[發明專利]燃料電池車輛

有效

• 申請號: 201210140610.2
• 申請日: 2012-05-08
• 公開（公告）號: CN102785584A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 渡邊和典;白坂卓也;松本裕嗣
• 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
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 雒運樸

技術領域

本發明涉及具備燃料電池和從所述燃料電池接受電力提供的負載的燃料電池車輛。

背景技術

關于燃料電池車輛，提出了關于燃料電池的怠速(idle)停止的技術{JP特開2001-307758號(以下稱為“JP?2001-307758A”)}。在JP2001-307758A中，課題在于減少燃料電池的發電浪費，實現具有燃料電池和2次電池的系統整體的效率提高(摘要)。為了解決該課題，在JP2001-307758A中，根據驅動要求功率的大小，決定包括燃料電池20及其周邊裝置的燃料電池設備群的運轉以及停止。在該驅動要求功率是由閾值功率Xps以下的低負載區域的燃料電池發電運轉所得到的情況下，使燃料電池設備群停止，單獨利用2次電池30通過其剩余容量Q使電動機32旋轉，以驅動要求功率來驅動車輛(摘要、圖5、第[0047]～[0056]段)。

如上述那樣，在JP2001-307758A中，在要求負載為低負載的情況下，使燃料電池設備群停止，通過來自2次電池30的電力，驅動車輛。因此，在停止了燃料電池設備群的情況下，可以理解為燃料電池的輸出電壓變為開路電壓(OCV)或者其附近值。在燃料電池的輸出電壓為OCV或者其附近值的情況下，燃料電池的劣化量變得比較大(參照本申請的圖11)。

圖11示出構成燃料電池堆的燃料電池單位電池(cell)的電位(單位電池電壓Vcell)[V]與燃料電池單位電池的劣化量D的關系的一例。即，圖11中的曲線200表示單位電池電壓Vcell與劣化量D的關系。

在圖11中，電位v1、v2、v3、v4例如是0.5V、0.8V、0.9V、0.95V。在低于電位v1的區域(以下稱為“凝集增加區域R1”)中，對于燃料電池單位電池中包含的鉑(氧化鉑)劇烈地進行還原反應，鉑過度地凝集。從電位v1到電位v2(例如，0.8V)是穩定地進行還原反應的區域(以下稱為“還原區域R2”)。

從電位v2到電位v3(例如，0.9V)是針對鉑進行氧化還原反應的區域(以下稱為“氧化還原區域R3”)。從電位v3到電位v4(例如，0.95V)是針對鉑穩定地進行氧化反應的區域(以下稱為“氧化區域R4”)。從電位v4到OCV(開路電壓)是進行單位電池中包含的碳的氧化的區域(以下稱為“碳氧化區域R5”)。

另外，在圖11中，進行了唯一地規定曲線200的表述，但實際上，曲線200根據每單位時間的單位電池電壓Vcell的變動量(變動速度Acell)[V/sec]而變化。其中，還原區域R2包括曲線200的極小值(第1極小值Vlmi1)。在氧化還原進行區域R3中包括曲線200的極大值(極大值Vlmx)。氧化穩定區域R4包括曲線200的另一極小值(第2極小值Vlmi2)。

根據圖11，劣化量D隨著從第2極小值Vlmi2向OCV而增加。因此，在JP2001-307758A中，使燃料電池設備群停止，燃料電池的輸出電壓變為OCV或者其附近值時，雖然能夠提高燃料電池的發電效率，但是燃料電池的劣化量D變大。

發明內容

本發明考慮了這種課題而做，目的在于提供一種能夠提高燃料電池的發電效率的同時抑制燃料電池的劣化的燃料電池車輛。

本發明所涉及的燃料電池車輛，具備：燃料電池；轉換器，其控制所述燃料電池的輸出電壓；負載，其從所述燃料電池接受電力提供；和控制裝置，其根據所述負載的負載量來設定所述燃料電池的目標輸出，并且將與所述目標輸出相應的所述燃料電池的目標電壓指示給所述轉換器，其中，所述控制裝置，在所述負載量為規定值以下時，進行以比通常運轉時的所述燃料電池的下限電流低的極低電流進行發電的極低電流控制，并且在所述極低電流控制時，設定與所述極低電流對應的所述轉換器的目標輸出電壓的上下限值，進行控制使得所述燃料電池的輸出電壓處于所述上下限值內。

根據本發明，能夠提高燃料電池的發電效率，同時能夠抑制燃料電池的劣化。

即，作為燃料電池的特性，在輸出電壓為開路電壓(OCV)或者其附近值的情況下，其劣化量變高(參照圖11)。根據本發明，在負載的負載量為規定值以下的情況下，進行以比通常運轉時的燃料電池的下限電流低的極低電流進行發電的極低電流控制，所述極低電流控制時，設定與所述極低電流對應的轉換器的目標電壓的上下限值，進行控制使得燃料電池的輸出電壓處于所述上下限值內。因此，在極低電流控制時，若將該上下限值設定為低于OCV的值，則能夠抑制燃料電池的劣化量。