JP2022142978A - 電力供給システム、電力供給システムの制御方法、およびプログラム - Google Patents

電力供給システム、電力供給システムの制御方法、およびプログラム Download PDF

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Abstract

Figure 2022142978000001
【課題】複数の燃料電池スタックの一つにセル電圧の低下が発生した場合に、セル電圧低下の影響を抑制しながらセル電圧低下の回復を行うことができる電力供給システム、電力供給システムの制御方法、およびプログラムを提供する。
【解決手段】実施形態の電力供給システム５００は、燃料電池スタックを有する複数の燃料電池システム２００Ａ，２００Ｂと、複数の前記燃料電池スタックのうち、前記電極の劣化状態が相対的に大きい一方の前記燃料電池スタックを有する一方の燃料電池システムにて安定出力発電を行い、前記電極の劣化状態が相対的に小さい他方の前記燃料電池スタックを有する他方の燃料電池システムにて過渡応答発電を行うよう制御する制御部１００と、セル電圧センサ２０１と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、電力供給システム、電力供給システムの制御方法、およびプログラムに関する。
従来、車両に搭載された燃料電池システムに関する技術として、燃料電池スタックのセル電圧の低下が検出された場合に、燃料ガスのパージ弁を開状態にし、燃料電池スタックが良好な発電状態となるように制御する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４－１１１２６６号公報
しかし、車両に複数の燃料電池システムが搭載された場合の燃料電池システムによる給電制御については考慮されていなかった。したがって、制御状態によっては、燃料電池システム全体の給電効率が悪化する場合があった。
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、複数の燃料電池システムを結合して発電する電力供給システムにおいて、燃料電池スタックの一つにセル電圧の低下が発生した場合に、セル電圧低下の影響を抑制しながらセル電圧低下の回復を行うことができる電力供給システム、電力供給システムの制御方法、およびプログラムを提供することを目的の一つとする。
この発明に係る電力供給システム、電力供給システムの制御方法、およびプログラムは、以下の構成を採用した。
（１）：この発明の一態様に係る電力供給システムは、複数の燃料電池システムであって、それぞれの燃料電池システムは電解質膜を挟んで一対の電極が配置されたセル構造体を複数積層して構成され、酸化剤ガスおよび燃料ガスが供給されて発電を行う一以上の燃料電池スタックを有する複数の燃料電池システムと、複数の前記燃料電池スタックのうち、前記電極の劣化状態が相対的に大きい一方の前記燃料電池スタックを有する一方の燃料電池システムにて安定出力発電を行い、前記電極の劣化状態が相対的に小さい他方の前記燃料電池スタックを有する他方の燃料電池システムにて過渡応答発電を行うよう制御する制御部と、複数の前記セル構造体のセル電圧を検出する複数のセル電圧センサと、を有し、前記制御部は、複数の前記セル電圧センサの出力を参照し、複数の前記セル構造体のうちいずれかの前記セル電圧の低下を検知した場合に、少なくとも前記セル電圧が低下した前記セル構造体を有する前記燃料電池スタックである低下燃料電池スタックが安定出力発電を行い、かつ、前記低下燃料電池スタックへ供給される前記酸化剤ガスおよび前記燃料ガスのいずれか一方の流量を、前記セル電圧の低下前の流量と比較して増加させる流量制御が行われるように、前記低下燃料電池スタックを有する前記燃料電池システムを制御する電力供給システムである。
（２）：上記（１）の態様において、電力供給システムは、前記流量制御により前記酸化剤ガスの流量を増加させる場合には、前記制御部は前記低下燃料電池スタックへ供給する前記燃料ガスの流量も、前記セル電圧の低下前の流量と比較して増加させるものである。
（３）：上記（１）または（２）の態様において、電力供給システムは、前記制御部は、前記セル電圧センサの出力を参照し、前記流量制御により、前記低下燃料電池スタックの前記セル構造体の前記セル電圧が所定のセル電圧以上に上昇したことを検知した場合に、前記酸化剤ガスおよび／または前記燃料ガスの流量の増加状態を解除し、かつ複数の前記燃料電池スタックのそれぞれを、前記セル電圧の低下が検知される前の発電状態にて発電を行うように、複数の前記燃料電池システムを制御するものである。
（４）：上記（３）の態様において、電力供給システムは、前記複数の燃料電池スタックの出力を制御する出力制御部をさらに含み、前記出力制御部は、前記セル電圧センサの出力を参照し、前記低下燃料電池スタックの前記セル構造体の前記セル電圧が所定のセル電圧以上に上昇しないことを検知した場合に、前記低下燃料電池スタックの出力を所定以下に制限する出力制限を行い、かつ、前記過渡応答発電を行う前記他方の燃料電池スタックの出力を前記出力制限前の出力と比較して上げる出力補完制御を行うものである。
（５）：上記（４）の態様において、電力供給システムは、前記出力制限以降も前記低下燃料電池スタックの前記セル構造体の前記セル電圧の低下が継続していることを前記セル電圧センサが検知した場合には、前記出力制御部は、前記低下燃料電池スタックによる発電を停止させるとともに前記過渡応答発電を行う前記他方の燃料電池スタックの出力を前記出力制限時の出力と比較して上げる制御を行うものである。
（６）：上記（１）の態様において、電力供給システムは、複数の前記燃料電池システムのそれぞれは、複数の前記燃料電池スタックを備え、前記流量制御時、前記低下燃料電池スタックへ供給する前記酸化剤ガスの流量を増加させる場合には、前記低下燃料電池スタックを含む前記燃料電池システムの前記低下燃料電池スタック以外の前記燃料電池スタックへ供給する前記燃料ガスの流量も、前記セル電圧の低下前の流量と比較して増加させるものである。
（７）：上記（６）の態様において、電力供給システムは、前記制御部は、前記セル電圧センサの出力を参照し、前記酸化剤ガスおよび／または前記燃料ガスの流量の増加により、前記低下燃料電池スタックの前記セル構造体の前記セル電圧が、所定のセル電圧以上に上昇したことを検知した場合には、前記酸化剤ガスおよび／または前記燃料ガスの流量の増加状態を解除する制御を行い、かつ、複数の前記燃料電池システムのそれぞれを、前記セル電圧の低下を検知する前の発電状態にて発電を行うように複数の前記燃料電池システムを制御するものである。
（８）：上記（７）の態様において、電力供給システムは、前記複数の燃料電池スタックの出力を制御する出力制御部をさらに含み、前記出力制御部は、前記セル電圧センサの出力を参照し、前記低下燃料電池スタックの前記セル構造体の前記セル電圧が所定のセル電圧以上に上昇しないことを検知した場合には、前記低下燃料電池スタックの出力を所定以下に制限する制御を行い、かつ、前記過渡応答発電を行う前記他方の燃料電池システムの前記燃料電池スタックの出力を前記出力制限前の出力と比較して上げる出力補完制御を行うものである。
（９）：上記（８）の態様において、電力供給システムは、前記出力制御部は、前記セル電圧センサの出力を参照し、前記低下燃料電池スタックの前記セル構造体の前記セル電圧が前記出力制限以降も継続して低下していることを検知した場合は、前記低下燃料電池スタックによる発電を停止させる制御を行い、かつ、前記過渡応答発電を行う前記他方の燃料電池システムの前記燃料電池スタックの出力を前記出力制限時の出力と比較して上げる出力補完制御を行うものである。
（１０）：上記（１）の態様において、電力供給システムは、前記燃料電池スタックに前記酸化剤ガスおよび／または前記燃料ガスを送気する送気手段と、前記送気手段を制御する送気制御手段と、を含み、前記送気制御手段は、前記低下燃料電池スタックを前記過渡応答発電から前記安定出力発電に切り替える場合に、前記切り替えの前後の前記安定出力発電による発電量の差分を、前記過渡応答発電にて補える前記酸化剤ガスおよび／または前記燃料ガスの流量を送気するよう前記送気手段を制御するものである。
（１１）：この発明の他の態様に係る電力供給システムの制御方法は、電解質膜を挟んで一対の電極が配置されたセル構造体を複数積層して構成され、酸化剤ガスおよび燃料ガスが供給されて発電を行う燃料電池スタックを有する複数の燃料電池システムと、前記複数の燃料電池スタックのうち、前記電極の劣化状態が相対的に大きい前記燃料電池スタックを有する一方の燃料電池システムにて安定出力発電を行い、前記電極の劣化状態が相対的に小さい燃料電池スタックを有する他方の燃料電池システムにて過渡応答発電を行うよう制御する制御部と、前記燃料電池スタックが有する各前記セル構造体のセル電圧を検出するセル電圧センサと、を有し、前記制御部は、前記セル電圧センサの出力を参照し、前記セル構造体のいずれかのセル電圧の低下を検知した場合に、前記制御部は、少なくともセル電圧が低下した前記セル構造体を有する前記燃料電池スタックである低下燃料電池スタックを含む燃料電池システムは安定出力発電を行うよう制御し、かつ、前記低下燃料電池スタックへ供給する酸化剤ガスの流量を、前記セル電圧の低下前の流量と比較して増加させる流量制御を行う電力供給システムの制御方法である。
（１２）：この発明の他の態様に係るプログラムは、コンピュータに、電力により作動する電動装置に搭載された複数の燃料電池システムの燃料電池スタックのセル構造体のセル電圧の状態を取得させ、前記電動装置からの要求電力量を取得させ、取得した前記燃料電池システムの前記セル電圧の状態に基づいて、前記要求電力量を満たすように前記燃料電池システムのうち一以上の燃料電池システムの発電を制御させる、プログラムである。
上記（１）～（１２）の態様によれば、燃料電池スタックの一つにセル電圧の低下が発生した場合に、セル電圧低下の影響を抑制しながらセル電圧低下の回復を行うことができる。
実施形態の電力供給システムが搭載された電動車両の構成の一例を示す図である。 電力供給システムの構成の一例を示す図である。 車両制御装置の構成の一例を示す図である。 統括ＥＣＵの構成の一例を示す図である。 実施形態に係る電力供給システムのコンピュータにより実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。 実施形態に係る電力供給システムのコンピュータにより実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。 実施形態に係る電力供給システムの構成の一例を示す図である。
（第一実施形態）
以下、図面を参照し、本発明の電力供給システム、電力供給システムの制御方法、およびプログラムの実施形態について説明する。実施形態に係る電力供給システムは、例えば、電力により作動する電動装置に搭載される。電動装置には、例えば、電動車両や鉄道車両、飛行体（例えば、航空機、ドローン等）、船舶、ロボット等の移動体が含まれる。また、電動装置には、定置型の装置（例えば、燃料電池システム）が含まれてもよい。以下では、電力供給システムが、電動車両に搭載されている例について説明する。電動車両は、例えば、燃料電池において発電された電力を走行用の電力または車載機器の動作用の電力として用いる燃料電池車両である。電動車両は、二輪や三輪、四輪等の自動車である。また、電動車両は、例えば、後述する燃料電池システムを複数搭載することが可能なバスやトラック等の大型車両であってもよい。
[電動車両]
図１は、実施形態の電力供給システムが搭載された電動車両の構成の一例を示す図である。図１に示すように、電動車両１０は、例えば、モータ１２と、駆動輪１４と、ブレーキ装置１６と、車両センサ２０と、変換器３２と、ＢＴＶＣＵ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）３４と、バッテリシステム４０と、表示装置５０と、車両制御装置８０と、統括ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１００と、記憶部１５０と、一以上のＦＣ（Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ）システム（燃料電池システム）２００とを備える。図１に示す例では、複数のＦＣシステム２００Ａ、２００Ｂ、が示されているが、それぞれを個別に区別しない場合には、単に「ＦＣシステム２００」と称する場合がある。ＦＣシステム２００は、「燃料電池システム」の一例である。各ＦＣシステムの第一制御部２４６Ａ、第二制御部２４６Ｂについて、それぞれを個別に区別しない場合は、単に「制御部２４６」と称する場合がある。
モータ１２は、例えば、三相交流電動機である。モータ１２のロータは、駆動輪１４に連結される。モータ１２は、ＦＣシステム２００により発電された電力とバッテリシステム４０により蓄電された電力とのうち少なくとも一方を用いて、電動車両１０の走行に用いられる駆動力を駆動輪１４に出力する。また、モータ１２は、車両の減速時に車両の運動エネルギーを用いて発電する。
ブレーキ装置１６は、例えば、ブレーキキャリパーと、ブレーキキャリパーに油圧を伝達するシリンダと、シリンダに油圧を発生させる電動モータとを備える。ブレーキ装置１６は、ブレーキペダルの操作によって発生した油圧を、マスターシリンダを介してシリンダに伝達する機構をバックアップとして備えてよい。なお、ブレーキ装置１６は、マスターシリンダの油圧をシリンダに伝達する電子制御式油圧ブレーキ装置であってもよい。
車両センサ２０は、例えば、アクセル開度センサと、車速センサと、ブレーキ踏量センサとを備える。アクセル開度センサは、運転者による加速指示を受け付ける操作子の一例であるアクセルペダルに取り付けられ、アクセルペダルの操作量を検出し、アクセル開度として車両制御装置８０に出力する。車速センサは、例えば、各車輪に取り付けられた車輪速センサと、速度計算機とを備え、車輪速センサにより検出された車輪速を統合して車両の速度（車速）を導出し、車両制御装置８０および表示装置５０に出力する。ブレーキ踏量センサは、ブレーキペダルに取り付けられ、ブレーキペダルの操作量を検出し、ブレーキ踏量として車両制御装置８０に出力する。
車両センサ２０には、電動車両１０の加速度を検出する加速度センサ、鉛直軸回りの角速度を検出するヨーレートセンサ、電動車両１０の向きを検出する方位センサ等が含まれてもよい。また、車両センサ２０には、電動車両１０の位置を検出する位置センサが含まれてもよい。位置センサは、例えば、電動車両１０に搭載されたＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）受信機や、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）装置から電動車両１０の位置情報を取得する。また、車両センサ２０には、ＦＣシステム２００の温度を測定する温度センサが含まれてもよい。車両センサ２０により検出された各種情報は、車両制御装置８０に出力される。
変換器３２は、例えば、ＡＣ－ＤＣ変換器である。変換器３２の直流側端子は、直流リンクＤＬに接続されている。直流リンクＤＬには、ＢＴＶＣＵ３４を介してバッテリシステム４０が接続されている。変換器３２は、モータ１２により発電された交流電圧を直流電圧に変換して直流リンクＤＬに出力する。
ＢＴＶＣＵ３４は、例えば、昇圧型のＤＣ―ＤＣコンバータである。ＢＴＶＣＵ３４は、バッテリシステム４０から供給される直流電圧を昇圧して直流リンクＤＬに出力する。ＢＴＶＣＵ３４は、モータ１２から供給される回生電圧、または、ＦＣシステム２００から供給されるＦＣ電圧をバッテリシステム４０に出力する。
バッテリシステム４０は、例えば、バッテリ４２と、バッテリセンサ４４とを備える。バッテリ４２は、例えば、リチウムイオン電池等の二次電池である。バッテリ４２は、例えば、モータ１２またはＦＣシステム２００において発電された電力を蓄え、電動車両１０の走行のため、または車載機器を動作させるための放電を行う。
バッテリセンサ４４は、例えば、電流センサ、電圧センサ、温度センサを備える。バッテリセンサ４４は、例えば、バッテリ４２の電流値、電圧値、温度を検出する。バッテリセンサ４４は、検出した電流値、電圧値、温度等を車両制御装置８０に出力する。
バッテリシステム４０は、例えば外部の充電設備と接続して充放電装置から供給される電力をバッテリ４２に充電させてもよい。
表示装置５０は、例えば、表示部５２と、表示制御部５４と、を備える。表示部５２は、例えば、メータ内またはインストルメントパネルに設けられた表示部、またはヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）である。表示部５２は、表示制御部５４の制御に応じた各種情報を表示する。表示制御部５４は、バッテリシステム４０により出力される情報やＦＣシステム２００により出力される情報に基づく画像を表示部５２に表示させる。また、表示制御部５４は、車両センサ２０や車両制御装置８０により出力される情報に基づく画像を表示部５２に表示させる。また、表示制御部５４は、車両センサ２０により出力される車速等を示す画像を表示部５２に表示させる。また、表示装置５０は、音声を出力するスピーカを備え、表示部５２に表示された画像に対応付けられた音声または警報等を出力してもよい。
車両制御装置８０は、電動車両１０における走行および車載機器の動作等を制御する。例えば、車両制御装置８０は、電動車両１０からの要求電力に応じてバッテリシステム４０に充電された電力やＦＣシステム２００で発電した電力の供給等を制御する。電動車両１０からの要求電力とは、例えば、電動車両１０の負荷が駆動または動作するために要求する総負荷電力である。負荷には、例えば、モータ１２やブレーキ装置１６、車両センサ２０、表示装置５０、その他の車載機器等の補機が含まれる。また、車両制御装置８０は、電動車両１０の走行制御等を行ってもよい。車両制御装置８０の機能の詳細については後述する。
統括ＥＣＵ１００は、例えば、車両制御装置８０からの制御情報等に基づいて、複数のＦＣシステム（ＦＣシステム２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、…）のそれぞれの発電量を統括的に制御する。統括ＥＣＵ１００の機能の詳細については後述する。
記憶部１５０は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、またはＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等により実現される。記憶部１５０には、例えば、ＦＣシステム２００の燃料電池スタックのセル電圧の状態に関する情報、プログラム、およびその他の各種情報が記憶される。
各ＦＣシステム２００は同様の構成を備える。第一ＦＣシステム２００Ａを例に説明する。ＦＣシステム２００は、例えば、燃料電池を含む。燃料電池は、例えば、アノードの燃料とカソードの酸化剤とが反応することによって発電する電池である。燃料電池は、例えば、燃料ガスに燃料として含まれる水素と、空気に酸化剤として含まれる酸素とが反応することによって発電する。ＦＣシステム２００は、統括ＥＣＵ１００の制御により、指示された発電量の発電を行い、発電した電力を、例えば、変換器３２とＢＴＶＣＵ３４との間の直流リンクＤＬに出力して給電を行う。これによって、ＦＣシステム２００により供給される電力は、車両制御装置８０等の制御により、変換器３２を介してモータ１２に供給されたり、ＢＴＶＣＵ３４を介してバッテリシステム４０に供給され、バッテリ４２に蓄電されたり、他の補機等に必要な電力が供給されたりする。
［ＦＣシステム］
ＦＣシステム２００について具体的に説明する。図２は、実施形態に係るＦＣシステム２００の構成の一例を示す図である。図２に示す構成は、電動車両１０に搭載される複数のＦＣシステム２００のそれぞれに適用可能である。本実施形態に係るＦＣシステム２００については、以下の構成に限定されるものではなく、例えばアノードとカソードによって発電するシステム構成であれば如何なる構成であってもよい。図２に示すＦＣシステム２００は、例えば、ＦＣスタック２１０と、コンプレッサ２１４と、封止入口弁２１６と、加湿器２１８と、気液分離器２２０と、排気循環ポンプ（Ｐ）２２２と、水素タンク２２６と、水素供給弁２２８と、水素循環部２３０と、気液分離器２３２と、温度センサ（Ｔ）と、コンタクタ２４２と、ＦＣＶＣＵ（Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２４４と、制御装置２４６と、ＦＣ冷却システム２８０とを備える。
ＦＣスタック２１０Ａ，２１０Ｂは、複数の燃料電池セルが積層された積層体（図示略）と、積層体を積層方向の両側から挟み込む一対のエンドプレート（図示略）とを備える。電解質膜を挟んで一対の電極が配置されたセル構造体を複数積層して構成され、酸化剤ガスおよび燃料ガスが供給されて発電を行う複数の燃料電池スタックを有する。燃料電池セルは、膜電極接合体（ＭＥＡ：Ｍｅｍｂｒａｎｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ａｓｓｅｍｂｌｙ）と、膜電極接合体を接合方向の両側から挟み込む一対のセパレータとを備える。膜電極接合体は、例えば、アノード触媒およびガス拡散層からなるアノードと、カソード触媒およびガス拡散層からなるカソードと、アノードおよびカソードによって厚さ方向の両側から挟み込まれた陽イオン交換膜等からなる固体高分子電解質膜とを備える。
アノードには、燃料として水素を含む燃料ガスが水素タンク２２６から供給される。カソードには、酸化剤として酸素を含む酸化剤ガス（反応ガス）である空気がコンプレッサ２１４から供給される。アノードに供給された水素は、アノード触媒上で触媒反応によりイオン化され、水素イオンは、適度に加湿された固体高分子電解質膜を介してカソードへと移動する。水素イオンの移動に伴って発生する電子は直流電流として外部回路（ＦＣＶＣＵ２４４等）に取り出し可能である。アノードからカソードのカソード触媒上へと移動した水素イオンは、カソードに供給された酸素と、カソード触媒上の電子と反応して、水を生成する。
コンプレッサ２１４は、制御装置２４６により駆動制御されるモータ等を備え、このモータの駆動力によって外部から空気を取り込んで圧縮し、圧縮後の空気をカソードに接続された酸化剤ガス供給路２５０に送り込むことで、燃料電池に酸化ガスを圧送する。
封止入口弁２１６は、コンプレッサ２１４と、ＦＣスタック２１０Ａのカソードに空気を供給可能なカソード供給口２１２ａとを接続する酸化剤ガス供給路２５０に設けられ、制御装置２４６の制御によって開閉される。封止入口弁２１６は、流量調整手段の一例である。
加湿器２１８は、コンプレッサ２１４から酸化剤ガス供給路２５０に送り込まれた空気を加湿する。例えば、加湿器２１８は、例えば中空糸膜等の水透過膜を備え、コンプレッサ２１４からの空気を、水透過膜を介して接触させることで水分を空気に添加して空気を加湿する。
封止入口弁２１６と、カソード供給口２１２ａとの間に給気循環ポンプ２２３が設けられている。給気循環ポンプ２２３は、コンプレッサ２１４から酸化剤ガス供給路２５０に流入した空気を、封止入口弁２１６からカソード供給口２１２ａに向かい供給する。給気循環ポンプ２２３は送気手段の一例である。
コンプレッサ２１４と加湿器２１８との間の酸化剤ガス供給路２５０には、流量調整弁２７０が設けられている。流量調整弁２７０は、制御部２４６の制御によって開閉される。
気液分離器２２０は、カソード消費されることなく、カソード排出口２１２ｂから酸化剤ガス排出路２５２に排出されたカソード排ガスと液水とをカソードの排気路２６２を介して大気中に排出させる。また、気液分離器２２０は、酸化剤ガス排出路２５２に排出されたカソード排ガスと液水とを分離し、分離されたカソード排ガスのみを排気再循環路２５４に流入させてもよい。
排気循環ポンプ２２２は、排気再循環路２５４に設けられ、気液分離器２２０から排気再循環路２５４に流入したカソード排ガスを、封止入口弁２１６からカソード供給口２１２ａに向かい酸化剤ガス供給路２５０を流通する空気と混合し、カソードに再び供給する。排気循環ポンプ２２２は、送気手段の一例である。
水素タンク２２６は、水素を圧縮した状態で貯留する。水素供給弁２２８は、水素タンク２２６と、ＦＣスタック２１０のアノードに水素を供給可能なアノード供給口２１２ｃとを接続する燃料ガス供給路２５６に設けられている。水素供給弁２２８は、制御装置２４６の制御によって開弁した場合に、水素タンク２２６に貯留された水素を燃料ガス供給路２５６に供給する。燃料ガス供給路２５６には、インジェクタ２７１およびエゼクタ２３６が設けられている。
水素循環部２３０は、例えば、燃料電池に燃料ガスを循環供給するポンプである。水素循環部２３０は、例えば、アノードで消費されることなく、アノード排出口２１２ｄから燃料ガス排出路２５８に排出されたアノード排ガスを、気液分離器２３２を経て燃料ガス供給路２５６に循環させる。
気液分離器２３２は、水素循環部２３０の作用により燃料ガス排出路２５８から燃料ガス供給路２５６に循環するアノード排ガスと液水とを分離する。気液分離器２３２は、液水から分離されたアノード排ガスを、ＦＣスタック２１０のアノード供給口２１２ｃに供給する。気液分離器２３２に排出された液水はドレイン管２６４を介して大気中に排出される。ドレイン管２６４にはパージ弁２７９が設けられている。パージ弁２７９は、流量調整手段の一例である。
温度センサは、ＦＣスタック２１０のアノードおよびカソードの温度を検出し、検出信号（温度情報）を制御装置２４６に出力する。
コンタクタ２４２は、ＦＣスタック２１０のアノードおよびカソードと、ＦＣＶＣＵ２４４との間に設けられている。コンタクタ２４２は、制御装置２４６からの制御に基づいて、ＦＣスタック２１０とＦＣＶＣＵ２４４との間を電気的に接続させ、または遮断する。
ＦＣＶＣＵ２４４は、例えば、昇圧型のＤＣ―ＤＣコンバータである。ＦＣＶＣＵ２４４は、コンタクタ２４２を介したＦＣスタック２１０のアノードおよびカソードと電気負荷との間に配置されている。ＦＣＶＣＵ２４４は、電気負荷側に接続された出力端子２４８の電圧を、制御装置２４６によって決定された目標電圧に昇圧する。ＦＣＶＣＵ２４４は、例えば、ＦＣスタック２１０から出力された電圧を目標電圧に昇圧して出力端子２４８に出力する。
制御装置２４６は、統括ＥＣＵ１００による発電制御にしたがって、ＦＣシステム２００における発電の開始や終了、発電量等を制御する。制御装置２４６は、ＦＣ冷却システム２８０を用いてＦＣシステム２００の温度調整に関する制御を行う。制御装置２４６は、例えばＦＣ－ＥＣＵといった制御装置に置き換えられてもよい。制御装置２４６は、統括ＥＣＵ１００や車両制御装置８０と連携して電動車両１０の給電制御を行ってもよい。
ＦＣ冷却システム２８０は、制御装置２４６による制御にしたがって、例えば、温度センサにより検出されたＦＣスタック２１０の温度が閾値以上である場合に、ＦＣシステム２００を冷却する。例えば、ＦＣ冷却システム２８０は、ＦＣスタック２１０内に設けられた流路に冷媒を巡回させてＦＣスタック２１０の熱を排出することで、ＦＣスタック２１０の温度を冷却する。また、ＦＣ冷却システム２８０は、ＦＣシステム２００が発電中である場合に、温度センサによる温度が所定温度範囲で維持されるように、ＦＣスタック２１０を加熱または冷却させる制御を行ってもよい。
［車両制御装置］
図３は、車両制御装置８０の構成の一例を示す図である。車両制御装置８０は、例えば、モータ制御部８２と、ブレーキ制御部８４と、電力制御部８６と、走行制御部８８とを備える。モータ制御部８２、ブレーキ制御部８４、電力制御部８６、および走行制御部８８は、それぞれ、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。また、これらの構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）やＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のハードウェア（回路部；ｃｉｒｃｕｉｔｒｙを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。プログラムは、予め電動車両１０のＨＤＤやフラッシュメモリ等の記憶装置（非一過性の記憶媒体を備える記憶装置）に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ－ＲＯＭ等の着脱可能な記憶媒体に格納されており、記憶媒体（非一過性の記憶媒体）がドライブ装置に装着されることで電動車両１０のＨＤＤやフラッシュメモリにインストールされてもよい。上記の記憶装置は、例えば記憶部１５０である。
モータ制御部８２は、車両センサ２０の出力に基づいて、モータ１２に要求される駆動力を算出し、算出した駆動力を出力させるようにモータ１２を制御する。
ブレーキ制御部８４は、車両センサ２０の出力に基づいて、ブレーキ装置１６に要求される制動力を算出し、算出した制動力を出力させるようにブレーキ装置１６を制御する。
電力制御部８６は、車両センサ２０の出力に基づいて、バッテリシステム４０とＦＣシステム２００に要求される要求電力量を算出する。例えば、電力制御部８６は、アクセル開度と車速に基づいてモータ１２が出力すべきトルクを算出し、トルクとモータ１２の回転数から求められる駆動軸負荷電力と、補機等が要求する電力とを合計して要求電力量を算出する。また、電力制御部８６は、バッテリシステム４０の充電状況（蓄電状況）を管理する。例えば、電力制御部８６は、バッテリセンサ４４の出力に基づいて、バッテリ４２のＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ；バッテリ充電率）を算出する。電力制御部８６は、例えば、バッテリ４２のＳＯＣが所定値未満である場合には、ＦＣシステム２００による発電によってバッテリ４２を充電させるための制御を実行したり、外部の充電設備からの電力供給による充電を乗員に促す情報を表示装置５０に出力させる。電力制御部８６は、バッテリ４２のＳＯＣが所定値より大きい場合に充電制御を停止したり、ＦＣシステム２００で発電された余剰電力を補機等で消費させるための制御を行ってもよい。
走行制御部８８は、例えば車両センサ２０により取得される情報に基づいて、電動車両１０に対する運転制御を実行する。また、走行制御部８８は、車両センサ２０により取得される情報に加えて、地図情報や監視ユニット（不図示）から取得される情報に基づいて電動車両１０の運転制御を実行してもよい。監視ユニットとは、例えば、電動車両１０の外部の空間を撮像するカメラや、電動車両１０の外部を検知範囲とするレーダあるいはＬＩＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）、これらの出力に基づいてセンサフュージョン処理を行う物体認識装置等を含む。監視ユニットは、電動車両１０の周辺に存在する物体の種類（特に、車両、歩行者、および自転車）を推定し、その位置や速度の情報と共に走行制御部８８に出力する。運転制御とは、例えば、電動車両１０の操舵または加減速のうち一方または双方を制御することで、電動車両１０を走行させるものである。運転制御には、例えば、ＡＤＡＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｄｒｉｖｅｒ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ Ｓｙｓｔｅｍ）等の運転支援制御が含まれる。ＡＤＡＳには、例えば、ＬＫＡＳ（Ｌａｎｅ Ｋｅｅｐｉｎｇ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ Ｓｙｓｔｅｍ）や、ＡＣＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ）、ＣＭＢＳ（Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ｍｉｔｉｇａｔｉｏｎ Ｂｒａｋｅ Ｓｙｓｔｅｍ）等が含まれる。
［統括ＥＣＵ］
図４は、統括ＥＣＵ１００の構成の一例を示す図である。統括ＥＣＵ１００は、例えば、流量制御部１０２と、要求電力取得部１０４と、出力制御部１０６と、送気制御部１０７と、発電制御部１０８とを備える。流量制御部１０２、要求電力取得部１０４、出力制御部１０６、および発電制御部１０８は、それぞれ、例えば、ＣＰＵ等のハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。これらの構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩやＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、ＧＰＵ等のハードウェア（回路部；ｃｉｒｃｕｉｔｒｙを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。プログラムは、予め電動車両１０のＨＤＤやフラッシュメモリ等の記憶装置（非一過性の記憶媒体を備える記憶装置）に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ－ＲＯＭ等の着脱可能な記憶媒体に格納されており、記憶媒体（非一過性の記憶媒体）がドライブ装置に装着されることで電動車両１０のＨＤＤやフラッシュメモリにインストールされてもよい。上記の記憶装置は、例えば記憶部１５０である。
要求電力取得部１０４は、電動車両１０からの要求電力量を取得する。例えば、要求電力取得部１０４は、車両制御装置８０により複数のＦＣシステム２００で発電させる要求電力量（つまり、電動車両全体で必要な要求電力量のうちバッテリシステム４０が供給する電力量を除いた電力量）を取得する。
流量制御部１０２は、複数のＦＣシステム２００Ａ，２００Ｂの各ＦＣスタック２１０Ａ,２１０Ｂのうち、電極の劣化状態が相対的に大きい一方のＦＣスタックを有する一方の電力供給システムにて安定出力発電を行い、電極の劣化状態が相対的に小さい他方のＦＣスタックを有する他方の電力供給システムにて過渡応答発電を行うよう制御する。
送気制御部１０７は、例えば、給気循環ポンプ２２３等の送気手段の稼働状態を制御する。例えば、送気制御部１０７は、給気循環ポンプ２２３の出力を増加または減少させることにより、酸化剤ガス供給路２５０内の空気の流量や流速を制御できる。送気制御部１０７は、送気制御手段の一例である。
統括ＥＣＵ１００は、流量制御部１０２、要求電力取得部１０４、出力制御部１０６、送気制御部１０７、および発電制御部１０８の全てを備える構成に限定されない。例えば、出力制御部１０６、送気制御部１０７、要求電力取得部１０４を備えない統括ＥＣＵ１００であってもよい。
以下の説明では、第一ＦＣシステム２００の第一ＦＣスタック２１０Ａの電極の劣化状態が、第二ＦＣスタック２１０Ｂの電極より相対的に大きい例を示して説明する。つまり、第一ＦＣスタック２１０Ａが低下燃料電池スタックの例である。
各ＦＣスタック２１０が有する各セル構造体のセル電圧はセル電圧センサ２０１により検出される。セル電圧センサ２０１は、常時または定期的にセル構造体のセル電圧を検出する。セル構造体のセル電圧の検出結果は、記憶部１５０に記録される。セル電圧センサ２０１によるセル構造体のセル電圧の検知結果が所定値を下回る場合、流量制御部１０２は、セル構造体のセル電圧が低下したと判定する。セル電圧の低下が判定されると、流量制御部１０２は、少なくともセル電圧が低下したセル構造体を有する燃料電池スタックである低下燃料電池スタック（第一ＦＣスタック２１０Ａ）が安定出力発電を行うよう制御し、かつ、低下燃料電池スタック２１０Ａへ供給される酸化剤ガスおよび燃料ガスのいずれか一方の流量を、セル電圧の低下前の流量と比較して増加させる流量制御を行う。
安定出力発電とは、セル電圧が低下したセル構造体を有するＦＣスタック２１０Ａの出力を下げ、発電を継続する発電状態をいう。
過渡応答発電とは、低下燃料電池スタックを安定出力発電に切り替えた結果、低下した出力を他のＦＣシステム２００Ｂが補い、電力供給システム全体として、要求電力取得部１０４が取得した要求電力量を発電可能な発電状態をいう。他のＦＣシステム２００Ｂは、安定出力発電対象のＦＣシステム２００Ａの発電量の減少分相当、あるいは減少分以下であるが要求電力量に対応可能な発電量となるように、発電量を上げる。過渡応答発電時、例えば、流量制御部１０２により、他のＦＣシステム２００Ｂの発電量を上げる。
例えば、流量制御部１０２は、セル電圧センサ２０１の検知結果に基づき、流量調整弁２７０開閉状態を制御し、酸化剤ガス供給量を調整する。流量制御は、燃料ガスおよび酸化剤ガスの各流路に設けられている弁の開閉状態、開放量を調整し、あるいは、ポンプの出力を調整し、燃料の流通経路における流量を制御する。流量を制御する方法は、セル構造体のセル電圧の状態により選択する。
例えば、酸化剤ガスの流量を増加させる流量制御を行う場合には、流量制御部１０２は低下燃料電池スタックである第一ＦＣスタック２１０Ａへ供給する燃料ガスの流量も、セル電圧の低下前の流量と比較して増加させる。
流量制御部１０２が流量制御を開始した後、セル電圧センサ２０１が低下燃料電池スタックである第一ＦＣスタック２１０Ａのセル構造体のセル電圧が所定のセル電圧以上に上昇したことを検知した場合に、流量制御部１０２は、酸化剤ガスおよび／または燃料ガスの流量の増加状態を解除し、同時に複数のＦＣスタック２１０Ａ,２１０Ｂスタックのそれぞれを、セル電圧の低下検知前の発電状態にて発電を行うよう制御する。
出力制御部１０６は、複数のＦＣスタック２１０Ａ、２１０Ｂの出力を制御する。出力制御部１０６は、セル電圧センサ２０１が低下燃料電池スタック２１０Ａのセル構造体のセル電圧が所定のセル電圧以上に上昇しないことを検知した場合に、低下燃料電池スタック２１０Ａの出力を所定以下に制限する出力制限を行うとともに、過渡応答発電を行う第二ＦＣスタック２１０Ｂの出力を出力制限前の出力と比較して上げる出力補完制御を行う。
セル電圧センサ２０１が出力制限以降も低下燃料電池スタック２１０Ａのセル構造体のセル電圧の低下が継続していることを検知した場合には、出力制御部１０６は、低下燃料電池スタック２１０Ａによる発電を停止させるとともに過渡応答発電を行う他のＦＣ電池スタック２１０Ｂの出力を出力制限時の出力と比較して上げる制御を行う。
［処理フロー］
以下、実施形態に係る電力供給システムのコンピュータにより実行される処理の流れについてフローチャートを用いて説明する。以下の処理では、主に電動車両１０に搭載された複数のＦＣシステムによる給電制御の処理を中心として説明する。図５は、実施形態に係る電力供給システムのコンピュータにより実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。図５の処理は、例えば、電動車両１０が起動している間に、所定のタイミングまたは所定の周期で繰り返し実行される。
図５の例において、まず、統括ＥＣＵ１００は、セル電圧を監視する（ステップＳ１００）。具体的には、統括ＥＣＵ１００は、各ＦＣシステム２００に備えるセル電圧センサ２０１により検知されたセル構造体のセル電圧値を取得する。ステップＳ１００の処理において、統括ＥＣＵ１００は、取得したセル電圧情報を記憶部１５０に記憶させてもよい。
次に、統括ＥＣＵ１００は、ステップＳ１００で取得したセル電圧の情報に基づき、各ＦＣスタック２１０のセル電圧低下の有無を判定し、セル電圧低下を検出する（Ｓ１０１）。第一ＦＣスタック２１０Ａでセル電圧低下を検出した場合、流量制御部１０２は、給気循環ポンプ２２３と第一ＦＣシステム２００Ａの流量調整弁２７０の開放量を調整し、酸化剤ガス供給路２５０から供給される空気の流量を増やす（ステップＳ１０２）。
統括ＥＣＵ１００は、ステップＳ１０２の結果、第一ＦＣスタック２１０Ａのセル電圧低下の回復の有無を判定する（ステップＳ１０３）。第一ＦＣスタック２１０Ａのセル電圧低下が回復したと判定した場合（ＹＥＳ）、流量制御を通常制御に戻す（ステップＳ１０４）。通常制御に戻ると、ステップＳ１００のセル電圧監視を継続する。ステップＳ１０３において第一ＦＣスタック２１０Ａのセル電圧低下が回復していない判定した場合（ＮＯ）、流量制御部１０２は、第一ＦＣシステム２００Ａのパージ弁２７９を開き、燃料ガスの流量を増やす制御を行う（ステップＳ１０５）。
統括ＥＣＵ１００は、ステップＳ１０５の結果、第一ＦＣスタック２１０Ａのセル電圧低下の回復の有無を判定する（ステップＳ１０６）。第一ＦＣスタック２１０Ａのセル電圧低下が回復したと判定した場合（ＹＥＳ）、流量制御を通常制御に戻す（ステップＳ１０４）。通常制御に戻ると、ステップＳ１００のセル電圧監視を継続する。ステップＳ１０６において第一ＦＣスタック２１０Ａのセル電圧低下が回復していないと判定した場合（ＮＯ）、セル電圧低下は凝縮水によるガス流路閉塞が要因ではなく、別の故障診断を行う必要がある。統括ＥＣＵ１００は、システム異常と判定し、車両制御装置８０にシステム異常および修理を促す信号を送信する（ステップＳ１０７）。車両制御装置８０は、電動車両１０の表示装置５０または音声システム等により、システム異常および修理の情報を発信する。
次に、第一制御部２４６Ａは、出力制限制御を行う（Ｓ１０８）。出力制御部１０６は、複数のＦＣスタック２１０Ａ、２１０Ｂの出力を制御する。出力制御部１０６は、セル電圧センサ２０１が低下燃料電池スタック２１０Ａのセル構造体のセル電圧が所定のセル電圧以上に上昇しないことを検知した場合に、低下燃料電池スタック２１０Ａの出力を所定以下に制限する出力制限を行う。同時に、出力制御部１０６は、過渡応答発電を行う第二ＦＣスタック２１０Ｂの出力を出力制限前の出力と比較して上げる出力補完制御を行う。
第一ＦＣシステム２００Ａの出力制限の結果、燃料ガスおよび／または酸化剤ガスの流路内の堆積物が除去されると、セル電圧低下が解消し得る。統括ＥＣＵ１００は、第一ＦＣスタック２１０Ａのセル電圧低下が下げ止まったか否かを判定する（ステップＳ１０９）。第一ＦＣスタック２１０Ａのセル電圧低下が回復したと判定した場合（ＹＥＳ）、セル電圧監視（ステップＳ１００）に戻る。この場合、次回ＦＣシステム２００起動時、発電状態を、セル電圧低下を検知する前の発電状態に戻す。ステップＳ１０９において第一ＦＣスタック２１０Ａのセル電圧低下が回復していない判定した場合（ＮＯ）、統括ＥＣＵ１００は、システム異常と判定し、第一ＦＣシステム２００Ａのみ発電を停止し、他のＦＣシステム２００は発電を継続する（ステップＳ１１０）。このとき、統括ＥＣＵ１００は、他のＦＣシステム２００ＢにおけるＦＣスタック２１０Ｂの出力を上げる制御を行ってもよい。これにより、本フローチャートの処理は終了する。
第一ＦＣスタック２１０Ａのセル電圧低下が回復したと判定した場合（ＹＥＳ）、流量制御を通常制御に戻してもよい（ステップＳ１０４）。通常制御に戻ると、ステップＳ１００のセル電圧監視を継続する。
以上説明した実施形態によれば、複数のＦＣスタック２１０の一つにセル電圧低下が発生した場合に、セル電圧低下の影響を抑制しながら、セル電圧低下からの回復制御を行うことができる。
処理フローは図５に示す例に限定されない。例えば、図６に示すフローチャートのような処理フローであってもよい。図６は、電力供給システムのコンピュータにより実行される処理の流れの他の例を示すフローチャートである。図６の処理は、例えば、電動車両１０が起動している間に、所定のタイミングまたは所定の周期で繰り返し実行される。
図６の例において、まず、統括ＥＣＵ１００は、セル電圧を監視する（ステップＳ２００）。具体的には、統括ＥＣＵ１００は、各ＦＣシステム２００に備えるセル電圧センサ２０１により検知されたセル構造体のセル電圧値を取得する。ステップＳ２００の処理において、統括ＥＣＵ１００は、取得したセル電圧情報を記憶部１５０に記憶させてもよい。
次に、統括ＥＣＵ１００は、ステップＳ２００で取得したセル電圧の情報に基づき、各ＦＣスタック２１０のセル電圧低下の有無を判定し、セル電圧低下を検出する（Ｓ２０１）。第一ＦＣスタック２１０Ａでセル電圧低下を検出した場合、流量制御部１０２は、給気循環ポンプ２２３と第一ＦＣシステム２００Ａの流量調整弁２７０の開放量を調整し、酸化剤ガス供給路２５０から供給される空気の流量を増やし、かつ、第一ＦＣシステム２００Ａのパージ弁２７９を開き、燃料ガスである水素の流量を増やす（ステップＳ２０２）。このように、流量制御部１０２は、燃料ガスの流量および酸化剤ガスの流量を同時に増やすことにより、セル電圧低下を短時間で解消できる。この結果、電力供給システム全体の出力安定性をより高めることができる。
次に、統括ＥＣＵ１００は、ステップＳ２０２の結果、第一ＦＣスタック２１０Ａのセル電圧低下の回復の有無を判定する（ステップＳ２０３）。第一ＦＣスタック２１０Ａのセル電圧低下が回復したと判定した場合（ＹＥＳ）、流量制御を通常制御に戻す（ステップＳ２０４）。通常制御に戻ると、ステップＳ２００のセル電圧監視を継続する。ステップＳ２０３において第一ＦＣスタック２１０Ａのセル電圧低下が回復していない判定した場合（ＮＯ）、セル電圧低下は凝縮水によるガス流路閉塞が要因ではなく、別の故障診断を行う必要がある。統括ＥＣＵ１００は、システム異常と判定し、車両制御装置８０にシステム異常および修理を促す信号を送信する（ステップＳ２０５）。車両制御装置８０は、電動車両１０の表示装置５０または音声システム等により、システム異常および修理の情報を発信する。
次に、第一制御部２４６Ａは、出力制限制御を行う（Ｓ２０６）。出力制御部１０６は、第一ＦＣシステム２００Ａの出力を制限する。例えば、出力制御部１０６は、給気循環ポンプ２２３の出力を低減する制御や、水素循環部２３０の流量を低減する制御を行い、燃料ガスや酸化剤ガスの流量を減らし、第一ＦＣシステム２００Ａの出力を制限する。このとき、統括ＥＣＵ１００は、第二制御部２４６Ｂに対して、第二ＦＣシステム２００Ｂにて過渡応答発電が行われるように制御してもよい。
第一ＦＣシステム２００Ａの出力制限の結果、燃料ガスおよび／または酸化剤ガスの流路内の堆積物が除去されると、セル電圧低下が解消し得る。統括ＥＣＵ１００は、第一ＦＣスタック２１０Ａのセル電圧低下が下げ止まったか否かを判定する（ステップＳ２０７）。第一ＦＣスタック２１０Ａのセル電圧低下が回復したと判定した場合（ＹＥＳ）、セル電圧監視（ステップＳ２００）に戻る。この場合、次回ＦＣシステム２００起動時、発電状態を、セル電圧低下を検知する前の発電状態に戻す。ステップＳ２０７において第一ＦＣスタック２１０Ａのセル電圧低下が回復していない判定した場合（ＮＯ）、統括ＥＣＵ１００は、システム異常と判定し、第一ＦＣシステム２００Ａのみ発電を停止し、他のＦＣシステム２００は発電を継続する（ステップＳ２０８）。このとき、統括ＥＣＵ１００は、他のＦＣシステム２００ＢにおけるＦＣスタック２１０Ｂの出力を上げる制御を行ってもよい。これにより、本フローチャートの処理は終了する。
第一ＦＣスタック２１０Ａのセル電圧低下が回復したと判定した場合（ＹＥＳ）、流量制御を通常制御に戻してもよい（ステップＳ２０４）。通常制御に戻ると、ステップＳ２００のセル電圧監視を継続する。
以上説明した実施形態によれば、複数のＦＣスタック２１０の一つにセル電圧低下が発生した場合に、セル電圧低下の影響を抑制しながら、セル電圧低下からの回復制御を行うことができる。
（第二実施形態）
次に、電力供給システムの第二実施形態について図７を参照して説明する。本実施形態の説明において、第一実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態では、各ＦＣシステム２００Ａに複数のＦＣスタック２１０が直列に配置された例である。本電力供給システムでは、２つのＦＣスタック２１０が直列に配置されている。３以上のＦＣスタック２１０が直列に配置されてもよい。
図７に概略構成を示す電力供給システム５００は、複数のＦＣシステム２００Ａ、２００Ｂと、電力変換部と、を備える。複数のＦＣシステム２００Ａ、２００Ｂは、それぞれ同様の構成を有する。第一ＦＣシステム２００Ａを例に説明する。ＦＣシステム２００は、２つのＦＣスタック２１０と、燃料ガス供給部と、酸化剤ガスの供給部と、冷却機構とを備える。燃料ガス供給部は、水素タンク２２６から供給され。気液分離器により分離された燃料ガスが直列配置された各ＦＣスタック２１０にそれぞれ供給される。酸化剤ガス供給部においても、酸化剤ガスが直列配置された各ＦＣスタック２１０にそれぞれ供給される。第一実施形態と同様に、燃料ガスの流路には、燃料ガスの流量調整手段（例えば、水素循環部２３０、インジェクタ２３１、パージ弁２７９等）が設けられ、酸化剤ガスの流路には、酸化剤ガスの流量調整手段（例えば、給気循環ポンプ２２３、流量調整弁２７０、封止入口弁２１６等）がそれぞれ独立して設けられている。セル電圧センサ２０１は、各ＦＣスタック２１０に個別に設けられている。
冷却機構２０２は、ラジエータ２０３、冷媒タンク２０４、冷媒ポンプ２０６、不図示のファン、およびサーモスタット等を備える。ラジエータ２０３は、冷媒流路２０５から流出した高温の冷媒を放熱させるための熱交換器である。冷媒は、例えば水である。また、冷媒は、例えばエチレングリコールを含む水であってもよく、他の冷媒であってもよい。ラジエータ２０３は、冷媒流路２０５から流出した冷媒を空気との熱交換によって放熱させる。冷媒ポンプ２０６は、冷媒流路２０５を上流から流入する冷媒を圧縮する。冷媒が冷媒流路２０５を循環することにより、ＦＣスタック２１０Ａの温度が調整される。
電力供給システム５００は、統括ＥＣＵ１００の制御により、各ＦＣシステム２００の第一制御部２４６Ａおよび第二制御部２４６ＢがそれぞれＦＣシステム２００の動作を制御する。
例えば、流量制御部１０２は、流量制御時、各ＦＣスタック２１０へ供給する酸化剤ガスの流量を増加させる場合には、低下燃料電池システムである第一ＦＣシステム２００Ａの各ＦＣスタック２１０へ供給する燃料ガスの流量も、セル電圧の低下前の流量と比較して増加させる。この流量制御によれば、低下した第一ＦＣスタック２１０Ａは、酸化剤ガスおよび燃料ガスの流量を増加させるため、凝縮水によるガス流路閉塞が解消し得る。その結果、各ガス流路内の閉塞を解消し、セル電圧の回復を効果的に試みることができる。
例えば、酸化剤ガスおよび／または燃料ガスの流量の増加により、低下燃料電池スタックである第一ＦＣスタック２１０Ａのセル構造体のセル電圧が、所定のセル電圧以上に上昇したことをセル電圧センサ２０１が検知した場合には、流量制御部１０２は、酸化剤ガスおよび／または燃料ガスの流量の増加状態を解除する制御とともに、各ＦＣシステム２００を、セル電圧の低下を検知する前の発電状態にて発電を行うよう制御する。この流量制御によれば、第一ＦＣスタック２１０Ａのセル電圧低下が解消されると、速やかにガス流量が低下前の状態となるように低減する。この結果、燃料ガスの浪費を防止できる。
例えば、低下燃料電池スタックである第一ＦＣスタック２１０Ａのセル構造体のセル電圧が所定のセル電圧以上に上昇しないことをセル電圧センサ２０１が検知した場合には、出力制御部１０６は、第一ＦＣスタック２１０Ａの出力を所定以下に制限する制御とともに、過渡応答発電を行う第二ＦＣシステム２００ＢのＦＣスタック２１０Ｂの出力を出力制限前の出力と比較して上げる出力補完制御を行う。このような出力補完制御によれば、第一ＦＣシステム２００Ａの出力低下を第二ＦＣシステム２００Ｂで保管できる。したがって、第一ＦＣスタック２１０Ａの出力が低下しても、電力供給システムは、継続稼働できる。
例えば、低下燃料電池スタックである第一ＦＣスタック２１０Ａのセル構造体のセル電圧が出力制限以降も継続して低下していることをセル電圧センサが検知した場合、出力制御部１０６は、第一ＦＣスタック２１０Ａによる発電を停止させる制御とともに、過渡応答発電を行う第二ＦＣシステム２００Ｂの第二ＦＣスタック２１０Ｂの出力を出力制限時の出力と比較して上げる出力補完制御を行う。このような出力補完制御により、第一ＦＣスタック２１０Ａの出力を停止しても、電力供給システムは継続稼働できる。また、出力補完制御によれば、電力供給システムの稼働を維持しながら、第一ＦＣスタック２１０Ａの各種回復動作を実行可能である。
例えば、送気制御部１０７は、第一ＦＣスタック２１０を、過渡応答発電から安定出力発電に切り替える場合に、発電状態を切り替える前後の安定出力発電による発電量の差分を、過渡応答発電にて補える酸化剤ガスおよび／または燃料ガスの流量を送気するよう送気手段を制御できる。
以上説明した実施形態によれば、各ＦＣシステム２００には、セル電圧センサ２０１、制御部２４６を備える。そのため、低下燃料電池スタック２１０Ａを有するＦＣシステム２００Ａと、他のＦＣシステム２００Ｂとを独立して制御できる。
以上説明した実施形態によれば、電力供給システムにおいて、電動車両１０（電動装置の一例）に搭載された複数のＦＣシステム２００のＦＣスタック２１０のセル構造体のセル電圧低下を検出するセル電圧センサ２０１と、セル電圧センサ２０１の検出結果に基づきセル電圧低下が発生しているＦＣシステム２００を判定し、低下燃料電池スタックが安定出力発電を行うように制御し、他のＦＣシステム２００は過渡応答発電を行うように制御する制御部を備える。このため、複数のＦＣシステム２００を備える電力供給システムにおいて、一部のＦＣスタック２１０にセル電圧低下が発生した場合に、必要最小限の水素燃料および／またはエア流量の増量でセル電圧低下状態からの回復制御を行うことできる。このため、発電効率悪化を防止でき、水素燃料の浪費を低減できる。
以上説明した実施形態によれば、低下したセル電圧の回復制御を試みてもセル電圧低下が回復しない場合でも、システム全体の発電を停止しない制御が行われる。このため、電力供給システムから出力が取り出せない状況を避けることができる。
以上説明した実施形態によれば、統括ＥＣＵ１００により、セル電圧センサ２０１により取得された複数のＦＣシステム２００のそれぞれのＦＣスタック２１０のセル電圧の状態に基づいて、複数のＦＣシステム２００のうち一以上のＦＣシステムの水素流量および／またはエア流量を制御する流量制御部１０２と、を備えることにより、セル電圧の低下が発生した場合でも、燃料ガスの浪費を抑えて、出力の回復を図ることができる。この結果、ＦＣシステム２００のシステム効率（発電効率、給電効率等）を、より向上させることができる。
以上説明した実施形態によれば、流量制御部１０２による流量制御を行ってもセル電圧低下が回復しない場合は、低下燃料電池スタック２１０Ａから取り出す出力のみを制限することにより、さらなるセル電圧低下を回避する。これにより、システム全体としての出力低下を最小限に抑制できる。
以上説明した実施形態によれば、流量制御部１０２による流量制御を行ってもセル電圧低下幅がさらに増大する場合、低下燃料電池スタック２１０Ａを有するＦＣシステム２００Ａの発電を停止し、残りのＦＣシステム２００Ｂにより運転を継続する。これにより、低下燃料電池スタック２１０Ａを有するＦＣシステム２００Ａに対してメンテナンスを実施して障害が取り除かれるまでの期間、電力供給システムから全く出力が取り出せない状況を避けることができる。
以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。
１０２…流量制御部、１０６…出力制御部、１０７…送気制御部（送気制御手段）、２００…ＦＣシステム、２０１…セル電圧センサ、２１０…ＦＣスタック、２３０…水素循環部（送気手段）、５００…電力供給システム

Claims (12)

  1. 複数の燃料電池システムであって、それぞれの燃料電池システムは電解質膜を挟んで一対の電極が配置されたセル構造体を複数積層して構成され、酸化剤ガスおよび燃料ガスが供給されて発電を行う一以上の燃料電池スタックを有する複数の燃料電池システムと、
    複数の前記燃料電池スタックのうち、前記電極の劣化状態が相対的に大きい一方の前記燃料電池スタックを有する一方の燃料電池システムにて安定出力発電を行い、前記電極の劣化状態が相対的に小さい他方の前記燃料電池スタックを有する他方の燃料電池システムにて過渡応答発電を行うよう制御する制御部と、
    複数の前記セル構造体のセル電圧を検出する複数のセル電圧センサと、を有し、
    前記制御部は、複数の前記セル電圧センサの出力を参照し、複数の前記セル構造体のうちいずれかの前記セル電圧の低下を検知した場合に、少なくとも前記セル電圧が低下した前記セル構造体を有する前記燃料電池スタックである低下燃料電池スタックが安定出力発電を行い、かつ、前記低下燃料電池スタックへ供給される前記酸化剤ガスおよび前記燃料ガスのいずれか一方の流量を、前記セル電圧の低下前の流量と比較して増加させる流量制御が行われるように、前記低下燃料電池スタックを有する前記燃料電池システムを制御する、
    電力供給システム。
  2. 前記流量制御により前記酸化剤ガスの流量を増加させる場合には、前記制御部は前記低下燃料電池スタックへ供給する前記燃料ガスの流量も、前記セル電圧の低下前の流量と比較して増加させる、
    請求項１に記載の電力供給システム。
  3. 前記制御部は、前記セル電圧センサの出力を参照し、前記流量制御により、前記低下燃料電池スタックの前記セル構造体の前記セル電圧が所定のセル電圧以上に上昇したことを検知した場合に、前記酸化剤ガスおよび／または前記燃料ガスの流量の増加状態を解除し、かつ複数の前記燃料電池スタックのそれぞれを、前記セル電圧の低下が検知される前の発電状態にて発電を行うように、複数の前記燃料電池システムを制御する、
    請求項１または請求項２に記載の電力供給システム。
  4. 前記複数の燃料電池スタックの出力を制御する出力制御部をさらに含み、
    前記出力制御部は、前記セル電圧センサの出力を参照し、前記低下燃料電池スタックの前記セル構造体の前記セル電圧が所定のセル電圧以上に上昇しないことを検知した場合に、前記低下燃料電池スタックの出力を所定以下に制限する出力制限を行い、かつ、前記過渡応答発電を行う前記他方の燃料電池スタックの出力を前記出力制限前の出力と比較して上げる出力補完制御を行う、
    請求項３に記載の電力供給システム。
  5. 前記出力制限以降も前記低下燃料電池スタックの前記セル構造体の前記セル電圧の低下が継続していることを前記セル電圧センサが検知した場合には、前記出力制御部は、前記低下燃料電池スタックによる発電を停止させるとともに前記過渡応答発電を行う前記他方の燃料電池スタックの出力を前記出力制限時の出力と比較して上げる制御を行う、
    請求項４に記載の電力供給システム。
  6. 複数の前記燃料電池システムのそれぞれは、複数の前記燃料電池スタックを備え、
    前記流量制御時、前記低下燃料電池スタックへ供給する前記酸化剤ガスの流量を増加させる場合には、前記低下燃料電池スタックを含む前記燃料電池システムの前記低下燃料電池スタック以外の前記燃料電池スタックへ供給する前記燃料ガスの流量も、前記セル電圧の低下前の流量と比較して増加させる
    請求項１に記載の電力供給システム。
  7. 前記制御部は、前記セル電圧センサの出力を参照し、前記酸化剤ガスおよび／または前記燃料ガスの流量の増加により、前記低下燃料電池スタックの前記セル構造体の前記セル電圧が、所定のセル電圧以上に上昇したことを検知した場合には、前記酸化剤ガスおよび／または前記燃料ガスの流量の増加状態を解除する制御を行い、かつ、複数の前記燃料電池システムのそれぞれを、前記セル電圧の低下を検知する前の発電状態にて発電を行うように複数の前記燃料電池システムを制御する、
    請求項６に記載の電力供給システム。
  8. 前記複数の燃料電池スタックの出力を制御する出力制御部をさらに含み、
    前記出力制御部は、前記セル電圧センサの出力を参照し、前記低下燃料電池スタックの前記セル構造体の前記セル電圧が所定のセル電圧以上に上昇しないことを検知した場合には、前記低下燃料電池スタックの出力を所定以下に制限する制御を行い、かつ、前記過渡応答発電を行う前記他方の燃料電池システムの前記燃料電池スタックの出力を前記出力制限前の出力と比較して上げる出力補完制御を行う
    請求項７に記載の電力供給システム。
  9. 前記出力制御部は、前記セル電圧センサの出力を参照し、前記低下燃料電池スタックの前記セル構造体の前記セル電圧が前記出力制限以降も継続して低下していることを検知した場合は、前記低下燃料電池スタックによる発電を停止させる制御を行い、かつ、前記過渡応答発電を行う前記他方の燃料電池システムの前記燃料電池スタックの出力を前記出力制限時の出力と比較して上げる出力補完制御を行う
    請求項８に記載の電力供給システム。
  10. 前記燃料電池スタックに前記酸化剤ガスおよび／または前記燃料ガスを送気する送気手段と、
    前記送気手段を制御する送気制御手段と、を含み、
    前記送気制御手段は、前記低下燃料電池スタックを前記過渡応答発電から前記安定出力発電に切り替える場合に、前記切り替えの前後の前記安定出力発電による発電量の差分を、前記過渡応答発電にて補える前記酸化剤ガスおよび／または前記燃料ガスの流量を送気するよう前記送気手段を制御する
    請求項１に記載の電力供給システム。
  11. 電解質膜を挟んで一対の電極が配置されたセル構造体を複数積層して構成され、酸化剤ガスおよび燃料ガスが供給されて発電を行う燃料電池スタックを有する複数の燃料電池システムと、
    前記複数の燃料電池スタックのうち、前記電極の劣化状態が相対的に大きい前記燃料電池スタックを有する一方の燃料電池システムにて安定出力発電を行い、前記電極の劣化状態が相対的に小さい燃料電池スタックを有する他方の燃料電池システムにて過渡応答発電を行うよう制御する制御部と、
    前記燃料電池スタックが有する各前記セル構造体のセル電圧を検出するセル電圧センサと、を有し、
    前記制御部は、前記セル電圧センサの出力を参照し、前記セル構造体のいずれかのセル電圧の低下を検知した場合に、前記制御部は、少なくともセル電圧が低下した前記セル構造体を有する前記燃料電池スタックである低下燃料電池スタックを含む燃料電池システムは安定出力発電を行うよう制御し、かつ、前記低下燃料電池スタックへ供給する酸化剤ガスの流量を、前記セル電圧の低下前の流量と比較して増加させる流量制御を行う電力供給システムの制御方法。
  12. コンピュータに、
    電力により作動する電動装置に搭載された複数の燃料電池システムの燃料電池スタックのセル構造体のセル電圧の状態を取得させ、
    前記電動装置からの要求電力量を取得させ、
    取得した前記燃料電池システムの前記セル電圧の状態に基づいて、前記要求電力量を満たすように前記燃料電池システムのうち一以上の燃料電池システムの発電を制御させる、
    プログラム。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6172041U (ja) * 1984-10-17 1986-05-16
JP2004152604A (ja) * 2002-10-30 2004-05-27 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池の発電量制御装置
JP2005123142A (ja) * 2003-10-20 2005-05-12 Honda Motor Co Ltd 燃料電池の運転装置
JP2006049151A (ja) * 2004-08-05 2006-02-16 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池システム
JP2008130445A (ja) * 2006-11-22 2008-06-05 Toyota Motor Corp 燃料電池システム
WO2008146928A1 (ja) * 2007-05-29 2008-12-04 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha 燃料電池システム
JP2009238601A (ja) * 2008-03-27 2009-10-15 Equos Research Co Ltd 膜電極接合体
JP2021190391A (ja) * 2020-06-04 2021-12-13 本田技研工業株式会社 給電制御システム、給電制御方法、およびプログラム
JP2022022560A (ja) * 2020-06-26 2022-02-07 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6172041A (ja) 1984-09-17 1986-04-14 Tokuyama Soda Co Ltd 樹脂組成物の製造方法
JP2004111266A (ja) 2002-09-19 2004-04-08 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池システム
JP2005129312A (ja) * 2003-10-22 2005-05-19 Denso Corp 燃料電池の燃料供給装置
JP4946087B2 (ja) * 2006-02-17 2012-06-06 株式会社日立製作所 燃料電池システム
JP5731357B2 (ja) * 2011-11-09 2015-06-10 Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 固体酸化物形燃料電池システム及びその起動制御方法
JP2013258111A (ja) 2012-06-14 2013-12-26 Honda Motor Co Ltd 燃料電池システム
CN108432014B (zh) * 2015-12-25 2021-06-11 日产自动车株式会社 燃料电池系统和燃料电池系统的控制方法
US10199669B2 (en) * 2016-01-25 2019-02-05 Micrsoft Technology Licensing, LLC Power modulation for fuel cell powered datacenters

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6172041U (ja) * 1984-10-17 1986-05-16
JP2004152604A (ja) * 2002-10-30 2004-05-27 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池の発電量制御装置
JP2005123142A (ja) * 2003-10-20 2005-05-12 Honda Motor Co Ltd 燃料電池の運転装置
JP2006049151A (ja) * 2004-08-05 2006-02-16 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池システム
JP2008130445A (ja) * 2006-11-22 2008-06-05 Toyota Motor Corp 燃料電池システム
WO2008146928A1 (ja) * 2007-05-29 2008-12-04 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha 燃料電池システム
JP2009238601A (ja) * 2008-03-27 2009-10-15 Equos Research Co Ltd 膜電極接合体
JP2021190391A (ja) * 2020-06-04 2021-12-13 本田技研工業株式会社 給電制御システム、給電制御方法、およびプログラム
JP2022022560A (ja) * 2020-06-26 2022-02-07 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム

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