[发明专利]燃料电池系统的运转方法以及燃料电池系统

说明书

本发明涉及燃料电池系统的运转方法以及燃料电池系统。燃料电池系统(10)具备：燃料电池堆(12)；燃料气体供给路(40)；燃料气体循环路(44)；被不具备传感器的泵用电机(66)驱动的循环泵(64)；以及控制泵用电机(66)的旋转的ECU(80)。在燃料电池系统(10)的运转方法中，在起动时泵用电机(66)的转速达到既定值之后切断向泵用电机(66)供给的电力，在惯性期间判定泵用电机(66)的转速是否在既定时间内成为既定值以下。

技术领域

本发明涉及具备使反应气体循环的循环泵的燃料电池系统的运转方法以及燃料电池系统。

背景技术

燃料电池系统将反应气体(燃料气体、氧化剂气体)供给到燃料电池堆并且通过燃料电池堆内的电化学反应来进行发电。这种燃料电池系统中，如专利文献1公开那样，为了确保在燃料电池堆循环的反应气体的循环流量而具备使从燃料电池堆排出的反应排气(包含发电中未被使用的反应气体)在燃料气体供给路循环的循环泵。

另外，专利文献1公开的燃料电池系统基于成本、小型化的观点而应用了具有不具备传感器的(无传感器的)电机的循环泵。该情况下，燃料电池系统中，由电流传感器检测从逆变器供给到循环泵的电机的三相交流电流，基于其检测信号来计算循环泵的转速。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4248225号公报

发明内容

发明所要解决的问题

然而，燃料电池系统有可能在低温环境下(例如，冰点以下)因反应气体中含有的水蒸气在循环泵内冻结而阻害循环泵的旋转。特别是在循环泵的同转子连结的叶轮与循环泵的壳体固结的情况下，基于来自逆变器的电力供给而转子以及叶轮会振动。

当转子以及叶轮这样振动时，燃料电池系统的控制部会因为电流传感器检测出与从循环泵的电机产生的感应电压相伴的电流而运算出错误的转速。在控制部基于错误的转速来使向燃料电池堆供给的反应气体的供给量变化的情况下，有可能发生向燃料电池堆供给的反应气体的供给量不足等不良问题。还有，燃料电池堆会发生因为燃料气体不足的机会增加而容易劣化那样的不良问题。

用于解决问题的方案

本发明是为了解决上述问题而做出的，目的在于提供以简单的结构来良好地判断循环泵是正常还是异常并且能够尽早做出所需的应对的燃料电池系统的运转方法以及燃料电池系统。

为了实现所述目的，本发明的第一方式是燃料电池系统的运转方法，所述燃料电池系统具备：燃料电池堆；反应气体供给路，其将反应气体供给到所述燃料电池堆；反应气体循环路，其使从所述燃料电池堆排出的反应排气在所述反应气体供给路循环；循环泵，其设置于所述反应气体循环路，被不具备旋转检测传感器的电机驱动；以及控制部，其控制所述电机的旋转，在所述燃料电池系统的运转方法中，包括：第一工序，由所述控制部在起动时使所述电机旋转，并且在该电机的转速达到既定值之后切断向所述电机供给的电力；以及第二工序，在所述第一工序后所述电机因惯性而旋转的惯性期间，由所述控制部判定所述电机的所述转速是否在既定时间内成为既定值以下，所述控制部在所述第二工序中所述转速成为所述既定值以下的情况下判定为所述循环泵异常。

另外，为了实现所述目的，本发明的第二方式是燃料电池系统，具备：燃料电池堆；反应气体供给路，其将反应气体供给到所述燃料电池堆；反应气体循环路，其使从所述燃料电池堆排出的反应排气在所述反应气体供给路循环；循环泵，其设置于所述反应气体循环路，被不具备旋转检测传感器的电机驱动；以及控制部，其控制所述电机的旋转，在所述燃料电池系统中，所述控制部在起动时使所述电机旋转，并且在该电机的转速达到既定值之后切断向所述电机供给的电力，在切断后所述电机因惯性而旋转的惯性期间，判定所述电机的所述转速是否在既定时间内成为既定值以下，在所述转速成为所述既定值以下的情况下，判定为所述循环泵异常。

发明的效果