JP5444789B2 - Fuel cell deterioration judgment device - Google Patents

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JP5444789B2 JP2009084214A JP2009084214A JP5444789B2 JP 5444789 B2 JP5444789 B2 JP 5444789B2 JP 2009084214 A JP2009084214 A JP 2009084214A JP 2009084214 A JP2009084214 A JP 2009084214A JP 5444789 B2 JP5444789 B2 JP 5444789B2
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Description

本発明は、燃料電池劣化判定装置に係り、特に一時的な出力低下を区別して燃料電池の劣化を判定する燃料電池劣化判定装置に関する。   The present invention relates to a fuel cell deterioration determination device, and more particularly to a fuel cell deterioration determination device that determines deterioration of a fuel cell by distinguishing a temporary output decrease.

環境に与える影響が少ないことから、車両に燃料電池の搭載が行われている。燃料電池は、例えば燃料電池スタックを構成する単位セルのアノード側に水素等の燃料ガスを供給し、カソード側に酸素を含む酸化ガス、例えば空気を供給し、電解質膜を通しての反応によって必要な電力を取り出す。   Since there is little impact on the environment, fuel cells are installed in vehicles. A fuel cell, for example, supplies a fuel gas such as hydrogen to the anode side of unit cells constituting a fuel cell stack, supplies an oxidizing gas containing oxygen, such as air, to the cathode side, and requires electric power required for reaction through an electrolyte membrane. Take out.

燃料電池スタックを構成する単位セルは、電解質膜とその両側にそれぞれ配置される触媒層と、それぞれの触媒層の外側に配置されるアノード側電極とカソード側電極とを有する膜電極アセンブリ(Membrane Electrode Assembly:MEA)と、MEAを挟持する1組のセパレータを含んで構成される。   A unit cell constituting a fuel cell stack includes a membrane electrode assembly (Membrane Electrode) having an electrolyte membrane, a catalyst layer disposed on each side of the electrolyte membrane, and an anode side electrode and a cathode side electrode disposed on the outside of each catalyst layer. Assembly (MEA) and a set of separators that sandwich the MEA.

MEAは、電気化学反応の進行によって発電能力が低下して行き、例えば燃料電池の運転に従って燃料電池の最大出力が低下してゆく。この出力の低下には、MEAの劣化が含まれるので、その劣化程度を判定することが必要となる。ここで出力とは出力電力のことである。   In MEA, the power generation capacity decreases as the electrochemical reaction progresses. For example, the maximum output of the fuel cell decreases as the fuel cell operates. This decrease in output includes the degradation of MEA, and therefore it is necessary to determine the degree of degradation. Here, the output means output power.

特許文献1には、燃料電池発電装置等として、引き出す電流を一定の条件で出力電圧を測定する評価モードを設定し、この評価モードにおいて、過去の出力電圧と現在の出力電圧とを比較して燃料電池発電装置の劣化状態を診断することが開示されている。   In Patent Document 1, an evaluation mode for measuring an output voltage under a constant condition of a current to be drawn out is set as a fuel cell power generation device or the like. In this evaluation mode, a past output voltage is compared with a current output voltage. It is disclosed to diagnose a deterioration state of a fuel cell power generator.

特許文献2には、燃料電池システムにおける劣化には、活性化分極の増加となる触媒活性劣化と、抵抗増加となる抵抗分極と、拡散分極の増加となるガス拡散層拡散性能劣化とがあり、電圧、電流、抵抗の測定と予め求めてあるデータベースに基づいてこれらを分離することが述べられている。そして、ガス拡散層拡散性能劣化では撥水性能が劣化してフラッディングとなるので、押圧を緩めて空孔率を大きくし拡散性能を上げることが開示されている。   In Patent Document 2, deterioration in the fuel cell system includes catalytic activity deterioration that increases activation polarization, resistance polarization that increases resistance, and gas diffusion layer diffusion performance deterioration that increases diffusion polarization. It is stated that these are separated based on voltage, current and resistance measurements and a pre-determined database. And since the water repellency performance deteriorates and flooding occurs when the gas diffusion layer diffusion performance deteriorates, it is disclosed that the pressure is released to increase the porosity and increase the diffusion performance.

特許文献3には、燃料電池発電装置等として、電流電圧特性から劣化推定を行ういくつかの方法が述べられている。例えば、電流電圧特性で電流が低下する傾きの大きくなるところの電圧の変化から劣化を推定し、あるいは電流を少し変えてそのときの電圧の変化から直線近似によって電流電圧特性の傾きと切片電流を求め、その変化から劣化を推定する。   Patent Document 3 describes several methods for estimating deterioration from current-voltage characteristics as a fuel cell power generator and the like. For example, the degradation is estimated from the change in the voltage where the slope of the current decreases with the current-voltage characteristic, or the current and the slope of the current-voltage characteristic and the intercept current are calculated by linear approximation from the change in the voltage at that time. Determine the deterioration from the change.

特許文献4には、燃料電池の物理パラメータ推定方法として、電流電圧特性において出力電流を走査して出力電圧を測定し、小電流領域が触媒活性化電圧損失、中電流領域が抵抗電圧損失、大電流領域が濃度電圧損失として、各モデル式をフィッティングさせることにより、触媒層、電解質膜、拡散層の物理パラメータを推定することが述べられている。   In Patent Document 4, as a physical parameter estimation method of a fuel cell, the output voltage is measured by scanning the output current in the current-voltage characteristic, the catalyst activation voltage loss is in the small current region, the resistance voltage loss is large in the medium current region. It is described that the physical parameters of the catalyst layer, the electrolyte membrane, and the diffusion layer are estimated by fitting each model equation with the current region as the concentration voltage loss.

本発明に特に関連するものとして、特許文献5には、燃料電池システムにおいて、触媒の酸化劣化は回復可能な劣化であり、カーボン腐食劣化は回復不可能な劣化であることから、燃料電池の電流電圧特性の初期値の電圧値から現在の電圧値までの低下値から、運転停止して回復する分を減じて回復不可能な劣化を求めることが開示されている。ここでは、運転継続時間が長いほど、電圧が高いほど、回復可能な電圧低下量が大きいことが述べられている。   As particularly relevant to the present invention, in Patent Document 5, in the fuel cell system, the oxidation deterioration of the catalyst is a recoverable deterioration, and the carbon corrosion deterioration is an unrecoverable deterioration. It is disclosed that an irreparable deterioration is obtained by subtracting the amount recovered from a shutdown from a decrease value from the initial voltage value of the voltage characteristic to the current voltage value. Here, it is stated that the longer the operation duration, the higher the voltage, the greater the recoverable voltage drop.

特開2007−87686号公報JP 2007-87686 A 特開2005−322577号公報JP 2005-322577 A 特開平11−195423号公報JP-A-11-195423 特開2009−26567号公報JP 2009-26567 A 特開2006−147404号公報JP 2006-147404 A

従来技術に示されるように、電解質膜を用いる燃料電池においては、燃料電池の運転の進行に伴う出力低下の中に回復可能な一時的出力低下と、回復不可能な劣化による出力低下とが含まれる。   As shown in the prior art, in a fuel cell using an electrolyte membrane, the output decrease accompanying the progress of the operation of the fuel cell includes a recoverable temporary output decrease and an output decrease due to unrecoverable deterioration. It is.

燃料電池の運転が続くと触媒は徐々に酸化し、燃料電池の出力能力が低下し、例えば最大出力が一時的に低下するが、この酸化は可逆反応であることから運転が停止すると触媒が還元に転じ、次回運転時には燃料電池の最大出力は元に戻る。このように触媒酸化による最大出力の低下は一時的出力低下である。しかし、MEAの経年劣化が進むにつれて、触媒は運転直後から急速に酸化が進むので、燃料電池の最大出力の一時的低下もその幅が大きくなる。   As the operation of the fuel cell continues, the catalyst gradually oxidizes, and the output capacity of the fuel cell decreases.For example, the maximum output decreases temporarily, but this oxidation is a reversible reaction. In the next operation, the maximum output of the fuel cell is restored. Thus, the decrease in the maximum output due to the catalytic oxidation is a temporary output decrease. However, as the aging of MEA progresses, the catalyst rapidly oxidizes immediately after operation, so that the temporary decrease in the maximum output of the fuel cell also increases.

これに対し、燃料電池の電解質膜の劣化や、拡散電極層のカーボン担体の消失等による燃料電池の出力能力の低下は、元には戻らない不可逆変化であるので、経年劣化となり、回復不可能な出力低下で、この劣化が急速に進んでいることは異常劣化であるといえる。   In contrast, degradation of fuel cell electrolyte membranes and loss of fuel cell output capacity due to loss of carbon support in the diffusion electrode layer are irreversible changes that cannot be restored. It can be said that abnormal deterioration is caused by the rapid progress of this deterioration due to a slight decrease in output.

したがって、燃料電池の劣化判定には、この一時的出力低下の分を含まないようにして異常劣化の進展を判定する必要がある。   Therefore, it is necessary to determine the progress of the abnormal deterioration so as not to include the temporary output decrease in the fuel cell deterioration determination.

燃料電池が運転を開始し停止するまでの各運転を各トリップとすると、燃料電池の触媒は、上記のように経年劣化が進むにつれて、各トリップの運転開始直後から急速に酸化が進み一時的出力低下の幅も大きくなる傾向がある。このように、触媒の酸化による一時的出力低下は、燃料電池の経年劣化の進行程度によって左右される。従来技術ではこの点を考慮していないので、燃料電池の劣化判定の正確性が不十分である。   Assuming that each trip from the start to the stop of the fuel cell is each trip, the catalyst of the fuel cell rapidly oxidizes immediately after the start of each trip as described above, and the temporary output The range of decline also tends to increase. As described above, the temporary output reduction due to the oxidation of the catalyst depends on the progress of the aging of the fuel cell. Since the conventional technology does not consider this point, the accuracy of the fuel cell deterioration determination is insufficient.

本発明の目的は、一時的出力低下の影響をより正確に反映できる燃料電池劣化判定装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a fuel cell deterioration determination device that can more accurately reflect the influence of a temporary output decrease.

本発明に係る燃料電池劣化判定装置は、予め定めた基準出力条件の下の燃料電池の出力である基準条件出力が当初の運転開始からの累積運転量の増加ともに低下する劣化閾値特性線を予め求めて記憶する劣化閾値特性記憶手段と、燃料電池が運転を開始し停止するまでの各運転を各トリップとして、各トリップの実際の基準条件出力に対し、運転の停止によって回復する一時的な出力低下を補正値として戻した後の補正後基準条件出力を求める手段と、劣化閾値特性線と補正後基準条件出力との比較から燃料電池の劣化判定を行う判定手段と、を備え、補正後基準条件出力を求める手段は、各トリップにおける燃料電池の触媒の酸化の進展状況を示すトリップ特性値と累積運転量と補正値との関係を予め求めて記憶する補正値記憶手段と、補正値記憶手段に記憶される関係に基づいてトリップ特性値と累積運転量とで定まる補正値を取得する手段と、を含み、取得された補正値に基づいて補正後基準条件出力を求めることを特徴とする。 The fuel cell deterioration determination device according to the present invention provides a deterioration threshold characteristic line in which a reference condition output, which is an output of a fuel cell under a predetermined reference output condition, decreases as the cumulative operation amount increases from the start of the initial operation. Degradation threshold characteristic storage means to obtain and store, and each output from the start and stop of the fuel cell as each trip, temporary output that recovers by stopping the operation with respect to the actual reference condition output of each trip A means for obtaining a corrected reference condition output after returning the decrease as a correction value, and a determination means for determining the deterioration of the fuel cell based on a comparison between the deterioration threshold characteristic line and the corrected reference condition output. means for determining the condition output, the correction value storing means for previously calculated and stored the relationship between the correction value and the accumulated operation amount and trip characteristic value that indicates the progress of the oxidation of the catalyst of the fuel cell in each trip, complement Means for obtaining a correction value determined by the trip characteristic value and the cumulative operation amount based on the relationship stored in the value storage means, and obtaining a corrected reference condition output based on the obtained correction value. And

また、本発明に係る燃料電池劣化判定装置は、予め定めた基準出力条件の下の燃料電池の出力である基準条件出力が当初の運転開始からの累積運転量の増加ともに低下する劣化閾値特性線を予め求めて記憶する劣化閾値特性記憶手段と、燃料電池が運転を開始し停止するまでの各運転を各トリップとして、各トリップの実際の基準条件出力に対し、運転の停止によって回復する一時的な出力低下を補正値として戻した後の補正後基準条件出力を求める手段と、劣化閾値特性線と補正後基準条件出力との比較から燃料電池の劣化判定を行う判定手段と、を備え、補正後基準条件出力を求める手段は、各トリップの発電状況を示すトリップ特性値としてトリップの運転時間を用い、トリップの運転時間が長くなるほど一時的出力低下が大きくなる関係と、当初の運転開始からの累積運転量の増加ともにそのトリップにおける一時的出力低下が大きくなる関係とに基づいて補正値に関する関係を予め求めて記憶する補正値記憶手段と、補正値記憶手段に記憶される関係に基づいてトリップ特性値と累積運転量とで定まる補正値を取得する手段と、を含み、取得された補正値に基づいて補正後基準条件出力を求めることを特徴とするIn addition, the fuel cell deterioration determination device according to the present invention has a deterioration threshold characteristic line in which the reference condition output, which is the output of the fuel cell under a predetermined reference output condition, decreases as the cumulative operation amount increases from the start of the initial operation. The degradation threshold characteristic storage means for obtaining and storing the value in advance and each operation until the fuel cell starts and stops as each trip, and temporarily recovers by stopping the operation with respect to the actual reference condition output of each trip. And a means for obtaining a corrected reference condition output after returning a reduction in output as a correction value, and a determination means for determining deterioration of the fuel cell from a comparison between the deterioration threshold characteristic line and the corrected reference condition output. means for obtaining a post-reference conditions output uses the trip operation time as trip characteristic value that indicates the power status of each trip, a temporary output decreases as the trip operation time increases increases And engaging, the correction value storing means for previously calculated and stored the relationship for the correction value on the basis of the temporary output reduction increases relationships in both the trip increased accumulated operation amount from the initial start-correction value storing means based on the relationship stored comprises means for obtaining a correction value determined by the trip characteristic value and the accumulated operation amount, and obtains the corrected reference condition output based on the obtained correction value.

また、本発明に係る燃料電池劣化判定装置は、予め定めた基準出力条件の下の燃料電池の出力である基準条件出力が当初の運転開始からの累積運転量の増加ともに低下する劣化閾値特性線を予め求めて記憶する劣化閾値特性記憶手段と、燃料電池が運転を開始し停止するまでの各運転を各トリップとして、各トリップの実際の基準条件出力に対し、運転の停止によって回復する一時的な出力低下を補正値として戻した後の補正後基準条件出力を求める手段と、劣化閾値特性線と補正後基準条件出力との比較から燃料電池の劣化判定を行う判定手段と、を備え、補正後基準条件出力を求める手段は、各トリップの発電状況を示すトリップ特性値として、各トリップの経過時間を単位時間に区切ってそれぞれの出力電圧を求めて得られる分布である出力電圧の時間分布を用い、出力電圧が高いほど一時的出力低下が大きくなる関係と、当初の運転開始からの累積運転量の増加ともにそのトリップにおける一時的出力低下が大きくなる関係とに基づいて補正値に関する関係を予め求めて記憶する補正値記憶手段と、補正値記憶手段に記憶される関係に基づいてトリップ特性値と累積運転量とで定まる補正値を取得する手段と、を含み、取得された補正値に基づいて補正後基準条件出力を求めることを特徴とする。 In addition, the fuel cell deterioration determination device according to the present invention has a deterioration threshold characteristic line in which the reference condition output, which is the output of the fuel cell under a predetermined reference output condition, decreases as the cumulative operation amount increases from the start of the initial operation. The degradation threshold characteristic storage means for obtaining and storing the value in advance and each operation until the fuel cell starts and stops as each trip, and temporarily recovers by stopping the operation with respect to the actual reference condition output of each trip. And a means for obtaining a corrected reference condition output after returning a reduction in output as a correction value, and a determination means for determining deterioration of the fuel cell from a comparison between the deterioration threshold characteristic line and the corrected reference condition output. means for obtaining a post-reference conditions output as trip characteristic value that indicates the power status of each trip, distribution der obtained by asking the output voltage of each separated time each trip unit time Using the time distribution of output voltage, based on the relationship that the higher the output voltage, the larger the temporary output decrease, and the relationship that the temporary output decrease on the trip increases with the increase of the cumulative operation amount from the start of the initial operation. Correction value storage means for obtaining and storing a relationship related to the correction value in advance , and means for acquiring a correction value determined by the trip characteristic value and the cumulative operation amount based on the relationship stored in the correction value storage means. A corrected reference condition output is obtained based on the corrected value .

また、本発明に係る燃料電池劣化判定装置において、劣化閾値特性記憶手段は、累積運転量として、当初の運転開始からの累積発電電荷量または累積発電時間を用い、累積発電電荷量または累積発電時間の増加とともに燃料電池の基準条件出力が低下する関係に基づいて求められる劣化閾値特性線を記憶することが好ましい。   In the fuel cell deterioration determination device according to the present invention, the deterioration threshold characteristic storage means uses the accumulated power generation amount or the accumulated power generation time from the start of the initial operation as the accumulated operation amount, and the accumulated power generation charge amount or the accumulated power generation time. It is preferable to store a deterioration threshold characteristic line obtained based on a relationship in which the reference condition output of the fuel cell decreases as the value increases.

また、本発明に係る燃料電池劣化判定装置において、劣化閾値特性記憶手段は、燃料電池が車両走行に用いられる場合に、累積運転量として、当初の運転開始からの累積走行距離または累積走行時間時間を用い、累積走行距離または累積走行時間の増加とともに燃料電池の基準条件出力が低下する関係に基づいて求められる劣化閾値特性線を記憶することが好ましい。   In the fuel cell deterioration determination device according to the present invention, when the fuel cell is used for vehicle travel, the deterioration threshold characteristic storage means is the cumulative travel distance or cumulative travel time from the start of the initial operation as the cumulative operation amount. It is preferable to store a deterioration threshold characteristic line obtained based on a relationship in which the reference condition output of the fuel cell decreases as the cumulative travel distance or cumulative travel time increases.

また、本発明に係る燃料電池劣化判定装置において、補正値記憶手段は、燃料電池が車両走行に用いられる場合に、トリップ特性値としてトリップの走行距離または走行時間を用い、トリップの走行距離または走行時間が長くなるほど一時的出力低下が大きくなる関係と、累積走行距離または累積走行時間の増加ともにそのトリップにおける一時的出力低下が大きくなる関係とに基づいて補正値に関する関係を予め求めて記憶することが好ましい。   In the fuel cell deterioration determination device according to the present invention, the correction value storage means uses the trip travel distance or travel time as the trip characteristic value when the fuel cell is used for vehicle travel, and uses the trip travel distance or travel time. The relationship regarding the correction value is obtained in advance and stored based on the relationship that the temporary output decrease increases as the time increases and the relationship that the temporary output decrease during the trip increases as the cumulative travel distance or cumulative travel time increases. Is preferred.

上記構成により、燃料電池劣化判定装置は、燃料電池の基準条件出力が当初の運転開始からの累積運転量の増加ともに低下する劣化閾値特性線を予め求めておき、燃料電池が運転を開始し停止するまでの各運転を各トリップとして、各トリップの基準条件出力に対し、運転の停止によって回復する一時的な出力低下を補正値として戻した後の補正後基準条件出力を求めて、劣化特性値特性線と補正後基準条件出力との比較から燃料電池の劣化判定を行う。ここで、各トリップにおける燃料電池の触媒の酸化の進展状況を示すトリップ特性値と累積運転量と補正値との関係を予め求めておき、この関係にトリップ特性値と累積運転量とを当てはめて得られる補正値に基づいて補正後基準条件出力を求め、これを用いて劣化判定を行う。これにより、一時的な出力低下の影響としてトリップ特性値と累積運転量の両方が反映されるので、より正確に燃料電池の劣化判定を行うことができる。 With the above configuration, the fuel cell deterioration determination device obtains in advance a deterioration threshold characteristic line in which the reference condition output of the fuel cell decreases as the cumulative operation amount increases from the start of the initial operation, and the fuel cell starts operation and stops. Determining the characteristic value of the deterioration after obtaining the corrected reference condition output after returning as a correction value the temporary output decrease recovered by operation stop with respect to the reference condition output of each trip as each trip. The deterioration of the fuel cell is determined from a comparison between the characteristic line and the corrected reference condition output. Here, the relationship between the trip characteristic value indicating the progress of the oxidation of the fuel cell catalyst in each trip, the cumulative operation amount, and the correction value is obtained in advance, and the trip characteristic value and the cumulative operation amount are applied to this relationship. A post-correction reference condition output is obtained based on the obtained correction value, and deterioration determination is performed using this. As a result, both the trip characteristic value and the cumulative operation amount are reflected as the influence of the temporary output decrease, so that the deterioration determination of the fuel cell can be performed more accurately.

また、燃料電池劣化判定装置において、トリップ特性値としてトリップの運転時間を用いるときは、トリップの運転時間が長くなるほど一時的出力低下が大きくなる関係と、当初の運転開始からの累積運転量の増加ともにそのトリップにおける一時的出力低下が大きくなる関係とに基づいて補正値に関する関係を予め求めておく。そして、この補正値を用いて劣化判定を行う。これにより、一時的な出力低下の影響としてトリップの運転時間と累積運転量の両方が反映されるので、より正確に燃料電池の劣化判定を行うことができる。   Also, when using trip operation time as the trip characteristic value in the fuel cell deterioration determination device, the longer the trip operation time, the greater the temporary output decrease and the increase in the cumulative operation amount from the start of the initial operation. In both cases, a relationship related to the correction value is obtained in advance based on the relationship in which the temporary output decrease during the trip increases. Then, deterioration determination is performed using this correction value. Thereby, both the trip operation time and the accumulated operation amount are reflected as the influence of the temporary output decrease, so that the deterioration determination of the fuel cell can be performed more accurately.

また、燃料電池劣化判定装置において、トリップ特性値として、各トリップの経過時間を単位時間に区切ってそれぞれの出力電圧を求めて得られる分布である出力電圧の時間分布を用い、出力電圧が高いほど一時的出力低下が大きくなる関係と、当初の運転開始からの累積運転量の増加ともにそのトリップにおける一時的出力低下が大きくなる関係とに基づいて補正値に関する関係を予め求めておく。そして、この補正値を用いて劣化判定を行う。これにより、一時的な出力低下の影響として、出力の電圧依存性と累積運転量の両方が反映されるので、より正確に燃料電池の劣化判定を行うことができる。   Further, in the fuel cell deterioration determination device, as the trip characteristic value, the time distribution of the output voltage, which is a distribution obtained by dividing the elapsed time of each trip into unit times and obtaining each output voltage, The relationship regarding the correction value is obtained in advance on the basis of the relationship in which the temporary output decrease becomes large and the relationship in which the temporary output decrease in the trip increases as the cumulative operation amount increases from the start of the initial operation. Then, deterioration determination is performed using this correction value. As a result, both the voltage dependency of the output and the cumulative operation amount are reflected as the influence of the temporary output decrease, so that the deterioration determination of the fuel cell can be performed more accurately.

また、燃料電池劣化判定装置において、累積運転量として、当初の運転開始からの累積発電電荷量または累積発電時間を用い、累積発電電荷量または累積発電時間の増加とともに燃料電池の基準条件出力が低下する関係に基づいて求められる劣化閾値特性線を用いる。例えば、燃料電池で走行する車両については、車両走行距離等を基準に劣化判定することが分かりやすい場合があるが、車両の加速減速等に応じて発電量の多いときと発電量の少ないときがあり、これらの繰り返しを行うときは、車両走行距離等よりも、発電量に関係する累積運転量を用いる方が燃料電池の劣化に対する影響をより正確に反映できる。このように、上記構成をとることで、より正確に燃料電池の劣化判定を行うことができる。   Also, in the fuel cell deterioration determination device, the cumulative power generation amount or cumulative power generation time from the start of the initial operation is used as the cumulative operation amount, and the fuel cell reference condition output decreases as the cumulative power generation charge amount or cumulative power generation time increases. A deterioration threshold characteristic line obtained based on the relationship is used. For example, for a vehicle running on a fuel cell, it may be easy to understand the deterioration determination based on the vehicle travel distance, etc., but there are times when the amount of power generation is large and when the amount of power generation is small depending on the acceleration and deceleration of the vehicle. Yes, when these operations are repeated, it is possible to more accurately reflect the influence on the deterioration of the fuel cell by using the cumulative operation amount related to the power generation amount than the vehicle travel distance or the like. In this way, by adopting the above configuration, it is possible to more accurately determine the deterioration of the fuel cell.

また、燃料電池劣化判定装置において、燃料電池が車両走行に用いられる場合には、累積運転量として、当初の運転開始からの累積走行距離または累積走行時間時間を用い、累積走行距離または累積走行時間の増加とともに燃料電池の基準条件出力が低下する関係に基づいて求められる劣化閾値特性線を用いる。このように、燃料電池で走行する車両については、累積車両走行距離等を基準に劣化判定することで、車両の使用状況を分かりやすく反映できる。   In the fuel cell deterioration determination device, when the fuel cell is used for vehicle travel, the cumulative travel distance or cumulative travel time from the start of the initial operation is used as the cumulative operation amount, and the cumulative travel distance or cumulative travel time is used. A deterioration threshold characteristic line obtained based on a relationship in which the reference condition output of the fuel cell decreases with an increase in the value is used. As described above, with respect to a vehicle that runs on a fuel cell, the use condition of the vehicle can be reflected in an easy-to-understand manner by determining deterioration based on the cumulative vehicle travel distance or the like.

また、燃料電池劣化判定装置において、燃料電池が車両走行に用いられる場合には、トリップ特性値としてトリップの走行距離または走行時間を用い、トリップの走行距離または走行時間が長くなるほど一時的出力低下が大きくなる関係と、累積走行距離または累積走行時間の増加ともにそのトリップにおける一時的出力低下が大きくなる関係とに基づいて補正値に関する関係を予め求めてこれを用いる。このように、燃料電池で走行する車両については、トリップの走行距離等を基準に劣化判定することで、車両の使用状況を分かりやすく反映できる。   Further, in the fuel cell deterioration determination device, when the fuel cell is used for vehicle travel, the trip travel distance or travel time is used as the trip characteristic value, and the temporary output decrease decreases as the trip travel distance or travel time becomes longer. A relationship related to the correction value is obtained in advance based on the relationship that increases and the relationship that the temporary decrease in output during the trip increases as the cumulative travel distance or cumulative travel time increases. As described above, for a vehicle running on a fuel cell, the use status of the vehicle can be reflected in an easily understandable manner by determining the deterioration based on the trip travel distance or the like.

本発明に係る実施の形態の燃料電池劣化判定装置を含む燃料電池システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the fuel cell system containing the fuel cell deterioration determination apparatus of embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る実施の形態において、一時的出力低下を考慮する前の燃料電池の出力低下の様子を説明する図である。In embodiment which concerns on this invention, it is a figure explaining the mode of the output fall of the fuel cell before considering temporary output fall. 本発明に係る実施の形態において、補正値関係マップの例を示す図である。In embodiment which concerns on this invention, it is a figure which shows the example of a correction value relationship map. 本発明に係る実施の形態において、補正値関係マップを用いて一時的出力低下を補正して、燃料電池の劣化を判定する様子を説明する図である。In embodiment which concerns on this invention, it is a figure explaining a mode that the deterioration of a fuel cell is determined by correct | amending temporary output fall using a correction value relationship map. 本発明に係る実施の形態において、補正値関係マップの他の例を示す図である。In embodiment which concerns on this invention, it is a figure which shows the other example of a correction value relationship map. 本発明に係る実施の形態において、車両の走行状態の相違によって燃料電池の出力低下が異なる例の様子を説明する図である。In embodiment which concerns on this invention, it is a figure explaining the mode of the example from which the output fall of a fuel cell differs with the difference in the driving state of a vehicle. 本発明に係る実施の形態において、車両が一定速度で走行するときに発電電荷量の時間的変化がないことを説明する図である。In embodiment which concerns on this invention, when a vehicle drive | works at a fixed speed, it is a figure explaining the time change of the electric power generation electric charge amount. 本発明に係る実施の形態において、車両が低速走行と高速走行とを繰り返すときに発電電荷量の時間的変化の様子を説明する図である。In embodiment which concerns on this invention, when a vehicle repeats low speed driving | running | working and high speed driving | running | working, it is a figure explaining the mode of the time change of the electric power generation charge amount. 本発明に係る実施の形態において、発電時間に関する補正値関係マップを示す図である。In embodiment which concerns on this invention, it is a figure which shows the correction value relation map regarding electric power generation time. 本発明に係る実施の形態において、発電電荷量に関する補正値関係マップを示す図である。In embodiment which concerns on this invention, it is a figure which shows the correction value relationship map regarding the electric power generation electric charge amount. 本発明に係る実施の形態において、電圧依存性の一時的出力低下を考慮する前の燃料電池の出力低下の様子を説明する図である。In embodiment which concerns on this invention, it is a figure explaining the mode of the output fall of the fuel cell before considering the voltage-dependent temporary output fall. 図11のAのトリップにおける電圧の時間分布の様子を説明する図である。It is a figure explaining the mode of the time distribution of the voltage in the trip of A of FIG. 図11のCのトリップにおける電圧の時間分布の様子を説明する図である。It is a figure explaining the mode of the time distribution of the voltage in the trip of C of FIG. 本発明に係る実施の形態において、電圧依存性に関する補正値関係マップを示す図である。In an embodiment concerning the present invention, it is a figure showing a correction value relation map about voltage dependence. 図11のAのトリップにおいて、電圧依存性に関する補正値関係マップを用いて一時的出力低下に対する影響を算出する様子を説明する図である。It is a figure explaining a mode that the influence with respect to temporary output fall is calculated using the correction value relationship map regarding voltage dependence in the trip of A of FIG. 図11のCのトリップにおいて、電圧依存性に関する補正値関係マップを用いて一時的出力低下に対する影響を算出する様子を説明する図である。It is a figure explaining a mode that the influence with respect to temporary output fall is calculated using the correction value relationship map regarding voltage dependence in the trip of C of FIG. 本発明に係る実施の形態において、電圧依存性の一時的出力低下を補正して燃料電池の劣化を判定する様子を説明する図である。In embodiment which concerns on this invention, it is a figure explaining a mode that the deterioration of a fuel cell is determined by correct | amending the voltage-dependent temporary output fall.

以下に図面を用いて、本発明に係る実施の形態につき詳細に説明する。以下では、燃料電池として車両に搭載されるものを説明するが、車両以外に用いられる燃料電池であってもよい。例えば、据え置き型燃料電池であってもよい。以下では、燃料電池スタックとして、単位セルを約200個直列接続して配置したものを2組組み合わせたものとして説明するが、それ以外の組み合わせによる燃料電池であってもよい。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Hereinafter, a fuel cell mounted on a vehicle will be described, but a fuel cell used other than a vehicle may be used. For example, a stationary fuel cell may be used. Hereinafter, the fuel cell stack will be described as a combination of two sets of about 200 unit cells arranged in series, but a fuel cell with other combinations may be used.

以下では、劣化判定に燃料電池の最大出力を用いている。これは、最大出力が燃料電池の能力の端的な指標であることと、燃料電池の最大負荷のときに劣化が最も進展することを考慮したものであるが、勿論、これとは別の出力条件の下で劣化判定を行うものとしてよい。例えば、予め定めた基準出力条件の下での燃料電池の出力である基準条件出力を用いて劣化判定を行うものとしてもよい。基準条件出力としては、予め設定された定格出力条件の下の定格出力、最大出力に対し、予め設定された負荷率の条件の下の基準負荷率出力等を用いることができる。その意味で、最大出力は、負荷率100%の基準条件出力と考えることができる。   In the following, the maximum output of the fuel cell is used for the deterioration determination. This is because the maximum output is a simple indicator of the capacity of the fuel cell and the deterioration is most advanced at the maximum load of the fuel cell. The deterioration determination may be performed under For example, the deterioration determination may be performed using a reference condition output that is an output of the fuel cell under a predetermined reference output condition. As the reference condition output, a standard load factor output under a preset load factor condition or the like can be used for a rated output under a preset rated output condition and a maximum output. In that sense, the maximum output can be considered as a reference condition output with a load factor of 100%.

また、以下で述べる劣化閾値特性線、補正値関係マップは説明のための例示であって、燃料電池システムの具体的内容に応じこれと異なる値等をとる。また、燃料電池システムの仕様に応じて、適当な変更が可能である。   Further, the deterioration threshold characteristic line and the correction value relationship map described below are illustrative examples, and take different values depending on the specific contents of the fuel cell system. Further, appropriate changes can be made according to the specifications of the fuel cell system.

以下では、全ての図面において同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、本文中の説明においては、必要に応じそれ以前に述べた符号を用いるものとする。   Below, the same code | symbol is attached | subjected to the same element in all the drawings, and the overlapping description is abbreviate | omitted. In the description in the text, the symbols described before are used as necessary.

図1は、車両に搭載される燃料電池システム10の構成を示す図である。燃料電池システム10は、システム本体部12と、システム本体部12の各要素を全体として制御する燃料電池制御装置50とを含んで構成されている。燃料電池制御装置50は、燃料電池劣化判定を行う機能も有しているので、その意味では燃料電池劣化判定装置としての機能を有する制御装置である。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a fuel cell system 10 mounted on a vehicle. The fuel cell system 10 includes a system main body 12 and a fuel cell control device 50 that controls each element of the system main body 12 as a whole. Since the fuel cell control device 50 also has a function of performing fuel cell deterioration determination, in this sense, it is a control device having a function as a fuel cell deterioration determination device.

システム本体部12は、燃料電池セルが複数積層されて燃料電池スタック14と呼ばれる燃料電池本体及び、燃料電池スタック14のアノード側に配置される水素ガス供給のための各要素と、カソード側に配置される空気供給のための各要素を含んで構成される。   The system main body 12 includes a fuel cell main body called a fuel cell stack 14 in which a plurality of fuel cells are stacked, elements for supplying hydrogen gas arranged on the anode side of the fuel cell stack 14, and a cathode side. Each element for air supply is configured.

燃料電池スタック14は、電解質膜の両側に触媒電極層を配置したMEA(Membrane Electrode Assembly)の両外側にセパレータを配置して挟持した単位セルを複数個組み合わせて積層したものである。ここでは、約200個の単位セルを直列配置したものを2組組み合わせて、約200Vから約300Vの電圧を出力できる構成としてある。   The fuel cell stack 14 is formed by laminating a plurality of unit cells in which separators are arranged and sandwiched between both sides of an MEA (Membrane Electrode Assembly) in which catalyst electrode layers are arranged on both sides of an electrolyte membrane. Here, two sets of about 200 unit cells arranged in series are combined to output a voltage of about 200V to about 300V.

燃料電池スタック14は、アノード側に水素等の燃料ガスを供給し、カソード側に酸素を含む酸化ガス、例えば空気を供給し、電解質膜を通しての電池化学反応によって発電し、必要な電力を取り出す機能を有する。   The fuel cell stack 14 supplies a fuel gas such as hydrogen to the anode side, supplies an oxidizing gas containing oxygen, for example, air, to the cathode side, generates power by a cell chemical reaction through the electrolyte membrane, and extracts necessary power. Have

ここで、触媒電極層は、さらに触媒層と拡散電極層とが積層された構造を有する。触媒層は、例えばPtを含む層で、燃料電池の電気化学反応の進展とともに酸化され、その触媒能力が低下し、これによって燃料電池の出力低下が生じる。この触媒層の酸化は、燃料電池の運転を停止することで還元されて触媒能力が復帰する。したがって、触媒層の酸化による燃料電池の出力低下は、回復可能な一時的出力低下である。   Here, the catalyst electrode layer has a structure in which a catalyst layer and a diffusion electrode layer are further laminated. The catalyst layer is, for example, a layer containing Pt, which is oxidized with the progress of the electrochemical reaction of the fuel cell, and its catalytic ability is reduced, thereby causing a reduction in the output of the fuel cell. This oxidation of the catalyst layer is reduced by stopping the operation of the fuel cell, and the catalyst capacity is restored. Therefore, the output decrease of the fuel cell due to the oxidation of the catalyst layer is a recoverable temporary output decrease.

これに対し、拡散電極層は、例えばカーボン層が用いられ、燃料電池の電気化学反応の進展とともに消失等が進展し、燃料電池の出力低下を生じるが、これは燃料電池の運転を停止しても復帰せず、回復不可能な出力低下となる。燃料電池の劣化は、このようなカーボン層の劣化の他、電解質膜の経年劣化等によっても生じる。   On the other hand, for example, a carbon layer is used as the diffusion electrode layer, and disappearance and the like progress with the progress of the electrochemical reaction of the fuel cell, resulting in a decrease in the output of the fuel cell, which stops the operation of the fuel cell. Will not recover, resulting in an unrecoverable output drop. The deterioration of the fuel cell is caused not only by such deterioration of the carbon layer but also by aging of the electrolyte membrane.

図1の構成に戻り、アノード側の水素ガス源16は、燃料ガスとしての水素を供給するタンクである。水素ガス源16に接続されるレギュレータ18は、水素ガス源16からのガスを適当な圧力と流量に調整する機能を有する。レギュレータ18の出力口は、燃料電池スタック14のアノード側入口流路20に接続され、適当な圧力と流量に調整された燃料ガスが燃料電池スタック14に供給される。   Returning to the configuration of FIG. 1, the hydrogen gas source 16 on the anode side is a tank for supplying hydrogen as a fuel gas. The regulator 18 connected to the hydrogen gas source 16 has a function of adjusting the gas from the hydrogen gas source 16 to an appropriate pressure and flow rate. The output port of the regulator 18 is connected to the anode side inlet flow path 20 of the fuel cell stack 14, and fuel gas adjusted to an appropriate pressure and flow rate is supplied to the fuel cell stack 14.

燃料電池スタック14のアノード側出口流路22に接続される気液分離器(G/L)24は、燃料電池スタック14で消費しきれなかった水素ガスと、カソード側で生成される水分がMEAを通してカソード側に漏れてくる水とを分離するものである。気液分離された水は、希釈器40に導かれる。   The gas-liquid separator (G / L) 24 connected to the anode side outlet flow path 22 of the fuel cell stack 14 is configured such that the hydrogen gas that cannot be consumed by the fuel cell stack 14 and the moisture generated on the cathode side are MEA. The water that leaks to the cathode side through is separated. The water after gas-liquid separation is guided to the diluter 40.

気液分離器24の下流側に設けられる循環昇圧器26は、気液分離されたガスの水素分圧を高めて再びアノード側入口流路20に戻し再利用する機能を有する水素ポンプである。   The circulation booster 26 provided on the downstream side of the gas-liquid separator 24 is a hydrogen pump having a function of increasing the hydrogen partial pressure of the gas-liquid separated gas and returning it to the anode-side inlet channel 20 for reuse.

カソード側の酸化ガス源(AIR)28は、実際には大気を用いることができる。酸化ガス源28である大気はフィルタ30を通してからカソード側に供給される。   The cathode-side oxidizing gas source (AIR) 28 can actually use the atmosphere. The atmosphere as the oxidizing gas source 28 is supplied to the cathode side through the filter 30.

フィルタ30の下流側に設けられるエアコンプレッサ(ACP)32は、モータによって酸化ガスを容積圧縮してその圧力を高める気体昇圧機である。ACP32の出力側は、カソード側入口流路34に接続される。   An air compressor (ACP) 32 provided on the downstream side of the filter 30 is a gas booster that volume-compresses an oxidizing gas by a motor to increase its pressure. The output side of the ACP 32 is connected to the cathode side inlet channel 34.

またACP32は、燃料電池制御装置50の制御の下で、その回転速度(毎分当りの回転数)を可変して、所定量の酸化ガスを提供する機能を有する。すなわち、酸化ガスの所要流量が大きいときは、モータの回転速度を上げ、逆に酸化ガスの所要流量が小さいときは、モータの回転速度を下げる。このように、ACP32は、後述する調圧弁38とともに、燃料電池スタック14に供給される酸化ガス量を調整でき、これらの動作を制御することによって燃料電池スタック14の発電状態を制御することができる。   Further, the ACP 32 has a function of providing a predetermined amount of oxidizing gas by changing the rotation speed (the number of rotations per minute) under the control of the fuel cell control device 50. That is, when the required flow rate of the oxidizing gas is large, the rotational speed of the motor is increased. Conversely, when the required flow rate of the oxidizing gas is small, the rotational speed of the motor is decreased. Thus, the ACP 32 can adjust the amount of oxidizing gas supplied to the fuel cell stack 14 together with the pressure regulating valve 38 described later, and can control the power generation state of the fuel cell stack 14 by controlling these operations. .

カソード側出口流路36に設けられる調圧弁38は、背圧弁とも呼ばれるが、カソード側出口のガス圧を調整し、燃料電池スタック14への酸化ガスの流量を調整する機能を有する弁で、例えば流路の実効開口を調整できる弁を用いることができる。   The pressure regulating valve 38 provided in the cathode side outlet flow path 36 is also called a back pressure valve, and is a valve having a function of adjusting the gas pressure at the cathode side outlet and adjusting the flow rate of the oxidizing gas to the fuel cell stack 14. A valve capable of adjusting the effective opening of the flow path can be used.

希釈器40は、アノード側からの排気と排水、及び、カソード側の排気と排水を集め手混合し、アノード側からの水素を希釈して外部に排出するためのバッファ容器である。   The diluter 40 is a buffer container for collecting and manually mixing the exhaust and drainage from the anode side and the exhaust and drainage from the cathode side to dilute the hydrogen from the anode side and discharge it to the outside.

燃料電池スタック14には1組の発電電力取出端子が設けられる。1組の発電電力取出端子の一方側に直列に配置される電流検出器42は、発電電流を検出する機能を有する装置である。検出された電流データは、適当な信号線を介して燃料電池制御装置50に伝送される。また、1組の発電電力取出端子の間に設けられる電圧検出器44は、発電電圧を検出する機能を有する装置である。検出された電圧データは、適当な信号線を介して燃料電池制御装置50に伝送される。   The fuel cell stack 14 is provided with a set of generated power extraction terminals. The current detector 42 arranged in series on one side of a set of generated power extraction terminals is a device having a function of detecting a generated current. The detected current data is transmitted to the fuel cell control device 50 through an appropriate signal line. Moreover, the voltage detector 44 provided between one set of generated power extraction terminals is a device having a function of detecting a generated voltage. The detected voltage data is transmitted to the fuel cell control device 50 via an appropriate signal line.

燃料電池スタック14に設けられる発電電力取出端子の他方端は、負荷46に接続され、これによって、燃料電池スタック14において発電された電力が負荷に供給される。最終的な負荷としては、例えば、車両に搭載される回転電機、電子機器等であるが、実際には、燃料電池スタック14からの発電電力は一旦2次電池に蓄積されることが多い。勿論この場合でも、燃料電池スタック14からの発電電力で回転電機等を直接駆動するものとできる。   The other end of the generated power extraction terminal provided in the fuel cell stack 14 is connected to a load 46, whereby the power generated in the fuel cell stack 14 is supplied to the load. The final load is, for example, a rotating electrical machine or an electronic device mounted on the vehicle, but actually, the generated power from the fuel cell stack 14 is often temporarily stored in the secondary battery. Of course, even in this case, the rotating electric machine or the like can be directly driven by the generated power from the fuel cell stack 14.

システム本体部12は燃料電池制御装置50と接続されることで、燃料電池制御装置50の制御の下で作動する。燃料電池制御装置50には、記憶装置60が接続され、また、図示されていない統括制御部からの燃料電池運転指令を取得する運転指令インタフェース66と、車両の走行状況を示す情報を取得する走行状況インタフェース68と、燃料電池スタック14に劣化が生じているときに注意信号(CAUTION)を出力するCAUTIONインタフェース70が設けられる。   The system main body 12 is connected to the fuel cell control device 50 and operates under the control of the fuel cell control device 50. A storage device 60 is connected to the fuel cell control device 50, and an operation command interface 66 that acquires a fuel cell operation command from a general control unit (not shown), and a travel that acquires information indicating the travel status of the vehicle. A status interface 68 and a CAUTION interface 70 that outputs a caution signal (CAUTION) when the fuel cell stack 14 is deteriorated are provided.

記憶装置60は、燃料電池制御装置50において実行される燃料電池制御プログラム等を格納する機能を有する。また、燃料電池制御装置50がその機能の1つである燃料電池スタック14の劣化判定を実行する際に用いられるマップ等を格納する機能を有する。   The storage device 60 has a function of storing a fuel cell control program executed by the fuel cell control device 50. In addition, the fuel cell control device 50 has a function of storing a map or the like used when executing the deterioration determination of the fuel cell stack 14, which is one of the functions.

記憶装置60に格納されるマップの1つである劣化閾値特性マップ62は、燃料電池スタック14の最大出力が当初の運転開始からの累積運転量の増加ともに低下する劣化閾値特性を予め求め、これをマップ化したものである。例えば、横軸に累積運転量をとり、縦軸に燃料電池スタック14の最大出力をとったマップである。このマップは、累積運転量の増加とともに劣化によって低下する燃料電池スタック14の最大出力の様子を示す特性線であるので、これを劣化閾値特性線と呼ぶことができる。   A deterioration threshold characteristic map 62, which is one of the maps stored in the storage device 60, obtains in advance a deterioration threshold characteristic in which the maximum output of the fuel cell stack 14 decreases as the cumulative operation amount increases from the start of the initial operation. Is a map. For example, the horizontal axis represents the cumulative operation amount, and the vertical axis represents the maximum output of the fuel cell stack 14. Since this map is a characteristic line indicating the state of the maximum output of the fuel cell stack 14 that decreases due to deterioration as the cumulative operation amount increases, this map can be called a deterioration threshold characteristic line.

以下に説明するように、横軸の累積運転量として、車両の累積走行距離、累積走行時間、燃料電池スタック14の累積発電時間、累積発電電荷量等をとることができるので、劣化閾値特性マップ62は、複数の種類のマップを含むものである。   As will be described below, the cumulative driving amount of the horizontal axis can be taken as the cumulative traveling distance of the vehicle, the cumulative traveling time, the cumulative power generation time of the fuel cell stack 14, the cumulative power generation charge amount, etc. 62 includes a plurality of types of maps.

記憶装置60に格納されるマップの1つである補正値関係マップ64は、燃料電池スタック14が運転を開始し停止するまでの各運転を各トリップとして、各トリップの実際の最大出力に対し、運転の停止によって回復する一時的な出力低下を補正値として戻した後の補正後最大出力を求めるために用いられるマップである。補正値関係マップ64は、各トリップの発電状況を示すトリップ特性値と累積運転量と補正値との関係を予め求めてマップ化したものである。例えば、横軸方向に累積運転量を並べ、縦軸方向にトリップ特性値を並べた表において、累積運転量とトリップ特性値の組み合わせのそれぞれに対応する補正値を、その表に示す形式のマップとすることができる。   The correction value relationship map 64, which is one of the maps stored in the storage device 60, has each operation as a trip until the fuel cell stack 14 starts operation and stops, with respect to the actual maximum output of each trip. It is a map used in order to obtain | require the corrected maximum output after returning the temporary output fall recovered | restored by the driving | operation stop as a correction value. The correction value relationship map 64 is obtained by mapping in advance the relationship between the trip characteristic value indicating the power generation status of each trip, the cumulative operation amount, and the correction value. For example, in a table in which the accumulated operation amount is arranged in the horizontal axis direction and the trip characteristic value is arranged in the vertical axis direction, the correction value corresponding to each combination of the accumulated operation amount and the trip characteristic value is a map in the format shown in the table. It can be.

以下に述べるように、トリップ特性値としては、トリップにおける車両の走行距離、トリップにおける車両の走行時間、トリップにおける燃料電池スタック14の発電時間、トリップにおける燃料電池スタック14の発電電荷量とることができる。また、上記のように、累積運転量もいくつかの種類を取り得るので、補正値関係マップ64は、これらの組み合わせによって形成される複数のマップを含むものである。   As described below, as the trip characteristic value, the travel distance of the vehicle during the trip, the travel time of the vehicle during the trip, the power generation time of the fuel cell stack 14 during the trip, and the generated charge amount of the fuel cell stack 14 during the trip can be taken. . Further, as described above, since the cumulative operation amount can take several types, the correction value relationship map 64 includes a plurality of maps formed by combinations thereof.

劣化閾値特性と補正値関係は、マップ以外の形式で表現して記憶装置60に格納されるものとしてもよい。劣化閾値特性においては、累積運転量を入力することで、燃料電池の出力が読み出せるものであればよく、補正値関係においては、トリップ特性値と累積運転量とを入力することで補正値が読み出せるものであればよい。例えば、劣化閾値特性をルックアップテーブルの形式で記憶装置60に格納してもよく。また、計算式の形式で、劣化閾値特性、補正値関係を記憶装置60に格納してもよい。   The deterioration threshold characteristic and the correction value relationship may be expressed in a format other than the map and stored in the storage device 60. In the deterioration threshold characteristic, it is sufficient that the output of the fuel cell can be read out by inputting the accumulated operation amount. In the correction value relationship, the correction value is obtained by inputting the trip characteristic value and the accumulated operation amount. Anything that can be read out is acceptable. For example, the deterioration threshold characteristic may be stored in the storage device 60 in the form of a lookup table. Further, the deterioration threshold characteristic and the correction value relationship may be stored in the storage device 60 in the form of a calculation formula.

燃料電池制御装置50は、上記のようにシステム本体部12を構成する各要素を全体として制御する機能を有する。具体的には、負荷46からの要求発電電力を取得し、レギュレータ18によって燃料ガスの供給を制御し、ACP32と調圧弁38によって酸化ガスの供給を制御すること等によって燃料電池スタック14において発電させる機能を有する。また、燃料電池制御装置50は、特に、燃料電池スタック14の劣化の程度を判定する機能を有する。かかる燃料電池制御装置50は、車両搭載に適したコンピュータ等で構成することができる。また、燃料電池制御装置50の機能は、他の車両搭載コンピュータの機能の一部とすることもできる。例えば、車両全体の制御を行うハイブリッドECU等に、燃料電池制御装置50の機能を持たせることができる。   The fuel cell control device 50 has a function of controlling the elements constituting the system main body 12 as a whole as described above. Specifically, the required generated power from the load 46 is acquired, the supply of fuel gas is controlled by the regulator 18, the supply of oxidizing gas is controlled by the ACP 32 and the pressure regulating valve 38, etc. It has a function. The fuel cell control device 50 particularly has a function of determining the degree of deterioration of the fuel cell stack 14. Such a fuel cell control device 50 can be configured by a computer or the like suitable for mounting on a vehicle. Further, the function of the fuel cell control device 50 can be a part of the function of another on-vehicle computer. For example, the function of the fuel cell control device 50 can be given to a hybrid ECU or the like that controls the entire vehicle.

燃料電池制御装置50は、システム本体部12の運転を制御する運転処理部52を有する。また、燃料電池スタック14の劣化判定のために、各トリップの燃料電池スタック14の実際の最大出力に対し、運転の停止によって回復する一時的な出力低下を補正値として戻した後の補正後最大出力を求める補正後出力算出処理部54と、補正後最大出力と、劣化閾値特性線とを比較することで燃料電池スタック14の劣化を判定する劣化判定処理部56を含む。   The fuel cell control device 50 includes an operation processing unit 52 that controls the operation of the system main body 12. Further, in order to determine the deterioration of the fuel cell stack 14, the corrected maximum after returning the temporary output decrease recovered by the stop of operation as the correction value with respect to the actual maximum output of the fuel cell stack 14 of each trip. A corrected output calculation processing unit 54 for obtaining an output, and a deterioration determination processing unit 56 that determines deterioration of the fuel cell stack 14 by comparing the corrected maximum output and a deterioration threshold characteristic line.

上記構成の作用、特に、燃料電池制御装置50の燃料電池劣化判定に関する各機能について、以下に詳細に説明する。ここで、トリップ特性値として、トリップにおける走行距離、発電量等を用いる場合について、図2から図10を用いて説明し、トリップ特性値として、トリップにおける電圧の時間分布を用いる場合について、図11から図17を用いて説明する。   The operation of the above configuration, in particular, each function relating to the fuel cell deterioration determination of the fuel cell control device 50 will be described in detail below. Here, the case where the trip distance, the amount of power generation, etc. are used as the trip characteristic value will be described with reference to FIGS. 2 to 10. The case where the time distribution of the voltage during the trip is used as the trip characteristic value is shown in FIG. Will be described with reference to FIG.

図2は、劣化閾値特性線72として、横軸に車両の総走行距離をとり、縦軸に車両のスロットル全開時の燃料電池スタックの出力をとる特性線を用いて、燃料電池スタック14の劣化判定を行おうとするときの様子を説明する図である。なお、図2においてFCとあるのはFuel Cellの略で、燃料電池のことであり、ここでは燃料電池スタック14のことである。なお、燃料電池の出力とは、出力電力のことである。   FIG. 2 shows the deterioration of the fuel cell stack 14 using the characteristic line that takes the total travel distance of the vehicle on the horizontal axis and the output of the fuel cell stack when the throttle of the vehicle is fully opened on the vertical axis. It is a figure explaining a mode when it tries to perform determination. In FIG. 2, FC is an abbreviation for Fuel Cell, which is a fuel cell, and here is a fuel cell stack 14. Note that the output of the fuel cell is output power.

車両のスロットル全開時とは、車両におけるアクセルペダルを一杯に踏込み、いわゆるアクセル開度を100%とした状態である。この状態は、燃料電池スタック14の発電電力で車両が走行しているときにおいて、燃料電池スタック14の最大負荷のときに相当する。燃料電池スタック14の出力は負荷が大きいほど低下するので、劣化判定に用いるものとしては、この最大負荷時の燃料電池スタック14の出力である最大出力を用いることが好ましい。   When the throttle of the vehicle is fully opened, the accelerator pedal in the vehicle is fully depressed, and the so-called accelerator opening is 100%. This state corresponds to the maximum load of the fuel cell stack 14 when the vehicle is running with the power generated by the fuel cell stack 14. Since the output of the fuel cell stack 14 decreases as the load increases, it is preferable to use the maximum output, which is the output of the fuel cell stack 14 at the time of the maximum load, for use in the deterioration determination.

劣化閾値特性線72は、回復可能な一時的出力低下を除いた後の燃料電池スタック14の最大負荷時の出力を総走行距離に関連付けたもので、予め実験等で求めておくことができる。図2に示されるように、劣化閾値特性線72は、燃料電池スタック14の最大出力が当初の運転開始からの累積運転量である総走行距離の増加ともに低下する特性を有している。求められた劣化閾値特性線72は、記憶装置60の劣化閾値特性マップ62として記憶され、必要に応じ読み出される。   The deterioration threshold characteristic line 72 is obtained by associating the output at the maximum load of the fuel cell stack 14 after excluding a recoverable temporary output decrease with the total travel distance, and can be obtained in advance by an experiment or the like. As shown in FIG. 2, the deterioration threshold characteristic line 72 has a characteristic that the maximum output of the fuel cell stack 14 decreases with an increase in the total travel distance that is the cumulative operation amount from the start of the initial operation. The obtained deterioration threshold characteristic line 72 is stored as a deterioration threshold characteristic map 62 of the storage device 60 and is read out as necessary.

図2における黒丸は、車両の各トリップにおけるスロットル全開時の燃料電池スタック14の出力、すなわち、各トリップにおける実際の最大出力である。車両の実際のトリップにおいては、例えば、1〜数回程度、このスロットル全開時のことがあるので、車両の統括制御部等から走行状況インタフェース68を介してその時点を燃料電池制御装置50に知らせる。燃料電池制御装置50は知らせを受けたその時点における出力を電流検出器42によって得られる電流と電圧検出器44によって得られる電圧から電力を求めて取得することで、各トリップにおけるスロットル全開時の燃料電池スタック14の出力、すなわち、各トリップの実際の最大出力を得ることができる。   The black circles in FIG. 2 represent the output of the fuel cell stack 14 when the throttle is fully opened in each trip of the vehicle, that is, the actual maximum output in each trip. In the actual trip of the vehicle, for example, there are times when the throttle is fully opened about one to several times, so that the fuel cell control device 50 is notified of the point in time via the driving situation interface 68 from the overall control unit of the vehicle or the like. . The fuel cell control device 50 obtains the power at the time when the notification is received from the current obtained by the current detector 42 and the voltage obtained by the voltage detector 44 so as to obtain the power, so that the fuel when the throttle is fully opened in each trip is obtained. The output of the battery stack 14, i.e. the actual maximum output of each trip, can be obtained.

図2は、ある車両において、各トリップのスロットル全開時の燃料電池スタック14の出力をそのトリップが開始したときの総走行距離に関連づけて、黒丸マーク74でそれぞれプロットしたものである。この例では、出荷時のデータを除いて、8つのトリップについてのスロットル全開時の燃料電池スタック14の出力の値が示されている。   FIG. 2 plots the output of the fuel cell stack 14 when a throttle is fully opened for each trip with black circle marks 74 in association with the total travel distance when the trip starts. In this example, the value of the output of the fuel cell stack 14 when the throttle is fully opened for eight trips is shown except for the data at the time of shipment.

なお、各トリップにおける走行距離、それまでの総走行距離等は、図1で説明した走行状況インタフェース68を介して取得される情報を用いることができる。後述の走行時間等も同様に、走行状況インタフェース68から取得される情報と、運転指令インタフェース66を介して取得される運転指令タイミング等を用いることができる。   Note that information acquired via the travel status interface 68 described in FIG. 1 can be used as the travel distance in each trip, the total travel distance so far, and the like. Similarly, information acquired from the driving status interface 68, driving command timing acquired through the driving command interface 66, and the like can be used for the driving time described below.

図2において、括弧の中に示した値は、各トリップの走行距離である。ここに示されるように、各トリップにおける走行距離はまちまちである。このように、各トリップにおける燃料電池スタック14の使用状態というのは、出荷時からの総走行距離、つまり、累積使用期間が異なる上に、そのトリップにおける使用期間が異なるものである。   In FIG. 2, the value shown in parentheses is the travel distance of each trip. As shown here, the mileage on each trip varies. As described above, the use state of the fuel cell stack 14 in each trip is different in the total travel distance from the time of shipment, that is, in the cumulative use period, and also in the use period in the trip.

燃料電池スタック14の実際の最大出力が、この劣化閾値特性線72以下となるときは、燃料電池スタック14に標準的な劣化を超えた異常劣化が進展していることを意味する。劣化閾値とは、そのような意味である。図2の例では、A,B,C,Dの4つのトリップのデータがそれぞれ劣化閾値特性線72よりも低い出力を示している。   When the actual maximum output of the fuel cell stack 14 is equal to or less than the deterioration threshold characteristic line 72, it means that abnormal deterioration exceeding the standard deterioration has progressed in the fuel cell stack 14. The deterioration threshold has such a meaning. In the example of FIG. 2, the data of four trips A, B, C, and D indicate outputs lower than the deterioration threshold characteristic line 72, respectively.

ところで、各トリップにおける燃料電池スタック14の出力低下には、回復可能な一時的出力低下が含まれている。一時的出力低下は、次のトリップのときには回復しているので劣化ではない。その意味で、図2の各黒丸マーク74は、回復可能な一時的出力低下を考慮する前の燃料電池スタック14の出力低下の様子を示している。したがって、図2のデータのままでは、A,B,C,Dが劣化している状態を示しているとは判定できない。   By the way, the output decrease of the fuel cell stack 14 in each trip includes a recoverable temporary output decrease. The temporary output drop is not a deterioration because it is recovered at the next trip. In that sense, each black circle mark 74 in FIG. 2 indicates a state of output decrease of the fuel cell stack 14 before considering a recoverable temporary output decrease. Therefore, with the data in FIG. 2, it cannot be determined that A, B, C, and D indicate a deteriorated state.

燃料電池スタック14における回復可能な一時的出力低下は、次のような特性を有する。すなわち、第1に、総走行距離が同じであっても、トリップの走行距離が長いほど、回復可能な一時的出力低下の幅は大きくなる。これは、トリップの運転開始から終了までの走行距離が長いほど電気化学反応の時間が長く、その時間が長いほど触媒の酸化が進展するからである。第2に、同じトリップ走行距離であっても、総走行距離が長いほど、回復可能な一時的出力低下の幅は大きくなる。これは、MEAの経年変化が進展するにつれて、触媒の酸化が急速に進展するという特性を有するからである。   The recoverable temporary output drop in the fuel cell stack 14 has the following characteristics. That is, first, even if the total travel distance is the same, the longer the travel distance of the trip, the greater the range of recoverable temporary output decrease. This is because the longer the travel distance from the start to the end of the trip operation, the longer the electrochemical reaction time, and the longer the time, the more the oxidation of the catalyst progresses. Second, even if the trip distance is the same, the longer the total distance traveled, the greater the range of recoverable temporary output reduction. This is because the oxidation of the catalyst progresses rapidly as the aging of MEA progresses.

このような回復可能な一時的出力低下のデータは、予め実験等で求めておくことができる。求められたデータは、記憶装置60の補正値関係マップ64に格納され、必要に応じ読み出すことができる。補正値というのは、この一時的出力低下を、各トリップの実際の最大出力に戻して補正することで、一時的出力低下を除いた各トリップの最大出力を求めることができるからである。   Such recoverable temporary output reduction data can be obtained in advance through experiments or the like. The obtained data is stored in the correction value relation map 64 of the storage device 60 and can be read out as necessary. The correction value is because the maximum output of each trip excluding the temporary output decrease can be obtained by correcting this temporary output decrease to the actual maximum output of each trip.

そこで、図2の例の場合、記憶装置60の補正値関係マップ64から、トリップ走行距離と総走行距離と補正値との関係を読み出す。図3は、そのような補正値関係マップの例を示す図である。ここでは、横軸方向に累積運転量である総走行距離を並べ、縦軸方向にトリップ特性値であるトリップ走行距離を並べた表において、総走行距離とトリップ走行距離の組み合わせのそれぞれに対応する補正値が示されている。   In the case of the example in FIG. 2, the relationship between the trip travel distance, the total travel distance, and the correction value is read from the correction value relationship map 64 of the storage device 60. FIG. 3 is a diagram showing an example of such a correction value relationship map. Here, in the table in which the total travel distance that is the cumulative driving amount is arranged in the horizontal axis direction and the trip travel distance that is the trip characteristic value is arranged in the vertical axis direction, it corresponds to each combination of the total travel distance and the trip travel distance. Correction values are shown.

例えば、図2のAのトリップは、総走行距離が1万kmで、トリップ走行距離が200kmであるので、図3の補正値関係マップの該当する箇所を読み出すことで、補正値は12kwとなる。この12kwが、一時的出力低下に相当する値である。したがって、Aのトリップの実際の最大出力にこの12kwを戻して加算することで、Aのトリップにおける一時的出力低下を除いた最大出力が求められる。これらの一連の処理工程は、図1の燃料電池制御装置50の補正後出力算出処理部54の機能によって実行される。   For example, the trip of A in FIG. 2 has a total travel distance of 10,000 km and a trip travel distance of 200 km, so that the correction value becomes 12 kW by reading the corresponding location in the correction value relation map of FIG. . This 12 kw is a value corresponding to a temporary output decrease. Therefore, by adding this 12 kW back to the actual maximum output of the trip of A, the maximum output excluding the temporary output decrease in the trip of A is obtained. These series of processing steps are executed by the function of the corrected output calculation processing unit 54 of the fuel cell control device 50 of FIG.

図4は、各トリップの実際の最大出力に対し、図3に示される補正値関係マップを用いて補正値を読み出し、その補正値を用いて算出される値である補正後最大出力を白丸マーク76で示したものである。白丸マーク76が示す補正後最大出力と、これに対応する黒丸マーク74が示す実際の最大出力との間の差異が、一時的出力低下を考慮した補正値に相当する。   4 reads out a correction value for the actual maximum output of each trip using the correction value relation map shown in FIG. 3, and indicates the maximum output after correction, which is a value calculated using the correction value, as a white circle mark. This is indicated by 76. The difference between the corrected maximum output indicated by the white circle mark 76 and the actual maximum output indicated by the black circle mark 74 corresponding thereto corresponds to a correction value in consideration of temporary output reduction.

図4における各白丸マーク76は、一時的出力低下の影響を除いた最大出力を示しているので、これと劣化閾値特性線72とを比較することで、各トリップにおいて劣化が進展しているか否かを判定できる。すなわち、白丸マーク76が劣化閾値特性線72以下の最大出力を示すときは、回復不可能な劣化が異常に進展していることになる。図4の例では、Cのトリップのときに異常劣化が認められると判定される。これらの工程処理は、燃料電池制御装置50の劣化判定処理部56の機能によって実行される。異常劣化が認められると判定されると、CAUTIONインタフェース70を介して、適当なCAUTION表示等の出力が行われる。   Since each white circle mark 76 in FIG. 4 indicates the maximum output excluding the influence of the temporary output decrease, by comparing this with the deterioration threshold characteristic line 72, whether or not deterioration has progressed in each trip. Can be determined. That is, when the white circle mark 76 shows the maximum output below the deterioration threshold characteristic line 72, the unrecoverable deterioration has abnormally progressed. In the example of FIG. 4, it is determined that abnormal deterioration is recognized when C is tripped. These process processes are executed by the function of the deterioration determination processing unit 56 of the fuel cell control device 50. If it is determined that abnormal deterioration is recognized, an appropriate CAUTION display or the like is output via the CAUTION interface 70.

上記では、累積運転量として総走行距離をとった。これに代えて、累積運転量として総走行時間をとることができる。図5は、累積運転量として総走行時間を用いるときの劣化閾値特性線80と、補正値関係マップ81を示す図である。   In the above, the total travel distance is taken as the cumulative operation amount. Instead, the total travel time can be taken as the cumulative operation amount. FIG. 5 is a diagram showing a deterioration threshold characteristic line 80 and a correction value relationship map 81 when the total travel time is used as the cumulative operation amount.

図5に示されるように、劣化閾値特性線80は、最大負荷時のFC出力と総走行時間との関係で予め求められたものが用いられる。最大負荷時のFC出力とは、いまの場合、図2で説明したように、スロットル全開時の燃料電池スタック14の出力である。これに対応し、補正値関係マップ81は、横軸に総走行時間をとったものが用いられる。これらは、予め実験等で求めたものを記憶装置60に記憶し、それを必要に応じて読み出すことで用いることができる。   As shown in FIG. 5, the deterioration threshold characteristic line 80 is obtained in advance based on the relationship between the FC output at the maximum load and the total traveling time. In this case, the FC output at the maximum load is the output of the fuel cell stack 14 when the throttle is fully opened, as described with reference to FIG. Corresponding to this, the correction value relationship map 81 uses the total travel time on the horizontal axis. These can be used by storing what is obtained in advance through experiments or the like in the storage device 60 and reading it out as necessary.

上記では、累積運転量として車両の走行に関係する量を用いている。ここで車両の走行状態は一定ではなく、加速減速等を伴うものである。その場合に、同じ走行距離または走行時間であっても、走行状態によって燃料電池スタック14の発電状況が異なることがある。発電状況が異なると、一時的出力低下の程度も異なってくることがある。   In the above, an amount related to the traveling of the vehicle is used as the cumulative operation amount. Here, the running state of the vehicle is not constant and involves acceleration and deceleration. In this case, even if the travel distance or travel time is the same, the power generation status of the fuel cell stack 14 may differ depending on the travel state. Different power generation conditions can result in different degrees of temporary power loss.

図6は、車両の走行状態が異なることでFC出力がどのように相違するかを実験した結果を示す図である。ここでは、時速80km/hの定速走行する場合と、時速70km/hと時速90km/hとを交互に繰り返す場合で、総走行時間と総走行距離とを同じ条件となるようにし、それぞれの燃料電池スタック14の出力が走行時間の経過とともにどのように変化するかを実験した結果が示されている。横軸が走行時間、縦軸が燃料電池スタック14の出力である。   FIG. 6 is a diagram illustrating a result of an experiment on how the FC output is different due to a difference in the traveling state of the vehicle. Here, in the case of running at a constant speed of 80 km / h and in the case of alternately repeating 70 km / h and 90 km / h alternately, the total travel time and the total travel distance are made to be the same conditions, The result of an experiment on how the output of the fuel cell stack 14 changes with the passage of travel time is shown. The horizontal axis is the travel time, and the vertical axis is the output of the fuel cell stack 14.

図6の結果からは、時速80km/hの定速走行を行って3時間後の出力低下と、時速70km/hと時速90km/hとを交互に繰り返して1時間後の出力低下とがほぼ同じとなっている。つまり、走行の加減速を繰り返す方が、定速走行に比べ、少なくとも一時的出力低下の程度が大きい。図6の例では、同じ出力低下に対し、走行時間において3倍の相違がある。   From the results shown in FIG. 6, the output drop after 3 hours after running at a constant speed of 80 km / h and the output drop after 1 hour by repeating alternately 70 km / h and 90 km / h are almost the same. It is the same. In other words, the repetition of traveling acceleration / deceleration has a greater degree of at least temporary output reduction than constant speed traveling. In the example of FIG. 6, there is a three-fold difference in travel time for the same output reduction.

図7,8は、そのような相違が現れる理由を模式的に説明する図である。これらの図においては、横軸に時間、縦軸に発電電荷量がとられている。図7は、時速80km/hの定速走行する場合、図8は時速70km/hと時速90km/hとを交互に繰り返す場合
である。
7 and 8 are diagrams schematically explaining the reason why such a difference appears. In these figures, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the amount of generated charge. FIG. 7 shows a case where the vehicle travels at a constant speed of 80 km / h, and FIG. 8 shows a case where 70 km / h and a speed of 90 km / h are alternately repeated.

図7に示されるように、時速80km/hの定速走行する場合には発電電荷量に時間的変化が生じない。これに対し、図8に示されるように、時速70km/hと時速90km/hとを交互に繰り返す場合には、加減速が繰り返されることから、発電電荷量に急増と急減が交互に繰り返されることになる。車両としては、平均速度は図7も図8も80km/hとなるが、車両の慣性、アクセル操作、ブレーキ操作等の影響で、加減速を繰り返す方が、全体として多くの発電電力を要し、そのために全体の発電電荷量が増加するものと考えることができる。   As shown in FIG. 7, when the vehicle travels at a constant speed of 80 km / h, there is no temporal change in the amount of generated power. On the other hand, as shown in FIG. 8, when alternating speed of 70 km / h and speed of 90 km / h are alternately repeated, acceleration / deceleration is repeated, so that the amount of generated power is rapidly increased and decreased alternately. It will be. For vehicles, the average speed is 80 km / h in both FIG. 7 and FIG. 8, but repeated acceleration / deceleration requires more power as a whole due to the effects of vehicle inertia, accelerator operation, brake operation, etc. Therefore, it can be considered that the total amount of generated power increases.

図6の結果を考慮すると、車両の実際の走行状態によっては、累積運転量として燃料電池スタック14の累積発電電荷量、または累積発電時間を用いることがよい場合がある。図9、図10は車両の総走行距離、総走行時間に代えて、累積運転量として燃料電池スタック14の総発電時間、総発電電荷量を用いて劣化判定を行う場合の劣化閾値特性線と補正値関係マップを説明する図である。   In consideration of the result of FIG. 6, depending on the actual running state of the vehicle, it may be preferable to use the accumulated power generation amount of the fuel cell stack 14 or the accumulated power generation time as the accumulated operation amount. FIGS. 9 and 10 show deterioration threshold characteristic lines in the case where deterioration determination is performed using the total power generation time and the total power generation amount of the fuel cell stack 14 as the cumulative operation amount instead of the total travel distance and total travel time of the vehicle. It is a figure explaining a correction value relation map.

図9は、累積運転量として、総発電時間を用いる場合である。このときは、図9に示されるように、劣化閾値特性線82は、最大負荷時のFC出力と総発電時間との関係で予め求められたものが用いられる。これに対応し、補正値関係マップ83は、横軸に総発電時間、縦軸にトリップ発電時間をとったものが用いられる。これらは、予め実験等で求めたものを記憶装置60に記憶し、それを必要に応じて読み出すことで用いることができる。   FIG. 9 shows a case where the total power generation time is used as the cumulative operation amount. At this time, as shown in FIG. 9, the deterioration threshold characteristic line 82 is obtained in advance in relation to the FC output at the maximum load and the total power generation time. Correspondingly, a correction value relationship map 83 is used in which the horizontal axis represents the total power generation time and the vertical axis represents the trip power generation time. These can be used by storing what is obtained in advance through experiments or the like in the storage device 60 and reading it out as necessary.

図10は、累積運転量として、総発電電荷量を用いる場合である。このときは、図10に示されるように、劣化閾値特性線84は、最大負荷時のFC出力と総発電電荷量との関係で予め求められたものが用いられる。これに対応し、補正値関係マップ85は、横軸に総発電電荷量、縦軸にトリップ発電電荷量をとったものが用いられる。これらは、予め実験等で求めたものを記憶装置60に記憶し、それを必要に応じて読み出すことで用いることができる。   FIG. 10 shows a case where the total generated charge amount is used as the cumulative operation amount. At this time, as shown in FIG. 10, the deterioration threshold characteristic line 84 is obtained in advance in relation to the FC output at the maximum load and the total generated charge amount. Correspondingly, the correction value relationship map 85 uses the total generated charge amount on the horizontal axis and the trip generated charge amount on the vertical axis. These can be used by storing what is obtained in advance through experiments or the like in the storage device 60 and reading it out as necessary.

この場合、劣化判定においては、各トリップにおける発電電荷量を求める必要があるが、これは、電流検出器42によって取得される電流値と経過時間とを用いて、電流の積分値としての電荷量を算出することで取得することができる。   In this case, in the deterioration determination, it is necessary to obtain the generated electric charge amount in each trip. This is because the electric charge amount as an integral value of the current is obtained using the current value acquired by the current detector 42 and the elapsed time. Can be obtained by calculating.

以上で、トリップ特性値として、トリップにおける走行距離、発電量等を用いる場合についての説明を行ったので、次に、トリップ特性値として、トリップにおける電圧の時間分布を用いる場合について、図11から図17を用いて説明する。   As described above, the case where the trip distance, the amount of power generation, etc. are used as the trip characteristic value has been described. Next, the case where the time distribution of the voltage during trip is used as the trip characteristic value is shown in FIG. 17 will be used for explanation.

触媒の酸化は、燃料電池スタック14の発電電位、すなわち出力電圧による影響を受ける。すなわち、燃料電池スタック14の出力電圧が高いと酸化が進行し、ある程度出力電圧が低くなると還元に転じる。したがって、燃料電池スタック14の出力電圧が高いと、一時的出力低下の幅が大きくなり、出力電圧が低いと一時的出力低下の幅が小さくなり、場合によっては、還元によって一時的出力電圧の低下が戻されることになる。また、この酸化の電圧依存性は、MEAの経年劣化にも関係する。例えば、同じ出力電圧であっても総走行距離が長いほど触媒の酸化は急激に進行する。   The oxidation of the catalyst is affected by the power generation potential of the fuel cell stack 14, that is, the output voltage. That is, when the output voltage of the fuel cell stack 14 is high, oxidation proceeds, and when the output voltage becomes low to some extent, the reduction starts. Therefore, when the output voltage of the fuel cell stack 14 is high, the width of the temporary output decrease becomes large, and when the output voltage is low, the width of the temporary output decrease becomes small. In some cases, the temporary output voltage decreases due to reduction. Will be returned. The voltage dependency of this oxidation is also related to the aging of the MEA. For example, even if the output voltage is the same, the oxidation of the catalyst proceeds more rapidly as the total travel distance is longer.

これらのことから触媒の酸化の電圧依存性を考慮して、一時的出力低下の影響を求めることができる。ここで、図1と同様な劣化閾値特性線72と、各トリップにおける最大出力のデータを示す図11を用いて、電圧依存性を考慮した劣化判定について説明する。図11は図1と同様であるが、ここでは、トリップ走行距離は考慮に入れない。図11において、劣化閾値特性線72以下の黒丸マーク74はA,B,C,Dの4つのトリップに関するものであるが、以下では、AとCを例題として説明を続ける。   From these facts, it is possible to determine the influence of the temporary output decrease in consideration of the voltage dependency of the oxidation of the catalyst. Here, the deterioration determination in consideration of the voltage dependency will be described with reference to the deterioration threshold characteristic line 72 similar to FIG. 1 and FIG. 11 showing the data of the maximum output in each trip. FIG. 11 is similar to FIG. 1 except that the trip mileage is not taken into account here. In FIG. 11, black circle marks 74 below the deterioration threshold characteristic line 72 relate to four trips A, B, C, and D. In the following description, A and C are taken as examples.

図12、13は、A,Cのそれぞれのトリップにおける燃料電池スタック14の出力電圧の時間分布を示す図である。出力電圧の時間分布は、各トリップの経過時間を単位時間に区切って、それぞれの単位時間における出力電圧を求めて、これを同じ出力電圧を有する単位時間がいくらあるか集計し、各出力電圧ごとに得られる合計時間の分布を求めたものを用いることができる。   12 and 13 are diagrams showing time distributions of the output voltage of the fuel cell stack 14 in trips A and C, respectively. The time distribution of output voltage is obtained by dividing the elapsed time of each trip into unit times, obtaining the output voltage in each unit time, and summing up how many unit times have the same output voltage, for each output voltage. What calculated | required distribution of the total time obtained in can be used.

図12,13においては、横軸に、燃料電池スタック14の出力電圧を表すものとして、代表的な単位セルの端子間電圧であるセル電圧を0.1V刻みでとり、縦軸に各セル電圧における単位時間の合計がとられている。上記の例では、燃料電池スタック14は直列に約200個接続されているので、燃料電池スタック14の出力電圧は、このセル電圧の約200倍となる。   12 and 13, the horizontal axis represents the output voltage of the fuel cell stack 14, the cell voltage that is the voltage between the terminals of a typical unit cell is taken in 0.1 V increments, and the vertical axis represents each cell voltage. The total unit time is taken. In the above example, since about 200 fuel cell stacks 14 are connected in series, the output voltage of the fuel cell stack 14 is about 200 times the cell voltage.

なお単位時間としては1秒を用いた。すなわち、単位セルの端子間電圧であるセル電圧を、各トリップの開始から終了まで1秒刻みで測定し、そのデータを、各セル電圧刻みごとに該当する単位時間を合計して分布が取られる。   The unit time was 1 second. That is, the cell voltage, which is the voltage between the terminals of the unit cell, is measured in 1 second increments from the start to the end of each trip, and the data is distributed by summing the corresponding unit times for each cell voltage increment. .

図12に示されるように、Aのトリップでは、セル電圧が0.5Vから0.6Vの間の運転が20秒あり、0.6Vから0.7Vの間の運転が140秒あり、0.7Vから0.8Vの間の運転が480秒あり、0.8Vから0.9Vの間の運転が720秒あり、0.9Vから1.0Vの間の運転が650秒ある。   As shown in FIG. 12, the trip of A has 20 seconds of operation when the cell voltage is between 0.5V and 0.6V, 140 seconds of operation between 0.6V and 0.7V, and 0. There are 480 seconds of operation between 7V and 0.8V, 720 seconds of operation between 0.8V and 0.9V, and 650 seconds of operation between 0.9V and 1.0V.

同様に、図13に示されるように、Cのトリップにおいても、各セル電圧における運転の合計時間がそれぞれ示される。ここでは、セル電圧が0.6V以下の運転がなく、例えば、0.8Vから0.9Vの間の運転が950秒、0.9Vから1.0Vまでの運転が890秒となっている。このようにCのトリップはAのトリップに比べ、セル電圧が高い領域での運転合計時間が長くなっている。   Similarly, as shown in FIG. 13, in the trip of C, the total operation time at each cell voltage is shown. Here, there is no operation with a cell voltage of 0.6 V or less, for example, an operation between 0.8 V and 0.9 V is 950 seconds, and an operation between 0.9 V and 1.0 V is 890 seconds. Thus, the total trip time in the region where the cell voltage is high is longer in the trip of C than in the trip of A.

燃料電池スタック14の最大出力に対するセル電圧の影響は、図14に示される補正値関係マップに示される。ここでは、横軸方向に累積運転量である総走行距離を並べ、縦軸方向にトリップ特性値であるセル電圧を並べた表において、総走行距離とセル電圧の組み合わせのそれぞれに対応する補正値が示されている。ここで補正値は、酸化が進んで一時的出力低下となるときを−(負)の値とし、還元によって一時的出力低下が戻されるときを+(正)の値としてある。   The influence of the cell voltage on the maximum output of the fuel cell stack 14 is shown in the correction value relationship map shown in FIG. Here, in the table in which the total travel distance that is the cumulative operation amount is arranged in the horizontal axis direction and the cell voltage that is the trip characteristic value is arranged in the vertical axis direction, the correction value corresponding to each combination of the total travel distance and the cell voltage It is shown. Here, the correction value is − (negative) when oxidation proceeds and temporarily decreases, and + (positive) when temporary output decrease is returned by reduction.

図14に示されるように、セル電圧が高いほど一時的出力低下が大きくなり、セル電圧が同じでも、総走行距離の増加ともにそのトリップにおける一時的出力低下が大きくなることが分かる。   As shown in FIG. 14, it can be seen that the higher the cell voltage, the larger the temporary output decrease, and even if the cell voltage is the same, the temporary output decrease during the trip increases as the total travel distance increases.

補正後最大出力は、図12,13で説明したトリップにおける電圧の時間分布と、図14の補正値関係マップを用いて、一時的出力低下量を求めることで算出される。図15はAのトリップに関する算出を示す図で、図16はCのトリップに関する算出を示す図である。   The corrected maximum output is calculated by obtaining the temporary output decrease amount using the time distribution of the voltage in the trip described with reference to FIGS. 12 and 13 and the correction value relationship map of FIG. FIG. 15 is a diagram illustrating calculation related to A trip, and FIG. 16 is a diagram illustrating calculation related to C trip.

Aのトリップは総走行距離が1万kmであるので、図14の補正値関係マップからその走行距離についての各セル電圧に対する補正値を拾い出す。そして、図12の結果から得られる各セル電圧における合計運転時間を乗じ、各セル電圧における一時的出力低下量をそれぞれ算出する。例えば、図15において、セル電圧が0.9Vを超え1.0V以下の補正値である出力への影響は図14から−0.010kw/sであり、そのセル電圧における合計運転時間は図12から650秒であるので、そのセル電圧における一時的出力低下量は、(−0.010)×650=−6.5kwとなる。   Since the trip of A has a total travel distance of 10,000 km, the correction value for each cell voltage for the travel distance is picked up from the correction value relation map of FIG. And the total output time in each cell voltage obtained from the result of FIG. 12 is multiplied, and the temporary output fall amount in each cell voltage is calculated, respectively. For example, in FIG. 15, the influence on the output in which the cell voltage is a correction value exceeding 0.9V and 1.0V or less is −0.010 kw / s from FIG. 14, and the total operation time at the cell voltage is FIG. Therefore, the temporary output decrease amount at the cell voltage is (−0.010) × 650 = −6.5 kw.

このような計算を各セル電圧について行い、全体を合計すると、Aのトリップ全体における一時的出力低下量が算出される。図15における計算結果は、−6.5kwである。   When such a calculation is performed for each cell voltage and the whole is totaled, a temporary output decrease amount in the entire trip of A is calculated. The calculation result in FIG. 15 is −6.5 kw.

同様に、図13と図14とを用いて、Cのトリップ全体における一時的出力低下量は、図16に示されるように、−20.78kwとなる。   Similarly, using FIG. 13 and FIG. 14, the temporary output reduction amount in the entire trip of C is −20.78 kW as shown in FIG. 16.

図17は、このようにして求められた補正値を用いて、補正後最大出力を求める様子を示す図である。白丸マーク75が補正後最大出力で、黒丸マーク74が補正を行う前の各トリップの実際の最大出力である。白丸マークと黒丸マークとの間の相違が、電圧依存性の補正値となる。Aのトリップでは図15で算出されたように一時的出力低下は−6.5kwであるので、黒丸マークの最大出力にこの値を戻し、具体的には符号を反転して+6.5kwを黒丸マークの値に加算して白丸マークとする。なお、ここでは、図17の縦軸を単セルについての出力とした。   FIG. 17 is a diagram showing how the maximum output after correction is obtained using the correction value obtained in this way. The white circle mark 75 is the maximum output after correction, and the black circle mark 74 is the actual maximum output of each trip before correction. The difference between the white circle mark and the black circle mark is a correction value of voltage dependency. In the trip of A, since the temporary output decrease is −6.5 kw as calculated in FIG. 15, this value is returned to the maximum output of the black circle mark, specifically, the sign is inverted and +6.5 kw is set to the black circle. Add to the mark value to make a white circle mark. Here, the vertical axis in FIG. 17 is the output for a single cell.

同様に、Cのトリップでは、図15で算出されたように一時的出力低下は−20.78kwであるので、黒丸マークの最大出力にこの値を戻し、具体的には符号を反転して+20.78kwを黒丸マークの値に加算して白丸マークとする。他のトリップについても同様に補正値を計算し、これを黒丸マークの値に加算することで補正後最大出力としての白丸マークを得る。   Similarly, in the trip of C, since the temporary output decrease is −20.78 kW as calculated in FIG. 15, this value is returned to the maximum output of the black circle mark, specifically, the sign is inverted and +20 .78kw is added to the value of the black circle mark to make a white circle mark. For other trips, a correction value is calculated in the same manner, and this is added to the value of the black circle mark to obtain a white circle mark as the maximum output after correction.

次に、図4で説明したのと同様に、劣化閾値特性線72と各トリップの補正後最大出力とを比較し、各トリップについての劣化判定を行う。図17の例では、Aのトリップのみが補正後最大出力が劣化閾値特性線72以下であるので、このトリップにおいて異常劣化が進展していると判定される。異常劣化があると判定されると、CAUTIONインタフェース70を介して、適当なCAUTION表示等の出力が行われる。   Next, as described with reference to FIG. 4, the deterioration threshold characteristic line 72 and the corrected maximum output of each trip are compared, and deterioration determination for each trip is performed. In the example of FIG. 17, since only the trip A is the corrected maximum output is equal to or less than the degradation threshold characteristic line 72, it is determined that abnormal degradation has progressed in this trip. When it is determined that there is an abnormal deterioration, an output such as an appropriate CAUTION display is performed via the CAUTION interface 70.

このように、トリップ特性値と累積運転量とに基づく補正値関連マップを用いて、各とリップにおける一時的出力低下を算出し、補正後最大出力を求めて、これを劣化閾値特性線と比較することで、より正確に燃料電池スタック14の劣化判定を行うことができる。   In this way, using the correction value related map based on the trip characteristic value and the cumulative operating amount, calculate the temporary output decrease at each lip and obtain the corrected maximum output and compare it with the deterioration threshold characteristic line. This makes it possible to determine the deterioration of the fuel cell stack 14 more accurately.

また、上記構成によれば、燃料電池スタック14または車両を定期点検のように、通常の運転状態から外して劣化判定を行うのではなく、燃料電池スタック14の通常の運転状態または車両の通常の走行状態において、リアルタイムで劣化判定を行うことができる。   Further, according to the above configuration, instead of removing the fuel cell stack 14 or the vehicle from the normal operation state and performing the deterioration determination as in the periodic inspection, the normal operation state of the fuel cell stack 14 or the normal operation of the vehicle is not performed. In the running state, it is possible to determine the deterioration in real time.

本発明に係る燃料電池劣化判定装置は、触媒の酸化のように回復可能な一時的出力低下を伴う燃料電池の劣化判定に利用できる。   The fuel cell deterioration determination device according to the present invention can be used for determination of deterioration of a fuel cell accompanied by a recoverable temporary output drop such as catalyst oxidation.

10 燃料電池システム、12 システム本体部、14 燃料電池スタック、16 水素ガス源、18 レギュレータ、20 アノード側入口流路、22 アノード側出口流路、24 気液分離器、26 循環昇圧器、28 酸化ガス源、30 フィルタ、32 ACP、34 カソード側入口流路、36 カソード側出口流路、38 調圧弁、40 希釈器、42 電流検出器、44 電圧検出器、46 負荷、50 燃料電池制御装置、52 運転処理部、54 補正後出力算出処理部、56 劣化判定処理部、60 記憶装置、62 劣化閾値特性マップ、64,81,83,85 補正値関係マップ、66 運転指令インタフェース、68 走行状況インタフェース、70 CAUTIONインタフェース、72,80,82,84 劣化閾値特性線、74 黒丸マーク、75,76 白丸マーク。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Fuel cell system, 12 System main-body part, 14 Fuel cell stack, 16 Hydrogen gas source, 18 Regulator, 20 Anode side inlet flow path, 22 Anode side outlet flow path, 24 Gas-liquid separator, 26 Circulation booster, 28 Oxidation Gas source, 30 filter, 32 ACP, 34 cathode side inlet flow path, 36 cathode side outlet flow path, 38 pressure regulating valve, 40 diluter, 42 current detector, 44 voltage detector, 46 load, 50 fuel cell control device, 52 driving processing unit, 54 corrected output calculation processing unit, 56 deterioration determination processing unit, 60 storage device, 62 deterioration threshold value characteristic map, 64, 81, 83, 85 correction value relation map, 66 driving command interface, 68 driving situation interface , 70 CAUTION interface, 72, 80, 82, 84 Deterioration threshold characteristic line, 7 A black circle mark, 75 and 76 open circles mark.

Claims (6)

予め定めた基準出力条件の下の燃料電池の出力である基準条件出力が当初の運転開始からの累積運転量の増加ともに低下する劣化閾値特性線を予め求めて記憶する劣化閾値特性記憶手段と、
燃料電池が運転を開始し停止するまでの各運転を各トリップとして、各トリップの実際の基準条件出力に対し、運転の停止によって回復する一時的な出力低下を補正値として戻した後の補正後基準条件出力を求める手段と、
劣化閾値特性線と補正後基準条件出力との比較から燃料電池の劣化判定を行う判定手段と、
を備え、
補正後基準条件出力を求める手段は、
各トリップにおける燃料電池の触媒の酸化の進展状況を示すトリップ特性値と累積運転量と補正値との関係を予め求めて記憶する補正値記憶手段と、
補正値記憶手段に記憶される関係に基づいてトリップ特性値と累積運転量とで定まる補正値を取得する手段と、
を含み、取得された補正値に基づいて補正後基準条件出力を求めることを特徴とする燃料電池劣化判定装置。
A deterioration threshold characteristic storage means for preliminarily obtaining and storing a deterioration threshold characteristic line in which the reference condition output, which is the output of the fuel cell under a predetermined reference output condition, decreases with an increase in the cumulative operation amount from the start of the initial operation;
Each operation until the fuel cell starts operation and stops is regarded as each trip, and after correcting the temporary output decrease recovered by operation stop as a correction value for the actual reference condition output of each trip Means for obtaining a reference condition output;
A determination means for determining deterioration of the fuel cell from a comparison between the deterioration threshold characteristic line and the corrected reference condition output;
With
The means for obtaining the corrected reference condition output is:
Correction value storage means for preliminarily obtaining and storing the relationship between the trip characteristic value indicating the progress of oxidation of the catalyst of the fuel cell in each trip, the cumulative operation amount, and the correction value;
Means for obtaining a correction value determined by the trip characteristic value and the cumulative operation amount based on the relationship stored in the correction value storage means;
And determining a corrected reference condition output based on the acquired correction value.
予め定めた基準出力条件の下の燃料電池の出力である基準条件出力が当初の運転開始からの累積運転量の増加ともに低下する劣化閾値特性線を予め求めて記憶する劣化閾値特性記憶手段と、
燃料電池が運転を開始し停止するまでの各運転を各トリップとして、各トリップの実際の基準条件出力に対し、運転の停止によって回復する一時的な出力低下を補正値として戻した後の補正後基準条件出力を求める手段と、
劣化閾値特性線と補正後基準条件出力との比較から燃料電池の劣化判定を行う判定手段と、
を備え、
補正後基準条件出力を求める手段は、
各トリップの発電状況を示すトリップ特性値としてトリップの運転時間を用い、トリップの運転時間が長くなるほど一時的出力低下が大きくなる関係と、当初の運転開始からの累積運転量の増加ともにそのトリップにおける一時的出力低下が大きくなる関係とに基づいて補正値に関する関係を予め求めて記憶する補正値記憶手段と、
補正値記憶手段に記憶される関係に基づいてトリップ特性値と累積運転量とで定まる補正値を取得する手段と、
を含み、取得された補正値に基づいて補正後基準条件出力を求めることを特徴とする燃料電池劣化判定装置。
A deterioration threshold characteristic storage means for preliminarily obtaining and storing a deterioration threshold characteristic line in which the reference condition output, which is the output of the fuel cell under a predetermined reference output condition, decreases with an increase in the cumulative operation amount from the start of the initial operation;
Each operation until the fuel cell starts operation and stops is regarded as each trip, and after correcting the temporary output decrease recovered by operation stop as a correction value for the actual reference condition output of each trip Means for obtaining a reference condition output;
A determination means for determining deterioration of the fuel cell from a comparison between the deterioration threshold characteristic line and the corrected reference condition output;
With
The means for obtaining the corrected reference condition output is:
The trip operating time is used as a trip characteristic value that indicates the power generation status of each trip.The longer the trip operating time, the larger the temporary output decrease and the increase in the cumulative operating amount from the start of the initial operation. Correction value storage means for preliminarily obtaining and storing a relationship regarding the correction value based on the relationship in which the temporary output decrease is increased
Means for obtaining a correction value determined by the trip characteristic value and the cumulative operation amount based on the relationship stored in the correction value storage means;
And determining a corrected reference condition output based on the acquired correction value .
予め定めた基準出力条件の下の燃料電池の出力である基準条件出力が当初の運転開始からの累積運転量の増加ともに低下する劣化閾値特性線を予め求めて記憶する劣化閾値特性記憶手段と、
燃料電池が運転を開始し停止するまでの各運転を各トリップとして、各トリップの実際の基準条件出力に対し、運転の停止によって回復する一時的な出力低下を補正値として戻した後の補正後基準条件出力を求める手段と、
劣化閾値特性線と補正後基準条件出力との比較から燃料電池の劣化判定を行う判定手段と、
を備え、
補正後基準条件出力を求める手段は、
各トリップの発電状況を示すトリップ特性値として、各トリップの経過時間を単位時間に区切ってそれぞれの出力電圧を求めて得られる分布である出力電圧の時間分布を用い、出力電圧が高いほど一時的出力低下が大きくなる関係と、当初の運転開始からの累積運転量の増加ともにそのトリップにおける一時的出力低下が大きくなる関係とに基づいて補正値に関する関係を予め求めて記憶する補正値記憶手段と、
補正値記憶手段に記憶される関係に基づいてトリップ特性値と累積運転量とで定まる補正値を取得する手段と、
を含み、取得された補正値に基づいて補正後基準条件出力を求めることを特徴とする燃料電池劣化判定装置。
A deterioration threshold characteristic storage means for preliminarily obtaining and storing a deterioration threshold characteristic line in which the reference condition output, which is the output of the fuel cell under a predetermined reference output condition, decreases with an increase in the cumulative operation amount from the start of the initial operation;
Each operation until the fuel cell starts operation and stops is regarded as each trip, and after correcting the temporary output decrease recovered by operation stop as a correction value for the actual reference condition output of each trip Means for obtaining a reference condition output;
A determination means for determining deterioration of the fuel cell from a comparison between the deterioration threshold characteristic line and the corrected reference condition output;
With
The means for obtaining the corrected reference condition output is:
As the trip characteristic value indicating the power generation status of each trip, the time distribution of the output voltage, which is the distribution obtained by dividing the elapsed time of each trip into unit time and obtaining each output voltage, is temporary as the output voltage becomes higher Correction value storage means for preliminarily obtaining and storing a relationship relating to a correction value based on a relationship in which the output decrease is large and a relationship in which the temporary output decrease in the trip increases with an increase in the cumulative operation amount from the start of the initial operation ,
Means for obtaining a correction value determined by the trip characteristic value and the cumulative operation amount based on the relationship stored in the correction value storage means;
And determining a corrected reference condition output based on the acquired correction value .
請求項1から3のいずれか1に記載の燃料電池劣化判定装置において、
劣化閾値特性記憶手段は、
累積運転量として、当初の運転開始からの累積発電電荷量または累積発電時間を用い、累積発電電荷量または累積発電時間の増加とともに燃料電池の基準条件出力が低下する関係に基づいて求められる劣化閾値特性線を記憶することを特徴とする燃料電池劣化判定装置。
In the fuel cell degradation determination device according to any one of claims 1 to 3,
The deterioration threshold characteristic storage means
Deterioration threshold obtained based on the relationship that the standard condition output of the fuel cell decreases as the cumulative power generation amount or cumulative power generation time increases, using the cumulative power generation amount or cumulative power generation time from the start of the initial operation as the cumulative operation amount A fuel cell deterioration determination device, characterized by storing a characteristic line.
請求項1から3のいずれか1に記載の燃料電池劣化判定装置において、
劣化閾値特性記憶手段は、
燃料電池が車両走行に用いられる場合に、累積運転量として、当初の運転開始からの累積走行距離または累積走行時間時間を用い、累積走行距離または累積走行時間の増加とともに燃料電池の基準条件出力が低下する関係に基づいて求められる劣化閾値特性線を記憶することを特徴とする燃料電池劣化判定装置。
In the fuel cell degradation determination device according to any one of claims 1 to 3,
The deterioration threshold characteristic storage means
When the fuel cell is used for vehicle travel, the cumulative travel distance or cumulative travel time from the start of the initial operation is used as the cumulative driving amount, and the reference condition output of the fuel cell is increased as the cumulative travel distance or cumulative travel time increases. A fuel cell deterioration determination device, wherein a deterioration threshold characteristic line obtained based on a decreasing relationship is stored.
請求項2に記載の燃料電池劣化判定装置において、
補正値記憶手段は、
燃料電池が車両走行に用いられる場合に、トリップ特性値としてトリップの走行距離または走行時間を用い、トリップの走行距離または走行時間が長くなるほど一時的出力低下が大きくなる関係と、累積走行距離または累積走行時間の増加ともにそのトリップにおける一時的出力低下が大きくなる関係とに基づいて補正値に関する関係を予め求めて記憶することを特徴とする燃料電池劣化判定装置。

In the fuel cell deterioration determination device according to claim 2,
The correction value storage means
When the fuel cell is used for vehicle travel, the trip travel distance or travel time is used as the trip characteristic value. The longer the trip travel distance or travel time, the greater the temporary output decrease, and the cumulative travel distance or cumulative A fuel cell deterioration determination device characterized in that a relationship related to a correction value is obtained and stored in advance based on a relationship in which a temporary output decrease during a trip increases as travel time increases.

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