CN105609841B - 燃料电池系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种燃料电池系统及其控制方法，其抑制高负载连续运转时的燃料电池的干燥。所述燃料电池系统是具备燃料电池的燃料电池系统。燃料电池系统具备：阻抗检测部，检测所述燃料电池的阻抗；及电流限制部，基于限制率来限制所述燃料电池的输出电流，所述电流限制部基于所述检测出的阻抗来变更所述限制率。

Description

燃料电池系统及其控制方法

本申请主张基于在2014年11月14日提出申请的申请编号2014-231982号的日本专利申请的优先权，并将其公开的全部通过参照而援引于本申请。

技术领域

本发明涉及燃料电池系统和燃料电池系统的控制方法。

背景技术

以往的燃料电池系统例如国际公开WO/2010/073383号公报记载那样，推定燃料电池的单电池面内的含水量分布，基于其推定结果，限制从燃料电池取出的电流。上述推定例如基于燃料电池的冷却水温进行。

发明内容

【发明要解决的课题】

然而，在所述现有技术中，在以高负载连续运转的情况下，冷却水温的上升相对于燃料电池单电池的实际的干燥的进展发生延迟，因此在燃料电池单电池的干燥进展之后进行电流限制，控制性恶化，燃料电池的发热量增加。为此，产生燃料电池单电池的干燥进展，而电解质膜难以返回适度的湿润状态这样的问题。

【用于解决课题的方案】

本发明为了解决上述的课题的至少一部分而作出，能够作为以下的方式实现。

(1)本发明的一方式涉及在具备燃料电池的燃料电池系统中，燃料电池系统可以具备：阻抗检测部，检测所述燃料电池的阻抗；及电流限制部，将从所述燃料电池取出的电流限制为上限电流值以下。所述电流限制部可以基于所述检测出的阻抗来变更所述上限电流值。阻抗的变化与冷却水温相比，相对于燃料电池的干燥表现出高的响应性，因此根据该方式的燃料电池系统，能够在燃料电池的干燥进展之前进行电流限制。其结果是，即使在以高负载连续运转的情况下，也能够抑制燃料电池的发热的增大。因此，该方式的燃料电池系统能够抑制高负载连续运转时的燃料电池的干燥。

(2)在所述方式的燃料电池系统中，可以是，在所述阻抗为比第一阻抗值高的第二阻抗值时，将所述上限电流值设为比所述第一阻抗值时的上限电流值低的值。根据该燃料电池系统，阻抗高时与阻抗低时相比，上限电流值成为低值，严格地设定电流限制。阻抗越高则燃料电池的水分量越少而越容易干燥，这种情况下，由于能够更严格地设定电流限制，因此能够充分抑制燃料电池的干燥。

(3)在所述方式的燃料电池系统中，可以是，还具备检测所述燃料电池的温度的温度检测部，基于所述检测出的温度来变更所述上限电流值。根据该燃料电池系统，通过燃料电池的温度能够控制燃料电池的干燥，因此能够进一步抑制燃料电池的干燥。

(4)在所述方式的燃料电池系统中，可以是，在所述检测出的温度为比第一温度高的第二温度时，将所述上限电流值设为比所述第一温度时的上限电流值低的值。根据该燃料电池系统，燃料电池的温度高时与温度低时相比，上限电流值成为低值，严格地设定电流限制。温度越高则燃料电池越容易干燥，这种情况下，由于更严格地设定电流限制，因此能够进一步抑制燃料电池的干燥。

(5)本发明的另一方式是具备燃料电池的燃料电池系统的控制方法。该燃料电池系统的控制方法可以包括：检测所述燃料电池的阻抗的工序；及将从所述燃料电池取出的电流限制为上限电流值以下的工序。限制所述电流的工序可以基于所述检测出的阻抗来变更所述上限电流值。根据该结构的燃料电池系统的控制方法，与所述方式的燃料电池系统同样，能够抑制高负载连续运转时的燃料电池的干燥。

本发明也能够以燃料电池系统或燃料电池系统的控制方法以外的各种方式实现。能够以具备燃料电池系统的车辆、用于实现与燃料电池系统的控制方法的各工序对应的功能的计算机程序、记录有该计算机程序的非临时性的记录介质(non-transitory storagemedium)等方式实现。

附图说明

图1是表示作为本发明的一实施方式的燃料电池车辆的概略结构的说明图。

图2是表示燃料电池车辆的电气性的结构的框图。

图3是表示控制单元执行的输出控制处理的流程图。

图4是用于说明电流的目标值的取得工序的说明图。

图5是表示电流限制用映射的一例的说明图。

图6是电流限制用映射的制作所使用的坐标图的图。

图7是电流限制用映射的制作所使用的坐标图的图。

图8是电流限制用映射的制作所使用的坐标图的图。

图9是电流限制用映射的制作所使用的坐标图的图。

图10是表示通过输出控制处理而变化的电流限制用映射上的动作点的迁移的说明图。

图11是表示通过输出控制处理而变化的燃料电池组的发电状态的迁移的说明图。

图12是表示参考例的燃料电池组的发电状态的迁移的说明图。

【标号说明】

10…燃料电池车辆

20…燃料电池车辆

30…燃料电池系统

40…燃料电池组

41…单电池

50…氢气供给排出机构

51…氢罐

52…氢气供给流路

53…氢气循环流路

54…氢气排出流路

55…喷射器

56…压力传感器

57…氢循环泵

58…流放阀

60…空气供给排出机构

61…空气供给路

62…空气压缩器

63…分流截止阀

65…压力传感器

66…空气排出路

67…压力调整截止阀

69…旁通路

70…冷却水循环机构

71…散热器

72…冷却水循环泵

73…水温传感器

74…水温传感器

76…冷却水循环路

75…分流截止阀

77…旁通路

81…二次电池

85…驱动电动机

91…电流计

92…电压计

93…阻抗计

100…控制单元

110…油门踏板

112…油门位置传感器

MP…电流限制用映射

具体实施方式

接下来，对本发明的实施方式进行说明。

A.整体结构：

图1是表示作为本发明的一实施方式的燃料电池车辆10的概略结构的说明图。燃料电池车辆10是四轮机动车，搭载有燃料电池系统30。燃料电池系统30具备燃料电池组40、氢气供给排出机构50、空气供给排出机构60、冷却水循环机构70及控制单元100。

燃料电池组40是通过氢与氧的电化学反应进行发电的单元，将多个单电池41层叠而形成。单电池41由阳极、阴极、电解质、隔板等构成。燃料电池组40能够适用各种类型，但是在本实施方式中，使用了固体高分子型。

氢气供给排出机构50向燃料电池组40供给及排出氢气。氢气是指富含氢的气体，没有限定为纯氢。氢气供给排出机构50具备氢罐51、氢气供给流路52、氢气循环流路53、氢气排出流路54。

氢罐51贮存高压的氢气。氢气供给流路52是用于将氢罐51的氢气向燃料电池组40供给的管路。氢气循环流路53是用于使未被消耗而从燃料电池组40排出的氢气向氢气供给流路52循环的管路。氢气排出流路54是将氢气循环流路53与空气供给排出机构60具备的空气排出路66(后述)连结的管路。

在氢气供给流路52中的比氢气循环流路53与氢气供给流路52的连接地点X靠上游侧设有作为氢气供给阀的喷射器55。氢气供给排出机构50具备压力传感器56。压力传感器56检测比连接地点X靠下游侧的氢气供给流路52内的氢气的压力。

在氢气循环流路53中的比氢气排出流路54与氢气循环流路53的连接地点Y靠下游侧设有氢循环泵57。通过氢循环泵57，进行氢气循环流路53中的氢气的循环。在氢气排出流路54的中途设有流放阀58。流放阀58在氢气循环流路53内的杂质增加时，为了将该杂质从空气排出路排出而打开。

向燃料电池组40进行作为氧化剂气体的空气的供给及排出的空气供给排出机构60具备空气供给路61、空气排出路66、旁通路69。空气供给路61及空气排出路66是将燃料电池组40与空气供给路61及空气排出路66分别具备的大气释放口连接的流路。在空气供给路61的大气释放口设有空气滤清器(未图示)。旁通路69是将空气供给路61与空气排出路66连接的流路。

空气供给排出机构60具备空气压缩器62。空气压缩器62设置在空气供给路61的中途，从空气供给路61的大气释放口侧吸入空气并进行压缩。设置空气压缩器62的位置是比空气供给路61与旁通路69的连接地点更接近大气释放口的位置。

空气供给排出机构60具备分流截止阀63。分流截止阀63设置在空气供给路61与旁通路69的连接地点，使从空气压缩器62流来的压缩空气向空气供给路61的下游侧和旁通路69分流。这样的阀也称为三通阀。在此所说的“分流”包括向两方分配流量的情况和向任一方分配100％的流量的情况。

空气供给排出机构60具备作为压力检测部的压力传感器65。压力传感器65检测空气压缩器62与分流截止阀63之间的空气供给路61内的空气压。

空气供给排出机构60具备压力调整截止阀67。压力调整截止阀67设于空气排出路66，根据阀开度来调整空气排出路66的流路截面积。通过了压力调整截止阀67的空气在通过了与旁通路69连接的连接部位之后，从大气释放口向大气排出。

对燃料电池组40进行冷却的冷却水循环机构70具备散热器71、冷却水循环泵72、水温传感器73、74、分流截止阀75。分流截止阀75设于冷却水循环路76与旁通路77的连接地点。冷却水循环机构70为了控制单电池41的运转温度，而使冷却水在单电池41与散热器71之间循环，而且，使冷却水以经由旁通路77绕过散热器71的方式循环。冷却水通过这样循环，来执行单电池41的吸热和散热器71的散热。水温传感器73设置在冷却水循环机构70的燃料电池组40的出口侧，检测出口侧的冷却水的温度。水温传感器73通过检测出口侧的冷却水的温度，能够检测燃料电池组40的温度。水温传感器74设于散热器71的出口侧，检测从散热器71刚排出之后的冷却水的温度。

燃料电池系统30的运转由控制单元100控制。控制单元100是在内部具备CPU、RAM、ROM的微型计算机。控制单元100根据以油门位置传感器112的输出信号为首的各种信息，运算对燃料电池组40的输出要求。需要说明的是，油门位置传感器112检测由驾驶者操作的油门踏板110的操作量(以下，也称为“油门位置”)。而且，控制单元100受理来自压力传感器56、65等各种传感器的状态信息。控制单元100以输出要求和状态信息为基础，控制喷射器55的动作、各阀58、63、67的动作、泵57、72及空气压缩器62的动作等，从而控制燃料电池组40的输出。

图2是表示燃料电池车辆10的电气性的结构的框图。燃料电池车辆10还具备二次电池81、DC/DC转换器82、FC用DC/DC转换器87、DC/AC逆变器83、驱动电动机85。

燃料电池组40经由FC用DC/DC转换器87而与直流电源线DCL连接。二次电池81经由DC/DC转换器82而与直流电源线DCL连接。直流电源线DCL与DC/AC逆变器83连接。DC/AC逆变器83与驱动电动机85连接。

二次电池81作为燃料电池组40的辅助电源发挥功能，可以由例如能够充放电的镍氢电池或锂离子电池构成。DC/DC转换器82具有对二次电池81的充放电进行控制的作为充放电控制部的功能，按照控制单元100的指示而将直流电源线DCL的电压水平调整为适合于充电或放电的值。在燃料电池组40的输出相对于根据油门位置确定的输出要求而不足的情况下，DC/DC转换器82使二次电池81放电，以弥补该不足部分。FC用DC/DC转换器87具有对燃料电池组40的充放电进行控制的作为充放电控制部的功能。

DC/AC逆变器83将从燃料电池组40及二次电池81得到的直流电力转换成交流电力。驱动电动机85可以由三相电动机等构成，根据来自DC/AC逆变器83的交流电力而产生旋转驱动力。驱动电动机85在通过外力使其转子旋转时作为发电机发挥作用，产生交流电力(再生电力)。这样的再生电力由DC/AC逆变器83转换成直流电力，经由DC/DC转换器82向二次电池81充电。

在燃料电池组40的周边分别设有电流计91、电压计92、阻抗计93作为对燃料电池组40的发电状态进行检测的传感器组。阻抗计93向燃料电池组40施加高频的交流电压，测定燃料电池组40的阻抗。电流计91、电压计92及阻抗计93的各测定结果向控制单元100发送。

控制单元100根据电压计92(图1)的测定值来检测燃料电池组40的输出电力测定值(发电状态)。而且，控制单元100通过未图示的SOC检测部来检测二次电池81的充电状态(SOC：State of Charge)。控制单元100以上述的信息为基础，设定FC用DC/DC转换器87及DC/DC转换器82的输出电压来控制燃料电池组40及二次电池81的输出电力。而且，控制单元100通过DC/AC逆变器83控制交流电力的频率，产生驱动电动机85所需的转矩。

B.输出控制处理：

图3是表示控制单元100执行的燃料电池组40的输出控制处理的流程图。输出控制处理在用于使燃料电池组40起动的起动开关被接通之后反复执行。当处理开始时，控制单元100受理根据以油门位置为首的各种信息确定的对于燃料电池组40的输出要求(步骤S100)。接下来，控制单元100根据受理的输出要求，决定向燃料电池组40输出的电力，取得用于得到该电力的燃料电池组40的电流的目标值(步骤S200)。

图4是用于说明步骤S200的电流的目标值的取得工序的说明图。在图4中，将左侧的纵轴表示作为电力轴，将横轴表示作为电流轴，而示出表示燃料电池组40的电流-电力特性(I-P特性)的坐标图GI-P。而且，在图4中，将右侧的纵轴表示作为电压轴，将横轴表示作为电流轴，而示出在后述的步骤S400所使用的表示电流-电压特性(I-V特性)的坐标图GI-V。

通常，燃料电池的I-P特性在上方表示作为凸的曲线坐标图。而且，燃料电池的I-V特性表示作为随着电流的增加而电压平缓下降的横S字状的曲线坐标图。控制单元100将表示关于燃料电池组40的I-P特性及I-V特性的信息预先存储作为燃料电池组40的控制用信息，基于该控制用信息，取得燃料电池组40的电流的指令值。具体而言，如下所述。

控制单元100根据通过步骤S100受理的输出要求，决定燃料电池组40应输出的电力(目标电力Pt)。并且，基于燃料电池组40的I-P特性，取得燃料电池组40对目标电力Pt应输出的电流的目标值(目标电流It)。

需要说明的是，燃料电池组40的I-P特性及I-V特性根据燃料电池组40的运转温度等其运转状态而变化。因此，控制单元100优选预先存储上述的各运转状态的控制用信息，根据当前的燃料电池组40的运转状态，适当地选择并使用控制用信息。

在图3的接着步骤S200之后的步骤S300中，控制单元100执行对步骤S200中求出的目标电流It的上限进行限制的电流限制处理。步骤S300的电流限制处理详细而言如下所述。

控制单元100首先从阻抗计93读入阻抗Z(步骤S310)，从水温传感器73读入燃料电池组40的温度T(步骤S320)。需要说明的是，S310和S320的处理可以并行进行，也可以是S320的处理先于S310的处理进行。接着，控制单元100使用预先存储于ROM的电流限制用映射，进行算出与阻抗Z及温度T对应的电流限制率R的处理(步骤S330)。

图5是表示电流限制用映射MP的一例的说明图。如图所示，电流限制用映射MP是将横轴取为燃料电池的温度T，将纵轴取为电流限制率R，按照各阻抗Z而将电流限制率R形成为映射的三维的映射数据。电流限制率R是用于规定目标电流It的上限的参数。电流限制率R越低，则目标电流It的上限越低，电流限制越严格。映射数据由4个坐标图G1～G4构成，坐标图G1关于阻抗Z＝Za，坐标图G2关于Z＝Zb，坐标图G3关于Z＝Zc，坐标图G4关于Z＝Zd。Za是例如100[mΩ]。Za、Zb、Zc、Zd依次增大。即，Zd>Zc>Zb>Za。

在各坐标图G1～G4中，在燃料电池组的温度T为例如Ta以下的情况下，电流限制率R为100％，当温度T超过例如Ta时，随着温度T的上升而电流限制率R逐渐减小。其减小的比例在坐标图G1～G4之中的阻抗Z最高的坐标图G4中最大，随着阻抗Z减小(随着向G3、G2、G1移动)而逐渐减小。因此，在燃料电池组的温度T超过了Ta的情况下，相同温度下的电流限制率R按照G1、G2、G3、G4的顺序减小。坐标图G4在本实施方式中，成为即使以高负载使燃料电池组40连续运转而燃料电池组40的单电池41的干燥也不会进展那样的线。需要说明的是，在本实施方式中，电流限制用映射MP的坐标图的个数为4个，但也可以取代于此，设为2个、3个、5个、6个、…、10个这样的其他的多个。

图6至图9是电流限制用映射MP的制作所使用的坐标图的图。图6是使燃料电池组40以输出电流100[A]的稳态状态进行运转，并使燃料电池组40的温度T逐渐上升，实验性地或通过模拟求出此时的单电池41的干燥的指标的阻抗的上升的坐标图。图7是使燃料电池组40以输出电流190[A]的稳态状态进行运转，并与图6同样地求出的坐标图。图8是使燃料电池组40以输出电流320[A]的稳态状态进行运转，并与图6同样地求出的坐标图。图9是使燃料电池组40以输出电流475[A]的稳态状态进行运转并与图6同样地求出的坐标图。

根据图6至图9的坐标图，可知阻抗Z对应于温度T而急剧变化的拐点的大小。即，根据图6的坐标图可知，当电流为100[A]且温度T超过Td时，阻抗Z急剧增大(即，燃料电池变得干燥)。根据图7的坐标图可知，当电流为190[A]且温度T超过比Td小的Tc时，阻抗Z急剧增大。根据图8的坐标图可知，当电流为320[A]且温度T超过比Tc小的Tb时，阻抗Z急剧增大。根据图9的坐标图可知，当电流为475[A]且温度T超过比Tb小的Ta时，阻抗Z急剧增大。使用从图6至图9的坐标图得到的上述的拐点Ta～Td，能够制作电流限制用映射MP(图5)的坐标图G4。需要说明的是，Ta～Td依次增大。即，Td>Tc>Tb>Ta。

而且，在图5中，以阻抗Z为Zd时的坐标图G4为基准，如下确定坐标图G3～G1：在阻抗Z为Zc的情况下，与温度T对应的电流限制率R的值成为基准的+10％，在阻抗Z为Zb的情况下，与温度T对应的电流限制率R的值成为基准的+20％，在阻抗Z为Za的情况下，与温度T对应的电流限制率R的值成为基准的+30％。对于上述的各阻抗Z的值的10％、20％、30％这样的比率实验性地或者通过模拟导出。

在图3的步骤S330中，控制单元100从ROM调出上述的图5的电流限制用映射MP。并且，控制单元100参照该映射MP，求出与在步骤S310中取入的阻抗Z和在步骤S320中取入的温度T对应的电流限制率R。在阻抗Z的值为Za以下时，通过坐标图G1求出电流限制率R。在阻抗Z的值为Zd以上时，通过坐标图G4求出电流限制率R。在阻抗Z的值为Zd至Za之间，在坐标图G1～G4的阻抗的值以外的值的情况下，通过运算来求出相邻的坐标图与坐标图之间的内分点，通过将该内分点与阻抗Z进行比对，来求出电流限制率R。

在图3的步骤S330的执行后，控制单元100将在步骤S200中求出的目标电流It与在步骤S330中求出的电流限制率R相乘，由此求出新的目标电流It*(步骤S340)。当步骤S340的处理结束时，脱离步骤S300的电流限制处理，进入步骤S400。

在步骤S400中，控制单元100基于图4所示的燃料电池组40的I-V特性，取得为了输出通过步骤S340求出的新目标电流It*所需的燃料电池组40的电压的目标值(目标电压Vt)。即，如图4所示，通过步骤S300的电流限制处理，目标电流从与满足输出要求的目标电力Pt对应的目标电流It，向加以电流限制之后的新目标电流It*转移。并且，通过步骤S400，根据表示电流-电压特性(I-V特性)的坐标图GI-V来求出与新目标电流It*对应的目标电压Vt。

在图3的步骤S400的执行后，控制单元100为了将通过步骤S340求出的新目标电流It*向燃料电池组40输出，以向燃料电池组40输出目标电压Vt的方式进行对FC用DC/DC转换器87指令的输出控制(步骤S500)。即，控制单元100作为电流限制部发挥功能。然后，控制单元100反复进行步骤S100至S500的处理直至燃料电池车辆10的运转停止为止(步骤S600)。当燃料电池车辆10的运转停止时(步骤S600：是)，结束输出控制处理。

图10是表示通过上述的输出控制处理而变化的电流限制用映射MP上的动作点的迁移的说明图。首先，在燃料电池组40为适度的湿润状态且阻抗Z为Za(例如100[mΩ])以下的情况下，即使作为燃料电池组40的冷却水温的温度T升高，由于在坐标图G1的线上进行控制，因此电流限制率R也高，电流限制也平缓。

当燃料电池组40以高负载连续运转时，燃料电池组40继续高温状态，单电池41开始干燥，阻抗Z上升。当阻抗Z超过100[mΩ]时，电流限制率R被控制为坐标图G1与坐标图G2之间的内分点的限制值。例如，在温度T未变化而阻抗Z从100[mΩ]上升为105[mΩ]的情况下，如图10所示，从坐标图G1上的动作点P1向动作点P2迁移，电流限制率R从Ra向Rb(<Ra)下降。即，电流限制变得严格。

然后，随着阻抗Z的上升而电流限制率R下降，当阻抗Z成为Zd以上的情况下，转移成坐标图G4的线上的动作点P3，因此即使连续运转，单电池41的干燥也不进展。需要说明的是，在此，随着阻抗Z的上升而燃料电池的温度T下降。

C.实施方式的效果：

根据以上那样构成的燃料电池系统30，基于阻抗Z而使电流限制率R变化，因此在燃料电池组40的单电池41的干燥进展之前能够进行电流限制。其结果是，即使在以高负载使燃料电池组连续运转的情况下，也能够抑制燃料电池的发热的增大。因此，燃料电池系统30能够抑制高负载连续运转时的燃料电池的干燥。

图11是表示通过输出控制处理而变化的燃料电池组40的发电状态的迁移的说明图。在图中，示出燃料电池组40的电流-电压特性(以下，称为“IV特性”)曲线。燃料电池组40的温度T为80℃，阻抗Z为Za(例如100[mΩ])。当从该运转状态开始温度T上升时，通过图3的输出控制处理，来限制电流(动作点Q1)。当在加以电流限制的状态下使燃料电池组40连续运转时，单电池41的干燥进展，IV特性的弯曲的斜度变大。其结果是，IV特性从作为基础的C1向C2迁移，动作点转移为C2上的Q2。由与IV特性的斜度相当于阻抗Z，因此通过转移为动作点Q2而阻抗Z上升，根据按照图5的电流限制用映射MP的输出控制处理，进一步实施电流限制，动作点转移为C2上的Q3。

基于上述阻抗Z的向动作点Q3的转移与现有技术相比，是提前发现单电池41的干燥而加以电流限制所产生的，能够将此时的发热量的增加抑制得较低。因此，温度T的上升比现有技术小，IV特性从C2向C3迁移，动作点只不过转移为IV特性C3上的Q4。通过转移为动作点Q4，阻抗Z上升，IV特性从C3向C4迁移，但是C4相对于C3的差异小。这样，IV特性的变化收敛而变得稳定，温度T也不易上升。因此，根据图11的坐标图也可知，在以高负载使燃料电池组40连续运转的情况下，能够抑制燃料电池的发热的增大。

图12是表示参考例的燃料电池组的发电状态的迁移的说明图。参考例是仅根据燃料电池的冷却水温而加以电流限制的结构。在燃料电池组的温度(冷却水温)为80℃的情况下，在动作点S1处运转。当从该运转状态开始温度上升时，限制电流。当在加以电流限制的状态下使燃料电池组40连续运转时，单电池的干燥进展，IV特性的弯曲的斜度变大。其结果是，IV特性从作为基础的C11向C12较大地迁移，动作点转移为C12上的S2。动作点从S1转移为S2引起的电压变化量与此时的电流值之积(图中的长方形Sa、S1、S2、Sb的面积)相当于燃料电池的发热量的增加量。由与该发热量的增加而燃料电池组的温度上升，因此更严格地加以电流限制，动作点转移为C12上的S3。冷却水温的上升相对于单电池的实际的干燥发生延迟，因此与所述实施方式相比温度上升大。

当在加以电流限制的状态下连续运转时，单电池的干燥进展，IV特性的弯曲的斜度变大。其结果是，IV特性从C12向C13较大地迁移，动作点转移为C13上的S4。这样的话，反复进行燃料电池组的发热量增加，水温上升，更严格地加以电流限制(S5)这样的循环，从而状态的变化发散。其结果是，根据参考例，在以高负载使燃料电池组连续运转的情况下，存在燃料电池组的单电池干燥的可能性，电解质膜难以返回适度的湿润状态。

D.变形例：

·变形例1：

在所述实施方式中，作为检测燃料电池的温度的温度检测部，使用了设置在燃料电池组40的出口侧的水温传感器73。然而，也可以取代于此，使用设于燃料电池组40的入口侧的水温传感器，还可以使用直接检测燃料电池组40的内部的温度的温度传感器。

在上述实施方式中，在燃料电池组的温度T为Ta以下的情况下，电流限制率R为100％。并且，在燃料电池组的温度T比Ta高的区域中，阻抗是比第一阻抗值高的第二阻抗值时，将电流限制率设为比阻抗为第一阻抗值且温度相同时的电流限制率低的值。

然而，无论燃料电池组的温度如何，都可以为设置小于100％的电流限制率的形态。在这样的形态下，无论燃料电池组的温度如何，在阻抗为比第一阻抗值高的第二阻抗值时，电流限制率都设为比阻抗为第一阻抗值且温度相同时的电流限制率低的值。

在上述实施方式中，在燃料电池的温度为比第一温度高的第二温度时，将电流限制率设为比燃料电池的温度为第一温度且阻抗相同时的电流限制率低的值。然而，在燃料电池的温度是比第一温度高的第二温度时，可以将电流限制率设为与燃料电池的温度为第一温度且阻抗相同时的电流限制率相同的值或比其高的值。

而且，无论燃料电池组的温度如何，都可以设为确定电流限制率的形态。

·变形例2：

在所述实施方式中，具备阻抗计93作为阻抗检测部。然而，也可以取代于此，设为基于电流计91的测定结果和电压计92的测定结果来求出阻抗的结构。

·变形例3：

上述实施方式将燃料电池系统搭载于车辆。然而，上述实施例的燃料电池系统也可以搭载于车辆以外的移动体，可以固定地设置于建筑物或设施等。

在上述实施例中，通过软件实现的功能的一部分可以通过硬件(例如集成电路)实现，或者通过硬件实现的功能的一部分可以通过软件实现。

本发明并不局限于上述的实施方式或变形例，在不脱离其主旨的范围内能够以各种结构实现。例如，发明内容一栏记载的各方式中的技术特征所对应的实施方式、变形例中的技术特征为了解决上述的课题的一部分或全部，或者为了实现上述的效果的一部分或全部，可以适当地进行更换、组合。而且，前述的实施方式及各变形例的构成要素中的除了独立权利要求记载的要素以外的要素是附加要素，可以适当省略。

Claims (4)

1.一种燃料电池系统，具备燃料电池，其中，

所述燃料电池系统具备：

阻抗检测部，检测所述燃料电池的阻抗；

电流限制部，基于限制率来限制所述燃料电池的输出电流；及

温度检测部，检测所述燃料电池的温度，

所述电流限制部基于所述检测出的阻抗和所述检测出的温度来变更所述限制率，

在所述检测出的温度为预定的阈值以下的情况下，所述电流限制部将所述限制率设定为与所述检测出的阻抗无关的规定值，在所述检测出的温度超过所述阈值的情况下，在所述阻抗为比第一阻抗值高的第二阻抗值时，所述电流限制部将所述限制率设为比所述阻抗为所述第一阻抗值且温度相同时的限制率低的值。

2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中，

在所述检测出的温度为比第一温度高的第二温度时，所述电流限制部将所述限制率设为比所述温度为所述第一温度且所述阻抗相同时的限制率低的值。

3.一种燃料电池系统的控制方法，所述燃料电池系统具备燃料电池，其中，

所述燃料电池系统的控制方法包括：

检测所述燃料电池的阻抗的工序；

基于限制率来限制所述燃料电池的输出电流的工序；

基于所述燃料电池的温度来变更所述限制率的工序；及

基于所述检测出的阻抗和所述检测出的温度来变更所述限制率的工序，

在所述检测出的温度为预定的阈值以下的情况下，变更所述限制率的工序将所述限制率设定为与所述检测出的阻抗无关的规定值，在所述检测出的温度超过所述阈值的情况下，变更所述限制率的工序在所述阻抗为比第一阻抗值高的第二阻抗值时，将所述限制率设为比所述阻抗为所述第一阻抗值且温度相同时的限制率低的值。

4.根据权利要求3所述的燃料电池系统的控制方法，其中，

变更所述限制率的工序是在所述燃料电池的温度为比第一温度高的第二温度时，将所述限制率设为比所述温度为所述第一温度且所述阻抗相同时的限制率低的值的工序。