CN106299414A - 车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆，在搭载有燃料电池系统的车辆中，提供一种进一步减少低温化的燃料电池系统的起动的失败的技术。车辆具备燃料电池系统、蓄电池、电动机及判定部，在车辆的电源从断开状态向接通状态变化时，在温度测定部测定出的温度为预先设定的第一温度以下且满足下述的(1)至(3)中的至少一个条件的情况下，判定部判定为燃料电池系统的一部分冻结，(1)在向断开状态变化后未进行扫气处理的情况，(2)在断开状态时外气温度下降为第二温度以下的温度且未进行扫气处理的情况，(3)向接通状态变化时的车辆的斜度为预定的斜度以上的情况。

Description

车辆
技术领域
本发明涉及车辆。
背景技术
搭载有燃料电池系统的车辆在使燃料电池系统停止的状态下存在通过从蓄电池供给的电力来驱动电动机而使车辆行驶的情况。在前述的情况下，若燃料电池系统起动失败，则在蓄电池的电力消失时，可能无法向电动机供给电力。
针对这样的问题，例如，专利文献1公开了如下的技术：在搭载有燃料电池系统的车辆中，在车辆停止的放置时间为长时间等情况下，判定为燃料电池系统的起动可能会失败，不进行从蓄电池向电动机的电力供给，不使车辆变成能够行驶的状态。
专利文献1：日本专利4379922号公报
专利文献2：日本特开2004-172025号公报
专利文献3：日本特开2008-312418号公报
发明内容
然而，在专利文献1记载的燃料电池系统的技术中，未考虑因燃料电池系统中是否存在冻结的部分而引起的燃料电池系统的起动的失败的可能性。因此，严格来说，尽管燃料电池系统的起动的失败的可能性存在，仍从蓄电池向电动机供给电力，蓄电池的电力消失，可能无法向电动机供给电力。
本发明为了解决上述的课题而作出，可以作为以下的方式实现。
(1)根据本发明的一方式，提供一种车辆。该车辆具备：燃料电池系统，具有燃料电池和用于向所述燃料电池供给反应气体的气体流路，通过控制反应气体向所述燃料电池的供给而能够进行所述燃料电池的发电；蓄电池，能够蓄积电力；电动机，接受来自所述燃料电池和所述蓄电池中的至少一方的电力的供给而工作；温度测定部，测定所述燃料电池系统的温度；及控制部，具有判定部和电力控制部，其中，在从所述车辆的电源断开的断开状态向所述车辆的电源接通的接通状态变化时，在所述温度测定部测定出的温度为预先设定的第一温度以下且满足下述的(1)至(3)中的至少一个条件的情况下，所述判定部判定为所述燃料电池系统的一部分冻结，所述电力控制部控制向所述电动机供给的电力的量，(1)在所述车辆从所述接通状态向所述断开状态变化后未进行向所述气体流路供给清洗气体的扫气处理的情况，(2)在所述车辆为所述断开状态时所述温度测定部测定出的温度下降为预先设定的第二温度以下的温度且未进行向所述气体流路供给清洗气体的扫气处理的情况，(3)所述车辆从所述断开状态向所述接通状态变化时的所述车辆的斜度为预定的斜度以上的情况，在由所述判定部判定为所述燃料电池系统的一部分未冻结的情况下，所述电力控制部进行控制以能够从所述燃料电池和所述蓄电池中的至少一方向所述电动机供给电力。根据该车辆，判定燃料电池系统的冻结，在没有冻结的情况下，判定为燃料电池系统能够起动，能够使电力从燃料电池及蓄电池中的至少一方向电动机供给，成为能够行驶的准备状态。因此，在燃料电池系统中的一部分冻结而燃料电池系统的起动可能失败的情况下，不使车辆向能够行驶的状态变化，因此防止车辆行驶而无法从蓄电池向电动机供给电力的情况。
(2)在上述方式的车辆中，可以是，在所述车辆从所述断开状态向所述接通状态变化时的所述温度测定部测定出的温度比第三温度高的情况下，所述判定部判定是否满足所述条件(1)至(3)中的至少一个条件，在所述车辆从所述断开状态向所述接通状态变化时的所述温度测定部测定出的温度为所述第三温度以下的情况下，所述判定部不判定是否满足所述条件(1)至(3)中的任一个条件，而判定为所述燃料电池系统的一部分冻结，其中所述第三温度预先设定得比所述第一温度低。根据该方式的车辆，在外气温为一定温度以下的情况下，不进行是否满足条件(1)～(3)的确认而判定为燃料电池系统的一部分冻结，因此能够更适当地防止燃料电池系统的系统起动的失败。
(3)在上述方式的车辆中，可以是，在判定为所述燃料电池系统中的至少一部分冻结的情况下，在满足下述的(4)至(6)中的至少一个条件的情况下，所述判定部判定为所述燃料电池系统中冻结的部分不能解冻，(4)从所述蓄电池向用于使所述燃料电池系统起动的辅机供给电力且所述蓄电池能够供给的电力下降了的情况，(5)通过所述燃料电池的发电而产生的电流值为预先设定的第一电流值以下的状态持续了预先设定的期间以上的情况，(6)通过所述燃料电池的发电而产生的电流值为预先设定的第二电流值以下或者通过所述燃料电池的发电而产生的电压值为预先设定的第一电压值以下的情况，在由所述判定部判定为所述不能解冻的情况下，所述电力控制部不执行电力从所述蓄电池向所述电动机的供给。根据该方式的车辆，在燃料电池系统的冻结部分不能解冻的情况下，不进行电力从蓄电池向电动机的供给，由此无论车辆是否为能够行驶的状态，都能够防止在车辆行驶的情况下无法从蓄电池向电动机供给电力的情况。
(4)在上述方式的车辆中，可以是，在由所述判定部判定为不是所述不能解冻的情况下，所述电力控制部执行如下的解冻处理：通过从所述蓄电池向用于使所述燃料电池系统起动的辅机供给电力而使辅机运转和所述燃料电池的发电中的至少一方对所述燃料电池系统中冻结的部分进行解冻。根据该方式的车辆，在判定为燃料电池系统的冻结部分能够解冻的情况下，通过辅机的运转和燃料电池的发电中的至少一方进行解冻处理，因此能够迅速地使燃料电池系统起动。
(5)在上述方式的车辆中，可以是，在由所述电力控制部执行所述解冻处理且满足下述的(7)至(9)的全部条件的情况下，所述判定部判定为是在所述燃料电池系统中无冻结的部分的解冻状态，(7)通过所述燃料电池的发电而产生的电流值的累积值为预先设定的累积值以上的情况，(8)所述燃料电池系统内的排气量为预先设定的排气量以上的情况，(9)通过所述燃料电池的发电而产生的电流值为预先设定的第三电流值以上或者通过所述燃料电池的发电而产生的电压值为预先设定的第二电压值以上的情况，在由所述判定部判定为是所述解冻状态的情况下，所述电力控制部进行控制以能够从所述燃料电池和所述蓄电池中的至少一方向所述电动机供给电力。根据该方式的车辆，在燃料电池系统的冻结部分解冻之后，容许向电动机能够驱动的能够行驶的准备状态的变化，因此防止在行驶中燃料电池系统的起动失败而无法从蓄电池向电动机供给电力的情况。
本发明能够以各种形态实现。例如，能够以燃料电池系统、搭载燃料电池系统的车辆、燃料电池系统的控制方法、用于实现燃料电池系统的控制方法的计算机程序、记录有该计算机程序的记录介质等方式实现。
附图说明
图1是表示搭载在本实施方式的车辆上的燃料电池系统的结构的概略图。
图2是表示存储于存储部的各种阈值的说明图。
图3是本实施方式的准备状态推移处理的流程图。
图4是冻结判定处理的流程图。
图5是变形例的冻结判定处理的流程图。
具体实施方式
A.实施方式：
A-1.燃料电池系统的结构：
图1是表示搭载在本实施方式的车辆300上的燃料电池系统100的结构的概略图。搭载于车辆300的燃料电池系统100向驱动车辆300的电动机70、电气安装件等供给电力。
作为车辆300的状态有：车辆300的点火开关断开的断开状态、车辆300的点火开关接通的接通状态、在从断开状态向接通状态变化时进行车辆300是否成为能够行驶的状态的各种检查的检查状态、通过从蓄电池80和燃料电池10中的至少一方供给电力驱动电动机70而车辆300能够行驶的准备状态(Ready on)、燃料电池系统100起动而车辆300能够通过燃料电池10的发电的电力而行驶的系统起动状态、使用燃料电池10的发电的电力或从蓄电池80供给的电力而行驶的行驶状态。而且，接通状态、系统起动状态及行驶状态包括用于使燃料电池系统100内的温度上升的暖机状态。暖机状态是使燃料电池系统100内的温度上升的状态。暖机状态下进行燃料电池10的发电，在车辆300的停止期间及行驶期间都可以进行暖机。
燃料电池系统100具备燃料电池10、电动机70、蓄电池80、控制部20、存储部29、阴极气体供给部30、阴极排气排出部40、阳极气体供给部50及阳极气体循环部60。燃料电池10是接受一方的反应气体即作为阳极气体的氢及另一方的反应气体即作为阴极气体的氧的供给而发电的固体高分子型燃料电池。燃料电池10具备串联地层叠排列的、也被称为单电池的多个发电体。各单电池包括膜电极接合体(MEA)，该膜电极接合体(MEA)具有电解质膜1、配置在电解质膜1的一个面上的阴极2及配置在电解质膜1的另一面上的阳极3。另外，在图1中，作为燃料电池10，示出了一个单电池。电解质膜1是在湿润状态下表现出良好的质子传导性的固体高分子电解质膜，例如，由氟系的离子交换树脂构成。阴极2及阳极3是具有气体扩散性和导电性的催化剂电极层，包括使电化学反应进展的催化剂金属和具有质子传导性的高分子电解质。催化剂电极层形成为例如使载持有铂的碳和与电解质膜1相同或类似的高分子电解质分散于溶剂的催化剂墨液的干燥涂膜。在MEA的两侧分别形成气体流路。气体流路由例如未图示的隔板的槽部、膨胀合金形成。在本实施方式中，将阴极侧的气体流路也称为阴极气体流路，将阳极侧的气体流路也称为阳极气体流路。在燃料电池10安装有电流检测部13、电压检测部14、倾斜检测部15。电流检测部13检测燃料电池10的发电电流的电流值，并将检测到的检测值向控制部20发送。电压检测部14检测燃料电池10的发电电压的VG，并将检测到的检测值向控制部20发送。倾斜检测部15是加速度传感器，通过检测重力加速度的方向来检测燃料电池10的倾斜，并将检测到的检测值向控制部20发送。
电动机70基于由燃料电池10产生的电力、从蓄电池80供给的电力进行驱动。车辆300通过利用驱动得到的动力而行驶。蓄电池80是供给用于驱动电动机70的电力或者暂时蓄积通过燃料电池10产生的电力的二次电池。
控制部20是具备CPU25、ROM21、RAM22、未图示的输入输出接口的计算机，对燃料电池系统100的各结构部进行控制。例如，控制部20接受加速踏板的操作等来自外部的输出要求，并取得基于来自系统内的各种传感器类的输出信号的检测值，向系统内的各结构部发出用于使燃料电池10进行与该输出要求对应的发电的控制指令。
CPU25通过将存储于ROM21的各种计算机程序向RAM22展开而执行各种计算机程序。CPU25具备进行燃料电池系统100的冻结的各种判定的判定部26和基于进行的判定而控制电动机70的驱动的电力控制部27。判定部26基于存储于存储部29的各种阈值和通过电流检测部13等检测到的各种计测值，对于燃料电池系统100，进行冻结判定、能够解冻判定、解冻完成判定。另外，冻结判定、能够解冻判定、解冻完成判定各自的说明与存储于存储部29的各种阈值的说明一并在后文叙述。
电力控制部27控制电动机70的驱动的状态、向为了进行燃料电池系统100的进气、排气而运转的各种阀等辅机供给的电力。作为被供给电力的辅机，除了各种阀之外，可列举空气压缩器32、用于供给氢的氢供给装置57的喷射器等。电力控制部27例如在行驶状态的情况下，根据控制部20接受的输出要求，将燃料电池10发电的电力向电动机70供给而进行控制。而且，电力控制部27通过在后述的解冻处理中向各种阀供给电力来使各种阀动作并对冻结的阀进行解冻。
阴极气体供给部30向燃料电池10的阴极2供给含有氧的高压空气。阴极气体供给部30具备阴极气体配管31、空气压缩器32、气流计33、供给阀34、压力检测部35、外气温度检测部36。阴极气体配管31的一个端部经由未图示的空气过滤器而向燃料电池系统100的外部开放，另一端部经由气流计33、空气压缩器32、供给阀34、压力检测部35而与燃料电池10的阴极气体流路的入口连接。空气压缩器32经由阴极气体配管31及阴极气体流路，将取入外气并压缩后的高压空气向燃料电池10的阴极2供给。气流计33检测空气压缩器32取入的外气的量，向控制部20发送。控制部20基于通过气流计33检测到的检测值，对空气压缩器32进行驱动，由此控制空气向阴极2的供给量。供给阀34根据向阴极2供给的阴极气体的压力而开闭，控制高压空气向阴极2的流入。供给阀34通常为关闭的状态，在从空气压缩器32被供给了预定的压力以上的高压空气时打开。压力检测部35检测阴极气体的压力，并将其检测值向控制部20发送。外气温度检测部36检测车辆300的外气的温度(外气温To)，并将其检测值向控制部20发送。
阴极排气排出部40将在阴极2中未使用于发电反应的未反应气体、包含生成水分的排气(以下，也称为“阴极排气”)排出。阴极排气排出部40具备阴极排气配管41、氢分离部42、排出阀43、压力检测部44、流量检测部45。阴极排气配管41的一个端部与燃料电池10的阴极气体流路的出口连接，另一端部经由氢分离部42、压力检测部44、排出阀43而向燃料电池系统100的外部开放。氢分离部42从阴极排气之中分离出交叉泄漏的氢。排出阀43调整阴极排气配管41的阴极排气的压力(燃料电池10的阴极2侧的背压)。排出阀43通过控制部20调整其开度。压力检测部44检测阴极排气的压力，并将其检测值向控制部20发送。流量检测部45检测阴极排气的流量，并将其检测值向控制部20发送。
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、一次侧压力检测部55、温度检测部56、氢供给装置57、二次侧压力检测部58。阳极气体配管51的一个端部与氢罐52连接，另一端部经由开闭阀53、调节器54、一次侧压力检测部55、温度检测部56、氢供给装置57、二次侧压力检测部58而与燃料电池10的阳极气体流路的入口连接。氢罐52经由阳极气体配管51及阳极气体流路，将贮藏的高压氢向燃料电池10的阳极3供给。开闭阀53按照来自控制部20的指令而开闭，控制氢从氢罐52向氢供给装置57的上游侧的流入。调节器54是用于调整氢供给装置57的上游侧的氢的压力的减压阀，其开度由控制部20控制。
一次侧压力检测部55检测氢供给装置57的上游侧的阳极气体配管51的内部的压力，向控制部20发送。温度检测部56检测氢供给装置57的上游侧的阳极气体配管51的内部的温度，并向控制部20发送。二次侧压力检测部58检测氢供给装置57的下游侧的阳极气体配管51的内部的压力，并向控制部20发送。
氢供给装置57例如由作为电磁驱动式的开闭阀的多个喷射器构成。本实施方式的氢供给装置57包括3个喷射器。另外，氢供给装置57包含的喷射器的个数可以为1、2个，而且，也可以为4个以上。氢供给装置57根据从控制部20输出的控制信号，控制向阳极气体配管51的下游侧喷射氢气的喷射器的个数、喷射器的氢气的喷射(供给)时间及喷射(供给)时期。
阳极气体循环部60使阳极排气向燃料电池10的阳极3循环，所述阳极排气包含阳极3中未用于发电反应的未反应气体(氢、氮等)。阳极气体循环部60具备阳极排气配管61、气液分离部62、阳极气体循环配管63、循环泵64、阳极排水配管65、排水阀66、压力检测部67。
阳极排气配管61将燃料电池10的阴极气体流路的出口与气液分离部62连接，将从燃料电池10排出的阳极排气向气液分离部62引导。压力检测部67在燃料电池10的出口附近，检测阳极排气的压力，并向控制部20发送。控制部20基于通过压力检测部67检测到的检测值，控制从氢供给装置57向燃料电池10供给的氢量。气液分离部62将从阳极排气配管61引导的阳极排气包含的气体成分与水分分离，将气体成分向阳极气体循环配管63引导，并将水分向阳极排水配管65引导。阳极气体循环配管63连接于阳极气体配管51的比氢供给装置57靠下游的位置。在阳极气体循环配管63设有循环泵64，通过循环泵64的驱动力，将在气液分离部62分离的气体成分包含的氢向阳极气体配管51送出。阳极排水配管65将在气液分离部62分离的水分(排水)、阳极排气中的非活性气体向燃料电池系统100的外部排出。在阳极排水配管65设有排水阀66，按照来自控制部20的指令而开闭。
另外，虽然图示或详细的说明省略，但是搭载在燃料电池车辆300上的燃料电池系统100具备对燃料电池10的输出电压、蓄电池80的充放电进行控制的DC/DC转换器。
图2是表示存储于存储部29的各种阈值的说明图。图2存储有判定部26进行的各种判定的阈值。存储部29具有冻结判定使用的冻结判定阈值291、能够解冻判定使用的能够解冻判定阈值292、解冻完成判定使用的解冻完成判定阈值293、履历部295。履历部295存储车辆300从接通状态变化为断开状态之后执行的扫气处理、在车辆300的断开状态下执行的停车清洗处理(PP处理)的履历。扫气处理是在阴极侧被供给空气而将燃料电池10内的水分扫出的处理及在阳极侧使氢循环而从燃料电池10将未反应的氢和水分扫出的处理。PP处理是在车辆300为断开状态时在燃料电池系统100内的温度下降为预定的温度以下的情况下进行扫气处理。另外，在本实施方式中，燃料电池系统100内的温度使用由温度检测部56测定出的温度，但也可以使用燃料电池系统100内的温度检测部56以外的部位具备的温度计的检测值(例如，外气温To)。温度检测部56相当于权利要求中的温度测定部。
作为冻结判定，判定部26使用冻结判定阈值291及各种计测值而判定燃料电池系统100中的一部分是否冻结。而且，在判定为燃料电池系统100中的一部分冻结的情况下，作为能够解冻判定，判定部26使用能够解冻判定阈值292及各种计测值而判定该冻结是否能够解冻。而且，在判定为冻结的燃料电池系统100中的一部分能够解冻的情况下进行了解冻处理的结果是，作为解冻完成判定，判定部26使用解冻完成判定阈值293及各种计测值而判定冻结的部分是否解冻。另外，关于冻结判定、能够解冻判定、解冻完成判定各自的具体的判定，与判定使用的阈值一并在后文叙述。
冻结判定阈值291包括冻结条件温度T1、停车清洗温度T2(PP温度T2)、比冻结条件温度T1低的温度的阈值即冻结温度T3(<T1)、基准倾斜角度θ1作为用于进行冻结判定的阈值。在与下述的条件(A)～(D)中的任一个条件相符的情况下，判定部26判定为燃料电池系统100中的一部分冻结。
(A)没有在车辆300从接通状态变化为断开状态之后进行扫气处理的履历且车辆300从断开状态向接通状态变化时的温度检测部56的检测值TT为冻结条件温度T1以下的情况
(B)尽管车辆300从断开状态向接通状态变化时的温度检测部56的检测值TT为冻结条件温度T1以下且车辆300为断开状态时的燃料电池系统100内的温度下降为PP温度T2以下但也没有应执行的PP处理的执行履历的情况
(C)在车辆300从断开状态向接通状态变化时温度检测部56的检测值TT为冻结条件温度T1以下且车辆300的斜度为基准倾斜角度θ1以上的情况
(D)车辆300从断开状态向接通状态变化时的温度检测部56的检测值TT为冻结温度T3(<T1)以下的情况
在满足条件(A)的情况下，不进行扫气处理，未反应气体、由反应生成的水分可能会残留于燃料电池10、气体流路。即使外气温To为冻结条件温度T1以下，也存在通过从蓄电池80供给的电力使辅机运动而能够解除冻结的情况，但是在满足条件(A)的情况下，由于积存于燃料电池系统100内的水分冻结而冻结变得牢固，因此无法按照控制指令来执行各种阀的开闭等，存在无法使燃料电池系统100从接通状态向系统起动状态正常起动的情况。因此，在满足条件(A)的情况下，判定部26判定为燃料电池系统100中的一部分冻结，并进行后述的能够解冻判定。
条件(B)下的PP处理是车辆300为断开状态且温度检测部56的检测值TT下降为PP温度T2以下的情况下通过对燃料电池系统100内的未反应气体、水分进行扫气处理而防止燃料电池系统100内的冻结的处理。在不满足条件(B)的情况下，不进行PP处理，与条件(A)的情况同样存在无法使燃料电池系统100从接通状态向系统起动状态正常起动的情况。因此，在不满足条件(B)的情况下，判定部26判定为燃料电池系统100中的一部分冻结，并进行能够解冻判定。
即使在满足条件(C)的情况、燃料电池系统100内的水分的量少的情况下，由于车辆300倾斜而也存在水分集中于燃料电池10内的一部分并冻结的可能性。由此，无论有无扫气处理、PP处理，都存在无法使燃料电池系统100从接通状态向系统起动状态正常起动的情况。因此，在满足条件(C)的情况下，判定部26判定为燃料电池系统100中的一部分冻结，并进行能够解冻判定。
在满足条件(D)的情况下，无论有无PP处理的履历等，温度检测部56的检测值TT都为冻结温度T3(<冻结条件温度T1)以下的过度低温，因此判定部26判定为燃料电池系统100中的一部分冻结，并进行能够解冻判定。另外，冻结条件温度T1相当于权利要求中的第一温度，PP温度T2相当于权利要求中的第二温度，基准倾斜角度θ1相当于权利要求中的预定的斜度，冻结温度T3相当于权利要求中的第三温度。而且，条件(A)～(C)分别相当于权利要求中的条件(1)～(3)。
能够解冻判定阈值292包括能够解冻继续电流值I1、能够解冻电流值I2、能够解冻判定期间P1、能够解冻电压值V1作为用于进行能够解冻判定的阈值。在冻结判定中判定为燃料电池系统100中的一部分冻结的情况下，判定部26进行冻结的部分(冻结部分)是否能够解冻的能够解冻判定。在与下述的条件(E)～(G)中的任一个条件相符的情况下，判定部26判定为燃料电池系统100中的冻结部分不能解冻。另外，条件(E)～(G)都是在燃料电池系统100为接通状态时判定的条件。
(E)电力控制部27从蓄电池80供给电力而驱动燃料电池系统100中的辅机并且从蓄电池80向辅机供给的电力下降的情况
(F)电力控制部27使燃料电池10发电而燃料电池10的发电的电流值为能够解冻继续电流值I1以下的状态持续能够解冻判定期间P1以上的情况
(G)电力控制部27使燃料电池10发电而基于燃料电池10的发电的电流值为能够解冻电流值I2以下的情况或基于燃料电池10的发电的电压值为能够解冻电压值V1以下的情况
在条件(E)下，蓄电池80需要预先蓄积燃料电池系统100起动所需的一定量的电力。因此，若从蓄电池80向辅机持续供给电力，则在蓄电池80的蓄电量减少的情况下，判定部26判断为蓄电池80能够供给的电力下降。在满足条件(E)的情况下，判定部26判定为燃料电池系统100中的冻结部分不能解冻。
在条件(F)下，在燃料电池10发电而经过了能够解冻判定期间P1以上的时间时的燃料电池10的电流值为能够解冻继续电流值I1以下的情况下，判断为无法执行用于将冻结部分解冻的解冻处理。因此，在满足条件(F)的情况下，判定部26判定为燃料电池系统100中的冻结部分不能解冻。
满足条件(G)的情况是即便燃料电池10发电也得不到充分的电流值或电压值的情况。在这种情况下，与条件(F)相同，即使燃料电池10继续发电，也判断为无法执行用于将冻结部分解冻的解冻处理。因此，在满足条件(G)的情况下，判定部26判定为燃料电池系统100中的冻结部分不能解冻。另外，能够解冻继续电流值I1和能够解冻电流值I2分别相当于权利要求中的第一电流值和第二电流值，能够解冻判定期间P1相当于权利要求中的预先设定的期间，能够解冻电压值V1相当于权利要求中的第一电压值。第一电压值可以改称为预先设定的电压值。而且，条件(E)～(G)分别相当于权利要求中的条件(4)～(6)。
解冻完成判定阈值293包括解冻完成电流值I3、解冻完成累积值S1、解冻完成排气量Q1、解冻完成电压值V2作为用于进行解冻完成判定的阈值。在能够解冻判定中判定为燃料电池系统100中的冻结部分是能够解冻的情况下，电力控制部27进行将燃料电池系统100中的冻结部分解冻的解冻处理。然后，判定部26进行燃料电池系统100中的冻结部分的解冻是否完成的解冻完成判定。在与下述的条件(H)～(J)全部条件相符的情况下，判定部26判定为燃料电池系统100中的冻结部分的解冻通过解冻处理而完成。
(H)基于燃料电池10的发电的电流值与燃料电池10发电的时间相乘的积为解冻完成累积值S1以上的情况
(I)由燃料电池10的发电产生的从燃料电池系统100内向外气的排气量为解冻完成排气量Q1以上的情况
(J)基于燃料电池10的发电的电流值为解冻完成电流值I3以上的情况或基于燃料电池10的发电的电压值为解冻完成电压值V2以上的情况
满足条件(H)的情况可认为阳极由充分的氢充满。满足条件(I)的情况是通过流量检测部45测定的排气量充分的情况，可认为包含排出阀43的各种阀未冻结。满足条件(J)的情况与满足条件(H)的情况同样，可认为阳极由充分的氢充满。因此，在条件(H)～(J)全部满足的情况下，判定部26判定为燃料电池系统100中的冻结部分的解冻通过解冻处理而完成。另外，解冻完成累积值S1相当于权利要求中的预先设定的累积值，解冻完成排气量Q1相当于权利要求中的预先设定的排气量，解冻完成电流值I3相当于权利要求中的第三电流值，解冻完成电压值V2相当于权利要求中的第二电压值。而且，条件(H)～(J)分别相当于权利要求中的条件(7)～(9)。
A-2.准备状态推移处理：
图3是本实施方式中的准备状态推移处理的流程图。准备状态推移处理是控制部20在搭载燃料电池系统100的车辆300从断开状态向接通状态变化的检查状态时进行的处理，是在判定为燃料电池系统100的系统能够起动的情况下容许电力从蓄电池80向电动机70的供给而向准备状态推移的处理。在准备状态推移处理中，首先判定部26执行在燃料电池系统100中冻结的部分是否存在的冻结判定处理(步骤S30)。
图4是冻结判定处理的流程图。在冻结判定处理中，首先判定部26判定温度检测部56的检测值TT为几度(步骤S31)。在冻结判定处理中，根据由判定部26判定出的温度检测部56的检测值TT的不同而之后进行的处理不同。在判定为温度检测部56的检测值TT比冻结温度T3高且为冻结条件温度T1以下的情况下(步骤S31：T3<TT≤T1)，接下来，判定部26判定是否与上述的条件(A)～(C)中的任一个条件相符(步骤S33)。在判定为与条件(A)～(C)中的任一个条件相符的情况下(步骤S33：是)，判定部26判定为燃料电池系统100中的一部分冻结(步骤S35)，结束冻结判定处理。
在步骤S31的处理中，在判定为温度检测部56的检测值TT为冻结温度T3以下的情况下(步骤S31：TT≤T3)，判定部26判定为燃料电池系统100中的一部分冻结(步骤S35)，结束冻结判定处理。而且，在步骤S31的处理中，在判定为温度检测部56的检测值TT比冻结条件温度T1高的情况下(步骤S31：T1<TT)，判定部26判定为在燃料电池系统100中无冻结的部分(步骤S37)，结束冻结判定处理。
在步骤S33的处理中，在判定为与条件(A)～(C)的任一个条件不相符的情况下(步骤S33：否)，判定部26判定为燃料电池系统100中无冻结的部分(步骤S37)，结束冻结判定处理。
当图4的冻结判定处理结束时，判定部26基于冻结判定处理的结果，判定燃料电池系统100中的一部分是否冻结(步骤S11)。在判定为燃料电池系统100中的一部分冻结的情况下(步骤S11：是)，判定部26执行冻结部分是否能够解冻的能够解冻判定(步骤S13)。在与上述的条件(E)～(G)中的任一个条件相符的情况下，作为能够解冻判定，判定部26判定为冻结部分不能解冻。在判定部26判定为冻结部分不能解冻的情况下(步骤S15：否)，电力控制部27不容许电力从蓄电池80向电动机70的供给(步骤S25)，结束准备状态推移处理。
在步骤S15的处理中，在判定为燃料电池系统100中的冻结部分能够解冻的情况下(步骤S15：是)，电力控制部27执行将冻结部分解冻的解冻处理(步骤S17)。电力控制部27执行燃料电池10的发电作为解冻处理。然后，判定部26执行判定冻结部分是否解冻的解冻完成判定(步骤S19)。在与上述的条件(H)～(J)中的全部条件相符的情况下，作为解冻完成判定，判定部26判定为冻结部分的解冻完成。在判定部26判定为冻结部分的解冻还未完成的情况下(步骤S21：否)，电力控制部27继续执行解冻处理(步骤S17)。在步骤S21的处理中，在判定部26判定为冻结部分的解冻完成的情况下(步骤S21：是)，电力控制部27容许电力从蓄电池80向电动机70的供给而使车辆300向能够行驶的准备状态变化(步骤S23)，结束准备状态推移处理。
如以上说明那样，在本实施方式的燃料电池系统100中，判定部26使冻结判定处理如图4的步骤S33记载那样，在与上述的条件(A)～(C)中的任一个条件不相符的情况下，判定为在燃料电池系统100中无冻结部分。若判定部26判定为无冻结部分，则电力控制部27容许电力从燃料电池10或蓄电池80向电动机70的供给，向车辆300能够行驶的准备状态变化。另一方面，在判定为存在冻结部分的情况下，判定部26执行能够解冻判定。因此，在本实施方式的燃料电池系统100中，即使在接受到从断开状态向接通状态变化的控制指令的情况下，也不驱动电动机70，判定在燃料电池系统100中是否一部分冻结。并且，在燃料电池系统100中判定为一部分冻结的情况下，不驱动电动机70，由此在驱动电动机70而车辆300行驶之后，能够防止燃料电池系统100的起动失败、蓄电池80的电力消失而无法向电动机70供给电力的情况。
而且，在本实施方式的燃料电池系统100中，判定部26在冻结判定处理中，在进行是否与条件(A)～(C)中的任一个条件相符的图4的步骤S33的处理之前，进行温度检测部56的检测值TT是否为冻结温度T3以下的判定。在温度检测部56的检测值TT为冻结温度T3以下的情况下，判定部26判定为在燃料电池系统100中存在冻结的部分。因此，在本实施方式的燃料电池系统100中，在温度检测部56的检测值TT为一定温度以下的情况下，不确认PP处理的履历等而判定为冻结，因此能够更适当地防止燃料电池系统100的系统起动的失败。
而且，在本实施方式的燃料电池系统100中，在判定为燃料电池系统100中的一部分冻结的情况下，若满足(E)～(G)中的任一个条件，则判定部26判定为燃料电池系统100中的冻结部分不能解冻。在判定为冻结部分不能解冻的情况下，电力控制部27不容许电力从蓄电池80向电动机70的供给。因此，在本实施方式的燃料电池系统100中，在燃料电池系统100中的冻结部分不能解冻的情况下，不驱动电动机70，由此在驱动电动机70而车辆300行驶之后，能够防止在燃料电池系统100的起动失败而蓄电池80的电力消失时无法从蓄电池80向电动机70供给电力的情况。
而且，在本实施方式的燃料电池系统100中，在能够解冻判定中判定为冻结部分能够解冻的情况下，作为解冻处理，电力控制部27执行燃料电池10的发电和基于来自蓄电池80的电力供给的辅机的运转中的至少一方。因此，在本实施方式的燃料电池系统100中，在能够解冻的冻结部分存在的情况下，执行解冻处理，因此能够迅速地进行燃料电池系统100的系统起动。
而且，在本实施方式的燃料电池系统100中，在执行解冻处理的情况下，在条件(H)～(J)全部满足时，判定部26判定为燃料电池系统100中的冻结部分被解冻。在判定为冻结部分被解冻的情况下，电力控制部27通过从蓄电池80供给电力而变化为能够驱动电动机70的准备状态。因此，在本实施方式的燃料电池系统100中，在通过解冻处理使燃料电池系统100的冻结部分解冻之后变化为准备状态，因此在车辆300的行驶中，在防止了燃料电池系统100的起动的失败的基础上，使燃料电池系统起动，利用基于燃料电池的发电的电力来驱动电动机70而能够使车辆300继续行驶。
B.变形例：
另外，本发明并不局限于上述的实施例或实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够以各种形态实施，也能够进行例如下面的变形。
B-1.变形例1：
在上述实施方式中，判定部26进行条件(D)的冻结判定而判定为燃料电池系统100未冻结之后，进行了是否与条件(A)～(C)中的任一个条件相符的冻结判定，但是关于执行的冻结判定的顺序，能够进行各种变更。例如，判定部26也可以不进行条件(D)的冻结判定，而进行是否与条件(A)～(C)中的任一个条件相符的冻结判定。而且，判定部26也可以不执行在冻结判定之后执行的解冻判定、解冻完成判定。电力控制部27可以仅基于判定部26的条件(A)～(C)的冻结判定的结果，执行电力从燃料电池10或蓄电池80向电动机70的供给。电力控制部27可以不必进行解冻处理，在判定为冻结部分能够解冻的情况下，通过从蓄电池80供给的电力使电动机70旋转而行驶，并通过使燃料电池10发电的暖机控制将冻结部分解冻。
图5是变形例的冻结判定处理的流程图。在变形例的冻结判定处理中，与图4所示的冻结判定处理相比，仅步骤S41的处理不同，关于其他处理，与图4的冻结判定处理相同，因此省略说明。如图5所示，在变形例的冻结判定处理中，判定部26不使用冻结温度T3，根据冻结条件温度T1与温度检测部56的检测值TT的大小关系，决定之后的处理。在步骤S41中，判定部26判定温度检测部56的检测值TT是否为冻结条件温度T1以下。在判定为温度检测部56的检测值TT为冻结条件温度T1以下的情况下(步骤S41：是)，判定部26进行步骤S43以后的处理。在判定为温度检测部56的检测值TT比冻结条件温度T1高的情况下(步骤S41：否)，判定部26判定为在燃料电池系统100中无冻结的部分(步骤S47)。
在上述实施方式中，关于条件(A)下的没有扫气处理的履历的情况和条件(B)下的没有PP处理的履历的情况，可以通过在车辆300的断开状态下燃料电池系统100的蓄电池80的拆卸的履历存在的情况来代替。若拆卸燃料电池系统100中的蓄电池80，则用于进行扫气处理及PP处理的电力源消失，因此在车辆300的断开状态下，不进行扫气处理及PP处理。因此，可以将在断开状态下拆卸了蓄电池80的履历存在的情况看作条件(A)下的扫气处理的履历不存在的情况及条件(B)下的PP处理的履历不存在的情况。
B-2.变形例2：
在上述实施方式中，在判定为燃料电池系统100中的一部分冻结的情况下，判定部26进行了能够解冻判定，但也可以不进行能够解冻判定。例如，在通过判定部26判定为燃料电池系统100中的一部分冻结的情况下，电力控制部27基于该判定，可以不容许电力向电动机70的供给。在该变形例中，由于燃料电池系统100中的冻结部分的存在，立足于燃料电池系统100的起动的失败的可能性，不容许电力从蓄电池80向电动机70的供给，因此能够防止在车辆300行驶的情况下无法从蓄电池80向电动机70供给电力的情况。
在上述实施方式中，判定部26使用冻结判定阈值291执行了冻结判定，但可以不必判定全部条件(A)～(D)。例如，判定部26可以仅判定条件(A)而不判定其余的条件，来判定燃料电池系统100是否存在冻结部分。同样，作为能够解冻判定，判定部26未必非要判定全部条件(E)～(G)。例如，判定部26可以判定条件(E)及(F)而不判定条件(G)，来判定冻结部分是否能够解冻。同样，判定部26无需判定全部条件(H)～(J)作为解冻完成判定。例如，判定部26可以仅判定条件(J)而不判定条件(H)及(I)，来判定冻结部分的解冻是否完成。
在上述实施方式中，通过软件实现的功能及处理的一部分或全部可以通过硬件实现。而且，通过硬件实现的功能及处理的一部分或全部可以通过软件实现。作为硬件，可以使用例如集成电路、分立电路或者将这些电路组合而成的电路模块等各种电路。
本发明并不局限于上述的实施方式、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，与发明内容一栏记载的各方式中的技术特征对应的实施方式、实施例、变形例中的技术特征为了解决上述的课题的一部分或全部、或者为了实现上述的效果的一部分或全部，可以适当更换、组合。而且，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。

Claims (5)

1.一种车辆，具备：
燃料电池系统，具有燃料电池和用于向所述燃料电池供给反应气体的气体流路，通过控制反应气体向所述燃料电池的供给而能够进行所述燃料电池的发电；
蓄电池，能够蓄积电力；
电动机，接受来自所述燃料电池和所述蓄电池中的至少一方的电力的供给而工作；
温度测定部，测定所述燃料电池系统的温度；及
控制部，具有判定部和电力控制部，其中，在从所述车辆的电源断开的断开状态向所述车辆的电源接通的接通状态变化时，在所述温度测定部测定出的温度为预先设定的第一温度以下且满足下述的(1)至(3)中的至少一个条件的情况下，所述判定部判定为所述燃料电池系统的一部分冻结，所述电力控制部控制向所述电动机供给的电力的量，
(1)在所述车辆从所述接通状态向所述断开状态变化后未进行向所述气体流路供给清洗气体的扫气处理的情况，
(2)在所述车辆为所述断开状态时所述温度测定部测定出的温度下降为预先设定的第二温度以下的温度且未进行向所述气体流路供给清洗气体的扫气处理的情况，
(3)所述车辆从所述断开状态向所述接通状态变化时的所述车辆的斜度为预定的斜度以上的情况，
在由所述判定部判定为所述燃料电池系统的一部分未冻结的情况下，所述电力控制部进行控制以能够从所述燃料电池和所述蓄电池中的至少一方向所述电动机供给电力。
2.根据权利要求1所述的车辆，其中，
在所述车辆从所述断开状态向所述接通状态变化时的所述温度测定部测定出的温度比第三温度高的情况下，所述判定部判定是否满足所述条件(1)至(3)中的至少一个条件，在所述车辆从所述断开状态向所述接通状态变化时的所述温度测定部测定出的温度为所述第三温度以下的情况下，所述判定部不判定是否满足所述条件(1)至(3)中的任一个条件，而判定为所述燃料电池系统的一部分冻结，其中所述第三温度预先设定得比所述第一温度低。
3.根据权利要求1或2所述的车辆，其中，
在判定为所述燃料电池系统中的至少一部分冻结的情况下，在满足下述的(4)至(6)中的至少一个条件的情况下，所述判定部判定为所述燃料电池系统中冻结的部分不能解冻，
(4)从所述蓄电池向用于使所述燃料电池系统起动的辅机供给电力且所述蓄电池能够供给的电力下降了的情况，
(5)通过所述燃料电池的发电而产生的电流值为预先设定的第一电流值以下的状态持续了预先设定的期间以上的情况，
(6)通过所述燃料电池的发电而产生的电流值为预先设定的第二电流值以下或者通过所述燃料电池的发电而产生的电压值为预先设定的第一电压值以下的情况，
在由所述判定部判定为所述不能解冻的情况下，所述电力控制部不执行电力从所述蓄电池向所述电动机的供给。
4.根据权利要求3所述的车辆，其中，
在由所述判定部判定为不是所述不能解冻的情况下，所述电力控制部执行如下的解冻处理：通过从所述蓄电池向用于使所述燃料电池系统起动的辅机供给电力而使辅机运转和所述燃料电池的发电中的至少一方对所述燃料电池系统中冻结的部分进行解冻。
5.根据权利要求4所述的车辆，其中，
在由所述电力控制部执行所述解冻处理并满足下述的(7)至(9)的全部条件的情况下，所述判定部判定为是在所述燃料电池系统中无冻结的部分的解冻状态，
(7)通过所述燃料电池的发电而产生的电流值的累积值为预先设定的累积值以上的情况，
(8)所述燃料电池系统内的排气量为预先设定的排气量以上的情况，
(9)通过所述燃料电池的发电而产生的电流值为预先设定的第三电流值以上或者通过所述燃料电池的发电而产生的电压值为预先设定的第二电压值以上的情况，
在由所述判定部判定为是所述解冻状态的情况下，所述电力控制部进行控制以能够从所述燃料电池和所述蓄电池中的至少一方向所述电动机供给电力。
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