本发明提供即使对燃料电池施加交流也能使燃料电池的控制稳定的燃料电池系统及燃料电池的控制方法。决定目标功率值(步骤S500)。接下来，以目标功率值为基准，设定不灵敏区(步骤S600)。在功率值在不灵敏区的范围内的情况下(步骤S700为“是”)，停止使功率值接近目标功率值的控制。
发电控制部，以使控制对象值接近目标值的方式进行控制，所述控制对象值是表示燃料电池的发电状态、且受施加于所述燃料电池的交流的影响的值；
不灵敏区设定部，以所述目标值为基准来设定不灵敏区，所述不灵敏区是包含所述目标值的范围；及停止部，在所述控制对象值包含于所述不灵敏区的情况下，使所述发电控制部的控制停止。
2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中，所述发电控制部取得对表示所述发电状态的物理量按时间序列进行平滑化处理后的值，作为所述控制对象值。
3.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其中，所述燃料电池系统具备选择部，在所述发电状态为稳定状态的情况下，所述选择部选择稳定状态用条件作为所述平滑化处理中使用的处理条件，在所述发电状态为过渡状态的情况下，所述选择部选择过渡状态用条件作为所述平滑化处理中使用的处理条件。
4.根据权利要求3所述的燃料电池系统，其中，所述不灵敏区设定部将如下的范围设定为所述不灵敏区的单侧宽度，所述范围具有在根据所述稳定状态用条件对所述交流的成分执行所述平滑化处理后的值的振幅以上的宽度。
5.根据权利要求3所述的燃料电池系统，其中，所述过渡状态用条件是与所述稳定状态用条件相比通过所述控制对象值反映了更接近当前的时刻的值的条件。
6.根据权利要求4所述的燃料电池系统，其中，所述过渡状态用条件是与所述稳定状态用条件相比通过所述控制对象值反映了更接近当前的时刻的值的条件。
7.根据权利要求3～6中任一项所述的燃料电池系统，其中，所述不灵敏区设定部将如下范围设定为所述不灵敏区的单侧宽度，所述范围具有小于根据所述过渡状态用条件对所述交流的成分执行所述平滑化处理后的值的振幅的宽度。
8.根据权利要求3～6中任一项所述的燃料电池系统，其中，所述选择部基于电流值的变动和电压值的变动中的至少任一方，来判定所述发电状态是所述过渡状态还是所述稳定状态。
9.根据权利要求7所述的燃料电池系统，其中，所述选择部基于电流值的变动和电压值的变动中的至少任一方，来判定所述发电状态是所述过渡状态还是所述稳定状态。
10.根据权利要求2～6、9中任一项所述的燃料电池系统，其中，所述燃料电池系统具备施加所述交流和测定对所述燃料电池的发电电压叠加所述交流后的电压的电路，所述发电控制部基于由所述电路测定的电压来取得所述物理量。
11.根据权利要求7所述的燃料电池系统，其中，所述燃料电池系统具备施加所述交流和测定对所述燃料电池的发电电压叠加所述交流后的电压的电路，所述发电控制部基于由所述电路测定的电压来取得所述物理量。
12.根据权利要求8所述的燃料电池系统，其中，所述燃料电池系统具备施加所述交流和测定对所述燃料电池的发电电压叠加所述交流后的电压的电路，所述发电控制部基于由所述电路测定的电压来取得所述物理量。
13.根据权利要求10所述的燃料电池系统，其中，所述电路是对所述发电电压进行变压的转换器。
14.根据权利要求11或12所述的燃料电池系统，其中，所述电路是对所述发电电压进行变压的转换器。
15.根据权利要求2～6、9、11～13中任一项所述的燃料电池系统，其中，所述物理量是功率。
16.根据权利要求7所述的燃料电池系统，其中，所述物理量是功率。
17.根据权利要求8所述的燃料电池系统，其中，所述物理量是功率。
18.根据权利要求10所述的燃料电池系统，其中，所述物理量是功率。
19.根据权利要求14所述的燃料电池系统，其中，所述物理量是功率。
20.根据权利要求1～6、9、11～13、16～19中任一项所述的燃料电池系统，其中，在所述不灵敏区的上限值与所述目标值之差小于所述目标值与所述目标值的上限值之差的情况下，所述不灵敏区设定部将所述不灵敏区的上限值设定成大于所述目标值的上限值的值。
21.根据权利要求7所述的燃料电池系统，其中，在所述不灵敏区的上限值与所述目标值之差小于所述目标值与所述目标值的上限值之差的情况下，所述不灵敏区设定部将所述不灵敏区的上限值设定成大于所述目标值的上限值的值。
22.根据权利要求8所述的燃料电池系统，其中，在所述不灵敏区的上限值与所述目标值之差小于所述目标值与所述目标值的上限值之差的情况下，所述不灵敏区设定部将所述不灵敏区的上限值设定成大于所述目标值的上限值的值。
23.根据权利要求10所述的燃料电池系统，其中，在所述不灵敏区的上限值与所述目标值之差小于所述目标值与所述目标值的上限值之差的情况下，所述不灵敏区设定部将所述不灵敏区的上限值设定成大于所述目标值的上限值的值。
24.根据权利要求14所述的燃料电池系统，其中，在所述不灵敏区的上限值与所述目标值之差小于所述目标值与所述目标值的上限值之差的情况下，所述不灵敏区设定部将所述不灵敏区的上限值设定成大于所述目标值的上限值的值。
25.根据权利要求15所述的燃料电池系统，其中，在所述不灵敏区的上限值与所述目标值之差小于所述目标值与所述目标值的上限值之差的情况下，所述不灵敏区设定部将所述不灵敏区的上限值设定成大于所述目标值的上限值的值。
26.一种燃料电池的控制方法，其包括如下步骤：以使控制对象值接近目标值的方式进行控制，所述控制对象值是表示燃料电池的发电状态、且受施加于所述燃料电池的交流的影响的值，在所述控制对象值包含于以所述目标值为基准而设定的不灵敏区的情况下，停止所述控制，所述不灵敏区是包含所述目标值的范围。
27.根据权利要求26所述的燃料电池的控制方法，其中，取得对表示所述发电状态的物理量按时间序列进行平滑化处理后的值作为所述控制对象值。
28.根据权利要求27所述的燃料电池的控制方法，其中，在所述发电状态为稳定状态的情况下，选择稳定状态用条件作为所述平滑化处理中使用的处理条件，在所述发电状态为过渡状态的情况下，选择过渡状态用条件作为所述平滑化处理中使用的处理条件。
29.根据权利要求28所述的燃料电池的控制方法，其中，将如下范围设定为所述不灵敏区的单侧宽度，所述范围具有在根据所述稳定状态用条件对所述交流的成分执行所述平滑化处理后的值的振幅以上的宽度。
30.根据权利要求28所述的燃料电池的控制方法，其中，所述过渡状态用条件是与所述稳定状态用条件相比通过所述控制对象值反映了更接近当前的时刻的值的条件。
31.根据权利要求29所述的燃料电池的控制方法，其中，所述过渡状态用条件是与所述稳定状态用条件相比通过所述控制对象值反映了更接近当前的时刻的值的条件。
32.根据权利要求28～31中任一项所述的燃料电池的控制方法，其中，将如下范围设定为所述不灵敏区的单侧宽度，所述范围具有小于根据所述过渡状态用条件对所述交流的成分执行所述平滑化处理后的值的振幅的宽度。
33.根据权利要求28～31中任一项所述的燃料电池的控制方法，其中，基于电流值的变动和电压值的变动中的至少任一方，来判定所述发电状态是所述过渡状态还是所述稳定状态。
34.根据权利要求32所述的燃料电池的控制方法，其中，基于电流值的变动和电压值的变动中的至少任一方，来判定所述发电状态是所述过渡状态还是所述稳定状态。
35.根据权利要求27～31、34中任一项所述的燃料电池的控制方法，其中，基于由施加所述交流和测定对所述燃料电池的发电电压叠加所述交流后的电压的电路所测定的电压，来取得所述物理量。
36.根据权利要求32所述的燃料电池的控制方法，其中，基于由施加所述交流和测定对所述燃料电池的发电电压叠加所述交流后的电压的电路所测定的电压，来取得所述物理量。
37.根据权利要求33所述的燃料电池的控制方法，其中，基于由施加所述交流和测定对所述燃料电池的发电电压叠加所述交流后的电压的电路所测定的电压，来取得所述物理量。
38.根据权利要求35所述的燃料电池的控制方法，其中，所述电路是对所述发电电压进行变压的转换器。
39.根据权利要求36或37所述的燃料电池的控制方法，其中，所述电路是对所述发电电压进行变压的转换器。
燃料电池系统及燃料电池的控制方法
[0001] 本申请主张基于在2014年11月13日提出申请的申请号2014-230379号的日本专利申请的优先权，并在本申请中参照并引用其公开的全部内容。
技术领域
[0002] 本发明涉及燃料电池。
背景技术
[0003] 为了检测燃料电池的干燥，已知有对燃料电池施加交流的方法。通过这样施加交流，单电池电压的测定值成为对发电电压叠加交流的电压后的值(JP2007-053013)。
发明内容
[0004] 发明要解决的课题
[0005] 通常，为了控制燃料电池的发电而控制单电池电压。但是，在上述现有技术的情况下，如上所述对单电池电压的测定值叠加交流的电压，因此单电池电压的控制有时受到交流的影响而变得不稳定。这种课题并不限于单电池电压的控制，在控制表示燃料电池的发电状态的某个值即受到交流的影响的值(以下也称为“控制对象值”)的情况下也是共通的课题。本发明鉴于上述情况而作出，其以即使对燃料电池施加交流也能够使控制对象值的控制稳定为解决课题。
[0006] 用于解决课题的方案
[0007] 本发明用于解决上述课题，可以作为以下的方式实现。
[0008] 根据本发明的一方式，提供一种燃料电池系统。该燃料电池系统具备：发电控制部，以使控制对象值接近目标值的方式进行控制，上述控制对象值是表示燃料电池的发电状态、且受施加于上述燃料电池的交流的影响的值；不灵敏区设定部，以上述目标值为基准来设定不灵敏区；及停止部，在上述控制对象值包含于上述不灵敏区的情况下，使上述发电控制部的控制停止。根据该方式，即使对燃料电池施加交流，控制对象值的控制也容易稳定。其原因是，由于设定有不灵敏区，因此即使控制对象值受到交流的影响，也能够抑制发电控制部的控制追随该影响。
[0009] 在上述方式中，也可以是，上述发电控制部取得对表示上述发电状态的物理量按时间序列进行平滑化处理后的值，作为上述控制对象值。根据该方式，控制更稳定。
[0010] 在上述方式中，也可以是，上述燃料电池系统具备选择部，在上述发电状态为稳定状态的情况下，上述选择部选择稳定状态用条件作为上述平滑化处理中使用的处理条件，在上述发电状态为过渡状态的情况下，上述选择部选择过渡状态用条件作为上述平滑化处理中使用的处理条件。根据该方式，能够根据发电状态是稳定状态还是过渡状态来选择平滑化处理的条件。
[0011] 在上述方式中，也可以是，上述不灵敏区设定部将如下范围设定为上述不灵敏区的单侧宽度，上述范围具有在根据上述稳定状态用条件对上述交流的成分执行上述平滑化处理后的值的振幅以上的宽度。根据该方式，在发电状态为稳定状态的情况下，发电控制部容易停止，因此控制对象值的控制稳定。
[0012] 在上述方式中，也可以是，上述过渡状态用条件是与上述稳定状态用条件相比通过上述控制对象值反映了更接近当前的时刻的值的条件。根据该方式，在发电状态为过渡状态的情况下，控制对象值的控制的响应性良好。
[0013] 在上述方式中，也可以是，上述不灵敏区设定部将如下范围设定为上述不灵敏区的单侧宽度，上述范围具有小于根据上述过渡状态用条件对上述交流的成分执行上述平滑化处理后的值的振幅的宽度。根据该方式，由于不灵敏区如上所述设定为具有小的宽度的范围，因此控制对象值的控制的响应性良好。
[0014] 在上述方式中，也可以是，上述选择部基于电流值的变动和电压值的变动中的至少任一方，来判定上述发电状态是上述过渡状态还是上述稳定状态。根据该方式，能够容易地判定发电状态是过渡状态还是稳定状态。
[0015] 在上述方式中，也可以是，上述燃料电池系统具备施加上述交流和测定对上述燃料电池的发电电压叠加上述交流后的电压的电路，上述发电控制部基于由上述电路测定的电压来取得上述物理量。根据该方式，能够使上述电路具有多个功能。
[0016] 在上述方式中，也可以是，上述电路是对上述发电电压进行变压的转换器。根据该方式，能够使转换器具有多个功能。
[0017] 在上述方式中，也可以是，上述物理量是功率。根据该方式，能够将上述方式应用于功率值的控制。
[0018] 在上述方式中，也可以是，在上述不灵敏区的上限值与上述目标值之差小于上述目标值与上述目标值的上限值之差的情况下，上述不灵敏区设定部将上述不灵敏区的上限值设定成大于上述目标值的上限值的值。根据该方式，即使控制对象值超过目标值的上限值，只要在不灵敏区的范围内，就能够使发电控制部停止。
[0019] 本发明能够以上述以外的各种方式实现。例如，能够以燃料电池的控制方法、用于实现该方法的计算机程序，存储有该计算机程序的非临时性的存储介质、执行该计算机程序的发电控制装置等方式实现。
附图说明
[0020] 图1是表示燃料电池系统的结构的概略图。
[0021] 图2是表示燃料电池系统的电气性的结构的概略图。
[0022] 图3是表示发电控制处理的流程图。
[0023] 图4是表示平滑化条件选择处理的流程图。
[0024] 图5是表示发电控制处理的控制结果的一例的曲线图。
[0025] 图6是用于比较稳定状态用条件与过渡状态用条件的曲线图。
具体实施方式
[0026] 图1是表示燃料电池系统100的结构的概略图。燃料电池系统100具备：燃料电池10、控制部20、阴极气体供给部30、阴极气体排出部40、阳极气体供给部50、阳极气体循环排出部60及制冷剂供给部70。
[0027] 燃料电池10是接受氢(阳极气体)和空气(阴极气体)的供给作为反应气体而发电的固体高分子型燃料电池。燃料电池10具有层叠有多个(例如400个)单电池11而成的层叠结构。各单电池11具有作为在电解质膜的两面上配置有电极的发电体的膜电极接合体和夹持膜电极接合体的两张隔板。
[0028] 电解质膜由在湿润状态下表现出良好的质子传导性的固体高分子薄膜构成。电极由碳构成。在电极的电解质膜侧的面上载持有用于促进发电反应的铂催化剂。在各单电池11上设有反应气体或制冷剂用的歧管(未图示)。歧管的反应气体经由设于各单电池11的气体流路而向各单电池11的发电区域供给。
[0029] 控制部20具备：选择部23、不灵敏区设定部26、停止部27及发电控制部28。控制部20接收来自负载200的发电要求，并根据该要求来控制以下说明的燃料电池系统100的各结构部，而实现基于燃料电池10的发电。
[0030] 阴极气体供给部30具备：阴极气体配管31、空气压缩机32及开闭阀34。阴极气体配管31是与燃料电池10的阴极侧连接的配管。空气压缩机32经由阴极气体配管31而与燃料电池10连接，将取入外部气体并压缩后的空气作为阴极气体向燃料电池10供给。控制部20的发电控制部28对空气压缩机32进行驱动，由此与对负载200的电力供给相关联地控制对于燃料电池10的空气的供给量。
[0031] 开闭阀34设于空气压缩机32与燃料电池10之间，根据阴极气体配管31中的供给空气的流动而开闭。具体而言，开闭阀34一般为关闭的状态，在从空气压缩机32将具有预定压力的空气向阴极气体配管31供给时打开。
[0032] 阴极气体排出部40具备阴极废气配管41和调压阀43。阴极废气配管41是与燃料电池10的阴极侧连接的配管，将阴极废气向燃料电池系统100的外部排出。调压阀43对阴极废气配管41中的阴极废气的压力(燃料电池10的背压)进行调整。
[0033] 阳极气体供给部50具备：阳极气体配管51、氢罐52、开闭阀53、调节器54及喷射器55。氢罐52经由阳极气体配管51而与燃料电池10的阳极连接，将罐内填充的氢向燃料电池
10供给。
[0034] 开闭阀53、调节器54、喷射器55在阳极气体配管51上从上游侧(即接近氢罐52的一侧)以该顺序设置。开闭阀53根据来自控制部20的指令而进行开闭，控制氢从氢罐52向喷射器55的上游侧的流入。调节器54是用于对喷射器55的上游侧的氢的压力进行调整的减压阀。
[0035] 喷射器55是根据由控制部20设定的驱动周期或开阀时间而电磁性地驱动阀芯的电磁驱动式的开闭阀。控制部20通过控制喷射器55的驱动周期或开阀时间来控制向燃料电池10供给的氢量。
[0036] 阳极气体循环排出部60具备：阳极废气配管61、气液分离部62、阳极气体循环配管63、氢循环用泵64、阳极排水配管65及排水阀66。阳极废气配管61是连接燃料电池10的阳极的出口与气液分离部62的配管，将包含未用于发电反应的未反应气体(氢、氮等)的阳极废气向气液分离部62引导。
[0037] 气液分离部62与阳极气体循环配管63和阳极排水配管65连接。气液分离部62对阳极废气包含的气体成分与水分进行分离，将气体成分向阳极气体循环配管63引导，将水分向阳极排水配管65引导。
[0038] 阳极气体循环配管63连接于阳极气体配管51的比喷射器55靠下游处。在阳极气体循环配管63上设有氢循环用泵64，通过该氢循环用泵64而将在气液分离部62中被分离出的气体成分包含的氢向阳极气体配管51送出。这样，在该燃料电池系统100中，使阳极废气包含的氢循环，再次向燃料电池10供给，由此提高氢的利用效率。
[0039] 阳极排水配管65是用于将在气液分离部62中被分离出的水分向燃料电池系统100的外部排出的配管。排水阀66设于阳极排水配管65，根据来自控制部20的指令而进行开闭。在燃料电池系统100的运转中，控制部20一般将排水阀66关闭，在预先设定的预定排水时机或阳极废气中的惰性气体的排出时机打开排水阀66。
[0040] 制冷剂供给部70具备：制冷剂用配管71、散热器72及制冷剂循环用泵73。制冷剂用配管71是连接设于燃料电池10的制冷剂用的入口歧管与出口歧管的配管，使用于对燃料电池10进行冷却的制冷剂循环。散热器72设于制冷剂用配管71，使在制冷剂用配管71中流动的制冷剂与外部气体之间进行热交换，由此对制冷剂进行冷却。
[0041] 制冷剂循环用泵73在制冷剂用配管71中，设于散热器72的游侧(燃料电池10的制冷剂入口侧)，将在散热器72中被冷却后的制冷剂向燃料电池10送出。
[0042] 图2是表示燃料电池系统100的电气性的结构的概略图。燃料电池系统100除了上述控制部20等以外，还具备：二次电池81、FDC82、DC/AC逆变器83、BDC85、单电池电压计测部91、电流计测部92。
[0043] 单电池电压计测部91与燃料电池10的各单电池11连接，计测各单电池11的电压(单电池电压)。单电池电压计测部91将其计测结果发送至控制部20。电流计测部92计测燃料电池10的发电电流的值(以下称为“测定电流值”)，并发送至控制部20。发送至控制部20的测定电流值被输入选择部23。
[0044] FDC82及BDC85是构成为DC/DC转换器的电路。FDC82基于控制部20的控制来控制由燃料电池10的发电电流和发电电压，并且对发电电压进行变压并供给至DC/AC逆变器83。此外，FDC82测定发电电压的值(以下称为“测定电压值”)并发送至控制部20。发送至控制部20的测定电压值被输入选择部23。BDC85基于控制部20的控制来控制二次电池81的充放电。二次电池81由锂离子电池构成，作为燃料电池10的辅助电源发挥作用。
[0045] DC/AC逆变器83与燃料电池10和负载200连接。DC/AC逆变器83将从燃料电池10和二次电池81得到的直流电力向交流电力转换，并向负载200供给。在负载200中产生的再生电力由DC/AC逆变器83转换成直流电流，并通过BDC85而向二次电池81充电。
[0046] FDC82按照控制部20的指令而对燃料电池10施加低频(例如20Hz)的交流信号。FDC82使该交流信号叠加于来自燃料电池10的发电电流而施加。由此，电流计测部92的测定电流值及FDC82的测定电压值为叠加了该交流信号的值。
[0047] 上述交流信号的施加为了判定燃料电池10包含的电解质膜是干燥还是湿润而执行。当向燃料电池10施加交流信号时，能够测定燃料电池10的阻抗。已知燃料电池10的阻抗反映燃料电池10内的水分量，能够利用于上述判定。
[0048] 图3是表示发电控制处理的流程图。发电控制处理在燃料电池10的发电中，由控制部20反复执行。控制部20通过执行发电控制处理而作为实现发电控制方法的发电控制装置发挥作用。
[0049] 首先，执行平滑化条件选择处理(步骤S300)。图4是表示平滑化条件选择处理的流程图。平滑化条件选择处理的各步骤由控制部20的选择部23执行。首先，以测定电流值为对象来执行平滑化处理(步骤S310)。在本实施方式中，使用基于移动平均的滤波处理(平顺处理)作为平滑化处理的具体的手法。用于以测定电流值为对象的滤波处理的条件是预先确定的。该条件是时序区间和各时刻的加权。该时序区间是表示从当前时刻追溯至何种程度的过去而反映到计算结果中的时间的长度。加权规定为以越接近当前时刻的值则越加权。
[0050] 接下来，以测定电压值为对象，执行平滑化处理(步骤S315)。步骤S315与步骤S310中的平滑化处理相同。另外，用于该滤波处理的条件可以与步骤S310相同也可以不同。
[0051] 接下来，判定通过上述平滑化处理而算出的电流值(平滑化电流值)与当前的测定电流值(当前电流值)之差的绝对值是否小于阈值ThI(步骤S320)。步骤S320是判定电流是处于过渡状态还是处于稳定状态的步骤，上述阈值ThI被预先确定作为适合于该判定的值。
[0052] 在平滑化电流值与当前电流值之差的绝对值小于阈值ThI的情况下(步骤S320为“是”)，对通过上述平滑化处理算出的电压值(平滑化电压值)与当前的测定电压值(当前电压值)之差的绝对值是否小于阈值ThV进行判定(步骤S340)。步骤S340与步骤S320相同。
[0053] 在平滑化电压值与当前电压值之差的绝对值小于阈值ThV的情况下(步骤S340为“是”)，选择稳定状态用条件(步骤S350)，并结束平滑化条件选择处理。稳定状态用条件是在电流值和电压值都为稳定状态的情况下，即发电状态为稳定状态的情况下选择的条件，用于以测定功率值为对象的平滑化处理(与图3一起后述)。
[0054] 另一方面，在平滑化电流值与当前电流值之差的绝对值为阈值ThI以上的情况下(步骤S320为“否”)，或平滑化电压值与当前电压值之差的绝对值为阈值ThV以上的情况下(步骤S340为“否”)，选择过渡状态用条件(步骤S360)，并结束平滑化条件选择处理。过渡状态用条件是在电流值和电压值中的至少一方为过渡状态的情况下，即在发电状态为过渡状态的情况下选择的条件，用于以测定功率值为对象的平滑化处理(与图3一起后述)。
[0055] 稳定状态用条件是与过渡状态用条件相比是值设定得更加平滑化的条件。即，稳定状态用条件与过渡状态用条件相比，以时序区间长且加权从当前时刻朝向过去缓慢地减少的方式设定。例如，平滑化后的功率值Ps在过渡状态的情况下能够以Ps＝α1×Pr1+α2×Pr2的方式算出，在稳定状态的情况下能够以Ps＝β1×Pr1+β2×Pr2+β3×Pr3的方式算出。另外，α1>α2，β1>β2>β3，α1+α2＝β1+β2+β3＝1。Pr1、Pr2、Pr3是各时刻的测定功率值，Pr1的测定时刻最接近当前时刻，第二接近的是Pr2，第三接近的是Pr3。另外，例如，以成为α1>β1的方式，与过渡状态为稳定状态相比，对接近当前时刻的值进行加权更多。
[0056] 当结束平滑化条件选择处理时，如图3所示，控制部20以测定功率值为对象来执行平滑化处理(步骤S400)。测定功率值通过测定电压值与测定电流值之积来算出。在该平滑化处理中使用在平滑化条件选择处理中选择出的条件。
[0057] 接下来，控制部20决定目标功率值Ptgt(步骤S500)。目标功率值Ptgt基于来自负载200的要求功率值而决定。但是，设定有目标功率值Ptgt为上限功率值Pmax以下的条件。即，即使在能够满足要求功率值的目标功率值Ptgt超过上限功率值Pmax的情况下，也将目标功率值Ptgt设定为上限功率值Pmax以下。上限功率值Pmax是基于燃料电池10的发电状态而决定的变量，例如考虑燃料电池10的发电功率、发电电压、发电电流、温度等，并为了燃料电池10或二次电池81的保护等而决定。
[0058] 接下来，不灵敏区设定部26对不灵敏区进行设定(步骤S600)。使用图5，对不灵敏区进行说明。
[0059] 图5是表示发电控制处理的控制结果的一例的曲线图。曲线图的纵轴表示功率，横轴表示时间。目标功率值Ptgt在时刻t0至时刻t2之间设定为功率值P1，在时刻t2以后设定为与上限功率值Pmax相等的值。不灵敏区设定为以各时刻的目标功率值Ptgt为中央值且上下具有相同的单侧宽度DZ的范围(Ptgt±DZ)。
[0060] 在本实施方式中，在满足Pmax-Ptgt
[0061] 另外，图5所示的过渡状态及稳定状态是在上述平滑化条件选择处理中决定的状态。在图5所示的情况下，从时刻t0到时刻t1和从时刻t3到时刻t4为过渡状态，从时刻t1到时刻t3和时刻t4以后为稳定状态。
[0062] 另外，是过渡状态还是稳定状态如上所述基于电流值及电压值而决定，因此虽然与功率值的变动存在较强的相关性，但是并不是根据功率值的变动而直接决定的。
[0063] 接下来，停止部27对通过上述平滑化处理而算出的功率值(平滑化功率值)是否在不灵敏区的范围内进行判定(步骤S700)。
[0064] 在平滑化功率值不在不灵敏区的范围内的情况下(步骤S700为“否”)，发电控制部28执行使平滑化功率值接近目标功率值Ptgt的控制(以下称为“功率控制”)(步骤S800)，并结束发电控制处理。在图5所示的情况下，在从时刻t0到时刻t1的大部分及从时刻t2到时刻t4的大部分的时域中，平滑化功率值在不灵敏区的范围外。
[0065] 另一方面，在平滑化功率值在不灵敏区的范围内的情况下(步骤S700为“是”)，停止部27跳过步骤S800，并结束发电控制处理。即，不执行功率控制。
[0066] 在图5所示的情况下，在从时刻t1前后到时刻t2及时刻t4前后以后的时域中，平滑化功率值在不灵敏区的范围内。另外，这样表述为时刻t1前后或时刻t4前后是因为，平滑化功率值是否在不灵敏区的范围内相对于过渡状态与稳定状态的切换而在时间上错开。若平滑化功率值在不灵敏区的范围内，则即使平滑化功率值与目标功率值Ptgt不一致而存在偏差，也不执行功率控制。即，维持现状的发电状态。例如，即使平滑化功率值超过上限功率值Pmax，只要平滑化功率值在不灵敏区的范围内，就不执行使平滑化功率值减少的控制。
[0067] 图6是对稳定状态用条件与过渡状态用条件进行比较的曲线图。图6示出燃料电池10的发电功率恒定的情况。即，图6所示的测定电压值的振动基于交流信号。
[0068] 在该情况下，发电状态为稳定状态，因此平滑化处理使用稳定状态用条件来执行。如图6所示，通过稳定状态用条件执行的平滑化功率值以收敛于不灵敏区的范围内的状态稳定。换言之，单侧宽度DZ设定为使用稳定状态用条件而平滑化后的交流信号成分的振幅以上。另外，本实施方式中所说的振幅是指距中央值的位移量。
[0069] 另一方面，图6所示的过渡状态用条件的平滑化功率值表示以与上述相同的测定电流值为对象，使用过渡状态用条件而使用平滑化处理，并且即使平滑化功率值超出不灵敏区也不执行功率控制的条件下的值。另外，这样的条件在本实施方式中未被采用。
[0070] 如图6所示，过渡状态用条件的平滑化功率值在一部分的时域中超出不灵敏区。此外，交流信号本身的振动如图6所示在一部分的时域中超出不灵敏区。换言之，单侧宽度DZ设定得比交流信号本身的振幅、此外使用过渡状态用条件而进行平滑化后的交流信号成分的振幅小。
[0071] 如上所述地设定单侧宽度DZ是为了同时实现在稳定状态下尽可能地使功率控制停止及在过渡状态下尽可能使控制的响应性良好。当单侧宽度DZ过大时，检测发电功率的变动的情况延迟，或者增加过冲、下冲的量，因此控制的响应性变差。由此，为了使控制的响应性良好，优选的是尽量将单侧宽度DZ设定得较窄。由此，在实现设定不灵敏区的目的的范围中，若尽量将单侧宽度DZ设定得较窄，则可同时实现上述两者。设定不灵敏区的目的如上所述，是无论发电功率的值是否稳定，都避免由于交流信号的影响而平滑化功率值的控制变得不稳定。但是，本实施方式的单侧宽度DZ如图6所示，重视稳定状态下的平滑化功率值的稳定性，并设定为相对于平滑化功率值的振幅而稍存在富余度的宽度。
[0072] 此外，在过渡状态和稳定状态中变更平滑化处理的条件，由此将单侧宽度DZ设定得较窄，能以较好的条件实现上述两者。
[0073] 本发明并不限于本说明书的实施方式、实施例、变形例，在不脱离其主旨的范围内能够以各种结构实现。例如，为了解决上述课题的一部分或全部，或者为了实现上述效果的一部分或全部，可以对发明内容一栏记载的各方式中的技术特征所对应的实施方式、实施例、变形例中的技术特征适当进行更换、组合。该技术特征在本说明书中只要不是作为必须的特征进行说明，就可以适当删除。例如，例示有以下的情况。
[0074] 不灵敏区的设定可以想到各种变更。例如，上侧的单侧宽度与下侧的单侧宽度可以是不同的宽度。基于例如在目标功率值设定为上限功率值附近的情况下，与测定功率值向上侧振动的情况相比更能够允许向下侧振动的技术思想，可以使下侧的单侧宽度大于上侧的单侧宽度。
[0075] 在稳定状态的范围内，可以以即使平滑化功率值发生变动而平滑化功率值也不会超出不灵敏区的方式，由比实施方式大的宽度来设定不灵敏区。
[0076] 不灵敏区的单侧宽度可以与稳定状态下的平滑化功率值的振幅相同，也可以比该振幅小。例如，即使不灵敏区的单侧宽度比上述振幅小，只要其差微小，平滑化功率值超出不灵敏区的时间就微小，因此可认为控制稳定。
[0077] 可以想到各种平滑化处理的手法。例如，可以是单纯的加权移动平均或指数移动平均等。或者也可以单纯地求出时序区间的测定值的平均值。
[0078] 平滑化处理可以使用模拟电路。例如，可以检测电流值作为模拟信号，并通过积分电路实现。平滑化的程度可以通过积分电路的时间常数而进行调整。
[0079] 平滑化处理的条件在稳定状态和过渡状态下可以采用相同的条件。在该情况下，不需要是稳定状态还是过渡状态的判定，因此减少了处理负载。
[0080] 也可以不执行平滑化处理。在该情况下，可进一步减少处理负载。即使不执行平滑化处理，只要对应于交流信号的振幅来设定不灵敏区的单侧宽度，就能够使稳定状态下的控制稳定。
[0081] 不灵敏区的上限值也可以设定为不超过目标功率值的上限值。在该情况下，能够抑制平滑化功率值超过目标功率值。
[0082] 是稳定状态还是过渡状态的判定方法也可以变更。例如，可以基于电流值、电压值、功率值中的至少任一个来进行判定。
[0083] 作为控制对象的物理量可以不是功率，也可以是例如电压或电流。即，可以以使平滑化后的电压值或平滑化后的电流值接近目标值的方式进行控制。
[0084] 作为对象的燃料电池可以不是汽车用的，也可以是搭载或安置于其他输送用设备(二轮车、电车等)的电池。
[0085] 在上述实施方式中，通过软件实现的功能及处理的至少一部分也可以通过硬件实现。另外，通过硬件实现的功能及处理的至少一部分也可以通过软件实现。作为硬件，可以使用例如集成电路、分立电路或者组合了这些电路的电路模块等各种电路(circuitry：线路)。
[0086] 附图标记说明
[0087] 10…燃料电池
[0088] 11…发电体
[0089] 20…控制部
[0090] 23…选择部
[0091] 26…不灵敏区设定部
[0092] 27…停止部
[0093] 28…发电控制部
[0094] 30…阴极气体供给部
[0095] 31…阴极气体配管
[0096] 32…空气压缩机
[0097] 34…开闭阀
[0098] 40…阴极气体排出部
[0099] 41…阴极废气配管
[0100] 43…调压阀
[0101] 50…阳极气体供给部
[0102] 51…阳极气体配管
[0103] 52…氢罐
[0104] 53…开闭阀
[0105] 54…调节器
[0106] 55…喷射器
[0107] 60…阳极气体循环排出部
[0108] 61…阳极废气配管
[0109] 62…气液分离部
[0110] 63…阳极气体循环配管
[0111] 64…氢循环用泵
[0112] 65…阳极排水配管
[0113] 66…排水阀
[0114] 70…制冷剂供给部
[0115] 71…制冷剂用配管
[0116] 72…散热器
[0117] 73…制冷剂循环用泵
[0118] 81…二次电池
[0119] 82…FDC
[0120] 85…BDC
[0121] 91…单电池电压计测部
[0122] 92…电流计测部
[0123] 100…燃料电池系统
[0124] 200…负载
