[发明专利]燃料电池系统及燃料电池系统的运转控制方法

权利要求书

1.一种燃料电池系统的运转控制方法，是通过低效率运转而对燃 料电池进行预热的燃料电池系统的运转控制方法，包括：

第一步骤，根据要求发电量和要求发热量来决定电流目标值；

第二步骤，在所述电流目标值从上限电流及下限电流的范围脱离 的情况下，以使所述电流目标值进入所述上限电流及所述下限电流的 范围内的方式将所述电流目标值设定作为电流指令值；

第三步骤，通过将所述要求发电量除以所述电流指令值而求出与 所述电流指令值对应的目标电压值，在所述目标电压值超过上限电压 的情况下，以使所述目标电压值进入所述上限电压的范围内的方式将 所述目标电压值设定作为电压指令值；

第四步骤，在所述电压指令值从针对所述燃料电池的电压测定值 而设定的规定范围脱离的情况下，以使所述电压指令值进入所述规定 范围的方式将所述电压指令值设定作为最终电压指令值；

第五步骤，将所述电压指令值与所述电流指令值相乘所得到的值 除以所述最终电压指令值，来得到最终电流指令值；及

第六步骤，以所述最终电流指令值及所述最终电压指令值使所述 燃料电池动作。

2.根据权利要求1所述的燃料电池系统的运转控制方法，其中，

将以下所示的(A)～(E)中的至少一个的最小值设定作为所述 上限电流：

(A)由所述燃料电池的单电池电压下降限制的电流值；

(B)由所述燃料电池和辅机类限制的电流值；

(C)由对所述燃料电池的电压进行控制的电压转换器的最大升压 比限制的电流值；

(D)为了对所述燃料电池的泵氢引起的排气氢浓度的上升进行抑 制而限制的电流值；

(E)由系统整体的电力容许量限制的电流值。

3.根据权利要求2所述的燃料电池系统的运转控制方法，其中，

将以下所示的(F)～(H)中的至少一个的最大值设定作为所述 下限电流：

(F)将所述要求发电量除以高电位回避电压而得到的电流值；

(G)将所述要求发电量对照所述燃料电池的性能曲线而得到的电 流值；

(H)将所述要求发电量除以发热效率维持电压而得到的电流值。

4.根据权利要求3所述的燃料电池系统的运转控制方法，其中，

将所述电流指令值对照所述燃料电池的性能曲线而得到的电压值 和所述发热效率维持电压中的较小的一方被设定作为所述上限电压。

5.一种燃料电池系统，通过低效率运转而对燃料电池进行预热， 具备：

决定部，根据要求发电量和要求发热量来决定电流目标值；

第一设定部，在所述电流目标值从上限电流及下限电流的范围脱 离的情况下，以使所述电流目标值进入所述上限电流及所述下限电流 的范围内的方式将所述电流目标值设定作为电流指令值；

第二设定部，通过将所述要求发电量除以所述电流指令值而求出 与所述电流指令值对应的目标电压值，在所述目标电压值超过上限电 压的情况下，以使所述目标电压值进入所述上限电压的范围内的方式 将所述目标电压值设定作为电压指令值；

第三设定部，在所述电压指令值从针对所述燃料电池的电压测定 值而设定的规定范围脱离的情况下，以使所述电压指令值进入所述规 定范围的方式将所述电压指令值设定作为最终电压指令值；

导出部，将所述电压指令值与所述电流指令值相乘所得到的值除 以所述最终电压指令值，来得到最终电流指令值；及

控制部，以所述最终电流指令值及所述最终电压指令值使所述燃 料电池动作。