燃料电池系统技术方案

一种燃料电池系统（５０）包括：用于获取燃料电池（１）的氢气系统（阳极（１ｂ））压力的压力获取装置（４），用于估算氢气系统中的氢气分压的压力估算装置（１０）。而且，该燃料电池系统（５０）包括用于估算氢气系统中杂质浓度的杂质浓度估算装置（１０）。即，杂质浓度估算装置（１０）通过考虑氢气系统的当前状态来估算杂质浓度。从而，杂质浓度估算装置（１０）可精确地估算燃料电池（１）的氢气系统中的杂质浓度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于通过评估燃料电池中的杂质浓度来控制气体供给/排放的燃料电池系统。
技术介绍
适用于燃料电池汽车等的燃料电池系统是已知的。燃料电池系统包括作为主要部件的燃料电池组，并且该燃料电池具有阳极和阴极。氢气作为燃料气体被供给阳极，并且空气被供给阴极。而且，燃料电池系统包括例如用于储存燃料气体如待供给阳极的氢气的部件，和用于将含有未消耗的燃料气体的废气循环至阳极的泵。在燃料电池组中，氢气与空气中的氧气反应以产生电能。众所周知，随着燃料电池中反应的进展，阴极气体(空气)中的氮气和在该反应中产生的水通过电解质膜从阴极移向阳极。因此，氮气或水蒸汽的分压(在下文中总称为“杂质”)增加了，并且燃料气体(氢气)的浓度降低了。结果，燃料电池的发电性能不合乎需要地降低了。在解决该问题的一个尝试中，通常在阳极侧上的排出通道中设置的排出阀(在下文中也指的是“氢气系统”)被开启，用于排放含有未消耗的氢气和杂质的气体。例如，日本专利申请特许公开No.2003-168467公开了一种燃料电池系统技术，其中燃料电池的空气泵在目标转速下操作，并且空气调节阀被用于使压力调节至目标压力。在该公开的技术中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池系统，其特征在于包括：压力获取装置（４），用于获取燃料电池（１）的氢气系统压力；压力估算装置（１０），用于估算氢气系统中的氢气分压；和杂质浓度估算装置（１０），用于根据得到的压力和估算的压力来估算氢气系统中的杂质浓度，其中如果压力获取装置（４）得到的压力等于或大于上限氢气系统压力值，那么杂质浓度估算装置（１０）估计出该杂质浓度等于或大于预定浓度，其中该上限氢气系统压力值是供燃料电池（１）稳定发电用的压力上限值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2004-5-14 144637/20041.一种燃料电池系统，其特征在于包括：压力获取装置(4)，用于获取燃料电池(1)的氢气系统压力；压力估算装置(10)，用于估算氢气系统中的氢气分压；和杂质浓度估算装置(10)，用于根据得到的压力和估算的压力来估算氢气系统中的杂质浓度，其中如果压力获取装置(4)得到的压力等于或大于上限氢气系统压力值，那么杂质浓度估算装置(10)估计出该杂质浓度等于或大于预定浓度，其中该上限氢气系统压力值是供燃料电池(1)稳定发电用的压力上限值。2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中压力估算装置(10)至少根据目标压力值、阳极(1b)中的氢气量，和最大允许氮气量来估算上限氢气系统压力值，其中该最大允许氮气量是阳极(1b)中可稳定发电时的氮气量的最大值。3.根据权利要求1或2所述的燃料电池系统，其特征在于还包括：装置，其用于如果杂质浓度估算装置(10)估计出该杂质浓度等于或大于预定浓度并且压力获取装置(4)得到的压力小于预定压力，则增加待供应至氢气系统的氢气量。4.根据权利要求3所述的燃料电池系统，其中预定压力是最大允许氢气系统压力，即燃料电池(1)可容许的氢气系统的最大压力。5.根据权利要求1-4之一所述的燃料电池系统，其特征在于还包括：装置(8)，用于如果杂质浓度估算装置(10)估计出该杂质浓度等于或大于预定浓度并且压力获取装置(4)得到的压力等于或大于预-->定压力，则排放氢气系统中的流体。6.根据权利要求1-4之一所述的燃料电池系统，其特征在于还包括：装置(8)，用于如果杂...

【专利技术属性】
技术研发人员：片野刚司，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]