[发明专利]燃料电池系统

说明书

技术领域

本发明涉及燃料电池系统。

背景技术

已知一种燃料电池系统，包括：气液分离器，该气液分离器从自燃料 电池部分地排放的燃料气体中分离水并储存水；以及排放阀，该排放阀连 接至气液分离器并且将燃料气体连同气液分离器中所储存的水一起部分 地排放至外部。例如，日本未审查专利申请公开No.2005-302708描述了 用于估计通过打开排放阀而导致的燃料气体的排放量的技术。在一些情况 下，本文中的排放阀包括由阀体打开和关闭的排放出口。

为了精细地估计燃料气体的排放量，优选精细地估计每单位时间燃料 气体的排放流量。例如可以想到基于在排放阀的打开时段期间排放阀的上 游侧与下游侧之间的差压来精细地估计燃料气体的排放流量。例如可以想 到基于通过试验结果预先定义的差压与气体排放流量之间的关系而通过 使用检测到的差压来估计排放流量。

然而，仅基于差压来估计气体排放流量会降低估计准确度。例如，在 所储存的水被通过打开排放阀排放之后，尽管燃料气体被部分地排放，然 而即使在燃料气体的排放期间，通过燃料电池的发电所生成的水也会作为 来自气液分离器的所储存的水通过排放阀的排放出口被排放至外部。此 时，可以想到所储存的水和燃料气体同时从排放出口被排放。本文中通过 从排放出口的横截面积的百分比中减去所储存的水占排放出口的横截面 积的百分比来得到燃料气体实质上流过的面积占排放出口的横截面积的 百分比。所储存的水占排放出口的横截面积的百分比随所储存的水的量而 变化。从而，燃料气体实质上流过的面积占排放出口的横截面积的百分比 变化。因此，如果仅基于差压而不考虑燃料气体实质上流过的面积占排放 出口的横截面积的百分比来估计气体排放流量，则气体排放流量的估计准 确度会恶化。

发明内容

因此本发明的目的是要提供一种抑制燃料气体的排放流量的估计准 确度的恶化的燃料电池系统。

根据本发明的一方面，燃料电池系统包括：燃料电池；燃料供应源， 该燃料供应源向燃料电池供应燃料气体；供应通道，通过供应通道，从燃 料供应源供应的燃料气体流动至燃料电池；循环通道，通过循环通道，从 燃料电池部分地排放的燃料气体流动至供应通道；气液分离器，该气液分 离器布置在循环通道中，并且从自燃料电池部分地排放的燃料气体中分离 水并储存水；排放通道，该排放通道连接至气液分离器，将气液分离器中 储存的水排放至外部，以及将从燃料电池部分地排放的燃料气体部分地排 放至外部；排放阀，该排放阀布置在排放通道中；差压检测部，该差压检 测部检测排放阀的下游侧与以下之一之间的差压：供应通道、循环通道、 气液分离器以及排放通道中排放阀的上游侧；以及控制单元，该控制单元 估计通过打开排放阀而部分地排放的从燃料电池部分地排放的燃料气体 的流量，其中，排放阀包括：排放出口，所储存的水和从燃料电池部分地 排放的燃料气体部分地流过排放出口；以及阀体，该阀体打开和关闭排放 出口，以及控制单元基于当排放阀被打开时的差压，以及基于当排放阀被 打开时将所储存的水占排放出口的横截面积的百分比除外的燃料气体占 该横截面积的百分比，来估计燃料气体的流量。

控制单元可以基于燃料电池的电流值来估计燃料气体的百分比。

控制单元可以基于燃料气体的组分来估计流量。