燃料电池控制装置及其控制方法、燃料电池汽车制造方法及图纸

本发明专利技术提供燃料电池控制装置及其控制方法、燃料电池汽车。控制燃料电池系统的控制部以接收到燃料电池系统的停止且二次电池的充电量为阈值以下为条件，实施从燃料电池向二次电池的强制充电直到充电量成为阈值为止，阈值是向能够供给燃料电池系统的停止及起动所需的电力的下限值加上第一规定值而得到的值。在实施强制充电后在规定期间内接收到燃料电池系统的停止命令的情况下，控制部在上述条件中将阈值设定为向下限值加上比第一规定值低的第二规定值而得到的值。

Fuel cell control device and its control method, fuel cell vehicle

The invention provides a fuel cell control device and a control method thereof, and a fuel cell vehicle. The control unit of the control fuel cell system implements compulsory charging from the fuel cell to the secondary battery until the charging amount becomes a threshold value, which is below the threshold value of the power required to supply the fuel cell system with stop and start-up. The value given by the limit plus the first specified value. In the case of receiving the stop command of the fuel cell system within a specified period after the compulsory charging is implemented, the control unit sets the threshold value to a lower limit value plus a second specified value lower than the first specified value in the above conditions.

【技术实现步骤摘要】
燃料电池控制装置及其控制方法、燃料电池汽车
本专利技术涉及燃料电池控制装置及其控制方法、燃料电池汽车。
技术介绍
近年来，搭载有使用燃料电池及二次电池作为电源的燃料电池系统的燃料电池汽车受到关注。从该燃料电池系统供给的电力被向包含行驶用电动机及辅机(例如，散热器风扇、冷却水泵、电灯等)在内的电负载供给。另外，燃料电池系统中的二次电池蓄积由燃料电池发电产生的电力。充到二次电池中的电力例如在燃料电池系统停止后作为系统的再起动电力而使用。因此，在燃料电池系统停止时二次电池的充电量(SOC：StateOfCharge，充电状态)不足系统的下次起动所需的量时，需要通过由燃料电池发电产生的电力来对二次电池进行充电。在日本特开2007-165055中公开了：在燃料电池系统停止时，为了确保系统的下次起动所需的二次电池的充电量而进行充电。
技术实现思路
但是，燃料电池系统停止时的上述的充电有时到确保下次起动所需的充电量为止需要较长时间。另外，在因短途行驶的反复而在短时间内反复进行了燃料电池系统的起动和停止的情况下，相对于电力消耗量而行驶时的二次电池的充电时间变短，其结果，停止燃料电池系统时的二次电池的充电量不足下次起动所需的值的情况变多。因而，若反复进行燃料电池系统的起动和停止，则用于确保二次电池的充电量的充电需要较长时间的情况变多。本专利技术提供一种缩短反复进行燃料电池系统的起动和停止的情况下的燃料电池系统的二次电池的充电时间的技术。本专利技术的第一方式涉及具备燃料电池系统和对所述燃料电池系统进行控制的控制部的燃料电池控制装置，所述燃料电池系统具有燃料电池和二次电池。所述控制部判定所述二次电池的充电量是否为阈值以下，所述阈值是向能够供给所述燃料电池系统的停止及起动所需的电力的下限值加上第一规定值而得到的值。所述控制部在接收到所述燃料电池系统的停止命令且判定为所述二次电池的充电量为所述阈值以下的情况下，以实施从所述燃料电池向所述二次电池的强制充电直到充电量成为所述阈值为止的方式控制燃料电池系统。而且，所述控制部在实施所述强制充电后使所述燃料电池系统停止。在使所述燃料电池系统停止后，所述控制部在规定期间内(i)基于所述燃料电池系统的起动要求使所述燃料电池系统起动且(ii)接收到所述燃料电池系统的停止命令的情况下，将所述阈值设定为向所述下限值加上比所述第一规定值低的第二规定值而得到的值。在本专利技术的第一方式中，可以是，所述控制部基于所述二次电池的温度来设定所述阈值。在本专利技术的第一方式中，可以是，所述控制部在实施第一所述强制充电后在所述规定期间内实施第二所述强制充电的情况下，以比所述第一强制充电的实施时间长的方式设定所述第二强制充电的实施时间。在本专利技术的第一方式中，可以是，所述强制充电的实施时间基于所述二次电池的温度而设定。本专利技术的第二方式涉及具备本专利技术的第一方式的所述燃料电池控制装置的燃料电池汽车。本专利技术的第三方式涉及燃料电池控制装置的控制方法，所述燃料电池控制装置具备燃料电池系统和控制所述燃料电池系统的控制部，所述燃料电池系统具有燃料电池和二次电池。该方法包括如下步骤：以(i)接收到所述燃料电池系统的停止且(ii)所述二次电池的充电量阈值以下为条件，实施从所述燃料电池向所述二次电池的强制充电直到充电量成为所述阈值为止，所述阈值是向能够供给所述燃料电池系统的停止及起动所需的电力的下限值加上第一规定值而得到的值，在实施所述强制充电后使所述燃料电池系统停止，在所述燃料电池系统停止后，在规定期间内(i)基于所述燃料电池系统的起动要求使所述燃料电池系统起动且(ii)发出了所述燃料电池系统的停止命令的情况下，将所述阈值设定为向所述下限值加上比所述第一规定值低的第二规定值而得到的值。根据本专利技术，能够提供一种缩短反复进行燃料电池系统的起动和停止的情况下的燃料电池系统的二次电池的充电时间的技术。附图说明以下，参照附图对本专利技术的典型实施例的特征、优点及技术上和工业上的意义进行说明，在这些附图中，相同标号表示相同要素。图1是示出一个实施方式所涉及的燃料电池系统的概略结构的图。图2是示出一个实施方式所涉及的燃料电池系统中的二次电池的充放电的控制的流程图。图3是示出一个实施方式所涉及的燃料电池系统中的二次电池的充放电的控制所使用的阈值的设定方法的例子的图。图4是示出一个实施方式所涉及的燃料电池系统中的二次电池的充放电的控制的坐标图。图5是示出一个实施方式所涉及的燃料电池系统中的二次电池的充放电的控制的流程图。具体实施方式以下，关于本专利技术的实施方式，一边参照附图一边进行详细说明。不过，并非将专利技术的范围限定于此。1.燃料电池系统的结构参照图1，对本专利技术的一个实施方式的燃料电池系统的概略结构的例子进行说明。燃料电池系统100具备二次电池12、升压转换器13、燃料电池14、升压转换器15、变换器16、电动机17、辅机18及速度传感器S作为主要结构。控制部11对燃料电池系统100进行控制。由控制部11及燃料电池系统100构成本实施方式的燃料电池控制装置。燃料电池系统100搭载于燃料电池汽车(FCV)等车辆(移动体)。此外，图1只不过是示出燃料电池系统100所具备的主要结构，燃料电池系统100能够包含搭载于移动体的任意的燃料电池系统所具备的其他结构。另外，燃料电池系统100也可以不搭载于移动体，例如也可以设置于一般房屋等需要电力的设施等。二次电池12是能够充放电的蓄电部。二次电池12例如由锂离子电池等构成。二次电池12插设入于燃料电池14的放电路径，相对于变换器16与燃料电池14并联连接。二次电池12将包含电动机17及辅机18在内的电负载的要求电力中减去预先设定的燃料电池的目标输出后的电力作为电负载的驱动电力而输出。即，二次电池12向电动机17及辅机18供给驱动电力。而且，二次电池12供给燃料电池系统100的起动及停止所需的电力。另外，二次电池12蓄积通过燃料电池14的发电而得到的电力及从电动机17通过再生而得到的电力。另外，二次电池12包含温度传感器T及电流传感器IB。温度传感器T是对二次电池12的温度进行计测并输出计测结果的传感器。电流传感器IB是计测二次电池12的放电电流的传感器。升压转换器13是设置在二次电池12与变换器16之间的DC(直流)电压的转换器。升压转换器13例如使用IPM(IntelligentPowerModule：智能功率模块)而构成。升压转换器13对从二次电池12供给的电力的DC电压进行升压并向变换器16侧输出。燃料电池14构成为包含将多个单电池(具备阳极、阴极及电解质的单个电池(发电体))串联层叠而成的固体高分子电解质型的单电池堆。在由燃料电池14进行的通常的发电时的运转中，在阳极发生式(1)的氧化反应，在阴极发生式(2)的还原反应。作为燃料电池14整体，通过产生式(3)的起电反应来产生电力。H2→2H++2e-(1)(1/2)O2+2H++2e-→H2O(2)H2+(1/2)O2→H2O(3)升压转换器15是设置在燃料电池14与变换器16之间的DC电压的转换器。升压转换器15对从燃料电池1供给的电力的DC电压进行升压并向变换器16输出。升压转换器15例如由IPM等构成。变换器16是设置在升压转换器13及升压转换器15与电动机17之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池控制装置，具备燃料电池系统和控制所述燃料电池系统的控制部，所述燃料电池系统具有燃料电池和二次电池，其特征在于，所述控制部判定所述二次电池的充电量是否为阈值以下，所述阈值是向能够供给所述燃料电池系统的停止及起动所需的电力的下限值加上第一规定值而得到的值，所述控制部在接收到所述燃料电池系统的停止命令且判定为所述二次电池的充电量为所述阈值以下的情况下，以实施从所述燃料电池向所述二次电池的强制充电直到充电量成为所述阈值为止的方式控制燃料电池系统，所述控制部在实施所述强制充电后使所述燃料电池系统停止，在所述燃料电池系统停止后，所述控制部在规定期间内(i)基于所述燃料电池系统的起动要求使所述燃料电池系统起动且(ii)接收到所述燃料电池系统的停止命令的情况下，将所述阈值设定为向所述下限值加上比所述第一规定值低的第二规定值而得到的值。

【技术特征摘要】
2017.02.20 JP 2017-029413;2018.02.19 JP 2018-027011.一种燃料电池控制装置，具备燃料电池系统和控制所述燃料电池系统的控制部，所述燃料电池系统具有燃料电池和二次电池，其特征在于，所述控制部判定所述二次电池的充电量是否为阈值以下，所述阈值是向能够供给所述燃料电池系统的停止及起动所需的电力的下限值加上第一规定值而得到的值，所述控制部在接收到所述燃料电池系统的停止命令且判定为所述二次电池的充电量为所述阈值以下的情况下，以实施从所述燃料电池向所述二次电池的强制充电直到充电量成为所述阈值为止的方式控制燃料电池系统，所述控制部在实施所述强制充电后使所述燃料电池系统停止，在所述燃料电池系统停止后，所述控制部在规定期间内(i)基于所述燃料电池系统的起动要求使所述燃料电池系统起动且(ii)接收到所述燃料电池系统的停止命令的情况下，将所述阈值设定为向所述下限值加上比所述第一规定值低的第二规定值而得到的值。2.根据权利要求1所述的燃料电池控制装置，其特征在于，所述控制部基于所述二次电池的温度来设定所述阈值。3.根据权利要求1所述的燃...

【专利技术属性】
技术研发人员：渡边隆男，松尾润一，麻生真司，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP