燃料电池系统及燃料电池的控制方法技术方案

本发明专利技术提供即使对燃料电池施加交流也能使燃料电池的控制稳定的燃料电池系统及燃料电池的控制方法。决定目标功率值(步骤S500)。接下来，以目标功率值为基准，设定不灵敏区(步骤S600)。在功率值在不灵敏区的范围内的情况下(步骤S700为“是”)，停止使功率值接近目标功率值的控制。

【技术实现步骤摘要】
本申请主张基于在2014年11月13日提出申请的申请号2014-230379号的日本专利申请的优先权，并在本申请中参照并引用其公开的全部内容。
本专利技术涉及燃料电池。
技术介绍
为了检测燃料电池的干燥，已知有对燃料电池施加交流的方法。通过这样施加交流，单电池电压的测定值成为对发电电压叠加交流的电压后的值(JP2007-053013)。
技术实现思路
专利技术要解决的课题通常，为了控制燃料电池的发电而控制单电池电压。但是，在上述现有技术的情况下，如上所述对单电池电压的测定值叠加交流的电压，因此单电池电压的控制有时受到交流的影响而变得不稳定。这种课题并不限于单电池电压的控制，在控制表示燃料电池的发电状态的某个值即受到交流的影响的值(以下也称为“控制对象值”)的情况下也是共通的课题。本专利技术鉴于上述情况而作出，其以即使对燃料电池施加交流也能够使控制对象值的控制稳定为解决课题。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。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：发电控制部，以使控制对象值接近目标值的方式进行控制，上述控制对象值是表示燃料电池的发电状态、且受施加于上述燃料电池的交流的影响的值；不灵敏区设定部，以上述目标值为基准来设定不灵敏区；及停止部，在上述控制对象值包含于上述不灵敏区的情况下，使上述发电控制部的控制停止。根据该方式，即使对燃料电池施加交流，控制对象值的控制也容易稳定。其原因是，由于设定有不灵敏区，因此即使控制对象值受到交流的影响，也能够抑制发电控制部的控制追随该影响。在上述方式中，也可以是，上述发电控制部取得对表示上述发电状态的物理量按时间序列进行平滑化处理后的值，作为上述控制对象值。根据该方式，控制更稳定。在上述方式中，也可以是，上述燃料电池系统具备选择部，在上述发电状态为稳定状态的情况下，上述选择部选择稳定状态用条件作为上述平滑化处理中使用的处理条件，在上述发电状态为过渡状态的情况下，上述选择部选择过渡状态用条件作为上述平滑化处理中使用的处理条件。根据该方式，能够根据发电状态是稳定状态还是过渡状态来选择平滑化处理的条件。在上述方式中，也可以是，上述不灵敏区设定部将如下范围设定为上述不灵敏区的单侧宽度，上述范围具有在根据上述稳定状态用条件对上述交流的成分执行上述平滑化处理后的值的振幅以上的宽度。根据该方式，在发电状态为稳定状态的情况下，发电控制部容易停止，因此控制对象值的控制稳定。在上述方式中，也可以是，上述过渡状态用条件是与上述稳定状态用条件相比通过上述控制对象值反映了更接近当前的时刻的值的条件。根据该方式，在发电状态为过渡状态的情况下，控制对象值的控制的响应性良好。在上述方式中，也可以是，上述不灵敏区设定部将如下范围设定为上述不灵敏区的单侧宽度，上述范围具有小于根据上述过渡状态用条件对上述交流的成分执行上述平滑化处理后的值的振幅的宽度。根据该方式，由于不灵敏区如上所述设定为具有小的宽度的范围，因此控制对象值的控制的响应性良好。在上述方式中，也可以是，上述选择部基于电流值的变动和电压值的变动中的至少任一方，来判定上述发电状态是上述过渡状态还是上述稳定状态。根据该方式，能够容易地判定发电状态是过渡状态还是稳定状态。在上述方式中，也可以是，上述燃料电池系统具备施加上述交流和测定对上述燃料电池的发电电压叠加上述交流后的电压的电路，上述发电控制部基于由上述电路测定的电压来取得上述物理量。根据该方式，能够使上述电路具有多个功能。在上述方式中，也可以是，上述电路是对上述发电电压进行变压的转换器。根据该方式，能够使转换器具有多个功能。在上述方式中，也可以是，上述物理量是功率。根据该方式，能够将上述方式应用于功率值的控制。在上述方式中，也可以是，在上述不灵敏区的上限值与上述目标值之差小于上述目标值与上述目标值的上限值之差的情况下，上述不灵敏区设定部将上述不灵敏区的上限值设定成大于上述目标值的上限值的值。根据该方式，即使控制对象值超过目标值的上限值，只要在不灵敏区的范围内，就能够使发电控制部停止。本专利技术能够以上述以外的各种方式实现。例如，能够以燃料电池的控制方法、用于实现该方法的计算机程序，存储有该计算机程序的非临时性的存储介质、执行该计算机程序的发电控制装置等方式实现。附图说明图1是表示燃料电池系统的结构的概略图。图2是表示燃料电池系统的电气性的结构的概略图。图3是表示发电控制处理的流程图。图4是表示平滑化条件选择处理的流程图。图5是表示发电控制处理的控制结果的一例的曲线图。图6是用于比较稳定状态用条件与过渡状态用条件的曲线图。具体实施方式图1是表示燃料电池系统100的结构的概略图。燃料电池系统100具备：燃料电池10、控制部20、阴极气体供给部30、阴极气体排出部40、阳极气体供给部50、阳极气体循环排出部60及制冷剂供给部70。燃料电池10是接受氢(阳极气体)和空气(阴极气体)的供给作为反应气体而发电的固体高分子型燃料电池。燃料电池10具有层叠有多个(例如400个)单电池11而成的层叠结构。各单电池11具有作为在电解质膜的两面上配置有电极的发电体的膜电极接合体和夹持膜电极接合体的两张隔板。电解质膜由在湿润状态下表现出良好的质子传导性的固体高分子薄膜构成。电极由碳构成。在电极的电解质膜侧的面上载持有用于促进发电反应的铂催化剂。在各单电池11上设有反应气体或制冷剂用的歧管(未图示)。歧管的反应气体经由设于各单电池11的气体流路而向各单电池11的发电区域供给。控制部20具备：选择部23、不灵敏区设定部26、停止部27及发电控制部28。控制部20接收来自负载200的发电要求，并根据该要求来控制以下说明的燃料电池系统100的各结构部，而实现基于燃料电池10的发电。阴极气体供给部30具备：阴极气体配管31、空气压缩机32及开闭阀34。阴极气体配管31是与燃料电池10的阴极侧连接的配管。空气压缩机32经由阴极气体配管31而与燃料电池10连接，将取入外部气体并压缩后的空气作为阴极气体向燃料电池10供给。控制部20的发电控制部28对空气压缩机32进行驱动，由此与对负载200的电力供给相关联地控制对于燃料电池10的空气的供给量。开闭阀34设于空气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池系统，具备：发电控制部，以使控制对象值接近目标值的方式进行控制，所述控制对象值是表示燃料电池的发电状态、且受施加于所述燃料电池的交流的影响的值；不灵敏区设定部，以所述目标值为基准来设定不灵敏区；及停止部，在所述控制对象值包含于所述不灵敏区的情况下，使所述发电控制部的控制停止。

【技术特征摘要】
2014.11.13 JP 2014-2303791.一种燃料电池系统，具备：
发电控制部，以使控制对象值接近目标值的方式进行控制，所述
控制对象值是表示燃料电池的发电状态、且受施加于所述燃料电池的
交流的影响的值；
不灵敏区设定部，以所述目标值为基准来设定不灵敏区；及
停止部，在所述控制对象值包含于所述不灵敏区的情况下，使所
述发电控制部的控制停止。
2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中，
所述发电控制部取得对表示所述发电状态的物理量按时间序列进
行平滑化处理后的值，作为所述控制对象值。
3.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其中，
所述燃料电池系统具备选择部，在所述发电状态为稳定状态的情
况下，所述选择部选择稳定状态用条件作为所述平滑化处理中使用的
处理条件，在所述发电状态为过渡状态的情况下，所述选择部选择过
渡状态用条件作为所述平滑化处理中使用的处理条件。
4.根据权利要求3所述的燃料电池系统，其中，
所述不灵敏区设定部将如下的范围设定为所述不灵敏区的单侧宽
度，所述范围具有在根据所述稳定状态用条件对所述交流的成分执行
所述平滑化处理后的值的振幅以上的宽度。
5.根据权利要求3或4所述的燃料电池系统，其中，
所述过渡状态用条件是与所述稳定状态用条件相比通过所述控制
对象值反映了更接近当前的时刻的值的条件。
6.根据权利要求3～5中任一项所述的燃料电池系统，其中，
所述不灵敏区设定部将如下范围设定为所述不灵敏区的单侧宽
度，所述范围具有小于根据所述过渡状态用条件对所述交流的成分执
行所述平滑化处理后的值的振幅的宽度。
7.根据权利要求3～6中任一项所述的燃料电池系统，其中，
所述选择部基于电流值的变动和电压值的变动中的至少任一方，
来判定所述发电状态是所述过渡状态还是所述稳定状态。
8.根据权利要求2～7中任一项所述的燃料电池系统，其中，
所述燃料电池系统具备施加所述交流和测定对所述燃料电池的发
电电压叠加所述交流后的电压的电路，
所述发电控制部基于由所述电路测定的电压来取得所述物理量。
9.根据权利要求8所述的燃料电池系统，其中，
所述电路是对所述发电电压进行变压的转换器。
10.根据权利要求2～9中任一项所述的燃料电池系统，其中，
...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈本阳平，田野裕，滩光博，金子智彦，
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