本发明专利技术提供一种燃料电池内部的液态水量的推断方法、从燃料电池中被排出的液态水量的推断方法、燃料电池内部液态水量推断装置以及燃料电池系统。在所述燃料电池内部的液态水量的推断方法中，通过以下的工序（a）～（d），每隔预定的期间而逐次取得运转中的燃料电池内部的液态水量的推断值，进而提高燃料电池内部的水分状态的检测精度。（a）取得前次的推断值。（b）根据前次的推断值、和表示当前的燃料电池中的反应气体的流量的值，来取得排水速度，所述排水速度为，每单位时间内从燃料电池中被排出的液态水的量。（c）通过对排水速度、和取得推断值的周期进行乘法运算，从而取得在预定的期间内从燃料电池中被排出的液态水量。（d）使用在预定的期间内从燃料电池中被排出的液态水量，来取得此次的推断值。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及燃料电池。
技术介绍
固体高分子类型的燃料电池(以下，也简称为“燃料电池”)作为发电体而具备在电解质膜的两表面上配置了电极的膜电极接合体。为了使电解质膜在湿润状态下显示出良好的质子传导性，从而在燃料电池中，期望内部的水分被适当保持在能够确保电解质膜的质子传导性的程度。另一方面，当燃料电池内部的水分明显增多时，有可能会产生燃料电池内部的反应气体的流道被水分堵塞等的不良情况。因此，期望燃料电池内部的水分被适当地排出。目前为止，提出了对燃料电池内部的水分状态进行检测，并对燃料电池内部的水分状态进行控制的各种技术(下述专利文献I等)。但是，为了适当地对燃料电池内部的水分状态进行控制，现有的、燃料电池内部的水分状态的检测精度并不足够。在先技术文献专利文献专利文献1:日本特开2007-052936号公报专利文献2:日本特开2010-257606号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术的目的在于，提供一种提高燃料电池内部的水分状态的检测精度的技术。用于解决课题的方法 本专利技术是为了解决上述课题的至少一部分而实施的专利技术，其能够作为以下的方式或应用例而实现。一种逐次取得运转中的燃料电池内部的液态水量的推断值的方法，具备:(a)取得前次的推断值的工序；(b)根据所述前次的推断值、和表示当前的所述燃料电池中的反应气体的流量的值，来取得系数的工序；(C)通过对所述系数和取得所述推断值的周期进行乘法运算，从而取得影响所述燃料电池内部的液态水量的变动的值的工序；(d)根据在所述工序(C)中所取得的值，来取得此次的推断值的工序。根据该方法，能够反映出从前次起的燃料电池的含水量的变动量根据前次的燃料电池内部的液态水量(以下，也称为“燃料电池的含水量”)而发生变化的情况，从而取得当前的燃料电池的含水量的推断值。因此，能够以更高的精度而对燃料电池内部的水分状态进行检测。本方法为，在应用例I所记载的方法中，所述系数为排水速度，所述排水速度为，每单位时间内从所述燃料电池中被排出的液态水的量，影响所述燃料电池内部的液态水量的变动的值为排水推断量，所述排水推断量表示从前次到此次之间从所述燃料电池中被排出的液态水量。根据该方法，能够根据前次的推断值、和当前的燃料电池中的反应气体的流量，而以较高的精度对在此次的周期内从燃料电池中被排出的液态水的量进行推断，从而能够提高燃料电池的含水量的推断精度。本方法为，在应用例2所记载的方法中，所述工序(b)为如下的工序，S卩，根据所述燃料电池内部的液态水量与所述燃料电池中的反应气体的流量之间的预定的关系，使用所述前次的推断值、和所述表示当前的所述燃料电池中的反应气体的流量的值，来取得所述排水速度，所述预定的关系为如下的关系，即，对于每个所述反应气体的流量，以不同的变化程度，所述燃料电池内部的液态水量以描绘出向下凸起的曲线的方式而进行时间变化的关系，且为所述燃料电池内部的液态水量以收敛至排水临界值的方式而进行时间变化的关系，其中，所述排水临界值为，对于每个所述反应气体的流量而不同的预定的值。根据该方法，能够根据基于实验的、燃料电池的含水量、和燃料电池中的反应气体的流量之间的预定的关系，以更高的精度来取得从燃料电池中被排出的液态水的量。因此，能够提高燃料电池的含水量的推断精度。本方法为，在应用例2或应用例3所记载方法中，所述工序(d)为如下的工序，即，利用所述排水推断量、流入到所述燃料电池中的水蒸汽量、从所述燃料电池中流出的水蒸汽量、以及通过所述燃料电 池的发电而生成的生成水量，来取得此次的推断值。根据该方法，能够取得含水量的推断值，所述含水量的推断值反映出基于燃料电池的运转状态的水分状态的变化。因此，能够以更高的精度对燃料电池的含水量进行推断。本方法为，在应用例4所记载的方法中，所述燃料电池具备被第一电极和第二电极夹持的电解质膜，在所述工序(d)中，还利用所述第一电极和所述第二电极之间的水分的移动量，来取得此次的推断值，所述第一电极和所述第二电极之间的水分的移动量根据与所述电解质膜中所包含的液态水量相关联的值而决定。根据该方法，能够取得如下的含水量的推断值，所述含水量的推断值反映出燃料电池内部的第一电极和第二电极之间的水移动量。因此，能够以更高的精度对燃料电池的含水量进行推断。本方法为，在应用例I至应用例3中的任意一项所记载的方法中，还具备:(e)对所述燃料电池内部的预定的干燥状态进行检测的工序；(f)当检测出所述预定的干燥状态时，废弃在所述工序(d)中所取得的所述此次的推断值，而将预定的值设定为此次的推断值的工序。根据该方法，能够以燃料电池内部处于干燥时作为基准，而对燃料电池的含水量的推断值进行修正。因此，能够提高燃料电池的含水量的推断精度。本方法为，在应用例2至应用例6中的任意一项所记载的方法中，所述工序(C)还具备工序(c 1)，所述工序(Cl)为，在前次到此次之间，当检测出存在所述反应气体的流量与预定量相比而暂时降低了的时间区域时，根据所述时间区域的长度而对所述排水推断量进行补正。根据该方法，能够反映出对于燃料电池的反应气体的供给量发生预定的变化时的、从燃料电池中被排出的液态水量的变化，从而对燃料电池的含水量进行推断，进而提高其推断精度。本方法为，在应用例3至应用例7中的任意一项所记载的方法中，还具备:(A)取得所述燃料电池内部的液态水量的基准值的工序；(B)取得与前次的推断值和在所述工序(A)中所取得的所述基准值之间的差相对应的补正值，并使用所述补正值而对在所述工序(b)中所使用的所述预定的关系进行补正的工序。根据该方法，由于能够对推断值和基准值之间的差进行反馈，从而实施燃料电池内部的液态水量的推断，因此能够提高其推断精度。本方法为，在应用例8所记载的方法中，所述工序(A)以及所述工序(B)在于冰点下启动所述燃料电池时被执行，所述工序(A)为如下的工序，S卩，根据所述燃料电池的启动时的、基于所述燃料电池的内部 的水分量的状态变化，来取得所述基准值。 此处，在燃料电池于冰点下启动时，能够对与燃料电池内部的水分量相对应的燃料电池的固有的状态变化进行检测。根据该方法，能够根据该固有的状态变化而容易地取得含水量的基准值，从而能够提高燃料电池的含水量的推断精度。本方法为，在应用例9所记载的方法中，所述工序(A)为如下的工序，即，根据在所述燃料电池的启动时，在持续向所述燃料电池输出预定的电压时所检测出的电流的最大值，来取得所述基准值。根据该方法，能够根据燃料电池的冰点下启动中的电流变化，而容易地取得作为基准值的燃料电池内部的水分量。本方法为，在应用例9所记载的方法中，所述工序(A)为如下的工序，即，根据在所述燃料电池的启动时，所述燃料电池的运转温度从所述启动时至进行了预定的温度变化之间的时间，来取得所述基准值。根据该方法，能够根据燃料电池的冰点下启动中的温度变化，而容易地取得作为基准值的燃料电池内部的水分量。本方法为，在应用例9至应用例11中的任意一项所记载的方法中，所述工序(B)为如下的工序，即，在所述预定的关系中，将能够相对于所述反应气体的流量而求出的所述排水临界值作为补正的基准，并使用所述补正值，而对所述预定的关系的整体进行补正，所述反应气体的流量相当于此次启动时之前的所述燃料电池的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【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：小川朋宏，荒木康，滨田仁，竹内弘明，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：
国别省市：
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