燃料电池系统的控制装置以及燃料电池系统的控制方法制造方法及图纸

燃料电池系统的野控制装置具备：阳极气体循环流量控制部，其基于由湿润状态检测部检测出的电解质膜的湿润状态来控制阳极气体循环流量；以及优先级设定部，其针对由湿润状态控制部操作的多个物理量设定稳定的操作的优先级，并且，阳极气体循环流量控制部包括：阳极气体循环流量限制部，其在改变电解质膜的湿润状态的过渡运转时，对阳极气体循环流量的每单位时间的变化率进行限制；以及控制量补充部，其在阳极气体循环流量的变化率被阳极气体循环流量限制部所限制的情况下，通过由优先级设定部设定的稳定的操作的优先级比对阳极气体循环流量设定的稳定的操作的优先级低的物理量的操作，来对由于阳极气体循环流量的限制而不足的湿润状态的控制量部分进行补充。

Control device of fuel cell system and control method of fuel cell system

The field control device of the fuel cell system is equipped with the anodic gas circulating flow control unit, which controls the anodic gas circulation flow based on the wetting state of the electrolyte membrane detected by the wetting state detection unit; and the priority setting section, which sets the stable operation for the multiple physical quantities operated by the humid state control unit. The anodic gas cycle flow control section includes the anode gas circulation flow control unit, which limits the rate of change per unit time of the anodic gas circulation flow during the transition of the wetting state of the electrolyte membrane, and the change in the flow rate of the anode gas cycle. When the rate is limited by the anodic gas cycle flow limit unit, the control of a wet state which is insufficient by limiting the flow of the anode gas circulating flow is controlled by the operation that the priority of the stable operation set by the priority setting is compared to the low priority physical quantity of the stable operation of the anodic gas cycle flow. The quantity is supplemented.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】燃料电池系统的控制装置以及燃料电池系统的控制方法
本专利技术涉及一种通过对多个物理量进行控制来控制燃料电池的电解质膜的湿润状态的燃料电池系统的控制装置及其控制方法。
技术介绍
作为燃料电池系统，提出了阳极气体非循环型燃料电池系统和阳极气体循环型燃料电池系统，在该阳极气体非循环型燃料电池系统中，不使作为燃料气体的阳极气体循环，将反应后的阳极排气与阴极排气一起排出，在该阳极气体循环型燃料电池系统中，使阳极气体循环，根据需要来从高压罐追加供给阳极气体。在燃料电池系统中，在阴极电极的电极反应中生成的水、水蒸气(下面称为“水分”)通过交叉泄漏而流入到阳极电极侧的阳极气体流路。在阳极气体循环型燃料电池系统中，能够利用该水分来控制燃料电池内的电解质膜的湿润状态(湿润度)，因此不需要在阳极气体供给通路、阳极气体循环通路设置加湿器。在JP5104950B中公开了如下一种燃料电池系统：在阳极气体循环型燃料电池系统中，测定燃料电池整体的电阻值，基于测定出的电阻值，来判定燃料电池的氧化剂气体流路的入口附近和出口附近的水分量的过量与不足，在判定为该水分量过剩或者不足的情况下，对燃料气体、氧化剂气体的化学计量比本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池系统的控制装置，该燃料电池系统将阳极气体和阴极气体供给到燃料电池，根据负载的要求来进行发电，所述燃料电池系统是阳极气体循环型的燃料电池系统，所述燃料电池系统具备：阳极气体循环通路，其将从所述燃料电池排出的阳极排气与向所述燃料电池供给的阳极气体混合后供给到所述燃料电池；湿润状态检测部，其检测所述燃料电池的电解质膜的湿润状态；以及湿润状态控制部，其通过对包括在所述阳极气体循环通路中流动的阳极气体循环流量在内的多个物理量进行操作，来控制所述电解质膜的湿润状态，所述控制装置具备：阳极气体循环流量控制部，其基于由所述湿润状态检测部检测出的所述电解质膜的湿润状态来控制所述阳极气体循环流量；以及...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种燃料电池系统的控制装置，该燃料电池系统将阳极气体和阴极气体供给到燃料电池，根据负载的要求来进行发电，所述燃料电池系统是阳极气体循环型的燃料电池系统，所述燃料电池系统具备：阳极气体循环通路，其将从所述燃料电池排出的阳极排气与向所述燃料电池供给的阳极气体混合后供给到所述燃料电池；湿润状态检测部，其检测所述燃料电池的电解质膜的湿润状态；以及湿润状态控制部，其通过对包括在所述阳极气体循环通路中流动的阳极气体循环流量在内的多个物理量进行操作，来控制所述电解质膜的湿润状态，所述控制装置具备：阳极气体循环流量控制部，其基于由所述湿润状态检测部检测出的所述电解质膜的湿润状态来控制所述阳极气体循环流量；以及优先级设定部，其针对由所述湿润状态控制部操作的所述多个物理量设定稳定的操作的优先级，其中，所述阳极气体循环流量控制部包括：阳极气体循环流量限制部，其在改变所述电解质膜的湿润状态的过渡运转时，对所述阳极气体循环流量的每单位时间的变化率进行限制；以及控制量补充部，其在所述阳极气体循环流量的变化率被所述阳极气体循环流量限制部所限制的情况下，通过由所述优先级设定部设定的稳定的操作的优先级比对所述阳极气体循环流量设定的稳定的操作的优先级低的物理量的操作，来对由于该阳极气体循环流量的限制而不足的所述湿润状态的控制量部分进行补充。2.根据权利要求1所述的燃料电池系统的控制装置，其特征在于，在使所述燃料电池的电解质膜湿润的操作中，作为稳定的操作的优先级比对所述阳极气体循环流量设定的稳定的操作的优先级低的操作对象，包括向所述燃料电池供给的阴极气体的压力，当开始使所述燃料电池湿润的操作时，所述阳极气体循环流量限制部对所述阳极气体循环流量的每单位时间的变化率进行限制，并且，所述控制量补充部通过提高所述供给的阴极气体的压力的操作，来对由于所述阳极气体循环流量的限制而不足的湿润状态的控制量部分进行补充。3.根据权利要求1或2所述的燃料电池系统的控制装置，其特征在于，在使所述燃料电池的电解质膜干燥的操作中，作为稳定的操作的优先级比对所述阳极气体循环流量设定的稳定的操作的优先级低的操作对象，包括对所述燃料电池进行冷却的冷却水的温度以及向所述燃料电池供给的阴极气体的流量，当开始使所述燃料电池的电解质膜干燥的操作时，所述阳极气体循环流量限制部对所述阳极气体循环流量的每单位时间的变化率进行限制，并且，所述控制量补充部通过提高所述冷却水的温度的操作以及增加所述阴极气体的流量的操作中的至少一个，来对由于所述阳极气体循环流量的限制而不足的湿润状态的控制量部分进行补充。4.根据权利要求3所述的燃料电池系统的控制装置，其特征在于，所述阳极气体循环流量控制部还具备冷却水温度限制部，在改变所述电解质膜的湿润状态的过渡运转时，该冷却水温度限制部对所述冷却水的温度的每单位时间的变化率进行限...

【专利技术属性】
技术研发人员：青木哲也，池田修久，小高敏和，岩崎大刚，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP