[發明專利]燃料電池系統

有效

• 申請號: 201510760662.3
• 申請日: 2015-11-10
• 公開（公告）號: CN105591129B
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 山本和男;今西啟之
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H01M8/04119
• 分類號: H01M8/04119;H01M8/04828;H01M8/0438;H01M8/04537;H01M8/04746
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 康建峰;韓雪梅

1.一種燃料電池系統，包括：

燃料電池；

燃料供應源，所述燃料供應源向所述燃料電池提供燃料氣體；

供應通道，從所述燃料供應源提供的燃料氣體通過所述供應通道流至所述燃料電池；

循環通道，從所述燃料電池部分地排出的燃料氣體通過所述循環通道流至所述供應通道；

氣液分離器，所述氣液分離器布置在所述循環通道中，并且所述氣液分離器從自所述燃料電池部分地排出的燃料氣體中分離出水并且存儲所述水；

排出通道，所述排出通道連接至所述氣液分離器，將所述氣液分離器中所存儲的水排出至外部，并且將從所述燃料電池部分地排出的燃料氣體部分地排出至所述外部；

排出閥，所述排出閥布置在所述排出通道中；

電流檢測部，所述電流檢測部檢測所述燃料電池的電流值；

壓力檢測部，所述壓力檢測部檢測所述供應通道中的壓力；

差壓檢測部，所述差壓檢測部檢測所述排出閥的下游側與以下中之一之間的差壓：所述供應通道、所述循環通道、所述氣液分離器以及所述排出通道中的所述排出閥的上游側；以及

控制單元，所述控制單元對通過打開所述排出閥而部分地排出的下述燃料氣體的排出量進行估計，所述燃料氣體是從所述燃料電池中部分地排出的燃料氣體，

其中，當所述電流值不大于基準值時，所述控制單元基于所述燃料氣體的丟失量和所述燃料氣體的由發電引起的消耗量來估計所述排出量，所述丟失量基于在所述排出閥的打開時段期間所述供應通道中的壓力的減小率來計算，由發電引起的消耗量基于在所述打開時段期間的所述電流值來計算，以及

當所述電流值大于所述基準值時，所述控制單元基于在所述打開時段期間的所述差壓來估計所述排出量。

2.根據權利要求1所述的燃料電池系統，其中，當所述電流值不大于所述基準值時，所述控制單元基于通過從所述丟失量減去所述消耗量而獲得的值來估計所述排出量。

3.一種燃料電池系統，包括：

燃料電池；

燃料供應源，所述燃料供應源向所述燃料電池提供燃料氣體；

供應通道，從所述燃料供應源提供的燃料氣體通過所述供應通道流至所述燃料電池；

循環通道，從所述燃料電池部分地排出的燃料氣體通過所述循環通道流至所述供應通道；

氣液分離器，所述氣液分離器布置在所述循環通道中，并且所述氣液分離器從自所述燃料電池部分地排出的燃料氣體中分離出水并且存儲所述水；

排出通道，所述排出通道連接至所述氣液分離器，將所述氣液分離器中所存儲的水排出至外部，并且將從所述燃料電池部分地排出的燃料氣體部分地排出至所述外部；

排出閥，所述排出閥布置在所述排出通道中；

電流檢測部，所述電流檢測部檢測所述燃料電池的電流值；

壓力檢測部，所述壓力檢測部檢測在所述循環通道和所述氣液分離器中之一內的壓力；

差壓檢測部，所述差壓檢測部檢測所述排出閥的下游側與以下中之一之間的差壓：所述供應通道、所述循環通道、所述氣液分離器以及所述排出通道中的所述排出閥的上游側；以及

控制單元，所述控制單元對通過打開所述排出閥而部分地排出的下述燃料氣體的排出量進行估計，所述燃料氣體是從所述燃料電池部分地排出的燃料氣體，

其中，當所述電流值不大于基準值時，所述控制單元基于所述燃料氣體的丟失量和所述燃料氣體的由發電引起的消耗量來估計所述排出量，所述丟失量基于在所述排出閥的打開時段期間在所述循環通道和所述氣液分離器中之一內的壓力減小率來計算，由發電引起的消耗量基于在所述打開時段期間的所述電流值來計算，以及

當所述電流值大于所述基準值時，所述控制單元基于在所述打開時段期間的所述差壓來估計所述排出量。

4.一種燃料電池系統，包括：

燃料電池；

燃料供應源，所述燃料供應源向所述燃料電池提供燃料氣體；

供應通道，從所述燃料供應源提供的燃料氣體通過所述供應通道流至所述燃料電池；

氣液分離器，所述氣液分離器從自所述燃料電池部分地排出的燃料氣體中分離出水并且存儲所述水；

第一排出通道，從所述燃料電池部分地排出的燃料氣體通過所述第一排出通道流至所述氣液分離器；

第二排出通道，所述第二排出通道連接至所述氣液分離器，將所述氣液分離器中所存儲的水排出至外部，并且將從所述燃料電池部分地排出的燃料氣體排出至所述外部；

排出閥，所述排出閥布置在所述第二排出通道中；

電流檢測部，所述電流檢測部檢測所述燃料電池的電流值；

壓力檢測部，所述壓力檢測部檢測在所述供應通道、所述第一排出通道和所述氣液分離器中之一內的壓力；

差壓檢測部，所述差壓檢測部檢測所述排出閥的下游側與以下中的一者之間的差壓：所述供應通道、所述第一排出通道、所述氣液分離器以及所述第二排出通道中的所述排出閥的上游側；以及

控制單元，所述控制單元對通過打開所述排出閥而部分地排出的下述燃料氣體的排出量進行估計，所述燃料氣體是從所述燃料電池部分地排出的燃料氣體，

其中，所述燃料電池系統是陽極非循環類型，在所述陽極非循環類型中從所述燃料電池排出的燃料氣體不返回至所述供應通道，

當所述電流值不大于基準值時，所述控制單元基于所述燃料氣體的丟失量和所述燃料氣體的由發電引起的消耗量來估計所述排出量，所述丟失量基于在所述排出閥的打開時段期間在所述供應通道、所述第一排出通道以及所述氣液分離器中之一內的壓力減小率來計算，由發電引起的消耗量基于在所述打開時段期間的所述電流值來計算，以及

當所述電流值大于所述基準值時，所述控制單元基于在所述打開時段期間的所述差壓來估計所述排出量。