(57)【要約】【課題】インバータ７の効率低下を最小限に抑えると同時に高出力が得られる燃料電池発電装置及びその制御方法を提供する。【解決手段】駆動中に必要な直流電圧が回転数に依存するモータ８を駆動する燃料電池発電装置であって、モータ８の駆動に必要な電力を生成する燃料電池１と、燃料電池１が生成した直流電圧を昇圧する昇圧器３と、昇圧器３が昇圧した直流電圧をモータ８へ供給するインバータ７と、モータ８の回転数に基づいてモータ８の駆動に必要な電力の総合目標値を算出する直流電圧制御部４と、電力の総合目標値に基づいて燃料電池１及び昇圧器３を制御する燃料電池制御部２とを有する。【選択図】図１
2006019217.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動中に必要な直流電圧が回転数に依存するモータを駆動する燃料電池発電装置であって、
前記モータの駆動に必要な電力を生成する燃料電池と、
前記燃料電池が生成した直流電圧を昇圧する昇圧器と、
前記昇圧器が昇圧した前記直流電圧を前記モータへ供給するインバータと、
前記モータの回転数に基づいて前記モータの駆動に必要な電力の総合目標値を算出する直流電圧制御部と、
前記電力の総合目標値に基づいて前記燃料電池及び前記昇圧器を制御する燃料電池制御部
とを有することを特徴とする燃料電池発電装置。
【請求項２】
前記直流電圧制御部は、
前記モータの回転数に基づいて前記モータの駆動に必要な直流電圧を算出する目標電圧設定部と、
前記インバータに印加されている直流電圧と前記目標電圧設定部により算出された直流電圧との誤差を求める電圧差算出部と、
前記誤差に基づいて前記モータの駆動に必要な電力の第１目標値を算出する第１目標値算出部と、
前記モータに要求されるトルク値と前記モータの回転数に基づいて前記モータの駆動に必要な電力の第２目標値を算出する第２目標値算出部と、
前記第１目標値と第２目標値を合算することにより前記電力の総合目標値を求める目標値合算部
とを備えることを特徴とする請求項１記載の燃料電池発電装置。
【請求項３】
前記モータの回生エネルギを蓄える電気二重層キャパシタを更に有し、
前記直流電圧制御部は、
前記モータの加速度係数を検出する加速度検出部と、
前記目標電圧設定部により算出された直流電圧から前記加速度検出部が検出した加速度係数を減算する加速度減算部とを更に備え、
前記電圧差算出部は、前記インバータに印加されている直流電圧と前記加速度減算部により減算された直流電圧との誤差を求めることを特徴とする請求項２記載の燃料電池発電装置。
【請求項４】
駆動中に必要な直流電圧が回転数に依存するモータを駆動する燃料電池発電装置の制御方法であって、前記燃料電池発電装置は、前記モータの駆動に必要な電力を生成する燃料電池と、前記燃料電池が生成した直流電圧を昇圧する昇圧器と、前記昇圧器が昇圧した前記直流電圧を前記モータへ供給するインバータとを備え、前記制御方法は、
前記モータの回転数を測定し、
前記モータの回転数に基づいて前記モータの駆動に必要な電力の総合目標値を算出し、
前記電力の総合目標値に基づいて前記燃料電池及び前記昇圧器を制御する
ことを特徴とする燃料電池発電装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は燃料電池発電装置及びその制御方法に関し、特に、燃料電池からの出力電圧を昇圧する昇圧器を有する燃料電池発電装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、燃料ガス中の水素と酸化剤ガス（空気）中の酸素との電気化学反応により発電を行う燃料電池を用いた発電装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、図１１に示すような、燃料電池５１と負荷５８との間に、昇圧ＤＣ／ＤＣ（昇圧チョッパー）５３、中間回路（コンデンサ）５６及びインバータ５７が接続された燃料電池発電装置が開示されている。一般的に、燃料電池５１は、出力電流の増加に伴い出力電圧が低下する垂下特性を有する。よって、燃料電池５１の負荷電力が大きくなるほど燃料電池５１の発電電圧が低下するため、昇圧チョッパー５３は、燃料電池５１の発電電圧をより高い電圧に変換して負荷５８へ供給される電圧を一定に保持している。昇圧チョッパー５３が発電電圧を昇圧することで、燃料電池５１の発電電圧以上の一定電圧をインバータ５７に継続して供給できる。インバータ５７に供給される電圧が高いほど、負荷５８の一例としてのモータは、その性質から高速回転まで出力を維持できる。
【特許文献１】特開平８−２２２２５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、その一方で、インバータ５７は図１０に示すように供給される電圧が高いほど、ほぼ総ての回転数域においてエネルギ変換効率が低下してしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の特徴は、駆動中に必要な直流電圧が回転数に依存するモータを駆動する燃料電池発電装置であって、モータの駆動に必要な電力を生成する燃料電池と、燃料電池が生成した直流電圧を昇圧する昇圧器と、昇圧器が昇圧した直流電圧をモータへ供給するインバータと、モータの回転数に基づいてモータの駆動に必要な電力の総合目標値を算出する直流電圧制御部と、電力の総合目標値に基づいて燃料電池及び昇圧器を制御する燃料電池制御部とを有することを要旨とする。
【０００５】
本発明の第２の特徴は、駆動中に必要な直流電圧が回転数に依存するモータを駆動する燃料電池発電装置の制御方法であって、燃料電池発電装置は、モータの駆動に必要な電力を生成する燃料電池と、燃料電池が生成した直流電圧を昇圧する昇圧器と、昇圧器が昇圧した直流電圧をモータへ供給するインバータとを備え、制御方法は、モータの回転数を測定し、モータの回転数に基づいてモータの駆動に必要な電力の総合目標値を算出し、電力の総合目標値に基づいて燃料電池及び昇圧器を制御することを要旨とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、インバータの効率低下を最小限に抑えると同時に高出力が得られる燃料電池発電装置及びその制御方法を提供することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。図面の記載において同一あるいは類似の部分には同一あるいは類似な符号を付している。
【０００８】
図１に示すように、本発明の実施の形態に係わる燃料電池発電装置は、駆動中に必要な直流電圧が回転数に依存するモータ８を駆動する燃料電池発電装置であって、モータ８の駆動に必要な電力を生成する燃料電池１と、燃料電池１が生成した直流電圧を昇圧する昇圧器３（以後、「昇圧ＤＣ／ＤＣ」という）と、昇圧ＤＣ／ＤＣ３が昇圧した直流電圧をモータ８へ供給するインバータ７と、モータ８の回転数に基づいてモータ８の駆動に必要な電力の総合目標値を算出する直流電圧制御部４と、電力の総合目標値に基づいて燃料電池１及び昇圧ＤＣ／ＤＣ３を制御する燃料電池制御部２（以後、「ＦＣＭ」という）とを有する。
【０００９】
燃料電池１により発電された電力は、昇圧ＤＣ／ＤＣ３を介して平滑コンデンサ（以後、「コンデンサ」と略す）６又はインバータ７へ供給される。昇圧ＤＣ／ＤＣ３とコンデンサ６の間には、昇圧ＤＣ／ＤＣ３からコンデンサ６へを順方向とするダイオード５が直列に接続されている。インバータ７とモータ８とは三相電力の配線により接続されている。直流電圧制御部４には、コンデンサ６及びインバータ７に印加されている直流電圧、モータ８の回転数及び要求されているトルク指示の情報が提供され、モータ８の駆動に必要な電力の総合目標値の情報をＦＣＭ２へ転送する。なお、要求されているトルク指示はインバータ７へも提供される。ＦＣＭ２は、燃料電池１と信号の送受信を行い、昇圧ＤＣ／ＤＣ３へ発電可能な電力を指示する。
【００１０】
燃料電池１は、天然ガス等の燃料を改質して得られる水素と空気中の酸素とを電気化学的に反応させて直接発電する。燃料電池１は、前述したようにその発電特性として、燃料電池１から出力される電流が増加すると、燃料電池１の出力電圧が低下する垂下特性を有する。昇圧ＤＣ／ＤＣ３は、燃料電池１の垂下特性を補正するために、燃料電池１からの出力電圧をより高い電圧に変換してインバータ７へ供給される電圧を一定に保持している。
【００１１】
インバータ７は、昇圧ＤＣ／ＤＣ３が昇圧した直流電圧を三相交流電圧に変換してモータ８へ供給する。
【００１２】
ＦＣＭ２は、電力の総合目標値に基づいて、燃料電池１へ供給される燃料ガス及び酸化剤ガスの流量及び冷却水の流量を制御し、燃料電池１の発電電圧に対する昇圧ＤＣ／ＤＣ３の補正量を制御する。
【００１３】
図２に示すように、図１のモータ８の駆動中に必要な直流電圧はモータ８の回転数に依存する。モータ８の回転数が増すほどに、それに必要な直流電圧及び誘起電圧も増加する。直流電圧制御部４は、図２のグラフを参照してモータ８の回転数に基づいてモータ８の駆動に必要な電力の総合目標値を算出し、ＦＣＭ２が、この電力の総合目標値に基づいて燃料電池１の出力電圧及び昇圧ＤＣ／ＤＣ３の補正量（昇圧量）を制御する。このことにより、モータ８の駆動に必要な直流電圧のみをインバータ７に供給することができ、不要な高電圧を印加することが無いため、インバータ７の効率低下を最小限に抑えると同時に燃料電池発電装置の高出力が得られる。
【００１４】
（第１の具体例）
図３に示すように、図１の燃料電池発電装置の第１の具体例において、直流電圧制御部４は、モータ８の回転数に基づいてモータ８の駆動に必要な直流電圧を算出する目標電圧設定部１１と、インバータ７に印加されている直流電圧と目標電圧設定部１１により算出された直流電圧との誤差を求める電圧差算出部１２と、この誤差に基づいてモータ８の駆動に必要な電力の第１目標値を算出する第１目標値算出部１３（以後、「Ｆ／Ｂ補償器」という）と、モータ８に要求されるトルク値とモータ８の回転数に基づいてモータ８の駆動に必要な電力の第２目標値を算出する第２目標値算出部（以後、「トルク-電力変換部」という）１４と、第１目標値と第２目標値を合算することにより電力の総合目標値を求める目標値合算部１５とを備える。
【００１５】
目標電圧設定部１１は、インバータ７よりモータ８の回転数を読み込み、回転数に応じた直流電圧の目標値（モータ８の駆動に必要な直流電圧）を設定する。電圧差算出部１２は、インバータ７に印加されている実際の直流電圧と目標電圧設定部１１により算出された直流電圧の目標値との誤差を求める。Ｆ／Ｂ補償器１３は、直流電圧の目標値となるように、この誤差に基づいてモータ８の駆動に必要な電力の第１目標値を算出する。トルク-電力変換部１４は、図示しない車両ＥＣＵより要求トルク指示を受けて、そのトルク値とモータ８の現在の回転数に基づいてモータ８の駆動に必要な電力の第２目標値を算出する。目標値合算部１５は、第１目標値と第２目標値を合算してこれを電力の総合目標値としてＦＣＭ２に対して出力する。このようにして、直流電圧制御部４は、燃料電池１が発電すべき電力（総合目標値）を算出し、ＦＣＭ２へそれを要求電力として指示する。なお、第１目標値は、コンデンサ６の充電に必要な電力である。
【００１６】
ＦＣＭ２は、要求電力に応じて燃料電池１に対して燃料ガスや空気の流量を制御すると共に、燃料電池１が発電可能な電力を算出する。昇圧ＤＣ／ＤＣ３は、燃料電池１で発電された電力を昇圧すると共に、モータ８側への供給電力をＦＣＭ２が算出した発電可能な電力に制御する片方向昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータである。
【００１７】
その他の構成は、図１と同じであるため説明を省略する。
【００１８】
図４を参照して、図３の燃料電池発電装置の制御方法を説明する。
【００１９】
（イ）先ずＳ０１段階において、目標電圧設定部１１はインバータ７からモータ８の回転数ｖmを読み込み、トルク-電力変換部１４は車両ＥＣＵから要求トルク指示Ｔm’を読み込み、電圧差算出部１２はインバータ７に印加されている実際の直流電圧ＶDCを読み込む。
【００２０】
（ロ）Ｓ０２段階において、目標電圧設定部１１は、例えば（１）式に従ってモータ８の回転数ｖmに基づいて回転数ｖmに応じた直流電圧の目標値（モータ８の駆動に必要な直流電圧）ＶDC’を設定する。なお、Ｖtypは昇圧前の電圧値を示し例えば３００Ｖである。αは定数を示す。
【００２１】
ＶDC’＝Ｖtyp + αｖm                                    ・・・（１）
（ハ）Ｓ０３段階において、電圧差算出部１２は、例えば(２)式に従って、インバータ７に印加されている実際の直流電圧ＶDCと目標電圧設定部１１により設定された直流電圧の目標値ＶDC’との誤差を求める。
【００２２】
誤差 ＝ＶDC’−ＶDC                                      ・・・（２）
（ニ）Ｓ０４段階において、Ｆ／Ｂ補償器１３の一例としての比例・積分器は、直流電圧の目標値ＶDC’となるように、この誤差に基づいてモータ８の駆動に必要な電力の第１目標値ＰA’を算出する。
【００２３】
（ホ）Ｓ０５段階において、トルク-電力変換部１４は、要求トルク指示Ｔm’を受けて、モータ８の現在の回転数ｖmと要求トルク指示Ｔm’とからマップを引き、モータ８の駆動に必要な電力の第２目標値ＰB’を算出する。
【００２４】
（ヘ）Ｓ０６段階において、目標値合算部１５は、第１目標値ＰA’と第２目標値ＰB’を合算する。そして、Ｓ０７段階において、目標値合算部１５は、これを電力の総合目標値ＰALL’としてＦＣＭ２に対して出力する。このようにして、直流電圧制御部４は、燃料電池１が発電すべき電力（総合目標値ＰALL’）を算出し、ＦＣＭ２へそれを要求電力として指示する。
【００２５】
図５は、図４の制御方法のもと、ある走行パターンで車両を運転した時の直流電圧の実測値９１、目標値９３、必要値９２の波形を示す。実測値９１は、電圧差算出部１２により読み込まれた実際の直流電圧ＶDCを示す。目標値９３は、目標電圧設定部１１が（１）式に従って設定した直流電圧の目標値ＶDC’を示す。必要値９２は、車両の速度に応じて変化する必要直流電圧であり、この電圧を下回ってしまうと駆動に影響が出てしまうラインを示す。実測値９１は、コンデンサ６の電圧値に左右されるため、減速した時に目標値９３が低下しても実測値９１が追従せず一定の値を取るが、次に電力を使う時には直ちに目標値９３まで下がり追従する。
【００２６】
以上説明したように、背景技術において述べたインバータへ印加する直流電圧を一定に保つ方法では、高電圧が必要でない時にまで直流電圧を高く保持しているので、図１０に示したように直流電圧が高くなればなるほどインバータ効率が低下してゆき、例えば２００Ｖの時のインバータ効率と４００Ｖの時のインバータ効率では低回転域で約１０％、高回転域で約３％の効率の違いがある。
【００２７】
これに対して、本発明の実施の形態の第１の具体例では、直流電圧が低いほどインバータ７の効率が高いことを利用して、必要値９２よりも高い電圧値をモータ８の回転数毎に可変して、モータ８を駆動できる常に効率の良い電圧値でインバータ７を制御する。これにより、背景技術で述べた方法に比べてインバータ７の運転効率を約５〜１０％改善することができる。
【００２８】
なお、第１の具体例で示した方法では、モータ８の回生エネルギを利用することができないため、図３のコンデンサ６を、電気二重層キャパシタで置き換えて、直流電圧を制御しても構わない。詳細は、第２の具体例で述べる。
【００２９】
（第２の具体例）
図６は、図１の実施の形態に係わる燃料電池発電装置の第２の具体例を示す。第２の具体例に係わる直流電圧制御部４は、図３の直流電圧制御部４と比べて以下の点が異なる。即ち、第２の具体例に係わる直流電圧制御部４は、モータ８の加速度係数を検出する加速度検出部１６と、目標電圧設定部１１により算出された直流電圧から加速度検出部１６が検出した加速度係数を減算する加速度減算部１７と、加速度減算部１７により減算された直流電圧と下限電圧値とを比較する下限リミッタ部１８とを更に備える。
【００３０】
加速度減算部１７は、目標電圧設定部１１により算出された直流電圧から加速度検出部１６が検出した加速度係数を減算して、これを回転数に応じた直流電圧の目標値（モータ８の駆動に必要な直流電圧）として設定する。下限リミッタ部１８は、直流電圧の目標値に対する下限電圧を計算する。そして、下限リミッタ部１８は、直流電圧の目標値が下限電圧を下回っている場合、直流電圧の目標値を下限電圧で置き換える。電圧差算出部１２は、インバータ７に印加されている直流電圧と加速度減算部１７により減算された直流電圧の目標値との誤差を求める。また、第２の具体例に係わる燃料電池発電装置は、図３のコンデンサ６の代わりに、電気二重層キャパシタ２０を備える。なお、Ｆ／Ｂ補償器１３により設定される第１目標値は、電気二重層キャパシタ２０を充電するのに必要な電力である。
【００３１】
その他の構成は、図３と同じであるため説明を省略する。
【００３２】
このように、第２の具体例では、電気二重層キャパシタ２０を利用した時、インバータ７に印加する直流電圧を高めるためには、電気二重層キャパシタ２０にエネルギを蓄えるためのパワーが必要になり、ピーク電圧値が大きくなってしまう。そこで、モータ８の加速度の程度に応じて直流電圧の目標値（モータ８の駆動に必要な直流電圧）ＶDC’を下げている。
【００３３】
図７を参照して、図６の燃料電池発電装置の制御方法を説明する。
【００３４】
（イ）先ずＳ１１段階において、目標電圧設定部１１はインバータ７からモータ８の回転数ｖmを読み込み、トルク-電力変換部１４は車両ＥＣＵから要求トルク指示Ｔm’を読み込み、電圧差算出部１２はインバータ７に印加されている実際の直流電圧ＶDCを読み込み、加速度検出部１６はモータ８の加速度係数（dｖm／dt）を検出する。
【００３５】
（ロ）Ｓ１２段階において、例えば（３）式に従ってモータ８の回転数ｖm及びモータ８の加速度係数（dｖm／dt）に基づいて回転数ｖmに応じた直流電圧の目標値（モータ８の駆動に必要な直流電圧）ＶDC’を設定する。なお、Ｖtypは昇圧前の電圧値を示し例えば２００Ｖである。α及びＭは定数を示す。
【００３６】
ＶDC’＝Ｖtyp + αｖm −Ｍdｖm／dt                      ・・・（３）
（ハ）Ｓ１３段階において、下限リミッタ部１８は、下限電圧ＶDCminを、例えば（４）式に従って求める。
【００３７】
ＶDCmin ＝ Ｖmin + αｖm                                      ・・・（４）
（ニ）Ｓ１４段階において、下限リミッタ部１８は、直流電圧の目標値ＶDC’が下限電圧ＶDCminを下回っている場合、直流電圧の目標値ＶDC’を下限電圧ＶDCminで置き換える。
【００３８】
（ホ）Ｓ１５段階において、電圧差算出部１２は、例えば(２)式に従って、インバータ７に印加されている実際の直流電圧ＶDCと目標電圧設定部１１により設定された直流電圧の目標値ＶDC’との誤差を求める。
【００３９】
（ヘ）Ｓ１６段階において、Ｆ／Ｂ補償器１３の一例としての比例・積分器は、直流電圧の目標値ＶDC’となるように、この誤差に基づいてモータ８の駆動に必要な電力の第１目標値ＰA’を算出する。
【００４０】
（ト）Ｓ１７段階において、トルク-電力変換部１４は、要求トルク指示Ｔm’を受けて、そのトルク値とモータ８の現在の回転数ｖmと要求トルク指示Ｔm’とからマップを引き、モータ８の駆動に必要な電力の第２目標値ＰB’を算出する。
【００４１】
（チ）Ｓ１８段階において、目標値合算部１５は、第１目標値ＰA’と第２目標値ＰB’を合算する。そして、Ｓ１９段階において、目標値合算部１５は、これを電力の総合目標値ＰALL’としてＦＣＭ２に対して出力する。このようにして、直流電圧制御部４は、燃料電池１が発電すべき電力（総合目標値ＰALL’）を算出し、ＦＣＭ２へそれを要求電力として指示する。
【００４２】
図８（ａ）は、図７の制御方法のもと、ある走行パターンで車両を運転した時の直流電圧の実測値１０１、目標値１０３、必要値１０２の波形を示す。走行パターンは、図５と同じである。実測値１０１は、電圧差算出部１２により読み込まれた実際の直流電圧ＶDCを示す。目標値１０３は、（３）式に従って設定された直流電圧の目標値ＶDC’を示す。必要値１０２は、車両の速度に応じて変化する必要直流電圧であり、この電圧を下回ってしまうと駆動に影響が出てしまうラインを示す。実測値１０１は、電気二重層キャパシタ２０の電圧値となるため、減速した時の回生エネルギが電気二重層キャパシタ２０に充電されるので目標値１０３が低下しても実測値１０１は追従しないで上昇していくが、次に電力を使う時には電気二重層キャパシタ２０から消費して、目標値１０３まで下がり追従する。
【００４３】
図８（ｂ）は、図７の制御方法のもと、ある走行パターンで車両を運転した時の燃料電池電力１０４、インバータ電力１０５、及び電気二重層キャパシタ電力１０６の波形を示す。燃料電池電力１０４は、インバータ電力１０５に加え、電気二重層キャパシタ２０に対する充電電力１０６が必要となる。しかし、モータ８の加速度係数（dｖm／dt）を用いて急加速時の電圧上昇分を緩和しているので、加速係数を用いない第１の具体例に比べて、インバータ電力１０５のピーク電圧は低下する。
【００４４】
図９（ｂ）は、加速度係数（dｖm／dt）なしで、図８（ｂ）と同じ走行パターンで車両を運転した時の燃料電池電力１２４、インバータ電力１２５、及び電気二重層キャパシタ電力１２６の波形を示す。図８（ｂ）の燃料電池電力１０４のピーク電力は、図９（ｂ）の燃料電池電力１２４のピーク電力に比べて約１５％低く抑えられている。
【００４５】
第２の具体例に係わる燃料電池発電装置によれば、第１の具体例に係わる、モータ８の回生エネルギを利用しない制御方法に比べて、減速時の回生エネルギを電気二重層キャパシタ２０に回収することにより、燃料電池発電装置全体のエネルギ効率を向上させることができる。また、モータ８から生成される回生エネルギを電気二重層キャパシタ２０に蓄えることができる。
【００４６】
また、回生エネルギを蓄えるために大容量の電気二重層キャパシタ２０を用いた場合、インバータ７に印加する直流電圧を高めるためには、電気二重層キャパシタ２０にエネルギを蓄えるためのパワーが必要である。このため、例えば、燃料電池発電装置を搭載した車両を加速させる時、その際のパワーとキャパシタ充電のパワーが同時に必要になり、燃料電池１が発電するべきピーク電力値が非常に大きくなってしまう。しかし、第２の具体例によれば、回転数の変化量を検知して、加速度の程度に応じて目標とする直流電圧値を下げることで、加速のための発電電力パワーと、電気二重層キャパシタ２０の充電の為の発電電力パワーを時間的にずらすことができ、発電電力のピーク値を低く抑えることができる。
【００４７】
（その他の実施の形態）
上記のように、本発明は、１つの実施の形態及びその具体例によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。即ち、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態に係わる燃料電池発電装置を示すブロック図である。
【図２】図１のモータの回転数とそれに必要な直流電圧及び誘起電圧との関係を示すグラフである。
【図３】図１の実施の形態に係わる燃料電池発電装置の第１の具体例を示すブロック図である。
【図４】図３の燃料電池発電装置の制御方法を示すフローチャートである。
【図５】図４の制御方法のもと、ある走行パターンで車両を運転した時の直流電圧の実測値、目標値、必要値の波形を示すグラフである。
【図６】図１の実施の形態に係わる燃料電池発電装置の第２の具体例を示すブロック図である。
【図７】図６の燃料電池発電装置の制御方法を示すフローチャートである。
【図８】図８（ａ）は、図７の制御方法のもと、ある走行パターンで車両を運転した時の直流電圧の実測値、目標値、必要値の波形を示すグラフである。図８（ｂ）は、図７の制御方法のもと、ある走行パターンで車両を運転した時の燃料電池の電力、インバータの電力、及びキャパシタの電力の波形を示すグラフである。
【図９】図９（ａ）は、加速度係数を考慮せずに、図８（ａ）と同じ走行パターンで車両を運転した時の直流電圧の実測値、目標値、必要値の波形を示すグラフである。図９（ｂ）は、加速度係数を考慮せずに、図８（ｂ）と同じ走行パターンで車両を運転した時の燃料電池の電力、インバータの電力、及びキャパシタの電力の波形を示すグラフである。
【図１０】インバータの回転数とエネルギ変換効率との関係をインバータへの印加電圧ごとに示すグラフである。
【図１１】背景技術に係わる燃料電池発電装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４９】
１、５１…燃料電池
２…ＦＣＭ（燃料電池制御部）
３…昇圧器（昇圧ＤＣ／ＤＣ）
４…直流電圧制御部
５…ダイオード
６、５６…コンデンサ
７、５７…インバータ
８、５８…モータ（負荷）
１１…目標電圧設定部
１２…電圧差算出部
１３…第１目標値算出部（Ｆ／Ｂ補償器）
１４…第２目標値算出部（トルク-電力変換部）
１５…目標値合算部
１６…加速度検出部
１７…加速度減算部
１８…下限リミッタ部
２０…電気二重層キャパシタ
５３…昇圧チョッパー
９１、１０１…実測値
９２、１０２…必要値
９３、１０３…目標値
１０４、１２４…燃料電池電力
１０５、１２５…インバータ電力
１０６、１２６…電気二重層キャパシタ電力
ＰALL’…総合目標値
ＰA’…第１目標値
ＰB’…第２目標値
Ｔm’…要求トルク指示
ＶDCmin…下限電圧
ＶDC’…目標値
ＶDC…直流電圧
ｖm…回転数
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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