燃料电池系统及移动体的制作方法

专利名称：燃料电池系统及移动体的制作方法
技术领域：
本发明涉及到一种燃料电池系统及移动体，尤其涉及到其运转结束时的控制技术。
背景技术：
近些年来，提出了具有下述燃料电池的燃料电池系统将通过供给到燃料极(阳 极)的氢气等燃料气体及供给到空气极(阴极)的空气等氧化气体的氧化还原反应形成的 化学能量，作为电能直接取出。
在这种燃料电池系统中，下述现象为人所知运转结束后，空气流入到阳极，隔板、 担载阳极催化剂的碳等氧化(以下也称为"碳氧化")，从而使燃料电池的寿命縮短。
因此，例如在日本特开2005-100846号公报记载的燃料电池系统中，提出了以下 技术在系统运转结束时，通过向阳极及阴极供给惰性气体，来防止燃料电池的老化。

发明内容
但在这种燃料电池系统中，需要供给惰性气体的单元，系统变得复杂化。并且，由 于未考虑燃料电池系统运转结束时的温度环境，因此还存在运转结束时无法确保和温度环 境对应的最佳气体流量的情况。 因此本发明的目的在于提供一种燃料电池系统及移动体，其在燃料电池系统运转 结束时，提供和温度环境对应的最佳流量的燃料气体，可有效抑制运转结束后的燃料电池 的老化。 在本发明中，为了解决上述课题而采用了以下手段。即，本发明提供一种燃料电池 系统，具有燃料电池、向所述燃料电池供给燃料气体的燃料气体供给系统、及向所述燃料电 池供给氧化气体的氧化气体供给系统，其中，在所述燃料电池系统的运转结束处理开始时， 使向所述燃料电池供给的燃料气体的流量增加根据燃料电池系统的温度环境所决定的规定量。 根据该构成，在燃料电池系统的运转结束处理开始时，根据温度环境增加燃料气
体的流量，因此能够在运转结束处理中及运转结束处理后提供与温度环境对应的最佳流量
的燃料气体，从而能够有效抑制因燃料气体不足造成的燃料电池的老化。 此外，本说明书中，"温度环境"典型地表示在燃料电池系统内部或外部的一处或
多处取得的温度。 并且，在所述燃料电池系统中，在所述温度环境为规定温度以下的情况下，所述规 定量可至少根据第一燃料气体流量和第二燃料气体流量的合计值决定，所述第一燃料气体 流量是在运转结束处理结束时使燃料气体残留在所述燃料电池内所需的燃料气体流量，所 述第二燃料气体流量是在运转结束处理中使燃料电池内的水分排出到外部所需的燃料气 体流量。 根据该构成，通过运转结束处理开始时增加的第二燃料气体流量，可在运转结束处理中将燃料电池内的水分排出到外部，因此即使在温度环境为规定温度以下的低温环境
下，也可防止运转结束后燃料电池内部的温度下降造成燃料电池中残留的水分冻结。并且，
即使因该运转结束处理结束中的水分的排出而使用燃料气体，通过增加的第一燃料气体流
量，也可在运转结束后使燃料气体残留在燃料电池内，因此能够抑制碳氧化。 并且，在所述燃料电池系统中，所述规定量也可根据在所述第一及所述第二燃料
气体流量上进一步加上第三燃料气体流量所得到的合计值决定，所述第三燃料气体流量是
为了使燃料电池在运转结束处理中输出运转结束处理所需电流而需要的燃料气体流量。 根据该构成，使增加的第三燃料气体流量用于燃料电池系统的发电，从而在低温
环境下可通过燃料电池系统自身确保运转结束处理所需的电流。这比下述情况效率高在
可从蓄电池、电容器等蓄电单元供给运转结束处理时的设备动作所需的电流的系统中，从
低温环境下输出易降低的这些蓄电池、电容器等蓄电单元获得运转结束处理所需的电流。
并且，换个角度看，蓄电池、电容器等蓄电单元的电力也会为了燃料电池系统起动时而残留。 此外，上述"根据合计值"表示合计值是规定量计算的基础，"根据合计值决定"包 括以下情况例如将合计值直接作为规定量的情况，或对合计值例如加上考虑了燃料电池 系统内的气体泄漏量的值的值作为规定量的情况等。并且，"运转结束处理时的设备动作" 例如表示气液分离器的水分回收动作、氢泵的旋转动作、喷射器的喷射动作、排气排水阀等 的开关动作等。 并且，在所述燃料电池系统中，在所述温度环境比规定温度高的情况下，所述规定 量可根据所述第一燃料气体流量决定。 根据该构成，通过增加的第一燃料气体流量，在运转结束后也可使燃料气体残留 在燃料电池内，因此可抑制碳氧化。并且，在温度环境高于规定温度的高温环境下，水分排 出等处理在运转结束时是不必要的(即不需要水分排出用的燃料气体)，但根据第一燃料 气体流量决定规定量，因此也不会供给多余流量的燃料气体。这样，使运转结束处理开始时 增加的燃料气体的流量在低温环境下和高温环境下变化，因此能够通过和温度环境对应的 最佳流量的燃料气体抑制运转结束后的燃料电池的老化。 并且，在所述燃料电池系统中，也可以通过所述燃料气体供给系统中设置的喷射 器来使所述燃料气体的供给压力增加，从而使所述燃料气体的流量增加。
本说明书中的喷射器作为电磁驱动式的开关阀而典型性地构成，其以电磁驱动力 直接地以规定的驱动周期驱动阀芯，使其离开阀座，从而可调节气体状态(意味着由流量、 压力、温度、摩尔浓度等表示的气体的状态，尤其是包括气体流量及气体压力中的至少一 个)。通过该喷射器可高精度且迅速地进行调压，因此在运转结束处理开始时可将适当流量 的燃料气体向燃料电池供给。并且因通过压力控制流量，所以也能够将阳极、阴极间的极间 差压保持在规定范围内而控制流量。 并且，本发明的移动体具有所述燃料电池系统。 根据该构成，可根据放置移动体的温度环境而在移动体的运转结束处理中及运转 结束处理后提供最佳流量的燃料气体，因此可防止燃料电池的老化，进而提高移动体的燃 料效率和可靠性。 如上所述，根据本发明，能够提供一种燃料电池系统及移动体，其能够在燃料电池系统运转结束时提供和温度环境对应的最佳流量的燃料气体，并有效抑制运转结束后的燃 料电池的老化。


图1是本发明的实施方式的燃料电池系统的构成图。
图2是表示该实施方式的运转结束处理的流程图。 图3是用于说明该实施方式的运转结束处理开始时的调压目标的图。
具体实施例方式以下参照附图按照以下顺序说明本发明的实施方式的燃料电池系统 1.本发明的实施方式的燃料电池系统的整体构成 2.本发明的实施方式的燃料电池系统的运转结束处理 3.本发明的实施方式的燃料电池系统的变形例 此外，在各附图中，对同一部件使用相同的标记。
1.本发明的实施方式的燃料电池系统的整体构成 在本实施方式中，说明将本发明适用于燃料电池车辆(移动体)的车载发电系统 的例子。 首先，参照图1说明本发明的实施方式的燃料电池系统1的构成。本实施方式的 燃料电池系统l如图l所示，具有燃料电池2，接受反应气体(氧化气体及燃料气体)的 供给而产生电力；氧化气体配管系统3，将作为氧化气体的空气向燃料电池2供给；燃料气 体配管系统4，将作为燃料气体的氢气向燃料电池2供给；致冷剂配管系统5，将致冷剂供给 到燃料电池2而冷却燃料电池2 ;电力系统6，进行系统电力的充电放电；以及控制部7，统 一控制系统整体。 燃料电池2例如由固体高分子电解质型构成，具有层叠了多个单电池的电池组构 造。燃料电池2的单电池在由离子交换膜构成的电解质的一侧的面上具有空气极(阴极)， 另一侧的面上具有燃料极(阳极)，还具有从两侧夹住阴极及阳极的一对隔板。燃料气体供 给到一个隔板的燃料气体流路，氧化气体供给到另一个隔板的氧化气体流路，通过该气体 供给，燃料电池2产生电力。燃料电池2上安装有检测出发电中的电流的电流传感器2a。 阳极及阴极使用碳材料担载(粘合)了基底铂等催化剂而成的材料。 氧化气体配管系统3具有空气供给流路11，作为向燃料电池2供给的氧化气体 的空气在其中流动；以及排气流路12，从燃料电池2排出的氧化废气在其中流动。空气供 给流路11上设有压縮机14，通过过滤器13取入氧化气体；以及加湿器15，加湿由压縮机 14压送的氧化气体。在排气流路12中流动的氧化废气经过背压调节阀16，供加湿器15进 行水分交换后，最终作为排气排出到系统外的大气中。压縮机14通过未图示的马达的驱动 而取入大气中的氧化气体。 燃料气体配管系统4具有氢供给源21 ;氢供给流路22，从氢供给源21向燃料电 池2供给的作为燃料气体的氢气在其中流动；循环流路23，用于使从燃料电池2排出的氢 废气(燃料废气)返回到氢供给流路22的合流点Al ;氢泵24，将循环流路23内的氢废气 压送到氢供给流路22 ;以及排气排水流路25，分支连接到循环流路23。
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氢供给源21例如由高压罐、储氢合金等构成，构成为可存储例如35MPa或70MPa 的氢气。打开切断阀26时，氢气从氢供给源21流出到氢供给流路22。氢气通过下述调节 器27、喷射器28最终减压到例如200kPa左右，向燃料电池2供给。此外，氢供给源21也可 由以下构成由烃系燃料生成富氢的改性气体的改性器；以及使由该改性器生成的改性气 体成为高压状态而蓄压的高压气罐。此外，也可采用具有储氢合金的罐作为氢供给源21。
氢供给流路22上设有切断阀26，切断或允许来自氢供给源21的氢气的供给；调 节器27，调节氢气的压力；以及喷射器28。并且，在喷射器28的下游侧且在氢供给流路22 和循环流路23的合流部A1的上游侧，设有压力传感器29，以检测出氢供给流路22内的氢 气的压力。并且，在喷射器28的上游侧设有未图示的压力传感器及温度传感器，用于检测 出氢供给流路22内的氢气的压力及温度。由压力传感器29等检测出的与氢气的气体状态 (压力、温度)相关的信息用于喷射器28的反馈控制和吹扫控制。 调节器27是将其上游侧压力( 一次压)调压为提前设定的二次压的装置。在本 实施方式中，将使一次压减压的机械式减压阀作为调节器27使用。作为机械式减压阀的构 成，可采用下述公知构造具有背压室和调压室隔着隔板而形成的箱体，通过背压室内的背 压，在调压室内将一次压减压为规定的压力，作为二次压。在本实施方式中，如图l所示，通 过在喷射器28的上游侧配置二个调节器27，可有效降低喷射器28的上游侧压力。因此，可 提高喷射器28的机械构造(阀芯、箱体、流路、驱动装置等)的设计自由度。并且，由于可 降低喷射器28的上游侧压力，因此可抑制因喷射器28的上游侧压力和下游侧压力的差压 增大而导致喷射器28的阀芯难于移动的情况。因此，可扩大喷射器28的下游侧压力的可 变调压幅度，并且可抑制喷射器28的响应性的下降。调节器27调节氢供给流路22的上游 侧的气体状态(气体压力)而向下游侧供给，相当于本发明中的可变气体供给装置。
喷射器28是电磁驱动式的开关阀，其通过电磁驱动力直接以规定的驱动周期驱 动阀芯从阀座离开，从而可调节气体流量或气体压力。喷射器28具有阀座，该阀座具有 喷射氢气等气体燃料的喷射孔，并且还具有喷嘴体，将该气体燃料供给引导到喷射孔；阀 芯，可相对于该喷嘴体在轴线方向(气体流动方向)移动地被收容保持，并开关喷射孔。在 本实施方式中，喷射器28的阀芯由作为电磁驱动装置的螺线管驱动，可通过供电到该螺线 管的脉冲状励磁电流的开、关而双阶段或多阶段地切换喷射孔的开口面积。通过从控制部 7输出的控制信号来控制喷射器28的气体喷射时间及气体喷射时期，从而高精度地控制氢 气的流量及压力。喷射器28以电磁驱动力直接驱动阀(阀芯及阀座)开关，其驱动周期可 控制到高响应的区域，因此具有较高的响应性。 喷射器28为了供给其下游要求的气体流量，变更喷射器28的气体流路上设置的 阀芯的开口面积(开度)及开放时间中的至少一个，从而调节向下游侧(燃料电池2—侧) 供给的气体流量(或氢摩尔浓度)。此外，通过喷射器28的阀芯的开关调节气体流量，并且 向喷射器28下游供给的气体压力比喷射器28上游的气体压力低，因此也可将喷射器28视 为调压阀(减压阀、调节器)。并且，在本实施方式中，还可视为可使喷射器28的上游气体 压力的调压量(减压量)变化的可变调压阀，以根据气体要求而在规定的压力范围内与要 求压力一致。喷射器28用于调节氢供给流路22的上游侧的气体状态(气体流量、氢摩尔 浓度、气体压力)而向下游侧供给。 此外，在本实施方式中，如图1所示，在比氢供给流路22和循环流路23的合流部CN 101755357 A
Al靠近上游一侧配置喷射器28。并且，如图1中的虚线所示，在作为燃料供给源而采用多 个氢供给源21的情况下，在比从各氢供给源21供给的氢气合流的部分(氢气合流部A2) 靠近下游的一侧配置喷射器28。 循环流路23上，通过气液分离器30及排气排水阀31连接排气排水流路25。气液 分离器30用于从氢废气中回收水分。排气排水阀31根据来自控制部7的指令进行动作， 从而将由气液分离器30回收的水分、及含有循环流路23内的杂质的氢废气(燃料废气) 排出(吹扫)到外部。通过排气排水阀31的开放，循环流路23内的氢废气中的杂质的浓 度下降，循环供给的氢废气中的氢浓度上升。在排气排水阀31的上游位置(循环流路23 上)及下游位置(排气排水流路25上)，分别设置检测氢废气的压力的上游侧压力传感器 及下游侧压力传感器。 通过排气排水阀31及排气排水流路25，排出的氢废气通过未图示的稀释器被稀 释，与排气流路12内的氧化废气合流。氢泵24通过未图示的马达的驱动将循环系统内的 氢气循环供给到燃料电池2。氢气的循环系统由以下构成氢供给流路22的合流点A1的 下游侧流路；燃料电池2的隔板上形成的燃料气体流路；以及循环流路23。
致冷剂配管系统5具有致冷剂流路41 ，与燃料电池2内的冷却流路连通；冷却泵 42，设置在致冷剂流路41上；以及散热器43，冷却从燃料电池2排出的致冷剂。冷却泵42 通过未图示的马达的驱动，将致冷剂流路41内的致冷剂循环供给到燃料电池2。
电力系统6具有高压DC/DC转换器61、蓄电池62、牵引变换器63、牵引马达64 以及未图示的各种辅机变换器等。高压DC/DC转换器61是直流的电压转换器，具有以下功 能调节从蓄电池62输入的直流电压而输出到牵引变换器63—侧；调节从燃料电池2或牵 引马达64输入的直流电压而输出到蓄电池62。通过高压DC/DC转换器61的这些功能，实 现蓄电池62的充电放电。并且，通过高压DC/DC转换器61控制燃料电池2的输出电压。
蓄电池62层叠蓄电池单元，以一定的高电压作为端子电压，可通过未图示的蓄电 池计算机的控制而将剩余电力充电，或辅助性地供给电力。牵引变换器63将直流电流转换 为三相交流，供给到牵引马达64。牵引马达64例如是三相交流马达，构成装载有燃料电池 系统l的车辆的主动力源。辅机变换器是控制各马达的驱动的电动机控制部，将直流电流 转换为三相交流而供给到各马达。辅机变换器例如是脉宽调制方式的P丽变换器，根据来 自控制部7的控制命令将从燃料电池2或蓄电池62输出的直流电压转换为三相交流电压， 控制各马达产生的转矩。 控制部7检测出车辆上设置的加速用操作部件(油门等)的操作量，接收加速要 求值(例如来自牵引马达64等负载装置的要求发电量)等的控制信息，控制系统内的各种 设备的动作。此外，所谓负载装置，除了牵引马达64外，是包括为了使燃料电池2动作而必 须的辅机装置(例如压縮机14、氢泵24、冷却泵42的各马达等)、车辆行驶相关的各种装置 (变速器、车轮控制部、转向装置、悬挂装置等)中使用的致动器、乘员空间的空调装置(空 调)、照明、音响等在内的耗电装置的总称。 控制部7由未图示的计算机系统构成。上述计算机系统具有CPU、 ROM、 RAM、 HDD、 输入输出接口及显示器等，通过CPU读入ROM中储存的各种控制程序而执行所需的运算，而 进行下述的运转结束处理等各种处理、控制。控制部7输入氧化气体配管系统3、燃料气体 配管系统4、致冷剂配管系统5中使用的各种压力传感器及温度传感器、未图示的外部气温 7传感器等的检测信号，将控制信号输出到燃料电池系统1的各构成要素。
2.本发明的实施方式的燃料电池系统的运转结束处理 接着，说明结束燃料电池系统l的运转而停止发电时的动作(以下仅称为"运转结 束处理")。 在本实施方式中，在运转结束处理开始时测定燃料电池车辆外的温度(以下称为 "外部气温")，根据该外部气温而增大喷射器28的喷射压力。更具体而言，在外部气温为 冰点以下的情况下(以下称为"低温环境下")和高于冰点的情况下(以下称为"高温环境 下")，使增加的喷射压力不同。以下参照图2和图3详细说明这一点。其中，图2是表示本 发明的实施方式的运转结束处理的流程图，图3是用于说明运转结束处理开始时的调压目 标的图。 如图2所示，运转结束处理的处理流程通过对燃料电池系统1发出运转结束指令 而开始。该指令例如通过车辆司机进行的点火开关的OFF(关闭)操作等而发出。控制部7 判断该运转结束指令是否输入到控制部7(S1)，在判断为已经输入的情况下(Sl :YES，是)， 开始运转结束处理。在判断为未输入运转结束指令的情况下(Sl :N0，否)，控制部7继续通
常运转。 开始运转结束处理时，控制部7为了关闭氢供给源21的切断阀26而停止氢的新 的供给，输出氢切断阀关闭指令(S2)。由此开始切断阀26的关闭处理(图3中的时间t。)。 但因存在关阀延迟，因此完全切断切断阀26需要一定的时间，直至经过一定时间为止(图 3中的时间t》，来自氢供给源21的氢气的供给不完全停止。并且氢供给流路22中也残留 有氢气。即，在该阶段也可调节氢气的流量。利用这一点，使向燃料电池2供给的氢气的流 量增加。具体而言，控制部7取得由外部气温传感器检测出的外部气温，根据该外部气温计 算出增加的氢流量(S3)。并且，控制部7计算出为了将该计算出的氢流量供给到燃料电池 2所需的喷射器25的上游侧压力(调压目标)(S3)。 对于基于外部气温的调压目标的计算方法，参照图3进一步详细说明。图3 (左侧 图)表示运转结束处理开始时(发出切断阀26的关闭指令的时间t。到切断阀26完全关 闭为止的时间t》的喷射器上游侧压力的时间关系曲线。MH是高温环境时的喷射器上游侧 压力的时间关系曲线，M^是低温环境时的喷射器上游侧压力的时间关系曲线。低温环境时 设调压目标压力为P"而高温环境时设调压目标压力为PH。 其中，低温环境时的调压目标压力如下设定。即，如图3 (右侧图)示意性地表示 的，在运转结束处理即将开始前的压力(P。)上加上以下分压与运转结束处理结束时(即 燃料电池系统1的运转结束时)防止碳氧化所需的氢气流量、即形成燃料电池2的至少阳 极侧被氢气填充的状态所需的氢气流量(第一燃料气体流量Q》对应的氢气分压(P》；与 部件排气所需的氢气流量(第二燃料气体流量Q2)对应的氢气分压(P2);以及与运转结束 处理中的发电所需的氢气流量(第三燃料气体流量Q3)对应的氢气分压(P3)。
与之相对，高温环境时的调压目标压力PH如图3示意性地表示，向运转结束处理 即将开始前的压力(P。)上加上与防止碳氧化所需的氢气流量(Q》对应的氢气分压(P》。
返回到图2继续进行说明。控制部7在直至切断阀26完全关闭的时间^为止的 期间为了使喷射器上游压达到调压目标，控制喷射器28中的调压。因通过喷射器28调压， 因此可短时间内进行高精度的调压。在喷射器28的上游压达到调压目标的时点，控制部7输出喷射器喷射指令(S4)。由此，从运转结束处理即将开始前相比，从喷射器28供给较大 流量的氢气到燃料电池2。具体而言，在低温环境时，将氢气流量Qp(^及Q3的合计值向燃 料电池2供给，在高温环境时，将氢气流量向燃料电池2供给。 接着，控制部7判断外部气温是否是冰点以下(S5)。控制部7判断为外部气温是 冰点以下时(S5 :YES)，输出发电指令及部件扫气指令(S6)。通过输出发电指令，燃料电池2 使用供给的氢气的一部分(在此为Q》继续燃料电池2的发电。通过该发电获得的电力在 之后的运转结束处理中使用。并且，通过输出部件扫气指令，氢泵24的马达高速旋转而驱 动，使燃料气体配管系统3内的氢气循环，并且压出被供给的氢气的一部分(在此为Q》，从 而使燃料电池2的阳极侧及燃料气体配管系统3的水分在气液分离器30中被回收。接着， 控制部7输出排气排水阀开放指令(S7)。由此开放排气排水阀31。这样，气液分离器30 中积存的水分流入到排气排水流路25，从而将水分排出，并且几乎与此同时，含有燃料电池 2的阳极侧及燃料气体配管系统3的杂质的氢气及氢废气以被供给的氢气的一部分(在此 为Q1)压出的方式排出。在这一阶段，控制部7输出排气排水阀关闭指令，关闭排气排水阀 (S8)。然后，关闭和燃料电池2连接的氢气及氧化气体配管系统的全部阀，使燃料电池2为 密封状态，结束运转结束处理。 另一方面，控制部7在判断为外部气温高于冰点的情况下(S5 :NO)，不进行发电指 令及部件扫气指令，输出排气排水阀开放指令(S7)。从而开放排气排水阀31。这样，含有 燃料电池2的阳极侧及燃料气体配管系统3的杂质的氢气及氢废气以被供给的氢气的一部 分(在此为Q》压出的方式排出。在这一阶段，控制部7输出排气排水阀关闭指令，关闭排 气排水阀(S8)。然后，关闭和燃料电池2连接的氢气及氧化气体配管系统的全部阀，使燃料 电池2为密封状态，结束运转结束处理。 通过以上动作，无论是在高温环境时还是在低温环境时，燃料电池系统1的运转 结束后，燃料电池2的至少阳极侧变为充满氢气的状态。由此可抑制阳极侧的碳氧化。这 是因为，例如即使残留在阴极侧的空气泄漏而流入到阳极侧，如果氢气充分充满，则通过与 该充满的氢气和氧的反应，也能够消耗氧。这样，通过和温度环境对应的最佳流量的燃料气 体，可抑制运转结束后的燃料电池的老化。 并且，低温环境时，由于在运转结束时排出水分，因此可防止由于运转结束后燃料 电池2内部的温度下降而造成残留在燃料电池2中的水分冻结。并且，与在低温环境下从 输出易降低的蓄电池、电容器等蓄电单元获得运转结束处理所需的电流的情况相比，效率 较高。并且，换个角度看，蓄电池、电容器等蓄电单元的电力也会为了燃料电池系统起动时 而残留。 并且，高温环境时，不进行水分排出等高温环境下不必要的动作，从而可简化运转
结束处理。由此，可提高高温环境时的燃烧效率。 3.本发明的实施方式的燃料电池系统的变形例 以上表示了本发明的实施方式，但本发明不限于该实施方式，在不脱离主旨的范 围内可以各种方式实施。例如可采用以下变形例。 在上述实施方式中，测定燃料电池车辆外的温度，根据该外部气温使喷射器28的 喷射压力增大，但不限于此。例如，也可是通过燃料电池系统内的温度传感器或与燃料电池 系统连接的外部温度传感器取得的温度。这些情况下优选由取得的温度推测运转结束后的燃料电池内部的温度状态(例如变为冰点以下的可能性较高等)，进行运转结束处理开 始时的燃料气体流量的控制。并且，也可考虑由其他信息取得单元获得的天气预报等信息， 推测运转结束后的燃料电池内部的温度状态(例如变为冰点以下的可能性较高等)，进行 运转结束处理开始时的燃料气体流量的控制。 并且，在上述实施方式中，设定流量Qp以在运转结束后使氢至少填充到燃料电池 2的阳极侧，但不限于此，例如也可设定流量以使氢也填充到阴极侧。
并且，在上述各实施方式中，表示了将本发明的燃料电池系统装载于燃料电池车 辆的例子，但在燃料电池车辆以外的各种移动体(机器人、船舶、飞行器等)上也可搭载本 发明的燃料电池系统。并且，本发明的燃料电池系统也可适用于作为建筑物(住宅、大厦 等)用的发电设备而使用的固定用发电系统。
权利要求
一种燃料电池系统，具有燃料电池、向所述燃料电池供给燃料气体的燃料气体供给系统、及向所述燃料电池供给氧化气体的氧化气体供给系统，其中，在所述燃料电池系统的运转结束处理开始时，使向所述燃料电池供给的燃料气体的流量增加根据燃料电池系统的温度环境所决定的规定量。
2. 根据权利要求l所述的燃料电池系统，其中，在所述温度环境为规定温度以下的情况下，所述规定量至少根据第一燃料气体流量和 第二燃料气体流量的合计值决定，所述第一燃料气体流量是在运转结束处理结束时使燃料 气体残留在所述燃料电池内所需的燃料气体流量，所述第二燃料气体流量是在运转结束处 理中使燃料电池内的水分排出到外部所需的燃料气体流量。
3. 根据权利要求2所述的燃料电池系统，其中，所述规定量根据在所述第一及所述第二燃料气体流量上进一步加上第三燃料气体流 量所得到的合计值决定，所述第三燃料气体流量是为了使燃料电池在运转结束处理中输出 运转结束处理时设备动作所需电流而需要的燃料气体流量。
4. 根据权利要求2或3所述的燃料电池系统，其中，在所述温度环境比规定温度高的情况下，所述规定量根据所述第一燃料气体流量决定。
5. 根据权利要求1至4的任意一项所述的燃料电池系统，其中，通过所述燃料气体供给系统中设置的喷射器来使所述燃料气体的供给压力增加，从而 使所述燃料气体的流量增加。
6. —种移动体，具有权利要求1至5的任意一项所述的燃料电池系统。
全文摘要
本发明的燃料电池系统(1)，具有燃料电池(2)、向燃料电池(2)供给燃料气体的燃料气体供给系统(22)、及向燃料电池(2)供给氧化气体的氧化气体供给系统(11)，其中，在运转结束处理开始时，使向燃料电池(2)供给的燃料气体的流量增加根据燃料电池系统(1)的温度环境所决定的规定量。由此，在燃料电池系统(1)的运转结束时，可提供与温度环境对应的最佳流量的燃料气体，有效抑制运转结束后的燃料电池的老化。
文档编号H01M8/04GK101755357SQ20088002529
公开日2010年6月23日 申请日期2008年7月8日 优先权日2007年7月19日
发明者莲香芳信 申请人:丰田自动车株式会社