[发明专利]燃料电池系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种具备通过阳极接受燃料气体的供给阴极接受空气的供给来发电的燃料电池的燃料电池系统。

背景技术

以往人们就已知例如日本特开2005-353569号公报所公开那样的燃料电池系统(以下也称为阳极终端(anode dead end)型系统)，上述燃料电池系统在燃料电池的内部保留燃料气体而运行。阳极终端型系统中，伴随着运行时间的经过在燃料电池的阳极侧气体流路内逐渐蓄积有氮气和水分之类的杂质。因此，在以往的阳极终端型系统中，在适当的时机打开排气阀将蓄积在阳极侧气体流路内的杂质从阳极的下游端部向系统外排出。

专利文献1：日本特开2005-353569号公报

专利文献2：日本特开2005-353303号公报

专利文献3：日本特开2005-243477号公报

专利文献4：日本特开平9-312167号公报

然而，在上述以往的系统中，当打开了排气阀时，不仅杂质就连阳极侧气体流路内的燃料气体也被一起排出。考虑到提高燃料效率，应抑制燃料气体的无用排出。

发明内容

本发明是为解决上述那样的问题而完成的，其目的在于提供一种可以抑制燃料气体向系统外无用排出的同时排出阳极侧气体流路内的杂质的燃料电池系统。

为实现上述目的，本发明第一方案是一种燃料电池系统，其特征在于，具备：燃料电池，通过阳极接受燃料气体的供给，阴极接受空气的供给而进行发电；排气机构，与上述阳极侧的气体流路的下游侧端部连接，具备将与上述阳极侧气体流路内的燃料气体的消耗量相比微量的气体向系统外排出的排气模式；输出控制单元，在存在上述燃料电池的发电停止要求之后，使该燃料电池的输出电流值增大至规定值；和排气控制单元，最迟在上述输出控制单元控制的输出电流值增大时之前，将上述排气机构设为上述排气模式。

另外，本发明第二方案是在第一方案的基础上，其特征在于，上述排气机构的排气流量是可变的，上述排气控制单元与由上述输出控制单元控制的输出电流值的增大相应来增加上述排气机构的排气流量。

另外，本发明第三方案是在上述第一或第二方案的基础上，其特征在于，具备与上述燃料电池连接的蓄电装置，将由上述输出控制单元使输出电流值增大而产生的输出功率的增加量的至少一部分蓄电到上述蓄电装置中。

另外，本发明第四方案是一种燃料电池系统，其特征在于，具备：燃料电池，通过阳极接受燃料气体的供给，阴极接受空气的供给而进行发电；排气机构，与上述阳极侧的气体流路的下游侧端部连接，具备将与上述阳极侧气体流路内的燃料气体的消耗量相比微量的气体向系统外排出的排气模式；清洗要求判别单元，判别上述燃料电池的清洗执行要求的有无；输出控制单元，在判别为有上述清洗执行要求之后，将该燃料电池的输出电流值增大至规定值；和排气控制单元，最迟在由上述输出控制单元控制的输出电流值增大时之前，将上述排气机构设为上述排气模式。

另外，本发明第五方案是在第四方案的基础上，其特征在于，上述清洗要求判别单元包括间歇运行时清洗要求判别单元，该间歇运行时清洗要求判别单元，若有将上述燃料电池的运行向间歇地停止该燃料电池的发电的间歇运行切换的要求时，判别为形成了上述燃料电池的清洗执行要求。

另外，本发明第六方案是在第四或第五方案的基础上，其特征在于，上述排气机构的排气流量是可变的，上述排气控制单元与由上述输出控制单元控制的输出电流值的增大相应来增加上述排气机构的排气流量。

另外，本发明第七方案是一种燃料电池系统，其特征在于，具备：燃料电池，通过阳极接受燃料气体的供给，阴极接受空气的供给而进行发电；排气机构，与上述阳极侧的气体流路的下游侧端部连接，具备将与上述阳极侧气体流路内的燃料气体的消耗量相比微量的气体向系统外排出的排气模式；第一计量单元，计量与上述阳极侧气体流路内的燃料气体的流速相关联的物理量；第二计量单元，计量与上述阳极侧气体流路内的杂质的扩散速度相关联的物理量；流速控制单元，在存在上述燃料电池的发电停止要求之后，增大该燃料气体的流速，以使上述阳极侧气体流路内的燃料气体的流速比该阳极侧气体流路内的上述杂质的扩散速度还大；和排气控制单元，最迟在由上述流速控制单元控制的燃料气体的流速增大时之前，将上述排气机构设为上述排气模式。