[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，所述燃料电池具有电解质隔膜与阴极侧催化剂层和阳极侧催化剂层的至少一个组合，所述阴极侧催化剂层和所述阳极侧催化剂层被设置成与所述电解质隔膜接触并且具有多个细孔；

输出电流获取单元(71)，所述输出电流获取单元(71)获取所述燃料电池的输出电流；

控制单元(20)，所述控制单元(20)操作所述燃料电池以使得从所述燃料电池来输出根据外部负荷而确定的输出电流；并且

其中，

所述输出电流获取单元(71)以指定定时来获取所述燃料电池的第一输出电流；并且

当所述控制单元判定在所述燃料电池以所述第一输出电流持续发电时流至所述阳极侧催化剂层的阳极流入水量超过指定的阳极侧容许水量时，所述控制单元(20)执行电流限制控制，以使得在与所述外部负荷的需求无关的情况下以高于所述第一输出电流的第二输出电流来操作所述燃料电池。

2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，进一步包括温度获取单元(74)，所述温度获取单元(74)用于获取所述燃料电池的温度，

其中，当所获取的温度低于指定温度时，所述控制单元基于所述输出电流来执行所述电流限制控制。

3.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其中，

所述控制单元(20)通过使用在根据所述燃料电池的温度所设定的指定时段期间内的阳极流入水量，来判定所述阳极流入水量是否超过所述指定的阳极侧容许水量。

4.根据权利要求3所述的燃料电池系统，其中，

当所述燃料电池以指定输出电流持续发电时，直到所述阳极流入水量达到所述指定的阳极侧容许水量时的时间被设定为阳极侧容许时间；

所述控制单元(20)包括：

阳极容许时间表，所述阳极容许时间表指示在所述指定输出电流和所述阳极侧容许时间之间的关系，并且

在所述阳极侧容许时间和所述指定时段彼此相等时的所述指定输出电流被设定为所述第二输出电流的下限。

5.根据权利要求3或4所述的燃料电池系统，其中，

所述指定时段是直到所述燃料电池的温度变得等于或高于凝固点时的时段。

6.根据权利要求5所述的燃料电池系统，其中，

所述指定温度为所述凝固点。

7.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中，

当所述控制单元判定在所述燃料电池以所述第一输出电流持续发电时流至所述阴极侧催化剂层的阴极流入水量超过指定的阴极侧容许水量时，在所述电流限制控制期间，所述控制单元(20)在与所述外部负荷的需求无关的情况下以低于所述第一输出电流的第三输出电流来操作所述燃料电池。

8.根据权利要求7所述的燃料电池系统，其中，

所述控制单元(20)通过使用在根据所述燃料电池的温度所设定的指定时段期间内的阴极流入水量，来判定所述阴极流入水量是否超过所述指定的阴极侧容许水量。

9.根据权利要求8所述的燃料电池系统，其中，

当所述燃料电池以指定输出电流持续发电时，直到所述阴极流入水量达到所述指定的阴极侧容许水量时的时间被设定为阴极侧容许时间；

所述控制单元(20)包括：

阴极容许时间表，所述阴极容许时间表指示在所述指定输出电流和所述阴极侧容许时间之间的关系，并且

在所述阴极侧容许时间和所述指定时段彼此相等时的所述指定输出电流被设定为所述第三输出电流的上限。

10.一种用于燃料电池系统的控制方法，所述燃料电池系统具有燃料电池，所述燃料电池具有电解质隔膜与阴极侧催化剂层和阳极侧催化剂层的至少一个组合，所述阴极侧催化剂层和所述阳极侧催化剂层被设置成与所述电解质隔膜接触并且具有多个细孔，

所述控制方法包括以下各步骤：

(a)获取所述燃料电池的输出电流；

(b)判定在所述燃料电池以所获取的输出电流持续发电时流至所述阳极侧催化剂层的阳极流入水量是否超过指定的阳极侧容许水量；以及

(c)当在所述步骤(b)中判定在所述燃料电池以所获取的输出电流持续发电时流至所述阳极侧催化剂层的所述阳极流入水量超过所述指定的阳极侧容许水量时，在与外部负荷的需求无关的情况下以高于所获取的输出电流的输出电流来操作所述燃料电池。