(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端子が負荷に接続された燃料電池と、昇圧回路、充電回路及び２次電池を含み、前記燃料電池に並列に接続された２次電池回路とを備える燃料電池装置の前記燃料電池から前記負荷に供給される電流を、下記の式（１）で表される前記燃料電池のシステムとしての効率がその最高値の９５〔％〕以上となるように、あらかじめ求められた前記燃料電池の水素燃焼エネルギー換算効率−出力電力特性を示す曲線と前記２次電池の効率−出力電力特性を示す曲線とに基づいて、前記燃料電池からの出力と、前記２次電池からの出力とを制御することにより分配することを特徴とする燃料電池装置の制御方法。
燃料電池のシステムとしての効率＝（燃料電池の出力電力−補機類駆動エネルギー）÷（水素消費量×単位量当たりの水素の保有する燃焼エネルギー量）  ・・・式（１）
【請求項２】
前記燃料電池のシステムとしての効率が一定値以上のときにのみ前記２次電池に充電する請求項１に記載の燃料電池装置の制御方法。
【請求項３】
前記２次電池のＳＯＣが一定値以下のときにのみ前記２次電池に充電する請求項２に記載の燃料電池装置の制御方法。
【請求項４】
前記負荷に供給される電流が一定値以下のとき、前記燃料電池を停止する請求項１〜３のいずれか１項に記載の燃料電池装置の制御方法。
【請求項５】
前記燃料電池を停止するとき、前記燃料電池の補機類の少なくとも一部を停止する請求項４に記載の燃料電池装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池装置の制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、燃料電池は発電効率が高く、有害物質を排出しないので、産業用、家庭用の発電装置として、又は、人工衛星や宇宙船などの動力源として実用化されてきたが、近年は、乗用車、バス、トラック等の車両用の動力源として開発が進んでいる。
【０００３】
そして、前記車両は、照明装置、ラジオ、パワーウインドウ等の車両の停車中にも使用される電気を消費する補機類を多数備えていて、また、走行パターンが多様であり動力源に要求される出力範囲が極めて広いので、前記燃料電池を車両用の動力源として使用する場合には、バッテリ（蓄電池又は二次電池）を併用したハイブリッドとすることが一般的である。
【０００４】
図２は従来の燃料電池装置を示す図である。
【０００５】
図において、１０１は燃料電池であり、アルカリ水溶液型（ＡＦＣ）、リン酸型（ＰＡＦＣ）、溶融炭酸塩型（ＭＣＦＣ）、固体酸化物型（ＳＯＦＣ）、直接型メタノール（ＤＭＦＣ）等のものであってもよいが、固体高分子型燃料電池（ＰＥＭＦＣ）が一般的である。
【０００６】
また、１０２は充電によって放電を繰り返すことができるバッテリであり、鉛蓄電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池、ナトリウム硫黄電池等が一般的である。
【０００７】
さらに、１０３はインバータ（ＩＮＶ）であり、前記燃料電池１０１又はバッテリ１０２からの直流電流を交流電流に変換して、車両の車輪を回転させる駆動源である図示されない交流モータに供給する。なお、前記駆動源が直流モータである場合は、前記燃料電池１０１又はバッテリ１０２からの直流電流は、前記インバータ１０３を介さずに駆動源に直接供給される。
【０００８】
そして、前記構成の燃料電池装置においては、前記燃料電池１０１及びバッテリ１０２が並列に接続されて、前記インバータ１０３に電流を供給するようになっているので、例えば、車両の停止時に前記燃料電池１０１が停止した場合、坂道等の高負荷運転時に前記燃料電池１０１からの電流だけでは要求電流に満たない場合等には、前記バッテリ１０２からインバータ１０３に電流が自動的に供給される。
【０００９】
また、前記駆動源である交流モータが、車両の減速運転時には発電器として機能して、いわゆる回生電流を発生する場合には、前記車両の減速運転時に回生電流がバッテリ１０２に供給され、該バッテリ１０２が再充電される。さらに、前記回生電流が供給されない場合であっても、前記バッテリ１０２が放電して端子電圧が低下すると、前記燃料電池１０１が発生する電流が自動的に前記バッテリ１０２に供給される。
【００１０】
このように、前記燃料電池装置においては、前記バッテリ１０２が常時充電され、前記燃料電池１０１からの電流だけでは要求電流に満たない場合等には、前記バッテリ１０２からインバータ１０３に電流が自動的に供給されるようになっているので、車両は各種の走行モードにおいて、安定して走行することができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の燃料電池装置においては、燃料電池１０１及びバッテリ１０２が並列に接続されているだけであり、前記燃料電池１０１及びバッテリ１０２に流れる電流の分配状態が何ら制御されていないので、前記燃料電池１０１及びバッテリ１０２の電流−電圧特性によってそれぞれに流れる電流量が決まってしまう。
【００１２】
図３は従来の燃料電池装置における燃料電池及びバッテリの特性を示す図である。なお、図において、横軸に電流を、縦軸に電圧及び電力を採ってある。
【００１３】
図において、１０５は燃料電池１０１（図２）の電圧−電流特性を示す曲線、１０６はバッテリ１０２の電圧−電流特性を示す曲線、１０７は燃料電池１０１及びバッテリ１０２を合計した場合の本来の電圧−電流特性を示す曲線、１０８は燃料電池１０１及びバッテリ１０２を合計した場合の本来の電力特性を示す曲線である。
【００１４】
例えば、車両の定負荷運転時には、前記燃料電池１０１からの電流だけで要求電流を満たしているので、本来、前記バッテリ１０２からインバータ１０３に電流が供給される必要がないにも関わらず、曲線１０６が示すように、前記バッテリ１０２は低電流領域から出力を開始するので、前記バッテリ１０２からも前記インバータ１０３に電流が供給されてしまう。このように、前記バッテリ１０２から常時電流が流れるようになっているので、前記バッテリ１０２の容量を増大させる必要があるが、一般的に、バッテリは大きく、重く、かつ、高価であり、前記バッテリ１０２の容量を増大させると、前記車両の体積、重量が増し、コストも高くなってしまう。
【００１５】
また、前記燃料電池１０１及びバッテリ１０２のそれぞれの端子電圧を、両者間の電圧差が小さくなるように設定すると、前記バッテリ１０２が放電して端子電圧が低下した時であっても、曲線１０６が示すように、前記燃料電池１０１からの電流が前記バッテリ１０２に流れにくく、該バッテリ１０２の充電に時間がかかってしまう。このため、車両の走行が制限され、最悪の場合には、曲線１０６が示すように、前記バッテリ１０２が上がってしまう。
【００１６】
逆に、前記電圧差が大きくなるように設定すると、大電流が前記燃料電池１０１からバッテリ１０２に流れるので、該バッテリ１０２が過充電されることによって破壊されてしまう。
【００１７】
さらに、通常、前記燃料電池１０１を作動させるためには、水素ガス、酸素ガス等の燃料ガスや水分等の排出物を供給又は排出したり燃料電池を冷却するためのファン、ポンプ等の補機類を駆動させる必要がある。ここで、前記補機類には、前記燃料電池１０１から供給される電流量に応じて駆動させるためのエネルギーが変動するものと、変動しないものとがあるが、前記燃料電池１０１から供給される電流量が少ない範囲においては、駆動させるためのエネルギーが変動しないものの割合が大きくなっている。したがって、前記補機類を駆動させるために必要なエネルギーは、前記燃料電池１０１から供給される電流量が少なくなってもあまり低下しない。そのため、前記燃料電池１０１から供給される電流量がごく少ない範囲においては、前記燃料電池１０１から供給される電流の相当程度の割合を前記補機類に供給することになり、該補機類を含めた燃料電池１０１のシステムとしての効率が極めて低くなってしまう。
【００１８】
本発明は、前記従来の燃料電池装置の問題点を解決して、燃料電池及びバッテリに流れる電流の分配状態を適切に制御して、バッテリの容量を増大させることなく、適切にバッテリを充電することができ、また、燃料電池及びバッテリの出力配分を所定の状態に維持して、燃料電池装置全体として効率ができるだけ高くなるように燃料電池及びバッテリを作動させることができる燃料電池装置の制御方法を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の燃料電池装置の制御方法においては、両端子が負荷に接続された燃料電池と、昇圧回路、充電回路及び２次電池を含み、前記燃料電池に並列に接続された２次電池回路とを備える燃料電池装置の前記燃料電池から前記負荷に供給される電流を、下記の式（１）で表される前記燃料電池のシステムとしての効率がその最高値の９５〔％〕以上となるように、あらかじめ求められた前記燃料電池の水素燃焼エネルギー換算効率−出力電力特性を示す曲線と前記２次電池の効率−出力電力特性を示す曲線とに基づいて、前記燃料電池からの出力と、前記２次電池からの出力とを制御することにより分配する。
燃料電池のシステムとしての効率＝（燃料電池の出力電力−補機類駆動エネルギー）÷（水素消費量×単位量当たりの水素の保有する燃焼エネルギー量）  ・・・式（１）
【００２２】
本発明の更に他の燃料電池装置の制御方法においては、さらに、前記燃料電池のシステムとしての効率が一定値以上のときにのみ前記２次電池に充電する。
【００２３】
本発明の更に他の燃料電池装置の制御方法においては、さらに、前記２次電池のＳＯＣが一定値以下のときにのみ前記２次電池に充電する。
【００２４】
本発明の更に他の燃料電池装置の制御方法においては、さらに、前記負荷に供給される電流が一定値以下のとき、前記燃料電池を停止する。
【００２５】
本発明の更に他の燃料電池装置の制御方法においては、さらに、前記燃料電池を停止するとき、前記燃料電池の補機類の少なくとも一部を停止する。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２７】
図１は本発明の第１の実施の形態における燃料電池装置の概念図である。
【００２８】
図１において、１０は燃料電池（ＦＣ）回路であり、乗用車、バス、トラック等の車両用の動力源として使用される。ここで、前記車両は、照明装置、ラジオ、パワーウインドウ等の車両の停車中にも使用される電気を消費する補機類を多数備えていて、また、走行パターンが多様であり動力源に要求される出力範囲が極めて広いので、動力源として燃料電池１１とバッテリ１２とを併用して使用する。
【００２９】
そして、１１は燃料電池であり、アルカリ水溶液型（ＡＦＣ）、リン酸型（ＰＡＦＣ）、溶融炭酸塩型（ＭＣＦＣ）、固体酸化物型（ＳＯＦＣ）、直接型メタノール（ＤＭＦＣ）等のものであってもよいが、固体高分子型燃料電池（ＰＥＭＦＣ）であることが望ましい。
【００３０】
なお、更に望ましくは、水素を燃料とし、酸素又は空気を酸化剤とするＰＥＭＦＣ（ｐｒｏｔｏｎ  ｅｘｃｈａｎｇｅ  ｍｅｍｂｒａｎｃｅ  ｆｕｅｌ  ｃｅｌｌ）型燃料電池、又はＰＥＭ（ｐｒｏｔｏｎ  ｅｘｃｈａｎｇｅ  ｍｅｍｂｒａｎｃｅ）型燃料電池と呼ばれるものである。ここで、該ＰＥＭ型燃料電池は、一般的に、プロトン等のイオンを透過する高分子膜の両側に触媒、電極及びセパレータを結合したセル（ｆｕｅｌ  ｃｅｌｌ）を複数直列に結合したスタック（ｓｔａｃｋ）から成る（特開平１１−３１７２３６号公報等参照）。
【００３１】
例えば、本実施の形態においては、１例として、ＰＥＭ型燃料電池であり、４００枚のセルを直列に接続したスタックを使用する。この場合、総電極面積は３００〔ｃｍ 2〕であり、開放端子電圧は約３５０〔Ｖ〕、出力は約５０〔ｋＷ〕である。そして、定常動作時の温度は５０〜９０〔℃〕程度である。
【００３２】
なお、燃料である水素は、図示されない改質装置によってメタノール、ガソリン等を改質して取り出した水素を燃料電池に直接供給することもできるが、車両の高負荷運転時にも安定して十分な量の水素を供給することができるようにするためには、水素吸蔵合金、水素ガスボンベ等に貯蔵した水素を供給することが望ましい。これにより、水素がほぼ一定の圧力で常に十分に供給されるので、前記燃料電池１１は車両の負荷の変動に遅れることなく追随して、必要な電流を供給することができる。
【００３３】
この場合、前記燃料電池１１の出力インピーダンスは極めて低く、０に近似することが可能である。
【００３４】
また、１２は充電によって放電を繰り返すことができる２次電池としてのバッテリ（蓄電池）であり、鉛蓄電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池、ナトリウム硫黄電池等が一般的であるが、電気自動車等に使用される高性能鉛蓄電池、リチウムイオン電池、ナトリウム硫黄電池等が望ましい。
【００３５】
例えば、本実施の形態においては、１例として、高性能鉛蓄電池を使用する。この場合、開放端子電圧は約２１０〔Ｖ〕であり、約１０〔ｋＷ〕の電流を５〜２０分程度供給することができる程度の容量を有する。
【００３６】
さらに、１３は負荷としての駆動制御装置であるインバータ装置であり、前記燃料電池１１又はバッテリ１２からの直流電流を交流電流に変換して、車両の車輪を回転させる駆動モータとしてのモータ１４に供給する。ここで、前記モータ１４は発電機としても機能するものであり、車両の減速運転時には、いわゆる回生電流を発生する。この場合、前記モータ１４は車輪によって回転させられて発電するので、前記車輪にブレーキをかける、すなわち、車両の制動装置（ブレーキ）として機能する。そして、後述されるように、前記回生電流がバッテリ１２に供給されて該バッテリ１２が充電される。
【００３７】
また、１５はバッテリ充電制御回路であり、充電用スイッチング素子としての高速スイッチング素子であるＩＧＢＴ（絶縁ゲート・バイポーラ・トランジスタ）１５ａとサイリスタ１５ｂとの並列回路である。ここで、前記ＩＧＢＴ１５ａは２００〔Ａ〕程度の電流を許容するものである。
【００３８】
一方、１６は昇圧制御回路としてのバッテリ放電制御回路であり、前記バッテリ充電制御回路と同様に、昇圧用スイッチング素子としてのＩＧＢＴ１６ａとサイリスタ１６ｂの並列回路である。ここで、前記ＩＧＢＴ１６ａは２００〔Ａ〕程度の電流を許容するものである。
【００３９】
そして、１７は２００〔Ａ〕程度の電流を許容するリアクトルであり、前記バッテリ放電制御回路１６と共に昇圧回路を構成し、前記バッテリ１２の出力電圧を昇圧する。
【００４０】
ここで、前記バッテリ放電制御回路１６におけるＩＧＢＴ１６ａは所定周期（例えば、２０〔ｋＨｚ〕程度）のスイッチング信号によってオンオフされる。前記ＩＧＢＴ１６ａをオンにしたときには、前記バッテリ１２から出力された直流電流がリアクトル１７に流れてエネルギーが蓄積され、前記ＩＧＢＴ１６ａをオフにしたときには、前記リアクトル１７に蓄積されたエネルギーに応じた電圧が、前記バッテリ１２の出力電圧に加算されて昇圧される。なお、昇圧された前記バッテリ１２の出力電圧は前記スイッチング信号によって適宜調節することができるが、おおよそ前記燃料電池１１の出力電圧よりわずかに高い程度に調節される。
【００４１】
また、前記バッテリ放電制御回路１６におけるサイリスタ１６ｂは、前記ＩＧＢＴ１６ａをオフにしたときに該ＩＧＢＴ１６ａのエミッタとコレクタとの間に発生する逆起電力によって、前記エミッタとコレクタとの間の絶縁が破壊されることを防止する。
【００４２】
そして、１８は回路を流れる電流値を測定する電流センサであり、１９は、負荷又は２次電池からの電流が燃料電池に供給されないように配設されたダイオード素子としての、サイリスタである。
【００４３】
また、２０はハイブリッド回路電子制御ユニットであり、ＣＰＵ等の演算手段、半導体メモリ等の記憶手段、入出力インターフェイス等を備え、前記燃料電池回路１０における電流値、電圧値等を測定するとともに、前記バッテリ充電制御回路１５及びバッテリ放電制御回路１６の動作を制御する。さらに、前記ハイブリッド回路電子制御ユニット２０は、車両における他のセンサ、及び後述される車両用電子制御ユニット２１、燃料電池電子制御ユニット２２、イグニッション制御装置２４等の他の制御装置と通信可能に接続され、他のセンサ及び他の制御装置と連携して前記燃料電池回路１０の動作を統括的に制御する。
【００４４】
なお、前記ハイブリッド回路電子制御ユニット２０は独立に存在するものであってもよく、例えば、車両用電子制御ユニット２１等の他の制御装置の一部として存在するものであってもよい。
【００４５】
ここで、例えば、本実施の形態においては、前記ハイブリッド回路電子制御ユニット２０は、２つの電流センサ１８との入出力インターフェイス、電圧計測用の２つの入出力インターフェイス、バッテリ充電制御回路１５用の入出力インターフェイス、バッテリ放電制御回路１６用の入出力インターフェイス、車両用電子制御ユニット２１用の入出力インターフェイス、燃料電池電子制御ユニット２２用の入出力インターフェイス、及びイグニッション制御装置２４用の入出力インターフェイスを備える。また、前記ハイブリッド回路電子制御ユニット２０は、電源としての電源バッテリ２３に接続される電源インターフェイスも備える。
【００４６】
次に、車両用電子制御ユニット２１は、ＣＰＵ等の演算手段、半導体メモリ等の記憶手段、入出力インターフェイス等を備え、車速、気温、アクセル開度等を検出して変速機、制動装置等を含む車両全般の動作を統括的に制御する。
【００４７】
また、燃料電池電子制御ユニット２２は、ＣＰＵ等の演算手段、半導体メモリ等の記憶手段、入出力インターフェイス等を備え、燃料電池１１に供給される水素、酸素、空気等の流量、温度、出力電圧等を検出して前記燃料電池１１の動作を制御する。
【００４８】
そして、前記電源バッテリ２３は、充電によって放電を繰り返すことができる鉛蓄電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池、ナトリウム硫黄電池等のバッテリから成り、１２〔Ｖ〕の直流電流を前記ハイブリッド回路電子制御ユニット２０に供給する。なお、前記電源バッテリ２３は、車両のラジオ、パワーウインドウ等の補機類にも電源として直流電流を供給してもよい。
【００４９】
また、前記イグニッション制御装置２４は燃料電池回路を起動させるための装置であり、車両の運転者がスイッチをオンにすると、その信号を前記ハイブリッド回路電子制御ユニット２０やその他の装置に伝達する。
【００５０】
次に、前記構成の燃料電池装置の動作について説明する。
【００５１】
図４は本発明の第１の実施の形態における燃料電池の特性を示す図、図５は本発明の第１の実施の形態における燃料電池及びバッテリの特性を示す図である。なお、図４において、横軸に電流値Ａを、縦軸に電圧Ｖ、電力ｋＷ及び効率％を採ってあり、図５において、横軸に電力ｋＷを、縦軸に効率％及び水素量Ｌ／ｍｉｎを採ってある。
【００５２】
図４において、３１は燃料電池１１（図１）の電圧−電流特性を示す曲線である。前記燃料電池１１の電圧−電流特性を示す曲線３１は、通常のＰＥＭ型燃料電池の場合と同様に、全体として電流の増大と共に電圧が低下していく右下がり曲線である。なお、前述されたように、前記燃料電池１１は出力インピーダンスがほぼ０の電源である。
【００５３】
そして、前記電圧−電流特性を示す曲線３１から、次式（１）に基づいて、前記燃料電池１１単体としての効率であるスタック効率を示す曲線３２を得ることができる。
【００５４】
スタック効率＝燃料電池１１の出力電力÷（水素消費量×単位量当たりの水素の保有する燃焼エネルギー量）・・・（１）
また、前記電圧−電流特性を示す曲線３１から、次式（２）に基づいて、前記燃料電池１１のシステムとしての効率であるシステム効率を示す曲線３３を得ることができる。
【００５５】
システム効率＝（燃料電池１１の出力電力−補機類駆動エネルギー）÷（水素消費量×単位量当たりの水素の保有する燃焼エネルギー量）・・・（２）
ここで、前記補機類駆動エネルギーは、前記燃料電池１１を作動させるために使用される補機類を駆動させるために必要なエネルギーである。なお、前記補機類は、例えば、水素、酸素等の燃料ガスや水分等の排出物を供給又は排出したり、燃料電池１１を冷却するためのバルブ、ファン、ポンプ等である。
【００５６】
さらに、前記電圧−電流特性を示す曲線３１から、前記燃料電池１１の出力電流−出力電力特性を示す曲線３４を得ることができる。
【００５７】
そして、前記システム効率を示す曲線３３から、前記燃料電池１１のシステムとしての効率は、前記燃料電池１１の出力電力が１０〜２０〔Ａ〕程度をピークとし、それ以上の範囲において、出力電力の増加に伴って、緩やかに低下していくが、前記ピーク以下の範囲において、出力電力の減少に伴って、急激に低下していくことがわかる。
【００５８】
このことから、図において前記燃料電池１１のシステム効率の前記ピーク付近よりも左側の範囲、すなわち、前記燃料電池１１の出力電力が１０〜２０〔Ａ〕程度より低い場合には、前記燃料電池１１のシステムとしての効率が極めて低いので、前記燃料電池１１を使用しないほうがよいことがわかる。
【００５９】
次に、図５において、４１は燃料電池１１の水素燃焼エネルギー換算効率−出力電力特性を示す曲線であり、図４に示される燃料電池１１の電圧−電流特性を示す曲線３１に基づいて得ることができる。
【００６０】
そして、４２は、燃料電池１１から８〔ｋＷ〕の充電を行う場合の、バッテリ１２の効率−出力電力特性を示す曲線である。なお、前記バッテリ１２の効率は水素燃焼エネルギーに換算して示されている。
【００６１】
また、４３は燃料電池１１における水素消費量−出力電力特性を示す曲線である。
【００６２】
ここで、前記図４において前記燃料電池１１のシステム効率の前記ピーク付近よりも左側の範囲に対応する範囲である、図５において点Ａよりも左側の範囲においては、前記燃料電池１１のシステムとしての効率が極めて低い。そのため、前記点Ａより左側の範囲、すなわち、要求電力の値がＡ未満の範囲においては、前記燃料電池１１を使用せずに、前記バッテリ１２のみから電流が供給されるようにすればよいことがわかる。この場合、曲線４２から、要求電力の値がＡ未満の範囲において、前記バッテリ１２の効率が高いことが分かる。
【００６３】
また、前記バッテリ１２の効率が最も高いのは、出力電力が０である時であって、その効率は図５におけるＢの点である。一方、図５において点Ａよりも右側の範囲において、前記燃料電池１１のシステムとしての効率は出力電力の増加に伴って緩やかに低下してゆき、点Ｃにおいて、前記点Ｂと同一の値になる。
【００６４】
このことから、図５において点Ａよりも右側の範囲であって、前記点Ｃに対応する点Ｄまでの範囲においては、前記バッテリ１２を使用せずに、前記燃料電池１１のみから電流が供給されるようにすればよいことがわかる。
【００６５】
そして、図５において点Ｄよりも右側の範囲では、前記燃料電池１１とバッテリ１２の効率が等しくなるように、かつ、前記燃料電池１１の出力電力とバッテリ１２の出力電力との和が要求電力に等しくなるように、前記燃料電池１１とバッテリ１２との出力を、前記曲線４１及び４２に基づいて、それぞれ制御すればよいことが分かる。従って、燃料電池の制御装置は、前記燃料電池１１のシステムとしての効率とバッテリ１２の効率が等しくなるように、及び／または然料電池の出力電力とバッテリ１２の出力電力の和が要求電力に等しくなるようにそれぞれの効率特性に基づいて制御する。
【００６６】
本実施の形態においては、ハイブリッド回路電子制御ユニット２０の記憶手段には、図４及び５に示されるような燃料電池１１及びバッテリ１２の特性があらかじめ格納されている。そして、車両用電子制御ユニット２１から送信された車両の車速、アクセル開度等の信号に基づいて、モータ１４に供給すべき要求電力が演算手段によって算出され、該要求電力の値が、図５に示されるような燃料電池１１及びバッテリ１２の特性に基づいて見い出される。
【００６７】
なお、前記図４及び５に示されるような燃料電池１１及びバッテリ１２の特性は、グラフの形態で記憶手段に格納されていてもよいし、マップの形態で記憶手段に格納されていてもよいし、また、テーブルの形態で記憶手段に格納されていてもよい。さらに、前記図４及び５に示されるような燃料電池１１及びバッテリ１２の特性をあらかじめ関数にして記憶手段に格納し、必要に応じて前記関数を読み出して、数値を代入して、必要な値を算出するようにすることもできる。
【００６８】
そこで、ここでは、図５に示されるような燃料電池１１及びバッテリ１２の特性に基づいた燃料電池回路１０の基本的な動作について説明する。
【００６９】
まず、要求電力の値が図５におけるＡ未満の場合は、前記バッテリ１２だけから電流を供給する。この場合には、前記バッテリ充電制御回路１５及びバッテリ放電制御回路１６におけるＩＧＢＴ１５ａ、１６ａをオフの状態とする。このため、要求電力の値が変動しても、前記バッテリ１２からは要求電力の値に応じた値の電流が自動的に供給される。
【００７０】
一方、前記燃料電池１１を作動させるための補機類を停止させるので、前記燃料電池１１には燃料である水素及び酸化剤である酸素又は空気が供給されず、前記燃料電池１１からは電流が供給されない。なお、前記燃料電池１１をいつでも作動させることができる状態を保つ、すなわちスタンバイさせておくために、最低限度の補機類、例えば、水素供給用バルブ、空気ファン等は最低限の能力で作動を継続させる。この場合、作動を継続する補機類には、前記バッテリ１２又は電源バッテリ２３から電力が供給される。
【００７１】
なお、前記バッテリ１２から供給される電流の値は、電流センサ１８によって測定され、また、電圧についても前記ハイブリッド回路電子制御ユニット２０によって測定される。そして、前記電流及び電圧の値に基づいて、前記バッテリ１２が供給する電力の値がＡ未満であるか否かが、前記ハイブリッド回路電子制御ユニット２０によって、常時検出される。
【００７２】
次に、要求電力の値が図５におけるＡ以上となった場合であって、前記要求電力の値が図５におけるＤ未満の場合には、前記燃料電池１１のシステムとしての効率が前記バッテリ１２の効率よりも高いので、前記バッテリ１２を使用せずに、前記燃料電池１１のみから電流が供給されるようにする。
【００７３】
そして、前記燃料電池１１だけから電流を供給する場合には、前記燃料電池１１を作動させるための補機類をすべて作動させるとともに、前記バッテリ充電制御回路１５及びバッテリ放電制御回路１６におけるＩＧＢＴ１５ａ、１６ａをオフの状態とする。ここで、前記燃料電池１１の開放端子電圧のほうが前記バッテリ１２の開放端子電圧よりも高いので、前記バッテリ１２からは電流が供給されず、自動的に、前記燃料電池１１だけから電流が供給される。
【００７４】
この場合、前記燃料電池１１には燃料である水素及び酸化剤である酸素又は空気が常に十分に供給されるようになっているので、要求電流の値が変動しても、前記燃料電池１１からは要求電流の値に応じた値の電流が自動的に供給される。したがって、前記燃料電池１１の出力電流を要求電流の値の変動に応じて制御する必要がない。なお、前記燃料電池１１から供給される電流の値は、電流センサ１８によって測定され、また、電圧についても前記ハイブリッド回路電子制御ユニット２０によって測定される。そして、前記電流及び電圧の値に基づいて、前記燃料電池１１が供給する電力の値がＡ以上であってＤ未満であるか否かが、前記ハイブリッド回路電子制御ユニット２０によって、常時検出される。
【００７５】
次に、要求電力の値が図５におけるＤ以上となった場合、前記燃料電池１１のシステムとしての効率は、出力が０の場合の前記バッテリの効率よりも低くなるので、前記バッテリ１２を併用して、前記燃料電池１１からの出力に加えて前記バッテリ１２からも電流が供給されるようにする。
【００７６】
ここで、前記バッテリ１２からも積極的に電流を供給しようとするためには、前記ハイブリッド回路電子制御ユニット２０は前記バッテリ放電制御回路１６におけるＩＧＢＴ１６ａを所定周期（例えば、２０〔ｋＨｚ〕程度）のスイッチング信号によってオンオフする。前記ＩＧＢＴ１６ａをオンにしたときには、前記バッテリ１２から出力された直流電流がリアクトル１７に流れてエネルギーが蓄積され、前記ＩＧＢＴ１６ａをオフにしたときには、前記リアクトル１７に蓄積されたエネルギーに応じた電圧が、前記バッテリ１２の出力電圧に加算され、その合計が前記燃料電池１１の出力電圧とほぼ等しくなる。
【００７７】
このようにして、前記バッテリ１２の出力電圧を前記記燃料電池１１の端子電圧にまで昇圧させて、前記燃料電池１１及びバッテリ１２からの電流を併せて出力させる。
【００７８】
ただし、図５における曲線４２から分かるように、前記バッテリ１２の効率は、出力する電力の増加に伴って緩やかにではあるが減少する。そのため、図５における曲線４２から求められる前記バッテリ１２の効率が、図５における曲線４１から求められる前記燃料電池１１のシステムとしての効率に等しくなるように、前記ＩＧＢＴ１６ａの作動を制御する。この場合、曲線４１及び４２から求められる前記燃料電池１１の出力電力とバッテリ１２の出力電力との和が要求電力に等しくなるように、前記ＩＧＢＴ１６ａの作動を制御する。
【００７９】
これにより、要求電力がいかなる値であっても、前記燃料電池１１は、図５においてできる限り左方に近い範囲、すなわち、システムとしての効率ができる限り高い範囲で、作動させられるので、いかなる運転条件においても、燃料電池装置の効率が向上する。
【００８０】
次に、前記バッテリ１２のＳＯＣ（ｓｔａｔｅ  ｏｆ  ｃｈａｒｇｅ：残存容量）が低下したために前記バッテリ１２を充電する場合の燃料電池回路１０の基本的な動作について説明する。
【００８１】
まず、車両の減速運転時に前記モータ１４が発電機として機能し、交流の回生電流を発生し、続いて、該交流の回生電流は前記インバータ１３によって直流の回生電流に変換される。この時、前記ハイブリッド回路電子制御ユニット２０は、前記バッテリ充電制御回路１５におけるＩＧＢＴ１５ａをスイッチング信号によってオンにする。したがって、前記直流の回生電流は前記ＩＧＢＴ１５ａを通って前記バッテリ１２に供給されるので、該バッテリ１２は充電される。
【００８２】
なお、前記回生電流の値は、電流センサ１８によって測定され、前記ハイブリッド回路電子制御ユニット２０によって常時チェックされる。また、電圧についても前記ハイブリッド回路電子制御ユニット２０によって常時チェックされる。また、前記回生電流の値が過大である場合は、前記ＩＧＢＴ１５ａを所定周期のスイッチング信号によってオンオフして、前記ＩＧＢＴ１５ａを流れる電流の値を制御する。
【００８３】
したがって、前記バッテリ１２のＳＯＣが十分に高い場合に充電したり、大電流を前記バッテリ１２に供給したりすることがないので、該バッテリ１２が過充電されることによって破壊されてしまうことがない。
【００８４】
また、前記バッテリ１２のＳＯＣが低下して充電が必要な場合であり、前記回生電流が発生しない場合には、前記燃料電池１１から電流を供給してバッテリ１２を充電する。この場合、前記ハイブリッド回路電子制御ユニット２０は、前記バッテリ充電制御回路１５におけるＩＧＢＴ１５ａをスイッチング信号によってオンにするので、直流の回生電流は前記ＩＧＢＴ１５ａを通ってバッテリ１２に供給される。したがって、該バッテリ１２は充電される。
【００８５】
なお、前記燃料電池１１からの電流の値及び前記バッテリ１２に供給される電流の値は、電流センサ１８によって測定され、前記ハイブリッド回路電子制御ユニット２０によって常時チェックされる。また、電圧についても前記ハイブリッド回路電子制御ユニット２０によって常時チェックされる。そして、前記バッテリ１２のＳＯＣが十分に上昇した場合、前記燃料電池１１から供給される電流の値が前記電流値Ａとなった場合、及び前記インバータ１３を介してモータ１４に供給される要求電流の値が大きい場合には、前記ＩＧＢＴ１５ａはオフにされる。また、前記バッテリ１２に供給される電流の値が過大である場合は、前記ＩＧＢＴ１５ａを所定周期のスイッチング信号によってオンオフして、前記ＩＧＢＴ１５ａを流れる電流の値を制御する。
【００８６】
したがって、前記バッテリ１２のＳＯＣが十分に高い場合に充電したり、大電流を前記バッテリ１２に供給したりすることがないので、該バッテリ１２が過充電されることによって破壊されてしまうことがない。また、前記燃料電池１１に過大な負荷をかけることも、前記要求電流に対応することができなくなってしまうこともない。
【００８７】
次に、本実施の形態における車両の状態に対応する燃料電池回路１０の制御方法について詳細に説明する。
【００８８】
図６は本発明の第１の実施の形態における燃料電池装置の制御方法を示すフローチャート、図７は図６のフローチャートのサブルーチンを示すフローチャート、図８は図７のフローチャートのサブルーチンを示すフローチャートである。
【００８９】
本実施の形態においては、前記燃料電池１１をシステムとしての効率が可能な限り高い範囲で作動させて、いかなる運転条件においても、燃料電池装置の効率が所定の高い範囲となるように、燃料電池回路１０（図１）を制御する。
【００９０】
まず、車両用電子制御ユニット２１は、図６に示されるように、運転者が踏み込んだ車両のアクセルの開度、すなわち、アクセル開度を検出（ステップＳ１）し、続いて、車両の速度、すなわち、車両速度を検出（ステップＳ２）して、ハイブリッド回路電子制御ユニット２０に送信する。
【００９１】
すると、該ハイブリッド回路電子制御ユニット２０は、前記アクセル開度及び車両速度に基づいて、モータ１４の発生すべき出力、すなわち、モータ出力を算出（ステップＳ３）し、続いて、該モータ出力を発生するのに必要な電力、すなわち、要求電力を算出（ステップＳ４）する。
【００９２】
次に、前記ハイブリッド回路電子制御ユニット２０は前記要求電力を出力する場合に最適な燃料電池１１の出力及びバッテリ１２の出力を算出（ステップＳ５）する。
【００９３】
ここで、前記燃料電池１１の出力及びバッテリ１２の出力の算出は、図７に示されるようなサブルーチンにしたがって、行われる。
【００９４】
まず、電流センサ１８はバッテリ１２の充電電流を検出（ステップＳ７）してハイブリッド回路電子制御ユニット２０に送信すると、前記充電電流の値は、前記ハイブリッド回路電子制御ユニット２０の記憶手段に格納される。
【００９５】
次に、前記ハイブリッド回路電子制御ユニット２０は前記バッテリ１２における出力と効率の関係を算出（ステップＳ８）する。
【００９６】
次に、前記ハイブリッド回路電子制御ユニット２０は前記要求電力を出力する場合に効率が最大となるような燃料電池１１の出力及びバッテリ１２の出力を算出（ステップＳ９）する。
【００９７】
このようにして、最適な燃料電池１１の出力及びバッテリ１２の出力が算出されると、前記ハイブリッド回路電子制御ユニット２０はそれに基づいて、燃料電池１１の出力及びバッテリ１２から電流が出力されるように各種制御装置の操作を制御（ステップＳ６）する。
【００９８】
ここで、ステップＳ９において、前記燃料電池１１の出力及びバッテリ１２の出力を算出する１例を、図８に示されるようなサブルーチンにしたがって、説明する。
【００９９】
まず、前記ハイブリッド回路電子制御ユニット２０は前記要求電力が図５における点Ｄの値、例えば２０〔ｋＷ〕、未満か否かを判定（ステップＳ１０）する。
【０１００】
そして、前記要求電力が図５における点Ｄの値未満の場合、前記ハイブリッド回路電子制御ユニット２０は、バッテリ充電制御回路１５及びバッテリ放電制御回路１６におけるＩＧＢＴ１５ａ、１６ａをオフの状態とする。これにより、前記燃料電池１１の開放端子電圧のほうが前記バッテリ１２の開放端子電圧よりも高いので、前記バッテリ１２からは電流が供給されず、自動的に、前記燃料電池１１だけから電流が供給（ステップＳ１２）される。
【０１０１】
一方、前記要求電力が図５における点Ｄの値未満でない場合、前記ハイブリッド回路電子制御ユニット２０は、前記バッテリ放電制御回路１６におけるＩＧＢＴ１６ａを所定周期（例えば、２０〔ｋＨｚ〕程度）のスイッチング信号によってオンオフする。すると、前記ＩＧＢＴ１６ａをオンにしたときには、前記バッテリ１２から出力された直流電流がリアクトル１７に流れてエネルギーが蓄積され、前記ＩＧＢＴ１６ａをオフにしたときには、前記リアクトル１７に蓄積されたエネルギーに応じた電圧が、前記バッテリ１２の出力電圧に加算され、その合計が前記燃料電池１１の出力電圧とほぼ等しくなる。
【０１０２】
このようにして、前記バッテリ１２の出力電圧を前記記燃料電池１１の端子電圧にまで昇圧させて、前記燃料電池１１及びバッテリ１２からの電流を併せて出力（ステップＳ１１）させる。
【０１０３】
この場合、前記ハイブリッド回路電子制御ユニット２０は、図５における曲線４２から求められる前記バッテリ１２の効率が、曲線４１から求められる前記燃料電池１１のシステムとしての効率に等しくなるように、前記ＩＧＢＴ１６ａの作動を制御する。なお、曲線４１及び４２から求められる前記燃料電池１１の出力電力とバッテリ１２の出力電力との和が要求電力に等しくなるように、前記ＩＧＢＴ１６ａの作動を制御する。
【０１０４】
例えば、前記要求電力が３５〔ｋＷ〕である場合、前記燃料電池１１の出力電力を２２．５〔ｋＷ〕程度とし、前記バッテリ１２の出力電力を１２．５〔ｋＷ〕程度とすると、前記燃料電池１１のシステムとしての効率と前記バッテリ１２の効率がほぼ等しくなることが、図５から分かる。
【０１０５】
なお、前記ハイブリッド回路電子制御ユニット２０の記憶手段には、図５に示されるような燃料電池１１及びバッテリ１２の特性があらかじめ格納されている。この場合、前記燃料電池１１及びバッテリ１２の特性は、グラフの形態で記憶手段に格納されていてもよいし、マップの形態で記憶手段に格納されていてもよいし、また、テーブルの形態で記憶手段に格納されていてもよい。
【０１０６】
また、前記燃料電池１１及びバッテリ１２の特性をあらかじめ関数にして記憶手段に格納し、前記ハイブリッド回路電子制御ユニット２０の演算手段が、必要に応じて前記関数を記憶手段から読み出して、数値を代入して、必要な値を算出するようにすることもできる。さらに、前記バッテリ１２のＳＯＣの値に応じて前記燃料電池１１及びバッテリ１２の出力電力を決定するようにしてもよい。
【０１０７】
このように、本実施の形態においては、図５に示されるような燃料電池１１及びバッテリ１２の特性に基づいて、バッテリ放電制御回路１６におけるＩＧＢＴ１６ａの作動を制御して、前記燃料電池１１をシステムとしての効率が所定の高い範囲で作動させるように、かつ、前記燃料電池１１の出力電力とバッテリ１２の出力電力との和が要求電力に等しくなるように前記燃料電池１１及びバッテリ１２の出力電力を制御する。
【０１０８】
したがって、いかなる運転条件においても、燃料電池装置の効率を可能な限り高くすることができる。
【０１０９】
次に、本発明の第２の実施の形態における車両の状態に対応する燃料電池回路１０の制御方法について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するもの及び同じ動作については、その説明を省略する。
【０１１０】
図９は本発明の第２の実施の形態における燃料電池装置の制御方法を示すフローチャートである。
【０１１１】
まず、ハイブリッド回路電子制御ユニット２０は、バッテリ１２の開放端子電圧に基づいて、前記バッテリ１２のＳＯＣの値を算出する。続いて、算出した前記ＳＯＣが所定の割合、例えば、５０〔％〕、より大きいか否かを判定（ステップＳ１０１）する。
【０１１２】
そして、前記ＳＯＣが前記所定の割合（５０〔％〕）より大きい場合、前記ハイブリッド回路電子制御ユニット２０は現在の制御を引き続き継続する。
【０１１３】
一方、前記ＳＯＣが前記所定の割合値（５０〔％〕）より大きくない場合、前記ハイブリッド回路電子制御ユニット２０は、前記第１の実施の形態と同様に、車両用電子制御ユニット２１が検出したアクセル開度及び車両速度に基づいて、要求電力を算出する。そして、該要求電力が所定の出力、例えば、６〔ｋＷ〕、より大きいか否かを判定（ステップＳ１０２）する。ここで、前記所定の出力は、図４においてシステム効率を示す曲線３３の最高点に対応する出力である。
【０１１４】
そして、前記要求電力が前記所定の出力（６〔ｋＷ〕）より大きい場合、前記ハイブリッド回路電子制御ユニット２０は現在の制御を引き続き継続する。
【０１１５】
一方、前記要求電力が前記所定の出力（６〔ｋＷ〕）より大きくない場合、前記ハイブリッド回路電子制御ユニット２０は、バッテリ充電制御回路１５におけるＩＧＢＴ１５ａの作動を制御して、前記所定の出力と要求電力との差分に対応する電流を前記バッテリ１２に供給して、前記バッテリ１２の充電を行う（ステップＳ１０３）。
【０１１６】
なお、本実施の形態において、前記所定の出力を、図４においてシステム効率を示す曲線３３の最高点の９５〔％〕に対応する出力とすることもできる。この場合、比較的広範囲な車両の走行状況下において、バッテリ１２の充電を行うことができる。
【０１１７】
このように、本実施の形態においては、バッテリ１２のＳＯＣが所定の割合以下の時であり、かつ、燃料電池１１のシステムとしての効率が一定の範囲内にある時にだけバッテリ１２の充電を行うようにしているので、バッテリ１２のＳＯＣを常に適切な範囲に維持することができ、かつ、燃料電池装置の効率を可能な限り高くすることができる。
【０１１８】
次に、本発明の第３の実施の形態における車両の状態に対応する燃料電池回路１０の制御方法について説明する。なお、第１及び第２の実施の形態と同じ構造を有するもの及び同じ動作については、その説明を省略する。
【０１１９】
図１０は本発明の第３の実施の形態における燃料電池装置の制御方法を示すフローチャートである。
【０１２０】
まず、ハイブリッド回路電子制御ユニット２０は、前記第１及び第２の実施の形態と同様に、車両用電子制御ユニット２１が検出したアクセル開度及び車両速度に基づいて、要求電力を算出する。そして、該要求電力が所定の出力、例えば、６〔ｋＷ〕、より大きいか否かを判定（ステップＳ２０１）する。ここで、前記所定の出力は、前記第２の実施の形態と同様に、図４においてシステム効率を示す曲線３３の最高点に対応する出力である。
【０１２１】
そして、前記要求電力が前記所定の出力（６〔ｋＷ〕）より大きい場合、前記ハイブリッド回路電子制御ユニット２０は、燃料電池１１の補機類を作動させ（ステップＳ２０２）、続いて、前記燃料電池１１を作動させる（ステップＳ２０３）。
【０１２２】
一方、前記要求電力が前記所定の出力（６〔ｋＷ〕）より大きくない場合、前記ハイブリッド回路電子制御ユニット２０は、前記燃料電池１１を停止させ（ステップＳ２０４）、続いて、前記燃料電池１１を作動させるための補機類を停止させる（ステップＳ２０５）。
【０１２３】
なお、本実施の形態においても、前記第２の実施の形態と同様に、前記所定の出力を、図４においてシステム効率を示す曲線３３の最高点の９５〔％〕に対応する出力とすることもできる。この場合、比較的広範囲な車両の走行状況下において、バッテリ１２の充電を行うことができる。
【０１２４】
このように、本実施の形態においては、燃料電池１１のシステムとしての効率が低い範囲にある時は、前記燃料電池１１を停止して、バッテリ１２だけから電流が供給されるようにしている。
【０１２５】
したがって、いかなる運転条件においても燃料電池装置の効率が向上する。
【０１２６】
次に、本発明の第４の実施の形態における車両の状態に対応する燃料電池回路１０の制御方法について説明する。なお、第１〜第３の実施の形態と同じ構造を有するもの及び同じ動作については、その説明を省略する。
【０１２７】
図１１は本発明の第４の実施の形態における燃料電池装置の制御方法を示すフローチャートである。
【０１２８】
まず、ハイブリッド回路電子制御ユニット２０は、前記第１〜第３の実施の形態と同様に、車両用電子制御ユニット２１が検出したアクセル開度及び車両速度に基づいて、要求電力を算出する。そして、該要求電力が所定の出力、例えば、６〔ｋＷ〕より大きいか否かを判定（ステップＳ３０１）する。ここで、前記所定の出力は、前記第２及び第３の実施の形態と同様に、図４においてシステム効率を示す曲線３３の最高点に対応する出力である。
【０１２９】
そして、前記要求電力が前記所定の出力（６〔ｋＷ〕）より大きい場合、前記ハイブリッド回路電子制御ユニット２０は、燃料電池１１の補機類をすべて作動させ（ステップＳ３０２）、続いて、前記燃料電池１１を作動させる（ステップＳ３０３）。
【０１３０】
一方、前記要求電力が前記所定の出力（６〔ｋＷ〕）より大きくない場合、前記ハイブリッド回路電子制御ユニット２０は、前記燃料電池１１を停止させ（ステップＳ３０４）、続いて、前記燃料電池１１を作動させるための補機類を停止させる（ステップＳ３０５）。この場合、前記燃料電池１１をスタンバイさせておくために、最低限度の補機類、例えば、水素供給用バルブ、空気ファン等は最低限の能力で作動を継続させる。なお、作動を継続する補機類には、前記バッテリ１２又は電源バッテリ２３から電力が供給される。
【０１３１】
なお、本実施の形態においても、前記第２及び第３の実施の形態と同様に、前記所定の出力を、図４においてシステム効率を示す曲線３３の最高点の９５〔％〕に対応する出力とすることもできる。この場合、比較的広範囲な車両の走行状況下において、バッテリ１２の充電を行うことができる。
【０１３２】
このように、本実施の形態においては、燃料電池１１のシステムとしての効率が低い範囲にある時は、前記燃料電池１１を停止して、バッテリ１２だけから電流が供給されるようにしている。
【０１３３】
したがって、いかなる運転条件においても燃料電池装置の効率が向上する。
【０１３４】
しかも、前記燃料電池１１が停止している時も、最低限度の補機類が作動しているので、前記燃料電池１１をいつでも作動させることができるようにスタンバイさせておくことができる。
【０１３５】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【０１３６】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、燃料電池装置の制御方法においては、両端子が負荷に接続された燃料電池と、昇圧回路、充電回路及び２次電池を含み、前記燃料電池に並列に接続された２次電池回路とを備える燃料電池装置の前記燃料電池から前記負荷に供給される電流を、下記の式（１）で表される前記燃料電池のシステムとしての効率がその最高値の９５〔％〕以上となるように、あらかじめ求められた前記燃料電池の水素燃焼エネルギー換算効率−出力電力特性を示す曲線と前記２次電池の効率−出力電力特性を示す曲線とに基づいて、前記燃料電池からの出力と、前記２次電池からの出力とを制御することにより分配する。
燃料電池のシステムとしての効率＝（燃料電池の出力電力−補機類駆動エネルギー）÷（水素消費量×単位量当たりの水素の保有する燃焼エネルギー量）  ・・・式（１）
【０１３７】
この場合、いかなる運転条件においても、燃料電池装置の効率が向上する。したがって、燃料電池装置を高効率で運転することになるので、燃料使用量が少なくて済む。
【０１３９】
この場合、前記燃料電池のシステムとしての効率を常に高く維持することができる。
【０１４１】
この場合、前記燃料電池のシステムとしての効率と前記２次電池の効率とを常に高く維持することができる。
【０１４２】
更に他の燃料電池装置の制御方法においては、さらに、前記燃料電池のシステムとしての効率が一定値以上のときにのみ前記２次電池に充電する。
【０１４３】
この場合、前記燃料電池のシステムとしての効率を高く維持した状態で、前記２次電池の充電状態を適切に制御することができる。
【０１４４】
更に他の燃料電池装置の制御方法においては、さらに、前記２次電池のＳＯＣが一定値以下のときにのみ前記２次電池に充電する。
【０１４５】
この場合、前記２次電池が過充電されることによって破壊されてしまうことがない。また、前記燃料電池に過大な負荷をかけることも、前記負荷に供給される電流に対応することができなくなってしまうこともない。
【０１４６】
更に他の燃料電池装置の制御方法においては、さらに、前記負荷に供給される電流が一定値以下のとき、前記燃料電池を停止する。
【０１４７】
この場合、前記燃料電池のシステムとしての効率が低い範囲で前記燃料電池を停止するので、燃料電池装置の効率が低下することがない。
【０１４８】
更に他の燃料電池装置の制御方法においては、さらに、前記燃料電池を停止するとき、前記燃料電池の補機類の少なくとも一部を停止する。
【０１４９】
この場合、前記燃料電池が停止しているとき、補機類の消費する電力を節約することができるので、燃料電池装置の効率が低下することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における燃料電池装置の概念図である。
【図２】従来の燃料電池装置を示す図である。
【図３】従来の燃料電池装置における燃料電池及びバッテリの特性を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における燃料電池の特性を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における燃料電池及びバッテリの特性を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態における燃料電池装置の制御方法を示すフローチャートである。
【図７】図６のフローチャートのサブルーチンを示すフローチャートである。
【図８】図７のフローチャートのサブルーチンを示すフローチャートである。
【図９】本発明の第２の実施の形態における燃料電池装置の制御方法を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第３の実施の形態における燃料電池装置の制御方法を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第４の実施の形態における燃料電池装置の制御方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１１    燃料電池
【図１】
0004686842.tif 000002
【図２】
0004686842.tif 000003
【図３】
0004686842.tif 000004
【図４】
0004686842.tif 000005
【図５】
0004686842.tif 000006
【図６】
0004686842.tif 000007
【図７】
0004686842.tif 000008
【図８】
0004686842.tif 000009
【図９】
0004686842.tif 000010
【図１０】
0004686842.tif 000011
【図１１】
0004686842.tif 000012