[發明專利]燃料電池系統以及燃料電池系統的控制方法

有效

• 申請號: 201480081366.4
• 申請日: 2014-08-20
• 公開（公告）號: CN106575783B
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 淺井祥朋;武田大
• 申請（專利權）人: 日產自動車株式會社
• 主分類號: H01M8/0438
• 分類號: H01M8/0438;H01M8/04746
• 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，包括：

供給單元，其向燃料電池供給正極氣體；

旁路閥，其使由所述供給單元向所述燃料電池供給的正極氣體繞開；

檢測單元，其檢測未經所述旁路閥繞開而向所述燃料電池供給的正極氣體的狀態；

壓力調節單元，其對向所述燃料電池供給的正極氣體的壓力進行調整；

計算部，其根據所述燃料電池的運轉狀態，來計算向所述燃料電池供給的正極氣體的目標流量和目標壓力；

運轉狀態控制部，其基于由所述檢測單元檢測出的正極氣體的流量和壓力以及由所述計算部計算出的目標流量和目標壓力，來運算所述壓力調節單元對正極氣體的壓力進行操作的操作量和所述供給單元對正極氣體的流量進行操作的操作量中的至少一方的操作量；

旁路閥控制部，其基于由所述檢測單元檢測出的正極氣體的流量以及由所述計算部計算出的目標流量，來運算所述旁路閥的開度；以及

壓力補償部，其基于由所述旁路閥控制部運算出的所述旁路閥的開度，使由所述運轉狀態控制部運算出的所述至少一方的操作量增加，由此對向所述燃料電池供給的正極氣體的壓力進行補償。

2.根據權利要求1所述的燃料電池系統，其特征在于，

所述壓力補償部將補償量與由所述運轉狀態控制部運算出的所述至少一方的操作量相加，該補償量用于對由于在打開了所述旁路閥時向所述燃料電池供給的正極氣體向外部大氣逸出而導致的正極氣體壓力的下降進行補償。

3.根據權利要求1所述的燃料電池系統，其特征在于，

所述壓力調節單元包括能夠變更開度的壓力調節閥，

所述壓力補償部將基于所述旁路閥的開度運算出的校正值與由所述運轉狀態控制部運算出的所述壓力調節閥的開度相加。

4.根據權利要求3所述的燃料電池系統，其特征在于，

所述旁路閥是逐步地變更閥的開度的閥，

在所述旁路閥被打開的情況下，每當所述旁路閥的開度逐步地上升時，所述壓力補償部使由所述運轉狀態控制部運算出的所述壓力調節閥的開度的減小幅度增加。

5.根據權利要求3所述的燃料電池系統，其特征在于，

在所述旁路閥被打開的情況下，當所述壓力調節閥變為完全閉合時，所述壓力補償部使由所述運轉狀態控制部運算出的所述供給單元的操作量增加。

6.根據權利要求1所述的燃料電池系統，其特征在于，

所述供給單元包括調整正極氣體的流量的壓縮機，

在所述旁路閥被打開時，所述壓力補償部使從所述壓縮機向所述燃料電池供給的正極氣體的流量上升。

7.一種燃料電池系統的控制方法，該燃料電池系統包括：供給單元，其向燃料電池供給正極氣體；旁路閥，其使由所述供給單元向所述燃料電池供給的正極氣體繞開；檢測單元，其檢測未經所述旁路閥繞開而向所述燃料電池供給的正極氣體的狀態；以及壓力調節單元，其對向所述燃料電池供給的正極氣體的壓力進行調整，

所述燃料電池系統的控制方法包括：

計算步驟，根據所述燃料電池的運轉狀態來計算向所述燃料電池供給的正極氣體的目標流量和目標壓力；

運轉狀態控制步驟，基于由所述檢測單元檢測出的正極氣體的流量和壓力以及通過所述計算步驟計算出的目標流量和目標壓力，來運算所述壓力調節單元對正極氣體的壓力進行操作的操作量和所述供給單元對正極氣體的流量進行操作的操作量中的至少一方的操作量；

旁路閥控制步驟，基于由所述檢測單元檢測出的正極氣體的流量以及通過所述計算步驟計算出的目標流量，來運算所述旁路閥的開度；以及

壓力補償步驟，基于通過所述旁路閥控制步驟運算出的旁路閥的開度，使通過所述運轉狀態控制步驟運算出的所述至少一方的操作量增加，由此對向所述燃料電池供給的正極氣體的壓力進行補償。