燃料电池系统技术方案

该燃料电池系统(100)具备检测搭载燃料电池系统(100)的燃料电池车辆的驾驶室内的噪音的大小的噪音检测单元和控制辅机的动作的控制装置(700)，控制装置(700)基于由噪音检测单元检测出的噪音的大小来进行使辅机消耗的电力增加而使燃料电池(1)的发电电压为规定值以下的高电位回避控制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及搭载于燃料电池车辆的燃料电池系统。
技术介绍
近年来，作为对将来的石油枯竭或地球暖化的对策，通过从燃料电池系统供给的电力进行行驶的燃料电池车辆的开发不断进展。搭载于这样的燃料电池车辆的燃料电池系统要求不进行维护而尽可能长期间地维持发电性能。燃料电池系统的发电性能发生老化的因素有多种，但作为其中之一，已知有催化剂在燃料电池单元的燃料极溶出的现象。这是因为，在保持燃料电池单元为高电压的状态经过一定时间时，载持于燃料电池单元的燃料极的铂催化剂的一部分溶解，不再作为燃料极的催化剂发挥功能。当催化剂溶出时，燃料电池单元的I-V特性下降，因此可发电的电力的最大值下降。已知：在燃料电池单元的发电电压越高时，而且，在发电电压高的状态持续的时间越长时，发生上述那样的催化剂的溶出的可能性越高。因此，在下述专利文献1记载的燃料电池系统中，由于使辅机的消耗电力暂时性地增加而使燃料电池单元的电压下降，进行避免超过预先设定的电压的上限值的高电位回避控制。通过进行这样的高电位回避控制，通过将燃料电池单元的电压维持成上限值以下而防止催化剂的溶出，并实现燃料电池系统的长寿命化。专利文献1：日本特开2010-49827号公报
技术实现思路
使辅机的消耗电力暂时增加的具体的方法包括使为了燃料供给而搭载的泵的转速增加、或使为了对燃料电池进行冷却而使制冷剂循环的泵的转速增加等。因此，在上述专利文献1记载的燃料电池系统中，在通过使辅机的消耗电力暂时增加而进行高电位回避控制时，因辅机的动作音而驾驶室内的噪音增大，产生车辆的舒适性受损这样的问题。而且，燃料电池单元的电压上升在例如车辆在下坡时、车辆在停止期间等、燃料电池发电所产生的电力成为富余那样的状况下容易发生。在这样的状况下进行高电位回避控制时，例如无论是否进行加速器的踏下等操作，因突然辅机的动作音增大的现象等，也会产生对驾驶员造成不适感这样的问题。本专利技术鉴于这样的问题而作出，其目的在于提供一种在燃料电池车辆的驾驶室内不使驾驶员感知到的噪音增加，就能够抑制催化剂在燃料电池单元的燃料极中溶出的现象的燃料电池系统。为了解决上述课题，本专利技术的燃料电池系统搭载于燃料电池车辆，其特征在于，上述燃料电池系统具备：燃料电池，接受燃料气体和空气的供给而进行发电；电压检测单元，检测上述燃料电池的发电电压；辅机，通过上述燃料电池发电所产生电力的一部分而进行动作；控制单元，控制上述辅机的动作；及噪音检测单元，检测燃料电池车辆的驾驶室内的噪音的大小，上述控制单元进行使上述辅机消耗的电力增加而使上述发电电压为规定值以下的高电位回避控制，上述控制单元基于由上述噪音检测单元检测出的噪音的大小来进行上述高电位回避控制。在驾驶室的噪音小的状态下当辅机的动作音增加时，驾驶员容易感知到噪音的增加。另一方面，在驾驶室中的噪音大的状态下即使辅机的动作音增加，驾驶员也不易感知到噪音的增加。根据本专利技术，具备检测燃料电池车辆的驾驶室内的噪音的大小的噪音检测单元，基于由噪音检测单元检测出的噪音的大小来进行使辅机消耗的电力增加而使发电电压为规定值以下的高电位回避控制。即，基于检测出的噪音的大小而进行伴随电动机的动作音等声音的发生的高电位回避控制。因此，例如通过仅在驾驶室的噪音大的状况下进行高电位回避控制、在驾驶室的噪音小的状况下抑制声音的产生并同时进行高电位回避控制等，能够防止驾驶员所感知到的噪音的增加，并抑制催化剂在燃料电池单元的燃料极中溶出的现象。另外，在本专利技术的燃料电池系统中，优选的是，在进行上述高电位回避控制时，由上述噪音检测单元所检测出的噪音越小，则上述控制单元越抑制上述辅机消耗的电力的增加。在上述优选的方案中，由噪音检测单元检测出的噪音越小，越抑制辅机消耗的电力的增加，即，抑制辅机的动作音的增加而进行高电位回避控制。因此，在驾驶员没有感知到辅机的动作音的增加的范围内，能够进行尽可能抑制燃料电池单元的电压的上升的高电位回避控制。另外，在本专利技术的燃料电池系统中，优选的是，上述燃料电池车辆还具备检测车辆速度的速度检测单元，上述噪音检测单元基于上述速度检测单元所检测出的车辆速度来检测驾驶室内的噪音的大小。在上述优选的方案中，基于速度检测单元所检测出的车辆速度来检测驾驶室内的噪音的大小。检测车辆速度的速度检测单元通常搭载于车辆。因此，无需另行设置直接检测驾驶室的噪音的大小的传感器，通过使用已经存在的速度检测单元，就能够进行基于噪音的大小的高电位回避控制。此外，作为基于车辆速度而检测驾驶室内的噪音的大小的方法，例如，预先通过实验求出车辆速度与噪音的对应关系，基于该对应关系进行推定，由此能够检测与速度检测单元所检测出的车辆速度对应的噪音。另外，在本专利技术的燃料电池系统中，优选的是，上述控制单元算出为了使上述发电电压为上述规定值以下而需要在上述辅机中消耗的电力即要求消耗电力，并控制上述辅机的动作以使辅机实际消耗的电力即实际消耗电力达到上述要求消耗电力以上，由此进行上述高电位回避控制。在上述优选的方案中，控制单元算出为了使发电电压为规定值以下而需要在辅机中消耗的电力即要求消耗电力。即，要求消耗电力是为了使发电电压为规定值以下而需要在辅机中最低限度消耗的电力。例如通过反馈控制来控制辅机的动作(辅机的消耗电力)以使辅机实际消耗的电力即实际消耗电力达到该要求消耗电力以上，由此能够准确地进行高电位回避控制。另外，在本专利技术的燃料电池系统中，优选的是，上述辅机具有用于向上述燃料电池供给燃料气体的燃料供给单元，上述控制单元根据需要而使上述燃料供给单元产生的燃料气体供给量增加，由此进行上述高电位回避控制。在上述优选的方案中，根据需要而使燃料供给单元产生的燃料气体供给量增加，由此进行高电位回避控制。由此，例如通过使构成燃料供给单元的泵的转速增加而使辅机的消耗电力增加，能够使燃料电池单元的电压下降。此外，即使燃料气体供给量增加，也不会产生燃料电池单元的固体高分子膜干燥这样的问题。反而起到将从空气极侧到达燃料极侧的反扩散水向燃料气体的下游侧搬运、并使固体高分子膜整体的含水量均匀化的效果。因此，不会给燃料电池的发电性能造成坏影响，能够使辅机的消耗电增加。另外，在本专利技术的燃料电池系统中，优选的是，上述辅机具有通过使制冷剂循环而对上述燃料电池进行冷却的冷却单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池系统，搭载于燃料电池车辆，其特征在于，所述燃料电池系统具备：燃料电池，接受燃料气体和空气的供给而进行发电；电压检测单元，检测所述燃料电池的发电电压；辅机，通过所述燃料电池发电所产生的电力的一部分而进行动作；控制单元，控制所述辅机的动作；及噪音检测单元，检测燃料电池车辆的驾驶室内的噪音的大小，所述控制单元进行使所述辅机消耗的电力增加而使所述发电电压为规定值以下的高电位回避控制，所述控制单元基于由所述噪音检测单元检测出的噪音的大小来进行所述高电位回避控制。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种燃料电池系统，搭载于燃料电池车辆，其特征在于，所述
燃料电池系统具备：
燃料电池，接受燃料气体和空气的供给而进行发电；
电压检测单元，检测所述燃料电池的发电电压；
辅机，通过所述燃料电池发电所产生的电力的一部分而进行动作；
控制单元，控制所述辅机的动作；及
噪音检测单元，检测燃料电池车辆的驾驶室内的噪音的大小，
所述控制单元进行使所述辅机消耗的电力增加而使所述发电电压
为规定值以下的高电位回避控制，
所述控制单元基于由所述噪音检测单元检测出的噪音的大小来进
行所述高电位回避控制。
2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，
在进行所述高电位回避控制时，由所述噪音检测单元所检测出的
噪音越小，则所述控制单元越抑制所述辅机消耗的电力的增加。
3.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其特征在于，
所述燃料电池车辆还具备检测车辆速度的速度检测单元，
所述噪音检测单元基于所述速度检测单元所检测出的车辆速度来
检测驾驶室内的噪音的大小。
4.根据权利要求2或3所述的燃料电池系统，其特征在于，
所述控制单元算出为了使所述发电电压为所述规定值以下而需要
在所述辅机中消耗的电力即要求消耗电力，并控制所述辅机的动作以
使辅机实际消耗的电力即实际消耗电力达到所述要求消耗电力以上，
由此进行所述高电位回避控制。
5.根据权利要求4所述的燃料电池系统，其特征在于，
所述辅机具有用于向所述燃料电池供给燃料气体的燃料供给单
元，
所述控制单元根据需要而使基于所述燃料供给单元的燃料气体供
给量增加，由此进行所述高电位回避控制。
6.根据权利要求4所述的燃料电池系统，其特征在于，
所述辅机具有通过使制冷剂循...

【专利技术属性】
技术研发人员：户井田政史，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP