燃料电池系统及燃料电池的控制方法_4

文档序号:9827420阅读:来源:国知局
足。
[0121]在图8 (f)的情况下,优先上限电流值ImaxA比下限电流值Imin小,因此忽视将目标电流值Itgt设定为下限电流值Imin以上这样的要求,将目标电流值Itgt设定为优先上限电流值ImaxA以下。另一方面,下限电流值Imin比不优先上限电流值ImaxB大,因此忽视将目标电流值Itgt设定为不优先上限电流值ImaxB以下这样的要求,将目标电流值Itgt设定为尽可能大的值。将上述进行综合,使目标电流值Itgt与优先上限电流值ImaxA —致。
[0122]将目标电流值Itgt设定成作为图8(a)?(f)说明的下限值以上且上限值以下的范围的情况通过执行前述的目标电流值校正处理(图7)来实现。
[0123]根据以上说明的实施方式,即使在对于优先上限电流值ImaxA、不优先上限电流值ImaxB、下限电流值Imin各自的要求无法全部满足的状况下,也不会使响应性恶化而能够进行适当的控制。
[0124]本发明并不局限于上述的实施方式或实施例、变形例,在不脱离其主旨的范围内能够以各种结构实现。例如,
【发明内容】
一栏记载的各方式中的技术特征所对应的实施方式、实施例、变形例中的技术特征为了解决上述的课题的一部分或全部,或者为了实现上述的效果的一部分或全部,可以适当进行更换、组合。该技术特征在本说明书中只要不是作为必须的特征进行说明,就可以适当删除。例如,可例示以下的情况。
[0125]发电控制处理的分担可以任意变更。发电控制处理的分担是指哪个ECU执行发电控制处理的各步骤的分配。
[0126]执行发电控制处理的各步骤的控制装置的个数可以任意变更。例如,可以是I个E⑶执行全部的步骤,也可以是2个E⑶或4个以上的E⑶协作地执行。
[0127]也可以不考虑上限电力值、下限电压值、额定电流值中的任I个或2个地决定优先上限电流值。或者可以将用于确保规定值以上的化学计量比的电流值加入考虑到优先上限电流值的决定中。
[0128]也可以不决定不优先上限电流值。S卩,目标电流值的上限值可以是不能确保规定值以上的化学计量比的值。
[0129]在优先上限电流值、不优先上限电流值、下限电流值的决定中,也可以考虑其他的参数。例如,在基于冷却水的冷却中不能抑制燃料电池的温度上升的情况下,为了限制发电电流,也可以将燃料电池的温度加入考虑到不优先上限电流值的决定中。
[0130]用于将限制值统一的物理量可以不是电流。例如,可以是电压,也可以是电力。
[0131]限制值也可以不统一成同一物理量。例如,可以使用利用表的手法。即,若代入各种限制值和目标电力值,则预先生成输出校正后的目标电力值的表,若存储于FDC-ECU22,则不需要物理量的统一。
[0132]在2个控制发生冲突的情况下,也可以不忽视优先度低的控制,而执行利用了折衷点的控制。例如,在优先上限电流值ImaxA比下限电流值Imin小的情况下,可以将目标电流值设定为ImaxA以上且Imin以下的值。这种情况下,可以实施与优先度对应的加权。即,可以将目标电流值设定为与优先度低的Imin相比,更接近优先度高的ImaxA的值。
[0133]也可以变更优先规则的内容。例如,可以使下限电流值最优先。或者可以使用于确保规定值以上的化学计量比的上限电流值比下限电流值优先。
[0134]作为变量而说明的各种限制值(例如,上限电力值、下限电压值)可以是预先决定的固定值。
[0135]可以将V = Pmax/I的曲线与特性曲线的交点处的电流值决定作为第一上限电流值。
[0136]可以将V = Vmin与特性曲线的交点处的电流值决定作为第二上限电流值。
[0137]可以将V = Vmax与特性曲线的交点处的电流值决定作为下限电流值。
[0138]作为对象的燃料电池可以不是机动车用,可以是搭载于其他的运输用设备(二轮车、地铁等)的结构或定置的结构。
[0139]在上述实施方式中,由软件实现的功能及处理的至少一部分可以由硬件实现。而且,由硬件实现的功能及处理的至少一部分可以由软件实现。作为硬件,例如,可以使用集成电路、分立电路、或将上述的电路组合的电路模块等各种电路(circuitry)。
【主权项】
1.一种燃料电池系统,通过燃料电池来发电,具备: 发电控制部,执行第一控制及第二控制,所述第一控制执行避免发电电力超过上限值的电力控制、避免发电电压低于下限值的电压控制、避免发电电流超过上限值的电流控制中的至少一个控制,所述第二控制是避免发电电压超过上限值的控制;及 优先指示部,在所述第一控制与所述第二控制冲突的情况下,对所述发电控制部指示相比所述第二控制优先执行所述第一控制。2.根据权利要求1所述的燃料电池系统,其中, 所述发电控制部还执行第三控制,所述第三控制是对于阳极和阴极中的至少一方避免化学计量比低于规定值的控制, 在所述第二控制与所述第三控制冲突的情况下,所述优先指示部对所述发电控制部指示相比所述第三控制优先执行所述第二控制。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, 所述燃料电池系统具备相互通信的多个控制装置, 所述多个控制装置分担执行所述电力控制、所述电压控制、所述电流控制、所述第二控制、所述指示。4.根据权利要求1?权利要求3中任一项所述的燃料电池系统,其中, 所述发电控制部将所述电力控制、所述电压控制、所述电流控制中的至少两个控制作为所述第一控制而执行, 所述发电控制部具备:第一控制用统一部,将所述发电电力的上限值、所述发电电压的下限值、所述发电电流的上限值中的用于所述第一控制的值统一成相同的物理量;及选择部,选择所述统一后的值中的实现所述第一控制的值作为所述第一控制的限制值。5.根据权利要求4所述的燃料电池系统,其中, 所述发电控制部具备第二控制用统一部,所述第二控制用统一部将所述发电电压的上限值统一成所述物理量, 在通过所述第二控制用统一部统一后的限制值与通过所述选择部选择了的限制值冲突的情况下,所述优先指示部判定为所述第一控制与所述第二控制冲突。6.根据权利要求4或权利要求5所述的燃料电池系统,其中, 所述物理量是电流。7.一种控制方法,控制由燃料电池进行的发电,其中, 执行第一控制及第二控制,所述第一控制执行避免发电电力超过上限值的电力控制、避免发电电压低于下限值的电压控制、避免发电电流超过上限值的电流控制中的至少一个控制,所述第二控制是避免发电电压超过上限值的控制, 在所述第一控制与所述第二控制冲突的情况下,相比所述第二控制优先执行所述第一控制。8.根据权利要求7所述的控制方法,其中, 还执行第三控制,所述第三控制是对于阳极和阴极中的至少一方避免化学计量比低于规定值的控制, 在所述第二控制与所述第三控制冲突的情况下,相比所述第三控制优先执行所述第二控制。9.根据权利要求7或权利要求8所述的控制方法,其中, 相互通信的多个控制装置分担执行所述电力控制、所述电压控制、所述电流控制、所述第二控制。10.根据权利要求7?权利要求9中任一项所述的控制方法,其中, 将所述电力控制、所述电压控制、所述电流控制中的至少两个控制作为所述第一控制而执行, 将所述发电电力的上限值、所述发电电压的下限值、所述发电电流的上限值中的用于所述第一控制的值统一成相同的物理量,选择所述统一后的值中的实现所述第一控制的值作为所述第一控制的限制值。11.根据权利要求10所述的控制方法,其中, 在通过将所述发电电压的上限值统一成所述物理量而统一后的限制值与所述选择了的限制值冲突的情况下,判定为所述第一控制与所述第二控制冲突。12.根据权利要求10或权利要求11所述的控制方法,其中, 所述物理量是电流。
【专利摘要】本发明提供一种燃料电池系统及燃料电池的控制方法,该控制方法是对于各种物理量的控制彼此发生冲突的情况下的控制方法。决定用于实现避免发电电力超过上限值的电力控制、避免发电电压低于下限值的电压控制、避免发电电流超过上限值的电流控制的电流值的上限值即ImaxA。而且,决定用于避免发电电压超过上限值的电流值的下限值即Imin。在ImaxA小于Imin的情况下,将电流值的目标值设定为ImaxA((d)、(e)、(f))。
【IPC分类】H01M8/04298
【公开号】CN105591134
【申请号】CN201510764808
【发明人】田野裕, 滩光博, 金子智彦, 冈本阳平
【申请人】丰田自动车株式会社
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年11月11日
【公告号】CA2909659A1, EP3021399A1, US20160132035
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