[发明专利]燃料电池系统

说明书

技术领域

本发明涉及具备燃料电池的燃料电池系统，尤其是涉及当系统停止时 使燃料电池的含水量降低的控制。

背景技术

固体高分子型的燃料电池，通过供给到阳极的燃料气体中的氢和供给 到阴极的氧化气体中的氧的化学反应而产生电力。在该电化学反应中，在 阴极侧生成水。从系统停止后至下一次系统启动时为止，如果将燃料电池 放置在0℃以下的低温环境下，则由于在燃料电池内已冻结的生成水的影 响，下一次系统起动不能良好地进行，或者要花费较多时间。

在日本特开2005-251576号公报中，公开了即使在低温环境下也要确 保稳定的起动性，在系统停止时使燃料电池的含水量降低的控制方法。在 该控制方法中，在指令系统停止后，由外部气温传感器检测出外部气温， 基于外部气温判断24小时以内的冻结的可能性。然后，在冻结的可能性存 在的情况下，由空气压缩机将氧化气体供给至燃料电池，将燃料电池内的 水分排出到外部。进行这样的燃料电池的扫气处理直至使电解质膜变干为 止。

发明内容

但是，日本特开2005-251576号公报中记载的燃料电池系统，在出现 了系统停止指令之后，为了进行使燃料电池的含水量减少的处理(氧化气 体的供给)，会浪费电力(能量)，还在直到燃料电池的干燥为止花费较长 的时间。

本发明的目的是提供能够在系统停止指令后以短时间使燃料电池干燥 的燃料电池系统。

用于达成上述目的的本发明的燃料电池系统，具备控制装置，该控制 装置控制普通运行和与普通运行相比使燃料电池的含水量减少的干燥运行 的执行。控制装置，在系统停止指令之前执行干燥运行，使得在系统停止 指令的时间点与普通运行时相比燃料电池的含水量减少。

利用该结构，由于从系统停止指令前开始使燃料电池的含水量减少， 所以在系统停止指令的时间点燃料电池的含水量减少。由此，在系统停止 指令之后能够以短时间使燃料电池干燥。另外，能够节约燃料电池的干燥 所需要的电力。

优选，控制装置，在预测为系统停止时或者下次系统启动时的燃料电 池的温度为预定的低温的情况下，在系统停止指令之前执行干燥运行。

利用该结构，能够结合系统停止时或者下次系统启动时的预计的状况 执行干燥运行。例如在燃料电池的温度高而不会发生冻结的情况下可以继 续普通运行，能够避免干燥运行。

在此，“预定的低温”例如设定为0℃，或者距离冻结还有富余的2℃。 另外，所谓燃料电池的温度为“预定的低温”的预测能够基于外部气温、 几日内的最低气温、日历或者四季、地理或地域、时间段以及天气预报中 的至少一个进行。外部气温的数据通过参照从ITS(Intelligent Transport System：智能交通系统)等取得的外部数据、或者预先保存在控制装置内 的存储部等的内部数据等而取得。

优选，控制装置具备预测燃料电池系统所处的状况的状况预测部，基 于所预测的结果在系统停止指令之前执行干燥运行。

利用该结构，预测结果成为触发，在系统停止指令之前能够执行与状 况预测相应的干燥运行。此外，优选，控制装置基于状况预测部的预测结 果决定干燥运行的条件并执行。

更为优选的是，状况预测部为预测系统停止指令的停止指令预测部。 并且，控制装置，在预测到有系统停止指令的情况下，在该预测到的系统 停止指令之前执行干燥运行，另一方面，在预测到没有系统停止指令的情 况下，继续普通运行。

根据该结构，由于系统停止指令的预测结果成为触发，所以能够在系 统停止指令之前可靠性良好地使燃料电池的含水量减少。另外，在不需要 系统停止指令之前的干燥运行的情况下能够将其避免。此外，继续进行普 通运行直至有系统停止指令，或者直至有与系统停止指令有关的下一次预 测。

更为优选的是，停止指令预测部，基于搭载有燃料电池系统的移动体 的位置和使用移动体的用户的使用倾向，预测系统停止指令。

更为优选的是，控制装置具备学习部，该学习部学习移动体的停止场 所和在停止场所的停止时间，据此掌握用户的使用倾向。

依据该结构，在靠近用户使移动体频繁且长时间停止的场所(例如自 己家、公司)的情况下，由于能够预测系统停止指令，所以能够根据该预 测在系统停止指令之前执行干燥运行。另外，由于能够更新用户的使用倾 向，所以能够提高系统停止指令的预测的准确性(命中率)。