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JP2018147615A - Fuel cell system - Google Patents

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JP2018147615A
JP2018147615A JP2017039186A JP2017039186A JP2018147615A JP 2018147615 A JP2018147615 A JP 2018147615A JP 2017039186 A JP2017039186 A JP 2017039186A JP 2017039186 A JP2017039186 A JP 2017039186A JP 2018147615 A JP2018147615 A JP 2018147615A
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雄介 平光
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雄介 平光
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Abstract

【課題】運転状況に応じた最適な回復処理を行うことができる燃料電池システムを提供する。【解決手段】燃料電池と、燃料電池から供給される電力により充電が行われる二次電池と、充電の際の電圧より低い電圧で燃料電池を発電させて、燃料電池の回復処理を行う回復手段(S14)と、充電の際の電流より低い電流で燃料電池を発電させて、燃料電池の電圧を確認する確認手段(S15)と、燃料電池から二次電池への充電の運転モードとして、二次電池の充電率を上昇させるチャージモードを選択する選択手段(S2)と、チャージモードが選択された場合、二次電池への充電より先に、回復手段と確認手段とを交互に実施する制御手段とを有する燃料電池システム。【選択図】図2A fuel cell system capable of performing an optimal recovery process according to an operating state is provided. SOLUTION: A fuel cell, a secondary battery that is charged by electric power supplied from the fuel cell, and a recovery means for generating a fuel cell at a voltage lower than a voltage at the time of charging and performing a recovery process of the fuel cell (S14), a confirmation means (S15) for generating the fuel cell at a current lower than the current at the time of charging and confirming the voltage of the fuel cell, and an operation mode for charging from the fuel cell to the secondary battery are two A selection means (S2) for selecting a charge mode for increasing the charging rate of the secondary battery, and a control for alternately performing the recovery means and the confirmation means prior to charging the secondary battery when the charge mode is selected. And a fuel cell system. [Selection] Figure 2

Description

本発明は、二次電池を搭載する燃料電池システムに関する。   The present invention relates to a fuel cell system equipped with a secondary battery.

燃料電池は、例えば、水素と酸素の電気化学反応によって、発電を行う電池である。近年、このような燃料電池と二次電池とを組み合わせたシステムが開発されている。   A fuel cell is a cell that generates electricity by, for example, an electrochemical reaction between hydrogen and oxygen. In recent years, a system combining such a fuel cell and a secondary battery has been developed.

特開2008−192468号公報JP 2008-192468 A 国際公開第2013/128610号パンフレットInternational Publication No. 2013/128610 Pamphlet

燃料電池は長時間の連続運転により、空気極の触媒の酸化劣化、膜電極接合体由来の劣化分解物の化学吸着及び物理吸着による劣化、金属セパレータ、金属配管、樹脂配管などシステム由来の不純物の化学吸着及び物理吸着による劣化、大気中の硫黄分、塩分の化学吸着などによる劣化を生じる問題がある。こうした劣化は、電解質膜のプロトン伝導を阻害したり、電解質膜の化学劣化を加速したり、金属セパレータの腐食を加速したりする問題がある。   The fuel cell has been operated continuously for a long time, resulting in oxidation degradation of the air electrode catalyst, degradation due to chemical adsorption and physical adsorption of degradation degradation products derived from membrane electrode assemblies, metal separators, metal piping, resin piping and other system-derived impurities. There are problems that cause degradation due to chemical adsorption and physical adsorption, and chemical adsorption due to atmospheric sulfur and salt. Such degradation has problems that impede proton conduction of the electrolyte membrane, accelerate chemical degradation of the electrolyte membrane, and accelerate corrosion of the metal separator.

上述した問題を解決するため、燃料電池では、上述した劣化を回復する回復処理が行われているが、燃料電池と二次電池とを組み合わせたシステムにおいては、燃料電池から二次電池へ充電する際の運転状況を考慮して、回復処理を実施することが望ましい。   In order to solve the above-described problems, the fuel cell is subjected to a recovery process for recovering the above-described deterioration. However, in a system in which the fuel cell and the secondary battery are combined, the fuel cell is charged from the fuel cell to the secondary battery. It is desirable to carry out the recovery process in consideration of the driving situation.

本発明は上記課題に鑑みなされたもので、運転状況に応じた最適な回復処理を行うことができる燃料電池システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a fuel cell system capable of performing an optimal recovery process in accordance with an operation state.

上記課題を解決する第1の発明に係る燃料電池システムは、
燃料電池と、
前記燃料電池から供給される電力により充電が行われる二次電池と、
前記充電の際の電圧より低い電圧で前記燃料電池を発電させて、前記燃料電池の回復処理を行う回復手段と、
前記充電の際の電流より低い電流で前記燃料電池を発電させて、前記燃料電池の電圧を確認する確認手段と、
前記充電の際に前記回復手段と前記確認手段とを交互に実施する制御手段とを有する
ことを特徴とする。
A fuel cell system according to a first invention for solving the above-mentioned problems is as follows.
A fuel cell;
A secondary battery that is charged by electric power supplied from the fuel cell;
Recovery means for generating the fuel cell at a voltage lower than the voltage at the time of charging and performing recovery processing of the fuel cell;
Confirmation means for generating the fuel cell at a current lower than the current at the time of charging and confirming the voltage of the fuel cell;
Control means for alternately performing the recovery means and the confirmation means at the time of charging.

上記課題を解決する第2の発明に係る燃料電池システムは、
上記第1の発明に記載の燃料電池システムにおいて、
前記燃料電池から前記二次電池への充電の運転モードとして、前記二次電池の充電率を上昇させる第1のモードを選択する選択手段を有し、
前記制御手段は、前記選択手段で前記第1のモードが選択された場合、前記二次電池への充電より先に、前記回復手段と前記確認手段とを交互に実施する
ことを特徴とする。
A fuel cell system according to a second invention for solving the above-mentioned problems is as follows.
In the fuel cell system according to the first invention,
A selection means for selecting a first mode for increasing a charging rate of the secondary battery as an operation mode of charging from the fuel cell to the secondary battery;
When the first mode is selected by the selection means, the control means alternately performs the recovery means and the confirmation means before charging the secondary battery.

上記課題を解決する第3の発明に係る燃料電池システムは、
上記第2の発明に記載の燃料電池システムにおいて、
前記制御手段は、前記回復手段と前記確認手段とを交互に連続して実施する
ことを特徴とする。
A fuel cell system according to a third invention for solving the above-mentioned problem is as follows.
In the fuel cell system according to the second invention,
The control means performs the recovery means and the confirmation means alternately and continuously.

上記課題を解決する第4の発明に係る燃料電池システムは、
上記第2又は第3の発明のいずれか1つに記載の燃料電池システムにおいて、
前記選択手段は、前記運転モードとして、前記二次電池の充電率を維持する第2のモードを有し、
前記制御手段は、前記選択手段で前記第2のモードが選択された場合、前記二次電池の充電率が維持されるように、前記回復手段を間欠的に実施する
ことを特徴とする。
A fuel cell system according to a fourth invention for solving the above-described problems is as follows.
In the fuel cell system according to any one of the second and third inventions,
The selection means has a second mode for maintaining the charging rate of the secondary battery as the operation mode,
The control means intermittently implements the recovery means so that the charging rate of the secondary battery is maintained when the second mode is selected by the selection means.

上記課題を解決する第5の発明に係る燃料電池システムは、
上記第1〜第4の発明のいずれか1つに記載の燃料電池システムにおいて、
前記制御手段は、前記確認手段で確認した前記燃料電池の電圧が所定電圧以上となったとき、前記回復手段と前記確認手段の交互実施を終了する
ことを特徴とする。
A fuel cell system according to a fifth invention for solving the above-mentioned problem is as follows.
In the fuel cell system according to any one of the first to fourth inventions,
The control means ends the alternate implementation of the recovery means and the confirmation means when the voltage of the fuel cell confirmed by the confirmation means exceeds a predetermined voltage.

上記課題を解決する第6の発明に係る燃料電池システムは、
上記第1〜第5の発明のいずれか1つに記載の燃料電池システムにおいて、
前記燃料電池に供給する燃料ガス及び酸化ガスの供給量を調整する供給量調整手段、前記燃料電池の温度を調整する温度調整手段、及び、前記燃料ガス及び前記酸化ガスの湿度を調整する湿度調整手段のうちの少なくとも1つを有し、
前記制御手段は、前記回復手段及び前記確認手段を実施する際に、前記供給量調整手段により前記燃料ガス及び前記酸化ガスの供給量を調整前より下げること、前記温度調整手段により前記燃料電池の温度を調整前より上げること、及び、前記湿度調整手段により前記燃料ガス及び前記酸化ガスの湿度を調整前より下げることのうちの少なくとも1つを実施して、前記燃料電池の内部抵抗を実施前の内部抵抗より高くする
ことを特徴とする。
A fuel cell system according to a sixth invention for solving the above-mentioned problems is as follows.
In the fuel cell system according to any one of the first to fifth inventions,
Supply amount adjusting means for adjusting the supply amounts of fuel gas and oxidizing gas supplied to the fuel cell, temperature adjusting means for adjusting the temperature of the fuel cell, and humidity adjustment for adjusting the humidity of the fuel gas and the oxidizing gas Having at least one of the means,
When the recovery means and the confirmation means are implemented, the control means lowers the supply amounts of the fuel gas and the oxidant gas from before the adjustment by the supply amount adjustment means, and the temperature adjustment means reduces the supply amount of the fuel cell. At least one of raising the temperature from before the adjustment and lowering the humidity of the fuel gas and the oxidizing gas from before the adjustment by the humidity adjusting means is performed, and the internal resistance of the fuel cell is set before the implementation. It is characterized by being higher than the internal resistance.

本発明によれば、燃料電池の回復処理時に生じる電力を二次電池への充電に利用すると共に、運転状況に合わせた最適な回復を行うことができる。   According to the present invention, the electric power generated during the recovery process of the fuel cell can be used for charging the secondary battery, and the optimal recovery can be performed according to the driving situation.

本発明に係る燃料電池システムの実施形態の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of embodiment of the fuel cell system which concerns on this invention. 図1に示した燃料電池システムで実施するチャージモードでの制御方法を説明する図であり、(a)は、回復処理を含むチャージ運転を説明するフローチャートであり、(b)は、回復処理自体を説明するフローチャートである。It is a figure explaining the control method in the charge mode implemented with the fuel cell system shown in FIG. 1, (a) is a flowchart explaining the charge driving | operation including a recovery process, (b) is the recovery process itself It is a flowchart explaining these. 図2に示したチャージモードでの制御方法を説明するタイムチャートである。It is a time chart explaining the control method in the charge mode shown in FIG. 図1に示した燃料電池システムで実施するセーブモードでの制御方法を説明する図であり、(a)は、回復処理を含むセーブ運転を説明するフローチャートであり、(b)は、回復処理自体を説明するフローチャートである。It is a figure explaining the control method in the save mode implemented with the fuel cell system shown in FIG. 1, (a) is a flowchart explaining the save driving | operation including a recovery process, (b) is the recovery process itself It is a flowchart explaining these. 図4に示したセーブモードでの制御方法を説明するタイムチャートである。It is a time chart explaining the control method in the save mode shown in FIG. 図1に示した燃料電池システムで実施する指定なしモードでの制御方法を説明する図であり、回復処理を含む維持運転を説明するフローチャートである。It is a figure explaining the control method in the mode without designation implemented with the fuel cell system shown in Drawing 1, and is a flow chart explaining maintenance operation including recovery processing. 図6に示した指定なしモードでの制御方法を説明するタイムチャートである。It is a time chart explaining the control method in the non-designation mode shown in FIG.

以下、図1〜図7を参照して、本発明に係る燃料電池システムの実施形態を説明する。なお、ここでは、本発明に係る燃料電池システムを有するものとして、燃料電池車両を例示するが、車両以外のもの、例えば、航空機用燃料電池システムや定置用燃料電池システムなどとしても適用可能である。また、ここでは、燃料電池に供給する燃料ガスを水素とし、酸化ガスを酸素として説明するが、同等のものであれば、他のものでも良い。   Hereinafter, an embodiment of a fuel cell system according to the present invention will be described with reference to FIGS. Here, the fuel cell vehicle is illustrated as having the fuel cell system according to the present invention, but the present invention can also be applied to devices other than vehicles, such as aircraft fuel cell systems and stationary fuel cell systems. . Here, the fuel gas supplied to the fuel cell is described as hydrogen, and the oxidizing gas is described as oxygen. However, any other equivalent gas may be used.

[実施例1]
図1は、本実施例の燃料電池システムを示す構成図である。また、図2、図4、図6は、図1に示した燃料電池システムで実施する制御方法を説明するフローチャートである。また、図3は、図2に示した制御方法を説明するタイムチャートであり、図5は、図4に示した制御方法を説明するタイムチャートであり、図7は、図6に示した制御方法を説明するタイムチャートである。
[Example 1]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a fuel cell system of the present embodiment. 2, FIG. 4, and FIG. 6 are flowcharts for explaining a control method implemented in the fuel cell system shown in FIG. 3 is a time chart explaining the control method shown in FIG. 2, FIG. 5 is a time chart explaining the control method shown in FIG. 4, and FIG. 7 is the control shown in FIG. It is a time chart explaining a method.

燃料電池11は、積層された複数のセルを有し、水素と酸素の電気化学反応により発電を行うものである。この燃料電池11には、セルの温度を測定する温度センサ11a、セルの内部抵抗を測定する抵抗センサ11b、セルの電圧を測定する電圧センサ11c、セルの電流を測定する電流センサ11dなどが設けられている。なお、燃料電池11は既知のもので良く、ここでは、その構成の説明は省略するが、例えば、固体高分子形燃料電池などが使用可能である。   The fuel cell 11 has a plurality of stacked cells and generates power by an electrochemical reaction between hydrogen and oxygen. The fuel cell 11 is provided with a temperature sensor 11a for measuring the temperature of the cell, a resistance sensor 11b for measuring the internal resistance of the cell, a voltage sensor 11c for measuring the voltage of the cell, a current sensor 11d for measuring the current of the cell, and the like. It has been. The fuel cell 11 may be a known one, and a description of its configuration is omitted here, but, for example, a solid polymer fuel cell can be used.

燃料電池11には、供給ラインG1、無加湿ラインG2、加湿ラインG3を介して、水素タンク12から水素が供給される。供給ラインG1には、水素の供給量を調整する調整弁13(供給量調整手段)、三方弁14が設けられ、加湿ラインG3には、水素を加湿する加湿器15(湿度調整手段)が設けられている。   Hydrogen is supplied to the fuel cell 11 from the hydrogen tank 12 through the supply line G1, the non-humidified line G2, and the humidified line G3. The supply line G1 is provided with an adjustment valve 13 (supply amount adjustment means) for adjusting the supply amount of hydrogen and a three-way valve 14, and the humidification line G3 is provided with a humidifier 15 (humidity adjustment means) for humidifying hydrogen. It has been.

そして、水素を無加湿で供給する場合には、三方弁14を用いて、無加湿ラインG2へ切り換えて、無加湿の水素を燃料電池11へ供給する。一方、水素を加湿して供給する場合には、三方弁14を用いて、加湿ラインG3へ切り換え、加湿器15で水素の加湿を行い、加湿された水素を燃料電池11へ供給する。また、三方弁14を用いて、無加湿ラインG2へ供給する水素の量と加湿ラインG3へ供給する水素の量とを調整しても良い。   When hydrogen is supplied without humidification, the three-way valve 14 is used to switch to the non-humidification line G <b> 2 to supply non-humidified hydrogen to the fuel cell 11. On the other hand, when hydrogen is humidified and supplied, the three-way valve 14 is used to switch to the humidification line G3, the humidifier 15 humidifies the hydrogen, and the humidified hydrogen is supplied to the fuel cell 11. Alternatively, the three-way valve 14 may be used to adjust the amount of hydrogen supplied to the non-humidified line G2 and the amount of hydrogen supplied to the humidified line G3.

また、燃料電池11には、供給ラインG4、無加湿ラインG5、加湿ラインG6を介して、フィルタ(図示省略)を経由してコンプレッサ16(供給量調整手段)が吸入した空気(酸素)が供給される。このコンプレッサ16により、酸素の供給量が調整可能である。供給ラインG4には、三方弁17が設けられ、加湿ラインG6には、空気を加湿する加湿器18(湿度調整手段)が設けられている。   The fuel cell 11 is supplied with air (oxygen) sucked by the compressor 16 (supply amount adjusting means) via a filter (not shown) via a supply line G4, a non-humidification line G5, and a humidification line G6. Is done. This compressor 16 can adjust the supply amount of oxygen. The supply line G4 is provided with a three-way valve 17, and the humidification line G6 is provided with a humidifier 18 (humidity adjusting means) for humidifying air.

そして、空気を無加湿で供給する場合には、三方弁17を用いて、無加湿ラインG5へ切り換えて、無加湿の空気を燃料電池11へ供給する。一方、空気を加湿して供給する場合には、三方弁17を用いて、加湿ラインG6へ切り換え、加湿器18で空気の加湿を行い、加湿された空気を燃料電池11へ供給する。また、三方弁17を用いて、無加湿ラインG5へ供給する空気の量と加湿ラインG6へ供給する空気の量とを調整しても良い。   When supplying air without humidification, the three-way valve 17 is used to switch to the non-humidification line G5 to supply non-humidified air to the fuel cell 11. On the other hand, when air is humidified and supplied, the three-way valve 17 is used to switch to the humidification line G 6, the air is humidified by the humidifier 18, and the humidified air is supplied to the fuel cell 11. Further, the three-way valve 17 may be used to adjust the amount of air supplied to the non-humidified line G5 and the amount of air supplied to the humidified line G6.

上述した加湿器15、18には、図示は省略しているが、燃料電池11に供給した未反応の水素、空気を各々環流している。環流された未反応の水素、空気は、燃料電池11で生成された水で加湿されているので、加湿された水素、空気と新たに供給した水素、空気との間で水分交換を行うことにより、新たに供給した水素、空気を加湿して供給することができる。この際、還流した未反応の水素を再利用して、燃料電池11に供給できるようにすれば、水素の消費量を抑制可能である。なお、加湿器15、18に、加湿用の水を別途供給し、別途供給した水を用いて、水素、空気の加湿を行っても良い。   Although not shown in the drawings, the humidifiers 15 and 18 are recirculated with unreacted hydrogen and air supplied to the fuel cell 11, respectively. Since the unreacted hydrogen and air that have been circulated are humidified with the water generated in the fuel cell 11, the moisture exchange is performed between the humidified hydrogen and the air and the newly supplied hydrogen and air. The newly supplied hydrogen and air can be supplied by humidification. At this time, if the refluxed unreacted hydrogen can be reused and supplied to the fuel cell 11, the consumption of hydrogen can be suppressed. Note that humidification water may be separately supplied to the humidifiers 15 and 18, and hydrogen and air may be humidified using the separately supplied water.

また、燃料電池11は、電力ラインP1を介して、DC−DCコンバータ21、二次電池22、インバータ23、駆動モータ24と接続されている。   The fuel cell 11 is connected to a DC-DC converter 21, a secondary battery 22, an inverter 23, and a drive motor 24 via a power line P1.

DC−DCコンバータ21は、燃料電池11で発電された直流電力の出力電圧を昇圧又は降圧している。また、二次電池22は、DC−DCコンバータ21から供給された直流電力を充電すると共に、インバータ23へ直流電力を供給している。二次電池22としては、既知のものを使用可能であり、例えば、リチウムイオンバッテリなどが使用可能である。二次電池22には、二次電池22の制御を行う制御ユニット25が設けられており、この制御ユニット25は、後述する二次電池22のSOC(State of Charge;充電率)などを検出している。   The DC-DC converter 21 steps up or steps down the output voltage of direct current power generated by the fuel cell 11. Further, the secondary battery 22 charges the direct current power supplied from the DC-DC converter 21 and supplies the direct current power to the inverter 23. As the secondary battery 22, a known battery can be used. For example, a lithium ion battery can be used. The secondary battery 22 is provided with a control unit 25 that controls the secondary battery 22, and this control unit 25 detects an SOC (State of Charge) of the secondary battery 22 to be described later. ing.

また、インバータ23は、二次電池22から供給された直流電力、又は、DC−DCコンバータ21及び二次電池22から供給された直流電力を交流電力に変換している。そして、駆動モータ24は、インバータ23で変換された交流電力を用いて駆動されており、これにより、燃料電池車両を走行させることになる。   Further, the inverter 23 converts the DC power supplied from the secondary battery 22 or the DC power supplied from the DC-DC converter 21 and the secondary battery 22 into AC power. And the drive motor 24 is driven using the alternating current power converted by the inverter 23, and this makes a fuel cell vehicle drive | work.

また、二次電池22には、AC−DCコンバータ26及び電源プラグ27が接続されている。つまり、プラグインタイプの燃料電池車両の構成となっている。従って、燃料電池11からだけではなく、外部から供給される電力でも充電可能であり、例えば、家庭用電源に電源プラグ27を接続すれば、AC−DCコンバータ26は、家庭用電源から供給された交流電力を直流電力へ変換して、二次電池22へ供給することになる。   Further, an AC-DC converter 26 and a power plug 27 are connected to the secondary battery 22. That is, it has a configuration of a plug-in type fuel cell vehicle. Therefore, it is possible to charge not only from the fuel cell 11 but also from electric power supplied from the outside. For example, if the power plug 27 is connected to a household power source, the AC-DC converter 26 is supplied from the household power source. AC power is converted to DC power and supplied to the secondary battery 22.

また、燃料電池11には、当該燃料電池11を冷却する冷却水が流れる主水路W1、バイパス水路W2が設けられている。主水路W1には、ポンプ31、三方弁32、ラジエータ33が設けられている(温度調整手段)。   The fuel cell 11 is provided with a main water channel W1 and a bypass water channel W2 through which cooling water for cooling the fuel cell 11 flows. The main water channel W1 is provided with a pump 31, a three-way valve 32, and a radiator 33 (temperature adjusting means).

ポンプ31は、冷却水を燃料電池11に供給しており、燃料電池11に供給された冷却水は、燃料電池11の廃熱を吸収して、ラジエータ33へ供給されている。ラジエータ33は、廃熱を吸収した冷却水を冷却している。このようにして、燃料電池11のセル温度が調整されている。   The pump 31 supplies cooling water to the fuel cell 11, and the cooling water supplied to the fuel cell 11 absorbs waste heat of the fuel cell 11 and is supplied to the radiator 33. The radiator 33 cools the cooling water that has absorbed the waste heat. In this way, the cell temperature of the fuel cell 11 is adjusted.

なお、燃料電池11のセル温度に応じ、三方弁32を用いて、冷却水をラジエータ33又はバイパス水路W2のいずれかに切り換えても良いし、ラジエータ33へ供給する冷却水の量とバイパス水路W2へ供給する冷却水の量とを調整しても良い。   Depending on the cell temperature of the fuel cell 11, the three-way valve 32 may be used to switch the cooling water to either the radiator 33 or the bypass water channel W2, or the amount of cooling water supplied to the radiator 33 and the bypass water channel W2. You may adjust the quantity of the cooling water supplied to.

そして、上述した機器は、制御装置50(制御手段)により制御される。制御装置50には、アクセルペダルのアクセル開度を検出するアクセル開度センサ51や運転モードを選択するモード選択スイッチ52(選択手段)などが接続されている。このモード選択スイッチ52は、後述するチャージモード、セーブモード及び指定なしモードの中から1つを選択するスイッチである。この指定なしモードとは、チャージモードでもセーブモードでもないモードのことである。   And the apparatus mentioned above is controlled by the control apparatus 50 (control means). The control device 50 is connected to an accelerator opening sensor 51 that detects the accelerator opening of the accelerator pedal, a mode selection switch 52 (selecting means) that selects an operation mode, and the like. The mode selection switch 52 is a switch for selecting one from a charge mode, a save mode, and a non-designation mode, which will be described later. This non-designated mode is a mode that is neither a charge mode nor a save mode.

また、制御ユニット25から二次電池22のSOCなどが入力されると共に、温度センサ11aで測定されたセル温度、抵抗センサ11bで測定されたセルの内部抵抗、電圧センサ11cで測定されたセル電圧、電流センサ11dで測定されたセル電流などが入力される。また、インバータ23から駆動モータ24での駆動電力が入力される。これらの入力に基づいて、制御装置50は、上述した機器を制御して、後述する制御を行っている。   The SOC of the secondary battery 22 is input from the control unit 25, the cell temperature measured by the temperature sensor 11a, the internal resistance of the cell measured by the resistance sensor 11b, and the cell voltage measured by the voltage sensor 11c. The cell current measured by the current sensor 11d is input. In addition, drive power from the drive motor 24 is input from the inverter 23. Based on these inputs, the control device 50 controls the above-described devices to perform control described later.

なお、制御装置50としては、CPU(Central Processing Unit)やRAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、入出力インターフェースなどを有するECU(Electronics Control Unit)などが使用可能である。   As the control device 50, a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), an ECU (Electronics Control Unit) having an input / output interface, and the like can be used.

本実施例の燃料電池システムは、燃料電池11から二次電池22へ充電を行う際、チャージモード、セーブモード及び指定なしモードのいずれかで充電を行っており、これらは上述したモード選択スイッチ52で選択されている。   In the fuel cell system of the present embodiment, when charging from the fuel cell 11 to the secondary battery 22, charging is performed in any one of the charge mode, the save mode, and the non-designation mode, and these are the mode selection switches 52 described above. Is selected.

そして、チャージモード(第1のモード)では、二次電池22のSOCが所定の高いSOC(例えば、80%)になるように、燃料電池11を運転している。また、セーブモード(第2のモード)では、現在のSOCを二次電池22で維持するように、燃料電池11を運転している。また、指定なしモード(第2のモード)でも、電欠しない最低限のSOCを二次電池22で維持するように、燃料電池11を運転している。   In the charge mode (first mode), the fuel cell 11 is operated so that the SOC of the secondary battery 22 becomes a predetermined high SOC (for example, 80%). In the save mode (second mode), the fuel cell 11 is operated so that the current SOC is maintained by the secondary battery 22. Further, even in the non-designation mode (second mode), the fuel cell 11 is operated so that the secondary battery 22 maintains a minimum SOC that does not run out of electricity.

チャージモード、セーブモード及び指定なしモードのいずれかが選択された状態でも、燃料電池11の回復処理は必要であり、その回復処理は、運転状況に応じて、つまり、チャージモード、セーブモード及び指定なしモードの選択状態に応じて行う必要がある。以下、チャージモード、セーブモード及び指定なしモードについて、それぞれ説明を行う。   Even when any one of the charge mode, the save mode, and the non-designated mode is selected, the recovery process of the fuel cell 11 is necessary, and the recovery process depends on the driving situation, that is, the charge mode, the save mode, and the designated mode. It is necessary to carry out according to the selection state of the none mode. Hereinafter, the charge mode, the save mode, and the non-designation mode will be described.

<チャージモード>
チャージモードにおけるチャージ運転及び回復処理について、図1と共に、図2及び図3を参照して説明を行う。
<Charge mode>
The charge operation and the recovery process in the charge mode will be described with reference to FIGS. 2 and 3 together with FIG.

(ステップS1)
制御装置50は、制御ユニット25を用いて、二次電池22のSOCを参照する。
(Step S1)
The control device 50 refers to the SOC of the secondary battery 22 using the control unit 25.

(ステップS2)
制御装置50は、モード選択スイッチ52での選択がチャージモードかどうかを確認し、チャージモードである場合、ステップS3へ進み、チャージモードでない場合、リターンへ進む。
(Step S2)
The control device 50 confirms whether or not the selection by the mode selection switch 52 is the charge mode. If the mode is the charge mode, the control device 50 proceeds to step S3. If not, the control device 50 proceeds to the return.

(ステップS3)
制御装置50は、前回の回復処理からの電圧低下幅が所定電圧幅より大きいかどうか、又は、前回の回復処理からの経過時間が所定時間より大きいかどうかを確認し、前回の回復処理からの電圧低下幅が所定電圧幅より大きい場合、又は、前回の回復処理からの経過時間が所定時間より大きい場合、ステップS4へ進み、それ以外の場合、つまり、電圧低下幅が所定電圧幅以下の場合、又は、経過時間が所定時間以下の場合、ステップS7へ進む。
(Step S3)
The control device 50 confirms whether or not the voltage drop width from the previous recovery process is larger than the predetermined voltage width, or whether or not the elapsed time from the previous recovery process is larger than the predetermined time. If the voltage drop width is larger than the predetermined voltage width, or if the elapsed time from the previous recovery process is longer than the predetermined time, the process proceeds to step S4. Otherwise, that is, the voltage drop width is equal to or smaller than the predetermined voltage width. Alternatively, if the elapsed time is equal to or shorter than the predetermined time, the process proceeds to step S7.

ここで、前回の回復処理からの電圧低下幅は、前回の回復処理時に最後に確認した燃料電池11のセル電圧から現在の燃料電池11のセル電圧を減算して算出している。これらのセル電圧は、例えば、後述の所定電流発電(ステップS15参照)と同じ発電を実施し、当該発電時の燃料電池11のセル電圧を電圧センサ11cで測定すれば良い。また、前回の回復処理からの経過時間は、前回の回復処理の時間から現在の時間を減算して算出している。   Here, the voltage drop width from the previous recovery process is calculated by subtracting the current cell voltage of the fuel cell 11 from the cell voltage of the fuel cell 11 last confirmed during the previous recovery process. These cell voltages may be generated, for example, by the same power generation as a predetermined current power generation (see step S15) described later, and the cell voltage of the fuel cell 11 at the time of power generation may be measured by the voltage sensor 11c. The elapsed time from the previous recovery process is calculated by subtracting the current time from the time of the previous recovery process.

(ステップS4)
制御装置50は、燃料電池11のセル電圧が0.2Vのときの電力(以降、0.2V時電力)、現在の駆動電力及び二次電池22の現在の受入電力を確認し、[(0.2V時電力−駆動電力)<受入電力]である場合、ステップS5へ進み、[(0.2V時電力−駆動電力)≧受入電力]である場合、ステップS6へ進む。ここでは、二次電池22の受入電力が残っているかどうか、つまり、二次電池22へ充電できる容量があるかどうかを判断しており、ある場合は、ステップS5へ進み、ない場合は、ステップS6へ進むことになる。
(Step S4)
The control device 50 confirms the power when the cell voltage of the fuel cell 11 is 0.2V (hereinafter referred to as 0.2V power), the current drive power, and the current received power of the secondary battery 22 [(0 If 2V power-driving power) <accepted power], the process proceeds to step S5. If [(0.2V power-driving power) ≧ accepted power], the process proceeds to step S6. Here, it is determined whether or not the received power of the secondary battery 22 remains, that is, whether or not there is a capacity capable of charging the secondary battery 22, and if there is, the process proceeds to step S5. Proceed to S6.

ここで、0.2V時電力は、前回又は直前に実施した0.2V発電(後述のステップS14参照)での電力を参照すれば良い。このときの電力は、電圧センサ11c及び電流センサ11dを用いて測定されている。また、駆動電力は、インバータ23から入力されたものであり、また、受入電力は、制御ユニット25から入力されたSOCに基づくものである。また、ここでの0.2Vとは、後述の0.2V発電における回復処理のための還元電圧であり、回復処理における還元電圧が変更されれば、この還元電圧に合わせて、この0.2Vも他の電圧に変更される。   Here, the power at 0.2V may be referred to the power at 0.2V power generation (see step S14 described later) performed immediately before or immediately before. The power at this time is measured using the voltage sensor 11c and the current sensor 11d. Further, the drive power is input from the inverter 23, and the received power is based on the SOC input from the control unit 25. In addition, 0.2V here is a reduction voltage for a recovery process in 0.2V power generation, which will be described later. If the reduction voltage in the recovery process is changed, this 0.2V is adjusted to this reduction voltage. Are also changed to other voltages.

(ステップS5、S6)
二次電池22へ充電できる容量がある場合には、ステップS5において、回復処理が行われ、二次電池22へ充電できる容量がない場合には、ステップS6において、出力低下制御下回復処理が行われる。回復処理及び出力低下制御下回復処理については、後述のステップS11〜S15において説明を行う。
(Steps S5 and S6)
If the secondary battery 22 has a capacity capable of being charged, a recovery process is performed in step S5. If there is no capacity capable of charging the secondary battery 22, a recovery process under the output reduction control is performed in step S6. Is called. The recovery process and the recovery process under the output reduction control will be described in steps S11 to S15 described later.

(ステップS7)
回復処理又は出力低下制御下回復処理の終了後、チャージ運転、即ち、二次電池22のSOCが所定の高いSOC(例えば、80%)になるように、燃料電池11の運転が行われる。
(Step S7)
After completion of the recovery process or the recovery process under the output reduction control, the fuel cell 11 is operated so that the charge operation, that is, the SOC of the secondary battery 22 becomes a predetermined high SOC (for example, 80%).

そして、回復処理及び出力低下制御下回復処理は、以下の手順に従って実施される。なお、出力低下制御下回復処理は、後述する出力低下制御を除いて、回復処理と同じ手順である。   Then, the recovery process and the recovery process under the output reduction control are performed according to the following procedure. The recovery process under the output reduction control is the same procedure as the recovery process except for the output reduction control described later.

(ステップS11)
制御装置50は、所定電流発電時の燃料電池11のセル電圧を参照する。具体的には、現在の燃料電池11において、所定電流発電(後述のステップS15参照)と同じ発電を行って、当該発電時のセル電圧を電圧センサ11cで測定し、現在セル電圧として求める。これを、図3を参照して説明すると、所定電流発電A2が最初に実施されて、現在セル電圧が求められている。なお、所定電流とは、二次電池22へ充電する際の電流より低い電流である。
(Step S11)
The control device 50 refers to the cell voltage of the fuel cell 11 at the time of predetermined current power generation. Specifically, the current fuel cell 11 performs the same power generation as a predetermined current power generation (see step S15 described later), the cell voltage at the time of the power generation is measured by the voltage sensor 11c, and is determined as the current cell voltage. This will be described with reference to FIG. 3. The predetermined current generation A2 is first performed, and the current cell voltage is obtained. The predetermined current is a current lower than the current when charging the secondary battery 22.

(ステップS12)
制御装置50は、上記現在セル電圧から前回セル電圧を減算した電圧が0未満であれば、ステップS13へ進み、0以上であれば、この回復処理を終了する。前回セル電圧とは、前回の回復処理時に最後に確認したセル電圧であって、所定電流発電時の燃料電池11のセル電圧のことであり、電圧センサ11cで測定したものを、前回セル電圧として記録してある。
(Step S12)
If the voltage obtained by subtracting the previous cell voltage from the current cell voltage is less than 0, the control device 50 proceeds to step S13, and if it is greater than or equal to 0, ends the recovery process. The previous cell voltage is the cell voltage that was confirmed last during the previous recovery process and is the cell voltage of the fuel cell 11 at the time of the predetermined current power generation. The cell voltage measured by the voltage sensor 11c is used as the previous cell voltage. It is recorded.

燃料電池11は、後述のステップ14で実施する0.2V発電による回復処理により、発電効率が回復してくると、そのセル電圧が上昇してくる。このステップS12では、現在セル電圧を確認することにより、燃料電池11の回復処理が必要かどうかを判断しており、現在セル電圧が前回セル電圧(所定電圧)以上になったら、回復終了と判断している。   When the power generation efficiency of the fuel cell 11 is recovered by the recovery process using 0.2 V power generation performed in Step 14 described later, the cell voltage increases. In step S12, it is determined whether or not the recovery process of the fuel cell 11 is necessary by checking the current cell voltage. When the current cell voltage becomes equal to or higher than the previous cell voltage (predetermined voltage), it is determined that the recovery is completed. doing.

(ステップS13)
上述したステップS4と同様に、制御装置50が、0.2V時電力、現在の駆動電力及び二次電池22の現在の受入電力を確認し、[(0.2V時電力−駆動電力)<受入電力]である場合、ステップS14へ進み、[(0.2V時電力−駆動電力)≧受入電力]である場合、リターンへ進む。つまり、ここでも、二次電池22へ充電できる容量があるかどうかを判断している。
(Step S13)
Similar to step S4 described above, the control device 50 confirms the 0.2V hour power, the current drive power, and the current received power of the secondary battery 22, and [(0.2V hour power−drive power) <accepted. If [power], the process proceeds to step S14, and if [(0.2 V power-drive power) ≧ accepted power], the process proceeds to return. That is, also here, it is determined whether or not there is a capacity for charging the secondary battery 22.

(ステップS14;回復手段)
制御装置50は、燃料電池11において、0.2V発電を行って、燃料電池11の劣化の回復を行う。このときは、燃料電池11の劣化の回復が行われるだけでなく、燃料電池11からの出力(発電量)も大きくなるので、その結果、二次電池22への充電も行われて、二次電池22のSOCも増加することになる。この0.2V発電を行う時間は、予め設定した所定の発電時間の間行っても良いし、また、二次電池22のSOCの時間変化が負の場合には(例えば、駆動モータ24の要求出力が大きい場合には)、この0.2V発電の時間を長くして、二次電池22へ充電する時間を長くするようにしても良い。
(Step S14; recovery means)
The control device 50 performs 0.2V power generation in the fuel cell 11 to recover the deterioration of the fuel cell 11. At this time, not only recovery of deterioration of the fuel cell 11 is performed, but also the output (power generation amount) from the fuel cell 11 is increased, and as a result, the secondary battery 22 is also charged, The SOC of the battery 22 will also increase. This 0.2V power generation may be performed for a predetermined power generation time set in advance, or when the time change of the SOC of the secondary battery 22 is negative (for example, the request of the drive motor 24). When the output is large), the time for the 0.2V power generation may be lengthened and the time for charging the secondary battery 22 may be lengthened.

また、上述した0.2Vとは、回復処理における還元電圧であり、二次電池22へ充電する際の電圧より低い電圧である。セル電圧を0.2Vに下げることにより、燃料電池11の触媒の活性化を行って、燃料電池11の回復処理を行っている。なお、還元電圧である0.2Vは例示であり、劣化の原因となる吸着物質に応じて、適宜変更が可能である。   Moreover, 0.2V mentioned above is a reduction voltage in a recovery process, and is a voltage lower than the voltage at the time of charging the secondary battery 22. By reducing the cell voltage to 0.2V, the catalyst of the fuel cell 11 is activated and the recovery process of the fuel cell 11 is performed. Note that the reduction voltage of 0.2 V is merely an example, and can be appropriately changed depending on the adsorbing substance that causes the deterioration.

(ステップS15;確認手段)
制御装置50は、燃料電池11において、所定電流発電を行う。このような所定電流での発電において、燃料電池11のセル電圧を電圧センサ11cで測定することにより、燃料電池11の回復具合を確認している。所定電流発電後は、ステップS12の条件を満たすまで、ステップS11〜S15が繰り返され、燃料電池11の劣化の回復が行われることになる。
(Step S15; confirmation means)
The control device 50 performs predetermined current power generation in the fuel cell 11. In such power generation at a predetermined current, the recovery of the fuel cell 11 is confirmed by measuring the cell voltage of the fuel cell 11 with the voltage sensor 11c. After the predetermined current generation, steps S11 to S15 are repeated until the condition of step S12 is satisfied, and the deterioration of the fuel cell 11 is recovered.

なお、ここでの所定電流発電は、上述したように、二次電池22へ充電する際の電流より低い電流で発電しているので、燃料電池11からの出力(発電量)は小さく、二次電池22への充電量としては大きなものではない。   Note that, as described above, the predetermined current power generation here is generated with a current lower than the current when charging the secondary battery 22, so the output (power generation amount) from the fuel cell 11 is small, and the secondary battery The amount of charge to the battery 22 is not large.

上述したステップS14及びS15について、図3を参照して説明すると、チャージモードでは、回復処理が必要と判断されると、回復終了と判断されるまで、0.2V発電A1と所定電流発電A2が交互に連続的に実施されることになる。ここでは、0.2V発電A1で発電した電力を二次電池22へ充電できるので、二次電池22への充電を行いながら、0.2V発電A1と所定電流発電A2が交互に連続的に実施されることになる。そして、所定電流発電A2におけるセル電圧は、図3中の点線矢印に示すように、0.2V発電A1の実施に伴って上昇し、現在セル電圧が前回セル電圧以上になった時点で回復終了となっている。   Steps S14 and S15 described above will be described with reference to FIG. 3. In the charge mode, when it is determined that the recovery process is necessary, the 0.2V power generation A1 and the predetermined current power generation A2 It will be carried out alternately and continuously. Here, since the power generated by the 0.2V power generation A1 can be charged to the secondary battery 22, the 0.2V power generation A1 and the predetermined current power generation A2 are alternately and continuously performed while charging the secondary battery 22. Will be. Then, the cell voltage at the predetermined current power generation A2 rises with the implementation of 0.2V power generation A1, as shown by the dotted arrow in FIG. 3, and the recovery ends when the current cell voltage becomes equal to or higher than the previous cell voltage. It has become.

回復終了後は、上述のステップS7で説明したように、通常のチャージ運転が実施される。図3を参照して説明すると、0.2V発電A1及び所定電流発電A2による回復処理の終了後に、チャージ運転A3が実施され、ここでは、二次電池22のSOCが80%になるように、燃料電池11の運転が行われることになる。このように、チャージモードでは、チャージ運転A3の前に、0.2V発電A1及び所定電流発電A2の交互実施による回復処理が行われるので、チャージ運転A3の際には、発電効率が向上した状態の燃料電池11で発電を行うことができる。   After the recovery is completed, the normal charge operation is performed as described in step S7 above. Referring to FIG. 3, after the completion of the recovery process by the 0.2V power generation A1 and the predetermined current power generation A2, the charge operation A3 is performed. Here, the SOC of the secondary battery 22 is 80%. The fuel cell 11 is operated. As described above, in the charge mode, the recovery process is performed by alternately performing the 0.2V power generation A1 and the predetermined current power generation A2 before the charge operation A3. Therefore, the power generation efficiency is improved in the charge operation A3. The fuel cell 11 can generate electric power.

以上説明したように、チャージモードでは、当該モードの開始直後に回復処理を開始し、回復処理を連続的に行うことにより、回復処理中にも二次電池22への充電を行うと共に、燃料電池11の発電効率を向上させることができる。そして、回復処理後は、発電効率が向上した状態の燃料電池11で二次電池22への充電を行うことができる。このようにして、燃料電池11の劣化を回復させるときに生じる電力を二次電池22への充電に利用して、二次電池22のSOCを向上させると共に、チャージモードに合わせた最適な回復を行うことができる。   As described above, in the charge mode, the recovery process is started immediately after the start of the mode, and the recovery process is continuously performed, so that the secondary battery 22 is charged during the recovery process and the fuel cell. 11 power generation efficiency can be improved. After the recovery process, the secondary battery 22 can be charged by the fuel cell 11 in a state where the power generation efficiency is improved. In this way, the electric power generated when recovering the deterioration of the fuel cell 11 is used for charging the secondary battery 22 to improve the SOC of the secondary battery 22 and to achieve optimum recovery in accordance with the charge mode. It can be carried out.

次に、出力低下制御について説明する。燃料電池11の出力を低下して制御するためには、つまり、低効率で発電させるためには、燃料電池11のセルの内部抵抗を上げる必要があり、以下の条件1〜3の少なくとも1つを実施すれば良い。当然、条件1〜3の中から複数の条件を組み合わせて実施しても良い。   Next, output reduction control will be described. In order to reduce and control the output of the fuel cell 11, that is, to generate power with low efficiency, it is necessary to increase the internal resistance of the cell of the fuel cell 11, and at least one of the following conditions 1 to 3 Can be implemented. Naturally, a combination of a plurality of conditions from conditions 1 to 3 may be performed.

条件1:水素及び酸素の供給量を下げる。
条件2:セル温度を上げる。
条件3:加湿度を下げる。
Condition 1: The supply amount of hydrogen and oxygen is lowered.
Condition 2: The cell temperature is raised.
Condition 3: Reduce humidification.

例えば、条件1を実施する場合、即ち、水素及び酸素の供給量を下げる場合には、制御装置50は、調整弁13及びコンプレッサ16を制御して、水素及び酸素の供給量を調整前より下げている。   For example, when the condition 1 is performed, that is, when the supply amounts of hydrogen and oxygen are lowered, the control device 50 controls the adjustment valve 13 and the compressor 16 to lower the supply amounts of hydrogen and oxygen from those before the adjustment. ing.

また、条件2を実施する場合、即ち、セル温度を上げる場合には、制御装置50は、ポンプ31を制御して、冷却水の流量を下げて、セル温度を調整前より上げている。   Further, when the condition 2 is performed, that is, when the cell temperature is increased, the control device 50 controls the pump 31 to decrease the flow rate of the cooling water, thereby increasing the cell temperature from before the adjustment.

また、条件3を実施する場合、即ち、加湿度を下げる場合には、制御装置50は、加湿器15、18を制御して、水素及び酸素の加湿度を調整前より下げている。   Further, when the condition 3 is performed, that is, when the humidification is lowered, the control device 50 controls the humidifiers 15 and 18 to lower the humidification of hydrogen and oxygen from before the adjustment.

上記条件1〜3の少なくとも1つを実施すれば、燃料電池11のセルの内部抵抗が実施前より上がり、発熱が促進される一方、発電が抑制される。二次電池22のSOCが高く、二次電池22への充電ができない場合には、上述したステップS11〜S15を、このような出力低下制御で実施すれば良い。また、このような出力低下制御では、水素の消費量も抑制可能である。   If at least one of the above conditions 1 to 3 is implemented, the internal resistance of the cells of the fuel cell 11 is increased from before implementation, and heat generation is promoted while power generation is suppressed. When the SOC of the secondary battery 22 is high and the secondary battery 22 cannot be charged, the above-described steps S11 to S15 may be performed with such output reduction control. Moreover, in such output reduction control, the consumption of hydrogen can also be suppressed.

<セーブモード>
セーブモードにおけるセーブ運転及び回復処理について、図1と共に、図4及び図5を参照して説明を行う。
<Save mode>
The save operation and the recovery process in the save mode will be described with reference to FIGS. 4 and 5 together with FIG.

(ステップS21)
制御装置50は、制御ユニット25を用いて、二次電池22のSOCを参照する。
(Step S21)
The control device 50 refers to the SOC of the secondary battery 22 using the control unit 25.

(ステップS22)
制御装置50は、モード選択スイッチ52の選択がセーブモードかどうかを確認し、セーブモードである場合、ステップS23へ進み、セーブモードでない場合、リターンへ進む。なお、このセーブモードにおいては、セーブモードを選択したときのSOCが、セーブSOCとして記憶され、このセーブSOCを維持するように、以降の制御が行われる。
(Step S22)
The control device 50 confirms whether the selection of the mode selection switch 52 is the save mode. If the mode is the save mode, the control device 50 proceeds to step S23. If not, the control device 50 proceeds to return. In this save mode, the SOC when the save mode is selected is stored as the save SOC, and the subsequent control is performed so as to maintain this save SOC.

(ステップS23)
制御装置50は、前回の回復処理からの電圧低下幅が所定電圧幅より大きいかどうか、又は、前回の回復処理からの経過時間が所定時間より大きいかどうかを確認し、前回の回復処理からの電圧低下幅が所定電圧幅より大きい場合、又は、前回の回復処理からの経過時間が所定時間より大きい場合、ステップS24へ進み、それ以外の場合、つまり、電圧低下幅が所定電圧幅以下の場合、又は、経過時間が所定時間以下の場合、ステップS27へ進む。ここでの電圧低下幅や経過時間については、上述のステップS3で説明した通りである。
(Step S23)
The control device 50 confirms whether or not the voltage drop width from the previous recovery process is larger than the predetermined voltage width, or whether or not the elapsed time from the previous recovery process is larger than the predetermined time. If the voltage drop width is larger than the predetermined voltage width, or if the elapsed time from the previous recovery process is larger than the predetermined time, the process proceeds to step S24. Otherwise, that is, the voltage drop width is equal to or smaller than the predetermined voltage width. Alternatively, if the elapsed time is equal to or shorter than the predetermined time, the process proceeds to step S27. The voltage drop width and elapsed time here are as described in step S3 above.

(ステップS24)
制御装置50は、0.2V時電力、現在の駆動電力及び二次電池22の現在の受入電力を確認し、[(0.2V時電力−駆動電力)<受入電力]である場合、ステップS25へ進み、[(0.2V時電力−駆動電力)≧受入電力]である場合、ステップS26へ進む。つまり、二次電池22へ充電できる容量があるかどうかを判断している。ここでの0.2V時電力、駆動電力、受入電力についても、上述のステップS4で説明した通りである。
(Step S24)
The control device 50 checks the power at 0.2V, the current drive power, and the current received power of the secondary battery 22, and if [(0.2V power−drive power) <accepted power], step S25. If [(0.2V power-drive power) ≧ accepted power], the process proceeds to step S26. That is, it is determined whether or not there is a capacity for charging the secondary battery 22. The power at 0.2 V, the drive power, and the received power here are also as described in step S4 above.

(ステップS25、S26)
二次電池22へ充電できる容量がある場合には、ステップS25において、回復処理が行われ、二次電池22へ充電できる容量がない場合には、ステップS26において、出力低下制御下回復処理が行われる。回復処理及び出力低下制御下回復処理については、後述のステップS31〜S36において説明を行う。
(Steps S25 and S26)
If there is a capacity capable of charging the secondary battery 22, a recovery process is performed in step S25, and if there is no capacity capable of charging the secondary battery 22, a recovery process under the output reduction control is performed in step S26. Is called. The recovery process and the recovery process under the output reduction control will be described in steps S31 to S36 described later.

(ステップS27)
回復処理又は出力低下制御下回復処理の終了後、セーブ運転、即ち、二次電池22のSOCをセーブSOC(例えば、40%)に維持するように、燃料電池11の運転が行われる。
(Step S27)
After the recovery process or the recovery process under the output lowering control is completed, the fuel cell 11 is operated so as to save operation, that is, to maintain the SOC of the secondary battery 22 at the saved SOC (for example, 40%).

そして、回復処理及び出力低下制御下回復処理は、以下の手順に従って実施される。なお、出力低下制御下回復処理は、上述した出力低下制御を除いて、回復処理と同じ手順である。   Then, the recovery process and the recovery process under the output reduction control are performed according to the following procedure. The recovery process under the output reduction control is the same procedure as the recovery process except for the output reduction control described above.

(ステップS31)
制御装置50は、所定電流発電時の燃料電池11のセル電圧を参照する。具体的には、現在の燃料電池11において、所定電流発電(後述のステップS36参照)と同じ発電を行って、当該発電時のセル電圧を電圧センサ11cで測定し、現在セル電圧として求める。これを、図5を参照して説明すると、所定電流発電B2が最初に実施されて、現在セル電圧が求められている。ここでの所定電流についても、上述のステップS11で説明した通りである。
(Step S31)
The control device 50 refers to the cell voltage of the fuel cell 11 at the time of predetermined current power generation. Specifically, the current fuel cell 11 performs the same power generation as the predetermined current power generation (see step S36 described later), the cell voltage at the time of the power generation is measured by the voltage sensor 11c, and is determined as the current cell voltage. This will be described with reference to FIG. 5. The predetermined current generation B2 is first performed, and the current cell voltage is obtained. The predetermined current here is also as described in step S11 above.

(ステップS32)
制御装置50は、上記現在セル電圧から前回セル電圧を減算した電圧が0未満であれば、ステップS33へ進み、0以上であれば、この回復処理を終了する。ここでは、上述のステップS12と同様のことを行っており、現在セル電圧を確認することにより、燃料電池11の回復処理が必要かどうかを判断しており、現在セル電圧が前回セル電圧(所定電圧)以上になったら、回復終了と判断している。
(Step S32)
If the voltage obtained by subtracting the previous cell voltage from the current cell voltage is less than 0, the control device 50 proceeds to step S33, and if it is greater than or equal to 0, ends the recovery process. Here, the same process as step S12 described above is performed, and it is determined whether or not the recovery process of the fuel cell 11 is necessary by checking the current cell voltage, and the current cell voltage is the previous cell voltage (predetermined). If the voltage becomes higher than the (voltage), it is determined that the recovery is complete.

(ステップS33)
上述したステップS24と同様に、制御装置50が、0.2V時電力、現在の駆動電力及び二次電池22の現在の受入電力を確認し、[(0.2V時電力−駆動電力)<受入電力]である場合、ステップS34へ進み、[(0.2V時電力−駆動電力)≧受入電力]である場合、リターンへ進む。つまり、ここでも、二次電池22へ充電できる容量があるかどうかを判断している。
(Step S33)
As in step S24 described above, the control device 50 confirms the 0.2V hour power, the current drive power, and the current received power of the secondary battery 22, and [(0.2V hour power−drive power) <accepted. If [Power], the process proceeds to step S34, and if [(0.2 V power-drive power) ≧ accepted power], the process proceeds to return. That is, also here, it is determined whether or not there is a capacity for charging the secondary battery 22.

(ステップS34)
制御装置50は、二次電池22の現在のSOC(以降、現在SOC)を確認し、[現在SOC≦(セーブSOC−回復SOC/2)]となったとき、ステップS35へ進み、それ以外の場合、つまり、[現在SOC>(セーブSOC−回復SOC/2)]の場合には、リターンへ進む。なお、この回復SOCは、前回又は直前の0.2V発電の電力量から現在の駆動電力量を減算することにより推定している。また、SOCや電力量は、所定の時間での平均値としても良い。
(Step S34)
The control device 50 checks the current SOC of the secondary battery 22 (hereinafter referred to as the current SOC), and when [current SOC ≦ (save SOC−recovered SOC / 2)] is established, the process proceeds to step S35, and otherwise In the case, that is, [current SOC> (save SOC-recovery SOC / 2)], the process proceeds to return. The recovery SOC is estimated by subtracting the current drive power amount from the previous or immediately previous 0.2V power generation. Further, the SOC and the electric energy may be average values for a predetermined time.

(ステップS35;回復手段)
制御装置50は、燃料電池11において、0.2V発電を行って、燃料電池11の劣化の回復を行う。このときは、燃料電池11の劣化の回復が行われるだけでなく、燃料電池11からの出力も大きくなるので、その結果、二次電池22への充電も行われて、二次電池22のSOCも増加することになるが、このセーブモードでは、SOCの変動を抑制する必要があるため、上述した回復SOCだけSOCが増加する所定の発電時間の間、0.2V発電が行われることになる。また、ここでの0.2Vについては、上述のステップS14で述べた通りであり、適宜に変更可能である。
(Step S35; recovery means)
The control device 50 performs 0.2V power generation in the fuel cell 11 to recover the deterioration of the fuel cell 11. At this time, not only the deterioration of the fuel cell 11 is recovered, but also the output from the fuel cell 11 is increased. As a result, the secondary battery 22 is also charged, so that the SOC of the secondary battery 22 is obtained. However, in this save mode, since it is necessary to suppress the fluctuation of the SOC, 0.2V power generation is performed during the predetermined power generation time in which the SOC increases by the recovery SOC described above. . Moreover, about 0.2V here is as having described in above-mentioned step S14, and can be changed suitably.

上述したステップS34→S35について、図5を参照して説明すると、セーブSOCを40%、回復SOCを4%とするときは、現在SOCが38%以下になると、ステップS35へ進み、0.2V発電を開始することになり、0.2V発電を上記所定の発電時間の間実施することにより、回復SOC=4%の充電が行われて、現在SOCが42%まで充電されることになる。   Steps S34 → S35 described above will be described with reference to FIG. 5. When the saved SOC is 40% and the recovery SOC is 4%, when the current SOC is 38% or less, the process proceeds to step S35, and 0.2V Power generation is started, and by performing 0.2 V power generation for the predetermined power generation time, the recovery SOC = 4% is charged, and the current SOC is charged to 42%.

(ステップS36;確認手段)
制御装置50は、燃料電池11において、所定電流発電を行う。このような所定電流での発電において、燃料電池11のセル電圧を電圧センサ11cで測定することにより、燃料電池11の回復具合を確認している。所定電流発電後は、ステップS32の条件を満たすまで、ステップS31〜S36が繰り返され、燃料電池11の劣化の回復が行われることになる。なお、ここでの所定電流発電は、上述のステップS15で述べたように、二次電池22への充電量としては大きなものではない。
(Step S36; confirmation means)
The control device 50 performs predetermined current power generation in the fuel cell 11. In such power generation at a predetermined current, the recovery of the fuel cell 11 is confirmed by measuring the cell voltage of the fuel cell 11 with the voltage sensor 11c. After the predetermined current generation, steps S31 to S36 are repeated until the condition of step S32 is satisfied, and recovery of deterioration of the fuel cell 11 is performed. Note that the predetermined current power generation here is not a large amount of charge to the secondary battery 22 as described in step S15 above.

上述したステップS35及びS36について、図5を参照して説明すると、セーブモードでは、回復処理が必要と判断されると、回復終了と判断されるまで、0.2V発電B1と所定電流発電B2が交互に実施されることになる。ここでは、二次電池22のSOCをセーブSOCに維持する必要があるため、チャージモードとは異なり、0.2V発電B1が間欠的に実施されている。つまり、二次電池22のSOCの変動を抑制しながら、0.2V発電B1と所定電流発電B2が交互に実施されると共に、0.2V発電B1が間欠的に実施されている。   Steps S35 and S36 described above will be described with reference to FIG. 5. In the save mode, when it is determined that the recovery process is necessary, the 0.2V power generation B1 and the predetermined current power generation B2 are output until the recovery is determined to be completed. It will be performed alternately. Here, since it is necessary to maintain the SOC of the secondary battery 22 at the save SOC, unlike the charge mode, 0.2V power generation B1 is performed intermittently. That is, while suppressing the fluctuation of the SOC of the secondary battery 22, the 0.2V power generation B1 and the predetermined current power generation B2 are alternately performed, and the 0.2V power generation B1 is intermittently performed.

このセーブモードにおいては、0.2V発電B1と所定電流発電B2との間隔は、現在使用している駆動電力の大きさに応じて変化し、駆動電力が大きい(駆動モータ24の要求出力が大きい)場合は、間隔が短くなり、駆動電力が小さい(駆動モータ24の要求出力が小さい)場合は、間隔が長くなる。そして、所定電流発電B2におけるセル電圧は、図5中の点線矢印に示すように、0.2V発電B1の実施に伴って上昇し、現在セル電圧が前回セル電圧以上になった時点で回復終了となっている。   In this save mode, the interval between the 0.2V power generation B1 and the predetermined current power generation B2 changes according to the amount of drive power currently used, and the drive power is large (the required output of the drive motor 24 is large). ), The interval is shortened, and when the drive power is small (the required output of the drive motor 24 is small), the interval is long. Then, the cell voltage in the predetermined current power generation B2 rises with the implementation of 0.2V power generation B1, as shown by the dotted arrow in FIG. 5, and the recovery ends when the current cell voltage becomes equal to or higher than the previous cell voltage. It has become.

回復終了後は、上述のステップS27で説明したように、通常のセーブ運転が実施される。図5を参照して説明すると、0.2V発電B1及び所定電流での発電B2による回復処理の終了後に、セーブ運転B3が実施され、ここでは、二次電池22のSOCが40%で維持されるように、燃料電池11の運転が行われることになる。   After the recovery is completed, a normal save operation is performed as described in step S27 above. Referring to FIG. 5, after completion of the recovery process by the 0.2 V power generation B1 and the power generation B2 at a predetermined current, the save operation B3 is performed. Here, the SOC of the secondary battery 22 is maintained at 40%. Thus, the operation of the fuel cell 11 is performed.

なお、上述した0.2V発電B1及び所定電流発電B2は、特に、二次電池22が充電の受け入れをできない場合には、上述した出力低下制御を行った上で実施した方が良い。   Note that the above-described 0.2V power generation B1 and the predetermined current power generation B2 are preferably performed after the output reduction control described above is performed, particularly when the secondary battery 22 cannot accept charging.

以上説明したように、セーブモードでは、当該モードの開始直後に回復処理を開始すると共に、SOCの変動を抑制した回復処理を行うことにより、二次電池22のSOCを維持しつつ、燃料電池11の発電効率を向上させることができる。このようにして、燃料電池11の劣化を回復させるときに生じる電力を二次電池22の充電に利用して、二次電池22のSOCを維持すると共に、セーブモードに合わせた最適な回復を行うことができる。   As described above, in the save mode, the recovery process is started immediately after the start of the mode, and the recovery process in which the fluctuation of the SOC is suppressed is performed, thereby maintaining the SOC of the secondary battery 22 and the fuel cell 11. It is possible to improve the power generation efficiency. In this way, the electric power generated when recovering the deterioration of the fuel cell 11 is used for charging the secondary battery 22 to maintain the SOC of the secondary battery 22 and perform optimum recovery in accordance with the save mode. be able to.

<指定なしモード>
指定なしモード、つまり、チャージモードでもセーブモードでもないモードにおける維持運転及び回復処理について、図1と共に、図6及び図7を参照して説明を行う。なお、この指定なしモードにおいて、回復処理及び出力低下制御下回復処理については、セーブモードと同じであるので、ここでは、図4(b)を参照して、その説明を行う。
<Unspecified mode>
The maintenance operation and the recovery process in the non-designated mode, that is, the mode that is neither the charge mode nor the save mode will be described with reference to FIGS. 6 and 7 together with FIG. In this non-designation mode, the recovery process and the recovery process under the output reduction control are the same as those in the save mode, and will be described here with reference to FIG.

(ステップS41)
制御装置50は、制御ユニット25を用いて、二次電池22のSOCを参照する。
(Step S41)
The control device 50 refers to the SOC of the secondary battery 22 using the control unit 25.

(ステップS42)
制御装置50は、モード選択スイッチ52の選択がチャージモード又はセーブモードであるかどうかを確認し、チャージモードでもセーブモードでもない場合、ステップS43へ進み、チャージモード又はセーブモードである場合、リターンへ進む。なお、この指定なしモードにおいては、電欠しない最低限のSOCが、セーブSOCとして記憶され、このセーブSOCを維持するように、以降の制御が行われる。
(Step S42)
The control device 50 confirms whether the selection of the mode selection switch 52 is the charge mode or the save mode. If the mode selection switch 52 is not the charge mode or the save mode, the control device 50 proceeds to step S43. move on. In this non-designation mode, the minimum SOC that does not run out is stored as a saved SOC, and the subsequent control is performed so as to maintain this saved SOC.

(ステップS43)
制御装置50は、前回の回復処理からの電圧低下幅が所定電圧幅より大きいかどうか、又は、前回の回復処理からの経過時間が所定時間より大きいかどうかを確認し、前回の回復処理からの電圧低下幅が所定電圧幅より大きい場合、又は、前回の回復処理からの経過時間が所定時間より大きい場合、ステップS44へ進み、それ以外の場合、つまり、電圧低下幅が所定電圧幅以下の場合、又は、経過時間が所定時間以下の場合、ステップS47へ進む。ここでの電圧低下幅や経過時間については、上述のステップS3で説明した通りである。
(Step S43)
The control device 50 confirms whether or not the voltage drop width from the previous recovery process is larger than the predetermined voltage width, or whether or not the elapsed time from the previous recovery process is larger than the predetermined time. If the voltage drop width is larger than the predetermined voltage width, or if the elapsed time from the previous recovery process is longer than the predetermined time, the process proceeds to step S44. Otherwise, that is, the voltage drop width is equal to or smaller than the predetermined voltage width. Alternatively, if the elapsed time is equal to or shorter than the predetermined time, the process proceeds to step S47. The voltage drop width and elapsed time here are as described in step S3 above.

(ステップS44)
制御装置50は、0.2V時電力、現在の駆動電力及び二次電池22の現在の受入電力を確認し、[(0.2V時電力−駆動電力)<受入電力]である場合、ステップS45へ進み、[(0.2V時電力−駆動電力)≧受入電力]である場合、ステップS46へ進む。つまり、二次電池22へ充電できる容量があるかどうかを判断している。ここでの0.2V時電力、駆動電力、受入電力についても、上述のステップS4で説明した通りである。
(Step S44)
The control device 50 checks the power at 0.2V, the current drive power, and the current received power of the secondary battery 22, and if [(0.2V power−drive power) <accepted power], step S45. If [(0.2V power-drive power) ≧ accepted power], the process proceeds to step S46. That is, it is determined whether or not there is a capacity for charging the secondary battery 22. The power at 0.2 V, the drive power, and the received power here are also as described in step S4 above.

(ステップS45、S46)
二次電池22へ充電できる容量がある場合には、ステップS45において、回復処理が行われ、二次電池22へ充電できる容量がない場合には、ステップS46において、出力低下制御下回復処理が行われる。回復処理及び出力低下制御下回復処理については、上述した図4(b)のステップS31〜S36を参照して後述する。
(Steps S45 and S46)
If there is a capacity capable of charging the secondary battery 22, a recovery process is performed in step S45, and if there is no capacity capable of charging the secondary battery 22, a recovery process under the output reduction control is performed in step S46. Is called. The recovery process and the recovery process under the output reduction control will be described later with reference to steps S31 to S36 in FIG.

(ステップS47)
回復処理又は出力低下制御下回復処理の終了後、維持運転、即ち、二次電池22のSOCをセーブSOCに維持するように、つまり、電欠しない最低限のSOC(例えば、30%)に維持するように、燃料電池11の運転が行われる。
(Step S47)
After completion of the recovery process or the recovery process under the output reduction control, the maintenance operation, that is, the SOC of the secondary battery 22 is maintained at the saved SOC, that is, the SOC is maintained at the minimum SOC (for example, 30%) that does not run out of electricity. Thus, the fuel cell 11 is operated.

そして、回復処理及び出力低下制御下回復処理は、図4(b)で示した手順と同じ手順で実施される。なお、出力低下制御下回復処理は、上述した出力低下制御を除いて、回復処理と同じ手順である。   Then, the recovery process and the recovery process under the output reduction control are performed by the same procedure as that shown in FIG. The recovery process under the output reduction control is the same procedure as the recovery process except for the output reduction control described above.

(ステップS31)
制御装置50は、所定電流発電時の燃料電池11のセル電圧を参照する。具体的には、現在の燃料電池11において、所定電流発電(後述のステップS36参照)と同じ発電を行って、当該発電時のセル電圧を電圧センサ11cで測定し、現在セル電圧として求める。これを、図7を参照して説明すると、所定電流発電C2が最初に実施されて、現在セル電圧が求められている。ここでの所定電流についても、上述のステップS11で説明した通りである。
(Step S31)
The control device 50 refers to the cell voltage of the fuel cell 11 at the time of predetermined current power generation. Specifically, the current fuel cell 11 performs the same power generation as the predetermined current power generation (see step S36 described later), the cell voltage at the time of the power generation is measured by the voltage sensor 11c, and is determined as the current cell voltage. This will be described with reference to FIG. 7. The predetermined current generation C2 is first performed, and the current cell voltage is obtained. The predetermined current here is also as described in step S11 above.

(ステップS32)
制御装置50は、上記現在セル電圧から前回セル電圧を減算した電圧が0未満であれば、ステップS33へ進み、0以上であれば、この回復処理を終了する。ここでは、上述のステップS12と同様のことを行っており、現在セル電圧を確認することにより、燃料電池11の回復処理が必要かどうかを判断しており、現在セル電圧が前回セル電圧(所定電圧)以上になったら、回復終了と判断している。
(Step S32)
If the voltage obtained by subtracting the previous cell voltage from the current cell voltage is less than 0, the control device 50 proceeds to step S33, and if it is greater than or equal to 0, ends the recovery process. Here, the same process as step S12 described above is performed, and it is determined whether or not the recovery process of the fuel cell 11 is necessary by checking the current cell voltage, and the current cell voltage is the previous cell voltage (predetermined). If the voltage becomes higher than the (voltage), it is determined that the recovery is complete.

(ステップS33)
上述したステップS44と同様に、制御装置50が、0.2V時電力、現在の駆動電力及び二次電池22の現在の受入電力を確認し、[(0.2V時電力−駆動電力)<受入電力]である場合、ステップS34へ進み、[(0.2V時電力−駆動電力)≧受入電力]である場合、リターンへ進む。つまり、ここでも、二次電池22へ充電できる容量があるかどうかを判断している。
(Step S33)
Similar to step S44 described above, the control device 50 confirms the power at 0.2V, the current drive power, and the current received power of the secondary battery 22, and [(0.2V power−drive power) <accepted. If [Power], the process proceeds to step S34, and if [(0.2 V power-drive power) ≧ accepted power], the process proceeds to return. That is, also here, it is determined whether or not there is a capacity for charging the secondary battery 22.

(ステップS34)
制御装置50は、二次電池22の現在SOCを確認し、[現在SOC≦(セーブSOC−回復SOC/2)]となったとき、ステップS35へ進み、それ以外の場合、つまり、[現在SOC>(セーブSOC−回復SOC/2)]の場合には、リターンへ進む。なお、この回復SOCは、前回又は直前の0.2V発電の電力量から現在の駆動電力量を減算することにより推定している。また、SOCや電力量は、所定の時間での平均値としても良い。
(Step S34)
The control device 50 confirms the current SOC of the secondary battery 22, and when [current SOC ≦ (save SOC−recovered SOC / 2)], the control device 50 proceeds to step S35, otherwise, that is, [current SOC. If> (save SOC-recovery SOC / 2)], the process proceeds to return. The recovery SOC is estimated by subtracting the current drive power amount from the previous or immediately previous 0.2V power generation. Further, the SOC and the electric energy may be average values for a predetermined time.

(ステップS35;回復手段)
制御装置50は、燃料電池11において、0.2V発電を行って、燃料電池11の劣化の回復を行う。このときは、燃料電池11の劣化の回復が行われるだけでなく、燃料電池11からの出力も大きくなるので、その結果、二次電池22への充電も行われて、二次電池22のSOCも増加することになるが、この指定なしモードでは、SOCの変動を抑制する必要があるため、上述した回復SOCだけSOCが増加する所定の発電時間の間、0.2V発電が行われることになる。また、ここでの0.2Vについては、上述のステップS14で述べた通りであり、適宜に変更可能である。
(Step S35; recovery means)
The control device 50 performs 0.2V power generation in the fuel cell 11 to recover the deterioration of the fuel cell 11. At this time, not only the deterioration of the fuel cell 11 is recovered, but also the output from the fuel cell 11 is increased. As a result, the secondary battery 22 is also charged, so that the SOC of the secondary battery 22 is obtained. However, in this non-designated mode, it is necessary to suppress the fluctuation of the SOC, so that the 0.2V power generation is performed during the predetermined power generation time in which the SOC increases by the recovery SOC described above. Become. Moreover, about 0.2V here is as having described in above-mentioned step S14, and can be changed suitably.

上述したステップS34→S35について、図7を参照して説明すると、セーブSOCを30%、回復SOCを4%とするときは、現在SOCが28%以下になると、ステップS35へ進み、0.2V発電を開始することになり、0.2V発電を上記所定の発電時間の間実施することにより、回復SOC=4%の充電が行われて、現在SOCが32%まで充電されることになる。   Step S34 → S35 described above will be described with reference to FIG. 7. When the saved SOC is 30% and the recovery SOC is 4%, when the current SOC is 28% or less, the process proceeds to step S35, and 0.2V Power generation is started, and by performing 0.2 V power generation for the predetermined power generation time, the recovery SOC = 4% is charged, and the current SOC is charged to 32%.

(ステップS36;確認手段)
制御装置50は、燃料電池11において、所定電流発電を行う。このような所定電流での発電において、燃料電池11のセル電圧を電圧センサ11cで測定することにより、燃料電池11の回復具合を確認している。所定電流発電後は、ステップS32の条件を満たすまで、ステップS31〜S36が繰り返され、燃料電池11の劣化の回復が行われることになる。なお、ここでの所定電流発電は、上述のステップS15で述べたように、二次電池22への充電量としては大きなものではない。
(Step S36; confirmation means)
The control device 50 performs predetermined current power generation in the fuel cell 11. In such power generation at a predetermined current, the recovery of the fuel cell 11 is confirmed by measuring the cell voltage of the fuel cell 11 with the voltage sensor 11c. After the predetermined current generation, steps S31 to S36 are repeated until the condition of step S32 is satisfied, and recovery of deterioration of the fuel cell 11 is performed. Note that the predetermined current power generation here is not a large amount of charge to the secondary battery 22 as described in step S15 above.

上述したステップS35及びS36について、図7を参照して説明すると、指定なしモードでは、回復処理が必要と判断されると、回復終了と判断されるまで、0.2V発電C1と所定電流発電C2が交互に実施されることになる。ここでは、二次電池22のSOCをセーブSOCに維持する必要があるため、セーブモードと同様に、0.2V発電C1が間欠的に実施されている。つまり、二次電池22のSOCの変動を抑制しながら、0.2V発電C1と所定電流発電C2が交互に実施されると共に、0.2V発電C1が間欠的に実施されている。   Steps S35 and S36 described above will be described with reference to FIG. 7. In the non-designation mode, if it is determined that the recovery process is necessary, the 0.2V power generation C1 and the predetermined current power generation C2 are determined until it is determined that the recovery is completed. Are performed alternately. Here, since it is necessary to maintain the SOC of the secondary battery 22 at the save SOC, 0.2V power generation C1 is intermittently performed as in the save mode. That is, while suppressing fluctuations in the SOC of the secondary battery 22, 0.2V power generation C1 and predetermined current power generation C2 are alternately performed, and 0.2V power generation C1 is intermittently performed.

この指定なしモードにおいても、0.2V発電C1と所定電流発電C2との間隔は、現在使用している駆動電力の大きさに応じて変化し、駆動電力が大きい(駆動モータ24の要求出力が大きい)場合は、間隔が短くなり、駆動電力が小さい(駆動モータ24の要求出力が小さい)場合は、間隔が長くなる。そして、所定電流発電C2におけるセル電圧は、図7中の点線矢印に示すように、0.2V発電C1の実施に伴って上昇し、現在セル電圧が前回セル電圧以上になった時点で回復終了となっている。   Even in the non-designation mode, the interval between the 0.2V power generation C1 and the predetermined current power generation C2 changes according to the magnitude of the drive power currently used, and the drive power is large (the required output of the drive motor 24 is If it is large), the interval becomes short, and if the drive power is small (the required output of the drive motor 24 is small), the interval becomes long. Then, the cell voltage in the predetermined current power generation C2 rises with the implementation of 0.2V power generation C1, as shown by the dotted arrow in FIG. 7, and the recovery ends when the current cell voltage becomes equal to or higher than the previous cell voltage. It has become.

回復終了後は、上述のステップS47で説明したように、通常の維持運転が実施される。図7を参照して説明すると、0.2V発電C1及び所定電流での発電C2による回復処理の終了後に、維持運転C3が実施され、ここでは、二次電池22のSOCが30%で維持されるように、燃料電池11の運転が行われることになる。   After completion of recovery, normal maintenance operation is performed as described in step S47 above. Referring to FIG. 7, the maintenance operation C3 is performed after the end of the recovery process by the 0.2V power generation C1 and the power generation C2 at a predetermined current, and here, the SOC of the secondary battery 22 is maintained at 30%. Thus, the operation of the fuel cell 11 is performed.

なお、上述した0.2V発電C1及び所定電流発電C2は、特に、二次電池22が充電の受け入れをできない場合には、上述した出力低下制御を行った上で実施した方が良い。   The above-described 0.2V power generation C1 and the predetermined current power generation C2 are preferably performed after the above-described output reduction control is performed, particularly when the secondary battery 22 cannot accept charging.

以上説明したように、指定なしモードでは、当該モードの開始直後に回復処理を開始すると共に、SOCの変動を抑制した回復処理を行うことにより、プラグインでの充電量を確保しつつ、燃料電池11の発電効率を向上させることができる。このようにして、燃料電池11の劣化を回復させるときに生じる電力を二次電池22の充電に利用して、二次電池22のSOCを維持すると共に、指定なしモードに合わせた最適な回復を行うことができる。   As described above, in the non-designation mode, the recovery process is started immediately after the start of the mode, and the recovery process is performed while suppressing the fluctuation of the SOC, thereby ensuring the amount of charge in the plug-in and the fuel cell. 11 power generation efficiency can be improved. In this way, the electric power generated when recovering the deterioration of the fuel cell 11 is used for charging the secondary battery 22, and the SOC of the secondary battery 22 is maintained, and an optimal recovery in accordance with the non-designated mode is performed. It can be carried out.

本発明は、二次電池を搭載する燃料電池システムとして好適なものであり、燃料電池車両だけでなく、航空機用燃料電池システムや定置用燃料電池システムなど、二次電池を搭載する全ての燃料電池システムに適用可能である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is suitable as a fuel cell system equipped with a secondary battery, and not only a fuel cell vehicle but also all fuel cells equipped with a secondary battery such as an aircraft fuel cell system and a stationary fuel cell system. Applicable to the system.

11 燃料電池
22 二次電池
25 制御ユニット
50 制御装置
52 モード選択スイッチ
11 Fuel cell 22 Secondary battery 25 Control unit 50 Control device 52 Mode selection switch

Claims (6)

燃料電池と、
前記燃料電池から供給される電力により充電が行われる二次電池と、
前記充電の際の電圧より低い電圧で前記燃料電池を発電させて、前記燃料電池の回復処理を行う回復手段と、
前記充電の際の電流より低い電流で前記燃料電池を発電させて、前記燃料電池の電圧を確認する確認手段と、
前記充電の際に前記回復手段と前記確認手段とを交互に実施する制御手段とを有する
ことを特徴とする燃料電池システム。
A fuel cell;
A secondary battery that is charged by electric power supplied from the fuel cell;
Recovery means for generating the fuel cell at a voltage lower than the voltage at the time of charging and performing recovery processing of the fuel cell;
Confirmation means for generating the fuel cell at a current lower than the current at the time of charging and confirming the voltage of the fuel cell;
A fuel cell system comprising control means for alternately executing the recovery means and the confirmation means during the charging.
請求項1に記載の燃料電池システムにおいて、
前記燃料電池から前記二次電池への充電の運転モードとして、前記二次電池の充電率を上昇させる第1のモードを選択する選択手段を有し、
前記制御手段は、前記選択手段で前記第1のモードが選択された場合、前記二次電池への充電より先に、前記回復手段と前記確認手段とを交互に実施する
ことを特徴とする燃料電池システム。
The fuel cell system according to claim 1, wherein
A selection means for selecting a first mode for increasing a charging rate of the secondary battery as an operation mode of charging from the fuel cell to the secondary battery;
The control means performs the recovery means and the confirmation means alternately before the charging of the secondary battery when the first mode is selected by the selection means. Battery system.
請求項2に記載の燃料電池システムにおいて、
前記制御手段は、前記回復手段と前記確認手段とを交互に連続して実施する
ことを特徴とする燃料電池システム。
The fuel cell system according to claim 2, wherein
The fuel cell system, wherein the control means continuously performs the recovery means and the confirmation means alternately.
請求項2又は請求項3に記載の燃料電池システムにおいて、
前記選択手段は、前記運転モードとして、前記二次電池の充電率を維持する第2のモードを有し、
前記制御手段は、前記選択手段で前記第2のモードが選択された場合、前記二次電池の充電率が維持されるように、前記回復手段を間欠的に実施する
ことを特徴とする燃料電池システム。
In the fuel cell system according to claim 2 or 3,
The selection means has a second mode for maintaining the charging rate of the secondary battery as the operation mode,
The control means intermittently implements the recovery means so that the charging rate of the secondary battery is maintained when the second mode is selected by the selection means. system.
請求項1から請求項4のいずれか1つに記載の燃料電池システムにおいて、
前記制御手段は、前記確認手段で確認した前記燃料電池の電圧が所定電圧以上となったとき、前記回復手段と前記確認手段の交互実施を終了する
ことを特徴とする燃料電池システム。
In the fuel cell system according to any one of claims 1 to 4,
The control means ends the alternate implementation of the recovery means and the confirmation means when the voltage of the fuel cell confirmed by the confirmation means exceeds a predetermined voltage.
請求項1から請求項5のいずれか1つに記載の燃料電池システムにおいて、
前記燃料電池に供給する燃料ガス及び酸化ガスの供給量を調整する供給量調整手段、前記燃料電池の温度を調整する温度調整手段、及び、前記燃料ガス及び前記酸化ガスの湿度を調整する湿度調整手段のうちの少なくとも1つを有し、
前記制御手段は、前記回復手段及び前記確認手段を実施する際に、前記供給量調整手段により前記燃料ガス及び前記酸化ガスの供給量を調整前より下げること、前記温度調整手段により前記燃料電池の温度を調整前より上げること、及び、前記湿度調整手段により前記燃料ガス及び前記酸化ガスの湿度を調整前より下げることのうちの少なくとも1つを実施して、前記燃料電池の内部抵抗を実施前の内部抵抗より高くする
ことを特徴とする燃料電池システム。
In the fuel cell system according to any one of claims 1 to 5,
Supply amount adjusting means for adjusting the supply amounts of fuel gas and oxidizing gas supplied to the fuel cell, temperature adjusting means for adjusting the temperature of the fuel cell, and humidity adjustment for adjusting the humidity of the fuel gas and the oxidizing gas Having at least one of the means,
When the recovery means and the confirmation means are implemented, the control means lowers the supply amounts of the fuel gas and the oxidant gas from before the adjustment by the supply amount adjustment means, and the temperature adjustment means reduces the supply amount of the fuel cell. At least one of raising the temperature from before the adjustment and lowering the humidity of the fuel gas and the oxidizing gas from before the adjustment by the humidity adjusting means is performed, and the internal resistance of the fuel cell is set before the implementation. A fuel cell system characterized in that the internal resistance of the fuel cell system is higher.
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