(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池に要求される要求出力に対応する電流特性を表す初期時の初期出力特性を予め記憶する記憶手段と、
初期出力特性から要求出力に対応する要求電流を算出する要求電流算出手段と、
燃料電池から出力される出力電流をこの要求電流に一時的に固定する出力電流固定手段と、
燃料電池から出力される電流及び電圧に基づいて、実際出力を算出する実際出力算出手段と、
この実際出力と要求出力との比較により燃料電池の発電状態を判断する発電状態判断手段と、
前記発電状態判断手段により判断された燃料電池の発電状態に基づいて実際出力が要求出力になるように制御する制御手段とを備えたことを特徴とする車両用燃料電池システムの出力補正制御装置。
【請求項２】
前記燃料電池に加わる圧力及び温度に応じて、燃料電池から取り出し可能な出力に関する補正係数を算出する補正係数算出手段と、
前記燃料電池に要求される要求出力を補正係数を用いて補正する要求出力補正手段と、
この補正後の要求出力が補正前の要求出力と一致しない場合には、補正係数を用いて前記初期出力特性を補正する出力特性補正手段と、
補正後の第２の出力特性から要求出力に対応する第２の要求電流を算出する第２の要求電流算出手段を備え、
前記出力電流固定手段により燃料電池から出力される出力電流をこの第２の要求電流に一時的に固定することを特徴とする請求項１記載の車両用燃料電池システムの出力補正制御装置。
【請求項３】
前記第２の要求電流算出手段は、
第２の要求電流を算出できない場合には、補正後の第２の出力特性から算出可能な最大の要求電流を算出する最大要求電流算出手段と、
この最大の要求電流で要求出力となる設定可能な最大圧力を算出する最大圧力算出手段とを備え、
前記燃料電池に加わる圧力を最大圧力になるように制御するとともに、前記出力電流固定手段により燃料電池から出力される出力電流をこの最大の要求電流に一時的に固定することを特徴とする請求項２記載の車両用燃料電池システムの出力補正制御装置。
【請求項４】
前記燃料電池の圧力が上げられない場合には、燃料電池の出力が制限されていることを報知する報知手段を備えたことを特徴とする請求項３記載の車両用燃料電池システムの出力補正制御装置。
【請求項５】
前記発電状態判断手段は、
前記燃料電池の実際出力と要求出力とが一致しない場合には、燃料電池が劣化していと判断し、燃料電池から出力される電流及び電圧、前記要求出力に基づいて、燃料電池の劣化係数を算出する劣化係数算出手段を備え、
前記補正係数算出手段により算出される補正係数を補正することを特徴とする請求項２記載の車両用燃料電池システムの出力補正制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池の発電状態を精度よく判断して、燃料電池からの実際出力が要求出力になるように制御する車両用燃料電池システムの出力補正制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両用燃料電池システムの出力補正制御装置としては、燃料電池からの実際出力が要求出力になるように制御する場合に、燃料電池の発電状態に応じて取り出し可能な出力を補正するものが知られている。
【０００３】
この出力補正制御装置では、車両側コントローラから要求された要求出力を燃料電池から取り出す場合に、要求出力と実際出力との間に差異が生じたときには、走行時にモニタしている燃料電池スタックの電流、電圧、改質ガス圧力、温度等の瞬時データを用いて、燃料電池の発電状態に応じて取出し可能な出力を補正するようにしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の燃料電池自動車にあっては、走行中に常に変動する燃料電池の検出電流信号や検出電圧信号をサンプリングしたもの用いて、燃料電池の発電状態を求めていた。
【０００５】
このため、特に頻雑に車両が加減速して、燃料電池から出力される電流や電圧が大きく変動するような状況でサンプリングした場合、燃料電池の定常時の電流電圧特性とのずれが大きくなっていた。その結果、燃料電池の発電状態を精度よく判断することが困難になるといった問題があった。
【０００６】
また、この際には、燃料電池を制御するために用いる補正量もずれるため、燃料電池に要求される要求出力になるまでの応答時間が大きくなるといった問題があった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的としては、燃料電池の発電状態を精度よく判断することができる車両用燃料電池システムの出力補正制御装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、上記課題を解決するため、燃料電池に要求される要求出力に対応する電流特性を表す初期時の初期出力特性を予め記憶する記憶手段と、初期出力特性から要求出力に対応する要求電流を算出する要求電流算出手段と、燃料電池から出力される出力電流をこの要求電流に一時的に固定する出力電流固定手段と、燃料電池から出力される電流及び電圧に基づいて、実際出力を算出する実際出力算出手段と、この実際出力と要求出力との比較により燃料電池の発電状態を判断する発電状態判断手段と、発電状態判断手段により判断された燃料電池の発電状態に基づいて実際出力が要求出力になるように制御する制御手段とを備えたことを要旨とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、上記課題を解決するため、前記燃料電池に加わる圧力及び温度に応じて、燃料電池から取り出し可能な出力に関する補正係数を算出する補正係数算出手段と、前記燃料電池に要求される要求出力を補正係数を用いて補正する要求出力補正手段と、この補正後の要求出力が補正前の要求出力と一致しない場合には、補正係数を用いて前記初期出力特性を補正する出力特性補正手段と、補正後の第２の出力特性から要求出力に対応する第２の要求電流を算出する第２の要求電流算出手段を備え、前記出力電流固定手段により燃料電池から出力される出力電流をこの第２の要求電流に一時的に固定することを要旨とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、上記課題を解決するため、前記第２の要求電流算出手段は、第２の要求電流を算出できない場合には、補正後の第２の出力特性から算出可能な最大の要求電流を算出する最大要求電流算出手段と、この最大の要求電流で要求出力となる設定可能な最大圧力を算出する最大圧力算出手段とを備え、前記燃料電池に加わる圧力を最大圧力になるように制御するとともに、前記出力電流固定手段により燃料電池から出力される出力電流をこの最大の要求電流に一時的に固定することを要旨とする。
【００１１】
請求項４記載の発明は、上記課題を解決するため、前記燃料電池の圧力が上げられない場合には、燃料電池の出力が制限されていることを報知する報知手段を備えたことを要旨とする。
【００１２】
請求項５記載の発明は、上記課題を解決するため、前記発電状態判断手段は、前記燃料電池の実際出力と要求出力とが一致しない場合には、燃料電池が劣化していと判断し、燃料電池から出力される電流及び電圧、前記要求出力に基づいて、燃料電池の劣化係数を算出する劣化係数算出手段を備え、前記補正係数算出手段により算出される補正係数を補正することを要旨とする。
【００１３】
【発明の効果】
請求項１記載の本発明によれば、燃料電池に要求される要求出力に対応する電流特性を表す初期時の初期出力特性を予め記憶しておき、初期出力特性から要求出力に対応する要求電流を算出し、燃料電池から出力される出力電流をこの要求電流に一時的に固定する。ここで、燃料電池から出力される電流及び電圧に基づいて、実際出力を算出し、この実際出力と要求出力との比較により燃料電池の発電状態を判断することで、燃料電池の発電状態を精度よく判断し、燃料電池の発電状態に基づいて実際出力が要求出力になるように制御することができる。
【００１４】
また、請求項２記載の本発明によれば、燃料電池に加わる圧力及び温度に応じて、燃料電池から取り出し可能な出力に関する補正係数を算出し、燃料電池に要求される要求出力を補正係数を用いて補正する。そして、この補正後の要求出力が補正前の要求出力と一致しない場合には、補正係数を用いて初期出力特性を補正し、補正後の第２の出力特性から要求出力に対応する第２の要求電流を算出することで、燃料電池から出力される出力電流をこの第２の要求電流に一時的に固定するようにしているので、要求出力を補正した場合でも、燃料電池の発電状態を精度よく判断することができる。また、車両運転時の応答性を向上することができる。
【００１５】
また、請求項３記載の本発明によれば、第２の要求電流を算出できない場合には、補正後の第２の出力特性から算出可能な最大の要求電流を算出し、この最大の要求電流で要求出力となる設定可能な最大圧力を算出することで、燃料電池に加わる圧力を最大圧力になるように制御するとともに、燃料電池から出力される出力電流をこの最大の要求電流に一時的に固定するようにしているので、例えば補正係数が小さすぎて第２の要求電流が算出できない場合でも、燃料電池の発電状態を精度よく判断することができる。
【００１６】
また、請求項４記載の本発明によれば、燃料電池の圧力が上げられない場合には、燃料電池の出力が制限されていることを報知することで、燃料電池の発電状態を運転者に報知することができる。
【００１７】
また、請求項５記載の本発明によれば、燃料電池の実際出力と要求出力とが一致しない場合には、燃料電池が劣化していと判断し、燃料電池から出力される電流及び電圧、要求出力に基づいて、燃料電池の劣化係数を算出することで、燃料電池から取り出し可能な出力に関する補正係数を補正するようにしているので、燃料電池が劣化した場合でも、燃料電池自動車の運転性能の低下を防止することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施の形態に係る燃料電池自動車に搭載される燃料電池システムの構成を示す図である。
【００２０】
燃料改質器１１では、炭化水素やアルコール等から水素を含む改質ガスを生成させている。一方、コンプレッサ１３では、空気を圧縮して燃料電池スタック１５や燃料改質器１１に供給している。
【００２１】
燃料電池スタック１５では、燃料改質器１１からの改質ガスに含まれる水素、コンプレッサ１３からの空気に含まれる酸素を用いて発電する。電力分配器１７では、燃料電池スタック１５が発電した電力を車両負荷１９と二次電池２１に分配する。
【００２２】
車両負荷１９は、車両を駆動するモータやその他の補機を駆動する場合に生じる負荷である。二次電池２１は、車両負荷と並列に接続され、制動時の回生によってモータから回収された電力を充電するとともに、急加速時にモータへ供給する電力を補助する。
【００２３】
燃料電池スタック１５から燃料改質器１１に排出される排空気の配管途中には、燃料電池スタック１５に流入する排空気の圧力を調整するために圧力調整弁３１が設けられている。また、燃料電池スタック１５から燃料改質器１１に排出される排改質ガスの配管途中には、燃料電池スタック１５に流入する改質ガスの圧力を調整する圧力調整弁３３が設けられている。
【００２４】
スタック電圧センサ３５及びスタック電流センサ３７は、燃料電池スタック１５により発電された電圧及び電流をそれぞれ検出して燃料電池制御装置５１に出力する。
【００２５】
圧力センサ４１は、燃料改質器１１から燃料電池スタック１５に流入する改質ガスの配管途中に設けられ、改質ガスの圧力を検出して燃料電池制御装置５１に出力する。圧力センサ４３は、コンプレッサ１３から燃料電池スタック１５に流入する空気の配管途中に設けられ、空気の圧力を検出して燃料電池制御装置５１に出力する。
【００２６】
温度センサ４５，４７は、燃料電池スタック１５から燃料改質器１１に排出さる排改質ガス及び排空気の配管途中にそれぞれ設けられ、排改質ガス及び排空気の温度を検出して燃料電池制御装置５１に出力する。
【００２７】
燃料電池制御装置５１には、制御データを記憶するＲＡＭと、制御プログラムと初期出力特性ＯＰini 及び水素利用率テーブルを記憶するＲＯＭと、制御プログラムに従って燃料電池システムを制御するＣＰＵとを内部に備えている。
【００２８】
駆動制御装置５３は、車両負荷１９をなすそれぞれの補機が要求する電力を総和して車両負荷電力を算出し、二次電池２１に残存する電力容量と車両負荷電力に基づいて、燃料電池スタック１５に要求する要求出力Ｐout を算出して燃料電池制御装置５１に発信するとともに、燃料電池スタック１５が発電した電力を車両負荷１９と二次電池２１に分配するための分配比を算出して電力分配器１７に発信する。
【００２９】
次に、図２は、燃料電池スタック１５から取り出せる電流と電力との関係を示す図である。
【００３０】
電気自動車の動力源となる電圧３００Ｖ前後、電流３００Ａ程度までの領域においては、図２に示すように、スタック電流とスタック電力が１対１で対応することを示している。この関係は、改質ガス、空気の圧力、またスタック温度が高い程同じ電流値に対して電力が大きくなることを表している。
【００３１】
次に、図３は、燃料電池スタック１５に加わる圧力、又は温度に対して、取り出し可能な出力を演算する際に必要な要求出力に対する補正係数の関係を示す図である。
【００３２】
補正係数は電流依存性があり、図３に示すように、電流が大きくなるほど補正係数は低くなる方向にシフトすることを表している。
【００３３】
次に、図４は、出力補正制御処理を行う際に用いる燃料電池スタック１５の初期出力特性及び補正出力特性を示す図である。
【００３４】
駆動制御装置５３からの要求出力に対して、燃料電池スタック１５の発電状態を考慮せずに初期出力特性ＯＰini から算出される電流値で出力した場合に、燃料電池スタック１５が劣化したときには、要求出力を満足しなくなる。そこで、補正係数により初期出力特性ＯＰini を補正して補正出力特性を算出し、さらに、補正出力特性から要求出力に対する補正電流を算出し、燃料電池スタック１５からの出力電流をこの補正電流で出力するように制御すればよい。
【００３５】
次に、図５は、燃料電池スタック１５の目標電圧に対して、実際の検出電圧との比が水素利用率に換算可能であることを示す図である。
【００３６】
水素利用率は、燃料電池スタック１５に流れた水素の総量に対する消費した水素の比率を示したものである。燃料電池自動車では、図５に示すように、水素利用率が７０〜８０％程度での使用を前提としている。
【００３７】
次に、図３〜図５を参照して、図６に示すフローチャートに従って、燃料電池制御装置５１による通常の出力補正制御処理、スタックの発電状態に応じた出力補正制御処理について説明する。
【００３８】
まず、燃料電池制御装置５１による通常の出力補正制御処理について説明する。
【００３９】
ステップＳ５では、圧力センサ４１から改質ガスの圧力を検出し、温度センサ４５からスタック温度を検出し、現在の補正係数Ｋr を、図３に示すように、ガス圧力による補正係数Ｋp 、スタック温度による補正係数Ｋt 、さらに、スタックの劣化度合いを表す劣化係数Ｋd に基づいて、
【数１】
Ｋr ＝Ｋp ×Ｋt×Ｋd
として、規定時間毎に算出する。
【００４０】
なお、ステップＳ５での算出処理が初回の場合には、劣化係数Ｋd ＝１として算出処理することとする。
【００４１】
そして、ステップＳ１０では、駆動制御装置５３から要求出力Ｐout を受信した場合には、駆動制御装置５３からの要求出力Ｐout を内部ＲＡＭに保持しておくこととする。なお、駆動制御装置５３から要求出力Ｐout を受信できなかった場合には、内部ＲＡＭに保持しておいた前回の受信時の要求出力Ｐout を読み出しておくこととする。
【００４２】
そして、ステップＳ２０では、図４を参照して、初期出力特性ＯＰini から要求出力Ｐout に対応する要求出力変換電流Ｉout_1 に変換する。同時に、要求出力Ｐout に現在の補正係数Ｋr を乗算して補正し、補正要求出力Ｐout_1 を求める。
【００４３】
そして、ステップＳ３０では、この補正要求出力Ｐout_1 と要求出力Ｐout は一致するかを判断する。両者が一致する場合には、ステップＳ４０に進み、燃料電池スタック１５からの出力電流をステップＳ２０で求めた要求出力変換電流Ｉout_1 で出力し、ステップＳ１１０に進む。
【００４４】
一方、両者が一致しなかった場合には、ステップＳ５０に進み、図４を参照して、現在の補正係数Ｋr を初期出力特性ＯＰini に乗算して求めた補正出力特性ＯＰini_r から要求出力Ｐout に対応する補正電流Ｉout_2 を読み取る。
【００４５】
そして、ステップＳ６０では、図４を参照して、初期出力特性ＯＰini から補正電流Ｉout_2 を読み取れたかを判断する。補正電流Ｉout_2 を読み取れた場合には、ステップＳ７０に進み、燃料電池スタック１５からの出力電流をステップＳ５０で求めた補正電流Ｉout_2 で出力し、ステップＳ１１０に進む。
【００４６】
一方、補正電流Ｉout_2 を読み取れなかった場合には、現在の補正係数Ｋr が小さすぎて補正電流Ｉout_2 が補正出力特性ＯＰini_2 上に存在しないので、ステップＳ８０に進み、燃料電池スタック１５の入口に設けられた圧力センサ４１から改質ガスの圧力を読み取り、現在の圧力が所定値を超えずに上げられる状態にあるかを判断する。
【００４７】
改質ガスの圧力を上げられる場合には、ステップＳ９０に進み、補正出力特性ＯＰini_2 上で出力可能な最大出力電流Ｉout_2maxを読み取り、この最大出力電流Ｉout_2maxで要求出力Ｐout となる設定可能な最大の圧力を逆算する。そして、燃料電池スタック１５の入口に設けられた圧力センサ４５で検出しつつ、改質ガスの圧力が算出した設定可能最大圧力まで燃料電池スタック１５の出口に設けられた圧力調整弁３３を制御して圧力を上げる。この結果、燃料電池スタック１５からの出力電流を求めた最大出力電流Ｉout_2maxで出力され、ステップＳ１１０に進む。
【００４８】
なお、この場合には、出力電流の不足分は二次電池２１から放電して補償しながら改質ガスの圧力を上げるよう制御する。また、
【数２】
Ｉout_2 ＝Ｉout_2max
に達したときには、二次電池２１からの出力補償を停止する。
【００４９】
一方、改質ガスの圧力を上げられない場合には、ステップＳ１００に進み、出力制限警告信号を駆動制御装置５３に発信する。そして、燃料電池スタック１５からの出力電流を上述のように求めた最大出力電流Ｉout_2maxで出力し、ステップＳ１１０に進む。
【００５０】
この場合、駆動制御装置５３は燃料電池制御装置５１から出力制限警告信号を受信するので、メータパネル上に設けられた表示部に警告を表示して、運転者に出力制限領域に入ったことを報知する。
【００５１】
なお、
【数３】
Ｉout_2 ＞Ｉout_2max
となっている間に圧力の上限値に達してしまった場合は、二次電池２１による出力補償を続行する。しかし、二次電池２１の電力容量もなく出力補償が続行不可能になった場合には、同様に、出力制限領域に入ったことを警告表示して報知する。
【００５２】
また、補正係数Ｋr は一定時間毎に更新されるので、同時に補正電流Ｉout_2 も更新される。この結果、更新された補正電流Ｉout_2 が出力制限領域から出力可能領域に復帰した場合には、上述した警告表示を解除するために、警告解除信号を駆動制御装置５３に発信する。この場合、駆動制御装置５３は燃料電池制御装置５１から警告解除信号を受信するので、メータパネル上の表示部から警告表示を解除して、運転者に出力可能領域に入ったことを報知する。
【００５３】
上述したように、ステップＳ４０，Ｓ７０，Ｓ９０，Ｓ１００により、燃料電池スタック１５から出力される出力電流が一時的に固定される。
【００５４】
次に、燃料電池制御装置５１による燃料電池スタック１５状態による出力補正制御を説明する。
【００５５】
まず、ステップＳ１１０では、スタック電圧センサ３５及びスタック電流センサ３７によりそれぞれ検出されたスタック電圧Ｖsen 及びスタック電流Ｉsen を入力する。なお、次回にステップＳ１１０での検出処理が実行されるまで、今回の検出値は、燃料電池制御装置５１内のＲＡＭに保持され、その間の過不足分は二次電池２１による充放電により補償することとする。
【００５６】
そして、ステップＳ１２０では、
【数４】
Ｉout_2 ≦Ｉout2_max
であることを前提とし、検出されたスタック電流Ｉsen 、スタック電圧Ｖsen による実際出力、サンプリング開始時の要求出力Ｐout から出力目標許容幅△Ｐを減算した値が、
【数５】
Ｉsen ×Ｖsen ＜（Ｐout −△Ｐ）
となるか比較する。
【００５７】
ただし、スタック電圧Ｖsen の低下下限電圧をスタック下限電圧Ｖlow とすると、
【数６】
Ｖsen ≧Ｖlow
である。
【００５８】
ここで、
【数７】
Ｉsen ×Ｖsen ≧（Ｐout −△Ｐ）
が成立している場合には、燃料電池スタック１５の発電状態に劣化等の問題がないので出力を継続させるために、ステップＳ５に戻り、処理を繰り返す。
【００５９】
一方、この不等式（７）が成立していない場合には、燃料電池スタック１５への水素流量が不足し、規定の水素利用率が得られていないと判断する。
【００６０】
そして、ステップＳ１３０では、電圧目標値として、
【数８】
Ｖout ＝Ｐout ／Ｉsen
を算出する。
【００６１】
さらに、検出電圧Ｖsen と目標電圧Ｖout とがなす電圧比率として、
【数９】
電圧比率＝Ｖsen ／Ｖout
を算出する。
【００６２】
ここで、図５を参照して、燃料電池制御装置５１内のＲＯＭに予め記憶されている電圧比率Ｖsen ／Ｖoutに対する水素利用率テーブルから現状の水素利用率を算出する。
【００６３】
そして、ステップＳ１４０では、目標とする水素利用率となるように燃料改質器１１に対して水素の増量要求を出力する。燃料電池制御装置５１から水素の増量要求を受信した燃料改質器１１は、水素の増量要求に応じて改質ガスの生成量を増量する。
【００６４】
この水素流量の補正後に、ステップＳ１５０では、再度、スタック電流Ｉsen 、スタック電圧Ｖsen で表す実際出力と要求出力Ｐout を比較し、
【数１０】
Ｐout ＝Ｉsen ×Ｖsen
両者が一致するかを判断する。
【００６５】
ここで、両者が一致する場合には、ステップＳ５に戻り、上述した受信判断処理を繰り返す。
【００６６】
一方、両者が一致しない場合には、水素流量の補正後も実際出力が不足しているので、燃料電池スタック１５が劣化していると判断する。
【００６７】
そして、ステップＳ１６０では、劣化係数Ｋd として、
【数１１】
Ｋd ＝Ｖsen ／Ｖout
を算出する。
【００６８】
この際、燃料電池スタック１５の劣化により出力が制限される可能性が大きくなったことを表す警告信号や、劣化係数Ｋd が０．８以下になったときには点検または交換を促す警告信号を駆動制御装置５３に発信する。この場合、駆動制御装置５３は燃料電池制御装置５１から警告信号を受信するので、メータパネル上の表示部に警告表示して、運転者に上述した内容を報知する。
【００６９】
そして、ステップＳ５に戻り、処理を繰り返す。この場合、ステップＳ５では、１未満の新たな劣化係数Ｋd を用いて現在の補正係数Ｋr を補正することとなる。
【００７０】
このように、燃料電池スタックに要求される要求出力に対応する電流特性を表す初期時の初期出力特性を予め記憶しておき、初期出力特性から要求出力に対応する要求電流を算出し、燃料電池スタックから出力される出力電流をこの要求電流に一時的に固定する。ここで、燃料電池スタックから出力される電流及び電圧に基づいて、実際出力を算出し、この実際出力と要求出力との比較により燃料電池スタックの発電状態を判断することで、燃料電池スタックの発電状態を精度よく判断することができる。
【００７１】
また、燃料電池スタックに加わる圧力及び温度に応じて、燃料電池スタックから取り出し可能な出力に関する補正係数を算出し、燃料電池スタックに要求される要求出力を補正係数を用いて補正する。そして、この補正後の要求出力が補正前の要求出力と一致しない場合には、補正係数を用いて初期出力特性を補正し、補正後の第２の出力特性から要求出力に対応する第２の要求電流を算出することで、燃料電池スタックから出力される出力電流をこの第２の要求電流に一時的に固定するようにしているので、要求出力を補正した場合でも、燃料電池スタックの発電状態を精度よく判断することができる。また、車両運転時の応答性を向上することができる。
【００７２】
さらに、第２の要求電流を算出できない場合には、補正後の第２の出力特性から算出可能な最大の要求電流を算出し、この最大の要求電流で要求出力となる設定可能な最大圧力を算出することで、燃料電池スタックに加わる圧力を最大圧力になるように制御するとともに、燃料電池スタックから出力される出力電流をこの最大の要求電流に一時的に固定するようにしているので、例えば補正係数が小さすぎて第２の要求電流が算出できない場合でも、燃料電池スタックの発電状態を精度よく判断することができる。
【００７３】
さらにまた、燃料電池スタックの圧力が上げられない場合には、燃料電池スタックの出力が制限されていることを報知することで、燃料電池スタックの発電状態を運転者に報知することができる。
【００７４】
また、燃料電池スタックの実際出力と要求出力とが一致しない場合には、燃料電池スタックが劣化していと判断し、燃料電池スタックから出力される電流及び電圧、要求出力に基づいて、燃料電池スタックの劣化係数を算出することで、燃料電池スタックから取り出し可能な出力に関する補正係数を補正するようにしているので、燃料電池スタックが劣化した場合でも、燃料電池自動車の運転性能の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る燃料電池自動車に搭載される燃料電池システムの構成を示す図である。
【図２】燃料電池スタックから取り出せる電流と電力との関係を示す図である。
【図３】燃料電池スタックに加わる圧力、又は温度に対して、取り出し可能な出力を演算する際に必要な要求出力に対する補正係数の関係を示す図である。
【図４】出力補正制御処理を行う際に用いる燃料電池スタックの初期出力特性及び補正出力特性を示す図である。
【図５】燃料電池スタックの目標電圧に対して、実際の検出電圧との比が水素利用率に換算可能であることを示す図である。
【図６】燃料電池制御装置による通常の出力補正制御処理、スタックの発電状態に応じた出力補正制御処理について説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１１  燃料改質器
１３  コンプレッサ
１５  燃料電池スタック
１９  車両負荷
２１  二次電池
３１，３３  圧力調整弁
３５  スタック電圧センサ
３７  スタック電流センサ
４１，４３  圧力センサ
４５，４７  温度センサ
５１  燃料電池制御装置
５３  駆動制御装置
【図１】
0003733791.tif 000002
【図２】
0003733791.tif 000003
【図３】
0003733791.tif 000004
【図４】
0003733791.tif 000005
【図５】
0003733791.tif 000006
【図６】
0003733791.tif 000007