上限电压值的理由，及在各线LI?L8中，当前温度越高而设定越高的上限电压值的理由，以下进行说明。在冰点下的低温环境下使燃料电池10起动，在以相同的发电效率运转的情况下，起动时温度越低，则当前温度超过冰点为止的期间越长，因此在上述期间内通过发电而产生的生成水的量越多。因此，通过本申请发明者新发现了如下情况:起动时温度越低，在从起动开始到当前温度超过冰点的期间中，在各单电池内，例如在阴极侧催化剂层附近生成水冻结而气体扩散性越容易下降。因此，在本实施方式中，若当前温度相同，则起动时温度越低而目标动作点的输出电压值设定得越低，由此以更低的效率使燃料电池10运转。由此，若当前温度相同，则起动时温度越低，越能抑制伴有水的生成的阴极侧的电化学反应而减少生成水量，并且越能增多废热量而抑制生成水的冻结，从而抑制气体的扩散性的下降。为了实现这样的控制，在上限电压值映射中，起动时温度越低，则设定越低的上限电压值。而且，当前温度越高，为了使燃料电池10升温所需的热量越减小，因此在上限电压值映射中，当前温度越高，则设定越高的上限电压值。由此，能够尽量以高效率使燃料电池10运转，因此能够抑制燃油经济性的下降。在本实施方式中，这样的上限电压值改变起动时温度而使燃料电池10运转，通过实验等求出能够防止生成的水的冻结的动作点，并设定作为上述的动作点的输出电压值。而且，在上述的实验中，求出能够防止生成的水的冻结的动作点中的发热量更低、换言之发电效率更高的动作点，设定上述的动作点的输出电压值作为上限电压值。由此，能够抑制起动时的气体扩散性的下降，并能够抑制燃料电池10的燃油经济性的下降。
[0041 ] A2.运转控制处理:
[0042]图4是表示本实施方式中的运转控制处理的顺序的流程图。使燃料电池系统100起动，若燃料电池10、空气压缩器30、散热器40、运转控制装置60等构成燃料电池系统100的各构成要素的电源接通，则执行运转控制处理。
[0043]起动时温度取得部61a取得燃料电池10的起动时温度，并存储于起动时温度值存储部62c(步骤S100)。目标动作点设定部61b决定向燃料电池10的要求发热量Qr(步骤S105)。向燃料电池10的要求发热量例如在这种燃料电池汽车具有空调，通过使用者进行了制热执行的操作的情况下，可以通过将为了使制热用加热器升温所需的发热量与使燃料电池10的温度上升至上述的适当的温度并维持所需的发热量相加来求出。为了使制热用加热器升温所需的发热量可以基于使用者指定的车室内温度、外气温度、换气率即室内气和室外气的利用率、日照量、从窗户的散热量等，通过公知的方法来求出。而且，为了使燃料电池10的温度升温至适当的温度并维持所需的热量可以基于燃料电池10的当前温度及外气温度，通过公知的方法来求出。
[0044]目标动作点设定部6Ib取得向燃料电池1的要求输出值Pr (步骤S110)。如上所述，通常运转控制部61c算出空气压缩器30等辅机或电动机200的要求能量，因此目标动作点设定部61b从通常运转控制部61c取得上述要求能量作为向燃料电池10的要求输出值。
[0045]目标动作点设定部61b基于在步骤SllO中取得的要求输出值Pr，参照1-P映射，决定满足要求输出值的1-V特性曲线上的动作点(以下，称为“通常动作点”)p0(步骤S115)。具体而言，目标动作点设定部6 Ib参照1-P映射，决定与在步骤S110中得到的要求输出值Pr对应的电流值Iref，将要求输出值Pr除以决定的电流值Iref，由此决定电压值Vref。
[0046]目标动作点设定部61b求出在步骤S115中决定的通常动作点p0处燃料电池10动作的情况的燃料电池1的废热量Q O (步骤S12 O)。
[0047]图5是示意性地表示求出以通常动作点PO进行动作的情况下的燃料电池10的废热量的方法的说明图。在图5中，横轴表示燃料电池10的电流值，纵轴表示燃料电池10的输出电压值。而且，在图5中，示出燃料电池10的1-V特性曲线Lc和要求输出值Pr的等输出曲线Lp。而且，在图5中，燃料电池10的理论电动势(theoretical starting voltage)V0由虚线表示。燃料电池10的理论电动势VO是每一个单电池的最大电动势(例如，1.23V)乘以构成燃料电池1的单电池数所得到的电压。
[0048]如图5所示，当1-V特性曲线Lc上的通常动作点p0决定时，以上述的通常动作点p0进行动作的情况下的燃料电池10的废热量QO在图5中相当于由单点划线表示的区域的面积，通过下式I求出。
[0049]QO = IrefX(VO-Vref)--(I)
[°°50] 如图4所示，目标动作点设定部61b判定在步骤S120中求出的废热量QO是否为通过步骤S105决定的要求发热量Qr以上(步骤S125)。
[0051 ]当判定为废热量QO为要求发热量Qr以上时(步骤S125:是)，目标动作点设定部61b将燃料电池1的目标动作点设定为通常动作点PO (输出电压值:Vref，输出电流值:Iref)(步骤S130)。通常运转控制部61c以使动作点成为目标动作点的通常动作点PO的方式，控制反应气体量、冷却介质流量及燃料电池10的电压(步骤S135)。上述的步骤S130及S135相当于通常控制。通常控制是指以使燃料电池10的动作点存在于1-V特性曲线上的方式使燃料电池10运转，由此将发电损失即热损失抑制得较低，从而进行高效率运转的控制。在步骤S135完成后，返回上述的步骤S105。
[0052]在上述的步骤S125中，当判定为废热量QO不是要求发热量Qr以上，即，比要求发热量Qr小时(步骤S125:否)，目标动作点设定部6 Ib求出满足要求发热量Qr的要求输出值Pr的等输出曲线上的电压值(以下，称为“对应电压值”)Va(步骤S140)。
[0053]图6是示意性地表示步骤S140的处理结果的一例的说明图。图6的横轴及纵轴与图5的横轴及纵轴相同，因此省略详细的说明。而且，在图6中，曲线Lc、曲线Lp及动作点pO与图5所示的曲线Lc、曲线Lp及动作点pO相同，因此省略详细的说明。
[0054]在图6的例子中，在动作点为通常动作点pO的情况的废热量QO比要求发热量Qr小的情况下，求出等输出曲线Lp上的动作点PI (输出电压值:Va，输出电流值:Ia)作为目标动作点。以该动作点Pl进行动作的情况下的燃料电池10的废热量Ql比上述的QO大且与要求发热量Qr相等。因此，在步骤S140中，求出动作点PI的输出电压值作为对应电压值Va。
[0055]目标动作点设定部61b取得存储于起动时温度值存储部62c的起动时温度(步骤S145)。当前温度取得部61e取得当前温度(步骤S150)。目标动作点设定部61b参照存储于电压上限值映射62b的电压上限值映射，基于起动时温度及当前温度来决定上限电压值Vth(步骤 S155)。
[0056]如上所述，上限电压值映射是将起动时温度、当前温度、上限电压建立对应的映射，因此基于在步骤S145中得到的起动时温度及在步骤S150中得到的当前温度，能决定上限电压值。例如图3所示，在起动时温度为_15°C(线L4)且当前温度为+10°C的情况下，决定大约0.4V作为上限电压值。
[0057]目标动作点设定部61b将在步骤S140中求出的对应电压值Va与在步骤S155中决定的上限电压值Vth进行比较，判定对应电压值Va是否为上限电压值Vth以上(步骤S160)。
[0058]在对应电压值Va不是上限电压值Vth以上的情况下(步骤S160:否)，目标动作点设定部61b将输出电压值为对应电压值Va的等输出曲线Lp上的动作点设定为目标动作点(步骤S165)。在对应电压值Va不是上限电压值Vth以上的情况下，通过将目标动作点的输出电压值设定为对应电压值Va，由此与将目标动作点的输出电压值设定为上限电压值Vth的情况相比，能够减少生成水量并进一步增多废热量，从而进一步抑制生成水的冻结。因此，在本实施方式中，将目标动作点设定成输出电压值为对应电压值Va的等输出曲线Lp上的动作点，即图6所示的动作点pi。
[0059]相对于此，在上述的步骤S160中，在对应电压值Va为上限电压值Vth以上的情况下(步骤S160:是)，目标动作点设定部61b将输出电压值为上限电压值Vth的等输出曲线Lp上动作点设定成目标动作点(步骤SI70)。
[0060]图7是表示在步骤S170中设定的目标动作点的一例