專(zhuān)利名稱：燃料電池系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃料電池系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
燃料電池具有通過(guò)堆疊多個(gè)單電池形成的堆疊結(jié)構(gòu)，在每一個(gè)單電
池中布置有陽(yáng)極、陰極以及夾在陽(yáng)極和陰極之間的電解質(zhì)膜。這種結(jié)構(gòu) 的機(jī)理在于含氫的陽(yáng)極氣體與陽(yáng)極接觸并且含氧的陰極氣體比如空氣 與陰極接觸，在兩個(gè)電極處發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)以在兩個(gè)電極之間產(chǎn)生電 壓。
在這種燃料電池中，根據(jù)系統(tǒng)的負(fù)荷需要供給所需量的陽(yáng)極氣體和
陰極氣體。常規(guī)地，例如日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No.2004-253208公開(kāi)了一 種用于控制供給到燃料電池的陰極氣體的流量和壓力的系統(tǒng)。根據(jù)該系 統(tǒng)，陰極氣體的壓力控制為恒定的適當(dāng)壓力，從而可靠地確保所需的陰 極氣體流量。
專(zhuān)利文獻(xiàn)l:
日本專(zhuān)利申請(qǐng)/^開(kāi)No.2004-253208
專(zhuān)利文獻(xiàn)2:
日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No.Hei07-235324 專(zhuān)利文獻(xiàn)3:
日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No.2004-342473 專(zhuān)利文獻(xiàn)4:
日本專(zhuān)利申請(qǐng)/>開(kāi)No.2002-305017 專(zhuān)利文獻(xiàn)5:日本專(zhuān)利申請(qǐng)/>開(kāi)No.Hd08-4552
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題
順便提及，當(dāng)在燃料電池中發(fā)生發(fā)電反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)氣體中的氫和氧反應(yīng)以產(chǎn)生水。特別是在發(fā)電反應(yīng)劇烈進(jìn)行時(shí)的燃料電池高負(fù)荷時(shí)，產(chǎn)生大量的這種生成水。當(dāng)大量的生成水的滯留在燃料電池內(nèi)部時(shí)，可能阻塞反應(yīng)氣體的流路，導(dǎo)致發(fā)電效率的劣化。為此，構(gòu)建了一種機(jī)制，其中所產(chǎn)生的水分主要隨著陰極廢氣排放到燃料電池的外部。
但是，當(dāng)基于系統(tǒng)的輸出降低需要而突然阻止發(fā)電反應(yīng)時(shí)，降低供給的反應(yīng)氣體流量，由此阻止在高負(fù)荷時(shí)產(chǎn)生的大量生成水在所述負(fù)荷變化到低負(fù)荷之后有效排放。這可能導(dǎo)致大量的生成水滯留在燃料電池內(nèi)部，造成發(fā)電效率的劣化。
完成本發(fā)明以解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供燃料電池系統(tǒng)，該燃料電池系統(tǒng)能夠通過(guò)基于燃料電池的負(fù)荷降低需要控制反應(yīng)氣體的壓力來(lái)有效地排放燃料電池內(nèi)部的水分。
解決所述問(wèn)題的方案
本發(fā)明的第一方面是燃料電池系統(tǒng)，包括
燃料電池，所述燃料電池在陽(yáng)極接收含氫的陽(yáng)極氣體供給并且還在陰極接收含氧的陰極氣體供給以發(fā)電；
陰極廢氣流路，所述陰極廢氣流路用于流動(dòng)由所述陰極排放的陰極廢氣；
用于調(diào)節(jié)所述陰極的壓力的壓力調(diào)節(jié)器，所述壓力調(diào)節(jié)器布置在所述陰極廢氣流路中；和
控制裝置，所述控制裝置用于控制所述壓力調(diào)節(jié)器，使得在基于所
的情況下，所述陰極的壓力暫時(shí)變?yōu)榈陀谒鲆?guī)定的目標(biāo)壓力值。
本發(fā)明的第二方面是根據(jù)所述第一方面的燃料電池系統(tǒng)，其中所述控制裝置控制所述壓力調(diào)節(jié)器，使得在所述燃料電池的需要的輸出在規(guī)定時(shí)間期間從規(guī)定的高輸出值變到規(guī)定的低輸出值的情況下，所述陰極的壓力暫時(shí)變?yōu)榈陀谒瞿繕?biāo)壓力值。
本發(fā)明的第三方面是根據(jù)所述第一方面的燃料電池系統(tǒng)，其中在安裝有所述燃料電池的車(chē)輛中，所述控制裝置控制所述壓力調(diào)節(jié)器，使得在所述車(chē)輛的加速操作部件的操作量在規(guī)定時(shí)間期間從規(guī)定的高加速操作量變到規(guī)定的低加速操作量的情況下，所述陰極的壓力暫時(shí)變?yōu)榈陀谒瞿繕?biāo)壓力值。
本發(fā)明的第四方面是根據(jù)所述第一到第三方面任意之一的燃料電池系統(tǒng)，其中所述壓力調(diào)節(jié)器是壓力調(diào)節(jié)閥，所述控制裝置使所述壓力調(diào)節(jié)閥在規(guī)定時(shí)間期間的打開(kāi)度變大，使得所述陰極的壓力暫時(shí)變?yōu)榈陀谒瞿繕?biāo)壓力值。
本發(fā)明的第五方面是根據(jù)所述第四方面的燃料電池系統(tǒng)，其中所述控制裝置在規(guī)定時(shí)間期間完全打開(kāi)所述壓力調(diào)節(jié)閥。
本發(fā)明的第六方面是根據(jù)所述第一到第五方面任意之一的燃料電池系統(tǒng)，還包括禁止裝置，用于禁止在所述控制裝置的執(zhí)行之后的規(guī)定時(shí)間期間的所述控制裝置的執(zhí)行。
本發(fā)明的第七方面是根據(jù)所述第一到第六方面任意之一的燃料電池系
統(tǒng)，還包括
阻抗檢測(cè)裝置，所述阻抗檢測(cè)裝置用于檢測(cè)所述燃料電池的阻抗；
和
第二禁止裝置，所述第二禁止裝置用于禁止在所述阻抗小于規(guī)定值的情況下的所述控制裝置的執(zhí)行。
本發(fā)明的第八方面是燃料電池系統(tǒng)，包括
燃料電池，所述燃料電池在陽(yáng)極接收含氫的陽(yáng)極氣體供給并且還在陰極接收含氧的陰極氣體供給用于發(fā)電；
流量控制裝置，所述流量控制裝置用于基于所述燃料電池的輸出需
6要控制供給到所述陰極的陰極氣體的量；
陰極廢氣流路，所述陰極廢氣流路用于流動(dòng)由所述陰極排放的陰極廢氣；
布置在所述陰極廢氣流路中的閥；和
控制裝置，所述控制裝置用于在基于所述燃料電池的輸出降低需要減少供給的陰極氣體的量的情況下，在通過(guò)所述流量控制裝置減少供給的陰極氣體的量之前，在規(guī)定時(shí)間期間使所述閥的打開(kāi)度變大。
本發(fā)明的第九方面是根據(jù)所述第八方面的燃料電池系統(tǒng)，其中所述流量控制裝置包括布置在用于供給所述陰極氣體的流路中的壓縮器，并且基于所述燃料電池的輸出需要控制所述壓縮器。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，當(dāng)燃料電池的輸出從高輸出變到低輸出時(shí)，陰極出口的壓力可能暫時(shí)降低。因?yàn)楫?dāng)燃料電池的輸出急劇減少時(shí)，陰極的壓力降低到規(guī)定目標(biāo)壓力，所以在高輸出時(shí)所產(chǎn)生的水分趨于滯留在燃料電池內(nèi)部。因此，根據(jù)本發(fā)明，在這種情況下使陰極出口壓力低于目標(biāo)壓力，由此能夠在陰極的內(nèi)部壓力和出口壓力之間產(chǎn)生壓力差，從而有效地將燃料電池內(nèi)部的過(guò)量水分排放到外部。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，在燃料電池的輸出需要在規(guī)定時(shí)間期間從規(guī)定的高輸出值變到低輸出值的情況下，推測(cè)過(guò)量水分滯留在燃料電池內(nèi)部，陰極的出口壓力降低。因此，根據(jù)本發(fā)明，可以基于燃料電池的輸出變化精確地推定過(guò)量水分在燃料電池內(nèi)部的滯留狀態(tài)，以進(jìn)行有效地排放該水分的過(guò)程。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，在安裝有燃料電池的車(chē)輛中，在車(chē)輛的加速操作構(gòu)件的操作量從規(guī)定的高加速需要變到低加速需要的情況下，推
測(cè)過(guò)量水分滯留在燃料電池內(nèi)部，則陰極的出口壓力降低。因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠基于車(chē)輛的加速操作構(gòu)件的操作量的變化精確地推定過(guò)量水分在燃料電池內(nèi)部的滯留狀態(tài)，以進(jìn)行有效地排放該水分的過(guò)程。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，在用于將陰極廢氣排放到外部空間中的陰極廢氣流路中布置壓力調(diào)節(jié)閥。因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠控制壓力調(diào)節(jié)閥的打開(kāi)，以有效地控制陰極的出口壓力。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，壓力調(diào)節(jié)閥完全打開(kāi)以降低出口壓力。當(dāng)壓力調(diào)節(jié)閥打開(kāi)時(shí)，陰極廢氣流路與外部空間連通。因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠有效地將陰極出口壓力降低到大氣壓力。
根據(jù)本發(fā)明的第六方面，在基于燃料電池的輸出降低需要控制陰極壓力的情況下，禁止在所述控制的執(zhí)行之后的規(guī)定的時(shí)間期間的所述控制的再執(zhí)行。在控制陰極壓力時(shí)的時(shí)間期間，陰極的壓力值暫時(shí)偏離正常控制值。因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠防止陰極壓力的頻繁控制，以有效地防止陰極壓力的波動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的第七方面，在檢測(cè)燃料電池的阻抗并且該阻抗值小于規(guī)定值的情況下，可以確定在燃料電池內(nèi)部沒(méi)有滯留待排放的過(guò)量水分。因此，根據(jù)本發(fā)明，由于有效地確定沒(méi)有滯留過(guò)量水分的狀態(tài)以減少陰極壓力的控制，因此能夠有效地防止陰極壓力的不必要波動(dòng)。
由于當(dāng)燃料電池的輸出從高輸出變到低輸出時(shí)供給的陰極氣體的量降低，所以在高輸出時(shí)所產(chǎn)生的水分趨于滯留在燃料電池內(nèi)部。根據(jù)本發(fā)明的第八方面，在降低供給的陰極氣體的量的過(guò)程之前，在規(guī)定時(shí)間期間布置在陰極廢氣流路中的閥的打開(kāi)度變大。因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠在降低陰極壓力之前降低陰極的出口壓力，以有效地將燃料電池內(nèi)部的過(guò)量水分排放到外部。
根據(jù)本發(fā)明的第九方面，能夠通過(guò)驅(qū)動(dòng)控制壓縮機(jī)控制待供給到陰極的陰極氣體的流量。


圖l是用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案1的燃料電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的視圖。
圖2是限定相對(duì)于FC (燃料電池)輸出的陰極壓力的圖。
圖3是表示相對(duì)于燃料電池的負(fù)荷需要的燃料電池的各種狀態(tài)變化的時(shí)序圖。程序的流程圖。圖5是表示在本發(fā)明實(shí)施方案2中執(zhí)行的程序的流程圖。圖6是表示在本發(fā)明實(shí)施方案3中執(zhí)行的程序的流程圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明10燃料電池堆12陰極氣體流路14陰極廢氣流路16壓縮器18壓力調(diào)節(jié)閥20壓力傳感器30 DC變換器32負(fù)荷裝置34儲(chǔ)存器40控制部分
最佳實(shí)施方式
下文中，參考

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案。應(yīng)該注意，附圖中相同的要素/元件以相同的附圖標(biāo)記表示，省略其重復(fù)說(shuō)明。此外，本發(fā)明不限于下文中的實(shí)施方案。
實(shí)施方案1
〔實(shí)施方案l的結(jié)構(gòu)〕
圖1是用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案1的燃料電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。如圖l所示，燃料電池系統(tǒng)包括燃料電池堆10。通過(guò)堆疊多個(gè)燃料電池配置燃料電池堆10。每一個(gè)燃料電池配置為使得具有質(zhì)子導(dǎo)電性的
電解質(zhì)膜(未示出)的兩側(cè)夾在陽(yáng)極和陰極之間，進(jìn)而在其兩側(cè)還夾有導(dǎo)電隔離物(隔板)。
燃料電池堆10連接用于供給陰極氣體的陰極氣體流路12和用于排放陰極廢氣的陰極廢氣流路14。壓縮器16布置在陰極廢氣流路12中。通過(guò)啟動(dòng)壓縮器16吸入的空氣通過(guò)陰極氣體流路12供給到燃料電池堆10。此外，壓力調(diào)節(jié)閥18布置在陰極廢氣流路14中。壓力調(diào)節(jié)閥18能夠?qū)⑷剂想姵囟?0內(nèi)部的陰極氣體的壓力調(diào)節(jié)至所需的壓力。此外，壓力傳感器20布置在壓力調(diào)節(jié)岡18的上游，其能夠檢測(cè)陰極氣體的壓力。已經(jīng)通過(guò)燃料電池堆10的陰極氣體作為陰極廢氣排放到陰極廢氣流路14。
此外，燃料電池堆10連接用于供給陽(yáng)極氣體的陽(yáng)極氣體流路和陽(yáng)極廢氣流路(均未示出)。陽(yáng)極氣體流路的上游末端連接到陽(yáng)極氣體供給源(高壓氫罐，重整器等)。陽(yáng)極氣體通過(guò)陽(yáng)極氣體流路供給到燃料電池堆10,然后作為陽(yáng)極廢氣排放到陽(yáng)極廢氣流路。
此外，燃料電池堆10的電極連接至DC變換器30和負(fù)荷裝置32。DC變換器30能夠通過(guò)電壓控制來(lái)控制燃料電池堆10的輸出(下文中也稱為"FC輸出")。此外，DC變換器30設(shè)置有儲(chǔ)存器34。儲(chǔ)存器34由電容器、蓄電池等構(gòu)成，并且能夠儲(chǔ)存通過(guò)燃料電池堆10的發(fā)電反應(yīng)所產(chǎn)生的電流。
此外，本實(shí)施方案的燃料電池系統(tǒng)包括控制部分40?？刂撇糠?0基于負(fù)荷裝置32的輸出需要進(jìn)行DC變換器30和燃料電池堆10的發(fā)電的整體控制。
〔實(shí)施方案l的操作〕
接著，參考圖l說(shuō)明本實(shí)施方案的操作。如圖1所示，在本實(shí)施方案的燃料電池系統(tǒng)中，將負(fù)荷裝置32所需要的輸出的信號(hào)提供到控制部分40?；诶缭诎惭b有該燃料電池系統(tǒng)的車(chē)輛中加速器等的打開(kāi)度來(lái)具體給出所需要的輸出?？刂撇糠?0基于所需要的輸出的信號(hào)進(jìn)行燃料電池堆10的發(fā)電控制。當(dāng)在燃料電池堆10中進(jìn)行發(fā)電時(shí)，含氫的陽(yáng)極氣體供給到燃料電
池的陽(yáng)極，含氧的空氣供給到燃料電池的陰極。當(dāng)將氫和氧供給到燃料
電池時(shí)，分別在陽(yáng)極和陰極附近發(fā)生由下式(1)和(2)表示的電化學(xué)反應(yīng)(發(fā)電反應(yīng))
(陽(yáng)極)2H2 — 4H++4e- … (1)
(陰極)02+4H++4e- — 2H20 … (2 )
如上式(1)所示，供給到陽(yáng)極的氫(H2)通過(guò)陽(yáng)極的催化分解成質(zhì)子(H+)和電子(e.)。質(zhì)子穿過(guò)電解質(zhì)膜的內(nèi)部移向陰極，電子通過(guò)外部負(fù)荷例如DC變換器30、儲(chǔ)存器34和負(fù)荷裝置32等移向陰極。隨后，如上式(2)所示，供給到陰極的空氣中所含的氧(02)、通過(guò)所述負(fù)荷的電子和移動(dòng)穿過(guò)電解質(zhì)膜內(nèi)部的質(zhì)子通過(guò)陰極的催化產(chǎn)生水分子(1120)。在燃料電池堆10中，進(jìn)行一系列的這種反應(yīng)并連續(xù)供給空氣和氫以發(fā)電，并且在負(fù)荷處引出電力。
此外，控制部分40控制這種發(fā)電反應(yīng)所需的供給的陽(yáng)極氣體和陰極氣體的量。在此，陰極氣體通過(guò)壓縮器16的驅(qū)動(dòng)控制以所需的流量供給到燃料電池堆IO。此外，對(duì)于陰極氣體的壓力，考慮到發(fā)電效率等因素，對(duì)應(yīng)于FC輸出的陰極氣體的最佳壓力由圖限定。圖2是限定相對(duì)于FC輸出的陰極壓力的圖的一個(gè)實(shí)例。根據(jù)圖2,將陰極壓力控制到低FC輸出區(qū)中的固定的低壓力值，控制陰極壓力以隨著在其他區(qū)域中的FC輸出的增加而增加?？刂撇糠?0驅(qū)動(dòng)控制壓縮器16和壓力調(diào)節(jié)閥18，使得由壓力傳感器20檢測(cè)的陰極氣體的壓力為符合所述圖的規(guī)定的壓力值。
DC變換器30基于由控制部分40提供的信號(hào)進(jìn)行控制，使將負(fù)荷裝置32所需要的電流輸出到負(fù)荷裝置32。在此，由于電池堆的耐久性、控制方面的因素等燃料電池堆IO不能夠急劇改變輸出。為此，DC變換器30連接有儲(chǔ)存器34。在儲(chǔ)存器34中儲(chǔ)存在燃料電池堆10中產(chǎn)生的電流。在儲(chǔ)存電流的情況下，例如當(dāng)突然產(chǎn)生高負(fù)荷需要時(shí)，同時(shí)使用儲(chǔ)存在儲(chǔ)存器34中的電流。
〔實(shí)施方案1的特征操作〕
ii下面，參考附圖3說(shuō)明本實(shí)施方案的特征操作。如上所述，在本實(shí)施方案的燃料電池系統(tǒng)中，基于負(fù)荷裝置32的負(fù)荷需要進(jìn)行燃料電池堆10的發(fā)電控制。在此，當(dāng)負(fù)荷裝置32產(chǎn)生高負(fù)荷需要時(shí)，由于在燃料電池堆IO中積極地發(fā)生上式(2)所表示的發(fā)電反應(yīng)，因此在陰極產(chǎn)生大量的水。當(dāng)這種生成水大量滯留在電池堆內(nèi)部的陰極附近時(shí)，其阻塞陰極氣體的流路，導(dǎo)致發(fā)電效率的劣化。因此，生成的水隨著排放的陰極廢氣有效地排放到燃料電池堆10的外部。
圖3是表示在負(fù)荷裝置32的負(fù)荷需要從高負(fù)荷急劇變到低負(fù)荷的情況下，燃料電池堆10的各種狀態(tài)的時(shí)序圖。圖3(A)表示所需要的FC輸出從固定的高輸出值急劇變到固定的低輸出值的狀態(tài)。圖3 (B)表示相對(duì)于圖3(A)所示的需要的FC輸出的FC輸出的變化。如所述的，系統(tǒng)難于急劇改變FC輸出。因此，如圖3B所示，控制FC輸出以通過(guò)一段過(guò)渡時(shí)間從高輸出操作變到低輸出操作。應(yīng)該注意，如上所述，在該時(shí)間期間，在輸出不足時(shí)同時(shí)使用儲(chǔ)存在儲(chǔ)存器34中的電力，或者在電力過(guò)剩時(shí)將電力儲(chǔ)存在儲(chǔ)存器34中或儲(chǔ)存在類(lèi)似裝置中，以處理負(fù)荷需要。
在此，在燃料電池堆10的低功率操作中，阻止發(fā)電反應(yīng)，并由此根據(jù)發(fā)電量減少供給的陰極氣體的量。因此，在操作從高輸出操作轉(zhuǎn)變到低輸出操作時(shí)的過(guò)渡時(shí)間期間，在高輸出操作時(shí)產(chǎn)生的大量水分可能不能有效地排放到外部。例如當(dāng)操作從60KW以上的高輸出狀態(tài)轉(zhuǎn)變到20KW以下的低輸出狀態(tài)時(shí)，可能出現(xiàn)這種狀態(tài)。
在此，在本實(shí)施方案中，陰極氣體的壓力在燃料電池堆10的過(guò)渡操作期間改變。圖3 (C)和3 (D)是表示壓力調(diào)節(jié)閥18的打開(kāi)度和相對(duì)于需要的FC輸出的陰極氣體壓力的變化的時(shí)序圖。如圖3 (C)所示，在從高輸出操作到低輸出操作的過(guò)渡時(shí)間期間，暫時(shí)控制壓力調(diào)節(jié)閥18以完全打開(kāi)。圖3 (D)表示壓力調(diào)節(jié)閥18的打開(kāi)暫時(shí)使得陰
因此，在燃料電池系統(tǒng)內(nèi)部在陰極壓力與陰極出口壓力之間存在壓力差，滯留在陰極附近的水分隨著陰極廢氣排放到陰極廢氣流路14。應(yīng)該注意，閥打開(kāi)時(shí)間設(shè)置為在不妨礙后續(xù)發(fā)電反應(yīng)的范圍內(nèi)(例如幾百微秒)。如所述的，在過(guò)渡操作時(shí)間期間暫時(shí)打開(kāi)壓力調(diào)節(jié)閥18使得能夠有效排放滯留在燃料電池內(nèi)部的生成水。由此能夠防止生成水阻塞陰極氣體流路，從而有效地提高發(fā)電效率。
〔實(shí)施方案1的特定處理〕
圖4是表示在本發(fā)明實(shí)施方案1中的燃料電池系統(tǒng)執(zhí)行的用于排放在陰極滯留的生成水的程序的流程圖。圖4的程序是在燃料電池堆10發(fā)電期間復(fù)重執(zhí)行的程序。在圖4所示的程序中，首先，確定FC輸出是否低于規(guī)定的高輸出閾值PH (步驟100)。在此，具體地，基于燃料電池堆10的測(cè)定的電流值計(jì)算FC輸出值，并且比較FC輸出值和高輸
出閾值PH的大小。高輸出閾值PH設(shè)定為一定的輸出值，在該輸出值下
通過(guò)發(fā)電反應(yīng)充分地產(chǎn)生生成水(例如60 ~ 90KW的值)。
在上述步驟100中，當(dāng)確定"FC輸出^高輸出閾值PH"成立時(shí)，然后將FC高輸出之后的計(jì)數(shù)值重置為零(步驟102)。在此，所述FC高輸出之后的計(jì)數(shù)值是后面說(shuō)明的本程序的最終步驟(步驟110)中積分的計(jì)數(shù)值，是確定在上述步驟100成立之后本程序的執(zhí)行次數(shù)的值。因此，從用于執(zhí)行本循環(huán)的時(shí)期和所述計(jì)數(shù)值，能夠確定在FC輸出達(dá)到高輸出閾值PH之后降低FC輸出所需的時(shí)間。
在上述步驟102之后，或者在上述步驟100中沒(méi)有確認(rèn)"FC輸出^高輸出闊值PH"成立時(shí)，然后確定FC輸出是否不大于規(guī)定的低輸出閣值PiJ步驟104)。低輸出闊值PL設(shè)定為一定的輸出值，在該輸出值下通過(guò)發(fā)電反應(yīng)產(chǎn)生的水不能充分地排放(例如0 ~ 20KW的值)。
在上述步驟104中，當(dāng)確定"FC輸出S低輸出閾值Pi"成立時(shí)，然后確定在FC高輸出之后的計(jì)數(shù)值是否小于閾值A(chǔ)(步驟106 )。如上所述，僅當(dāng)陰極氣體流量由于FC輸出急劇減少而急劇降低時(shí)，電池堆進(jìn)入不能夠充分排放通過(guò)發(fā)電反應(yīng)產(chǎn)生的水的狀態(tài)。因此，通過(guò)比較FC高輸出之后的計(jì)數(shù)值與閾值A(chǔ)，能夠確定在FC輸出值從不低于高輸出閾值PH的值變化到不高于低輸出閾值P^的值的情況下，待排放的生成水是否滯留在燃料電池堆10內(nèi)部。應(yīng)該注意，閾值A(chǔ)由高輸出閾值Pa和低輸出閾值Pl之間的關(guān)系確定。
13在上述步驟106中，當(dāng)確定"FC高輸出之后的計(jì)數(shù)值< 閾值A(chǔ)"成立時(shí)，然后對(duì)陰極氣體的壓力調(diào)節(jié)閥18進(jìn)行閥打開(kāi)控制(步驟108)。在此，具體地，控制壓力調(diào)節(jié)閥18以完全打開(kāi)，陰極廢氣流路14對(duì)空氣開(kāi)放。閥打開(kāi)時(shí)間設(shè)定為相對(duì)短的時(shí)間(例如，不超過(guò)1秒的規(guī)定值)以不妨礙后續(xù)的發(fā)電反應(yīng)。利用這種閥打開(kāi)控制，陰極的出口壓力暫時(shí)變得遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于燃料電池堆10內(nèi)部陰極附近的壓力，因此能夠隨著燃料電池堆10內(nèi)部的陰極廢氣排放大量的生成水。應(yīng)該注意，在打開(kāi)閥控制進(jìn)行規(guī)定的時(shí)間之后，將陰極氣體壓力控制為符合FC輸出的陰極氣體壓力值。
在上述步驟108的過(guò)程之后，或當(dāng)在上述步驟104或106中沒(méi)有確認(rèn)所述條件的成立時(shí)，對(duì)FC高輸出之后的前述計(jì)數(shù)值進(jìn)行積分(步驟110)，完成該程序。
如上所述，根據(jù)圖4所示的程序，當(dāng)FC輸出在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)從規(guī)定的高輸出閾值PH變到規(guī)定的低輸出闊值Pt時(shí)，對(duì)壓力調(diào)節(jié)閥18進(jìn)行閥打開(kāi)控制，并且陰極廢氣流路14對(duì)空氣開(kāi)放。因此能夠有效地將滯留在燃料電池堆IO內(nèi)部的生成水排出，從而防止發(fā)生水淹。
順便提及，雖然在上述實(shí)施方案l中，在FC輸出的過(guò)渡時(shí)間期間將壓力調(diào)節(jié)閥18控制為完全打開(kāi)，以將陰極氣體的壓力降低到大氣壓力，從而有效地排出燃料電池堆10內(nèi)部的生成水，但是控制陰極氣體的壓力的方法不限于此。即，不必將壓力調(diào)節(jié)閥18控制為完全打開(kāi)，只要陰極的出口壓力暫時(shí)低于規(guī)定的控制值(目標(biāo)壓力值)以允許有效地排放生成水即可。此夕卜，可以使用其它壓力調(diào)節(jié)器替代壓力調(diào)節(jié)岡18。
此外，盡管在上述實(shí)施方案1中，在基于燃料電池堆10的電流值計(jì)算的FC輸出在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)從規(guī)定的高輸出值變化到規(guī)定的低輸出值時(shí)確定生成水處于大量滯留在燃料電池堆10的陰極附近的狀態(tài)，但是這種狀態(tài)的確定不限于此。即，例如，在安裝有燃料電池系統(tǒng)的車(chē)輛中，F(xiàn)C輸出的變化可以從檢測(cè)的加速器(加速操作部件)操作量的變化(例如當(dāng)加速器打開(kāi)度在規(guī)定時(shí)間期間從80%減少到50%時(shí))估計(jì)FC輸出的變化，以確定生成水在陰極附近的滯留狀態(tài)。此外，在上述實(shí)施方案l中，盡管在FC輸出從規(guī)定的高輸出變到 規(guī)定的低輸出的過(guò)渡操作時(shí)間期間，即在執(zhí)行用于降低陰極壓力的控制 時(shí)間期間，將壓力調(diào)節(jié)閥18暫時(shí)控制為完全打開(kāi)，但是執(zhí)行用于降低 陰極壓力的控制的時(shí)機(jī)以及用于打開(kāi)壓力調(diào)節(jié)閥18的控制的時(shí)機(jī)不限 于此。即，當(dāng)在執(zhí)行用于降低陰極壓力的控制之前使得壓力調(diào)節(jié)閥18 的打開(kāi)度變大時(shí)，陰極壓力與陰極出口壓力之間的壓力差可以變大。
更具體而言，通過(guò)降低壓縮器16的轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)減少供給的陰極氣體的 量以及控制壓力調(diào)節(jié)閥18的打開(kāi)度以將壓力調(diào)節(jié)至所需的值，來(lái)進(jìn)行 降低陰極壓力的控制。因此，在利用壓縮機(jī)16減少供給的陰極氣體的 量的控制之前，暫時(shí)增加壓力調(diào)節(jié)閥的打開(kāi)度以降低流路的阻力，能夠 有效改進(jìn)水排放性能。應(yīng)該注意，作為改變的實(shí)施例，所述控制可以結(jié) 合于上述實(shí)施方案1中陰極壓力的控制來(lái)執(zhí)行，或者可以獨(dú)立地執(zhí)行僅 僅對(duì)供給的陰極氣體的量的控制。在任意一種情況下，能夠增加陰極壓 力和陰極出口壓力之間的壓力差，從而有效改進(jìn)水排放性能。
此外，雖然在上述改變的實(shí)施例中，通過(guò)驅(qū)動(dòng)控制壓縮器16控制 供給的陰極氣體的量，但是控制供給的陰極氣體的量的結(jié)構(gòu)不具體限于 此，可利用其他已知的系統(tǒng)。此外，對(duì)于壓力調(diào)節(jié)閥18,可以使用不具 有調(diào)節(jié)功能的各種閥例如開(kāi)/關(guān)閥，只要能夠降低陰極出口壓力即可。
應(yīng)該注意，在上述實(shí)施方案1中，壓力調(diào)節(jié)閥18對(duì)應(yīng)于在第一發(fā) 明中的"壓力調(diào)節(jié)器"，控制部分40執(zhí)行上述步驟108的過(guò)程，以實(shí)現(xiàn) 第 一到第三以及第五發(fā)明中的"控制裝置，，。
此外，在上述實(shí)施方案1中，壓力調(diào)節(jié)閥18對(duì)應(yīng)于在第八發(fā)明中 的"閥"，控制部分40執(zhí)行上述步驟108的過(guò)程，以實(shí)現(xiàn)在第八發(fā)明中 的"控制裝置"。
實(shí)施方案2
〔實(shí)施方案2的特征〕
可以通過(guò)利用圖1所示的硬件結(jié)構(gòu)，允許控制部分40執(zhí)行后來(lái)描 述的圖5中所示的程序，實(shí)現(xiàn)實(shí)施方案2。在上述實(shí)施方案1中，基于FC輸出的變化估計(jì)在燃料電池堆10的 陰極附近滯留的生成水的狀態(tài)。然后，驅(qū)動(dòng)控制壓力調(diào)節(jié)閥18，以控制 陰極出口壓力，使得可以有效排放滯留在電池堆內(nèi)部的生成水。
順便提及，在上述實(shí)施方案1的控制中，將壓力調(diào)節(jié)閥18控制為 完全打開(kāi)，并且陰極的壓力暫時(shí)降低到大氣壓力。當(dāng)排放生成水的過(guò)程 結(jié)束時(shí)，再次驅(qū)動(dòng)控制壓力調(diào)節(jié)閥18，并且將壓力控制為常規(guī)壓力。因 此，當(dāng)頻繁地進(jìn)行這種控制時(shí)，陰極的壓力變得不穩(wěn)定并產(chǎn)生波動(dòng)，這 可能導(dǎo)致發(fā)電效率的劣化。
因此，在實(shí)施方案2中，在執(zhí)行這種控制之后的特定時(shí)間期間禁止 再次執(zhí)行生成水的排放控制。由此能夠有效防止由于陰極壓力的波動(dòng)所 導(dǎo)致的發(fā)電效率劣化。
〔實(shí)施方案2的特定處理〕
圖5是表示在本發(fā)明實(shí)施方案2中待由燃料電池系統(tǒng)所執(zhí)行的用于 排放在陰極滯留的生成水的程序的流程圖。圖5的程序是在燃料電池堆 10的發(fā)電期間重復(fù)執(zhí)行的程序。在圖5所示的程序中，首先，確定FC 輸出是否低于規(guī)定的高輸出閾值PH (步驟200 )。當(dāng)確認(rèn)"FC輸出^高輸 出閾值PH"成立時(shí)，然后將FC高輸出之后的計(jì)數(shù)值重置為零(步驟 202)。在此，具體地，執(zhí)行與在圖4所示程序的步驟100和102相同的 過(guò)程。
在上述步驟202之后，或者在上述步驟200中沒(méi)有確定"FC輸出^ 高輸出閾值PH"成立時(shí)，然后確定FC輸出是否不大于規(guī)定的低輸出閾 值PL(步驟204)。在此，具體地，執(zhí)行與在圖4中所示程序的步驟104 相同的過(guò)程。
在上述步驟204中，當(dāng)確認(rèn)"FC輸出^低輸出閾值Pi"成立時(shí)，然后 確定在完成執(zhí)行之后的計(jì)數(shù)值是否大于規(guī)定的閾值B(步驟206 )。在此， 在完成執(zhí)行之后的計(jì)數(shù)值是后面描述的在本程序最終步驟(步驟214 ) 中積分的計(jì)數(shù)值，是用來(lái)確定在后述步驟210中執(zhí)行壓力調(diào)節(jié)閥18的 控制之后本程序的執(zhí)行次數(shù)的值。因此，從用于執(zhí)行本循環(huán)的時(shí)期和所 述計(jì)數(shù)值能夠確定在燃料電池系統(tǒng)在將壓力調(diào)節(jié)閥18控制為完全打開(kāi)之后所流逝的時(shí)間。
在上述步驟206中，當(dāng)確定"完成執(zhí)行之后的計(jì)數(shù)值>閾值B"成立 時(shí)，可以確定從先前執(zhí)行的將壓力調(diào)節(jié)閥控制為完全打開(kāi)時(shí)起已經(jīng)流逝 規(guī)定的時(shí)間。因此，將過(guò)程轉(zhuǎn)到后續(xù)步驟，確定在FC高輸出之后的計(jì) 數(shù)值是否小于規(guī)定的閾值A(chǔ) (步驟208)。在此，具體地，執(zhí)行與在圖4 所示程序的步驟106相同的過(guò)程。
在上述步驟208中，當(dāng)確定"在FC高輸出之后的計(jì)數(shù)值<閾值A(chǔ)" 成立時(shí)，然后，將陰極氣體的壓力調(diào)節(jié)岡控制為完全打開(kāi)(步驟210)。 在此，具體地，執(zhí)行與在圖4中所示程序的步驟106相同的過(guò)程，并且 還執(zhí)行在完成執(zhí)行之后將所述計(jì)數(shù)值重置為零的過(guò)程。
在上述步驟210的過(guò)程之后或當(dāng)在上述步驟204、 206或208中沒(méi) 有確定所述條件成立時(shí)，執(zhí)行對(duì)前述FC高輸出之后的計(jì)數(shù)值進(jìn)行積分 的過(guò)程(步驟212 )和對(duì)前述完成執(zhí)行之后的計(jì)數(shù)值進(jìn)行積分的過(guò)程(步 驟214),并完成本程序。
如上所述，根據(jù)圖5所示的程序，在FC輸出在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)從規(guī) 定的高輸出闊值PH變到規(guī)定的低輸出閾值PL和對(duì)壓力調(diào)節(jié)閥18進(jìn)行 閥打開(kāi)控制的情況下，禁止隨后壓力調(diào)節(jié)閥18的閥打開(kāi)控制。由此可
動(dòng)，從而防止燃料電池堆10的發(fā)電效率劣化。
順便提及，盡管在上述實(shí)施方案2中，壓力調(diào)節(jié)閥18在FC輸出的 過(guò)渡時(shí)間內(nèi)控制為完全打開(kāi)，以將陰極氣體壓力降低到大氣壓力，從而 有效地排放在燃料電池堆10內(nèi)部的生成水，但是用于控制陰極氣體壓 力的方法并不限于此。即，壓力調(diào)節(jié)閥18不必控制為完全打開(kāi)，只要 使陰極出口壓力暫時(shí)低于規(guī)定控制值以允許有效地排放生成水即可。此 外，可以使用其他壓力調(diào)節(jié)器替代壓力調(diào)節(jié)閥18。
此外，盡管在上述實(shí)施方案2中，當(dāng)基于燃料電池堆10的電流值 計(jì)算的FC輸出在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)從規(guī)定的高輸出值變化到規(guī)定的低輸出 值時(shí)確定生成水已經(jīng)處于大量滯留在燃料電池堆10的陰極附近的狀態(tài)， 但是這種狀態(tài)的確定不限于此。即，例如，在安裝有燃料電池系統(tǒng)的車(chē)輛中，可以從檢測(cè)的加速器操作量的變化(例如當(dāng)加速器打開(kāi)度在規(guī)定
時(shí)間期間從80%減少到50%時(shí))估計(jì)FC輸出的變化，以確定在陰極 附近的生成水的滯留狀態(tài)。
應(yīng)該注意，在上述實(shí)施方案2中，壓力調(diào)節(jié)閥18對(duì)應(yīng)于在第一發(fā) 明中的"壓力調(diào)節(jié)器"，控制部分40執(zhí)行上述步驟210的過(guò)程，以實(shí)現(xiàn) 在第一到第三和第五發(fā)明中的"控制裝置"。
此外，在上述實(shí)施方案2中，控制部分40執(zhí)行上述步驟208的過(guò) 程，以實(shí)現(xiàn)在第六發(fā)明中的"禁止裝置"。
實(shí)施方案3
〔實(shí)施方案3的特征〕
可以通過(guò)利用圖1所示的硬件結(jié)構(gòu)，允許控制部分40執(zhí)行圖6中 所示的后述程序，實(shí)現(xiàn)實(shí)施方案3。
在上述實(shí)施方案1中，基于FC輸出的變化評(píng)估在燃料電池堆10的 陰極附近滯留的生成水的狀態(tài)。然后，驅(qū)動(dòng)控制壓力調(diào)節(jié)閥18，以控制 陰極的出口壓力，使得可以有效排放滯留在電池堆內(nèi)部的生成水。
順便提及，通過(guò)檢測(cè)燃料電池堆10的阻抗還可以確定燃料電池堆 IO的電解質(zhì)膜的濕狀態(tài)。更具體而言，可以確定阻抗值越大，燃料電 池堆10的電解質(zhì)膜的狀態(tài)越干燥。
因此，在本發(fā)明的實(shí)施方案3中，除了上述實(shí)施方案1的條件之外， 還由燃料電池堆10的阻抗確定電解質(zhì)膜的濕狀態(tài)，并且當(dāng)可以確定電 解質(zhì)膜為干燥時(shí)，禁止壓力調(diào)節(jié)閥18的閥打開(kāi)控制的執(zhí)行。因此能夠 有效防止在盡管不存在待排放的生成水時(shí)執(zhí)行生成水的排放控制。
〔實(shí)施方案3的特定處理〕
圖6是表示在本發(fā)明的實(shí)施方案3中待由燃料電池系統(tǒng)執(zhí)行的用于 排放滯留在陰極的生成水的程序的流程圖。圖6的程序是燃料電池堆10 發(fā)電期間重復(fù)執(zhí)行的程序。在圖6所示的程序中，首先，確定FC輸出 是否不低于規(guī)定的高輸出閾值PH (步驟300 )。當(dāng)確定"FC輸出^高輸出
18闊值PH"成立時(shí)，然后將FC高輸出之后的計(jì)數(shù)值重置為零(步驟302 )。 在此，具體地，執(zhí)行與在圖4中所示程序的步驟100和102相同的過(guò)程。
在上述步驟302之后，或者在上述步驟300中沒(méi)有確認(rèn)"FC輸出^ 高輸出閾值PH"成立時(shí)，然后確定FC輸出是否不大于低輸出閾值PJ步 驟304)。在此，具體地，執(zhí)行與在圖4中所示程序的步驟104相同的過(guò) 程。
在上述步驟304中，當(dāng)確認(rèn)"FC輸出^低輸出閾值Pi"成立時(shí)，然后 確定燃料電池堆10的阻抗是否小于規(guī)定的闊值C (步驟306)。在此， 具體地，首先檢測(cè)燃料電池系統(tǒng)的阻抗值。接著確定該阻抗值是否小于 規(guī)定閾值C。應(yīng)該注意，基于燃料電池堆10的濕狀態(tài)是否已經(jīng)達(dá)到應(yīng) 該排放生成水的程度來(lái)設(shè)定閾值C。
在上述步驟306中，當(dāng)確定"阻抗值<閾值C"成立時(shí)，可以確定待 排放的生成水滯留在燃料電池堆10的內(nèi)部。因此，將過(guò)程轉(zhuǎn)到后續(xù)步 驟，確定在FC高輸出之后的計(jì)數(shù)值是否小于規(guī)定的閾值A(chǔ)(步驟308 )。 在此，具體地，執(zhí)行與在圖4中所示程序的步驟106相同的過(guò)程。
在上述步驟308中，當(dāng)確定"在FC高輸出之后的計(jì)數(shù)值<閾值A(chǔ)" 成立時(shí)，然后，對(duì)陰極氣體的壓力調(diào)節(jié)閥進(jìn)行閥打開(kāi)控制(步驟310)。 在此，具體地，執(zhí)行與在圖4中所示程序的步驟106相同的過(guò)程。
在上述步驟310的過(guò)程之后或在上述步驟304、 306或308中沒(méi)有 確定所述條件成立時(shí)，執(zhí)行對(duì)前述FC高輸出之后的計(jì)數(shù)值進(jìn)行積分的 過(guò)程(步驟312 )和對(duì)前述在完成執(zhí)行之后的計(jì)數(shù)值進(jìn)行積分的過(guò)程(步 驟314)，并完成本程序。
如上所述，根據(jù)如圖6中所示的程序，在由燃料電池堆10的阻抗 值確定是不存在待排放到外部的生成水時(shí)，禁止壓力調(diào)節(jié)閥18的閥打 開(kāi)控制。由此能夠防止壓力調(diào)節(jié)閥的不必要的閥打開(kāi)控制，以防止燃料 電池堆10的發(fā)電效率由于陰極壓力的波動(dòng)而劣化。
順便提及，盡管在上述實(shí)施方案3中，壓力調(diào)節(jié)閥18在FC輸出的 過(guò)渡時(shí)間內(nèi)控制為完全打開(kāi)，以將陰極氣體的壓力降低到大氣壓力，從
19而有效地排放在燃料電池堆10內(nèi)部的生成水，但是用于控制陰極氣體 的壓力的方法并不限于此。即，壓力調(diào)節(jié)閥18不必控制為完全打開(kāi)， 只要使陰極的出口壓力暫時(shí)低于規(guī)定控制值以允許有效排放生成水即 可。此外，可以使用其他壓力調(diào)節(jié)器替代壓力調(diào)節(jié)閥18。
此外，盡管在上述實(shí)施方案3中，當(dāng)基于燃料電池堆10的電流值 計(jì)算的FC輸出在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)從規(guī)定的高輸出值變化到規(guī)定的低輸出 值時(shí)確定生成水已經(jīng)處于大量滯留在燃料電池堆10的陰極附近的狀態(tài)， 但是這種狀態(tài)的確定不限于此。即，例如，在安裝有燃料電池系統(tǒng)的車(chē) 輛中，可以從檢測(cè)的加速器操作量的變化(例如當(dāng)加速器打開(kāi)度在規(guī)定 時(shí)間從80%減少到50%時(shí))估計(jì)FC輸出的變化，以確定生成水在陰 極附近中的滯留狀態(tài)。
此外，盡管在上述實(shí)施方案3中，由在實(shí)施方案1中所示的FC輸 出值的變化以及燃料電池堆10的阻抗值兩者將待排放生成水是否滯留 在燃料電池堆10內(nèi)部確定為是否控制陰極壓力的條件，但是執(zhí)行所述 控制的條件不限于此。即，可以通過(guò)僅僅由燃料電池堆10的阻抗值確 定生成水的狀態(tài)，來(lái)執(zhí)行生成水的排放控制，或者還可以結(jié)合實(shí)施方案 2中所示的控制來(lái)執(zhí)行。
此外，盡管在上述實(shí)施方案3中，閾值A(chǔ)規(guī)定為當(dāng)FC輸出從高輸 出閾值Pa到低輸出閾值Pl的變化導(dǎo)致待排放的生成水滯留在燃料電池 堆10內(nèi)部時(shí)這種變化所需的時(shí)間的閾值，該閾值由Ph和P^之間的關(guān) 系確定，但是規(guī)定閾值A(chǔ)的方法不限于此。即，可以由與燃料電池堆 10的阻抗值的關(guān)系規(guī)定閾值A(chǔ)。
應(yīng)該注意，在上述實(shí)施方案3中，壓力調(diào)節(jié)閥18對(duì)應(yīng)于第一發(fā)明中的 "壓力調(diào)節(jié)器"，控制部分40執(zhí)行上述步驟310的過(guò)程，以實(shí)現(xiàn)第一到第三 發(fā)明以及第五發(fā)明中的"控制裝置"。
此外，在上述實(shí)施方案3中，控制部分40執(zhí)行上述步驟306的過(guò) 程，以實(shí)現(xiàn)在第七發(fā)明中的"第二禁止裝置"。
權(quán)利要求
1. 一種燃料電池系統(tǒng)，包括燃料電池，所述燃料電池在陽(yáng)極接收含氫的陽(yáng)極氣體供給并且還在陰極接收含氧的陰極氣體供給用于發(fā)電；用于流動(dòng)從所述陰極排放的陰極廢氣的陰極廢氣流路；用于調(diào)節(jié)所述陰極的壓力的壓力調(diào)節(jié)器，所述壓力調(diào)節(jié)器布置在所述陰極廢氣流路中；和控制裝置，所述控制裝置用于控制所述壓力調(diào)節(jié)器，使得在基于所述燃料電池的輸出降低需要將所述陰極的壓力降低到規(guī)定的目標(biāo)壓力值的情況下，所述陰極的壓力暫時(shí)變?yōu)榈陀谒瞿繕?biāo)壓力值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的燃料電池系統(tǒng)，其中所述控制裝置控制所述 壓力調(diào)節(jié)器，使得在所述燃料電池的需要的輸出在規(guī)定時(shí)間期間從規(guī)定 的高輸出值變到規(guī)定的低輸出值的情況下，所述陰極的壓力暫時(shí)變?yōu)榈?于所述目標(biāo)壓力值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的燃料電池系統(tǒng)，其中，在安裝有所述燃料電池的車(chē)輛中，所述控制裝置控制所述壓 力調(diào)節(jié)器，使得在所述車(chē)輛的加速操作部件的操作量在規(guī)定時(shí)間期間從 規(guī)定的高加速操作量變到規(guī)定的低加速操作量的情況下，所述陰極的壓 力暫時(shí)變?yōu)榈陀谒瞿繕?biāo)壓力值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1~3中任意一項(xiàng)所述的燃料電池系統(tǒng)，其中所述壓力 調(diào)節(jié)器是壓力調(diào)節(jié)閥，和所述控制裝置使所述壓力調(diào)節(jié)閥在規(guī)定時(shí)間期間的打開(kāi)度變大，使得 所述陰極的壓力暫時(shí)變?yōu)榈陀谒瞿繕?biāo)壓力值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃料電池系統(tǒng)，其中所述控制裝置使所述壓 力調(diào)節(jié)閥在規(guī)定時(shí)間期間完全打開(kāi)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1~5中任意一項(xiàng)所述的燃料電池系統(tǒng)，還包括禁止裝 置，所述禁止裝置用于禁止在所述控制裝置的執(zhí)行之后的規(guī)定時(shí)間期間 的所述控制裝置的執(zhí)行。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1~6中任意一項(xiàng)所述的燃料電池系統(tǒng)，還包括阻抗檢測(cè)裝置，所述阻抗檢測(cè)裝置用于檢測(cè)所述燃料電池的阻抗；和第二禁止裝置，所述第二禁止裝置用于禁止在所述阻抗小于規(guī)定值 的情況下的所述控制裝置的執(zhí)行。
8. —種燃料電池系統(tǒng)，包括燃料電池，所述燃料電池在陽(yáng)極接收含氫的陽(yáng)極氣體供給并且還在 陰極接收含氧的陰極氣體供給用于發(fā)電；流量控制裝置，所述流量控制裝置用于基于所述燃料電池的輸出需 要控制供給到所述陰極的陰極氣體的量；用于流動(dòng)從所述陰極排放的陰極廢氣的陰極廢氣流路；布置在所述陰極廢氣流路中的閥；和控制裝置，所述控制裝置用于在基于所述燃料電池的輸出降低需要 減少供給的陰極氣體的量的情況下，在通過(guò)所述流量控制裝置減少供給 的陰極氣體的量之前，使所述閥在規(guī)定時(shí)間期間的打開(kāi)度變大。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的燃料電池系統(tǒng)，其中所述流量控制裝置 包括布置在用于供給所述陰極氣體的流路中的壓縮器，并且基于所述燃 料電池的輸出需要控制所述壓縮器。
全文摘要
提供一種燃料電池系統(tǒng)，該燃料電池系統(tǒng)基于燃料電池的負(fù)荷降低的需要控制反應(yīng)氣體的壓力，使得可以有效地排出燃料電池內(nèi)部的水分。該燃料電池系統(tǒng)包括燃料電池，該燃料電池在陽(yáng)極接收含氫的陽(yáng)極氣體供給并且還在陰極接收含氧的陰極氣體供給以發(fā)電；陰極廢氣流路，用于流動(dòng)從陰極排放的陰極廢氣；壓力調(diào)節(jié)器，用于調(diào)節(jié)陰極的壓力，其布置在陰極廢氣流路中；和用于控制壓力調(diào)節(jié)器的控制裝置，使得在基于燃料電池的輸出降低需要將陰極的壓力降低到目標(biāo)壓力值的情況下，陰極的壓力暫時(shí)變?yōu)榈陀谝?guī)定的目標(biāo)壓力值。在燃料電池的輸出在規(guī)定時(shí)間期間從規(guī)定的高輸出值變到規(guī)定的低輸出值的情況下，優(yōu)選陰極出口處的壓力在規(guī)定時(shí)間期間降低到大氣壓力。
文檔編號(hào)H01M8/04GK101467295SQ20078002161
公開(kāi)日2009年6月24日 申請(qǐng)日期2007年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月14日
發(fā)明者濱田研一 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社