(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池が乾燥状態にあるか否かを判断する第１判断手段と、
前記燃料電池が乾燥状態にあると判断された場合、前記燃料電池に供給される反応ガスが通常発電時に比して少なく、かつ、前記通常発電に比して電力損失が大きい低効率発電を許可するか否かを判断する第２判断手段と、
低効率発電を許可すると判断された場合に低効率発電を実行する発電制御手段と
を具備し、
前記通常発電は、高い発電効率が得られるように前記燃料電池に前記反応ガスが潤沢に供給された状態で行われる発電であり、
前記第１判断手段は、前記燃料電池のインピーダンスを測定するインピーダンス測定手段をさらに備え、測定された前記燃料電池のインピーダンスが、基準インピーダンス以上である場合に、前記燃料電池が乾燥状態にあると判断することを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
低効率発電を許可しないと判断された場合に前記燃料電池を冷却する冷却機構をさらに備え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】
前記第２判断手段は、前記燃料電池の関連温度を測定する関連温度測定手段と基準温度をさらに備え、測定される前記関連温度が前記基準温度以下の場合に前記低効率発電を許可することを特徴とする請求項１または２に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
電力の充放電を行う蓄電器をさらに備え、
前記第２判断手段は、前記蓄電器のＳＯＣ値または充電パワーのいずれかを検知する検知手段をさらに備え、測定される前記関連温度が前記基準温度以下であり、かつ、検知される前記蓄電器のＳＯＣ値が基準ＳＯＣ値以下であるか、または前記蓄電器の充電パワーが基準充電パワー以下である場合に前記低効率発電を許可することを特徴とする請求項３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、燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池システムには、プロトン導電性を有する固体高分子膜を電解質層に備える固体高分子型の燃料電池が搭載されている。この燃料電池の固体高分子膜は、湿潤状態にあるときに高いプロトン導電性を示すため、効率的に発電を行うためには固体高分子膜を湿潤状態に保つことが重要である。
【０００３】
かかる事情に鑑み、燃料電池の開回路電圧に基づいて燃料電池の水分状態を診断し、燃料電池が乾燥状態にあると診断された場合には、燃料電池の温度を低下させる処理（以下、ＦＣ温度低減処理）を実行する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。ここで、低温の空気は高温の空気よりも持ち去り水量が少ないため、上記の如く燃料電池の温度を低くすることで、燃料電池から排出される空気の温度も低くなり、乾燥状態の燃料電池の水分を最適状態に制御することが可能となる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３２５８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、燃料電池の温度が低く（例えば低温始動時など）、かつ、燃料電池が乾燥状態にある場合には、いったん燃料電池の温度をさらに低下させて燃料電池の水分を最適状態にした後、燃料電池を暖機することで燃料電池の温度を目標温度に近づけるといった処理（以下、暖機処理）が必要となる。このように、従来技術においては、燃料電池の温度が低く、かつ、燃料電池が乾燥状態にある場合には、ＦＣ温度低減処理→暖機処理といった煩雑な処理を実行する必要があり、処理の迅速化の要請に応えることが難しいという問題があった。
【０００６】
本発明は以上説明した事情を鑑みてなされたものであり、燃料電池の温度が低く、かつ、燃料電池が乾燥状態にある場合であっても、燃料電池の水分状態および燃料電池の温度を迅速かつ最適に制御することが可能な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】
【０００７】
上記目的を達成するべく、本発明の燃料電池システムは、燃料電池が乾燥状態にあるか否かを判断する第１判断手段と、前記燃料電池が乾燥状態にあると判断された場合、前記燃料電池に供給される反応ガスが通常発電時に比して少なく、かつ、前記通常発電に比して電力損失が大きい低効率発電を許可するか否かを判断する第２判断手段と、低効率発電を許可すると判断された場合に低効率発電を実行する発電制御手段とを具備することを特徴とする。
【０００８】
かかる構成によれば、燃料電池が乾燥状態にあると判断された後、低効率発電を許可すると判断された場合には、低効率発電を行う。低効率発電を行うことで、燃料電池の急速暖機を実現するとともに燃料電池２のカソード水収支をプラス（ウエット）状態とすることができるため、ＦＣ温度低減処理→暖機処理といった煩雑な処理が必要であった従来技術に比して、燃料電池の水分状態および燃料電池の温度を迅速かつ最適に制御することが可能となる。
【０００９】
ここで、上記構成にあっては、低効率発電を許可しないと判断された場合に前記燃料電池を冷却する冷却機構をさらに備える態様が好ましい。
【００１０】
また、上記構成にあっては、前記第１判断手段は、前記燃料電池のインピーダンスを測定するインピーダンス測定手段をさらに備え、該インピーダンスの測定結果に基づいて前記燃料電池が乾燥状態にあるか否かを判断する態様が好ましい。
【００１１】
さらに、上記構成にあっては、前記第２判断手段は、前記燃料電池の関連温度を測定する関連温度測定手段をさらに備え、該関連温度の測定結果に基づいて前記低効率発電を許可するか否かを判断する態様が好ましい。
【００１２】
また、上記構成にあっては、電力の充放電を行う蓄電器をさらに備え、前記第２判断手段は、前記蓄電器の充電状態を検知する検知手段をさらに備え、前記関連温度の測定結果および前記充電状態の検知結果に基づいて前記低効率発電を許可するか否かを判断する態様が好ましい。
【００１３】
さらに、上記構成にあっては、前記検知手段は、前記蓄電器のＳＯＣ値または充電パワーのいずれかを検知し、前記第２判断手段は、前記関連温度の測定結果および前記蓄電器のＳＯＣ値または充電パワーのいずれかの検知結果に基づいて前記低効率発電を許可するか否かを判断する態様が好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明によれば、燃料電池の温度が低く、かつ、燃料電池が乾燥状態にある場合であっても、燃料電池の水分状態および燃料電池の温度を迅速かつ最適に制御することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。先ず、本発明の燃料電池システムの概要について説明する。
【００１６】
Ａ．第１実施形態
図１は、第１実施形態に係る燃料電池システム１の構成図である。
燃料電池システム１は、燃料電池自動車（ＦＣＨＶ）、電気自動車、ハイブリッド自動車などの車両１００に搭載できる。ただし、燃料電池システム１は、車両１００以外の各種移動体（例えば、船舶や飛行機、ロボット等）や定置型電源、さらには携帯型燃料電池システムにも適用可能である。
【００１７】
燃料電池システム１は、燃料電池２と、酸化ガスとしての空気を燃料電池２に供給する酸化ガス配管系３と、燃料ガスとしての水素ガスを燃料電池２に供給する燃料ガス配管系４と、燃料電池２に冷媒を供給する冷媒配管系５と、システム１の電力を充放電する電力系６と、システム１の運転を統括制御する制御装置７と、を備える。酸化ガス及び燃料ガスは、反応ガスと総称できる。
【００１８】
燃料電池２は、例えば固体高分子電解質型で構成され、多数の単セルを積層したスタック構造を備える。単セルは、プロトン導電性を有する固体高分子膜を電解質層に備えており、電解質の一方の面に空気極（カソード）を有し、他方の面に燃料極（アノード）を有し、さらに空気極及び燃料極を両側から挟みこむように一対のセパレータを有する。一方のセパレータの酸化ガス流路２ａに酸化ガスが供給され、他方のセパレータの燃料ガス流路２ｂに燃料ガスが供給される。供給された燃料ガス及び酸化ガスの電気化学反応により、燃料電池２は電力を発生する。
【００１９】
酸化ガス配管系３は、燃料電池２に供給される酸化ガスが流れる供給路１１と、燃料電池２から排出された酸化オフガスが流れる排出路１２と、を有する。供給路１１は、酸化ガス流路２ａを介して排出路１２に連通する。酸化オフガスは、燃料電池２の電池反応により生成された水分を含むため高湿潤状態となっている。
【００２０】
供給路１１には、エアクリーナ１３を介して外気を取り込むコンプレッサ１４と、コンプレッサ１４により燃料電池２に圧送される酸化ガスを加湿する加湿器１５と、が設けられる。加湿器１５は、供給路１１を流れる低湿潤状態の酸化ガスと、排出路１２を流れる高湿潤状態の酸化オフガスとの間で水分交換を行い、燃料電池２に供給される酸化ガスを適度に加湿する。
【００２１】
燃料電池２の空気極側の背圧は、カソード出口付近の排出路１２に配設された背圧調整弁１６によって調整される。背圧調整弁１６の近傍には、排出路１２内の圧力を検出する圧力センサＰ１が設けられる。酸化オフガスは、背圧調整弁１６及び加湿器１５を経て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。
【００２２】
燃料ガス配管系４は、水素供給源２１と、水素供給源２１から燃料電池２に供給される水素ガスが流れる供給路２２と、燃料電池２から排出された水素オフガス（燃料オフガス）を供給路２２の合流点Ａに戻すための循環路２３と、循環路２３内の水素オフガスを供給路２２に圧送するポンプ２４と、循環路２３に分岐接続されたパージ路２５と、を有する。元弁２６を開くことで水素供給源２１から供給路２２に流出した水素ガスは、調圧弁２７その他の減圧弁、及び遮断弁２８を経て、燃料電池２に供給される。パージ路２５には、水素オフガスを水素希釈器（図示省略）に排出するためのパージ弁３３が設けられる。
【００２３】
冷媒配管系（冷却機構）５は、燃料電池２内の冷却流路２ｃに連通する冷媒流路４１と、冷媒流路４１に設けられた冷却ポンプ４２と、燃料電池２から排出される冷媒を冷却するラジエータ４３と、ラジエータ４３をバイパスするバイパス流路４４と、ラジエータ４３及びバイパス流路４４への冷却水の通流を設定する切替え弁４５と、を有する。冷媒流路４１は、燃料電池２の冷媒入口の近傍に設けられた温度センサ４６と、燃料電池２の冷媒出口の近傍に設けられた温度センサ４７と、を有する。温度センサ４７が検出する冷媒温度（燃料電池の関連温度）は、燃料電池２の内部温度（以下、ＦＣ温度という。）を反映する。なお、温度センサ４７は、冷媒温度の代わりに（あるいは加えて）、燃料電池周辺の部品温度（燃料電池の関連温度）や燃料電池周辺の外気温度（燃料電池の関連温度）を検出するようにしても良い。また、燃料電池の冷却ポンプ４２は、モータ駆動により、冷媒流路４１内の冷媒を燃料電池２に循環供給する。
【００２４】
電力系６は、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ６１、バッテリ６２、トラクションインバータ６３、トラクションモータ６４、及び各種の補機インバータ６５，６６，６７を備えている。高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ６１は、直流の電圧変換器であり、バッテリ６２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６３側に出力する機能と、燃料電池２又はトラクションモータ６４から入力された直流電圧を調整してバッテリ６２に出力する機能と、を有する。高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ６１のこれらの機能により、バッテリ６２の充放電が実現される。また、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ６１により、燃料電池２の出力電圧が制御される。
【００２５】
バッテリ（蓄電器）６２は、充放電可能な二次電池であり、例えばニッケル水素バッテリなどにより構成されている。その他、種々のタイプの二次電池を適用することができる。また、バッテリ６２に代えて、二次電池以外の充放電可能な蓄電器、例えばキャパシタを用いても良い。
【００２６】
トラクションインバータ６３は、直流電流を三相交流に変換し、トラクションモータ６４に供給する。トラクションモータ６４は、例えば三相交流モータである。トラクションモータ６４は、燃料電池システム１が搭載される例えば車両１００の主動力源を構成し、車両１００の車輪１０１Ｌ，１０１Ｒに連結される。補機インバータ６５、６６、６７は、それぞれ、コンプレッサ１４、ポンプ２４、冷却ポンプ４２のモータの駆動を制御する。
【００２７】
制御装置７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、通常運転の制御及び後述する暖機運転の制御など、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。
【００２８】
タイマー７０、電圧センサ７２及び電流センサ７３は、制御装置７に接続される。タイマー７０は、燃料電池システム１の運転を制御するために必要な各種の時間を計測する。電圧センサ７２は、燃料電池２の出力電圧（ＦＣ電圧）を検出する。具体的には、電圧センサ７２は、燃料電池２の多数の単セルの個々が発電する電圧（以下、「セル電圧」という。）を検出する。これにより、燃料電池２の各単セルの状態が把握される。電流センサ７３は、燃料電池２の出力電流（ＦＣ電流）を検出する。
【００２９】
制御装置７は、各種の圧力センサＰ１や温度センサ４６、４７、並びに車両１００のアクセル開度を検出するアクセル開度センサなど、各種センサからの検出信号を入力し、各構成要素（コンプレッサ１４、背圧調整弁１６など）に制御信号を出力する。
また、制御装置７は、所定のタイミングで燃料電池２の水分状態の診断等を行い、診断結果に基づき燃料電池２の水分制御を行う。詳細は後述するが、本実施形態は燃料電池２が乾燥状態にあると判断され、かつ、燃料電池２の温度が低いと判断された場合に、低効率発電を行うことで燃料電池２の適正な温度制御と適正な水分制御の両方を実現する点に特徴がある。
【００３０】
このように、本実施形態では低効率発電という１つの処理によって燃料電池２の水分状態の最適化とＦＣ温度の最適化を実現することができるため、ＦＣ温度低減処理→暖機処理といった煩雑な手続が必要であった従来技術に比して、処理を迅速化することができる。以下、低効率発電と通常発電の相違について説明する。
【００３１】
＜低効率発電と通常発電の相違＞
図２は、燃料電池の出力電流（ＦＣ電流）と出力電圧（ＦＣ電圧）との関係を示す図であり、通常発電を行った場合を実線で示し、低効率発電を行った場合を点線で示す。なお、横軸はＦＣ電流、縦軸はＦＣ電圧をあらわしている。
ここで、低効率発電とは、燃料電池２に供給される反応ガス（本実施形態では、酸化ガス）が通常発電時に比して少なく、かつ通常発電に比して電力損失が大きい発電をいい、例えばエアストイキ比を１．０付近（理論値）に絞った状態で燃料電池２を運転する（図２の点線部分参照）。このように、電力損失を大きく設定することで、燃料電池２を急速暖機することが可能となる。一方、通常発電の際には、電力損失を抑えて高い発電効率が得られるように、例えばエアストイキ比を２．０以上（理論値）に設定した状態で燃料電池４０を運転する（図２の実線部分参照）。
【００３２】
図３は、低効率発電時および通常発電時におけるＦＣ電流とカソード水収支の関係を例示した図であり、破線は低効率発電時の動作点、実線は通常発電時の動作点を示す。なお、図３に示す低効率発電時の動作点および通常発電時の動作点は、いずれもＦＣ温度が同一（例えば７０℃）である場合を想定する。
【００３３】
上述したように、通常発電時に設定するエアストイキ比は２．０以上であるのに対し、低効率発電時に設定するエアストイキ比は１．０前後であるため、酸化オフガスに含まれてシステム外に排出される水分量は減少する。図３を例に説明すると、ＦＣ温度同一、かつ、ＦＣ電流同一の場合、低効率発電時のカソード水収支は、通常発電時のカソード水収支よりも大きくなる(動作点α１、α２参照）。図３に示すように、動作点α１（通常発電）から動作点α２（低効率発電）にシフトすることで、カソード水収支は乾燥側から湿潤側へと移動する。
以上から明らかなように、低効率発電を行うことで、燃料電池２の急速暖機を実現するとともに燃料電池２のカソード水収支をプラス（ウエット）状態とすることができる。よって、燃料電池２が乾燥状態にあると判断され、かつ、燃料電池２の温度が低いと判断された場合であっても、低効率発電を行うことで燃料電池２の水分状態および燃料電池２の温度を迅速かつ最適に制御することが可能となる。以下、燃料電池２の水分制御処理について説明する。
【００３４】
図４は、制御装置７によって実行される燃料電池２の水分制御処理を示すフローチャートである。
まず、制御装置７は、ステップＳ１１０において燃料電池２の水分状態を診断すべきタイミング（以下、診断タイミング）が到来したか否かを判断する。なお、以下の例では診断タイミングとしてシステム起動時を想定するが、システム運転中やシステム停止時や間欠運転時など、システム設計などに応じて任意に設定・変更可能である。
【００３５】
制御装置７は、診断タイミングが到来していないと判断した場合には（ステップＳ１１０；ＮＯ）、以下に示すステップを実行することなく処理を終了する。一方、制御装置７は、例えば車両１００の運転手によるイグニッションスイッチのＯＮ操作等によって、燃料電池システムの起動指令が入力されたことを検知すると、診断タイミングが到来したと判断し（ステップＳ１１０；ＹＥＳ）、ステップＳ１２０に進む。
【００３６】
制御装置（第１判断手段）７は、ステップＳ１２０に進むと、燃料電池２のインピーダンス測定を行い、測定結果に基づき燃料電池２の水分状態を診断し、燃料電池２が乾燥状態にあるか否かを判断する。詳述すると、まず、制御装置（インピーダンス測定手段）７は、電圧センサ７２によって検出されるＦＣ電圧及び電流センサ７３によって検出されるＦＣ電流を所定のサンプリングレートでサンプリングし、フーリエ変換処理（ＦＦＴ演算処理やＤＦＴ演算処理）などを施す。そして、制御装置（インピーダンス測定手段）７は、フーリエ変換処理後のＦＣ電圧信号をフーリエ変換処理後のＦＣ電流信号で除するなどして燃料電池２のインピーダンスを測定する。
【００３７】
そして、制御装置７は、基準インピーダンスメモリ９２に格納されている基準インピーダンスＩＰｔｈを読み出し、読み出した基準インピーダンスＩＰｔｈと測定したインピーダンス（以下、測定インピーダンス）とを比較する。
【００３８】
ここで、基準インピーダンスＩＰｔｈは、燃料電池２が乾燥状態にあるか否かを判断するための基準値であり、予め実験などによって求められる。具体的には、実験などによって燃料電池２が乾燥状態にあるか否かを判断するためのインピーダンスを求め、これをマップ化して基準インピーダンスメモリ９２に格納しておく。
【００３９】
制御装置７は、測定インピーダンスが基準インピーダンスＩＰｔｈを下回っていることから、燃料電池２が乾燥していない（別言すれば、燃料電池２が湿潤状態にある）と判断すると、以下に示すステップを実行することなく処理を終了する。一方、制御装置（第２判断手段）７は、測定インピーダンスが基準インピーダンスＩＰｔｈ以上であることから、燃料電池２が乾燥状態にあると判断すると、ステップＳ１３０に進み、低効率発電を許可するか否かを判断する。
【００４０】
詳述すると、制御装置７は、温度センサ４７によって検知されるＦＣ温度（以下、検知ＦＣ温度）と、基準ＦＣ温度メモリ９１に格納されている基準ＦＣ温度とを比較し、低効率発電を許可するか否かを判断する。ここで、基準ＦＣ温度Ｔｔｈは、燃料電池２が低効率発電を許可するか否かを判断するための基準値（例えば７０℃）であり、予め実験などによって求められる。具体的には、実験などによって低効率発電を許可するか否かを判断するためのＦＣ温度を求め、これをマップ化して基準ＦＣ温度メモリ９１に格納しておく。
【００４１】
制御装置７は、検知ＦＣ温度が基準ＦＣ温度Ｔｔｈを上回っていることから、低効率発電を許可しない（別言すれば禁止する）と判断すると、ステップＳ１５０に進み、ＦＣ温度低減処理を実施した後、処理を終了する。具体的には、冷却ポンプ４２やラジエータ４３などの冷却機構の駆動を制御することで、制御装置７に設定等されている許容温度までＦＣ温度を低下させ、これにより燃料電池２の水分を最適状態とする処理を行った後、処理を終了する。
【００４２】
一方、制御装置（発電制御手段）７は、検知ＦＣ温度が基準ＦＣ温度Ｔｔｈ以下になっていることから、低効率発電を許可すると判断すると、ステップＳ１４０に進み、低効率発電を実施した後、処理を終了する。前掲図３を参照して説明したように、低効率発電を行うことで、燃料電池２の急速暖機を実現するとともに燃料電池２のカソード水収支をプラス（ウエット）状態とすることができる。これにより、燃料電池２が乾燥状態にあると判断され（ステップＳ１２０；ＹＥＳ）、かつ、燃料電池２の温度が低いと判断された場合であっても（ステップＳ１３０；ＹＥＳ）、低効率発電を行うことで燃料電池２の水分状態および燃料電池２の温度を迅速かつ最適に制御することが可能となる。
【００４３】
以上説明したように、本実施形態によれば、燃料電池２が乾燥状態にあると判断され、かつ、燃料電池２の温度が低いと判断された場合であっても、低効率発電を行うことで燃料電池２の水分状態および燃料電池２の温度を迅速かつ最適に制御することが可能となる。
【００４４】
Ｂ．第２実施形態
上述した第１実施形態では、検知ＦＣ温度のみに基づいて低効率発電を許可するか否かを判断したが、これに加えてバッテリ（蓄電器）６２の充電状態に基づいて低効率発電を許可するか否かを判断しても良い。図５は、第２実施形態に係る燃料電池システム１’の構成を示す図である。なお、図１に対応する部分には同一符号を付し、詳細な説明は割愛する。
【００４５】
ＳＯＣセンサ（検知手段）７４は、バッテリ６２のＳＯＣ値（バッテリ６２の充電状態）を検知し、検知ＳＯＣ値として制御装置７に通知する。
基準ＳＯＣメモリ９３には、燃料電池２が低効率発電を許可するか否かを判断するための基準ＳＯＣ値（例えば７５％）が格納される。基準ＳＯＣ値Ｓｔｈは、予め実験などによって求められる。具体的には、実験などによって低効率発電を許可するか否かを判断するための基準ＳＯＣ値Ｓｔｈを求め、これをマップ化して基準ＳＯＣメモリ９３に格納しておく。
【００４６】
制御装置（第２判断手段）７は、ＦＣ温度とＳＯＣ値とに基づいて低効率発電を許可するか否かを判断する。詳述すると、制御装置７は、検知ＦＣ温度が基準ＦＣ温度Ｔｔｈ以下であって、かつ、検知ＳＯＣ値が基準ＳＯＣ値Ｓｔｈ以下の場合には、低効率発電を許可すると判断する一方、その他の場合には低効率発電を禁止すべきと判断する。このように、ＦＣ温度だけでなく、バッテリ６２の充電状態に基づいて低効率発電を許可するか否かを判断することで、低効率発電による燃料電池２からバッテリ６２への過充電を未然に防止することができる。
【００４７】
なお、上記例では、ＳＯＣ値に基づいてバッテリ６２の充電状態を検知したが、これに代えて（あるいは加えて）バッテリ充電パワーに基づいてバッテリ６２の充電状態を検知しても良い。具体的にはＳＯＣセンサ７４に代えてバッテリ充電パワー検知センサ７４’を設け、基準ＳＯＣメモリ９３の代わりに基準バッテリ充電許容パワーメモリ９３’を設ける。
【００４８】
バッテリ充電パワー検知センサ（検知手段）７４’は、バッテリ６２の充電パワー（バッテリ６２の充電状態）を検知し、検知充電パワーとして制御装置７に通知する。
基準バッテリ充電許容パワーメモリ９３’には、燃料電池２が低効率発電を許可するか否かを判断するための基準バッテリ充電許容パワー（例えば２．５ｋＷ）が格納される。基準バッテリ充電許容パワーＷｔｈは、予め実験などによって求められる。具体的には、実験などによって低効率発電を許可するか否かを判断するための基準バッテリ充電許容パワーＷｔｈを求め、これをマップ化して基準バッテリ充電許容パワーメモリ９３’に格納しておく。
【００４９】
制御装置（第２判断手段）７は、ＦＣ温度と検知充電パワーとに基づいて低効率発電を許可するか否かを判断する。詳述すると、制御装置７は、検知ＦＣ温度が基準ＦＣ温度Ｔｔｈ以下であって、かつ、検知充電パワーが基準バッテリ充電許容パワーＷｔｈ以下の場合には、低効率発電を許可すると判断する一方、その他の場合には低効率発電を禁止すべきと判断する。かかる構成によっても、低効率発電による燃料電池２からバッテリ６２への過充電を未然に防止することができる。なお、各実施形態では低効率発電時に供給量を絞る反応ガスとしてカソードに供給する酸化ガスを例示したが、アノードに供給する燃料ガスであっても良く、これら両反応ガスであっても良いのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】第１実施形態に係る燃料電池システムの構成図である。
【図２】同実施形態に係るＦＣ電流ＦＣ電圧との関係を示す図である。
【図３】同実施形態に係るＦＣ電流とカソード水収支の関係を例示した図である。
【図４】同実施形態に係る水分制御処理を示すフローチャートである。
【図５】第２実施形態に係る燃料電池システムの構成図である。
【符号の説明】
【００５１】
１，１’・・・燃料電池システム、２・・・燃料電池、７・・・制御装置、４２・・・冷却ポンプ、４３・・・ラジエータ、４７・・・温度センサ、７０・・・タイマー、７２・・・電圧センサ、７３・・・電流センサ、７４・・・ＳＯＣセンサ、７４’・・・バッテリ充電パワー検知センサ、９１・・・基準ＦＣ温度メモリ、９２・・・基準インピーダンスメモリ、９３・・・基準ＳＯＣメモリ、９３’・・・基準バッテリ充電許容パワーメモリ。
【図１】
0004543337.tif 000002
【図２】
0004543337.tif 000003
【図３】
0004543337.tif 000004
【図４】
0004543337.tif 000005
【図５】
0004543337.tif 000006