DE112007001137T5 - Brennstoffzellensystem - Google Patents

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Kota Toyota Manabe
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Abstract

Brennstoffzellensystem mit:
einer Steuerungseinrichtung zum Durchführen einer Steuerung für eine Niedrigtemperatur-Gegenmaßnahme; und
einer Mitteilungseinrichtung zum Mitteilen, dass die Steuerung für eine Niedrigtemperatur-Gegenmaßnahme durchgeführt wird.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Brennstoffzellensystem.
  • HINTERGRUNDTECHNIK
  • Wenn eine Außentemperatur niedrig ist, gibt es ein Problem, dass Wasser, das in einem Brennstoffzellensystem nach der Beendigung des Systems erzeugt wird, gefriert und Rohre, Ventile und dergleichen bricht. Außerdem hat eine Brennstoffzelle, verglichen mit einer anderen Leistungsquelle, gewöhnlich schlechte Starteigenschaften, und es hat ferner ein Problem gegeben, dass eine gewünschte Spannung/ein gewünschter Strom bei einer niedrigen Temperatur nicht zugeführt werden kann und eine Vorrichtung nicht gestartet werden kann.
  • Angesichts solcher Probleme werden ein Verfahren zum Durchführen eines Spülens bei der Beendigung des Brennstoffzellensystems, um einen Wassergehalt, der sich in der Brennstoffzelle angesammelt hat, zu dem Äußeren zu entladen (siehe z. B. Patentdokument 1), und ein Verfahren zum Durchführen eines Aufwärmens bei dem Hochstarten des Brennstoffzellensystems, um die Leistungserzeugungseffizienz der Brennstoffzelle zu erhöhen (siehe z. B. Patentdokument 2), vorgeschlagen.
    • [Patentdokument 1] Offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 2005-141943
    • [Patentdokument 2] Veröffentlichte japanische Übersetzungen der internationalen PCT-Veröffentlichung Nr. 2003-504807
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • Ein Spülen oder Aufwärmen (eine Steuerung für eine Niedrigtemperatur-Gegenmaßnahme), das bei der Beendigung oder bei dem Hochstarten eines Brennstoffzellensystems durchzuführen ist, unterscheidet sich jedoch von einem Verarbeiten, das während eines gewöhnlichen Betriebs durchzuführen ist. Daher hat ein Benutzer, wenn plötzlich die Steuerung für eine Niedrigtemperatur-Gegenmaßnahme durchgeführt wird, ein seltsames Gefühl. Außerdem könnte der Benutzer, dem nicht mitgeteilt wird, dass eine solche Steuerung für eine Niedrigtemperatur-Gegenmaßnahme durchgeführt wird, fälschlich ein Versagen wahrnehmen, selbst wenn die Steuerung für eine Niedrigtemperatur-Gegenmaßnahme durchgeführt wird.
  • Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der im Vorhergehenden erwähnten Situation entwickelt, und es ist eine Aufgabe derselben, ein Brennstoffzellensystem zu schaffen, das fähig ist, einem Benutzer ohne ein seltsames Gefühl und eine falsche Wahrnehmung mitzuteilen, dass eine Steuerung für eine Niedrigtemperatur-Gegenmaßnahme durchgeführt wird.
  • Um das vorhergehende Problem zu lösen, ist das Brennstoffzellensystem gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass dasselbe eine Steuerungseinrichtung zum Durchführen einer Steuerung für eine Niedrigtemperatur-Gegenmaßnahme und eine Mitteilungseinrichtung zum Mitteilen, dass die Steuerung für eine Niedrigtemperatur-Gegenmaßnahme durchgeführt wird, aufweist.
  • Gemäß einem solchen Aufbau kann einem Benutzer, wenn die Steuerung für eine Niedrigtemperatur-Gegenmaßnahme (ein Spülen bei einer Systembeendigung oder dergleichen) durchgeführt wird, durch eine Textnachricht, eine Sprachnachricht oder dergleichen zuverlässig mitgeteilt werden, dass die Steuerung durchgeführt wird, und der Benutzer erleidet weder ein seltsames Gefühl noch eine falsche Wahrnehmung.
  • Hier ist bei dem vorhergehenden Aufbau eine Konfiguration bevorzugt, bei der die Steuerungseinrichtung mindestens entweder ein Aufwärmen bei einem Systemhochstarten oder ein Spülen bei einer Systembeendigung als die Steuerung für eine Niedrigtemperatur-Gegenmaßnahme durchführt, und die Mitteilungseinrichtung durch Verwendung mindestens eines Körperempfindungsmediums, das aus der Gruppe, die aus Licht, Ton, Bildern, Wärme, Vibration, Wind und Geruch besteht, ausgewählt ist, mitteilt, dass die Steuerung durchgeführt wird.
  • Außerdem ist bei dem vorhergehenden Aufbau bevorzugt, dass die Steuerungseinrichtung das Aufwärmen bei dem Systemhochstarten und das Spülen bei der Systembeendigung durchführt, und dass die Mitteilungseinrichtung eine Mitteilungskonfiguration zwischen dem Systemhochstarten und der Systembeendigung ändert. Ferner teilt die Mitteilungseinrichtung vorzugsweise eine Zeit betreffend die Steuerung für eine Niedrigtemperatur-Gegenmaßnahme mit. Zusätzlich weist die Mitteilungseinrichtung vorzugsweise eine Anzeigevorrichtung auf, die ein Bild oder ein Zeichen anzeigt, das angibt, dass die Steuerung für eine Niedrigtemperatur-Gegenmaßnahme durchgeführt wird.
  • Weiterhin ist bei dem vorhergehenden Aufbau eine Konfiguration bevorzugt, bei der die Steuerungseinrichtung das Spülen als die Steuerung für eine Niedrigtemperatur-Gegenmaßnahme durchführt und ferner eine Schätzeinrichtung zum Schätzen einer Zeit, die für das Spülen erforderlich ist, anhand der Menge eines Wassergehalts einer Brennstoffzelle, die verringert werden muss, und der Zustandsmenge der Brennstoffzelle aufweist. In diesem Fall ist eine Konfiguration stärker bevorzugt, bei der die Schätzeinrichtung eine erste Berechnungseinrichtung zum Erhalten der Menge des Wassergehalts, die verringert werden muss, aus der Restwassermenge der Brennstoffzelle zu der Zeit und einer eingestellten Ziel-Restwassermenge, eine zweite Berechnungseinrichtung zum Erhalten der pro Zeiteinheit zu verringernden Menge des Wassergehalts der Brennstoffzelle basierend auf der Zustandsmenge der Brennstoffzelle, und eine dritte Berechnungseinrichtung zum Erhalten einer Zeit, die für das Spülen erforderlich ist, aus der Menge des Wassergehalts der Brennstoffzelle, die verringert werden muss, und der pro Zeiteinheit zu verringernden Menge des Wassergehalts der Brennstoffzelle aufweist. Weiterhin ist eine Konfiguration bevorzugt, bei der die Zustandsmenge der Brennstoffzelle einen Ausgangsstrom, eine Ausgangsspannung, ein stöchiometrisches Verhältnis von Luft, eine Temperatur eines oxidierenden Abgases und eine Menge eines oxidierenden Abgases aufweist.
  • Außerdem ist ein Verfahren zum Schätzen einer erforderlichen Spülzeit gemäß der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Schätzen einer für das Spülen eines Brennstoffzellensystems erforderlichen Zeit, das durch einen ersten Schritt zum Erhalten der Menge eines Wassergehalts einer Brennstoffzelle, die verringert werden muss, aus der Restwassermenge der Brennstoffzelle zu der Zeit und einer eingestellten Ziel-Restwassermenge, einen zweiten Schritt zum Erhalten der pro Zeiteinheit zu verringernden Menge des Wassergehalts der Brennstoffzelle basierend auf der Zustandsmenge der Brennstoffzelle, und einen dritten Schritt zum Erhalten einer für das Spülen erforderlichen Zeit aus der Menge des Wassergehalts der Brennstoffzelle, die verringert werden muss, und der pro Zeiteinheit zu verringernden Menge des Wassergehalts der Brennstoffzelle gekennzeichnet ist.
  • Wie im Vorhergehenden beschrieben, kann gemäß der vorliegenden Erfindung einem Benutzer ohne ein seltsames Gefühl und eine falsche Wahrnehmung mitgeteilt werden, dass eine Steuerung für eine Niedrigtemperatur-Gegenmaßnahme durchgeführt wird.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Diagramm, das einen Aufbau eines Brennstoffzellensystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
  • 2 ist ein Diagramm zum Erklären eines Aufbaus um einen Befeuchter gemäß dem Ausführungsbeispiel;
  • 3 ist ein Blockdiagramm, das einen Funktionsaufbau einer Steuerungseinheit gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigt;
  • 4 ist eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einer Impedanz und einer Restwassermenge gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigt;
  • 5 ist ein Diagramm, das einen Anzeigebildschirm gemäß dem Ausführungsbeispiel darstellt;
  • 6 ist ein Diagramm, das den Anzeigebildschirm gemäß dem Ausführungsbeispiel darstellt;
  • 7 ist ein Flussdiagramm, das eine Systembeendigung gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigt;
  • 8 ist ein Flussdiagramm, das die Berechnung der Menge eines zu verringernden Stapelwassergehalts gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigt;
  • 9 ist ein Flussdiagramm, das ein Systemhochstarten gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt;
  • 10 ist ein Diagramm, das einen Anzeigebildschirm gemäß dem Ausführungsbeispiel darstellt;
  • 11 ist ein Diagramm, das den Anzeigebildschirm gemäß dem Ausführungsbeispiel darstellt;
  • 12A ist ein Diagramm, das einen Anzeigebildschirm gemäß einer Modifikation darstellt; und
  • 12B ist ein Diagramm, das einen Anzeigebildschirm gemäß der Modifikation darstellt.
  • BESTE WEISE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
  • Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • A. ERSTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
  • 1 ist ein Diagramm, das einen Aufbau eines Hauptteils eines Brennstoffzellensystems 100 zeigt. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Brennstoffzellensystem, das an einem Fahrzeug, wie einem Brennstoffzellen-Hybridfahrzeug (engl.: fuel cell hybrid vehicle; FCHV), einem Elektroauto oder einem Hybridauto, anzubringen ist, angenommen, das System ist jedoch nicht nur auf das Fahrzeug, sondern auch auf einen beliebigen Typ eines beweglichen Körpers (z. B. ein Schiff, ein Flugzeug, einen Roboter oder dergleichen) und eine stationäre Leistungsquelle anwendbar.
  • Eine Brennstoffzelle 40 ist eine Einrichtung zum Erzeugen einer Leistung aus einem zuzuführenden Reaktionsgas (einem Brennstoffgas und einem oxidierenden Gas) und es kann ein beliebiger Typ einer Brennstoffzelle, wie ein Festpolymertyp, ein Phosphortyp oder ein Schmelzkarbonattyp, verwendet sein. Die Brennstoffzelle 40 hat eine Stapelstruktur, bei der eine Mehrzahl von Einheitszellen, die eine MEA und dergleichen aufweisen, in Reihe geschichtet ist. Eine Ausgangsspannung (auf die im Folgenden als die BZ-Spannung Bezug genommen ist) und ein Ausgangsstrom (auf den im Folgenden als der BZ-Strom Bezug genommen ist) dieser Brennstoffzelle 40 werden durch einen Spannungssensor 140 bzw. einen Stromsensor 150 erfasst. Ein Brennstoffgas, wie ein Wasserstoffgas, wird einem Brennstoffpol (der Anode) der Brennstoffzelle 40 von einer Brennstoffgaszufuhrquelle 10 zugeführt, wohingegen ein oxidierendes Gas, wie Luft, einem Sauerstoffpol (der Kathode) von einer Zufuhrquelle 70 für ein oxidierendes Gas zugeführt wird.
  • Die Brennstoffgaszufuhrquelle 10 ist aus beispielsweise einem Wasserstofftank, verschiedenen Ventilen und dergleichen aufgebaut und passt einen Ventilöffnungsgrad, eine EIN-/AUS-Zeit und dergleichen an, um die Menge des Brennstoffgases, die der Brennstoffzelle 40 zuzuführen ist, zu steuern.
  • Die Zufuhrquelle 70 für ein oxidierendes Gas ist aus beispielsweise einem Luftverdichter, einem Motor zum Antreiben des Luftverdichters, einem Wechselrichter und dergleichen aufgebaut und passt die Drehungszahl oder dergleichen des Motors an, um die Menge des oxidierenden Gases, die der Brennstoffzelle 40 zuzuführen ist, anzupassen.
  • 2 ist ein Diagramm zum Erklären eines Befeuchters 43, der zwischen der Zufuhrquelle 70 für ein oxidierendes Gas und der Brennstoffzelle 40 vorgesehen ist.
  • Der Befeuchter 43 ist ein Befeuchter, der über einen Dampfaustauschfilm 43 einen Wassergehaltaustausch und einen Wärmeaustausch zwischen einem oxidierenden Abgas, das aus der Brennstoffzelle 40 entladen wird, und einem oxidierenden Zufuhrgas, das der Brennstoffzelle 40 zuzuführen ist, durchführt. Das oxidierende Zufuhrgas wird der Brennstoffzelle 40 von der Zufuhrquelle 70 für ein oxidierendes Gas über einen Zufuhrgaskanal 44, den Befeuchter 43 und dergleichen zugeführt. Andererseits wird das oxidierende Abgas, das aus der Brennstoffzelle 40 entladen wird, über einen Abgaskanal 45, den Befeuchter 43 und dergleichen aus dem Brennstoffzellensystem entladen. Dieser Abgaskanal 45 ist mit einem Temperatursensor 46 versehen, der die Temperatur des oxidierenden Abgases misst.
  • Zu 1 zurückkehrend ist eine Batterie 60 eine ladbare/entladbare Sekundärzelle und ist aus beispielsweise einer Nickel-Wasserstoff-Batterie oder dergleichen aufgebaut. Es versteht sich von selbst, dass anstatt der Batterie 60 ein anderer ladbarer/entladbarer Akkumulator (z. B. ein Kondensator) als die Sekundärzelle vorgesehen sein kann. Diese Batterie 60 ist über einen Gleichstromwandler 130 mit der Brennstoffzelle 40 parallel geschaltet.
  • Ein Wechselrichter 110 ist ein PWM-Wechselrichter beispielsweise eines Pulsbreitenmodulationssystems und wandelt gemäß einem Steuerungsbefehl, der von einer Steuerungseinheit 80 gegeben wird, eine Gleichstromausgangsleistung von der Brennstoffzelle 40 oder der Batterie 60 in eine Dreiphasenwechselstromleistung um, um die Leistung einem Fahrmotor 115 zuzuführen. Der Fahrmotor 115 ist ein Motor (d. h. eine Leistungsquelle des beweglichen Körpers) zum Antreiben von Rädern 116L, 116R, und die Drehungszahl eines solchen Motors wird durch den Wechselrichter 110 gesteuert. Dieser Fahrmotor 115 und der Wechselrichter 110 sind mit einer Seite der Brennstoffzelle 40 verbunden.
  • Der Gleichstromwandler 130 ist ein Vollbrückenwandler, der aus beispielsweise vier Leistungstransistoren und einer Treibschaltung für eine ausschließliche Verwendung (dieselben sind nicht gezeigt) aufgebaut ist. Der Gleichstromwandler 130 hat eine Funktion zum Anheben oder Absenken einer Gleichspannung, die von der Batterie 60 eingegeben wird, um die Spannung zu der Seite der Brennstoffzelle 40 auszugeben, und eine Funktion zum Anheben oder Absenken der Gleichspannung, die von der Brennstoffzelle 40 oder dergleichen eingegeben wird, um die Spannung zu einer Seite der Batterie 60 auszugeben. Außerdem wird das Laden/Entladen der Batterie 60 durch die Funktion des Gleichstromwandlers 130 realisiert.
  • Zusatzmaschinen 120, wie eine Fahrzeugzusatzmaschine und eine BZ-Zusatzmaschine, sind zwischen die Batterie 60 und den Gleichstromwandler 130 geschaltet. Die Batterie 60 ist eine Leistungsquelle dieser Zusatzmaschinen 120. Es sei bemerkt, dass die Fahrzeugzusatzmaschine ein beliebiger Typ einer Leistungsvorrichtung (eine Beleuchtungsvorrichtung, ein Luftkonditionierer, eine hydraulische Pumpe oder dergleichen) für eine Verwendung bei dem Betrieb des Fahrzeugs ist, und die BZ-Zusatzmaschine ein beliebiger Typ einer Leistungsvorrichtung (eine Pumpe zum Zuführen des Brennstoffgases oder des oxidierenden Gases oder dergleichen) für eine Verwendung bei dem Betrieb der Brennstoffzelle 40 ist.
  • Die Steuerungseinheit (die Steuerungseinrichtung) 80 ist aus einer CPU, einem ROM, einem RAM und dergleichen aufgebaut und steuert zentral jeweilige Systemabschnitte basierend auf Sensorsignalen, die von dem Spannungssensor 140, dem Stromsensor 150, einem Temperatursensor 50, der die Temperatur der Brennstoffzelle 40 erfasst, einem SOC-Sensor, der den Ladezustand der Batterie 60 erfasst, einem Gaspedalsensor, der den Öffnungsgrad eines Gaspedals erfasst, und dergleichen eingegeben werden. Außerdem führt die Steuerungseinheit 80 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Spülen (eine Steuerung für eine Niedrigtemperatur-Gegenmaßnahme), das bei einer Systembeendigung auszuführen ist, durch.
  • Eine Anzeigevorrichtung (eine Mitteilungseinrichtung) 160 ist aus einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, einem beliebigen Typ einer Lampe und dergleichen aufgebaut, und eine Sprachausgabevorrichtung (eine Mitteilungseinrichtung) 165 ist aus einem Lautsprecher, einem Verstärker, einem Filter und dergleichen aufgebaut. Die Steuerungseinrichtung 80 teilt durch Verwendung der Anzeigevorrichtung 160 und der Sprachausgabevorrichtung verschiedene Steuerungsinhalte mit. Die Steuerungsinhalte weisen die Steuerungsinhalte des Spulens, das bei der Systembeendigung auszuführen ist, auf (z. B. die Anzeige der Beendigungsnachricht des Spulens, die Berechnung einer Zeit, die für die Beendigung des Spulens erforderlich ist, und dergleichen; Details werden im Folgenden beschrieben).
  • 3 ist ein Blockdiagramm zum Erklären des Spulens gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel.
  • Die Steuerungseinheit 80 realisiert die Funktionen eines Zeitpunktbestimmungsabschnitts 18, eines Impedanzmessabschnitts 180, eines Schätzabschnitts 280 für eine vorbestimmte Spülbeendigungszeit, eines Mitteilungssteuerungsabschnitts 380 und eines Spülsteuerungsabschnitts 480.
  • <Zeitpunktbestimmungsabschnitt 18>
  • Der Zeitpunktbestimmungsabschnitt 18 bestimmt einen Zeitpunkt, um eine Impedanzmessung zu starten. Bei einem Erfassen, dass ein Zündschlüssel ausgeschaltet wird, entscheidet der Zeitpunktbestimmungsabschnitt 18, dass die Impedanzmessung, die für das Spülen notwendig ist, gestartet werden sollte, um einen Startbefehl für die Impedanzmessung zu einem Erzeugungsabschnitt 182 für ein überlagertes Signal zu senden. Es sei bemerkt, dass bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Startbefehl für die Impedanzmessung zu einer Zeit gesendet wird, zu der der Zündschlüssel ausgeschaltet wird, der Startbefehl für die Impedanzmessung kann jedoch zu einem beliebigen Zeitpunkt gesendet werden.
  • <Impedanzmessabschnitt 180>
  • Der Impedanzmessabschnitt 180 weist einen Zielspannungsbestimmungsabschnitt 181, den Erzeugungsabschnitt 182 für ein überlagertes Signal, einen Spannungsanweisungssignal-Erzeugungsabschnitt 183 und einen Berechnungsabschnitt 184 auf.
  • Der Zielspannungsbestimmungsabschnitt 181 bestimmt basierend auf den Sensorsignalen, die von dem Gaspedalsensor, dem SOC-Sensor und dergleichen eingegeben werden, eine Ziel-Ausgangsspannung (z. B. 300 V oder dergleichen), um diese Spannung zu dem Spannungsanweisungssignal-Erzeugungsabschnitt 183 auszugeben.
  • Der Erzeugungsabschnitt 182 für ein überlagertes Signal erzeugt gemäß dem Startbefehl für die Impedanzmessung, der von dem Zeitpunktbestimmungsabschnitt 18 gesendet wird, ein Signal (z. B. eine Sinuswelle einer spezifischen Frequenz mit einem Amplitudenwert von 2 V oder dergleichen) für die Impedanzmessung, das der Ziel-Ausgangsspannung zu überlagern ist, um dieses Signal zu dem Spannungsanweisungssignal-Erzeugungsabschnitt 183 auszugeben. Es sei bemerkt, dass die Parameter (der Typ einer Wellenform, eine Frequenz, ein Amplitudenwert) des Signals für die Impedanzmessung gemäß einem Systementwurf oder dergleichen geeignet eingestellt sein können.
  • Der Spannungsanweisungssignal-Erzeugungsabschnitt 183 überlagert das Signal für die Impedanzmessung der Ziel-Ausgangsspannung, um ein Spannungsanweisungssignal Vfcr zu dem Gleichstromwandler 130 auszugeben. Der Gleichstromwandler 130 führt die Spannungssteuerung der Brennstoffzelle 40 oder dergleichen basierend auf dem gegebenen Spannungsanweisungssignal Vfcr durch.
  • Der Berechnungsabschnitt 184 tastet eine Spannung (die BZ-Spannung) Vf der Brennstoffzelle 40, die durch den Spannungssensor 140 erfasst wird, und einen Strom (den BZ-Strom) If, der durch den Stromsensor 150 erfasst wird, mit einer vorbestimmten Abtastrate ab, um eine Fourier-Transformation (eine FFT-Berechnung oder eine DFT-Berechnung) und dergleichen durchzuführen. Der Berechnungsabschnitt 184 dividiert das BZ-Spannungssignal, das der Fourier-Transformation unterworfen wurde, durch das BZ-Stromsignal, das der Fourier-Transformation unterworfen wurde, um die Impedanz der Brennstoffzelle 40 zu erhalten. Der Berechnungsabschnitt 184 gibt die so erhaltene Impedanz (auf die im Folgenden als die Stapelimpedanz Bezug genommen ist) der Brennstoffzelle 40 zu einem Stapelrestwassermengen-Berechnungsabschnitt 281 aus.
  • <Schätzabschnitt 280 für eine vorbestimmte Spülbeendigungszeit>
  • Der Schätzabschnitt (die Schätzeinrichtung) 280 für eine vorbestimmte Spülbeendigungszeit weist den Stapelrestwassermengen-Berechnungsabschnitt 281, einen Stapelwassergehaltsverringerungsmengen-Berechnungsabschnitt 282, einen Schätzabschnitt 283 und einen Restwassermengen-Vergleichsabschnitt 284 auf.
  • Der Stapelrestwassermengen-Berechnungsabschnitt 281 berechnet die Menge an Restwasser in einem Stapel (die Stapelrestwassermenge) basierend auf der Stapelimpedanz, die von dem Berechnungsabschnitt 184 zugeführt wird. In dem Stapelrestwassermengen-Berechnungsabschnitt 281 ist eine in 4 gezeigte Funktion F, die eine Beziehung zwischen der Stapelimpedanz und der Stapelrestwassermenge angibt, im Voraus gespeichert. Der Stapelrestwassermengen-Berechnungsabschnitt 281 setzt die Stapelimpedanz in diese Funktion F ein, um die Stapelrestwassermenge zu erhalten. Der Stapelrestwassermengen-Berechnungsabschnitt 281 gibt die so erhaltene Stapelrestwassermenge zu dem Restwassermengen-Vergleichsabschnitt 284 aus.
  • Der Restwassermengen-Vergleichsabschnitt 284 vergleicht eine Stapelrestwassermenge Ws, die von dem Stapelrestwassermengen-Berechnungsabschnitt 281 zugeführt wird, mit einer voreingestellten Ziel-Restwassermenge Wo, um zu entscheiden, ob das Spülen notwendig ist oder nicht. In einem Fall, bei dem die Stapelrestwassermenge Ws die Ziel-Restwassermenge Wo oder weniger ist, entscheidet der Restwassermengen-Vergleichsabschnitt 284, dass das Spülen nicht notwendig ist, und sendet die Beendigungsanweisung des Spulens zu dem Mitteilungssteuerungsabschnitt 380.
  • Andererseits entscheidet der Restwassermengen-Vergleichsabschnitt (die erste Berechnungseinrichtung) 284 in einem Fall, bei dem die Stapelrestwassermenge Ws die Ziel-Restwassermenge Wo überschreitet, dass das Spülen notwendig ist, und der Abschnitt subtrahiert die Ziel-Restwassermenge Wo von der Stapelrestwassermenge Ws, um eine zu verringernde Wassergehaltsmenge Wd (auf die im Folgenden als die Menge des Wassergehalts, die verringert werden muss, Bezug genommen ist) zu erhalten, und sendet diese Menge zu dem Schätzabschnitt 283.
  • Der Stapelwassergehaltsverringerungsmengen-Berechnungsabschnitt (die zweite Berechnungseinrichtung) 282 berechnet eine pro Zeiteinheit zu verringernde Menge Wdd des Stapelwassergehalts und weist einen Wasserabfuhrmengen-Berechnungsabschnitt 282a, einen Stapelwassererzeugungsmengen-Berechnungsabschnitt 282b und einen Wasseransammlungsmengen-Berechnungsabschnitt 282c auf. Es sei bemerkt, dass das spezifische Berechnungsverfahren oder dergleichen der Menge Wdd des pro Zeiteinheit zu verringernden Stapelwassergehalts in den Absätzen zum Erklären des Betriebs des Ausführungsbeispiels detailliert erläutert wird.
  • Der Schätzabschnitt (die dritte Berechnungseinrichtung) 283 schätzt durch Verwendung der von dem Restwassermengen-Vergleichsabschnitt 284 zugeführten Menge Wd des Wassergehalts, die verringert werden muss, und der von dem Stapelwassergehaltsverringerungsmengen-Berechnungsabschnitt 282 zugeführten Menge Wdd des pro Zeiteinheit zu verringernden Stapelwassergehalts eine Zeit (auf die im Folgenden als eine erforderliche Spülzeit Bezug genommen ist), die für das Spülen erforderlich ist, um dieselbe zu dem Mitteilungssteuerungsabschnitt 380 auszugeben.
  • <Mitteilungssteuerungsabschnitt 380>
  • Der Mitteilungssteuerungsabschnitt 380 steuert Ausgabeinhalte der Anzeigevorrichtung 160 und der Sprachausgabevorrichtung 165 basierend auf einer Mitteilung von dem Restwassermengen-Vergleichsabschnitt 284 oder der erforderlichen Spülzeit, die von dem Schätzabschnitt 283 ausgegeben wird.
  • Genauer gesagt, in einem Fall, bei dem beispielsweise von dem Restwassermengen-Vergleichsabschnitt 284 die Beendigungsanweisung des Spulens mitgeteilt wird, wird bei der Anzeigevorrichtung 160 eine Spülbeendigungsnachricht angezeigt (siehe 5) und aus der Sprachausgabevorrichtung 165 eine Sprachnachricht oder ein Alarmton, die/der die Beendigung des Spulens angibt, ausgegeben.
  • Wenn andererseits der Schätzabschnitt 283 beispielsweise die erforderliche Spülzeit ausgibt, wird bei der Anzeigevorrichtung 160 eine Nachricht, die die erforderliche Spülzeit (die geschätzte Zeit bis zur Spülbeendigung), die durch den Schätzabschnitt 283 geschätzt wurde, angibt, angezeigt (siehe 6) und aus der Sprachausgabevorrichtung 165 eine Sprachnachricht, die die geschätzte Zeit angibt, ausgegeben. Es wird ein Betrieb bei der Beendigung des vorliegenden Systems beschrieben.
  • 7 ist ein Flussdiagramm, das die Systembeendigung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zeigt.
  • Bei einem Erfassen, dass der Zündschlüssel ausgeschaltet wird, sendet der Zeitpunktbestimmungsabschnitt 18 der Steuerungseinheit 80 den Startbefehl der Stapelimpedanzmessung, die für das Spülen notwendig ist, zu dem Erzeugungsabschnitt 182 für ein überlagertes Signal (Schritt S10→Schritt S20).
  • Bei einem Empfangen des Messungsstartbefehls erzeugt der Erzeugungsabschnitt 182 für ein überlagertes Signal des Impedanzmessabschnitts 180 das Signal für die Impedanzmessung, das der Ziel-Ausgangsspannung zu überlagern ist, um dieses Signal zu dem Spannungsanweisungssignal-Erzeugungsabschnitt 183 auszugeben.
  • Der Spannungsanweisungssignal-Erzeugungsabschnitt 183 überlagert das Signal für die Impedanzmessung, das von dem Erzeugungsabschnitt 182 für ein überlagertes Signal ausgegeben wurde, der Ziel-Ausgangsspannung, die von dem Zielspannungsbestimmungsabschnitt 181 zugeführt wird, um das Spannungsanweisungssignal Vfcr zu dem Gleichstromwandler 130 auszugeben. Der Gleichstromwandler 130 führt die Spannungssteuerung der Brennstoffzelle 40 oder dergleichen basierend auf dem gegebenen Spannungsanweisungssignal Vfcr durch. Der Berechnungsabschnitt 184 tastet die BZ-Spannung Vf, die durch den Spannungssensor 140 erfasst wird, und den BZ-Strom If, der durch den Stromsensor 150 erfasst wird, mit der vorbestimmten Abtastrate ab, führt dann die Fourier-Transformation durch und dividiert das BZ-Spannungssignal, das der Fourier-Transformation unterworfen wurde, durch das BZ-Stromsignal, das der Fourier-Transformation oder dergleichen unterworfen wurde, um die Impedanz (d. h. die Stapelimpedanz) der Brennstoffzelle 40 zu erhalten (Schritt S30). Der Berechnungsabschnitt 184 gibt die so erhaltene Stapelimpedanz zu dem Stapelrestwassermengen-Berechnungsabschnitt 281 aus.
  • Der Stapelrestwassermengen-Berechnungsabschnitt 281 des Schätzabschnitts 280 für eine vorbestimmte Spülbeendigungszeit schätzt die Stapelrestwassermenge aus der empfangenen Stapelimpedanz. Genauer gesagt, der Stapelrestwassermengen-Berechnungsabschnitt 281 setzt die empfangene Stapelimpedanz in die in 4 gezeigte Funktion F ein, um die Stapelrestwassermenge Ws zu erhalten (Schritt S40). Der Stapelrestwassermengen-Berechnungsabschnitt 281 gibt die so erhaltene Stapelrestwassermenge Ws zu dem Restwassermengen-Vergleichsabschnitt 284 aus.
  • Der Restwassermengen-Vergleichsabschnitt 284 vergleicht die Stapelrestwassermenge Ws, die von dem Stapelrestwassermengen-Berechnungsabschnitt 281 zugeführt wird, mit der voreingestellten Ziel-Restwassermenge Wo, um zu entscheiden, ob das Spülen zu starten (oder fortzusetzen) ist oder nicht (Schritt S50). Diese Ziel-Restwassermenge Wo kann durch beispielsweise ein Experiment oder dergleichen erhalten werden.
  • Hier erhält, wenn die Stapelrestwassermenge Ws die Ziel-Restwassermenge Wo überschreitet (NEIN bei dem Schritt S50), der Restwassermengen-Vergleichsabschnitt 284 die Menge Wd des Wassergehalts, die verringert werden muss (= die Stapelrestwassermenge Ws – die Ziel-Restwassermenge Wo) (Schritt S60), um diese Menge zu dem Schätzabschnitt 283 zu senden. Ferner sendet der Restwassermengen-Vergleichsabschnitt 284 die Start-(oder Fortsetzungs-)Anweisung des Spulens zu dem Spülsteuerungsabschnitt 480 und sendet die Berechnungsanweisung der pro Zeiteinheit zu verringernden Menge Wdd des Stapelwassergehalts zu dem Stapelwassergehaltsverringerungsmengen-Berechnungsabschnitt 282.
  • Bei einem Empfangen einer solchen Anweisung führt der Stapelwassergehaltsverringerungsmengen-Berechnungsabschnitt 282 eine in 8 gezeigte Stapelwassergehaltsverringerungsmengenberechnung aus (Schritt S70). Zuerst setzt der Wasserabfuhrmengen-Berechnungsabschnitt 282a ein stöchiometrisches Verhältnis Sa von Luft und den BZ-Strom If in die folgende Gleichung (1) ein, um eine BZ-Abluftmenge Aa zu berechnen. Aa[mol/s] = If·(400/(F·4))·(100/21)·Sa – If·400/(F·4) (1),wobei F eine Faraday-Konstante ist.
  • Als Nächstes berechnet der Wasserabfuhrmengen-Berechnungsabschnitt 282a durch Verwendung einer BZ-Ablufttemperatur, die durch den Temperatursensor 46 erfasst wird (siehe 2), einen Sättigungsdampf-Partialdruck Pt und setzt den Sättigungsdampf-Partialdruck Pt und die BZ-Abluftmenge Aa in die folgende Gleichung (2) ein, um eine Wasserabfuhrmenge Wc zu berechnen. Der Wasserabfuhrmengen-Berechnungsabschnitt 282a gibt die berechnete Wasserabfuhrmenge Wc zu dem Wasseransammlungsmengen-Berechnungsabschnitt 282c aus. Wc[g/s] = Aa·Pt/((Pt + 100)·18) (2)
  • Andererseits setzt der Stapelwassererzeugungsmengen-Berechnungsabschnitt 282b den BZ-Strom If in die folgende Gleichung (3) ein, um eine BZ-Wassererzeugungsmenge Wm zu berechnen, und gibt dieselbe zu dem Wasseransammlungsmengen-Berechnungsabschnitt 282c aus. Wm[g/s] = If·400/(2·F)·18 (3)
  • Der Wasseransammlungsmengen-Berechnungsabschnitt 282c erhält ein Dampfaustauschverhältnis Cr des Befeuchters 43 basierend auf der BZ-Abluftmenge Aa (siehe die Gleichung (1)), die durch den Wasserabfuhrmengen-Berechnungsabschnitt 282a oder dergleichen berechnet wurde. Der Wasseransammlungsmengen-Berechnungsabschnitt 282c setzt das erhaltene Dampfaustauschverhältnis Cr und die zugeführte BZ-Wassererzeugungsmenge Wm in die folgende Gleichung (4) ein, um eine Wasseransammlungsmenge Wt zu berechnen. Wt[g/s] = Wm·Cr (4)
  • Wenn der Wasseransammlungsmengen-Berechnungsabschnitt 282c die Wasseransammlungsmenge Wt berechnet, setzt der Stapelwassergehaltsverringerungsmengen-Berechnungsabschnitt 282 die BZ-Wassererzeugungsmenge Wm, die Wasseransammlungsmenge Wt und die Wasserabfuhrmenge Wc in die folgende Gleichung (5) ein, um die pro Zeiteinheit zu verringernde Menge Wdd des Stapelwassergehalts abzuleiten, und gibt dieselbe zu dem Schätzabschnitt 283 aus, wodurch das Verarbeiten beendet wird. Wdd[g/s] = Wm + Wt – Wc (5)
  • Der Schätzabschnitt 283 setzt die pro Zeiteinheit zu verringernde Menge Wdd des Stapelwassergehalts, die von dem Stapelwassergehaltsverringerungsmengen-Berechnungsabschnitt 282 zugeführt wird, und die Menge Wd des Wassergehalts, die verringert werden muss, die von dem Restwassermengen-Vergleichsabschnitt 284 zugeführt wird, in die folgende Gleichung (6) ein, um eine geschätzte erforderliche Spülzeit Tf zu berechnen (Schritt S80), und der Abschnitt sendet dieselbe zu dem Mitteilungssteuerungsabschnitt 380. Tf[s] = Wd/Wdd (6)
  • Bei einem Empfangen der geschätzten erforderlichen Spülzeit Tf von dem Schätzabschnitt 283 zeigt der Mitteilungssteuerungsabschnitt 380 eine Nachricht, die die geschätzte erforderliche Spülzeit angibt, wie in 6 gezeigt bei der Anzeigevorrichtung 160 an, gibt eine Sprachnachricht, die die vorbestimmte Zeit angibt, aus der Sprachausgabevorrichtung 165 aus (Schritt S90) und kehrt zu dem Schritt S30 zurück. Hier wird, während die Stapelrestwassermenge Ws die Ziel-Restwassermenge Wo überschreitet (NEIN bei dem Schritt S50), das vorhergehende Verarbeiten wiederholt ausgeführt.
  • Danach sendet der Restwassermengen-Vergleichsabschnitt 284 bei einem Erfassen, dass die Stapelrestwassermenge Ws die Ziel-Restwassermenge Wo oder weniger ist (JA bei dem Schritt S50), die Beendigungsanweisung des Spülens zu dem Mitteilungssteuerungsabschnitt 380 und dem Spülsteuerungsabschnitt 480. Der Spülsteuerungsabschnitt 480 führt basierend auf einer solchen Anweisung eine Steuerung (den Zufuhrstopp des oxidierenden Gases oder dergleichen) durch, um das Spülen zu beenden (Schritt S100). Der Mitteilungssteuerungsabschnitt 380 zeigt die Spülbeendigungsnachricht wie in 5 gezeigt bei der Anzeigevorrichtung 160 an und gibt die Sprachnachricht, die die Beendigung des Spülens oder dergleichen angibt, aus der Sprachausgabevorrichtung 165 aus (Schritt S110), wodurch die Systembeendigung beendet wird.
  • Wie im Vorhergehenden beschrieben, wird gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wenn bei der Systembeendigung das Spülen (d. h. die Steuerung für eine Niedrigtemperatur-Gegenmaßnahme) durchgeführt wird, einem Benutzer durch eine Textnachricht oder die Sprachnachricht zuverlässig mitgeteilt, dass das Verarbeiten durchgeführt wird. Daher erleidet der Benutzer selbst in einer Situation, in der das System in Betrieb ist, nachdem der Zündschlüssel ausgeschaltet wurde, weder ein seltsames Gefühl noch eine falsche Wahrnehmung.
  • B. ZWEITES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
  • Bei dem vorhergehenden ersten Ausführungsbeispiel wurde ein Fall beschrieben, bei dem eine Steuerung für eine Niedrigtemperatur-Gegenmaßnahme bei einer Systembeendigung durchgeführt wird, manchmal ist jedoch eine Steuerung für eine Niedrigtemperatur-Gegenmaßnahme, wie ein Aufwärmen, beispielsweise bei einem Systemhochstarten notwendig. Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel zum Realisieren einer solchen Steuerung beschrieben. Es sei bemerkt, dass ein Hardwareaufbau eines Brennstoffzellensystems gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel ähnlich demselben des vorhergehenden ersten Ausführungsbeispiels ist und eine Zeichnung und eine detaillierte Beschreibung folglich weggelassen sind.
  • 9 ist ein Flussdiagramm, das ein Hochstarten gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zeigt.
  • Bei einem Erfassen, dass ein Zündschlüssel eingeschaltet wird, nimmt eine Steuerungseinheit 80 eine BZ-Temperatur Tf zu der Zeit von einem Temperatursensor 50 auf (Schritt S310→Schritt S320). Dann vergleicht die Steuerungseinheit 80 eine voreingestellte erlaubbare Temperatur Tc (eine Temperatur zum Entscheiden, ob ein Start durch einen gewöhnlichen Betrieb zu erlauben ist oder nicht) mit der BZ-Temperatur Tf (Schritt S330).
  • Wenn die BZ-Temperatur Tf die erlaubbare Temperatur Tc oder weniger ist (NEIN bei dem Schritt S330), startet die Steuerungseinheit 80 ein Aufwärmen (z. B. wird eine Leistungserzeugung in einem Hochlastzustand durchgeführt, um einer Brennstoffzelle zu erlauben, Wärme zu erzeugen, oder dergleichen) (Schritt S340). Ferner zeigt die Steuerungseinheit 80 eine grafische Darstellung, die einen Aufwärmzustand angibt, oder dergleichen bei einer Anzeigevorrichtung 160 an, wie in 10 gezeigt ist, und gibt eine Sprachnachricht, die den Aufwärmzustand angibt, aus einer Sprachausgabevorrichtung 165 aus (Schritt S350). Die in 10 gezeigte grafische Darstellung wird detailliert beschrieben. Die Steuerungseinheit 80 stellt beispielsweise die derzeitige BZ-Temperatur Tf auf 0% ein und stellt die erlaubbare Temperatur Tc auf 100% ein, um die grafische Darstellung zu bilden. Danach wird das Aufwärmen gestartet. Wenn die BZ-Temperatur ansteigt, führt die Steuerungseinheit 80 eine Anzeigensteuerung durch, um eine Region (einen schraffierten Teil von 10), die die BZ-Temperatur angibt, gemäß dem Anstieg der BZ-Temperatur zu vergrößern. Es sei bemerkt, dass eine solche Anzeigekonfiguration lediglich ein Beispiel ist und jede beliebige Anzeigekonfiguration eingesetzt werden kann (im Folgenden beschrieben).
  • Wenn die Steuerungseinheit 80 eine solche Anzeige durchführt, kehrt die Einheit zu dem Schritt S320 zurück, um die vorhergehende Verarbeitungsreihe auszuführen. Während ein solches Verarbeiten ausgeführt wird, wird erfasst, dass die BZ-Temperatur Tf die erlaubbare Temperatur Tc überschreitet (JA bei dem Schritt S330). Dann zeigt die Steuerungseinheit 80 bei der Anzeigevorrichtung 160 eine Bereit-EIN-Nachricht an, die angibt, dass der gewöhnliche Betrieb durchgeführt werden kann, wie in 11 gezeigt ist, und gibt die Bereit-EIN-Nachricht aus der Sprachausgabevorrichtung 165 aus (Schritt S360), wodurch das Verarbeiten beendet wird.
  • Wie im Vorhergehenden beschrieben, wird gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wenn bei dem Systemhochstarten das Aufwärmen (d. h. eine Steuerung für eine Niedrigtemperatur-Gegenmaßnahme) durchgeführt wird, einem Benutzer durch eine Textnachricht oder eine Sprachnachricht zuverlässig mitgeteilt, dass das Verarbeiten durchgeführt wird. Daher erleidet der Benutzer selbst in einer Situation, in der das System in Betrieb ist, nachdem der Zündschlüssel eingeschaltet wurde und bevor der gewöhnliche Betrieb gestartet wird, weder ein seltsames Gefühl noch eine falsche Wahrnehmung.
  • <Modifikationen>
  • (Modifikation 1)
  • Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel wird die Änderung einer BZ-Temperatur angezeigt, es kann jedoch aus der Änderung einer BZ-Temperatur Tf eine vorbestimmte Zeit, bis eine erlaubbare Temperatur Tc erreicht wird (eine Zeit betreffend eine Steuerung für eine Niedrigtemperatur-Gegenmaßnahme; auf dieselbe ist im Folgenden als die vorbestimmte Bereit-EIN-Zeit Bezug genommen), erhalten werden, um dieselbe aus einer Anzeigevorrichtung 160 oder einer Sprachausgabevorrichtung 165 auszugeben. Um die vorbestimmte Bereit-EIN-Zeit anzuzeigen, kann hier die Zahl von Sekunden bis zu dem Start eines gewöhnlichen Betriebs digital angezeigt werden, oder es kann in einem Balkendiagramm eine verstrichene Zeit hinsichtlich der vorbestimmten Bereit-EIN-Zeit angezeigt werden. Die vorbestimmte Bereit-EIN-Zeit kann hier nacheinander korrigiert werden, während die Berechnung in Echtzeit durchgeführt wird. Wenn jedoch keine strenge Genauigkeit gefordert ist (z. B. in einem Fall, bei dem das Bild der vorbestimmten Bereit-EIN-Zeit in dem Balkendiagramm oder dergleichen angezeigt wird), muss die Zeit nicht korrigiert werden. Außerdem muss die vorbestimmte Bereit-EIN-Zeit nicht notwendigerweise mitgeteilt werden. Anstatt (oder zusätzlich zu) der Anzeige der vorbestimmten Bereit-EIN-Zeit kann, während ein Aufwärmen (die Steuerung für eine Niedrigtemperatur-Gegenmaßnahme) durchgeführt wird, ein Bild (z. B. ein Bild eines Pinguins; siehe 12A), das angibt, dass das Aufwärmen betrieben wird, oder ein Alarmzeichen (siehe 12B) bei der Anzeigevorrichtung 160 angezeigt werden.
  • (Modifikation 2)
  • Außerdem wird bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Aufwärmzustand basierend auf der BZ-Temperatur Tf mitgeteilt. Wenn die Wärmekapazität eines Brennstoffzellensystems 100 bekannt ist, kann der Aufwärmzustand jedoch basierend auf der zu erzeugenden Wärmemenge mitgeteilt werden. Dieser Aspekt wird detailliert beschrieben. Zuerst setzt die Steuerungseinheit 80 die BZ-Temperatur Tf und eine erlaubbare Temperatur Tc in die folgende Gleichung (7) ein, um die notwendige Menge Qn der zu erzeugenden Wärme zu berechnen. Qn = (Tc – Tf)·C (7),wobei C die Wärmekapazität des Systems ist.
  • Als Nächstes setzt die Steuerungseinheit 80 eine BZ-Spannung Vf und einen BZ-Strom If in die folgende Gleichung (8) ein, um einen Integralwert Di der Menge der durch das System erzeugten Wärme zu berechnen. Di = ∫{(OCV – Vj) × If}dt[J] (8),wobei OCV eine Leerlaufspannung (nahezu gleich 492 V) ist.
  • Die Steuerungseinheit 80 stellt den derzeitigen Integralwert Di der Menge der durch das System erzeugten Wärme auf 0% ein und stellt die notwendige Menge Qn der zu erzeugenden Wärme auf 100% ein, um eine grafische Darstellung zu bilden. Danach, wenn das Aufwärmen gestartet wird, vergrößert sich eine Region, die den Integralwert Di der Menge der durch das System erzeugten Wärme angibt, mit dem Verstreichen einer Zeit. Wenn der Integralwert Di der Menge der durch das System erzeugten Wärme die notwendige Menge Qn der zu erzeugenden Wärme erreicht, wird eine Bereit-EIN-Nachricht, die angibt, dass ein gewöhnliches Hochstarten durchgeführt werden kann, aus einer Anzeigevorrichtung 160 und einer Sprachausgabevorrichtung 165 ausgegeben. Der Aufwärmzustand kann somit basierend auf der Menge der zu erzeugenden Wärme mitgeteilt werden.
  • C. ANDERE
  • Es versteht sich von selbst, dass die vorhergehenden Modifikationen gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel auf das vorhergehende erste Ausführungsbeispiel angewendet werden können. Außerdem ist ein Aufbau gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel mit einem Aufbau gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel kombiniert, und ein Spülen bei einer Systembeendigung und ein Aufwärmen bei einem Systemhochstarten können zusammen verwendet werden. In diesem Fall können eine Mitteilungskonfiguration, die die fortschreitende Situation des Spulens angibt, und eine Mitteilungskonfiguration, die die fortschreitende Situation des Aufwärmens angibt, geändert werden. Genauer gesagt, es kann der Typ oder die Farbe eines anzuzeigenden Bilds, der Typ oder die Größe eines Texts, ein Beleuchtungsmuster oder dergleichen geändert werden, oder es kann der Typ (männlich, weiblich oder dergleichen) einer auszugebenden Stimme, der Typ eines Alarmtons oder dergleichen geändert werden.
  • Außerdem wurden bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen die Anzeigevorrichtung 160 und die Sprachausgabevorrichtung 165 für die Mitteilung durch ein Körperempfindungsmedium, wie das Bild oder den Ton, dargestellt, es kann jedoch eine Mitteilungseinrichtung für die Mitteilung unter Verwendung mindestens eines Körperempfindungsmediums, das aus der Gruppe, die aus Licht, Ton, Bildern, Wärme, Vibration, Wind und Geruch besteht, ausgewählt ist, verwendet sein.
  • Zusammenfassung
  • Brennstoffzellensystem
  • Es ist ein Brennstoffzellensystem geschaffen, das fähig ist, einem Benutzer ohne ein seltsames Gefühl und eine falsche Wahrnehmung mitzuteilen, dass eine Steuerung für eine Niedrigtemperatur-Gegenmaßnahme durchgeführt wird. Wenn eine Steuerung für eine Niedrigtemperatur-Gegenmaßnahme, wie ein Spülen bei einer Systembeendigung oder ein Aufwärmen bei einem Systemhochstarten, erfolgt, wird dem Benutzer durch eine Textnachricht oder eine Sprachnachricht zuverlässig mitgeteilt, dass die Steuerung durchgeführt wird. Der Benutzer erleidet folglich selbst in einer Situation, in der das System in Betrieb ist, nachdem ein Zündschlüssel ausgeschaltet wurde, weder ein seltsames Gefühl noch eine falsche Wahrnehmung.
  • 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 2005-141943 [0003]
    • - JP 2003-504807 [0003]

Claims (10)

  1. Brennstoffzellensystem mit: einer Steuerungseinrichtung zum Durchführen einer Steuerung für eine Niedrigtemperatur-Gegenmaßnahme; und einer Mitteilungseinrichtung zum Mitteilen, dass die Steuerung für eine Niedrigtemperatur-Gegenmaßnahme durchgeführt wird.
  2. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 1, bei dem die Steuerungseinrichtung mindestens entweder ein Aufwärmen oder ein Spülen als die Steuerung für eine Niedrigtemperatur-Gegenmaßnahme durchführt.
  3. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 1, bei dem die Mitteilungseinrichtung durch Verwendung mindestens eines Körperempfindungsmediums, das aus der Gruppe, die aus Licht, Ton, Bildern, Wärme, Vibration, Wind und Geruch besteht, ausgewählt ist, mitteilt, dass die Steuerung durchgeführt wird.
  4. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 1, bei dem die Steuerungseinrichtung das Aufwärmen und das Spülen durchführt, und die Mitteilungseinrichtung eine Mitteilungskonfiguration zwischen dem Aufwärmen und dem Spülen ändert.
  5. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 1, bei dem die Mitteilungseinrichtung eine Zeit betreffend die Steuerung für eine Niedrigtemperatur-Gegenmaßnahme mitteilt.
  6. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 1, bei dem die Mitteilungseinrichtung eine Anzeigevorrichtung, die ein Bild oder ein Zeichen, das angibt, dass die Steuerung für eine Niedrigtemperatur-Gegenmaßnahme durchgeführt wird, anzeigt, aufweist.
  7. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 1, bei dem die Steuerungseinrichtung das Spülen als die Steuerung für eine Niedrigtemperatur-Gegenmaßnahme durchführt und ferner eine Schätzeinrichtung zum Schätzen einer Zeit, die für das Spülen erforderlich ist, anhand der Menge eines Wassergehalts einer Brennstoffzelle, die verringert werden muss, und der Zustandsmenge der Brennstoffzelle aufweist.
  8. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 7, bei dem die Schätzeinrichtung folgende Merkmale aufweist: eine erste Berechnungseinrichtung zum Erhalten der Menge des Wassergehalts, die verringert werden muss, aus der Restwassermenge der Brennstoffzelle zu der Zeit und einer eingestellten Ziel-Restwassermenge; eine zweite Berechnungseinrichtung zum Erhalten der pro Zeiteinheit zu verringernden Menge des Wassergehalts der Brennstoffzelle basierend auf der Zustandsmenge der Brennstoffzelle; und eine dritte Berechnungseinrichtung zum Erhalten einer Zeit, die für das Spülen erforderlich ist, aus der Menge des Wassergehalts der Brennstoffzelle, die verringert werden muss, und der pro Zeiteinheit zu verringernden Menge des Wassergehalts der Brennstoffzelle.
  9. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 8, bei dem die Zustandsmenge der Brennstoffzelle einen Ausgangsstrom, eine Ausgangsspannung, ein stöchiometrisches Verhältnis von Luft, eine Temperatur eines oxidierenden Abgases und eine Menge eines oxidierenden Abgases aufweist.
  10. Verfahren zum Schätzen einer erforderlichen Spülzeit zum Schätzen einer Zeit, die für das Spülen eines Brennstoffzellensystems erforderlich ist, mit: einem ersten Schritt zum Erhalten der Menge eines Wassergehalts einer Brennstoffzelle, die verringert werden muss, aus der Restwassermenge der Brennstoffzelle zu der Zeit und einer eingestellten Ziel-Restwassermenge; einem zweiten Schritt zum Erhalten der pro Zeiteinheit zu verringernden Menge des Wassergehalts der Brennstoffzelle basierend auf der Zustandsmenge der Brennstoffzelle; und einem dritten Schritt zum Erhalten einer für das Spülen erforderlichen Zeit aus der Menge des Wassergehalts der Brennstoffzelle, die verringert werden muss, und der pro Zeiteinheit zu verringernden Menge des Wassergehalts der Brennstoffzelle.
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