WO2010029814A1 - 燃料電池の運転制御装置及び運転制御方法 - Google Patents

Abstract

燃料電池の運転制御装置は、システム要求電力に応じて電圧が変動する燃料電池の運転を制御する。システム要求電力に基づいて変動した後の電圧である目標電圧を推定する電圧推定部(Ｓ２２)と、目標電圧が電極触媒層の触媒の溶解する可能性のある溶解開始電圧以上であるか否かを判定する判定部(Ｓ２６)と、目標電圧が変動前の電圧よりも高く、前記溶解開始電圧以上の場合は、触媒が保護皮膜で被覆される皮膜形成開始電圧以上である第一段階上昇電圧まで上昇させ、そのときから所定時間が経過した後に前記目標電圧になるように、燃料電池の運転を制御する運転制御部(Ｓ４)と、を有する。これにより、燃料電池に対する要求電力が変動した場合であって電極触媒層の触媒の溶解する可能性のあるときでも、システム全体の発電効率の低下を抑制しつつ、蓄電池の劣化を抑制し、白金や白金合金などの触媒金属の劣化を抑制できる。

Description

明の

料電池の 置及び 御方法 術分野

この 、 燃料電池の 転を制御する装置及び方法に関する。

本国 許庁が2００7年に発行した P2００7 5０38Aに開示された 料電池システムは、 要求 力が上がる場合には、 出力 圧を 化還元 限し、不足 を蓄電池 。その 、要求 力が下がる場合には、 出力 圧を 化還元 位に保持し、余剰 力を蓄電池に充電する。 そして蓄電池の 量が所定値を超えるまで充電し続ける。 明の

明が解決しよ とする課題

しかしながら、 このよ にして燃料電池の 圧を制御する場合は、要求 力の 動にあわ せて蓄電池の 力を変動させる必要がある。 このよ にすると 電池の 電の 度が高 ま 、 その 果、 電池の 化が促進されるだけてな 、 システム 体の 電効率が低下する とい 題があ た。

明の 、 したが て、 ンステム 体の 電効率の 下を抑制しつ 、 電 池の 化を抑制し、 白金や白金 金などの 属の 化を防止することが きる燃料電池 の 置及び 御方法を提供すること あ 。

この 的を達成するために、 明による、 システム 力に応じて電圧が変動 する燃料電池の 転を制御する装置は、 目標 圧が変動前の電 より 高 、 上の場合には、 保護 被覆される皮膜 上である第一段 階上昇 上昇させる。 また、 そのときから所定時間が経過した後に目標 圧に なるよ に、 燃料電池の 転を制御する。

明の

このよ したので、 燃料電池に対する要求 力が変動した場合てあって電極 の の 解する可能性のあるときで 、 ンステム 体の 電効率の 下を抑制し 、 電池の 化を抑制し、 白金や白金 金などの 属の 化を抑制できる。 面の 単な説明

G は、 明による燃料電池の 置を適用する燃料電池システムの 例に いて説明する てある。

Gs 2A 2 は、 燃料電池を構成する セ を示す てある。

G・3は、 燃料電池の 度と ノ ド 位との 係を示す図である。

Gs 4A 4 は、 ソ ド 位と 属の 度及び 属の 面に形 される 膜の との 係を示す図である。

G・5は、 明による燃料電池の 置の ジックのメ イ ンフ チ ャ の てある。

G・6は、 皮膜 要性 チンを示すフ チャ てある。

G・7は、 皮膜 チンを示すフ チャ である。

G・8は、 ンステム dから目標 V を推定するための ップで ある。

G は、 V Cから 推定するための ップてある。 G ０は、 被覆 から第一段階上昇 V S を推定するための ップてあ る。

Gs A Bは、 第二段階上昇 を設定するための ップである。 G 2は、 態の 作を示すタイムチャ の 例である。

G 3は、 2 態の 要性 ーチンを示すフ チャ である。

G 4 、 2 態の チンを示すフ チャ である。 Gs 5A 5 は、 第二段階 を設定するための ップであ る。

G 6は、 2 態の 作を示すタイムチャ の 例である。

G 7は、 3 態の 要性 チンを示すフ チャ てある。

Gs A 8 は、 燃料電池スタック内の温 S 水量 Sから 御が必要であるか否かを判定するための ップである。

G 9は、 態の 要性 チンを示すフ チャ てある。

G は、 基準 S０ 水量w s０について説明する てある。 明を実施するための 良の

ては図面を参照して 明を実施するための 良の 態について説明する。 ( )

はじめに G・ を参照して、 明による燃料電池の 置を適用する燃料 ンステムの 例について説明する。

料電池ンステムは、 燃料電池スタ ック 、 空気 ンプレッサ2と、 水素タ ンク 8と、 冷却 ポンプ4と、 ラジ タ 5と、 温度センサ6と、 温度 7と、 負荷 ン ラ 8と、 を備える。

料電池スタック は、 ソ ドガス アノ ドガスが供給されて電力を発生す 。 ンプレッサ2は、 燃料電池スタック に ソ ドガス( を供給す 。 タ ンク 3は、 アノ ドガス( )を収容する 器であり、 そのアノ ド ガス( を燃料電池スタック に供給する。 ポンプ4は、 燃料電池スタック に供給する冷却 する。 ラジ タ 5は、 冷却 ポンプ4によって され る冷却水の熱を逃がし、 冷却 の 熱を防止する。 センサ6は、 冷却 検出 する。 7は温度センサ6によ て検出された冷却 記録する。

ン ラ はンステム 力に基 いて燃料電池の 力負荷を設定し 料電池の 転を制御する。

G2Aは、 燃料電池の セ の 成を示す てある。 G2 は、 燃料電 池を構成する セ の 面図てある。

料電池セ は、 合体( e e ec o eAsse y

A とい の 面に ソ ドセ レ タ 3 a アノ ドセ レ タ 3 が配置された構成である。

A ０は、 電解質 と、 ソ ド と、 アノ ド 2 と、 を含む。 解質 、 フッ により 成されたプ ン イオン ある。 解質 は、 湿潤 態で な電気伝導 を示す。 そのため、 電解質 の 能を引き出して発電効率を向上させるには、 電解質 は、 最適な水分 態 に保たれている必要がある。 そこで燃料電池セ に導入する反応ガス[ ソ ドガス アノ ドガス が加湿されている。 なお 解質 を最適な水分 態に保つた めの水には が用 られるとよい。 これは不純 が混入した水を燃料電池セ に しては、 電解質 に不純 積し発電効率が低下するからてある。

ソ ド は電解質 の ( G 2 の に設けられる。 アノ ド 2 bは反対面( G 2Bの に設けられる。 ソ ド 2 a アノ ド 2 は、 2 と、 ガス (G s f s o ye G 22と、 で構成 される。 2 は、 たとえば 金が担 された ボンブラック 成さ れる。 ガス 22は、 十分なガス 散性及び を有する 、 たとえば ボン 成される。

ソ ドセ レ タ 3 aは、 ソ ド 2 aの 側に重なる。 ソードセ レ タ の [ ソ ド の ]には、 ブ 3 が され、 ブ 3 の間に反応ガス 32が形成される。 s2A 2 では、 4列の反 ガス 2が形成される。 ソ ドセ レ タ 3 aは、 たとえば ボン製 金 属製である。

アノ ドセ レ タ 3 は、 アノード の 側に重なる。 アノ ドセ レ タ 3 の アノ ド 2 b の )には、 ブ が され、 ブ 3 間に反応 ス 32が形成される。 Gs 2A 2 では、 列の反 ガス 32が形成される。 アノ ドセ レ タ 3 bは、 たとえば ボン製 金 属製てある。

上のよ な構成の 料電池セ が数百セ されて所定の 持された のが燃料電池スタック てある。

いて 明の 解を容易にするために、 本件発明 らの 見に いて説明する。 料電池システムでは、 システムに対する要求 力が変動すると 料電池の 電電力が変動 し、 その 料電池の 圧が変動する。 このよ な電圧 、 燃料電池システムが自動車 をはじめとする各種 動体の として いられる場合に特に顕著である。 般的には、 燃 料電池を構成する 池では ０・ 6ボル から ・ 0ボ 度の 動がある。アノ ドにおける水素酸化反応は極めて速いので、 池の 圧が変動して アノ ド はほと んど変動せず常にほぼ0ボ てあ 、 ソ ド 位が ０・ 6ボ ・ 0ボル 度で変動する。

ところで、 電極には電気化学反応を促進するために触媒 属が 布されて る。

、 白金や白金 金などてあ 、 微粒子状態で高 面積 ボンに されている。 金や 白金 金などの 、 通常は化学的に安定しているが、 上記 囲で電位が変動すると 化すると 現象が確認されている。 属が 化すると 料電池の 力が低下してしま 。

来、 属の 、 [ に示すよ な白金の 化反応( 化物の ] 白金 化物の 応との り返しによって生じると考えられていた。

P 2 P ( ) 2 2e ( ) [ )に示すよ な 化還元 応が起こる電位を よ に電位が変動することで、 化すると考えられて た。 しかしながら、 本件発明 らの 解によれば 記 の え方ては、 メカ ズムを十分には説明てきない。 件発明 らは 討を重 ねた結果、次のよ なメカ ズムによ て触媒が 化すると考えた。 下ではその え について説明する。

G・3は燃料電池の 度と ノ ド 位との 係を示す図である。 G 4Aは、 ソ ド 位と 属の 度との 係を示す てある。 G4 は、 ソ ド 位 と 属の 面に形成される 膜の との 係を示す てある。

料電池ては、 ンステム 力の 動に応じて燃料電池の 度が変化し、 それにと ない G・3に示されて るよ に ノ ド ( )が変動する。 般的に、 この はお ０ 6 ・ 0ボ の 囲で変動する。 常、 金属は される電位が高いほど 解 しやす なる。 ソ ド 用いられている白金に いて考えると、 電位が高 ほど

[2 に示す反応が促進されて 金が溶解し イオンにな やすい。

P Pt 2e (2

このときの [ は 8ボ (25C である。 ただしこの 、 、 白金イオン 度及び 粒子の によ て変化する。 そして本件発明 らによれ 、 実際の ソ ドに用いられる白金は、 G 4Aに示すよ に、 ０・ 8ボ 度よ

位のときに溶解( イオン 、 ほど 度が上がることが確認された。 下 では触媒 [ )が溶解し始める電位を 位と称する。なお 体的な電位は、 燃 料電池の ・ 境や いられている材料に影響されて変化し、 一定値ではな 。 しかしながら白金が溶解 位よ 位に されて 、 (3)に示す反応によ て表面に酸化 膜が形成されて被覆 が上がれば、 これが保護 として作用し、 G4A の されるよ に、 極めて低 なることが確認された。

P PO 2 2e (3)

この G4 に示すよ に、 ０・ 7ボ [ より 進行し、電位が高 なるほど が上がる。 なおこの 、後述のよ に電位 動の 歴によ て変化する。 また 電位 動に遅れて 成される。 位が変動すると、 皮膜 は、 その 位でとり る最大値に到達しその値が定常 となる。 G4 はその 態の 、 すなわち を示している。 また後述のよ に電位上昇時の 電位 時の定 に比 て低い。 G 4 には電位上昇時の を図 してある。

、ンステム 力が非常に低い状態や 負荷 態が長時間 続した場合には、 白金は ０ ボ ( )を超えた電位に長時間 され 解が進行するが、 (3の 応によ て酸化 膜が形成されていれ 、 G4Aの されるよ に、 極めて 低い。

ころが、 システム 力の 動に応じて ソ ド 位が ０・ 7ボ (

よ 低い 位から、 ０・ 8ボ ( を超える電位に短時間 変化す る場合には、 白金 面にはほとんど 膜が形成されていな の 、 G4Aの したよ に てあるほど 度が上がり、 (2の 応によって 金が溶解する。 そしてその 、 [3の 応によ て酸化 膜が形成される。 膜の はその てと る最大値に到達しその値が定常 である。 膜が形成されると白金の 遅 なる。

しかし、 ンステム 力が再び上昇して ソ ド 位が ( ０・ 7ボ を下回ると、 酸化 (3の 応によって 元されるの 、 続 システム 力の ( 上昇時には式(2の 応によ て 金が溶解する。

ンステム 力が高 、 白金が される電位が ( ０・ 7ボ より ければ、 ( 3 による 形成されないが、 このときは式[ 2 よる白 金 解 進行しないので、 白金 化しない。

上が 化の ズムであると、 本件発明 らは考えたのである。 そこで、 本件発明 らは、 燃料電池に対する要求 力が低下したときは、 ソ ド 位が

位になるよ に制御した後、 そのときから所定時間が経過して 膜が十分に形成さ れるのを待 てから 位になるよ に制御することで、 ( )の 解を抑制 てきると考えたのである。

また白金 、燃料電池 の 度及び 態に強 存すること 知見された。す なわち電位の が同一てあって 、 燃料電池 の 度及び 態が異なれば、

合いに著し 異が生じるのである。

学反応にお て 反応 度を決める重要な 子であ 、 反応 ウス則に従 って 度が高 なるほど に増大する。 このことは白金の 応にお て わな い。 したが て、 燃料電池の 転中に同じ 動が生じた場合てあって 、 燃料電池 の 度が高いほど 進行する。

態の 響については、 これまての 果から、 燃料電池 の 度が一定の 合にお いて、 白金 燃料電池 の 水量が低 なるほど 制される。 これは以下のよ に 考えられる。 すなわち 態では電解質膜及び ポ てのイオン が 低下し、 解した白金イオンの 動が抑制される。 この 果、 応が起こ ている白金 の イオン 度が高 水時よ 高 なり、 平衡 的に白金 解が起こ に な 。 さらに、 白金 白金イオンがとどまるの 、 白金イオンの 子上 の 出 が起こりやす なり、電解質 中 の および 出 制される。

上の知見に基 け 、 燃料電池の 態と白金 化の 行し易さとの間には相関があ 、運転中の 料電池 の 度及び 態から判断して、 白金 応の 行し難い状態で あると推定できるときには、 上述のよ な電圧上昇時の 御を行わず、 に電圧を上昇することが 、 さらなる効率 上が可能となるのである。 てはこのよ な技術 想を実現する具体的な発明に いて説明する。

G・5は、 明による燃料電池の 置の ジックのメ イ ンフ チ ャ である。

ン はンステム 力の 令を受けたら 下の 理を 少時間( とえば ０ ごとに繰り返し実行する。

ステップ S にお て ン うは、 皮膜 御の 要性を判定 みであるか 否かを判断する。 まだ判定していなければステップS 2 理を移行し、 既に判定し ていれ ステップS 3 理を移行する。

ステップ S 2において ン うは、 皮膜 御の 要性を判定する。 体的 内容は後述する。

ステップ S 3において ン うは、 皮膜 御が必要であるか否かを判定す る。 てあればステップS4 理を移行し、 不要てあればステップS 5 理を 移行する。

ステップ S にお て ン ーうは、 皮膜 御を実行する。 体的な内容は 述する。

ステップ S 5にお て ン うは、 皮膜 御することな 通常の 御を実 行する。

G・6は、 皮膜 要性 チンを示すフ チヤ である。

ステップ S 2 にお て ン うは、 現在の [ ソ ド V Cを検出す 。

ステップ S 22において ン うは、 アクセ 、 補 力などから められているンステムに対する要求 dに基づいて目標 V を推定する。 体的にはあらかじめ に 納された G・8に示す 性の ップにンステム

P dを適用して目標 V を推定する。

ステップ S 23において ン うは、 目標 V は現在の V Cよ り ０ いか否かを判定する。 ければステップS 24 理を移行し、 ければステップ S 29 理を移行する。

ステップS 2 において ン うは、 現在の V Cに基づいて酸化

推定する。 ここで 、 ほど大き なる傾向がある。 かしながら、 電位のみによ て一義的に決まる のではな 、 ある幅を持っているの で、 燃料電池の [たとえば、 ある電位に された時間とその 位に される 前の電位が高か たか、 低かったか等 を用いると、 より 確に酸化 推定 できる。 体的にはあらかじめ O に 納された G・ に示す 性の ップに

V C 歴を適用して酸化 推定する。 たとえば、 被覆 ０てある電位 から電位 2に 時間 変化したときは、 変化 被覆 0であるが、 その 間の 過と共 被覆 上昇し に達する。 方、 被覆 0てある電位 から電位 3 に 時間で変化したときは、 変化 被覆 であるが、 その 間の 過と共に被覆 上昇し 8に達する。 そしてその 、 電位 3から電位 2に低下すると、 低下 被覆 3であるが、 その 間の 過と共に被覆 低下し 2に達する。 まり

2てあ て 、 電位の 歴によ て被覆 が異なるのてある。 なお、被覆 が 定常 に到達するまでの 、 別途 定して めることが望ましいが、 測定が困難であ れ 、 たとえば 度として 実用上 はない。 なお、 ここで示した電位 化の 簡 略的に説明した のてある。 明の 化の 方とは異なる。 いずれにせよ G・gのよ な 関係を示す ップをあらかじめ 定してお ことて、 発電 歴による被覆 の 算が可能とな 。 なお、 ノ ド 位と電圧は近似しているため、本実施 にお て、 ノ ド 位と電圧を 置き換えることが

ステップS 25において ン うは、 酸化 基づいて第一段階上 昇 V S を推定する。 体的にはあらかじめ O に 納された G ０ 示す 性の ップに被覆 適用して第 段階上昇 V S を推定する。 なお、 第 段 上昇 V S 、 皮膜 上であ て溶解 より 低い であ 。

ステップS 26において ン ーうは、 第一段階上昇 V S は目標 V よ 低いか否かを判定する。 ければステップS27 理を移行し、 ければス テップS 29 理を移行する。

ステップ S 27にお て ン うは、 皮膜 御が必要であると判定する。 ステップ S 28において ン うは、 第二段階上昇 を設定する。 体的 はたとえばあらかじめ に 納された G Aに示す 性の ップに触媒の を適用して第二段階上昇 を設定する。 なお触媒の 、 簡略 的には燃料電池の 転時間が長いほど進んでいるとして めればよい。 またあらかじ O に 納された G に示す 性の ップに蓄電池の 量を適用 して第二段階上昇 を設定して よい。

G・7は、 皮膜 ーチンを示すフ チャ てある。

ステップS において ン うは、 現在の ( ソ ド )V Cを検出す る。

ステップS 2にお て ン うは、 ソ ド V Cが第一段階上 昇 V S より 低いか否かを判定する。 ければステップS43 理を移行 し、 けれ ステップ S 理を移行する。

ステップS 3において ン うは、 一気に電圧[ ソ ド V まで上げ る。 なおこの V は第一段階上昇 V S 上であって溶解 V S2より 低い である。

ステップS 4において ン うは、 電圧( ソ ド )を第二段階上昇 で上昇させる。

ステップS45において ン うは、 ( ソ ド V Cが目標 V より 低いか否かを判定する。 いあいだは 理を抜け、 高 な た ステッ S 6 理を移行する。 2 ステップ S 6において ン うは、 皮膜 御を完了する。

G 2は、 態の 作を示すタイムチャ である。 なお 下の て はフ チャ との 応が分かりやす なるよ に、 フ チャ のステップ 号を S けで 記した。

ン うは時刻 ンステム 力の 令を受けたら 御 の 要性を判定 みであるか否かを判断し[S )、 現在の [ ソ ド ]V Cを 検出し(S 2 、 システムに対する要求 dに基づいて目標 V を推定する (S 22)。 V は現在の V Cより 高いの (S 23 、 現在の V Cに基づいて酸化 推定し(S 2 )、 酸化 基づ 第一段階上昇 V S 推定する S 25 。 段階上昇 V S 目標 V より 低いので(S 26 、 皮膜 御が必要であると判定し(S 27 二段階上昇 を設定する S 28

そして サイ クルては S S 3 処理が進み、 ( ソ ド t V C が第一段階上昇 V S より ので(S42で 、 一気に電圧V

がるよ にする。

そして時刻 降では、

処理が進み、 ( ソ ド V Cが目標 V よ 高 なるま 電圧が 第二段階上昇 上がるよ にして(5 )、 処理を繰 返す。

そして時刻 2では、 ( ソ ド )V Cが目標 V より 高 なっ たら(S45で 、 皮膜 御を完了する[S 6)

実施 態によれ 、 燃料電池に対する要求 力が低下したら、 ソ ド 位が 位になるよ に制御した後、 そのときから所定時間が経過して 膜が十分に形成 されるのを待 てから 位になるよ に制御するよ にしたの 、 [ )の 解を抑制でき、 [ の 化を防止てきるのてある。 また、システム 体の 電効 率の低下を抑制しつつ、 電池の 化を抑制てきる。 ( 2 )

G 3は、 2 態の 要性 チンを示すフ チャ てある。

なお 下では前述 同様の 能を果たす部分には同一の 号を付して重複する説明 を する。

実施 ては、 ステップS 282において ン うは、 第二段階

を設定する。 体的にはたとえ あらかじめ O に 納された G 5Aに示す 性の ップに触媒の を適用して第二段階 kを設定する。 またあ らかじめ O に 納された G 5 に示す 性の ップに蓄電池の

を適用して第二段階 を設定して よい。

G 4は、 2 態の チンを示すフ チャ てある。 実施 ては、 ステップS 2において ン うは、 電圧V を保持す る。

ステップS452において ン うは、 電圧 持を開始してから が したか否かを判定する。 過するまでは 理を抜け、 経過したらステップS 6 理を移行する。

G 6は、 2 態の 作を示すタイムチャ てある。

ン うは時刻 2 ンステム 力の 令を受けたら 御 の 要性を判定 みであるか否かを判断し[S 、 現在の ( ソ ド )V Cを 出し S 2 )、 ンステムに対する要求 dに基 いて目標 V を推定する (S 22)。 V は現在の V Cより 高いの [S 23 、 現在の V Cに基づいて酸化 推定し(S 24 、 酸化 基づ て第一段階上昇 V S 推定する[S 25)。 一段階上昇 V S は目標 V よ 低いので[S 26 、 皮膜 御が必要であると判定し[S 27) 二段階 を設定する(S 282 4 そして サイ ク ては S S 3 4 処理が進み、 ( ソ ド )V C が第一段階上昇 V S よ 低いの S 2 、 一気 電圧V まで上 がるよ にする。

そして時刻 2 降では、 S S 3 S4 S S 2 S 2 S452 処理が進み、 第二段階 が経過するまで電圧V を保持して(S 42 、 処理を繰 返す。

そして時刻 22ては、 第二段階 が経過したら(S 52でY e S 御を完了する(S46

実施 態によって 、 燃料電池に対する要求 力が低下したら、 ソ ド 位が 位になるよ に制御した後、 そのときから所定時間が経過して 膜が十分に形 成されるのを待 てから 位になるよ に制御するよ にしたの 、 ( の 解を抑制でき、 [ の 化を防止てきるのである。 そして 態に比 て 易に実施 てある。

( 8 )

G 7は、 3 態の 要性 チンを示すフ チャ である。

実施 ては、 ステップS 2０ において ン うは、 燃料電池スタック内 の温 Sを検出する。

ステップ S 2０2において ン うは、 燃料電池スタック内の含水量 Sを する。

ステップS 2０3において ン うは、 現在の 御が必要であ るか否かを判定する。 体的にはあらかじめ O に 納された G 8Aに示す 性 の ップに燃料電池スタ ック内の温 S 水量w Sを適用して 御が 必要てあるか否かを判定する。 なお G 8Aの ップは、 G 8 のよ に含水量 とに燃料電池 の 度に対する白金 応の を実験によって 、 この 5 果から作成てきる。

実施 態によれば、 白金 応の 行し難い状態てあると推定できるときには、 態や 2 態のよ な電圧上昇時の 御を行わず、 状に電圧を 上昇させるの 、 効率よ 料電池を制御できる。

)

G 9は、 態の 要性 チンを示すフ チャ てある。

実施 ては、 ステップS 2０3 にお て ン うは、 スタック sが基準 S０より 大き か否かを判定する。 きけれ ステップS 2 2 理を移行し、 小さければステップS 2 理を移行する。

ステップS 2 2において ン うは、 スタック 含水量 が基準 水量 w S０よ り 大きいか否かを判定する。 きけれ ステップS 2 理を移行し、 小さければステップ S 29 理を移行する。

ここで基準 s０ 水量 S０に いて G ０を参照して説明する。 すなわち s 水量 S は、 3 態の

域を簡略的に判定するための てある。

したがって本実施 態によれば、 3 態の G 8Aのよ な ップを持つこ とな 、 簡易に実施てきるのてある。

上 明した実施 態に限定されることな 、 その 術的 想の 囲内において 々の 形や 更が可能てあ 、 それら 明の 術的 囲に含まれることが明白て ある。

たとえば、 上記 明においては、 として、 白金を例示して説明したが、 白金 金などであ て よい。

上の説明に関して、 2００8 9 ０日を出願 とする日本国における 2００823 9 4の 容をここに引用により組み込む。

Claims

6 求 の

ンステム 力に応じて電圧が変動す 燃料電池の 転を制御する装置てあ 、

ンステム 力に基づいて変動した後の電 である目標 圧を推定する電圧 (S 22 と、

前記 圧が電極 の の 解する可能性のある 上てある か否かを判定する判定 (S 26 と、

圧が変動前の電 よ 高 、 前記 上の場 、 保護 膜で被覆される皮膜 上てある第一段階上昇 上昇させ、 そのときから所定時間が経過した後に前記 圧になるよ に、 燃料電池の 転を 制御する運転 (5 と、

を有する燃料電池の 。 2

記載の 料電池の 置 おいて、

前記 (54は、 前記 一段階上昇 圧になった後、 徐々に上昇して前記 定時間経過 に前記 圧になるよ に、 燃料電池の 転を制御する、 ことを特徴とする燃料電池の 。 3

記載の 料電池の 置において、

前記 (5 )は、 前記 一段階上昇 圧 な た後、 その 圧を保持し、 定時間経過 に前記 圧になるよ に、 燃料電池の 転を制御する、 ことを特徴とする燃料電池の 。

から 3までの ずれか 項に記載の 料電池の 置におい 、

前記 [5 )は、 の 化が進行して るほど前記 定時間が短 なる よ に燃料電池の 転を制御する、

ことを特徴とする燃料電池の 。

5

から 4までの ずれか 項に記載の 料電池の 置におい て、

前記 (54 は、 電池の 量が小さいほど前記 定時間が短 なるように燃料電池の 転を制御する、

ことを特徴とする燃料電池の 。 6

から 5 てのいずれか 項に記載の 料電池の 置におい て、

(5 は、 燃料電池スタックの 度が高いほど前記 定時間が 長 なるよ 燃料電池の 転を制御する、

ことを特徴とする燃料電池の 。 7

から 6 てのいずれか 項に記載の 料電池の 置におい 、

前記 ( 5 )は、 燃料電池スタックの 度が低いほど前記 定時間が 長 なるよ 燃料電池の 転を制御する、

ことを特徴とする燃料電池の 。 8

から 7までの ずれか 項に記載の 料電池の 置におい て、

前記 一段階上昇 、 現在の の 面の が大き ほど高 設定され 、

ことを特徴とする燃料電池の 。 9

8に記載の 料電池の 置にお て、

、 同一 であ て 電圧 のほ が電圧上昇時より 大き 、 ことを特徴とする燃料電池の 。 ０

8に記載の 料電池の 置 お て、

、 前記 料電池の 歴によ て決定される、

ことを特徴とする燃料電池の 。

から ０ てのいずれか 項に記載の 料電池の 置にお いて、 9 料電池スタックの 部の 度及び 度に基づ て電極 の の 解する可 能性のある運転 態か否かを判定する運転 ( ０3 S 2０3 S 2 ０32 をさらに備える、

ことを特徴とする燃料電池の 。 2

記載の 料電池の 置にお て、

前記 、

はじめに燃料電池スタ ックの 部の 度 基 いて電極 の の 解する 能性のある運転 態か否かを判定し(S 2０3

次に燃料電池スタックの 部の 度に基 いて電極 の の 解する可能 性のある運転 態か否かを判定する(S 2０32

ことを特徴とする燃料電池の 。 3

ンステム 力に応じて電圧が変動する燃料電池の 転を制御する方法であっ て、

、ンステム 力に基づいて変動した後の電 てある目標 圧を推定する電圧 (S 22 と、

圧が電極 の の 解する可能性のある 上てある か否かを判定する判定 (S 26 と、

前記 圧が変動前の電 よ 高 、 前記 上の場 、 保護 被覆される皮膜 上であって前記 よ 低い第 段階上昇 まで上昇させ、 そのときから所定時間が経過した後に前記 圧に なるよ に、 燃料電池の 転を制御する運転 (5 )と、 2０ を有する燃料電池の 御方法。