(57)【要約】【課題】経年使用により変化する燃料電池の出力特性をより正確に推定する。【解決手段】新たに読み込んだ燃料電池の出力電流Ｉと前回の出力電流Ｉとの偏差ΔＩが閾値Ｉｒｅｆ以上であるか否かを判定する（Ｓ１００〜Ｓ１３０）。偏差ΔＩが閾値Ｉｒｅｆ以上のときには格納している所定数の（Ｉ，Ｖ）データのうち最も古いデータを削除し、偏差ΔＩが閾値Ｉｒｅｆ未満のときには格納している所定数の（Ｉ，Ｖ）データのうち前回格納したデータを削除して、読み込んだ新たな出力電流Ｉと端子間電圧Ｖとを新たなデータとして格納する（Ｓ１４０，Ｓ１５０）。そして、格納している各（Ｉ，Ｖ）データを用いて燃料電池のＩＶ特性の推定式を求める（Ｓ１６０〜Ｓ１８０）。この結果、経年使用により変化する燃料電池のＩＶ特性をより正確に推定することができる。【選択図】        図１
2004281214.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池の出力特性を推定する出力特性推定装置であって、
所定のタイミングで前記燃料電池の出力特性の解析用データを検出するデータ検出手段と、
解析用データを所定数記憶可能なデータ記憶手段と、
前記データ検出手段により解析用データが検出されたとき、該検出された解析用データを前記データ記憶手段に記憶された所定数の解析用データのいずれかと入れ替えたときに入れ替え後の所定数の解析用データが所定の分布となるよう前記検出された解析用データを前記データ記憶手段に記憶された所定数の解析用データのうちのいずれかと入れ替えるデータ入替手段と、
前記データ記憶手段に記憶された解析用データを用いて前記燃料電池の出力特性を推定する出力特性推定手段と、
を備える燃料電池の出力特性推定装置。
【請求項２】
前記データ入替手段は、前記検出された解析用データが該検出の直前に検出されて前記データ記憶手段に記憶された解析用データから所定範囲内のデータであるときには該検出された解析用データを該直前に検出された解析用データと入れ替える手段である請求項１記載の燃料電池の出力特性推定装置。
【請求項３】
前記所定範囲は、前記燃料電池が定点運転していると判定される範囲である請求項２記載の燃料電池の出力特性推定装置。
【請求項４】
前記データ入替手段は、前記検出された解析用データが該検出の直前に検出された解析用データから所定範囲外のデータであるときには該検出された解析用データを前記データ記憶手段に記憶された所定数の解析用データのうち最も古い解析用データと入れ替える手段である請求項２または３記載の燃料電池の出力特性推定装置。
【請求項５】
前記データ入替手段は、前記検出された解析用データの前記燃料電池の出力特性に応じた区分を判定し、該検出された解析用データを前記データ記憶手段に記憶された所定数の解析用データのうち対応する区分に属する解析用データと入れ替える手段である請求項１記載の燃料電池の出力特性推定装置。
【請求項６】
前記データ入替手段は、前記検出された解析用データを前記データ記憶手段に記憶された所定数の解析用データのうち対応する区分に属する最も古い解析用データと入れ替える手段である請求項５記載の燃料電池の出力特性推定装置。
【請求項７】
前記データ記憶手段は、前記所定数の解析用データを前記燃料電池の出力特性に応じた区分に分けて記憶する手段である請求項５または６記載の燃料電池の出力特性推定装置。
【請求項８】
前記燃料電池の出力特性に応じた区分は、３以上に区分けされた区分である請求項５ないし７いずれか記載の燃料電池の出力特性推定装置。
【請求項９】
請求項５ないし８いずれか記載の燃料電池の出力特性推定装置であって、
前記解析用データは、前記燃料電池の出力電流をデータの一つとして含み、
前記燃料電池の出力特性に応じた区分は、前記燃料電池の出力電流に基づいて区分けされた区分である
燃料電池の出力特性推定装置。
【請求項１０】
前記データ入替手段は、前記データ記憶手段に前記所定数の解析用データが記憶されていないときには、データの入れ替えることなく前記検出された解析用データを前記データ記憶手段に記憶させる手段である請求項１ないし９いずれか記載の燃料電池の出力特性推定装置。
【請求項１１】
前記出力特性推定手段は、解析用データに対して最小自乗法を適用して前記燃料電池の出力特性を推定する手段である請求項１ないし１０いずれか記載の燃料電池の出力特性推定装置。
【請求項１２】
請求項１ないし１１いずれか記載の燃料電池の出力特性推定装置であって、
前記燃料電池の出力特性は、該燃料電池の端子間電圧と該燃料電池の出力電流との特性であり、
前記データ検出手段は、前記解析用データとして前記燃料電池の端子間電圧と該燃料電池の出力電流とを検出する手段である
燃料電池の出力特性推定装置。
【請求項１３】
記憶している所定数の解析用データを用いて燃料電池の出力特性を推定する燃料電池の出力特性推定方法であって、
（ａ）所定のタイミングで前記燃料電池の出力特性の解析用データを検出し、
（ｂ）該検出した解析用データを前記記憶している所定数の解析用データのいずれかと入れ替えたときに入れ替え後の所定数の解析用データが所定の分布となるよう該検出した解析用データを前記記憶している所定数の解析用データのうちのいずれかと入れ替え、
（ｃ）前記記憶している所定数の解析用データを用いて前記燃料電池の出力特性を推定する
燃料電池の出力特性推定方法。
【請求項１４】
前記ステップ（ｂ）は、前記検出した解析用データが該検出の直前に検出されて記憶された解析用データから所定範囲内のデータであるときには該検出した解析用データを該直前に検出された解析用データと入れ替え、前記検出した解析用データが該検出の直前に検出された解析用データから前記所定範囲外のデータであるときには該検出した解析用データを前記記憶している所定数の解析用データのうち最も古い解析用データと入れ替えるステップである請求項１３記載の燃料電池の出力特性推定方法。
【請求項１５】
前記ステップ（ｂ）は、前記検出した解析用データの前記燃料電池の出力特性に応じた区分を判定し、該検出した解析用データを前記記憶している所定数の解析用データのうち対応する区分に属する解析用データと入れ替えるステップである請求項１３記載の燃料電池の出力特性推定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池の出力特性を推定する出力特性推定装置および出力特性推定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
燃料電池を効率よく運転すると共に燃料電池を搭載するシステム（例えば車両など）を適正に運転するために燃料電池の出力特性を適正に把握して制御に用いることが望ましい。しかしながら、燃料電池は、炭化系水素を水蒸気改質反応により水素リッチガスに改質する改質器からのガスを燃料とする場合には、一酸化炭素などの微量なガス成分による触媒の被毒によりその出力特性が変化するし、改質器の有無に拘わらず、経年使用によってもその出力特性が変化するから、燃料電池の出力特性を常により正確に推定する必要がある。
【０００３】
本発明の燃料電池の出力特性推定装置および出力特性推定方法は、経年使用により変化する燃料電池の出力特性をより正確に推定することを目的とする。
【０００４】
なお、出願人は、こうした目的を達成する手法の一つとして、燃料電池の端子間電圧と出力電流と予め設定された基本出力特性とに基づいて燃料電池の内部抵抗を推定し、この推定した内部抵抗を用いて燃料電池の出力特性を推定するものを提案している（特許文献１参照）。
【０００５】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
本発明の燃料電池のより正確な出力特性を推定するは、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の燃料電池の出力特性推定装置は、
燃料電池の出力特性を推定する出力特性推定装置であって、
所定のタイミングで前記燃料電池の出力特性の解析用データを検出するデータ検出手段と、
解析用データを所定数記憶可能なデータ記憶手段と、
前記データ検出手段により解析用データが検出されたとき、該検出された解析用データを前記データ記憶手段に記憶された所定数の解析用データのいずれかと入れ替えたときに入れ替え後の所定数の解析用データが所定の分布となるよう前記検出された解析用データを前記データ記憶手段に記憶された所定数の解析用データのうちのいずれかと入れ替えるデータ入替手段と、
前記データ記憶手段に記憶された解析用データを用いて前記燃料電池の出力特性を推定する出力特性推定手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の燃料電池の出力特性推定装置では、解析用データが検出されたときには、この検出された解析用データを記憶している所定数の解析用データのいずれかと入れ替えたときに入れ替え後の所定数の解析用データが所定の分布となるよう検出された解析用データを記憶している所定数の解析用データのうちのいずれかと入れ替える。そして、この記憶している解析用データを用いて燃料電池の出力特性を推定する。即ち、所定の分布となるよう記憶された所定数の解析用データを用いて燃料電池の出力特性を推定するのである。したがって、より正確な推定が可能となるように所定の分布を設定すれば、経年使用により変化する燃料電池の出力特性をより正確に推定することができる。
【０００８】
こうした本発明の燃料電池の出力特性推定装置において、前記データ入替手段は、前記検出された解析用データが該検出の直前に検出されて前記データ記憶手段に記憶された解析用データから所定範囲内のデータであるときには該検出された解析用データを該直前に検出された解析用データと入れ替える手段であるものとすることもできる。即ち、所定範囲内の解析用データが連続して複数個に亘って所定数の解析用データとされるのを抑止して所定の分布を維持するのである。しかも、最新のデータに入れ替えるから、燃料電池の出力特性をより正確に推定することができる。ここで、「所定範囲」は、燃料電池が定点運転していると判定される範囲であるものとすることもできる。この態様の本発明の燃料電池の出力特性推定装置において、前記データ入替手段は、前記検出された解析用データが該検出の直前に検出された解析用データから所定範囲外のデータであるときには該検出された解析用データを前記データ記憶手段に記憶された所定数の解析用データのうち最も古い解析用データと入れ替える手段であるものとすることもできる。こうすれば、より新しい解析用データが記憶されるから、燃料電池の出力特性をより正確に推定することができる。
【０００９】
また、本発明の燃料電池の出力特性推定装置において、前記データ入替手段は、前記検出された解析用データの前記燃料電池の出力特性に応じた区分を判定し、該検出された解析用データを前記データ記憶手段に記憶された所定数の解析用データのうち対応する区分に属する解析用データと入れ替える手段であるものとすることもできる。こうすれば、検出した解析用データを対応する区分に属する解析用データと入れ替えることができる。したがって、燃料電池の出力特性を推定するのに適するよう区分を設定しておけば、新しいデータを用いて燃料電池の出力特性を推定することができるから、経年使用により変化する燃料電池の出力特性をより正確に推定することができる。ここで、「燃料電池の出力特性に応じた区分」は、３以上に区分けされた区分であるものがより好ましい。
【００１０】
この検出した解析用データを対応する区分に属する解析用データと入れ替える態様の本発明の燃料電池の出力特性推定装置において、前記データ入替手段は、前記検出された解析用データを前記データ記憶手段に記憶された所定数の解析用データのうち対応する区分に属する最も古い解析用データと入れ替える手段であるものとすることもできる。こうすれば、より新しいデータにより燃料電池の出力特性を推定することができる。
【００１１】
また、検出した解析用データを対応する区分に属する解析用データと入れ替える態様の本発明の燃料電池の出力特性推定装置において、前記データ記憶手段は、前記所定数の解析用データを前記燃料電池の出力特性に応じた区分に分けて記憶する手段であるものとすることもできる。
【００１２】
さらに、検出した解析用データを対応する区分に属する解析用データと入れ替える態様の本発明の燃料電池の出力特性推定装置において、前記解析用データは前記燃料電池の出力電流をデータの一つとして含み、前記燃料電池の出力特性に応じた区分は前記燃料電池の出力電流に基づいて区分けされた区分であるものとすることもできる。
【００１３】
本発明の燃料電池の出力特性推定装置において、前記データ入替手段は、前記データ記憶手段に前記所定数の解析用データが記憶されていないときには、データの入れ替えることなく前記検出された解析用データを前記データ記憶手段に記憶させる手段であるものとすることもできる。こうすれば、記憶している解析用データが所定数に満たないときにも対処することができる。
【００１４】
本発明の燃料電池の出力特性推定装置において、前記出力特性推定手段は、解析用データに対して最小自乗法を適用して前記燃料電池の出力特性を推定する手段であるものとすることもできる。
【００１５】
本発明の燃料電池の出力特性推定装置において、前記燃料電池の出力特性は該燃料電池の端子間電圧と該燃料電池の出力電流との特性であり、前記データ検出手段は前記解析用データとして前記燃料電池の端子間電圧と該燃料電池の出力電流とを検出する手段であるものとすることもできる。
【００１６】
本発明の燃料電池の出力特性推定方法。
記憶している所定数の解析用データを用いて燃料電池の出力特性を推定する燃料電池の出力特性推定方法であって、
（ａ）所定のタイミングで前記燃料電池の出力特性の解析用データを検出し、
（ｂ）該検出した解析用データを前記記憶している所定数の解析用データのいずれかと入れ替えたときに入れ替え後の所定数の解析用データが所定の分布となるよう該検出した解析用データを前記記憶している所定数の解析用データのうちのいずれかと入れ替え、
（ｃ）前記記憶している所定数の解析用データを用いて前記燃料電池の出力特性を推定する
ことを要旨とする。
【００１７】
この本発明の燃料電池の出力特性推定方法によれば、所定のタイミングで燃料電池の出力特性の解析用データを検出し、この検出した解析用データを記憶している所定数の解析用データのいずれかと入れ替えたときに入れ替え後の所定数の解析用データが所定の分布となるよう検出した解析用データを記憶している所定数の解析用データのうちのいずれかと入れ替え、記憶している所定数の解析用データを用いて燃料電池の出力特性を推定するから、より正確な推定が可能となるように所定の分布を設定すれば、経年使用により変化する燃料電池の出力特性をより正確に推定することができる。
【００１８】
こうした本発明の燃料電池の出力特性推定方法において、前記ステップ（ｂ）は、前記検出した解析用データが該検出の直前に検出されて記憶された解析用データから所定範囲内のデータであるときには該検出した解析用データを該直前に検出された解析用データと入れ替え、前記検出した解析用データが該検出の直前に検出された解析用データから前記所定範囲外のデータであるときには該検出した解析用データを前記記憶している所定数の解析用データのうち最も古い解析用データと入れ替えるステップであるものとすることもできる。即ち、所定範囲内の解析用データが連続して複数個に亘って所定数の解析用データとされるのを抑止して所定の分布を維持するのである。しかも、最新のデータに入れ替えるから、燃料電池の出力特性をより正確に推定することができる。ここで、「所定範囲」は、燃料電池が定点運転していると判定される範囲であるものとすることもできる。
【００１９】
また、本発明の燃料電池の出力特性推定方法において、前記ステップ（ｂ）は、前記検出した解析用データの前記燃料電池の出力特性に応じた区分を判定し、該検出した解析用データを前記記憶している所定数の解析用データのうち対応する区分に属する解析用データと入れ替えるステップであるものとすることもできる。こうすれば、検出した解析用データを対応する区分に属する解析用データと入れ替えることができる。したがって、燃料電池の出力特性を推定するのに適するよう区分を設定しておけば、新しいデータを用いて燃料電池の出力特性を推定することができるから、経年使用により変化する燃料電池の出力特性をより正確に推定することができる。ここで、「燃料電池の出力特性に応じた区分」は、３以上に区分けされた区分であるものがより好ましい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例である燃料電池の出力特性推定装置２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の燃料電池の出力特性推定装置２０は、図示するように、電力ライン１２を介して負荷１４に直流電力を供給する燃料電池１０の出力端子近傍に設けらて燃料電池１０の出力電流Ｉを検出する電流センサ２２と、燃料電池１０の端子間に設けられて燃料電池１０の端子間電圧Ｖを検出する電圧センサ２４と、出力電流Ｉと端子間電圧Ｖとに基づいて燃料電池１０の電流電圧出力特性（以下、ＩＶ特性という）を演算する電子制御ユニット３０とを備える。
【００２１】
電子制御ユニット３０は、ＣＰＵ３２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ３２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ３４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ３６と、図示しない入出力ポートとを備える。電子制御ユニット３０には、電流センサ２２からの出力電流Ｉや電圧センサ２４からの端子間電圧Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。また、電子制御ユニット３０からは、図示しない他の機器などからの要請に基づいて演算した燃料電池１０のＩＶ特性を出力ポートから出力できるようになっている。ここで、ＲＡＭ３６には、出力電流Ｉと端子間電圧Ｖとからなる（Ｉ，Ｖ）データを燃料電池１０のＩＶ特性を解析するための解析用データとして所定数（例えば、５０個や１００個など）だけ格納する解析用データ格納領域が設定されている。
【００２２】
なお、実施例の燃料電池の出力特性推定装置２０では、燃料電池１０として、電解質膜とこの電解質膜を狭持するアノード電極およびカソード電極とからなる単セルをセル間の隔壁をなすセパレータと共に複数積層されて構成され、セパレータに形成されたガス流路を通じてアノード電極に供給された水素ガスとカソード電極に供給された空気による電気化学反応により発電する固体高分子型の燃料電池を用いた。
【００２３】
次に、こうして構成された実施例の燃料電池の出力特性推定装置２０の動作について説明する。図２は、電子制御ユニット３０により実行される出力特性推定処理の一例を示すフローチャートである。この処理は所定時間毎（例えば、５０ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２４】
出力特性推定処理が実行されると、電子制御ユニット３０のＣＰＵ３２は、まず、電流センサ２２からの出力電流Ｉと電圧センサ２４からの端子間電圧Ｖとを読み込むと共に（ステップＳ１００）、前回の出力電流Ｉを読み込む処理を実行する（ステップＳ１１０）。そして、読み込んだ出力電流Ｉと前回の出力電流Ｉとの差の絶対値として偏差ΔＩを計算し（ステップＳ１２０）、計算した偏差ΔＩと閾値Ｉｒｅｆと比較する（ステップＳ１３０）。ここで、閾値Ｉｒｅｆは、燃料電池１０が定点運転していると判定するために設定されるものであり、燃料電池１０の出力特性や燃料電池１０の過渡応答性，この出力特性推定処理の繰り返し実行する間隔などにより定めることができる。
【００２５】
偏差ΔＩが閾値Ｉｒｅｆ以上のときには、燃料電池１０は定点運転されていないと判断し、ＲＡＭ３６の解析用データ格納領域に格納されている所定数の（Ｉ，Ｖ）データのうち最も古いデータを削除して読み込んだ出力電流Ｉと端子間電圧Ｖとを新たな（Ｉ，Ｖ）データとして格納する（ステップＳ１４０）。一方、偏差ΔＩが閾値Ｉｒｅｆ未満のときには、燃料電池１０は定点運転されていると判断し、ＲＡＭ３６の解析用データ格納領域に格納されている所定数の（Ｉ，Ｖ）データのうち前回格納したデータを削除して読み込んだ出力電流Ｉと端子間電圧Ｖとを新たな（Ｉ，Ｖ）データとして格納する（ステップＳ１５０）。即ち、燃料電池１０が定点運転されていないと判断されたときには最も古いデータを新たなデータで入れ替え、燃料電池１０が定点運転されていると判断されたときには直前に格納したデータを新たなデータで入れ替えるのである。
【００２６】
そして、ＲＡＭ３６の解析用データ格納領域に格納されている各（Ｉ，Ｖ）データのうちの各出力電流Ｉに対する常用対数を計算し（ステップＳ１６０）、次式（１）に示すＩＶ特性を推定する基本式に各（Ｉ，Ｖ）データと対応する出力電流Ｉの常用対数とを代入して最小自乗法を用いて係数Ｅ０，Ｘ１，Ｘ２を演算し（ステップＳ１７０）、演算により求めた係数Ｅ０，Ｘ１，Ｘ２を式（１）のＩＶ特性を推定する基本式に代入してＩＶ特性の推定式として（ステップＳ１８０）、この処理を終了する。なお、式（１）は、「Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｖｏｌ．１４２，Ｎｏ．８，Ａｕｇｕｓｔ  １９９５」のｐ．２６７０〜２６７４のＪｕｎｂｏｍ  Ｋｉｍらの論文で提唱されたものを用いた。最小自乗法による係数Ｅ０，Ｘ１，Ｘ２の演算については周知であるから、その説明は省略する。
【００２７】
【数１】
Ｖ＝Ｅ０−Ｘ１・Ｌｏｇ１０（Ｉ）−Ｘ２・Ｉ    （１）
【００２８】
以上説明した実施例の燃料電池の出力特性推定装置２０によれば、燃料電池１０が定点運転されているときには直前に格納したデータを新たなデータで入れ替えてＩＶ特性の推定式を演算する解析データとして用いるから、解析データの適正な分布を確保することができ、これにより、燃料電池１０のより正確なＩＶ特性の推定式を求めることができる。この結果、燃料電池１０のＩＶ特性をより正確に推定することができる。しかも、燃料電池１０が定点運転されていないと判断されたときには最も古いデータを新たなデータで入れ替えてＩＶ特性の推定式を演算する解析データとして用いるから、経年使用により変化する燃料電池１０のＩＶ特性の推定式をより正確に求めることができる。この結果、経年使用により変化する燃料電池１０のＩＶ特性をより正確に推定することができる。
【００２９】
なお、実施例の燃料電池の出力特性推定装置２０では、ＲＡＭ３６の解析用データ格納領域に所定数の解析用データが格納されているものとして図２に例示する出力特性処理を説明したが、ＲＡＭ３６の解析用データ格納領域に所定数の解析用データが格納されていないときには、所定数に達するまで所定時間毎に電流センサ２２や電圧センサ２４により検出される出力電流Ｉと端子間電圧Ｖとを解析用データとしてＲＡＭ３６の解析用データ格納領域に格納するものとした。
【００３０】
次に、本発明の第２実施例としての燃料電池の出力特性推定装置２０Ｂについて説明する。第２実施例の燃料電池の出力特性推定装置２０Ｂは、図１に例示した第１実施例の燃料電池の出力特性推定装置２０と同一のハード構成をしている。以下の第２実施例の燃料電池の出力特性推定装置２０Ｂについての説明では、第１実施例の燃料電池の出力特性推定装置２０のハード構成で用いた符号を用いて説明する。また、ハード構成以外の符号についても特に明示しない限り同一の意味として用いる。
【００３１】
第２実施例の燃料電池の出力特性推定装置２０Ｂの電子制御ユニット３０では、図２の出力特性推定処理に代えて図３に例示する出力特性推定処理を実行する。この処理も所定時間毎（例えば、５０ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００３２】
この出力特性推定処理が実行されると、電子制御ユニット３０のＣＰＵ３２は、まず、電流センサ２２からの出力電流Ｉと電圧センサ２４からの端子間電圧Ｖとを読み込み（ステップＳ２００）、読み込んだ出力電流Ｉの区分を判定する（ステップＳ２１０）。図４に出力電流Ｉの区分の一例を示す。この図４の例では、燃料電池１０のＩＶ特性における出力電流Ｉの全範囲を略３等分に区分けして区分Ａ，Ｂ，Ｃを設定している。したがって、出力電流Ｉの区分の判定は、読み込んだ出力電流Ｉがこうして区分けされた区分のいずれに属するかにより行なうことができる。
【００３３】
こうして出力電流Ｉの区分が判定されると、ＲＡＭ３６の解析用データ格納領域のうち判定された区分の領域に格納されている（Ｉ，Ｖ）データのうち最も古いデータを削除して読み込んだ出力電流Ｉと端子間電圧Ｖとを新たな（Ｉ，Ｖ）データとして格納する（ステップＳ２２０）。ここで、第２実施例では、図５に示すように、解析用データ格納領域が区分毎に区分けして設けられており、所定数の（Ｉ，Ｖ）データは区分に区分けして格納されている。
【００３４】
そして、ＲＡＭ３６の各区分の解析用データ格納領域に格納されている各（Ｉ，Ｖ）データのうちの各出力電流Ｉに対する常用対数を計算し（ステップＳ２３０）、上述の式（１）に示すＩＶ特性を推定する基本式に各（Ｉ，Ｖ）データと対応する出力電流Ｉの常用対数とを代入して最小自乗法を用いて係数Ｘ１，Ｘ２を演算し（ステップＳ２４０）、演算により求めた係数Ｘ１，Ｘ２を式（１）のＩＶ特性を推定する基本式に代入してＩＶ特性の推定式として（ステップＳ２５０）、この処理を終了する。
【００３５】
以上説明した第２実施例の燃料電池の出力特性推定装置２０Ｂによれば、読み込んだ出力電流Ｉの区分を判定し、区分に属する解析用データを新たなデータで入れ替えてＩＶ特性の推定式を演算する解析データとして用いるから、解析データの適正な分布を確保することができ、これにより、燃料電池１０のより正確なＩＶ特性の推定式を求めることができる。この結果、燃料電池１０のＩＶ特性をより正確に推定することができる。しかも、区分に属するデータのうち最も古いデータを新たなデータで入れ替えてＩＶ特性の推定式を演算する解析データとして用いるから、経年使用により変化する燃料電池１０のＩＶ特性の推定式をより正確に求めることができる。この結果、経年使用により変化する燃料電池１０のＩＶ特性をより正確に推定することができる。
【００３６】
第２実施例の燃料電池の出力特性推定装置２０Ｂでは、燃料電池１０のＩＶ特性における出力電流Ｉの全範囲を略３等分に区分けして区分Ａ，Ｂ，Ｃの３つの区分を設定したが、区分の数は３つに限られず４つ以上の区分を設定してもよい。
【００３７】
第２実施例の燃料電池の出力特性推定装置２０Ｂでは、燃料電池１０のＩＶ特性における出力電流Ｉに基づいて区分を設定したが、燃料電池１０のＩＶ特性における端子間電圧Ｖに基づいて区分を設定するものとしてもよい。この場合でも区分の数は３以上の幾つであってもよい。このように端子間電圧Ｖに基づいて区分を設定して図３の出力特性推定処理を適用する場合、ステップＳ２１０の読み込んだ出力電流Ｉによる区分の判定に代えて読み込んだ端子間電圧Ｖにより区分を判定すればよい。
【００３８】
第２実施例の燃料電池の出力特性推定装置２０Ｂでは、ＲＡＭ３６の解析用データ格納領域を区分毎に区分けしたが、区分毎に区分けしないものとしてもよい。
【００３９】
以上、図１に示す燃料電池の出力特性推定装置２０，２０Ｂにおける燃料電池１０のＩＶ特性の推定式を求める処理（出力特性推定処理）について図２および図３を用いて説明した。これら二つの出力特性推定処理は、各々が単独で動作するものとしてもよいし、二つの処理を組み合わせて動作するものとしてもよい。
【００４０】
実施例の燃料電池の出力特性推定装置２０，２０Ｂでは、出力特性推定処理が実行される毎に燃料電池１０のＩＶ特性の推定式を求めるものとしたが、出力電流Ｉと端子間電圧Ｖとを読み込んでＲＡＭ３６に格納する間での処理（図２におけるステップＳ１００〜Ｓ１５０の処理，図３におけるステップＳ２００〜Ｓ２２０の処理）と、ＩＶ特性の推定式を求める処理（図２におけるステップＳ１６０〜Ｓ１８０の処理，図３におけるステップＳ２３０〜Ｓ２５０の処理）とを異なるタイミングで実行するものとしてもよい。
【００４１】
実施例の燃料電池の出力特性推定装置２０，２０Ｂでは、燃料電池１０のＩＶ特性の推定式を求めるものとしたが、燃料電池１０のＩＶ特性の推定式の係数Ｘ１，Ｘ２を演算するだけで、燃料電池１０のＩＶ特性の推定式を求めないものとしてもよい。
【００４２】
実施例の燃料電池の出力特性推定装置２０，２０Ｂでは、燃料電池１０のＩＶ特性を推定する基本式として上述した式（１）の式を用いたが、最小自乗法を用いて式を推定するものであれば、基本式として式（１）以外の式を用いるものとしてもかまわない。
【００４３】
実施例の燃料電池の出力特性推定装置２０では、燃料電池１０として固体高分子型の燃料電池を用いるものとしたが、他の燃料電池、例えばリン酸型などの燃料電池を用いるものとしてもよい。
【００４４】
実施例では、本発明の一形態として燃料電池の出力特性推定装置２０として説明したが、燃料電池の出力特性を推定する方法の形態としてもよい。
【００４５】
以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等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内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である燃料電池の出力特性推定装置２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】電子制御ユニット３０により実行される出力特性推定処理の一例を示すフローチャートである。
【図３】第２実施例の燃料電池の出力特性推定装置２０Ｂで実行される出力特性推定処理の一例を示すフローチャートである。
【図４】出力電流Ｉの区分を例示する説明図である。
【図５】第２実施例のＲＡＭ３６の解析用データ格納領域の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１０  燃料電池、１２  電力ライン、１４  負荷、２０，２０Ｂ  燃料電池の出力特性推定装置、２２  電流センサ、２４  電圧センサ、３０  電子制御ユニット、３２  ＣＰＵ、３４  ＲＯＭ、３６  ＲＡＭ。
【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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