燃料电池系统及燃料电池系统的起动控制方法技术方案

燃料电池系统起动时，在反应气体（燃料气体及氧化剂气体）向燃料电池的供给完成后，测定燃料电池的开路电压ＯＣＶ，并根据燃料电池的开路电压是否为规定电压ＯＣＶｔｈ以上，来判断有无燃料电池中的发电异常。反应气体向燃料电池的供给是否已完成，例如根据反应气体向燃料电池的供给压力是否为规定压力以上来进行判断。由此，燃料电池系统起动时，能够正确地判断燃料电池中的发电异常。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。
技术介绍
通过燃料气体(例如氢)和氧化剂气体(例如氧)的电化学反应进行发电的燃料 电池作为能源而受到瞩目。在具备该燃料电池的燃料电池系统中，一般在燃料电池系统起 动时，将供发电的反应气体(燃料气体及氧化剂气体)向燃料电池供给，并同时测定燃料电 池的开路电压，由此，判断燃料电池是否为可与负载连接的状态，即，判断燃料电池的开路 电压是否已上升至规定电压(例如，参照日本特开2005-302539号公报)。但是，上述日本特开2005-302539号公报中所记载的燃料电池系统，虽然进行燃 料电池的开路电压的测定，并进行燃料电池是否为可与负载连接的状态的判断，但是，没有 基于燃料电池的开路电压的测定结果判断并确定燃料电池中的发电异常。因此，即使燃料 电池中存在发电异常，也不能进行所谓的故障安全模式(fail-safe mode)的控制。
技术实现思路
本专利技术是为解决上述课题而完成的，其目的在于在燃料电池系统起动时，正确地 判断燃料电池中的发电异常。为了至少解决上述课题的一部分，本专利技术可作为以下的方式或适用例来实现。(适用例1)一种燃料电池系统，具备燃料电池；反应气体供给部，向所述燃料电 池供给供发电的反应气体；反应气体供给完成判断部，在所述燃料电池系统起动时，判断所 述反应气体由所述反应气体供给部向所述燃料电池的供给是否已完成；以及发电异常判断 部，在由所述反应气体供给完成判断部判断为所述反应气体的供给已完成后，根据所述燃 料电池的开路电压判断有无所述燃料电池中的发电异常。适用例1的燃料电池系统中，在反应气体向燃料电池的供给完成后，测定燃料电 池的开路电压，并基于测定的开路电压，判断有无燃料电池中的发电异常。因此，燃料电池 系统起动时，能够正确地判断燃料电池中的发电异常。另外，在反应气体向燃料电池的供给 完成后测定燃料电池的开路电压，因此，能够对是由于反应气体供给部(反应气体的供给 系统)中存在异常而使燃料电池的开路电压没有上升至规定电压、还是由于燃料电池自身 存在异常而使燃料电池的开路电压没有上升至规定电压进行分离，从而正确地判断燃料电 池中的发电异常。而且，能够在判断燃料电池中的发电异常时进行所谓的故障安全模式的 控制。(适用例2)如适用例1所述的燃料电池系统，其中，在由所述反应气体供给完成判 断部判断为所述反应气体向所述燃料电池的供给已完成后、在第一规定时间以内所述开路 电压没有达到规定电压的情况下，所述发电异常判断部判断为所述燃料电池中存在发电异常。适用例2的燃料电池系统中，在判断为反应气体向燃料电池的供给已完成后、在第一规定时间以内燃料电池的开路电压没有达到规定电压的情况下，判断为燃料电池中存 在发电异常，因此，能够抑制燃料电池中的发电异常的误判断。另外，第一规定时间可在假 设如果燃料电池中没有发电异常则燃料电池的开路电压达到规定电压的范围内任意设定。(适用例3)如适用例1或2所述的燃料电池系统，其中，还具备压力检测部，对向 所述燃料电池供给的所述反应气体的压力进行检测，所述反应气体供给完成判断部根据由 所述压力检测部检测出的所述反应气体的压力，判断所述反应气体向所述燃料电池的供给 是否已完成。适用例3的燃料电池系统中，通过对向燃料电池供给的反应气体的压力进行检 测，能够判断反应气体供给部(反应气体的供给系统)中是否存在异常。(适用例4)如适用例3所述的燃料电池系统，其中，进而，在由所述反应气体供给 部开始所述反应气体向所述燃料电池的供给后、在第二规定时间以内所述反应气体的压力 没有达到规定压力的情况下，所述反应气体供给完成判断部判断为所述反应气体供给部中 存在异常。适用例4的燃料电池系统中，在反应气体向燃料电池的供给开始后、在第二规定 时间以内反应气体的压力没有达到规定压力的情况下，判断为反应气体供给部(反应气体 的供给系统)中存在异常，因此，能够抑制反应气体供给部中的异常的误判断。另外，第二 规定时间可在假设如果反应气体供给部中没有异常则反应气体的压力达到规定压力的范 围内任意设定。(适用例5)如适用例1或2所述的燃料电池系统，其中，还具备流量检测部，对向 所述燃料电池供给的所述反应气体的流量进行检测，所述反应气体供给完成判断部根据由 所述流量检测部检测出的所述反应气体的流量，判断所述反应气体向所述燃料电池的供给 是否已完成。适用例5的燃料电池系统中，通过对向燃料电池供给的反应气体的流量进行检 测，能够判断反应气体供给部(反应气体的供给系统)中是否存在异常。(适用例6)如适用例5所述的燃料电池系统，其中，进而，在由所述反应气体供给 部开始所述反应气体向所述燃料电池供给后、在第二规定时间以内所述反应气体的流量没 有达到规定流量的情况下，所述反应气体供给完成判断部判断为所述反应气体供给部中存 在异常。适用例6的燃料电池系统中，反应气体向燃料电池的供给开始后、在第二规定时 间以内反应气体的流量没有达到规定流量的情况下，判断为反应气体供给部(反应气体的 供给系统)中存在异常，因此，能够抑制反应气体供给部中的异常的误判断。另外，第二规 定时间可在假设如果反应气体供给部中没有异常则反应气体的流量达到规定流量的范围 内任意设定。(适用例7)如适用例4或6所述的燃料电池系统，其中，在由所述反应气体供给完 成判断部判断为所述反应气体供给部中存在异常的情况下，所述发电异常判断部禁止进行 有无所述燃料电池的发电异常的判断。适用例7的燃料电池系统中，判断为反应气体供给部(反应气体的供给系统)中 存在异常的情况下，禁止进行有无燃料电池的发电异常的判断，不进行燃料电池的开路电 压的测定，因此，能够快速地进行所谓的故障安全模式的控制。本专利技术可将上述的各种特征的一部分适宜地组合而构成。另外，本专利技术除了作为 上述的燃料电池系统的构成之外，还可作为燃料电池系统的起动控制方法的专利技术而构成。 另外，可以实现上述构成的计算机程序、及存储该程序的存储介质、包含该程序并在载波中 具体实现的数据信号等各种方式实现。另外，在各种方式中，可适用以上所示的各种附加要将本专利技术作为计算机程序或存储该程序的存储介质等而构成时，可作为控制燃料 电池系统的动作的程序整体而构成，也可以只构成实现本专利技术的功能的部分。另外，作为存 储介质可利用软磁盘或CD_R0M、DVD-R0M、光磁盘、IC卡、ROM盒、穿孔卡片、印有条形码等符 号的印刷品、计算机的内部存储装置(RAM或ROM等存储装置)及外部存储装置等计算机能 读取的各种介质。附图说明图1是表示作为本专利技术一实施例的具备燃料电池组100的燃料电池系统1000的 概略构成的说明图；图2是表示用于执行第一实施例的起动控制处理的控制单元90内的功能模块的 说明图；图3是表示第一实施例的起动控制处理的流程的流程图；图4是表示用于执行第二实施例的起动控制处理的控制单元90A内的功能模块的 说明图；图5是表示第二实施例的起动控制处理的流程的流程图。 具体实施例方式下面，基于实施例，按以下的顺序对本专利技术的实施方式进行说明。A.第一实施例A1.燃料电池系统的构成图1是表示作为本专利技术一实施例的具备燃料电池组100的燃料电池系统1000的 概略构成的说明图。燃料电池组100具有将通过氢和氧的电化学反应进行发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池系统，具备：燃料电池；反应气体供给部，向所述燃料电池供给供发电的反应气体；反应气体供给完成判断部，在所述燃料电池系统起动时，判断所述反应气体由所述反应气体供给部向所述燃料电池的供给是否已完成；以及发电异常判断部，在由所述反应气体供给完成判断部判断为所述反应气体的供给已完成后，根据所述燃料电池的开路电压判断有无所述燃料电池中的发电异常。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2007-10-30 2007-281930一种燃料电池系统，具备燃料电池；反应气体供给部，向所述燃料电池供给供发电的反应气体；反应气体供给完成判断部，在所述燃料电池系统起动时，判断所述反应气体由所述反应气体供给部向所述燃料电池的供给是否已完成；以及发电异常判断部，在由所述反应气体供给完成判断部判断为所述反应气体的供给已完成后，根据所述燃料电池的开路电压判断有无所述燃料电池中的发电异常。2.如权利要求1所述的燃料电池系统，其中，在由所述反应气体供给完成判断部判断为所述反应气体向所述燃料电池的供给已完 成后、在第一规定时间以内所述开路电压没有达到规定电压的情况下，所述发电异常判断 部判断为所述燃料电池中存在发电异常。3.如权利要求1或2所述的燃料电池系统，其中，还具备，压力检测部，对向所述燃料电池供给的所述反应气体的压力进行检测，所述反应气体供给完成判断部根据由所述压力检测部检测出的所述反应气体的压力， 判断所述反应气体向所述燃料电池的供给是否已完成。4.如权利要求3所述的燃料电池系统，其中，进而，在由所述反应气体供给部开始所述反应气体向所述燃料电池的供给后、在第二 规定时间以内所述反应气体的压力没有达到规定压力的情况下，所述反应气体供给完成判 断部判...

【专利技术属性】
技术研发人员：蟹江尚树，
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]