[发明专利]燃料电池系统及其控制方法

权利要求书

1.一种燃料电池系统，其中，具备：

燃料电池组；

压缩机，经由阴极气体流路向所述燃料电池组供给阴极气体；

调压阀，调整所述阴极气体流路的压力；

流量计，测定向所述燃料电池组供给的阴极气体的流量；

压力传感器，测定所述阴极气体流路的压力；以及

控制部，

所述控制部，

(i)根据所述阴极气体的流量目标值和所述阴极气体流路的压力目标值，计算所述压缩机的转矩目标值和所述调压阀的开度目标值，所述阴极气体的流量目标值和所述阴极气体流路的压力目标值根据所述燃料电池组的输出要求值而决定，

(ii)根据所述阴极气体的流量的测定值与所述流量目标值之间的差分计算所述压缩机的转矩反馈值，使用所述转矩目标值与所述转矩反馈值相加得到的转矩指令值来控制所述压缩机，

(iii)根据所述阴极气体流路的压力的测定值与所述压力目标值之间的差分计算所述调压阀的开度反馈值，使用将所述开度反馈值延迟而得到的延迟开度反馈值与所述调压阀的开度目标值相加得到的开度指令值来控制所述调压阀的开度。

2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，

所述控制部包括使所述开度反馈值延迟的延迟处理部，

所述延迟处理部具备第一延迟处理部和第二延迟处理部中的至少一方，

所述第一延迟处理部执行一阶延迟的处理和等待时间延迟的处理中的至少一者或者二阶延迟的处理和等待时间延迟的处理中的至少一者，所述一阶延迟的处理是通过对所述开度反馈值进行一阶微分来生成所述延迟开度反馈值的处理，所述二阶延迟的处理是通过对所述开度反馈值进行一阶微分及二阶微分来生成所述延迟开度反馈值的处理，所述等待时间延迟的处理是通过使所述开度反馈值延迟预先确定的时间来生成所述延迟开度反馈值的处理，

所述第二延迟处理部在从所述转矩目标值和所述开度目标值中的至少一方发生了变化的时间点起到预先确定的判定条件成立为止的期间，将所述开度反馈值置换为零。

3.根据权利要求2所述的燃料电池系统，

所述控制部具有所述第二延迟处理部，

所述判定条件是所述转矩反馈值的绝对值成为预先确定的阈值以下。

4.根据权利要求2所述的燃料电池系统，

所述控制部具有所述第二延迟处理部，

所述判定条件包括所述阴极气体的流量的测定值与所述流量目标值之间的差分的绝对值成为预先确定的阈值以下及所述阴极气体的流量的测定值的每单位时间的变化量的绝对值成为预先确定的阈值以下中的至少一方。

5.根据权利要求2所述的燃料电池系统，

所述控制部具有所述第二延迟处理部，

所述判定条件包括所述阴极气体流路的压力的测定值与所述压力目标值之间的差分的绝对值成为预先确定的阈值以下及所述阴极气体流路的压力的测定值的每单位时间的变化量的绝对值成为预先确定的阈值以下中的至少一方。

6.一种燃料电池系统的控制方法，该燃料电池系统具备：

燃料电池组；

压缩机，经由阴极气体流路向所述燃料电池组供给阴极气体；

调压阀，调整所述阴极气体流路的压力；

流量计，测定向所述燃料电池组供给的阴极气体的流量；以及

压力传感器，测定所述阴极气体流路的压力，

其中，该控制方法包括：

(i)根据所述阴极气体的流量目标值和所述阴极气体流路的压力目标值，计算所述压缩机的转矩目标值和所述调压阀的开度目标值的工序，所述阴极气体的流量目标值和所述阴极气体流路的压力目标值根据所述燃料电池组的输出要求值而决定；

(ii)根据所述阴极气体的流量的测定值与所述流量目标值之间的差分计算所述压缩机的转矩反馈值，使用所述转矩目标值与所述转矩反馈值相加得到的转矩指令值来控制所述压缩机的工序；以及

(iii)根据所述阴极气体流路的压力的测定值与所述压力目标值之间的差分计算所述调压阀的开度反馈值，使用将所述开度反馈值延迟而得到的延迟开度反馈值与所述调压阀的开度目标值相加得到的开度指令值来控制所述调压阀的开度的工序。