(57)【要約】【課題】複数の直流電源装置から交流駆動装置に電力を供給する場合、比較的容易に電力供給配線と移動体間の絶縁性を保つとともに、直流電源装置間の接続を簡便に行う。【解決手段】移動体１０に搭載され、該移動体の駆動源として機能する交流駆動装置９に対して複数の直流電源装置１、２から電力を供給する電力供給システムであって、複数の直流電源装置の各々は、その直流出力を交流化する対応インバータ３、４とそれぞれ接続され、且つ各々の直流電源装置とそれぞれに対応する対応インバータとで一の交流出力ユニットが形成され、交流出力ユニットのユニット外部への出力は交流出力であって、各交流出力ユニットと交流駆動装置との間および各交流出力ユニット同士の間は、交流配線７にて接続されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に搭載され、該移動体の駆動源として機能する交流駆動装置に対して複数の直流電源装置から電力を供給する電力供給システムであって、
前記複数の直流電源装置の各々は、その直流出力を交流化する対応インバータとそれぞれ接続され、且つ各々の直流電源装置とそれぞれに対応する対応インバータとで一の交流出力ユニットが形成され、
前記交流出力ユニットのユニット外部への出力は交流出力であって、各交流出力ユニットと前記交流駆動装置との間および各交流出力ユニット同士の間は、交流配線にて接続されている、
電力供給システム。
【請求項２】
前記交流出力ユニットからの交流出力における周波数および／または振幅を、前記交流駆動装置からの要求電力に応じて制御する交流出力制御手段を備える、請求項１に記載の電力供給システム。
【請求項３】
前記複数の直流電源装置のうち一つを基準直流電源装置とし、
前記基準直流電源装置を含む交流出力ユニットである基準交流出力ユニットからの交流出力に対する、前記基準直流電源装置以外の直流電源装置を含む一の交流出力ユニットからの交流出力の位相差を制御する交流位相制御手段を備える、
請求項１又は請求項２に記載の電力供給システム。
【請求項４】
前記交流位相制御手段は、前記基準交流出力ユニットからの交流出力と前記一の交流出力ユニットからの交流出力とを同位相とすることで、該一の交流出力ユニットからの出力電力を零とする、請求項３に記載の電力供給システム。
【請求項５】
前記電力供給システムは、二つの直流電源装置を有し、
一方の直流電源装置は、発電により直流電力を出力する発電装置であって、および／または他方の直流電源装置は、蓄電手段を有し該蓄電手段によって蓄電された電力を直流電力として出力する蓄電装置である、
請求項１から請求項４の何れかに記載の電力供給システム。
【請求項６】
前記発電装置は、水素ガスと酸化ガスとの電気化学反応にて発電を行い、該発電により直流電力を出力する燃料電池である、請求項５に記載の電力供給システム。
【請求項７】
前記交流出力ユニットの各々からの交流出力が入力され、前記交流駆動装置に対して任意の交流出力を出力するマトリックスコンバータを備える、請求項１から請求項６の何れかに記載の電力供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動装置に電力を供給する電力供給システム、例えば電気化学反応にて電力を発電する燃料電池からの電力を駆動装置に供給するシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、運転効率および環境性に優れる電源として燃料電池が注目されている。燃料電池は燃料ガスの供給量を制御して要求に応じた電力を出力するが、ガス供給量の応答遅れに起因して、出力電力の応答性が低くなる場合がある。そこで、燃料電池とバッテリ（蓄電装置）とを並列に接続して電源を構成し、燃料電池の出力電圧をＤＣ−ＤＣコンバータで変換することにより、バッテリと燃料電池の併用を図っている。そして、両者から供給される直流電力は、駆動装置に併設されているインバータで交流化されて駆動装置に供給される（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
また、上記のように直流電源装置であるバッテリと燃料電池とを並列に設けて交流駆動装置であるモータに電力を供給する場合、それぞれの電源装置に対応する二台のインバータをモータ近くに設け、これらのインバータを制御して、バッテリと燃料電池とによる中性点電位が等しくなるようにする技術が公開されている（例えば、特許文献２を参照）。これにより、二つの電源装置からの電力供給時における、モータでの不適当な電流の発生を回避することができる。
【特許文献１】特開２００６−１４１０９７号公報
【特許文献２】特開２０００−１２５４１１号公報
【特許文献３】特開２００２−１１８９８１号公報
【特許文献４】特開２００５−２６９８０１号公報
【特許文献５】特開２００５−３３３７８３号公報
【特許文献６】特開２００６−６０９１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
燃料電池やバッテリ等の直流電源装置からの直流出力を駆動源として、駆動装置による移動体の駆動を行う場合、その駆動エネルギーを電気エネルギーの形で駆動装置に伝えるため、機械エネルギーを伝えて移動体の駆動を行う場合よりも、移動体における電力供給の構成をフレキシブルに行うことができる。
【０００５】
しかし、直流電源装置である燃料電池やバッテリ等から交流駆動装置に電力を供給する場合には、直流出力を交流出力に変換するインバータが必要とされる。そして、直流電源装置からインバータの区間では高圧の直流電力が供給されるため、安全面から、その区間での絶縁性、即ち電力供給配線と移動体間の絶縁性を高く保つことが要求される。
【０００６】
また、出力特性の異なる直流電源装置を接続して使用する場合、両者の出力特性を制御する制御装置、例えば直流チョッパコンバータが使用されるが、この制御装置を構成する要素（直流チョッパコンバータの場合は、それを構成するリアクトル）の分だけ、駆動装置への電力供給システムの小型化が阻害されることになる。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、複数の直流電源装置から交流駆動装置に電力を供給する場合、比較的容易に電力供給配線と移動体間の絶縁性を保つことが可能であるとともに、直流電源装置間の接続を簡便に行い得る、交流駆動装置への電力供給システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明においては、上記課題を解決するために、交流駆動装置への電力供給システムを構成するに当たり、各直流電源装置とそれに対応するインバータとを一つのユニットとして、各ユニット間および各ユニットと交流駆動装置との間を交流配線とした。即ち、ユニットからの外部出力を全て交流出力とすることで、電力供給配線と移動体間の絶縁性を容易に保つことが可能となるとともに、各直流電源装置間の接続も簡便なものとなる。
【０００９】
そこで、より具体的には、本発明は、移動体に搭載され、該移動体の駆動源として機能する交流駆動装置に対して複数の直流電源装置から電力を供給する電力供給システムであって、前記複数の直流電源装置の各々は、その直流出力を交流化する対応インバータとそれぞれ接続され、且つ各々の直流電源装置とそれぞれに対応する対応インバータとで一の交流出力ユニットが形成され、前記交流出力ユニットのユニット外部への出力は交流出力であって、各交流出力ユニットと前記交流駆動装置との間および各交流出力ユニット同士の間は、交流配線にて接続されている、電力供給システムである。
【００１０】
上記の通り、本発明に係る電力供給システムは、移動体に搭載されるものであって、その移動体の移動を行う交流駆動装置への電力供給を行う。また、本発明に係る移動体は、自動車、鉄道、船舶等の人荷の輸送手段だけでなく、ロボット等の移動を行う物全般を含む。
【００１１】
そして、この移動体の交流駆動装置への電力供給は、複数の直流電源装置から行われるが、本発明に係る電力供給システムの特徴点は、各直流電源装置とそれに対応するインバータが一組になって交流出力ユニットが形成されている点である。この交流出力ユニットは、そのユニット内部に直流電源装置とインバータが格納されて、ユニット外部への出力は交流出力とする電力供給のためのユニットである。即ち、電力供給システムでの直流配線は、この交流出力ユニット内部に限定されることになる。本発明に係る電力供給システムでは、この交流出力ユニットが複数設けられ、各ユニット間およびユニットと交流駆動装置との配線は交流配線となって、交流駆動装置へ交流電力が供給されることになる。
【００１２】
従って、移動体において、交流駆動装置と交流出力ユニットを該移動体の大きさや形状に応じて適宜配置するとき、本発明に係る電力供給システムでは、該交流駆動装置と該交流出力ユニットの間において、場合によっては移動体を非常に広く占有する領域において、直流電力を送電するのではなく交流電力を送電することになる。これは、電力供給システムと移動体との間の絶縁性の確保を容易とすることに、大きく寄与する。また、交流出力ユニット同士も交流配線で接続されることになるため、従来のように直流配線で接続される場合のように直流チョッパコンバータのような制御装置を設ける必要がなくなり、以て電力供給システムの小型化を図ることが可能となる。
【００１３】
上記の電力供給システムにおいて、前記交流出力ユニットからの交流出力における周波数および／または振幅を、前記交流駆動装置からの要求電力に応じて制御する交流出力制御手段を備えるようにしてもよい。この交流出力制御手段は、各交流出力ユニットに含まれるインバータを制御することで、該ユニットからの交流出力の周波数と振幅を制御することが可能である。ここで、交流駆動装置からの要求電力が高くなるに従い、基本的には該交流出力ユニットからの交流出力の周波数または振幅を増加させればよい。しかし、該交流出力の周波数を高くするほど、それによる表皮効果の発生で交流配線での表面発熱が大きくなる。また、該交流出力の振幅を大きくするほど、それによる発生磁界の影響で、交流配線でのインダクタンスロスが増加する。従って、交流出力制御手段は、この表皮効果による表面発熱と発生磁界によるインダクタンスロスを踏まえて、交流出力ユニットからの交流出力における周波数と振幅を制御するのが好ましい。
【００１４】
上記までの電力供給システムにおいて、前記複数の直流電源装置のうち一つを基準直流電源装置とする場合、前記基準直流電源装置を含む交流出力ユニットである基準交流出力ユニットからの交流出力に対する、前記基準直流電源装置以外の直流電源装置を含む一の交流出力ユニットからの交流出力の位相差を制御する交流位相制御手段を備えるようにしてもよい。
【００１５】
この交流位相制御手段は、各交流出力ユニットに含まれるインバータを制御することで、該ユニットからの交流出力の位相を制御することが可能である。ここで、交流位相制御手段が上記一の交流出力ユニットからの交流出力の位相を、上記基準交流出力ユニットからの交流出力の位相よりも進角側に移行することで、交流駆動装置に対する該一の交流出力ユニットからの実質的な供給電力を増大させることが可能となる。即ち、この進角制御によって、該一の交流出力ユニットからの供給電力を交流駆動装置に対して優先的に供給するのである。このように、両者の位相差を交流制御手段が制御することで、該一の交流出力ユニットから交流駆動装置に実際に供給される電力量を制御することが可能となる。
【００１６】
また、上記の電力供給システムにおいて、前記交流位相制御手段は、前記基準交流出力ユニットからの交流出力と前記一の交流出力ユニットからの交流出力とを同位相とすることで、該一の交流出力ユニットからの出力電力を零とするようにしてもよい。即ち、交流位相制御手段によって両交流出力の位相差が零となることで、一の交流出力ユニットからの出力電力を零とし、基準交流出力ユニットからの出力電力のみが交流駆動装置に供給されることになる。従って、この場合、該一の交流出力ユニットに関する電力消費を抑制することが可能となる。
【００１７】
上述までの電力供給システムは、二つの直流電源装置を有し、一方の直流電源装置は、発電により直流電力を出力する発電装置であって、および／または他方の直流電源装置は、蓄電手段を有し該蓄電手段によって蓄電された電力を直流電力として出力する蓄電装置であってもよい。発電装置は、直流出力が得られるものであれば、どのような発電装置でもよく、例えば、水素ガスと酸化ガスとの電気化学反応にて発電を行い、該発電により直流電力を出力する燃料電池が挙げられる。また、蓄電装置としては、バッテリやキャパシタ等が挙げられる。
【００１８】
ここで、上述までの電力供給システムにおいて、前記交流出力ユニットの各々からの交流出力が入力され、前記交流駆動装置に対して任意の交流出力を出力するマトリックスコンバータを備えるようにしてもよい。マトリックスコンバータが備えられることで、交流駆動装置への交流電力の周波数や振幅を任意に且つ高効率で調整することが可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る電力供給システムによれば、複数の直流電源装置から交流駆動装置に電力を供給する電力供給システムにおいて、比較的容易に電力供給配線と移動体間の絶縁性を保つことが可能となるとともに、直流電源装置間の接続を簡便に行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明に係る電力供給システムの実施の形態について図面に基づいて詳細に説明する。本実施の形態に係る電力供給システムは、移動体である自動車の交流駆動装置である駆動モータに対して電力を供給する、燃料電池で構成される燃料電池システムである。
【実施例１】
【００２１】
図１は、本発明に係る電力供給システムである燃料電池システムを搭載し、それより供給される電力を駆動源とする移動体の車両１０を概略的に示す。車両１０は、車体フレー
ム１３に取り付けられた前側駆動輪１１と後側駆動輪１２を有し、該前側駆動輪１１が駆動モータ（以下、単に「モータ」という。）９によって駆動されることで自走し、移動可能となる。このモータ９は、いわゆる三相交流モータであって、燃料電池１およびバッテリ２から電力の供給を受け、これらは車体フレーム１３に安定的に固定されている。
【００２２】
燃料電池１は、水素供給通路６を介して水素タンク５から燃料ガスである水素ガスが供給されるとともに、図示しない空気供給装置から酸化ガスである空気が供給されて、両者の電気化学反応にて発電を行う。一方で、バッテリ２は、この燃料電池１が発電した電力やモータ９からの回生エネルギーを電気エネルギーとして蓄電する装置である。これら燃料電池１およびバッテリ２は、その出力が直流電力である直流電源装置である。本発明に係る燃料電池システムでは、燃料電池１とバッテリ２には、それぞれ個別に対応するインバータである燃料電池用インバータ３とバッテリ用インバータ４が設けられている。そして、燃料電池１からの直流出力は燃料電池用インバータ３で直ちに交流化され、且つバッテリ２からの直流出力はバッテリ用インバータ４で直ちに交流化され、交流配線路７を経てマトリックスコンバータ８を介して、モータ９に交流電力が供給される。この電力供給の詳細については、後述する。
【００２３】
更に、車両１０には、更に電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という。）２０が備えられ、上記燃料電池１、バッテリ２、及び各インバータ３、４が電気的に接続されることで、それぞれの運転状態がＥＣＵ２０によって制御される。また、マトリックスコンバータ８もＥＣＵ２０と電気的に接続されており、これによりモータ９の回転数や出力が任意に制御されることになる。更に、車両１０には、ユーザからの加速要求を受けるアクセルペダル２２が設けられ、その開度はＥＣＵ２０に電気的に伝えられる。また、モータ９の回転数を検出するエンコーダ２１がＥＣＵ２０に電気的に接続され、ＥＣＵ２０でモータ９の回転数が検出される。
【００２４】
このように構成される車両１０の燃料電池システムの電力系について、図２に基づいて詳細に説明する。図２は、燃料電池システムの電力系の概略を示す回路図である。この燃料電池システムにおいては、燃料電池１と燃料電池用インバータ３が、一つの筐体に格納されて燃料電池ユニット５０が形成されている。従って、燃料電池１で発電された直流電力は、直ちに燃料電池用インバータ３によって交流化されるため、燃料電池ユニット５０は、Ｘ、Ｙ、Ｚの三相の交流出力を行う。尚、この燃料電池ユニット５０の状態が、図１では、燃料電池１と燃料電池用インバータ３が隣接した状態で表されている。
【００２５】
一方で、バッテリ２についても同様に、バッテリ２とバッテリ用インバータ４が、一つの筐体に格納されてバッテリユニット６０が形成されている。従って、バッテリ２で蓄電された直流電力は、放電されると直ちにバッテリ用インバータ４によって交流化されるため、バッテリユニット６０は、Ｘ、Ｙ、Ｚの三相の交流出力を行う。尚、このバッテリユニット６０の状態が、図１では、バッテリ２とバッテリ用インバータ４が隣接した状態で表されている。
【００２６】
そして、交流配線路７において、燃料電池ユニット５０とバッテリユニット６０のそれぞれのＸ、Ｙ、Ｚの三相は互いに接続されて、マトリックスコンバータ８のＸ、Ｙ、Ｚに入力される。交流配線路７は三相交流用であるから、マトリックスコンバータ８は、９個の双方向スイッチが組み込まれて形成されている。これら双方向スイッチの動作により、マトリックスコンバータ８からの交流出力、即ちモータ９への供給交流電力の周波数や振幅が適宜調節可能である。そして、マトリックスコンバータ８の出力のＸ、Ｙ、Ｚの三相は、それぞれモータ９のＵ、Ｖ、Ｗ相と接続されている。
【００２７】
以上のように構成されている本発明に係る燃料電池システムでは、燃料電池１およびバ
ッテリ２から出力される直流電力は直ちにそれぞれのインバータ３、４で交流に変換され、燃料電池ユニット５０、バッテリユニット６０から、ユニット外部に出力されるときは、既に交流電力の状態となっている。従って、図１に示すように、車両１０の形や大きさ、シート等の内装に応じて、適切な位置に直流電源装置である燃料電池１やバッテリ２が配置されるとき、各電源を含んで構成される上記ユニット５０、６０から駆動装置であるモータ９までの区間を交流配線で結線することになる。その結果、その交流配線と車両１０の本体との絶縁性を確保するのが、直流配線で結線するよりも容易となる。また、二つの直流電源装置である燃料電池１とバッテリ２が、それぞれのインバータを介して交流配線で接続されることになるので、リアクトルのような大型の接続制御機器が不必要となり、燃料電池システムの小型化を図ることが可能となる。
【００２８】
ここで、図３に基づいて、図２に示す車両１０の電力系における電力供給制御について説明する。尚、本実施例における電力供給制御は、ＥＣＵ２０によって実行されるルーチンである。先ず、Ｓ１０１では、エンコーダ２１によって検出されたモータ９の実際の回転数に対応する、モータ９が最大出力し得る最大トルクを算出する。具体的には、図４Ａに示すようにモータ９の回転数とそれに対応した最大トルクとが関連付けられている最大モータトルクマップをＥＣＵ２０が有しており、エンコーダ２１からの検出値であるモータ回転数とそのマップとを比較することで、その回転数におけるモータ９の最大トルクが算出される。例えば、図４Ａに示すように、モータの回転数がｒｐｍ１であるとき、最大モータトルクはＴＱ１と算出される。Ｓ１０１の処理が終了すると、Ｓ１０２へ進む。
【００２９】
Ｓ１０２では、アクセルペダル２２の開度に基づいて、モータ９に出力要求されている要求トルクが算出される。アクセルペダル２２の全開が、モータ９の現時点での回転数における最大トルクを要求していると定義すると、全開時の係数を１００％、全閉時の係数を０％として、以下の式に従って要求トルクが算出される。Ｓ１０２の処理が終了すると、Ｓ１０３へ進む。
（要求トルク）＝（上記最大トルク）×（アクセルペダルの開度に応じた係数）
【００３０】
Ｓ１０３では、Ｓ１０１とＳ１０２での算出結果に基づいて、モータ９に要求されている出力である要求出力が、以下の式に従って算出される。Ｓ１０３の処理が終了すると、Ｓ１０４へ進む。
（要求出力）＝（要求トルク）×（モータの回転数）
【００３１】
Ｓ１０４では、Ｓ１０３で算出されたモータ９からの要求出力に基づいて、燃料電池システムがモータ９に供給すべき、各ユニットからの交流出力である供給電力の周波数および振幅が算出される。先ず、供給電力の周波数については、それが高くなるに従いより高い要求出力に対応することが可能となる。しかし、供給電力の周波数を高くすることで、高周波による表皮効果が発生し、交流配線路７において表面発熱が顕著となる。そこで、供給電力の周波数の算出については、図４Ｂに示す要求出力−供給電力周波数のマップに従う。このマップにおいては、要求出力が高くなるに従い供給電力周波数の増加率が小さくなるよう、要求出力−供給電力周波数の相関が設定されている。
【００３２】
また、供給電力の振幅については、それが大きくなるに従いより高い要求出力に対応することが可能となる。しかし、供給電力の振幅を大きくすることで交流配線路７におけるインダクタンスロスが上昇し、エネルギーの伝送効率が低下する。そこで、供給電力の振幅の算出については、図４Ｃに示す要求出力−供給電力振幅のマップに従う。このマップにおいては、要求出力が高くなるに従い供給電力振幅の増加率が緩やかに小さくなるよう、要求出力−供給電力振幅の相関が設定されている。尚、図４Ｂと図４Ｃに示す各マップは、上記表皮効果とインダクタンスロスの影響を予め実験で確認し、その結果に基づいて決定されたマップである。Ｓ１０４の処理が終了すると、Ｓ１０５へ進む。
【００３３】
Ｓ１０５では、Ｓ１０４の算出結果に基づいて、バッテリユニット６０からの交流出力が制御される。このとき、バッテリ２の充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）が考慮される。具体的には、バッテリ２のＳＯＣが５０％以下であるときはバッテリ２からの出力（放電）は行われず、逆に燃料電池１の発電の一部の取り込み（充電）が行われる。一方で、バッテリ２のＳＯＣが５０％超であるときはバッテリ２からの放電が行われる。このときの放電量が、上記要求出力とバッテリ２のＳＯＣによって決定される。Ｓ１０５の処理が終了すると、Ｓ１０６へ進む。
【００３４】
Ｓ１０６では、燃料電池１の発電要求出力が算出される。この発電要求出力は、車両１０の走行において燃料電池１が発電を要求される出力であり、具体的には、上記要求出力と、図１には示さない燃料電池１を駆動するために必要な補機類の駆動のために必要な補機類出力と、バッテリ２のＳＯＣに応じたバッテリ用出力の和で表される。バッテリ２は、上述したようにＳＯＣに基づいて放電もしくは充電を行うため、バッテリ２が放電を行うときはその分燃料電池１の出力が軽減され、逆にバッテリ２が充電を行うときはその分燃料電池１の出力が増加することになる。そこで、このバッテリ２のＳＯＣに応じた燃料電池１の出力変化をバッテリ用出力として考慮する。Ｓ１０６の処理が終了すると、Ｓ１０７へ進む。
【００３５】
Ｓ１０７では、Ｓ１０６で算出された発電要求出力を達成すべく、燃料電池１での発電が行われる。具体的には、水素タンク５からの水素供給量や、燃料電池１への空気供給量が制御される。Ｓ１０７の処理が終了すると、Ｓ１０８へ進む。
【００３６】
Ｓ１０８では、燃料電池１での発電可能出力が算出される。この発電可能出力とは、現時点で実際に燃料電池１が発電し得る出力である。即ち、Ｓ１０７で上記発電要求出力を達成すべく発電が行われるが、燃料電池１への空気等の供給遅れ等によって要求通りの出力が直ちには行われない場合があるので、この要求出力と実際に可能な出力との差異を確認するために発電可能出力が算出される。具体的には、燃料電池１への空気の供給流量等に基づいて、この発電可能出力が算出される。Ｓ１０８の処理が終了すると、Ｓ１０９へ進む。
【００３７】
Ｓ１０９では、上記発電要求出力と発電可能出力のうち最小値を、燃料電池１への発電指令出力として算出する。即ち、実際の燃料電池ユニット５０からの交流出力が、この発電指令出力として決定され、ＥＣＵ２０から燃料電池用インバータ３がこの発電指令出力を受けることになる。Ｓ１０９の処理が終了すると、Ｓ１１０へ進む。
【００３８】
Ｓ１１０では、Ｓ１０５で出力制御されているバッテリユニット６０からの交流出力に対する、燃料電池ユニット５０からの交流出力の位相差が、Ｓ１０９で算出された発電指令出力を達成し得るように決定され、その位相差に合わせて燃料電池用インバータ３が制御される。実際に燃料電池１からモータ９に供給される電力とバッテリ２からモータ９に供給される電力の配分は、燃料電池ユニット５０からの交流出力とバッテリユニット６０からの交流出力の位相差によって決定される。即ち、燃料電池ユニット５０からの交流出力がバッテリユニット６０からの交流出力より進角側にあるほど、燃料電池１からの電力の配分が高くなる。そこで、ＥＣＵ２０は予め、上記位相差と発電指令出力との関係をマップの形で有しており、そのマップとＳ１０９で算出された発電指令出力とを比較することで、燃料電池ユニット５０からの交流出力をどの程度進角させるかを決定する。そして、その決定された位相差に基づいて、ＥＣＵ２０から燃料電池用インバータ３への指令が出される。Ｓ１１０の処理が終了すると、Ｓ１１１へ進む。
【００３９】
Ｓ１１１では、モータ９が電力供給を受けて最大でどの程度の出力を使用できるかを示
すモータ使用可能出力が算出される。具体的には、モータ使用可能出力は、Ｓ１０９で算出された発電指令出力と、バッテリ２から供給される最大出力とバッテリ可能出力との和で表される。尚、バッテリ可能出力は、バッテリ２のＳＯＣやその温度等の、バッテリ２の出力に関連するパラメータが考慮されて算出される。Ｓ１１１の処理が終了すると、Ｓ１１２へ進む。
【００４０】
Ｓ１１２では、Ｓ１０３で算出された要求出力と、Ｓ１１１で算出されたモータ使用可能出力のうち最小値を、モータ駆動指令出力として算出される。即ち、実際にモータ９が発揮すべきもしくは発揮し得る出力として、モータ駆動指令出力が算出される。Ｓ１１２の処理が終了すると、Ｓ１１３へ進む。
【００４１】
Ｓ１１３では、モータ９の回転数とＳ１１２で算出されたモータ駆動指令出力とに基づいて、実際にモータ９に供給される交流電力、即ちマトリックスコンバータ８からモータ９に供給される交流電力の周波数および振幅が決定され、Ｓ１１４でそれらの値に応じてマトリックスコンバータ８が制御される。この結果、モータ９は、交流電源装置である燃料電池１およびバッテリ２から電力供給を受けて、必要な出力を達成することが可能となる。
【実施例２】
【００４２】
図３に示す電力供給制御の他の実施例について、説明を行う。上記の実施例では、燃料電池１の出力配分を決定するために、バッテリユニット６０からの交流出力に対する、燃料電池ユニット５０からの交流出力の位相差が制御されたが、本実施例ではその位相差を零とすることで、燃料電池１からの出力を零とする。このようにすることで、Ｓ１０５で出力制御されているバッテリユニット６０からの交流出力のみがモータ９に供給されることになるので、燃料電池１での発電を停止することができる。
【００４３】
この位相差の制御は、燃料電池１での発電を停止してバッテリ２での充電エネルギーのみで車両１０を駆動しようとする場合に、ＥＣＵ２０から燃料電池用インバータ３に対して行われる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る電力供給システム（燃料電池システム）を搭載した車両の概略構成を表す図である。
【図２】図１に示す車両に搭載された電力系であって、本発明の燃料電池システムを含んで構成される電力系の概略構成を示す第一の図である。
【図３】図２に示す電力系において、燃料電池で構成される電力供給部から駆動モータへの電力供給のための電力供給制御のフローを示す図である。
【図４Ａ】図１に示す車両の駆動モータのトルク線図である。
【図４Ｂ】図１に示す車両の駆動モータからの要求出力と燃料電池システムから該駆動モータに供給する交流の供給電力の周波数との相関を示す線図である。
【図４Ｃ】図１に示す車両の駆動モータからの要求出力と燃料電池システムから該駆動モータに供給する交流の供給電力の振幅との相関を示す線図である。
【符号の説明】
【００４５】
１・・・・燃料電池
２・・・・バッテリ
３・・・・燃料電池用インバータ
４・・・・バッテリ用インバータ
５・・・・水素タンク
７・・・・交流配線路
８・・・・マトリックスコンバータ
９・・・・駆動モータ（モータ）
１０・・・・車両
２０・・・・ＥＣＵ
２１・・・・エンコーダ
２２・・・・アクセルペダル
５０・・・・燃料電池ユニット
６０・・・・バッテリユニット
【図１】
2008125258.tif 000003
【図２】
2008125258.tif 000004
【図３】
2008125258.tif 000005
【図４Ａ】
2008125258.tif 000006
【図４Ｂ】
2008125258.tif 000007
【図４Ｃ】
2008125258.tif 000008