[發明專利]燃料電池系統的低溫起動方法以及燃料電池系統

在審

• 申請號: 202010982862.4
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112542597A
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 井上一秀;小河純平;小巖信基
• 申請（專利權）人: 本田技研工業株式會社
• 主分類號: H01M8/04223
• 分類號: H01M8/04223;H01M8/04225;H01M8/0432
• 代理公司: 北京市怡豐律師事務所 11555
• 代理人: 葉仲楠;楊溢

本公開涉及燃料電池系統的低溫起動方法以及燃料電池系統。燃料電池系統(10)具備燃料電池堆(14)、陽極系裝置(16)、控制部(22)、陽極出口溫度傳感器(62)、清掃閥(72)。在燃料電池系統(10)的低溫起動方法中，控制部(22)將凍結溫度閾值(C_th)與陽極出口溫度傳感器(62)的陽極出口溫度進行比較。而且，在陽極出口溫度為凍結溫度閾值(C_th)以下的情況下進行將清掃閥(72)設為常開狀態的低溫控制，在陽極出口溫度超過凍結溫度閾值(C_th)的情況下進行切換清掃閥(72)的開閉的通?？刂啤?/p>

技術領域

本發明涉及燃料電池系統的低溫起動方法以及燃料電池系統。

背景技術

燃料電池系統通過從陽極系裝置向燃料電池堆供給陽極氣體并且從陰極系裝置向燃料電池堆供給陰極氣體，來在燃料電池堆內進行發電。燃料電池堆將作為陽極排氣的未反應的陽極氣體和發電中產生的生成水(水蒸氣、結露成的水)借助清掃閥從陽極系裝置排出(參照專利文獻1)。另外，專利文獻1公開的陽極系裝置構成有使陽極氣體在燃料電池堆與陽極系裝置之間循環的陽極循環回路。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利第5003073號公報

發明內容

發明所要解決的問題

這種燃料電池系統在低溫環境(冰點以下)中起動時，從燃料電池堆排出的陽極排氣的水蒸氣有時會因在堆外急速地冷卻而將清掃閥內的節流孔件閉塞。當清掃閥內的節流孔件凍結時，陽極氣體包含的氮無法從清掃閥排出，燃料電池的陽極側的氮濃度上升，另一方面，氫濃度相對地下降。視情況而存在因陽極側的氫不足而燃料電池堆無法發電的風險。

特別是以往的燃料電池系統中，在低溫起動時不管節流孔件的閉塞狀態如何都會切換清掃閥的開閉，因而無法順暢地實施與節流孔件的閉塞狀態相應的控制、閉塞消除后的氫濃度的調整。

用于解決問題的方案

本發明的目的在于解決上述的問題，提供即使在低溫起動時也能夠良好地實施燃料電池堆的發電的燃料電池系統的低溫起動方法以及燃料電池系統。

為了實現所述目的，本發明的第一方式是燃料電池系統的低溫起動方法，所述燃料電池系統具備：燃料電池堆；陽極系裝置，該陽極系裝置使陽極氣體在其與所述燃料電池堆之間循環；以及清掃閥，其設置于所述陽極系裝置的陽極循環回路，具有節流孔件，該節流孔件流通從所述燃料電池堆排出的陽極排氣，所述燃料電池系統的低溫起動方法中，由溫度傳感器檢測所述燃料電池系統的溫度，由控制部將預先設定的凍結溫度閾值與所檢測出的所述溫度進行比較，在所述溫度為所述凍結溫度閾值以下的情況下進行將所述清掃閥設為常開狀態(日文：常時開狀態)的低溫控制，在所述溫度超過所述凍結溫度閾值情況下進行切換所述清掃閥的開閉的通常控制。

另外，為了實現所述目的，本發明的第二方式是燃料電池系統，具備：燃料電池堆；陽極系裝置，該陽極系裝置使陽極氣體在其與所述燃料電池堆之間循環；清掃閥，其設置于所述陽極系裝置的陽極循環回路，具有節流孔件，該節流孔件流通從所述燃料電池堆排出的陽極排氣；以及控制部，其控制所述清掃閥的開閉，所述燃料電池系統中，具有檢測所述燃料電池系統的溫度的溫度傳感器，所述控制部將預先設定的凍結溫度閾值與所檢測出的所述溫度進行比較，在所述溫度為所述凍結溫度閾值以下的情況下進行將所述清掃閥設為常開狀態的低溫控制，在所述溫度超過所述凍結溫度閾值的情況下進行切換所述清掃閥的開閉的通?？刂?。

發明的效果