(57)【要約】【課題】低温起動時において、リチウムの析出を防止することができる燃料電池システムの提供。【解決手段】燃料電池車両に搭載される燃料電池システムであって、燃料電池と、反応ガス供給部と、リチウムイオン電池と、第一の温度センサと、第二の温度センサと、制御部と、を備える。制御部は、燃料電池の温度を繰り返し取得し、車両の起動時に取得された燃料電池の温度が温度Ｔ０よりも高い場合は、走行を可能とし、温度Ｔ０よりも低い場合は暖機運転を開始し、温度Ｔ１よりも低い場合は、走行を不可とし、燃料電池の温度がＴ１よりも高いが、温度Ｔ２よりも低く、かつリチウムイオン電池の温度が温度Ｔ３よりも低い場合は、走行を不可とし、燃料電池の温度がＴ１よりも高いが、温度Ｔ２よりも低く、かつリチウムイオン電池の温度Ｔ３よりも高い場合は、走行を可能とし、燃料電池の温度が温度Ｔ２よりも高い場合は、走行を可能とすることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池車両に搭載される燃料電池システムであって、
反応ガスを供給されることによって発電する燃料電池と、
前記燃料電池に前記反応ガスを供給する反応ガス供給部と、
前記燃料電池によって発電された電力を充放電するリチウムイオン電池と、
前記燃料電池の温度を取得する第一の温度センサと、
前記リチウムイオン電池の温度を取得する第二の温度センサと、
前記燃料電池の運転を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記第一の温度センサを使用して前記燃料電池の温度を繰り返し取得し、
前記燃料電池車両の起動時に取得された前記燃料電池の温度が予め定められた基準閾値温度Ｔ０よりも高い第一の場合は、燃料電池車両の走行を可能とし、
前記燃料電池車両の起動時に取得された前記燃料電池の温度が基準閾値温度Ｔ０よりも低い第二の場合は、酸素ガスの供給量を、他の条件が同じであるときと比較して減らして、暖機運転を開始し、
前記第二の場合において、取得された前記燃料電池の温度が予め定められた第一の燃料電池閾値温度Ｔ１よりも低い第三の場合は、前記燃料電池車両の走行を不可とし、
前記第二の場合において、取得された前記燃料電池の温度が第一の燃料電池閾値温度Ｔ１よりも高いが、予め定められた第二の燃料電池閾値温度Ｔ２よりも低く、かつ前記リチウムイオン電池の温度が予め定められたリチウムイオン電池閾値温度Ｔ３よりも低い第四の場合は、前記燃料電池車両の走行を不可とし、
前記第二の場合において、取得された前記燃料電池の温度が第一の燃料電池閾値温度Ｔ１よりも高いが、第二の燃料電池閾値温度Ｔ２よりも低く、かつ前記リチウムイオン電池の温度がリチウムイオン電池閾値温度Ｔ３よりも高い第五の場合は、走行を可能とし、
前記第四の場合において、取得された前記燃料電池の温度が第二の燃料電池閾値温度Ｔ２よりも高い第六の場合は、走行を可能とすることを特徴とする、
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、燃料電池システムの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池車両等に搭載される燃料電池システムとして、低温起動時に行われる暖機運転処理により、燃料電池スタックの生成水が凍結するおそれがないと判定できる状態に移行した場合に、燃料電池車両を走行可能とするものがある。特許文献１には、燃料電池スタックの冷却媒体の出口温度が予め規定された暖機運転終了の温度以上となった場合に、走行許可を決定する燃料電池システムが記載されている。この燃料電池システムによれば、燃料電池セルの面内に氷点下の低温領域が存在する状態において、セル内の液水が低温領域へ移動し、液水が再凍結することで起こる流路内での反応ガスの圧損を抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１９５０２１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１においては、走行を許可した後であっても、燃料電池スタックの冷却媒体の出口温度が燃料電池スタックにとって最適な温度になるまで暖機運転は継続している。走行時には、ユーザーのアクセル操作に応じた燃料電池による発電電力の追従が必要となる。しかし、暖機運転中は暖機運転中でない場合と比較して発電電力の追従性が悪化する。そのため、二次電池であるリチウムイオン電池による充放電が行われる。充電時にリチウム電池が低温であり、かつある程度以上の充電が行われた場合、リチウムが析出する虞がある。しかし、リチウムイオン電池の許容充電量は温度に基づき変化するため、従来の技術においては低温におけるリチウムの析出を防止することが難しかった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
【０００６】
本開示の一形態によれば、燃料電池車両に搭載される燃料電池システムが提供される。この燃料電池システムは、反応ガスを供給されることによって発電する燃料電池と、前記燃料電池に前記反応ガスを供給する反応ガス供給部と、前記燃料電池によって発電された電力を充放電するリチウムイオン電池と、前記燃料電池の温度を取得する第一の温度センサと、前記リチウムイオン電池の温度を取得する第二の温度センサと、前記燃料電池の運転を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記第一の温度センサを使用して前記燃料電池の温度を繰り返し取得し、前記燃料電池車両の起動時に取得された前記燃料電池の温度が予め定められた基準閾値温度Ｔ０よりも高い第一の場合は、燃料電池車両の走行を可能とし、前記燃料電池車両の起動時に取得された前記燃料電池の温度が基準閾値温度Ｔ０よりも低い第二の場合は、酸素ガスの供給量を、他の条件が同じであるときと比較して減らして、暖機運転を開始し、前記第二の場合において、取得された前記燃料電池の温度が予め定められた第一の燃料電池閾値温度Ｔ１よりも低い第三の場合は、前記燃料電池車両の走行を不可とし、前記第二の場合において、取得された前記燃料電池の温度が第一の燃料電池閾値温度Ｔ１よりも高いが、予め定められた第二の燃料電池閾値温度Ｔ２よりも低く、かつ前記リチウムイオン電池の温度が予め定められたリチウムイオン電池閾値温度Ｔ３よりも低い第四の場合は、前記燃料電池車両の走行を不可とし、前記第二の場合において、取得された前記燃料電池の温度が第一の燃料電池閾値温度Ｔ１よりも高いが、第二の燃料電池閾値温度Ｔ２よりも低く、かつ前記リチウムイオン電池の温度がリチウムイオン電池閾値温度Ｔ３よりも高い第五の場合は、走行を可能とし、前記第四の場合において、取得された前記燃料電池の温度が第二の燃料電池閾値温度Ｔ２よりも高い第六の場合は、走行を可能とすることを特徴とする。この形態の燃料電池システムによれば、基準閾値温度Ｔ０を、燃料電池の内部の水が凍結する可能性を判定する温度に設定することにより、以下の利点が得られる。すなわち、起動時における燃料電池の温度が基準閾値温度Ｔ０よりも高い第一の場合は、暖機運転が行われず、燃料電池が提供する電力によって、ユーザーの要求に応じた運転を実現することができる。起動時における燃料電池の温度が基準閾値温度Ｔ０よりも低い第二の場合は、暖機運転が開始される。第二の場合、予め定められた暖機運転の終了温度である第二の燃料電池閾値温度Ｔ２に燃料電池の温度が上昇するまで暖機運転を継続する。また、リチウムイオン電池閾値温度Ｔ３を、暖機運転中における、リチウムイオン電池のリチウムの析出の可能性が十分低い温度に設定し、第一の燃料電池閾値温度Ｔ１を、燃料電池が走行に必要な電力を出力するこができる温度に設定することにより、以下の利点が得られる。すなわち、第二の場合において、取得された前記燃料電池の温度が予め定められた第一の燃料電池閾値温度Ｔ１よりも高いが第二の燃料電池閾値温度Ｔ２よりも低く、かつ前記リチウムイオン電池の温度が予め定められたリチウムイオン電池閾値温度Ｔ３よりも高い第五の場合は、リチウムイオン電池においてリチウムが析出する可能性が十分低い状態で、燃料電池車両の走行を可能とすることができる。一方、第二の場合において、取得された前記燃料電池の温度が予め定められた第一の燃料電池閾値温度Ｔ１よりも高いが、第二の燃料電池閾値温度Ｔ２よりも低く、かつ前記リチウムイオン電池の温度が予め定められたリチウムイオン電池閾値温度Ｔ３よりも低い第四の場合、燃料電池車両の走行を不可とし、暖機運転を継続する。第四の場合であっても、前記燃料電池の温度が予め定められた第二の燃料電池閾値温度Ｔ２よりも高い第六の場合は、走行が可能となる。これにより、リチウムイオン電池においてリチウムが析出する事態を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本開示の一実施形態における、燃料電池車両に搭載される燃料電池システムの概略構成図である。
【図２】制御部による暖機運転と燃料電池車両の走行の制御を説明するフローチャートである。
【図３】第一の温度センサにより取得された燃料電池の温度と、燃料電池が供給することができる電力の特性を表した図である。
【図４】通常発電時と、停車中において暖気運転を行った場合と、走行中において暖気運を行った場合の、ユーザーの出力要求と、燃料電池が供給することができる電力との差の絶対値を表した図である。
【図５】第二の温度センサにより取得されたリチウムイオン電池の温度とリチウムイオン電池の充放電特性を表した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
Ａ．第一実施形態
Ａ１．燃料電池システム１０の構成：
図１は、本開示の一実施形態における、燃料電池車両１に搭載される燃料電池システム１０の概略構成図を示す説明図である。この燃料電池システム１０は、燃料電池１００と、水素タンク２００と、コンプレッサー３００と、リチウムイオン電池４００と、起動スイッチ５００と、駆動モータ６００と、制御部７００を備える。
【０００９】
燃料電池システム１０は、さらに、水素ガス供給系Ｐ１０と、アノード排ガス系Ｐ２０と、酸素ガス供給系Ｐ３０と、カソード排ガス系Ｐ４０を備える。水素ガス供給系Ｐ１０は、燃料電池１００と、水素タンク２００をつないでいる。アノード排ガス系Ｐ２０は、燃料電池１００とつながっている。酸素ガス供給系Ｐ３０は、燃料電池１００とコンプレッサー３００をつないでいる。カソード排ガス系Ｐ４０は、燃料電池１００とつながっている。
【００１０】
燃料電池システム１０は、さらに、第一の温度センサＳＴ１と、第二の温度センサＳＴ２を備える。第一の温度センサＳＴ１は、燃料電池１００の付近に配置されている。第二の温度センサＳＴ２は、リチウムイオン電池４００の付近に配置されている。
【００１１】
燃料電池１００は、直流の電力を発生させる発電装置である。燃料電池１００は、外部より水素ガスと酸素ガスの供給を受ける。燃料電池１００は、発電の単位モジュールである燃料電池セル１１０を複数、積層したスタック構造を有している。各燃料電池セル１１０は、プロトン伝導性を有する電解質膜を挟んで、水素極（アノード）と、酸素極（カソード）とが配置された構成を有する。燃料電池１００は、燃料電池セル１１０において、外部より供給を受けた水素ガスと酸素ガスを電気化学反応によって反応させる。
【００１２】
水素タンク２００は、反応ガスとしての水素ガスを貯蔵する。水素タンク２００は、水素ガスを水素ガス供給系Ｐ１０に放出する。水素ガス供給系Ｐ１０から供給された水素ガスは、燃料電池１００内で発電に用いられる。燃料電池１００内で発電に用いられた水素ガスは、アノード排ガスとなって、アノード排ガス系Ｐ２０に排出される。
【００１３】
コンプレッサー３００は、外部から取り込んだ反応ガスとしての酸素ガスを圧縮する。圧縮された酸素ガスは、酸素ガス供給系Ｐ３０を介して燃料電池１００に供給される。コンプレッサー３００から供給された酸素ガスは、燃料電池１００内で発電に用いられた後、カソード排ガスとなって、カソード排ガス系Ｐ４０に排出される。
【００１４】
リチウムイオン電池４００は、燃料電池１００の発電によって生じる電力を蓄える。また、リチウムイオン電池４００は、燃料電池１００がユーザーからの出力要求に追従できない場合に、蓄えた電力を放電する。リチウムイオン電池４００は、燃料電池１００の補助電源である。なお、本実施形態においては、リチウムイオン電池４００は、温度調節装置４１０を備えていない。温度調節装置４１０については後述する。
【００１５】
起動スイッチ５００は、ユーザーの操作により燃料電池車両１を始動する。起動スイッチ５００は、燃料電池車両１の始動の信号を、制御部７００に送る。
【００１６】
駆動モータ６００は、燃料電池車両１の主動力源を構成する。駆動モータ６００は、燃料電池１００及びリチウムイオン電池４００で発生した電力を動力源として作動する。
【００１７】
第一の温度センサＳＴ１は、燃料電池１００の温度を取得することができる。本実施形態においては、第一の温度センサＳＴ１は燃料電池１００の内部温度に係る情報を取得する。
【００１８】
第二の温度センサＳＴ２は、リチウムイオン電池４００の温度を取得する。本実施形態においては、第二の温度センサＳＴ２はリチウムイオン電池４００の内部温度に係る情報を取得する。
【００１９】
制御部７００は、燃料電池１００の運転を制御する。制御部７００は、第一の温度センサＳＴ１を使用して燃料電池１００の温度を繰り返し取得する。制御部７００は、第一の温度センサＳＴ１から取得した温度に基づいて燃料電池システム１０の各構成部を制御し、暖機運転を実現する。制御部７００は、図示しないＣＰＵやメモリ等を備えたコンピュータである。
【００２０】
Ａ２．燃料電池システム１０の動作：
図２は、制御部７００による暖機運転と、燃料電池車両１の走行の制御を説明するフローチャートである。ユーザーが起動スイッチ５００をオンにすると、燃料電池車両１が起動する。起動スイッチ５００から燃料電池車両１の起動の信号を受け取った制御部７００が、Ｓ１０において、第一の温度センサＳＴ１を使用して、燃料電池１００の温度を取得する。
【００２１】
ここで、燃料電池車両１の起動時において、燃料電池１００の内部の水が凍結する可能性を判定する温度を基準閾値温度Ｔ０とする。本実施形態では、基準閾値温度Ｔ０は０度とする。また、図２におけるＦＣ温度とは、図１における燃料電池１００の温度のことをいう。
【００２２】
Ｓ１０において第一の温度センサＳＴ１が取得した温度が、予め定められた基準閾値温度Ｔ０以上の場合を「第一の場合」とする。また、Ｓ１０において第一の温度センサＳＴ１が取得した燃料電池の温度が基準閾値温度Ｔ０よりも低い場合を「第二の場合」とする。第一の場合は、処理はＳ１１０へ移行する。第二の場合は、処理はＳ２０へと移行する。
【００２３】
第一の場合、制御部７００により燃料電池車両１の走行が可能と判断される。そのため、燃料電池車両１は、燃料電池１００が提供する電力によって、ユーザーの要求に応じた運転を実現することができる。また、第一の場合は、暖機運転が行われない。
【００２４】
Ｓ１１０においては、燃料電池車両１の走行が可能となる。走行は、駆動モータ６００により行われる。その後、処理が終了する。Ｓ１１０における走行可能の走行とは、暖機運転が行われていない状態での走行を意味する。
【００２５】
Ｓ２０においては、制御部７００により、暖機運転が開始される。暖機運転が開始されると、予め定められた暖機運転の終了温度である第二の燃料電池閾値温度Ｔ２に燃料電池１００の温度が上昇するまで、暖機運転が継続される。具体的には、図２のＳ２０の処理から後述するＳ１００の処理まで、暖機運転が継続される。第二の燃料電池閾値温度Ｔ２については後述する。
【００２６】
ここで、本実施形態における暖機運転について説明する。Ｓ２０における暖機運転とは、第一の場合であって他の条件が同じであるときと比較して酸素ガスの供給量を減らして、燃料電池１００を低効率な発電条件で運転することによって、燃料電池１００の温度を上昇させる運転モードのことである。本実施形態においては、水素タンク２００から水素ガス供給系Ｐ１０に放出される水素ガスの供給量に対して、コンプレッサー３００から酸素ガス供給系Ｐ３０に放出される酸素ガスの供給量を低減させる。これにより、燃料電池セル１１０の電圧を暖機運転が行われない場合に対して下げることで燃料電池１００における発熱量を増加させる。この結果、暖機運転が行われる。
【００２７】
Ｓ３０においては、制御部７００により、第一の温度センサＳＴ１が取得した燃料電池１００の温度が、予め定められた第一の燃料電池閾値温度Ｔ１よりも高いか否かの判断が行われる。
【００２８】
Ｓ３０において、第一の温度センサＳＴ１により取得された燃料電池１００の温度が、第一の燃料電池閾値温度Ｔ１よりも低い場合を、「第三の場合」とする。第三の場合、燃料電池車両１は燃料電池１００によって走行に必要な出力を確保することが出来ない。第三の場合、処理はＳ４０へ移行する。そうでない場合、処理はＳ５０へ移行する。
【００２９】
Ｓ４０においては、制御部７００により燃料電池車両１の走行が不可と判断され、処理は再びＳ３０へ戻る。これにより、燃料電池車両１が走行に必要な出力を確保出来ない場合における走行を禁止することができる。
【００３０】
図３は、第一の温度センサＳＴ１により取得された燃料電池１００の温度と、燃料電池１００が供給することができる電力の特性を表した図である。本実施形態において、走行に必要な出力を４０ＫＷとする。図３に示すように、燃料電池１００が走行に必要な出力４０ＫＷが確保できる温度を第一の燃料電池閾値温度Ｔ１とする（図２のＳ３０参照）。本実施形態においては、第一の燃料電池閾値温度Ｔ１は、基準閾値温度Ｔ０よりも低い。
【００３１】
図２に示すように、Ｓ５０においては、燃料電池車両１は待機状態となる。本実施形態における待機状態とは、燃料電池１００が走行に必要な出力４０ＫＷが確保できる温度は確保できているが、走行が不可であり、かつ暖機運転が継続している状態をいう。
【００３２】
Ｓ６０においては、制御部７００により、第一の温度センサＳＴ１が取得した温度が予め定められた第二の燃料電池閾値温度Ｔ２よりも高いか否かの判断が行われる。第一の温度センサＳＴ１が取得した温度が第二の燃料電池閾値温度Ｔ２よりも低い場合、処理はＳ７０へ移行する。第一の温度センサＳＴ１が取得した温度が第二の燃料電池閾値温度Ｔ２以上の場合、処理はＳ１００に移行する。
【００３３】
本実施形態では、燃料電池１００の暖機運転を終了できる温度を、第二の燃料電池閾値温度Ｔ２とする。本実施形態においては、図３に示すように、第二の燃料電池閾値温度Ｔ２は基準閾値温度Ｔ０よりも高い。
【００３４】
処理がＳ７０へ移行すると、制御部７００により、第二の温度センサＳＴ２が取得したリチウムイオン電池４００の温度が予め定めたリチウムイオン電池閾値温度Ｔ３よりも高いか否かの判断が行われる。第二の温度センサＳＴ２が取得した温度がリチウムイオン電池閾値温度Ｔ３よりも低い場合を、「第四の場合」とする。第四の場合、処理がＳ８０に移行する。また、第二の温度センサＳＴ２が取得したリチウムイオン電池４００の温度がリチウムイオン電池閾値温度Ｔ３以上である場合を「第五の場合」とする。第五の場合、処理はＳ９０へ移行する。また、図２におけるＢＡＴ温度とは、図１におけるリチウムイオン電池４００の温度のことをいう。
【００３５】
図４は、通常発電時と、停車中において暖気運転を行った場合と、走行中において暖気運を行った場合の、ユーザーの出力要求と、燃料電池１００が供給することができる電力との差の絶対値を表した図である。
【００３６】
本実施形態では、図４に示すように、走行中に暖機運転を行うと、通常発電時及び停車中において暖機運転を行った場合と比べて、ユーザーの出力要求と燃料電池１００が供給することができる電力の差の絶対値が大きくなる。本実施形態では、走行中に暖機運転を行った場合の電力の差が５ＫＷまで増加する。走行中に暖機運転を行われた場合、二次電池であるリチウムイオン電池４００によって放電が行われることで、ユーザーの出力要求に応じた電力の供給が行われる。
【００３７】
図５は、第二の温度センサＳＴ２により取得されたリチウムイオン電池４００の温度とリチウムイオン電池４００の充放電特性を表した図である。図５に示すように、リチウムイオン電池４００による放電及び充電の能力は、リチウムイオン電池４００の温度により変化する。リチウムイオン電池４００の温度に対するリチウムイオン電池４００の充電許容値をＬＣとし、リチウムイオン電池４００の放電許容値をＬＤとする。充電許容値ＬＣ及び放電許容値ＬＤは、リチウムイオン電池の温度が高くなるに従い上昇する。また、リチウムイオン電池４００において、低温の状況下で充電する場合、リチウムが析出するおそれがある。そのため、本実施形態では、走行中に暖機運転を行った場合に発生する最大５ＫＷの電力差をリチウムイオン電池４００が補うことができ、かつリチウムが析出する可能性が十分低い温度をリチウムイオン電池閾値温度Ｔ３とする（図２のＳ２０参照）。
【００３８】
Ｓ９０においては、走行中に暖機運転を行った場合に発生する最大５ＫＷの電力差をリチウムイオン電池４００が補うことができ、かつリチウムが析出する可能性が十分低い。そのため、制御部７００により燃料電池１００及びリチウムイオン電池４００による燃料電池車両１の走行が可能と判断される。走行は、駆動モータ６００により行われる。しかし、前述の通り、第一の温度センサＳＴ１が取得した温度が第二の燃料電池閾値温度Ｔ２以上となるまで暖機運転は継続するため、処理は再びＳ６０へ移行する（図２のＡ参照）。これにより、走行後においても、ユーザーの出力要求に応じた電力追従を行うことができる十分な温度まで燃料電池１００を暖機することができる。また、リチウムイオン電池においてリチウムが析出する事態を防止しつつ、走行可能な場合を増やすことができる。Ｓ９０における走行可能の走行とは、暖機運転が継続された状態での走行をいう。
【００３９】
Ｓ８０においては、リチウムイオン電池４００が走行中に暖機運転を行った場合に発生する最大５ＫＷの電力差を補うことができない。そのため制御部７００により燃料電池車両１の走行が不可と判断され、処理がＳ５０へ戻る。これにより、走行中に暖機運転を行った場合に発生する最大５ＫＷの電力差をリチウムイオン電池４００が補うことができない状態での走行を防止することができる。また、リチウムイオン電池においてリチウムが析出する可能性がある状況下における走行を防止することができる。
【００４０】
Ｓ８０の処理を経てＳ５０へ移行すると、制御部７００により再び待機状態の判断がなされ、Ｓ６０に移行する。Ｓ８０の処理を経た後に、第一の温度センサＳＴ１が取得した燃料電池１００の温度が第二の燃料電池閾値温度Ｔ２以上の場合を、「第六の場合」とする（図２のかっこ内参照）。
【００４１】
Ｓ１００においては、暖機運転が終了する。
【００４２】
図４に示すように、暖機運転が行われない場合、暖機運転が行われている場合に対して燃料電池１００が供給することができる電力とユーザーの出力要求との差が小さくなる。そのため、リチウムイオン電池４００の温度がリチウムイオン電池閾値温度Ｔ３よりも低い場合であっても、リチウムの析出のおそれが低減する。よって、第四の場合における、再度のＳ６０の処理時にリチウムイオン電池４００の温度がリチウムイオン電池閾値温度Ｔ３よりも低い場合であっても、走行が可能となる。
【００４３】
水素タンク２００と、水素ガス供給系Ｐ１０と、アノード排ガス系Ｐ２０と、コンプレッサー３００と、酸素ガス供給系Ｐ３０と、カソード排ガス系Ｐ４０を、反応ガス供給部とも呼ぶ。
【００４４】
Ｂ：第二実施形態
第二実施形態では、リチウムイオン電池４００は、温度調節装置４１０を有している点で第一実施形態と異なる（図１の破線枠内参照）。なお、以下において、第一実施形態と同様の構成については、同様の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００４５】
温度調節装置４１０は、発電することで発熱した燃料電池１００を熱源として、熱源により温められた空気をリチウムイオン電池４００の周囲に送風する。これにより、温度調節装置４１０はリチウムイオン電池４００を暖機することができる。温度調節装置４１０は、本実施形態においては、ファンである。
【００４６】
また、第二実施形態における、リチウムイオン電池４００の暖機運転の方法について説明する。図２のＳ７０において、第二の温度センサＳＴ２により取得されたリチウムイオン電池４００温度が、リチウムイオン電池閾値温度Ｔ３よりも低い場合、制御部７００により燃料電池１００の暖機運転が行われる。これにより、燃料電池１００における発熱量を増加させる。その熱源により温められた空気を温度調節装置４１０によりリチウムイオン電池４００に送風する（図１参照）。このようにして、温度調節装置４１０によってリチウムイオン電池４００の暖機運転が行われる。これにより、図２のＳ５０からＳ７０に移行した後、Ｓ９０に移行する可能性が、第一実施形態よりも大きい。
【００４７】
Ｃ：他の実施形態
Ｃ１）上記実施形態では、燃料電池システム１０を燃料電池車両１の車載発電システムに適用した場合について説明するが、本発明はこのような適用例に限らず、船舶、航空機、電車、歩行ロボット等のあらゆる移動体への適用も可能である。
【００４８】
Ｃ２）上記実施形態では、基準閾値温度Ｔ０は０度である。しかし、基準閾値温度Ｔ０はそれ以外の温度で定義されてもよい。例えば、基準閾値温度Ｔ０は１度や２度等であってもよい。基準閾値温度Ｔ０が、燃料電池の凍結の可能性を判定する温度であることが好ましい。
【００４９】
Ｃ３）上記実施形態では、Ｓ１０において燃料電池の温度が基準閾値温度Ｔ０以上であればＳ１１０へ移行する。しかし、Ｓ１０において燃料電池の温度が基準閾値温度Ｔ０よりも大きい場合、Ｓ１１０へ移行してもよい。第一の燃料電池閾値温度Ｔ１、第二の燃料電池閾値温度Ｔ２、リチウムイオン電池閾値温度Ｔ３においても同様であってもよい。
【００５０】
Ｃ４）上記実施形態では、Ｓ５０において、待機状態が設けられているが、Ｓ５０は省略されてもよい。
【００５１】
Ｃ５）上記実施形態では、Ｓ８０で燃料電池車両１の走行が不可と判断された場合、処理はＳ５０に戻る。しかし、処理はＳ６０へ戻ってもよい。リチウムイオン電池の温度が期待した温度よりも低い場合、走行が不可と判断されることが好ましい。
【００５２】
Ｃ６）上記実施形態では、燃料電池車両１の走行に必要な出力は４０ＫＷである。しかし、走行に必要な出力は４０ＫＷ以外の電力で定義されてもよい。例えば、４５ＫＷでもよい。
【００５３】
Ｃ７）上記実施形態では、第一の温度センサＳＴ１は燃料電池１００の内部温度に係る情報を取得する。しかし、第一の温度センサは、環境温度を検出する温度センサであってもよい。燃料電池の温度を期待通りに取得することが好ましい。
【００５４】
Ｃ８）上記実施形態では、制御部７００の判断により暖機運転が行われる。しかし、例えば急速暖機運転が行われてもよい。燃料電池とリチウムイオン電池の温度が期待通りに上昇することが好ましい。
【００５５】
Ｃ９）上記実施形態では、リチウムイオン電池閾値温度Ｔ３は、走行中に暖機運転を行った場合に発生する最大５ＫＷの電力差をリチウムイオン電池４００が補うことができ、かつリチウムが析出する可能性が十分低い温度である。しかし、リチウムイオン電池閾値温度Ｔ３はそれ以外の温度であってもよい。例えば、電力差を補うことはできないが、リチウムが析出する可能性が低い温度であってもよい。リチウムイオン電池４００からリチウムが析出することを防止できる温度であることが好ましい。
【符号の説明】
【００５６】
１…燃料電池車両、１０…燃料電池システム、１００…燃料電池、２００…水素タンク、３００…コンプレッサー、４００…リチウムイオン電池、４１０…温度調節装置、５００…起動スイッチ、６００…駆動モータ、７００…制御部、Ｐ１０…水素ガス供給系、Ｐ２０…アノード排ガス系、Ｐ３０…酸素ガス供給系、Ｐ４０…カソード排ガス系、ＳＴ１…第一の温度センサ、ＳＴ２…第二の温度センサ、ＬＣ…リチウムイオン電池の充電許容値、ＬＤ…リチウムイオン電池の放電許容値
【図１】
2020187883.tif 000003
【図２】
2020187883.tif 000004
【図３】
2020187883.tif 000005
【図４】
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【図５】
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