特表 2022-550693 自動車電源システムおよび固体酸化物燃料電池車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-12-05

(54)【発明の名称】自動車電源システムおよび固体酸化物燃料電池車両

(51)【国際特許分類】

   B60L 58/40 20190101AFI20221128BHJP

   H01M 8/12 20160101ALI20221128BHJP

   H01M 8/00 20160101ALI20221128BHJP

   H01M 8/04 20160101ALI20221128BHJP

   H01M 8/04303 20160101ALI20221128BHJP

   H01M 8/04858 20160101ALI20221128BHJP

【ＦＩ】

B60L58/40

H01M8/12 101

H01M8/00 Z

H01M8/00 A

H01M8/04 Z

H01M8/04303

H01M8/04858

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022517212

(86)(22)【出願日】2020-09-25

(85)【翻訳文提出日】2022-03-16

(86)【国際出願番号】 IB2020059005

(87)【国際公開番号】W WO2021059235

(87)【国際公開日】2021-04-01

(31)【優先権主張番号】201921621667.8

(32)【優先日】2019-09-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】508359550

【氏名又は名称】セレス インテレクチュアル プロパティー カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110000796

【氏名又は名称】弁理士法人三枝国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】スン シャオウェン

(72)【発明者】

【氏名】ワン ヤンボー

(72)【発明者】

【氏名】チェン ヨウポン

(72)【発明者】

【氏名】フー チャンミン

(72)【発明者】

【氏名】ペイ ジンリー

(72)【発明者】

【氏名】スン レイ

(72)【発明者】

【氏名】ドゥー ヤーシン

【テーマコード（参考）】

5H125

5H126

5H127

【Ｆターム（参考）】

5H125AA01

5H125AC07

5H125AC12

5H125BD10

5H125EE32

5H126BB06

5H127AA07

5H127AB04

5H127AB29

5H127BA02

5H127DA11

5H127DA15

5H127DB91

5H127DC96

5H127FF04

(57)【要約】

本出願は、自動車電源システムおよび固体酸化物燃料電池車両を開示する。自動車電源システムは、具体的には、第１のバッテリ、車両制御ユニット（ＶＣＵ）、リチウムバッテリ管理システム、固体酸化物燃料電池制御ユニット、第２のバッテリ、第１のリレー、および第２のリレーを備える。本出願によって提供される固体酸化物燃料電池制御ユニットによって制御される固体酸化物燃料電池が短時間内に動作を停止することができない場合、第１のリレーは、始動スイッチが第１のバッテリによる給電を停止した後、ＶＣＵおよびリチウムバッテリ管理システムに電力供給するために第１のバッテリを復旧し、そのため、固体酸化物燃料電池制御ユニットは、第２のバッテリによって電力供給されて、セルを正常に動作させ、電源オフを実現し、それによって、車両の急な停電に起因して固体酸化物燃料電池が動作することができないという問題を防止する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

固体酸化物燃料電池車両に適用される自動車電源システムであって、
第１のバッテリと、
車両制御ユニット（ＶＣＵ）と、
リチウムバッテリ管理システムと、
固体酸化物燃料電池制御ユニットと、
第２のバッテリと、
第１のリレーと、
第２のリレーと、を備え、
前記第１のバッテリの電気出力端が、前記ＶＣＵの電気受信端および前記リチウムバッテリ管理システムの電気受信端にそれぞれ電気的に接続されており、
前記第１のリレーが、前記第１のバッテリの前記電気出力端と前記ＶＣＵの前記電気受信端との間に接続されている第１の導体上に配置され、前記固体酸化物燃料電池車両の始動スイッチに並列に接続され、第１のスイッチオン信号を受信したときに前記第１の導体を導通させるように構成されており、
前記ＶＣＵの信号出力端が、前記第２のリレーの制御信号受信端に接続され、前記ＶＣＵの電気受信端が電源オンされたときに第２のスイッチオン信号を出力し、前記ＶＣＵの前記電気受信端が電源オフされたときに前記第２のスイッチオフ信号を出力するように構成されており、
前記第２のバッテリの電気出力端が、第２の導体を通じて前記固体酸化物燃料電池制御ユニットの前記電気受信端に電気的に接続されており、
前記第２のリレーが、前記第２の導体上に配置され、前記第２のスイッチオン信号を受信するときに前記第２の導体を導通させ、前記第２のスイッチオフ信号を受信するときに前記第２の導体をオフにするように構成されており、
前記固体酸化物燃料電池制御ユニットの信号出力端が、前記第１のリレーの制御信号受信端に接続され、固体酸化物燃料電池車両の前記固体酸化物燃料電池が短時間内に電源オフすることができないときに、前記第１のスイッチオン信号を出力するように構成されている、自動車電源システム。

【請求項2】

前記第１のバッテリが、前記固体酸化物燃料電池車両用の鉛蓄電池である、請求項１に記載の自動車電源システム。

【請求項3】

前記第２のバッテリが、前記リチウムバッテリ管理システムと信号接続しているリチウムバッテリである、請求項１または２に記載の自動車電源システム。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか一項に記載の自動車電源システムを備える、固体酸化物燃料電池車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、新エネルギーの技術分野、具体的には、自動車電源システムおよび固体酸化物燃料電池車両に関する。

【背景技術】

【0002】

固体酸化物燃料電池は、それらの優れた特性に起因してますます使用されるようになっており、車両動力の分野で水素燃料電池と一緒に開発されている。固体酸化物燃料電池が搭載されて使用される場合、その動作特性に起因して、車両の他の機器と比較して長時間しか電源オフすることができず、電源オフの時点では、外部電源によってサポートされる必要がある。この期間中に外部電源が失われた場合、固体酸化物燃料電池は、正常に動作することができない。

【発明の概要】

【0003】

これを考慮して、本発明は、自動車電源システムおよび固体酸化物燃料電池車両を提供する。自動車電源システムは、車両電源が切れたときに固体酸化物燃料電池の電源を確保するために使用され、それによって、車両の急な停電に起因する、その正常な動作の失敗を防止する。

【0004】

本発明の第１の態様は、固体酸化物燃料電池車両に適用される自動車電源システムを提供し、自動車電源システムは、第１のバッテリ、車両制御ユニット（ＶＣＵ）、リチウムバッテリ管理システム、固体酸化物燃料電池制御ユニット、第２のバッテリ、第１のリレー、および第２のリレーを備える。第１のバッテリの電気出力端が、ＶＣＵの電気受信端およびリチウムバッテリ管理システムの電気受信端にそれぞれ電気的に接続されており、第１のリレーが、第１のバッテリの電気出力端とＶＣＵの電気受信端との間に接続されている第１の導体上に配置され、固体酸化物燃料電池車両の始動スイッチに並列に接続され、第１のスイッチオン信号を受信したときに第１の導体を導通させるように構成されており、ＶＣＵの信号出力端が、第２のリレーの制御信号受信端に接続され、ＶＣＵの電気受信端が電源オンされたときに第２のスイッチオン信号を出力し、ＶＣＵの電気受信端が電源オフされたときに第２のスイッチオフ信号を出力するように構成されており、第２のバッテリの電気出力端が、第２の導体を通じて固体酸化物燃料電池制御ユニットの電気受信端に電気的に接続されており、第２のリレーが、第２の導体上に配置され、第２のスイッチオン信号を受信するときに第２の導体を導通させ、第２のスイッチオフ信号を受信するときに第２の導体をオフにするように構成されており、固体酸化物燃料電池制御ユニットの信号出力端が、第１のリレーの制御信号受信端に接続され、固体酸化物燃料電池車両の固体酸化物燃料電池が短時間内に電源オフすることができないときに、第１のスイッチオン信号を出力するように構成されている。

【0005】

第１のバッテリは、固体酸化物燃料電池車両用の鉛蓄電池とすることができる。

【0006】

第２のバッテリは、リチウムバッテリ管理システムとの信号接続しているリチウムバッテリとすることができる。

【0007】

本発明の第２の態様は、固体酸化物燃料電池車両を提供し、固体酸化物燃料電池車両は、第１の態様による自動車電源システムを備えている。

【0008】

本出願は、自動車電源システムおよび固体酸化物燃料電池車両を開示する。自動車電源システムは、第１のバッテリ、車両制御ユニット（ＶＣＵ）、リチウムバッテリ管理システム、固体酸化物燃料電池制御ユニット、第２のバッテリ、第１のリレー、および第２のリレーを備える。本出願によって提供される固体酸化物燃料電池制御ユニットによって制御される固体酸化物燃料電池が短時間内に動作を停止することができない場合、第１のリレーは、始動スイッチが第１のバッテリによる給電を停止した後、ＶＣＵおよびリチウムバッテリ管理システムに電力供給するために第１のバッテリを復旧し、そのため、固体酸化物燃料電池制御ユニットは、第２のバッテリによって電力供給されて、セルを正常に動作させ、電源オフを実現し、それによって、車両の急な停電に起因して固体酸化物燃料電池が動作することができないという問題を防止する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

本明細書で使用される図面が以下に簡単に説明される。以下の本明細書の図面は、本出願の単なるいくつかの実施形態である。

【0010】

【図1】自動車電源システムの構造図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明の実施形態は、本出願の実施形態の図面と併せて以下に説明される。説明された実施形態は、本出願の実施形態の全てではなく、一部に過ぎない。

【0012】

実施形態Ｉ
図１は、本出願の一実施形態における自動車電源システムの構造図である。図１に示されるように、この実施形態によって提供される自動車電源システムは、固体酸化物燃料電池車両に適用される。本明細書の固体酸化物燃料電池車両は、固体酸化物燃料電池を主電源とする車両または他の輸送手段を指す。自動車電源システムは、第１のバッテリ１０、車両制御ユニットＶＣＵ、リチウムバッテリ管理システムＢＭＳ、固体酸化物燃料電池制御ユニットＦＣＵ、第２のバッテリ２０、第１のリレーＫ１、および第２のリレーＫ２を備える。

【0013】

第１のバッテリは、固体酸化物燃料電池車両用の鉛蓄電池であり、ＶＣＵの電気受信端に電気的に接続された電気出力端と、導体を通るリチウムバッテリ管理システムの電気受信端と、を有する。対応するループは、接続時に対応する導体を通じて形成される。例えば、電気出力端の正極は、対応する電気受信端の正極に接続され、電気出力端の負極は、対応する電気受信端の負極に接続される。電気出力端の正極をＶＣＵの電気受信端の正極に接続するために使用される導体は、第１の導体と呼ばれる。

【0014】

第１の導体は、第１のリレーを備え、第１の導体は、第１のリレーが導通するときに導通し、逆では、第１の導体は、切断される。第１のリレーは、車両の始動スイッチＫ３に並列に接続されており、始動スイッチが始動されたときに車両が始動し、この時点で、ＶＣＵおよびリチウムバッテリ管理システムは、電源オンされて、動作する。リチウムバッテリ管理システムはまた、第２のバッテリを駆動して動作を始動させ、本明細書の第２のバッテリは、リチウムバッテリである。

【0015】

第２のバッテリ、すなわち、リチウムバッテリは、制御ユニットに電力供給するために、車両の固体酸化物燃料電池を制御するために使用される固体酸化物燃料電池制御ユニットに電気的に接続されている。電源を受信する制御ユニットのみが、固体酸化物燃料電池を正常に動作するように正常に制御し得る。

【0016】

第２のバッテリの電気出力端は、固体酸化物燃料電池制御ユニットの電気受信端に接続されており、具体的には、第２のバッテリの電気出力端の正極は、第２の導体を通じて固体酸化物燃料電池の電気受信端の正極に電気的に接続されており、第２のバッテリの電気出力端の負極は、固体酸化物燃料電池の電気受信端の負極に電気的に接続されており、それによって、電源ループを形成している。

【0017】

第２のリレーは、第２の導体上に配置されて、第２の導体によって固体酸化物燃料電池に対する電源を導通または切断する。車両は、ＶＣＵが電源オンされた後に制御され、また、その信号出力端は、第２のリレーの制御信号入力端に接続される。ＶＣＵは、電力供給された後、第２のスイッチオン信号を第２のリレーに出力し、電源オフされた後、第２のスイッチオフ信号を第２のリレーに出力する。第２のリレーは、第２のスイッチオン信号を受信した後、第２の導体を導通させ、その結果、固体酸化物燃料電池が電力供給されて動作する。逆に、第２のスイッチオフ信号は、電力損失に起因して固体酸化物燃料電池を電源オフするために第２のリレーを切断する。

【0018】

固体酸化物燃料電池制御ユニットの一方の信号出力端は、第１のリレーの制御信号出力端に接続されている。始動スイッチがオフにされたとき、固体酸化物燃料電池制御ユニットによって制御された固体酸化物燃料電池が短時間内に電源オフされることができないとき、信号出力端は、第１のスイッチオン信号を第１のリレーに出力する。

【0019】

第１のスイッチオン信号は、ＶＣＵおよびリチウムバッテリ管理システムが再び動作し始めるように、第１のリレーを制御して第１の導体を導通させるために使用され、リチウムバッテリ管理システムは、電気エネルギーを出力するために第２のバッテリを制御し、ＶＣＵは、第２のスイッチオン信号を第２のリレーに出力し、第２のスイッチオン信号は、導通されることになる第２の導体を制御し、その結果、固体酸化物燃料電池制御ユニットは、第２の導体を通じて再出力電気エネルギーによって電力供給され、固体酸化物燃料電池制御ユニットは、固体酸化物燃料電池を、正常に動作させ、電源オフを実現するように正常に制御し得る。

【0020】

ＶＣＵが第２のスイッチオン信号および第２のスイッチオフ信号を出力し、かつ固体酸化物燃料電池制御ユニットが第１のスイッチオン信号を出力する動作は、コンピュータプログラムに依存せず、ＶＣＵおよび固体酸化物燃料電池制御ユニット自体の機能である。

【0021】

この実施形態は、自動車電源システムを提供する。固体酸化物燃料電池車両に適用される自動車電源システムは、第１のバッテリ、ＶＣＵ、リチウムバッテリ管理システム、固体酸化物燃料電池制御ユニット、第２のバッテリ、第１のリレー、および第２のリレーを備える。本出願によって提供される固体酸化物燃料電池制御ユニットによって制御される固体酸化物燃料電池が短時間内に動作を停止することができない場合、第１のリレーは、始動スイッチが第１のバッテリによる給電を停止した後、ＶＣＵおよびリチウムバッテリ管理システムに電力供給するために第１のバッテリを復旧し、そのため、固体酸化物燃料電池制御ユニットは、第２のバッテリによって電力供給されて、セルを正常に動作させ、電源オフを実現し、それによって、車両の急な停電に起因して固体酸化物燃料電池が動作することができないという問題を防止する。

【0022】

実施形態ＩＩ
この実施形態は、固体酸化物燃料電池車両を提供し、車両は、前の実施形態で提供された自動車電源システムを備える。

【0023】

この実施形態は、自動車電源システムを提供する。固体酸化物燃料電池車両に適用される自動車電源システムは、具体的には、第１のバッテリ、車両制御ユニット（ＶＣＵ）、リチウムバッテリ管理システム、固体酸化物燃料電池制御ユニット、第２のバッテリ、第１のリレー、および第２のリレーを備える。

【0024】

本出願によって提供される固体酸化物燃料電池制御ユニットによって制御される固体酸化物燃料電池が短時間内に動作を停止することができない場合、第１のリレーは、始動スイッチが第１のバッテリによる給電を停止した後、ＶＣＵおよびリチウムバッテリ管理システムに電力供給するために第１のバッテリを復旧し、そのため、固体酸化物燃料電池制御ユニットは、第２のバッテリによって電力供給されて、セルを正常に動作させ、電源オフを実現し、それによって、車両の急な停電に起因して固体酸化物燃料電池が動作することができないという問題を防止する。

【0025】

本明細書における実施形態は、漸進的な様式で説明され、実施形態の間で同じまたは同様の部分は、相互に参照することができ、各実施形態は、他の実施形態との違いに焦点を合わせている。

【0026】

本発明の実施形態が説明されてきたが、これらの実施形態に対して他の変更および修正が行われ得る。したがって、特許請求の範囲は、本発明の実施形態ならびに本発明の範囲内に収まる全ての変更および修正を包含する。

【0027】

「第１」および「第２」などの関連用語は、そのような実体または作用間の任意のそのような実際の関係または順序を必ずしも必要または暗示せずに、１つの実体または作用を別の実体または作用から区別するためだけに使用され得る。

【0028】

本発明によって提供される技術的解決策は、上記に詳述されている。本発明の実装の原理および方法を説明するために特定の実施形態が開示され、上記の実施形態の上述の例示は、本発明の方法および中核的概念を理解するのを支援するためだけに使用される。本明細書の内容は、本発明の範囲に対する限定として理解されるべきではない。

【図1】

【国際調査報告】