发电监视装置及发电监视方法
【专利说明】发电监视装置及发电监视方法
[0001]本申请主张基于在2014年10月28日提出的申请编号2014-218947号的日本专利申请的优先权，其公开的全部内容通过参照而援引于本申请。
技术领域
[0002]本发明涉及对燃料电池的发电进行监视的技术。
【背景技术】
[0003]已知有对构成燃料电池组的多个单电池中的每一个单电池的电压进行测定来监视发电状况的技术(JP2013-69489)。
[0004]在上述在先技术的情况下，由于测定多个单电池中的每一个单电池的电压，因此难以准确地掌握每一个单电池的电压。由此，在这样的方法的情况下，可能会看漏多个单电池中的一部分单电池产生负电压这一情况。负电压的产生与单电池的老化相关，因此优选适当地检测。本申请发明立足于上述在先技术，其解决课题在于，即使在基于多个单电池中的每一个单电池的电压来监视发电状况的方法中也能检测负电压的产生。
【发明内容】
[0005]本发明用于解决上述课题，能够作为以下的方式来实现。
[0006]根据本发明的一方式，提供一种发电监视装置。该发电监视装置具备:取得部，取得燃料电池所包含的多个单电池产生的单电池电压的总值；增大部，在上述总值表示上述多个单电池中的一部分单电池产生负电压的可能性的情况下，使对于上述多个单电池的阳极气体的流量增大；及判定部，基于上述阳极气体的流量增大后的上述总值来判定上述多个单电池中的一部分单电池是否产生了负电压。根据该方式，能够基于多个单电池的单电池电压的总值判定多个单电池中的一部分单电池是否产生了负电压。
[0007]在上述方式中，可以是，在上述阳极气体的流量增大后上述总值达到基准电压值以上的情况下，上述判定部判定为上述多个单电池中的一部分单电池产生了负电压。根据该方式，由于使用与基准值的比较，因此能够容易地执行判定。
[0008]在上述方式中，可以是，在上述阳极气体的流量增大后即使经过预定时间上述总值也未达到预定电压值的情况下，上述判定部判定为上述多个单电池均未产生负电压。根据该方式，能够判定未产生负电压这一情况。
[0009]在上述方式中，可以是，在上述阳极气体的流量增大后推测出上述多个单电池中的一部分单电池的单电池电压为O的情况下，上述判定部判定为上述多个单电池均未产生负电压。根据该方式，能够判定未产生负电压这一情况。
[0010]在上述方式中，可以是，在由上述判定部进行判定之后，上述增大部使上述阳极气体的流量返回到通常值。根据该方式，能够抑制燃油经济性的恶化。
[0011 ] 在上述方式中，可以是，在判定为上述多个单电池中的一部分单电池产生了负电压的频率为预定频率以上的情况下，限制上述燃料电池的发电。根据该方式，能够抑制负电压引起的单电池的老化。
[0012]在上述方式中，可以是，在上述总值小于阈值电压的情况下，限制上述燃料电池的发电。根据该方式，能够适当地执行输出限制。
[0013]在上述方式中，可以是，在上述燃料电池的发电电流为预定值以上的情况下，限制上述燃料电池的发电。根据该方式，能够抑制单电池的老化。
[0014]本发明能够以上述以外的各种方式实现。例如，能够以发电控制方法、用于实现该方法的计算机程序、存储有该计算机程序的非暂时性的存储介质等方式实现。
【附图说明】
[0015]图1是燃料电池系统的概略结构图。
[0016]图2是表示单电池监视器与单电池连接的情况的图。
[0017]图3是表示测定电压与单电池电压的关系的条形图。
[0018]图4是表示发电监视处理的流程图。
[0019]图5是表示氢缺乏及空气缺乏加剧的情况下的单电池电压的变化的曲线图。
[0020]图6是表不判定处理的流程图。
【具体实施方式】
[0021]图1表示搭载于汽车的燃料电池系统20的概略结构。燃料电池系统20具备阳极系统50、阴极系统60、控制部80、单电池监视器85、冷却系统90及燃料电池100。燃料电池100具有端板110、绝缘板120、集电板130、多个(例如400个)单电池140、集电板130、绝缘板120、端板110依次层叠而成的叠层结构。
[0022]阳极系统50具备氢罐51、罐阀52、调节器53、配管54、排出控制阀56、排出配管57及循环栗58。贮藏于氢罐51的氢经由罐阀52、调节器53及配管54向燃料电池100的阳极供给。
[0023]阳极废气(包含生成水)在排出控制阀56打开的情况下从排出配管57排出。循环栗58使阳极废气再次向配管54流入。
[0024]阴极系统60具备配管61、空气压缩器62及排出配管63。空气压缩器62对从大气吸引的空气进行压缩，经由配管61向燃料电池100的阴极供给。阴极废气(包含生成水)经由排出配管57向大气排出。
[0025]冷却系统90具备水栗91、配管92、配管93及散热器94。水等冷却介质通过水栗91，在配管92、燃料电池100、配管93、散热器94中循环。燃料电池100的废热在散热器94内向大气放出，由此对燃料电池100进行冷却。
[0026]控制部80具备取得部81、判定部82及增大部83。控制部80对前述的各种动作进行集中控制，或者取得集中控制所需的信息，由此控制燃料电池100的发电。单电池监视器85取得单电池140的发电状况，向控制部80输入。
[0027]图2表示单电池监视器85与单电池140连接的情况。单电池监视器85测定关于各单电池组的单电池电压的总值。取得部81取得关于各单电池组的单电池电压的总值。本实施方式的单电池组由相邻的2个单电池140构成。这样的结构的单电池监视器85与按照各单电池140来测定电压的结构相比，能够廉价地制造。以下，将上述的总值称为测定电压。测定电压的取得以产生负电压的单电池140的检测为目的之一。这是因为产生了负电压的单电池140的老化加剧的缘故。
[0028]然而，测定电压是对2个单电池140各自的单电池电压进行合计而得到的值，因此难以根据测定电压准确地掌握各个单电池电压。例如在测定电压为0.6V的情况下，难以判别单电池电压是各为0.3V，还是为IV、-0.4V，还是其他数值的组合。
[0029]但是，若利用单电池电压的上限值，则能够推测是否产生负电压。在本实施方式中，将单电池电压的上限值看作固定值(例如1.0V)，以下，将该固定值称为第二电压V2。第二电压V2基于单电池140的电流-电压特性来确定。
[0030]图3是用于说明测定电压与单电池电压的关系的条形图。图3的(A)例示出测定电压VA超过第二电压V2的情况。在这种情况下，能够掌握单电池电压VA1、VA2这两方均为正电压这一情况。
[0031]另一方面，若如图3的(B)、(C)所示的测定电压VB、VC那样为负值，则能够立即掌握负电压的产生。图3的⑶例示出单电池电压VB1、VB2这两方均为负电压的情况，(C)例示出单电池电压VCl为正电压、单电池电压VC2为负电压的情况。以下，将作为这样的判断的基准的值称为第一电压VI。在本实施方式中，第一电压Vl为0V。
[0032]图3的(D)、(E)例示出测定电压VD、VE为第一电压Vl以上且小于第二电压V2的情况。在这样的情况下，负电压是否产生无法根据测定电压来掌握。即，如图3的⑶所示，存在单电池电压VD1、VD2这两方均为正电压的可能性，而如图3的(E)所示，存在虽然单电池电压VEl为正电压但是单电池电压VE2为负电压的可能性。
[0033]图4是表示发电监视处理的流程图。发电监视处理是用于基于根据测定电压得到的信息来应对负电压的处理，在燃料电池100的发电期间，通过控制部80反复执行。控制部80通过执行发电监视处理，作为实现发电监视方法的发电监视装置发挥功能。
[0034]首先，取得部81取得全部单电池组的测定电压(步骤S 190)。接着，判定所取得的全部单电池组的测定电压是否为第二电压V2以上(步骤S200)。在至少一部分单电池组的测定电压小于第二电压V2的情况下(步骤S200为“否”)，判定全部单电池组的测定电