[发明专利]燃料电池系统及空气压缩机的转速控制方法有效

专利信息
申请号: 201510770841.5 申请日: 2015-11-12
公开(公告)号: CN105609818B 公开(公告)日: 2018-06-26
发明(设计)人: 小田宏平;马屋原健司 申请(专利权)人: 丰田自动车株式会社
主分类号: H01M8/04089 分类号: H01M8/04089;H01M8/04313;H01M8/04694;H01M8/04992
代理公司: 中原信达知识产权代理有限责任公司 11219 代理人: 方应星;高培培
地址: 日本爱知*** 国省代码: 日本;JP
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摘要:
搜索关键词: 空气压缩机 转矩指令 燃料电池系统 燃料电池 转速控制 转速指令 燃料电池车辆 氧化剂气体 转速测定 履历 超程 预测
【权利要求书】:

1.一种燃料电池系统(30),搭载于燃料电池车辆(20),其中,

所述燃料电池系统具备:

空气压缩机(62),用于向设置于所述燃料电池车辆(20)的燃料电池(40)供给氧化剂气体;

转速测定值取得部(126),取得所述空气压缩机(62)的转速的测定值(Ns);及

控制部(100),基于对所述燃料电池的要求电力来算出所述空气压缩机(62)的转速指令值(Sn)(112),基于所述算出的转速指令值(Sn)和所述空气压缩机(62)的当前的转速的自然值的预测值即转速自然值预测值(Ne)来算出所述空气压缩机(62)的转矩指令值(St)(132),基于所述算出的转矩指令值(St)来控制所述空气压缩机(62)的转速(124),

所述控制部(100)基于通过所述转速测定值取得部(126)取得的所述转速的测定值(Ns)和所述算出的转矩指令值(St)的履历,来预测所述空气压缩机(62)的当前的转速即求出所述转速自然值预测值(Ne)(136),并使用所述预测出的转速即所述转速自然值预测值(Ne)进行所述转矩指令值(St)的计算,

所述算出的转矩指令值(St)的履历是从通过所述计算而得到的最新的转矩指令值(St)回溯的多次的量的转矩指令值(St)。

2.根据权利要求1所述的燃料电池系统,其中,

所述控制部(100)对通过所述转速测定值取得部(126)取得的所述转速的测定值(Ns)实施滤波处理(128),基于实施了所述滤波处理后的转速(Ns*)和所述算出的转矩指令值(St)的履历来预测所述当前的转速即求出所述转速自然值预测值(Ne),并使用所述预测出的转速即所述转速自然值预测值(Ne)来算出所述转矩指令值(St)。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的燃料电池系统,其中,

所述控制部(100)具有:

第一计算机(130),算出所述转矩指令值(St);及

第二计算机(120),基于所述转矩指令值(St)来控制所述空气压缩机(62)的转速,

所述第二计算机(120)将通过所述转速测定值取得部(126)取得的转速(Ns)向所述第一计算机(130)发送。

4.根据权利要求1或权利要求2所述的燃料电池系统,其中,

所述控制部(100)对所述算出的转矩指令值(St)实施平滑化处理而生成转矩指令执行值(St*1)(122),并使用所述转矩指令执行值(St*1)进行所述转速的控制(124),

所述控制部预测与所述算出的转矩指令值(St)的履历分别对应的所述转矩指令执行值(St*1)而得到转矩执行预测值(St*2)(134),基于预测各转矩指令执行值而得到的所述转矩执行预测值(St*2)和所述转速的测定值(Ns)进行所述当前的转速的预测即求出所述转速自然值预测值(Ne)(136)。

5.根据权利要求3所述的燃料电池系统,其中,

所述控制部(100)对所述算出的转矩指令值(St)实施平滑化处理而生成转矩指令执行值(St*1)(122),并使用所述转矩指令执行值(St*1)进行所述转速的控制(124),

所述控制部预测与所述算出的转矩指令值(St)的履历分别对应的所述转矩指令执行值(St*1)而得到转矩执行预测值(St*2)(134),基于预测各转矩指令执行值而得到的所述转矩执行预测值(St*2)和所述转速的测定值(Ns)进行所述当前的转速的预测即求出所述转速自然值预测值(Ne)(136)。

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