[发明专利]燃料电池系统有效

专利信息
申请号: 201510779347.5 申请日: 2015-11-13
公开(公告)号: CN105609838B 公开(公告)日: 2018-06-19
发明(设计)人: 山本和男;今西启之 申请(专利权)人: 丰田自动车株式会社
主分类号: H01M8/04746 分类号: H01M8/04746;H01M8/0438;H01M8/04119
代理公司: 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 代理人: 朱胜;江河清
地址: 日本爱知*** 国省代码: 日本;JP
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摘要:
搜索关键词: 燃料气体 压力上升 燃料电池系统 下降时段 下降率 燃料电池发电 燃料电池 间歇性 排放阀 排放量 排放 消耗量
【权利要求书】:

1.一种燃料电池系统,包括:

燃料电池;

燃料注入部,所述燃料注入部将燃料气体注入至所述燃料电池;

供应通道,从所述燃料注入部注入的燃料气体通过所述供应通道流到所述燃料电池;

循环通道,从所述燃料电池部分地排放的燃料气体通过所述循环通道流到所述供应通道;

气液分离器,所述气液分离器被设置在所述循环通道中并且从自所述燃料电池部分地排放的燃料气体中分离水,并存储所述水;

排放通道,所述排放通道连接至所述气液分离器,将所述气液分离器中存储的水排放到外部,并且将从所述燃料电池部分地排放的燃料气体部分地排放到所述外部;

排放阀,所述排放阀被设置在所述排放通道中;

压力检测部,所述压力检测部检测所述供应通道中的压力;以及

控制单元,所述控制单元基于在所述排放阀的开启时段期间的燃料气体丢失量和在所述开启时段期间由所述燃料电池发电对所述燃料气体的消耗量来估计在所述开启时段期间对从所述燃料电池部分地排放的燃料气体部分地排放的排放量,

其中,由于从所述燃料注入部间歇性地注入燃料气体而存在压力上升的压力上升时段和压力下降的压力下降时段,以及

所述控制单元基于在所述开启时段内的所述压力下降时段期间压力的下降率,以及基于所述开启时段内的所述压力上升时段期间压力的假设下降率来估计所述燃料气体丢失量,其中,在所述压力上升时段期间的压力被假设为以与在所述压力下降时段期间的所述压力的下降率相同的假设下降率下降。

2.根据权利要求1所述的燃料电池系统,其中,

所述控制单元使用紧临所述压力上升时段之前的所述压力下降时段期间的所述压力的下降率作为在所述压力上升时段期间的所述压力的假设下降率。

3.根据权利要求1或2所述的燃料电池系统,其中,

所述控制单元使用在所述压力下降时段期间获得的压力的下降率的平均值作为所述压力的假设下降率。

4.根据权利要求1或2所述的燃料电池系统,其中,

当估计的燃料气体排放量不小于目标排放量时,所述控制单元关闭所述排放阀。

5.一种燃料电池系统,包括:

燃料电池;

燃料注入部,所述燃料注入部将燃料气体注入至所述燃料电池;

供应通道,从所述燃料注入部注入的燃料气体通过所述供应通道流到所述燃料电池;

循环通道,从所述燃料电池部分地排放的燃料气体通过所述循环通道流到所述供应通道;

气液分离器,所述气液分离器被设置在所述循环通道中并且从自所述燃料电池部分地排放的燃料气体中分离水,并存储所述水;

排放通道,所述排放通道连接至所述气液分离器,将所述气液分离器中存储的水排放到外部,并且将从所述燃料电池部分地排放的燃料气体部分地排放到所述外部;

排放阀,所述排放阀被设置在所述排放通道中;

压力检测部,所述压力检测部检测所述循环通道中的压力和所述气液分离器中的压力中的一个;以及

控制单元,所述控制单元基于在所述排放阀的开启时段期间的燃料气体丢失量和在所述开启时段期间由所述燃料电池发电对所述燃料气体的消耗量来估计在所述开启时段期间对从所述燃料电池部分地排放的燃料气体部分地排放的排放量,

其中,由于从所述燃料注入部间歇性地注入燃料气体而存在压力上升的压力上升时段和压力下降的压力下降时段,以及

所述控制单元基于在所述开启时段内的所述压力下降时段期间压力的下降率,以及基于所述开启时段内的所述压力上升时段期间压力的假设下降率来计算在所述开启时段期间的所述燃料气体丢失量,其中,在所述压力上升时段期间的压力被假设为以与在所述压力下降时段期间的所述压力的下降率相同的假设下降率下降。

6.一种燃料电池系统,包括:

燃料电池;

燃料注入部,所述燃料注入部将燃料气体注入至所述燃料电池;

供应通道,从所述燃料注入部注入的燃料气体通过所述供应通道流到所述燃料电池;

气液分离器,所述气液分离器从自所述燃料电池部分地排放的燃料气体中分离水,并存储所述水;

第一排放通道,所述第一排放通道将从所述燃料电池排放的燃料气体供应到所述气液分离器;

第二排放通道,所述第二排放通道连接至所述气液分离器,将所述气液分离器中存储的水排放到外部,并且将从所述燃料电池部分地排放的燃料气体部分地排放到所述外部;

排放阀,所述排放阀位于所述第二排放通道中;

压力检测部,所述压力检测部检测所述供应通道中的压力、所述第一排放通道中的压力以及所述气液分离器中的压力中之一;以及

控制单元,所述控制单元基于在所述排放阀的开启时段期间的燃料气体丢失量和在所述开启时段期间由所述燃料电池发电对所述燃料气体的消耗量来估计在所述开启时段期间对从所述燃料电池部分地排放的燃料气体部分地排放的排放量,

其中,所述燃料电池系统是不将从所述燃料电池部分地排放的燃料气体返回至所述供应通道的阳极非循环型燃料电池系统,

由于从所述燃料注入部间歇性地注入燃料气体而存在压力上升的压力上升时段和压力下降的压力下降时段,以及

所述控制单元基于在所述开启时段内的所述压力下降时段期间压力的下降率以及基于所述开启时段内的所述压力上升时段期间压力的假设下降率来计算在所述开启时段的所述燃料气体丢失量,其中,在所述压力上升时段期间的压力被假设为以与在所述压力下降时段期间的所述压力的下降率相同的假设下降率下降。

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