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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024120748
(43)【公開日】2024-09-05
(54)【発明の名称】車両システム
(51)【国際特許分類】
B60L 58/30 20190101AFI20240829BHJP
B60L 58/40 20190101ALI20240829BHJP
B60L 7/14 20060101ALI20240829BHJP
H01M 8/00 20160101ALI20240829BHJP
H01M 8/04537 20160101ALI20240829BHJP
H01M 8/04858 20160101ALI20240829BHJP
H01M 8/04701 20160101ALI20240829BHJP
H01M 8/10 20160101ALN20240829BHJP
【ＦＩ】
B60L58/30
B60L58/40
B60L7/14
H01M8/00 A
H01M8/00 Z
H01M8/04537
H01M8/04858
H01M8/04701
H01M8/10 101
【審査請求】有
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023027764
(22)【出願日】2023-02-24
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2024-07-19
(71)【出願人】
【識別番号】000005326
【氏名又は名称】本田技研工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100154380
【弁理士】
【氏名又は名称】西村 隆一
(74)【代理人】
【識別番号】100081972
【弁理士】
【氏名又は名称】吉田 豊
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 健太
(72)【発明者】
【氏名】清水 研一
(72)【発明者】
【氏名】大島 智
(72)【発明者】
【氏名】福西 佑紀
【テーマコード（参考）】
5H125
5H126
5H127
【Ｆターム（参考）】
5H125AA01
5H125AC07
5H125AC12
5H125BD01
5H125CB03
5H125CD06
5H125CD08
5H125EE25
5H125EE27
5H125EE70
5H126BB06
5H127AA06
5H127AB04
5H127AB29
5H127AC15
5H127BA02
5H127BA22
5H127BA28
5H127BA33
5H127BA59
5H127BB02
5H127BB12
5H127BB18
5H127BB34
5H127BB37
5H127CC07
5H127DB66
5H127DB99
5H127DC42
5H127DC79
5H127DC96
5H127EE04
5H127FF04
(57)【要約】
【課題】発電された電力の余剰分を適切に消費すること。
【解決手段】モータ１２により駆動される車両に搭載される車両システムは、燃料電池１００と、燃料電池１００で発電された第１電力およびモータ１２で回生発電された第２電力を蓄電する蓄電装置４０と、第１電力、第２電力、および蓄電装置４０に蓄電された第３電力の少なくとも１つの電力を用いて駆動される第１補機３６および第２補機４６，３８と、第１電力および第２電力の余剰分を消費する補機を決定する制御装置５０と、を備え、制御装置５０は、第１電力および第２電力に余剰が生じると、第２電力の余剰分を第１補機で消費するとともに、第１電力の余剰分を第２補機で消費する第１の電力消費モードと、第１電力および第２電力に余剰が生じると、第１電力および第２電力の余剰分を第２補機で消費する第２の電力消費モードと、の切換え決定を行う。
【選択図】図３
【解決手段】モータ１２により駆動される車両に搭載される車両システムは、燃料電池１００と、燃料電池１００で発電された第１電力およびモータ１２で回生発電された第２電力を蓄電する蓄電装置４０と、第１電力、第２電力、および蓄電装置４０に蓄電された第３電力の少なくとも１つの電力を用いて駆動される第１補機３６および第２補機４６，３８と、第１電力および第２電力の余剰分を消費する補機を決定する制御装置５０と、を備え、制御装置５０は、第１電力および第２電力に余剰が生じると、第２電力の余剰分を第１補機で消費するとともに、第１電力の余剰分を第２補機で消費する第１の電力消費モードと、第１電力および第２電力に余剰が生じると、第１電力および第２電力の余剰分を第２補機で消費する第２の電力消費モードと、の切換え決定を行う。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
モータにより駆動される車両に搭載される車両システムであって、
燃料電池と、前記燃料電池で発電された第１電力および前記モータで回生発電された第２電力を蓄電する蓄電装置と、前記第１電力、前記第２電力、および前記蓄電装置に蓄電された第３電力の少なくとも１つの電力を用いて駆動される第１補機および第２補機と、前記第１電力および前記第２電力の余剰分を消費する補機を決定する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記第１電力および前記第２電力に余剰が生じると、前記第２電力の余剰分を前記第１補機で消費するとともに、前記第１電力の余剰分を前記第２補機で消費する第１の電力消費モードと、
前記第１電力および前記第２電力に余剰が生じると、前記第１電力および前記第２電力の余剰分を前記第２補機で消費する第２の電力消費モードと、の切換え決定を行うことを特徴とする車両システム。
燃料電池と、前記燃料電池で発電された第１電力および前記モータで回生発電された第２電力を蓄電する蓄電装置と、前記第１電力、前記第２電力、および前記蓄電装置に蓄電された第３電力の少なくとも１つの電力を用いて駆動される第１補機および第２補機と、前記第１電力および前記第２電力の余剰分を消費する補機を決定する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記第１電力および前記第２電力に余剰が生じると、前記第２電力の余剰分を前記第１補機で消費するとともに、前記第１電力の余剰分を前記第２補機で消費する第１の電力消費モードと、
前記第１電力および前記第２電力に余剰が生じると、前記第１電力および前記第２電力の余剰分を前記第２補機で消費する第２の電力消費モードと、の切換え決定を行うことを特徴とする車両システム。
【請求項2】
請求項１に記載の車両システムにおいて、
前記制御装置は、前記第１補機を余剰電力の消費に使用できない場合に、前記第２の電力消費モードへ切換えを決定することを特徴とする車両システム。
前記制御装置は、前記第１補機を余剰電力の消費に使用できない場合に、前記第２の電力消費モードへ切換えを決定することを特徴とする車両システム。
【請求項3】
請求項１に記載の車両システムにおいて、
前記第２補機は、複数の補機を含み、
前記制御装置は、前記第２の電力消費モードにおいて、前記複数の補機のうちの１つの補機で前記第２電力の余剰分を消費し、前記第２電力の余剰分を消費する補機と異なる補機で前記第１電力の余剰分を消費する決定を行うことを特徴とする車両システム。
前記第２補機は、複数の補機を含み、
前記制御装置は、前記第２の電力消費モードにおいて、前記複数の補機のうちの１つの補機で前記第２電力の余剰分を消費し、前記第２電力の余剰分を消費する補機と異なる補機で前記第１電力の余剰分を消費する決定を行うことを特徴とする車両システム。
【請求項4】
請求項３に記載の車両システムにおいて、
前記第２補機は、車室の空調装置および前記蓄電装置の温度を調節する温度調節部を含み、
前記制御装置は、前記空調装置で前記第２電力の余剰分を消費し、前記温度調節部で前記第１電力の余剰分を消費する決定を行うことを特徴とする車両システム。
前記第２補機は、車室の空調装置および前記蓄電装置の温度を調節する温度調節部を含み、
前記制御装置は、前記空調装置で前記第２電力の余剰分を消費し、前記温度調節部で前記第１電力の余剰分を消費する決定を行うことを特徴とする車両システム。
【請求項5】
請求項４に記載の車両システムにおいて、
前記温度調節部は、加温部と、冷却部と、前記加温部および前記冷却部の間に設けられた熱交換部とを有し、余剰電力を消費するために前記加温部で発生した熱を、前記熱交換部を介して前記冷却部から放熱することを特徴とする車両システム。
前記温度調節部は、加温部と、冷却部と、前記加温部および前記冷却部の間に設けられた熱交換部とを有し、余剰電力を消費するために前記加温部で発生した熱を、前記熱交換部を介して前記冷却部から放熱することを特徴とする車両システム。
【請求項6】
請求項４に記載の車両システムにおいて、
前記第１補機は、前記燃料電池を冷却する冷却装置を含み、
余剰電力を消費するために前記空調装置で発生した熱を前記冷却装置から放熱するように、前記冷却装置と前記空調装置とが接続されることを特徴とする車両システム。
前記第１補機は、前記燃料電池を冷却する冷却装置を含み、
余剰電力を消費するために前記空調装置で発生した熱を前記冷却装置から放熱するように、前記冷却装置と前記空調装置とが接続されることを特徴とする車両システム。
【請求項7】
請求項１に記載の車両システムにおいて、
前記制御装置は、前記蓄電装置の充電率および温度情報を取得し、前記充電率および前記温度情報に基づいて、余剰電力の消費が必要か否かを判定することを特徴とする車両システム。
前記制御装置は、前記蓄電装置の充電率および温度情報を取得し、前記充電率および前記温度情報に基づいて、余剰電力の消費が必要か否かを判定することを特徴とする車両システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、モータにより駆動される車両に搭載される車両システムに関する。
【背景技術】
【0002】
燃料電池車等に搭載される車両システムが知られている（例えば特許文献１参照）。燃料電池車は、例えば長い下り坂を走行しているとき、車両のモータから発生する回生電力によりブレーキトルクが得られる。発生した回生電力は、車両システムの二次電池に充電される。車両システムは、二次電池の空き容量が不足すると、例えば圧縮機等のモータにより、回生電力の余剰分を消費させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２０－８７７２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、燃料電池車では回生電力以外に、燃料電池で発電される電力に余剰分が生じる場合がある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の一態様である車両システムは、モータにより駆動される車両に搭載される車両システムであって、燃料電池と、燃料電池で発電された第１電力およびモータで回生発電された第２電力を蓄電する蓄電装置と、第１電力、第２電力、および蓄電装置に蓄電された第３電力の少なくとも１つの電力を用いて駆動される第１補機および第２補機と、第１電力および第２電力の余剰分を消費する補機を決定する制御装置と、を備え、制御装置は、第１電力および第２電力に余剰が生じると、第２電力の余剰分を第１補機で消費するとともに、第１電力の余剰分を第２補機で消費する第１の電力消費モードと、第１電力および第２電力に余剰が生じると、第１電力および第２電力の余剰分を第２補機で消費する第２の電力消費モードと、の切換え決定を行う。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、発電電力および回生電力の余剰分を適切に消費することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【発明を実施するための形態】
【0008】
＜概要＞
発明の実施の形態に係る車両システムを搭載する燃料電池車両では、燃料電池（Fuel Cell：以降ＦＣと呼ぶことがある）で発電され出力される電力（ＦＣ電力）と、車両システムの二次電池に蓄電された電力（バッテリ電力）とのうち少なくとも一方を用いて、走行用のモータを駆動する。また、走行用のモータから回生時に発生する電力（回生電力）を車両システムの二次電池に蓄電する。車両システムは、二次電池の空き容量が不足すると、補機と称する電動の機器を作動させて電力の余剰分を消費させる。特に、ＦＣ電力と回生電力との双方に余剰が生じる場合でも、双方の電力余剰分を適切に消費させる。このような車両システムの詳細について、以下に図面を参照して説明する。
発明の実施の形態に係る車両システムを搭載する燃料電池車両では、燃料電池（Fuel Cell：以降ＦＣと呼ぶことがある）で発電され出力される電力（ＦＣ電力）と、車両システムの二次電池に蓄電された電力（バッテリ電力）とのうち少なくとも一方を用いて、走行用のモータを駆動する。また、走行用のモータから回生時に発生する電力（回生電力）を車両システムの二次電池に蓄電する。車両システムは、二次電池の空き容量が不足すると、補機と称する電動の機器を作動させて電力の余剰分を消費させる。特に、ＦＣ電力と回生電力との双方に余剰が生じる場合でも、双方の電力余剰分を適切に消費させる。このような車両システムの詳細について、以下に図面を参照して説明する。
【0009】
＜燃料電池車両＞
図１は、発明の実施の形態による車両システム１０の一例を示す概略構成図である。車両システム１０は、モータ１２により駆動される電動車両の一例としての燃料電池車両に搭載される。車両システム１０は、少なくとも走行用のモータ１２と、駆動輪１４と、ブレーキ装置１６と、車両センサ２０と、変換器３２と、ＢＴＶＣＵ（Battery Voltage Control Unit）３４と、バッテリシステム（蓄電装置）４０と、制御装置５０と、ＦＣユニット１００と、を備える。ＦＣユニット１００、変換器３２およびＢＴＶＣＵ３４の間に、逆流防止のためダイオード１０２が配置されている。ブロック間を結ぶ実線は電気的接続を示し、制御装置５０とブロックを結ぶ破線は信号の向きを例示する。
図１は、発明の実施の形態による車両システム１０の一例を示す概略構成図である。車両システム１０は、モータ１２により駆動される電動車両の一例としての燃料電池車両に搭載される。車両システム１０は、少なくとも走行用のモータ１２と、駆動輪１４と、ブレーキ装置１６と、車両センサ２０と、変換器３２と、ＢＴＶＣＵ（Battery Voltage Control Unit）３４と、バッテリシステム（蓄電装置）４０と、制御装置５０と、ＦＣユニット１００と、を備える。ＦＣユニット１００、変換器３２およびＢＴＶＣＵ３４の間に、逆流防止のためダイオード１０２が配置されている。ブロック間を結ぶ実線は電気的接続を示し、制御装置５０とブロックを結ぶ破線は信号の向きを例示する。
【0010】
＜モータ＞
モータ１２は、例えば、三相交流電動機である。モータ１２のロータは、駆動輪１４に連結される。モータ１２は、ＦＣユニット１００により発電され出力されるＦＣ電力と、バッテリシステム４０に蓄電されたバッテリ電力とのうち少なくとも一方を用いて、駆動輪１４に駆動力を出力する（力行動作）。また、モータ１２は、燃料電池車両の減速時に燃料電池車両の運動エネルギーを用いて発電する（回生動作）。
モータ１２は、例えば、三相交流電動機である。モータ１２のロータは、駆動輪１４に連結される。モータ１２は、ＦＣユニット１００により発電され出力されるＦＣ電力と、バッテリシステム４０に蓄電されたバッテリ電力とのうち少なくとも一方を用いて、駆動輪１４に駆動力を出力する（力行動作）。また、モータ１２は、燃料電池車両の減速時に燃料電池車両の運動エネルギーを用いて発電する（回生動作）。
【0011】
＜ブレーキ装置＞
ブレーキ装置１６は、一例として、ブレーキキャリパー、ブレーキキャリパーに油圧を伝達するシリンダ、およびシリンダに油圧を発生させる電動モータ（いずれも図示省略）を備える。ブレーキ装置１６は、ブレーキペダルの操作によって発生した油圧を、マスターシリンダを介してシリンダに伝達する機構をバックアップとして備えてよい。
なお、ブレーキ装置１６は、上述した構成に限らず、マスターシリンダの油圧をシリンダに伝達する電子制御式油圧ブレーキ装置であってもよい。
ブレーキ装置１６は、一例として、ブレーキキャリパー、ブレーキキャリパーに油圧を伝達するシリンダ、およびシリンダに油圧を発生させる電動モータ（いずれも図示省略）を備える。ブレーキ装置１６は、ブレーキペダルの操作によって発生した油圧を、マスターシリンダを介してシリンダに伝達する機構をバックアップとして備えてよい。
なお、ブレーキ装置１６は、上述した構成に限らず、マスターシリンダの油圧をシリンダに伝達する電子制御式油圧ブレーキ装置であってもよい。
【0012】
＜車両センサ＞
車両センサ２０は、一例として、アクセル開度センサ、車速センサ、およびブレーキ踏量センサ（いずれも図示省略）を備える。
アクセル開度センサは、運転者による加速指示を受け付ける操作子の一例であるアクセルペダルに取り付けられ、アクセルペダルの操作量を検出し、アクセル開度として制御装置５０に出力する。
車速センサは、例えば、各車輪に取り付けられた車輪速センサおよび速度計算機（いずれも図示省略）を備え、車輪速センサにより検出された車輪速を統合して燃料電池車両の速度（車速）を導出し、制御装置５０に出力する。
ブレーキ踏量センサは、ブレーキペダルに取り付けられ、ブレーキペダルの操作量を検出し、ブレーキ踏量として制御装置５０に出力する。
車両センサ２０は、一例として、アクセル開度センサ、車速センサ、およびブレーキ踏量センサ（いずれも図示省略）を備える。
アクセル開度センサは、運転者による加速指示を受け付ける操作子の一例であるアクセルペダルに取り付けられ、アクセルペダルの操作量を検出し、アクセル開度として制御装置５０に出力する。
車速センサは、例えば、各車輪に取り付けられた車輪速センサおよび速度計算機（いずれも図示省略）を備え、車輪速センサにより検出された車輪速を統合して燃料電池車両の速度（車速）を導出し、制御装置５０に出力する。
ブレーキ踏量センサは、ブレーキペダルに取り付けられ、ブレーキペダルの操作量を検出し、ブレーキ踏量として制御装置５０に出力する。
【0013】
＜変換器＞
変換器３２は、例えば、双方向の直流電圧／交流電圧変換器である。変換器３２の直流側端子は、直流リンクＤＬに接続されている。直流リンクＤＬには、ＢＴＶＣＵ３４を介してバッテリシステム４０が接続されている。変換器３２は、ＢＴＶＣＵ３４により昇圧された直流電圧を三相交流電圧に変換してモータ１２に供給する。また、変換器３２は、モータ１２の回生動作により発電された交流電圧を直流電圧に変換して直流リンクＤＬに出力する。回生動作により得られる電圧を回生電圧と呼んでもよい。
変換器３２は、例えば、双方向の直流電圧／交流電圧変換器である。変換器３２の直流側端子は、直流リンクＤＬに接続されている。直流リンクＤＬには、ＢＴＶＣＵ３４を介してバッテリシステム４０が接続されている。変換器３２は、ＢＴＶＣＵ３４により昇圧された直流電圧を三相交流電圧に変換してモータ１２に供給する。また、変換器３２は、モータ１２の回生動作により発電された交流電圧を直流電圧に変換して直流リンクＤＬに出力する。回生動作により得られる電圧を回生電圧と呼んでもよい。
【0014】
＜ＢＴＶＣＵ＞
ＢＴＶＣＵ３４は、例えば、昇降圧型の直流電圧変換器を有する。ＢＴＶＣＵ３４は、バッテリシステム４０から供給される直流電圧を昇圧した直流電圧を直流リンクＤＬに出力する。
また、ＢＴＶＣＵ３４は、モータ１２による回生電圧、または、ＦＣユニット１００から出力された直流電圧を降圧してバッテリシステム４０に出力する。ＦＣユニット１００から出力される電圧をＦＣ電圧と呼んでもよい。
ＢＴＶＣＵ３４は、例えば、昇降圧型の直流電圧変換器を有する。ＢＴＶＣＵ３４は、バッテリシステム４０から供給される直流電圧を昇圧した直流電圧を直流リンクＤＬに出力する。
また、ＢＴＶＣＵ３４は、モータ１２による回生電圧、または、ＦＣユニット１００から出力された直流電圧を降圧してバッテリシステム４０に出力する。ＦＣユニット１００から出力される電圧をＦＣ電圧と呼んでもよい。
【0015】
＜バッテリシステム＞
バッテリシステム４０は、一例として、バッテリ４２と、バッテリセンサ４４と、温度調節部４６と、ＳＯＣ算出部４８を備える。
バッテリシステム４０は、一例として、バッテリ４２と、バッテリセンサ４４と、温度調節部４６と、ＳＯＣ算出部４８を備える。
【0016】
バッテリ４２は、例えば、リチウムイオン電池等の二次電池である。バッテリ４２は、一例として、モータ１２の回生動作により得られた回生電力またはＦＣユニット１００の発電動作により得られたＦＣ電力を蓄電（充電）し、燃料電池車両の走行、および後述する補機群を作動させるために放電を行う。
【0017】
バッテリセンサ４４は、一例として、電流センサ、電圧センサ、および温度センサ等（いずれも図示省略）を備える。電流センサ、電圧センサ、および温度センサは、それぞれバッテリ４２の電流値、電圧値、および温度を検出する。バッテリセンサ４４は、検出した電流値、電圧値、および温度等を示す信号を制御装置５０に出力する。
【0018】
温度調節部４６は、図３を参照して後述する加温部４６２および冷却部４６４を含む。温度調節部４６は、例えば、ＢＴＶＣＵ３４を介してバッテリ４２から供給される電力を用いてバッテリ４２を加熱または冷却する。温度調節部４６は、一例として、バッテリセンサ４４により検出されるバッテリ４２の温度が所定温度範囲に収まるように、不図示のバッテリＥＣＵ（Electronic Control Unit）によって制御される。
【0019】
ＳＯＣ算出部４８は、バッテリセンサ４４の出力に基づいて、バッテリ４２のＳＯＣ（State Of Charge；以下、バッテリ充電率という）を算出する。ＳＯＣ算出部４８は、算出したＳＯＣを示す信号を、制御装置５０に出力する。
【0020】
＜ＦＣユニット＞
ＦＣユニット１００は、燃料電池を含む。燃料電池は、燃料ガスに燃料として含まれる水素と、空気に酸化剤として含まれる酸素とが反応することによって発電する。実施の形態では、ＦＣユニット１００からのＦＣ電力が、上記直流リンクＤＬに出力される。これにより、ＦＣユニット１００からのＦＣ電力が、変換器３２を介してモータ１２に供給されたり、ＢＴＶＣＵ３４を介してバッテリシステム４０に供給されたりする。バッテリシステム４０に供給されたＦＣ電力は、バッテリ４２に蓄電される。なお、ＦＣユニット１００の構成については図２を参照して後述する。
ＦＣユニット１００は、燃料電池を含む。燃料電池は、燃料ガスに燃料として含まれる水素と、空気に酸化剤として含まれる酸素とが反応することによって発電する。実施の形態では、ＦＣユニット１００からのＦＣ電力が、上記直流リンクＤＬに出力される。これにより、ＦＣユニット１００からのＦＣ電力が、変換器３２を介してモータ１２に供給されたり、ＢＴＶＣＵ３４を介してバッテリシステム４０に供給されたりする。バッテリシステム４０に供給されたＦＣ電力は、バッテリ４２に蓄電される。なお、ＦＣユニット１００の構成については図２を参照して後述する。
【0021】
＜制御装置＞
制御装置５０は、マイクロコンピュータを含み、必要に応じて、タイマ回路、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器等の入出力インタフェースを有する。なお、制御装置５０は、１つの制御部のみから構成されるものに限らず、モータ１２、ＦＣユニット１００、バッテリシステム４０およびＢＴＶＣＵ３４等に含まれる複数の制御部から構成してもよい。
制御装置５０は、マイクロコンピュータを含み、必要に応じて、タイマ回路、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器等の入出力インタフェースを有する。なお、制御装置５０は、１つの制御部のみから構成されるものに限らず、モータ１２、ＦＣユニット１００、バッテリシステム４０およびＢＴＶＣＵ３４等に含まれる複数の制御部から構成してもよい。
【0022】
制御装置５０は、ＦＣユニット１００の状態、バッテリ４２の状態、およびモータ１２の状態の他、不図示の各種スイッチおよび各種センサ等からの入力（負荷要求）に基づき決定した燃料電池車両全体として車両システム１０に要求される負荷から、ＦＣユニット１００が負担すべき負荷と、バッテリシステム４０が負担すべき負荷と、回生電源としてモータ１２が負担すべき負荷との配分（分担）を調停しながら決定し、モータ１２、変換器３２、ＦＣユニット１００、バッテリシステム４０およびＢＴＶＣＵ３４に指令を送出する。
【0023】
上記制御装置５０は、一例として、モータ制御部５２と、ブレーキ制御部５４と、電力制御部５６とを備える。上述したように、モータ制御部５２、ブレーキ制御部５４、および電力制御部５６は、それぞれ別体の制御部（例えば、モータＥＣＵ、ブレーキＥＣＵ、バッテリＥＣＵ等）に置き換えてもよい。
【0024】
モータ制御部５２は、一例として、車両センサ２０の出力に基づいてモータ１２に要求される駆動力を算出し、算出した駆動力を出力させるようにモータ１２を制御する。
【0025】
ブレーキ制御部５４は、一例として、車両センサ２０の出力に基づいてブレーキ装置１６に要求される制動力を算出し、算出した制動力を出力させるようにブレーキ装置１６を制御する。
【0026】
電力制御部５６は、一例として、車両センサ２０の出力に基づいてバッテリシステム４０およびＦＣユニット１００に要求される総要求電力を算出する。電力制御部５６は、例えば、アクセル開度と車速とに基づいてモータ１２が出力すべきトルクを算出し、トルクとモータ１２の回転数から求められる駆動軸要求電力と、後述する補機等が要求する電力とを合計して総要求電力を算出する。
【0027】
また、電力制御部５６は、バッテリ４２のＳＯＣに基づいてバッテリ４２の充放電要求電力を算出する。そして、電力制御部５６は、上記総要求電力からバッテリ４２の充放電要求電力を減算（放電側を正とする）し、ＦＣユニット１００に要求されるＦＣ要求電力を算出し、算出したＦＣ要求電力に相当する電力をＦＣユニット１００に発電させる。
なお、実施の形態では、仮にＦＣ要求電力がない場合でもＦＣユニット１００を止めずに継続して発電させるように、ＦＣユニット１００の発電量の最小値（下限発電電力と呼ぶ）が定められている。
なお、実施の形態では、仮にＦＣ要求電力がない場合でもＦＣユニット１００を止めずに継続して発電させるように、ＦＣユニット１００の発電量の最小値（下限発電電力と呼ぶ）が定められている。
【0028】
＜ＦＣユニットの構成＞
図２は、ＦＣユニット１００および関連機器の一例を示す概略構成図である。ＦＣユニット１００は、一例として、ＦＣスタック１１０と、インテーク１１２と、エアポンプ１１４と、加湿器１１８と、気液分離器１２０と、水素タンク１２６と、水素循環部１３０と、気液分離器１３２と、温度センサ１４０と、コンタクタ１４２と、ＦＣＶＣＵ（Fuel Cell Voltage Control Unit）１４４と、ＦＣ制御部１４６とを備える。
また、ＦＣユニット１００はＦＣ冷却装置３６と接続され、ＦＣ冷却装置３６は空調装置３８と接続されている。
図２は、ＦＣユニット１００および関連機器の一例を示す概略構成図である。ＦＣユニット１００は、一例として、ＦＣスタック１１０と、インテーク１１２と、エアポンプ１１４と、加湿器１１８と、気液分離器１２０と、水素タンク１２６と、水素循環部１３０と、気液分離器１３２と、温度センサ１４０と、コンタクタ１４２と、ＦＣＶＣＵ（Fuel Cell Voltage Control Unit）１４４と、ＦＣ制御部１４６とを備える。
また、ＦＣユニット１００はＦＣ冷却装置３６と接続され、ＦＣ冷却装置３６は空調装置３８と接続されている。
【0029】
ＦＣスタック１１０は、複数の燃料電池セルが積層された積層体（図示省略）と、この積層体を積層方向の両側から挟み込む一対のエンドプレート（図示省略）と、を備える。
燃料電池セルは、膜電極接合体（ＭＥＡ：Membrane Electrode Assembly）と、この膜電極接合体を接合方向の両側から挟み込む一対のセパレータと、を備える。
燃料電池セルは、膜電極接合体（ＭＥＡ：Membrane Electrode Assembly）と、この膜電極接合体を接合方向の両側から挟み込む一対のセパレータと、を備える。
【0030】
膜電極接合体は、アノード触媒およびガス拡散層からなるアノード１１０Ｘと、カソード触媒およびガス拡散層からなるカソード１１０Ｙと、アノード１１０Ｘおよびカソード１１０Ｙによって厚さ方向の両側から挟み込まれた陽イオン交換膜等からなる固体高分子電解質膜１１０Ｚと、を備える。
【0031】
アノード１１０Ｘには、燃料として水素を含む燃料ガスが水素タンク１２６から供給され、カソード１１０Ｙには、酸化剤として酸素を含む酸化剤ガス（反応ガス）である空気がエアポンプ１１４から供給される。
【0032】
アノード１１０Ｘに供給された水素は、アノード触媒上で触媒反応によりイオン化され、水素イオンは、適度に加湿された固体高分子電解質膜１１０Ｚを介してカソード１１０Ｙへと移動する。水素イオンの移動に伴って発生する電子は、直流電流として外部回路（ＦＣＶＣＵ１４４等）に取り出し可能である。
【0033】
アノード１１０Ｘからカソード１１０Ｙのカソード触媒上へと移動した水素イオンは、カソード１１０Ｙに供給された酸素と、カソード触媒上の電子と反応して、水を生成する。
エアポンプ１１４は、ＦＣ制御部１４６により駆動制御されるモータ等を備え、このモータの駆動力によってインテーク１１２を介して外部から空気を取り込んで圧縮する。圧縮後の空気は、不図示の入口弁を介して加湿器１１８へ送られる。入口弁は、ＦＣ制御部１４６によって開閉制御される。
エアポンプ１１４は、ＦＣ制御部１４６により駆動制御されるモータ等を備え、このモータの駆動力によってインテーク１１２を介して外部から空気を取り込んで圧縮する。圧縮後の空気は、不図示の入口弁を介して加湿器１１８へ送られる。入口弁は、ＦＣ制御部１４６によって開閉制御される。
【0034】
加湿器１１８は、エアポンプ１１４で圧縮された空気を加湿する。より詳細には、加湿器１１８は、例えば中空糸膜等の水透過膜を備え、エアポンプ１１４からの空気を、水透過膜を介して接触させることで水分を空気に添加する。加湿された空気は、カソード供給口１１０ａからカソード１１０Ｙに供給される。
【0035】
気液分離器１２０は、カソード１１０Ｙで消費されることなくカソード排出口１１０ｂから排出されたカソード排ガスと液水とを分離する。気液分離器１２０により液水から分離されたカソード排ガスは、一部が加湿器１１８により加湿された空気と混合され、カソード供給口１１０ａへ再循環可能に構成されている。
また、気液分離器１２０によりカソード排ガスから分離された液水は、カソード排出口１１０ｂから排出されたカソード排ガスと混合され、希釈器１２２を介して大気中に排出される。
また、気液分離器１２０によりカソード排ガスから分離された液水は、カソード排出口１１０ｂから排出されたカソード排ガスと混合され、希釈器１２２を介して大気中に排出される。
【0036】
水素タンク１２６は、水素を圧縮した状態で貯留する。貯留された水素は、不図示の供給弁を介して水素循環部１３０へ送られる。供給弁は、ＦＣ制御部１４６によって開閉制御される。
【0037】
水素循環部１３０は、水素タンク１２６からの水素をアノード供給口１１０ｃからアノード１１０Ｘに供給する。また、水素循環部１３０は、アノード１１０Ｘで消費されることなくアノード排出口１１０ｄから排出され、気液分離器１３２により分離されたアノード排ガスを、水素タンク１２６からの水素と混合してアノード供給口１１０ｃへ再循環させる。
【0038】
気液分離器１３２は、アノード排出口１１０ｄから排出されたアノード排ガスと液水とを分離する。気液分離器１３２によりアノード排ガスから分離された液水は、カソード排出口１１０ｂから排出されたカソード排ガスと混合され、希釈器１２２を介して大気中に排出される。
【0039】
温度センサ１４０は、ＦＣスタック１１０のアノード１１０Ｘおよびカソード１１０Ｙの温度を検出し、検出信号をＦＣ制御部１４６に出力する。
【0040】
コンタクタ１４２は、ＦＣスタック１１０のアノード１１０Ｘおよびカソード１１０Ｙと、ＦＣＶＣＵ１４４との間に設けられている。コンタクタ１４２は、ＦＣ制御部１４６からの制御信号に基づいて、ＦＣスタック１１０とＦＣＶＣＵ１４４との間を電気的に接続、または遮断する。
【0041】
ＦＣＶＣＵ１４４は、例えば、昇圧型の直流電圧変換器を有する。ＦＣＶＣＵ１４４は、コンタクタ１４２と、出力端子１４８との間に配置されている。ＦＣＶＣＵ１４４は、電気負荷が接続される出力端子１４８の電圧を、ＦＣ制御部１４６によって決定された目標電圧に昇圧する。これにより、ＦＣスタック１１０から出力された電圧が目標電圧に昇圧され、出力端子１４８から出力される。出力端子１４８は正極および負極を含む。
【0042】
＜ＦＣ冷却装置＞
ＦＣ冷却装置３６は、後述する第１補機として機能する。ＦＣ冷却装置３６は、冷却水をＦＣユニット１００に循環させることで、ＦＣユニット１００を冷却する。ＦＣ冷却装置３６は、イオン交換装置等（図示省略）により冷却水中のイオンを除去して絶縁性を高めたクーラント液を冷却水として使用する。
ＦＣ冷却装置３６は、後述する第１補機として機能する。ＦＣ冷却装置３６は、冷却水をＦＣユニット１００に循環させることで、ＦＣユニット１００を冷却する。ＦＣ冷却装置３６は、イオン交換装置等（図示省略）により冷却水中のイオンを除去して絶縁性を高めたクーラント液を冷却水として使用する。
【0043】
電動ウォーターポンプ１３６は、第２の分岐制御弁Ｖ３６２を介してＦＣユニット１００へ冷却水を送り出す。ＦＣユニット１００の発熱によりＦＣユニット１００内で昇温された冷却水は、第１の分岐制御弁Ｖ３６１を介してラジエータ１３４に送られる。ラジエータ１３４は、ＦＣユニット１００で昇温された冷却水を冷やす。
【0044】
ＦＣ冷却装置３６は、ラジエータ１３４の上流側と下流側とを接続するバイパス流路を有する。制御装置５０が、電動制御される第１の分岐制御弁Ｖ３６１をバイパス流路側に開くと、冷却水の一部（または全部）がバイパス流路を介して電動ウォーターポンプ１３６側へ送られる。バイパスされた冷却水は、ラジエータ１３４で冷やされた冷却水と合流して電動ウォーターポンプ１３６へ送られる。
【0045】
制御装置５０は、例えばＦＣユニット１００の温度が所定値よりも低い場合、第１の分岐制御弁Ｖ３６１をバイパス流路側に開く。これにより、第１の分岐制御弁Ｖ３６１を開かない場合と比べてラジエータ１３４による冷却水の冷却が抑えられ、ＦＣユニット１００の暖機が行われる。
【0046】
また、実施の形態では、ラジエータ１３４で冷やした冷却水を、空調装置３８で加熱することが可能に構成される。より詳しくは、制御装置５０が電動制御される第２の分岐制御弁Ｖ３６２を空調装置３８側に開くと、冷却水の一部（または全部）が空調装置３８へ送られる。空調装置３８で加熱された冷却水が空調装置３８から戻ると、ＦＣ冷却装置３６の冷却水と合流して電動ウォーターポンプ１３６へ送られる。これにより、空調装置３８で発生した熱を、ＦＣ冷却装置３６のラジエータ１３４で廃熱することが可能になる。
なお、ＦＣ冷却装置３６の冷却水と、空調装置３８を循環する温水とは同じクーラント液を用いる。
なお、ＦＣ冷却装置３６の冷却水と、空調装置３８を循環する温水とは同じクーラント液を用いる。
【0047】
制御装置５０はさらに、例えば、空調装置３８の設定が暖房にされている場合、ＦＣ冷却装置３６の冷却水の温度が所定値以上の状態で、第２の分岐制御弁Ｖ３６２を空調装置３８側に開く。これにより、ＦＣユニット１００で発生した熱を、空調装置３８において車室内に供給する暖気の昇温に用いることが可能になる。
【0048】
実施の形態では、制御装置５０が、ＦＣ冷却装置３６（特に電動ウォーターポンプ１３６）を後述する第１補機として機能させることにより、車両システム１０で発電された電力の余剰分を消費させる。
【0049】
＜電力系のブロックの説明＞
図３は、燃料電池車両の電力系のブロック図である。上述したように、車両システム１０は、ＦＣユニット１００からのＦＣ電力と、バッテリシステム４０に蓄電されたバッテリ電力とのうち少なくとも一方を用いてモータ１２を駆動する。また、モータ１２から回生時に発生する回生電力や、ＦＣユニット１００の下限発電電力をバッテリシステム４０に蓄電する。そして、バッテリシステム４０の充電制限が必要になる（換言すると、空き容量が不足することにより回生電力等を蓄電することが困難になる）と、補機と称する電動の機器を作動させて電力の余剰分を消費させる。充電制限の要否は、例えば、バッテリ４２のＳＯＣおよびバッテリ４２の温度等に基づいて判定される。
図３は、燃料電池車両の電力系のブロック図である。上述したように、車両システム１０は、ＦＣユニット１００からのＦＣ電力と、バッテリシステム４０に蓄電されたバッテリ電力とのうち少なくとも一方を用いてモータ１２を駆動する。また、モータ１２から回生時に発生する回生電力や、ＦＣユニット１００の下限発電電力をバッテリシステム４０に蓄電する。そして、バッテリシステム４０の充電制限が必要になる（換言すると、空き容量が不足することにより回生電力等を蓄電することが困難になる）と、補機と称する電動の機器を作動させて電力の余剰分を消費させる。充電制限の要否は、例えば、バッテリ４２のＳＯＣおよびバッテリ４２の温度等に基づいて判定される。
【0050】
実施の形態における補機は、バッテリシステム４０の温度調節部４６、ＦＣ冷却装置３６、空調装置３８、アクセサリ２６および制御装置５０を含む。
ＦＣ電力および回生電力は、補機としてのバッテリシステム４０の温度調節部４６、ＦＣ冷却装置３６および空調装置３８に供給されるとともに、ダウンバータ２４を介してアクセサリ２６および制御装置５０にも供給される。
ダウンバータ２４は、例えば降圧型の直流電圧変換器により構成され、ＦＣ電圧、バッテリ電圧および回生電圧を、アクセサリ２６および制御装置５０で必要とされる電圧に変換する。アクセサリ２６は、例えば、燃料電池車両の走行に直接影響のない電装品の総称である。
ＦＣ電力および回生電力は、補機としてのバッテリシステム４０の温度調節部４６、ＦＣ冷却装置３６および空調装置３８に供給されるとともに、ダウンバータ２４を介してアクセサリ２６および制御装置５０にも供給される。
ダウンバータ２４は、例えば降圧型の直流電圧変換器により構成され、ＦＣ電圧、バッテリ電圧および回生電圧を、アクセサリ２６および制御装置５０で必要とされる電圧に変換する。アクセサリ２６は、例えば、燃料電池車両の走行に直接影響のない電装品の総称である。
【0051】
実施の形態では、温度調節部４６および空調装置３８を第２補機と呼ぶことにする。なお、第２補機のうちの温度調節部４６を第３補機と呼んでもよい。また、ダウンバータ２４、アクセサリ２６および制御装置５０を第４補機と呼ぶ。
【0052】
＜バッテリシステムの温度調節部＞
図４Ａは、バッテリシステム４０の温度調節部４６の要部構成を例示するブロック図である。温度調節部４６は、バッテリ４２を温める加温部４６２と、バッテリ４２を冷やす冷却部４６４を含み、チラー４６２６を介して熱交換を行う。
図４Ａは、バッテリシステム４０の温度調節部４６の要部構成を例示するブロック図である。温度調節部４６は、バッテリ４２を温める加温部４６２と、バッテリ４２を冷やす冷却部４６４を含み、チラー４６２６を介して熱交換を行う。
【0053】
加温部４６２は、温水（クーラント液）を循環させてバッテリ４２を温める。電動ウォーターポンプ４６２２から送り出された循環水がＥＣＨ(Electric Coolant Heater)４６２４で加熱され、加温部４６２内を循環する。
ＥＣＨ４６２４に対する通電制御および電動ウォーターポンプ４６２２に対する流量制御は、例えば、バッテリシステム４０のバッテリセンサ４４で検出されたバッテリ４２の温度情報に基づいて制御装置５０が行う。
ＥＣＨ４６２４に対する通電制御および電動ウォーターポンプ４６２２に対する流量制御は、例えば、バッテリシステム４０のバッテリセンサ４４で検出されたバッテリ４２の温度情報に基づいて制御装置５０が行う。
【0054】
冷却部４６４は、低温の冷媒を循環させて、チラー４６２６を介して加温部４６２側の温水を冷やすことにより、バッテリ４２を冷やす。また、エバポレータ４６５０を通過させて冷やした空気によりバッテリ４２を冷やすことも可能である。
より詳しくは、電動コンプレッサ４６４２で冷媒を高温高圧のガス状とし、この冷媒を外気があたるコンデンサ４６４４で冷却する。電動制御される膨張弁４６５２を開くと、低温の冷媒がチラー４６２６を通って冷却部４６４内を循環する。一方、電動制御される膨張弁４６４８を開くと、低温の冷媒がエバポレータ４６５０を通って冷却部４６４内を循環する。
電動コンプレッサ４６４２に対する流量制御および膨張弁４６５２および膨張弁４６４８に対する駆動制御は、例えば、バッテリセンサ４４で検出されたバッテリ４２の温度情報に基づいて制御装置５０が行う。
より詳しくは、電動コンプレッサ４６４２で冷媒を高温高圧のガス状とし、この冷媒を外気があたるコンデンサ４６４４で冷却する。電動制御される膨張弁４６５２を開くと、低温の冷媒がチラー４６２６を通って冷却部４６４内を循環する。一方、電動制御される膨張弁４６４８を開くと、低温の冷媒がエバポレータ４６５０を通って冷却部４６４内を循環する。
電動コンプレッサ４６４２に対する流量制御および膨張弁４６５２および膨張弁４６４８に対する駆動制御は、例えば、バッテリセンサ４４で検出されたバッテリ４２の温度情報に基づいて制御装置５０が行う。
【0055】
実施の形態では、加温部４６２で発生した熱を、冷却部４６４で放熱させることが可能である。より詳しくは、ＥＣＨ４６２４で加熱した温水の熱で、チラー４６２６を介して冷却部４６４側の冷媒を温める。昇温された冷媒の熱は、循環先のコンデンサ４６４４から放熱される。
【0056】
このように、制御装置５０が、温度調節部４６を上述した第２補機（または第３補機）として機能させることにより、車両システム１０で発電された電力の余剰分を消費させる。
【0057】
＜空調装置＞
図４Ｂは、空調装置３８の要部構成を例示するブロック図である。空調装置３８は、電動コンプレッサ３８２と、外気があたるコンデンサ３８４と、電動制御される膨張弁３８６と、車室内の空気を冷やすエバポレータ３８８と、電動ウォーターポンプ３９０と、電気ヒータ３９２と、ヒートコア３９４と、電動制御される分岐制御弁３９６とを含み、車室内の温度を調節する。
図４Ｂは、空調装置３８の要部構成を例示するブロック図である。空調装置３８は、電動コンプレッサ３８２と、外気があたるコンデンサ３８４と、電動制御される膨張弁３８６と、車室内の空気を冷やすエバポレータ３８８と、電動ウォーターポンプ３９０と、電気ヒータ３９２と、ヒートコア３９４と、電動制御される分岐制御弁３９６とを含み、車室内の温度を調節する。
【0058】
より詳しくは、電動コンプレッサ３８２で冷媒を高温高圧のガス状とし、この冷媒をコンデンサ３８４で冷却する。電動制御される膨張弁３８６を開くと、低温の冷媒がエバポレータ３８８を通って循環する。車室内の空気はエバポレータ３８８で冷やされる。
一方、電動ウォーターポンプ３９０から送り出された循環水が電気ヒータ３９２で加熱されてヒートコア３９４へと循環する。エバポレータ３８８で冷やされた空気がヒートコア３９４に接して所定の温度まで温められ、車室内に戻される。
電動コンプレッサ３８２に対する流量制御および膨張弁３８６に対する駆動制御、電気ヒータ３９２に対する通電制御および電動ウォーターポンプ３９０に対する流量制御等は、例えば、不図示の温度センサからの温度情報および乗員により設定された温度の情報に基づいて制御装置５０が行う。
一方、電動ウォーターポンプ３９０から送り出された循環水が電気ヒータ３９２で加熱されてヒートコア３９４へと循環する。エバポレータ３８８で冷やされた空気がヒートコア３９４に接して所定の温度まで温められ、車室内に戻される。
電動コンプレッサ３８２に対する流量制御および膨張弁３８６に対する駆動制御、電気ヒータ３９２に対する通電制御および電動ウォーターポンプ３９０に対する流量制御等は、例えば、不図示の温度センサからの温度情報および乗員により設定された温度の情報に基づいて制御装置５０が行う。
【0059】
実施の形態では、電気ヒータ３９２で加熱した温水（循環水）を、ＦＣ冷却装置３６で冷やすことが可能に構成される。より詳しくは、制御装置５０が電動制御される分岐制御弁３９６をＦＣ冷却装置３６側に開くと、温水の一部（または全部）がＦＣ冷却装置３６へ送られる。ＦＣ冷却装置３６で冷やされた温水は、空調装置３８の温水と合流して電動ウォーターポンプ３９０へ送られる。
【0060】
このように、制御装置５０が、空調装置３８（特に電動ウォーターポンプ３９０および電気ヒータ３９２）を上述した第２補機として機能させることにより、車両システム１０で発電された電力の余剰分を消費させる。
【0061】
以上説明したように、車両システム１０は、ＦＣユニット１００から供給されるＦＣ電力と、バッテリシステム４０から供給されるバッテリ電力と、モータ１２から供給される回生電力と、の供給先を制御装置５０により制御する。
また、ＦＣユニット１００からのＦＣ電力およびモータ１２からの回生電力の少なくとも一方に余剰が発生した場合の余剰電力を消費する補機を、制御装置５０により決定する。
また、ＦＣユニット１００からのＦＣ電力およびモータ１２からの回生電力の少なくとも一方に余剰が発生した場合の余剰電力を消費する補機を、制御装置５０により決定する。
【0062】
＜フローチャートの説明＞
制御装置５０が余剰電力の消費先を決定する処理の一例について、図５のフローチャートを参照して説明する。制御装置５０は、一例として、ＦＣユニット１００が発電を開始すると、図５による処理を繰り返し実行する。
ステップＳ１０において、制御装置５０は、バッテリ４２の充電制限が必要か否かを判定する。充電制限の要否を判定する基準は、ＦＣユニット１００から出力されているＦＣ電力、および補機により消費可能な電力等により異なる値であってもよい。制御装置５０は、充電制限が必要である場合にステップＳ１０を肯定判定してステップＳ２０へ進む。また、制御装置５０は、充電制限が不要である場合にステップＳ１０を否定判定してステップＳ３０へ進む。ステップＳ３０へ進む場合、制御装置５０は、余剰電力の消費は不要（換言すると、空き容量の不足によりバッテリシステム４０に蓄電できない電力（余剰電力）が発生しない）と決定して図５による処理を終了する。
制御装置５０が余剰電力の消費先を決定する処理の一例について、図５のフローチャートを参照して説明する。制御装置５０は、一例として、ＦＣユニット１００が発電を開始すると、図５による処理を繰り返し実行する。
ステップＳ１０において、制御装置５０は、バッテリ４２の充電制限が必要か否かを判定する。充電制限の要否を判定する基準は、ＦＣユニット１００から出力されているＦＣ電力、および補機により消費可能な電力等により異なる値であってもよい。制御装置５０は、充電制限が必要である場合にステップＳ１０を肯定判定してステップＳ２０へ進む。また、制御装置５０は、充電制限が不要である場合にステップＳ１０を否定判定してステップＳ３０へ進む。ステップＳ３０へ進む場合、制御装置５０は、余剰電力の消費は不要（換言すると、空き容量の不足によりバッテリシステム４０に蓄電できない電力（余剰電力）が発生しない）と決定して図５による処理を終了する。
【0063】
ステップＳ１０が肯定判定される場合の多くは、ＦＣユニット１００から出力されているＦＣ電力が上記下限発電電力まで抑えられている。ステップＳ１０を肯定判定して進むステップＳ２０において、制御装置５０は、第１補機を余剰電力の消費に使えるか否かを判定する。制御装置５０は、例えば、第１補機としてのＦＣ冷却装置３６に含まれる電動ウォーターポンプ１３６の回転数をさらに上げる等により、第１補機における消費電力を余剰電力相当まで増やせる場合に、ステップＳ２０を肯定判定してステップＳ４０へ進む。また、制御装置５０は、第１補機における消費電力を余剰電力相当まで増やせない場合には、ステップＳ２０を否定判定してステップＳ９０へ進む。
【0064】
ステップＳ２０を肯定判定した場合、制御装置５０は第１モードの処理（ステップＳ４０～Ｓ８０）へ進む。第１モードを第１の電力消費モードと呼んでもよい。
制御装置５０は、ステップＳ２０を肯定判定して進むステップＳ４０において、余剰電力はＦＣ電力および回生電力であるか否かを判定する。制御装置５０は、余剰電力がＦＣ電力および回生電力の双方で発生する場合に、ステップＳ４０を肯定判定してステップＳ５０へ進む。また、制御装置５０は、余剰電力がＦＣ電力および回生電力のいずれか一方で発生する場合に、ステップＳ４０を否定判定してステップＳ６０へ進む。
制御装置５０は、ステップＳ２０を肯定判定して進むステップＳ４０において、余剰電力はＦＣ電力および回生電力であるか否かを判定する。制御装置５０は、余剰電力がＦＣ電力および回生電力の双方で発生する場合に、ステップＳ４０を肯定判定してステップＳ５０へ進む。また、制御装置５０は、余剰電力がＦＣ電力および回生電力のいずれか一方で発生する場合に、ステップＳ４０を否定判定してステップＳ６０へ進む。
【0065】
ステップＳ５０において、制御装置５０は、第１補機としてのＦＣ冷却装置３６を、回生電力の余剰分（回生余剰電力と呼んでもよい）の消費に用いる決定をするとともに、第２補機としての空調装置３８および温度調節部４６を、それぞれＦＣ電力の余剰分（ＦＣ余剰電力と呼んでもよい）の消費に用いる決定をして図５による処理を終了する。
【0066】
ステップＳ４０を否定判定して進むステップＳ６０において、制御装置５０は、余剰電力はＦＣ電力であるか否かを判定する。制御装置５０は、余剰電力がＦＣ電力で発生する場合に、ステップＳ６０を肯定判定してステップＳ７０へ進む。また、制御装置５０は、余剰電力が回生電力で発生する場合に、ステップＳ６０を否定判定してステップＳ８０へ進む。
【0067】
ステップＳ７０において、制御装置５０は、第２補機としての空調装置３８および温度調節部４６を、それぞれＦＣ余剰電力の消費に用いる決定をして図５による処理を終了する。
【0068】
ステップＳ８０において、制御装置５０は、第１補機としてのＦＣ冷却装置３６を、回生余剰電力の消費に用いる決定をして図５による処理を終了する。
【0069】
ステップＳ２０を否定判定した場合、制御装置５０は第２モードの処理（ステップＳ９０～Ｓ１３０）へ進む。第２モードを第２の電力消費モードと呼んでもよい。
制御装置５０は、ステップＳ２０を否定判定して進むステップＳ９０において、余剰電力はＦＣ電力および回生電力であるか否かを判定する。制御装置５０は、余剰電力がＦＣ電力および回生電力の双方で発生する場合に、ステップＳ９０を肯定判定してステップＳ１００へ進む。また、制御装置５０は、余剰電力がＦＣ電力および回生電力のいずれか一方で発生する場合に、ステップＳ９０を否定判定してステップＳ１１０へ進む。
制御装置５０は、ステップＳ２０を否定判定して進むステップＳ９０において、余剰電力はＦＣ電力および回生電力であるか否かを判定する。制御装置５０は、余剰電力がＦＣ電力および回生電力の双方で発生する場合に、ステップＳ９０を肯定判定してステップＳ１００へ進む。また、制御装置５０は、余剰電力がＦＣ電力および回生電力のいずれか一方で発生する場合に、ステップＳ９０を否定判定してステップＳ１１０へ進む。
【0070】
ステップＳ１００において、制御装置５０は、第２補機の一部である空調装置３８を、回生余剰電力の消費に用いる決定をするとともに、残りの第２補機である温度調節部４６を、ＦＣ余剰電力の消費に用いる決定をして図５による処理を終了する。
【0071】
ステップＳ９０を否定判定して進むステップＳ１１０において、制御装置５０は、余剰電力はＦＣ電力であるか否かを判定する。制御装置５０は、余剰電力がＦＣ電力で発生する場合に、ステップＳ１１０を肯定判定してステップＳ１２０へ進む。また、制御装置５０は、余剰電力が回生電力で発生する場合に、ステップＳ１１０を否定判定してステップＳ１３０へ進む。
【0072】
ステップＳ１２０において、制御装置５０は、第２補機としての空調装置３８および第２補機としての温度調節部４６を、それぞれＦＣ余剰電力の消費に用いる決定をして図５による処理を終了する。
【0073】
ステップＳ１３０において、制御装置５０は、第２補機の一部である空調装置３８を、回生余剰電力の消費に用いる決定をして図５による処理を終了する。
【0074】
以上説明した実施の形態によれば、以下のような作用効果を奏する。
（１）モータ１２により駆動される車両に搭載される車両システム１０は、燃料電池としてのＦＣユニット１００と、ＦＣユニット１００で発電された第１電力としてのＦＣ電力およびモータ１２で回生発電された第２電力としての回生電力を蓄電する蓄電装置としてのバッテリシステム４０と、ＦＣ電力、回生電力、およびバッテリシステム４０に蓄電された第３電力としてのバッテリ電力の少なくとも１つの電力を用いて駆動される第１補機としてのＦＣ冷却装置３６および第２補機としての温度調節部４６、空調装置３８と、ＦＣ電力および回生電力の余剰分を消費する補機を決定する制御装置５０と、を備え、制御装置５０は、ＦＣ電力および回生電力に余剰が生じると、回生電力の余剰分をＦＣ冷却装置３６で消費するとともに、ＦＣ電力の余剰分を温度調節部４６、空調装置３８で消費する第１の電力消費モードと、ＦＣ電力および回生電力に余剰が生じると、ＦＣ電力および回生電力の余剰分を温度調節部４６、空調装置３８で消費する第２の電力消費モードと、の切換え決定を行う。
このように構成したので、第１の電力消費モードでは、電力の余剰分を第１補機と第２補機とで分担して消費し、第２の電力消費モードでは、電力の余剰分を第２補機において消費する。これにより、例えば第１補機が電力の余剰分を消費できない状態になっても、車両システム１０として電力の余剰分を適切に消費することが可能になる。
（１）モータ１２により駆動される車両に搭載される車両システム１０は、燃料電池としてのＦＣユニット１００と、ＦＣユニット１００で発電された第１電力としてのＦＣ電力およびモータ１２で回生発電された第２電力としての回生電力を蓄電する蓄電装置としてのバッテリシステム４０と、ＦＣ電力、回生電力、およびバッテリシステム４０に蓄電された第３電力としてのバッテリ電力の少なくとも１つの電力を用いて駆動される第１補機としてのＦＣ冷却装置３６および第２補機としての温度調節部４６、空調装置３８と、ＦＣ電力および回生電力の余剰分を消費する補機を決定する制御装置５０と、を備え、制御装置５０は、ＦＣ電力および回生電力に余剰が生じると、回生電力の余剰分をＦＣ冷却装置３６で消費するとともに、ＦＣ電力の余剰分を温度調節部４６、空調装置３８で消費する第１の電力消費モードと、ＦＣ電力および回生電力に余剰が生じると、ＦＣ電力および回生電力の余剰分を温度調節部４６、空調装置３８で消費する第２の電力消費モードと、の切換え決定を行う。
このように構成したので、第１の電力消費モードでは、電力の余剰分を第１補機と第２補機とで分担して消費し、第２の電力消費モードでは、電力の余剰分を第２補機において消費する。これにより、例えば第１補機が電力の余剰分を消費できない状態になっても、車両システム１０として電力の余剰分を適切に消費することが可能になる。
【0075】
（２）上記（１）の車両システム１０において、制御装置５０は、ＦＣ冷却装置３６を余剰電力の消費に使用できない場合に、第２の電力消費モードへ切換えを決定する。
このように構成したので、車両システム１０として電力の余剰分を適切に消費することが可能になる。
このように構成したので、車両システム１０として電力の余剰分を適切に消費することが可能になる。
【0076】
（３）上記（１）の車両システム１０において、第２補機は、複数の補機（例えば空調装置３８、温度調節部４６）を含み、制御装置５０は、第２の電力消費モードにおいて、複数の補機のうちの１つの補機（例えば空調装置３８）で回生電力の余剰分を消費し、回生電力の余剰分を消費する補機と異なる補機（例えば温度調節部４６）でＦＣ電力の余剰分を消費する決定を行う。
このように構成したので、第２の電力消費モードでは、第２補機を構成する複数の補機で電力の余剰分を分担して消費できるので、車両システム１０として電力の余剰分を適切に消費することが可能になる。仮に、空調装置３８と温度調節部４６とで分担なしに回生電力の余剰分を消費すると、ＦＣ電力の余剰分を消費する補機が不足するという事態が起こり得る。しかしながら、空調装置３８と温度調節部４６とが電力の余剰分を分担して消費することで、ＦＣ電力および回生電力双方の余剰分を適切に消費することができる。
このように構成したので、第２の電力消費モードでは、第２補機を構成する複数の補機で電力の余剰分を分担して消費できるので、車両システム１０として電力の余剰分を適切に消費することが可能になる。仮に、空調装置３８と温度調節部４６とで分担なしに回生電力の余剰分を消費すると、ＦＣ電力の余剰分を消費する補機が不足するという事態が起こり得る。しかしながら、空調装置３８と温度調節部４６とが電力の余剰分を分担して消費することで、ＦＣ電力および回生電力双方の余剰分を適切に消費することができる。
【0077】
（４）上記（３）の車両システム１０において、第２補機は、車室の空調装置３８およびバッテリシステム４０の温度を調節する温度調節部４６を含み、制御装置５０は、空調装置３８で回生電力の余剰分を消費し、温度調節部４６でＦＣ電力の余剰分を消費する決定を行う。
このように構成したので、第２補機を構成する空調装置３８および温度調節部４６で電力の余剰分を分担して消費できるので、車両システム１０として電力の余剰分を適切に消費することが可能になる。
このように構成したので、第２補機を構成する空調装置３８および温度調節部４６で電力の余剰分を分担して消費できるので、車両システム１０として電力の余剰分を適切に消費することが可能になる。
【0078】
（５）上記（４）の車両システム１０において、温度調節部４６は、加温部４６２と、冷却部４６４と、加温部４６２および冷却部４６４の間に設けられた熱交換部としてのチラー４６２６を有し、余剰電力を消費するために加温部４６２で発生した熱を、チラー４６２６を介して冷却部４６４から放熱する。
このように構成したので、余剰電力を消費するために生じた熱を、適切に放熱することが可能になる。
このように構成したので、余剰電力を消費するために生じた熱を、適切に放熱することが可能になる。
【0079】
（６）上記（４）の車両システム１０において、第１補機は、ＦＣユニット１００のＦＣスタック１１０を冷却するＦＣ冷却装置３６を含み、余剰電力を消費するために空調装置３８で発生した熱をＦＣ冷却装置３６から放熱するように、ＦＣ冷却装置３６と空調装置３８とが接続される。
このように構成したので、余剰電力を消費するために生じた熱を、適切に放熱することが可能になる。
このように構成したので、余剰電力を消費するために生じた熱を、適切に放熱することが可能になる。
【0080】
（７）上記（１）の車両システム１０において、制御装置５０は、バッテリシステム４０のバッテリ４２のＳＯＣおよび温度情報を取得し、ＳＯＣおよび温度情報に基づいて、余剰電力の消費が必要か否かを判定する。
このように構成したので、バッテリシステム４０に蓄電できない余剰電力が生じる可能性を適切に判定することが可能になる。
このように構成したので、バッテリシステム４０に蓄電できない余剰電力が生じる可能性を適切に判定することが可能になる。
【0081】
上記実施の形態は、種々の形態に変形することができる。以下、変形例について説明する。
（変形例１）
上述した第２の電力消費モードにおいて、空調装置３８で回生電力の余剰分を消費し、温度調節部４６でＦＣ電力の余剰分を消費する例を説明したが、温度調節部４６で回生電力の余剰分を消費し、空調装置３８でＦＣ電力の余剰分を消費してもよい。
（変形例１）
上述した第２の電力消費モードにおいて、空調装置３８で回生電力の余剰分を消費し、温度調節部４６でＦＣ電力の余剰分を消費する例を説明したが、温度調節部４６で回生電力の余剰分を消費し、空調装置３８でＦＣ電力の余剰分を消費してもよい。
【0082】
（変形例２）
上述した実施の形態では、第２補機として、バッテリシステム４０の温度調節部４６と車室内の空調装置３８とを例示したが、温度調節部４６および空調装置３８の一方と他の補機を第２補機としてもよく、温度調節部４６および空調装置３８以外の他の複数の補機を第２補機としてもよい。
上述した実施の形態では、第２補機として、バッテリシステム４０の温度調節部４６と車室内の空調装置３８とを例示したが、温度調節部４６および空調装置３８の一方と他の補機を第２補機としてもよく、温度調節部４６および空調装置３８以外の他の複数の補機を第２補機としてもよい。
【0083】
（変形例３）
上述した実施の形態では、第１補機として、ＦＣユニット１００のＦＣスタック１１０を冷却するＦＣ冷却装置３６を例示したが、ＦＣ冷却装置３６以外の他の補機を第１補機としてもよい。
上述した実施の形態では、第１補機として、ＦＣユニット１００のＦＣスタック１１０を冷却するＦＣ冷却装置３６を例示したが、ＦＣ冷却装置３６以外の他の補機を第１補機としてもよい。
【0084】
以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施の形態および変形例により本発明が限定されるものではない。上記実施の形態と変形例の１つまたは複数を任意に組み合わせることも可能であり、変形例同士を組み合わせることも可能である。
【符号の説明】
【0085】
１０ 車両システム、１２ モータ、１４ 駆動輪、１６ ブレーキ装置、２０ 車両センサ、３２ 変換器、３４ ＢＴＶＣＵ、３６ ＦＣ冷却装置、３８ 空調装置、４０ バッテリシステム、４６ 温度調節部、５０ 制御装置、１００ ＦＣユニット、４６２ 加温部、４６４ 冷却部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5】