(57)【要約】【課題】燃料電池自動車の駆動輪が空転しても電子部品が破壊されたり燃料電池が劣化させられたりしないようにすること。【解決手段】ＥＣＵ４０は、燃料電池自動車の駆動輪の空転が開始したことを検出したときに、燃料電池昇圧コンバータ１４を制御する第１のコンバータ制御回路５１に与える通流率の上限値の使用を決定し、第１のコンバータ制御回路５１に与えられる通流率を監視し、通流率がその上限値を超過している場合に、その上限値を第１のコンバータ制御回路５１に与えるようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池自動車の駆動輪に回転力を供給するための電動機を含む負荷回路と、その負荷回路に直流電力を供給するための燃料電池との間で、電力の供給形態を制御するための電源制御システムであって、
前記燃料電池から入力される直流電力の電圧を変換して負荷回路へ出力するための第１の電圧変換器、及び、
前記燃料電池自動車の駆動輪の空転を検出した場合に、前記第１の電圧変換器の出力を制限する制御部
を備えることを特徴とする電源制御システム。
【請求項２】
前記制御部は、前記燃料電池自動車の駆動輪の空転を検出した場合に、前記第１の電圧変換器の出力電流が所定の上限値を超えないように、前記第１の電圧変換器を制御する
ことを特徴とする請求項１記載の電源制御システム。
【請求項３】
前記制御部は、前記燃料電池自動車の駆動輪の空転を検出した場合に、前記第１の電圧変換器の出力電流の変化率が所定の上限値を超えないように、前記第１の電圧変換器を制御する
ことを特徴とする請求項１記載の電源制御システム。
【請求項４】
前記第１の電圧変換器は、前記燃料電池の出力端子対に接続される入力端子対と、前記負荷回路の端子対に接続される出力端子対と、前記入力端子対と前記出力端子対の正極の間に配置されたリアクトルと、そのリアクトルの接続先を前記出力端子対の正極及び負極の何れかに切り替えるためのスイッチング手段とを含み、
前記制御部は、前記スイッチング手段の切り替えを制御することによって、前記第１の電圧変換器の出力を制限する
ことを特徴とする請求項１、２又は３記載の電源制御システム。
【請求項５】
前記制御部は、前記燃料電池自動車の駆動輪の空転を検出した場合に、前記スイッチング手段の切り替えに係る通流率が所定の上限値を超えないように、前記スイッチング手段を制御する
ことを特徴とする請求項４記載の電源制御システム。
【請求項６】
蓄放電自在な二次電池と前記負荷回路との間で力行電力又は回生電力の電圧を変換するための第２の電圧変換器
を更に備え、
前記制御部が、
前記燃料電池自動車の駆動輪の空転を検出した場合に、前記第１の電圧変換器の出力を制限するとともに、前記第２の電圧変換器の出力をも制限する
ことを特徴とする請求項１記載の電源制御システム。
【請求項７】
前記制御部は、前記燃料電池自動車に搭載されている駆動輪回転センサが検出する回転速度に基づいて、前記駆動輪の空転を検出する
ことを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の電源制御システム。
【請求項８】
前記制御部は、前記燃料電池自動車に搭載されている加速度センサが検出する加速度に基づいて、前記駆動輪の空転を検出する
ことを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の電源制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池から負荷回路への電力の供給形態を制御するための電源制御システムに、関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、燃料電池自動車は、駆動機関として電動機を備えているとともに、直流電力を出力する燃料電池を動力源として備えている。また、燃料電池自動車は、燃料電池の小型化の観点から、電動機を含む負荷回路と燃料電池との間に、直流電力を昇圧するための電圧変換器を、備えている（例えば特許文献１）。
【０００３】
ところで、燃料電池自動車を制御するためのＥＣＵ［Electoronic control unit］は、運転者から要求される出力を示すアクセル開度と駆動輪の回転数とに基づいて電動機の出力トルクを決定し、決定した出力トルクが出力されるよう電動機を制御する（例えば特許文献２）。
【０００４】
この燃料電池自動車が低μ路等を走行することにより、その駆動輪が空転すると、駆動輪の回転数が急激に増加することとなるが、ＥＣＵは、電動機に対して同じ出力トルクを出力させようとするため、電動機におけるトルクと回転数とに比例する消費電力が、急激に増加する。
【０００５】
これと同時に、燃料電池は、電動機の消費電力を賄おうとするが、前述した電圧変換器は、電圧制御しか行っていないため、消費電力の急増は、電流の急増を引き起こす。このような電流の急増は、負荷回路や電圧変換器などの電子部品を破壊したり、燃料電池を劣化させたりする。
【０００６】
なお、車輪の空転時に電動機の出力トルクを低下させるため、燃料電池の出力を抑制することも考えられている（例えば、特許文献３）。その燃料電池の出力の抑制は、燃料電池への燃料ガスの流入量が抑制されることにより、実現されるが、燃料ガスは、流体であるが故に、指示に対する流入量の変化の反応は鈍い。このため、前述した電流の急増に対して、燃料電池の出力を素早く変化させることができない。従って、駆動輪の空転時に燃料電池の出力を制御することによって電動機の出力トルクを低下させることは、あまり得策ではない。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−３４８５３０号公報
【特許文献２】特開２０００−３０８２１５号公報（段落０００５）
【特許文献３】特開２００１−２０４１０７号公報（段落０００８）
【特許文献４】特開平１１−３５５９１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、前述したような従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、燃料電池自動車の駆動輪が空転しても、電子部品の破壊や燃料電池の劣化が引き起こされないようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために案出された電源制御システムは、燃料電池自動車の駆動輪に回転力を供給するための電動機を含む負荷回路と、その負荷回路に直流電力を供給する
ための燃料電池との間で、電力の供給形態を制御するため、燃料電池から入力される直流電力の電圧を変換して負荷回路へ出力するための第１の電圧変換器、及び、燃料電池自動車の駆動輪の空転を検出した場合に、第１の電圧変換器の出力を制限する制御部を備えることを、特徴としている。
【００１０】
このように構成されると、燃料電池自動車の駆動輪が空転したときに、第１の電圧変換器の出力が制限される。これにより、駆動輪の空転に伴って急増する電動機の消費電力を燃料電池が賄おうとしても、第１の電圧変換器の出力に制限が掛かるため、電流の急増が抑制され、電子部品の破壊や燃料電池の劣化が引き起こされることがない。
【００１１】
なお、この電源制御システムが、蓄放電自在な二次電池と負荷回路との間で力行電力又は回生電力の電圧を変換するための第２の電圧変換器を備えている場合には、燃料電池自動車の駆動輪が空転したときに、第２の電圧変換器の出力も制限されるようになっていてもよい。このように構成されると、駆動輪の空転に伴って急増する電動機の消費電力を二次電池が賄うことに制限が掛かるため、電流の急増が抑制され、やはり、電子部品の破壊や燃料電池の劣化が引き起こされることがない。
【発明の効果】
【００１２】
従って、前述した電源制御システムによれば、燃料電池自動車の駆動輪が空転しても、電子部品の破壊や燃料電池の劣化が引き起こされることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、前述した電源制御システムの実施形態である電力供給システムについて、添付図面に基づき、説明する。なお、以下に説明する電力供給システムは、燃料電池自動車の負荷回路である電装品に対して電力を供給するためのシステムである。
【００１４】
＜＜構成＞＞
図１は、本実施形態の電力供給システムの構成図である。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態の電力供給システムは、負荷回路３０に接続された第１の電路１０と第２の電路２０とからなる。
【００１６】
＜負荷回路の構成＞
負荷回路３０は、交流モータ（Ｍ）３１、インバータ（Ｉｎｖｅｒｔｅｒ）３２、その他の電装品（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）３３、及び、電圧センサ３４を、含んでいる。
【００１７】
交流モータ３１は、電気エネルギーを機械的エネルギーに変換して燃料電池自動車の駆動輪の車軸に回転力を供給したり、その車軸の回転エネルギーを電気エネルギーに変換して回生電力として出力したりするための交流発電機である。
【００１８】
インバータ３２は、直流電力を交流電力に変換し、且つ、その逆変換を行うための直交変換器である。
【００１９】
電装品３３は、燃料電池自動車において電力を消費する機器であり、具体的には、空調機、室内照明、カーオーディオ、カーナビゲーションシステム、電動シート装置、盗難防止装置、ヘッドライトシステムなどの機器である。
【００２０】
電圧センサ３４は、負荷回路３０全体の端子対の間に印加されている電圧ＶLOADを検出するための電子部品である。
【００２１】
インバータ３２の端子対は、それぞれ、負荷回路３０全体の端子対に接続され、電装品３３の端子対も、それぞれ、負荷回路３０全体の端子対に接続されている。従って、インバータ３２と電装品３３は、並列接続されている。
【００２２】
また、負荷回路３０全体の端子対には、第１の電路１０の端子対がそれぞれ接続されているとともに、第２の電路２０の端子対もそれぞれ接続されている。従って、第１の電路と第２の電路は、並列接続されている。
【００２３】
＜第１の電路の構成＞
第１の電路１０は、燃料電池（ＦＣ）１１、入力平滑キャパシタ１３、燃料電池昇圧コンバータ（Ｂｏｏｓｔ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１４、及び、出力平滑キャパシタ１５を、主に含んでいる。
【００２４】
燃料電池１１は、燃料としての水素と大気中の酸素とを化学反応させることによって直流電力を出力する発電装置である。燃料電池１１は、図示していないが、周知のように、複数の単セルからなるスタックと、各単セルに供給するための燃料が高圧に詰め込まれた燃料タンクと、各単セルに大気を送り込むための空気圧縮機とを、主要な構成として、備えている。また、スタックは、各単セルで発生する電力を出力するための出力端子対を、備えている。なお、図１において、上側の出力端子が正極であり、下側の出力端子が負極となっている。
【００２５】
燃料電池昇圧コンバータ１４は、入力された直流電力を昇圧しながら出力するための直流電圧変換器であり、この入力端子対は、それぞれ、燃料電池１１の出力端子対に接続され、出力端子対は、それぞれ、第１の電路１０の端子対として、負荷回路３０の端子対に接続されている。
【００２６】
なお、この燃料電池昇圧コンバータ１４には、例えば、図２に示したような内部構成が、採用されている。図２の燃料電池昇圧コンバータ１４は、出力端子対（図中右側の端子対）を接続するアームを備え、そのアームでは、正側（図中上側）から負側（図中下側）へと順に、ダイオード１４ａとスイッチング素子１４ｂとが、直列に接続されている。ダイオード１４ａは、正側から負側へと電気が流れる方向とは逆の方向にその順方向を向けており（以下、このような接続状態を逆極性状態と表記する）、逆に、スイッチング素子１４ｂは、正側から負側へと電気が流れる方向にその順方向を向けている。さらに、このスイッチング素子１４ｂには、ダイオード１４ｃが並列接続されており、このダイオード１４ｃも、逆極性状態となっている。図２の燃料電池昇圧コンバータ１４の負側の入力端子は、負側の出力端子と接続され、正側の入力端子は、リアクトル１４ｄを介して、アームにおけるダイオード１４ａとスイッチング素子１４ｂとの間の中点に、接続されている。従って、図２に例示された燃料電池昇圧コンバータ１４では、入力端子対に電圧が印加されている場合において、スイッチング素子１４ｂが導通状態となったときには、スイッチング素子１４ｂに電気が流れることによってリアクトル１４ｄに電磁エネルギーが蓄積される。逆に、スイッチング素子１４ｂが遮断状態となったときには、入力端子からリアクトル１４ｄとダイオード１４ａとを経由して出力端子の正極へ電気が流れるとともに、電流減小に伴ってリアクトル１４ｄが逆起電力として電磁エネルギーを放出することによりこの逆起電力による電圧が入力電圧に合成される。このスイッチング素子１４ｂの導通と遮断のスイッチング（チョッピング）間隔が制御されることにより、燃料電池昇圧コンバータ１４での昇圧量が制御される。
【００２７】
図１の入力平滑キャパシタ１３及び出力平滑キャパシタ１５は、何れも、電流を平滑化するための電子部品である。入力平滑キャパシタ１３は、燃料電池昇圧コンバータ１４の
入力端子対の間にアームとして接続され、出力平滑キャパシタ１５は、燃料電池昇圧コンバータ１４の出力端子対の間にアームとして接続されている。
【００２８】
＜第２の電路の構成＞
第２の電路２０は、二次電池（ＢＡＴ）２１、電圧センサ２２、第１の平滑キャパシタ２３、双方向昇降圧コンバータ（Ｂｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ  ｂｕｃｋ−ｂｏｏｓｔ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）２４、及び、第２の平滑キャパシタ２５を、主に含んでいる。
【００２９】
二次電池２１は、周知のように、直流電力の充電及び放電が自在である蓄電装置であり、入出力のための端子対を備えている。
【００３０】
双方向昇降圧コンバータ２４は、力行方向において入力された直流電力を昇圧しながら出力したり回生方向において入力された直流電力を降圧しながら出力したりするための直流電圧変換器である。力行方向において入力側となる端子対は、それぞれ、二次電池２１の端子対に接続され、力行方向において出力側となる端子対は、それぞれ、第２の電路２０の端子対として、負荷回路３０における入出力のための端子対に接続されている。
【００３１】
なお、この双方向昇降圧コンバータ２４には、例えば、図３に示したような内部構成が、採用されている。図３の双方向昇降圧コンバータ２４は、力行方向において入力側となる端子対（図中左側の端子対）を接続する第１のアームに、２個のスイッチング素子２４ａ、２４ｂを備えているとともに、力行方向において出力側となる端子対（図中右側の端子対）を接続する第２のアームにも、２個のスイッチング素子２４ｃ、２４ｄを備えている。これら４個のスイッチング素子２４ａ〜２４ｄは、何れも、正側（図中上側）から負側（図中下側）へと電気が流れる方向にその順方向を向けている。また、これら４個のスイッチング素子２４ａ〜２４ｄには、それぞれダイオード２４ｅ〜２４ｈが並列接続されており、これら４個のダイオード２４ｅ〜２４ｈとも、逆極性状態となっている。さらに、第１のアームにおける２個のスイッチング素子２４ａ、２４ｂの間の中点は、第２のアームにおける２個のスイッチング素子２４ｃ、２４ｄの間の中点と、リアクトル２４ｉを介して、接続されている。従って、図３に例示された双方向昇降圧コンバータ２４は、力行方向において入力側となる端子対（図中左側の端子対）に電圧が印加されている場合であって、スイッチング素子２４ａが導通状態にあるとともに２個のスイッチング素子２４ｂ、２４ｃが遮断状態になっているときには、図２に例示した燃料電池昇圧コンバータ１４と等価な回路構成となる。このため、スイッチング素子２４ｄの導通と遮断のスイッチング（チョッピング）間隔が制御されることにより、双方向昇降圧コンバータ２４による力行方向での昇圧量が制御される。一方、回生方向において入力側となる端子対（図中右側の端子対）に電圧が印加されている場合であって、２個のスイッチング素子２４ａ、２４ｄが遮断状態になっているときには、２個のスイッチング素子２４ｂ、２４ｃがともに導通状態となると、２個のスイッチング素子２４ｂ、２４ｃに電気が流れることによってリアクトル２４ｉに電磁エネルギーが蓄積され、逆に、２個のスイッチング素子２４ｂ、２４ｃがともに遮断状態となると、電流減少に伴ってリアクトル２４ｉが逆起電力として電磁エネルギーを放出することによりこの逆起電力による電圧が出力端子対（図中右側の端子対）に印加される。つまり、回生方向において、これら２個のスイッチング素子２４ｂ、２４ｃの導通と遮断のスイッチング（チョッピング）間隔が制御されることにより、双方向昇降圧コンバータ２４による回生方向での降圧量（回生電力が降圧される量）が制御される。
【００３２】
図１の第１及び第２の平滑キャパシタ２３、２５は、何れも、電流を平滑化するための電子部品である。第１の平滑キャパシタ２３は、双方向昇降圧コンバータ２４における二次電池２１側の端子対の間にアームとして接続され、第２の平滑キャパシタ２５は、双方向昇降圧コンバータ２４における負荷回路３０側の端子対の間にアームとして接続されて
いる。
【００３３】
電圧センサ２２は、二次電池２１の出力端子対の間に印加されている電圧ＶBATを検出
するための電子部品である。
【００３４】
＜制御主体＞
本実施形態の電力供給システムは、自システムを搭載した燃料電池車両のＥＣＵ［Electoronic control unit］４０によって、制御される。ＥＣＵ４０は、車両内の各種センサからの情報に基づいてエンジンやＡＢＳ［Antilock Brake System］やＴＣＳ［Traction Control System］や横滑り防止システムや空調機などを制御するためのユニットであり、図示していないが、Ｉ／Ｏ［Input/Output］インターフェースとＥＥＰＲＯＭ［Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory］とＣＰＵ［Central Processing Unit］とＲＡＭ［Random Access Memory］とを主に備えている。
【００３５】
このＥＣＵ４０は、第１の実施形態の電力供給システムを制御するための機能として、具体的には、負荷回路３０の端子対の間の電圧ＶLOADに基づいて燃料電池昇圧コンバータ１４のスイッチングを制御する第１の昇圧制御機能、力行時において電圧ＶLOADに基づいて双方向昇降圧コンバータ２４のスイッチングを制御する第２の昇圧制御機能、回生時において電圧ＶBATに基づいて双方向昇降圧コンバータ２４のスイッチングを制御する降圧
制御機能、負荷回路３０内のインバータ３２を制御するインバータ制御機能、及び、両方のコンバータ１４、２４の出力に制限を加える出力制限機能を、備えている。このうち、出力制限機能は、例えば、出力制限プログラム４１により実現される。
【００３６】
この出力制限プログラム４１は、例えば、燃料電池自動車における図示せぬイグニッションキーシリンダが回転されることによってイグニッション信号がオフ状態からオン状態に切り替わることを契機として、図示せぬＣＰＵによって図示せぬＥＥＰＲＯＭから読み出されて実行される。なお、この出力制限プログラム４１に従って図示せぬＣＰＵが実行する処理の内容については、後述する。
【００３７】
また、図１に示すように、このＥＣＵ４０は、第１のコンバータ制御回路（１ｓｔ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）５１を介して燃料電池昇圧コンバータ１４に接続されているとともに、第２のコンバータ制御回路（２ｎｄ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）５２を介して双方向昇降圧コンバータ２４に接続されている。
【００３８】
第１のコンバータ制御回路５１は、燃料電池昇圧コンバータ１４のスイッチング（チョッピング）の制御を行うための回路である。具体的には、第１のコンバータ制御回路５１は、ＥＣＵ４０から与えられた通流率（デューティファクタ）が適用されたＰＷＭ［Pulse Width Modulation］パルス信号を、スイッチング素子１４ｂ（図２参照）に出力する。なお、通流率とは、周期が一定であるパルス信号においてオン信号の時間が一周期に占める割合を言う。通流率をαとした場合、昇圧における入力電圧ＶINと出力電圧ＶOUTとの
関係は、ＶOUT＝ＶIN÷（１−α）と表される。従って、この式だけの関係で見れば、通
流率が０．５である場合、出力電圧ＶOUTは、ＶINの２．０倍となり、通流率が０．８で
ある場合、出力電圧ＶOUTは、ＶINの５．０倍となる。
【００３９】
第２のコンバータ制御回路５２は、双方向昇降圧コンバータ２４のスイッチング（チョッピング）の制御を行うための回路である。具体的には、第２のコンバータ制御回路５２は、力行時には、ＥＣＵ４０から与えられた通流率が適用されたＰＷＭパルス信号を、スイッチング素子２４ｄ（図３参照）に出力し、回生時には、ＥＣＵ４０から与えられた通流率が適用されたＰＷＭパルス信号を、スイッチング素子２４ｂ、２４ｃに出力する。なお、通流率をαとした場合、降圧における入力電圧ＶINと出力電圧ＶOUTとの関係は、ＶO
UT＝ＶIN×αと表される。
【００４０】
また、図１に示すように、ＥＣＵ４０に接続されるセンサには、駆動輪回転センサ（Ｒｏｔａｔｉｏｎ  ｓｅｎｓｏｒ）６１と、加速度センサ（Ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ  ｓｅｎｓｏｒ）６２とが、含まれている。
【００４１】
駆動輪回転センサ６１は、駆動輪の車軸の時間当たりの回転数を検出するためのセンサであり、図示せぬ速度計やＴＣＳや図示せぬ横滑り防止システムに車速のパラメータを与えるために備えられているセンサである。
【００４２】
一方、加速度センサ６２は、燃料電池自動車の前後（Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ）方向の加速度と、左右（Ｌａｔｅｒａｌ）方向の加速度とを、検出するためのセンサであり、ＴＣＳや図示せぬ横滑り防止システムに前後方向と左右方向の加速度のパラメータを与えるために備えられているセンサである。
【００４３】
ＥＣＵ４０は、これらセンサ６１、６２が検出する駆動輪回転速度と加速度のパラメータに基づいて、駆動輪の空転の開始と終了とを検出する空転監視機能も、有している。なお、駆動輪の空転の開始と終了とを検出する技術としては、本出願人が先に出願した特許出願（例えば、特開２００１−２０４１０７号公報、特開平６−１０７１４２号公報）に記載されているので、本明細書では、説明を省略する。
【００４４】
＜＜制御内容＞＞
図４は、出力制限プログラム４１に従ってＥＣＵ４０（内のＣＰＵ）が実行する出力制限処理の流れを示す図である。
【００４５】
出力制限処理の開始後、最初のステップＳ１０１では、ＥＣＵ４０（内のＣＰＵ）は、駆動輪の空転の開始と終了とを検出する空転監視機能（として動作するＣＰＵ）から、駆動輪の空転の開始が検出されたことが通知されるまで、待機する。そして、駆動輪の空転の開始が検出されたことが空転監視機能から通知されると、ＥＣＵ４０は、ステップＳ１０２へ処理を進める。
【００４６】
ステップＳ１０２では、ＥＣＵ４０は、第１及び第２のコンバータ制御回路５１、５２のそれぞれについて事前に定められている通流率の上限値を、図示せぬＥＥＰＲＯＭから読み出し、読み出した通流率の上限値の使用を、決定する。なお、これら通流率の上限値は、以下のようにして事前に定められて図示せぬＥＥＰＲＯＭ内に格納されたものである。まず、燃料電池昇圧コンバータ１４及び双方向昇降圧コンバータ２４のそれぞれの出力電流について、それらコンバータ１４、２４や負荷回路３０などの電子部品の破壊や燃料電池１１の劣化を引き起こさない範囲で最大となる上限値を、理論的、実験的又は経験的に決定する。続いて、燃料電池昇圧コンバータ１４及び双方向昇降圧コンバータ２４のそれぞれの通流率について、先に決定した出力電流の上限値を超えない範囲で最大となる上限値を算出する。ＥＣＵ４０は、このようにして事前に定められた通流率の上限値の使用を決定すると、ステップＳ１０３へ処理を進める。
【００４７】
ステップＳ１０３では、ＥＣＵ４０は、負荷回路３０の端子対の間の電圧ＶLOADに基づいて燃料電池昇圧コンバータ１４のスイッチングを制御する第１の昇圧制御機能（として動作するＣＰＵ）、及び、力行時において電圧ＶLOADに基づいて双方向昇降圧コンバータ２４のスイッチングを制御する第２の昇圧制御機能（として動作するＣＰＵ）から、第１及び第２のコンバータ制御回路５１、５２に出力しようとする通流率を、それぞれ取得する。
【００４８】
次のステップＳ１０４では、ＥＣＵ４０は、ステップＳ１０３で取得した通流率が、ステップＳ１０２で使用を決定した通流率の上限値未満であるか否かを、判別する。そして、ステップＳ１０３で取得した通流率が、ステップＳ１０２で使用を決定した通流率の上限値を超過していた場合、ＥＣＵ４０は、ステップＳ１０４からステップＳ１０５へ処理を分岐させる。
【００４９】
ステップＳ１０５では、ＥＣＵ４０は、第１及び第２の昇圧制御機能に対し、ステップＳ１０２で使用を決定した通流率の上限値を第１及び第２のコンバータ制御回路５１、５２に出力するよう、指示する。指示後、ＥＣＵ４０は、ステップＳ１０３へ処理を戻す。なお、ＥＣＵ４０は、第１及び第２の昇圧制御機能から取得した通流率のうち、一方の通流率が上限値を超えていた場合には、通流率が上限値を超えていた側の昇圧制御機能についてのみ通流率の上限値の出力を指示する。
【００５０】
一方、ステップＳ１０４において、ステップＳ１０３で取得した通流率が、ステップＳ１０２で使用を決定した通流率の上限値未満であった場合、ＥＣＵ４０は、ステップＳ１０６へ処理を進める。
【００５１】
ステップＳ１０６では、ＥＣＵ４０は、第１及び第２の昇圧制御機能に対し、通流率をそのまま第１及び第２のコンバータ制御回路５１、５２に出力するよう、指示する。なお、ＥＣＵ４０は、第１及び第２の昇圧制御機能から取得した通流率のうち、一方の通流率だけが上限値未満であった場合には、通流率が上限値未満であった側の昇圧制御機能についてのみ通流率をそのまま出力することを指示する。
【００５２】
次のステップＳ１０７では、ＥＣＵ４０は、空転監視機能から、駆動輪の空転の終了が検出されたことが通知されたか否かを、判別する。そして、駆動輪の空転の終了が検出されたことが空転監視機能から通知されていなかった場合、ＥＣＵ４０は、ステップＳ１０７から処理を分岐させ、ステップＳ１０３へ処理を戻す。一方、駆動輪の空転の終了が検出されたことが空転監視機能から通知されていた場合、ＥＣＵ４０は、ステップＳ１０１へ処理を戻し、駆動輪の空転の開始が検出されたことが空転監視機能から通知されるまで待機する状態になる。
【００５３】
＜＜作用効果＞＞
第１の実施形態の電力供給システムでは、ＥＣＵ４０が、駆動輪の空転の開始を監視している（ステップＳ１０１；いいえ）。駆動輪の空転の開始を検出すると、ＥＣＵ４０は、駆動輪の空転が終了するまで、第１及び第２のコンバータ制御回路５１、５２に与える通流率を監視する（ステップＳ１０１；はい、Ｓ１０２、Ｓ１０３、Ｓ１０４；はい、Ｓ１０６、Ｓ１０７；いいえ）。この監視の間において、ＥＣＵ４０は、通流率が所定の上限値を超えていると、その上限値が第１及び第２のコンバータ制御回路５１、５２に出力されるよう、第１及び第２の昇圧制御機能に制限を加える（ステップＳ１０４；いいえ、Ｓ１０５）。
【００５４】
通流率の上限値は、前述したように、燃料電池昇圧コンバータ１４及び双方向昇降圧コンバータ２４の出力電力が、電子部品の破壊や燃料電池１１の劣化を引き起こさない程度の電流となるように、理論的、実験的又は経験的に決定された上限値に基づいて、算出された値である。従って、燃料電池自動車の駆動輪が空転することに伴って急増する交流モータ３１の消費電力を、燃料電池１１や二次電池２１が賄おうとしても、双方のコンバータ１４、２４の出力が制限されるため、電流の急増が抑制され、電子部品の破壊や燃料電池の劣化が引き起こされることがない。
【００５５】
＜＜変形例＞＞
前述した本実施形態では、通流率の上限値は、燃料電池昇圧コンバータ１４及び双方向昇降圧コンバータ２４の出力電流の上限値に基づいて、決定されたものであるが、通流率の上限値は、電子部品の破壊や燃料電池１１の劣化を引き起こさないと理論的、実験的又は経験的に求められた出力電流の変化率の上限値に基づいて決定されたものであっても良い。この場合、ＥＣＵ４０は、図４のステップＳ１０３において、第１及び第２の昇圧制御機能から取得する通流率の変化率を監視することとなる。そして、その通流率の変化率が所定の上限値を超過した場合に、ＥＣＵ４０は、第１及び第２のコンバータ制御回路５１、５２へ出力する通流率をその時点の通流率で維持するよう、第１及び第２の昇圧制御機能に指示することとなる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本実施形態の電力供給システムの構成図
【図２】燃料電池昇圧コンバータの内部構成の一例を示す図
【図３】双方向昇降圧コンバータの内部構成の一例を示す図
【図４】出力制限プログラムに従ってＥＣＵが実行する出力制限処理の流れを示す図
【符号の説明】
【００５７】
１０    電路
１１    燃料電池
１４    燃料電池昇圧コンバータ
１４ａ  ダイオード
１４ｂ  スイッチング素子
１４ｃ  ダイオード
１４ｄ  リアクトル
２０    電路
２１    二次電池
２４    双方向昇降圧コンバータ
２４ａ  スイッチング素子
２４ｂ  スイッチング素子
２４ｃ  スイッチング素子
２４ｄ  スイッチング素子
２４ｅ  ダイオード
２４ｆ  ダイオード
２４ｇ  ダイオード
２４ｈ  ダイオード
２４ｉ  リアクトル
３０    負荷回路
３１    交流モータ
３２    インバータ
３３    電装品
４０    ＥＣＵ
４１    出力制限プログラム
５１    第１のコンバータ制御回路
５２    第２のコンバータ制御回路
６１    駆動輪回転センサ
６２    加速度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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