[發明專利]燃料電池系統和二次電池診斷方法

有效

• 申請號: 201711284657.5
• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN108232249B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 淺野真啟
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H01M8/04537
• 分類號: H01M8/04537;H01M8/04664;H01M8/04119
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 沈同全;車文

一種燃料電池系統和二次電池診斷方法，該燃料電池系統包括燃料電池、輔助裝置、輔助裝置控制器、二次電池、電流傳感器、電壓傳感器和診斷控制器。在燃料電池不輸出電力的輸出停止狀態中，輔助裝置控制器通過使用從二次電池供應的電力驅動輔助裝置并且向燃料電池供應氣體，來執行將燃料電池中余留的水排出到燃料電池系統外部的殘水掃氣處理。診斷控制器使用電流積算值診斷二次電池，電流積算值通過積算在二次電池的放電電壓的預定電壓范圍中從二次電池供應的電流量而獲得，二次電池的放電電壓當通過執行殘水掃氣處理將電力供應到輔助裝置時響應于放電而變化。

技術領域

本發明涉及一種包括二次電池的燃料電池系統，和一種二次電池診斷方法。

背景技術

在燃料電池系統中，可以設置二次電池從而向用于供應反應氣體的輔助裝置例如空氣壓縮機或者用于循環氫氣的泵供應電力。二次電池的放電性能隨著時間逐漸劣化。因此，二次電池需要被定期診斷。作為二次電池診斷方法，提出了一種診斷方法(參考日本未審定專利申請公報No.2013-150417(JP 2013-150417 A)，該診斷方法包括：獲得當二次電池的放電電壓在二次電池向輔助裝置等供應電力的同時減小時在預定電壓范圍中的放電電流的積算值；并且基于放電電流的積算值來診斷性能劣化的程度。

發明內容

然而，執行相關技術的二次電池診斷方法可能占用長的時間段，例如大約一個小時。因此，例如在其中燃料電池系統被安裝在車輛上以供應用于驅動車輛的電力的構造中，在將車輛帶到維修車間之后診斷可能被執行大約一個小時，對于用戶而言這是相當不方便的。另外，即使在被固定到地面或者建筑物并且被使用的燃料電池系統中，該系統仍然可能為了進行診斷而停用大約一個小時，對于用戶而言這是不方便的。因此，期望一種能夠抑制與在燃料電池系統中包括的二次電池的診斷相關的用戶方便性劣化的技術。

本發明能夠實現以下方面。

(1)本發明的第一方面涉及一種燃料電池系統，包括：燃料電池；輔助裝置，該輔助裝置用于向燃料電池供應氣體；輔助裝置控制器，該輔助裝置控制器被構造成控制輔助裝置的運行；二次電池；電流傳感器，該電流傳感器被構造成測量從二次電池供應的電流量；電壓傳感器，該電壓傳感器被構造成測量二次電池的放電電壓；和診斷控制器，該診斷控制器被構造成診斷二次電池。輔助裝置控制器被構造成在燃料電池不輸出電力的輸出停止狀態中，通過使用從二次電池供應的電力驅動輔助裝置并且向燃料電池供應氣體，執行將燃料電池中余留的水排出到燃料電池系統外部的殘水掃氣處理。診斷控制器被構造成使用電流積算值診斷二次電池，該電流積算值通過積算在二次電池的放電電壓的預定電壓范圍中從二次電池供應的電流量而獲得，二次電池的放電電壓當通過執行殘水掃氣處理將電力供應到輔助裝置時響應于放電而變化。

利用根據本發明的第一方面的燃料電池系統，診斷控制器使用電流積算值診斷二次電池，電流積算值通過積算在二次電池的放電電壓的預定電壓范圍中從二次電池供應的電流量而獲得，二次電池的放電電壓當通過在輸出停止狀態中執行殘水掃氣處理將電力供應到輔助裝置時響應于放電而變化。因此，僅用于診斷二次電池的二次電池的放電能夠被避免。相應地，例如，不需要將燃料電池系統帶到維修車間或者特意地使燃料電池進入輸出停止狀態中以診斷二次電池，并且用戶方便性的劣化能夠被抑制。

(2)根據本發明的第一方面的燃料電池系統可以進一步包括存儲單元，該存儲單元被構造成存儲從二次電池供應的電流量的積算值。診斷控制器可以被構造成當殘水掃氣處理在二次電池在電壓范圍中的放電完成之前完成時，通過重復以下處理(i)和(ii)直至二次電池在電壓范圍中的放電完成為止來獲得電流積算值：(i)使得存儲單元存儲從殘水掃氣處理的開始到殘水掃氣處理的結束從二次電池供應的電流量的積算值的處理；和(ii)當下一殘水掃氣處理被執行時，將從二次電池供應的電流量積算到被存儲在存儲單元中的積算值的處理。