燃料电池系统及涡轮机的控制方法技术方案

提供一种燃料电池系统及涡轮机的控制方法。燃料电池系统具备：涡轮机，具有调整涡轮机的上游侧压力与下游侧压力之间的差压的可变机构，利用差压来回收阴极废气的能量的至少一部分，并通过回收了的能量来辅助电动机的驱动；及控制部，驱动可变机构来使回收的能量增减，控制部取得与从涡轮机排出的阴极废气的温度相关的相关温度，在相关温度比涡轮机可能会冻结的预先确定的阈值温度低时，进行不使开度成为预先确定的开度以下的冻结避免控制。

Control Method of Fuel Cell System and Turbine

A fuel cell system and a control method of a turbine are provided. Fuel cell system has: turbine, a variable mechanism to adjust the pressure between upstream side pressure and downstream side pressure of turbine, using differential pressure to recover at least part of the energy of cathode exhaust gas, and assisting motor drive through recovered energy; and control unit, driving variable mechanism to increase and decrease the recovered energy, control unit to obtain and discharge from turbine. When the temperature of the cathode exhaust gas is lower than the pre-determined threshold temperature that the turbine may freeze, the freezing avoidance control is carried out without making the opening below the pre-determined opening.

【技术实现步骤摘要】
燃料电池系统及涡轮机的控制方法
本专利技术涉及具备对压缩机的驱动进行辅助的涡轮机的燃料电池系统及涡轮机的控制方法。
技术介绍
一直以来，已知有具备向燃料电池供给阴极气体的压缩机的燃料电池系统。在日本特开2012-221657所记载的燃料电池系统中，利用通过燃料电池的发热而温度上升后的阴极废气的能量来使涡轮机旋转，利用通过该旋转而产生的动力来辅助压缩机的驱动。
技术实现思路
然而，在日本特开2012-221657所记载的燃料电池系统中，存在阴极废气的能量回收量不够这一问题。于是，本专利技术的专利技术人尝试了通过缩窄阴极废气的流路而增大涡轮机的上游侧压力与下游侧压力之间的差压来使能量回收量增加。然而，发现了存在如下问题：若缩窄阴极废气的流路，则会因阴极废气的膨胀而导致温度下降，因此，存在因阴极废气中大量包含的水蒸气而导致涡轮机结露并冻结的可能性。本专利技术的第一方案涉及一种燃料电池系统，具备：燃料电池；压缩机，向所述燃料电池供给阴极气体；电动机，驱动所述压缩机；阴极气体排出路，供从所述燃料电池排出的阴极废气流通；涡轮机，配置于所述阴极气体排出路而由所述阴极废气驱动，具有可变机构，该可变机构使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池系统，其特征在于，具备：燃料电池；压缩机，向所述燃料电池供给阴极气体；电动机，驱动所述压缩机；阴极气体排出路，供从所述燃料电池排出的阴极废气流通；涡轮机，配置于所述阴极气体排出路而由所述阴极废气驱动，具有可变机构，该可变机构使通过所述涡轮机的所述阴极废气的流路的开度可变来调整所述涡轮机的上游侧压力与下游侧压力之间的差压，所述涡轮机利用所述差压来回收所述阴极废气的能量的至少一部分，并通过回收了的所述能量来辅助所述电动机(62)的驱动；以及控制部，构成为驱动所述可变机构来使回收的所述能量增减，其中，所述控制部构成为，取得与从所述涡轮机排出的所述阴极废气的第一温度相关的相关温度，在所...

【技术特征摘要】
2017.11.02 JP 2017-2123891.一种燃料电池系统，其特征在于，具备：燃料电池；压缩机，向所述燃料电池供给阴极气体；电动机，驱动所述压缩机；阴极气体排出路，供从所述燃料电池排出的阴极废气流通；涡轮机，配置于所述阴极气体排出路而由所述阴极废气驱动，具有可变机构，该可变机构使通过所述涡轮机的所述阴极废气的流路的开度可变来调整所述涡轮机的上游侧压力与下游侧压力之间的差压，所述涡轮机利用所述差压来回收所述阴极废气的能量的至少一部分，并通过回收了的所述能量来辅助所述电动机(62)的驱动；以及控制部，构成为驱动所述可变机构来使回收的所述能量增减，其中，所述控制部构成为，取得与从所述涡轮机排出的所述阴极废气的第一温度相关的相关温度，在所述相关温度比所述涡轮机可能会冻结的预先确定的阈值温度低时，进行使所述开度不成为预先确定的开度以下的冻结避免控制。2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，所述控制部构成为，作为所述冻结避免控制而使所述开度增加。3.根据权利要求1或2所述的燃料电池系统，其特征在于，所述控制部构成为，取得向所述压缩机导入之前的所述阴极气体的第二温度作为所...

【专利技术属性】
技术研发人员：早瀬雄一郎，
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