(57)【要約】【課題】アイドル運転時の燃料電池の発電を適正に制御することで、燃料電池の劣化を最小限に抑えることが可能な燃料電池システムを提供する。【解決手段】制御装置は、アイドル運転モードへ移行する場合、推定されるアイドル運転時間に基づき間欠運転を行うか、劣化抑制定常運転を行うかを判断する。ここで、間欠運転を行った場合は単位時間当たりの燃料電池の劣化量は小さいものの、運転時間に比例して段階的に増加してゆく。これに対し、劣化抑制運転を行った場合は初期時の単位時間当たりの燃料電池の劣化量は大きいものの、運転時間が長くなるにつれ劣化量はほぼ一定となる。このため、アイドル運転時間に基づき、いずれかの運転を選択することで燃料電池の劣化が最小限に抑えることが可能となる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通常運転モードと、通常運転モードよりも発電電力が小さなアイドル運転モードとの間で運転切り換えが可能な燃料電池システムであって、
間欠運転時に設定される高電位回避基準電圧をあらわす第１電圧閾値を記憶する第１メモリと、
前記第１の最大電圧閾値よりも高い値に設定された第２電圧閾値を記憶する第２メモリと、
アイドル運転モードへ移行する際、前記第１の最大電圧閾値未満で燃料電池の出力電圧を制御する間欠運転を行うか、前記第２電圧閾値近傍で燃料電池の出力電圧を制御する劣化抑制定常運転を行うかを、設定条件に基づき選択する選択手段と、
選択された間欠運転または定常運転のいずれかを実行する制御手段と
を備える燃料電池システム。
【請求項２】
今回のアイドル運転時間を推定する推定手段をさらに備え、
前記選択手段は、推定された今回のアイドル運転時間に基づき、前記間欠運転を行うか、前記劣化抑制定常運転を行うかを選択する、請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
過去のアイドル運転時間を記憶する記憶手段をさらに備え、
前記推定手段は、過去のアイドル運転時間に基づき今回のアイドル運転時間を推定し、
前記選択手段は、推定された今回のアイドル運転時間が、設定された閾値時間未満である場合には前記間欠運転を選択する一方、設定された閾値時間以上である場合には前記劣化抑制定常運転を選択する、請求項２に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記記憶手段は、過去のアイドル運転時間の平均値を記憶し、
前記推定手段は、前記過去のアイドル運転時間の平均値に基づき今回のアイドル運転時間を推定する、請求項３に記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記閾値時間を設定する設定手段をさらに備え、
前記設定手段は、当該時点における燃料電池劣化状態を考慮して前記閾値時間を設定する、請求項３または４に記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記間欠運転を行うか、前記劣化抑制定常運転を行うかをユーザが入力するための操作手段をさらに備え、
前記選択手段は、前記操作手段から入力される指示に従って間欠運転を行うか、定常運転を行うかを選択する、請求項１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、燃料電池システム関する。
【背景技術】
【０００２】
石油依存の車社会の将来像が懸念されている現代では、水素を燃料とする燃料電池を搭載した自動車の普及が期待されている。燃料電池はセルを直列に積層したスタック構造を有しており、アノードに供給される水素を含む燃料ガスとカソードに供給される酸素を酸化ガスの電気化学反応を利用して発電を行っている。
【０００３】
この燃料電池を備えた燃料電池システムにおいては、耐久性向上の観点から、燃料電池の出力電圧が開回路電圧ＯＣＶに近い状態（別言すれば、燃料電池の一方の電極が高電位化する状態；以下、燃料電池の高電位化と総称）になることを回避する制御が行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図９は、燃料電池の出力電流・出力電圧特性（Ｉ-Ｖ特性；実線）及び出力電流・出力電力（Ｉ-Ｐ特性；一点鎖線）を示す図であり、横軸に出力電流、左縦軸に出力電圧、右縦軸に出力電力を示す。
【０００５】
ここで、燃料電池の出力電圧Ｖ、出力電流Ｉは要求電力に基づき決定されるが、例えば図９の動作点α（Ｉ１，Ｖ１）に示すように、要求電力から求めた出力電圧が高電圧となる場合には、動作点α（Ｉ１，Ｖ１）を動作点β（Ｉ２，Ｖ２）にシフトさせ、燃料電池の出力電圧を強制的に高電位回避基準電圧Ｖｈｔｈ以下に下げる制御が行われる。このように燃料電池の出力電圧を強制的に下げると、燃料電池では要求電力以上の電力（図９に示す余剰電力ΔＰ参照）が生成されるため、余剰電力ΔＰをバッテリに吸収（充電）させることで対応していた。
【０００６】
【特許文献１】特表２００３−５０４８０７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、このような制御は、通常運転時のみならず、アイドル運転時にも行われる。アイドル運転時は、燃料電池の発電を停止するとともに、バッテリによってシステム要求電力を賄うことになるが、アイドル運転時に完全に燃料電池の発電を完全にストップしてしまうと、燃料電池の起動特性が悪化してしまう。このため、従来はアイドル運転時においても、図１０に示すように、燃料電池の出力電圧が高電位回避基準電圧Ｖｈｔｈを下回る範囲で収まるように、燃料電池に対する反応ガス（燃料ガスや酸化ガス）の供給、停止を間欠的に繰り返す、といった制御（いわゆる間欠運転）が行われていた。
しかしながら、何らかの理由によりアイドル運転が長期にわたり、間欠運転時間が長くなると、電位変動の繰り返しにより、燃料電池の劣化が促進され、かえって燃料電池の寿命が短くなってしまうという問題があった。
【０００８】
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、アイドル運転時の燃料電池の発電を適正に制御することで、燃料電池の劣化を最小限に抑え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】
【０００９】
上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、通常運転モードと、通常運転モードよりも発電電力が小さなアイドル運転モードとの間で運転切り換えが可能な燃料電池システムであって、間欠運転時に設定される高電位回避基準電圧をあらわす第１電圧閾値を記憶する第１メモリと、前記第１の最大電圧閾値よりも高い値に設定された第２電圧閾値を記憶する第２メモリと、アイドル運転モードへ移行する際、前記第１の最大電圧閾値未満で燃料電池の出力電圧を制御する間欠運転を行うか、前記第２電圧閾値近傍で燃料電池の出力電圧を制御する劣化抑制定常運転を行うかを、設定条件に基づき選択する選択手段と、選択された間欠運転または定常運転のいずれかを実行する制御手段とを備える。
【００１０】
かかる構成によれば、アイドル運転モードへ移行する場合、設定条件（例えばアイドル運転時間）に基づき間欠運転を行うか、劣化抑制定常運転を行うかが判断される。ここで、間欠運転を行った場合は単位時間当たりの燃料電池の劣化量は小さいものの、運転時間に比例して段階的に増加してゆく。これに対し、劣化抑制運転を行った場合は初期時の単位時間当たりの燃料電池の劣化量は大きいものの、運転時間が長くなるにつれ劣化量はほぼ一定となるため、アイドル運転時間に基づき、いずれかの運転を選択することで燃料電池の劣化が最小限に抑えることができ、これにより、燃料電池の延命を図ることが可能となる。
【００１１】
ここで、上記構成にあっては、今回のアイドル運転時間を推定する推定手段をさらに備え、前記選択手段は、推定された今回のアイドル運転時間に基づき、前記間欠運転を行うか、前記劣化抑制定常運転を行うかを選択する態様が好ましい。
【００１２】
また、上記構成にあっては、過去のアイドル運転時間を記憶する記憶手段をさらに備え、前記推定手段は、過去のアイドル運転時間に基づき今回のアイドル運転時間を推定し、前記選択手段は、推定された今回のアイドル運転時間が、設定された閾値時間未満である場合には前記間欠運転を選択する一方、設定された閾値時間以上である場合には前記劣化抑制定常運転を選択する態様も好ましい。
【００１３】
さらにまた、上記構成にあっては、前記記憶手段は、過去のアイドル運転時間の平均値を記憶し、前記推定手段は、前記過去のアイドル運転時間の平均値に基づき今回のアイドル運転時間を推定しても良い。
【００１４】
また、上記構成にあっては、前記閾値時間を設定する設定手段をさらに備え、前記設定手段は、当該時点における燃料電池劣化状態を考慮して前記閾値時間を設定する態様が好ましい。
【００１５】
さらにまた、上記構成にあっては、前記間欠運転を行うか、前記劣化抑制定常運転を行うかをユーザが入力するための操作手段をさらに備え、前記選択手段は、前記操作手段から入力される指示に従って間欠運転を行うか、定常運転を行うかを選択する態様が好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明によれば、アイドル運転時の燃料電池の発電を適正に制御することで、燃料電池の劣化を最小限に抑えることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１８】
Ａ．本実施形態
図１は本実施形態に係る燃料電池システム１００の要部構成を示す図である。本実施形態では、燃料電池自動車（ＦＣＨＶ；Fuel Cell Hybrid Vehicle）、電気自動車、ハイブリッド自動車などの車両に搭載される燃料電池システムを想定するが、車両のみならず各種移動体（例えば、二輪車や船舶、飛行機、ロボットなど）にも適用可能である。さらに、移動体に搭載された燃料電池システムに限らず、定置型の燃料電池システムや携帯型の燃料電池システムにも適用可能である。
【００１９】
この車両は、車輪６３Ｌ、６３Ｒに連結された同期モータ６１を駆動力源として走行する。同期モータ６１の電源は、電源システム１である。電源システム１から出力される直流は、インバータ６０で三相交流に変換され、同期モータ６１に供給される。同期モータ６１は制動時に発電機としても機能することができる。電源システム１は、燃料電池４０、バッテリ２０、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０などから構成される。
【００２０】
燃料電池４０は、供給される反応ガス（燃料ガス及び酸化ガス）から電力を発生する手段であり、固体高分子型、燐酸型、溶融炭酸塩型など種々のタイプの燃料電池を利用することができる。燃料電池４０は、フッ素系樹脂などで形成されたプロトン伝導性のイオン交換膜などから成る高分子電解質膜４１を備え、高分子電解質膜の表面にはＰｔ触媒（電極触媒）が塗布されている。なお、高分子電解質膜４１に塗布する触媒は白金触媒に限らず、白金コバルト触媒（以下、単に触媒という）などにも適用可能である。燃料電池４０を構成する各セルは、高分子電解質膜４１の両面にアノード極４２とカソード極４３とをスクリーン印刷などで形成した膜・電極接合体４４を備えている。燃料電池４０は、複数の単セルを直列に積層したスタック構造を有している。
【００２１】
この燃料電池４０の出力電圧（以下、ＦＣ電圧）及び出力電流（以下、ＦＣ電流）は、それぞれ電圧センサ１４０及び電流センサ１５０によって検出される。燃料電池４０の燃料極（アノード）には、燃料ガス供給源７０から水素ガスなどの燃料ガスが供給される一方、酸素極（カソード）には、酸化ガス供給源８０から空気などの酸化ガスが供給される。
【００２２】
燃料ガス供給源７０は、例えば水素タンクや様々な弁などから構成され、弁開度やＯＮ／ＯＦＦ時間などを調整することにより、燃料電池４０に供給する燃料ガス量を制御する。
酸化ガス供給源８０は、例えばエアコンプレッサやエアコンプレッサを駆動するモータ、インバータなどから構成され、該モータの回転数などを調整することにより、燃料電池４０に供給する酸化ガス量を調整する。
【００２３】
バッテリ２０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。もちろん、バッテリ２０の代わりに二次電池以外の充放電可能なあらゆる蓄電器（例えばキャパシタ）を設けても良い。このバッテリ２０は、燃料電池４０の放電経路に介挿され、燃料電池４０と並列に接続されている。バッテリ２０と燃料電池４０とはトラクションモータ用のインバータ６０に並列接続されており、バッテリ２０とインバータ６０の間にはＤＣ／ＤＣコンバータ３０が設けられている。
【００２４】
インバータ６０は、例えば複数のスイッチング素子によって構成されたパルス幅変調方式のＰＷＭインバータであり、制御装置１０から与えられる制御指令に応じて燃料電池４０またはバッテリ２０から出力される直流電力を三相交流電力に変換し、トラクションモータ６１へ供給する。トラクションモータ６１は、車輪６３Ｌ、６３Ｒを駆動するためのモータであり、かかるモータの回転数はインバータ６０によって制御される。
【００２５】
ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、例えば４つのパワー・トランジスタ（スイッチング素子）と専用のドライブ回路（いずれも図示略）によって構成されたフルブリッジ・コンバータである。ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、バッテリ２０から入力されたＤＣ電圧を昇圧または降圧して燃料電池４０側に出力する機能、燃料電池４０などから入力されたＤＣ電圧を昇圧または降圧してバッテリ２０側に出力する機能を備えている。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の機能により、バッテリ２０の充放電が実現される。
【００２６】
バッテリ２０とＤＣ／ＤＣコンバータ３０の間には、車両補機やＦＣ補機などの補記類５０が接続されている。バッテリ２０は、これら補機類５０の電源となる。なお、車両補機とは、車両の運転時などに使用される種々の電力機器（照明機器、空調機器、油圧ポンプなど）をいい、ＦＣ補機とは、燃料電池４０の運転に使用される種々の電力機器（燃料ガスや酸化ガスを供給するためのポンプなど）をいう。
【００２７】
上述した各要素の運転は制御装置１０によって制御される。制御装置１０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ている。制御装置１０は、入力される各センサ信号に基づいて燃料ガス通路に設けられた調圧弁７１や酸化ガス通路に設けられた調圧弁８１、燃料ガス供給源７０、酸化ガス供給源８０、バッテリ２０、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０、インバータ６０など、システム各部を制御する。この制御装置１０には、例えば圧力センサ９１によって検知される燃料ガスの供給圧力や電圧センサ９２によって検知される燃料電池４０のＦＣ電圧、電流センサ９３によって検知される燃料電池４０のＦＣ電流、ＳＯＣセンサ２１によって検知されるバッテリ２０の充電状態ＳＯＣ（State Of Charge）をあらわすＳＯＣ値など、種々のセンサ信号が入力される。
【００２８】
ここで、燃料電池４０の制御モードとしては、通常運転モード、アイドル運転モード、停止モードの３つに大別できる。本実施形態では、通常運転モード（または停止モード）からアイドル運転モードへ移行したときの燃料電池の劣化が最小限に抑えられるように、燃料電池４０の運転を制御する点に特徴がある。以下、図２を参照しながらアイドル運転モードへ移行したときの燃料電池４０の運転制御について詳細に説明する。
【００２９】
図２は、アイドル運転モードへ移行したときに実行される間欠運転と劣化抑制定常運転とを説明するための図である。
間欠運転では、従来技術の項において説明したように、燃料電池の出力電圧が高電位回避基準電圧Ｖｈｔｈを下回る範囲で収まるように、燃料電池４０に対する反応ガス（燃料ガスや酸化ガス）の供給、停止を間欠的に繰り返す、といった制御を行う。このような間欠運転が行われることで、例えば図２に実線で示すような燃料電池４０の出力電圧の変動が検出される。
一方、劣化抑制定常運転は、図２に示すように高電位回避基準電圧Ｖｈｔｈよりも高い基準電圧（以下、劣化抑制基準電圧）Ｖｍｔｈを設定し、燃料電池４０の出力電圧を劣化抑制基準電圧近傍で略一定に制御する。このような劣化抑制運転が行われることで、例えば図２に一点鎖線で示すような燃料電池４０の出力電圧の変動が検出される。これら高電位回避基準電圧（第１電圧閾値）Ｖｈｔｈや劣化抑制基準電圧（第２電圧閾値）Ｖｍｔｈは、メモリ（第１メモリ、第２メモリ）１１に格納されている。ここで、燃料電池４０の出力電圧を高電位回避基準電圧Ｖｈｔｈよりも高い劣化抑制基準電圧Ｖｍｔｈで略一定に制御する理由は次の通りである。
【００３０】
図３は、間欠運転、劣化抑制定常運転での運転時間と燃料電池の劣化量との関係を例示したグラフ（以下、劣化推移グラフ）であり、間欠運転を実線で示し、劣化抑制定常運転を一点鎖線で示す。
図３に示すように、間欠運転を行った場合は単位時間当たりの燃料電池の劣化量は小さいものの、運転時間に比例して段階的に増加してゆく。これに対し、劣化抑制運転を行った場合は初期時の単位時間当たりの燃料電池の劣化量は大きいものの、運転時間が長くなるにつれ劣化量はほぼ一定となる。これら両運転を比較すると、運転時間が閾値時間Ｔｔｈ０までは間欠運転で運転した方が燃料電池４０の劣化が少なく、運転時間が閾値時間Ｔｔｈ０を超える場合には劣化運転で運転した方が燃料電池４０の劣化が少ない。制御装置（選択手段、制御手段）１０は、このグラフを利用してアイドル運転モードでの運転時間が閾値時間未満になるか、閾値時間以上になるかを判断し、判断結果に基づいて燃料電池４０の劣化量の少ない運転（間欠運転または劣化抑制定常運転のいずれか）を行う。なお、図３に示す劣化推移グラフは、予め実験等により求めておき、運転切り換えの起点となる閾値時間Ｔｔｈ０とともにメモリ１１に格納しておけば良い。
【００３１】
ここで、今回のアイドル運転モードでの運転時間については、制御装置１０が過去のアイドル運転モードでの運転時間に基づき推定（推測）する（以下、「推定運転時間Ｔｅｓ」という）。一例としては、制御装置１０がメモリ（記憶手段）１１の運転履歴情報マップに過去ｎ（ｎ≧１）回分のアイドル運転モードでの平均運転時間（過去平均運転時間）Ｔａｖを格納しておく。この過去平均運転時間Ｔａｖを推定運転時間Ｔｅｓとみなし、推定運転時間Ｔｅｓが閾値時間Ｔｔｈ０を越えたか否かを判断する。推定運転時間Ｔｅｓが閾値時間Ｔｔｈ０未満である場合には、制御装置１０は間欠運転を選択する一方（下記（１）参照）、推定運転時間Ｔｅｓが閾値時間Ｔｔｈ０以上である場合には、制御装置１０は劣化抑制定常運転を選択する（下記（２）参照）。なお、メモリ１１の運転履歴情報マップに格納しておく過去のアイドル運転モードでの運転時間のサンプル数や、推定運転時間Ｔｅｓの導出方法については任意に選択可能である。
Ｔｅｓ  ＜  Ｔｔｈ０  →  間欠運転            ・・・（１）
Ｔｅｓ  ≧  Ｔｔｈ０  →  劣化抑制定常運転    ・・・（２）
【００３２】
かかる制御を行うことで、通常運転モード（または停止モード）からアイドル運転モードへ移行した場合であっても、燃料電池の劣化を最小限に抑えることができ、燃料電池の延命を図ることが可能となる。以下、アイドル運転モードに移行する場合の運転制御について図４を参照しながら説明する。
【００３３】
図４は、アイドル運転モードに移行する場合に制御装置１０によって実行される運転制御処理を示す処理フローである。
制御装置１０は、運転手の運転操作によりアイドル運転モードへ移行すべきと判断すると、まず、メモリ１１を参照し、運転履歴マップに登録されている過去平均時間Ｔａｖを取得する（ステップＳ１）。そして、制御装置（推定手段）１０は、取得した過去平均時間を、今回のアイドル運転モードでの運転時間（すなわち、推定運転時間Ｔｅｓ）とみなし、推定運転時間Ｔｅｓが閾値時間Ｔｔｈ０を超えたか否かを判断する（ステップＳ２）。制御装置１０は、推定運転時間Ｔｅｓが閾値時間Ｔｔｈ０未満であると判断すると、間欠運転を選択し（ステップＳ３）、燃料電池の出力電圧が高電位回避基準電圧Ｖｈｔｈを下回る範囲で収まるように、燃料電池４０に対する反応ガス（燃料ガスや酸化ガス）の供給、停止を間欠的に繰り返す、といった制御を行うことで間欠運転を実行する（ステップＳ４）。そして、運転手等による運転操作によってアイドル運転モードから通常運転モードへの切り換え指示が入力されると、この指示に従って劣化抑制定常運転を終了する。
【００３４】
一方、制御装置１０は、推定運転時間Ｔｅｓが閾値時間Ｔｔｈ０以上であると判断すると、劣化抑制定常運転を選択し（ステップＳ５）、燃料電池４０の出力電圧を高電位回避基準電圧よりも高い劣化抑制基準電圧で略一定に制御することで劣化抑制定常運転を実行する（ステップＳ６）。そして、運転手等による運転操作によってアイドル運転モードから通常運転モードへの切り換え指示が入力されると、この指示に従って劣化抑制定常運転を終了する。
【００３５】
以上説明したように、本実施形態によれば、通常運転モード（または停止モード）からアイドル運転モードへ移行した場合であっても、燃料電池の劣化が最小限に抑えることができるように、アイドル運転モードでの推定運転時間Ｔｅｓに基づき、間欠運転または劣化抑制定常運転のいずれかを選択するため、燃料電池の延命を図ることが可能となる。
【００３６】
Ｂ．変形例
＜変形例１＞
上述した本実施形態では、間欠運転時の劣化推移を略一定とみなして閾値時間Ｔｔｈ０を求めたが、間欠運転時の劣化速度は、当該時点までの間欠運転総時間などによって異なるため、燃料電池４０の劣化状態を考慮して閾値時間Ｔｔｈ０を求めるようにしても良い。
図５は、間欠運転時のＦＣ電圧の変移を例示した図であり、新しい燃料電池（間欠総運転時間；「少」）を使用した場合のＦＣ電圧の変移を実線で示し、劣化した燃料電池（間欠総運転時間；「多」）を使用した場合のＦＣ電圧の変移を一点鎖線で示す。
図５に示すように、劣化した燃料電池４０の電圧降下速度は、新しい燃料電池４０の電圧降下速度に比較して速い（図５に示す、Ｔｄ１＞Ｔｄ２参照）。これは、燃料電池４０の劣化により、セパレータからの反応ガスのリークや電極触媒を介しての反応ガスのクロスリークなどが増大することに起因する。このように、燃料電池４０が劣化すると、間欠運転時の劣化速度も増大するため（別言すれば、間欠運転時の単位時間あたりの劣化量も増大するため）、制御装置（設定手段）１０は当該時点における燃料電池４０の劣化状態を考慮して閾値時間Ｔｔｈ０を決定するようにしても良い。具体的には、制御装置（設定手段）１０が直前の間欠運転時の燃料電池の劣化速度（または劣化時間間隔Ｔｄ）を求め、これをメモリ１１に格納しておく。制御装置（設定手段）１０は、新たに間欠運転を実行する際には、図６に示すように、前回の間欠運転時の燃料電池４０の劣化速度（または劣化時間間隔Ｔｄ）を考慮した劣化推移グラフを作成し、この劣化推移グラフを利用して新たな閾値時間Ｔｔｈ１を求める。そして、制御装置１０は、新たに求めた閾値時間Ｔｔｈ１を利用して間欠運転を行うか、劣化抑制定常運転を行うかを選択する。かかる構成によれば、より正確に燃料電池の劣化を抑制することができ、燃料電池の延命を図ることが可能となる。
【００３７】
＜変形例２＞
上述した本実施形態では、運転履歴マップに登録されている過去平均時間Ｔａｖから推定運転時間Ｔｅｓを求めたが、過去平均時間Ｔａｖの代わりに（あるいは加えて）ナビゲーションシステムから得られる位置情報に基づき、間欠運転または劣化抑制定常運転のいずれかを選択しても良い。
図７は、燃料電池システム１００に搭載されたナビゲーションシステム１９０を例示した図である。
ナビゲーションシステム１９０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備えており、ＧＰＳ（Global Positioning System）などを利用して当該車両の位置を測定し、周囲の地図とともに測定した位置を表示する。ナビゲーションシステム１９０は、位置情報取得部１９１と通信部１９２とを備えている。位置情報取得部１９１は、ＧＰＳ、電子コンパスモジュールなどを含み、当該車両の現在位置をあらわす位置情報（緯度、経度を表す情報や現在時刻を表す情報など）を生成する。通信部１９２は、種々の通信インタフェースを備えて構成され、ネットワーク（インターネットなど）ＩＮを介して情報サーバ２００との間で種々の情報を授受する。制御装置（推定手段）１０は、ナビゲーションシステム１９０によって取得される位置情報から推定運転時間Ｔｅｓを導出（推定）する。例えば、得られた位置情報が高速道路のパーキングエリアで現在時刻がＡＭ２：００の場合には、閾値時間Ｔｔｈ０を超える長時間の推定運転時間Ｔｅｓが導出される。この場合は、推定運転時間Ｔｅｓが閾値時間Ｔｔｈ０を超えていることから、制御装置１０によって劣化抑制定常運転が選択され、当該運転が実行される。このように、位置情報等から推定運転時間Ｔｅｓを求めても良く、どのようなパラメータを利用して推定運転時間Ｔｅｓを求めるかは任意である。
【００３８】
＜変形例３＞
上述した本実施形態及び各変形例では、アイドル運転モードへ移行する際、推定運転時間Ｔｅｓに基づき自動で間欠運転または劣化抑制定常運転が選択される場合について説明したが、運転手が手動で間欠運転または劣化抑制定常運転を選択するようにしても良い。
図８は、燃料電池システム１００に搭載されたタッチパネル２００の表示画面を例示した図である。
図８に示すように、タッチパネル（操作手段）２００には、間欠運転を選択するタッチボタンＡと、劣化抑制定常運転を選択するタッチボタンＢが表示される。また、このタッチパネル２００には、間欠運転または劣化抑制定常運転のいずれを選択した方が燃料電池４０の劣化を抑制することができるか（有利であるか）を示すメッセージＭが表示される。運転手は、アイドル運転モードへ移行する際、メッセージを確認しながらいずれかのタッチボタンＡ、Ｂを選択する。制御装置（選択手段）１０は、タッチパネル２００から選択されたボタンに対応する指示（例えば間欠運転の指示）を受け取ると、この指示に従って間欠運転または劣化抑制定常運転のいずれかを実行する。このように、間欠運転と劣化抑制定常運転を手動で切り換えられるように構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本実施形態に係る燃料電池システムの要部構成を示す図である。
【図２】同実施形態に係る間欠運転と劣化抑制定常運転とを説明するための図である。
【図３】同実施形態に係る間欠運転、劣化抑制定常運転での運転時間と燃料電池の劣化量との関係を例示したグラフである。
【図４】同実施形態に係る運転制御処理を示す処理フローである。
【図５】変形例１に係る間欠運転時のＦＣ電圧の変移を例示した図である。
【図６】変形例１に係る間欠運転、劣化抑制定常運転での運転時間と燃料電池の劣化量との関係を例示したグラフである。
【図７】変形例２に係るナビゲーションシステムを例示した図である。
【図８】変形例３に係るタッチパネルの表示画面を例示した図である。
【図９】燃料電池の出力電流・出力電圧特性及び出力電流・出力電力を示す図である。
【図１０】燃料電池の出力電圧の変動を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１・・・電源システム、１０・・・制御装置、１１・・・メモリ、２０・・・バッテリ、３０・・・ＤＣ−ＤＣコンバータ、４０・・・燃料電池、５０・・・補機類、６０・・・インバータ、７０・・・燃料ガス供給源、８０・・・酸化ガス供給源、１４０・・・電圧センサ、１５０・・・電流センサ、１００・・・燃料電池システム。
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１】
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