[發明專利]燃料電池系統

在審

• 申請號: 202011239803.4
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112786932A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 池田晃一郎
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H01M8/04955
• 分類號: H01M8/04955;H01M8/04082;H01M8/04089;H01M8/2457
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王萍;王鵬

一種燃料電池系統包括：第一和第二燃料電池；第一和第二燃料氣體供應裝置，分別向第一和第二燃料電池供應燃料氣體；第一和第二循環路徑，將從第一和第二燃料電池排出的燃料氣體分別循環到第一和第二燃料電池；連通路徑，與第一和第二循環路徑連通；打開/關閉裝置，通過打開/關閉連通路徑而使第一和第二循環路徑彼此連通或斷開；以及控制器，控制第一和第二燃料電池、第一和第二燃料氣體供應裝置以及打開/關閉裝置，確定是否可能由于第一和第二燃料電池的發電而在第一和第二燃料電池中發生溢流，當確定可能發生溢流時，在維持燃料氣體的供應的同時暫停第一和第二燃料電池中的一個的發電，并使打開/關閉裝置將第一和第二循環路徑彼此連通。

技術領域

本公開內容涉及燃料電池系統。

背景技術

例如，存在一種燃料電池系統，該燃料電池系統包括例如在日本專利申請公開第2018-147727號中公開的將用于發電之后的燃料氣體再循環到多個燃料電池堆的循環路徑。

發明內容

例如，當通過發電而產生的大量的液態水聚集在循環路徑中并且燃料氣體的循環量相對于液態水的量不足時，難以使液態水流出。因此，可能發生液態水堵塞循環路徑，由此導致燃料電池中的溢流。當發生溢流時，例如，載有催化劑的碳被液態水氧化并在燃料電池的電極處被洗脫，并且發電性能可能劣化。

通過增加供應給每個燃料電池堆的燃料氣體的量，循環量增加，并且由此抑制了溢流的發生。然而，在將大于發電所需的供應量的燃料氣體供應到每個燃料電池堆時，燃料氣體被浪費，并且由此可能降低燃料經濟性。

因此，本公開內容的目的是提供能夠減少燃料氣體的消耗并抑制溢流的發生的燃料電池系統。

上述目的通過燃料電池系統來實現，該燃料電池系統包括：第一燃料電池和第二燃料電池，各自使用燃料氣體和氧化劑氣體產生電力；第一燃料氣體供應裝置，其向第一燃料電池供應燃料氣體；第二燃料氣體供應裝置，其向第二燃料電池供應燃料氣體；第一循環路徑，其將從第一燃料電池排出的燃料氣體循環至第一燃料電池；第二循環路徑，其將從第二燃料電池排出的燃料氣體循環至第二燃料電池；連通路徑，其與第一循環路徑和第二循環路徑連通；打開/關閉裝置，其通過打開/關閉連通路徑使得第一循環路徑和第二循環路徑彼此連通或彼此斷開；以及控制器，其被配置成控制第一燃料電池和第二燃料電池、第一燃料氣體供應裝置和第二燃料氣體供應裝置以及打開/關閉裝置，其中，控制器被配置成：確定是否存在由于第一燃料電池和第二燃料電池的發電而導致第一燃料電池和第二燃料電池中發生溢流的可能性，并且當確定存在在第一燃料電池和第二燃料中發生溢流的可能性時，在維持燃料氣體的供應的同時暫停第一燃料電池和第二燃料電池中的一個燃料電池的發電，并使打開/關閉裝置將第一循環路徑和第二循環路徑彼此連通。

在以上配置中，控制器確定是否存在由于第一燃料電池和第二燃料電池的發電而導致第一燃料電池和第二燃料電池中發生溢流的可能性，并且當確定存在在第一燃料電池和第二燃料電池中發生溢流的可能性時，在維持燃料氣體的供應的同時暫停第一燃料電池和第二燃料電池中的一個燃料電池的發電，并使打開/關閉裝置將第一循環路徑和第二循環路徑彼此連通。因此，燃料氣體通過連通路徑從第一燃料電池和第二燃料電池中的一個燃料電池的循環路徑流到第一燃料電池和第二燃料電池中的另一個燃料電池的循環路徑。因此，由于燃料氣體的流量的增加，在第一燃料電池和第二燃料電池中的另一個燃料電池的循環路徑中聚集的液態水被排出，并且抑制了第一燃料電池和第二燃料電池中的另一個燃料電池中溢流的發生。另外，由于第一燃料電池和第二燃料電池中的一個燃料電池的發電被暫停，所以沒有產生液態水，并且抑制了溢流的發生。

另外，第一和第二燃料電池中的另一個燃料電池可以增加所生成的電力，使得當第一和第二循環路徑彼此連通時，由于使用從第一和第二燃料電池中的一個燃料電池的循環路徑通過連通路徑流到第一和第二燃料電池中的另一個燃料電池的循環路徑的燃料氣體的第一和第二燃料電池中的一個燃料電池的發電的暫停而導致的所產生的電力的下降可以被補償。因此，抑制了燃料氣體在沒有用于發電的情況下而被浪費。