[发明专利]燃料电池系统

说明书

一种燃料电池系统包括：燃料电池单元，包括向负载装置供应电力的第一和第二燃料电池；第一和第二供应系统，分别控制分别供应给第一和第二燃料电池的阴极气体的第一和第二流量；切换装置，能够使燃料电池单元和负载装置在两者电连接的电连接状态与两者电断开的电断开状态之间切换；切换控制单元，在燃料电池单元要求功率等于或小于阈值时将燃料电池单元和负载装置切换到电断开状态；开路电压获取单元，获取电断开状态下第一和第二燃料电池的第一和第二开路电压；和供应系统控制单元，通过控制第一和第二供应系统增减第一和第二流量来增减第一和第二开路电压以分别收敛在第一和第二目标范围内，其中第一目标范围的下限值大于第二目标范围的下限值。

技术领域

本发明涉及燃料电池系统。

背景技术

当燃料电池的要求功率等于或小于阈值时，燃料电池与负载装置电断开。当该状态下燃料电池的开路电压过高时，燃料电池的阴极催化剂可能会溶出。因此，通过向燃料电池内部供应足量的氢以及通过将阴极气体的流量控制为小于通常流量以便减少残留在燃料电池内的氧量来抑制开路电压过高。然而，当在燃料电池内残留的氧量过小的状态下要求功率又增加时，实际功率的响应性变差。因此，增减阴极气体的流量，使得开路电压收敛在目标范围内(例如，参见日本特开专利申请公报No.2016-096086)。

在包括此类燃料电池的燃料电池系统中，可以想到当要求功率增加时多个燃料电池的任何开路电压都是低的。在这种情况下，实际功率对要求功率的响应性可能变差。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种燃料电池系统，其中提高了对要求功率的响应性。

上述目的通过这样一种燃料电池系统来实现，该燃料电池系统包括：燃料电池单元，其包括向负载装置供应电力的第一和第二燃料电池；第一和第二供应系统，其配置成分别控制分别供应给所述第一和第二燃料电池的阴极气体的第一和第二流量；切换装置，其能够使所述燃料电池单元和所述负载装置在所述燃料电池单元与所述负载装置电连接的电连接状态与所述燃料电池单元与所述负载装置电断开的电断开状态之间切换；切换控制单元，其配置成当所述燃料电池单元的要求功率等于或小于阈值时将所述燃料电池单元和所述负载装置切换到所述电断开状态；开路电压获取单元，其配置成获取在所述电断开状态下所述第一燃料电池的第一开路电压和所述第二燃料电池的第二开路电压；和供应系统控制单元，其配置成通过控制所述第一和第二供应系统以增减所述第一和第二流量来增减所述第一和第二开路电压以便分别收敛在第一和第二目标范围内，其中所述第一目标范围的下限值大于所述第二目标范围的下限值。

第一目标范围的下限值大于第二目标范围的下限值，由此确保了第一开路电压高于第二开路电压的时段。这使得避免了第一和第二开路电压两者都处于低状态，由此提高了对要求功率的响应性。

所述第一和第二目标范围中的一者的大小可以大于所述第一和第二目标范围中的另一者。

所述第一和第二目标范围至少可以彼此部分地重叠。

所述第一目标范围的上限值可以与所述第二目标范围的上限值相同。

所述第一目标范围的上限值可以大于所述第二目标范围的上限值。