[发明专利]燃料电池系统

说明书

技术领域

本发明涉及具备燃料电池和与该燃料电池连接的负载的燃料电池系统。

背景技术

作为具备燃料电池和与该燃料电池连接的负载的燃料电池系统，已知有利用第一DC/DC转换器使燃料电池的输出电压升高而向负载输出，并且在负载需要的电力仅依靠燃料电池的输出的话不足时将该不足量从蓄电装置经由第二DC/DC转换器向所述负载输出，在燃料电池的输出电力超过负载的电力时经由所述第一DC/DC转换器及第二DC/DC转换器从燃料电池向蓄电装置供给电力而对蓄电装置充电的系统(例如，参照专利文献1)。

下述专利文献1所记载的燃料电池系统中的控制装置算出作为负载的电动机的目标电力，根据该目标电力来算出电动机的目标电压，算出燃料电池的目标输出电流，将该目标输出电流作为第一DC/DC转换器的目标电流而进行反馈控制，并将电动机的目标电压作为第二DC/DC转换器的目标电压进行反馈控制。

专利文献1：日本特开2007-318938号公报

上述专利文献1所记载的技术根据目标电力来算出目标电压及目标电流而进行反馈控制，因此需要推定燃料电池中的电压与电流的关系的所谓I-V推定。基于该I-V推定，算出目标电压或目标电流，因此例如在I-V推定的精度低时，在要求电力(指令功率)与实际的供给输出(实际功率)之间可能会发生背离。具体而言，基于I-V推定来决定与指令功率对应的目标电压、目标电流，对DC/DC转换器指示输出该目标电压时，即使能够输出该目标电压，但是若I-V推定的精度低，则输出与对应的目标电流不同的电流，结果是实际功率与指令功率不同。因此，提高I-V推定的精度极其重要。

为了提高I-V推定的精度，而提高I-V推定的学习循环，因此考虑反复执行高速运算的情况。然而，本发明者们发现了即使执行此种高速运算，也会得到噪声或燃料电池的电容器成分，难以准确地运算燃料电池的实际的I-V特性。

发明内容

本发明鉴于此种课题而作出，其目的在于提供一种能够抑制要求电力(指令功率)与实际的供给电力(实际功率)的背离的燃料电池系统。

为了解决上述课题，本发明的燃料电池系统具备燃料电池和与所述燃料电池连接的负载，其特征在于，具备：连接在所述燃料电池与所述负载之间，对所述燃料电池的输出进行调整而向所述负载输出的转换器；控制所述燃料电池及所述转换器的控制部，所述控制部对所述转换器输出要求电力或基于所述燃料电池的运转状态的要求电压，所述转换器选择性地执行输出反馈控制和电压反馈控制，该输出反馈控制以满足该输出的要求电力的方式执行向所述负载输出的供给电力的调整，该电压反馈控制以满足该输出的要求电压的方式执行向所述负载输出的输出电压的调整。

根据本发明的燃料电池系统，由于控制燃料电池及转换器的控制部对转换器输出基于要求电力或燃料电池的运转状态的要求电压，因此能够对应于燃料电池的运转状态将要求电力或要求电压向转换器指示输出。转换器在输出要求电力时，执行输出反馈控制，该输出反馈控制以满足该要求电力的方式执行向负载输出的供给电力的调整，因此不是经由I-V推定来算出目标电压，而是直接通过以使要求电力与供给电力匹配的方式调整电压而能够进行高速、高精度的供给电力控制。而且，在本发明中，选择性地执行该输出反馈控制和电压反馈控制。电压反馈控制以满足要求电压的方式执行向负载输出的输出电压的调整，能够进行与燃料电池的运转状态对应的电压调整。例如，在间歇运转中，不从燃料电池有意地取出电力，因此在输出反馈控制中，控制可能会发散，但像本发明那样通过选择性地执行电压反馈控制，而能够应对此种运转状态。

发明效果

根据本发明，能够提供一种可抑制要求电力(指令功率)与实际的供给电力(实际功率)的背离的燃料电池系统。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的燃料电池系统的结构的图。

图2是图1所示的燃料电池系统的输出控制的流程图。

图3是用于说明电力反馈控制的框图。

图4是用于说明电压反馈控制的框图。

图5是用于说明以往的反馈控制的框图。

具体实施方式

以下，参照附图，说明本发明的实施方式。为了容易理解说明，而在各附图中对同一结构要素尽可能标注相同的符号，省略重复的说明。

首先，参照图1，说明本发明的实施方式的搭载于燃料电池车辆的燃料电池系统FCS。图1是表示作为燃料电池车辆的车载电源系统发挥功能的燃料电池系统FCS的系统结构的图。燃料电池系统FCS可以搭载于燃料电池机动车(FCHV)、电力机动车、混合动力机动车等车辆。