(57)【要約】【課題】電流および電圧の制御を安定させる。【解決手段】燃料電池車両の電源システムは、車両に搭載された推進用のモータ１６と、モータ１６に対して並列に接続された燃料電池１１および蓄電装置１３と、燃料電池１１とモータ１６の間に配置された第１ＤＣ−ＤＣコンバータ１２と、蓄電装置１３とモータ１６の間に配置された第２ＤＣ−ＤＣコンバータ１４と、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ１２の入力電流を検出する第２電流センサ３５と、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ１４の出力電圧を検出するシステム電圧センサ３１と、第２電流センサ３５で検出した電流値が目標電流となるように第１ＤＣ−ＤＣコンバータ１２をフィードバック制御し、システム電圧センサ３１で検出した電圧値が目標電圧となるようにフィードバック制御する制御装置２２と、を備える。【選択図】図１
2007318938.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された負荷と、
前記負荷に対して並列に接続された燃料電池および蓄電装置と、
前記燃料電池と前記負荷の間に配置された第１ＤＣ−ＤＣコンバータと、
前記蓄電装置と前記負荷の間に配置された第２ＤＣ−ＤＣコンバータと、
前記第１ＤＣ−ＤＣコンバータの入出力電流の一方を検出する電流検出手段と、
前記第２ＤＣ−ＤＣコンバータの入出力電圧の一方を検出する電圧検出手段と、
前記電流検出手段で検出した電流値が目標電流となるように前記第１ＤＣ−ＤＣコンバータをフィードバック制御し、前記電圧検出手段で検出した電圧値が目標電圧となるようにフィードバック制御する制御装置と、
を備えることを特徴とする燃料電池車両の電源システム。
【請求項２】
前記負荷は車両推進用のモータであり、
前記制御装置は、前記モータの目標出力の増加に応じて前記第２ＤＣ−ＤＣコンバータの目標電圧を増加することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池車両の電源システム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記モータの目標出力を算出するモータ目標出力算出手段と、前記モータの目標出力に応じて該モータの目標電圧を算出する負荷目標電圧算出手段と、前記燃料電池の目標出力電流を算出する燃料電池目標電流算出手段と、前記燃料電池目標電流算出手段で算出された前記燃料電池の目標出力電流を前記第１ＤＣ−ＤＣコンバータの目標電流として第１ＤＣ−ＤＣコンバータをフィードバック制御する第１ＤＣ−ＤＣコンバータ制御手段と、前記負荷目標電圧算出手段で算出された前記モータの目標電圧を前記第２ＤＣ−ＤＣコンバータの目標電圧として第２ＤＣ−ＤＣコンバータをフィードバック制御する第２ＤＣ−ＤＣコンバータ制御手段と、を備えることを特徴とする請求項２に記載の燃料電池車両の電源システム。
【請求項４】
前記制御装置は、前記モータの目標出力を前記燃料電池の出力担当分と前記蓄電装置の出力担当分に分配する出力分配手段を備え、前記燃料電池目標電流算出手段は、前記出力分配手段により分配された前記燃料電池の出力担当分に基づいて該燃料電池の目標出力電流を算出することを特徴とする請求項３に記載の燃料電池車両の電源システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、燃料電池車両の電源システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の燃料電池車両の電源システムとして、燃料電池の出力電圧を第１のＤＣ−ＤＣコンバータで昇圧して負荷に出力するとともに、負荷に必要な電力が燃料電池の出力だけでは不足するときにその不足分を蓄電装置から第２のＤＣ−ＤＣコンバータを介して前記負荷に出力し、燃料電池の出力電力が負荷の電力を超過するときには前記第１のＤＣ−ＤＣコンバータおよび第２のＤＣ−ＤＣコンバータを介して燃料電池から蓄電装置に電力を供給して蓄電装置を充電するシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２０８９１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このように構成された燃料電池車両の電源システムにおいては、負荷に安定して電流、電圧を供給するために、２つのＤＣ−ＤＣコンバータを協調して動作させる必要があり、その制御方法の確立が課題であった。
そこで、この発明は、２つのＤＣ−ＤＣコンバータを協調制御して負荷への安定した電流、電圧の供給が可能な燃料電池車両の電源システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この発明に係る燃料電池車両の電源システムでは、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
請求項１に係る発明は、車両に搭載された負荷（例えば、後述する実施例におけるモータ１６）と、前記負荷に対して並列に接続された燃料電池（例えば、後述する実施例における燃料電池１１）および蓄電装置（例えば、後述する実施例における蓄電装置１３）と、前記燃料電池と前記負荷の間に配置された第１ＤＣ−ＤＣコンバータ（例えば、後述する実施例における第１ＤＣ−ＤＣコンバータ１２）と、前記蓄電装置と前記負荷の間に配置された第２ＤＣ−ＤＣコンバータ（例えば、後述する実施例における第２ＤＣ−ＤＣコンバータ１４）と、前記第１ＤＣ−ＤＣコンバータの入出力電流の一方を検出する電流検出手段（例えば、後述する実施例における第２電流センサ３５）と、前記第２ＤＣ−ＤＣコンバータの入出力電圧の一方を検出する電圧検出手段（例えば、後述する実施例におけるシステム電圧センサ３１）と、前記電流検出手段で検出した電流値が目標電流となるように前記第１ＤＣ−ＤＣコンバータをフィードバック制御し、前記電圧検出手段で検出した電圧値が目標電圧となるようにフィードバック制御する制御装置（例えば、後述する実施例における制御装置２２）と、を備えることを特徴とする燃料電池車両の電源システムである。
このように構成することにより、第１ＤＣ−ＤＣコンバータを制御する際の制御対象は電流であり、第２ＤＣ−ＤＣコンバータを制御する際の制御対象は電圧であり、それぞれ制御対象が異なるので、第１ＤＣ−ＤＣコンバータの制御と第２ＤＣ−ＤＣコンバータの制御が互いに干渉することがない。
【０００５】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記負荷は車両推進用のモータ（例えば、後述する実施例におけるモータ１６）であり、前記制御装置は、前記モータの目標出力の増加に応じて前記第２ＤＣ−ＤＣコンバータの目標電圧を増加することを特徴とする。
このように構成することにより、車両推進用モータの出力制御を安定して行うことができ、且つ、所望するモータ出力を確実に確保することができる。
【０００６】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の発明において、前記制御装置は、前記モータの目標出力を算出するモータ目標出力算出手段（例えば、後述する実施例におけるモータ目標出力算出手段４１）と、前記モータの目標出力に応じて該モータの目標電圧を算出する負荷目標電圧算出手段（例えば、後述する実施例におけるＰＤＵ目標電圧算出手段４２）と、前記燃料電池の目標出力電流を算出する燃料電池目標電流算出手段（例えば、後述する実施例における燃料電池目標電流算出手段４４）と、前記燃料電池目標電流算出手段で算出された前記燃料電池の目標出力電流を前記第１ＤＣ−ＤＣコンバータの目標電流として第１ＤＣ−ＤＣコンバータをフィードバック制御する第１ＤＣ−ＤＣコンバータ制御手段と、前記負荷目標電圧算出手段で算出された前記モータの目標電圧を前記第２ＤＣ−ＤＣコンバータの目標電圧として第２ＤＣ−ＤＣコンバータをフィードバック制御する第２ＤＣ−ＤＣコンバータ制御手段と、を備えることを特徴とする。
このように構成することにより、モータの電圧を所望するモータ出力に応じた電圧値に安定して制御することが可能になり、燃料電池の出力電流を所望する電流値に安定して制御することが可能になる。
【０００７】
請求項４に係る発明は、請求項３に記載の発明において、前記制御装置は、前記モータの目標出力を前記燃料電池の出力担当分と前記蓄電装置の出力担当分に分配する出力分配手段（例えば、後述する実施例における出力配分手段４３）を備え、前記燃料電池目標電流算出手段は、前記出力分配手段により分配された前記燃料電池の出力担当分に基づいて該燃料電池の目標出力電流を算出することを特徴とする。
このように構成することにより、燃料電池の出力電流を出力配分に応じた電流値に安定して制御することが可能になる。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に係る発明によれば、第１ＤＣ−ＤＣコンバータの制御と第２ＤＣ−ＤＣコンバータの制御が互いに干渉することがないので、燃料電池の出力電流を安定して制御することができるとともに、負荷への入力電圧を安定して制御することができる。
請求項２に係る発明によれば、車両推進用モータの出力制御を安定して行うことができ、且つ、所望するモータ出力を確実に確保することができる。
【０００９】
請求項３に係る発明によれば、モータの電圧を所望するモータ出力に応じた電圧値に安定して制御することが可能になり、前記燃料電池の出力電流を所望する電流値に安定して制御することが可能になる。
請求項４に係る発明によれば、前記燃料電池の出力電流を出力配分に応じた電流値に安定して制御することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、この発明に係る燃料電池車両の電源システムの実施例を図１から図３の図面を参照して説明する。
この実施例における燃料電池車両１０は、例えば図１に示すように、燃料電池１１と、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ１２と、蓄電装置１３と、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ１４と、ＰＤＵ（パワードライブユニット）１５と、車両に搭載された車両推進用のモータ（負荷）１６と、出力制御器１７と、空気供給装置（Ａ／Ｐ）１８と、水素タンク１９ａおよび水素供給弁１９ｂと、背圧弁２０と、パージ弁２１と、制御装置２２と、システム電圧センサ（電圧検出手段）３１と、第１電圧センサ３２と、第１電流センサ３３と、第２電流センサ（電流検出手段）３５と、モータ回転数センサ３６と、アクセル開度センサ３７と、ブレーキペダルセンサ３８とを備えて構成されている。
【００１１】
燃料電池１１と蓄電装置１３はＰＤＵ１５を介してモータ１６に対し並列に接続され、モータ１６の電源とされている。
モータ１６は、例えば界磁として永久磁石を利用する永久磁石式の３相交流同期モータとされており、ＰＤＵ１５から供給される３相交流電力により駆動制御されると共に、車両の減速時において駆動輪Ｗ側からモータ１６側に駆動力が伝達されると、モータ１６は発電機として機能して、いわゆる回生制動力を発生し、車体の運動エネルギーを電気エネルギーとして回収する。
【００１２】
周知のように、モータ１６の特性として、モータ出力が小さいときには低電圧で出力可能であるが、大きなモータ出力を得るためには大きな電圧が必要である。一方、燃料電池１１の出力特性は出力（電流）を上げると電圧が下がるという特性（ＩＶ特性）を有している。したがって、燃料電池１１からの電力供給によりモータ１６で大出力を得るためには、燃料電池１１の出力電圧を昇圧してモータ１６に供給する必要がある（図３参照）。そのため、燃料電池１１とＰＤＵ１５の間には第１ＤＣ−ＤＣコンバータ１２が配置されている。
また、蓄電装置１３とＰＤＵ１５の間にも第２ＤＣ−ＤＣコンバータ１４が配置されている。
【００１３】
燃料電池１１は、陽イオン交換膜等からなる固体高分子電解質膜を、アノード触媒およびガス拡散層からなる燃料極（アノード）と、カソード触媒およびガス拡散層からなる酸素極（カソード）とで挟持してなる電解質電極構造体を、更に一対のセパレータで挟持してなる燃料電池セルを多数組積層して構成され、燃料電池セルの積層体は一対のエンドプレートによって積層方向の両側から挟み込まれている。
【００１４】
燃料電池１１のカソードには、酸素を含む酸化剤ガス（反応ガス）である空気が空気供給装置（Ａ／Ｐ）１８から供給され、アノードには、水素を含む燃料ガス（反応ガス）が、例えば高圧の水素タンク１９ａから水素供給弁１９ｂを介して供給されている。
そして、アノードのアノード触媒上で触媒反応によりイオン化された水素は、適度に加湿された固体高分子電解質膜を介してカソードへと移動し、この移動に伴って発生する電子が外部回路に取り出され、直流の電気エネルギーとして利用される。このときカソードにおいては、水素イオン、電子及び酸素が反応して水が生成される。
【００１５】
なお、水素供給弁１９ｂは、例えば空気式の比例圧力制御弁であって、空気供給装置１８から供給される空気の圧力を信号圧として、水素供給弁１９ｂを通過した水素が水素供給弁１９ｂの出口で有する圧力が信号圧に応じた所定範囲の圧力となるように設定されている。
また、エアーコンプレッサー等を具備する空気供給装置１８は、例えば車両の外部から空気を取り込んで圧縮し、この空気を反応ガスとして燃料電池１１のカソードに供給する。また、空気供給装置１８を駆動するモータ（図示略）の回転数は、制御装置２２から入力される制御指令に基づき、例えばパルス幅変調（ＰＷＭ）によるＰＷＭインバータを具備する出力制御器１７により制御されている。なお、空気供給装置１８の前記モータへの電力は燃料電池１１と蓄電装置１３のいずれから供給してもよく、あるいは両方から供給可能にしてもよい。
【００１６】
そして、燃料電池１１の水素排出口１３ａから排出された未反応の排出ガスは、制御装置２２により開閉制御される排出制御弁（図示略）を介して希釈ボックス（図示略）へ導入され、希釈ボックスにより水素濃度が所定濃度以下に低減されてから、パージ弁２１を介して外部（大気中等）へ排出される。
【００１７】
なお、燃料電池１１の水素排出口から排出された未反応の排出ガスの一部は、例えば循環ポンプ（図示略）およびエゼクタ（図示略）等を備える循環流路（図示略）へと導入されており、水素タンク１９ａから供給された水素と、燃料電池１１から排出された排出ガスとが混合されて燃料電池１１に再び供給されている。
そして、燃料電池１１の空気排出口から排出された未反応の排出ガスは、制御装置２２により弁開度が制御される背圧弁２０を介して外部（大気中等）へ排出される。
【００１８】
第１ＤＣ−ＤＣコンバータ１２は、例えば、燃料電池１１の出力電圧に対する昇圧動作可能なチョッパ型電力変換回路を備えて構成され、負荷に印加する電圧および負荷に通電する電流を断続するチョッピング動作、つまりチョッパ型電力変換回路に具備されるスイッチング素子のオン／オフ動作（スイッチング動作）によって、燃料電池１１から取り出される出力電流ＩＦの電流値を制御している。そのために、燃料電池１１の出力電流ＩＦを検出する第２電流センサ３５から出力される検出信号が制御装置２２に入力されている。このスイッチング素子のスイッチング動作は制御装置２２から入力される制御パルスのデューティ、つまりオン／オフの比率に応じて制御されている。
【００１９】
例えば、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ１２は、燃料電池車両１０の運転状態に応じて燃料電池１１の出力電圧に対する昇圧動作を実行する。この場合、制御パルスのデューティが０％〜１００％の間の適宜値に設定され、１次側電流とされる燃料電池１１の出力電流ＩＦを制御パルスのデューティに応じて適宜に制限し、制限して得た電流を２次側電流として出力する。
また、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ１２は、燃料電池車両１０の運転状態に応じて燃料電池１１とＰＤＵ１５とを直結状態に設定する。この場合において、制御パルスのデューティが１００％とされ、スイッチング素子がオン状態に固定されると、燃料電池１１の出力電圧と、ＰＤＵ１５の入力電圧であるシステム電圧ＶＳとが同等の値となる。
【００２０】
蓄電装置１３は、例えば電気二重層コンデンサや電解コンデンサ等からなるキャパシタあるいはバッテリ等で構成されている。
第２ＤＣ−ＤＣコンバータ１４は、例えば、蓄電装置１３の端子電圧ＶＥに対する昇圧動作、および、システム電圧ＶＳに対する降圧動作可能な双方向のチョッパ型電力変換回路を備えて構成され、蓄電装置１３の端子電圧ＶＥを昇圧してＰＤＵ１５に印加可能であるとともに、燃料電池１１の発電あるいはモータ１６の回生動作に係るシステム電圧ＶＳを降圧して蓄電装置１３を充電可能である。そして、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ１４は、負荷に印加する電圧および負荷に通電する電流を断続するチョッピング動作、つまりチョッパ型電力変換回路に具備されるスイッチング素子のオン／オフ動作（スイッチング動作）によって、ＰＤＵ１５に対する入力電圧（換言するとモータ１６の印加電圧）となるシステム電圧ＶＳの電圧値を制御している。このために、システム電圧ＶＳを検出するシステム電圧センサ３１から出力される検出信号が制御装置２２に入力されている。このスイッチング素子のスイッチング動作は制御装置２２から入力される制御パルスのデューティ、つまりオン／オフの比率に応じて制御されている。
【００２１】
また、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ１４は、燃料電池車両１０の運転状態に応じて蓄電装置１３から出力電流ＩＥの取り出しを禁止する。この場合において、例えば制御装置２２から第２ＤＣ−ＤＣコンバータ１４に入力される制御パルスのデューティが０％に設定されると、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ１４に具備されるスイッチング素子がオフ状態に固定され、蓄電装置１３とＰＤＵ１５とが電気的に遮断される。また、例えば制御パルスのデューティが０％〜１００％の間の適宜値に設定されると、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ１４の出力電力がゼロとなるようにして、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ１４に具備されるスイッチング素子のオン／オフ動作が制御される。
【００２２】
ＰＤＵ１５は、例えばパルス幅変調（ＰＷＭ）によるＰＷＭインバータを備えており、制御装置２２から出力される制御指令に応じてモータ１６の駆動および回生動作を制御する。このＰＷＭインバータは、例えばトランジスタのスイッチング素子を複数用いてブリッジ接続してなるブリッジ回路を具備し、例えばモータ１６の駆動時には、制御装置２２から入力されるパルス幅変調信号に基づき、第１および第２ＤＣ−ＤＣコンバータ１２，１４から出力される直流電力を３相交流電力に変換してモータ１６へ供給する。一方、モータ１６の回生時には、モータ１６から出力される３相交流電力を直流電力に変換して第２ＤＣ−ＤＣコンバータ１４を介して蓄電装置１３へ供給し、蓄電装置１３を充電する。
【００２３】
制御装置２２は、例えば、車両の運転状態や、燃料電池１１のアノードに供給される反応ガスに含まれる水素の濃度や、燃料電池１１のアノードから排出される排出ガスに含まれる水素の濃度や、燃料電池１１の発電状態、例えば各複数の燃料電池セルの端子間電圧や、燃料電池１１の出力電圧や、燃料電池１１から取り出される出力電流ＩＦや、燃料電池１１の内部温度等に基づき、燃料電池１１に対する発電指令として、空気供給装置１８から燃料電池１１へ供給される反応ガスの圧力および流量に対する指令値および背圧弁２０の弁開度に対する指令値を出力し、燃料電池１１の発電状態を制御する。
【００２４】
また、制御装置２２は、ＰＤＵ１５に具備されるＰＷＭインバータの電力変換動作を制御しており、例えばモータ１６の駆動時においては、運転者のアクセル操作量に係るアクセル開度ＡＣを検出するアクセル開度センサ３７から出力される検出信号と、運転者がブレーキペダルＢＰを操作しているか否かを検出するブレーキペダルセンサ３８から出力される検出信号と、モータ回転数センサ３６から出力される検出信号とに基づき、例えば予め設定されたアクセル開度ＡＣと回転数ＮＭとトルク指令との所定の対応関係を示すトルク指令マップ等を参照して、モータ１６から出力されるトルクに対する指令値であるトルク指令を算出し、このトルク指令に応じたトルクをモータ１６から出力させるために必要となるモータ目標出力を算出し、このモータ目標出力に応じて、ＰＭＷインバータの各スイッチング素子をパルス幅変調（ＰＷＭ）によりオン／オフ駆動させる各パルスからなるスイッチング指令（つまり、パルス幅変調信号）を設定する。
【００２５】
そして、制御装置２２からＰＤＵ１５にスイッチング指令が入力されると、モータ１６の各相のステータ巻線（図示略）への通電が順次転流させられることで各Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の印加電圧の大きさ（つまり振幅）および位相が制御され、トルク指令に応じた各Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の相電流がモータ１６の各相へと通電される。
このため、制御装置２２には、アクセル開度センサ３７から出力される検出信号と、ブレーキペダルセンサ３８から出力される検出信号と、モータ回転数センサ３６から出力される検出信号とが入力されている。
【００２６】
また、制御装置２２は、蓄電装置１３の残容量ＳＯＣを算出する蓄電装置ＳＯＣ算出手段３９を備え（図２参照）、例えば蓄電装置１３の充電電流および放電電流を所定期間毎に積算して積算充電量および積算放電量を算出し、これらの積算充電量および積算放電量を初期状態あるいは充放電開始直前の残容量に加算あるいは減算することで蓄電装置１３の残容量ＳＯＣを算出する。
このため、制御装置２２には、蓄電装置１３の端子電圧ＶＥを検出する第１電圧センサ３２および蓄電装置１３の充電電流および放電電流を検出する第１電流センサ３３から出力される各検出信号が入力されている。
そして、制御装置２２は、モータ目標出力および蓄電装置１３の残容量ＳＯＣに応じて第１ＤＣ−ＤＣコンバータ１２の電力変換動作を制御する制御パルスを出力し、燃料電池１１から取り出される出力電流ＩＦの電流値を制御すると共に、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ１４の電力変換動作を制御する制御パルスを出力し、蓄電装置１３の充電および放電を制御する。
【００２７】
ところで、この燃料電池車両においては、モータ１６の駆動時に、所定の条件が満たされたときに、蓄電装置１３による出力補助（アシスト）を実行し、燃料電池１１と蓄電装置１３の双方からモータ１６に電力を供給する。このときには、燃料電池１１の出力電圧を第１ＤＣ−ＤＣコンバータ１２によって昇圧するとともに、蓄電装置１３の出力電圧を第２ＤＣ−ＤＣコンバータ１４によって昇圧する必要があり、制御装置２２は第１，第２ＤＣ−ＤＣコンバータ１２，１４を同時に制御しなければならない。
【００２８】
この場合に、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ１２の出力電圧を検出してこの検出電圧がＰＤＵ１５への目標入力電圧になるようにフィードバック制御するとともに、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ１４の出力電圧を検出してこの検出電圧がＰＤＵ１５への目標入力電圧になるようにフィードバック制御する方法が考えられるが、このように制御すると、各ＤＣ−ＤＣコンバータ１２，１４の電圧制御が干渉して電圧が安定せず、燃料電池１１の出力電流制御およびＰＤＵ１５の入力電圧制御が難しくなる。
そこで、この実施例の燃料電池車両の電源システムでは、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ１２は電流によるフィードバック制御を実行し、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ１４は電圧によるフィードバック制御を実行することにより、互いの制御が干渉しないようにする。
【００２９】
以下、図２のブロック図を参照して具体的に説明する。
まず、モータ目標出力算出手段４１は、アクセル開度センサ３７から出力されるアクセル開度に対応する検出信号と、ブレーキペダルセンサ３８から出力される検出信号と、モータ回転数センサ３６から出力されるモータ回転数に対応する検出信号とに基づき、例えば予め設定されたアクセル開度ＡＣと回転数ＮＭとトルク指令との所定の対応関係を示すトルク指令マップ等を参照して、モータ１６から出力されるトルクに対する指令値であるトルク指令を算出し、このトルク指令に応じたトルクをモータ１６から出力させるために必要となるモータ目標出力を算出する。
【００３０】
第２ＤＣ−ＤＣコンバータ１４の制御から説明する。
ＰＤＵ目標電圧算出手段（負荷目標電圧算出手段）４２は、図３に示すＰＤＵ目標電圧テーブルを参照して、モータ目標出力算出手段４１によって算出されたモータ目標出力に応じたＰＤＵ１５に対する目標電圧（すなわち、モータ１６に対する目標電圧）を算出する。図３に示されるＰＤＵ目標電圧テーブルにおいては、モータ１６の出力特性に対応させて、モータ目標出力が増大するにしたがってＰＤＵ１５に対する目標電圧が増大するように設定されている。
そして、制御装置２２は、システム電圧センサ３１で検出されるシステム電圧ＶＳの電圧値が、ＰＤＵ目標電圧算出手段４２で算出したＰＤＵ１５の目標電圧と一致するように、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ１４をフィードバック制御する。
【００３１】
次に、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ１２の制御について説明する。
出力配分手段４３は、モータ目標出力算出手段４１によって算出されたモータ目標出力を燃料電池１１の出力と蓄電装置１３の出力で賄うときの最適な出力配分を、蓄電装置ＳＯＣ算出手段３９によって算出された蓄電装置１３の残容量ＳＯＣを考慮して決定する。すなわち、出力配分手段４３は燃料電池１１の出力担当分と蓄電装置１３の出力担当分を決定する。
【００３２】
そして、燃料電池目標電流算出手段４４は、出力配分手段４３によって決定された燃料電池１１の出力担当分に基づき、且つ、燃料電池制御部（図示略）からの入力信号である燃料電池１１から取り出し可能な電流制限値を考慮して、燃料電池１１から出力される目標電流（換言すると第１ＤＣ−ＤＣコンバータ１２に入力される目標電流）を算出する。
そして、制御装置２２は、第２電流センサ３５で検出される燃料電池１１の出力電流ＩＦの電流値が、燃料電池目標電流算出手段４４で算出した目標電流と一致するように、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ１２をフィードバック制御する。
【００３３】
このように、燃料電池１１に接続された第１ＤＣ−ＤＣコンバータ１２については目標電流となるように電流をフィードバック制御し、蓄電装置１３に接続された第２ＤＣ−ＤＣコンバータ１４については目標電圧となるように電圧をフィードバック制御しているので、それぞれ制御対象が異なり、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ１２の制御と第２ＤＣ−ＤＣコンバータ１４の制御が互いに干渉することがない。
したがって、燃料電池１１の出力電流を安定して制御することができるとともに、ＰＤＵ１５の入力電圧を安定して制御することができる。
【００３４】
また、ＰＤＵ目標電圧算出手段４２において設定されるＰＤＵ１５に対する目標電圧を、モータ目標出力が増大するにしたがって増大させているので、所望するモータ出力を確実に確保することができる。
その結果、燃料電池車両の推進用モータであるモータ１６の出力制御を安定して行うことができる。
【００３５】
〔他の実施例〕
なお、この発明は前述した実施例に限られるものではない。
例えば、前述した実施例では、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ１２の制御における制御対象を燃料電池１１の出力電流（換言すると第１ＤＣ−ＤＣコンバータ１２の入力電流）としたが、これに代えて、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ１２の出力電流を制御対象とすることも可能である。また、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ１４の制御における制御対象を第２ＤＣ−ＤＣコンバータ１４の出力電圧としたが、これに代えて、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ１４の入力電圧を制御対象とすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】この発明に係る燃料電池車両の電源システムの実施例における概略構成図である。
【図２】前記実施例における電源システムの制御ブロック図である。
【図３】前記実施例において用いられるＰＤＵ目標電圧テーブルの一例である。
【符号の説明】
【００３７】
１１  燃料電池
１２  第１ＤＣ−ＤＣコンバータ
１３  蓄電装置
１４  第２ＤＣ−ＤＣコンバータ
１６  モータ（負荷、車両推進用モータ）
２２  制御装置
３１  システム電圧センサ（電圧検出手段）
３５  第２電流センサ（電流検出手段）
４１  モータ目標出力算出手段
４２  ＰＤＵ目標電圧算出手段（負荷目標電圧算出手段）
４３  出力配分手段
４４  燃料電池目標電流算出手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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