燃料电池系统及燃料电池的扫气方法技术方案

本发明专利技术提供燃料电池系统及燃料电池的扫气方法。燃料电池系统具备蓄电池、气体供给部、取得设想在所述燃料电池的运转停止期间所述蓄电池的温度会到达的设想温度的温度取得部以及扫气控制部。所述扫气控制部在所述燃料电池的运转停止时判断为所述设想温度为规定温度以上的情况下以第一扫气能力执行所述停止时扫气动作，在判断为所述设想温度低于所述规定温度的情况下以比所述第一扫气能力高的第二扫气能力执行所述停止时扫气动作。

Fuel cell system and scavenging method for fuel cell

The invention provides a fuel cell system and a scavenging method for a fuel cell. The fuel cell system has a storage battery, a gas supply section, and a temperature acquisition section of the envisaged temperature, a temperature acquisition section, and a scavenging control unit that assume that the temperature of the storage battery will arrive during the operation of the fuel cell. The scavenging control section of the fuel cell operation is stopped for the judgment of the idea of the temperature for the specified temperature above the first to execute the scavenging ability to stop scavenging action, for the idea of temperature is lower than the prescribed temperature in the case than the first high scavenging ability the scavenging ability to execute the second stop when scavenging action in judgment.

【技术实现步骤摘要】
燃料电池系统及燃料电池的扫气方法
本专利技术涉及燃料电池系统及燃料电池的扫气方法。
技术介绍
在燃料电池中，有时基于与运转相伴的生成水等的水分会在燃料电池的运转停止后残留在燃料电池内。燃料电池内的水分有可能因环境温度的下降而冻结，所以在燃料电池中，有时在停止时进行被称作扫气的处理(例如参照下述日本特开2013-37790)。扫气的对象不仅包括燃料电池堆，有时也包括其周边的管路或配置于管路的泵等辅机。另外，在长期暴露于外气的燃料电池车辆中，即使在停车时环境温度不是很低，也可能出现在停车期间环境温度下降而导致燃料电池内的水分冻结的情况。因而，在预测为在车辆的停车期间环境温度会下降至规定温度以下时，也在停车期间的车辆中对燃料电池进行扫气。将这样的停车期间的扫气称作驻车扫气。在驻车扫气时，由于燃料电池没有进行发电，所以使用充在蓄电池中的电能来进行驻车扫气动作。
技术实现思路
然而，若在为了扫气而使用蓄电池时蓄电池的温度已经下降，则蓄电池有时会因放电而劣化。但是，若在蓄电池的温度下降了的情况下不进行驻车扫气，则有可能引起燃料电堆等的冻结。上述的状况不限于燃料电池车辆，对于在燃料电池的停止期间使用蓄电池进行扫气的燃料电池系统是共通的。本专利技术提供进行燃料电池的扫气的燃料电池系统及燃料电池的扫气方法。本专利技术的第一实施方式的燃料电池系统进行燃料电池的扫气。该燃料电池系统具备：蓄电池，至少在所述燃料电池的运转停止的期间进行电力的供给；气体供给部，接受来自该蓄电池的电力的供给而将气体向所述燃料电池供给；温度取得部，取得设想在所述燃料电池的运转停止期间所述蓄电池的温度会到达的设想温度；和扫气控制部，能够执行在所述燃料电池的运转停止时控制所述气体从所述气体供给部向所述燃料电池的供给而对所述燃料电池进行扫气的停止时扫气动作。扫气控制部在所述燃料电池的运转停止时判断为所述设想温度为规定温度以上的情况下以第一扫气能力执行所述停止时扫气动作，在判断为所述设想温度低于所述规定温度的情况下以比所述第一扫气能力高的第二扫气能力执行所述停止时扫气动作。根据上述第一方案的燃料电池系统，在停止燃料电池的运转时进行的停止时扫气动作中，在燃料电池停止时，若蓄电池的设想温度低于规定的温度，则以比第一扫气能力高的第二扫气能力进行扫气，能够进一步将燃料电池及其周边等的扫气对象中有可能存在的水分排出。因此，在燃料电池的停止期间蓄电池的设想温度变得低于规定温度、若使蓄电池进行放电则会招致蓄电池的劣化的状况下，能够实现不进行使用了蓄电池的扫气这一应对。其结果，若在这样的状况下不进行扫气，则不会招致蓄电池的劣化，能够降低损害蓄电池进而是燃料电池系统的可靠性、耐久性的可能性。在本说明书中，燃料电池意味着利用电化学反应来进行使用了燃料气体的发电的结构。燃料电池虽然也可能由单一的发电体来实现，但取将发电单位(也称作单电池)层叠多个而成的燃料电池堆的形态也无妨。燃料电池的运转的停止是指停止燃料气体向燃料电池的供给而停止发电，停止时不限于执行燃料气体的供给的停止或发电的停止的定时自身，而是意味着包含其前后的定时。停止时扫气动作可以在燃料气体向燃料电池的供给停止而发电完全停止了的定时一并进行，也可以在燃料气体的供给停止后从发电还未完全停止之前开始进行。或者，也可以以开始停止燃料气体的供给的处理为前提，从燃料气体的供给即将停止之前开始进行。在上述方案的燃料电池系统中，所述扫气控制部还构成为能够执行如下的驻车扫气动作：在所述燃料电池的运转停止且处于所述燃料电池的运转停止的期间的规定的定时，控制所述气体从所述气体供给部向所述燃料电池的供给而进行所述燃料电池的扫气。在判断为所述设想温度为所述规定温度以上的情况下，执行所述驻车扫气动作，在判断为所述设想温度低于所述规定温度的情况下，不执行所述驻车扫气动作。根据上述方案，由于在蓄电池的设想温度低于规定温度的情况下不进行驻车扫气动作，所以能够抑制从蓄电池的设想温度低于规定温度时的蓄电池放电。因此，能够抑制招致蓄电池的劣化的可能性，能够降低损害蓄电池进而是燃料电池系统的可靠性、耐久性的可能性。在上述方案的燃料电池系统中，所述扫气控制部可以构成为，在判断为所述设想温度为比所述规定温度高的阈值温度以上的情况下，不执行所述停止时扫气动作。根据上述方案，如果设为若蓄电池的设想温度为规定温度以上则执行驻车扫气动作，则若蓄电池的设想温度足够高，则即使不进行停止时扫气处理，也能抑制燃料电池的冻结这样的不良情况的发生，所以能够抑制停止时扫气动作所需的蓄电池的放电。在上述方案的燃料电池系统中，所述扫气控制部可以构成为，判断是否满足认为能够产生所述燃料电池的冻结而预先设定的条件。所述扫气控制部可以构成为，在所述燃料电池的运转停止时，在判定为不满足所述预先设定的条件且判断为所述设想温度为比所述规定温度高的阈值温度以上的情况下，不执行所述停止时扫气动作。根据上述方案，通过冬判定，若不满足能够产生燃料电池的冻结这一条件，则即使不执行停止时扫气动作，也能抑制燃料电池的冻结这样的不良情况，因此结果上能够抑制蓄电池的放电。在上述方案的燃料电池系统中，所述扫气控制部可以构成为，在所述驻车扫气动作中，能够独立地执行所述燃料电池的阳极侧的扫气和所述燃料电池的阴极侧的扫气。所述扫气控制部可以构成为，在判定为不满足所述条件且判断为所述设想温度为所述阈值温度以上的情况下，在所述驻车扫气动作中执行所述燃料电池的所述阳极侧的扫气和所述阴极侧的扫气，在判断为满足所述条件或者所述设想温度低于所述阈值温度且为所述规定值以上的情况下，在所述驻车扫气动作中执行所述阳极侧的扫气。根据上述方案，在判断为设想温度为比所述规定温度高的阈值温度以上的情况下，虽然不执行所述停止时扫气动作，但在驻车扫气动作中进行阴极侧的扫气和阳极侧的扫气，所以能够将燃料电池的水分充分排出。在上述方案的燃料电池系统中，可以还具备检测所述蓄电池的温度的温度传感器。所述温度取得部可以构成为取得在所述燃料电池停止时由所述温度传感器检测到的所述蓄电池的温度作为所述设想温度。这是因为，若从燃料电池的停止起为短时间，则燃料电池停止时的蓄电池温度和所述设想温度没有那么大的差异。本说明书中的设想在燃料电池的运转停止期间蓄电池的温度会到达的设想温度是指设想在燃料电池的运转停止的期间蓄电池的温度会变化而到达的温度，是用于判定在燃料电池的运转的停止期间是否可以进行来自蓄电池的放电的温度。关于这样的蓄电池的设想温度，不仅可以使用蓄电池的温度来设想，也可以通过使用了过去的温度变化的数据的设想、基于停止了燃料电池的运转的时间、季节的设想、基于来自外部的气象服务器的信息的设想等其他的取得方法来取得。本专利技术的第二实施方式的燃料电池的扫气方法中，在燃料电池的运转停止时利用来自蓄电池的电力将气体向燃料电池供给，进行所述燃料电池的扫气。该燃料电池的扫气方法中，取得设想在所述燃料电池的运转停止期间所述蓄电池的温度会到达的设想温度；在所述燃料电池的运转停止时判断所述设想温度是否为规定温度以上，i)在所述燃料电池的运转停止时，在判断为所述设想温度为规定温度以上的情况下，以第一扫气能力进行所述燃料电池的扫气；ii)在判断为所述设想温度低于所述规定温度的情况下，以比所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池系统，其特征在于，包含：蓄电池，至少在燃料电池的运转停止的期间进行电力的供给；气体供给部，接受来自该蓄电池的电力的供给而将气体向所述燃料电池供给；温度取得部，取得设想在所述燃料电池的运转停止期间所述蓄电池的温度会到达的设想温度；和扫气控制部，能够执行在所述燃料电池的运转停止时控制所述气体从所述气体供给部向所述燃料电池的供给而对所述燃料电池进行扫气的停止时扫气动作；所述扫气控制部在所述燃料电池的运转停止时判断为所述设想温度为规定温度以上的情况下，以第一扫气能力执行所述停止时扫气动作，在判断为所述设想温度低于所述规定温度的情况下，以比所述第一扫气能力高的第二扫气能力执行所述停止时扫气动作。

【技术特征摘要】
2016.02.15 JP 2016-0260991.一种燃料电池系统，其特征在于，包含：蓄电池，至少在燃料电池的运转停止的期间进行电力的供给；气体供给部，接受来自该蓄电池的电力的供给而将气体向所述燃料电池供给；温度取得部，取得设想在所述燃料电池的运转停止期间所述蓄电池的温度会到达的设想温度；和扫气控制部，能够执行在所述燃料电池的运转停止时控制所述气体从所述气体供给部向所述燃料电池的供给而对所述燃料电池进行扫气的停止时扫气动作；所述扫气控制部在所述燃料电池的运转停止时判断为所述设想温度为规定温度以上的情况下，以第一扫气能力执行所述停止时扫气动作，在判断为所述设想温度低于所述规定温度的情况下，以比所述第一扫气能力高的第二扫气能力执行所述停止时扫气动作。2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，所述扫气控制部构成为还能够执行如下的驻车扫气动作：在所述燃料电池的运转停止且处于所述燃料电池的运转停止期间的规定的定时，控制所述气体从所述气体供给部向所述燃料电池的供给而进行所述燃料电池的扫气，所述扫气控制部构成为在判断为所述设想温度为所述规定温度以上的情况下执行所述驻车扫气动作，且构成为在判断为所述设想温度低于所述规定温度的情况下不执行所述驻车扫气动作。3.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其特征在于，所述扫气控制部构成为在判断为所述设想温度为比所述规定温度高的阈值温度以上的情况下不执行所述停止时扫气动作。4.根据权利要求2所述燃料电池系统，其特征在于，所述扫气控制部构成为判定是否满足认为能够产生所述燃料电池的冻结而预先设定的条件，所述扫气控制部构成为在所述燃料电池的运转停止时判定为不满足所述预先设定的条件且判断为所述设想温度为比所述规定温度高的阈值温度以上的情况下，不执行所述停止时扫气动作。5.根据权利要求4所述的燃料电池系统，其特征在于，所述扫气控制部构成为在所述驻车扫气动作中能够独立地执行所述燃料电池的阳极侧的扫气和所述燃料电池的阴极侧的扫气，所述扫气控制部构成为，i)在判定为不满足所述条件且判断为所述设想温度为所述阈值温度以上的情况下，在所述驻车扫气动作中执行所述燃料电池的所述阳极侧的扫气和所述阴极侧的扫气，ii)在判断为满足所述条件或者所述设想温度低于所述阈值温度且为所述规定值以上的情况下，在所述驻车扫气动作中执行所述阳极侧的扫气。6.根据权利要求1至权利要求5的任一项所述的燃料电池系统，其特征在于，还包含检测所述蓄电池的温度的温度传感器，所述温度取得部构成为取得在所述燃料电池停止时由所述温度传感器检测到的所述蓄电池的温度作为所述设想温度。7.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：小川朋宏，今西启之，冈本阳平，
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