[发明专利]用于移动体的燃料电池的排气状态控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制用于移动体的燃料电池的排气状态的技术。

背景技术

在燃料电池中，反应产生电并排放对应量的产生的水。特别是在汽 车用燃料电池中，随着车辆长距离地行驶，产生大量水。大多数汽车用 燃料电池为固体聚合物类型，其基本在低温下工作。这种燃料电池的普 遍问题是产生的水的处理，也就是说，防止产生的水在寒冷区域的路上 结冰或者朝任何随后的车辆溅射。

但是，取决于环境空气条件和驾驶条件，还需要抑制从用于放气的 排放通道的排气口产生白烟。从汽车的适销性的观点看，不期望产生白 烟。在一些情况下，应当考虑汽车因白烟而对环境造成的影响。鉴于以 上原因，在日本专利申请公报No.7-169498(JP-A-7-169498)和日本专 利申请公报No.2001-185199(JP-A-2001-185199)中已经做出了抑制用 于车辆的燃料电池中的白烟的提议。

通常，为了减少白烟，用于车辆的燃料电池采用用于将放气冷却或 加热到易于产生白烟的温度范围之外的装置和用于抑制扫气量的装置 等等。因此，需要能量来减少白烟，这有与要提高发电效率的需要相悖。

也就是说，上述文献中描述的燃料电池主要基于排气温度与环境温 度之间的差别来估测白烟的产生。然后根据估测值执行白烟减少处理。 如果频繁执行白烟减少处理，则燃料效率因加热而降低，能量效率降低， 输出因扫气的量受到抑制而降低等等，并且降低到较大程度。

从对产生白烟的环境的更详细的检查，可以结果得出以下结论，当 车辆行进时产生的白烟因顶风的扩散效果而不明显，但是当车辆静止或 以低速行驶时则非常明显。白烟的可见性随着车辆所处的环境条件—— 比如是白天还是黑夜以及是晴天还是阴天——而变化。当倒车时，产生 的白烟影响操作者的视线。

发明内容

本发明提供了一种用于由燃料电池提供动力的诸如车辆等移动体 的燃料电池的排气状态控制装置，该排气状态控制装置基于移动体的行 进条件、移动体的工作状态或者环境条件来判定减少白烟的必要性，以 有效地抑制白烟。

本发明的一个方面涉及一种用于移动体的燃料电池的排气状态控制 装置，其检测来自安装在移动体上的燃料电池的排气的状态。用于燃料电 池的排气状态控制装置包括：白烟产生判定部，其基于排气的状态与环境 空气的状态之间的关系来判定是否产生白烟；运动传感器，其检测移动体 的移动；条件判定部，当白烟产生判定部判定产生白烟时，条件判定部基 于来自运动传感器的检测信号来判定是否满足减少白烟的条件；以及控制 部，如果条件判定部判定满足预定条件，则控制部启动减少白烟的处理。

用于移动体的燃料电池的排气状态控制装置，还可包括：操作状态传 感器，其检测操作移动体的操作部的操作状态；以及感测移动体的周围环 境状态的传感器，其中，条件判定部可以基于以下状态中的至少一个来判 定是否满足减少白烟的条件：检测到的移动体的移动状态；检测到的操作 移动体的操作部的操作状态；以及检测到的移动体的周围环境状态。

在用于移动体的燃料电池的排气状态控制装置中，当条件判定部判定 满足第一预定条件时，控制部启动减少白烟的处理；并且，如果条件判定 部判定满足第二预定条件，则控制部启动比当判定满足第一预定条件时进 一步减少白烟产生的处理。

根据以上方面的用于移动体的燃料电池的排气状态控制装置可进一 步包括：排气温度传感器，其测量排放通道中的排气的温度，排放通道排 放来自燃料电池的主体的排气；以及环境温度传感器，其测量环境空气的 温度，排气将排放到环境空气中，其中，白烟产生判定部根据排气的温度 与环境的温度之差来判定是否产生白烟。

根据以上方面的用于移动体的燃料电池的排气状态控制装置可进一 步包括：排气温度传感器，其测量排放通道中的排气的温度，排放通道排 放来自燃料电池的主体的排气；环境温度传感器，其测量环境空气的温度， 排气将排放到环境空气中，以及环境湿度传感器，其测量排气将排放到其 中的环境空气的湿度，其中，白烟产生判定部可根据排气的温度与环境的 温度之差以及环境的湿度来判定是否产生白烟。