[发明专利]氢浓度测定装置及燃料电池系统

权利要求书

1.一种氢浓度测定装置，对测定对象气体中含有的氢的浓度进行测定，具备：

氢透过部，具有隔着质子导电型的电解质膜设置的入口电极及出口电极，通过将所述测定对象气体导入该入口电极且使电流在该入口电极与该出口电极之间流动，而选择性地使该测定对象气体中含有的氢透过到该出口电极；

电流控制部，对所述氢透过部中在所述入口电极与所述出口电极之间流动的电流进行控制；以及

氢浓度计算部，在将所述对象气体导入到所述入口电极内并通过所述电流控制部使电流在所述入口电极与所述出口电极之间流动的状态下，基于从使该电流开始流动的规定的开始时期直到该入口电极与该出口电极之间的施加电压的时间变化率到达规定的时间变化率为止的到达时间，算出所述测定对象气体中含有的氢浓度。

2.根据权利要求1所述的氢浓度测定装置，其中，

所述电流控制部在通过所述氢浓度计算部计算氢浓度的期间，在所述入口电极与所述出口电极之间通以恒定电流。

3.一种燃料电池系统，具有权利要求1或2所述的氢浓度测定装置，并且为了在燃料电池中进行电化学反应而将含氢的燃料气体向所述燃料电池的阳极电极侧供给，且具有循环路径以能够使来自该燃料电池的阳极废气的一部分或全部再次为了进行该电化学反应而循环至该燃料电池的阳极电极侧，其中，

所述氢浓度测定装置设置成能够通过将流经所述循环路径的阳极废气导入到所述入口电极而测定该循环路径内的阳极废气的氢浓度，

基于通过所述氢浓度测定装置测定的氢浓度，将所述循环路径内的阳极废气向系统外排出。

4.根据权利要求3所述的燃料电池系统，其中，

将通过所述氢浓度测定装置具备的所述氢透过部而透过到所述出口电极侧的氢再次向所述燃料电池的阳极电极侧供给。

5.一种燃料电池系统，为了在燃料电池中进行电化学反应而将含氢的燃料气体向所述燃料电池的阳极电极侧供给，并且设有循环路径以能够使来自该燃料电池的阳极废气的一部分或全部再次为了进行该电化学反应而循环至该燃料电池的阳极电极侧，所述燃料电池系统具备：

电化学单元，具有隔着质子导电型的电解质膜设置的入口电极及出口电极，以将从所述燃料电池排出的阳极废气的一部分或全部向所述入口电极供给的方式与所述循环路径连接，并且，通过使电流在该入口电极与出口电极之间流动而选择性地使该阳极废气中含有的氢透过到该出口电极，且连接成能够将该透过的氢向该燃料电池的阳极电极侧供给；以及

电流控制部，对所述电化学单元中在所述入口电极与所述出口电极之间流动的电流进行控制；以及

氢浓度计算部，在所述电化学单元中流经所述循环路径的阳极废气被导入到所述入口电极内且通过所述电流控制部使电流在所述入口电极与所述出口电极之间流动的状态下，基于从使该电流开始流动的规定的开始时期直到该入口电极与该出口电极之间的施加电压的时间变化率到达规定的时间变化率为止的到达时间，算出所述阳极废气中含有的氢浓度。

6.根据权利要求5所述的燃料电池系统，还具备：

排出部，设置在所述电化学单元的入口电极侧，至少将该入口电极内的阳极废气向系统外排出；以及

排出控制部，基于由所述氢浓度计算部算出的氢浓度，控制所述排出部进行的阳极废气的排出。