DE60306741T2 - Brennstoffzellensteuersystem und verfahren - Google Patents

Brennstoffzellensteuersystem und verfahren Download PDF

Info

Publication number
DE60306741T2
DE60306741T2 DE60306741T DE60306741T DE60306741T2 DE 60306741 T2 DE60306741 T2 DE 60306741T2 DE 60306741 T DE60306741 T DE 60306741T DE 60306741 T DE60306741 T DE 60306741T DE 60306741 T2 DE60306741 T2 DE 60306741T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fuel cell
cell stack
electric power
sensor signal
cell system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE60306741T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60306741D1 (de
Inventor
Nobusuke Yokosuka-shi Toukura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Publication of DE60306741D1 publication Critical patent/DE60306741D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE60306741T2 publication Critical patent/DE60306741T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04694Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
    • H01M8/04858Electric variables
    • H01M8/04925Power, energy, capacity or load
    • H01M8/0494Power, energy, capacity or load of fuel cell stacks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/30Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells
    • B60L58/31Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells for starting of fuel cells
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/30Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells
    • B60L58/32Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells for controlling the temperature of fuel cells, e.g. by controlling the electric load
    • B60L58/33Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells for controlling the temperature of fuel cells, e.g. by controlling the electric load by cooling
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M16/00Structural combinations of different types of electrochemical generators
    • H01M16/003Structural combinations of different types of electrochemical generators of fuel cells with other electrochemical devices, e.g. capacitors, electrolysers
    • H01M16/006Structural combinations of different types of electrochemical generators of fuel cells with other electrochemical devices, e.g. capacitors, electrolysers of fuel cells with rechargeable batteries
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04223Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids during start-up or shut-down; Depolarisation or activation, e.g. purging; Means for short-circuiting defective fuel cells
    • H01M8/04225Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids during start-up or shut-down; Depolarisation or activation, e.g. purging; Means for short-circuiting defective fuel cells during start-up
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04223Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids during start-up or shut-down; Depolarisation or activation, e.g. purging; Means for short-circuiting defective fuel cells
    • H01M8/04228Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids during start-up or shut-down; Depolarisation or activation, e.g. purging; Means for short-circuiting defective fuel cells during shut-down
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/043Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems applied during specific periods
    • H01M8/04302Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems applied during specific periods applied during start-up
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/043Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems applied during specific periods
    • H01M8/04303Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems applied during specific periods applied during shut-down
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04313Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
    • H01M8/0438Pressure; Ambient pressure; Flow
    • H01M8/04388Pressure; Ambient pressure; Flow of anode reactants at the inlet or inside the fuel cell
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04313Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
    • H01M8/0438Pressure; Ambient pressure; Flow
    • H01M8/04395Pressure; Ambient pressure; Flow of cathode reactants at the inlet or inside the fuel cell
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04694Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
    • H01M8/04746Pressure; Flow
    • H01M8/04753Pressure; Flow of fuel cell reactants
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2250/00Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
    • H01M2250/20Fuel cells in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/40Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Brennstoffzellensystem entsprechend des Oberbegriffs des unabhängigen Anspruchs 1 und 3 und ein Brennstoffzellen-Steuerungsverfahren.
  • Normalerweise besteht, um die Erzeugungseffizienz der Elektroleistung eines Brennstoffzellenstapels in einem Brennstoffzellensystem zu erhöhen, eine Notwendigkeit, eine elektrische Spannungsleistung des Brennstoffzellenstapels zu erhöhen. Wenn jedoch die eine Elektroleistungszuführung, gebildet durch den Brennstoffzellenstapel unter einer Bedingung, wo die Spannung des Brennstoffzellenstapels erhöht ist, ein- oder ausgeschaltet wird, in einem Fall, wo ein Anfangswiderstandswert einer Verbindungsausrüstung des Brennstoffzellenstapels niedrig ist, ist es möglich, dass ein großer elektrischer Strom durch die Verbindungsteile fließt.
  • Im Gegensatz dazu ist ein Brennstoffzellensystem, beschrieben in der JP 2002-063925 , konfiguriert, um eine Hochspannung durch Vorsehen eines Abschalt-Schaltkreises zu hindern, auf die Ausrüstungen eines elektrischen Gleichstrom-Energiesystems angelegt zu werden, um dadurch die verbindenden Ausrüstungen des Brennstoffzellenstapels zu schützen.
  • Außerdem ist es in einem normalen Brennstoffzellensystem während der elektrischen Leistungserzeugung des Brennstoffzellenstapels zuerst notwendig, Brennstoffgas und oxidierendes Gas unter einem Zustand zuzuführen, um dem Brennstoffzellenstapel zu ermöglichen, Elektroenergie zu erzeugen, und, wenn diese Gasdrücke vorbestimmte Niveaus überschreiten, wird die Elektroenergieerzeugung begonnen, um dem elektrischen Strom zu gestatten, aus dem Brennstoffzellenstapel entnommen zu werden.
  • Jedoch erscheint es bei solch einem Brennstoffzellensystem, da ein großer elektrischer Strom zu derselben Zeit strömt, bei der die Elektroenergie aus dem Brennstoffzellenstapel entnommen wird, insofern problematisch, dass Erfassungsgeräusche sogar durch einen Drucksensor für Brennstoffgas und einen Temperatursensor, die keine Ausrüstungen eines Gleichstrom-Elektroenergiesystems in Bezug auf ein elektrisches Stromsystem des Brennstoffzellensystems bilden, auftreten. Somit wird, wenn große Geräusche in einem Sensorsignal, z. B. bezogen auf einem Gasdruck auftreten, eine irrtümliche Feststellung vorgenommen, dass ein großer Differentialdruck zwischen dem Brennstoffgas und dem oxidierenden Gas erzeugt wird und außerdem wird eine irrtümliche Feststellung vorgenommen, dass der Differentialdruck zwischen dem Brennstoffgas und dem oxidierenden Gas in einen hohen Wert fällt, der eine betriebliche Unmöglichkeit induziert, was die Möglichkeit einer sich daraus resultierenden Unterbrechung des Brennstoffzellensystems an sich schafft.
  • Aus der US 2002-058167 A1 ist ein Brennstoffzellensystem, wie oben angezeigt, bekannt.
  • Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung ein Brennstoffzellensystem, wie oben angezeigt, zu verbessern, um eine Stabilisierung des Betriebs eines Brennstoffzellenstapels zu ermöglichen und eine irrtümliche Messung von einem Sensor beim Starten oder Starten des Brennstoffzelle zu vermeiden.
  • Es ist weiter ein Ziel der vorliegenden Erfindung ein Brennstoffzellen-Steuerungsverfahren zu schaffen, das eine Stabilisierung des Betriebs eines Brennstoffzellenstapels ermöglicht und eine irrtümliche Messung von einem Sensor beim Starten oder Starten des Brennstoffzelle vermeidet.
  • Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch ein Brennstoffzellensystem, das einen Brennstoffzellenstapel aufweist; eine Einrichtung zum Entnehmen einer durch den Brennstoffzellenstapel erzeugten Elektroenergie, um zu einer Last zugeführt zu werden; und einen Steuerungsabschnitt, der einen Elektroleistung-Erzeugungsbetrieb des Brennstoffzellenstapels auf der Grundlage eines Sensorsignales, eingegeben von einem in dem Brennstoffzellensystem angeordneten Sensor, steuert, wobei der Steuerungsabschnitt das Brennstoffzellensystem derart steuert, dass während des Startens des Brennstoffzellensystems, ein Gaszuführungsdruck des Brennstoffzellenstapels in Befolgung mit dem von dem Sensor eingegebenen Sensorsignal festgelegt wird, um bei einem Start des Elektroenergie-Erzeugungsdruckes des Brennstoffzellenstapels stabilisiert zu werden, wobei eine Zeitdauer, die einen Startzeitpunkt der Elektroenergieentnahme enthält, bei dem eine Elektroenergie aus dem Brennstoffzellenstapel entnommen wird, als eine Zeitdauer festgelegt wird, in der das Sensorsignal in einem vorausgegangenen Wert gehalten wird und die Gaszuführung zu dem Brennstoffzellenstapel auf der Grundlage des Sensorsignales, das auf dem vorausgegangenen Wert gehalten wird, begonnen wird.
  • Die Aufgabe wird außerdem entsprechend der vorliegenden Erfindung durch ein Brennstoffzellensystem gelöst, das einen Brennstoffzellenstapel aufweist; eine Einrichtung zum Entnehmen einer Elektroenergie, erzeugt durch den Brennstoffzellenstapel, um zu einer Last zugeführt zu werden; und einen Steuerungsabschnitt, der einen Elektroenergie-Erzeugungsbetrieb des Brennstoffzellenstapels auf der Grundlage eines Sensorsignals, eingegeben von einem in dem Brennstoffzellensystem angeordneten Sensor, steuert, wobei der Steuerungsabschnitt den Steuerungsabschnitt das Brennstoffzellen system derart steuert, dass während des Stopps des Brennstoffzellensystems ein Gaszuführungsdruck des Brennstoffzellenstapels in Befolgung mit einem von dem Sensor eingegebenen Sensorsignal festgelegt wird, um stabilisiert zu werden, wobei eine Zeitdauer, die einen Startzeitpunkt der Elektroenergieentnahme enthält, bei dem eine Elektroenergie aus dem Brennstoffzellenstapel entnommen wird, als eine Zeitdauer festgelegt wird, in der das Sensorsignal in einem vorausgegangenen Wert gehalten wird und die Gaszuführung zu dem Brennstoffzellenstapel auf der Grundlage des Sensorsignales, das auf dem vorausgegangenen Wert gehalten wird, unterbrochen wird.
  • In Bezug auf den Verfahrensaspekt wird diese Aufgabe entsprechend der vorliegenden Erfindung durch ein Brennstoffzellen-Steuerungsverfahren gelöst, das aufweist die Berechnung eines Gaszuführungsdruckes in Bezug auf einen Brennstoffzellenstapel von einem Sensorsignal, das von einem Sensor, der in einem Brennstoffzellensystem angeordnet ist, während des Startens des Brennstoffzellensystems eingegeben wird; Festlegen, dass der Gaszuführungsdruck bei einem Elektroenergie-Startdruck des Brennstoffzellenstapels stabilisiert wird; Festlegen einer Zeitdauer, die eine Einrichtung zum Entnehmen einer Elektroenergie enthält, bei der eine Elektroenergie aus dem Brennstoffzellenstapel entnommen wird, als eine Zeitdauer, in der das Sensorsignal in einem vorausgehenden Wert gehalten wird; und ein Steuern des Brennstoffzellensystems, um die Gaszuführung zu dem Brennstoffzellenstapel auf der Grundlage des auf dem vorhergehenden Wertes gehaltenen Wertes zu halten, und durch ein Brennstoffzellen-Steuerungsverfahren, das die Berechnung des Gaszuführungsdruckes in Bezug auf den Brennstoffzellenstapel von einem Sensor, angeordnet in einem Brennstoffzellensystem, während des Stopps des Brennstoffzellensystems berechnet; Festlegen, dass der Gaszuführungsdruck bei einem Elektroenergie-Startdruck des Brennstoffzellenstapels stabilisiert wird; Festlegen einer Zeitdauer, die einen Elektroenergie-Entnahmestartzeitpunkt enthält, bei dem eine Elektroenergie aus dem Brennstoffzellenstapel entnommen wird, als eine Zeitdauer, in der das Sensorsignal auf einem vorhergehenden Wert gehalten wird; und Steuern des Brennstoffzellensystems, um die Gaszuführung zu dem Brennstoffzellenstapel auf der Grundlage des auf einem vorhergehenden Wert gehaltenen Sensorsignals zu stoppen.
  • Weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in weiteren Unteransprüchen niedergelegt. Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung in größerer Ausführlichkeit mittels mehrerer Ausführungsbeispiele derselben in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen erläutert, wobei:
  • 1 ein Blockdiagramm ist, das einen Aufbau einer Steuerungsvorrichtung eines Brennstoffzellensystems veranschaulicht, in dem die vorliegende Erfindung angewandt wird.
  • 2 ein Blockdiagramm ist, das einen konkreten Aufbau des Brennstoffzellensystems darstellt.
  • 3 ein Ablaufdiagramm ist, das eine Betriebsfolge eines Elektroenergie-Erzeugungs-Startsteuerungsbetriebes darstellt, um durch einen Systemsteuerungsabschnitt zum Starten des Brennstoffzellensystems ausgeführt zu werden, um die Elektroenergieerzeugung zu starten.
  • 4 ein Ablaufdiagramm ist, das eine Betriebsfolge eines Brennstoffzellensystems darstellt, um durch den Systemsteuerungsabschnitt zum Überwachen eines Status des Brennstoffzellensystems ausgeführt zu werden.
  • 5 ein Ablaufdiagramm ist, das eine Betriebsfolge eines Elektroenergieerzeugungs-Stopp-Steuerungsbetriebs darstellt, um durch den Systemsteuerungsabschnitt zum Stoppen der Elektroenergieerzeugung des Brennstoffzellensystems ausgeführt zu werden.
  • 6A bis 6G Ansichten sind, die eine Wirkung der Steuerungsvorrichtung des Brennstoffzellensystems entsprechend der vorliegenden Erfindung darstellt, wobei die 6A einen Betrieb einer Batterie J/B zeigt, 6B einen Betrieb eines Stapels J/B zeigt, 6C ein durch einen Brennstoffdrucksensor erzeugtes Signal zeigt, 6D ein durch einen Kühlwassersensor erzeugtes Signal zeigt, 6E einen Zeitraum zeigt, in dem ein vorhergehender Wert durch den Systemsteuerungsabschnitt gehalten wird, 6F eine Zeitveränderung eines Differentialdruckes zwischen einem Brennstoffdruckgas und einem Kühlwasserdruck, erfasst durch den Systemsteuerungsabschnitt, repräsentiert und 6G eine Zeitveränderung des Differentialdruckes zwischen dem Brennstoffdruckgas und dem Kühlwasserdruck, erfasst durch einen Systemsteuerungsabschnitt, eines Vergleichs zeigt.
  • Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel entsprechend der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
  • Die vorliegende Erfindung wird in einer Steuerungsvorrichtung 100 eines Brennstoffzellensystems angewandt, das aufgebaut ist, wie in der 1 gezeigt. Das Steuerungssystem 100 des Brennstoffzellensystems wird z. B. in einem Brennstoffzellen-angetriebenen Fahrzeug, das einen Brennstoffzellenstapel 1a als eine Antriebsquelle hat, installiert. Der Brennstoffzellenstapel 1 dient dazu, eine elektrochemische Reaktion zwischen dem Brennstoffgas, z. B. Wasserstoff oder dergleichen, und oxidierendem Gas, das Sauerstoff enthält, mittels der Elektrolyte zu erreichen, um dadurch direkt von den Elektroden Elektroenergie zu entnehmen.
  • In dem Steuerungssystem 100 solch eines Brennstoffzellensystems ist der Brennstoffzellenstapel mit einem Stapel J/B (Anschlusskasten) 3 und einem Elektroenergie-Steuerungsabschnitt 4 mit einer Hochspannungsleitung 2 verbunden. Eine Elektroenergie-Ausgangsspannung, erzeugt in dem Brennstoffzellenstapel 1 wird zu dem Stapel J/B 3 zugeführt, während die Ausgangsspannung durch den Elektroenergie-Steuerungsabschnitt 4 geregelt wird und zu einem Motor 5 und einer Batterie J/B 6 zugeführt wird. Wenn dies so vorgenommen wird, erzeugt der Antriebsmotor 5 ein Ausgangsdrehmoment zum Antreiben des Brennstoffzellen-angetriebenen Fahrzeuges in Abhängigkeit von der Steuerung einer Motorsteuerungseinrichtung 7. In der Zwischenzeit wird die Ausgangsspannung zu der Batterie J/B 6 zugeführt und in einer Batterie (der sekundären Batterie) 8 gespeichert.
  • Außerdem wird die in der Batterie 8 gespeicherte Elektroenergie in Abhängigkeit mit der Steuerung einer Batteriesteuerungseinrichtung 9 abgegeben, wobei die abgegebene Elektroenergie zu dem Antriebsmotor 5 über die Batterie J/B 6 zugeführt wird.
  • Überdies besteht das Steuerungssystem 100 des Brennstoffzellensystems aus einem Brennstoffzellensystem 100, das dem Brennstoffzellenstapel 1 gestattet, die Erzeugung der Elektroenergie auszuführen, der in Übereinstimmung mit der Steuerung eines Systemsteuerungsabschnittes 11 betätigt wird. Der Systemsteuerungsabschnitt 11 steuert antreibend das Brennstoffzellensystem 10 in Abhängigkeit einer Antriebsforderung des Antriebsmotors 5 von einer äußeren Quelle. Um eine Erzeugung der Elektroenergie des Brennstoffzellenstapels 1 zum Steuern der Elektroenergie, die durch den Brennstoffzellenstapel erzeugt werden soll, zu initiieren oder zu unterbrechen. Wenn dies stattfindet, wird der Systemsteuerungsabschnitt 11 mit Sensorsignalen von verschiedenen Sensoren angewandt, was später beschrieben wird, die in dem Brennstoffzellensystem 10 angeordnet sind, und steuert das Brennstoffzellensystem 10.
  • Überdies steuert der Systemsteuerungsabschnitt 11 den Elektroenergie-Steuerungsabschnitt, um der Elektroenergie, geliefert von dem Stapel J/B 3 zu gestatten, geregelt zu werden und zu der Batterie J/B 6 und dem Antriebsmotor 5 zugeführt zu werden und steuert die Batteriesteuerungseinrichtung 9 zum Steuern des Aufladens oder des Entladens der Batterie 8, während auch die Motorsteuerungseinrichtung 7 gesteuert wird, um ein Antriebsdrehmoment des Antriebsmotors 5 zu steuern.
  • In der Steuerungsvorrichtung 100 des Brennstoffzellensystems führt, obwohl die Details nachstehend beschrieben werden, der Systemsteuerungsabschnitt 11 das Folgende aus:
    • (1) Elektroenergie-Start-Steuerungsbetrieb zum Starten des Brennstoffzellenstapels 1, um die Elektroenergieerzeugung zu initiieren;
    • (2) Brennstoffzellensystem-Überwachungs-Steuerungsbetrieb zum Überwachen des Betriebs des Brennstoffzellensystems 10; und
    • (3) Elektroenergieerzeugungs-Stopp-Steuerungsbetrieb zum Stoppen des Brennstoffzellenstapels 1, um die Erzeugung von Elektroenergie des Brennstoffzellenstapels 1 zu beenden.
  • (Konkreter Aufbau des Brennstoffzellensystems 10)
  • Nunmehr wird ein konkreter Aufbau des Brennstoffzellensystems 10 in Bezug auf die 2 beschrieben.
  • Der Brennstoffzellenstapel 1 enthält eine Brennstoffelektrode 1a, zu der Brennstoffgas zugeführt wird und eine Luftelektrode 1b, zu der Luft zugeführt wird, wobei die Brennstoffelektrode 1a und die Luftelektrode 1b miteinander über einen festen Polymerfilm verbunden sind, wo der jeweiligen Ionen mittels eines aus Feuchtigkeit gebildeten Mediums, um miteinander in Kontakt gebracht zu werden, um Elektroenergie zu erzeugen, übertragen werden. Weiterhin ist der Brennstoffzellenstapel 1 intern mit einem Kühlwasserkreislauf zum angemessenen Beibehalten einer Brennstoffzellentemperatur ausgerüstet.
  • Mit solch einem Brennstoffzellenstapel 1 sind über ein Wasserstoff-Zulieferungsrohr ein Brennstoffspeichertank 21, ein Brennstoffgas-Drucksteuerungsventil 22, eine Auswerfer-Umlaufeinheit 23 und eine Wasserwiedergewinnungseinheit 24 verbunden, um dabei Wasserstoff zu der Brennstoffelektrode 1a als Brennstoffgas zuzuführen.
  • Das Brennstoffgas wird in dem Brennstoffspeichertank 21 komprimiert, um unter einem hohen Druck zu bleiben und wird durch das Brennstoffgas-Drucksteuerungsventil 22 im Druck reduziert, um zu der Auswerfer-Umlaufeinheit 23 zugeführt zu werden.
  • Auch ist das vorliegende Ausführungsbeispiel in Verbindung mit einem Fall gezeigt worden, wo der Brennstoffspeichertank 21 und das Brennstoffgas-Drucksteuerungsventil 22 miteinander in direkter Verbindung sind, wobei zusätzlich ein weitere Ventil zum Reduzieren des Drucks auf halben Wege zwischen dem Brennstoffspeichertank 21 und dem Brennstoffgas-Drucksteuerungsventil 22 angeordnet werden kann.
  • Das Brennstoffgas, das durch das Brennstoffgas-Drucksteuerungsventil 22 hindurchgeht, wird zu der Auswerfer-Umlaufeinheit 23 durch ein Rückführungs-Zulieferrohr zugeführt und mit Brennstoffgas, das durch die Brennstoffelektrode 1a hindurchgeht, gemischt und durch eine Kondensatwasser-Wiedergewinnungseinheit 25 zugeführt, worauf das gemischte Gas zu der Kondensatwasser-Wiedergewinnungseinheit 24 geliefert wird und zu der Brennstoffelektrode 1a zugeführt wird. Wenn dies stattfindet, dienen die Kondensatwasser-Wiedergewinnungseinheiten 24, 25 um Dampf durch eine Strahlungswärme-Kühlwirkung, die aus den Zulieferrohren, die sich durch den Brennstoffzellenstapel 1 von der Auswerfer-Umlaufeinheit 23 erstrecken, resultiert, zu kondensieren, um Feuchtigkeit zu bilden, die von dem Brennstoffgas separiert wird, wobei das resultierende Gas zu dem Brennstoffzellenstapel 1 und der Auswerfer-Umlaufeinheit 23 zugeführt wird.
  • Außerdem wird in einem Fall, wo die Elektroenergie-Erzeugungsanforderung für den Brennstoffzellenstapel 1 rapid abfällt, oder der Betrieb des Brennstoffzellenstapels 1 unterbrochen wird, Brennstoffgas, das nicht durch den Brennstoffzellenstapel 1 verbraucht wird, durch ein Brennstoffgas-Auslassventil 26, angeordnet stromab eines Brennstoffgasstromes des Brennstoffzellenstapels 1, hindurchgeleitet und wird z. B. in einem Wasserstoffverbrenner verbrannt und anschließend nach außen abgegeben. Auch kann es, obwohl es viele Möglichkeiten gibt, wo im normalen gebrauch das Brennstoffgas-Auslassventil 26 ein EIN/AUS-Ventil, um eine Erleichterung der Steuerung zu schaffen, enthalten kann, ein Strömungsraten-und Drucksteuerungsventil, dessen Öffnungsgrad steuerbar ist, enthalten.
  • Hierbei liest der Systemsteuerungsabschnitt 11 in einem von einem Drucksensor 29, angeordnet an dem Brennstoffgas-Zulieferrohr zwischen der Kondensatwasser-Wiedergewinnungseinheit 24 und der Brennstoffelektrode 1a, gelieferten Sensorsignal (angezeigt durch einen Pfeil L1) derart, dass der zu der Brennstoffelektrode 1a zugeführte Brennstoffgasdruck erfasst wird, um einen Betätiger 27 zu steuern, der das Brennstoffgas-Drucksteuerungsventil 22 (wie durch einen Pfeil L2 angezeigt) öffnet oder schließt. Wenn dies so geschieht, werden die Strömungsrate und der Druck des zu der Brennstoffelektrode 1a zuzuführenden Brennstoffgases geregelt und zusätzlich wird ein Öffnen oder Schließen des Brennstoffgas-Auslassventiles 26 (wie durch einen Pfeil L3 angezeigt) angetrieben gesteuert.
  • In der Zwischenzeit wird Luft von außen aus der Atmosphäre durch einen Kompressor 30 aufgenommen und komprimiert, um in ein Luftzulieferrohr zugeführt zu werden. Da hierbei die durch den Kompressor 30 komprimierte Luft auf eine hohe Temperatur für den Zweck des Gestattens der Reaktion, um in dem Brennstoffzellenstapel 1 bei einem hohen Wirkungsgrad stattzufinden, angehoben wird, wird die Luft durch einen Luftkühler 31, montiert an einem Lufteinlass des Brennstoffzellenstapels 1, gekühlt und zu der Luftelektrode 1b zugeführt. Und, da die Luft auch mit Sauerstoff, der einen Teil davon bildet, an der Luftelektrode 1b des Brennstoffzellenstapels 1 verbraucht wird, während ein Restsauerstoff verbleibt, der Feuchtigkeit enthält, die aus der Reaktion in dem Brennstoffzellenstapel 1 resultiert, wird die Feuchtigkeit in einer Wasser-Wiedergewin nungseinheit 32 wiedergewonnen, und danach wird Luft durch ein Luftdruckreglerventil 33 in die Atmosphäre ausgestoßen. Weiterhin ist mit Luftauslassseite der Luftelektrode 1b ein Luftreinigungsventil 34 verbunden, das während eines Reinigungsmodus geöffnet wird.
  • Hierbei steuert der Systemsteuerungsabschnitt 11 antreibend den Kompressor 30, um die Luftströmungsrate (wie in einem Pfeil L4 gezeigt) zu regeln, und liest in einem Sensorsignal (wie in einem Pfeil L5 gezeigt), geliefert von einem Luftdrucksensor 37, angeordnet in einem Luftzulieferungsrohr zwischen dem Luftkühler 31 und der Luftelektrode 1b, um einen zu der Luftelektrode 1b zugeführten Luftdruck zu erfassen, um den Betätiger 35 (wie durch einen Pfeil L6 gezeigt) zum Öffnen oder Schließen des Luftdruckreglerventils 33 derart zu steuern, dass der Luftdruck geregelt wird, um dem Luftdruck zu gestatten, mit dem Brennstoffgasdruck ausgeglichen zu sein. Wenn dies geschieht, steuert der Systemsteuerungsabschnitt 11 den Betätiger 35 derart, dass wenn beabsichtigt wird, den Luftdruck zu erhöhen, das Luftdruckreglerventil 33 in einer Schließrichtung betätigt wird. Ebenso steuert der Systemsteuerungsabschnitt 11 antreibend einen Betätiger 36 (wie durch einen Pfeil L7 gezeigt) derart, dass während eines Reinigungsmodus der Brennstoffelektrode 1a das Reinigungsventil 34 in einer Öffnungsrichtung betätigt wird.
  • Das Brennstoffzellensystem 10 verwendet Äthylen-Glykol mit hohem Siedepunkt als Kühlwasser des Brennstoffzellenstapels 1. Dieses Kühlwasser wird durch eine Pumpe 38 angesaugt, um aus einem Reservoirtank 39 in einen Kühlwasser-Kreislaufkanal zugeführt zu werden und in den Brennstoffzellenstapel 1 über einen Temperaturregler 40 zugeführt zu werden, der in Kombination mit einem Kühler und einem Lüfter arbeitet, um die Temperatur auf einem konstanten Niveau beizubehalten. Durch solch ein Vorgehen wird die Temperatur des Brennstoffzellenstapels 1 geregelt. Der Kühlwasserdurchgang durch ein Kühlwasser-Zulieferrohr in den Brennstoffzellenstapel 1 wird vor dem Zirkulieren zu der Pumpe 38 durch die Elektroenergieerzeugung des Brennstoffzellenstapels 1 erwärmt und in dem Reservoirtank 39 gespeichert. Dies dient derartigen Zwecken, wie der Absorption einer schnellen Druckveränderung, wie z. B. einem Geräusch des Wassers oder einer Speicherung für die Pumpenströmungsrate.
  • Außerdem sind in unmittelbarer Nähe zu dem Kühlmitteleinlass des Brennstoffzellenstapels 1 in dem Kühlwasser-Kreislaufkanal ein Kühlwasser-Drucksensor 41, der einen Kühlwasserdruck erfasst, und ein Kühlwasser-Temperatursensor 42, der eine Kühlwassertemperatur erfasst, angeordnet. Obwohl das vorliegende Ausführungsbeispiel auch in Bezug zu einem Fall gezeigt worden ist, wo der Kühlwasser-Drucksensor 41 und der Kühlwasser-Temperatursensor 42 an dem Kühlmitteleinlass des Brennstoff zellenstapels 1 angeordnet ist, ist das vorliegende Ausführungsbeispiel nicht darauf begrenzt und diese können an dem Kühlwasserauslass des Brennstoffzellenstapels 1 angeordnet sein.
  • Hierbei liest der Systemsteuerungsabschnitt 11 in einem Sensorsignal, geliefert von dem Kühlwasser-Drucksensor 41 (wie durch einen Pfeil L8 gezeigt), derart, dass der Druck des Kühlwassers, zu geführt zu dem Brennstoffzellenstapel 1, erfasst wird, um die Abgabeströmungsrate der Pumpe 38 (wie durch einen Pfeil L9 gezeigt) in Abhängigkeit von der Elektroenergieabgabe des Brennstoffzellenstapels 1 zu erfassen. Auch können andere Steuerungstechniken für den Kühlwasserdruck ein Drosselventil enthalten, angeordnet in dem Kühlwasser-Kreislaufkanal, durch das die Drucksteuerung des Kühlwassers ausgeführt wird.
  • (Steuerungsbetrieb durch den Systemsteuerungsabschnitt)
  • Als nächstes werden verschiedene, durch den Systemsteuerungsabschnitt 11 der Steuerungsvorrichtung 100 des Brennstoffzellensystems des zuvor erwähnten Aufbaus auszuführende Steuerungsvorgänge beschrieben.
  • (1) Elektroenergieerzeugungs-Start-Steuerungsbetrieb
  • Zuerst wird eine Vorgangsfolge des Elektroenergieerzeugungs-Start-Steuerungsbetriebs des Systemsteuerungsabschnittes 11 zum Starten des Brennstoffzellenstapels 1, um die Elektroenergieerzeugung zu starten, in Bezug auf ein Ablaufdiagramm der 3 beschrieben. Der Elektroenergieerzeugungs-Start-Steuerungsbetrieb wird durch den Systemsteuerungsabschnitt 11 synchron mit einem inneren Zeitgeber von z. B. einer CPU (Zentralrecheneinheit) in gleichen Zeitabständen, von z. B. 10 msec, ausgeführt.
  • Wenn z. B. die Anforderung für die Elektroenergieerzeugung für den Brennstoffzellenstapel 1 in den Systemsteuerungsabschnitt 11 von außen eingegeben wird, wird zuerst in dem Schritt S1 eine Feststellung vorgenommen, um zu sehen, ob ein Isolierungswiderstand eines Elektroenergiesystems extrem groß ist, um festzustellen, ob vermutlich ein elektrischer Stoß oder ein Kurzschluss stattfinden wird, wenn die Energiezuführung des Elektroenergiesystem eingeschaltet wird. Falls es festgestellt wird, dass kein elektrischer Stoß oder Kurzschluss auftreten wird, wenn der Isolierungswiderstand einer Hochspannungsleitung 2 einen gegebenen Wert überschreitet und die Elektroenergiequelle eingeschaltet wird, geht der Vorgang zu dem Schritt S2.
  • In dem Schritt S2 wird vor dem Einschalten der Elektroenergiezuführung, gebildet aus der Batterie 8, mittels der Batterie J/B 6, ein Subtraktionszeitgeberwert TIM_chk1 zum Halten eines vorhergehenden Wertes eines Sensorsignalwertes, geliefert von dem Brennstoffzuführungssystem 10 auf einen Anfangswert TIM_init1 (z. B., 10) festgelegt, um das Halten der vorhergehenden Werte der jeweiligen Sensorsignalwerte (angezeigt durch die Pfeile L1, L2, L3 in der 2), geliefert von dem Brennstoffdrucksensor 29, dem Luftdrucksensor 37 und dem Kühlwasserdrucksensor 41 zu beginnen, was dann gestattet, das der Vorgang zu dem Schritt S3 weitergeht.
  • Hierin wird der Anfangswert TIM_init1 festgelegt, um eine Zeitdauer zu haben, die einen Startzeitpunkt (eine Startzeit) enthält, bei der die Elektroenergie von der Batterie 8 in dem Schritt S3 entnommen wird, was später beschrieben wird. Insbesondere wird der Anfangswert TIM_init1 festgelegt, um eine Dauer zu haben, bei der es möglich ist, dass Geräusche in dem Sensorsignal auftreten, wenn die Elektroenergie aus der Batterie 8 entnommen wird, und einen wert haben, der zu einer Zeit Null erreicht, bevor verschiedene Sensorsignale in einem Schritt S6 erfasst werden, was später beschrieben wird.
  • In dem Schritt S3 wird die Batteriesteuerung 9 durch den Systemsteuerungsabschnitt 11 gesteuert, um die Batterie J/B 6 einzuschalten, und in dem Schritt S4 wird die Feststellung vorgenommen, um zu sehen, ob die Spannung der Hochspannungslinie 2 des Elektroenergiesystems einen gegebenen Bereich erreicht. Falls der Systemsteuerungsabschnitt 11 feststellt, dass die Spannung des Elektroenergiesystems der Hochspannungsleitung 2 den gegebenen Bereich erreicht, geht der Vorgang zu dem Schritt S5. Dieser gegebene Bereich bedeutet einen Bereich, der die Hochspannung ausschließt, wenn die in der Batterie 8 gespeicherte Elektroenergie beginnt zu der Hochspannungsleitung 2 zugeführt zu werden und wird in einen Bereich festgelegt, in dem die auf die Hochspannungsleitung 2 angelegte Spannung stabilisiert ist.
  • In Vorbereitung für das folgende Starten der Elektroenergieerzeugung des Brennstoffzellenstapels 1 in dem Schritt S5 startet der Systemsteuerungsabschnitt 11 verschiedene Teile, die das Brennstoffzellensystem 10 bilden, und der Vorgang geht zu dem Schritt S6. Insbesondere startet der Systemsteuerungsabschnitt 11 die peripheren Einheiten des Brennstoffzellenstapels 1, z. B. den Kompressor 30 zum Zuführen von Luft, die Auswerfer-Umlaufeinheit 23 zum Zuführen von Brennstoffgas, die Pumpe 38 zum Zirkulieren des Kühlwassers und den Temperaturregler 40.
  • In dem Schritt S6 wird der Systemsteuerungsabschnitt 11 mit den Sensorsignalen (die Pfeile L1, L5, L8) von dem Brennstoffdrucksensor 29, dem Luftdrucksensor 37 und dem Kühlwasser-Drucksensor 41 angewandt, und stellt fest, ob der Wasserstoffdruck, der Luftdruck und der Kühlwasserdruck auf jeweils stabilisierten Niveaus, die für die Erzeugung der Elektroenergie des Brennstoffzellenstapels 1 ausreichend sind, verbleiben. Falls der Systemsteuerungsabschnitt 11 feststellt, dass in den jeweiligen Sensorsignalen Schwankungen, die aus dem Start herrühren, bei dem die Elektroenergie aus der Batte rie 8 entnommen wird, zusammenführen und die jeweiligen Drücke stabilisiert stehen, dann geht der Vorgang zu dem Schritt S7 weiter.
  • In dem Schritt S7 wird für den Zweck des Festlegens des Subtraktionszeitpunktes, der von dem des Schrittes S2 verschieden ist, ein Subtraktionszeitpunktwert TIM_chk2 zum Halten des vorhergehenden Wertes des Sensorsignalwertes auf einen Anfangswert TIM_init2 festgelegt (z. B. auf 10), um das Halten der vorhergehenden Werte der jeweiligen Sensorsignalwerte (angezeigt durch die Pfeile L1, L2, L3 in der 2), geliefert von dem Brennstoffdrucksensor 29, dem Luftdrucksensor 37 und dem Kühlwasserdrucksensor 41 zu beginnen, was den Betrieb gestattet, um zu dem Schritt S8 weiter zu gehen, und um den Stapel J/B 3 zu steuern und der Elektroenergie-Steuerungsabschnitt 4 beginnt die Elektroenergie aus dem Brennstoffzellenstapel 1 zu entnehmen, während der Vorgang beendet wird.
  • Hierin wird der Anfangswert TIM_init2 festgelegt, um eine Zeitdauer zu haben, die einen Startzeitpunkt (eine Startzeit) enthält, bei der die Elektroenergie von dem Brennstoffzellenstapel 1 in dem Schritt S8, was später beschrieben wird, entnommen wird. Insbesondere wird der Anfangswert TIM_init2 festgelegt, um eine Dauer zu haben, während es für Geräusche möglich ist, in dem Sensorsignal aufzutreten, wenn die Elektroenergie aus dem Brennstoffzellenstapel 1 entnommen wird, und einen Wert haben, der zu einer Zeit, bevor verschiedene Sensorsignale in dem Schritt S6 erfasst werden, Null erreicht, was nachstehend beschrieben wird.
  • (2) Brennstoffzellensystem-Überwachungs-Steuerungsbetrieb
  • Als nächstes wird eine Betriebsfolge des Systemsteuerungsabschnittes 11 zum Überwachen des Steuerungsbetriebes des Brennstoffzellensystems 10, nachdem das Brennstoffzellensystem 10 während der Ausführung des vorbeschriebenen Brennstoffzellensystem-Überwachungs-Steuerungsbetriebs gestartet worden ist, in Bezug auf ein Ablaufdiagramm der 4 beschrieben.
  • Während des Brennstoffzellensystem-Überwachungs-Steuerungsbetriebs wird unabhängig von dem Elektroenergieerzeugungs-Start-Steuerungsbetrieb eine Abnormalität zu derselben Zeit, bei der das Brennstoffzellensystem 10 gestartet worden ist, überwacht.
  • Zuerst stellt in einem Schritt S11, während des Feststellens des Systemsteuerungsabschnittes 11, um zu erkennen, ob der Subtraktionszeitpunktwert TIM_chk1, der im Schritt S2 festgelegt ist, und der Subtraktionszeitpunktwert TIM_chk2 nicht auf Null fallen, der Systemsteuerungsabschnitt 11 fest, um zu erkennen, ob der Sensorsignalwert in der Dauer verbleibt, in der der vorhergehende Wert gehalten wird.
  • Wenn der Systemsteuerungsabschnitt 11 feststellt, dass der Sensorsignalwert nicht in den Zeitraum fällt, in dem der vorhergehende Wert gehalten wird, dann geht der Vorgang zu dem Schritt S12 weiter und wird mit den Sensorsignalen (die Pfeilen L1, L5, L8), geliefert von dem Brennstoffdrucksensor 29, dem Luftdrucksensor 37 und dem Kühlwasser-Drucksensor 41 angewandt, worauf der Vorgang zu dem Schritt S14 weitergeht.
  • In der Zwischenzeit, wenn der Systemsteuerungsabschnitt 11 festlegt, dass der Sensorsignalwert in den Zeitraum fällt, in dem der vorhergehende Wert gehalten wird, geht der Vorgang zu dem Schritt S13 und die jeweiligen Subtraktionszeitpunktwerte, die in dem Schritt S2 und dem Schritt S7 festgelegt werden, werden subtrahiert, während der Vorgang zu dem Schritt S14 weitergeht. D. h., der Systemsteuerungsabschnitt 11 führt den Vorgang von schritt S14 aus, während die Sensorsignale in den jeweiligen vorhergehenden Werten gehalten werden.
  • In dem Schritt S14 stellt unter Verwendung der jeweiligen Sensorsignalwerte der Systemsteuerungsabschnitt 11 fest, um zu erkennen, ob eine Differentialdruck zwischen dem Brennstoffgasdruck und dem Luftdruck, ein Differentialdruck zwischen dem Luftdruck und dem Kühlwasserdruck und ein Differentialdruck zwischen dem Kühlwasserdruck und dem Brennstoffdruck in bestimmte Werte fallen, und, wenn festgestellt wird, dass die jeweiligen Differentialdrücke in die jeweiligen bestimmten Werte fallen, wird dann der Vorgang beendet. Hierbei werden die bestimmten, mit den jeweiligen Differentialdrücken zu vergleichenden Werte auf Differentialdruckwerte während der Systemauslegung festgelegt, was die Möglichkeit bietet, den Brennstoffzellenstapel 1 infolge der jeweiligen Druckdifferenzen zu beschädigen.
  • In der Zwischenzeit, wenn der Systemsteuerungsabschnitt 11 feststellt, dass einer der Differentialdrücke nicht in den bestimmten Wert fällt, bestimmt der Systemsteuerungsabschnitt 11, dass eine der Druckdifferenzen einen abnormalen Wert hat und daher die Möglichkeit des Auftretens von Beschädigungen in dem Brennstoffzellenstapel 1 besteht, was die Vorgänge von verschiedenen Teilen, die das Brennstoffzellensystem 10 bilden, unterbricht, um die Zuführung von Brennstoff zu stoppen, während der Vorgang beendet wird.
  • (3) Elektroenergieerzeugungs-Stopp-Steuerungsbetrieb
  • Als nächstes wird die Betriebsfolge des Systemsteuerungsabschnittes 11 für das Implementieren des Elektroenergieerzeugungs-Stopp-Steuerungsbetriebes, um die Erzeugung der Elektroenergie des Brennstoffzellenstapels 1 zu stoppen, in Bezug auf das Ablaufdiagramm der 5 beschrieben.
  • Wenn z. B. eine Anforderung für das Stoppen der Elektroenergieerzeugung des Brennstoffzellenstapels 1 von außen in den Systemsteuerungsabschnitt 11 eingegeben wird, wird zuerst in dem Schritt S21 der Systemsteuerungsabschnitt 11 mit den jeweiligen Sensorsignalen (angezeigt durch die Pfeile L1, L5, L8) angewandt, um festzustellen, ob der Brennstoffgasdruck, der Luftdruck und der Kühlwasserdruck in bestimmten Bereichen verbleibt, und, wenn es festgestellt wird, dass diese in den bestimmten Bereichen verbleiben, dann geht der Vorgang zu dem Schritt S22 weiter.
  • In dem Schritt S22 setzt der Systemsteuerungsabschnitt 11 den Subtraktionszeitpunktwert TIM_chk2, bezogen auf den Brennstoffzellenstapel 1, auf den Anfangswert TIM_init2, um die Subtraktion des Subtraktionszeitpunktwertes zu starten, während die Sensorsignalwerte gehalten werden und der Vorgang zu dem Schritt S23 weitergeht.
  • Hierin wird der Anfangswert TIM_init2 festgelegt, um eine Zeitdauer zu haben, die einen Stoppzeitpunkt (eine Stoppzeit) zum Stoppen der Elektroenergie, um nicht aus dem Brennstoffzellenstapel 1 in dem Schritt 23 entnommen zu werden, enthält. Insbesondere wird der Anfangswert TIM_init2 festgelegt, um eine Dauer zu haben, die die Möglichkeit von Geräuschen hat, die in dem Sensorsignal infolge des Stopps der Elektroenergie, die aus dem Brennstoffzellenstapel 1 entnommen wird, auftreten.
  • In dem Schritt S23 wird der Stapel J/B 3 durch den Systemsteuerungsabschnitt 11 gesteuert, um die von dem Brennstoffzellenstapel 1 zu dem Elektroenergie-Steuerungsabschnitt 4 zuzuführende Spannung auszuschalten und der Vorgang geht zu dem Schritt S24 weiter, was die Vorgänge der verschiedenen Teile, die den Brennstoffzellenstapel 1 bilden, unterbricht, während der Vorgang zu dem Schritt S25 weitergeht.
  • In dem Schritt S25 stellt der Systemsteuerungsabschnitt 11 fest, um zu erkennen, ob die Elektroenergieerzeugung des Brennstoffzellenstapels 1 in dem Schritt S24 ..., um die Elektroenergie-Systemspannung in der Hochspannungsleitung 2 zu veranlassen abzufallen, um der Elektroenergie-Systemspannung in der Hochspannungsleitung 2 zu gestatten, in einen bestimmten Bereich abzufallen. Wenn der Systemsteuerungsabschnitt 11 feststellt, dass die Elektroenergie-Systemspannung in der Hochspannungsleitung 2 in einen bestimmten Bereich abfällt, geht der Vorgang zu dem Schritt S26 weiter.
  • In dem Schritt S26 wird der Subtraktionszeitpunktwert TIM_chk1, bezogen auf die Batterie 8, auf einen Anfangswert TIM_init1 durch den Systemsteuerungsabschnitt 11 festgelegt, um die Subtraktion des Subtraktionszeitpunktwert zu beginnen, um dem Vorgang zu gestatten, zu dem Schritt S27 weiterzugehen, um dabei die Spannung zu blockieren, um nicht von der Batterie zu dem Antriebsmotor 5 über die Batterie J/B 6 zugeführt zu werden, und beendet den Vorgang.
  • Hierin wird der für den Subtraktionszeitpunktwert TIM_chk1 zu bestimmende Anfangswert TIM_init1 festgelegt, um eine Zeitdauer zu haben, die einen Stoppzeitpunkt (eine Stoppzeit) enthält, um die Elektroenergie, die aus der Batterie in dem Schritt S27 entnommen wird, zu unterbrechen. Insbesondere wird der Anfangswert TIM_init1 festgelegt, um eine Zeitdauer zu haben, die die Möglichkeit von Geräuschen hat, die in dem Sensorsignal infolge des Stopps der Elektroenergie, die aus der Batterie 8 entnommen wird, auftreten.
  • Als nächstes wird eine Steuerungswirkung, geschaffen durch den Systemsteuerungsabschnitt 11 zum ausführen solch eines Steuerungsvorganges, in Bezug auf die 6A bis 6G beschrieben.
  • Entsprechend der Steuerungsvorrichtung 100 des Brennstoffzellensystems, das mit dem Systemsteuerungsabschnitt 11 ausgerüstet ist, der solch einen Steuerungsvorgang ausführt, wenn die Elektroenergie beginnt, aus der Batterie 8 zu der Zeit T1 entnommen zu werden (siehe 6A), treten Geräusche in dem Sensorsignal (der Pfeil L1), geliefert von dem Brennstoffdrucksensor 29 und dem Sensorsignal (der Pfeil L8), geliefert von dem Kühlwasser-Drucksensor 41 (siehe die 6C, 6D), auf. Dies kommt infolge der Tatsache daher, dass Geräusche des Elektroenergiesystems, das die Batterie 8 und den Antriebsmotor 5 verbindet, die Steuerungsleitungen, die den Systemsteuerungsabschnitt 11 und das Brennstoffzellensystem 10 verbinden, beeinträchtigt.
  • Wenn dies stattfindet, obwohl in dem Brennstoffzellensystem 10 keine schnelle Schwankung im Differentialdruck zwischen dem Brennstoffgasdruck und dem Kühlwasserdruck stattfindet, wird der Systemsteuerungsabschnitt 11 mit den Sensorsignalen mit in den 6C und 6D gezeigten Profilen angewendet werden.
  • Im Gegensatz dazu, da das gegenwärtig eingereichte Ausführungsbeispiel den Sensorsignalen gestattet, in den jeweiligen vorhergehenden Werten in dem Schritt S2 vor der elektrischen Verbindung zwischen der Batterie 8 und dem Antriebsmotor 5 in dem Schritt S3, wie in der 3 gezeigt, gehalten zu werden, wird während des Elektroenergieerzeugungs-Start-Steuerungsbetriebs, selbst dann, wenn in dem Sensorsignal in dem Schritt S3 Geräusche auftreten, der resultierende Signalwert nicht beeinflusst, um das Brennstoffzellensystem 10 zu steuern. D. h., in dem Systemsteuerungsabschnitt 11 wird, wie in der 6F gezeigt, da der sensorsignalwert, der in dem Schritt S2 erscheint, verwendet wird, die Steuerung des Brennstoffzellensystems 10 unter einer Bedingung ausgeführt, wo kein Differentialdruck zwischen dem Brennstoffgasdruck und dem Kühlwasserdruck vorhanden ist.
  • In einem Fall, wo als Vergleich in Bezug auf das gegenwärtig eingereichte Ausführungsbeispiel, wenn das Sensorsignal, zugehörig zu der elektrischen Verbindung zwi schen der Batterie 8 und dem Antriebsmotor 5, verwendet wird, wie es ist, wie in der 6G gezeigt, gibt es eine Möglichkeit, in der der Systemsteuerungsabschnitt 11 eine irrtümliche Festlegung macht, das der Differentialdruck zwischen dem Brennstoffgasdruck und dem Kühlwasserdruck groß wird, um den Vorgang des Brennstoffzellensystems 10 zu stoppen, und außerdem, den Start für die Elektroenergieerzeugung des Brennstoffzellenstapels 1 stoppt.
  • Da nämlich die Anwesenheit der übermäßig erhöhten Druckdifferenz zwischen dem Brennstoffgas und dem Kühlwasser, um zu dem Brennstoffzellenstapel 1 zugeführt zu werden, dazu führt, dass der Brennstoffzellenstapel 1 beschädigt wird, überwacht der Systemsteuerungsabschnitt 11 die Differentialdrücke während des gesamten Zeit und stoppt das Brennstoffzellensystem 10, wenn erfasst wird, dass der Differentialdruck sich im Übermaß erhöht, um den Brennstoffzellenstapel 1 zu veranlassen, beschädigt zu werden.
  • Außerdem wird selbst dann, wenn anschließend zu der elektrischen Verbindung zwischen der Batterie 8 und dem Antriebsmotor 5, der Brennstoffzellenstapel 1 Elektroenergie zu der Zeit T2 erzeugt und der Brennstoffzellenstapel 1 und der Antriebsmotor 5 elektrisch verbunden sind (siehe 6B), steuert das gegenwärtig eingereichte Ausführungsbeispiel das Brennstoffzellensystem 10 unter einer Bedingung, bei der der Differentialdruck nicht wahrgenommen wird, wohingegen der Vergleich eine Möglichkeit besitzt, in der der Differentialdruck wahrgenommen wird und der Betrieb des Brennstoffzellensystems 10 gestoppt wird.
  • Demzufolge ist es entsprechend der Steuervorrichtung 100 des Brennstoffzellensystems des gegenwärtig eingereichten Ausführungsbeispieles, in einem Fall, wo der Brennstoffzellenstapel 1 und die Batterie 8 und der Antriebsmotor 5 elektrisch verbunden sind, um der Energiequelle des Elektroenergiesystems, die während der des Elektroenergieerzeugungs-Start-Steuerungsbetriebes einzuschalten ist, selbst wenn Geräusche in den Sensorsignalwerten, die von dem Brennstoffzellensystem 10 zu dem Systemsteuerungsabschnitt 11 zugeführt werden sollen, auftreten möglich, das Brennstoffzellensystem 10 daran zu hindern, eine irrtümliche Feststellung dadurch zu treffen, dass der Differentialdruck zwischen dem Brennstoffgas und dem Kühlwasser groß wird.
  • Da überdies die Steuerungsvorrichtung 100 von solch einem Brennstoffzellensystem den Brennstoffzellensystem-Überwachungssteuerungsbetrieb unter der Bedingung ausführt, wo die Sensorsignale in den vorhergehenden Werten für die Zeitdauer gehalten werden, während der der Subtraktionszeitpunktwert Null erreicht, nachdem das Elektroenergiesystem eingeschaltet worden ist, ist es möglich, eine irrtümliche Festlegung dadurch auszuschließen, dass ein großer Differentialdruck in dem Zeitraum auftritt, wenn in den Sensorsignalen infolge der Elektroenergiezuführung während des Einschaltens des Elektroenergiesystems Geräusche auftreten.
  • Überdies ist es entsprechend der Steuerungsvorrichtung 100 des Brennstoffzellensystems, sogar dann, wenn Geräusche in den Sensorsignalwerten auftreten, wenn der Betrieb des Elektroenergiesystems während des Elektroenergieerzeugungs-Start-Steuerungsbetriebes ausgeführt wird, möglich auszuschließen, dass das Brennstoffzellensystem 10 eine irrtümliche Feststellung dadurch vornimmt, dass der Differentialdruck zwischen dem Brennstoffgas und dem Kühlwasser groß ist.
  • Zusätzlich ist es, da entsprechend der Steuerungsvorrichtung 100 des Brennstoffzellensystems die Feststellung getroffen wird, dass vor dem Halten der jeweiligen Sensorwerte in den vorhergehenden Werten, der Brennstoffgasdruck, der Luftdruck und der Kühlwasserdruck adäquat in einem Zustand, der für das Starten der Erzeugung der Elektroenergie des Brennstoffzellenstapels 1 notwendig ist, stabilisiert sind, möglich, die Steuerung eines Status, wo der Druck Werte für den Start der Erzeugung der Elektroenergie unter Verwendung der Sensorsignale, die von den jeweiligen Sensoren geliefert werden, annimmt, genau auszuführen, um dadurch zuverlässig auszuschließen, dass der Brennstoffzellenstapel 1 infolge einer Erhöhung in jeder Druckdifferenz während solch eines Zeitraumes beschädigt wird.
  • Auch bildet das zuvor erwähnte Ausführungsbeispiel ein Beispiel der vorliegenden Erfindung. Aus diesem Grund ist die vorliegende Erfindung nicht auf das gegenwärtig eingereichte, oben ausgeführte Ausführungsbeispiel begrenzt, und, selbstverständlich können, wenn die Erfindung in anderen Formen ausgeführt wird, verschiedene Modifikationen mit Auslegungen, ohne von dem technischen Konzept der vorliegenden Erfindung abzuweichen, vorgenommen werden.
  • Obwohl die vorliegende Offenbarung zuvor in Bezug auf bestimmte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben worden ist, ist diese Erfindung nicht auf die zuvor oben beschriebenen Ausführungsbeispiele begrenzt und Modifikationen werden für diejenigen, die auf diesem Gebiet Fachleute sind, im Lichte der Lehren auftreten. Der Umfang der Erfindung ist in Bezug auf die folgenden Ansprüche definiert.
  • Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist es, da während eines Starts zum entnehmen von Elektroenergie aus dem Brennstoffzellenstapel 1 und während eines Stopps eines Brennstoffzellensystems, die Sensorsignale in vorhergehenden Werten unter einer Bedingung, wo die Gaszuführungsdrücke stabilisiert sind, gehalten werden, möglich, irrtümliche Diagnosen, die durch Geräusche verursacht werden, selbst dann auszuschließen, wenn Geräusche in den Sensorsignalen während des Startens oder Stoppens der Elektroenergie, die aus dem Brennstoffzellenstapel entnommen wird, auftreten.
  • Wie zuvor beschrieben ist ein Brennstoffzellen-Steuerungssystem geschaffen, das aufweist einen Brennstoffzellenstapel, ein Brennstoffzellensystem, das eine durch den Brennstoffzellenstapel erzeugte Elektroenergie entnimmt, um zu einer Last zugeführt zu werden, und einen Steuerungsabschnitt, der einen Elektroenergie-Erzeugungsbetrieb des Brennstoffzellenstapel auf der Grundlage eines Sensorsignales, eingegeben von einem in dem Brennstoffzellensystem angeordneten Sensor, steuert, wobei der Steuerungsabschnitt das Brennstoffzellensystem derart steuert, dass während des Startens des Brennstoffzellensystems ein Gaszuführungsdruck des Brennstoffzellenstapels in Erfüllung mit einem von dem Sensor eingegeben Sensorsignal, festgestellt wird, bei dem Elektroenergieerzeugungs-Startdruck des Brennstoffzellenstapels stabilisiert zu sein, eine Zeitdauer, die einen Elektroenergie-Entnahmestartzeitpunkt enthält, bei dem eine Elektroenergie aus dem Brennstoffzellenstapel entnommen wird, als eine Dauer festgelegt, in der das Sensorsignal in einem vorhergehenden Wert gehalten wird und die Gaszuführung zu dem Brennstoffzellenstapel auf der Grundlage des Sensorsignales, gehalten in dem vorhergehenden Wert, begonnen wird.
  • Es ist außerdem ein Brennstoffzellen-Steuerungssystem vorgesehen, dass aufweist einen Brennstoffzellenstapel, ein Brennstoffzellensystem, das eine durch den Brennstoffzellenstapel erzeugte Elektroenergie entnimmt, um zu einer Last zugeführt zu werden, und ein Steuerungsabschnitt, der einen Elektroenergie – Erzeugungsbetrieb des Brennstoffzellenstapels auf der Grundlage eines Sensorsignales, eingegeben von einem in dem Brennstoffzellensystem angeordneten Sensor, steuert, wobei der Steuerungsabschnitt das Brennstoffzellensystem derart steuert, dass während des Stopps des Brennstoffzellensystems ein Gaszuführungsdruck des Brennstoffzellenstapels in Befolgung mit dem Sensorsignal, eingegeben von dem Sensor, festgelegt wird, um stabilisiert zu werden, wobei eine Zeitdauer, die einen Elektroenergie-Entnahmestartzeitpunkt enthält, bei dem eine Elektroenergie aus dem Brennstoffzellenstapel entnommen wird, als eine Zeitdauer festgelegt wird, in der das Sensorsignal in einem vorhergehenden Wert gehalten wird und die Gaszuführung in den Brennstoffzellenstapel auf der Grundlage des in dem vorhergehenden Wert gehaltenen Sensorsignals unterbrochen wird.
  • Überdies ist ein Brennstoffzellen-Steuerungsverfahren beschrieben, das aufweist Berechnen eines Gaszuführungsdruckes bezogen auf einen Brennstoffzellenstapel von einem Sensorsignal, das von einem Sensor, angeordnet in einem Brennstoffzellensystem während des Startens des Brennstoffzellensystems eingegeben wird, Feststellen, dass der Gaszuführungsdruck bei einem Elektroenergieerzeugungs-Startdruck des Brennstoffzellenstapels stabilisiert ist, Festlegen einer Zeitdauer, die einen Elektroenergie-Entnahmestartzeitpunkt enthält, bei dem eine Elektroenergie aus dem Brennstoffzellenstapel entnommen wird, als eine Zeitdauer, in der das Sensorsignal in einem vorhergehenden Wert gehalten wird, und Steuern des Brennstoffzellensystems, um die Gaszuführung in den Brennstoffzellenstapel auf der Grundlage des Sensorsignales, gehalten in dem vorhergehenden Wert, zu beginnen, und ein Brennstoffzellen-Steuerungsverfahren, das aufweist Berechnen eines Gaszuführungsdruckes in Bezug auf einen Brennstoffzellenstapel von einem Sensorsignal, das von einem Sensor, angeordnet in einem Brennstoffzellensystem, während des Stopps des Brennstoffzellensystems eingegeben wird, Feststellen, dass der Gaszuführungsdruck bei einem Elektroenergieerzeugungs-Startdruck des Brennstoffzellenstapels stabilisiert ist, Festlegen einer Zeitdauer, die einen Elektroenergie-Entnahmestartzeitpunkt enthält, bei dem eine Elektroenergie aus dem Brennstoffzellenstapel entnommen wird, als eine Dauer, in der das Sensorsignal in einem vorhergehenden Wert gehalten wird; und Steuern des Brennstoffzellensystems, um die Gaszuführung in den Brennstoffzellenstapel auf der Grundlage des Sensorsignales, gehalten in dem vorhergehenden Wert, zu stoppen.

Claims (5)

  1. Brennstoffzellensystem, aufweisend: einen Brennstoffzellenstapel (1); eine Einrichtung (10) für das Entnehmen von durch den Brennstoffzellenstapel (1) erzeugten Elektroenergie, um zu einer Belastung zugeführt zu werden; und einen Steuerungsabschnitt (11), der den Elektroenergie-Erzeugungsvorgang des Brennstoffzellenstapels (1) auf der Grundlage eines Sensorsignales, eingegeben von einem Sensor, angeordnet in dem Brennstoffzellensystem, steuert, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerabschnitt (11) das Brennstoffzellensystem während des Startvorgangs des Brennstoffzellensystems steuert derart, dass ein Gaszuführungsdruck des Brennstoffzellenstapels (1) gemäß des Sensorsignals, eingegeben von dem Sensor, festgestellt wird, um bei einem Elektroenergie-Erzeugungsstartdruck des Brennstoffzellenstapels (1) stabilisiert zu werden, wobei eine Zeitdauer, die einen Elektroenergie-Entnahmestartzeitpunkt einschließt, bei dem die Elektroenergie aus dem Brennstoffzellenstapel (1) entnommen wird, als eine Zeitdauer festgelegt wird, in der das Sensorsignal auf einem vorherigen Wert gehalten wird und die Gaszuführung zu dem Brennstoffzellenstapel (1) begonnen wird auf der Grundlage des Sensorsignales, gehalten auf dem vorhergehenden Wert.
  2. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerungsabschnitt (11) das Brennstoffzellensystem steuert, um die Gaszuführung zu dem Brennstoffzellenstapel (1) nach dem Ablauf einer bestimmten Zeitdauer von einem Beginn des Entnehmens von in einer sekundären Batterie gespeicherten Elektroenergie zu beginnen.
  3. Brennstoffzellensystem, aufweisend: einen Brennstoffzellenstapel (1); eine Einrichtung (10) für das Entnehmen von durch den Brennstoffzellenstapel (1) erzeugten Elektroenergie, um zu einer Belastung zugeführt zu werden; und einen Steuerungsabschnitt (11), der den Elektroenergie-Erzeugungsvorgang des Brennstoffzellenstapels (1) auf der Grundlage eines Sensorsignales, eingegeben von einem Sensor, angeordnet in dem Brennstoffzellensystem, steuert, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerungsabschnitt (11) das Brennstoffzellensystem derart steuert, dass während des Stopps des Brennstoffzellensystems ein Gaszuführungsdruck des Brennstoffzellenstapels (1) gemäß des Sensorsignales, eingegeben von dem Sensor, festgestellt wird, stabilisiert zu werden, wobei eine Zeitdauer, die einen Elektroenergie-Entnahmestartzeitpunkt einschließt, bei dem eine Elektroenergie aus dem Brennstoffzellenstapel (1) entnommen wird, als eine Zeitdauer festgelegt wird, in der das Sensorsignal auf einem vorhergehenden Wert gehalten wird und die Gaszuführung zu dem Brennstoffzellenstapel (1) auf der Grundlage des Sensorsignales, gehalten auf dem vorhergehenden Wert, unterbrochen wird.
  4. Brennstoffzellen-Steuerungsverfahren, aufweisend: Berechnen eines Gaszuführungsdruckes in Bezug zu einem Brennstoffzellenstapel (1) aus einem Sensorsignal, eingegeben von einem Sensor, angeordnet in einem Brennstoffzellensystem während des Startvorganges des Brennstoffzellensystems; Feststellen, dass der Gaszuführungsdruck auf einem Elektroenergie-Erzeugungsstartdruck des Brennstoffzellenstapels (1) stabilisiert ist; Festlegen einer Zeitdauer, die einen Elektroenergie-Entnahmestartzeitpunkt einschließt, bei dem eine Elektroenergie aus dem Brennstoffzellenstapel (1) entnommen wird, als eine Zeitdauer, in der das Sensorsignal auf einem vorhergehenden Wert gehalten wird; und Steuern des Brennstoffzellensystems, um die Gaszuführung zu dem Brennstoffzellenstapel (1) auf der Grundlage des Sensorsignales, gehallten auf dem vorhergehenden Wert, zu beginnen.
  5. Brennstoffzellen-Steuerungsverfahren, aufweisend: Berechnen eines Gaszuführungsdruckes bezogen auf einen Brennstoffzellenstapel (1) aus einem Sensorsignal, eingegeben von einem Sensor, angeordnet in einem Brennstoffzellensystem während des Stopps des Brennstoffzellensystems, Feststellen, dass der Gaszuführungsdruck bei einem Elektroenergie-Erzeugungsstartdruck des Brennstoffzellenstapels (1) stabilisiert ist; Festlegen einer Zeitdauer, die einen Elektroenergie-Entnahmestartzeitpunkt einschließt, bei der eine Elektroenergie aus dem Brennstoffzellenstapel (1) entnommen wird, als eine Zeitdauer, in der das Sensorsignal auf einem vorhergehenden Wert gehalten wird; und Steuern des Brennstoffzellensystems, um die Gaszuführung zu dem Brenn stoffzellenstapel (1) auf der Grundlage des Sensorsignales, gehalten auf dem vorhergehenden Wert, zu stoppen.
DE60306741T 2002-06-19 2003-05-29 Brennstoffzellensteuersystem und verfahren Expired - Lifetime DE60306741T2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002178975A JP3922108B2 (ja) 2002-06-19 2002-06-19 燃料電池システムの制御装置
JP2002178975 2002-06-19
PCT/JP2003/006768 WO2004000601A1 (en) 2002-06-19 2003-05-29 Fuel cell control system and method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60306741D1 DE60306741D1 (de) 2006-08-24
DE60306741T2 true DE60306741T2 (de) 2006-11-16

Family

ID=29996547

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60306741T Expired - Lifetime DE60306741T2 (de) 2002-06-19 2003-05-29 Brennstoffzellensteuersystem und verfahren

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7527885B2 (de)
EP (1) EP1434702B1 (de)
JP (1) JP3922108B2 (de)
KR (1) KR100563279B1 (de)
CN (1) CN1305160C (de)
DE (1) DE60306741T2 (de)
WO (1) WO2004000601A1 (de)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3843956B2 (ja) * 2002-05-14 2006-11-08 トヨタ自動車株式会社 車載バッテリのファン制御方法およびファン制御装置
JP4307823B2 (ja) * 2002-11-28 2009-08-05 本田技研工業株式会社 燃料電池装置のエア供給システム故障判定方法
JP2007515726A (ja) * 2003-12-22 2007-06-14 グリーンライト パワー テクノロジーズ、インコーポレイテッド 運転停止時のプロセスガス圧力減衰制御
JP4736347B2 (ja) * 2004-04-27 2011-07-27 トヨタ自動車株式会社 燃料電池の制御装置
JP4788945B2 (ja) * 2005-04-06 2011-10-05 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム
US8399142B2 (en) * 2005-05-17 2013-03-19 GM Global Technology Operations LLC Relative humidity profile control strategy for high current density stack operation
US8048576B2 (en) 2005-07-12 2011-11-01 Honeywell International Inc. Power generator shut-off valve
KR100646955B1 (ko) * 2005-11-10 2006-11-23 삼성에스디아이 주식회사 연료전지 주변장치 구동 방법 및 이를 이용하는 연료전지시스템
US20070178340A1 (en) * 2006-01-31 2007-08-02 Honeywell International Inc. Fuel cell power generator with micro turbine
JPWO2007119621A1 (ja) * 2006-04-11 2009-08-27 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム
US8283079B2 (en) * 2006-11-03 2012-10-09 Honeywell International Inc. Fuel cell power generator with water reservoir
JP4432958B2 (ja) * 2006-11-10 2010-03-17 トヨタ自動車株式会社 燃料電池を搭載した移動体
US8822097B2 (en) 2006-11-30 2014-09-02 Honeywell International Inc. Slide valve for fuel cell power generator
JP4516093B2 (ja) * 2007-05-22 2010-08-04 本田技研工業株式会社 燃料電池システム及びその始動方法
JP4946684B2 (ja) * 2007-07-13 2012-06-06 トヨタ自動車株式会社 移動体
JP4591896B2 (ja) * 2007-11-27 2010-12-01 本田技研工業株式会社 燃料電池電源システムが搭載された車両
US8932780B2 (en) 2008-12-15 2015-01-13 Honeywell International Inc. Fuel cell
US8962211B2 (en) * 2008-12-15 2015-02-24 Honeywell International Inc. Rechargeable fuel cell
US9276285B2 (en) 2008-12-15 2016-03-01 Honeywell International Inc. Shaped fuel source and fuel cell
JP5229120B2 (ja) * 2009-06-10 2013-07-03 トヨタ自動車株式会社 電動車両の電源システムおよび電動車両
US20110000864A1 (en) * 2009-07-06 2011-01-06 Moore Lela K Cookware Holder and Method
KR101362203B1 (ko) * 2011-06-01 2014-02-11 한라비스테온공조 주식회사 연료전지 자동차용 공기 블로워
US9046580B2 (en) * 2011-08-23 2015-06-02 Tesla Motors, Inc. Battery thermal event detection system utilizing battery pack isolation monitoring
JP7091941B2 (ja) * 2018-08-27 2022-06-28 トヨタ自動車株式会社 燃料ガス供給制御装置およびその方法、ならびに燃料電池車の起動方法
KR102404013B1 (ko) * 2021-11-15 2022-06-02 신정개발특장차 주식회사 수소 연료전지 공항 견인차
KR102404014B1 (ko) * 2021-11-15 2022-06-02 신정개발특장차 주식회사 수소 연료전지 공항 견인차
KR102404015B1 (ko) * 2021-11-15 2022-06-02 신정개발특장차 주식회사 수소 연료전지 공항 견인차

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4244399B2 (ja) * 1998-05-14 2009-03-25 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム及びそれを搭載した電気自動車並びに燃料電池システムの起動制御方法
JP3956542B2 (ja) 1999-07-09 2007-08-08 日産自動車株式会社 燃料電池システム
JP2002063925A (ja) 2000-08-22 2002-02-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃料電池システム及び燃料電池運転方法
CA2424184A1 (en) * 2000-09-22 2003-03-20 Siemens Aktiengesellschaft Method for monitoring the discharge of media out of a fuel cell, and a fuel cell system
JP3580236B2 (ja) * 2000-10-04 2004-10-20 日産自動車株式会社 燃料電池システム
FR2816762B1 (fr) * 2000-11-14 2003-10-03 Air Liquide Procede et dispositif de securite pour le demarrage et l'arret d'une pile a combustible

Also Published As

Publication number Publication date
CN1305160C (zh) 2007-03-14
WO2004000601A1 (en) 2003-12-31
KR20040045817A (ko) 2004-06-02
JP3922108B2 (ja) 2007-05-30
KR100563279B1 (ko) 2006-03-27
JP2004022463A (ja) 2004-01-22
CN1571738A (zh) 2005-01-26
EP1434702B1 (de) 2006-07-12
EP1434702A1 (de) 2004-07-07
US20040247962A1 (en) 2004-12-09
DE60306741D1 (de) 2006-08-24
US7527885B2 (en) 2009-05-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60306741T2 (de) Brennstoffzellensteuersystem und verfahren
DE112009004990B4 (de) Brennstoffzellensystem und Steuerverfahren beim Starten des Brennstoffzellensystems
DE112008003019B4 (de) Brennstoffzellensystem
DE10230702B4 (de) Steuer/Regelvorrichtung für eine Brennstoffzelle
DE112006003289B4 (de) Brennstoffzellensystem und mobiles Objekt
DE112006002855B4 (de) Brennstoffzellensystem und Verfahren zur Einstellung seiner Temperatur
DE112008001355B4 (de) Wechselstromimpedanz-Messverfahren für ein Brennstoffzellensystem
DE112010001900B4 (de) Brennstoffzellensystem, Steuerungsverfahren für ein Brennstoffzellensystem, und mit dem Brennstoffzellensystem ausgestattetes Fahrzeug
DE102015204451A1 (de) System und Verfahren zum Steuern einer Temperatur eines Brennstoffzellenstapels
DE102016106795B4 (de) Brennstoffzellensystem mit einem Controller zur Drucksteuerung, um Geräusche und Vibrationen, die durch den Betrieb eines Injektors entstehen, zu reduzieren
DE112006001673T5 (de) Brennstoffzellensystem
DE112008003489T5 (de) Brennstoffzellensystem
DE112010001459B4 (de) Regelverfahren für ein Brennstoffzellensystem, Brennstoffzellensystem und Elektrofahrzeug, das mit dem Brennstoffzellensystem ausgestattet ist
DE102019116075A1 (de) Brennstoffzellenfahrzeug und Steuerverfahren für Brennstoffzellenfahrzeug
DE112009005162T5 (de) Brennstoffzellensystem
DE102004024117A1 (de) Brennstoffzellensystem und damit verknüpftes Betriebsverfahren
DE102015119442A1 (de) Brennstoffzellensystem und Steuerverfahren für Brennstoffzellensystem
DE102015117526A1 (de) Strömungsverfahren für Kühlmittel in einem Brennstoffzellensystem und Brennstoffzellensystem
DE102015118943B4 (de) Brennstoffzellensystem und Luftsystemfehler-Bestimmungsverfahren in einem Brennstoffzellensystem
DE102014100751A1 (de) Gegenmaßnahmen bei Luftflussfehlern in einem Brennstoffzellensystem
DE112004001535T5 (de) Brennstoffzellensystem und Gassteuerungsverfahren
DE102018100942A1 (de) Brennstoffzellensystem und Steuerverfahren dafür
DE102014221441A1 (de) Notfallstartverfahren und -system für brennstoffzellenangetriebenes Fahrzeug
DE102015119520A1 (de) Brennstoffzellensystem
EP3033789B1 (de) Vereinfachung des elektrischen systems von brennstoffzellen durch verarmung der kathodenversorgung

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition