(57)【要約】【課題】駆動モータに十分な電力を供給できるとともに燃料電池が高温の状態となることを防止できる。【解決手段】燃料電池車両であって、燃料電池と、二次電池と、前記燃料電池および前記二次電池から電力を供給される駆動モータと、前記燃料電池および前記二次電池から前記駆動モータに供給される電力を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記燃料電池車両が登坂路を走行することが予測されるとき、第２の範囲で前記二次電池の充電率が維持されるよう前記二次電池に充電させるとともに、前記燃料電池車両が登坂路を走行する際に前記駆動モータに供給される電力のうち少なくとも一部を前記二次電池から供給させる、燃料電池車両。【選択図】図２
2018137855.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池車両であって、
反応ガスを用いて発電する燃料電池と、
電力の蓄電および放電が可能な二次電池と、
前記燃料電池および前記二次電池から電力を供給されて前記燃料電池車両を駆動させる駆動モータと、
前記燃料電池および前記二次電池から前記駆動モータに供給される電力を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記燃料電池車両の位置情報および地図情報に基づいて、設定された区間において前記燃料電池車両が登坂路を走行しないことが予測されるとき、第１の下限および第１の上限で規定された第１の範囲で前記二次電池の充電率が維持されるよう前記二次電池に充電させ、
前記位置情報および前記地図情報に基づいて、設定された区間において前記燃料電池車両が登坂路を走行することが予測されるとき、前記第１の下限より高くかつ前記第１の上限よりも低い第２の下限および前記第１の上限で規定された第２の範囲で前記二次電池の充電率が維持されるよう前記二次電池に充電させるとともに、前記燃料電池車両が登坂路を走行する際に前記駆動モータに供給される電力のうち少なくとも一部を前記二次電池から供給させる、燃料電池車両。
【請求項２】
燃料電池車両であって、
反応ガスを用いて発電する燃料電池と、
電力の蓄電および放電が可能な二次電池と、
前記燃料電池および前記二次電池から電力を供給されて前記燃料電池車両を駆動させる駆動モータと、
前記燃料電池および前記二次電池から前記駆動モータに供給される電力を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記燃料電池車両の位置情報および地図情報に基づいて、設定された区間において前記燃料電池車両が登坂路を走行しないことが予測されるとき、第１の下限および第１の上限で規定された第１の範囲で前記二次電池の充電率が維持されるよう前記二次電池に充電させ、
前記位置情報および前記地図情報に基づいて、設定された区間において前記燃料電池車両が登坂路を走行することが予測されるとき、前記第１の上限および前記第１の上限より高い第２の上限で規定された第３の範囲で前記二次電池の充電率が維持されるよう前記二次電池に充電させるとともに、前記燃料電池車両が登坂路を走行する際に前記駆動モータに供給される電力のうち少なくとも一部を前記二次電池から供給させる、燃料電池車両。
【請求項３】
燃料電池車両であって、
反応ガスを用いて発電する燃料電池と、
電力の蓄電および放電が可能な二次電池と、
前記燃料電池および前記二次電池から電力を供給されて前記燃料電池車両を駆動させる駆動モータと、
前記燃料電池および前記二次電池から前記駆動モータに供給される電力を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記燃料電池車両の位置情報および地図情報に基づいて、設定された区間において前記燃料電池車両が登坂路を走行しないことが予測されるとき、第１の下限および第１の上限で規定された第１の範囲で前記二次電池の充電率が維持されるよう前記二次電池に充電させ、
前記位置情報および前記地図情報に基づいて、設定された区間において前記燃料電池車両が登坂路を走行することが予測されるとともに登坂路の勾配が設定された勾配より低い場合、前記第１の下限より高くかつ前記第１の上限よりも低い第２の下限および前記第１の上限で規定された第２の範囲で前記二次電池の充電率が維持されるよう前記二次電池に充電させるとともに、前記燃料電池車両が登坂路を走行する際に前記駆動モータに供給される電力のうち少なくとも一部を前記二次電池から供給させ、
前記位置情報および前記地図情報に基づいて、設定された区間において前記燃料電池車両が登坂路を走行することが予測されるとともに登坂路の勾配が設定された勾配以上である場合、前記第１の上限および前記第１の上限より高い第２の上限で規定された第３の範囲で前記二次電池の充電率が維持されるよう前記二次電池に充電させるとともに、前記燃料電池車両が登坂路を走行する際に前記駆動モータに供給される電力のうち少なくとも一部を前記二次電池から供給させる、燃料電池車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池車両には、燃料電池および二次電池が搭載されるとともに、燃料電池および二次電池から供給される電力を用いて燃料電池車両を駆動させる駆動モータを備えたものがある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２４４７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の燃料電池車両では、登坂が検知された場合、燃料電池から駆動モータに供給される電力を増加させる。燃料電池の発電量を増加させたとき、燃料電池が高温になることがある。燃料電池が高温の状態であると、電解質膜から水が過剰に蒸発されるドライアップが発生して燃料電池における発電効率が低下することによって、駆動モータに十分な電力を供給することができなくなる場合があった。このような課題を解決するために、駆動モータに十分な電力を供給できるとともに燃料電池が高温の状態となることを防止できる技術が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
【０００６】
（１）本発明の一形態によれば、燃料電池車両が提供される。この燃料電池車両は、反応ガスを用いて発電する燃料電池と、電力の蓄電および放電が可能な二次電池と、前記燃料電池および前記二次電池から電力を供給されて前記燃料電池車両を駆動させる駆動モータと、前記燃料電池および前記二次電池から前記駆動モータに供給される電力を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記燃料電池車両の位置情報および地図情報に基づいて、設定された区間において前記燃料電池車両が登坂路を走行しないことが予測されるとき、第１の下限および第１の上限で規定された第１の範囲で前記二次電池の充電率が維持されるよう前記二次電池に充電させ、前記位置情報および前記地図情報に基づいて、設定された区間において前記燃料電池車両が登坂路を走行することが予測されるとき、前記第１の下限より高くかつ前記第１の上限よりも低い第２の下限および前記第１の上限で規定された第２の範囲で前記二次電池の充電率が維持されるよう前記二次電池に充電させるとともに、前記燃料電池車両が登坂路を走行する際に前記駆動モータに供給される電力のうち少なくとも一部を前記二次電池から供給させる。このような形態とすれば、燃料電池車両が登坂路を走行する前に、二次電池の充電率が第２の範囲における充電率で維持されるよう二次電池が充電される。このため、燃料電池車両が登坂路を走行する際、十分に充電された二次電池から駆動モータに対して電力を供給させることによって燃料電池の発電量が増加することを抑制できる。その結果、駆動モータに十分な電力を供給できるとともに燃料電池が高温の状態となることを防止できる。
【０００７】
（２）本発明の他の形態によれば、燃料電池車両が提供される。この燃料電池車両は、反応ガスを用いて発電する燃料電池と、電力の蓄電および放電が可能な二次電池と、前記燃料電池および前記二次電池から電力を供給されて前記燃料電池車両を駆動させる駆動モータと、前記燃料電池および前記二次電池から前記駆動モータに供給される電力を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記燃料電池車両の位置情報および地図情報に基づいて、設定された区間において前記燃料電池車両が登坂路を走行しないことが予測されるとき、第１の下限および第１の上限で規定された第１の範囲で前記二次電池の充電率が維持されるよう前記二次電池に充電させ、前記位置情報および前記地図情報に基づいて、設定された区間において前記燃料電池車両が登坂路を走行することが予測されるとき、前記第１の上限および前記第１の上限より高い第２の上限で規定された第３の範囲で前記二次電池の充電率が維持されるよう前記二次電池に充電させるとともに、前記燃料電池車両が登坂路を走行する際に前記駆動モータに供給される電力のうち少なくとも一部を前記二次電池から供給させる。このような形態とすれば、燃料電池車両が登坂路を走行する前に、二次電池の充電率が第３の範囲における充電率で維持されるよう二次電池が充電される。このため、燃料電池車両が登坂路を走行する際、十分に充電された二次電池から駆動モータに対して電力を供給させることによって燃料電池の発電量が増加することを抑制できる。その結果、駆動モータに十分な電力を供給できるとともに燃料電池が高温の状態となることをより一層防止できる。
【０００８】
（３）本発明の他の形態によれば、燃料電池車両が提供される。この燃料電池車両は、反応ガスを用いて発電する燃料電池と、電力の蓄電および放電が可能な二次電池と、前記燃料電池および前記二次電池から電力を供給されて前記燃料電池車両を駆動させる駆動モータと、前記燃料電池および前記二次電池から前記駆動モータに供給される電力を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記燃料電池車両の位置情報および地図情報に基づいて、設定された区間において前記燃料電池車両が登坂路を走行しないことが予測されるとき、第１の下限および第１の上限で規定された第１の範囲で前記二次電池の充電率が維持されるよう前記二次電池に充電させ、前記位置情報および前記地図情報に基づいて、設定された区間において前記燃料電池車両が登坂路を走行することが予測されるとともに登坂路の勾配が設定された勾配より低い場合、前記第１の下限より高くかつ前記第１の上限よりも低い第２の下限および前記第１の上限で規定された第２の範囲で前記二次電池の充電率が維持されるよう前記二次電池に充電させるとともに、前記燃料電池車両が登坂路を走行する際に前記駆動モータに供給される電力のうち少なくとも一部を前記二次電池から供給させ、前記位置情報および前記地図情報に基づいて、設定された区間において前記燃料電池車両が登坂路を走行することが予測されるとともに登坂路の勾配が設定された勾配以上である場合、前記第１の上限および前記第１の上限より高い第２の上限で規定された第３の範囲で前記二次電池の充電率が維持されるよう前記二次電池に充電させるとともに、前記燃料電池車両が登坂路を走行する際に前記駆動モータに供給される電力のうち少なくとも一部を前記二次電池から供給させる。このような形態とすれば、燃料電池車両が登坂路を走行する前に、二次電池の充電率が第２の範囲もしくは第３の範囲における充電率で維持されるよう二次電池が充電される。よって、燃料電池車両が登坂路を走行する際、登坂路の勾配に応じて十分に充電された二次電池から駆動モータに対して電力を供給させることによって燃料電池の発電量が増加することを抑制できる。その結果、駆動モータに十分な電力を供給できるとともに燃料電池が高温の状態となることをより一層防止できる。
【０００９】
本発明の形態は、燃料電池車両に限るものではなく、例えば、燃料電池自動車、燃料電池車両用燃料電池システムなどの種々の形態に適用することも可能である。また、本発明は、前述の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において様々な形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】燃料電池車両の構成を示す説明図である。
【図２】ＥＣＵが実行する登坂路予測処理を示すフローである。
【図３】ＥＣＵが実行する登坂路予測処理を示すフローである。
【図４】ＥＣＵが実行する登坂路予測処理を示すフローである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
Ａ．第１実施形態：
図１は、本発明の実施形態における燃料電池車両１００の構成を示す説明図である。燃料電池車両１００は、燃料電池１１０および二次電池１３０を電力原として、駆動モータ１６０で走行する車両である。燃料電池車両１００は、燃料電池１１０と、燃料電池コンバータ１２０と、二次電池１３０と、ＳＯＣ検出部１３５と、二次電池コンバータ１４０と、インバータ１５０と、駆動モータ１６０と、車輪１６２と、ナビゲーション装置１７０と、ＥＣＵ１８０とを備える。また、燃料電池車両１００は、直流導線Ｗ１と、直流導線Ｗ２と、直流導線Ｗ３と、直流導線Ｗ４と、交流導線Ｗ５とを備える。
【００１２】
燃料電池１１０は、水素ガスおよび酸素の供給を受けて、水素と酸素との電気化学反応によって発電する固体高分子形燃料電池である。燃料電池１１０としては、固体高分子形燃料電池に限定されることはなく、種々のタイプの燃料電池を採用することが可能である。燃料電池１１０としては、固体高分子形燃料電池に代えて、例えば、固体酸化物型燃料電池が採用されてもよい。燃料電池１１０は、直流導線Ｗ１を介して、燃料電池コンバータ１２０と電気的に接続されている。
【００１３】
燃料電池コンバータ１２０は、昇圧型のコンバータ装置であり、燃料電池１１０から出力される電圧を昇圧する。燃料電池コンバータ１２０は、直流導線Ｗ２を介してインバータ１５０と電気的に接続されている。
【００１４】
二次電池１３０は、電力の蓄電および放電が可能な電池である。二次電池１３０は、燃料電池１１０とともに燃料電池車両１００の電力源として機能する。本実施形態では、二次電池１３０は、リチウムイオン電池によって構成される。他の実施形態では、二次電池１３０は、鉛蓄電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池など他の種類の電池であってもよい。二次電池１３０は、直流導線Ｗ３を介して二次電池コンバータ１４０と電気的に接続されている。
【００１５】
ＳＯＣ検出部１３５は、二次電池１３０の充電率（ＳＯＣ：State Of Charge）［％］を検出し、ＥＣＵ１８０に送信する。なお、ここでいう充電率とは、二次電池１３０が充電できる充電容量に対する充電残量の比率を意味する。ＳＯＣ検出部１３５は、二次電池１３０の温度、出力電圧および出力電流を検出し、それらの検出値に基づき、充電率を検出する。
【００１６】
二次電池コンバータ１４０は、昇圧型のコンバータ装置であり、燃料電池コンバータ１２０と同様な構成を有する。二次電池コンバータ１４０は、直流導線Ｗ４を介して、燃料電池コンバータ１２０とインバータ１５０とを接続する直流導線Ｗ２と電気的に接続されている。二次電池コンバータ１４０は、燃料電池コンバータ１２０と協働し、インバータ１５０の入力電圧である直流導線Ｗ２における電圧を調整し、二次電池１３０の充放電を制御する。
【００１７】
二次電池コンバータ１４０は、駆動モータ１６０において回生電力が発生する場合には、当該回生電力を二次電池１３０に蓄電させる。なお、二次電池１３０は、燃料電池１１０の電力を用いて蓄電することもできる。
【００１８】
インバータ１５０は、燃料電池１１０および二次電池１３０から直流導線Ｗ２を介して直流で供給される電力を三相交流の電力に変換する。インバータ１５０は、交流導線Ｗ５を介して駆動モータ１６０と電気的に接続し、三相交流電力を駆動モータ１６０に供給する。また、インバータ１５０は、駆動モータ１６０において発生する回生電力を直流電力に変換して直流導線Ｗ２に出力する。
【００１９】
駆動モータ１６０は、インバータ１５０から供給される三相交流電力を回転動力に変換する電動機である。車輪１６２は、駆動モータ１６０で生じた回転動力を用いて駆動される。
【００２０】
ナビゲーション装置１７０は、燃料電池車両１００の客室に備えられたディスプレイを通して経路表示や音声案内を実行する、いわゆるカーナビゲーションシステムである。ナビゲーション装置１７０は、位置情報検出部１７２と、地図情報格納部１７４とを有する。
【００２１】
位置情報検出部１７２は、燃料電池車両１００の位置情報を検出する。地図情報格納部１７４は、地図情報を格納する。地図情報には、例えば、地図に表されるべき種々の地物が含まれる。地物とは、たとえば、建造物、道路など人工的に造られた物や、山、川、草、木などの自然物が相当する。また、地図情報の構成要素の関連情報とは、構成要素に関して地図情報として記録されるべき種々の情報が含まれる。たとえば、地物が建造物である場合には、建造物の形状、幅、奥行き、高さ、面している道路との高低差、入口の位置、敷地形状、敷地幅、敷地奥行き、住所、地番、居住者などに関する情報が相当する。また、地物が道路である場合には、道路の形状、幅、長さ、高さ、名称、種別（国道、県道、一般道）、車線数、中央分離帯有無、歩道の有無、信号の有無、側溝などが相当する。
【００２２】
ＥＣＵ１８０は、燃料電池車両１００に備えられた各種センサから出力される信号を受信するとともに、燃料電池車両１００の各部の動作を制御する制御部である。ＥＣＵ１８０は、燃料電池１１０および二次電池１３０から駆動モータ１６０に供給される電力のうち、燃料電池１１０から供給される電力と二次電池１３０から供給される電力との割合を制御する。また、ＥＣＵ１６０は、ナビゲーション装置１７０から出力された位置情報および地図情報を示す信号に基づいて、二次電池１３０の充電率を制御する。
【００２３】
ＥＣＵ１８０は、ナビゲーション装置１７０から出力された位置情報および地図情報を示す信号に基づいて、以下の処理を行う。すなわち、ＥＣＵ１８０は、燃料電池車両１００の現在位置から目的地まで経路案内されている経路における１０ｋｍ未満の範囲において、燃料電池車両１００が登坂路を走行しないことが予測されるとき、二次電池１３０の充電率が４５％から６０％の範囲で維持されるよう二次電池１３０に充電させる。本実施形態では、４５％は、課題を解決するための手段における第１の下限に相当する。本実施形態では、６０％は、課題を解決するための手段における第１の上限に相当する。本実施形態では、４５％から６０％の範囲は、課題を解決するための手段における第１の範囲に相当する。二次電池１３０の充電率について４５％から６０％の範囲は、燃料電池車両１００が通常走行時に取り得る範囲である。
【００２４】
ここでいう燃料電池車両１００の現在位置から目的地まで経路案内されている経路における１０ｋｍ未満の範囲とは、課題を解決するための手段における設定された区間の下位概念に相当する。他の実施形態では、設定された区間は、燃料電池車両１００の現在位置から目的地まで経路案内されている経路において燃料電池車両１００が１５分以内に走行すると予測される範囲であってもよい。このように、設定された区間は、距離的条件および時間的条件に基づいて定められるものとする。
【００２５】
二次電池１３０の充電率が４５％から６０％の範囲で維持されるよう二次電池１３０に充電させる状態とは、二次電池１３０の充電率が４５％になったとき、二次電池１３０に電力を供給して二次電池１３０の充電率を６０％まで充電する状態である。
【００２６】
また、ＥＣＵ１８０は、ナビゲーション装置１７０から出力された位置情報および地図情報を示す信号に基づいて、以下の処理を行う。すなわち、ＥＣＵ１８０は、燃料電池車両１００の現在位置から目的地まで経路案内されている経路における１０ｋｍ未満の範囲において、燃料電池車両１００が登坂路を走行することが予測されるとき、二次電池１３０の充電率が５５％から６０％の範囲で維持されるよう二次電池１３０に充電させる。本実施形態では、５５％は、課題を解決するための手段における第２の下限に相当する。本実施形態では、５５％から６０％の範囲は、課題を解決するための手段における第２の範囲に相当する。
【００２７】
二次電池１３０の充電率が５５％から６０％の範囲で維持されるよう二次電池１３０に充電させる状態とは、二次電池１３０の充電率が５５％になったとき、二次電池１３０に電力を供給して二次電池１３０の充電率を６０％まで充電する状態である。
【００２８】
ここでいう登坂路は、水平距離１００ｍに対して５ｍ以上上昇する勾配を有する道路であって、長さが１００ｍ以上ある道路のことである。
【００２９】
本実施形態では、ＥＣＵ１８０は、カーナビゲーション装置が目的地への経路案内を行っている際に、ナビゲーション装置１７０から出力された位置情報および地図情報を示す信号に基づいて、燃料電池車両１００が登坂路を走行するか否か予測する。すなわち、燃料電池車両１００の位置情報と目的地との間において経路案内されている経路上に登坂路があるか否かに基づいて、ＥＣＵ１８０の予測が行われる。
【００３０】
本実施形態では、ＥＣＵ１８０は、燃料電池車両１００の現在位置から目的地まで経路案内されている経路において１０ｋｍ未満の範囲の位置に登坂路が存在する場合、燃料電池車両１００が登坂路を走行すると予測する。本実施形態では、ＥＣＵ１８０は、燃料電池車両１００の現在位置から目的地まで経路案内されている経路において１０ｋｍ未満の範囲の位置に登坂路が存在しない場合、燃料電池車両１００が登坂路を走行しないと予測する。他の実施形態では、ＥＣＵ１８０が登坂路を予測する際の基準として用いる、燃料電池車両１００の現在位置から目的地まで経路案内されている経路における距離は、１０ｋｍより遠い距離であってもよいし、１０ｋｍより近い距離であってもよい。
【００３１】
ＥＣＵ１８０は、二次電池１３０の充電率を、４５％（５５％）から６０％の範囲で維持されるよう二次電池１３０に充電させる際、燃料電池１１０に発電させた電力を主に用いる。尚、駆動モータ１６０において回生電力が発生した場合には、回生電力を二次電池１３０に充電させてもよい。
【００３２】
燃料電池車両１００が登坂路を走行することが予測されるとき、ＥＣＵ１８０は、燃料電池車両１００が登坂路を走行する際に、駆動モータ１６０に供給される電力のうち少なくとも一部を二次電池１３０から供給させる。燃料電池車両１００が登坂路を走行する際、駆動モータ１６０に供給される電力は、燃料電池車両１００のアクセル（図示せず）の踏み込み量に応じて決定される。
【００３３】
ＥＣＵ１８０は、燃料電池１１０および二次電池１３０から駆動モータ１６０に供給される電力のうち、燃料電池１１０から供給される電力と二次電池１３０から供給される電力との割合を制御する。燃料電池車両１００では登坂路を走行する前に、二次電池１３０の充電率として通常走行時に取り得る範囲（４５％から６０％の範囲）のうち、上限寄りの範囲（５５％から６０％の範囲）で、二次電池１３０の充電率が維持されるよう二次電池１３０が充電されている。すなわち、二次電池１３０の充電率は、通常走行時よりも高めの範囲で維持されている。このため、ＥＣＵ１８０は、二次電池１３０から供給される電力を積極的に用いて、駆動モータ１６０に電力を供給できる。よって、燃料電池１１０の発電量が増加することを抑制できることから、駆動モータ１６０に十分な電力を供給できるとともに燃料電池１１０が高温の状態となることを防止できる。
【００３４】
図２は、ＥＣＵ１８０が実行する登坂路予測処理を示すフローである。昇圧制御処理は、燃料電池車両１００が走行している際、繰り返し実行される。
【００３５】
登坂路予測処理が開始されると、燃料電池車両１００が登坂路を走行することが予測されるか否か判定される（ステップＳ１００）。燃料電池車両１００が登坂路を走行しないことが予測されると判定された場合（ステップＳ１００：ＮＯ）、ＥＣＵ１８０は、二次電池１３０の充電率が４５％から６０％の範囲で維持されるよう二次電池１３０に充電させる（ステップＳ１１０）。その後、図２の登坂路予測処理は終了される。
【００３６】
燃料電池車両１００が登坂路を走行することが予測されると判定された場合（ステップＳ１００：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１８０は、二次電池１３０の充電率が５５％から６０％の範囲で維持されるよう二次電池１３０に充電させる（ステップＳ１２０）。
【００３７】
二次電池１３０の充電率が５５％から６０％の範囲で維持されるよう二次電池１３０に充電させた（ステップＳ１２０）後、ＥＣＵ１８０は、燃料電池車両１００が登坂路を走行する際に、駆動モータ１６０に供給される電力のうち少なくとも一部を二次電池１３０から供給させる（ステップＳ１３０）。その後、図２の登坂路予測処理は終了される。
【００３８】
以上説明した実施形態によれば、燃料電池車両１００が登坂路を走行する前に、二次電池１３０の充電率が５５％から６０％の範囲における充電率で維持されるよう二次電池１３０が充電される。このため、燃料電池車両１００が登坂路を走行する際、十分に充電された二次電池１３０から駆動モータ１６０に対して電力を供給させることによって燃料電池１１０の発電量が増加することを抑制できる。その結果、駆動モータ１６０に十分な電力を供給できるとともに燃料電池１１０が高温の状態となることを防止できる。
【００３９】
また、第１実施形態の燃料電池車両１００は、燃料電池１１０における触媒の劣化防止にも資する。燃料電池１１０における触媒の劣化の一因として、燃料電池１１０におけるセル電圧の出力変動が挙げられる。例えば、登坂路を走行する際に燃料電池１１０のみで駆動モータ１６０に電力を供給する形態の燃料電池車両の場合、燃料電池１１０におけるセル電圧の出力変動は大きくなる。すなわち、登坂路を走行するたびにそれに応じた電圧が燃料電池１１０から出力されると、燃料電池１１０におけるセル電圧の出力変動は大きくなる。そして、そのような出力変動は、触媒の劣化を招くことが知られている。第１実施形態の燃料電池車両１００では、登坂路を走行する際に、駆動モータ１６０に供給される電力のうち少なくとも一部は、二次電池１３０から供給される。よって、燃料電池１１０におけるセル電圧の出力変動が抑制される。その結果、燃料電池１１０における触媒の劣化を防止することができる。
【００４０】
Ｂ．第２実施形態：
図３は、第２実施形態の燃料電池車両におけるＥＣＵ１８０が実行する登坂路予測処理を示すフローである。第２実施形態の登坂路予測処理は、第１実施形態の登坂路予測処理におけるステップＳ１２０の代わりにステップＳ１２５を行う点を除き、第１実施形態の登坂路予測処理と同じである。
【００４１】
第２実施形態における登坂路予測処理では、燃料電池車両１００が登坂路を走行することが予測されると判定された場合（ステップＳ１００：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１８０は、二次電池１３０の充電率が６０％から７０％の範囲で維持されるよう二次電池１３０に充電させる（ステップＳ１２５）。二次電池１３０の充電率が６０％から７０％の範囲で維持されるよう二次電池１３０に充電させた（ステップＳ１２５）後、ＥＣＵ１８０は、第１実施形態と同様に、燃料電池車両１００が登坂路を走行する際に、駆動モータ１６０に供給される電力のうち少なくとも一部を二次電池１３０から供給させる（ステップＳ１３０）。その後、図３の登坂路予測処理は終了される。
【００４２】
以上説明した実施形態によれば、燃料電池車両１００が登坂路を走行する前に、二次電池１３０の充電率が６０％から７０％の範囲における充電率で維持されるよう二次電池１３０が充電される。すなわち、二次電池１３０の充電率として通常走行時に取り得る範囲（４５％から６０％の範囲）より高い範囲（６０％から７０％の範囲）で、二次電池１３０の充電率が維持されるよう二次電池１３０が充電される。このため、燃料電池車両１００が登坂路を走行する際、十分に充電された二次電池１３０から駆動モータ１６０に対して電力を供給させることによって燃料電池１１０の発電量が増加することを抑制できる。その結果、駆動モータ１６０に十分な電力を供給できるとともに燃料電池１１０が高温の状態となることを、第１実施形態と比べて、より一層防止できる。
【００４３】
Ｃ．第３実施形態：
図４は、第３実施形態の燃料電池車両におけるＥＣＵ１８０が実行する登坂路予測処理を示すフローである。第２実施形態の登坂路予測処理は、第１実施形態の登坂路予測処理におけるステップＳ１２０の代わりにステップＳ２００、ステップＳ２１０およびステップＳ２２０を行う点を除き、第１実施形態の登坂路予測処理と同じである。尚、第３実施形態における登坂路は、第１実施形態における登坂路と同様に、水平距離１００ｍに対して５ｍ以上上昇する勾配を有する道路であって、長さが１００ｍ以上ある道路のことである。
【００４４】
第３実施形態における登坂路予測処理では、燃料電池車両１００が登坂路を走行することが予測されると判定された場合（ステップＳ１００：ＹＥＳ）、さらに、登坂路の勾配が設定された勾配以上であるか否か判定される（ステップＳ２００）。ここでいう設定された勾配とは、水平距離１００ｍに対して６ｍ上昇する勾配のことである。
【００４５】
登坂路の勾配が設定された勾配より低いと判定された場合（ステップＳ２００：ＮＯ）、ＥＣＵ１８０は、二次電池１３０の充電率が５５％から６０％の範囲で維持されるよう二次電池１３０に充電させる（ステップＳ２１０）。
【００４６】
登坂路の勾配が設定された勾配以上であると判定された場合（ステップＳ２００：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１８０は、二次電池１３０の充電率が６０％から７０％の範囲で維持されるよう二次電池１３０に充電させる（ステップＳ２２０）。
【００４７】
二次電池１３０の充電率が５５％から６０％の範囲で維持されるよう二次電池１３０に充電させた（ステップＳ２１０）後、もしくは、二次電池１３０の充電率が６０％から７０％の範囲で維持されるよう二次電池１３０に充電させた（ステップＳ２２０）後、ＥＣＵ１８０は、燃料電池車両１００が登坂路を走行する際に、駆動モータ１６０に供給される電力のうち少なくとも一部を二次電池１３０から供給させる（ステップＳ１３０）。その後、図４の登坂路予測処理は終了される。
【００４８】
以上説明した実施形態によれば、燃料電池車両１００が登坂路を走行する前に、二次電池１３０の充電率が５５％から６０％の範囲における充電率もしくは６０％から７０％の範囲における充電率で維持されるよう二次電池１３０が充電される。よって、燃料電池車両１００が登坂路を走行する際、登坂路の勾配に応じて十分に充電された二次電池１３０から駆動モータ１６０に対して電力を供給させることによって燃料電池１１０の発電量が増加することを抑制できる。その結果、駆動モータ１６０に十分な電力を供給できるとともに燃料電池１１０が高温の状態となることをより一層防止できる。
【００４９】
Ｄ．変形例：
第１実施形態では、ＥＣＵ１８０は、カーナビゲーション装置が目的地への経路案内を行っている際に、燃料電池車両１００が登坂路を走行するか否か予測していたが、本発明はこれに限られない。例えば、ＥＣＵ１８０は、カーナビゲーション装置が目的地への経路案内を行っていないときでも、ナビゲーション装置１７０から出力された位置情報および地図情報を示す信号に基づいて、燃料電池車両１００が登坂路を走行するか否か予測してもよい。このような形態では、例えば、地図上において、燃料電池車両１００の位置を中心としてその中心から設定された距離の半径を有する円の中に登坂路が含まれているか否かに基づいて、登坂路を予測してもよい。また、決められた経路を走る公共の車両である場合には、決められた経路においてその車両が設定された位置を通過したとき、ＥＣＵ１８０は、その車両が登坂路を走行することが予測されると判定してもよい。
【００５０】
第１実施形態では、位置情報検出部１７２および地図情報格納部１７４は、ナビゲーション装置１７０の一部とされていたが、本発明はこれに限られない。例えば、ナビゲーション装置を備えていない燃料電池車両１００において、位置情報検出部１７２および地図情報格納部１７４は、それぞれ独立した構成として、燃料電池車両１００に備えられてもよい。
【００５１】
第１実施形態では、ＥＣＵ１８０は、燃料電池車両１００が登坂路を走行することが予測されるとき、二次電池１３０の充電率が５５％から６０％の範囲で維持されるよう二次電池１３０に充電させていたが、本発明はこれに限られない。例えば、二次電池１３０の充電率の範囲を限りなく狭くすることによって、二次電池１３０の充電率が６０％で維持されるよう二次電池１３０に充電させてもよい。
【００５２】
各実施形態では、燃料電池車両１００が位置情報検出部１７２および地図情報格納部１７４を備え、位置情報検出部１７２が検出する位置情報および地図情報格納部１７４に格納された地図情報に基づいて、ＥＣＵ１８０が登坂路予測処理を実行していたが、本発明はこれに限られない。例えば、燃料電池車両１００が位置情報検出部１７２のみを備える形態では、サーバに格納された地図情報を受信して、その地図情報および位置情報検出部１７２が検出する位置情報に基づいて、ＥＣＵ１８０が登坂路予測処理を実行してもよい。また、燃料電池車両１００における位置情報検出部１７２が検出した位置情報を受信したサーバが、サーバに格納された地図情報に基づいて登坂路予測を実行するとともに、燃料電池車両１００は、サーバから受信した登坂路予測の結果に基づいて、二次電池１３０の充電を制御してもよい。
【００５３】
本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部または全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１００…燃料電池車両
１１０…燃料電池
１２０…燃料電池コンバータ
１３０…二次電池
１３５…ＳＯＣ検出部
１４０…二次電池コンバータ
１５０…インバータ
１６０…駆動モータ
１６２…車輪
１７０…ナビゲーション装置
１７２…位置情報検出部
１７４…地図情報格納部
Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４…直流導線
Ｗ５…交流導線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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