(57)【要約】【課題】複数の電圧変換回路を備える昇圧コンバータによる昇圧ができないときに、特定の電圧変換回路を流れる電流が過剰となることを抑える。【解決手段】燃料電池システムは、燃料電池と、互いに並列に接続された複数の電圧変換回路を有する昇圧コンバータと、電圧変換回路の各々を流れる電流値を検出する電流検出部と、燃料電池の出力制御を行なう制御部と、を備え、制御部は、昇圧コンバータによる出力電圧の昇圧ができない状態のときに、電圧変換回路の各々を流れる電流値のうちの最大電流値と最小電流値とを取得し、最大電流値に対する最小電流値の比率と、電圧変換回路において予め定められた許容最大電流値と、複数の電圧変換回路の数と、の積に応じて定められる値を燃料電池の出力電流の上限に設定して、燃料電池の発電を行なわせる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷に対して電力供給する燃料電池システムであって、
燃料電池と、
前記燃料電池と前記負荷との間に接続されて、前記燃料電池の出力電圧を昇圧させる昇圧コンバータであって、互いに並列に接続されている複数の電圧変換回路を有する昇圧コンバータと、
前記複数の電圧変換回路の各々を流れる電流値を検出する電流検出部と、
前記燃料電池の出力制御を行なう制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記昇圧コンバータによる前記出力電圧の昇圧ができない状態のときに、
前記電流検出部が検出した前記複数の電圧変換回路の各々を流れる電流値のうちの最大値である最大電流値と、最小値である最小電流値とを取得し、
前記最大電流値に対する前記最小電流値の比率と、前記電圧変換回路において予め定められた許容最大電流値と、前記複数の電圧変換回路の数と、の積に応じて定められる値を前記燃料電池の出力電流の上限に設定して前記燃料電池の発電を行なわせ、前記複数の電圧変換回路による前記燃料電池の出力電圧の昇圧を行なうことなく前記燃料電池から前記昇圧コンバータを介して前記負荷に電力供給させる
燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池を備える燃料電池システムとして、燃料電池が出力した電圧を、負荷への供給に先立って昇圧する昇圧コンバータを備えるシステムが知られている。特許文献１には、複数の相を有する昇圧コンバータを備える燃料電池システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１２５６１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のように複数の相を有する昇圧コンバータを備える燃料電池システムでは、それぞれの相での昇圧の動作を維持することが困難となる不具合が生じ得る。そこで、本願発明者等は、このような不具合が生じた場合に、昇圧コンバータにおける昇圧を行なうことなく昇圧コンバータに燃料電池の出力電流を流して、負荷に対する燃料電池からの電力供給を継続可能にする構成について検討した。そして、このようにして燃料電池からの電力供給を続行すると、昇圧コンバータが有する複数の相の各々におけるインピーダンスのばらつきに起因して、特定の相を流れる電流が過剰となり、過熱状態になり得るという新たな課題を見出した。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、以下の形態として実現することが可能である。
【０００６】
本発明の一形態によれば、負荷に対して電力供給する燃料電池システムが提供される。この燃料電池システムは、燃料電池と、前記燃料電池と前記負荷との間に接続されて、前記燃料電池の出力電圧を昇圧させる昇圧コンバータであって、互いに並列に接続されている複数の電圧変換回路を有する昇圧コンバータと、前記複数の電圧変換回路の各々を流れる電流値を検出する電流検出部と、前記燃料電池の出力制御を行なう制御部と、を備え、前記制御部は、前記昇圧コンバータによる前記出力電圧の昇圧ができない状態のときに、前記電流検出部が検出した前記複数の電圧変換回路の各々を流れる電流値のうちの最大値である最大電流値と、最小値である最小電流値とを取得し、前記最大電流値に対する前記最小電流値の比率と、前記電圧変換回路において予め定められた許容最大電流値と、前記複数の電圧変換回路の数と、の積に応じて定められる値を前記燃料電池の出力電流の上限に設定して前記燃料電池の発電を行なわせ、前記複数の電圧変換回路による前記燃料電池の出力電圧の昇圧を行なうことなく前記燃料電池から前記昇圧コンバータを介して前記負荷に電力供給させる。
この形態の燃料電池システムによれば、昇圧コンバータによって燃料電池の出力電圧の昇圧ができない状態のときに、複数の電圧変換回路の各々におけるインピーダンスのばらつきに起因して、特定の電圧変換回路を流れる電流が過剰となって過熱状態になることを抑えることができる。
本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、燃料電池システムの制御方法や、燃料電池システムを搭載する車両等の態様で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】燃料電池システムを搭載する車両の概略構成を示す説明図である。
【図２】上限電流値設定処理ルーチンを表わすフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
Ａ．システムの全体構成：
図１は、本発明の一実施形態としての燃料電池システム１５を搭載する燃料電池車両１００の概略構成を示す説明図である。本実施形態の燃料電池システム１５は、燃料電池車両１００の駆動モータ４０を含む負荷に対して電力を供給する電源装置である。燃料電池システム１５は、車両の駆動用電源以外の用途に用いてもよい。燃料電池システム１５は、燃料電池１０と、燃料電池コンバータ（以下、ＦＤＣと略して示すこともある）２０と、二次電池５０と、二次電池コンバータ６０と、インバータ３０と、制御部７０と、を備える。
【０００９】
燃料電池１０は、単セルを複数積層したスタック構造を有しており、反応ガス、具体的には、燃料ガスとしての水素ガスと、酸化ガスとしての空気との供給を受けて発電する。本実施形態では、燃料電池１０は固体高分子形燃料電池としているが、固体酸化物形燃料電池等、他種の燃料電池を用いてもよい。燃料電池１０は、第１直流導線ＤＣＣ１を介して、燃料電池コンバータ２０の入力端子に接続されている。
【００１０】
燃料電池コンバータ２０は、制御部７０の指令に応じて、燃料電池１０から入力された電圧を、目標電圧、すなわち、駆動モータ４０の要求トルクに応じた目標電圧まで昇圧して出力する。燃料電池コンバータ２０は、複数の駆動相を有する多相昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータによって構成されている。燃料電池コンバータ２０の出力端子は、第２直流導線ＤＣＣ２を介してインバータ３０の直流端子に接続されている。燃料電池コンバータ２０は、「昇圧コンバータ」とも呼ぶ。
【００１１】
燃料電池コンバータ２０は、互いに並列に接続された４つの電圧変換回路２１ａ〜２１ｄ）を備える。これらの電圧変換回路２１ａ〜２１ｄの各々は、リアクトル２２と、出力用のダイオード２４と、スイッチング素子を構成するトランジスタ２３と、各電圧変換回路２１ａ〜２１ｄを流れる電流値を検出する電流センサ２５と、を備える。本実施形態において、各リアクトル２２は、いずれも鉄心リアクトルであるが、空芯リアクトルであってもよい。トランジスタ２３は、ｎｐｎタイプのトランジスタであり、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）や、電力用ＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタ、電力用バイポーラトランジスタなどによって構成される。燃料電池コンバータ２０では、スイッチング素子を構成するトランジスタ２３のオンオフ時間によるデューティー比制御を行なうことにより、各電圧変換回路２１ａ〜２１ｄを流れる電流値を制御している。電圧変換回路２１ａ〜２１ｄの各々に設けた電流センサ２５を合わせて、「電流検出部」とも呼ぶ。本実施形態では、燃料電池コンバータ２０は４つの電圧変換回路２１ａ〜２１ｄを備えることとしたが、燃料電池コンバータ２０が備える電圧変換回路の数は、４以外の複数であってもよい。
【００１２】
二次電池５０は、本実施形態では、燃料電池１０の補助電源として機能する。二次電池５０は、例えば充電及び放電が可能なリチウムイオン電池や、ニッケル水素電池で構成することができる。二次電池５０は、第３直流導線ＤＣＣ３を介して二次電池コンバータ６０の入力端子に接続されている。
【００１３】
二次電池コンバータ６０は、燃料電池コンバータ２０と同様な構成を有する昇圧型コンバータである。二次電池コンバータ６０の出力端子は、第４直流導線ＤＣＣ４を介して、第２直流導線ＤＣＣ２に接続されている。二次電池コンバータ６０は、制御部７０の指令に応じて、燃料電池コンバータ２０と協働して、インバータ３０の入力電圧（第２直流導線ＤＣＣ２における電圧）を調整する。また、二次電池コンバータ６０は、二次電池５０の充電および放電を制御する。具体的には、二次電池コンバータ６０は、第２直流導線ＤＣＣ２の電圧レベルを可変に調整し、二次電池５０の充電および放電の状態を切り替える。二次電池コンバータ６０は、二次電池５０から放電させるときには、二次電池５０の出力電圧を、インバータ３０で利用可能な電圧に昇圧する。また、二次電池５０を充電するときには、第２直流導線ＤＣＣ２における電圧を、二次電池５０に充電可能な電圧に降圧する。これにより、燃料電池１０からの出力電力あるいは、駆動モータ４０の回生電力によって、二次電池５０が充電される。
【００１４】
インバータ３０は、駆動モータ４０に接続されており、駆動モータ４０のドライバとして機能する。駆動モータ４０は、ギア等を介して車輪を駆動する。インバータ３０は、制御部７０からの指令に応じて、燃料電池１０および二次電池５０から第２直流導線ＤＣＣ２を介して供給される直流電力を三相交流の電力に変換して駆動モータ４０に供給する。また、インバータ３０は、駆動モータ４０において発生する回生電力を直流電力に変換して第２直流導線ＤＣＣ２に出力する。
【００１５】
駆動モータ４０は、三相コイルを備える同期モータによって構成されている。駆動モータ４０は、交流導線を介してインバータ３０の交流端子に接続されており、供給された電力に応じたトルクで車輪を駆動する。
【００１６】
制御部７０は、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ、およびＲＯＭを備えるマイクロコンピュータによって構成されている。制御部７０は、燃料電池１０の出力制御を行なうと共に、燃料電池車両１００の各部の制御を行なう。制御部７０は、燃料電池車両１００の各部に設けられたセンサからの出力信号を取得し、さらに、アクセル開度や車速等の車両の運転に関する情報を取得する。そして、制御部７０は、燃料電池車両１００における発電や走行に係る各部に駆動信号を出力する。具体的には、燃料電池コンバータ２０、二次電池コンバータ６０、インバータ３０、および、燃料電池１０の発電や燃料電池車両１００の走行等に関わる補機等に駆動信号を出力する。なお、上記した機能を果たす制御部は、単一の制御部として構成される必要はない。例えば、燃料電池システム１５の動作に係る制御部や、燃料電池車両１００の走行に係る制御部や、走行に関わらない車両補機の制御を行なう制御部など、複数の制御部を備えることとし、これら複数の制御部間で、必要な情報をやり取りすることとしてもよい。
【００１７】
本実施形態の燃料電池システム１５において、第１直流導線ＤＣＣ１には、第１電圧センサ８１が接続されている。また、第２直流導線ＤＣＣ２には、燃料電池コンバータ２０側から順に第２電圧センサ８２およびコンデンサ８３が接続されており、さらに、コンデンサ８３とインバータ３０との間には、リレー８４が設けられている。第１電圧センサ８１は、燃料電池コンバータ２０における入力側の電圧、すなわち、燃料電池１０の出力電圧を検出し、第２電圧センサ８２は、燃料電池コンバータ２０における出力側の電圧を検出する。燃料電池コンバータ２０において燃料電池１０の出力電圧を目標電圧に昇圧する際には、第１電圧センサ８１および第２電圧センサ８２の検出信号を用いたフィードバック制御が行なわれる。
【００１８】
Ｂ．不具合発生時における燃料電池コンバータの制御：
既述したように、燃料電池コンバータ２０は、燃料電池１０の出力電力を駆動モータ４０に供給するのに先立って、燃料電池１０の出力電圧を昇圧させる。燃料電池システム１５においては、このような燃料電池コンバータ２０による昇圧の動作を正常に行なうことが困難になる不具合が生じ得る。本実施形態では、このような不具合が生じたときに、直ちに燃料電池１０の発電を停止するのではなく、燃料電池コンバータ２０における昇圧を行なうことなく燃料電池コンバータ２０に燃料電池１０の出力電流を流して、駆動モータ４０に対する燃料電池１０からの電力供給を継続可能にしている。以下では、上記不具合が発生したときに燃料電池システム１５で実行される制御について説明する。
【００１９】
図２は、制御部７０のＣＰＵにおいて実行される上限電流値設定処理ルーチンを表わすフローチャートである。本ルーチンは、燃料電池車両１００を走行可能にするために燃料電池システム１５を始動させる指示が入力されたとき、例えば、運転者によって燃料電池車両１００のスタートスイッチ（図示せず）が押されたときに、起動されて実行される。
【００２０】
本ルーチンが起動されると、制御部７０のＣＰＵは、燃料電池コンバータ２０による昇圧が可能な状態であるか否かを判断する（ステップＳ１００）。すなわち、ステップＳ１００では、燃料電池システム１５において、燃料電池コンバータ２０による昇圧の動作を正常に行なうことが困難になる不具合が生じているか否かを判断する。
【００２１】
燃料電池コンバータ２０による昇圧の動作を正常に行なうことが困難になる不具合としては、例えば、燃料電池１０の出力電圧を昇圧する動作を行なう回路を構成する部品に発生する不具合を挙げることができる。具体的には、トランジスタ２３等の燃料電池コンバータ２０の構成部品に発生する不具合を挙げることができる。このような不具合の発生は、燃料電池コンバータ２０で過電流が検出されることや、燃料電池コンバータ２０で短絡が検出されることや、燃料電池コンバータ２０に設けた温度センサにおいて、予め定められた基準温度以上の過熱状態が検出されることにより、判断することができる。あるいは、第１電圧センサ８１および第２電圧センサ８２のうちの少なくとも一方で不具合が検出されるときにも、上記昇圧の動作を正常に行なうことができないと判断される。第１電圧センサ８１および第２電圧センサ８２に関しては、例えば、これらの電圧センサの検出値が、予め定めた正常範囲から外れる値となったときに、不具合が発生したと判断することができる。
【００２２】
また、燃料電池コンバータ２０による昇圧の動作を正常に行なうことが困難になる不具合には、燃料電池コンバータ２０とは異なる部位の不具合も含まれる。例えば、燃料電池システム１５全体の回路構成において、電力供給のバランスを正常に保つことができなくなる不具合が発生した場合が含まれる。具体的には、本実施形態では、二次電池５０や二次電池コンバータ６０において不具合が発生したときにも、ステップＳ１００において、燃料電池コンバータ２０による昇圧ができないと判断される。二次電池５０における不具合の発生は、例えば、二次電池５０において正常に充電や放電が行なわれなくなることにより判断することができる。
【００２３】
燃料電池コンバータ２０による昇圧が可能であると判断すると（ステップＳ１００：ＹＥＳ）、制御部７０のＣＰＵは、燃料電池コンバータ２０を用いて燃料電池１０の出力電圧を昇圧させる通常制御を実行して（ステップＳ１５０）、本ルーチンを終了する。ステップＳ１５０の後に本ルーチンを終了したときには、制御部７０のＣＰＵは、ステップＳ１００において燃料電池コンバータ２０による昇圧ができない状態であると判断するまで、本ルーチンを繰り返し実行する。
【００２４】
燃料電池コンバータ２０による昇圧ができない状態であると判断すると（ステップＳ１００：ＮＯ）、制御部７０のＣＰＵは、燃料電池システム１５をＦＤＣスルーモードとする運転制御を開始する（ステップＳ１１０）。「ＦＤＣスルーモード」とは、燃料電池コンバータ２０による燃料電池１０の出力電圧の昇圧を実行することなく、燃料電池コンバータ２０内に燃料電池１０の出力電流を流す運転状態を指す。具体的には、燃料電池コンバータ２０の各電圧変換回路２１ａ〜２１ｄが備えるトランジスタ２３のスイッチングをオフにして、燃料電池コンバータ２０内に燃料電池１０の出力電流を流す。ＦＤＣスルーモードでは、昇圧を行なうことなく燃料電池１０の出力電力をそのまま駆動モータ４０に供給することにより、燃料電池車両１００の走行が可能になる。ＦＤＣスルーモードの開始時には、制御部７０のＣＰＵは、まず、通常運転時と同様に、アクセル開度や車速を用いて導出される負荷要求に応じて、駆動モータ４０の駆動状態と燃料電池１０の目標発電量とを設定する。そして、駆動モータ４０が、設定された上記駆動状態となるようにインバータ３０を制御すると共に、上記負荷要求に応じた発電が可能となる量の反応ガスが燃料電池１０に供給されるように、燃料電池１０に反応ガスを供給するための燃料電池補機を駆動する。
【００２５】
ＦＤＣスルーモードを開始すると、制御部７０のＣＰＵは、燃料電池コンバータ２０が備える各々の電圧変換回路２１ａ〜２１ｄに設けられた電流センサ２５から電流値を取得する（ステップＳ１２０）。そして、制御部７０のＣＰＵは、取得した各電流センサ２５の検出値のうちの最大値である最大電流値Ｉｍａｘと、各電流センサ２５の検出値のうちの最小値である最小電流値Ｉｍｉｎと、を用いて、「最大ＦＣ総電流」を算出する（ステップＳ１３０）。本実施形態では、最大ＦＣ総電流は、以下の（１）式および（２）式を用いて求められる。
【００２６】
最小電流換算比率＝最小電流値Ｉｍｉｎ／最大電流値Ｉｍａｘ  …（１）
最大ＦＣ総電流
＝各電圧変換回路の許容最大電流値Ｉｐｅｒ×最小電流換算比率×相数  …（２）
【００２７】
上記（２）式において、各電圧変換回路の「許容最大電流値Ｉｐｅｒ」とは、各々の電圧変換回路に流すことが可能な電流値として予め設定されている値であり、各電圧変換回路２１ａ〜２１ｄを構成する導線を含む各部品の特性に応じて定められる。許容最大電流値Ｉｐｅｒは、例えば、電圧変換回路を構成する各部品の特性のばらつきにより、電圧変換回路のインピーダンスが、許容できるばらつきの範囲内の最大値となる場合であっても、電圧変換回路における発熱量が許容できる値として設定することができる。本実施形態では、燃料電池コンバータ２０が備える各電圧変換回路２１ａ〜２１ｄは、同一規格の部品によって構成されているため、各電圧変換回路２１ａ〜２１ｄの許容最大電流値Ｉｐｅｒは、同じ値が設定されている。上記（２）式において「相数」とは、燃料電池コンバータ２０が備える電圧変換回路の数であり、本実施形態では４である。
【００２８】
ステップＳ１３０において最大ＦＣ総電流を算出すると、制御部７０のＣＰＵは、算出した最大ＦＣ総電流を、燃料電池１０の出力電流の上限に設定して（ステップＳ１４０）、本ルーチンを終了する。これにより、燃料電池１０の出力電力は、出力電流が最大ＦＣ総電流を越えないように制御される。燃料電池は、一般に、Ｖ−Ｉ特性に基づいて、出力電流が定まれば出力電圧が定まり、その結果、出力電力が定まる。そのため、燃料電池１０の出力電流の上限が定まると、燃料電池１０の出力電力の上限が定まる。したがって、ステップＳ１４０で燃料電池１０の出力電流の上限が設定された後は、負荷要求から導出される燃料電池１０の目標発電量が上記出力電力の上限を超える場合には、燃料電池１０の目標発電量を、上記出力電力の上限に修正して、発電制御が行なわれる。
【００２９】
以上のように構成された本実施形態の燃料電池システムによれば、燃料電池コンバータ２０によって燃料電池１０の出力電圧の昇圧ができない状態のときに、複数の電圧変換回路２１ａ〜２１ｄの各々におけるインピーダンスのばらつきに起因して、特定の電圧変換回路を流れる電流が過剰となって過熱状態になることを抑えることができる。
【００３０】
各々の電圧変換回路２１ａ〜２１ｄにおいては、ジュールの法則から理解されるように、電流値が大きいほど、また、抵抗Ｒが大きいほど、発熱量は多くなる。ＦＤＣスルーモードを実行する際に燃料電池コンバータ２０を流れる電流値は、例えば燃料電池１０の出力電力が同じであれば、燃料電池コンバータ２０による昇圧を行なう場合に比べて、より大きくなる。すなわち、ＦＤＣスルーモードは、各電圧変換回路２１ａ〜２１ｄの温度が上昇しやすい運転モードであるといえる。本実施形態では、このように各電圧変換回路２１ａ〜２１ｄの温度が上昇しやすいＦＤＣスルーモードにおいて、各電圧変換回路２１ａ〜２１ｄを流れる電流値を許容最大電流値Ｉｐｅｒ以下に抑えて、各電圧変換回路２１ａ〜２１ｄが過熱状態になることを抑制することができる。その結果、過熱に起因して、各電圧変換回路２１ａ〜２１ｄにおいて不具合が発生することを抑えることができる。
【００３１】
燃料電池コンバータ２０において、各電圧変換回路２１ａ〜２１ｄは並列に接続されているため、各電圧変換回路２１ａ〜２１ｄを流れる電流値は、各電圧変換回路のインピーダンスに応じて異なる。ＦＤＣスルーモードにおいては、リアクトル２２に直流電流が流れ続けるため、リアクトル２２のインピーダンスは、抵抗Ｒ（Ω）として捉えることができ、電圧変換回路の抵抗Ｒ（Ω）が小さいほど、当該電圧変換回路を流れる電流値は大きくなる。各電圧変換回路２１ａ〜２１ｄにおける発熱量は、ジュールの法則から理解されるように、電流値（Ａ）の２乗および抵抗Ｒ（Ω）に比例する。このように、発熱量には、抵抗Ｒよりも電流値の方が大きく影響するため、抵抗Ｒ（Ω）が小さく流れる電流値が大きい電圧変換回路ほど、過熱状態になり易い。本実施形態では、燃料電池コンバータ２０を流れる電流値を、最小電流値Ｉｍｉｎと最大電流値Ｉｍａｘとの比を用いて求められる最大ＦＣ総電流に制限することにより、最も多くの電流が流れる電圧変換回路においても、発熱量を効果的に抑えることができる。なお、燃料電池１０の出力電流の上限として用いる最大ＦＣ総電流は、（２）式から求められる値に対して、例えば、過熱を抑える信頼性を高めるための係数をさらに乗じる等の修正を行なって導出してもよい。
【００３２】
また、本実施形態の燃料電池システム１５によれば、燃料電池コンバータ２０による燃料電池１０の出力電圧の昇圧ができない状態になったときに、各電圧変換回路２１ａ〜２１ｄの電流値を実測し、実測した電流値から導出した最大ＦＣ総電流を用いて燃料電池１０の出力電流を制限している。そのため、最大ＦＣ総電流を、実際に使用している電圧変換回路２１ａ〜２１ｄの特性（具体的には抵抗の大きさの差）に基づいた値とすることができ、燃料電池１０の出力電流の制限が過剰になることを抑えることができる。
【００３３】
例えば、各電圧変換回路の抵抗のばらつきが、許容されている範囲で最も大きくなったときに、最も多くの電流が流れる電圧変換回路においても、流れる電流値が許容最大電流値Ｉｐｅｒ以下となるように、ＦＤＣスルーモードにおける燃料電池１０の出力電流の上限を、予め特定の値に定めておくことも可能である。しかしながら、このような場合には、各電圧変換回路２１ａ〜２１ｄの抵抗のばらつきがより小さいときには、燃料電池１０の出力制限が過剰になり、燃料電池コンバータ２０を構成する各電圧変換回路の発熱量が比較的少なくても、燃料電池１０の出力電流を制限することになる。本実施形態によれば、各電圧変換回路２１ａ〜２１ｄを流れる電流値の実測値を用いて燃料電池１０の出力電流を制限するため、用いる電圧変換回路の特性に応じて、ＦＤＣスルーモードにおける燃料電池１０の発電量を、より多く確保することが可能になる。
【００３４】
また、本実施形態の燃料電池車両１００によれば、燃料電池システム１５を搭載することにより、燃料電池コンバータ２０による燃料電池１０の出力電圧の昇圧ができない状態のときであっても、燃料電池車両１００を停止することなく、車両走行が可能になる。
【００３５】
Ｃ．他の実施形態：
（Ｃ１）上記実施形態では、ステップＳ１４０を実行した後は、ステップＳ１３０で算出した最大ＦＣ総電流を燃料電池１０の出力電流の上限として用いるＦＤＣスルーモードによる運転を、継続的に行なうが、異なる構成としてもよい。例えば、各電圧変換回路２１ａ〜２１ｄの特性が、温度により大きく変わる場合には、図２に示した上限電流値設定処理ルーチンを繰り返し実行し、電圧変換回路２１ａ〜２１ｄの温度変化に対応して、燃料電池１０の出力電流の上限としての最大ＦＣ総電流の値を変更することとしてもよい。
【００３６】
（Ｃ２）上記実施形態では、ステップＳ１１０においてＦＤＣスルーモードを開始する際に、負荷要求に応じて燃料電池１０の目標発電量を設定したが、異なる構成としてもよい。例えば、各電圧変換回路の抵抗のばらつきが、許容されている範囲で最も大きくなったときに、最も多くの電流が流れる電圧変換回路においても、流れる電流値が許容最大電流値Ｉｐｅｒ以下となるように、ＦＤＣスルーモード開始時の燃料電池１０の出力電流の上限を、予め設定してもよい。
【００３７】
本発明は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１０…燃料電池、１５…燃料電池システム、２０…燃料電池コンバータ、２１ａ〜２１ｄ…電圧変換回路、２２…リアクトル、２３…トランジスタ、２４…ダイオード、２５…電流センサ、３０…インバータ、４０…駆動モータ、５０…二次電池、６０…二次電池コンバータ、７０…制御部、８１…第１電圧センサ、８２…第２電圧センサ、８３…コンデンサ、８４…リレー、１００…燃料電池車両
【図１】
2020123427.tif 000003
【図２】
2020123427.tif 000004