[发明专利]燃料电池系统及燃料电池系统的控制方法

说明书

本申请主张基于在2014年11月12日提出申请的申请编号 2014-229445号的日本专利申请的优先权，并将其公开的全部通过参照 而援引于本申请。

技术领域

本发明涉及燃料电池系统及燃料电池系统的控制方法。

背景技术

以往，已知有在对燃料电池系统进行控制的ECU(ElectricControl Unit)中，以规定的运算周期，根据氢气供给流路的内部的压力来运算 氢的供给时期、供给量、供给时间的结构(JP2014-102948A、 JP2011-138790A、JP2011-003507A、JP2008-103167A、 JP2007-311304A)。

发明内容

为了更早地检测氢气供给流路的内压的变化等燃料电池系统的状 态的变化并进行与该变化对应的控制，优选进一步缩短运算氢的供给 时期、供给量、供给时间的周期。若ECU的运算周期长，则例如在氢 气供给流路的内压急剧下降时，虽然内压低于阈值，但到检测到改情 为止需要时间，内压的下降进展而氢缺乏的状态持续，有时会产生膜 电极接合体(MEA)的劣化。然而，若缩短运算氢的供给时期、供给 量、供给时间的周期，则存在进行运算的CPU(CentralProcessingUnit) 的负荷增加这样其他的问题。

本发明为了解决上述的课题而作出，能够作为以下的方式实现。

(1)根据本发明的一方式，提供一种燃料电池系统。该燃料电池 系统具备：燃料电池；氢供给部，经由氢供给配管向所述燃料电池供 给氢；压力检测部，检测所述氢供给配管的内压的压力值；电流检测 部，检测所述燃料电池的发电电流的电流值；及控制部，基于所述检 测到的电流值及所述压力值来算出所述燃料电池所需的氢供给量，以 将与算出的氢供给量相当的氢向所述燃料电池供给的方式控制所述氢 供给部，所述控制部构成为每隔第一周期基于所述压力值及所述电流 值来算出氢供给量，并每隔比所述第一周期短的第二周期取得所述压 力值，在基于所述取得的压力值而判断为需要供给氢的情况下，将与 上一次算出的氢供给量相当的氢向所述燃料电池供给。根据该结构， 进行燃料电池是否需要氢供给的判定的运算周期与算出所需的氢供给 量的运算周期独立，因此能够相对地缩短进行是否需要氢供给的判定 的运算周期，能够抑制氢缺乏引起的EA的劣化的发生。另一方面，能 够相对地延长算出所需的氢供给量的周期，从而抑制CPU的负荷的增 大。

(2)根据本发明的另一方式，提供一种燃料电池系统。该燃料电 池系统具备：燃料电池；氢供给部，经由氢供给配管向所述燃料电池 供给氢；压力检测部，检测所述氢供给配管的内压的压力值；电流检 测部，检测所述燃料电池的发电电流的电流值；及控制部，执行第一 例程，并执行第二例程，在该第一例程中，每隔第一周期取得所述电 流值及所述压力值，根据取得的所述电流值及所述压力值算出需要由 所述氢供给部供给的氢供给量，并使用算出的所述氢供给量对存储于 存储部的氢供给量进行更新；在第二例程中，每隔比所述第一周期短 的第二周期取得所述压力值，根据取得的所述压力值，判定是否需要 基于所述氢供给部的氢供给，当判定为需要所述氢供给时，从所述存 储部取得所述氢供给量，使所述氢供给部开始与取得的所述氢供给量 对应的氢的供给。根据该结构，由于进行氢供给配管是否需要氢供给 的判定的运算周期与算出所需的氢供给量的运算周期独立，因此能够 相对地缩短进行是否需要氢供给的判定的运算周期，能够抑制氢缺乏 引起的MEA的劣化的发生。另一方面，能够相对于延长算出所需的氢 供给量的周期，能够抑制CPU的负荷的增大。

(3)在上述方式的燃料电池系统中，可以的是，在所述第一例程 中，所述控制部每隔所述第一周期根据取得的所述电流值算出所述氢 供给配管的内压的目标压力值，并使用算出的所述目标压力值对存储 于所述存储部的目标压力值进行更新，在所述第二例程中，所述控制 部每隔所述第二周期从所述存储部取得所述目标压力值，根据从所述 压力检测部取得的所述压力值是否低于取得的所述目标压力值，来判 定是否需要基于所述氢供给部的氢供给。根据该结构，由于进行氢供 给配管的内压是否低于目标压力值的判定的运算周期与算出所需的氢 供给量的运算周期独立，因此能够相对地缩短进行氢供给配管的内压 是否低于目标压力值的判定的运算周期，能够将目标压力值设定得较 低。由此，能够抑制交叉泄漏的发生。