[发明专利]燃料电池状态监视设备与方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃料电池系统，特别涉及用于燃料电池组的电池电压校正方法的改进。

背景技术

在安装在电气自动车等等之中的燃料电池系统中，组成被用作动力源的燃料电池组的电池必须正确地产生电。在传统实践中，用于观察电池是否适当地产生电的监视设备已经得到开发。

例如，日本专利特开No.2003-243015公开了一种电池状态监视设备，其中，通过为每个电池安装局部控制器以及顺次传送电池的状态信号，布线和电路构造得到简化。所有电池的运行状态可以得到可靠的判定，如果用于监视电池状态信号的通道的电压值正确的话。

然而，在使用这种监视设备的时候，当检测每个电池的电压时，常常看到在监视设备的通道之间产生的不均匀性，并面临着需要校正以便对通道中检测到的电压进行校准的情况。由于各通道的不均匀性对各通道来说是独特的，必须从存储器中读取与每个分别的通道的特性对应的校准值并为电压读数进行校正。这些校准值用于在正常的室温下使用。

然而，如图6所示，每个通道检测到的电压值高度依赖于温度，且每个通道检测到的电压值中的变动随着燃料电池环境温度进一步偏离室温而变得更大。因此，尽管当环境温度为室温时可通过用校准值准确校正电压值来减小检测误差，当环境温度不是室温时，电池电压值的检测误差不会必然小。换句话说，在远离校准值被确定的标准温度(室温25℃)的高环境温度或低环境温度下，即使使用校准值，检测误差增大，如图6所示。

特别地，燃料电池在电化学反应过程中发热，即使在日常环境下，环境温度大范围变动。因此，由于照原样使用了室温下的电池电压校准值，常常没有校正出正确的电池电压值。

鉴于此，本发明的一个目的在于提供一种燃料电池状态监视设备和方法，由此，即使在环境温度变动时，能够以稳定的方式减小检测误差。

发明内容

为了解决这些问题，本发明是一种燃料电池状态监视设备，其用于基于表示燃料电池特定状态的状态值监视燃料电池的状态，该设备的特征在于基于在监视设备或燃料电池的环境温度基础上确定的校准值对依赖于温度的状态值进行校正。

另外，本发明是一种燃料电池状态监视设备，该设备包含：温度检测装置，其用于检测监视设备或燃料电池的环境温度；状态值检测装置，其用于检测表示燃料电池特定状态的状态值；校准值确定装置，其用于基于检测得到的环境温度确定与依赖于温度的状态值对应的校准值；校正装置，其用于基于确定得到的校准值校正状态值。

另外，本发明是一种燃料电池状态监视设备，该设备包含：温度检测传感器，其用于检测监视设备或燃料电池的环境温度；状态值检测传感器，其用于检测表示燃料电池特定状态的状态值；控制设备，其用于基于检测得到的环境温度确定与依赖于温度的状态值对应的校准值，并基于确定得到的校准值对状态值进行校正。

另外，本发明是一种燃料电池状态监视方法，该方法包含这样的步骤：检测监视设备或燃料电池的环境温度；检测表示燃料电池特定状态的状态值；基于检测得到的环境温度确定与状态值对应的校准值；基于确定得到的校准值对状态值进行校正。

根据本发明，即使最初在特定温度(例如室温)下设置用于对状态值进行校正的校准值，如果状态值依赖于温度，当监视设备或燃料电池的环境温度偏离该特定温度时，不能再用该校准值准确校正状态值。在这一点上，根据本发明，根据环境温度确定校准值，或者，具体而言，根据状态值的温度特性确定校准值。因此，即使状态值依赖于温度，能以最优方式校正由监视设备的通道确定的状态值。

这里使用的术语“特定状态值”指的是依赖于属于燃料电池的温度的物理值，可能的实例包括电压、电力、电流、压力等等。如果状态值为电压值，本发明包括：温度检测装置，其用于检测监视设备或燃料电池的环境温度；电压值检测装置，其用于检测组成燃料电池的单位电池的电压值；校准值确定装置，其用于基于检测得到的环境温度确定与电压值对应的校准值；校正装置，其用于基于确定得到的校准值校正电压值。