电源系统及其控制方法
阅读：646发布：2020-05-11
专利汇可以提供电源系统及其控制方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且电源系统(100)具备： 燃料 电池 系统(20)，其具有以由 燃料电池 发电的方式工作的FC辅机(23)；以及 蓄电池 (10)，其通过放电和充电而发热，所述电源系统(100)向负载装置(90)供给电 力 。电源系统(100)判断蓄电池(10)的动作状态，在判断为蓄电池(10)为规定 温度 以下的情况下，通过蓄电池(10)的放电向燃料电池系统(20)的FC辅机(23)供给电力。而且，电源系统(100)在判断为蓄电池(10)为充电状态的情况下，使向FC辅机(23)供给的电力减少或停止。，下面是电源系统及其控制方法专利的具体信息内容。
1.一种电源系统的控制方法，所述电源系统具备：燃料电池系统，其具有以由燃料电池发电的方式工作的辅机；以及蓄电池，其通过放电和充电而发热，所述电源系统向负载供给电力，所述电源系统的控制方法包括以下步骤：
判断步骤，判断所述蓄电池的动作状态；
放电步骤，在所述判断步骤中判断为所述蓄电池为规定温度以下的情况下，通过所述蓄电池的放电向所述燃料电池系统的所述辅机供给电力；以及
充电控制步骤，在所述判断步骤中判断为所述蓄电池为充电状态的情况下，使在所述放电步骤中向所述辅机供给的电力减少或停止。
2.根据权利要求1所述的电源系统的控制方法，其特征在于，
所述电源系统还包括与所述辅机连接的辅助蓄电池，
在所述充电控制步骤中，在判断为所述蓄电池为充电状态的情况下，从所述辅助蓄电池向所述辅机供给电力来使所述辅机工作。
3.根据权利要求2所述的电源系统的控制方法，其特征在于，
所述电源系统还包括转换器，所述转换器设置在所述蓄电池与所述辅机之间，用于使所述辅机的电压相对于所述蓄电池的电压下降，
在所述充电控制步骤中，在判断为所述蓄电池为充电状态的情况下，使从所述转换器向所述辅机输出的输出电力减少或停止。
4.根据权利要求1所述的电源系统的控制方法，其特征在于，
在所述充电控制步骤中，在判断为所述蓄电池为充电状态的情况下，从所述燃料电池向所述辅机供给电力来使所述辅机工作。
5.根据权利要求1所述的电源系统的控制方法，其特征在于，
在所述充电控制步骤中，在判断为所述蓄电池为充电状态的情况下，从所述蓄电池向所述辅机供给电力来使所述辅机工作。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的电源系统的控制方法，其特征在于，在所述充电控制步骤中，在判断为所述蓄电池为充电状态的情况下，在所述燃料电池的预热已结束时，使用所述燃料电池的发电电力对所述蓄电池进行充电。
7.根据权利要求6所述的电源系统的控制方法，其特征在于，
在所述充电控制步骤中，
基于所述蓄电池的温度求出与所述蓄电池有关的充电电力的限制值，
使所述燃料电池的发电电力减少或停止，以使所述蓄电池的充电电力不超过所述限制值。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的电源系统的控制方法，其特征在于，所述负载包括具有驱动状态和再生状态的电动马达，
在所述判断步骤中，在所述电动马达转变为再生状态的情况下，判断为所述蓄电池为充电状态。
9.根据权利要求1至7中的任一项所述的电源系统的控制方法，其特征在于，在所述判断步骤中，
检测所述蓄电池的电流，
在进行所述检测得到的电流值的符号表示所述蓄电池的充电电流的情况下，判断为所述蓄电池为充电状态。
10.根据权利要求1至7中的任一项所述的电源系统的控制方法，其特征在于，在所述判断步骤中，
基于所述蓄电池的电流和电压的各检测值来计算所述蓄电池的充电电力，基于所述燃料电池的发电指令值和所述辅机的工作指令值来计算所述燃料电池系统的消耗电力，
在所述蓄电池的充电电力高于所述燃料电池系统的消耗电力的情况下，判断为所述蓄电池为充电状态。
11.根据权利要求1至10中的任一项所述的电源系统的控制方法，其特征在于，所述燃料电池是固体氧化物型燃料电池，
所述电源系统的控制方法还包括预热步骤，在该预热步骤中，在启动所述燃料电池系统的情况下，对所述固体氧化物型燃料电池进行预热。
12.根据权利要求11所述的电源系统的控制方法，其特征在于，
在所述预热步骤中，在所述燃料电池成为特定温度以上的情况下，结束所述燃料电池的预热。
13.一种电源系统，具备：燃料电池系统，其具有以由燃料电池发电的方式工作的辅机；
以及蓄电池，所述电源系统向负载供给电力，
所述电源系统还具备：
转换器，其设置在所述蓄电池与所述辅机之间；以及
控制器，其在判断为所述蓄电池的温度为规定值以下的情况下，将从所述转换器向所述辅机的输出电力调整为所述辅机工作的工作电力，
其中，所述控制器在判断为所述蓄电池为充电状态的情况下，将所述转换器的所述输出电力设定为比所述工作电力小的值。
电源系统及其控制方法
技术领域
背景技术
[0002] 在JP2012-214142A中公开了如下一种技术：在具备两个蓄电池的车辆中，为了在低温时利用由蓄电池的内部电阻产生的热来使蓄电池自身的温度上升而在蓄电池间重复进行充放电。
发明内容
[0003] 发明要解决的问题
[0005] 本发明是着眼于这样的问题点而完成的，其目的在于提供一种高效地改善蓄电池的输出特性的电源系统及其控制方法。
[0006] 根据本发明的一个方式，电源系统具备：燃料电池系统，其具有以由燃料电池发电的方式工作的辅机；以及蓄电池，其通过放电和充电而发热，所述电源系统向负载供给电力。该控制方法包括以下步骤：判断步骤，判断所述蓄电池的动作状态；以及放电步骤，在所述判断步骤中判断为所述蓄电池为规定温度以下的情况下，通过所述蓄电池的放电来向所述燃料电池系统的所述辅机供给电力，燃料电池系统的控制方法还包括充电控制步骤，在所述充电控制步骤中，在所述判断步骤中判断为所述蓄电池为充电状态的情况下，使在所述放电步骤中向所述辅机供给的电力减少或停止。附图说明
[0007] 图1是表示本发明的第一实施方式中的电源系统的结构例的图。
[0008] 图2是例示蓄电池的温度与蓄电池的输出特性之间的关系的图。
[0009] 图3是说明蓄电池的自身发热的图。
[0010] 图4是例示燃料电池的温度与燃料电池的输出特性之间的关系的图。
[0011] 图5是表示与本实施方式中的电源系统的控制方法有关的处理过程例的流程图。
[0012] 图6是表示控制蓄电池对燃料电池系统的充放电的控制方法的一例的时序图。
[0014] 图8是表示本实施方式中的蓄电池充电处理部的功能结构的一例的框图。
[0015] 图9是表示本实施方式中的在蓄电池充电时控制燃料电池的电力的控制方法的一例的时序图。
[0016] 图10是表示本发明的第三实施方式中的构成控制器的蓄电池充电/放电判断部的功能结构的一例的框图。
具体实施方式
[0017] 下面，参照附图来说明本发明的实施方式。
[0018] (第一实施方式)
[0019] 图1是表示本发明的第一实施方式中的电源系统100的结构的一例的结构图。
[0020] 电源系统100例如是向搭载于车辆、飞机、船舶等移动体的负载装置90供给电力的电力供给装置。
[0021] 本实施方式中的电源系统100搭载于包括混合动力车的电动车、电车等车辆。在车辆设置有检测驾驶员对加速踏板的操作量的加速传感器911、检测驾驶员对制动踏板的操作量的制动传感器912以及检测车辆的速度的车速传感器913。
[0022] 负载装置90是从电源系统100取出电力来进行工作的工作装置。本实施方式的负载装置90具备驱动车辆的电动马达92和将电源系统100的输出电力转换为交流电力后供给至电动马达92的逆变器91。
[0023] 电源系统100具备蓄电池10、燃料电池系统20以及控制器30。电源系统100是从蓄电池10和燃料电池系统20中的至少一方的电源向负载装置90供给电力的混合电源系统。
[0024] 在本实施方式的电源系统100中设置有：FC操作按钮200，其供驾驶员选择燃料电池系统20的启动和停止中的任一方；以及外部温度传感器101，其配置于控制器30，用于检测外部温度。
[0025] 蓄电池10是主要向负载装置90供给电力的电源。蓄电池10与燃料电池系统20及负载装置90这两者连接。蓄电池10由锂离子蓄电池、铅蓄电池等实现。例如，蓄电池10输出几百伏特(V)的直流电力。在蓄电池10设置有温度传感器11、电流传感器12以及电压传感器13。
[0026] 温度传感器11检测蓄电池10的温度。而且，温度传感器11将检测出的值输出至控制器30。
[0027] 电流传感器12检测蓄电池10的输出电流。而且，电流传感器12将检测出的值输出至控制器30。
[0028] 电压传感器13检测蓄电池10的输出电压。而且，电压传感器13将检测出的值输出至控制器30。
[0029] 燃料电池系统20与蓄电池10及负载装置90这两方连接。燃料电池系统20以由燃料电池21发电的方式工作。燃料电池系统20具备燃料电池21、FC转换器22、FC辅机23、辅机转换器24以及辅助蓄电池25。
[0030] 燃料电池21与FC转换器22连接。燃料电池21接受燃料气体和氧化剂气体的供给来进行发电。燃料电池21由固体氧化物型燃料电池、固体高分子型燃料电池等实现。本实施方式的燃料电池21由固体氧化物型燃料电池构成。
[0031] 燃料电池21是能够向蓄电池10和逆变器91中的至少任一方的负载供给电力的电源。燃料电池21由多个电池单体层叠而成，输出与蓄电池10的输出电压大小不同的电压。
[0032] 例如，燃料电池21输出比蓄电池10的输出电压值低的几十伏特(V)的直流电压。在这样的结构中，使用燃料电池21来作为用于辅助蓄电池10的输出电力的辅助电源。这样的电源系统100具有扩大蓄电池10的输出范围的功能，因此被称作增程器。在燃料电池21设置有FC温度传感器211，燃料电池系统20中具备燃料剩余量传感器212。
[0033] FC温度传感器211检测燃料电池21的温度。FC温度传感器211例如检测燃料电池21的自身的温度、被供给至燃料电池21的氧化剂气体的温度或从燃料电池21排出的氧化剂气体的温度。而且，FC温度传感器211将检测出的值输出至控制器30。
[0034] 燃料剩余量传感器212检测被供给至燃料电池21的燃料的剩余量。而且，燃料剩余量传感器212将检测出的值输出至控制器30。
[0035] FC转换器22是设置在蓄电池10与燃料电池21之间的电压转换装置。FC转换器22将从燃料电池21输入的电力的电压值转换为不同的电压值后输出。例如，FC转换器22由使输入的初级侧的电压升高或降低后输出其次级侧的电压的DC/DC转换器实现。
[0036] FC辅机23与辅机转换器24连接。FC辅机23是燃料电池21进行发电所需的附属设备。作为FC辅机23，例如列举用于对燃料电池21进行预热的加热器、向燃料电池21供给氧化剂气体或燃料气体的致动器、使制冷剂循环至燃料电池21的致动器等。
[0038] 辅机转换器24是设置于蓄电池10与FC辅机23之间的电压转换器。辅机转换器24将蓄电池10和燃料电池21中的至少一方的输出电力供给至FC辅机23。例如，辅机转换器24由将FC转换器22与蓄电池10之间的电压转换为FC辅机23的动作电压范围内的电压值的DC/DC转换器实现。
[0039] 辅助蓄电池25设置于辅机转换器24与FC辅机23之间。辅助蓄电池25向FC辅机23供给电力。例如，在无法从蓄电池10和燃料电池21这两者取出电力的情况下，辅助蓄电池25向FC辅机23供给电力。辅助蓄电池25例如由几十伏特的铅蓄电池实现。
[0040] 控制器30由具备被编入有规定的处理的中央运算处理装置(CPU：Central Processing Unit，中央处理单元)和存储装置的一个或多个微型计算机构成。是控制电源系统100的动作的控制装置。
[0041] 控制器30获取从温度传感器11、电流传感器12、电压传感器13、FC温度传感器211、燃料剩余量传感器212、加速传感器911、制动传感器912以及车速传感器913的各传感器输出的检测值。控制器30根据获取到的各检测值来控制FC转换器22、辅机转换器24以及逆变器91各自的动作。
[0042] 例如，控制器30使用加速传感器911的检测值求出驱动电动马达92所需的要求转矩，基于该要求转矩来计算电源系统100所要求的要求电力。而且，控制器30控制FC转换器22、辅机转换器24以及逆变器91，以使蓄电池10和燃料电池21中的至少一方向电动马达92供给计算出的要求电力。
[0043] 另外，控制器30使用电流传感器12和电压传感器13中的至少任一方的检测值来计算蓄电池10的充电量，基于该充电量的大小来启动燃料电池系统20。
[0044] 本实施方式的控制器30基于电流传感器12和电压传感器13的检测值计算通过蓄电池10的电流累计、电压累计等一般的计算方法得到的SOC(State Of Charge：充电状态)，来作为蓄电池10的充电量。
[0045] 而且，在计算出的蓄电池10的SOC为规定的FC启动阈值以下的情况下，控制器30控制FC转换器22、FC辅机23以及辅机转换器24以使燃料电池系统20启动。
[0046] 另一方面，在蓄电池SOC超过规定的FC停止阈值的情况下，控制器30使燃料电池系统20停止。关于此处所说的FC停止阈值，可以设定为与上述的FC启动阈值相同的值，或者也可以设定为与FC启动阈值不同的值，例如比FC启动阈值大的值或小的值。
[0047] 另外，控制器30当在驾驶员乘车时、或车辆运转的期间从FC操作按钮200接受到指示燃料电池系统20启动的启动操作信号时，执行燃料电池系统20的启动处理。而且，控制器30控制辅机转换器24的动作，以将从蓄电池10放出的电力供给至FC辅机23。
[0048] 图2是例示蓄电池10的最大输出相对于蓄电池10的SOC的输出特性与蓄电池10的温度之间的关系的图。蓄电池10的最大输出是蓄电池10的放电电力的最大值。
[0049] 如图2所示，随着蓄电池10的温度下降，蓄电池10的输出特性变差。例如，当在冰点下的温度环境下启动车辆时，蓄电池10的温度低，因此蓄电池10的输出特性变差。因而，在蓄电池10的温度低时，难以从蓄电池10取出驱动负载装置90所需的电力，因此需要提前对蓄电池10进行预热。
[0050] 图3是说明蓄电池10的等效电路的电路图。
[0051] 如图3所示，蓄电池10除了具有电池主体B以外还具有内部电阻R。因此，在使蓄电池10对外部装置E放电时，放电电流流过内部电阻R，因此内部电阻R发热而蓄电池10自身变得温热。同样地，在对蓄电池10进行充电的情况下也是，充电电流流过内部电阻R，因此内部电阻R发热而蓄电池10自身变得温热。
[0052] 因而，在蓄电池10的温度低于为了确保自身的额定输出所需的额定输出温度的情况下，能够通过使蓄电池10进行放电或充电来促进蓄电池10的预热。
[0053] 图4是例示燃料电池21的电压相对于电流的输出特性与燃料电池21的温度之间的关系的图。
[0054] 如图4所示，与蓄电池10的输出特性同样地，燃料电池21的输出特性也随着燃料电池21的温度下降而变差。特别地，关于固体氧化物型燃料电池，需要进行使燃料电池21的温度上升至几百度的运转温度的预热处理。因此，直至燃料电池21的预热完成为止所需的时间变长。
[0055] 例如，在预热处理中，控制器30对构成FC辅机23的压缩机进行驱动，利用未图示的燃烧器、加热器等将从压缩机喷出的氧化剂气体加温后供给至燃料电池21。因而，优选提前启动燃料电池系统20以使燃料电池21的响应性提高。
[0056] 图5是表示与本实施方式中的电源系统100的控制方法有关的处理过程例的流程图。
[0057] 在步骤S10中，控制器30获取用于确定蓄电池10的温度状态、蓄电池10的输入输出电力状态等动作状态的蓄电池状态信息。
[0058] 蓄电池状态信息包括用于确定蓄电池10的温度Tb的温度确定参数(温度信息)和用于确定蓄电池10的充电状态的充电确定参数。并且，在蓄电池状态信息中表示根据温度确定参数确定出的蓄电池10的温度Tb、根据充电确定参数确定出的蓄电池10的充电状态的有无。
[0059] 作为温度确定参数的一例，控制器30获取温度传感器11的检测值。
[0060] 或者，如果预先存储有如图4所示那样的表示蓄电池10的输出特性与蓄电池10的温度之间的关系的输出特性对应图，蓄电池10的电压与电流的关系是可知的，则能够估计出蓄电池10的温度Tb。因此，控制器30可以获取电流传感器12和电压传感器13各自的检测值来作为温度确定参数。
[0061] 另外，如果在控制器30中预先存储有表示蓄电池10的充放电量与蓄电池10的发热量之间的关系的发热量对应图，将蓄电池10启动时的外部温度传感器101的检测值视作蓄电池10的温度Tb，则能够估计出蓄电池10的温度。
[0062] 因此，控制器30可以获取蓄电池10启动时的外部温度传感器101的检测值以及启动后的电流传感器12和电压传感器13的各检测值，来作为温度确定参数。或者，也可以使用启动后的蓄电池10的SOC(State Of Charge：充电状态)的变化量，以取代电流传感器12和电压传感器13各自的检测值。
[0063] 另一方面，作为充电确定参数的一例，控制器30获取电流传感器12的检测值。而且，在电流传感器12的检测值表示正的值的情况下，控制器30判断为蓄电池10为放电状态，在电流传感器12的检测值表示负的值的情况下，控制器30判断为蓄电池10为充电状态。
[0064] 或者，如果电动马达92为再生状态，则能够估计为蓄电池10处于充电状态，因此控制器30可以获取电动马达92的转矩指令值来作为充电确定参数。在这样的情况下，如果转矩指令值为正的值，则控制器30判断为电动马达92为驱动状态，如果转矩指令值为负的值，则控制器30判断为电动马达92为再生状态。
[0065] 或者，求出蓄电池10的充电电力和燃料电池系统20的消耗电力，如果将蓄电池10的充电电力与燃料电池系统20的消耗电力进行比较，则能够估计蓄电池10是否为充电状态。因此，控制器30可以获取电流传感器12和电压传感器13各自的检测值以及燃料电池21的发电电力的目标值来作为充电确定参数。
[0066] 在步骤S20及S30中，控制器30基于上述的蓄电池状态信息来判断蓄电池10的动作状态。
[0067] 在步骤S20中，控制器30判断根据蓄电池状态信息中的温度确定参数确定出的蓄电池10的温度Tb是否为预热阈值Tt以下。预热阈值Tt例如是以能够从蓄电池10取出驱动电动马达92所需的最低限的电力的蓄电池10的温度为基准预先确定的值。
[0068] 例如，在控制器30中存储有上述的输出特性对应图的情况下，控制器30获取电流传感器12和电压传感器13各自的检测值来作为温度确定参数，使用获取到的各检测值来计算蓄电池10的放电电力。而且，控制器30当计算出蓄电池10的放电电力时，参照输出特性对应图计算与该放电电力相对应的温度，来作为蓄电池10的温度Tb。
[0069] 像这样，控制器30基于温度确定参数来判断蓄电池10是否为规定温度以下。而且，控制器30在判断为蓄电池10的温度Tb高于预热阈值Tt的情况下，结束电源系统100的控制方法。
[0070] 在步骤S30中，控制器30在判断为蓄电池10的温度Tb为预热阈值Tt以下的情况下，基于蓄电池状态信息中的充电确定参数来判断蓄电池10的输入输出电力状态是否为充电状态。
[0071] 例如，在使用电动马达92的转矩指令值来作为充电确定参数的情况下，控制器30基于转矩指令值的符号来判断蓄电池10是否为充电状态。而且，在转矩指令值为正的值的情况下，电动马达92为驱动状态，因此控制器30判断为蓄电池10不是充电状态。另一方面，在转矩指令值为负的值的情况下，电动马达92为再生状态，因此控制器30判断为蓄电池10为充电状态。
[0072] 在步骤S41中，控制器30在判断为蓄电池10不是充电状态的情况下，控制辅机转换器24的动作，以使蓄电池10对FC辅机23放电。即，控制器30使用蓄电池10的放电电力，从辅机转换器24向FC辅机23输出FC辅机23进行工作所需的工作电力。
[0073] 此时，在燃料电池系统20为停止状态的情况下，控制器30启动燃料电池系统20以使蓄电池10向FC辅机23放电。本实施方式的燃料电池21是固体氧化物型燃料电池，因此控制器30在燃料电池系统20的启动处理中执行使燃料电池21的温度上升至几百度的预热处理。
[0074] 另一方面，在燃料电池系统20已经启动时，有时正向FC辅机23供给燃料电池21的发电电力。在这样的情况下，控制器30控制FC转换器22和辅机转换器24的动作，以使针对FC辅机23的供给电力从燃料电池21的发电电力切换为蓄电池10的放电电力。
[0075] 在步骤S40中，控制器30在判断为蓄电池10为充电状态的情况下，控制辅机转换器24的动作，以抑制蓄电池10对FC辅机23的放电。
[0076] 例如，控制器30为了抑制蓄电池10的放电，控制辅机转换器24来使从蓄电池10对FC辅机23输出的输出电力减少至比FC辅机23的工作电力小的规定的电力值。或者，控制器30使辅机转换器24停止向FC辅机23输出电力。
[0077] 具体地说，控制器30使辅机转换器24的输出侧电压值相比于应供给至FC辅机23的工作电力的电压值升高。此时，在FC辅机23与辅机转换器24之间连接有辅助蓄电池25，因此从辅助蓄电池25向FC辅机23取出与将辅机转换器24的输出电力减少的量相应的电力。
[0078] 当步骤S40或S41的处理结束时，关于电源系统100的控制方法的一系列的处理过程结束。
[0079] 像这样，在用于确定蓄电池10的温度Tb的温度确定参数为规定值的预热阈值Tt以下的情况下，控制器30基于上述的充电确定参数来判断蓄电池10是否为充电状态。而且，控制器30在判断为蓄电池10为充电状态的情况下，使从蓄电池10向FC辅机23供给的电力减少或停止。
[0080] 即，在与蓄电池10的温度有关的温度确定参数为规定值以下的情况下，控制器30将从辅机转换器24向FC辅机23输出的输出电力调整为FC辅机23工作的工作电力。并且，控制器30在判断为蓄电池10为充电状态的情况下，将辅机转换器24的输出电力设定为比工作电力小的值。
[0081] 在图5中，在执行步骤S20的处理后执行步骤S30的处理，但也可以并行地执行步骤S20和S30的各处理。
[0082] 图6是表示蓄电池10的温度Tb比预热阈值Tt低的情况下的、蓄电池10和燃料电池系统20的电力控制方法的一例的时序图。
[0083] 在此，横轴表示时间，纵轴表示蓄电池10的充电电力和放电电力。蓄电池10的充电电力或放电电力的绝对值越大，则蓄电池10的自身发热量越大，蓄电池10的预热得到促进。
[0084] INV电力表示从蓄电池10供给至逆变器91的正的驱动和从电动马达92向逆变器91的负的再生电力，FC辅机电力表示从蓄电池10经由辅机转换器24放电至FC辅机23的电力。蓄电池输入输出电力表示蓄电池10中的总的充电电力和放电电力的变化。
[0085] 从时刻t0之前起，控制器30判断为蓄电池10的温度Tb比预热阈值Tt低，执行燃料电池系统20的启动处理。本实施方式的燃料电池21是固体氧化物型燃料电池，因此燃料电池系统20的启动处理中包括使燃料电池21的温度上升至适于发电的温度的预热处理。
[0086] 而且，为了使车辆加速，驾驶员踏下加速踏板，由此控制器30使蓄电池10经由逆变器91向电动马达92供给电力。
[0087] 在时刻t0，蓄电池10的温度Tb仍比预热阈值Tt低。因此，控制器30控制FC转换器22以从蓄电池10向逆变器91供给电力，并且控制辅机转换器24以使蓄电池10向FC辅机23放电。
[0088] 由此，从蓄电池10不仅进行INV电力的放电也进行FC辅机电力的放电，因此蓄电池10的放电电流增加，蓄电池10的预热得到促进。并且，蓄电池10的放电电力被供给至FC辅机
23，因此燃料电池系统20的启动处理所消耗的电力的一部分被蓄电池10补充。
23，因此燃料电池系统20的启动处理所消耗的电力的一部分被蓄电池10补充。
[0089] 因此，电源系统100能够提前改善蓄电池10的输出特性，并且能够高效地执行燃料电池系统20的预热处理。
[0090] 在时刻t1，为了使车辆减速，驾驶员的脚从加速踏板离开，由此从电动马达92经由逆变器91向蓄电池10充入再生电力。因此，INV电力从正的值切换为负的值。
[0091] 此时，电动马达92的转矩指令值的符号从正切换为负，因此控制器30判断为蓄电池10为充电状态。而且，控制器30停止从蓄电池10经由辅机转换器24向FC辅机23供给电力。因此，FC辅机电力为0(零)。
[0092] 像这样，在蓄电池10转变为充电状态时，使从蓄电池10向FC辅机23的电力供给停止，由此能够抑制流过蓄电池10的内部电阻R的充电电流减少。因而，能够增加蓄电池10的充电量，并且能够抑制蓄电池10的自身发热量的下降。
[0093] 因此，在蓄电池10充电时能够高效地进行蓄电池10的预热，并且在蓄电池10放电时能够促进蓄电池10的预热。
[0094] 在时刻t2，为了使车辆加速，驾驶员再次踏下加速踏板，由此从蓄电池10除了放出INV电力以外还放出FC辅机电力。由此，蓄电池10的放电电流变大而自身发热量变大，因此蓄电池10的预热得到促进。
[0095] 像这样，在蓄电池10的温度Tb比预热阈值Tt低的状况下，使蓄电池10对FC辅机23放电直至蓄电池10转变为充电状态为止，由此能够高效地改善蓄电池10的输出特性。
[0096] 根据本发明的第一实施方式，电源系统100具备：燃料电池系统20，其具有以由燃料电池21发电的方式工作的FC辅机23；以及蓄电池10，其通过放电和充电而发热，所述电源系统100向负载装置90供给电力。
[0097] 上述的电源系统100的控制方法包括以下步骤：步骤S20及S30，判断蓄电池10的动作状态；以及步骤S41，在步骤S20中判断为蓄电池10为规定温度以下的情况下，通过蓄电池10的放电向FC辅机23供给电力。而且，电源系统100的控制方法还包括步骤S40，在步骤S30中判断为蓄电池10为充电状态的情况下，在步骤S41中使向FC辅机23供给的电力减少向或停止。
[0098] 如图2和图4所示，在蓄电池10为规定温度以下的情况下，存在不仅蓄电池10的输出特性变差而且燃料电池系统20的输出特性也变差的风险。
[0099] 作为该对策，根据本实施方式，使蓄电池10对FC辅机23放电直至蓄电池10转变为充电状态为止，由此流过蓄电池10的内部电阻R的放电电流增加，因此能够促进蓄电池10的预热。并且，蓄电池10的放电电力被有效地用于燃料电池系统20的预热处理，因此能够将燃料电池21的发电电力、辅助蓄电池25的电力等消耗削减与从蓄电池10放电的电力量相应的量。因而，能够促进蓄电池10和燃料电池21这两方的预热，并且能够抑制燃料电池系统20中的能量损失的增加。
[0100] 除此以外，根据本实施方式，在蓄电池10转变为充电状态的情况下，使从蓄电池10向FC辅机23供给的电力减少或停止。由此，蓄电池10的充电电力的减少得到抑制，因此能够抑制从蓄电池10向FC辅机23的无用的放电，并且抑制蓄电池10的自身发热量的下降。
[0101] 因此，能够抑制由于蓄电池10的放电引起的升温效果的下降，并且能够提前改善电源系统100的输出特性。即，能够高效地改善蓄电池10的输出特性。
[0102] 另外，根据本实施方式，电源系统100还包括与FC辅机23连接的辅助蓄电池25。而且，如在图5的步骤S40中叙述的那样，控制器30在判断为蓄电池10为充电状态的情况下，使辅助蓄电池25向FC辅机23供给电力来使FC辅机23工作。
[0103] 由此，能够避免在抑制了从蓄电池10向FC辅机23供给的电力时向FC辅机23供给的电力不足。因而，能够抑制伴随FC辅机23的动力下降而燃料电池21的输出特性的改善程度变差。
[0104] 特别地，根据本实施方式，电源系统100还包括设置在蓄电池10与FC辅机23之间的辅机转换器24。辅机转换器24使FC辅机23的电压相比于蓄电池10的电压下降。而且，控制器30在判断为蓄电池10为充电状态的情况下，使从辅机转换器24向FC辅机23输出的输出电力减少或停止。
[0105] 像这样，控制器30控制辅机转换器24的输出电力，由此能够使从蓄电池10向FC辅机23供给的电力减少。并且，如图1所示，辅助蓄电池25直接连接于FC辅机23，不会产生辅机转换器24中的电力损失，因此能够高效地向FC辅机23供给电力。
[0106] 另外，本实施方式中的控制器30在判断为蓄电池10为充电状态的情况下，控制FC转换器22和辅机转换器24以从燃料电池21向FC辅机23供给电力。由此，能够抑制从蓄电池10向FC辅机23的电力供给，并且能够使FC辅机23工作。
[0107] 像这样，控制器30对FC辅机23供给燃料电池21的发电电力，由此不用使FC辅机23停止，因此能够高效地对蓄电池10进行预热并且继续进行燃料电池21的预热。因而，能够提前完成蓄电池10和燃料电池21这两方的预热。
[0108] 或者，也可以是，控制器30在判断为蓄电池10为充电状态的情况下，从蓄电池10向FC辅机23供给电力来使FC辅机23工作。
[0109] 例如，在蓄电池10的SOC比上述的FC启动阈值低的情况下，需要启动燃料电池系统20，因此控制器30使蓄电池10向FC辅机23供给电力。或者，在蓄电池10的SOC为过充电的情况下、或燃料电池21的温度在几秒内达到通常运转阈值的情况下，控制器30使蓄电池10向FC辅机23供给电力。
[0110] 像这样，控制器30在最好使燃料电池21的预热比蓄电池10的预热优先的情况下，不会抑制蓄电池10的放电，使蓄电池10向FC辅机23供给电力。由此，能够持续地从电源系统100对负载装置90供给电力。
[0111] 另外，根据本实施方式，负载装置90包括具有驱动状态和再生状态的电动马达92。而且，如在图5所示的步骤S10及S30中叙述的那样，在电动马达92转变为再生状态的情况下，控制器30判断为蓄电池10为充电状态。例如，控制器30基于电动马达92的转矩指令值的符号或电动马达92的电流值的符号来判断电动马达92是否已转变为再生状态。像这样，控制器30通过检测或估计电动马达92的工作状态，能够判断蓄电池10是否为充电状态。
[0112] 并且，也可以如在步骤S10中叙述的那样，控制器30使用电流传感器12来检测蓄电池10的电流，在检测出的电流的值表示充电电流的情况下，判断为蓄电池10为充电状态。在本实施方式中，向蓄电池10充电时的充电电流表示负的值。
[0113] 像这样，控制器30使用电流传感器12，由此能够可靠地判断蓄电池10的动作状态。因而，能够缩短尽管蓄电池10已从放电状态切换为充电状态蓄电池10也继续对FC辅机23放电的期间。
[0114] 另外，根据本实施方式，燃料电池21由固体氧化物型燃料电池构成，如在图5的步骤S41中叙述的那样，在启动燃料电池系统20的情况下，控制器30使固体氧化物型燃料电池预热。
[0115] 固体氧化物型燃料电池需要使自身的温度上升至几百度。因此，结束固体氧化物型燃料电池的预热需要特定的时间，例如几十分钟。像这样，通过使用固体氧化物型燃料电池，需要时间来进行燃料电池21的预热，因此导致燃料电池21的响应变差。因此，通过在蓄电池10处于充电状态的情况下也促进蓄电池10的预热，能够改善电源系统100的响应性。
[0116] 而且，在燃料电池21为特定温度、例如600℃以上的情况下，控制器30结束燃料电池21的预热。由此，在蓄电池10转变为充电状态时，能够从燃料电池21经由FC转换器22向蓄电池10充入发电电力，因此蓄电池10的充电电力增加，能够促进蓄电池10的预热。
[0117] (第二实施方式)
[0118] 图7是表示本发明的第二实施方式中的控制器30的主要的功能结构的一例的框图。
[0119] 控制器30具备预热判断部310、充电/放电判断部320、蓄电池放电处理部330、蓄电池充电处理部340、处理切换部350以及工作指令部360。
[0120] 预热判断部310判断蓄电池10的温度状态。如在图5的步骤S20中叙述的那样，预热判断部310使用蓄电池10的温度确定参数来判断蓄电池10的温度Tb是否为预热阈值Tt以下。
[0121] 作为蓄电池10的温度确定参数，例如列举温度传感器11的检测值、电流传感器12和电压传感器13的各检测值等。在启动电源系统100的情况下，可以使用FC温度传感器211的检测值或外部温度传感器的检测值来作为蓄电池10的温度确定参数。
[0122] 在蓄电池10的温度Tb为预热阈值Tt以下的情况下，预热判断部310将表示需要蓄电池10的预热的意思的预热指令信号输出至充电/放电判断部320。另一方面，在蓄电池10的温度Tb高于预热阈值Tt的情况下，预热判断部310将表示不需要蓄电池10的预热的意思的通常指令信号输出至充电/放电判断部320。
[0123] 充电/放电判断部320当从预热判断部310接收到预热指令信号时，判断蓄电池10的电力状态。如在图5的步骤S30中叙述的那样，充电/放电判断部320使用蓄电池10的充电确定参数来判断蓄电池10的电力状态是否为充电状态。
[0124] 作为蓄电池10的充电确定参数，例如列举电流传感器12和电压传感器13中的至少一方的检测值、或者从工作指令部360输出至逆变器91的转矩指令值等。此外，也可以使充电/放电判断部320具有滞后性，以使不会在短时间内频繁地切换判断结果。
[0125] 充电/放电判断部320在判断为蓄电池10为充电状态的情况下，将表示蓄电池10的充电的充电控制信号输出至处理切换部350。另一方面，充电/放电判断部320在判断为蓄电池10不是充电状态的情况下，将表示蓄电池10的放电的放电控制信号输出至处理切换部350。
[0126] 蓄电池放电处理部330控制辅机转换器24，以使蓄电池10对FC辅机23放电。具体地说，蓄电池放电处理部330基于加速传感器911的检测值来计算表示电动马达92的再生力和驱动力的转矩指令值、表示燃料电池21的发电电力的发电指令值、用于驱动FC辅机23的辅机工作指令值。
[0127] 本实施方式中的FC辅机23是向燃料电池21供给氧化剂气体的压缩机，因此蓄电池充电处理部340计算压缩机中具备的驱动马达的转矩指令值来作为上述的辅机工作指令值。蓄电池放电处理部330将计算出的电动马达92的转矩指令值、燃料电池21的发电指令值以及FC辅机23的辅机工作指令值输出至处理切换部350。
[0128] 蓄电池充电处理部340控制辅机转换器24来抑制向FC辅机23供给的电力。具体地说，蓄电池充电处理部340基于加速传感器911的检测值来计算电动马达92的转矩指令值、燃料电池21的发电指令值、FC辅机23的辅机工作指令值。蓄电池放电处理部330将计算结果输出至处理切换部350。
[0129] 处理切换部350当从充电/放电判断部320接收到放电控制信号时，将蓄电池放电处理部330的计算结果输出至工作指令部360。另一方面，处理切换部350当从充电/放电判断部320接收到充电控制信号时，将蓄电池充电处理部340的计算结果输出至工作指令部360。
[0130] 工作指令部360将电动马达92的转矩指令值供给至逆变器91，将燃料电池21的发电指令值供给至FC转换器22，将FC辅机23的工作指令值供给至辅机转换器24。
[0131] 图8是表示本实施方式中的蓄电池充电处理部340的功能结构的一例的框图。
[0132] 蓄电池充电处理部340具备马达要求转矩运算部341、转矩/电力转换部342、蓄电池限制充电量运算部343、再生电力设定部344以及电力/转矩转换部361。蓄电池充电处理部340还具备剩余充电量运算部345、下限设定部346、可充电电力设定部347、FC上限发电量运算部348、发电电力设定部349、FC辅机指令运算部362以及FC发电指令运算部363。
[0133] 马达要求转矩运算部341使用加速传感器911、制动传感器912以及车速传感器913的各检测值来运算驱动电动马达92所需的马达要求转矩。
[0134] 例如，加速踏板的操作量越大则马达要求转矩相比于0越大，车速越大则马达要求转矩越小。像这样，马达要求转矩在正侧增加或减少，由此电动马达92的驱动力增加或减小。
[0135] 而且，与加速踏板的操作量有关的每单位时间的减少量越大、或制动踏板的操作量越大，则马达要求转矩相比于0越小。像这样，马达要求转矩在负侧增加，由此电动马达92的再生力增加。
[0136] 在本实施方式的马达要求转矩运算部341中预先存储有通常使用的规定的要求转矩对应图。在要求转矩对应图中，针对根据加速踏板的操作量、制动踏板的操作量以及车速确定出的每个行驶点对应有马达要求转矩的设定值。
[0137] 而且，马达要求转矩运算部341当获取加速传感器911、制动传感器912以及车速传感器913的各检测值时，参照要求转矩对应图来计算与根据这些检测值确定出的行驶点对应的马达要求转矩的设定值。
[0138] 或者，马达要求转矩运算部341可以通过对通常使用的规定的运算式应用加速传感器911、制动传感器912以及车速传感器913的各检测值来计算马达要求转矩。
[0139] 转矩/电力转换部342基于马达要求转矩运算部341的计算结果，将该计算结果转换为马达要求电力。马达要求电力是表示驱动电动马达92所需的驱动电力的大小和通过电动马达92的再生而产生的再生电力的大小的参数。
[0140] 在此，在电动马达92为驱动状态时，马达要求电力表示正的值，在电动马达92为再生状态时，马达要求电力表示负的值。例如，马达要求转矩相比于0越小，则马达要求电力在负侧、即再生侧变得越大。而且，车速传感器913的检测值越大，则马达要求电力在再生侧变得越小。
[0141] 转矩/电力转换部342将马达要求转矩运算部341的检测结果和车速传感器913的检测值应用于一般的规定的运算式或规定的对应图中，来计算马达要求电力。
[0142] 蓄电池限制充电量运算部343如图6所示那样运算表示与蓄电池10有关的充电电力的限制值的充电下限值，以避免蓄电池10的过充电。在该例中，充电下限值表示负的值。
[0143] 如图2所示，随着蓄电池10的温度下降，蓄电池10的放电特性变差，因此蓄电池10的最大输出即放电电力的上限值变低。同样地，随着蓄电池10的温度下降，蓄电池10的充电特性变差，因此蓄电池10的充电下限值变高。
[0144] 因此，本实施方式中的蓄电池限制充电量运算部343基于温度传感器11的检测值来计算蓄电池10的充电下限值，例如在蓄电池限制充电量运算部343中预先存储有针对蓄电池10的每个温度对应有充电下限值的设定值的下限充电量对应图。
[0145] 而且，蓄电池限制充电量运算部343当获取到温度传感器11的检测值时，参照下限充电量对应图计算与温度传感器11的检测值对应的设定值来作为充电下限值。
[0146] 此外，如图2所示，蓄电池10的充电下限值不仅根据蓄电池10的温度而变化，也根据蓄电池10的SOC的变化而变化。因此，蓄电池限制充电量运算部343也可以根据蓄电池10的SOC来校正充电下限值。例如，蓄电池限制充电量运算部343使充电下限值随着蓄电池10的SOC变大而增加。另外，作为蓄电池10的温度，使用温度传感器11的检测值，但也可以使用根据上述的温度确定参数得到的蓄电池10的温度的估计值。
[0147] 再生电力设定部344将来自转矩/电力转换部342的马达要求电力和来自蓄电池限制充电量运算部343的充电下限值中的较大的数值设定为电动马达92的目标再生电力。目标再生电力是表示电动马达92的再生电力的目标值的参数。
[0148] 剩余充电量运算部345获取来自转矩/电力转换部342的马达要求电力来作为从电动马达92向蓄电池10充入的再生电力。而且，剩余充电量运算部345通过从获取到的马达要求电力中减去充电下限值来运算剩余可充电电力，该剩余可充电电力表示能够对蓄电池10充入的除了来自电动马达92的再生电力以外的电力的上限值。
[0149] 下限设定部346将“0”设定为剩余可充电电力的下限值，以避免剩余可充电电力成为比0小的值。
[0150] 可充电电力设定部347将剩余可充电电力和该剩余可充电电力的下限值中的较大的数值新设定为剩余可充电电力。
[0151] FC上限发电量运算部348计算表示与燃料电池21有关的发电电力的上限值的发电上限值，以避免由于燃料电池21的过度发电引起的性能劣化。发电上限值可以是考虑实验数据或模拟结果等预先决定的，也可以根据燃料电池21的温度而变更。
[0152] 发电电力设定部349将蓄电池10的剩余可充电电力和燃料电池21的发电上限值中的较小的数值设定为表示与燃料电池21有关的发电电力的目标值的目标发电电力。
[0153] 电力/转矩转换部361基于来自再生电力设定部344的目标再生电力，来将目标再生电力转换为电动马达92的转矩指令值。
[0154] 本实施方式的电力/转矩转换部361将目标再生电力和车速传感器913的检测值应用于规定的运算式或规定的对应图中，来计算电动马达92的转矩指令值。目标再生电力越大，则转矩指令值在负侧变得越大，车速越大，则转矩指令值在负侧变得越小。电力/转矩转换部361将计算出的转矩指令值输出至逆变器91。
[0155] FC辅机指令运算部362基于来自发电电力设定部349的目标发电电力来运算表示FC辅机23进行工作所需的工作电力的值的辅机工作指令值。例如，目标发电电力越大，则进行燃料电池21的发电所需的空气量越多，因此辅机工作指令值越大。FC辅机指令运算部362将上述的辅机工作指令值供给至辅机转换器24。
[0156] FC发电指令运算部363基于来自发电电力设定部349的目标发电电力来运算表示应从燃料电池21取出的电力的值的发电指令值。例如，目标发电电力越大，则燃料电池21的发电指令值越大。FC发电指令运算部363将该发电指令值输出至FC转换器22。
[0157] 像这样，在蓄电池充电处理部340中，剩余充电量运算部345计算能够向蓄电池10充入的、除了电动马达92的再生电力以外的燃料电池21的发电电力。由此，能够不从蓄电池10对FC辅机23供给电力，使燃料电池21的发电量增加以使充入蓄电池10的电力达到充电下限值。
[0158] 图9是表示蓄电池10转变为充电状态的情况下的、蓄电池10和燃料电池21的电力控制方法的一例的时序图。
[0159] 图9中除了示出图6所示的蓄电池输入输出电力和INV电力以外，还示出表示向蓄电池10充入的燃料电池21的发电电力的大小的FC发电量。
[0160] 在时刻t10之前，预热判断部310判断为蓄电池10的温度Tb比预热阈值Tt低。另外，控制器30执行了燃料电池系统20的启动处理，由此燃料电池21的温度上升至上述的通常运转阈值，因此燃料电池21的预热结束。
[0161] 在燃料电池21的预热结束后，控制器30控制FC转换器22和辅机转换器24，以从燃料电池21向FC辅机23供给电力。因此，蓄电池10不对FC辅机23进行放电。
[0162] 而且，在从时刻t10到时刻t11的期间，通过电动马达92的驱动，INV电力成为正的值，因此充电/放电判断部320判断为蓄电池10处于放电状态。在该期间，燃料电池21的温度上升至特定的通常运转阈值、例如约600℃，结束燃料电池21的预热处理。
[0163] 在时刻t11，INV电力从0变为负的值，因此充电/放电判断部320判断为蓄电池10处于充电状态。因此，蓄电池充电处理部340在蓄电池10的剩余可充电电力中的不超过燃料电池21的发电上限值的范围内设定燃料电池21的目标发电电力。在该例子中，将目标发电电力设定为发电上限值。
[0164] 之后，在紧挨时刻t12之前，随着制动踏板的操作量的增加，电动马达92的再生电力增加，INV电力的下降速度进一步变大。
[0165] 在时刻t12，随着INV电力的下降速度变大，表示蓄电池10的充电电力的蓄电池输入输出电力达到充电下限值。而且，在图8所示的蓄电池充电处理部340中，由可充电电力设定部347设定的剩余可充电电力相比于发电上限值下降，因此目标发电电力被设定为剩余可充电电力。剩余可充电电力根据马达要求电力的增减而变化，因此，如图9所示，随着与马达要求电力相当的INV电力下降，FC发电量减少。
[0166] 在时刻t13，为了使车辆加速，驾驶员再次踏下加速踏板，由此INV电力从负的值急剧地变化为正的值。
[0167] 像这样，在蓄电池10转变为充电状态的情况下，蓄电池充电处理部340将燃料电池21的发电电力充入蓄电池10。由此，蓄电池10的充电电力增加，因此能够促进蓄电池10的预热。
[0168] 在该例中，燃料电池21的预热已结束，因此在蓄电池10处于放电状态的时刻t10到时刻t11的期间以及在时刻t13以后，蓄电池10不对FC辅机23进行放电。然而，也可以如图6所示那样，在蓄电池10处于放电状态时，蓄电池10对FC辅机23进行放电。由此，能够促进蓄电池10的预热。
[0169] 另外，在时刻t12，在蓄电池输入输出电力达到充电下限值时，使FC发电量根据INV电力而减少，但也可以是，在蓄电池输入输出电力达到充电下限值时，蓄电池充电处理部340使燃料电池21停止发电，以使FC发电力为0。由此，能够抑制由于INV电力的急剧变化而发生蓄电池输入输出电力超过充电下限值的情形。
[0170] 根据本发明的第二实施方式，如图9所示，蓄电池充电处理部340在判断为蓄电池10为充电状态的情况下燃料电池21的预热已结束时，使用燃料电池21的发电电力对蓄电池
10进行充电。由此，在蓄电池10转变为充电状态的情况下，流过蓄电池10的电流增加，因此能够促进蓄电池10的预热。
10进行充电。由此，在蓄电池10转变为充电状态的情况下，流过蓄电池10的电流增加，因此能够促进蓄电池10的预热。
[0171] 另外，根据本实施方式，图8所示的蓄电池限制充电量运算部343基于蓄电池10的温度求出蓄电池10的充电电力的限制值。而且，发电电力设定部349使用可充电电力设定部347来使燃料电池21的发电电力减少或停止，以使蓄电池10的充电电力不超过该限制值。由此，能够避免蓄电池10的充电电力超过限制值，能够抑制由于蓄电池10的过充电引起蓄电池10的劣化。
[0172] (第三实施方式)
[0173] 图10是表示本发明的第三实施方式中的充电/放电判断部320的功能结构的一例的框图。
[0174] 本实施方式的充电/放电判断部320具备蓄电池充电电力运算部321、FC辅机消耗电力运算部322、FC发电电力运算部323、运算部324、阈值设定部325以及比较部326。
[0175] 蓄电池充电电力运算部321基于蓄电池10的电流传感器12和电压传感器13的各检测值，来运算蓄电池10的充电电力。在蓄电池10处于充电状态时，该充电电力的运算值表示正的值。具体地说，蓄电池充电电力运算部321通过将电流传感器12的检测值与电压传感器13的检测值相乘，来计算蓄电池10的充电电力。
[0176] FC辅机消耗电力运算部322基于来自FC辅机指令运算部362的辅机工作指令值，来运算FC辅机23的消耗电力。例如，在辅机工作指令值为压缩机的转矩指令值的情况下，FC辅机消耗电力运算部322使用压缩机的转矩指令值和压缩机的旋转速度来计算FC辅机23的消耗电力。
[0177] 或者，也可以是，在用于对燃料电池21进行预热的加热器包括在FC辅机23中的情况下，FC辅机消耗电力运算部322计算将加热器的输出与压缩机的消耗电力相加所得到的值，来作为FC辅机23的消耗电力。
[0178] FC发电电力运算部323基于来自FC发电指令运算部363的发电指令值，来运算燃料电池21的发电电力。例如，在发电指令值表示取出燃料电池21的目标发电电力所需的FC转换器22的燃料电池侧电压值的情况下，FC发电电力运算部323根据燃料电池侧电压来计算燃料电池21的发电电力。
[0179] 此外，也可以是，FC发电电力运算部323从图8所示的发电电力设定部349获取目标发电电力，将该获取到的值输出至运算部324。
[0180] 运算部324通过从自FC发电电力运算部323获取到的燃料电池21的发电电力中减去来自FC辅机消耗电力运算部322的消耗电力，来计算燃料电池系统20的消耗电力。而且，运算部324将燃料电池系统20的消耗电力与来自蓄电池充电电力运算部321的充电电力相加。
[0181] 阈值设定部325将“0”设定为用于判断蓄电池10的充电电力是否高于燃料电池系统20的消耗电力的判断阈值。
[0182] 比较部326将运算部324的运算结果与判断阈值进行比较。即，比较部326判断蓄电池10的充电电力是否高于燃料电池系统20的消耗电力。
[0183] 而且，在蓄电池10的充电电力高于燃料电池系统20的消耗电力的情况下，比较部326判断为蓄电池10转变为充电状态，输出“1”来作为判断结果。另一方面，在蓄电池10的充电电力为燃料电池系统20的消耗电力以下的情况下，比较部326判断为蓄电池10没有转变为充电状态，输出“0”来作为判断结果。
[0184] 像这样，充电/放电判断部320通过将蓄电池10的充电电力的检测值与燃料电池系统20的消耗电力的预测值进行比较，能够事先判断蓄电池10是否转变为充电状态。
[0185] 此外，也可以是，使比较部326具有滞后性，以使在运算部324的运算结果在0附近变动的情况下不会在短时间内频繁地切换判定结果。
[0186] 根据本发明的第三实施方式，如图10所示，充电/放电判断部320使用蓄电池10的电流的检测值和蓄电池10的电压的检测值来计算蓄电池10的充电电力。充电/放电判断部320还使用燃料电池21的发电指令值和FC辅机23的工作指令值来计算燃料电池系统20的消耗电力。而且，在蓄电池10的充电电力高于燃料电池系统20的消耗电力的情况下，充电/放电判断部320判断为蓄电池10为充电状态。
[0187] 当假设充电/放电判断部320仅监视蓄电池10的充电电力的检测值时，在图6的时刻t1，尽管INV电力达到了“0”，但蓄电池输入输出电力没有达到“0”，因此不能判断为蓄电池10处于充电状态。其结果是，不能使通过蓄电池10的放电进行的FC辅机电力的供给停止。
[0188] 因此，蓄电池输入输出电力随着INV电力的下降而逐渐下降，因此在从时刻t1起至蓄电池输入输出电力达到“0”为止的期间，继续通过蓄电池10的放电进行FC辅机电力的供给。
[0189] 与此相对地，根据本实施方式，充电/放电判断部320将蓄电池10的充电电力的检测值与基于燃料电池系统20的指令值得到的消耗电力的预测值进行比较，因此能够可靠地判断蓄电池10转变为充电状态。因此，尽管电动马达92处于再生状态，但通过使蓄电池10对FC辅机23放电也能够抑制蓄电池10的预热受阻碍。
[0190] 以上对本发明的实施方式进行了说明，但上述实施方式仅表示本发明的应用例的一部分，并不将本发明的技术范围限定为上述实施方式的具体结构。
[0191] 例如，在上述实施方式中，将向燃料电池21供给空气的鼓风机或压缩机设为FC辅机23，但不限于此。例如，FC辅机23可以是供给被用于固体氧化物型燃料电池的发电的乙醇等的鼓风机，也可以是向燃料电池21供给制冷剂的泵。即使是这样的装置，也能够得到与上述实施方式相同的作用效果。
[0192] 此外，上述实施方式能够恰当地进行组合。
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