[发明专利]燃料电池系统以及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃料电池系统以及控制方法。

背景技术

已知表示燃料电池的发电特性的IV特性根据燃料电池的温度而发生变化。因此，能够通过测量燃料电池的温度来获知燃料电池的IV特性。但是，燃料电池的温度根据测量位置、湿润状态而发生变化，因此难以仅通过测量出的温度来正确地获知燃料电池的IV特性。

在日本JP2000-357526A中，公开了以下方法：检测燃料电池的电流、电压，基于检测出的值来估计IV特性。

在日本JP2000-357526A中，对从燃料电池接受电力供给的负载进行控制，改变从燃料电池取出的电流，根据此时的燃料电池的电压与所取出的电流之间的关系来估计IV特性。

发明内容

但是，在极低温环境下IV特性变得极差。因此，当在极低温环境下从燃料电池取出电流以估计IV特性时，有可能发生所谓的电压下降、即燃料电池的电压变得低于最小电压。

本发明是为了解决这种问题而发明的，其目的在于抑制在极低温环境下发生电压下降的情况。

本发明的某个方式所涉及的燃料电池系统具备：燃料电池；外部负载，其被供给由燃料电池发电而产生的电力；辅机，其被供给由燃料电池发电而产生的电力；第一允许部，其在燃料电池的发电特性成为能够驱动外部负载的规定特性的情况下，允许从燃料电池向外部负载供给电力；暖机时控制部，其在第一允许部输出允许之前，通过从燃料电池向辅机供给电力来进行燃料电池的暖机运转；估计部，其改变辅机的负载来以规定幅度改变从燃料电池取出的电流，并且基于伴随着改变的燃料电池的发电电压来估计上述发电特性；温度检测部，其检测燃料电池的温度；以及禁止部，其在燃料电池的温度为第一规定温度以下时，限制或者禁止估计部对发电特性的估计。

附图说明

图1是燃料电池系统的概要结构图。

图2是表示燃料电池堆的IV特性的映射图。

图3是说明启动控制的流程图。

具体实施方式

下面，参照附图来说明本发明的实施方式。

使用图1来说明本发明的实施方式。图1是燃料电池系统100的概要结构图。

燃料电池系统100具备燃料电池堆1、正极气体供排装置2、负极气体供排装置3、堆冷却装置4、电力系统5以及控制器6。

燃料电池堆1是层叠数百块燃料电池而得的，接受负极气体和正极气体的供给，来发出驱动车辆所需的电力。燃料电池堆1具备负极电极侧输出端子11和正极电极侧输出端子12作为取出电力的端子。

正极气体供排装置2是向燃料电池堆1供给正极气体、并且将从燃料电池堆1排出的正极排气排出到外部大气的装置。正极气体供排装置2具备正极气体供给通路21、过滤器22、正极压缩机23、正极气体排出通路24以及正极气体压力调整阀25。

正极气体供给通路21是流通向燃料电池堆1供给的正极气体的通路。正极气体供给通路21的一端连接于过滤器22，另一端连接于燃料电池堆1的正极气体入口孔。

过滤器22将取入到正极气体供给通路21的正极气体中的异物去除。

正极压缩机23设置于正极气体供给通路21。正极压缩机23经由过滤器22将作为正极气体的空气(外部大气)取入到正极气体供给通路21，供给到燃料电池堆1。

正极气体排出通路24是流通从燃料电池堆1排出的正极排气的通路。正极气体排出通路24的一端连接于燃料电池堆1的正极气体出口孔，经过正极气体压力调整阀25，另一端为开口端。

在此虽未进行图示，但是也可以在正极气体供给通路21中设置加湿装置以进行燃料电池堆1的加湿。

负极气体供排装置3是向燃料电池堆1供给负极气体、并且将从燃料电池堆1排出的负极排气排出到正极气体排出通路24的装置。负极气体供排装置3具备高压罐31、负极气体供给通路32、压力调节阀33、负极气体排出通路34以及放气阀35。

高压罐31将要向燃料电池堆1供给的负极气体保持为高压状态来贮存。

负极气体供给通路32是用于从高压罐31向燃料电池堆1供给负极气体的通路。负极气体供给通路32的一端连接于高压罐31，另一端连接于燃料电池堆1的负极气体入口孔。

压力调节阀33设置于负极气体供给通路32。压力调节阀33由控制器6来控制开闭，将从高压罐31流出到负极气体供给通路32的负极气体的压力调节为期望的压力。