【手続補正書】
【提出日】平成28年11月17日(2016.11.17)
【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】
燃料電池システムであって、
燃料電池と、
前記燃料電池に反応ガスを供給可能な反応ガス供給部と、
前記燃料電池から排出される排ガスが流通する通路に設けられているガス流通補機と、
前記燃料電池の運転を終了するときの終了処理の実行を制御する終了処理制御部と、
前記燃料電池の温度に関する情報である電池温度情報を取得可能な電池温度取得部と、
前記ガス流通補機の温度に関する情報である補機温度情報０２を取得可能な補機温度取得部と、
を備え、
前記終了処理制御部は、前記終了処理において、
前記反応ガス供給部に、前記燃料電池に対する前記反応ガスの供給を実行させることによって、前記燃料電池に発電させて、前記燃料電池に発熱させる第１暖機処理と、
前記第１暖機処理のときよりも前記燃料電池の単位時間あたりの昇温量が大きくなるように、前記燃料電池の運転条件を制御する第２暖機処理と、
前記反応ガス供給部に、前記反応ガスを掃気ガスとして前記燃料電池に供給させることによって、少なくとも、前記燃料電池と、前記ガス流通補機と、を掃気する掃気処理と、
を実行可能であり、
前記終了処理は、前記電池温度情報と、前記補機温度情報と、に基づいて、前記第２暖機処理を実行した後に、前記第１暖機処理を実行し、その上で、前記掃気処理を実行する処理を含む、燃料電池システム。
【請求項２】
請求項１記載の燃料電池システムであって、
前記電池温度取得部は、前記燃料電池の温度を直接的または間接的に計測して、前記電池温度情報として、前記燃料電池の温度を表す電池温度を取得し、
前記補機温度取得部は、前記ガス流通補機の温度を直接的または間接的に計測して、前記補機温度情報として、前記ガス流通補機の温度を表す補機温度を取得し、
前記終了処理制御部は、前記第２暖機処理の実行を開始した後に、前記電池温度が所定の第１電池温度閾値を超え、かつ、前記補機温度が所定の補機温度閾値以下のときに、前記第２暖機処理から前記第１暖機処理に切り替え、さらに、前記電池温度が前記第１電池温度閾値よりも高い所定の第２電池温度閾値を超えた後に、前記掃気処理を実行する、燃料電池システム。
【請求項３】
請求項２記載の燃料電池システムであって、
前記終了処理制御部は、前記第２暖機処理から切り替えて、前記第１暖機処理の実行を開始した後、前記補機温度が前記補機温度閾値を超えたときに、前記電池温度が前記第２電池温度閾値よりも低い場合には、前記第２暖機処理を、再度、実行する、燃料電池システム。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の燃料電池システムであって、
前記終了処理制御部は、前記第２暖機処理において、前記燃料電池の発電量に対する前記反応ガスに含まれる酸化ガスの供給量を前記第１暖機処理のときよりも少なくすることによって、前記単位時間あたりの前記燃料電池の昇温量を大きくする、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】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
固体高分子形燃料電池（以下、単に「燃料電池」とも呼ぶ。）では、発電の際に、内部に多量の水分が発生する。燃料電池システムでは、氷点下などの低温環境下における残留水分の凍結に起因する起動性の低下を抑制するために、その運転終了時に、燃料電池の内部やシステム内の残留水分を掃気などによって除去する処理が実行される（例えば、下記特許文献１〜３等）。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
【図１】第１実施形態における燃料電池システムの構成を示す概略図。
【図２】第１実施形態における終了処理のフローを示す説明図。
【図３】第１実施形態における暖機運転制御のフローを示す説明図。
【図４】第１実施形態における終了処理のタイムチャートの一例を示す説明図。
【図５】第２実施形態における補機温度取得処理のフローを示す説明図。
【図６】第２実施形態における補機温度取得処理に用いられる昇温速度マップの一例を示す説明図。
【図７】第３実施形態における暖機運転制御のフローを示す説明図。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
一方、急速暖機運転は、より短時間で燃料電池２０を昇温させることを目的としており、単位時間あたりの燃料電池２０の昇温量（燃料電池２０の昇温速度）が通常暖機運転よりも大きい暖機運転である。本実施形態の急速暖機運転では、燃料電池２０の発電制御によって、燃料電池２０の昇温速度が通常暖機運転のときよりも高められている。本実施形態の急速暖機運転では、上述した燃料電池２０の発電量から求められる酸化ガスの必要量に対する酸化ガスの供給量の比率が通常暖機運転のときよりも小さくなるように、燃料電池２０に反応ガスが供給される。具体的に、本実施形態の急速暖機運転では、発電反応の反応式に基づいて燃料電池２０の発電量に対して理論的に求められる酸化ガスの必要量に対して、酸化ガスの実際の供給量が、ほぼ等しくなるように制御される。これによって、急速暖機運転では、通常暖機運転のときよりも燃料電池２０の発電効率が低下し、発電による熱の発生が促され、通常暖機運転よりも燃料電池２０の昇温速度が高められる。急速暖機運転は、本発明における第２暖機処理の下位概念に相当する。本実施形態の燃料電池システム１００では、通常暖機運転と急速暖機運転とが、燃料ガスと酸化ガスの供給量比率の変更によって、簡易に切り替えられる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
B．第２実施形態：
図５は、本発明の第２実施形態における燃料電池システムで実行される補機温度取得処理のフローを示す説明図である。第２実施形態の燃料電池システムは、水素ポンプ６４にポンプ温度計測部６４ｔが設けられていない点以外は、第１実施形態の燃料電池システム１００とほぼ同じ構成を有している。第２実施形態の燃料電池システムでは、終了処理制御部１５によって、第１実施形態で説明したのと同様な終了処理（図２）および暖機運転制御（図３）が実行される。第２実施形態の燃料電池システムでは、補機温度取得部１８は、終了処理の実行中に限らず、水素ポンプ６４が駆動している間にわたって、以下に説明する補機温度取得処理を周期的に繰り返し実行し、水素ポンプ６４の温度を表す補機温度ＴＡＭを逐次、更新していく。補機温度ＴＡＭは、第１実施形態で説明したように、終了処理制御部１５によって終了処理および暖機運転制御に用いられる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７４】
D2．変形例２：
上記の各実施形態では、急速暖機運転の発電効率を、通常暖機運転のときよりも低下させることによって、急速暖機運転における単位時間あたりの昇温量を、通常暖機運転のときよりも増大させている。これに対して、急速暖機運転における燃料電池２０の単位時間あたりの昇温量は、他の方法によって、通常暖機運転のときよりも増大されてもよい。急速暖機運転における燃料電池２０の単位時間あたりの昇温量は、終了処理制御部１５によって、燃料電池２０の運転条件が変更されることによって、通常暖機運転のときよりも増大されていればよい。例えば、急速暖機運転では、終了処理制御部１５の制御下において、冷媒供給部７０に流れる冷媒を昇温させることによって、燃料電池２０の単位時間あたりの昇温量が増大されてもよい。あるいは、終了処理制御部１５の制御下で稼働するヒーターなどの加熱手段によって、燃料電池２０が加熱されることによって、燃料電池２０の単位時間あたりの昇温量が増大されてもよい。