燃料电池系统和燃料电池车辆的制作方法

本公开涉及燃料电池系统和燃料电池车辆。

背景技术：

1、一般的燃料电池系统具备燃料电池、蓄电装置以及控制装置。燃料电池向负载供应电力。蓄电装置在燃料电池发电的电力产生了多余的情况下充入多余部分的电力，或者在燃料电池发电的电力不足的情况下放出不足部分的电力。蓄电装置另外也具有充入从负载输出的再生电力的功能。控制装置根据负载的请求电力和蓄电装置的充电率等各种参数，控制以燃料电池的发电状态为首的燃料电池系统的动作。

2、专利文献1公开了根据蓄电装置的充电率使燃料电池的发电状态转变，以使得燃料电池的发电电力阶段性地变化。

3、专利文献2公开了在蓄电装置有可能因再生电力而变为过充电状态的情况下，通过驱动与燃料电池的发电相关的辅机(负载)来消耗从燃料电池供应的电力。

4、专利文献3公开了在从燃料电池流到负载的电流持续规定时间以上且为规定电流以上的情况下，使燃料电池的发电电力比当前的发电电力增大。

5、现有技术文献

6、专利文献

7、专利文献1：日本特开2018-73722号公报

8、专利文献2：日本特开2015-144503号公报

9、专利文献3：日本专利第6765936号公报

技术实现思路

1、发明要解决的问题

2、在对比文件1中，当使燃料电池的发电状态转变时燃料电池的发电电力会发生变动，这成为燃料电池劣化的一个因素。

3、在对比文件2中，当为了抑制蓄电装置变为过充电状态而使与燃料电池的发电直接相关的辅机强制性地驱动时，有可能燃料电池的输出变为高电位而燃料电池劣化。

4、在对比文件3中，在从由燃料电池流到负载的电流变为规定电流以上到该状态持续规定时间为止的期间，蓄电装置有可能变为过放电状态。蓄电装置的过放电导致蓄电装置的劣化。

5、因而，需要合适地控制燃料电池系统，以使得能抑制包含燃料电池和蓄电装置的燃料电池系统的劣化。

6、用于解决问题的方案

7、在本公开的第1方案中，提供一种燃料电池系统，其具备：燃料电池，其构成为向负载供应电力；蓄电装置，其与所述负载并联连接；充电状态检测部，其构成为检测所述蓄电装置的充电状态；发电电力检测部，其构成为检测所述燃料电池的发电电力；以及控制装置，其构成为通过基于由所述充电状态检测部检测出的所述蓄电装置的充电状态切换所述燃料电池的发电状态来控制所述燃料电池的发电电力。所述发电状态包含：使所述燃料电池发出第1发电电力的第1发电状态；使所述燃料电池发出比所述第1发电电力大的第2发电电力的第2发电状态；以及使所述燃料电池发出比所述第2发电电力大的第3发电电力的第3发电状态。所述控制装置包含：电力基准值算出部，其构成为从由所述发电电力检测部检测出的所述发电电力算出表示所述燃料电池的发电的实绩的电力基准值；以及更新部，其构成为基于所述电力基准值来更新所述第2发电电力。

8、在本公开的第2方案中，提供一种搭载于燃料电池车辆的燃料电池系统。所述燃料电池系统具备：燃料电池；蓄电装置，其连接到所述燃料电池与搭载于所述燃料电池车辆的负载之间的电力线；多个辅机，其构成为由从所述燃料电池供应的电力驱动；以及控制装置，其构成为控制所述燃料电池的发电和所述辅机的动作。所述多个辅机包含：第1辅机，其与所述燃料电池的发电直接相关；以及第2辅机，其与所述燃料电池的发电不直接相关。所述控制装置构成为在从所述燃料电池车辆供应到该燃料电池系统的再生电力为规定电力以上的情况下、并且所述燃料电池车辆的加速度为规定加速度以下的情况下，使所述燃料电池的发电停止，并且使所述第2辅机驱动。

9、在本公开的第3方案中，提供一种燃料电池车辆，其具备：燃料电池；负载；蓄电装置，其连接到所述燃料电池与所述负载之间的电力线；以及行驶控制部，其构成为控制燃料电池车辆的行驶。所述行驶控制部构成为基于从该燃料电池车辆向所述蓄电装置请求的请求电力、该燃料电池车辆的速度、该燃料电池车辆的加速器操作量以及该燃料电池车辆的加速度，对该燃料电池车辆行驶在上坡路进行判断。所述行驶控制部还构成为当判断为该燃料电池车辆行驶在上坡路时，使所述燃料电池的发电电力比当前的发电电力增大。

10、在本公开的第4方案中，提供一种搭载于燃料电池车辆的燃料电池系统。所述燃料电池系统具备：燃料电池；蓄电装置，其连接到所述燃料电池与搭载于所述燃料电池车辆的负载之间的电力线；以及控制装置，其构成为控制所述燃料电池的发电。所述控制装置构成为基于从所述燃料电池车辆向所述蓄电装置请求的请求电力、所述燃料电池车辆的速度、所述燃料电池车辆的加速器操作量以及所述燃料电池车辆的加速度，对所述燃料电池车辆行驶在上坡路进行判断。所述控制装置还构成为当判断为所述燃料电池车辆行驶在上坡路时，使所述燃料电池的发电电力比当前的发电电力增大。

技术特征：

1.一种燃料电池系统，其特征在于，具备：

2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中，

3.一种燃料电池系统，搭载于燃料电池车辆，其特征在于，具备：

4.根据权利要求3所述的燃料电池系统，其中，

5.根据权利要求3或权利要求4所述的燃料电池系统，其中，

6.根据权利要求5所述的燃料电池系统，其中，

7.根据权利要求3至6中的任意一项所述的燃料电池系统，其中，

8.一种燃料电池车辆，其特征在于，具备：

9.根据权利要求8所述的燃料电池车辆，其中，

10.根据权利要求9所述的燃料电池车辆，其中，

11.根据权利要求8至10中的任意一项所述的燃料电池车辆，其中，

12.根据权利要求11所述的燃料电池车辆，其中，

13.一种燃料电池系统，搭载于燃料电池车辆，其特征在于，具备：

技术总结
一种燃料电池系统(21)，具备通过基于蓄电装置(25)的充电状态切换燃料电池(22)的发电状态来控制燃料电池(22)的发电电力的控制装置(40)。发电状态包含：使燃料电池(22)发出第1发电电力的第1发电状态；使燃料电池(22)发出比第1发电电力大的第2发电电力的第2发电状态；以及使燃料电池(22)发出比第2发电电力大的第3发电电力的第3发电状态。控制装置(40)从检测出的燃料电池(22)的发电电力算出表示燃料电池(22)的发电的实绩的电力基准值，基于电力基准值来更新第2发电电力。

技术研发人员：富本尚也
受保护的技术使用者：株式会社丰田自动织机
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15