[发明专利]具有蓄电装置和电压转换器的燃料电池系统

说明书

技术领域

本发明涉及燃料电池系统及其控制方法。更具体地，本发明涉及 在燃料电池系统中的电压转换器中出现任何异常的情况下的控制方法 的改进。

背景技术

燃料电池系统中，电池与燃料电池通过电压转换器彼此并联，并 且设有燃料电池辅助设备，以进行电压转换器与电池之间的连接，从 而即使当电压转换器中出现异常时，也可通过驱动辅助设备来驱动燃 料电池(例如，参见日本专利申请特开No.2002-118981)。

但是，在电压转换器功能出现异常的情况下，尽管其异常是暂时 的，可能恢复到正常状态，但是如果没有其它选择，仅依赖于燃料电 池的驱动的话，那么驱动力会变得不足。

因此，本发明的目的是：提供一种当电压转换器中出现暂时异常 时设法恢复电压转换器并使驱动力的不足最小化的燃料电池系统；并 提供该燃料电池系统的控制方法。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的发明人已经进行了各种研究。在现 有可移动体(例如，燃料电池混合动力车辆)中，当电压转换器中出现异 常(故障)时，车辆立即停止。但是，大多数时候，这种故障实际上是暂 时的，因此通常情况是有可能恢复，但是安装有例如燃料电池的可移 动体(车辆等)通常停止。考虑到这一点，有时有利的是使可移动体继续 行驶，以便恢复到正常状态。本发明的发明人已经基于这一点进行了 进一步的研究，并且已经发现可解决这种问题的技术。

本发明基于该发现，且本发明为一种燃料电池系统，其中蓄电装 置与燃料电池通过电压转换器彼此并联，所述燃料电池系统包括：用 于当所述电压转换器中出现异常时停止所述电压转换器的装置；用于 在停止所述电压转换器之后尝试将所述电压转换器恢复到正常状态的 装置；以及用于直到所述电压转换器恢复到所述正常状态为止至少在 所述燃料电池中产生驱动力的装置。

在根据本发明的燃料电池系统的控制方法中，在蓄电装置与燃料 电池通过电压转换器彼此并联的燃料电池系统中，在所述电压转换器 中出现异常的情况下，停止所述电压转换器，在停止所述电压转换器 之后尝试将所述电压转换器恢复到正常状态，并且直到所述电压转换 器恢复到所述正常状态为止至少在所述燃料电池中产生驱动力。

在根据本发明的燃料电池系统及其控制装置中，在所述电压转换 器(例如，高电压转换器)出现异常的情况下，整个系统并不立即停止， 而是判定是否可能恢复到正常状态，从而寻求恢复的可能性。具体地， 首先判定所述电压转换器是否从所述电压转换器暂时停止(关闭)的状 态恢复，并且如果可能，使所述电压转换器恢复到正常状态。此外， 直到恢复到正常状态为止目标电压转换器处于暂时关闭期间，在所述 燃料电池中继续产生驱动力，从而防止所述系统的驱动力不足。

优选地，最迟到所述直流/直流转换器开始恢复到所述正常状态为 止，对能够通过所述直流/直流转换器的电能值设定限制。这样，即便 推测所述电压转换器达到可恢复到正常状态的状态，也能够使通过所 述电压转换器的电能(或可转变的电能)保持受限制。

另外，优选地，当所述直流/直流转换器恢复到所述正常状态时在 所述燃料电池系统中能产生的电能的上限设定为比在出现所述异常之 前产生的电能的上限低的值。在该情况下，当所述电压转换器从暂时 异常状态恢复到正常状态时，能够防止获得的输出的波动。

另外，优选地，当使所述直流/直流转换器恢复到所述正常状态时， 逐步取消所述限制。例如，在该燃料电池系统安装在可移动体(例如燃 料电池混合动力车辆)中的情况下，通过逐步取消所述限制可防止出现 振动或冲击。

优选地，当所述直流/直流转换器处于所述异常状态时，通过执行 与当所述直流/直流转换器处于所述正常状态时执行的运行不同的运行 来获得所述燃料电池的输出。在这种情况下，不同于正常状态期间的 运行包括例如化学计量的改变。

根据本发明的燃料系统包括用于实施上述控制方法的控制装置。

根据本发明，即使在电压转换器中出现暂时异常时，由于寻求出 现暂时异常之后的恢复，所以能使驱动力的不足最小化。

附图说明

图1示出了根据本发明实施例的燃料电池系统的示意性结构；

图2为示出本发明实施例中控制内容的流程图；

图3为示出燃料电池系统中电能变化的例子的曲线图；以及