特許 7179805 発電制御システム、発電制御方法、およびプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-18

(45)【発行日】2022-11-29

(54)【発明の名称】発電制御システム、発電制御方法、およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   H01M 8/04664 20160101AFI20221121BHJP

   H01M 8/00 20160101ALI20221121BHJP

   H01M 8/0432 20160101ALI20221121BHJP

   H01M 8/04537 20160101ALI20221121BHJP

   H01M 8/04694 20160101ALI20221121BHJP

   H01M 8/04858 20160101ALI20221121BHJP

   H01M 8/04955 20160101ALI20221121BHJP

   H01M 8/249 20160101ALI20221121BHJP

   B60L 50/75 20190101ALN20221121BHJP

   B60L 58/12 20190101ALN20221121BHJP

   B60L 58/40 20190101ALN20221121BHJP

   H02J 7/00 20060101ALN20221121BHJP

【ＦＩ】

H01M8/04664

H01M8/00 A

H01M8/00 Z

H01M8/0432

H01M8/04537

H01M8/04694

H01M8/04858

H01M8/04955

H01M8/249

B60L50/75

B60L58/12

B60L58/40

H02J7/00 P

H02J7/00 303E

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2020149033

(22)【出願日】2020-09-04

(65)【公開番号】P2022043648

(43)【公開日】2022-03-16

【審査請求日】2021-05-31

【前置審査】

(73)【特許権者】

【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】100165179

【弁理士】

【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡

(74)【代理人】

【識別番号】100126664

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 慎吾

(74)【代理人】

【識別番号】100154852

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 太一

(74)【代理人】

【識別番号】100194087

【弁理士】

【氏名又は名称】渡辺 伸一

(72)【発明者】

【氏名】五十嵐 大士

(72)【発明者】

【氏名】安藤 章二

(72)【発明者】

【氏名】中島 伸高

(72)【発明者】

【氏名】樽家 憲司

(72)【発明者】

【氏名】中島 穣二

【審査官】清水 康

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－０８４６８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０３１０２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１７５９６３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ ８／０４ － ８／０６６８

Ｂ６０Ｌ ５０／７５

Ｂ６０Ｌ ５８／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電力により作動する電動装置に搭載された複数の燃料電池システムと、
前記電動装置に搭載されたバッテリと、
前記複数の燃料電池システムの状態と、前記バッテリの状態と、前記複数の燃料電池システムの要求電力とに基づいて、前記複数の燃料電池システムのそれぞれを制御する制御装置と、
を備え、
前記複数の燃料電池システムの状態は複数の燃料電池システムの劣化度合いであり、前記制御装置は前記劣化度合いに基づいて、前記複数の燃料電池システムのうち作動または停止させる燃料電池システムを決定し、
前記制御装置は、前記複数の燃料電池システムの温度と第６のしきい値と比較した結果に基づいて、前記複数の燃料電池システムのうち作動させる燃料電池システムを選択し、
前記第６のしきい値は、前記複数の燃料電池システムの暖機が完了する温度である、
発電制御システム。

【請求項2】

前記制御装置は、前記要求電力と第１のしきい値を比較した結果に基づいて、前記複数の燃料電池システムのうち作動させる燃料電池システムを決定する、
請求項１に記載の発電制御システム。

【請求項3】

前記制御装置は、前記要求電力と第２のしきい値を比較した結果、前記要求電力が前記第２のしきい値以上の場合に、前記複数の燃料電池システムのうち停止させる燃料電池システムを決定する、
請求項２に記載の発電制御システム。

【請求項4】

前記制御装置は、前記バッテリの状態と第３のしきい値を比較した結果に基づいて、前記複数の燃料電池システムのうち作動させる燃料電池システムを決定する、
請求項１に記載の発電制御システム。

【請求項5】

前記制御装置は、前記バッテリの状態と第４のしきい値を比較した結果、前記バッテリの状態であるＳＯＣ（State Of Charge）が前記第４のしきい値以上の場合に、前記複数の燃料電池システムのうち停止させる燃料電池システムを決定する、
請求項４に記載の発電制御システム。

【請求項6】

前記制御装置は、前記要求電力と前記バッテリの状態の双方に基づいて、前記複数の燃料電池システムのうち作動または停止させる燃料電池システムを決定する、
請求項１に記載の発電制御システム。

【請求項7】

前記制御装置は、前記複数の燃料電池システムそれぞれの発電時間と第５のしきい値とを比較した結果に基づいて、前記複数の燃料電池システムのうち作動させる燃料電池システムを選択する、
請求項２または請求項３に記載の発電制御システム。

【請求項8】

前記制御装置は、前記複数の燃料電池システムそれぞれの発電時間と前記第５のしきい値とを比較した結果、前記発電時間が前記第５のしきい値以上の前記複数の燃料電池システムのうち停止させる燃料電池システムを選択する、
請求項７に記載の発電制御システム。

【請求項9】

前記制御装置は、前記複数の燃料電池システムの温度と前記第６のしきい値と比較した結果、前記温度が前記第６のしきい値以上の場合に、前記複数の燃料電池システムのうち停止させる燃料電池システムを選択する、
請求項１に記載の発電制御システム。

【請求項10】

コンピュータが、
電力により作動する電動装置に搭載された複数の燃料電池システムの状態と、移動体に搭載されたバッテリの状態と、前記複数の燃料電池システムの要求電力とに基づいて、前記複数の燃料電池システムのそれぞれを制御し、
前記複数の燃料電池システムの状態は複数の燃料電池システムの劣化度合いであり、前記劣化度合いに基づいて、前記複数の燃料電池システムのうち作動または停止させる燃料電池システムを決定し、
前記複数の燃料電池システムの温度と第６のしきい値と比較した結果に基づいて、前記複数の燃料電池システムのうち作動させる燃料電池システムを選択し、
前記第６のしきい値は、前記複数の燃料電池システムの暖機が完了する温度である、
発電制御方法。

【請求項11】

コンピュータに、
電力により作動する電動装置に搭載された複数の燃料電池システムの状態と、移動体に搭載されたバッテリの状態と、前記複数の燃料電池システムの要求電力とに基づいて、前記複数の燃料電池システムのそれぞれを制御させ、
前記複数の燃料電池システムの状態は複数の燃料電池システムの劣化度合いであり、前記劣化度合いに基づいて、前記複数の燃料電池システムのうち作動または停止させる燃料電池システムを決定させ、
前記複数の燃料電池システムの温度と第６のしきい値と比較した結果に基づいて、前記複数の燃料電池システムのうち作動させる燃料電池システムを選択させ、
前記第６のしきい値は、前記複数の燃料電池システムの暖機が完了する温度である、
プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発電制御システム、発電制御方法、およびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、車両に搭載された燃料電池システムに関する技術として、アクセル踏込量、二次電池の温度、蓄電量に基づいて算出された要求電力に基づいて燃料電池システムの発電を制御する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１６－１０３４６０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、車両に複数の燃料電池システムが搭載された場合の制御については考慮されていなかった。したがって、制御のやり方によっては、燃料電池システムのそれぞれの劣化が偏在化する場合があった。

【0005】

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、複数の燃料電池システムの全体としての劣化を抑制することができる発電制御システム、発電制御方法、およびプログラムを提供することを目的の一つとする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この発明に係る発電制御システム、発電制御方法、およびプログラムは、以下の構成を採用した。
（１）：この発明の一態様に係る発電制御システムは、電力により作動する電動装置に搭載された複数の燃料電池システムと、前記電動装置に搭載されたバッテリと、前記複数の燃料電池システムの状態と、前記バッテリの状態と、前記複数の燃料電池システムの要求電力とに基づいて、前記複数の燃料電池システムのそれぞれを制御する制御装置と、を備え、前記複数の燃料電池システムの状態は複数の燃料電池システムの劣化度合いであり、前記制御装置は前記劣化度合いに基づいて、前記複数の燃料電池システムのうち作動または停止させる燃料電池システムを決定し、前記制御装置は、前記複数の燃料電池システムの温度と第６のしきい値と比較した結果に基づいて、前記複数の燃料電池システムのうち作動させる燃料電池システムを選択し、前記第６のしきい値は、前記複数の燃料電池システムの暖機が完了する温度である、発電制御システムである。

【0007】

（２）：上記（１）の態様において、前記制御装置は、前記要求電力と第１のしきい値（第３しきい値）を比較した結果に基づいて、前記複数の燃料電池システムのうち作動させる燃料電池システムを決定するものである。

【0008】

（３）：上記（２）の態様において、前記制御装置は、前記要求電力と第２のしきい値（第４しきい値）を比較した結果、前記要求電力が前記第２のしきい値以上の場合に、前記複数の燃料電池システムのうち停止させる燃料電池システムを決定するものである。

【0009】

（４）：上記（１）の態様において、前記制御装置は、前記バッテリの状態と第３のしきい値（第１しきい値）を比較した結果に基づいて、前記複数の燃料電池システムのうち作動させる燃料電池システムを決定するものである。

【0010】

（５）：上記（４）の態様において、前記制御装置は、前記バッテリの状態と第４のしきい値（第２しきい値）を比較した結果、前記バッテリの状態であるＳＯＣ（State Of Charge）が前記第４のしきい値以上の場合に、前記複数の燃料電池システムのうち停止させる燃料電池システムを決定するものである。

【0011】

（６）：上記（１）の態様において、前記制御装置は、前記要求電力と前記バッテリの状態の双方に基づいて、前記複数の燃料電池システムのうち作動または停止させる燃料電池システムを決定するものである。

【0012】

（７）：上記（２）または（３）の態様において、前記制御装置は、前記複数の燃料電池システムそれぞれの発電時間と第５のしきい値（第５しきい値）とを比較した結果に基づいて、前記複数の燃料電池システムのうち作動させる燃料電池システムを選択するものである。

【0013】

（８）：上記（７）の態様において、前記制御装置は、前記複数の燃料電池システムそれぞれの発電時間と前記第５のしきい値とを比較した結果、前記発電時間が前記第５のしきい値以上の前記複数の燃料電池システムのうち停止させる燃料電池システムを選択するものである。

【0015】

（９）：上記（１）の態様において、前記制御装置は、前記複数の燃料電池システムの温度と前記第６のしきい値と比較した結果、前記温度が前記第６のしきい値以上の場合に、前記複数の燃料電池システムのうち停止させる燃料電池システムを選択するものである。

【0017】

（１０）：この発明の一態様に係る発電制御方法は、コンピュータが、電力により作動する電動装置に搭載された複数の燃料電池システムの状態と、移動体に搭載されたバッテリの状態と、前記複数の燃料電池システムの要求電力とに基づいて、前記複数の燃料電池システムのそれぞれを制御し、前記複数の燃料電池システムの状態は複数の燃料電池システムの劣化度合いであり、前記劣化度合いに基づいて、前記複数の燃料電池システムのうち作動または停止させる燃料電池システムを決定し、前記複数の燃料電池システムの温度と第６のしきい値と比較した結果に基づいて、前記複数の燃料電池システムのうち作動させる燃料電池システムを選択し、前記第６のしきい値は、前記複数の燃料電池システムの暖機が完了する温度である、発電制御方法である。

【0018】

（１１）：この発明の一態様に係るプログラムは、コンピュータに、
電力により作動する電動装置に搭載された複数の燃料電池システムの状態と、移動体に搭載されたバッテリの状態と、前記複数の燃料電池システムの要求電力とに基づいて、前記複数の燃料電池システムのそれぞれを制御させ、前記複数の燃料電池システムの状態は複数の燃料電池システムの劣化度合いであり、前記劣化度合いに基づいて、前記複数の燃料電池システムのうち作動または停止させる燃料電池システムを決定させ、前記複数の燃料電池システムの温度と第６のしきい値と比較した結果に基づいて、前記複数の燃料電池システムのうち作動させる燃料電池システムを選択させ、前記第６のしきい値は、前記複数の燃料電池システムの暖機が完了する温度である、プログラムである。

【発明の効果】

【0019】

上記（１）～（１３）の態様によれば、複数の燃料電池システムの全体としての劣化を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】実施形態に係る電動車両の概略構成の一例を示す図である。

【図2】実施形態に係るユニットを含む構成の一例を示すブロック図である。

【図3】実施形態に係る燃料電池システムの構成の一例を示す図である。

【図4】実施形態に係る制御部の構成の一例を示すブロック図である。

【図5】実施形態に係るＥＣＵの構成の一例を示すブロック図である。

【図6】実施形態に係る第１の制御例におけるシステム要求電力とバッテリＳＯＣの時間変化の一例を示す図である。

【図7】実施形態の第１の制御例におけるＥＣＵの処理手順例を示すフローチャートである。

【図8】実施形態に係る第２の制御例におけるシステム要求電力とバッテリＳＯＣの時間変化の一例を示す図である。

【図9】実施形態の第２の制御例におけるＥＣＵの処理手順例を示すフローチャートである。

【図10】第１変形例を説明するための図である。

【図11】第２変形例を説明するための図である。

【図12】実施形態の第２変形例におけるＥＣＵの処理手順例を示すフローチャートである。

【図13】実施形態に係る記憶部が記憶する情報の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。以下では、発電制御システムが、電動車両に搭載されている例について説明する。電動車両は、例えば、燃料電池において発電された電力を走行用の電力または車載機器の動作用の電力として用いる燃料電池車両である。電動車両は、電力により動作する電動装置の一例であり、二輪や三輪、四輪等の自動車である。また、電動車両は、例えば、後述する燃料電池システムを複数搭載することが可能なバスやトラック等の大型車両であってもよい。発電制御システムは、電動車両以外の電動装置（例えば、船舶、飛行体、ロボット）に搭載されてもよく、また、定置型の燃料電池システムに搭載されてもよい。

【0022】

［電動車両］
図１は、本実施形態に係る電動車両１の概略構成の一例を示す図である。図１のように、電動車両１は、キャブバッグ２、トランスミッション３、ユニット４Ａ、ユニット４Ｂ、シャフト５、フレーム６、および車輪７を備えている。

【0023】

キャブバッグ２は、運手席等を含む部分である。トランスミッション３は変速機である。ユニット４Ａ、４Ｂは、燃料電池システムを含む。以下の説明において、ユニット４Ａ、４Ｂのうち１つを特定しない場合は、ユニット４という。シャフト５は、例えばプロペラシャフトであり、トランスミッション３と、車輪７に接続されているギアとを接続する部品である。なお、図１に示した電動車両１の概略構成は一例であり、構成はこれに限らない。例えば、ユニット４は２つに限らず、１つ以上であればよい。

【0024】

［ユニット］
次に、ユニット４の構成例を説明する。図２は、本実施形態に係るユニット４を含む構成の一例を示すブロック図である。図２のように、ユニット４Ａは、燃料電池システム２００Ａ、燃料電池システム２００Ｂ、ＢＡＴＶＣＵ３４Ａ、変換部３２Ａ、モータ１２Ａ、ＤＣＤＣ変換部４５Ａ、補機４６Ａ、およびバッテリ４０Ａを備えている。ユニット４Ｂは、燃料電池システム２００Ｃ、燃料電池システム２００Ｄ、ＢＡＴＶＣＵ３４Ｂ、変換部３２Ｂ、モータ１２Ｂ、ＤＣＤＣ変換部４５Ｂ、補機４６Ｂ、およびバッテリ４０Ｂを備えている。

【0025】

ユニット４Ａ、４Ｂは、ＥＣＵ１００に接続されている。ＥＣＵ１００には、記憶部１５０が接続されている。なお、ＥＣＵ１００は、制御装置または制御部の一例である。

【0026】

燃料電池システム２００Ａは、ＦＣＶＣＶ２４４Ａ、燃料電池２０１Ａ、およびＡ／Ｐ２０２Ａを備える。燃料電池システム２００Ｂは、ＦＣＶＣＶ２４４Ｂ、燃料電池２０１Ｂ、およびＡ／Ｐ２０２Ｂを備える。燃料電池システム２００Ｃは、ＦＣＶＣＶ２４４Ｃ、燃料電池２０１Ｃ、およびＡ／Ｐ２０２Ｃを備える。燃料電池システム２００Ｄは、ＦＣＶＣＶ２４４Ｄ、燃料電池２０１Ｄ、およびＡ／Ｐ２０２Ｄを備える。

【0027】

以下の説明において、燃料電池システム２００Ａ、燃料電池システム２００Ｂ、燃料電池システム２００Ｃ、および燃料電池システム２００Ｄのうちの１つを特定しない場合は、燃料電池システム２００という。ＢＡＴＶＣＵ３４ＡおよびＢＡＴＶＣＵ３４Ｂのうちの１つを特定しない場合は、ＢＡＴＶＣＵ３４という。モータ１２Ａおよびモータ１２Ｂのうちの１つを特定しない場合は、モータ１２という。制御部８０Ａおよび制御部８０Ｂのうちの１つを特定しない場合は、制御部８０という。ＤＣＤＣ変換部４５ＡおよびＤＣＤＣ変換部４５Ｂのうちの１つを特定しない場合は、ＤＣＤＣ変換部４５という。補機４６Ａおよび補機４６Ｂのうちの１つを特定しない場合は、補機４６という。バッテリ４０Ａおよびバッテリ４０Ｂのうちの１つを特定しない場合は、バッテリ４０という。ＦＣＶＣＶ２４４Ａ、ＦＣＶＣＶ２４４Ｂ、ＦＣＶＣＶ２４４Ｃ、およびＦＣＶＣＶ２４４Ｄのうちの１つを特定しない場合は、ＦＣＶＣＶ２４４という。燃料電池２０１Ａ、燃料電池２０１Ｂ、燃料電池２０１Ｃ、および燃料電池２０１Ｄのうちの１つを特定しない場合は、燃料電池２０１という。Ａ／Ｐ２０２Ａ、Ａ／Ｐ２０２Ｂ、Ａ／Ｐ２０２Ｃ、およびＡ／Ｐ２０２Ｄのうちの１つを特定しない場合は、Ａ／Ｐ２０２という。

【0028】

ＦＣＶＣＶ（Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２４４は、例えば、燃料電池２０１の電圧を昇圧する昇圧型のＤＣ－ＤＣ（直流－直流）コンバータである。燃料電池２０１は、例えば水素を発電エネルギーとしたエネルギー源である。Ａ／Ｐ２０２は、エアーポンプである。なお、燃料電池システム２００の詳細な構成例は後述する。

【0029】

バッテリ４０は、エネルギー源であり、例えば、ニッケル・水素電池、リチウムイオン二次電池、ナトリウムイオン電池などのような充電と放電とを繰り返すことができる電池である。なお、バッテリ４０は、バッテリ４０の電流値、電圧値、温度を検出するバッテリセンサを備えている。また、バッテリ４０は、例えば外部の充電設備と接続して充放電装置から供給される電力を充電するようにしてもよい。

【0030】

ＢＡＴＶＣＵ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）３４は、例えば、昇圧型のＤＣ－ＤＣコンバータである。ＢＡＴＶＣＵ３４は、バッテリ４０から供給される直流電圧を昇圧して変換部３２に供給する。ＢＡＴＶＣＵ３４は、モータ１２から供給される回生電圧、または、燃料電池システム２００から供給される電力をバッテリ４０に出力する。

【0031】

ＤＣＤＣ変換部４５は、直流－直流変換を行う。ＤＣＤＣ変換部４５は、例えばバッテリ４０が出力する直流電圧を、１２Ｖの直流電圧に変換する。

【0032】

補機４６は、その他の車載機器等であり、例えば、車両センサ４６１（車両センサ４６１Ａ、４６１Ｂ）、ブレーキ装置４６２（ブレーキ装置４６２Ａ、４６２Ｂ）等を備える。車両センサ４６１には、電動車両１の加速度を検出する加速度センサ、鉛直軸回りの角速度を検出するヨーレートセンサ、電動車両１の向きを検出する方位センサ等が含まれてもよい。また、車両センサ４６１には、電動車両１の位置を検出する位置センサが含まれてもよい。位置センサは、例えば、電動車両１に搭載されたＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）受信機や、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）の受信機から電動車両１の位置情報を取得する。また、車両センサ４６１には、燃料電池システム２００の温度を測定する温度センサが含まれてもよい。

【0033】

ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１００は、例えば、複数の燃料電池システム２００の状態と、バッテリ４０の状態と、複数の燃料電池システム２００の要求電力とに基づいて、複数の燃料電池システム２００のそれぞれを制御する。ＥＣＵ１００は、例えば、要求電力と、記憶部１５０が記憶するしきい値とを比較し、比較した結果に基づいて、複数の燃料電池システム２００のそれぞれを制御する。ＥＣＵ１００は、バッテリ４０の状態と、記憶部１５０がしきい値とを比較し、比較した結果に基づいて、複数の燃料電池システム２００のそれぞれを制御する。なお、制御方法例は後述する。また、ＥＣＵ１００は、変換部３２Ａ、モータ１２Ａ、変換部３２Ｂ、およびモータ１２Ｂを制御する。なお、ユニット４Ａは、制御部８０Ａ（８０、不図示）を備え、ユニット４Ｂは制御部８０Ｂ（８０、不図示）を備えていてもよい。この場合、ユニット４Ａの制御部は、ＥＣＵ１００の制御に応じて、変換部３２Ａ、モータ１２Ａを制御するようにしてもよい。また、ユニット４Ｂの制御部は、ＥＣＵ１００の制御に応じて、変換部３２Ｂ、モータ１２Ａを制御するようにしてもよい。

【0034】

記憶部１５０は、例えば、ＥＣＵ１００が制御の際に用いる各種しきい値、ＥＣＵ１００が制御に用いるプログラム等を記憶する。記憶部１５０は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、またはＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等により実現される。

【0035】

ＥＣＵ１００は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。また、これらの構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）やＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のハードウェア（回路部；ｃｉｒｃｕｉｔｒｙを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。プログラムは、予め電動車両１のＨＤＤやフラッシュメモリ等の記憶装置（非一過性の記憶媒体を備える記憶装置）に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ－ＲＯＭ等の着脱可能な記憶媒体に格納されており、記憶媒体（非一過性の記憶媒体）がドライブ装置に装着されることで、例えば記憶部１５０であるＨＤＤやフラッシュメモリにインストールされてもよい。

【0036】

［燃料電池システム］
ここで、燃料電池システム２００の構成例に説明する。図３は、本実施形態に係る燃料電池システム２００の構成の一例を示す図である。図２のように、燃料電池システム２００は、例えば、燃料電池スタック２１０、コンプレッサ２１４、封止入口弁２１６、加湿器２１８、気液分離器２２０、排気循環ポンプ（Ｐ）２２２、水素タンク２２６、水素供給弁２２８、水素循環部２３０、気液分離器２３２、温度センサ（Ｔ）２４０、コンタクタ２４２、ＦＣＶＣＵ２４４、燃料電池制御装置２４６、および燃料電池冷却システム２８０を備える。なお、図３の構成は一例であり、燃料電池システム２００の構成はこれに限らない。

【0037】

コンプレッサ２１４は、燃料電池制御装置２４６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外部から空気を取り込んで圧縮し、圧縮後の空気をカソード２１０Ｂに接続された酸化剤ガス供給路２５０に送り込むことで、燃料電池に酸化ガスを圧送する。

【0038】

封止入口弁２１６は、コンプレッサ２１４と、燃料電池スタック２１０のカソード２１０Ｂに空気を供給可能なカソード供給口２１２ａとを接続する酸化剤ガス供給路２５０に設けられ、燃料電池制御装置２４６の制御によって開閉される。

【0039】

加湿器２１８は、コンプレッサ２１４から酸化剤ガス供給路２５０に送り込まれた空気を加湿する。例えば、加湿器２１８は、例えば中空糸膜等の水透過膜を備え、コンプレッサ２１４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して空気を加湿する。

【0040】

気液分離器２２０は、カソード２１０Ｂで消費されることなく、カソード排出口２１２ｂから酸化剤ガス排出路２５２に排出されたカソード排ガスと液水とをカソードの排気路２６２を介して大気中に排出される。また、気液分離器２２０は、酸化剤ガス排出路２５２に排出されたカソード排ガスと液水とを分離し、分離されたカソード排ガスのみを排気再循環路２５４に流入させてもよい。

【0041】

排気循環ポンプ２２２は、排気再循環路２５４に設けられ、気液分離器２２０から排気再循環路２５４に流入したカソード排ガスを、封止入口弁２１６からカソード供給口２１２ａに向かい酸化剤ガス供給路２５０を流通する空気と混合し、カソード２１０Ｂに再び供給する。

【0042】

水素タンク２２６は、水素を圧縮した状態で貯留する。水素供給弁２２８は、水素タンク２２６と、燃料電池スタック２１０のアノード２１０Ａに水素を供給可能なアノード供給口２１２ｃとを接続する燃料ガス供給路２５６に設けられている。水素供給弁２２８は、燃料電池制御装置２４６の制御によって開弁した場合に、水素タンク２２６に貯留された水素を燃料ガス供給路２５６に供給する。

【0043】

水素循環部２３０は、例えば、燃料電池２０１に燃料ガスを循環供給するポンプである。水素循環部２３０は、例えば、アノード２１０Ａで消費されることなく、アノード排出口２１２ｄから燃料ガス排出路２５８に排出されたアノード排ガスを、気液分離器２３２に流入する燃料ガス供給路２５６に循環させる。

【0044】

気液分離器２３２は、水素循環部２３０の作用により燃料ガス排出路２５８から燃料ガス供給路２５６に循環するアノード排ガスと液水とを分離する。気液分離器２３２は、液水から分離されたアノード排ガスを、燃料電池スタック２１０のアノード供給口２１２ｃに供給する。また、気液分離器２３２に排出された液水はドレイン管２６４を介して大気中に排出される。

【0045】

温度センサ２４０は、燃料電池スタック２１０のアノード２１０Ａおよびカソード２１０Ｂの温度を検出し、検出信号（温度情報）を燃料電池制御装置２４６に出力する。

【0046】

コンタクタ２４２は、燃料電池スタック２１０のアノード２１０Ａおよびカソード２１０Ｂと、ＦＣＶＣＵ２４４との間に設けられている。コンタクタ２４２は、燃料電池制御装置２４６からの制御に基づいて、燃料電池スタック２１０とＦＣＶＣＵ２４４との間を電気的に接続させ、または遮断する。

【0047】

ＦＣＶＣＵ２４４は、コンタクタ２４２を介した燃料電池スタック２１０のアノード２１０Ａおよびカソード２１０Ｂと電気負荷との間に配置されている。ＦＣＶＣＵ２４４は、電気負荷側に接続された出力端子２４８の電圧を、燃料電池制御装置２４６によって決定された目標電圧に昇圧する。ＦＣＶＣＵ２４４は、例えば、燃料電池スタック２１０から出力された電圧を目標電圧に昇圧して出力端子２４８に出力する。

【0048】

燃料電池制御装置２４６は、ＥＣＵ１００による発電制御にしたがって、燃料電池システム２００における発電の開始や終了、発電量等を制御する。また、燃料電池制御装置２４６は、燃料電池冷却システム２８０を用いて燃料電池システム２００の温度調整に関する制御を行う。燃料電池制御装置２４６は、例えばＦＣ－ＥＣＵといった制御装置に置き換えられてもよい。また燃料電池制御装置２４６は、ＥＣＵ１００と連携して電動車両１の発電制御を行ってもよい。

【0049】

燃料電池冷却システム２８０は、燃料電池制御装置２４６による制御にしたがって、例えば、温度センサ２４０により検出された燃料電池スタック２１０の温度が所定のしきい値以上である場合に、燃料電池システム２００を冷却する。例えば、燃料電池冷却システム２８０は、燃料電池スタック２１０内に設けられた流路に冷媒を巡回させて燃料電池スタック２１０の熱を排出することで、燃料電池スタック２１０の温度を冷却する。また、燃料電池冷却システム２８０は、燃料電池システム２００が発電中である場合に、温度センサ２４０による温度が所定温度範囲で維持されるように、燃料電池スタック２１０を加熱または冷却させる制御を行ってもよい。

【0050】

［制御装置］
次に、ユニット４Ａ、４Ｂが制御部８０（８０Ａ、８０Ｂ）を備える場合、制御部８０の構成例を説明する。図４は、本実施形態に係る制御部８０の構成の一例を示すブロック図である。制御部８０は、例えば、モータ制御部８２、ブレーキ制御部８４、電力制御部８６、および走行制御部８８を備える。なお、制御部８０を備えていない場合は、ＥＣＵ１００が以下の制御を行う。

【0051】

モータ制御部８２は、車両センサ４６１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。

【0052】

ブレーキ制御部８４は、車両センサ４６１の出力に基づいて、ブレーキ装置４６２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４６２を制御する。

【0053】

電力制御部８６は、バッテリ４０の充電状況（蓄電状況）を管理する。例えば、電力制御部８６は、バッテリ４０が備えるバッテリセンサの出力に基づいて、バッテリ４０のＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ；バッテリ充電率）を算出する。電力制御部８６は、例えば、バッテリ４０のＳＯＣが所定値未満である場合には、燃料電池システム２００による発電によってバッテリ４０を充電させるための制御を実行したり、外部の充電設備からの電力供給による充電を乗員に促す情報を報知させる。また、電力制御部８６は、バッテリ４０のＳＯＣが所定値より大きい場合に充電制御を停止したり、燃料電池システム２００で発電された余剰電力を補機等で消費させるための制御を行ってもよい。

【0054】

走行制御部８８は、例えば車両センサ４６１により取得される情報に基づいて、電動車両１に対する運転制御を実行する。また、走行制御部８８は、車両センサ４６１により取得される情報に加えて、地図情報や監視ユニット（不図示）から取得される情報に基づいて電動車両１の運転制御を実行してもよい。監視ユニットとは、例えば、電動車両１の外部の空間を撮像するカメラや、電動車両１の外部を検知範囲とするレーダあるいはＬＩＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）、これらの出力に基づいてセンサフュージョン処理を行う物体認識装置等を含む。監視ユニットは、電動車両１の周辺に存在する物体の種類（特に、車両、歩行者、および自転車）を推定し、その位置や速度の情報と共に走行制御部８８に出力する。運転制御とは、例えば、電動車両１の操舵または加減速のうち一方または双方を制御することで、電動車両１を走行させるものである。

【0055】

［ＥＣＵ］
次に、ＥＣＵ１００の構成例を説明する。図５は、本実施形態に係るＥＣＵ１００の構成の一例を示すブロック図である。図５のように、ＥＣＵ１００は、燃料電池状態取得部１０１、バッテリ状態取得部１０２、温度取得部１０３、比較部１０４、および発電制御部１０５を備えている。

【0056】

燃料電池状態取得部１０１は、燃料電池システム２００それぞれの状態に関する情報を取得する。

【0057】

バッテリ状態取得部１０２は、バッテリ４０の状態に関する情報を取得する。

【0058】

温度取得部１０３は、燃料電池システム２００の温度に関する情報を取得する。

【0059】

比較部１０４は、算出されたＳＯＣと記憶部１５０が記憶するしきい値とを比較する。比較部１０４は、算出された要求電力と記憶部１５０が記憶するしきい値とを比較する。比較部１０４は、温度と記憶部１５０が記憶するしきい値とを比較する。

【0060】

発電制御部１０５は、車両センサ４６１の出力に基づいて、バッテリ４０と燃料電池システム２００に要求される要求電力量を算出する。例えば、発電制御部１０５は、アクセル開度と車速に基づいてモータ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負荷電力と、補機４６等が要求する電力とを合計して要求電力量を算出する。例えば、電力制御部８６は、バッテリ４０が備えるバッテリセンサの出力に基づいて、バッテリ４０のＳＯＣを算出する。なお、発電制御部１０５は、制御部８０からＳＯＣ情報を取得するようにしてもよい。発電制御部１０５は、比較部１０４が比較した結果に基づいて、複数の燃料電池システム２００のそれぞれをオン状態またはオフ状態に制御する。なお、発電制御部１０５が行う処理の一部を制御部８０が行ってもよい。

【0061】

［第１の制御例］
次に、第１の制御例を説明する。第１の制御では、電動車両１が例えばアイドリング状態のとき、ＥＣＵ１００がＳＯＣに応じて、複数の燃料電池システムのそれぞれを制御する図６は、本実施形態に係る第１の制御例におけるシステム要求電力とバッテリＳＯＣの時間変化の一例を示す図である。図６において横軸は時刻［ｓ］である。線ｇ１１は、縦軸がＳＯＣ値であり、時刻に対するバッテリＳＯＣの変化である。なお、縦軸が電圧値［Ｖ］であってもよい。線ｇ１２は、縦軸が電力値［Ｗ］であり、時刻に対するシステム要求電力の変化である。破線ｇ２１は第１しきい値（ＳＯＣ１５）を示し、破線ｇ２２は第２しきい値（ＳＯＣ１３）を示す。第１しきい値は、発電停止実施しきい値であり、第２しきい値は、発電停止解除しきい値である。なお、要求電力の大小関係は、Ｗ１１＜Ｗ１２＜Ｗ１３＜Ｗ１４である。ＳＯＣの大小関係は、ＳＯＣ１１＜ＳＯＣ１２＜ＳＯＣ１３＜ＳＯＣ１４＜ＳＯＣ１５である。

【0062】

時刻ｔ０からｔ１１の期間、複数の燃料電池システム２００による発電電力が、電動車両１の負荷による消費電力より低いためバッテリ４０のＳＯＣがＳＯＣ１１からＳＯＣ１５まで上昇する。この期間の要求電力はＷ１３である。ＥＣＵ１００は、ＳＯＣが第１しきい値（ｇ２１）以下であるため、４基の燃料電池システム２００（２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄ）を全てオン状態（動作状態）に制御する。

【0063】

時刻ｔ１１からｔ１２の期間、ＳＯＣが第１しきい値に達したため、バッテリ４０に充電できなくなる。このため、ＥＣＵ１００は、負荷を停止するように制御する。さらに、要求電力がＷ１３のままであるため、ＥＣＵ１００は、４つの燃料電池システム２００のうち２基をオフ状態（停止状態）、２基をオン状態に制御する。なお、この例では、２基の燃料電池システム２００を停止させる例を説明するが、停止させる燃料電池システム２００は１つ以上であればよい。この制御によって、ＳＯＣはＳＯＣ１５からＳＯＣ１３に下がる。

【0064】

時刻ｔ１２からｔ１３の期間、ＳＯＣが第２しきい値になり、要求電力がＷ１３のままであるため、ＥＣＵ１００は、停止させていた２基の燃料電池システム２００をオン状態にして４基の燃料電池システム２００を全てオン状態に制御する。この制御によって、ＳＯＣはＳＯＣ１３からＳＯＣ１５に上がる。

【0065】

時刻ｔ１３のとき、負荷が下がり要求電力がＷ１３からＷ１１に下がる。時刻ｔ１３からｔ１４の期間、要求電力が下がったため、ＥＣＵ１００は４基の燃料電池システム２００全てをオフ状態に制御する。この制御によって、ＳＯＣはＳＯＣ１５からＳＯＣ１４に下がる。

【0066】

時刻ｔ１４からｔ１５の期間、負荷が変化して要求電力がＷ１１から、Ｗ１３より小さくＷ１１より大きいＷ１２に増加するが、ＥＣＵ１００は、ＳＯＣが第２しきい値以上であるため、４基の燃料電池システム２００全てをオフ状態の制御を継続する。この制御によって、ＳＯＣはＳＯＣ１４からＳＯＣ１３に下がる。

【0067】

時刻ｔ１５のとき、要求電力がＷ１２から、Ｗ１３より大きいＷ１４に上がる。時刻ｔ１５からｔ１６の期間、要求電力が上がったため、ＥＣＵ１００は４基の燃料電池システム２００全てをオン状態に制御する。この制御によって、ＳＯＣはＳＯＣ１３からＳＯＣ１２に下がる。

【0068】

このように、ＥＣＵ１００は、ＳＯＣが第１しきい値に達した後、１基以上の燃料電池システム２００をオフ状態に制御する。そして、ＥＣＵ１００は、ＳＯＣが第１しきい値以下かつ第２しきい値以上である場合に燃料電池システム２００のオフ状態を継続する。第１しきい値と第２しきい値とは、ヒステリシスを有している。そして、ＥＣＵ１００は、ＳＯＣが第２しきい値未満になった場合、全ての燃料電池システム２００をオン状態に制御する。第１しきい値と第２しきい値との間は、所定発電域である。

【0069】

次に、ＥＣＵ１００の処理手順例を説明する。図７は、本実施形態の第１の制御例におけるＥＣＵ１００の処理手順例を示すフローチャートである。なお、処理開始時、４基の燃料電池システム２００が動作（オン状態）であるとする。

【0070】

燃料電池状態取得部１０１は、燃料電池システム２００それぞれの状態に関する情報を取得する（ステップＳ１１）。バッテリ状態取得部１０２は、バッテリ４０に関する情報を取得する（ステップＳ１２）。

【0071】

発電制御部１０５は、バッテリ４０が備えるバッテリセンサの出力に基づいて、バッテリ４０のＳＯＣを算出する（ステップＳ１３）。

【0072】

比較部１０４は、算出されたＳＯＣと、記憶部１５０が記憶する第１しきい値と第２しきい値とを比較する（ステップＳ１４）。発電制御部１０５は、比較部１０４が比較した結果、ＳＯＣが第１しきい値以上であるか否かを判別する（ステップＳ１５）。

【0073】

ＳＯＣが第１しきい値未満であると判別された場合（ステップＳ１５；ＮＯ）、発電制御部１０５は、第２しきい値以上であるか否かを判別する（ステップＳ１８）。ＳＯＣが第２しきい値以上であると判別した場合（ステップＳ１７；ＹＥＳ）、発電制御部１０５は、ステップＳ１６の処理に進める。

【0074】

ＳＯＣが第１しきい値以上であると判別された場合（ステップＳ１５；ＹＥＳ）、または、ＳＯＣが第２しきい値以上であると判別した場合（ステップＳ１７；ＹＥＳ）、発電制御部１０５は、１基以上の燃料電池システム２００を停止（オフ状態）に制御する（ステップＳ１６）。処理後、発電制御部１０５は、ステップＳ１１の処理に戻す。

【0075】

ＳＯＣが第２しきい値未満であると判別した場合（ステップＳ１７；ＮＯ）、発電制御部１０５は、全ての燃料電池システム２００を動作（オン状態）させる（ステップＳ１８）。処理後、発電制御部１０５は、ステップＳ１１に処理を戻す。

【0076】

なお、図７の処理において、ＥＣＵ１００は、図６のように要求電力の増減にも基づいて、燃料電池システム２００の制御状態の維持や変更を行うようにしてもよい。すなわち、ＥＣＵ１００は、要求電力とバッテリ４０の状態の双方に基づいて、複数の燃料電池システムのうち作動させる燃料電池システムを選択するようにしてもよい。この場合、ＥＣＵ１００は、例えば要求電力とバッテリ４０の状態に基づくスコアを算出し、算出したスコアに基づいて、複数の燃料電池システムのうち作動させる燃料電池システムを選択するようにしてもよい。

【0077】

［第２の制御例］
次に、第２の制御例を説明する。第２の制御では、電動車両１が例えばアイドリング状態のとき、ＥＣＵ１００が要求電力に応じて、複数の燃料電池システムのそれぞれを制御する。図８は、本実施形態に係る第２の制御例におけるシステム要求電力とバッテリＳＯＣの時間変化の一例を示す図である。図８において横軸は時刻［ｓ］である。線ｇ１３は、縦軸がＳＯＣであり、時刻に対するバッテリＳＯＣの変化である。なお、縦軸は電圧値［Ｖ］であってもよい。線ｇ１４は、縦軸が電力値［Ｗ］であり、時刻に対するシステム要求電力の変化である。破線ｇ２３は第３しきい値（Ｗ２５）を示し、破線ｇ２４は第４しきい値（Ｗ２３）を示す。第３しきい値は、発電停止解除しきい値であり、第４しきい値は、発電停止実施しきい値である。なお、要求電力の大小関係は、Ｗ２１＜Ｗ２２＜Ｗ２３＜Ｗ２４＜Ｗ２５＜Ｗ２６＜Ｗ２７である。ＳＯＣの大小関係は、ＳＯＣ２１＜ＳＯＣ２２＜ＳＯＣ２３＜ＳＯＣ２４である。

【0078】

時刻ｔ０からｔ２１の期間、複数の燃料電池システム２００による発電電力が、電動車両１の負荷による消費電力より低いためバッテリ４０のＳＯＣがＳＯＣ２１からＳＯＣ２３まで上昇する。この期間の要求電力はＷ２６である。ＥＣＵ１００は、要求電力が第３しきい値（ｇ２３）以上であるため、４基の燃料電池システム２００を全てオン状態（動作状態）に制御する。

【0079】

時刻ｔ２１のとき、要求電力がＷ２６から、Ｗ２６より小さいＷ２３に上がる。時刻ｔ２１からｔ２３の期間、要求電力が第４しきい値（ｇ２４）より小さいため、ＥＣＵ１００は、４つの燃料電池システム２００のうち２基をオフ状態（停止状態）、２基をオン状態に制御する。なお、この例では、２基の燃料電池システム２００を停止させる例を説明するが、停止させる燃料電池システム２００は１つ以上であればよい。この制御によって、ＳＯＣはＳＯＣ２３からＳＯＣ２４に上がる。

【0080】

時刻ｔ２３のとき、要求電力がＷ２３から、Ｗ２３より小さいＷ２１に下がる。時刻ｔ２３からｔ２４の期間、要求電力が第４しきい値（ｇ２４）より小さため、ＥＣＵ１００は、４つの燃料電池システム２００のうち２基をオフ状態（停止状態）、２基をオン状態に制御する状態を継続する。この制御によって、ＳＯＣはＳＯＣ２４のままである。

【0081】

時刻ｔ２４のとき、要求電力がＷ２１から、Ｗ２６より小さくＷ２３より大きいＷ２４に上がる。時刻ｔ２４からｔ２５の期間、要求電力が第４しきい値（ｇ２４）以上かつ第３しきい値以下であるため、ＥＣＵ１００は、４つの燃料電池システム２００のうち２基をオフ状態（停止状態）、２基をオン状態に制御する状態を継続する。この制御によって、ＳＯＣはＳＯＣ２４からＳＯＣ２３に下がる。

【0082】

時刻ｔ２５のとき、要求電力がＷ２４から、Ｗ２６より大きいＷ２７に上がる。時刻ｔ２５からｔ２６の期間、要求電力が第３しきい値（ｇ２３）より大きいため、ＥＣＵ１００は、４つの燃料電池システム２００全てをオン状態に制御する。この制御によって、ＳＯＣはＳＯＣ２３からＳＯＣ２２に下がる。

【0083】

このように、ＥＣＵ１００は、要求電力が第３しきい値以下になったとき、１基以上の燃料電池システム２００をオフ状態に制御する。そして、ＥＣＵ１００は、要求電量が第３しきい値以下かつ第４しきい値以上である場合に燃料電池システム２００のオフ状態を継続する。第１しきい値と第２しきい値とは、ヒステリシスを有している。そして、ＥＣＵ１００は、要求電力が第４しきい値未満になった場合、全ての燃料電池システム２００をオン状態に制御する。第３しきい値と第４しきい値との間は、所定発電域である。

【0084】

次に、ＥＣＵ１００の処理手順例を説明する。図９は、本実施形態の第２の制御例におけるＥＣＵ１００の処理手順例を示すフローチャートである。なお、処理開始時、４基の燃料電池システム２００が動作（オン状態）であるとする。また、第１の制御と同様の処理については同じ符号を用いて説明を省略する。

【0085】

ＥＣＵ１００は、ステップＳ１１～Ｓ１２の処理を行う。

【0086】

発電制御部１０５は、車両センサ４６１の出力に基づいて、バッテリ４０と燃料電池システム２００に要求される要求電力量を算出する（ステップＳ１０１）。発電制御部１０５は、バッテリ４０が備えるバッテリセンサの出力に基づいて、バッテリ４０のＳＯＣを算出する（ステップＳ１３）。

【0087】

比較部１０４は、算出された要求電力と、記憶部１５０が記憶する第３しきい値と第４しきい値とを比較する（ステップＳ１０２）。発電制御部１０５は、比較部１０４が比較した結果、要求電力が第３しきい値未満であるか否かを判別する（ステップＳ１０３）。

【0088】

要求電力が第３しきい値以上である判別された場合（ステップＳ１０３；ＮＯ）、発電制御部１０５は、比較部１０４が比較した結果、要求電力が第４しきい値以上であるか否かを判別する（ステップＳ１０５）。要求電力が第４しきい値以上であると判別した場合（ステップＳ１０５；ＹＥＳ）、発電制御部１０５は、ステップＳ１０４の処理に進める。

【0089】

要求電力が第３しきい値未満であると判別された場合（ステップＳ１０３；ＹＥＳ）、または要求電力が第４しきい値以上であると判別された場合（ステップＳ１０５；ＹＥＳ）、発電制御部１０５は、１基以上の燃料電池システム２００を停止（オフ状態）に制御する（ステップＳ１０４）。発電制御部１０５は、ステップＳ１１の処理に戻す。

【0090】

要求電力が第４しきい値未満であると判別された場合（ステップＳ１０５；ＮＯ）、発電制御部１０５は、全ての燃料電池システム２００を動作（オン状態）させる（ステップＳ１０６）。処理後、発電制御部１０５は、ステップＳ１１に処理を戻す。

【0091】

なお、図９の処理においても、ＥＣＵ１００は、要求電力とバッテリ４０の状態の双方に基づいて、複数の燃料電池システムのうち作動させる燃料電池システムを選択するようにしてもよい。この場合、ＥＣＵ１００は、例えば要求電力とバッテリ４０の状態に基づくスコアを算出し、算出したスコアに基づいて、複数の燃料電池システムのうち作動させる燃料電池システムを選択するようにしてもよい。

【0092】

［第１変形例］
ここで、第１変形例を説明する。第１の制御および第２の制御では、所定の条件を満たす場合に４基のうちの２基の燃料電池システム２００をオフ状態にする例を説明した。第１変例では、発電時間に基づいてオフ状態またはオフ状態にする燃料電池システム２００を設定する方法例を説明する。

【0093】

図８の時刻ｔ２１からｔ２５の期間、ＥＣＵ１００は、４基のうち２基をランダムに選択してもよく、順番に選択してもよく、図１０のように発電時間が多い順に選択するようにしてもよい。図１０は、第１変形例を説明するための図である。図１０において、横軸は燃料電池システム番号であり、縦軸は発電時間［（例えば分）］である。破線ｇ１０１は、発電時間に対する第５しきい値（ＴＩｔｈ）を示している。符号ｇ１１１は第１の燃料電池システム２００Ａの発電時間を示し、符号ｇ１１２は第２の燃料電池システム２００Ｂの発電時間を示し、符号ｇ１１３が第３の燃料電池システム２００Ｃの発電時間を示し、符号ｇ１１４が第４の燃料電池システム２００Ｄの発電時間を示している。

【0094】

図１０の例では、発電時間が第５しきい値以上であるのが第１の燃料電池システム２００Ａと第３の燃料電池システム２００Ｃであり、発電時間が第５しきい値未満であるのが第２の燃料電池システム２００Ｂと第４の燃料電池システム２００Ｄである。なお、第５しきい値は、発電制御部１０５が複数の燃料電池システムの発電時間を、例えば平均して求めるようにしてもよく、予め定められた値であってもよい。この場合、時刻ｔ２１からｔ２５の期間、ＥＣＵ１００は、発電時間が第５しきい値以上の第１の燃料電池システム２００Ａと第３の燃料電池システム２００Ｃを停止させ、発電時間が第５しきい値未満の第２の燃料電池システム２００Ｂと第４の燃料電池システム２００Ｄを停止させるように制御する。

【0095】

なお、上述した例では、発電制御部１０５が、第５しきい値と比較して停止させるまたは動作させる燃料電池システム２００を選択する例を説明したが、これに限らない。発電制御部１０５は、複数の燃料電池システム２００それぞれの発電時間を多い順または少ない順ソートして、発電時間が多い順に停止させる燃料電池システム２００を選択するようにしてもよく、発電時間が短い順に動作させる燃料電池システム２００を選択するようにしてもよい。なお、発電制御部１０５は、発電時間としきい値を比較して結果に基づいて、動作させる燃料電池システム２００を選択するようにしてもよく、停止させる燃料電池システム２００を選択するようにしてもよい。

【0096】

ここで、ＥＣＵ１００の処理手順例を、図９を参照して説明する。図９において処理が異なるのは、ステップＳ１０３である。
発電制御部１０５は、停止させる燃料電池システム２００を、発電時間に基づいて選択する（ステップＳ１０３）。なお、第５しきい値の算出、発電時間と第５しきい値との比較も発電制御部１０５が、例えばステップＳ１０３で行う。

【0097】

なお、上述した例では、第２の制御に第１変形例を適用する例を説明するが、第１の制御にも第１変形例を適用することは可能である。

【0098】

［第２変形例］
次に、第２変形例を説明する。第１の制御および第２の制御では、所定の条件を満たす場合に４基のうちの２基の燃料電池システム２００をオフ状態にする例を説明した。第１変例では、燃料電池システム２００の温度情報に基づいてオフ状態またはオフ状態にする燃料電池システム２００を設定する方法例を説明する。

【0099】

ＥＣＵ１００は、温度としきい値とを比較した結果に基づいて選択するようにしてもよい。図１１は、第２変形例を説明するための図である。図１１において、横軸は時刻［ｓ］である。線ｇ１３は、縦軸がＳＯＣであり、時刻に対するバッテリＳＯＣの変化である。なお、線ｇ１３の縦軸は電圧値［Ｖ］であってもよい。線ｇ１４は、縦軸が電力値［Ｗ］であり、時刻に対するシステム要求電力の変化である。破線ｇ４１は、縦軸が温度［度］であり、時刻に対する燃料電池システム２００の温度の変化である。破線ｇ４２は第６しきい値（Ｔｔｈ）を示す。

【0100】

燃料電池システム２００の温度は、例えば温度センサ２４０（図３）によって検出された温度である。第６しきい値は、燃料電池システム２００の動作を完了させるための暖機完了しきい値（温度のしきい値）である。

【0101】

図１１の例では、要求電力の線ｇ１４と、ＳＯＣの線ｇ１３との変化が図８と同じであるが、発電制御部１０５は、時刻ｔ０からｔ２６の期間の温度が第６しきい値以未満であるため、燃料電池システム２００の動作を停止させない。仮に時刻ｔ２６以降で、温度が第６しきい値以上になった場合に、少なくとも１つ以上の燃料電池システム２００の動作を停止させる。

【0102】

なお、図１１に示した温度は、例えば４つの燃料電池システム２００の温度の平均である。温度は、燃料電池システム２００毎であってもよい。この場合、仮に時刻ｔ２１からｔ２５の期間、発電制御部１０５は、温度が第６しきい値以上であった燃料電池システム２００の動作を停止させるようにしてもよい。または、仮に時刻ｔ２１からｔ２５の期間、発電制御部１０５は、温度が第６しきい値以上であった燃料電池システム２００のうち、温度が高い順に２基の動作を停止させるようにしてもよい。

【0103】

次に、ＥＣＵ１００の処理手順例を説明する。図１２は、本実施形態の第２変形例におけるＥＣＵ１００の処理手順例を示すフローチャートである。なお、処理開始時、４基の燃料電池システム２００が動作（オン状態）であるとする。また、第１の制御と同様の処理については同じ符号を用いて説明を省略する。

【0104】

ＥＣＵ１００は、ステップＳ１１～Ｓ１２、Ｓ１０１、Ｓ１３の処理を行う。

【0105】

比較部１０４は、複数の燃料電池システム２００の温度センサ２４０が検出した温度の例えば平均値を算する。比較部１０４は、温度の平均値と、記憶部１５０が記憶する第６しきい値とを比較する（ステップＳ２０１）。発電制御部１０５は、比較部１０４が比較した結果、温度の平均値が第６しきい値より大きいか否かを判別する（ステップＳ２０２）。

【0106】

温度の平均値が第６しきい値より大きいと判別された場合（ステップＳ２０２；ＹＥＳ）、発電制御部１０５は、１基以上の燃料電池システム２００を停止（オフ状態）に制御する（ステップＳ２０３）。処理後、発電制御部１０５は、ステップＳ１１に処理を戻す。

【0107】

温度の平均値が第６しきい値以上ではないと判別された場合（ステップＳ２０２；ＮＯ）、発電制御部１０５は、全ての燃料電池システム２００を動作状態に制御する（ステップＳ２０４）。処理後、発電制御部１０５は、ステップＳ１１に処理を戻す。以上、温度の平均値をしきい値と比較して判別したが、システムの特性に応じて温度の最低値や最大値などに基づき判別することも可能である。

【0108】

なお、第２の変形例は、第１の制御、および第２の制御に適用することができる。

【0109】

なお、上述した第１変形例、第２変形例に限らず、ＥＣＵ１００は、燃料電池システム２００の稼働時間、湿潤、前回停止させた燃料電池システム２００の履歴、イオン交換装置の使用時間、燃料電池２０１の劣化等に応じて、停止させる燃料電池システム２００を選択するようにしてもよい。

【0110】

なお、ＥＣＵ１００は、第１の制御、第２の制御において、バッテリＳＯＣが高い場合は、システム要求電力が最低発電電力以上になっても、すぐには発電停止を解除しないよう制御するようにしてもよい。この理由は、所定のＳＯＣ（第７しきい値Ｓｏｔｈ）になるまでバッテリ４０で電力を補い、バッテリ４０のＳＯＣを減らすためである。第７しきい値Ｓｏｔｈは、バッテリ４０に応じたしきい値であり、例えば、規格値以下であり、かつ第１しきい値より大きな値である。このような処理を行う場合、ＥＣＵ１００は、例えばステップＳ１４（図７）またはＳ１０２（図９）において、ＳＯＣと記憶部１５０が記憶するＳＯＣの所定値との比較を行うようにしてもよい。そして、ＥＣＵ１００は、例えばステップＳ１５（図７）またはＳ１０３（図９）において、ＳＯＣと比較した結果も考慮して、燃料電池システム２００を停止させるか否かを判別するようにしてもよい。

【0111】

［記憶部１５０が記憶する情報例］
ここで、記憶部１５０が記憶する情報の一例を説明する。図１３は、本実施形態に係る記憶部１５０が記憶する情報の一例を示す図である。図１３のように、記憶部１５０は、ＳＯＣに関する第１しきい値と第２しきい値と、要求電力に関する第３しきい値と第４しきい値と、発電時間に対する第５しきい値と、温度に関する第６しきい値と、ＳＯＣ（充電率）に関する第７しきい値と、を記憶している。

【0112】

なお、図１３に示した例は一例であり、記憶部１５０は他のしきい値を記憶していてもよい。

【0113】

上述した実施形態によれば、所定発電域に達した場合に、燃料電池システム２００の発電を停止させることができる。上述した実施形態によれば、要求電力に合わせて燃料電池システム２００の停止状態を変えることができる。上述した実施形態によれば、燃料電池システム２００の発電状態をＥＣＵ１００で監視し、燃料電池システム２００の発電頻度を均一化（稼働／非稼働スタックを決定する）することができる。上述した実施形態によれば、暖機未完了状態（例：システム温度が所定値以下）では、発電停止をしないように制御することができる。上述した実施形態によれば、要求電力が、最低発電電力（高電位発電閾値等）を下回った場合に、燃料電池システム２００を発電停止させることができる。上述した実施形態によれば、燃料電池システム２００の湿潤、稼働時間、劣化、温度、イオン交換器使用時間、前回履歴等をＥＣＵ１００が監視し、発電停止する燃料電池システム２００を切り替えることができる。上述した実施形態によれば、バッテリ４０のSOCが高い場合は、システム要求電力が最低発電電力以上になった場合に、すぐには発電停止を解除しないように制御することができる。

【0114】

この結果、本実施形態によれば、搭載している燃料電池システム２００の発電頻度（使用時間等）を均一化することができるので、複数の燃料電池システムの全体としての劣化を抑制することができる。本実施形態によれば、燃料電池システム２００および、燃料電池システム２００の構成部品の耐久性を向上させることができる。

【0115】

以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形および置換を加えることができる。

【符号の説明】

【0116】

１…電動車両、２…キャブバッグ、３…トランスミッション、４，４Ａ，４Ｂ…ユニット、５…シャフト、６…フレーム、７…車輪、２００，２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃ，２００Ｄ…燃料電池システム、３４，３４Ａ，３４Ｂ…ＢＡＴＶＣＵ、３２，３２Ａ，３２Ｂ…変換部、１２，１２Ａ，１２Ｂ…モータ、８０，８０Ａ，８０Ｂ…制御部、４５，４５Ａ，４５Ｂ…ＤＣＤＣ変換部、４６，４６Ａ，４６Ｂ…補機、４０，４０Ａ，４０Ｂ…バッテリ、１００…ＥＣＵ、１５０…記憶部、２４４，２４４Ａ，２４４Ｂ，２４４Ｃ，２４４Ｄ…ＦＣＶＣＶ、２０１，２０１Ａ，２０１Ｂ，２０１Ｃ，２０１Ｄ…燃料電池、２０２，２０２Ａ，２０２Ｂ，２０２Ｃ，２０２Ｄ…Ａ／Ｐ、４６１，４６１Ａ，４６１Ｂ…車両センサ、４６２，４６２Ａ，４６２Ｂ…ブレーキ装置、２１０…燃料電池スタック、２１４…コンプレッサ、２１６…封止入口弁、２１８…加湿器、２２０…気液分離器、２２２…排気循環ポンプ、２２６…水素タンク、２２８…水素供給弁、２３０…水素循環部、２３２…気液分離器、２４０…温度センサ、２４２…コンタクタ、２４６…燃料電池制御装置、２８０…燃料電池冷却システム、８２…モータ制御部、８４…ブレーキ制御部、８６…電力制御部、８８…走行制御部、１０１…燃料電池状態取得部、１０２…バッテリ状態取得部、１０３…温度取得部、１０４…比較部、１０５…発電制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】