特開 2024-152354 燃料電池モジュール

(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】P2024152354

(43)【公開日】2024-10-25

(54)【発明の名称】燃料電池モジュール

(51)【国際特許分類】

   H01M 8/04858 20160101AFI20241018BHJP

   H01M 8/00 20160101ALI20241018BHJP

   H01M 8/04313 20160101ALI20241018BHJP

   H01M 8/04537 20160101ALI20241018BHJP

【ＦＩ】

H01M8/04858

H01M8/00 A

H01M8/04313

H01M8/04537

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023066499

(22)【出願日】2023-04-14

(71)【出願人】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100121083

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 宏義

(74)【代理人】

【識別番号】100138391

【弁理士】

【氏名又は名称】天田 昌行

(74)【代理人】

【識別番号】100074099

【弁理士】

【氏名又は名称】大菅 義之

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 啓也

【テーマコード（参考）】

5H127

【Ｆターム（参考）】

5H127AB04

5H127AB29

5H127AC05

5H127BA02

5H127BA22

5H127BA58

5H127BB02

5H127BB12

5H127BB37

5H127DB99

5H127DC44

5H127FF04

(57)【要約】

【課題】燃料電池モジュール全体の残寿命が比較的短くなることを抑制する。
【解決手段】燃料電池スタックＦＣＳと、燃料電池スタックＦＣＳから供給される電力を蓄電する蓄電装置Ｂと、燃料電池スタックＦＣＳの残寿命及び蓄電装置Ｂの残寿命に基づき、所定の充電範囲を変更する変更部１１と、所定の充電範囲内を変動する蓄電装置Ｂの充電率ＳＯＣに応じて燃料電池スタックＦＣＳの発電電力を制御する制御部１１とを備えて燃料電池モジュールＦＣＭを構成する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃料電池スタックと、
前記燃料電池スタックから供給される電力を蓄電する蓄電装置と、
前記燃料電池スタックの残寿命及び前記蓄電装置の残寿命に基づき、所定の充電範囲を変更する変更部と、
前記所定の充電範囲内を変動する前記蓄電装置の充電率に応じて前記燃料電池スタックの発電電力を制御する制御部と、
を備える燃料電池モジュール。

【請求項2】

請求項１に記載の燃料電池モジュールであって、
前記変更部は、
前記燃料電池スタックの残寿命と前記蓄電装置の残寿命とが互いに同じ場合、前記所定の充電範囲を第１充電範囲に変更し、
前記燃料電池スタックの残寿命が前記蓄電装置の残寿命より長い場合、前記所定の充電範囲を前記第１充電範囲より狭い第２充電範囲に変更し、
前記蓄電装置の残寿命が前記燃料電池スタックの残寿命より長い場合、前記所定の充電範囲を前記第１充電範囲より広い第３充電範囲に変更する
燃料電池モジュール。

【請求項3】

請求項１に記載の燃料電池モジュールであって、
前記変更部は、
前記燃料電池スタックの残寿命と前記蓄電装置の残寿命とが互いに同じ場合、前記所定の充電範囲を第１充電範囲に変更するとともに、複数の第１目標発電電力を決定し、
前記燃料電池スタックの残寿命が前記蓄電装置の残寿命より長い場合、前記所定の充電範囲を前記第１充電範囲より狭い第２充電範囲に変更するとともに、前記複数の第１目標発電電力を決定し、
前記蓄電装置の残寿命が前記燃料電池スタックの残寿命より長い場合、前記所定の充電範囲を前記第１充電範囲より広い第３充電範囲に変更するとともに、前記複数の第１目標発電電力より少ない複数の第２目標発電電力を決定し、
前記制御部は、
前記燃料電池スタックの残寿命と前記蓄電装置の残寿命とが互いに同じ場合、前記複数の第１目標発電電力のうち、前記第１充電範囲内を変動する前記蓄電装置の充電率に対応する第１目標発電電力を選択し、その選択した第１目標発電電力に前記燃料電池スタックの発電電力を追従させ、
前記燃料電池スタックの残寿命が前記蓄電装置の残寿命より長い場合、前記複数の第１目標発電電力のうち、前記第２充電範囲内を変動する前記蓄電装置の充電率に対応する第１目標発電電力を選択し、その選択した第１目標発電電力に前記燃料電池スタックの発電電力を追従させ、
前記蓄電装置の残寿命が前記燃料電池スタックの残寿命より長い場合、前記複数の第２目標発電電力のうち、前記第３充電範囲内を変動する前記蓄電装置の充電率に対応する第２目標発電電力を選択し、その選択した第２目標発電電力に前記燃料電池スタックの発電電力を追従させる
燃料電池モジュール。

【請求項4】

請求項１に記載の燃料電池モジュールであって、
前記変更部は、前記燃料電池スタックの残寿命と前記蓄電装置の残寿命との差に基づき、前記所定の充電範囲を変更する
燃料電池モジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃料電池モジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

燃料電池モジュールとして、燃料電池スタックから供給される電力が蓄電される蓄電装置の能力を十分に発揮させるために、蓄電装置の劣化の進み具合に応じて蓄電装置の充電率（蓄電装置の満充電容量に対する残容量の割合［％］）の変動範囲を狭めていくものがある。関連する技術として、特許文献１がある。

【0003】

しかしながら、上記燃料電池モジュールでは、蓄電装置の充電率の変動範囲が狭まっていくにつれて燃料電池スタックの電圧が変動する頻度が高くなるため、燃料電池スタックの残寿命が蓄電装置の残寿命より短くなり、燃料電池モジュール全体の残寿命が比較的短くなるおそれがある。

【0004】

また、他の燃料電池モジュールとして、燃料電池スタックの長寿命化を図るために、蓄電装置の充電率の変動範囲を比較的広くすることで燃料電池スタックの電圧変動回数を低減するものがある。

【0005】

しかしながら、上記他の燃料電池モジュールでは、蓄電装置の充電率の変動範囲が広くなるほど、蓄電装置の膨張収縮量が増加し、蓄電装置内部の結晶構造が崩れて蓄電装置の残寿命が短くなるおそれがある。また、上記他の燃料電池モジュールでは、蓄電装置の充電率の変動範囲が広くなるほど、蓄電装置に長期的に流れる電流が多くなり、寿命を規定する電流積算値に到達するまでの時間が短くなるおそれがある。また、上記他の燃料電池モジュールでは、蓄電装置の充電率の変動範囲が広くなるほど、蓄電装置に瞬間的に流れる電流が大きくなり、蓄電装置の発熱量増加に伴って蓄電装置の残寿命が短くなるおそれがある。そのため、上記他の燃料電池モジュールでは、蓄電装置の残寿命が燃料電池スタックの残寿命より短くなり、燃料電池モジュール全体の残寿命が比較的短くなるおそれがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００９－２３１１９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明の一側面に係る目的は、燃料電池モジュール全体の残寿命が比較的短くなることを抑制することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明に係る一つの形態である燃料電池モジュールは、燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックから供給される電力を蓄電する蓄電装置と、前記燃料電池スタックの残寿命及び前記蓄電装置の残寿命に基づき、所定の充電範囲を変更する変更部と、前記所定の充電範囲内を変動する前記蓄電装置の充電率に応じて前記燃料電池スタックの発電電力を制御する制御部とを備える。

【0009】

これにより、燃料電池スタック及び蓄電装置の両方の残寿命を考慮して燃料電池スタックの発電を制御することができるため、燃料電池スタック及び蓄電装置のうちの一方の残寿命が他方の残寿命より短くなることを抑制することができ、燃料電池モジュール全体の残寿命が比較的短くなることを抑制することができる。

【0010】

また、前記変更部は、前記燃料電池スタックの残寿命と前記蓄電装置の残寿命とが互いに同じ場合、前記所定の充電範囲を第１充電範囲に変更し、前記燃料電池スタックの残寿命が前記蓄電装置の残寿命より長い場合、前記所定の充電範囲を前記第１充電範囲より狭い第２充電範囲に変更し、前記蓄電装置の残寿命が前記燃料電池スタックの残寿命より長い場合、前記所定の充電範囲を前記第１充電範囲より広い第３充電範囲に変更するように構成してもよい。

【0011】

また、前記変更部は、前記燃料電池スタックの残寿命と前記蓄電装置の残寿命とが互いに同じ場合、前記所定の充電範囲を第１充電範囲に変更するとともに、複数の第１目標発電電力を決定し、前記燃料電池スタックの残寿命が前記蓄電装置の残寿命より長い場合、前記所定の充電範囲を前記第１充電範囲より狭い第２充電範囲に変更するとともに、前記複数の第１目標発電電力を決定し、前記蓄電装置の残寿命が前記燃料電池スタックの残寿命より長い場合、前記所定の充電範囲を前記第１充電範囲より広い第３充電範囲に変更するとともに、前記複数の第１目標発電電力より少ない複数の第２目標発電電力を決定し、前記制御部は、前記燃料電池スタックの残寿命と前記蓄電装置の残寿命とが互いに同じ場合、前記複数の第１目標発電電力のうち、前記第１充電範囲内を変動する前記蓄電装置の充電率に対応する第１目標発電電力を選択し、その選択した第１目標発電電力に前記燃料電池スタックの発電電力を追従させ、前記燃料電池スタックの残寿命が前記蓄電装置の残寿命より長い場合、前記複数の第１目標発電電力のうち、前記第２充電範囲内を変動する前記蓄電装置の充電率に対応する第１目標発電電力を選択し、その選択した第１目標発電電力に前記燃料電池スタックの発電電力を追従させ、前記蓄電装置の残寿命が前記燃料電池スタックの残寿命より長い場合、前記複数の第２目標発電電力のうち、前記第３充電範囲内を変動する前記蓄電装置の充電率に対応する第２目標発電電力を選択し、その選択した第２目標発電電力に前記燃料電池スタックの発電電力を追従させるように構成してもよい。

【0012】

また、前記変更部は、前記燃料電池スタックの残寿命と前記蓄電装置の残寿命との差に基づき、前記所定の充電範囲を変更するように構成してもよい。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、燃料電池モジュール全体の残寿命が比較的短くなることを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】実施形態の燃料電池モジュールの一例を示す図である。

【図2】第１実施例における変更部及び制御部の動作の一例を示すフローチャートである。

【図3】記憶部に記憶されているテーブルの一例を示す図である。

【図4】蓄電装置の充電率と切替閾値と目標発電電力との関係を示す図である。

【図5】第１実施例における変更部及び制御部の動作の変形例を示すフローチャートである。

【図6】蓄電装置の充電率と切替閾値と目標発電電力との関係を示す図である。

【図7】第２実施例における変更部及び制御部の動作の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下図面に基づいて実施形態について詳細を説明する。

【0016】

図１は、実施形態の燃料電池モジュールの一例を示す図である。

【0017】

図１に示す燃料電池モジュールＦＣＭは、例えば、フォークリフト、トーイングカー、または無人搬送車（AGV:Automatic Guided Vehicle）などの車両に搭載され、その車両に搭載される負荷Ｌｏに電力を供給する。

【0018】

また、燃料電池モジュールＦＣＭは、燃料電池スタックＦＣＳと、燃料タンクＨＴと、インジェクタＩＮＪと、エアコンプレッサＡＣＰと、ＤＣＤＣコンバータＣＮＶと、蓄電装置Ｂと、温度検出部Ｓｔと、電流センサＳｉｆと、電圧センサＳｖｆと、電流センサＳｉｂと、電圧センサＳｖｂと、記憶部Ｓｔｒと、ＦＣＥＣＵ１とを備える。

【0019】

燃料電池スタックＦＣＳは、互いに直列接続される複数の燃料電池セルにより構成され、燃料ガス（水素ガスなど）に含まれる水素と酸化剤ガス（空気など）に含まれる酸素との電気化学反応により電気を発生させる。

【0020】

燃料タンクＨＴは、燃料ガスの貯蔵容器である。燃料タンクＨＴに貯蔵された燃料ガスはインジェクタＩＮＪを介して燃料電池スタックＦＣＳに供給される。

【0021】

インジェクタＩＮＪは、燃料電池スタックＦＣＳに供給される燃料ガスの流量を調整する。

【0022】

エアコンプレッサＡＣＰは、エアコンプレッサＡＣＰや燃料電池モジュールＦＣＭの周囲に存在する酸化剤ガスを圧縮し燃料電池スタックＦＣＳに供給する。なお、酸化剤ガスの圧縮率は、燃料電池スタックＦＣＳの下流に設けられる不図示のエア調圧弁の開度を調節することで制御される。

【0023】

ＤＣＤＣコンバータＣＮＶは、燃料電池スタックＦＣＳから出力される電圧Ｖｆを所定の電圧に変換する。また、ＤＣＤＣコンバータＣＮＶから出力される電力は、負荷ＬｏやエアコンプレッサＡＣＰなどの各補機や蓄電装置Ｂなどに供給される。

【0024】

蓄電装置Ｂは、リチウムイオン電池またはリチウムイオンキャパシタなどにより構成され、ＤＣＤＣコンバータＣＮＶと負荷Ｌｏとの間に接続されている。

【0025】

ＤＣＤＣコンバータＣＮＶから出力される電力と、各補機にそれぞれ供給される電力の合計値との差に相当する供給電力が、燃料電池モジュールＦＣＭの外部（例えば、負荷Ｌｏの動作を制御する車両側制御部）から要求される要求電力より大きい場合、その供給電力のうち、要求電力分の電力が負荷Ｌｏに供給されるとともに、残りの電力が蓄電装置Ｂに供給される。ＤＣＤＣコンバータＣＮＶから蓄電装置Ｂに電力が供給されると、蓄電装置Ｂが充電され蓄電装置Ｂの充電率ＳＯＣ（蓄電装置Ｂの満充電容量に対する残容量の割合［％］）が増加する。また、負荷Ｌｏから燃料電池モジュールＦＣＭに供給される回生電力が蓄電装置Ｂに供給される場合においても、蓄電装置Ｂが充電され蓄電装置Ｂの充電率ＳＯＣが増加する。

【0026】

また、ＤＣＤＣコンバータＣＮＶから出力される電力と、各補機にそれぞれ供給される電力の合計値との差に相当する供給電力が、燃料電池モジュールＦＣＭの外部から要求される要求電力より小さい場合、その供給電力が負荷Ｌｏに供給されるとともに、足りない分の電力が蓄電装置Ｂから負荷Ｌｏに供給される。蓄電装置Ｂから負荷Ｌｏに電力が供給されると、蓄電装置Ｂが放電され蓄電装置Ｂの充電率ＳＯＣが減少する。

【0027】

温度検出部Ｓｔは、サーミスタなどにより構成され、燃料電池スタックＦＣＳの温度を検出し、その検出した温度をＦＣＥＣＵ１に送る。なお、温度検出部Ｓｔは、燃料電池スタックＦＣＳを構成する２以上の燃料電池セルのそれぞれの温度を検出し、それら検出した温度をＦＣＥＣＵ１に送るように構成してもよい。このように構成される場合、ＦＣＥＣＵ１は、各温度の平均値と燃料電池スタックＦＣＳを構成する燃料電池セルの数との乗算値を燃料電池スタックＦＣＳの温度とする。

【0028】

電流センサＳｉｆは、シャント抵抗やホール素子などにより構成され、燃料電池スタックＦＣＳからＤＣＤＣコンバータＣＮＶに流れる電流Ｉｆを検出し、その検出した電流ＩｆをＦＣＥＣＵ１に送る。

【0029】

電圧センサＳｖｆは、分圧抵抗などにより構成され、燃料電池スタックＦＣＳから出力される電圧Ｖｆを検出し、その検出した電圧ＶｆをＦＣＥＣＵ１に送る。ＦＣＥＣＵ１は、電圧Ｖｆと電流Ｉｆとの乗算値を燃料電池スタックＦＣＳの発電電力とする。

【0030】

電流センサＳｉｂは、シャント抵抗やホール素子などにより構成され、ＤＣＤＣコンバータＣＮＶから蓄電装置Ｂに流れる電流Ｉｂまたは蓄電装置Ｂから負荷Ｌｏに流れる電流Ｉｂを検出し、その検出した電流ＩｂをＦＣＥＣＵ１に送る。

【0031】

電圧センサＳｖｂは、分圧抵抗などにより構成され、蓄電装置Ｂの電圧Ｖｂを検出し、その検出した電圧ＶｂをＦＣＥＣＵ１に送る。ＦＣＥＣＵ１は、電圧Ｖｂと蓄電装置Ｂの充電率ＳＯＣとの対応関係を示す情報や電流Ｉｂの積算値などを用いて蓄電装置Ｂの充電率ＳＯＣを求める。

【0032】

記憶部Ｓｔｒは、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）などにより構成され、後述する各種テーブルなどを記憶する。

【0033】

ＦＣＥＣＵ１は、マイクロコンピュータなどにより構成され、各補機の動作を制御することで燃料電池スタックＦＣＳの発電電力を制御する。また、ＦＣＥＣＵ１は、変更部１１と、制御部１２とを備える。例えば、マイクロコンピュータが記憶部Ｓｔｒに記憶されているプログラムを実行することで変更部１１及び制御部１２が実現される。

【0034】

例えば、制御部１２は、蓄電装置Ｂの充電率ＳＯＣと複数の切替閾値ＳＯＣｔｈとの比較結果に応じて目標発電電力Ｐｔを段階的に切り替えるとともに、ＰＩ（Proportional-Integral）制御などにより燃料電池スタックＦＣＳの発電電力が目標発電電力Ｐｔに追従するように、各補機の動作を制御する。なお、制御部１２は、目標発電電力Ｐｔが大きくなるほど燃料電池スタックＦＣＳの発電電力が大きくなるように各補機の動作を制御し、目標発電電力Ｐｔが小さくなるほど燃料電池スタックＦＣＳの発電電力が小さくなるように各補機の動作を制御する。

【0035】

このように、蓄電装置Ｂの充電率ＳＯＣに応じて燃料電池スタックＦＣＳの発電電力を段階的に変化させることにより、燃料電池スタックＦＣＳの電圧が変動する頻度を抑えることができるため、燃料電池スタックＦＣＳの劣化を抑制することができる。

【0036】

ところで、上述したように、燃料電池スタックＦＣＳの長寿命化を図るために蓄電装置Ｂの充電率ＳＯＣの変動範囲を比較的広くする場合では、蓄電装置Ｂの電圧が変動する頻度が高くなることで蓄電装置Ｂが劣化するため、蓄電装置Ｂの残寿命Ｌｂが燃料電池スタックＦＣＳの残寿命Ｌｆより短くなり、燃料電池モジュールＦＣＭ全体の残寿命が比較的短くなるおそれがある。また、蓄電装置Ｂの長寿命化を図るために蓄電装置Ｂの充電率ＳＯＣの変動範囲を狭くする場合では、燃料電池スタックＦＣＳの電圧が変動する頻度が高くなることで燃料電池スタックＦＣＳが劣化するため、燃料電池スタックＦＣＳの残寿命Ｌｆが蓄電装置Ｂの残寿命Ｌｂより短くなり、燃料電池モジュールＦＣＭ全体の残寿命が比較的短くなるおそれがある。

【0037】

そこで、実施形態の変更部１１は、燃料電池スタックＦＣＳの残寿命Ｌｆ及び蓄電装置Ｂの残寿命Ｌｂに基づき、所定の充電範囲を変更する。また、実施形態の制御部１２は、所定の充電範囲内を変動する蓄電装置Ｂの充電率に応じて燃料電池スタックＦＣＳの発電電力を制御する。

【0038】

これにより、燃料電池スタックＦＣＳ及び蓄電装置Ｂの両方の残寿命を考慮して燃料電池スタックＦＣＳの発電電力を制御することができるため、燃料電池スタックＦＣＳ及び蓄電装置Ｂのうちの一方の残寿命が他方の残寿命より短くなることを抑制することができ、燃料電池モジュールＦＣＭ全体の残寿命が比較的短くなることを抑制することができる。

【0039】

＜第１実施例＞
図２は、第１実施例における変更部１１及び制御部１２の動作の一例を示すフローチャートである。なお、図２に示すフローチャートは、例えば、ＦＣＥＣＵ１の制御周期毎に行われるものとする。また、図３は、記憶部Ｓｔｒに予め記憶されているテーブルの一例を示す図である。また、図４は、充電率ＳＯＣと切替閾値ＳＯＣｔｈと目標発電電力Ｐｔとの関係を示す図である。

【0040】

まず、変更部１１は、燃料電池スタックＦＣＳの残寿命Ｌｆを推定する（ステップＳ１０１）。

【0041】

例えば、変更部１１は、下記式１の計算結果を、現在における燃料電池スタックＦＣＳの残寿命Ｌｆとして推定する。なお、工場出荷時など燃料電池スタックＦＣＳが劣化していないときの所定電力発電時の燃料電池スタックＦＣＳの電圧をＶｆ２とする。また、現在における所定電力発電時の燃料電池スタックＦＣＳの電圧をＶｆ１とする。また、燃料電池スタックＦＣＳの寿命条件が満たされたとき（例えば、所定電力発電時の燃料電池スタックＦＣＳの電圧が所定電圧以上になったとき）の所定電力発電時の燃料電池スタックＦＣＳの電圧をＶｆ０とする。また、１００≦Ｌｆ≦０とし、Ｖｆ２＞Ｖｆ１＞Ｖｆ０とする。

【0042】

Ｌｆ＝（Ｖｆ１－Ｖｆ０）／（Ｖｆ２－Ｖｆ０）×１００ ・・・式１

【0043】

または、変更部１１は、制御周期毎に、燃料電池スタックＦＣＳの電圧が変動した回数の積算値を現在における累積電圧変動回数として算出するとともに、図３（ａ）に示す燃料電池スタックＦＣＳの累積電圧変動回数と燃料電池スタックＦＣＳの残寿命Ｌｆとの対応関係を示すテーブルＴ１を参照して、現在における累積電圧変動回数に対応する残寿命Ｌｆを、現在における燃料電池スタックＦＣＳの残寿命Ｌｆとして推定する。なお、テーブルＴ１は、実験やシミュレーションなどにより予め求められているものとする。また、残寿命Ｌｆを推定するためのパラメータとして、燃料電池スタックＦＣＳの電圧や累積電圧変動回数に限定されない。

【0044】

次に、変更部１１は、蓄電装置Ｂの残寿命Ｌｂを推定する（ステップＳ１０２）。

【0045】

例えば、制御部１２は、下記式２の計算結果を、現在における蓄電装置Ｂの残寿命Ｌｂとして推定する。なお、工場出荷時など蓄電装置Ｂが劣化していないときの蓄電装置Ｂの満充電容量をＣｂ２とする。また、現在における蓄電装置Ｂの満充電容量をＣｂ１する。また、蓄電装置Ｂの寿命条件が満たされたとき（例えば、蓄電装置Ｂの満充電容量が工場出荷時の蓄電装置Ｂの満充電容量の８割程度まで低下したとき）の蓄電装置Ｂの満充電容量をＣｂ０とする。また、１００≦Ｌｂ≦０とし、Ｃｂ２＞Ｃｂ１＞Ｃｂ０とする。

【0046】

Ｌｂ＝（Ｃｂ１－Ｃｂ０）／（Ｃｂ２－Ｃｂ０）×１００ ・・・式２

【0047】

または、変更部１１は、下記式３の計算結果を、現在における蓄電装置Ｂの残寿命Ｌｂとして推定する。なお、工場出荷時など蓄電装置Ｂが劣化していないときの蓄電装置Ｂの内部抵抗値をＲｂ０とする。また、現在における蓄電装置Ｂの内部抵抗値をＲｂ１する。また、蓄電装置Ｂの寿命条件が満たされたとき（例えば、蓄電装置Ｂの内部抵抗値が工場出荷時の蓄電装置Ｂの内部抵抗値の１．５倍程度まで上昇したとき）の蓄電装置Ｂの内部抵抗値をＲｂ２とする。また、１００≦Ｌｂ≦０とし、Ｒｂ２＞Ｒｂ１＞Ｒｂ０とする。

【0048】

Ｌｂ＝（Ｒｂ１－Ｒｂ０）／（Ｒｂ２－Ｒｂ０）×１００ ・・・式３

【0049】

または、変更部１１は、制御周期毎に、蓄電装置Ｂに流れる電流の積算値を現在の積算電流値として算出し、蓄電装置Ｂの充電率ＳＯＣの平均値を現在の充電率平均値として算出し、蓄電装置Ｂの温度の平均値を現在の温度平均値として算出するとともに、図３（ｂ）に示す蓄電装置Ｂの電流積算値と、蓄電装置Ｂの充電率平均値と、蓄電装置Ｂの温度平均値と、蓄電装置Ｂの残寿命Ｌｂとの対応関係を示すテーブルＴ２を参照して、現在の電流積算値、現在の充電率平均値、及び現在の温度平均値にそれぞれ対応する残寿命Ｌｂを、現在における蓄電装置Ｂの残寿命Ｌｂとして推定する。なお、テーブルＴ２は、実験やシミュレーションなどにより予め求められているものとする。また、残寿命Ｌｂを推定するためのパラメータとして、蓄電装置Ｂの満充電容量、内部抵抗値、電流積算値、充電率、及び温度に限定されない。

【0050】

なお、図２に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１０１とステップＳ１０２の順序を入れ替えてもよい。

【0051】

次に、変更部１１は、燃料電池スタックＦＣＳの残寿命Ｌｆと蓄電装置Ｂの残寿命Ｌｂとが互いに同じ場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、所定の充電範囲を第１充電範囲に変更するとともに、燃料電池スタックＦＣＳの発電電力を段階的に変化させるために複数の第１目標発電電力を決定する（ステップＳ１０４）。なお、変更部１１は、残寿命Ｌｆを中心とする所定幅内に残寿命Ｌｂが含まれるとき、残寿命Ｌｆと残寿命Ｌｂとが互いに同じであると判断してもよい。または、変更部１１は、残寿命Ｌｂを中心とする所定幅内に残寿命Ｌｆが含まれるとき、残寿命Ｌｆと残寿命Ｌｂとが互いに同じであると判断してもよい。

【0052】

例えば、変更部１１は、残寿命Ｌｆと残寿命Ｌｂとが互いに同じ場合、図４（ａ）に示すように、所定の充電範囲を第１充電範囲に変更するための切替閾値ＳＯＣｔｈとして切替閾値ＳＯＣｔｈ１１及び切替閾値ＳＯＣｔｈ１６を設定するとともに、複数の第１目標発電電力を決定するための切替閾値ＳＯＣｔｈとして切替閾値ＳＯＣｔｈ１２～切替閾値ＳＯＣｔｈ１５を設定する。なお、切替閾値ＳＯＣｔｈ１１＜切替閾値ＳＯＣｔｈ１２＜切替閾値ＳＯＣｔｈ１３＜切替閾値ＳＯＣｔｈ１４＜切替閾値ＳＯＣｔｈ１５＜切替閾値ＳＯＣｔｈ１６とする。

【0053】

例えば、切替閾値ＳＯＣｔｈ１１を４０［％］とし、切替閾値ＳＯＣｔｈ１２を４４［％］とし、切替閾値ＳＯＣｔｈ１３を４８［％］とし、切替閾値ＳＯＣｔｈ１４を５２［％］とし、切替閾値ＳＯＣｔｈ１５を５６［％］とし、切替閾値ＳＯＣｔｈ１６を６０［％］とする場合、第１充電範囲は４０［％］～６０［％］になる。なお、複数の第１目標発電電力を目標発電電力Ｐｔ０～Ｐｔ３とし、目標発電電力Ｐｔ０＜目標発電電力Ｐｔ１＜目標発電電力Ｐｔ２＜目標発電電力Ｐｔ３とする。

【0054】

このように、第１充電範囲が４０［％］～６０［％］に設定される場合、蓄電装置Ｂの充電率ＳＯＣが５０［％］付近に保たれるように燃料電池スタックＦＣＳの発電電力が制御されるため、負荷Ｌｏから蓄電装置Ｂに電力が供給されることや蓄電装置Ｂから負荷Ｌｏに電力が供給されることに余裕をもって対応することができる。

【0055】

次に、図２に示すフローチャートにおいて、制御部１２は、ステップＳ１０４で決定された複数の第１目標発電電力のうち、第１充電範囲内を変動する蓄電装置Ｂの充電率ＳＯＣに対応する第１目標発電電力を選択し、その選択した第１目標発電電力に燃料電池スタックＦＣＳの発電電力が追従するように、各補機の動作を制御する（ステップＳ１０５）。

【0056】

図４（ａ）に示す例では、制御部１２は、蓄電装置Ｂの充電時において、充電率ＳＯＣが切替閾値ＳＯＣｔｈ１２以上になると、目標発電電力Ｐｔを目標発電電力Ｐｔ３から目標発電電力Ｐｔ２に切り替える。すなわち、制御部１２は、蓄電装置Ｂの充電時において、充電率ＳＯＣが切替閾値ＳＯＣｔｈ１２以上になると、目標発電電力Ｐｔ２を選択する。

【0057】

また、制御部１２は、蓄電装置Ｂの充電時において、充電率ＳＯＣが切替閾値ＳＯＣｔｈ１４以上になると、目標発電電力Ｐｔを目標発電電力Ｐｔ２から目標発電電力Ｐｔ１に切り替える。すなわち、制御部１２は、蓄電装置Ｂの充電時において、充電率ＳＯＣが切替閾値ＳＯＣｔｈ１４以上になると、目標発電電力Ｐｔ１を選択する。

【0058】

また、制御部１２は、蓄電装置Ｂの充電時において、充電率ＳＯＣが切替閾値ＳＯＣｔｈ１６以上になると、目標発電電力Ｐｔを目標発電電力Ｐｔ１から目標発電電力Ｐｔ０に切り替える。すなわち、制御部１２は、蓄電装置Ｂの充電時において、充電率ＳＯＣが切替閾値ＳＯＣｔｈ１６以上になると、目標発電電力Ｐｔ０を選択する。

【0059】

また、制御部１２は、蓄電装置Ｂの放電時において、充電率ＳＯＣが切替閾値ＳＯＣｔｈ１５以下になると、目標発電電力Ｐｔを目標発電電力Ｐｔ０から目標発電電力Ｐｔ１に切り替える。すなわち、制御部１２は、蓄電装置Ｂの放電時において、充電率ＳＯＣが切替閾値ＳＯＣｔｈ１５以下になると、目標発電電力Ｐｔ１を選択する。

【0060】

また、制御部１２は、蓄電装置Ｂの放電時において、充電率ＳＯＣが切替閾値ＳＯＣｔｈ１３以下になると、目標発電電力Ｐｔを目標発電電力Ｐｔ１から目標発電電力Ｐｔ２に切り替える。すなわち、制御部１２は、蓄電装置Ｂの放電時において、充電率ＳＯＣが切替閾値ＳＯＣｔｈ１３以下になると、目標発電電力Ｐｔ２を選択する。

【0061】

また、制御部１２は、蓄電装置Ｂの放電時において、充電率ＳＯＣが切替閾値ＳＯＣｔｈ１１以下になると、目標発電電力Ｐｔを目標発電電力Ｐｔ２から目標発電電力Ｐｔ３に切り替える。すなわち、制御部１２は、蓄電装置Ｂの放電時において、充電率ＳＯＣが切替閾値ＳＯＣｔｈ１１以下になると、目標発電電力Ｐｔ３を選択する。

【0062】

次に、図２に示すフローチャートにおいて、変更部１１は、燃料電池スタックＦＣＳの残寿命Ｌｆが蓄電装置Ｂの残寿命Ｌｂより長い場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ、ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、所定の充電範囲を第１充電範囲より狭い第２充電範囲に変更するとともに、燃料電池スタックＦＣＳの発電電力を段階的に変化させるために複数の第１目標発電電力を決定する（ステップＳ１０７）。

【0063】

例えば、変更部１１は、燃料電池スタックＦＣＳの残寿命Ｌｆが蓄電装置Ｂの残寿命Ｌｂより長い場合、図４（ｂ）に示すように、所定の充電範囲を第２充電範囲に変更するための切替閾値ＳＯＣｔｈとして切替閾値ＳＯＣｔｈ２１及び切替閾値ＳＯＣｔｈ２６を設定するとともに、複数の第１目標発電電力を決定するための切替閾値ＳＯＣｔｈとして切替閾値ＳＯＣｔｈ２２～切替閾値ＳＯＣｔｈ２５を設定する。なお、切替閾値ＳＯＣｔｈ２１＞切替閾値ＳＯＣｔｈ１１とし、切替閾値ＳＯＣｔｈ２６＜切替閾値ＳＯＣｔｈ１６とする。また、切替閾値ＳＯＣｔｈ２１＜切替閾値ＳＯＣｔｈ２２＜切替閾値ＳＯＣｔｈ２３＜切替閾値ＳＯＣｔｈ２４＜切替閾値ＳＯＣｔｈ２５＜切替閾値ＳＯＣｔｈ２６とする。

【0064】

例えば、切替閾値ＳＯＣｔｈ２１を４５［％］とし、切替閾値ＳＯＣｔｈ２２を４７［％］とし、切替閾値ＳＯＣｔｈ２３を４９［％］とし、切替閾値ＳＯＣｔｈ２４を５１［％］とし、切替閾値ＳＯＣｔｈ２５を５３［％］とし、切替閾値ＳＯＣｔｈ２６を５５［％］とする場合、第２充電範囲は４５［％］～５５［％］になる。なお、複数の第１目標発電電力を目標発電電力Ｐｔ０～Ｐｔ３とする。

【0065】

次に、図２に示すフローチャートにおいて、制御部１２は、ステップＳ１０７で決定された複数の第１目標発電電力のうち、第２充電範囲内を変動する蓄電装置Ｂの充電率ＳＯＣに対応する第１目標発電電力を選択し、その選択した第１目標発電電力に燃料電池スタックＦＣＳの発電電力が追従するように、各補機の動作を制御する（ステップＳ１０８）。

【0066】

図４（ｂ）に示す例では、制御部１２は、蓄電装置Ｂの充電時において、充電率ＳＯＣが切替閾値ＳＯＣｔｈ２２以上になると、目標発電電力Ｐｔを目標発電電力Ｐｔ３から目標発電電力Ｐｔ２に切り替える。すなわち、制御部１２は、蓄電装置Ｂの充電時において、充電率ＳＯＣが切替閾値ＳＯＣｔｈ２２以上になると、目標発電電力Ｐｔ２を選択する。

【0067】

また、制御部１２は、蓄電装置Ｂの充電時において、充電率ＳＯＣが切替閾値ＳＯＣｔｈ２４以上になると、目標発電電力Ｐｔを目標発電電力Ｐｔ２から目標発電電力Ｐｔ１に切り替える。すなわち、制御部１２は、蓄電装置Ｂの充電時において、充電率ＳＯＣが切替閾値ＳＯＣｔｈ２４以上になると、目標発電電力Ｐｔ１を選択する。

【0068】

また、制御部１２は、蓄電装置Ｂの充電時において、充電率ＳＯＣが切替閾値ＳＯＣｔｈ２６以上になると、目標発電電力Ｐｔを目標発電電力Ｐｔ１から目標発電電力Ｐｔ０に切り替える。すなわち、制御部１２は、蓄電装置Ｂの充電時において、充電率ＳＯＣが切替閾値ＳＯＣｔｈ２６以上になると、目標発電電力Ｐｔ０を選択する。

【0069】

また、制御部１２は、蓄電装置Ｂの放電時において、充電率ＳＯＣが切替閾値ＳＯＣｔｈ２５以下になると、目標発電電力Ｐｔを目標発電電力Ｐｔ０から目標発電電力Ｐｔ１に切り替える。すなわち、制御部１２は、蓄電装置Ｂの放電時において、充電率ＳＯＣが切替閾値ＳＯＣｔｈ２５以下になると、目標発電電力Ｐｔ１を選択する。

【0070】

また、制御部１２は、蓄電装置Ｂの放電時において、充電率ＳＯＣが切替閾値ＳＯＣｔｈ２３以下になると、目標発電電力Ｐｔを目標発電電力Ｐｔ１から目標発電電力Ｐｔ２に切り替える。すなわち、制御部１２は、蓄電装置Ｂの放電時において、充電率ＳＯＣが切替閾値ＳＯＣｔｈ２３以下になると、目標発電電力Ｐｔ２を選択する。

【0071】

また、制御部１２は、蓄電装置Ｂの放電時において、充電率ＳＯＣが切替閾値ＳＯＣｔｈ２１以下になると、目標発電電力Ｐｔを目標発電電力Ｐｔ２から目標発電電力Ｐｔ３に切り替える。すなわち、制御部１２は、蓄電装置Ｂの放電時において、充電率ＳＯＣが切替閾値ＳＯＣｔｈ２１以下になると、目標発電電力Ｐｔ３を選択する。

【0072】

次に、図２に示すフローチャートにおいて、変更部１１は、蓄電装置Ｂの残寿命Ｌｂが燃料電池スタックＦＣＳの残寿命Ｌｆより長い場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ、ステップＳ１０６：Ｎｏ）、所定の充電範囲を第１充電範囲より広い第３充電範囲に変更するとともに、燃料電池スタックＦＣＳの発電電力を段階的に変化させるために複数の第１目標発電電力を決定する（ステップＳ１０９）。

【0073】

例えば、変更部１１は、蓄電装置Ｂの残寿命Ｌｂが燃料電池スタックＦＣＳの残寿命Ｌｆより長い場合、図４（ｃ）に示すように、所定の充電範囲を第３範囲に変更するための切替閾値ＳＯＣｔｈとして切替閾値ＳＯＣｔｈ３１及び切替閾値ＳＯＣｔｈ３６を設定するとともに、複数の第１目標発電電力を決定するための切替閾値ＳＯＣｔｈとして切替閾値ＳＯＣｔｈ３２～切替閾値ＳＯＣｔｈ３５を設定する。なお、切替閾値ＳＯＣｔｈ３１＜切替閾値ＳＯＣｔｈ１１とし、切替閾値ＳＯＣｔｈ３６＞切替閾値ＳＯＣｔｈ１６とする。また、切替閾値ＳＯＣｔｈ３１＜切替閾値ＳＯＣｔｈ３２＜切替閾値ＳＯＣｔｈ３３＜切替閾値ＳＯＣｔｈ３４＜切替閾値ＳＯＣｔｈ３５＜切替閾値ＳＯＣｔｈ３６とする。

【0074】

例えば、切替閾値ＳＯＣｔｈ３１を３０［％］とし、切替閾値ＳＯＣｔｈ３２を４０［％］とし、切替閾値ＳＯＣｔｈ３３を４５［％］とし、切替閾値ＳＯＣｔｈ３４を５５［％］とし、切替閾値ＳＯＣｔｈ３５を６０［％］とし、切替閾値ＳＯＣｔｈ３６を７０［％］とする場合、第３充電範囲は３０［％］～７０［％］になる。なお、複数の第１目標発電電力を目標発電電力Ｐｔ０～Ｐｔ３とする。

【0075】

次に、図２に示すフローチャートにおいて、制御部１２は、ステップＳ１０９で決定された複数の第１目標発電電力のうち、第３充電範囲内を変動する蓄電装置Ｂの充電率ＳＯＣに対応する第１目標発電電力を選択し、その選択した第１目標発電電力に燃料電池スタックＦＣＳの発電電力が追従するように、各補機の動作を制御する（ステップＳ１１０）。

【0076】

図４（ｃ）に示す例では、制御部１２は、蓄電装置Ｂの充電時において、充電率ＳＯＣが切替閾値ＳＯＣｔｈ３２以上になると、目標発電電力Ｐｔを目標発電電力Ｐｔ３から目標発電電力Ｐｔ２に切り替える。すなわち、制御部１２は、蓄電装置Ｂの充電時において、充電率ＳＯＣが切替閾値ＳＯＣｔｈ３２以上になると、目標発電電力Ｐｔ２を選択する。

【0077】

また、制御部１２は、蓄電装置Ｂの充電時において、充電率ＳＯＣが切替閾値ＳＯＣｔｈ３４以上になると、目標発電電力Ｐｔを目標発電電力Ｐｔ２から目標発電電力Ｐｔ１に切り替える。すなわち、制御部１２は、蓄電装置Ｂの充電時において、充電率ＳＯＣが切替閾値ＳＯＣｔｈ３４以上になると、目標発電電力Ｐｔ１を選択する。

【0078】

また、制御部１２は、蓄電装置Ｂの充電時において、充電率ＳＯＣが切替閾値ＳＯＣｔｈ３６以上になると、目標発電電力Ｐｔを目標発電電力Ｐｔ１から目標発電電力Ｐｔ０に切り替える。すなわち、制御部１２は、蓄電装置Ｂの充電時において、充電率ＳＯＣが切替閾値ＳＯＣｔｈ３６以上になると、目標発電電力Ｐｔ０を選択する。

【0079】

また、制御部１２は、蓄電装置Ｂの放電時において、充電率ＳＯＣが切替閾値ＳＯＣｔｈ３５以下になると、目標発電電力Ｐｔを目標発電電力Ｐｔ０から目標発電電力Ｐｔ１に切り替える。すなわち、制御部１２は、蓄電装置Ｂの放電時において、充電率ＳＯＣが切替閾値ＳＯＣｔｈ３５以下になると、目標発電電力Ｐｔ１を選択する。

【0080】

また、制御部１２は、蓄電装置Ｂの放電時において、充電率ＳＯＣが切替閾値ＳＯＣｔｈ３３以下になると、目標発電電力Ｐｔを目標発電電力Ｐｔ１から目標発電電力Ｐｔ２に切り替える。すなわち、制御部１２は、蓄電装置Ｂの放電時において、充電率ＳＯＣが切替閾値ＳＯＣｔｈ３３以下になると、目標発電電力Ｐｔ２を選択する。

【0081】

また、制御部１２は、蓄電装置Ｂの放電時において、充電率ＳＯＣが切替閾値ＳＯＣｔｈ３１以下になると、目標発電電力Ｐｔを目標発電電力Ｐｔ２から目標発電電力Ｐｔ３に切り替える。すなわち、制御部１２は、蓄電装置Ｂの放電時において、充電率ＳＯＣが切替閾値ＳＯＣｔｈ３１以下になると、目標発電電力Ｐｔ３を選択する。

【0082】

このように、第１実施例の燃料電池モジュールＦＣＭでは、残寿命Ｌｆと残寿命Ｌｂとが互いに同じ場合、所定の充電範囲を第１充電範囲に変更し、残寿命Ｌｆが残寿命Ｌｂより長い場合、所定の充電範囲を第１充電範囲より狭い第２充電範囲に変更し、残寿命Ｌｂが残寿命Ｌｆより長い場合、所定の充電範囲を第１充電範囲より広い第３充電範囲に変更する構成である。

【0083】

これにより、残寿命Ｌｆが残寿命Ｌｂより長い場合、蓄電装置Ｂの長寿命化を図るように燃料電池スタックＦＣＳの発電電力を制御し、残寿命Ｌｂが残寿命Ｌｆより長い場合、燃料電池スタックＦＣＳの長寿命化を図るように燃料電池スタックＦＣＳの発電電力を制御することができるため、燃料電池スタックＦＣＳ及び蓄電装置Ｂのうちの一方の残寿命が他方の残寿命より短くなることを抑制することができ、燃料電池モジュールＦＣＭ全体の残寿命が比較的短くなることを抑制することができる。

【0084】

図５は、第１実施例における変更部１１及び制御部１２の動作の変形例を示すフローチャートである。なお、図５に示すフローチャートは、例えば、ＦＣＥＣＵ１の制御周期毎に行われるものとする。また、図５に示すステップＳ１０１～ステップＳ１０８は、図２に示すステップＳ１０１～ステップＳ１０８と同様であるため、その説明を省略する。

【0085】

図５に示すフローチャートにおいて、変更部１１は、蓄電装置Ｂの残寿命Ｌｂが燃料電池スタックＦＣＳの残寿命Ｌｆより長い場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ、ステップＳ１０６：Ｎｏ）、所定の充電範囲を第３充電範囲に変更するとともに、燃料電池スタックＦＣＳの発電電力を段階的に変化させるために複数の第１目標発電電力より少ない複数の第２目標発電電力を決定する（ステップＳ１０９´）。

【0086】

例えば、変更部１１は、蓄電装置Ｂの残寿命Ｌｂが燃料電池スタックＦＣＳの残寿命Ｌｆより長い場合、図６に示すように、所定の充電範囲を第３充電範囲に変更し、かつ、複数の第２目標発電電力を決定するための切替閾値ＳＯＣｔｈとして切替閾値ＳＯＣｔｈ３１及び切替閾値ＳＯＣｔｈ３６を設定する。

【0087】

例えば、切替閾値ＳＯＣｔｈ３１を３０［％］とし、切替閾値ＳＯＣｔｈ３６を７０［％］とする場合、第３充電範囲は３０［％］～７０［％］になる。なお、複数の第２目標発電電力を目標発電電力Ｐｔ０及び目標発電電力Ｐｔ３とする。

【0088】

次に、図５に示すフローチャートにおいて、制御部１２は、ステップＳ１０９´で決定された複数の第２目標発電電力のうち、第３充電範囲内を変動する蓄電装置Ｂの充電率ＳＯＣに対応する第２目標発電電力を選択し、その選択した第２目標発電電力に燃料電池スタックＦＣＳの発電電力が追従するように、各補機の動作を制御する（ステップＳ１１０´）。

【0089】

図６に示す例では、制御部１２は、蓄電装置Ｂの充電時において、充電率ＳＯＣが切替閾値ＳＯＣｔｈ３６以上になると、目標発電電力Ｐｔを目標発電電力Ｐｔ３から目標発電電力Ｐｔ０に切り替える。すなわち、制御部１２は、蓄電装置Ｂの充電時において、充電率ＳＯＣが切替閾値ＳＯＣｔｈ３６以上になると、目標発電電力Ｐｔ０を選択する。

【0090】

また、制御部１２は、蓄電装置Ｂの放電時において、充電率ＳＯＣが切替閾値ＳＯＣｔｈ３１以下になると、目標発電電力Ｐｔを目標発電電力Ｐｔ０から目標発電電力Ｐｔ３に切り替える。すなわち、制御部１２は、蓄電装置Ｂの放電時において、充電率ＳＯＣが切替閾値ＳＯＣｔｈ３１以下になると、目標発電電力Ｐｔ３を選択する。

【0091】

このように構成しても、燃料電池スタックＦＣＳ及び蓄電装置Ｂのうちの一方の残寿命が他方の残寿命より短くなることを抑制することができるため、燃料電池モジュールＦＣＭ全体の残寿命が比較的短くなることを抑制することができる。

【0092】

＜第２実施例＞
図７は、第２実施例における変更部１１及び制御部１２の動作の一例を示すフローチャートである。なお、第２実施例における燃料電池モジュールＦＣＭの構成は、図１に示す第１実施例の燃料電池モジュールＦＣＭの構成と同様とする。また、図７に示すフローチャートは、例えば、ＦＣＥＣＵ１の制御周期毎に行われるものとする。また、図７に示すステップＳ１０１及びステップＳ１０２は、図２に示すステップＳ１０１及びステップＳ１０２と同様であるため、その説明を省略する。

【0093】

図７に示すフローチャートにおいて、変更部１１は、残寿命Ｌｆ及び残寿命Ｌｂを推定した後（ステップＳ１０１、Ｓ１０２）、残寿命Ｌｆと残寿命Ｌｂとの差ΔＬを算出する（ステップＳ１１１）。

【0094】

次に、変更部１１は、差ΔＬに基づき、所定の充電範囲を変更するとともに、燃料電池スタックＦＣＳの発電電力を段階的に変化させるために複数の目標発電電力（複数の第１目標発電電力または複数の第２目標発電電力）を決定する（ステップＳ１１２）。

【0095】

例えば、変更部１１は、残寿命Ｌｆから残寿命Ｌｂを減算した差ΔＬが正の値で、かつ、その差ΔＬが大きいほど、所定の充電範囲を狭くし、残寿命Ｌｆから残寿命Ｌｂを減算した差ΔＬが負の値で、かつ、その差ΔＬが大きいほど、所定の充電範囲を広くする。

【0096】

次に、制御部１２は、ステップＳ１１２で決定された複数の目標発電電力のうち、所定の充電範囲内を変動する蓄電装置Ｂの充電率ＳＯＣに対応する目標発電電力を選択し、その選択した目標発電電力に燃料電池スタックＦＣＳの発電電力が追従するように、各補機の動作を制御する（ステップＳ１１３）。

【0097】

このように構成しても、燃料電池スタックＦＣＳ及び蓄電装置Ｂのうちの一方の残寿命が他方の残寿命より短くなることを抑制することができるため、燃料電池モジュールＦＣＭ全体の残寿命が比較的短くなることを抑制することができる。

【0098】

また、第２実施例によれば、所定の充電範囲を線形的に変化させることができる。

【0099】

なお、本発明は、以上の実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。

【符号の説明】

【0100】

ＦＣＭ 燃料電池モジュール
Ｌｏ 負荷
ＦＣＳ 燃料電池スタック
ＨＴ 燃料タンク
ＩＮＪ インジェクタ
ＡＣＰ エアコンプレッサ
ＣＮＶ ＤＣＤＣコンバータ
Ｂ 蓄電装置
Ｓｔ 温度検出部
Ｓｉｆ 電流センサ
Ｓｖｆ 電圧センサ
Ｓｉｂ 電流センサ
Ｓｖｂ 電圧センサ
Ｓｔｒ 記憶部
１ ＦＣＥＣＵ
１１ 変更部
１２ 制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】