(57)【要約】【課題】衝撃荷重を受けた燃料電池スタックのその後の使用可否を判定する。【解決手段】燃料電池スタックが衝撃荷重を受けた場合に、該衝撃荷重による燃料電池スタックの加速度を測定し、該測定された加速度から、セル積層方向への加速度ａVと、該セル積層方向と垂直な方向への加速度ａHとを得て、加速度ａVから、セル積層方向におけるセルの締結荷重を算出し、さらに、加速度ａVおよび加速度ａHから、セル積層方向に対して垂直な方向へのセルのズレ量Ｘ’を算出し、締結荷重下における、セル積層方向と垂直な方向へのセルのズレ許容量Ｘと、実際のズレ量Ｘ’とを比較し、該比較結果から、燃料電池スタックのその後の使用可否を判定する。セルの締結荷重下において加速度ａHが生じた場合のセルのズレ量に関するデータを含むマップ７０６を用い、セルのズレ量Ｘ’を算出することが好ましい。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セル積層方向に締結荷重が付与された燃料電池スタックを有する燃料電池の制御システムにおいて、
前記燃料電池スタックが衝撃荷重を受けた場合に、該衝撃荷重による前記燃料電池スタックの加速度を測定する測定手段と、
該測定された加速度から、前記セル積層方向への加速度ａVと、該セル積層方向と垂直な方向への加速度ａHとを得て、前記加速度ａVから、セル積層方向における前記セルの締結荷重を算出し、さらに、前記加速度ａVおよび前記の加速度ａHとから、セル積層方向に対して垂直な方向への前記セルのズレ量Ｘ’を算出する算出手段と、
該締結荷重下における、セル積層方向と垂直な方向への前記セルのズレ許容量Ｘと、実際のズレ量Ｘ’とを比較し、前記燃料電池スタックのその後の使用可否を判定する判定手段と、
を有することを特徴とする、燃料電池の制御システム。
【請求項２】
前記セルの締結荷重下において加速度ａHが生じた場合の前記セルのズレ量に関するデータを含むマップをさらに有することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池の制御システム。
【請求項３】
前記燃料電池スタックの使用可否判定の際の参照用として前記マップを予め格納していることを特徴とする請求項２に記載の燃料電池の制御システム。
【請求項４】
セル積層方向に締結荷重が付与された燃料電池スタックの使用可否を判定する方法であって、
前記燃料電池スタックが衝撃荷重を受けた場合に、該衝撃荷重による前記燃料電池スタックの加速度を測定し、
該測定された加速度から、前記セル積層方向への加速度ａVと、該セル積層方向と垂直な方向への加速度ａHとを得て、
前記加速度ａVから、セル積層方向における前記セルの締結荷重を算出し、
さらに、前記加速度ａVおよび前記の加速度ａHとから、セル積層方向に対して垂直な方向への前記セルのズレ量Ｘ’を算出し、
前記締結荷重下における、セル積層方向と垂直な方向への前記セルのズレ許容量Ｘと、実際のズレ量Ｘ’とを比較し、
該比較結果から、前記燃料電池スタックのその後の使用可否を判定する
ことを特徴とする、衝撃荷重を受けた燃料電池スタックの使用可否判定方法。
【請求項５】
前記セルの締結荷重下において加速度ａHが生じた場合の前記セルのズレ量に関するデータを含むマップを用い、前記セルのズレ量Ｘ’を算出することを特徴とする請求項４に記載の燃料電池スタックの使用可否判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池の制御システム、および燃料電池スタックの使用可否判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池用の燃料電池スタックとして、セル積層方向の両側に配置されたエンドプレート、プレッシャープレート等を利用してセル締結荷重を付与する構造のものが利用されている。また、セルの積層方向と垂直な方向への荷重に対する耐性を強化するため、セルのズレ抑制部材が設けられた燃料電池スタックが提案されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２７７１０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の燃料電池スタックには、このようにセルのズレへの対策が講じられているものはあっても、衝撃荷重を受けて実際にズレが生じた後の燃料電池スタックの使用可否について考慮しているものはない。
【０００５】
そこで、本発明は、衝撃荷重を受けた燃料電池スタックのその後の使用可否を判定する燃料電池の制御システム、および燃料電池スタックの使用可否判定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】
かかる課題を解決するべく本発明者は種々の検討を行った。衝撃荷重を受けた燃料電池スタックにおいてはセルにズレが生じることがあるが、実施のズレ量が所定値（例えば、衝撃荷重の大きさに対応して予測されたズレ許容量）を超えていなければ、当該燃料電池スタックを引き続き使用可能だと判定することの目安となる。ところが、このようにズレ量の予測が、セル積層体の初期締結荷重に基づいて行われている場合には、車両に搭載された燃料電池スタックが受ける衝撃荷重の実際の態様や、該衝撃荷重を受けた際の締結荷重の偏り（抜け）の影響などが考慮されていない可能性がある。これらの点に着目して検討した本発明者は、かかる課題の解決に結び付く知見を得るに至った。
【０００７】
本発明はかかる知見に基づくもので、セル積層方向に締結荷重が付与された燃料電池スタックを有する燃料電池の制御システムにおいて、
燃料電池スタックが衝撃荷重を受けた場合に、該衝撃荷重による燃料電池スタックの加速度を測定する測定手段と、
該測定された加速度から、セル積層方向への加速度ａVと、該セル積層方向と垂直な方向への加速度ａHとを得て、加速度ａVから、セル積層方向におけるセルの締結荷重を算出し、さらに、加速度ａVおよび加速度ａHから、セル積層方向に対して垂直な方向へのセルのズレ量Ｘ’を算出する算出手段と、
該締結荷重下における、セル積層方向と垂直な方向へのセルのズレ許容量Ｘと、実際のズレ量Ｘ’とを比較し、燃料電池スタックのその後の使用可否を判定する判定手段と、
を有することを特徴とする。
【０００８】
燃料電池に衝撃が加わるときの実際の局面においては、セル積層方向のみではなく、セル積層方向およびこれと垂直な方向への力が同時に作用する。また、衝撃が加わってセル積層方向（セル締結方向）への加速度が生じると、セル積層体の重心が片側に寄り、締結荷重の偏り（抜け）が生じて部分的に締結荷重が低下する。締結荷重が低下すると、積層方向と垂直な方向へのセルのズレ量許容値も変化することから、締結荷重を考慮して使用可否を判断する必要がある。この点、本発明に係る燃料電池の制御システムは、セル積層方向の締結荷重が低下する点を考慮してズレ量を算出するので、セル積層方向と垂直な方向へのセルのズレ量を正確に求めることができる。このため、衝撃荷重を受けた燃料電池スタックの使用可否判定を、セル締結荷重が一定だとの仮定の下でセルのズレが生じているかどうか判定する従来手法よりも正確に実施することができる。
【０００９】
上述の燃料電池の制御システムは、セルの締結荷重下において加速度ａHが生じた場合のセルのズレ量に関するデータを含むマップをさらに有することが好ましい。
【００１０】
この場合、制御システムは、燃料電池スタックの使用可否判定の際の参照用としてマップを予め格納していてもよい。
【００１１】
また、本発明に係る燃料電池スタックの使用可否方法は、セル積層方向に締結荷重が付与された燃料電池スタックの使用可否を判定する方法であって、
燃料電池スタックが衝撃荷重を受けた場合に、該衝撃荷重による燃料電池スタックの加速度を測定し、
該測定された加速度から、セル積層方向への加速度ａVと、該セル積層方向と垂直な方向への加速度ａHとを得て、
加速度ａVから、セル積層方向におけるセルの締結荷重を算出し、
さらに、加速度ａVおよび加速度ａHから、セル積層方向に対して垂直な方向へのセルのズレ量Ｘ’を算出し、
締結荷重下における、セル積層方向と垂直な方向へのセルのズレ許容量Ｘと、実際のズレ量Ｘ’とを比較し、
該比較結果から、燃料電池スタックのその後の使用可否を判定する
ことを特徴とする。
【００１２】
上述の使用可否判定方法においては、セルの締結荷重下において加速度ａHが生じた場合のセルのズレ量に関するデータを含むマップを用い、セルのズレ量Ｘ’を算出することが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、衝撃荷重を受けた燃料電池スタックのその後の使用可否を判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態における燃料電池システムの構成例を示す図である。
【図２】制御システムの構成例を示すブロック図である。
【図３】燃料電池スタックの締結とセルのズレのモデルを示す図である。
【図４】図３の示したモデルにおいてセル積層方向（締結方向）に加速度が発生したときの様子を示す図である。
【図５】燃料電池スタックの使用可否判定方法の手順の一例を示すフローチャートである。
【図６】セル締結荷重の抜けの計算について説明する図である。
【図７】セル締結荷重の抜けについてイメージ的に表すグラフである。
【図８】セルずれの計算について説明する図である。
【図９】マップ作成についてその手順とともに説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。以下では、一例として、燃料電池車に搭載されることが予定された燃料電池またはこれを含む燃料電池システムに本発明を適用した場合を例示して説明するが、適用範囲がこのような例に限られることはない。
【００１６】
燃料電池システム１００は、燃料ガスと酸化ガスを電気化学反応させて発電する燃料電池セル２０（図３参照、以下では単にセルともいう）と、該セル２０を積層してなる燃料電池スタック２（図３参照）と、燃料ガスおよび酸化ガスの供給流量を制御する制御手段としての制御装置７００と、を備えたシステムとして構成されている。以下においては、まず燃料電池システム１００の全体構成について説明し、その後、燃料電池１のスタックケース（図示省略）のＷ寸（車両に搭載された状態での左右方向の寸法）を十分に低減させるための構成例を説明する（図２等参照）。
【００１７】
図１に本実施形態における燃料電池システム１００の概略構成を示す。図示するように、燃料電池システム１００は、燃料電池１と、酸化ガスとしての空気（酸素）を燃料電池１に供給する酸化ガス給排系（以下、酸化ガス配管系ともいう）３００と、燃料ガスとしての水素を燃料電池１に供給する燃料ガス給排系（以下、燃料ガス配管系ともいう）４００と、燃料電池１に冷媒を供給して燃料電池１を冷却する冷媒配管系５００と、システムの電力を充放電する電力系６００と、システム全体を統括制御する制御装置７００と、を備えている。
【００１８】
燃料電池１は、例えば固体高分子電解質型で構成され、多数のセル２０を積層したスタック構造となっている。各セル２０は、イオン交換膜からなる電解質の一方の面に空気極を有し、他方の面に燃料極を有し、さらに空気極および燃料極を両側から挟みこむように一対のセパレータ（図示省略）を有している。一方のセパレータの燃料ガス流路に燃料ガスが供給され、他方のセパレータの酸化ガス流路に酸化ガスが供給され、このガス供給により燃料電池１は電力を発生する。
【００１９】
酸化ガス配管系３００は、燃料電池１に供給される酸化ガスが流れる供給路１１１と、燃料電池１から排出された酸化オフガスが流れる排出路１１２と、を有している。供給路１１１には、フィルタ１１３を介して酸化ガスを取り込むコンプレッサ１１４と、コンプレッサ１１４により圧送される酸化ガスを加湿する加湿器１１５と、が設けられている。排出路１１２を流れる酸化オフガスは、背圧調整弁１１６を通って加湿器１１５で水分交換に供された後、最終的に排ガスとしてシステム外の大気中に排気される。コンプレッサ１１４は、モータ１１４ａの駆動により大気中の酸化ガスを取り込む。
【００２０】
燃料ガス配管系４００は、水素供給源１２１と、水素供給源１２１から燃料電池１に供給される水素ガスが流れる供給路１２２と、燃料電池１から排出された水素オフガス（燃料オフガス）を供給路１２２の合流点Ａに戻すための循環路１２３と、循環路１２３内の水素オフガスを供給路１２２に圧送するポンプ１２４と、循環路１２３に分岐接続された排出路１２５と、を有している。
【００２１】
水素供給源１２１は、例えば高圧タンクや水素吸蔵合金などで構成され、例えば３５ＭＰａ又は７０ＭＰａの水素ガスを貯留可能に構成されている。水素供給源１２１の元弁１２６を開くと、供給路１２２に水素ガスが流出する。水素ガスは、調圧弁１２７その他の減圧弁により、最終的に例えば２００ｋＰａ程度まで減圧されて、燃料電池１に供給される。
【００２２】
供給路１２２の合流点Ａの上流側には、遮断弁１２８、および供給路１２２内の水素ガスの圧力を検出する圧力センサ１２９が設けられている。水素ガスの循環系は、供給路１２２の合流点Ａの下流側流路と、燃料電池１のセパレータに形成される燃料ガス流路と、循環路１２３とを順番に連通することで構成されている。水素ポンプ１２４は、モータ１２４ａの駆動により、循環系内の水素ガスを燃料電池１に循環供給する。符号１３０は、燃料電池１あるいは水素ガスの温度を検出する温度センサである。
【００２３】
循環路１２３には、水素オフガス（燃料オフガス）の圧力を検出する圧力センサ１３２が設けられている。また、排出路１２５には、遮断弁であるパージ弁１３３が設けられている。パージ弁１３３が燃料電池システム１００の稼動時に適宜開弁することで、水素オフガス中の不純物が水素オフガスと共に図示省略した水素希釈器に排出される。パージ弁１３３の開弁により、循環路１２３内の水素オフガス中の不純物の濃度が下がり、循環供給される水素オフガス中の水素濃度が上がる。
【００２４】
冷媒配管系５００は、燃料電池１内の冷却流路に連通する冷媒循環流路１４１と、冷媒循環流路１４１に設けられた冷却ポンプ１４２と、燃料電池１から排出される冷媒を冷却するラジエータ１４３と、ラジエータ１４３をバイパスするバイパス流路１４４と、ラジエータ１４３及びバイパス流路１４４への冷却水の通流を設定する三方弁（切替え弁）１４５と、を有している。冷却ポンプ１４２は、モータ１４２ａの駆動により、冷媒循環流路１４１内の冷媒を燃料電池１に循環供給する。
【００２５】
電力系６００は、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１６１、バッテリー（蓄電手段）１６２、トラクションインバータ１６３、トラクションモータ１６４、及び各種の補機インバータ１６５，１６６，１６７を備えている。高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１６１は、直流の電圧変換器であり、バッテリー１６２から入力された直流電圧を調整してトラクションインバータ１６３側に出力する機能と、燃料電池１又はトラクションモータ１６４から入力された直流電圧を調整してバッテリー１６２に出力する機能と、を有する。高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１６１のこれらの機能により、バッテリー１６２の充放電が実現される。また、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１６１により、燃料電池１の出力電圧が制御される。
【００２６】
バッテリー１６２は、バッテリーセルが積層されて一定の高電圧を端子電圧とし、図示しないバッテリーコンピュータの制御によって余剰電力を充電したり補助的に電力を供給したりすることが可能になっている。トラクションインバータ１６３は、直流電流を三相交流に変換し、トラクションモータ１６４に供給する。トラクションモータ１６４は、例えば三相交流モータであり、燃料電池システム１００が搭載される例えば車両の主動力源を構成する。
【００２７】
補機インバータ１６５，１６６，１６７は、それぞれ、対応するモータ１１４ａ，１２４ａ，１４２ａの駆動を制御する電動機制御装置である。補機インバータ１６５，１６６，１６７は、直流電流を三相交流に変換して、それぞれ、モータ１１４ａ，１２４ａ，１４２ａに供給する。補機インバータ１６５，１６６，１６７は、例えばパルス幅変調方式のＰＷＭインバータであり、制御装置７００からの制御指令に従って燃料電池１又はバッテリー１６２から出力される直流電圧を三相交流電圧に変換して、各モータ１１４ａ，１２４ａ，１４２ａで発生する回転トルクを制御する。
【００２８】
制御装置７００は、内部にＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭを備えたマイクロコンピュータとして構成される。ＣＰＵは、制御プラグラムに従って所望の演算を実行して、ポンプ１２４の解凍制御など、種々の処理や制御を行う。ＲＯＭは、ＣＰＵで処理する制御プログラムや制御データを記憶する。ＲＡＭは、主として制御処理のための各種作業領域として使用される。制御装置７００は、ガス系統（３００，４００）や冷媒配管系５００に用いられる各種の圧力センサや温度センサ、外気温センサなどの検出信号を入力し、各構成要素に制御信号を出力する。
【００２９】
セルモニタ８００は、セル２０における電圧（セル電圧）を測定して発電状況（例えば発電中におけるセル電圧の変動など）を測定するために用いられる電圧センサである（図１参照）。セルモニタ８００による測定結果に基づけば、当該燃料電池１のセル電圧を監視することができる。
【００３０】
続いて、燃料電池スタック２が衝撃荷重を受けた場合に、当該燃料電池スタック２のその後の使用可否を判定する手法について説明する（図２〜図９参照）。
【００３１】
本実施形態の燃料電池１において、燃料電池スタック２の使用可否を判定する制御システム（図２において符号７で示す）は、制御装置７００、算出手段７０２、判定手段７０４、マップ７０６、測定手段７１０等で構成される（図２参照）。
【００３２】
＜制御システムの構成と判定手順＞
制御装置７００は、上述したように燃料ガスおよび酸化ガスの供給流量を制御する等、燃料電池システム１００の全体を統括制御する。さらに、本実施形態の制御装置７００は、燃料電池スタック２の使用可否をするための算出手段７０２、判定手段７０４としても機能する（図２参照）。
【００３３】
まず、測定手段７１０は、燃料電池スタック２が衝撃荷重を受けた場合に、該衝撃荷重による当該燃料電池スタック２の加速度を測定するための手段である。例えば本実施形態の燃料電池１においては、加速度センサにより、衝撃荷重が作用したときに燃料電池スタック２において生じる加速度を測定する（図５のフローチャートにおけるステップＳＰ１）。加速度センサとして、直交する３軸方向の加速度を測定することが可能なセンサを用いれば、セル積層体（図３において符号２１で示す）のセル積層方向（セル締結方向ともいう）への加速度ａVと、該セル積層方向と垂直な方向（セル２０の面に沿った方向のことであり、ズレ方向ともいう）への加速度ａHとを測定することが可能である。加速度センサは、所定の数が、燃料電池１の所定の箇所、例えばセル２０やエンドプレート２２などに設けられる。例えば図３においては、セル積層方向両端のエンドプレート２２、およびセル積層体２１のセル積層方向中間に位置するセル２０のそれぞれに加速度センサを配置した例を示しているが、これより多い加速度センサを他のセル２０に配置することもできる。
【００３４】
算出手段７０２は、測定手段７１０による測定結果から、セル積層体２１のセル積層方向への加速度ａVと、該セル積層方向と垂直な方向（ズレ方向）への加速度ａHとを得る（フローチャートにおけるステップＳＰ２）。セル積層方向（締結方向）への加速度が発生したとき、セル積層体２１の重心が積層方向の一方側へと偏り、セル２０の締結荷重が抜けてズレ特性が変化する（図４参照）。このような状況を見越し、本実施形態の算出手段７０２は、セル積層方向の加速度ａVから、セル２０の締結荷重の抜けを計算し（フローチャートにおけるステップＳＰ３）、セル積層方向におけるセル２０の締結荷重を算出する（ステップＳＰ４）。さらに、算出手段７０２は、加速度ａVおよび加速度ａHから、セル積層方向に対して垂直な方向へのセル２０のズレ量Ｘ’を算出する。
【００３５】
マップ７０６は、ある締結荷重下において加速度ａHが生じた場合のセル２０のズレ量に関するデータを含むマップである（図９参照）。本実施形態のマップ７０６は、ズレ方向の加速度波形と、締結荷重ごとのズレ特性から算出して得られる。本実施形態の制御システム７は、燃料電池スタック２の使用可否判定用として予め用意されたこのようなマップ７０６を予め格納しておき、参照して判定を実施する。なお、セル２０の締結荷重ごとのズレ特性は試験によって取得することができる。
【００３６】
判定手段７０４は、マップ７０６を参照し（フローチャートにおけるステップＳＰ５）、算出手段７０２によって算出されたセル２０の締結荷重下におけるセル積層方向と垂直な方向へのセル２０のズレ許容量Ｘと実際のズレ量Ｘ’とを比較し、燃料電池１のその後の使用可否を判定する（ステップＳＰ６）。この判定の際には上述したマップ７０６を利用することができる。
【００３７】
＜セル締結荷重抜け計算について＞
上述したセル２０の締結荷重の抜けの計算についてさらに詳しく説明する（図６、図７参照）。
【００３８】
本実施形態の燃料電池１の制御システム７では、セル２０が積層されてなる燃料電池スタック２を、質量Ｍの両側をバネで支持した質量・バネ系（バネマス系）にモデル化する（図６参照）。この質量・バネ系モデルにおいて、セル２０の締結荷重は、
［数式１］
（締結荷重）＝（初期締結荷重）−（セル質量）×（セル積層方向加速度）/２
により求めることができる（図７参照）。これに基づけば、質量・バネ系の質量Ｍに加速度ａが作用した場合、締結荷重が減少する側における当該締結荷重は、Ｍａ/２  となる（図６参照）。以上の説明から明らかなように、セル２０の締結荷重が減少する側における当該締結荷重は、セル２０の積層方向の加速度が大きければ大きいほど、初期締結荷重からの減少幅が大きくなる（図７参照）。
【００３９】
＜セルのズレの計算について＞
続いて、セル２０のズレ（量）の計算についてさらに詳しく説明する（図８参照）。
【００４０】
本実施形態の燃料電池１の制御システム７では、セル２０が積層されてなる燃料電池スタック２を図８に示すようなモデル、すなわち質量ｍの各セル２０をバネで接続した質量・バネ系（バネマス系）にモデル化する（図８参照）。この場合、各バネのバネ定数は、締結荷重に依存するセルずれバネ定数ｋであるとする。
【００４１】
ここで、この質量・バネ系モデルにおいて、
［数式２］
（ａ:セル加速度）×（ｍ:セル質量）＝（右側セルずれ力）＋（左側セルずれ力）
［数式３］
（セルずれ力）＝ｆ（セル間の相対変位，締結荷重）
という式が成り立つ。本実施形態では、燃料電池スタック２において積層されているセル２０のすべてについて上述の計算を行う。ただし、計算量が莫大となるため、締結荷重ごとにマップ（耐Ｇマップ）を用いて実施することが好ましい。
【００４２】
＜マップの作成について＞
さらに、マップ７０６の作成について説明する（図９参照）。
【００４３】
本実施形態では、ある入力加速度波形を用い、セルずれの計算を行い、使用可否判定に用いるマップ７０６を作成する（図９参照）。この場合に用いる入力加速度波形は、例えば図９（Ａ）に示すようなものである。入力加速波形に対する加速度処理を経て、境界値（荷重抜け時クライテリア）を含むマップ７０６が得られる（図９参照）。なお、この入力波形における所定時間毎の加速度の平均値が、マップ７０６の「平均加速度」として縦軸に表される。
【００４４】
マップ作成の際に用いられる締結荷重は、図６、図７に示した「Ａ．セル締結荷重抜け計算」の計算式（つまり上述の数式１）によって求めることができる（図７等参照）。また、セルずれ計算（の結果）は、図８に示した「Ｂ．セルずれ計算」の計算式（つまり上述の数式２と数式３）によって求めることができる（図８参照）。
【００４５】
本実施形態では、図９に示す２つの加速度処理のいずれか一方の手法で算出を行い、マップ（使用可否判定マップ）７０６を得る（図９参照）。すなわち、加速度計波形の一部を切り出し、ある継続時間内における平均加速度を求める第１の加速度処理（図９（Ｂ）参照）、あるいは、衝突時の加速度計波形全体から、ズレ方向加速度継続時間を求める第２の加速度処理（図９（Ｃ）参照）を実施し、求められた平均加速度またはズレ方向加速度継続時間に、上述の数式１によって求められた締結荷重を適用して、マップ（使用可否判定マップ）７０６を求める（図９（Ｄ）参照）。
【００４６】
以上のようにして得られるマップ７０６は、図９にそのイメージを記しているように、横軸が「ズレ方向加速度継続時間」、縦軸が「平均加速度」のグラフ中に荷重抜け時クライテリア（基準ないしは境界線）が表されたものとなる（図９参照）。荷重抜け時クライテリアは、衝撃荷重を受けた燃料電池スタックのその後の使用が可能か否かの境界を示す。図９では、セル２０の締結荷重が初期荷重のまま一定だとした場合の従来の「初期締結荷重クライテリア」（図中の２点鎖線）と、衝撃荷重を受けた際の締結荷重の偏り（抜け）の影響を考慮した本実施形態の「荷重抜け時クライテリア」と示している。
【００４７】
ここで、一例を挙げつつこれら「初期締結荷重クライテリア」と「荷重抜け時クライテリア」との違いを説明すると、仮に、ある点Ｐ（ズレ方向加速度継続時間ＸP、平均加速度ＹP）が両クライテリアの間（両クライテリアの間の帯状領域内）に位置する場合に（図９参照）、従来の「初期締結荷重クライテリア」を適用した場合はＯＫ（引き続き使用可能）と判定されるのに対し、本実施形態の「荷重抜け時クライテリア」を適用した場合にはＮＧ（引き続きの使用不可）と判定されることになる。すなわち、ズレ量の予測が、従来のようにセル積層体２１の初期締結荷重（のみ）に基づいて行われている場合、車両に搭載された燃料電池スタック２が受ける衝撃荷重の実際の態様や、該衝撃荷重を受けた際の締結荷重の偏り（抜け）の影響などが考慮されていない可能性があるのに対し、これらの要素や影響をも加味した本実施形態の判定手法によればセル２０のズレ量をより正確に求めることができるので、衝撃荷重を受けた燃料電池スタック２の使用可否判定をより正確に実施することが可能となる。
【００４８】
なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、セル積層方向に締結荷重が付与された燃料電池スタックを有する制御システムにおいて、当該燃料電池スタックが衝撃荷重を受けた場合に適用して好適なものである。
【符号の説明】
【００５０】
１…燃料電池
２…燃料電池スタック
７…制御システム
２０…セル
２１…セル積層体（燃料電池セル積層体）
７００…制御装置
７０２…算出手段
７０４…判定手段
７０６…マップ
７１０…加速度センサ（測定手段）
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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