JP2004327317A

JP2004327317A - 燃料電池システム

Info

Publication number: JP2004327317A
Application number: JP2003122264A
Authority: JP
Inventors: Kazuma Okura; 一真大蔵
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2003-04-25
Filing date: 2003-04-25
Publication date: 2004-11-18

Abstract

【課題】発電電力を急変させる場合の補機駆動を最適に制御し、ネット発電電力の立ち上がり特性を良好なものとする。
【解決手段】燃料電池のグロス発電電力から補機消費電力を差し引いたネット発電電力の立ち上がりにおける目標応答に応じて、燃料電池に供給する空気流量及び空気圧力を制御する。これにより、ドライバによるアクセル踏み込み後のもたつき感が解消される。あるいは、ドライバのアクセル踏み込み時の駆動力応答性と燃料電池システムの騒音との違和感が抑制される。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池車両において電力供給源として用いられる燃料電池システムに関するものであり、特に、発電電力を急変させる場合の運転方法の改善に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
燃料電池は、水素ガス等の燃料ガスと酸素を有する酸化ガスとを電解質を介して電気化学的に反応させ、電極間から電気エネルギを直接取り出すものである。このような燃料電池を用いた発電は、発電効率が高いことに加え、有害な物質の排出が極めて少ないという利点を持つため、発電プラントや家庭用発電機等の定置型発電に適用されるばかりでなく、車両の駆動源として利用する等、燃料電池車両の電力供給源としても近年注目されている。
【０００３】
燃料電池車両では、ドライバの要求に応じて発生させる駆動力の大きさに対応して、燃料電池の発電電力を可変とする必要がある。このとき、総合効率を向上させるために、その発電電力の変化にしたがって、燃料電池に供給する反応ガス（燃料である水素、及び水素と反応させて電子を取り出すための酸化ガスである酸素を含む空気）の量を制御することが一般的に行われている。
【０００４】
ここで、現在の主流である高圧水素ボンベを搭載した燃料電池車両では、高圧（例えば、数ＭＰａ〜数十ＭＰａ）水素を調圧弁により減圧して燃料電池に供給する方式を採用しているため、水素供給系を構成する調圧弁等のシステム補機の消費電力は比較的小さくて済む。一方、空気供給系は、外気を大気圧から燃料電池に必要な圧力（例えば、百数十Ｐａから数百ｋＰａ）まで圧縮し、例えば数千ＮＬ／ｍｉｎもの流量で供給しなければならず、数ｋＷ〜十数ｋＷ程度の定格出力を有するコンプレッサあるいはブロアが必須となっている。
【０００５】
したがって、燃料電池の発電電力がすべて車両を駆動するための駆動モータで消費されるわけではなく、燃料電池自身から取り出される総発電電力（以下、グロス発電電力と称する。）からコンプレッサやブロア等が消費する補機消費電力を差し引いた正味の実効発電電力（以下、ネット発電電力と称する。）が、実際に駆動力を発生させるために消費されることになる。したがって、燃料電池車両の燃料電池システムの制御においては、このネット発電電力をいかに有効に発生させるかが重要である。
【０００６】
そこで、このような課題に着目した従来技術として、燃料電池とキャパシタが並列に接続され、目標供給電流に基づいて燃料電池への反応ガスの供給量が制御される燃料電池電源装置において、コンプレッサの過剰な作動や燃料電池のガス欠を抑制するように目標供給電流を補正するという技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００７】
この特許文献１には、駆動力の変化に応じて行われる燃料電池の発電電力可変制御において、例えば発電電力要求が急増した場合、燃料電池に必要な空気供給量に応じてコンプレッサの回転数を急増させても、空気供給系の遅れ（コンプレッサから燃料電池に至る空気供給系のダイナミクスや圧力制御の応答遅れ）により実際の発電電力の応答に遅れが生じることが記載されている。そして、実際の発電電力の応答が遅れている状態でコンプレッサ回転数を急変させることは、コンプレッサに無駄な電力を消費させていると指摘し、燃料電池の発電電力の応答遅れに応じてコンプレッサの回転数の上昇も遅らせることによって無駄なエネルギーが消費されることを抑制するようにしている。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−３０５０１１号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載されるように、コンプレッサの応答を闇雲に遅らせてしまうと、燃料電池への反応ガスの供給量の応答遅れを助長してしまうことになり、燃料電池から取り出せる電力のさらなる応答遅れを招くことになる。また、このような応答遅れがあるにも拘わらず燃料電池から電力を必要量取り出そうとすると、過渡的に反応ガスが供給不足となるので、燃料電池の劣化を引き起こしてしまう虞れがある。
【００１０】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、特に発電電力を急変させる場合の補機駆動を最適に制御することを目的とし、これにより、ネット発電電力の立ち上がり特性を良好なものとすることが可能で、無駄な補機消費電力を抑制し得る燃料電池システムを提供することを目的とする。
【００１１】
また、本発明は、燃料電池発電電力立ち上がり時において、アクセル踏み込み時の駆動力のもたつき感を防ぐことが可能な燃料電池システムを提供することを目的とする。さらに、アクセル踏み込み時の駆動力の応答性と騒音との違和感を抑制することが可能な燃料電池システムを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の燃料電池システムは、水素と空気の供給により発電する燃料電池を備え、車両の駆動モータへ電力を供給するものである。このような燃料電池システムにおいて、本発明では、前記目的を達成するために、燃料電池の総発電電力（グロス発電電力）から補記消費電力を差し引いた実効発電電力（ネット発電電力）の立ち上がりにおける目標応答に応じて、前記燃料電池に供給する空気流量及び空気圧力を制御することを特徴とする。
【００１３】
以上の構成を有する本発明の燃料電池システムでは、特に発電電力を急変させる場合の補機駆動が最適に制御され、ネット発電電力の立ち上がり特性が良好なものとなり、無駄な補機消費電力も抑制される。
【００１４】
ここで、特に、ドライバによるアクセル踏み込み後のもたつき感の解消に重きを置く場合には、燃料電池のネット発電電力の立ち上がりに際して、当該ネット発電電力が所定値に達するまでの時間が最短となるように、前記燃料電池に供給する空気流量及び空気圧力を制御する。具体的には、例えばアクセル踏み込み直後の加速応答遅れが最短となるように、あるいは加速走行のための（加速の伸びが得られる）ネット発電電力が目標発電電力のＸ％（例えば７０％）である場合において、ネット発電電力が目標発電電力のＸ％に到達するまでの時間が最短となるように、前記燃料電池に供給する空気流量及び空気圧力を制御する。
【００１５】
一方、加速感と騒音のバランスに重きを置く場合には、加速走行のための（加速の伸びが得られる）ネット発電電力が目標発電電力のＸ％である場合において、燃料電池のネット発電電力の立ち上がりに際して、ネット発電電力が目標発電電力のＸ％に到達した時点での前記燃料電池に圧縮空気を供給するためのコンプレッサの回転数が最小となるように、前記燃料電池に供給する空気流量及び空気圧力を制御する。
【００１６】
【発明の効果】
本発明の燃料電池システムによれば、発電電力を急変させる場合の補機駆動を最適に制御することで、ネット発電電力の立ち上がり特性を良好なものとすることができ、無駄な補機消費電力を抑制することができる。例えば、ネット発電電力が所定値に達するまでの時間が最短となるように、燃料電池に供給する空気流量及び空気圧力を制御すれば、アクセル踏み込み時の駆動力のもたつき感を防ぐことができる。また、車両の加速の伸びが感じられるだけの実効発電電力が得られる段階でのコンプレッサの回転数の立ち上がり分が最小となるように、燃料電池に供給する空気流量及び空気圧力を制御すれば、ドライバのアクセル踏み込み時の駆動力応答性と燃料電池システムの騒音との違和感を抑制することが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した燃料電池システムについて、図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態の燃料電池システムの構成を示すものである。図１に示すように、本実施形態の燃料電池システムは、発電を行う燃料電池１と、この燃料電池１に酸化剤ガスである空気を供給する空気供給系、燃料ガスである水素を供給する水素供給系とを備える。
【００１９】
燃料電池１は、燃料ガスである水素が供給される水素極（アノード極）１ａと酸化剤ガスである空気が供給される空気極（カソード極）１ｂとが電解質を挟んで重ね合わされて発電セルが構成されるとともに、複数の発電セルが多段積層されたスタック構造を有しており、水素と空気中の酸素とを基にした電気化学反応により化学エネルギを電気エネルギに変換するものである。この燃料電池１の各発電セルでは、水素極１ａに供給された水素が水素イオンと電子とに分離される反応が起き、水素イオンは電解質を通り、電子は外部回路を通って電力を発生させ、空気極１ｂにそれぞれ移動する。空気極１ｂでは、供給された空気中の酸素と電解質を通って移動した水素イオン及び電子が反応して水が生成され、外部に排出される。
【００２０】
燃料電池１の電解質としては、高エネルギ密度化、低コスト化、軽量化等を考慮して、固体高分子電解質膜が用いられる。固体高分子電解質膜は、例えばフッ素樹脂系イオン交換膜等、イオン（プロトン）伝導性の高分子膜からなるものであり、飽和含水することによりイオン伝導性電解質として機能する。
【００２１】
空気供給系は、例えば、外気を吸入し燃料電池１の空気極１ｂに加湿した空気を圧送するためのコンプレッサ２、モータ回転センサ２ｂを備え前記コンプレッサ２を駆動するモータ２ａ、空気供給配管３及び空気加湿器４と、空気極排ガスを排出するための空気排気配管５及び供給される空気の圧力を所望の圧力に制御する調圧装置である空気調圧弁６とから構成される。この空気供給系において、空気は、コンプレッサ２により加圧されて空気供給配管３に送り込まれ、空気加湿器４で加湿された後、燃料電池１の空気極１ｂに供給される。燃料電池１で消費されなかった酸素及び空気中の他の成分は、空気排気配管５から空気調圧弁６を介して大気中に排出される。
【００２２】
水素供給系は、例えば、水素供給源である水素ボンベ７、調圧装置である水素調圧弁８、水素供給配管９、水素加湿器１０、水素循環装置であるエゼクタ１１、及び水素循環配管１２から構成される。そして、水素供給源である水素ボンベ７から供給される水素ガスは、水素調圧弁８で減圧され、前記水素供給配管９及びエゼクタ１１を通って水素加湿器１０で加湿されて燃料電池１の水素極１ａに送り込まれる。燃料電池１では供給された水素ガスが全て消費されるわけではなく、残った水素ガス（燃料電池１の水素極１ａから排出される水素ガス）は、水素循環配管１２を通ってエゼクタ１１により循環され、新たに水素ボンベ７から供給される水素ガスと混合されて、再び燃料電池１の水素極１ａに供給される。
【００２３】
また、燃料電池１の水素極１ａの出口側には、水素パージ弁１４が設けられている。この水素パージ弁１４は、水素を循環させることに起因して水素循環配管１２内蓄積された不純物や窒素等を水素と共に排出する、水素パージ時に開放されるものである。
【００２４】
また、本実施形態の燃料電池システムにおいては、前記空気供給系に空気圧力センサ１５が設けられるとともに、前記水素供給系に水素圧力センサ１６が設けられ、さらに各種制御を行う燃料電池システム制御装置１７が設けられており、この燃料電池システム制御装置１７が前記空気供給系や水素供給系の動作を制御している。
【００２５】
すなわち、空気供給系において、燃料電池１の空気極１ｂへ供給される空気の流量と圧力は、コンプレッサ２の回転数及び空気調圧弁６の開度により制御される。コンプレッサ２はモータ２ａにより駆動され、燃料電池システム制御装置１７は、モータ回転センサ２ｂからの検出値を参照しながら、モータ２ａが目標の回転数となるようにモータ２ａを制御する。また、燃料電池システム制御装置１７は、空気圧力センサ１５からの検出値を参照しながら、燃料電池１の空気極１ｂへ供給される空気の圧力が目標の圧力となるように空気調圧弁６を制御する。
【００２６】
水素供給系では、燃料電池１の水素極１ａへ供給される水素の圧力は、水素調圧弁８の開度で制御される。燃料電池システム制御装置１７は、水素圧力センサ１６からの検出値を参照しながら、燃料電池１の水素極１ａへ供給される水素の圧力が目標の圧力となるように水素調圧弁８を制御する。
【００２７】
また、本実施形態の燃料電池システムでは、さらに、セル電圧センサ１８が設置されている。セル電圧センサ１８は、燃料電池１内に直列に接続された発電セルの各電極間の電圧を測定するものであり、その測定値は燃料電池システム制御装置１７に読み込まれる。燃料電池システム制御装置１７は、このセル電圧センサ１８の測定値からセル電圧低下を検知して、それに応じた各種制御を行う。
【００２８】
また、本実施形態の燃料電池システムにおいては、蓄電手段である２次バッテリ１９が、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０を介して燃料電池１に接続され、図示しない電気負荷が２次バッテリ１９とＤＣ／ＤＣコンバータ２０の間、あるいは、燃料電池１とＤＣ／ＤＣコンバータ２０間に接続される構成となっている。
【００２９】
２次バッテリ１９には電圧センサ２１が設置されており、燃料電池システム制御装置１７は、２次バッテリ１９の電圧をこの電圧センサ２１から読み込むことができるようになっている。また、燃料電池システム制御装置１７は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０を制御することにより、燃料電池１及び２次バッテリ１９から電気負荷に供給する電力の配分を変更することができるようになっている。なお、電気負荷とは、燃料電池車両の駆動モータ等であり、燃料電池システム制御装置１７によって制御されるものである。
【００３０】
ここで、以上のように構成される本実施形態の燃料電池システムにおける制御、特に燃料電池システム制御装置１７による一連の制御について、図２のフローチャートを用いて説明する。
【００３１】
燃料電池システムの制御においては、先ず、ステップＳ１において、図示しないアクセル開度センサやシフトポジションセンサ、車速センサからの情報に基づいてドライバの要求する駆動力を演算し、２次バッテリ１９の状態をも考慮して、燃料電池システムへの目標発電電力を演算する（目標発電電力演算）。
【００３２】
次に、ステップＳ２では、目標発電電力に応じて燃料電池１に供給する水素及び空気の目標流量・圧力を演算する（反応ガス目標流量・圧力演算）。ここで、目標発電電力は、主に駆動モータに供給されるいわゆるネット発電電力であり、このネット発電電力に、コンプレッサ２に代表される燃料電池システム補機に必要な電力を加えることにより、燃料電池１自体から取り出されるいわゆるグロス発電電力を演算し、さらにそのグロス発電電力を取り出すために必要な水素及び空気の目標流量・圧力を演算する。
【００３３】
次いで、ステップＳ３において、目標流量・圧力の応答性を演算する（反応ガス目標応答性演算）。ここで演算する応答性の設定方法についての詳細は、次の通りである。
【００３４】
図３、図４は、時刻Ｔ１においてドライバがステップ的にアクセルを全閉から全開に踏み込んだときの目標発電電力、目標流量、目標圧力、目標コンプレッサ回転数、実際のグロス発電電力、コンプレッサ消費電力、ネット発電電力のタイミングチャートであり、図３は比較的速い目標応答性を設定した場合、図４は比較的遅い目標応答性を設定した場合を示している。
【００３５】
図３の速い応答の場合、ネット発電電力がゼロをクロスするまでの時間は（Ｔ２−Ｔ１）であり、目標発電電力の例えば７０％をクロスするまでの時間は（Ｔ３−Ｔ１）となっている。一方、図４の遅い応答の場合、ゼロをクロスするまでの時間は（Ｔ４−Ｔ１）であり、目標発電電力の例えば７０％をクロスするまでの時間は（Ｔ５−Ｔ１）である。ゼロをクロスするまでに時間は（Ｔ２−Ｔ１）＞（Ｔ４−Ｔ１）であるので、遅い応答の方が有利であるが、目標発電電力の例えば７０％をクロスするまでの時間は（Ｔ３−Ｔ１）＜（Ｔ５−Ｔ１）であるので、速い応答の方が有利である。
【００３６】
この場合、ドライバによるアクセル踏み込み直後の加速応答遅れ時間（例えばゼロをクロスするまでの時間）の短さに重きを置く設定とするならば、図４の設定を選択する。逆に、加速の伸びが得られるまでの時間（目標発電電力の例えば７０％をクロスするまでの時間）の短さに重きをおく設定とするならば、図３の設定を選択する。
【００３７】
このように、所定のネット発電電力までの所要時間をパラメータとして、ステップＳ３での目標応答の設定を行えば、明確な目標応答の設計が可能となる。
【００３８】
また、２次バッテリ１９の充電状態が低下している場合、ステップＳ３の目標応答の設定を切り換えても良い。２次バッテリ１９の充電状態が低下していると、２次バッテリ１９の放電可能電力が低下する。図３あるいは図４において、時刻Ｔ１直後はネット発電電力が負の値となっているが、この部分は２次バッテリ１９の放電電力によってまかなわれている（すなわち、コンプレッサ２の回転上昇に必要な電力を２次バッテリ１９が供給している。）。さらに、この時点では、２次バッテリ１９の放電電力は、ドライバの駆動力要求に応えるべく、駆動モータへも電力供給を行っている。したがって、２次バッテリ１９の放電可能電力が低下している場合、当然、ステップＳ３における目標応答の設定を補正する必要がある。
【００３９】
このような補正を加えることにより、２次バッテリの充電状態が低下した場合でも、その影響を最小限に抑制することが可能となる。
【００４０】
ステップ３での反応ガス目標応答性演算の後、ステップＳ４では、ステップＳ３で演算された反応ガスの流量及び圧力の目標応答にしたがい、流量及び圧力の制御を行う（流量・圧力制御）。すなわち、空気系ではコンプレッサ２の回転数と空気調圧弁６の開度をモータ回転センサ２ｂ、空気圧力センサ１５を用いてフィードバック制御を行う。また、水素系では水素調圧弁８の開度を水素圧力センサ１６を用いてフィードバック制御を行う。
【００４１】
ステップＳ５では、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０を制御することにより、燃料電池１から取り出す電力を制御する。ここでは、実際に燃料電池１へ供給されている反応ガスの流量・圧力を、水素圧力センサ１６、空気圧力センサ１５、モータ回転センサ２ｂ（空気流量センサを設置しても可）から得て、ガス供給不足による燃料電池１の劣化が発生しないように行う。その結果、過渡的に駆動力に必要な電力とＤＣ／ＤＣコンバータ２０によって燃料電池１から取り出す電力との間に差異が生じた場合、２次バッテリ１９の充放電によって自動的に補われることになる。
【００４２】
以上のように、本実施形態の燃料電池システムによれば、燃料電池システム制御装置１７の制御によって、補機消費電力を考慮したネット発電電力の立ち上がり特性を良好にすることが可能となるため、ドライバのアクセル踏み込み時に無駄な補機消費電力を抑制することができる。
【００４３】
また、ネット発電電力の立ち上がり時において、ネット発電電力が所定値に達するまでの時間が最短となるように制御することで、ドライバのアクセル踏み込み時の駆動力のもたつき感を防ぐことが可能となる。
【００４４】
さらに、２次バッテリ１９等の蓄電手段の充電状態から計算される放電可能電力により、ネット発電電力の立ち上がり特性を補正することにより、充電状態によって発生するおそれのあるドライバのアクセル踏み込み時の駆動力のもたつき感を最小限に抑制することが可能となる。
【００４５】
（第２の実施形態）
本実施形態は、第１の実施形態のステップＳ３における目標応答の設定に新たなパラメータを導入したものである。燃料電池システムの構成については図１、制御のフローチャートについては図２と同じであるので、ここではその説明を省略する。
【００４６】
第１の実施形態では、例えば車両の加速走行のためのネット発電電力が目標発電電力の例えば７０％である場合に、ネット発電電力が目標発電電力の７０％に達するまでに要する時間をパラメータとして使用する場合について述べた。この場合、目標発電電力の７０％に達するまでに要する時間は図３の設定の方が短いため、「加速の伸びが得られるまでの時間」に重きをおくならば、図３の設定を選択する。
【００４７】
しかしながら、目標発電電力の例えば７０％が得られる時点、すなわち図３の設定では時刻Ｔ３、図４の設定では時刻Ｔ５でのコンプレッサ回転数は、それぞれＮ１、Ｎ２となる。ここで、Ｎ１＞Ｎ２であるので、同じネット発電電力が得られる、すなわち同じ駆動力が得られる際に、図３の設定の方がコンプレッサ回転数が高く、騒音が大きくなることになる。この状態では、図３の設定を選択すると、ドライバに「音の割に加速しない」という悪い印象を与えることも懸念される。したがって、加速感と騒音のバランスに重きを置く設定をするならば、図４の設定を選択する。
【００４８】
このように、所定のネット発電電力でのコンプレッサ回転数をパラメータとして、ステップＳ３での目標応答の設定を行えば、音振性能を考慮した目標応答の設計が可能となる。
【００４９】
また、２次バッテリ１９の充電状態が低下している場合、ステップＳ３の目標応答の設定を切り換えても良い。２次バッテリ１９の充電状態が低下していると、２次バッテリの放電可能電力が低下する。図３あるいは図４において、時刻Ｔ１直後はネット発電電力が負の値となっているが、この部分は２次バッテリ１９の放電電力によってまかなわれている（すなわち、コンプレッサ２の回転上昇に必要な電力を２次バッテリ１９が供給している。）。さらに、この時点では、２次バッテリ１９の放電電力は、ドライバの駆動力要求に応えるべく、駆動モータへも電力供給を行っている。したがって、２次バッテリ１９の放電可能電力が低下している場合、当然、ステップＳ３における目標応答の設定を補正する必要がある。
【００５０】
このような補正を加えることにより、２次バッテリの充電状態が低下した場合でも、その影響を最小限に抑制することが可能となる。
【００５１】
以上のように、本実施形態の燃料電池システムによれば、燃料電池システム制御装置１７による制御によって、加速の伸びが感じられるだけのネット発電電力が得られる段階でコンプレッサ回転数の上昇を抑制することができ、ドライバのアクセル踏み込み時の駆動力応答性と燃料電池システムの騒音との違和感を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した燃料電池システムの構成例を示す図である。
【図２】前記燃料電池システムの制御フローを示すフローチャートである。
【図３】ドライバがステップ的にアクセルを全閉から全開に踏み込んだときの目標発電電力、目標流量、目標圧力、目標コンプレッサ回転数、実際のグロス発電電力、コンプレッサ消費電力、ネット発電電力の変化を示すタイミングチャートであり、比較的速い目標応答性を設定した場合のタイミングチャートである。
【図４】ドライバがステップ的にアクセルを全閉から全開に踏み込んだときの目標発電電力、目標流量、目標圧力、目標コンプレッサ回転数、実際のグロス発電電力、コンプレッサ消費電力、ネット発電電力の変化を示すタイミングチャートであり、比較的遅い目標応答性を設定した場合のタイミングチャートである。
【符号の説明】
１燃料電池
２コンプレッサ
２ａモータ
２ｂモータ回転センサ
７水素ボンベ
１５空気圧力センサ
１６水素圧力センサ
１７燃料電池システム制御装置
１９２次バッテリ

Claims

水素と空気の供給により発電する燃料電池を備え、車両の駆動モータへ電力を供給する燃料電池システムにおいて、
前記燃料電池の総発電電力から補機消費電力を差し引いた実効発電電力の立ち上がりにおける目標応答に応じて、前記燃料電池に供給する空気流量及び空気圧力を制御することを特徴とする燃料電池システム。
前記燃料電池の実効発電電力の立ち上がりに際して、当該実効発電電力が所定値に達するまでの時間が最短となるように、前記燃料電池に供給する空気流量及び空気圧力を制御することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池システム。
前記車両のアクセル踏み込み直後の加速応答遅れが最短となるように前記燃料電池に供給する空気流量及び空気圧力を制御することを特徴とする請求項２に記載の燃料電池システム。
前記車両の加速走行のための実効発電電力が目標発電電力のＸ％である場合において、実効発電電力が目標発電電力のＸ％に到達するまでの時間が最短となるように前記燃料電池に供給する空気流量及び空気圧力を制御することを特徴とする請求項２に記載の燃料電池システム。
前記車両の加速走行のための実効発電電力が目標発電電力のＸ％である場合において、前記燃料電池の実効発電電力の立ち上がりに際して、実効発電電力が目標発電電力のＸ％に到達した時点での前記燃料電池に圧縮空気を供給するためのコンプレッサの回転数が最小となるように、前記燃料電池に供給する空気流量及び空気圧力を制御することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池システム。
前記燃料電池と並列接続された充放電可能な蓄電手段を更に備え、
前記蓄電手段の放電可能電力に応じて前記実効発電電力の立ち上がりにおける目標応答を補正することを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の燃料電池システム。
前記蓄電手段が、２次バッテリまたはキャパシタであることを特徴とする請求項６に記載の燃料電池システム。
前記燃料電池システムは、前記燃料電池に圧縮空気を供給するコンプレッサ、前記燃料電池に水素を循環する水素循環用補機、前記燃料電池に冷却水を供給する冷却水用補機を備え、前記補機消費電力は、これらのうちの少なくとも１つの消費電力を含むことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池システム。