[发明专利]燃料电池系统

权利要求书

1.一种燃料电池系统，其特征在于，具备：

燃料电池，其具有触媒，通过用所述触媒使氧或氢发生反应来进行发电；

气体提供单元，其向所述燃料电池提供氧以及氢的至少一种气体；

冷媒提供单元，其向所述燃料电池提供冷媒；

电压控制单元，其对所述燃料电池输出的电压进行控制；

负载，其由所述燃料电池输出的功率所驱动；和

控制单元，其控制所述气体提供单元、所述冷媒提供单元以及所述电压控制单元，

所述控制单元在通过控制所述电压控制单元而将所述燃料电池的实际电压固定于所述触媒进行氧化还原的氧化还原进行电压范围外的规定电压的状态下，一边控制所述气体提供单元以使得提供给所述燃料电池的所述至少一种气体的浓度追随所述负载所要求的要求功率，一边通过所述冷媒提供单元将冷媒提供给所述燃料电池。

2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，

所述控制单元，

基于根据所述要求功率而算出的所述燃料电池的目标电压、和所述触媒进行氧化还原的氧化还原进行电压范围以下的切换电压，来控制所述气体提供单元以及所述电压控制单元，

在所述目标电压为所述切换电压以下的情况下，执行第1模式，即，控制所述电压控制单元以使得所述燃料电池的实际电压追随目标电压，

在所述目标电压不为所述切换电压以下的情况下，执行第2模式，即，控制所述电压控制单元以使得所述燃料电池的实际电压被固定在所述切换电压，并且通过控制所述气体提供单元来改变所述至少一种气体的浓度，从而改变所述燃料电池的IV特性，由此改变所述燃料电池的实际电流，使所述燃料电池所输出的实际功率追随所述要求功率。

3.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其特征在于，

基于流通充裕的反应气体并正常地进行发电的所述燃料电池的IV特性，来设定所述切换电压。

4.根据权利要求1中任一项所述的燃料电池系统，其特征在于，

所述燃料电池系统具备积蓄所述燃料电池所发出的功率的蓄电单元。

5.根据权利要求4所述的燃料电池系统，其特征在于，

所述控制单元按照所述蓄电单元成为目标蓄电量的方式，基于所述蓄电单元的蓄电量来算出所述要求功率。

6.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，

所述控制单元在所述燃料电池的实际电压被固定在所述规定电压且在使所述至少一种气体的浓度追随所述负载所要求的要求功率的期间，控制所述冷媒提供单元以使得对所述燃料电池的冷媒的提供量追随所述要求功率。

7.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，

所述燃料电池系统还具备用于判定所述燃料电池的发电是否稳定的发电稳定性判定单元，

在所述发电稳定性判定单元判定为所述燃料电池的发电为不稳定的情况下，所述控制单元按照增加所述至少一种气体的浓度的方式来控制所述气体提供单元。

8.根据权利要求7所述的燃料电池系统，其特征在于，

所述燃料电池系统还具备汇流流路，该汇流流路使由所述燃料电池排放出的所述至少一种气体的废气与流向所述燃料电池的所述至少一种气体汇流，

所述气体提供单元包括废气流量控制单元，该废气流量控制单元设于所述汇流流路，并控制进行汇流的废气的流量，

在所述发电稳定性判定单元判定为所述燃料电池的发电为不稳定的情况下，所述废气流量控制单元增加废气的流量。

9.根据权利要求8所述的燃料电池系统，其特征在于，

在所述发电稳定性判定单元判定出所述燃料电池的发电为不稳定的情况下，

且在所述废气流量控制单元增加了废气的流量后，

所述控制单元按照增加来自外部的新的所述至少一种气体的浓度的方式来控制所述气体提供单元。

10.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，

所述气体提供单元具备提供含有氧的空气的空气泵。

11.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，

所述气体提供单元具备提供氢的氢泵。

12.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，

所述负载包括车辆的驱动用电动机，

所述燃料电池系统搭载于所述车辆。