CN106299416A - 燃料电池*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及燃料电池***，在适当的时刻实施吹扫。该燃料电池***是搭载于车辆的燃料电池***。该燃料电池***具备：气体供给部，能够向燃料电池的内部供给吹扫气体；以及控制部，在所述车辆的停止时，控制所述气体供给部而执行基于所述吹扫气体的扫气处理。所述控制部多次取得所述车辆的行驶时的环境温度，在所述取得的行驶时的环境温度中的最后取得的环境温度小于规定的阈值的情况下，与所述最后取得的环境温度超过所述阈值的情况相比，提高扫气能力来执行所述扫气处理。

Description

燃料电池***
本申请主张基于在2015年6月26日提出申请的日本申请特愿2015-128288号的优先权，其内容为了参考而援引于本申请。
技术领域
本发明涉及搭载于车辆的燃料电池***。
背景技术
以往，在搭载于车辆的燃料电池***中，在冰点下环境使用的情况下，残留于燃料电池的内部或连接配管的水分冻结，起动性下降。相对于此，例如日本特开2011-204447号公报记载那样提出了如下的燃料电池***：在燃料电池***的停止时，基于包含环境温度的外部气体条件来推定冻结时间，在超过了冻结时间的情况下，对燃料电池内部进行扫气(也称为“吹扫(purge)”)，由此使燃料电池内部的水分量减少，防止冻结。
在燃料电池汽车中，根据驻车场所而有时会受到干扰的影响，将环境温度检测得比实际高。因此，在以往的燃料电池***中，在燃料电池***的停止时，基于比实际的温度高的环境温度来推定冻结时间，可能无法在冻结发生以前的适当的时刻实施吹扫。而且，无法进行在扫气的能力上防止冻结而优选的吹扫，也存在扫气效果低的问题。
发明内容
本发明为了解决上述的课题的至少一部分而完成，可以作为以下的方式来实现。
(1)本发明的第一方式是搭载于车辆的燃料电池***。该燃料电池***具备：燃料电池；环境温度传感器，取得所述车辆的环境温度；气体供给部，向所述燃料电池的内部供给吹扫气体；以及控制部，控制所述气体供给部而执行所述吹扫气体对所述燃料电池的扫气处理。在车速不为零的所述车辆的行驶时，所述控制部经由所述环境温度传感器以时间序列取得环境温度，在所述车辆的起动开关被断开之后，所述控制部执行所述扫气处理，在所述车辆的起动开关被断开之后的所述扫气处理中，在所述以时间序列取得的环境温度中的最后取得的环境温度小于规定的阈值的情况下，与所述最后取得的环境温度超过所述阈值的情况相比，所述控制部提高扫气能力来执行所述扫气处理。
(2)在上述燃料电池***中，可以形成为如下方式：提高所述扫气能力是指延长扫气的时间。
(3)在上述燃料电池***中，可以形成为如下方式：提高所述扫气能力是指增大每单位时间的扫气的强度。
(4)本发明的第二方式是搭载于车辆的燃料电池***。
该燃料电池***具备：燃料电池；环境温度传感器，取得所述车辆的环境温度；气体供给部，能够向所述燃料电池的内部供给吹扫气体；以及控制部，控制所述气体供给部而执行所述吹扫气体对所述燃料电池的扫气处理。在车速不为零的所述车辆的行驶时，所述控制部经由所述环境温度传感器以时间序列取得环境温度，在所述车辆的起动开关被断开之后，所述控制部执行所述扫气处理，在所述车辆的起动开关被断开之后的所述扫气处理中，在所述以时间序列取得的环境温度中的最后取得的环境温度小于规定的阈值的情况下，与所述最后取得的环境温度超过所述阈值的情况相比，所述控制部提高所述扫气处理的实施的可能性。
(5)在上述燃料电池***中，可以形成为如下方式：在所述车速为零的所述车辆的非行驶时，所述控制部经由所述环境温度传感器取得环境温度，所述控制部基于所述取得的行驶时的环境温度和所述取得的非行驶时的环境温度中的较低的温度来决定执行所述扫气处理的时刻。
(6)在上述燃料电池***中，可以形成为如下方式：在所述环境温度传感器异常时，以与行驶时的环境温度小于所述阈值的情况相同的条件来执行所述扫气处理。
(7)在上述燃料电池***中，可以形成为如下方式：在所述取得的行驶时的环境温度小于所述阈值的情况下，与所述取得的行驶时的环境温度超过所述阈值的情况相比，所述控制部使所述燃料电池的含水量减少。
(8)在上述燃料电池***中，可以形成为如下方式：所述含水量的减少通过提高所述燃料电池的冷却介质的温度或者增大向所述燃料电池供给的氧化剂气体的供给量来进行。
本发明还可以作为以下的方式来实现。
(9)本发明的第一方式是搭载于车辆的燃料电池***。该燃料电池***具备：气体供给部，能够向燃料电池的内部供给吹扫气体；以及扫气控制部，在所述车辆的停止时，控制所述气体供给部而执行基于所述吹扫气体的扫气处理。所述扫气控制部多次取得所述车辆的行驶时的环境温度，在所述取得的行驶时的环境温度中的最后取得的环境温度为规定的阈值以下的情况下，与所述最后取得的环境温度超过所述阈值的情况相比，提高扫气能力来执行所述扫气处理。根据第一方式的燃料电池***，能够使用车辆的行驶时的环境温度来执行扫气处理。本发明的发明者发现了车辆的行驶时的环境温度与车辆的停止时的环境温度相比难以受到干扰的影响。因此，根据第一方式的燃料电池***，基于干扰的影响低的环境温度，能够提高扫气能力地进行扫气，因此能够提高扫气效果。
(10)在第一方式的燃料电池***中，提高所述扫气能力可以为延长扫气的时间。根据该燃料电池***，与提高泵的喷出量来提高扫气效果的情况相比，即便对泵要求的能力下降也能够提高扫气效果。
(11)在第一方式的燃料电池***中，提高所述扫气能力可以为增大每单位时间的扫气的强度。根据该燃料电池***，能够在短时间内进行扫气。
(12)本发明的第二方式是搭载于车辆的燃料电池***。该燃料电池***具备：气体供给部，能够向燃料电池的内部供给吹扫气体；以及扫气控制部，在所述车辆的停止后的规定的时机，控制所述气体供给部而执行基于所述吹扫气体的扫气处理。所述扫气控制部多次取得所述车辆的行驶时的环境温度，在所述取得的行驶时的环境温度中的最后取得的环境温度为规定的阈值以下的情况下，与所述最后取得的环境温度超过所述阈值的情况相比，提高所述扫气处理的实施的可能性。根据第二方式的燃料电池***，能够使用车辆的行驶时的环境温度来提高扫气处理的实施的可能性。如前述那样，车辆的行驶时的环境温度与车辆的停止时的环境温度相比难以受到干扰的影响。因此，根据第二方式的燃料电池***，基于干扰的影响低的环境温度，能够提高扫气处理的实施的可能性，因此能够在适当的时刻实施扫气。
(13)在第二方式的燃料电池***中，可以的是，所述燃料电池***具备非行驶时环境温度取得部，该非行驶时环境温度取得部取得所述车辆的非行驶时的环境温度，所述扫气控制部基于所述取得的行驶时的环境温度和所述取得的非行驶时的环境温度中的较低的温度来决定所述规定的时机。与车辆的停止时的环境温度相比，车辆的行驶时的环境温度难以受到干扰的影响，另一方面，根据行驶时间带而可能会得到比停止时的环境温度高的环境温度。根据该燃料电池***，基于行驶时的环境温度和非行驶时的环境温度中的较低的温度，来决定车辆的停止后的扫气处理的执行时期，因此能够在更适当的时刻实施扫气。
(14)在第一或第二方式的燃料电池***中，可以的是，在检测所述环境温度的传感器异常时，以与行驶时的环境温度为所述阈值以下的情况相同的条件来执行所述扫气处理。根据该燃料电池***，在检测环境温度的传感器异常时，为了安全起见，实施与使用了难以受到干扰的影响的行驶时的环境温度时相同的扫气处理。因此，能够进一步提高扫气效果。
(15)在第一或第二方式的燃料电池***中，可以的是，所述燃料电池***具备含水量控制部，在所述取得的行驶时的环境温度为规定的阈值以下的情况下，与所述取得的行驶时的环境温度超过所述阈值的情况相比，该含水量控制部使所述燃料电池的含水量减少。根据该燃料电池***，通过预先使燃料电池的含水量减少，能够进一步减少在扫气后残留于燃料电池***内部的水分量。
(16)在第一或第二方式的燃料电池***中，可以的是，所述含水量的减少通过提高所述燃料电池的水温或者增大向所述燃料电池供给的氧化剂气体的供给量来进行。根据该燃料电池***，通过增多燃料电池的水分的带走量，能够容易地减少燃料电池的含水量。
本发明也可以通过除燃料电池***以外的各种方式实现。例如，能够以具备燃料电池***的车辆、燃料电池***的控制方法、用于实现与该控制方法的各工序对应的功能的计算机程序、记录有该计算机程序的记录介质等方式实现。
附图说明
图1是表示作为本发明的一实施方式的燃料电池***的结构的概略图。
图2是表示通过控制部执行的冬季判定处理例程的流程图。
图3是表示通过控制部执行的停止时吹扫处理例程的流程图。
图4是表示通过控制部执行的唤醒时间设定例程的流程图。
图5是表示通过控制部执行的停车吹扫处理例程的流程图。
标号说明
10…控制部
10a…扫气控制部
20…燃料电池组
21…单电池
30…空气供给排出部
31…空气供给用配管
32…空气压缩机
33…空气流量计
34…开闭阀
40…燃料电池组
41…阴极废气用配管
43…调压阀
44…压力计测部
50…氢气供给排出部
51…氢气供给配管
52…氢罐
53…开闭阀
54…调节器
55…氢供给装置
56…压力计测部
61…阳极废气用配管
62…气液分离部
63…氢气循环配管
64…氢泵
65…阳极排水用配管
66…排水阀
67…压力计测部
70…制冷剂循环部
71…制冷剂用配管
71a…上游侧配管
71b…下游侧配管
72…散热器
75…循环泵
76a…第一温度计测部
76b…第二温度计测部
80…环境温度传感器
90…点火开关
100…燃料电池***
THA…环境温度
THW…水温
F…冬季判定标志
具体实施方式
接下来，说明本发明的实施方式。
A.整体结构：
图1是表示作为本发明的一实施方式的燃料电池***100的结构的概略图。该燃料电池***100搭载于燃料电池车辆，根据来自驾驶员的要求，输出被使用作为驱动力的电力。燃料电池车辆例如是四轮汽车。燃料电池***100具备控制部10、燃料电池组20、空气供给排出部30、氢气供给排出部50、制冷剂循环部70。
控制部10由具备中央处理装置(CPU)和存储装置的微型计算机构成，通过向存储装置上读入程序并执行而发挥各种功能。控制部10具有对燃料电池***100的各结构部进行控制而执行使燃料电池组20产生与输出要求对应的电力的燃料电池组20的运转控制的功能。
燃料电池组20是通过氢与氧的电化学反应而发电的单元，层叠多个单电池21而形成。各单电池21分别是即便为单体也能够发电的发电要素，具有在电解质膜的两面配置有电极(阴极、阳极)的作为发电体的膜电极接合体、在膜电极接合体的两外侧配置的分隔件。电解质膜由在内部包含有水分的湿润状态时表现出良好的质子传导性的固体高分子薄膜构成。燃料电池组20能够应用多种类型，但是在本实施方式中，使用固体高分子型。
空气供给排出部30具有向燃料电池组20供给空气(氧化剂气体)的功能、将从燃料电池组20的阴极侧排出的排水和阴极废气向燃料电池***100的外部排出的功能。空气供给排出部30在燃料电池组20的上游侧具备空气供给用配管31、空气压缩机32、空气流量计33、开闭阀34。空气供给用配管31是与燃料电池组20的阴极侧的入口连接的配管。空气压缩机32经由空气供给用配管31而与燃料电池组20连接，将取入外部气体并进行了压缩后的空气作为氧化气体向燃料电池组20的阴极侧供给。
空气流量计33在空气压缩机32的上游侧，计测空气压缩机32取入的外部气体的量，并向控制部10发送。控制部10基于该计测值来驱动空气压缩机32，由此控制对燃料电池组20的空气的供给量。开闭阀34设置在空气压缩机32与燃料电池组20之间。开闭阀34通常为关闭的状态，在从空气压缩机32向空气供给用配管31供给具有规定的压力的空气时打开。
空气供给排出部30在燃料电池组20的下游侧具备阴极废气用配管41、调压阀43、压力计测部44。阴极废气用配管41是与燃料电池组20的阴极侧的出口连接的配管，能够将排水及阴极废气向燃料电池***100的外部排出。调压阀43调整阴极废气用配管41的阴极废气的压力(燃料电池组20的阴极侧的背压)。压力计测部44设置在调压阀43的上游侧，计测阴极废气的压力，并将其计测值向控制部10发送。控制部10基于压力计测部44的计测值来调整调压阀43的开度。
氢气供给排出部50具有向燃料电池组20供给氢气的功能、将从燃料电池组20排出的阳极废气向燃料电池***100的外部排出的功能、在燃料电池***100内循环的功能。氢气供给排出部50在燃料电池组20的上游侧具备氢气供给配管51、氢罐52。在氢罐52填充有用于向燃料电池组20供给的高压氢。氢罐52经由氢气供给配管51而与燃料电池组20的阳极侧的入口连接。
在氢气供给配管51从上游侧(氢罐52侧)还依次设有开闭阀53、调节器54、氢供给装置55、压力计测部56。控制部10通过控制开闭阀53的开闭，来控制氢从氢罐52向氢供给装置55的上游侧的流入。调节器54是用于调整氢供给装置55的上游侧的氢的压力的减压阀，其开度由控制部10控制。氢供给装置55例如由电磁驱动式的开闭阀即喷射器构成。压力计测部56计测氢供给装置55的下游侧的氢的压力，并向控制部10发送。控制部10基于压力计测部56的计测值，控制表示氢供给装置55的开闭时刻的驱动周期，由此控制向燃料电池组20供给的氢量。
氢气供给排出部50在燃料电池组20的下游侧具备阳极废气用配管61、气液分离部62、氢气循环配管63、氢泵64、阳极排水用配管65、排水阀66、压力计测部67。阳极废气用配管61是将燃料电池组20的阳极侧的出口与气液分离部62连接的配管。在阳极废气用配管61设有压力计测部67。压力计测部67在燃料电池组20的氢歧管的出口附近，计测阳极废气的压力(燃料电池组20的阳极侧的背压)，向控制部10发送。
气液分离部62与氢气循环配管63和阳极排水用配管65连接。经由阳极废气用配管61向气液分离部62流入的阳极废气通过气液分离部62分离成气体成分和水分。在气液分离部62内，阳极废气的气体成分被向氢气循环配管63引导，水分被向阳极排水用配管65引导。
氢气循环配管63连接于氢气供给配管51的比氢供给装置55靠下游处。在氢气循环配管63设有氢泵64。氢泵64作为将在气液分离部62分离的气体成分包含的氢向氢气供给配管51送出的循环泵起作用。
在阳极排水用配管65设有排水阀66。排水阀66按照来自控制部10的指令而开闭。控制部10通常将排水阀66关闭，在预先设定的规定的排水时刻或阳极废气中的非活性气体的排出时刻将排水阀66打开。阳极排水用配管65的下游端以能够将阳极侧的排水和阳极废气与阴极侧的排水和阴极废气混合而排出的方式与阴极废气用配管41合流(图示省略)。
制冷剂循环部70具备制冷剂用配管71、散热器72、循环泵75、两个温度计测部76a、76b。制冷剂用配管71是用于使对燃料电池组20进行冷却用的制冷剂循环的配管，由上游侧配管71a和下游侧配管71b构成。上游侧配管71a将燃料电池组20内的制冷剂流路的出口与散热器72的入口连接。下游侧配管71b将燃料电池组20内的制冷剂流路的入口与散热器72的出口连接。
散热器72具有取入外部气体的风扇，在制冷剂用配管71的制冷剂与外部气体之间进行热交换，由此对制冷剂进行冷却。循环泵75设于下游侧配管71b，基于控制部10的指令进行驱动。制冷剂通过循环泵75的驱动力而在制冷剂用配管71内流动。
第一温度计测部76a设于上游侧配管71a，第二温度计测部76b设于下游侧配管71b。控制部10通过2个温度计测部76a、76b检测各配管71a、71b的制冷剂温度，根据各配管71a、71b的制冷剂温度之差来检测燃料电池组20的运转温度。控制部10基于燃料电池组20的运转温度来控制循环泵75的转速，由此控制燃料电池组20的运转温度。
此外，燃料电池***100具备二次电池和DC/DC转换器(图示省略)。二次电池蓄积燃料电池组20输出的电力或再生电力，与燃料电池组20一起作为电力源起作用。DC/DC转换器能够控制二次电池的充放电或燃料电池组20的输出电压。需要说明的是，上述的燃料电池***100的各结构部使用二次电池的电力，由此即使在燃料电池组20的运转停止后也能够驱动。
燃料电池***100还具备能够计测车辆外部的气温(环境温度)的环境温度传感器80。环境温度传感器80例如安装在前保险杠的背侧。环境温度传感器80将作为测定结果的环境温度THA向控制部10发送。需要说明的是，环境温度传感器80的安装位置并不局限于上述，只要能够检测燃料电池车辆的外侧的温度即可，可以设为任意的位置。
车辆还具备点火开关90。点火开关90是由驾驶员操作的车辆的起动开关，若点火开关90接通，则搭载于车辆的燃料电池***100启动，若点火开关90断开，则燃料电池***100停止。需要说明的是，存储装置具备非易失性存储器，以便于即便点火开关90断开而控制部10具备的存储装置的存储内容也不会消失。
然而，如前述那样，燃料电池组20的各单电池21具备在湿润状态下表现出良好的质子传导性的电解质膜。因此，在燃料电池组20的运转中，燃料电池组20的内部优选保持为湿润状态。然而，在车辆的驻车中，若在燃料电池组20的内部或该连接配管的内部残留有大量的水分，则该水分在冰点下等低温环境下冻结。这样的残留水分的冻结引起燃料电池组20的内部或其连接配管的反应气体的流路的闭塞等不良情况，成为使燃料电池组20的启动性下降的原因。需要说明的是，在本说明书中，将燃料电池组的内部或连接配管的内部冻结的情况称为燃料电池***冻结。
因此，在本实施例的燃料电池***100中，在车辆的停止时及停止后，进行对燃料电池组20的内部或其连接配管中的反应气体的流路进行扫气的扫气处理。控制部10包含的扫气控制部10a发挥执行扫气处理的功能。扫气控制部10a通过由控制部10执行图2～图5所示的各种处理例程来实现。关于各处理例程，以下详细叙述。
B.扫气控制部的结构：
图2是表示通过控制部10执行的冬季判定处理例程的流程图。冬季判定处理例程通过控制部10的CPU，在点火开关90从接通至断开为止的期间内反复执行。其结果是，以时间序列取得车辆的行驶时的环境温度。反复执行的图2的处理中的、在点火开关90从接通至断开为止的期间中的最后执行的处理中设定的冬季判定标志F的值及最后执行的处理中取得的环境温度THA使用于后续执行的停止时吹扫处理例程及停车吹扫处理例程。若冬季判定处理(图2)开始，则CPU首先判定冬季判定标志F是否为值1(步骤S110)。冬季判定标志F是表示车辆是否处于预先规定的低温环境下的标志。在本实施方式中，将预先规定的低温环境下简便地设为“冬季”，将其标志称为冬季判定标志F。冬季判定标志F在出厂时为值0。冬季判定标志F存储于非易失性存储器，在点火开关90断开时也不会被清除。
在步骤S110中，若判定为冬季判定标志F不是值1，则CPU判定环境温度传感器80是否异常(故障)(步骤S120)。环境温度传感器80是否异常的判定例如基于规定的診断条件成立时的环境温度传感器80的检测结果来进行。在此，若判定为不是异常即正常，则CPU从环境温度传感器80取得环境温度THA(步骤S130)，判定取得的环境温度THA是否为第一阈值Ta以下(步骤S140)。第一阈值Ta例如为-10℃。在判定为环境温度THA是第一阈值Ta以下时，CPU将冬季判定标志F设为值1(步骤S150)。需要说明的是，第一阈值Ta并不局限于-10℃，只要为0℃以下即可，可以设为任意的值。
另一方面，在步骤S140中，在判定为环境温度THA不是第一阈值Ta以下，即超过第一阈值Ta的情况下，CPU从非易失性存储器读出浸湿履历数据，并根据浸湿履历数据来判定以前是否实施了停车吹扫(步骤S160)。
在本实施方式中，作为扫气，进行(i)在点火开关90断开时实施的停止时吹扫、(ii)在从点火开关90断开时经过了规定的唤醒时间时实施的停车吹扫。需要说明的是，停止时吹扫的实施需要规定的时间。在本实施方式中，停止时吹扫在点火开关90刚断开之后开始，但是实质上进行停止时吹扫的是点火开关90断开之后的时间区间中。浸湿履历数据记录有在实施了停车吹扫时实施的内容。浸湿履历数据每当燃料电池组20的输出电压上升时(成为规定的阈值以上时)被清除。因此，浸湿履历数据记录有从上次燃料电池组20的输出电压上升至本次燃料电池组20的输出电压上升为止的一期间内，是否存在停车吹扫的实施。因此，在步骤S160中，判定在上述一期间内是否实施了停车吹扫。需要说明的是，在从点火开关90接通至燃料电池组20的输出电压上升为止期间，进行步骤S160的判定的时间比较富余。
在步骤S160中，在判定为存在停车吹扫的实施的情况下，CPU使处理进入步骤S150，将冬季判定标志F设为值1。即，在上述一期间中，判定为实施了停车吹扫时，作为冬季而将冬季判定标志F设为值1。另一方面，在步骤S160中判定为没有停车吹扫的实施的情况下，去向“返回”，暂时结束该冬季判定处理例程。
在步骤S120中，即使在判定为环境温度传感器80异常的情况下，CPU也使处理进入步骤S150，将冬季判定标志F设为值1，然后，去向“返回”，暂时结束该冬季判定处理例程。
在步骤S110中，在判定为冬季判定标志F是值1的情况下，判定规定的行驶条件是否成立(步骤S170)。在本实施方式中，规定的行驶条件设为通过未图示的车速传感器检测到的车速为规定的阈值(例如30[km/h])以上的情况持续规定时间(例如，120[s])以上。需要说明的是，该行驶条件是一例，只要能够检测出车辆行驶了一定程度的状态即可，车速的阈值或规定时间可以改换为其他的值。
在步骤S170中，在判定行驶条件成立的情况下，从环境温度传感器80取得环境温度THA(步骤S180)，判定取得的环境温度THA是否为第二阈值Tb以上(步骤S190)。第二阈值Tb例如为5℃。在判定为环境温度THA是第二阈值Tb以上时，CPU将冬季判定标志F清除为值0(步骤S195)。即，根据从步骤S170至S195的处理，在规定的行驶条件成立的行驶中，在环境温度THA成为5℃以上时，将冬季判定标志F清除。需要说明的是，第二阈值Tb可以改换为0℃以上的其他的值。
在步骤S170中行驶条件未成立时，或者判定为环境温度THA低于第二阈值Tb时，CPU不将冬季判定标志F清除，去向“返回”，暂时结束该冬季判定处理例程。
图3是表示通过控制部10执行的停止时吹扫处理例程的流程图。停止时吹扫处理例程通过控制部10的CPU在点火开关90断开时执行。若处理开始，则CPU首先判定通过冬季判定处理例程得到的冬季判定标志F是否为值1(步骤S210)。在此，若判定为冬季判定标志F是值1，则CPU通过步骤S220实施以下那样的处理作为扫气(吹扫)。
CPU使氢气供给排出部50(图1)的氢泵64驱动，使残留于燃料电池组20的含有氢的气体作为吹扫气体进行循环。并且，在规定的时刻打开排水阀66，将在气液分离部62分离的液水排出。这样，通过进行使燃料电池组20的阳极侧的气体循环的吹扫，能够减少残留于燃料电池组20或其连接配管等的水分量、残留于燃料电池组20或氢用的配管51、61、63的氢量。
上述的吹扫中的氢泵64的驱动时间是例如5～20[s]，吹扫时间变得比较长。因此，在步骤S220中实施的吹扫的扫气能力高。
另一方面，在步骤S210中，若判定为冬季判定标志F不是值1，则CPU进行与步骤S220同样的处理作为扫气(吹扫)(步骤S230)。但是，步骤S230中的氢泵64的驱动时间是例如1～2[s]，比步骤S220中的驱动时间短。因此，与在步骤S230中实施的吹扫相比，在步骤S220中实施的吹扫的扫气能力高。在此所说的“扫气能力”对应于1次的扫气中的吹扫气体的累计量。
需要说明的是，在本实施方式中，步骤S220的处理相对于步骤S230的处理，通过增长吹扫时间而提高扫气能力，但也可以取代于此，使吹扫时间相同而通过增大氢泵64的喷出量来增大每单位时间的扫气的强度，结果提高扫气能力。在延长吹扫时间的情况下，与提高泵的喷出量来提高扫气效果的情况相比，泵要求的能力可以降低。另一方面，在增大每单位时间的扫气的强度的情况下，能够在短时间内进行扫气。
而且，也可以不将步骤S230的处理形成为与步骤S220的处理同样的处理，例如，形成为将氢气供给排出部50(图1)具备的排水阀66仅开闭1次的处理。这种情况下，氢泵64未被驱动，但是通过将排水阀66开闭，而从阳极废气用配管61赶出阳极废气，在吹扫气体的移动少的情况下实施，因此在冬季判定标志F不是值1时实施的吹扫与冬季判定标志F是值1时实施的吹扫相比，扫气能力相对降低。
在步骤S220或步骤S230的执行后，CPU结束该停止时吹扫处理例程。
图4是表示通过控制部10执行的唤醒时间设定例程的流程图。如先前说明那样，在本实施方式中，作为扫气，除了停止时吹扫之外，还实施从点火开关90断开时开始经过了规定的唤醒时间时实施的停车吹扫。唤醒时间设定例程用于设定该唤醒时间，通过控制部10的CPU，与停止时吹扫处理例程同样地在点火开关90断开时执行。
若处理开始，则CPU首先从第一温度计测部76a取得水温THW(步骤S310)。接下来，CPU取得最低环境温度THAmin(步骤S320)。最低环境温度THAmin基于环境温度传感器80的检测值利用另行例程求出，是上次使燃料电池***100运转时的环境温度的最低值。即，根据步骤S310，取得上次从点火开关90接通时开始至断开时为止的行驶时及非行驶时的通过环境温度传感器80检测到的环境温度THA的最低值作为最低环境温度THAmin。换言之，根据步骤S310，取得在行驶时通过环境温度传感器80检测到的环境温度THA与在非行驶时通过环境温度传感器80检测到的环境温度THA中的低的一方的温度作为最低环境温度THAmin。需要说明的是，在本说明书中，“车辆的行驶时”是指车辆的速度不为零。“车辆的非行驶时”是指车辆的速度为零。
接下来，CPU基于取得的水温THW和最低环境温度THAmin，算出唤醒时间(步骤S330)。唤醒时间相当于以本次点火开关90断开时为起点而直至燃料电池***100要冻结为止的时间。根据步骤S330，基于在步骤S310中取得的点火开关90的断开时的水温THW、上次从点火开关90接通开始至断开时为止的行驶时及非行驶时的通过环境温度传感器80检测到的环境温度THA的最低值，算出燃料电池***100要冻结的时间，并将该冻结的时间确定为唤醒时间。环境温度THA的最低值越低，唤醒时间设定得越短。而且，即使环境温度THA的最低值相同，水温THW低的一方的唤醒时间也设定得短。在步骤S330的执行后，CPU结束唤醒时间设定例程。
图5是表示通过控制部10执行的停车吹扫处理例程的流程图。停车吹扫处理例程通过控制部10的CPU在从点火开关90断开的时点开始经过了唤醒时间时执行。唤醒时间通过唤醒时间设定例程来求出。
若处理开始，则CPU首先从环境温度传感器80取得环境温度THA，从第一温度计测部76a取得水温THW(步骤S410)。接下来，CPU判定通过冬季判定处理例程得到的冬季判定标志F是否为值1(步骤S420)。在此，若判定为冬季判定标志F是值1，则CPU立即使处理进入步骤S440。另一方面，若判定为冬季判定标志F不是值1，则判定步骤S410取得的环境温度THA是否为0℃以下(步骤S430)，只要是0℃以下的情况，CPU就使处理进入步骤S440。
即，根据步骤S420及S430的处理，在冬季判定标志F不是值1的情况下，若环境温度THA未成为0℃以下，则处理不向步骤S440转移。另一方面，在冬季判定标志F是值1的情况下，无论环境温度THA为几度，处理都向步骤S440转移。即，在冬季判定标志F是值1的情况下，与冬季判定标志F不是值1的情况相比，不需要进行环境温度THA的判定的步骤S430的处理，因此向步骤S440转移的可能性高。
在步骤S440中，CPU判定步骤S410取得的水温THW是否为规定值Tc以下。规定值Tc是超过0℃的值，在本实施方式中，例如为5℃。设为超过0℃的值是想要直至冻结之前进行应对的缘故。规定值只要超过0℃且为10℃以下即可，可以改换为任意的值。在步骤S440中，在判定为水温THW是规定值Tc以下的情况下，CPU实施扫气(吹扫)(步骤S450)。在此的吹扫与停止时吹扫处理例程(图3)的步骤S220中实施的吹扫相同。即，实施扫气能力高的吹扫。需要说明的是，步骤S450中的吹扫的扫气能力未必非要与步骤S220中实施的吹扫的扫气能力相同，也可以设为不同的扫气能力。
另一方面，CPU在步骤S440中判定为水温THW超过规定值Tc的情况下，或者在步骤S430中判定为环境温度THA超过0℃的情况下(步骤S430)，CPU不进行吹扫实施，进行再设定唤醒时间的处理(步骤S460)。该处理与图4的唤醒时间设定例程同样地基于水温THW和最低环境温度THAmin来算出唤醒时间。水温THW使用步骤S410取得的水温，最低环境温度THAmin与唤醒时间设定例程同样地是上次使燃料电池***100运转时的环境温度的最低值。
在步骤S450中实施了吹扫之后，或者在步骤S460中再设定唤醒时间之后，CPU结束停车吹扫处理例程。在再设定了唤醒时间的情况下，在从停车吹扫处理例程的结束时点开始经过了再设定的唤醒时间之后，再次执行停车吹扫处理例程。
C.实施方式的效果：
以上，如详述那样，本实施方式的燃料电池***100在进行停止时吹扫时，取得车辆的行驶时的环境温度THA，在所述取得的行驶时的环境温度THA为第一阈值Ta(例如，-10℃)以下的情况下(图2的S140为“是”)，将冬季判定标志F设为值1(图2的S150)，与所述取得的行驶时的环境温度超过第一阈值Ta的情况(冬季判定标志F＝0的情况)相比，能提高扫气能力地实施扫气处理(图3)。因此，根据燃料电池***100，使用车辆的行驶时的环境温度THA能够执行扫气处理。如前所述，与车辆的停止时的环境温度相比，车辆的行驶时的环境温度更难以受到干扰的影响。因此，根据燃料电池***100，基于干扰的影响低的环境温度能够提高扫气能力地进行扫气，因此能够提高扫气效果。
而且，燃料电池***100在进行停车吹扫时，在车辆的行驶时的环境温度THA为第一阈值Ta(例如，-10℃)以下的情况下(冬季判定标志F＝1的情况)，与行驶时的环境温度THA超过第一阈值Ta的情况(冬季判定标志F＝0的情况)相比，扫气处理的实施的可能性升高(图5)。因此，根据燃料电池***100，基于干扰的影响低的环境温度THA能够提高扫气处理的实施的可能性，因此能够在适当的时刻实施扫气。
此外，燃料电池***100将在行驶时通过环境温度传感器80检测到的环境温度THA与在非行驶时通过环境温度传感器80检测到的环境温度THA中的低的一方的温度作为最低环境温度THAmin，使用该最低环境温度THAmin来算出唤醒时间(图4)。与车辆的停止时的环境温度相比，车辆的行驶时的环境温度更难以受到干扰的影响，另一方面，根据行驶时间带而可能会得到比停止时的环境温度高的环境温度，但是通过使用上述最低环境温度THAmin，能够在更适当的时刻实施停车吹扫。
燃料电池***100在环境温度传感器80异常时，也将冬季判定标志F设为值1(图3的S120为“是”，S150)。因此，在环境温度传感器80异常时，为了安全起见而实施扫气处理。因此，能够进一步提高扫气效果。
D.变形例：
·变形例1：
在所述实施方式的燃料电池***100中，通过驱动氢气供给排出部50的氢泵64，使残留在燃料电池***100的内部的阳极侧的残留气体作为吹扫气体而循环。然而，作为吹扫处理，也可以设为其他的使吹扫气体向燃料电池组20或其连接配管流入的处理。例如，可以设为通过使空气供给排出部30的空气压缩机32驱动而使作为吹扫气体的外部气体向燃料电池组20流入的处理。而且，燃料电池***100可以具备能够将作为吹扫气体的非活性气体向燃料电池组20供给的供给源。
·变形例2：
在所述实施方式的燃料电池***100中，设为进行停止时吹扫和停车吹扫这双方的结构，但也可以取代于此，设为进行停止时吹扫和停车吹扫中的任一方的结构。
·变形例3：
在所述实施方式的燃料电池***100中，在燃料电池组20的运转的中途，在图2的冬季判定处理例程中冬季判定标志F成为值1的情况下，与冬季判定标志F为值0的情况(以下，称为通常时)相比，可以进行燃料电池的含水量减少那样的运转。在冬季判定标志F设定为值1的情况下，能够预想到在停止时吹扫或停车吹扫时需要提高了扫气能力的吹扫，因此预先进行燃料电池的含水量减少的运转。因此，根据该变形例，能够进一步减少在扫气后残留于燃料电池***内部的水分量。
作为燃料电池的含水量减少的运转之一，可列举燃料电池的水温(冷却介质的温度)比通常时升高这样的运转。由此，气体的温度升高，能够增多水分的带走量，结果是，能够减少燃料电池的含水量。而且，也可列举阴极气体(氧化剂气体)的供给量比通常时增多这样的运转。由此也能够增多水分的带走量。
·变形例4：
在所述实施方式中，在对停止时吹扫进行控制的停止时吹扫处理例程中，作为扫气能力的吹扫实施时间在规定的条件下进行调整(参照图3的步骤S210～S230)。然而，在对停车吹扫进行控制的停车吹扫处理例程(参照图5)中，扫气能力也可以设为与停止时吹扫处理例程同样地基于环境温度THA及冷却水的温度THW进行调整的方式。
·变形例5：
在上述实施方式中，反复执行图2的处理，取得多次的环境温度。然而，环境温度也可以通过其他的方式以时间序列取得。例如，也可以经由环境温度传感器而连续地记录环境温度，然后，利用其中的规定的时刻(例如，车辆向非行驶时转移的时刻)的环境温度。即，环境温度可以连续，也可以非连续，只要以时间序列取得即可。
·变形例6：
在所述实施方式的图2的步骤S140中，判定环境温度THA是否为第一阈值Ta以下。然而，在步骤S140中，也可以设为判定环境温度THA是否小于第一阈值Ta并根据判定结果将处理分支的方式。
而且，在所述实施方式的步骤S190中，判定取得的环境温度THA是否为第二阈值Tb以上。然而，也可以设为在步骤S190中判定取得的环境温度THA是否大于第二阈值Tb并根据判定结果将处理分支的方式。
在所述实施方式的图5的步骤S430中，判定取得的环境温度THA是否为0℃以下。然而，也可以设为在步骤S430中判定取得的环境温度THA是否小于0℃并根据判定结果将处理分支的方式。
而且，在所述实施方式的步骤S440中，判定取得的水温THW是否为规定值Tc以下。然而，也可以设为在步骤S440中判定取得的水温THW是否小于规定值Tc并根据判定结果将处理分支的方式。
本发明并不局限于上述的实施方式或变形例，在不脱离其主旨的范围内能够以各种结构实现。例如，发明内容一栏记载的各方式中的技术特征所对应的实施方式、变形例中的技术特征为了解决上述的课题的一部分或全部，或者为了实现上述的效果的一部分或全部，可以适当进行更换或组合。而且，前述的实施方式及各变形例的构成要素中的除独立权利要求记载的要素以外的要素是附加性的要素，可以适当省略。

Claims (8)

1.一种燃料电池***，是搭载于车辆的燃料电池***，具备：
燃料电池；
环境温度传感器，取得所述车辆的环境温度；
气体供给部，向所述燃料电池的内部供给吹扫气体；以及
控制部，控制所述气体供给部而执行所述吹扫气体对所述燃料电池的扫气处理，
在车速不为零的所述车辆的行驶时，所述控制部经由所述环境温度传感器以时间序列取得环境温度，
在所述车辆的起动开关被断开之后，所述控制部执行所述扫气处理，
在所述车辆的起动开关被断开之后的所述扫气处理中，在所述以时间序列取得的环境温度中的最后取得的环境温度小于规定的阈值的情况下，与所述最后取得的环境温度超过所述阈值的情况相比，所述控制部提高扫气能力来执行所述扫气处理。
2.根据权利要求1所述的燃料电池***，其中，
提高所述扫气能力是指延长扫气的时间。
3.根据权利要求1或2所述的燃料电池***，其中，
提高所述扫气能力是指增大每单位时间的扫气的强度。
4.一种燃料电池***，是搭载于车辆的燃料电池***，具备：
燃料电池；
环境温度传感器，取得所述车辆的环境温度；
气体供给部，向所述燃料电池的内部供给吹扫气体；以及
控制部，控制所述气体供给部而执行所述吹扫气体对所述燃料电池的扫气处理，
在车速不为零的所述车辆的行驶时，所述控制部经由所述环境温度传感器以时间序列取得环境温度，
在所述车辆的起动开关被断开之后，所述控制部执行所述扫气处理，
在所述车辆的起动开关被断开之后的所述扫气处理中，在所述以时间序列取得的环境温度中的最后取得的环境温度小于规定的阈值的情况下，与所述最后取得的环境温度超过所述阈值的情况相比，所述控制部提高所述扫气处理的实施的可能性。
5.根据权利要求4所述的燃料电池***，其中，
在所述车速为零的所述车辆的非行驶时，所述控制部经由所述环境温度传感器取得环境温度，
所述控制部基于所述取得的行驶时的环境温度和所述取得的非行驶时的环境温度中的较低的温度来决定执行所述扫气处理的时刻。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的燃料电池***，其中，
在所述环境温度传感器异常时，以与行驶时的环境温度小于所述阈值的情况相同的条件来执行所述扫气处理。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的燃料电池***，其中，
在所述取得的行驶时的环境温度小于所述阈值的情况下，与所述取得的行驶时的环境温度超过所述阈值的情况相比，所述控制部使所述燃料电池的含水量减少。
8.根据权利要求7所述的燃料电池***，其中，
所述含水量的减少通过提高所述燃料电池的冷却介质的温度或者增大向所述燃料电池供给的氧化剂气体的供给量来进行。
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