[发明专利]燃料电池系统以及包含该系统的运输设备

说明书

技术领域

本发明涉及燃料电池系统以及包含该系统的运输设备，更特定地说，涉及保持燃料水溶液的燃料电池系统以及包含该系统的运输设备。

背景技术

一般，在直接向燃料电池提供燃料水溶液的燃料电池系统中，以将保持燃料水溶液的水溶液保持装置的液量保持为规定量的方式，向水溶液保持装置供水，这已众所周知。

另外，在专利文献1中，公开了如下一种技术：在直接向燃料电池提供燃料水溶液的燃料电池系统中，使用燃料电池的开路电压(Open CircuitVoltage)检测燃料水溶液的浓度，基于该检测结果调整燃料水溶液的浓度。

专利文献1：再公表WO2004/030134号公报

通常，温度越低，燃料水溶液的化学变化越缓和，所以燃料水溶液的温度越低，不同浓度之间的开路电压差越小。另外，在燃料电池的发电停止期间，阳极侧的反应所生成的质子不与氧反应而被蓄积起来。然后在发电开始时该蓄积起来的质子急剧地与氧反应，所以开路电压变得不稳定。

根据上面所述，在燃料水溶液温度较低时或者发电开始后一段时间内，浓度的检测结果的可靠性较低，不能适当地调整浓度。在这样的情况下，如果为了将液量保持为规定量而向水溶液保持装置供水，则会有燃料水溶液的浓度变化较大的问题。在专利文献1中，并没有公开在燃料水溶液温度较低时(参照专利文献1的图2)或者发电开始时怎样检测调整浓度。

发明内容

因此，本发明的主要目的在于提供一种能够抑制燃料水溶液的浓度变化的燃料电池系统以及包含该系统的运输设备。

根据本发明的一方面，提供一种燃料电池系统，其中包括：燃料电池；水溶液保持装置，其保持用于向燃料电池提供的燃料水溶液；供水装置，其向水溶液保持装置供水；燃料供给装置，其向水溶液保持装置提供燃料；供水量获取装置，其获取与由供水装置向水溶液保持装置提供的水的供水量有关的数据；以及控制装置，其基于由供水量获取装置获取的与供水量有关的数据来控制燃料供给装置。

在本发明中，控制装置以向水溶液保持装置提供与供水量相对应的燃料的方式控制燃料供给装置。通过这样与供水量相对应地向水溶液保持装置提供燃料，即使不能适当地调整燃料水溶液的浓度时，也能抑制伴随着水的供给而产生的燃料水溶液的浓度变化。

优选的是：还包括第1燃料供给量获取装置，其基于由供水量获取装置获取的与供水量有关的数据，来获取与给水溶液保持装置的燃料的供给量有关的数据；控制装置，基于由第1燃料供给量获取装置获取的与燃料的供给量有关的数据，来控制燃料供给装置。此时，第1燃料供给量获取装置获取与燃料的供给量有关的数据，控制装置基于该与燃料的供给量有关的数据控制燃料供给装置，所述燃料的供给量与供水量相对应。由此能够向水溶液保持装置提供适当量的燃料。

另外，优选的是：还包括第2燃料供给量获取装置，其基于与燃料水溶液的浓度有关的信息，来获取与给水溶液保持装置的燃料的供给量有关的数据；控制装置，基于由第1燃料供给量获取装置获取的与燃料的供给量有关的数据和由第2燃料供给量获取装置获取的与燃料的供给量有关的数据，来控制燃料供给装置。此时，第2燃料供给量获取装置获取基于与燃料水溶液的浓度有关的信息的、与燃料的供给量有关的数据。然后，控制装置基于第1以及第2燃料供给量获取装置各自获取的与燃料的供给量有关的数据来控制燃料供给装置。由此，能够也根据燃料电池处的燃料的消耗量等向水溶液保持装置提供燃料，能够使提供给燃料电池的燃料水溶液接近所希望的浓度。

在这里，作为与浓度有关的信息，可以使用浓度检测装置的检测结果，也可以使用燃料的消耗量等的计算结果。

更优选的是，还包括：浓度检测装置，其检测燃料水溶液的浓度；以及判断装置，其判断能否信赖浓度检测装置的检测结果；在判断装置判断为能够信赖浓度检测装置的检测结果时，第2燃料供给量获取装置基于浓度检测装置的检测结果来获取与燃料的供给量有关的数据。通过这样第2燃料供给量获取装置在浓度检测装置的检测结果的可靠性较高时基于浓度检测装置的检测结果获取与燃料的供给量有关的数据，能够抑制伴随着燃料电池处的燃料的消耗而产生的浓度变化以及伴随着渗透、气化等而产生的浓度变化。因此，能够更可靠地使提供给燃料电池的燃料水溶液接近所希望的浓度。