【手続補正書】
【提出日】平成17年12月19日(2005.12.19)
【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】
燃料電池または燃料電池構成要素における障害状況を識別する装置であって、
（ａ）燃料電池に関連するインピーダンス・スペクトルを受信するインピーダンス・スペクトル入力と、
（ｂ）前記インピーダンス・スペクトルと障害基準の少なくとも一部とを比較する、前記入力に結合された処理装置であって、前記インピーダンス・スペクトルの一以上の特性が前記障害基準を満たすときに障害状況が存在すると判定する処理装置と、
（ｃ）障害状況が存在するときに障害状況信号を提供する警報出力と、
を具備する装置。
【請求項２】
前記処理装置は障害基準を受信する障害基準入力をさらに有する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記障害基準は、メディア・リーダによって読み取ることができるコンピュータ読取可能な媒体に格納され、
前記メディア・リーダーは、前記障害基準を前記処理装置に供給する、障害基準入力に結合されている、
請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記警報出力は障害状況が存在する場合を示す障害状況信号に応答する警報報知器に結合されている、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記報知器は、可視インジケータ、可聴警報装置及び観察者による読み取りが可能なディスプレイ、からなるグループから選択される、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記障害状況信号は、障害状況の種類を示しており、
前記報知器は、異なる障害状況に応答して、異なる指示を提供する、
請求項４に記載の装置。
【請求項７】
前記障害状況信号は、障害状況の種類を示しており、
前記障害状況信号に応答して、前記装置は、前記障害を除去または低減するか、燃料電池システムの状態を適切なやり方で変更するか、すべく措置を講じるために使用される、
請求項４に記載の装置。
【請求項８】
前記処理装置は比較器である、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記処理装置は複数の比較器を含んでいる、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
インピーダンス・スペクトルを供給するために、前記インピーダンス・スペクトル入力に結合されたインピーダンス・スペクトル測定回路をさらに備えている請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記障害基準は、複数の周波数に関係する参照用インピーダンスに関連するインピーダンスを含んでいる、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記複数の周波数は、約５Ｈｚ及び約１０Ｈｚを含んでいる、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記障害基準は、約０．５Ｈｚから約１００ｋＨｚの周波数範囲における参照用インピーダンスに関連するインピーダンスを含んでいる、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記障害基準は、約０．５Ｈｚから約１００Ｈｚの周波数範囲における参照用インピーダンスに関連するインピーダンスを含んでいる、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
前記装置は、ＰＥＭＦＣ（高分子電解質膜燃料電池）と共に使用するために設計され、
前記障害基準は、デハイドレーション効果を識別するために約０．５Ｈｚから約１００ｋＨｚの周波数範囲における参照用インピーダンスに関連するインピーダンスを含み、フラッディング効果を識別するために約０．５Ｈｚから約１００Ｈｚの周波数範囲における参照用インピーダンスに関連するインピーダンスを含んでいる、
請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
前記インピーダンス・スペクトル測定回路は、
（ｄ）インピーダンス測定装置であって、
（ｉ）前記燃料電池に制御信号を供給する制御信号出力と、
（ｉｉ）前記燃料電池電圧を測定する電圧入力と、
（ｉｉｉ）前記燃料電池に直列に結合された電流検知エレメントを通して流れる電流の測定単位を受け取る電流入力と、
を有するインピーダンス測定装置と、
（ｅ）前記インピーダンス測定装置に結合されているコンピュータであって、前記インピーダンス・スペクトルを計算すべくプログラムされ、該計算されたインピーダンス・スペクトルを処理装置に対して供給すべく前記インピーダンス・スペクトル入力に結合されている、コンピュータと、
（ｆ）前記燃料電池に結合する負荷であって、前記燃料電池から引き出された電流を変化させるべく前記制御信号に応答する、負荷と、
を含む、
請求項１０に記載の装置。
【請求項１７】
前記インピーダンス測定装置は、周波数応答アナライザである、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記インピーダンス測定装置は、ロッキング増幅器である、請求項１６に記載の装置。
【請求項１９】
前記電流検知エレメントは、抵抗器である、請求項１６に記載の装置。
【請求項２０】
前記電流検知エレメントは、ロゴウスキー・コイルである請求項１６に記載の装置。
【請求項２１】
前記電流検知エレメントは、電流トランスである請求項１６に記載の装置。
【請求項２２】
前記負荷は、前記燃料電池から時間依存変動電流を引き込み、
前記時間依存変動電流の周波数は、制御信号に対応する、
請求項１６に記載の装置。
【請求項２３】
前記負荷は、摂動負荷であり、
前記摂動負荷は、固定負荷と共に、前記摂動負荷と固定負荷の両方が前記燃料電池から電流を引き出すように、燃料電池に結合されている、
請求項１６に記載の装置。
【請求項２４】
前記負荷は、一以上のスイッチング・エレメントによって制御される、一以上の抵抗エ
レメントを含んでいる、請求項１６に記載の装置。
【請求項２５】
前記スイッチング・エレメントはトランジスタである、請求項１６に記載の装置。
【請求項２６】
前記制御信号出力を前記燃料電池から電気的に絶縁するために、前記制御信号出力に結合される絶縁回路をさらに備えている、請求項１６に記載の装置。
【請求項２７】
（ｇ）前記負荷を前記燃料電池に結合する負荷接続端子と、
（ｈ）前記電圧入力を前記燃料電池に結合する電圧接続端子と、
（ｉ）前記電流入力を前記電流検知エレメントにわたって結合する電流接続端子と、
を備えている請求項１６に記載の装置。
【請求項２８】
前記負荷は、摂動負荷であり、
前記摂動負荷は、固定負荷と共に、前記摂動負荷と固定負荷の両方が前記燃料電池から電流を引き出すように、燃料電池に結合されている、
請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
前記装置は、可搬ハウジング内に組み立てられ、
前記負荷接続端子、電圧接続端子、及び電流接続端子は、外部燃料電池に結合され得る、
請求項２７に記載の装置。
【請求項３０】
前記装置は、前記燃料電池と一体的に組み立てられる、請求項２７に記載の装置。
【請求項３１】
前記燃料電池はＰＥＭＦＣ（高分子電解質膜燃料電池）である、請求項３０に記載の装置。
【請求項３２】
前記障害基準は、約０．５Ｈｚから約１００ｋＨｚの周波数範囲における参照用インピーダンスに関連するインピーダンスを含んでいる、請求項３１に記載の装置。
【請求項３３】
前記障害基準は、複数の周波数に関係する参照用インピーダンスに関連するインピーダンスを含んでいる、請求項３１に記載の装置。
【請求項３４】
前記複数の周波数は、約５Ｈｚ及び約１０ｋＨｚを含んでいる、請求項３３に記載の装置。
【請求項３５】
前記障害基準は、約０．５Ｈｚから約１００Ｈｚの周波数範囲における参照用インピーダンスに関連するインピーダンスを含んでいる、請求項３１に記載の装置。
【請求項３６】
前記障害基準は、デハイドレーション効果を識別するために、約０．５Ｈｚから約１００ｋＨｚの周波数範囲における参照用インピーダンスに関連するインピーダンスを含み、フラッディング効果を識別するために、約０．５Ｈｚから約１００Ｈｚの周波数範囲における参照用インピーダンスに関連するインピーダンスを含んでいる、請求項３１に記載の装置。
【請求項３７】
燃料電池または燃料電池構成要素を組み込んでいるシステム内で、燃料電池または燃料電池構成要素における障害状況を識別する装置であって、
（ａ）燃料電池に関連するインピーダンス・スペクトルを受信するインピーダンス・スペクトル入力と、
（ｂ）前記インピーダンス・スペクトルを障害基準の少なくとも一部と比較するための
前記入力に結合された処理装置であって、前記インピーダンス・スペクトルの一以上の特性が前記障害基準を満たすときに、障害状況が存在すると判定する、処理装置と、
（ｃ）障害状況が存在する場合に障害状況信号を提供する出力と、
を具備し、
前記システムは、障害状況が存在する場合に前記燃料電池の使用を停止または変更させるべく障害状況信号に応答する、
装置。
【請求項３８】
前記システムは、燃料電池試験システムであり、
該システムは、前記障害状況信号に応答して、前記燃料電池の検査を停止させるべく形成されている、
請求項３７に記載の装置。
【請求項３９】
燃料電池または燃料電池構成要素における障害状況を識別するための方法であって、
（ａ）前記燃料電池に関連するインピーダンス・スペクトルを受信し、
（ｂ）障害基準の少なくとも一部と比較するために、前記インピーダンス・スペクトルのアスペクト（様相）を選択し、
（ｃ）前記インピーダンス・スペクトルの前記選択されたアスペクトと前記障害基準の対応する部分とを比較し、
（ｄ）前記インピーダンス・スペクトルの前記選択されたアスペクトが前記障害基準を満たすならば、障害状況信号を供給する、
方法。
【請求項４０】
前記障害基準は、異なる障害基準に関連する基準を含み、
前記障害状況信号は、一以上の現存する障害状況を識別する、
請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
（ｉ）選択された周波数を有する前記燃料電池に、時間依存変動負荷を適用し、
（ｉｉ）前記インピーダンス・スペクトルを計算するために、前記選択された周波数における前記燃料電池のインピーダンス特性を測定する、
ことをさらに含む、請求項３９に記載の方法。
【請求項４２】
ステップ（ｉ）及びステップ（ｉｉ）は、周波数の範囲にわたるインピーダンス・スペクトルを提供すべく、該周波数の範囲にわたって繰り返される、請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
前記インピーダンス・スペクトルは、個々の測定されたインピーダンス値である請求項４１に記載の方法。
【請求項４４】
前記インピーダンス・スペクトルは、測定されたインピーダンス値の参照用インピーダンス値に対する比率である、請求項４１に記載の方法。
【請求項４５】
前記インピーダンス・スペクトルは、個々の測定された位相値である請求項４１に記載の方法。
【請求項４６】
前記インピーダンス・スペクトルは、測定された位相値と参照用位相値との間の差異である、請求項４１に記載の方法。
【請求項４７】
前記インピーダンス・スペクトルは、測定された位相値の参照用位相値に対する比率である、請求項４１に記載の方法。
【請求項４８】
前記インピーダンス・スペクトルは、周波数の範囲にわたる測定されたインピーダンス値の範囲である、請求項４１に記載の方法。
【請求項４９】
前記インピーダンス・スペクトルは、周波数の範囲にわたる測定された位相値の範囲である請求項４１に記載の方法。
【請求項５０】
前記燃料電池はＰＥＭＦＣ（高分子電解質膜燃料電池）である、請求項４１に記載の装置。
【請求項５１】
前記障害基準は、複数の周波数に関係する参照用インピーダンスに関連するインピーダンスを含んでいる、請求項５０に記載の装置。
【請求項５２】
前記複数の周波数は、約５Ｈｚ及び約１０ｋＨｚを含んでいる、請求項５１に記載の装置。
【請求項５３】
前記障害基準は、約０．５Ｈｚから約１００ｋＨｚの周波数範囲における参照用インピーダンスに関連するインピーダンスを含んでいる、請求項５０に記載の装置。
【請求項５４】
前記障害基準は、約０．５Ｈｚから約１００Ｈｚの周波数範囲における参照用インピーダンスに関連するインピーダンスを含んでいる請求項５０に記載の装置。
【請求項５５】
前記障害基準は、デハイドレーション効果を識別するために約０．５Ｈｚから約１００ｋＨｚの周波数範囲における参照用インピーダンスに関連するインピーダンスを含み、  フラッディング効果を識別するために約０．５Ｈｚから約１００Ｈｚの周波数範囲における参照用インピーダンスに関連するインピーダンスを含んでいる、請求項５０に記載の装置。