JP2003189414A - 車両用燃料電池パワープラント - Google Patents
車両用燃料電池パワープラントInfo
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
-
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 走行に必要な燃料電池スタックの出力値を推
測することによって、適切な暖機をして、無駄なエネル
ギーを消費しない車両用燃料電池パワープラントを提供
する。 【解決手段】 複数の燃料電池スタック部を備え、各燃
料電池スタック部を独立して制御可能な燃料電池パワー
プラントにおいて、車両の走行開始から所定時間内に必
要とされる燃料電池スタック部の出力を推定する出力推
定手段と、前記出力推定手段によって推定された燃料電
池スタック部の出力から、起動する燃料電池スタック部
を決定する起動スタック決定手段と、を備え、前記起動
スタック決定手段によって決定された燃料電池スタック
部を起動する。
測することによって、適切な暖機をして、無駄なエネル
ギーを消費しない車両用燃料電池パワープラントを提供
する。 【解決手段】 複数の燃料電池スタック部を備え、各燃
料電池スタック部を独立して制御可能な燃料電池パワー
プラントにおいて、車両の走行開始から所定時間内に必
要とされる燃料電池スタック部の出力を推定する出力推
定手段と、前記出力推定手段によって推定された燃料電
池スタック部の出力から、起動する燃料電池スタック部
を決定する起動スタック決定手段と、を備え、前記起動
スタック決定手段によって決定された燃料電池スタック
部を起動する。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は燃料電池を用いた車
両用燃料電池パワープラントに関し、特に、その起動性
の向上に関する。
両用燃料電池パワープラントに関し、特に、その起動性
の向上に関する。
【０００２】
【従来の技術】燃料電池パワープラントには、特開２０
００−１７３６３８号に示されるものが提案されてい
る。この燃料電池パワープラントでは、燃料電池を構成
する発電部の一部のみに循環水を流して、一部の発電部
のみを加熱することで、燃料電池を短時間で暖機してい
る。
００−１７３６３８号に示されるものが提案されてい
る。この燃料電池パワープラントでは、燃料電池を構成
する発電部の一部のみに循環水を流して、一部の発電部
のみを加熱することで、燃料電池を短時間で暖機してい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した燃料
電池システムでは、パワープラント全体の起動時間を短
縮することはできても、実際の走行において、初期走行
に必要な燃料電池スタックの出力が実際に発生可能な出
力より少ない場合もあるので、必要とされていないスタ
ックまで暖機し、多くの暖機エネルギーを消費する問題
があった。また、起動直後に必要とされる燃料電池スタ
ックの出力が、暖機中に燃料電池スタックが発生可能な
出力よりも大きくなり、暖機中の走行エネルギーが不足
する問題があった。
電池システムでは、パワープラント全体の起動時間を短
縮することはできても、実際の走行において、初期走行
に必要な燃料電池スタックの出力が実際に発生可能な出
力より少ない場合もあるので、必要とされていないスタ
ックまで暖機し、多くの暖機エネルギーを消費する問題
があった。また、起動直後に必要とされる燃料電池スタ
ックの出力が、暖機中に燃料電池スタックが発生可能な
出力よりも大きくなり、暖機中の走行エネルギーが不足
する問題があった。
【０００４】本発明は、走行に必要な燃料電池スタック
の出力値を推定することにより、適切な暖機をして、無
駄なエネルギーを消費しない車両用燃料電池パワープラ
ントを提供することを目的とする。
の出力値を推定することにより、適切な暖機をして、無
駄なエネルギーを消費しない車両用燃料電池パワープラ
ントを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、複複数の
燃料電池スタック部を備え、各燃料電池スタック部を独
立して制御可能な燃料電池パワープラントにおいて、車
両の走行開始から所定時間内に必要とされる燃料電池ス
タック部の出力を推定する出力推定手段と、前記出力推
定手段によって推定された燃料電池スタック部の出力か
ら、起動する燃料電池スタック部を決定する起動スタッ
ク決定手段と、を備え、前記起動スタック決定手段によ
って決定された燃料電池スタック部を起動する。
燃料電池スタック部を備え、各燃料電池スタック部を独
立して制御可能な燃料電池パワープラントにおいて、車
両の走行開始から所定時間内に必要とされる燃料電池ス
タック部の出力を推定する出力推定手段と、前記出力推
定手段によって推定された燃料電池スタック部の出力か
ら、起動する燃料電池スタック部を決定する起動スタッ
ク決定手段と、を備え、前記起動スタック決定手段によ
って決定された燃料電池スタック部を起動する。
【０００６】第２の発明は、第１の発明において、前記
出力推定手段は、予め記憶された車両の走行パターンに
関する情報から、所定時間内に必要とされる燃料電池ス
タック部の出力を推定することを特徴とする。
出力推定手段は、予め記憶された車両の走行パターンに
関する情報から、所定時間内に必要とされる燃料電池ス
タック部の出力を推定することを特徴とする。
【０００７】第３の発明は、第１の発明において、前記
出力推定手段は、設定された目的地までの経路に関する
情報から、所定時間内に必要とされる燃料電池スタック
部の出力を推定することを特徴とする。
出力推定手段は、設定された目的地までの経路に関する
情報から、所定時間内に必要とされる燃料電池スタック
部の出力を推定することを特徴とする。
【０００８】第４の発明は、第１の発明において、前記
出力推定手段は、所定時間内に到達可能な場所まで経路
に関する情報から、所定時間内に必要とされる燃料電池
スタック部の出力を推定することを特徴とする。
出力推定手段は、所定時間内に到達可能な場所まで経路
に関する情報から、所定時間内に必要とされる燃料電池
スタック部の出力を推定することを特徴とする。
【０００９】第５の発明は、第１の発明において、前記
出力推定手段は、運転者が設定した値によって、所定時
間内に必要とされる燃料電池スタック部の出力を推定す
ることを特徴とする。
出力推定手段は、運転者が設定した値によって、所定時
間内に必要とされる燃料電池スタック部の出力を推定す
ることを特徴とする。
【００１０】
【発明の作用および効果】第１の発明では、複数の燃料
電池スタック部を備え、各燃料電池スタック部を独立し
て制御可能な燃料電池パワープラントにおいて、車両の
走行開始から所定時間内に必要とされる燃料電池スタッ
ク部の出力を推定する出力推定手段と、前記出力推定手
段によって推定された燃料電池スタック部の出力から、
起動する燃料電池スタック部を決定する起動スタック決
定手段と、を備え、前記起動スタック決定手段によって
決定された燃料電池スタック部を起動するので、燃料電
池パワープラント起動の際、車両走行開始時点から所定
時間内に出す可能性のあるスタック出力を得るために、
必要最小限のスタック数を算出することができる。ま
た、所定時間内は一部のスタックだけを動作させて、そ
の廃熱で他のスタックを運転可能な状態まで暖機するよ
うに構成すれば、燃料電池パワープラントの起動に要す
るエネルギーを削減することができる。
電池スタック部を備え、各燃料電池スタック部を独立し
て制御可能な燃料電池パワープラントにおいて、車両の
走行開始から所定時間内に必要とされる燃料電池スタッ
ク部の出力を推定する出力推定手段と、前記出力推定手
段によって推定された燃料電池スタック部の出力から、
起動する燃料電池スタック部を決定する起動スタック決
定手段と、を備え、前記起動スタック決定手段によって
決定された燃料電池スタック部を起動するので、燃料電
池パワープラント起動の際、車両走行開始時点から所定
時間内に出す可能性のあるスタック出力を得るために、
必要最小限のスタック数を算出することができる。ま
た、所定時間内は一部のスタックだけを動作させて、そ
の廃熱で他のスタックを運転可能な状態まで暖機するよ
うに構成すれば、燃料電池パワープラントの起動に要す
るエネルギーを削減することができる。
【００１１】第２の発明では、前記出力推定手段は、予
め記憶された車両の走行パターンに関する情報から、所
定時間内に必要とされる燃料電池スタック部の出力を推
定するので、記憶された走行開始から所定時間内の走行
パターンによって更新されたスタック必要出力を用いて
起動スタック数を算出することから、出発地点が同じで
あれば、新たに起動するスタック数を設定する必要がな
く、起動に要するエネルギーを予測することができる。
め記憶された車両の走行パターンに関する情報から、所
定時間内に必要とされる燃料電池スタック部の出力を推
定するので、記憶された走行開始から所定時間内の走行
パターンによって更新されたスタック必要出力を用いて
起動スタック数を算出することから、出発地点が同じで
あれば、新たに起動するスタック数を設定する必要がな
く、起動に要するエネルギーを予測することができる。
【００１２】第３の発明では、前記出力推定手段は、設
定された目的地までの経路に関する情報から、所定時間
内に必要とされる燃料電池スタック部の出力を推定する
ので、出発地点から目的地（例えば、カーナビゲーショ
ンに入力された行き先）までの道路状況から推定される
出力を用いて起動スタック数を算出することから、道路
状況や出発地点が変わっても、その状況に応じた必要最
小限の起動スタック数を算出することができる。
定された目的地までの経路に関する情報から、所定時間
内に必要とされる燃料電池スタック部の出力を推定する
ので、出発地点から目的地（例えば、カーナビゲーショ
ンに入力された行き先）までの道路状況から推定される
出力を用いて起動スタック数を算出することから、道路
状況や出発地点が変わっても、その状況に応じた必要最
小限の起動スタック数を算出することができる。
【００１３】第４の発明では、前記出力推定手段は、所
定時間内に到達可能な場所まで経路に関する情報から、
所定時間内に必要とされる燃料電池スタック部の出力を
推定するので、出発地点から所定時間内に行くことがで
きるすべての場所までの間の必要とされるスタック出力
を用いて起動スタック数を算出することから、出発時に
考えていた行き先又は順路を変更してもスタック出力が
不足することがない。
定時間内に到達可能な場所まで経路に関する情報から、
所定時間内に必要とされる燃料電池スタック部の出力を
推定するので、出発地点から所定時間内に行くことがで
きるすべての場所までの間の必要とされるスタック出力
を用いて起動スタック数を算出することから、出発時に
考えていた行き先又は順路を変更してもスタック出力が
不足することがない。
【００１４】第５の発明では、前記出力推定手段は、運
転者が設定した値によって、所定時間内に必要とされる
燃料電池スタック部の出力を推定するので、運転者が任
意に設定した出力値を用いて起動スタック数を算出する
ことから、カーナビゲーションや渋滞情報等からは得る
ことのできなかった道路状況、急な走行状況の変更にも
対応することができる。
転者が設定した値によって、所定時間内に必要とされる
燃料電池スタック部の出力を推定するので、運転者が任
意に設定した出力値を用いて起動スタック数を算出する
ことから、カーナビゲーションや渋滞情報等からは得る
ことのできなかった道路状況、急な走行状況の変更にも
対応することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面に基づいて説明する。
て、図面に基づいて説明する。
【００１６】図１〜図４は、本発明の実施の形態の車両
用燃料電池パワープラントの構成を示す系統図である。
用燃料電池パワープラントの構成を示す系統図である。
【００１７】図１は、燃料電池パワーシステムを分割起
動して、一つの燃料電池スタックを起動させるた状態を
示す。
動して、一つの燃料電池スタックを起動させるた状態を
示す。
【００１８】本実施の形態で用いる燃料電池１０は、３
つのスタック１０ａ、１０ｂ、１０ｃで構成されてい
る。この燃料電池１０は、３つの燃料電池スタックで構
成されているが、スタック数は二つに限られるものでは
なく、燃料電池への負荷によって適宜決定することがで
きる。また、燃料電池スタックは、複数個の別体の燃料
電池スタックを用いてもよいし、一体の燃料電池スタッ
ク内のセルを複数のブロックで分割して構成し、各々独
立に負荷を取り出すことができるように構成してもよ
い。
つのスタック１０ａ、１０ｂ、１０ｃで構成されてい
る。この燃料電池１０は、３つの燃料電池スタックで構
成されているが、スタック数は二つに限られるものでは
なく、燃料電池への負荷によって適宜決定することがで
きる。また、燃料電池スタックは、複数個の別体の燃料
電池スタックを用いてもよいし、一体の燃料電池スタッ
ク内のセルを複数のブロックで分割して構成し、各々独
立に負荷を取り出すことができるように構成してもよ
い。
【００１９】燃料電池スタック１０ａ〜１０ｃには循環
水路が設けられており、燃料電池の動作中に燃料電池ス
タック１０ａ〜１０ｃを冷却する他、燃料電池の暖機中
に燃料電池スタック１０ａ〜１０ｃを加熱する役割も有
する。この循環水路には燃料電池に循環水を送るための
圧力を生成するポンプ１３、循環水を放熱させ、循環水
の温度を低下させるラジエター１２、暖機中に循環水を
加熱するヒータ１１が設けられている。
水路が設けられており、燃料電池の動作中に燃料電池ス
タック１０ａ〜１０ｃを冷却する他、燃料電池の暖機中
に燃料電池スタック１０ａ〜１０ｃを加熱する役割も有
する。この循環水路には燃料電池に循環水を送るための
圧力を生成するポンプ１３、循環水を放熱させ、循環水
の温度を低下させるラジエター１２、暖機中に循環水を
加熱するヒータ１１が設けられている。
【００２０】また、この循環水路には、循環水路を開閉
して、その接続を変える切替弁（バルブ）２１〜２８が
設けられている。この切替弁２１〜２８は制御装置（コ
ントロールユニット Ｃ／Ｕ）１４によって、その開閉
が制御されている。図１には、この制御装置１４からの
制御回路を破線で示す。
して、その接続を変える切替弁（バルブ）２１〜２８が
設けられている。この切替弁２１〜２８は制御装置（コ
ントロールユニット Ｃ／Ｕ）１４によって、その開閉
が制御されている。図１には、この制御装置１４からの
制御回路を破線で示す。
【００２１】また、燃料電池１０には負荷Ｌが接続され
ている。また、燃料電池からの出力電圧を監視する電圧
計Ｖが燃料電池１０と並列に接続されている。また、燃
料電池からの出力電流を監視する電流計Ａが燃料電池と
負荷Ｌとの間に、燃料電池に直列に接続されている。こ
の電圧計Ｖ及び電流計Ａは、制御装置１４に接続されて
おり、測定した電圧値及び電流値を制御装置１４に送信
している。
ている。また、燃料電池からの出力電圧を監視する電圧
計Ｖが燃料電池１０と並列に接続されている。また、燃
料電池からの出力電流を監視する電流計Ａが燃料電池と
負荷Ｌとの間に、燃料電池に直列に接続されている。こ
の電圧計Ｖ及び電流計Ａは、制御装置１４に接続されて
おり、測定した電圧値及び電流値を制御装置１４に送信
している。
【００２２】図１に示す状態では、初期に起動する燃料
電池スタックの数が１個なので、燃料電池スタック１０
ａに循環水が流れるように構成されている。具体的には
切替弁２１、２２、２４、２５、２６、２７を作動させ
て、ポンプ１３−切替弁２１−燃料電池スタック１０ａ
−切替弁２２−切替弁２７−切替弁２６−切替弁２５−
切替弁２４−ヒータ１１−ポンプ１３の循環水流路を構
成する。そして、ヒータ１１で加熱した循環水をポンプ
１３の作用によって燃料電池スタック１０ａに送り、燃
料電池スタック１０ａを暖機する。
電池スタックの数が１個なので、燃料電池スタック１０
ａに循環水が流れるように構成されている。具体的には
切替弁２１、２２、２４、２５、２６、２７を作動させ
て、ポンプ１３−切替弁２１−燃料電池スタック１０ａ
−切替弁２２−切替弁２７−切替弁２６−切替弁２５−
切替弁２４−ヒータ１１−ポンプ１３の循環水流路を構
成する。そして、ヒータ１１で加熱した循環水をポンプ
１３の作用によって燃料電池スタック１０ａに送り、燃
料電池スタック１０ａを暖機する。
【００２３】なお、図１に示す状態では、暖機の際の熱
効率を低下させないため、ラジエター１２をバイパスさ
せるような循環水流路が形成されるように、切替弁２４
〜２６を制御している。
効率を低下させないため、ラジエター１２をバイパスさ
せるような循環水流路が形成されるように、切替弁２４
〜２６を制御している。
【００２４】図２は、燃料電池パワーシステムを分割起
動して、二つの燃料電池スタックを起動させる状態を示
す。図２に示す状態では、図１に示す例と同じ構成であ
り、同じ符号を付した構成は同じ動作をする。よって、
これらの個々の構成の詳細な説明は省略する。
動して、二つの燃料電池スタックを起動させる状態を示
す。図２に示す状態では、図１に示す例と同じ構成であ
り、同じ符号を付した構成は同じ動作をする。よって、
これらの個々の構成の詳細な説明は省略する。
【００２５】図２に示す状態では、初期に起動する燃料
電池スタックの数が２個なので、燃料電池スタック１０
ａ、１０ｂに循環水が流れるように構成されている。具
体的には切替弁２１、２２、２３、２４、２５、２６、
２７、２８を作動させて、ポンプ１３−切替弁２１−燃
料電池スタック１０ａ−切替弁２２−燃料電池スタック
１０ｂ−切替弁２３−切替弁２８−切替弁２７−切替弁
２６−切替弁２５−切替弁２４−ヒータ１１−ポンプ１
３の循環水流路を構成する。そして、ヒータ１１で加熱
した循環水をポンプ１３の作用によって燃料電池スタッ
ク１０ａ、１０ｂに送り、燃料電池スタック１０ａ及び
１０ｂを暖機する。
電池スタックの数が２個なので、燃料電池スタック１０
ａ、１０ｂに循環水が流れるように構成されている。具
体的には切替弁２１、２２、２３、２４、２５、２６、
２７、２８を作動させて、ポンプ１３−切替弁２１−燃
料電池スタック１０ａ−切替弁２２−燃料電池スタック
１０ｂ−切替弁２３−切替弁２８−切替弁２７−切替弁
２６−切替弁２５−切替弁２４−ヒータ１１−ポンプ１
３の循環水流路を構成する。そして、ヒータ１１で加熱
した循環水をポンプ１３の作用によって燃料電池スタッ
ク１０ａ、１０ｂに送り、燃料電池スタック１０ａ及び
１０ｂを暖機する。
【００２６】なお、図２に示す状態でも図１に示す構成
と同様に、暖機の際の熱効率を低下させないため、ラジ
エター１２をバイパスさせるような循環水流路が形成さ
れるように、切替弁２４〜２６を制御している。
と同様に、暖機の際の熱効率を低下させないため、ラジ
エター１２をバイパスさせるような循環水流路が形成さ
れるように、切替弁２４〜２６を制御している。
【００２７】図３は、燃料電池パワーシステムの三つの
燃料電池スタックを起動させる状態を示す。図３に示す
構成は、図１、図２に示す例と構成は同じであり、同じ
符号を付した構成は同じ動作をする。よって、これらの
構成の詳細な説明は省略する。
燃料電池スタックを起動させる状態を示す。図３に示す
構成は、図１、図２に示す例と構成は同じであり、同じ
符号を付した構成は同じ動作をする。よって、これらの
構成の詳細な説明は省略する。
【００２８】図３に示す状態では、初期に起動する燃料
電池スタックの数が３個なので、燃料電池スタック１０
ａ、１０ｂ、１０ｃに循環水が流れるように構成されて
いる。具体的には切替弁２１、２２、２３、２４、２
５、２６、２７、２８を作動させて、ポンプ１３−切替
弁２１−燃料電池スタック１０ａ−切替弁２２−燃料電
池スタック１０ｂ−切替弁２３−燃料電池スタック１０
ｃ−切替弁２８−切替弁２７−切替弁２６−切替弁２５
−切替弁２４−ヒータ１１−ポンプ１３の循環水流路を
構成する。そして、ヒータ１１で加熱した循環水をポン
プ１３の作用によって燃料電池スタック１０ａ、１０
ｂ、１０ｃに送り、燃料電池スタック１０ａ、１０ｂ及
び１０ｃを暖機する。
電池スタックの数が３個なので、燃料電池スタック１０
ａ、１０ｂ、１０ｃに循環水が流れるように構成されて
いる。具体的には切替弁２１、２２、２３、２４、２
５、２６、２７、２８を作動させて、ポンプ１３−切替
弁２１−燃料電池スタック１０ａ−切替弁２２−燃料電
池スタック１０ｂ−切替弁２３−燃料電池スタック１０
ｃ−切替弁２８−切替弁２７−切替弁２６−切替弁２５
−切替弁２４−ヒータ１１−ポンプ１３の循環水流路を
構成する。そして、ヒータ１１で加熱した循環水をポン
プ１３の作用によって燃料電池スタック１０ａ、１０
ｂ、１０ｃに送り、燃料電池スタック１０ａ、１０ｂ及
び１０ｃを暖機する。
【００２９】なお、図３に示す状態でも図１、図２に示
す構成と同様に、暖機の際の熱効率を低下させないた
め、ラジエター１２をバイパスさせるような循環水流路
が形成されるように、切替弁２４〜２６を制御してい
る。
す構成と同様に、暖機の際の熱効率を低下させないた
め、ラジエター１２をバイパスさせるような循環水流路
が形成されるように、切替弁２４〜２６を制御してい
る。
【００３０】図４は、起動させた燃料電池スタックの廃
熱でその余の未作動の燃料電池スタックの暖機を行う循
環水流路を示す。すなわち、図１、図２に示す状態にお
いて、初期に作動させた燃料電池スタックの暖機が終了
して、燃料電池スタックの冷却が必要になった後に、動
作している燃料電池スタックから発生した熱によって、
未作動の燃料電池スタックの暖機を行うものである。
熱でその余の未作動の燃料電池スタックの暖機を行う循
環水流路を示す。すなわち、図１、図２に示す状態にお
いて、初期に作動させた燃料電池スタックの暖機が終了
して、燃料電池スタックの冷却が必要になった後に、動
作している燃料電池スタックから発生した熱によって、
未作動の燃料電池スタックの暖機を行うものである。
【００３１】具体的には、図１に示す状態において、燃
料電池スタック１０ａの暖機が終了し、燃料電池スタッ
ク１０ａが動作を始めてその温度が上昇し、燃料電池ス
タックの冷却が必要になった後に、バルブ２１〜２８を
動作させて、燃料電池スタック１０ａ−切替弁２２−燃
料電池スタック１０ｂ−切替弁２３−燃料電池スタック
１０ｃ−切替弁２８−切替弁２７−切替弁２６−切替弁
２５−切替弁２１の循環水流路を構成して、燃料電池ス
タック１０ａによって循環水を加熱し、温度が上昇した
循環水によって燃料電池スタック１０ｂ、１０ｃに熱を
供給して、燃料電池スタック１０ｂ、１０ｃを暖機す
る。
料電池スタック１０ａの暖機が終了し、燃料電池スタッ
ク１０ａが動作を始めてその温度が上昇し、燃料電池ス
タックの冷却が必要になった後に、バルブ２１〜２８を
動作させて、燃料電池スタック１０ａ−切替弁２２−燃
料電池スタック１０ｂ−切替弁２３−燃料電池スタック
１０ｃ−切替弁２８−切替弁２７−切替弁２６−切替弁
２５−切替弁２１の循環水流路を構成して、燃料電池ス
タック１０ａによって循環水を加熱し、温度が上昇した
循環水によって燃料電池スタック１０ｂ、１０ｃに熱を
供給して、燃料電池スタック１０ｂ、１０ｃを暖機す
る。
【００３２】以上、図１に示す状態において、燃料電池
スタック１０ａの暖機が終了した場合について説明した
が、図２に示す状態において、燃料電池スタック１０
ａ、１０ｂの暖機が終了した場合についても同様に、燃
料電池スタック１０ａ、１０ｂから発生した熱によっ
て、燃料電池スタック１０ｃの暖機を行うことができ
る。
スタック１０ａの暖機が終了した場合について説明した
が、図２に示す状態において、燃料電池スタック１０
ａ、１０ｂの暖機が終了した場合についても同様に、燃
料電池スタック１０ａ、１０ｂから発生した熱によっ
て、燃料電池スタック１０ｃの暖機を行うことができ
る。
【００３３】また、暖機終了後の通常運転時には、バル
ブ２１〜２８を動作させて、燃料電池スタック１０ａ−
切替弁２２−燃料電池スタック１０ｂ−切替弁２３−燃
料電池スタック１０ｃ−切替弁２８−切替弁２７−切替
弁２６−ラジエター１２−切替弁２４−切替弁２５−切
替弁２１の循環水流路を構成して、燃料電池スタック１
０ａ、１０ｂ、１０ｃによって発生した熱によって加熱
された循環水を、ラジエター１２で冷却する。なお、図
４に示す一部の燃料電池スタックの暖機中にも、ラジエ
ター１２による冷却を併用して、循環水の温度上昇を抑
えるようにしてもよい。
ブ２１〜２８を動作させて、燃料電池スタック１０ａ−
切替弁２２−燃料電池スタック１０ｂ−切替弁２３−燃
料電池スタック１０ｃ−切替弁２８−切替弁２７−切替
弁２６−ラジエター１２−切替弁２４−切替弁２５−切
替弁２１の循環水流路を構成して、燃料電池スタック１
０ａ、１０ｂ、１０ｃによって発生した熱によって加熱
された循環水を、ラジエター１２で冷却する。なお、図
４に示す一部の燃料電池スタックの暖機中にも、ラジエ
ター１２による冷却を併用して、循環水の温度上昇を抑
えるようにしてもよい。
【００３４】図５は、本発明の第１の実施の形態の車両
用燃料電池パワープラントの起動処理を説明するフロー
チャートであり、特に、車両用燃料電池パワープラント
の起動モード（起動スタック数）を決定する処理に特徴
を有する。
用燃料電池パワープラントの起動処理を説明するフロー
チャートであり、特に、車両用燃料電池パワープラント
の起動モード（起動スタック数）を決定する処理に特徴
を有する。
【００３５】運転者が車載燃料電池パワープラントの始
動準備スイッチを操作して、コントロールユニットに対
して燃料電池パワープラントの始動準備を指示する（Ｓ
１０１）。そして、スタック必要出力を運転者が手動で
設定するのか、自動で推定させるのかのモードを選択す
る（Ｓ１０２）。ステップＳ１０２において「手動」が
選択された場合には、運転者からの必要出力の設定の入
力を受け付けて（Ｓ１０９）、ステップＳ１０６に移行
する。
動準備スイッチを操作して、コントロールユニットに対
して燃料電池パワープラントの始動準備を指示する（Ｓ
１０１）。そして、スタック必要出力を運転者が手動で
設定するのか、自動で推定させるのかのモードを選択す
る（Ｓ１０２）。ステップＳ１０２において「手動」が
選択された場合には、運転者からの必要出力の設定の入
力を受け付けて（Ｓ１０９）、ステップＳ１０６に移行
する。
【００３６】一方、ステップＳ１０２において「自動」
が選択された場合には、運転者の通常運転から導き出さ
れる運転パターンとして記憶されている運転パターンを
示す値Ｌnを読み出す（Ｓ１０３）。この通常運転状態
の運転パターンは後述（図７）する方法によって記憶さ
れている。
が選択された場合には、運転者の通常運転から導き出さ
れる運転パターンとして記憶されている運転パターンを
示す値Ｌnを読み出す（Ｓ１０３）。この通常運転状態
の運転パターンは後述（図７）する方法によって記憶さ
れている。
【００３７】そして、読み込んだ運転パターンから、所
定時間内に出す可能性のあるスタック必要出力を決定し
て、必要出力を推定する（Ｓ１０４）。そして、推定さ
れた出力値を表示装置（図示省略）に表示して、運転者
に推定された出力値が正しいかの確認を求める（Ｓ１０
５）。この推定値の確認に対し、運転者が通常の運転と
異なる運転を希望する場合又は道路工事情報、渋滞情報
等の交通の状態が通常とは異なる状態であることを知っ
ており、スタック必要出力を推定値からの変更が必要な
場合には、ステップＳ１０９に移行し、運転者からの必
要出力の設定の入力を受け付ける。
定時間内に出す可能性のあるスタック必要出力を決定し
て、必要出力を推定する（Ｓ１０４）。そして、推定さ
れた出力値を表示装置（図示省略）に表示して、運転者
に推定された出力値が正しいかの確認を求める（Ｓ１０
５）。この推定値の確認に対し、運転者が通常の運転と
異なる運転を希望する場合又は道路工事情報、渋滞情報
等の交通の状態が通常とは異なる状態であることを知っ
ており、スタック必要出力を推定値からの変更が必要な
場合には、ステップＳ１０９に移行し、運転者からの必
要出力の設定の入力を受け付ける。
【００３８】スタック必要出力推定値の確認（Ｓ１０
５）又は必要出力の設定の入力（Ｓ１０９）によって、
スタックの必要出力が決定したら、スタック必要出力と
起動スタック数との関係を示すマップ（図６）を参照し
て（Ｓ１０６）、いくつの燃料電池スタックを起動すれ
ばよいかを選択して、起動モードを決定する（Ｓ１０
７）。そして、車載燃料電池パワープラントの始動準備
が完了したことを運転者に報知し、運転者が車載燃料電
池パワープラントの始動スイッチを操作することで、燃
料電池スタックの暖機を開始して、車載燃料電池パワー
プラントを始動する（Ｓ１０８）。なお、燃料電池パワ
ープラントの始動操作（Ｓ１０８）と、燃料電池パワー
プラントの始動準備操作（Ｓ１０１）とを兼用して、燃
料電池パワープラントの始動準備操作（Ｓ１０１）をす
れば、燃料電池パワープラントの始動が終了すると、運
転者が操作をすることなく燃料電池パワープラントが始
動を開始するように構成してもよい。
５）又は必要出力の設定の入力（Ｓ１０９）によって、
スタックの必要出力が決定したら、スタック必要出力と
起動スタック数との関係を示すマップ（図６）を参照し
て（Ｓ１０６）、いくつの燃料電池スタックを起動すれ
ばよいかを選択して、起動モードを決定する（Ｓ１０
７）。そして、車載燃料電池パワープラントの始動準備
が完了したことを運転者に報知し、運転者が車載燃料電
池パワープラントの始動スイッチを操作することで、燃
料電池スタックの暖機を開始して、車載燃料電池パワー
プラントを始動する（Ｓ１０８）。なお、燃料電池パワ
ープラントの始動操作（Ｓ１０８）と、燃料電池パワー
プラントの始動準備操作（Ｓ１０１）とを兼用して、燃
料電池パワープラントの始動準備操作（Ｓ１０１）をす
れば、燃料電池パワープラントの始動が終了すると、運
転者が操作をすることなく燃料電池パワープラントが始
動を開始するように構成してもよい。
【００３９】図６は、本発明の実施の形態で使用され
る、スタック必要出力と起動スタック数との関係を示す
図である。本関係図は、例えば、図５のステップＳ１０
６において、スタックの必要出力から起動する燃料電池
スタック数を決定して、起動モードを決定するために用
いられる。
る、スタック必要出力と起動スタック数との関係を示す
図である。本関係図は、例えば、図５のステップＳ１０
６において、スタックの必要出力から起動する燃料電池
スタック数を決定して、起動モードを決定するために用
いられる。
【００４０】すなわち、上記の燃料電池パワープラント
システムにおいて、初期起動スタックの基準として車両
走行開始から所定時間（例えば、１０分以内）に出す可
能性のあるスタック出力を、マップ（図６）に当てはめ
て起動するスタック数を決定する。
システムにおいて、初期起動スタックの基準として車両
走行開始から所定時間（例えば、１０分以内）に出す可
能性のあるスタック出力を、マップ（図６）に当てはめ
て起動するスタック数を決定する。
【００４１】図７は、本発明の第１の実施の形態の車両
用燃料電池パワープラントの起動処理（図５のＳ１０
３）で使用される運転パターンの記憶処理を説明するフ
ローチャートである。
用燃料電池パワープラントの起動処理（図５のＳ１０
３）で使用される運転パターンの記憶処理を説明するフ
ローチャートである。
【００４２】まず、運転パターンの記憶処理に必要な初
期設定として、タイマカウンタをゼロにして、タイマを
初期化する（Ｓ１２１）。そして、車速センサの出力値
を取得して、車速が正の値であるか（又は、車速がゼロ
でないか）を判定して、走行状態であるか否かを判定す
る（Ｓ１２１）。車速が正の値でなければ（Ｓ１２１
で”ＮＯ”）、走行中でないので、ステップＳ１２１
で、引き続き車速の値によって走行状態であるかを監視
する。すなわち、車両が走行してからシステム負荷の読
み取る（Ｓ１２４）ために、車両が走行を開始して、車
速が正となるまでは、システム負荷のデータを収集せ
ず、ステップＳ１２２で待機する。
期設定として、タイマカウンタをゼロにして、タイマを
初期化する（Ｓ１２１）。そして、車速センサの出力値
を取得して、車速が正の値であるか（又は、車速がゼロ
でないか）を判定して、走行状態であるか否かを判定す
る（Ｓ１２１）。車速が正の値でなければ（Ｓ１２１
で”ＮＯ”）、走行中でないので、ステップＳ１２１
で、引き続き車速の値によって走行状態であるかを監視
する。すなわち、車両が走行してからシステム負荷の読
み取る（Ｓ１２４）ために、車両が走行を開始して、車
速が正となるまでは、システム負荷のデータを収集せ
ず、ステップＳ１２２で待機する。
【００４３】一方、車速が正の値であれば（Ｓ１２１
で”ＹＥＳ”）、走行中なので、ステップＳ１２３以後
の処理に移行して、走行データを収集し、運転パターン
を記憶する。ステップＳ１２３では、車両走行開始から
所定時間の運転パターンのデータを収集するために、タ
イマを作動して、タイマカウンタ値の加算（Ｔ＝Ｔ＋
１）をする（Ｓ１２３）。そして、燃料電池に接続され
た電圧計から出力される燃料電池スタックの出力電圧、
及び電流計から出力される燃料電池スタックからの出力
電流を監視し、システム負荷を算出する。そして、シス
テム負荷の最大値をＬmaxとして記憶する。
で”ＹＥＳ”）、走行中なので、ステップＳ１２３以後
の処理に移行して、走行データを収集し、運転パターン
を記憶する。ステップＳ１２３では、車両走行開始から
所定時間の運転パターンのデータを収集するために、タ
イマを作動して、タイマカウンタ値の加算（Ｔ＝Ｔ＋
１）をする（Ｓ１２３）。そして、燃料電池に接続され
た電圧計から出力される燃料電池スタックの出力電圧、
及び電流計から出力される燃料電池スタックからの出力
電流を監視し、システム負荷を算出する。そして、シス
テム負荷の最大値をＬmaxとして記憶する。
【００４４】そして、所定時間（例えば、１０分間）の
運転パターンを記憶するために、タイマカウンタ値が所
定値に至っていないかによって、走行開始から所定時間
が経過していないかを監視する（Ｓ１２５）。所定時間
が経過していなければ（Ｓ１２５で”ＮＯ”）、ステッ
プＳ１２４に戻り、さらに、燃料電池スタックの出力電
流及び出力電圧によって、システム負荷を監視して、シ
ステム負荷の最大値をさらに更新する。
運転パターンを記憶するために、タイマカウンタ値が所
定値に至っていないかによって、走行開始から所定時間
が経過していないかを監視する（Ｓ１２５）。所定時間
が経過していなければ（Ｓ１２５で”ＮＯ”）、ステッ
プＳ１２４に戻り、さらに、燃料電池スタックの出力電
流及び出力電圧によって、システム負荷を監視して、シ
ステム負荷の最大値をさらに更新する。
【００４５】一方、所定時間が経過していなければ（Ｓ
１２５で”ＹＥＳ”）、前回までの走行時に収集した運
転パターンのデータとの加重平均によって、運転パター
ンとして記憶される、システム最大負荷の値を更新する
（Ｓ１２６）。すなわち、前回の走行時に算出された、
運転者の通常運転から導出される運転パターンとしての
最大負荷値をＬn-1とすると、今回の走行時に算出され
た、運転者の通常運転から導出される運転パターンとし
ての最大負荷値Ｌnを、Ｌn＝ｒＬn-1＋(１−ｒ)Ｌmaxに
よって導出する。上式において、ｒは、０＜ｒ＜１の所
定値であり、今回収集したデータの重みを定める係数で
ある。
１２５で”ＹＥＳ”）、前回までの走行時に収集した運
転パターンのデータとの加重平均によって、運転パター
ンとして記憶される、システム最大負荷の値を更新する
（Ｓ１２６）。すなわち、前回の走行時に算出された、
運転者の通常運転から導出される運転パターンとしての
最大負荷値をＬn-1とすると、今回の走行時に算出され
た、運転者の通常運転から導出される運転パターンとし
ての最大負荷値Ｌnを、Ｌn＝ｒＬn-1＋(１−ｒ)Ｌmaxに
よって導出する。上式において、ｒは、０＜ｒ＜１の所
定値であり、今回収集したデータの重みを定める係数で
ある。
【００４６】図８は、本発明の第２の実施の形態の車両
用燃料電池パワープラントの起動処理を説明するフロー
チャートである。この第２の実施の形態は、図５におい
て前述した第１の実施の形態と異なり、目的地までの経
路の情報によって燃料電池パワープラントの起動モード
を決定する点に特徴を有する。
用燃料電池パワープラントの起動処理を説明するフロー
チャートである。この第２の実施の形態は、図５におい
て前述した第１の実施の形態と異なり、目的地までの経
路の情報によって燃料電池パワープラントの起動モード
を決定する点に特徴を有する。
【００４７】運転者が車載燃料電池パワープラントの始
動準備スイッチを操作して、コントロールユニットに対
して燃料電池パワープラントの始動準備を指示する（Ｓ
１４１）。そして、スタック必要出力を運転者が手動で
設定するのか、自動で推定させるのかのモードを選択す
る（Ｓ１４２）。ステップＳ１４２において「手動」が
選択された場合には、運転者からの必要出力の設定の入
力を受け付けて（Ｓ１５０）、ステップＳ１４７に移行
する。
動準備スイッチを操作して、コントロールユニットに対
して燃料電池パワープラントの始動準備を指示する（Ｓ
１４１）。そして、スタック必要出力を運転者が手動で
設定するのか、自動で推定させるのかのモードを選択す
る（Ｓ１４２）。ステップＳ１４２において「手動」が
選択された場合には、運転者からの必要出力の設定の入
力を受け付けて（Ｓ１５０）、ステップＳ１４７に移行
する。
【００４８】一方、ステップＳ１４２において「自動」
が選択された場合には、運転者にカーナビゲーションシ
ステムに目的地を設定するように促し、運転者が設定し
た目的地の情報の入力を受け付ける（Ｓ１４３）。
が選択された場合には、運転者にカーナビゲーションシ
ステムに目的地を設定するように促し、運転者が設定し
た目的地の情報の入力を受け付ける（Ｓ１４３）。
【００４９】そして、目的地までの順路を検索して、目
的地までのすべての順路を考慮して、道路状況の情報を
収集する（Ｓ１４４）。この情報の収集は、カーナビゲ
ーションシステムに設けられた記録媒体（メモリ、ディ
スク装置等）から読み出してもよく、携帯電話システム
等の通信手段を用いることによって車両と外部装置（例
えば、情報センターに設けられたサーバ装置）とを接続
して、該装置に記憶された情報の提供を受けるように構
成してもよい。この収集される道路状況の情報は、走行
予定の道路が高速道路であるのか一般道路であるのか、
走行予定の道路の制限速度の情報、走行予定の道路の勾
配に関する情報（平坦か、上り勾配か、下り勾配か）、
走行予定の道路の渋滞情報等が収集される。そして、カ
ーナビゲーションシステムから得られた情報から、車両
走行開始後所定時間内に到達する道路の状況を抽出し
て、その道路を走行する際に必要となる可能性のあるス
タック出力を推定する（Ｓ１４５）。すなわち、カーナ
ビゲーションシステムから得られた道路情報から、走行
予定経路の勾配データと走行速度データとを算出して、
その勾配において、その車速で走行するのに必要とされ
る出力を、別に記憶されたマップを参照して決定して、
必要出力を推定する。なお、このマップは実験的に又は
シュミレーションによって、設計段階で求められたもの
であり、表（テーブル）形式や、近似式で提供され、記
憶されているものでもよい。
的地までのすべての順路を考慮して、道路状況の情報を
収集する（Ｓ１４４）。この情報の収集は、カーナビゲ
ーションシステムに設けられた記録媒体（メモリ、ディ
スク装置等）から読み出してもよく、携帯電話システム
等の通信手段を用いることによって車両と外部装置（例
えば、情報センターに設けられたサーバ装置）とを接続
して、該装置に記憶された情報の提供を受けるように構
成してもよい。この収集される道路状況の情報は、走行
予定の道路が高速道路であるのか一般道路であるのか、
走行予定の道路の制限速度の情報、走行予定の道路の勾
配に関する情報（平坦か、上り勾配か、下り勾配か）、
走行予定の道路の渋滞情報等が収集される。そして、カ
ーナビゲーションシステムから得られた情報から、車両
走行開始後所定時間内に到達する道路の状況を抽出し
て、その道路を走行する際に必要となる可能性のあるス
タック出力を推定する（Ｓ１４５）。すなわち、カーナ
ビゲーションシステムから得られた道路情報から、走行
予定経路の勾配データと走行速度データとを算出して、
その勾配において、その車速で走行するのに必要とされ
る出力を、別に記憶されたマップを参照して決定して、
必要出力を推定する。なお、このマップは実験的に又は
シュミレーションによって、設計段階で求められたもの
であり、表（テーブル）形式や、近似式で提供され、記
憶されているものでもよい。
【００５０】そして、推定された出力値を表示装置（図
示省略）に表示して、運転者に推定された出力値が正し
いかの確認を求める（Ｓ１４６）。この推定値の確認に
対し、運転者が通常の運転と異なる運転を希望する場合
又は道路工事情報、渋滞情報等の交通の状態が通常とは
異なる状態であることを知っており、スタック必要出力
を推定値からの変更が必要な場合には、ステップＳ１５
０に移行し、運転者からの必要出力の設定の入力を受け
付ける。
示省略）に表示して、運転者に推定された出力値が正し
いかの確認を求める（Ｓ１４６）。この推定値の確認に
対し、運転者が通常の運転と異なる運転を希望する場合
又は道路工事情報、渋滞情報等の交通の状態が通常とは
異なる状態であることを知っており、スタック必要出力
を推定値からの変更が必要な場合には、ステップＳ１５
０に移行し、運転者からの必要出力の設定の入力を受け
付ける。
【００５１】スタック必要出力推定値の確認（Ｓ１４
６）又は必要出力の設定の入力（Ｓ１５０）によって、
スタックの必要出力が決定したら、スタック必要出力と
起動スタック数との関係を示すマップ（図６）を参照し
て（Ｓ１４７）、いくつの燃料電池スタックを起動すれ
ばよいかを選択して、起動モードを決定する（Ｓ１４
８）。そして、車載燃料電池パワープラントの始動準備
が完了したことを運転者に報知し、運転者が車載燃料電
池パワープラントの始動スイッチを操作することで、燃
料電池スタックの暖機を開始して、車載燃料電池パワー
プラントを始動する（Ｓ１４９）。なお、燃料電池パワ
ープラントの始動操作（Ｓ１４９）と、燃料電池パワー
プラントの始動準備操作（Ｓ１４１）とを兼用して、燃
料電池パワープラントの始動準備操作（Ｓ１４１）をす
れば、燃料電池パワープラントの始動が終了すると、運
転者が操作をすることなく燃料電池パワープラントが始
動を開始するように構成してもよい。
６）又は必要出力の設定の入力（Ｓ１５０）によって、
スタックの必要出力が決定したら、スタック必要出力と
起動スタック数との関係を示すマップ（図６）を参照し
て（Ｓ１４７）、いくつの燃料電池スタックを起動すれ
ばよいかを選択して、起動モードを決定する（Ｓ１４
８）。そして、車載燃料電池パワープラントの始動準備
が完了したことを運転者に報知し、運転者が車載燃料電
池パワープラントの始動スイッチを操作することで、燃
料電池スタックの暖機を開始して、車載燃料電池パワー
プラントを始動する（Ｓ１４９）。なお、燃料電池パワ
ープラントの始動操作（Ｓ１４９）と、燃料電池パワー
プラントの始動準備操作（Ｓ１４１）とを兼用して、燃
料電池パワープラントの始動準備操作（Ｓ１４１）をす
れば、燃料電池パワープラントの始動が終了すると、運
転者が操作をすることなく燃料電池パワープラントが始
動を開始するように構成してもよい。
【００５２】図９は、本発明の第３の実施の形態の車両
用燃料電池パワープラントの起動処理を説明するフロー
チャートである。この第３の実施の形態は、図５、図８
において前述した他の実施の形態と異なり、所定時間内
に到達可能な場所までの経路情報によって燃料電池パワ
ープラントの起動モードを決定する点に特徴を有する。
用燃料電池パワープラントの起動処理を説明するフロー
チャートである。この第３の実施の形態は、図５、図８
において前述した他の実施の形態と異なり、所定時間内
に到達可能な場所までの経路情報によって燃料電池パワ
ープラントの起動モードを決定する点に特徴を有する。
【００５３】運転者が車載燃料電池パワープラントの始
動準備スイッチを操作して、コントロールユニットに対
して燃料電池パワープラントの始動準備を指示する（Ｓ
１６１）。そして、スタック必要出力を運転者が手動で
設定するのか、自動で推定させるのかのモードを選択す
る（Ｓ１６２）。ステップＳ１６２において「手動」が
選択された場合には、運転者からの必要出力の設定の入
力を受け付けて（Ｓ１６９）、ステップＳ１６６に移行
する。
動準備スイッチを操作して、コントロールユニットに対
して燃料電池パワープラントの始動準備を指示する（Ｓ
１６１）。そして、スタック必要出力を運転者が手動で
設定するのか、自動で推定させるのかのモードを選択す
る（Ｓ１６２）。ステップＳ１６２において「手動」が
選択された場合には、運転者からの必要出力の設定の入
力を受け付けて（Ｓ１６９）、ステップＳ１６６に移行
する。
【００５４】一方、ステップＳ１６２において「自動」
が選択された場合には、カーナビゲーションシステムに
よって、所定時間内に到達可能な場所までのすべての場
所までの経路を検索して、この検索された経路の、道路
状況の情報を収集する（Ｓ１６３）。例えば、現在地か
ら所定（例えば、５ｋｍ）の半径の円内の道路情報を収
集する。
が選択された場合には、カーナビゲーションシステムに
よって、所定時間内に到達可能な場所までのすべての場
所までの経路を検索して、この検索された経路の、道路
状況の情報を収集する（Ｓ１６３）。例えば、現在地か
ら所定（例えば、５ｋｍ）の半径の円内の道路情報を収
集する。
【００５５】この情報の収集は、図８の説明において前
述したようにカーナビゲーションシステムに設けられた
記録媒体（メモリ、ディスク装置等）から読み出しても
よく、携帯電話システム等の通信手段を用いることによ
って車両と外部装置（例えば、情報センターに設けられ
たサーバ装置）とを接続して、該装置に記憶された情報
の提供を受けるように構成してもよい。この収集される
道路状況の情報は、走行予定の道路が高速道路であるの
か一般道路であるのか、走行予定の道路の制限速度の情
報、走行予定の道路の勾配に関する情報（平坦か、上り
勾配か、下り勾配か）、走行予定の道路の渋滞情報等が
収集される。そして、カーナビゲーションシステムから
得られた情報から、車両走行開始後所定時間内に到達す
る可能性のある道路について、その道路を走行する際に
必要となる可能性のあるスタック出力を推定する（Ｓ１
６４）。すなわち、カーナビゲーションシステムから得
られた道路情報から、走行予定経路の勾配データと走行
速度データとを算出して、その勾配において、その車速
で走行するのに必要とされる出力を、別に記憶されたマ
ップを参照して決定して、必要出力を推定する。なお、
このマップは実験的に又はシュミレーションによって、
設計段階で求められたものであり、表（テーブル）形式
や、近似式で提供され、記憶されているものでもよい。
述したようにカーナビゲーションシステムに設けられた
記録媒体（メモリ、ディスク装置等）から読み出しても
よく、携帯電話システム等の通信手段を用いることによ
って車両と外部装置（例えば、情報センターに設けられ
たサーバ装置）とを接続して、該装置に記憶された情報
の提供を受けるように構成してもよい。この収集される
道路状況の情報は、走行予定の道路が高速道路であるの
か一般道路であるのか、走行予定の道路の制限速度の情
報、走行予定の道路の勾配に関する情報（平坦か、上り
勾配か、下り勾配か）、走行予定の道路の渋滞情報等が
収集される。そして、カーナビゲーションシステムから
得られた情報から、車両走行開始後所定時間内に到達す
る可能性のある道路について、その道路を走行する際に
必要となる可能性のあるスタック出力を推定する（Ｓ１
６４）。すなわち、カーナビゲーションシステムから得
られた道路情報から、走行予定経路の勾配データと走行
速度データとを算出して、その勾配において、その車速
で走行するのに必要とされる出力を、別に記憶されたマ
ップを参照して決定して、必要出力を推定する。なお、
このマップは実験的に又はシュミレーションによって、
設計段階で求められたものであり、表（テーブル）形式
や、近似式で提供され、記憶されているものでもよい。
【００５６】そして、推定された出力値を表示装置（図
示省略）に表示して、運転者に推定された出力値が正し
いかの確認を求める（Ｓ１６５）。この推定値の確認に
対し、運転者が通常の運転と異なる運転を希望する場合
又は道路工事情報、渋滞情報等の交通の状態が通常とは
異なる状態であることを知っており、スタック必要出力
を推定値からの変更が必要な場合には、ステップＳ１５
９に移行し、運転者からの必要出力の設定の入力を受け
付ける。
示省略）に表示して、運転者に推定された出力値が正し
いかの確認を求める（Ｓ１６５）。この推定値の確認に
対し、運転者が通常の運転と異なる運転を希望する場合
又は道路工事情報、渋滞情報等の交通の状態が通常とは
異なる状態であることを知っており、スタック必要出力
を推定値からの変更が必要な場合には、ステップＳ１５
９に移行し、運転者からの必要出力の設定の入力を受け
付ける。
【００５７】スタック必要出力推定値の確認（Ｓ１６
５）又は必要出力の設定の入力（Ｓ１５９）によって、
スタックの必要出力が決定したら、スタック必要出力と
起動スタック数との関係を示すマップ（図６）を参照し
て（Ｓ１６６）、いくつの燃料電池スタックを起動すれ
ばよいかを選択して、起動モードを決定する（Ｓ１６
７）。そして、車載燃料電池パワープラントの始動準備
が完了したことを運転者に報知し、運転者が車載燃料電
池パワープラントの始動スイッチを操作することで、燃
料電池スタックの暖機を開始して、車載燃料電池パワー
プラントを始動する（Ｓ１６８）。なお、燃料電池パワ
ープラントの始動操作（Ｓ１６８）と、燃料電池パワー
プラントの始動準備操作（Ｓ１６１）とを兼用して、燃
料電池パワープラントの始動準備操作（Ｓ１６１）をす
れば、燃料電池パワープラントの始動が終了すると、運
転者が操作をすることなく燃料電池パワープラントが始
動を開始するように構成してもよい。
５）又は必要出力の設定の入力（Ｓ１５９）によって、
スタックの必要出力が決定したら、スタック必要出力と
起動スタック数との関係を示すマップ（図６）を参照し
て（Ｓ１６６）、いくつの燃料電池スタックを起動すれ
ばよいかを選択して、起動モードを決定する（Ｓ１６
７）。そして、車載燃料電池パワープラントの始動準備
が完了したことを運転者に報知し、運転者が車載燃料電
池パワープラントの始動スイッチを操作することで、燃
料電池スタックの暖機を開始して、車載燃料電池パワー
プラントを始動する（Ｓ１６８）。なお、燃料電池パワ
ープラントの始動操作（Ｓ１６８）と、燃料電池パワー
プラントの始動準備操作（Ｓ１６１）とを兼用して、燃
料電池パワープラントの始動準備操作（Ｓ１６１）をす
れば、燃料電池パワープラントの始動が終了すると、運
転者が操作をすることなく燃料電池パワープラントが始
動を開始するように構成してもよい。
【図１】本発明の実施の形態の車両用燃料電池パワープ
ラントの暖機時の状態を示す系統図である。
ラントの暖機時の状態を示す系統図である。
【図２】同じく車両用燃料電池パワープラントの暖機時
の状態を示す系統図である。
の状態を示す系統図である。
【図３】同じく車両用燃料電池パワープラントの暖機時
の状態を示す系統図である。
の状態を示す系統図である。
【図４】同じく車両用燃料電池パワープラントの暖機時
の状態を示す系統図である。
の状態を示す系統図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態の車両用燃料電池パ
ワープラントの起動処理のフローチャートである。
ワープラントの起動処理のフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態のスタック必要出力と起動
スタック数との関係図である。
スタック数との関係図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態の運転パターンの記
憶処理を説明するフローチャートである。
憶処理を説明するフローチャートである。
【図８】本発明の第２の実施の形態の車両用燃料電池パ
ワープラントの起動処理のフローチャートである。
ワープラントの起動処理のフローチャートである。
【図９】本発明の第３の実施の形態の車両用燃料電池パ
ワープラントの起動処理のフローチャートである。
ワープラントの起動処理のフローチャートである。
１０ 燃料電池
１０ａ〜１０ｃ 燃料電池スタック部
１１ ヒータ
１２ ラジエター
１３ ポンプ
１４ 制御装置（Ｃ／Ｕ）
２１〜２８ 切替弁（バルブ）
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 5H027 CC06 KK00 MM16
5H115 PA11 PG04 PI18 PU01 SE06
TR19
Claims (5)
- 【請求項１】複数の燃料電池スタック部を備え、各燃料
電池スタック部を独立して制御可能な燃料電池パワープ
ラントにおいて、 車両の走行開始から所定時間内に必要とされる燃料電池
スタック部の出力を推定する出力推定手段と、 前記出力推定手段によって推定された燃料電池スタック
部の出力から、起動する燃料電池スタック部を決定する
起動スタック決定手段と、 を備え、 前記起動スタック決定手段によって決定された燃料電池
スタック部を起動することを特徴とする車両用燃料電池
パワープラント。 - 【請求項２】前記出力推定手段は、予め記憶された車両
の走行パターンに関する情報から、所定時間内に必要と
される燃料電池スタック部の出力を推定することを特徴
とする請求項１に記載の車両用燃料電池パワープラン
ト。 - 【請求項３】前記出力推定手段は、設定された目的地ま
での経路に関する情報から、所定時間内に必要とされる
燃料電池スタック部の出力を推定することを特徴とする
請求項１に記載の車両用燃料電池パワープラント。 - 【請求項４】前記出力推定手段は、所定時間内に到達可
能な場所まで経路に関する情報から、所定時間内に必要
とされる燃料電池スタック部の出力を推定することを特
徴とする請求項１に記載の車両用燃料電池パワープラン
ト。 - 【請求項５】前記出力推定手段は、運転者が設定した値
によって、所定時間内に必要とされる燃料電池スタック
部の出力を推定することを特徴とする請求項１に記載の
車両用燃料電池パワープラント。
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|---|---|---|---|
| JP2001385713A JP3800086B2 (ja) | 2001-12-19 | 2001-12-19 | 車両用燃料電池パワープラント |
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|---|---|---|---|
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006313665A (ja) * | 2005-05-06 | 2006-11-16 | Kawamura Electric Inc | 燃料電池の暖気システム |
| JP2010071736A (ja) * | 2008-09-17 | 2010-04-02 | Aisin Aw Co Ltd | バッテリ情報提供装置、方法およびプログラム |
| JP2018120833A (ja) * | 2017-01-27 | 2018-08-02 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池の出力予測装置及び燃料電池の出力予測方法 |
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|---|---|---|---|---|
| US7169495B2 (en) * | 2003-05-06 | 2007-01-30 | Versa Power Systems, Ltd. | Thermally integrated SOFC system |
| US7006898B2 (en) * | 2003-07-17 | 2006-02-28 | Proton Energy Systems, Inc. | Method and apparatus for operating and controlling a power system |
| KR100774466B1 (ko) * | 2005-12-07 | 2007-11-08 | 엘지전자 주식회사 | 스택 예열 기능을 구비한 연료 전지 시스템 |
| JP2007280827A (ja) * | 2006-04-10 | 2007-10-25 | Toyota Motor Corp | 燃料電池用の温度制御システム |
| JP5041215B2 (ja) * | 2007-06-15 | 2012-10-03 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システムおよびその起動完了度表示方法 |
| JP4461398B2 (ja) * | 2007-12-19 | 2010-05-12 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システム |
| KR20100114686A (ko) | 2009-04-16 | 2010-10-26 | 삼성전자주식회사 | 복수 개의 발전 모듈들을 갖는 연료 전지 스택 및 연료 전지 시스템 |
| US9141923B2 (en) | 2012-09-25 | 2015-09-22 | Bloom Energy Corporation | Optimizing contractual management of the total output of a fleet of fuel cells |
| JP6100012B2 (ja) | 2013-02-06 | 2017-03-22 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 発電システム及び発電システムの運転方法 |
| CN105489964B (zh) * | 2015-12-22 | 2018-04-06 | 重庆科鑫三佳车辆技术有限公司 | 一种动力电池动态温升控制方法和装置 |
| CN110247084A (zh) * | 2018-03-09 | 2019-09-17 | 郑州宇通客车股份有限公司 | 一种多电堆燃料电池系统及其控制方法、车辆 |
| CN110429304B (zh) * | 2019-07-23 | 2020-08-28 | 北京九州华海科技有限公司 | 一种用于车辆的氢燃料电池发动机控制器 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3050616B2 (ja) | 1991-02-18 | 2000-06-12 | 日本電信電話株式会社 | 燃料電池 |
| JP3336777B2 (ja) | 1994-10-25 | 2002-10-21 | 株式会社エクォス・リサーチ | ハイブリッド車両及びハイブリッド車両の制御方法 |
| JPH0998515A (ja) * | 1995-07-25 | 1997-04-08 | Nippon Soken Inc | ハイブリッド車のエンジン制御装置 |
| JP4049833B2 (ja) * | 1996-07-26 | 2008-02-20 | トヨタ自動車株式会社 | 電源装置および電気自動車 |
| JP4464474B2 (ja) | 1998-06-25 | 2010-05-19 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システム、燃料電池車両及び燃料電池制御方法 |
| JP4081896B2 (ja) | 1998-12-02 | 2008-04-30 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システム |
| DE19954306B4 (de) | 1999-11-11 | 2004-09-02 | Ballard Power Systems Ag | Vorrichtung zur elektrischen Energieerzeugnung mit einer Brennstoffzelle in einem Fahrzeug und Verfahren zum Betrieb einer derartigen Vorrichtung |
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-
2001
- 2001-12-19 JP JP2001385713A patent/JP3800086B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-11-12 EP EP02775529.7A patent/EP1456898B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-11-12 US US10/399,261 patent/US7112381B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-11-12 KR KR10-2003-7007746A patent/KR100512818B1/ko active IP Right Grant
- 2002-11-12 CN CNB028029208A patent/CN1268023C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2002-11-12 WO PCT/JP2002/011766 patent/WO2003052855A2/en active IP Right Grant
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