[发明专利]固体氧化物型燃料电池系统、固体氧化物型燃料电池系统的控制方法

说明书

本发明的固体氧化物型燃料电池系统具备：固体氧化物型的燃料电池；燃烧器，其配置于燃料电池的阴极气体供给线路；燃料供给部，其向燃烧器供给燃料；以及阴极气体供给部，其向阴极气体供给线路供给阴极气体。具备停止控制部，该停止控制部进行以下控制来作为燃料电池的停止控制：使来自阴极气体供给部的阴极气体供给量为规定量；以及从燃料供给部供给与阴极气体供给量对应的供给量的燃料。

技术领域

本发明涉及一种固体氧化物型燃料电池系统以及固体氧化物型燃料电池系统的控制方法。

背景技术

日本特开2014-68490号公报公开了一种在将车辆用蓄电池与马达连接的电力供给线路上连接有燃料电池的燃料电池系统。另外，作为车载用的燃料电池，提出了使用与以往的固体高分子型燃料电池相比变换效率高的固体氧化物型的燃料电池。但是，在使该燃料电池的系统停止时，需要使燃料电池的输出电压(开路电压)下降至即使接触人体也安全的电压(目标电压)。因此，以往对燃料电池安装放电电路，在系统停止时停止阴极气体的供给，驱动放电电路来强制性地使开路电压下降。

发明内容

另外，当使用放电电路来使燃料电池放电时，随着该放电，阴极的氧被消耗，阴极电极的周围的氧分压下降。但是，在整个向燃料电池供给阴极气体的通路中为以下形式：除了阴极电极的周围以外，氧以高分压残留。因此，即使在对燃料电池放电后，通路内的氧也会扩散到阴极电极的周围，开路电压会再次上升。因而，需要重复放电直到开路电压收敛为目标电压为止。

另外，当阴极电极的周围的氧分压变为规定值以下时，阴极电极会发生缺气(starvation)而劣化(构造变化)。因此，需要以使阴极电极的周围的氧分压不会变为用于避免阴极电极劣化的规定分压以下的方式重复放电。因而，结果是使燃料电池的开路电压收敛为目标电压需要大量的时间。

本发明的目的在于提供一种在固体氧化物型的燃料电池的停止控制中在避免阴极电极劣化的同时使燃料电池的开路电压在短时间内收敛至目标电压的固体氧化物型燃料电池系统以及固体氧化物型燃料电池系统的控制方法。

本发明的一个方式中的固体氧化物型燃料电池系统具备：固体氧化物型的燃料电池；燃烧器，其配置于燃料电池的阴极气体供给线路；燃料供给部，其向燃烧器供给燃料；以及阴极气体供给部，其向阴极气体供给线路供给阴极气体。具备停止控制部，该停止控制部进行以下控制来作为燃料电池的停止控制：使来自阴极气体供给部的阴极气体供给量为规定量；以及从燃料供给部供给与阴极气体供给量对应的供给量的燃料。

附图说明

图1是表示第一实施方式的燃料电池系统的主要结构的框图。

图2是表示第一实施方式的燃料电池系统的暖机控制的过程的流程图。

图3是表示第一实施方式的燃料电池系统的停止控制的过程的流程图。

图4是表示利用放电电路使燃料电池堆的开路电压下降时的变化的图。

图5是表示利用燃烧气体使燃料电池堆的开路电压下降时的变化的图。

图6是表示第二实施方式的燃料电池系统的停止控制的过程的流程图。

图7是表示第三实施方式的燃料电池系统的停止控制的过程的流程图。

图8是表示第四实施方式的燃料电池系统的停止控制的过程的流程图。

具体实施方式

下面，参照附图来说明本发明的实施方式。

[燃料电池系统的结构]