[发明专利]燃料电池系统及其控制方法

说明书

本公开提供一种燃料电池系统及其控制方法。燃料电池系统具备：燃料电池；温度传感器，其用于对燃料电池的温度进行计测；控制部，其在所述温度传感器的计测温度为预先设定的快速暖机开始温度以下时，使燃料电池的快速暖机运转执行，直至计测温度成为预先设定的快速暖机完毕温度以上。控制部在于快速暖机运转的过程中确定了温度传感器的异常的发生时，(a)在作为燃料电池的温度而被使用的推断温度处于被预先设定的防止再次冻结温度以上的情况下，使从燃料电池输出电力的运转更替为快速暖机运转来执行，(b)在作为燃料电池的温度而被使用的推断温度并未上升至防止再次冻结温度为止的情况下，使燃料电池的工作停止。

技术领域

本公开涉及一种燃料电池系统及其控制方法。

背景技术

在燃料电池系统中，为了提高像冰点下那样的低温时的启动的可靠性而实施有快速暖机运转。在日本特开2017-195021中，在快速暖机运转的完毕前由燃料电池的冷却介质出口的温度传感器计测出的计测值相对于冷却介质出口的推断温度而背离了设定值以上的情况下，通过限制向燃料电池的反应气体的供给量来抑制残留在燃料电池内的反应气体流道内的液态水再次冻结的情况，从而提高了低温时的启动可靠性。

发明内容

然而，在冷却介质出口的温度传感器中发生了异常的情况下，存在即使冷却介质出口的实际温度相对于冷却介质出口的推断温度的背离小于设定值但由温度传感器计测出的计测值仍相对于冷却介质出口的推断温度而背离了设定值以上，从而导致对反应气体的供给量进行限制的可能性。而且，在限制了反应气体的供给量的状态下是无法适当地实施暖机的，从而存在例如由于残留在燃料电池内的反应气体流道内的液态水的再次冻结的发生而招致燃料电池的劣化的可能性。作为应对该问题的方法，考虑到在温度传感器中发生异常的情况下立即停止燃料电池的运转的方法。然而，在燃料电池系统的运用方面还期望如下的技术，即，在即使于快速暖机运转的过程中温度传感器发生了异常但仍能够持续运转的情况下，持续进行暖机并持续进行燃料电池系统的运转。

本公开能够作为以下的方式来实现。

(1)根据本公开的一个方式，提供了一种燃料电池系统。该燃料电池系统具备：燃料电池；温度传感器，其用于对所述燃料电池的温度进行计测；控制部，其在所述温度传感器的计测温度为预先设定的快速暖机开始温度以下时，使所述燃料电池的快速暖机运转执行，直至所述计测温度成为预先设定的快速暖机完毕温度以上。所述控制部在于所述快速暖机运转的过程中确定了所述温度传感器的异常的发生时，(a)在作为所述燃料电池的温度而被使用的推断温度处于被预先设定的防止再次冻结温度以上的情况下，使从所述燃料电池输出电力的运转更替为所述快速暖机运转来执行，(b)在作为所述燃料电池的温度而被使用的推断温度并未上升至所述防止再次冻结温度的情况下，使所述燃料电池的工作停止。

根据该方式的燃料电池系统，即使温度传感器中发生了异常，也会在推断出燃料电池的温度成为防止再次冻结温度以上的情况下，使从燃料电池输出电力的运转更替为快速暖机运转来执行，从而能够使燃料电池的暖机持续，进而能够尽可能地使燃料电池的工作持续。由此，例如即使在搭载了燃料电池系统的车辆中温度传感器中发生了异常，也不必立即设为不能行驶，而是能够尽可能地实施用于避让等的行驶。此外，在推断出燃料电池的温度并未上升至防止再次冻结温度的情况下，能够使燃料电池的工作停止。由此，能够使由在位于燃料电池的反应气体流道内的液态水中发生了再次冻结的状态下使燃料电池的工作持续而导致的燃料电池的劣化不会发生。

(2)在上述(1)的方式的燃料电池系统中，也可以采用如下方式，即，还具有冷却介质循环系统，所述冷却介质循环系统使冷却介质在所述燃料电池内循环，所述温度传感器为，对流过所述冷却介质循环系统中的任意一个位置处的所述冷却介质的温度进行计测的温度传感器，所述燃料电池的温度、所述计测温度以及所述推断温度为，设置有所述温度传感器的位置处的所述冷却介质的温度，所述快速暖机开始温度、所述快速暖机完毕温度、以及所述防止再次冻结温度为，相对于设置有所述温度传感器的位置处的所述冷却介质的温度而被设定的温度。