特開 2024-175415 燃料電池システム

(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】P2024175415

(43)【公開日】2024-12-18

(54)【発明の名称】燃料電池システム

(51)【国際特許分類】

   H01M 8/04 20160101AFI20241211BHJP

   H01M 8/00 20160101ALI20241211BHJP

   H01M 8/04537 20160101ALI20241211BHJP

   H01M 8/04858 20160101ALI20241211BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20241211BHJP

【ＦＩ】

H01M8/04 Z

H01M8/00 A

H01M8/04537

H01M8/04858

H01M10/48 P

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023093193

(22)【出願日】2023-06-06

(71)【出願人】

【識別番号】000116574

【氏名又は名称】愛三工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000291

【氏名又は名称】弁理士法人コスモス国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】浅沼 大作

【テーマコード（参考）】

5H030

5H127

【Ｆターム（参考）】

5H030AS08

5H030FF41

5H030FF42

5H030FF43

5H030FF44

5H030FF52

5H127AB04

5H127AB29

5H127AC07

5H127DB66

5H127DB69

5H127DB99

5H127DC91

5H127FF04

(57)【要約】

【課題】電圧変換器を使用せず燃料電池とバッテリの上限電力を超えないよう負荷装置への供給電力の制御を可能とし、簡易でより安価な燃料電池システムを提供すること。
【解決手段】燃料電池システムは、燃料電池（ＦＣ）１、モータ２、ＦＣ１とモータ２を接続する第１電力線３、バッテリ４、バッテリ４と第１電力線３を接続する第２電力線５を備える。第１電力線３には、第１電力線３を開閉するＦＣリレー７が設けられ、第２電力線５には、第２電力線５を開閉するバッテリリレー８が設けられる。ＦＣ１及びバッテリ４の出力の上限を制限するために両リレー７，８の開閉を制御する制御手段（ＥＣＵ）１０を備え、ＥＣＵ１０は、監視されるバッテリ４の充電率が「３０％」より小さい場合に、両リレー７，８を閉制御する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃料電池と、
負荷装置と、
前記燃料電池と前記負荷装置を接続する第１電力線と、
バッテリと、
前記バッテリと前記第１電力線を接続する第２電力線と
を備えた燃料電池システムにおいて、
前記第１電力線に設けられ、前記第１電力線を開閉するための第１リレーと、
前記第２電力線に設けられ、前記第２電力線を開閉するための第２リレーと
を備えたことを特徴とする燃料電池システム。

【請求項2】

請求項１に記載の燃料電池システムにおいて、
前記燃料電池の出力及び前記バッテリの出力の上限を制限するために、前記第１リレーと前記第２リレーの開閉を制御するリレー制御手段と、
前記バッテリの充電率を監視するための充電率監視手段と
を備え、
前記リレー制御手段は、前記充電率監視手段により監視される前記バッテリの充電率が第３所定値より小さい場合に、前記第１リレー及び前記第２リレーを閉制御する
ことを特徴とする燃料電池システム。

【請求項3】

請求項２に記載の燃料電池システムにおいて、
前記リレー制御手段は、
（１）監視される前記充電率が第１所定値以上となる場合に、前記第１リレー及び前記第２リレーを開制御し、
（２）監視される前記充電率が第２所定値以上かつ前記第１所定値未満となる場合に、前記第１リレーを開制御すると共に前記第２リレーを閉制御し、
（３）監視される前記充電率が第３所定値以上かつ前記第２所定値未満となり、前記負荷装置が制動中となる場合に、前記第１リレー及び前記第２リレーを閉制御し、
（４）監視される前記充電率が第３所定値以上かつ前記第２所定値未満となり、前記負荷装置が回生中となる場合に、前記第１リレーを開制御すると共に前記第２リレーを閉制御し、
前記第１所定値＞前記第２所定値＞前記第３所定値の関係を有する
ことを特徴とする燃料電池システム。

【請求項4】

請求項２又は３に記載の燃料電池システムにおいて、
前記リレー制御手段は、監視される前記充電率が前記第３所定値より小さい場合に、前記負荷装置の指示出力値を抑制するために前記充電率に応じて前記指示出力値を補正する
ことを特徴とする燃料電池システム。

【請求項5】

請求項１に記載の燃料電池システムにおいて、
前記負荷装置の指示出力値を決定するための負荷出力決定手段を備え、
前記負荷出力決定手段は、前記負荷装置の要求出力値から前記燃料電池の減量出力値と前記バッテリの減量出力値を減算することにより前記指示出力値を決定する
ことを特徴とする燃料電池システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この明細書に開示される技術は、電気自動車等の電源として使用され、負荷装置に接続される燃料電池と、燃料電池から負荷装置に至る放電経路に設けられ、燃料電池と並列に接続されるバッテリとを備えた燃料電池システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、この種の技術として、例えば、下記の特許文献１に記載される「燃料電池システム」が知られている。このシステムは、燃料電池と、負荷装置と、燃料電池と負荷装置を接続する第１配線と、バッテリと、バッテリから第１配線に接続される第２配線とを備え、第１配線には、燃料電池の端子間電圧と負荷装置側の電圧との間で電圧変換を行う電圧変換器が設けられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１－２２８２９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところが、特許文献１に記載の燃料電池システムでは、電圧変換器は、燃料電池の上限電力を超えないように負荷装置への供給電力を制御できるものの、それ自体がシステムのコストアップ及び大型化につながる懸念があった。近年では、電気自動車等に搭載される燃料電池システムとして、簡易で安価なシステムが要望されている。

【0005】

この開示技術は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、電圧変換器を使用することなく燃料電池とバッテリの上限電力を超えないように負荷装置へ供給される電力の制御を可能とし、簡易でより安価な燃料電池システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために、請求項１に記載の技術は、燃料電池と、負荷装置と、燃料電池と負荷装置を接続する第１電力線と、バッテリと、バッテリと第１電力線を接続する第２電力線とを備えた燃料電池システムにおいて、第１電力線に設けられ、第１電力線を開閉するための第１リレーと、第２電力線に設けられ、第２電力線を開閉するための第２リレーとを備えたことを趣旨とする。

【0007】

上記技術の構成によれば、第１リレーを開閉することにより燃料電池から負荷装置への電力の供給が入り切りされ、第２リレーを開閉することによりバッテリから負荷装置への電力の供給が入り切りされる。従って、第１リレー及び第２リレーの開閉を適宜制御することにより、燃料電池及びバッテリの出力状況に合わせて負荷装置への電力供給が可能となる。

【0008】

上記目的を達成するために、請求項２に記載の技術は、請求項１に記載の技術において、燃料電池の出力及びバッテリの出力の上限を制限するために、第１リレーと第２リレーの開閉を制御するリレー制御手段と、バッテリの充電率を監視するための充電率監視手段とを備え、リレー制御手段は、充電率監視手段により監視されるバッテリの充電率が第３所定値より小さい場合に、第１リレー及び第２リレーを閉制御することを趣旨とする。

【0009】

上記技術の構成によれば、請求項１に記載の技術の作用に加え、監視されるバッテリの充電率が第３所定値より小さい場合に、リレー制御手段が、第１リレー及び第２リレーを閉制御することにより、燃料電池及びバッテリの出力がそれぞれ成り行きとなる。従って、燃料電池の出力及びバッテリの出力が許容される使用領域に近付けられる。

【0010】

上記目的を達成するために、請求項３に記載の技術は、請求項２に記載の技術において、リレー制御手段は、（１）監視される充電率が第１所定値以上となる場合に、第１リレー及び第２リレーを開制御し、（２）監視される充電率が第２所定値以上かつ第１所定値未満となる場合に、第１リレーを開制御すると共に第２リレーを閉制御し、（３）監視される充電率が第３所定値以上かつ第２所定値未満となり、負荷装置が制動中となる場合に、第１リレー及び第２リレーを閉制御し、（４）監視される充電率が第３所定値以上かつ第２所定値未満となり、負荷装置が回生中となる場合に、第１リレーを開制御すると共第２リレーを閉制御し、第１所定値＞第２所定値＞第３所定値の関係を有することを趣旨とする。

【0011】

上記技術の構成によれば、請求項２に記載の技術の作用に加え、（１）監視される充電率が第１所定値以上となる場合に、リレー制御手段が、第１リレー及び第２リレーを開制御することにより、燃料電池の出力及びバッテリの出力がそれぞれゼロとなる。（２）監視される充電率が第２所定値以上かつ第１所定値未満となる場合に、リレー制御手段が、第１リレーを開制御すると共に第２リレーを閉制御することにより、燃料電池の出力がゼロとなり、バッテリの出力が成り行きとなる。（３）監視される充電率が第３所定値以上かつ第２所定値未満となり、負荷装置が制動中となる場合に、リレー制御手段が、第１リレー及び第２リレーを閉制御することにより、燃料電池の出力及びバッテリの出力がそれぞれ成り行きとなる。（４）監視される充電率が第３所定値以上かつ第２所定値未満となり、負荷装置が回生中となる場合に、リレー制御手段が、第１リレーを開制御すると共に第２リレーを閉制御することにより、燃料電池の出力がゼロとなり、バッテリの出力が成り行きとなる。従って、上記（１）～（４）の制御により、燃料電池の出力及びバッテリの出力が許容される使用領域に近付けられる。

【0012】

上記目的を達成するために、請求項４に記載の技術は、請求項２又は３に記載の技術において、リレー制御手段は、監視される充電率が第３所定値より小さい場合は、負荷装置の指示出力値を抑制するために充電率に応じて指示出力値を補正することを趣旨とする。

【0013】

上記技術の構成によれば、請求項２又は３に記載の技術の作用に加え、監視される充電率が第３所定値より小さい場合に、リレー制御手段が、負荷装置の指示出力値を抑制するために充電率に応じて指示出力値を補正する。従って、充電率が第３所定値より小さい場合は、燃料電池及びバッテリから負荷装置への電力の供給が充電率に応じて精密に抑制される。

【0014】

上記目的を達成するために、請求項５に記載の技術は、請求項１に記載の技術において、負荷装置の指示出力値を決定するための負荷出力決定手段を備え、負荷出力決定手段は、負荷装置の要求出力値から燃料電池の減量出力値とバッテリの減量出力値を減算することにより指示出力値を決定することを趣旨とする。

【0015】

上記技術の構成によれば、請求項１に記載の技術の作用に加え、そのときどきの燃料電池の出力能力の状況とバッテリの出力能力の状況に見合った負荷装置の指示出力値が決定される。

【発明の効果】

【0016】

請求項１に記載の技術によれば、電圧変換器を使用することなく燃料電池とバッテリの上限電力を超えないように負荷装置へ供給される電力を制御することができ、簡易でより安価な燃料電池システムを提供することができる。

【0017】

請求項２に記載の技術によれば、請求項１に記載の技術の効果に加え、バッテリの充電率が低下した場合に、燃料電池の出力及びバッテリの出力の上限を制限することができる。

【0018】

請求項３に記載の技術によれば、請求項２に記載の技術の効果に加え、バッテリの充電率の変化に応じて、燃料電池の出力及びバッテリの出力の上限をより精巧に制限することができる。

【0019】

請求項４に記載の技術によれば、請求項２又は３に記載の技術の効果に加え、バッテリの充電率がより低下した場合に、燃料電池の出力及びバッテリの出力の上限をより精密に制限することができる。

【0020】

請求項５に記載の技術によれば、請求項１に記載の技術の効果に加え、燃料電池とバッテリに過剰な出力負荷がかかることを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】一実施形態に係り、電動カートに搭載された燃料電池システムを示すブロック図。

【図2】一実施形態に係り、「電力供給制御」の内容の一例を示すフローチャート。

【図3】一実施形態に係り、バッテリの充電率に応じた出力補正値を求めるために参照される出力補正値マップ。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、燃料電池システムを小型電気自動車（電動カート）に具体化した一実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

【0023】

［燃料電池システムの概要］
図１に、この実施形態の電動カートに搭載された燃料電池システムをブロック図により示す。この燃料電池システムは、燃料電池（ＦＣ）１と、電動式のモータ２と、ＦＣ１とモータ２を接続する第１電力線３と、バッテリ４と、バッテリ４と第１電力線３を接続する第２電力線５とを備える。

【0024】

ＦＣ１は、燃料と酸化剤の化学エネルギーを、酸化還元反応により電気に変換する電気化学電池であり、周知の構成を備える。モータ２は、周知の構成を備え、この開示技術の「負荷装置」の一例に相当する。バッテリ４は、この実施形態では、充放電可能な二次電池により構成される。

【0025】

この実施形態において、第１電力線３には、整流用のダイオード６と、第１電力線３を開閉するためのＦＣリレー７が直列に設けられる。ＦＣリレー７は、この開示技術の「第１リレー」に相当する。第２電力線５は、ダイオード６とモータ２との間の第１電力線３に接続される。第２電力線５には、第２電力線５を開閉するためのバッテリリレー８が設けられる。バッテリリレー８は、この開示技術の「第２リレー」に相当する。ＦＣリレー７及びバッテリリレー８は、それぞれ電気的に動作させることで開閉可能な周知の構成を有する。燃料電池システムは、各リレー７，８の開閉を制御するための電子制御装置（ＥＣＵ）１０を更に備える。ＥＣＵ１０は、演算処理を行う中央処理装置（ＣＰＵ）、メモリ及び入出力ポート等を含む周知の構成を備える。ＥＣＵ１０は、この開示技術の「リレー制御手段」の一例に相当する。

【0026】

この実施形態において、モータ２は、電動カートの駆動輪１１に駆動連結される。ＥＣＵ１０にはアクセルセンサ１２が接続される。アクセルセンサ１２は、電動カートのユーザが操作するペダル１３の操作角度をアクセル開度として検出し、その検出信号をＥＣＵ１０へ出力するようになっている。

【0027】

ＥＣＵ１０はバッテリ４に対し電気的に接続され、バッテリ４の充電率ＳＯＣを監視するようになっている。ＥＣＵ１０は、この開示技術の「充電率監視手段」の一例にも相当する。また、ＥＣＵ１０はＦＣ１及びバッテリ４に対し電気的に接続され、ＦＣ１の電流及び電圧を及びバッテリ４の電流及び電圧を測定するようになっている。ＥＣＵ１０は、「電流電圧測定手段」の一例にも相当する。

【0028】

また、ＥＣＵ１０は、負荷装置であるモータ２の指示出力値（モータ指示出力値）を決定するようになっており、この開示技術の「負荷出力決定手段」の一例に相当する。

【0029】

ここで、ＦＣ１の出力とバッテリ４の出力の上限をそれぞれ制限するために、モータ２の出力制限を行う必要がある。そこで、この実施形態で、ＥＣＵ１０は、電動カートの運転時に、次のような「電力供給制御」を実行するようになっている。

【0030】

[電力供給制御について]
図２に、ＥＣＵ１０のメモリに格納されたこの実施形態の「電力供給制御」の内容の一例をフローチャートにより示す。

【0031】

処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ１００で、ＥＣＵ１０は、測定しているＦＣ１の電流値（ＦＣ電流値）ＦＣＣＶ及び電圧値（ＦＣ電圧値）ＦＣＶＶ、バッテリ４の電流値（バッテリ電流値）ＢＴＣＶ及び電圧値（バッテリ電圧値）ＢＴＶＶをそれぞれ取り込む。

【0032】

次に、ステップ１１０で、ＥＣＵ１０は、ＦＣ1のリアル出力値（ＦＣリアル出力値）ＦＣＲＯと、バッテリ４のリアル出力値（バッテリリアル出力値）ＢＴＲＯをそれぞれ算出する。ここで、ＥＣＵ１０は、測定されるＦＣ電流値ＦＣＣＶ及びＦＣ電圧値ＦＣＶＶからＦＣリアル出力値ＦＣＲＯを求めることができる。また、ＥＣＵ１０は、測定されるバッテリ電流値ＢＴＣＣＶ及びバッテリ電圧値ＢＴＶＶからバッテリリアル出力値ＢＴＦＣＲＯを求めることができる。

【0033】

次に、ステップ１２０で、ＥＣＵ１０は、ＦＣリアル出力値ＦＣＲＯからＦＣ1の上限出力値（ＦＣ上限出力値）ＦＣＵＯを減算した結果であって、「０」以上の値をＦＣ１の減量出力値（ＦＣ減量出力値）ＦＣＤＯと設定する。ＦＣ上限出力値ＦＣＵＯは、予め求められた設定値である。

【0034】

次に、ステップ１３０で、ＥＣＵ１０は、バッテリリアル出力値ＢＴＲＯからバッテリ４の上限出力値（バッテリ上限出力値）ＢＴＵＯを減算した結果であって、「０」以上の値をバッテリ４の減量出力値（バッテリ減量出力値）ＢＴＤＯと設定する。バッテリ上限出力値ＢＴＵＯは、予め求められた設定値である。

【0035】

次に、ステップ１４０で、ＥＣＵ１０は、モータ２の指示出力値（モータ指示出力値）ＭＴＣＯに対し、モータ２の要求出力値（モータ要求出力値）ＭＴＲＯからＦＣ減量出力値ＦＣＤＯとバッテリ減量出力値ＢＴＤＯを減算した結果により上限制限をかける。すなわち、バッテリ出力とＦＣ出力からモータ出力の制限をかける。

【0036】

次に、ステップ１５０では、ＥＣＵ１０は、バッテリ４の充電率ＳＯＣを取り込む。

【0037】

次に、ステップ１６０では、ＥＣＵ１０は、充電率ＳＯＣが「８０％」以上か否かを判断する。「８０％」は、この開示技術の「第１所定値」の一例に相当する。ＥＣＵ１０は、この判断結果が肯定の場合は処理をステップ１７０へ移行し、この判断結果が否定の場合はステップ１９０へ移行する。

【0038】

ステップ１７０では、ＥＣＵ１０は、ＦＣリレー７とバッテリリレー８を開制御する。

【0039】

次に、ステップ１８０では、ＥＣＵ１０は、モータ指示出力値ＭＴＣＯによりモータ２を制御し、その後の処理を一旦終了する。

【0040】

一方、ステップ１６０から移行してステップ１９０では、ＥＣＵ１０は、充電率ＳＯＣが「７０％」以上かつ「８０％」未満か否かを判断する。「７０％」は、この開示技術の「第２所定値」の一例に相当する。ＥＣＵ１０は、この判断結果が肯定の場合は処理をステップ２００へ移行し、この判断結果が否定の場合はステップ２１０へ移行する。

【0041】

ステップ２００では、ＥＣＵ１０は、ＦＣリレー７を開制御し、バッテリリレー８を閉制御した後、処理をステップ１８０へ移行する。

【0042】

一方、ステップ２１０では、ＥＣＵ１０は、充電率ＳＯＣが「３０％」以上かつ「７０％」未満か否かを判断する。「３０％」は、この開示技術の「第３所定値」（第１所定値＞第２所定値＞第３所定値）の一例に相当する。ＥＣＵ１０は、この判断結果が肯定の場合は処理をステップ２２０へ移行し、この判断結果が否定の場合はステップ２４０へ移行する。

【0043】

ステップ２２０では、ＥＣＵ１０は、モータ２の制動中は、ＦＣリレー７とバッテリリレー８を閉制御する。

【0044】

次に、ステップ２３０では、ＥＣＵ１０は、モータ２の回生中は、ＦＣリレー７を開制御し、バッテリリレー８を閉制御した後、処理をステップ１８０へ移行する。

【0045】

一方、ステップ２４０では、ＥＣＵ１０は、充電率ＳＯＣが「３０％」未満か否かを判断する。ＥＣＵ１０は、この判断結果が肯定の場合は処理をステップ２５０へ移行し、この判断結果が否定の場合は処理をステップ１８０へ移行する。

【0046】

ステップ２５０では、ＥＣＵ１０は、ＦＣリレー７とバッテリリレー８を閉制御する。

【0047】

次に、ステップ２６０では、ＥＣＵ１０は、充電率ＳＯＣに応じた出力補正値ＫＯを算出する。ＥＣＵ１０は、例えば、図３に示すような出力補正値マップを参照することにより、充電率ＳＯＣに応じた出力補正値ＫＯを求めることができる。

【0048】

次に、ステップ２７０では、ＥＣＵ１０は、バッテリリアル出力値ＢＴＲＯをモータ指示出力値ＭＴＣＯとして設定し、又は、モータ指示出力値ＭＴＣＯに出力補正値ＫＯを乗算した結果をモータ指示出力値ＭＴＣＯとして設定し、処理をステップ１８０へ移行する。

【0049】

上記の電力供給制御によれば、ＥＣＵ１０は、ＦＣ１の出力及びバッテリ４の出力の上限を制限するために、監視されるバッテリ４の充電率ＳＯＣが「３０％」（第３所定値）より小さい場合は、ＦＣリレー７及びバッテリリレー８を閉制御するようになっている。

【0050】

また、上記の電力供給制御によれば、ＥＣＵ１０は、（１）監視される充電率ＳＯＣが「８０％」（第１所定値）以上となる場合は、ＦＣリレー７及びバッテリリレー８を開制御し、（２）監視される充電率ＳＯＣが「７０％」（第２所定値）以上かつ「８０％」未満となる場合は、ＦＣリレー７を開制御し、バッテリリレー８を閉制御し、（３）監視される充電率ＳＯＣが「３０％」以上かつ「７０％」未満となり、モータ２が制動中となる場合は、ＦＣリレー７及びバッテリリレー８を閉制御し、（４）監視される充電率ＳＯＣが「３０％」以上かつ「７０％」未満となり、モータ２が回生中となる場合は、ＦＣリレー７を開制御し、バッテリリレー８を閉制御するようになっている。

【0051】

更に、上記の電力供給制御によれば、ＥＣＵ１０は、監視される充電率ＳＯＣが「３０％」より小さい場合は、モータ２のモータ指示出力値ＭＴＣＯを抑制するために充電率ＳＯＣに応じてモータ指示出力値ＭＴＣＯを補正するようになっている。

【0052】

加えて、上記の電力供給制御によれば、ＥＣＵ１０は、モータ要求出力値ＭＴＯＲからＦＣ減量出力値ＦＣＤＯとバッテリ減量出力値ＢＴＤＯを減算することによりモータ指示出力値ＭＴＣＯを決定するようになっている。

【0053】

[燃料電池システムの作用及び効果について]
以上説明したこの実施形態の燃料電池システムの構成によれば、ＦＣリレー７を開閉することによりＦＣ１からモータ２への電力の供給が入り切りされ、バッテリリレー８を開閉することによりバッテリ４からモータ２への電力の供給が入り切りされる。従って、ＦＣリレー７及びバッテリリレー８の開閉を適宜制御することにより、ＦＣ１及びバッテリ４の出力状況に合わせてモータ２への電力供給が可能となる。このため、電圧変換器を使用することなく、ＦＣ１とバッテリ４の上限電力を超えないようにモータ２へ供給される電力を制御することができ、簡易でより安価な燃料電池システムを提供することができる。

【0054】

この実施形態の構成によれば、監視されるバッテリ４の充電率ＳＯＣが「３０％」（第３所定値）より小さい場合に、ＥＣＵ１０がＦＣリレー７及バッテリリレー８を閉制御することにより、ＦＣ１及びバッテリ４の出力がそれぞれ成り行きとなる。従って、ＦＣ１の出力及びバッテリ４の出力が許容される使用領域に近付けられる。このため、バッテリ４の充電率ＳＯＣが低下した場合に、ＦＣ１の出力及びバッテリ４の出力の上限を制限することができる。

【0055】

この実施形態の構成によれば、（１）監視される充電率ＳＯＣが「８０％」（第１所定値）以上となる場合に、ＥＣＵ１０が、ＦＣリレー７及びバッテリリレー８を開制御することにより、ＦＣ１の出力及びバッテリ４の出力がそれぞれゼロとなる。（２）監視される充電率ＳＯＣが「７０％」（第２所定値）以上かつ「８０％」未満となる場合に、ＥＣＵ１０が、ＦＣリレー７を開制御すると共にバッテリリレー８を閉制御することにより、ＦＣ１の出力がゼロとなり、バッテリ４の出力が成り行きとなる。（３）監視される充電率ＳＯＣが「３０％」（第３所定値）以上かつ「７０％」未満となり、モータ２が制動中となる場合に、ＥＣＵ１０が、ＦＣリレー７及びバッテリリレー８を閉制御することにより、ＦＣ１の出力及びバッテリ４の出力がそれぞれ成り行きとなる。（４）監視される充電率ＳＯＣが「３０％」以上かつ「７０％」未満となり、モータ２が回生中となる場合に、ＥＣＵ１０が、ＦＣリレー７を開制御すると共にバッテリリレー８を閉制御することにより、ＦＣ１の出力がゼロとなり、バッテリ４の出力が成り行きとなる。従って、ＦＣ１の出力及びバッテリ４の出力が許容される使用領域に近付けられる。このため、上記（１）～（４）の制御により、バッテリ４の充電率ＳＯＣの変化に応じて、ＦＣ１の出力及びバッテリ４の出力の上限をより精巧に制限することができる。

【0056】

この実施形態の構成によれば、監視される充電率ＳＯＣが「３０％」より小さい場合に、ＥＣＵ１０が、モータ２の電力要求値を抑制するために充電率ＳＯＣに応じて電力要求値を補正する。従って、充電率が第３所定値より小さい場合は、燃料電池及びバッテリから負荷装置への電力の供給（モータ指示出力値ＭＴＣＯ）が充電率に応じて精密に抑制される。このため、バッテリ４の充電率ＳＯＣがより低下した場合に、ＦＣ１の出力及びバッテリ４の出力の上限をより精密に制限することができる。

【0057】

この実施形態の構成によれば、ＥＣＵ１０は、モータ要求出力値ＭＴＯＲからＦＣ減量出力値ＦＣＤＯとバッテリ減量出力値ＢＴＤＯを減算することによりモータ指示出力値ＭＴＣＯを決定する。従って、そのときどきのＦＣ１の出力能力の状況とバッテリ４の出力能力の状況に見合ったモータ指示出力値ＭＴＣＯが決定される。このため、ＦＣ１とバッテリ４に過剰な出力負荷がかかることを防止することができる。

【0058】

なお、この開示技術は前記実施形態に限定されるものではなく、開示技術の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更して実施することもできる。

【0059】

例えば、前記実施形態では、負荷装置として電動式のモータ２を採用したが、その他の電動機を採用してもよい。

【産業上の利用可能性】

【0060】

この開示技術は、電気自動車に搭載される燃料電池システムに利用することができる。

【符号の説明】

【0061】

１ ＦＣ（燃料電池）
２ モータ（負荷装置）
３ 第１電力線
４ バッテリ
５ 第２電力線
７ ＦＣリレー（第１リレー）
８ バッテリリレー（第２リレー）
１０ ＥＣＵ（リレー制御手段、充電率監視手段、負荷出力決定手段）

【図1】

【図2】

【図3】