[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；

涡轮压缩机，将阴极气体经由阴极气体供给线向所述燃料电池组供给；

调压阀，调整所述阴极气体的压力；以及

控制部，

所述控制部根据基于所述燃料电池组的输出要求值所决定的所述阴极气体的目标流量和所述阴极气体的目标压力，算出所述涡轮压缩机的目标转速和所述调压阀的目标开度，并使用所述目标转速和所述目标开度来控制所述涡轮压缩机和所述调压阀，

在所述输出要求值增加了的情况下，

(a)所述控制部至少基于所述输出要求值的增加量来决定向所述燃料电池组供给的所述阴极气体的流量的超调容许级别符合多个级别中的哪个级别，

(b)所述控制部以所述决定出的超调容许级别越低则所述阴极气体的流量变化中的超调量越小的方式设定所述调压阀的开度随时间的变化，而执行对所述调压阀的控制。

2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中，

在所述(b)中，

(i)在所述超调容许级别为所述多个级别中的最高级别的情况下，所述控制部将所述调压阀的开度在比所述目标开度大的开度维持一定时间，然后在使所述调压阀的开度朝向所述目标开度减小之后维持于所述目标开度，

(ii)在所述超调容许级别为所述多个级别中的最低级别的情况下，所述控制部在使所述调压阀的开度减小到比所述目标开度小的小开度后在所述小开度维持一定时间，然后在使所述调压阀的开度朝向所述目标开度增大之后维持于所述目标开度。

3.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其中，

所述(i)中的比所述目标开度大的开度是比所述(b)中的所述调压阀的控制开始前的开度小且比所述目标开度大的中间开度。

4.根据权利要求2或3所述的燃料电池系统，其中，

该燃料电池系统还具备测定所述燃料电池组的阻抗的阻抗传感器，

在从所述阻抗传感器得到的阻抗大于预先设定的值的情况下，所述控制部将所述超调容许级别设定为所述最低级别。

5.根据权利要求2或3所述的燃料电池系统，其中，

该燃料电池系统还具备测定所述燃料电池组的冷却水的温度的温度传感器，

在从所述温度传感器得到的冷却水的温度高于预先设定的值的情况下，所述控制部将所述超调容许级别设定为所述最低级别。

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、将阴极气体经由阴极气体供给线向所述燃料电池组供给的涡轮压缩机以及调整所述阴极气体的压力的调压阀，其中，

根据基于所述燃料电池组的输出要求值所决定的所述阴极气体的目标流量和所述阴极气体的目标压力，算出所述涡轮压缩机的目标转速和所述调压阀的目标开度，并使用所述目标转速和所述目标开度来控制所述涡轮压缩机和所述调压阀，

在所述输出要求值增加了的情况下，

(a)至少基于所述输出要求值的增加量来决定向所述燃料电池组供给的所述阴极气体的流量的超调容许级别符合多个级别中的哪个级别，

(b)以所述决定出的超调容许级别越低则所述阴极气体的流量变化中的超调量越小的方式设定所述调压阀的开度随时间的变化，而执行对所述调压阀的控制。

7.根据权利要求6所述的燃料电池系统的控制方法，其中，

在所述(b)中，

(i)在所述超调容许级别为所述多个级别中的最高级别的情况下，将所述调压阀的开度在比所述目标开度大的开度维持一定时间，然后在使所述调压阀的开度朝向所述目标开度减小之后维持于所述目标开度，

(ii)在所述超调容许级别为所述多个级别中的最低级别的情况下，在使所述调压阀的开度减小到比所述目标开度小的小开度后在所述小开度维持一定时间，然后在使所述调压阀的开度朝向所述目标开度增大之后维持于所述目标开度。

8.根据权利要求7所述的燃料电池系统的控制方法，其中，

所述(i)中的比所述目标开度大的开度是比所述(b)中的所述调压阀的控制开始前的开度小且比所述目标开度大的中间开度。