[发明专利]燃料电池系统及其控制方法、非暂时性存储介质

说明书

本发明提供燃料电池系统及其控制方法、非暂时性存储介质。燃料电池系统具备：燃料电池；目标动作点决定部，根据暖机时请求电力量与暖机时请求发热量来决定暖机目标动作点；运转控制部；以及故障状态确定部，对消耗由燃料电池发出的发电电力来工作的电力消耗装置是否发生故障进行确定，若确定出电力消耗装置的故障，则目标动作点决定部将满足降低了暖机时请求电力量所得的故障时请求电力量与降低了暖机时请求发热量所得的故障时请求发热量的动作点决定为故障时目标动作点。

技术领域

本公开涉及燃料电池系统、燃料电池系统的控制方法以及非暂时性存储介质。

背景技术

以往，在燃料电池系统中，提出了一种在检测到燃料电池的温度为低温的情况下执行使发电部位迅速升温的暖机运转这一方案。例如在国际公开第2010/150337中公开了如下内容：当燃料电池系统在冰点下启动时执行暖机运转，该暖机运转是指通过一边使循环泵旋转一边以比常温下的启动时低的空气化学计量比进行发电来使燃料电池组低效率运转、使废热量增大。通过这样的暖机运转而产生的电力被辅机类消耗或者被蓄存于二次电池。作为辅机类，例如可设想在燃料电池系统中使用的反应气体供给用的泵、燃料电池系统被搭载于车辆的结构中的车辆的空调用的加热器等。

然而，如果在执行上述的那样的暖机运转时辅机类发生故障，则存在二次电池成为过充电的担忧。另外，若为了避免该过充电而使对于燃料电池组的请求电力量降低，则使空气化学计量比过度降低。若这样使空气化学计量比过度降低，则燃料电池在相对于空气化学计量比的变化的输出电压的变化大的动作区域中动作，存在燃料电池的输出电压以及输出电流不稳定这一问题。因此，期望在能够消耗通过暖机运转而产生的电力的装置发生了故障的状况下能够抑制燃料电池的输出电压以及输出电流变得不稳定的技术。

发明内容

本公开能够作为以下的方式而实现。

(1)根据本公开的一个方式，提供一种燃料电池系统。该燃料电池系统具备：燃料电池，接受空气与燃料气体的供给来进行发电；目标动作点决定部，在满足用于开始暖机运转的预先决定的条件的情况下，根据暖机时请求电力量与暖机时请求发热量来决定暖机目标动作点，该暖机目标动作点是由输出电压与输出电流规定的上述燃料电池在暖机运转时的动作点的目标；运转控制部，通过控制上述输出电压与上述输出电流中的至少一方来使上述燃料电池在上述暖机目标动作点运转；以及故障状态确定部，对消耗由上述燃料电池发出的发电电力来工作的电力消耗装置是否发生故障进行确定，若确定了上述电力消耗装置的故障，则上述目标动作点决定部将满足降低了上述暖机时请求电力量所得的故障时请求电力量和降低了上述暖机时请求发热量所得的故障时请求发热量的动作点决定为故障时目标动作点。

根据该方式的燃料电池系统，由于若确定了电力消耗装置的故障，则将满足降低了暖机时请求电力量所得的故障时请求电力量和降低了暖机时请求发热量所得的故障时请求发热量的动作点决定为故障时目标动作点，所以与将维持暖机时请求发热量不变而降低了暖机时请求电力量所得的动作点决定为新的暖机目标动作点、并以成为该暖机目标动作点的方式使燃料电池运转的结构相比，能够抑制使空气化学计量比过度减少。因此，不必使燃料电池在相对于输出电压的空气化学计量比灵敏度更大的动作点动作，能够提高故障时目标动作点的稳定性、即能够提高将输出电压以及输出电流维持为暖机目标动作点的值的容易度。因此，在能够消耗通过暖机运转而产生的电力的电力消耗装置发生故障的状况下，能够抑制燃料电池的输出电压以及输出电流变得不稳定。

(2)在上述方式的燃料电池系统中，上述故障时目标动作点的电压值是包括在未确定出上述电力消耗装置的故障的状况下满足上述条件的情况下所决定的上述暖机目标动作点的电压值的被预先决定的电压范围内的电压值，上述电压范围是在使上述燃料电池在上述故障时目标动作点动作的状态下改变了空气化学计量比的情况下的上述输出电压的变化相对于上述空气化学计量比的单位量的变化的比例成为预先决定的阈值比例以下的电压值的范围。