JP2008052937A - 燃料電池システム及び移動体 - Google Patents

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Abstract

【課題】燃料電池システムの応答遅れの抑制と発電効率の向上の両立を図る。
【解決手段】移動体は、燃料電池スタックに対する発電要求が所定値未満のときには電池運転を一時的に休止する間欠運転を実施するとともに間欠運転中にセル電圧回復処理実行条件が満たされたときにセル電圧の回復処理を実施する。移動体が移動中のときにはセル電圧回復処理実行条件として閾値電圧Ｖｔｈ１を設定し（ステップ３０３）、移動体が停止中のときにはセル電圧回復処理実行条件として閾値電圧Ｖｔｈ２を設定する（ステップ３０４）。Ｖｔｈ１＞Ｖｔｈ２となるように設定すれば、移動体が停止中ときには、セル電圧回復処理を制限することが可能となる。
【選択図】図３

Description

本発明は燃料電池スタックに対する発電要求が所定値未満のときには電池運転を一時的に休止する間欠運転を実施する燃料電池システム及びこれを備える移動体に関する。
燃料電池システムは、燃料ガス及び酸化ガスを膜−電極接合体に供給し、電気化学反応を起こし、化学エネルギーを電気エネルギーに変換するエネルギー変換システムである。なかでも、固体高分子膜を電解質として用いる固体高分子電解質型燃料電池は、低コストでコンパクト化が容易であり、しかも高い出力密度を有することから、車載電源システムとしての用途が期待されている。
ところで、燃料電池システムを電力源として搭載する燃料電池車両では、発電効率のよい高出力領域では、燃料電池スタックを発電させて、燃料電池スタックと二次電池の両方又は燃料電池スタックのみからトラクションモータに電力を供給する一方、発電効率の悪い低出力領域では、燃料電池スタックの発電を一時休止し、二次電池のみからトラクションモータに電力を供給する運転制御を行っている。このように燃料電池スタックの負荷の大きさに応じて、燃料電池スタックの発電と発電休止とを交互に繰り返す運転方法を間欠運転と称する。燃料電池スタックの発電効率が低下する低負荷領域では、燃料電池スタックの運転を一時休止する間欠運転を実施することで、燃料電池スタックをエネルギー変換効率のよい範囲内で運転させることが可能となり、燃料電池システム全体の効率を高めることができる。
燃料電池スタックの発電特性上、発電休止状態から発電状態に制御を移行しても、燃料電池スタックへの燃料ガスや酸化ガスの供給、膜−電極接合体における電気化学反応の進行、要求電力に見合う電力発生等に相当の時間を要するので、要求電力を直ちに出力することはできず、発電遅れが生じる場合がある。燃料電池システムを車載電源として搭載する車両では、このような発電遅れは、ドライバビリティの低下要因となる。
このような問題を解決するため、特開２００４−１７２０２８号公報には、間欠運転を実施することで発電休止状態に移行した燃料電池スタックのセル電圧が所定値を下回ったときに、エアコンプレッサを駆動させて、燃料電池スタックに酸素ガスを供給し、燃料電池スタックのカソード極における酸素不足を解消してセル電圧を回復させ、発電要求に対する応答遅れを抑制する方法が提案されている。
特開２００４−１７２０２８号公報
しかし、車両停止中の場合のように、負荷変動の発生が見込まれない状況下（仮に負荷変動が生じても応答遅れがドライバビリティに影響を与えない状況下）においても、エアコンプレッサを駆動させる等して燃料電池スタックに酸素ガスを供給し、セル電圧を回復させる処理を実施すると、補機電力を無駄に消費してしまうので、発電効率が低下する。
一方で、車両走行中の場合のように、要求電力に対する応答遅れがドライバビリティに影響を与えるような状況下では、セル電圧の低下を放置するのは好ましくない。
そこで、本発明は、燃料電池システムの応答遅れの抑制と発電効率の向上の両立を図ることを課題とする。
上記の課題を解決するため、本発明に係る移動体は、燃料電池スタックに対する発電要求が所定値未満のときには電池運転を一時的に休止する間欠運転を実施するとともに間欠運転中にセル電圧回復処理実行条件が満たされたときにセル電圧の回復処理を実施する制御手段を有する燃料電池システムを備える。制御手段は、移動体が停止中のときのセル電圧回復処理を制限する。
移動体が停止中のときには、要求負荷は小さいので、セル電圧を回復させる必要性は小さい。移動体が停止中のときには、セル電圧回復処理を制限することで、不要なセル電圧回復処理の実施による発電効率低下を効果的に抑制できる。ここで、「セル電圧回復処理を制限する」とは、例えば、セル電圧回復処理実行条件を制限的に設定することをいう。セル電圧回復処理実行条件が制限的であるというのは、セル電圧回復処理実行条件が満たされにくいことをいう。
尚、移動体が移動中の場合には、セル電圧回復処理実行条件を緩やかに設定するという構成であってもよい。セル電圧回復処理実行条件を緩やかに設定するといのは、セル電圧回復処理実行条件が満たされやすいことをいう。
本発明の好適な実施態様は、移動体が停止中のときのセル電圧回復処理実行条件を、移動体が移動中のときのセル電圧回復処理実行条件よりも制限的に設定することである。
上記の課題を解決するため、本発明に係る燃料電池システムは、燃料電池スタックに対する発電要求が所定値未満のときには電池運転を一時的に休止する間欠運転を実施するとともに間欠運転中にセル電圧回復処理実行条件が満たされたときにセル電圧の回復処理を実施する制御手段と、電力負荷に電力を供給する蓄電装置とを備える。制御手は、間欠運転中に蓄電装置から供給可能な電力が要求負荷を上回るときには、セル電圧回復処理を制限する。
間欠運転中であっても、蓄電装置から供給できる電力で要求負荷を賄えるときには、セル電圧を回復させる必要性が小さいので、セル電圧回復処理を制限することで、不要なセル電圧回復処理の実施による発電効率低下を抑制できる。
蓄電装置の残容量が多い程、セル電圧回復処理実行条件を制限的に設定してもよい。蓄電装置の残容量が多い場合には、間欠運転中であっても蓄電装置から供給できる電力で要求負荷を賄えるので、セル電圧を回復させる必要性は小さい。蓄電装置の残容量が多い場合には、セル電圧回復処理を制限することで、不要なセル電圧回復処理の実施による発電効率低下を抑制できる。
尚、間欠運転中の燃料電池スタックに対する要求負荷が小さい程、セル電圧回復処理実行条件を制限的に設定するという構成であってもよい。間欠運転中であっても、燃料電池スタックに対する要求負荷が小さいときには、セル電圧を回復させる必要性が小さいので、セル電圧回復処理を制限することで、不要なセル電圧回復処理の実施による発電効率低下を抑制できる。
本発明によれば、燃料電池システムの応答遅れの抑制と発電効率の向上の両立を図ることができる。
図１は本実施形態に係る燃料電池システム１０のシステム構成を示す。
燃料電池システム１０は、燃料電池車両の車載用発電システムとして機能するものであり、複数のセルを積層してなるスタック構造からなる固体高分子電解質型の燃料電池スタック４０を備えている。セルは、電解質膜の一方の面にアノード極を配置し、他方の面にカソード極を配置してなる膜−電極接合体と、膜−電極接合体に反応ガス（燃料ガス、酸化ガス）を流すためのガス流路（アノードガス流路、カソードガス流路）や冷媒を流すための冷媒流路が形成されたセパレータとから成る。燃料電池スタック４０は、アノード極に水素ガス（燃料ガス）の供給を受けるともに、カソード極に酸素ガス（酸化ガス）の供給を受けて発電する。
燃料電池スタック４０では、アノード極において（１）式の酸化反応が生じ、カソード極において（２）式の還元反応が生じる。燃料電池スタック４０全体としては（３）式の起電反応が生じる。
Ｈ2 → ２Ｈ+＋２ｅ- …（１）
（１／２）Ｏ2＋２Ｈ+＋２ｅ- → Ｈ2Ｏ …（２）
Ｈ2＋（１／２）Ｏ2 → Ｈ2Ｏ …（３）
燃料電池システム１０の酸素ガス供給系には、燃料電池スタック４０に酸素ガスを供給するための酸素ガス供給路１１と、燃料電池スタック４０から排出される酸素オフガスを外部に排気するための酸素オフガス排出路１２とが配設されている。酸素ガス供給路１１には、大気中の酸素ガスに含有されている粉塵等を除去するためのフィルタ１３と、酸素ガスを加圧するためのエアコンプレッサ１４と、エアコンプレッサ１４により加圧される酸素ガスを適度に加湿するための加湿器１５とが配設されている。
加湿器１５は、大気から取り込まれた低湿潤の酸素ガス（ドライガス）と、燃料電池スタック４０のカソード極から排気された高湿潤の酸素オフガス（ウェットガス）との間で水分交換を行う。（２）式に示すように、カソード極では、水分が生成されるので、カソード極から排出される酸素オフガスは、多量の水分を含有している。加湿器１５にて加湿された酸素ガスは、酸素ガス供給路１１を介して燃料電池スタック４０に供給され、燃料電池スタック４０の発電に供される。酸素オフガス排出路１２は、酸素ガスの排出系に設けられた配管であり、加湿器１５と燃料電池スタック４０との間には、燃料電池スタック４０内の酸素ガス圧を調圧する調圧弁１６が配設されている。酸素オフガス排出路１２を流れる酸素オフガスは、調圧弁１６を通って加湿器１５にて水分交換に供された後、排ガスとしてシステム外の大気中に排気される。
燃料電池システム１０の水素ガス供給系には、高圧の水素ガスを貯蔵した水素供給源としての水素タンク２１と、水素タンク２１内に充填されている水素ガスを燃料電池スタック４０に供給する水素ガス供給路２２と、水素タンク２１から水素ガス供給路２２への水素ガス供給／停止を制御する遮断弁２９と、水素ガス供給路２２から燃料電池スタック４０の水素ガス供給／停止を制御する遮断弁２８と、燃料電池スタック４０から排出された水素オフガス（未反応水素ガス）を水素オフガス排出路２２に還流させるための循環路２３と、循環路２３を流れる水素オフガスを水素ガス供給路２２に圧送する水素ポンプ２４と、循環路２３から分岐し、酸素オフガス排出路１２に合流する排出路２５とが配設されている。水素ポンプ２４は、スクロールポンプ、ベーンポンプ、ルーツ式ポンプ、ダイヤフラムポンプ等である。
水素オフガス排出路２２の上流側には、水素タンク２１から流出される高圧水素ガスの圧力を調整するレギュレータ２７が介設され、レギュレータ２７の下流側に循環路２３が合流している。水素タンク２１から水素ガス供給路２２へ流出する水素ガスと、循環路２３を還流する水素オフガスとは、水素ガス供給路２２と循環路２３との接続点で合流し、混合ガスとなって燃料電池スタック４０に供給される。循環路２３の水素ポンプ２４の下流側には、燃料電池スタック４０に還流する水素オフガスの逆流を抑制するための逆止め弁２６が介設されている。
水素ポンプ２４の上流側には、循環路２３を流れる水素オフガスから水分を分離させるための気液分離器３０が介設されている。循環路２３を流れる流体には、燃料電池スタック４０から排出される水素オフガスと、燃料電池スタック４０での電気化学反応によって生成された生成水とが含まれている。気液分離器３０は、この生成水を水素オフガスから分離する。水分が分離された水素オフガスは、水素ポンプ２４によって燃料電池スタック４０に還流させられる一方、気液分離器３０にて回収された水分は、ドレイン弁３１を介して流体配管３２から酸素オフガス排出路１２に排出される。
流体配管３２は、その上流端が気液分離器３０のドレイン弁３１に接続され、その下流端が酸素オフガス排出路１２に接続されており、気液分離器３０で分離された水分を酸素オフガス排出路１２に流入させる。排出路２５には、これを開閉するシャットバルブとして機能するパージ弁３３が配設されている。パージ弁３３を適宜開閉させることで、水素オフガスに含まれている不純物を水素オフガスと共に排出路２５経由で酸素オフガス排出路１２に排出させることができる。水素オフガスに含まれている不純物を排出路２５から排出することで、水素オフガス中の不純物濃度を下げるとともに燃料電池スタック４０に循環供給される水素オフガス中の水素濃度を高めることができる。
燃料電池システム１０の電力系には、燃料電池スタック４０の発電電力又は車両制動時の回生エネルギーを蓄電するための二次電池（蓄電装置）４２と、燃料電池スタック４０の出力電圧を調整して燃料電池スタック４０と二次電池４２との電力供給分配を制御するＤＣ／ＤＣコンバータ４１と、燃料電池スタック４０又は二次電池４２から供給される直流電力を交流電力に変換してトラクションモータ（車両走行モータ）４４に供給するインバータ４３とが配設されている。
燃料電池システム１０の冷却系には、燃料電池スタック４０内を循環する冷媒を流すための冷媒流路５１と、冷媒流路５１に沿って冷媒を圧送するための冷媒ポンプ５４と、冷媒を冷却するためのレジエータ５３と、ラジエータ５３をバイパスさせて冷媒流路５１上に冷媒を流すためのバイパス弁５２とが配設されている。ラジエータ５３をバイパスする冷媒のバイパス量を加減することで、冷媒温度を調整できる。
燃料電池システム１０の制御系には、燃料電池システム１０全体を制御するためのコントローラ６０が配設されている。コントローラ６０は、中央処理装置（ＣＰＵ）、記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ）、入出力インタフェース等を備える制御ユニット（ＥＣＵ）である。
例えば、コントローラ６０は、イグニッションスイッチ７１から出力される起動信号を受信すると、燃料電池システム１０の運転を開始し、アクセルセンサ７３から出力されるアクセル開度信号や、車速センサ７２から出力される車速信号などを基にシステム全体の要求電力を求める。システム全体の要求電力は、車両走行電力と補機電力との合計値である。補機電力には、例えば、車載補機類（加湿器、エアコンプレッサ、水素ポンプ、及び冷却水循環ポンプ等）で消費される電力、車両走行に必要な装置（変速機、車輪制御装置、操舵装置、及び懸架装置等）で消費される電力、乗員空間内に配設される装置（空調装置、照明器具、及びオーディオ等）で消費される電力などが含まれる。
そして、コントローラ６０は、燃料電池スタック４０と二次電池４２の出力電力の配分を決定し、燃料電池スタック４０の発電量が目標電力に一致するように、エアコンプレッサ１４の回転数やレギュレータ２７の弁開度を調整し、燃料電池スタック４０への反応ガス供給量を調整するとともに、ＤＣ／ＤＣコンバータ４１を制御して燃料電池スタック４０の出力電圧を調整することにより燃料電池スタック４０の運転ポイント（出力電圧、出力電流）を制御する。更に、コントローラ６０は、アクセル開度に応じた目標車速が得られるように例えば、スイッチング指令として、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の各交流電圧指令値をインバータ４３に出力し、トラクションモータ４４の出力トルク、及び回転数を制御する。
要求電力が所定値以下のときには、コントローラ６０は、電力発電を一時休止する間欠運転を実施する。所定値とは、燃料電池スタック４０の発電効率が低下する発電領域の上限値をいう。この発電領域では、発電エネルギーの大部分が補機類に消費されてしまうため、発電効率が低下する。間欠運転中には、燃料電池スタック４０の発電状態は一時休止状態となるが、補機類は動作可能な状態にあり、システム全体の要求電力（車両走行電力と補機電力との総和）は、二次電池４２から供給される電力によって賄われる。発電休止時には、コントローラ６０は、遮断弁２８を閉弁するとともに、エアコンプレッサ１４の駆動を停止し、燃料電池スタック４０への反応ガス供給を一時的に休止する。更にコントローラ６０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４１を作動させて、二次電池４２の出力電圧を昇圧させることで、燃料電池スタック４０の出力端子電圧を開放端電圧（ＯＣＶ）に維持し、間欠運転中に燃料電池スタック４０から電流が流出しないように制御する。
コントローラ６０は、電圧センサ７４から出力される燃料電池スタック４０のセル電圧を監視し、間欠運転中のセル電圧の低下が所定の閾値を下回った段階でセル電圧回復処理を実施する。セル電圧回復処理とは、反応ガス供給休止により低下したセル電圧を低下前の電圧付近に回復させるための処理をいい、具体的には、エアコンプレッサ１４を駆動して燃料電池スタック４０のカソード極に酸素ガスを供給したり、或いは遮断弁２８を開弁し、水素ポンプ１４を駆動させて燃料電池スタック４０のアノード極に燃料ガスを供給したりする処理をいう。更にこれらの処理に加えて冷媒ポンプ５４を駆動し、燃料電池スタック４０内に冷媒を循環させる処理を含めても良い。
燃料電池スタック４０では、水素の一部が電解質膜を透過してアノード極からカソード極に移動する。その結果、カソード極側で電気化学反応が生じ、酸素ガス供給路１１に残存する酸素ガスが消費される。特に、酸素ガスは空気中に２割程度しか存在しないため、水素ガスよりも早く不足する。セル電圧回復処理の一例として、エアコンプレッサ１４を駆動し、燃料電池スタック４０のカソード極に酸素ガスを補給すると、セル電圧を回復させることができる。
ところで、上述の如く、車両走行中の場合と車両停止中の場合とでは、セル電圧回復の必要性が異なる。車両走行中の場合では、間欠運転中におけるセル電圧の低下は、発電遅れの要因となるので、ドライバビリティに影響を与える。一方、車両停止中の場合では、間欠運転中におけるセル電圧の低下は、ドライバビリティに与える影響が少ない。このため、車両停止中の場合におけるセル電圧回復処理実行条件を、車両走行中の場合におけるセル電圧回復処理実行条件よりも制限的に設定することで、要求負荷に対する燃料電池スタック４０の応答遅れを抑制しつつ、発電効率を向上できる。
ここで、セル電圧回復処理実行条件とは、セル電圧回復処理を実行するために満たされるべき必要条件をいい、例えば、セル電圧がある一定値を下回ること、又は燃料電池スタック４０の反応ガス（燃料ガス或いは酸化ガス）の圧力又は濃度がある一定値を下回ること等である。具体的には、車両走行中の場合におけるセル電圧回復処理実行条件を閾値電圧Ｖｔｈ１とし、車両停止中の場合におけるセル電圧回復処理実行条件を閾値電圧Ｖｔｈ２とすると、Ｖｔｈ１＞Ｖｔｈ２となる。また例えば、車両走行中の場合におけるセル電圧回復処理実行条件を反応ガス圧Ｐ１とし、車両停止中の場合におけるセル電圧回復処理実行条件を反応ガス圧Ｐ２とすると、Ｐ１＞Ｐ２となる。
セル電圧回復処理実行条件が制限的であるというのは、セル電圧回復処理実行条件が満たされにくいことをいう。上記の例でいえば、閾値電圧Ｖｔｈ２は閾値電圧Ｖｔｈ１よりもセル電圧回復処理実行条件が制限的であり、反応ガス圧Ｐ２は反応ガス圧Ｐ１よりもセル電圧回復処理実行条件が制限的である。
次に、セル電圧回復処理の詳細について説明する。
図２はセル電圧回復処理のタイムチャートを示している。同図において、「間欠フラグ」は、間欠運転を実施しているか否かを示すフラグ情報である。間欠フラグ＝ＯＮは、間欠運転実施中（発電休止中）を示す。間欠フラグ＝ＯＦＦは、間欠運転未実施（電池運転中）を示す。例えば、燃料電池システム１０に対する要求電力が所定値以下の場合には、間欠フラグ＝ＯＮとなり、燃料電池システム１０に対する要求電力が所定値を超える場合には、間欠フラグ＝ＯＦＦとなる。一方、「走行フラグ」は、車両走行をしているか否かを示すフラグ情報である。走行フラグ＝ＯＮは、車両走行中を示す。走行フラグ＝ＯＦＦは、車両停止中を示す。例えば、アクセルセンサ７３によって検出された車速が所定値（例えば、数ｋｍ／ｈ以下）以下の場合には、走行フラグ＝ＯＦＦとなり、アクセルセンサ７３によって検出された車速が所定値を超える場合には、走行フラグ＝ＯＮとなる。
時刻ｔ１〜時刻ｔ２の期間では、間欠フラグはＯＮであり、走行フラグはＯＮであるので、車両走行中の状態で間欠運転が実施されている。この期間におけるセル電圧回復処理実行条件は、「セル電圧が閾値電圧Ｖｔｈ１を下回ること」である。ところが、同図に示すように、時刻ｔ１〜時刻ｔ２の期間では、セル電圧は閾値電圧Ｖｔｈ１を下回っていないので、セル電圧回復処理は実行されない。
時刻ｔ２〜時刻ｔ４の期間では、間欠フラグはＯＮであり、走行フラグはＯＦＦであるので、車両停止中の状態で間欠運転が実施されている。この期間におけるセル電圧回復処理実行条件は、「セル電圧が閾値電圧Ｖｔｈ２を下回ること」である。同図に示すように、時刻ｔ３においてセル電圧は閾値電圧Ｖｔｈ２を下回っているので、エアコンプレッサ１４の駆動（セル電圧回復処理）が行われている。
図３はセル電圧回復処理ルーチンを示すフローチャートである。
電圧回復処理ルーチンは一定のインターバルで周期的に繰り返し実行される。電圧回復処理ルーチンが呼び出されると、コントローラ６０は、間欠フラグがＯＮに設定されているか否かを判定する（ステップ３０１）。間欠フラグがＯＮに設定されていなければ（ステップ３０１；ＮＯ）、コントローラ６０は、セル電圧回復処理ルーチンを抜ける。
一方、間欠フラグがＯＮに設定されているならば（ステップ３０１；ＹＥＳ）、コントローラ６０は、走行フラグがＯＮに設定されているか否かを判定する（ステップ３０２）。走行フラグがＯＮに設定されているならば（ステップ３０２；ＹＥＳ）、コントローラ６０はセル電圧回復処理実行条件として、閾値電圧Ｖｔｈ１を設定し（ステップ３０３）、走行フラグがＯＮに設定されていないならば（ステップ３０２；ＮＯ）、コントローラ６０は、セル電圧回復処理実行条件として、閾値電圧Ｖｔｈ２を設定する（ステップ３０４）。
そして、コントローラ６０は、セル電圧が閾値電圧を下回ったか否かを判定する（ステップ３０５）。セル電圧が閾値電圧を下回ったならば（ステップ３０５；ＹＥＳ）、コントローラ６０はエアコンプレッサ１４を駆動させる等してセル電圧回復処理を実施する（ステップ３０６）。セル電圧が閾値電圧を下回っていないならば（ステップ３０５；ＮＯ）、コントローラ６０は、セル電圧回復処理ルーチンを抜ける。
燃料電池車両が停止中のときには、要求負荷は小さいので、セル電圧を回復させる必要性は小さい。燃料電池車両が停止中ときには、セル電圧回復処理を制限することで、不要なセル電圧回復処理の実施による発電効率低下を効果的に抑制できる。つまり、燃料電池車両が停止中のときにおけるセル電圧回復処理実行条件を、燃料電池車両が走行中のときにおけるセル電圧回復処理実行条件よりも制限的に設定すればよい。
尚、本実施形態では、間欠運転中に二次電池４２から供給可能な電力が要求負荷を上回るときには、セル電圧回復処理を制限してもよい。間欠運転中であっても、二次電池４２から供給できる電力で要求負荷を賄えるときには、セル電圧を回復させる必要性が小さいので、セル電圧回復処理を制限することで、不要なセル電圧回復処理の実施による発電効率低下を抑制できる。
また、二次電池４２の残容量が多い程、セル電圧回復処理実行条件を制限的に設定してもよい。二次電池４２の残容量が多い場合には、間欠運転中であっても二次電池４２から供給できる電力で要求負荷を賄えるので、セル電圧を回復させる必要性は小さい。二次電池４２の残容量が多い場合には、セル電圧回復処理を制限することで、不要なセル電圧回復処理の実施による発電効率低下を抑制できる。
尚、間欠運転中の燃料電池スタック４０に対する要求負荷が小さい程、セル電圧回復処理実行条件を制限的に設定するという構成であってもよい。間欠運転中であっても、燃料電池スタック４０に対する要求負荷が小さいときには、セル電圧を回復させる必要性が小さいので、セル電圧回復処理を制限することで、不要なセル電圧回復処理の実施による発電効率低下を抑制できる。
本実施形態では、燃料電池システム１０を車載電源システムとして用いる利用形態を例示したが、燃料電池システム１０の利用形態はこの例に限られるものではなく、例えば、移動体（船舶、航空機、又はロボット等）に搭載される電源システムとして利用されるものであってもよい。また、燃料電池システム１０を定置用コージェネレーション（熱電併給）システムに組み入れても良い。コージェネレーションシステムは、商用又は家庭用の何れでもよい。
本実施形態に係る燃料電池システムのシステム構成図である。 セル電圧回復処理を示すタイムチャートである。 セル電圧回復処理ルーチンを示すフローチャートである。
符号の説明
１０…燃料電池システム １４…エアコンプレッサ ４０…燃料電池スタック ４１…ＤＣ／ＤＣコンバータ ４２…二次電池 ４３…インバータ ４４…トラクションモータ ６０…コントローラ

Claims (7)

  1. 燃料電池スタックに対する発電要求が所定値未満のときには電池運転を一時的に休止する間欠運転を実施するとともに間欠運転中にセル電圧回復処理実行条件が満たされたときにセル電圧の回復処理を実施する制御手段を有する燃料電池システムを備える移動体であって、前記制御手段は、前記移動体が停止中のときのセル電圧回復処理を制限する、移動体。
  2. 請求項１に記載の移動体であって、前記移動体が停止中のときのセル電圧回復処理実行条件は、前記移動体が移動中のときのセル電圧回復処理実行条件よりも制限的に設定されている、移動体。
  3. 請求項１又は請求項２に記載の移動体であって、蓄電装置を更に備え、前記制御手段は間欠運転中に前記蓄電装置から電力負荷に電力を供給する、移動体。
  4. 請求項１乃至請求項３のうち何れか１項に記載の移動体であって、前記セル電圧回復処理は、間欠運転中に前記燃料電池スタックに反応ガスを供給することである、移動体。
  5. 燃料電池スタックに対する発電要求が所定値未満のときには電池運転を一時的に休止する間欠運転を実施するとともに間欠運転中にセル電圧回復処理実行条件が満たされたときにセル電圧の回復処理を実施する制御手段と、電力負荷に電力を供給する蓄電装置とを備える燃料電池システムであって、前記制御手は、間欠運転中に前記蓄電装置から供給可能な電力が要求負荷を上回るときには、セル電圧回復処理を制限する、燃料電池システム。
  6. 請求項５に記載の燃料電池システムあって、前記蓄電装置の残容量が多い程、セル電圧回復処理実行条件は制限的に設定されている、燃料電池システム。
  7. 燃料電池スタックに対する発電要求が所定値未満のときには電池運転を一時的に休止する間欠運転を実施するとともに間欠運転中にセル電圧回復処理実行条件が満たされたときにセル電圧の回復処理を実施する制御手段を備える燃料電池システムであって、間欠運転中の前記燃料電池スタックに対する要求負荷が小さい程、前記セル電圧回復処理実行条件は制限的に設定されている、燃料電池システム。
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