[发明专利]燃料电池系统及其控制方法

权利要求书

1.一种燃料电池系统，包括：

燃料电池；

氧化剂气体供给单元，所述氧化剂气体供给单元被配置成将氧化剂气体供给到所述燃料电池的阴极电极；以及

气体压力控制单元，所述气体压力控制单元被配置成检测所述燃料电池的输出的变化与所述氧化剂气体的压力的变化的比率，作为气体压力灵敏度，基于所检测的气体压力灵敏度，指定在所述氧化剂气体的压力与所述燃料电池的输出之间的对应关系，并且基于所指定的对应关系，控制所述氧化剂气体的压力。

2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中，所述气体压力控制单元被配置成获得所述燃料电池所需的所需输出，通过将所述所需输出与所述对应关系进行比较，计算与所述所需输出对应的所述氧化剂气体的压力，作为目标气体压力，并且将所述氧化剂气体的压力控制到所述目标气体压力。

3.根据权利要求1或2所述的燃料电池系统，进一步包括存储表数据的存储单元，在所述表数据中，在所述氧化剂气体的压力与所述燃料电池的输出之间的对应关系分别与所述气体压力灵敏度的各个值关联，

其中，所述气体压力控制单元被配置成通过从所述表数据选择与所检测的气体压力灵敏度对应的所述对应关系，来指定在所述氧化剂气体的压力和所述燃料电池的输出之间的所述对应关系。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的燃料电池系统，进一步包括背压调节阀，所述背压调节阀被配置成调节从所述燃料电池的阴极电极出口排出的所述氧化剂气体的压力，

其中，所述气体压力控制单元被配置成通过调节所述背压调节阀的开度，控制所述氧化剂气体的压力。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的燃料电池系统，其中，所述气体压力控制单元被配置成在开始增加所述氧化剂气体的压力的时刻，检测所述气体压力灵敏度并且指定在所述氧化剂气体的压力与所述燃料电池的输出之间的所述对应关系。

6.根据权利要求1至4中的任一项所述的燃料电池系统，其中，所述气体压力控制单元被配置成在所述燃料电池的负荷开始转变到具有预定负荷的操作点的时刻，检测所述气体压力灵敏度并且指定在所述氧化剂气体的压力与所述燃料电池的输出之间的所述对应关系。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的燃料电池系统，其中，

所述燃料电池包括电极催化剂；

在所述氧化剂气体的压力与所述燃料电池的输出之间的所述对应关系包括第一对应关系和第二对应关系，所述第二对应关系被设定成，使得与所述燃料电池的相同输出对应的、在所述第二对应关系中的所述氧化剂气体的压力的大小大于在所述第一对应关系中的所述氧化剂气体的压力的大小，并且

在相同所需输出下获得的阴极背压的大小大于正常表数据的大小，

所述气体压力控制单元被配置成通过当所述燃料电池不处于预定操作状态中时选择所述第一对应关系，并且当所述燃料电池处于所述预定操作状态时选择所述第二对应关系，来指定所述对应关系，在所述预定操作状态中，包含在所述电极催化剂中的铂的利用率减小。

8.根据权利要求7所述的燃料电池系统，其中，所述预定操作状态是所述燃料电池的液泛状态。

9.根据权利要求7所述的燃料电池系统，其中，所述预定操作状态是所述燃料电池的空闲状态。

10.根据权利要求1至9中的任一项所述的燃料电池系统，进一步包括非易失存储器，所述非易失存储器被配置成在所述燃料电池系统的电源已经被切断后，继续存储由所述气体压力控制单元指定的、在所述氧化剂气体的压力和所述燃料电池的输出之间的所述对应关系，

其中，所述气体压力控制单元被配置成基于所述非易失存储器中存储的所述对应关系，在预定期间内控制所述氧化剂气体的压力。

11.根据权利要求1至6中的任一项所述的燃料电池系统，进一步包括液泛判定单元，所述液泛判定单元被配置成通过将特定气体压力灵敏度与实际气体压力灵敏度进行比较，并且将特定输出绝对值与实际输出绝对值进行比较，来判定所述燃料电池中是否发生液泛，所述特定气体压力灵敏度从由所述气体压力控制单元指定的、在所述氧化剂气体的压力与所述燃料电池的输出之间的所述对应关系确定，所述实际气体压力灵敏度从实际的所述氧化剂气体的压力和实际的所述燃料电池的输出得出，所述特定输出绝对值是所述特定气体压力灵敏度所对应的输出的绝对值。