(57)【要約】【課題】二次電池の過去の充放電履歴に起因する出力制限が予測される場合においても、出力要求を満たす電力を供給することができる燃料電池システムを提供する。【解決手段】燃料電池２０及び二次電池５２を備える燃料電池システム１０であって、二次電池５２の充放電履歴を記録する記録部６１と、記録部６１に記録された充放電履歴に基づいて二次電池５２の出力制限がかかることを予測する予測部６２と、予測部６２で二次電池５２の出力制限がかかるものと予測されかつ燃料電池２０が間欠運転状態にある場合に、二次電池５２の出力制限が発生するタイミングよりも前に燃料電池２０による発電を開始する出力制御部６３と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池及び二次電池を備える燃料電池システムであって、
前記二次電池の充放電履歴を記録する記録部と、
前記記録部に記録された充放電履歴に基づいて前記二次電池の出力制限がかかることを予測する予測部と、
前記予測部で前記二次電池の出力制限がかかるものと予測されかつ前記燃料電池が間欠運転状態にある場合に、前記二次電池の出力制限が発生するタイミングよりも前に前記燃料電池による発電を開始する出力制御部と、
を備える、燃料電池システム。
【請求項２】
前記予測部は、前記記録部に記録された前記二次電池の充放電履歴に基づいて算出される指標値と、前記二次電池が供給すべき電力に基づいて算出されるバッファ値と、の和が所定の閾値を超える場合に、前記二次電池の出力制限がかかるものと予測する、請求項１に記載に燃料電池システム。
【請求項３】
前記指標値は、前記二次電池の出力電流の時間積分値であり、
前記バッファ値は、前記燃料電池の発電指令から発電開始までに補機で消費されることが予測される電流の積分値である、請求項２に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
燃料電池及び二次電池を備える燃料電池システムの制御方法であって、
前記二次電池の充放電履歴に起因して前記二次電池の出力制限がかかることが予測される場合に、前記二次電池の出力制限がかかるタイミングよりも前に前記燃料電池による発電を開始させる出力制御工程を含む、燃料電池システムの制御方法。
【請求項５】
前記出力制御工程では、前記二次電池の充放電履歴に基づいて算出される指標値と、前記二次電池が供給すべき電力に基づいて算出されるバッファ値と、の和が所定の閾値を超える場合に、前記燃料電池による発電を開始させる、請求項４に記載に燃料電池システムの制御方法。
【請求項６】
前記指標値は、前記二次電池の出力電流の時間積分値であり、
前記バッファ値は、前記燃料電池の発電指令から発電開始までに補機で消費されることが予測される電流の積分値である、請求項５に記載の燃料電池システムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池システム及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、反応ガス（燃料ガス及び酸化ガス）の供給を受けて発電を行う燃料電池を備える燃料電池システムが提案され、実用化されている。燃料電池は、燃料を電気化学プロセスによって酸化させることにより、酸化反応に伴って放出されるエネルギを電気エネルギに直接変換する発電システムである。
【０００３】
かかる燃料電池システムには、余剰電力の貯蔵源及び負荷変動時のエネルギバッファ等として機能する二次電池（バッテリ）が設けられている。現在においては、ユーザや補機からの出力要求を満たすように、燃料電池からの出力及び二次電池からの出力を決定する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１１７００８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、二次電池の放電可能電力は、電池温度及び残容量（ＳＯＣ：State of charge）によって決定されるのが一般的であるが、過去の充放電履歴に基づいて算出される充放電指標が所定の閾値を超過しないように、放電可能電力が制限される場合がある。特許文献１に記載されたような従来の技術においては、二次電池の過去の充放電履歴に起因する出力制限が考慮されていないため、出力要求を満たすような電力を供給することができない可能性があった。
【０００６】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、二次電池の過去の充放電履歴に起因する出力制限が予測される場合においても、出力要求を満たす電力を供給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】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明に係る燃料電池システムは、燃料電池及び二次電池を備えるものであって、二次電池の充放電履歴を記録する記録部と、記録部に記録された充放電履歴に基づいて二次電池の出力制限がかかることを予測する予測部と、予測部で二次電池の出力制限がかかるものと予測されかつ燃料電池が間欠運転状態にある場合に、二次電池の出力制限が発生するタイミングよりも前に燃料電池による発電を開始する出力制御部と、を備えるものである。
【０００８】
また、本発明に係る制御方法は、燃料電池及び二次電池を備える燃料電池システムの制御方法であって、二次電池の充放電履歴に起因して二次電池の出力制限がかかることが予測される場合に、二次電池の出力制限がかかるタイミングよりも前に燃料電池による発電を開始させる出力制御工程を含むものである。
【０００９】
かかる構成及び方法を採用すると、二次電池の充放電履歴に起因して二次電池の出力制限がかかることが予測される場合に、二次電池の出力制限がかかるタイミングよりも前に、燃料電池による発電を開始させることができる。従って、要求される出力に対して供給出力が不足してしまうことを防止することができる。
【００１０】
本発明に係る燃料電池システムにおいて、予測部は、記録部に記録された二次電池の充放電履歴に基づいて算出される指標値と、二次電池が供給すべき電力に基づいて算出されるバッファ値と、の和が所定の閾値を超える場合に、二次電池の出力制限がかかるものと予測することができる。
【００１１】
また、本発明に係る制御方法の出力制御工程において、二次電池の充放電履歴に基づいて算出される指標値と、二次電池が供給すべき電力に基づいて算出されるバッファ値と、の和が所定の閾値を超える場合に、燃料電池による発電を開始させることができる。
【００１２】
かかる構成及び方法を採用すると、二次電池の充放電履歴に基づいて算出される指標値と、二次電池が供給すべき電力に基づいて算出されるバッファ値と、の和が所定の閾値を超える場合に、燃料電池による発電を開始させることができる。従って、二次電池の充放電履歴に基づいて算出される指標値が所定の閾値を超えるタイミング（出力制限がかかるタイミング）よりも前に、燃料電池による発電を開始させることができるので、要求される出力に対して供給出力が不足してしまうことを防止することができる。
【００１３】
本発明に係る燃料電池システム及び制御方法において、指標値として、二次電池の出力電流の時間積分値を採用し、バッファ値として、燃料電池の発電指令から発電開始までに補機で消費されることが予測される電流の積分値を採用することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、二次電池の過去の充放電履歴に起因する出力制限が予測される場合においても、出力要求を満たす電力を供給することができる燃料電池システムを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る燃料電池システムの構成の概略を示す説明図である。
【図２】本発明の実施形態に係る燃料電池システムのコントローラの機能的構成を示すブロック図である。
【図３】燃料電池による発電を開始させるタイミングと、バッテリの充放電履歴に起因してバッテリの出力制限がかかるタイミングと、が一致した場合におけるタイミングチャートを示すものであり、（ａ）はバッテリの出力電力の時間履歴を示すもの、（ｂ）はバッテリの充放電履歴に基づいて算出される指標値の時間履歴を示すもの、（ｃ）は燃料電池の出力電力の時間履歴を示すものである。
【図４】本発明の実施形態に係る燃料電池システムの制御方法を説明するためのタイミングチャートであり、（ａ）はバッテリの出力電力の時間履歴を示すもの、（ｂ）はバッテリの充放電履歴に基づいて算出される指標値にバッファ値を加えた値の時間履歴を示すもの、（ｃ）は燃料電池の出力電力の時間履歴を示すものである。
【図５】本発明の実施形態に係る燃料電池システムの制御方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、各図を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、図面の上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。また、図面の寸法比率は、図示の比率に限定されるものではない。さらに、以下の実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をこの実施形態のみに限定する趣旨ではない。またさらに、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、さまざまな変形が可能である。
【００１７】
まず、図１を用いて、本実施形態に係る燃料電池システム１０の構成について説明する。燃料電池システム１０は、例えば移動体としての燃料電池車両に搭載される車載電源システムとして機能するものであり、反応ガス（燃料ガス及び酸化ガス）の供給を受けて発電する燃料電池２０と、酸化ガスとしての空気を燃料電池２０に供給するための酸化ガス供給系３０と、燃料ガスとしての水素ガスを燃料電池２０に供給するための燃料ガス供給系４０と、電力の充放電を制御するための電力系５０と、システム全体を統括制御するコントローラ６０と、を備えている。
【００１８】
燃料電池２０は、多数のセルを直列に積層してなる固体高分子電解質型セルスタックである。燃料電池２０では、アノード電極において（１）式の酸化反応が生じ、カソード電極において（２）式の還元反応が生じる。燃料電池２０全体としては（３）式の起電反応が生じる。
Ｈ2 → ２Ｈ+＋２ｅ- …（１）
（１／２）Ｏ2＋２Ｈ+＋２ｅ- → Ｈ2Ｏ …（２）
Ｈ2＋（１／２）Ｏ2 → Ｈ2Ｏ …（３）
【００１９】
燃料電池２０を構成するセルは、高分子電解質膜と、アノード電極と、カソード電極と、セパレータと、から構成されている。アノード電極及びカソード電極は、高分子電解質膜を両側から挟んでサンドイッチ構造を形成している。セパレータは、ガス不透過の導電性部材から構成され、アノード電極及びカソード電極を両側から挟みつつ、アノード電極及びカソード電極との間に各々燃料ガス及び酸化ガスの流路を形成している。
【００２０】
アノード電極及びカソード電極は、各々、触媒層と、ガス拡散層と、を有している。触媒層は、触媒として機能する例えば白金系の貴金属粒子を担持した触媒担持カーボンと、高分子電解質と、を有している。貴金属粒子の白金系の材料として、例えば金属触媒（Ｐｔ、Ｐｔ−Ｆｅ、Ｐｔ−Ｃｒ、Ｐｔ−Ｎｉ，Ｐｔ−Ｒｕ等）を用いることができる。触媒担持カーボンとしては、例えばカーボンブラックを用いることができる。高分子電解質としては、プロトン伝導性のイオン交換樹脂などを用いることができる。ガス拡散層は、触媒層の表面に形成され通気性と電子導電性とを併せ持ち、炭素繊維から成る糸で織成したカーボンクロス、カーボンペーパー又はカーボンフェルトにより形成されている。
【００２１】
高分子電解質膜は、固体高分子材料、例えばフッ素系樹脂により形成されたプロトン伝導性のイオン交換膜であり、湿潤状態で良好な電気伝導性を発揮する。高分子電解質膜、アノード電極及びカソード電極によって膜−電極アセンブリが形成されている。
【００２２】
図１に示すように、燃料電池２０には、燃料電池２０の出力電圧（ＦＣ電圧）を検出するための電圧センサ７１と、出力電流（ＦＣ電流）を検出するための電流センサ７２と、が取り付けられている。
【００２３】
酸化ガス供給系３０は、燃料電池２０のカソード電極に供給される酸化ガスが流れる酸化ガス通路３３と、燃料電池２０から排出される酸化オフガスが流れる酸化オフガス通路３４と、を有している。酸化ガス通路３３には、フィルタ３１を介して大気中から酸化ガスを取り込むエアコンプレッサ３２と、燃料電池２０への酸化ガス供給を遮断するための遮断弁Ａ１と、が設けられている。酸化オフガス通路３４には、燃料電池２０からの酸化オフガスの排出を遮断するための遮断弁Ａ２と、酸化ガス供給圧を調整するための背圧調整弁Ａ３と、が設けられている。
【００２４】
燃料ガス供給系４０は、燃料ガス供給源４１と、燃料ガス供給源４１から燃料電池２０のアノード電極に供給される燃料ガスが流れる燃料ガス通路４３と、燃料電池２０から排出される燃料オフガスを燃料ガス通路４３に還流させるための循環通路４４と、循環通路４４内の燃料オフガスを燃料ガス通路４３に圧送する循環ポンプ４５と、循環通路４４に分岐接続される排気排水通路４６と、を有している。
【００２５】
燃料ガス供給源４１は、例えば高圧水素タンクや水素吸蔵合金などで構成され、高圧（例えば、３５ＭＰａ乃至７０ＭＰａ）の水素ガスを貯留する。遮断弁Ｈ１を開くと、燃料ガス供給源４１から燃料ガス通路４３に燃料ガスが流出する。燃料ガスは、レギュレータＨ２やインジェクタ４２により、例えば、２００ｋＰａ程度まで減圧されて、燃料電池２０に供給される。
【００２６】
循環通路４４には、循環通路４４から分岐する排気排水通路４６が接続されている。排気排水通路４６には、排気排水弁Ｈ３が配設されている。排気排水弁Ｈ３は、コントローラ６０からの指令によって作動することにより、循環通路４４内の不純物を含む燃料オフガスと水分とを外部に排出する。
【００２７】
排気排水弁Ｈ３を介して排出される燃料オフガスは、酸化オフガス通路３４を流れる酸化オフガスと混合され、図示していない希釈器によって希釈される。循環ポンプ４５は、循環系内の燃料オフガスをモータ駆動により燃料電池２０に循環供給する。
【００２８】
電力系５０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１と、バッテリ５２と、トラクションインバータ５３と、トラクションモータ５４と、補機類５５と、を有している。ＤＣ／ＤＣコンバータ５１は、バッテリ５２から供給される直流電圧を昇圧してトラクションインバータ５３に出力する機能と、燃料電池２０が発電した直流電力又は回生制動によりトラクションモータ５４が回収した回生電力を降圧してバッテリ５２に充電する機能と、を有する。
【００２９】
バッテリ５２は、本発明における二次電池に相当するものであり、余剰電力の貯蔵源、回生制動時の回生エネルギ貯蔵源、燃料電池車両の加速又は減速に伴う負荷変動時のエネルギバッファ、等として機能する。バッテリ５２としては、例えば、ニッケル・カドミウム蓄電池、ニッケル・水素蓄電池、リチウム二次電池等が好適である。バッテリ５２には、その残容量であるＳＯＣ（State of charge）を検出するためのＳＯＣセンサ７３が取り付けられている。
【００３０】
トラクションインバータ５３は、例えばパルス幅変調方式で駆動されるＰＷＭインバータであり、コントローラ６０からの制御指令に従って、燃料電池２０又はバッテリ５２から出力される直流電圧を三相交流電圧に変換して、トラクションモータ５４の回転トルクを制御する。トラクションモータ５４は、例えば、三相交流モータであり、燃料電池車両の動力源を構成する。
【００３１】
補機類５５は、燃料電池システム１０内の各部に配置されている各モータや、これらのモータを駆動するためのインバータ類、更には各種の車載補機類（例えば、エアコンプレッサ３２、インジェクタ４２、循環ポンプ４５、ラジエータ、冷却水循環ポンプ等）を総称するものである。
【００３２】
コントローラ６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力インタフェースを備えるコンピュータシステムであり、燃料電池システム１０の各部を制御する。例えば、コントローラ６０は、イグニッションスイッチから出力される起動信号ＩＧを受信すると、燃料電池システム１０の運転を開始し、アクセルセンサから出力されるアクセル開度信号ＡＣＣや車速センサから出力される車速信号ＶＣ等に基づいて、システム全体の要求電力を求める。システム全体の要求電力は、車両走行電力と補機電力との合計値である。
【００３３】
補機電力には、車載補機類（エアコンプレッサ３２、循環ポンプ４５、冷却水循環ポンプ等）で消費される電力、車両走行に必要な装置（変速機、車輪制御装置、操舵装置、懸架装置等）で消費される電力、乗員空間内に配設される装置（空調装置、照明器具、オーディオ等）で消費される電力等が含まれる。
【００３４】
コントローラ６０は、燃料電池２０とバッテリ５２とのそれぞれの出力電力の配分を決定し、燃料電池２０の発電量が目標電力に一致するように、酸化ガス供給系３０及び燃料ガス供給系４０を制御するとともに、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１を制御して、燃料電池２０の出力電圧を調整することにより、燃料電池２０の運転動作点（出力電圧、出力電流）を制御する。
【００３５】
燃料電池システム１０の運転時には、燃料電池２０において、上述の（１）式に示すように、アノード電極で生成された水素イオンが電解質膜を透過してカソード電極に移動し、カソード電極に移動した水素イオンは、上述の（２）式に示すように、カソード電極に供給されている酸化ガス中の酸素と電気化学反応を起こし、酸素の還元反応を生じさせ、水を生成する。
【００３６】
また、コントローラ６０は、図２に示すように、バッテリ５２の充放電履歴を記録する記録部６１と、記録部６１に記録された充放電履歴に基づいて、バッテリ５２の出力制限がかかることを予測する予測部６２と、予測部６２でバッテリ５２の出力制限がかかるものと予測されかつ燃料電池２０が間欠運転状態にある場合に、バッテリ５２の出力制限が発生するタイミングよりも前に燃料電池２０による発電を開始する出力制御部６３と、を備えている。
【００３７】
本実施形態における予測部６２は、記録部６１に記録されたバッテリ５２の充放電履歴に基づいて算出される指標値（以下、「充放電指標値」という）ΣＱと、バッテリ５２が供給すべき電力に基づいて算出されるバッファ値εと、の和（ΣＱ＋ε）が所定の閾値ΣＱ_limitを超える場合に、バッテリ５２の出力制限がかかるものと予測する。出力制御部６３は、このような予測がなされかつ燃料電池２０が間欠運転状態にある場合に、燃料電池２０による発電を開始させる。本実施形態においては、充放電指標値ΣＱとして、バッテリ５２の出力電流の時間積分値を採用し、バッファ値εとして、燃料電池２０の発電指令から発電開始までにエアコンプレッサ３２等の補機で消費されることが予測される電流の積分値を採用している。
【００３８】
ここで、図３及び図４のタイムチャートを用いて、本実施形態に係る燃料電池システム１０の出力制御作用について説明する。
【００３９】
図３は、燃料電池２０による発電を開始させるタイミングと、バッテリ５２の充放電履歴に起因してバッテリ５２の出力制限がかかるタイミングと、が一致した場合におけるタイミングチャートを示すものである。具体的には、図３（ａ）は、バッテリ５２の出力電力BAT_Powの時間履歴を示すタイミングチャートであり、図３（ｂ）は、充放電指標値ΣＱの時間履歴を示すタイミングチャートであり、図３（ｃ）は、燃料電池２０の出力電力FC_Powの時間履歴を示すタイミングチャートである。
【００４０】
バッテリ５２の放電能力を超える出力要求があり燃料電池２０による発電を開始させる際には、図３（ｃ）に示すように発電に先立ってエアコンプレッサ３２に電力を供給して駆動させる（ACP_Pow）必要があり、この際、図３（ａ）に示すようにバッテリ５２の電力BAT_Powがエアコンプレッサ３２に供給される。ところが、まさにこのときに図３（ｂ）に示すように充放電指標値ΣＱが所定の閾値ΣＱ_limitを超えた場合には、図３（ａ）に示すようにバッテリ５２の放電可能電力ＷOUTが低下して出力制限Ｌがかかり、バッテリ５２からエアコンプレッサ３２に充分な電力BAT_Powが供給されなくなる。すると、燃料電池２０の発電の遅れが生じたり発電が不十分となったりすることにより、出力要求を満たす電力を供給することができない場合がある。
【００４１】
本発明は、このような問題を解決したものである。図４は、本発明の実施形態に係る燃料電池システム１０の制御方法を説明するためのタイミングチャートである。具体的には、図４（ａ）は、本実施形態におけるバッテリ５２の出力電力BAT_Powの時間履歴を示すタイミングチャートであり、図４（ｂ）は、充放電指標値ΣＱにバッファ値εを加えた値の時間履歴を示すタイミングチャートであり、図４（ｃ）は、本実施形態における燃料電池２０の出力電力FC_Powの時間履歴を示すタイミングチャートである。
【００４２】
本実施形態におけるコントローラ６０の予測部６２は、図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示すように、充放電指標値ΣＱとバッファ値εとの和が所定の閾値ΣＱ_limitを超えた場合に、バッテリ５２の出力制限がかかるものと予測する。そして、コントローラ６０の出力制御部６３は、予測部６２でこのような予測がなされかつ燃料電池２０が間欠運転状態にある場合に、バッテリ５２から電力BAT_Powを供給してエアコンプレッサ３２を駆動させ、燃料電池２０による発電を開始させる。従って、本実施形態においては、充放電指標値ΣＱが所定の閾値ΣＱ_limitを超える（バッテリ５２の放電可能電力ＷOUTが低下して出力制限がかかる）タイミングよりも前に燃料電池２０による発電を開始させることができるため、出力要求を満たす電力を供給することができる。
【００４３】
また、本実施形態におけるコントローラ６０の出力制御部６３は、燃料電池２０の出力電力FC_Powにより、バッテリ５２の充電能力ＷIN（図４（ａ））を超えるまで充電が進んだ場合に、燃料電池２０による発電を停止させる（図４（ｃ））。具体的には、出力制御部６３は、バッテリ５２の充電が進むことにより減少した充放電指標値ΣＱとバッファ値εとの和が、所定の閾値ΣＱ_limitから一定値Hisを減じた値（ΣＱ_limit−His：図４（ｂ））を下回った場合に、燃料電池２０の発電を停止させるようにしている。一定値Hisは、燃料電池２０の発電の開始と停止の繰り返しが頻繁に起こらないように適切な値に設定される。なお、バッテリ５２の充電能力ＷINを超えるまで充電が進んだ場合に、燃料電池２０による発電を抑制したり補機で余剰電力を消費したりするようにしてもよい。
【００４４】
次に、図５のフローチャートを用いて、本実施形態に係る燃料電池システム１０の制御方法について説明する。
【００４５】
燃料電池システム１０のコントローラ６０は、燃料電池２０から引き出すべき電力（出力要求）が小さく、バッテリ５２のみからの出力電力によって出力要求を満たす電力を供給可能であると判断した場合に、燃料電池２０の発電を一時的に停止させる「間欠運転」を行う（間欠運転実施工程：Ｓ１）。
【００４６】
コントローラ６０は、この間欠運転を実施している間に、充放電指標値ΣＱとバッファ値εとの和が所定の閾値ΣＱ_limitを超えるか否かを判定し（ＦＣ発電判定工程：Ｓ２）、この和が閾値ΣＱ_limitを超えた場合に、バッテリ５２から電力BAT_Powを供給してエアコンプレッサ３２を駆動させ、燃料電池２０による発電を開始させる（ＦＣ発電工程：Ｓ３）。一方、コントローラは、ＦＣ発電判定工程Ｓ２において、充放電指標値ΣＱとバッファ値εとの和が所定の閾値ΣＱ_limit以下であると判定した場合に、間欠運転を維持する。
【００４７】
ＦＣ発電工程Ｓ３を経た後、コントローラ６０は、充放電指標値ΣＱとバッファ値εとの和が、所定の閾値ΣＱ_limitから一定値Hisを減じた値（ΣＱ_limit−His）を下回るか否かを判定し（間欠判定工程：Ｓ４）、この和がΣＱ_limit−Hisを下回った場合に、燃料電池２０による発電を一時的に停止させる（間欠運転実施工程：Ｓ５）。一方、コントローラ６０は、間欠判定工程Ｓ４において、充放電指標値ΣＱとバッファ値εとの和がΣＱ_limit−His以上であると判定した場合に、燃料電池２０による発電を維持する。
【００４８】
以上説明した実施形態に係る燃料電池システム１０においては、バッテリ５２の充放電履歴に起因してバッテリ５２の出力制限がかかることが予測される場合に、バッテリ５２の出力制限がかかるタイミングよりも前に、燃料電池２０による発電を開始させることができる。特に、本燃料電池システム１０においては、バッテリ５２の充放電履歴に基づいて算出される指標値（充放電指標値）ΣＱと、バッテリ５２が供給すべき電力に基づいて算出されるバッファ値εと、の和が所定の閾値ΣＱ_limitを超える場合に、燃料電池２０による発電を開始させることができる。従って、充放電指標値ΣＱが所定の閾値ΣＱ_limitを超えるタイミング（出力制限がかかるタイミング）よりも前に、燃料電池２０による発電を開始させることができるので、要求される出力に対して供給出力が不足してしまうことを防止することができる。
【００４９】
なお、本実施形態においては、充放電指標値ΣＱとしてバッテリ５２の出力電流の時間積分値を採用し、バッファ値εとして燃料電池２０の発電指令から発電開始までにエアコンプレッサ３２等の補機で消費されることが予測される電流の積分値を採用したが、充放電指標値ΣＱ及びバッファ値εとして他の物理量を採用することもできる。例えば、バッファ値εとして、バッテリ５２の温度に依存する（バッテリ５２の温度が低くなると大きくなる）値を採用することができる。
【００５０】
また、本実施形態においては、充放電指標値ΣＱとバッファ値εとの和が所定の閾値ΣＱ_limitを超える場合に燃料電池２０による発電を開始させた例を示したが、所定の閾値ΣＱ_limitから一定値（例えばε）を減じた新たな閾値ΣＱ_limit´を設定し、この新たな閾値ΣＱ_limit´を充放電指標値ΣＱが超える場合に燃料電池２０による発電を開始させてもよい。
【００５１】
また、本実施形態においては、移動体として「燃料電池車両」を例示したが、燃料電池車両以外の各種移動体（ロボット、船舶、航空機等）に本発明に係る燃料電池システムを搭載することもできる。
【００５２】
本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、この実施形態に当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。すなわち、前記実施形態が備える各要素及びその配置、材料、条件、形状、サイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前記実施形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００５３】
１０…燃料電池システム
２０…燃料電池
５２…バッテリ（二次電池）
６１…記録部
６２…予測部
６３…出力制御部
Ｓ２…ＦＣ発電判定工程（出力制御工程）
Ｓ３…ＦＣ発電工程（出力制御工程）
【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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