(57)【要約】【課題】効率的に、暖機の実施及び電力利用を行うことができる燃料電池システムの暖機方法を提供する。【解決手段】実施の形態にかかる暖機方法は、通常運転よりも発電効率が低い低効率運転によって燃料電池を暖機する燃料電池システムの暖機方法であって、二次電池における充電可能な電力の値である充電可能電力値を取得し、前記二次電池に対し前記充電可能電力値の電力を充電及び放電した場合の損失の値である充放電損失値を算出し、前記通常運転時に前記充電可能電力値と同量の電力を前記燃料電池によって発電した場合の熱損失の値である熱損失値を算出し、前記充放電損失値よりも前記熱損失値の方が大きい場合、前記二次電池への充電を伴わずに前記低効率運転をする際の発電電力値に前記充電可能電力値を加算した電力値が発電電力値となるよう、前記二次電池への充電を伴う前記低効率運転を行う。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通常運転よりも発電効率が低い低効率運転によって燃料電池を暖機する燃料電池システムの暖機方法であって、
二次電池における充電可能な電力の値である充電可能電力値を取得し、
前記二次電池に対し前記充電可能電力値の電力を充電及び放電した場合の損失の値である充放電損失値を算出し、
前記通常運転時に前記充電可能電力値と同量の電力を前記燃料電池によって発電した場合の熱損失の値である熱損失値を算出し、
前記充放電損失値よりも前記熱損失値の方が大きい場合、前記二次電池への充電を伴わずに前記低効率運転をする際の発電電力値に前記充電可能電力値を加算した電力値が発電電力値となるよう、前記二次電池への充電を伴う前記低効率運転を行う
燃料電池システムの暖機方法。
【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の暖機方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
低温環境下において燃料電池の所望の性能を実現するために、燃料電池の暖機運転を行う技術がある。例えば、特許文献１では、氷点以下の低温環境における燃料電池の急速暖機方法について開示している。なお、この方法では、燃料電池に供給される反応物を不足状態にして燃料電池の発電効率を低下させた暖機運転を行い、発熱量を増大させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００３−５０４８０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的に、燃料電池を搭載した自動車において、急速暖機時は、モータ及び補機類などを駆動するための電力のみを燃料電池で発電しており、二次電池に充電する分の電力は発電していない。したがって、急速暖機時は、二次電池の充電を行うことができない。すなわち、急速暖機時に発電された電力を、充電により再利用することはできない。また、二次電池への充放電による損失を鑑みると、二次電池への充電は効率の悪化を招く恐れがある。
【０００５】
本発明は、上記した事情を背景としてなされたものであり、効率的に、暖機の実施及び電力利用を行うことができる燃料電池システムの暖機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】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、通常運転よりも発電効率が低い低効率運転によって燃料電池を暖機する燃料電池システムの暖機方法であって、二次電池における充電可能な電力の値である充電可能電力値を取得し、前記二次電池に対し前記充電可能電力値の電力を充電及び放電した場合の損失の値である充放電損失値を算出し、前記通常運転時に前記充電可能電力値と同量の電力を前記燃料電池によって発電した場合の熱損失の値である熱損失値を算出し、前記充放電損失値よりも前記熱損失値の方が大きい場合、前記二次電池への充電を伴わずに前記低効率運転をする際の発電電力値に前記充電可能電力値を加算した電力値が発電電力値となるよう、前記二次電池への充電を伴う前記低効率運転を行う燃料電池システムの暖機方法である。
このような方法では、通常運転時の熱損失が充放電損失よりも大きい場合、低効率運転時の二次電池への充電が行われる。このため、上記方法によれば、通常運転時に二次電池へ充電した場合には熱損失して失われるエネルギーを、急速暖機時の熱量として有効活用するとともに、急速暖機時に二次電池へ充電することができる。すなわち、上記方法では、効率的に、暖機の実施及び電力利用を行うことができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、効率的に、暖機の実施及び電力利用を行うことができる燃料電池システムの暖機方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態にかかる燃料電池システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図２】制御部の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図３】急速暖機時に二次電池への充電を行う場合の充電可能電力値及びその補正値の時間的推移の一例を示すグラフである。
【図４】急速暖機時の燃料電池の電力の内訳を示すグラフである。
【図５】実施の形態にかかる燃料電池システムの動作例を示すフローチャートである。
【図６】充電可能電力補正部による補正について説明するグラフである。
【図７】急速暖機時に二次電池への充電を行う場合と行わない場合とを比較する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は実施の形態にかかる燃料電池システム１の構成の一例を示すブロック図である。図１に示すように、本実施の形態に係る燃料電池システム１は、燃料電池１０と、温度センサ１５と、二次電池２０と、温度センサ２５と、電力分配部３０と、モータ４０と、補機類５０と、制御部６０とを含む。燃料電池システム１は、後述するように、通常運転よりも発電効率が低い低効率運転によって燃料電池を暖機する。なお、本実施の形態では、燃料電池システム１は、負荷の一例として、モータ４０を含むが、モータ４０に代えて他の負荷を含んでもよい。モータ４０は、例えば、燃料電池システム１が搭載された車両の図示しない車輪を駆動するモータである。
【００１０】
燃料電池１０は、供給される燃料ガス（例えば水素を含むガス）及び酸化ガス（例えば空気）の反応により発電する。燃料電池１０が発電した電力は、電力分配部３０を介して、モータ４０、補機類５０、又は二次電池２０に供給される。燃料電池１０には、燃料電池１０の温度を測定する温度センサ１５が設けられている。温度センサ１５は、測定結果を制御部６０に出力する。
【００１１】
二次電池２０は、燃料電池１０が発電した電力を蓄える。二次電池２０の内部抵抗特性は、予め特定されている。このため、この内部抵抗特性を用いて、ある電力を充放電しようとした場合の充放電損失が計算可能である。二次電池２０に蓄えられた電力は、電力分配部３０を介して、補機類５０又はモータ４０に供給される。なお、二次電池２０は、モータ４０の回生制動によって生じた電力を蓄えてもよい。二次電池２０には、二次電池２０の温度を測定する温度センサ２５が設けられている。温度センサ２５は、測定結果を制御部６０に出力する。
【００１２】
電力分配部３０は、制御部６０の制御信号に従って、入力された電力の分配を行う。具体的には、電力分配部３０は、例えば、モータ４０、補機類５０、又は二次電池２０に対し、燃料電池１０により発電された電力を分配する。また、電力分配部３０は、例えば、二次電池２０から出力された電力をモータ４０又は補機類５０に分配する。なお、電力分配部３０は、モータ４０から出力された電力を二次電池２０に分配してもよい。電力分配部３０は、分配を実現するために、例えば、電圧変換器などの電気回路により構成されている。このように、燃料電池システム１は、負荷からの要求電力に対し、燃料電池１０及び二次電池２０のそれぞれの出力を任意に調整することができる。
【００１３】
補機類５０は、燃料電池１０にガス等を供給するためのポンプ等といった、燃料電池１０の発電のために使用される種々の機器である。なお、補機類５０は、これ以外に、他の用途の機器を含んでもよい。補機類５０は、燃料電池１０又は二次電池２０からの電力により駆動する。
【００１４】
制御部６０は、ＣＰＵ、メモリなどを備えたマイクロコンピュータとして構成されており、燃料電池システム１の動作を制御する。特に、制御部６０は、燃料電池１０の運転状態として、通常運転と低効率運転とを切り替える制御を行う。制御部６０は、例えば、補機類５０及び電力分配部３０などを制御して、運転状態の切り替えを行う。ここで、低効率運転では、通常運転よりも発電効率が低いものの、通常運転よりも発電時の熱量を増大させることができる。より具体的には、低効率運転は、燃料電池１０の動作点を、燃料電池１０の電流電圧特性（以下、ＩＶ特性と呼ぶ）に基づく動作点よりも低く設定することで、燃料電池１０の熱損失を増大させた運転状態である。燃料電池システム１では、このように、燃料電池１０の低効率運転を行うことで、燃料電池１０の急速暖機を実現している。
【００１５】
また、制御部６０は、燃料電池１０の低効率運転による急速暖機の実施の際、所定の条件が満たされる場合、モータ４０及び補機類５０が必要とする要求電力に、二次電池２０を充電するための充電電力を加算して得られる合計の電力を、燃料電池１０が発電するよう制御する。これについて、制御部６０の機能構成の一例とともに説明する。図２は、制御部６０の機能構成の一例を示すブロック図である。なお、図２に示した各構成は、例えば、プログラムが制御部６０のＣＰＵにより実行されることにより実現される。
【００１６】
制御部６０は、図２に示されるように、温度取得部６１と、運転制御部６２と、充電可能電力取得部６３と、充電可能電力補正部６４と、充放電損失算出部６５と、熱損失算出部６６と、充電判定部６７とを有する。
【００１７】
温度取得部６１は、温度センサ１５及び温度センサ２５から測定結果を取得する。
【００１８】
運転制御部６２は、燃料電池１０の運転状態を制御する。特に、運転制御部６２は、温度取得部６１により取得された燃料電池１０の温度が所定の温度以下である場合、低温環境下における運転であると判定し、低効率運転による急速暖機を実施する。また、運転制御部６２は、低効率運転が行われる際の燃料電池１０の発電電力値を、後述する充電判定部６７の判定結果により決定する。具体的には、運転制御部６２は、二次電池２０への充電が充電判定部６７により許可された場合、要求電力値に、充電可能電力補正部６４により補正された電力値を加算した電力値を燃料電池１０の発電電力値として設定する。これに対し、運転制御部６２は、二次電池２０への充電が充電判定部６７により禁止された場合、要求電力値を燃料電池１０の発電電力値として設定する。
【００１９】
充電可能電力取得部６３は、二次電池２０の現在の充電可能電力を取得する。ここで、充電可能電力は、二次電池２０における充電可能な電力の値であり、二次電池２０に現時点でどのくらいの電力を充電することができるかを示す。充電可能電力は、現時点で二次電池２０が蓄えている電力量のみならず、二次電池２０の温度に依存する。したがって、例えば、二次電池２０に充電されている電力量と、二次電池２０の温度と、これらから特定される充電可能電力とを予め対応付けたテーブルを、制御部６０のメモリなどに格納しておくことにより、充電可能電力取得部６３による充電可能電力の取得は可能である。すなわち、この場合、充電可能電力取得部６３は、現時点で二次電池２０が蓄える電力量と二次電池２０の温度とを用いて、テーブルを参照することで、充電可能電力を取得する。
【００２０】
充電可能電力補正部６４は、燃料電池により発電される電力の時間的な変動が予め定められた基準を満たすよう、充電可能電力取得部６３により取得された充電可能電力値を補正する。
【００２１】
ここで、充電可能電力補正部６４が補正を行う理由について説明する。燃料電池１０の発電により二次電池２０への充電を行った場合、二次電池２０へ充電される電力の時間的な変動は燃料電池１０の動作点の変動を招く。特に、急速暖機時に二次電池２０への充電を行う場合には、要求電力が少ないために、充電電力の時間的な変動は、顕著に動作点の変動に影響を与える。燃料電池１０の動作点が変動することは、発電に必要な条件(エアの流量及び圧力、水素量など)が変動することを意味する。そして、発電に必要な条件が変わると、それに応じて、燃料電池１０の運転用の補機類５０のアクチュエータの機械的な動作量を変える必要がある。具体的には、発電に必要な条件の変更に伴い、例えば、エアの流量を変えるためにエアコンプレッサの回転数を変えたり、エア圧力を変えるためにバルブの開閉量を変えたり、水素量を変えるために水素インジェクタを作動させて水素を吹いたり、といった動作が要求される。したがって、動作点の変動に対応可能な応答性能が補機類５０に要求される。
【００２２】
しかしながら、そのような応答性能を確保することが困難である場合には、充電可能電力取得部６３により取得された充電可能電力の充電を行うことができない恐れがある。また、仮に、そのような応答性能を確保できたとしても、動作点の変動に伴う補機類５０のアクチュエータの細かな動きの発生が、ＮＶ（Noise Vibration：騒音及び振動）性能の悪化を招くこととなる。
【００２３】
そこで、本実施の形態では、燃料電池１０により発電される電力の時間的な変動量が予め定められた変動量以下となるよう、充電可能電力取得部６３により取得された充電可能電力値を補正する。より具体的には、充電可能電力補正部６４は、燃料電池１０により発電される電力の時間的な変動量が、運転用の補機類５０のアクチュエータの応答周波数以下の時間的変動となるよう補正する。なお、この補正は、例えば、充電可能電力取得部６３により取得された充電可能電力に、所定のなまし定数（具体的には１未満の値）を乗算する、なまし処理を行うことで実現できる。
【００２４】
図３は、急速暖機時に二次電池２０への充電を行う場合の充電可能電力値及びその補正値の時間的推移の一例を示すグラフである。なお、図３において、破線のグラフが、充電可能電力取得部６３により取得された充電可能電力値を示し、実線のグラフが、充電可能電力補正部６４が算出した補正値を示す。図３に示されるように、補正値は、時間的変動が抑えられている。二次電池２０への充電では、この補正値で示される電力が充電されることとなる。したがって、補正が行われることで、動作点の時間的変動が抑制され、アクチュエータの動作量の時間的変動も抑制される。
【００２５】
本実施の形態では、上述のような補正が行われるため、補機類５０に要求される応答性能を抑制することができる。このため、設計自由度が向上する。また、上述のＮＶ性能の悪化も抑制される。なお、以下の説明において、充電可能電力補正部６４の補正により算出された補正後の充電可能電力を「補正値」と呼ぶことがある。
【００２６】
充放電損失算出部６５は、二次電池２０に対し補正値の電力を充電及び放電した場合の損失の値を算出する。以下、二次電池２０に対し補正値の電力を充電及び放電した場合の損失の値を「充放電損失値」と呼ぶことがある。充放電損失算出部６５は、二次電池２０の内部抵抗値を用いて、補正値で示される電力の充放電に伴う内部抵抗による損失を算出する。なお、二次電池２０の内部抵抗の温度特性は、予め制御部６０のメモリ等に格納されている。このため、温度取得部６１が取得した二次電池２０の温度により内部抵抗値は特定される。
【００２７】
熱損失算出部６６は、通常運転時に補正値と同量の電力を燃料電池１０によって発電した場合の熱損失の値を算出する。以下、通常運転時に補正値と同量の電力を燃料電池１０によって発電した場合の熱損失の値を「熱損失値」と呼ぶことがある。熱損失算出部６６は、燃料電池１０の予め既知の特性を用いて、熱損失値を算出する。
【００２８】
充電判定部６７は、充放電損失算出部６５により算出された充放電損失値と、熱損失算出部６６により算出された熱損失値とを比較する。そして、充電判定部６７は、充放電損失値よりも熱損失値の方が大きい場合、低効率運転時の二次電池２０への充電を許可する。これに対し、充電判定部６７は、充放電損失値が熱損失値以上である場合、低効率運転時の二次電池２０への充電を禁止する。充電判定部６７は、判定結果を運転制御部６２に通知する。
【００２９】
上述の通り、運転制御部６２は、二次電池２０への充電が許可された場合、要求電力値に、補正値を加算した電力値を、低効率運転の際の燃料電池１０の発電電力値として設定する。換言すると、運転制御部６２は、二次電池２０への充電が許可された場合、二次電池２０への充電を伴わずに低効率運転をする際の発電電力値に補正値を加算した電力値が燃料電池１０の発電電力値となるよう、二次電池２０への充電を伴う低効率運転を行う。また、運転制御部６２は、二次電池２０への充電が禁止された場合、要求電力値を、低効率運転の際の燃料電池１０の発電電力値として設定する。換言すると、運転制御部６２は、二次電池２０への充電が禁止された場合、要求電力値が燃料電池１０の発電電力値となるよう、二次電池２０への充電を伴わない低効率運転を行う。
【００３０】
図４、急速暖機時の燃料電池１０の電力（ＦＣ電力）の内訳を示すグラフである。図４において、左のグラフは、充電を伴わずに急速暖機を行う場合の電力の内訳の一例を示すグラフである。このグラフでは、燃料電池１０の電力は、熱損失と、モータ４０への電力（駆動電力）と、補機類５０への電力（補機電力）とに区分される。真ん中のグラフは、補正値の電力の充電を伴って急速暖機を行う場合の電力の内訳の一例を示すグラフである。このグラフでは、燃料電池１０の電力は、熱損失と、駆動電力と、補機電力と、二次電池２０への電力と、充放電損失とに区分される。右のグラフは、充電を伴わない急速暖機と、補正値の電力の通常運転による発電との両方を行なった場合の電力の内訳の一例を示すグラフである。このグラフでは、燃料電池１０の電力は、駆動電力及び補機電力に対応する熱損失と、駆動電力と、補機電力と、二次電池２０への電力と、二次電池２０への電力に対応する熱損失とに区分される。
【００３１】
本実施の形態では、図４の真ん中のグラフに示される充放電損失よりも、右のグラフに示される熱損失の方が大きい場合、真ん中のグラフの電力内訳で表される低効率運転が行われる。これにより、充電を伴わずに低効率運転する場合（図４の左のグラフ参照）と同じ熱損失で、充電を伴わずに低効率運転する場合よりも大きな電力を利用することができる。
【００３２】
次に、燃料電池システム１の暖機方法について説明する。図５は、燃料電池システム１の動作例を示すフローチャートである。以下、フローチャートに沿って、燃料電池システム１の動作について説明する。
【００３３】
ステップ１０（Ｓ１０）において、温度取得部６１が、二次電池２０の温度と燃料電池１０の温度を取得する。
【００３４】
次に、ステップ１１（Ｓ１１）において、運転制御部６２が、急速暖機が必要であるか否かを判定する。具体的には、運転制御部６２は、ステップ１０で取得された燃料電池１０の温度が所定の温度以下であるか否かを判定する。燃料電池１０の温度が所定の温度以下である場合、処理はステップ１２へ移行し、急速暖機を実施するフローの処理が行われることとなる。急速暖機の実施の際、ステップ１２以降の一連の処理が、単位時間ごとに繰り返される。これに対し、燃料電池１０の温度が所定の温度以下でない場合、運転制御部６２は、急速暖機が必要ではないと判定し、処理は、ステップ１０に戻る。
【００３５】
ステップ１２（Ｓ１２）において、充電可能電力取得部６３が、二次電池２０の現在の充電可能電力Ｗｉｎを取得する。
【００３６】
ステップ１３（Ｓ１３）において、充電可能電力補正部６４が、なまし処理によりＷｉｎを補正して、補正された充電可能電力Ｗを算出する。すなわち、補正値が算出される。図６は、充電可能電力補正部６４による補正について説明するグラフである。図６において、左のグラフは、今回の処理サイクルにおいてステップ１２で取得された現在の充電可能電力Ｗｉｎの大きさの一例を示すグラフである。真ん中のグラフは、前回の処理サイクルにおいてステップ１３で得られた補正された充電可能電力Ｗｐｒｅｖの大きさの一例を示すグラフである。右のグラフは、今回の処理サイクルにおいてステップ１３で得られる補正された充電可能電力Ｗの大きさの一例を示すグラフである。図６に示されるように、補正により、充電可能電力の前回の処理サイクルからの変動が抑制される。
【００３７】
ステップ１４（Ｓ１４）において、充放電損失算出部６５が、充電可能電力Ｗの充放電によって失われる損失Ｌｂａｔｔを算出する。すなわち、充放電損失値が算出される。
【００３８】
ステップ１５（Ｓ１５）において、熱損失算出部６６が、充電可能電力Ｗと同量の充電量を、燃料電池１０の通常運転による発電で賄おうとした場合の熱損失Ｌｆｃを算出する。すなわち、熱損失値が算出される。
【００３９】
ステップ１６（Ｓ１６）において、充電判定部６７が、ＬｂａｔｔとＬｆｃとを比較し、ＬｆｃがＬｂａｔｔよりも大きいか否かを判定する。ＬｆｃがＬｂａｔｔよりも大きい場合、処理はステップ１７へ移行する。ＬｆｃがＬｂａｔｔよりも大きくない場合、運転制御部６２は、要求電力値を低効率運転の際の燃料電池１０の発電電力値として設定し、二次電池２０への充電を伴わない低効率運転を行う。ＬｆｃがＬｂａｔｔよりも大きくない場合、次のサイクルにて、再度、ステップ１２以降の処理が行われる。
【００４０】
ステップ１７（Ｓ１７）では、運転制御部６２は、要求電力値に、充電可能電力Ｗを加算した電力値を、急速暖機時の燃料電池１０の発電電力値として設定し、二次電池２０への充電を伴う低効率運転を行う。ステップ１７の後、次のサイクルにて、再度、ステップ１２以降の処理が行われる。
【００４１】
図７は、急速暖機時に二次電池２０への充電を行う場合と行わない場合とを比較する模式図である。図７において、実線で表されたグラフは燃料電池１０のＩＶ特性を示す。また、破線で表されたグラフは、上述のように二次電池２０への充電を伴う急速暖機を行う場合に、燃料電池１０により発電される利用可能な電力を表す等電力曲線である。破線で表されたグラフ上の点Ｐ１は、二次電池２０への充電を伴う急速暖機を行う場合の燃料電池１０の動作点を示す。したがって、点Ｐ１を頂点とする矩形の枠線の面積は、二次電池２０への充電を伴う急速暖機を行う場合の発熱量に相当する。また、一点鎖線で表されたグラフは、二次電池２０への充電を伴わない急速暖機を行う場合に、燃料電池１０により発電される利用可能な電力を表す等電力曲線である。一点鎖線で表されたグラフ上の点Ｐ２は、二次電池２０への充電を伴わない急速暖機を行う場合の燃料電池１０の動作点を示す。したがって、点Ｐ２を頂点とする矩形の枠線の面積は、二次電池２０への充電を伴わない急速暖機を行う場合の発熱量に相当する。なお、図７において、動作点Ｐ１を頂点とする矩形の枠線の面積と、動作点Ｐ２を頂点とする矩形の枠線の面積は、等しい。すなわち、動作点Ｐ１及び動作点Ｐ２は、いずれも、同じ発熱量を得るための動作点である。なお、急速暖機時は、低効率運転のため、動作点Ｐ１及びＰ２は、図７に示されるように実線のグラフで示されるＩＶ特性よりも下方に位置する。
【００４２】
図７に示されるように、燃料電池システム１では、急速暖機時に二次電池２０への充電を行うことで、充電を行わない場合と同じ発熱量で、より多くの発電電力が得られる。すなわち、発電効率が向上する。
【００４３】
以上、燃料電池システム１について説明した。燃料電池システム１では、上述の通り、放電損失値よりも熱損失値の方が大きい場合、急速暖機時の二次電池２０への充電が行われる。すなわち、二次電池２０の内部抵抗による充放電損失に起因して、発電効率が低下する場合には、急速暖機時の二次電池２０への充電を行わない。このため、暖機の実施及び電力利用を効率的に行うことができる。すなわち、燃料電池システム１によれば、通常運転時に二次電池へ充電した場合には熱損失して失われるエネルギーを、急速暖機時の熱量として有効活用するとともに、急速暖機時に二次電池へ充電することができ、効率的に、暖機の実施及び電力利用を行うことができる。また、上述の通り、充電可能電力補正部６４の補正により、充電にともなう燃料電池１０の動作点の時間的変動を抑制することができる。このため、アクチュエータに要求される応答性能を抑制することができる。
【００４４】
ところで、本実施の形態にかかる燃料電池システム１とは異なり、どのような場合であっても急速暖機時の二次電池への充電を行わない燃料電池システムを想定すると、次のような問題が生じる。ここで想定する燃料電池システムを比較例にかかるシステムと呼ぶこととする。比較例にかかるシステムでは、急速暖機時に、イグニションスイッチのオフ信号（システムの停止要求）が検出された場合、二次電池への充電が行われないまま、システムが停止する。そして、比較例にかかるシステムは、二次電池への充電が行われないまま次回の起動を待つこととなる。ここで、二次電池が蓄えている電力が少ない場合、次回の起動時に、二次電池の放電電圧がこの二次電池に固有の動作保障電圧を下回ってしまう恐れがある。つまり、二次電池の劣化を招く恐れがある。これを防ぐために、ユーザがイグニッションスイッチをオフにしても、急速暖機を継続し、その後、通常運転による発電により二次電池の充電を行い、次回の起動のために十分な電力が充電された後に燃料電池システムが停止するよう制御することが考えられる。しかしながら、このような制御の場合、ユーザがイグニッションスイッチをオフする操作を行った後も、システムがしばらく動作し続けることとなり、ユーザに違和感を与えてしまう。このため、この制御は好ましくない。
【００４５】
これに対し、本実施の形態にかかる燃料電池システム１によれば、急速暖機時の二次電池２０への充電が可能となるため、急速暖機時に、ユーザによりイグニションスイッチがオフにされても、次回起動時に二次電池の放電電圧が動作保障電圧を下回ることを抑制することができる。したがって、二次電池２０の劣化を抑制することが可能となる。
【００４６】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、上記実施の形態では、充電可能電力取得部６３により取得された充電可能電力値の補正が行われたが、この補正が省略されてもよい。すなわち、補正値ではなく、充電可能電力取得部６３により取得された充電可能電力値に基づいて、充放電損失算出部６５、熱損失算出部６６、充電判定部６７、及び運転制御部６２の各処理が行われてもよい。つまり、この場合、上記実施の形態の説明において、充放電損失値は、二次電池２０に対し、充電可能電力取得部６３により取得された充電可能電力値の電力を充電及び放電した場合の損失の値、と読み替えられる。同様に、また、熱損失値は、通常運転時に、充電可能電力取得部６３により取得された充電可能電力値と同量の電力を燃料電池１０によって発電した場合の熱損失の値、と読み替えられる。したがって、この場合、運転制御部６２は、この充放電損失値よりもこの熱損失値の方が大きい場合、二次電池２０への充電を伴わずに低効率運転をする際の発電電力値に充電可能電力値を加算した電力値が発電電力値となるよう、二次電池への充電を伴う低効率運転を行うこととなる。
【符号の説明】
【００４７】
１    燃料電池システム
１０    燃料電池
１５、２５    温度センサ
２０    二次電池
３０    電力分配部
４０    モータ
５０    補機類
６０    制御部
６１    温度取得部
６２    運転制御部
６３    充電可能電力取得部
６４    充電可能電力補正部
６５    充放電損失算出部
６６    熱損失算出部
６７    充電判定部
【図１】
2018073565.tif 000003
【図２】
2018073565.tif 000004
【図３】
2018073565.tif 000005
【図４】
2018073565.tif 000006
【図５】
2018073565.tif 000007
【図６】
2018073565.tif 000008
【図７】
2018073565.tif 000009