[发明专利]燃料电池系统

说明书

本发明提供能够减少交叉泄漏的误判断的燃料电池系统。该燃料电池系统的特征在于，控制部控制氧化剂气体供给部的驱动，并且控制旁通阀的开度，根据由氢浓度传感器测量出的氧化剂废气中的氢浓度判定是否产生了交叉泄漏，在由上述氢浓度传感器测量出的上述氧化剂废气中的氢浓度为规定的阈值以上的情况下，控制部判定为产生了交叉泄漏，上述控制部预先存储表示上述氧化剂气体的流量、上述旁通阀的开度以及上述氧化剂废气中的氢浓度的关系的第1数据群，上述控制部在判定是否产生了交叉泄漏前将由上述氧化剂气体流量传感器测量出的上述氧化剂气体的流量和上述旁通阀的开度与上述第1数据群对照，使用于是否产生了交叉泄漏的判定的氢浓度的阈值变动。

技术领域

本公开涉及燃料电池系统。

背景技术

燃料电池(FC)是在一个单电池或者将多个单电池(以下，存在记载为单元的情况)层叠而成的燃料电池组(以下，存在仅记载为电池堆的情况)中通过氢等燃料气体与氧等氧化剂气体的电化学反应而取出电能量的发电装置。此外，多数情况下，实际向燃料电池供给的燃料气体和氧化剂气体是与无助于氧化·还原的气体的混合物。尤其氧化剂气体是包含氧的空气的情况较多。

此外，以下，也存在不特别地区别燃料气体、氧化剂气体而简称为“反应气体”或者“气体”的情况。另外，存在将单电池和层叠单电池而成的燃料电池组都称为燃料电池的情况。

该燃料电池的单电池通常具备膜电极接合体(MEA：Membrane ElectrodeAssembly)。

膜电极接合体具有在固体高分子型电解质膜(以下，也简称为“电解质膜”)的两面分别依次形成有催化剂层和气体扩散层(GDL、以下存在仅记载为扩散层的情况)的构造。因此，膜电极接合体存在被称为膜电极气体扩散层接合体(MEGA)的情况。

单电池根据需要具有夹持该膜电极气体扩散层接合体的两面的两片隔离件。隔离件通常具有在与气体扩散层接触的面形成有作为反应气体的流路的槽的构造。此外，该隔离件具有电子传导性，也作为发电的电气的集电体发挥功能。

在燃料电池的燃料极(阳极)，作为从气体流路和气体扩散层供给的燃料气体的氢(H₂)通过催化剂层的催化剂作用而质子化，通过电解质膜并向氧化剂极(阴极)移动。同时生成的电子通过外部电路而做功，并向阴极移动。作为向阴极供给的氧化剂气体的氧(O₂)在阴极的催化剂层与质子及电子反应而生成水。生成的水对电解质膜给予适度的湿度，多余的水透过气体扩散层，并被向系统外排出。

对车载于燃料电池车辆(以下存在记载为车辆的情况)来使用的燃料电池系统进行了各种研究。

例如在专利文献1中公开有抑制由设置于阴极废气流路的氢传感器的硅等造成的中毒的燃料电池系统。

在专利文献2中公开有维持对被检测气体的所希望的检测精度并且抑制产生气体传感器的灵敏度降低等劣化的气体检测方法。

在专利文献3中公开有能够准确地探测交叉泄漏的产生的燃料电池的异常探测装置。

专利文献1：日本特开2013-196905号公报

专利文献2：日本特开2004-020330号公报

专利文献3：日本特开2006-253096号公报

期望确立适当地探测包含氢的燃料气体透过电解质膜的所谓的交叉泄漏的燃料电池系统的技术。