(57)【要約】【課題】  燃料電池の動作中に精度よく内部抵抗及び湿潤状態を推定でき、より効率のよい燃料電池の運転を可能にすることができる燃料電池の運転方法及び装置を提供すること。【解決手段】  燃料電池８の状態を測定し、燃料電池８の状態と燃料電池モデル２１２に基づき、燃料電池モデル２１２のパラメータR0〜R2,C1,C2を等価回路パラメータ推定部２１で逐次推定し、推定された電解質抵抗R0の値に基づき、燃料電池８の内部湿度を内部湿度推定部２３で推定した。【選択図】        図１
2010129355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池の運転方法であって、
前記燃料電池の内部抵抗成分に電解質抵抗のパラメータを有する等価回路を設定し、
前記燃料電池の状態を測定し、
前記燃料電池の状態と前記等価回路に基づき、前記等価回路のパラメータを逐次推定し、
推定された電解質抵抗の値に基づき、前記燃料電池の内部湿度を推定し、
推定した前記燃料電池の内部湿度に基づき、前記燃料電池の運転制御を行う、
ことを特徴とする燃料電池の運転方法。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料電池の運転方法において、
前記燃料電池の新品時の電解質抵抗の値と、電解質抵抗のパラメータと内部湿度の関係を測定し、
推定された電解質抵抗の値を新品時の値に補正し、
電解質抵抗のパラメータと内部湿度の関係から内部湿度を推定する、
ことを特徴とする燃料電池の運転方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の燃料電池の運転方法において、
前記等価回路のパラメータは、電極反応抵抗と拡散抵抗、及び電解質抵抗がそれぞれ別のパラメータとして設定されている、
ことを特徴とする燃料電池の運転方法。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の燃料電池の運転方法において、
前記燃料電池の運転制御は、推定した前記燃料電池の内部湿度に基づき、供給ガスの湿度を制御する、
ことを特徴とする燃料電池の運転方法。
【請求項５】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の燃料電池の運転方法において、
前記燃料電池の運転制御は、推定した前記燃料電池の内部湿度に基づき、燃料電池の放電電流を制御する、
ことを特徴とする燃料電池の運転方法。
【請求項６】
燃料電池の運転装置であって、
前記燃料電池の状態を測定する測定手段と、
前記燃料電池の内部抵抗成分に電解質抵抗のパラメータを有する等価回路を設定し、前記燃料電池の状態と前記等価回路に基づき、前記等価回路のパラメータを逐次推定する等価回路パラメータ推定手段と、
推定された電解質抵抗の値に基づき、前記燃料電池の内部湿度を推定する内部湿度推定手段と、
推定した前記燃料電池の内部湿度に基づき、前記燃料電池の運転制御を行う運転制御手段と、
を備える、
ことを特徴とする燃料電池の運転装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池の運転方法及び装置の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来では、燃料電池の動作時に電流と電圧を測定して予め作成した電流−電圧特性の傾きから内部抵抗を算出し、湿潤状態を判定して制御を行っている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、交流インピーダンス法により内部抵抗を算出しているものもある（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００２−１６４０６５号公報（第２−８頁、全図）
【特許文献２】特開２００８−０４１４３３号公報（第２−１１頁、全図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来にあって、燃料電池の動作時に電流−電圧特性の傾きから算出する内部抵抗は、誤差が大きいものであった。
また、交流インピーダンス法は、精度よく内部抵抗を測定できるが、燃料電池の動作時に行うことが困難であった。
【０００５】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、燃料電池の動作中に精度よく内部抵抗及び湿潤状態を推定でき、より効率のよい燃料電池の運転を可能にすることができる燃料電池の運転方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明では、燃料電池の運転方法であって、前記燃料電池の内部抵抗成分に電解質抵抗のパラメータを有する等価回路を設定し、前記燃料電池の状態を測定し、前記燃料電池の状態と前記等価回路に基づき、前記等価回路のパラメータを逐次推定し、推定された電解質抵抗の値に基づき、前記燃料電池の内部湿度を推定し、推定した前記燃料電池の内部湿度に基づき、前記燃料電池の運転制御を行う、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
よって、本発明にあっては、燃料電池の動作中に精度よく内部抵抗及び湿潤状態を推定でき、より効率のよい燃料電池の運転を可能にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の燃料電池の運転方法及び装置を実現する実施の形態を、請求項１〜６に係る発明に対応する実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００９】
まず、構成を説明する。
図１は実施例１の燃料電池の運転方法を用いた燃料電池装置の構成を示すブロック図である。
実施例１の燃料電池装置１は、コントローラ２、電圧センサ３、電流センサ４、温度センサ５、湿度センサ６、電流制御装置７、燃料電池８、供給ガス加湿装置９、負荷１０を備えた構成としている。
コントローラ２は、燃料電池の湿潤状態を算出し、出力する電流の制限や加湿の要求指令などを行う。
電圧センサ３は、燃料電池８から出力される燃料電池電圧を測定する。
電流センサ４は、燃料電池８から出力される燃料電池電流を測定する。
温度センサ５は、燃料電池８の燃料電池温度を測定する。
湿度センサ６は、燃料電池８への供給ガス及び排出ガスの湿度を測定する。
【００１０】
電流制御装置７は、燃料電池８から負荷１０への電流出力を制限する制御を行う。これは、コントローラ２からの放電電流指令値に基づいて行われる。
燃料電池８は、複数の燃料電池セル８１を備えている。燃料電池セル８１は、供給されるガス、例えば水素と酸素に対し、電極で分離した水素イオンが電解質膜を通過してもう一方の電極に達し、水を生成する。そして、この反応に対する電極間の電子の移動により起電する電池である。
供給ガス加湿装置９は、燃料電池８へ供給するガスに加湿を行う。なお、この加湿はコントローラ２からのガス加湿器制御信号に従って行う。
負荷１０は、モータやライトなどである。例えば、車両の駆動に用いる場合には、駆動モータとなる。
【００１１】
次に、コントローラ２に設けられる燃料電池の湿度制御、出力制御に関する制御ブロック構成を説明する。
図２はコントローラ２に設けられる燃料電池の湿度制御、出力制御に関する制御ブロック図である。
コントローラ２は、メモリ２０、等価回路パラメータ推定部２１、劣化率推定部２２、内部湿度推定部２３、湿度制御部２４、指令電流算出部２５を備えている。
メモリ２０は、データの記憶と記憶したデータの出力を行う。
等価回路パラメータ推定部２１は、電圧センサ３で測定された燃料電池電圧と、電流センサ４で測定された燃料電池電流から、等価回路のパラメータ、例えば、燃料電池８の各直流抵抗成分と、過渡状態を求めるためにコンデンサ成分を求めて、出力する。詳細は後述する。
【００１２】
劣化率推定部２２は、等価回路パラメータ推定部２１からの等価回路パラメータと、湿度センサ６で測定されたガス湿度から、燃料電池８の劣化率を推定し、出力する。
内部湿度推定部２３は、等価回路パラメータ推定部２１からの等価回路パラメータと、劣化率推定部２２からの劣化率と、温度センサ５で測定した燃料電池温度から、燃料電池８の内部湿度を推定し、出力する。
湿度制御部２４は、湿度センサ６で測定されたガス湿度と、温度センサ５で測定した燃料電池温度と、内部湿度推定部２３からの内部湿度から、湿度の制御指令を演算し、ガス加湿器制御信号を出力する。
指令電流算出部２５は、内部湿度推定部２３からの内部湿度から、燃料電池の出力電流値の制御指令を演算し、放電電流指令値を出力する。
【００１３】
次に等価回路パラメータ推定部２１の詳細について説明する。
図３は実施例１の等価回路パラメータ推定部の制御ブロック図である。
等価回路パラメータ推定部２１は、適応デジタルフィルタであり、燃料電池演算部２１１、燃料電池モデル２１２、適応機構２１３、減算器２１４を備えている。そして、内部のパラメータを自己修正するフィルタである。
燃料電池演算部２１１は、この制御系への入力となる測定される燃料電池電流（等価回路パラメータ推定部２１の内部ではi(k)とする）を入力とし、測定される燃料電池電圧（等価回路パラメータ推定部２１の内部ではV(k)とする）を出力するように、適応デジタルフィルタに設定される演算部分である。この燃料電池演算部２１１は実値を扱うものとして設定されたものである。
【００１４】
燃料電池モデル２１２は、燃料電池８のモデルとなる等価回路であり、適応機構２１３による修正出力で等価回路のパラメータを調整し、電圧モデル推定値V＾(k)を出力する。さらに、等価回路のパラメータを等価回路パラメータ推定部２１の出力として出力する。例えば抵抗値R0〜R2、コンデンサ容量C1,C2である。なお、抵抗値R1,R2は、説明上、抵抗を示す符号と、抵抗値を示す記号の両方で用いる。
適応機構２１３は、減算器２１４で演算される偏差に応じて、燃料電池モデル２１２の演算内容を修正する出力を行う。
減算器２１４は、燃料電池演算部２１１の出力、つまり測定される燃料電池電圧V(k)と、電圧モデル推定値V＾(k)の偏差を演算する。（V^は、Vの推定値を表し、実際はVの上に＾がある表記になる）
【００１５】
次に、燃料電池モデル２１２で設定している等価回路の構成例について説明する。
図４は実施例１の燃料電池モデルの等価回路構成を示す図である。
燃料電池モデル２１２の等価回路は、図４に示すように、開放電圧ＯＣＶ、抵抗R0,R1,R2、コンデンサ容量C1,C2を備えている。
そして、開放電圧ＯＣＶ、抵抗R0、抵抗R1とコンデンサ容量C1の並行接続部分、抵抗R2とコンデンサ容量C2の並行接続部分を直列接続した構成にする。  ここで、抵抗R0は、燃料電池８における電解質の抵抗として設けたものである。抵抗R1,C1は燃料電池８における電極反応抵抗として設けたものである。また、抵抗R2,C2は燃料電池８における拡散抵抗として設けたものである。
【００１６】
作用を説明する。
[燃料電池の湿度推定、出力制御処理]
図５に示すのは、実施例１の燃料電池の運転方法を用いた燃料電池の湿度推定、出力制御処理の流れを示すフローチャートで、コントローラ２で実行される。以下各ステップについて説明する。
【００１７】
ステップＳ１では、コントローラ２が、電圧センサ３、電流センサ４、温度センサ５、湿度センサ６により測定された燃料電池電圧、燃料電池電流、燃料電池温度、ガス湿度を入力する。
【００１８】
ステップＳ２では、等価回路パラメータ推定部２１が、抵抗値R0〜R2、コンデンサ容量C1,C2を適応デジタルフィルタによって推定する。
【００１９】
ステップＳ３では、劣化率推定部２２が、予め用意したガス平均湿度と内部抵抗R0の湿度補正係数の関係から、供給ガス湿度と排出ガス湿度を平均化して算出したガス平均湿度により、補正係数を算出する。そして、内部抵抗R0の補正を行う。
【００２０】
ステップＳ４では、劣化率推定部２２が、内部抵抗R0の補正値と前回の演算で算出したR0-aveとの平均化処理を行い、新たなR0-aveとして更新する処理を行う。この平均化処理では、加重平均を用いてもよい。
つまり、R0-aveは、演算回数が増すごとに母数を大きくするように演算される平均値となる。
【００２１】
ステップＳ５では、劣化率推定部２２が、R0-aveを算出しているサンプリング数が十分得られているかどうかを判断し、十分ならばステップＳ６へ移行し、不十分ならばステップＳ７へ進む。なお、この処理では、予め判断閾値を決めておき、サンプリング数と閾値との比較で判断すればよい。
【００２２】
ステップＳ６では、劣化率推定部２２が、R0-aveに基づいて劣化率を演算し、メモリ２０に記憶し、劣化率を最新の値で更新する。また、R0-aveもメモリ２０に記憶する。
【００２３】
ステップＳ７では、内部湿度推定部２３が、更新された劣化率に基づいて内部抵抗R0を補正し、新品同様の値を算出する。
【００２４】
ステップＳ８では、内部湿度推定部２３が、予め用意した内部抵抗と電池内部湿度の関係と、ステップＳ７で補正した内部抵抗R0から、燃料電池８の内部湿度を推定する。
【００２５】
ステップＳ９では、湿度制御部２４及び指令電流算出部２５が、湿度が予め設定した規定値範囲内かどうかを判断し、範囲内ならば処理をリターンする。範囲外ならばステップＳ１０へ移行する。
【００２６】
ステップＳ１０では、湿度制御部２４及び指令電流算出部２５が、推定された湿度をステップＳ９の判断で範囲にするように、供給するガスの湿度調整や放電電流の調整を行う。
【００２７】
[燃料電池を効率よく運転する作用]
図６は実施例１における燃料電池の電流と電圧の特性を示す図である。
燃料電池８において、内部の湿度が高い場合には、内部抵抗が高くなるため、端子電圧が低くなり性能が低下する。図６において、線１０１で示す端子電圧が高く得られる高湿度の状態は、低湿度になると、線１０２で示すように特性が変化し、端子電圧が低くなってしまう。言い換えるとロスが大きいと言える。
本実施例１では、燃料電池の内部抵抗から湿度を精度良く推定する。
なお、以下に説明する燃料電池の内部抵抗、湿度の推定に用いられる燃料電池電圧、燃料電池電流、燃料電池温度、ガス湿度は、ステップＳ１の処理として、コントローラ２がセンサ値を入力しておく。
【００２８】
（等価回路のパラメータ推定）
等価回路パラメータ推定部２１では、燃料電池モデル２１２で図４に示す等価回路を設けていることになるため、燃料電池８の時間応答を含め、より実際の状態に近いモデルで演算がされる。特に、燃料電池の内部湿度が変化した場合に影響が大きく現れるR0が抵抗R1,R2と別に設定されることが、湿度の推定精度を向上させる。
そして、等価回路パラメータ推定部２１では、実値のものとして設定される燃料電池演算部２１１の出力として測定される燃料電池電圧V(k)と、電圧モデル推定値V＾(k)の偏差が小さくなるように、適応機構２１３が燃料電池モデル２１２のパラメータを変更する。これは、演算中で逐次、変更されるため、逐次状態推定となり、燃料電池モデル２１２のパラメータは、その時点の実際の電池内部状態を非常によく捉えたものとなる。（V^は、Vの推定値を表し、実際はVの上に＾がある表記になる）
この燃料電池モデル２１２のパラメータが出力され、その後の演算を行うことにより、燃料電池８の内部湿度の推定精度がさらに向上する。なお、等価回路パラメータ推定部２１の処理はステップＳ２の処理として行われる。
【００２９】
（R0の湿度補正）
図７は実施例１における内部抵抗と湿度の関係を示すグラフ図である。図８は実施例１における内部抵抗とガス平均湿度の関係を示すグラフ図である。図９は実施例１におけるガス平均湿度と内部抵抗R0の湿度補正係数の関係を示すグラフ図である。
本実施例１では、燃料電池８の内部湿度を変更して、交流インピーダンス測定や図４の等価回路をモデルとして、システム同定を行い、等価回路の内部抵抗R0を求め、それぞれの湿度と内部抵抗R0の関係を予め図７のように作成する。
図７に線１０３で示すのは、燃料電池８の供給ガス湿度を測定した場合の曲線で、線１０４で示すのは、燃料電池から排出されるガス湿度を測定した場合の曲線を示す。
【００３０】
この場合、湿度に最も影響を受ける内部抵抗R0を内部抵抗R1,R2と分離して算出できるため、より正確な湿度との関係を決定することができ、これにより湿度推定精度を向上させる。
次に、図７の線１０３で示した供給ガス湿度の特性と、線１０４で示した排出ガス湿度の特性を平均化する処理を行い、図８の関係を予め算出する。そして、図８の内部抵抗とガス平均湿度の関係を用いて、以下の式から、図９の関係を予め決定しておく。
【００３１】
（数式１）
【００３２】
内部抵抗R0湿度補正係数＝(ある湿度で測定したR0)／(湿度80%でのR0)
【００３３】
そして、劣化率推定部２２では、ステップＳ３の処理で、測定した供給ガス湿度と排出ガス湿度の平均値から、図９の関係を用いて、ステップＳ２の処理で推定した内部抵抗R0を、この内部抵抗R0湿度補正係数で除して（割って）、湿度が８０％相当の内部抵抗R0に補正する。
【００３４】
（R0-aveの算出）
このようにして、湿度８０％相当の内部抵抗R0の推定値が求められたならば、
劣化率の推定に必要な内部抵抗R0の平均化値R0-aveを算出する。
この平均化値R0-aveの算出は、劣化率推定部２２のステップＳ４の処理で行われる。
運転が継続している期間で、補正された内部抵抗R0の値と前回の演算で平均化処理した平均化値R0-aveを平均化する処理を行い、結果を新たなR0-aveとして更新する。
【００３５】
（劣化率の推定）
そして、十分に内部抵抗R0が測定され、サンプル数が一定量確保された場合に（ステップＳ５→Ｓ６）、下記の計算を行って劣化率を算出する。
【００３６】
（数式２）
【００３７】
劣化率＝(R0-ave)/(新品時のR0)
【００３８】
この時の劣化率とR0-aveは、メモリ２０に記憶して、停止後の次回運転時に初期値として使用する。これにより、精度よく推定された状態を次の運転に生かす。
なお、この処理は、劣化率推定部２２のステップＳ６の処理で行われる。
【００３９】
（劣化率による内部抵抗R0の補正）
このようにして、劣化率が推定されたならば、内部抵抗R0が新品時の抵抗値となるよう補正を行う。この処理は、内部湿度推定部２３のステップＳ７の処理で行われる。
図１０は実施例１における新品時の内部抵抗R0と電池内部湿度の関係を示すグラフ図である。
逐次推定される内部抵抗R0を劣化率で除する（割る）ことで、内部抵抗R0を新品時の値に補正し、予め算出しておいた図１０に示す関係から燃料電池内部の湿度を推定する（ステップＳ８）。
また、図１０の内部抵抗R0と電池内部湿度の関係を設定する際に、電解質のみで湿度を変化した場合の抵抗値を測定すると、精度よく算出が行え、好ましい。
また、燃料電池８が複数の燃料電池セル８１を備える場合には、R0にセル数を乗じるようにしてもよい。
【００４０】
このようにして、精度よく、燃料電池内部の湿度が推定されたならば、その湿度の値に基づき、内部湿度推定部２３がステップＳ９、Ｓ１０の処理で、供給するガス湿度の加湿による調整を行う。また、指令電流算出部２５がステップＳ９、Ｓ１０の処理で、燃料電池８の出力電流の電流値の制限制御を行う。
これにより、効率的に燃料電池８が運転される。
図１１は実施例１における燃料電池の電流と電圧特性を示すグラフ図である。
言い換えて説明すると、実施例１では、このように、燃料電池８の内部の湿度が精度よく推定されるため、この湿度から燃料電池８が低湿度の場合（図１１の線１０６参照）は、供給ガスを加湿して湿度を高くし（図１１の線１０５参照）、効率の高い状態で運転が確実に行われる。
また、低湿度の場合は、電流を制限した運転を行うことで、燃料電池８の湿度低下によるロスを最小限に抑える（図１１の線１０７参照）。なお、このロスの分は熱として外部に放出されることになる。また、言い換えると湿度が回復するまでのロスを最小限に抑制する。
【００４１】
実施例１の作用を明確化するために、説明を加える。
図１２は燃料電池の等価回路例を示す説明図である。図１３は燃料電池の電流と電圧の特性例を示す説明図である。図１４は内部抵抗と湿度の関係の例を示す説明図である。
内部抵抗から湿度の推定を行うには、図１２に示すような等価回路を設定することが考えられる。そして、図１３に示すように決められた電流範囲で電流と電圧をいくつか測定し、傾きを求めて内部抵抗とし、図１４のような内部抵抗と湿度の関係を算出しておき、内部抵抗を測定して燃料電池内部の湿度を推定することが考えられる。
【００４２】
しかし、図１２に示す等価回路では、時間応答の遅れが考慮されないため、内部抵抗の誤差が大きくなる。そして、図１４の関係を算出する際に、放電電流や温度の影響により内部抵抗の誤差が大きくなり、推定する内部湿度の誤差も大きくなる。
実施例１では、内部抵抗を精度よく推定でき、湿度を精度良く推定できる点が有利である。
【００４３】
効果を説明する。実施例１の燃料電池の運転方法にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００４４】
(1)燃料電池８の運転方法であって、燃料電池８の内部抵抗成分に電解質抵抗のパラメータR0を有する燃料電池モデル２１２を設定し、燃料電池８の状態を測定し、燃料電池８の状態と燃料電池モデル２１２に基づき、燃料電池モデル２１２のパラメータR0〜R2,C1,C2を等価回路パラメータ推定部２１で逐次推定し、推定された電解質抵抗R0の値に基づき、燃料電池８の内部湿度を内部湿度推定部２３で推定し、推定した燃料電池８の内部湿度に基づき、湿度制御部２４及び指令電流算出部２５で、燃料電池８の運転制御を行うため、燃料電池８の動作中に精度よく内部抵抗R0及び湿潤状態を推定でき、より効率のよい燃料電池８の運転を可能にすることができる。
【００４５】
(2)上記(1)において、燃料電池８の新品時の電解質抵抗R0の値と、電解質抵抗のパラメータR0と内部湿度の関係を測定し、推定された電解質抵抗R0の値を新品時の値に補正し、電解質抵抗のパラメータR0と内部湿度の関係から内部湿度を推定するため、燃料電池８の新品時からの劣化率を考慮して湿度が精度よく推定できる。
【００４６】
(3)上記(1)又は(2)において、燃料電池モデル２１２のパラメータは、電極反応抵抗R1と拡散抵抗R2、及び電解質抵抗R0がそれぞれ別のパラメータとして設定されているため、湿度への影響が大きい電解質抵抗R0を、時間応答を考慮するR1,R2と別に独立して推定し、推定精度を向上することにより、湿度が精度よく推定できる。
【００４７】
(4)上記(1)〜(3)において、燃料電池８の運転制御は、推定した燃料電池８の内部湿度に基づき、供給ガスの湿度を制御するため、燃料電池内部の湿度を発電効率が高い状態に保って運転することができる。
【００４８】
(5)上記(1)〜(3)において、燃料電池８の運転制御は、推定した燃料電池８の内部湿度に基づき、燃料電池８の放電電流を制御するため、燃料電池８の発電効率が高い状態に保って運転することができる。
【００４９】
(6)燃料電池装置１であって、燃料電池の状態を測定する電圧センサ３、電流センサ４と、燃料電池８の内部抵抗成分に電解質抵抗のパラメータR0を有する燃料電池モデル２１２を設定し、燃料電池電圧、燃料電池電流の状態と燃料電池モデル２１２に基づき、等価回路のパラメータR0〜R2,C1,C2を逐次推定する等価回路パラメータ推定部２１と、推定された電解質抵抗R0の値に基づき、燃料電池の内部湿度を推定する内部湿度推定部２３と、推定した燃料電池８の内部湿度に基づき、燃料電池８の運転制御を行う湿度制御部２４、指令電流算出部２５を備えるため、燃料電池８の動作中に精度よく内部抵抗R0及び湿潤状態を推定でき、より効率のよい燃料電池８の運転を可能にすることができる。
【００５０】
以上、本発明の燃料電池の運転方法を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００５１】
例えば実施例１では、等価回路パラメータ推定部に適応デジタルフィルタを設けたが、カルマンフィルタであってもよい。カルマンフィルタを用いた場合にも設定した等価回路のパラメータが出力されるが、適応機構が調整するのは、カルマンゲインとなる。
また、例えば実施例１における制御ブロック構成は、回路（ハード）で構成されても、プログラム（ソフト）で構成されても、また、組み合わせたものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】実施例１の燃料電池の運転方法を用いた燃料電池装置の構成を示すブロック図である。
【図２】コントローラに設けられる燃料電池の湿度制御、出力制御に関する制御ブロック図である。
【図３】実施例１の等価回路パラメータ推定部の制御ブロック図である。
【図４】実施例１の燃料電池モデルの等価回路構成を示す図である。
【図５】実施例１の燃料電池の運転方法を用いた燃料電池の湿度推定、出力制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】実施例１における燃料電池の電流と電圧の特性を示す図である。
【図７】実施例１における内部抵抗と湿度の関係を示すグラフ図である。
【図８】実施例１における内部抵抗とガス平均湿度の関係を示すグラフ図である。
【図９】実施例１におけるガス平均湿度と内部抵抗R0の湿度補正係数の関係を示すグラフ図である。
【図１０】実施例１における新品時の内部抵抗R0と電池内部湿度の関係を示すグラフ図である。
【図１１】実施例１における燃料電池の電流と電圧特性を示すグラフ図である。
【図１２】燃料電池の等価回路例を示す説明図である。
【図１３】燃料電池の電流と電圧の特性例を示す説明図である。
【図１４】内部抵抗と湿度の関係の例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５３】
１    燃料電池装置
２    コントローラ
２０    メモリ
２１    等価回路パラメータ推定部
２１１    燃料電池演算部
２１２    燃料電池モデル
２１３    適応機構
２１４    減算器
２２    劣化率推定部
２３    内部湿度推定部
２４    湿度制御部
２５    指令電流算出部
３    電圧センサ
４    電流センサ
５    温度センサ
６    湿度センサ
７    電流制御装置
８    燃料電池
８１    燃料電池セル
９    供給ガス加湿装置
１０    負荷
【図１】
2010129355.tif 000003
【図２】
2010129355.tif 000004
【図３】
2010129355.tif 000005
【図４】
2010129355.tif 000006
【図５】
2010129355.tif 000007
【図６】
2010129355.tif 000008
【図７】
2010129355.tif 000009
【図８】
2010129355.tif 000010
【図９】
2010129355.tif 000011
【図１０】
2010129355.tif 000012
【図１１】
2010129355.tif 000013
【図１２】
2010129355.tif 000014
【図１３】
2010129355.tif 000015
【図１４】
2010129355.tif 000016