WO2009017140A1 - 燃料電池システム - Google Patents

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WO2009017140A1
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fuel cell
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scavenging
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Kota Manabe
Shinji Aso
Yoshiaki Naganuma
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Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
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Definitions

  • the present invention relates to a fuel cell system.
  • the external temperature is low, the water generated inside the fuel cell system will freeze and the piping and valves will be damaged. When the external temperature is low, the frozen water will block the gas flow path. When the fuel cell is started up, gas supply is hindered and the electrochemical reaction does not proceed sufficiently.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2 0 0 5-1 0 8 8 3 2 Disclosure of Invention
  • the system may be shut down without performing the necessary and sufficient scavenging process (in other words, with insufficient scavenging). is there.
  • the present invention has been made in view of the circumstances described above, and even when necessary and sufficient scavenging is not performed at the previous system stop, sufficient scavenging is performed during the current system operation.
  • the objective is to provide a fuel cell system capable of
  • the fuel cell system of the present invention is a fuel cell system that performs a warm-up operation until the relevant temperature of the fuel cell reaches a reference temperature at the time of cold start.
  • the related temperature of the fuel cell is set to the reference temperature.
  • the warm-up operation is continued until a target temperature higher than (eg, o ° c) is reached (eg, 70 ° C). Therefore, even when the operation is stopped in a short time, a sufficient scavenging process can be performed with the temperature of the fuel cell raised to the target temperature.
  • a target temperature higher than (eg, o ° c) eg, 70 ° C). Therefore, even when the operation is stopped in a short time, a sufficient scavenging process can be performed with the temperature of the fuel cell raised to the target temperature.
  • a target temperature higher than (eg, o ° c) eg, 70 ° C). Therefore, even when the operation is stopped in a short time, a sufficient scavenging process can be performed with the temperature of the fuel cell raised to the target temperature.
  • the scavenging process is performed when the temperature of the fuel cell is low, problems such as insufficient sca
  • the operation control means ends the warm-up operation. After that, the operation is shifted to normal operation, and the dredger operation is preferably a low-efficiency operation in which power loss is larger than that in the normal operation.
  • the above configuration further includes an impedance measuring unit that measures the impedance of the fuel cell when the system is stopped, and the second determination unit is configured to determine the impedance of the fuel cell that was measured when the system was stopped last time. More preferably, it is preferable to determine whether or not the scavenging process is insufficient.
  • scavenging means for performing a scavenging process when the system is stopped, and a scavenging time measuring means for measuring the scavenging time when the system is stopped, wherein the second determination means is based on the scavenging time measured when the system was stopped last time. It may be an aspect for determining whether or not the scavenging process is insufficient.
  • the fuel cell further includes estimation means for estimating the amount of remaining water in the fuel cell when the system is stopped, and the second determination means is configured to perform the scavenging process based on the amount of remaining water in the fuel cell estimated when the system was stopped last time. It may be an aspect in which it is determined whether or not it is sufficient.
  • the related temperature of the fuel cell includes at least one of an outside air temperature, a component temperature around the fuel cell, and a refrigerant temperature of the fuel cell
  • the first determination unit includes: It is further preferable to determine whether or not to start at a low temperature based on the relevant temperature of the fuel cell.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a fuel cell system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a flowchart showing a processing flow when the system is stopped according to the embodiment. 08 063625
  • FIG. 3 is a flowchart showing a processing flow at the time of starting the system according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a configuration diagram of the fuel cell system according to the second embodiment.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a processing flow when the system is stopped according to the embodiment.
  • FIG. 6 is a configuration diagram of a fuel cell system according to the third embodiment.
  • FIG. 7 is a flowchart showing a processing flow when the system is stopped according to the embodiment.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a fuel cell system 1 according to the first embodiment.
  • the fuel cell system 1 can be installed in any vehicle 100, such as a fuel cell vehicle (F C H V), an electric vehicle, or a hybrid vehicle. However, the fuel cell system 1 can also be applied to various mobile bodies (for example, ships, airplanes, robots, etc.) other than the vehicle 100, stationary power sources, and portable fuel cell systems.
  • vehicle 100 such as a fuel cell vehicle (F C H V), an electric vehicle, or a hybrid vehicle.
  • F C H V fuel cell vehicle
  • electric vehicle electric vehicle
  • hybrid vehicle a hybrid vehicle
  • the fuel cell system 1 can also be applied to various mobile bodies (for example, ships, airplanes, robots, etc.) other than the vehicle 100, stationary power sources, and portable fuel cell systems.
  • the fuel cell system 1 includes a fuel cell 2, an oxidizing gas piping system 3 that supplies air as an oxidizing gas to the fuel cell 2, a fuel gas piping system 4 that supplies hydrogen gas as a fuel gas to the fuel cell 2, A refrigerant piping system 5 that supplies refrigerant to the fuel cell 2, a power system 6 that charges and discharges the electric power of the system 1, and a control device 7 that controls the operation of the system 1 are provided.
  • Oxidizing gas and fuel gas can be collectively referred to as reaction gas.
  • 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.
  • a single cell is an electrolyte that consists of an ion exchange membrane. It has an air electrode (force sword) on one side, a fuel electrode (anode) on the other side, and a pair of separators that sandwich the air electrode and fuel electrode from both sides.
  • the oxidant gas is supplied to the oxidizing gas channel 2a of one separator, and the fuel gas is supplied to the fuel gas channel 2b of the other separator.
  • the fuel cell 2 generates electric power by the electrochemical reaction of the supplied fuel gas and oxidizing gas.
  • the electrochemical reaction in the fuel cell 2 is an exothermic reaction, and the temperature of the solid polymer electrolyte fuel cell 2 is approximately 60 to 80 ° C.
  • the oxidizing gas piping system 3 has a supply path 11 1 through which oxidizing gas supplied to the fuel cell 2 flows, and a discharge path 12 through which oxidizing off-gas discharged from the fuel cell 2 flows.
  • the supply path 1 1 communicates with the discharge path 1 2 via the oxidizing gas flow path 2 a.
  • Oxidized off-gas is in a highly humid state because it contains moisture generated by the cell reaction of the fuel cell 2.
  • the supply path 11 is provided with a compressor 14 that takes in outside air via an air cleaner 13 and a humidifier 15 that humidifies the oxidizing gas pumped to the fuel cell 2 by the compressor 14.
  • the humidifier 15 exchanges moisture between the low-humidity oxidizing gas flowing in the supply path 1 1 and the high-humidity oxidizing off-gas flowing in the discharge path 1 2, and the oxidizing gas supplied to the fuel cell 2 Humidify moderately.
  • the back pressure on the air electrode side of the fuel cell 2 is adjusted by a back pressure adjusting valve 16 disposed in the discharge path 12 near the outlet of the force sword.
  • a pressure sensor P 1 for detecting the pressure in the discharge path 12 is provided in the vicinity of the back pressure regulating valve 16.
  • the oxidizing off gas passes through the back pressure regulating valve 16 and the humidifier 15 and is finally exhausted as exhaust gas into the atmosphere outside the system.
  • the fuel gas piping system 4 includes a hydrogen supply source 21, a supply path 2 2 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 pump 2 4 for pumping the hydrogen off-gas in the circulation path 2 3 to the supply path 2 2
  • a purge path 2 5 branchedly connected to the circulation path 2 3.
  • the purge passage 25 is provided with a purge valve 33 for discharging the hydrogen off gas to a hydrogen diluter (not shown).
  • the refrigerant piping system 5 includes a refrigerant flow path 41 connected to the cooling flow path 2 c in the fuel cell 2, a cooling pump 4 2 provided in the refrigerant flow path 41, and a cooling medium discharged from the fuel cell 2. And a bypass flow path 4 4 that bypasses the radiator 4 3, and a switching valve 4 5 that sets the flow of cooling water to the radiator 4 3 and the bypass flow path 4 4. .
  • the refrigerant flow path 41 has a temperature sensor 46 provided near the refrigerant inlet of the fuel cell 2 and a temperature sensor 47 provided near the refrigerant outlet of the fuel cell 2.
  • the refrigerant temperature (related temperature of the fuel cell) detected by the temperature sensor 47 reflects the internal temperature of the fuel cell 2 (hereinafter referred to as the temperature of the fuel cell 2).
  • the temperature sensor 47 may be configured to detect the temperature of a component around the fuel cell (related temperature of the fuel cell) instead of (or in addition to) the refrigerant temperature.
  • the fuel cell cooling pump 42 circulates and supplies the refrigerant in the refrigerant flow path 41 to the fuel cell 2 by driving the motor.
  • the electric power system 6 includes a high-voltage DC / DC converter 61, a battery 62, a traction inverter 63, a traction motor 64, and various auxiliary inverters 65, 66, 67.
  • High voltage DCZD C converter 6 1 is a DC voltage converter that adjusts the DC voltage input from battery 6 2 and outputs it to traction inverter 6 3 side.
  • Fuel cell 2 or traction motor 6 And the function of adjusting the DC voltage input from 4 and outputting it to the battery 62.
  • These functions of the high-voltage DC / DC converter 61 make it possible to charge and discharge the battery 62. Further, the output voltage of the fuel cell 2 is controlled by the high voltage DC / DC converter 6 1.
  • Traction impeller 63 converts the direct current into three-phase alternating current and supplies it to traction motor 64.
  • the traction motor 64 is, for example, a three-phase AC motor.
  • the traction motor 64 is a main power source of the vehicle 100 on which the fuel cell system 1 is mounted, and is connected to the wheels 10 0 1 L and 1 0 1 R of the vehicle 100.
  • Auxiliary impellers 6 5, 6 6, and 6 7 control the driving of the motors of compressor 1 4, pump 2 4, and cooling pump 4 2, respectively.
  • the control device 7 is configured as a microcomputer provided with CPU, ROM, and RAM inside.
  • the CPU performs a desired calculation according to the control program and performs various processes and controls such as normal operation control and warm-up operation control described later.
  • the ROM stores control programs and control data processed by the CPU.
  • the RAM is mainly used as various work areas for control processing.
  • the timer 70, the voltage sensor 72, and the current sensor 73 are connected to the control device 7.
  • the timer 70 measures various times necessary to control the operation of the fuel cell system 1 (details will be described later).
  • the voltage sensor 7 2 detects the output voltage (FC voltage) of the fuel cell 2.
  • the voltage sensor 72 detects the voltage generated by each of a number of single cells of the fuel cell 2 (hereinafter referred to as “cell voltage”). Thereby, the state of each single cell of the fuel cell 2 is grasped.
  • the current sensor 7 3 detects the output current (FC current) of the fuel cell 2.
  • the control device 7 includes various pressure sensors P 1, temperature sensors 4 6, 4 7, an outside air temperature sensor 5 1 that detects the outside air temperature (related temperature of the fuel cell) in the environment where the fuel cell system 1 is placed, and a vehicle Inputs detection signals from various sensors, such as an accelerator opening sensor that detects the accelerator opening of 100, and outputs control signals to each component (compressor 14, back pressure adjustment valve 16, etc.) .
  • the control device (second determination means) 7 determines whether or not the scavenging process performed at the previous system stop was insufficient when starting in the low temperature mode (hereinafter referred to as low temperature start). Judge whether it is necessary to reduce the amount of residual water in 2.
  • the low temperature mode flag 80 is set to ⁇ ON '' by the control device 7 when the start command in the low temperature mode is input by the button operation by the driver etc., but such operation is not performed. (Including the initial setting) In the case, it is set to “off” by the control device 7.
  • the control device (impedance measuring means) 7 measures the impedance of the fuel cell 2 every time the system is stopped.
  • the control device 7 detects the voltage (FC voltage) of the fuel cell 2 detected by the voltage sensor 7 2 and the current (FC current) of the fuel cell 2 detected by the current sensor 73.
  • the control device 7 measures the impedance of the fuel cell 2 by dividing the F C voltage signal after the Fourier transform process by the F C current signal after the Fourier transform process.
  • the control device 7 stores the impedance (measured impedance) of the fuel cell 2 measured in this way in the measured impedance memory 91, and stops the system. After that, when the control device (first determination means) 7 detects that the system start command is input by, for example, turning on the ignition switch and the low temperature mode flag 80 is “ON”, the measurement impedance Read the measurement impedance Im stored in the dance memory 9 1 at the previous system stop and the low temperature start target impedance It stored in the reference impedance memory 92, and compare both impedances.
  • the cold start target impedance I t is This is a reference value for judging whether the amount of remaining water in the fuel cell 2 is appropriate, and is obtained by preliminary experiments. Specifically, the measured impedance for obtaining the optimal amount of residual water is obtained through experiments, and this is mapped and stored in the reference impedance memory 51.
  • the low temperature start target impedance It may be fixed, but the low temperature start target impedance may be appropriately changed according to the temperature of the fuel cell 2 before the start.
  • the control device (second judgment means) 7 shows that the scavenging process that was performed when the system was stopped the last time was insufficient, and the amount of remaining water in the fuel cell 2 was reduced when the system was started this time. If the control device (operation control means) 7 determines that the fuel cell 2 has reached the starting reference temperature T 1 (for example, 0 ° C), the control device (operation control means) 7 “R eady ON” Rapid warm-up operation is performed to quickly raise the temperature of the fuel cell 2 to the target temperature T 2 (> T 1; 70 ° C, etc.).
  • T 1 for example, 0 ° C
  • the rapid warm-up operation refers to an operation in which the temperature of the fuel cell 2 can be increased in a shorter time than the normal operation by causing the fuel cell 2 to self-heat.
  • low-efficiency operation in which the reaction gas is insufficient compared with normal operation and power loss is increased, that is, low-efficiency operation in which the power generation efficiency of the fuel cell 2 is reduced to increase the heat generation amount.
  • normal operation is operation with relatively high power generation efficiency
  • low efficiency operation is operation with relatively low power generation efficiency.
  • a low efficiency operation will be described as an example of the rapid warm-up operation.
  • the controller 7 shifts to normal operation when the temperature is quickly raised to the target temperature T 2 by rapid warm-up operation. After that, when a command to stop the system is input, such as when the ignition switch is turned OFF, the control device (scavenging means) 7 keeps the amount of remaining water in the fuel cell 2 at an appropriate value in preparation for the next cold start. Therefore, perform the necessary scavenging process. In this way, when starting at a low temperature, it is determined whether or not the scavenging process performed at the previous system shutdown was insufficient. If it is determined that the scavenging process is insufficient, the temperature will rise quickly by executing a rapid warm-up operation during the current system operation.
  • FIG. 2 is a flowchart showing a processing flow when the fuel cell system 1 is stopped.
  • the vehicle 100 is traveling in a low temperature mode (eg, the temperature of the fuel cell 2 is less than the threshold temperature).
  • scavenging treatment refers to scavenging the inside of the fuel cell 2 by discharging the moisture in the fuel cell 2 to the outside at the end of the operation of the fuel cell system 2, and the cathode system (oxidizing gas piping system 3)
  • the supply of hydrogen gas to the fuel cell 2 is stopped, and the compressor 14 supplies the oxidizing gas to the oxidizing gas passage 2a, and the supplied oxidizing gas leaves the oxidizing gas passage 2a.
  • control device 7 terminates the fuel cell 2 as described above. Perform the impedance measurement (step S 1 3 0). Then, the control device 7 stores the measurement impedance obtained by the impedance measurement in the measurement impedance memory 91, and then stops the system.
  • the control device 7 Refers to the low temperature mode flag 80 and determines whether or not to start at a low temperature (step S 2 2 0). As described above, the low temperature mode flag 80 is set to “on” by the control device 7 when the start command in the low temperature mode is input by the button operation by the driver or the like, while the operation is not performed. If it is not done (including initial setting), it is set to “off” by the control device 7.
  • step S 2 2 0 If it is determined that the low temperature start should not be started (step S 2 2 0; NO), the control device 7 proceeds to step S 2 60 and starts normal operation. On the other hand, if the control device 7 determines that it should be started at a low temperature (step S 2 2 0; YES), it grasps the remaining water amount of the fuel cell 2 at the previous system stop and performs the scavenging process at the previous system stop. It is determined whether or not has been insufficient (step S 2 3 0). Specifically, as described above, the measured impedance Im at the time of the previous system stop stored in the measured impedance memory 91 and the cold start target impedance I t stored in the reference impedance memory 9 2 are stored. Compare with.
  • control device 7 determines that the scavenging process at the previous system stop was sufficient because the measured impedance I m is equal to or higher than the low temperature start target impedance I t (step S 2 3 0; NO) Proceed to step S 2 6 0 and start normal operation.
  • the control device 7 shows that the measured impedance Im is lower than the cold start target impedance It, If it is determined that the scavenging process at the time of stopping the system has been insufficient (step S 2 3 0; YES), when the temperature of the fuel cell 2 reaches the starting reference temperature T 1 (for example, 0 ° C) After “R eady ON”, in order to quickly raise the temperature of the fuel cell 2 to the target temperature T 2 (> T 1; 70 ° C, etc.), start the rapid warm-up operation (Step S 2 4 0 ).
  • control device 7 determines whether or not the temperature has been raised to the target temperature T 2 by the rapid warm-up operation (step S 2 5 0). If the controller 7 determines that the temperature has not been raised to the target temperature T2, the control device 7 returns to step S2400 and continues the rapid warm-up operation. On the other hand, if the control device 7 determines that the temperature has been raised to the target temperature T2, the control device 7 proceeds to step S2600 and performs normal operation.
  • control device 7 determines whether or not the operation stop of the fuel cell system 1 has been commanded (step S 2 70). When the operation stop of the fuel cell system 1 is not instructed, the control device 7 returns to step S 2 60 and continues normal operation. On the other hand, when the control device 7 detects that the operation of the fuel cell system 1 is instructed by the driver's operation of turning off the innovation switch or the like (step S 27 0; YES), the control device 7 prepares for the next cold start. In order to sufficiently reduce the amount of remaining water in the fuel cell 2, the scavenging process is performed (step S280), and the process ends.
  • the scavenging process is performed with the temperature of the fuel cell 2 raised to the target temperature T2, so that sufficient scavenging is possible in preparation for the next cold start. It becomes.
  • FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a fuel cell system 1 ′ according to the second embodiment. The parts corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • Measurement scavenging time memory 9 1 a is the memory that stores the scavenging time (measured scavenging time) Tm that was executed when the system was stopped.
  • Reference scavenging time memory 9 2 a is the upper scavenging time limit (hereinafter referred to as the scavenging upper limit time) A memory for storing T t.
  • the scavenging upper limit time T t is a reference value for determining whether or not the remaining water amount of the fuel cell 2 at the time of starting in the low temperature mode is appropriate, similarly to the low temperature start target impedance I t according to this embodiment. It is obtained by experiments in advance.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a processing flow when the fuel cell system 1 ′ according to the second embodiment is stopped, and is a flowchart corresponding to FIG. Steps corresponding to those in Fig. 2 are given the same reference numerals, and detailed explanations are omitted. Further, in the following description, as in the first embodiment, it is assumed that the vehicle 100 is traveling in a low temperature mode (eg, the temperature of the fuel cell 2 is less than the threshold temperature).
  • a low temperature mode eg, the temperature of the fuel cell 2 is less than the threshold temperature
  • step S 1 1 2 0 When the operation stop command of the fuel cell system 1 is input by the ignition switch OFF operation by the driver of the vehicle 100 (step S 1 1 0), in order to prepare for the next cold start, A scavenging process is performed (step S 1 2 0). Further, the control device (scavenging time measuring means) 7 uses a timer 70 to measure the time (scavenging time) T m from the start of the scavenging process to the end of the scavenging process (steps). S 1 30 '), the measured scavenging time is stored in the measured scavenging time memory 91a (step S140), and the process is terminated.
  • step S 21 0 when the start of operation of the fuel cell system 1 is instructed by, for example, turning on the idle switch by the driver of the vehicle 100 (step S 21 0), the control device 7 displays the low temperature mode flag.
  • step S220 it is determined whether or not the cold start should be performed (step S220). If it is determined that the control device 7 should be started at a low temperature (step S 220; YES), the remaining amount of water in the fuel cell 2 at the time of the previous system stop is grasped, and the scavenging process at the time of the previous system stop is insufficient. It is determined whether or not (step S230).
  • the control device 7 uses the measured scavenging time Tm stored in the measured scavenging time memory 91a at the previous system stop and the scavenging upper limit time Tt stored in the reference scavenging time memory 92a. Compare.
  • control device (second determination means) 7 determines that the scavenging process at the previous system stop was insufficient because the measured scavenging time Tm is equal to or greater than the scavenging upper limit time T t (step S 230; YE S), rapid warm-up operation is performed (step S 240). Since other operations can be described in the same manner as in the above-described embodiment, further description is omitted.
  • the scavenging process at the previous system stop was insufficient using the scavenging time.
  • the scavenging time was used to determine whether or not the scavenging process at the previous system stop was insufficient, but the residual water estimated value was used to determine whether the scavenging process at the previous system stop was insufficient. It may be determined whether or not.
  • FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a fuel cell system 1 ′ ′ according to the third embodiment. Parts corresponding to those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • the remaining water amount estimated value memory 9 1 b is a memory that stores the estimated remaining water amount of the fuel cell 2 when the system is stopped (hereinafter referred to as the remaining water amount estimated value) W e. This is the memory that stores the target remaining water amount at the start (hereinafter referred to as the target remaining water amount at the start) W t.
  • the target remaining water amount W t at start-up is the reference value for determining whether or not the remaining water amount of the fuel cell 2 when starting in the low-temperature mode is appropriate, like the scavenging upper limit time T t according to the second embodiment. It is obtained in advance through experiments.
  • FIG. 7 is a flowchart showing the processing flow when the fuel cell system 1, 'according to the third embodiment is stopped, and is a flowchart corresponding to FIG. Steps corresponding to FIG. 5 are given the same reference numerals, and detailed explanations are omitted. Further, in the following description, as in the second embodiment, it is assumed that the vehicle 100 is traveling in a low temperature mode (eg, the temperature of the fuel cell 2 is less than the threshold temperature).
  • a low temperature mode eg, the temperature of the fuel cell 2 is less than the threshold temperature
  • step S 1 2 0 When an operation stop command for the fuel cell system 1 is input by the driver of the vehicle 10 0 being turned off (step S 1 1 0), in order to prepare for the next cold start, A scavenging process is performed (step S 1 2 0).
  • the control device (estimating means) 7 includes a supply amount of oxidant gas supplied to the fuel cell 2 by the compressor 14, a water amount generated with the power generation of the fuel cell 2 (generated water amount), and an external humidified moisture amount.
  • the estimated residual water value W e is derived using the integrated value of the water (step S 1 3 0 ''), and the derived residual water volume estimated value W e is stored in the residual water volume estimated value memory 7 0 b (step S 1 4 0, '), the process is terminated.
  • step S 2 10 when the start of operation of the fuel cell system 1 is instructed by, for example, an ON operation of the ignition switch by the driver of the vehicle 100 (step S 2 10), the control device 7
  • the low temperature mode flag 80 is referred to and it is determined whether or not the low temperature start should be performed (step S 2 2 0). If it is determined that the control device 7 should be started at a low temperature (step S 2 2 0; YES), the control device 7 grasps the remaining water amount of the fuel cell 2 at the previous system stop and the scavenging process at the previous system stop it is not possible. It is determined whether or not it is sufficient (step S 2 3 0).
  • the control device 7 stores the estimated residual water amount W e derived when the system was stopped last time stored in the residual water amount estimated value memory 9 1 b and the target residual water amount memory 9 2 b at the start. Compare the target remaining water amount W t at startup. As a result of the comparison, the control device (second determination means) 7 determines that the scavenging process at the previous system stop was insufficient because the estimated remaining water amount W e is equal to or greater than the target residual water amount W t at startup. Then (step S 2 3 0; YES), a rapid warm-up operation is executed (step S 2 4 0). Since other operations can be described in the same manner as in the above-described embodiment, further description is omitted.
  • the scavenging process at the time of the previous system shutdown was insufficient using the estimated residual water amount.
  • the measured impedance is used to determine whether or not the scavenging process at the previous system stop was insufficient (first embodiment), and the scavenging process at the previous system stop using the scavenging time is not effective.
  • a button operation by a driver or the like is performed.
  • the control device (first determination means) 7 is stored in advance in a memory or the like with the temperature related to the fuel cell 2 detected by the temperature sensors 4 6 and 4 7 and the outside air temperature sensor 5 1. Compare with the starting judgment reference temperature (for example, 0 ° C). When the related temperature of the detected fuel cell 2 is lower than the start determination reference temperature, the control device 7 determines that the low temperature mode should be started, and changes the low temperature mode flag 80 from “off” to “on”. Switch. In this manner, whether or not to start at a low temperature may be automatically determined based on the related temperature of the fuel cell 2 without the button operation by the driver or the like.

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Abstract

前回のシステム停止時に必要十分な掃気が行われない場合であっても、今回のシステム運転中に十分な掃気を行うことが可能な燃料電池システムを提供する。制御装置７は、システムの始動命令が入力され、かつ、低温モードフラグ８０が「ＯＮ」されていることを検知すると、測定インピーダンスメモリ９１に格納されている前回システム停止時の測定インピーダンスＩｍと、基準インピーダンスメモリ９２に格納されている低温始動目標インピーダンスＩｔとを比較し、前回のシステム停止時に実施された掃気処理が不十分であったか否かを判断する。制御装置７は、掃気処理が不十分であると判断した場合には、今回のシステム運転中に急速暖機運転を実行することで速やかに昇温する。

Description

明細書 燃料電池システム 技術分野
本発明は、 燃料電池システムに関する。 背景技術
外部温度が低い場合には、 燃料電池システムの停止後にその内部で発生し た水が凍結し、 配管や弁などが破損するといつた問題や、 凍結した水がガス 流路を塞いでしまい、 次回燃料電池を起動したときにガスの供給が妨げられ て電気化学反応が十分に進行しないといった問題が発生する。
このような問題に鑑み、 外気温度の低い環境下でシステムの停止要求があ つた場合に、 燃料電池内部の残水量を低減するべく掃気処理を実行すること で、 配管や弁などの凍結を防止する技術が提案されている （例えば下記特許 文献 1参照）。
[特許文献 1 ] 特開 2 0 0 5— 1 0 8 8 3 2号公報 発明の開示
ところで、 何らかの理由 （例えば燃料ガスの残量が少ない等） により、 必 要十分な掃気処理が行われることなく （別言すれば掃気が不十分な状態で）、 システムが停止されてしまうこともある。
このように掃気が不十分な状態で運転を停止し、 運転再開後に間もなくし て運転を停止するような場合 （例えば、 近くのスーパーに行く場合など） に は、 燃料電池が十分暖機されない状態でシステム停止時の掃気処理が行われ ることになる。 このように、 燃料電池が十分に暖機されない状態で掃気処理 を行つたのでは十分に掃気することができず、 発電が安定しないという問題 が生ずる。
本発明は、 以上説明した事情を鑑みてなされたものであり、 前回のシステ ム停止時に必要十分な掃気が行われない場合であっても、 今回のシステム運 転中に十分な掃気を行うことが可能な燃料電池システムを提供することを目 的とする。
上記目的を達成するべく、 本発明の燃料電池システムは、 低温始動の際、 燃料電池の関連温度が基準温度に達するまで暖機運転を行う燃料電池システ ムであって、 システム始動の際に低温始動すべきか否かを判定する第 1判定 手段と、 前回のシステム停止時に実施された掃気処理が不十分であつたか否 かを判定する第 2判定手段と、 前記各判定手段によって、 低温始動すべきで あり、 かつ、 前回のシステム停止時に実施された掃気処理が不十分であった と判定された場合には、 前記燃料電池の関連温度が、 前記基準温度よりも高 V、目標温度に達するまで暖機運転を継続する運転制御手段と、 システム停止 時に掃気処理を行う掃気手段とを具備することを特徴とする。
かかる構成によれば、 システム始動時に低温始動すべきと判定され、 かつ、 前回のシステム停止時に実施された掃気処理が不十分であつたと判定された 場合には、 燃料電池の関連温度が基準温度 （例えば、 o °c) よりも高い目標 温度 （例えば、 7 0 °C) に達するまで暖機運転が継続される。 このため、 短 時間で運転を停止するような場合であっても、 燃料電池の温度を目標温度ま で昇温させた状態で十分な掃気処理を行うことができる。 周知のとおり、 燃 料電池の温度が低い状態で掃気処理を行うと、 十分な掃気ができない等の問 題が生じるが、 上記構成によれば、 燃料電池の温度を目標温度まで昇温させ た状態で掃気処理を行うため、 次回の低温始動に備えて十分な掃気が可能と なる。
ここで、 上記構成にあっては、 前記運転制御手段は、 前記暖機運転を終了 した後に通常運転に移行し、 前記暧機運転は、 前記通常運転に比して電力損 失の大きな低効率運転である態様が好ましい。
また、 上記構成にあっては、 システム停止時の前記燃料電池のインピーダ ンスを測定するインピーダンス測定手段をさらに備え、 前記第 2判定手段は、 前回システム停止時に測定された前記燃料電池のィンピーダンスに基づき、 前記掃気処理が不十分であつたか否かを判定する態様がさらに好ましい。 さらに、 システム停止時に掃気処理を行う掃気手段と、 前記システム停止 時の掃気時間を測定する掃気時間測定手段をさらに備え、 前記第 2判定手段 は、 前回システム停止時に測定された前記掃気時間に基づき、 前記掃気処理 が不十分であつたか否かを判定する態様であつても良い。
さらにまた、 システム停止時の前記燃料電池の残水量を推定する推定手段 をさらに備え、 前記第 2判定手段は、 前回システム停止時に推定された前記 燃料電池の残水量に基づき、 前記掃気処理が不十分であつたか否かを判定す る態様であっても良い。
また、 上記いずれかの構成にあっては、 前記燃料電池の関連温度は、 外気 温度、 燃料電池周辺の部品温度、 燃料電池の冷媒温度の少なくともいずれか を含み、 前記第 1判定手段は、 前記燃料電池の関連温度に基づき低温始動す べきか否かを判定する態様がさらに好ましい。
以上説明したように、 本発明によれば、 前回のシステム停止時に必要十分 な掃気が行われない場合であっても、 今回のシステム運転中に十分な掃気を 行うことが可能となる。 図面の簡単な説明
図 1は、 第 1実施形態に係る燃料電池システムの構成図である。
図 2は、 同実施形態に係るシステム停止時の処理フローを示すフローチヤ ートである。 08 063625
4
図 3は、 同実施形態に係るシステム始動時の処理フローを示すフローチヤ ートである。
図 4は、 第 2実施形態に係る燃料電池システムの構成図である。
図 5は、 同実施形態に係るシステム停止時の処理フローを示すフローチヤ ートである。
図 6は、 第 3実施形態に係る燃料電池システムの構成図である。
図 7は、 同実施形態に係るシステム停止時の処理フローを示すフローチヤ ートである。
発明を実施するための最良の形態
以下、 添付図面を参照して、 本発明の好適な実施形態について説明する。 先ず、 本発明の燃料電池システムの概要について説明する。
A. 第 1実施形態
図 1は、 第 1実施形態に係る燃料電池システム 1の構成図である。
燃料電池システム 1は、 燃料電池自動車 （F C H V)、 電気自動車、 ハイ プリッド自動車な.どの車両 1 0 0に搭載できる。 ただし、 燃料電池システム 1は、 車両 1 0 0以外の各種移動体 （例えば、 船舶や飛行機、 ロボット等） や定置型電源、 さらには携帯型燃料電池システムにも適用可能である。
燃料電池システム 1は、 燃料電池 2と、 酸化ガスとしての空気を燃料電池 2に供給する酸化ガス配管系 3と、 燃料ガスとしての水素ガスを燃料電池 2 に供給する燃料ガス配管系 4と、 燃料電池 2に冷媒を供給する冷媒配管系 5 と、 システム 1の電力を充放電する電力系 6と、 システム 1の運転を統括制 御する制御装置 7と、 を備える。 酸化ガス及び燃料ガスは、 反応ガスと総称 できる。
燃料電池 2は、 例えば固体高分子電解質型で構成され、 多数の単セルを積 層したスタック構造を備える。 単セルは、 イオン交換膜からなる電解質の一 方の面に空気極 （力ソード） を有し、 他方の面に燃料極 （アノード） 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す る。 一方のセパレータの酸化ガス流路 2 aに酸ィヒガスが供給され、 他方のセ パレータの燃料ガス流路 2 bに燃料ガスが供給される。 供給された燃料ガス 及び酸化ガスの電気化学反応により、 燃料電池 2は電力を発生する。 燃料電 池 2での電気化学反応は発熱反応であり、 固体高分子電解質型の燃料電池 2 の温度は、 およそ 6 0〜8 0 °Cとなる。
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供給路 1 1と、 燃料電池 2から排出された酸化オフガスが流れる排出路 1 2と、 を有 する。 供給路 1 1は、 酸化ガス流路 2 aを介して排出路 1 2に連通する。 酸 化オフガスは、 燃料電池 2の電池反応により生成された水分を含むため高湿 潤状態となっている。
供給路 1 1には、 エアクリーナ 1 3を介して外気を取り込むコンプレッサ 1 4と、 コンプレッサ 1 4により燃料電池 2に圧送される酸化ガスを加湿す る加湿器 1 5と、 が設けられる。 加湿器 1 5は、 供給路 1 1を流れる低湿潤 状態の酸化ガスと、 排出路 1 2を流れる高湿潤状態の酸化オフガスとの間で 水分交換を行い、 燃料電池 2に供給される酸化ガスを適度に加湿する。
燃料電池 2の空気極側の背圧は、 力ソード出口付近の排出路 1 2に配設さ れた背圧調整弁 1 6によって調整される。 背圧調整弁 1 6の近傍には、 排出 路 1 2内の圧力を検出する圧力センサ P 1が設けられる。 酸化オフガスは、 背圧調整弁 1 6及ぴ加湿器 1 5を経て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。
燃料ガス配管系 4は、 水素供給源 2 1と、 水素供給源 2 1から燃料電池 2 に供給される水素ガスが流れる供給路 2 2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） を供給路 2 2の合流点 Aに戻すための循環路 2 3と、 循環路 2 3内の水素オフガスを供給路 2 2に圧送するポンプ 2 4と、 循環路 2 3に分岐接続されたパージ路 2 5と、 を有する。 元弁 2 6を開くこ とで水素供給源 2 1から供給路 2 2に流出した水素ガスは、 調圧弁 2 7その 他の減圧弁、 及び遮断弁 2 8を経て、 燃料電池 2に供給される。 パージ路 2 5には、 水素オフガスを水素希釈器 （図示省略） に排出するためのパージ弁 3 3が設けられる。
冷媒配管系 5は、 燃料電池 2内の冷却流路 2 cに連通する冷媒流路 4 1と、 冷媒流路 4 1に設けられた冷却ポンプ 4 2と、 燃料電池 2から排出される冷 媒を冷却するラジェータ 4 3と、 ラジェータ 4 3をバイパスするバイパス流 路 4 4と、 ラジェータ 4 3及ぴバイパス流路 4 4への冷却水の通流を設定す る切替え弁 4 5と、 を有する。 冷媒流路 4 1は、 燃料電池 2の冷媒入口の近 傍に設けられた温度センサ 4 6と、 燃料電池 2の冷媒出口の近傍に設けられ た温度センサ 4 7と、 を有する。 温度センサ 4 7が検出する冷媒温度 （燃料 電池の関連温度） は、 燃料電池 2の内部温度 （以下、 燃料電池 2の温度とい う。 ） を反映する。 なお、 温度センサ 4 7は、 '冷媒温度の代わりに （あるい は加えて） 、 燃料電池周辺の部品温度 （燃料電池の関連温度） を検出するよ うにしても良い。 また、 燃料電池の冷却ポンプ 4 2は、 モータ駆動により、 冷媒流路 4 1内の冷媒を燃料電池 2に循環供給する。
電力系 6は、 高圧 D C/D Cコンバータ 6 1、 バッテリ 6 2、 トラクショ ンインパータ 6 3、 トラクシヨンモータ 6 4、 及び各種の補機インパータ 6 5， 6 6， 6 7を備えている。 高圧 D CZD Cコンバータ 6 1は、 直流の電 圧変換器であり、 バッテリ 6 2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 6 3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 6 4から入力された直流電圧を調整してバッテリ 6 2に出力する機能と、 を有する。 高圧 D C/D Cコンバータ 6 1のこれらの機能により、 パッテリ 6 2の充放電が実現される。 また、 高圧 D C/D Cコンバータ 6 1により、 燃料電池 2の出力電圧が制御される。 トラクシヨンインパータ 6 3は、 直流電流を三相交流に変換し、 トラクシ ョンモータ 6 4に供給する。 トラクションモータ 6 4は、 例えば三相交流モ ータである。 トラクシヨンモータ 6 4は、 燃料電池システム 1が搭載される 例えば車両 1 0 0の主動力源を構成し、 車両 1 0 0の車輪 1 0 1 L , 1 0 1 Rに連結される。 補機インパータ 6 5、 6 6、 6 7は、 それぞれ、 コンプレ ッサ 1 4、 ポンプ 2 4、 冷却ポンプ 4 2のモータの駆動を制御する。
制御装置 7は、 内部に C P U, R OM, R AMを備えたマイクロコンピュ ータとして構成される。 C P Uは、 制御プラグラムに従って所望の演算を実 行して、 通常運転の制御及び後述する暖機運転の制御など、 種々の処理や制 御を行う。 R OMは、 C P Uで処理する制御プログラムや制御データを記憶 する。 R AMは、 主として制御処理のための各種作業領域として使用される。 タイマー 7 0、 電圧センサ 7 2及び電流センサ 7 3は、 制御装置 7に接続 される。 タイマー 7 0は、 燃料電池システム 1の運転を制御するために必要 な各種の時間を計測する （詳細は後述）。 電圧センサ 7 2は、 燃料電池 2の 出力電圧 （F C電圧） を検出する。 具体的には、 電圧センサ 7 2は、 燃料電 池 2の多数の単セルの個々が発電する電圧 （以下、 「セル電圧」 という。） を 検出する。 これにより、 燃料電池 2の各単セルの状態が把握される。 電流セ ンサ 7 3は、 燃料電池 2の出力電流 （F C電流） を検出する。
制御装置 7は、 各種の圧力センサ P 1や温度センサ 4 6、 4 7、 燃料電池 システム 1が置かれる環境の外気温度 （燃料電池の関連温度） を検出する外 気温センサ 5 1、 並びに、 車両 1 0 0のアクセル開度を検出するアクセル開 度センサなど、 各種センサからの検出信号を入力し、 各構成要素 （コンプレ ッサ 1 4、 背圧調整弁 1 6など） に制御信号を出力する。 また、 制御装置 (第 2判定手段） 7は、 低温モードで始動 （以下、 低温始動） する際、 前回 のシステム停止時に実施された掃気処理が不十分であつたか否かを判断し、 燃料電池 2の残水量を低減する必要があるか否かを判断する。 ここで、 低温 始動するか否かは、 制御装置 （第 1判定手段） 7が低温モードフラグ 8 0の フラグ値に基づき判断する。 低温モードフラグ 8 0のフラグ値は、 運転手等 によるボタン操作に,よつて低温モードでの始動命令が入力された場合に制御 装置 7によって 「オン」 に設定される一方、 かかる操作がなされない （初期 設定も含む） 場合には制御装置 7によって 「オフ」 に設定される。
ここで、 前回のシステム停止時に実施された掃気処理が不十分であつたか 否かの判断は、 前回システム停止時に測定した燃料電池 2のインピーダンス に基づいて行う。 詳述すると、 まず、 制御装置 （インピーダンス測定手段） 7は、 システム停止毎に燃料電池 2のインピーダンス測定を行う。 燃料電池 2のィンピーダンス測定を行う際、 制御装置 7は、 電圧センサ 7 2によって 検出される燃料電池 2の電圧 （F C電圧） 及び電流センサ 7 3によって検出 される燃料電池 2の電流 （F C電流） を所定のサンプリングレートでサンプ リングし、 フーリエ変換処理 （F F T演算処理や D F T演算処理） などを施 す。 そして、 制御装置 7は、 フーリエ変換処理後の F C電圧信号をフーリエ 変換処理後の F C電流信号で除するなどして燃料電池 2のインピーダンスを 測定する。
制御装置 7は、 このようにして測定した燃料電池 2のインピーダンス （測 定インピーダンス） を、 測定インピーダンスメモリ 9 1に格納し、 当該シス テムを停止する。 その後、 制御装置 （第 1判定手段） 7は、 ィグニッシヨン スィッチの O N操作などによってシステムの始動命令が入力され、 かつ、 低 温モードフラグ 8 0が 「O N」 されていることを検知すると、 測定インピー ダンスメモリ 9 1に格納されている前回システム停止時の測定インピーダン ス I mを読み出すとともに、 基準インピーダンスメモリ 9 2に格納されてい る低温始動目標インピーダンス I tを読み出し、 両インピーダンスを比較す る。
ここで、 低温始動目標インピーダンス I tは、 低温モードで始動する際の 燃料電池 2の残水量が適正であるか否かを判断するための基準値であり、 予 め実験などによって求められる。 具体的には、 実験などによって最適な残水 量を得るための測定ィンピーダンスを求め、 これをマップ化して基準ィンピ 一ダンスメモリ 5 1に格納しておく。 なお、 低温始動目標インピ一ダンス I tは固定しても良いが、 始動前の燃料電池 2の温度等に応じて低温始動目標 インピーダンスを適宜変えるようにしても良い。
制御装置 （第 2判定手段） 7は、 両インピーダンスを比較した結果、 前回 のシステム停止時に実施された掃気処理が不十分であり、 今回のシステム始 動の際に燃料電池 2の残水量を低減する必要があると判断すると、 制御装置 (運転制御手段） 7は燃料電池 2の温度が始動基準温度 T 1 (例えば、 0 °C など） に達した時点で 「R e a d y O N」 させた後、 燃料電池 2の温度を 目標温度 T 2 (> T 1 ； 7 0 °Cなど） に速やかに昇温するべく、 急速暖機運 転を行う。 ここで、 急速暖機運転とは、 燃料電池 2を自己発熱させることで、 通常運転に比して短時間で燃料電池 2を昇温可能な運転をいう。 このような 暖機運転としては、 通常運転に比して反応ガスを不足気味にして電力損失を 大きくする低効率運転、 すなわち燃料電池 2の発電効率を低下させて発熱量 を増やす低効率運転のほか、 燃料電池 2の出力電流を増大させて発電に伴う 発熱量を増加させる運転が挙げられる。 なお、 通常運転は比較的発電効率の 高い運転であり、 低効率運転は比較的発電効率の低い運転であるとも換言で きる。 なお、 本実施形態では急速暖機運転として、 低効率運転を例に説明す る。
制御装置 7は、 急速暖機運転によって速やかに目標温度 T 2に昇温させる と、 通常運転に移行する。 その後、 ィグニッシヨンスィッチの O F F操作な どによってシステムの停止命令が入力されると、 制御装置（掃気手段） 7は、 次回の低温始動に備えて燃料電池 2の残水量を適正な値に保持するべく、 必 要な掃気処理を実行する。 このように、 低温始動する際には、 前回のシステム停止時に実施された掃 気処理が不十分であつたか否かを判断する。 掃気処理が不十分であると判断 した場合には、 今回のシステム運転中に急速暖機運転を実行することで速や かに昇温する。 このように、 システム運転を開始した後、 速やかに急速暖機 運転を行うことで、 運転再開後に間もなくして運転を停止するような場合 (例えば、 近くのスーパーに行く場合など；発明が解決しようとする課題の 欄参照） であっても、 燃料電池 2はすでに十分暖機されているため、 十分な 掃気が可能となる。 これにより、 次回システム始動の際には、 燃料電池 2の 残水量を適正に保った状態で発電を開始することができる。 以下、 燃料電池 システム 1の運転停止時、 および運転始動時における制御について説明する。
<運転停止時の処理フロー >
図 2は、 燃料電池システム 1の停止時の処理フローを示すフローチヤ一ト である。 なお、 以下の説明では、 車両 1 0 0が低温モード （燃料電池 2の温 度が閾値温度未満など） で走行している場合を想定する。
車両 1 0 0の運転手によるィグニッシヨンスィツチの O F F操作等によつ て、 燃料電池システム 1の運転停止指令が入力されると （ステップ S 1 1 0 )、 次回の低温始動に備えるべく、 掃気処理を行う（ステップ S 1 2 0 )。 ここで、 掃気処理とは、 燃料電池システム 2の運転終了時に燃料電池 2内 の水分を外部に排出することで燃料電池 2内を掃気することをいい、 カソー ド系統 （酸化ガス配管系 3 ) の掃気処理は、 燃料電池 2への水素ガスの供給 を停止した状態でコンプレッサ 1 4によって酸化ガスを酸化ガス流路 2 aに 供給し、 この供給した酸化ガスによって酸化ガス流路 2 aに残る生成水を含 む水分を排出路 1 2へ排出することで行われる。 なお、 これに加えて （ある いは代えて） アノード系統 （燃料ガス配管系 4 ) の掃気処理も行われるが、 同様に説明することができるため、 ここでは説明を割愛する。
制御装置 7は、 掃気処理を終了すると、 上述したように燃料電池 2のイン ピーダンス測定を行う （ステップ S 1 3 0 )。 そして、 制御装置 7は、 イン ピーダンス測定によって得られた測定インピーダンスを測定ィンピーダンス メモリ 9 1に格納した後、 当該システムを停止する。
く運転始動時の処理フロー >
図 4に示すように、 例えば車両 1 0 0の運転手によるイダニッシヨンスィ ツチの O N操作等によって、 燃料電池システム 1の運転開始が指令されると (ステップ S 2 1 0 )、 制御装置 7は、 低温モードフラグ 8 0を参照し、 低 温始動すべきか否かを判断する （ステップ S 2 2 0 )。 上述したように、 低 温モードフラグ 8 0は、 運転手等によるボタン操作によつて低温モードでの 始動命令が入力された場合に制御装置 7によって 「オン」 に設定される一方、 かかる操作がなされない （初期設定も含む） 場合には制御装置 7によって 「オフ」 に設定される。
制御装置 7は、 低温始動すべきでないと判断した場合には （ステップ S 2 2 0 ； N O ) , ステップ S 2 6 0に進み、 通常運転を開始する。 一方、 制御 装置 7は、 低温始動すべきであると判断すると （ステップ S 2 2 0 ; Y E S )、 前回のシステム停止時における燃料電池 2の残水量を把握し、 前回シ ステム停止時の掃気処理が不十分であつたか否かを判断する （ステップ S 2 3 0 )。 具体的には、 上述したように、 測定インピーダンスメモリ 9 1に格 納されている前回システム停止時の測定インピーダンス I mと、 基準インピ 一ダンスメモリ 9 2に格納されている低温始動目標インピーダンス I tとを 比較する。
制御装置 7は、 比較の結果、 測定インピーダンス I mが低温始動目標イン ピーダンス I t以上であることから、 前回システム停止時の掃気処理が十分 であったと判断すると （ステップ S 2 3 0 ; N O)、 ステップ S 2 6 0に進 み、 通常運転を開始する。 一方、 制御装置 7は、 比較の結果、 測定インピー ダンス I mが低温始動目標インピーダンス I tを下回っていることから、 前 回システム停止時の掃気処理が不十分であつたと判断すると （ステップ S 2 3 0 ； Y E S )、 燃料電池 2の温度が始動基準温度 T 1 (例えば、 0 °Cな ど） に達した時点で 「R e a d y O N」 した後、 燃料電池 2の温度を目標 温度 T 2 ( > T 1 ； 7 0 °Cなど） に速やかに昇温するべく、 急速暖機運転を 開始する （ステップ S 2 4 0 )。
その後、 制御装置 7は、 急速暖機運転によって目標温度 T 2に昇温したか 否かを判断する （ステップ S 2 5 0 )。 制御装置 7は目標温度 T 2まで昇温 していないと判断すると、 ステップ S 2 4 0に戻り、 急速暖機運転を継続す る。 一方、 制御装置 7は、 目標温度 T 2まで昇温したと判断すると、 ステツ プ S 2 6 0に進み、 通常運転を行う。
その後、 制御装置 7は、 燃料電池システム 1の運転停止が指令されたか否 かを判断する （ステップ S 2 7 0 )。 制御装置 7は燃料電池システム 1の運 転停止が指令されていない場合には、 ステップ S 2 6 0に戻り、 通常運転を 継続する。 一方、 制御装置 7は、 運転手によるイダニッシヨンスィッチの O F F操作等によって燃料電池システム 1の運転停止が指令されたことを検知 すると（ステップ S 2 7 0 ； Y E S ) , 次回の低温始動に備えて燃料電池 2の 残水量を十分に低減するべく、 掃気処理を行った後 （ステップ S 2 8 0 )、 処理を終了する。
以上説明したように、 本実施形態によれば、 システム始動時に低温始動す べきと判定され、 かつ、 前回のシステム停止時に実施された掃気処理が不十 分であつたと判定された場合には、 今回のシステム運転中に急速暖機運転を 行うことで、 燃料電池 2の温度を速やかに目標温度 T 2まで昇温し、 その後、 当該システムの運転停止が指令された場合には掃気処理を行う。 このため、 短時間で運転を停止するような場合であっても、 燃料電池 2の温度を目標温 度 T 2まで昇温させた状態で十分な掃気処理を行うことができる。 周知のと おり、 燃料電池 2の温度が低い状態で掃気処理を行うと、 十分な掃気ができ ない等の問題が生じるが、 上記構成によれば、 燃料電池 2の温度を目標温度 T 2まで昇温させた状態で掃気処理を行うため、 次回の低温始動に備えて十 分な掃気が可能となる。
B . 第 2実施形態
上述した第 1実施形態では、 測定インピーダンスを利用して前回システム 停止時の掃気処理が不十分であつたか否かを判断したが、 掃気時間を利用し て前回システム停止時の掃気処理が不十分であつたか否かを判断しても良い。 図 4は、 第 2実施形態に係る燃料電池システム 1 ' の構成を示す図である。 なお、 図 1に対応する部分には同一符号を付し、 詳細な説明は割愛する。 測定掃気時間メモリ 9 1 aはシステム停止時に実行した掃気処理の時間 (測定掃気時間） Tmを記憶するメモリであり、 基準掃気時間メモリ 9 2 a は掃気時間の上限値 （以下、 掃気上限時間） T tを記憶するメモリである。 掃気上限時間 T tは、 本実施形態に係る低温始動目標インピーダンス I tと 同様、 低温モード始動する際の燃料電池 2の残水量が適正であるか否かを判 断するための基準値であり、 予め実験などによって求められる。
図 5は、 第 2実施形態に係る燃料電池システム 1 ' の停止時の処理フロー を示すフローチャートであり、 前掲図 2に対応するフローチャートである。 なお、 前掲図 2と対応するステップには、 同一符号を付し、 詳細な説明は割 愛する。 また、 以下の説明では、 第 1実施形態と同様、 車両 1 0 0が低温モ ード （燃料電池 2の温度が閾値温度未満など） で走行している場合を想定す る。
車両 1 0 0の運転手によるィグニッシヨンスィツチの O F F操作等によつ て、 燃料電池システム 1の運転停止指令が入力されると （ステップ S 1 1 0 )、 次回の低温始動に備えるべく、 掃気処理を行う（ステップ S 1 2 0 )。 さらに、 制御装置 （掃気時間測定手段） 7は、 タイマー 7 0を利用して掃 気処理開始から掃気処理終了までの時間 （掃気時間） T mを計測し （ステツ プ S 1 30')、 計測した掃気時間を測定掃気時間メモリ 91 aに格納した後 (ステップ S 140，）、 処理を終了する。
その後、 図 3に示すように、 例えば車両 100の運転手によるイダエツシ ョンスィツチの ON操作等によって燃料電池システム 1の運転開始が指令さ れると （ステップ S 21 0)、 制御装置 7は、 低温モードフラグ 80を参照 し、 低温始動すべきか否かを判断する （ステップ S 220)。 制御装置 7は、 低温始動すべきであると判断すると （ステップ S 220 ； YES), 前回の システム停止時における燃料電池 2の残水量を把握し、 前回システム停止時 の掃気処理が不十分であつたか否かを判断する （ステップ S 230)。 本実 施形態では、 前回システム停止時の掃気時間に基づき該掃気処理が不十分で あつたか否かを判断する。 詳述すると、 制御装置 7は、 測定掃気時間メモリ 91 aに格納されている前回システム停止時の測定掃気時間 Tmと、 基準掃 気時間メモリ 92 aに格納されている掃気上限時間 T tとを比較する。 制御 装置 （第 2判定手段） 7は、 比較の結果、 測定掃気時間 Tmが掃気上限時間 T t以上であることから、 前回システム停止時の掃気処理が不十分であった と判断すると （ステップ S 230 ； YE S), 急速暖機運転を実行する （ス テツプ S 240)。 なお、 その他の動作については、 上述した本実施形態と 同様に説明することができるため、 これ以上の説明は割愛する。
このように、 掃気時間を利用して前回システム停止時の掃気処理が不十分 であったか否かを判断しても良い。 なお、 測定インピーダンスを利用して前 回システム停止時の掃気処理が不十分であつたか否かを判断するとともに (第 1実施形態）、 掃気時間を利用して前回システム停止時の掃気処理が不 十分であつたか否かを判断し （第 2実施形態）、 これら両方の判断結果に基 づいて （例えば、 OR条件や AND条件）、 急速暖機運転を実行するか否か を判断しても良い。
C. 第 3実施形態 第 2実施形態では掃気時間を利用して前回システム停止時の掃気処理が不 十分であつたか否かを判断したが、 残留水推定値を利用して前回システム停 止時の掃気処理が不十分であつたか否かを判断しても良い。
図 6は、 第 3実施形態に係る燃料電池システム 1 ' ' の構成を示す図であ る。 なお、 図 4に対応する部分には同一符号を付し、 詳細な説明は割愛する。 残水量推定値メモリ 9 1 bはシステム停止時における燃料電池 2の残水量 の推定値 （以下、 残水量推定値） W eを記憶するメモリであり、 始動時目標 残水量メモリ 9 2 bはシステム始動時の目標となる残水量 （以下、 始動時目 標残水量） W tを記憶するメモリである。 始動時目標残水量 W tは、 第 2実 施形態に係る掃気上限時間 T tと同様、 低温モード始動する際の燃料電池 2 の残水量が適正であるか否かを判断するための基準値であり、 予め実験など によって求められる。
図 7は、 第 3実施形態に係る燃料電池システム 1， ' の停止時の処理フ口 一を示すフローチヤ一トであり、 前掲図 5に対応するフローチャートである。 なお、 前掲図 5と対応するステップには、 同一符号を付し、 詳細な説明は割 愛する。 また、 以下の説明では、 第 2実施形態と同様、 車両 1 0 0が低温モ ード （燃料電池 2の温度が閾値温度未満など） で走行している場合を想定す る。
車両 1 0 0の運転手によるイダニッシヨンスィツチの O F F操作等によつ て、 燃料電池システム 1の運転停止指令が入力されると （ステップ S 1 1 0 )、 次回の低温始動に備えるべく、 掃気処理を行う（ステップ S 1 2 0 )。 さらに、 制御装置 （推定手段） 7は、 コンプレッサ 1 4によって燃料電池 2に供給される酸化ガスの供給量、 燃料電池 2の発電に伴って生成される水 分量 （生成水量）、 外部加湿水分量の積分値などを利用して残水量推定値 W eを導出し （ステップ S 1 3 0 ' ' )、 導出した残水量推定値 W eを残水量推 定値メモリ 7 0 bに格納した後 （ステップ S 1 4 0，'）、 処理を終了する。 その後、 図 4に示すように、 例えば車両 1 0 0の運転手によるイダニッシ ョンスィツチの O N操作等によって燃料電池システム 1の運転開始が指令さ れると （ステップ S 2 1 0 )、 制御装置 7は、 低温モードフラグ 8 0を参照 し、 低温始動すべきか否かを判断する （ステップ S 2 2 0 )。 制御装置 7は、 低温始動すべきであると判断すると （ステップ S 2 2 0 ； Y E S ) , 前回の システム停止時における燃料電池 2の残水量を把握し、 前回システム停 it時 の掃気処理が不十分であつたか否かを判断する （ステップ S 2 3 0 )。 第 3 実施形態では、 前回システム停止時に導出した残水量推定値に基づき該掃気 処理が不十分であつたか否かを判断する。 詳述すると、 制御装置 7は、 残水 量推定値メモリ 9 1 bに格納されている前回システム停止時に導出した残水 量推定値 W eと、 始動時目標残水量メモリ 9 2 bに格納されている始動時目 標残水量 W tとを比較する。 制御装置 （第 2判定手段） 7は、 比較の結果、 残水量推定値 W eが始動時目標残水量 W t以上であることから、 前回システ ム停止時の掃気処理が不十分であつたと判断すると （ステップ S 2 3 0 ； Y E S )、 急速暖機運転を実行する （ステップ S 2 4 0 )。 なお、 その他の動作 については、 上述した本実施形態と同様に説明することができるため、 これ 以上の説明は割愛する。
このように、 残水量推定値を利用して前回システム停止時の掃気処理が不 十分であつたか否かを判断しても良い。 なお、 測定インピーダンスを利用し て前回システム停止時の掃気処理が不十分であつたか否かを判断するととも に （第 1実施形態）、 掃気時間を利用して前回システム停止時の掃気処理が 不十分であつたか否かを判断し （第 2実施形態）、 さらには残水量推定 を 利用して前回システム停止時の掃気処理が不十分であつたか否かを判断し (第 3実施形態）、 これら 3つのパラメータの判断結果に基づいて （例えば、 O R条件や A N D条件）、 急速暖機運転を実行するか否かを判断しても良い。 なお、 以上説明した各実施形態では、 運転手等によるボタン操作によって 低温モードでの始動命令が入力された場合に低温始動すべきと判断したが、 温度センサ 4 6、 4 7や外気温センサ 5 1によって検出される燃料電池 2の 関連温度に基づき、 低温始動すべきか否かを自動判定しても良い。 詳述する と、 制御装置 （第 1判定手段） 7は、 温度センサ 4 6、 4 7や外気温度セン サ 5 1によって検出される燃料電池 2の関連温度と、 予めメモリなどに格納 されている始動判定基準温度 （例えば、 0 °C) とを比較する。 制御装置 7は、 検出される燃料電池 2の関連温度が、 始動判定基準温度を下回っている場合 には低温始動すべきと判断し、 低温モードフラグ 8 0を 「オフ」 から 「ォ ン」 に切り換える。 このように、 運転手等によるボタン操作によらず、 燃料 電池 2の関連温度に基づき、 低温始動すべきか否かを自動判定しても良い。

Claims

請求の範囲
1 . 低温始動の際、 燃料電池の関連温度が基準温度に達するまで暖機運転 を行う燃料電池システムであって、
システム始動の際に低温始動すべきか否かを判定する第 1判定手段と、 前回のシステム停止時に実施された掃気処理が不十分であつたか否かを判 定する第 2判定手段と、
前記各判定手段によって、 低温始動すべきであり、 かつ、 前回のシステム 停止時に実施された掃気処理が不十分であつたと判定された場合には、 前記 燃料電池の関連温度が、 前記基準温度よりも高い目標温度に達するまで暖機 運転を継続する運転制御手段と、
システム停止時に掃気処理を行う掃気手段と
を具備することを特徴とする燃料電池システム。
2 . 前記運転制御手段は、 前記暖機運転を終了した後に通常運転に移行し、 前記暧機運転は、 前記通常運転に比して電力損失の大きな低効率運転であ ることを特徴とする請求項 1に記載の燃料電池システム。
3 . システム停止時の前記燃料電池のインピーダンスを測定するインピー ダンス測定手段をさらに備え、 ，
前記第 2判定手段は、 前回システム停止時に測定された前記燃料電池のィ ンピーダンスに基づき、 前記掃気処理が不十分であつたか否かを判定するこ とを特徴とする請求項 1または 2に記載の燃料電池システム。
4 . 前記システム停止時の掃気時間を測定する掃気時間測定手段をさらに 備え、
前記第 2判定手段は、 前回システム停止時に測定された前記掃気時間に基 づき、 前記掃気処理が不十分であつたか否かを判定することを特徴とする請 求項 1または 2に記載の燃料電池システム。 1 9
5 . システム停止時の前記燃料電池の残水量を推定する推定手段をさらに 備え、
前記第 2判定手段は、 前回システム停止時に推定された前記燃料電池の残 水量に基づき、 前記掃気処理が不十分であつたか否かを判定することを特徴 とする請求項 1または 2に記載の燃料電池システム。
6 . 前記燃料電池の関連温度は、 外気温度、 燃料電池周辺の部品温度、 燃 料電池の冷媒温度の少なくともいずれかを含み、
前記第 1判定手段は、 前記燃料電池の関連温度に基づき低温始動すべきか 否かを判定することを特徴とする請求項 1〜 5のいずれか 1の請求項に記載 の燃料電池システム。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010092871A1 (ja) * 2009-02-10 2010-08-19 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システムおよび該システムにおける始動時制御方法

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102473940B (zh) * 2009-07-21 2015-04-01 丰田自动车株式会社 燃料电池***
JP5741320B2 (ja) * 2011-08-22 2015-07-01 日産自動車株式会社 燃料電池システム
JP5454556B2 (ja) * 2011-11-22 2014-03-26 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム、および、燃料電池システムの制御方法
US10608264B2 (en) * 2013-01-09 2020-03-31 Nissan Motor Co., Ltd. Fuel cell system and control method therefor
CN104900895B (zh) * 2015-04-15 2017-05-17 成都国佳电气工程有限公司 一种燃料电池控制***和燃料电池***冷启动控制方法
DE102018212881A1 (de) * 2018-08-02 2020-02-06 Audi Ag Versorgungseinrichtung mit einer Brennstoffzelleneinrichtung und einer Batterie, Brennstoffzellenfahrzeug sowie Verfahren zum Starten einer Versorgungseinrichtung
JP7298547B2 (ja) 2020-05-28 2023-06-27 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム
CN114335617B (zh) * 2020-09-30 2023-10-24 北京亿华通科技股份有限公司 一种燃料电池***停机吹扫的自适应控制方法
CN112670541A (zh) * 2020-12-24 2021-04-16 新源动力股份有限公司 一种燃料电池低温启动过程膜电极结冰的判断方法、***及存储介质
CN115332582B (zh) * 2022-10-17 2023-01-31 北京亿华通科技股份有限公司 一种燃料电池低温启动控制***

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005150020A (ja) * 2003-11-19 2005-06-09 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池システム
JP2005209634A (ja) * 2003-12-26 2005-08-04 Honda Motor Co Ltd 燃料電池の運転停止時制御方法及びその装置
JP2006278276A (ja) * 2005-03-30 2006-10-12 Toyota Motor Corp 燃料電池システム、その制御方法及びそれを搭載した車両
JP2007012563A (ja) * 2005-07-04 2007-01-18 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池システム
JP2007035567A (ja) * 2005-07-29 2007-02-08 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池システム
JP2007122911A (ja) * 2005-10-25 2007-05-17 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池システム
JP2007123007A (ja) * 2005-10-27 2007-05-17 Hitachi Ltd 燃料電池システムの診断方法および診断装置
US20070166577A1 (en) * 2006-01-16 2007-07-19 Honda Motor Co., Ltd. Method of actuating fuel cell system and fuel cell system
WO2008050881A1 (en) * 2006-10-27 2008-05-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel cell system

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004102708A2 (en) * 2003-05-15 2004-11-25 Nissan Motor Co., Ltd. Prevention of flooding of fuel cell stack
JP4595297B2 (ja) * 2003-08-22 2010-12-08 日産自動車株式会社 燃料電池システム
JP4802468B2 (ja) 2003-09-12 2011-10-26 トヨタ自動車株式会社 燃料電池搭載装置およびそのシステム
JP5041266B2 (ja) * 2005-12-19 2012-10-03 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム及び移動体
JP2008041646A (ja) * 2006-07-11 2008-02-21 Canon Inc 燃料電池システム、燃料電池の活性化処理方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005150020A (ja) * 2003-11-19 2005-06-09 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池システム
JP2005209634A (ja) * 2003-12-26 2005-08-04 Honda Motor Co Ltd 燃料電池の運転停止時制御方法及びその装置
JP2006278276A (ja) * 2005-03-30 2006-10-12 Toyota Motor Corp 燃料電池システム、その制御方法及びそれを搭載した車両
JP2007012563A (ja) * 2005-07-04 2007-01-18 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池システム
JP2007035567A (ja) * 2005-07-29 2007-02-08 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池システム
JP2007122911A (ja) * 2005-10-25 2007-05-17 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池システム
JP2007123007A (ja) * 2005-10-27 2007-05-17 Hitachi Ltd 燃料電池システムの診断方法および診断装置
US20070166577A1 (en) * 2006-01-16 2007-07-19 Honda Motor Co., Ltd. Method of actuating fuel cell system and fuel cell system
WO2008050881A1 (en) * 2006-10-27 2008-05-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel cell system

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010092871A1 (ja) * 2009-02-10 2010-08-19 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システムおよび該システムにおける始動時制御方法
JP2010186599A (ja) * 2009-02-10 2010-08-26 Toyota Motor Corp 燃料電池システムおよび該システムにおける始動時制御方法
US8524406B2 (en) 2009-02-10 2013-09-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel cell system and start-up control method therefor

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