【手続補正書】
【提出日】平成22年7月27日(2010.7.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電位の異なる第１ラインおよび第２ラインおよび第３ラインと、
発電装置と蓄電装置とが直列に接続されてなる電池回路と、
ＤＣ−ＤＣコンバータとを備え、
前記電池回路の両端は前記第１ラインと前記第３ラインとに接続され、
前記電池回路の前記発電装置と前記蓄電装置との接続点は前記第２ラインに接続され、
前記ＤＣ−ＤＣコンバータの１次側は前記第２ラインと前記第３ラインとに接続され、
前記ＤＣ−ＤＣコンバータの２次側は前記第１ラインと前記第３ラインとに接続され、
前記第１ラインおよび前記第３ラインから負荷に電力を供給しており、
前記負荷の消費電力を取得する消費電力取得手段と、
前記消費電力に基づいて前記発電装置と前記蓄電装置との目標電力配分を設定する目標電力配分設定手段と、
前記発電装置と前記蓄電装置との実電力配分が前記目標電力配分に一致するようにして前記ＤＣ−ＤＣコンバータのスイッチングデューティーを制御するデューティー制御手段と
を備え、
動作モードとして、少なくとも第１モードおよび第２モードを有し、
前記第１モードは、前記蓄電装置の放電電流が前記発電装置の発電電流よりも大きい状態で負荷に電力を供給する動作モードであり、
前記第２モードは、前記蓄電装置の放電電流が前記発電装置の発電電流よりも小さい状態で負荷に電力を供給する動作モードであり、
前記ＤＣ−ＤＣコンバータのスイッチングデューティーを変化させて前記動作モードを変化させる制御装置を備えることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記消費電力取得手段は、前記電源装置の外部の負荷の外部負荷消費電力と前記電源装置の内部の負荷の内部負荷消費電力とを含む前記消費電力を取得することを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記目標電力配分に基づき前記発電装置または前記蓄電装置の目標電流を設定する目標電流設定手段を備え、
前記デューティー制御手段は、前記発電装置または前記蓄電装置の実電流が前記目標電流に一致するようにして前記スイッチングデューティーをフィードバック制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電源装置。
【請求項４】
前記目標電力配分に基づき前記発電装置または前記蓄電装置の目標電圧を設定する目標電圧設定手段を備え、
前記デューティー制御手段は、前記発電装置または前記蓄電装置の実電圧が前記目標電圧に一致するようにして前記スイッチングデューティーをフィードバック制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電源装置。
【請求項５】
前記目標電力配分設定手段は前記目標電力配分として前記発電装置と前記蓄電装置との目標出力比を設定しており、
前記デューティー制御手段は、前記発電装置と前記蓄電装置との実出力比が前記目標出力比に一致するようにして前記スイッチングデューティーをフィードバック制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電源装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５の何れか１つに記載の電源装置と、
前記電源装置から電力が供給される車両駆動用電動機と
を備え、前記発電装置は燃料電池スタックであることを特徴とする燃料電池車両の電源システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明の第１態様に係る電源装置（例えば、実施の形態での電源装置１０）は、電位の異なる第１ライン（例えば、実施の形態での第１ラインＬ１）および第２ライン（例えば、実施の形態での第２ラインＬ２）および第３ライン（例えば、実施の形態での第３ラインＬ３）と、発電装置（例えば、実施の形態での燃料電池スタック１１）と蓄電装置（例えば、実施の形態でのバッテリ１２）とが直列に接続されてなる電池回路（例えば、実施の形態での電池回路１０ａ）と、ＤＣ−ＤＣコンバータ（例えば、実施の形態での第１ＤＣ−ＤＣコンバータ１３）とを備え、前記電池回路の両端は前記第１ラインと前記第３ラインとに接続され、前記電池回路の前記発電装置と前記蓄電装置との接続点は前記第２ラインに接続され、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの１次側は前記第２ラインと前記第３ラインとに接続され、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの２次側は前記第１ラインと前記第３ラインとに接続され、前記第１ラインおよび前記第３ラインから負荷に電力を供給しており、前記負荷の消費電力を取得する消費電力取得手段（例えば、実施の形態での消費電力算出部６１）と、前記消費電力に基づいて前記発電装置と前記蓄電装置との目標電力配分を設定する目標電力配分設定手段（例えば、実施の形態での目標電力配分設定部６２）と、前記発電装置と前記蓄電装置との実電力配分が前記目標電力配分に一致するようにして前記ＤＣ−ＤＣコンバータのスイッチングデューティーを制御するデューティー制御手段（例えば、実施の形態でのデューティー制御部６４）とを備え、動作モードとして、少なくとも第１モードおよび第２モードを有し、前記第１モードは、前記蓄電装置の放電電流が前記発電装置の発電電流よりも大きい状態で負荷に電力を供給する動作モードであり、前記第２モードは、前記蓄電装置の放電電流が前記発電装置の発電電流よりも小さい状態で負荷に電力を供給する動作モードであり、前記ＤＣ−ＤＣコンバータのスイッチングデューティーを変化させて前記動作モードを変化させる制御装置を備える。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
さらに、本発明の第３態様に係る電源装置は、前記目標電力配分に基づき前記発電装置または前記蓄電装置の目標電流を設定する目標電流設定手段（例えば、実施の形態での目標電流設定部６３）を備え、前記デューティー制御手段は、前記発電装置または前記蓄電装置の実電流が前記目標電流に一致するようにして前記スイッチングデューティーをフィードバック制御する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
さらに、本発明の第４態様に係る電源装置は、前記目標電力配分に基づき前記発電装置または前記蓄電装置の目標電圧を設定する目標電圧設定手段を備え、前記デューティー制御手段は、前記発電装置または前記蓄電装置の実電圧が前記目標電圧に一致するようにして前記スイッチングデューティーをフィードバック制御する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
さらに、本発明の第５態様に係る電源装置では、前記目標電力配分設定手段は前記目標電力配分として前記発電装置と前記蓄電装置との目標出力比を設定しており、前記デューティー制御手段は、前記発電装置と前記蓄電装置との実出力比が前記目標出力比に一致するようにして前記スイッチングデューティーをフィードバック制御する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、本発明の第６態様に係る燃料電池車両の電源システム（例えば、実施の形態での燃料電池車両の電源システム２０）は、上記第１態様から第５態様の何れか１つの電源装置（例えば、実施の形態での電源装置１０）と、前記電源装置から電力が供給される車両駆動用電動機（例えば、実施の形態での駆動モータ２２）とを備え、前記発電装置は燃料電池スタックである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明の電源装置によれば、発電装置と蓄電装置とが直列に接続されてなる電池回路に対して単一のＤＣ−ＤＣコンバータを備え、負荷の消費電力に対する発電装置と蓄電装置との実電力配分が目標電力配分に一致するようにしてＤＣ−ＤＣコンバータのスイッチングデューティーを制御することによって、発電装置と蓄電装置との電力の応じた複数の動作モードを任意に切り換えることができ、例えば発電装置と蓄電装置毎に個別にＤＣ−ＤＣコンバータを備える場合に比べて、構成に要する費用を削減すると共にサイズを小型化しつつ、適切な電力供給制御をおこなうことができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明の燃料電池車両の電源システムによれば、単一のＤＣ−ＤＣコンバータのみを備えることで電源装置の構成に要する費用を削減すると共にサイズを小型化することができることに加えて、燃料電池スタックと蓄電装置とが直列に接続されることから、例えば燃料電池スタックと蓄電装置とが並列に接続される場合に比べて、車両駆動用電動機の駆動回路の動作電圧を増大させ、かつ、電流を低下させることができ、車両駆動用電動機および駆動回路のサイズを小型化することができると共に運転効率を向上させることができ、燃料電池車両の電源システムの構成に要する費用を削減すると共にサイズを小型化しつつ、適切な電力供給制御をおこなうことができる。
また、ＤＣ−ＤＣコンバータの異常時（例えば、開放故障時など）であっても、電池回路から車両駆動用電動機の駆動回路に電源を供給することができ、燃料電池車両を走行させることができる。