[发明专利]燃料电池系统

说明书

本发明的燃料电池系统(1)具备第1燃料电池(4a)、第2燃料电池(4b)、第1电压检测装置(Va)及第2电压检测装置(Vb)、以及控制装置(3)。上述第1电压检测装置检测平均每N块上述第1燃料电池(4a)的第1单电池(4a2)的电压，上述第2电压检测装置(Vb)检测上述第2燃料电池(4b)整体的电压、或者比上述N块多的平均每M块上述第2燃料电池(4b)的第2单电池(4b2)的电压，在能够视为上述第1燃料电池(4a)与上述第2燃料电池(4b)的状态近似的规定条件成立的情况下，上述控制装置(3)基于上述第1电压检测装置(Va)的检测结果，判定任意一个上述第2单电池(4b2)是否处于燃料缺乏状态。

技术领域

本发明涉及燃料电池系统。

背景技术

在层叠多块单电池而成的燃料电池中，存在没有向一部分的单电池充分地供给燃料气体而变为燃料缺乏的状态，从而该单电池的电压降低并且燃料电池整体的发电效率降低的情况(例如参照日本特开2006-049259)。

另外，为了控制该燃料电池而在燃料电池安装有检测燃料电池的电压的电压检测装置。为了使用这样的电压检测装置来高精度地判定任意一个单电池是否处于燃料缺乏状态，优选电压检测装置检测每一块单电池的电压。

这里，电压检测装置越以较少块数为单位检测单电池的电压，制造成本越高，而检测每块单电池的电压这一情况与检测每多块单电池的电压的情况、仅检测燃料电池整体的电压的情况相比，制造成本变得更高。另外，在具备多块燃料电池的燃料电池系统中，为了对燃料电池的每一个高精度地判定任意一个单电池是否为燃料缺乏状态，优选在多块燃料电池分别安装这样的制造成本较高的电压检测装置，但燃料电池系统的制造成本增大。

发明内容

本发明提供一种减少制造成本并且抑制燃料缺乏状态的判定精度的降低的燃料电池系统。

本发明的一个形态所涉及的燃料电池系统具备：第1燃料电池，被供给燃料气体和氧化剂气体，并层叠有多块第1单电池；第2燃料电池，被供给燃料气体和氧化剂气体，并层叠有多块第2单电池；第1电压检测装置，安装于上述第1燃料电池；第2电压检测装置，安装于上述第2燃料电池；以及控制装置，基于上述第1电压检测装置的检测结果，控制上述第1燃料电池，并基于上述第2电压检测装置的检测结果，控制上述第2燃料电池。上述第1单电池包括第1电解质膜、设置于上述第1电解质膜的第一面的第1阳极催化剂层、以及设置于上述第1电解质膜的第二面的第1阴极催化剂层，上述第2单电池包括第2电解质膜、设置于上述第2电解质膜的第一面的第2阳极催化剂层、以及设置于上述第2电解质膜的第二面的第2阴极催化剂层，上述第1电解质膜与上述第2电解质膜的材料相同，厚度大致相同，上述第1阳极催化剂层与上述第2阳极催化剂层的材料相同，每单位面积的量也大致相同，上述第1阴极催化剂层与上述第2阴极催化剂层的材料相同，每单位面积的量也大致相同，上述第1电压检测装置构成为检测平均每N块上述第1单电池的电压，上述第2电压检测装置构成为检测上述第2燃料电池整体的电压、或者比上述N块多的平均每M块上述第2单电池的电压，上述控制装置构成为：在能够视为上述第1燃料电池与上述第2燃料电池的状态近似的规定条件成立的情况下，基于上述第1电压检测装置的检测结果，判定任意一个上述第2单电池是否处于燃料缺乏状态。

也可以构成为：在上述燃料电池系统的基础上，上述规定条件包括上述第1燃料电池的温度与上述第2燃料电池的温度的差值不足规定值。

也可以构成为：在上述燃料电池系统的基础上，上述规定条件包括向上述第1燃料电池供给的燃料气体的化学计量比与向上述第2燃料电池供给的燃料气体的化学计量比的差值不足规定值。

也可以构成为：在上述燃料电池系统的基础上，上述规定条件包括供燃料气体在上述第1燃料电池内流动的第1燃料气体流路内的压力与供燃料气体在上述第2燃料电池内流动的第2燃料气体流路内的压力的差值不足规定值。