[发明专利]燃料电池系统

权利要求书

1.一种燃料电池系统，其特征在于，在无加湿条件下运行，并包括燃料电池，所述燃料电池具有：

高分子电解质膜，该高分子电解质膜被夹在阳极电极和阴极电极之间；

燃料气体流路，该燃料气体流路为了对所述阳极电极供应至少包含燃料成分的燃料气体而面向所述阳极电极而配置；以及

氧化剂气体流路，该氧化剂气体流路为了对所述阴极电极供应至少包含氧化剂成分的氧化剂气体而面向所述阴极电极而配置，

其中，所述燃料气体流路中的所述燃料气体的流动方向与所述氧化剂气体流路中的所述氧化剂气体的流动方向彼此相对，

所述燃料电池系统包括水蒸气量控制单元，该水蒸气量控制单元基于所述水蒸气量的目标值来控制所述燃料气体流路的出口处的水蒸气量，所述水蒸气量的目标值是基于所述燃料电池的电压与所述水蒸气量之间的关系而预先设定的。

2.如权利要求1所述的燃料电池系统，其中，

所述水蒸气量控制单元基于所述水蒸气量的目标值来控制所述燃料电池中的、温度、所述燃料气体的流量、以及所述燃料气体的压力中的至少一者。

3.如权利要求1或2所述的燃料电池系统，其中，

所述水蒸气量控制单元基于所述水蒸气量的目标值来控制所述燃料电池中的所述燃料气体的流量和/或所述燃料气体的压力。

4.如权利要求1至3中任一项所述的燃料电池系统，其中，

所述水蒸气量控制单元基于映射图来控制所述燃料电池中的、温度、所述燃料气体的流量、以及所述燃料气体的压力中的至少一者，所述映射图是基于所述水蒸气量的目标值与所述燃料电池中的、所述温度、所述燃料气体的流量、以及所述燃料气体的压力中的至少一者之间的相关关系而获取的。

5.如权利要求1至3中任一项所述的燃料电池系统，其中，

所述水蒸气量控制单元控制所述燃料电池中的、温度、所述燃料气体的流量、以及所述燃料气体的压力中的至少一者，以使所述水蒸气量测定单元所测定的所述水蒸气量接近所述水蒸气量的目标值。

6.如权利要求2至5中任一项所述的燃料电池系统，其中，

所述燃料电池系统包括：

燃料气体供应路径，该燃料气体供应路径从燃料供应单元向所述燃料气体流路供应所述燃料成分气体；

燃料气体循环路径，该燃料气体循环路径将来自所述燃料电池的排出燃料气体再循环到所述燃料气体供应路径；以及

再循环泵，该再循环泵被配置在所述燃料气体循环路径中，将所述排出燃料气体再循环到所述燃料气体供应路径，

其中，所述水蒸气量控制单元控制通过所述再循环泵被再循环的所述排出燃料气体的流量，由此控制所述燃料电池中的所述燃料气体的流量。

7.如权利要求2至6中任一项所述的燃料电池系统，其中，

所述水蒸气量控制单元基于所述水蒸气量的目标值来控制所述燃料气体流路的入口处的所述燃料气体的压力和/或所述燃料气体流路的出口处的所述燃料气体的压力。

8.一种燃料电池系统，其特征在于，在无加湿条件下运行，并包括燃料电池，所述燃料电池具有：

高分子电解质膜，该高分子电解质膜被夹在阳极电极以及阴极电极之间；

燃料气体流路，该燃料气体流路为了对所述阳极电极供应燃料气体而面向所述阳极电极而配置；以及

氧化剂气体流路，该氧化剂气体流路为了对所述阴极电极供应氧化剂气体而面向所述阴极电极而配置，

其中，所述燃料气体流路中的所述燃料气体的流动方向与所述氧化剂气体流路中的所述氧化剂气体的流动方向彼此相对，

所述燃料电池系统包括平均流量控制单元，该平均流量控制单元基于所述平均流量的目标值来控制所述燃料气体流路中的所述燃料气体的平均流量，所述平均流量的目标值是基于所述燃料电池的电压与所述平均流量之间的关系而预先设定的。

9.如权利要求8所述的燃料电池系统，其中，

所述平均流量控制单元基于所述平均流量的目标值来控制所述燃料电池中的、温度、所述燃料气体的流量、以及所述燃料气体的压力中的至少一者。

10.如权利要求8或9所述的燃料电池系统，其中，

所述平均流量控制单元基于所述平均流量的目标值来控制所述燃料电池中的所述燃料气体的流量和/或所述燃料气体的压力。