(57)【要約】【課題】  システムの起動時や停止時における燃料電池から取り出す電圧を制御することにより、燃料電池の劣化を確実に抑制する。【解決手段】  燃料電池システムにおいて、システムコントローラ６は、少なくとも燃料電池１に水素ガスの供給を開始する時に、車両負荷１１やバッテリ８で吸収可能な電力を算出し、吸収可能電力に基づいた燃料電池１から取り出す取り出し電力を算出し、取出電力を燃料電池１に発電させるように燃料電池１に供給する水素ガスの供給量を調整するように水素調圧弁４を制御する。これにより、燃料電池システムは、パワーマネージャ７により、算出された取出電力に従って車両負荷１１やバッテリ８で吸収する電力を制御することにより、燃料電池１から取り出す電力を任意に制御して、燃料電池１の炭素被毒や、転極を防止する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガス及び酸化剤ガスを用いて発電する燃料電池と、
前記燃料電池に燃料ガス及び酸化剤ガスを供給するガス供給手段と、
前記燃料電池により発電した電力を吸収する負荷と、
システムの停止時又は起動時に前記燃料電池で発電された電力を吸収するように制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記負荷で吸収可能な電力を算出する吸収可能電力算出手段と、
少なくとも前記ガス供給手段により前記燃料電池に燃料ガスの供給を開始する時に、前記吸収可能電力算出手段により算出された吸収可能電力に基づいて、前記燃料電池から取り出す取り出し電力を算出する取出電力算出手段と、
前記取出電力算出手段により算出された取出電力に従って、前記負荷で吸収する電力を制御する負荷制御手段と、
前記取出電力算出手段により算出された取出電力を前記燃料電池に発電させるように、前記燃料電池に供給する燃料ガスの供給量を調整するように前記ガス供給手段を制御する燃料供給量制御手段と
を有することを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
前記負荷は、二次電池であって、
前記負荷制御手段は、前記燃料電池により発電した電力を前記二次電池に吸収させることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記燃料供給量制御手段は、前記負荷制御手段により前記負荷に電力を取り出した場合に、前記燃料電池の電圧を第１所定値よりも低くするように前記燃料ガスの供給量を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記燃料供給量制御手段は、前記負荷制御手段により前記負荷に電力を取り出した場合に、前記燃料電池の電圧が、第１所定値より低く且つ当該第１所定値よりも低い第２所定値より高くなるように前記燃料ガスの供給量を制御することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記取出電力算出手段は、前記吸収可能電力算出手段により算出された吸収可能電力に基づいて、値が異なる少なくとも２つの取出電力を設定し、
前記燃料供給量制御手段は、前記取出電力算出手段により設定された少なくとも２つの取出電力に応じて、値が異なる少なくとも２つの燃料ガスの供給量を設定すること
を特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料ガス及び酸化剤ガスを燃料電池に供給して発電させ、当該燃料電池により発電した電力を負荷で吸収させる燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、燃料電池スタックに水素ガス及び空気を供給して発電を開始させる起動時や、燃料電池スタックの発電を停止する停止時、及び放置時に、カソードで電解質膜上の炭素と水が反応して炭素被毒が起こり、電解質膜が劣化することを解決するために、下記の特許文献１に記載された技術が知られている。
【０００３】
この特許文献１に記載された技術は、システムの起動時に、燃料電池スタックのアノード極に水素を供給して、燃料電池セルの発電電圧が例えば０．５Ｖの第１所定値を越えた場合にはダミー抵抗を接続し、燃料電池セルの発電電圧が例えば０．３Ｖを下回った場合にはダミー抵抗を切断している。これにより、従来では、システムの起動時において燃料電池スタックで発生する電圧を抑制している。また、従来では、システムの停止時においても、燃料電池スタックにダミー抵抗を接続して、燃料電池スタックに残存している電流を消費させている。
【特許文献１】特開平１０−１４４３３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来の特許文献１に記載された技術は、ダミー抵抗の抵抗値と、燃料電池の電圧値によって、燃料電池スタックから取り出される電流値が一意に決まってしまう。すなわち、燃料電池スタックの電圧値が第１所定値を超えてダミー抵抗を接続した際に、燃料電池スタックから取り出す電流が不足して燃料電池スタックの電圧が上昇した場合や、ダミー抵抗を接続した際に燃料電池スタックから取り出す電流が過剰となって電圧値が急下降してしまう場合には、燃料電池スタックの劣化を抑制することができないという問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、システムの起動時や停止時における燃料電池から取り出す電圧を制御することにより、燃料電池の劣化を確実に抑制することができる燃料電池システム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】
本発明に係る燃料電池システムは、燃料ガス及び酸化剤ガスを用いて発電する燃料電池と、燃料電池に燃料ガス及び酸化剤ガスを供給するガス供給手段と、燃料電池により発電した電力を吸収する負荷と、システムの停止時又は起動時に燃料電池で発電された電力を吸収するように制御する制御手段とを備えるものである。この燃料電池システムにおいて、制御手段は、少なくともガス供給手段により燃料電池に燃料ガスの供給を開始する時に、吸収可能電力算出手段により、負荷で吸収可能な電力を算出し、取出電力算出手段により、吸収可能電力に基づいた燃料電池から取り出す取り出し電力を算出し、燃料供給量制御手段により、出電力を燃料電池に発電させるように燃料電池に供給する燃料ガスの供給量を調整するようにガス供給手段を制御する。これにより、燃料電池システムは、負荷制御手段により、算出された取出電力に従って負荷で吸収する電力を制御することにより、燃料電池から取り出す電力を任意に制御して、上述の課題を解決する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る燃料電池システムによれば、燃料電池への燃料ガス供給開始時に、負荷で吸収可能な電力に基づいて取出電力及び燃料ガス供給量を設定するので、負荷の状態によらず燃料電池の電圧を任意に設定することができる。したがって、この燃料電池システムによれば、システム起動時に、燃料電池の電圧が高くなることや、燃料電池から過剰な電力を取り出すことを防止するように燃料電池の電圧を制御することができ、燃料電池の劣化を確実に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【０００９】
本発明は、例えば図１に示すように構成された燃料電池システムに適用される。
【００１０】
［燃料電池システムの構成］
この燃料電池システムは、燃料ガス及び酸化剤ガスが供給されることにより発電する燃料電池スタック１を備える。この燃料電池スタック１は、発電反応を発生させるための水素を多量に含む燃料ガスと酸素を含む酸化剤ガスとが供給されることによって発電する。この燃料電池スタック１は、例えば、固体高分子電解質膜を挟んで、酸化剤ガスとして空気が供給される酸化剤極（カソード極１ａ）と燃料ガスとして水素が供給される燃料極（アノード極１ｂ）とを対設した燃料電池セルを備え、当該燃料電池セルを複数積層することによって構成されている。すなわち、この燃料電池スタック１による発電は、アノード極１ｂにて水素が電子を放出してイオン化し、生成された水素イオン（Ｈ+）が高分子電解質膜を通過してカソード極１ａに到達し、この水素イオンがカソード極１ａにて酸素と結合して水（Ｈ2Ｏ）を生成することによって行われる。
【００１１】
また、この燃料電池システムは、燃料電池スタック１に空気及び水素を供給するガス供給手段として、カソード極１ａの空気入口に接続された空気供給配管Ｌ１、当該空気供給配管Ｌ１に設けられたコンプレッサ２、カソード極１ａの空気出口に接続された空気排出配管Ｌ２、アノード極１ｂの水素入口に接続された水素供給配管Ｌ３、当該水素供給配管Ｌ３に設けられた水素タンク３、水素調圧弁４及び水素圧力センサ５、アノード極１ｂの水素出口に接続された水素循環配管Ｌ４を備える。
【００１２】
このような燃料電池システムは、燃料電池スタック１を発電させる場合には、システムコントローラ６によって、水素圧力センサ５からのセンサ信号を読み込んで、アノード極１ｂ内の水素流量及び水素圧力を調整するように水素調圧弁４の開度を調整すると共に、カソード極１ａ内の空気流量及び空気圧力を調整するようにコンプレッサ２等を制御する。これにより、燃料電池スタック１には、空気供給配管Ｌ１を介して空気が供給されると共に、水素供給配管Ｌ３を介して水素ガスが供給されて発電を行う。そして、燃料電池スタック１の発電反応に使用されなかった空気は空気排出配管Ｌ２を介して排出され、燃料電池スタック１の発電反応に使用されなかった水素ガスは水素供給配管Ｌ３を介して循環される。
【００１３】
更に、この燃料電池システムは、燃料電池スタック１で発電した電力を取り出して吸収するために、燃料電池スタック１に接続されたパワーマネージャ７、二次電池であるバッテリ８、バッテリ温度センサ９、バッテリ充放電電力センサ１０、車両負荷１１及びバッテリコントローラ１２を備える。
【００１４】
このような燃料電池システムは、システムコントローラ６の制御に従ってパワーマネージャ７により燃料電池スタック１から取り出す電力が制御され、パワーマネージャ７によって取り出した電力をバッテリ８又は車両負荷１１に供給する。また、この燃料電池システムは、バッテリ温度センサ９及びバッテリ放充電電力センサ１０により検出しているセンサ信号をバッテリコントローラ１２により読み取り、システムコントローラ６の制御に従ってバッテリ８の充放電を制御する。
【００１５】
このような燃料電池システムにおいて、燃料電池スタック１の構成要素である各燃料電池セルは、燃料電池システムの起動時又は停止時に、図２に示すような反応を行う。この燃料電池セルは、燃料電池システムの停止時に、カソード極１ａとアノード極１ｂにそれぞれ酸素と水素が残った状態で、車両負荷１１やバッテリ８の負荷との接続を切り離して放置したとき、また、燃料電池システムの起動時にアノード極１ｂに水素を供給し始めたときには、アノード極１ｂは水素と酸素が混在した状態となる。
【００１６】
このとき、アノード極１ｂからカソード極１ａへプロトン（Ｈ+ ）が移動し、移動したプロトンとカソード極１ａの酸素が反応して水が生成される。この反応では電子（ｅ- ）が必要とされるが、負荷が接続されていないため負荷電流は停止し、アノード極１ｂからカソード極１ａへ電子が負荷を通じて移動できない。そのため、カソード極１ａに存在する水と電解質膜上の触媒担持炭素とが反応して、二酸化炭素とプロトンと電子が生成される。こうして生成された電子がカソード水生成反応に使われる。このとき電解質膜上の炭素が奪われて、電解質膜が劣化する。
【００１７】
アノード極１ｂでは、水素が存在する領域と空気が存在する領域とが混在している。アノード極１ｂの水素が存在する領域では、水素が解離してプロトンと電子が生じる。アノード極１ｂの空気が存在する領域では、酸素と、カソード極１ａから移動したプロトンと、水素のプロトン化で生じた電子とが反応して水が生成される。この状態において、燃料電池スタック１の開放端電圧が高いと電子の移動が起こりやすくなり、これらの化学反応が促進されて電解質膜の炭素被毒が激しくなる。
【００１８】
以上を纏めると、燃料電池スタック１の停止時及び停止後の放置時には、カソード極１ａに空気（酸素）が残っていること、アノード極１ｂに水素が残っていて外部から空気（酸素）が流入してくること、電力取り出しが停止していること、開放端電圧が高いことにより、電解質膜状のプラチナ触媒担体の炭素が被毒を起こす条件が成立する。
【００１９】
また、燃料電池スタック１の起動時には、カソード極１ａに空気（酸素）が外部から入ってきていること、アノード極１ｂに水素供給が開始され、空気（酸素）と水素とが混ざっていること、アノード極１ｂに水素が満たされるまで電力取り出しが停止していること、開放端電圧が高いことにより、電解質膜状のプラチナ触媒担体の炭素が被毒を起こす条件が成立する。
【００２０】
電解質膜の触媒担持炭素の被毒は、燃料電池出力のＩ−Ｖ特性に影響を及ぼす。即ち同一出力電流を取り出したときに炭素被毒した燃料電池セルは、被毒しない燃料電池セルより出力電圧が低下し、大きな発電電力を得ることができなくなる。
【００２１】
これに対し、本発明を適用した燃料電池システムは、炭素被毒を防止するために、カソード極１ａに酸素が残っている状態で水素ガスをアノード極１ｂに供給した場合に、アノード極１ｂが水素で満たされるまでの間、燃料電池スタック１から電力を取り出し、燃料電池スタック１の発電電圧を低下させる。
【００２２】
すなわち、燃料電池システムは、発電を行わない期間が長期に亘った後に燃料電池スタック１を起動させる場合、カソード極１ａに空気（酸素）がある状態で水素供給を開始すると、図１に示すような状態が生じ、この時発電電圧が所定値よりも高くなると、炭素被毒が生じる。これに対し、燃料電池システムは、炭素被毒を防止するために、アノード極１ｂが水素で満たされるまでの間、燃料電池スタック１から電力を取り出し、発電電圧を低下させるようにパワーマネージャ７を動作させる。そして、燃料電池スタック１の起動時に取り出した電力は、バッテリ８に充電させるようにパワーマネージャ７を動作させる。
【００２３】
ところが、バッテリ８は、バッテリ充電状態やバッテリ温度により充電可能電力に制限を受けることがある。そのため、バッテリ８の状態によらず、燃料電池スタック１の炭素被毒を防止するためには、バッテリ８の充電可能電力に応じてアノード極１ｂに供給する水素供給量を制御する必要がある。このとき、システムコントローラ６は、バッテリ温度センサ９及びバッテリ充放電電力センサ１０からのセンサ信号を読み込んでバッテリ８の充電可能電力を演算し、当該充電可能電力に基づいて水素圧力センサ５からのセンサ信号を監視しながら水素調圧弁４の開度を調整する。ここで、システムコントローラ６は、アノード極１ｂへの水素供給量を制御することと、水素圧力センサ５で検出される部位での水素圧力を制御することとが略等価であるとして、アノード極１ｂへの水素供給量を調整する。
【００２４】
また、この燃料電池システムの起動時において、燃料電池スタック１の発電効率が低く十分な電力を発電していないにも拘わらず、過大な電力を取り出すと、燃料電池スタック１における極が逆転する転極という現象が生じてしまうが、当該転極を防止するために、パワーマネージャ７により取り出す電力に応じた適切な水素供給量とする。
【００２５】
このように燃料電池システムの各部を制御するシステムコントローラ６及びバッテリコントローラ１２は、その機能的な構成が図３に示すようになる。すなわちバッテリコントローラ１２は、バッテリ充放電電力センサ１０からセンサ信号を入力して、バッテリ８の充電状態としてＳＯＣ（State Of Charge：バッテリ充電率）をＳＯＣ算出部２１により演算し、当該演算されたＳＯＣをバッテリ温度センサ９からのセンサ信号に応じてＳＯＣ補正部２２によって補正する。これにより、バッテリコントローラ１２は、現在のバッテリ８の充電可能電力を演算し、システムコントローラ６に出力する。このようなバッテリコントローラ１２は、吸収可能電力算出手段として機能することになる。
【００２６】
システムコントローラ６は、バッテリコントローラ１２からバッテリ８の充電可能電力を入力すると、取出電力算出部３１により、バッテリ８の充電可能電力、すなわちバッテリ８で吸収可能な電力の範囲内で燃料電池スタック１から取り出す取出電力を設定する。そして、取出電力算出部３１は、設定した取出電力をパワーマネージャ７に通知することにより、当該取出電力を取り出すように制御する負荷制御手段として機能する。
【００２７】
また、システムコントローラ６は、目標水素供給量設定部３２により、演算された取出電力に応じたカソード極１ａへの目標水素供給量を演算し、当該演算された目標水素供給量に応じた水素調圧弁４の開度を水素調圧弁制御部３３により演算して、開度を制御する制御信号を水素調圧弁４に出力する。このようなシステムコントローラ６は、取出電力算出部３１が取出電力算出手段として機能し、目標水素供給量設定部３２及び水素調圧弁制御部３３が燃料供給量制御手段として機能することになる。
【００２８】
このとき、水素調圧弁制御部３３は、図４に示すように、目標水素供給量設定部３２で演算された目標水素供給量に応じた目標水素圧力から、水素圧力センサ５により検出している実際の水素圧力である実水素圧力を減算した圧力値を演算器４１により求める。そして、当該実水素圧力と目標水素圧力との差分に、比例項演算部４４によりゲインＫＰを乗算した値と、差分の積分値を積分器４２により演算して、当該積分値にゲインＫＩを積分項演算部４３により乗算した値とを、加算器４５で求める。そして、水素調圧弁制御部３３は、加算器４５で求めた値を水素調圧弁４の制御量に設定して、制御信号を出力する。
【００２９】
［水素供給量制御処理］
つぎに、上述したように構成された燃料電池システムの起動時にアノード極１ｂへの水素供給量を制御する水素供給量制御処理の具体的な処理内容について図５のフローチャート等を用いて説明する。なお、この図５に示す水素供給量制御処理は、外部から燃料電池システムを起動する信号がシステムコントローラ６に入力された時点から、例えば１０ｍｓｅｃ毎の所定期間毎に実行される。
【００３０】
先ずステップＳ１においては、バッテリコントローラ１２により、バッテリ温度センサ９及びバッテリ充放電電力センサ１０からのセンサ信号を読み込んで、ＳＯＣ算出部２１及びＳＯＣ補正部２２によりバッテリ８の充電可能電力を演算し、システムコントローラ６により、演算された充電可能電力を読み込む。このとき、ＳＯＣ算出部２１は、バッテリ充放電電力センサ１０からの出力値を積分することによりＳＯＣを算出し、ＳＯＣ補正部２２は、当該ＳＯＣとバッテリ温度センサ９からの出力値とを用いて充電可能電力を算出する。
【００３１】
次のステップＳ２においては、システムコントローラ６の取出電力算出部３１により、パワーマネージャ７により燃料電池スタック１から取り出す取出電力を設定する。このとき、取出電力算出部３１は、予め図６に示すような充電可能電力［ｋＷ］と取出電力［ｋＷ］との関係を記述したテーブルデータを記憶しており、当該テーブルデータを参照し、ステップＳ１で読み込んだ充電可能電力に対応した取出電力を決定する。
【００３２】
次のステップＳ３においては、システムコントローラ６の目標水素供給量設定部３２により、アノード極１ｂの水素入口における水素圧力の目標値を設定する。このとき、目標水素供給量設定部３２は、予め図７に示すような取出電力［ｋＷ］と目標水素圧力［ｋＰａ］との関係を記述したテーブルデータを記憶しており、当該テーブルデータを参照し、ステップＳ２で設定した取出電力に対応した目標水素圧力を決定する。図７に示すテーブルデータは、燃料電池スタック１の出力電圧を所望の範囲にするために必要な取出電力と目標水素圧力との関係をあらかじめ実験等で求めておくことにより作成されている。
【００３３】
また、このテーブルデータは、パワーマネージャ７により取出電力を取り出した時の燃料電池スタック１の電圧が、炭素被毒を引き起こす高電圧である第１所定電圧値を越えないような第１取出電力Ａ１、当該第１取出電力Ａ１に対応した第１目標水素圧力Ｂ１が設定されている。更に、このテーブルデータは、燃料電池スタック１から過剰な電力を取り出すことによる転極を防止するために、当該転極が発生する可能性がある取出電力よりも高い取出電力に相当する第２所定電圧値を下回らないような第２取出電力Ａ２、当該第２取出電力Ａ２に対応した第２目標水素圧力Ｂ２が設定されている。
【００３４】
したがって、ステップＳ３においては、燃料電池スタック１の電圧が第１所定電圧値と第２所定電圧値との間の電圧値となるような水素供給量を設定することができる。
【００３５】
次のステップＳ４においては、システムコントローラ６の水素調圧弁制御部３３により、ステップＳ３で決定された目標水素圧力となるような水素調圧弁４の制御量を演算する。このとき、水素調圧弁制御部３３は、水素圧力センサ５からのセンサ信号を読み込んで実水素圧力を検出し、実水素圧力を目標水素圧力に近づけるＰＩ制御演算を行う。
【００３６】
次のステップＳ５においては、システムコントローラ６の水素調圧弁制御部３３により、ＰＩ制御演算により得た水素調圧弁４の制御量を示す制御信号を水素調圧弁４に出力することにより、水素調圧弁４の開度を制御する。これにより、燃料電池スタック１は、ステップＳ３で設定された水素ガス圧力で水素ガスが導入され、ステップＳ２で設定されパワーマネージャ７により取り出される取出電力を発電する供給量の水素が導入される。
【００３７】
なお、上述した水素供給量制御処理は、ステップＳ３で目標水素圧力を設定する場合に図７に示すように連続的に目標水素圧力が変化するテーブルデータを使用したが、これに限らず、図８に示すような段階的に目標水素圧力が変化するテーブルデータを使用しても良い。この図８のテーブルデータは、図７と同様に、第１所定電圧値を越えないような目標水素圧力を設定すると共に、第２所定電圧値を下回らないような目標水素圧力を設定する。そして、取出電力が０からＡ１に移行する場合には第１目標水素圧力Ｂ１とし、取出電力Ａ１以上となったら目標水素圧力をＢ１に設定する。そして、取出電力がＡ１以上となった後にＡ２以下となったら目標水素圧力をＢ１からＢ２に設定する。
【００３８】
［実施形態の効果］
以上詳細に説明したように、本発明を適用した第１実施形態に係る燃料電池システムによれば、カソード極１ａへの水素供給開始時に、バッテリ８又は車両負荷１１の負荷で吸収可能な電力に基づいて取出電力及びアノード極１ｂへの水素供給量を設定するので、負荷の状態によらず燃料電池スタック１の電圧を任意に設定することができる。したがって、この燃料電池システムによれば、燃料電池スタック１の電圧が高くなることによる炭素被毒や、燃料電池スタック１から過剰な電力を取り出すことによる転極を防止するように燃料電池スタック１の電圧を制御することができ、燃料電池スタック１の劣化を確実に抑制することができる。
【００３９】
また、この燃料電池システムによれば、カソード極１ａへの水素供給開始時に発生する電力を吸収する負荷としてバッテリ８を使用したので、新たな負荷を追加することなく、システムの重量の増大や、レイアウトの制約を受けることなく、上述の効果を発揮させることができる。
【００４０】
更に、この燃料電池システムによれば、負荷の状態に応じて燃料電池スタック１の電圧が第１所定電圧値を越えないように水素供給量を算出するので、燃料電池スタック１の電圧が高くなることを抑制でき、確実に炭素被毒を軽減することができる。
【００４１】
更にまた、この燃料電池システムによれば、負荷の状態に応じて燃料電池スタック１の電圧が第２所定電圧値を下回らないように水素供給量を算出するので、燃料電池スタック１に転極が発生することを抑制でき、効果的に炭素被毒を軽減することができる。
【００４２】
更にまた、この燃料電池システムによれば、ステップＳ３において、取出電力と第１取出電力Ａ１と第２取出電力Ａ２との間の２段階で切り換えると共に、当該取出電力に応じた水素供給量を第１目標水素圧力Ｂ１に応じた水素供給量と第２目標水素圧力Ｂ２に応じた水素供給量との間で切り換えるようなテーブルデータを使用することにより、取出電力に応じて水素供給量を演算するときの演算量を低減すると共に、システムの動作確認時の実験時間を軽減することができる。
【００４３】
また、図８に示すテーブルデータは、充電可能電力によって値が異なる少なくとも２つの取出電力Ａ１，Ａ２を設定すると共に、当該２つの取出電力Ａ１，Ａ２に応じた少なくとも２つの目標水素圧力Ｂ１，Ｂ２である水素供給量を設定していたが、これに限らず、２つより多い取出電力及び水素供給量を設定することにより、演算負荷の低減と、確実に燃料電池スタック１の劣化を抑制する水素供給量の精度の高い制御とを両立させることができる。
【００４４】
なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明を適用した燃料電池システムの構成を示すブロック図である。
【図２】システム起動時における各燃料電池セル内の反応を説明するための図である。
【図３】本発明を適用した燃料電池システムにおけるバッテリコントローラ及びシステムコントローラの機能的な構成を示すブロック図である。
【図４】水素調圧弁制御部の一回路構成例を示すブロック図である。
【図５】本発明を適用した燃料電池システムによる水素供給量制御処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】充電可能電力と取出電力との関係を示す図である。
【図７】取出電力と目標水素圧力との関係を示す図である。
【図８】取出電力と目標水素圧力との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  燃料電池スタック
２  コンプレッサ
３  水素タンク
４  水素調圧弁
５  水素圧力センサ
６  システムコントローラ
７  パワーマネージャ
８  バッテリ
９  バッテリ温度センサ
１０  バッテリ充放電電力センサ
１１  車両負荷
１２  バッテリコントローラ
２１  ＳＯＣ算出部
２２  ＳＯＣ補正部
３１  取出電力算出部
３２  目標水素供給量設定部
３３  水素調圧弁制御部
Ｌ１  空気供給配管
Ｌ２  空気排出配管
Ｌ３  水素供給配管
Ｌ４  水素循環配管
【図１】
2005158542.tif 000003
【図２】
2005158542.tif 000004
【図３】
2005158542.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005158542.tif 000007
【図６】
2005158542.tif 000008
【図７】
2005158542.tif 000009
【図８】
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