[发明专利]燃料电池系统有效
申请号: | 200980161506.8 | 申请日: | 2009-09-25 |
公开(公告)号: | CN102511100A | 公开(公告)日: | 2012-06-20 |
发明(设计)人: | 松末真明;田野裕;土屋尚久;木之本忠臣 | 申请(专利权)人: | 丰田自动车株式会社 |
主分类号: | H01M8/04 | 分类号: | H01M8/04;H01M8/10 |
代理公司: | 北京市中咨律师事务所 11247 | 代理人: | 段承恩;陈海红 |
地址: | 日本*** | 国省代码: | 日本;JP |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 燃料电池 系统 | ||
1.一种燃料电池系统,对燃料电池供给含氢的燃料气体和氧化气体来使其发电,其特征在于,具备:
运转状态取得单元,其取得所述燃料电池的运转状态;和
特性推定单元,其推定表示所述燃料电池的电流和电压的关系的IV特性,
所述特性推定单元根据所述运转状态取得单元取得的运转状态,求出所述燃料电池的电阻过电压、活性化过电压、电流/电压滞后以及浓度过电压中的至少一方,基于该求出的结果推定所述IV特性。
2.根据权利要求1所述的燃料电池系统,其特征在于,
所述运转状态取得单元测量所述燃料电池的稳定状态下的阻抗;
所述特性推定单元基于该阻抗测量值求出所述电阻过电压,基于该求出的电阻过电压推定所述IV特性。
3.根据权利要求2所述的燃料电池系统,其特征在于,具备:
劣化检测单元,其检测所述燃料电池的劣化;和
控制单元,其执行所述燃料电池系统的运转控制,
所述劣化检测单元基于所述运转状态取得单元测量出的所述燃料电池的阻抗,把握构成所述燃料电池的单电池的膜有无薄化,
所述控制单元在单电池的膜发生了薄化的情况下执行溢流防止控制以及警告报知控制。
4.根据权利要求1~3中的任一项所述的燃料电池系统,其特征在于,
所述运转状态取得单元测量所述燃料电池的输出电流、交换电流密度以及温度;
所述特性推定单元基于该输出电流、交换电流密度以及温度求出所述活性化过电压,基于该求出的活性化过电压推定所述IV特性。
5.根据权利要求4所述的燃料电池系统,其特征在于,具备:
劣化检测单元,其检测所述燃料电池的劣化;和
控制单元,其执行所述燃料电池系统的运转控制,
所述劣化检测单元推定所述燃料电池所使用的Pt催化剂的有效表面积,
所述控制单元基于推定出的Pt催化剂的有效表面积来执行Pt催化剂的劣化抑制运转。
6.根据权利要求1~5中的任一项所述的燃料电池系统,其特征在于,
所述运转状态取得单元取得所述燃料电池所使用的Pt催化剂的氧化/还原反应速度与所述燃料电池的输出电压以及温度的关系,
所述特性推定单元基于该取得的Pt催化剂的氧化/还原反应速度与所述燃料电池的输出电压以及温度的关系,求出所述电流/电压滞后,基于该求出的电流/电压滞后推定所述IV特性。
7.根据权利要求6所述的燃料电池系统,其特征在于,
所述特性推定单元基于所述运转状态取得单元取得的Pt催化剂的氧化/还原反应速度与所述燃料电池的输出电压以及温度的关系,推定Pt催化剂的溶出度,
所述控制单元基于推定出的Pt催化剂的溶出度,执行Pt催化剂的劣化抑制运转。
8.根据权利要求1~7中的任一项所述的燃料电池系统,其特征在于,
所述运转状态取得单元取得所述燃料电池的温度、理想配比以及剩余水量,
所述特性推定单元基于该取得的所述燃料电池的温度、理想配比以及剩余水量,求出所述浓度过电压,基于该求出的浓度过电压推定所述IV特性。
9.根据权利要求1~7中的任一项所述的燃料电池系统,其特征在于,
所述运转状态取得单元根据所述燃料电池的输出电流来推定剩余水量,
所述特性推定单元基于该取得的剩余水量求出所述浓度过电压,基于该求出的浓度过电压推定所述IV特性。
10.根据权利要求8或9所述的燃料电池系统,其特征在于,具备:
劣化检测单元,其检测所述燃料电池的劣化;和
控制单元,其执行所述燃料电池系统的运转控制,
所述劣化检测单元推定所述燃料电池所使用的Pt催化剂的碳氧化程度,
所述控制单元基于推定出的Pt催化剂的碳氧化程度执行警告控制。
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