JP2009009791A - Fuel cell system and its control method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel cell system capable of appropriately notifying a user of information concerning defects caused by residue of moisture in a fuel cell, and urging him to take an appropriate measure. <P>SOLUTION: In the fuel cell system 1, a control device 6 calculates a volume of moisture in the fuel cell 2 at its operation stoppage, and at the same time, displays on a display device 7 information on next startup time of the fuel cell system 1 or the like based on the calculated moisture volume. The control device 6 carries out a scavenging treatment of exhausting moisture inside the fuel cell 2 outside by power supplied from a battery 62 at the operation stoppage of the fuel cell 2, and, when the scavenging treatment is insufficient due to deterioration of scavenging capacity caused by shortage of charging of the battery 62 or temperature fall, information to that effect is displayed on the display device 7. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、燃料電池システム及びその制御方法に関する。   The present invention relates to a fuel cell system and a control method thereof.

現在、反応ガス（燃料ガス及び酸化ガス）の供給を受けて発電を行う燃料電池を備えた燃料電池システムが提案され、実用化されている。かかる燃料電池システムで発電を行うと、電気化学反応により燃料電池の内部で水分が生成される。氷点下等の低温環境下では、燃料電池内に水分が滞留した状態で燃料電池を停止して放置すると、水分の凍結により次回始動時の始動性能が著しく低下する場合がある。   Currently, a fuel cell system including a fuel cell that receives a supply of reaction gas (fuel gas and oxidizing gas) and generates electric power has been proposed and put into practical use. When power is generated by such a fuel cell system, moisture is generated inside the fuel cell by an electrochemical reaction. Under a low temperature environment such as below freezing point, if the fuel cell is stopped and left in a state where moisture remains in the fuel cell, the starting performance at the next start may be remarkably deteriorated due to water freezing.

このような問題点を解決するため、燃料電池停止中に適宜保温運転を行って水分の凍結を防止する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載の燃料電池システムにおいては、保温運転（暖機運転）による燃料の浪費をできるだけ抑制するために、燃料電池内の温度が基準温度を下回る場合にその旨を利用者に報知するとともに、燃料電池内が凍結温度に至るまでの時間を予測して利用者に報知している。
特開２００５−１０８８３２号公報 In order to solve such problems, there has been proposed a technique for preventing water from freezing by appropriately performing a heat retaining operation while the fuel cell is stopped (see, for example, Patent Document 1). In the fuel cell system described in Patent Document 1, in order to suppress waste of fuel due to heat insulation operation (warm-up operation) as much as possible, when the temperature in the fuel cell is lower than the reference temperature, the user is notified of that fact. At the same time, the time until the inside of the fuel cell reaches the freezing temperature is predicted and notified to the user.
JP 2005-108832 A

ところで、近年においては、燃料電池内で生成した水分による不具合を解消するために、燃料電池内にガスを供給して燃料電池内の水分を外部に排出する技術（掃気処理技術）が提案されている。掃気処理により燃料電池内の水分が十分に除去されれば、低温環境でも凍結の可能性が少なくなる。すなわち、凍結可能性をより正確に報知するためには、燃料電池内の水分量（残水量）を勘案して報知を行う必要がある。   By the way, in recent years, a technique (scavenging treatment technique) for supplying gas into the fuel cell and discharging the moisture in the fuel cell to the outside has been proposed in order to solve the problems caused by the moisture generated in the fuel cell. Yes. If the water in the fuel cell is sufficiently removed by the scavenging process, the possibility of freezing is reduced even in a low temperature environment. That is, in order to more accurately notify the possibility of freezing, it is necessary to perform notification in consideration of the amount of water in the fuel cell (the amount of remaining water).

しかし、前記した特許文献１に記載されたような従来の技術においては、残水量に基づいた凍結予測がなされないため、利用者が適切な処置を講じることができない可能性があった。   However, in the conventional technique as described in Patent Document 1 described above, freezing is not predicted based on the amount of remaining water, and thus there is a possibility that the user cannot take appropriate measures.

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、燃料電池内における水分の残存に起因した不具合に関する情報を利用者に適切に知らせることができ、利用者の適切な処置を促すことができる燃料電池システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and can appropriately inform the user of information related to defects caused by moisture remaining in the fuel cell, and can prompt the user to take appropriate measures. An object is to provide a fuel cell system.

前記目的を達成するため、本発明に係る燃料電池システムは、燃料電池と、燃料電池の運転停止時における燃料電池内の水分量を算出する水分量算出手段と、水分量算出手段で算出した水分量に基づいて所定の情報を報知する報知手段と、を備えるものである。   In order to achieve the above object, a fuel cell system according to the present invention includes a fuel cell, a moisture amount calculating means for calculating a moisture amount in the fuel cell when the fuel cell is stopped, and a moisture calculated by the moisture amount calculating means. And an informing means for informing predetermined information based on the quantity.

また、本発明に係る制御方法は、燃料電池を備える燃料電池システムの制御方法であって、燃料電池の運転停止時における燃料電池内の水分量を算出する水分量算出工程と、水分量算出工程で算出した水分量に基づいて所定の情報を報知する報知工程と、を備えるものである。   The control method according to the present invention is a control method for a fuel cell system including a fuel cell, and includes a water content calculation step for calculating a water content in the fuel cell when the fuel cell is stopped, and a water content calculation step. A notification step of notifying predetermined information based on the amount of water calculated in step (b).

かかる構成及び方法によれば、利用者が、運転停止時における燃料電池内の水分量に基づいた所定の情報（例えば、燃料電池の次回始動処理に要する時間が通常より長くなる等の情報）を知ることができる。従って、利用者は、この情報に基づいて、燃料電池内における水分の残存に起因した不具合の発生を未然に防ぐための適切な処置を講じることができる。   According to such a configuration and method, the user can obtain predetermined information based on the amount of water in the fuel cell when the operation is stopped (for example, information that the time required for the next start-up process of the fuel cell is longer than usual). I can know. Therefore, the user can take an appropriate measure for preventing the occurrence of a malfunction due to the remaining water in the fuel cell based on this information.

前記燃料電池システムにおいて、水分量算出手段で算出した水分量が所定量よりも多い場合に、燃料電池の次回始動処理に要する時間が通常より長くなる旨の情報を報知する報知手段を採用することができる。   In the fuel cell system, when the water amount calculated by the water amount calculation unit is larger than a predetermined amount, a notification unit that notifies that the time required for the next start-up process of the fuel cell is longer than usual is adopted. Can do.

かかる構成を採用すると、利用者が、燃料電池の次回始動処理に要する時間が通常より長くなることを知ることができるので、次回始動処理に要する時間を短縮するための処置（掃気処理時間の延長等）を適切に講じることができる。   By adopting such a configuration, the user can know that the time required for the next start-up process of the fuel cell will be longer than usual, so a measure for shortening the time required for the next start-up process (extension of the scavenging process time) Etc.) can be taken appropriately.

また、前記燃料電池システムにおいて、水分量算出手段で算出した水分量に基づいて、燃料電池の次回始動処理に要する時間を報知する報知手段を採用することもできる。   The fuel cell system may employ notifying means for notifying the time required for the next start-up process of the fuel cell based on the moisture amount calculated by the moisture amount calculating means.

かかる構成を採用すると、利用者は、燃料電池の次回始動処理に要する時間がどの程度の長さであるかを具体的に知ることができるので、次回始動処理に要する時間を短縮するための処置を精確に講じることができる。   By adopting such a configuration, the user can specifically know how long the time required for the next start-up process of the fuel cell is. Therefore, a measure for reducing the time required for the next start-up process. Can be taken accurately.

また、前記燃料電池システムにおいて、水分量算出手段で算出した水分量が所定量よりも多い場合に、燃料電池の運転継続を促す情報を報知する報知手段を採用することもできる。   Further, in the fuel cell system, when the water amount calculated by the water amount calculating unit is larger than a predetermined amount, a notifying unit that notifies information that prompts the continuation of operation of the fuel cell may be employed.

かかる構成を採用すると、利用者は、燃料電池の運転停止時における燃料電池内の水分量が増大して燃料電池の運転を継続すべきであることを知ることができるので、燃料電池の運転を継続させて燃料電池内の水分量を低減させることができる。   By adopting such a configuration, the user can know that the amount of water in the fuel cell at the time of stopping the operation of the fuel cell should increase and the operation of the fuel cell should be continued. The water content in the fuel cell can be reduced by continuing.

また、前記燃料電池システムにおいて、燃料電池の運転停止時に燃料電池内の水分を低減させる乾燥処理を行う乾燥手段を備えることができる。乾燥手段としては、燃料電池内にガスを供給して燃料電池内の水分を外部に排出する乾燥処理としての掃気処理を行う掃気手段を採用することができる。かかる場合において、乾燥手段による乾燥処理終了後の水分量を算出する水分量算出手段を採用するとともに、乾燥手段による乾燥処理終了後の水分量に基づいて所定の情報を報知する報知手段を採用することができる。   The fuel cell system may further include a drying unit that performs a drying process for reducing moisture in the fuel cell when the fuel cell is stopped. As the drying means, a scavenging means for performing a scavenging process as a drying process for supplying gas into the fuel cell and discharging the moisture in the fuel cell to the outside can be employed. In such a case, a moisture amount calculating unit that calculates the amount of moisture after the drying process by the drying unit is employed, and a notification unit that notifies predetermined information based on the moisture amount after the drying process by the drying unit is employed. be able to.

かかる構成を採用すると、利用者は、乾燥処理の実施後における燃料電池内の水分量についての情報を知ることができるので、これに基づいた適切な処置を講じることができる。   By adopting such a configuration, the user can know information about the amount of water in the fuel cell after the drying process, and can take appropriate measures based on the information.

また、前記燃料電池システムにおいて、乾燥手段による乾燥処理が中断した場合、又は、乾燥手段による乾燥処理が中断すると予測される場合に、所定の情報を報知する報知手段を採用することができる。   In the fuel cell system, when the drying process by the drying unit is interrupted, or when the drying process by the drying unit is predicted to be interrupted, a notification unit that notifies predetermined information can be employed.

かかる構成を採用すると、利用者は、乾燥処理が不十分に終わったことや乾燥処理が不十分に終わる可能性があることを知ることができるので、乾燥処理後に燃料電池内に水分が残留することを想定して適切な処置を講じることができる。   By adopting such a configuration, the user can know that the drying process has been insufficiently completed or the drying process may be insufficiently completed, so that moisture remains in the fuel cell after the drying process. As a result, appropriate measures can be taken.

また、前記燃料電池システムにおいて、乾燥手段に電力を供給して乾燥手段を駆動する蓄電装置を備えることができる。かかる場合において、蓄電装置の電力供給能力が所定能力よりも低い状態で乾燥手段による乾燥処理が開始された場合に、十分な乾燥処理を行うことができない旨の情報を報知する報知手段を採用することができる。また、蓄電装置の温度が所定温度よりも低い状態で乾燥手段による乾燥処理が開始された場合に、十分な乾燥処理を行うことができない旨の情報を報知する報知手段を採用してもよい。   The fuel cell system may further include a power storage device that supplies power to the drying means to drive the drying means. In this case, when the drying process by the drying unit is started in a state where the power supply capability of the power storage device is lower than the predetermined capability, a notification unit that notifies information that the sufficient drying process cannot be performed is employed. be able to. In addition, in a case where the drying process by the drying unit is started in a state where the temperature of the power storage device is lower than the predetermined temperature, a notification unit that notifies the information that the sufficient drying process cannot be performed may be employed.

かかる構成を採用すると、利用者は、蓄電装置の電力供給能力不足や温度低下に起因して十分な乾燥処理を行うことができないことを知ることができるので、乾燥処理後に燃料電池内に水分が残留することを想定して、適切な処置（電源確保、燃料電池の運転時間延長、蓄電装置の加温等）を講じることができる。   By adopting such a configuration, the user can know that sufficient drying processing cannot be performed due to insufficient power supply capacity of the power storage device or a temperature drop, so that moisture is contained in the fuel cell after the drying processing. Appropriate measures (assuring power supply, extending the operating time of the fuel cell, warming the power storage device, etc.) can be taken on the assumption that they will remain.

また、前記燃料電池システムにおいて、燃料電池の運転停止前における蓄電装置の温度が所定の温度よりも低い場合に、十分な乾燥処理を行うことができなくなる旨の情報を燃料電池の運転停止前に報知する報知手段を採用することができる。   In the fuel cell system, when the temperature of the power storage device before the stop of the fuel cell is lower than a predetermined temperature, information indicating that a sufficient drying process cannot be performed is displayed before the stop of the fuel cell. An informing means for informing can be employed.

かかる構成を採用すると、利用者は、蓄電装置の温度低下に起因して十分な乾燥処理を行うことができないことを燃料電池の運転停止前に予め知ることができるので、燃料電池の運転停止前に適切な処置（燃料電池の運転時間延長等）を講じることができる。   By adopting such a configuration, the user can know in advance that the fuel cell cannot be sufficiently dried due to a decrease in the temperature of the power storage device before the fuel cell is shut down. Appropriate measures can be taken (such as extending the operating time of the fuel cell).

本発明によれば、燃料電池内における水分の残存に起因した不具合に関する情報を利用者に適切に知らせることができ、利用者の適切な処置を促すことができる燃料電池システムを提供することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the fuel cell system which can notify a user appropriately about the information regarding the malfunction resulting from the residue of the water | moisture content in a fuel cell, and can prompt a user's appropriate treatment can be provided. It becomes.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る燃料電池システム１について説明する。本実施形態においては、本発明を移動体としての燃料電池車両の車載発電システムに適用した例について説明する。   Hereinafter, a fuel cell system 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, an example in which the present invention is applied to an in-vehicle power generation system of a fuel cell vehicle as a moving body will be described.

本実施形態に係る燃料電池システム１は、図１に示すように、反応ガス（酸化ガス及び燃料ガス）の供給を受けて電力を発生する燃料電池２と、燃料電池２に酸化ガスとしての空気を供給する酸化ガス配管系３と、燃料電池２に燃料ガスとしての水素ガスを供給する水素ガス配管系４と、システムの電力を充放電する電力系５と、システム全体を統合制御する制御装置６と、燃料電池２内の水分量に基づいて所定の情報を表示する表示装置７等を備えている。   As shown in FIG. 1, the fuel cell system 1 according to the present embodiment includes a fuel cell 2 that generates power by receiving supply of reaction gas (oxidizing gas and fuel gas), and air as oxidizing gas in the fuel cell 2. Gas piping system 3 for supplying fuel, hydrogen gas piping system 4 for supplying hydrogen gas as fuel gas to the fuel cell 2, a power system 5 for charging / discharging system power, and a control device for integrated control of the entire system 6 and a display device 7 for displaying predetermined information based on the amount of water in the fuel cell 2.

燃料電池２は、例えば固体高分子電解質型で構成され、多数の単電池を積層したスタック構造を備えている。燃料電池２の単電池は、イオン交換膜からなる電解質の一方の面に空気極を有し、他方の面に燃料極を有し、さらに空気極及び燃料極を両側から挟みこむように一対のセパレータを有している。一方のセパレータの燃料ガス流路に燃料ガスが供給され、他方のセパレータの酸化ガス流路に酸化ガスが供給され、このガス供給により燃料電池２は電力を発生する。燃料電池２には、発電中の電流を検出する電流センサ２ａが取り付けられている。電流センサ２ａで検出された発電電流に係る情報は制御装置６に入力され、燃料電池２内の水分量の算出に用いられる。   The fuel cell 2 is formed of, for example, a solid polymer electrolyte type and has a stack structure in which a large number of single cells are stacked. The unit cell of the fuel cell 2 has a pair of separators having an air electrode on one surface of an electrolyte made of an ion exchange membrane, a fuel electrode on the other surface, and further sandwiching the air electrode and the fuel electrode from both sides. have. The fuel gas is supplied to the fuel gas flow path of one separator and the oxidizing gas is supplied to the oxidizing gas flow path of the other separator, and the fuel cell 2 generates electric power by this gas supply. The fuel cell 2 is provided with a current sensor 2a for detecting a current during power generation. Information relating to the generated current detected by the current sensor 2 a is input to the control device 6 and used to calculate the amount of water in the fuel cell 2.

酸化ガス配管系３は、燃料電池２に供給される酸化ガスが流れる空気供給流路１１と、燃料電池２から排出された酸化オフガスが流れる排気流路１２と、を有している。空気供給流路１１には、フィルタ１３を介して酸化ガスを取り込むコンプレッサ１４と、コンプレッサ１４により圧送される酸化ガスを加湿する加湿器１５と、が設けられている。排気流路１２を流れる酸化オフガスは、背圧調整弁１６を通って加湿器１５で水分交換に供された後、図示していない希釈器において水素オフガスと合流して水素オフガスを希釈し、最終的に排ガスとしてシステム外の大気中に排気される。コンプレッサ１４の動作は、制御装置６により制御される。   The oxidizing gas piping system 3 has an air supply passage 11 through which oxidizing gas supplied to the fuel cell 2 flows, and an exhaust passage 12 through which oxidizing off-gas discharged from the fuel cell 2 flows. The air supply flow path 11 is provided with a compressor 14 that takes in the oxidizing gas via the filter 13 and a humidifier 15 that humidifies the oxidizing gas fed by the compressor 14. Oxidized off-gas flowing through the exhaust passage 12 is subjected to moisture exchange in the humidifier 15 through the back pressure regulating valve 16, and then merged with hydrogen off-gas in a diluter (not shown) to dilute the hydrogen off-gas. The exhaust gas is exhausted to the atmosphere outside the system. The operation of the compressor 14 is controlled by the control device 6.

水素ガス配管系４は、水素供給源２１と、水素供給源２１から燃料電池２に供給される水素ガスが流れる水素供給流路２２と、燃料電池２から排出された水素オフガス（燃料オフガス）を水素供給流路２２の合流点Ａ１に戻すための循環流路２３と、循環流路２３内の水素オフガスを水素供給流路２２に圧送する水素ポンプ２４と、循環流路２３に分岐接続された排気排水流路２５と、を有している。   The hydrogen gas piping system 4 includes a hydrogen supply source 21, a hydrogen supply passage 22 through which hydrogen gas supplied from the hydrogen supply source 21 to the fuel cell 2 flows, and a hydrogen offgas (fuel offgas) discharged from the fuel cell 2. A circulation channel 23 for returning to the junction A1 of the hydrogen supply channel 22, a hydrogen pump 24 for pumping the hydrogen off-gas in the circulation channel 23 to the hydrogen supply channel 22, and a branch connection to the circulation channel 23 And an exhaust drainage channel 25.

水素供給源２１は、例えば高圧タンクや水素吸蔵合金などで構成され、所定圧力（例えば３５ＭＰａ又は７０ＭＰａ）の水素ガスを貯留可能に構成されている。なお、炭化水素系の燃料から水素リッチな改質ガスを生成する改質器と、この改質器で生成した改質ガスを高圧状態にして蓄圧する高圧ガスタンクと、から水素供給源２１を構成してもよい。また、水素吸蔵合金を有するタンクを水素供給源２１として採用することもできる。   The hydrogen supply source 21 is composed of, for example, a high-pressure tank or a hydrogen storage alloy, and is configured to store hydrogen gas at a predetermined pressure (for example, 35 MPa or 70 MPa). The hydrogen supply source 21 is composed of a reformer that generates a hydrogen-rich reformed gas from a hydrocarbon-based fuel and a high-pressure gas tank that stores the reformed gas generated by the reformer in a high-pressure state. May be. In addition, a tank having a hydrogen storage alloy can be employed as the hydrogen supply source 21.

水素供給流路２２には、水素供給源２１からの水素ガスの供給を遮断又は許容する遮断弁２６と、水素ガスの圧力を調整するレギュレータ２７と、燃料電池２への水素ガスの供給圧力・流量等を調整する電磁駆動式の開閉弁２８と、が設けられている。遮断弁２６を開くと、水素供給源２１から水素供給流路２２に水素ガスが流出する。水素ガスは、レギュレータ２７や開閉弁２８により最終的に例えば２００ｋＰａ程度まで減圧されて、燃料電池２に供給される。遮断弁２６及び開閉弁２８の動作は制御装置６により制御される。   In the hydrogen supply flow path 22, a shutoff valve 26 that shuts off or allows the supply of hydrogen gas from the hydrogen supply source 21, a regulator 27 that adjusts the pressure of hydrogen gas, and a supply pressure of hydrogen gas to the fuel cell 2. And an electromagnetically driven on-off valve 28 for adjusting a flow rate and the like. When the shutoff valve 26 is opened, hydrogen gas flows out from the hydrogen supply source 21 to the hydrogen supply flow path 22. The hydrogen gas is finally decompressed to about 200 kPa, for example, by the regulator 27 and the on-off valve 28 and supplied to the fuel cell 2. The operations of the shut-off valve 26 and the on-off valve 28 are controlled by the control device 6.

循環流路２３には、気液分離器３０及び排気排水弁３１を介して、排気排水流路２５が接続されている。気液分離器３０は、水素オフガスから水分を回収するものである。排気排水弁３１は、制御装置６からの指令によって作動することにより、気液分離器３０で回収した水分と、循環流路２３内の不純物を含む水素オフガス（燃料オフガス）と、を外部に排出（パージ）する。排気排水弁３１及び排気排水流路２５を介して排出される水素オフガスは、図示していない希釈器において排気流路１２内の酸化オフガス（空気）と合流して希釈される。   An exhaust / drain channel 25 is connected to the circulation channel 23 via a gas / liquid separator 30 and an exhaust / drain valve 31. The gas-liquid separator 30 collects moisture from the hydrogen off gas. The exhaust / drain valve 31 is actuated by a command from the control device 6 to discharge moisture recovered by the gas-liquid separator 30 and hydrogen off-gas (fuel off-gas) containing impurities in the circulation passage 23 to the outside. (Purge). The hydrogen offgas discharged through the exhaust / drain valve 31 and the exhaust / drain passage 25 is diluted by joining with the oxidizing offgas (air) in the exhaust passage 12 in a diluter (not shown).

また、循環流路２３には、循環流路２３内の水素オフガスを加圧して水素供給流路２２側へ送り出す水素ポンプ２４が設けられている。水素ポンプ２４は、図示していないモータの駆動により、循環系内の水素ガスを燃料電池２に循環供給する。水素ガスの循環系は、水素供給流路２２の合流点Ａ１の下流側流路と、燃料電池２のセパレータに形成される燃料ガス流路と、循環流路２３と、によって構成されることとなる。   Further, the circulation channel 23 is provided with a hydrogen pump 24 that pressurizes the hydrogen off-gas in the circulation channel 23 and sends it to the hydrogen supply channel 22 side. The hydrogen pump 24 circulates and supplies the hydrogen gas in the circulation system to the fuel cell 2 by driving a motor (not shown). The hydrogen gas circulation system is constituted by a downstream channel of the junction A1 of the hydrogen supply channel 22, a fuel gas channel formed in the separator of the fuel cell 2, and a circulation channel 23. Become.

電力系５は、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ６１、バッテリ６２、トラクションインバータ６３、トラクションモータ６４、図示していない各種の補機インバータ等を備えている。高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ６１は、直流の電圧変換器であり、バッテリ６２から入力された直流電圧を調整してトラクションインバータ６３側に出力する機能と、燃料電池２又はトラクションモータ６４から入力された直流電圧を調整してバッテリ６２に出力する機能と、を有する。高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ６１のこれらの機能により、バッテリ６２の充放電が実現される。また、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ６１により、燃料電池２の出力電圧が制御される。   The power system 5 includes a high-voltage DC / DC converter 61, a battery 62, a traction inverter 63, a traction motor 64, various auxiliary machine inverters not shown, and the like. The high-voltage DC / DC converter 61 is a direct-current voltage converter that adjusts the direct-current voltage input from the battery 62 and outputs it to the traction inverter 63 side, and the direct-current input from the fuel cell 2 or the traction motor 64. And a function of adjusting the voltage and outputting it to the battery 62. The charge / discharge of the battery 62 is realized by these functions of the high-voltage DC / DC converter 61. Further, the output voltage of the fuel cell 2 is controlled by the high voltage DC / DC converter 61.

バッテリ６２は、図示していないバッテリコンピュータの制御により、余剰電力の充電やトラクションモータ６４及び補機類への電力供給を行うものであり、本発明における蓄電装置の一実施形態である。バッテリ６２は、急加速時や間欠運転時（燃料電池２の発電停止時）における電力アシストを行うとともに、燃料電池２の運転停止時にコンプレッサモータ等に電力を供給することにより、掃気処理（燃料電池２へのガス供給による燃料電池２内の水分の排出）を実現させる。バッテリ６２としては、例えば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池を採用することができる。   The battery 62 charges excess power and supplies power to the traction motor 64 and auxiliary devices under the control of a battery computer (not shown), and is an embodiment of a power storage device according to the present invention. The battery 62 assists in power during sudden acceleration or intermittent operation (when the power generation of the fuel cell 2 is stopped), and supplies power to the compressor motor or the like when the fuel cell 2 is stopped to perform scavenging processing (fuel cell). 2), the discharge of moisture in the fuel cell 2 by supplying gas to 2). As the battery 62, for example, a nickel metal hydride battery or a lithium ion battery can be employed.

また、本実施形態では、バッテリ６２の温度を検出する温度センサ６２ａが設けられている。温度センサ６２ａで検出されたバッテリ６２の温度に係る情報は、制御装置６に入力され、燃料電池システム１の運転制御に用いられる。   In the present embodiment, a temperature sensor 62 a that detects the temperature of the battery 62 is provided. Information regarding the temperature of the battery 62 detected by the temperature sensor 62 a is input to the control device 6 and used for operation control of the fuel cell system 1.

トラクションインバータ６３は、直流電流を三相交流に変換し、トラクションモータ６４に供給する。トラクションモータ６４は、例えば三相交流モータであり、燃料電池システム１が搭載される車両の主動力源を構成する。補機インバータは、各モータの駆動を制御する電動機制御部であり、直流電流を三相交流に変換して各モータに供給する。補機インバータは、例えばパルス幅変調方式のＰＷＭインバータであり、制御装置６からの制御指令に従って燃料電池２又はバッテリ６２から出力される直流電圧を三相交流電圧に変換して、各モータで発生する回転トルクを制御する。   The traction inverter 63 converts a direct current into a three-phase alternating current and supplies it to the traction motor 64. The traction motor 64 is a three-phase AC motor, for example, and constitutes a main power source of a vehicle on which the fuel cell system 1 is mounted. The auxiliary inverter is an electric motor control unit that controls driving of each motor, converts a direct current into a three-phase alternating current, and supplies the three-phase alternating current to each motor. The auxiliary inverter is, for example, a pulse width modulation type PWM inverter, which converts the DC voltage output from the fuel cell 2 or the battery 62 into a three-phase AC voltage according to a control command from the control device 6 and is generated by each motor. To control the rotational torque.

制御装置６は、図示していない車両のアクセル信号（要求負荷）等の制御情報を受けて、システム内の各種機器の動作を制御する。なお、制御装置６は、図示していないコンピュータシステムによって構成されている。かかるコンピュータシステムは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ、入出力インタフェース及びディスプレイ等を備えるものであり、ＲＯＭに記録された各種制御プログラムをＣＰＵが読み込んで実行することにより、各種制御動作が実現されるようになっている。   The control device 6 receives control information such as an accelerator signal (required load) of a vehicle (not shown) and controls operations of various devices in the system. The control device 6 is configured by a computer system (not shown). Such a computer system includes a CPU, ROM, RAM, HDD, input / output interface, display, and the like, and various control operations are realized by the CPU reading and executing various control programs recorded in the ROM. It is like that.

制御装置６は、コンプレッサ１４、遮断弁２６及び開閉弁２８を駆動制御して燃料電池２内にガス（酸化ガス及び水素ガス）を供給することにより、燃料電池２内の水分を外部に排出する掃気処理を実施する。すなわち、コンプレッサ１４、遮断弁２６、開閉弁２８及び制御装置６は、本発明における掃気手段及び乾燥手段の一実施形態を構成する。制御装置６は、掃気処理を実施する際には、加湿器１５による酸化ガスの加湿を一時的に抑制ないし停止する。   The control device 6 drives and controls the compressor 14, the shutoff valve 26 and the on-off valve 28 to supply gas (oxidizing gas and hydrogen gas) into the fuel cell 2, thereby discharging moisture in the fuel cell 2 to the outside. Perform the scavenging process. That is, the compressor 14, the shutoff valve 26, the on-off valve 28, and the control device 6 constitute one embodiment of the scavenging means and the drying means in the present invention. The control device 6 temporarily suppresses or stops humidification of the oxidizing gas by the humidifier 15 when performing the scavenging process.

制御装置６は、燃料電池２の運転停止時（発電停止時）に掃気処理を実施する。例えば、制御装置６は、イグニッションスイッチのＯＦＦ操作等による運転停止信号の入力に基づいて燃料電池２の運転停止処理を行い、運転停止時には、所定時間にわたって自動的に掃気処理を行うことにより運転中に燃料電池２内に溜まった水分を外部に排出する。   The control device 6 performs a scavenging process when the operation of the fuel cell 2 is stopped (when power generation is stopped). For example, the control device 6 performs an operation stop process of the fuel cell 2 based on an input of an operation stop signal by an OFF operation of an ignition switch or the like, and is operating by performing a scavenging process automatically for a predetermined time when the operation is stopped. The water accumulated in the fuel cell 2 is discharged to the outside.

表示装置７は、燃料電池車両の内部の所定位置（例えば、運転席前のインストルメンタルパネル）に備え付けられた液晶等のディスプレイユニットである。表示装置７は、運転席前の計器盤等に組み込まれていてもよく、また、計器盤とは別体で設けられていてもよい。表示装置７の表示態様は制御装置６により制御され、制御装置６で算出された燃料電池２内の水分量に基づいた所定の情報が表示される。   The display device 7 is a display unit such as a liquid crystal provided at a predetermined position inside the fuel cell vehicle (for example, an instrument panel in front of the driver's seat). The display device 7 may be incorporated in an instrument panel or the like in front of the driver's seat, or may be provided separately from the instrument panel. The display mode of the display device 7 is controlled by the control device 6, and predetermined information based on the moisture content in the fuel cell 2 calculated by the control device 6 is displayed.

本実施形態に係る燃料電池システム１においては、燃料電池２の運転停止時（発電停止時）に掃気処理が実施されて水分が排出される。しかし、掃気不十分等により、燃料電池２の内部に水分が残留した状態で燃料電池２が停止した場合には、その後、燃料電池２が氷点下等の低温環境下におかれると、水分が凍結して始動性能が著しく低下する等の不具合が発生する恐れがある。   In the fuel cell system 1 according to the present embodiment, the scavenging process is performed when the operation of the fuel cell 2 is stopped (when power generation is stopped), and moisture is discharged. However, when the fuel cell 2 is stopped with moisture remaining inside the fuel cell 2 due to insufficient scavenging or the like, the moisture freezes when the fuel cell 2 is subsequently placed in a low temperature environment such as below freezing point. As a result, there is a risk that problems such as a significant decrease in starting performance may occur.

そこで、本実施形態においては、燃料電池２の運転停止時に燃料電池２内に残存している水分量（残水量）を算出し、この残水量に基づき、次回始動処理において始動性能が低下する等の不具合が予想される場合には、その情報を所定の方法で利用者（燃料電池車両の乗員）に報知する。例えば、運転停止時における燃料電池２内の残水量が所定の閾値よりも多く、外気温が氷点下であるために水分の凍結が予測される場合には、この状態で放置すると、次回始動処理に要する時間が通常よりも長くなる旨の警告表示を行う。   Therefore, in the present embodiment, the amount of water remaining in the fuel cell 2 (residual water amount) when the operation of the fuel cell 2 is stopped is calculated, and the starting performance is reduced in the next start processing based on this residual water amount. If the problem is expected, the information is notified to the user (occupant of the fuel cell vehicle) by a predetermined method. For example, when the amount of remaining water in the fuel cell 2 at the time of operation stop is larger than a predetermined threshold and the outside air temperature is below freezing, it is predicted that the water will be frozen. A warning is displayed to the effect that the time required is longer than usual.

なお、燃料電池２の運転に伴って燃料電池２内に溜まる水分量Ｑ１と発電量Ｐとの間には、図２のマップに示すような所定の対応関係がある。マップの形状は、燃料電池２の運転時間（発電時間）や燃料電池２内の温度等のパラメータに応じて変化する。図２には、一例として、発電時間がそれぞれ異なる３種類のマップＭ１〜Ｍ３が示されている。発電時間の長さはＭ１が最も長く、Ｍ２、Ｍ３の順に短くなっている。このように、発電時間が長くなるほど水分量Ｑ１が大きくなる。   Note that there is a predetermined correspondence between the moisture amount Q1 accumulated in the fuel cell 2 and the power generation amount P as the fuel cell 2 is operated as shown in the map of FIG. The shape of the map changes according to parameters such as the operating time (power generation time) of the fuel cell 2 and the temperature in the fuel cell 2. FIG. 2 shows, as an example, three types of maps M1 to M3 with different power generation times. The length of power generation time is the longest in M1, and is shorter in the order of M2 and M3. Thus, the moisture amount Q1 increases as the power generation time increases.

また、図３のマップは燃料電池２内に残存する水分量（残水量）Ｑ２と燃料電池システム１の次回始動時間Ｔとの対応関係を示すものである。制御装置６は、このマップを用いて、燃料電池２が運転停止（発電停止）した時の残水量Ｑ２に基づき、次回始動時間Ｔを求めることができる。従って、例えば、残水量Ｑ２について所定の閾値（所定量）Ａを設定し、残水量Ｑ２と閾値Ａとの比較判定を行うことにより、次回始動時間が閾値Ａに対応する次回始動時間Ｔａよりも短いか否かを判定することができる。   Also, the map of FIG. 3 shows the correspondence between the amount of water remaining in the fuel cell 2 (residual water amount) Q2 and the next startup time T of the fuel cell system 1. Using this map, the control device 6 can determine the next start time T based on the remaining water amount Q2 when the operation of the fuel cell 2 is stopped (power generation is stopped). Therefore, for example, by setting a predetermined threshold (predetermined amount) A for the remaining water amount Q2 and performing a comparison determination between the remaining water amount Q2 and the threshold A, the next start time is set to be greater than the next start time Ta corresponding to the threshold A. Whether it is short or not can be determined.

続いて、図４のフローチャートを用いて、燃料電池２内の水分量の算出及び乗員への報知を行うための燃料電池システム１の制御方法について説明する。なお、制御装置６は、燃料電池２の運転停止指令を受けて以下の制御を開始する。   Next, a control method of the fuel cell system 1 for calculating the amount of water in the fuel cell 2 and notifying the passenger will be described using the flowchart of FIG. The control device 6 receives the operation stop command for the fuel cell 2 and starts the following control.

まず、制御装置６は、電流センサ２ａで検出された電流に基づいて燃料電池２の発電量Ｐを算出すると共に、発電時間や燃料電池２内の温度等の情報を図示しないタイマやセンサ等から取得する（発電情報取得工程：Ｓ１）。そして、制御装置６は、これらの情報に基づいて、図２のマップを参照して燃料電池２内の水分量Ｑ１を求めるとともに、算出した水分量Ｑ１と掃気処理により除去される水分量とに基づいて、掃気終了後に燃料電池２内に残存する水分量（残水量）Ｑ２を算出する（水分量算出工程：Ｓ２）。すなわち、制御装置６は、本発明における水分量算出手段の一実施形態を構成する。   First, the control device 6 calculates the power generation amount P of the fuel cell 2 based on the current detected by the current sensor 2a, and information such as the power generation time and the temperature in the fuel cell 2 from a timer or sensor (not shown). Obtain (power generation information obtaining step: S1). Then, the control device 6 obtains the moisture amount Q1 in the fuel cell 2 with reference to the map of FIG. 2 based on the information, and calculates the calculated moisture amount Q1 and the moisture amount removed by the scavenging process. Based on this, the amount of water (residual water amount) Q2 remaining in the fuel cell 2 after scavenging is calculated (moisture amount calculation step: S2). That is, the control device 6 constitutes an embodiment of the moisture amount calculating means in the present invention.

次いで、制御装置６は、図３に示すマップに基づき、残水量Ｑ２が所定の閾値Ａよりも多いか否かを判定することにより、燃料電池システム１の次回始動時間Ｔが所定始動時間Ｔａよりも長いか否かを判定する（始動時間判定工程：Ｓ３）。そして、制御装置６は、次回始動時間Ｔが所定始動時間Ｔａより長い（残水量Ｑ２が閾値Ａよりも多い）と判定した場合に、「次回始動時に時間がかかる場合があります」又は「次回始動できない可能性があります」との文字による警告情報を表示装置７に表示する（報知工程：Ｓ４）。すなわち、制御装置６及び表示装置７は、本発明における報知手段の一実施形態を構成する。一方、制御装置６は、始動時間判定工程Ｓ３において次回始動時間Ｔが所定始動時間Ｔａ以下である（残水量Ｑ２が閾値Ａ以下である）と判定した場合には、警告情報を表示することなく制御動作を終了する。   Next, the control device 6 determines whether or not the remaining water amount Q2 is greater than a predetermined threshold A based on the map shown in FIG. 3, so that the next start time T of the fuel cell system 1 is greater than the predetermined start time Ta. (Starting time determination step: S3). When the control device 6 determines that the next start time T is longer than the predetermined start time Ta (the remaining water amount Q2 is larger than the threshold A), “the next start may take time” or “next start Warning information with characters “It may not be possible” is displayed on the display device 7 (notification process: S4). That is, the control device 6 and the display device 7 constitute an embodiment of the notification means in the present invention. On the other hand, if the control device 6 determines that the next start time T is equal to or less than the predetermined start time Ta (the remaining water amount Q2 is equal to or less than the threshold A) in the start time determination step S3, the warning information is not displayed. The control operation is terminated.

以上説明した実施形態に係る燃料電池システム１においては、マップを用いて発電量や掃気量等から運転停止時の燃料電池２内の水分量（残水量）を算出し、算出した残水量に基づいて、表示装置７に所定の情報（例えば、燃料電池２の次回始動の実現性に関する情報）を表示する。これにより、乗員は、次回始動処理に要する時間が通常と異なる場合にはそのことを知ることができるので、そのような状況を回避するための適切な処置（例えば、掃気運転の延長等）を講じることができる。   In the fuel cell system 1 according to the embodiment described above, the amount of water (remaining water amount) in the fuel cell 2 at the time of operation stop is calculated from the power generation amount, scavenging amount, etc. using the map, and based on the calculated remaining water amount. Then, predetermined information (for example, information on the feasibility of the next start of the fuel cell 2) is displayed on the display device 7. As a result, the occupant can know when the time required for the next start-up process is different from the normal time, so appropriate measures (such as extending the scavenging operation) to avoid such a situation can be obtained. Can be taken.

なお、前記実施形態においては、「次回始動時に時間がかかる」等のような警告情報を表示するのみで次回始動時間を具体的に表示していなかったが、図３のマップに基づいて水分量Ｑ２に対応する次回始動時間Ｔを具体的に算出し、「次回始動時にはReady OnまでＴ秒かかります」等のように、次回始動時間の長さを具体的に表示することもできる。このようにすれば、乗員は、次回始動時間がどれぐらいなのかを具体的に知ることができるので、より精確な処置を講じることができる。また、乗員は、報知された次回始動時間を容認する場合には、特に処置を行わない旨の選択を行うこともできるので、不必要な掃気処理によるエネルギーの浪費を抑制することができる。   In the above embodiment, only the warning information such as “It takes time at the next start” is displayed and the next start time is not specifically displayed. However, the amount of moisture is based on the map of FIG. The next start time T corresponding to Q2 can be specifically calculated, and the length of the next start time can be specifically displayed, such as “It takes T seconds until Ready On at the next start”. In this way, the occupant can specifically know how long the next start time is, and therefore can take more accurate measures. In addition, when accepting the notified next start time, the occupant can also make a selection that no action is taken, so that waste of energy due to unnecessary scavenging processing can be suppressed.

また、前記実施形態において、制御装置６は、次回始動時間Ｔが所定始動時間Ｔａより長いと判定した場合に「次回始動時に時間がかかる」等の警告情報のみを表示したが、次回始動時の不具合を抑制するために、残存する水分をほぼ排出してから燃料電池２の運転を停止することができるように、燃料電池２の運転継続を促すような表示を行うこともできる。例えば、「あと３０分程度運転した後に停止してください」のように、具体的に運転継続時間を表示することもできる。また、「氷点環境下での長時間放置を避けてください」のように、他の不具合回避方法（凍結回避方法）を指示する警告表示を行ってもよい。このような警告表示があれば、燃料電池システム１の運転に不慣れな乗員でも燃料電池の運転継続の要否を知ることができ、適切な処置を講じることができる。   In the embodiment, the control device 6 displays only warning information such as “it takes time at the next start” when it is determined that the next start time T is longer than the predetermined start time Ta. In order to suppress the problem, it is possible to display such that the operation of the fuel cell 2 is urged so that the operation of the fuel cell 2 can be stopped after the remaining water is almost discharged. For example, the operation duration time can be specifically displayed as “Please stop after driving for about 30 minutes”. Further, a warning display may be made to instruct other trouble avoidance methods (freezing avoidance methods), such as “Please avoid leaving them for a long time in a freezing environment”. If there is such a warning display, an occupant unfamiliar with the operation of the fuel cell system 1 can know whether or not it is necessary to continue the operation of the fuel cell, and appropriate measures can be taken.

また、前記実施形態においては、次回始動時間Ｔが所定始動時間Ｔａより長いと判定した場合に、警告情報を表示装置７に表示した例を示したが、このような警告情報を外部のサービスセンターに送信するような通信システムを採用することもできる。このような通信システムを採用すると、各車両における次回始動の状況をサービスセンターが逸早く把握して迅速な処置を講じることができる。   In the above embodiment, the warning information is displayed on the display device 7 when it is determined that the next startup time T is longer than the predetermined startup time Ta. However, such warning information is displayed on the external service center. It is also possible to employ a communication system that transmits to the network. If such a communication system is employed, the service center can quickly grasp the next start-up situation in each vehicle and take quick measures.

また、前記実施形態においては、運転停止時には自動的に所定時間掃気処理を行うように設定されており、通常はこの自動掃気処理によって燃料電池２内の水分が十分に除去されることを想定しているため、制御装置６は、掃気による水分排出を勘案した燃料電池内の水分量を算出する。しかし、バッテリ６２の充電量不足（電力供給能力不足）や温度低下等に起因する掃気能力の低下により、運転停止時の掃気が十分に行われず、運転停止時に燃料電池２内に残存する水分量（残水量）Ｑ２が多くなる場合がある。そこで、制御装置６は、このような掃気能力の低下により十分な掃気が行われず燃料電池２内の水分を十分に除去できないと判定した場合に、燃料電池２の運転停止前に所定の警告表示を行うこともできる。   In the embodiment, it is set so that the scavenging process is automatically performed for a predetermined time when the operation is stopped, and it is usually assumed that the water in the fuel cell 2 is sufficiently removed by the automatic scavenging process. Therefore, the control device 6 calculates the amount of water in the fuel cell in consideration of the water discharge by scavenging. However, the amount of moisture remaining in the fuel cell 2 when the operation is stopped due to insufficient scavenging when the operation is stopped due to a decrease in the scavenging capability due to an insufficient charge amount of the battery 62 (insufficient power supply capability) or a temperature decrease. (Residual water amount) Q2 may increase. Therefore, when the control device 6 determines that sufficient scavenging is not performed due to such a decrease in scavenging ability and the moisture in the fuel cell 2 cannot be sufficiently removed, a predetermined warning display is performed before the operation of the fuel cell 2 is stopped. Can also be done.

例えば、制御装置６は、バッテリの充電量を表すＳＯＣ（State of Charge）等をチェックし、バッテリ６２の電力により予め設定された量の掃気が完了可能か否かを判定する。何らかの原因によりバッテリ６２の充電量が低下している場合には、掃気不十分となるために、算出される水分量（残水量）Ｑ２が多くなる。かかる場合には、制御装置６は、「今停止すると、停止処理が不十分になります」又は「停止処理が十分に実施できないため、次回始動時に時間がかかる場合があります」等のような警告表示を燃料電池２の運転停止前に行うことができる。   For example, the control device 6 checks an SOC (State of Charge) indicating the charge amount of the battery and determines whether or not a preset amount of scavenging can be completed by the power of the battery 62. When the charge amount of the battery 62 is reduced for some reason, scavenging is insufficient, and thus the calculated water amount (residual water amount) Q2 increases. In such a case, the control device 6 gives a warning such as “If it stops now, the stop process will be insufficient” or “Since the stop process cannot be sufficiently performed, it may take time at the next start”. The display can be performed before the operation of the fuel cell 2 is stopped.

また、前記実施形態におけるバッテリ６２は、その温度が低下するほど掃気能力が低下する。そこで、制御装置６は、バッテリ６２の温度を検出する温度センサ６２ａの検出情報に基づき、バッテリ６２により予め設定された量の掃気が完了可能か否かを判定する。そして、制御装置６は、バッテリ６２の温度が低温環境等により所定温度まで上昇しておらず、掃気能力が十分でないと判定した場合には、充電量低下の場合と同様に、「今停止すると、停止処理が不十分になります」又は「停止処理が十分に実施できないため、次回始動時に時間がかかる場合があります」等のような警告表示を行うことができる。   Further, the scavenging ability of the battery 62 in the embodiment decreases as the temperature decreases. Therefore, the control device 6 determines whether or not scavenging of a preset amount by the battery 62 can be completed based on detection information of the temperature sensor 62a that detects the temperature of the battery 62. Then, when it is determined that the temperature of the battery 62 has not risen to a predetermined temperature due to a low temperature environment or the like and the scavenging capacity is not sufficient, "The stop process will be insufficient" or "Since the stop process cannot be sufficiently implemented, it may take time at the next start".

以上のように、ＳＯＣやバッテリ温度等の指標に基づいて、運転停止時に予め設定された量の掃気が完了可能か否かを判定し、掃気が不十分に終わる場合には、十分な停止処理（掃気処理）を行うことができない旨の表示を行う。これにより、乗員は、電源確保や運転延長などの適切な処理を行うことができる。なお、「始動に時間がかかる」等の警告情報と、次回始動時間に関する具体的な情報と、凍結回避方法に関する情報と、を適宜組み合わせて表示することもできる。   As described above, it is determined whether or not the preset amount of scavenging can be completed when the operation is stopped based on the indexes such as the SOC and the battery temperature. Displays that (scavenging process) cannot be performed. Thereby, the passenger | crew can perform appropriate processes, such as power supply ensuring and driving extension. Note that warning information such as “it takes time to start”, specific information related to the next start time, and information related to the freeze avoidance method may be displayed in appropriate combination.

また、前記実施形態においては、水分量の算出及び乗員への報知を、燃料電池２の運転停止処理を開始する前に行っていた。すなわち、運転停止処理前に運転停止後の水分量を予測して事前に報知を行っていたが、水分量の算出及び乗員への報知を、運転停止処理中又は運転停止処理終了後に行ってもよい。   In the embodiment, the calculation of the moisture amount and the notification to the occupant are performed before the operation stop process of the fuel cell 2 is started. In other words, the moisture amount after the shutdown is predicted and notified in advance before the shutdown process. However, even if the calculation of the moisture amount and the notification to the passenger are performed during the shutdown process or after the termination of the shutdown process. Good.

例えば、運転停止時の掃気運転を開始した後に、何らかの理由によりバッテリ６２の電圧が低下して掃気が中断した場合、又は、掃気が中断すると予測される状態になった場合に、「停止処理が十分に実施できないため、次回始動時に時間がかかる場合があります」等の警告表示を行うことができる。また、バッテリ６２の温度が所定温度まで上昇していない状態で掃気を開始した場合においても、同様の警告表示を行うことができる。また、あらかじめ設定された量の掃気を完了せずに掃気が停止した場合に、「停止処理が十分に実施できなかったため、次回始動時に時間がかかる場合があります」等の警告表示を行うことができる。このように、予測に基づく報知でなく掃気不十分となった場合に事後報知を行うことにより、乗員は、次回始動処理に要する時間についてより確実な情報を得ることができ、より適切な処置を行うことができる。   For example, after starting the scavenging operation when the operation is stopped, when the voltage of the battery 62 decreases for some reason and the scavenging is interrupted, or when the scavenging is predicted to be interrupted, A warning may be displayed, such as “It may take time at the next start because it cannot be performed sufficiently.” Further, when scavenging is started in a state where the temperature of the battery 62 has not risen to the predetermined temperature, the same warning display can be performed. In addition, when scavenging stops without completing the preset amount of scavenging, a warning message such as "It may take time at the next start because the stop process could not be performed sufficiently" may be displayed. it can. In this way, by performing post-notification when the scavenging is insufficient rather than notification based on prediction, the occupant can obtain more reliable information about the time required for the next start process, and take more appropriate measures. It can be carried out.

また、前記実施形態においては、乾燥手段の一例として、燃料電池２内にガスを供給して燃料電池２内の水分を外部に排出する掃気処理を行う掃気手段（コンプレッサ１４、遮断弁２６、開閉弁２８及び制御装置６）を採用した例を示したが、燃料電池２の運転停止時に燃料電池２内の水分を低減させる乾燥処理を実現可能な構成であれば、いかなる構成を乾燥手段として採用してもよい。   Further, in the embodiment, as an example of the drying means, a scavenging means (compressor 14, shutoff valve 26, open / close) that performs a scavenging process of supplying gas into the fuel cell 2 and discharging moisture in the fuel cell 2 to the outside. Although the example which employ | adopted the valve 28 and the control apparatus 6) was shown, as long as the structure which can implement | achieve the drying process which reduces the water | moisture content in the fuel cell 2 at the time of the operation stop of the fuel cell 2, what structure is employ | adopted as a drying means May be.

また、前記実施形態においては、表示装置７のディスプレイへの文字表示により報知を行ったが、文字表示でなく警告ランプの点灯や点滅により報知を行うこともできる。また、視覚による報知だけでなく、音声（警告音やアナウンス）による報知を行ってもよい。また、視覚表示と音声とを組み合わせて報知を行うこともできる。   Moreover, in the said embodiment, although alerting | reporting was performed by the character display on the display of the display apparatus 7, it can also alert | report by not the character display but lighting or blinking of a warning lamp. Moreover, not only visual notification but also notification by voice (warning sound or announcement) may be performed. In addition, notification can be performed by combining visual display and sound.

また、前記実施形態においては、本発明に係る燃料電池システムを燃料電池車両に搭載した例を示したが、燃料電池車両以外の各種移動体（例えばロボット、船舶、航空機、電車等）に本発明に係る燃料電池システムを搭載することもできる。また、本発明に係る燃料電池システムを、建物（例えば住宅、ビル、工場等）用の発電設備として用いられる定置用発電システムに適用してもよい。   In the embodiment, the fuel cell system according to the present invention is mounted on the fuel cell vehicle. However, the present invention is applied to various moving bodies (for example, robots, ships, aircrafts, trains, etc.) other than the fuel cell vehicle. The fuel cell system according to the above can also be mounted. Further, the fuel cell system according to the present invention may be applied to a stationary power generation system used as a power generation facility for buildings (for example, houses, buildings, factories, etc.).

本発明の実施形態に係る燃料電池システムの構成図である。1 is a configuration diagram of a fuel cell system according to an embodiment of the present invention. 燃料電池の発電量と燃料電池内の水分量との関係を示すマップである。It is a map which shows the relationship between the electric power generation amount of a fuel cell, and the moisture content in a fuel cell. 燃料電池内の残水量と次回始動時間との関係を示すマップであるIt is a map which shows the relationship between the amount of remaining water in a fuel cell, and the next starting time 本発明の実施形態に係る燃料電池システムの制御方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control method of the fuel cell system which concerns on embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１…燃料電池システム、２…燃料電池、６…制御装置（水分量算出手段、報知手段、掃気手段、乾燥手段）、７…表示装置（報知手段）、１４…コンプレッサ（掃気手段、乾燥手段）、２６…遮断弁（掃気手段、乾燥手段）、２８…開閉弁（掃気手段、乾燥手段）、６２…バッテリ（蓄電装置）。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fuel cell system, 2 ... Fuel cell, 6 ... Control apparatus (moisture content calculation means, notification means, scavenging means, drying means), 7 ... Display device (notification means), 14 ... Compressor (scavenging means, drying means) , 26 ... shut-off valve (scavenging means, drying means), 28 ... on-off valve (scavenging means, drying means), 62 ... battery (power storage device).

Claims (11)

燃料電池と、
前記燃料電池の運転停止時における前記燃料電池内の水分量を算出する水分量算出手段と、
前記水分量算出手段で算出した水分量に基づいて所定の情報を報知する報知手段と、
を備える、
燃料電池システム。 A fuel cell;
A moisture content calculating means for calculating the moisture content in the fuel cell when the fuel cell is stopped;
Informing means for informing predetermined information based on the amount of water calculated by the water amount calculating means;
Comprising
Fuel cell system. 前記報知手段は、前記水分量算出手段で算出した水分量が所定量よりも多い場合に、前記燃料電池の次回始動処理に要する時間が通常より長くなる旨の情報を報知するものである、
請求項１に記載の燃料電池システム。 The notifying means is for notifying information that the time required for the next start-up process of the fuel cell is longer than usual when the moisture amount calculated by the moisture amount calculating means is larger than a predetermined amount.
The fuel cell system according to claim 1. 前記報知手段は、前記水分量算出手段で算出した水分量に基づいて、前記燃料電池の次回始動処理に要する時間を報知するものである、
請求項１に記載の燃料電池システム。 The notification means notifies the time required for the next start-up process of the fuel cell based on the moisture amount calculated by the moisture amount calculation means.
The fuel cell system according to claim 1. 前記報知手段は、前記水分量算出手段で算出した水分量が所定量よりも多い場合に、前記燃料電池の運転継続を促す情報を報知するものである、
請求項１から３の何れか一項に記載の燃料電池システム。 The informing means is for informing information for prompting continuation of operation of the fuel cell when the water amount calculated by the water amount calculating means is larger than a predetermined amount.
The fuel cell system according to any one of claims 1 to 3. 前記燃料電池の運転停止時に前記燃料電池内の水分を低減させる乾燥処理を行う乾燥手段を備え、
前記水分量算出手段は、前記乾燥手段による乾燥処理終了後の水分量を算出するものであり、
前記報知手段は、前記乾燥手段による乾燥処理終了後の水分量に基づいて所定の情報を報知するものである、
請求項１から４の何れか一項に記載の燃料電池システム。 A drying means for performing a drying process for reducing moisture in the fuel cell when the operation of the fuel cell is stopped;
The moisture amount calculating means calculates a moisture amount after completion of the drying process by the drying means,
The notification means notifies predetermined information based on the amount of water after completion of the drying process by the drying means.
The fuel cell system according to any one of claims 1 to 4. 前記報知手段は、前記乾燥手段による乾燥処理が中断した場合、又は、前記乾燥手段による乾燥処理が中断すると予測される場合に、所定の情報を報知するものである、
請求項５に記載の燃料電池システム。 The notifying means notifies predetermined information when the drying process by the drying means is interrupted or when the drying process by the drying means is predicted to be interrupted.
The fuel cell system according to claim 5. 前記乾燥手段に電力を供給して前記乾燥手段を駆動する蓄電装置を備え、
前記報知手段は、前記蓄電装置の電力供給能力が所定能力よりも低い状態で前記乾燥手段による乾燥処理が開始された場合に、十分な乾燥処理を行うことができない旨の情報を報知するものである、
請求項５又は６に記載の燃料電池システム。 A power storage device that supplies power to the drying means to drive the drying means;
The notifying means notifies information that a sufficient drying process cannot be performed when the drying process by the drying means is started in a state where the power supply capacity of the power storage device is lower than a predetermined capacity. is there,
The fuel cell system according to claim 5 or 6. 前記乾燥手段に電力を供給して前記乾燥手段を駆動する蓄電装置を備え、
前記報知手段は、前記蓄電装置の温度が所定温度よりも低い状態で前記乾燥手段による乾燥処理が開始された場合に、十分な乾燥処理を行うことができない旨の情報を報知するものである、
請求項５又は６に記載の燃料電池システム。 A power storage device that supplies power to the drying means to drive the drying means;
The notifying means is for notifying information that a sufficient drying process cannot be performed when the drying process by the drying means is started in a state where the temperature of the power storage device is lower than a predetermined temperature.
The fuel cell system according to claim 5 or 6. 前記報知手段は、前記燃料電池の運転停止前における前記蓄電装置の温度が所定の温度よりも低い場合に、十分な乾燥処理を行うことができなくなる旨の情報を前記燃料電池の運転停止前に報知するものである、
請求項８に記載の燃料電池システム。 The informing means informs that before the operation of the fuel cell is stopped, information indicating that a sufficient drying process cannot be performed when the temperature of the power storage device before the operation of the fuel cell is lower than a predetermined temperature. To inform,
The fuel cell system according to claim 8. 前記乾燥手段は、前記燃料電池内にガスを供給して前記燃料電池内の水分を外部に排出する前記乾燥処理としての掃気処理を行う掃気手段である、
請求項５から９の何れか一項に記載の燃料電池システム。 The drying means is a scavenging means for performing a scavenging process as the drying process for supplying gas into the fuel cell and discharging moisture in the fuel cell to the outside.
The fuel cell system according to any one of claims 5 to 9. 燃料電池を備える燃料電池システムの制御方法であって、
前記燃料電池の運転停止時における前記燃料電池内の水分量を算出する水分量算出工程と、
前記水分量算出工程で算出した水分量に基づいて所定の情報を報知する報知工程と、
を備える、
燃料電池システムの制御方法。 A control method for a fuel cell system comprising a fuel cell,
A moisture content calculating step for calculating the moisture content in the fuel cell when the fuel cell is stopped;
An informing step for informing predetermined information based on the amount of water calculated in the water amount calculating step;
Comprising
Control method of fuel cell system.
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