JP2002184442A - 燃料電池制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料電池と２次電池を用いた燃料電池制御シ
ステムにおいて２次電池蓄電量が常時基準値以上となる
よう制御するシステム及び安定した２次電池によるアシ
ストが可能な燃料電池制御システムの提供。及び燃料電
池へ燃料電池用ガス供給を行う改質器への燃料流量の変
動を改質器の能力以内に押さえるよう制御すること。 【解決手段】 ２次電池の蓄電量を検出して蓄電量を基
準値以上とする燃料電池の出力目標値を求める２次電池
蓄電量制御装置と、燃料電池の出力を検出して検出値が
前記燃料電池の出力目標値となるよう前記改質器への燃
料流量を制御する燃料電池出力制御装置とを設け、燃料
電池出力制御装置が制御した燃料流量による前記燃料電
池出力を前記ＤＣ／ＤＣコンバータを介して２次電池に
与え、蓄電量が常時基準値以上となるよう制御するよう
にし、また、燃料電池出力制御装置に、改質器への燃料
流量が改質器の応答能力を越えない時間変化率となるよ
う制限するレートリミッタを設け、燃料の余分な供給を
防いだ。

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（Ｆｕｅ
ｌ Ｃｅｌｌ以下ＦＣと略称する）と２次電池とでモー
タを駆動する電気自動車などにおける燃料電池制御シス
テムに関し、更に詳細には、２次電池蓄電量を、常時必
要充分な基準値に保つように制御する燃料電池制御シス
テムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】燃料電池には、用いる電解質や燃料の違
いによっていくつかのタイプのものがあるが、改質器で
メタノールなどから水素ガスを発生させ、それを燃料に
電気を得る固体高分子型燃料電池が自動車用に適した特
徴を持つため多く用いられている。しかしながらこの燃
料電池は、水素と酸素が反応して水を発生する過程で生
じるエネルギーを電気の形で取り出しているため、その
出力は燃料ガス（改質ガス）の流量に比例し、急激な出
力増減要求に対して燃料ガスの流量の急激な増減ができ
ず、過渡的に必ず２次電池のアシストが必要である。し
かしながらこの２次電池の残容量が少なくなると、急激
な出力増減要求の時に容量不足が生じ、種々の問題を生
じることがある。

【０００３】また、２次電池の充電状態が充分ではない
場合、燃料電池は負荷を駆動すると共に２次電池を充電
することがあるが、このときに燃料電池から２次電池へ
の出力量に見合った充分量の燃料供給が行われないと、
電圧降下が起きて電源としての機能が損なわれることが
ある。また、燃料電池のスタック構造を形成する各単セ
ル間で発電状態にバラツキが起こり、一部のセルにおい
て転極などの異常現象を起こすという現象も知られてい
る。こういった場合は、電圧が不安定になるばかりでな
く、電気エネルギーに変換されなかったエネルギーが熱
エネルギーとして放出され、燃料電池に部分的な発熱を
起こす。すると、燃料電池を構成する部材が損傷を受
け、燃料電池の短寿命化が引き起こされる。

【０００４】こういった事態を防ぐため、特開平１０−
４０９６８号公報、特開平１０−７４５３３号公報、特
開平１０−２７１７０６号公報、特開２０００−１２０
９５号公報などには、燃料電池と２次電池の制御方法が
種々提案されている。

【０００５】まず特開平１０−４０９６２号公報には、
２次電池の残存容量と接続されている負荷の大きさを検
出し、これら検出手段の検出結果を基に２次電池の充放
電状態を予測し、２次電池の充電時に、前記予測した充
放電状態に基づいて燃料電池の出力すべき電力量を得る
ための燃料流量を決定するシステムが示されている。

【０００６】次に特開平１０−７４５３３号公報には、
２次電池の残存容量を検出し、残存容量が所定の基準値
より少ない場合は負荷への電力の供給を制限する、また
は遮断するようにしたシステムが示されている。

【０００７】そして特開平１０−２７１７０６号公報に
は、燃料電池にＤＣ／ＤＣコンバータを接続し、高負荷
時には燃料電池と２次電池の両方から、負荷が所定量よ
り小さいときは燃料電池だけで電力を供給して２次電池
の使用を極力抑え、充電すべきと判断したときは（アク
セルが踏まれていないとき）、燃料電池の出力を最大に
すると共にＤＣ／ＤＣコンバータで昇圧し、急速に２次
電池を充電できるようにするシステムが示されている。

【０００８】そして特開２０００−１２０９５号公報に
は、燃料電池にＤＣ／ＤＣコンバータを接続し、エネル
ギー変換効率の高い状態で燃料電池を動作させるため、
モータの要求出力と燃料電池の最もエネルギー効率の高
い動作点における出力とを比較し、その差が正（要求出
力より燃料電池出力が低い場合）の場合は２次電池から
最大効率で電力を取り出せる電圧になるよう燃料電池出
力をＤＣ／ＤＣコンバータで調節し、負の場合（要求出
力より燃料電池出力が高い場合）は、２次電池がフル充
電の場合はそれ以上充電されない電圧を、充電可能な場
合は充電に適した高圧となるようそれぞれＤＣ／ＤＣコ
ンバータ出力を決定し、燃料電池を常に高効率ポイント
で動作させるようにしたシステムが示されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
１０−４０９６２号公報に示されたシステムは、２次電
池の残存容量と接続されている負荷の大きさを検出し、
燃料電池の出力すべき電力量を得るための燃料流量を決
定しているだけであり、特開平１０−７４５３３号公報
に示されたシステムは、２次電池の残存容量を検出し、
残存容量が所定の基準値より少ない場合は負荷への電力
の供給を制限する、または遮断するようにしているだけ
であって、これらのシステムでは２次電池蓄電量が燃料
電池をアシストするに必要十分な量となっている保証は
ない。

【００１０】また、特開平１０−２７１７０６号公報に
示されたシステムは、アクセルが踏まれていないとき
（即ち低負荷時）、燃料電池の出力を最大にすると共に
ＤＣ／ＤＣコンバータで昇圧し、急速に２次電池を充電
できるようにしているだけであり、特開２０００−１２
０９５号公報に示されたシステムは、燃料電池にＤＣ／
ＤＣコンバータを接続し、低負荷時、高負荷時、２次電
池の充電時それぞれに、燃料電池のエネルギー変換効率
の高い状態で動作させるようにしているだけであって、
これらのシステムでも２次電池蓄電量が燃料電池をアシ
ストするに必要十分な量となっている保証はない。

【００１１】また、燃料電池へ燃料電池用ガスを供給す
る改質器の燃料電池用ガス生成能力は、生成量の変動に
対して一定の応答時間を必要とし、メタノールなどの燃
料供給を急激に増減しても対応しきれないが、これら公
報に示されたシステムにおいては、２次電池の充放電状
態に基づいて燃料電池の出力すべき電力量を得るための
燃料流量を決定することについては言及されているが、
改質器のこういった応答能力については何ら言及されて
いない。

【００１２】上述の事情に鑑み本発明は、燃料電池と２
次電池を用いた燃料電池制御システムにおいて、２次電
池蓄電量が常時基準値以上となるよう制御するシステム
を提供し、安定した２次電池によるアシストが可能な燃
料電池制御システムを提供することが課題である。ま
た、燃料電池へ燃料電池用ガス供給をおこなう改質器へ
の燃料流量の変動を、改質器の能力以内に押さえるよう
に制御することも本発明の課題である。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明においては、請求項１に記載したように、負荷に
並列に接続した燃料電池、ＤＣ／ＤＣコンバータ、及び
２次電池と、燃料の供給を受けて燃料電池用ガスに変換
する改質器とを備え、前記燃料電池と前記２次電池の少
なくとも一方から負荷に対して電力の供給を行う燃料電
池制御システムにおいて、前記２次電池の蓄電量を検出
し、該蓄電量を基準値以上とする前記燃料電池の出力目
標値を求める２次電池蓄電量制御装置と、前記燃料電池
の出力を検出し、該検出値が燃料電池の前記出力目標値
となるよう前記改質器への燃料流量を制御する燃料電池
出力制御装置とを備え、該燃料電池出力制御装置が制御
した燃料流量による燃料電池出力により、２次電池蓄電
量が常時基準値以上となるよう制御することを特徴とす
る。

【００１４】このように２次電池の蓄電量を検出し、蓄
電量が基準値以上となるよう燃料電池の出力目標値を求
めると共に実際の燃料電池の出力を検出してその検出結
果が出力目標値となるよう燃料電池への燃料供給量を制
御し、それによって得られた燃料電池出力で２次電池を
充電するようにしたから、２次電池は常時基準値以上に
充電され、２次電池の蓄電量が常時燃料電池をアシスト
するに必要十分な量となる燃料電池制御システムを提供
することができ、燃料電池を構成する部材が損傷を受け
たり燃料電池の短寿命化が引き起こされるといったこと
が防止できる。

【００１５】そして燃料電池出力制御装置は、請求項２
に記載したように、前記燃料電池出力制御装置は、前記
改質器への燃料流量が改質器の応答能力を越えない時間
変化率となるよう制限するレートリミッタを有すること
を特徴とする。

【００１６】このように燃料電池出力制御装置を構成す
ることで、改質器への燃料流量が改質器の応答能力を越
えない時間変化率となるようにすることができ、無駄な
燃料供給を防止することができる。

【００１７】そして２次電池蓄電量制御装置は、請求項
３に記載したように、前記２次電池蓄電量制御装置の出
力する前記燃料電池出力目標値は、２次電池蓄電量と該
蓄電量の基準値との偏差に所定の不感帯を設け、該不感
帯内では燃料電池出力目標値を前回値ホールドし、前記
改質器で得られる燃料電池用ガスの最大流量に対応した
燃料電池出力を最大とし、燃料電池への燃料供給などに
用いる補機類動力分を最小とするよう制限することを特
徴とする。

【００１８】このように２次電池蓄電量制御装置の出力
する燃料電池出力目標値に、２次電池蓄電量と該蓄電量
の基準値との偏差に所定の不感帯を設けることで、２次
電池蓄電量の微小な変化に伴って燃料電池出力目標値を
頻繁に変化させることを避けることができ、また改質器
で得られる燃料電池用ガスの最大流量に対応した燃料電
池出力を最大とし、燃料電池への燃料供給などに用いる
補機類動力分を最小とすることで、燃料電池の最大出力
を越える燃料供給が防止できると共に、補機類の稼働に
必要な最低の燃料供給が確保され、円滑な燃料電池駆動
が可能となる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を例示的に詳しく説明する。但し、この実施の
形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、そ
の相対配置などは、特に特定的な記載がない限りはこの
発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる
説明例に過ぎない。

【００２０】図１は本発明の実施の形態を示した装置の
概略ブロック図であり、図２は、図１における２次電池
蓄電量制御装置と燃料電池出力制御装置の詳細ブロック
図である。図中１は燃料電池（ＦＣ）５の燃料用メタノ
ールなどの燃料タンク、２はこの燃料タンク１から燃料
を送出するポンプ、３は燃料流量を制御するための制御
弁、４はメタノールなどの燃料から水蒸気改質反応によ
って水素などの燃料ガスを生成する改質器、５はその燃
料ガス（改質ガス）とコンプレッサ６から送られてくる
空気を用いて電気化学反応により電気を発生する燃料電
池、７は電圧センサ、８は電流センサ、９は燃料電池５
の発生した電圧を昇圧、または降圧するＤＣ／ＤＣコン
バータ、１０はポンプ２やコンプレッサ６などの補機類
の動力、１１はＤＣ／ＤＣコンバータ９や２次電池１３
から供給された直流電圧を３相交流電流に変換してモー
タ１２に供給すると共に、３相交流電圧の振幅（実際に
はパルス幅）、及び周波数を調節することによってモー
タ１２で発生するトルクを制御するインバータ、１３は
鉛蓄電池やニッケル−カドミウム蓄電池、ニッケル−水
素蓄電池、リチウム蓄電池などの２次電池、１４は電圧
センサ７、電流センサ８の検出結果から燃料電池５の出
力を算出する燃料電池出力計、１５は２次電池蓄電量制
御装置、１６は燃料電池出力制御装置、１７は２次電池
の蓄電量を検出する２次電池蓄電量センサ、１８は２次
電池の蓄電量の基準値、１９は２次電池蓄電量センサ１
７の値と２次電池蓄電量基準値１８の差を取る減算器、
２０は燃料電池出力計１４からの燃料電池出力センサ
値、２１は２次電池蓄電量制御装置１５からの燃料電池
出力目標値、２２は燃料電池出力センサ値２０と燃料電
池出力目標値２１の差を取る減算器、２３は制御弁３の
弁開度指令である。尚、図１には簡略化のため改質器の
水蒸気改質反応に必要な水の供給系は図示されていな
い。水の流量は例えば燃料流量の比例制御によって供給
する。

【００２１】２次電池１３は、改質器４の起動時や、急
加速、急発進のように、要求出力の急激な変化の際にイ
ンバータ１１に電力を供給する。すなわち改質器４の起
動時は、改質器自体が暖まらないと燃料ガスが充分生成
できず、また前記したように、改質器４は急激な燃料の
流量変化指令にも対応できないためである。

【００２２】図２において２４は、２次電池蓄電量制御
装置における減算器１９の出力と燃料電池出力目標値２
１の関係を示した図、２５は比例積分制御（ＰＩ制御）
装置、２６は燃料流量の変化率を制御して前記改質器４
の応答能力を超えないよう制御するレートリミッタ、２
７はレートリミッタ２６からの燃料流量指令、２８は燃
料流量指令２７を制御弁３の弁開度指令とする弁開度指
令制御装置で、図に示したのは燃料流量と弁開度の関係
を示した図である。

【００２３】このうち２４の図は、横軸が減算器１９か
ら送られてくる２次電池蓄電量基準値１８と２次電池蓄
電量センサ１７から送られてくる蓄電量の減算結果であ
り、縦軸が燃料電池５の出力目標値２１を示す。また不
感帯として示した区間は、２次電池蓄電量センサ１７か
ら送られてくる蓄電量が、２次電池蓄電量基準値１８よ
り一定の偏差内に収まっている場合で、２次電池蓄電量
基準値１８と２次電池蓄電量センサ１７から送られてく
る蓄電量の減算結果がこの区間に入る場合は、燃料電池
５の出力目標値２１を前回値ホールドする。

【００２４】この不感帯は、改質器４の起動時や、急加
速、急発進のように要求出力の急激な変化によって２次
電池１３から電力が供給され、蓄電量が減少、増加を繰
り返す時、この急激な減少、増加に合わせて燃料電池５
の出力目標値２１を頻繁に変更すると、改質器４への燃
料流量を頻繁に変更せねばならず、改質器４は急激な燃
料の燃料流量指令２７に対応できなくて不安定になるの
を防ぐために設けたものである。

【００２５】そして、この２次電池蓄電量制御装置１５
へ減算器１９から送られてくる２次電池蓄電量基準値１
８と２次電池蓄電量センサ１７による蓄電量の減算結果
が不感帯よりマイナスとなった場合、即ち２次電池１３
の蓄電量が大きい場合、この２次電池１３への充電は不
要であり、燃料電池５の出力目標値２１は、図１に補機
類動力１０として示したポンプ２やコンプレッサ６など
の補機類を駆動するに充分な最小値として示した値に設
定される。

【００２６】一方、この２次電池蓄電量制御装置１５へ
減算器１９から送られてくる２次電池蓄電量基準値１８
と２次電池蓄電量センサ１７による蓄電量の減算結果が
不感帯を越えてプラス側となった場合、即ち２次電池１
３の蓄電量が小さい場合、この２次電池１３への充電が
必要なため、燃料電池５の出力目標値２１は減算器１９
から送られてくる値に比例して設定され、燃料電池５の
最大出力である最大値として示した値まで順次増大され
る。

【００２７】一方、燃料電池出力制御装置１６は、図１
における燃料電池出力計１４からの燃料電池出力センサ
値２０とこの２次電池蓄電量制御装置１５からの燃料電
池出力目標値を減算する減算器２２からの出力値を受
け、比例積分制御（ＰＩ制御）装置２５でこの値を比例
積分した後、レートリミッタ２６で改質器４へ送る燃料
の流量が改質器４の応答能力を超えないように時間変化
率を制限し、弁開度指令制御装置２８で図示したような
弁開度指令２３として出力する。なおこの弁開度指令制
御装置２８は、図に示したように、燃料電池５や補機類
動力１０を運転するのに最低必要な燃料流量、即ち図２
における２４の最小値に対応する燃料電池出力目標値が
得られる弁開度を確保して弁開度指令値を出力する。

【００２８】このように構成した電源装置において、メ
タノールなどの燃料は、燃料タンク１からポンプ２によ
って制御弁３を通して改質器４に送られ、改質器４にお
いてメタノールの水蒸気改質反応によって水素などの燃
料ガスが生成され、燃料電池５に送られる。そして燃料
電池５は、コンプレッサ６から送られてくる空気と改質
器４から送られてくる燃料ガスを用い、電気化学反応で
電気を発生する。

【００２９】こうして発生した電気は、ＤＣ／ＤＣコン
バータ９で昇圧、または降圧されてインバータ１１に送
られ、３相交流電流に変換してモータ１２に供給すると
共に３相交流電圧の振幅（実際にはパルス幅）、及び周
波数を調節することによって、モータ１２で発生するト
ルクを制御する。

【００３０】２次電池１３の蓄電量は２次電池蓄電量セ
ンサ１７で検出され、２次電池蓄電量基準値１８と減算
器１９で差が取られて２次電池蓄電量制御装置１５に送
られる。いまこの２次電池１３の蓄電量が２次電池蓄電
量基準値１８に比較して充分大きく、減算器１９から図
２の２次電池蓄電量制御装置１５の２４に示した不感帯
よりマイナスになる場合、前記したように燃料電池出力
目標値２１は、図１に補機類動力１０として示したポン
プ２やコンプレッサ６などを駆動するに充分な最小値と
して示した値に設定される。

【００３１】そしてこの値は減算器２２に送られ、燃料
電池出力計１４からの燃料電池出力センサ値２０との差
が取られ、比例積分制御（ＰＩ制御）装置２５に送られ
る。すると比例積分制御（ＰＩ制御）装置２５は、この
減算器２２の出力とその積分値を一定の比率で加え合わ
せ、レートリミッタ２６に送る。そしてこのレートリミ
ッタ２６で、改質器４へ送る燃料の流量が改質器４の応
答能力を超えないように制限した後弁開度指令制御装置
２８に燃料流量指令２７として送り、図示したような弁
開度指令２３として出力される。

【００３２】このとき、燃料電池出力センサ値２０が燃
料電池出力目標値２１の最小値より小さい場合、この両
者の差、即ちプラスの値が減算器２２から比例積分制御
（ＰＩ制御）装置２５に送られ、この比例積分制御（Ｐ
Ｉ制御）装置２５の出力が増大してレートリミッタ２６
を通して両者が等しくなるよう燃料流量指令２７が増大
され、弁開度指令制御装置２８によって制御弁３の弁開
度を大きくする弁開度指令２３が送られる。

【００３３】また、燃料電池出力センサ値２０が２次電
池蓄電量制御装置１５の燃料電池出力目標値２１と等し
い場合は、０が比例積分制御（ＰＩ制御）装置２５に送
られてそれまでの積分値が維持され、レートリミッタ２
６を通して現在の燃料流量のままとするよう燃料流量指
令２７が弁開度指令制御装置２８に送られ、制御弁３の
弁開度指令２３が設定される。

【００３４】また、燃料電池出力センサ値２０が２次電
池蓄電量制御装置１５の燃料電池出力目標値２１より大
きい場合は、マイナス値が比例積分制御（ＰＩ制御）装
置２５に送られてそれまでの積分値が減少され、レート
リミッタ２６を通して燃料流量を減少する燃料流量指令
２７が弁開度指令制御装置２８に送られ、対応した弁開
度指令２３が設定される。

【００３５】そして、２次電池１３の蓄電量センサ１７
の値と２次電池蓄電量基準値１８の差が、図２の２次電
池蓄電量制御装置１５に不感帯として示した領域に該当
する場合は、燃料電池の出力目標値２１は前回値のまま
となり、２次電池蓄電量は所定範囲内に維持される。

【００３６】そして、２次電池１３の蓄電量センサ１７
の値と２次電池蓄電量基準値１８の差が、図２の２次電
池蓄電量制御装置１５に不感帯として示した領域よりプ
ラス、即ち２次電池蓄電量基準値１８より２次電池蓄電
量センサ１７の値の方が小さくなって蓄電が必要と判断
されると、燃料電池出力目標値２１はこの差に比例した
値となる。しかし前記したように、燃料電池出力には最
大値として示した一定の上限があり、この差が一定以上
になると燃料電池出力目標値２１は最大値に押さえられ
る。

【００３７】そしてこの燃料電池出力目標値２１と燃料
電池出力センサ値２０が減算器２２で比較され、燃料電
池出力センサ値２０が燃料電池出力目標値２１より小さ
いときはプラス値が、等しいときは０が、大きいときは
マイナス値が比例積分制御（ＰＩ制御）装置２５に加え
られる。そのため比例積分制御（ＰＩ制御）装置２５の
出力は、この比例積分制御（ＰＩ制御）装置２５にプラ
ス値が加わったときは増大し、０が加わったときは現在
の値を維持し、マイナス値が加わったときは減少してゆ
く。さらに、レートリミッタ２６を通してこの比例積分
制御（ＰＩ制御）装置２５からの燃料流量指令２７を受
け取った弁開度指令制御装置２８は、前記したのと同
様、それぞれの場合に対応した弁開度指令２３を制御弁
３に送出する。

【００３８】こうして改質器４へ燃料を供給する制御弁
３の開度が制御されるわけであるが、前記したように２
次電池１３への蓄電が必要と判断されたときは改質器４
への燃料流量は多くなり、燃料電池５の出力が増大す
る。そのためＤＣ／ＤＣコンバータ９は、モータ１２な
どの負荷による使用分、及び２次電池１３への充電で使
う分を足した値が、この燃料電池５の出力と釣り合うよ
う燃料電池出力電流を制御する。すなわち、２次電池１
３の充電に使用する電力は蓄電量と関係するから、燃料
電池出力から負荷で使用される電力を引いた電力が、常
時２次電池１３への充電に使われるよう電流を制御する
わけである。このようにすることで、燃料電池５は常に
改質器４への燃料ガス流量に応じた最大出力を負荷側に
出力し、改質器４で生成した燃料ガスが過渡的に燃料電
池５側で消費されずに急に改質器４に戻り、熱的外乱と
なるのを防ぐことができる。

【００３９】

【発明の効果】以上種々述べてきたように請求項１に記
載した発明によれば、２次電池の蓄電量を検出し、蓄電
量が基準値以上となるよう燃料電池の出力目標値を求め
ると共に実際の燃料電池の出力を検出してその検出結果
が前記燃料電池出力目標値となるよう燃料電池への燃料
供給量を制御し、それによって得られた燃料電池出力で
２次電池を充電するようにしたから、２次電池は常時基
準値以上に充電され、２次電池の蓄電量が燃料電池をア
シストするに必要十分な量となる燃料電池制御システム
を提供することができ、燃料電池を構成する部材が損傷
を受けたり燃料電池の短寿命化が引き起こされるといっ
たことが防止できる。

【００４０】そして請求項２に記載した発明によれば、
燃料電池出力制御装置に改質器への燃料流量が改質器の
応答能力を越えない時間変化率となるよう制限するレー
トリミッタをもうけたことにより、改質器への燃料流量
が改質器の応答能力を越えない時間変化率となるように
することができ、無駄な燃料供給を防止することができ
る。

【００４１】そして請求項３に記載した発明によれば、
２次電池蓄電量制御装置の出力する燃料電池出力目標値
に、２次電池蓄電量と該蓄電量の基準値との偏差に所定
の不感帯を設けることで、２次電池蓄電量の微小な変化
に伴って燃料電池出力目標値を頻繁に変化させることを
避けることができ、また改質器で得られる燃料電池用ガ
スの最大流量に対応した燃料電池出力を最大とし、燃料
電池への燃料供給などに用いる補機類動力分を最小とす
ることで、燃料電池の最大出力を越える燃料供給が防止
できると共に、補機類の稼働に必要な最低の燃料供給が
確保され、円滑な燃料電池駆動が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態を示した装置の概略ブロ
ック図である。

【図２】 ２次電池蓄電量制御装置と燃料電池出力制御
装置の詳細ブロック図である。

【符号の説明】

１ 燃料タンク ２ ポンプ ３ 制御弁 ４ 改質器 ５ 燃料電池 ６ コンプレッサ ７ 電圧センサ ８ 電流センサ ９ ＤＣ／ＤＣコンバータ １０ 補機類動力 １１ インバータ １２ モータ １３ ２次電池 １４ 燃料電池出力計 １５ ２次電池蓄電量制御装置 １６ 燃料電池出力制御装置 １７ ２次電池蓄電量センサ １８ ２次電池の蓄電量の基準値 １９ 減算器 ２０ 燃料電池出力センサ値 ２１ 燃料電池出力目標値 ２２ 減算器 ２３ 弁開度指令

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒丸 廣志 名古屋市中村区岩塚町字高道１番地 三菱 重工業株式会社産業機器事業部内 Ｆターム(参考） 5H027 AA02 DD03 KK51 KK52 MM01

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 負荷に並列に接続した燃料電池、ＤＣ／
   ＤＣコンバータ、及び２次電池と、燃料の供給を受けて
   燃料電池用ガスに変換する改質器とを備え、前記燃料電
   池と前記２次電池の少なくとも一方から負荷に対して電
   力の供給を行う燃料電池制御システムにおいて、 前記２次電池の蓄電量を検出し、該蓄電量を基準値以上
   とする前記燃料電池の出力目標値を求める２次電池蓄電
   量制御装置と、前記燃料電池の出力を検出し、該検出値
   が燃料電池の前記出力目標値となるよう前記改質器への
   燃料流量を制御する燃料電池出力制御装置とを備え、該
   燃料電池出力制御装置が制御した燃料流量による燃料電
   池出力により、２次電池蓄電量が常時基準値となるよう
   制御することを特徴とする燃料電池制御システム。
2. 【請求項２】 前記燃料電池出力制御装置は、前記改質
   器への燃料流量が改質器の応答能力を越えない時間変化
   率となるよう制限するレートリミッタを有することを特
   徴とする請求項１に記載した燃料電池制御システム。
3. 【請求項３】 前記２次電池蓄電量制御装置の出力する
   前記燃料電池出力目標値は、２次電池蓄電量と該蓄電量
   の基準値との偏差に所定の不感帯を設け、該不感帯内で
   は燃料電池出力目標値を前回値ホールドし、前記改質器
   で得られる燃料電池用ガスの最大流量に対応した燃料電
   池出力を最大とし、燃料電池への燃料供給などに用いる
   補機類動力分を最小とするよう制限することを特徴とす
   る請求項１に記載した燃料電池制御システム。