[發明專利]燃料電池系統及渦輪機的控制方法

有效

• 申請號: 201811247912.3
• 申請日: 2018-10-25
• 公開（公告）號: CN109860668B
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 早瀬雄一郎
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H01M8/0432
• 分類號: H01M8/0432;H01M8/04746;F01D25/02;F01D15/08
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 高培培;車文

1.一種燃料電池系統，其特征在于，具備：

燃料電池；

壓縮機，向所述燃料電池供給陰極氣體；

電動機，驅動所述壓縮機；

陰極氣體排出路，供從所述燃料電池排出的陰極廢氣流通；

渦輪機，配置于所述陰極氣體排出路而由所述陰極廢氣驅動，具有可變機構，該可變機構使通過所述渦輪機的所述陰極廢氣的流路的開度可變來調整所述渦輪機的上游側壓力與下游側壓力之間的差壓，所述渦輪機利用所述差壓來回收所述陰極廢氣的能量的至少一部分，并通過回收了的所述能量來輔助所述電動機(62)的驅動；以及

控制部，構成為驅動所述可變機構來使回收的所述能量增減，

其中，所述控制部構成為，取得與從所述渦輪機排出的所述陰極廢氣的第一溫度相關的相關溫度，在所述相關溫度比預測所述渦輪機會凍結的預先確定的閾值溫度低時，進行使所述開度不成為預先確定的開度以下的凍結避免控制。

2.根據權利要求1所述的燃料電池系統，其特征在于，

所述控制部構成為，作為所述凍結避免控制而使所述開度增加。

3.根據權利要求1或2所述的燃料電池系統，其特征在于，

所述控制部構成為，取得向所述壓縮機導入之前的所述陰極氣體的第二溫度作為所述相關溫度。

4.根據權利要求3所述的燃料電池系統，其特征在于，

所述控制部構成為，在所述相關溫度比所述閾值溫度低且為從所述燃料電池系統起動起預先確定的時間以內的情況下，進行所述凍結避免控制。

5.根據權利要求1或2所述的燃料電池系統，其特征在于，

還具備溫度傳感器，所述溫度傳感器檢測從所述燃料電池排出且向所述渦輪機導入之前的所述陰極廢氣的第三溫度，

其中，所述控制部構成為，基于檢測到的所述陰極廢氣的第三溫度來推定所述第一溫度，并取得推定出的所述第一溫度作為所述相關溫度。

6.根據權利要求5所述的燃料電池系統，其特征在于，

所述控制部構成為，作為所述凍結避免控制，求出所述相關溫度會變得與所述閾值溫度相等的所述開度，并將所述開度控制成求出的所述開度。

7.一種渦輪機的控制方法，所述渦輪機由從燃料電池排出的陰極廢氣驅動而回收所述陰極廢氣的能量的至少一部分，并通過回收了的所述能量來輔助向所述燃料電池供給陰極氣體的壓縮機的驅動用電動機的驅動，

其特征在于，包括：

取得與從所述渦輪機排出的所述陰極廢氣的第一溫度相關的相關溫度；和

在所述相關溫度比預測所述渦輪機會凍結的預先確定的閾值溫度低時，使通過所述渦輪機的所述陰極廢氣的流路的開度不成為預先確定的開度以下。