[發(fā)明專利]燃料電池系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510760662.3
• 申請日: 2015-11-10
• 公開（公告）號: CN105591129B
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發(fā)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

本發(fā)明涉及燃料電池系統(tǒng)。當電流值不大于基準值時，控制單元基于燃料氣體的丟失量和由燃料氣體發(fā)電所消耗的量來估計燃料氣體的排出量，丟失量基于在排出閥的打開時段期間供應通道中的壓力減小率來計算，由發(fā)電所消耗的量基于在打開時段期間的電流值來計算，以及當電流值大于基準值時，控制單元基于在打開時段期間的差壓來估計排出量。

技術領域

本發(fā)明涉及燃料電池系統(tǒng)。

背景技術

存在已知的燃料電池系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：氣液分離器，該氣液分離器從自燃料電池排出的燃料氣體中分離出水并且存儲所分離出的水；以及排出閥，所述排出閥連接至氣液分離器并且將燃料氣體連同氣液分離器中所存儲的水一起排出至外部。例如，日本未經審查的專利申請公報No.2005-302708描述了用于對通過打開排出閥而引起的燃料氣體的排出量進行估計的技術。

燃料氣體的排出量可想象地基于例如在排出閥被打開期間在排出閥的上游側與下游側之間的差壓來估計。然而，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)通過上述方法來估計燃料氣體的排出量可能會造成在所估計的排出量與實際的排出量之間的較大誤差。

發(fā)明內容

因此，本發(fā)明的目的在于提供一種燃料電池系統(tǒng)，該燃料電池系統(tǒng)抑制了在燃料電池的大負荷區(qū)域中燃料氣體的排出量的估計準確度的劣化。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，燃料電池系統(tǒng)包括：燃料電池；燃料供應源，該燃料供應源向燃料電池提供燃料氣體；供應通道，從燃料供應源提供的燃料氣體通過該供應通道流至燃料電池；循環(huán)通道，從燃料電池中部分地排出的燃料氣體通過該循環(huán)通道流至供應通道；氣液分離器，該氣液分離器布置在循環(huán)通道中，并且該氣液分離器從自燃料電池中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，該排出通道連接至氣液分離器，將氣液分離器中所存儲的水排出至外部，并且將從燃料電池中部分地排出的燃料氣體部分地排出至外部；排出閥，該排出閥布置在排出通道中；電流檢測部，該電流檢測部檢測燃料電池的電流值；壓力檢測部，該壓力檢測部檢測供應通道中的壓力；差壓檢測部，該差壓檢測部檢測排出閥的下游側與以下中之一之間的差壓：供應通道、循環(huán)通道、氣液分離器以及排出通道中排出閥的上游側；以及控制單元，該控制單元對通過打開排出閥而部分地排出的下述燃料氣體的排出量進行估計，該燃料氣體是從燃料電池中部分地排出的燃料氣體，其中，當電流值不大于基準值時，控制單元基于燃料氣體的丟失量和由燃料氣體發(fā)電引起的消耗量來估計排出量，丟失量基于在排出閥的打開時段期間供應通道中的壓力減小率來計算，由發(fā)電引起的消耗量是基于在打開時段期間的電流值來計算，以及當電流值大于基準值時，控制單元基于在打開時段期間的差壓來估計排出量。

當電流值不大于基準值時，控制單元可以基于通過從丟失量減去消耗量而獲得的值來估計排出量。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，燃料電池系統(tǒng)包括：燃料電池；燃料供應源，燃料供應源向燃料電池提供燃料氣體；供應通道，從燃料供應源提供的燃料氣體通過該供應通道流至燃料電池；循環(huán)通道，從燃料電池中部分地排出的燃料氣體通過該循環(huán)通道流至供應通道；氣液分離器，該氣液分離器布置在循環(huán)通道中，并且該氣液分離器從自燃料電池中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，該排出通道連接至氣液分離器，將氣液分離器中所存儲的水排出至外部，并且將從燃料電池中部分地排出的燃料氣體部分地排出至外部；排出閥，該排出閥布置在排出通道中；電流檢測部，該電流檢測部檢測燃料電池的電流值；壓力檢測部，該壓力檢測部檢測循環(huán)通道和氣液分離器中之一中的壓力；差壓檢測部，該差壓檢測部檢測排出閥的下游側與以下中之一之間的壓力差：供應通道、循環(huán)通道、氣液分離器以及排出通道中的排出閥的上游側；以及控制單元，該控制單元對通過打開排出閥而部分地排出的下述燃料氣體的排出量進行估計，該燃料氣體是從燃料電池中部分地排出的燃料氣體，其中，當電流值不大于基準值時，該控制單元基于燃料氣體的丟失量和由燃料氣體發(fā)電引起的消耗量來估計排出量氣體，丟失量基于在排出閥的打開時段期間循環(huán)通道和氣液分離器中之一中的壓力減小率來計算，由發(fā)電引起的消耗量基于在打開時段期間的電流值來計算，以及當電流值大于基準值時，該控制單元基于在打開時段期間的差壓來估計排出量。