專利名稱：燃料電池系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具備燃料電池的燃料電池系統(tǒng)，尤其是涉及當(dāng)系統(tǒng)停止時(shí)使燃料電池的含水量降低的控制。
背景技術(shù)：
固體高分子型的燃料電池，通過(guò)供給到陽(yáng)極的燃料氣體中的氫和供給到陰極的氧化氣體中的氧的化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生電力。在該電化學(xué)反應(yīng)中，在陰極側(cè)生成水。從系統(tǒng)停止后至下一次系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)為止，如果將燃料電池
放置在o'c以下的低溫環(huán)境下，則由于在燃料電池內(nèi)已凍結(jié)的生成水的影
響，下一次系統(tǒng)起動(dòng)不能良好地進(jìn)行，或者要花費(fèi)較多時(shí)間。
在日本特開(kāi)2005-251576號(hào)公報(bào)中，公開(kāi)了即使在低溫環(huán)境下也要確保穩(wěn)定的起動(dòng)性，在系統(tǒng)停止時(shí)使燃料電池的含水量降低的控制方法。在該控制方法中，在指令系統(tǒng)停止后，由外部氣溫傳感器檢測(cè)出外部氣溫，基于外部氣溫判斷24小時(shí)以內(nèi)的凍結(jié)的可能性。然后，在凍結(jié)的可能性存在的情況下，由空氣壓縮機(jī)將氧化氣體供給至燃料電池，將燃料電池內(nèi)的水分排出到外部。進(jìn)行這樣的燃料電池的掃氣處理直至使電解質(zhì)膜變干為止。

發(fā)明內(nèi)容
但是，日本特開(kāi)2005-251576號(hào)公報(bào)中記載的燃料電池系統(tǒng)，在出現(xiàn)了系統(tǒng)停止指令之后，為了進(jìn)行使燃料電池的含水量減少的處理(氧化氣體的供給)，會(huì)浪費(fèi)電力(能量)，還在直到燃料電池的干燥為止花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間。本發(fā)明的目的是提供能夠在系統(tǒng)停止指令后以短時(shí)間使燃料電池干燥的燃料電池系統(tǒng)。
用于達(dá)成上述目的的本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)，具備控制裝置，該控制裝置控制普通運(yùn)行和與普通運(yùn)行相比使燃料電池的含水量減少的干燥運(yùn)行的執(zhí)行?？刂蒲b置，在系統(tǒng)停止指令之前執(zhí)行干燥運(yùn)行，使得在系統(tǒng)停止指令的時(shí)間點(diǎn)與普通運(yùn)行時(shí)相比燃料電池的含水量減少。
利用該結(jié)構(gòu)，由于從系統(tǒng)停止指令前開(kāi)始使燃料電池的含水量減少，所以在系統(tǒng)停止指令的時(shí)間點(diǎn)燃料電池的含水量減少。由此，在系統(tǒng)停止指令之后能夠以短時(shí)間使燃料電池干燥。另外，能夠節(jié)約燃料電池的干燥所需要的電力。
優(yōu)選，控制裝置，在預(yù)測(cè)為系統(tǒng)停止時(shí)或者下次系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)的燃料電池的溫度為預(yù)定的低溫的情況下，在系統(tǒng)停止指令之前執(zhí)行干燥運(yùn)行。
利用該結(jié)構(gòu)，能夠結(jié)合系統(tǒng)停止時(shí)或者下次系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)的預(yù)計(jì)的狀況執(zhí)行干燥運(yùn)行。例如在燃料電池的溫度高而不會(huì)發(fā)生凍結(jié)的情況下可以繼續(xù)普通運(yùn)行，能夠避免千燥運(yùn)行。
在此，"預(yù)定的低溫"例如設(shè)定為0'C，或者距離凍結(jié)還有富余的2°C。另外，所謂燃料電池的溫度為"預(yù)定的低溫"的預(yù)測(cè)能夠基于外部氣溫、幾日內(nèi)的最低氣溫、日歷或者四季、地理或地域、時(shí)間段以及天氣預(yù)報(bào)中的至少一個(gè)進(jìn)行。外部氣溫的數(shù)據(jù)通過(guò)參照從ITS (Intelligent TransportSystem:智能交通系統(tǒng))等取得的外部數(shù)據(jù)、或者預(yù)先保存在控制裝置內(nèi)的存儲(chǔ)部等的內(nèi)部數(shù)據(jù)等而取得。
優(yōu)選，控制裝置具備預(yù)測(cè)燃料電池系統(tǒng)所處的狀況的狀況預(yù)測(cè)部，基于所預(yù)測(cè)的結(jié)果在系統(tǒng)停止指令之前執(zhí)行干燥運(yùn)行。
利用該結(jié)構(gòu)，預(yù)測(cè)結(jié)果成為觸發(fā)，在系統(tǒng)停止指令之前能夠執(zhí)行與狀況預(yù)測(cè)相應(yīng)的干燥運(yùn)行。此外，優(yōu)選，控制裝置基于狀況預(yù)測(cè)部的預(yù)測(cè)結(jié)果決定干燥運(yùn)行的條件并執(zhí)行。
更為優(yōu)選的是，狀況預(yù)測(cè)部為預(yù)測(cè)系統(tǒng)停止指令的停止指令預(yù)測(cè)部。并且，控制裝置，在預(yù)測(cè)到有系統(tǒng)停止指令的情況下，在該預(yù)測(cè)到的系統(tǒng)停止指令之前執(zhí)行干燥運(yùn)行，另一方面，在預(yù)測(cè)到?jīng)]有系統(tǒng)停止指令的情況下，繼續(xù)普通運(yùn)行。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于系統(tǒng)停止指令的預(yù)測(cè)結(jié)果成為觸發(fā)，所以能夠在系統(tǒng)停止指令之前可靠性良好地使燃料電池的含水量減少。另外，在不需要系統(tǒng)停止指令之前的干燥運(yùn)行的情況下能夠?qū)⑵浔苊?。此外，繼續(xù)進(jìn)行普通運(yùn)行直至有系統(tǒng)停止指令，或者直至有與系統(tǒng)停止指令有關(guān)的下一次預(yù)測(cè)。
更為優(yōu)選的是，停止指令預(yù)測(cè)部，基于搭載有燃料電池系統(tǒng)的移動(dòng)體的位置和使用移動(dòng)體的用戶的使用傾向，預(yù)測(cè)系統(tǒng)停止指令。
更為優(yōu)選的是，控制裝置具備學(xué)習(xí)部，該學(xué)習(xí)部學(xué)習(xí)移動(dòng)體的停止場(chǎng)所和在停止場(chǎng)所的停止時(shí)間，據(jù)此掌握用戶的使用傾向。
依據(jù)該結(jié)構(gòu)，在靠近用戶使移動(dòng)體頻繁且長(zhǎng)時(shí)間停止的場(chǎng)所(例如自己家、公司)的情況下，由于能夠預(yù)測(cè)系統(tǒng)停止指令，所以能夠根據(jù)該預(yù)測(cè)在系統(tǒng)停止指令之前執(zhí)行干燥運(yùn)行。另外，由于能夠更新用戶的使用傾向，所以能夠提高系統(tǒng)停止指令的預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性(命中率)。
此外，當(dāng)預(yù)測(cè)系統(tǒng)停止指令時(shí)，如果也考慮移動(dòng)體的移動(dòng)速度，則能
夠更加提高準(zhǔn)確性。另外，移動(dòng)體的位置例如能夠使用GPS (GlobalPositioning System:全球定位系統(tǒng))進(jìn)4亍定位。
依據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的一個(gè)方式，控制裝置，在預(yù)測(cè)到的系統(tǒng)停止指令之前執(zhí)行干燥運(yùn)行之后，在停止指令預(yù)測(cè)部預(yù)測(cè)為沒(méi)有系統(tǒng)停止指令的情況下或者在預(yù)定時(shí)間內(nèi)沒(méi)有系統(tǒng)停止指令的情況下，從干燥運(yùn)行切換為普通運(yùn)行。
依據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠適當(dāng)?shù)鼗謴?fù)為普通運(yùn)行，燃料電池能夠適當(dāng)?shù)匕l(fā)電產(chǎn)生與要求相應(yīng)的電力。
依據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方式，狀況預(yù)測(cè)部為預(yù)測(cè)燃料電池的凍結(jié)的凍結(jié)預(yù)測(cè)部。并且，控制裝置在預(yù)測(cè)到燃料電池會(huì)凍結(jié)的情況下在系統(tǒng)停止指令之前執(zhí)行干燥運(yùn)行，另一方面，在預(yù)測(cè)到?jīng)]有燃料電池的凍結(jié)的情況下繼續(xù)普通運(yùn)行。依據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過(guò)進(jìn)行凍結(jié)預(yù)測(cè)，能夠避免不必要的干燥運(yùn)行。
優(yōu)選，凍結(jié)預(yù)測(cè)部基于燃料電池系統(tǒng)的位置、外部溫度、從系統(tǒng)停止開(kāi)始數(shù)日內(nèi)經(jīng)歷的預(yù)計(jì)最低氣溫和日歷的至少一個(gè)，預(yù)測(cè)系統(tǒng)停止時(shí)或者下次系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)的燃料電池的凍結(jié)。
依據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方式，狀況預(yù)測(cè)部，預(yù)測(cè)搭載有燃料電池系統(tǒng)的移動(dòng)體在停止場(chǎng)所的傾斜狀態(tài)。
依據(jù)該結(jié)構(gòu)，在預(yù)測(cè)為移動(dòng)體在停止場(chǎng)所的傾斜較大的情況下，能夠在系統(tǒng)停止指令之前執(zhí)行干燥運(yùn)行。由此，即使在易于局部性積水的傾斜地停止移動(dòng)體的情況下，也能夠在該停止之前使燃料電池的內(nèi)部處于難以積水的狀態(tài)。
優(yōu)選，控制裝置具備學(xué)習(xí)部，該學(xué)習(xí)部學(xué)習(xí)移動(dòng)體的停止場(chǎng)所、在該停止場(chǎng)所的停止時(shí)間、和在該停止場(chǎng)所移動(dòng)體相對(duì)于路面的傾斜角，由此掌握用戶的使用傾向。并且，狀況預(yù)測(cè)部，基于用戶的使用傾向，預(yù)測(cè)移動(dòng)體的停止場(chǎng)所，并且預(yù)測(cè)在該停止場(chǎng)所的移動(dòng)體的傾斜狀態(tài)。
依據(jù)該結(jié)構(gòu)，以過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)(用戶的使用傾向)，能夠在移動(dòng)體停止在傾斜地之前切換為干燥運(yùn)行。
依據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的一個(gè)方式，控制裝置通過(guò)與普通運(yùn)行相比限制燃料電池的發(fā)電量，執(zhí)行干燥運(yùn)行。
依據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過(guò)進(jìn)行燃料電池的發(fā)電限制，能夠節(jié)約電力并且減少燃料電池的含水量。
依據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方式，控制裝置通過(guò)與普通運(yùn)行相比提高燃料電池的溫度，執(zhí)行干燥運(yùn)行。
依據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠促進(jìn)在燃料電池內(nèi)滯留的水分的蒸發(fā)。由此，通過(guò)供給到燃料電池的反應(yīng)氣體(氧化氣體或者燃料氣體)，能夠適當(dāng)?shù)貛С鋈剂想姵貎?nèi)的水分。
依據(jù)本發(fā)明的另 一優(yōu)選實(shí)施方式，燃料電池系統(tǒng)具備對(duì)燃料電池供給冷媒的冷媒配管，干燥運(yùn)行在減少了所述冷4某對(duì)燃料電池的冷卻量的狀態(tài)下使燃料電池發(fā)電。依據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠促進(jìn)燃料電池內(nèi)滯留的水分的蒸發(fā)，并且能夠減少 燃料電池的含水量。
依據(jù)本發(fā)明的另 一優(yōu)選實(shí)施方式，燃料電池系統(tǒng)具備對(duì)燃料電池供給 氧化氣體的氧化氣體管系，控制裝置通過(guò)與普通運(yùn)行相比改變氧化氣體的 流量、壓力、溫度和露點(diǎn)溫度的至少一個(gè)，執(zhí)行干燥運(yùn)行。
依據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠提高氧化氣體的掃氣效果，使燃料電池內(nèi)干燥。
依據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方式，燃料電池系統(tǒng)具備對(duì)燃料電池供給 燃料氣體的燃料氣體管系，控制裝置通過(guò)與普通運(yùn)4亍相比改變?nèi)剂蠚怏w的 流量、壓力、吹掃頻度和露點(diǎn)溫度的至少一個(gè)，執(zhí)行千燥運(yùn)行。
依據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠提高燃料氣體的掃氣效果，使燃料電池內(nèi)干燥。


圖l是本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是表示本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)的特征部分的框圖。 圖3關(guān)于本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)的停止控制，是表示第一控制例的流 程圖。
圖4關(guān)于本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)的停止控制，是表示第二控制例的流 程圖。
圖5關(guān)于本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)的停止控制，是表示第三控制例的流 程圖。
圖6是表示作為控制目標(biāo)值的FC溫度與外部氣溫或者下次啟動(dòng)時(shí)的 FC溫度的關(guān)系的圖。
圖7是表示執(zhí)行本發(fā)明的第三控制例和比較例的情況下的FC溫度與 時(shí)間的關(guān)系的圖，圖7 (A)表示時(shí)間軸和動(dòng)作內(nèi)容，圖7(B)是表示FC 溫度的推移的圖表。
圖8關(guān)于本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)的停止控制，是表示第四控制例的流 程圖。
圖9是搭載有本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)的車輛的側(cè)面圖，是表示用于說(shuō)明燃料電池系統(tǒng)的停止控制(第五控制例)的特征部分的圖。
圖10是表示用于執(zhí)行本發(fā)明的第五控制例的特征部分的框圖。
圖11是表示本發(fā)明的第五控制例的流程圖。
具體實(shí)施例方式
以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)進(jìn)行說(shuō)明。
如圖1所示，燃料電池系統(tǒng)1能夠搭載在燃料電池汽車(FCHV)、電 動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車等車輛100上。但是，燃料電池系統(tǒng)l也能夠適用 于車輛100以外的各種移動(dòng)體(例如，船舶、飛機(jī)、機(jī)器人等)、固定型電源。
燃料電池系統(tǒng)1具備燃料電池2、為燃料電池2供給作為氧化氣體的 空氣的氧化氣體管系3、為燃料電池2供給作為燃料氣體的氫氣的燃料氣 體管系4、為燃料電池2供給冷媒的冷媒管系5、針對(duì)系統(tǒng)l進(jìn)行電力的充 放電的電力系統(tǒng)6、和總體控制系統(tǒng)l的運(yùn)行的控制裝置7。氧化氣體與燃 料氣體能夠統(tǒng)稱為反應(yīng)氣體。
燃料電池2例如以固體高分子電解質(zhì)型構(gòu)成，具有層疊有多個(gè)單體電 池的堆疊構(gòu)造。單體電池在由離子交換膜構(gòu)成的電解質(zhì)的一個(gè)面上具有空 氣極(陰極)，在另一個(gè)面上具有燃料極(陽(yáng)極)，還以從兩側(cè)夾住空氣極 和燃料極的方式具有一對(duì)隔板(separator )。對(duì)一方的隔板的氧化氣體流 道2a供給氧化氣體，對(duì)另 一方的隔板的燃料氣體流道2b供給燃料氣體。 通過(guò)被供給的燃料氣體與氧化氣體的電化學(xué)反應(yīng)，燃料電池2產(chǎn)生電力。 由于在燃料電池2中的電化學(xué)反應(yīng)是發(fā)熱反應(yīng)，固體高分子電解質(zhì)型的燃 料電池2的溫度大約變?yōu)?0~80 。C。
氧化氣體管系3具備供給路11和排出路12。供給路11中流通對(duì)燃料 電池2供給的氧化氣體。排出路12中流通從燃料電池2排出的氧化尾氣。 氧化尾氣由于包含由燃料電池2的電池反應(yīng)而生成的水分，所以成為高濕 潤(rùn)狀態(tài)。
在供給路11上設(shè)置有壓縮機(jī)14和加濕器15。壓縮機(jī)14經(jīng)由空氣清
1潔器13取得外界氣體，壓送至燃料電池2。加濕器15進(jìn)行供給路11中流 過(guò)的低濕潤(rùn)狀態(tài)的氧化氣體與排出路12中流過(guò)的高濕潤(rùn)狀態(tài)的氧化氣體 之間的水分交換，對(duì)向燃料電池2供給的氧化氣體進(jìn)行適當(dāng)?shù)募訚?。背?調(diào)整閥16調(diào)整燃料電池2的空氣極側(cè)的背壓。背壓調(diào)整閥16被設(shè)置在排 出路12的陰極出口附近，其旁邊還設(shè)置有檢測(cè)排出路12內(nèi)的壓力的壓力 傳感器P1。氧化尾氣經(jīng)過(guò)背壓調(diào)整閥16和加濕器15，最終作為排放氣體 被排放至系統(tǒng)外的大氣中。
燃料氣體管系4具有氫供給源21、從氫供給源21被供給至燃料電 池2的氫氣所流通的供給路22、用于使從燃料電池2排出的氫尾氣(燃料 尾氣)返回至供給路22的匯流點(diǎn)A的循環(huán)路23、將循環(huán)路23內(nèi)的氫尾氣 壓送至供給路22的泵24、和分支連接在循環(huán)路23上的吹掃路25。通過(guò)打 開(kāi)源頭斷流閥26,從氬供給源21向供給路22流出的氫氣體經(jīng)過(guò)調(diào)壓閥27 或其他的減壓閥、和隔斷閥28被供給至燃料電池2。在吹掃路25上，設(shè) 置有為了將氫尾氣排出至氫稀釋器(圖中省略)的吹掃閥33。
冷媒管系5具有與燃料電池2內(nèi)的冷卻流道2c連通的冷媒流道41、 設(shè)置在冷媒流道41上的冷卻泵42、冷卻從燃料電池2排出的冷媒的散熱 器43，繞過(guò)散熱器43的旁通流道44、和設(shè)定散熱器43與旁通流道44的 冷卻水流通的切換閥45。冷媒流道41具有被設(shè)置在燃料電池2的冷媒入 口附近的溫度傳感器46與被設(shè)置在燃料電池2的冷媒出口附近的溫度傳感 器47。
冷卻泵42由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，為燃料電池2循環(huán)供給冷媒流道41內(nèi)的冷媒。 溫度傳感器47所檢測(cè)出的冷媒溫度，反映燃料電池2的內(nèi)部溫度，也就是 電池內(nèi)溫度(以下簡(jiǎn)稱為"FC溫度，，)。另外，在下文中稱溫度傳感器47 為"FC溫度傳感器"。但是，也可以通過(guò)另外設(shè)置溫度傳感器直接檢測(cè)燃 料電池2的溫度。
電力系統(tǒng)6具有高壓DC/DC轉(zhuǎn)換器61、蓄電池62、牽引變換器63、 牽引馬達(dá)64、和各種輔機(jī)變換器65、 66、 67。高壓DC/DC轉(zhuǎn)換器61為 直流電壓轉(zhuǎn)換器，具有將從蓄電池62輸入的直流電壓進(jìn)行調(diào)整并輸出至牽引變換器63側(cè)的功能與將從燃料電池2或牽引馬達(dá)64輸入的直流電壓進(jìn) 行調(diào)整并輸出至蓄電池62的功能。通過(guò)高壓DC/DC轉(zhuǎn)換器61的這些功 能，實(shí)現(xiàn)蓄電池62的充放電。通過(guò)高壓DC/DC轉(zhuǎn)換器61的這些功能實(shí) 現(xiàn)蓄電池62的充放電。另外，通過(guò)高壓DC/DC轉(zhuǎn)換器61控制燃料電池2 的輸出電壓。
牽引變換器63將直流電流變換為三相交流電并供給至牽引馬達(dá)64。 牽引馬達(dá)64 (動(dòng)力產(chǎn)生裝置)例如為三相交流馬達(dá)。牽引馬達(dá)64構(gòu)成搭 載有燃料電池系統(tǒng)l的例如車輛100的主動(dòng)力源，與車輛100的車輪101L、 101R相連4妄。輔才幾變換器65、 66和67分別控制壓縮才幾14、泵24、以及 冷卻泵42的馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)。
控制裝置7作為內(nèi)部具有CPU、 ROM、 RAM的微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成。 CPU依照控制程序執(zhí)行所希望的運(yùn)算，進(jìn)行普通運(yùn)行、干燥運(yùn)行和掃氣運(yùn) 行的控制等各種處理、控制。ROM存儲(chǔ)由CPU進(jìn)行處理的控制程序、控 制數(shù)據(jù)。RAM主要作為用于控制處理的各種作業(yè)區(qū)域使用。
控制裝置7輸入來(lái)自各種壓力傳感器(Pl)、溫度傳感器(46、 47)、 以及檢測(cè)車輛100的加速踏板開(kāi)度的加速踏板開(kāi)度傳感器等各種傳感器的 檢測(cè)信號(hào)。并且，控制裝置7向燃料電池系統(tǒng)1的各個(gè)構(gòu)成要素輸出控制 信號(hào)。
在控制裝置7上連接有外部氣溫傳感器71、計(jì)時(shí)器72、信號(hào)接收器 73、時(shí)鐘74、和速度傳感器75,其中任一個(gè)都搭載在車輛IOO上。外部氣 溫傳感器71檢測(cè)燃料電池1被放置的環(huán)境的外部氣溫。計(jì)時(shí)器72計(jì)量為 了控制燃料電池系統(tǒng)l的運(yùn)行所需的各種時(shí)間。本實(shí)施方式中的計(jì)時(shí)器72 計(jì)量停止行駛的車輛100的停止時(shí)間。
信號(hào)接收器73例如為導(dǎo)航裝置，通過(guò)天線82接收來(lái)自GPS衛(wèi)星81、 ITS的電波信號(hào)。例如，信號(hào)接收器73接收表示車輛IOO的位置(即，行 駛位置或停止位置)的測(cè)位數(shù)據(jù)，并且接收車輛IOO在某地區(qū)過(guò)去的氣溫 推移數(shù)據(jù)和預(yù)計(jì)氣溫推移數(shù)據(jù)。時(shí)鐘74取得表示當(dāng)前的日期和時(shí)間(日歷) 的年月日數(shù)據(jù)。速度傳感器75檢測(cè)車輛100的行駛速度(移動(dòng)速度)。另外，也可以通過(guò)使信號(hào)接收器73或者控制裝置7具有作為時(shí)鐘的功能，不 另外在車輛100上搭載時(shí)鐘74。
如圖2所示，控制裝置7為了實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)停止指令前的干燥運(yùn)行，具 有學(xué)習(xí)部91、存儲(chǔ)部92、狀況預(yù)測(cè)部93、判斷部94、和運(yùn)4亍控制部卯。
學(xué)習(xí)部91被輸入來(lái)自計(jì)時(shí)器72、信號(hào)接收器73和時(shí)鐘74的數(shù)據(jù)。 學(xué)習(xí)部91學(xué)習(xí)車輛100的停止場(chǎng)所和在該停止場(chǎng)所的停止時(shí)間，把握車輛 100的用戶(駕駛者)的使用傾向。具體而言，學(xué)習(xí)部91根據(jù)來(lái)自信號(hào)接 收器73的測(cè)位數(shù)據(jù)和來(lái)自計(jì)時(shí)器72的停車時(shí)間數(shù)據(jù)，學(xué)習(xí)用戶經(jīng)常停車 的場(chǎng)所及其停車時(shí)間，并且根據(jù)來(lái)自時(shí)鐘74的年月日數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)停車時(shí)期和 停車時(shí)間段。因此，學(xué)習(xí)部91也學(xué)習(xí)用戶根據(jù)季節(jié)不同常去的場(chǎng)所(冬 天的滑雪場(chǎng)、溫泉等)。通過(guò)這樣的學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)部91掌握用戶的使用傾向、 即駕馬史才莫式。
存儲(chǔ)部92存儲(chǔ)由學(xué)習(xí)部91所掌握的用戶的使用傾向。例如存儲(chǔ)部92 存儲(chǔ)用戶經(jīng)常停車的多個(gè)場(chǎng)所(如自家、公司、店鋪等)。優(yōu)選，存儲(chǔ) 部92將該停車場(chǎng)所與時(shí)期(四季)或時(shí)間段(早、中、晚)相關(guān)聯(lián)地存儲(chǔ)。 例如，在上下班時(shí)使用車輛的情況下，將公司地點(diǎn)與出公司時(shí)間相關(guān)聯(lián)地 存儲(chǔ)，并且將自家地點(diǎn)與回家時(shí)間相關(guān)聯(lián)地存儲(chǔ)。優(yōu)選，存儲(chǔ)部92在存儲(chǔ) 預(yù)定量的數(shù)據(jù)之后，在存儲(chǔ)新的數(shù)據(jù)時(shí)刪除最舊的數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)基于最近 的行動(dòng)的數(shù)據(jù)。并且，優(yōu)選，存儲(chǔ)部92具有根據(jù)停車的幾率(頻率)進(jìn)行 了加權(quán)的圖，優(yōu)選，該圖通過(guò)由學(xué)習(xí)部91的學(xué)習(xí)進(jìn)行隨時(shí)更新。另夕卜，在 存儲(chǔ)部92中，也能夠通過(guò)用戶的輸入操作存儲(chǔ)停車頻率高的場(chǎng)所、該情況 下的時(shí)期和時(shí)間段。
狀況預(yù)測(cè)部93被輸入來(lái)自FC溫度傳感器47、外部氣溫傳感器71、 信號(hào)接收器73、時(shí)鐘74和速度傳感器75的數(shù)據(jù)。狀況預(yù)測(cè)部93對(duì)這些 輸入數(shù)據(jù)參照存儲(chǔ)部92的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)燃料電池1以后所處的狀況。例 如，預(yù)測(cè)以后是否有系統(tǒng)停止指令、凍結(jié)，還預(yù)測(cè)最低溫度、FC溫度的 變化等。并且，為了執(zhí)行這些預(yù)測(cè)，狀況預(yù)測(cè)部93具有停止指令預(yù)測(cè)部 95、凍結(jié)預(yù)測(cè)部96、最低溫度預(yù)測(cè)部97和FC溫度預(yù)測(cè)部98。停止指令預(yù)測(cè)部95預(yù)測(cè)工作中的燃料電池系統(tǒng)1的系統(tǒng)停止指令。系 統(tǒng)停止指令是指使燃料電池系統(tǒng)1的運(yùn)行停止的指令。系統(tǒng)停止指令通常 由用戶的點(diǎn)火開(kāi)關(guān)的關(guān)閉操作完成。停止指令預(yù)測(cè)部95根據(jù)來(lái)自信號(hào)接收 器73的測(cè)位數(shù)據(jù)、與存儲(chǔ)部92中所存儲(chǔ)的用戶的使用傾向的數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)系 統(tǒng)停止指令。例如，在車輛100靠近自家的情況下，停止指令預(yù)測(cè)部95 預(yù)測(cè)為即將會(huì)有系統(tǒng)停止指令。另一方面，在車輛100遠(yuǎn)離作為目的地的 自家的情況下，停止指令預(yù)測(cè)部95預(yù)測(cè)為沒(méi)有停止指令。優(yōu)選，停止指令 預(yù)測(cè)部95也預(yù)測(cè)系統(tǒng)停止指令發(fā)出的定時(shí)，并且也預(yù)測(cè)在系統(tǒng)停止指令之 后系統(tǒng)停止了的情況下的停車時(shí)間。
尤其是，優(yōu)選停止指令預(yù)測(cè)部95還考慮到來(lái)自速度傳感器75的車速 數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)系統(tǒng)停止指令。例如，在存儲(chǔ)部92所存儲(chǔ)的頻率高的停車場(chǎng)所 的附近車速在20km/h以下的情況下，將車輛100停在停車場(chǎng)的可能性大。 因此，在這種情況下，停止指令預(yù)測(cè)部95預(yù)測(cè)為會(huì)有系統(tǒng)停止指令。另一 方面，即使在存儲(chǔ)部92所存儲(chǔ)的頻率高的停車場(chǎng)所的附近也沒(méi)有減速而車 速在50km/h以上的情況下，車輛IOO從停車場(chǎng)前經(jīng)過(guò)的可能性高。因此， 在這種情況下，停止指令預(yù)測(cè)部95預(yù)測(cè)為不會(huì)有系統(tǒng)停止指令。這樣一來(lái)， 通過(guò)還考慮車速數(shù)據(jù)，系統(tǒng)停止指令的預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確率能夠得到提高。
凍結(jié)預(yù)測(cè)部96預(yù)測(cè)燃料電池2的凍結(jié)。在此，由于在燃料電池2內(nèi)殘 留有水分的狀態(tài)下使燃料電池2暴露在低溫環(huán)境下(冰點(diǎn)以下)而發(fā)生燃 料電池2的凍結(jié)。在燃料電池2發(fā)電的過(guò)程中，雖然通過(guò)運(yùn)行溫度的管理， 凍結(jié)的可能性很低，但是如果系統(tǒng)停止后將其置于冰點(diǎn)以下的環(huán)境中，燃 料電池2內(nèi)的水分會(huì)凍結(jié)，從而發(fā)生燃料電池2的凍結(jié)。凍結(jié)預(yù)測(cè)部96 根據(jù)"預(yù)定的信息，，預(yù)測(cè)系統(tǒng)停止時(shí)或下次系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)燃料電池2的凍結(jié)。
在此，"預(yù)定的信息"至少為車輛100的位置(地理坐標(biāo))、外部氣溫、 包括從系統(tǒng)停止開(kāi)始在預(yù)定期間之間經(jīng)歷的預(yù)計(jì)最低氣溫的預(yù)計(jì)氣溫、預(yù) 計(jì)天氣和日歷中的至少一個(gè)，優(yōu)選為這其中的多個(gè)。在此，預(yù)計(jì)氣溫可以 是車輛100的預(yù)定停止場(chǎng)所(目的地)的氣溫。預(yù)定氣溫的數(shù)據(jù)既可以是 經(jīng)由信號(hào)接收器73從ITS接收到的外部數(shù)據(jù)，也可以是由FC溫度預(yù)測(cè)部98預(yù)測(cè)到的內(nèi)部數(shù)據(jù)。預(yù)計(jì)最低氣溫可以是從系統(tǒng)停止開(kāi)始24小時(shí)以內(nèi) 或數(shù)日以內(nèi)經(jīng)歷的氣溫。預(yù)計(jì)最低氣溫的數(shù)據(jù)同樣可以是從ITS接收到的 外部數(shù)據(jù)，也可以是由最低溫度預(yù)測(cè)部97預(yù)測(cè)到的內(nèi)部數(shù)據(jù)。預(yù)計(jì)天氣的 數(shù)據(jù)能夠使用從ITS接收到的數(shù)據(jù)。另外，日歷的數(shù)據(jù)能夠使用來(lái)自時(shí)鐘 74的時(shí)期數(shù)據(jù)和時(shí)間段數(shù)據(jù)。
例如，在車輛100的停止預(yù)定場(chǎng)所的預(yù)計(jì)最低氣溫為0。C以下的情況 下，凍結(jié)預(yù)測(cè)部96預(yù)測(cè)為在系統(tǒng)停止時(shí)或者下次系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)燃料電池2 有凍結(jié)的可能性。另一方面，在車輛100的停止預(yù)定場(chǎng)所的預(yù)計(jì)最低氣溫 超過(guò)5°C的情況下，凍結(jié)預(yù)測(cè)部96預(yù)測(cè)為在系統(tǒng)停止時(shí)或者下次系統(tǒng)啟 動(dòng)時(shí)燃料電池2沒(méi)有凍結(jié)的可能性。優(yōu)選，凍結(jié)預(yù)測(cè)部96也預(yù)測(cè)燃料電池 2的凍結(jié)級(jí)別為何種程度，換言之，也預(yù)測(cè)以何種程度防備低溫下啟動(dòng)的 防備等級(jí)。
最低溫度預(yù)測(cè)部97預(yù)測(cè)車輛100在從系統(tǒng)停止開(kāi)始起24小時(shí)以內(nèi)或 數(shù)日之內(nèi)經(jīng)歷的預(yù)計(jì)最低氣溫。該預(yù)測(cè)基于車輛100的停止預(yù)定場(chǎng)所或當(dāng) 前場(chǎng)所的測(cè)位數(shù)據(jù)、來(lái)自外部氣溫傳感器71的外部氣溫?cái)?shù)據(jù)以及來(lái)自時(shí)鐘 74的日歷數(shù)據(jù)等進(jìn)行。
FC溫度預(yù)測(cè)部98預(yù)測(cè)系統(tǒng)停止時(shí)或者系統(tǒng)下次啟動(dòng)時(shí)燃料電池2的 內(nèi)部溫度。該預(yù)測(cè)基于來(lái)自外部氣溫傳感器71的外部氣溫?cái)?shù)據(jù)和/或由最 低氣溫預(yù)測(cè)部97得到的預(yù)計(jì)最低氣溫?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行。另外，在系統(tǒng)停止時(shí)間長(zhǎng) 的情況下，由FC溫度預(yù)測(cè)部98預(yù)測(cè)的FC溫度與車輛100所處的環(huán)境的 預(yù)計(jì)氣溫一致。
判斷部94基于由狀況預(yù)測(cè)部93預(yù)測(cè)的結(jié)果判斷應(yīng)該進(jìn)行何種運(yùn)行。 具體而言，判斷部94基于停止指令預(yù)測(cè)部95或凍結(jié)預(yù)測(cè)部96的預(yù)測(cè)結(jié)果， 判斷繼續(xù)普通運(yùn)行或是切換至干燥運(yùn)行。例如，在由停止指令預(yù)測(cè)部95 預(yù)測(cè)到會(huì)有系統(tǒng)停止指令的情況下，或者由凍結(jié)預(yù)測(cè)部96預(yù)測(cè)到會(huì)有凍結(jié) 的情況下，判斷為在系統(tǒng)停止指令之前應(yīng)切換至干燥運(yùn)行。
運(yùn)行控制部90接收由判斷部94得到的判斷結(jié)果。運(yùn)行控制部90基于 該判斷結(jié)果，為了執(zhí)行普通運(yùn)行或干燥運(yùn)行，控制燃料電池系統(tǒng)l的各種構(gòu)成i殳備(壓縮才幾14、背壓調(diào)整閥16、泵24，吹掃閥33、冷卻泵42、切 換閥45、散熱器43用的冷卻風(fēng)扇、高壓DC/DC轉(zhuǎn)換器61等)。另外，運(yùn) 行控制部90，為了執(zhí)行燃料電池2的掃氣運(yùn)行，控制燃料電池系統(tǒng)l的各 種構(gòu)成設(shè)備。
在此，對(duì)普通運(yùn)行、干燥運(yùn)行和掃氣運(yùn)4于進(jìn)行說(shuō)明。 在普通運(yùn)行中，為了抑制電力損失并得到高發(fā)電效率，將空氣化學(xué)計(jì) 量比(air stoichiometric)設(shè)定在1.0以上(理論值)的狀態(tài)下燃料電池2 進(jìn)行運(yùn)行(發(fā)電)。在此，空氣化學(xué)計(jì)量比是指氧剩余率，表示相對(duì)于與氫 恰好完全反應(yīng)時(shí)必要的氧，所供給的氧剩余多少。
干燥運(yùn)行是與普通運(yùn)行相比使燃料電池2的含水量減少的運(yùn)行。換而 言之，在干燥運(yùn)行中，燃料電池2輸出根據(jù)各種參數(shù)設(shè)定的要求輸出，相 對(duì)于普通運(yùn)行，為燃料電池2的內(nèi)部更容易干燥的運(yùn)行狀態(tài)。從這個(gè)意義 上講，掃氣運(yùn)行包含在干燥運(yùn)行的概念中。干燥運(yùn)行并不一定要使燃料電 池2內(nèi)(電解質(zhì)膜、擴(kuò)散層、流道)的濕度為0%,只需要使水分減少。 與普通運(yùn)行相比，如果執(zhí)行干燥運(yùn)行，則電解質(zhì)膜變得更加干燥。干燥運(yùn) 行能夠通過(guò)使用與普通運(yùn)行時(shí)使用的控制參數(shù)的值不同的值，通過(guò)多種方 法執(zhí)行。
具體而言，在第一例中，與普通運(yùn)行相比，干燥運(yùn)行通過(guò)限制燃料電 池2的發(fā)電量執(zhí)4亍。這能夠通過(guò)由高壓DC/DC轉(zhuǎn)換器61限制燃料電池2 的最大輸出實(shí)現(xiàn)。通過(guò)這樣的干燥運(yùn)行，能夠在節(jié)省電力的同時(shí)使燃料電 池2的含水量減少。
在第二例中，與普通運(yùn)行相比，干燥運(yùn)行通過(guò)提高FC溫度執(zhí)行。這 能夠通過(guò)由外部加熱裝置進(jìn)行的加熱、燃料電池2的自身發(fā)熱量的增大、 或者燃料電池2的冷卻量的減少來(lái)實(shí)現(xiàn)。使燃料電池2自身發(fā)熱量增大的 控制，例如，可以通過(guò)利用反應(yīng)氣體(氧化氣體或燃料氣體)的化學(xué)計(jì)量 比值的降低等使發(fā)電效率降低來(lái)執(zhí)行。燃料電池2的冷卻量的減少能夠在 使燃料電池2發(fā)電的狀態(tài)下，通過(guò)控制冷卻泵42的轉(zhuǎn)速和/或者散熱器43 用的冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，抑制基于散熱器43的冷卻量，或者是將切換閥45切換至旁通流道44來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)進(jìn)行這樣的干燥運(yùn)行，能夠促進(jìn)燃料電池 2內(nèi)滯留的水分的蒸發(fā)，使該蒸發(fā)的水分被氧化尾氣或燃料尾氣帶出。
在第三例中，與普通運(yùn)行相比，干燥運(yùn)行通過(guò)改變氧化氣體的流量、 壓力、溫度以及露點(diǎn)溫度的至少一個(gè)來(lái)執(zhí)行。具體而言，通過(guò)提高壓縮機(jī) 14的轉(zhuǎn)速而使氧化氣體的流量增加；調(diào)整背壓調(diào)整閥16的開(kāi)度使氧化氣 體的供給壓下降；用省略圖示的外部的加熱器使氧化氣體的溫度上升；或 者使露點(diǎn)溫度下降來(lái)進(jìn)行干燥運(yùn)行。通過(guò)進(jìn)行這樣的干燥運(yùn)行，能夠響應(yīng) 性良好地使燃料電池2干燥。另外，在干燥運(yùn)行中，可以繞過(guò)加濕器15 向燃料電池2供給氧化氣體，也可以進(jìn)行控制使得加濕器對(duì)氧化氣體的加 濕量降低。
在第四例中，與普通運(yùn)行相比，干燥運(yùn)行通過(guò)改變?nèi)剂蠚怏w的流量、 壓力、吹掃頻率和露點(diǎn)溫度的至少一個(gè)來(lái)執(zhí)行。具體而言，通過(guò)調(diào)整泵24 和/或省略圖示的噴射器使燃料氣體流量增加，通過(guò)調(diào)整調(diào)節(jié)器28或者噴 射器使燃料氣體的供給壓力下降，增加吹掃閥33的吹掃頻度，或者使露點(diǎn) 溫度下降來(lái)進(jìn)行干燥運(yùn)行。通過(guò)執(zhí)行這樣的干燥運(yùn)行，也能夠使燃料電池 2內(nèi)干燥。
另外，也可以將上述的第一 第四例適當(dāng)組合，進(jìn)行干燥運(yùn)行。 掃氣運(yùn)行是在燃料電池系統(tǒng)2的運(yùn)行結(jié)束時(shí)(系統(tǒng)停止時(shí))，通過(guò)將燃 料電池2內(nèi)的水分排出到外部對(duì)燃料電池2內(nèi)掃氣。本實(shí)施方式中，掃氣 運(yùn)行在出現(xiàn)了系統(tǒng)停止指令之后執(zhí)行。掃氣運(yùn)行通過(guò)例如在使燃料電池2 怠速運(yùn)行的狀態(tài)下，或是向燃料電池2的氫氣的供給停止了的狀態(tài)下，由 壓縮機(jī)14向氧化氣體流道2a供給氧化氣體，燃料電池2中剩余的水分由 氧氣帶出來(lái)進(jìn)行。
接下來(lái)，關(guān)于由控制裝置7進(jìn)行的燃料電池系統(tǒng)1的停止控制，說(shuō)明 多個(gè)例子。
<第一控制例>
如圖3所示，燃料電池系統(tǒng)1執(zhí)行普通運(yùn)行(步驟Sl )。在普通運(yùn)行 中，取得外部氣溫?cái)?shù)據(jù)、FC溫度數(shù)據(jù)、車速數(shù)據(jù)、測(cè)位數(shù)據(jù)、和季節(jié)等時(shí)間數(shù)據(jù)等各種信息(步驟2)。這些數(shù)據(jù)在普通運(yùn)行中隨時(shí)取得。接下來(lái)， 停止指令預(yù)測(cè)部95預(yù)測(cè)是否有由用戶發(fā)出的系統(tǒng)停止指令(步驟3 )。該 預(yù)測(cè)如上所述，通過(guò)對(duì)測(cè)位數(shù)據(jù)參照存儲(chǔ)部92的用戶的使用傾向的數(shù)據(jù)， 優(yōu)選也同時(shí)參照車速數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行。
在預(yù)測(cè)為沒(méi)有系統(tǒng)停止指令的情況下(步驟S3:否)，判斷部94判斷 為應(yīng)該繼續(xù)普通運(yùn)行，并將表示該意思的信號(hào)發(fā)送至運(yùn)行控制部卯。由此， 運(yùn)行控制部90以繼續(xù)普通運(yùn)行而不進(jìn)行干燥運(yùn)行的方式控制各種設(shè)^(步 驟S1 )。
另外，在預(yù)測(cè)為會(huì)有系統(tǒng)停止指令的情況下(步驟S3:是)，判斷部 94判斷為應(yīng)該執(zhí)行干燥運(yùn)行，并將表示該意思的信號(hào)發(fā)送至運(yùn)行控制部 90。由此，運(yùn)行控制部卯為了從普通運(yùn)行切換而執(zhí)行干燥運(yùn)行，控制各種 設(shè)備(步驟S4)。由此，燃料電池2的含水量比普通運(yùn)行時(shí)降低。
在接下來(lái)的步驟S5中，判斷是否在預(yù)定的時(shí)間之內(nèi)出現(xiàn)了系統(tǒng)停止 指令。這里的預(yù)定時(shí)間如上所述，為由停止指令預(yù)測(cè)部95預(yù)測(cè)的系統(tǒng)停止 指令凈議出的時(shí)間。在超過(guò)了該預(yù)定的時(shí)間而由用戶仍沒(méi)有發(fā)出系統(tǒng)停止 指令的情況下(步驟S5:否)，再次切換至普通運(yùn)行(步驟Sl )。
另外，按照預(yù)測(cè)在預(yù)定的時(shí)間之內(nèi)發(fā)出了系統(tǒng)停止指令的情況下(步 驟S5:是)，以該系統(tǒng)停止指令為觸發(fā)從干燥運(yùn)行切換至掃氣運(yùn)行(步驟 S6)。通過(guò)該掃氣運(yùn)行，將燃料電池2中殘余的水分幾乎完全地或完全地 帶出，使燃料電池2的電解質(zhì)膜、電極成為干燥狀態(tài)。這之后，燃料電池 系統(tǒng)1停止并預(yù)備下次啟動(dòng)。
如上所述的說(shuō)明，利用本實(shí)施方式的第一控制例，在系統(tǒng)停止指令之 前進(jìn)行干燥運(yùn)行，所以能夠在系統(tǒng)停止指令的時(shí)間點(diǎn)預(yù)先減少燃料電池2 的含水量。由此，能夠在系統(tǒng)停止指令之后在短時(shí)間內(nèi)對(duì)燃料電池2進(jìn)行 掃氣(千燥)。另外，因?yàn)閽邭膺\(yùn)行所需時(shí)間縮短，所以能夠節(jié)約燃料電池 2的干燥所需的電力，提高能量效率。并且，以系統(tǒng)停止指令的預(yù)測(cè)結(jié)果 為觸發(fā)切換至干燥運(yùn)行或繼續(xù)執(zhí)行普通運(yùn)行。因此，在不需要系統(tǒng)停止指 令前的干燥運(yùn)行的情況下，可以將其避免，并可結(jié)合燃料電池系統(tǒng)l的狀另外，在上述步驟S4與S5之間，也可以設(shè)置再次判斷是否由停止指 令預(yù)測(cè)部95預(yù)測(cè)到系統(tǒng)停止指令的步驟(即相當(dāng)于步驟S3的步驟)。在 設(shè)置有該步驟的情況下，由停止指令預(yù)測(cè)部95預(yù)測(cè)到系統(tǒng)停止指令的情況 下進(jìn)入步驟S5即可，相反地，沒(méi)有預(yù)測(cè)到系統(tǒng)停止指令的情況下返回至 步驟S1，切換至普通運(yùn)行即可。
雖未詳述，當(dāng)在預(yù)測(cè)到有系統(tǒng)停止指令之前，由用戶加入系統(tǒng)停止指
令時(shí)，則從普通運(yùn)行切換至掃氣運(yùn)行。 <笫二控制例>
接下來(lái)，參照?qǐng)D4對(duì)第二控制例進(jìn)行說(shuō)明。與第一控制例不同的是， 追加了凍結(jié)預(yù)測(cè)判斷(步驟13)。另外，因步驟Sll、 12和S14 S17與圖 3的步驟S1 S6相同，所以在此略去說(shuō)明。
在步驟13中，凍結(jié)預(yù)測(cè)部96預(yù)測(cè)在系統(tǒng)停止時(shí)或下次系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)燃 料電池2是否會(huì)凍結(jié)。
預(yù)測(cè)為會(huì)凍結(jié)的情況下，或者是預(yù)測(cè)為系統(tǒng)停止時(shí)或下次系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí) 的FC溫度為預(yù)定的低溫的情況下(步驟S13;是)，進(jìn)入步驟14進(jìn)行處 理。在這里，預(yù)定的低溫能夠設(shè)定為燃料電池2發(fā)生凍結(jié)的0。C (冰點(diǎn)) 以下，也能夠設(shè)定為距凍結(jié)有一定富余的溫度(例如2。C以下)。
在預(yù)測(cè)到會(huì)有這樣的凍結(jié)的情況下(步驟S13;是)，優(yōu)選凍結(jié)預(yù)測(cè)部 96預(yù)測(cè)燃料電池2的凍結(jié)級(jí)別的排序。這是因?yàn)橄到y(tǒng)停止時(shí)或下次系統(tǒng)啟 動(dòng)時(shí)的FC溫度越低，已凍結(jié)的情況下的解凍花費(fèi)時(shí)間就越長(zhǎng)。例如，與 -10。C的情況相比，-20°C情況下預(yù)測(cè)為凍結(jié)級(jí)別更高。
這之后，與第一控制例相同，在步驟14預(yù)測(cè)有無(wú)系統(tǒng)停止指令，預(yù)測(cè) 為會(huì)有系統(tǒng)停止指令的情況下(步驟S14;是)，執(zhí)行干燥運(yùn)行(步驟S15)。 該干燥運(yùn)行(步驟S15)或這之后的掃氣運(yùn)行(步驟S17)根據(jù)上述的凍 結(jié)級(jí)別的預(yù)測(cè)執(zhí)行即可。例如，凍結(jié)級(jí)別越低，使干燥運(yùn)行的干燥程度越 小，掃氣運(yùn)行的掃氣時(shí)間越短。
另外，在預(yù)測(cè)為不會(huì)凍結(jié)的情況下，或者是預(yù)測(cè)為系統(tǒng)停止時(shí)或下次系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)的FC溫度超過(guò)預(yù)定的低溫的情況下(步驟S13;否)，繼續(xù)普 通運(yùn)行。在該情況下，當(dāng)由用戶加入系統(tǒng)停止指令時(shí)，變成從普通運(yùn)行向 掃氣運(yùn)行切換。
如以上所述說(shuō)明，依據(jù)第二控制例，在第一控制例產(chǎn)生的作用 效果 的基礎(chǔ)上，能夠結(jié)合系統(tǒng)停止時(shí)或者下次系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)的預(yù)計(jì)的凍結(jié)的狀況， 執(zhí)行干燥運(yùn)行的執(zhí)行或者繼續(xù)普通運(yùn)行。因此可以確保水點(diǎn)下等低溫環(huán)境 中燃料電池l的穩(wěn)定啟動(dòng)性。并且，可以根據(jù)預(yù)測(cè)的凍結(jié)級(jí)別的排序，決 定干燥程度的條件，執(zhí)行干燥運(yùn)行。另一方面，在不發(fā)生凍結(jié)的環(huán)境下， 能夠繼續(xù)普通運(yùn)行，避免干燥運(yùn)行。
另外，在其他的實(shí)施方式中，凍結(jié)預(yù)測(cè)(步驟13)也可以在系統(tǒng)停止 指令的預(yù)測(cè)(步驟S14)之后執(zhí)行。另外，在其他的實(shí)施方式中，也可以 不進(jìn)行系統(tǒng)停止指令的預(yù)測(cè)(步驟S14)。即，預(yù)測(cè)到會(huì)凍結(jié)的情況下(步 驟S13;是)，無(wú)論有無(wú)系統(tǒng)停止指令的預(yù)測(cè)，都可以執(zhí)行干燥運(yùn)行(步驟 S15)。
<第三控制例>
接下來(lái)，參照?qǐng)D5至圖7對(duì)第三控制例進(jìn)行說(shuō)明。第三控制例為表示 干燥運(yùn)行的具體例子。并且，在以下的說(shuō)明中，省略與第一以及第二控制 例中共同的步驟的詳細(xì)說(shuō)明。
首先，在步驟21中，開(kāi)始燃料電池2的發(fā)電，進(jìn)入普通運(yùn)行狀態(tài)。接 下來(lái)，測(cè)量FC溫度(S22)。進(jìn)一步，推定數(shù)日內(nèi)車輛100經(jīng)歷的最低溫 度(氣溫)(步驟23 )。該推定能夠由最低溫度預(yù)測(cè)部97進(jìn)行。接下來(lái)， 根據(jù)推定(預(yù)測(cè))的最低氣溫，由判斷部94判斷是否有必要進(jìn)行干燥運(yùn)行 (步驟S24)。如果沒(méi)有必要進(jìn)行干燥運(yùn)行(步驟S24;否)則退出處理。
在有必要進(jìn)行干燥運(yùn)行的情況下(步驟S24;是)，決定干燥運(yùn)行中的 FC溫度(冷卻水溫度)的目標(biāo)值(步驟S25 )。該目標(biāo)值的決定通過(guò)參照 例如圖6所示的圖Ml進(jìn)行。
圖6所示的圖Ml說(shuō)明了作為控制目標(biāo)值的FC溫度與外部氣溫或下 次啟動(dòng)時(shí)的FC溫度之間的關(guān)系。在此，外部氣溫為當(dāng)前時(shí)間的外部氣溫，另外，下次啟動(dòng)時(shí)的FC溫度為由FC溫度預(yù)測(cè)部98預(yù)測(cè)到的溫度。在該 圖Ml中，外部氣溫或下次啟動(dòng)時(shí)的FC溫度低的情況下，對(duì)應(yīng)的FC溫 度目標(biāo)值升高。即，觀測(cè)到的外部氣溫或預(yù)測(cè)到的FC溫度越低，F(xiàn)C溫度 的目標(biāo)值就被設(shè)定的越高，使干燥運(yùn)行時(shí)的FC溫度上升。由此，系統(tǒng)停 止時(shí)燃料電池2的MEA更易于干燥。相反地，M/測(cè)到的外部氣溫或預(yù)測(cè) 到的FC溫度高的情況下，F(xiàn)C溫度的目標(biāo)值就被設(shè)定的越低。并且，代替 外部氣溫或下次啟動(dòng)時(shí)的FC溫度，圖Ml的橫軸也可以使用在步驟S23 預(yù)測(cè)到的最低氣溫。
接下來(lái)，為了達(dá)到步驟S25決定的FC溫度，由普通運(yùn)行切換至干燥 運(yùn)行，實(shí)際地控制FC溫度(步驟S26)。 FC溫度的變更，能夠通過(guò)由散 熱器43產(chǎn)生的冷卻量或者控制切換閥45進(jìn)行。為了使FC溫度提高，可 以如上述的干燥運(yùn)行的第二例所示，在使燃料電池2發(fā)電的狀態(tài)下，通過(guò) 抑制散熱器43的冷卻量，或者將切換閥45切換至旁通流道44側(cè)，使燃料 電池2的冷卻水溫度上升來(lái)實(shí)現(xiàn)。
這之后，在預(yù)定時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)了系統(tǒng)停止指令的情況下(步驟S27;是) 執(zhí)行掃氣運(yùn)行(步驟S28 )。另 一方面，在超過(guò)預(yù)定時(shí)間還沒(méi)有系統(tǒng)停止指 令的情況下、或預(yù)測(cè)為沒(méi)有系統(tǒng)停止指令的情況下(步驟S27:否)，優(yōu)選 退出處理而返回到普通運(yùn)行。
參照?qǐng)D7，對(duì)以上說(shuō)明的第三實(shí)施例的效果進(jìn)行說(shuō)明。
圖7 (B)所示的曲線L1表示進(jìn)行第三實(shí)施例的情況下的FC溫度的 變化，曲線L2表示進(jìn)行比較例的情況下的FC溫度的變化。
如曲線L2所示，在比較例中，由用戶發(fā)出了系統(tǒng)停止指令時(shí)(時(shí)間 點(diǎn)t。，執(zhí)行使FC溫度上升的干燥運(yùn)行。因此，干燥運(yùn)行前的FC溫度L 達(dá)到目標(biāo)溫度T2為時(shí)間點(diǎn)t3，從系統(tǒng)停止指令開(kāi)始經(jīng)過(guò)了預(yù)定的時(shí)間 (t3卡)。
與此相對(duì)，如曲線Ll所示，在第三實(shí)施例中，當(dāng)判斷為有必要進(jìn)行 干燥運(yùn)行時(shí)(圖5的步驟S24;是，圖7的時(shí)間點(diǎn)t。)，執(zhí)行使FC溫度上 升的干燥運(yùn)行(圖5的步驟S26)。因此，在由用戶發(fā)出系統(tǒng)停止指令時(shí)(圖5的步驟S27;是，圖7的時(shí)間點(diǎn)h )， FC溫度比干燥運(yùn)行前的FC溫度 Tj有所上升。由此，干燥運(yùn)行前的FC溫度Ti達(dá)到目標(biāo)溫度T2為時(shí)間點(diǎn) t2,從系統(tǒng)停止指令開(kāi)始達(dá)到目標(biāo)溫度T2的時(shí)間比比較例縮短。
如上述說(shuō)明，根據(jù)第三控制例，由于在系統(tǒng)停止指令之前進(jìn)行使FC 溫度上升的干燥運(yùn)行，所以能夠在系統(tǒng)停止指令的時(shí)間點(diǎn)減少燃料電池2 的含水量。由此，能夠在短時(shí)間內(nèi)結(jié)束系統(tǒng)停止指令后的掃氣，能夠不需 要或節(jié)約用于掃氣的能量。另外，由于基于外部氣溫或下次啟動(dòng)時(shí)的FC 溫度決定干燥運(yùn)行的條件(干燥程度)，因此，能夠根據(jù)狀況執(zhí)行適當(dāng)?shù)母?燥運(yùn)行。另外，在低溫氣氛下，因?yàn)槿剂想姵?的發(fā)電性能降低，所以能 夠通過(guò)提高FC溫度來(lái)提高發(fā)電性能。另外，在外部氣溫低時(shí)，散熱器43 的熱交換效率也提高，因此盡管伴隨輸出增加而FC溫度上升，燃料電池 2的冷卻也能夠易于進(jìn)行。
<第四控制例>
接下來(lái)參照?qǐng)D8對(duì)第四控制例進(jìn)行說(shuō)明。第四控制例為第三控制例的 變形例。并且，在以下的說(shuō)明中，省略與上述第一~第三控制例中相同的 步驟的詳細(xì)說(shuō)明。
首先，在步驟31中，在普通運(yùn)行中取得車輛位置信息等(步驟S32)。 作為取得的信息，與圖3的步驟S2同樣，例如為外部氣溫?cái)?shù)據(jù)、FC溫度 數(shù)據(jù)、車速數(shù)據(jù)、測(cè)位數(shù)據(jù)、和季節(jié)等的時(shí)間數(shù)據(jù)。然后，基于這些取得 的數(shù)據(jù)，判斷燃料電池2的干燥的必要性(步驟S32 )。
例如根據(jù)測(cè)位數(shù)據(jù)、外部氣溫?cái)?shù)據(jù)，判斷為不需要燃料電池2的干燥 的情況下(步驟S32;不需要)，退出一系列的處理。另一方面，在判斷為 需要干燥的情況下(步驟S32;需要)，再次取得作為測(cè)位數(shù)據(jù)的車輛位置 信息(步驟S33)。接下來(lái)，根據(jù)該測(cè)位數(shù)據(jù)，停止指令預(yù)測(cè)部95預(yù)測(cè)車 輛100的停車位置和停車時(shí)間，F(xiàn)C溫度預(yù)測(cè)部98預(yù)測(cè)下次系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)的 FC溫度。根據(jù)這些預(yù)測(cè)結(jié)果，判斷部94再次判斷燃料電池2的干燥的必 要性(步驟S34 )。
在此，例如預(yù)測(cè)到下次系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)的FC溫度超過(guò)0。C的情況下，判斷為燃料電池2沒(méi)有必要干燥(步驟S34;不需要)，退出一系列的處理。 另一方面，在預(yù)測(cè)為下次系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)的FC溫度在0。C以下的情況下，判 斷為燃料電池2有必要干燥(步驟S34;需要)，開(kāi)始干燥運(yùn)行(步驟S35)。 該干燥運(yùn)行如圖5的步驟S25所示，基于被決定的干燥程度執(zhí)行。然后， 再次取得測(cè)位數(shù)據(jù)(步驟S36 )，基于該測(cè)位數(shù)據(jù)再次判斷燃料電池2的干 燥的必要性(步驟S37)。
在此，車輛IOO從例如停車推定場(chǎng)所，即由停止指令預(yù)測(cè)部95預(yù)測(cè)到 的車輛100的停車位置離開(kāi)的情況下，判斷為燃料電池2沒(méi)有必要進(jìn)行干 燥運(yùn)行(步驟S37;不需要)。在該情況下，退出一系列的處理，恢復(fù)普通 運(yùn)行。另一方面，在車輛IOO去向停車推定場(chǎng)所的情況下，繼續(xù)進(jìn)行燃料 電池2的干燥運(yùn)行(步驟S37;需要)。此后，在出現(xiàn)了作為車輛停車的指 令的系統(tǒng)停止指令或電池掃氣指令的情況下(步驟S38 )，執(zhí)行掃氣運(yùn)行(步 驟S39)，停止燃料電池系統(tǒng)l。
通過(guò)以上說(shuō)明的第四控制例，能夠起到與第一控制例相同的效果，尤 其是，在車輛IOO從預(yù)測(cè)的停止位置遠(yuǎn)離的情況下能夠恢復(fù)為普通運(yùn)行。
<第五控制例>
接下來(lái)，參照?qǐng)D9至圖ll對(duì)第五控制例進(jìn)行說(shuō)明。第五控制例加入了 車輛IOO停靠地的停車條件，作為用于判斷是否執(zhí)行干燥運(yùn)行的參數(shù)。
如圖9所示，車輛100在傾斜的路面200上時(shí)，水平地搭載于車輛100 上的燃料電池2也按照路面200的傾斜而傾斜。車輛100在傾斜的狀態(tài)下 長(zhǎng)時(shí)間低負(fù)荷運(yùn)行的情況下，在燃料電池2的內(nèi)部，生成水210局部地積 存，有降低生成水210的排水性的可能。尤其是，在長(zhǎng)的下坡路的前方有 停車場(chǎng)的情況下，因?yàn)槿剂想姵叵到y(tǒng)1長(zhǎng)時(shí)間低負(fù)荷運(yùn)行，在燃料電池2 內(nèi)車輛前方方向容易積存生成水210。另夕卜，車輛100在傾斜地的路面200 停車的情況下，與在平地的路面200停車的情況相比，燃料電池2即使有 相同的含水率，也更容易局部地積存生成水210，成為低溫啟動(dòng)的不利條 件。
因此，優(yōu)選，車輛100在停車之前，預(yù)測(cè)車輛IOO在停車場(chǎng)的傾斜狀況，進(jìn)行不易積存生成水210的運(yùn)行。與燃料電池系統(tǒng)l的停止控制有關(guān) 的第5控制例適用于執(zhí)行這樣的運(yùn)行。
如圖9和圖IO所示，作為用于執(zhí)行第五控制例的結(jié)構(gòu)，燃料電池系統(tǒng) 1具有檢測(cè)車輛100的傾斜狀態(tài)的傾斜角傳感器220。傾斜角傳感器220 能夠使用伺服型等公知的傳感器，能夠搭載在車輛100上。傾斜角傳感器 220只要是能夠檢測(cè)出車輛100前后方向(行駛方向)上的車輛100的傾 斜角、即俯仰角的傳感器即可。但是，作為傾斜角傳感器220,也可以采 用檢測(cè)車輛100的左右方向(車寬方向)的車輛100的傾斜角(滾動(dòng)角) 的傳感器。
此外，作為檢測(cè)車輛100的傾斜狀態(tài)的方法，也可以采用檢測(cè)路面200 的坡度值的方法而不是使用傾斜角傳感器220。這樣的坡度值的檢測(cè)方法 因?yàn)槭枪模圆蛔鲈敿?xì)說(shuō)明，例如可以列舉出從作為導(dǎo)航裝置的信 號(hào)接收器73取得與車輛100的停車場(chǎng)所(包括預(yù)測(cè)停車場(chǎng)所)的坡度值相 關(guān)的信息的方法。
如圖IO所示，在學(xué)習(xí)部91被輸入來(lái)自上述的計(jì)時(shí)器72、信號(hào)接收器 73、和時(shí)鐘74的數(shù)據(jù)，并且也被輸入來(lái)自傾斜角傳感器220的數(shù)據(jù)。因此， 學(xué)習(xí)部91學(xué)習(xí)車輛100的停止場(chǎng)所、在該停止場(chǎng)所的停止時(shí)間、和在該停 止場(chǎng)所車輛100相對(duì)于路面200的的傾斜角，掌握用戶的使用傾向(駕駛 模式)。此外，所謂車輛100的停止場(chǎng)所為包括車輛100的停車場(chǎng)所的概念， 所謂停止時(shí)間為包括車輛100的停車時(shí)間的概念。
存儲(chǔ)部92存儲(chǔ)由學(xué)習(xí)部91掌握的用戶的使用傾向。例如存儲(chǔ)部92 存儲(chǔ)用戶經(jīng)常停車的?？繄?chǎng)所(比如自家，公司等)，并且也存儲(chǔ)該場(chǎng)所的 環(huán)境、即車輛100的傾斜角。此時(shí)，車輛100的傾斜角以絕對(duì)值被存儲(chǔ)。 這是因?yàn)轭A(yù)測(cè)車輛IOO相對(duì)于路面200以哪個(gè)方向停車很困難。并且，如 上所述，存儲(chǔ)部92與停車場(chǎng)所相關(guān)聯(lián)地存儲(chǔ)時(shí)期或時(shí)間段，根椐最近的行 動(dòng)更新數(shù)據(jù)即可，進(jìn)一步，也可以具有根據(jù)停車的頻率進(jìn)行了加權(quán)的圖。
對(duì)于第五控制例的流程加以說(shuō)明。
如圖ll所示，當(dāng)燃料電池系統(tǒng)l進(jìn)行普通運(yùn)行(步驟S41)時(shí)，在該普通運(yùn)行中取得車輛位置信息等(步驟S42)。作為所取得的信息，與圖3 的步驟S2同樣，例如為外部氣溫?cái)?shù)據(jù)、FC溫度數(shù)據(jù)、車速數(shù)據(jù)、測(cè)位數(shù) 據(jù)、和季節(jié)等的時(shí)間數(shù)據(jù)。并且，基于該取得數(shù)據(jù)，狀況預(yù)測(cè)部93預(yù)測(cè)車 輛100是否停車(步驟S43 )。該預(yù)測(cè)由停止指令預(yù)測(cè)部95進(jìn)行，停止指 令預(yù)測(cè)部95對(duì)測(cè)位數(shù)據(jù)參照在存儲(chǔ)部92中存儲(chǔ)的用戶的使用傾向的數(shù)據(jù)， 預(yù)測(cè)使燃料電池系統(tǒng)1停止的車輛100的停車。
其結(jié)果是，在預(yù)測(cè)為車輛100不停車的情況下(步驟S43;否)，繼續(xù) 普通運(yùn)行(步驟S41)。另一方面，在預(yù)測(cè)為車輛100停車的情況下(步驟 S43;是)，狀況預(yù)測(cè)部93根據(jù)用戶的使用傾向的數(shù)據(jù)與當(dāng)前的測(cè)位數(shù)據(jù) 預(yù)測(cè)車輛100的停車場(chǎng)所和車輛100在該停車場(chǎng)所的傾斜角(步驟S44 )。 然后，由判斷部94判斷該預(yù)測(cè)傾斜角是否比閾值大。
在預(yù)測(cè)傾斜角為閾值以下的情況下(步驟S45:否)，在停車后的車輛 100中生成水局部地積存的可能性也較低。因此，判斷部94判斷為應(yīng)該繼 續(xù)進(jìn)行普通運(yùn)行(步驟S46),等待系統(tǒng)停止指令(步驟S48)。此外，雖 然圖中省略，但是即使是生成水局部地積存的可能性較低的情況下，判斷 部94也可以根據(jù)來(lái)自凍結(jié)預(yù)測(cè)部96等的預(yù)測(cè)結(jié)果綜合地進(jìn)行判斷，判斷 為應(yīng)該切換至干燥運(yùn)行。
在預(yù)測(cè)傾斜角超過(guò)閾值的情況下(步驟S45:是)，在停車后的車輛 100中生成水局部地積存的可能性較高。在這樣的情況下，由判斷部94判 斷為應(yīng)該執(zhí)行干燥運(yùn)行，執(zhí)行干燥運(yùn)行(步驟S47)。由此，因?yàn)槿剂想姵?2的含水量比普通運(yùn)行時(shí)降低，停車后與原來(lái)相比，即使是在下坡行駛中， 也能夠抑制生成水局部地積存。
此后，在即^f吏經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間仍還沒(méi)有系統(tǒng)停止指令的情況下、預(yù)測(cè)為 沒(méi)有系統(tǒng)停止指令的情況下(步驟S48;否)，退出處理返回至普通運(yùn)行。 另一方面，車輛100停車，在預(yù)定時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)了系統(tǒng)停止指令的情況下(步 驟S48;是)，執(zhí)行掃氣運(yùn)行(步驟S49)。由此，燃料電池系統(tǒng)1和車輛 100停止，準(zhǔn)備下次啟動(dòng)。
通過(guò)以上說(shuō)明的第五控制例，能夠事先預(yù)測(cè)停車場(chǎng)所的環(huán)境(車輛100的傾斜角)，在系統(tǒng)停止指令之前執(zhí)行干燥運(yùn)行。因此，能夠從停車前準(zhǔn)備
好而使燃料電池2內(nèi)的水分難以積存的狀態(tài)，從而能夠穩(wěn)定性良好地進(jìn)行 下次的系統(tǒng)啟動(dòng)。
此外，還考慮到即使在車輛100到達(dá)了停車場(chǎng)所時(shí)，不對(duì)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)進(jìn) 行關(guān)閉操作而使車輛怠速運(yùn)行的情況。在傾斜路面200上的車輛100長(zhǎng)時(shí) 間進(jìn)行怠速運(yùn)行的話，有可能生成7JC局部地積存。為了防止該情況，可以 向駕駛者(用戶)發(fā)出警報(bào)，使得在停車后不能長(zhǎng)時(shí)間怠速運(yùn)行。因此， 控制裝置7即使在車輛100停止后也參照來(lái)自傾斜角傳感器220的信息，
存的運(yùn)行，并向駕駛者發(fā)出警告即可。 <變形例>
在以上說(shuō)明的第一 ~第五控制例中，雖然在系統(tǒng)停止指令之后進(jìn)行掃 氣運(yùn)行，但是本發(fā)明也適用于不進(jìn)行掃氣運(yùn)行的方式。
權(quán)利要求
1. 一種燃料電池系統(tǒng)，具備燃料電池；和控制裝置，其對(duì)普通運(yùn)行和與該普通運(yùn)行相比使所述燃料電池的含水量減少的干燥運(yùn)行的執(zhí)行進(jìn)行控制，所述控制裝置，在系統(tǒng)停止指令之前執(zhí)行所述干燥運(yùn)行，使得在所述系統(tǒng)停止指令的時(shí)間點(diǎn)與所述普通運(yùn)行時(shí)相比所述燃料電池的含水量減少。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的燃料電池系統(tǒng)，其中，所述控制裝置，在預(yù)測(cè)為系統(tǒng)停止時(shí)或者下次系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)的所述燃料 電池的溫度為預(yù)定的低溫的情況下，在所述系統(tǒng)停止指令之前執(zhí)行所述干 燥運(yùn)行。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃料電池系統(tǒng)，其中， 所述控制裝置具備預(yù)測(cè)該燃料電池系統(tǒng)所處的狀況的狀況預(yù)測(cè)部，基于所預(yù)測(cè)的結(jié)果在所述系統(tǒng)停止指令之前執(zhí)行所述干燥運(yùn)行。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃料電池系統(tǒng)，其中， 所述狀況預(yù)測(cè)部為預(yù)測(cè)所述系統(tǒng)停止指令的停止指令預(yù)測(cè)部， 所述控制裝置，在已預(yù)測(cè)為有所述系統(tǒng)停止指令的情況下，在所預(yù)測(cè)到的系統(tǒng)停止指令之前執(zhí)行所述干燥運(yùn)行，另一方面，在已預(yù)測(cè)為沒(méi)有所 述系統(tǒng)停止指令的情況下，繼續(xù)所述普通運(yùn)行。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃料電池系統(tǒng)，其中，所述停止指令預(yù)測(cè)部，基于搭載有該燃料電池系統(tǒng)的移動(dòng)體的位置和 使用該移動(dòng)體的用戶的使用傾向，預(yù)測(cè)所述系統(tǒng)停止指令。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的燃料電池系統(tǒng)，其中，所述控制裝置具備學(xué)習(xí)部，所述學(xué)習(xí)部學(xué)習(xí)所述移動(dòng)體的停止場(chǎng)所和 在該停止場(chǎng)所的停止時(shí)間，據(jù)此掌握所述用戶的使用傾向。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4~6中任一項(xiàng)所述的燃料電池系統(tǒng)，其中，所述控制裝置，在所述預(yù)測(cè)到的系統(tǒng)停止指令之前執(zhí)行了所述干燥運(yùn) 行之后，在所述停止指令預(yù)測(cè)部已預(yù)測(cè)為沒(méi)有所述系統(tǒng)停止指令的情況下， 從所述干燥運(yùn)行切換為所述普通運(yùn)行。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4~6中任一項(xiàng)所述的燃料電池系統(tǒng)，其中， 所述控制裝置，在所述預(yù)測(cè)到的系統(tǒng)停止指令之前執(zhí)行了所述干燥運(yùn)行之后，在預(yù)定時(shí)間內(nèi)沒(méi)有發(fā)出所述系統(tǒng)停止指令的情況下，從所述干燥 運(yùn)行切換為所述普通運(yùn)4亍。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃料電池系統(tǒng)，其中，所述控制裝置，在已預(yù)測(cè)為所述燃料電池會(huì)凍結(jié)的情況下，在所述系 統(tǒng)停止指令之前執(zhí)行所述干燥運(yùn)行，另一方面，在已預(yù)測(cè)為所述燃料電池 不會(huì)凍結(jié)的情況下，繼續(xù)所述普通運(yùn)行。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的燃料電池系統(tǒng)，其中， 所述凍結(jié)預(yù)測(cè)部，基于該燃料電池系統(tǒng)的位置、外部氣溫、從系統(tǒng)停止開(kāi)始在數(shù)日以內(nèi)經(jīng)歷的預(yù)計(jì)最低氣溫和日歷的至少一個(gè)，預(yù)測(cè)系統(tǒng)停止 時(shí)或者下次系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)的所述燃料電池的凍結(jié)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃料電池系統(tǒng)，其中， 所述狀況預(yù)測(cè)部，預(yù)測(cè)搭載有該燃料電池系統(tǒng)的移動(dòng)體在停止場(chǎng)所的傾斜狀態(tài)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的燃料電池系統(tǒng)，其中，所述控制裝置具備學(xué)習(xí)部，所述學(xué)習(xí)部學(xué)習(xí)所述移動(dòng)體的停止場(chǎng)所、 在該停止場(chǎng)所的停止時(shí)間和在該停止場(chǎng)所移動(dòng)體相對(duì)于路面的傾斜角，據(jù) 此掌握用戶的使用傾向，所述狀況預(yù)測(cè)部，基于所述用戶的使用傾向，預(yù)測(cè)所述移動(dòng)體的停止 場(chǎng)所，并且預(yù)測(cè)該移動(dòng)體在該停止場(chǎng)所的傾斜狀態(tài)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的燃料電池系統(tǒng)，其中， 所述控制裝置，通過(guò)與所述普通運(yùn)行相比限制所述燃料電池的發(fā)電量，執(zhí)行所述干燥運(yùn)行。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的燃料電池系統(tǒng)，其中， 所述控制裝置，通過(guò)與所述普通運(yùn)行相比使所述燃料電池的溫度上升，執(zhí)行所述干燥運(yùn)行。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的燃料電池系統(tǒng)，其中， 具備對(duì)所述燃料電池供給冷媒的冷媒管系，所述干燥運(yùn)行，在減少了所述冷媒對(duì)所述燃料電池的冷卻量的狀態(tài)下， 使所述燃料電池發(fā)電。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的燃料電池系統(tǒng)，其中， 具備對(duì)所述燃料電池供給氧化氣體的氧化氣體管系， 所述控制裝置，通過(guò)與所述普通運(yùn)行相比改變所述氧化氣體的流量、壓力、溫度和露點(diǎn)溫度的至少一個(gè)，執(zhí)行所述干燥運(yùn)行。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的燃料電池系統(tǒng)，其中， 具備對(duì)所述燃料電池供給燃料氣體的燃料氣體管系， 所述控制裝置，通過(guò)與所述普通運(yùn)行相比改變所述燃料氣體的流量、壓力、吹掃頻度和露點(diǎn)溫度的至少一個(gè)，執(zhí)行所述干燥運(yùn)行。
全文摘要
本發(fā)明的課題是提供一種燃料電池系統(tǒng)，其能夠在系統(tǒng)停止指令之后使燃料電池在短時(shí)間內(nèi)干燥。燃料電池系統(tǒng)具備控制裝置，該控制裝置控制普通運(yùn)行和與普通運(yùn)行相比使燃料電池的含水量減少的干燥運(yùn)行的執(zhí)行?？刂蒲b置在系統(tǒng)停止指令之前執(zhí)行干燥運(yùn)行，使得在系統(tǒng)停止指令的時(shí)間點(diǎn)與普通運(yùn)行時(shí)相比減少燃料電池的含水量?？刂蒲b置，在預(yù)測(cè)為系統(tǒng)停止時(shí)或者下次系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)的燃料電池的溫度為預(yù)定的低溫的情況下，在系統(tǒng)停止指令之前執(zhí)行干燥運(yùn)行。
文檔編號(hào)H01M8/04GK101536229SQ20078004125
公開(kāi)日2009年9月16日 申請(qǐng)日期2007年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月6日
發(fā)明者渡邊一裕, 田中泰明 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社