【手続補正書】
【提出日】令和3年6月1日(2021.6.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化ガスと燃料ガスとの化学反応により発電する燃料電池（１１）と、
前記燃料電池に酸化ガスを供給するための酸化ガス供給装置（５２）と、
前記酸化ガス供給装置から前記燃料電池に向かって流れる酸化ガスの流路部を形成している上流側流路部（５９ｕ）と、前記燃料電池から大気に開放されている外部空間に向かって流れる酸化ガスの流路部を形成している下流側流路部（５９ｄ）とを有する酸化ガス流路部（５９）と、
前記上流側流路部の内部における圧力を計測する酸化ガス圧力センサ（５２ｐ）と、
前記燃料電池を含む酸化ガスの流路における含水量を推定する含水量推定モードと、前記燃料電池を含む酸化ガスの流路における含水量を低下させる掃気モードとを実行可能な制御部（９０）とを備え、
前記制御部は、
前記燃料電池を流れる酸化ガス流量と、前記上流側流路部における酸化ガス圧力とを取得する物理量取得部（９１）と、
前記上流側流路部における前記酸化ガス圧力と前記下流側流路部における圧力とに基づいて、前記燃料電池を流れる前後における酸化ガスの圧力損失である酸化ガス圧損を演算する圧損演算部（９２）と、
前記酸化ガス流量と前記酸化ガス圧損とに基づいて前記燃料電池を含む酸化ガスの流路における含水量を演算する含水量演算部（９３）と、
前記掃気モードにおいて、推定した含水量に基づいて前記酸化ガス供給装置を制御する掃気制御部（９５）とを備え、
前記制御部は、前記含水量推定モードにおいて、前記酸化ガス供給装置による酸化ガスの供給量が前記燃料電池での発電に必要な酸化ガスの供給量よりも多い量に設定された推定開始供給量以上になるように前記酸化ガス供給装置を制御する燃料電池システム。
【請求項２】
前記制御部は、前記掃気モードの実行前における含水量である掃気前含水量と、前記掃気モードの実行中における含水量である掃気中含水量とをそれぞれ推定する請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記掃気制御部は、前記掃気前含水量が掃気開始量以上である場合に前記掃気モードを開始し、前記掃気中含水量が前記掃気開始量よりも少ない量に設定された掃気停止量未満である場合に前記掃気モードを停止する請求項２に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記掃気制御部は、前記掃気中含水量が前記掃気停止量よりも多い量に設定された切り替え量以上、かつ、前記掃気中含水量の変化量が切り替え変化量以下である場合に、前記掃気モードにおいて前記酸化ガス供給装置の出力を高くする強掃気モードを実行する請求項３に記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記制御部は、前記掃気中含水量が前記掃気停止量以上、かつ、前記掃気中含水量の変化量が異常判定変化量以下である場合に、異常が発生していることを報知する請求項３または請求項４に記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記掃気制御部は、前記掃気前含水量が掃気開始量以上である場合に前記掃気モードを開始し、前記掃気中含水量の変化量が停止範囲内にある場合に前記掃気モードを停止する請求項２に記載の燃料電池システム。
【請求項７】
前記制御部は、前記燃料電池が発電を行っていない非発電時における含水量を推定する請求項１から請求項６のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項８】
酸化ガスと燃料ガスとの化学反応により発電する燃料電池（１１）と、
前記燃料電池に酸化ガスを供給するための酸化ガス供給装置（５２）と、
前記酸化ガス供給装置から前記燃料電池に向かって流れる酸化ガスの流路部を形成している上流側流路部（５９ｕ）と、前記燃料電池から大気に開放されている外部空間に向かって流れる酸化ガスの流路部を形成している下流側流路部（５９ｄ）とを有する酸化ガス流路部（５９）と、
前記上流側流路部の内部における圧力を計測する酸化ガス圧力センサ（５２ｐ）と、
前記燃料電池を含む酸化ガスの流路における含水量を推定する含水量推定モードを実行可能な制御部（９０）と備え、
前記制御部は、
前記燃料電池を流れる酸化ガス流量と、前記上流側流路部における酸化ガス圧力とを取得する物理量取得部（９１）と、
前記上流側流路部における前記酸化ガス圧力と前記下流側流路部における圧力とに基づいて、前記燃料電池を流れる前後における酸化ガスの圧力損失である酸化ガス圧損を演算する圧損演算部（９２）と、
前記酸化ガス流量と前記酸化ガス圧損とに基づいて前記燃料電池を含む酸化ガスの流路における含水量を演算する含水量演算部（９３）とを備え、
前記制御部は、前記含水量推定モードにおいて、前記酸化ガス供給装置による酸化ガスの供給量が前記燃料電池での発電に必要な酸化ガスの供給量よりも多い量に設定された推定開始供給量以上になるように前記酸化ガス供給装置を制御する燃料電池システム。
【請求項９】
前記制御部は、前記燃料電池を含む酸化ガスの流路における含水量と前記酸化ガス流量と前記酸化ガス圧損との相関関係を示すマップ（Ｍ）を記憶する記憶部（９４）を備え、
前記含水量演算部は、前記含水量推定モードにおいて、前記マップと前記酸化ガス流量と前記酸化ガス圧損とに基づいて含水量を演算し、
前記制御部は、前記含水量推定モードにおいて、前記燃料電池が発電していない状態、かつ、前記燃料電池が乾燥状態である場合に、含水量が最も低い状態であるとみなして前記マップを補正する請求項１から請求項８のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項１０】
酸化ガスと燃料ガスとの化学反応により発電する燃料電池（１１）と、
前記燃料電池に酸化ガスを供給するための酸化ガス供給装置（５２）と、
前記酸化ガス供給装置から前記燃料電池に向かって流れる酸化ガスの流路部を形成している上流側流路部（５９ｕ）と、前記燃料電池から大気に開放されている外部空間に向かって流れる酸化ガスの流路部を形成している下流側流路部（５９ｄ）とを有する酸化ガス流路部（５９）と、
前記上流側流路部の内部における圧力を計測する酸化ガス圧力センサ（５２ｐ）と、
前記燃料電池を含む酸化ガスの流路における含水量を推定する含水量推定モードを実行可能な制御部（９０）と備え、
前記制御部は、
前記燃料電池を流れる酸化ガス流量と、前記上流側流路部における酸化ガス圧力とを取得する物理量取得部（９１）と、
前記上流側流路部における前記酸化ガス圧力と前記下流側流路部における圧力とに基づいて、前記燃料電池を流れる前後における酸化ガスの圧力損失である酸化ガス圧損を演算する圧損演算部（９２）と、
前記酸化ガス流量と前記酸化ガス圧損とに基づいて前記燃料電池を含む酸化ガスの流路における含水量を演算する含水量演算部（９３）とを備え、
前記制御部は、前記燃料電池を含む酸化ガスの流路における含水量と前記酸化ガス流量と前記酸化ガス圧損との相関関係を示すマップ（Ｍ）を記憶する記憶部（９４）を備え、
前記含水量演算部は、前記含水量推定モードにおいて、前記マップと前記酸化ガス流量と前記酸化ガス圧損とに基づいて含水量を演算し、
前記制御部は、前記含水量推定モードにおいて、前記燃料電池が発電していない状態、かつ、前記燃料電池が乾燥状態である場合に、含水量が最も低い状態であるとみなして前記マップを補正する燃料電池システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
ここに開示された燃料電池システムは、酸化ガスと燃料ガスとの化学反応により発電する燃料電池（１１）と、燃料電池に酸化ガスを供給するための酸化ガス供給装置（５２）と、酸化ガス供給装置から燃料電池に向かって流れる酸化ガスの流路部を形成している上流側流路部（５９ｕ）と、燃料電池から大気に開放されている外部空間に向かって流れる酸化ガスの流路部を形成している下流側流路部（５９ｄ）とを有する酸化ガス流路部（５９）と、上流側流路部の内部における圧力を計測する酸化ガス圧力センサ（５２ｐ）と、燃料電池を含む酸化ガスの流路における含水量を推定する含水量推定モードと、燃料電池における含水量を低下させる掃気モードとを実行可能な制御部（９０）とを備え、制御部は、燃料電池を流れる酸化ガス流量と、上流側流路部における酸化ガス圧力とを取得する物理量取得部（９１）と、上流側流路部における酸化ガス圧力と下流側流路部における圧力とに基づいて、燃料電池を流れる前後における酸化ガスの圧力損失である酸化ガス圧損を演算する圧損演算部（９２）と、酸化ガス流量と酸化ガス圧損とに基づいて燃料電池を含む酸化ガスの流路における含水量を演算する含水量演算部（９３）と、掃気モードにおいて、推定した含水量に基づいて酸化ガス供給装置を制御する掃気制御部（９５）とを備え、制御部は、含水量推定モードにおいて、酸化ガス供給装置による酸化ガスの供給量が燃料電池での発電に必要な酸化ガスの供給量よりも多い量に設定された推定開始供給量以上になるように酸化ガス供給装置を制御する。
また、ここに開示された燃料電池システムは、酸化ガスと燃料ガスとの化学反応により発電する燃料電池（１１）と、燃料電池に酸化ガスを供給するための酸化ガス供給装置（５２）と、酸化ガス供給装置から燃料電池に向かって流れる酸化ガスの流路部を形成している上流側流路部（５９ｕ）と、燃料電池から大気に開放されている外部空間に向かって流れる酸化ガスの流路部を形成している下流側流路部（５９ｄ）とを有する酸化ガス流路部（５９）と、上流側流路部の内部における圧力を計測する酸化ガス圧力センサ（５２ｐ）と、燃料電池を含む酸化ガスの流路における含水量を推定する含水量推定モードを実行可能な制御部（９０）と備え、制御部は、燃料電池を流れる酸化ガス流量と、上流側流路部における酸化ガス圧力とを取得する物理量取得部（９１）と、上流側流路部における酸化ガス圧力と下流側流路部における圧力とに基づいて、燃料電池を流れる前後における酸化ガスの圧力損失である酸化ガス圧損を演算する圧損演算部（９２）と、酸化ガス流量と酸化ガス圧損とに基づいて燃料電池を含む酸化ガスの流路における含水量を演算する含水量演算部（９３）とを備え、制御部は、含水量推定モードにおいて、酸化ガス供給装置による酸化ガスの供給量が燃料電池での発電に必要な酸化ガスの供給量よりも多い量に設定された推定開始供給量以上になるように酸化ガス供給装置を制御する。
また、ここに開示された燃料電池システムは、酸化ガスと燃料ガスとの化学反応により発電する燃料電池（１１）と、燃料電池に酸化ガスを供給するための酸化ガス供給装置（５２）と、酸化ガス供給装置から燃料電池に向かって流れる酸化ガスの流路部を形成している上流側流路部（５９ｕ）と、燃料電池から大気に開放されている外部空間に向かって流れる酸化ガスの流路部を形成している下流側流路部（５９ｄ）とを有する酸化ガス流路部（５９）と、上流側流路部の内部における圧力を計測する酸化ガス圧力センサ（５２ｐ）と、燃料電池を含む酸化ガスの流路における含水量を推定する含水量推定モードを実行可能な制御部（９０）と備え、制御部は、燃料電池を流れる酸化ガス流量と、上流側流路部における酸化ガス圧力とを取得する物理量取得部（９１）と、上流側流路部における酸化ガス圧力と下流側流路部における圧力とに基づいて、燃料電池を流れる前後における酸化ガスの圧力損失である酸化ガス圧損を演算する圧損演算部（９２）と、酸化ガス流量と酸化ガス圧損とに基づいて燃料電池を含む酸化ガスの流路における含水量を演算する含水量演算部（９３）とを備え、制御部は、燃料電池を含む酸化ガスの流路における含水量と酸化ガス流量と酸化ガス圧損との相関関係を示すマップ（Ｍ）を記憶する記憶部（９４）を備え、含水量演算部は、含水量推定モードにおいて、マップと酸化ガス流量と酸化ガス圧損とに基づいて含水量を演算し、制御部は、含水量推定モードにおいて、燃料電池が発電していない状態、かつ、燃料電池が乾燥状態である場合に、含水量が最も低い状態であるとみなしてマップを補正する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
開示された燃料電池システムによると、酸化ガス流量と酸化ガス圧損とに基づいて燃料電池を含む酸化ガスの流路における含水量を演算する含水量演算部を備えている。このため、酸化ガスの供給によって変化する流量や圧力損失の変化から含水量を推定できる。したがって、燃料ガスの供給によらず含水量を推定可能な燃料電池システムを提供できる。