JP4831063B2 - Fuel cell system - Google Patents

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Description

本発明は、負荷に対しそれぞれ並列に接続された燃料電池および蓄電手段を備える燃料電池システムに関するものである。   The present invention relates to a fuel cell system including a fuel cell and power storage means connected in parallel to a load.

負荷に対しそれぞれ並列に接続された燃料電池および蓄電手段を備える燃料電池システムとして、例えば下記特許文献１に開示される「燃料電池給電システム」がある。このような蓄電手段を備える燃料電池システムにおいては、燃料電池だけでは賄いきれない電力要求が負荷からあった場合に、その不足分を当該蓄電手段から供給する補助電力により補うことで、当該電力要求に応え得るようにしている。   As a fuel cell system including a fuel cell and a power storage unit connected in parallel to a load, for example, there is a “fuel cell power feeding system” disclosed in Patent Document 1 below. In a fuel cell system provided with such a power storage means, when a power request that cannot be covered by the fuel cell alone is received from the load, the shortage is supplemented by auxiliary power supplied from the power storage means, thereby To be able to respond.

即ち、下記特許文献１に開示される「燃料電池給電システム」では、第２電力変換器の出力電流、第１の電力変換器の入力電流（燃料電池から出力される直流電力）およびバッテリの出力電圧を入力としてこれらに基づき第２の電力変換器を制御することにより、バッテリを充放電させ、第１の電力変換器の入力電流を燃料電池の出力電流と第２の電力変換器の出力電流とによって分担させている。
特開平７−１２３６０９号公報 That is, in the “fuel cell power feeding system” disclosed in Patent Document 1 below, the output current of the second power converter, the input current of the first power converter (DC power output from the fuel cell), and the output of the battery The battery is charged / discharged by controlling the second power converter based on the voltage as an input, and the input current of the first power converter is set to the output current of the fuel cell and the output current of the second power converter. And share it with.
JP-A-7-123609

しかしながら、上記特許文献１に開示される「燃料電池給電システム」のように構成される燃料電池システムによると、燃料電池から出力される直流電力を第１の電力変換器の入力電流（燃料電池の出力電流）としてこれに基づいて制御を行っている。そのため、次に挙げるような問題点がある。   However, according to the fuel cell system configured as the “fuel cell power feeding system” disclosed in Patent Document 1, the DC power output from the fuel cell is converted to the input current (of the fuel cell) of the first power converter. The output current is controlled based on this. Therefore, there are the following problems.

(1) 例えば、燃料電池温度が低い、イオン交換膜が乾いている、あるいは電池反応触媒が劣化している等の燃料電池の電極性能に悪影響を与え得るような条件下においては、良好な電極状態時に比べて発電能力が低下するため、燃料電池の出力電流を監視しているだけでは十分ではないという問題点がある。   (1) A good electrode under conditions that may adversely affect the electrode performance of the fuel cell, such as when the fuel cell temperature is low, the ion exchange membrane is dry, or the cell reaction catalyst is degraded. Since the power generation capacity is reduced as compared to the state, there is a problem that it is not sufficient to only monitor the output current of the fuel cell.

即ち、燃料電池の電極状態が良好な場合においては、燃料電池はその出力電流を十分に取り出せる特性、つまり図６に示すような特性曲線α（電流電圧特性）および特性曲線β（電流電力特性）を呈するような出力特性を持つが、一方、燃料電池の電極性能に悪影響を与え得るような条件下においては、燃料電池はその出力電流が十分に取り出すことのできない出力特性、図６に示す特性曲線α’（電流電圧特性）および特性曲線β’（電流電力特性）を呈するような出力特性を有するに至る。したがって、燃料電池の出力電流を監視しているだけでは、発電中の燃料電池が、現在、発電効率の高い領域（図６において出力電力（特性曲線β、β’）の最大値よりも出力電流の低い側）にあるのか、あるいは発電効率の低い領域（同最大値よりも出力電流の高い側）にあるのか、を検出することができないという問題がある。   That is, when the electrode state of the fuel cell is good, the fuel cell has characteristics that can sufficiently take out its output current, that is, a characteristic curve α (current voltage characteristic) and a characteristic curve β (current power characteristic) as shown in FIG. On the other hand, under conditions where the electrode performance of the fuel cell can be adversely affected, the fuel cell cannot output its output current sufficiently, the characteristics shown in FIG. The output characteristic exhibits a curve α ′ (current-voltage characteristic) and a characteristic curve β ′ (current-power characteristic). Therefore, if only the output current of the fuel cell is monitored, the fuel cell that is currently generating power will output an output current that is higher than the maximum value of the output power (characteristic curves β and β ′ in FIG. Or the region where the power generation efficiency is low (the side where the output current is higher than the maximum value) cannot be detected.

例えば図６に示す出力特性の例を参照して説明すると、出力監視電流を２００Ａに設定した場合には（同図中に示す一点鎖線）、比較的良好な燃料電池においては、特性曲線βから、その出力電力の最大値よりも出力電流の低い側、つまり発電効率の高い領域で、燃料電池による供給電力の不足分を蓄電手段による補助電力で補う制御に切り替えることできる（同図中に示す点Ｘ）。ところが、出力監視電流の設定を変更することなく２００Ａのままでは劣化した燃料電池においては、特性曲線β’から、その出力電力の最大値よりも出力電流の高い側、つまり発電効率の低い領域内に移った後に、蓄電手段による補助電力で補う制御に切り替えることになる（同図中に示す点Ｘ’）。   For example, referring to the example of the output characteristic shown in FIG. 6, when the output monitoring current is set to 200 A (a chain line shown in FIG. 6), in a relatively good fuel cell, the characteristic curve β In the region where the output current is lower than the maximum value of the output power, that is, in the region where the power generation efficiency is high, it is possible to switch to the control which supplements the shortage of the power supplied by the fuel cell with the auxiliary power from the power storage means (shown in the figure) Point X). However, in a fuel cell that has deteriorated with 200 A without changing the setting of the output monitoring current, the characteristic curve β ′ indicates that the output current is higher than the maximum value of the output power, that is, in the region where the power generation efficiency is low. Then, the control is switched to the control supplemented by the auxiliary power by the power storage means (point X ′ shown in the figure).

(2) また(1) で説明したように、燃料電池の出力電流を監視しているだけでは劣化した燃料電池においては、発電効率の低い領域内に移った後に、蓄電手段による補助電力で補う制御に切り替える。そのため、発電効率の低い領域においても燃料電池から出力電流を過剰に取り出す場合があり得るので、その場合には、燃料電池の発電能力を超えた電力供給を要求することになり、燃料電池内の熱バランスが崩れて発電の停止に至るおそれがあるという問題をも招く。またこのような状態が継続すると、燃料電池の電極損傷に至るという問題にも発展する。   (2) Also, as explained in (1), in the case of a fuel cell that has deteriorated simply by monitoring the output current of the fuel cell, it is supplemented with auxiliary power from the storage means after moving into a region where the power generation efficiency is low. Switch to control. Therefore, it is possible that the output current is excessively extracted from the fuel cell even in a region where the power generation efficiency is low. In this case, the power supply exceeding the power generation capability of the fuel cell is required, There is also a problem that heat balance may be lost and power generation may be stopped. Moreover, if such a state continues, the problem of leading to electrode damage of the fuel cell also develops.

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、燃料電池を発電効率の高い領域で発電させ、発電効率の低い領域では燃料電池の発電を抑制し得る燃料電池システムを提供することにある。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems. The object of the present invention is to generate power in a region where the power generation efficiency is high and to suppress power generation in the fuel cell in a region where the power generation efficiency is low. It is to provide a fuel cell system.

上記目的を達成するため、請求項１の燃料電池システムでは、負荷に対しそれぞれ並列に接続された燃料電池および蓄電手段を備える燃料電池システムであって、前記負荷に対し電力供給する燃料電池と、前記燃料電池の出力電圧を検出する電圧検出手段と、前記燃料電池の電流密度に対する電力密度の特性を示す曲線において電力密度が最大となるときの電圧を、前記燃料電池の電流密度に対する電圧効率の特性を示す曲線から求め、この電圧が下限値として設定され、前記電圧検出手段により検出された前記燃料電池の出力電圧が前記電圧値を下回らないように、前記負荷に対し前記蓄電手段から、前記燃料電池の出力電圧が前記電圧値以上を保持し得る補助電力を供給する補助電力供給手段と、を備えることを技術的特徴とする。 To achieve the above object, the fuel cell system according to claim 1 is a fuel cell system comprising a fuel cell and a power storage means connected in parallel to a load, respectively, and a fuel cell for supplying power to the load; Voltage detection means for detecting the output voltage of the fuel cell, and a voltage at which the power density is maximum in a curve indicating a characteristic of the power density with respect to the current density of the fuel cell, a voltage efficiency with respect to the current density of the fuel cell. This voltage is determined as a lower limit value from the curve indicating the characteristics, and from the power storage means to the load so that the output voltage of the fuel cell detected by the voltage detection means does not fall below the voltage value, And an auxiliary power supply unit that supplies auxiliary power that can maintain an output voltage of the fuel cell equal to or higher than the voltage value .

また、請求項２の燃料電池システムでは、請求項１において、前記補助電力供給手段は、前記負荷からの要求電力が、前記燃料電池の出力電圧が下限値では不足する電力分を補助電力として供給することを技術的特徴とする。 Further, in the fuel cell system according to claim 2, in claim 1, the auxiliary power supply means supplies , as auxiliary power, the required power from the load that is insufficient for the output voltage of the fuel cell being lower than the lower limit value. and technical features that.

請求項１の発明では、電圧検出手段により、負荷に対し電力供給する燃料電池の出力電圧を検出し、補助電力供給手段により、燃料電池の電流密度に対する電力密度の特性を示す曲線において電力密度が最大となるときの電圧を、燃料電池の電流密度に対する電圧効率の特性を示す曲線から求め、この電圧が下限値として設定され、電圧検出手段により検出された燃料電池の出力電圧が電圧値を下回らないように、負荷に対し蓄電手段から、燃料電池の出力電圧が電圧値以上を保持し得る補助電力を供給する。つまり、電圧検出手段により検出した燃料電池の出力電圧に基づいて、燃料電池の出力電圧が所定の電圧値以上を保持し得るように負荷に対して蓄電手段から補助電力を供給するので、燃料電池の出力電流に基づいた判断により負荷に補助電力を供給するものではない。これにより、燃料電池の発電効率の低い領域では、負荷に対して燃料電池による電力供給に加え、蓄電手段からも補助電力が供給されるので、発電効率の低い領域にある燃料電池から過剰に電力を取り出すことを防止することができる。したがって、燃料電池を発電効率の高い領域で発電させ、発電効率の低い領域では燃料電池の発電を抑制し得る効果がある。 According to the first aspect of the present invention, the output voltage of the fuel cell that supplies power to the load is detected by the voltage detection means , and the power density is detected in the curve indicating the power density characteristics with respect to the current density of the fuel cell by the auxiliary power supply means. The maximum voltage is obtained from a curve indicating the characteristics of the voltage efficiency with respect to the current density of the fuel cell, this voltage is set as the lower limit value, and the output voltage of the fuel cell detected by the voltage detection means falls below the voltage value. In order to avoid this, auxiliary power that can maintain the output voltage of the fuel cell at a voltage value or higher is supplied from the power storage means to the load. That is, based on the output voltage of the fuel cell detected by the voltage detection means, the auxiliary power is supplied from the power storage means to the load so that the output voltage of the fuel cell can maintain a predetermined voltage value or higher. The auxiliary power is not supplied to the load based on the determination based on the output current. As a result, in the region where the power generation efficiency of the fuel cell is low, auxiliary power is also supplied from the power storage means in addition to the power supply by the fuel cell to the load, so excessive power is supplied from the fuel cell in the region where the power generation efficiency is low. Can be prevented from being taken out. Therefore, there is an effect that the fuel cell can generate power in a region where the power generation efficiency is high and the power generation of the fuel cell can be suppressed in a region where the power generation efficiency is low.

請求項２の発明では、補助電力供給手段は、負荷からの要求電力が、燃料電池の出力電圧が下限値では不足する電力分を補助電力として供給する。これにより、燃料電池から過剰に電力を取り出すことなく、負荷の要求に応えられる電力を供給することができる。 In the invention according to claim 2, the auxiliary power supply means supplies , as auxiliary power , the power required from the load, which is insufficient when the output voltage of the fuel cell is insufficient at the lower limit value. As a result, it is possible to supply electric power that can meet the demand of the load without excessively extracting electric power from the fuel cell.

以下、本発明の燃料電池システムを、乗用車、バス、トラック等の車両用の動力源に適用した一実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。
まず、図１を参照して燃料電池システム２０の構成を説明する。なお、図１中に示す破線は、各機能ブロックあるいは機能部品間で授受される情報信号の流れを示している。 Hereinafter, an embodiment in which a fuel cell system of the present invention is applied to a power source for a vehicle such as a passenger car, a bus, and a truck will be described with reference to FIGS.
First, the configuration of the fuel cell system 20 will be described with reference to FIG. In addition, the broken line shown in FIG. 1 has shown the flow of the information signal transmitted / received between each functional block or functional components.

図１に示すように、燃料電池システム２０は、主に、燃料電池２１、バッテリ３１、スイッチング素子３６、３７、モータ駆動回路４５、ハイブリッド回路コントローラ（以下「ＨＢＣコントローラ」という）５１、燃料電池コントローラ（以下「ＦＣコントローラ」という）５３等により構成されており、モータ駆動回路４５（負荷の一部）に対しそれぞれ並列に接続された燃料電池２１およびバッテリ３１（蓄電手段）を備えるもので、燃料電池２１の出力電圧（以下「ＦＣ電圧」という）Ｖfcが所定の下限電圧値ＶＬを下回ると、モータ駆動回路４５等に対しバッテリ３１から、燃料電池２１のＦＣ電圧Ｖfcが所定の下限電圧値ＶＬ以上を保持し得る補助電力を供給するものである。   As shown in FIG. 1, the fuel cell system 20 mainly includes a fuel cell 21, a battery 31, switching elements 36 and 37, a motor drive circuit 45, a hybrid circuit controller (hereinafter referred to as “HBC controller”) 51, and a fuel cell controller. (Hereinafter referred to as “FC controller”) 53 and the like, and includes a fuel cell 21 and a battery 31 (power storage means) connected in parallel to the motor drive circuit 45 (a part of the load). When the output voltage (hereinafter referred to as “FC voltage”) Vfc of the battery 21 falls below a predetermined lower limit voltage value VL, the FC voltage Vfc of the fuel cell 21 is supplied from the battery 31 to the motor drive circuit 45 and the like by a predetermined lower limit voltage value VL. Auxiliary power that can hold the above is supplied.

燃料電池２１は、モータ駆動回路４５（負荷の一部）に対し電力供給し得るもので、水素と酸素を反応させることにより電気エネルギを取り出し、モータで車輪を駆動する電気自動車のエネルギ源のひとつである。このため、燃料電池２１には、水素および酸素（または空気）が供給されており、それらの供給量は、後述するＦＣコントローラ５３により制御され、出力電力の制御が行われている。   The fuel cell 21 can supply electric power to a motor drive circuit 45 (a part of a load), takes out electric energy by reacting hydrogen and oxygen, and is one of the energy sources of an electric vehicle that drives wheels with a motor. It is. For this reason, hydrogen and oxygen (or air) are supplied to the fuel cell 21, and the supply amounts thereof are controlled by an FC controller 53 described later to control the output power.

なお、燃料電池２１は、一般に、水素貯蔵や改質触媒等の方式によって種々の水素供給タイプに分類されるが、水素と酸素とを反応させて発電するものであれば、本発明に係る燃料電池システムを適用することができる。例えば、固体高分子型燃料電池（ＰＥＭＦＣ）を用いることが望ましいが、その他、アルカリ水溶液型（ＡＦＣ）、リン酸型（ＰＡＦＣ）、溶融炭酸塩型（ＭＣＦＣ）、固体酸化物型（ＳＯＦＣ）、直接型メタノール型（ＤＭＦＣ）等のものがある。   The fuel cell 21 is generally classified into various hydrogen supply types depending on the system such as hydrogen storage or reforming catalyst, but the fuel according to the present invention can be used as long as it generates electricity by reacting hydrogen and oxygen. A battery system can be applied. For example, it is desirable to use a polymer electrolyte fuel cell (PEMFC), but in addition, alkaline aqueous solution type (AFC), phosphoric acid type (PAFC), molten carbonate type (MCFC), solid oxide type (SOFC), There are direct methanol type (DMFC) and the like.

燃料電池２１の端子間には、そのＦＣ電圧Ｖfcを検出し得る電圧センサ２３が接続されている。即ち、燃料電池２１の出力端子間に接続された電圧センサ２３により燃料電池２１のＦＣ電圧Ｖfcが検出され、検出されたＦＣ電圧ＶfcはＦＣコントローラ５３に出力されている。これにより、ＦＣコントローラ５３によって燃料電池２１のＦＣ電圧Ｖfcを適宜監視することができるので、これに基づいた燃料電池２１の出力制御を可能にしている。なお、この電圧センサ２３は、特許請求の範囲に記載の「電圧検出手段」に相当する。   A voltage sensor 23 capable of detecting the FC voltage Vfc is connected between the terminals of the fuel cell 21. That is, the FC voltage Vfc of the fuel cell 21 is detected by the voltage sensor 23 connected between the output terminals of the fuel cell 21, and the detected FC voltage Vfc is output to the FC controller 53. As a result, the FC voltage 53 of the fuel cell 21 can be appropriately monitored by the FC controller 53, so that the output control of the fuel cell 21 based on this can be performed. The voltage sensor 23 corresponds to “voltage detection means” described in the claims.

また、燃料電池２１の出力端子の一方（例えば陽極側）には、燃料電池２１の入出力電流を測定し得る電流センサ２５が設けられている。そして、この電流センサ２５により検出された燃料電池電流（以下「ＦＣ電流」という）Ｉfcは、ＦＣコントローラ５３に出力され、これにより燃料電池２１の出力をＦＣ電流Ｉfcの面から適宜監視することができる。そのため、ＦＣ電流Ｉfcに基づいた燃料電池２１の出力制御を可能にしている。   Further, a current sensor 25 that can measure the input / output current of the fuel cell 21 is provided at one of the output terminals of the fuel cell 21 (for example, the anode side). The fuel cell current (hereinafter referred to as “FC current”) Ifc detected by the current sensor 25 is output to the FC controller 53, whereby the output of the fuel cell 21 can be appropriately monitored from the aspect of the FC current Ifc. it can. Therefore, output control of the fuel cell 21 based on the FC current Ifc is enabled.

さらに、燃料電池２１の出力端子の一方（例えば陽極側）には、燃料電池２１から電流が流れ出る方向を順方向とするようにダイオード２７が直列に接続されている。即ち、燃料電池２１に対してアノード側、モータ駆動回路４５に対してカソード側、がそれぞれ位置するようにダイオード２７が接続されている。このダイオード２７は、逆電流防止を目的とするもので、バッテリ３１やモータ駆動回路４５から燃料電池２１に向けて駆動電流や回生電流が流れ込むことを抑制し、逆電流による燃料電池２１の劣化を防止している。   Furthermore, a diode 27 is connected in series to one of the output terminals of the fuel cell 21 (for example, the anode side) so that the direction in which current flows from the fuel cell 21 is the forward direction. That is, the diode 27 is connected so that the anode side with respect to the fuel cell 21 and the cathode side with respect to the motor drive circuit 45 are located. The diode 27 is intended to prevent a reverse current, and suppresses a drive current and a regenerative current from flowing from the battery 31 and the motor drive circuit 45 toward the fuel cell 21, thereby preventing the deterioration of the fuel cell 21 due to the reverse current. It is preventing.

バッテリ３１は、充放電を繰り返すことができるいわゆる二次電池で、特許請求の範囲に記載の「蓄電手段」に相当するものである。即ち、バッテリ３１は、燃料電池２１のＦＣ電圧Ｖfcが後述するように予め設定された所定の下限電圧値ＶＬを下回ると、燃料電池２１のＦＣ電圧Ｖfcが当該下限電圧値ＶＬ以上を保持し得るように、モータ駆動回路４５等に対し補助電力を供給するものである。   The battery 31 is a so-called secondary battery that can be repeatedly charged and discharged, and corresponds to the “storage means” recited in the claims. That is, when the FC voltage Vfc of the fuel cell 21 falls below a predetermined lower limit voltage value VL set in advance as will be described later, the battery 31 can hold the FC voltage Vfc of the fuel cell 21 at or above the lower limit voltage value VL. As described above, auxiliary power is supplied to the motor drive circuit 45 and the like.

具体的には、例えば、電気自動車等に使用される高性能鉛蓄電池、リチウムイオン電池、ナトリウム硫黄電池等が用いられるが、このほか通常仕様の鉛電池や、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池、ナトリウム硫黄電池等を用いても良い。   Specifically, for example, high-performance lead-acid batteries, lithium ion batteries, sodium-sulfur batteries, etc. used for electric vehicles etc. are used. In addition, normal specification lead batteries, nickel cadmium batteries, nickel metal hydride batteries, lithium An ion battery, a sodium sulfur battery, or the like may be used.

このバッテリ３１は、その端子間電圧（以下「ＢＴ電圧」という）Ｖbtを電圧センサ３３によって検出されている。即ち、バッテリ３１の出力端子間には、電圧センサ３３が接続されており、この電圧センサ３３により検出されたＢＴ電圧ＶbtはＨＢＣコントローラ５１に出力されている。これにより、ＨＢＣコントローラ５１によってバッテリ３１の出力電圧（ＢＴ電圧Ｖbt）を適宜監視することができるので、これに基づいて後述する昇圧制御や充電制御を可能にしている。   The battery 31 has a voltage sensor 33 detecting a terminal voltage (hereinafter referred to as “BT voltage”) Vbt. That is, the voltage sensor 33 is connected between the output terminals of the battery 31, and the BT voltage Vbt detected by the voltage sensor 33 is output to the HBC controller 51. As a result, the HBC controller 51 can appropriately monitor the output voltage (BT voltage Vbt) of the battery 31, and based on this, boost control and charge control described later are enabled.

なお、本実施形態では、蓄電手段としてバッテリ３１を用いたが、本発明ではこれに限られることはなく、電荷を蓄えてそれを放出できる機能を有するものであれば、例えばコンデンサ（例えば電気二重層コンデンサ）、フライホイール、超伝導コイル、蓄圧器等、あるいはこれらを組み合わせたもの等であっても良い。   In the present embodiment, the battery 31 is used as the power storage means. However, the present invention is not limited to this, and a capacitor (for example, an electric battery) may be used as long as it has a function of storing electric charge and releasing it. Multilayer capacitors), flywheels, superconducting coils, pressure accumulators, etc., or combinations thereof may be used.

バッテリ３１の出力端子の一方（例えば陽極側）には、２００Ａ程度の電流を許容するリアクトル３５が直列に接続されている。このリアクトル３５は、次に説明するスイッチング素子３６とともに昇圧回路を構成するもので、所定の電気エネルギを蓄え得るものである。   A reactor 35 that allows a current of about 200 A is connected in series to one of the output terminals of the battery 31 (for example, the anode side). This reactor 35 constitutes a booster circuit together with a switching element 36 described below, and can store predetermined electric energy.

スイッチング素子３６は、電力用の半導体スイッチング素子であり、直列接続されたバッテリ３１およびリアクトル３５に対して、入出力端子が並列に接続されている。本実施形態では、例えば、ＩＧＢＴ(insulated gate bipolar transistor ；絶縁ゲートバイポーラ型トランジスタ)にフライホイールダイオードを組み合わせたものが用いられており、そのベース端子あるいはゲート端子は、ＨＢＣコントローラ５１に接続されている。これにより、ＨＢＣコントローラ５１からスイッチング素子３６に対し、所定周期（例えば２０ｋHz）のスイッチング信号が出力されると、当該周期でスイッチング素子３６をDUTY制御できる。   The switching element 36 is a power semiconductor switching element, and input / output terminals are connected in parallel to the battery 31 and the reactor 35 connected in series. In this embodiment, for example, a combination of an IGBT (insulated gate bipolar transistor) and a flywheel diode is used, and the base terminal or gate terminal is connected to the HBC controller 51. . Accordingly, when a switching signal having a predetermined period (for example, 20 kHz) is output from the HBC controller 51 to the switching element 36, the switching element 36 can be duty controlled at the period.

即ち、スイッチング素子３６がオン状態のときにはその入出力端子間が導通するので、バッテリ３１から出力された直流電流がリアクトル３５に流れ込んで電気エネルギが蓄積される。一方、スイッチング素子３６がオフ状態のときにはその入出力端子間が遮断されるので、それまで流れていた電流とは逆方向に電流が流れ、つまりリアクトル３５から電気エネルギが放出され、バッテリ３１の出力電圧に加算されて昇圧される。なお、昇圧されたバッテリ３１のＢＴ電圧Ｖbtは、前述のスイッチング信号によって適宜調節することができるが、おおよそ燃料電池２１のＦＣ電圧Ｖfcよりわずかに高い程度の電圧に調節される。なおこのスイッチング素子３６は、特許請求の範囲に記載の「補助電力供給手段」に相当するものである。   That is, when the switching element 36 is in the ON state, the input / output terminals are electrically connected, so that a direct current output from the battery 31 flows into the reactor 35 and electric energy is accumulated. On the other hand, since the input / output terminals are disconnected when the switching element 36 is in the off state, a current flows in a direction opposite to the current that has flowed until then, that is, electric energy is discharged from the reactor 35, and the output of the battery 31. The voltage is boosted by adding the voltage. The boosted BT voltage Vbt of the battery 31 can be adjusted as appropriate by the above-described switching signal, but is adjusted to a voltage slightly higher than the FC voltage Vfc of the fuel cell 21. The switching element 36 corresponds to “auxiliary power supply means” recited in the claims.

また、リアクトル３５とスイッチング素子３６とからなる昇圧回路の出力側には、スイッチング素子３７が直列に接続されている。このスイッチング素子３７は、前述した前記スイッチング素子３６と同様、電力用の半導体スイッチング素子で、モータ駆動回路４５による回生電力や燃料電池２１による余剰電力をバッテリ３１に供給し充電する場合にオン状態に制御される充電制御回路を構成するものである。即ち、スイッチング素子３７のベース端子あるいはゲート端子に接続されたＨＢＣコントローラ５１によって、電圧センサ３３により検出されたＢＴ電圧Ｖbtに基づいてバッテリ３１の残存容量を監視しているので、バッテリ３１の残存容量が所定の充電容量まで低下すると、スイッチング素子３７をオン状態に制御することで、モータ駆動回路４５や燃料電池２１から供給される電力によりバッテリ３１を充電するようにしている。   A switching element 37 is connected in series on the output side of the booster circuit including the reactor 35 and the switching element 36. The switching element 37 is a power semiconductor switching element similar to the switching element 36 described above, and is turned on when regenerative power from the motor drive circuit 45 or surplus power from the fuel cell 21 is supplied to the battery 31 for charging. A charge control circuit to be controlled is configured. That is, the remaining capacity of the battery 31 is monitored based on the BT voltage Vbt detected by the voltage sensor 33 by the HBC controller 51 connected to the base terminal or gate terminal of the switching element 37. Is reduced to a predetermined charge capacity, the battery 31 is charged by the electric power supplied from the motor drive circuit 45 and the fuel cell 21 by controlling the switching element 37 to be in an ON state.

なお、このスイッチング素子３７の入出力端子間には、当該昇圧回路の出力方向を順方向とするようにダイオードが接続されている。これにより、スイッチング素子３７のオンオフ状態にかかわらず、当該昇圧回路からモータ駆動回路４５に電力供給することができるように構成されている。また、このスイッチング素子３７の出力側（コレクタ側）には、電流センサ３９が接続されているので、バッテリ３１等による昇圧回路からモータ駆動回路４５に供給される出力電流Ｉbtを検出し、ＨＢＣコントローラ５１に出力することもできる。   A diode is connected between the input / output terminals of the switching element 37 so that the output direction of the booster circuit is the forward direction. As a result, the electric power can be supplied from the booster circuit to the motor drive circuit 45 regardless of the on / off state of the switching element 37. Further, since the current sensor 39 is connected to the output side (collector side) of the switching element 37, the output current Ibt supplied from the booster circuit such as the battery 31 to the motor drive circuit 45 is detected, and the HBC controller 51 can also be output.

このように、昇圧回路を構成するスイッチング素子３６と充電制御回路を構成するスイッチング素子３７とにより、ＨＢＣコントローラ５１は、燃料電池２１のＦＣ電圧Ｖfcに基づいて、両スイッチング素子を次のように制御している。   Thus, the switching element 36 constituting the booster circuit and the switching element 37 constituting the charging control circuit allow the HBC controller 51 to control both switching elements based on the FC voltage Vfc of the fuel cell 21 as follows. is doing.

(1) 燃料電池２１のＦＣ電圧Ｖfcが後述する所定の下限電圧値ＶＬ以上である場合（Ｖfc≧ＶＬ）には、スイッチング素子３６をオフ状態に制御することにより昇圧回路による補助電力の発生を停止させる。またスイッチング素子３７は、モータ駆動回路４５による回生電力や燃料電池２１による余剰電力によってバッテリ３１を充電する必要がある場合にはオン状態に制御し、そのような充電の必要がない場合にはオフ状態に制御する。   (1) When the FC voltage Vfc of the fuel cell 21 is equal to or higher than a predetermined lower limit voltage value VL described later (Vfc ≧ VL), generation of auxiliary power by the booster circuit is controlled by controlling the switching element 36 to be turned off. Stop. The switching element 37 is controlled to be turned on when the battery 31 needs to be charged by regenerative power from the motor drive circuit 45 or surplus power from the fuel cell 21, and is turned off when such charging is not necessary. Control to the state.

(2) 燃料電池２１のＦＣ電圧Ｖfcが、所定の下限電圧値ＶＬを下回る場合には（Ｖfc＜ＶＬ）、後述する理由により、モータ駆動回路４５等に対し補助電力を供給する必要があるので、スイッチング素子３６をオン状態に制御することにより昇圧回路を動作させ、バッテリ３１等による昇圧回路により補助電力の供給を開始、継続する。なお、このときスイッチング素子３７はオフ状態に制御されているので、補助電力の供給は、スイッチング素子３７の入出力端子間に接続されているダイオードを介して行われる。   (2) When the FC voltage Vfc of the fuel cell 21 is lower than the predetermined lower limit voltage value VL (Vfc <VL), it is necessary to supply auxiliary power to the motor drive circuit 45 and the like for the reason described later. Then, the booster circuit is operated by controlling the switching element 36 to be turned on, and the supply of auxiliary power is started and continued by the booster circuit including the battery 31 and the like. At this time, since the switching element 37 is controlled to be in an off state, the auxiliary power is supplied via a diode connected between the input and output terminals of the switching element 37.

モータ駆動回路４５は、燃料電池２１やバッテリ３１に対して並列に接続される負荷の一部を構成するもので、例えば車両用の交流モータＭを駆動するインバータ回路が挙げられる。なお、負荷としては、モータ駆動回路４５に駆動される車両用の交流モータＭ（例えば６０kW相当）のほかに、燃料電池２１に水素や酸素（空気）を供給する図示しないポンプやファン、その他、照明装置、ラジオ、パワーウィンドウ等の車両の停車中にも使用され電気を消費する補機類も含まれ得る。なおこのモータ駆動回路４５と並列に電圧センサ４１が接続されているため、この電圧センサ４１によって検出された電圧は、ＨＢＣコントローラ５１に出力される。   The motor drive circuit 45 constitutes a part of a load connected in parallel to the fuel cell 21 and the battery 31, and includes, for example, an inverter circuit that drives an AC motor M for a vehicle. In addition to the vehicle AC motor M (e.g., equivalent to 60 kW) driven by the motor drive circuit 45, the load includes a pump and a fan (not shown) for supplying hydrogen and oxygen (air) to the fuel cell 21, and the like. Auxiliary equipment that is used even when the vehicle is stopped, such as a lighting device, a radio, and a power window, that consumes electricity may also be included. Since the voltage sensor 41 is connected in parallel with the motor drive circuit 45, the voltage detected by the voltage sensor 41 is output to the HBC controller 51.

ＨＢＣコントローラ５１は、図示しないマイクロプロセッサ、メモリ、入出力インタフェイス等から構成される制御装置で、ＦＣコントローラ５３に接続されているとともに、前述した電圧センサ３３、電流センサ３９、電圧センサ４１等の各センサやスイッチング素子３６、３７等にも接続されている。そして、このうちのメモリには、後述する補助電力供給処理（図２参照）を実行可能な補助電力供給プログラムや一連の基本処理を実行可能なシステムプログラム等が格納されている。これにより、ＦＣコントローラ５３に対し所定情報の受け渡しをすることができるほか、電圧センサ３３から入力されるバッテリ３１のＢＴ電圧Ｖbtの情報や電圧センサ４１から入力されるモータ駆動回路４５に対する印加電圧ＶRLの情報あるいは電流センサ３９から入力されるバッテリ３１の出力電流Ｉbtの情報等に基づいて、後述する補助電力供給処理を実行することができる。   The HBC controller 51 is a control device including a microprocessor, a memory, an input / output interface, and the like (not shown), and is connected to the FC controller 53 and includes the above-described voltage sensor 33, current sensor 39, voltage sensor 41, and the like. It is also connected to each sensor, switching elements 36, 37, and the like. The memory stores therein an auxiliary power supply program capable of executing an auxiliary power supply process (see FIG. 2) described later, a system program capable of executing a series of basic processes, and the like. As a result, predetermined information can be transferred to the FC controller 53, and information on the BT voltage Vbt of the battery 31 input from the voltage sensor 33 and the applied voltage VRL applied to the motor drive circuit 45 input from the voltage sensor 41. Auxiliary power supply processing to be described later can be executed based on the above information or information on the output current Ibt of the battery 31 input from the current sensor 39.

ＦＣ／Ｍコントローラ５３も、ＨＢＣコントローラ５１と同様に、図示しないマイクロプロセッサ、メモリ、入出力インタフェイス等からなる制御装置で、ＨＢＣコントローラ５１や、燃料電池２１、電圧センサ２３、電流センサ２５等にそれぞれ接続されている。そしてこのメモリには、燃料電池制御処理を実行可能な燃料電池制御プログラムが格納されている。これにより、ＨＢＣコントローラ５１に対し所定情報の受け渡しや、ＦＣ電圧Ｖfcの情報やＦＣ電流Ｉfcの情報に基づいて燃料電池２１に供給される水素等の供給量の制御をすることができる。   Similarly to the HBC controller 51, the FC / M controller 53 is a control device including a microprocessor, a memory, and an input / output interface (not shown). The H / C controller 51, the fuel cell 21, the voltage sensor 23, the current sensor 25, etc. Each is connected. The memory stores a fuel cell control program capable of executing fuel cell control processing. As a result, it is possible to transfer predetermined information to the HBC controller 51 and to control the supply amount of hydrogen or the like supplied to the fuel cell 21 based on the FC voltage Vfc information and the FC current Ifc information.

次に、上述した燃料電池システム２０を制御するＨＢＣコントローラ５１による補助電力供給処理の流れを図２に基づいて説明する。なお、この補助電力供給処理は、図示しないメインプログラムによるタイマ割り込み処理等によって所定周期ごとに起動されるもので、ＨＢＣコントローラ５１のメモリに格納される補助電力供給プログラムにより実行されるものである。   Next, the flow of auxiliary power supply processing by the HBC controller 51 that controls the fuel cell system 20 described above will be described with reference to FIG. The auxiliary power supply process is started at predetermined intervals by a timer interrupt process or the like by a main program (not shown), and is executed by an auxiliary power supply program stored in the memory of the HBC controller 51.

図２に示すように、補助電力供給処理は、所定の初期化処理の後、まずステップＳ１０１により、燃料電池２１のＦＣ電圧Ｖfcを電圧センサ２３から読み込む処理を行う。これにより、ＨＢＣコントローラ５１では、取得したＦＣ電圧Ｖfcから、燃料電池２１の現在の発電状態を把握する。   As shown in FIG. 2, in the auxiliary power supply process, after a predetermined initialization process, first, a process of reading the FC voltage Vfc of the fuel cell 21 from the voltage sensor 23 is performed in step S101. Thereby, the HBC controller 51 grasps the current power generation state of the fuel cell 21 from the acquired FC voltage Vfc.

続くステップＳ１０３では、ステップＳ１０１で取得したＦＣ電圧Ｖfcが、後述するように予め設定された所定の下限電圧値ＶＬ以上であるか否か、換言すればＦＣ電圧Ｖfcが所定の下限電圧値ＶＬを下回らないか否か、を判断する処理を行う。そして、ＦＣ電圧Ｖfcが所定の下限電圧値ＶＬ以上である場合（ＦＣ電圧Ｖfcが所定の下限電圧値ＶＬを下回らない場合）には（ステップＳ１０３でＹｅｓ）、後述する理由から、バッテリ３１による補助電力をモータ駆動回路４５に補う必要がないので、次ステップＳ１０５に処理を移行してスイッチング素子３６のDUTY制御を停止する処理を行う。   In the subsequent step S103, it is determined whether or not the FC voltage Vfc acquired in step S101 is equal to or higher than a predetermined lower limit voltage value VL set in advance as described later, in other words, the FC voltage Vfc becomes equal to the predetermined lower limit voltage value VL. A process is performed to determine whether or not it falls below. When the FC voltage Vfc is equal to or higher than the predetermined lower limit voltage value VL (when the FC voltage Vfc does not fall below the predetermined lower limit voltage value VL) (Yes in step S103), the battery 31 assists for the reason described later. Since there is no need to supplement the motor drive circuit 45 with electric power, the process proceeds to the next step S105 to perform a process of stopping the duty control of the switching element 36.

一方、ステップＳ１０３の判断により、ＦＣ電圧Ｖfcが所定の下限電圧値ＶＬよりも高いことを判断できない場合（ＦＣ電圧Ｖfcが所定の下限電圧値ＶＬを下回る場合）には（ステップＳ１０３でＮｏ）、後述する理由から、バッテリ３１による補助電力をモータ駆動回路４５に補う必要があるので、次ステップＳ１０７に処理を移行してスイッチング素子３６のDUTY制御を開始する処理を行う。   On the other hand, when the determination in step S103 cannot determine that the FC voltage Vfc is higher than the predetermined lower limit voltage value VL (when the FC voltage Vfc is lower than the predetermined lower limit voltage value VL) (No in step S103), For reasons that will be described later, it is necessary to supplement the motor drive circuit 45 with auxiliary power from the battery 31, so that the process proceeds to the next step S107 to perform a process for starting the duty control of the switching element 36.

ステップＳ１０５では、昇圧回路を構成するスイッチング素子３６のベース端子あるいはゲート端子に印加する所定周期のスイッチング信号を中止する処理を行うことにより、スイッチング素子３６による所定のDUTY制御が停止され、バッテリ３１等による昇圧回路から補助電力の供給が行われないように制御される。これにより、燃料電池２１が発電効率の高い領域にある場合には、バッテリ３１等から過剰なエネルギ供給を防ぐことができる。   In step S105, the predetermined duty control by the switching element 36 is stopped by performing a process of stopping the switching signal of a predetermined period applied to the base terminal or the gate terminal of the switching element 36 constituting the booster circuit, and the battery 31 and the like. Control is performed so that auxiliary power is not supplied from the booster circuit. Thereby, when the fuel cell 21 is in a region where the power generation efficiency is high, excessive energy supply from the battery 31 or the like can be prevented.

一方、ステップＳ１０７では、スイッチング素子３６のベース端子あるいはゲート端子に所定周期のスイッチング信号を印加する処理を行うことにより、昇圧回路を構成するスイッチング素子３６のオンオフ制御が当該スイッチング信号による所定のDUTY制御によって行われるので、昇圧回路から所定の補助電力がモータ駆動回路４５に供給されるように制御する。これにより、燃料電池２１の発電効率の低い領域では、モータ駆動回路４５に対しバッテリ３１等から補助電力が供給されるので、発電効率の低い領域にある燃料電池２１から過剰に電力を取り出すことを防止することができる。   On the other hand, in step S107, by performing a process of applying a switching signal of a predetermined period to the base terminal or the gate terminal of the switching element 36, the on / off control of the switching element 36 constituting the booster circuit is controlled by the predetermined duty control by the switching signal. Therefore, control is performed so that predetermined auxiliary power is supplied to the motor drive circuit 45 from the booster circuit. As a result, in the region where the power generation efficiency of the fuel cell 21 is low, auxiliary power is supplied from the battery 31 or the like to the motor drive circuit 45, so that excessive power can be extracted from the fuel cell 21 in the region where the power generation efficiency is low. Can be prevented.

ここで、図３および図４を参照して、上述した所定の下限電圧値ＶＬがどのように決定され設定されているかについて説明する。なお、図３は、単セル当たりの燃料電池２１の出力特性を示す特性図で、横軸に燃料電池２１の出力電流密度［Ａ／cm２ ］、左縦軸に燃料電池２１のＦＣ電圧［Ｖ］、右縦軸に燃料電池２１の出力電力密度［Ｗ／cm２ ］をとったもので、電流密度に対する電圧の特性（以下「I-V 特性」という）を示す曲線Ａおよび電流密度に対する電力密度の特性（以下「I-P 特性」という）を示す曲線Ｂがそれぞれ表されている。 Here, how the predetermined lower limit voltage value VL is determined and set will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a characteristic diagram showing the output characteristics of the fuel cell 21 per unit cell. The horizontal axis represents the output current density [A / cm 2 ] of the fuel cell 21, and the left vertical axis represents the FC voltage [of the fuel cell 21]. V], the right vertical axis represents the output power density [W / cm 2 ] of the fuel cell 21, and the curve A showing the voltage characteristics with respect to the current density (hereinafter referred to as “IV characteristics”) and the power density with respect to the current density. Curves B showing the characteristics (hereinafter referred to as “IP characteristics”) are shown.

また、図４は、単セル当たりの燃料電池２１の出力特性を示す特性図で、横軸に燃料電池２１の出力電流密度［Ａ／cm２ ］、左縦軸に燃料電池２１のＦＣ電圧［Ｖ］および出力電力密度［Ｗ／cm２ ］、右縦軸に燃料電池２１の電圧効率［％］をとったもので、図３と同様のI-V 特性を示す曲線Ａ、図３と同様のI-P 特性を示す曲線Ｂおよび電流密度に対する電圧効率の特性（以下「Ｖef特性」という）を示す曲線Ｃがそれぞれ表されている。この特性図は、燃料電池２１の開放電圧値に対するＦＣ電圧Ｖfcの比率を示す曲線ＣをＶef特性として表すことにより、同特性図上に表されている曲線Ａ（I-V 特性）と曲線Ｂ（I-P 特性）との関係を明確にしたものである。なお曲線Ａおよび曲線は、両者の特性上、互いに重複して描かれているため、図４では１本の曲線に見えることに留意されたい。 FIG. 4 is a characteristic diagram showing the output characteristics of the fuel cell 21 per unit cell. The horizontal axis represents the output current density [A / cm 2 ] of the fuel cell 21, and the left vertical axis represents the FC voltage [of the fuel cell 21]. V] and output power density [W / cm 2 ], and the right vertical axis represents the voltage efficiency [%] of the fuel cell 21. Curve A showing the same IV characteristics as FIG. 3 and IP similar to FIG. A curve B indicating characteristics and a curve C indicating characteristics of voltage efficiency with respect to current density (hereinafter referred to as “Vef characteristics”) are respectively shown. In this characteristic diagram, a curve C indicating the ratio of the FC voltage Vfc to the open circuit voltage value of the fuel cell 21 is expressed as a Vef characteristic, whereby a curve A (IV characteristic) and a curve B (IP The relationship with the characteristics is clarified. It should be noted that the curve A and the curve are drawn to overlap each other due to the characteristics of both, and thus appear as one curve in FIG.

なお、図３および図４に示す各特性曲線は、燃料電池２１には必要な量の燃料としての水素ガスおよび酸化剤としての空気が十分に供給され、燃料電池２１の水素極および空気極のイオン交換膜には十分な水分が含まれており、燃料電池２１の温度は十分に高く作動温度範囲内にあり、燃料電池２１を構成する部材の経時劣化はほとんどないものとする。   3 and FIG. 4, the characteristic curves shown in FIG. 3 and FIG. 4 indicate that the fuel cell 21 is sufficiently supplied with a necessary amount of hydrogen gas as the fuel and air as the oxidant. It is assumed that the ion exchange membrane contains sufficient moisture, the temperature of the fuel cell 21 is sufficiently high and within the operating temperature range, and the members constituting the fuel cell 21 hardly deteriorate with time.

(1) 図３に示すように、上述した所定の下限電圧値ＶＬは、燃料電池２１によって供給可能な最大電力ＷＰ を発電するときの電圧値ＶＰ に設定される。
即ち、図３に示す単セルのI-P 特性を示す曲線Ｂのピーク点（最大電力点）Ｐ、つまり燃料電池２１の最も大きい電力（最大電力）ＷＰ （０．５７５Ｗ／cm２ ）を発電するときの電圧値ＶＰ を、同図に示す単セルのI-V 特性を示す曲線Ａから求め（電圧値ＶＰ ＝０．５０Ｖ）、これを所定の下限電圧値ＶＬに設定している。 (1) As shown in FIG. 3, a predetermined lower limit voltage VL described above, it is set to a voltage value V P at the time of generating the maximum power W P can be supplied by the fuel cell 21.
That is, the peak point (maximum power point) P of the curve B indicating the IP characteristics of the single cell shown in FIG. 3, that is, the highest power (maximum power) W P (0.575 W / cm 2 ) of the fuel cell 21 is generated. and to set the voltage value V P, determined from the curve a showing the IV characteristics of a single cell shown in FIG. (voltage value V P = 0.50V), into a predetermined lower limit voltage value VL of time.

これにより、燃料電池２１のＦＣ電圧Ｖfcが当該電圧値ＶＰ （所定の下限電圧値ＶＬ）を下回るときには、燃料電池２１は曲線Ｂのピーク点Ｐを超えて同点Ｐ右側の出力電力の低下した領域（発電効率の低い領域）で発電していることになる。このような理由から、図２を参照して説明した補助電力供給処理では、ステップＳ１０３において、ＦＣ電圧Ｖfcが所定の下限電圧値ＶＬ（電圧値ＶＰ ）を下回らないか否かを判断し、スイッチング素子３６のDUTY制御を開始または停止させている。 As a result, when the FC voltage Vfc of the fuel cell 21 is lower than the voltage value V P (predetermined lower limit voltage value VL), the fuel cell 21 exceeds the peak point P of the curve B and the output power on the right side of the same point P decreases. It means that power is generated in the area (area where power generation efficiency is low). For this reason, in the auxiliary power supply process described with reference to FIG. 2, it is determined in step S103 whether or not the FC voltage Vfc is below a predetermined lower limit voltage value VL (voltage value V P ). The duty control of the switching element 36 is started or stopped.

(2) また、図３に示すように、当該所定の下限電圧値ＶＬは、燃料電池２１によって供給可能な最大電力ＷＰ を発電するときの電圧値ＶＰ 以上であって、当該最大電力ＷＰ の９５％を発電するときの電圧値ＶＱ 以下に設定されても良い。
即ち、図３に示す単セルのI-P 特性を示す曲線Ｂのピーク点（最大電力点）Ｐ、つまり燃料電池２１の最も大きい電力（最大電力）ＷＰ （０．５７５Ｗ／cm２ ）を発電するときの電圧値ＶＰ を同図に示す単セルのI-V 特性を示す曲線Ａから求め（電圧値ＶＰ ＝０．５０Ｖ）、この電圧値ＶＰ 以上で、その９５％の点Ｑにおける電力ＷＱ （０．５７５×０．９５＝０．５４６Ｗ／cm２ ）を発電するときの曲線Ａから求めた電圧値ＶＱ （０．５６Ｖ）以下に所定の下限電圧値ＶＬが設定されている。 (2) Further, as shown in FIG. 3, the predetermined lower limit voltage VL is a the voltage V P or more when generating the maximum power W P can be supplied by the fuel cell 21, the maximum power W It may be set to a voltage value VQ or less when generating 95% of P.
That is, the peak point (maximum power point) P of the curve B indicating the IP characteristics of the single cell shown in FIG. 3, that is, the highest power (maximum power) W P (0.575 W / cm 2 ) of the fuel cell 21 is generated. voltage V P of the determined from the curve a showing the IV characteristics of a single cell shown in FIG. (voltage value V P = 0.50 V), this voltage value V P above, the power W in the point Q of 95% when The predetermined lower limit voltage value VL is set below the voltage value V Q (0.56 V) obtained from the curve A when generating Q (0.575 × 0.95 = 0.546 W / cm 2 ).

これにより、所定の下限電圧値ＶＬにこのような設定幅（ＶＰ ≦ＶＬ≦ＶＱ ）を設けているので、モータ駆動回路４５（負荷の一部）の電力要求に即して所定の下限電圧値ＶＬを設定することができる。また、燃料電池２１のＦＣ電圧Ｖfcが当該設定幅（ＶＰ ≦ＶＬ≦ＶＱ ）の中で予め設定された下限電圧値ＶＬを超えて下回るときには、燃料電池２１は曲線Ｂの点Ｑから点Ｐの範囲を超えて点Ｐ右側の出力電力の低下した領域（発電効率の低い領域）で発電していることになる。このような理由から、補助電力供給処理のステップＳ１０３において、ＦＣ電圧Ｖfcが所定の下限電圧値ＶＬ（ＶＰ ≦ＶＬ≦ＶＱ ）を下回らないか否かを判断し、スイッチング素子３６のDUTY制御を開始または停止するようにしても良い。 Thus, since such a setting range (V P ≦ VL ≦ V Q ) is provided for the predetermined lower limit voltage value VL, the predetermined lower limit is set in accordance with the power demand of the motor drive circuit 45 (part of the load). The voltage value VL can be set. Further, when the FC voltage Vfc of the fuel cell 21 falls below the preset lower limit voltage value VL within the set range (V P ≦ VL ≦ V Q ), the fuel cell 21 changes from the point Q of the curve B to the point Q. The power is generated in the region where the output power is reduced on the right side of the point P beyond the range of P (region where the power generation efficiency is low). For this reason, in step S103 of the auxiliary power supply process, it is determined whether or not the FC voltage Vfc falls below a predetermined lower limit voltage value VL (V P ≦ VL ≦ V Q ), and the duty control of the switching element 36 is performed. May be started or stopped.

(3) さらに、図３に示すように、当該所定の下限電圧値ＶＬは、燃料電池２１のI-V 特性曲線の傾きが−０．４［Ｖ／Ａ・cm２ ］の点のＦＣ電圧値Ｖfc以上、燃料電池２１によって供給可能な最大電力ＷＰ を発電するときの電圧値ＶＰ 以下の範囲内で設定されても良い。
例えば、図３に示すI-P 特性を示す曲線Ｂのピーク点Ｐの前後における所定範囲（例えば電流密度０．１Ａ／cm２ ；図３に示すＶ１（１．１５〜１．２５）、Ｖ２（１．０５〜１．１５）の範囲）の曲線Ｂの傾き（図３に示すΔＶ１（−０．０４７Ｖ／０．１Ａ・cm２ ）、ΔＶ２（−０．０３２Ｖ／０．１Ａ・cm２ ））を得ることにより、その傾きの平均値（（ΔＶ１＋ΔＶ２）／２；（（−０．０４７−０．０３２）／２＝−０．０３９５≒−０．４［Ｖ／Ａ・cm２ ］））を求めたものを「燃料電池２１のI-V 特性曲線の傾き」として定め、その傾きのときの燃料電池２１のＦＣ電圧Ｖfc以上、最大電力ＷＰ （０．５７５Ｗ／cm２ ）の出力電圧値ＶＰ （０．５０Ｖ）以下の範囲内で設定するようにしても良い。 (3) Further, as shown in FIG. 3, the predetermined lower limit voltage value VL is the FC voltage value Vfc at the point where the slope of the IV characteristic curve of the fuel cell 21 is −0.4 [V / A · cm 2 ]. above, the fuel cell 21 may be set within the range of the voltage value V P at the time of generating the maximum power W P can be supplied.
For example, a predetermined range before and after the peak point P of the curve B showing the IP characteristics shown in FIG. 3 (for example, current density 0.1 A / cm 2 ; V1 (1.15 to 1.25), V2 (1) shown in FIG. Slope of the curve B (ΔV1 (−0.047 V / 0.1 A · cm 2 ), ΔV2 (−0.032 V / 0.1 A · cm 2 ) shown in FIG. 3)) The average value of the slope ((ΔV1 + ΔV2) / 2; ((−0.047−0.032) /2=−0.0395≈−0.4 [V / A · cm 2 ])) Is determined as “the slope of the IV characteristic curve of the fuel cell 21”, and the output voltage value V of the maximum power W P (0.575 W / cm 2 ) is equal to or greater than the FC voltage Vfc of the fuel cell 21 at that slope. You may make it set within the range below P (0.50V).

これにより、所定の下限電圧値ＶＬにこのような、より具体的な設定幅を設けているので、燃料電池２１の特性およびモータ駆動回路４５（負荷の一部）の電力要求に即して所定の下限電圧値ＶＬをより具体的に設定することができる。また、燃料電池２１のＦＣ電圧Ｖfcが当該範囲を超えて下回るときには、燃料電池２１は点Ｐ右側の出力電力の低下した領域（発電効率の低い領域）で発電していることになる。このような理由から、補助電力供給処理のステップＳ１０３において、ＦＣ電圧Ｖfcが所定の下限電圧値ＶＬを下回らないか否かを判断し、スイッチング素子３６のDUTY制御を開始または停止するようにしても良い。   As a result, such a more specific setting range is provided for the predetermined lower limit voltage value VL. Therefore, the predetermined lower limit voltage value VL is determined in accordance with the characteristics of the fuel cell 21 and the power requirement of the motor drive circuit 45 (a part of the load). The lower limit voltage value VL can be set more specifically. Further, when the FC voltage Vfc of the fuel cell 21 falls below the range, the fuel cell 21 generates power in the region where the output power is reduced on the right side of the point P (region where the power generation efficiency is low). For this reason, in step S103 of the auxiliary power supply process, it is determined whether the FC voltage Vfc does not fall below a predetermined lower limit voltage value VL, and the duty control of the switching element 36 is started or stopped. good.

(4) また、図４に示すように、上述した所定の下限電圧値ＶＬは、燃料電池２１の開放電圧値を１００％としたときの、その３５％以上５０％以下の電圧値（図４に示す白抜き矢印の範囲内）に設定されていても良い。なお、図４に示す曲線Ｃ上の点Ｒは、曲線Ｂのピーク点Ｐに対応するもので、電圧効率３５％以上５０％以下の範囲にある。
即ち、図４に示すように、当該所定の下限電圧値ＶＬは、燃料電池２１の開放電圧値の観点から、単セルのI-P 特性を示す燃料電池２１の発電効率の高い領域（ピーク点Ｐ）からＶef特性を示す曲線Ｃにより、発電効率の高い領域を電圧効率の範囲として定めても良い。 (4) Further, as shown in FIG. 4, the predetermined lower limit voltage value VL described above is a voltage value of 35% or more and 50% or less when the open-circuit voltage value of the fuel cell 21 is 100% (FIG. 4). It may be set within the range of the white arrow shown in FIG. Note that a point R on the curve C shown in FIG. 4 corresponds to the peak point P of the curve B and is in the range of voltage efficiency of 35% or more and 50% or less.
That is, as shown in FIG. 4, the predetermined lower limit voltage value VL is a region (peak point P) where the power generation efficiency of the fuel cell 21 showing the IP characteristics of the single cell is high from the viewpoint of the open circuit voltage value of the fuel cell 21. From the curve C indicating the Vef characteristic, a region where the power generation efficiency is high may be determined as the range of the voltage efficiency.

これにより、所定の下限電圧値ＶＬを容易に設定することができる。また、開放電圧値の３５％以上５０％以下の電圧値といった設定幅を設けているので、モータ駆動回路４５（負荷の一部）の電力要求に即して所定の下限電圧値ＶＬを設定することができる。さらに、燃料電池２１のＦＣ電圧Ｖfcが当該所定の下限電圧値ＶＬの範囲を超えて下回るときには、燃料電池２１はその発電効率の高い所定範囲を超えて発電効率の低い領域で発電していることになる。このような理由から、補助電力供給処理のステップＳ１０３において、ＦＣ電圧Ｖfcが所定の下限電圧値ＶＬを下回らないか否かを判断し、スイッチング素子３６のDUTY制御を開始または停止するようにしても良い。   Thereby, the predetermined lower limit voltage value VL can be easily set. Further, since a setting range such as a voltage value of 35% or more and 50% or less of the open circuit voltage value is provided, a predetermined lower limit voltage value VL is set according to the power requirement of the motor drive circuit 45 (part of the load). be able to. Furthermore, when the FC voltage Vfc of the fuel cell 21 falls below the predetermined lower limit voltage value VL, the fuel cell 21 generates power in a region where the power generation efficiency is low and exceeds the predetermined range where the power generation efficiency is high. become. For this reason, in step S103 of the auxiliary power supply process, it is determined whether the FC voltage Vfc does not fall below a predetermined lower limit voltage value VL, and the duty control of the switching element 36 is started or stopped. good.

なお、以上説明した(1) 〜(4) による所定の下限電圧値ＶＬの設定は、単セルの場合を例示して説明したものである。そのため、実際の燃料電池システム２０においては上述した各値にセル数を乗じて得られた値に所定の下限電圧値ＶＬを設定する必要のあることに留意されたい。   The setting of the predetermined lower limit voltage value VL according to (1) to (4) described above is described by exemplifying the case of a single cell. Therefore, it should be noted that in the actual fuel cell system 20, it is necessary to set the predetermined lower limit voltage value VL to a value obtained by multiplying each value described above by the number of cells.

例えば、図５に示すように、燃料電池２１の出力特性が５０kWにおいてピーク（同図に示す点Ｐ）を示し、そのときの燃料電池２１の出力電流／電圧が２５０Ａ／２００Ｖである場合には、所定の下限電圧値ＶＬを２００Ｖに設定する。これにより、電圧センサ２３により検出した燃料電池２１のＦＣ電圧Ｖfcに基づいて、燃料電池２１のＦＣ電圧Ｖfcが２００Ｖ以上を保持し得るようにモータ駆動回路４５等に対してバッテリ３１から補助電力を供給する。   For example, as shown in FIG. 5, when the output characteristic of the fuel cell 21 shows a peak at 50 kW (point P shown in the figure), and the output current / voltage of the fuel cell 21 at that time is 250 A / 200 V The predetermined lower limit voltage value VL is set to 200V. Thus, based on the FC voltage Vfc of the fuel cell 21 detected by the voltage sensor 23, auxiliary power is supplied from the battery 31 to the motor drive circuit 45 and the like so that the FC voltage Vfc of the fuel cell 21 can be maintained at 200 V or higher. Supply.

例えばモータ駆動回路４５等からの要求電力が６０kWのときには、燃料電池２１から５０kWの発電電力を供給し、燃料電池２１のＦＣ電圧Ｖfcが２００Ｖ以上を保持し得るようにバッテリ３１から１０kWの補助電力を供給するので、燃料電池２１の発電効率の低い領域（図５に示す曲線βの点Ｐ右側）では、モータ駆動回路４５等に対して燃料電池２１による５０kWの電力供給に加え、バッテリ３１からも１０kWの補助電力が供給され、全６０kWの電力を供給する様子が、図５において直線γに示す部分に表されている。このように燃料電池システム２０では、燃料電池２１の発電効率の高い領域（図５に示す曲線βの点Ｐ左側）から発電効率の低い領域（図５に示す曲線βの点Ｐ右側）に移行するとき、あるいはその手前で、バッテリ３１による補助電力を加えるので、曲線βに示す破線部分のような減少傾向の特性に移行する前に負荷の要求に応えられる電力を供給することができる（直線γ部分）。   For example, when the required power from the motor drive circuit 45 or the like is 60 kW, the generated power of 50 kW is supplied from the fuel cell 21 and the auxiliary power of 10 kW from the battery 31 so that the FC voltage Vfc of the fuel cell 21 can be maintained at 200 V or higher. In the region where the power generation efficiency of the fuel cell 21 is low (right side of the point P of the curve β shown in FIG. 5), in addition to the power supply of 50 kW by the fuel cell 21 to the motor drive circuit 45 and the like, A state in which 10 kW of auxiliary power is supplied and a total of 60 kW of power is supplied is shown in a portion indicated by a straight line γ in FIG. 5. Thus, in the fuel cell system 20, the region where the power generation efficiency of the fuel cell 21 is high (the left side of the point P of the curve β shown in FIG. 5) is shifted to the region where the power generation efficiency is low (the right side of the point P of the curve β shown in FIG. 5). When or before this, auxiliary power from the battery 31 is applied, so that it is possible to supply electric power that can meet the demands of the load before shifting to the decreasing tendency characteristic as shown by the broken line in the curve β (straight line). γ part).

以上説明したように本実施形態に係る燃料電池システム２０によると、電圧センサ２３により、モータ駆動回路４５等の負荷に対し電力供給する燃料電池２１のＦＣ電圧Ｖfcを検出し、バッテリ３１により、検出された燃料電池２１のＦＣ電圧Ｖfcが所定の下限電圧値ＶＬを下回ると、モータ駆動回路４５等に対しバッテリ３１から、燃料電池２１のＦＣ電圧Ｖfcが所定の下限電圧値ＶＬ以上を保持し得る補助電力を供給する。つまり、電圧センサ２３により検出した燃料電池２１のＦＣ電圧Ｖfcに基づいて、燃料電池２１のＦＣ電圧Ｖfcが所定の下限電圧値ＶＬ以上を保持し得るようにモータ駆動回路４５等に対してバッテリ３１から補助電力を供給するので、燃料電池２１の出力電流に基づいた判断によりモータ駆動回路４５等に補助電力を供給するものではない。これにより、燃料電池２１の発電効率の低い領域では、モータ駆動回路４５等に対して燃料電池２１による電力供給に加え、バッテリ３１からも補助電力が供給されるので、発電効率の低い領域にある燃料電池２１から過剰に電力を取り出すことを防止することができる。したがって、燃料電池２１を発電効率の高い領域で発電させ、発電効率の低い領域では燃料電池２１の発電を抑制し得る効果がある。   As described above, according to the fuel cell system 20 according to the present embodiment, the voltage sensor 23 detects the FC voltage Vfc of the fuel cell 21 that supplies power to the load such as the motor drive circuit 45, and the battery 31 detects it. When the FC voltage Vfc of the fuel cell 21 is lower than the predetermined lower limit voltage value VL, the FC voltage Vfc of the fuel cell 21 can be maintained at the predetermined lower limit voltage value VL or more from the battery 31 to the motor drive circuit 45 or the like. Supply auxiliary power. That is, based on the FC voltage Vfc of the fuel cell 21 detected by the voltage sensor 23, the battery 31 with respect to the motor drive circuit 45 and the like so that the FC voltage Vfc of the fuel cell 21 can be maintained at a predetermined lower limit voltage value VL or higher. Therefore, the auxiliary power is not supplied to the motor drive circuit 45 or the like based on the determination based on the output current of the fuel cell 21. As a result, in the region where the power generation efficiency of the fuel cell 21 is low, auxiliary power is supplied from the battery 31 in addition to the power supply by the fuel cell 21 to the motor drive circuit 45 and the like. It is possible to prevent excessive electric power from being taken out from the fuel cell 21. Therefore, there is an effect that the fuel cell 21 can generate power in a region where the power generation efficiency is high and the power generation of the fuel cell 21 can be suppressed in a region where the power generation efficiency is low.

本発明の一実施形態に係る燃料電池システムの電気的構成を示す回路図である。1 is a circuit diagram showing an electrical configuration of a fuel cell system according to an embodiment of the present invention. 本実施形態の燃料電池システムの補助電力供給処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the auxiliary power supply process of the fuel cell system of this embodiment. 燃料電池（単セル当たり）の出力特性を示す特性図で、電流密度［Ａ／cm２ ］に対する電圧［Ｖ］の特性を示す曲線Ａおよび電流密度［Ａ／cm２ ］に対する電力密度［Ｗ／cm２ ］の特性を示す曲線Ｂを示すものである。A characteristic diagram showing an output characteristic of the fuel cell (per unit cell), the current density power density versus voltage curve A and the current density showing a characteristic of [V] [A / cm 2 ] for [A / cm 2] [W / The curve B which shows the characteristic of cm < 2 >] is shown. 燃料電池（単セル当たり）の出力特性を示す特性図で、電流密度［Ａ／cm２ ］に対する電圧［Ｖ］の特性を示す曲線Ａ、電力密度［Ｗ／cm２ ］の特性を示す曲線Ｂおよび電流密度［Ａ／cm２ ］に対する電圧効率［％］の特性を示す曲線Ｃを示すものである。FIG. 5 is a characteristic diagram showing output characteristics of a fuel cell (per cell), a curve A showing a characteristic of voltage [V] with respect to a current density [A / cm 2 ], and a curve B showing a characteristic of power density [W / cm 2 ]. And curve C showing the characteristics of voltage efficiency [%] with respect to current density [A / cm 2 ]. 本実施形態の燃料電池システムにより負荷に供給される電力の電流電圧特性曲線αおよび電流電力特性曲線β、γを示すものである。2 shows a current-voltage characteristic curve α and current-power characteristic curves β and γ of power supplied to a load by the fuel cell system of the present embodiment. 燃料電池の出力特性を示す特性図で、電流電圧特性曲線（良好時α、劣化時α’）および電流電力特性曲線（良好時β、劣化時β’）を示すものである。FIG. 5 is a characteristic diagram showing output characteristics of a fuel cell, showing a current-voltage characteristic curve (α when good, α ′ when deteriorated) and a current power characteristic curve (β when good, β ′ when deteriorated).

符号の説明Explanation of symbols

２０ 燃料電池システム
２１ 燃料電池
２３ 電圧センサ （電圧検出手段）
３１ バッテリ （蓄電手段）
３５ リアクトル （補助電力供給手段）
３６ スイッチング素子 （補助電力供給手段）
４５ モータ駆動回路 （負荷）
５１ ＨＢＣコントローラ（補助電力供給手段）
Ｖfc 燃料電池のＦＣ電圧
ＶＬ 所定の下限電圧値 （所定の電圧値）
ＶＰ 下限電圧（所定の電圧値、最大電力を発電するときの電圧値）
ＶＱ 下限電圧（所定の電圧値、最大電力の９５％以上を発電するときの電圧値） 20 Fuel Cell System 21 Fuel Cell 23 Voltage Sensor (Voltage Detection Means)
31 battery (electric storage means)
35 reactor (auxiliary power supply means)
36 Switching element (Auxiliary power supply means)
45 Motor drive circuit (load)
51 HBC controller (auxiliary power supply means)
Vfc Fuel cell FC voltage VL Predetermined lower limit voltage value (predetermined voltage value)
VP lower limit voltage (predetermined voltage value, voltage value when generating maximum power)
VQ lower limit voltage (predetermined voltage value, voltage value when generating 95% or more of maximum power)

Claims (2)

負荷に対しそれぞれ並列に接続された燃料電池および蓄電手段を備える燃料電池システムであって、
前記負荷に対し電力供給する燃料電池と、
前記燃料電池の出力電圧を検出する電圧検出手段と、
前記燃料電池の電流密度に対する電力密度の特性を示す曲線において電力密度が最大となるときの電圧を、前記燃料電池の電流密度に対する電圧効率の特性を示す曲線から求め、この電圧が下限値として設定され、前記電圧検出手段により検出された前記燃料電池の出力電圧が前記電圧値を下回らないように、前記負荷に対し前記蓄電手段から、前記燃料電池の出力電圧が前記電圧値以上を保持し得る補助電力を供給する補助電力供給手段と、
を備えることを特徴とする燃料電池システム。 A fuel cell system comprising a fuel cell and power storage means connected in parallel to a load,
A fuel cell for supplying power to the load;
Voltage detection means for detecting the output voltage of the fuel cell;
The voltage at which the power density is maximum in the curve indicating the power density characteristic with respect to the current density of the fuel cell is obtained from the curve indicating the characteristic of the voltage efficiency with respect to the current density of the fuel cell, and this voltage is set as the lower limit value. So that the output voltage of the fuel cell detected by the voltage detection means does not fall below the voltage value, and the output voltage of the fuel cell can be maintained above the voltage value from the power storage means with respect to the load. Auxiliary power supply means for supplying auxiliary power;
A fuel cell system comprising: 前記補助電力供給手段は、前記負荷からの要求電力が、前記燃料電池の出力電圧が下限値では不足する電力分を補助電力として供給することを特徴とする請求項１記載の燃料電池システム。 2. The fuel cell system according to claim 1, wherein the auxiliary power supply means supplies, as auxiliary power, the power required from the load, which is insufficient when the output voltage of the fuel cell is insufficient at a lower limit value .
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JPH06338341A (en) * 1993-05-28 1994-12-06 Hitachi Ltd Fuel cell power generation facility and operation thereof
FR2709873B1 (en) * 1993-09-06 1995-10-20 Imra Europe Sa Fuel cell voltage generator.
JP3526912B2 (en) * 1994-05-24 2004-05-17 大阪瓦斯株式会社 DC hybrid power supply
JP4802349B2 (en) * 1998-12-24 2011-10-26 アイシン精機株式会社 Fuel cell vehicle system
JP2001231176A (en) * 2000-02-18 2001-08-24 Toshiba Corp Fuel cell power supply

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