[发明专利]燃料电池车辆及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在其中安装燃料电池的机动车辆以及用于该机动车辆的控制方法。

背景技术

在燃料电池安装在其中的机动车辆的情况中，可以设想由于大雨、道路淹没等导致诸如水等的液体通过排气口等从外部流入。例如，如果水流入，则它降低燃料电池的构成元件的性能，或者导致在反应气体的供给方面的问题。日本专利申请公开No.2004-319167(JP-A-2004-319167)公开了通过将排气口设置在比预期水面高度的位置处而防止水流入燃料电池系统中。

然而，在排气口设置在较高位置的结构中，当水位或降雨量超过预期范围时便失去了抑制水的流入的效果。因此，仅仅此结构不足以抑制流入。

发明内容

本发明提供一种能够抑制液体从外部流入燃料电池的燃料电池机动车辆，以及一种用于该燃料电池机动车辆的控制方法。

本发明的第一方面是一种燃料电池机动车辆，包括：气体通道，包括用于将反应气体供给至燃料电池的气体供给通道，以及用于流通从燃料电池排出的反应废气的废气通道；估算装置，用于估算流体从气体通道的开口部分到气体通道的流入；以及流入抑制装置，用于当估算到流体的流入时抑制流体流入燃料电池。

根据第一方面，能够抑制流体从外部流入燃料电池。

第一方面还可以包括用于将氧化气体供给至燃料电池的氧化气体供给装置。当估算到流体的流入时，该流入抑制装置可以持续地驱动氧化气体供给装置。

这将持续地通过气体排出口排出气体。在该情况中，排气以这样的方向流动，即将可能通过气体排出口流入的流体强制后退至外部。因此，能够抑制流体通过气体排出口的流入。

此外，第一方面还可以包括必需的排气压力计算装置，用于计算为了通过来自气体排出口的排气来抑制流体的流入所必需的气体的必需排气压力。当估算到流体的流入时，流入抑制装置可以控制氧化气体供给装置使得从气体排出口排出的废气的排气压力变得大于或等于必需排气压力。

利用此结构，在高于或等于为了抑制流入所必需的排气压力的排气压力下持续地执行排气。因此，能够有效地抑制流体的流入。

此外，第一方面还可以包括：要求排气压力计算装置，用于计算要求排气压力，所述要求排气压力为当基于燃料电池机动车辆的要求发电时从气体排出口排出的废气的排气压力；以及增湿装置，用于增湿燃料电池。当估算到流体的流入并且必需排气压力高于要求排气压力时，所述流入抑制装置控制增湿装置，使得与当所述必需排气压力小于或等于所述要求排气压力时相比增湿量变得更大。

这将在通过使用排气抑制流体的流入时抑制燃料电池内部的干燥。具体地，在通过供给装置引起流动的氧化气体在量上大于与发电要求相应的氧化气体的情况中，相对于发电量而言供给至燃料电池的氧化气体有时变得在量上较大。在这种情况下，因为相对于供给的氧化剂气体的量而言通过发电产生的水在量上较小，所以燃料电池的内部趋向于变干。然而，在此方面，能够通过增加增湿的量抑制干燥。

此外，燃料电池机动车辆还可以包括：要求排气压力计算装置，用于计算要求排气压力，所述要求排气压力为当基于燃料电池机动车辆的要求发电时从气体排出口排出的废气的排气压力；旁路通道，该旁路通道从氧化气体供给装置和燃料电池之间的气体供给通道分支，并绕过燃料电池然后连接废气通道；以及旁路分配装置，用于将从氧化气体供给装置供给的氧化气体分配至旁路通道和燃料电池。当估算到流体的流入并且必需排气压力高于要求排气压力时，流入抑制装置可以控制旁路分配装置使得氧化气体的一部分经过旁路通道。

这将在通过使用排气抑制流入的情况中抑制燃料电池的干燥或退化。具体地，在通过供给装置引起流动的氧化气体在量上大于与发电要求相应的氧化气体的情况中，相对于发电量而言供给至燃料电池的氧化气体有时变得在量上较大。根据此方面，这种多余量的气体的至少一部分经过旁路通道，从而使供给至燃料电池的所述量的氧化气体能够与相应于发电的适当的量更接近。因此，能够减轻强加在燃料电池上的负荷。

此外，燃料电池机动车辆还可以包括能够切断通过废气通道的通路的密封阀。当估算到流体的流入时，流入抑制装置可以控制密封阀，使得切断通过所述废气通道的流通。

利用此结构，因为切断通过所述废气通道的流通，所以，能够在物理上防止流体通过气体排出口的流入。