[发明专利]燃料电池系统及其控制方法

权利要求书

1.一种燃料电池系统，其特征在于，包括：

燃料处理装置，供给含氢燃料气体；

氧化剂气体供给装置，供给含氧氧化剂气体；

燃料电池堆，使用上述燃料气体和上述氧化剂气体引起电化学反应；

冷却装置，对在上述燃料电池堆产生的热进行冷却；

热回收装置，从供给到上述冷却装置而在上述燃料电池堆循环之后排出的高温的冷却水回收废热；以及

水蒸气生成装置，供给具有自身压力的直供水，利用上述燃料处理装置的废热生成水蒸气，向供给到上述燃料电池堆的上述燃料气体及上述氧化剂气体中的至少一个供给上述水蒸气。

2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，还包括：

直供水减压器，调节上述直供水的压力来调节所被供给的上述直供水的流量；以及

比例控制阀，设在上述直供水减压器和上述水蒸气生成装置之间，调节加湿所需的水蒸气的量。

3.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其特征在于，

还包括纯水生成装置，该纯水生成装置设在上述直供水减压器和上述比例控制阀之间，变换所被供给的上述直供水而生成纯水。

4.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其特征在于，

上述水蒸气生成装置设在上述燃料处理装置内，

上述燃料电池系统还包括喷嘴，该喷嘴设在上述燃料电池堆的燃料气体入口侧，向供给到上述燃料电池堆的上述燃料气体喷射上述水蒸气。

5.根据权利要求4所述的燃料电池系统，其特征在于，

还包括加湿装置，该加湿装置设在上述氧化剂气体供给装置和上述燃料电池堆的氧化剂气体入口之间。

6.根据权利要求4所述的燃料电池系统，其特征在于，还包括：

电压检测部，按照时间的经过测量在上述燃料电池堆产生的电压；以及

控制装置，按照在上述电压检测部检测到的电压来控制流入上述燃料电池堆的冷却水温度。

7.根据权利要求6所述的燃料电池系统，其特征在于，

还包括电力转换器，该电力转换器将在上述控制装置和上述燃料电池堆产生的直流电转换为交流电来测量发电电力。

8.根据权利要求6所述的燃料电池系统，其特征在于，

还包括：

冷却水入口温度传感器，用于测量上述燃料电池堆的冷却水入口温度；

燃料气体入口温度传感器，用于测量上述燃料电池堆的燃料气体入口温度；以及

氧化剂气体入口温度传感器，用于测量上述燃料电池堆的氧化剂气体入口温度，

上述比例控制阀根据上述冷却水入口温度传感器、上述燃料气体入口温度传感器及上述氧化剂气体入口温度传感器的检测信号来控制上述加湿所需的水蒸气的量。

9.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其特征在于，

上述水蒸气生成装置设在上述燃料处理装置内，

上述燃料电池系统还包括喷嘴，该喷嘴设在上述燃料电池堆的氧化剂气体入口一侧，对供给到上述燃料电池堆的上述氧化剂气体喷射上述水蒸气。

10.一种燃料电池系统的控制方法，其特征在于，包括：

发电电力测量步骤，测量在燃料电池堆产生的发电电力；

燃料电池堆内部温度维持步骤，根据在上述发电电力测量步骤测量的发电电力，将上述燃料电池堆的冷却水维持在设定值；以及

加湿维持步骤，在上述燃料电池堆内部温度维持步骤之后，对供给到上述燃料电池堆的冷却水、燃料气体及氧化剂气体分别测量入口温度，若所测量的各测量温度值为设定值以上，则停止或减少上述燃料电池堆的加湿，若测量温度值小于测量温度值，则开放比例控制阀来执行并维持加湿。

11.根据权利要求10所述的燃料电池系统的控制方法，其特征在于，

上述发电电力测量步骤包括发电电力判断步骤，在该发电电力判断步骤判断所测量的上述发电电力是否在设定范围之内，并反复进行发电电力测量直到所测量的上述发电电力属于设定范围之内。