[发明专利]燃料电池系统以及燃料电池系统的控制方法

说明书

向燃料电池供给负极气体和正极气体并且根据负载使燃料电池发电的燃料电池系统包括使从燃料电池排出的负极气体和正极气体中的某一个排出气体循环到燃料电池的部件。该燃料电池系统包括：发电控制部，其基于负载来控制燃料电池的发电状态；冻结预测部，其基于燃料电池系统的温度来预测部件的冻结；以及运转执行部，在预测出部件的冻结时，该运转执行部在接收到燃料电池系统的停止指令的情况下不进行燃料电池系统的停止，或者，在停止燃料电池系统之后对燃料电池进行暖机。

技术领域

本发明涉及一种使从燃料电池排出的气体循环到燃料电池的燃料电池系统以及燃料电池系统的控制方法。

背景技术

在日本JP2010-3493A中公开了如下一种燃料电池系统：当在燃料电池系统的停止过程中从燃料电池排出的负极排气的温度低于规定温度时，扫除负极气体的流路中的气体。

发明内容

搭载于车辆的燃料电池系统根据使用燃料电池系统的环境不同，有时例如在负30℃的零下被启动。在这种情况下，在使负极排气循环到燃料电池的燃料电池系统中，在从高压罐供给的负极气体与负极排气合流时，负极排气中的水蒸气结冰而在流路内生成冰。

因此，即使如上所述那样在燃料电池系统停止时扫除负极气体的流路中的气体，在流路内形成的冰也会残留而不被去除。当在残留有冰的状态下再次启动燃料电池系统时，存在以下担忧：在残留的冰之上进一步生成冰，流路堵塞而不再能够向燃料电池供给气体。

本发明是着眼于这种问题而完成的，其目的在于提供一种防止在零下启动时燃料电池中循环的气体的流路冻结的燃料电池系统以及燃料电池系统的控制方法。

根据本发明的某个方式，向燃料电池供给负极气体和正极气体并且根据负载使燃料电池发电的燃料电池系统包括使从燃料电池排出的负极气体和正极气体中的某一个排出气体循环到燃料电池的部件。该燃料电池系统包括：发电控制部，其基于负载来控制燃料电池的发电状态；冻结预测部，其基于燃料电池系统的温度来预测部件的冻结；以及运转执行部，在预测出部件的冻结时，该运转执行部在接收到燃料电池系统的停止指令时不进行燃料电池系统的停止，或者，在停止燃料电池系统之后执行暖机运转。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式中的燃料电池系统的结构的图。

图2是表示对燃料电池系统进行控制的控制器的功能结构的框图。

图3是表示燃料电池系统的停止方法的流程图。

图4是表示冻结防止处理的流程图。

图5是表示运算冰量的结构的框图。

图6是表示对向燃料电池堆供给的正极气体的压力进行控制的结构的框图。

图7是表示对从压缩机喷出的正极气体的流量进行控制的结构的框图。

图8是表示对向燃料电池堆供给的正极气体的压力进行控制的结构的框图。

图9是表示干燥要求压力对应表的图。

图10是表示对加热燃料电池堆的冷却水的加热器的输出进行控制的结构的图。

图11是表示对燃料电池堆的电力进行控制的结构的框图。

图12是在燃料电池系统的停止处理中执行干燥/暖机运转时的时序图。

图13是表示干燥/暖机运转中的正极气体的控制状态的时序图。

图14是本发明的第三实施方式中的在燃料电池系统停止后执行干燥/暖机运转时的时序图。

图15是表示对喷射泵的暖机完成阈值进行校正的对应表的图。

具体实施方式