[发明专利]燃料电池系统

说明书

本说明书提供燃料电池系统，即便在蓄电池的剩余电量少的情况下也能够从燃料电池组取出电流。燃料电池系统具备蓄电池，该蓄电池向在燃料电池组的启动中使用的燃料电池辅助器件供给电力。若在燃料电池组的启动时蓄电池的剩余电量超过电量阈值，则燃料电池系统的控制器在燃料电池组内的燃料浓度达到规定的燃料浓度阈值之后开始来自燃料电池组的电流输出。若在提高燃料浓度的期间剩余电量低于电量阈值，则无论燃料电池组内的燃料浓度如何，控制器都开始来自燃料电池组的电流输出。即便在蓄电池的剩余电量低的情况下也能够从燃料电池组取出电流。

技术领域

本说明书所公开的技术涉及燃料电池系统。

背景技术

燃料电池系统为了启动燃料电池组而使用几个电气器件。例如，在日本特开2019－079656号公报中公开了燃料电池系统的例子。电气器件的例子是电磁阀、将空气送入至燃料电池组的空气压缩机、将高压的燃料气体送入至燃料电池组的喷射器、以及控制它们的控制器等。在本说明书中，将为了启动燃料电池组而使用的电气器件统称为燃料电池辅助器件。燃料电池系统具备蓄电池，在启动燃料电池组时，蓄电池向燃料电池辅助器件供给电力。

为了提高燃料电池组的发电效率，需要将燃料电池组内的燃料浓度(氢浓度)提高至规定的燃料浓度阈值以上。另一方面，空气压缩机、喷射器等的促动器的消耗电力大。在蓄电池的剩余电量少的情况下，无法充分发动空气压缩机、喷射器等，存在达不到燃料电池组的通常的启动条件(燃料的浓度条件)的情况。

发明内容

本说明书所公开的燃料电池系统具备燃料电池组、燃料电池辅助器件、蓄电池以及控制器。如先前叙述那样，燃料电池辅助器件是指在燃料电池组的启动中使用的电气器件。蓄电池向燃料电池辅助器件供给电力。若在燃料电池组的启动时蓄电池的剩余电量超过电量阈值，则控制器在燃料电池组内的燃料浓度达到规定的燃料浓度阈值之后开始来自燃料电池组的电流输出。若在提高燃料浓度的期间剩余电量低于电量阈值，则无论燃料电池组内的燃料浓度如何，控制器都开始来自燃料电池组的电流输出。在蓄电池的剩余电量少的情况下，本说明书所公开的燃料电池系统在燃料浓度达到燃料浓度阈值之前开始电流输出。由于可抑制燃料电池辅助器件的消耗电量，所以即便在蓄电池的剩余电量少的情况下，也能够启动燃料电池组(开始输出电流)。

在燃料电池系统具备从由燃料电池组排出的燃料废气分离剩余燃料气体的气液分离器和将被气液分离器分离出的剩余燃料气体返回至燃料电池组的泵的情况下，控制器可以执行如下处理。若在提高燃料浓度的期间剩余电量低于上述电量阈值，则控制器不使泵工作地从燃料电池组开始输出电流。通过使用泵来将剩余燃料气体向燃料电池组返回，由此发电效率通常会提高。然而，燃料废气中包含杂质气体(氮气)。若启动泵则连氮气也进行循环，燃料电池组内的氮气增加。若除了燃料浓度比通常低之外杂质气体也增加，则导致发电效率进一步下降。通过在燃料电池组内的燃料浓度低时不启动泵，能够避免燃料浓度过度下降。

并且，通过不启动泵，能够在蓄电池的剩余电量少时抑制消耗电力。蓄电池的剩余电量通过从燃料电池组输出的电力而迅速恢复。

若燃料浓度超过燃料浓度阈值，则控制器可以启动泵。若燃料浓度恢复至适当浓度，则启动泵，通过将剩余燃料气体向燃料电池组返回，由此发电效率提高。

可以在蓄电池的剩余电量少时，无论燃料浓度、氧浓度如何，控制器都开始电流从燃料电池组的输出。

本说明书所公开的技术的详细情况和进一步的改进将在以下的“具体实施方式”中进行说明。

附图说明

图1是包括实施例的燃料电池系统的燃料电池车的框图。

图2是燃料电池组的启动处理的流程图。

图3是燃料电池组的启动处理的流程图(图2的继续)。

具体实施方式