[发明专利]燃料电池系统

说明书

本发明提供能够抑制压缩机的动作点在喘振区域和非喘振区域中往复来使动作声和振动降低的燃料电池系统。其特征在于，至少具备燃料电池、压缩机、推断燃料电池的干燥状态的干燥状态推断部、以及控制压力目标值的压力目标值控制部，压力目标值控制部至少能够执行上升控制和下降控制，上升控制和下降控制以压缩机的动作点位于喘振区域的外侧的方式进行控制，在正执行上升控制时，在本次的压力目标值变为了比上次的压力目标值小的值的情况下，将本次的压力目标值修正为与上次的压力目标值相同的值，在正执行下降控制时，在本次的压力目标值变为了比上次的压力目标值大的值的情况下，将本次的压力目标值修正为与上次的压力目标值相同的值。

技术领域

本申请涉及燃料电池系统。

背景技术

近年来，作为以对环境的关怀为目的的低公害车的燃料电池车辆已实用化，在该燃料电池车辆搭载有供给燃料气体和氧化剂气体来发电的燃料电池系统。在上述的燃料电池系统中，通过压缩机将氧化剂气体向燃料电池供给。

在专利文献1中记载有以下燃料电池系统，即，根据来自燃料电池系统的要求使涡轮压缩机运行，在测量大气压比基准大气压降低后的作为由压缩机的排出流量和压力比决定的动作点的降低后动作点位于喘振区域内的情况下，以动作点位于喘振区域的外侧的方式执行使压缩机的排出压力降低的温度、压力降低控制。

在专利文献2中记载有以下燃料电池系统，即，推断使燃料电池的温度上升至预热完成温度时的燃料电池内的水分量，并基于推断水分量来实施干燥运转。

专利文献1：日本特开2019-145433号公报

专利文献2：日本特开2013-54842号公报

另外，燃料电池系统使压缩机工作来向燃料电池供给氧化剂气体，但根据运转状况(例如，在怠速运转时等)，有时在压缩机发生喘振。具体而言，喘振在根据压缩机的排出流量和压力比决定的动作点位于喘振区域时发生。若发生喘振，则压缩机不能适当地工作，因此需要以使动作点从喘振区域向非喘振区域移动的方式变更压缩机的控制，以避免发生喘振。这样，若压缩机的动作点在喘振区域和非喘振区域中往复，则与其对应地需要变更压缩机的控制，由此产生的动作声、振动传至驾驶员，存在令其觉得不协调的情况。因此，尽可能减少这样的声音、振动会提高顾客满意度。

发明内容

因此，鉴于上述实际情况，本申请的目的在于提供一种能够抑制压缩机的动作点在喘振区域和非喘振区域中往复来使动作声和振动降低的燃料电池系统。

作为用于解决上述课题的第1方式，本申请公开一种燃料电池系统，其特征在于，上述燃料电池系统至少具备：燃料电池；压缩机，基于压力目标值向燃料电池供给氧化剂气体；干燥状态推断部，推断燃料电池的干燥状态；以及压力目标值控制部，根据干燥状态推断部的推断结果控制氧化剂气体的压力目标值，压力目标值控制部至少能够执行使压力目标值上升的上升控制和使压力目标值下降的下降控制，上升控制和下降控制以根据压缩机的排出流量和压力比决定的动作点位于喘振区域的外侧的方式进行控制，在正执行上升控制时，在本次的压力目标值变为了比上次的压力目标值小的值的情况下，将本次的压力目标值修正为与上次的压力目标值相同的值，在正执行下降控制时，在本次的压力目标值变为了比上次的压力目标值大的值的情况下，将本次的压力目标值修正为与上次的压力目标值相同的值。

另外，作为用于解决上述课题的第2方式，本申请公开一种燃料电池系统，其特征在于，上述燃料电池系统至少具备：燃料电池；压缩机，基于压力目标值向燃料电池供给氧化剂气体；干燥状态推断部，推断燃料电池的干燥状态；冻结防止控制部，为了抑制燃料电池的冻结而执行使该燃料电池的温度上升的冻结防止控制；以及干燥防止控制部，基于干燥状态推断部的推断结果执行抑制燃料电池的干燥的干燥防止控制，在同时执行冻结防止控制和干燥防止控制的情况下，干燥防止控制部以根据压缩机的排出流量和压力比决定的动作点位于喘振区域的外侧的方式控制压力比。

也可以构成为：在第1方式或第2方式的基础上，上述压缩机是涡轮压缩机。