燃料电池系统(100)具有：燃料电池(10)、阴极气体供给系统(30)、供给阀(34)、排出阀(43)、以及控制部(20)。燃料电池(10)具有：供给用歧管(M1)、排出用歧管(M2)、与上述歧管(M1、M2)连接的发电部(GA)。阴极气体供给系统(30)使气体流入供给用歧管(M1)。供给阀(34)可以密封供给用歧管(M1)，排出阀(43)可以密封排出用歧管(M2)。在燃料电池(10)的运转停止后，控制部(20)关闭供给阀(34)以及排出阀(43)，在具有规定的压力的状态下密封燃料电池(10)而待机规定的时间。接着，打开供给阀(34)，借助此时的气体流动，使残留在发电部(GA)中的水分向发电部(GA)的外部移动。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】燃料电池系统(100)具有：燃料电池(10)、阴极气体供给系统(30)、供给阀(34)、排出阀(43)、以及控制部(20)。燃料电池(10)具有：供给用歧管(M1)、排出用歧管(M2)、与上述歧管(M1、M2)连接的发电部(GA)。阴极气体供给系统(30)使气体流入供给用歧管(M1)。供给阀(34)可以密封供给用歧管(M1)，排出阀(43)可以密封排出用歧管(M2)。在燃料电池(10)的运转停止后，控制部(20)关闭供给阀(34)以及排出阀(43)，在具有规定的压力的状态下密封燃料电池(10)而待机规定的时间。接着，打开供给阀(34)，借助此时的气体流动，使残留在发电部(GA)中的水分向发电部(GA)的外部移动。【专利说明】
本专利技术涉及燃料电池。
技术介绍
固体高分子型燃料电池（以下，也简称为"燃料电池"）利用电解质膜中的质子移 动进行发电。电解质膜在湿润状态下表现出良好的质子传导性，因此，优选为，在燃料电池 的运转中，燃料电池内部被保持在湿润状态，以使电解质膜处于适当的湿润状态。 相比之下，在燃料电池的运转停止后，燃料电池的内部或其连接配管中存在的水 分有可能在冰点下等低温环境下冻结而成为导致燃料电池的起动性降低的原因。于是，以 往，在燃料电池的运转结束时，对燃料电池内部和其连接配管进行扫气（也称为"吹扫"）， 以使残留在燃料电池内部和其连接配管中的水分量降低（下述专利文献1等）。 但是，在以往的吹扫方法中，有时不能将燃料电池内部（尤其是配置于发电部的 气体流路）中的水分充分排出。另外，由于运转停止后的吹扫成为系统效率降低的原因，因 此，要求将其执行抑制在最小限度。 在先技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开2007-073328号公报 专利文献2 :日本特开2008-010348号公报 专利文献3 :日本特开2008-078111号公报 专利文献4 :日本特开2006-190616号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题 本专利技术的目的在于提供一种通过与以往不同的方法而能够使在运转结束后的燃 料电池中的发电部、配置于该发电部的气体流路中残留的水分量高效地降低的技术。 用于解决课题的方案 本专利技术是为了解决上述课题的至少一部分而作出的，可以作为以下的形态或应用 例来实现。 一种燃料电池系统，具有：燃料电池，所述燃料电池具有供给气体歧管、排出气体 歧管、以及配置有与所述供给气体歧管和所述排出气体歧管连接的气体流路的发电部；气 体供给部，所述气体供给部使气体流入所述供给气体歧管；供给阀，所述供给阀能够密封所 述供给气体歧管；排出阀，所述排出阀能够密封所述排出气体歧管；以及控制部，所述控制 部执行残留水分排出处理，在所述残留水分排出处理中：在所述燃料电池的运转停止后，关 闭所述供给阀以及所述排出阀，在所述燃料电池内以规定的压力密封来自所述气体供给部 的气体，在待机规定的时间之后，打开所述供给阀或所述排出阀，以使残留在所述发电部的 所述气体流路中的水分向所述供给气体歧管或所述排出气体歧管移动。 根据该燃料电池系统，可以利用来自燃料电池的压力释放，使滞留于发电部的气 体流路中的水分向其外部移动。因此，可以通过简单的方法高效地降低燃料电池的发电部 的气体流路中的残留水分，可以抑制因低温环境下的残留水分的冻结而导致燃料电池的起 动性降低。 在应用例1所述的燃料电池系统中，所述燃料电池使所述供给气体歧管处于重力 方向下侧、使所述排出气体歧管处于重力方向上侧地配置，以使所述气体流路的上游侧成 为重力方向下侧、所述气体流路的下游侧成为重力方向上侧，所述残留水分排出处理是打 开所述供给阀以使残留在所述发电部的所述气体流路中的水分移动到所述供给气体歧管 的处理。 根据该燃料电池系统，在残留水分排出处理中，可以利用针对水分的重力作用，使 水分更可靠地从发电部的气体流路向外部移动。 在应用例1或2所述的燃料电池系统中，在所述燃料电池的运转停止后，所述控制 部利用来自所述气体供给部的气体，执行对所述燃料电池内部进行扫气的扫气处理，在执 行所述扫气处理之后，所述控制部执行所述残留水分排出处理。 若为该燃料电池系统，则可以通过残留水分排出处理，使通过扫气处理未排完的 残留在发电部的气体流路中的水分向外部移动，从而可以抑制发电部的气体路径因水分的 冻结而堵塞。 在应用例3所述的燃料电池系统中，还具有水分量检测部，所述水分量检测部在 运转停止时检测残留在所述燃料电池内部的水分量，所述控制部根据所述水分量决定是 (i)执行所述扫气处理和所述残留水分排出处理双方、还是（ii)执行所述残留水分排出处 理而不执行所述扫气处理。 根据该燃料电池系统，由于根据残留在燃料电池内部的水分量选择适当的处理， 因此，徒劳无益地执行扫气处理的情况被抑制，系统效率提高。 在应用例1?4中任一项所述的燃料电池系统中，所述控制部多次重复地执行所 述残留水分排出处理。 若为该燃料电池系统，则可以通过残留水分排出处理，使残留在发电部的气体流 路中的水分更可靠地降低。 一种燃料电池系统的控制方法，该燃料电池系统具有燃料电池，该燃料电池具有 供给气体歧管、排出气体歧管、以及配置有与所述供给气体歧管和所述排出气体歧管连接 的气体流路的发电部，所述燃料电池系统的控制方法具有：(a)在所述燃料电池的运转停 止后，将所述供给气体歧管和所述排出气体歧管密封，使所述燃料电池内保持在规定的压 力而待机规定的时间的步骤；以及（b)打开所述供给气体歧管或所述排出气体歧管，以使 残留在所述发电部的所述气体流路中的水分向所述供给气体歧管或所述排出气体歧管移 动的步骤。 根据该燃料电池系统的控制方法，可以通过能量消耗量较少的方法使残留在燃料 电池的发电部的气体流路中的水分可靠地降低。 另外，本专利技术能够以各种形态来实现，例如能够以燃料电池系统以及搭载该燃料 电池系统的车辆、在上述系统或车辆中执行的燃料电池的扫气方法、上述系统或车辆的控 制方法、控制装置、用于实现上述扫气方法、控制方法或控制装置的功能的计算机程序、存 储了该计算机程序的存储介质等形态来实现。 【专利附图】【附图说明】 图1是表示燃料电池系统的结构的概略图。 图2是用于说明燃料电池中的反应气体的流动和水分的移动的概略图。 图3是表示在运转停止后的燃料电池中执行了吹扫时的阴极气体流路中的压力 损失随着时间的变化的说明图。 图4是示意性表示吹扫气体从供给用歧管流动时的燃料电池的内部情形的概略 图。 图5是表示在燃料电池的运转结束后执行的吹扫处理的处理顺序的说明图。 图6是用于说明在吹扫处理中执行的残留水排出处理的示意图。 图7是表示由残留水排出处理排出的水分的排出量的说明图。 图8是表示第二实施例的吹扫处理的处理顺序的说明图。 图9是表示第三实施例的燃料电池系统的结构的概略图。 图10是表示第二实施例的吹扫处理的处理顺序的说明图。 图11是表示冻结防止处理的处理顺序的说明图。 【具体实施方式】 A本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种燃料电池系统，其特征在于，具有：燃料电池，所述燃料电池具有供给气体歧管、排出气体歧管、以及配置有与所述供给气体歧管和所述排出气体歧管连接的气体流路的发电部；气体供给部，所述气体供给部使气体流入所述供给气体歧管；供给阀，所述供给阀能够密封所述供给气体歧管；排出阀，所述排出阀能够密封所述排出气体歧管；以及控制部，所述控制部执行残留水分排出处理，在所述残留水分排出处理中：在所述燃料电池的运转停止后，关闭所述供给阀以及所述排出阀，在所述燃料电池内以规定的压力密封来自所述气体供给部的气体，在待机规定的时间之后，打开所述供给阀或所述排出阀，以使残留在所述发电部的所述气体流路中的水分向所述供给气体歧管或所述排出气体歧管移动。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：荒木康，浜田仁，竹内弘明，
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
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。