燃料电池系统及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及燃料电池系统及其控制方法。
【背景技术】
[0002]以往，提出了具备接受反应气体(燃料气体及氧化气体)的供给而进行发电的燃料电池的燃料电池系统，并被实用化。燃料电池是通过电化学工艺使燃料氧化，由此将伴随于氧化反应而放出的能量直接转换成电能的发电系统。当利用上述燃料电池系统进行发电时，因电化学反应而在燃料电池内部生成水分，但是该水分滞留在燃料电池内部的反应气体流路中，有时会妨碍反应气体的流动。而且，在冰点下等低温环境下使燃料电池系统运转时，残存于燃料电池的电极(催化剂层或扩散层)的内部的水分冻结，存在起动性能显著降低的情况。
[0003]为了解决这样以在燃料电池内部生成的水分为起因的各种问题，目前，提出了在燃料电池的运转停止时向反应气体流路供给干燥氧或干燥氢，由此进行使燃料电池内部的气体流路或燃料电池系统的阀等上附着的水分减少的扫气处理的技术(例如，参照专利文献I)。根据专利文献I记载的技术，能够根据环境温度或燃料电池温度来调整扫气处理的定时。
[0004]在先技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2013-211163号公报
【发明内容】
[0007]在实施专利文献I记载那样的燃料电池停止期间中的自动扫气处理的情况下，在规则上要求将通过使用者的操作而使自动扫气处理中断用的构造装入系统。这样在通过使用者的操作(例如点火装置的接通操作或罐盖的打开操作)而中断了自动扫气处理的情况下，在刚中断之后再次开始扫气处理时，使用者会感受到燃料电池系统进行了与自己的操作相反的处理这样的印象，可能会感觉到不适感。
[0008]本发明鉴于上述情况而作出，目的在于提供一种即使在燃料电池的运转停止期间中的扫气处理因使用者的操作而中断的情况下，也能够不给使用者造成不适感地再次开始扫气处理的燃料电池系统。
[0009]为了实现所述目的，本发明的燃料电池系统具备燃料电池、向燃料电池供给气体的气体供给系统及对气体供给系统进行控制的控制装置，其中，控制装置在燃料电池的运转停止期间中控制气体供给系统而执行扫气处理，在扫气处理由于使用者的操作而中断的情况下，在从中断时起经过规定时间之后控制气体供给系统而使扫气处理再次开始。
[0010]而且，本发明的控制方法是在燃料电池的运转停止期间中执行扫气处理的燃料电池系统的控制方法，在扫气处理因使用者的操作而中断的情况下，从中断时起经过规定时间之后使扫气处理再次开始。
[0011]当采用上述结构及方法时，在燃料电池的运转停止期间中执行的扫气处理因使用者的操作而中断的情况下，能够在从中断时起经过规定时间之后使扫气处理再次开始。因此，能够防止扫气处理在刚中断之后再次开始的情况，能够不给使用者造成不适感(使用者怀有燃料电池系统进行了与自己的操作相反的处理的印象)地执行扫气处理。
[0012]在本发明的燃料电池系统中，可以的是，所述燃料电池系统具备环境温度检测部，该环境温度检测部在燃料电池的运转停止期间中检测环境温度。在上述情况下，可以采用在由环境温度检测部检测到的环境温度小于规定温度的情况下执行扫气处理的控制装置。
[0013]当采用上述结构时，在燃料电池的运转停止期间中当环境温度降低(例如小于摄氏零度)的情况下能够自动地执行扫气处理。因此，在低温环境下能够减少运转停止中的燃料电池内部的水分量，能够防止伴随于环境温度的降低而燃料电池内部的水分冻结从而起动性降低这样的事态的发生。
[0014]在本发明的燃料电池系统中，可以采用根据由环境温度检测部检测到的环境温度来设定从由使用者的操作引起的扫气处理的中断到扫气处理的再次开始所需要的时间的控制装置。
[0015]当采用上述结构时，能够根据环境温度来设定从由使用者的操作引起的扫气处理的中断起到扫气处理的再次开始所需要的时间(扫气中断时间)。因此，例如，在环境温度比较低的情况下，能够将扫气中断时间设定得比较短而在比较早的时期使扫气再次开始，因此能够抑制与环境温度的降低相伴的燃料电池内部的水分的冻结。
[0016]在本发明的燃料电池系统中，可以采用根据特定的使用者的操作方式来设定从由使用者的操作引起的扫气处理的中断到扫气处理的再次开始所需要的时间的控制装置。
[0017]当采用上述结构时，能够根据使用者的操作方式来设定从由使用者的操作引起的扫气处理的中断到扫气处理的再次开始所需要的时间(扫气中断时间)。因此，在确定了假定使用者从操作场所比较早地离去这样的操作方式的情况(例如，使用者刚进行点火装置的接通操作而使扫气处理中断之后进行点火装置的切断操作的情况、或使用者刚进行罐盖的打开操作而使扫气处理中断之后进行罐盖的关闭操作的情况)下，能够将扫气中断时间设定得比较短而在比较早的时期使扫气再次开始。另一方面，在确定了假定使用者在操作场所停留比较长的时间这样的操作方式的情况(例如，使用者进行了点火装置的接通操作而使扫气处理保持中断的状态下规定时间以上未进行点火装置的切断操作的情况、或使用者进行罐盖的打开操作而使扫气处理保持中断的状态下规定时间以上未进行罐盖的关闭操作的情况)下，能够将扫气中断时间设定得比较长而延缓扫气的再次开始。
[0018]发明效果
[0019]根据本发明，能够提供一种即使在燃料电池的运转停止期间中的扫气处理因使用者的操作而中断的情况下，也能够不给使用者造成不适感地使扫气处理再次开始的燃料电池系统。
【附图说明】
[0020]图1是表示本发明的实施方式的燃料电池系统的结构的概略的说明图。
[0021]图2是用于说明本发明的实施方式的燃料电池系统的控制方法的流程图。
【具体实施方式】
[0022]以下，参照各图，说明本发明的实施方式。需要说明的是，附图的上下左右等位置关系只要没有特别说明，就基于附图所示的位置关系。而且，附图的尺寸比率没有限定为图示的比率。而且，以下的实施方式是用于说明本发明的例示，并不是将本发明仅限定为该实施方式。此外，本发明只要不脱离其主旨，就可以进行各种变形。
[0023]首先，使用图1，说明本实施方式的燃料电池系统10的结构。燃料电池系统10作为例如搭载在作为移动体的燃料电池车辆上的车载电源系统起作用，具备:接受反应气体(燃料气体及氧化气体)的供给而发电的燃料电池20 ;用于将作为氧化气体的空气向燃料电池20供给的氧化气体供给系统30 ;用于将作为燃料气体的氢气向燃料电池20供给的燃料气体供给系统40 ;用于控制电力的充放电的电力系统50 ;对系统整体进行统一控制的控制装置60。
[0024]燃料电池20是将多个单电池串联地层叠而成的固体高分子电解质型电池组。在燃料电池20中，在阳极电极发生(I)式的氧化反应，在阴极电极发生(2)式的还原反应。作为燃料电池20整体而发生(3)式的起电反应。
[0025]H2— 2H++2e_…(I)
[0026](1/2) 0z+2H++2e- — H20." (2)
[0027]H2+(1/2) O2一 H 20…(3)
[0028]构成燃料电池20的单电池包括高分子电解质膜、阳极电极、阴极电极、分隔件。阳极电极及阴极电极从两侧夹持高分子电解质膜而形成三明治结构。分隔件由不透过气体的导电性构件构成，从两侧夹持阳极电极及阴极电极，并且在与阳极电极及阴极电极之间分别形成燃料气体及氧化气体的流路。
[0029]阳极电