(57)【要約】【課題】消費電力を低減しつつ、確実に導電率を低下させることが可能となる燃料電池システムを提供する。【解決手段】燃料電池スタック１１と、高電圧バッテリー１２と、低電圧バッテリー１３と、高電圧バッテリー及び低電圧バッテリーに接続されて、出力電圧を調整して低電圧バッテリーの充放電を制御する電圧昇降圧器１４と、低電圧バッテリー及び電圧昇降圧器に接続されて、低電圧バッテリー及び／又は電圧昇降圧器から供給される電力で駆動されて、燃料電池スタックに冷却水を供給する冷却水ポンプ１６と、冷却水に含まれるイオンを除去するフィルター１７と、冷却水の導電率を検出する導電率検出部（Ｓ２０１）と、冷却水の導電率に応じて低電圧バッテリーの実電圧を変更する低電圧バッテリー電圧制御部（Ｓ１０１〜Ｓ１０４，Ｓ２０１〜Ｓ２０６）と、を含む。【選択図】図６
2014232609.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガス及び酸化剤ガスが供給されて発電するとともに冷却水が供給されて調温される燃料電池スタックと、
前記燃料電池スタックに接続される高電圧バッテリーと、
前記高電圧バッテリーよりも電圧が低い低電圧バッテリーと、
前記高電圧バッテリー及び前記低電圧バッテリーに接続されて、出力電圧を調整して低電圧バッテリーの充放電を制御する電圧昇降圧器と、
前記低電圧バッテリー及び前記電圧昇降圧器に接続されて、前記低電圧バッテリー及び／又は前記電圧昇降圧器から供給される電力で駆動されて、前記燃料電池スタックに冷却水を供給する冷却水ポンプと、
前記冷却水に含まれるイオンを除去するフィルターと、
前記冷却水の導電率を検出する導電率検出部と、
前記冷却水の導電率に応じて低電圧バッテリーの実電圧を変更する低電圧バッテリー電圧制御部と、
を含む燃料電池システム。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料電池システムにおいて、
前記低電圧バッテリー電圧制御部は、前記冷却水の導電率が基準値を超える場合に、低電圧バッテリーの実電圧を変更する、
燃料電池システム。
【請求項３】
燃料ガス及び酸化剤ガスが供給されて発電するとともに冷却水が供給されて調温される燃料電池スタックと、
前記燃料電池スタックに接続される高電圧バッテリーと、
前記高電圧バッテリーよりも電圧が低い低電圧バッテリーと、
前記高電圧バッテリー及び前記低電圧バッテリーに接続されて、出力電圧を調整して低電圧バッテリーの充放電を制御する電圧昇降圧器と、
前記低電圧バッテリー及び前記電圧昇降圧器に接続されて、前記低電圧バッテリー及び／又は前記電圧昇降圧器から供給される電力で駆動されて、前記燃料電池スタックに冷却水を供給する冷却水ポンプと、
前記冷却水に含まれるイオンを除去するフィルターと、
前記冷却水の導電率を検出する導電率検出部と、
前記低電圧バッテリーの実電圧を検出する電圧検出部と、
前記低電圧バッテリーの実電圧が目標電圧に一致するように、低電圧バッテリーの実電圧をフィードバックする低電圧バッテリー電圧制御部と、
を含み、
前記低電圧バッテリー電圧制御部は、前記冷却水の導電率に応じて低電圧バッテリーの目標電圧を変更する、
燃料電池システム。
【請求項４】
請求項３に記載の燃料電池システムにおいて、
前記低電圧バッテリー電圧制御部は、前記冷却水の導電率が基準値を超える場合に、低電圧バッテリーの目標電圧を変更する、
燃料電池システム。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の燃料電池システムにおいて、
高電圧遮断要求があっても、前記低電圧バッテリーの実電圧が目標電圧に未達であれば、高電圧を遮断しない、
燃料電池システム。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の燃料電池システムにおいて、
前記低電圧バッテリー電圧制御部は、前記冷却水の導電率が基準値を超えても、前記冷却水の導電率が基準値を下回るまでに要する時間、車両を停止しないことが判定されているときには、冷却水の導電率に応じた目標電圧設定を行わない、
燃料電池システム。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の燃料電池システムにおいて、
前記低電圧バッテリー電圧制御部は、前記冷却水の導電率が基準値を超えても、前記燃料電池スタックの最大発電電力と、前記高電圧バッテリーの放電可能電力との合計が、予想されるドライバー要求駆動力よりも小さいときには、冷却水の導電率に応じた目標電圧設定を行わない、
燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池スタックは、発電反応時に発熱するので、冷却水が循環供給される。この冷却水に、燃料電池スタックや冷却水配管から溶出したイオンが溶け込む可能性がある。冷却水にイオンが溶け込むほど、冷却水の導電率が高くなり、短絡が生じるおそれがある。そこで、冷却水配管にイオン除去フィルターを設けて冷却水を流すことで、冷却水の導電率が上がらないようにしている。しかしながら、車両を長期間停止して放置していると、冷却水が循環しないので、冷却水の導電率が上がってしまう。
【０００３】
そこで、特許文献１では、車両が長期間放置されているときにポンプ駆動条件が成立したら、燃料電池スタックに接続された高電圧バッテリーの電力をＤＣ／ＤＣコンバーターで下げて冷却水ポンプに供給して冷却水ポンプを駆動し、冷却水をイオン交換フィルターに循環させることで、冷却水の導電率を低減させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１２８８１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、高電圧バッテリーの電力を下げるときのＤＣ／ＤＣコンバーターの作動音がユーザーに違和感を与える可能性がある。また高電圧バッテリーの電力が不足した場合には、高電圧バッテリーを充電するために燃料電池スタックを起動するので、燃料を無駄に消費してしまう。
【０００６】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされた。本発明の目的は、上記課題を解決することができる燃料電池システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。
【０００８】
本発明による燃料電池システムのひとつの実施形態は、燃料ガス及び酸化剤ガスが供給されて発電するとともに冷却水が供給されて調温される燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックに接続される高電圧バッテリーと、前記高電圧バッテリーよりも電圧が低い低電圧バッテリーと、前記高電圧バッテリー及び前記低電圧バッテリーに接続されて、出力電圧を調整して低電圧バッテリーの充放電を制御する電圧昇降圧器と、前記低電圧バッテリー及び前記電圧昇降圧器に接続されて、前記低電圧バッテリー及び／又は前記電圧昇降圧器から供給される電力で駆動されて、前記燃料電池スタックに冷却水を供給する冷却水ポンプと、前記冷却水に含まれるイオンを除去するフィルターと、前記冷却水の導電率を検出する導電率検出部と、を含む。そして、前記冷却水の導電率に応じて低電圧バッテリーの実電圧を変更する低電圧バッテリー電圧制御部をさらに含む。
【発明の効果】
【０００９】
この形態によれば、長期放置等によって冷却水の導電率が高くなっているような状態での起動したものの、導電率が回復する前に停止させるようなシーンにおいても、電圧が高められている低電圧バッテリーから電力を供給して、冷却水ポンプを駆動でき、高電圧バッテリーから電力を供給する必要がない。そのため、ＤＣ／ＤＣコンバーターの作動音が発生せず、また燃料電池スタックの起動による燃料の無駄な消費を防止できる。
【００１０】
本発明の実施形態、本発明の利点は、添付された図面とともに以下に詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明による燃料電池システムの基本構成を示す図である。
【図２】図２は、燃料電池システムのコントローラーが実行する低電圧バッテリーの電圧制御(フィードバック制御)を説明する図である。
【図３】図３は、図２で用いられる目標電圧を変更する制御ルーチンを説明する図である。
【図４】図４は、導電率を現在値から規定値まで低減させるのに必要なポンプ仕事量を示すグラフである。
【図５】図５は、ポンプの仕事量のエネルギーを低電圧バッテリーに蓄えるために低電圧バッテリーの電圧を何ボルトにすべきかという関係を示すグラフである。
【図６】図６は、フローチャートを実行したときのタイムチャートである。
【図７】図７は、高電圧システム継続制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図８】図８は、図７のフローチャートを実行したときのタイムチャートである。
【図９】図９は、充電制限制御ルーチンを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１実施形態）
図１は、本発明による燃料電池システムの基本構成を示す図である。
【００１３】
燃料電池システム１は、燃料電池スタック１１と、高電圧バッテリー１２と、低電圧バッテリー１３と、電圧昇降圧器１４と、冷却水配管１５と、冷却水ポンプ１６と、イオン除去フィルター１７と、ラジエーター１８と、を含む。
【００１４】
燃料電池スタック１１は、電解質膜の両面にカソード電極触媒層及びアノード電極触媒層が形成された膜電極接合体(Membrane Electrode Assembly；ＭＥＡ)が数百枚積層されて構成される。酸化剤ガス(カソードガスＯ2)及び燃料ガス(アノードガスＨ2)が供給されると、各膜電極接合体(ＭＥＡ)は、アノード電極触媒層及びカソード電極触媒層において次式(1-1)(1-2)の反応が生じて発電する。
【００１５】
【化１】
2014232609.tif 000003
【００１６】
高電圧バッテリー１２は、燃料電池スタック１１が発電した高電圧(たとえば数百ボルト)の電力を蓄電する。高電圧バッテリー１２の電力は、高電圧回路(たとえば車両駆動モーター)に供給される。また高電圧バッテリー１２は、車両から回生した電力を蓄電する。
【００１７】
低電圧バッテリー１３は、高電圧バッテリー１２よりも電圧が低いバッテリーである。低電圧バッテリー１３は、たとえば１２Ｖバッテリーと称されるバッテリーである。ただし、実際は、車両の運転状態などに応じて１１Ｖ程度から１５Ｖ程度まで変動する。低電圧バッテリー１３の電力は、低電圧回路(たとえば冷却水ポンプ１６)に供給される。
【００１８】
電圧昇降圧器１４は、高電圧バッテリー１２及び低電圧バッテリー１３に接続される。電圧昇降圧器１４は、高電圧バッテリー１２の高電圧を低電圧に変換して出力する。電圧昇降圧器１４は、たとえばＤＣ／ＤＣコンバーターである。低電圧バッテリー１３を充電する必要があるときは、電圧昇降圧器１４は、低電圧バッテリー１３よりも高い電圧を出力する。これによって、電圧昇降圧器１４の出力は、低電圧バッテリー１３に供給されるとともに、低電圧回路(たとえば冷却水ポンプ１６)に供給される。低電圧バッテリー１３を放電する必要があるときは、電圧昇降圧器１４は、低電圧バッテリー１３よりも低い電圧を出力する。これによって、低電圧バッテリー１３の出力が、低電圧回路(たとえば冷却水ポンプ１６)に供給されて、低電圧バッテリー１３の放電が促進される。
【００１９】
冷却水配管１５は、燃料電池スタック１１を冷却する冷却水が流れる。
【００２０】
冷却水ポンプ１６は、冷却水配管１５に設けられる。冷却水ポンプ１６は、低電圧バッテリー１３及び電圧昇降圧器１４に電気的に接続される。冷却水ポンプ１６は、低電圧バッテリー１３や電圧昇降圧器１４から供給される低電圧の電力で駆動されて、燃料電池スタック１１に冷却水を循環供給する。
【００２１】
イオン除去フィルター１７は、冷却水配管１５に設けられる。イオン除去フィルター１７は、通過する冷却水からイオンを除去して冷却水の導電率を低減する。イオン除去フィルター１７は、燃料電池や冷却水配管から溶出したイオンを捕捉して冷却水の導電率を下げる。イオン除去フィルター１７は、たとえばイオン交換フィルターである。
【００２２】
ラジエーター１８は、冷却水の熱を放熱する。
【００２３】
ここで実施形態の理解を容易にするために、解決課題について説明する。
【００２４】
燃料電池スタックは、発電反応時に発熱する。これを冷却するために、冷却水が循環供給される。この冷却水に、燃料電池スタックや冷却水配管から溶出したイオンが溶け込む可能性がある。冷却水にイオンが溶け込むほど、冷却水の導電率が高くなり、短絡が生じるおそれがある。そこで、冷却水配管にイオン除去フィルターを設けて冷却水を流すことで、冷却水の導電率が上がらないようにしている。しかしながら、車両を長期間停止して放置していると、冷却水が循環しないので、冷却水の導電率が上がってしまう。そこで、特許文献１では、車両運転停止中にポンプ駆動条件が成立したら、燃料電池スタックに接続された高電圧バッテリーの電力をＤＣ／ＤＣコンバーターで下げて冷却水ポンプに供給して、冷却水ポンプを駆動する。高電圧バッテリーの充電量が減ってきたら、燃料電池スタックを起動する。この結果、冷却水がイオン交換フィルターを流れるので、冷却水の導電率が下げられる。
【００２５】
しかしながら、車両停止中にも燃料電池スタックを起動しては、燃料を無駄に消費してしまう。また高電圧バッテリーの電力を下げるときのＤＣ／ＤＣコンバーターの作動音がユーザーに違和感を与える可能性もある。
【００２６】
そこで、このような課題を解決すべく、発明者は、低電圧バッテリーによって冷却水ポンプを駆動することに想到した。
【００２７】
以下では、その具体的な内容について説明する。
【００２８】
図２は、燃料電池システムのコントローラーが実行する低電圧バッテリーの電圧制御(フィードバック制御)を説明する図である。
【００２９】
ステップＳ１０１においてコントローラーは、低電圧バッテリー１３の電圧を検出する。
【００３０】
ステップＳ１０２においてコントローラーは、検出された低電圧バッテリー１３の電圧が目標電圧(具体的な値は、車両の使用などによって変わるが、一例を挙げれば１３．６Ｖ)を下回っているか否かを判定する。コントローラーは、判定結果が否であればステップＳ１０３へ処理を移行し、判定結果が肯であればステップＳ１０４へ処理を移行する。
【００３１】
ステップＳ１０３においてコントローラーは、電圧昇降圧器１４の出力電圧を上げて、低電圧バッテリー１３を充電する。これによって、低電圧バッテリー１３の電圧が上がる。
【００３２】
ステップＳ１０４においてコントローラーは、電圧昇降圧器１４の出力電圧を下げて、低電圧バッテリー１３の放電を促進する。これによって、低電圧バッテリー１３の電圧が下がる。
【００３３】
燃料電池システムは、起動中に、上述の低電圧バッテリーの電圧制御(フィードバック制御)を実行している。
【００３４】
図３は、図２で用いられる目標電圧を変更する制御ルーチンを説明する図である。
【００３５】
ステップＳ２０１においてコントローラーは、冷却水の導電率を検出する。導電率は、たとえば冷却水配管１５に導電率計を取り付けておき、これによって検出すればよい。または、車両の絶縁抵抗から導電率を推定することで代用してもよい。
【００３６】
ステップＳ２０２においてコントローラーは、検出された導電率が既定値を下回っているか否かを判定する。コントローラーは、判定結果が肯であれば処理を抜け、判定結果が否であればステップＳ２０３へ処理を移行する。
【００３７】
ステップＳ２０３においてコントローラーは、低電圧バッテリーのバックアップ充電制御が不要であるか否かを判定する。コントローラーは、判定結果が肯であれば処理を抜け、判定結果が否であればステップＳ２０４へ処理を移行する。なお、たとえば車両の零下起動時のように、ユーザーによる車両停止要求があっても所定時間は車両を停止させない(高電圧遮断しない)ことがある。このような場合に、その所定時間が、導電率を現在値から規定値まで低減するのに十分な時間であれば、低電圧バッテリーのバックアップ充電制御が不要である。
【００３８】
ステップＳ２０４においてコントローラーは、導電率を現在値から規定値まで低減させるのに必要なポンプ駆動電力を演算する。具体的には、予め実験等を通じて、導電率を現在値から規定値まで低減させるのに必要なポンプ仕事量が、図４のように求められている。なお導電率が規定値よりも小さければ、図４から明らかなように、ポンプの仕事量はゼロである。ポンプ駆動電力を演算するには、このグラフに、現在の導電率を適用して求めればよい。
【００３９】
ステップＳ２０５においてコントローラーは、ステップＳ２０４で演算した電力を上乗せして低電圧バッテリーに充電するために必要な目標電圧を演算する。具体的には、予め実験等を通じて、ポンプの仕事量のエネルギーを低電圧バッテリーに蓄えるために低電圧バッテリーの電圧を何ボルトにすべきかという関係を、図５のグラフのように求めておく。目標電圧を演算するには、このグラフに、ポンプ駆動電力を適用して求めればよい。なお、ここでは、バッテリー電圧を指標としているが、ポンプ駆動に必要なエネルギーを蓄えるための、バッテリーＳＯＣやバッテリー容量で代用してもよい。
【００４０】
ステップＳ２０６においてコントローラーは、ステップＳ２０５で演算した電圧を目標電圧として設定する。
【００４１】
図６は、このフローチャートを実行したときのタイムチャートである。
【００４２】
燃料電池システムは、時刻ｔ１１で起動するまでは停止している。システム停止中は、冷却水が循環しない。そのため、車両が長期間停止状態で放置されていると、冷却水の導電率が上がってしまう。
【００４３】
時刻ｔ１１でシステムが起動すると、図３のフローチャートが実行されて、導電率を現在値から規定値まで低減させるのに必要なポンプ駆動力を得るための低電圧バッテリーの目標電圧が設定される。そして図２のフローチャートが実行されて、低電圧バッテリーの実電圧(図６(Ｂ)の破線)が目標電圧(図６(Ｂ)の実線)に一致するようにフィードバック制御される。なおポンプが駆動されて冷却水が循環すると、導電率は徐々に下がる(図６(Ａ))。またそれとともに低電圧バッテリーの目標電圧も下がる。
【００４４】
時刻ｔ１２で低電圧バッテリーの実電圧(図６(Ｂ)の破線)が目標電圧(図６(Ｂ)の実線)に一致し、その後も図２のフィードバック制御が実行されるので、実電圧が目標電圧に一致している。
【００４５】
時刻ｔ１４で導電率が既定値まで低減するが、低減する前(たとえば時刻ｔ１３)に、ユーザーがキーオフするなどして、システム停止が指令されることがある。このような場合であっても、この実施形態によれば、低電圧バッテリーがバックアップ充電されて電圧が上げられているので、高電圧を遮断しても、低電圧バッテリーにバックアップされている電力を使ってポンプを駆動して、導電率を既定値まで下げることができる。
【００４６】
このように、この実施形態によれば、導電率を現在値から規定値まで低減するのに十分な時間、冷却水ポンプを駆動できるように、低電圧バッテリー電圧を上げて充電電力を増やしている。そのため、長期放置等によって冷却水の導電率が高くなり、その結果車両の絶縁抵抗が低下している状態での起動で、導電率が回復する前に停止させるようなシーンにおいても、高電圧遮断後も低電圧バッテリーの電力を使って冷却水ポンプを駆動することで、消費電力を低減しつつ、確実に導電率を低下させることが可能となるのである。
【００４７】
低電圧バッテリーの電圧は、冷却水の導電率に応じて変えている。導電率が下がれば、低電圧バッテリーの電圧（充電量）も下げている。したがって、バッテリーの無用な充放電を少なくしてバッテリーへの負担を軽減させることができる。
【００４８】
また導電率が既定値よりも小さければ低電圧バッテリーの電圧（充電量）を調整せず、大きいときに低電圧バッテリーの電圧（充電量）を調整するので、この点でもバッテリーの無用な充放電を少なくできる。
【００４９】
また車両の零下起動時のように、ユーザーによる車両停止要求があっても、所定時間は車両を停止させない(高電圧遮断しない)ことがある。このような場合に、その所定時間が、導電率を現在値から規定値まで低減するのに十分な時間であれば、低電圧バッテリーのバックアップ充電制御をしないので、バッテリーの無用な充放電を少なくしてバッテリーへの負担を軽減させ、消費電力を低減しつつ、確実に導電率を低下させることが可能になる。
【００５０】
（第２実施形態）
図７は、高電圧システム継続制御ルーチンを示すフローチャートである。
【００５１】
図６の時刻ｔ１２よりも手前でユーザーがキーオフするなどして、システム停止(高電圧遮断要求)が指令されることがある。そこで、このような場合には、高電圧を遮断することなく継続するようにした。具体的は内容を以下に説明する。
【００５２】
ステップＳ３０１においてコントローラーは、低電圧バッテリーのバックアップ充電制御が不要であるか否かを判定する。コントローラーは、判定結果が否であればステップＳ３０２へ処理を移行し、判定結果が肯であれば処理を抜ける。なお、このステップは、図３のステップＳ２０３と同様である。
【００５３】
ステップＳ３０２においてコントローラーは、高電圧遮断要求があるか否かを判定する。コントローラーは、判定結果が肯であればステップＳ３０３へ処理を移行し、判定結果が否であれば処理を抜ける。
【００５４】
ステップＳ３０３においてコントローラーは、低電圧バッテリーの実電圧が目標電圧に到達したか否かを判定する。コントローラーは、判定結果が肯であればステップＳ３０４へ処理を移行し、判定結果が否であれば処理を抜ける。
【００５５】
ステップＳ３０４においてコントローラーは、高電圧を遮断せず、高電圧システムを継続することを告知する。具体的には、たとえばインスツルメントパネルにあるランプを点灯するなどすればよい。
【００５６】
ステップＳ３０５においてコントローラーは、高電圧システムの継続を許可できるか否かを判定する。具体的には、ステップＳ３０４の告知に対してユーザーが許可するかしないかの指示に応じて判定する。コントローラーは、判定結果が肯であればステップＳ３０６へ処理を移行し、判定結果が否であれば処理を抜ける。
【００５７】
ステップＳ３０６においてコントローラーは、高電圧を遮断せず、高電圧システムを継続する。
【００５８】
ステップＳ３０７においてコントローラーは、低電圧バッテリーの実電圧が目標電圧に到達したか否かを判定する。コントローラーは、判定結果が否であればステップＳ３０６へ処理を移行し、判定結果が肯であれば処理を抜ける。
【００５９】
図８は、このフローチャートを実行したときのタイムチャートである。
【００６０】
燃料電池システムは、時刻ｔ１１で起動するまでは停止している。システム停止中は、冷却水が循環しない。そのため、車両が長期間停止状態で放置されていると、冷却水の導電率が上がってしまう。
【００６１】
時刻ｔ１１でシステムが起動すると、図３のフローチャートが実行されて、導電率を現在値から規定値まで低減させるのに必要なポンプ駆動力を得るための低電圧バッテリーの目標電圧が設定される。そして図２のフローチャートが実行されて、低電圧バッテリーの実電圧(図８(Ｂ)の破線)が目標電圧(図８(Ｂ)の実線)に一致するようにフィードバック制御される。なおポンプが駆動されて冷却水が循環すると、導電率は徐々に下がる(図８(Ａ))。またそれとともに低電圧バッテリーの目標電圧も下がる。
【００６２】
時刻ｔ１２で低電圧バッテリーの実電圧(図８(Ｂ)の破線)が目標電圧(図８(Ｂ)の実線)に一致するが、その前(たとえば時刻ｔ２１)に、ユーザーがキーオフするなどして、システム停止が指令されることがある。このような場合であっても、この実施形態によれば、高電圧を遮断せず、高電圧システムを継続することで、低電圧バッテリーがバックアップ充電が図られる。そして、時刻ｔ１２以降は、高電圧が遮断されて、低電圧バッテリーにバックアップされている電力を使ってポンプを駆動して、導電率を既定値まで下げることができる。このように、起動時間がごく短時間であっても、低電圧バッテリーのバックアップ充電を完了させて、冷却水ポンプの駆動を継続させることで、消費電力を低減しつつ、確実に導電率を低下させることが可能となる。このように、起動直後のように目標電圧と実電圧とに差分ΔＶが生じるような場合であって差分ΔＶが所定値よりも大
きいときには、車両を停止させないことで、短時間の起動でも低電圧バッテリーの電圧が目標値に達するまで起動状態を継続して、確実に導電率を低減させることができる。
【００６３】
（第３実施形態）
図９は、充電制限制御ルーチンを示すフローチャートである。
【００６４】
運転シーンによっては、ドライバーによる要求出力が、燃料電池スタック及び高電圧バッテリーから出力可能な出力を上回る可能性が考えられる。このような場合でも、バックアップ充電のために電力を低電圧バッテリーに供給しては、ますます、ドライバーによる要求出力を満たせる可能性が低くなってしまう。そこで、このような場合には、低電圧バッテリーのバックアップ充電を中止するようにした。具体的は内容を以下に説明する。
【００６５】
ステップＳ４０１においてコントローラーは、低電圧バッテリーのバックアップ充電制御が不要であるか否かを判定する。コントローラーは、判定結果が肯であれば処理を抜け、判定結果が否であればステップＳ４０２へ処理を移行する。なお、このステップは、図３のステップＳ２０３と同様である。
【００６６】
ステップＳ４０２においてコントローラーは、ドライバーによって要求されうる最大駆動力(最大出力)を算出する。算出方法の例としては、駆動モーターの最大出力を最大駆動電力とすることや、ナビゲーションシステムの勾配情報や高度情報から通常走行で必要となる駆動力を最大駆動電力とすることがある。
【００６７】
ステップＳ４０３においてコントローラーは、燃料電池スタックが発電可能な最大電力を算出する。
【００６８】
ステップＳ４０４においてコントローラーは、高電圧バッテリーが放電可能な最大電力を算出する。一般的には、バッテリーコントローラーの演算した値を用いればよい。
【００６９】
ステップＳ４０５においてコントローラーは、余裕電力を算出する。ここでは、駆動モーター以外の補機類や低電圧バッテリーに充電するために必要な電力を余裕電力として演算する。
【００７０】
ステップＳ４０６においてコントローラーは、要求駆動力に対して必要な電力が共有できるか否かを判定する。具体的には、燃料電池スタックが発電可能な最大電力と高電圧バッテリーが放電可能な最大電力との和から、余裕電力を差し引いた電力が最大駆動力よりも大きい値であることを判定する。コントローラーは、判定結果が肯であればステップＳ４０７へ処理を移行し、判定結果が否であればステップＳ４０８へ処理を移行する。
【００７１】
ステップＳ４０７においてコントローラーは、低電圧バッテリーのバックアップ充電を実行する。
【００７２】
ステップＳ４０８においてコントローラーは、低電圧バッテリーのバックアップ充電を中止する。
【００７３】
このようにすれば、低電圧バッテリーを充電するために、燃料電池スタック及び高電圧バッテリーから出力する電力が、無用に絞られてしまうことを防止でき、運転性能に悪影響を及ぼすことなく、消費電力を低減しつつ、確実に導電率を低下させることが可能となる。
【００７４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【００７５】
たとえば、上記実施形態は、適宜組み合わせ可能である。
【符号の説明】
【００７６】
１  燃料電池システム
１１  燃料電池スタック
１２  高電圧バッテリー
１３  低電圧バッテリー
１４  電圧昇降圧器
１５  冷却水配管
１６  冷却水ポンプ
１７  イオン除去フィルター
１８  ラジエーター
ステップＳ２０１  導電率検出部
ステップＳ１０１〜Ｓ１０４，Ｓ２０１〜Ｓ２０６  低電圧バッテリー電圧制御部
【図１】
2014232609.tif 000004
【図２】
2014232609.tif 000005
【図３】
2014232609.tif 000006
【図４】
2014232609.tif 000007
【図５】
2014232609.tif 000008
【図６】
2014232609.tif 000009
【図７】
2014232609.tif 000010
【図８】
2014232609.tif 000011
【図９】
2014232609.tif 000012