DE10344608A1 - Warnverfahren in Bezug auf eine Restbrennstoffmenge eines Brennstoffzellensystems und zugehöriges Brennstoffsystem - Google Patents

Warnverfahren in Bezug auf eine Restbrennstoffmenge eines Brennstoffzellensystems und zugehöriges Brennstoffsystem Download PDF

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Abstract

Es werden Probleme aufgrund einer übermäßigen Verringerung einer Restbrennstoffmenge eines Brennstoffzellensystems verhindert. Wenn Brennstoff eines Brennstoffzellensystems (10) verbraucht wird und die Restbrennstoffmenge in einem Zustand, in dem ein Schalter zum Umschalten von Betriebs-/Stoppzuständen der Brennstoffzelle (10) zum Stoppen umgeschaltet ist, auf einen Warnungserzeugungspegel abfällt, überträgt eine Kommunikationseinheit (20) eine Warnung zu einem Informationsendgerät (400) eines Anwenders. Die Kommunikationseinheit (20) kann zur Übertragung von brennstoffbezogenen Informationen, bei denen es sich nicht um die Warnung handelt, zu dem Informationsendgerät (400) ausgelegt sein. Weiterhin können unterschiedliche Werte als Systemreferenzwerte für einen normalen Betrieb und einen Wärmebeibehaltungsbetrieb eingestellt werden, um das Brennstoffzellensystem (100) zu stoppen, wenn eine Restwasserstoffmenge verringert ist, und das Brennstoffzellensystem (100) kann gestoppt werden, wenn die Restwasserstoffmenge unterhalb der jeweiligen Referenzwerte abfällt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren, um einen Anwender zu warnen oder eine Information in Bezug auf eine Restbrennstoffmenge eines Brennstoffzellensystems mitzuteilen, sowie ein Brennstoffzellensystem, das das Verfahren verwendet.
  • Falls die Außentemperatur unter 0°C oder darunter fällt, wenn ein Brennstoffsystem stoppt, friert Wasser innerhalb des Brennstoffsystems, was den Betrieb danach beschädigen kann. Daher wurde eine Technik zur Vermeidung eines Frierens des Brennstoffsystems vorgeschlagen. In diesem Stand der Technik initiiert, wenn die Außentemperatur eine Gefriertemperatur erreicht oder darunter fällt, das Brennstoffsystem automatisch einen Wärmebeibehaltungsvorgang.
  • Jedoch gibt es, falls der Wärmebeibehaltungsvorgang für eine lange Zeitdauer beibehalten wird, wird Brennstoff für das Brennstoffzellensystem verbraucht, so dass es die Möglichkeit einer unzureichenden Brennstoffmenge während des Betriebs danach gibt. Diese Art des Problems ist nicht auf Fälle beschränkt, während denen der Wärmebeibehaltungsvorgang zur Verhinderung eines Frierens durchgeführt wird, es ist ein Problem, das auftreten kann, wenn das Brennstoffzellensystem aufgrund irgendeines Grundes kontinuierlich betrieben wird.
    •
  • Die Erfindung wurde umgesetzt, um die vorstehend beschriebenen Probleme gemäß dem Stand der Technik zu lösen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Technik bereitzustellen, durch die Probleme aufgrund einer übermäßigen Verringerung einer Restbrennstoffmenge eines Brennstoffsystems zu verhindern.
  • Zum Lösen der Aufgabe wird ein erstes Warnverfahren in Bezug auf eine Restbrennstoffmenge eines Brennstoffzellensystems geschaffen. Das Warnverfahren ist ein Verfahren zur Übertragung brennstoffbezogener Informationen zu einen Anwender und gekennzeichnet durch die Schritte Umschalten von Betriebs-/Stoppzuständen des Brennstoffzellensystems, Erfassen, dass der Zustand des Brennstoffzellensystems zum Stoppen umgeschaltet worden ist, und Übertragen von Informationen in Bezug auf die Restbrennstoffmenge zu einem Anwender, wenn Brennstoff des Brennstoffzellensystems in einem Zustand verbraucht wird, wenn der Schalter zum Stoppen umgeschaltet ist. Gemäß dem Warnverfahren werden Informationen in Bezug auf die Restbrennstoffmenge zu dem Anwender übertragen, wenn Brennstoff durch das Brennstoffzellensystem verbraucht wird, während es sich in einem praktisch gestoppten Zustand befindet. Daher ist es möglich, ein übermäßiges Verringern der Restbrennstoffmenge des Brennstoffzellensystems zu vermeiden.
  • Es sei bemerkt, dass die Übertragung von Informationen in Bezug auf die Restbrennstoffmenge derart ausgelegt werden kann, dass zumindest eine Warnung für den Anwender erzeugt wird, wenn der Brennstoff des Brennstoffzellensystems verbraucht wird und die Restbrennstoffmenge auf einen Warnerzeugungspegel abfällt. Bei diesem Verfahren wird, wenn Brennstoff des Brennstoffzellensystems verbraucht wird und die Restkraftstoffmenge unter dem Warnungserzeugungspegel fällt, eine Warnung für den Anwender erzeugt. Daher kann der Anwender in Erfahrung bringen, das die Restbrennstoffmenge zu diesem Zeitpunkt niedrig ist.
  • Vorzugsweise wird die Erzeugung der Warnung ausgeführt, wenn Brennstoff verbraucht wird, weil das Brennstoffzellensystem einen Wärmebeibehaltungsvorgang ausführt. In einem derartigen Fall ist es möglich, eine übermäßige Verringerung der Restbrennstoffmenge zu verhindern, wenn der Wärmebeibehaltungsvorgang fortgesetzt wird und Brennstoff verbraucht wird.
  • Vorzugsweise wird die Warnung zu einem Informationsendgerät des Anwenders unter Verwendung von drahtloser Kommunikation gesendet. In einem derartigen Fall kann die Warnung selbst dann gesendet werden, wenn sich der Anwender entfernt von dem Fahrzeug aufhält.
  • Vorzugsweise wird die Erzeugung der Warnung mehrfach in Reaktion auf die Restbrennstoffmenge durchgeführt.
  • Das Brennstoffzellensystem kann an einem beweglichen Körper angebracht sein, und die Warnung kann Informationen in Bezug auf eine Restbrennstoffmenge und/oder eine mögliche Restwärmebeibehaltungsvorgangszeit des Brennstoffzellensystems und/oder eine mögliche Restfahrentfernung des beweglichen Körpers und/oder eine Distanz zu der nächsten Brennstoffstation umfassen. Bei diesem Aufbau kann der Anwender leicht geeignete Handlungen in Reaktion auf die Informationen mit der Warnung planen.
  • Vorzugsweise ist der Warnerzeugungspegel derart eingestellt, dass die mögliche Restfahrentfernung des beweglichen Körpers einen Spielraum in Bezug auf die Distanz zu der nächsten Tankstelle (Brennstoffstation) aufweist. In einem derartigen Fall, ist es möglich den beweglichen Körper nach Empfang der Warnung zu der nächsten Station zu bewegen.
  • Weiterhin wird ein zweites Warnverfahren in Bezug auf eine Restbrennstoffmenge eines Brennstoffzellensystems, das an einem beweglichen Körper angebracht ist, gekennzeichnet durch die Schritte: Umschalten von Betriebs-/Stoppzuständen des beweglichen Körpers, Erfassen, dass ein Zündschalter des beweglichen Körpers zum Stoppen umgeschaltet ist, und Übertragen von Informationen in Bezug auf die Restbrennstoffmenge, wenn Brennstoff des Brennstoffzellensystems verbraucht wird, zu einem Informationsendgerät eines Anwenders an einer Stelle, die sich entfernt von dem beweglichen Körper befindet, unter Verwendung drahtloser Kommunikation in einem Zustand, in dem der Schalter zum Stoppen umgeschaltet ist. In dem Warnverfahren werden Informationen in Bezug auf die Restbrennstoffmenge zu dem Anwender übertragen. Daher ist es möglich, eine übermäßige Verringerung der Restbrennstoffmenge in dem Brennstoffzellensystem zu verhindern.
  • Vorzugsweise wird die Übertragung mit jeweils einer festen Zeitperiode durchgeführt, oder kann durchgeführt werden, wenn die Restbrennstoffmenge auf einen Warnerzeugungspegel abfällt. Falls die Übertragung (Kommunikation) derart ausgelegt ist, dass sie mit einer festen Zeitperiode durchgeführt wird, kann der Anwender periodisch über die Informationen in Bezug auf die Restbrennstoffmenge informiert werden. Falls demgegenüber die Übertragung derart ausgelegt ist, dass sie ausgeführt wird, wenn die Restbrennstoffmenge auf einen Warnerzeugungspegel abfällt, kann dem Anwender die Restbrennstoffmenge mitgeteilt werden, bevor die Restbrennstoffmenge des Kraftstoffzellensystems übermäßig verringert wird.
  • Die Übertragung kann in Reaktion auf eine Anforderung von dem Anwender durchgeführt werden.
  • Weiterhin kann das Brennstoffzellensystem den Verbrauch von Brennstoff in Reaktion auf ein Systemstoppbefehl nach Empfang des Systemstoppbefehls von dem Anwender stoppen. Bei diesem Aufbau kann ein Betrieb oder Vorgang, bei dem Brennstoff übermäßig verbraucht wird, durch den Befehl des Anwenders gestoppt werden.
  • Weiterhin wird gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ein erstes Brennstoffzellensystem geschaffen. Das Brennstoffzellensystem ist gekennzeichnet durch einen Schalter, der Betriebs-/Stoppzustände des Brennstoffzellensystems umschaltet, eine Brennstoffspeichereinheit, die den Brennstoffzellensystem zugeführte Brennstoff speichert, eine Restmengenmesseinheit, die eine Restbrennstoffmenge in der Brennstoffspeichereinheit misst, und eine Kommunikationseinheit, die Informationen in Bezug auf eine Restbrennstoffmenge in einem Zustand, in dem der Schalter zum Stoppen umgeschaltet ist, zu dem Anwender überträgt, wenn Brennstoff in der Brennstoffspeichereinheit verbraucht wird.
  • Es sei bemerkt, dass die Übertragung der Informationen in Bezug auf die Restbrennstoffmenge derart ausgelegt sein kann, dass sie zumindest das Erzeugen einer Warnung für den Anwender umfasst, wenn Brennstoff in der Brennstoffspeichereinheit verbraucht wird und die Restbrennstoffmenge auf einen Warnerzeugungspegel abfällt.
  • Vorzugsweise wird die Erzeugung der Warnung durchgeführt wird, wenn Brennstoff aufgrund der Durchführung eines Wärmebeibehaltungsvorgangs durch das Brennstoffzellensystem verbraucht wird.
  • Weiterhin wird ein zweites Brennstoffzellensystem geschaffen. Das Brennstoffzellensystem bei (d.h. an oder in) einem beweglichen Körper angebracht und gekennzeichnet durch einen Schalter, der Betriebs-/Stoppzustände des Brennstoffzellensystems umschaltet, eine Brennstoffspeichereinheit, die den Brennstoffzellensystem zugeführte Brennstoff speichert, eine Restmengenmesseinheit, die eine Restbrennstoffmenge in der Brennstoffspeichereinheit misst, und eine Kommunikationseinheit, die Informationen in Bezug auf die Restbrennstoffmenge, wenn Brennstoff des Brennstoffzellensystems verbraucht wird, zu einem Informationsendgerät eines Anwenders an einer Stelle, die sich entfernt von dem beweglichen Körper befindet, unter Verwendung drahtloser Kommunikation in einem Zustand überträgt, in dem der Schalter zum Stoppen umgeschaltet ist.
  • Weiterhin wird ein drittes Brennstoffzellensystem geschaffen. Das Brennstoffzellensystem ist ein bei (in oder an) einem beweglichen Körper angebrachtes Brennstoffzellensystem und gekennzeichnet durch einen Schalter, der Betriebs-/Stoppzustände des Brennstoffzellensystems umschaltet, eine Brennstoffspeichereinheit, die den Brennstoffzellensystem zugeführte Brennstoff speichert, eine Restmengenmesseinheit, die eine Restbrennstoffmenge in der Brennstoffspeichereinheit misst, und eine Steuerungseinheit, die den Betrieb eines Brennstoffsystems derart steuert, dass der Verbrauch des Brennstoffs gestoppt wird, wenn die Restbrennstoffmenge unter einen vorbestimmten Referenzwert abfällt, wobei unterschiedliche Werte für einen ersten Referenzwert, der ein vorbestimmter Referenzwert in einem Zustand ist, wenn der Schalter zum Stoppen umgeschaltet ist, und einen zweiten Referenzwert eingestellt werden, der ein vorbestimmter Referenzwert in einem Zustand ist, wenn der Schalter zum Betrieb umgeschaltet ist.
  • Bei dem ersten, zweiten und dritten Brennstoffzellensystem wird das Stoppen des Brennstoffzellensystems unter Verwendung jeweiliger Referenzwerte für einen normalen Betrieb und einen zeitweiligen Betrieb bestimmt. Daher ist es möglich, Probleme aufgrund einer übermäßigen Verringerung der Restbrennstoffmenge der Brennstoffzellensystem während des jeweiligen Betriebs zu verhindern.
  • Vorzugsweise ist der erste Referenzwert für einen zeitweiligen Betrieb eingestellt, in dem der Brennstoff in der Brennstoffspeichereinheit verbraucht wird, und ist der zweite Referenzwert für den normalen Betrieb eingestellt ist, in dem das Brennstoffzellensystem arbeitet.
  • Vorzugsweise ist der zeitweilige Betrieb ein Wärmebeibehaltungsbetrieb bzw. Wärmebeibehaltungsvorgang.
  • Vorzugsweise ist der erste Referenzwert auf einen Wert eingestellt, der größer als der zweite Referenzwert ist. Bei diesem Aufbau kann der normale Betrieb zu einem gewissen Ausmaß selbst nach Stopp des Betriebs des Brennstoffzellensystems während des zeitweiligen Betriebs durchgeführt werden.
  • Vorzugsweise ist der erste Referenzwert auf einen Wert eingestellt ist, der die Fortsetzung des normalen Betriebs des Brennstoffzellensystems über eine durch eine vorbestimmte Bedingung festgelegte Zeitdauer oder länger ermöglicht. Bei diesem Aufbau kann der normale Betrieb für eine Zeitdauer durchgeführt werden, die durch die Bedingung festgelegt wird, selbst nachdem der Betreib des Brennstoffzellensystem während eines zeitweiligen Betriebs gestoppt hat.
  • Weiterhin kann das dritte Brennstoffzellensystem mit einer Kommunikationseinheit versehen sein, die Informationen in Bezug auf die Restbrennstoffmenge zu einem Anwender überträgt, wenn Brennstoff in der Brennstoffspeichereinheit in einem Zustand verbraucht wird, wenn der Schalter zum Stoppen umgeschaltet ist. Bei diesem Aufbau werden Informationen in Bezug auf die Restbrennstoffmenge zu dem Anwender übertragen, weshalb es möglich ist, eine übermäßige Verringerung der Restbrennstoffmenge des Brennstoffzellensystems zu verhindern.
  • Der bewegliche Körper gemäß der Erfindung ist als ein beweglicher Körper gekennzeichnet, an dem irgendeines der vorstehend beschriebenen Brennstoffzellensysteme angebracht ist, wobei der Schalter ein Zündschalter des beweglichen Körpers ist.
  • Es sei bemerkt, dass die Erfindung in verschiedenen Ausführungsformen verwirklicht werden kann, beispielsweise kann sie in Ausführungsformen verwirklicht werden wie ein Brennstoffzellensystem und ein zugehöriges Warnverfahren, ein Steuerungsverfahren, ein beweglicher Körper, das mit einem Kraftstoffzellensystem verwirklicht ist, sowie ein zugehöriges Steuerungsverfahren, ein Computerprogramm zur Verwirklichung dieser Verfahren oder Vorrichtungsfunktionen, ein Speichermedium, dass das Computerprogram speichert, sowie Datensignale, die in Trägersignalen enthalten sind, einschließlich des Computerprogramms.
    •
  • Die Erfindung ist nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
  • 1 zeigt eine schematische Strukturdarstellung eines Elektrofahrzeugkommunikationssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 2 zeigt ein Blockschaltbild des hauptsächlichen elektrischen Aufbaus eines Elektrofahrzeugs 100,
  • 3 ein Flussdiagramm eines Verarbeitungsablaufs gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 4 ein Flussdiagramm eines Verarbeitungsablaufs gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 5 ein Flussdiagramm eines Verarbeitungsablaufs gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 6 ein Flussdiagramm eines Verarbeitungsablaufs gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 7 ein Flussdiagramm eines Verarbeitungsablaufs gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 8 eine erläuternde Darstellung eines Systemstoppreferenzwerts gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 9 ein Flussdiagramm eines Verarbeitungsablaufs gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 10 ein Flussdiagramm eines Verarbeitungsablaufs gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
  • 11 ein Flussdiagramm eines Verarbeitungsablaufs gemäß einem achten Ausführungsbeispiel der Erfindung, Nachstehend ist die Erfindung anhand von beispielhaften Ausführungsbeispielen in Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
  • 1 zeigt eine schematische strukturelle Darstellung eines Elektrofahrzeugkommunikationssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das System weist ein Elektrofahrzeug (was auch einfach als "Fahrzeug" bezeichnet ist) 100, einen Kommunikationssatelliten 200 und eine zellulare Telefonbasisstation 300 zur drahtlosen Kommunikation sowie ein Informationsendgerät 400 auf, das von einem Anwender bei sich geführt wird. Das Elektrofahrzeug 100 weist ein Brennstoffzellensystem 10 als eine Hauptenergiequelle auf und weist eine Kommunikationseinheit 20 zur drahtlosen Kommunikation auf. Die Kommunikationseinheit 20 ist in der Lage, als ein Warnerzeugungsabschnitt zu dienen, der Informationen (beispielsweise die Menge an Restwasserstoff, möglicherweise eine verbleibende Fahrentfernung) und Warnungen in bezug auf die Restbrennstoffmenge zu dem Informationsgerät 400 über den Kommunikationssatelliten 200 oder die zellulare Telefonbasisstation 300 weiterleitet.
  • Es ist für den Anwender möglich, ein zellulares Telefon, ein Festnetztelefon, einen Personalcomputer, einen sogenannten PDA (tragbares Informationsendgerät, personal digital assistant) oder dergleichen als Informationsendgerät 400 zu verwenden. Zusätzlich kann der Schlüsselhalter des Schlüssels für das elektrische Fahrzeug 100 oder der Schlüssel selbst mit hinzugefügten Informationsempfangs- und Anzeigefunktionen oder dergleichen als Informationsendgerät 400 verwendet werden.
  • Es sei bemerkt, dass es zur Weiterleitung der Informationen von der Kommunikationseinheit 20 des Elektrofahrzeugs 100 zu dem Informationsendgerät 400 nicht notwendig ist, eine drahtlose Kommunikation für den gesamten Weg anzuwenden, obwohl ein Teil der Route eine drahtlose Kommunikation anwenden kann. In der Beschreibung bezeichnet der Term "die Verwendung drahtloser Kommunikation", dass zumindest ein Abschnitt des Wegs eine drahtlose Kommunikation anwendet.
  • 2 zeigt ein Blockschaltbild des hauptsächlichen elektrischen Aufbaus des Elektrofahrzeugs 100. Das gesamte Elektrofahrzeug 100 wird durch eine Steuerungseinheit 30 gesteuert. Das Brennstoffsystem 10 weist eine Brennstoffzellensteuerungseinheit 12 (die nachstehend auch als "FC-Steuerungseinheit 12" bezeichnet ist), einen Brennstoffzellenstatus 14, einen Hochdruckwasserstofftank 16 als Brennstoffspeichereinheit und einen Drucksensor 18 auf, der als Restmengenmesseinheit dient. Es sei bemerkt, dass einige Aufbauelemente des Brennstoffsystems 10 (Luftverdichter, verschiedene Ventile und dergleichen) in der Figur nicht dargestellt sind.
  • Das Elektrofahrzeug 100 weist zusätzlich zu dem Brennstoffzellensystem 10, das als Hauptenergieversorgung dient, eine Sekundärbatterie 40 auf, die als Hilfsenergiequelle dient. Die Sekundärbatterie 40 ist parallel zu dem Brennstoffzellenstapel 14 über einen Gleichspannungswandler 42 geschaltet. Eine Dreiphasenumrichterschaltung 50 erzeugt eine Dreiphasen-Wechselstromenergieversorgung aus diesen Gleichspannungsquellen, die einen Motor 52 zum Antrieb eines Rades zugeführt wird, und steuert die Drehzahl und das Drehmoment des Motors 52.
  • Die Steuerungseinheit 30 empfängt verschiedene Signale aus verschiedenen Sensoren. Beispielsweise wird ein Signal, das die restliche Brennstoffmenge (insbesondere Druck) angibt, aus dem Drucksensor 18 des Hochdruckwasserstofftanks 16 empfangen, und ein Signal, dass eine verbleibende Kapazität SOC (Ladezustand, state of charge) angibt, wird aus der Sekundärbatterie 40 empfangen. Weiterhin ist die Steuerungsschaltung 30 mit einem Navigationssystem 60 zur Anzeige der Fahrtroute des Fahrzeugs und dergleichen verbunden.
  • Wenn ein Schlüssel 32 (Zündschlüssel) des Elektrofahrzeugs 100 in einen eingeschalteten Zustand gebracht wird, wird jeder Abschnitt einschließlich der Steuerungseinheit 30 aktiviert, um einen Zustand zu erzeugen, der die Betätigung des Elektrofahrzeugs 100 durch den Anwender ermöglicht. Wenn demgegenüber der Schlüssel 32 in einen ausgeschalteten Zustand gebracht wird, stoppt die Steuerungseinheit 30 den Betrieb jedes Abschnitts. Jedoch implementiert die Brennstoffzellensteuerungseinheit 12 einen Wärmebeibehaltungsvorgang des Brennstoffsystems 10, falls notwendig, ungeachtet des Ein-/Auszustands des Schlüssels 32, wenn die Außentemperatur auf eine Gefriertemperatur (beispielsweise 0°C) oder darunter abfällt. Durch Erzeugung elektrischer Energie mit dem Brennstoffzellenstapel 14 arbeitet der Wärmebeibehaltungsvorgang zur Vermeidung eines Frierens des Wassers in dem Brennstoffzellenstapel 14 und anderen Abschnitten. Folglich wird während des Wärmebeibehaltungsvorgangs Wasserstoff innerhalb des Wasserstofftanks 16 allmählich verbraucht, wodurch die Restmenge verringert wird. Es sei bemerkt, dass die durch die Erzeugung elektrischer Energie erzeugte Energie als Kraft zum Betreiben einer Hilfsmaschinerie wie eines Luftverdichters und als Energie für eine wärmeabgebende Heizung verwendet wird. Wenn jedoch eine Überschussenergie erzeugt wird, wird diese zum Laden der Sekundärbatterie 40 verwendet. Nachstehend sind verschiedene Verarbeitungsabläufe dafür beschrieben, wenn ein derartiger Wärmebeibehaltungsvorgang durchgeführt wird, der die restliche Wasserstoffmenge verringert.
  • 3 zeigt ein Flussdiagramm eines Verarbeitungsablaufs gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Der Verarbeitungsablauf ist unter der Steuerung der Steuerungseinheit 30 implementiert, jedoch kann er stattdessen auch unter der Steuerung der FC-Steuerungseinheit 12 implementiert werden. Dies gilt ebenfalls für andere Ausführungsbeispiele, die im weiteren Verlauf beschrieben sind.
  • Nachdem der Anwender den Schlüssel 32 in den ausgeschalteten Zustand versetzt hat, um den Betrieb des gesamten Fahrzeugs zu stoppen (Schritt S1), wird, falls die Außentemperatur auf eine Gefriertemperatur oder darunter abfällt, der Wärmebeibehaltungsvorgang des Brennstoffzellensystems 10 initiiert (Schritt S2). Während des Wärmebeibehaltungsvorgangs bestimmt die Steuerungseinheit 30, ob die restliche Wasserstoffmenge in dem Wasserstofftank 16 einen vorbestimmten Warnwert (der nachstehend ebenfalls als "Warnerzeugungspegel" bezeichnet ist) erreicht hat (Schritt S3). Insbesondere wird beispielsweise bestimmt, ob ein mit dem Drucksensor 18 gemessener Tankdruck P ein vorab eingestellter Warnwert ist oder darunter liegt. Jedoch kann stattdessen das Tankgewicht oder dergleichen gemessen werden, um die Restwasserstoffmenge zu bestimmen. Falls die Restwasserstoffmenge der Warnwert oder weniger ist, sendet die Kommunikationseinheit 20 eine Warnung, die angibt, dass die restliche Wasserstoffmenge den Warnwert erreicht hat, zu dem Informationsendgerät 400 (1) des Anwenders (Schritt S4). Das Informationsendgerät 400 teilt dem Anwender die Warnung mittels einer Bildschirmanzeige und/oder einer akustischen Mitteilung mit. Es sei bemerkt, dass die Steuerungseinheit 30 und die Kommunikationseinheit 20 in der Lage sind, zu arbeiten, falls notwendig, wenn der Betrieb des Fahrzeugs gestoppt ist, um derartige Warnungen durchzuführen.
  • Durch das Informationsendgerät 400 mitgeteilte Warnungen können einen Abschnitt oder alle der folgenden verschiedenen Informationen zusätzlich zu der Information enthalten, dass die Restwasserstoffmenge den Warnwert erreicht.
    • (1) Gegenwärtige Restwasserstoffmenge
    • (2) Mögliche Wärmebeibehaltungsvorgangszeit (geschätzte Zeit, bis der Wasserstoff aufgebraucht ist)
    • (3) Mögliche Restfahrentfernung
    • (4) Außentemperatur
    • (5) Fahrzeugpositionsinformationen
    • (6) Positionsinformationen (Ort, Abstand und dergleichen) der nächsten Brennstoffstation (Wasserstoffstation)
    • (7) Routeninformation zu der nächsten Tankstelle (Servicestation)
  • Die Informationen des vorstehend beschriebenen Punkts (3) (mögliche Restfahrentfernung) kann entsprechend der Restwasserstoffmenge berechnet werden oder kann sowohl auf der Grundlage der Restwasserstoffmenge und der Restkapazität der Sekundärbatterie 40 berechnet werden. Die Informationen der vorstehend beschriebenen Punkte (5) bis (7) können unter Verwendung einer GPS-Endgerätefunktion des Navigationssystems 60 erhalten werden. Es sei bemerkt, dass alle diese Informationen aus der Kommunikationseinheit 20 zu dem Informationsendgerät 400 in Reaktion auf eine Anwenderanforderung gesendet werden können.
  • Jedoch weist eine dem Anwender mitgeteilte Warnung vorzugsweise Informationen in Bezug auf zumindest die Restbrennstoffmenge, die mögliche Wärmebeibehaltungsvorgangszeit des Brennstoffzellensystems 10, die mögliche Restfahrentfernung des Fahrzeugs und den Abstand zu der nächsten Tankstelle auf. Falls es so festgelegt ist, hat dies den Vorteil, dass dem Anwender in einfacher Weise ermöglicht wird, geeignete Aktionen in Reaktion auf die Warnung auszuführen.
  • Somit führt gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, wenn der Schlüssel 32 des Fahrzeugs in den ausgeschalteten Zustand versetzt ist, das Brennstoffzellensystem 10 den Wärmebeibehaltungsvorgang aus, und falls die Restwasserstoffmenge den Warnwert erreicht, teilt eine Warnung dies dem entfernt befindlichen Anwender mit. Als Ergebnis ist es möglich, zu verhindern, dass die Restwasserstoffmenge ohne Kenntnis des Anwenders übermäßig gering wird.
  • 4 zeigt ein Flussdiagramm eines Verarbeitungsablaufs gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Schritt S11 (Stoppen des Fahrzeugs) und Schritt S12 (Initiieren des Wärmebeibehaltungsvorgangs) sind identisch zu den Schritten S1 und S2 gemäß 3. Nach Initiieren des Wärmebeibehaltungsvorgangs bestimmt die Steuerungseinheit 30, ob die Restwasserstoffmenge einen ersten Warnwert P1 erreicht hat (Schritt S13). Falls die Restwasserstoffmenge den Warnwert P1 erreicht hat, sendet die Kommunikationseinheit 20 eine Typ-1-Warnung zu dem Informationsendgerät 400 des Anwenders (Schritt S14). Danach überwacht die Steuerungseinheit 30 kontinuierlich die Restwasserstoffmenge und bestimmt, ob die Restwasserstoffmenge einen zweiten Warnwert P2 (P2 < P1) erreicht hat (Schritt S15). Falls die Restwasserstoffmengen den Warnwert P2 erreicht hat, sendet die Kommunikationseinheit 20 eine Typ-2-Warnung zu dem Informationsendgerät 400 des Anwenders (Schritt S16).
  • Es sei bemerkt, dass es möglich ist, den ersten Warnwert P1 und den zweiten Warnwert P2 auf beliebige Werte einzustellen. Es ist vorzuziehen, dass die Warnwerte P1 und P2 beliebig durch den Anwender geändert werden können. Zusätzlich können drei oder mehr Werte als Warnwerte eingestellt werden.
  • Somit wird gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel eine Vielzahl von Warnwerten vorab eingestellt, und eine Warnung wird mitgeteilt, wenn die Restwasserstoffmenge jeden Warnwert erreicht. Daher kann in dem Fall, wenn der Anwender nach der ersten Warnung keine Handlung vornehmen kann, eine Handlung nach irgendeiner aus einer Vielzahl von Warnungen durchführen. Folglich ist es möglich, zuverlässig zu verhindern, dass die Restwasserstoffmenge übermäßig gering wird.
  • 5 zeigt ein Flussdiagramm eines Verarbeitungsablaufs gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Schritt S21 (Stoppen des Fahrzeugs) und Schritt S22 (Initiieren des Wärmebeibehaltungsvorgangs) sind identisch zu den Schritten S1 und S2 gemäß 3. Nach Initiieren des Wärmebeibehaltungsvorgangs bestimmt die Steuerungseinheit 30, ob die Restwasserstoffmenge den Warnwart erreicht hat, wann immer eine feste Zeit darauf verstreicht (Schritte S23 und S24). Falls die Restwasserstoffmenge den Warnwert erreicht hat, sendet die Kommunikationseinheit 20 eine Warnung (Schritt S25). Falls demgegenüber die Wasserstoffmenge den Warnwert nicht erreicht hat, geht die Verarbeitung zu dem nachfolgenden Schritt S26 über.
  • In Schritt S26 bestimmt die Steuerungseinheit 30, ob Informationen in Bezug auf die Restwasserstoffmenge (ebenfalls als brennstoffbezogene Informationen bezeichnet) durch den Anwender vorab eingestellt worden sind, damit diese periodisch zu dem Informationsendgerät 400 gesendet werden. Falls dem so ist, sendet die Kommunikationseinheit 20 brennstoffbezogene Informationen zu dem Informationsendgerät 400 (Schritt S27). Falls dies nicht so eingestellt ist, kehrt demgegenüber die Verarbeitung zu Schritt S23 zurück. Es sei bemerkt, dass die gesendeten brennstoffbezogenen Informationen vorzugsweise zumindest einen Teil der Informationen (1) bis (7) aufweisen, die im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben worden sind.
  • Somit sind gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel die brennstoffbezogenen Informationen derart ausgelegt, dass sie zu dem Informationsendgerät 400 jeweils nach einer festen Zeitdauer (beispielsweise in einem festen Zyklus) gesendet werden, weshalb es möglich ist, Informationen in Bezug auf die Restwasserstoffmenge zu erhalten, bevor die Restwasserstoffmenge den Warnwert erreicht. Zusätzlich wird eine Warnung gesendet, wenn die Restwasserstoffmenge den Warnwert erreicht, weshalb es möglich ist, zu verhindern, dass die Restwasserstoffmenge ohne Kenntnis des Anwenders übermäßig gering wird.
  • Es sei bemerkt, dass in dem Ablauf gemäß 5 der Zyklus zum Senden der brennstoffbezogenen Informationen und der Zyklus der Bestimmung, ob die Restwasserstoffmenge den Warnwert erreicht hat, identisch sind, dass jedoch diese zwei Zyklen jeweils durch den Anwender auf unterschiedlich beliebige Werte eingestellt werden können. Beispielsweise kann der Zyklus zur Bestimmung, ob die Restwasserstoffmenge den Warnwert erreicht hat, kürzer eingestellt werden als der Zyklus zum Senden der brennstoffbezogenen Informationen. In diesem Fall ist es, wenn die Restwasserstoffmenge den Warnwert erreicht hat, möglich, die Warnung mit einer kleinen Zeitverzögerung zu senden. Alternativ dazu kann, wenn die Restwasserstoffmenge den Warnwert erreicht hat, die Warnung unmittelbar ohne Abwarten eines Verstreichens einer festen Zeitdauer gesendet werden.
  • 6 zeigt ein Flussdiagramm eines Verarbeitungsablaufs gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel. Schritt S31 (Stoppen des Fahrzeugs) und Schritt S32 (Initiieren des Wärmebeibehaltungsvorgangs) sind identisch zu den Schritten S1 und S2 gemäß 3. Wenn der Wärmebeibehaltungsvorgang initiiert wird, beschafft die Steuerungseinheit 30 den gegenwärtigen Ort des Fahrzeugs und den Ort der nächsten Tankstelle (Brennstoffstation, Wasserstoffstation) aus dem Navigationssystem 60 (Schritt S33).
  • In Schritt S34 berechnet die Steuerungseinheit 30 den Warnwert der Restwasserstoffmenge auf der Grundlage des gegenwärtigen Orts des Fahrzeugs und des Orts der nächsten Tankstelle. Der Warnwert ist derart eingestellt, dass die mögliche Restfahrentfernung des Fahrzeugs, wenn die Restwasserstoffmenge den Warnwert erreicht, einen vorbestimmten Spielraum in Bezug auf die Distanz zu der nächsten Tankstelle (die erforderlichen Bewegungsdistanz) aufweist. Insbesondere wird beispielsweise der Warnwert derart eingestellt, dass die mögliche Restfahrentfernung des Fahrzeugs einen Wert einschließlich eines Spielraums von 10% über die erforderliche Bewegungsdistanz ist.
  • Die Steuerungseinheit 30 bestimmt, ob die Restwasserstoffmenge den Warnwert erreicht hat (Schritt S35), falls der Warnwert erreicht ist, sendet die Kommunikationseinheit 20 eine Warnung zu dem Informationsendgerät 400 (Schritt S36).
  • Wenn danach der Anwender zu dem Fahrzeug zurückkehrt und das Fahrzeug durch Drehen des Schalters 32 in den eingeschalteten Zustand startet (Schritt S37), wird automatisch die kürzeste Route zu der nächsten Tankstelle auf dem Bildschirm des Navigationssystems 60 angezeigt (Schritt S38). Folglich kann der Anwender das Fahrzeug zu der nächsten Tankstelle in kurzer Zeit entsprechend der Anzeige fahren. Es sei bemerkt, dass entweder die "Route in kürzester Zeit" oder "Route mit kürzester Distanz" als die "kürzeste Route" angezeigt werden kann.
  • Somit wird gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel nach Erzeugung einer Warnung bezüglich der Restwasserstoffmenge, wenn der Anwender zu dem Fahrzeug zurückkehrt und den Schlüssel auf EIN schaltet, die kürzeste Route zu der Tankstelle auf dem Navigationsbildschirm angezeigt, weshalb der Anwender die Tankstelle in kurzer Zeitdauer erreichen kann.
  • 7 zeigt ein Flussdiagramm eines Verarbeitungsablaufs gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel. Gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel wird angenommen, dass Brennstoff aufgrund der Durchführung eines normalen Betriebs oder des Wärmebeibehaltungsvorgangs des Brennstoffzellensystems 10 vor der Initiierung der Verarbeitung gemäß 7 verbraucht wird. Zusätzlich wird der Verarbeitungsablauf normal in Bezug auf jede feste Zeitdauer (mit fester Zeitperiode) ausgeführt.
  • In Schritt S41 beschafft die Steuerungseinheit 30 die Restwasserstoffmenge in dem Wasserstoffwagen 16. Insbesondere wird der durch den Drucksensor 18 gemessene Tankdruck P als Restwasserstoffmenge beschafft. Alternativ dazu kann anstelle des Drucks P ein Kennfeld, das das Feld ist zwischen dem Druck P und der Restwasserstoffmenge angibt, zum Finden der Restwasserstoffmenge in dem Speicher der Steuerungseinheit 30 gespeichert sein, oder andere Parameter in Bezug auf die Restwasserstoffmenge können als Messungen beschafft werden, die die Restwasserstoffmenge angeben.
  • In Schritt S42 bestimmt die Steuerungseinheit 30, ob ein normaler Betrieb oder ein Wärmebeibehaltungsvorgang ausgeführt wird, und geht zu Schritt S43 oder Schritt S44 über. In dem Fall eines normalen Betriebs wird in Schritt S43 ein Systemstoppreferenzwert, der während des normalen Betriebs anwendbar ist (der nachstehend als "Normalbetriebreferenzwert" bezeichnet ist), mit der Restwasserstoffmenge verglichen. Falls die Restwasserstoffmenge größer als der Normalbetriebsreferenzwert ist, geht der Schritt zu S45 voran und wird der normale Betrieb ohne Änderung fortgesetzt. Falls demgegenüber die Restwasserstoffmenge gleich oder kleiner als der Normalbetriebsreferenzwert ist, geht der Schritt zu S46 über, und die Steuerungseinheit 30 stoppt den Betrieb des Brennstoffzellensystems 10. Folglich wird, falls bis zu diesem Zeitpunkt der normale Betrieb ausgeführt wurde, lediglich die Sekundärbatterie 40 (2) danach zur Durchführung des Fahrzeugbetriebs verwendet. Es sei bemerkt, dass "Stoppen des Betriebs des Brennstoffzellensystems 10'' einen Zustand bezeichnet, hinter den zumindest die Zufuhr von Brennstoff (Wasserstoff gemäß diesem Ausführungsbeispiel) gestoppt wird, und dass kein Brennstoff verbraucht wird.
  • Falls in Schritt S42 bestimmt wird, dass der Wärmebeibehaltungsvorgang ausgeführt wird, wird ein Systemstoppreferenzwert, der während des Wärmebeibehaltungsvorgangs anwendbar ist (der nachstehend als "Wärmebeibehaltungsvorgangsreferenzwert" bezeichnet ist), in Schritt S44 mit der Restwasserstoffmenge verglichen. Falls die Restwasserstoffmenge größer als der Wärmebeibehaltungsvorgangsreferenzwert ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S47 über und wird der Wärmebeibehaltungsvorgang unverändert fortgesetzt. Falls demgegenüber die Restwasserstoffmenge gleich oder geringer als der Wärmebeibehaltungsvorgangsreferenzwert ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S46 über und die Steuerungseinheit 30 stoppt den Betrieb des Brennstoffzellensystems 10. Folglich kann der Wärmebeibehaltungsvorgang, der Brennstoff (Wasserstoff) verbraucht hat, danach nicht mehr durchgeführt werden.
  • 8 zeigt eine erläuternde Darstellung des Verhältnisses zwischen einem Systemstoppreferenzwert für den normalen Betrieb und einem Systemstoppreferenzwert für den Wärmebeibehaltungsvorgang. Wie aus diesem Beispiel hervorgeht, ist normalerweise der Systemstoppreferenzwert für den Wärmebeibehaltungsvorgang auf einen größeren Wert als der Systemstoppreferenzwert für den normalen Betrieb eingestellt. Dies liegt daran, dass, falls Wasserstoff während des Wärmebeibehaltungsvorgangs bis zu dem Punkt verbraucht wird, zu dem die Restwasserstoffmenge übermäßig verringert wird, eine hohe Möglichkeit besteht, dass das Fahrzeug nicht mehr gefahren werden kann, um danach die Tankstelle zu erreichen. Demgegenüber ist es ebenfalls wünschenswert, soviel Wasserstoff wie möglich während des normalen Betriebs zum Fortsetzen des Betriebs des Fahrzeugs zu verbrauchen. Das Systemstoppreferenzwert für den normalen Betrieb ist beispielsweise vorzugsweise auf einen derart geringen Wert eingestellt, dass Wasserstoff nicht so knapp wird, dass der Brennstoffstellenstapel 14 (2) beeinträchtigt wird. Demgegenüber wird der Systemstoffreferenzwert für den Wärmebeibehaltungsvorgang vorzugsweise auf einen vergleichsweise großen Wert eingestellt, so dass der Betrieb des Fahrzeugs über eine bestimmte Distanz oder Zeit fortgesetzt werden kann. Insbesondere kann die Restwasserstoffmenge als Systemstoppreferenzwert für den Wärmebeibehaltungsvorgang derart eingestellt werden, dass die nächste Tankstelle erreicht werden kann. Es sei bemerkt, dass im allgemeinen geeignete Systemstoppreferenzwerte für den normalen Betrieb und den Wärmebeibehaltungsvorgang eingestellt werden sollten, weshalb zwei Systemstoppreferenzwerte auf unterschiedliche Werte eingestellt werden können.
  • Wie es vorstehend beschrieben worden ist, wird gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel, wenn die Restwasserstoffmenge unterhalb des vorbestimmten Referenzwerts für den normalen Betrieb und den Wärmebeibehaltungsvorgang fällt, der Betrieb des Brennstoffzellensystems 10 derart gestoppt, so dass kein weiterer Brennstoff verbraucht wird. Folglich ist es möglich, einen übermäßigen Verbrauch von Wasserstoff zu verhindern, indem geeignete Referenzwerte entsprechend dem Betriebszustand verwendet werden.
  • 9 zeigt ein Flussdiagramm eines Verarbeitungsablaufs gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel. Gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel sind der Restwasserstoffmengenleseprozess und der Betriebsartbestimmungsprozess gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel (7) umgekehrt. In Schritt S51 wird nämlich die Betriebsart bestimmt, und die Restwasserstoffmenge wird in Schritt S52A oder Schritt S52B gelesen. Die Verarbeitung in den Schritten S53 bis S57 ist identisch zu der Verarbeitung in den Schritt S43 bis S47 in 7.
  • Gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel ist es ebenfalls wie gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel möglich, einen übermäßigen Verbrauch von Wasserstoff zu verhindern, indem geeigneten Referenzwerte entsprechend dem Betriebszustand verwendet werden.
  • 10 zeigt ein Flussdiagramm eines Verarbeitungsablaufs gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel. Gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel ist Schritt S44 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel (7) mit Schritt S64 ersetzt. Die restlichen Schritt S61 bis S63 und S65 bis S67 gemäß
  • 10 sind identisch zu den Schritten S41 bis S43 und S45 bis S47 in 7.
  • In Schritt S64 berechnet die Steuerungseinheit 30 die mögliche Restfahrreichweite des Fahrzeugs auf der Grundlage der Restwasserstoffmenge und vergleicht die mögliche Restfahrreichweite mit einem Fahrreichweitenreferenzwert. Der Fahrreichweitenreferenzwert ist auf einen derartigen Wert eingestellt, dass der Betrieb des Fahrzeugs über eine gewisse Distanz oder Zeit fortgesetzt werden kann. Insbesondere kann die Restwasserstoffmenge als Systemstoppreferenzwert für den Wärmebeibehaltungsvorgang derart eingestellt werden, dass die nächste Tankstelle erreicht werden kann.
  • Somit kann gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel, selbst wenn der Wärmebeibehaltungsvorgang durchgeführt wird, ein Wasserstoffverbrauch in einem Zustand gestoppt werden, in dem der Betrieb des Fahrzeugs während der durch den Fahrreichweitenreferenzwert spezifizierten Bereich durchgeführt werden kann. Daher ist es möglich, einen übermäßigen Verbrauch von Wasserstoff durch den Wärmebeibehaltungsvorgang zu verhindern.
  • 11 zeigt ein Flussdiagramm eines Verarbeitungsablaufs gemäß einem achten Ausführungsbeispiel. Gemäß dem achten Ausführungsbeispiel ist Schritt S44 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel (7) mit Schritten S74A und S74B ersetzt. Die restlichen Schritt S71 bis S73 und S75 bis S77 gemäß 11 sind identisch zu den Schritten S41 bis S43 und S45 bis S47 gemäß 7.
  • In Schritt S74a sendet die Kommunikationseinheit 20 (1) Informationen in Bezug auf die Restbrennstoffmenge (brennstoffbezogene Informationen) zu dem Informationsendgerät 400 des Anwenders. Die gesendeten brennstoffbezogenen Informationen umfassen vorzugsweise zumindest einen Abschnitt der sieben Informationstypen (1) bis (7), die gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben worden sind (gegenwärtige Restwasserstoffmenge, mögliche Wärmebeibehaltungsvorgangszeit, mögliche Restfahrentfernung, Außentemperatur, Fahrzeugpositionsinformationen, Positionsinformationen der nächsten Tankstelle und Routeninformationen zu der nächsten Tankstelle). Insbesondere ist die Restbrennstoffmenge vorzugsweise enthalten. Das Informationsendgerät 400 teilt dem Anwender die brennstoffbezogenen Informationen durch Bildschirmanzeige und/oder akustischer Angabe mit.
  • Der Anwender empfängt eine Mitteilung der brennstoffbezogenen Informationen, und falls beurteilt wird, dass der Wärmebeibehaltungsvorgang gestoppt werden sollte, betätigt er das Informationsendgerät 400, um ein Systemstoppbefehl zu senden. In Schritt S74B gemäß 11 stoppt, falls die Kommunikationseinheit 20 den Systemstoppbefehl empfängt, die Steuerungseinheit 30 den Wärmebeibehaltungsvorgang des Brennstoffzellensystems 10. Falls demgegenüber der Systemstoppbefehl nicht empfangen wird, wird der Wärmebeibehaltungsvorgang fortgesetzt (Schritt S77).
  • Es sei bemerkt, dass, wenn der Systemstoppbefehl nicht empfangen wird, wie es gemäß den vorstehend beschriebenen fünften bis siebten Ausführungsbeispielen beschrieben worden ist, der Wärmebeibehaltungsvorgang des Brennstoffzellensystems 10 derart ausgelegt werden, dass er in Reaktion auf einen Systemstoppreferenzwert für den Wärmebeibehaltungsvorgang (Referenzwert für die Restwasserstoffmenge oder Referenzwert für die mögliche Restfahrreichweite) gestoppt wird.
  • Somit werden gemäß dem achten Ausführungsbeispiel Informationen in Bezug auf die Restbrennstoffmenge zu dem Anwender während des Wärmebeibehaltungsvorgangs übertragen, und der Wärmebeibehaltungsvorgang des Brennstoffzellensystems 10 wird in Reaktion auf den Anwenderbefehl gestoppt. Daher ist es möglich, einen übermäßigen Verbrauch von Wasserstoff entsprechend Umständen einschließlich des Orts des gestoppten Fahrzeugs geeignet zu verhindern.
  • Es sei bemerkt, dass die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern dass sie in verschiedenen Formen innerhalb des erfinderischen Gedankens implementiert werden kann. Beispielsweise sind Modifikationen möglich, wie sie nachstehend beschrieben sind.
  • Gemäß jedem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele werden Informationen spontan aus dem Fahrzeug zu dem Informationsendgerät 400 des Anwenders gesendet. Jedoch können brennstoffbezogene Informationen aus dem Fahrzeug stattdessen gesendet werden, wenn der Anwender eine Anforderung aus dem Informationsendgerät 400 sendet. In diesem Fall ist es möglich, selbst falls der Anwender von dem Fahrzeug getrennt ist, brennstoffbezogene Informationen zu jeder gewünschten Zeit zu erhalten.
  • Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird der Hochdrucktank 16 als Brennstoffspeichereinheit verwendet. Jedoch kann stattdessen ein Flüssigwasserstofftank, ein Festmetallhydrid (solid metal hydride) oder dergleichen als Brennstoffspeichereinheit verwendet werden. Zusätzlich kann Brennstoff zum Reformieren (reforming) (Alkohol wie Methanol und Kohlenwasserstoffverbindungen wie Benzin, Aldehyd) und Äther in der Brennstoffspeichereinheit gespeichert werden, anstelle dass Wasserstoffgas gespeichert wird, um Wasserstoff zur Durchführung eines Reformierens in einer Reformierungseinheit zu erzeugen, das dem Brennstoffzellenstapel zugeführt wird.
  • Der vorstehend beschriebene gemäß den fünften bis achten Ausführungsbeispielen verwendete Stoppreferenzwert kann auf verschiedene Werte außer dem vorstehend beschriebenen eingestellt werden. Beispielsweise kann der Systemstoppreferenzwert derart ausgelegt werden, dass ein beliebiges Einstellen durch den Fahrzeuganwender ermöglicht wird. Alternativ dazu kann das Navigationssystem 60 (2) zum Suchen der Distanz zu der nächsten Tankstelle (Servicestation) verwendet werden, so dass der Systemstoppreferenzwert für die verbleibende mögliche Entfernung auf eine Distanz eingestellt wird, die größer als diese Distanz ist.
  • Weiterhin kann der Systemstoppreferenzwert für den Wärmebeibehaltungsvorgang auf einen Wert eingestellt werden, der eine Fortsetzung des Betriebs des Brennstoffzellensystems für eine Zeitdauer, die durch eine vorbestimmte Bedingung festgelegt wird, oder länger ermöglicht. Beispielsweise kann die "durch eine vorbestimmte Bedingung festgelegte Zeitdauer" als die Zeit eingestellt werden, in der eine Distanz von 20 km mit einer Geschwindigkeit von angenähert 40 km/h auf einer glatten Straße gefahren werden kann. In diesem Fall kann selbst nach Stoppen des Betriebs des Brennstoffzellensystems während eines zeitweiligen Betriebs der normale Betrieb über die Zeitdauer oder den Abstand durchgeführt werden, die bzw. der durch die vorbestimmte Bedingung festgelegt ist.
  • Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wurden Beispiele für ein Elektrofahrzeug beschrieben, das das Brennstoffzellensystem verwendet, jedoch ist die Erfindung auf bewegliche Körper anwendbar, die nicht nur Automobile umfassen sondern ebenfalls Schiffe und Züge. Zusätzlich ist die Erfindung ebenfalls auf stationäre Brennstoffzellensysteme anwendbar.
  • Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wurden die Betriebs-/Stoppzustände des Brennstoffzellensystems unter Verwendung des Schlüssels des Fahrzeugs umgeschaltet. Jedoch kann der Schalter zum Umschalten des Betriebs-/Stoppzustands des Brennstoffzellensystems ebenfalls die Form eines beliebigen Schalters außer dem Schlüssel des Fahrzeugs annehmen. Beispielsweise ist in dem Fall eines stationären Brennstoffzellensystems normalerweise ein Schalter zum manuellen Schalten zwischen Betriebs-/Stoppen des Brennstoffzellensystems selbst vorgesehen.
  • Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wurde ein Fall beschrieben, in dem das Brennstoffzellensystem den Wärmebeibehaltungsvorgang durchführt. Jedoch ist die Erfindung ebenfalls auf Fälle anwendbar, in denen Brennstoff aufgrund irgendeines Grundes verbraucht wird, wenn das Brennstoffzellensystem durch den Anwender gestoppt ist. Beispielsweise gibt es Fälle, in denen der Betrieb des Brennstoffzellensystems 10 fortgesetzt wird, um ein Laden der Sekundärbatterie 40 fortzusetzen, wenn die Restkapazität SOC der Sekundärbatterie 40 verringert ist, während der Schlüssel ausgeschaltet ist (während der Zündschalter ausgeschaltet ist), und die Erfindung ist ebenfalls auf derartige Fälle anwendbar. Die Erfindung ist nämlich auf Fälle anwendbar, in denen Brennstoff des Brennstoffzellensystems in einen Zustand verbraucht wird, in dem der Schalter zum Umschalten des Betriebs-/Stoppzustands des Brennstoffzellensystems zu der Stoppseite umgeschaltet ist. Es sei bemerkt, dass in dieser Beschreibung eine Betriebsart, in der Brennstoff des Brennstoffzellensystems 10 verbraucht wird, während der Schlüssel ausgeschaltet ist, ebenfalls als "zeitweiliger Betrieb" bezeichnet ist. Der Wärmebeibehaltungsvorgang ist ein Beispiel für einen derartigen zeitweiligen Betrieb.
  • Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele davon beschrieben worden ist, ist die Erfindung nicht auf die spezifischen Ausführungsbeispiele oder Aufbauten beschränkt. Die Erfindung soll vielmehr verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abdecken. Zusätzlich sind, obwohl verschiedene Elemente der Ausführungsbeispiele in verschiedenen Kombinationen und Konfigurationen gezeigt worden sind, die als Beispiel dienen, liegen andere Kombinationen und Konfigurationen einschließlich mehrerer weniger oder lediglich einem einzelnen Element ebenfalls innerhalb des erfinderischen Gedankens.
  • Wie es vorstehend beschrieben worden ist, werden Probleme aufgrund einer übermäßigen Verringerung einer Restbrennstoffmenge eines Brennstoffzellensystems verhindert. Wenn Brennstoff eines Brennstoffzellensystems 10 verbraucht wird und die Restbrennstoffmenge in einem Zustand, in dem ein Schalter zum Umschalten von Betriebs-/Stoppzuständen der Brennstoffzelle 10 zum Stoppen umgeschaltet ist, auf einen Warnungserzeugungspegel abfällt, überträgt eine Kommunikationseinheit 20 eine Warnung zu einem Informationsendgerät 400 eines Anwenders. Die Kommunikationseinheit 20 kann zur Übertragung von brennstoffbezogenen Informationen, bei denen es sich nicht um die Warnung handelt, zu dem Informationsendgerät 400 ausgelegt sein. Weiterhin können unterschiedliche Werte als Systemreferenzwerte für einen normalen Betrieb und einen Wärmebeibehaltungsbetrieb eingestellt werden, um das Brennstoffzellensystem 100 zu stoppen, wenn eine Restwasserstoffmenge verringert ist, und das Brennstoffzellensystem 100 kann gestoppt werden, wenn die Restwasserstoffmenge unterhalb der jeweiligen Referenzwerte abfällt.

Claims (23)

  1. Warnverfahren in Bezug auf eine Restbrennstoffmenge eines Brennstoffzellensystems, gekennzeichnet durch die Schritte: Umschalten von Betriebs-/Stoppzuständen des Brennstoffzellensystems (10), Erfassen, dass der Zustand des Brennstoffzellensystems zum Stoppen umgeschaltet worden ist, und Übertragen von Informationen in Bezug auf die Restbrennstoffmenge zu einem Anwender, wenn Brennstoff des Brennstoffzellensystems in einem Zustand verbraucht wird, wenn der Schalter zum Stoppen umgeschaltet ist.
  2. Warnverfahren nach Anspruch 1, wobei zumindest ein Schritt Erzeugen einer Warnung für den Anwender, wenn der Brennstoff des Brennstoffzellensystems (10) verbraucht wird und die Restbrennstoffmenge auf einen Warnerzeugungspegel abfällt, in dem Schritt des Übertragens von Informationen in Bezug auf die Restbrennstoffmenge enthalten ist.
  3. Warnverfahren nach Anspruch 2, wobei die Erzeugung der Warnung durchgeführt wird, wenn Brennstoff aufgrund der Durchführung eines Wärmebeibehaltungsvorgangs durch das Brennstoffzellensystem (10) verbraucht wird.
  4. Warnverfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Warnung zu einem Informationsendgerät (400) des Anwenders unter Verwendung von drahtloser Kommunikation gesendet wird.
  5. Warnverfahren nach Anspruch 2 oder 4, wobei die Erzeugung der Warnung mehrfach in Reaktion auf die Restbrennstoffmenge durchgeführt wird.
  6. Warnverfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei das Brennstoffzellensystem (10) an einem beweglichen Körper angebracht ist, und die Warnung Informationen in Bezug auf eine Restbrennstoffmenge und/oder eine mögliche Restwärmebeibehaltungsvorgangszeit des Brennstoffzellensystems und/oder eine mögliche Restfahrentfernung des beweglichen Körpers und/oder eine Distanz zu der nächsten Brennstoffstation umfasst.
  7. Warnverfahren nach Anspruch 6, wobei der Warnerzeugungspegel derart eingestellt ist, dass die mögliche Restfahrentfernung des beweglichen Körpers einen Spielraum in Bezug auf die Distanz zu der nächsten Tankstelle aufweist.
  8. Warnverfahren in Bezug auf eine Restbrennstoffmenge eines Brennstoffzellensystems, das an einem beweglichen Körper angebracht ist, gekennzeichnet durch die Schritte: Umschalten von Betriebs-/Stoppzuständen des beweglichen Körpers, Erfassen, dass ein Zündschalter des beweglichen Körpers zum Stoppen umgeschaltet ist, und Übertragen von Informationen in Bezug auf die Restbrennstoffmenge, wenn Brennstoff des Brennstoffzellensystems (10) verbraucht wird, zu einem Informationsendgerät (400) eines Anwenders an einer Stelle, die sich entfernt von dem beweglichen Körper befindet, unter Verwendung drahtloser Kommunikation in einem Zustand, in dem der Schalter zum Stoppen umgeschaltet ist.
  9. Warnverfahren nach Anspruch 8, wobei die Übertragung mit jeweils einer festen Zeitperiode durchgeführt wird.
  10. Warnverfahren nach Anspruch 8, wobei die Übertragung durchgeführt wird, wenn die Restbrennstoffmenge auf einen Warnerzeugungspegel abfällt.
  11. Warnverfahren nach Anspruch 8, wobei die Übertragung in Reaktion auf eine Anforderung von dem Anwender durchgeführt wird.
  12. Warnverfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei das Brennstoffzellensystem den Verbrauch von Brennstoff in Reaktion auf ein Systemstoppbefehl nach Empfang des Systemstoppbefehls von dem Anwender stoppt.
  13. Brennstoffzellensystem, gekennzeichnet durch einen Schalter, der Betriebs-/Stoppzustände des Brennstoffzellensystems umschaltet, eine Brennstoffspeichereinheit (16), die den Brennstoffzellensystem zugeführte Brennstoff speichert, eine Restmengenmesseinheit (18), die eine Restbrennstoffmenge in der Brennstoffspeichereinheit misst, und eine Kommunikationseinheit (20), die Informationen in Bezug auf eine Restbrennstoffmenge in einem Zustand, in dem der Schalter zum Stoppen umgeschaltet ist, zu dem Anwender überträgt, wenn Brennstoff in der Brennstoffspeichereinheit verbraucht wird.
  14. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 13, wobei die Übertragung der Informationen in Bezug auf die Restbrennstoffmenge zumindest das Erzeugen einer Warnung für den Anwender umfasst, wenn Brennstoff in der Brennstoffspeichereinheit (16) verbraucht wird und die Restbrennstoffmenge auf einen Warnerzeugungspegel abfällt.
  15. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 14, wobei die Erzeugung der Warnung durchgeführt wird, wenn Brennstoff aufgrund der Durchführung eines Wärmebeibehaltungsvorgangs durch das Brennstoffzellensystem (10) verbraucht wird.
  16. Brennstoffzellensystem, das bei einem beweglichen Körper angebracht ist, gekennzeichnet durch einen Schalter, der Betriebs-/Stoppzustände des Brennstoffzellensystems (10) umschaltet, eine Brennstoffspeichereinheit (16), die den Brennstoffzellensystem zugeführte Brennstoff speichert, eine Restmengenmesseinheit (18), die eine Restbrennstoffmenge in der Brennstoffspeichereinheit misst, und eine Kommunikationseinheit (20), die Informationen in Bezug auf die Restbrennstoffmenge, wenn Brennstoff des Brennstoffzellensystems (10) verbraucht wird, zu einem Informationsendgerät (400) eines Anwenders an einer Stelle, die sich entfernt von dem beweglichen Körper befindet, unter Verwendung drahtloser Kommunikation in einem Zustand überträgt, in dem der Schalter zum Stoppen umgeschaltet ist.
  17. Brennstoffzellensystem das bei einem beweglichen Körper angebracht ist, gekennzeichnet durch einen Schalter, der Betriebs-/Stoppzustände des Brennstoffzellensystems umschaltet, eine Brennstoffspeichereinheit (16), die den Brennstoffzellensystem zugeführte Brennstoff speichert, eine Restmengenmesseinheit (18), die eine Restbrennstoffmenge in der Brennstoffspeichereinheit misst, und eine Steuerungseinheit (30), die den Betrieb eines Brennstoffsystems derart steuert, dass der Verbrauch des Brennstoffs gestoppt wird, wenn die Restbrennstoffmenge unter einen vorbestimmten Referenzwert abfällt, wobei unterschiedliche Werte für einen ersten Referenzwert, der ein vorbestimmter Referenzwert in einem Zustand ist, wenn der Schalter zum Stoppen umgeschaltet ist, und einen zweiten Referenzwert eingestellt werden, der ein vorbestimmter Referenzwert in einem Zustand ist, wenn der Schalter zum Betrieb umgeschaltet ist.
  18. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 17, wobei der erste Referenzwert für einen zeitweiligen Betrieb eingestellt ist, in dem der Brennstoff in der Brennstoffspeichereinheit verbraucht wird, und der zweite Referenzwert für den normalen Betrieb eingestellt ist, in dem das Brennstoffzellensystem arbeitet.
  19. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 18, wobei der zeitweilige Betrieb ein Wärmebeibehaltungsbetrieb ist.
  20. Brennstoffzellensystem nach einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei der erste Referenzwert auf einen Wert eingestellt ist, der größer als der zweite Referenzwert ist.
  21. Brennstoffzellensystem nach einem der Ansprüche 17 bis 20, wobei der erste Referenzwert auf einen Wert eingestellt ist, der die Fortsetzung des normalen Betriebs des Brennstoffzellensystems (10) über eine durch eine vorbestimmte Bedingung festgelegte Zeitdauer oder länger ermöglicht.
  22. Brennstoffzellensystem nach einem der Ansprüche 17 bis 21, weiterhin mit einer Kommunikationseinheit (20), die Informationen in Bezug auf die Restbrennstoffmenge zu einem Anwender überträgt, wenn Brennstoff in der Brennstoffspeichereinheit (16) in einem Zustand verbraucht wird, wenn der Schalter zum Stoppen umgeschaltet ist.
  23. Brennstoffzellensystem nach einem der Ansprüche 17 bis 22, wobei der Schalter ein Zündschalter des beweglichen Körpers ist.
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