[發明專利]燃料電池系統

有效

• 申請號: 200980161506.8
• 申請日: 2009-09-25
• 公開（公告）號: CN102511100A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 松末真明;田野裕;土屋尚久;木之本忠臣
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H01M8/04
• 分類號: H01M8/04;H01M8/10
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 段承恩;陳海紅

1.一種燃料電池系統，對燃料電池供給含氫的燃料氣體和氧化氣體來使其發電，其特征在于，具備：

運轉狀態取得單元，其取得所述燃料電池的運轉狀態；和

特性推定單元，其推定表示所述燃料電池的電流和電壓的關系的IV特性，

所述特性推定單元根據所述運轉狀態取得單元取得的運轉狀態，求出所述燃料電池的電阻過電壓、活性化過電壓、電流/電壓滯后以及濃度過電壓中的至少一方，基于該求出的結果推定所述IV特性。

2.根據權利要求1所述的燃料電池系統，其特征在于，

所述運轉狀態取得單元測量所述燃料電池的穩定狀態下的阻抗；

所述特性推定單元基于該阻抗測量值求出所述電阻過電壓，基于該求出的電阻過電壓推定所述IV特性。

3.根據權利要求2所述的燃料電池系統，其特征在于，具備：

劣化檢測單元，其檢測所述燃料電池的劣化；和

控制單元，其執行所述燃料電池系統的運轉控制，

所述劣化檢測單元基于所述運轉狀態取得單元測量出的所述燃料電池的阻抗，把握構成所述燃料電池的單電池的膜有無薄化，

所述控制單元在單電池的膜發生了薄化的情況下執行溢流防止控制以及警告報知控制。

4.根據權利要求1～3中的任一項所述的燃料電池系統，其特征在于，

所述運轉狀態取得單元測量所述燃料電池的輸出電流、交換電流密度以及溫度；

所述特性推定單元基于該輸出電流、交換電流密度以及溫度求出所述活性化過電壓，基于該求出的活性化過電壓推定所述IV特性。

5.根據權利要求4所述的燃料電池系統，其特征在于，具備：

劣化檢測單元，其檢測所述燃料電池的劣化；和

控制單元，其執行所述燃料電池系統的運轉控制，

所述劣化檢測單元推定所述燃料電池所使用的Pt催化劑的有效表面積，

所述控制單元基于推定出的Pt催化劑的有效表面積來執行Pt催化劑的劣化抑制運轉。

6.根據權利要求1～5中的任一項所述的燃料電池系統，其特征在于，

所述運轉狀態取得單元取得所述燃料電池所使用的Pt催化劑的氧化/還原反應速度與所述燃料電池的輸出電壓以及溫度的關系，

所述特性推定單元基于該取得的Pt催化劑的氧化/還原反應速度與所述燃料電池的輸出電壓以及溫度的關系，求出所述電流/電壓滯后，基于該求出的電流/電壓滯后推定所述IV特性。

7.根據權利要求6所述的燃料電池系統，其特征在于，

所述特性推定單元基于所述運轉狀態取得單元取得的Pt催化劑的氧化/還原反應速度與所述燃料電池的輸出電壓以及溫度的關系，推定Pt催化劑的溶出度，

所述控制單元基于推定出的Pt催化劑的溶出度，執行Pt催化劑的劣化抑制運轉。

8.根據權利要求1～7中的任一項所述的燃料電池系統，其特征在于，

所述運轉狀態取得單元取得所述燃料電池的溫度、理想配比以及剩余水量，

所述特性推定單元基于該取得的所述燃料電池的溫度、理想配比以及剩余水量，求出所述濃度過電壓，基于該求出的濃度過電壓推定所述IV特性。

9.根據權利要求1～7中的任一項所述的燃料電池系統，其特征在于，

所述運轉狀態取得單元根據所述燃料電池的輸出電流來推定剩余水量，

所述特性推定單元基于該取得的剩余水量求出所述濃度過電壓，基于該求出的濃度過電壓推定所述IV特性。

10.根據權利要求8或9所述的燃料電池系統，其特征在于，具備：

劣化檢測單元，其檢測所述燃料電池的劣化；和

控制單元，其執行所述燃料電池系統的運轉控制，

所述劣化檢測單元推定所述燃料電池所使用的Pt催化劑的碳氧化程度，

所述控制單元基于推定出的Pt催化劑的碳氧化程度執行警告控制。