(57)【要約】    【課題】  安定して継続的に燃料電池の運転を継続させることができる、燃料電池状態モニタ装置及び方法を提供する。    【解決手段】  燃料電池（１）の状態を示す状態値を読み取る状態読取手段（Ｖ1〜ＶN、２１、２５）、読み取られた当該状態値に対する校正値を格納するメモリ（２４）、当該メモリ（２４）に格納された当該校正値を参照して当該状態値を補正する補正手段（２１）、当該メモリ（２４）から読み出された当該校正値が正常であるかを判定する判定手段（２１）を備える。補正手段（２１）は、当該校正値が異常であると判定された場合に、所定の基準値を用いて当該状態値を補正する。【選択図】      図３
2006236803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池の状態を示す状態値を読み取る状態読取手段と、
読み取られた当該状態値に対する校正値を格納するメモリと、
当該メモリに格納された当該校正値を参照して当該状態値を補正する補正手段と、
当該メモリから読み出された当該校正値が正常であるかを判定する判定手段と、を備え、
前記補正手段は、当該校正値が異常であると判定された場合に、所定の基準値を用いて当該状態値を補正する燃料電池状態モニタ装置。
【請求項２】
燃料電池の状態を示す状態値に対し、燃料電池の特性に基づき補正された校正値を格納するメモリと、
当該燃料電池から当該状態値を読み取り、当該メモリを参照して当該状態値に対応した校正値を読み出すことにより、当該状態値を補正する制御装置と、を備え、
当該制御装置は、読み出された当該校正値が正常であるかを判定し、当該校正値が異常であると判定された場合に、所定の基準値を用いて当該状態値を補正する燃料電池状態モニタ装置。
【請求項３】
前記所定の基準値は、前記状態値が取りうる最大ずれ量であり、当該状態値から当該最大ずれ量を減算した値を当該状態値の補正値として出力する、請求項１または２に記載の燃料電池状態モニタ装置。
【請求項４】
前記燃料電池は移動体に搭載されるものであり、
前記燃料電池の状態のモニタは、当該移動体の運転条件の変化に対応して実施される、請求項１または２に記載の燃料電池状態モニタ装置。
【請求項５】
前記校正値の判断は、読み出された前記状態値に対応する当該校正値と当該状態値に対応する校正値の検証値とを照合することにより実施される、請求項１または２に記載の燃料電池状態モニタ装置。
前記状態値は、である、請求項１または２に記載の燃料電池状態モニタ装置。
【請求項６】
燃料電池に含まれる複数のセルの電圧値を読み取る電圧読取手段と、
読み取られた当該電圧値に対する校正値を格納するメモリと、
当該メモリに格納された当該校正値を参照して当該電圧値を補正する補正手段と、
当該メモリから読み出された当該校正値が正常であるかを判定する判定手段と、を備え、
前記補正手段は、当該校正値が異常であると判定された場合に、所定の基準値を用いて当該状態値を補正する燃料電池状態モニタ装置。
【請求項７】
燃料電池の状態を示す状態値に対し、燃料電池の特性に基づき補正された校正値を格納するメモリを備える燃料電池システムの状態モニタ方法であって、
当該燃料電池から当該状態値を読み取るステップと、
読み出された当該校正値が正常であるかを判定するステップと、
当該校正値が正常であると判定された場合には、当該校正値を当該状態値の補正値として出力するステップと、
当該校正値が異常であると判定された場合に、所定の基準値を当該状態値から減算した値を当該状態値の補正値として出力するステップと、を備える燃料電池の状態モニタ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池システムに係り、特に燃料電池スタックのセル電圧補正方法の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車等に搭載される燃料電池システムでは、動力源である燃料電池スタックを構成している各セルが正しく発電していることを要する。従来、各セルが適正に発電していることを監視するためのモニタ装置が開発されていた。
【０００３】
例えば、特開２００３−２４３０１５号公報には、セルごとにローカルコントローラを装備し、各セルの状態信号を順次転送することにより、配線や回路構成の簡素化を図った電池状態モニタ装置が記載されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００３−２４３０１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のようなモニタ装置を用いた場合、セル毎の電圧にはバラツキを生ずるものであり、電圧を構成する補正が必要である。セル毎のバラツキはセル特有のものであるため、読み出された電圧に対し、個々のセルの特性に応じた校正値をメモリ等から読み取って補正する必要がある。
【０００５】
ところが、燃料電池システムは、高温、多湿、静電気や電磁波等に曝される環境であるため、メモリ装置からの読み取り時にビットエラー等が発生することで読み出された校正値が異常な値を示すことがある。セル電圧が異常である場合に燃料電池を制御し続けることが好ましくないため、燃料電池システムでは、セル電圧が異常な値を示している場合にシステムを停止する。
【０００６】
しかし、本来のセルに何らの異常も無いのに、たまたまビットエラーが発生しただけで運転不能な状態と判断されシステムが停止していたのでは、継続的な運転が行えなくなる。特に、電気自動車等の移動体に格納される燃料電池システムでは利用環境が過酷であるため、メモリからの読み出し値が異常値を示すことがある程度の確率でありうる考えられるが、ビットエラーが発生したからといって発電を頻繁に停止させることは好ましくない。
【０００７】
逆に、本来運転に適さない状態であってもビットエラーによって読み出された校正値が正常運転を行える値になっている場合にそのまま燃料電池を継続させることも適当ではない。
【０００８】
そこで本発明は、安定して継続的に燃料電池の運転を継続させることができる、燃料電池状態モニタ装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は、燃料電池の状態を示す状態値を読み取る状態読取手段と、読み取られた当該状態値に対する校正値を格納するメモリと、当該メモリに格納された当該校正値を参照して当該状態値を補正する補正手段と、当該メモリから読み出された当該校正値が正常であるかを判定する判定手段と、を備える。補正手段は、当該校正値が異常であると判定された場合に、所定の基準値を用いて当該状態値を補正する燃料電池状態モニタ装置である。
【００１０】
また、本発明は、燃料電池の状態を示す状態値に対し、燃料電池の特性に基づき補正された校正値を格納するメモリと、当該燃料電池から当該状態値を読み取り、当該メモリを参照して当該状態値に対応した校正値を読み出すことにより、当該状態値を補正する制御装置と、を備え、当該制御装置は、読み出された当該校正値が正常であるかを判定し、当該校正値が異常であると判定された場合に、所定の基準値を用いて当該状態値を補正する燃料電池状態モニタ装置でもある。
【００１１】
上記発明によれば、メモリから読み出された校正値が異常値であると判断された場合に、異常値を用いず、所定の基準値を用いて状態値が補正されるので、異常値がシステムに出力されて燃料電池の状態が異常であると判断され燃料電池システムが停止されるという事態を抑制することが可能である。
【００１２】
ここで、「所定の基準値」は、状態値が取りうる最大ずれ量であり、当該状態値から当該最大ずれ量を減算した値を当該状態値の補正値として出力することは好ましい。校正されていない状態値が正しい状態値からずれる最悪値が最大ずれ量である。この最大ずれ量を状態値から減算した値は、最悪条件時の状態値のずれを考慮したものとなっている。このため、このような値を補正値として利用する限り、本来運転可能な状態であるにも拘わらず校正値が異常であるが故に運転に適さないものとして、誤判定されシステムが停止することが抑制される。逆に、運転に適さない状態であるにもかかわらず異常のある校正値に基づき運転可能と誤判定されることもない。
【００１３】
ここで、燃料電池は移動体に搭載されるものであり、燃料電池の状態のモニタは、当該移動体の運転条件の変化に対応して実施される。上記構成によれば、運転条件が変化した場合、例えば起動時などに適切に燃料電池の状態のモニタが行える。
【００１４】
また、ここで校正値の判断は、読み出された状態値に対応する当該校正値と当該状態値に対応する校正値の検証値とを照合することにより実施されることは好ましい。メモリからのデータの読み取りにおいてある程度の確率でビットエラーが生じて異常値が読み取られるものであるため、校正値とこの校正値が正しいか否かを示す検証値とを照合することでビットエラーが生じていることを高い確率で判定できるからである。例えばこの検証値とは、校正値のビット反転値（ミラー値）である。
【００１５】
また本発明は、燃料電池に含まれる複数のセルの電圧値を読み取る電圧読取手段と、読み取られた当該電圧値に対する校正値を格納するメモリと、当該メモリに格納された当該校正値を参照して当該電圧値を補正する補正手段と、当該メモリから読み出された当該校正値が正常であるかを判定する判定手段と、を備える。そして、補正手段は、当該校正値が異常であると判定された場合に、所定の基準値を用いて当該状態値を補正する。上記構成によれば、燃料電池の状態としてセルの電圧値が参照され補正される。
【００１６】
また本発明は、燃料電池の状態モニタ方法にも関し、燃料電池の状態を示す状態値に対し、燃料電池の特性に基づき補正された校正値を格納するメモリを備える燃料電池システムの状態モニタ方法であって、当該燃料電池から当該状態値を読み取るステップと、読み出された当該校正値が正常であるかを判定するステップと、当該校正値が正常であると判定された場合には、当該校正値を当該状態値の補正値として出力するステップと、当該校正値が異常であると判定された場合に、所定の基準値を当該状態値から減算した値を当該状態値の補正値として出力するステップと、を備えるものでもある。
【発明の効果】
【００１７】
以上本発明によれば、メモリから読み出された校正値が異常値であると判断された場合に、異常値を用いず、所定の基準値を用いて状態値が補正されるので、異常値がシステムに出力されて、燃料電池の状態が正常であるのに異常であると判断され燃料電池システムが停止されたり、現実には異常があるのに正常であると判断されて好ましくない運転が継続されたりするという事態を抑制することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に本発明を実施するための好適な実施形態を、図面を参照しながら説明する。
本発明の実施形態は、移動体である電気自動車に搭載する燃料電池システムに本発明の状態モニタ方法を適用したものである。
図１に本燃料電池システム１のシステム全体図を示す。図１に示すように、本燃料電池システムは、燃料電池スタック１、燃料電池状態モニタ装置２、燃料電池制御部３、及びガス供給系４を備えて構成されている。
【００１９】
燃料電池スタック１は、一つひとつが所定起電力で発電するセルＣ1〜ＣN（Ｎは任意の自然数）が積層（スタック）されて構成されている。セルＣn（１≦ｎ≦Ｎ）の各々は、発電体であるＭＥＡ（Membrane Electrode Assembly）を、水素ガス、空気、冷却液の流路が設けられた一対のセパレータで挟み込んで構成されている。ＭＥＡは、高分子電解質膜等をアノード及びカソードの二つの電極で狭み込んだ構造体である。アノードにはアノード用触媒層が多孔質支持層上に設けられ、カソードにはカソード用触媒層が多孔質支持層上に設けられている。燃料電池は水の電気分解の逆反応を起こすものであるために、アノード側には燃料ガスである水素ガスが供給され、カソード側には酸化ガスである空気が供給される。アノード側では式（１）のような反応を、カソード側では式（２）のような反応を生じさせて電流を発生させる。
【００２０】
Ｈ2  →  ２Ｈ+＋２ｅ-  …（１）、
２Ｈ+＋２ｅ-＋（１／２）Ｏ2  →  Ｈ2Ｏ  …（２）。
運転時には、各セルＣnにおける上式に対応する電気化学反応によって、一定のセル電圧がアノード−カソード間に生ずる。各セルＣnにおいて発電される電圧Ｖn（１≦ｎ≦Ｎ）は、所定のセンサによって検出され、検出信号Ｓｖとして燃料電池状態モニタ装置２に供給されるようになっている。各セルＣnは、直列接続されているため、燃料電池スタック１の出力端子には所定の高圧電圧（例えば約５００Ｖ）が発生するようになっている。
【００２１】
ガス供給系４は、この燃料電池スタック１の各セルのアノード側に燃料ガスである水素ガスを供給し、上式（１）の反応を生じさせ、その排気ガスを燃料オフガスとして排出するように構成されている。また、燃料電池スタック１の各セルのカソード側に酸化ガスである空気を供給し、上式（２）の反応を生じさせ、その排気ガスを酸化オフガスとして排出するようになっている。
【００２２】
具体的に、ガス供給系４は、燃料ガスの供給側では、燃料ガス源である水素タンクや各種遮断弁、調整弁、気液分離器、水素ポンプ、パージ遮断弁等を備える。また、酸化ガスの供給側では、コンプレッサや加湿器等を備えている。燃料オフガスは、酸化オフガスによって酸化レベル以下に水素ガス濃度が下がるように希釈され、排出されるようになっている。
【００２３】
その他、当該燃料電池システムには、冷却液を循環させて燃料電池スタック１内を冷却する冷却系、燃料電池スタック１の発電電力を充電したり負荷に供給したりする電力系が備えられている。
【００２４】
燃料電池状態モニタ装置２は、コンピュータ装置としての構成を備え、内部バス２０、ＣＰＵ２１、ＲＡＭ２２、ＲＯＭ２３、ＥＥＰＲＯＭ２４、インターフェース（Ｉ／Ｆ）回路２５及び２６を備えている。ＣＰＵ２１は中央制御装置であり、ＲＯＭ２３に格納された制御プログラムを順次読み出して実行することにより、本装置を本発明に係る状態モニタ方法として機能させるものである。ＲＡＭ２２はＣＰＵ２１の処理実行時における記憶領域として利用され、ＲＯＭ２３は本発明に係る状態モニタ方法に関する制御プログラムの格納領域を提供している。インターフェース回路２５及び２６は、アウトプットとして機能する場合にはＣＰＵ２１から供給されたデータをラッチして電力増幅して外部にパラレル／シリアルで供給し、インプットとして機能する場合には外部から受信したデータをラッチし、適当なタイミングでそのデータを内部バス２０に出力するものである。ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）２４は、本発明に係る状態値に相当するセル電圧値に対し、分解能（精度）に対応させた校正値を格納するものである。このＥＥＰＲＯＭは、データを電気的に消去（書き換え）できるＲＯＭであって、電源を切ってもデータは消えない。データの消去には読み出し電圧より高い電圧が必要だが、ＥＥＰＲＯＭ内部で電源電圧を昇圧しているため、基板に実装したままデータを消去して書き換えることができる。
【００２５】
ここで「校正値」とは、あるセルで測定された電圧値に対し、そのセルの特性上のバラツキを考慮して校正された電圧値のことである。本来、燃料電池に含まれる各セルは総て同一の規格で製造されるものであり、同一のガスが供給されるのであれば、同一の起電力を生ずるはずである。しかし、実際のセルは、スタック中におけるセル位置や個体差により、同一のガス量が供給されていても起電力にバラツキが生ずる。またガスの偏在により、セルの規格が同一であっても起電力に変動が生ずる。このため、セル毎に特定される校正値を用いることによって、そのセルで測定されたセル電圧をＥＥＰＲＯＭ２４に入力して、校正値を読み出すよう構成することで検出電圧を補正し、より電圧精度を高めることができる。例えば、あるセルＣｘにおいて、実際の起電力より０．２Ｖ低いセル電圧が観測される傾向が把握されている場合に、そのセルＣｘについて検出されたセル電圧値が１．０Ｖであったときに、校正値として１．２Ｖを出力するようにＥＥＰＲＯＭ内にテーブルが作成されている。燃料電池スタックには数百チャンネルものセルが含まれているので、セル毎に所定の精度で入力値（セル電圧）と出力値（校正値）との対応をマッピングしておくのである。
【００２６】
図２にＥＥＰＲＯＭ２４のメモリマップを示す。図２は、６４ＫバイトＲＯＭに校正値を格納した例であり、校正値が００００番地から７ＦＦＦまでの下位３２Ｋバイトの校正値領域に、そのミラー値が８０００番地からＦＦＦＦまでの上位３２Ｋバイトのミラー値領域に格納されている。校正値領域及びミラー領域には、セル毎に校正値が分割されて格納されており、予想される検出電圧範囲、例えば検出電圧−０．５Ｖ〜＋２．０Ｖの範囲に亘って、所定の精度、例えば０．１Ｖ刻みで、校正されるべき電圧値（校正値）が格納されている。ここで、「ミラー値」とは、校正値のビット反転をした値である。当該ＥＥＰＲＯＭ２４には、校正値領域に格納された各校正値に対応させて、それらのミラー値がミラー値領域に格納されている。例えば、あるセルのある校正値に対応するミラー値が、その校正値の格納アドレスに８０００Ｈを加算したアドレスに格納されている。図２に示すメモリマップ上では、１０００番地に格納された校正値が１０１０１Ｂであった場合に、そのビット反転値であるミラー値０１０１０Ｂが、９０００番地に格納されている。このミラー値はミラーチェックのために設けられている。
【００２７】
ここで「ミラーチェック」とは、ＥＥＰＲＯＭから読み出した校正値が正しいかを判定する処理である。燃料電池システムは、高温、多湿、静電気や電磁波等に曝される環境であり、ＥＥＰＲＯＭ等のメモリ装置からデータを読み取る際にビットエラー等が発生することがありうる。このようなビットエラーによる異常な値に基づいて燃料電池システムを制御することはできないため、ミラーチェックを行う。ミラー値とは、校正値の冗長データとなっており、あるセル電圧値に対応して所定の校正値を取得する際、ＣＰＵ２１は、ＥＥＰＲＯＭ２４から校正値とそれに対応するミラー値とをそれぞれ読み出し、両者が正しくビット反転の関係になっているかを判定するために用いる。いずれかのアドレスから読み取られるデータにビットエラーが発生する可能性は、低いながらも一定の割合であり得るが、異なるアドレスに格納された校正値とそのミラー値との読み出し時に共に同様のビットエラーが発生する確率は極めて低く、実質起こりえないと判断してよい。このため校正値とそのミラー値とがビット反転の関係になっていなかった場合にのみ、ビットエラーが発生したものとして、その値の取り扱いを異ならせれば、メモリ読み出しエラーによる異常値を排除可能なのである。なお、ＥＥＰＲＯＭからのデータ読み取りの正確性を判定する技術には当該ミラーチェックのみならず多種多様なものがあり、その方法に特に限定はされない。
【００２８】
燃料電池制御部３は、上記燃料電池状態モニタ装置２とは独立して動作するコンピュータ装置であり、燃料電池状態モニタ装置２が本発明に係る状態モニタ方法に従って補正したセル電圧の補正値Ｄｃを入力して、その補正値Ｄｃに対応させてシステムに必要な各種制御を行うものである。例えば燃料電池制御部３は、ガス供給系４のコンプレッサやモータといった補機類４１の動作を制御したり、燃料ガス系や酸化ガス系のガス流通を制御する制御弁類４２の開閉を制御したりするものである。その制御方法は、公知の燃料電池システムの制御方法に基づく。例えば、セル電圧の補正値Ｄｃが示すセル電圧に対応した補機類４１や制御弁類４２を制御して、適切な燃料電池スタック１の運転を継続させるものである。
【００２９】
その他、制御系としては、図示しない電力制御部や走行制御部が存在する。電力制御部は、燃料電池スタック１による発電と回生電力の蓄電池への充電等を管理する。走行制御部は、燃料電池制御部３に制御により維持される発電電力を利用したモータ駆動が制御される。
【００３０】
次に、本発明の燃料電池の状態モニタ方法を説明する。
前述したように、本実施形態では、燃料電池スタック１の各セルにおいて測定される電圧値（セル電圧値）Ｓｖを正しい電圧値に補正するために、ＥＥＰＲＯＭ２４に格納されている校正値を用い、その校正値が正しく読み出されたかを調べるためのミラーチェックを実施する。本発明に係る燃料電池の状態モニタ方法では、このミラーチェックで、読み出された校正値が異常値であると判定された場合に、単にシステムを停止する代わりに、動作を継続させるための措置を実行するものである。すなわち、本発明では、燃料電池スタック１から状態値としてセル電圧値Ｖnを読み取り、これに対応するセル電圧値の構成値をＥＥＰＲＯＭ２４から読み出し、読み出された校正値が正常であるかをミラーチェックで判定し、この校正値が正常であると判定された場合には、校正値をセル電圧の補正値Ｄｃとして出力し、当該校正値が異常であると判定された場合に、所定の基準値をセル電圧値から減算した値をセル電圧の補正値Ｄｃとして出力する。
【００３１】
ここで「所定の基準値」とは、検出されたセル電圧値とその校正値との差分の最大値である。図４を参照してこの意味を以下説明する。
図４に、校正値に基づくセル電圧補正値と実際の電圧との誤差の温度特性を示す。セル電圧値を校正せずそのまま出力した場合（校正無しの場合）における電圧誤差と校正値を用いてセル電圧値を補正して出力した場合（校正有りの場合）における電圧誤差を共にプロットしてある。各セルについて検出電圧に対する校正値を測定する場合には常温環境下で測定される。図４に示すように、そのため常温環境下で校正値を適用した場合、検出誤差は最小となる。この検出誤差は温度が常温から離れるほど大きくなる。燃料電池システムの運転温度の最低値と最高値とを例えば−４０℃及び＋１００℃とした場合、この最低値と最高値との間で検出誤差が変動する。検出誤差が最も大きくなるのは、図４では、臨界運転温度の最低値や最高値で運転される時である。つまり、検出されるセル電圧に生じている誤差は、校正が無いとした場合のセル電圧の最大のずれ量と同じかそれ以下である。この最大のずれ量は、セル電圧のずれ量の最悪値である。言い換えれば、どんなに検出されたセル電圧値に誤差があったとしても、この最大ずれ量以下の誤差に収まるはずである。燃料電池システムの継続運転を妨げる要因は、個々のセルが、適切に、または、異常とまではいかない程度に発電をしているにも拘わらず（例えば＋０．２Ｖ）、検出誤差からセルに異常が発生した場合に生ずる電圧（例えば−０．２Ｖ）が校正値として読み出された場合に、燃料電池制御部等が「異常」と判断して発電を停止させてしまう場合である。そこで、本発明では、校正値に異常があると判断された場合に、通常の利用温度範囲で考えられる最悪値として最大ずれ量（例えば４０ｍＶ）を減算して出力するものである。このように処理すれば、校正値読み出し時に発生したビットエラー等により、実際の電圧値から大幅に低い校正値が得られた場合に、それを正しいものとして判定し、システムを停止させてしまうような事態が避けられる。
【００３２】
なお、最大ずれ量としては、正方向と負方向における同一温度における誤差絶対値に相違がある場合には絶対値の大きい方の値を採用する。また各セルに対して取得される最大ずれ量にバラツキがある場合には、それらのうちの最も大きい値を最大ずれ量として把握する。
【００３３】
次に、図３のフローチャートを参照して、具体的な本燃料電池システムの状態モニタ方法を説明する。図３のフローチャートは、システム始動時に最低限一回は実施される。システムの運転中は、運転条件が変わった場合や温度条件が大きく変わった場合等に実施してもよい。
【００３４】
最初に、燃料電池スタック１中の多数のセルから一つを特定するためのカウンタｎに１がセットされる（Ｓ１）。次いでｎ番目のセルＣnに設けられた電圧センサからのセル電圧値Ｖnが読み取られる（Ｓ２）。このセル電圧Ｖnは、セルＣnに設けられた電圧センサにより検出されたセル電圧の相対値である検出信号Ｓｖが必要に応じてＡ／Ｄ変換されてインターフェース回路２５経由で取り込まれるものである。次に、ＥＥＰＲＯＭ２４のセルＣnに対して測定されている領域において、セル電圧値Ｖnに対応するアドレスに格納されている校正値ＣＲnが読み取られる（Ｓ３）。すなわち、ＥＥＰＲＯＭ２４の校正値領域のそのセルＣnに対応する校正値を格納する領域には、セル電圧値Ｖnが規定の範囲（例えば−０．５Ｖ〜＋２．０）の場合の校正値が測定されて格納されている。そこで、検出されたセル電圧値Ｖnに対応するアドレスから、この電圧に対応した校正値ＣＲnが読み出される。同様にして、その校正値に対応してＥＥＰＲＯＭ２４のミラー値領域に格納されているミラー値／ＣＲnが読み取られる（Ｓ４）。
【００３５】
次いでミラーチェックが実施される（Ｓ５）。ミラーチェックは、校正値ＣＲnとミラー値／ＣＲnとが正しくビット反転の関係になっているかを判定するものである。ミラーチェックの方法に限定はないが、例えば校正値とミラー値とを加算して、全ビットが“１”になっているか等のチェックをビット論理チェックが行われる。校正値とミラー値との関係が正確なビット反転になっていない場合、校正値ＣＲnまたはそのミラー値／ＣＲnのいずれかにビットエラーが発生していると考えられるので、その場合には校正値ＣＲnが異常値であると判定できることになる。
【００３６】
この判定の結果、校正値ＣＲnが正常値、すなわちビットエラーが生じていないと判定された場合には（Ｓ６：ＹＥＳ）、この校正値ＣＲnが補正後のセル電圧値として燃料電池制御部に送信される（Ｓ７）。一方、校正値ＣＲnが異常値、すなわちビットエラーが発生したと判定された場合には（Ｓ６：ＮＯ）、予め把握してある上記最大ずれ量Δの絶対値を、補正前のセル電圧値Ｖnから減算したものが補正値とされ（Ｓ８）、これが燃料電池制御部に送信される（Ｓ９）。図４において説明したように、セル電圧誤差の最悪値の幅だけマージンを見込んでおくのである。以上で一つのセルについての電圧補正が終了する。
【００３７】
この電圧補正が終了したら、カウンタｎを一つ増加させる（Ｓ１０）。そのカウンタｎがセル数Ｎを超えない限り（Ｓ１１：ＮＯ）、次のセルＣn（前回のものから一つ上の番号のセル）について、セル電圧値Ｖの読み取りから補正までの処理が実施される（Ｓ２〜Ｓ１０）。カウンタｎの値がＮを超えた場合には（Ｓ１１：ＹＥＳ）、処理を終了させる。
【００３８】
以上、本実施形態によれば、ＥＥＰＲＯＭ２４から読み出された校正値が異常値であると判断された場合には、その異常値が使用されないので、異常値がシステムに出力されて燃料電池の状態が異常であると判断され燃料電池システムが停止されるという事態を抑制することが可能である。
【００３９】
また、本実施形態によれば、異常値が検出された場合に、セル電圧値が取りうる最大ずれ量Δが、セル電圧値から減算されるので、補正後の電圧値は、最悪条件時のセル電圧値のずれを考慮したものとなっている。このため、このような電圧値を利用する限り、本来運転可能な状態であるにも拘わらず校正値が異常であるが故に運転に適さないものとして、誤判定され、システムが停止することが抑制される。逆に、実際のセル電圧値が正常ではない電圧でしかなく、運転に適さない状態であるにもかかわらず、校正値にビットエラーが生じた結果、セルが正常に発電していると誤判定され、エネルギー欠乏や機器装置へのダメージ等の悪影響を与えることもない。
【００４０】
上記実施形態では、当該燃料電池システムが電気自動車に搭載され電気自動車の少なくとも起動時を含む運転条件の変化に対応して実施されるので、起動時などに適切に燃料電池の状態のモニタが行える。
【００４１】
また上記実施形態では、校正値の判断がミラーチェック、すなわち、読み出された状態値に対応する校正値とこの状態値に対応する校正値の検証値（ミラー値）とを照合することにより実施されるので、正確にビットエラーを検出し、異常値であることを確実に判定できる。
【００４２】
さらに上記実施形態によれば、いずれかのセルＣnで異常値が読み出されたとしても異常値が読み出されたセルについてだけ最大ずれ量（基準値）に基づく補正が実施され、異常値ではないセルの電圧値までもが最大ずれ量に基づき補正されてしまうことがない。このため、最小限の異常値対応を行うことで、燃料電池全体の発電状態を極力正確に把握さすることが可能であり、システムのパフォーマンスを最大限に引き出すことができる。
【００４３】
（その他の実施形態）
本発明は上記実施形態以外にも種々に変更して適用することが可能である。
例えば、上記実施形態では、電気自動車に当該燃料電池状態モニタ装置を適用したが、それに限定されず、他の移動体、例えば船舶、飛行体等に当該発明を適用して、可能な限りの運転継続という作用効果を奏することができる。
【００４４】
また本発明によれば、校正値が異常値と判定された場合に、セル電圧値（状態値）の最大ずれ量をセル電圧値（状態値）から減算したものを補正値としていたが、これに限定されることはなく、他の値を減算するようにしても類似の作用効果が得られる。
【００４５】
また上記実施形態では、状態値の校正値が異常である場合に適用したが、異常であると判定する対象は校正値に限定されることはない。ビットエラーがある程度予測され、ビットエラーにより生じた異常値がそのまま出力されるとシステムに悪影響が予想される場合に本発明を適用し、異常値に変えてマージンを考慮した補正値を出力するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の状態モニタ装置を含む燃料電池システムのブロック図
【図２】本実施形態におけるＥＥＰＲＯＭのメモリマップ例
【図３】本燃料電池状態モニタ方法の動作を説明するフローチャート
【図４】校正の有無におけるセル電圧検出誤差の温度特性図
【符号の説明】
【００４７】
１…燃料電池スタック、２…燃料電池状態モニタ装置、３…燃料電池制御部、４…ガス供給系、２０…内部バス、２１…ＣＰＵ、２２…ＲＡＭ、２３…ＲＡＭ、２４…ＥＥＰＲＯＭ（メモリ）、２５、２６…インターフェース回路、４１…補機類、４２…制御弁類、Ｃn…セル、ＣＲn…校正値、Ｓｖ…検出信号、Ｖn…セル電圧値
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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