(57)【要約】【課題】フィードフォワード操作量が外乱として作用することなく過渡応答特性を向上させる。【解決手段】起動時は、ＥＣＵ２８は、目標電力Ｗ１を用いてパワーマネージャー２７の指令値を演算し、仮想目標電力Ｗｖを用いて水素供給弁６のフィードフォワード操作量を演算する。一方、通常発電時は、ＥＣＵ２８は、出力要求に対応する目標電力Ｗ２を用いてパワーマネージャー２７の指令値を演算し、目標電力Ｗ２を用いてフィードフォワード操作量を演算する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガス及び酸化剤ガスの供給を受けて発電する燃料電池を備える燃料電池システムであって、
前記燃料電池に供給するガスの状態を調整するガス調整手段と、
前記燃料電池から電気的エネルギーを取り出す電気的エネルギー取出手段と、
前記燃料電池の動作状態に基づいて前記電気的エネルギーに関連する第１電気的エネルギー関連量を生成する第１電気的エネルギー関連量生成手段と、
前記燃料電池の動作状態に基づいて前記第１電気的エネルギー関連量とは異なる第２電気的エネルギー関連量を生成する第２電気的エネルギー関連量生成手段と、
前記ガス調整手段の動作を制御するガス制御用電気的エネルギー関連量と前記電気的エネルギー取出手段の動作を制御するエネルギー取出用電気的エネルギー関連量を演算し、演算されたガス制御用電気的エネルギー関連量及びエネルギー取出用電気的エネルギー関連量で動作するようにガス調整手段及び電気的エネルギー取出手段を制御する発電状態切替手段とを備え、
前記発電状態切替手段は、前記燃料電池が第１の動作状態である場合、前記第１電気的エネルギー関連量を用いて前記ガス制御用電気的エネルギー関連量と前記エネルギー取出用電気的エネルギー関連量を演算し、燃料電池が第２の動作状態である場合、前記ガス制御用電気的エネルギー関連量及び前記エネルギー取出用電気的エネルギー関連量をそれぞれ前記第１電気的エネルギー関連量及び前記第２電気的エネルギー関連量を用いて演算すること
を特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料電池システムであって、
前記発電状態切替手段は、ガス制御用電気的エネルギー関連量に基づいて前記ガス調整手段のフィードフォワード操作量を生成し、前記第２の動作状態の場合、前記第１電気的エネルギー関連量と前記第２電気的エネルギー関連量の乖離度合に基づいて乖離補償信号を生成し、前記フィードフォワード操作量を乖離補償信号に基づいて補正することを特徴とする燃料電池システム。
【請求項３】
請求項２に記載の燃料電池システムであって、
前記燃料電池に供給されるガスの状態を検出するガス状態検出手段を備え、
前記発電状態切替手段は、ガス制御用電気的エネルギー関連量と前記ガス状態検出手段の検出値との偏差に基づいて前記ガス調整手段のフィードバック操作量を生成し、生成したフィードバック操作量を前記乖離補償信号に基づいて補正することを特徴と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であって、
前記発電状態切替手段は、前記乖離補償信号に基づいて前記ガス調整手段をフィードバック制御する際のゲインを変化させることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項５】
請求項２乃至請求項４のうち、いずれか１項に記載の燃料電池システムであって、
前記燃料電池の動作状態に応じて変化する電気的エネルギー関連量を検出する電気的エネルギー関連量検出手段を備え、
前記発電状態切替手段は、前記電気的エネルギー関連量検出手段により検出された電気的エネルギー関連量と前記ガス制御用電気的エネルギー関連量の乖離度合に基づいて乖離補償信号を生成し、当該乖離補償信号に基づいて前記フィードフォワード操作量又は前記フィードバック操作量を補正することを特徴とする燃料電池システム。
【請求項６】
請求項２乃至請求項５のうち、いずれか１項に記載の燃料電池システムであって、
前記発電状態切替手段は、前記燃料電池に供給するガスの状態が所定圧力又は所定流量である時のガス制御用電気的エネルギー関連量がエネルギー取出用電気的エネルギー関連量より大きい場合、フィードフォワード操作量又はフィードバック操作量を小さくすることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項７】
請求項２乃至請求項６のうち、いずれか１項に記載の燃料電池システムであって、
前記発電状態切替手段は、前記燃料電池に供給するガスの状態が所定圧力又は所定流量である時のガス制御用電気的エネルギー関連量がエネルギー取出用電気的エネルギー関連量より小さい場合、フィードフォワード操作量又はフィードバック操作量を大きくすることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のうち、いずれか１項に記載の燃料電池システムであって、
前記第２の運転状態において、前記発電状態切替手段は、前記ガス制御用電気的エネルギー関連量に基づいて前記ガス調整手段のフィードフォワード操作量を算出することを特徴とする燃料電池システム。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のうち、いずれか１項に記載の燃料電池システムであって、
前記ガス制御用電気的エネルギー関連量は、前記電気的エネルギー取出手段に対する指令値又は実電流であることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項８のうち、いずれか１項に記載の燃料電池システムであって、
前記ガス制御用電気的エネルギー関連量は、前記電気的エネルギー取出手段に対する指令値又は実電力であることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項８のうち、いずれか１項に記載の燃料電池システムであって、
前記ガス制御用電気的エネルギー関連量は、前記ガス調整手段が参照する目標ガス圧力又は目標ガス流量であることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項１１のうち、いずれか１項に記載の燃料電池システムであって、
前記第２の運転状態において、前記電気的エネルギー取出手段は、前記燃料電池から電気的エネルギーを取り出さないことを特徴とする燃料電池システム。
【請求項１３】
請求項１乃至請求項１２のうち、いずれか１項に記載の燃料電池システムであって、
前記第２の動作状態には、起動状態、停止状態、低温状態、低温時からの起動状態、水詰まり状態のうちの少なくとも一つの動作状態が含まれることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項１４】
請求項２乃至請求項１３のうち、いずれか１項に記載の燃料電池システムであって、
前記発電状態切替手段は、前記第１及び第２電気的エネルギー関連量の差に基づいて前記乖離補償信号を生成することを特徴とする燃料電池システム。
【請求項１５】
請求項２乃至請求項１３のうち、いずれか１項に記載の燃料電池システムであって、
前記発電状態切替手段は、前記第１及び第２電気的エネルギー関連量の比に基づいて前記乖離補償信号を生成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】
本発明は、燃料電池システムに関し、フィードフォワード操作量が外乱として作用することなく過渡応答特性を向上させるための技術に係わる。
【背景技術】
【０００２】
従来より、燃料極及び酸化剤極にそれぞれ燃料ガス及び酸化剤ガスの供給を受けて発電する燃料電池システムが知られている。ところで、このような燃料電池システムの中には、燃料電池に対する負荷に基づいて燃料電池に供給するガスの目標流量及び目標圧力を制御するものがある（例えば、特許文献１，２を参照）。そして、このような燃料電池システムによれば、燃料電池は負荷に追従して効率的に発電することができる。
【特許文献１】特開平１−１４４５６９号公報
【特許文献２】特開平９−１４７８９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来までの燃料電池システムは、負荷に応じて燃料電池に供給するガスの目標流量及び目標圧力を制御する構成となっているために、負荷を変化させずに流量や圧力を変化させる場合には十分な制御性能が得られない。また、この際、目標流量や目標圧力を別途設定したとしても、負荷に応じたフィードフォワード操作量を用いている場合には、負荷が変化せずにガス流量やガス圧力が変化するために、フィードフォワード操作量が外乱として作用する。さらに、目標流量や目標圧力を意図的に本来の値よりも大きく設定することにより過渡応答特性を向上させようとしても、負荷が変化しない場合、上記のような問題が発生する。
【０００４】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、フィードフォワード操作量が外乱として作用することなく過渡応答特性を向上させることが可能な燃料電池システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の課題を解決するために、本発明に係る燃料電池システムは、燃料電池が第１の動作状態である場合、第１電気的エネルギー関連量を用いてガス制御用電気的エネルギー関連量とエネルギー取出用電気的エネルギー関連量を演算し、燃料電池が第２の動作状態である場合、ガス制御用電気的エネルギー関連量及びエネルギー取出用電気的エネルギー関連量をそれぞれ第１電気的エネルギー関連量及び第２電気的エネルギー関連量を用いて演算する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係る燃料電池システムによれば、目標圧力及び目標流量に応じてフィードフォワード操作量を適切に制御することができるので、フィードフォワード操作量が外乱として作用することなく過渡応答特性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態となる燃料電池システムの構成と動作について説明する。
【０００８】
〔燃料電池システムの構成〕
本発明の一実施形態となる燃料電池システム１は、図１に示すように、燃料極及び酸化剤極にそれぞれ燃料ガス及び酸化剤ガスとしての水素及び空気の供給を受けて発電する燃料電池２を備える。なお、燃料極及び酸化剤極における電気化学反応及び燃料電池全体としての電気化学反応は以下に示す式（１）〜（３）による。
【０００９】
〔燃料極〕  Ｈ2 →  ２Ｈ+  ＋２ｅ-               …（１）
〔酸化剤極〕  1/2 Ｏ2 ＋２Ｈ+ ＋２ｅ-  → Ｈ2Ｏ     …（２）
〔全体〕      Ｈ2 ＋1/2 Ｏ2     → Ｈ2Ｏ           …（３）
〔水素系の構成〕
上記燃料電池システム１は、水素タンク３及び減圧弁４を備え、元弁５を介して水素タンク３から排出された水素の圧力を減圧弁４によって所定圧力まで機械的に減圧した後、水素供給弁６により燃料電池２の運転状態に応じた圧力まで減圧して、燃料電池２の燃料極に水素を供給する。なお、燃料極に供給される水素の圧力は、圧力センサ２１により検出された水素圧力をフィードバックして水素供給弁６を駆動することによって制御される。水素の圧力を所望の目標圧力に制御することにより、燃料電池２が消費した分だけの水素が自動的に補われることになる。
【００１０】
燃料極で未使用の水素は、水素循環流路７及び水素循環装置８を介して燃料極の上流側へ循環される。この水素循環流路７及び水素循環装置８を設けることにより、燃料極で未使用の水素を再利用することが可能となり、燃料電池システム１の燃費性能を向上させることができる。なお、水素循環流路７及び水素循環装置８を介して燃料極に戻る水素の循環流路には、酸化剤極からリークした空気中の窒素やアルゴン等の不純物ガス、或いは、過剰な水分が液化した液水が蓄積することがある。そして、これらの不純物ガスは、水素の分圧を低下させて発電効率を低下させたり、循環ガスの平均分子量を上昇させ水素の循環を困難にする。また液水は水素の循環を妨げる。
【００１１】
このため、燃料極の出口側には、水素排出路９と、これを開閉するパージ弁１０が設けられている。そして、不純物ガスや液水が蓄積した際には、パージ弁１０を短時間開き、酸化剤極から排出される空気を利用して排水素処理装置１１で不純物ガスや液水を希釈又は燃焼した後に系外へ排出するパージを行う。これにより、燃料極を含む水素循環流路７内の水素分圧や循環性能を回復させることができる。
【００１２】
〔空気系の構成〕
上記燃料電池システム１は、空気を圧縮して吐出するコンプレッサ１２を備え、コンプレッサ１２から吐出された空気は、加湿装置１３で加湿された後に燃料電池２の酸化剤極に供給される。酸化剤極で未使用の空気は、空気調圧弁１４により圧力調整された後、排水素処理装置１１に送られる。なお、酸化剤極に供給される空気の圧力は、圧力センサ２２により検出された空気圧力をフィードバックして空気調圧弁１４を駆動することによって制御される。
【００１３】
〔冷却系の構成〕
上記燃料電池システム１は、冷却水を燃料電池２に圧送するポンプ１５と、冷却水を冷却するラジエタ１６を経由するラジエタ側流路１７とラジエタ１６を経由しないバイパス流路１８との間で燃料電池２から排出された冷却水の流路を切り替える三方弁１９とを備え、燃料電池２に冷却水を供給することにより燃料電池２を適切な運転温度に保持する。なお、ラジエタ１６は、ラジエタファン２０から供給される冷風との熱交換によって内部を流れる冷却水を冷却する。
【００１４】
〔制御系の構成〕
上記燃料電池システム１は、燃料極に供給される水素の圧力を検出する圧力センサ２１と、酸化剤極に供給される空気の圧力を検出する圧力センサ２２と、燃料電池２の入口側の冷却水温度を検出する温度センサ２３と、燃料電池２の出口側の冷却水温度を検出する温度センサ２４と、燃料電池２の出力電圧を検出する電圧センサ２５と、燃料電池２の出力電流を検出する電流センサ２６と、燃料電池２から電力を取り出してモータ等の負荷装置に供給するパワーマネージャー２７と、燃料電池システム１全体の動作を制御するＥＣＵ２８とを備える。
【００１５】
また、この実施形態では、ＥＣＵ２８は、ＣＰＵと、プログラムＲＯＭと、作業用ＲＡＭと、入出力インタフェースとを備えたマイクロプロセッサにより構成される。そして、ＥＣＵ２８は、ＣＰＵがプログラムＲＯＭ内に記憶された制御プログラムを実行することにより、図２に示す、本発明に係る第１電気的エネルギー関連量生成手段３１，第２電気的エネルギー関連量生成手段３２，及び発電状態切替手段３３として機能し、詳しくは後述するが、電気エネルギー取出手段３４としてのパワーマネージャー２７とガス制御手段３５としての水素供給弁６及び空気調圧弁１４とを制御する。
【００１６】
そして、このような構成を有する燃料電池システム１では、ＥＣＵ２８が以下に示すガス制御処理を実行することにより、フィードフォワード操作量が外乱として作用することなく起動時の過渡応答特性を向上させる。以下、図３に示すフローチャートを参照して、このガス制御処理を実行する際のＥＣＵ２８の動作について説明する。なお、以下では、燃料電池２の水素極に供給される水素の圧力及び流量の制御を例として説明するが、同様の方法により、コンプレッサ１２や空気調圧弁１４の操作量を演算し、酸化剤極に供給される空気の圧力及び流量を制御できることは勿論である。
【００１７】
〔ガス制御処理〕
図３に示すフローチャートは、燃料電池システム１が起動されるのに応じて開始となり、このガス制御処理はステップＳ１の処理に進む。
【００１８】
ステップＳ１の処理では、ＥＣＵ２８が、燃料電池２の起動時における水素供給弁６の操作量とパワーマネージャ２７に対する指令値を演算する（起動時制御入力演算処理）。なお、この起動時制御入力演算処理の詳細については、図４に示すフローチャートと図５に示すブロック線図を参照して後述する。これにより、このステップＳ１の処理は完了し、この制御処理はステップＳ２の処理に進む。
【００１９】
ステップＳ２の処理では、ＥＣＵ２８が、燃料電池２の通常発電時における、水素供給弁６の操作量とパワーマネージャ２７に対する指令値を演算する（通常発電中制御入力演算処理）。なお、この通常発電中制御入力演算処理の詳細については図１２に示すフローチャートと図１３に示すブロック線図を参照して後述する。これにより、このステップＳ２の処理は完了し、一連のガス制御処理は完了する。
【００２０】
〔起動時制御入力演算処理〕
図４に示すフローチャートは、燃料電池システム１が起動されるのに応じて開始となり、起動時制御入力演算処理はステップＳ１１の処理に進む。
【００２１】
ステップＳ１１の処理では、ＥＣＵ２８が、第１電気的エネルギー関連量生成手段３１として機能することにより、起動時における燃料極の目標圧力Ｐ１を演算する。なお、この目標圧力は、例えば、起動前に燃料極に存在する窒素の濃度を燃料電池２が発電を行える状態まで下げるために必要な圧力であり、実験等によって予め定められている値である。これにより、このステップＳ１１の処理は完了し、この演算処理はステップＳ１２の処理に進む。
【００２２】
ステップＳ１２の処理では、ＥＣＵ２８が、第２電気的エネルギー関連量生成手段３２として機能することにより、起動時にパワーマネージャー２７が燃料電池２から取り出す目標電力Ｗ１（第２の電気的エネルギー関連量）を演算する。そして、ＥＣＵ２８は、発電状態切替手段３３として機能することにより、演算された目標電力Ｗ１を指令値としてパワーマネージャー２７に出力する。なお、一般に、水素供給開始後に燃料電池から電力を取り出さないと、燃料電池の電圧が高くなり、燃料電池の劣化が促進される。従って、上記目標電力Ｗ１は、実験等によって予め定められた燃料電池の劣化を抑制できる値であるとする。また、燃料電池２から電力を取り出す必要がない場合には、ＥＣＵ２８は目標電力Ｗ１を０としてもよい。また、ＥＣＵ２８は、目標電流を指令値としてパワーマネージャー２７に出力してもよい。これにより、このステップＳ１２の処理は完了し、この演算処理はステップＳ１３の処理に進む。
【００２３】
ステップＳ１３の処理では、ＥＣＵ２８が、第１電気的エネルギー関連量生成手段３１として機能することにより、図６に示すような燃料極の圧力と燃料電池の発電電力の関係を示すマップ（図５に示すブロックＴ１）から、ステップＳ１１の処理により演算された目標圧力Ｐ１に対応する目標電力を仮想目標電力Ｗｖとして演算する。これにより、このステップＳ１３の処理は完了し、この演算処理はステップＳ１４の処理に進む。
【００２４】
ステップＳ１４の処理では、ＥＣＵ２８が、発電状態切替手段３３として機能することにより、ステップＳ１３の処理により演算された仮想目標電力Ｗｖに基づいて水素供給弁６の操作量を制御する。具体的には、ＥＣＵ２８は、圧力センサ２１により検出された水素の圧力と目標圧力Ｐ１の差に従って水素供給弁６のフィードバック操作量を演算すると共に（図５に示すブロックＣ１）、図７に示すような目標電力とフィードフォワード操作量の関係を示すマップを参照して仮想目標電力Ｗｖからフィードフォワード操作量を演算する（図５に示すブロックＣ２）。そして、ＥＣＵ２８は、演算されたフィードバック操作量とフィードフォワード操作量を用いて水素供給弁６を制御する。これにより、このステップＳ１４の処理は完了し、一連の起動時制御入力演算処理は終了する。
【００２５】
なお、上記図７に示すマップが燃料電池が発電することによって消費される水素の物質量を考慮して作成されている場合には、目標電力Ｗ１と仮想目標電力Ｗｖが異なると、燃料電池が発電により実際には消費しない水素の物質量によって圧力制御性能が低下する。そこで、ＥＣＵ２８は、図８に示すような目標電力Ｗ１と仮想目標電力Ｗｖの差と補正入力の関係を示すマップを参照して補正入力（乖離補償信号）を演算し（図９，１０，１１に示すブロックＣ３）、この補正入力によって仮想目標電力Ｗｖ（図９）や目標圧力Ｐ１（図１０）を補正してもよい。このような処理によれば、仮想目標電力Ｗｖが目標電力Ｗ１がより大きい場合、水素供給弁６に対する操作量は小さくなり、目標値に対する行き過ぎ量が低減し、逆に仮想目標電力Ｗｖが目標電力Ｗ１より小さい場合には、水素供給弁６に対する操作量は大きくなり、操作量が適切に印可されるようになる。
【００２６】
また、この時、ＥＣＵ２８は、目標電力Ｗ１と仮想目標電力Ｗｖの比に従って補正入力を演算してもよい。このような処理によれば、乖離補償信号でガス状態を適切に制御することができる。また、ＥＣＵ２８は、図１１に示すように、目標電力Ｗ１と仮想目標電力Ｗｖの差に従ってフィードバック制御のゲインを変化させてもよい。また、ＥＣＵ２８は、電圧センサ２５と電流センサ２６により燃料電池２の出力電圧と出力電流を検出し、仮想目標電力Ｗｖを燃料電池２の出力電圧，出力電流，及び出力電力に置き換えるようにしてもよい。このような処理によれば、負荷装置に流す電流や電力に対して適切なガス制御を行い、効率的な発電を行うことができる。
【００２７】
〔通常発電中制御入力演算処理〕
図１２に示すフローチャートは、燃料電池システム１が通常発電状態になるのに応じて開始となり、通常発電中制御入力演算処理はステップＳ２１の処理に進む。
【００２８】
ステップＳ２１の処理では、ＥＣＵ２８が、燃料電池に対する出力要求を演算する。なお、燃料電池システムが車両の駆動源として適用されている場合には、ＥＣＵ２８は、車両のアクセル開度に従って出力要求を演算する。これにより、このステップＳ２１の処理は完了し、この演算処理はステップＳ２２の処理に進む。
【００２９】
ステップＳ２２の処理では、ＥＣＵ２８が、第１電気的エネルギー関連量生成手段３１として機能することにより、予め実験等により定められた燃料電池に対する出力要求と燃料電池の目標電力の関係を示すマップから、ステップＳ２１の処理により演算された出力要求に対応する目標電力Ｗ２を演算する（図１３に示すブロックＴ０）。そして、ＥＣＵ２８は、発電状態切替手段３３として機能することにより、演算された目標電力Ｗ２を指令値としてパワーマネージャー２７に出力する。なお、燃料電池システムが車両の駆動源として適用されている場合であって、バッテリ等の２次電池が車両に搭載されている場合には、ＥＣＵ２８は、２次電池の充電状態を考慮して目標電力Ｗ２を算出するとよい。これにより、このステップＳ２２の処理は完了し、この演算処理はステップＳ２３の処理に進む。
【００３０】
ステップＳ２３の処理では、ＥＣＵ２８が、第１電気的エネルギー関連量生成手段３１として機能することにより、図５に示すような燃料極の圧力と燃料電池の目標電力の関係を示すマップを参照して、パワーマネージャ２７が目標電力Ｗ２を取り出すことが可能な燃料極の目標圧力Ｐ２を演算する（図１３に示すブロックＴ１）。なお、この処理の際、ＥＣＵ２８は、燃料電池システム外部の大気圧や外気温度に従って目標圧力Ｐ２を補正してもよい。これにより、このステップＳ２３の処理は完了し、この演算処理はステップＳ２４の処理に進む。
【００３１】
ステップＳ２４の処理では、ＥＣＵ２８が、発電状態切替手段３３として機能することにより、水素供給弁６のフィードバック操作量及びフィードフォワード操作量をそれぞれ目標圧力Ｐ２及び目標電力Ｗ２に基づいて制御する。具体的には、ＥＣＵ２８は、圧力センサ２１により検出された水素の圧力と目標圧力Ｐ２の差に従って、水素供給弁６のフィードバック操作量を演算する。また、ＥＣＵ２８は、図６に示すような目標電力とフィードフォワード操作量の関係を示すマップを参照して、目標電力Ｗ２に対応するフィードフォワード操作量を演算する。そして、ＥＣＵ２８は、演算されたフィードバック操作量とフィードフォワード操作量を用いて水素供給弁６を制御する。これにより、このステップＳ２４の処理は完了し、一連の通常発電中制御入力演算処理は終了する。
【００３２】
以上の説明から明らかなように、本発明の一実施形態となる燃料電池システム１によれば、起動時は、ＥＣＵ２８は、目標電力Ｗ１を用いてパワーマネージャー２７の指令値を演算し、仮想目標電力Ｗｖを用いて水素供給弁６のフィードフォワード操作量を演算する。一方、通常発電時は、ＥＣＵ２８は、出力要求に対応する目標電力Ｗ２を用いてパワーマネージャー２７の指令値を演算し、目標電力Ｗ２を用いてフィードフォワード操作量を演算する。これにより、目標圧力及び目標流量に応じて水素供給弁６のフィードフォワード操作量を適切に制御することができるので、起動時の過渡応答特性を向上させることができる。
【００３３】
以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、この実施の形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。例えば、上記実施形態では、ＥＣＵ２８は、起動時において、水素供給弁６の操作量とパワーマネージャ２７に対する指令値をそれぞれ仮想目標電力Ｗｖ及び目標電力Ｗ１に基づいて演算したが、停止時，低温起動時，低温時，水詰まり時等、水素圧力と目標電力の関係が通常発電中とは異なる状況においてガスの圧力や流量を変化させる場合において、同様の演算処理を行ってもよい。また、水素循環装置８やパージ弁１０の操作量を上記演算処理により算出してもよい。このように、上記実施の形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態となる燃料電池システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る燃料電池システムの機能ブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態となるガス制御処理の流れを示すフローチャート図である。
【図４】本発明の一実施形態となる起動時制御入力演算処理の流れを示すフローチャート図である。
【図５】本発明の一実施形態となる起動時制御入力演算処理の流れを示すブロック線図である。
【図６】燃料極の圧力と燃料電池の発電電力の関係を示すマップの一例である。
【図７】目標電力とフィードフォワード操作量の関係を示すマップの一例である。
【図８】目標電力と仮想目標電力との差と補正入力の関係を示すマップの一例である。
【図９】本発明の一実施形態となる起動時制御入力演算処理の応用例の流れを示すブロック線図である。
【図１０】本発明の一実施形態となる起動時制御入力演算処理の応用例の流れを示すブロック線図である。
【図１１】本発明の一実施形態となる起動時制御入力演算処理の応用例の流れを示すブロック線図である。
【図１２】本発明の一実施形態となる通常発電中制御入力演算処理の流れを示すフローチャート図である。
【図１３】本発明の一実施形態となる通常発電中制御入力演算処理の流れを示すブロック線図である。
【符号の説明】
【００３５】
１：燃料電池システム
２：燃料電池
６：水素供給弁
２１，２２：圧力センサ
２３，２４：温度センサ
２５：電圧センサ
２６：電流センサ
２７：パワーマネージャー
２８：ＥＣＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006147490.tif 000008
【図７】
2006147490.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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