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公開番号2023078945
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-06-07
出願番号2021192286
出願日2021-11-26
発明の名称産業車両の燃料電池システム
出願人株式会社豊田自動織機,トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人
主分類B60L 58/40 20190101AFI20230531BHJP(車両一般)
要約【課題】蓄電装置の劣化が促進されることを抑制すること。
【解決手段】産業車両の燃料電池システムは、蓄電装置と、燃料電池スタックと、制御装置と、を備える。蓄電装置は、産業車両に搭載されたモータジェネレータの回生電力、及び燃料電池スタックの発電により得られた電力によって充電される。制御装置は、蓄電装置の充電率に応じて燃料電池スタックの発電量を制御する。制御装置は、蓄電装置の受け入れ可能電力を求める。制御装置は、産業車両の制動により得られると予想される回生電力である予想回生電力を求める。制御装置は、予想回生電力と燃料電池スタックの発電量との合算値である予想供給電力を求める。制御装置は、予想供給電力が受け入れ可能電力よりも大きい場合、燃料電池スタックの発電量を下げる。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
産業車両の燃料電池システムであって、
前記産業車両に搭載されたモータジェネレータの回生電力により充電される蓄電装置と、
前記モータジェネレータ及び前記蓄電装置に電気的に接続される燃料電池スタックと、
制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記蓄電装置の充電率を推定し、
前記蓄電装置の充電率に応じて前記燃料電池スタックの発電量を制御し、
前記蓄電装置の受け入れ可能電力を求め、
前記産業車両の制動により得られると予想される前記回生電力である予想回生電力を求め、
前記予想回生電力と前記燃料電池スタックの発電量との合算値である予想供給電力が前記受け入れ可能電力よりも大きい場合、前記燃料電池スタックの発電量を下げる、産業車両の燃料電池システム。
続きを表示（約 290 文字）【請求項２】
前記制御装置は、
前記充電率が低いほど前記燃料電池スタックの発電量が多くなるように発電状態を切り替えることで前記燃料電池スタックの発電量を制御し、
前記予想供給電力が前記受け入れ可能電力よりも大きい場合、前記燃料電池スタックの発電量を下げるように前記発電状態を切り替える、請求項１に記載の産業車両の燃料電池システム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記産業車両の速度、前記産業車両の重量、及び前記産業車両によって搬送される荷の重量から前記予想回生電力を求める、請求項１又は請求項２に記載の産業車両の燃料電池システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、産業車両の燃料電池システムに関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示の産業車両の燃料電池システムは、燃料電池スタックと、蓄電装置と、制御装置と、を備える。燃料電池スタックは、負荷及び蓄電装置に接続されている。蓄電装置には、燃料電池スタックの発電によって生じた電力が供給される。制御装置は、蓄電装置の充電率に応じて燃料電池スタックの発電量を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－７４８８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
負荷がモータジェネレータの場合、蓄電装置にはモータジェネレータの回生電力が供給される。蓄電装置には、燃料電池スタックの発電により生じた電力と回生電力が供給されることになる。すると、蓄電装置の端子間電圧の上昇によって蓄電装置の劣化が促進されるおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決する産業車両の燃料電池システムは、前記産業車両に搭載されたモータジェネレータの回生電力により充電される蓄電装置と、前記モータジェネレータ及び前記蓄電装置に電気的に接続される燃料電池スタックと、制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記蓄電装置の充電率を推定し、前記蓄電装置の充電率に応じて前記燃料電池スタックの発電量を制御し、前記蓄電装置の受け入れ可能電力を求め、前記産業車両の制動により得られると予想される前記回生電力である予想回生電力を求め、前記予想回生電力と前記燃料電池スタックの発電量との合算値である予想供給電力が前記受け入れ可能電力よりも大きい場合、前記燃料電池スタックの発電量を下げる。
【０００６】
産業車両の制動に伴いモータジェネレータで回生電力が生じると、この回生電力と燃料電池スタックの発電により生じた電力が蓄電装置に供給される。制御装置は、予想供給電力が受け入れ可能電力よりも大きい場合には、燃料電池スタックの発電量を下げる。燃料電池スタックの発電量が下がることで、産業車両の制動時に蓄電装置に供給される電力を小さくすることができる。蓄電装置の端子間電圧の上昇を抑制できる。従って、蓄電装置の端子間電圧の上昇によって蓄電装置の劣化が促進されることを抑制できる。
【０００７】
上記産業車両の燃料電池システムについて、前記制御装置は、前記充電率が低いほど前記燃料電池スタックの発電量が多くなるように発電状態を切り替えることで前記燃料電池スタックの発電量を制御し、前記予想供給電力が前記受け入れ可能電力よりも大きい場合、前記燃料電池スタックの発電量を下げるように前記発電状態を切り替えるようにしてもよい。
【０００８】
上記産業車両の燃料電池システムについて、前記制御装置は、前記産業車両の速度、前記産業車両の重量、及び前記産業車両によって搬送される荷の重量から前記予想回生電力を求めるようにしてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、蓄電装置の劣化が促進されることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
産業車両の模式図である。
産業車両の概略構成図である。
発電量決定制御を示すフローチャートである。
発電状態の遷移を示す状態遷移図である。
発電抑制制御を示すフローチャートである。
車速、運動エネルギー、予想供給電力、燃料電池スタックの発電量、及び蓄電装置の充放電電力との関係を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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