JP2002134125A

JP2002134125A - 燃料電池装置及び燃料電池装置の制御方法

Info

Publication number: JP2002134125A
Application number: JP2000362597A
Authority: JP
Inventors: Kenji Kato; 憲二加藤
Original assignee: Equos Research Co Ltd
Current assignee: Equos Research Co Ltd
Priority date: 2000-08-14
Filing date: 2000-11-29
Publication date: 2002-05-10
Anticipated expiration: 2020-11-29
Also published as: JP4517500B2

Abstract

(57)【要約】【課題】燃料電池及びバッテリに流れる電流の分配状態
を適切に制御して、バッテリの容量を増大させることな
く、適切にバッテリを充電することができ、また、燃料
電池及びバッテリの出力配分を所定の状態に維持するこ
とができるようにする。【解決手段】両端子が負荷に接続された燃料電池１１
と、昇圧制御回路を備え、充電制御回路を介して前記燃
料電池１１に並列に接続されたバッテリとを有するハイ
ブリッド回路の前記昇圧制御回路及び充電制御回路を制
御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池装置及び
燃料電池装置の制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、燃料電池は発電効率が高く、有害
物質を排出しないので、産業用、家庭用の発電装置とし
て、又は人工衛星や宇宙船などの動力源として実用化さ
れてきたが、近年は、乗用車、バス、トラック等の車両
用の動力源として開発が進んでいる。

【０００３】そして、前記車両は、照明装置、ラジオ、
パワーウインドウ等の車両の停車中にも使用される電気
を消費する補機類を多数備えていて、また、走行パター
ンが多様であって動力源に要求される出力範囲が極めて
広いので、前記燃料電池を車両用の動力源として使用す
る場合には、バッテリ（蓄電池又は二次電池）を併用し
たハイブリッドとすることが一般的である。

【０００４】図２は従来の燃料電池装置を示す図であ
る。

【０００５】図において、１０１は燃料電池であり、ア
ルカリ水溶液型（ＡＦＣ）、リン酸型（ＰＡＦＣ）、溶
融炭酸塩型（ＭＣＦＣ）、固体酸化物型（ＳＯＦＣ）、
直接型メタノール（ＤＭＦＣ）等のものであってもよい
が、固体高分子型燃料電池（ＰＥＭＦＣ）が一般的であ
る。

【０００６】また、１０２は充電によって放電を繰り返
すことができるバッテリであり、鉛蓄電池、ニッケルカ
ドミウム電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電
池、ナトリウム硫黄電池等が一般的である。

【０００７】さらに、１０３はインバータ（ＩＮＶ）で
あり、前記燃料電池１０１又はバッテリ１０２からの直
流電流を交流電流に変換して、車両の車輪を回転させる
駆動源である図示されない交流モータに供給する。な
お、前記駆動源が直流モータである場合は、前記燃料電
池１０１又はバッテリ１０２からの直流電流は、前記イ
ンバータ１０３を介さずに駆動源に直接供給される。

【０００８】そして、前記構成の燃料電池装置において
は、前記燃料電池１０１及びバッテリ１０２が並列に接
続されて、前記インバータ１０３に電流を供給するよう
になっているので、例えば、車両の停止時に前記燃料電
池１０１が停止した場合、坂道等の高負荷運転時に前記
燃料電池１０１からの電流だけでは要求電流に満たない
場合等には、前記バッテリ１０２からインバータ１０３
に電流が自動的に供給される。

【０００９】また、前記駆動源である交流モータが、車
両の減速運転時には発電器として機能し、いわゆる回生
電流を発生する場合には、前記車両の減速運転時に回生
電流がバッテリ１０２に供給され、該バッテリ１０２が
再充電される。さらに、前記回生電流が供給されない場
合であっても、前記バッテリ１０２が放電して端子電圧
が低下すると、前記燃料電池１０１が発生する電流が自
動的に前記バッテリ１０２に供給される。

【００１０】このように、前記燃料電池装置において
は、前記バッテリ１０２が常時充電され、前記燃料電池
１０１からの電流だけでは要求電流に満たない場合等に
は、前記バッテリ１０２からインバータ１０３に電流が
自動的に供給されるようになっているので、車両は各種
の走行モードにおいて、安定して走行することができ
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の燃料電池装置においては、燃料電池１０１及びバッ
テリ１０２が並列に接続されているだけであり、前記燃
料電池１０１及びバッテリ１０２に流れる電流の分配状
態が何ら制御されていないので、前記燃料電池１０１及
びバッテリ１０２の電流−電圧特性によってそれぞれに
流れる電流量が決まってしまう。

【００１２】図３は従来の燃料電池回路における燃料電
池及びバッテリの特性を示す図である。なお、図におい
て、横軸に電流を、縦軸に電圧及び電力を採ってある。

【００１３】図において、１０５は燃料電池１０１（図
２）の電圧−電流特性を示す曲線、１０６はバッテリ１
０２の電圧−電流特性を示す曲線、１０７は燃料電池１
０１及びバッテリ１０２を合計した場合の本来の電圧−
電流特性を示す曲線、１０８は燃料電池１０１及びバッ
テリ１０２を合計した場合の本来の電力特性を示す曲線
である。

【００１４】例えば、車両の定負荷運転時には、前記燃
料電池１０１からの電流だけで要求電流を満たしている
ので、本来、前記バッテリ１０２からインバータ１０３
に電流が供給される必要がないにも関わらず、曲線１０
６が示すように、前記バッテリ１０２は低電流領域から
出力を開始するので、前記バッテリ１０２からも前記イ
ンバータ１０３に電流が供給されてしまう。このよう
に、前記バッテリ１０２から常時電流が流れるようにな
っているので、前記バッテリ１０２の容量を増大させる
必要があるが、一般的に、バッテリは大きく、重く、か
つ、高価であり、前記バッテリ１０２の容量を増大させ
ると、前記車両の体積、重量が増し、コストも高くなっ
てしまう。

【００１５】また、前記燃料電池１０１及びバッテリ１
０２のそれぞれの端子電圧を、両者間の電圧差が小さく
なるように設定すると、前記バッテリ１０２が放電して
端子電圧が低下した時であっても、曲線１０６が示すよ
うに、前記燃料電池１０１からの電流が前記バッテリ１
０２に流れにくく、該バッテリ１０２の充電に時間がか
かってしまう。このため、車両の走行が制限され、最悪
の場合には、曲線１０６が示すように、前記バッテリ１
０２が上がってしまう。

【００１６】逆に、前記電圧差が大きくなるように設定
すると、大電流が前記燃料電池１０１からバッテリ１０
２に流れるので、該バッテリ１０２が過充電されること
によって破壊されてしまう。

【００１７】さらに、通常、バッテリの電圧−電流特性
は残存容量によって変動するので、前記燃料電池１０１
及びバッテリ１０２の出力配分を所定の状態に維持し、
曲線１０７、１０８に示されるような燃料電池１０１及
びバッテリ１０２を合計した場合の本来の電流−電圧特
性又は電力特性を発揮させることが困難である。そのた
め、坂道等の高負荷運転時のように前記燃料電池１０１
からの電流だけでは要求電流に満たない場合であって
も、前記バッテリ１０２からインバータ１０３に電流が
供給されずに車両の走行が制限されてしまったり、ま
た、前記バッテリ１０２の残存容量が少なくなっても、
前記燃料電池１０１から電流が供給されずに前記バッテ
リ１０２が上がったりしてしまう。

【００１８】本発明は、前記従来の燃料電池装置の問題
点を解決して、燃料電池及びバッテリに流れる電流の分
配状態を適切に制御して、バッテリの容量を増大させる
ことなく、適切にバッテリを充電することができ、ま
た、燃料電池及びバッテリの出力配分を所定の状態に維
持することができる燃料電池装置及び燃料電池装置の制
御方法を提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の燃
料電池装置においては、負荷と燃料電池とを直接接続す
るとともに、該燃料電池と並列に蓄電手段を含む蓄電手
段回路を接続し、前記蓄電手段は、前記燃料電池の供給
する電流が前記負荷の要求する電流よりも小さい場合
に、前記負荷に電流を供給するとともに、前記負荷にお
いて発生した回生電力及び前記燃料電池の出力する電流
により充電される。

【００２０】本発明の他の燃料電池装置においては、さ
らに、前記蓄電手段の電圧値は、前記燃料電池の電圧値
よりも低い。

【００２１】本発明の更に他の燃料電池装置において
は、燃料電池と、該燃料電池の出力端子に接続された負
荷と、該負荷に対して、前記燃料電池と並列に接続され
た蓄電手段回路とを備える燃料電池装置において、前記
蓄電手段回路は、蓄電手段と、該蓄電手段の出力電圧を
昇圧して前記負荷に電流を供給する昇圧回路と、前記燃
料電池の出力する電流を前記蓄電手段に供給して前記蓄
電手段を充電する充電回路と、車両の走行状態を検出す
る走行状態検出手段とを備え、該走行状態検出手段によ
り検出された前記車両の走行状態に応じて、前記昇圧回
路と前記充電回路とを選択的に作動させる。

【００２２】本発明の更に他の燃料電池装置において
は、負荷に接続された燃料電池と、前記燃料電池と前記
負荷に対して並列に接続された蓄電手段回路と、前記蓄
電手段回路からの電流が前記燃料電池に供給されないよ
うに配設されたダイオード素子とを備える燃料電池装置
において、前記蓄電手段回路は、互いに直列に接続され
た充電用スイッチング素子及び昇圧用スイッチング素子
と、前記昇圧用スイッチング素子に対して、リアクトル
を介して並列に接続された蓄電手段と、車両の走行状態
を検出する走行状態検出手段とを備え、該検出手段によ
り検出された前記車両の走行状態に応じて、前記昇圧回
路と前記充電回路とを選択的に作動させる。

【００２３】本発明の更に他の燃料電池装置において
は、さらに、前記負荷は、車両を駆動する駆動モータの
駆動制御装置である。

【００２４】本発明の更に他の燃料電池装置において
は、さらに、前記蓄電手段のＳＯＣが所定の基準値の範
囲内に収まるように前記昇圧回路及び充電回路を制御す
る。

【００２５】本発明の更に他の燃料電池装置において
は、さらに、前記蓄電手段のＳＯＣの基準値は、前記車
両の走行状態に応じて、回生電流の発生を予測し、前記
回生電流を前記蓄電手段に充電できるように設定され
る。

【００２６】本発明の更に他の燃料電池装置において
は、さらに、前記蓄電手段は、２次電池及びコンデンサ
を含む回路である。

【００２７】本発明の更に他の燃料電池装置において
は、さらに、前記蓄電手段は、コンデンサである。

【００２８】本発明の更に他の燃料電池装置において
は、さらに、前記蓄電手段は、２次電池である。

【００２９】本発明の燃料電池装置の制御方法において
は、両端子が負荷に接続された燃料電池と、昇圧回路、
充電回路及び蓄電手段を含み、前記燃料電池に並列に接
続された蓄電手段回路とを備える燃料電池装置の前記蓄
電手段へ充電される電流及び前記蓄電手段から前記負荷
へ供給される電流を制御する。

【００３０】本発明の他の燃料電池装置の制御方法にお
いては、さらに、直近の過去の車速、アクセル開度θ等
に基づいて、車両の走行状態を判定する。

【００３１】本発明の更に他の燃料電池装置の制御方法
においては、さらに、車両位置検出装置からの情報に基
づいて、前記走行状態を判定する。

【００３２】本発明の更に他の燃料電池装置の制御方法
においては、さらに、判定した前記走行状態に応じて前
記蓄電手段のＳＯＣの基準値を設定し、前記蓄電手段の
ＳＯＣが前記基準値の範囲内に収まるように前記蓄電手
段へ充電される電流及び前記蓄電手段から前記負荷へ供
給される電流を制御する。

【００３３】本発明の更に他の燃料電池装置の制御方法
においては、さらに、前記蓄電手段のＳＯＣの基準値
は、前記走行状態に応じて、回生電流の発生を予測し、
前記回生電流を前記蓄電手段に充電できるように設定さ
れる。

【００３４】本発明の更に他の燃料電池装置の制御方法
においては、さらに、前記蓄電手段は、２次電池及びコ
ンデンサを含む回路である。

【００３５】本発明の更に他の燃料電池装置の制御方法
においては、さらに、前記蓄電手段は、コンデンサであ
る。

【００３６】本発明の更に他の燃料電池装置の制御方法
においては、さらに、前記蓄電手段は、２次電池であ
る。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。

【００３８】図１は本発明の実施の形態における燃料電
池装置の概念図、図４はバッテリと電気二重層コンデン
サとを組み合わせ蓄電手段として使用する１例を示す図
である。

【００３９】図１において、１０は燃料電池（ＦＣ）回
路であり、乗用車、バス、トラック等の車両用の動力源
として使用される。ここで、前記車両は、照明装置、ラ
ジオ、パワーウインドウ等の車両の停車中にも使用され
る電気を消費する補機類を多数備えていて、また、走行
パターンが多様であって動力源に要求される出力範囲が
極めて広いので、動力源として燃料電池１１と蓄電手段
としてのバッテリ１２とを併用して使用する。

【００４０】そして、燃料電池１１は、アルカリ水溶液
型（ＡＦＣ）、リン酸型（ＰＡＦＣ）、溶融炭酸塩型
（ＭＣＦＣ）、固体酸化物型（ＳＯＦＣ）、直接型メタ
ノール（ＤＭＦＣ）等のものであってもよいが、固体高
分子型燃料電池（ＰＥＭＦＣ）であることが望ましい。

【００４１】なお、更に望ましくは、水素を燃料とし、
酸素又は空気を酸化剤とするＰＥＭＦＣ（ｐｒｏｔｏｎ
ｅｘｃｈａｎｇｅｍｅｍｂｒａｎｃｅｆｕｅｌ
ｃｅｌｌ）型燃料電池、又はＰＥＭ（ｐｒｏｔｏｎｅ
ｘｃｈａｎｇｅｍｅｍｂｒａｎｃｅ）型燃料電池と呼
ばれるものである。ここで、該ＰＥＭ型燃料電池は、一
般的に、プロトン等のイオンを透過する高分子膜の両側
に触媒、電極及びセパレータを結合したセル（ｆｕｅｌ
ｃｅｌｌ）を複数直列に結合したスタック（ｓｔａｃ
ｋ）から成る（特開平１１−３１７２３６号公報等参
照）。

【００４２】例えば、本実施の形態においては、１例と
して、ＰＥＭ型燃料電池であり、４００枚のセルを直列
に接続したスタックを使用する。この場合、総電極面積
は３００〔ｃｍ²〕であり、開放端子電圧は約３５０
〔Ｖ〕、出力は約５０〔ｋＷ〕である。そして、定常動
作時の温度は５０〜９０〔℃〕程度である。

【００４３】なお、燃料である水素は、図示されない改
質装置によってメタノール、ガソリン等を改質して取り
出した水素を燃料電池に直接供給することもできるが、
車両の高負荷運転時にも安定して十分な量の水素を供給
することができるようにするためには、水素吸蔵合金、
水素ガスボンベ等に貯蔵した水素を供給することが望ま
しい。これにより、水素がほぼ一定の圧力で常に十分に
供給されるので、前記燃料電池１１は車両の負荷の変動
に遅れることなく追随して、必要な電流を供給すること
ができる。

【００４４】この場合、前記燃料電池１１の出力インピ
ーダンスは極めて低く、０に近似することが可能であ
る。

【００４５】また、１２は充電によって放電を繰り返す
ことができる蓄電手段としての２次電池、すなわち、バ
ッテリ（蓄電池）であり、鉛蓄電池、ニッケルカドミウ
ム電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池、ナト
リウム硫黄電池等が一般的であるが、電気自動車等に使
用される高性能鉛蓄電池、リチウムイオン電池、ナトリ
ウム硫黄電池等が望ましい。

【００４６】例えば、本実施の形態においては、１例と
して、高性能鉛蓄電池を使用する。この場合、開放端子
電圧は約２１０〔Ｖ〕であり、約１０〔ｋＷ〕の電力を
５〜２０分程度供給することができる程度の容量を有す
る。

【００４７】なお、前記蓄電手段は、必ずしもバッテリ
でなくてもよく、電気二重層コンデンサのようなコンデ
ンサ（キャパシタ）、フライホイール、超伝導コイル、
畜圧器等のように、エネルギーを電気的に蓄積し放出す
る機能を有するものであれば、いかなる形態のものであ
ってもよい。さらに、これらの中のいずれかを単独で使
用してもよいし、複数のものを組み合わせて使用しても
よい。

【００４８】例えば、特許第２７５３９０７号公報に記
載されているように、バッテリと電気二重層コンデンサ
とを組み合わせて、前記畜電手段として使用することも
できる。この場合、図４に示されるように、畜電手段１
２’においては、バッテリＢｔはコンデンサＣ２と直列
に接続されている。そして、前記バッテリＢｔの正の端
子は前記コンデンサＣ２の負の端子に接続されるととも
に、トランジスタＴｒ１のコレクタ電極とトランジスタ
Ｔｒ２のエミッタ電極に接続される。

【００４９】また、前記トランジスタＴｒ１のエミッタ
電極とトランジスタＴｒ２のコレクタ電極は前記コンデ
ンサＣ２の正の端子及びトランジスタＴｒ３のコレクタ
電極に接続される。なお、前記トランジスタＴｒ３のエ
ミッタ−コレクタ電極間には、ダイオードＤ１が接続さ
れる。

【００５０】さらに、前記トランジスタＴｒ３のエミッ
タ電極にはコンデンサＣ１の正の端子が接続される。こ
のように、該コンデンサＣ１は、前記トランジスタＴｒ
１〜Ｔｒ３及びダイオードＤ１を介して、前記バッテリ
Ｂｔに並列に接続される。

【００５１】ここで、前記バッテリＢｔは前記バッテリ
１２と同様のものであり、前記コンデンサＣ１及びＣ２
は電気二重層コンデンサのように単位体積当たりの容量
が大きく、低抵抗で出力密度が高い大容量のものである
ことが望ましい。なお、前記コンデンサＣ１及びＣ２の
容量は占有する体積とのバランスを考慮して適宜決定す
ることができるが、例えば、９Ｆ以上であることが望ま
しい。

【００５２】また、前記コンデンサＣ１及びＣ２は、そ
れぞれ、複数のコンデンサを直列に接続したものであっ
てもよい。この場合、１個１個のコンデンサの耐圧を低
く設定することができる。

【００５３】そして、前記畜電手段１２’の正の端子に
は前記コンデンサＣ２の正の端子と前記トランジスタＴ
ｒ３のコレクタ電極とが接続されており、前記畜電手段
１２’の負の端子には前記バッテリＢｔの負の電極と前
記コンデンサＣ１の負の電極とが接続されている。

【００５４】このような構成の畜電手段１２’において
は、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ３をスイッチングするこ
とによって、バッテリＢｔ並びにコンデンサＣ１及びＣ
２からの出力電流を制御するとともに、バッテリＢｔ並
びにコンデンサＣ１及びＣ２への充電電流も制御するよ
うになっている。

【００５５】次に、図１において、１３は負荷としての
駆動制御装置であるインバータ装置であり、前記燃料電
池１１又はバッテリ１２からの直流電流を交流電流に変
換して、車両の車輪を回転させる駆動モータとしてのモ
ータ１４に供給する。ここで、該モータ１４は発電機と
しても機能するものであり、車両の減速運転時には、い
わゆる回生電流を発生する。この場合、前記モータ１４
は車輪によって回転させられて発電するので、前記車輪
にブレーキをかける、すなわち、車両の制動装置（ブレ
ーキ）として機能する。そして、後述されるように、前
記回生電流がバッテリ１２に供給されて該バッテリ１２
が充電される。

【００５６】また、１５はバッテリ充電制御回路であ
り、充電用スイッチング素子としての高速スイッチング
素子であるＩＧＢＴ（絶縁ゲート・バイポーラ・トラン
ジスタ）１５ａとサイリスタ１５ｂとの並列回路であ
る。ここで、前記ＩＧＢＴ１５ａは２００〔Ａ〕程度の
電流を許容するものである。

【００５７】一方、１６は昇圧制御回路としてのバッテ
リ放電制御回路であり、前記バッテリ充電制御回路と同
様に、昇圧用スイッチング素子としてのＩＧＢＴ１６ａ
とサイリスタ１６ｂの並列回路である。ここで、前記Ｉ
ＧＢＴ１６ａは２００〔Ａ〕程度の電流を許容するもの
である。

【００５８】そして、１７は２００〔Ａ〕程度の電流を
許容するリアクトルであり、前記バッテリ放電制御回路
１６と共に昇圧回路を構成し、前記バッテリ１２の出力
電圧を昇圧する。

【００５９】ここで、前記バッテリ放電制御回路１６に
おけるＩＧＢＴ１６ａは所定周期（例えば、２０〔ｋＨ
ｚ〕程度）のスイッチング信号によってオンオフされ
る。前記ＩＧＢＴ１６ａをオンにした時には、前記バッ
テリ１２から出力された直流電流がリアクトル１７に流
れてエネルギーが蓄積され、前記ＩＧＢＴ１６ａをオフ
にした時には、前記リアクトル１７に蓄積されたエネル
ギーに応じた電圧が、前記バッテリ１２の出力電圧に加
算されて昇圧される。なお、昇圧された前記バッテリ１
２の出力電圧は前記スイッチング信号によって適宜調節
することができるが、おおよそ前記燃料電池１１の出力
電圧よりわずかに高い程度に調節される。

【００６０】また、前記バッテリ放電制御回路１６にお
けるサイリスタ１６ｂは、前記ＩＧＢＴ１６ａをオフに
したときに該ＩＧＢＴ１６ａのエミッタとコレクタとの
間に発生する逆起電力によって、該エミッタとコレクタ
との間の絶縁が破壊されることを防止する。

【００６１】そして、１８は回路を流れる電流値を測定
する電流センサであり、１９は、負荷又は２次電池から
の電流が燃料電池に供給されないように配設されたダイ
オード素子としてのサイリスタである。

【００６２】また、２０はハイブリッド回路電子制御ユ
ニットであり、ＣＰＵ等の演算手段、半導体メモリ等の
記憶手段、入出力インターフェイス等を備え、前記燃料
電池回路１０における電流値、電圧値等を測定するとと
もに、前記バッテリ充電制御回路１５及びバッテリ放電
制御回路１６の動作を制御する。さらに、前記ハイブリ
ッド回路電子制御ユニット２０は、車両における他のセ
ンサ、及び後述される車両用電子制御ユニット２１、燃
料電池電子制御ユニット２２、イグニッション制御装置
２４等の他の制御装置と通信可能に接続され、他のセン
サ及び他の制御装置と連携して前記燃料電池回路１０の
動作を統括的に制御する。

【００６３】なお、前記ハイブリッド回路電子制御ユニ
ット２０は独立に存在するものであってもよく、例え
ば、車両用電子制御ユニット２１等の他の制御装置の一
部として存在するものであってもよい。

【００６４】ここで、例えば、本実施の形態において
は、前記ハイブリッド回路電子制御ユニット２０は、２
つの電流センサ１８との入出力インターフェイス、電圧
計測用の２つの入出力インターフェイス、バッテリ充電
制御回路１５用の入出力インターフェイス、バッテリ放
電制御回路１６用の入出力インターフェイス、車両用電
子制御ユニット２１用の入出力インターフェイス、燃料
電池電子制御ユニット２２用の入出力インターフェイ
ス、及びイグニッション制御装置２４用の入出力インタ
ーフェイスを備える。また、前記ハイブリッド回路電子
制御ユニット２０は、電源としての電源バッテリ２３に
接続される電源インターフェイスも備える。

【００６５】次に、車両用電子制御ユニット２１は、Ｃ
ＰＵ等の演算手段、半導体メモリ等の記憶手段、入出力
インターフェイス等を備え、車速、気温、アクセル開度
等を検出して変速機、制動装置等を含む車両全般の動作
を統括的に制御する。なお、前記アクセル開度は、一般
的な車両においてはアクセルペダル（スロットルペダ
ル）の踏み込み度合いにより検出されるが、車両の出力
や速度を制御する手段として、アクセルペダルに代えて
回転式のアクセルグリップ、ジョイスティック、バーハ
ンドル、回転ダイアル等のアクセルコントローラが使用
されている場合には、これらアクセルコントローラの移
動の度合いによって検出される。

【００６６】また、燃料電池電子制御ユニット２２は、
ＣＰＵ等の演算手段、半導体メモリ等の記憶手段、入出
力インターフェイス等を備え、燃料電池１１に供給され
る水素、酸素、空気等の流量、温度、出力電圧等を検出
して前記燃料電池１１の動作を制御する。

【００６７】そして、前記電源バッテリ２３は、充電に
よって放電を繰り返すことができる鉛蓄電池、ニッケル
カドミウム電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電
池、ナトリウム硫黄電池等のバッテリから成り、１２
〔Ｖ〕の直流電流を前記ハイブリッド回路電子制御ユニ
ット２０に供給する。なお、前記電源バッテリ２３は、
車両のラジオ、パワーウインドウ等の補機類にも電源と
して直流電流を供給してもよい。

【００６８】また、前記イグニッション制御装置２４は
燃料電池回路を起動させるための装置であり、車両の運
転者がスイッチをオンにすると、その信号を前記ハイブ
リッド回路電子制御ユニット２０やその他の装置に伝達
する。

【００６９】次に、前記構成の燃料電池装置の動作につ
いて説明する。

【００７０】図５は本発明の実施の形態における燃料電
池及びバッテリの特性を示す図である。なお、図５にお
いて、横軸に電流Ｉを、縦軸に電圧Ｖ及び電力ｋＷを採
ってある。

【００７１】図５において、４１は燃料電池１１（図
１）の電圧−電流特性を示す曲線である。前記燃料電池
１１の電圧−電流特性を示す曲線４１は、通常のＰＥＭ
型燃料電池の場合と同様に、全体として電流の増大と共
に電圧が低下していく右下がり曲線である。そして、電
流値Ａまでは傾斜が緩やかであるが、前記電流値Ａに対
応する点Ｂを変曲点として傾斜が急になる。なお、これ
に対応する前記燃料電池１１の電力特性は曲線４５で示
される。

【００７２】このことから、前記燃料電池１１は、電流
値Ａの近傍までの範囲で使用するのが効率的であること
が分かる。なお、前述されたように、前記燃料電池１１
は出力インピーダンスがほぼ０の電源である。

【００７３】一方、バッテリ１２の電圧−電流特性を示
す曲線４３は、通常のバッテリの場合と同様に、全体と
して電流の増大と共に電圧が低下していく右下がりの直
線状であり、電流値Ａを超えても何ら変化しない。しか
も、その傾斜角度は電流値Ａまでの前記曲線４１の傾斜
角度とほぼ等しい。

【００７４】したがって、インバータ１３を介してモー
タ１４に供給すべき電流、すなわち、要求電流の値が電
流値Ａまでの範囲においては、前記燃料電池１１だけか
ら電流を供給し、要求電流の値が電流値Ａの近傍以上の
範囲においては、前記燃料電池１１からの電流に加え
て、前記バッテリ１２からも電流を供給するようにすれ
ばよいことが分かる。そして、前記バッテリ１２の開放
端子電圧は、要求電流の値が電流値Ａに対応する前記曲
線４１上の点Ｂにおける前記燃料電池１１の端子電圧と
ほぼ等しいことから、要求電流の値が電流値Ａの近傍ま
での範囲においては、前記バッテリ１２から電流が供給
されることはない。

【００７５】ただし、前記バッテリ１２の出力電圧を昇
圧回路によって前記燃料電池１１の端子電圧にまで昇圧
すると、前記バッテリ１２からも積極的に電流が供給さ
れる。

【００７６】そして、要求電流の値が電流値Ａに対応す
る前記曲線４１上の点Ｂにおける前記燃料電池１１の端
子電圧が、前記バッテリ１２の開放電圧とほぼ等しいこ
とから、電流値Ａをわずかに超えた範囲ではバッテリ１
２からも電流が供給される。しかし、前記バッテリ１２
からも電流が供給されると、該バッテリ１２の電圧−電
流特性を示す曲線４３から分かるように、前記バッテリ
１２の端子電圧が低下していくことから、その電流値が
さほど上昇することはない。

【００７７】しかし、昇圧回路によって前記バッテリ１
２の出力電圧を前記記燃料電池１１の端子電圧にまで昇
圧させて、前記燃料電池１１及びバッテリ１２からの電
流を併せた場合には、電圧−電流特性を示す曲線４２と
なり、全体として電流が増大すると共に電圧が低下して
いく右下がりの直線状となる。そして、これに対応する
電力特性は曲線４４で示される。

【００７８】ここで、例えば、インバータ１３を介して
モータ１４に供給すべき電力、すなわち、要求電力がＣ
であるとすると、電力特性を示す曲線４４上の点Ｄに対
応する。そして、該点Ｄに対応する電圧−電流特性を示
す曲線４２上の点はＥであり、これに対応する電流値は
Ｆであることが分かる。したがって、この場合には、前
記燃料電池１１は電流値Ａの電流を供給し、前記バッテ
リ１２は電流値（Ｆ−Ａ）の電流を供給するようにすれ
ばよいことが分かる。

【００７９】本実施の形態においては、ハイブリッド回
路電子制御ユニット２０の記憶手段には、図５に示され
るような燃料電池１１及びバッテリ１２の特性があらか
じめ格納されている。そして、車両用電子制御ユニット
２１から送信された車両の車速、アクセル開度等の信号
に基づいて、モータ１４に供給すべき要求電力が演算手
段によって算出され、該要求電力に対応する要求電流の
値が、図５に示されるような燃料電池１１及びバッテリ
１２の特性に基づいて見い出される。

【００８０】一方、後述されるように、車両の走行モー
ドが判定され、該走行モードに基づいて回生電流の発生
を予測し、該回生電流をバッテリ１２に充電することが
できるように、前記燃料電池１１及びバッテリ１２から
の出力電流を制御するようになっているが、この時も、
図５に示されるような燃料電池１１及びバッテリ１２の
特性に基づいて出力電流を制御する。

【００８１】そこで、ここでは、図５に示されるような
燃料電池１１及びバッテリ１２の特性に基づいた燃料電
池回路１０の基本的な動作について説明する。

【００８２】まず、要求電流の値が図５における電流値
Ａ以下の場合であり、前記燃料電池１１だけから電流を
供給する場合には、前記バッテリ充電制御回路１５及び
バッテリ放電制御回路１６におけるＩＧＢＴ１５ａ、１
６ａをオフの状態とする。

【００８３】この場合、前記燃料電池１１には燃料であ
る水素及び酸化剤である酸素又は空気が常に十分に供給
されるようになっているので、要求電流の値が変動して
も、前記燃料電池１１からは要求電流の値に応じた値の
電流が自動的に供給される。したがって、前記燃料電池
１１の出力電流を要求電流の値の変動に応じて制御する
必要がない。なお、前記燃料電池１１から供給される電
流の値は、電流センサ１８によって測定され、電流値Ａ
以下であるか否かを前記ハイブリッド回路電子制御ユニ
ット２０によって、常時検出する。また、電圧について
も前記ハイブリッド回路電子制御ユニット２０によって
常時検出する。

【００８４】次に、要求電流の値、又は前記電流センサ
１８によって測定された電流の値が前記電流値Ａ以上と
なった場合、例えば、図５における電流値Ｆとなった場
合に、前記バッテリ放電制御回路１６におけるＩＧＢＴ
１６ａをオフの状態のままとすると、前述されたよう
に、前記バッテリ１２からの電流値はあまり上昇するこ
とはない。

【００８５】ここで、前記バッテリ１２からも積極的に
電流を供給しようとするためには、前記ハイブリッド回
路電子制御ユニット２０は前記バッテリ放電制御回路１
６におけるＩＧＢＴ１６ａを所定周期（例えば、２０
〔ｋＨｚ〕程度）のスイッチング信号によってオンオフ
する。前記ＩＧＢＴ１６ａをオンにしたときには、前記
バッテリ１２から出力された直流電流がリアクトル１７
に流れてエネルギーが蓄積され、前記ＩＧＢＴ１６ａを
オフにしたときには、前記リアクトル１７に蓄積された
エネルギーに応じた電圧が、前記バッテリ１２の出力電
圧に加算され、その合計が前記燃料電池１１の出力電圧
とほぼ等しくなる。これは、図５における曲線４３上の
点Ｇが、上方にシフトされて曲線４２上の点Ｅに移動し
たことに対応する。

【００８６】そして、該点Ｅに対応する電圧値であり、
電流値（Ｆ−Ａ）である電流が前記バッテリ１２からイ
ンバータ１３を介してモータ１４に供給される。なお、
前記バッテリ１２から供給される電流の値は、電流セン
サ１８によって測定され、前記ハイブリッド回路電子制
御ユニット２０によってチェックされる。

【００８７】次に、前記バッテリ１２のＳＯＣ（ｓｔａ
ｔｅｏｆｃｈａｒｇｅ：残存容量）が低下したこと
から、前記バッテリ１２を充電する場合の燃料電池回路
１０の基本的な動作について説明する。

【００８８】まず、車両の減速運転時に前記モータ１４
が発電機として機能し、交流の回生電流を発生し、続い
て、該交流の回生電流は前記インバータ１３によって直
流の回生電流に変換される。この時、前記ハイブリッド
回路電子制御ユニット２０は、前記バッテリ充電制御回
路１５におけるＩＧＢＴ１５ａをスイッチング信号によ
ってオンにする。したがって、前記直流の回生電流は前
記ＩＧＢＴ１５ａを通って前記バッテリ１２に供給され
るので、該バッテリ１２は充電される。

【００８９】なお、前記回生電流の値は、電流センサ１
８によって測定され、前記ハイブリッド回路電子制御ユ
ニット２０によって常時チェックされる。また、電圧に
ついても前記ハイブリッド回路電子制御ユニット２０に
よって常時チェックされる。そして、前記バッテリ１２
のＳＯＣが十分に上昇した場合、前記ＩＧＢＴ１５ａは
オフにされる。また、前記回生電流の値が過大である場
合は、前記ＩＧＢＴ１５ａを所定周期のスイッチング信
号によってオンオフして、前記ＩＧＢＴ１５ａを流れる
電流の値を制御する。

【００９０】したがって、前記バッテリ１２のＳＯＣが
十分に高い場合に充電したり、大電流を前記バッテリ１
２に供給したりすることがないので、該バッテリ１２が
過充電されることによって破壊されてしまうことがな
い。

【００９１】また、前記バッテリ１２のＳＯＣが低下し
て充電が必要な場合であり、前記回生電流が発生しない
場合には、前記燃料電池１１から電流を供給してバッテ
リ１２を充電する。この場合、前記ハイブリッド回路電
子制御ユニット２０は、前記バッテリ充電制御回路１５
におけるＩＧＢＴ１５ａをスイッチング信号によってオ
ンにするので、直流の回生電流は前記ＩＧＢＴ１５ａを
通ってバッテリ１２に供給される。したがって、該バッ
テリ１２は充電される。

【００９２】なお、前記燃料電池１１からの電流の値及
び前記バッテリ１２に供給される電流の値は、電流セン
サ１８によって測定され、前記ハイブリッド回路電子制
御ユニット２０によって常時チェックされる。また、電
圧についても前記ハイブリッド回路電子制御ユニット２
０によって常時チェックされる。そして、前記バッテリ
１２のＳＯＣが十分に上昇した場合、前記燃料電池１１
から供給される電流の値が前記電流値Ａとなった場合、
及び前記インバータ１３を介してモータ１４に供給され
る要求電流の値が大きい場合には、前記ＩＧＢＴ１５ａ
はオフにされる。また、前記バッテリ１２に供給される
電流の値が過大である場合は、前記ＩＧＢＴ１５ａを所
定周期のスイッチング信号によってオンオフして、前記
ＩＧＢＴ１５ａを流れる電流の値を制御する。

【００９３】したがって、前記バッテリ１２のＳＯＣが
十分に高い場合に充電したり、大電流を前記バッテリ１
２に供給したりすることがないので、該バッテリ１２が
過充電されることによって破壊されてしまうことがな
い。また、前記燃料電池１１に過大な負荷をかけること
も、前記要求電流に対応することができなくなってしま
うこともない。

【００９４】次に、前述された燃料電池回路１０の動作
と、車両の走行状態としての走行モードとの関係の１例
について説明する。

【００９５】図６は本発明の実施の形態における燃料電
池回路１０の動作と走行モードとの関係の１例を示す図
である。なお、図６において、横軸に車両負荷を、縦軸
に出力を採ってある。

【００９６】図６において、５１は車両の負荷が正の範
囲における車両の負荷と燃料電池１１（図１）及びバッ
テリ１２の出力、すなわち、要求電流の大きさとの関係
を示す直線、５２は車両の負荷が負の範囲における車両
の負荷とモータ１４の出力、すなわち、回生電流の大き
さとの関係を示す直線である。

【００９７】ここで、車両の負荷は、車両の走行モード
が市街地等を走行する低負荷運転の場合に最も低く、高
速道路等を走行する高速巡航、上り坂等を走行する高負
荷運転、高速道路の上り坂等を走行する最大負荷運転の
順に高くなっていく。そして、要求電流の値は車両の負
荷に比例して上昇する。

【００９８】一方、車両が下り坂等を走行していて、モ
ータ１４が発電機として機能して回生電流を発生する走
行モードである回生の場合は、車両の減速運転であるの
で、車両の負荷はマイナスとなり、回生電流の値は車両
の負荷の絶対値に比例する。

【００９９】そして、車両の負荷がマイナスである領域
５３においては、ハイブリッド回路電子制御ユニット２
０は、バッテリ充電制御回路１５におけるＩＧＢＴ１５
ａをスイッチング信号によってオンにするので、回生電
流が前記ＩＧＢＴ１５ａを通ってバッテリ１２に供給さ
れる。したがって、該バッテリ１２は充電される。

【０１００】次に、車両の負荷が０から図５における電
流値Ａに対応する境界Ｊまでの領域５４においては、燃
料電池１１から要求電流に応じた値の電流が自動的に供
給されるインバータ１３を介してモータ１４に供給され
る。

【０１０１】なお、前記領域５４においては、バッテリ
１２のＳＯＣが低い場合には、前記ハイブリッド回路電
子制御ユニット２０は、前記バッテリ充電制御回路１５
におけるＩＧＢＴ１５ａを適当な時間オンにすることに
よって、前記燃料電池１１から電流を供給して前記バッ
テリ１２を充電する。

【０１０２】また、逆に、前記バッテリ１２のＳＯＣが
高い場合であり、回生電流を受け入れる余地がない場合
には、回生電流を受け入れる余地を生じさせるために前
記バッテリ１２を少し放電させることが望ましいので、
前記ハイブリッド回路電子制御ユニット２０は、バッテ
リ放電制御回路１６におけるＩＧＢＴ１６ａを所定周期
のスイッチング信号によってオンオフして、前記バッテ
リ１２からの電流もインバータ１３を介してモータ１４
に供給するようにする。これにより、前記燃料電池１１
から供給すべき電流を低減することができるので、前記
燃料電池１１の負荷が低減され、燃料の消費量を抑制す
ることができる。なお、前記バッテリ１２のＳＯＣは８
０〔％〕程度の値であることが望ましい。

【０１０３】最後に、車両の負荷が境界Ｊを超える領域
５５、５６においては、要求電流の値が図５における電
流値Ａを超えているので、前記ハイブリッド回路電子制
御ユニット２０は、バッテリ放電制御回路１６における
ＩＧＢＴ１６ａを所定周期のスイッチング信号によって
オンオフして、前記燃料電池１１からの電流値Ａの電流
に加えて、前記バッテリ１２からは電流値Ａを超える分
の電流がインバータ１３を介してモータ１４に供給され
るようにする。なお、図６において、領域５５は前記燃
料電池１１からの電流による出力の範囲を、領域５６は
前記バッテリ１２からの電流による出力の範囲をそれぞ
れ示している。

【０１０４】次に、本実施の形態における車両の各種走
行モードに対応する燃料電池回路１０の制御方法につい
て詳細に説明する。

【０１０５】図７は本発明の実施の形態における燃料電
池回路の制御方法の基本的な考え方を示す図、図８は本
発明の実施の形態における各種走行モードにおけるバッ
テリのＳＯＣの値を示す図、図９は本発明の実施の形態
における各種走行モードにおける燃料電池及びバッテリ
の出力範囲を示す図、図１０は本発明の実施の形態にお
ける燃料電池回路の制御動作を示すフローチャート、図
１１は本発明の実施の形態におけるＳＯＣ基準範囲外処
理の動作を示す第１のフローチャート、図１２は本発明
の実施の形態におけるＳＯＣ基準範囲外処理の動作を示
す第２のフローチャート、図１３は本発明の実施の形態
におけるＳＯＣ基準範囲外処理の動作を示す第３のフロ
ーチャートである。

【０１０６】本実施の形態においては、回生電流を無駄
にすることなく、可能な限り利用することができるよう
に、燃料電池回路１０（図１）を制御する。すなわち、
回生電流は、下り坂等を走行する場合のように車両にブ
レーキをかける必要がある時に、モータ１４をブレーキ
として機能させることによって副次的に発生されるエネ
ルギーであり、これを利用することによって燃料電池１
１の燃料を節約することができる。

【０１０７】そして、回生電流は定常的に発生するもの
ではないので、回生電流を利用するには、まず、バッテ
リ１２に充電する必要がある。したがって、バッテリ１
２のＳＯＣが高い時には、ＳＯＣをある程度引き下げて
充電することができる余地を残すようにする必要があ
る。一方、図６における車両の負荷が境界Ｊを超える領
域５５、５６で車両が走行する時には、バッテリ１２か
ら電流を出力する必要があるので、ＳＯＣを低くし過ぎ
ると、高負荷運転や最大負荷運転が連続した場合に対応
することができなくなってしまう。

【０１０８】したがって、車両の走行モードに基づいて
回生電流の発生を予測し、該回生電流をバッテリ１２に
充電することができるように、前記バッテリ１２のＳＯ
Ｃを制御する必要がある。

【０１０９】次に、車両の走行モードと燃料電池１１及
びバッテリ（ＢＴ）１２の出力との基本的な考え方につ
いて説明する。

【０１１０】図７に示されるのは、定められた時間（５
〜２０分）にどの領域において多く運転されたかによっ
て車両の走行モードを判定するためのテーブルである。
ここで、６５は、勾配が０度の平坦な道を一定の速度で
走る場合、すなわち、定速走行をした場合のモータ１４
の出力と車両の速度の関係を示す曲線である。

【０１１１】まず、領域６１は車速が低く、モータ１４
の出力が定速走行よりも高いので、市街地等の発進停止
を繰り返す走行モード、すなわち、市街地モードである
といえる。したがって、車両にブレーキをかける減速運
転が多く、回生電流が頻繁に発生すると予測されるの
で、主としてバッテリ１２から電流を供給するようにし
て、前記バッテリ１２のＳＯＣを比較的低く、例えば、
６０〔％〕程度に維持し、回生電流が発生した場合には
バッテリ１２に充電することができるようにする。

【０１１２】そして、領域６２は車速が高く、モータ１
４の出力が定速走行よりも高いので、郊外や高速道路を
巡航する走行モード、すなわち、高速モードであるとい
える。したがって、車両にブレーキをかける減速運転は
少なく、回生電流はあまり発生せず、一方、燃料電池１
１からの電流だけでは要求電流を満たすことができない
場合もあることも予測されるので、該バッテリ１２のＳ
ＯＣを高く、例えば、７５〔％〕程度に維持し、必要時
には常にバッテリ１２から電流を供給することができる
ようにする。

【０１１３】次に、領域６３はモータ１４の出力が定速
走行よりも高いので、山道において下り坂を下る走行モ
ード、すなわち、山道下モードであるといえる。したが
って、時々の上り坂で出力することが要求されるが、高
い回生電流が発生することが予測されるので、バッテリ
１２のＳＯＣを低く、例えば、５０〔％〕程度に維持し
て、回生電流を余すところなくバッテリ１２に充電する
ことができるようにする。

【０１１４】最後に、領域６４は車速が低い領域でも、
モータ１４の出力が高いので、山道において上り坂を上
る走行モード、すなわち、山道上モードであるといえ
る。したがって、時々の下り坂で回生電流が発生する
が、燃料電池１１からの電流だけでは要求電流を満たす
ことができないことが予測されるので、バッテリ１２の
ＳＯＣを比較的高く、例えば、７０〔％〕程度に維持し
て、バッテリ１２からも電流を供給することができるよ
うにする。

【０１１５】本実施の形態においては、判定した走行モ
ードに応じたバッテリ１２のＳＯＣの基準値を設定す
る。そして、バッテリ１２のＳＯＣの実測値が前記基準
値の範囲内に収まるように燃料電池回路１０の動作を制
御する。

【０１１６】まず、ハイブリッド回路電子制御ユニット
２０は、過去５〜２０分間の車速、アクセル開度θ（モ
ータ１４が発生すべきトルクに比例）、燃料電池１１及
びバッテリ１２から供給された電流値、バッテリ１２の
ＳＯＣ等の数値の変化や継続時間に基づいて、現時点ま
での車両の走行モードが高速モード、山道上モード、山
道下モード、又は市街地モードのいずれであるかを判定
する。そして、前記判定した走行モードが、現時点以降
５〜２０分間継続されると予測して、燃料電池回路１０
の動作を制御する。

【０１１７】ここで、走行モードを判定するための時間
は、適宜設定することができ、例えば、過去１〜５分間
程度であっても、過去２０〜４０分間程度であってもよ
い。また、判定した走行モードが、継続されると予測す
る時間も、適宜設定することができ、例えば、現時点以
降１〜５分間としても、現時点以降２０〜４０分間とし
てもよい。

【０１１８】なお、前記数値は、ハイブリッド回路電子
制御ユニット２０によって直接測定されるか、又は車両
用電子制御ユニット２１等の他の制御装置によって測定
される。

【０１１９】また、車両に車両位置検出装置、例えば、
ナビゲーション装置が備えられている場合には、該ナビ
ゲーション装置によって現時点での車両の走行モードを
判定することが可能であるので、前記ハイブリッド回路
電子制御ユニット２０は前記ナビゲーション装置からの
情報に基づいて、現在の車両の走行モードが高速モー
ド、山道上モード、山道下モード、又は市街地モードの
いずれであるかを判定するようにしてもよい。

【０１２０】続いて、前記ハイブリッド回路電子制御ユ
ニット２０は、図８に示されるように、判定した現在の
車両の走行モードに応じたバッテリ１２のＳＯＣの基準
値を設定する。

【０１２１】まず、高速モードである場合は、例えば、
７５〔％〕を中心として±１０〔％〕の範囲、すなわ
ち、６５〜８５〔％〕をＳＯＣの基準値として設定す
る。そして、山道上モードである場合は、例えば、６０
〜８０〔％〕を、山道下モードである場合は、例えば、
４０〜６０〔％〕を、市街地モードである場合は、例え
ば、５０〜７０〔％〕をそれぞれ、ＳＯＣの基準値とし
て設定する。

【０１２２】そして、現時点でのバッテリ１２のＳＯＣ
が前記基準値の範囲内にあるときは、図９に示されるよ
うに、燃料電池回路１０の動作が制御される。

【０１２３】図９（ａ）に示される高速モードにおい
て、車速が低い場合は、燃料電池１１から電流を供給
し、バッテリ１２からは電流が供給されないようにする
ので、バッテリ充電制御回路１５及びバッテリ放電制御
回路１６におけるＩＧＢＴ１５ａ及び１６ａをオフの状
態とする。また、車速が高い場合は、要求電力が燃料電
池１１の供給能力を上回った場合には、バッテリ１２か
らも電流が供給される。この時も、バッテリ充電制御回
路１５及びバッテリ放電制御回路１６におけるＩＧＢＴ
１５ａ、１６ａはオフの状態とする。

【０１２４】次に、図９（ｂ）に示される山道上モード
において、車速が低くアクセル開度θも小さい場合は、
バッテリ１２から電流を供給し、燃料電池１１からは電
流が供給されないようにするので、バッテリ充電制御回
路１５におけるＩＧＢＴ１５ａをオフの状態とし、バッ
テリ放電制御回路１６におけるＩＧＢＴ１６ａを所定周
期のスイッチング信号によってオンオフする。これによ
り、前記バッテリ１２の出力電圧が昇圧されて燃料電池
１１の出力電圧以上となるので、前記燃料電池１１から
は電流が供給されない。

【０１２５】なお、車速は低いがアクセル開度θが大き
い場合は、前記高速モードにおける車速が低い場合と同
様であり、また、車速が高い場合は、前記高速モードに
おける車速が高い場合と同様である。

【０１２６】次に、図９（ｃ）に示される山道下モード
において、車速及びアクセル開度θの数値範囲は異なる
が、その他については、前記山道上モードにおける場合
と同様である。

【０１２７】最後に、図９（ｄ）に示される市街地モー
ドにおいて、車速が低くアクセル開度θが大きい場合
は、バッテリ１２から電流を供給し、燃料電池１１から
は電流が供給されないようにする点についてだけ異なる
が、その他については、前記山道上モード又は山道下モ
ードにおける場合と同様である。

【０１２８】次に、現時点でのバッテリ１２のＳＯＣが
前記基準値の範囲外にあるときの燃料電池回路１０の動
作について説明する。

【０１２９】まず、前記バッテリ１２のＳＯＣが前記基
準値の範囲の下限に達していない場合には、前記バッテ
リ１２を充電する必要があるので、どの程度の電流値で
バッテリ１２に充電するか、すなわち、充電電流の値が
設定される。

【０１３０】そして、充電電流と要求電流との合計が前
記燃料電池１１の最大供給電流値（図５における電流値
Ａ）を超えない場合には、前記燃料電池１１から供給さ
れる電流の一部が前記バッテリ１２の充電に使用され
る。この場合、前記バッテリ充電制御回路１５における
ＩＧＢＴ１５ａをオンの状態とする。

【０１３１】なお、前記燃料電池１１からの電流値及び
前記バッテリ１２に供給される充電電流の電流値は、電
流センサ１８によって測定され、前記ハイブリッド回路
電子制御ユニット２０によって常時検出される。また、
電圧についても前記ハイブリッド回路電子制御ユニット
２０によって常時検出される。そして、前記バッテリ１
２のＳＯＣが前記基準値の範囲にまで上昇した場合、前
記燃料電池１１から供給される電流の値が前記最大供給
電流値となった場合、及び前記インバータ１３を介して
モータ１４に供給される要求電流の値が大きい場合に
は、前記ＩＧＢＴ１５ａはオフにされる。また、前記バ
ッテリ１２に供給される電流の値が過大である時は、前
記ＩＧＢＴ１５ａを所定周期のスイッチング信号によっ
てオンオフして、前記ＩＧＢＴ１５ａを流れる電流の値
を制御する。

【０１３２】一方、前記燃料電池１１は何ら制御されな
いので、燃料電池１１からは充電電流と要求電流とを合
計した電流が供給される。

【０１３３】次に、充電電流と要求電流との合計が前記
燃料電池１１の最大供給電流値を超えている場合には、
前記要求電流が燃料電池１１の最大供給電流値を超えて
いるか否かを判定する。

【０１３４】そして、超えていない場合には、前記バッ
テリ１２の充電は中止される。この場合、前記バッテリ
充電制御回路１５におけるＩＧＢＴ１５ａをオフの状態
とする。なお、前記燃料電池１１は何ら制御されないの
で、燃料電池１１から要求電流に等しい電流がインバー
タ１３を介してモータ１４に供給される。

【０１３５】次に、前記要求電流が燃料電池１１の最大
供給電流値を超えている場合には、前記バッテリ１２の
充電は中止され、さらに、バッテリ１２からも電流が前
記モータ１４に供給されるようにする。この場合、前記
バッテリ充電制御回路１５におけるＩＧＢＴ１５ａをオ
フの状態とし、前記バッテリ放電制御回路１６における
ＩＧＢＴ１６ａを所定周期のスイッチング信号によって
オンオフして、前記バッテリ１２の出力電圧を昇圧す
る。

【０１３６】なお、前記燃料電池１１からの電流値及び
前記バッテリ１２から供給される電流値は、電流センサ
１８によって測定され、前記ハイブリッド回路電子制御
ユニット２０によって常時チェックされる。また、電圧
についても前記ハイブリッド回路電子制御ユニット２０
によって常時チェックされる。そして、前記バッテリ放
電制御回路１６におけるＩＧＢＴ１６ａのオンオフの比
率（デューティー比）を制御して、前記バッテリ１２か
ら出力される電流の値を制御する。

【０１３７】一方、前記燃料電池１１は何ら制御されな
いので、要求電流から前記バッテリ１２からの電流を減
算した値の電流が燃料電池１１から供給される。

【０１３８】次に、前記バッテリ１２のＳＯＣが基準値
の範囲の上限を超えている場合には、前記要求電流がバ
ッテリ１２の最大供給電流値を超えているか否かを判定
する。

【０１３９】そして、超えていない場合には、前記バッ
テリ１２から電流を供給し、前記燃料電池１１からは電
流が供給されないようにする。この場合、前記バッテリ
充電制御回路１５におけるＩＧＢＴ１５ａをオフの状態
とし、前記バッテリ放電制御回路１６におけるＩＧＢＴ
１６ａを所定周期のスイッチング信号によってオンオフ
して、前記バッテリ１２の出力電圧を昇圧する。

【０１４０】なお、前記バッテリ１２から供給される電
流の値は、電流センサ１８によって測定され、前記ハイ
ブリッド回路電子制御ユニット２０によって、常時検出
される。また、電圧についても前記ハイブリッド回路電
子制御ユニット２０によって常時検出される。

【０１４１】一方、前記燃料電池１１は何ら制御されな
いが、昇圧されたバッテリ１２の出力電圧が前記燃料電
池１１の開放端子電圧よりも高いので、前記燃料電池１
１からは電流が出力されない。

【０１４２】次に、前記要求電流がバッテリ１２の最大
供給電流値を超えている場合には、前記バッテリ１２か
ら供給される電流値が設定される。そして、前記燃料電
池１１及びバッテリ１２から前記モータ１４に電流が供
給されるようにする。この場合、前記バッテリ充電制御
回路１５におけるＩＧＢＴ１５ａをオフの状態とし、前
記バッテリ放電制御回路１６におけるＩＧＢＴ１６ａを
所定周期のスイッチング信号によってオンオフして、前
記バッテリ１２の出力電圧を昇圧する。

【０１４３】なお、前記燃料電池１１からの電流値及び
前記バッテリ１２から供給される電流の値は、電流セン
サ１８によって測定され、前記ハイブリッド回路電子制
御ユニット２０によって常時検出される。また、電圧に
ついても前記ハイブリッド回路電子制御ユニット２０に
よって常時検出される。そして、前記バッテリ放電制御
回路１６におけるＩＧＢＴ１６ａのオンオフの比率を制
御して、前記バッテリ１２から出力される電流の値を制
御する。

【０１４４】一方、前記燃料電池１１は何ら制御されな
いので、要求電流から前記バッテリ１２からの電流を減
算した値の電流が燃料電池１１から供給される。

【０１４５】このように、本実施の形態においては、判
定した走行モードに応じたバッテリ１２のＳＯＣの基準
値を設定して、バッテリ１２のＳＯＣの実測値が前記基
準値の範囲内に収まるように、燃料電池回路１０の動作
を制御する。したがって、バッテリ１２には回生電流を
充電するための余地が適切に残されているので、副次的
に発生されるエネルギーである回生電流を無駄にせず、
可能な限り利用することができ、燃料電池１１の燃料を
節約することができる。しかも、バッテリ１２の容量を
必要以上に大きくする必要がないので、バッテリ１２を
収容する車両の重量及び大きさを低減することができ、
コストを低くすることができる。

【０１４６】また、格別に制御しなくても、燃料電池１
１から適切な電流が供給される。したがって、要求電流
が燃料電池１１の最大供給電流値を超えている場合であ
っても、バッテリ１２から不足分の電流が供給されるの
で、車両の走行に支障を与えることがない。

【０１４７】また、バッテリ１２のＳＯＣの実測値が基
準値の範囲内に収まらない場合であっても、燃料電池１
１及びバッテリ１２から出力される電流の配分を適切に
制御することができるので、車両の走行に何ら支障を与
えることがなく、バッテリ１２が上がってしまうことも
ない。

【０１４８】次に、燃料電池装置の制御動作のメインフ
ローチャートについて説明する。ステップＳ１車速を検出する。ステップＳ２車速の変化を記憶する。ステップＳ３モータ１４が発生すべきトルクを検出す
る。ステップＳ４バッテリ１２から供給される電流の値を
検出する。ステップＳ５バッテリ１２のＳＯＣを算出する。ステップＳ６燃料電池１１から供給される電流の値を
検出する。ステップＳ７車両の走行モードを判定する。ステップＳ８車両の走行モードに応じたバッテリ１２
のＳＯＣの基準値を設定する。ステップＳ９検出したバッテリ１２のＳＯＣが基準値
の範囲内にあるか否かを判定する。範囲内である場合は
ステップＳ１１に、範囲内でない場合はステップＳ１０
に進む。ステップＳ１０ＳＯＣ基準範囲外処理を行う。ステップＳ１１アクセル開度θを検出する。ステップＳ１２図９（ａ）〜（ｄ）に従って燃料電池
１１及びバッテリ１２の出力を制御する。

【０１４９】次に、ステップＳ１０におけるＳＯＣ基準
範囲外処理のサブルーチンのフローチャートについて説
明する。ステップＳ１０−１検出したバッテリ１２のＳＯＣが
基準値の範囲の下限以下か否かを判定する。以下の場合
はステップＳ１０−２に進み、以下でない場合、すなわ
ち、基準値の範囲の上限を超えている場合はステップＳ
１０−７に進む。ステップＳ１０−２充電電流の電流値を設定する。ステップＳ１０−３充電電流と要求電流との合計が燃
料電池１１の最大供給電流値未満か否かを判定する。未
満の場合はステップＳ１０−４に、未満でない場合はス
テップＳ１０−１９に進む。ステップＳ１０−４燃料電池１１から供給される電流
の一部をバッテリ１２の充電に使用する。ステップＳ１０−５バッテリ充電制御回路１５のＩＧ
ＢＴ１５ａをオンにする。ステップＳ１０−６燃料電池１１は何ら制御されず、
充電電流と要求電流とを合計した電流を供給し、処理を
終了する。ステップＳ１０−７要求電流がバッテリ１２の最大供
給電流値未満か否かを判定する。未満の場合はステップ
Ｓ１０−８に、未満でない場合はステップＳ１０−１１
に進む。ステップＳ１０−８バッテリ１２から電流を供給し、
燃料電池１１からは電流を供給しない。ステップＳ１０−９バッテリ放電制御回路１６のＩＧ
ＢＴ１６ａを所定周期のスイッチング信号によってオン
オフし、バッテリ１２の出力電圧を昇圧する。ステップＳ１０−１０燃料電池１１は何ら制御され
ず、電流を供給することなく、処理を終了する。ステップＳ１０−１１バッテリ１２から供給される電
流の電流値を設定する。ステップＳ１０−１２バッテリ１２からの電流に加え
て、燃料電池１１からの電流もモータ１４に供給する。ステップＳ１０−１３バッテリ１２がモータ１４に供
給する電流の電流値を算出する。ステップＳ１０−１４バッテリ放電制御回路１６のＩ
ＧＢＴ１６ａを所定周期のスイッチング信号によってオ
ンオフし、バッテリ１２の出力電圧を昇圧する。ステップＳ１０−１５燃料電池１１は何ら制御され
ず、要求電流からバッテリ１２からの電流を減算した値
の電流を供給し、処理を終了する。ステップＳ１０−１６要求電流が燃料電池１１の最大
供給電流値未満か否かを判定する。未満の場合はステッ
プＳ１０−１７に、未満でない場合はステップＳ１０−
２０に進む。ステップＳ１０−１７バッテリ１２の充電を中止す
る。ステップＳ１０−１８バッテリ充電制御回路１５のＩ
ＧＢＴ１５ａをオフにする。ステップＳ１０−１９燃料電池１１は何ら制御され
ず、要求電流を供給して処理を終了する。ステップＳ１０−２０バッテリ１２の充電を中止す
る。ステップＳ１０−２１燃料電池１１からの電流に加え
て、バッテリ１２からの電流もモータ１４に供給する。ステップＳ１０−２２バッテリ１２がモータ１４に供
給する電流値を算出する。ステップＳ１０−２３バッテリ放電制御回路１６のＩ
ＧＢＴ１６ａを所定周期のスイッチング信号によってオ
ンオフし、バッテリ１２の出力電圧を昇圧する。ステップＳ１０−２４燃料電池１１は何ら制御され
ず、要求電流を供給して処理を終了する。

【０１５０】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させ
ることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除す
るものではない。

【０１５１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、燃料電池装置においては、負荷と燃料電池とを直
接接続するとともに、該燃料電池と並列に蓄電手段を含
む蓄電手段回路を接続し、前記蓄電手段は、前記燃料電
池の供給する電流が前記負荷の要求する電流よりも小さ
い場合に、前記負荷に電流を供給するとともに、前記負
荷において発生した回生電力及び前記燃料電池の出力す
る電流により充電される。

【０１５２】この場合、負荷の要求する要求電流が、燃
料電池の最大供給電流値を超えている場合であっても、
蓄電手段から不足分の電流が供給される。また、回生電
流等によって蓄電手段も適切に充電されるので、蓄電手
段が上がることもない。

【０１５３】他の燃料電池装置においては、燃料電池
と、該燃料電池の出力端子に接続された負荷と、該負荷
に対して、前記燃料電池と並列に接続された蓄電手段回
路とを備える燃料電池装置において、前記蓄電手段回路
は、蓄電手段と、該蓄電手段の出力電圧を昇圧して前記
負荷に電流を供給する昇圧回路と、前記燃料電池の出力
する電流を前記蓄電手段に供給して前記蓄電手段を充電
する充電回路と、車両の走行状態を検出する走行状態検
出手段とを備え、該走行状態検出手段により検出された
前記車両の走行状態に応じて、前記昇圧回路と前記充電
回路とを選択的に作動させる。

【０１５４】この場合、簡単な回路構成でありながら、
蓄電手段のＳＯＣを適切に制御することができるので、
回生電流を無駄にすることなく可能な限り利用すること
ができ、燃料電池の燃料を節約することができる。しか
も、蓄電手段の容量を必要以上に大きくする必要がな
い。また、燃料電池及び蓄電手段から要求電流に対応す
る電流が適切に供給される。さらに、回生電流等によっ
て蓄電手段が適切に充電されるので、蓄電手段が上がっ
てしまうことがない。

【０１５５】他の燃料電池装置においては、負荷に接続
された燃料電池と、前記燃料電池と前記負荷に対して並
列に接続された蓄電手段回路と、前記蓄電手段回路から
の電流が前記燃料電池に供給されないように配設された
ダイオード素子とを備える燃料電池装置において、前記
蓄電手段回路は、互いに直列に接続された充電用スイッ
チング素子及び昇圧用スイッチング素子と、前記昇圧用
スイッチング素子に対して、リアクトルを介して並列に
接続された蓄電手段と、車両の走行状態を検出する走行
状態検出手段とを備え、該検出手段により検出された前
記車両の走行状態に応じて、前記昇圧回路と前記充電回
路とを選択的に作動させる。

【０１５６】この場合、簡単な回路構成でありながら、
蓄電手段のＳＯＣを適切に制御することができるので、
回生電流を無駄にすることなく可能な限り利用すること
ができ、燃料電池の燃料を節約することができる。しか
も、蓄電手段の出力電圧を適切に昇圧できるので、要求
電流に対応する電流が蓄電手段から適切に供給される。
さらに、回生電流等によって蓄電手段が適切に充電され
るので、蓄電手段が上がってしまうことがない。

【０１５７】更に他の燃料電池装置においては、さら
に、前記負荷は、車両を駆動する駆動モータの駆動制御
装置である。

【０１５８】この場合、簡単な回路構成でありながら、
燃料電池及び蓄電手段から要求電流に対応する電流が適
切に供給されるので、車両の走行に支障を与えることが
ない。

【０１５９】更に他の燃料電池装置においては、さら
に、前記蓄電手段のＳＯＣが所定の基準値の範囲内に収
まるように前記昇圧回路及び充電回路を制御する。

【０１６０】この場合、燃料電池及び蓄電手段から出力
される電流の配分を適切に制御することができるので、
車両の走行に何ら支障を与えることがなく、蓄電手段が
上がってしまうこともない。

【０１６１】更に他の燃料電池装置においては、さら
に、前記蓄電手段のＳＯＣの基準値は、前記車両の走行
状態に応じて、回生電流の発生を予測し、前記回生電流
を前記蓄電手段に充電できるように設定される。

【０１６２】この場合、車両の走行モードに応じて蓄電
手段のＳＯＣをより適切に制御することができるので、
回生電流をまったく無駄にすることなく可能な限り利用
でき、より一層燃料電池の燃料を節約することができ
る。

【０１６３】更に他の燃料電池装置においては、さら
に、前記蓄電手段は、２次電池及びコンデンサを含む回
路である。

【０１６４】この場合、２次電池及びコンデンサから出
力される電流の配分並びに２次電池及びコンデンサに充
電される電流の配分を適切に制御することにより、２次
電池及びコンデンサの劣化を防止することができ、か
つ、負荷の要求する電流を速やかにかつ適切に出力する
ことができる。

【０１６５】本発明の更に他の燃料電池装置において
は、さらに、前記蓄電手段は、コンデンサである。

【０１６６】この場合、負荷の要求する電流を速やかに
出力することができる。また、蓄電手段の重量及び占有
する体積を軽減することができる。

【０１６７】本発明の更に他の燃料電池装置において
は、さらに、前記蓄電手段は、２次電池である。

【０１６８】この場合、蓄電手段の蓄電能力を容易に増
強することができる。

【０１６９】本発明によれば、燃料電池装置の制御方法
においては、両端子が負荷に接続された燃料電池と、昇
圧回路、充電回路及び蓄電手段を含み、前記燃料電池に
並列に接続された蓄電手段回路とを備える燃料電池装置
の前記蓄電手段へ充電される電流及び前記蓄電手段から
前記負荷へ供給される電流を制御する。

【０１７０】この場合、負荷の要求する要求電流が、燃
料電池の最大供給電流値を超えている場合であっても、
バッテリから不足分の電流が供給されるので、車両の走
行に支障を与えることがない。また、バッテリも適切に
充電されるので、バッテリが上がってしまうこともな
い。

【０１７１】また、他の燃料電池装置の制御方法におい
ては、さらに、直近の過去の車速、アクセル開度θ等に
基づいて、車両の走行状態を判定する。

【０１７２】この場合、直近の過去の走行モードに基づ
いて現在の走行モードを判定するので、信用性が高くな
る。

【０１７３】また、更に他の燃料電池装置の制御方法に
おいては、さらに、車両位置検出装置からの情報に基づ
いて、前記走行状態を判定する。

【０１７４】この場合、リアルタイムで走行状態を判定
することができるので、判定の信頼性が極めて高くな
る。

【０１７５】また、更に他の燃料電池装置の制御方法に
おいては、さらに、判定した前記走行状態に応じて前記
蓄電手段のＳＯＣの基準値を設定し、前記蓄電手段のＳ
ＯＣが前記基準値の範囲内に収まるように前記蓄電手段
へ充電される電流及び前記蓄電手段から前記負荷へ供給
される電流を制御する。

【０１７６】この場合、蓄電手段のＳＯＣを適切に制御
することができるので、回生電流を無駄にすることなく
可能な限り利用することができ、燃料電池の燃料を節約
することができる。しかも、蓄電手段の容量を必要以上
に大きくする必要がないので、蓄電手段を収容する車両
の重量及び大きさを低減することができ、コストも低く
することができるまた、更に他の燃料電池装置の制御方
法においては、さらに、前記蓄電手段のＳＯＣの基準値
は、前記走行状態に応じて、回生電流の発生を予測し、
前記回生電流を前記蓄電手段に充電できるように設定さ
れる。

【０１７７】この場合、車両の走行モードに応じて蓄電
手段のＳＯＣをより適切に制御することができるので、
回生電流をまったく無駄にすることなく可能な限り利用
することができ、より一層燃料電池の燃料を節約するこ
とができる。

【０１７８】更に他の燃料電池装置の制御方法において
は、さらに、前記蓄電手段は、２次電池及びコンデンサ
を含む回路である。

【０１７９】この場合、２次電池及びコンデンサから出
力される電流の配分並びに２次電池及びコンデンサに充
電される電流の配分を適切に制御することによって、２
次電池及びコンデンサの劣化を防止することができ、か
つ、負荷の要求する電流を速やかに、かつ適切に出力す
ることができる。

【０１８０】本発明の更に他の燃料電池装置の制御方法
においては、さらに、前記蓄電手段は、コンデンサであ
る。

【０１８１】この場合、負荷の要求する電流を速やかに
出力することができる。また、蓄電手段の重量及び占有
する体積を軽減することができる。

【０１８２】本発明の更に他の燃料電池装置の制御方法
においては、さらに、前記蓄電手段は、２次電池であ
る。

【０１８３】この場合、蓄電手段の蓄電能力を容易に増
強することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における燃料電池装置の概
念図である。

【図２】従来の燃料電池装置を示す図である。

【図３】従来の燃料電池回路における燃料電池及びバッ
テリの特性を示す図である。

【図４】バッテリと電気二重層コンデンサとを組み合わ
せ蓄電手段として使用する１例を示す図である。

【図５】本発明の実施の形態における燃料電池及びバッ
テリの特性を示す図である。

【図６】本発明の実施の形態における燃料電池回路１０
の動作と走行モードとの関係の１例を示す図である。

【図７】本発明の実施の形態における燃料電池回路の制
御方法の基本的な考え方を示す図である。

【図８】本発明の実施の形態における各種走行モードに
おけるバッテリのＳＯＣの値を示す図である。

【図９】本発明の実施の形態における各種走行モードに
おける燃料電池及びバッテリの出力範囲を示す図であ
る。

【図１０】本発明の実施の形態における燃料電池回路の
制御動作を示すフローチャートである。

【図１１】本発明の実施の形態におけるＳＯＣ基準範囲
外処理の動作を示す第１のフローチャートである。

【図１２】本発明の実施の形態におけるＳＯＣ基準範囲
外処理の動作を示す第２のフローチャートである。

【図１３】本発明の実施の形態におけるＳＯＣ基準範囲
外処理の動作を示す第３のフローチャートである。

【符号の説明】

１１燃料電池１７リアクトル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5G003 AA05 AA07 CA02 CA04 CA11 CC02 DA15 FA06 GB06 GC05 5H115 PI16 PI18 PI29 PI30 PO17 PU08 PV09 PV23 QA05 QE04 QE06 QE10 QI04 QN03 QN12 QN28 SE06 TB01 TI05 TI06 TI10 TO21 TU16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】負荷と燃料電池とを直接接続するととも
に、該燃料電池と並列に蓄電手段を含む蓄電手段回路を
接続し、前記蓄電手段は、前記燃料電池の供給する電流
が前記負荷の要求する電流よりも小さい場合に、前記負
荷に電流を供給するとともに、前記負荷において発生し
た回生電力及び前記燃料電池の出力する電流により充電
されることを特徴とする燃料電池装置。
【請求項２】前記蓄電手段の電圧値は、前記燃料電池の
電圧値よりも低い請求項１に記載の燃料電池装置。
【請求項３】燃料電池と、該燃料電池の出力端子に接続
された負荷と、該負荷に対して、前記燃料電池と並列に
接続された蓄電手段回路とを備える燃料電池装置におい
て、前記蓄電手段回路は、蓄電手段と、該蓄電手段の出
力電圧を昇圧して前記負荷に電流を供給する昇圧回路
と、前記燃料電池の出力する電流を前記蓄電手段に供給
して前記蓄電手段を充電する充電回路と、車両の走行状
態を検出する走行状態検出手段とを備え、該走行状態検
出手段により検出された前記車両の走行状態に応じて、
前記昇圧回路と前記充電回路とを選択的に作動させるこ
とを特徴とする燃料電池装置。
【請求項４】負荷に接続された燃料電池と、前記燃料電
池と前記負荷に対して並列に接続された蓄電手段回路
と、前記蓄電手段回路からの電流が前記燃料電池に供給
されないように配設されたダイオード素子とを備える燃
料電池装置において、前記蓄電手段回路は、互いに直列
に接続された充電用スイッチング素子及び昇圧用スイッ
チング素子と、前記昇圧用スイッチング素子に対して、
リアクトルを介して並列に接続された蓄電手段と、車両
の走行状態を検出する走行状態検出手段とを備え、該検
出手段により検出された前記車両の走行状態に応じて、
前記昇圧回路と前記充電回路とを選択的に作動させるこ
とを特徴とする燃料電池装置。
【請求項５】前記負荷は、車両を駆動する駆動モータの
駆動制御装置である請求項１〜４のいずれか１項に記載
の燃料電池装置。
【請求項６】前記蓄電手段のＳＯＣが所定の基準値の範
囲内に収まるように前記昇圧回路及び充電回路を制御す
る請求項１〜５のいずれか１項に記載の燃料電池装置。
【請求項７】前記蓄電手段のＳＯＣの基準値は、前記車
両の走行状態に応じて、回生電流の発生を予測し、前記
回生電流を前記蓄電手段に充電できるように設定される
請求項６に記載の燃料電池装置。
【請求項８】前記蓄電手段は、２次電池及びコンデンサ
を含む回路である請求項１〜７のいずれか１項に記載の
燃料電池装置。
【請求項９】前記蓄電手段は、コンデンサである請求項
１〜７のいずれか１項に記載の燃料電池装置。
【請求項１０】前記蓄電手段は、２次電池である請求項
１〜７のいずれか１項に記載の燃料電池装置。
【請求項１１】両端子が負荷に接続された燃料電池と、
昇圧回路、充電回路及び蓄電手段を含み、前記燃料電池
に並列に接続された蓄電手段回路とを備える燃料電池装
置の前記蓄電手段へ充電される電流及び前記蓄電手段か
ら前記負荷へ供給される電流を制御することを特徴とす
る燃料電池装置の制御方法。
【請求項１２】直近の過去の車速、アクセル開度θ等に
基づいて、車両の走行状態を判定する請求項１１に記載
の燃料電池装置の制御方法。
【請求項１３】車両位置検出装置からの情報に基づい
て、前記走行状態を判定する請求項１１に記載の燃料電
池装置の制御方法。
【請求項１４】判定した前記走行状態に応じて前記蓄電
手段のＳＯＣの基準値を設定し、前記蓄電手段のＳＯＣ
が前記基準値の範囲内に収まるように前記蓄電手段へ充
電される電流及び前記蓄電手段から前記負荷へ供給され
る電流を制御する請求項１１〜１４のいずれか１項に記
載の燃料電池装置の制御方法。
【請求項１５】前記蓄電手段のＳＯＣの基準値は、前記
走行状態に応じて、回生電流の発生を予測し、前記回生
電流を前記蓄電手段に充電できるように設定される請求
項１４に記載の燃料電池装置の制御方法。
【請求項１６】前記蓄電手段は、２次電池及びコンデン
サを含む回路である請求項１１〜１５のいずれか１項に
記載の燃料電池装置の制御方法。
【請求項１７】前記蓄電手段は、コンデンサである請求
項１１〜１５のいずれか１項に記載の燃料電池装置の制
御方法。
【請求項１８】前記蓄電手段は、２次電池である請求項
１１〜１５のいずれか１項に記載の燃料電池装置の制御
方法。