[发明专利]燃料电池系统

说明书

本发明涉及燃料电池系统，该燃料电池系统具备：燃料电池，通过多个电池层叠而成；阴极气体供给部，向燃料电池供给阴极气体；电压传感器，对燃料电池的电压进行测定；以及控制部，在与通常运转相比负载低的低负载运转时通过对阴极气体的供给量进行控制来将燃料电池的电压维持为规定的电压范围。在低负载运转时，当用于将燃料电池的电压维持为规定的电压范围的阴极气体的供给量超过了规定的判定阈值的情况下，控制部判定为燃料电池产生了交叉泄漏异常。

技术领域

本发明涉及燃料电池系统。

背景技术

公知为在燃料电池中会产生阳极气体向阴极气体供给路流入的交叉泄漏(crossleakage)的异常。例如，若产生电解质膜、隔板等开孔或这些电解质膜、隔板破裂等的异常，则会产生阴极侧与阳极侧的交叉泄漏增大的交叉泄漏异常。若产生交叉泄漏异常，则阳极气体流入至阴极气体供给路并通过催化剂直接燃烧，产生燃料利用率变差、故障。因此，公知有一种在燃料电池的与阴极气体的供给量的变化相伴的电压的变化大的情况下对交叉泄漏异常进行检测的技术(例如，参照日本特开平9－27336)。

在上述日本特开平9－27336所记载的技术中，若使阴极气体的供给量逐渐减少而电池电压(cellvoltage)急剧地降低，则判定为产生了交叉泄漏异常。因此，为了进行交叉泄漏异常的判定，需要使电池电压降低。但是，若基于电池电压的降低来进行交叉泄漏异常的判定，则由于电极的催化剂的粒子直径因电压变动所引起的氧化还原反应的反复而增大，催化剂的接触面积降低，所以存在燃料电池劣化的问题。因此，在日本特开平9－27336所记载的技术中，每当判定交叉泄漏异常时，便存在产生燃料电池的劣化、特别是催化剂的劣化的可能性。并且，根据电池电压的降低量、降低速度来正确地推断交叉泄漏量是困难的。

发明内容

本公开提供一种能够不使燃料电池劣化地对交叉泄漏异常进行判定的燃料电池系统。

本公开的一个方式提供一种燃料电池系统。该燃料电池系统具备：燃料电池，通过多个电池层叠而成；阴极气体供给部，构成为向燃料电池供给阴极气体；电压传感器，构成为对燃料电池的电压进行测定；以及控制部，构成为在与通常运转相比负载低的低负载运转时通过对阴极气体的供给量进行控制来将燃料电池的电压维持为规定范围。控制部构成为在低负载运转时，当用于将燃料电池的电压维持为规定范围的阴极气体的供给量超过了规定的判定阈值的情况下，判定为燃料电池产生了交叉泄漏异常。

在上述方式的燃料电池系统中，上述规定范围的上限阈值可以被设定得比构成上述电池的一部分的电解质膜被氧化时的上限电压值小，上述规定范围的下限阈值被设定得比上述电解质膜被还原时的下限电压值大。

在上述方式的燃料电池系统中，上述阴极气体供给部可以是在与上述燃料电池连接的空气供给路径设置的压缩机，基于上述控制部对上述阴极气体的流量的指令值或者上述压缩机的转速的指令值来计算上述阴极气体的上述供给量。

在上述方式的燃料电池系统中，上述控制部可以构成为当在连续的上述低负载运转中多次存在上述阴极气体的上述供给量超过了上述规定的判定阈值的情况下，判定为上述燃料电池产生了交叉泄漏异常。

根据本公开，提供一种能够不使燃料电池劣化地对交叉泄漏异常进行判定的燃料电池系统。

附图说明

根据以下参照附图对实施例进行的详细说明可了解本发明的上述以及更多的特点和优点，在附图中，对相同的元素标注相同的附图标记。

图1是各实施方式涉及的燃料电池系统的构成图。

图2是表示从燃料电池向牵引马达等负载流动的电流、燃料电池的电池电压V以及阴极气体的供给量按时间序列变化的样子的时序图。

图3是与图2相同地表示电流、电池电压V以及阴极气体的供给量按时间序列变化的样子的时序图，且是表示产生了交叉泄漏异常的情况的时序图。