[发明专利]燃料电池搭载车辆、燃料电池系统及其控制方法

说明书

本申请主张基于在2014年11月14日提出申请的申请编号 2014-231916的日本专利申请的优先权，并将其公开的全部通过参照而 援引于本申请。

技术领域

本发明涉及搭载于燃料电池搭载车辆的燃料电池系统。

背景技术

在燃料电池系统中，燃料罐的氢通过喷射器向氢供给流路喷射而 向燃料电池供给。燃料电池的废气包含的未反应的氢经由设有氢循环 泵的氢循环流路向氢供给流路再循环。在此，燃料电池的废气包含水 蒸气，存在该水蒸气结露而成为液态水并附着于氢循环流路的情况。 在附着于氢循环流路而滞留的液态水的量多的情况下，燃料电池的输 出上升且氢循环泵的转速增大，由此液态水容易流入氢循环泵。其结 果是，会产生在氢循环泵中产生噪音或者成为氢循环泵的旋转负载而 转速下降等问题。作为应对此种问题的方法，在日本国专利公开公报 (特开2007-115460号)中记载了与燃料电池的运转独立地使氢循环泵 的转速增大而将滞留于氢循环流路的液态水吹走的技术。

发明内容

然而，当使氢循环泵以高转速运行时，工作声也增大。在该条件 下，当通过喷射器喷射氢时，在氢供给流路或氢循环流路产生压力脉 动，该压力脉动的频率与氢循环泵的工作声的频率(旋转频率)一致， 存在因共振而产生噪音(噪声振动)的可能性。这样的课题通常是在 燃料气体的循环泵的工作声的发生与燃料气体的喷射引起的压力脉动 重叠的情况下产生的问题。

本发明为了解决上述的课题的至少一部分而作出，能够作为以下 的方式实现。

第一方式提供一种燃料电池系统。第一方式的燃料电池系统具备： 燃料电池；燃料气体供给流路，向所述燃料电池供给燃料气体；喷射 器，向所述燃料气体供给流路间歇地喷射所述燃料气体；燃料气体排 出流路，从所述燃料电池排出燃料废气；循环流路，将所述燃料气体 供给流路与所述燃料气体排出流路连接；循环泵，设于所述循环流路， 将所述燃料废气向所述燃料气体供给流路供给；及控制部，将所述循 环泵的转速控制成预先设定的转速而将滞留于所述循环流路的水分排 出。所述控制部在通过所述喷射器向所述燃料气体供给流路喷射所述 燃料气体的第一定时与控制所述循环泵的转速而将滞留于所述循环流 路的水分排出的第二定时一致时，执行如下两个处理中的任一个处理： (i)不通过所述喷射器向所述燃料气体供给流路喷射所述燃料气体而 使所述循环泵以所述预先设定的转速动作的第一处理；(ii)通过所述 喷射器向所述燃料气体供给流路喷射所述燃料气体并且以比所述预先 设定的转速低的转速使所述循环泵动作的第二处理。根据该方式，在 第一处理中，执行使循环泵以所述预先设定的转速动作的第一处理， 因此能够将液态水排出，在第二处理中，通过喷射器向燃料气体供给 流路喷射燃料气体并且以比预先设定的转速低的转速使所述循环泵动 作，因此以比为了吹走液态水而预先设定的转速低的转速使循环泵动 作，因此能够抑制压力脉动与循环泵的工作声共振而产生噪音(噪声 振动)的情况。

在第一方式的燃料电池系统中，可以的是，所述控制部在未进行 所述第一处理或第二处理且所述燃料电池的输出为预先确定的输出值 以下的情况下，进行如下的第三处理：与所述燃料电池的输出大于所 述预先确定的输出值的情况相比使从所述喷射器每一次喷射的所述燃 料气体的喷射量增加，并且以比为了喷射所述燃料气体而预先设定的 喷射周期长的喷射周期间歇地喷射所述燃料气体。根据该方式，延长 喷射器的喷射周期，即减少单位时间的喷射次数，因此能够进一步抑 制压力脉动与循环泵的工作声共振而产生噪音(噪声振动)的情况。

在第一方式的燃料电池系统中，可以的是，在所述第三处理中， 所述控制部使所述一次的喷射量变为r倍，并且使所述喷射周期变为r 倍(r为1以上的实数)。根据该方式，通过将一次的喷射量变为r倍， 即使将喷射周期延长为r倍，也能够供给必要的燃料气体。其结果是， 能够降低噪声振动的发生频度并供给充分的燃料气体。