[發明專利]混合動力系統

無效

• 申請號: 200580042248.3
• 申請日: 2005-11-28
• 公開（公告）號: CN101072697A
• 公開（公告）日: 2007-11-14
• 發明（設計）人: 增井孝年;鈴木誠;堀田信
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: B60K6/04
• 分類號: B60K6/04
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 王安武

技術領域

本發明總體涉及具有燃料電池、電動機和內燃機的混合動力系統。

背景技術

本發明的一個或者多個方面總體涉及具有燃料電池、電動機和內燃機 的混合動力系統。

近年來，已經開發了具有燃料電池和二次電池的組合的混合動力電源 裝置?；旌蟿恿﹄娫囱b置基于電氣負荷的增大和減小改變所述燃料電池的 輸出。并且混合動力電源裝置使燃料電池在未滿30％的系統效率的范圍內 工作。為了解決這個問題，日本申請公開No.7-240212提出了使燃料電池 在30％至40％的受限的輸出范圍工作的電源裝置。

然而，在燃料電池在受限的輸出范圍內工作的情況下，混合動力電源 裝置可能不滿足電氣負荷，這是因為如果燃料電池的電氣負荷、用來自燃 料電池的電力供電的電動機或者電動機以外的輔助設備的電氣負荷超過燃 料電池的輸出容量，則將要供應到電動機、輔助設備等的電力會不充足。 這個問題對于其中直接向電動機提供電力的混合動力電源裝置和其中經由 蓄電池等向電動機提供電力的混合動力電源裝置是普遍的。

鑒于以上情況進行本發明的各個方面。本發明的一個或者多個方面在 于提供一種能夠滿足燃料電池的電氣負荷的混合動力系統，其中燃料電池 的輸出范圍受到限制。

發明內容

在示例性實施例中，混合動力系統包括電動機、蓄電部分、燃料電 池、內燃機、判斷部分和控制部分。電動機產生動力。蓄電部分向電動機 提供電力。燃料電池在預定輸出范圍向電動機或者蓄電部分提供電力。內 燃機吸收燃料電池的負荷。判斷部分判斷燃料電池的負荷是否在預定范圍 中的最大輸出以上。如果判斷燃料電池的負荷在預定范圍的最大輸出以 上，則控制部分控制內燃機使其運行。

從實現本發明的系統和方法的示例性實施例的以下詳細描述中描述或 者明顯可見本發明各個方面的這些和其他可選的特征和可行的優點

技術效果

根據本發明，可以防止蓄電部分的蓄電余量不足。此外，可以實現向 電動機進行穩定供電。進一步地，可以抑制由于過度放電而引起的蓄電部 分的壽命的降低。并且整個混合動力系統的熱效率得到增大。

附圖說明

參照以下附圖將描述本發明一個或者多個方面的示例性實施例。

圖1圖示了根據本發明的混合動力系統的整體構造的框圖；

圖2圖示了加速器開度和所需輸出之間的關系；

圖3圖示了內燃機和燃料電池的輸出和熱效率之間的關系；

圖4圖示了控制單元對內燃機的控制順序的流程圖；

圖5圖示了控制單元對內燃機的另一個控制順序；

圖6圖示了控制單元的圖5操作的控制順序的流程圖；

圖7圖示了所需輸出和燃料電池輸出之間的關系；

圖8圖示了燃料電池允許最大輸出在燃料電池允許輸出范圍以上的情 況；

圖9圖示了蓄電部分的蓄電余量和內燃機的輸出校正值之間關系；

圖10圖示了圖7至圖9的控制流程圖；和

圖11圖示了蓄電部分的蓄電余量和燃料電池輸出之間的關系。

具體實施方式

圖1示出了構成本發明一個或者多個方面的混合動力系統100的總構 造。如圖1所示，混合動力系統100可以包括燃料電池單元10、蓄電池單 元20、動力輸出單元30和控制單元40。

燃料電池單元10可以包括預混合部分11、加熱部分12、轉化 (reforming)部分13、燃料選擇部分14、燃料電池15、回流部分16和電 池冷卻部分17。蓄電池單元20可以包括變壓部分21和23、蓄電部分 22、直交流變換部分24和蓄電余量檢測部分25。動力輸出單元30可以包 括內燃機31、發電機32、輸出動力分割部分33、電動機34、動力傳遞部 分35、車輪36和加速器37。