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JP4334500B2 - Power system - Google Patents
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JP4334500B2 - Power system - Google Patents

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JP4334500B2 JP2005126660A JP2005126660A JP4334500B2 JP 4334500 B2 JP4334500 B2 JP 4334500B2 JP 2005126660 A JP2005126660 A JP 2005126660A JP 2005126660 A JP2005126660 A JP 2005126660A JP 4334500 B2 JP4334500 B2 JP 4334500B2
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Description

本発明は、発電装置により発電された電力を蓄電する第1蓄電装置と、前記第1蓄電装置よりも低電圧の電力を蓄電する第2蓄電装置と、前記第1蓄電装置と前記第2蓄電装置とを電気的に接続遮断可能なスイッチング装置と、前記第2蓄電装置と前記スイッチング装置のスイッチング駆動部との間に設けられるコンバータとを備える電源システムに関する。
The present invention includes a first power storage device that stores power generated by a power generation device, a second power storage device that stores power having a voltage lower than that of the first power storage device, the first power storage device, and the second power storage. device and electrically connected blockable switching device relates to a power system and a converter provided between said second power storage device and the switching drive of a switching device.

発電装置、例えば、燃料電池は、燃料ガス(主に水素を含有するガス)及び酸化剤ガス(主に酸素を含有するガス)をアノード側電極及びカソード側電極に供給して電気化学的に反応させることにより、直流の電気エネルギを得るシステムである。   A power generation apparatus, for example, a fuel cell, supplies a fuel gas (mainly containing hydrogen) and an oxidant gas (mainly oxygen-containing gas) to the anode side electrode and the cathode side electrode to react electrochemically. This is a system for obtaining DC electrical energy.

例えば、固体高分子型燃料電池は、高分子イオン交換膜からなる電解質膜の両側に、それぞれアノード側電極及びカソード側電極を設けた電解質膜・電極構造体を、セパレータによって挟持した発電セルを備えている。この種の発電セルは、通常、電解質膜・電極構造体及びセパレータを所定数だけ交互に積層することにより、燃料電池スタックとして使用されている。   For example, a polymer electrolyte fuel cell includes a power generation cell in which an electrolyte membrane / electrode structure provided with an anode side electrode and a cathode side electrode is sandwiched between separators on both sides of an electrolyte membrane made of a polymer ion exchange membrane. ing. This type of power generation cell is normally used as a fuel cell stack by alternately laminating a predetermined number of electrolyte membrane / electrode structures and separators.

この種の燃料電池の用途としては、自動車等の車両に搭載した燃料電池車両が注目されている。発電効率が高く、しかも排気がクリーンであるという利点があるからである。   As an application of this type of fuel cell, a fuel cell vehicle mounted on a vehicle such as an automobile has attracted attention. This is because the power generation efficiency is high and the exhaust gas is clean.

燃料電池車両では、燃料電池の出力応答性等を補うために、バッテリやキャパシタ(電気二重層コンデンサ)等の蓄電装置を併用するハイブリッド電源システムが採用されている。例えば、特許文献1に開示されている燃料電池システムでは、図9に示すように、燃料電池スタック1を備え、この燃料電池スタック1の電力取り出し端子には、強電用DC/DCコンバータ2が接続されている。この強電用DC/DCコンバータ2の出力側には、高電圧(340V)を貯蔵する二次電池3と、高電圧を12Vに電力変換する12V用DC/DCコンバータ4と、走行用モータ5に電力を供給するモータインバータ6とが並列に接続されている。   In a fuel cell vehicle, a hybrid power supply system that uses a power storage device such as a battery or a capacitor (electric double layer capacitor) in order to supplement the output responsiveness of the fuel cell is employed. For example, the fuel cell system disclosed in Patent Document 1 includes a fuel cell stack 1 as shown in FIG. 9, and a high-voltage DC / DC converter 2 is connected to a power extraction terminal of the fuel cell stack 1. Has been. On the output side of the DC / DC converter 2 for high power, a secondary battery 3 that stores high voltage (340V), a DC / DC converter 4 for 12V that converts high voltage into 12V, and a motor 5 for traveling A motor inverter 6 that supplies electric power is connected in parallel.

12V用DC/DCコンバータ4の出力側には、12Vバッテリ7が接続されるとともに、この12Vバッテリ7には、電気ヒータ8に供給される電力を制御する電力制御部9と、12V補機10とが接続されている。   A 12V battery 7 is connected to the output side of the 12V DC / DC converter 4. The 12V battery 7 includes a power control unit 9 that controls power supplied to the electric heater 8, and a 12V auxiliary machine 10. And are connected.

燃料電池システムは、コントローラ11により制御されるとともに、始動時には、イグニッションスイッチ12がスタート位置まで回転されることによって、12Vバッテリ7からの電力が前記コントローラ11に供給されている。   The fuel cell system is controlled by the controller 11, and at the time of starting, the ignition switch 12 is rotated to the start position, whereby electric power from the 12V battery 7 is supplied to the controller 11.

特開2002−110187号公報(図1)Japanese Patent Laid-Open No. 2002-110187 (FIG. 1)

上記の特許文献1では、燃料電池システムの起動時に、12Vバッテリ7からコントローラ11及び12V用DC/DCコンバータ4に駆動電圧が付与されるとともに、他の補機類にも電圧が付与されている。しかしながら、12Vバッテリ7では、低温時の内部抵抗の高騰や劣化等によって充電容量が低下した場合に、所望の起動電圧(例えば、9V以上)を確保することができず、燃料電池システムが良好に起動できないという問題がある。   In Patent Document 1 described above, when the fuel cell system is started, a drive voltage is applied from the 12V battery 7 to the controller 11 and the DC / DC converter 4 for 12V, and a voltage is also applied to other auxiliary machines. . However, the 12V battery 7 cannot secure a desired starting voltage (for example, 9 V or more) when the charge capacity is reduced due to a rise or deterioration of internal resistance at low temperatures, and the fuel cell system is improved. There is a problem that it cannot start.

本発明はこの種の問題を解決するものであり、簡単な構成及び制御で、低温時や劣化時に所望の起動電圧を容易且つ確実に得ることができ、システムを良好に起動させることが可能な電源システム及びその制御方法を提供することを目的とする。   The present invention solves this type of problem, and with a simple configuration and control, a desired start-up voltage can be obtained easily and reliably at low temperatures or when deteriorated, and the system can be started up satisfactorily. It is an object to provide a power supply system and a control method thereof.

本発明は、発電装置と、前記発電装置により発電された電力を蓄電する第1蓄電装置と、前記第1蓄電装置よりも低電圧の電力を蓄電する第2蓄電装置と、前記第1蓄電装置と前記第2蓄電装置との間に設けられ、前記第1蓄電装置からの電力を降圧して前記第2蓄電装置へと供給するダウンバータと、前記第1蓄電装置と前記ダウンバータとの間に設けられ、前記第1蓄電装置と前記第2蓄電装置とを電気的に接続遮断可能であるとともに、システム起動時に前記第2蓄電装置からスイッチング駆動部に電力が付与されるスイッチング装置と、前記第2蓄電装置と前記スイッチング駆動部との間に設けられるコンバータと、前記第2蓄電装置から電力が付与されるとともに、前記システム起動時に前記第2蓄電装置の電圧が設定電圧よりも低い際、前記コンバータを昇圧制御する制御装置とを備え、前記スイッチング駆動部の駆動電圧が、前記制御装置のリセット電圧よりも高電圧に設定されていることを特徴とする。
The present invention provides a power generation device, a first power storage device that stores power generated by the power generation device, a second power storage device that stores power having a voltage lower than that of the first power storage device, and the first power storage device. Between the first power storage device and the downverter, and a downverter provided between the first power storage device and the second power storage device, stepping down the power from the first power storage device and supplying it to the second power storage device A switching device that is capable of electrically connecting and disconnecting the first power storage device and the second power storage device, and that provides power to the switching drive unit from the second power storage device when the system is started , a converter provided between the second power storage device and the switching drive unit, with electric power is applied from the second power storage device, than the voltage setting voltage of the second power storage device to the system startup There upon, and a control device for step-up control of the converter, the driving voltage of the switching drive unit, characterized in that it is set to a voltage higher than the reset voltage of the control device.

先ず、システム起動時に、低電圧側の第2蓄電装置の電圧が検出される。そして、検出された電圧が設定電圧よりも低い際、コンバータが昇圧制御されることにより、スイッチング装置のスイッチング駆動部に付与される起動電圧が高く設定される。   First, when the system is started, the voltage of the second power storage device on the low voltage side is detected. When the detected voltage is lower than the set voltage, the converter is boosted to set the starting voltage applied to the switching drive unit of the switching device high.

また、スイッチング駆動部は、ソレノイドを備えており、前記ソレノイドの駆動電圧は、制御装置のリセット電圧よりも高電圧に設定されることが好ましい。さらに、制御装置は、システム起動信号が入力された際、コンバータの昇圧指令を出力することが好ましい。   The switching drive unit preferably includes a solenoid, and the drive voltage of the solenoid is preferably set higher than the reset voltage of the control device. Furthermore, it is preferable that the control device outputs a boost command for the converter when a system activation signal is input.

さらにまた、制御装置は、スイッチング装置が導通状態であることを検出する際、コンバータの昇圧制御を停止させることが好ましい。   Furthermore, it is preferable that the control device stops the boost control of the converter when detecting that the switching device is in the conductive state.

本発明によれば、システム起動時に第2蓄電装置の電圧が検出されるとともに、検出された前記電圧が設定電圧よりも低い際、コンバータが昇圧制御される。このため、低温時や第2蓄電装置の劣化等によって前記第2蓄電装置の電圧が低下しても、スイッチング装置のスイッチング駆動部に付与される起動電圧を高く維持することができる。これにより、スイッチング不良が惹起することがなく、簡単な構成及び制御で、電源システムの起動が確実且つ容易に遂行される。   According to the present invention, the voltage of the second power storage device is detected when the system is activated, and the converter is boosted when the detected voltage is lower than the set voltage. For this reason, even if the voltage of the second power storage device decreases due to low temperature or deterioration of the second power storage device, the starting voltage applied to the switching drive unit of the switching device can be maintained high. Thereby, switching failure does not occur, and the power supply system can be reliably and easily started up with a simple configuration and control.

図1は、本発明の実施形態に係る電源システム20の概略構成説明図である。
Figure 1 is a schematic illustration of the engagement Ru power system 20 to an exemplary embodiment of the present invention.

電源システム20は、燃料電池車両(図示せず)に搭載されており、燃料電池22を備える。この燃料電池22は、図示していないが、例えば、固体高分子電解質膜をアノード側電極とカソード側電極とで挟持した電解質膜・電極構造体を備え、前記電解質膜・電極構造体を一対のセパレータで挟持する発電セルを積層したスタックとして構成されている。   The power supply system 20 is mounted on a fuel cell vehicle (not shown) and includes a fuel cell 22. Although not shown, the fuel cell 22 includes, for example, an electrolyte membrane / electrode structure in which a solid polymer electrolyte membrane is sandwiched between an anode side electrode and a cathode side electrode, and the electrolyte membrane / electrode structure is paired with a pair. It is configured as a stack in which power generation cells sandwiched between separators are stacked.

燃料電池22は、インバータ24に接続されるとともに、前記インバータ24は、前記燃料電池22及び後述する高電圧蓄電装置(第1蓄電装置)30から出力される直流電力(例えば、300V)を、三相交流電力に変換してモータ26に供給する。モータ26は、両車輪28に駆動力を伝達することにより、燃料電池車両を走行可能にする。   The fuel cell 22 is connected to an inverter 24, and the inverter 24 generates three DC power (for example, 300 V) output from the fuel cell 22 and a high-voltage power storage device (first power storage device) 30 described later. It is converted into phase AC power and supplied to the motor 26. The motor 26 allows the fuel cell vehicle to travel by transmitting driving force to both wheels 28.

燃料電池22は、高電圧蓄電装置30と、スイッチング機構、例えば、コンタクタ32とに接続されるとともに、前記コンタクタ32は、ダウンバータ(D/V)34に接続される。ダウンバータ34には、例えば、12Vバッテリである低電圧蓄電装置(第2蓄電装置)36が接続される。   The fuel cell 22 is connected to a high voltage power storage device 30 and a switching mechanism, for example, a contactor 32, and the contactor 32 is connected to a downverter (D / V) 34. For example, a low voltage power storage device (second power storage device) 36 that is a 12V battery is connected to the downverter 34.

低電圧蓄電装置36は、DC−DCコンバータ38及び他の補機に接続される。このDC−DCコンバータ38は、コンタクタ32を駆動させるためのスイッチング駆動部、例えば、ソレノイド40を介して制御装置42に接続される。DC−DCコンバータ38とソレノイド40との間には、低電圧蓄電装置36の電圧(VBATT)を検出するための電圧計44が設けられる。 The low voltage power storage device 36 is connected to a DC-DC converter 38 and other auxiliary machines. The DC-DC converter 38 is connected to a control device 42 via a switching drive unit for driving the contactor 32, for example, a solenoid 40. A voltmeter 44 for detecting the voltage (V BATT ) of the low voltage power storage device 36 is provided between the DC-DC converter 38 and the solenoid 40.

制御装置42は、電源システム20全体の制御を行うとともに、システム起動時に低電圧蓄電装置36の電圧が設定電圧よりも低い際、DC−DCコンバータ38を昇圧制御する機能を有する。この制御装置42には、イグニッションスイッチ46からの起動信号が入力される。   The control device 42 controls the entire power supply system 20 and has a function of boosting the DC-DC converter 38 when the voltage of the low-voltage power storage device 36 is lower than the set voltage when the system is activated. The control device 42 receives a start signal from the ignition switch 46.

DC−DCコンバータ38は、図2に示すように、ブースト回路を構成しており、低電圧蓄電装置36の電圧が入力されるライン48には、コイル50が配設される。コイル50の出力側は、ダイオード52及びゲート54に接続されるとともに、このゲート54は、コントロール回路56により開閉操作される。ダイオード52の出力側には、ライン58が接続されるとともに、このライン58の途上にコンデンサ59が接続される。   As shown in FIG. 2, the DC-DC converter 38 forms a boost circuit, and a coil 50 is disposed on a line 48 to which the voltage of the low-voltage power storage device 36 is input. The output side of the coil 50 is connected to a diode 52 and a gate 54, and the gate 54 is opened and closed by a control circuit 56. A line 58 is connected to the output side of the diode 52, and a capacitor 59 is connected along the line 58.

コントロール回路56は、ライン58の出力端の出力電圧(VBATT)を監視し、出力電圧が基準電圧より低い場合に、前記出力電圧をフィードバック制御する。 The control circuit 56 monitors the output voltage (V BATT ) at the output end of the line 58, and feedback-controls the output voltage when the output voltage is lower than the reference voltage.

このように構成される電源システム20の動作について、本実施形態に係る制御方法との関連で、図3に示すタイミングチャート並びに図4及び図5に示すフローチャートに沿って、以下に説明する。なお、図3に示すように、ソレノイド40の駆動下限電圧は、例えば、9Vであり、制御装置42のリセット電圧は、例えば、6Vである。リセット電圧とは、制御装置42の駆動が停止される閾値電圧をいう。   The operation of the power supply system 20 configured as described above will be described below with reference to the timing chart shown in FIG. 3 and the flowcharts shown in FIGS. 4 and 5 in relation to the control method according to the present embodiment. As shown in FIG. 3, the drive lower limit voltage of the solenoid 40 is 9 V, for example, and the reset voltage of the control device 42 is 6 V, for example. The reset voltage is a threshold voltage at which driving of the control device 42 is stopped.

ここで、低電圧蓄電装置36(以下、単にバッテリともいう)のエネルギ特性及び電流/電圧特性は、図6に示すように、正常なバッテリと、低温又は劣化した異常なバッテリとで変動している。このため、バッテリ電流とソレノイド駆動電流との交点P1及びP2、すなわち、ソレノイド40の動作点の電圧は、異常なバッテリでは、9V以下(交点P1)となってしまい、前記ソレノイド40を駆動することができない。   Here, the energy characteristics and current / voltage characteristics of the low voltage power storage device 36 (hereinafter also simply referred to as a battery) vary between a normal battery and a low temperature or deteriorated abnormal battery as shown in FIG. Yes. For this reason, the intersections P1 and P2 between the battery current and the solenoid drive current, that is, the voltage at the operating point of the solenoid 40 is 9 V or less (intersection P1) in an abnormal battery, and the solenoid 40 is driven. I can't.

さらに、制御装置42のリセット電圧は、ソレノイド駆動下限電圧(9V)よりも低い電圧(6V)に設定されている。従って、図7に示すように、制御装置42のリセット電圧以上の電圧を保持するものの、低温や劣化等によってバッテリ残容量が少ない斜線に示す領域60では、ソレノイド40を駆動することができず、極めて不経済である。   Further, the reset voltage of the control device 42 is set to a voltage (6V) lower than the solenoid drive lower limit voltage (9V). Therefore, as shown in FIG. 7, although the voltage equal to or higher than the reset voltage of the control device 42 is held, the solenoid 40 cannot be driven in the hatched region 60 where the remaining battery capacity is low due to low temperature or deterioration. It is extremely uneconomical.

そこで、本実施形態では、先ず、イグニッションスイッチ46がオンされると(図4中、ステップS1)、低電圧蓄電装置36から制御装置42に電圧が付与される。このため、制御装置42がオンされるとともに、DC−DCコンバータ38の制御が行われる(ステップS2及び図3参照)。   Therefore, in the present embodiment, first, when the ignition switch 46 is turned on (step S1 in FIG. 4), a voltage is applied from the low voltage power storage device 36 to the control device 42. Therefore, the control device 42 is turned on and the DC-DC converter 38 is controlled (see step S2 and FIG. 3).

DC−DCコンバータ38では、図2に示すように、コントロール回路56を介してゲート54が開閉される。従って、ゲート54が導通中には、コイル50にエネルギが貯えられる一方、前記ゲート54が開放されると、前記コイル50を流れる電流が中断され、入力電圧(12V)よりも高い電圧が生成される。   In the DC-DC converter 38, the gate 54 is opened and closed via the control circuit 56 as shown in FIG. Therefore, while the gate 54 is conducting, energy is stored in the coil 50, while when the gate 54 is opened, the current flowing through the coil 50 is interrupted, and a voltage higher than the input voltage (12V) is generated. The

コイル50の出力は、コンデンサ59に貯えられるとともに、ゲート54が開閉操作されることによって、前記コンデンサ59の両端の電圧が増加し、この昇圧された電圧(例えば、14V)がソレノイド40に付与される。   The output of the coil 50 is stored in the capacitor 59, and the voltage at both ends of the capacitor 59 is increased by opening and closing the gate 54, and this boosted voltage (for example, 14V) is applied to the solenoid 40. The

その際、コントロール回路56は、出力電圧を監視し、この出力電圧が設定電圧(例えば、13V)よりも大きいか否かを判断する(図5中、ステップS11)。そして、出力電圧が設定電圧以上であると判断されると(ステップS11中、YES)、ステップS12に進んで、PWM(パルス幅変調)のデューティ比が小さく設定される。一方、出力電圧が設定電圧以下であると判断されると、すなわち、ソレノイド40による電力消費があると判断されると、ステップS13に進んで、PWMのデューティ比が大きく設定される。   At that time, the control circuit 56 monitors the output voltage and determines whether or not the output voltage is larger than a set voltage (for example, 13 V) (step S11 in FIG. 5). When it is determined that the output voltage is equal to or higher than the set voltage (YES in step S11), the process proceeds to step S12, and the duty ratio of PWM (pulse width modulation) is set small. On the other hand, if it is determined that the output voltage is equal to or lower than the set voltage, that is, if it is determined that there is power consumption by the solenoid 40, the process proceeds to step S13, where the PWM duty ratio is set large.

上記のように、コンバータ制御が行われると、図4中、ステップS3に進んで、制御装置42のイニシャライズが行われ、さらに、コンタクタ32のオン指令が出力される(ステップS4)。このため、コンタクタ32はソレノイド40を介してオン(閉動)され、高電圧蓄電装置30からダウンバータ34に高電圧が供給され、このダウンバータ34により降圧されて低電圧蓄電装置36に充電が行われる。その際、ダウンバータ34から動作信号が出力されて、前記ダウンバータ34の動作が確認される(ステップS5中、YES)。   As described above, when converter control is performed, the process proceeds to step S3 in FIG. 4 to initialize the control device 42, and further, an ON command for the contactor 32 is output (step S4). For this reason, the contactor 32 is turned on (closed) via the solenoid 40, a high voltage is supplied from the high voltage power storage device 30 to the downverter 34, and the voltage is stepped down by the downverter 34 to charge the low voltage power storage device 36. Done. At this time, an operation signal is output from the downverter 34, and the operation of the downverter 34 is confirmed (YES in step S5).

制御装置42は、ダウンバータ34の動作信号によりコンタクタ32が導通状態であることを検出すると、DC−DCコンバータ38の昇圧制御を停止する。   When the control device 42 detects that the contactor 32 is in a conducting state based on the operation signal of the downverter 34, the control device 42 stops the boost control of the DC-DC converter 38.

この場合、本実施形態では、電源システム20の起動時に、低電圧蓄電装置36の電圧が検出されるとともに、検出された前記電圧が設定電圧よりも低い際、DC−DCコンバータ38が昇圧制御されている。   In this case, in this embodiment, when the power supply system 20 is started up, the voltage of the low-voltage power storage device 36 is detected, and when the detected voltage is lower than the set voltage, the DC-DC converter 38 is boosted. ing.

従って、低温起動時や低電圧蓄電装置36の劣化等によって前記低電圧蓄電装置36の電圧が低下しても、ソレノイド40を駆動するために該ソレノイド40に付与される起動電圧(出力電圧)を高く設定することができる。これにより、コンタクタ32の接続不良を確実に阻止し、簡単な構成及び制御で、電源システム20の起動が確実且つ容易に遂行されるという効果が得られる。しかも、図7中、領域60であっても、コンタクタ32を駆動することができ、経済的であるという利点がある。   Therefore, even if the voltage of the low voltage power storage device 36 decreases due to low temperature start-up or deterioration of the low voltage power storage device 36, the start voltage (output voltage) applied to the solenoid 40 to drive the solenoid 40 is reduced. Can be set high. As a result, the connection failure of the contactor 32 can be reliably prevented, and the power supply system 20 can be started up reliably and easily with a simple configuration and control. In addition, even in the region 60 in FIG. 7, the contactor 32 can be driven, which is advantageous in that it is economical.

一方、DC−DCコンバータ38を用いずにシステム起動を行う従来の制御方法(比較例)のタイミングチャートが図8に示されている。なお、基本的な動作は、図3に示す実施形態の制御方法のタイミングチャートと同様である。   On the other hand, a timing chart of a conventional control method (comparative example) for starting the system without using the DC-DC converter 38 is shown in FIG. The basic operation is the same as the timing chart of the control method of the embodiment shown in FIG.

出力電圧(VBATT)は、コンタクタ32のオン信号により電力が消費されて降圧するが、正常なバッテリでは、ソレノイド駆動下限電圧よりも高い電圧を維持した状態で、前記コンタクタ32がオンされる(図8中、二点鎖線参照)。このため、高電圧蓄電装置30からダウンバータ34を介して低電圧蓄電装置36に充電が行われ、前記低電圧蓄電装置36が昇圧される。 The output voltage (V BATT ) is stepped down as power is consumed by the ON signal of the contactor 32, but in a normal battery, the contactor 32 is turned on while maintaining a voltage higher than the solenoid drive lower limit voltage ( In FIG. 8, refer to a two-dot chain line). For this reason, the low voltage power storage device 36 is charged from the high voltage power storage device 30 via the downverter 34, and the low voltage power storage device 36 is boosted.

ところが、低温又は劣化した異常なバッテリでは、残容量が少なく、ソレノイド駆動下限電圧を下回ってしまい、コンタクタ32をオンすることができない(図8中、一点鎖線参照)。従って、異常なバッテリでは、出力電圧が徐々に低下してしまい、制御装置42のリセット電圧以下に降圧して前記制御装置42が停止され、システム起動ができない。   However, a low temperature or deteriorated abnormal battery has a small remaining capacity and falls below the solenoid drive lower limit voltage, and the contactor 32 cannot be turned on (refer to the one-dot chain line in FIG. 8). Therefore, in the case of an abnormal battery, the output voltage gradually decreases, drops below the reset voltage of the control device 42, stops the control device 42, and cannot start the system.

これに対して、本実施形態では、上記のように低温又は劣化等による異常なバッテリであっても、DC−DCコンバータ38により出力電圧を確実に昇圧させることができる。これにより、コンタクタ32の動作不良を確実に阻止して、良好且つ経済的なシステム起動が遂行されるという効果が得られる。   On the other hand, in the present embodiment, the output voltage can be reliably boosted by the DC-DC converter 38 even if the battery is abnormal due to low temperature or deterioration as described above. As a result, it is possible to reliably prevent malfunction of the contactor 32 and perform a good and economical system start-up.

なお、ソレノイド40の駆動下限電圧を低下させることも考えられるが、コイル定数の変更やコイル線径の変更等が必要であり、前記ソレノイド40が相当に大型化して実用に適さないといいう問題がある。   Although it is conceivable to lower the drive lower limit voltage of the solenoid 40, it is necessary to change the coil constant, change the coil wire diameter, etc., and there is a problem that the solenoid 40 is considerably enlarged and not suitable for practical use. is there.

また、本実施形態では、スイッチング機構としてコンタクタ32を用いているが、これに限定されるものではなく、例えば、DC−DCコンバータやIGBT等を使用することもできる。   In the present embodiment, the contactor 32 is used as a switching mechanism. However, the present invention is not limited to this, and for example, a DC-DC converter, IGBT, or the like can be used.

さらに、本実施形態では、DC−DCコンバータ38が制御装置42により制御されているが、これに限定されるものではなく、例えば、前記DC−DCコンバータ38の昇圧制御を前記DC−DCコンバータ38が自立的に行うように構成してもよい。   Furthermore, in the present embodiment, the DC-DC converter 38 is controlled by the control device 42, but the present invention is not limited to this. For example, the DC-DC converter 38 is configured to perform step-up control of the DC-DC converter 38. May be configured to perform independently.

本発明の実施形態に係る電源システムの概略構成説明図である。It is a schematic illustration of the engagement Ru supply system according to an embodiment of the present invention. 前記電源システムを構成するDC−DCコンバータの説明図である。It is explanatory drawing of the DC-DC converter which comprises the said power supply system. 御方法のタイミングチャートである。 Control is a timing chart of your way. 前記制御方法を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the said control method. 図4のフローチャート中、コンバータ制御を説明するフローチャートである。5 is a flowchart illustrating converter control in the flowchart of FIG. 4. 正常なバッテリと異常なバッテリのエネルギ及び電流/電圧特性図である。It is an energy and current / voltage characteristic diagram of a normal battery and an abnormal battery. バッテリのエネルギ特性説明図である。It is energy characteristic explanatory drawing of a battery. 比較例の制御方法を説明するタイミングチャートである。It is a timing chart explaining the control method of a comparative example. 特許文献1の燃料電池システムの構成説明図である。1 is a configuration explanatory diagram of a fuel cell system of Patent Document 1. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

20…電源システム 22…燃料電池
24…インバータ 26…モータ
30…高電圧蓄電装置 32…コンタクタ
34…ダウンバータ 36…低電圧蓄電装置
38…DC−DCコンバータ 40…ソレノイド
42…制御装置 44…電圧計
50…コイル 56…コントロール回路
59…コンデンサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 ... Power supply system 22 ... Fuel cell 24 ... Inverter 26 ... Motor 30 ... High voltage electrical storage device 32 ... Contactor 34 ... Downverter 36 ... Low voltage electrical storage device 38 ... DC-DC converter 40 ... Solenoid 42 ... Control device 44 ... Voltmeter 50 ... Coil 56 ... Control circuit 59 ... Capacitor

Claims (4)

発電装置と、
前記発電装置により発電された電力を蓄電する第1蓄電装置と、
前記第1蓄電装置よりも低電圧の電力を蓄電する第2蓄電装置と、
前記第1蓄電装置と前記第2蓄電装置との間に設けられ、前記第1蓄電装置からの電力を降圧して前記第2蓄電装置へと供給するダウンバータと、
前記第1蓄電装置と前記ダウンバータとの間に設けられ、前記第1蓄電装置と前記第2蓄電装置とを電気的に接続遮断可能であるとともに、システム起動時に前記第2蓄電装置からスイッチング駆動部に電力が付与されるスイッチング装置と、
前記第2蓄電装置と前記スイッチング駆動部との間に設けられるコンバータと、
前記第2蓄電装置から電力が付与されるとともに、前記システム起動時に前記第2蓄電装置の電圧が設定電圧よりも低い際、前記コンバータを昇圧制御する制御装置と、
を備え
前記スイッチング駆動部の駆動電圧が、前記制御装置のリセット電圧よりも高電圧に設定されていることを特徴とする電源システム。
A power generator,
A first power storage device that stores power generated by the power generation device;
A second power storage device that stores power having a lower voltage than the first power storage device;
A downverter that is provided between the first power storage device and the second power storage device, and that steps down the power from the first power storage device and supplies it to the second power storage device;
Provided between the first power storage device and the downverter, the first power storage device and the second power storage device can be electrically disconnected and switched from the second power storage device when the system is started. A switching device in which power is applied to the unit;
A converter provided between the second power storage device and the switching drive unit;
With power applied from the second power storage device, when lower than the voltage set voltage of the second power storage device to the system startup, and a control device for step-up control of the converter,
Equipped with a,
Power system driving voltage of the switching drive unit is characterized that you have been set to a voltage higher than the reset voltage of the control device.
請求項1記載の電源システムにおいて、前記スイッチング駆動部は、ソレノイドを備え、
前記ソレノイドの駆動電圧、前記リセット電圧よりも高電圧に設定されていることを特徴とする電源システム。
The power supply system according to claim 1, wherein the switching drive unit includes a solenoid,
Power supply system, wherein a driving voltage of the solenoid is set to a voltage higher than the previous cut set voltage.
請求項1又は2記載の電源システムにおいて、前記制御装置は、システム起動信号が入力された際、前記コンバータの昇圧指令を出力することを特徴とする電源システム。   3. The power supply system according to claim 1, wherein the control device outputs a boost command for the converter when a system activation signal is input. 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電源システムにおいて、前記制御装置は、前記スイッチング装置が導通状態であることを検出する際、前記コンバータの昇圧制御を停止することを特徴とする電源システム。   4. The power supply system according to claim 1, wherein the control device stops boosting control of the converter when detecting that the switching device is in a conductive state. 5. system.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4714170B2 (en) * 2007-02-28 2011-06-29 本田技研工業株式会社 Fuel cell vehicle
JP5011021B2 (en) * 2007-08-01 2012-08-29 本田技研工業株式会社 Fuel cell system
JP5574766B2 (en) * 2010-03-11 2014-08-20 本田技研工業株式会社 Device for preventing live operation of high voltage part of electric vehicle
JP5822021B2 (en) * 2012-04-24 2015-11-24 スズキ株式会社 Vehicle power supply control device, vehicle

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0251335A (en) * 1988-08-11 1990-02-21 Kubota Ltd battery power supply
JPH06189462A (en) * 1992-12-18 1994-07-08 Toto Ltd Drive circuit for electrical machinery and apparatus
JP3632776B2 (en) * 1994-10-03 2005-03-23 本田技研工業株式会社 Electric vehicle charging device
JP3900813B2 (en) * 2000-09-27 2007-04-04 日産自動車株式会社 Fuel cell system
JP2004312867A (en) * 2003-04-07 2004-11-04 Nec Tokin Corp Battery power circuit and battery pack

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