本发明专利技术提供一种燃料电池系统，能够在从间歇运转等发电停止状态向通常运转的过渡期使燃料电池的发电状态稳定。该燃料电池系统具备输出限制单元：从燃料供给源向燃料电池供给燃料气体而进行发电，并且对在从燃料电池的发电停止状态向发电状态转换后的燃料电池的输出进行限制。输出限制单元从在由发电停止状态向发电状态转换后从燃料供给源供给的燃料气体的总流量减去用于使发电停止状态的燃料气体的压力恢复至发电状态的燃料气体的压力的燃料气体的流量，由此计算从发电停止状态向发电状态转换后实际供给到燃料电池的燃料气体的流量，将与该计算出的流量对应的输出电流值作为上限来限制燃料电池的输出。
【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。
技术介绍
以往，具备接受反应气体(燃料气体及氧化气体)的供给而进行发电的燃料电池 的燃料电池系统被实用化。另外，目前提案有一种燃料电池系统，除燃料电池以外还具备蓄 电池等二次电池，在低负载时等进行使燃料电池的发电暂时停止的运转(间歇运转)，在负 载增加时恢复到通常运转而再开始发电(例如，参照专利文献1)。专利文献1 (日本)特开2003-303605号公报但是，在使燃料电池的发电暂时停止的间歇运转时，向燃料电池的燃料气体供给 被切断，因此用于从燃料供给源向燃料电池供给燃料气体的燃料供给流路内的气体压力比 通常运转时的气体压力降低。因此，采用上述专利文献1中记载的现有的技术，从间歇运转进行急加速时，可能 产生即使增大来自燃料供给源的燃料气体的供给量，在燃料供给流路内的气体压力恢复到 通常运转时的气体压力期间也不能充分地向燃料电池自身供给燃料气体之类的情况。产生 这种情况时，担心产生从间歇运转向通常运转恢复后的化学计量比降低，不能确保燃料电 池的发电状态的稳定性的情况。
技术实现思路
本专利技术是鉴于所述情况而开发的，其目的在于提供一种燃料电池系统，在从间歇 运转等发电停止状态向通常运转的过渡期能够使燃料电池的发电状态稳定。为了实现所述目的，本专利技术的燃料电池系统，具备燃料供给源及燃料电池，从燃料 供给源向燃料电池供给燃料气体而进行发电，并且所述燃料电池系统还具备输出限制单 元，所述输出限制单元对从燃料电池的发电停止状态向发电状态转换后的燃料电池的输出 进行限制，其中，输出限制单元从在由发电停止状态向发电状态转换后从燃料供给源供给 的燃料气体的总流量中减去用于使发电停止状态下的燃料气体压力恢复至发电状态下的 燃料气体压力的燃料气体的流量，由此计算出从发电停止状态向发电状态转换后实际供给 燃料电池的燃料气体的流量，将与该计算出的流量对应的输出电流值作为上限来限制燃料 电池的输出。另外，本专利技术的燃料电池系统的控制方法，所述燃料电池系统具备燃料供给源及 燃料电池，从燃料供给源向所述燃料电池供给燃料气体而进行发电，并且限制从燃料电池 的发电停止状态向发电状态转换后的燃料电池的输出，其中，所述燃料电池系统的控制方 法具备如下工序流量计算工序，从在由发电停止状态向发电状态转换后从燃料供给源供 给的燃料气体的总流量中减去用于使发电停止状态下的燃料气体压力恢复至发电状态下 的燃料气体压力的燃料气体的流量，由此计算出从发电停止状态向发电状态转换后实际供 给燃料电池的燃料气体的流量；及输出限制工序，将与在流量计算工序中计算出的流量对3应的输出电流值作为上限来限制燃料电池的输出。采用所述构成及方法时，能够从在由发电停止状态向发电状态转换后的燃料气体 的全部供给流量减去用于使气体压力恢复的流量，由此计算实际供给到燃料电池的流量， 将与该计算出的流量相对应的输出电流值作为上限来限制燃料电池的输出。因此，能够限 制在从发电停止状态向发电状态转换后的燃料电池的消耗气体量，抑制化学计量比的降 低，因此能够稳定燃料电池的发电状态。另外，所谓“发电停止状态”，是指停止燃料电池的发电的状态(例如，使燃料电池 的运转完全停止的运转停止模式、在低负载时等使燃料电池的发电暂时停止的间歇运转模 式)，所谓“发电状态”是指燃料电池继续进行发电的状态(通常运转模式)。另外，所谓“化 学计量比”是指向燃料电池的供给气体量相对于燃料电池的消耗气体量的剩余比。根据本专利技术，能够提供一种燃料电池系统，在从间歇运转等发电停止状态向通常 运转的过渡期，能够使燃料电池的发电状态稳定。附图说明图1是本专利技术实施方式的燃料电池系统的构成图；图2是用于说明图1所示的燃料电池系统的控制方法的流程图；图3是图1所示的燃料电池系统的IV特性映射；图4A是表示图1所示的燃料电池系统的间歇运转模式的开始/结束的时序图；图4B是表示图1所示的燃料电池系统的氢气供给流量的时间履历的时序图；图4C是表示图1所示的燃料电池系统的输出电流指令值(上限)的时间履历的 时序图。标号说明1、燃料电池系统2、燃料电池6、控制装置(输出限制单元)41、燃料供给源具体实施例方式下面，参照附图说明本专利技术实施方式的燃料电池系统1。在本实施方式中，对在燃 料电池车辆的车载发电系统中应用本专利技术的例子进行说明。首先，用图1说明本专利技术的实施方式的燃料电池系统1的构成。如图1所示，本实施方式的燃料电池系统1具备接受反应气体(氧化气体及燃料 气体)的供给而产生电力的燃料电池2、将作为氧化气体的空气供给至燃料电池2的氧化气 体配管系统3、将作为燃料气体的氢气供给至燃料电池2的燃料气体配管系统4、充放电系 统的电力的电力系统5、集中控制系统整体的控制装置6等。燃料电池2例如由固体高分子电解质型构成，具备层叠有多个单体电池的堆叠结 构。燃料电池2的单体电池在由离子交换膜构成的电解质的一侧的面上具有阴极(空气 极)，在另一侧的面上具有阳极(燃料极)，还具有从两侧夹持阴极及阳极的一对隔板。向一 侧的隔板的燃料气体流路供给燃料气体，向另一侧的隔板的氧化气体流路供给氧化气体，通过该气体供给，燃料电池2产生电力。在燃料电池2上安装有检测发电中的电流及电压 (输出电流及输出电压)的电流传感器2a及电压传感器2b。另外，作为燃料电池2，除了固 体高分子电解质型之外，也可以采用磷酸型、熔融碳酸盐型等各种类型。氧化气体配管系统3具有空气压缩机31、氧化气体供给通路32、加湿模块33、阴极 废气流路34、稀释器35、及驱动空气压缩机31的电动机Ml等。空气压缩机31由根据控制装置6的控制指令动作的电动机Ml的驱动力驱动，经 由未图示的空气过滤器将从外面取入的氧(氧化气体)向燃料电池2的阴极供给。氧化气 体供给通路32为用于将自空气压缩机31供给的氧导向至燃料电池2的阴极的气体流路。 从燃料电池2的阴极排出阴极废气。该阴极废气含有通过燃料电池2的电池反应生成的水 分，因此为高湿润状态。加湿模块33是在流过氧化气体供给通路32的低湿润状态的氧化气体和流过阴极 废气流路34的高湿润状态的阴极废气之间进行水分交换，来对供给至燃料电池2的氧化气 体适度进行加湿。阴极废气流路34是用于向系统外排放阴极废气的气体流路，在该气体流 路的阴极出口附近配设有空气调压阀Al。供给到燃料电池2的氧化气体的背压通过空气调 压阀Al调压。稀释器35进行稀释，以使氢气的排放浓度处于预先设定的浓度范围(根据 环境基准设定的范围等)内。稀释器35与阴极废气流路34的下游及后述的阳极废气流路 44的下游连通，氢废气及氧废气被混合稀释而排出系统外。燃料气体配管系统4具有燃料供给源41、燃料气体供给通路42、燃料气体循环通 路43、阳极废气流路44、氢循环泵45、止回阀46、及用于驱动氢循环泵的45的电动机M2等。燃料供给源41为向燃料电池2供给氢气等燃料气体的单元，例如由高压氢罐、贮 氢罐等构成。燃料气体供给通路42是用于将从燃料气体供给源41放出的燃料气体导入到 燃料电池2的阳极的气体流路，在该气体流路上从上游到下游配设有罐阀HI、氢供给阀H2、 FC入口阀H3等阀。罐阀HI、氢供给阀H2及FC入口阀H3是用于供给(或切断)向燃料电 池2的燃料气体的关闭阀，例本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种燃料电池系统，具备燃料供给源及燃料电池，从所述燃料供给源向所述燃料电池供给燃料气体而进行发电，并且所述燃料电池系统还具备输出限制单元，所述输出限制单元对从所述燃料电池的发电停止状态向发电状态转换后的所述燃料电池的输出进行限制，其中，所述输出限制单元，从在由所述发电停止状态向所述发电状态转换后从所述燃料供给源供给的燃料气体的总流量中减去用于使所述发电停止状态下的燃料气体压力恢复至所述发电状态下的燃料气体压力的燃料气体的流量，由此计算出从所述发电停止状态向所述发电状态转换后实际供给所述燃料电池的燃料气体的流量，将与该计算出的流量对应的输出电流值作为上限来限制所述燃料电池的输出。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：川濑绫子，
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]
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