DE102017126333A1 - Brennstoffzellenkühlsystem - Google Patents

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Abstract

Ein Brennstoffzellenkühlsystem, das ein Kühlmittel in einer Brennstoffzelle (11) und einem Radiator (42) zirkuliert und die Brennstoffzelle abkühlt, indem der Radiator derart gesteuert wird, dass dieser eine Wärme abführt, die von der Brennstoffzelle auf das Kühlmittel übertragen wird, beinhaltet ein Strömungsvolumenverhältnis-Regelventil (43), das dazu konfiguriert ist, ein Strömungsvolumenverhältnis eines Wärmeabfuhrströmungsvolumens, das ein Strömungsvolumen des Kühlmittels ist, das durch den Radiator in die Brennstoffzelle strömt, und eines Umgehungsströmungsvolumens, das ein Strömungsvolumen des Kühlmittels ist, das in die Brennstoffzelle strömt, indem dieses den Radiator umgeht, anzupassen, einen Temperatursensor (46), der dazu konfiguriert ist, eine Temperatur des Kühlmittels zu sensieren, das aus der Brennstoffzelle strömt, eine Einströmtemperatur-Steuereinheit (17B), die dazu konfiguriert ist, einen Betrieb des Strömungsvolumenverhältnis-Regelventils zu steuern und die Temperatur des Kältemittels, das in die Brennstoffzelle strömt, derart anzupassen, dass eine sensierte Temperatur, welche die Temperatur ist, die durch den Temperatursensor sensiert wird, sich an eine Soll-Temperatur annähert, und eine Anomalitäts-Bestimmungseinheit (17A), die dazu konfiguriert ist, auf Grundlage der sensierten Temperatur, die in einer Anpassungszeitspanne sensiert wird, welche eine Zeitspanne ist, in welcher das Strömungsvolumenverhältnis angepasst wird, ohne dass das Umgehungsströmungsvolumen derart gesteuert wird, dass dieses null wird, zu bestimmen, ob ein Zirkulationsströmungsvolumen des Kältemittels sich in einem anormalen Zustand befindet, in welchem das Zirkulationsströmungsvolumen kleiner ist als ein vorgegebenes Strömungsvolumen.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Brennstoffzellenkühlsystem, welches eine Brennstoffzelle abkühlt.
  • Hintergrund
  • Da eine Brennstoffzelle (fuel cell: FC), die durch eine chemische Reaktion zwischen einem Wasserstoffgas und einer Luft eine Leistungserzeugung ausführt, Wärme erzeugt, wenn diese die Leistungserzeugung ausführt, ist es notwendig, dass ein Kühlsystem ein Kältemittel wie beispielsweise ein Kühlmittel zu der Brennstoffzelle zirkuliert, um einen Anstieg einer Temperatur der Brennstoffzelle zu unterbinden.
  • Bei dem vorstehenden Kühlsystem kann das Kühlmittel aufgrund eines Schadens an einem Rohr, das den Zirkulationsdurchlass bildet, aus einem Zirkulationsdurchlass des Kühlmittels auslecken, die Brennstoffzelle kann in einem Zustand aktiviert werden, in dem der Anstieg der Temperatur der Brennstoffzelle nicht ausreichend unterbunden werden kann, und die Brennstoffzelle kann sich verschlechtern.
  • Gemäß JP 2002-164 070 A befindet sich bei einem Kühlsystem auf einer Bodenoberfläche einer Einhausung eine Flüssigkeitssammeleinheit, die eine Brennstoffzelle aufnimmt. Das Kühlsystem sensiert ein Flüssigkeitsniveau des Kühlmittels, das in der Flüssigkeitssammeleinheit gespeichert ist und erfasst eine Leckageanomalität des Kühlmittels.
  • Kurzfassung
  • Allerdings ist bei dem Kühlsystem gemäß JP 2002-164 070 A eine Konfiguration einer Leckageanomalitäts-Erfassung kompliziert, da ein Sensor, der das Flüssigkeitsniveau sensiert, und die Flüssigkeitssammeleinheit notwendig sind. Ferner kann das Kühlsystem die Leckageanomalität lediglich in einem Fall erfassen, bei dem eine Leckage in der Einhausung auftritt. Mit anderen Worten wird das Kühlmittel nicht in der Flüssigkeitssammeleinheit gespeichert, wenn in einem Zirkulationsdurchlass außerhalb der Einhausung eine Leckage auftritt, und dann kann die Leckageanomalität nicht erfasst werden.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Brennstoffzellenkühlsystem vorzusehen, welches durch einen einfachen Aufbau eine Anomalitäts-Erfassung ausführen kann, ohne dass diese auf eine Leckage an einer spezifizierten Position beschränkt bzw. begrenzt ist.
  • Gemäß einem Aspekt bzw. einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beinhaltet das Brennstoffzellenkühlsystem, das ein Kältemittel in einer Brennstoffzelle und einem Radiator zirkuliert und die Brennstoffzelle abkühlt, indem der Radiator derart gesteuert wird, dass dieser eine Wärme abführt, die von der Brennstoffzelle auf das Kältemittel übertragen wird, ein Strömungsvolumenverhältnis-Regelventil, das dazu konfiguriert ist, ein Strömungsvolumenverhältnis eines Wärmeabfuhrströmungsvolumens, das ein Strömungsvolumen des Kältemittels ist, das durch den Radiator in die Brennstoffzelle strömt, und eines Umgehungsströmungsvolumens, das ein Strömungsvolumen des Kältemittels ist, das in die Brennstoffzelle strömt, indem dieses den Radiator umgeht, anzupassen, einen Temperatursensor, der dazu konfiguriert ist, eine Temperatur des Kältemittels zu sensieren, das aus der Brennstoffzelle strömt, eine Einströmtemperatur-Steuereinheit, die dazu konfiguriert ist, einen Betrieb des Strömungsvolumenverhältnis-Regelventils zu steuern und die Temperatur des Kältemittels, das in die Brennstoffzelle strömt, derart anzupassen, dass eine sensierte Temperatur, welche die Temperatur ist, die durch den Temperatursensor sensiert wird, sich an eine Soll-Temperatur annähert, und eine Anomalitäts-Bestimmungseinheit, die dazu konfiguriert ist, auf Grundlage der sensierten Temperatur, die in einer Anpassungszeitspanne sensiert wird, welche eine Zeitspanne ist, in welcher das Strömungsvolumenverhältnis angepasst wird, ohne dass das Umgehungsströmungsvolumen derart gesteuert wird, dass dieses null wird, zu bestimmen, ob ein Zirkulationsströmungsvolumen des Kältemittels sich in einem anormalen Zustand befindet, in welchem das Zirkulationsströmungsvolumen kleiner ist als ein vorgegebenes Strömungsvolumen.
  • Wenn die Wärmeabfuhrmenge für die Wärmeerzeugungsmenge unzureichend ist, strömt das ganze Zirkulationsströmungsvolumen in den Radiator, während das Umgehungsströmungsvolumen derart gesteuert wird, dass dieses null wird, und die Temperatur des Kältemittels, das aus der Brennstoffzelle strömt, ist höher als die Soll-Temperatur. Wenn die Wärmeabfuhrmenge für die Wärmeerzeugungsmenge ausreichend ist, umgeht ein Teil des Zirkulationsströmungsvolumens den Radiator und die Temperatur des Kältemittels, das aus der Brennstoffzelle strömt, wird an die Soll-Temperatur angepasst. Wenn das Zirkulationsströmungsvolumen des Kältemittels in der Anpassungszeitspanne, in welcher das Umgehungsströmungsvolumen angepasst wird, ohne dass das Umgehungsströmungsvolumen derart gesteuert wird, dass dieses null wird, beachtlich klein ist, ist die Temperatur des Kältemittels, das aus der Brennstoffzelle strömt, höher als die Soll-Temperatur.
  • Gemäß der vorliegenden Offenbarung bestimmt die zentrale Verarbeitungseinheit auf Grundlage der Temperatur des Kältemittels, die in der Anpassungszeitspanne sensiert wird, welche eine Zeitspanne ist, in welcher eine Temperaturregelung ausgeführt wird, ohne dass das Umgehungsströmungsvolumen derart gesteuert wird, dass dieses null wird, ob das Zirkulationsströmungsvolumen des Kältemittels sich in dem anormalen Zustand befindet, in welchem das Zirkulationsströmungsvolumen kleiner ist als das vorgegebene Strömungsvolumen. Somit kann erfasst werden, dass die Zellenauslasstemperatur in der Anpassungszeitspanne beachtlich hoch wird, und der anormale Zustand kann bestimmt werden. Somit sind eine Flüssigkeitssammeleinheit und ein Flüssigkeitsniveausensor, die bei einem Kühlsystem gemäß JP 2002-164 070 A notwendig sind, nicht notwendig, und der anormale Zustand, in dem das Zirkulationsströmungsvolumen aufgrund der Kühlmittelleckage kleiner wird, kann erfasst werden. Da der anormale Zustand erfasst werden kann, wenn die Leckage bei einem Teil des Zirkulationsdurchlasses auftritt, kann eine Anomalitäts-Erfassung durch einen einfachen Aufbau erzielt werden, ohne dass diese auf eine Leckage an einer spezifizierten Position beschränkt ist.
  • Figurenliste
  • Die vorstehende und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen deutlich werden. Es zeigt/es zeigen:
    • 1 ein Diagramm, welches ein Brennstoffzellenkühlsystem gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
    • 2 ein Flussdiagramm, welches einen Anomalitäts-Bestimmungsbetrieb zeigt, der durch eine ECU ausgeführt wird, die in 1 gezeigt wird.
    • 3 ein Blockdiagramm, welches einen Ventilöffnungsniveau-Berechnungsbetrieb zeigt, der in 2 gezeigt wird.
    • 4 ein Zeitdiagramm, welches Parameter von dem Zeitpunkt zeigt, wenn eine Anomalitäts-Bestimmung durch den Anomalitäts-Bestimmungsbetrieb ausgeführt wird, der in 2 gezeigt wird.
    • 5 ein Flussdiagramm, welches den Anomalitäts-Bestimmungsbetrieb gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
    • 6 ein Zeitdiagramm, welches Parameter von dem Zeitpunkt zeigt, wenn die Anomalitäts-Bestimmung durch den Anomalitäts-Bestimmungsbetrieb ausgeführt wird, der in 5 gezeigt wird.
    • 7 ein Flussdiagramm, welches den Anomalitäts-Bestimmungsbetrieb gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt; und
    • 8 ein Zeitdiagramm, welches Parameter von dem Zeitpunkt zeigt, wenn die Anomalitäts-Bestimmung durch den Anomalitäts-Bestimmungsbetrieb ausgeführt wird, der in 7 gezeigt wird.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden. Bei den Ausführungsformen kann einem Teil, das einem Gegenstand entspricht, der bei einer vorangegangenen Ausführungsform beschrieben wurde, das gleiche Bezugszeichen zugeordnet werden, und die überflüssige Erläuterung für das Teil kann ausgelassen sein. Wenn bei jeder Ausführungsform lediglich ein Teil einer Konfiguration verändert wird, können die anderen Teile der Konfiguration genauso wie bei einer vorherigen Ausführungsform konfiguriert sein. Ferner darf dies nicht dahingehend ausgelegt werden, dass die Offenbarung sich auf die Ausführungsformen und Konstruktionen beschränkt. Die vorliegende Offenbarung soll vielmehr auch verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abdecken. Zusätzlich sind die verschiedenen Kombinationen und Konfigurationen, welche bevorzugt sind, andere Kombinationen und Konfigurationen, die zwar weitere, weniger oder nur ein einziges Element beinhalten, ebenfalls im Geist und Umfang der vorliegenden Offenbarung beinhaltet.
  • Erste Ausführungsform
  • Unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 wird eine erste Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschrieben werden. Ein Brennstoffzellensystem 10 ist an einem Brennstoffzellen-Hybridfahrzeug (fuel cell hybrid vehicle: FCHV) angebracht und führt einem Fahrmotor eine Leistung zu.
  • Wie in 1 gezeigt wird, beinhaltet das Brennstoffzellensystem 10 eine Brennstoffzelle, die ein FC-Stapel 11 ist, eine Kathodengas-Zufuhreinheit 12, eine Kathodengas-Abführeinheit 13, eine Anodengas-Zufuhreinheit 14, eine Anodengas-Abführeinheit 15 und ein Brennstoffzellenkühlsystem. Die Kathodengas-Zufuhreinheit 12 führt der Brennstoffzelle eine Luft zu, die äquivalent zu einem Kathodengas ist. Die Anodengas-Zufuhreinheit 14 führt der Brennstoffzelle einen Wasserstoff zu, der äquivalent zu einem Anodengas ist. Die Brennstoffzelle ist eine Festpolymer-Brennstoffzelle, die unter Verwendung einer elektrochemischen Reaktion zwischen dem Wasserstoff und einem Sauerstoff, die zugeführt werden, eine Leistung erzeugt. Die Brennstoffzelle, die der FC-Stapel 11 ist, beinhaltet Zellen, die eine Struktur aufweisen, bei der ein Elektrolytfilm zwischen einer Platte einer Kathodenelektrode und einer Platte einer Anodenelektrode eingeschoben ist, und zwischen den Zellen befinden sich Separatoren.
  • Der Elektrolytfilm beinhaltet einen Festpolymer-Dünnfilm, der eine gute Protonenleitfähigkeit und in einem nassen Zustand ein Trockenheitsniveau aufweist. In dem nassen Zustand weist der Elektrolytfilm die gute Protonenleitfähigkeit auf und der FC-Stapel 11 betreibt in einem normalen Zustand, ohne gestört zu werden. Die Elektroden sind aus Kohlenstoff hergestellt. Ein Platinkatalysator, der eine Leistungserzeugungsreaktion vorantreibt, wird an einer Grenze zwischen den Elektroden und dem Elektrolytfilm gelagert. Der Wasserstoff, der äquivalent zu einem Reaktionsgas ist, wird durch Gasdurchlässe, die in den Zellen angeordnet sind, einem Leistungserzeugungsbereich der Zellen zugeführt.
  • Der FC-Stapel 11 beinhaltet eine ECU 17, die äquivalent zu einer elektronischen Steuereinheit ist, welche die Brennstoffzelle steuert. Die ECU 17 ist eine Steuereinheit, welche Komponenten des Brennstoffzellensystems 10 steuert. Die ECU 17 führt ein Programm aus, das in einem Speichermedium gespeichert ist, um die Komponenten zu steuern. Die ECU 17 beinhaltet zumindest eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) und das Speichermedium, welches das Programm und Daten speichert. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird die ECU 17 durch einen Mikrocomputer erzielt, der ein Speichermedium beinhaltet, das durch einen Computer lesbar ist. Das Speichermedium ist ein wesentliches nichtflüchtiges Speichermedium, welches das Programm und die Daten, die durch den Computer lesbar sind, vorübergehend speichert. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird das Speichermedium durch einen Halbleiterspeicher oder eine magnetische Scheibe erzielt.
  • Die Kathodengas-Zufuhreinheit 12 beinhaltet ein Kathodengasrohr 21, einen Luftkompressor 22, einen Luftdurchflussmesser 23, eine Temperatur-Messeinheit 24, eine Druck-Messeinheit 25, einen Zwischenkühler (I/C) 26 und ein Dreiwegeventil 27. Das Kathodengasrohr 21 ist ein Rohr, das mit einem Kathodenelektrodenanschluss des FC-Stapels 11 verbunden ist. Der Kathodenelektrodenanschluss ist mit der Kathodenelektrode der Zellen verbunden. Der Luftkompressor 22 ist ein Kompressor, der durch das Kathodengasrohr 21 mit dem FC-Stapel 11 verbunden ist, führt eine Außenluft in die Luft ein und komprimiert diese, und führt dem FC-Stapel 11 die Luft als das Kathodengas zu.
  • Der Luftdurchflussmesser 23 befindet sich stromaufwärts des Luftkompressors 22, misst eine Menge der Außenluft, die in den Luftkompressor 22 eingeführt wird, und sendet einen gemessenen Wert der Menge an die ECU 17. Die ECU 17 treibt den Luftkompressor 22 auf Grundlage des gemessenen Wertes an, um so eine Zufuhrmenge zu steuern, die eine Menge der Luft ist, die dem FC-Stapel 11 zugeführt wird.
  • Der Zwischenkühler 26 ist ein Wärmetauscher, der zwischen einem Kältemittel, das durch einen Kühlkreis 16 strömt, und der Luft, die in dem Kathodengasrohr 21 strömt, an einer Position stromabwärts des Luftkompressors 22 Wärme austauscht und die Luft abkühlt, die dem FC-Stapel 11 zugeführt wird. Die Druck-Messeinheit 25 und die Temperatur-Messeinheit 24 befinden sich stromabwärts des Zwischenkühlers 26. Die Druck-Messeinheit 25 misst einen Druck des Kathodengases und sendet einen gemessenen Wert des Drucks an die ECU 17. Die Temperatur-Messeinheit 24 misst eine Temperatur des Kathodengases und sendet einen gemessenen Wert der Temperatur an die ECU 17.
  • Das Dreiwegeventil 27 befindet sich stromabwärts der Druck-Messeinheit 25 und der Temperatur-Messeinheit 24. Das Dreiwegeventil 27 ist durch ein Verbindungsrohr 28 mit einem Kathodenabgasrohr 29 der Kathodengas-Abführeinheit 13 verbunden. Das Dreiwegeventil 27 steht normalerweise mit einem stromaufwärtigen Teil des Kathodengasrohrs 21 und einem stromabwärtigen Teil des Kathodengasrohrs 21 in Verbindung und führt dem FC-Stapel 11 die Luft zu. Wenn eine Anomalität des Brennstoffzellensystems 10 auftritt, führt das Dreiwegeventil 27 die Luft nicht dem FC-Stapel 11 zu, führt die Luft dem Verbindungsrohr 28 zu, um den FC-Stapel 11 zu umgehen, und führt die Luft anschließend in das Kathodenabgasrohr 29 ein.
  • Die Kathodengas-Abführeinheit 13 beinhaltet das Kathodenabgasrohr 29 und ein Druck-Regelventil 30. Das Kathodenabgasrohr 29 ist ein Rohr, das mit dem Kathodenelektrodenanschluss des FC-Stapels 11 verbunden ist und führt ein Kathodenabgas, das durch den FC-Stapel 11 strömt, nach außerhalb des Brennstoffzellensystems 10 ab. Das Druck-Regelventil 30 regelt einen Druck des Kathodenabgases in dem Kathodenabgasrohr 29. Die ECU 17 steuert ein Öffnungsniveau des Druck-Regelventils 30 auf Grundlage des gemessenen Werts der Druck-Messeinheit 25. Das Verbindungsrohr 28 ist mit dem Kathodenabgasrohr 29 stromabwärts des Druck-Regelventils 30 verbunden.
  • Die Anodengas-Zufuhreinheit 14 beinhaltet ein Anodengasrohr 31 und einen Wasserstofftank, der nicht näher dargestellt ist. Der Wasserstofftank ist durch das Anodengasrohr 31 mit dem FC-Stapel 11 verbunden und führt dem FC-Stapel 11 den Wasserstoff zu, der in den Wasserstofftank gefüllt ist.
  • Die Anodengas-Abführeinheit 15 beinhaltet ein Anodenabgasrohr 32 und eine Dampf-Flüssigkeit-Trenneinheit, die nicht näher dargestellt ist. Das Anodenabgasrohr 32 ist ein Rohr, das mit einem Auslass eines Anodenelektrodenanschlusses des FC-Stapels 11 und der Dampf-Flüssigkeit-Trenneinheit verbunden ist, und führt ein Anodenabgas, das ein Nicht-Reaktionsgas beinhaltet, in die Dampf-Flüssigkeit-Trenneinheit ein. Der Anodenelektrodenanschluss ist mit der Anodenelektrode der Zellen verbunden und das Nicht-Reaktionsgas ist ein Gas, das nicht bei der Leistungserzeugungsreaktion verwendet wird und den Wasserstoff und den Sauerstoff beinhaltet. Die Dampf-Flüssigkeit-Trenneinheit trennt eine Dampfkomponente und eine Flüssigkeitskomponente, die in dem Anodenabgas beinhaltet sind. Die Dampf-Flüssigkeit-Trenneinheit führt die Dampfkomponente in die Anodengas-Zufuhreinheit 14 ein und führt die Flüssigkeitskomponente nach außen ab.
  • Wie in 1 gezeigt wird, beinhaltet das Brennstoffzellen-Hybridfahrzeug den Kühlkreis 16, der äquivalent zu einer Kühleinheit ist, die den FC-Stapel 11 abkühlt. Der Kühlkreis 16 ist ein Kältemittelkreis, der ein Kühlmittel, welches das Kältemittel außerhalb des FC-Stapels 11 ist, derart zirkuliert, dass das Kühlmittel aus dem FC-Stapel 11 strömt und anschließend zurück in den FC-Stapel 11 strömt. Der Kühlkreis 16 ist mit einem Kühlmittelauslass 11a des FC-Stapels 11 und einem Kühlmitteleinlass 11b verbunden. Der Kühlkreis 16 beinhaltet Verbindungsdurchlässe 41, die mit dem Zwischenkühler 26 verbunden sind, der sich in einem Rohr befindet, durch welchen die Luft strömt, die dem FC-Stapel 11 zugeführt wird, und der Kühlkreis 16 fungiert auch als eine Kühleinheit, die eine zugeführte Luft abkühlt.
  • Der Kühlkreis 16 beinhaltet zusätzlich zu dem Zwischenkühler 26 ferner einen Radiator 42, ein Drehventil 43 und eine Zirkulationspumpe 44. Der Kühlkreis 16 beinhaltet ferner einen Radiatorauslass-Temperatursensor 45 als einen ersten Temperatursensor und einen Zellenauslass-Temperatursensor 46 als einen zweiten Temperatursensor. Der Radiatorauslass-Temperatursensor 45 und der Zellenauslass-Temperatursensor 46 senden sensierte Temperaturinformationen an die ECU 17. Das Brennstoffzellenkühlsystem beinhaltet das Drehventil 43, den Zellenauslass-Temperatursensor 46 und die ECU 17.
  • Der Radiatorauslass-Temperatursensor 45 befindet sich in dem Kühlkreis 16 stromabwärts des Radiators 42 und befindet sich in dem Kühlkreis 16 stromaufwärts der Zirkulationspumpe 44 und eines Umgehungsdurchlasses 48. Somit sensiert der Radiatorauslass-Temperatursensor 45 eine Temperatur des Kühlmittels direkt nachdem das Kühlmittel durch den Radiator 42 abgekühlt wird, als eine Radiatorauslasstemperatur ToutR.
  • Der Zellenauslass-Temperatursensor 46 befindet sich in dem Kühlkreis 16 stromabwärts des FC-Stapels 11 und befindet sich in dem Kühlkreis 16 stromaufwärts des Drehventils 43 und des Zwischenkühlers 26. Somit sensiert der Zellenauslass-Temperatursensor 46 die Temperatur des Kühlmittels direkt nachdem das Kühlmittel durch den FC-Stapel 11 erwärmt wird, als eine Zellenauslasstemperatur Tout.
  • Der FC-Stapel 11 sieht die Leistung vor, die bei einer Fahrt des Brennstoffzellen-Hybridfahrzeugs notwendig ist. Wenn der FC-Stapel 11 die Leistung erzeugt, ist eine Wärmemenge, die eine Menge einer Wärme ist, die durch den FC-Stapel 11 erzeugt wird, auf einem Niveau, welches das gleiche ist wie das, welches eine Maschine mit interner Verbrennung erzeugt. Somit ist der Radiator 42 so angeordnet, um den FC-Stapel 11 abzukühlen. Der Radiator 42 befindet sich in dem Kühlkreis 16 und ist eine Wärmeabführvorrichtung, die Wärme nach außen abführt, indem diese zwischen dem Kühlmittel und der Außenluft Wärme tauscht. Der Radiator 42 ist ein Wärmeabführtauscher, der das Kühlmittel abkühlt, das durch den FC-Stapel 11 erwärmt wird. Der Radiator 42 ist in einer vorderen Region eines Maschinenraums angeordnet. Der Radiator 42 beinhaltet einen Gebläselüfter, der nicht näher dargestellt ist. Der Radiator 42 kühlt das Kühlmittel unter Verwendung einer Kühlluft, die durch den Gebläselüfter zugeführt wird, ab.
  • Der Kühlkreis 16 beinhaltet ferner einen Wärmeabführdurchlass 47, durch welchen das Kühlmittel zu dem Radiator 42 strömt, und den Umgehungsdurchlass 48, durch welchen das Kühlmittel strömt, indem dieses den Radiator 42 umgeht. Der Umgehungsdurchlass 48 zweigt an einer Abzweigungsstelle 43a, die sich stromaufwärts des Radiators 42 in einer Kühlmittelströmung befindet, von dem Kühlkreis 16 ab und mündet an der Verbindungsstelle 49, die sich stromabwärts des Radiators 42 in der Kühlmittelströmung befindet, in den Kühlkreis 16.
  • Das Drehventil 43 befindet sich an der Abzweigungsstelle 43a in dem Kühlkreis 16, in welchem sich der Wärmeabführdurchlass 47 und der Umgehungsdurchlass 48 voneinander trennen, und das Drehventil 43 regelt Teilungsverhältnisse des Kühlmittels, das durch die Zirkulationspumpe 44 zirkuliert wird und durch den Wärmeabführdurchlass 47 und den Umgehungsdurchlass 48 strömt. Ein Strömungsvolumen des Kühlmittels, das durch den Wärmeabführdurchlass 47 strömt, wird als ein Wärmeabfuhrströmungsvolumen bezeichnet, und ein Strömungsvolumen des Kühlmittels, das durch den Umgehungsdurchlass 48 strömt, wird als ein Umgehungsströmungsvolumen bezeichnet. Mit anderen Worten ist ein Gesamtvolumen des Wärmeabfuhrströmungsvolumens und des Umgehungsströmungsvolumens ein Zirkulationsströmungsvolumen der Zirkulationspumpe 44 und ein Einströmvolumen, das ein Volumen des Kühlmittels ist, welches in den FC-Stapel 11 strömt. Das Drehventil 43 ist äquivalent zu einem Strömungsvolumenverhältnis-Regelventil, das ein Strömungsvolumenverhältnis zwischen dem Wärmeabfuhrströmungsvolumen und dem Umgehungsströmungsvolumen regelt.
  • Das Drehventil 43 weist eine Struktur auf, bei der ein Ventil drehbar in einer Einhausung aufgenommen ist. Die Einhausung beinhaltet einen Einlass 431, durch welchen das Kühlmittel strömt, das durch den Zellenauslass-Temperatursensor 46 strömt, einen Wärmeabfuhrauslass 432, der das Kühlmittel an den Wärmeabfuhrdurchlass 47 abführt und einen Umgehungsauslass 433, der das Kühlmittel an den Umgehungsdurchlass 48 abführt.
  • Das Ventil dreht sich in der Einhausung, um ein Wärmeabfuhröffnungsniveau anzupassen, das ein Öffnungsniveau einer Verbindung zwischen dem Einlass 431 und dem Wärmeabfuhrauslass 432 ist, und um ein Umgehungsöffnungsniveau anzupassen, das ein Öffnungsniveau einer Verbindung zwischen dem Einlass 431 und dem Umgehungsauslass 433 ist. Das Drehventil 43 ist ein Dreiwegeventil, bei welchem das Wärmeabfuhröffnungsniveau und das Umgehungsöffnungsniveau im Zusammenhang miteinander variieren. Die ECU 17 steuert eine Drehposition des Ventils, um das Strömungsvolumenverhältnis zwischen dem Wärmeabfuhrströmungsvolumen und dem Umgehungsströmungsvolumen anzupassen.
  • Genauer gesagt wird das Umgehungsöffnungsniveau 0 %, wenn das Ventil zu einer Position gedreht wird, an welcher das Wärmeabfuhröffnungsniveau 100 % beträgt. Somit ist das Wärmeabfuhröffnungsniveau in einem vollständig geöffneten Zustand und das Umgehungsöffnungsniveau ist in einem vollständig geschlossenen Zustand. Wenn das Ventil zu einer Position gedreht wird, an welcher das Wärmeabfuhröffnungsniveau 0 % beträgt, wird das Umgehungsöffnungsniveau 100 %. Somit befindet sich das Wärmeabfuhröffnungsniveau in dem vollständig geschlossenen Zustand und das Umgehungsöffnungsniveau befindet sich in dem vollständig geöffneten Zustand. Wenn das Ventil zu einer Position gedreht wird, an welcher das Wärmeabfuhröffnungsniveau 50 % beträgt, wird das Umgehungsöffnungsniveau 50 %. Somit befindet sich das Wärmeabfuhröffnungsniveau in einem halb geöffneten Zustand und das Umgehungsöffnungsniveau befindet sich in dem halb geöffneten Zustand. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird das Wärmeabfuhröffnungsniveau als ein Ventilöffnungsniveau bezeichnet.
  • Die Zirkulationspumpe 44 befindet sich in dem Kühlkreis 16 stromabwärts der Verbindungsstelle 49 und befindet sich stromaufwärts des FC-Stapels 11 in der Kühlmittelströmung. Die Zirkulationspumpe 44 ist eine Pumpe, die das Kühlmittel in dem Kühlkreis 16 fördert und zirkuliert. Die Zirkulationspumpe 44 kann eine Drehpumpe sein, bei der ein Laufrad bzw. Impeller in einem Pumpengehäuse gedreht wird, um das Kühlmittel zu fördern.
  • Die ECU 17 steuert Zufuhrmengen des Wasserstoffs und der Luft, die dem FC-Stapel 11 zugeführt werden, um eine Leistungserzeugungsmenge des FC-Stapels 11 zu steuern. Ferner ist es erforderlich, dass eine Temperatur einer Zelle, die in dem FC-Stapel 11 beinhaltet ist, derart gesteuert wird, dass diese in einem optimalen Bereich liegt, der vorgegeben ist, um so eine Leistungserzeugungseffizienz des FC-Stapels 11 zu verbessern und eine Verschlechterung des FC-Stapels 11 zu unterbinden. Da die ECU 17 Betriebe des Drehventils 43 und der Zirkulationspumpe 44 steuert, steuert die ECU 17 eine Wärmeabfuhrmenge von Wärme, die ausgehend von dem FC-Stapel 11 an das Kühlmittel abgeführt wird, und steuert die Temperatur der Zelle des FC-Stapels 11, sodass diese in dem optimalen Bereich liegt.
  • Genauer gesagt passt die ECU 17 das Strömungsvolumenverhältnis zwischen dem Wärmeabfuhrströmungsvolumen und dem Umgehungsströmungsvolumen an und führt eine Temperaturregelung aus, um eine Zelleneinlasstemperatur Tin anzupassen, die eine Temperatur des Kühlmittels ist, das in den FC-Stapel 11 strömt, da die ECU 17 den Betrieb des Drehventils 43 steuert. Da die ECU 17 die Temperaturregelung ausführt, steuert die ECU 17 die Zellenauslasstemperatur Tout derart, dass diese sich einer Soll-Auslasstemperatur Ttrg annähert. Da die Zellenauslasstemperatur Tout und eine Zellentemperatur, welche die Temperatur der Zelle des FC-Stapels 11 ist, eine Korrelation aufweisen, die hoch ist, stellt die ECU 17 die Soll-Auslasstemperatur Ttrg der Zellenauslasstemperatur Tout auf Grundlage der Korrelation auf eine Temperatur ein, bei welcher die Zellentemperatur in dem optimalen Bereich liegt.
  • Da die ECU 17 den Betrieb der Zirkulationspumpe 44 steuert. führt die ECU 17 ferner eine Strömungsvolumenregelung aus, um das Zirkulationsströmungsvolumen anzupassen, welches das Strömungsvolumen des Kühlmittels ist, das in den FC-Stapel 11 strömt. Da die ECU 17 die Strömungsvolumenregelung ausführt, steuert die ECU 17 das Trockenheitsniveau des Elektrolytfilms derart, dass dieses in einem optimalen Bereich liegt. Anschließend führt die ECU 17 die Temperaturregelung aus, um die Zelleneinlasstemperatur Tin gemäß dem Zirkulationsströmungsvolumen anzupassen, das angepasst wird. Die zentrale Verarbeitungseinheit, die in der ECU 17 beinhaltet ist, steuert das Drehventil 43 und passt die Zelleneinlasstemperatur Tin an. In diesem Fall ist die zentrale Verarbeitungseinheit äquivalent zu einer Einströmtemperatur-Steuereinheit 17B, die in 1 gezeigt wird.
  • Wenn das Kühlmittel aufgrund eines Schadens an dem Rohr, das den Kühlkreis 16 bildet, aus dem Kühlkreis 16 ausleckt, oder wenn das Kühlmittel bei einer Herstellungsphase oder einer Wartungsphase des Brennstoffzellen-Hybridfahrzeugs nicht dem Kühlkreis 16 zugeführt wird, wird der FC-Stapel 11 unzureichend gekühlt. In diesem Fall bestimmt die zentrale Verarbeitungseinheit, die in der ECU 17 beinhaltet ist, ob das Zirkulationsströmungsvolumen des Kühlmittels sich in einem anormalen Zustand befindet, in welchem das Zirkulationsströmungsvolumen kleiner ist als ein vorgegebenes Strömungsvolumen. In diesem Fall ist die zentrale Verarbeitungseinheit äquivalent zu einer Anomalitäts-Bestimmungseinheit 17A, die in 1 gezeigt wird.
  • Wenn die Anomalitäts-Bestimmungseinheit 17A den anormalen Zustand erfasst, beschränkt die ECU 17 die Leistungserzeugungsmenge des FC-Stapels 11 oder eine Leistungszufuhrmenge, welche eine Menge der Leistung ist, die dem Fahrmotor zugeführt wird, um so den FC-Stapel 11 in einem Fail-Safe-Modus zu steuern, in welchem ein Anstieg der Zellentemperatur unterbunden wird und das Brennstoffzellen-Hybridfahrzeug fährt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform erfasst die Anomalitäts-Bestimmungseinheit 17A den anormalen Zustand, wenn die Anomalitäts-Bestimmungseinheit 17A bestimmt, dass das Zirkulationsströmungsvolumen sich in dem anormalen Zustand befindet. Wenn die Anomalitäts-Bestimmungseinheit 17A den anormalen Zustand nicht erfasst, steuert die ECU 17 den FC-Stapel 11 in einem normalen Fahrmodus, bei welchem die Leistungserzeugungsmenge des FC-Stapels 11 gleich einem erforderlichen Wert ist und das Brennstoffzellen-Hybridfahrzeug fährt.
  • Unter Bezugnahme auf die 2 und 3 werden Betriebe der Einströmtemperatur-Steuereinheit 17B und der Anomalitäts-Bestimmungseinheit 17A beschrieben werden. Die zentrale Verarbeitungseinheit der ECU 17 führt in einer Zeitspanne, in welcher eine Leistungserzeugung des FC-Stapels 11 erforderlich ist, eine Steuerung aus, die in 2 gezeigt wird.
  • Bei S11 erhält die zentrale Verarbeitungseinheit Informationen von verschiedenen Sensoren und schreitet anschließend zu S12 fort. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform können die Zellenauslasstemperatur Tout, die durch den Zellenauslass-Temperatursensor 46 sensiert wird, oder die Radiatorauslasstemperatur ToutR, die durch den Radiatorauslass-Temperatursensor 45 sensiert wird, als die Informationen in die zentrale Verarbeitungseinheit eingegeben werden. Ferner können eine Außenlufttemperatur, die durch einen Außenluft-Temperatursensor, der nicht näher dargestellt ist, sensiert wird, ein Stromwert des FC-Stapels 11, der durch eine Strom-Sensierschaltung, die nicht näher dargestellt ist, sensiert wird, oder einen Spannungswert des FC-Stapels 11, der durch eine Spannungs-Sensierschaltung, die nicht näher dargestellt ist, sensiert wird, als die Informationen in die zentrale Verarbeitungseinheit eingegeben werden.
  • Bei S12 berechnet die zentrale Verarbeitungseinheit die Wärmemenge, welche die Menge der Wärme ist, die erzeugt wird, wenn der FC-Stapel 11 die Leistung erzeugt. Genauer gesagt erfasst die zentrale Verarbeitungseinheit einen Stromwert und einen Spannungswert der Leistung, die durch den FC-Stapel 11 erzeugt wird, und berechnet anschließend auf Grundlage der erfassten Werte, die der Stromwert und der Spannungswert sind, eine Wärmeerzeugungsmenge. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Wärmeerzeugungsmenge äquivalent zu der Wärmemenge. Bei S13 berechnet die zentrale Verarbeitungseinheit das Ventilöffnungsniveau des Drehventils 43 auf Grundlage der erfassten Werte, die bei S11 erhalten werden, und der Wärmeerzeugungsmenge, die bei S12 berechnet wird. Die Einströmtemperatur-Steuereinheit 17B berechnet das Ventilöffnungsniveau und gibt ein Öffnungsniveau-Anweisungssignal aus, welches das Ventilöffnungsniveau angibt. Das Drehventil 43 betreibt in Reaktion auf das Öffnungsniveau-Anweisungssignal. Die Zelleneinlasstemperatur Tin wird durch einen Betrieb des Drehventils 43 angepasst. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die zentrale Verarbeitungseinheit, die S12 und S13 ausführt, die Einströmtemperatur-Steuereinheit 17B, die einen Berechnungsbetrieb eines Ventilöffnungsniveaus ausführt.
  • 3 zeigt ein Blockdiagramm, welches einen Ventilöffnungsniveau-Berechnungsbetrieb zeigt, der durch die Einströmtemperatur-Steuereinheit 17B ausgeführt wird. Jeder Funktionsblock der Einströmtemperatur-Steuereinheit 17B wird beschrieben werden. Ein erster Funktionsblock B1 berechnet die Wärmeerzeugungsmenge Q des FC-Stapels 11 auf Grundlage des Stromwerts und des Spannungswerts, wie in der vorstehenden Beschreibung von S12. Genauer gesagt berechnet der erste Funktionsblock B1 die Wärmeerzeugungsmenge Q derart, dass diese in Übereinstimmung mit einem Anstieg des Stromwerts oder einer Verringerung des Spannungswerts erhöht wird.
  • Ein zweiter Funktionsblock B2 berechnet eine Temperaturanstiegsmenge ΔT bei dem FC-Stapel 11 auf Grundlage der Wärmeerzeugungsmenge Q, die berechnet wird, und des Zirkulationsströmungsvolumens der Zirkulationspumpe 44. Genauer gesagt berechnet der zweite Funktionsblock B2 die Temperaturanstiegsmenge ΔT derart, dass diese in Übereinstimmung mit einem Anstieg der Wärmeerzeugungsmenge Q erhöht wird, und der zweite Funktionsblock B2 berechnet die Temperaturanstiegsmenge ΔT derart, dass diese in Übereinstimmung mit einem Anstieg des Zirkulationsströmungsvolumens verringert wird. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann das Zirkulationsströmungsvolumen auf Grundlage einer Leistungsmenge berechnet werden, die der Zirkulationspumpe 44 zugeführt wird.
  • Ein dritter Funktionsblock B3 berechnet die Soll-Auslasstemperatur Ttrg der Zellenauslasstemperatur Tout des Kühlmittels auf Grundlage einer Soll-Zellentemperatur und der Außenlufttemperatur. Die Soll-Zellentemperatur ist auf einen Wert eingestellt, bei dem die Zellentemperatur in dem optimalen Bereich liegt. Die Außenlufttemperatur ist ein Wert, der durch den Außenluft-Temperatursensor sensiert wird, und ist äquivalent zu einer Umgebungstemperatur außerhalb eines Chassis, welcher mehrere Zellen aufnimmt. Die Zellenauslasstemperatur Tout und die Zellentemperatur weisen die Korrelation auf, die hoch ist. Die Korrelation variiert gemäß der Außenlufttemperatur. Der dritte Funktionsblock B3 berechnet die Soll-Auslasstemperatur Ttrg auf Grundlage der Soll-Zellentemperatur, der Außenlufttemperatur und der Korrelation. Ferner korrigiert der dritte Funktionsblock B3 die Soll-Auslasstemperatur Ttrg gemäß dem Stromwert des FC-Stapels 11, einer Historie der Zellentemperatur, einem trockenen Zustand und einer Fahrzeuggeschwindigkeit.
  • Ein vierter Funktionsblock B4 berechnet eine Soll-Einlasstemperatur Ttrgin der Zelleneinlasstemperatur Tin des Kühlmittels auf Grundlage der Temperaturanstiegsmenge ΔT, die durch den zweiten Funktionsblock B2 berechnet wird, und der Soll-Auslasstemperatur Ttrg, die durch den dritten Funktionsblock B3 berechnet wird. Genauer gesagt berechnet der vierte Funktionsblock B4 die Soll-Einlasstemperatur Ttrgin derart, dass diese in Übereinstimmung mit einer Verringerung der Soll-Auslasstemperatur Ttrg gesenkt wird, und der vierte Funktionsblock B4 berechnet die Soll-Einlasstemperatur Ttrgin derart, dass diese in Übereinstimmung mit einem Anstieg der Temperaturanstiegsmenge ΔT gesenkt wird.
  • Ein fünfter Funktionsblock B5 berechnet einen Befehls- bzw. Anweisungswert des Ventilöffnungsniveaus auf Grundlage der Soll-Einlasstemperatur Ttrgin, die durch den vierten Funktionsblock B4 berechnet wird, der Zellenauslasstemperatur Tout und der Radiatorauslasstemperatur ToutR. Die Zellenauslasstemperatur Tout ist ein Wert, der durch den Zellenauslass-Temperatursensor 46 sensiert wird, und die Radiatorauslasstemperatur ToutR ist ein Wert, der durch den Radiatorauslass-Temperatursensor 45 sensiert wird. Ferner korrigiert der fünfte Funktionsblock B5 den Anweisungswert des Ventilöffnungsniveaus gemäß einem Leistungsverbrauch von elektrischen Fahrzeug-Vorrichtungen, einem Temperaturvariationsniveau von mehreren Zellen und der Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Einströmtemperatur-Steuereinheit 17B gibt das Öffnungsniveau-Anweisungssignal aus, um das Drehventil 43 zu steuern, um bei dem Ventilöffnungsniveau zu betreiben, das durch den fünften Funktionsblock B5 berechnet wird.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform berechnet die Einströmtemperatur-Steuereinheit 17B den Anweisungswert des Ventilöffnungsniveaus auf Grundlage von Eingabewerten, die in 3 gezeigt werden. Die Eingabewerte beinhalten den Stromwert und den Spannungswert des FC-Stapels 11, das Zirkulationsströmungsvolumen des Kühlmittels, die Soll-Zellentemperatur, die Außenlufttemperatur, die Zellenauslasstemperatur Tout und die Radiatorauslasstemperatur ToutR.
  • Bei S14, der in 2 gezeigt wird, bestimmt die zentrale Verarbeitungseinheit, ob das Ventilöffnungsniveau, das bei S13 berechnet wird, vollständig geöffnet ist, nachdem der Anweisungswert des Ventilöffnungsniveaus berechnet wird, wie in 3 gezeigt wird. Mit anderen Worten bestimmt die zentrale Verarbeitungseinheit, ob ein Wärmeabfuhröffnungsniveau 100 % beträgt, nachdem der Anweisungswert des Ventilöffnungsniveaus berechnet wird, wie in 3 gezeigt wird.
  • Wenn das Ventilöffnungsniveau in einem Fall, bei welchem die Wärmeerzeugungsmenge bei dem FC-Stapel 11 kleiner ist als eine Wärmeabfuhrmenge des Radiators 42, vollständig geöffnet ist, wird die Zellentemperatur niedriger als die Soll-Zellentemperatur. Somit wird das Ventilöffnungsniveau derart angepasst, dass dieses in einem Öffnungsniveaubereich liegt, in welchem das Ventilöffnungsniveau nicht vollständig geöffnet ist, und die Zelleneinlasstemperatur Tin wird höher als die zu dem Zeitpunkt, wenn das Ventilöffnungsniveau vollständig geöffnet ist. Wenn das Ventilöffnungsniveau in einem Fall, bei welchem die Wärmeerzeugungsmenge bei dem FC-Stapel 11 größer ist als die Wärmeabfuhrmenge des Radiators 42, vollständig geöffnet ist, ist die Zellentemperatur noch höher als die Soll-Zellentemperatur. Somit wird das Ventilöffnungsniveau derart beibehalten, dass dieses vollständig geöffnet ist. Somit bestimmt die zentrale Verarbeitungseinheit bei S14 auch, ob die Wärmeabfuhrmenge sich in einem Zustand befindet, in dem die Wärmeerzeugungsmenge kleiner ist als die Wärmeabfuhrmenge, und die Zelleneinlasstemperatur Tin kann an eine zweckmäßige Temperatur angepasst werden. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird eine Zeitspanne, bei der die Wärmeerzeugungsmenge sich in einem Zustand befindet, in welchem die Zelleneinlasstemperatur Tin an die zweckmäßige Temperatur angepasst werden kann und das Ventilöffnungsniveau nicht vollständig geöffnet ist, als eine Anpassungszeitspanne bezeichnet.
  • Wenn die zentrale Verarbeitungseinheit bestimmt, dass das Ventilöffnungsniveau bei S14 vollständig geöffnet ist, bestimmt die zentrale Verarbeitungseinheit, dass die Zelleneinlasstemperatur Tin sich in einem Zustand befindet, in dem die Zelleneinlasstemperatur Tin nicht an die zweckmäßige Temperatur angepasst werden kann, und schreitet zu S15 fort. Bei S15 bestimmt die zentrale Verarbeitungseinheit, ob die Zellenauslasstemperatur Tout derart erhöht wird, dass diese außerhalb eines geschätzten Bereichs liegt. Genauer gesagt berechnet die zentrale Verarbeitungseinheit einen ersten Subtraktionswert, indem diese die Radiatorauslasstemperatur ToutR, die durch den Radiatorauslass-Temperatursensor 45 sensiert wird, von der Zellenauslasstemperatur Tout, die durch den Zellenauslass-Temperatursensor 46 sensiert wird, subtrahiert, und anschließend bestimmt diese, ob der erste Subtraktionswert höher als oder gleich einem dritten vorgegebenen Wert β ist. Wenn die zentrale Verarbeitungseinheit bestimmt, dass der erste Subtraktionswert höher als oder gleich dem dritten vorgegebenen Wert β ist, bestimmt die zentrale Verarbeitungseinheit, dass die Zellenauslasstemperatur Tout derart erhöht wird, dass diese außerhalb des geschätzten Bereichs liegt, und schreitet zu S18 fort. Bei S18 schaltet die zentrale Verarbeitungseinheit eine Anomalitäts-Bestimmungsflag an.
  • Wenn die zentrale Verarbeitungseinheit bestimmt, dass das Ventilöffnungsniveau bei S14 nicht vollständig geöffnet ist, bestimmt die zentrale Verarbeitungseinheit, dass die Zelleneinlasstemperatur Tin sich in einem Zustand befindet, in dem die Zelleneinlasstemperatur Tin an die zweckmäßige Temperatur angepasst werden kann. Mit anderen Worten bestimmt die zentrale Verarbeitungseinheit, dass die Zelleneinlasstemperatur Tin in der Anpassungszeitspanne ist. Anschließend schreitet die zentrale Verarbeitungseinheit zu S16 fort. Bei S16 bestimmt die zentrale Verarbeitungseinheit, ob die Zellenauslasstemperatur Tout derart erhöht wird, dass diese in einer kurzen Zeitspanne außerhalb des geschätzten Bereichs liegt. Genauer gesagt berechnet die zentrale Verarbeitungseinheit einen zweiten Subtraktionswert, indem die Soll-Auslasstemperatur Ttrg, die durch den dritten Funktionsblock B3 berechnet wird, von der Zellenauslasstemperatur Tout, die durch den Zellenauslass-Temperatursensor 46 sensiert wird, subtrahiert wird. Anschließend bestimmt die zentrale Verarbeitungseinheit, ob der zweite Subtraktionswert sich in einem Zustand befindet, in welchem der zweite Subtraktionswert für eine Zeitspanne, die länger als oder gleich einer ersten vorgegebenen Zeitspanne t1 ist, höher als oder gleich einem ersten vorgegebenen Wert α1 ist. Mit anderen Worten bestimmt die zentrale Verarbeitungseinheit, ob ein Zustand, in welchem eine Divergenz der Zellenauslasstemperatur Tout relativ zu der Soll-Auslasstemperatur Ttrg höher als oder gleich dem ersten vorgegebenen Wert α1 ist, in der Anpassungszeitspanne für eine Zeitspanne fortgesetzt wird, die länger als oder gleich der ersten vorgegebenen Zeitspanne t1 ist.
  • Wenn die zentrale Verarbeitungseinheit bestimmt, dass die Zellenauslasstemperatur Tout derart erhöht wird, dass diese bei S16 in der kurzen Zeitspanne außerhalb des geschätzten Bereichs liegt, bestimmt die zentrale Verarbeitungseinheit, dass das Zirkulationsströmungsvolumen des Kältemittels sich in dem anormalen Zustand befindet, in welchem das Zirkulationsströmungsvolumen kleiner ist als das vorgegebene Strömungsvolumen, und schreitet zu S18 fort. Bei S18 schaltet die zentrale Verarbeitungseinheit die Anomalitäts-Bestimmungsflag an. Wenn die zentrale Verarbeitungseinheit bestimmt, dass die Zellenauslasstemperatur Tout nicht derart erhöht wird, dass diese bei S16 in der kurzen Zeitspanne außerhalb des geschätzten Bereichs liegt, schreitet die zentrale Verarbeitungseinheit zu S17 fort. Bei S17 bestimmt die zentrale Verarbeitungseinheit, ob die Zellenauslasstemperatur Tout derart erhöht wird, dass diese für eine lange Zeitspanne außerhalb des geschätzten Bereichs liegt. Genauer gesagt berechnet die zentrale Verarbeitungseinheit einen dritten Subtraktionswert, indem diese die Soll-Auslasstemperatur Ttrg von der Zellenauslasstemperatur Tout subtrahiert, und bestimmt anschließend, ob der dritte Subtraktionswert sich in einem Zustand befindet, in welchem der dritte Subtraktionswert für eine Zeitspanne, die länger als oder gleich einer zweiten vorgegebenen Zeitspanne t2 ist, höher als oder gleich einem zweiten vorgegebenen Wert α2 ist. Mit anderen Worten bestimmt die zentrale Verarbeitungseinheit, ob ein Zustand, in welchem die Divergenz der Zellenauslasstemperatur Tout relativ zu der Soll-Auslasstemperatur Ttrg höher als oder gleich dem zweiten vorgegebenen Wert a2 ist, in der Anpassungszeitspanne für eine Zeitspanne fortgesetzt wird, die länger als oder gleich der zweiten vorgegebenen Zeitspanne t2 ist.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der zweite vorgegebene Wert a2 derart eingestellt, dass dieser kleiner ist als der erste vorgegebene Wert α1, und die zweite vorgegebene Zeitspanne t2 ist derart eingestellt, dass diese länger ist als die erste vorgegebene Zeitspanne t1. Wenn die zentrale Verarbeitungseinheit bestimmt, dass die Zellenauslasstemperatur Tout derart erhöht wird, dass diese bei S17 für die lange Zeitspanne außerhalb des geschätzten Bereichs liegt, bestimmt die zentrale Verarbeitungseinheit, dass das Zirkulationsströmungsvolumen des Kältemittels sich in dem anormalen Zustand befindet, in welchem das Zirkulationsströmungsvolumen kleiner ist als das vorgegebene Strömungsvolumen, und schreitet zu S18 fort. Bei S18 schaltet die zentrale Verarbeitungseinheit die Anomalitäts-Bestimmungsflag an. Bei S19 stellt die zentrale Verarbeitungseinheit einen Modus des Brennstoffzellen-Hybridfahrzeugs auf den Fail-Safe-Modus ein. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind der erste vorgegebene Wert α1 und der zweite vorgegebene Wert α2 derart eingestellt, dass diese kleiner sind als der dritte vorgegebene Wert β.
  • Die zentrale Verarbeitungseinheit, die S16 ausführt, ist äquivalent zu einer Bestimmungseinheit oder einer ersten Bestimmungseinheit. Die zentrale Verarbeitungseinheit, die S17 ausführt, ist äquivalent zu einer zweiten Bestimmungseinheit. Bei einer ersten Bestimmung, die äquivalent zu S16 ist, besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass das Kühlmittel aus einem Zirkulationsdurchlass ausleckt, und es wird eine Anomalität bestimmt, wenn die Divergenz in der kurzen Zeitspanne, welche die erste vorgegebene Zeitspanne t1 ist, höher als oder gleich dem ersten vorgegebenen Wert α1 ist. Wenn ein Schaden an dem Zirkulationsdurchlass gering ist und eine Leckgeschwindigkeit, die eine Geschwindigkeit des Kühlmittel ist, das ausleckt, niedrig ist, wird die Divergenz in der kurzen Zeitspanne nicht groß und ist in der langen Zeitspanne klein. Bei einer zweiten Bestimmung, die äquivalent zu S17 ist, wenn die Divergenz für die zweite vorgegebene Zeitspanne t2 beibehalten wird, welche die lange Zeitspanne in einem Fall ist, bei welchem die Divergenz klein ist und gleich dem zweiten vorgegebenen Wert a2 ist, besteht eine Wahrscheinlichkeit des Ausleckens des Kühlmittels, während der Schaden an dem Zirkulationsdurchlass gering ist und die Anomalität bestimmt wird.
  • Wenn die zentrale Verarbeitungseinheit bestimmt, dass die Zellenauslasstemperatur Tout nicht derart erhöht wird, dass diese bei S17 für die lange Zeitspanne außerhalb des geschätzten Bereichs liegt, bestimmt die zentrale Verarbeitungseinheit einen normalen Zustand, in welchem keine Kühlmittelleckage auftritt und schreitet zu S20 fort, ohne die Anomalitäts-Bestimmungsflag anzuschalten. Bei S20 stellt die zentrale Verarbeitungseinheit den Modus des Brennstoffzellen-Hybridfahrzeugs auf den normalen Fahrmodus ein. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Kühlmittelleckage eine Leckage des Kühlmittels. Wenn die zentrale Verarbeitungseinheit den Modus des Brennstoffzellen-Hybridfahrzeugs bei S19 auf den Fail-Safe-Modus einstellt, steuert die ECU 17 einen Betrieb des Brennstoffzellensystems 10 und steuert derart, dass diese die Leistungserzeugungsmenge beschränkt. Wenn die zentrale Verarbeitungseinheit den Modus des Brennstoffzellen-Hybridfahrzeugs bei S20 auf den normalen Fahrmodus einstellt, steuert die ECU 17 den Betrieb des Brennstoffzellensystems 10 und lässt eine Beschränkung der Leistungserzeugungsmenge weg.
  • Bei S19 erhöht die zentrale Verarbeitungseinheit eine Zufuhrleistung zu der Zirkulationspumpe 44 und erhöht das Zirkulationsströmungsvolumen. Die ECU 17 führt die Strömungsvolumenregelung aus, um das Zirkulationsströmungsvolumen derart zu steuern, dass die ECU 17 das Trockenheitsniveau des Elektrolytfilms derart steuert, dass dieses in dem optimalen Bereich liegt. Die zentrale Verarbeitungseinheit, welche S19 derart ausführt, dass das Zirkulationsströmungsvolumen erhöht wird, ist äquivalent zu einer Anstiegsvolumen-Steuereinheit.
  • Nachdem die zentrale Verarbeitungseinheit den Modus des Brennstoffzellen-Hybridfahrzeug bei S19 oder S20 einstellt, schreitet die zentrale Verarbeitungseinheit zu S21 fort. Bei S21 bestimmt die zentrale Verarbeitungseinheit, ob eine Fahrt des Brennstoffzellen-Hybridfahrzeugs beendet ist. Wenn die zentrale Verarbeitungseinheit bestimmt, dass das Brennstoffzellen-Hybridfahrzeug bei S21 fährt, kehrt die zentrale Verarbeitungseinheit zu S11 zurück. Wenn die zentrale Verarbeitungseinheit bestimmt, dass die Fahrt des Brennstoffzellen-Hybridfahrzeugs beendet ist, beendet die zentrale Verarbeitungseinheit den vorliegenden Betrieb, welcher ein Anomalitäts-Bestimmungsbetrieb ist. Mit anderen Worten werden Betriebe von S11 bis S20 in einem Fall, bei welchem das Brennstoffzellen-Hybridfahrzeug fährt, wiederholt ausgeführt. Zusätzlich ist die Leistungserzeugung des FC-Stapels 11 erforderlich, wenn sich ein Fahrer in dem Brennstoffzellen-Hybridfahrzeug befindet, während die Fahrzeuggeschwindigkeit null ist. In diesem Fall können Betriebe von S11 bis S20 ausgeführt werden.
  • Als nächstes werden unter Bezugnahme auf 4 Parameter zu dem Zeitpunkt, wenn die Anomalitäts-Bestimmungsflag angeschaltet ist, während die zentrale Verarbeitungseinheit bestimmt, dass die Zellenauslasstemperatur Tout derart erhöht wird, dass diese bei S17 für die lange Zeitspanne außerhalb des geschätzten Bereichs liegt, beschrieben werden.
  • Wie in 4 gezeigt wird, gibt die horizontale Achse eine Zeit an und die vertikale Achse gibt die Parameter an, welche eine Kühlmitteltemperatur, die Wärmeerzeugungsmenge des FC-Stapels 11, das Ventilöffnungsniveau und die Anomalitäts-Bestimmungsflag beinhalten. Die Kühlmitteltemperatur beinhaltet die Zellenauslasstemperatur Tout und die Radiatorauslasstemperatur ToutR. Wie in 4 gezeigt wird, tritt die Leckage des Kühlmittels auf und das Zirkulationsströmungsvolumen ist kleiner als das vorgegebene Strömungsvolumen. Ferner wird die Anpassungszeitspanne bestimmt, in welcher die Zelleneinlasstemperatur Tin an die zweckmäßige Temperatur angepasst werden kann und das Ventilöffnungsniveau nicht vollständig geöffnet ist.
  • Zu einem Zeitpunkt D1 startet eine Steuerung des Ventilöffnungsniveaus, während die Zirkulationspumpe 44 aktiviert ist. Anschließend steigt die Zellenauslasstemperatur Tout aufgrund einer Knappheit des Zirkulationsströmungsvolumens. Zu einem Zeitpunkt D2 ist die Zellenauslasstemperatur Tout höher als die Soll-Auslasstemperatur Ttrg. Da der FC-Stapel 11 aufgrund der Leckage des Kühlmittels unzureichend abgekühlt wird, wenn das Ventilöffnungsniveau gemäß einer Variation der Wärmeerzeugungsmenge gesteuert wird, wird ein Zustand, in welchem die Zellenauslasstemperatur Tout höher ist als die Soll-Auslasstemperatur Ttrg, fortgesetzt. Zu einem Zeitpunkt D3 steigt die Zellenauslasstemperatur Tout auf einen Wert, der eine Summe der Soll-Auslasstemperatur Ttrg und des zweiten vorgegebenen Werts a2 ist. Zu einem Zeitpunkt D4 bestimmt die zentrale Verarbeitungseinheit, dass der dritte Subtraktionswert sich in dem Zustand befindet, in welchem der dritte Subtraktionswert für eine Zeitspanne, die bei S17 länger als oder gleich der zweiten vorgegebenen Zeitspanne t2 ist, höher als oder gleich dem zweiten vorgegebenen Wert a2 ist, und schaltet die Anomalitäts-Bestimmungsflag an.
  • Wie vorstehend beschrieben, beinhaltet das Brennstoffzellenkühlsystem das Drehventil 43, welches das Strömungsvolumenverhältnis-Regelventil ist, den Zellenauslass-Temperatursensor 46, welcher ein Temperatursensor ist, die Einströmtemperatur-Steuereinheit 17B und die Anomalitäts-Bestimmungseinheit 17A. Die Einströmtemperatur-Steuereinheit 17B steuert den Betrieb des Drehventils 43 derart, dass die Zellenauslasstemperatur Tout, die durch den Zellenauslass-Temperatursensor 46 sensiert wird, dazu veranlasst wird, sich an die Soll-Auslasstemperatur Ttrg anzunähern, und passt die Zelleneinlasstemperatur Tin an. Die Anomalitäts-Bestimmungseinheit 17A bestimmt auf Grundlage der Zellenauslasstemperatur Tout, die in der Anpassungszeitspanne sensiert wird, ob das Zirkulationsströmungsvolumen des Kältemittels sich in dem anormalen Zustand befindet, in welchem das Zirkulationsströmungsvolumen kleiner ist als das vorgegebene Strömungsvolumen. Die Anpassungszeitspanne ist eine Zeitspanne, in welcher das Strömungsvolumenverhältnis des Wärmeabfuhrströmungsvolumens und des Umgehungsströmungsvolumens angepasst wird, ohne dass das Umgehungsströmungsvolumen derart gesteuert wird, dass dieses null wird. Mit anderen Worten ist die Anpassungszeitspanne eine Zeitspanne, in welcher das Ventilöffnungsniveau nicht vollständig geöffnet ist.
  • Wenn die Wärmeabfuhrmenge des Radiators 42 für die Wärmeerzeugungsmenge des FC-Stapels 11 ausreichend ist, wird die Strömungsvolumenregelung ausgeführt, ohne dass das Umgehungsströmungsvolumen derart gesteuert wird, dass dieses null wird, und die Zellenauslasstemperatur Tout wird derart angepasst, dass diese die Soll-Auslasstemperatur Ttrg beträgt. Wenn das Zirkulationsströmungsvolumen des Kältemittels in der Anpassungszeitspanne, in welcher die Strömungsvolumenregelung ausgeführt wird, beachtlich klein ist, ist die Zellenauslasstemperatur Tout höher als die Soll-Auslasstemperatur Ttrg.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform bestimmt die zentrale Verarbeitungseinheit auf Grundlage der Zellenauslasstemperatur Tout, die in der Anpassungszeitspanne sensiert wird, welche eine Zeitspanne ist, in welcher die Temperaturregelung ausgeführt wird, ohne dass das Umgehungsströmungsvolumen derart gesteuert wird, dass dieses null wird, ob das Zirkulationsströmungsvolumen des Kältemittels sich in dem anormalen Zustand befindet, in welchem das Zirkulationsströmungsvolumen kleiner ist als das vorgegebene Strömungsvolumen. Somit kann erfasst werden, dass die Zellenauslasstemperatur Tout in der Anpassungszeitspanne beachtlich hoch wird, und der anormale Zustand kann bestimmt werden. Somit sind eine Flüssigkeitssammeleinheit und ein Flüssigkeitsniveausensor, die bei einem Kühlsystem gemäß JP 2002-164 070 A notwendig sind, nicht notwendig, und der anormale Zustand, in dem das Zirkulationsströmungsvolumen aufgrund der Kühlmittelleckage kleiner wird, kann erfasst werden. Da der anormale Zustand erfasst werden kann, wenn die Leckage bei einem Teil des Zirkulationsdurchlasses auftritt, kann eine Anomalitäts-Erfassung durch einen einfachen Aufbau erzielt werden, ohne dass diese auf eine Leckage an einer spezifizierten Position beschränkt ist. Ferner kann der anormale Zustand erfasst werden, wenn das Zirkulationsströmungsvolumen aufgrund einer Knappheit einer Nachfüllmenge des Kältemittels in dem Zirkulationsdurchlass bei einem Nachfüllbetrieb in einem Fall, bei welchem die Leckage nicht auftritt, kleiner wird.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet die Anomalitäts-Bestimmungseinheit 17A die Bestimmungseinheit, die äquivalent zu der zentralen Verarbeitungseinheit ist, welche S16 ausführt. In diesem Fall bestimmt die Bestimmungseinheit, dass das Zirkulationsströmungsvolumen sich in dem anormalen Zustand befindet, wenn ein Zustand, in welchem eine sensierte Temperatur um einen Wert, der größer als oder gleich dem ersten vorgegebenen Wert α1 ist, höher ist als die Soll-Auslasstemperatur Ttrg, in der Anpassungszeitspanne für eine Zeitspanne fortgesetzt wird, die länger als oder gleich der ersten vorgegebenen Zeitspanne t1 ist.
  • Wenn das Zirkulationsströmungsvolumen nahe null ist, sensiert der Zellenauslass-Temperatursensor 46 im Wesentlichen die Außenlufttemperatur. Somit wird die Zellenauslasstemperatur Tout, die in dem anormalen Zustand sensiert wird, niedriger, wenn die Außenlufttemperatur niedriger wird. Im Ergebnis wird eine Steuerung, welche die Zelleneinlasstemperatur Tin anpasst, indem das Umgehungsströmungsvolumen angepasst wird, ohne dass das Ventilöffnungsniveau derart gesteuert wird, dass dieses vollständig geöffnet ist, in einem Fall ausgeführt, in welchem eine Ist-Zellentemperatur den optimalen Bereich überschreitet und hoch ist. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform bestimmt die Bestimmungseinheit, dass das Zirkulationsströmungsvolumen sich in dem anormalen Zustand befindet, wenn ein Zustand, in welchem die sensierte Temperatur um einen Wert, der größer als oder gleich dem ersten vorgegebenen Wert α1 ist, höher ist als die Soll-Auslasstemperatur Ttrg, in der Anpassungszeitspanne für eine Zeitspanne fortgesetzt wird, die länger als oder gleich der ersten vorgegebenen Zeitspanne t1 ist, selbst wenn die Außenlufttemperatur niedrig ist. Somit kann der anormale Zustand erfasst werden und eine Verlässlichkeit einer Erfassung des anormalen Zustands kann verbessert werden, wenn die Außenlufttemperatur niedrig ist.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet die Anomalitäts-Bestimmungseinheit 17A die erste Bestimmungseinheit, die äquivalent zu der zentralen Verarbeitungseinheit ist, welche S16 ausführt, und die zweite Bestimmungseinheit, die äquivalent zu der zentralen Verarbeitungseinheit ist, welche S17 ausführt. Die erste Bestimmungseinheit bestimmt, dass das Zirkulationsströmungsvolumen sich in dem anormalen Zustand befindet, wenn ein Zustand, in welchem die sensierte Temperatur um einen Wert, der größer als oder gleich dem ersten vorgegebenen Wert α1 ist, höher ist als die Soll-Auslasstemperatur Ttrg, in der Anpassungszeitspanne für eine Zeitspanne fortgesetzt wird, die länger als oder gleich der ersten vorgegebenen Zeitspanne t1 ist. Die zweite Bestimmungseinheit bestimmt, dass das Zirkulationsströmungsvolumen sich in dem anormalen Zustand befindet, wenn ein Zustand, in welchem die sensierte Temperatur um einen Wert, der größer als oder gleich dem zweiten vorgegebenen Wert a2 ist, höher ist als die Soll-Auslasstemperatur Ttrg, in der Anpassungszeitspanne für eine Zeitspanne fortgesetzt wird, die länger als oder gleich der zweiten vorgegebenen Zeitspanne t2 ist. Der zweite vorgegebene Wert a2 ist derart eingestellt, dass dieser kleiner ist als der erste vorgegebene Wert α1, und die zweite vorgegebene Zeitspanne t2 ist derart eingestellt, dass diese länger ist als die erste vorgegebene Zeitspanne t1.
  • Wenn eine Leckagegeschwindigkeit des Kältemittels relativ zu einer Leckageanomalität hoch ist, steigt die Divergenz der sensierten Temperatur in einer kurzen Zeitspanne relativ zu der Soll-Auslasstemperatur Ttrg. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die Leckagegeschwindigkeit des Kältemittels äquivalent zu der Leckgeschwindigkeit des Kühlmittels sein. Wenn die Leckagegeschwindigkeit des Kältemittels niedrig ist, ist die Divergenz gering und ein Zustand, in welchem die Divergenz gering ist, wird für eine lange Zeitspanne fortgesetzt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die erste Bestimmungseinheit den anormalen Zustand in einem Fall, bei welchem die Leckagegeschwindigkeit hoch ist, rasch erfassen, da bei der ersten Bestimmungseinheit die erste vorgegebene Zeitspanne t1 derart eingestellt ist, dass diese kurz ist, und der erste vorgegebene Wert α1 derart eingestellt ist, dass dieser groß ist. Da bei der zweiten Bestimmungseinheit die zweite vorgegebene Zeitspanne t2 derart eingestellt ist, dass diese lang ist, und der zweite vorgegebene Wert a2 derart eingestellt ist, dass dieser klein ist, kann die zweite Bestimmungseinheit den anormalen Zustand in einem Fall erfassen, bei welchem die Leckagegeschwindigkeit niedrig ist. In diesem Fall kann die erste Bestimmungseinheit den anormalen Zustand nicht erfassen, wenn die Leckagegeschwindigkeit niedrig ist.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform erhöht die zentrale Verarbeitungseinheit, welche S19 ausführt, die äquivalent zu der Anstiegsvolumen-Steuereinheit ist, das Zirkulationsströmungsvolumen des Kältemittels, das durch den Zirkulationsdurchlass in den FC-Stapel 11 strömt, wenn die Anomalitäts-Bestimmungseinheit 17A bestimmt, dass das Zirkulationsströmungsvolumen sich in dem anormalen Zustand befindet. Somit tritt die Divergenz zwischen der Zellenauslasstemperatur Tout und der Soll-Auslasstemperatur Ttrg in einem Fall beachtlich auf, bei welchem das Zirkulationsströmungsvolumen sich in dem anormalen Zustand befindet, da das Zirkulationsströmungsvolumen erhöht wird. Eine Erfassungsgenauigkeit des anormalen Zustands kann verbessert werden und der anormale Zustand kann erneut bestätigt werden. Da das Zirkulationsströmungsvolumen erhöht wird, kann unterbunden werden, dass die Zellentemperatur gemäß der Knappheit des Zirkulationsströmungsvolumens erhöht wird, das aufgrund der Kältemittelleckage erzeugt wird.
  • Zweite Ausführungsform
  • Gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird S17, der in 2 gezeigt wird, durch S17A und S17B ersetzt, die in 5 gezeigt werden. Wenn die zentrale Verarbeitungseinheit bestimmt, dass die Zellenauslasstemperatur Tout nicht derart erhöht wird, dass diese bei S16 in der kurzen Zeitspanne außerhalb des geschätzten Bereichs liegt, führt die zentrale Verarbeitungseinheit S17A aus und führt anschließend S17B aus.
  • Bei S17A addiert die zentrale Verarbeitungseinheit einen Wert, der erhalten wird, indem die Soll-Auslasstemperatur Ttrg von der Zellenauslasstemperatur Tout subtrahiert wird, zu einem vorherigen Wert als einem integrierten Wert. In diesem Fall ist der vorherige Wert der integrierte Wert, der bei einem vorherigen Zyklus erhalten wird. Wenn die zentrale Verarbeitungseinheit bestimmt, dass das Ventilöffnungsniveau bei S14 vollständig geöffnet ist oder wenn die zentrale Verarbeitungseinheit bestimmt, dass die Zellenauslasstemperatur Tout derart erhöht wird, dass diese bei S16 in der kurzen Zeitspanne außerhalb des geschätzten Bereichs liegt, setzt die zentrale Verarbeitungseinheit den integrierten Wert zurück. Mit anderen Worten integriert die zentrale Verarbeitungseinheit bei S17A die Divergenz der sensierten Temperatur relativ zu der Soll-Auslasstemperatur Ttrg, wenn ein Zustand, in welchem die sensierte Temperatur der Zellenauslasstemperatur Tout höher ist als die Soll-Auslasstemperatur Ttrg, in der Anpassungszeitspanne fortgesetzt wird.
  • Bei S17B bestimmt die zentrale Verarbeitungseinheit, ob der integrierte Wert, der bei S17A berechnet wird, höher als oder gleich einem Schwellenwert TH ist, der vorgegeben ist. Wenn die zentrale Verarbeitungseinheit bestimmt, dass der integrierte Wert höher als oder gleich dem Schwellenwert TH ist, schreitet die zentrale Verarbeitungseinheit zu S18 fort. Bei S18 schaltet die zentrale Verarbeitungseinheit die Anomalitäts-Bestimmungsflag an. Bei S19 stellt die zentrale Verarbeitungseinheit den Modus des Brennstoffzellen-Hybridfahrzeugs auf den Fail-Safe-Modus ein. Wenn die zentrale Verarbeitungseinheit bestimmt, dass der integrierte Wert bei S17B kleiner ist als der Schwellenwert TH, schreitet die zentrale Verarbeitungseinheit zu S20 fort. Bei S20 stellt die zentrale Verarbeitungseinheit den Modus des Brennstoffzellen-Hybridfahrzeugs auf den normalen Fahrmodus ein.
  • Die zentrale Verarbeitungseinheit, die S17A ausführt, ist äquivalent zu einer Divergenzintegriereinheit und die zentrale Verarbeitungseinheit, die S17B ausführt, ist äquivalent zu einer Integrations-Bestimmungseinheit.
  • Als nächstes werden unter Bezugnahme auf 6 Parameter zu dem Zeitpunkt, wenn die Anomalitäts-Bestimmungsflag angeschaltet ist, während die zentrale Verarbeitungseinheit bestimmt, dass der integrierte Wert bei S17B höher als oder gleich dem Schwellenwert TH ist, beschrieben werden.
  • Wie in 6 gezeigt wird, gibt die horizontale Achse eine Zeit an und die vertikale Achse gibt die Parameter an, welche die Kühlmitteltemperatur, einen Divergenzintegrationswert, die Wärmeerzeugungsmenge, das Ventilöffnungsniveau und die Anomalitäts-Bestimmungsflag beinhalten. Wie in 6 gezeigt wird, wird der Divergenzintegrationswert in Hinblick auf 4 hinzugefügt. Der Divergenzintegrationswert ist der integrierte Wert, der bei S17A berechnet wird. Wie in 6 ähnlich wie bei 4 gezeigt wird, tritt die Leckage des Kühlmittels auf und das Zirkulationsströmungsvolumen ist kleiner als das vorgegebene Strömungsvolumen.
  • Zu dem Zeitpunkt D1 startet die Steuerung des Ventilöffnungsniveaus und aufgrund der Knappheit des Zirkulationsströmungsvolumens steigt die Zellenauslasstemperatur Tout. Zu dem Zeitpunkt D2 ist die Zellenauslasstemperatur Tout höher als die Soll-Auslasstemperatur Ttrg. Anschließend wird der FC-Stapel 11 aufgrund der Leckage des Kühlmittels unzureichend abgekühlt und ein Zustand, in welchem die Zellenauslasstemperatur Tout höher ist als die Soll-Auslasstemperatur Ttrg, wird fortgesetzt. Zu einem Zeitpunkt D5 steigt der Divergenzintegrationswert derart, dass dieser den Schwellenwert TH erreicht. In diesem Fall bestimmt die zentrale Verarbeitungseinheit, dass der integrierte Wert bei S17B höher als oder gleich dem Schwellenwert TH ist, und schaltet die Anomalitäts-Bestimmungsflag an.
  • Wie vorstehend beschrieben, beinhaltet die Anomalitäts-Bestimmungseinheit 17A bei dem Brennstoffzellenkühlsystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Divergenzintegriereinheit, die äquivalent zu der zentralen Verarbeitungseinheit ist, welche S17A ausführt, und die Integrations-Bestimmungseinheit, die äquivalent zu der zentralen Verarbeitungseinheit ist, welche S17B ausführt. Wenn ein Zustand, in welchem die sensierte Temperatur der Zellenauslasstemperatur Tout höher ist als die Soll-Auslasstemperatur Ttrg, in der Anpassungszeitspanne fortgesetzt wird, integriert die Divergenzintegriereinheit die Divergenz der sensierten Temperatur relativ zu der Soll-Auslasstemperatur Ttrg. Wenn der Divergenzintegrationswert, der durch die Divergenzintegriereinheit integriert wird, höher als oder gleich dem Schwellenwert TH ist, bestimmt die Integrations-Bestimmungseinheit, dass das Zirkulationsströmungsvolumen sich in dem anormalen Zustand befindet. Somit kann die erste Bestimmungseinheit, die äquivalent zu der zentralen Verarbeitungseinheit ist, welche S16 ausführt, den anormalen Zustand rasch erfassen, wenn die Leckgeschwindigkeit des Kühlmittels hoch ist. Wenn die Leckgeschwindigkeit des Kühlmittels niedrig ist, kann die Integrations-Bestimmungseinheit den anormalen Zustand erfassen, während die erste Bestimmungseinheit den anormalen Zustand nicht erfassen kann.
  • Dritte Ausführungsform
  • Gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung werden S13A und S13B, die in 7 gezeigt werden, dem Anomalitäts-Bestimmungsbetrieb hinzugefügt, der in 2 gezeigt wird. Ferner wird die zweite Bestimmungseinheit, die äquivalent zu der zentralen Verarbeitungseinheit ist, welche S17 ausführt, der in 2 gezeigt wird, weggelassen, wie in 7 gezeigt wird. Nach S13 schätzt die zentrale Verarbeitungseinheit die Zellenauslasstemperatur Tout des Kühlmittels bei S13A als einen geschätzten Wert. Genauer gesagt schätzt die zentrale Verarbeitungseinheit gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Zellenauslasstemperatur Tout auf Grundlage der Wärmeerzeugungsmenge des FC-Stapels, die durch den ersten Funktionsblock B1 berechnet wird, der in 3 gezeigt wird, eines sensierten Werts der Zellenauslasstemperatur Tout, des Ventilöffnungsniveaus und einer Kühlmenge, die anhand des Zirkulationsströmungsvolumens berechnet wird.
  • Bei S13B berechnet die zentrale Verarbeitungseinheit eine Divergenz des geschätzten Werts relativ zu dem sensierten Wert, indem diese den geschätzten Wert, der bei S13A berechnet wird, von dem sensierten Wert der Zellenauslasstemperatur Tout, die durch den Zellenauslass-Temperatursensor 46 sensiert wird, subtrahiert. Ferner bestimmt die zentrale Verarbeitungseinheit bei S13B, ob ein absoluter Wert der Divergenz, der berechnet wird, höher als oder gleich einer vorgegebenen Temperatur γ ist.
  • Wenn die zentrale Verarbeitungseinheit bestimmt, dass der absolute Wert höher als oder gleich der vorgegebenen Temperatur γ ist, schreitet die zentrale Verarbeitungseinheit zu S18 fort. Bei S18 schaltet die zentrale Verarbeitungseinheit die Anomalitäts-Bestimmungsflag an. Bei S19 stellt die zentrale Verarbeitungseinheit den Modus des Brennstoffzellen-Hybridfahrzeugs auf den Fail-Safe-Modus ein. Wenn die zentrale Verarbeitungseinheit bestimmt, dass der absolute Wert niedriger ist als die vorgegebene Temperatur y, schreitet die zentrale Verarbeitungseinheit zu S14 fort.
  • Die zentrale Verarbeitungseinheit, die S13A ausführt, ist äquivalent zu einer Temperatur-Schätzeinheit und die zentrale Verarbeitungseinheit, die S13B ausführt, ist äquivalent zu einer Schätz-Bestimmungseinheit.
  • Als nächstes werden unter Bezugnahme auf 8 Parameter zu dem Zeitpunkt, wenn die Anomalitäts-Bestimmungsflag angeschaltet ist, während die zentrale Verarbeitungseinheit bestimmt, dass die zentrale Verarbeitungseinheit bestimmt, dass der absolute Wert bei S13B höher als oder gleich der vorgegebenen Temperatur γ ist, beschrieben werden.
  • Wie in 8 gezeigt wird, gibt die horizontale Achse eine Zeit an und die vertikale Achse gibt die Parameter an, welche die Kühlmitteltemperatur, die Wärmeerzeugungsmenge und die Anomalitäts-Bestimmungsflag beinhalten. Die Kühlmitteltemperatur beinhaltet den sensierten Wert der Zellenauslasstemperatur Tout, die durch den Zellenauslass-Temperatursensor 46 sensiert wird, den geschätzten Wert der Zellenauslasstemperatur Tout, die bei S13A geschätzt wird, und einen sensierten Wert der Radiatorauslasstemperatur ToutR. Wie in 8 gezeigt wird, tritt ähnlich wie bei 4 die Leckage des Kühlmittels auf. Ferner befindet sich das Ventilöffnungsniveau in dem vollständig geschlossenen Zustand, in welchem das Wärmeabfuhrströmungsvolumen null ist, und der sensierte Wert der Zellenauslasstemperatur Tout ist niedriger als die Soll-Auslasstemperatur Ttrg.
  • Sowohl der sensierte Wert der Zellenauslasstemperatur Tout als auch der geschätzte Wert der Zellenauslasstemperatur Tout steigen mit der Zeit. Wenn die Leckage auftritt, steigt der sensierte Wert schneller als der geschätzte Wert. Somit steigt eine Divergenz des sensierten Werts relativ zu dem geschätzten Wert mit der Zeit, und die Divergenz erreicht zu einem Zeitpunkt D6 die vorgegebene Temperatur γ. In diesem Fall bestimmt die zentrale Verarbeitungseinheit, dass der absolute Wert bei S13B höher als oder gleich der vorgegebenen Temperatur γ ist, und schaltet die Anomalitäts-Bestimmungsflag an.
  • Da das Kühlmittel nicht komplett verschwunden ist, während das Zirkulationsströmungsvolumen aufgrund der Leckage kleiner wird, sensiert der Zellenauslass-Temperatursensor 46 die Temperatur des Kühlmittels. Es ist möglich, dass das Zirkulationsströmungsvolumen null wird, sodass das Kühlmittel komplett verschwindet. Genauer gesagt kann das Zirkulationsströmungsvolumen null werden, wenn die Leckage des Kühlmittels für eine lange Zeitspanne fortgesetzt wird, oder wenn die Leckagegeschwindigkeit aufgrund eines großen Schadens in dem Rohr hoch ist, oder wenn ein Arbeiter vergisst, das Kühlmittel nachzufüllen, während die Leckage nicht auftritt.
  • Da der Zellenauslass-Temperatursensor 46 eine Temperatur der Luft in dem Rohr sensiert, hängt der sensierte Wert der Zellenauslasstemperatur Tout von einer Umgebungstemperatur des Zellenauslass-Temperatursensors 46 ab. Somit ist es möglich, dass der sensierte Wert derart beibehalten wird, dass dieser kleiner als der geschätzte Wert ist, während der geschätzte Wert allmählich steigt, wie in 8 gezeigt wird. In diesem Fall schaltet die zentrale Verarbeitungseinheit bei S18 die Anomalitäts-Bestimmungsflag an, wenn der absolute Wert der Divergenz des geschätzten Werts relativ zu dem sensierten Wert höher als oder gleich der vorgegebenen Temperatur γ bei S13B wird.
  • Wie vorstehend beschrieben, beinhaltet die Anomalitäts-Bestimmungseinheit 17A bei dem Brennstoffzellenkühlsystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Temperatur-Schätzeinheit, die äquivalent zu der zentralen Verarbeitungseinheit ist, welche S13A ausführt, und die Schätz-Bestimmungseinheit, die äquivalent zu der zentralen Verarbeitungseinheit ist, welche S13B ausführt. Die Temperatur-Schätzeinheit schätzt die Temperatur des Kältemittels, das aus dem FC-Stapel 11 strömt. Wenn eine Divergenz einer sensierten Temperatur, welche der sensierte Wert ist, relativ zu einer geschätzten Temperatur, welche der geschätzte Wert ist, höher als oder gleich der vorgegebenen Temperatur γ ist, bestimmt die Schätz-Bestimmungseinheit, dass das Zirkulationsströmungsvolumen sich in dem anormalen Zustand befindet.
  • Bei einem Start des Brennstoffzellenkühlsystems ist die Zellentemperatur niedriger als der optimale Bereich und der sensierte Wert der Zellenauslasstemperatur Tout ist niedriger als die Soll-Auslasstemperatur Ttrg, wie in 8 gezeigt wird. In diesem Fall kann die zentrale Verarbeitungseinheit bei S16 oder S17, die in 2 gezeigt werden, den anormalen Zustand nicht erfassen, da die Zellenauslasstemperatur Tout niedriger ist als der erste vorgegebene Wert α1 und der zweite vorgegebene Wert a2. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die zentrale Verarbeitungseinheit den anormalen Zustand erfassen, wenn der sensierte Wert der Zellenauslasstemperatur Tout niedriger ist als die Soll-Auslasstemperatur Ttrg, da die zentrale Verarbeitungseinheit die Zellenauslasstemperatur Tout schätzt und bestimmt, dass das Zirkulationsströmungsvolumen sich in einem Fall, bei welchem die Divergenz zwischen der geschätzten Temperatur und der sensierten Temperatur höher als oder gleich der vorgegebenen Temperatur γ ist, in dem anormalen Zustand befindet. Somit kann die zentrale Verarbeitungseinheit den anormalen Zustand rasch erfassen, ohne zu warten, bis die Zellenauslasstemperatur Tout steigt, um den ersten vorgegebenen Wert α1 und den zweiten vorgegebenen Wert a2 zu erreichen.
  • Wenn der sensierte Wert derart beibehalten wird, dass dieser aufgrund eines Verschwindens des Kühlmittels niedriger ist als der geschätzte Wert, während der geschätzte Wert allmählich steigt, kann die zentrale Verarbeitungseinheit gemäß der vorliegenden Ausführungsform bestimmen, dass das Zirkulationsströmungsvolumen sich in dem anormalen Zustand befindet, indem diese S13B ausführt.
  • Andere Ausführungsform
  • Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die vorstehend dargelegten Ausführungsformen beschränkt und kann auf verschiedene Ausführungsformen angewendet werden, die in dem Geist und Umfang der vorliegenden Offenbarung enthalten sind. Allerdings ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die vorstehende Ausführungsform beschränkt. Die vorliegende Offenbarung kann auf verschiedene Ausführungsformen angewendet werden, die in dem Geist und Umfang von Ansprüchen der vorliegenden Offenbarung enthalten sind.
  • Gemäß der ersten Ausführungsform, steuert die zentrale Verarbeitungseinheit das Ventilöffnungsniveau derart, dass der sensierte Wert der Zellenauslasstemperatur Tout des Kältemittels zu der Soll-Auslasstemperatur Ttrg wird, wie in 3 gezeigt wird. Es kann ein Einlass-Temperatursensor, welcher die Zelleneinlasstemperatur Tin des Kältemittels sensiert, vorgesehen sein, und die zentrale Verarbeitungseinheit kann die Zellenauslasstemperatur Tout derart steuern, dass diese eine erforderliche Temperatur beträgt, indem diese einen sensierten Wert der Zelleneinlasstemperatur Tin derart steuert, dass dieser eine Soll-Einlasstemperatur beträgt.
  • Gemäß der vorstehenden Ausführungsformen ist es vorzuziehen, dass die zentrale Verarbeitungseinheit eine Anomalitäts-Bestimmung identifiziert, die durch positive Bestimmungen bei S16 und S17 oder durch positive Bestimmungen bei S15 und S13B ausgeführt wird, und die Anomalitäts-Bestimmungsflag in einem Speicher speichert.
  • Gemäß der vorstehenden Ausführungsformen ist die Anpassungszeitspanne eine Zeitspanne, in welcher das Strömungsvolumenverhältnis des Wärmeabfuhrströmungsvolumens und des Umgehungsströmungsvolumens angepasst wird, ohne dass das Umgehungsströmungsvolumen derart gesteuert wird, dass dieses null wird. Allerdings kann die Anpassungszeitspanne auch eine Zeitspanne sein, in welcher das Strömungsvolumenverhältnis des Wärmeabfuhrströmungsvolumens und des Umgehungsströmungsvolumens angepasst wird, ohne dass das Umgehungsströmungsvolumen und das Wärmeabfuhrströmungsvolumen derart gesteuert werden, dass diese null werden.
  • Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann der Radiatorauslass-Temperatursensor 45, der in 1 gezeigt wird, weggelassen werden, und die zentrale Verarbeitungseinheit kann die Radiatorauslasstemperatur ToutR auf Grundlage der Außenlufttemperatur schätzen. Gemäß der ersten Ausführungsform, die in 1 gezeigt wird, wird das Drehventil 43 als das Strömungsvolumenverhältnis-Regelventil verwendet. Gemäß der vorliegenden Offenbarung können andere Ventile als das Strömungsvolumenverhältnis-Regelventil verwendet werden. Ferner ist das Drehventil 43 gemäß der ersten Ausführungsform, die in 1 gezeigt wird, ein Dreiwegeventil, das als das Strömungsvolumenverhältnis-Regelventil verwendet wird. Gemäß der vorliegenden Offenbarung können Zweiwegeventile kombiniert werden, um das Strömungsvolumenverhältnis-Regelventil zu bilden.
  • Gemäß der ersten Ausführungsform ist der Zwischenkühler 26 in dem Zirkulationsdurchlass in einer Parallelschaltung mit dem FC-Stapel 11 verbunden. Allerdings kann der Zwischenkühler 26 auch in einer Reihenschaltung mit dem FC-Stapel 11 verbunden sein. Alternativ können die Verbindungsdurchlässe 41 und der Zwischenkühler 26, die in 1 gezeigt werden, auch weggelassen werden.
  • Gemäß der ersten Ausführungsform ist der FC-Stapel 11 die Festpolymer-Brennstoffzelle. Allerdings ist der FC-Stapel 11 nicht darauf beschränkt, sondern kann auch eine Phosphorsäure-Brennstoffzelle oder eine Schmelzkarbonat-Brennstoffzelle sein. Gemäß der ersten Ausführungsform ist die Kühleinheit äquivalent zu dem Kühlkreis 16. Allerdings kann die Kühleinheit in Form von anderen Kühlvorrichtungen ausgeführt sein.
  • Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann die ECU 17 durch Hardware oder Software oder eine Kombination von Hardware und Software ersetzt oder erzielt werden. Ferner kann die ECU 17 mit anderen Steuervorrichtungen in Verbindung stehen, die zumindest einen Teil der vorstehenden Betriebe ausführen. Wenn die ECU 17 durch eine elektronische Schaltung erzielt wird, kann die elektronische Schaltung eine analoge Schaltung oder eine digitale Schaltung sein, die mehrere logische Schaltungen beinhaltet.
  • Zwar wurde die vorliegende Offenbarung unter Bezugnahme auf die dazugehörigen Ausführungsformen beschrieben, allerdings darf dies nicht dahingehend ausgelegt werden, dass die Offenbarung sich auf die Ausführungsformen und Konstruktionen beschränkt. Die vorliegende Offenbarung soll vielmehr auch verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abdecken. Zusätzlich sind die verschiedenen Kombinationen und Konfigurationen, welche bevorzugt sind, andere Kombinationen und Konfigurationen, die zwar weitere, weniger oder nur ein einziges Element beinhalten, ebenfalls im Geist und Umfang der vorliegenden Offenbarung beinhaltet.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2002164070 A [0004, 0005, 0009, 0063]

Claims (6)

  1. Brennstoffzellenkühlsystem, das ein Kältemittel in einer Brennstoffzelle (11) und einem Radiator (42) zirkuliert und die Brennstoffzelle abkühlt, indem der Radiator derart gesteuert wird, dass dieser eine Wärme abführt, die von der Brennstoffzelle auf das Kältemittel übertragen wird, wobei das Brennstoffzellenkühlsystem aufweist: ein Strömungsvolumenverhältnis-Regelventil (43), das dazu konfiguriert ist, ein Strömungsvolumenverhältnis eines Wärmeabfuhrströmungsvolumens, das ein Strömungsvolumen des Kältemittels ist, das durch den Radiator in die Brennstoffzelle strömt, und eines Umgehungsströmungsvolumens, das ein Strömungsvolumen des Kältemittels ist, das in die Brennstoffzelle strömt, indem dieses den Radiator umgeht, anzupassen; einen Temperatursensor (46), der dazu konfiguriert ist, eine Temperatur des Kältemittels zu sensieren, das aus der Brennstoffzelle strömt; eine Einströmtemperatur-Steuereinheit (17B), die dazu konfiguriert ist, einen Betrieb des Strömungsvolumenverhältnis-Regelventils zu steuern und die Temperatur des Kältemittels, das in die Brennstoffzelle strömt, derart anzupassen, dass eine sensierte Temperatur, welche die Temperatur ist, die durch den Temperatursensor sensiert wird, sich an eine Soll-Temperatur annähert; und eine Anomalitäts-Bestimmungseinheit (17A), die dazu konfiguriert ist, auf Grundlage der sensierten Temperatur, die in einer Anpassungszeitspanne sensiert wird, welche eine Zeitspanne ist, in welcher das Strömungsvolumenverhältnis angepasst wird, ohne dass das Umgehungsströmungsvolumen derart gesteuert wird, dass dieses null wird, zu bestimmen, ob ein Zirkulationsströmungsvolumen des Kältemittels sich in einem anormalen Zustand befindet, in welchem das Zirkulationsströmungsvolumen kleiner ist als ein vorgegebenes Strömungsvolumen.
  2. Brennstoffzellenkühlsystem gemäß Anspruch 1, wobei die Anomalitäts-Bestimmungseinheit das Folgende beinhaltet eine Bestimmungseinheit (S16), die dazu konfiguriert zu bestimmen, dass das Zirkulationsströmungsvolumen sich in einem Fall, in welchem ein Zustand, in welchem die sensierte Temperatur um einen Wert, der größer als oder gleich einen vorgegebenen Wert (α1) ist, höher ist als die Soll-Temperatur, in der Anpassungszeitspanne für eine Zeitspanne fortgesetzt wird, die länger als oder gleich einer vorgegebenen Zeitspanne (t1) ist, in dem anormalen Zustand befindet.
  3. Brennstoffzellenkühlsystem gemäß Anspruch 1, wobei die Anomalitäts-Bestimmungseinheit das Folgende beinhaltet: eine erste Bestimmungseinheit (S16), die dazu konfiguriert zu bestimmen, dass das Zirkulationsströmungsvolumen sich in dem anormalen Zustand befindet, wenn ein Zustand, in welchem die sensierte Temperatur um einen Wert, der größer als oder gleich einem ersten vorgegebenen Wert (α1) ist, höher ist als die Soll-Temperatur, für eine Zeitspanne fortgesetzt wird, die länger als oder gleich einer ersten vorgegebenen Zeitspanne (t1) ist, und eine zweite Bestimmungseinheit (S17), die dazu konfiguriert ist zu bestimmen, dass das Zirkulationsströmungsvolumen sich in dem anormalen Zustand befindet, wenn ein Zustand, in welchem die sensierte Temperatur um einen Wert, der größer als oder gleich einem zweiten vorgegebenen Wert (a2) ist, höher ist als die Soll-Temperatur, für eine Zeitspanne fortgesetzt wird, die länger als oder gleich einer zweiten vorgegebenen Zeitspanne (t2) ist, der zweite vorgegebene Wert derart eingestellt ist, dass dieser kleiner ist als der erste vorgegebene Wert, und die zweite vorgegebene Zeitspanne derart eingestellt ist, dass diese länger ist als die erste vorgegebene Zeitspanne.
  4. Brennstoffzellenkühlsystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Anomalitäts-Bestimmungseinheit das Folgende beinhaltet: eine Divergenzintegriereinheit (S17A), welche dazu konfiguriert ist, eine Divergenz der sensierten Temperatur relativ zu der Soll-Temperatur zu integrieren, um einen integrierten Wert zu erhalten, wenn ein Zustand, in welchem die sensierte Temperatur höher ist als die Soll-Temperatur, in der Anpassungszeitspanne fortgesetzt wird, und eine Integrations-Bestimmungseinheit (S17B), die dazu konfiguriert ist zu bestimmen, dass das Zirkulationsströmungsvolumen sich in dem anormalen Zustand befindet, wenn der integrierte Wert, der durch die Divergenzintegriereinheit erhalten wird, höher als oder gleich einem Schwellenwert (TH) ist, der vorgegeben ist.
  5. Brennstoffzellenkühlsystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Anomalitäts-Bestimmungseinheit das Folgende beinhaltet: eine Temperatur-Schätzeinheit (S13A), die dazu konfiguriert ist, die Temperatur des Kältemittels, das aus der Brennstoffzelle strömt, als eine geschätzte Temperatur zu schätzen, und eine Schätz-Bestimmungseinheit (S13B), die dazu konfiguriert ist zu bestimmen, dass das Zirkulationsströmungsvolumen sich in dem anormalen Zustand befindet, wenn ein absoluter Wert einer Divergenz der sensierten Temperatur relativ zu der geschätzten Temperatur, die durch die Temperatur-Schätzeinheit geschätzt wird, höher als oder gleich einer vorgegebenen Temperatur (γ) ist.
  6. Brennstoffzellenkühlsystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner aufweisend: eine Anstiegsvolumen-Steuereinheit (S19), welche dazu konfiguriert ist, das Zirkulationsströmungsvolumen des Kältemittels zu erhöhen, wenn die Anomalitäts-Bestimmungseinheit bestimmt, dass das Zirkulationsströmungsvolumen sich in dem anormalen Zustand befindet.
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