[發明專利]燃料電池車輛

有效

• 申請號: 200810109464.0
• 申請日: 2008-06-12
• 公開（公告）號: CN101323262A
• 公開（公告）日: 2008-12-17
• 發明（設計）人: 佐伯響;白坂卓也
• 申請（專利權）人: 本田技研工業株式會社
• 主分類號: B60L11/18
• 分類號: B60L11/18;H01M8/04
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 李貴亮

技術領域

本發明涉及一種燃料電池車輛，尤其涉及可降低開關損失、提高能量效率的燃燒電池車輛。?

背景技術

近些年來，作為汽車的動力源一直關注著燃料電池系統。燃料電池系統例如具有：使反應氣體進行化學反應而進行發電的燃料電池、經由反應氣體通路對燃料電池提供反應氣體的反應氣體供給裝置、以及控制該反應氣體供給裝置的控制裝置。?

燃料電池為例如層積有數十個至數百個單元的疊加構造。這里，各個單元構成為利用一對分隔器來夾持膜電極組件(MEA)的結構，膜電極組件由陽電極(陽極)以及陰電極(陰極)這兩個電極、和夾持著這些電極的固體高分子電解質膜構成。?

當對該燃料電池的陽極提供作為反應氣體的氫氣、對陰極提供包含作為反應氣體的氧的空氣時，利用電化學反應來進行發電。因為在該發電時生成的基本上僅僅是無害的水，所以從對環境的影響或利用效率的觀點，而廣泛關注著燃料電池。?

在具有如上所述的燃料電池系統的燃料電池車輛中，通過逆變器將由燃料電池產生的直流電轉換為交流電后，提供給電動機或輔助設備。在燃料電池與逆變器之間為了防止電流從逆變器流入燃料電池，而設置二極管，且將從燃料電池向逆變器的方向作為順方向。?

該燃料電池車輛在怠速停止時期，電動機或輔助設備所需的電量與行駛時相比減少。因此，提出了在怠速停止時期使逆變器的電壓高于燃料電池的電壓的燃料電池系統(例如，參照專利文獻1)。?

根據該燃料電池系統，通過使逆變器的電壓高于燃料電池的電壓來防止電流從燃料電池經由逆變器流入電動機或輔助設備，這樣可提高能量效?率。?

[專利文獻1]日本特開2005-197030號公報?

但是，以上的燃料電池車輛由于在怠速停止時期燃料電池的負荷減少，所以該燃料電池的電壓變高。因此如上所述，為了防止電流從燃料電池經由逆變器流入電動機或輔助設備，而必需將逆變器的電壓設定為燃料電池的開放電壓以上，此時存在具有逆變器的開關元件中的開關損失增大、能量效率無法充分提高的情況。因此，需要可降低開關損失、進一步提高能量效率的燃料電池車輛。?

發明內容

本發明的目的是提供一種可降低開關損失、進一步提高能量效率的燃料電池車輛。?

本發明的燃料電池車輛(例如后述的燃料電池車輛1)具有：燃料電池(例如后述的燃料電池10)，其通過氫和空氣的反應來產生直流電；以及電力轉換器(例如后述的逆變器501)，其含有開關元件、且將由所述燃料電池產生的直流電轉換為交流電，該燃料電池車輛的特征是具備：整流器(例如后述的二極管13)，其設置在所述燃料電池與所述電力轉換器之間、用于防止電流從所述電力轉換器向所述燃料電池流動；電壓調整裝置(例如后述的升降壓DC/DC轉換器301)，其用于調整所述整流器與所述電力轉換器之間的電壓；燃料電池電壓控制單元(例如后述的電壓控制部203)，其用于控制所述電壓調整裝置，控制從所述燃料電池輸出的電壓；以及怠速停止單元(例如后述的怠速停止判斷部201)，其通過停止向所述燃料電池的空氣供給來停止所述燃料電池的怠速，所述燃料電池電壓控制單元用于控制所述電壓調整裝置，當執行所述怠速停止單元以停止向所述燃料電池的反應氣體供給時，使所述整流器和所述電力轉換器之間的電壓下降。?

這里，所謂使燃料電池的怠速停止的情況包括燃料電池車輛的怠速停止時期、及預先將從燃料電池輸出的電流積蓄到蓄電裝置中并通過由該蓄電裝置提供的電力來行駛的電池行駛時期等。?

根據本發明在怠速停止時期或電池行駛時期等使燃料電池的怠速停止的情況下，通過怠速停止單元來停止對燃料電池的空氣供給。這樣，由?于燃料電池的發電量下降，燃料電池的電壓下降，所以伴隨著該燃料電池電壓的下降而使整流器和電力轉換器之間的電壓下降。由此，因為電力轉換器的電壓下降，所以可降低在電力轉換器或電壓調整裝置所具有的開關元件中的開關損失，以進一步提高燃料電池車輛的能量效率。?

此時，最理想的是所述燃料電池電壓控制單元控制電壓調整裝置，在執行所述怠速停止單元時，使所述整流器和所述電力轉換器之間的電壓低于所述燃料電池的電壓，從所述燃料電池抽出電流，促進所述燃料電池的電壓下降。?