【手続補正書】
【提出日】平成28年6月27日(2016.6.27)
【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】
負荷に対して電力を供給する燃料電池を備える電源システムにおける前記燃料電池の電圧制御方法であって、
前記負荷からの要求電力が予め定めた基準値を超える通常負荷状態のときには、前記要求電力の少なくとも一部を前記燃料電池から供給し、
前記要求電力が前記基準値以下となる低負荷状態のときには、前記通常負荷状態のときに前記燃料電池に供給する酸素量よりも少ない酸素量であって、前記燃料電池の電圧を予め設定した目標電圧にするために要する酸素量を、前記燃料電池に供給し、
前記要求電力が前記基準値以下となる第１の低負荷状態において、第１の目標電圧を前記目標電圧として設定して前記燃料電池に酸素を供給し、その後、前記要求電力が前記基準値を超える状態になって、前記第１の目標電圧を超える出力電圧にて前記燃料電池を発電させた後に、前記要求電力が前記基準値以下となる第２の低負荷状態となったときには、前記第１の目標電圧よりも高い第２の目標電圧を前記目標電圧として設定して、前記燃料電池に酸素を供給する
燃料電池の電圧制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料電池の電圧制御方法であって、
前記第１の低負荷状態および前記第２の低負荷状態においては、
前記燃料電池と前記負荷との電気的な接続を遮断しつつ、前記燃料電池の開回路電圧を前記目標電圧にするために要する酸素量を前記燃料電池に供給する非発電モードと、
前記燃料電池が前記負荷に対して電力供給する運転モードであって、前記燃料電池の出力電圧が前記目標電圧になるように制御しつつ、前記燃料電池の目標発電量として予め定めた目標発電量から理論的に導出される必要酸素量を前記燃料電池に供給する微小発電モードと、
のうちのいずれかの運転モードが選択される
燃料電池の電圧制御方法。
【請求項３】
請求項２に記載の燃料電池の電圧制御方法であって、
前記第１の低負荷状態においては、前記非発電モードを選択して前記燃料電池に対する酸素供給を行ない、前記第２の低負荷状態においては、前記微小発電モードを選択して前記燃料電池に対する酸素供給を行なう
燃料電池の電圧制御方法。
【請求項４】
請求項３に記載の燃料電池の電圧制御方法であって、
前記負荷は、主負荷と、前記主負荷よりも小さい副負荷とを含み、
前記通常負荷状態は、少なくとも前記主負荷から電力が要求される状態であり、
前記低負荷状態とは、前記主負荷から電力が要求されることなく、前記副負荷から電力が要求される状態である
燃料電池の電圧制御方法。
【請求項５】
請求項２から４のうちのいずれか１項に記載の燃料電池の電圧制御方法であって、
前記微小発電モードを選択する状態が継続し、前記微小発電モードにおける前記燃料電池の発電により前記燃料電池内で生じた液水が前記燃料電池内に過剰に滞留する液水滞留条件に該当する場合には、前記微小発電モードとしての制御を一時的に中断し、前記微小発電モードにおいて前記燃料電池に供給される酸素量を超える過剰量の酸素を前記燃料電池に供給する
燃料電池の電圧制御方法。
【請求項６】
請求項５に記載の燃料電池の電圧制御方法であって、
前記電源システムは、前記負荷の一部として、前記微小発電モードが選択されているときに前記燃料電池が発電した電力の少なくとも一部を蓄電可能な蓄電部を備え、
前記電圧制御方法は、前記微小発電モードを選択する状態が継続し、前記微小発電モードにおける前記燃料電池の発電により前記燃料電池内で生じた液水が前記燃料電池内に過剰に滞留する液水滞留条件に該当する場合には、前記微小発電モードとしての制御を一時的に中断するのに先立って、前記燃料電池の前記目標発電量をより小さくして前記燃料電池を発電させる
燃料電池の電圧制御方法。
【請求項７】
負荷に対して電力を供給する燃料電池を備える電源システムであって、
前記燃料電池のカソードに酸素を供給する酸素供給部と、
前記酸素供給部を駆動して、前記酸素供給部が前記カソードに供給する酸素量を調節する酸素量調節部と、
を備え、
前記酸素量調節部は、
前記負荷からの要求電力が予め定めた基準値を超える通常負荷状態のときには、前記要求電力の少なくとも一部を前記燃料電池から供給可能にする酸素量を前記カソードに供給するように、前記酸素供給部を駆動し、
前記要求電力が前記基準値以下となる低負荷状態のときには、前記通常負荷状態のときに前記燃料電池に供給する酸素量よりも少ない酸素量であって、前記燃料電池の電圧を予め設定した目標電圧にするために要する酸素量を、前記カソードに供給するように、前記酸素供給部を駆動し、
前記要求電力が前記基準値以下となる第１の低負荷状態において、第１の目標電圧を前記目標電圧として設定して前記酸素供給部を駆動し、その後、前記要求電力が前記基準値を超える状態になって、前記第１の目標電圧を超える出力電圧にて前記燃料電池を発電させた後に、前記要求電力が前記基準値以下となる第２の低負荷状態となったときには、前記第１の目標電圧よりも高い第２の目標電圧を前記目標電圧として設定して前記酸素供給部を駆動する
電源システム。
【請求項８】
請求項７に記載の電源システムであって、さらに、
前記低負荷状態であるときの前記電源システムの運転モードとして、前記燃料電池が発電を停止する非発電モードと、前記燃料電池が前記負荷に対して電力供給する微小発電モードと、 のうちのいずれか一方を選択する運転モード選択部と、
前記運転モード選択部が前記運転モードとして前記非発電モードを選択したときに、前記燃料電池と前記負荷との電気的な接続を遮断する負荷遮断部と、
前記運転モード選択部が前記運転モードとして前記微小発電モードを選択したときに、前記燃料電池の出力電圧を前記目標電圧に設定する出力電圧制御部と、
を備え、
前記酸素量調節部は、
前記運転モード選択部が前記運転モードとして前記非発電モードを選択したときには、前記燃料電池の開回路電圧を前記目標電圧にするために要する酸素量を前記燃料電池に供給するように前記酸素供給部を駆動し、
前記運転モード選択部が前記運転モードとして前記微小発電モードを選択したときには、前記燃料電池の目標発電量として予め定めた目標発電量から理論的に導出される必要酸素量を前記燃料電池に供給するように前記酸素供給部を駆動する
電源システム。
【請求項９】
請求項８に記載の電源システムであって、
前記運転モード選択部は、前記低負荷状態になって、前記運転モードとして、前記第１の目標電圧を前記目標電圧とする前記非発電モードを選択し、その後、前記要求電力が前記基準値を超える状態になって、前記第１の目標電圧を超える出力電圧にて前記燃料電池の発電が行なわれた後に、さらに前記低負荷状態になったときには、前記運転モードとして、前記第２の目標電圧を目標電圧とする前記微小発電モードを選択する
電源システム。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の電源システムであって、
前記運転モード選択部は、前記第２の目標電圧を目標電圧とする前記微小発電モードを選択しているときに、前記微小発電モードにおける前記燃料電池の発電により前記燃料電池内で生じた液水が前記燃料電池内に過剰に滞留する液水滞留条件に該当する場合には、前記微小発電モードの選択を一時的に解除し、
前記酸素量調節部は、前記運転モード選択部が前記微小発電モードを一時的に解除したときには、前記微小発電モードにおいて前記燃料電池に供給される酸素量を超える過剰量の酸素を前記燃料電池に供給するように前記酸素供給部を駆動する
電源システム。
【請求項１１】
請求項１０に記載の電源システムであって、さらに、
前記運転モード選択部によって前記微小発電モードが選択されているときに前記燃料電池が発電した電力の少なくとも一部を蓄電可能な蓄電部を備え、
前記酸素量調節部は、前記運転モード選択部が前記微小発電モードを選択する状態が継続するときに、前記液水滞留条件に該当する場合には、前記運転モード選択部が前記微小発電モードの選択を一時的に解除するのに先立って、前記燃料電池の目標発電量を小さくして前記酸素供給部を駆動する
電源システム。
【請求項１２】
請求項７から１１のうちのいずれか一項に記載の電源システムであって、
前記酸素供給部は、
前記カソードに接続する流路であって、該流路の一部が、前記燃料電池の内部で前記カソードに酸素を供給するカソード側流路を形成する酸素供給路と、
前記酸素供給路における前記カソード側流路よりも上流側の位置に対して酸素を導入する酸素導入部と、
前記酸素供給路から分岐する流路であって、前記酸素導入部から供給される酸素を、前記カソードを経由することなく導くバイパス流路と、
前記酸素供給路から前記バイパス流路が分岐する位置に設けられる弁であって、開弁状態によって、前記酸素供給路と前記バイパス流路とに分配される酸素の分配割合を変更可能な分流弁と、
前記酸素供給路に設けられ、前記カソードに供給される酸素量を変更可能な流量調整弁と、
を備え、
前記酸素量調節部は、前記酸素導入部が導入する酸素量、前記分流弁の開弁状態、および、前記流量調整弁の開度、から選択される少なくとも一つを変更することにより、前記カソードに供給する酸素量を調節する
電源システム。