專利名稱：燃料電池系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種接受反應氣體的供給而進行發(fā)電的燃料電池系統(tǒng)。
背景技術：
燃料電池組是一種能量變換系統(tǒng)，用于通過將燃料氣體及氧化氣 體供給至膜-電極接合體而引起電化學反應，并將化學能變換為電能。 其中將固體高分子膜作為電解質使用的固體高分子電解質型燃料電池 組成本低且容易緊湊化，并且具有較高的輸出密度，因此作為車載電 源的用途受到期待。
在燃料電池組的氣體流路內部殘留有由反應氣體的電化學反應生 成的生成水或用于對反應氣體進行加濕的加濕水等，若將該殘留水以 放置的狀態(tài)停止發(fā)電，則在低溫環(huán)境下殘留水會凍結，反應氣體向膜-電極接合體的擴散受到妨礙，低溫起動性降低。
鑒于上述問題，在日本特開2002-246053號公報中提出了如下方 法，通過在運轉停止時向燃料電池組內部供給掃氣氣體，從而除去水 分，通過計測燃料電池組的交流阻抗來判斷電解質膜的干燥程度。
專利文獻1:日本特開2002-246053號公報
發(fā)明內容
但是，在具有如下功能的燃料電池系統(tǒng)中基于在開始掃氣的時 點測定的燃料電池組的交流阻抗和從開始掃氣開始經(jīng)過規(guī)定時間測定 的燃料電池組的交流阻抗來推定掃氣實施時間，如果在掃氣開始時點的燃料電池內部的殘留水分多，則將會產生在掃氣實施時間中不能夠 使燃料電池組充分地干燥的缺陷。
因此，本發(fā)明的課題是解決上述問題點，提供一種燃料電池系統(tǒng)， 能夠為下次的起動做準備而盡量地減少燃料電池內部的含水量。
為了解決上述課題，本發(fā)明所涉及的燃料電池系統(tǒng)具有燃料電 池；掃氣裝置，向燃料電池供給掃氣氣體；交流阻抗測定部，在掃氣 開始時點測定燃料電池的交流阻抗，并且在從掃氣開始時點經(jīng)過規(guī)定 時間的時點測定燃料電池的交流阻抗；掃氣實施時間推定部，根據(jù)在 掃氣開始時點測定的交流阻抗、在從掃氣開始時點經(jīng)過規(guī)定時間的時 點測定的交流阻抗以及規(guī)定時間，推定掃氣實施時間；以及限制部， 在掃氣實施時間超過預先確定的最大掃氣時間的情況下，將掃氣實施 時間限制為最大掃氣時間。
當在掃氣開始時點的燃料電池內部的殘留水分較多時，通過在掃 氣實施時間達到最大掃氣時間為止實施掃氣處理，由此能夠為下次的 起動準備而盡量降低燃料電池內部的含水量。
在此，優(yōu)選的是，掃氣實施時間推定部使用內插函數(shù)來推定掃氣 實施時間。由于伴隨著掃氣處理中的時間經(jīng)過的交流阻抗的變化能夠 與某一特定的函數(shù)曲線相近似，因此通過使用內插函數(shù)，能夠提高推 定精度。
從掃氣開始時點經(jīng)過規(guī)定時間的時點可以是燃料電池的溫度變化 速度的絕對值低于規(guī)定的閾值的時點，或者也可以是預先確定的一定 時間。通過在盡量使燃料電池內部的含水量低的時期測定交流阻抗， 從而能夠提高掃氣實施時間的推定精度。
圖1是本實施方式所涉及的燃料電池系統(tǒng)的結構圖。
圖2是單體電池的分解立體圖。
圖3是表示單體電池的電特性的等價電路圖。
圖4是在復平面上表示燃料電池組的交流阻抗的曲線圖。
圖5是掃氣處理所涉及的控制單元的功能框圖。 圖6是表示交流阻抗的時間變化的曲線圖。 圖7是表示交流阻抗的時間變化的曲線圖。 圖8是表示交流阻抗的時間變化的曲線圖。
具體實施例方式
以下，參照
本發(fā)明所涉及的實施方式。
圖1是表示本實施方式所涉及的燃料電池系統(tǒng)10的系統(tǒng)結構。
燃料電池系統(tǒng)10作為搭載在燃料電池車輛上的車載電源系統(tǒng)發(fā) 揮作用，具有燃料電池組20，接受反應氣體(燃料氣體、氧化氣體) 的供給而發(fā)電；氧化氣體供給系統(tǒng)30，用于將作為氧化氣體的空氣供 給至燃料電池組20;燃料氣體供給系統(tǒng)40，用于將作為燃料氣體的氫 氣供給至燃料電池組20;電力系統(tǒng)50，用于控制電力的充放電；冷卻 系統(tǒng)60，用于冷卻燃料電池組20;以及控制單元(ECU) 卯，控制 系統(tǒng)整體。
燃料電池組20是串聯(lián)地層積多個單體電池而構成的固體高分子 電解質型單體電池組。在燃料電池組20中，在陽極發(fā)生(1)式的氧 化反應，在陰極發(fā)生(2)式的還原反應。作為燃料電池組20整體發(fā) 生(3)式的起電反應。
<formula>formula see original document page 5</formula>在燃料電池組20上安裝有用于檢測燃料電池組20的輸出電壓的 電壓傳感器71以及用于檢測發(fā)電電流的電流傳感器72。
氧化氣體供給系統(tǒng)30具有氧化氣體通路34，使向燃料電池組 20的陰極供給的氧化氣體流過；以及氧化廢氣通路36，使從燃料電池 組20排出的氧化廢氣流過。在氧化氣體通路34上設置有空氣壓縮 機32，經(jīng)由過濾器31從大氣中取入氧化氣體；加濕器33，用于對向 燃料電池組20的陰極供給的氧化氣體進行加濕；及節(jié)流閥35，用于調 整氧化氣體供給量。在氧化廢氣通路36上設置有背壓調整閥37，用 于調整氧化氣體供給壓力；以及加濕器33，用于在氧化氣體(干氣體) 和氧化廢氣(濕氣體)之間進行水分交換。
燃料氣體供給系統(tǒng)40具有燃料氣體供給源41;燃料氣體通路
45，使從燃料氣體供給源41向燃料電池組20的陽極供給的燃料氣體 流過；循環(huán)通路46，用于使從燃料電池組20排出的燃料廢氣返回至燃 料氣體通路45;循環(huán)泵47，將循環(huán)通路46內的燃料廢氣壓送至燃料 氣體通路43;以及排氣排水通路48，與循環(huán)通路47分支連接。
燃料氣體供給源41例如由高壓氫罐、貯氫合金等構成，貯存有高 壓(例如，35MPa至70MPa)的氫氣。在打開截止閥42時，燃料氣體 從燃料氣體供給源41向燃料氣體通路45流出。通過調節(jié)器43、噴射 器44將燃料氣體減壓到例如200kPa左右而供給至燃料電池組20。
另外，燃料氣體供給源41也可以構成為包括改性器，從烴類的 燃料生成富氫的改性氣體；以及高壓氣體罐，使由該改性器生成的改 性氣體為高壓狀態(tài)而蓄壓。
調節(jié)器43是將其上游側壓力(一次壓力)調壓成預先設定的二次 壓力的裝置，例如，由對一次壓力進行減壓的機械式的減壓閥等構成。
6機械式的減壓閥包括如下構成具有隔著隔膜形成有背壓室和調壓室 的殼體，通過背壓室內的背壓在調壓室內將一次壓力減壓至規(guī)定的壓 力而作為二次壓力。
噴射器44是電磁驅動式的開關閥，通過利用電磁驅動力直接以規(guī) 定的驅動周期驅動閥芯遠離閥座，從而可調整氣體流量、氣體壓力。
噴射器44具備閥座，該閥座具有噴射燃料氣體等氣體燃料的噴射孔，
并且該噴射器44具備噴嘴管體，將該氣體燃料供給引導至噴射孔； 以及闊芯，相對于該噴嘴管體沿軸線方向(氣體流動方向)可移動地 被收容保持，并開關噴射孔。
排氣排水通路48上配設有排氣排水閥49。排氣排水闊49按照來 自控制單元90的指令進行動作，由此將循環(huán)通路46內含有雜質的燃 料廢氣和水分排出至外部。通過排氣排水閥49的開閥，降低循環(huán)通路 46內的燃料廢氣中的雜質濃度，從而能夠提高在循環(huán)系統(tǒng)內循環(huán)的燃 料廢氣中的氫濃度。
經(jīng)由排氣排水閥49排出的燃料廢氣與流過氧化廢氣通路34的氧 化廢氣混合，通過稀釋器(未圖示)被稀釋。循環(huán)泵47通過馬達驅動 將循環(huán)系統(tǒng)內的燃料廢氣循環(huán)供給至燃料電池組20。
電力系統(tǒng)50具備DC/DC轉換器51、蓄電池52、牽引變換器53、 牽引馬達54及輔機類55。 DC/DC轉換器51是具有如下功能的電力變 換單元使從蓄電池52供給的直流電壓升壓而輸出到牽引變換器53 的功能和對燃料電池組20發(fā)電的直流電力或者牽引馬達54通過再生 制動回收的再生電力進行降壓而向蓄電池52充電的功能。通過DC/DC 轉換器51的這些功能，控制蓄電池52的充放電。此外，通過由DC/DC 轉換器51進行的電壓變換控制，控制燃料電池組20的運轉要素(輸 出電壓、輸出電流)。蓄電池52作為剩余電力的儲藏源、再生制動時的再生能量儲藏 源、伴隨燃料電池車輛的加速或減速的負載變動時的能量緩沖器發(fā)揮 作用。作為蓄電池52，例如優(yōu)選鎳鎘蓄電池、鎳氫蓄電池、鋰二次電 池等的二次電池。
牽引變換器53例如是以脈沖寬度調制方式被驅動的PWM變換 器，根據(jù)來自控制單元90的控制指令，將從燃料電池組20或蓄電池 52輸出的直流電壓變換為三相交流電壓，控制牽引馬達54的轉矩。牽 引馬達54例如是三相交流馬達，構成燃料電池車輛的動力源。
輔機類55是配置在燃料電池系統(tǒng)10內的各部上的各馬達(例如 泵類等的動力源)、用于驅動這些馬達的變換器類、進而各種車載輔 機類(例如空氣壓縮機、噴射器、冷卻水循環(huán)泵、散熱器等)的總稱。
冷卻系統(tǒng)60具備制冷劑通路61、 62、 63、 64，用于使對燃料 電池組20內部進行循環(huán)的制冷劑流過；循環(huán)泵65，用于壓送制冷劑； 散熱器66，用于在制冷劑與外界氣體之間進行熱交換；三通閥67，用 于切換制冷劑的循環(huán)路徑；以及溫度傳感器74，用于檢測制冷劑溫度。 開閉控制三通閥67，以使在預熱運轉結束之后的通常運轉時，從燃料 電池組20流出的制冷劑流過制冷劑通路61、 64而在散熱器66冷卻， 之后，流過制冷劑通路63再次流入燃料電池組20。另一方面，開閉控 制三通閥67，以使在系統(tǒng)剛剛起動之后的預熱運轉時，從燃料電池組 20流出的制冷劑流過制冷劑通路61、 62、 63而再次流入燃料電池組 20。
控制單元90是具備CPU、 ROM、 RAM、及輸入輸出接口等的計 算機系統(tǒng)，作為用于控制燃料電池系統(tǒng)IO的各部(氧化氣體供給系統(tǒng) 30、燃料氣體供給系統(tǒng)40、電力系統(tǒng)50及冷卻系統(tǒng)60)的控制單元 發(fā)揮作用。例如，控制單元90在接受從點火開關輸出的起動信號IG 時，開始燃料電池系統(tǒng)10的運轉，根據(jù)從油門傳感器輸出的油門開度
8信號ACC、從車速傳感器輸出的車速信號VC等，求出系統(tǒng)整體的要 求電力。
系統(tǒng)整體的要求電力是車輛行駛電力和輔機電力的總計值。輔機 電力中包括車載輔機類(加濕器、空氣壓縮機、氫泵及冷卻水循環(huán) 泵等)所消耗的電力、車輛行駛所需裝置(變速機、車輪控制裝置、 轉向裝置及懸架裝置等)所消耗的電力、乘員空間內配設的裝置(空 調裝置、照明器具及音響等)所消耗的電力。
并且，控制單元90決定燃料電池組20和蓄電池52之間的各輸出 電力的分配，運算發(fā)電指令值，并且控制氧化氣體供給系統(tǒng)30及燃料 氣體供給系統(tǒng)40，以使燃料電池組20的發(fā)電量與目標電力一致。進而， 控制單元90控制DC/DC轉換器51，調整燃料電池組20的輸出電壓， 從而控制燃料電池組20的運轉要素(輸出電壓、輸出電流)?？刂茊?元90為了得到與油門開度相對應的目標車速，例如作為開關指令，將 U相、V相及W相的各交流電壓指令值輸出至牽引變換器53，并控制 牽引馬達54的輸出轉矩及轉速。
圖2構成燃料電池組20的單體電池21的分解立體圖。
單體電池21由電解質膜22、陽極23、陰極24及隔板26、 27構 成。陽極23及陰極24是從兩側夾持電解質膜22而形成夾層結構的擴 散電極。由不透過氣體的導電性部件構成的隔板26、 27進而從兩側夾 持該夾層結構，并且在陽極23及陰極24之間分別形成燃料氣體及氧 化氣體的流路。在隔板26上形成有截面凹狀的肋26a。陽極23抵接在 肋26a上，從而使肋26a的開口部閉塞，形成燃料氣體流路。在隔板 27上形成有截面凹狀的肋27a。陰極24抵接在肋27a上，從而使肋27a 的開口部閉塞，形成氧化氣體流路。
陽極23以載持有白金系的金屬催化劑(Pt、 Pt-Fe、 Pt-Cr、 Pt-Ni、Pt-Ru等)的碳粉末為主成分，具有催化劑層23a，與電解質膜22接 觸；以及氣體擴散層23b,形成在催化劑層23a的表面上，同時具有透 氣性和電子導電性。同樣，陰極24具有催化劑層24a和氣體擴散層24b。 更詳細地說，催化劑層23a、 24a是如下述這樣得到的使載持有白金 或白金與其他金屬形成的合金的碳粉分散到適當?shù)挠袡C溶劑中，適量 添加電解質溶液而膠化，并在電解質膜22上網(wǎng)板印刷。氣體擴散層23b、 24b由碳纖維形成的紗線所織成的碳布、碳紙或石墨氈形成。電解質膜 22是固體高分子材料，例如是由氟系樹脂形成的質子傳導性的離子交 換膜，在濕潤狀態(tài)下發(fā)揮良好的電傳導性。由電解質膜22、陽極23及 陰極24形成膜-電極組件25。
圖3是表示單體電池21的電特性的等價電路圖。
單體電池21的等價電路具有在R2和C的并聯(lián)電路上串聯(lián)Rl的 電路結構。在此，Rl相當于電解質膜22的電阻，R2相當于將活性化 過電壓和擴散過電壓進行電阻換算之后的值。C相當于在陽極23和電 解質膜22之間的界面以及陰極電極24和電解質膜22之間的界面上形 成的雙電層容量。在對該等價電路施加具有規(guī)定頻率的正弦波電流時， 電壓的響應相對于電流的變化延遲。
圖4是將燃料電池組20的交流阻抗表示在復平面上的曲線圖。橫 軸表示交流阻抗的實數(shù)部，縱軸表示交流阻抗的虛數(shù)部。co是正弦波 電流的角頻率。
若向圖3所示的等價電路施加從高頻到低頻的正弦波信號，則能 夠得到圖4所示的曲線圖。正弦波信號的頻率無限大時("=^)的交 流阻抗為Rl。正弦波信號的頻率非常小時("=0)的交流阻抗為Rl+R2。 在使正弦信號的頻率在從高頻到低頻之間變化時得到的交流阻抗描畫 圖4所示的半圓。
10這樣，通過使用交流阻抗法，能夠對燃料電池組20的等價電路中
的R1和R2分離而進行計測。在R1大于預先確定的規(guī)定值、燃料電池 組20的輸出降低時，電解質膜22干燥而電阻過電壓變大，判斷為導 電率降低是輸出降低的原因。在R2大于預先確定的規(guī)定值、燃料電池 組20的輸出降低時，在電極表面上存在過剩的水，判斷為擴散過電壓 變大的情況為原因。
圖5是表示掃氣處理所涉及的控制單元90的功能框圖。
控制單元90具備電壓指令部91、交流阻抗測定部92、測定存 儲器93、掃氣實施時間推定部94及限制部95，通過上述各部的協(xié)作 作為掃氣控制單元起作用。
由控制單元90進行的燃料電池組20的交流阻抗計測按照以下的
順序實施。
(1) 電壓指令部91生成在規(guī)定的直流電壓上重疊正弦波信號的 電壓指令值，并將該電壓指令值輸出至DC/DC轉換器51。
(2) DC/DC轉換器51基于電壓指令值進行動作，將蓄積在蓄電 池52中的直流電力變換為交流電力，對燃料電池組20施加正弦波信號。
(3) 交流阻抗測定部92對由電壓傳感器71檢測的響應電壓和由 電流傳感器72檢測的響應電流以規(guī)定的取樣率進行取樣，并進行高速 傅立葉變換處理(FFT處理)，將響應電壓和響應電流分別分割為實 成分和虛成分，用FFT處理后的響應電壓除以FFT處理后的響應電流， 從而計算出交流阻抗的實成分和虛成分，并計算出復平面上與原點之 間的距離r和相位角0 。通過使施加在燃料電池組20上的正弦波信號 的頻率連續(xù)變化的同時計測響應電壓和響應電流，由此能夠計算出燃
11料電池組20的交流阻抗。
另外，在燃料電池組20中流動的電流伴隨著化學反應引起的電荷移動，因此若使交流信號的振幅增大，則針對供給氣體量的反應量(氣體利用率)發(fā)生變動。若氣體利用率發(fā)生變動，則擔心交流阻抗的測定中產生誤差，因此優(yōu)選的是，在交流阻抗測定時施加在燃料電池組
20上的信號的交流成分是直流成分的百分之幾。
交流阻抗測定部92將如上所述那樣測定的交流阻抗的值存儲在測定存儲器93中。掃氣實施時間推定部94基于存儲在測定存儲器93中的交流阻抗的值來推定掃氣實施時間。限制部95在掃氣實施時間推定部94推定的掃氣實施時間超過最大掃氣時間時，將掃氣實施時間限制為最大掃氣時間。最大掃氣時間可以另外稱為掃氣超時(timeout)時間。
接著，參照圖6至圖8說明推定掃氣實施時間的方法。
圖6是表示交流阻抗的時間變化的曲線圖。橫軸表示時間，縱軸表示燃料電池組20的交流阻抗的值。時刻tl表示點火開關變?yōu)殛P的時間。在時刻tO 時刻tl的期間，燃料電池系統(tǒng)IO處于發(fā)電狀態(tài)，交流阻抗測定部92以一定周期間隔運算燃料電池組20的交流阻抗，并將交流阻抗的值存儲在測定存儲器93中。存儲在測定存儲器93中的交流阻抗的值逐漸被更新為最新的值。
當在時刻tl點火開關關閉、向控制單元90發(fā)出運轉停止的指令時，控制單元90將在時刻tl的時點計測的交流阻抗的值Zl存儲在測定存儲器93中，并開始掃氣處理。掃氣處理是具有如下用處的處理驅動作為掃氣裝置的空氣壓縮機32，使作為掃氣氣體的加壓空氣在燃料電池組20內部的氣體通道中流動，從而適當?shù)卣{節(jié)氣體通道內部的濕潤狀態(tài)。若在氣體通道中殘存大量的水分，則不僅在下次起動時的起動性降低，而且擔心在低溫環(huán)境下因水分凍結而導致配管、閥等損壞。另一方面，若燃料電池組20內部的水分稍微不足，則電解質膜22的導電性降低，因此引起發(fā)電效率降低。因此，掃氣實施時間推定部
94預先計算出燃料電池組20內部成為最佳的濕潤狀態(tài)時的交流阻抗的值，預先將該算出的交流阻抗的值設定為目標交流阻抗，推定用于使燃料電池組20的交流阻抗與目標交流阻抗一致的掃氣實施時間。
在從開始掃氣處理起經(jīng)過時間Tl的時刻t2，控制單元90計測燃料電池組20的交流阻抗Z2，將存儲在測定存儲器93中的最新的交流阻抗的值從Zl更新為Z2。作為時間Tl，從提高掃氣實施時間的推定精度的觀點出發(fā)，優(yōu)選能夠預見到的燃料電池組20內部的含水量盡量低的時期。根據(jù)該觀點，優(yōu)選的是，檢測燃料電池組20的溫度變化速度，將該溫度變化速度的絕對值小于規(guī)定的閾值為止的時間作為時間Tl。溫度變化速度的絕對值小于規(guī)定的閾值是因為燃料電池組20內部的氣化水量達到飽和狀態(tài)，能夠推定為達到了適度的干燥狀態(tài)。
掃氣實施時間推定部94如圖7所示，使用內插函數(shù)200，基于時刻tl的時點計測的交流阻抗Zl及時刻t2的時點計測的交流阻抗Z2，推定為了使交流阻抗與目標交流阻抗Z3 —致所需的掃氣實施時間T2。內插函數(shù)200是用于基于至少兩個測定坐標，例如(tl， Zl)及(t2，Z2)來推定目標坐標(t3， Z3)的函數(shù)，預先通過實驗等求出。作為內插函數(shù)200，例如優(yōu)選二次函數(shù)。在每個單位時間的掃氣氣體供給量及組溫度分別一定的情況下，交流阻抗的值呈二次函數(shù)地增加，通過本發(fā)明人的實驗確認了這一點。作為二次函數(shù)的例子，例如，設t為時間、Z為交流阻抗、a及ZO為正的常數(shù)，則能夠列舉出Z=at2 + Z0。在將兩個測定坐標代入該二次函數(shù)后，常數(shù)a及Z0的值確定。Z=Z3時t的解為掃氣結束時刻t3。通過掃氣實施時間T2-掃氣結束時刻t3-掃氣開始時刻tl能夠計算出掃氣實施時間T2。這樣推定的掃氣實施時間T2短于最大掃氣時間Tm時，在從時刻t2到經(jīng)過掃氣實施時間T2的時刻t3為止實施掃氣處理。
13另一方面，如圖8所示，在掃氣實施時間T2長于最大掃氣時間
Tm時，限制部95將掃氣實施時間限制為最大掃氣時間Tm，在從時刻tl起到經(jīng)過最大掃氣時間Tm的時刻t4為止實施掃氣處理。在掃氣開始時的燃料電池組20內部的水分量較多時，即使實施掃氣處理也很難使燃料電池組充分地干燥，因此在這種情況下，在從掃氣開始時刻起經(jīng)過最大掃氣時間Tm為止實施掃氣處理，從而能夠為下次起動做準備而盡量降低燃料電池組20內部的水分量。
另外，掃氣實施時間T2長于最大掃氣時間Tm時，即使掃氣處理結束時的電解質膜22的干燥不充分，限制部95將掃氣實施時間限制為最大掃氣時間Tm，禁止掃氣實施時間超過最大掃氣時間Tm的掃氣處理。在此，電解質膜22的干燥不充分的情況是指燃料電池組20內部的水分殘留有規(guī)定量Qth以上的情況。燃料電池組20內部的水分量與交流阻抗具有相關性，因此在燃料電池組20的交流阻抗低于目標交流阻抗時，能夠判定為電解質膜22的干燥不充分。在此，目標交流阻抗是指燃料電池組20內部為最佳濕潤狀態(tài)(殘留水分量Qth)時的交流阻抗。
即使在掃氣開始前推定出從掃氣開始時刻起到經(jīng)過最大掃氣時間Tm的時點的燃料電池組20的交流阻抗低于目標交流阻抗，或者，即使從掃氣開始時刻起到經(jīng)過最大掃氣時間Tm的時點實際測定的燃料電池組20的交流阻抗低于目標交流阻抗，限制部95也將掃氣實施時間限制為最大掃氣時間Tm。
另外，空氣壓縮機32通過來自蓄電池52的電力驅動，因此最大掃氣時間Tm的時間長度也可以根據(jù)蓄電池52的SOC( State of charge:
充電狀態(tài))適當設置。
在上述的實施方式中，示例了將燃料電池系統(tǒng)IO作為車載電源系統(tǒng)應用的利用方式，但是燃料電池系統(tǒng)10的利用方式不限于該例子。例如，也可以將燃料電池系統(tǒng)IO作為燃料電池車輛以外的移動體(機器人、船舶、飛機等)的電力源進行搭載。此外，本實施方式所涉及的燃料電池系統(tǒng)10也可以作為住宅或大廈等的發(fā)電設備(定置用發(fā)電系統(tǒng))進行利用。
產業(yè)實用性
根據(jù)本發(fā)明，在掃氣實施時間達到最大掃氣時間為止，繼續(xù)進行掃氣處理，從而能夠為下次起動做準備而盡量降低燃料電池內部的含
權利要求
1.一種燃料電池系統(tǒng)，具備燃料電池；掃氣裝置，向所述燃料電池供給掃氣氣體；交流阻抗測定部，在掃氣開始時點測定所述燃料電池的交流阻抗，并且在從所述掃氣開始時點經(jīng)過規(guī)定時間的時點測定所述燃料電池的交流阻抗；掃氣實施時間推定部，根據(jù)在所述掃氣開始時點測定的交流阻抗、在從所述掃氣開始時點經(jīng)過規(guī)定時間的時點測定的交流阻抗以及所述規(guī)定時間，推定掃氣實施時間；以及限制部，在所述掃氣實施時間超過預先確定的最大掃氣時間的情況下，將所述掃氣實施時間限制為所述最大掃氣時間。
2. 如權利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)，所述掃氣實施時間推定部利用內插函數(shù)來推定所述掃氣實施時間。
3. 如權利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)，從所述掃氣開始時點經(jīng)過所述規(guī)定時間的時點是所述燃料電池的 溫度變化速度的絕對值低于規(guī)定的閾值的時點。
4. 如權利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)， 所述規(guī)定時間是預先確定的 一 定時間。
5. 如權利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)，在由所述掃氣實施時間推定部所推定的掃氣實施時間超過所述最 大掃氣時間的情況下，即使掃氣結束時所述燃料電池的交流阻抗低于 目標交流阻抗，所述限制部也將所述掃氣實施時間限制為所述最大掃 氣時間。
全文摘要
燃料電池系統(tǒng)包括交流阻抗測定部(92)，在掃氣開始時點測定燃料電池的交流阻抗，并且在從掃氣開始時點經(jīng)過規(guī)定時間的時點測定燃料電池的交流阻抗；掃氣實施時間推定部(94)，根據(jù)在掃氣開始時點測定的交流阻抗、在從掃氣開始時點經(jīng)過規(guī)定時間的時點測定的交流阻抗以及規(guī)定時間，推定掃氣實施時間；以及限制部(95)，在掃氣實施時間超過預先確定的最大掃氣時間時，將掃氣實施時間限制為最大掃氣時間。
文檔編號H01M8/04GK101682054SQ200880015528
公開日2010年3月24日 申請日期2008年5月8日 優(yōu)先權日2007年5月10日
發(fā)明者今村朋范, 屜本健一郎 申請人:豐田自動車株式會社