(57)【要約】  電力供給装置は、作業機械に電力を供給する。電力供給装置は、燃料電池と、作業機械及び電力供給装置の間で、燃料電池の運転に利用されるユーティリティを授受するためのユーティリティ接続部とを備える。作業機械に電力を供給する電力供給装置を制御する制御装置は、電力供給装置が作業機械に搭載されたこと、又は、電力供給装置がユーティリティを利用可能になったことに応じて、作業機械が燃料電池にユーティリティを供給する能力の定格値を示す情報を取得する定格能力取得部と、定格値に基づいて、電力供給装置の運転条件を決定する運転条件決定部とを備える。
2020121498.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業機械に電力を供給する電力供給装置を制御する制御装置であって、
前記電力供給装置は、
燃料電池と、
前記作業機械及び前記電力供給装置の間で、前記燃料電池の運転に利用されるユーティリティを授受するためのユーティリティ接続部と、
を備え、
前記制御装置は、
前記電力供給装置が前記作業機械に搭載されたこと、又は、前記電力供給装置が前記ユーティリティを利用可能になったことに応じて、前記作業機械が前記燃料電池に前記ユーティリティを供給する能力の定格値を示す情報を取得する定格能力取得部と、
前記定格値に基づいて、前記電力供給装置の運転条件を決定する運転条件決定部と、
を備える、制御装置。
【請求項２】
前記運転条件は、前記燃料電池の出力電力の最大値、前記燃料電池の出力電流の最大値、及び、前記燃料電池の出力レートの最大値の少なくとも１つを含む、
請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記ユーティリティが利用可能になったことを検出する検出部をさらに備え、
前記定格能力取得部は、前記検出部が前記ユーティリティが利用可能になったことを検出した場合に、前記定格値を示す情報を取得するための処理を実行する、
請求項１又は請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記定格値を示す情報を取得するための処理は、前記作業機械に搭載されたコンピュータにアクセスして、前記定格値を示す情報を取得する手順を含む、
請求項３に記載の制御装置。
【請求項５】
前記定格値を示す情報を取得するための処理は、前記作業機械が前記燃料電池に前記ユーティリティを供給する能力の定格値を推定するためのテストモードで前記電力供給装置を作動させることで、前記定格値を示す情報を取得する手順を含む、
請求項３に記載の制御装置。
【請求項６】
前記運転条件決定部は、
前記燃料電池のセル又はスタックの保証期間、耐用寿命又は残存寿命に関する目標を決定する目標決定部と、
前記燃料電池のセル又はスタックの劣化の進行具合を示す劣化度を推定する劣化推定部と、
前記目標決定部が決定した前記目標、前記劣化推定部が推定した前記劣化度、及び、前記定格能力取得部が取得した前記情報により示される前記ユーティリティを供給する能力の前記定格値が入力され、前記電力供給装置の前記運転条件を出力する運転条件出力部と、
を有する、
請求項１から請求項５までの何れか一項に記載の制御装置。
【請求項７】
前記ユーティリティが、前記燃料電池のスタックの温度を調整するための温度調整媒体であり、
前記ユーティリティを供給する能力の定格値は、前記温度調整媒体の流量の許容範囲、前記温度調整媒体の供給温度の許容範囲、及び、前記温度調整媒体の供給温度及び戻り温度の温度差の許容範囲、並びに、前記温度調整媒体の温度を調整する熱交換器の熱交換能力の定格値の少なくとも１つを含み、
前記運転条件決定部は、前記ユーティリティを供給する能力の定格値が予め定められた条件を満足する場合、（ｉ）前記燃料電池の出力電力の最大値を、前記燃料電池の出力電力の定格値よりも小さな値に設定する、（ｉｉ）前記燃料電池の出力電流の最大値を、前記燃料電池の出力電流の定格値よりも小さな値に設定する、又は、（ｉｉｉ）前記燃料電池の出力レートの最大値を、前記燃料電池の出力レートの定格値よりも小さな値に設定する、
請求項１から請求項６までの何れか一項に記載の制御装置。
【請求項８】
前記電力供給装置は、前記作業機械に着脱自在に取り付けられる、
請求項１から請求項７までの何れか一項に記載の制御装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８までの何れか一項に記載の制御装置と、
燃料電池と、
外部の装置との間で、前記燃料電池の運転に利用されるユーティリティを授受するためのユーティリティ接続部と、
を備える、電力供給装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の電力供給装置と、
前記電力供給装置から供給された電気エネルギーを、力学的エネルギーに変換する電動機と、
を備える、作業機械。
【請求項１１】
コンピュータを、請求項１から請求項８までの何れか一項に記載の制御装置として機能させるためのプログラム。
【請求項１２】
作業機械に電力を供給する電力供給装置を制御する制御方法であって、
前記電力供給装置は、
燃料電池と、
前記作業機械及び前記電力供給装置の間で、前記燃料電池の運転に利用されるユーティリティを授受するためのユーティリティ接続部と、
を備え、
前記制御方法は、
前記電力供給装置が前記作業機械に搭載されたこと、又は、前記電力供給装置が前記ユーティリティを利用可能になったことに応じて、前記作業機械が前記燃料電池に前記ユーティリティを供給する能力の定格値を示す情報を取得する定格能力取得段階と、
前記定格値に基づいて、前記電力供給装置の運転条件を決定する運転条件決定段階と、
を有する、制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置、電力供給装置、作業機械、制御方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両などの作業機械の動力源として、燃料電池などの発電装置が搭載される場合がある（例えば、特許文献１〜３を参照されたい）。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］  特開２００７−１４１７８７号公報
［特許文献２］  特表２００８−５２９２３０号公報
［特許文献３］  国際公開第２００８／１４６９２８号
［特許文献４］  特開２０１６−０１５３０２号公報
［特許文献５］  特開２００７−１８４２４３号公報
【解決しようとする課題】
【０００３】
作業機械の開発者、設計者、使用者などにとって、発電装置の動作点を調整する作業は非常に手間がかかり、負担が大きい。
【一般的開示】
【０００４】
本発明の第１の態様においては、制御装置が提供される。上記の制御装置は、例えば、電力供給装置を制御する。上記の電力供給装置は、例えば、作業機械に電力を供給する。上記の電力供給装置は、例えば、燃料電池を備える。上記の電力供給装置は、例えば、作業機械及び電力供給装置の間で、燃料電池の運転に利用されるユーティリティを授受するためのユーティリティ接続部を備える。上記の制御装置は、例えば、電力供給装置が作業機械に搭載されたこと、又は、電力供給装置がユーティリティを利用可能になったことに応じて、作業機械が燃料電池にユーティリティを供給する能力の定格値を示す情報を取得する定格能力取得部を備える。上記の制御装置は、例えば、定格値に基づいて、電力供給装置の運転条件を決定する運転条件決定部を備える。
【０００５】
上記の制御装置において、運転条件は、燃料電池の出力電力の最大値、燃料電池の出力電流の最大値、及び、燃料電池の出力レートの最大値の少なくとも１つを含んでよい。上記の制御装置は、ユーティリティが利用可能になったことを検出する検出部を備えてよい。上記の制御装置において、定格能力取得部は、検出部がユーティリティが利用可能になったことを検出した場合に、定格値を示す情報を取得するための処理を実行してよい。上記の制御装置において、定格値を示す情報を取得するための処理は、作業機械に搭載されたコンピュータにアクセスして、定格値を示す情報を取得する手順を含んでよい。上記の制御装置において、定格値を示す情報を取得するための処理は、作業機械が燃料電池にユーティリティを供給する能力の定格値を推定するためのテストモードで電力供給装置を作動させることで、定格値を示す情報を取得する手順を含んでよい。
【０００６】
上記の制御装置において、運転条件決定部は、燃料電池のセル又はスタックの保証期間、耐用寿命又は残存寿命に関する目標を決定する目標決定部を有してよい。上記の制御装置において、運転条件決定部は、燃料電池のセル又はスタックの劣化の進行具合を示す劣化度を推定する劣化推定部を有してよい。上記の制御装置において、運転条件決定部は、目標決定部が決定した目標、劣化推定部が推定した劣化度、及び、定格能力取得部が取得した情報により示されるユーティリティを供給する能力の定格値が入力され、電力供給装置の運転条件を出力する運転条件出力部を有してよい。
【０００７】
上記の制御装置において、ユーティリティは、燃料電池のスタックの温度を調整するための温度調整媒体であってよい。上記の制御装置において、ユーティリティを供給する能力の定格値は、温度調整媒体の流量の許容範囲、温度調整媒体の供給温度の許容範囲、及び、温度調整媒体の供給温度及び戻り温度の温度差の許容範囲、並びに、温度調整媒体の温度を調整する熱交換器の熱交換能力の定格値の少なくとも１つを含んでよい。上記の制御装置において、運転条件決定部は、ユーティリティを供給する能力の定格値が予め定められた条件を満足する場合、（ｉ）燃料電池の出力電力の最大値を、燃料電池の出力電力の定格値よりも小さな値に設定する、（ｉｉ）燃料電池の出力電流の最大値を、燃料電池の出力電流の定格値よりも小さな値に設定する、又は、（ｉｉｉ）燃料電池の出力レートの最大値を、燃料電池の出力レートの定格値よりも小さな値に設定してよい。上記の制御装置において、電力供給装置は、作業機械に着脱自在に取り付けられてよい。
【０００８】
本発明の第２の態様においては、電力供給装置が提供される。上記の電力供給装置は、例えば、上記の制御装置を備える。上記の電力供給装置は、例えば、燃料電池を備える。上記の電力供給装置は、例えば、外部の装置との間で、燃料電池の運転に利用されるユーティリティを授受するためのユーティリティ接続部を備える。
【０００９】
本発明の第３の態様においては、作業機械が提供される。上記の作業機械は、例えば、上記の電力供給装置を備える。上記の作業機械は、例えば、電力供給装置から供給された電気エネルギーを、力学的エネルギーに変換する電動機を備える。
【００１０】
本発明の第４の態様においては、制御方法が提供される。上記の制御方法は、例えば、電力供給装置を制御するための方法である。上記の電力供給装置は、例えば、作業機械に電力を供給する。上記の電力供給装置は、例えば、燃料電池を備える。上記の電力供給装置は、例えば、作業機械及び電力供給装置の間で、燃料電池の運転に利用されるユーティリティを授受するためのユーティリティ接続部を備える。上記の制御方法は、例えば、電力供給装置が作業機械に搭載されたこと、又は、電力供給装置がユーティリティを利用可能になったことに応じて、作業機械が燃料電池にユーティリティを供給する能力の定格値を示す情報を取得する定格能力取得段階を有する。上記の制御方法は、例えば、定格値に基づいて、電力供給装置の運転条件を決定する運転条件決定段階を有する。
【００１１】
本発明の第５の態様においては、プログラムが提供される。上記のプログラムを格納する非一時的コンピュータ可読媒体が提供されてもよい。上記のプログラムは、コンピュータを、上記の制御装置として機能させるためのプログラムであってよい。上記のプログラムは、コンピュータに、上記の制御方法を実行させるためのプログラムであってよい。
【００１２】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】車両１００のシステム構成の一例を概略的に示す。
【図２】電力制御ユニット１５２の内部構成の一例を概略的に示す。
【図３】燃料電池ユニット１６０の内部構成の一例を概略的に示す。
【図４】ＦＣ制御部３３０の内部構成の一例を概略的に示す。
【図５】システム情報取得部４４０の内部構成の一例を概略的に示す。
【図６】設定部４５０の内部構成の一例を概略的に示す。
【図７】運転条件決定部６２０における情報処理の一例を概略的に示す。
【図８】データテーブル８００の一例を概略的に示す。
【図９】運転条件決定部６２０における情報処理の一例を概略的に示す。
【図１０】出力制御部４７０の内部構成の一例を概略的に示す。
【図１１】データテーブル１１００の一例を概略的に示す。
【図１２】発電システム１２５６の内部構成の一例を概略的に示す。
【図１３】コンピュータ３０００のシステム構成の一例を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。なお、図面において、同一または類似の部分には同一の参照番号を付して、重複する説明を省く場合がある。
【００１５】
［車両１００の概要］
図１は、車両１００のシステム構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、車両１００は、駆動用モータ１２０と、車両制御部１３０と、熱交換ユニット１４０と、電源システム１５０とを備える。本実施形態において、電源システム１５０は、電力制御ユニット１５２と、駆動用バッテリ１５４と、発電システム１５６とを有する。本実施形態において、発電システム１５６は、燃料電池ユニット１６０と、燃料供給ユニット１６２と、酸化剤供給ユニット１６４と、温度調整媒体供給ユニット１６６とを含む。
【００１６】
本実施形態において、車両１００は、人又は物を運搬する作業（運搬作業と称される場合がある。）を実施する。車両１００は、運転者の操作により運搬作業を実施してもよく、自動運転により運搬作業を実施してもよい。なお、車両１００により実施される作業は運搬作業に限定されない。車両１００は、電力を利用して任意の作業を実施してよい。
【００１７】
本実施形態において、駆動用モータ１２０は、車両１００を駆動する。駆動用モータ１２０は、例えば、電源システム１５０から供給された電力を力学的エネルギーに変換することで、車両１００を駆動する。これにより、車両１００は、運搬作業を実施することができる。
【００１８】
本実施形態において、車両制御部１３０は、車両１００の動作を制御する。車両制御部１３０は、駆動用モータ１２０、熱交換ユニット１４０及び電源システム１５０の少なくとも１つの動作を制御することで、車両１００の動作を制御してよい。車両制御部１３０は、例えば、駆動用モータ１２０の起動及び停止のタイミング、回転数、トルクなどを制御する。車両制御部１３０は、例えば、熱交換ユニット１４０の起動及び停止のタイミング、熱交換量、熱交換速度などを制御する。車両制御部１３０は、例えば、電源システム１５０の起動及び停止のタイミング、出力電圧、出力電流、出力電力、出力レートなどを制御する。
【００１９】
電源システム１５０の出力レートは、電源システム１５０が単位時間あたりに出力可能な電力の大きさであってよい。電源システム１５０の出力レートは、電源システム１５０の電力供給能力の定格値に対する、電源システム１５０が単位時間あたりに出力可能な電力の大きさの割合であってもよい。
【００２０】
単位時間の長さは特に限定されない。単位時間の長さは、１秒であってもよく、１分であってもよく、車両制御部１３０の動作周期のｎ倍（ｎは１以上の整数である。）であってもよく、車両制御部１３０及び電源システム１５０の間の通信周期のｍ倍（ｍは１以上の整数である。）であってもよい。
【００２１】
本実施形態において、熱交換ユニット１４０は、発電システム１５６の温度調整媒体供給ユニット１６６から、燃料電池ユニット１６０の温度を調整するための温度調整媒体を受け取る。熱交換ユニット１４０は、温度調整媒体との間で熱を交換することで、当該温度調整媒体の温度を調整する。熱交換ユニット１４０は、温度が調整された温度調整媒体を、温度調整媒体供給ユニット１６６に移送する。熱交換ユニット１４０は、ラジエータであってよい。
【００２２】
本実施形態において、電源システム１５０は、車両１００の各部に電力を供給する。本実施形態において、電力制御ユニット１５２は、電源システム１５０の動作を制御する。電力制御ユニット１５２は、電源システム１５０を制御して、車両１００の各部に電力を供給してよい。電力制御ユニット１５２は、車両制御部１３０からの命令に従って動作してよい。電力制御ユニット１５２の詳細は後述される。
【００２３】
本実施形態において、駆動用バッテリ１５４は、電力を蓄積する。駆動用バッテリ１５４は、駆動用バッテリ１５４に蓄積された電力を、車両１００の各部に供給する。駆動用バッテリ１５４は、駆動用バッテリ１５４に蓄積された電力を、発電システム１５６に供給してもよい。駆動用バッテリ１５４は、電力制御ユニット１５２からの命令に従って動作してよい。
【００２４】
本実施形態において、発電システム１５６は、電力を発生させる。発電システム１５６は、発電システム１５６が発生させた電力を、車両１００の各部に供給する。発電システム１５６は、電力制御ユニット１５２からの命令に従って動作してよい。
【００２５】
本実施形態において、燃料電池ユニット１６０は、燃料供給ユニット１６２から供給された燃料と、酸化剤供給ユニット１６４から供給された燃料とを利用して、電力を発生させる。燃料電池ユニット１６０の温度は、温度調整媒体供給ユニット１６６から供給される温度調整媒体によって調整される。燃料電池ユニット１６０が発生させた電力は、例えば、電力制御ユニット１５２を介して、車両１００の各部に供給される。本実施形態において、燃料電池ユニット１６０は、燃料供給ユニット１６２、酸化剤供給ユニット１６４及び温度調整媒体供給ユニット１６６の少なくとも１つの動作を制御してもよい。燃料電池ユニット１６０は、電力制御ユニット１５２からの命令に従って動作してよい。
【００２６】
本実施形態において、燃料電池ユニット１６０は、燃料電池ユニット１６０を制御するコントローラと、複数の燃料電池セルを含むスタックと、配管と、配線とがパッケージ化されたユニットであってよい。燃料電池ユニット１６０の構成部品は、単一の筐体に収容されていてもよく、複数の筐体に分割して収容されていてもよい。
【００２７】
燃料電池ユニット１６０がパッケージ化されたユニットであることにより、車両制御部１３０又は電力制御ユニット１５２が発電を制御する工程が簡素化される。その結果、例えば、車両１００の開発者又は設計者が、スタックの特性に応じて動作点を調整する工程が省略され得る。例えば、車両制御部１３０又は電力制御ユニット１５２は、燃料電池ユニット１６０のコントローラに対して、所定の電力を出力させるための命令、出力電力を増加させるための命令、又は、出力電力を減少させるための命令を送信することで、燃料電池ユニット１６０に搭載されたスタックの特性を考慮することなく、発電システム１５６の出力を制御することができる。
【００２８】
また、車両制御部１３０又は電力制御ユニット１５２は、燃料電池ユニット１６０のコントローラに対して、運転モードを選択するための命令を送信することで、燃料電池ユニット１６０に搭載されたスタックの特性を考慮することなく、発電システム１５６の動作点を制御することができる。運転モードを選択するための命令は、燃料電池ユニット１６０の運転条件を切り替えるための命令であってよい。運転モードは、例えば、（ｉ）出力電力の大きさ、（ｉｉ）出力命令に対する追従性又は応答性、（ｉｉｉ）燃費又は発電効率、及び、（ｉｖ）劣化の抑制からなる群から選択される１又は複数の特性を、選択されていない他の特性よりも優先させるための運転条件と対応付けられる。
【００２９】
本実施形態において、燃料電池ユニット１６０は、例えば、車両１００に配されたユーティリティ配管及び電力ケーブルと接続されることで、車両１００に取り付けられる。燃料電池ユニット１６０は、車両１００に配されたユーティリティ配管、電力ケーブル及び通信ケーブルと接続されることで、車両１００に取り付けられてもよい。
【００３０】
一実施形態において、燃料電池ユニット１６０は、車両１００の一般利用者が容易に取り外すことができないように、車両１００に取り付けられる。燃料電池ユニット１６０は、例えば、車両１００又は電源システム１５０の所定の位置に固定される。
【００３１】
他の実施形態において、燃料電池ユニット１６０は、車両１００に着脱自在に取り付けられる。これにより、車両１００の一般利用者は、車両１００から取り外された燃料電池ユニット１６０を他の作業機械に取り付けて、燃料電池ユニット１６０が発生させた電力で、当該他の作業機械を作動させることができる。例えば、電源システム１５０が、車両１００に対して、着脱自在に構成される。発電システム１５６が、電源システム１５０に対して、着脱自在に構成されてもよい。燃料電池ユニット１６０が、発電システム１５６に対して。着脱自在に構成されてもよい。
【００３２】
本実施形態において、燃料電池ユニット１６０は、電源システム１５０のシステム構成に応じて、運転条件を適切に決定する。燃料電池ユニット１６０が複数の運転モードを有する場合、燃料電池ユニット１６０は、運転モードごとに、運転条件を決定してもよい。具体的には、燃料電池ユニット１６０のコントローラが、（ｉ）燃料電池ユニット１６０に要求される仕様と、（ｉｉ）電源システム１５０を構成する他の部品の能力の定格値とに基づいて、（ｉ）燃料電池ユニット１６０の出力電力又は出力電流、及び、（ｉｉ）燃料電池ユニット１６０の出力レートの少なくとも一方を決定する。なお、定格値は、数値であってもよく、数値範囲であってもよい。
【００３３】
燃料電池ユニット１６０の出力レートは、燃料電池ユニット１６０が単位時間あたりに出力可能な電力の大きさであってよい。燃料電池ユニット１６０の出力レートは、燃料電池ユニット１６０の発電能力の定格値に対する、燃料電池ユニット１６０が単位時間あたりに出力可能な電力の大きさの割合であってもよい。
【００３４】
単位時間の長さは特に限定されない。単位時間の長さは、１秒であってもよく、１分であってもよく、車両制御部１３０の動作周期のｎ倍（ｎは１以上の整数である。）であってもよく、車両制御部１３０及び電源システム１５０の間の通信周期のｍ倍（ｍは１以上の整数である。）であってもよい。
【００３５】
［定格値の一例］
一実施形態において、燃料電池ユニット１６０は、駆動用バッテリ１５４の充放電能力の定格値を示す情報を取得し、当該情報に基づいて燃料電池ユニット１６０の運転条件を決定する。充放電能力の定格値としては、定格容量、充電時のＣレートの定格値、放電時のＣレートの定格値、ＳＯＣ及び温度の少なくとも一方に対する定格出力値、などが例示される。これにより、例えば、燃料電池ユニット１６０の起動時における燃料電池ユニット１６０の劣化が抑制され得る。また、燃料電池ユニット１６０が起動できないという不具合の発生が抑制され得る。
【００３６】
燃料電池ユニット１６０を起動するためには、少なくとも、燃料供給ユニット１６２及び酸化剤供給ユニット１６４を起動するための電力を確保する必要がある。燃料電池ユニット１６０が蓄電池を備えていない場合、又は、燃料電池ユニット１６０が蓄電池を備えていても、当該蓄電池の残容量が少ない場合、燃料電池ユニット１６０は、駆動用バッテリ１５４から供給される電力を利用して、燃料供給ユニット１６２、及び、酸化剤供給ユニット１６４を起動させる。
【００３７】
このような場合、駆動用バッテリ１５４の残容量又はＳＯＣの現在値に基づいて、燃料電池ユニット１６０の運転を制御することが考えられる。しかしながら、例えば、駆動用バッテリ１５４の定格容量が比較的小さい場合、燃料供給ユニット１６２及び酸化剤供給ユニット１６４を起動するための電力を確保できない可能性がある。特に、酸化剤供給ユニット１６４は、発電システム１５６の構成部品の中でも消費電力が大きいことから、酸化剤供給ユニット１６４を起動するための電力を確保できない可能性がある。駆動用バッテリ１５４に関する他の充放電能力が不十分である場合も同様である。
【００３８】
また、本実施形態において、駆動用バッテリ１５４は、燃料電池ユニット１６０のパッケージに含まれていない。そのため、燃料電池ユニット１６０の設計時点又は製造時点において、燃料電池ユニット１６０と組み合わされる駆動用バッテリ１５４の充放電能力の定格値の具体的な値が不明である。
【００３９】
そこで、本実施形態によれば、例えば、燃料電池ユニット１６０の受注から出荷までの間、又は、燃料電池ユニット１６０が車両１００又は電源システム１５０に取り付けられた後、燃料電池ユニット１６０は、実際に燃料電池ユニット１６０を組み合わされる駆動用バッテリ１５４の充放電能力の定格値を示す情報を取得し、当該定格値に基づいて、燃料電池ユニット１６０の運転条件を決定する。例えば、燃料電池ユニット１６０は、燃料電池ユニット１６０の起動時の運転条件、及び、燃料電池ユニット１６０の停止時の運転条件の少なくとも一方を決定する。これにより、例えば、燃料電池ユニット１６０の起動時における燃料電池ユニット１６０の劣化が抑制され得る。また、燃料電池ユニット１６０が起動できないという不具合の発生が抑制され得る。
【００４０】
上記の課題は、（ｉ）パッケージ化された燃料電池ユニット１６０が、酸化剤供給ユニット１６４を駆動するための蓄電池を有しない場合、（ｉｉ）酸化剤供給ユニット１６４の消費電力［ｋＷ］に対する、酸化剤供給ユニット１６４を駆動するための蓄電池の容量［ｋＷｈ］の割合が比較的小さい場合（例えば、所定値以下である場合）、又は、（ｉｉｉ）燃料電池ユニット１６０の起動時における酸化剤供給ユニット１６４の消費電力量［ｋＷｈ］に対する、酸化剤供給ユニット１６４を駆動するための蓄電池の容量［ｋＷｈ］の割合が比較的小さい場合（例えば、所定値以下である場合）に特に顕著に現れる。したがって、このような場合、本実施形態は特に有用である。
【００４１】
なお、車両１００又は電源システム１５０の開発者又は設計者に向けて、燃料電池ユニット１６０のカタログに、駆動用バッテリ１５４の充放電能力の定格値、及び、燃料電池ユニット１６０の停止時における駆動用バッテリ１５４の残容量に関する注意事項が記載される場合がある。このような場合であっても、燃料電池ユニット１６０が、実際に燃料電池ユニット１６０と組み合わされる駆動用バッテリ１５４の充放電能力の定格値の具体的な値を取得することで、燃料電池ユニット１６０は、より適切な運転条件を決定することができる。
【００４２】
［定格値の他の例］
他の実施形態において、燃料電池ユニット１６０は、燃料電池ユニット１６０の運転に利用されるユーティリティの供給能力の定格値を示す情報を取得し、当該情報に基づいて燃料電池ユニット１６０の運転条件を決定する。ユーティリティとしては、燃料、酸化剤、温度調整媒体などが例示される。これにより、例えば、燃料電池ユニット１６０の劣化が抑制され得る。また、作業機械の開発者、設計者又は使用者の手間が大きく軽減され得る。
【００４３】
例えば、燃料電池ユニット１６０の運転中、スタックの温度を所定の範囲内に維持することが要求される。しかしながら、本実施形態において、熱交換ユニット１４０又は温度調整媒体供給ユニット１６６が燃料電池ユニット１６０のパッケージに含まれていない。そのため、燃料電池ユニット１６０の設計時点又は製造時点では、熱交換ユニット１４０又は温度調整媒体供給ユニット１６６が、燃料電池ユニット１６０の温度を調整するために用いられる温度調整媒体の温度を調整する能力の定格値の具体的な値が不明である。
【００４４】
そこで、本実施形態によれば、例えば、燃料電池ユニット１６０の受注から出荷までの間、又は、燃料電池ユニット１６０が車両１００又は電源システム１５０に取り付けられた後、燃料電池ユニット１６０は、熱交換ユニット１４０又は温度調整媒体供給ユニット１６６の上記の能力の定格値を示す情報を取得し、当該定格値に基づいて、燃料電池ユニット１６０の運転条件を決定する。これにより、燃料電池ユニット１６０の運転中、スタックの温度をより精密に管理され得る。その結果、例えば、燃料電池ユニット１６０の劣化が抑制され得る。また、作業機械の開発者、設計者又は使用者の手間が大きく軽減され得る。
【００４５】
なお、車両１００又は電源システム１５０の開発者又は設計者に向けて、燃料電池ユニット１６０のカタログに、熱交換ユニット１４０又は温度調整媒体供給ユニット１６６の仕様に関する注意事項が記載される場合がある。このような場合であっても、燃料電池ユニット１６０が、実際に燃料電池ユニット１６０と組み合わされる熱交換ユニット１４０又は温度調整媒体供給ユニット１６６の能力の定格値の具体的な値を取得することで、燃料電池ユニット１６０は、より適切な運転条件を決定することができる。
【００４６】
本実施形態において、燃料供給ユニット１６２は、燃料電池ユニット１６０に、発電用の燃料を供給する。発電用の燃料は、水素であってもよく、水素を含む化合物であってもよい。燃料供給ユニット１６２は、燃料の流量を測定するセンサ（図示されていない。）と、燃料の流量を調整する流量調整部（図示されていない。）とを備えてよい。燃料供給ユニット１６２は、燃料電池ユニット１６０からの命令に従って動作してよい。
【００４７】
本実施形態において、酸化剤供給ユニット１６４は、燃料電池ユニット１６０に、発電用の酸化剤を供給する。発電用の酸化剤は、酸素であってもよく、空気であってもよい。酸化剤供給ユニット１６４は、酸化剤の流量を測定するセンサ（図示されていない。）と、酸化剤の流量を調整する流量調整部（図示されていない。）とを備えてよい。酸化剤供給ユニット１６４は、燃料電池ユニット１６０からの命令に従って動作してよい。
【００４８】
酸化剤供給ユニット１６４は、発電システム１５６の外部から、酸化剤となる空気を吸引するためのポンプ又はブロワを有してよい。酸化剤供給ユニット１６４は、車両１００に配された給気配管（図示されていない。）と接続されていてもよい。
【００４９】
本実施形態において、温度調整媒体供給ユニット１６６は、燃料電池ユニット１６０に、燃料電池ユニット１６０のスタックの温度を調整するための温度調整媒体を供給する。温度調整媒体としては、水、エチレングリコール、ロング・ライフ・クーラント（ＬＬＣと称される場合がある。）などが例示される。温度調整媒体供給ユニット１６６は、温度調整媒体の流量を測定するセンサ（図示されていない。）と、温度調整媒体の流量を調整する流量調整部（図示されていない。）とを備えてよい。温度調整媒体供給ユニット１６６は、燃料電池ユニット１６０からの命令に従って動作してよい。
【００５０】
車両１００は、作業機械、及び、外部の装置の一例であってよい。駆動用モータ１２０は、電動機の一例であってよい。車両制御部１３０は、作業機械に搭載されたコンピュータの一例であってよい。熱交換ユニット１４０は、熱交換器の一例であってよい。電源システム１５０は、電力供給装置の一例であってよい。駆動用バッテリ１５４は、電源、及び、外部の電源の一例であってよい。発電システム１５６は、電力供給装置の一例であってよい。燃料電池ユニット１６０は、電力供給装置の一例であってよい。酸化剤供給ユニット１６４は、酸化剤供給部の一例であってよい。運搬作業は、作業機械が実施する作業の一例であってよい。熱交換ユニット１４０又は温度調整媒体供給ユニット１６６が、温度調整媒体の温度を調整する能力は、ユーティリティの供給能力の一例であってよい。
【００５１】
なお、本実施形態においては、燃料電池ユニット１６０がパッケージ化されたユニットである場合を例として、電源システム１５０の詳細が説明された。しかしながら、電源システム１５０は、本実施形態に限定されない。他の実施形態において、発電システム１５６がパッケージ化されていてもよい。さらに他の実施形態において、電源システム１５０がパッケージ化されていてもよい。この場合、電力制御ユニット１５２が、燃料電池ユニット１６０のコントローラと同様の構成を有してもよい。
【００５２】
また、本実施形態において、車両１００が運輸作業を実施する場合を例として、作業を実施する作業機械の詳細が説明された。しかしながら、作業機械は、車両１００に限定されない。作業機械は、蓄電作業及び給電作業を実施する電源システム１５０であってもよい。この場合、電源システム１５０は、作業機械及び外部の装置の一例であってよく、電力制御ユニット１５２は、作業機械に搭載されたコンピュータの一例であってよい。また、蓄電作業又は給電作業は、作業機械が実施する作業の一例であってよい。
【００５３】
［車両１００の各部の具体的な構成］
車両１００の各部は、ハードウエアにより実現されてもよく、ソフトウエアにより実現されてもよく、ハードウエア及びソフトウエアにより実現されてもよい。車両１００の各部は、その少なくとも一部が、単一のサーバによって実現されてもよく、複数のサーバによって実現されてもよい。車両１００の各部は、その少なくとも一部が、仮想マシン上又はクラウドシステム上で実現されてもよい。車両１００の各部は、その少なくとも一部が、パーソナルコンピュータ又は携帯端末によって実現されてもよい。携帯端末としては、携帯電話、スマートフォン、ＰＤＡ、タブレット、ノートブック・コンピュータ又はラップトップ・コンピュータ、ウエアラブル・コンピュータなどが例示される。車両１００の各部は、ブロックチェーンなどの分散型台帳技術又は分散型ネットワークを利用して、情報を格納してもよい。
【００５４】
車両１００を構成する構成要素の少なくとも一部がソフトウエアにより実現される場合、当該ソフトウエアにより実現される構成要素は、一般的な構成の情報処理装置において、当該構成要素に関する動作を規定したプログラムを起動することにより実現されてよい。上記の情報処理装置は、例えば、（ｉ）ＣＰＵ、ＧＰＵなどのプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信インタフェースなどを有するデータ処理装置と、（ｉｉ）キーボード、タッチパネル、カメラ、マイク、各種センサ、ＧＰＳ受信機などの入力装置と、（ｉｉｉ）表示装置、スピーカ、振動装置などの出力装置と、（ｉｖ）メモリ、ＨＤＤなどの記憶装置（外部記憶装置を含む。）とを備える。
【００５５】
上記の情報処理装置において、上記のデータ処理装置又は記憶装置は、プログラムを格納してよい。上記のプログラムは、非一時的なコンピュータ可読記録媒体に格納されてよい。上記のプログラムは、プロセッサによって実行されることにより、上記の情報処理装置に、当該プログラムによって規定された動作を実行させる。
【００５６】
プログラムは、非一時的なコンピュータ可読記録媒体に格納されていてもよい。プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、メモリ、ハードディスクなどのコンピュータ読み取り可能な媒体に記憶されていてもよく、ネットワークに接続された記憶装置に記憶されていてもよい。プログラムは、コンピュータ読み取り可能な媒体又はネットワークに接続された記憶装置から、車両１００の少なくとも一部を構成するコンピュータにインストールされてよい。プログラムが実行されることにより、コンピュータが、車両１００の各部の少なくとも一部として機能してもよい。
【００５７】
コンピュータを車両１００の各部の少なくとも一部として機能させるプログラムは、車両１００の各部の動作を規定したモジュールを備えてよい。これらのプログラム又はモジュールは、データ処理装置、入力装置、出力装置、記憶装置等に働きかけて、コンピュータを車両１００の各部として機能させたり、コンピュータに車両１００の各部における情報処理方法を実行させたりする。
【００５８】
プログラムに記述された情報処理は、当該プログラムがコンピュータに読込まれることにより、当該プログラムに関連するソフトウエアと、車両１００の各種のハードウエア資源とが協働した具体的手段として機能する。そして、上記の具体的手段が、本実施形態におけるコンピュータの使用目的に応じた情報の演算又は加工を実現することにより、当該使用目的に応じた車両１００が構築される。
【００５９】
上記のプログラムは、コンピュータを、燃料電池ユニット１６０のコントローラとして機能させるためのプログラムであってよい。上記のプログラムは、コンピュータに、燃料電池ユニット１６０のコントローラにおける情報処理方法を実行させるためのプログラムであってよい。
【００６０】
上記の情報処理方法は、作業機械に電力を供給する電力供給装置を制御する制御方法であってよい。電力供給装置は、例えば、燃料電池と、作業機械及び電力供給装置の間で、燃料電池の運転に利用されるユーティリティを授受するためのユーティリティ接続部とを備える。上記の制御方法は、例えば、電力供給装置が作業機械に搭載されたこと、又は、電力供給装置がユーティリティを利用可能になったことに応じて、作業機械が燃料電池にユーティリティを供給する能力の定格値を示す情報を取得する定格能力取得段階を有する。上記の制御方法は、例えば、定格値に基づいて、電力供給装置の運転条件を決定する運転条件決定段階を有する。
【００６１】
上記の情報処理方法は、電源を有する作業機械に電力を供給する電力供給装置を制御する制御方法であってよい。電力供給装置は、例えば、電源とは異なる燃料電池と、電源及び電力供給装置の間で、電力を授受するための電力接続部とを備える。上記の制御方法は、例えば、電力供給装置が作業機械に搭載されたこと、又は、電力供給装置が電源の電力を利用可能になったことに応じて、作業機械の電源の充放電能力の定格値を示す情報を取得する定格能力取得段階を有する。上記の制御方法は、例えば、定格値に基づいて、電力供給装置の運転条件を決定する運転条件決定段階を有する。
【００６２】
図２は、電力制御ユニット１５２の内部構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、電力制御ユニット１５２は、電力変換部２２０と、電力制御部２３０とを備える。
【００６３】
本実施形態において、電力変換部２２０は、電力を変換する。電力変換部２２０は、直流を交流に変換してもよく、交流を直流に変換してもよく、入力された直流電圧を別の直流電圧に変換してもよい。電力変換部２２０は、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータを含んでよい。
【００６４】
電力変換部２２０は、電力の流通状態を切り替えてよい。電力変換部２２０は、入力された電力の供給先を切り替えてよい。電力変換部２２０は、発電システム１５６が発生させた電力を、駆動用モータ１２０及び駆動用バッテリ１５４の少なくとも一方に供給してよい。電力変換部２２０は、駆動用バッテリ１５４が蓄積した電力を、駆動用モータ１２０に供給してよい。電力変換部２２０は、駆動用モータ１２０からの回生電力を、駆動用バッテリ１５４に供給してよい。
【００６５】
電力制御部２３０は、電力変換部２２０を制御する。電力制御部２３０は、電力変換部２２０を制御して、電力を変換してよい。電力制御部２３０は、電力変換部２２０を制御して、電力供給の開始又は停止のタイミングを制御してもよい。電力制御部２３０は、電力変換部２２０を制御して、入力された電力の供給先を制御してもよい。
【００６６】
電力制御部２３０は、車両制御部１３０との間で情報を送受してよい。電力制御部２３０は、車両制御部１３０から、電源システム１５０の動作を制御するための命令を受信してよい。車両制御部１３０からの命令に従って、電力変換部２２０を制御してよい。
【００６７】
電力制御部２３０は、車両制御部１３０から、車両１００のシステム構成に関する情報を取得してよい。電力制御部２３０は、車両１００のシステム構成に関する情報を、任意の記憶媒体に格納してよい。車両１００のシステム構成に関する情報としては、駆動用モータ１２０の回生電力の定格値を示す情報、熱交換ユニット１４０の熱交換能力の定格値を示す情報、燃料電池ユニット１６０に空気を供給する給気能力の定格値を示す情報、燃料電池ユニット１６０からの排気及び排水を処理する能力の定格値を示す情報、水素の定格搭載量を示す情報、車両１００に搭載された各種負荷の定格出力を示す情報、車両用空調機器の定格電力を示す情報などが例示される。車両１００に搭載された各種負荷としては、車両１００を駆動するためのモータが例示される。
【００６８】
電力制御部２３０は、電源システム１５０のシステム構成に関する情報を、任意の記憶媒体に格納してよい。電源システム１５０のシステム構成に関する情報としては、電源システム１５０の出力電力の定格値を示す情報、燃料供給ユニット１６２の消費電力の定格値を示す情報、燃料供給ユニット１６２の燃料供給能力の定格値を示す情報、酸化剤供給ユニット１６４の消費電力の定格値を示す情報、酸化剤供給ユニット１６４の酸化剤供給能力の定格値を示す情報、温度調整媒体供給ユニット１６６の消費電力の定格値を示す情報、温度調整媒体供給ユニット１６６の温度調整能力の定格値を示す情報、燃料電池ユニット１６０に空気を供給する給気能力の定格値を示す情報、燃料電池ユニット１６０からの排気及び排水を処理する能力の定格値を示す情報、駆動用バッテリ１５４の定格出力を示す情報、駆動用バッテリ１５４の定格容量を示す情報、燃料電池ユニット１６０に搭載されたバッテリの定格出力を示す情報、燃料電池ユニット１６０に搭載されたバッテリの定格容量を示す情報などが例示される。
【００６９】
電力制御部２３０は、発電システム１５６との間で情報を送受してよい。電力制御部２３０は、発電システム１５６の動作を制御するための命令を、発電システム１５６に送信してよい。電力制御部２３０は、車両制御部１３０からの命令に基づいて、発電システム１５６の動作を制御するための命令を生成してよい。
【００７０】
電力制御部２３０は、発電システム１５６から、車両１００のシステム構成又は電源システム１５０のシステム構成に関する情報を要求する命令を受信してよい。電力制御部２３０は、発電システム１５６からの命令に従って、上記の情報を発電システム１５６に送信してよい。電力制御部２３０は、電力変換部２２０から、電力変換部２２０を通過する電力に関する情報を取得してもよい。
【００７１】
なお、本実施形態においては、発電システム１５６が、電力制御ユニット１５２を介して、車両制御部１３０との間で情報を送受する場合を例として、発電システム１５６の詳細が説明される。しかしながら、発電システム１５６は、本実施形態に限定されない。他の実施形態において、発電システム１５６は、電力制御ユニット１５２を介さずに、車両制御部１３０との間で情報を送受してよい。
【００７２】
図３は、燃料電池ユニット１６０の内部構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、燃料電池ユニット１６０は、通信コネクタ３２２と、電力コネクタ３２４と、発電用ユーティリティコネクタ３２６とを備える。本実施形態において、燃料電池ユニット１６０は、ＦＣ制御部３３０と、発電部３４０と、補機用バッテリ３５０とを備える。
【００７３】
上述されたとおり、本実施形態において、燃料電池ユニット１６０は、パッケージ化されたユニットであり、発電システム１５６に取り付けられる。これにより、燃料電池ユニット１６０が、電源システム１５０又は車両１００に搭載される。
【００７４】
本実施形態において、通信コネクタ３２２は、燃料電池ユニット１６０に配された通信ケーブルと、発電システム１５６に配された通信ケーブルとを接続する。燃料電池ユニット１６０に配された通信ケーブル、及び、発電システム１５６に配された通信ケーブルは、有線接続されてもよく、無線接続されてもよい。燃料電池ユニット１６０は、無線通信機器を介して、発電システム１５６に配された通信ケーブル、電力制御ユニット１５２又は車両制御部１３０との間で情報を送受してもよい。
【００７５】
本実施形態において、電力コネクタ３２４は、燃料電池ユニット１６０に配された電力ケーブルと、発電システム１５６に配された電力ケーブルとを電気的に接続する。燃料電池ユニット１６０に配された電力ケーブル、及び、発電システム１５６に配された電力ケーブルは、有線接続されてもよく、無線接続されてもよい。燃料電池ユニット１６０は、無線給電機器を介して、電力制御ユニット１５２の電力変換部２２０、又は、駆動用モータ１２０と電気的に接続されてもよい。
【００７６】
これにより、発電システム１５６と、燃料電池ユニット１６０との間で、電力の授受が可能になる。その結果、電力制御ユニット１５２、燃料電池ユニット１６０との間で、電力の授受が可能になり、駆動用モータ１２０又は駆動用バッテリ１５４と、燃料電池ユニット１６０との間で、電力の授受が可能になる。
【００７７】
本実施形態において、発電用ユーティリティコネクタ３２６は、燃料電池ユニット１６０に配されたユーティリティ配管と、発電システム１５６に配されたユーティリティ配管とを接続する。これにより、発電システム１５６と、燃料電池ユニット１６０との間で、燃料電池ユニット１６０の運転に利用されるユーティリティの授受が可能になる。その結果、車両１００又は電源システム１５０と、燃料電池ユニット１６０との間で、ユーティリティの授受が可能になる。
【００７８】
例えば、燃料供給ユニット１６２と、燃料電池ユニット１６０との間で燃料の授受が可能になる。酸化剤供給ユニット１６４と、燃料電池ユニット１６０との間で酸化剤の授受が可能になる。温度調整媒体供給ユニット１６６と、燃料電池ユニット１６０との間で、温度調整媒体又は熱の授受が可能になる。熱交換ユニット１４０と、燃料電池ユニット１６０との間で、温度調整媒体供給ユニット１６６を介して、熱の授受が可能になる。また、燃料電池ユニット１６０と、車両１００との間で、燃料電池ユニット１６０における発電に伴い発生した排水及び排ガスの送受が可能になる。
【００７９】
本実施形態において、ＦＣ制御部３３０は、燃料電池ユニット１６０を制御する。例えば、ＦＣ制御部３３０は、燃料電池ユニット１６０の発電を制御する。ＦＣ制御部３３０は、燃料電池ユニット１６０の出力電圧、出力電流、出力電力、及び、出力レートの少なくとも１つを制御してよい。ＦＣ制御部３３０は、燃料供給ユニット１６２、酸化剤供給ユニット１６４及び温度調整媒体供給ユニット１６６の少なくとも１つの動作を制御することで、燃料電池ユニット１６０の発電を制御してよい。ＦＣ制御部３３０の詳細は後述される。
【００８０】
本実施形態において、発電部３４０は、電気を発生させる。発電部３４０は、燃料電池を備えてよい。燃料電池は、燃料供給ユニット１６２から供給された燃料と、酸化剤供給ユニット１６４から供給された酸化剤とを反応させて、電気を発生させる。発電部３４０は、電力コネクタ３２４と電気的に接続されていてよい。発電部３４０は、補機用バッテリ３５０と電気的に接続されていてよい。発電部３４０は、発生した電気の一部を補機用バッテリ３５０に供給してよい。
【００８１】
本実施形態において、補機用バッテリ３５０は、燃料供給ユニット１６２、酸化剤供給ユニット１６４及び温度調整媒体供給ユニット１６６の少なくとも１つを起動するための電力を蓄積する。補機用バッテリ３５０は、電力コネクタ３２４と電気的に接続されていてよい。補機用バッテリ３５０は、電力制御ユニット１５２から供給された電力を蓄積してよい。補機用バッテリ３５０は、発電部３４０と電気的に接続されていてよい。補機用バッテリ３５０は、発電部３４０から供給された電力を蓄積してよい。
【００８２】
上述のとおり、燃料電池ユニット１６０を起動するためには、少なくとも、燃料供給ユニット１６２及び酸化剤供給ユニット１６４を起動するための電力を確保する必要がある。特に、酸化剤供給ユニット１６４は、酸化剤としての空気を発電部３４０に圧送するためのファンを備えることが多い。しかしながら、上記のファンの消費電力量は比較的大きい。そのため、発電部３４０の起動に備えて、酸化剤供給ユニット１６４を作動させるための電力が確保されていることが望ましい。
【００８３】
補機用バッテリ３５０の定格容量は、燃料電池ユニット１６０を起動するために必要となる、燃料供給ユニット１６２及び酸化剤供給ユニット１６４の消費電力量の最小値の合計より大きくてよい。補機用バッテリ３５０の定格容量は、燃料電池ユニット１６０を起動するために必要となる、燃料供給ユニット１６２、酸化剤供給ユニット１６４及び温度調整媒体供給ユニット１６６の消費電力量の最小値の合計より大きくてよい。補機用バッテリ３５０の定格容量は、燃料電池ユニット１６０を起動するために必要となる、酸化剤供給ユニット１６４の消費電力量より大きくてもよい。
【００８４】
なお、酸化剤供給ユニット１６４は、燃料電池ユニット１６０の起動時に、駆動用バッテリ１５４から供給された電力を利用して作動するように構成されていてもよい。酸化剤供給ユニット１６４は、燃料電池ユニット１６０の起動時に、駆動用バッテリ１５４から供給された電力と、燃料電池ユニット１６０が発電した電力とを利用して作動するように構成されていてもよい。酸化剤供給ユニット１６４は、燃料電池ユニット１６０の起動時に、補機用バッテリ３５０残容量が予め定められた数値範囲の範囲外である場合、駆動用バッテリ１５４から供給された電力を利用して作動するように構成されていてもよい。その後、発電部３４０の発電量が予め定められた条件を満足するようになったら、酸化剤供給ユニット１６４は、発電部３４０が発生させた電力を利用して作動してよい。
【００８５】
電力コネクタ３２４は、電力接続部の一例であってよい。発電用ユーティリティコネクタ３２６は、ユーティリティ接続部の一例であってよい。ＦＣ制御部３３０は、制御装置の一例であってよい。補機用バッテリ３５０は、起動用蓄電部の一例であってよい。
【００８６】
図４は、ＦＣ制御部３３０の内部構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、ＦＣ制御部３３０は、接続検出部４２０と、要求仕様取得部４３０と、システム情報取得部４４０と、設定部４５０と、命令取得部４６０と、出力制御部４７０と、格納部４８０とを備える。本実施形態において、格納部４８０は、システム情報格納部４８２と、設定情報格納部４８４と、推定モデル格納部４８６と、履歴情報格納部４８８とを有する。
【００８７】
本実施形態において、接続検出部４２０は、燃料電池ユニット１６０が、発電システム１５６に取り付けられたことを検出する。接続検出部４２０は、検出結果を示す情報を、例えば、要求仕様取得部４３０、システム情報取得部４４０及び設定部４５０に送信する。
【００８８】
接続検出部４２０は、燃料電池ユニット１６０が１又は複数のユーティリティを利用可能になったことを検出してもよい。接続検出部４２０は、検出結果を示す情報を、例えば、要求仕様取得部４３０、システム情報取得部４４０及び設定部４５０に送信する。
【００８９】
例えば、接続検出部４２０は、発電用ユーティリティコネクタ３２６が、発電システム１５６に配された特定のユーティリティ配管に接続されたことを検出することで、特定のユーティリティが利用可能になったことを検出する。接続検出部４２０は、全てのユーティリティ配管と、発電用ユーティリティコネクタ３２６とが接続されたときに、ユーティリティが利用可能になったことを検出してよい。接続検出部４２０は、特定の種類のユーティリティ配管と、発電用ユーティリティコネクタ３２６とが接続されたときに、ユーティリティが利用可能になったことを検出してもよい。発電用ユーティリティコネクタ３２６及びユーティリティ配管の接続は任意の手法を用いて検出されてよい。
【００９０】
接続検出部４２０は、燃料電池ユニット１６０が駆動用バッテリ１５４の電力を利用可能になったことを検出してもよい。例えば、接続検出部４２０は、電力コネクタ３２４が、発電システム１５６に配された電力ケーブルに接続されたことを検出することで、燃料電池ユニット１６０が駆動用バッテリ１５４の電力を利用可能になったことを検出してよい。発電用ユーティリティコネクタ３２６及び電力ケーブルの接続は任意の手法を用いて検出されてよい。接続検出部４２０は、検出結果を示す情報を、例えば、要求仕様取得部４３０、システム情報取得部４４０及び設定部４５０に送信する。
【００９１】
接続検出部４２０は、燃料電池ユニット１６０が電力を出力可能になったことを検出してもよい。例えば、接続検出部４２０は、電力コネクタ３２４が、発電システム１５６に配された電力ケーブルに接続されたことを検出することで、電力が出力可能になったことを検出してよい。発電用ユーティリティコネクタ３２６及び電力ケーブルの接続は任意の手法を用いて検出されてよい。接続検出部４２０は、検出結果を示す情報を、例えば、要求仕様取得部４３０、システム情報取得部４４０及び設定部４５０に送信する。
【００９２】
本実施形態において、要求仕様取得部４３０は、燃料電池ユニット１６０に関する要求仕様を示す情報を取得する。要求仕様取得部４３０は、車両制御部１３０又は電力制御部２３０にアクセスして、上記の情報を取得してよい。要求仕様取得部４３０は、接続検出部４２０から、燃料電池ユニット１６０が発電システム１５６に取り付けられたことを示す情報、燃料電池ユニット１６０がユーティリティを利用可能になったことを示す情報、燃料電池ユニット１６０が駆動用バッテリ１５４の電力を利用になったことを示す情報、燃料電池ユニット１６０が電力を出力可能になったことを示す情報の少なくとも１つを取得した場合に、上記の情報を取得してよい。要求仕様取得部４３０は、上記の情報を、例えば、設定情報格納部４８４に格納してよい。
【００９３】
要求仕様としては、燃料電池ユニット１６０のセル又はスタックの保証期間、耐用寿命又は残存寿命、効率ポイント、出力可能範囲などが例示される。要求仕様には、要求仕様を算出又は推定するために必要な情報が含まれてよい。要求仕様を算出又は推定するために必要な情報としては、車両１００の種類、車両１００の用途、車両１００の車両総重量、車両１００の車両重量、車両１００の最大積載量、車両１００の走行抵抗などが例示される。
【００９４】
要求仕様取得部４３０は、要求仕様を算出又は推定するために必要な情報に基づいて、要求仕様を決定してよい。要求仕様取得部４３０は、推定モデル格納部４８６に格納されている推定モデルを用いて、要求仕様を決定してもよい。推定モデルは、特定の種類の要求仕様を目的変数とし、要求仕に含まれる特定の種類の情報を説明変数とする、関数又は機械学習モデルであってよい。
【００９５】
要求仕様取得部４３０は、作業機械の種類及び用途の少なくとも一方を示す情報を取得してよい。作業機械の種類及び用途の少なくとも一方を示す情報は、要求仕様を算出又は推定するために必要な情報の一例であってよい。作業機械の種類としては、自動車、電車、船舶、飛行体、重機、農機などが例示される。船舶としては、船、ホバークラフト、水上バイク、潜水艦、潜水艇、水中スクータなどを例示することができる。飛行体としては、飛行機、飛行船又は風船、気球、ヘリコプター、ドローンなどを例示することができる。作業機械の用途としては、個人用途、法人用途、運輸用途、工事用途、農作業用途などが例示される。
【００９６】
一実施形態において、要求仕様取得部４３０は、車両制御部１３０又は電力制御部２３０にアクセスして、作業機械の種類及び用途の少なくとも一方を示す情報を取得する。他の実施形態において、要求仕様取得部４３０は、車両制御部１３０又は電力制御部２３０にアクセスして、車両１００又は電源システム１５０の移動履歴を示す情報を取得してよい。移動履歴は、時刻と、当該時刻における車両１００又は電源システム１５０の位置とが対応付けられた情報であってよい。要求仕様取得部４３０は、車両１００又は電源システム１５０の移動履歴に基づいて、作業機械の種類及び用途の少なくとも一方を推定してよい。
【００９７】
本実施形態において、システム情報取得部４４０は、車両１００のシステム構成、及び、電源システム１５０のシステム構成の少なくとも一方に関する情報を取得する。上記の情報は、車両１００及び電源システム１５０の少なくとも一方を構成する部品の能力の定格値を示す情報であってよい。
【００９８】
システム情報取得部４４０は、車両制御部１３０又は電力制御部２３０にアクセスして、上記の情報を取得してよい。システム情報取得部４４０は、各種の定格値を推定するためのテストモードで燃料電池ユニット１６０を作動させることで、上記の情報を取得してもよい。システム情報取得部４４０は、テストモードの実行により得られた情報と、推定モデルとを用いて、上記の情報を取得してよい。推定モデルは、特定の種類の定格値を目的変数とし、テストモードの実行により得られる情報を説明変数とする、関数又は機械学習モデルであってよい。
【００９９】
システム情報取得部４４０は、接続検出部４２０から、燃料電池ユニット１６０が発電システム１５６に取り付けられたことを示す情報、燃料電池ユニット１６０がユーティリティを利用可能になったことを示す情報、燃料電池ユニット１６０が駆動用バッテリ１５４の電力を利用になったことを示す情報、燃料電池ユニット１６０が電力を出力可能になったことを示す情報の少なくとも１つを取得した場合に、上記の情報を取得してよい。システム情報取得部４４０は、上記の情報を、例えば、システム情報格納部４８２に格納してよい。
【０１００】
上述のとおり、車両１００のシステム構成に関する情報としては、駆動用モータ１２０の回生電力の定格値を示す情報、熱交換ユニット１４０の熱交換能力の定格値を示す情報、車両１００を駆動するモータの定格出力を示す情報などが例示される。上述のとおり、電源システム１５０のシステム構成に関する情報としては、電源システム１５０の出力電力の定格値を示す情報、駆動用バッテリ１５４の定格容量を示す情報、駆動用バッテリ１５４の定格出力を示す情報、駆動用バッテリ１５４の充電時のＣレートの定格値を示す情報、駆動用バッテリ１５４の放電時のＣレートの定格値を示す情報燃料供給ユニット１６２の燃料供給能力の定格値を示す情報、酸化剤供給ユニット１６４の酸化剤供給能力の定格値を示す情報、温度調整媒体供給ユニット１６６の温度調整能力の定格値を示す情報などが例示される。温度調整媒体供給ユニット１６６の温度調整能力の定格値としては、温度調整媒体の流量の許容範囲、温度調整媒体の供給温度の許容範囲、及び、温度調整媒体の供給温度及び戻り温度の温度差の許容範囲などが例示される。
【０１０１】
本実施形態において、設定部４５０は、燃料電池ユニット１６０の運転条件を示す設定情報を生成する。設定部４５０は、要求仕様取得部４３０が取得した各種の要求仕様に関する情報と、システム情報取得部４４０が取得した各種の定格値に関する情報とに基づいて、設定情報を生成してよい。設定部４５０は、設定情報を、例えば、設定情報格納部４８４に格納してよい。
【０１０２】
一実施形態において、設定部４５０は、接続検出部４２０から、燃料電池ユニット１６０が発電システム１５６に取り付けられたことを示す情報、及び、燃料電池ユニット１６０がユーティリティを利用可能になったことを示す情報の少なくとも一方を取得した場合に、設定情報を生成する。設定部４５０は、燃料電池ユニット１６０の要求仕様に関する情報と、燃料電池ユニット１６０のユーティリティの定格値に関する情報とに基づいて、設定情報を生成してよい。設定部４５０は、燃料電池ユニット１６０の要求仕様に関する情報と、燃料電池ユニット１６０のユーティリティの定格値に関する情報と、燃料電池ユニット１６０の劣化の進行具合を示す情報（劣化度と称される場合がある。）とに基づいて、設定情報を生成してよい。
【０１０３】
設定部４５０は、燃料電池ユニット１６０の発電履歴に基づいて、燃料電池ユニット１６０の劣化度を取得してよい。設定部４５０は、発電履歴と、推定モデルとを用いて、劣化度を取得してよい。推定モデルは、劣化度を目的変数とし、発電履歴に含まれる情報を説明変数とする、関数又は機械学習モデルであってよい。
【０１０４】
設定部４５０は、劣化度を推定するためのテストモードで燃料電池ユニット１６０を作動させることで、燃料電池ユニット１６０の劣化度を取得してもよい。設定部４５０は、テストモードの実行により得られた情報と、推定モデルとを用いて、上記の情報を取得してよい。推定モデルは、劣化度を目的変数とし、テストモードの実行により得られる情報を説明変数とする、関数又は機械学習モデルであってよい。
【０１０５】
他の実施形態において、設定部４５０は、接続検出部４２０から、燃料電池ユニット１６０が発電システム１５６に取り付けられたことを示す情報、及び、燃料電池ユニット１６０が駆動用バッテリ１５４を利用可能になったことを示す情報の少なくとも一方を取得した場合に、設定情報を生成する。設定部４５０は、燃料電池ユニット１６０の要求仕様に関する情報と、駆動用バッテリ１５４の充放電能力の定格値に関する情報とに基づいて、設定情報を生成してよい。設定部４５０は、燃料電池ユニット１６０の要求仕様に関する情報と、駆動用バッテリ１５４の充放電能力の定格値に関する情報と、劣化度とに基づいて、設定情報を生成してよい。
【０１０６】
他の実施形態において、設定部４５０は、命令取得部４６０から、設定情報を更新するための命令を取得した場合に、設定情報を生成する。設定部４５０は、燃料電池ユニット１６０の残存寿命の現在値に基づいて、新たな設定情報を生成してよい。設定部４５０は、劣化度の現在値に基づいて、残存寿命の現在値を推定してよい。設定部４５０は、劣化度の現在値と、推定モデルとを用いて、残存寿命の現在値を推定してよい。推定モデルは、残存寿命を目的変数とし、劣化度を説明変数とする、関数又は機械学習モデルであってよい。設定部４５０の詳細は後述される。
【０１０７】
本実施形態において、命令取得部４６０は、車両制御部１３０又は電力制御部２３０からの命令を取得する。命令取得部４６０は、車両制御部１３０又は電力制御部２３０からの命令を、命令取得部４６０及び出力制御部４７０の少なくとも一方に送信する。
【０１０８】
一実施形態において、命令取得部４６０は、車両制御部１３０又は電力制御部２３０から、燃料電池ユニット１６０の設定情報を更新するための命令を取得する。命令取得部４６０は、上記の命令を受信すると、当該命令を設定部４５０に送信する。
【０１０９】
他の実施形態において、命令取得部４６０は、車両制御部１３０又は電力制御部２３０から、燃料電池ユニット１６０の動作を制御するための命令を取得する。命令取得部４６０は、上記の命令を受信すると、当該命令を出力制御部４７０に送信する。
【０１１０】
燃料電池ユニット１６０の動作を制御するための命令としては、燃料電池ユニット１６０の出力を制御するための命令、燃料電池ユニット１６０の運転モードを切り替えるための命令などが例示される。燃料電池ユニット１６０の出力を制御するための命令としては、燃料電池ユニット１６０を起動するための命令、燃料電池ユニット１６０の出力電圧、出力電流、出力電力及び出力レートの少なくとも１つを指定又は増減するための命令、燃料電池ユニット１６０を停止するための命令などが例示される。出力レートを指定又は増減するための命令は、出力電流のレート、及び、出力電力のレートの少なくとも一方を指定又は増減するための命令を含んでよい。
【０１１１】
本実施形態において、出力制御部４７０は、燃料電池ユニット１６０の出力を制御する。出力制御部４７０は、命令取得部４６０から、燃料電池ユニット１６０の動作を制御するための命令を取得した場合に、燃料電池ユニット１６０の出力を制御してよい。出力制御部４７０の詳細は後述される。
【０１１２】
本実施形態において、格納部４８０は、ＦＣ制御部３３０の情報処理に用いられる各種の情報を格納する。格納部４８０は、ＦＣ制御部３３０の情報処理により得られた各種の情報を格納してもよい。
【０１１３】
本実施形態において、システム情報格納部４８２は、システム情報取得部４４０が取得した情報を格納する。本実施形態において、設定情報格納部４８４は、要求仕様取得部４３０が取得した情報を格納する。設定情報格納部４８４は、設定部４５０が生成した設定情報を格納してもよい。本実施形態において、推定モデル格納部４８６は、各種の推定モデルを格納する。本実施形態において、履歴情報格納部４８８は、各種の履歴情報を格納する。例えば、履歴情報格納部４８８は、燃料電池ユニット１６０の発電に関する履歴情報を格納する。履歴情報格納部４８８は、燃料電池ユニット１６０の劣化に関する履歴情報を格納してもよい。
【０１１４】
接続検出部４２０は、検出部の一例であってよい。要求仕様取得部４３０は、目標決定部の一例であってよい。システム情報取得部４４０は、定格能力取得部の一例であってよい。設定部４５０は、制御装置、定格能力取得部及び運転条件決定部の一例であってよい。要求仕様は、目標の一例であってよい。
【０１１５】
図５は、システム情報取得部４４０の内部構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、システム情報取得部４４０は、バッテリ情報取得部５２０と、ユーティリティ情報取得部５４０とを備える。本実施形態において、バッテリ情報取得部５２０は、定格値取得部５２２と、現在値取得部５２４とを有する。本実施形態において、ユーティリティ情報取得部５４０は、定格値取得部５４２と、現在値取得部５４４とを有する。
【０１１６】
本実施形態において、バッテリ情報取得部５２０は、燃料電池ユニット１６０が利用可能な外部の電源に関する情報を取得する。具体的には、バッテリ情報取得部５２０は、駆動用バッテリ１５４に関する情報を取得する。バッテリ情報取得部５２０は、駆動用バッテリ１５４に関する情報を、例えば、システム情報格納部４８２に格納する。
【０１１７】
本実施形態において、定格値取得部５２２は、駆動用バッテリ１５４の充放電能力の定格値を示す情報を取得する。一実施形態において、定格値取得部５２２は、接続検出部４２０から、燃料電池ユニット１６０が発電システム１５６に取り付けられたことを示す情報、及び、燃料電池ユニット１６０が駆動用バッテリ１５４を利用可能になったことを示す情報の少なくとも一方を受信した場合に、駆動用バッテリ１５４の充放電能力の定格値を示す情報を取得するための処理を実行する。これにより、定格値取得部５２２は、燃料電池ユニット１６０が車両１００又は電源システム１５０に搭載されたこと、又は、燃料電池ユニット１６０が駆動用バッテリ１５４の電力を利用可能になったことに応じて、駆動用バッテリ１５４の充放電能力の定格値を示す情報を取得することができる。
【０１１８】
一実施形態において、駆動用バッテリ１５４の充放電能力の定格値を示す情報を取得するための処理は、車両制御部１３０又は電力制御部２３０にアクセスして、当該情報を取得する手順を含む。他の実施形態において、駆動用バッテリ１５４の充放電能力の定格値を示す情報を取得するための処理は、車両制御部１３０又は電力制御部２３０にアクセスして、車両１００又は電源システム１５０の識別情報を取得する手順と、車両１００又は電源システム１５０の識別情報と、車両１００又は電源システム１５０のシステム構成に関する情報とを対応付けて格納する記憶装置にアクセスして、上記の手順により取得された識別情報に対応付けられた、駆動用バッテリ１５４の充放電能力の定格値を示す情報を取得する手順とを含む。他の実施形態において、駆動用バッテリ１５４の充放電能力の定格値を示す情報を取得するための処理は、上記の定格値を推定するためのテストモードで燃料電池ユニット１６０を作動させることで、当該情報を取得する手順を含む。
【０１１９】
本実施形態において、現在値取得部５２４は、駆動用バッテリ１５４の充放電能力の現在値を取得する。駆動用バッテリ１５４の充放電能力の現在値としては、残容量又はＳＯＣの現在値、充電時のＣレートの現在値、放電時のＣレートの現在値、劣化の進行具合を示す劣化度の現在値などが例示される。
【０１２０】
現在値取得部５２４は、任意のタイミング、又は、予め定められたタイミングで、駆動用バッテリ１５４の充放電能力の現在値を取得してよい。現在値取得部５２４は、命令取得部４６０が、車両制御部１３０又は電力制御部２３０から、設定情報を更新するための命令を取得した場合に、駆動用バッテリ１５４の充放電能力の現在値を取得してもよい。
【０１２１】
本実施形態において、ユーティリティ情報取得部５４０は、燃料電池ユニット１６０の運転に利用されるユーティリティに関する情報を取得する。具体的には、上記のユーティリティの供給に関する情報を取得する。ユーティリティ情報取得部５４０は、ユーティリティに関する情報を、例えば、システム情報格納部４８２に格納する。
【０１２２】
本実施形態において、定格値取得部５４２は、車両１００、電源システム１５０又は発電システム１５６が、燃料電池ユニット１６０に各種のユーティリティを供給する能力（ユーティリティ供給能力と称される場合がある。）の定格値を示す情報を取得する。一実施形態において、定格値取得部５４２は、接続検出部４２０から、燃料電池ユニット１６０が発電システム１５６に取り付けられたことを示す情報、及び、燃料電池ユニット１６０がユーティリティを利用可能になったことを示す情報の少なくとも一方を受信した場合に、ユーティリティ供給能力の定格値を取得するための処理を実行する。これにより、定格値取得部５４２は、燃料電池ユニット１６０が車両１００又は電源システム１５０に搭載されたこと、又は、燃料電池ユニット１６０がユーティリティを利用可能になったことに応じて、ユーティリティ供給能力の定格値を示す情報を取得することができる。
【０１２３】
一実施形態において、ユーティリティ供給能力の定格値を示す情報を取得するための処理は、車両制御部１３０又は電力制御部２３０にアクセスして、当該情報を取得する手順を含む。他の実施形態において、ユーティリティ供給能力の定格値を示す情報を取得するための処理は、車両制御部１３０又は電力制御部２３０にアクセスして、車両１００又は電源システム１５０の識別情報を取得する手順と、車両１００又は電源システム１５０の識別情報と、車両１００又は電源システム１５０のシステム構成に関する情報とを対応付けて格納する記憶装置にアクセスして、上記の手順により取得された識別情報に対応付けられた、ユーティリティ供給能力の定格値を示す情報を取得する手順とを含む。他の実施形態において、ユーティリティ供給能力の定格値を示す情報を取得するための処理は、上記の定格値を推定するためのテストモードで燃料電池ユニット１６０を作動させることで、当該情報を取得する手順を含む。
【０１２４】
本実施形態において、現在値取得部５４４は、ユーティリティ供給能力の現在値を取得する。現在値取得部５４４は、任意のタイミング、又は、予め定められたタイミングで、ユーティリティ供給能力の現在値を取得してよい。現在値取得部５４４は、命令取得部４６０が、車両制御部１３０又は電力制御部２３０から、設定情報を更新するための命令を取得した場合に、ユーティリティ供給能力の現在値を取得してもよい。
【０１２５】
バッテリ情報取得部５２０は、定格能力取得部の一例であってよい。定格値取得部５２２は、定格能力取得部の一例であってよい。現在値取得部５２４は、の一例であってよい。ユーティリティ情報取得部５４０は、定格能力取得部の一例であってよい。定格値取得部５４２は、定格能力取得部の一例であってよい。
【０１２６】
図６は、設定部４５０の内部構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、設定部４５０は、運転条件決定部６２０と、推定部６４０とを備える。本実施形態において、運転条件決定部６２０は、最大出力決定部６２２と、出力特性生成部６２６と、動作点決定部６２８とを有する。本実施形態において、推定部６４０は、定格値推定部６４２と、スタック劣化推定部６４４と、バッテリ劣化推定部６４６と、残存寿命推定部６４８とを有する。
【０１２７】
本実施形態において、運転条件決定部６２０は、燃料電池ユニット１６０の運転条件を決定する。運転条件決定部６２０は、決定された運転条件に基づいて、当該運転条件下における燃料電池ユニット１６０の出力特性を生成してよい。運転条件決定部６２０は、運転条件決定部６２０は、決定された運転条件の範囲で、適切な動作点を決定してよい。
【０１２８】
一実施形態において、運転条件決定部６２０は、接続検出部４２０から、燃料電池ユニット１６０が発電システム１５６に取り付けられたことを示す情報、燃料電池ユニット１６０が駆動用バッテリ１５４を利用可能になったことを示す情報、及び、燃料電池ユニット１６０がユーティリティを利用可能になったことを示す情報の少なくとも１つを取得した場合に、燃料電池ユニット１６０の運転条件の初期値を決定する。他の実施形態において、運転条件決定部６２０は、命令取得部４６０から、設定情報を更新するための命令を取得した場合に、燃料電池ユニット１６０の運転条件の更新値を決定する。
【０１２９】
本実施形態において、最大出力決定部６２２は、燃料電池ユニット１６０の最大出力を決定する。最大出力は、定格出力と同一であってもよく、定格出力より小さくてもよい。最大出力としては、出力電圧の最大値、出力電流の最大値、出力電力の最大値、出力レートの最大値などが例示される。最大出力決定部６２２は、燃料電池ユニット１６０の最大出力を示す情報を、車両制御部１３０及び電力制御部２３０の少なくとも一方に送信してよい。
【０１３０】
［最大出力の初期値を決定する手順］
一実施形態において、最大出力決定部６２２は、接続検出部４２０から、燃料電池ユニット１６０が発電システム１５６に取り付けられたことを示す情報、及び、燃料電池ユニット１６０が駆動用バッテリ１５４を利用可能になったことを示す情報の少なくとも一方を取得する。この場合において、最大出力決定部６２２は、例えば、下記の手順に従って、最大出力の初期値を決定する。
【０１３１】
まず、最大出力決定部６２２は、燃料電池ユニット１６０のセル又はスタックの保証期間、耐用寿命又は残存寿命に関する目標を決定する。例えば、最大出力決定部６２２は、設定情報格納部４８４を参照して、燃料電池ユニット１６０に対する要求仕様に関する情報を取得し、当該要求仕様を、上記の目標として決定する。
【０１３２】
次に、最大出力決定部６２２は、駆動用バッテリ１５４の充放電能力の定格値を示す情報を取得する。例えば、最大出力決定部６２２は、システム情報格納部４８２を参照して、駆動用バッテリ１５４の充放電能力の定格値を示す情報を取得する。最大出力決定部６２２は、定格値推定部６４２の推定結果を、駆動用バッテリ１５４の充放電能力の定格値を示す情報をとして取得してもよい。
【０１３３】
次に、最大出力決定部６２２は、燃料電池ユニット１６０の最大出力を決定する。例えば、最大出力決定部６２２は、駆動用バッテリ１５４の充放電能力の定格値と、上記の保証期間等に関する目標とに基づいて、燃料電池ユニット１６０の最大出力を決定する。最大出力決定部６２２は、（ｉ）駆動用バッテリ１５４の充放電能力の定格値、及び、燃料電池ユニット１６０の劣化度の関係と、（ｉｉ）燃料電池ユニット１６０の劣化度、及び、燃料電池ユニット１６０の保証期間等との関係と基づいて、燃料電池ユニット１６０の最大出力を決定してよい。最大出力決定部６２２は、燃料電池ユニット１６０の最大出力を目的変数とし、燃料電池ユニット１６０の保証期間等、及び、駆動用バッテリ１５４の充放電能力の定格値を説明変数とする、関数又は機械学習モデルを用いて、燃料電池ユニット１６０の最大出力を決定してもよい。
【０１３４】
これにより、保証期間等に関する目標を達成することができるように、燃料電池ユニット１６０の最大出力が決定される。例えば、駆動用バッテリ１５４の充放電能力の定格値が小さいほど、燃料電池ユニット１６０の最大出力が小さくなるように、燃料電池ユニット１６０の最大出力が決定される。例えば、保証期間等の目標が長いほど、燃料電池ユニット１６０の最大出力が小さくなるように、燃料電池ユニット１６０の最大出力が決定される。
【０１３５】
駆動用バッテリ１５４の充放電能力の定格値が予め定められた条件を満足する場合、ＦＣ制御部３３０が燃料電池ユニット１６０の停止命令を受信した後、所定の期間にわたって、発電を継続することを決定してよい。上記の期間における発電量は、通常の発電時よりも小さくてよい。これにより、駆動用バッテリ１５４の残容量が増加する。予め定められた条件としては、酸化剤供給ユニット１６４の消費電力又は起動期間における消費電力量に対する、駆動用バッテリ１５４の定格容量又は放電能力の定格値の割合が、予め定められた数値範囲の範囲外であるという条件が例示される。
【０１３６】
他の実施形態において、最大出力決定部６２２は、接続検出部４２０から、燃料電池ユニット１６０が発電システム１５６に取り付けられたことを示す情報、及び、燃料電池ユニット１６０がユーティリティを利用可能になったことを示す情報の少なくとも一方を取得する。この場合において、最大出力決定部６２２は、例えば、下記の手順に従って、最大出力の初期値を決定する。
【０１３７】
まず、最大出力決定部６２２は、燃料電池ユニット１６０のセル又はスタックの保証期間、耐用寿命又は残存寿命に関する目標を決定する。例えば、最大出力決定部６２２は、設定情報格納部４８４を参照して、燃料電池ユニット１６０に対する要求仕様に関する情報を取得し、当該要求仕様を、上記の目標として決定する。
【０１３８】
次に、最大出力決定部６２２は、ユーティリティ供給能力の定格値を示す情報を取得する。例えば、最大出力決定部６２２は、システム情報格納部４８２を参照して、ユーティリティ供給能力の定格値を示す情報を取得する。最大出力決定部６２２は、定格値推定部６４２の推定結果を、ユーティリティ供給能力の定格値を示す情報をとして取得してもよい。
【０１３９】
次に、最大出力決定部６２２は、燃料電池ユニット１６０の最大出力を決定する。例えば、最大出力決定部６２２は、ユーティリティ供給能力の定格値と、上記の保証期間等に関する目標とに基づいて、燃料電池ユニット１６０の最大出力を決定する。最大出力決定部６２２は、（ｉ）ユーティリティ供給能力の定格値、及び、燃料電池ユニット１６０の劣化度の関係と、（ｉｉ）燃料電池ユニット１６０の劣化度、及び、燃料電池ユニット１６０の保証期間等との関係と基づいて、燃料電池ユニット１６０の最大出力を決定してよい。最大出力決定部６２２は、燃料電池ユニット１６０の最大出力を目的変数とし、燃料電池ユニット１６０の保証期間等、及び、ユーティリティ供給能力の定格値を説明変数とする、関数又は機械学習モデルを用いて、燃料電池ユニット１６０の最大出力を決定してもよい。
【０１４０】
これにより、保証期間等に関する目標を達成することができるように、燃料電池ユニット１６０の最大出力が決定される。例えば、ユーティリティ供給能力の定格値が小さいほど、燃料電池ユニット１６０の最大出力が小さくなるように、燃料電池ユニット１６０の最大出力が決定される。例えば、保証期間等の目標が長いほど、燃料電池ユニット１６０の最大出力が小さくなるように、燃料電池ユニット１６０の最大出力が決定される。
【０１４１】
なお、最大出力決定部６２２が最大出力を決定する方法は、本実施形態に限定されない。他の実施形態において、最大出力決定部６２２は、同様の手順により、ユーティリティ供給能力の定格値と、駆動用バッテリ１５４の充放電能力の定格値と、上記の保証期間等に関する目標とに基づいて、燃料電池ユニット１６０の最大出力を決定してもよい。
【０１４２】
［最大出力の更新値を決定する手順］
一実施形態において、最大出力決定部６２２は、命令取得部４６０から、設定情報を更新するための命令を取得する。この場合において、この場合において、最大出力決定部６２２は、例えば、下記の手順に従って、最大出力の更新値を決定する。
【０１４３】
まず、最大出力決定部６２２は、燃料電池ユニット１６０のセル又はスタックの保証期間、耐用寿命又は残存寿命に関する目標を決定する。一実施形態において、最大出力決定部６２２は、更新後の保証期間等が、更新前の保証期間等と一致するように、上記の目標を決定する。他の実施形態において、最大出力決定部６２２は、更新後の保証期間等が、更新前の保証期間等よりも長くなるように、上記の目標を決定する。
【０１４４】
次に、最大出力決定部６２２は、スタック劣化推定部６４４から、燃料電池ユニット１６０の現在の劣化度を示す情報を取得する。また、最大出力決定部６２２は、駆動用バッテリ１５４の充放電能力の定格値を示す情報を取得する。最大出力決定部６２２は、最大出力の初期値が決定された場合と同様の手順により、駆動用バッテリ１５４の充放電能力の定格値を示す情報を取得してよい。
【０１４５】
次に、最大出力決定部６２２は、燃料電池ユニット１６０の最大出力を決定する。例えば、最大出力決定部６２２は、駆動用バッテリ１５４の充放電能力の定格値と、上記の保証期間等に関する目標と、燃料電池ユニット１６０の現在の劣化度とに基づいて、燃料電池ユニット１６０の最大出力を決定する。最大出力決定部６２２は、（ｉ）駆動用バッテリ１５４の充放電能力の定格値、及び、燃料電池ユニット１６０の劣化度の関係と、（ｉｉ）燃料電池ユニット１６０の劣化度、及び、燃料電池ユニット１６０の保証期間等との関係と基づいて、燃料電池ユニット１６０の最大出力を決定してよい。最大出力決定部６２２は、燃料電池ユニット１６０の最大出力を目的変数とし、燃料電池ユニット１６０の保証期間等、駆動用バッテリ１５４の充放電能力の定格値、及び、燃料電池ユニット１６０の劣化度を説明変数とする、関数又は機械学習モデルを用いて、燃料電池ユニット１６０の最大出力を決定してもよい。
【０１４６】
同様にして、最大出力決定部６２２は、駆動用バッテリ１５４の充放電能力の定格値と、上記の保証期間等に関する目標と、燃料電池ユニット１６０の現在の劣化度と、駆動用バッテリ１５４の劣化度とに基づいて、燃料電池ユニット１６０の最大出力を決定してもよい。最大出力決定部６２２は、バッテリ劣化推定部６４６から、駆動用バッテリ１５４の現在の劣化度を示す情報を取得してよい。
【０１４７】
これにより、燃料電池ユニット１６０の劣化の度合いを考慮して、保証期間等に関する目標を達成することができるように、燃料電池ユニット１６０の最大出力が決定される。また、当初の保証期間等よりも長い期間に渡って燃料電池ユニット１６０の性能を維持することができるように、燃料電池ユニット１６０の最大出力が決定される。
【０１４８】
他の実施形態において、最大出力決定部６２２は、命令取得部４６０から、設定情報を更新するための命令を取得する。この場合において、この場合において、最大出力決定部６２２は、例えば、下記の手順に従って、最大出力の更新値を決定する。
【０１４９】
まず、最大出力決定部６２２は、燃料電池ユニット１６０のセル又はスタックの保証期間、耐用寿命又は残存寿命に関する目標を決定する。一実施形態において、最大出力決定部６２２は、更新後の保証期間等が、更新前の保証期間等と一致するように、上記の目標を決定する。他の実施形態において、最大出力決定部６２２は、更新後の保証期間等が、更新前の保証期間等よりも長くなるように、上記の目標を決定する。
【０１５０】
次に、最大出力決定部６２２は、スタック劣化推定部６４４から、燃料電池ユニット１６０の現在の劣化度を示す情報を取得する。また、最大出力決定部６２２は、ユーティリティ供給能力の定格値を示す情報を取得する。最大出力決定部６２２は、最大出力の初期値が決定された場合と同様の手順により、ユーティリティ供給能力の定格値を示す情報を取得してよい。
【０１５１】
次に、最大出力決定部６２２は、燃料電池ユニット１６０の最大出力を決定する。例えば、最大出力決定部６２２は、ユーティリティ供給能力の定格値と、上記の保証期間等に関する目標と、燃料電池ユニット１６０の現在の劣化度とに基づいて、燃料電池ユニット１６０の最大出力を決定する。最大出力決定部６２２は、（ｉ）ユーティリティ供給能力の定格値、及び、燃料電池ユニット１６０の劣化度の関係と、（ｉｉ）燃料電池ユニット１６０の劣化度、及び、燃料電池ユニット１６０の保証期間等との関係と基づいて、燃料電池ユニット１６０の最大出力を決定してよい。最大出力決定部６２２は、燃料電池ユニット１６０の最大出力を目的変数とし、燃料電池ユニット１６０の保証期間等、ユーティリティ供給能力の定格値、及び、燃料電池ユニット１６０の劣化度を説明変数とする、関数又は機械学習モデルを用いて、燃料電池ユニット１６０の最大出力を決定してもよい。
【０１５２】
これにより、燃料電池ユニット１６０の劣化の度合いを考慮して、保証期間等に関する目標を達成することができるように、燃料電池ユニット１６０の最大出力が決定される。また、当初の保証期間等よりも長い期間に渡って燃料電池ユニット１６０の性能を維持することができるように、燃料電池ユニット１６０の最大出力が決定される。
【０１５３】
なお、最大出力決定部６２２が最大出力を決定する方法は、本実施形態に限定されない。他の実施形態において、最大出力決定部６２２は、同様の手順により、ユーティリティ供給能力の定格値と、駆動用バッテリ１５４の充放電能力の定格値と、上記の保証期間等に関する目標と、燃料電池ユニット１６０の現在の劣化度とに基づいて、燃料電池ユニット１６０の最大出力を決定してもよい。最大出力決定部６２２は、同様の手順により、ユーティリティ供給能力の定格値と、駆動用バッテリ１５４の充放電能力の定格値と、上記の保証期間等に関する目標と、燃料電池ユニット１６０の現在の劣化度と、駆動用バッテリ１５４の劣化度とに基づいて、燃料電池ユニット１６０の最大出力を決定してもよい。
【０１５４】
本実施形態において、出力特性生成部６２６は、最大出力決定部６２２が決定した最大出力に基づいて、燃料電池ユニット１６０の出力特性を生成する。出力特性としては、Ｉ−Ｖ曲線、Ｉ−Ｐ曲線、効率曲線などが例示される。出力特性生成部６２６は、電流量、酸化剤供給量、燃料供給量、温度などの条件が異なる複数の出力特性を生成してもよい。出力特性生成部６２６は、燃料電池ユニット１６０の出力特性を示す情報を、車両制御部１３０及び電力制御部２３０の少なくとも一方に送信してよい。
【０１５５】
本実施形態において、動作点決定部６２８は、最大出力決定部６２２が決定した最大出力の範囲内で、適切な動作点を決定する。燃料電池ユニット１６０が複数の動作モードを有する場合、動作点決定部６２８は、動作モードごとに動作点を決定してよい。
【０１５６】
本実施形態において、定格値推定部６４２は、ユーティリティ供給能力の定格値を推定する。例えば、定格値推定部６４２は、ユーティリティ供給能力の定格値を推定するためのテストモードで燃料電池ユニット１６０を作動させることで、上記の定格値を推定する。
【０１５７】
本実施形態において、定格値推定部６４２は、駆動用バッテリ１５４の充放電能力の定格値を推定する。例えば、定格値推定部６４２は、駆動用バッテリ１５４の充放電能力の定格値を推定するためのテストモードで燃料電池ユニット１６０を作動させることで、上記の定格値を推定する。
【０１５８】
本実施形態において、スタック劣化推定部６４４は、燃料電池ユニット１６０のセル又はスタックの劣化の進行具合を示す劣化度を推定する。例えば、スタック劣化推定部６４４は、燃料電池ユニット１６０の劣化度を推定するためのテストモードで燃料電池ユニット１６０を作動させることで、上記の劣化度を推定する。
【０１５９】
本実施形態において、バッテリ劣化推定部６４６は、駆動用バッテリ１５４の劣化の進行具合を示す劣化度を推定する。例えば、バッテリ劣化推定部６４６は、駆動用バッテリ１５４の劣化度を推定するためのテストモードで駆動用バッテリ１５４を作動させることで、上記の劣化度を推定する。
【０１６０】
本実施形態において、残存寿命推定部６４８は、燃料電池ユニット１６０の残存寿命を推定する。残存寿命推定部６４８は、スタック劣化推定部６４４が推定した燃料電池ユニット１６０の劣化度に基づいて、燃料電池ユニット１６０の残存寿命を推定してよい。
【０１６１】
運転条件決定部６２０は、定格能力取得部及び運転条件決定部の一例であってよい。最大出力決定部６２２は、定格能力取得部及び運転条件決定部の一例であってよい。
【０１６２】
図７は、運転条件決定部６２０における情報処理の一例を概略的に示す。より具体的には、図７は、最大出力決定部６２２における情報処理の一例を概略的に示す。本実施形態において、最大出力決定部６２２は、運転条件を推定するために利用されるモデル７００を有する。
【０１６３】
モデル７００は、燃料電池ユニット１６０の最大出力を目的変数とし、少なくとも、（ｉ）保証期間等の目標値と、（ｉｉ）ユーティリティ供給能力の定格値又は最大値、及び、駆動用バッテリ１５４の充放電能力の定格値又は最大値の少なくとも一方とを説明変数とする、関数又は機械学習モデルであってよい。モデル７００は、燃料電池ユニット１６０の最大出力を目的変数とし、少なくとも、（ｉ）保証期間等の目標値と、（ｉｉ）ユーティリティ供給能力の定格値又は最大値、及び、駆動用バッテリ１５４の充放電能力の定格値又は最大値の少なくとも一方と、（ｉｉｉ）燃料電池ユニット１６０の劣化度、及び、駆動用バッテリ１５４の劣化度の少なくとも一方とを説明変数とする、関数又は機械学習モデルであってもよい。
【０１６４】
一実施形態によれば、モデル７００に、保証期間等の目標値と、燃料電池ユニット１６０の現在の劣化度と、駆動用バッテリ１５４の充放電能力の定格値又は現在の最大値が入力される。モデル７００は、入力された値に応じて、燃料電池ユニット１６０の最大出力に関する情報を出力する。他の実施形態によれば、モデル７００に、保証期間等の目標値と、燃料電池ユニット１６０の現在の劣化度と、ユーティリティ供給能力の定格値又は現在の最大値が入力される。モデル７００は、入力された値に応じて、燃料電池ユニット１６０の最大出力に関する情報を出力する。
【０１６５】
図８及び図９を用いて、図７に関連して説明された最大出力の更新値を決定する手順の概要が説明される。図８は、データテーブル８００の一例を概略的に示す。図９は、運転条件決定部６２０における情報処理の一例を概略的に示す。図９のグラフは、例えば、データテーブル８００に基づいて作成される。
【０１６６】
図８に示されるとおり、本実施形態において、データテーブル８００は、履歴情報格納部４８８に格納される履歴情報の一例であってよい。データテーブル８００は、燃料電池ユニット１６０の劣化に関する履歴情報の一例であってよい。本実施形態において、データテーブル８００は、時刻８２２を示す情報と、出荷後の経過時間８３２を示す情報と、累積稼働時間８３４を示す情報と、累積発電量８３６を示す情報と、劣化度８４２を示す情報と、残存寿命８４４を示す情報とを対応付けて格納する。残存寿命８４４は、残存寿命８４４の実績値と、残存寿命８４４の計画値とを含んでよい。
【０１６７】
残存寿命８４４の実績値は、時刻８２２の時点における残存寿命の推定値であってよい。時刻８２２の時点における残存寿命の推定値は、例えば、残存寿命推定部６４８により推定される。残存寿命８４４の計画値は、例えば、燃料電池ユニット１６０の出荷の時点における残存寿命と、時刻８２２の時点における燃料電池ユニット１６０の累積稼働時間又は累積発電量との差分として算出される。
【０１６８】
図９において、丸印９１０は、各時刻における累積稼働時間及び劣化度を表す。実線９２０は、残存寿命の計画値に相当する。上述されたとおり、残存寿命の計画値は、残存寿命と、劣化度との関係に基づいて決定される。実線９２０は、残存寿命として累積稼働時間を採用した場合における、残存寿命と、劣化度との関係を示す。点線９４０は、丸印９１０の近似関数を表す。点線９４０は、残存寿命の実績値に相当する。
【０１６９】
更新後の保証期間等が更新前の保証期間等と一致するように、保証期間等の目標が決定された場合、最大出力決定部６２２は、累積稼働時間及び劣化度の関係が点線９６２となるように、燃料電池ユニット１６０の最大出力を決定する。更新後の保証期間等が更新前の保証期間等よりも長くなるように、保証期間等の目標が決定された場合、最大出力決定部６２２は、累積稼働時間及び劣化度の関係が点線９６４となるように、燃料電池ユニット１６０の最大出力を決定する。
【０１７０】
図１０は、出力制御部４７０の内部構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、出力制御部４７０は、運転モード決定部１０２２と、運転条件決定部１０２４と、調整部１０３２と、発電情報取得部１０４２と、補機制御部１０４４と、バッテリ制御部１０４６とを備える。
【０１７１】
本実施形態において、運転モード決定部１０２２は、燃料電池ユニット１６０の運転モードを決定する。例えば、運転モード決定部１０２２は、車両制御部１３０又は電力制御部２３０からの命令に従って、燃料電池ユニット１６０の運転モードを決定する。
【０１７２】
本実施形態において、運転条件決定部１０２４は、燃料電池ユニット１６０の運転条件を決定する。例えば、運転条件決定部１０２４は、設定情報格納部４８４に格納されている設定情報に従って、燃料電池ユニット１６０の運転条件を決定する。運転条件決定部１０２４は、設定情報格納部４８４に格納されている設定情報に従って、燃料電池ユニット１６０の動作点を決定してもよい。
【０１７３】
本実施形態において、調整部１０３２は、車両制御部１３０又は電力制御部２３０からの命令と、燃料電池ユニット１６０の運転条件とを調整する。例えば、燃料電池ユニット１６０が車両制御部１３０又は電力制御部２３０からの命令に従って動作すると、燃料電池ユニット１６０の状態が、燃料電池ユニット１６０の運転条件の許容範囲を超える場合、調整部１０３２は、燃料電池ユニット１６０が、車両制御部１３０又は電力制御部２３０からの命令に従って動作することができないことを示す情報を、車両制御部１３０又は電力制御部２３０に送信する。調整部１０３２は、車両制御部１３０又は電力制御部２３０に対して、命令を変更するか、又は、保証期間等の目標を変更するかを要求してよい。
【０１７４】
本実施形態において、発電情報取得部１０４２は、燃料電池ユニット１６０の発電の履歴に関する情報（発電履歴と称される場合がある。）を取得する。発電履歴に含まれる情報としては、燃料電池ユニット１６０の発電量、燃料電池ユニット１６０の温度、燃料電池ユニット１６０に供給されたユーティリティの条件、駆動用バッテリ１５４の残容量又はＳＯＣ、補機用バッテリ３５０の残容量又はＳＯＣなどが例示される。発電情報取得部１０４２は、発電履歴を履歴情報格納部４８８に格納してよい。
【０１７５】
本実施形態において、補機制御部１０４４は、燃料電池ユニット１６０の補機を制御して、燃料電池ユニット１６０の発電を制御する。燃料電池ユニット１６０の補機としては、燃料供給ユニット１６２、酸化剤供給ユニット１６４及び温度調整媒体供給ユニット１６６の少なくとも１つが例示される。
【０１７６】
補機制御部１０４４は、発電情報取得部１０４２が取得した情報に基づいて、燃料電池ユニット１６０の出力をフィードバック制御してもよい。補機制御部１０４４は、発電情報取得部１０４２が取得した情報に基づいて、燃料電池ユニット１６０のスタックの温度が所定の範囲内に維持されるように、燃料電池ユニット１６０の発電量をフィードバック制御してもよい。
【０１７７】
本実施形態において、バッテリ制御部１０４６は、補機用バッテリ３５０の充放電を制御する。バッテリ制御部１０４６は、補機用バッテリ３５０の残容量又はＳＯＣが所定の数値範囲内に維持されるように、補機用バッテリ３５０の充放電を制御してよい。
【０１７８】
図１１は、データテーブル１１００の一例を概略的に示す。データテーブル１１００は、履歴情報格納部４８８に格納される履歴情報の一例であってよい。データテーブル１１００は、燃料電池ユニット１６０の発電履歴の一例であってよい。本実施形態において、データテーブル１１００は、時刻１１２２を示す情報と、出力１１２４を示す情報と、稼働状況１１２６を示す情報とを対応付けて格納する。出力１１２４を示す情報は、出力電圧、出力電流及び出力レートの少なくとも１つを示す情報を含んでよい。稼働状況１１２６を示す情報は、温度、湿度、運転モード及び運転状態の少なくとも１つを示す情報を服でよい。
【０１７９】
図１２は、発電システム１２５６の内部構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、発電システム１２５６は、燃料電池ユニット１６０の代わりに、燃料電池ユニット１２６０を備える点で、発電システム１５６と相違する。本実施形態において、燃料電池ユニット１２６０は、酸化剤供給ユニット１６４及び酸化剤供給ユニット１６４を有する点で、燃料電池ユニット１６０と相違する。また、燃料電池ユニット１２６０は、発電用ユーティリティコネクタ３２６の代わりに、発電用ユーティリティコネクタ１２２６を有する。
【０１８０】
上記以外の構成に関して、燃料電池ユニット１２６０は、燃料電池ユニット１６０と同様の特徴を有してよい。例えば、燃料電池ユニット１２６０は、発電システム１２５６に対して、着脱自在に取り付けられ得る。なお、燃料電池ユニット１６０と同様の特徴については、その説明が省略される場合がある。
【０１８１】
本実施形態において、発電用ユーティリティコネクタ１２２６は、温度調整媒体供給ユニット１６６と、熱交換ユニット１４０とを接続する。これにより、発電部３４０から排出された温度調整媒体が、温度調整媒体供給ユニット１６６及び発電用ユーティリティコネクタ１２２６を介して、熱交換ユニット１４０に排出される。また、熱交換ユニット１４０において温度が調整された温度調整媒体が、発電用ユーティリティコネクタ１２２６を介して、温度調整媒体供給ユニット１６６に供給される。
【０１８２】
本実施形態において、発電用ユーティリティコネクタ１２２６は、燃料供給ユニット１６２と、発電部３４０とを接続する。これにより、燃料供給ユニット１６２から、発電部３４０に燃料が供給される。本実施形態において、発電用ユーティリティコネクタ１２２６は、発電部３４０からの排水及び排気を、電源システム１５０に排出する。
【０１８３】
図１３は、本発明の複数の態様が全体的又は部分的に具現化されてよいコンピュータ３０００の一例を示す。車両１００の一部は、コンピュータ３０００により実現されてよい。例えば、ＦＣ制御部３３０は、コンピュータ３０００により実現される。
【０１８４】
コンピュータ３０００にインストールされたプログラムは、コンピュータ３０００に、本発明の実施形態に係る装置に関連付けられるオペレーション又は当該装置の１又は複数の「部」として機能させ、又は当該オペレーション又は当該１又は複数の「部」を実行させることができ、及び／又はコンピュータ３０００に、本発明の実施形態に係るプロセス又は当該プロセスの段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ３０００に、本明細書に記載のフローチャート及びブロック図のブロックのうちのいくつか又はすべてに関連付けられた特定のオペレーションを実行させるべく、ＣＰＵ３０１２によって実行されてよい。
【０１８５】
本実施形態によるコンピュータ３０００は、ＣＰＵ３０１２、ＲＡＭ３０１４、グラフィックコントローラ３０１６、及びディスプレイデバイス３０１８を含み、それらはホストコントローラ３０１０によって相互に接続されている。コンピュータ３０００はまた、通信インターフェース３０２２、ハードディスクドライブ３０２４、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ３０２６、及びＩＣカードドライブのような入出力ユニットを含み、それらは入出力コントローラ３０２０を介してホストコントローラ３０１０に接続されている。コンピュータはまた、ＲＯＭ３０３０及びキーボード３０４２のようなレガシの入出力ユニットを含み、それらは入出力チップ３０４０を介して入出力コントローラ３０２０に接続されている。
【０１８６】
ＣＰＵ３０１２は、ＲＯＭ３０３０及びＲＡＭ３０１４内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御する。グラフィックコントローラ３０１６は、ＲＡＭ３０１４内に提供されるフレームバッファ等又はそれ自体の中に、ＣＰＵ３０１２によって生成されるイメージデータを取得し、イメージデータがディスプレイデバイス３０１８上に表示されるようにする。
【０１８７】
通信インターフェース３０２２は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。ハードディスクドライブ３０２４は、コンピュータ３０００内のＣＰＵ３０１２によって使用されるプログラム及びデータを格納する。ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ３０２６は、プログラム又はデータをＤＶＤ−ＲＯＭ３００１から読み取り、ハードディスクドライブ３０２４にＲＡＭ３０１４を介してプログラム又はデータを提供する。ＩＣカードドライブは、プログラム及びデータをＩＣカードから読み取り、及び／又はプログラム及びデータをＩＣカードに書き込む。
【０１８８】
ＲＯＭ３０３０はその中に、アクティブ化時にコンピュータ３０００によって実行されるブートプログラム等、及び／又はコンピュータ３０００のハードウエアに依存するプログラムを格納する。入出力チップ３０４０はまた、様々な入出力ユニットをパラレルポート、シリアルポート、キーボードポート、マウスポート等を介して、入出力コントローラ３０２０に接続してよい。
【０１８９】
プログラムが、ＤＶＤ−ＲＯＭ３００１又はＩＣカードのようなコンピュータ可読記憶媒体によって提供される。プログラムは、コンピュータ可読記憶媒体から読み取られ、コンピュータ可読記憶媒体の例でもあるハードディスクドライブ３０２４、ＲＡＭ３０１４、又はＲＯＭ３０３０にインストールされ、ＣＰＵ３０１２によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ３０００に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウエアリソースとの間の連携をもたらす。装置又は方法が、コンピュータ３０００の使用に従い情報のオペレーション又は処理を実現することによって構成されてよい。
【０１９０】
例えば、通信がコンピュータ３０００及び外部デバイス間で実行される場合、ＣＰＵ３０１２は、ＲＡＭ３０１４にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インターフェース３０２２に対し、通信処理を命令してよい。通信インターフェース３０２２は、ＣＰＵ３０１２の制御の下、ＲＡＭ３０１４、ハードディスクドライブ３０２４、ＤＶＤ−ＲＯＭ３００１、又はＩＣカードのような記録媒体内に提供される送信バッファ領域に格納された送信データを読み取り、読み取られた送信データをネットワークに送信し、又はネットワークから受信した受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ領域等に書き込む。
【０１９１】
また、ＣＰＵ３０１２は、ハードディスクドライブ３０２４、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ３０２６（ＤＶＤ−ＲＯＭ３００１）、ＩＣカード等のような外部記録媒体に格納されたファイル又はデータベースの全部又は必要な部分がＲＡＭ３０１４に読み取られるようにし、ＲＡＭ３０１４上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。ＣＰＵ３０１２は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックしてよい。
【０１９２】
様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、及びデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理を受けてよい。ＣＰＵ３０１２は、ＲＡＭ３０１４から読み取られたデータに対し、本開示の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプのオペレーション、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索／置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよく、結果をＲＡＭ３０１４に対しライトバックする。また、ＣＰＵ３０１２は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第２の属性の属性値に関連付けられた第１の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、ＣＰＵ３０１２は、当該複数のエントリの中から、第１の属性の属性値が指定されている条件に一致するエントリを検索し、当該エントリ内に格納された第２の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第１の属性に関連付けられた第２の属性の属性値を取得してよい。
【０１９３】
上で説明したプログラム又はソフトウエアモジュールは、コンピュータ３０００上又はコンピュータ３０００近傍のコンピュータ可読記憶媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワーク又はインターネットに接続されたサーバシステム内に提供されるハードディスク又はＲＡＭのような記録媒体が、コンピュータ可読記憶媒体として使用可能であり、それにより、上記のプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ３０００に提供する。
【０１９４】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。また、技術的に矛盾しない範囲において、特定の実施形態について説明した事項を、他の実施形態に適用することができる。また、各構成要素は、名称が同一で、参照符号が異なる他の構成要素と同様の特徴を有してもよい。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。
【０１９５】
請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【０１９６】
１００  車両、１２０  駆動用モータ、１３０  車両制御部、１４０  熱交換ユニット、１５０  電源システム、１５２  電力制御ユニット、１５４  駆動用バッテリ、１５６  発電システム、１６０  燃料電池ユニット、１６２  燃料供給ユニット、１６４  酸化剤供給ユニット、１６６  温度調整媒体供給ユニット、２２０  電力変換部、２３０  電力制御部、３２２  通信コネクタ、３２４  電力コネクタ、３２６  発電用ユーティリティコネクタ、３３０  ＦＣ制御部、３４０  発電部、３５０  補機用バッテリ、４２０  接続検出部、４３０  要求仕様取得部、４４０  システム情報取得部、４５０  設定部、４６０  命令取得部、４７０  出力制御部、４８０  格納部、４８２  システム情報格納部、４８４  設定情報格納部、４８６  推定モデル格納部、４８８  履歴情報格納部、５２０  バッテリ情報取得部、５２２  定格値取得部、５２４  現在値取得部、５４０  ユーティリティ情報取得部、５４２  定格値取得部、５４４  現在値取得部、６２０  運転条件決定部、６２２  最大出力決定部、６２６  出力特性生成部、６２８  動作点決定部、６４０  推定部、６４２  定格値推定部、６４４  スタック劣化推定部、６４６  バッテリ劣化推定部、６４８  残存寿命推定部、７００  モデル、８００  データテーブル、８２２  時刻、８３２  経過時間、８３４  累積稼働時間、８３６  累積発電量、８４２  劣化度、８４４  残存寿命、９１０  丸印、９２０  実線、９４０  点線、９６２  点線、９６４  点線、１０２２  運転モード決定部、１０２４  運転条件決定部、１０３２  調整部、１０４２  発電情報取得部、１０４４  補機制御部、１０４６  バッテリ制御部、１１００  データテーブル、１１２２  時刻、１１２４  出力、１１２６  稼働状況、１２２６  発電用ユーティリティコネクタ、１２５６  発電システム、１２６０  燃料電池ユニット、３０００  コンピュータ、３００１  ＤＶＤ−ＲＯＭ、３０１０  ホストコントローラ、３０１２  ＣＰＵ、３０１４  ＲＡＭ、３０１６  グラフィックコントローラ、３０１８  ディスプレイデバイス、３０２０  入出力コントローラ、３０２２  通信インターフェース、３０２４  ハードディスクドライブ、３０２６  ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ、３０３０  ＲＯＭ、３０４０  入出力チップ、３０４２  キーボード
【図１】
2020121498.tif 000003
【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１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】平成31年4月10日(2019.4.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業機械に電力を供給する電力供給装置を制御する制御装置であって、
前記電力供給装置は、
燃料電池と、
前記作業機械及び前記電力供給装置の間で、前記燃料電池の運転に利用されるユーティリティを授受するためのユーティリティ接続部と、
を備え、
前記制御装置は、
前記電力供給装置が前記作業機械に搭載されたこと、又は、前記電力供給装置が前記ユーティリティを利用可能になったことに応じて、前記作業機械が前記燃料電池に前記ユーティリティを供給する能力の定格値を示す情報を取得する定格能力取得部と、
前記定格値に基づいて、前記電力供給装置の運転条件を決定する運転条件決定部と、
を備え、
前記ユーティリティは、前記燃料電池のスタックの温度を調整するための温度調整媒体である、
制御装置。
【請求項２】
前記運転条件は、前記燃料電池の出力電力の最大値、前記燃料電池の出力電流の最大値、及び、前記燃料電池の出力レートの最大値の少なくとも１つを含む、
請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記ユーティリティが利用可能になったことを検出する検出部をさらに備え、
前記定格能力取得部は、前記検出部が前記ユーティリティが利用可能になったことを検出した場合に、前記定格値を示す情報を取得するための処理を実行する、
請求項１又は請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記定格値を示す情報を取得するための処理は、前記作業機械に搭載されたコンピュータにアクセスして、前記定格値を示す情報を取得する手順を含む、
請求項３に記載の制御装置。
【請求項５】
前記定格値を示す情報を取得するための処理は、前記作業機械が前記燃料電池に前記ユーティリティを供給する能力の定格値を推定するためのテストモードで前記電力供給装置を作動させることで、前記定格値を示す情報を取得する手順を含む、
請求項３に記載の制御装置。
【請求項６】
前記運転条件決定部は、
前記燃料電池のセル又はスタックの保証期間、耐用寿命又は残存寿命に関する目標を決定する目標決定部と、
前記燃料電池のセル又はスタックの劣化の進行具合を示す劣化度を推定する劣化推定部と、
前記目標決定部が決定した前記目標、前記劣化推定部が推定した前記劣化度、及び、前記定格能力取得部が取得した前記情報により示される前記ユーティリティを供給する能力の前記定格値が入力され、前記電力供給装置の前記運転条件を出力する運転条件出力部と、
を有する、
請求項１から請求項５までの何れか一項に記載の制御装置。
【請求項７】
前記ユーティリティを供給する能力の定格値は、前記温度調整媒体の流量の許容範囲、前記温度調整媒体の供給温度の許容範囲、及び、前記温度調整媒体の供給温度及び戻り温度の温度差の許容範囲、並びに、前記温度調整媒体の温度を調整する熱交換器の熱交換能力の定格値の少なくとも１つを含み、
前記運転条件決定部は、前記ユーティリティを供給する能力の定格値が予め定められた条件を満足する場合、（ｉ）前記燃料電池の出力電力の最大値を、前記燃料電池の出力電力の定格値よりも小さな値に設定する、（ｉｉ）前記燃料電池の出力電流の最大値を、前記燃料電池の出力電流の定格値よりも小さな値に設定する、又は、（ｉｉｉ）前記燃料電池の出力レートの最大値を、前記燃料電池の出力レートの定格値よりも小さな値に設定する、
請求項１から請求項６までの何れか一項に記載の制御装置。
【請求項８】
前記電力供給装置は、前記作業機械に着脱自在に取り付けられる、
請求項１から請求項７までの何れか一項に記載の制御装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８までの何れか一項に記載の制御装置と、
燃料電池と、
外部の装置との間で、前記燃料電池の運転に利用されるユーティリティを授受するためのユーティリティ接続部と、
を備える、電力供給装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の電力供給装置と、
前記電力供給装置から供給された電気エネルギーを、力学的エネルギーに変換する電動機と、
を備える、作業機械。
【請求項１１】
コンピュータを、請求項１から請求項８までの何れか一項に記載の制御装置として機能させるためのプログラム。
【請求項１２】
作業機械に電力を供給する電力供給装置を制御する制御方法であって、
前記電力供給装置は、
燃料電池と、
前記作業機械及び前記電力供給装置の間で、前記燃料電池の運転に利用されるユーティリティを授受するためのユーティリティ接続部と、
を備え、
前記制御方法は、
前記電力供給装置が前記作業機械に搭載されたこと、又は、前記電力供給装置が前記ユーティリティを利用可能になったことに応じて、前記作業機械が前記燃料電池に前記ユーティリティを供給する能力の定格値を示す情報を取得する定格能力取得段階と、
前記定格値に基づいて、前記電力供給装置の運転条件を決定する運転条件決定段階と、
を有し、
前記ユーティリティは、前記燃料電池のスタックの温度を調整するための温度調整媒体である、
制御方法。
【国際調査報告】
2020121498.tif 000016
2020121498.tif 000017
2020121498.tif 000018
2020121498.tif 000019