[发明专利]燃料电池系统及其控制方法

说明书

一种燃料电池系统及其控制方法。所述燃料电池系统包括：燃料电池；空气供给机；空气通路，其连接于燃料电池，流通从空气供给机供给的空气；排气通路，其从比燃料电池更靠上游的空气通路分支并合流于比燃料电池更靠下游的空气通路，使由空气供给机供给的一部分空气以绕过燃料电池的方式进行流通；排气阀，其设置于排气通路，对排气通路中流通的空气量进行调整；空气供给机控制部，其控制空气供给机使得供给固定量的空气；湿润降低判定部，其判定是否需要降低燃料电池的湿润度；以及排气量控制部，其在需要降低燃料电池的湿润度时，以不使上述空气供给机的转速增减的方式减小排气阀的开度。

本申请是申请日为2013年11月26日、国家申请号为201380068509.3、发明名称为“燃料电池系统及其控制方法”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种燃料电池系统及其控制方法。

背景技术

在日本JP2010-114039A中，公开了如下的系统：具备从比燃料电池更靠上游的空气通路分支并合流于比燃料电池更靠下游的空气通路的排气(bleed)通路，排掉从空气压缩机供给的一部分空气。在该系统中，在对流向燃料电池的空气进行减量时，降低空气压缩机的转速。然而，空气压缩机的转速不会急剧下降，因此通过将剩余的空气排放至排气通路来防止燃料电池的过干燥。

发明内容

另外，燃料电池的电解质膜被维持为适度的湿润状态，燃料电池被供给反应气体(正极(cathode)气体O₂、负极(anode)气体H₂)，由此燃料电池进行发电。在电解质膜的湿润度过大时，希望积极地使之干燥来降低湿润度。然而，在日本JP2010-114039A中，以防止燃料电池的过干燥为目的，即，使之不干燥。另外，若调整空气压缩机的转速则存在以下情况：空气压缩机的工作声音发生变动，乘客感到刺耳而感觉不适。

本发明是着眼于这种问题而完成的。本发明的目的在于提供一种能够以不使乘客感觉不适的方式降低燃料电池的湿润度的燃料电池系统。

本发明的燃料电池系统的一个方式包括：燃料电池；空气供给机；空气通路，其连接于上述燃料电池，流通从上述空气供给机供给的空气；排气通路，其从比上述燃料电池更靠上游的空气通路分支并合流于比燃料电池更靠下游的空气通路，使由上述空气供给机供给的一部分空气以绕过燃料电池的方式进行流通；以及排气阀，其设置于上述排气通路，对排气通路中流通的空气量进行调整。而且，特征在于还包括：空气供给机控制部，其控制上述空气供给机使得供给固定量的空气；湿润降低判定部，其判定是否需要降低上述燃料电池的湿润度；以及排气量控制部，其在需要降低燃料电池的湿润度时，减小上述排气阀的开度。

附图说明

图1是表示本发明的燃料电池系统的基本结构的图。

图2是第一实施方式的燃料电池系统的控制器执行的控制流程图。

图3是将用于运算排气量的功能表示成框图而得到的图。

图4是表示用于根据发电要求和干燥湿润要求来运算向燃料电池堆供给的空气量的对应表的一例的图。

图5是说明执行第一实施方式的控制流程图时的动作的时序图。

图6是第二实施方式的燃料电池系统的控制器执行的控制流程图。

图7是第三实施方式的燃料电池系统的控制器执行的控制流程图。

图8是说明执行第三实施方式的控制流程图时的动作的时序图。

图9是说明执行第四实施方式的控制时的动作的时序图。

图10是将第五实施方式的控制功能表示成框图而得到的图。

具体实施方式

下面，参照附图来说明本发明的实施方式。

(第一实施方式)