[发明专利]电力转换器的控制装置和燃料电池系统

说明书

本发明是转换燃料电池组的电力的电力转换器的控制装置和燃料电池系统，上述电力转换器包括第1和第2电抗器、与上述第1电抗器连接的第1开关元件、以及与上述第2电抗器连接的第2开关元件，上述第2电抗器位于比上述第1电抗器靠近冷却水排出歧管的位置，控制装置构成为：设定上述第1和第2开关元件的各自的第1和第2占空比，执行限制控制，上述限制控制通过控制上述第1和第2占空比的设定，从而在上述第1和第2开关元件的开闭的至少多个周期的期间内，将由第2电流引起的该第2电抗器的第2热量限制得比由第1电流引起的该第1电抗器的第1热量小。

技术领域

本发明涉及电力转换器的控制装置和燃料电池系统。

背景技术

作为转换燃料电池组的输出电力的电力转换器，公知有具备多个电抗器的电力转换器。(例如，参照国际公开第2017/145305)。

这里，例如因搭载空间等的制约，有时在燃料电池组的附近配置多个电抗器。在这样的情况下，因来自燃料电池组的热而这些电抗器变为高温，并且也因电抗器自身的发热而变为高温，从而有可能对可靠性造成影响。

另外，燃料电池组具有温度梯度，根据燃料电池组与这些电抗器的位置关系，若存在成为高温而有可能对可靠性造成影响的电抗器，则也存在没有达到高温而不对可靠性造成影响的电抗器。

发明内容

本发明提供一种抑制配置于燃料电池组的附近的电抗器的温度上升的电力转换器的控制装置和燃料电池系统。

本发明的第1形态涉及转换燃料电池组的电力的电力转换器的控制装置。上述燃料电池组包括将多个单电池层叠而成的电池层叠体、和冷却水排出歧管，上述冷却水排出歧管是在层叠多个上述单电池的层叠方向上贯通上述电池层叠体的贯通孔，并且将冷却水从该电池层叠体排出，上述电力转换器包括相对于上述燃料电池组相互并联连接的第1和第2电抗器、与上述第1电抗器连接的第1开关元件以及与上述第2电抗器连接的第2开关元件，上述第2电抗器位于比上述第1电抗器靠近上述冷却水排出歧管的位置。上述控制装置构成为设定上述第1开关元件的第1占空比和第2开关元件的第2占空比，并构成为执行限制控制，其中，通过控制上述第1占空比和上述第2占空比的设定，从而在上述第1开关元件和第2开关元件的开闭的至少多个周期的期间内，将由第2电流在上述第2电抗器中流动引起的该第2电抗器的第2热量限制得比由第1电流在上述第1电抗器中流动引起的该第1电抗器的第1热量小。

第2电抗器位于比第1电抗器靠近冷却水排出歧管的位置，因此第2电抗器比第1电抗器从燃料电池组接收更多的热而容易达到高温。这里，将第2电抗器的第2热量限制得比第1电抗器的第1热量小，因此抑制第2电抗器的温度上升。

在上述形态的基础上，上述控制装置也可以构成为：在上述限制控制中，在上述第1开关元件和第2开关元件的开闭的各周期内，使上述第2电流的平均值低于上述第1电流的平均值。

在上述形态的基础上，上述控制装置也可以构成为：在上述限制控制中，在上述第1开关元件和第2开关元件的开闭的多个周期的期间内，使上述第2占空比是规定值的第2连续运转期间比上述第1占空比是上述规定值的第1连续运转期间短，在上述第2连续运转期间结束后使上述第2占空比降低。

在上述形态的基础上，上述控制装置也可以构成为：取得与上述第2电抗器的温度相关的第1相关值。上述控制装置也可以构成为：在上述第1相关值表示上述第2电抗器的温度为第1阈值以上的执行条件成立的情况下，执行上述限制控制，在上述执行条件不成立的情况下，执行通常控制，使上述限制控制中的上述第2占空比低于上述通常控制中的上述第2占空比。

在上述形态的基础上，上述控制装置也可以构成为：当在上述限制控制的执行中规定的停止条件成立的情况下，停止上述限制控制而执行上述通常控制。也可以构成为：上述停止条件包括上述第1相关值表示上述第2电抗器的温度为不足比第1阈值小的第2阈值的情况。