[发明专利]燃料电池系统

权利要求书

1.一种燃料电池系统，将负极气体和正极气体供给到燃料电池来进行发电，该燃料电池系统具备：

控制阀，其控制上述燃料电池内的负极气体的压力；

缓冲部，其蓄积从上述燃料电池排出的负极排气；

排气排出通路，其将上述燃料电池与上述缓冲部进行连接；

放气通路，其与上述排气排出通路连接；

放气阀，其设置于上述放气通路；

放气单元，其打开上述放气阀来将上述缓冲部的气体排出到上述燃料电池系统的外部；以及

压力控制单元，其使上述燃料电池内的负极气体的压力从第一规定压力下降到第二规定压力来使上述缓冲部的气体反流到上述燃料电池侧。

2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，上述压力控制单元具备：

升压单元，其使上述燃料电池内的负极气体的压力升高到上述第一规定压力；

减压单元，其使上述燃料电池内的负极气体的压力在升高到上述第一规定压力之后，下降到低于上述第一规定压力的上述第二规定压力；以及

压力保持单元，其在上述燃料电池内的负极气体的压力下降到上述第二规定压力之后，在规定期间内将上述燃料电池内的负极气体的压力保持为上述第二规定压力。

3.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其特征在于，

上述压力控制单元在实施上述压力保持单元之后再次实施上述升压单元，来反复实施上述升压单元、上述减压单元以及上述压力保持单元。

4.根据权利要求3所述的燃料电池系统，其特征在于，还具备：

放气持续时间计算单元，其根据通过上述放气阀的上述缓冲部的气体的流量，来计算上述放气单元的所需持续时间；以及

放气时间计算单元，其计算将上述燃料电池内的负极气体的压力保持为上述第二规定压力的时间，来作为将上述缓冲部的气体排出到上述燃料电池系统的外部的放气时间，

其中，在上述放气时间为上述所需持续时间以上时，结束上述放气单元和上述压力控制单元的实施。

5.根据权利要求2～4中的任一项所述的燃料电池系统，其特征在于，

在将上述燃料电池内的负极气体的压力保持为上述第二规定压力时，上述放气单元打开上述放气阀。

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，

上述第一规定压力是能够将上述燃料电池的负极气体流路和上述排气排出通路内的气体压入上述缓冲部内的压力。

7.根据权利要求1～6中的任一项所述的燃料电池系统，其特征在于，

上述第二规定压力是上述缓冲部的气体至少反流到比上述排气排出通路与上述放气通路的连接部更靠上述燃料电池侧的压力。

8.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，

在使上述负极气体的压力下降时，上述放气单元打开上述放气阀来开始将负极排气排出到外部的放气控制。

9.根据权利要求8所述的燃料电池系统，其特征在于，

在从负极气体的压力开始下降起经过了第一规定时间之后，上述放气单元开始放气控制。

10.根据权利要求8或9所述的燃料电池系统，其特征在于，

上述放气单元根据包括上述燃料电池和上述缓冲部在内的负极系统内的氮浓度，来计算在上述放气控制中打开上述放气阀的放气时间。

11.根据权利要求10所述的燃料电池系统，其特征在于，

在从开始上述放气控制起的经过时间为上述放气时间以上时，上述放气单元结束上述放气控制。

12.根据权利要求11所述的燃料电池系统，其特征在于，

上述放气单元在从上述负极气体的压力开始升高起经过了第二规定时间之后上述放气阀仍被打开时，即使从开始上述放气控制起的经过时间少于上述放气时间，也结束上述放气控制。

13.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，上述放气单元具备：

透过氮量计算单元，其基于上述燃料电池的电解质膜的温度和含水率来计算从正极侧透过电解质膜到达负极侧的透过氮量；

氮浓度计算单元，其基于上述透过氮量来计算包括上述燃料电池和上述缓冲部在内的负极系统的氮浓度；

目标放气总流量计算单元，其基于上述氮浓度来计算在放气控制中排出的负极排气的流量的目标值，来作为目标放气总流量；以及

放气时间计算单元，其基于上述目标放气总流量来计算在放气控制中打开放气阀的时间，来作为放气时间。