JP4887638B2 - Control device for fuel cell system - Google Patents

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Description

本発明は、燃料電池システムに係り、特に燃料電池の電流電圧特性を学習する燃料電池システムの制御装置に関する。   The present invention relates to a fuel cell system, and more particularly to a control device for a fuel cell system that learns current-voltage characteristics of a fuel cell.

燃料電池は、燃料ガスと酸化剤ガスとの供給が続く限り発電を継続できる発電装置であるが、使用過程において電極触媒や電解質が劣化し、電流電圧特性及び最大出力が低下する。   A fuel cell is a power generation device that can continue power generation as long as the supply of fuel gas and oxidant gas continues. However, the electrode catalyst and the electrolyte deteriorate in the process of use, and the current-voltage characteristics and the maximum output decrease.

このように経時変化する燃料電池の電流と電圧の特性を学習するシステムとして、特許文献1に開示されたシステムがある。この技術は、燃料電池の電流と電圧の関係の近似式を導出し、この近似式の各項の係数を学習パラメータとしている。そして燃料電池の電流電圧の検出値から最小二乗法などの一般的な学習アルゴリズムを用いて、その学習パラメータ値を演算することによって、電流と電圧との関係を学習するものである。   As a system for learning the characteristics of the current and voltage of the fuel cell that changes with time in this way, there is a system disclosed in Patent Document 1. This technique derives an approximate expression of the relationship between the current and voltage of the fuel cell, and uses the coefficient of each term of the approximate expression as a learning parameter. Then, a learning parameter value is calculated from a detected value of the current voltage of the fuel cell using a general learning algorithm such as a least square method, thereby learning the relationship between the current and the voltage.

また、特許文献2には、燃料電池へ供給する燃料ガスの圧力と燃料電池の温度に基づいて燃料電池の基本出力特性を導出し、この基本出力特性と燃料電池の内部抵抗とを用いて燃料電池の電流電圧特性を推定する技術が開示されている。
特開2000−357526号公報(第5頁、図2) 特開2002−231295号公報(第6頁、図2)
In Patent Document 2, a basic output characteristic of the fuel cell is derived based on the pressure of the fuel gas supplied to the fuel cell and the temperature of the fuel cell, and the fuel is calculated using the basic output characteristic and the internal resistance of the fuel cell. A technique for estimating current-voltage characteristics of a battery is disclosed.
JP 2000-357526 A (page 5, FIG. 2) Japanese Patent Laid-Open No. 2002-231295 (page 6, FIG. 2)

しかしながら、燃料電池の出力電流と出力電圧の関係は、燃料電池に供給するガス圧力の変動によっても変化する。つまり、燃料電池の出力電流が一定であっても、ガス圧力が変動する場合には、出力電圧が変動し、出力電流と出力電圧の関係が一時的に変化してしまう。従って、このような場合に、燃料電池の電流と電圧の特性の学習を実施すると、一時的に、その学習結果が変動してしまうという問題点があった。   However, the relationship between the output current and the output voltage of the fuel cell also changes depending on the fluctuation of the gas pressure supplied to the fuel cell. That is, even if the output current of the fuel cell is constant, when the gas pressure changes, the output voltage changes, and the relationship between the output current and the output voltage changes temporarily. Therefore, in such a case, when learning of the characteristics of the current and voltage of the fuel cell is performed, the learning result temporarily fluctuates.

上記問題点を解決するために本発明は、燃料ガスと酸化剤ガスとを電気化学反応させて発電する燃料電池と、該燃料電池に燃料ガスを供給する燃料供給手段と、該燃料電池に酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給手段とを備えた燃料電池システムの制御装置において、前記燃料電池の出力電流を検出する出力電流検出手段と、前記燃料電池の出力電圧を検出する出力電圧検出手段と、前記出力電流と前記出力電圧との関係である電流電圧特性を学習する電流電圧特性学習手段と、前記電流電圧特性に影響を与える前記燃料電池の状態量を検出する状態検出手段と、前記状態量の変動量に基づいて、前記電流電圧特性学習手段による学習を許可または禁止する学習許可手段と、を備え、前記学習許可手段は、所定時間における前記酸化剤ガスの圧力の変動量と前記燃料ガスの圧力の変動量とが、共に第1の閾値以下である場合には、前記出力電流と前記出力電圧の関係の学習を許可することを要旨とする燃料電池システムの制御装置である。 In order to solve the above problems, the present invention provides a fuel cell that generates electricity by electrochemically reacting a fuel gas and an oxidant gas, a fuel supply means for supplying fuel gas to the fuel cell, and an oxidizer for the fuel cell. In a control apparatus for a fuel cell system comprising an oxidant gas supply means for supplying an agent gas, an output current detection means for detecting an output current of the fuel cell, and an output voltage detection means for detecting an output voltage of the fuel cell Current voltage characteristic learning means for learning a current voltage characteristic that is a relationship between the output current and the output voltage, state detection means for detecting a state quantity of the fuel cell that affects the current voltage characteristic, based on the amount of variation of the state quantity, and a learning permission means for permitting or prohibiting the learning by the current-voltage characteristic learning means, the learning permission means, of the oxidant gas in a predetermined time And variation of the pressure variation amount and the fuel gas forces, both when the first is equal to or less than the threshold, the fuel cell system according to subject matter to permit learning of the relationship between the output current and the output voltage It is a control device.

学習許可手段は、燃料電池の電流電圧特性に影響を与える燃料電池の状態量、例えば、燃料ガス圧力、酸化剤ガス圧力、出力電流の変動量に応じて、電流電圧特性学習手段による電流電圧特性の学習を許可または禁止するので、状態量の変動量が燃料電池の電流電圧特性に影響を与えない場合には学習を許可し、状態量の変動量が燃料電池の電流電圧特性に影響を与える場合には学習を禁止することができる。   The learning permission means determines the current-voltage characteristics by the current-voltage characteristics learning means according to the state quantity of the fuel cell that affects the current-voltage characteristics of the fuel cell, for example, the amount of fluctuation in the fuel gas pressure, the oxidant gas pressure, and the output current. Is allowed or prohibited, so if the amount of state fluctuation does not affect the current-voltage characteristics of the fuel cell, learning is permitted, and the amount of state fluctuation affects the current-voltage characteristics of the fuel cell. In some cases, learning can be prohibited.

本発明によれば、燃料電池の電流電圧特性に影響を与える状態量の変動量が閾値を超える場合には、電流電圧特性の学習を行わないことによって、誤学習を防止し、常に正確な電流電圧特性の学習を行うことができる。   According to the present invention, when the fluctuation amount of the state quantity that affects the current-voltage characteristics of the fuel cell exceeds the threshold value, the learning of the current-voltage characteristics is not performed, thereby preventing mislearning and always accurate current. Voltage characteristics can be learned.

次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明に係る燃料電池システムの制御装置の実施例1を備えた燃料電池システムの構成を例示する概略構成図である。図1において、燃料電池システム1は、例えば固体高分子電解質を用いた燃料電池スタック2、燃料ガスとして水素を貯蔵する水素タンク3、水素圧力制御弁4、エゼクタ5、水素循環流路7、水素パージ弁8、酸化剤ガスとして空気を供給するコンプレッサ9、空気供給流路10、空気圧力制御弁11、空気入口温度センサ12、空気入口圧力センサ13、水素入口温度センサ14、水素入口圧力センサ15、燃料電池スタック2の出力電流を検出する電流センサ18、燃料電池スタック2の出力電圧を検出する電圧センサ19、電力制御装置20、燃料電池システム1全体を制御するとともに電流電圧特性学習手段および学習許可手段を兼ねるコントローラ21を備えている。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating the configuration of a fuel cell system including a first embodiment of a control device for a fuel cell system according to the present invention. In FIG. 1, a fuel cell system 1 includes a fuel cell stack 2 using, for example, a solid polymer electrolyte, a hydrogen tank 3 for storing hydrogen as a fuel gas, a hydrogen pressure control valve 4, an ejector 5, a hydrogen circulation channel 7, hydrogen Purge valve 8, compressor 9 for supplying air as oxidant gas, air supply flow path 10, air pressure control valve 11, air inlet temperature sensor 12, air inlet pressure sensor 13, hydrogen inlet temperature sensor 14, hydrogen inlet pressure sensor 15 A current sensor 18 for detecting the output current of the fuel cell stack 2; a voltage sensor 19 for detecting the output voltage of the fuel cell stack 2; a power control device 20; A controller 21 also serving as a permission unit is provided.

水素タンク3から供給される水素は、水素圧力制御弁4を経由して、エゼクタ5に供給される。エゼクタ5に供給された水素は、水素循環流路7を通過してきた水素と混合され、燃料電池スタック2のアノードに供給される。燃料電池スタック2のアノード入口での水素の温度と圧力はそれぞれ、水素入口温度センサ14、水素入口圧力センサ15で測定される。水素圧力制御弁4は、水素入口圧力センサ15で測定される圧力が燃料電池の要求出力に応じた圧力となるようにコントローラ21から制御される。通常は水素パージ弁8は閉じており、燃料電池スタック2のアノード出口から排出される水素は、水素循環流路7を介してエゼクタ5へ循環する。燃料電池スタック2内に水溢れ(以下フラッディング)等が発生した場合や、燃料電池スタック2の運転圧を低下させる場合などには、水素パージ弁8を開けて水素循環流路7および燃料電池スタック2に存在する水素を排出する。   Hydrogen supplied from the hydrogen tank 3 is supplied to the ejector 5 via the hydrogen pressure control valve 4. The hydrogen supplied to the ejector 5 is mixed with the hydrogen that has passed through the hydrogen circulation passage 7 and supplied to the anode of the fuel cell stack 2. The temperature and pressure of hydrogen at the anode inlet of the fuel cell stack 2 are measured by a hydrogen inlet temperature sensor 14 and a hydrogen inlet pressure sensor 15, respectively. The hydrogen pressure control valve 4 is controlled by the controller 21 so that the pressure measured by the hydrogen inlet pressure sensor 15 becomes a pressure corresponding to the required output of the fuel cell. Normally, the hydrogen purge valve 8 is closed, and the hydrogen discharged from the anode outlet of the fuel cell stack 2 circulates to the ejector 5 through the hydrogen circulation passage 7. When water overflow (hereinafter referred to as flooding) or the like occurs in the fuel cell stack 2 or when the operating pressure of the fuel cell stack 2 is reduced, the hydrogen purge valve 8 is opened and the hydrogen circulation channel 7 and the fuel cell stack are opened. The hydrogen present in 2 is discharged.

酸化剤ガスとなる空気は、コンプレッサ9により供給される。コンプレッサ9が圧縮した空気は、空気供給経路10を介して燃料電池スタック2へ供給される。燃料電池スタック2のカソード入口での空気の圧力は空気入口圧力センサ13で測定され、カソード出口側に配置された空気圧力制御弁11で制御される。また、燃料電池スタック2のカソード入口での空気の温度は空気入口温度センサ12により計測される。   Air serving as the oxidant gas is supplied by the compressor 9. The air compressed by the compressor 9 is supplied to the fuel cell stack 2 via the air supply path 10. The pressure of air at the cathode inlet of the fuel cell stack 2 is measured by an air inlet pressure sensor 13 and controlled by an air pressure control valve 11 arranged on the cathode outlet side. The temperature of the air at the cathode inlet of the fuel cell stack 2 is measured by the air inlet temperature sensor 12.

空気入口温度センサ12、空気入口圧力センサ13、水素入口温度センサ14、水素入口圧力センサ15、電流センサ18、および電圧センサ19は、それぞれコントローラ21の入力端子に接続され、各検出信号をコントローラ21へ入力する。   The air inlet temperature sensor 12, the air inlet pressure sensor 13, the hydrogen inlet temperature sensor 14, the hydrogen inlet pressure sensor 15, the current sensor 18, and the voltage sensor 19 are each connected to an input terminal of the controller 21, and each detection signal is sent to the controller 21. Enter.

また、水素圧力調整弁4、水素パージ弁8、コンプレッサ9、空気圧力制御弁11、および電力制御装置20は、それぞれコントローラ21の出力端子に接続され、コントローラ21が出力する制御信号により制御される。   Further, the hydrogen pressure adjustment valve 4, the hydrogen purge valve 8, the compressor 9, the air pressure control valve 11, and the power control device 20 are each connected to an output terminal of the controller 21 and controlled by a control signal output from the controller 21. .

コントローラ21は、入力された各センサの信号から燃料電池スタック2の運転状態を判断し、燃料電池システム1全体を制御する。またコントローラ21は、各センサから入力された燃料電池スタック2の状態量の変動量に基づいて、燃料電池スタック2の電流電圧特性の学習を許可または禁止する。   The controller 21 determines the operating state of the fuel cell stack 2 from the input signals of the sensors, and controls the entire fuel cell system 1. Further, the controller 21 permits or prohibits learning of the current-voltage characteristics of the fuel cell stack 2 based on the fluctuation amount of the state quantity of the fuel cell stack 2 input from each sensor.

また、コントローラ21は、特に限定されないが本実施例では、CPUと、制御プログラムおよび制御マップ等の制御パラメータを予め記憶したROMと、作業用RAMと、入出力インタフェースとを備えたマイクロプロセッサで構成されている。   The controller 21 is not particularly limited. In the present embodiment, the controller 21 is constituted by a microprocessor having a CPU, a ROM preliminarily storing control parameters such as a control program and a control map, a working RAM, and an input / output interface. Has been.

また、燃料電池スタック2から取り出す電力は、電力制御装置20によって制御される。この電力制御装置20は、入力電圧を昇圧及び降圧できる昇降圧型のDC/DCコンバータであり、燃料電池スタック2と、ここでは図示しない電気負荷の間に配置され、燃料電池スタック2の発電電力を制御する。   Further, the power taken out from the fuel cell stack 2 is controlled by the power control device 20. This power control device 20 is a step-up / step-down type DC / DC converter capable of stepping up and stepping down an input voltage. The power control device 20 is disposed between the fuel cell stack 2 and an electric load (not shown), and generates power generated by the fuel cell stack 2. Control.

図2は、実施例1における燃料電池スタック2の電流電圧特性の学習方法を説明するフローチャートであり、所定時間周期に実行される。本実施例は、燃料電池スタックに供給する水素ガス圧力及び空気圧力を燃料電池の電流電圧特性に影響を与える状態量とした実施例である。尚、以下のフローチャートでは、今回の状態量の検出値に添え字[t]を付与し、前回(所定時間前)の状態量の検出値に添え字[t−1]を付与している。   FIG. 2 is a flowchart for explaining the learning method of the current-voltage characteristics of the fuel cell stack 2 in the first embodiment, which is executed at a predetermined time period. In this embodiment, the hydrogen gas pressure and air pressure supplied to the fuel cell stack are state quantities that affect the current-voltage characteristics of the fuel cell. In the following flowchart, the subscript [t] is added to the current state quantity detection value, and the subscript [t−1] is added to the previous (predetermined time) state quantity detection value.

まず、ステップ(以下、ステップをSと略す)10において、電流センサ18を用いて燃料電池スタック2より出力される電流値It を検出する。次いで、S12において、電圧センサ19を用いて燃料電池スタック2より出力される電圧値Vt を検出する。   First, in step (hereinafter, step is abbreviated as S) 10, the current value It output from the fuel cell stack 2 is detected using the current sensor 18. Next, in S 12, the voltage value Vt output from the fuel cell stack 2 is detected using the voltage sensor 19.

次に、S14において、水素入口圧力センサ15を用いて、燃料電池スタック2入口の水素の圧力値PHt を検出し、S16で空気入口圧力センサ13を用いて燃料電池スタック2入口の空気の圧力値PAt を検出する。   Next, at S14, the hydrogen inlet pressure sensor 15 is used to detect the hydrogen pressure value PHt at the fuel cell stack 2 inlet, and at S16, the air inlet pressure sensor 13 is used to detect the air pressure value at the fuel cell stack 2 inlet. PAt is detected.

次に、S18とS20において、水素圧力値と空気圧力値のそれぞれの定常判断を行う。これら水素圧力と空気圧力は、運転圧力が変動していると出力電流と出力電圧の関係が変動するため、燃料電池の電流電圧特性を安定して学習できない。従って、燃料電池の電流電圧特性の変化の検出は、水素圧力と空気圧力の両方の圧力が定常であるときに行なう。   Next, in S18 and S20, the steady determination of the hydrogen pressure value and the air pressure value is performed. These hydrogen pressure and air pressure cannot learn the current-voltage characteristics of the fuel cell stably because the relationship between the output current and the output voltage varies when the operating pressure varies. Therefore, the change in the current-voltage characteristics of the fuel cell is detected when both the hydrogen pressure and the air pressure are steady.

このため、S18では、S14で検出した水素圧力値PHt と水素圧力値の前回値PHt-1 との変動量|PHt −PHt-1 |が第1の閾値ΔP1 以下となった場合に、定常と判断する。S20では、S18で検出した空気圧力値PAt と空気圧力値の前回値PAt-1 との変動量|PAt −PAt-1 |が第1の閾値ΔP1 以下となった場合に、定常と判断する。   Therefore, in S18, when the fluctuation amount | PHt−PHt−1 | of the hydrogen pressure value PHt detected in S14 and the previous value PHt−1 of the hydrogen pressure value is equal to or less than the first threshold value ΔP1, to decide. In S20, when the amount of variation | PAt−PAt−1 | between the air pressure value PAt detected in S18 and the previous value PAt−1 of the air pressure value is equal to or less than the first threshold value ΔP1, it is determined that it is steady.

S18またはS20で定常と判断されなかった場合には、電流電圧特性の学習を禁止し、S24へ進む。S18及びS20で水素圧力値及び空気圧力値が共に定常と判断された場合には、燃料電池スタック2の電流電圧特性の学習を許可してS22へ進む。   If it is not determined to be steady in S18 or S20, the learning of the current-voltage characteristic is prohibited and the process proceeds to S24. If it is determined in S18 and S20 that both the hydrogen pressure value and the air pressure value are steady, learning of the current-voltage characteristics of the fuel cell stack 2 is permitted, and the process proceeds to S22.

S22では、S10及びS12で検出された電流電圧データ(It ,Vt )を用いて燃料電池スタック2の電流電圧特性の学習を行う。   In S22, the current-voltage characteristics of the fuel cell stack 2 are learned using the current-voltage data (It, Vt) detected in S10 and S12.

ここでは、電流値It と電圧値Vt とを用いて、入力(独立変数)を電流、出力(従属変数)を電圧として近似した1次関数で表す。その1次関数を、
Y=A・X+B …式(1)
と定式化する。ここで、Xは電流、Yは電圧とする。また、学習するパラメータとして、電流電圧特性の傾きをA、電流電圧特性のY切片をBとする。
Here, the current value It and the voltage value Vt are used to represent a linear function that approximates the input (independent variable) as current and the output (dependent variable) as voltage. The linear function is
Y = A · X + B (1)
And formulated. Here, X is current and Y is voltage. Also, as learning parameters, the slope of the current-voltage characteristic is A, and the Y-intercept of the current-voltage characteristic is B.

そして、学習値の更新方法は、計測した実電圧と、上記式(1)に実電流を入力して求めた学習値との誤差に基づいて、学習パラメータを、逐次型最小二乗法を用いた逐次パラメータ推定アルゴリズムにて更新を行うことで実現する。   The learning value update method uses a sequential least square method for learning parameters based on the error between the measured actual voltage and the learned value obtained by inputting the actual current to the above equation (1). This is achieved by updating with a sequential parameter estimation algorithm.

また、この他の電流電圧特性の学習方法として、電流を入力として、その電流に対する学習結果として電圧を出力するテーブルデータを持ち、検出した電流と電圧の関係に基づいて、そのテーブルデータを更新して学習を行う方法などを用いてもよい。   As another method for learning current-voltage characteristics, it has table data that takes current as input and outputs voltage as a learning result for the current, and updates the table data based on the relationship between the detected current and voltage. A method of performing learning may be used.

S24では、今回の燃料電池の状態量(PHt ,PAt )を前回値の格納領域へ格納して、次回の本ルーチンの実行に備え、本処理を終了する。   In S24, the current state quantity (PHt, PAt) of the fuel cell is stored in the storage area of the previous value, and this process ends in preparation for the next execution of this routine.

以上説明した本実施例によれば、電流電圧特性に影響を与える状態量として、酸化剤ガス圧力と燃料ガス圧力を用い、燃料ガス圧力及び酸化剤ガス圧力の変動量が定常と判断する第1の閾値を設定することで、酸化剤ガスと燃料ガスの圧力変動による燃料電池の電流電圧特性の影響がわかり、的確な電流電圧特性の学習の許可又は禁止の判断をすることができるという効果がある。   According to the present embodiment described above, the oxidant gas pressure and the fuel gas pressure are used as the state quantities affecting the current-voltage characteristics, and the fluctuation amounts of the fuel gas pressure and the oxidant gas pressure are determined to be steady. By setting the threshold value, it is possible to understand the influence of the current-voltage characteristics of the fuel cell due to pressure fluctuations of the oxidant gas and the fuel gas, and to determine whether to allow or prohibit the accurate learning of the current-voltage characteristics. is there.

尚、本実施例の変形例として、ガス圧力の定常判断は、燃料電池スタック2に供給する水素圧力と空気圧力の目標ガス圧力を用いて、それぞれの目標ガス圧力の変動量が所定値以下となった場合としてもよい。この場合、目標ガス圧力は、例えば図3に示したテーブルデータを用いて算出する。これにより、燃料電池に供給するガス圧力を検出しなくても、目標ガス圧力による燃料電池の電流電圧特性を学習できるので、ガス圧力を検出するセンサのノイズに影響しないシステムを構成することができる。   As a modification of the present embodiment, the steady determination of the gas pressure uses the target gas pressure of the hydrogen pressure and the air pressure supplied to the fuel cell stack 2, and the fluctuation amount of each target gas pressure is less than a predetermined value. It may be the case. In this case, the target gas pressure is calculated using, for example, the table data shown in FIG. As a result, it is possible to learn the current-voltage characteristics of the fuel cell based on the target gas pressure without detecting the gas pressure supplied to the fuel cell, so that a system that does not affect the noise of the sensor that detects the gas pressure can be configured. .

次に実施例2を説明する。実施例2の燃料電池システムの制御装置が適用されるシステム構成図は、図1に示した実施例1と同様である。   Next, Example 2 will be described. The system configuration diagram to which the control device of the fuel cell system of the second embodiment is applied is the same as that of the first embodiment shown in FIG.

図4は、実施例2における燃料電池スタック2の電流電圧特性の学習方法を説明するフローチャートであり、所定時間周期に実行される。図2に示した実施例1のフローチャートとは、水素ガス圧力及び空気圧力の定常判断が異なり、図2のS18に代えてS30,S20に代えてS32が設けられている。その他のステップは、図2と同様であるので、同じステップ番号を付与して重複する説明を省略する。   FIG. 4 is a flowchart for explaining a learning method of the current-voltage characteristics of the fuel cell stack 2 in the second embodiment, which is executed at a predetermined time period. The steady judgment of the hydrogen gas pressure and the air pressure is different from the flowchart of the first embodiment shown in FIG. 2, and S32 is provided instead of S30 and S20 instead of S18 of FIG. Since the other steps are the same as those in FIG. 2, the same step numbers are assigned and redundant descriptions are omitted.

燃料電池スタック2へ供給する水素圧力が変動すると、出力電流と出力電圧の関係が変動するため、安定して燃料電池の電流電圧特性を学習できない。従って、燃料電池の電流電圧特性の変化の検出は、水素圧力が定常であるときに行なう必要がある。   When the hydrogen pressure supplied to the fuel cell stack 2 fluctuates, the relationship between the output current and the output voltage fluctuates, so that the current-voltage characteristics of the fuel cell cannot be learned stably. Therefore, it is necessary to detect the change in the current-voltage characteristics of the fuel cell when the hydrogen pressure is steady.

このため、S30において、S14で検出した水素圧力値PHt と水素圧力値の前回値PHt-1 との変動量|PHt −PHt-1 |が第2の閾値ΔP2 以下となった場合に、定常と判断する。そして、圧力が定常の場合には、S32へ進み、圧力が定常でない場合は、学習を禁止してS24へ進む。   For this reason, in S30, when the fluctuation amount | PHt−PHt−1 | of the hydrogen pressure value PHt detected in S14 and the previous value PHt−1 of the hydrogen pressure value is equal to or less than the second threshold value ΔP2, to decide. If the pressure is steady, the process proceeds to S32. If the pressure is not steady, learning is prohibited and the process proceeds to S24.

次に、S32において、S16で検出した空気圧力値PAt の定常判断を行う。空気圧力が変動すると、出力電流と出力電圧の関係が変動するため、安定して燃料電池の電流電圧特性を学習できない。従って、燃料電池の電流電圧特性の変化の検出は、空気圧力が定常であるときに行なう必要がある。ここでは、S16で検出した空気圧力値PAt と空気圧力値の前回値PAt-1 との変動量|PAt −PAt-1 |が第3の閾値ΔP3 以下となった場合に、定常と判断する。ここで、空気圧力は水素圧力よりも電流電圧特性への影響が大きいため、第3の閾値ΔP3 を第2の閾値ΔP2 より小さくした方が、より精度の高い電流電圧特性を学習することができる。   Next, in S32, the air pressure value PAt detected in S16 is routinely determined. When the air pressure fluctuates, the relationship between the output current and the output voltage fluctuates, so that the current voltage characteristics of the fuel cell cannot be learned stably. Therefore, it is necessary to detect the change in the current-voltage characteristics of the fuel cell when the air pressure is steady. Here, when the fluctuation amount | PAt−PAt−1 | between the air pressure value PAt detected in S16 and the previous value PAt−1 of the air pressure value is equal to or smaller than the third threshold value ΔP3, it is determined that the air pressure value is constant. Here, since the air pressure has a larger influence on the current-voltage characteristic than the hydrogen pressure, the current-voltage characteristic with higher accuracy can be learned by making the third threshold value ΔP3 smaller than the second threshold value ΔP2. .

そして、圧力が定常の場合には、燃料電池スタック2の電流電圧特性の学習を許可してS22へ進み、圧力が定常でない場合は、電流電圧特性の学習を禁止してS24へ進む。S22及びS24の処理は、図2の実施例1と同様である。   If the pressure is steady, learning of the current voltage characteristics of the fuel cell stack 2 is permitted and the process proceeds to S22. If the pressure is not steady, learning of the current voltage characteristics is prohibited and the process proceeds to S24. The processes in S22 and S24 are the same as those in the first embodiment shown in FIG.

以上説明した本実施例によれば、燃料電池の電流電圧特性に影響を与える状態量として、酸化剤ガス圧力と燃料ガス圧力とを用い、酸化剤ガス圧力の変動量が第2の閾値以下であり、かつ燃料ガス圧力の変動量が第3の閾値以下である場合には、出力電流と出力電圧の関係の学習を許可することとしたので、これらの閾値を個別に設定することができ、酸化剤ガス圧力の変動量と燃料ガス圧力の変動量の、それぞれの電流電圧特性に対する影響度に応じて、燃料電池の電流電圧特性の学習を許可または禁止の判断をすることができるという効果がある。   According to the present embodiment described above, the oxidant gas pressure and the fuel gas pressure are used as the state quantities that affect the current-voltage characteristics of the fuel cell, and the fluctuation amount of the oxidant gas pressure is less than or equal to the second threshold value. If the fuel gas pressure fluctuation amount is less than or equal to the third threshold, learning of the relationship between the output current and the output voltage is permitted, so these thresholds can be set individually. According to the present invention, it is possible to determine whether to permit or prohibit the learning of the current-voltage characteristics of the fuel cell according to the influence of the fluctuation amount of the oxidant gas pressure and the fluctuation amount of the fuel gas pressure on the respective current-voltage characteristics. is there.

次に実施例3を説明する。実施例3の燃料電池システムの制御装置が適用されるシステム構成図は、図1に示した実施例1と同様である。   Next, Example 3 will be described. The system configuration diagram to which the control device of the fuel cell system of the third embodiment is applied is the same as that of the first embodiment shown in FIG.

図5は、実施例3における燃料電池スタック2の電流電圧特性の学習方法を説明するフローチャートであり、所定時間周期に実行される。図2に示した実施例1のフローチャートに対して、S40〜S48の処理が異なり、S10〜S16,S22〜S24の処理は同じである。   FIG. 5 is a flowchart for explaining the learning method of the current-voltage characteristics of the fuel cell stack 2 in the third embodiment, which is executed at a predetermined time period. The processes of S40 to S48 are different from the flowchart of the first embodiment shown in FIG. 2, and the processes of S10 to S16 and S22 to S24 are the same.

本実施例では、S40における燃料電池の負荷が通常負荷域か極高負荷域かの判断が付加され、通常負荷域における定常判断は、実施例1と同様の第1の閾値ΔP1 を用いている。しかし、燃料電池の極高負荷域における定常判断は、極高負荷域では濃度分極の影響が大きいため、ガス圧力の変動量に対して電圧の変動量が非常に大きくなるので、第1の閾値ΔP1 より小さくした第7の閾値ΔP7 を用いている。   In the present embodiment, a determination is made as to whether the load of the fuel cell in S40 is a normal load range or an extremely high load range, and steady determination in the normal load range uses the first threshold value ΔP1 similar to that in the first embodiment. . However, in the steady determination in the extremely high load region of the fuel cell, since the influence of concentration polarization is large in the extremely high load region, the amount of variation in voltage becomes very large with respect to the amount of variation in gas pressure. A seventh threshold value ΔP7 smaller than ΔP1 is used.

図5のS40において、燃料電池の発電量が極高負荷域であるかの判断を行う。ここでは、燃料電池の出力電流It が第4の閾値I4 以上である場合には、極高負荷域と判断してS42へ進み、第4の閾値I4 未満である場合には、通常負荷域と判断してS46へ進む。   In S40 of FIG. 5, it is determined whether the amount of power generated by the fuel cell is in an extremely high load range. Here, if the output current It of the fuel cell is greater than or equal to the fourth threshold I4, it is determined that the load is extremely high, and the process proceeds to S42. If the output current It is less than the fourth threshold I4, the normal load is Determine and proceed to S46.

S42及びS44においては、極高負荷域でのガス圧力の変動量が定常であるかの判断を行う。このため、S42では、S14で検出した水素圧力値PHt と水素圧力値の前回値PHt-1 との変動量|PHt −PHt-1 |が第7の閾値ΔP7 (ΔP7 <ΔP1 )以下となった場合に、定常と判断する。S44では、S18で検出した空気圧力値PAt と空気圧力値の前回値PAt-1 との変動量|PAt −PAt-1 |が第7の閾値ΔP7 以下となった場合に、定常と判断する。   In S42 and S44, it is determined whether or not the amount of fluctuation of the gas pressure in the extremely high load region is steady. Therefore, in S42, the fluctuation amount | PHt−PHt−1 | of the hydrogen pressure value PHt detected in S14 and the previous value PHt−1 of the hydrogen pressure value becomes equal to or smaller than the seventh threshold value ΔP7 (ΔP7 <ΔP1). In this case, it is determined as steady. In S44, when the fluctuation amount | PAt-PAt-1 | between the air pressure value PAt detected in S18 and the previous value PAt-1 of the air pressure value is equal to or less than the seventh threshold value ΔP7, it is determined that the air pressure value is constant.

S42またはS44で定常と判断されなかった場合には、電流電圧特性の学習を禁止し、S24へ進む。S42及びS44で水素圧力値及び空気圧力値が共に定常と判断された場合には、燃料電池スタック2の電流電圧特性の学習を許可してS22へ進む。   If it is not determined to be steady in S42 or S44, learning of the current-voltage characteristic is prohibited, and the process proceeds to S24. If it is determined in S42 and S44 that both the hydrogen pressure value and the air pressure value are steady, learning of the current-voltage characteristics of the fuel cell stack 2 is permitted, and the process proceeds to S22.

S46及びS48においては、通常負荷域でのガス圧力の変動量が定常であるかの判断を行う。このため、S46では、S14で検出した水素圧力値PHt と水素圧力値の前回値PHt-1 との変動量|PHt −PHt-1 |が第1の閾値ΔP1 以下となった場合に、定常と判断する。S48では、S18で検出した空気圧力値PAt と空気圧力値の前回値PAt-1 との変動量|PAt −PAt-1 |が第1の閾値ΔP1 以下となった場合に、定常と判断する。   In S46 and S48, it is determined whether or not the fluctuation amount of the gas pressure in the normal load region is steady. Therefore, in S46, when the fluctuation amount | PHt−PHt−1 | of the hydrogen pressure value PHt detected in S14 and the previous value PHt−1 of the hydrogen pressure value is equal to or less than the first threshold value ΔP1, to decide. In S48, when the amount of variation | PAt−PAt−1 | between the air pressure value PAt detected in S18 and the previous value PAt−1 of the air pressure value is equal to or less than the first threshold value ΔP1, it is determined that the air pressure value is constant.

S46またはS48で定常と判断されなかった場合には、電流電圧特性の学習を禁止し、S24へ進む。S46及びS48で水素圧力値及び空気圧力値が共に定常と判断された場合には、燃料電池スタック2の電流電圧特性の学習を許可してS22へ進む。S22及びS24の処理は、図2の実施例1と同様である。   If it is not determined to be steady in S46 or S48, learning of the current-voltage characteristic is prohibited, and the process proceeds to S24. If it is determined in S46 and S48 that both the hydrogen pressure value and the air pressure value are steady, learning of the current-voltage characteristics of the fuel cell stack 2 is permitted, and the process proceeds to S22. The processes in S22 and S24 are the same as those in the first embodiment shown in FIG.

以上説明した本実施例によれば、燃料電池の出力電流が第4の閾値以上である場合には、そうでない場合に比べて酸化剤ガス圧力または燃料ガス圧力の変動量を定常と判断する第1から第3の閾値を小さくする構成としたので、燃料電池の極高負荷の濃度分極が顕著に現れる領域では、酸化剤ガス圧力と燃料ガス圧力の変動量に対する燃料電池の出力電圧の変動量が大きくなるので、この閾値を設定することにより、より正確に燃料電池の電流電圧特性の学習を許可するか否かを判断することができる。   According to the present embodiment described above, when the output current of the fuel cell is greater than or equal to the fourth threshold value, the fluctuation amount of the oxidant gas pressure or the fuel gas pressure is determined to be steady as compared with the case where the output current is not the case. Since the first to third threshold values are reduced, the fluctuation amount of the output voltage of the fuel cell with respect to the fluctuation amount of the oxidant gas pressure and the fuel gas pressure in the region where the concentration polarization of the extremely high load of the fuel cell appears remarkably. Therefore, by setting this threshold value, it is possible to determine whether or not the learning of the current-voltage characteristics of the fuel cell is permitted more accurately.

次に実施例4を説明する。実施例4の燃料電池システムの制御装置が適用されるシステム構成図は、図1に示した実施例1と同様である。   Next, Example 4 will be described. The system configuration diagram to which the control device of the fuel cell system of the fourth embodiment is applied is the same as that of the first embodiment shown in FIG.

図6は、実施例4における燃料電池スタック2の電流電圧特性の学習方法を説明するフローチャートであり、所定時間周期に実行される。本実施例は、燃料電池スタックの出力電流を燃料電池の電流電圧特性に影響を与える状態量とした実施例である。   FIG. 6 is a flowchart for explaining a method for learning the current-voltage characteristics of the fuel cell stack 2 in the fourth embodiment, which is executed at a predetermined time period. In this embodiment, the output current of the fuel cell stack is an amount of state that affects the current-voltage characteristics of the fuel cell.

まず、S10において、電流センサ18を用いて燃料電池スタック2より出力される電流値It を検出する。次いで、S12において、電圧センサ19を用いて燃料電池スタック2より出力される電圧値Vt を検出する。   First, in S10, the current value It output from the fuel cell stack 2 is detected using the current sensor 18. Next, in S 12, the voltage value Vt output from the fuel cell stack 2 is detected using the voltage sensor 19.

次に、S50において、燃料電池スタック2の発電量が極低負荷域、或いは、極高負荷域であるかの判断を行う。ここでは、燃料電池の出力電流It が第5の閾値I5 と、第5の閾値I5 より大きい第6の閾値I6 との間にある場合には、通常負荷と判断してS52へ進み、第5の閾値I5 未満、或いは、第6の閾値を超えていれば、極低負荷域、或いは、極高負荷域と判断して、S54へ進む。   Next, in S50, it is determined whether the power generation amount of the fuel cell stack 2 is in an extremely low load region or an extremely high load region. Here, when the output current It of the fuel cell is between the fifth threshold value I5 and the sixth threshold value I6 larger than the fifth threshold value I5, it is determined as a normal load and the process proceeds to S52. If it is less than the threshold value I5 or exceeds the sixth threshold value, it is judged as an extremely low load region or an extremely high load region, and the process proceeds to S54.

次に、S52において、S10で検出した出力電流It が定常であるかの判断を行う。この定常判断は、燃料電池システムの負荷変動時に安定して計測できない電流電圧データを除去するために行う。ここでは検出した出力電流It と出力電流の前回値It-1 との変動量|It −It-1 |が第8の閾値ΔI8 以下になった場合に、定常と判断する。また、この他の発電状態の定常判断方法として、所定時間計測した電流の分散値が所定値以下になった場合に、定常と判断するという方法などを適用してもよい。そして、出力電流が定常であると判断した場合には、燃料電池の電流電圧特性の学習を許可してS22へ進み、定常でなければ、燃料電池の電流電圧特性の学習を禁止してS24へ進む。   Next, in S52, it is determined whether the output current It detected in S10 is steady. This steady state determination is performed in order to remove current voltage data that cannot be stably measured when the load of the fuel cell system changes. Here, when the amount of fluctuation | It−It−1 | between the detected output current It and the previous value It−1 of the output current becomes equal to or smaller than the eighth threshold value ΔI8, it is determined that the current is steady. In addition, as another method for determining the steady state of the power generation state, a method of determining that the current is steady when the variance value of the current measured for a predetermined time is equal to or less than a predetermined value may be applied. If it is determined that the output current is steady, the learning of the current voltage characteristic of the fuel cell is permitted and the process proceeds to S22. If not, the learning of the current voltage characteristic of the fuel cell is prohibited and the process proceeds to S24. move on.

次に、S22では、S10及びS12で検出された電流電圧データ(It ,Vt )を用いて燃料電池スタック2の電流電圧特性の学習を行う。S22の学習内容は、実施例1のS22と同様である。   Next, in S22, the current-voltage characteristics of the fuel cell stack 2 are learned using the current-voltage data (It, Vt) detected in S10 and S12. The learning content of S22 is the same as S22 of the first embodiment.

S24では、今回の燃料電池の状態量(PHt ,PAt )を前回値の格納領域へ格納して、次回の本ルーチンの実行に備え、本処理を終了する。   In S24, the current state quantity (PHt, PAt) of the fuel cell is stored in the storage area of the previous value, and this process ends in preparation for the next execution of this routine.

一方、S54では、極高負荷域、或いは、極低負荷域でのS10で検出した出力電流It が定常であるかの判断を行う。燃料電池は極高負荷域では濃度分極の影響が大きい為、電流の変動量に対して電圧の変動量が非常に大きくなる。同様に極低負荷域では活性化分極の影響が大きい為、電流の変動量に対して電圧の変動量が非常に大きくなる。従って、この領域では、第8の閾値ΔI8 より小さくした第9の閾値ΔI9 を設け、検出した出力電流It と出力電流の前回値It-1 との変動量|It −It-1 |が第9の閾値ΔI9 以下になった場合に、定常と判断する。このことにより、より精度の高い電流電圧特性の学習をすることができる。   On the other hand, in S54, it is determined whether the output current It detected in S10 in the extremely high load region or the extremely low load region is steady. Since the influence of concentration polarization is large in an extremely high load region, the amount of voltage variation is extremely large with respect to the amount of current variation. Similarly, since the effect of activation polarization is large in the extremely low load region, the amount of voltage fluctuation is very large with respect to the amount of current fluctuation. Therefore, in this region, a ninth threshold value ΔI9 that is smaller than the eighth threshold value ΔI8 is provided, and the fluctuation amount | It−It-1 | between the detected output current It and the previous value It-1 of the output current is the ninth value. Is determined to be steady when the threshold value ΔI9 is less than or equal to. This makes it possible to learn current voltage characteristics with higher accuracy.

S54で定常と判断した場合には、燃料電池の電流電圧特性の学習を許可してS22へ進み、定常でなければ、燃料電池の電流電圧特性の学習を禁止してS24へ進む。S22及びS24の処理は、図2の実施例1と同様である。   If it is determined that it is steady in S54, learning of the current-voltage characteristics of the fuel cell is permitted and the process proceeds to S22. If not steady, learning of the current-voltage characteristics of the fuel cell is prohibited and the process proceeds to S24. The processes in S22 and S24 are the same as those in the first embodiment shown in FIG.

以上説明したように、燃料電池の出力電流が第5の閾値以上であり、かつ、第5の閾値より大きい第6の閾値以下である場合には、出力電流の変動量が、第8の閾値以下である場合に、電流電圧特性の学習を許可し、出力電流が第5の閾値未満である場合、或いは、出力電流が第6の閾値以上である場合には、出力電流の変動量が、第8の閾値より小さい第9の閾値以下である場合に、電流電圧特性の学習を許可する構成としたので、極高負荷の濃度分極が顕著に現れる領域、或いは、極低負荷の活性化分極が顕著に現れる領域では、これ以外の通常負荷領域と比べて、燃料電池の出力電流の変動に対する出力電圧の変動量が大きいと考えられるため、この閾値を、これ以外の領域の閾値と比べて小さくすることにより、燃料電池の特徴に合わせた電流電圧特性の学習を行うことができる。   As described above, when the output current of the fuel cell is greater than or equal to the fifth threshold and less than or equal to the sixth threshold greater than the fifth threshold, the fluctuation amount of the output current is the eighth threshold. In the case of the following, the learning of the current-voltage characteristics is permitted, and when the output current is less than the fifth threshold value, or when the output current is equal to or more than the sixth threshold value, the fluctuation amount of the output current is Since it is configured to permit learning of current-voltage characteristics when it is less than or equal to the ninth threshold value, which is smaller than the eighth threshold value, an extremely high load concentration polarization region, or an extremely low load activation polarization In the region where the value appears prominently, the amount of fluctuation in the output voltage relative to the variation in the output current of the fuel cell is considered to be larger than in other normal load regions, so this threshold value is compared with the threshold values in other regions. By making it smaller, it meets the characteristics of the fuel cell. Learning of the current-voltage characteristic was able to perform.

なお、燃料電池の電流電圧特性を学習する際には、ガス圧力の定常判断と出力電流の定常判断を組み合わせて実施してもよいとする。   Note that when learning the current-voltage characteristics of the fuel cell, the steady judgment of the gas pressure and the steady judgment of the output current may be performed in combination.

本発明に係る燃料電池システムの制御装置の実施例1を説明するシステム構成図である。1 is a system configuration diagram illustrating Example 1 of a control device for a fuel cell system according to the present invention. FIG. 実施例1における学習制御処理を説明するフローチャートである。3 is a flowchart for explaining learning control processing in the first embodiment. 実施例1において目標ガス圧力を算出するためのテーブルデータ例である。It is an example of table data for calculating a target gas pressure in Example 1. 実施例2における学習制御処理を説明するフローチャートである。10 is a flowchart illustrating a learning control process according to the second embodiment. 実施例3における学習制御処理を説明するフローチャートである。10 is a flowchart illustrating a learning control process in the third embodiment. 実施例4における学習制御処理を説明するフローチャートである。10 is a flowchart illustrating a learning control process according to the fourth embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1:燃料電池システム
2:燃料電池スタック
3:水素タンク
4:水素圧力調整弁
5:エゼクタ
7:水素循環流路
8:水素パージ弁
9:コンプレッサ
10:空気供給流路
11:空気圧力制御弁
12:空気入口温度センサ
13:空気入口圧力センサ
14:水素入口温度センサ
15:水素入口圧力センサ
18:電流センサ
19:電圧センサ
20:電力制御装置
21:コントローラ(電流電圧特性学習手段、学習許可手段)
1: Fuel cell system 2: Fuel cell stack 3: Hydrogen tank 4: Hydrogen pressure adjustment valve 5: Ejector 7: Hydrogen circulation channel 8: Hydrogen purge valve 9: Compressor 10: Air supply channel 11: Air pressure control valve 12 : Air inlet temperature sensor 13: Air inlet pressure sensor 14: Hydrogen inlet temperature sensor 15: Hydrogen inlet pressure sensor 18: Current sensor 19: Voltage sensor 20: Power control device 21: Controller (current voltage characteristic learning means, learning permission means)

Claims (6)

燃料ガスと酸化剤ガスとを電気化学反応させて発電する燃料電池と、該燃料電池に燃料ガスを供給する燃料供給手段と、該燃料電池に酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給手段とを備えた燃料電池システムの制御装置において、
前記燃料電池の出力電流を検出する出力電流検出手段と、
前記燃料電池の出力電圧を検出する出力電圧検出手段と、
前記出力電流と前記出力電圧との関係である電流電圧特性を学習する電流電圧特性学習手段と、
前記電流電圧特性に影響を与える前記燃料電池の状態量を検出する状態検出手段と、
前記状態量の変動量に基づいて、前記電流電圧特性学習手段による学習を許可または禁止する学習許可手段と、を備え
前記学習許可手段は、
所定時間における前記酸化剤ガスの圧力の変動量と前記燃料ガスの圧力の変動量とが、共に第1の閾値以下である場合には、前記出力電流と前記出力電圧の関係の学習を許可することを特徴とする燃料電池システムの制御装置。
A fuel cell that generates electricity by electrochemically reacting fuel gas and oxidant gas, fuel supply means for supplying fuel gas to the fuel cell, and oxidant gas supply means for supplying oxidant gas to the fuel cell In the control device of the fuel cell system provided,
Output current detection means for detecting the output current of the fuel cell;
Output voltage detection means for detecting the output voltage of the fuel cell;
Current-voltage characteristic learning means for learning a current-voltage characteristic that is a relationship between the output current and the output voltage;
State detecting means for detecting a state quantity of the fuel cell that affects the current-voltage characteristics;
Learning permission means for permitting or prohibiting learning by the current-voltage characteristic learning means based on the amount of change in the state quantity ,
The learning permission means includes
When the amount of fluctuation in the pressure of the oxidant gas and the amount of fluctuation in the pressure of the fuel gas at a predetermined time are both equal to or less than a first threshold, learning of the relationship between the output current and the output voltage is permitted. A control apparatus for a fuel cell system.
前記学習許可手段は、
所定時間における前記酸化剤ガスの圧力の変動量が第2の閾値以下であり、かつ前記燃料ガスの圧力の変動量が第3の閾値以下である場合には、前記出力電流と前記出力電圧の関係の学習を許可する手段であることを特徴とする請求項に記載の燃料電池システムの制御装置。
The learning permission means includes
When the fluctuation amount of the pressure of the oxidant gas in a predetermined time is less than or equal to the second threshold value and the fluctuation amount of the pressure of the fuel gas is less than or equal to the third threshold value, the output current and the output voltage 2. The fuel cell system control device according to claim 1 , wherein the control device is a means for permitting learning of the relationship.
前記第2の閾値は、前記第3の閾値より小さく設定することを特徴とする請求項に記載の燃料電池システムの制御装置。 The control device for a fuel cell system according to claim 2 , wherein the second threshold value is set smaller than the third threshold value. 前記出力電流が第4の閾値以上である場合には、前記第1乃至第3の何れかの閾値に代えて、それぞれより小さく設定した第7の閾値を用いることを特徴とする請求項乃至請求項の何れか1項に記載の燃料電池システムの制御装置。 If the output current is equal to or greater than the fourth threshold value, the first through instead of the third one of the threshold of claims 1 to, characterized by using a seventh threshold that is set smaller than the respective The control apparatus of the fuel cell system of any one of Claim 3 . 前記酸化剤ガスの目標圧力を演算する目標酸化剤ガス圧力演算手段と、
前記燃料ガスの目標圧力を演算する目標燃料ガス圧力演算手段とを備え、
前記学習許可手段は、
前記酸化剤ガスの目標圧力の変動量と前記燃料ガスの目標のガス圧力の変動量に基づいて、前記出力電流と前記出力電圧の関係の学習を許可することを特徴とする請求項乃至請求項の何れか1項に記載の燃料電池システムの制御装置。
Target oxidant gas pressure calculating means for calculating a target pressure of the oxidant gas;
A target fuel gas pressure calculating means for calculating a target pressure of the fuel gas,
The learning permission means includes
On the basis of the amount of fluctuation of the gas pressure of the target amount of change of the target pressure of the oxidant gas and the fuel gas, according to claim 1 or claims and permits learning of the relationship between the output current and the output voltage Item 5. The control device for a fuel cell system according to any one of Items 4 to 5 .
前記学習許可手段は、
前記出力電流が第5の閾値以上であり、かつ、第5の閾値より大きい第6の閾値以下である場合には、前記出力電流の変動量が、第8の閾値以下である場合に、前記出力電流と前記出力電圧の学習を許可し、
前記出力電流が第5の閾値未満である場合、或いは、前記出力電流が第6の閾値以上である場合には、前記出力電流の変動量が、第8の閾値より小さい第9の閾値以下である場合に、前記出力電流と前記出力電圧の学習を許可することを特徴とする請求項乃至請求項の何れか1項に記載の燃料電池システムの制御装置。
The learning permission means includes
When the output current is greater than or equal to a fifth threshold and less than or equal to a sixth threshold greater than a fifth threshold, the amount of variation in the output current is less than or equal to an eighth threshold, Allow learning of the output current and the output voltage,
When the output current is less than the fifth threshold value, or when the output current is greater than or equal to the sixth threshold value, the variation amount of the output current is less than or equal to the ninth threshold value that is less than the eighth threshold value. in some cases, the control device of a fuel cell system according to any one of claims 1 to 5, characterized in that to allow the learning of the output current and the output voltage.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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