燃料电池系统和发电监控方法技术方案

本发明专利技术提供一种燃料电池系统和发电监控方法。在基于多个单电池中的每个单电池的电压来判定发电状态的方法中，提高判定精度。在空气的流量为规定值以上的情况下(步骤S210为“否”)，选择通常用的判定阈值(步骤S220)，在空气的流量小于规定值的情况下(步骤S210为“是”)，选择空气缺乏时用的判定阈值(步骤S225)。在判定值小于判定阈值的情况下(步骤S250为“是”)，检测负电压的产生(步骤S270)。空气缺乏时用的判定阈值是相比通常用的判定阈值难以作出异常判定的值。

【技术实现步骤摘要】
本申请主张基于在2014年11月12日提出申请的申请编号2014-229452号的日本专利申请的优先权，并将其公开的全部通过参照而援引于本申请。
本专利技术涉及燃料电池的发电的监控。
技术介绍
已知有对构成燃料电池组的多个单电池中的每一个的电压进行测定从而监控发电状态的技术方案(JP2013-69489)。
技术实现思路
【专利技术要解决的课题】在上述在先技术的情况下，由于测定多个单电池中的每一个的电压，因此难以准确地掌握一个个单电池的电压。由此，存在根据该测定值无法判明各单电池的发电状态是正常还是异常的情况。作为异常的发电状态，可列举例如负电压的产生。负电压的产生会导致单电池的劣化，因此优选通过输出限制等措施进行回避。因此，在根据上述测定值无法判明是否为异常的发电状态的情况下，判定为负电压产生，由此能够避免负电压的看漏。然而，上述的判定方法存在即使在实际上未产生负电压的情况下也会出现负电压产生这样的误判定的可能性，甚至存在引起不必要的输出限制的可能性。本申请专利技术立足于上述在先技术，其解决课题是在基于多个单电池中的每一个的电压来判定发电状态的方法中提高判定精度。【用于解决课题的方案】本专利技术用于解决上述课题，可以作为以下的方式实现。(1)根据本专利技术的一方式，提供一种燃料电池系统。该燃料电池系统具备：取得部，取得由燃料电池中包含的两个以上的单电池产生>的单电池电压的合计值；及判定部，在所述合计值为第一电压值的情况下，判定为是所述两个以上的单电池的至少一部分进行的发电为异常的异常发电，在所述合计值为比所述第一电压值大的第二电压值的情况下，判定为是所述两个以上的单电池进行的发电为正常的正常发电，在所述合计值为比所述第一电压值大且比所述第二电压值小的第三电压值的情况下，在阴极气体缺乏时判定为是所述正常发电，在阴极气体不缺乏时判定为是所述异常发电。根据该方式，除了上述的合计值之外，还将阴极气体是否缺乏加入考虑，由此能够提高发电状态的判定精度。(2)在上述方式中，可以是，在阴极气体缺乏的情况下，所述判定部通过将基于所述合计值而算出的所述单电池电压的推定值作为判定值与缺乏时用阈值进行比较，来判定是所述正常发电还是所述异常发电。根据该方式，能够不受其他单电池的发电状态影响地进行判定。(3)在上述方式中，可以是，在阴极气体不缺乏的情况下，所述判定部通过将所述合计值与表示所述燃料电池的发电状态的代表电压值的比较结果作为判定值与通常用阈值进行比较，来判定是所述正常发电还是所述异常发电。根据该方式，在阴极气体不缺乏的情况下，能够进行以代表电压值为基准的判定。(4)在上述方式中，可以是，所述缺乏时用阈值及所述通常用阈值是相同的值。根据该方式，无论阴极气体是否缺乏，都可以不变更阈值。(5)在上述方式中，可以是，在阴极气体缺乏的情况下，所述判定部通过将所述合计值与表示所述燃料电池的发电状态的代表电压值的比较结果作为判定值与缺乏时用阈值进行比较，来判定是所述正常发电还是所述异常发电。根据该方式，在阴极气体缺乏的情况下，能够进行以代表电压值为基准的判定。(6)在上述方式中，可以是，在阴极气体不缺乏的情况下，所述判定部通过将所述判定值与通常用阈值进行比较，来判定是所述正常发电还是所述异常发电。根据该方式，无论阴极气体是否缺乏，都可以不变更判定值。(7)在上述方式中，可以是，在阴极气体不缺乏的情况下，所述判定部在所述判定值比所述通常用阈值小的情况持续了规定时间的情况下判定为是所述异常发电。根据该方式，能够抑制干扰造成的误判定。(8)在上述方式中，可以是，在阴极气体缺乏的情况下，所述判定部在所述判定值比所述缺乏时用阈值小的情况持续了比所述规定时间长的时间的情况下判定为是所述异常发电。根据该方式，在阴极气体缺乏的情况下，与阴极气体不缺乏的情况下相比，难以作出异常发电这样的判定结果。进而，能够降低阴极气体缺乏的情况下的误判定的可能性。(9)在上述方式中，可以是，所述比较结果是从所述合计值减去所述代表电压值而得到的差。根据该方式，能够简单地算出判定值。(10)在上述方式中，可以是，所述代表电压值是对所述燃料电池中包含的全部单电池各自产生的单电池电压进行了平均所得到的值。根据该方式，能够进行以燃料电池整体的发电状态为基准的判定。(11)在上述方式中，可以是，所述判定部基于阴极气体的流量来判定阴极气体是否缺乏。根据该方式，能够容易地判定阴极气体是否缺乏。(12)所述判定部可以基于发电电流来判定阴极气体是否缺乏。根据该方式，能够容易地判定阴极气体是否缺乏。本专利技术能够以上述以外的各种方式实现。例如，能够以发电监控装置、发电监控方法、用于实现该方法的计算机程序、存储有该计算机程序的非暂时性的存储介质等方式实现。附图说明图1是燃料电池系统的概略结构图。图2是表示取得部与单电池连接的情况的图。图3是表示测定电压与单电池电压的关系的柱状图。图4是表示发电监控处理的流程图(实施方式1)。图5是表示氢缺乏及空气缺乏发展的情况下的单电池电压的变化的坐标图。图6是表示发电监控处理的流程图(实施方式2)。【标号说明】20…燃料电池系统50…阳极系统51…氢罐52…罐阀53…调节器54…配管56…排出控制阀57…排出配管58…循环泵60…阴极系统61…配管62…空气压缩器63…排出配管65…压力计80…控制部82…判定部85…取得部87…电压计89…电流计90…冷却系统91…水泵92…配管93…配管94…散热器100…燃料电池110…端板120…绝缘板130…集电板140…单电池具体实施方式图1示出搭载于机动车的燃料电池系统20的概略结构。燃料电池系统20具备阳极系统50、阴极系统60、控制部80、取得部85、冷却系统90、燃料电池100。燃料电池100具有将端板110、绝缘板120、集电板130、多片(例如400片)单电池140、集电板130、绝缘板120、端板110依次层叠的堆叠结构。阳极系统50具备氢罐51、罐阀52、调节器53、配管54、排出控制阀56、排出配管57、循环泵58。贮存于氢本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池系统，具备：取得部，取得由燃料电池中包含的两个以上的单电池产生的单电池电压的合计值；及判定部，在所述合计值为第一电压值的情况下，判定为是所述两个以上的单电池的至少一部分进行的发电为异常的异常发电，在所述合计值为比所述第一电压值大的第二电压值的情况下，判定为是所述两个以上的单电池进行的发电为正常的正常发电，在所述合计值为比所述第一电压值大且比所述第二电压值小的第三电压值的情况下，在阴极气体缺乏时判定为是所述正常发电，在阴极气体不缺乏时判定为是所述异常发电。

【技术特征摘要】
2014.11.12 JP 2014-2294521.一种燃料电池系统，具备：
取得部，取得由燃料电池中包含的两个以上的单电池产生的单电
池电压的合计值；及
判定部，在所述合计值为第一电压值的情况下，判定为是所述两
个以上的单电池的至少一部分进行的发电为异常的异常发电，在所述
合计值为比所述第一电压值大的第二电压值的情况下，判定为是所述
两个以上的单电池进行的发电为正常的正常发电，在所述合计值为比
所述第一电压值大且比所述第二电压值小的第三电压值的情况下，在
阴极气体缺乏时判定为是所述正常发电，在阴极气体不缺乏时判定为
是所述异常发电。
2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中，
在阴极气体缺乏的情况下，所述判定部通过将基于所述合计值而
算出的所述单电池电压的推定值作为判定值与缺乏时用阈值进行比
较，来判定是所述正常发电还是所述异常发电。
3.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其中，
在阴极气体不缺乏的情况下，所述判定部通过将所述合计值与表
示所述燃料电池的发电状态的代表电压值的比较结果作为判定值与通
常用阈值进行比较，来判定是所述正常发电还是所述异常发电。
4.根据权利要求3所述的燃料电池系统，其中，
所述缺乏时用阈值及所述通常用阈值是相同的值。
5.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中，
在阴极气体缺乏的情况下，所述判定部通过将所述合计值与表示
所述燃料电池的发电状态的代表电压值的比较结果作为判定值与缺乏
时用阈值进行比较，来判定是所述正常发电还是所述异常发电。
6.根据权利要求5所述的燃料电池系统，其中，
在阴极气体不缺乏的情况下，所述判定部通过将所述判定值与通
常用阈值进行比较，来判定是所述正常发电还是所述异常发电。
7.根据权利要求3、权利要求4或权利要求6所述的燃料电池系
统，其中，
在阴极气体不缺乏的情况下，所述判定部在所述判定值比所述通
常用阈值小的情况持续了规定时间的情况下判定为是所述异常发电。
8.根据权利要求7所述的燃料电池系统，其中，
在阴极气体缺乏的情况下，所述判定部在所述判定值比所述缺乏
时用阈值小的情况持续了比所述规定时间长的时间的情况下判定为是
所述异常发电。
9.根据权利要求3～权利要求8中任一项所述的燃料电池系统，其
中，
所述比较结果是从所述合计值减去所述代表电压值而得到的差。
10.根据权利要求3～权利要求9中任一项所述的燃料电池系统，
其中，
所述代表...

【专利技术属性】
技术研发人员：坊农哲也，盐川谕，浜野井修，
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