[发明专利]燃料电池系统及燃料电池系统的控制方法

说明书

本发明涉及燃料电池系统及燃料电池系统的控制方法，提供一种能够抑制低温环境下的泵的起动性的下降的技术。燃料电池系统具备控制部、燃料电池、泵。控制部在燃料电池的运转停止的期间，取得燃料电池的温度作为表示泵的温度的参数。控制部基于燃料电池的检测温度，检测到泵的温度为在比冰点低的规定的范围内设定的阈值以下的情况时，使泵的旋转体旋转。

本申请主张基于在2014年11月14日提出申请的特愿2014-231961号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

本发明涉及燃料电池系统及燃料电池系统的控制方法。

背景技术

在具备固体高分子型燃料电池(以下，也简称为“燃料电池”)的燃料电池系统中，为了向燃料电池供给反应气，有时使用具备也被称为转子的旋转体的泵。作为用于使从燃料电池的阳极排出的氢向燃料电池的阳极循环的氢泵，通常使用罗茨式的泵(例如，日本特开2009-138713号公报、日本特开2007-024015号公报等)。

发明内容

通过燃料电池的发电反应而生成的水分与废气一起流入氢的循环所使用的氢泵内。在冰点下等低温环境下，残留于氢泵内的水分进入氢泵的旋转体与收容旋转体的外壳即壳体的壁面之间的间隙中而冻结，由此存在旋转体和壳体发生粘固(adhesion)的情况。因此，当开始燃料电池的运转时，存在氢泵的起动变得困难这样的问题。这样的课题并不局限于在燃料电池系统中使用于氢的循环的罗茨式的氢泵，在使用于燃料电池系统的具备旋转体的泵中是共通的课题。

本发明至少为了解决具有旋转体的泵中的上述课题而作出，能够作为以下的方式实现。

[1]根据本发明的第一方式，提供一种燃料电池系统。该燃料电池系统可以具备燃料电池、泵、参数取得部、控制部。所述泵可以具备旋转体和收容所述旋转体的壳体，用于反应气体向所述燃料电池的供给。所述参数取得部可以取得表示所述泵的温度的参数。所述控制部可以控制所述泵的驱动。所述控制部可以在所述燃料电池的运转停止的期间基于所述参数而检测到所述泵的温度为阈值以下的情况下，将使所述泵的旋转体旋转的旋转体驱动处理执行规定的期间，所述阈值是在比冰点低的规定的范围内设定的阈值。根据该方式的燃料电池系统，能抑制泵的旋转体的冻结引起的粘固，能够抑制在低温环境下燃料电池系统的起动性下降的情况。

[2]在上述方式的燃料电池系统中，可以的是，所述阈值包括多个阈值，所述控制部每次执行所述旋转体驱动处理时使用所述多个阈值中的比上一次的阈值小的阈值来判定是否能够执行下一次的所述旋转体驱动处理。根据该方式的燃料电池系统，伴随于泵温度的下降，执行多次旋转体驱动处理，因此能更可靠地抑制泵的旋转体的冻结引起的粘固。

[3]在上述方式的燃料电池系统中，可以的是，所述控制部执行多次所述旋转体驱动处理。根据该方式的燃料电池系统，能进一步抑制泵的旋转体的冻结引起的粘固。

[4]在上述方式的燃料电池系统中，可以的是，所述参数取得部取得所述燃料电池的温度的计测值，并取得通过使用预先准备的所述燃料电池的温度与所述泵的温度之间的关系而相对于所述燃料电池的温度的计测值求出的所述泵的温度作为所述参数。根据该方式的燃料电池系统，能够省略泵的温度的直接的计测，因此能够通过简易的控制而抑制泵的旋转体的冻结引起的粘固。

[5]在上述方式的燃料电池系统中，可以的是，所述控制部在所述旋转体驱动处理中使所述旋转体以比所述燃料电池运转中的所述泵的转速小的转速旋转。根据该方式的燃料电池系统，能抑制燃料电池的运转停止中的泵的驱动引起的系统效率的下降。

[6]在上述方式的燃料电池系统中，可以的是，所述泵是将从所述燃料电池排出的氢再次向所述燃料电池送出的循环泵。若是该方式的燃料电池系统，则在氢用的循环泵中，能抑制泵的旋转体的冻结引起的粘固。