[发明专利]可计算液态水体积的燃料电池系统

权利要求书

1.一种燃料电池系统，包括：

燃料电池，所述燃料电池通过在反应气体之间的反应来生成电力；

电量计算单元，所述电量计算单元从在电压下降期间所生成的电流来计算在所述燃料电池的所述电压下降期间所生成的电量；

反应气体物质量计算单元，所述反应气体物质量计算单元基于在所述电压下降期间所生成的电量，来计算所述燃料电池中的至少任何一种所述反应气体的物质量；

气体体积计算单元，所述气体体积计算单元基于至少任何一种所述反应气体的物质量，来计算所述燃料电池中的气体体积；以及

液态水体积计算单元，所述液态水体积计算单元从所述燃料电池中的液体流动通道体积中减去所述气体体积，来计算所述燃料电池中的液态水体积。

2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中，

所述气体体积计算单元基于至少任何一种所述反应气体的物质量、饱和水蒸气量、燃料电池的温度和燃料电池中的压力，来计算所述气体体积。

3.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中，

所述气体体积计算单元将至少一种所述反应气体的物质量、饱和水蒸气量、所述燃料电池的温度和所述燃料电池中的压力代入气体的状态方程式，来计算所述气体体积。

4.根据权利要求2或3所述的燃料电池系统，其中，

当所述液态水体积小于或等于零时，所述液态水体积计算单元基于至少一种所述反应气体的物质量、所述燃料电池中的所述液体流动通道体积、所述燃料电池的温度以及所述燃料电池中的压力，来计算所述燃料电池中的湿度。

5.根据权利要求2或3所述的燃料电池系统，其中，

当所述液态水体积小于或等于零时，所述液态水体积计算单元将至少一种所述反应气体的物质量、所述燃料电池中的液体流动通道体积、所述燃料电池的温度以及所述燃料电池中的压力代入气体的状态方程式，来计算所述燃料电池中的湿度。

6.根据权利要求1至5中的任何一项所述的燃料电池系统，其中，

在所述电压下降期间所生成的电量包括：消耗至少一种所述反应气体所生成的电量，以及当在构成所述燃料电池的催化剂层的催化剂上所形成的氧化膜被还原时所生成的电量，并且

所述电量计算单元对于在所述燃料电池中的所述液态水体积为零时的消耗至少一种所述反应气体所生成的电量进行计算，并且从在所述电压下降期间所生成的电量中减去所计算的消耗至少一种所述反应气体所生成的电量，来计算当在所述催化剂上所形成的所述氧化膜被还原时所生成的电量。

7.一种燃料电池系统的控制方法，所述燃料电池系统具有通过在反应气体之间的反应来生成电力的燃料电池，所述控制方法包括：

从在电压下降期间所生成的电流来计算在所述燃料电池的所述电压下降期间所生成的电量；

基于所计算的电量，来计算在所述燃料电池中的至少一种所述反应气体的物质量；

基于至少一种所述反应气体的物质量，来计算所述燃料电池中的气体体积；以及

通过从所述燃料电池中的液体流动通道体积中减去所述气体体积，来计算所述燃料电池中的液态水体积。

8.根据权利要求7所述的控制方法，进一步包括：

当所计算的所述燃料电池中的液态水体积小于或等于零时，通过使所计算的液态水体积除以饱和水蒸气量来得出所述燃料电池中的湿度。

9.根据权利要求7或8所述的控制方法，其中，

当计算在所述电压下降期间所生成的电量时，停止至少一种所述反应气体的供应。