[发明专利]燃料电池车辆

说明书

技术领域

本发明涉及防止通过氧化剂气体以及燃料气体的两个反应气体的电化学反应而发电的燃料电池的劣化、并高效率的回收驱动电动机的再生功率，提高了所述燃料电池的发电效率的燃料电池车辆。

背景技术

燃料电池例如具备用阴极电极和阳极电极夹持在全氟磺酸的薄膜中浸渍有水的固体高分子电解质膜而形成的电解质膜/电极构造体(MEA)。阴极电极以及阳极电极具有：由碳纸等构成的气体扩散层、和在表面载有白金合金等的触媒(下面也称作Pt触媒)粒子而形成的碳粒子被均匀地涂敷在所述气体扩散层的表面而形成的电极触媒层。电极触媒层在固体高分子电解质膜的两面形成。

作为用于抑制燃料电池的劣化的技术，提出了特开2007-005038号公报(下面称作JP2007-005038A)。在该JP2007-005038A中提出的技术中，避免使所述Pt触媒产生烧结现象(Pt触媒的凝聚)的氧化还原电位来使燃料电池发电。

但是，在燃料电池车辆中，在车辆的减速时等产生再生功率，为了提高系统效率，优选将该再生功率充电到蓄电池中。

在JP2007-005038A中进行了如下公开：即使加速器开度提高，直到蓄电池的SOC值低于第1充电阈值(SOC值的下限目标值)为止，也都将燃料电池单元的输出电压限制在0.7V程度来从蓄电池提供功率，若探测到SOC值低于第1充电阈值，则通过提高燃料电池的发电功率来使所述输出电压从0.7V程度起下降，来对蓄电池进行充电，即使加速器开度下降，之后直到SOC值超过第2充电阈值(SOC值上限目标值)为止，也都持续提高了燃料电池的发电功率的状态，对蓄电池进行充电。

如此，通过将燃料电池的输出电压限制在氧化还原电位以下，能抑制燃料电池的劣化，但由于即使加速器开度下降，换言之在能进行再生功率的回收时，也持续提高了燃料电池的发电功率的状态，会产生系统的效率恶化的问题。

在特开2006-073506号公报(下面称作JP2006-073506A)中公开了如下燃料电池车辆：根据燃料电池的功率、和通过DC/DC转换器将蓄电装置的电压升压到所述燃料电池的电压为止的功率来驱动车辆驱动用电动机。

在JP2006-073506A所公开的燃料电池车辆中，在再生功率的回收时，开闭所述燃料电池和所述车辆用驱动电动机的电连接的连接器被断开，并将所述DC/DC转换器控制为直接连接状态(未经转换的状态)，所述再生功率介由直接连接状态的DC/DC转换器而充电(回收)到所述蓄电装置中。由此，再生时，能使DC/DC转换器的转换损失大致为零地进行高效率的再生功率的回收。

但是，在所述燃料电池的发电中，断开所述连接器，从该连接器的耐久性的观点、以及断开时产生噪声的观点出发，并不优选。

发明内容

本发明考虑到这样的课题而提出，目的在于提供一种燃料电池车辆，在燃料电池的发电时，能不用断开连接器来高效率地回收再生功率。

本发明所涉及的燃料电池车辆，具备：燃料电池，其被提供含氧的第1气体和含氢的第2气体，通过触媒促进反应来发电；气体提供部，其对所述燃料电池提供所述第1气体以及所述第2气体的至少一者；电压调整部，其调整所述燃料电池的输出电压；驱动电动机，其作为由所述燃料电池的输出功率所驱动的负载；和蓄电装置，其积蓄来自所述驱动电动机的再生发电所产生的功率，所述燃料电池车辆的特征在于，所述燃料电池车辆具有：控制部，其控制所述燃料电池、所述气体提供部、所述电压调整部、所述驱动电动机、以及所述蓄电装置，所述控制部在所述驱动电动机的再生发电时，一边将所述电压调整部控制为直接连接状态，并通过所述气体提供部使氧浓度或氢浓度降低来降低所述燃料电池的输出功率，一边对所述蓄电装置进行蓄电。

根据本发明，由于在所述驱动电动机的再生发电时，一边将所述电压调整部控制为直接连接状态，并通过所述气体提供部使氧浓度或氢浓度降低来降低所述燃料电池的输出功率，一边对所述蓄电装置进行蓄电，因此能如特开2006-073506号公报那样，在燃料电池的发电时不用开放连接器，能高效率地回收再生功率。

这种情况下，所述控制部在使所述燃料电池的输出功率降低时，通过使其降低至所述燃料电池的高效率发电区域，能更有效率地回收再生功率。