[發明專利]燃料電池系統

有效

• 申請號: 201480074610.4
• 申請日: 2014-12-15
• 公開（公告）號: CN105960728B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 青木哲也;松本充彥;金子庸平
• 申請（專利權）人: 日產自動車株式會社
• 主分類號: H01M8/04828
• 分類號: H01M8/04828;H01M8/04992;H01M8/0444;H01M8/04492;H01M8/04537;H01M8/04791
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙)11277
• 代理人: 劉新宇

1.一種燃料電池系統，具備接受負極氣體和正極氣體的供給來進行發電的燃料電池，該燃料電池系統還具備：

濕潤控制狀態判定部，其判定對所述燃料電池的電解質膜的濕潤度進行控制的濕潤控制是否被正常執行；

合成電容量計算部，其計算所述燃料電池的合成電容量；以及

負極氣體濃度控制部，其在判定為所述濕潤控制正常時所述燃料電池的合成電容量小于規定值的情況下，判定為所述燃料電池內的負極氣體濃度正在降低、或者執行負極氣體濃度的上升控制，

其中，所述燃料電池的合成電容量是指所述燃料電池的負極電極側的雙電層電容量和正極電極側的雙電層電容量合成而得到的電容量。

2.根據權利要求1所述的燃料電池系統，其特征在于，還具備：

輸出控制部，其以使所述燃料電池的輸出電流和輸出電壓成為具有規定頻率的交流信號的方式控制所述燃料電池的輸出；

阻抗計算部，其基于規定頻率下的所述燃料電池的輸出電流和輸出電壓來計算所述燃料電池的內部阻抗，

其中，所述濕潤控制狀態判定部基于根據濕潤度判定用頻率下的所述燃料電池的輸出電流和輸出電壓所計算出的內部阻抗，來判定濕潤控制的狀態，

所述合成電容量計算部基于根據被設定為比濕潤度判定用頻率低的合成電容量判定用頻率下的所述燃料電池的輸出電流和輸出電壓所計算出的內部阻抗，來計算所述燃料電池的合成電容量。

3.根據權利要求2所述的燃料電池系統，其特征在于，

在將合成電容量判定用頻率設為f、并將該合成電容量判定用頻率f下的內部阻抗的虛部成分設為Zim的情況下，所述合成電容量計算部根據(1)式來計算所述燃料電池的合成電容量C，

C=-1ω·Zim...(1)]]>

ω＝2πf。

4.根據權利要求3所述的燃料電池系統，其特征在于，

所述合成電容量判定用頻率是基于每個負極氣體濃度的頻率而設定的，所述每個負極氣體濃度的頻率是根據在將橫軸設為1/ω²并將縱軸設為-1/(ω·Zim)的每個負極氣體濃度的特性圖以及于各特性圖的低頻率區域與該特性圖相切的切線中、所述特性圖的縱軸的值同與該特性圖對應的所述切線的截距的值相等的位置處的所述特性圖的橫軸的值而得到的。

5.根據權利要求1～4中的任一項所述的燃料電池系統，其特征在于，

在判定為所述濕潤控制異常時所述燃料電池的合成電容量小于規定值的情況下，所述負極氣體濃度控制部執行負極氣體濃度的上升控制并且執行提高所述燃料電池的電解質膜的濕潤度的控制。