(57)【要約】ずっと以前から公知である燃料電池スタックの稼働方式は、水素である燃料が、周囲空気である酸化剤と電気化学的に反応し、その際に電気エネルギーが生成される、というよりむしろ化学エネルギーから変換されることに基づいている。反応時に中心的な役割を果たすのは膜であり、これはＰＥＭ（イオン交換膜）から構成され、電気化学的プロセス中に燃料を酸化剤から分離する。燃料電池スタック（２）に導かれる供給ガスを調整信号に従って加湿するために構成及び／又は配置された調整可能な加湿装置（１３、８）と、燃料電池スタック（２）を通って導かれた供給ガスから構成されたオフガスを除湿し、及び除湿されたオフガスとして放出するために構成及び／又は配置された除湿装置（７）と、調整信号を生成するための制御装置（１４）を備えた、燃料電池スタック（２）のための供給システム（３）が提案される。その際、調整信号が除湿されたオフガスのガス温度（Ｔｅｘｈａｕｓｔｇａｓ（ｄｒｙ））に基づいて生成されるように、プログラム技術及び／又はスイッチング技術により制御装置（１４）が構成される。
2010518562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池スタック（２）のための供給システム（３）であって、該燃料電池スタック（２）に導かれる供給ガスを調整信号に従って加湿するために構成及び／又は配置された調整可能な加湿装置（８）と、該燃料電池スタック（２）を通って導かれた供給ガスから構成されたオフガスを除湿し、除湿されたオフガスとして放出するために構成及び／又は配置された除湿装置（７）と、調整信号を生成するための制御装置（１４）とを備えた供給システムにおいて、調整信号が除湿されたオフガスのガス温度（Ｔｅｘｈａｕｓｔ
ｇａｓ（ｄｒｙ））に基づいて生成されるように該制御装置（１４）が構成されていることを特徴とする供給システム（３）。
【請求項２】
調整信号がオフガスと除湿されたオフガス間の温度差（ΔＴ）に基づいて生成されることを特徴とする、請求項１に記載の供給システム（３）。
【請求項３】
調整信号をその他のパラメータ、好ましくは燃料電池スタック温度（ＴＫＷ（ｉｎ）、ＴＫＷ（ｏｕｔ））、圧力（ｐ）、放出された燃料電池スタック電流及び／又は空気の化学量論的組成を使用して生成する及び／又は生成可能である多変数制御システム又は多変数コントロールを特徴とする、請求項１又は２に記載の供給システム（３）。
【請求項４】
前記加湿装置（８）及び前記除湿装置（７）がガス対ガス加湿器（６）として構成されていることを特徴とする、請求項１−３のいずれか一項に記載の供給システム（３）。
【請求項５】
前記加湿装置（８）が調整信号に従って加湿を調整する調整装置（１３）を備え、調整装置がバルブ装置（１３）を具備したバイパス管（１２）として構成されていることを特徴とする、請求項１−４のいずれか一項に記載の供給システム（３）。
【請求項６】
オフガスの相対湿度の作用範囲が８０％と１００％の間にあることを特徴とする、請求項１−５のいずれか一項に記載の供給システム（３）。
【請求項７】
調整信号を生成するために制御回路を備え、制御パラメータが除湿されたオフガスのガス温度（Ｔｅｘｈａｕｓｔ
ｇａｓ（ｄｒｙ））及び／又はオフガスと除湿されたオフガス間の温度差（ΔＴ）に基づいて又はそれらとして構成されていることを特徴とする、請求項１−６のいずれか一項に記載の供給システム（３）。
【請求項８】
後続の請求項を実行するためにプログラム技術及び／又はスイッチング技術により構成されていることを特徴とする、請求項１−７のいずれか一項に記載の供給システム（３）。
【請求項９】
作動モードを備えた供給システム（３）の制御方法であって、燃料電池スタック（２）の冷却水温度（ＴＫＷ（ｉｎ））が負荷に依存して調整され、調整信号がオフガスと除湿されたオフガス間の温度差（ΔＴ）に従って調節されることを特徴とする、請求項１−７のいずれか一項に記載の供給システム（３）の制御方法。
【請求項１０】
システム圧力（ｐ）が最小化されることを特徴とする、請求項９に記載の供給システム（３）の制御方法。
【請求項１１】
作動モードを備えた供給システム（３）の制御方法であって、冷却水温度（ＴＫＷ（ｉｎ））と調整信号がオフガスと除湿されたオフガス間の温度差（ΔＴ）に従って調節されることを特徴とする、請求項１−７のいずれか一項に記載の供給システム（３）の制御方法。
【請求項１２】
空気の化学量論的組成及び／又はシステム圧力に加えて、オフガスと除湿されたオフガス（ΔＴ）間の温度差に従って調節されることを特徴とする、請求項１１に記載の供給システム（３）の制御方法。
【請求項１３】
請求項１−７のいずれか一項に記載の燃料電池スタック（２）のための供給システムの警報装置であって、燃料電池スタック（２）から流れ出たオフガスを除湿し、その際除湿されたオフガスを変換するために配置及び／又は構成された除湿装置（７）と、制御信号を生成するための前記制御装置（１４）を備え、制御信号がオフガスと除湿されたオフガス間の温度差（ΔＴ）に基づいて生成されることを特徴とする警報装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池スタックに供給される供給ガスを調整信号に従って加湿するために構成及び／又は配置された調整可能な加湿装置と、燃料電池スタックを通って導かれた供給ガスから構成されているオフガスを除湿し、除湿されたオフガスとして放出するために構成及び／又は配置されている除湿装置と、調整信号を生成するための制御装置と、警報装置とを備えた、燃料電池スタックの供給システム及びこの供給システムの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池スタックは、近い将来に自動車のための移動用動力源として可能な選択肢である。ずっと以前から公知である燃料電池スタックの稼働方式は、しばしば水素である燃料が、しばしば周囲空気である酸化剤と電気化学的に反応し、その際に電気エネルギーが生成される、というよりむしろ化学エネルギーから変換されることに基づいている。反応時に中心的な役割を果たすのは膜であり、これはしばしばＰＥＭ（イオン交換膜）から構成され、電気化学的プロセス中に燃料を酸化剤から分離する。この膜は燃料電池スタックの稼働中には定義された限界内で湿った状態に保たれなければならない。なぜならば加湿が少なすぎると乾燥して膜が早期に消耗し、加湿が多すぎると燃料電池スタックの性能が低下する恐れがあるからである。加湿は通常供給される作用ガスを加湿することで行われる。
【０００３】
特許文献１では、加湿制御のために湿度センサを使用した燃料電池システムが示されている。この湿度センサは流れ込む作用ガスの湿度を測定し、湿度センサの信号に基づいて調整装置を湿度制御のために制御し、燃料電池スタックの前に取り付けられている加湿器への流量を考慮して調整することが可能なバイパス管として構成されている。湿度センサの代りに、特許文献１では湿度制御に使用する「バーチャル制御」が提案されており、その場合調整装置が燃料電池スタックの性能に従って制御される。
【０００４】
特許文献２では、同様に燃料電池ないし膜の加湿方法が提案されている。この方法あるいは対応する装置においては、バルブとして構成された調整装置の制御を、燃料電池冷却液の温度に従って行うことが提案されている。
【０００５】
最も近い先行技術である特許文献３では、燃料電池用加湿システムについて記述されている。特許文献１と類似して、ここでも加湿装置を迂回するバイパス管の形状をした調整装置が提案されており、調整装置は制御装置によって調整信号を使用して制御され、調整信号は燃料電池システムへ流れ込むガスあるいは燃料電池システムから流れ出すガスの温度に基づいて、除湿器の前エリアで生成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２１９６２６Ａ１号明細書
【特許文献２】国際公開第０２／２３６６０Ａ２号パンフレット
【特許文献３】特開２００５−１４９８９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、技術的に平易な方法で、燃料電池スタックの一つ又は複数の膜の確実な湿度制御を可能にする、燃料電池スタックのための供給システム及び警報装置、並びに供給システムの制御方法を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、請求項１の特徴を備えた供給システムと、請求項９又は１１の特徴を備えた供給システム制御方法と、請求項１３の特徴を備えた警報装置とによって解決される。好ましい又は有利な発明の実施形態は、従属請求項、以下に続く説明、及び／又は添付された図によってもたらされる。
【０００９】
本発明に従い、燃料電池スタックのための供給システムが提案される。ここで燃料電池スタックは好ましくは複数の燃料電池を、特にＰＥＭ構造（イオン交換膜）を備えている。例えば１００を超える燃料電池が１つのスタックにまとめられている。
【００１０】
供給システムは、調整装置として調整可能な加湿装置を備え、この加湿装置は燃料電池スタックへ供給される供給ガスを調整信号に従って加湿するために構成及び／又は配置されている。供給ガスはカソードガス又はアノードガスとして、例えば周囲空気あるいは水素として構成され、その際、特に補給可能なタンクからの燃料が自由選択で改質装置なしで供給される。加湿装置は供給ガスの相対湿度を高め、その際に相対湿度は好ましくはその時点の水蒸気圧と飽和水蒸気圧間の百分率の割合として定義される。特に相対湿度が１００％の状態では供給ガスは完全に水蒸気で飽和している。１００％を超えると、余分な湿度はたいてい凝縮水としてあるいは霧になって結露する。相対湿度の上昇は調整信号に従って調整され、その結果調整信号によって制御された調整装置が供給ガスの相対湿度を調整する。
【００１１】
加えて、供給システムに除湿装置が内蔵されており、この除湿装置は燃料電池スタックからのオフガス、つまり使用済み又は一部使用済みの供給ガスを除湿し、その結果除湿されたオフガスが形成される。除湿装置により、利用できる液体、特に水がオフガスから取り去られ、供給システムの回路内、及びその結果として燃料電池スタックに再度供給が可能になる。
【００１２】
最後に、調整信号を生成するための制御装置を備えており、この調整信号は好ましくは電気的に、特にデジタルに、しかしまた機械的に構成されていてもよい。
【００１３】
本発明によれば、制御装置は特にプログラム技術及び／又はスイッチング技術により構成され、調整信号は除湿されたオフガスの温度に基づいて生成されることが提案される。この制御装置は、好ましくはマイクロコントローラ、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、あるいはその種のプロセッサユニットとして構成される。除湿されたオフガスのガス温度測定のためには、好ましくは温度センサが供給システムに内蔵され、その際温度センサの測定エラーを回避又は最小化するために除湿装置出口に直接及び／又は出口付近に配置されるか、又は除湿装置に内蔵されるのが好ましい。
【００１４】
本発明の実地導入の際には、調整信号はオフガスと除湿されたオフガスの間の温度差に基づいて生成される。温度差の特定には例えば温度差センサ又は２つの独立した温度センサを設けることができる。前述したオフガス温度との関係性が十分にあるのであれば、オフガス温度に代わって他の測定個所で温度を測定することもできる。言い換えると、オフガス温度の測定のための相対測定もまた本発明の範囲である。
【００１５】
本発明により、容認しうるコストと取付けスペースの大きさでの、燃料電池スタック入口ないし出口の湿度及びその結果として燃料電池膜の湿度を変換する制御、特に調整又はコントロールという利点が達成される。
【００１６】
本発明は、除湿装置内でのオフガスからの除湿によってオフガスの相対湿度が除湿装置の作動期間にわたって低下し、その結果、液化した水の再気化によってオフガスが再び吸収する状態になるという考察から出発している。この気化にはしかし、オフガスを除湿し、その除湿の結果オフガスが冷却されるためのエネルギーを要する。その結果として生じる除湿装置入口と除湿装置出口との間、あるいはオフガスと除湿されたオフガスとの間の温度差は、液化した水が存在していたこと、そして気化されたことの証明となる。この温度差は、水がより多く気化すればするほど、つまり燃料電池スタックからのオフガスが湿っていればいるほど、大きくなる。この考察を実施すると、燃料電池スタックからのオフガスの出口湿度は、除湿されたオフガスの温度に基づいて、又はオフガスと除湿されたオフガス間の温度差に基づいて十分正確に特定することができる。燃料電池スタック出口湿度及びその他の作動パラメータを知ることで、燃料電池スタックでの供給ガスの入口湿度を推定又は特定することができる。こうして温度測定あるいは温度差測定は、燃料電池スタックでの供給ガス入口湿度の相対測定を形成し、制御装置が、燃料電池スタックのための希望の湿度条件を設定するように加湿装置に影響を与える調整信号を生成することが可能になる。
【００１７】
公知の先行技術と比べたその他の利点は、燃料電池スタック又は加湿装置の製造時の公差が制御装置によって又は制御装置の較正によって考慮されるということからもたらされる。なぜなら、供給システムは燃料電池スタックの実際の作動状態に関するフィードバックを供給するからである。
【００１８】
言い換えれば、燃料電池スタック出口のガス湿度と燃料電池スタック出口及び除湿装置出口間の温度差との関連を使用して、燃料電池スタックから出るオフガスの相対湿度をある特定の範囲で十分正確に特定することができる。これにより、供給システムは調整可能な加湿装置の調整装置を使って燃料電池スタック出口及び入口を希望の湿度レベルに調整するように燃料電池スタック入口湿度を変更することもできる。
【００１９】
１つの好ましい実施形態では、制御装置内に多変数調整及び／又は多変数制御が実装され、その結果調整信号を、自由選択で例えば燃料電池スタック温度や圧力、放出された燃料電池スタック電流及び／又は空気の化学量論的組成などのその他の入口変数を使用しながら生成及び／又は生成することが可能であり、及び／又は燃料電池スタックの冷却水温度、システム圧力及び／又は空気の化学量論的組成のようなその他の調整要素で調整することができる。自由選択のその他の入口変数を知ることで、例えば燃料電池スタック出口と入口間の相対湿度の関連性をより正確に特定することが可能になる。
【００２０】
１つの好ましい発展形態では、加湿装置と除湿装置が特に受動的作動方式を持つガス対ガス加湿器として構成される。この好ましい発展形態により、特にコンパクトな供給システム形態が達成され、それに加えてオフガスから除去された液体が供給ガスに動力用燃料を節約して供給される。例えばガス対ガス加湿器は膜で分離された湿った領域と乾いた領域を備えており、その膜によって液体を拡散することができる。特に除湿装置は、作動中に湿った領域内に部分除湿されたガスによって再度吸収されることが可能な液化した水が存在するように構成される。
【００２１】
加湿装置の調整装置は、好ましい構成による実施においては、調整可能なバルブ装置を具備したバイパス管として構成され、その際バイパス管は加湿装置を迂回する。この実施形態は、加湿装置あるいは除湿装置あるいはガス対ガス加湿器が自由選択で燃料電池スタックの全負荷に合わせて設計され、その結果燃料電池スタック入口の空気湿度が部分負荷作動時に高すぎ、バルブ装置によって流量を制御されるバイパス管を使用して低下させることを考慮している。このバルブ装置は、ここでは好ましくはスロットル装置として構成される。
【００２２】
１つの好ましい実施形態では、供給システムはオフガス相対湿度のための作用範囲が８０％から１００％の間であることを特徴としている。この作用範囲は、一方で稼働中に燃料電池スタック膜が保護されることで、他方でこの作用範囲では温度測定が特に有効であることで有利である。
【００２３】
ロバストな実践においては、調整信号の生成のために制御回路が備えられ、その際制御パラメータは除湿されたオフガスのガス温度及び／又はオフガスと除湿されたオフガス間の温度差に基づくか、又はそれらから構成されている。
【００２４】
本発明の次の要旨は、上述の供給システムの制御方法に関し、ここでは１番目の作動モードが使用され、そのモードでは燃料電池スタックを冷却するための冷却水温度は負荷、つまり生成された電流及び／又は生成されたエネルギーに従って調整され、調整信号はオフガスと除湿されたオフガス間の温度差に従って制御される。この１番目の作動モードでは、冷却水温度は例えば一定の特性マップ又は参照用テーブルを介して、負荷に従って調節され、燃料電池入口の湿度が調整装置を使用して温度差に基づき制御又は調整される。これによって、例えば燃料電池スタック電流、空気の化学量論的組成、冷却水温度、供給ガスの圧力及び入口温度のようなその他の作動条件に基づいて、燃料電池スタック内の湿度が特定され制御される。空気の化学量論的組成は、燃料電池へ供給される空気量に対する燃焼に必要な空気量の比率を表している。空気の化学量論的組成の代りに、一般に空気流量を作動パラメータとして使用することもできる。この１番目の作動モードの利点は、特に、特性マップに基づいて冷却水入り口温度が比較的迅速に調整可能であり、湿度は調整装置によってのみ制御されることである。
【００２５】
１番目の作動モードの補足として、システム圧力（ガス圧）が燃料電池スタック内で可能な範囲で低減される。湿度の調節は調整装置によって行われ、その結果希望の湿度において最大限に可能なシステム効率が達成できる。この変化形態のさらなる利点は、低いシステム圧力でも引き起こされる音波放射がわずかで、供給システムによって動的に、その上簡単に制御されることである。
【００２６】
２番目に可能な作動モードでは、冷却水温度も調整信号除湿されたオフガスの温度及び／又はオフガスと除湿されたオフガス間の温度差に従って調整ないし制御される。この２番目の作動モードにより、燃料電池スタック内は例えば冬季モード中のような希望の湿度推移で、入口及び出口の湿度に関して、電池の寿命に有利な、可能な限り低い冷却水温度に調節される。
【００２７】
２番目の作動モードの別の変化形態では、その上システム圧力及び／又は空気の化学量論的組成が除湿されたガス及び／又はオフガスと除湿されたオフガス間の温度差に従って調整され、調整され及び／又は制御される。この変化形態でも、可能な限り低い冷却水温度に関する利点、及びそれゆえに延長される燃料電池寿命、低いシステム圧力が可能にする高いシステム効率、少ない音波放射が利点として認められる。
【００２８】
要約すると、燃料電池スタック入口及び／又は出口の湿度を燃料電池スタック出口と除湿装置出口間の温度あるいは温度差に基づいて制御、特にコントロール又は調整するためのシステムが提案される。燃料電池スタック出口の空気湿度と、燃料電池スタック出口と除湿装置出口間の温度差を関連させることで、燃料電池スタックから出るオフガスの水分含量を特定の作用範囲内で近似的に特定することができる。燃料電池スタック入口湿度は、調整装置を使用して燃料電池スタック出口を、その結果として入口を希望の湿度レベルに調整するように変更することができる。燃料電池スタック出口湿度は、温度、圧力、燃料電池スタック電流及び空気の化学量論的組成のような作動条件が既知の場合は、入口湿度と直接関連する。この制御原理は、長期的に燃料電池スタック内を、例えば夏季あるいは冬季モードに必要であるような調節のために異なる湿度レベルに調整することを可能にし、その際夏季及び冬季モードは、加湿装置の乾燥した側の出口の希望湿度レベルが異なることで区別される。温度差の検知により、燃料電池スタック作動中に燃料電池スタック湿度状態に関するフィードバックが車両内で受け取られ、必要な場合には、即座の処置あるいは適合が開始される。これによって、燃料電池スタック作動の正常状態がより安定し、特燃料電池が出力低下に陥ることが少なくなり、故障の場合にすぐに燃料電池寿命を伸ばすために役立つよう対応することができる。システム圧力調整による自由選択の補足でも、システム効率に有利な影響を与えることが期待できる。その際に、記述した湿度測定原理は比較的費用をかけずに実現することができる。
【００２９】
同じ発明上の考えに基づく本発明の次の要旨は、燃料電池スタックのための供給システム用警報装置であり、好ましくは請求項のいずれか一項に記載の、ある、又はこの除湿装置を備えた装置であり、この除湿装置は、燃料電池スタックから流れ出るオフガスを除湿するため、及びそこで除湿されたオフガスを変換するために配置及び／又は構成されており、及び制御信号を生成するための、ある、又はこの制御装置を備えている。本発明によれば、制御信号はオフガスと除湿されたオフガス間の温度差に基づいて生成される。この警報装置は、特に測定及び評価原理に関して、自由選択で前述の供給システムの特徴を任意選択したものを備えている。
【００３０】
本発明のその他の利点、特徴、効果は、好ましい実施例についての以下の説明及び添付された図から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明実施例としての、供給システムを備えた燃料電池装置の模式図である。
【図２】本発明の作動原理を図示するための測定グラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図１は、例えば車両、特に自動車の移動用動力源として導入可能な燃料電池装置１を示している。この燃料電池装置１は、模式的に一部のみが表示されており、燃料電池スタック２、及び模式的に表示された、燃料電池スタック２に作用ガスを供給するための供給システム３を備えている。図１では、ガス供給システム３によって燃料電池スタック２のカソード側に供給される。別の実施形態では、この種の、しかし相応に適合したガス供給システム３が燃料電池スタック２のアノード側にも供給する。
【００３３】
このガス供給システム３は、燃料電池スタック２のガス取り入れ口４とガス排出口５で流体工学的に連結し、その結果供給ガスがガス取り入れ口４を通り、及びその後で燃料電池スタック２を通って流れ、オフガスとして燃料電池スタック２からガス排出口５を通って出ていくことができる。供給ガスあるいはオフガスを調整するために、ガス供給システム３は加湿装置６を備えており、この加湿装置はオフガスを除湿するための除湿セクション７と供給ガスに加湿するための加湿セクション８を備えている。除湿セクション７と加湿セクション８は、膜９によって互いに分離されている。加湿装置６は、例えば受動的ガス対ガス加湿器として形成されている。
【００３４】
ガス供給システム３内でのガスフローの流れは、入口インタフェース１０から始まり、酸化剤、特に周囲空気が供給され、加湿セクション８へと導かれる。加湿セクション８内では酸化剤が水で湿らされ、その結果酸化剤の相対湿度が高められ、次にガス取り入れ口４に供給ガスとして導かれる。燃料電池スタック２を通過後、今やオフガスに変化した供給ガスは、ガス排出口５を通って出て、加湿装置６の除湿セクション７へ導かれる、除湿セクション内でオフガスが除湿され、その結果除湿されたオフガスが生成される。除湿されたオフガスは、最後に出口インタフェース１１へ導かれ、例えば環境中に放出される。オフガスから除去された液体（水）は、膜９を通って供給ガスを加湿するために加湿セクション８に導かれる。
【００３５】
供給ガスの相対湿度を調節するため、ガス供給システム３はバイパス１２を備えており、このバイパスはスロットル装置１３によって流れが調整可能である。バイパス管１２とスロットル装置１３の組み合わせは、それゆえに供給ガスの水分含量を調整するための調整装置を形成している。この調整装置は有意義である。なぜなら加湿装置６は通常供給ガスの最大流量に合わせて設計され、特に燃料電池スタック２の部分負荷時に供給ガスの湿度が高すぎてしまう恐れがあるためである。バイパス管１２を通って供給ガスの一部が加湿装置６を迂回し、その結果残った部分だけが湿らされ、続いて再度乾燥した供給ガスの一部と混合され、結果として部分的に湿らされた供給ガスが形成される。
【００３６】
調整可能なスロットル装置１３を制御するために制御装置１４が備えられ、この制御装置は入力信号として測定信号を、除湿されたオフガスＴｅｘｈａｕｓｔ
ｇａｓ（ｄｒｙ）の温度を測定するために加湿装置６の出口に配置されている第１の温度センサ１５からと、燃料電池スタック２のガス排出口５及び／又は加湿装置６への入口に配置され、オフガスＴｅｘｈａｕｓｔ
ｇａｓ（ｈｕｍｉｄ）の温度を測定するために構成されている第２の温度センサ１６から受け取る。温度差ΔＴは、ガス排出口５から流れ出るオフガス湿度、特に相対湿度の相対測定を意味する。その他の測定パラメータ、例えば温度センサ１７の冷却水入り口温度ＴＫＷ（ｉｎ）、センサ１８の冷却水出口温度ＴＫＷ（ｏｕｔ）、加湿装置６前側センサ３付近の供給ガスの温度ＴＯＸ（ｉｎ）、あるいはセンサＴＯＸ（ｏｕｔ）１９によるガス取り入れ口４の温度及び／又はシステム圧力センサ２０による圧力信号ｐを自由選択の下で使用しても、ガス取り入れ口４の供給ガスの湿度、特に相対湿度が特定できる。
【００３７】
ガス取り入れ口４あるいはガス排出口５の湿度は、制御装置１４内に実装された制御回路で制御パラメータとして使用され、その際に制御回路はスロットル装置１３に調整装置としてアクセスする。制御回路を使用して、燃料電池スタック２内の湿度レベルをスロットル装置１３を介して目的に合わせて調整信号で調整することができる。
【００３８】
自由選択で、制御装置１４は警報装置として使用され、その際、供給ガスあるいはオフガスのあらかじめ定義された湿度限界を上回るあるいは下回ると、警報装置２１から警告信号が出される。
【００３９】
図２には、オフガスと除湿されたオフガス間の温度差と、供給ガスの相対湿度（ｆ（相対湿度、ΔＴ））との間の関連が示されている。
【００４０】
グラフΔＴの曲線の流れからはっきり読み取れるように、相対湿度が８０％未満の場合に温度差は０であり、１００％を上回る空気湿度では一定の値となる。これは、相対湿度が８０％と１００％の間で、温度差がオフガスの相対空気湿度の意味のある相対測定値であることを意味している。
【図１】
2010518562.tif 000003
【図２】
2010518562.tif 000004
【国際調査報告】
2010518562.tif 000005
2010518562.tif 000006
2010518562.tif 000007
2010518562.tif 000008