[发明专利]判定燃料电池的单电池水分量的状态的方法及其装置、控制燃料电池的单电池水分量的状态的方法及其装置、以及燃料电池系统

权利要求书

1.一种判别燃料电池内层叠的多个单电池的水分量的状态的方法，其中，

在满足如下的条件1时，判别为干燥状态与水分过剩状态的共存状态：

条件1.检测各单电池的单电池电压，其结果最低单电池电压为规定的阈值以下，且单电池电压不为规定的阈值以下的多个单电池之间的电压偏差为规定的阈值以上。

2.根据权利要求1所述的判别燃料电池内层叠的多个单电池的水分量的状态的方法，其中，

在燃料电池的起动时、燃料电池的高负荷运转时及燃料电池的停止处理时，不进行所述判别。

3.根据权利要求1或2所述的判别燃料电池内层叠的多个单电池的水分量的状态的方法，其中，

除了满足所述条件1之外，在层叠方向的中央的单电池的阻抗值与端部的单电池的阻抗值之差为规定的阈值以上时，判别为干燥状态与水分过剩状态的共存状态。

4.一种控制燃料电池内层叠的多个单电池的水分量的状态的方法，其中，

在满足如下的条件1时，判别为干燥状态与水分过剩状态的共存状态：

条件1.最低单电池电压为规定的阈值以下，且单电池电压不为规定的阈值以下的多个单电池之间的电压偏差为规定的阈值以上，

在判别为所述共存状态时，进行水分增加控制而将全部的单电池形成为水分过剩状态，然后进行干燥化控制而对全部的单电池进行干燥，使多个单电池恢复成规定的水分量的状态。

5.根据权利要求4所述的控制燃料电池内层叠的多个单电池的水分量的状态的方法，其中，

在燃料电池的起动时、燃料电池的高负荷运转时及燃料电池的停止处理时，不进行所述判别。

6.根据权利要求4或5所述的控制燃料电池内层叠的多个单电池的水分量的状态的方法，其中，

除了满足所述条件1之外，在层叠方向的中央的单电池的阻抗值与端部的单电池的阻抗值之差为规定的阈值以上时，判别为干燥状态与水分过剩状态的共存状态。

7.根据权利要求4或5所述的控制燃料电池内层叠的多个单电池的水分量的状态的方法，其中，

在所述水分增加控制中，允许单电池电压的下降。

8.根据权利要求4或5所述的控制燃料电池内层叠的多个单电池的水分量的状态的方法，其中，

在所述水分增加控制中，控制单电池的阴极侧的空气化学计量比、空气背压、燃料电池的冷却水的温度、燃料电池的发电输出中的至少任一个值。

9.根据权利要求8所述的控制燃料电池内层叠的多个单电池的水分量的状态的方法，其中，

在所述水分增加控制中，调整所述空气化学计量比并排出单电池内的水分，而避免因单电池的空气流路的水堵塞引起的空气供给不足。

10.根据权利要求4或5所述的控制燃料电池内层叠的多个单电池的水分量的状态的方法，其中，

在所述水分增加控制中，抑制水分从单电池的阴极侧向阳极侧的移动，而避免因单电池的氢气流路的水堵塞引起的氢气供给不足。

11.根据权利要求10所述的控制燃料电池内层叠的多个单电池的水分量的状态的方法，其中，

通过提高单电池的阳极侧的氢气压，来抑制所述水分的移动。

12.根据权利要求4或5所述的控制燃料电池内层叠的多个单电池的水分量的状态的方法，其中，

在所述水分增加控制中，促进单电池的阳极侧的水的排出，而避免因单电池的氢气流路的水堵塞引起的氢气供给不足。

13.根据权利要求12所述的控制燃料电池内层叠的多个单电池的水分量的状态的方法，其中，

通过进行提高单电池的阳极侧的氢气化学计量比、提高水温、增加空气净化频率中的至少任一种处理，来促进所述水的排出。

14.根据权利要求4或5所述的控制燃料电池内层叠的多个单电池的水分量的状态的方法，其中，

所述干燥化控制通过空气净化控制来进行，

所述空气净化控制的净化量设定成确保能够将单电池内的水排出的空气流速和能够将单电池电压下降的单电池中包含的水全部排出的空气量。