[发明专利]燃料电池系统

说明书

本发明涉及燃料电池系统。MG‑ECU获得ACP的旋转速度Na。MG‑ECU通过通信向PM‑ECU传输所获得的ACP的旋转速度(PM接收旋转速度)Na。PM‑ECU通过将旋转速度变化宽度Cvw加到从被延迟的MG‑ECU接收到的PM接收旋转速度Na来获得旋转速度预测值Np。通过使用所获得的旋转速度预测值Np和ACP容许功率等级线L1来获得限制扭矩Tr12。

技术领域

本发明涉及一种燃料电池系统。

背景技术

近年来，使用燃料电池和二次电池作为电力源的燃料电池动力车辆已经受到关注(例如，见日本专利申请公报No.2015-220961(JP 2015-220961 A))。供应到燃料电池的空气被从外部空气吸入，并且被车内空气压缩机(在下文中将称作ACP)强制进给。根据燃料电池的操作状态来控制作为空气压缩机的驱动源而内置于空气压缩机中的马达的旋转速度，并且供应到燃料电池的空气量得到调节。

发明内容

图5是用于示意根据相关技术的调节ACP进给的空气量的方法的视图。燃料电池系统配备有FC电力源100和电池电力源200。FC电力源100配备有燃料电池10和升压转换器(将在下文中称作FC转换器)20。电池电力源200配备有电池30和升压转换器(将在下文中称作电池转换器)40。从FC电力源100和/或电池电力源200供应的电力经由逆变器300被供应到ACP 400等。ACP 400和逆变器300的驱动由控制单元500控制。

控制单元500被构造为包括MG-ECU 501、PM-ECU 502和FC-ECU 503。MG-ECU 501通过通信从逆变器300获取指示电角度θ的信号Sθ，并且从电角度θ的移动量来获得ACP 400的旋转速度Na。MG-ECU 501通过通信向PM-ECU 502传输所获得的ACP 400的旋转速度Na。

PM-ECU 502通过使用所接收到的旋转速度Na和指示容许功率的映射(将在下文中称作ACP容许功率映射)Mp等来获得限制扭矩Trl1。在另一方面，FC-ECU 503基于由加速器位置传感器检测到的加速器下压量等来获得旋转速度指令值Crpm，并且向PM-ECU 502供应所获得的旋转速度指令值Crpm。PM-ECU 502基于从PM-ECU 502供应的旋转速度指令值Crpm来获得指令扭矩Trc1，并且然后将所获得的指令扭矩Trc1与限制扭矩进行比较。当所获得的指令扭矩Trc1小于限制扭矩Trl1时，PM-ECU 502直接地向MG-ECU 501输出指令扭矩Trc1。在另一方面，当所获得的指令扭矩Trc1大于限制扭矩Trl1时，PM-ECU 502将指令扭矩Trc1减小到限制扭矩Trl1，并且将这个限制扭矩Trl1作为指令扭矩Trc1输出到MG-ECU501。MG-ECU 501通过基于所给出的指令扭矩Trc1计算电流指令值Ic并向逆变器300供应所计算出的电流指令值Ic来控制ACP 400的驱动。

顺便提一句，在前述构造中，MG-ECU 501向PM-ECU 502传输所获得的ACP 400的旋转速度Na，但是在从MG-ECU 501到PM-ECU 502的通信中引起延迟(这将在下文中称作通信延迟)。这个通信延迟的主要原因被认为是在MG-ECU 501进行的数据传输的正时(例如，8(毫秒)的周期)和PM-ECU 502进行的数据接收的正时(例如，16(毫秒)的周期)之间产生的偏差。因此，在执行升高ACP 400的旋转速度Na的操作的情形中，例如，当车辆突然地开始移动时等，由于上述通信延迟的发生，在该瞬时(例如，见图6)，从MG-ECU 501给付PM-ECU 502的旋转速度(将在下文中称作PM接收旋转速度)Na低于实际旋转速度(将在下文中称作实际MG旋转速度)Nr。