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JP2003346849A - Power generation control device of fuel cell, and fuel cell system with the control device - Google Patents

Power generation control device of fuel cell, and fuel cell system with the control device

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Publication number
JP2003346849A
JP2003346849A JP2002149260A JP2002149260A JP2003346849A JP 2003346849 A JP2003346849 A JP 2003346849A JP 2002149260 A JP2002149260 A JP 2002149260A JP 2002149260 A JP2002149260 A JP 2002149260A JP 2003346849 A JP2003346849 A JP 2003346849A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel cell
power
voltage
flow rate
output
Prior art date
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Pending
Application number
JP2002149260A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiyuki Kawai
利幸 河合
Tomohiro Saito
齋藤  友宏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2002149260A priority Critical patent/JP2003346849A/en
Publication of JP2003346849A publication Critical patent/JP2003346849A/en
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
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    • Y02E60/50Fuel cells

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To continue the power generation of a fuel cell while preventing cells from being deteriorated when the voltage of the unit cell varies. <P>SOLUTION: This power generation control device 50 of the fuel cell 10 comprises means for: receiving a requested power generation power Pr from a main control part 40, a means for determining the minimum voltage cell between a plurality of cells 10a; estimating the IV characteristics of the minimum voltage cell from the minimum voltage Vo and output current IF of the cell; estimating the IV characteristics of the fuel cell 10 from the overall voltage Vs and output current IF of the plurality of cells; obtaining an upper limit output current I2 outputted by the minimum voltage cell at a specified lower limit voltage Vmin from the IV characteristics of the minimum voltage cell; obtaining a lower limit voltage generative power Q capable of being generated by the fuel cell 10 at the upper limit output current 12; and calculating a necessary oxygen flow amount and a necessary hydrogen flow amount for outputting the requested generation power Pr or the lower limit voltage generative power Q, whichever becomes smaller. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池システム
に用いられる発電制御装置およびこれを用いた燃料電池
システムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power generation control device used for a fuel cell system and a fuel cell system using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】燃料電池は、主な燃料として水素と空気
中の酸素とを反応させるため、生成物として水ができ
る。この生成水の影響によって、一時的に燃料電池の特
性が変化してしまうことがあった。特に、低温起動時に
燃料電池内に残留していた水の凍結、あるいは低温環境
下での発電時に生成した水の凍結によって発電が妨げら
れることがあった。
2. Description of the Related Art In a fuel cell, water is produced as a product because hydrogen and oxygen in the air are reacted as main fuels. The characteristics of the fuel cell sometimes changed temporarily due to the influence of the generated water. In particular, power generation may be hindered by freezing of water remaining in the fuel cell at the time of low-temperature start-up or freezing of water generated during power generation in a low-temperature environment.

【0003】単電池セルを複数個積層して構成したスタ
ック構造の燃料電池の場合、発電とともに生成してくる
水の凍結によって、個々のセルの特性が大きくばらつ
く、このため、燃料電池の発電電力を大きくすると、特
性の低下した単電池セルは逆電圧がかかって劣化し、寿
命が低下するなどの問題があった。
In the case of a fuel cell having a stack structure in which a plurality of unit cells are stacked, the characteristics of the individual cells vary greatly due to the freezing of water generated during power generation. When the value of is increased, there is a problem that a unit cell having deteriorated characteristics is degraded by applying a reverse voltage, and the life is shortened.

【0004】そこで、通常は特開平11−34562号
公報に記載されているように、単電池セル個々の電圧を
検出し、所定の設定電圧以下に到達した場合には、速や
かに燃料電池の発電を停止し、システムを停止させると
いった手段が採られていた。
Therefore, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-34562, the voltage of each unit cell is usually detected, and when the voltage reaches a predetermined voltage or lower, the power generation of the fuel cell is immediately performed. To stop the system and stop the system.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、低温か
らの起動のように、燃料電池の特性が内部の凍結によっ
て刻々と変化したり、生成熱で解凍したりを繰り返すよ
うな場合、発電電力の大きさによっては、スタック内の
単電池セルが容易に設定電圧以下に達してしまい、シス
テムの停止が頻発してしまう。
However, when the characteristics of the fuel cell change every moment due to internal freezing or repeatedly thaw due to generated heat, such as when starting from a low temperature, the amount of generated power is large. In some cases, the unit cells in the stack easily reach the set voltage or lower, and the system is frequently stopped.

【0006】本発明は、上記点に鑑み、単電池セルの電
圧がばらついた場合に、単電池セルの劣化を防止しつ
つ、燃料電池の発電を継続させることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above, it is an object of the present invention to provide a fuel cell that can continue power generation while preventing deterioration of a single battery cell when the voltage of the single battery cell varies.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に記載の発明では、水素と酸素が供給さ
れ、発電する複数のセル(10a)が積層されている燃
料電池(10)と、前記複数のセル(10a)それぞれ
の出力電圧(V1〜Vn)を検出するセル電圧検出手段
(41)と、前記燃料電池(10)の出力電流(IF)
を検出する電流検出手段(12)と、前記燃料電池(1
0)の電力制御を行う主制御部(40)とを備えた燃料
電池システムに用いられる発電制御装置であって、前記
主制御部(40)から前記燃料電池(10)に対する要
求発電電力(Pr)を入力値として受け取る入力値受信
手段と、前記電圧検出手段(41)により検出した前記
出力電圧(V1〜Vn)から前記複数のセル(10a)
のうち最低電圧(Vo)を出力する最低電圧セルを決定
する最低電圧セル決定手段と、前記最低出力電圧(V
o)と前記電流検出手段(12)により検出した前記出
力電流(IF)に基づいて、前記最低電圧セルの出力電
圧と出力電流との関係を示す電流−電圧特性を推定する
最低電圧セル特性推定手段と、前記複数のセル(10
a)の出力電圧(V1〜Vn)の合計である総電圧(V
s)と前記出力電流(IF)とに基づいて、前記燃料電
池(10)の出力電圧と出力電流との関係を示す電流−
電圧特性を推定する燃料電池特性推定手段と、前記最低
電圧セルの電流−電圧特性から、前記最低電圧セルの出
力電圧(Vo)が所定下限電圧(Vmin)となった場
合に前記最低電圧セルが出力可能な上限出力電流(I
2)を求める上限電流決定手段と、前記上限出力電流
(I2)において、前記燃料電池(10)が発電可能な
最大電力である下限電圧発電可能電力(Q)を求める下
限電圧発電可能電力算出手段と、前記要求発電電力(P
r)あるいは前記下限電圧発電可能電力(Q)のいずれ
か小さい方を出力するために必要な酸素流量を算出する
必要酸素流量算出手段と、前記入力値に対する出力値と
して前記酸素流量を前記主制御部(40)に出力する酸
素流量出力手段とを備えることを特徴としている。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a fuel cell (10) in which hydrogen and oxygen are supplied and a plurality of cells (10a) for power generation are stacked. A cell voltage detecting means (41) for detecting output voltages (V1 to Vn) of the plurality of cells (10a); and an output current (IF) of the fuel cell (10).
Current detecting means (12) for detecting the fuel cell;
0) A power generation control device for use in a fuel cell system including a main control unit (40) for performing power control, wherein the main control unit (40) requests generated power (Pr) for the fuel cell (10). ) As input values, and the plurality of cells (10a) from the output voltages (V1 to Vn) detected by the voltage detection means (41).
Means for determining the lowest voltage cell which outputs the lowest voltage (Vo), and the lowest output voltage (V
o) and a minimum voltage cell characteristic estimation for estimating a current-voltage characteristic indicating a relationship between an output voltage and an output current of the minimum voltage cell based on the output current (IF) detected by the current detection means (12). Means, and the plurality of cells (10
a) The total voltage (V) which is the sum of the output voltages (V1 to Vn)
s) and the output current (IF), the current-indicating the relationship between the output voltage and the output current of the fuel cell (10).
From the fuel cell characteristic estimating means for estimating the voltage characteristic and the current-voltage characteristic of the lowest voltage cell, when the output voltage (Vo) of the lowest voltage cell becomes a predetermined lower limit voltage (Vmin), the lowest voltage cell becomes Upper limit output current (I
Upper limit current determining means for obtaining 2), and lower limit voltage generating possible power calculating means for obtaining a lower limit voltage generating power (Q) which is a maximum power that the fuel cell (10) can generate in the upper limit output current (I2). And the required generated power (P
r) or a required oxygen flow rate calculating means for calculating an oxygen flow rate required to output the smaller of the lower limit voltage power generation possible power (Q), and the main control unit controls the oxygen flow rate as an output value corresponding to the input value. And an oxygen flow output means for outputting to the section (40).

【0008】このように、要求発電電力(Pr)が入力
された場合に、燃料電池(10)が出力可能な電力を決
定し、この電力を発電するための必要空気流量を出力値
とすることで、主制御部(40)は、この必要空気流量
に応じて空気供給装置(21)の空気流量を制御するこ
とができる。これにより、最低電圧セルが所定下限電圧
(Vmin)を下回らない範囲(セルが劣化しない範
囲)で、燃料電池(10)の最大電力を得ることがで
き、発電を継続することができる。
As described above, when the required power generation (Pr) is input, the power that can be output by the fuel cell (10) is determined, and the required air flow rate for generating this power is set as the output value. Thus, the main control unit (40) can control the air flow rate of the air supply device (21) according to the required air flow rate. Thereby, the maximum power of the fuel cell (10) can be obtained within a range where the lowest voltage cell does not fall below the predetermined lower limit voltage (Vmin) (a range where the cell does not deteriorate), and power generation can be continued.

【0009】また、請求項2に記載の発明では、前記要
求電力(Pr)あるいは前記下限電圧発電可能電力
(Q)のいずれか小さい方を出力するために必要な水素
流量を算出する必要水素流量算出手段と、前記入力値に
対する出力値として前記水素流量を前記主制御部(4
0)に出力する水素流量出力手段とを備えることを特徴
としている。
According to the second aspect of the present invention, a required hydrogen flow rate for calculating a hydrogen flow rate required to output the smaller of the required power (Pr) and the lower limit voltage power generation possible power (Q) Calculating means for calculating the flow rate of hydrogen as an output value with respect to the input value by the main control unit (4
0), and a hydrogen flow rate output means for outputting the result.

【0010】このように、要求発電電力(Pr)が入力
された場合に、燃料電池(10)が出力可能な電力を発
電するための必要水素流量を出力値とすることで、主制
御部(40)は、この必要水素流量に応じて水素供給装
置(20)の水素流量を制御することができる。
As described above, when the required generated power (Pr) is input, the required flow rate of hydrogen for generating power that can be output by the fuel cell (10) is set as the output value, so that the main control unit ( 40) can control the hydrogen flow rate of the hydrogen supply device (20) according to the required hydrogen flow rate.

【0011】また、請求項3に記載の発明では、前記燃
料電池システムは、前記燃料電池(10)に供給される
水素の流量を検出する水素流量検出手段(22)と、前
記燃料電池(10)に供給される酸素の流量を検出する
酸素流量検出手段(23)とを備えており、前記水素流
量検出手段(22)により検出した水素流量および前記
酸素流量検出手段(23)により検出した酸素流量にお
いて、前記燃料電池(10)が発電可能な最大電力であ
るガス流量発電可能電力(PI)を求めるガス流量発電
可能電力算出手段と、ガス流量発電可能電力(PI)あ
るいは下限電圧発電可能電力(Q)のいずれか小さい方
を、燃料電池(10)が酸素流量および水素流量におい
て発電可能な最大電力である現在発電可能電力(Pf
c)とする現在発電可能電力決定手段と、入力値に対す
る出力値として現在発電可能電力(Pfc)を主制御部
(40)に出力する現在発電可能電力出力手段とを備え
ることを特徴としている。
Further, in the invention described in claim 3, the fuel cell system includes a hydrogen flow rate detecting means (22) for detecting a flow rate of hydrogen supplied to the fuel cell (10), and the fuel cell (10). ) For detecting the flow rate of the oxygen supplied to the oxygen flow rate detection means (23), and the hydrogen flow rate detected by the hydrogen flow rate detection means (22) and the oxygen flow rate detected by the oxygen flow rate detection means (23). Means for calculating gas flow power generation power (PI), which is the maximum power that the fuel cell (10) can generate in terms of flow rate, gas flow power generation power (PI) or lower limit voltage power generation power (Q), whichever is smaller, is the current power (Pf), which is the maximum power that the fuel cell (10) can generate at the oxygen flow rate and the hydrogen flow rate.
and c) present power generating power determining means, and current power generating power output means outputting current power generating power (Pfc) as an output value with respect to the input value to the main control unit (40).

【0012】このように、要求発電電力(Pr)が入力
された場合に、燃料電池10が現在のガス流量で出力可
能な電力(Pfc)を決定し、この電力(Pfc)を出
力値とすることで、主制御部(40)は、各種機器の消
費電力を最大電力(Pfc)内となるように制御するこ
とができる。これにより、燃料電池(10)の運転を停
止させることなく発電を継続させることができる。
As described above, when the required generated power (Pr) is input, the power (Pfc) that the fuel cell 10 can output at the current gas flow rate is determined, and this power (Pfc) is used as the output value. Thus, the main control unit (40) can control the power consumption of various devices to be within the maximum power (Pfc). Thereby, power generation can be continued without stopping the operation of the fuel cell (10).

【0013】また、請求項4に記載の発明は燃料電池シ
ステムの発明であって、請求項1ないし3のいずれか1
つに記載の発電制御装置を備えていることを特徴として
いる。
[0013] The invention described in claim 4 is an invention of a fuel cell system.
The power generation control device according to any one of the first to third aspects is provided.

【0014】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すも
のである。
The reference numerals in the parentheses of the above means indicate the correspondence with the specific means described in the embodiments described later.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した一実施形
態を図1〜図7に基づいて説明する。本実施形態は、本
発明の燃料電池システムを電気自動車に適用したもので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment to which the present invention is applied will be described below with reference to FIGS. In the present embodiment, the fuel cell system of the present invention is applied to an electric vehicle.

【0016】図1は、本実施形態の燃料電池システムの
全体構成を示している。図1に示すように、本実施形態
の燃料電池システムは、燃料電池10、水素供給装置2
0、空気供給装置21、加熱冷却システム30〜35、
主制御部40、副制御部(発電制御装置)50等を備え
ている。
FIG. 1 shows the overall configuration of the fuel cell system according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the fuel cell system according to the present embodiment includes a fuel cell 10, a hydrogen supply device 2
0, air supply device 21, heating and cooling systems 30 to 35,
A main control unit 40, a sub control unit (power generation control device) 50, and the like are provided.

【0017】燃料電池(FCスタック)10は、水素と
酸素との電気化学反応を利用して電力を発生するもので
ある。本実施形態では燃料電池10として固体高分子電
解質型燃料電池を用いており、基本単位となるセルが複
数積層されて構成されている。各セルは、電解質膜が一
対の電極で挟まれた構成となっている。燃料電池10で
は、水素および空気(酸素)が供給されることにより、
以下の水素と酸素の電気化学反応が起こり電気エネルギ
が発生する。 (水素極側)H2→2H++2e- (酸素極側)2H++1/2O2 +2e-→H2O 燃料電池10で発電した電力は、図示しないインバータ
を介して走行用モータ11を駆動するための負荷電力、
燃料電池10を発電するための補機類の負荷電力、ある
いは図示しない2次電池の充電等に用いられる。本実施
形態の燃料電池システムでは、燃料電池10の出力電流
を検出するための電流センサ12が設けられている。
The fuel cell (FC stack) 10 generates electric power using an electrochemical reaction between hydrogen and oxygen. In this embodiment, a solid polymer electrolyte fuel cell is used as the fuel cell 10, and a plurality of cells serving as basic units are stacked. Each cell has a configuration in which an electrolyte membrane is sandwiched between a pair of electrodes. In the fuel cell 10, by supplying hydrogen and air (oxygen),
The following electrochemical reaction between hydrogen and oxygen occurs to generate electric energy. (Hydrogen electrode side) H 2 → 2H + + 2e (Oxygen electrode side) 2H + + 1 / 2O 2 + 2e → H 2 O The electric power generated by the fuel cell 10 drives the traveling motor 11 via an inverter (not shown). Load power to
It is used for load power of auxiliary equipment for generating power in the fuel cell 10 or charging of a secondary battery (not shown). In the fuel cell system of the present embodiment, a current sensor 12 for detecting the output current of the fuel cell 10 is provided.

【0018】水素供給装置20は、水素供給経路を介し
て燃料電池10に水素を供給するものであり、空気供給
装置21は、空気供給経路を介して燃料電池10に酸素
を含んだ空気を供給するものである。水素供給装置20
としては、例えば高圧の水素貯蔵タンクあるいは改質反
応により水素を生成する改質装置を用いることができ、
空気供給装置21としては、例えば断熱圧縮機であるエ
アコンプレッサを用いることができる。
The hydrogen supply device 20 supplies hydrogen to the fuel cell 10 via a hydrogen supply path, and the air supply device 21 supplies oxygen-containing air to the fuel cell 10 via an air supply path. Is what you do. Hydrogen supply device 20
As, for example, a high-pressure hydrogen storage tank or a reformer that generates hydrogen by a reforming reaction can be used,
As the air supply device 21, for example, an air compressor that is an adiabatic compressor can be used.

【0019】本実施形態の燃料電池システムには、水素
供給装置20から燃料電池10に供給される水素流量を
検出する水素流量検出装置22と、空気供給装置21か
ら燃料電池10に供給される空気流量を検出する空気流
量検出装置23とが設けられている。水素流量検出装置
22は本発明の水素流量検出手段を構成し、空気流量検
出装置23は本発明の酸素流量検出手段を構成してい
る。
The fuel cell system according to the present embodiment includes a hydrogen flow detecting device 22 for detecting a flow rate of hydrogen supplied from the hydrogen supply device 20 to the fuel cell 10, and an air supplied from the air supply device 21 to the fuel cell 10. An air flow rate detecting device 23 for detecting a flow rate is provided. The hydrogen flow detector 22 constitutes a hydrogen flow detector of the present invention, and the air flow detector 23 constitutes an oxygen flow detector of the present invention.

【0020】また、発電時の化学反応のために、燃料電
池10内部の電解質膜が水分を含んだ状態にしておく必
要がある。このため、図示しない加湿器等により予め加
湿された水素および空気が燃料電池10に供給され、燃
料電池10内の電解質膜が加湿されるように構成されて
いる。
Further, it is necessary that the electrolyte membrane inside the fuel cell 10 contains moisture for a chemical reaction at the time of power generation. For this reason, hydrogen and air previously humidified by a humidifier (not shown) or the like are supplied to the fuel cell 10 so that the electrolyte membrane in the fuel cell 10 is humidified.

【0021】加熱冷却システムは、冷却水(熱媒体)を
燃料電池10に循環させるための熱媒体循環経路30、
熱媒体循環経路30に冷却水を循環させる循環ポンプ3
1、冷却水を冷却するためのラジエータ32、ラジエー
タ32に送風を行うファン33を備えている。また、加
熱冷却システムには、熱媒体循環経路30においてラジ
エータ32と並列的に設けられた加熱ヒータ34、冷却
水の流れをラジエータ32あるいは加熱ヒータ34に切
り替えるための流路切替バルブ(三方弁)35を備えて
いる。加熱ヒータ34としては、例えば電気式ヒータ、
燃焼式ヒータ等を用いることができる。
The heating / cooling system includes a heating medium circulation path 30 for circulating cooling water (heating medium) through the fuel cell 10,
Circulation pump 3 for circulating cooling water through heat medium circulation path 30
1. A radiator 32 for cooling the cooling water and a fan 33 for blowing air to the radiator 32 are provided. In the heating / cooling system, a heating heater 34 provided in parallel with the radiator 32 in the heating medium circulation path 30, a flow path switching valve (three-way valve) for switching the flow of cooling water to the radiator 32 or the heating heater 34. 35 is provided. As the heater 34, for example, an electric heater,
A combustion heater or the like can be used.

【0022】通常運転時には、流路切替バルブ35によ
り冷却水がラジエータ32側に流れるように冷却水流路
が切り替えられる。これにより、燃料電池10から熱を
受け取った冷却水が、熱媒体循環流路30を介してラジ
エータ32に循環し、外気と熱交換され冷却される。こ
の結果、燃料電池10で発電により発生した熱を放熱
し、燃料電池10を発電効率のよい一定温度(例えば8
0℃程度)に保持することができる。
During normal operation, the cooling water flow path is switched by the flow path switching valve 35 so that the cooling water flows to the radiator 32 side. Thereby, the cooling water that has received the heat from the fuel cell 10 circulates through the heat medium circulation channel 30 to the radiator 32, exchanges heat with the outside air, and is cooled. As a result, the heat generated by the power generation in the fuel cell 10 is radiated, and the fuel cell 10 is kept at a constant temperature (for example, 8
(About 0 ° C.).

【0023】低温起動時には、流路切替バルブ35によ
り冷却水が加熱ヒータ34側に流れるように冷却水流路
が切り替えられる。これにより、加熱ヒータ34にて加
熱された冷却水が、熱媒体流路30を介して燃料電池1
0に循環し、燃料電池10を加熱する。この結果、燃料
電池10を発電可能温度に昇温することができる。
When the engine is started at a low temperature, the flow path of the cooling water is switched by the flow path switching valve 35 so that the cooling water flows toward the heater 34. Thereby, the cooling water heated by the heater 34 is supplied to the fuel cell 1 via the heat medium flow path 30.
0, and heats the fuel cell 10. As a result, the temperature of the fuel cell 10 can be raised to a temperature at which power can be generated.

【0024】主制御部40は、走行用モータ11、水素
供給装置20、空気供給装置21、ファン33、循環ポ
ンプ31、流路切替バルブ35等の各種機器の制御を行
う。また、主制御部40は、車両走行に必要な走行用モ
ータ11の負荷、燃料電池10を発電するのに必要な補
機類の負荷、さらに図示しない2次電池の充電に必要な
負荷等をとりまとめ、システム全体の必要負荷を燃料電
池10に対する要求発電電力Prとして算出する。この
要求発電電力Prは、主制御部40から副制御部50に
出力される。
The main control unit 40 controls various devices such as the traveling motor 11, the hydrogen supply device 20, the air supply device 21, the fan 33, the circulation pump 31, and the flow path switching valve 35. In addition, the main control unit 40 determines the load of the traveling motor 11 required for running the vehicle, the load of auxiliary equipment necessary for generating the fuel cell 10, and the load required for charging a secondary battery (not shown). In summary, the required load of the entire system is calculated as the required power generation Pr for the fuel cell 10. The required generated power Pr is output from the main control unit 40 to the sub control unit 50.

【0025】図2は、副制御部50の構成を示してい
る。図2に示すように、副制御部40は、燃料電池10
を構成する各セル10aの出力電圧を検出する電圧検出
回路51、電流センサ12より入力したセンサ信号から
燃料電池10の出力電流を検出する電流検出回路52、
アナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換回路
53、各種演算処理を行うCPU54が設けられてい
る。
FIG. 2 shows the configuration of the sub control unit 50. As shown in FIG. 2, the sub control unit 40
A voltage detection circuit 51 for detecting an output voltage of each cell 10a, a current detection circuit 52 for detecting an output current of the fuel cell 10 from a sensor signal input from the current sensor 12,
An A / D conversion circuit 53 for converting an analog signal into a digital signal and a CPU 54 for performing various arithmetic processing are provided.

【0026】電圧検出回路51は本発明の電圧検出手段
を構成し、電流検出回路52および電流センサ12は本
発明の電流検出手段を構成している。また、A/D変換
回路53は、水素流量検出装置22より入力した水素流
量信号および空気流量検出装置23より入力した空気流
量信号をデジタル信号に変換するものである。
The voltage detecting circuit 51 constitutes the voltage detecting means of the present invention, and the current detecting circuit 52 and the current sensor 12 constitute the current detecting means of the present invention. The A / D conversion circuit 53 converts a hydrogen flow signal input from the hydrogen flow detection device 22 and an air flow signal input from the air flow detection device 23 into digital signals.

【0027】副制御部50は、主制御部40から燃料電
池10の要求発電電力Prを受信し、この入力信号に対
する出力信号として、要求発電電力を発電するために必
要な水素流量および空気流量(酸素流量)と、燃料電池
10が現在発電可能な最大電力Pfcとを燃料電池10
に出力する。
The sub-control unit 50 receives the required power Pr of the fuel cell 10 from the main control unit 40, and outputs, as an output signal corresponding to the input signal, a hydrogen flow rate and an air flow rate (hydrogen flow rate and air flow rate required for generating the required power generation) Oxygen flow) and the maximum power Pfc that the fuel cell 10 can currently generate.
Output to

【0028】ここで、燃料電池10の出力とガス供給量
との関係について説明する。図3は、ガス供給量が変化
した場合における燃料電池10を構成する単電池セル1
0aのIV特性(電流−電圧特性)を示している。図3
中の実線で示した100は、発電電流とともに水素およ
び酸素を適正に供給した場合のIV特性(IV基本特
性)であり、破線で示した101は、水素および酸素の
供給量が不足している場合のIV特性である。図3に示
すように、ガス供給量が不足した場合には、急激に電圧
の低下が発生することが分かる。
Here, the relationship between the output of the fuel cell 10 and the gas supply amount will be described. FIG. 3 shows a single cell 1 constituting the fuel cell 10 when the gas supply amount changes.
0a shows IV characteristics (current-voltage characteristics). FIG.
100 shown by a solid line in the middle is an IV characteristic (IV basic characteristic) when hydrogen and oxygen are appropriately supplied together with the generated current, and 101 shown by a broken line is an insufficient supply of hydrogen and oxygen. It is an IV characteristic in the case. As shown in FIG. 3, it can be seen that when the gas supply amount is insufficient, the voltage sharply drops.

【0029】次に、燃料電池10の出力と温度変化との
関係について説明する。図4は、温度が変化した場合の
燃料電池単電池セル10aのIV特性を示している。図
4中の200→201→202→203に従って、IV
特性を測定した温度がより低温となっている。図4に示
すように、低温になるに伴いセル10aの内部抵抗が大
きくなり電圧が低くなる傾向があることが分かる。ま
た、セル10aが半分凍結した場合にも、半分の面積で
発電することとなるので、セル面積全体で電流密度が低
くても、電圧も同様に低くなる特性となる。
Next, the relationship between the output of the fuel cell 10 and the temperature change will be described. FIG. 4 shows the IV characteristics of the fuel cell unit cell 10a when the temperature changes. According to 200 → 201 → 202 → 203 in FIG.
The temperature at which the characteristics were measured is lower. As shown in FIG. 4, it can be seen that as the temperature decreases, the internal resistance of the cell 10a tends to increase and the voltage tends to decrease. Further, even when the cell 10a is half-frozen, power is generated in half the area, so that even if the current density is low in the entire cell area, the voltage is similarly reduced.

【0030】以下、低温時における燃料電池システムの
副制御部50の作動を図5、図6に基づいて説明する。
図5は燃料電池セル10aのIV特性を示す特性図であ
り、図6は副制御部50の作動を示すフローチャートで
ある。
The operation of the sub-control unit 50 of the fuel cell system at a low temperature will be described below with reference to FIGS.
FIG. 5 is a characteristic diagram showing the IV characteristics of the fuel cell 10a, and FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the sub control unit 50.

【0031】図5中の300は出力電圧が最も低い最低
電圧セルのIV特性を示し、301は燃料電池10を構
成するセル10aの平均IV特性を示している。燃料電
池10全体の電圧は、平均IV特性301の電圧×セル
数となる。
In FIG. 5, reference numeral 300 denotes the IV characteristic of the lowest voltage cell having the lowest output voltage, and reference numeral 301 denotes the average IV characteristic of the cell 10a constituting the fuel cell 10. The voltage of the entire fuel cell 10 is the voltage of the average IV characteristic 301 × the number of cells.

【0032】燃料電池10全体では、平均IV特性30
1において最大電力となる点で発電を行うことが、発電
電力が大きくなり、発熱量も大きくなることから早期に
暖機の点で有利である。しかしながら、最低電圧セルで
は電圧が低下して逆電位がかかり、セルが劣化する場合
がある。このため、最低電圧セルの電圧が、逆電圧等で
セルの劣化が発生する電圧である所定下限電圧Vmin
を下回らない範囲で燃料電池10の発電を行う必要があ
る。所定下限電圧Vminは任意に設定することがで
き、本実施形態では0.4Vに設定している。
In the fuel cell 10 as a whole, the average IV characteristic 30
Generating power at the point where the maximum power is reached in 1 is advantageous in terms of early warm-up because the generated power increases and the amount of heat generated also increases. However, in the lowest voltage cell, the voltage is reduced and a reverse potential is applied, and the cell may be deteriorated. For this reason, the voltage of the lowest voltage cell is a predetermined lower limit voltage Vmin which is a voltage at which the cell is deteriorated due to a reverse voltage or the like.
It is necessary to generate the power of the fuel cell 10 within a range that does not fall below the range. The predetermined lower limit voltage Vmin can be set arbitrarily, and is set to 0.4 V in the present embodiment.

【0033】図6に示すように、まず副制御部50は、
主制御部40より送信された車両要求信号Prを受信す
る(S10)。次に、副制御部50は、電圧検出回路4
1にて燃料電池10を構成する各セル10aの電圧V1
〜Vnおよび各セル10の電圧の合計である総電圧Vs
を測定し、電流センサ12および電流検出回路42にて
燃料電池10の電流IFを測定する(S11)。
As shown in FIG. 6, first, the sub control unit 50
The vehicle request signal Pr transmitted from the main control unit 40 is received (S10). Next, the sub control unit 50 controls the voltage detection circuit 4
1, the voltage V1 of each cell 10a constituting the fuel cell 10
To Vn and the total voltage Vs which is the sum of the voltages of the cells 10
Is measured, and the current IF of the fuel cell 10 is measured by the current sensor 12 and the current detection circuit 42 (S11).

【0034】次に、各セル10aの電圧V1〜Vnに基
づいて、最も低い最低電圧Voを出力する最低電圧セル
を決定する(S12)。
Next, the lowest voltage cell that outputs the lowest lowest voltage Vo is determined based on the voltages V1 to Vn of each cell 10a (S12).

【0035】次に、水素流量検出装置22により水素供
給流量を測定し、空気流量検出装置23により空気供給
流量を測定する(S13)。
Next, the hydrogen supply flow rate is measured by the hydrogen flow rate detection device 22, and the air supply flow rate is measured by the air flow rate detection device 23 (S13).

【0036】次に、最低出力電圧Voを出力する最低電
圧セルのIV特性300を推定する(S14)。最低電
圧セルのIV特性300は、図3で示したIV基本特性
100と相似形で特性が変化すると考えられるので、電
流IFと最低出力電圧VoとIV基本特性100とから
最低電圧セルのIV特性301を推定することができ
る。
Next, the IV characteristic 300 of the lowest voltage cell that outputs the lowest output voltage Vo is estimated (S14). Since the IV characteristic 300 of the lowest voltage cell is considered to change in a similar manner to the IV basic characteristic 100 shown in FIG. 3, the IV characteristic 300 of the lowest voltage cell is obtained from the current IF, the minimum output voltage Vo, and the IV basic characteristic 100. 301 can be estimated.

【0037】次に、ステップS14と同様に、総電圧V
sと図3のIV基本特性100とから、燃料電池10の
IV特性301を推定する(S15)。ただし、図5の
IV特性301では、各セル10aの平均電圧値Vs/
nを示している。
Next, as in step S14, the total voltage V
The IV characteristic 301 of the fuel cell 10 is estimated from s and the IV basic characteristic 100 of FIG. 3 (S15). However, according to the IV characteristic 301 in FIG. 5, the average voltage value Vs /
n.

【0038】次に、発電可能電力Pfc、必要水素流量
Hf、必要空気流量Afを算出し(S16)、これらを
主制御部50に出力する(S17)。発電可能電力Pf
cは、燃料電池10が現在のガス供給量を変更しない範
囲で発電可能な最大電力である。また、必要水素流量H
fおよび必要空気流量Afは、要求電力Prに対して燃
料電池10が発電可能な最大電力を発電するために必要
なガス供給量である。
Next, the renewable power Pfc, the required hydrogen flow Hf, and the required air flow Af are calculated (S16), and are output to the main control unit 50 (S17). Generateable power Pf
c is the maximum power that the fuel cell 10 can generate without changing the current gas supply amount. The required hydrogen flow rate H
f and the required air flow rate Af are gas supply amounts required to generate the maximum power that the fuel cell 10 can generate with respect to the required power Pr.

【0039】次に、発電可能電力Pfc、必要水素流量
Hf、必要空気流量Afの算出方法について図5、図7
に基づいて説明する。図7は図6のステップS16の内
容を詳細に示すフローチャートである。
Next, a method of calculating the renewable power Pfc, the required hydrogen flow Hf, and the required air flow Af will be described with reference to FIGS.
It will be described based on. FIG. 7 is a flowchart showing details of step S16 in FIG.

【0040】まず、最低電圧セルのIV特性301に基
づいて、最低電圧セルが出力可能な上限出力電流I2を
求める(S1601)。上限出力電流I2は、最低電圧
セルの出力電圧が予め定められた所定下限電圧Vmin
を下回らない範囲で出力可能な最大電流である。
First, based on the IV characteristic 301 of the lowest voltage cell, an upper limit output current I2 that can output the lowest voltage cell is obtained (S1601). The upper limit output current I2 is a predetermined lower limit voltage Vmin at which the output voltage of the lowest voltage cell is determined in advance.
Is the maximum current that can be output within a range not less than.

【0041】次に、燃料電池10のIV特性301か
ら、上限出力電流I2において燃料電池10が発電可能
な下限電圧発電可能電力Qを求める(S1602)。
Next, based on the IV characteristic 301 of the fuel cell 10, the lower limit voltage power generation possible power Q at which the fuel cell 10 can generate power at the upper limit output current I2 is obtained (S1602).

【0042】次に、上記ステップS13で求めた現在の
水素流量で発電可能な最大電流である水素上限電流IH
を求め(S1603)、同じく現在の空気流量で発電可
能な最大電流である空気上限電流Iairを求める(S
1604)。水素上限電流IHは、IH〔c/秒〕=水
素流量〔モル/秒〕×2×9600〔c/モル〕×セル
数nで算出することができ、空気上限電流Iairは、
Iair〔c/秒〕=空気流量〔モル/秒〕×4×96
00〔c/モル〕×(21/100)×セル数nで算出
することができる。
Next, the hydrogen upper limit current IH, which is the maximum current that can be generated at the current hydrogen flow rate obtained in step S13,
(S1603), and similarly, the air upper limit current Iair, which is the maximum current that can be generated at the current air flow rate, is determined (S1603).
1604). The hydrogen upper limit current IH can be calculated by IH [c / sec] = hydrogen flow rate [mol / sec] × 2 × 9600 [c / mol] × the number of cells n.
Iair [c / sec] = air flow rate [mol / sec] × 4 × 96
00 [c / mol] × (21/100) × the number of cells n.

【0043】次に、燃料電池10のIV特性301か
ら、水素流量上限電流IHあるいは空気流量上限電流I
airのいずれか小さい方で燃料電池10が発電可能な
最大電力であるガス流量発電可能電力PIを求める(S
1605)。
Next, based on the IV characteristic 301 of the fuel cell 10, the hydrogen flow upper limit current IH or the air flow upper limit current I
The gas flow power generating power PI which is the maximum power that the fuel cell 10 can generate with the smaller of the air is determined (S
1605).

【0044】次に、燃料電池10が現在出力できる最大
電力Pfcを算出する。現在発電可能電力Pfcは、ガ
ス流量発電可能電力PIあるいは下限電圧発電可能電力
Qのいずれか小さい方で決定される(S1606)。
Next, the maximum power Pfc that the fuel cell 10 can currently output is calculated. The current power feasible power Pfc is determined by the smaller of the gas flow rate power feasible power PI and the lower limit voltage power feasible power Q (S1606).

【0045】次に、要求発電電力Prが下限電圧発電可
能電力Qより小さいか否かを判定する(S1607)。
この結果、要求発電電力Prが下限電圧発電可能電力Q
より小さい場合には、燃料電池10がPrまで発電して
も最低電圧セルは所定下限電圧Vminに達しないと判
断することができる。この場合には、図5のIV特性3
01上で電力がPrになる電流値を特定し、この電流を
発電するために必要な水素供給量Hf、空気供給量Af
を算出する(S1608)。
Next, it is determined whether or not the required power generation Pr is smaller than the lower limit voltage power generation possible power Q (S1607).
As a result, the required generated power Pr is reduced to the lower limit voltage
If it is smaller, it can be determined that the lowest voltage cell does not reach the predetermined lower limit voltage Vmin even if the fuel cell 10 generates power up to Pr. In this case, the IV characteristic 3 in FIG.
01, a current value at which the electric power becomes Pr is specified, and a hydrogen supply amount Hf and an air supply amount Af required to generate this current
Is calculated (S1608).

【0046】一方、要求発電電力Prが下限電圧発電可
能電力Qより大きい場合には、燃料電池10は下限電圧
発電可能電力Qまでしか発電できないと判断することが
できる。この場合には、図5のIV特性301上で電力
がQになる電流値を特定し、この電流を発電するために
必要な水素供給量Hf、空気供給量Afを算出する(S
1609)。その後、図6のステップS17に戻る。
On the other hand, if the required generated power Pr is larger than the lower limit voltage power Q, it can be determined that the fuel cell 10 can only generate power up to the lower limit voltage power Q. In this case, the current value at which the electric power becomes Q is specified on the IV characteristic 301 in FIG. 5, and the hydrogen supply amount Hf and the air supply amount Af required to generate this current are calculated (S
1609). Thereafter, the process returns to step S17 in FIG.

【0047】以上、本実施形態によれば、副制御部50
は、要求発電電力Prが入力された場合に、燃料電池1
0が出力可能な電力を決定し、この電力を発電するため
の必要空気流量を出力値とするので、主制御部40は、
この必要空気流量に応じて空気供給装置21の空気流量
を制御することができる。これにより、最低電圧セルが
所定下限電圧Vminを下回らない範囲(セルが劣化し
ない範囲)で、燃料電池10の最大電力を得ることがで
き、発電を継続することができる。
As described above, according to the present embodiment, the sub control unit 50
Indicates that the fuel cell 1
0 determines the power that can be output, and the required air flow rate for generating this power is used as the output value.
The air flow rate of the air supply device 21 can be controlled according to the required air flow rate. Thereby, the maximum power of the fuel cell 10 can be obtained within a range where the lowest voltage cell does not fall below the predetermined lower limit voltage Vmin (a range where the cell does not deteriorate), and power generation can be continued.

【0048】同様に、副制御部50は、燃料電池10が
出力可能な電力を発電するための必要水素流量を出力値
とするので、主制御部40は、この必要水素流量に応じ
て水素供給装置20の水素流量を制御することができ
る。
Similarly, since the sub-control unit 50 sets the output value to the required hydrogen flow rate for generating the power that can be output by the fuel cell 10, the main control unit 40 determines whether or not the hydrogen is supplied in accordance with the required hydrogen flow rate. The hydrogen flow rate of the device 20 can be controlled.

【0049】また、副制御部50は、要求発電電力Pr
が入力された場合に、燃料電池10が現在のガス流量で
出力可能な電力Pfcを決定し、この電力Pfcを出力
値とするので、主制御部40は、走行用モータ11の消
費電力、補機類の消費電力、2次電池の充電に必要な電
力等の合計を、最大電力Pfc内にするように制御する
ことができる。これにより、燃料電池10の運転を停止
させることなく発電を継続させることができる。
Further, the sub control unit 50 determines the required power generation Pr
Is input, the fuel cell 10 determines the power Pfc that can be output at the current gas flow rate, and uses this power Pfc as an output value. It is possible to control so that the sum of the power consumption of the equipment and the power required for charging the secondary battery is within the maximum power Pfc. Thereby, power generation can be continued without stopping the operation of the fuel cell 10.

【0050】なお、上記ステップS10が入力値受信手
段に相当し、上記ステップS12が最低電圧セル決定手
段に相当し、上記ステップS14が最低電圧セル特性推
定手段に相当し、上記ステップS15が燃料電池特性推
定手段に相当し、上記ステップS1601が上限電流決
定手段に相当し、上記ステップS1602が下限電圧発
電可能電力算出手段に相当し、上記ステップS161
2、S1613が必要酸素流量算出手段および必要水素
流量算出手段に相当し、上記ステップS17が酸素流量
出力手段、水素流量出力手段、現在発電可能電力出力手
段に相当し、上記ステップS1604がガス流量発電可
能電力算出手段に相当し、上記ステップS1606が現
在発電可能電力決定手段に相当する。
Step S10 corresponds to input value receiving means, step S12 corresponds to lowest voltage cell determining means, step S14 corresponds to lowest voltage cell characteristic estimating means, and step S15 corresponds to fuel cell. Step S1601 corresponds to the upper limit current determining means, step S1602 corresponds to the lower limit voltage power generation possible power calculating means, and step S161 corresponds to the characteristic estimating means.
2. S1613 corresponds to the required oxygen flow rate calculating means and the required hydrogen flow rate calculating means, the above step S17 corresponds to the oxygen flow rate output means, the hydrogen flow rate output means, and the currently available power output means, and the step S1604 corresponds to the gas flow rate power generation means. Step S1606 corresponds to the current power generation possible power determination means.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】上記実施形態の燃料電池システムの全体構成を
示す概念図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing the overall configuration of a fuel cell system according to the embodiment.

【図2】副制御部の構成を示す概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a configuration of a sub control unit.

【図3】燃料電池の電流−電圧特性を示す特性図であ
る。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing current-voltage characteristics of a fuel cell.

【図4】燃料電池の電流−電圧特性を示す特性図であ
る。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing current-voltage characteristics of a fuel cell.

【図5】燃料電池の電流−電圧特性を示す特性図であ
る。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing current-voltage characteristics of a fuel cell.

【図6】副制御部の処理内容を示すフローチャートであ
る。
FIG. 6 is a flowchart showing processing contents of a sub control unit.

【図7】図6のサブルーチンの内容を示すフローチャー
トである。
FIG. 7 is a flowchart showing the contents of a subroutine of FIG. 6;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…燃料電池(FCスタック)、11…走行用モー
タ、12…電流センサ、20…水素供給装置、21…空
気供給装置、22…水素流量検出装置、23…空気流量
検出装置、30〜35…加熱冷却システム、40…主制
御部、50…副制御部(発電制御装置)。
Reference Signs List 10: fuel cell (FC stack), 11: running motor, 12: current sensor, 20: hydrogen supply device, 21: air supply device, 22: hydrogen flow detection device, 23: air flow detection device, 30 to 35 Heating / cooling system, 40: Main control unit, 50: Sub-control unit (power generation control device).

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 水素と酸素が供給され、発電する複数の
セル(10a)が積層されている燃料電池(10)と、
前記複数のセル(10a)それぞれの出力電圧(V1〜
Vn)を検出するセル電圧検出手段(41)と、前記燃
料電池(10)の出力電流(IF)を検出する電流検出
手段(12)と、前記燃料電池(10)の電力制御を行
う主制御部(40)とを備えた燃料電池システムに用い
られる発電制御装置であって、 前記主制御部(40)から前記燃料電池(10)に対す
る要求発電電力(Pr)を入力値として受け取る入力値
受信手段と、 前記電圧検出手段(41)により検出した前記出力電圧
(V1〜Vn)から前記複数のセル(10a)のうち最
低電圧(Vo)を出力する最低電圧セルを決定する最低
電圧セル決定手段と、 前記最低出力電圧(Vo)と前記電流検出手段(12)
により検出した前記出力電流(IF)に基づいて、前記
最低電圧セルの出力電圧と出力電流との関係を示す電流
−電圧特性を推定する最低電圧セル特性推定手段と、 前記複数のセル(10a)の出力電圧(V1〜Vn)の
合計である総電圧(Vs)と前記出力電流(IF)とに
基づいて、前記燃料電池(10)の出力電圧と出力電流
との関係を示す電流−電圧特性を推定する燃料電池特性
推定手段と、 前記最低電圧セルの電流−電圧特性から、前記最低電圧
セルの出力電圧(Vo)が所定下限電圧(Vmin)と
なった場合に前記最低電圧セルが出力可能な上限出力電
流(I2)を求める上限電流決定手段と、 前記上限出力電流(I2)において、前記燃料電池(1
0)が発電可能な最大電力である下限電圧発電可能電力
(Q)を求める下限電圧発電可能電力算出手段と、 前記要求発電電力(Pr)あるいは前記下限電圧発電可
能電力(Q)のいずれか小さい方を出力するために必要
な酸素流量を算出する必要酸素流量算出手段と、 前記入力値に対する出力値として前記酸素流量を前記主
制御部(40)に出力する酸素流量出力手段とを備える
ことを特徴とする発電制御装置。
1. A fuel cell (10) in which hydrogen and oxygen are supplied and a plurality of cells (10a) for generating electricity are stacked.
The output voltage (V1 to V1) of each of the plurality of cells (10a)
Vn), a current detector (12) for detecting the output current (IF) of the fuel cell (10), and a main control for controlling the power of the fuel cell (10). A power generation control device for use in a fuel cell system including a unit (40), wherein an input value reception for receiving a required power generation (Pr) for the fuel cell (10) from the main control unit (40) as an input value. Means for determining the lowest voltage cell that outputs the lowest voltage (Vo) of the plurality of cells (10a) from the output voltages (V1 to Vn) detected by the voltage detection means (41). And the minimum output voltage (Vo) and the current detection means (12).
Minimum voltage cell characteristic estimating means for estimating a current-voltage characteristic indicating a relationship between an output voltage and an output current of the lowest voltage cell based on the output current (IF) detected by the plurality of cells (10a). A current-voltage characteristic showing a relationship between an output voltage and an output current of the fuel cell (10) based on a total voltage (Vs) which is a sum of output voltages (V1 to Vn) of the fuel cell and the output current (IF). From the fuel cell characteristic estimating means for estimating the current-voltage characteristic of the lowest voltage cell, the lowest voltage cell can be output when the output voltage (Vo) of the lowest voltage cell becomes a predetermined lower limit voltage (Vmin). An upper limit current determining means for obtaining an optimum upper limit output current (I2);
0) is a lower-limit voltage-generating power (Q) that is the maximum power that can be generated, and a lower-limit voltage-generating power (Q) that is smaller than the required power (Pr) or the lower-limit voltage-generating power (Q). A required oxygen flow rate calculating means for calculating an oxygen flow rate required to output the information, and an oxygen flow rate output means for outputting the oxygen flow rate to the main control unit (40) as an output value corresponding to the input value. Characteristic power generation control device.
【請求項2】 前記要求電力(Pr)あるいは前記下限
電圧発電可能電力(Q)のいずれか小さい方を出力する
ために必要な水素流量を算出する必要水素流量算出手段
と、 前記入力値に対する出力値として前記水素流量を前記主
制御部(40)に出力する水素流量出力手段とを備える
ことを特徴とする請求項1に記載の発電制御装置。
2. A required hydrogen flow rate calculating means for calculating a hydrogen flow rate required to output a smaller one of the required power (Pr) and the lower limit voltage power generation possible power (Q), and an output corresponding to the input value. The power generation control device according to claim 1, further comprising: a hydrogen flow rate output unit configured to output the hydrogen flow rate as a value to the main control unit (40).
【請求項3】 前記燃料電池システムは、前記燃料電池
(10)に供給される水素の流量を検出する水素流量検
出手段(22)と、前記燃料電池(10)に供給される
酸素の流量を検出する酸素流量検出手段(23)とを備
えており、 前記水素流量検出手段(22)により検出した水素流量
および前記酸素流量検出手段(23)により検出した酸
素流量において、前記燃料電池(10)が発電可能な最
大電力であるガス流量発電可能電力(PI)を求めるガ
ス流量発電可能電力算出手段と、 前記ガス流量発電可能電力(PI)あるいは前記下限電
圧発電可能電力(Q)のいずれか小さい方を、前記燃料
電池(10)が前記酸素流量および前記水素流量におい
て発電可能な最大電力である現在発電可能電力(Pf
c)とする現在発電可能電力決定手段と、 前記入力値に対する出力値として前記現在発電可能電力
(Pfc)を前記主制御部(40)に出力する現在発電
可能電力出力手段とを備えることを特徴とする請求項1
または請求項2に記載の発電制御装置。
3. The fuel cell system according to claim 1, wherein said fuel cell system includes a hydrogen flow rate detecting means for detecting a flow rate of hydrogen supplied to said fuel cell, and a flow rate of oxygen supplied to said fuel cell. An oxygen flow rate detecting means (23) for detecting the fuel cell (10) at a hydrogen flow rate detected by the hydrogen flow rate detecting means (22) and an oxygen flow rate detected by the oxygen flow rate detecting means (23). Means for calculating a gas flow rate genable power (PI), which is the maximum power that can be generated, and either the gas flow rate genable power (PI) or the lower limit voltage genable power (Q), whichever is smaller. The current power (Pf), which is the maximum power that the fuel cell (10) can generate at the oxygen flow rate and the hydrogen flow rate,
c) presently generable power determining means, and current generable power output means for outputting the current generable power (Pfc) to the main control unit (40) as an output value with respect to the input value. Claim 1
Alternatively, the power generation control device according to claim 2.
【請求項4】 請求項1ないし3のいずれか1つに記載
の発電制御装置を備えていることを特徴とする燃料電池
システム。
4. A fuel cell system comprising the power generation control device according to claim 1. Description:
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