专利名称：燃料电池系统及燃料电池系统的起动控制方法
技术领域：
本发明涉及燃料电池系统及燃料电池系统的起动控制方法。
背景技术：
通过燃料气体(例如氢)和氧化剂气体(例如氧)的电化学反应进行发电的燃料 电池作为能源而受到瞩目。在具备该燃料电池的燃料电池系统中，一般在燃料电池系统起 动时，将供发电的反应气体(燃料气体及氧化剂气体)向燃料电池供给，并同时测定燃料电 池的开路电压，由此，判断燃料电池是否为可与负载连接的状态，即，判断燃料电池的开路 电压是否已上升至规定电压(例如，参照日本特开2005-302539号公报)。但是，上述日本特开2005-302539号公报中所记载的燃料电池系统，虽然进行燃 料电池的开路电压的测定，并进行燃料电池是否为可与负载连接的状态的判断，但是，没有 基于燃料电池的开路电压的测定结果判断并确定燃料电池中的发电异常。因此，即使燃料 电池中存在发电异常，也不能进行所谓的故障安全模式(fail-safe mode)的控制。
发明内容
本发明是为解决上述课题而完成的，其目的在于在燃料电池系统起动时，正确地 判断燃料电池中的发电异常。为了至少解决上述课题的一部分，本发明可作为以下的方式或适用例来实现。(适用例1)一种燃料电池系统，具备燃料电池；反应气体供给部，向所述燃料电 池供给供发电的反应气体；反应气体供给完成判断部，在所述燃料电池系统起动时，判断所 述反应气体由所述反应气体供给部向所述燃料电池的供给是否已完成；以及发电异常判断 部，在由所述反应气体供给完成判断部判断为所述反应气体的供给已完成后，根据所述燃 料电池的开路电压判断有无所述燃料电池中的发电异常。适用例1的燃料电池系统中，在反应气体向燃料电池的供给完成后，测定燃料电 池的开路电压，并基于测定的开路电压，判断有无燃料电池中的发电异常。因此，燃料电池 系统起动时，能够正确地判断燃料电池中的发电异常。另外，在反应气体向燃料电池的供给 完成后测定燃料电池的开路电压，因此，能够对是由于反应气体供给部(反应气体的供给 系统)中存在异常而使燃料电池的开路电压没有上升至规定电压、还是由于燃料电池自身 存在异常而使燃料电池的开路电压没有上升至规定电压进行分离，从而正确地判断燃料电 池中的发电异常。而且，能够在判断燃料电池中的发电异常时进行所谓的故障安全模式的 控制。(适用例2)如适用例1所述的燃料电池系统，其中，在由所述反应气体供给完成判 断部判断为所述反应气体向所述燃料电池的供给已完成后、在第一规定时间以内所述开路 电压没有达到规定电压的情况下，所述发电异常判断部判断为所述燃料电池中存在发电异常。适用例2的燃料电池系统中，在判断为反应气体向燃料电池的供给已完成后、在第一规定时间以内燃料电池的开路电压没有达到规定电压的情况下，判断为燃料电池中存 在发电异常，因此，能够抑制燃料电池中的发电异常的误判断。另外，第一规定时间可在假 设如果燃料电池中没有发电异常则燃料电池的开路电压达到规定电压的范围内任意设定。(适用例3)如适用例1或2所述的燃料电池系统，其中，还具备压力检测部，对向 所述燃料电池供给的所述反应气体的压力进行检测，所述反应气体供给完成判断部根据由 所述压力检测部检测出的所述反应气体的压力，判断所述反应气体向所述燃料电池的供给 是否已完成。适用例3的燃料电池系统中，通过对向燃料电池供给的反应气体的压力进行检 测，能够判断反应气体供给部(反应气体的供给系统)中是否存在异常。(适用例4)如适用例3所述的燃料电池系统，其中，进而，在由所述反应气体供给 部开始所述反应气体向所述燃料电池的供给后、在第二规定时间以内所述反应气体的压力 没有达到规定压力的情况下，所述反应气体供给完成判断部判断为所述反应气体供给部中 存在异常。适用例4的燃料电池系统中，在反应气体向燃料电池的供给开始后、在第二规定 时间以内反应气体的压力没有达到规定压力的情况下，判断为反应气体供给部(反应气体 的供给系统)中存在异常，因此，能够抑制反应气体供给部中的异常的误判断。另外，第二 规定时间可在假设如果反应气体供给部中没有异常则反应气体的压力达到规定压力的范 围内任意设定。(适用例5)如适用例1或2所述的燃料电池系统，其中，还具备流量检测部，对向 所述燃料电池供给的所述反应气体的流量进行检测，所述反应气体供给完成判断部根据由 所述流量检测部检测出的所述反应气体的流量，判断所述反应气体向所述燃料电池的供给 是否已完成。适用例5的燃料电池系统中，通过对向燃料电池供给的反应气体的流量进行检 测，能够判断反应气体供给部(反应气体的供给系统)中是否存在异常。(适用例6)如适用例5所述的燃料电池系统，其中，进而，在由所述反应气体供给 部开始所述反应气体向所述燃料电池供给后、在第二规定时间以内所述反应气体的流量没 有达到规定流量的情况下，所述反应气体供给完成判断部判断为所述反应气体供给部中存 在异常。适用例6的燃料电池系统中，反应气体向燃料电池的供给开始后、在第二规定时 间以内反应气体的流量没有达到规定流量的情况下，判断为反应气体供给部(反应气体的 供给系统)中存在异常，因此，能够抑制反应气体供给部中的异常的误判断。另外，第二规 定时间可在假设如果反应气体供给部中没有异常则反应气体的流量达到规定流量的范围 内任意设定。(适用例7)如适用例4或6所述的燃料电池系统，其中，在由所述反应气体供给完 成判断部判断为所述反应气体供给部中存在异常的情况下，所述发电异常判断部禁止进行 有无所述燃料电池的发电异常的判断。适用例7的燃料电池系统中，判断为反应气体供给部(反应气体的供给系统)中 存在异常的情况下，禁止进行有无燃料电池的发电异常的判断，不进行燃料电池的开路电 压的测定，因此，能够快速地进行所谓的故障安全模式的控制。
本发明可将上述的各种特征的一部分适宜地组合而构成。另外，本发明除了作为 上述的燃料电池系统的构成之外，还可作为燃料电池系统的起动控制方法的发明而构成。 另外，可以实现上述构成的计算机程序、及存储该程序的存储介质、包含该程序并在载波中 具体实现的数据信号等各种方式实现。另外，在各种方式中，可适用以上所示的各种附加要将本发明作为计算机程序或存储该程序的存储介质等而构成时，可作为控制燃料 电池系统的动作的程序整体而构成，也可以只构成实现本发明的功能的部分。另外，作为存 储介质可利用软磁盘或CD_R0M、DVD-R0M、光磁盘、IC卡、ROM盒、穿孔卡片、印有条形码等符 号的印刷品、计算机的内部存储装置(RAM或ROM等存储装置)及外部存储装置等计算机能 读取的各种介质。
图1是表示作为本发明一实施例的具备燃料电池组100的燃料电池系统1000的 概略构成的说明图；图2是表示用于执行第一实施例的起动控制处理的控制单元90内的功能模块的 说明图；图3是表示第一实施例的起动控制处理的流程的流程图；图4是表示用于执行第二实施例的起动控制处理的控制单元90A内的功能模块的 说明图；图5是表示第二实施例的起动控制处理的流程的流程图。
具体实施例方式下面，基于实施例，按以下的顺序对本发明的实施方式进行说明。A.第一实施例A1.燃料电池系统的构成图1是表示作为本发明一实施例的具备燃料电池组100的燃料电池系统1000的 概略构成的说明图。燃料电池组100具有将通过氢和氧的电化学反应进行发电的燃料电池模块40层 叠多个而成的电池组构造。各燃料电池模块40大致构成为通过隔板夹持膜电极接合体的 构成，其中，上述膜电极接合体在具有质子传导性的电解质膜的两面分别接合阳极及阴极。 阳极及阴极分别具备接合于电解质膜的各表面的催化剂层和接合于该催化剂层的表面的 气体扩散层。本实施例中，作为电解质膜，使用了 Nafion(注册商标)等的固体高分子膜。 作为电解质膜也可以使用固体氧化物等其它的电解质膜。在各隔板上形成有作为应向阳极 供给的燃料气体的氢的流路、作为应向阴极供给的氧化剂气体的空气的流路、及冷却水的 流路。另外，燃料电池模块40的层叠数可根据燃料电池组100所要求的输出任意设定。燃料电池组100通过从一端依次将端板10a、绝缘板20a、集电板30a、多个燃料电 池模块40、集电板30b、绝缘板20b、端板10b层叠而构成。在上述部件中，在燃料电池组100 内设有用于流过氢、空气、冷却水的供给口及排出口。另外，在燃料电池组100内部形成有 用于将氢、空气、冷却水分别分配并供给至各燃料电池模块40的供给岐管(氢供给岐管、空气供给岐管、冷却水供给岐管)；以及用于将从各燃料电池模块40的阳极及阴极分别排出 的阳极废气及阴极废气、冷却水集合并向燃料电池组100的外部排出的排出岐管(阳极废 气排出岐管、阴极废气排出岐管、冷却水排出岐管)。为了确保刚性，端板10a、10b由钢等金属形成。绝缘板20a、20b由橡胶、树脂等绝 缘性部件形成。集电板30a、30b由致密性碳、铜板等气体不能透过的导电性部件形成。在集 电板30a、30b上分别设有未图示的输出端子，可以输出由燃料电池组100发电的电力。另 外，在集电板30a、30b上连接有用于测定燃料电池组100的开路电压的电压计80。另外，虽然省略图示，但为了抑制电池组构造的任一处的接触电阻的增加等导致 的电池性能的降低、或抑制气体的泄漏，燃料电池组100以在电池组构造的层叠方向上被 施加了规定的联接载荷的状态下，通过联接部件进行联接。经由氢供给配管53从贮存高压氢的氢罐50向燃料电池组100的阳极供给作为燃 料气体的氢。取代氢罐50，也可以通过以酒精、烃、醛等为原料的改性反应生成富氢的气体， 并向阳极供给。另外，在氢供给配管53上配置有对向燃料电池组100供给的氢的压力进行 检测的压力传感器PSh和对向燃料电池组100供给的氢的流量进行检测的流量传感器FSh。贮存于氢罐50的高压氢通过设置于氢罐50的出口的断流阀51、调节器52调整压 力及供给量，经由氢供给岐管向各燃料电池模块40的阳极供给。从各燃料电池模块40排 出的阳极废气可经由连接于阳极废气排出歧管的排出配管56向燃料电池组100的外部排 出。另外，将阳极废气向燃料电池组100的外部排出时，阳极废气中包含的氢通过未图示的 稀释器等进行处理。另外，在氢供给配管53及排出配管56上连接有用于使阳极废气再循环到氢供给 配管53的循环配管54。而且，在排出配管56与循环配管54的连接部的下游侧配置有排气 阀57。另外，在循环配管54上配置有泵55。通过控制泵55及排气阀57的驱动，能够适宜 地切换将阳极废气向外部排出还是使之循环到氢供给配管53。通过使阳极废气再循环到氢 供给配管53，能够高效地利用阳极废气中包含的未消耗的氢。在燃料电池组100的阴极，经由空气供给配管61供给有由空气压缩机60压缩的 压缩空气作为含有氧的氧化剂气体。而且，该压缩空气经由连接于空气供给配管61的空气 供给歧管向各燃料电池模块40的阴极供给。从各燃料电池模块40的阴极排出的阴极废气 经由连接于阴极废气排出歧管的排出配管62，向燃料电池组100的外部排出。从排出配管 62排出阴极废气的同时，还排出在燃料电池组100的阴极通过氢和氧的电化学反应而生成 的生成水。另外，在空气供给配管61上配置有对向燃料电池组100供给的空气的流量进行 检测的流量传感器FSa。另外，在排出配管62上配置有间接地对向燃料电池组100供给的 空气的压力进行检测的压力传感器PSa。燃料电池组100通过上述电化学反应而发热，因此，也向燃料电池组100供给用于 冷却燃料电池组100的冷却水。该冷却水通过泵70流过配管72，通过散热器71冷却，并向 燃料电池组100供给。燃料电池系统1000的运转被控制单元90控制。控制单元90作为在内部具备CPU、 RAM、ROM、计时器等的微型计算机构成，根据ROM中所存储的程序，控制例如各种阀、泵的驱 动等系统的运转。另外，控制单元90在燃料电池系统1000起动时，基于压力传感器PSh、 PSa、流量传感器FSh、FSa、电压计80的输出，执行后述的起动控制处理。
A2.控制单元图2是表示用于执行第一实施例的起动控制处理的控制单元90内的功能模块的 说明图。如图所示，控制单元90具备反应气体供给完成判断部92、发电异常判断部94以及 计时器96。反应气体供给完成判断部92基于由压力传感器PSh及压力传感器PSa分别检测 出的向燃料电池组100供给的氢的压力及空气的压力是否分别达到了规定压力，判断向燃 料电池组100的氢及空气的供给是否完成。发电异常判断部94基于由电压计80测定的燃料电池组100的开路电压，判断有 无燃料电池组100中的发电异常。计时器96如后所述，计测从开始向燃料电池组100供给反应气体(氢及空气)起 所经过的时间、从完成向燃料电池组100供给反应气体起所经过的时间。下面，对第一实施 例的起动控制处理进行详细说明。A3.起动控制处理图3是表示第一实施例的燃料电池系统1000的起动控制处理的流程的流程图。该 处理为在燃料电池系统1000起动时由控制单元90的CPU执行的处理。输入燃料电池系统1000的起动指示时，首先，CPU控制各种阀及泵，开始反应气体 (氢及空气)向燃料电池组100的供给(步骤S100)。这时，CPU通过计时器96，开始计测 从开始向燃料电池组100供给反应气体起所经过的时间。而且，CPU通过压力传感器PSh、PSa分别检测向燃料电池组100供给的氢的压力 及空气的压力(步骤S110)，通过反应气体供给完成判断部92判断这些氢的压力及空气的 压力是否分别达到了规定压力(步骤S120)。另外，预先分别设定氢的规定压力及空气的规 定压力。然后，在向燃料电池组100供给的氢的压力及空气的压力中的至少一个压力没有 达到规定压力的情况下(步骤S120 :N0，否)，CPU通过反应气体供给完成判断部92，参照 计时器96，判断从开始向燃料电池组100供给反应气体起是否经过了规定时间T2(步骤 S130)。规定时间T2可在假设如果反应气体的供给系统中没有异常则反应气体的压力达到 规定压力的范围内任意设定。该规定时间T2相当于本发明的第二规定时间。从开始向燃 料电池组100供给反应气体起没有经过规定时间T2的情况下(步骤S130 :N0)，返回步骤 S110。另一方面，从开始向燃料电池组100供给反应气体起经过了规定时间T2的情况下 (步骤S130 :YES，是)，CPU判断为反应气体的供给系统中存在异常，即，在氢的压力没有达 到规定压力的情况下，判断为氢的供给系统中存在异常，在空气的压力没有达到规定压力 的情况下，判断为空气的供给系统中存在异常，而禁止向燃料电池组100连接负载(步骤 S132)，控制各种阀及泵，并停止反应气体的供给(步骤S140)。这时，CPU禁止判断有无后 述的燃料电池组100的发电异常。然后，CPU结束起动控制处理。在步骤S120中，在向燃料电池组100供给的氢的压力及空气的压力分别达到了规 定压力的情况下(步骤S120 :YES)，CPU通过反应气体供给完成判断部92判断为反应气体 向燃料电池组100的供给已完成，通过电压计80测定(步骤S150)并取得燃料电池组100 的开路电压0CV。这时，CPU使计时器96复位，开始计测从完成向燃料电池组100供给反应气体起所经过的时间。然后，CPU通过发电异常判断部94判断燃料电池组100的开路电压0CV是否变为 规定电压OCVth以上(步骤S160)。在开路电压0CV变为规定电压OCVth以上的情况下(步 骤S160 :YES)，CPU判断为没有燃料电池组100中的发电异常，允许向燃料电池组100连接 负载(步骤S162)。然后，CPU结束起动控制处理。在步骤S160中，燃料电池组100的开路电压0CV不足规定电压OCVth的情况下 (步骤S160 :N0)，CPU通过发电异常判断部94，参照计时器96，判断从完成向燃料电池组 100供给反应气体起是否经过了规定时间T1 (步骤S170)。规定时间T1可在假设如果燃料 电池组100中没有发电异常则燃料电池组100的开路电压0CV达到规定电压OCVth的范围 内任意设定。该规定时间T1相当于本发明的第一规定时间。从完成向燃料电池组100供 给反应气体起没有经过规定时间T1的情况下(步骤S170 :N0)，返回步骤S150。另一方面，从完成向燃料电池组100供给反应气体起经过了规定时间T1的情况下 (步骤S170)，CPU判断为燃料电池组100中存在发电异常，而禁止向燃料电池组100连接 负载(步骤S172)，控制各种阀及泵，并停止反应气体的供给(步骤S140)。然后，CPU结束 起动控制处理。根据以上说明的第一实施例的燃料电池系统1000，在燃料电池系统1000的起动 控制处理中，完成向燃料电池组100供给反应气体后，测定燃料电池组100的开路电压0CV， 基于测定出的开路电压0CV，判断有无燃料电池组100中的发电异常。因此，能够在燃料电 池系统1000起动时正确地判断燃料电池组100中的发电异常。另外，反应气体向燃料电池组100的供给完成后，测定燃料电池组100的开路电 压0CV，因此，能够对是由于反应气体供给系统中存在异常而使燃料电池组100的开路电压 0CV没有上升至规定电压OCVth、还是由于燃料电池组100自身存在异常而使燃料电池组 100的开路电压0CV没有上升至规定电压OCVth进行分离，从而正确地判断燃料电池组100 中的发电异常。而且，能够在判断出燃料电池组100中的发电异常时，进行所谓的故障安全 模式的控制(本实施例中为停止反应气体的供给)。另外，上述第一实施例的起动控制处理中，判断为反应气体向燃料电池组100的 供给已完成后，在规定时间T1以内燃料电池组100的开路电压0CV没有达到规定电压 OCVth的情况下，判断为燃料电池组100中存在发电异常，因此，能够抑制燃料电池组100中 的发电异常的误判断。另外，在上述第一实施例的起动控制处理中，反应气体向燃料电池组100的供给 开始后，在规定时间T2以内反应气体的压力没有分别达到规定压力的情况下，判断为反应 气体的供给系统中存在异常，因此，能够抑制反应气体的供给系统的异常的误判断。另外，上述第一实施例的起动控制处理中，判断为反应气体的供给系统中存在异 常的情况下，禁止判断有无燃料电池组100的发电异常，不进行燃料电池组100的开路电压 0CV的测定，因此，能够快速地停止反应气体的供给。B.第二实施例B1.燃料电池系统的构成第二实施例的燃料电池系统的构成大致与第一实施例的燃料电池系统1000的构 成相同。因此，省略关于第二实施例的燃料电池系统的构成的说明。但是，在第二实施例的
8燃料电池系统中，起动控制处理的一部分与第一实施例的起动控制处理不同。下面，对第二 实施例的控制单元及起动控制处理进行说明。B2.控制单元图4是表示用于执行第二实施例的起动控制处理的控制单元90A内的功能模块的 说明图。如图所示，控制单元90A具备反应气体供给完成判断部92A、发电异常判断部94、 和计时器96。反应气体供给完成判断部92A基于分别通过流量传感器FSh及流量传感器FSa检 测出的向燃料电池组100供给的氢的流量及空气的流量是否分别达到了规定流量，判断氢 及空气向燃料电池组100的供给是否已完成。另外，发电异常判断部94及计时器96的功 能与第一实施例相同。B3.起动控制处理图5是表示第二实施例的起动控制处理的流程的流程图。该处理为在燃料电池系 统1000起动时由控制单元90的CPU执行的处理。从图3和图5的比较可知，第二实施例的起动控制处理中，步骤S100、S130 S180 的处理与第一实施例的起动控制处理相同。因此，省略这些步骤的说明。第二实施例的起动控制处理中，在步骤S100之后，CPU通过流量传感器FSh、FSa， 分别检测向燃料电池组100供给的氢的流量及空气的流量(步骤S110A)，通过反应气体 供给完成判断部92A判断这些氢的流量及空气的流量是否分别达到了规定流量(步骤 S120A)。另外，预先分别设定氢的规定流量及空气的规定流量。然后，向燃料电池组100供给的氢的流量及空气的流量中的至少一个流量没有达 到规定流量的情况下(步骤S120A :N0)，CPU进入步骤S130。另一方面，向燃料电池组100 供给的氢的流量及空气的流量分别达到规定压力的情况下(步骤S120A :YES)，CPU进入步 骤 S150。根据以上说明的第二实施例的燃料电池系统，也与第一实施例的燃料电池系统 1000同样地，在燃料电池系统的起动控制处理中，反应气体向燃料电池组100的供给完成 后，测定燃料电池组100的开路电压0CV，基于测定出的开路电压0CV，判断有无燃料电池组 100中的发电异常。因此，能够在燃料电池系统起动时正确地判断燃料电池组100中的发电异常。另外，在反应气体向燃料电池组100的供给完成后测定燃料电池组100的开路电 压0CV，因此，能够对是由于反应气体的供给系统中存在异常而使燃料电池组100的开路电 压0CV没有上升至规定电压OCVth、还是由于燃料电池组100自身存在异常而使燃料电池组 100的开路电压0CV没有上升至规定电压OCVth进行分离，从而正确地判断燃料电池组100 中的发电异常。而且，在判断出燃料电池组100中的发电异常时，能够进行所谓的故障安全 模式的控制(本实施例中为停止反应气体的供给)。另外，与第一实施例的起动控制处理相同，上述第二实施例的起动控制处理中，在 判断为反应气体向燃料电池组100的供给已完成后，在规定时间T1以内燃料电池组100的 开路电压0CV没有达到规定电压OCVth的情况下，判断为燃料电池组100中存在发电异常， 因此，能够抑制燃料电池组100中的发电异常的误判断。另外，在上述第二实施例的起动控制处理中，开始反应气体向燃料电池组100的供给后，在规定时间T2以内反应气体的流量分别未达到规定压力的情况下，判断为反应气 体的供给系统中存在异常，因此，能够抑制反应气体的供给系统中的异常的误判断。另外，上述第二实施例的起动控制处理中，判断为反应气体的供给系统中存在异 常的情况下，禁止判断有无燃料电池组100的发电异常，不进行燃料电池组100的开路电压 0CV的测定，因此，能够快速地停止反应气体的供给。C.变形例以上，对本发明的几个实施方式进行了说明，但本发明丝毫不受这些实施方式的 限定，在不脱离其主旨的范围内，可在各种方式下实施。例如，可进行如下所述的变形。C1.变形例 1 上述第一实施例中，在起动控制处理中，基于氢及空气的供给压力进行反应气体 向燃料电池组100的供给完成的判断，另外，在上述第二实施例中，在起动控制处理中，基 于氢及空气的供给流量进行反应气体向燃料电池组100的供给完成的判断，但本发明并不 限定于此，也可以适宜组合上述方式。C2.变形例 2:上述第一实施例中，如图3所示的起动控制处理的步骤120中，向燃料电池组100 供给的氢的压力及空气的压力分别达到了规定压力的情况下，控制单元90的CPU使计时器 96复位，但本发明并不限定于此。即，在起动控制处理的步骤120中，也可以在向燃料电池 组100供给的氢的压力及空气的压力分别达到了规定压力的情况下，不使计时器96复位， 而继续计测从开始向燃料电池组100供给反应气体时起所经过的时间，在步骤S170中，基 于从开始向燃料电池组100供给反应气体起所经过的时间，判断是返回步骤S150还是进入 步骤S172。同样，上述第二实施例中，在图5所示的起动控制处理的步骤120A中，向燃料电池 组100供给的氢的流量及空气的流量分别达到了规定流量的情况下，控制单元90A的CPU 使计时器96复位，但本发明并不限定于此。即，在起动控制处理的步骤120A中，也可以在 向燃料电池组100供给的氢的流量及空气的流量分别达到了规定压力的情况下，不使计时 器96复位，继续计测从开始向燃料电池组100供给反应气体起所经过的时间，在步骤S170 中，基于从开始向燃料电池组100供给反应气体时起所经过的时间，判断是返回步骤S150 还是进入步骤S172。C3.变形例 3 上述实施例中，在图1所示的燃料电池系统1000中，将压力传感器PSh及流量传 感器FSh配置于氢供给配管53，将压力传感器PSa配置于排出配管62，将流量传感器FSa 配置于空气供给配管61，但本发明并不限定于此。各传感器的配置部位只要是可检测出向 燃料电池组100供给的氢及空气的压力或流量的部位，都可以任意设定。C4.变形例 4 上述实施例中，电压计80测定燃料电池组100整体的开路电压，但本发明并不限 定于此。例如，也可以对每一个燃料电池模块40测定开路电压。由此，能够对多个燃料电 池模块40分别判断发电异常。
权利要求
一种燃料电池系统，具备燃料电池；反应气体供给部，向所述燃料电池供给供发电的反应气体；反应气体供给完成判断部，在所述燃料电池系统起动时，判断所述反应气体由所述反应气体供给部向所述燃料电池的供给是否已完成；以及发电异常判断部，在由所述反应气体供给完成判断部判断为所述反应气体的供给已完成后，根据所述燃料电池的开路电压判断有无所述燃料电池中的发电异常。
2.如权利要求1所述的燃料电池系统，其中，在由所述反应气体供给完成判断部判断为所述反应气体向所述燃料电池的供给已完 成后、在第一规定时间以内所述开路电压没有达到规定电压的情况下，所述发电异常判断 部判断为所述燃料电池中存在发电异常。
3.如权利要求1或2所述的燃料电池系统，其中，还具备，压力检测部，对向所述燃料电池供给的所述反应气体的压力进行检测，所述反应气体供给完成判断部根据由所述压力检测部检测出的所述反应气体的压力， 判断所述反应气体向所述燃料电池的供给是否已完成。
4.如权利要求3所述的燃料电池系统，其中，进而，在由所述反应气体供给部开始所述反应气体向所述燃料电池的供给后、在第二 规定时间以内所述反应气体的压力没有达到规定压力的情况下，所述反应气体供给完成判 断部判断为所述反应气体供给部中存在异常。
5.如权利要求1或2所述的燃料电池系统，其中，还具备，流量检测部，对向所述燃料电池供给的所述反应气体的流量进行检测，所述反应气体供给完成判断部根据由所述流量检测部检测出的所述反应气体的流量， 判断所述反应气体向所述燃料电池的供给是否已完成。
6.如权利要求5所述的燃料电池系统，其中，进而，在由所述反应气体供给部开始所述反应气体向所述燃料电池的供给后、在第二 规定时间以内所述反应气体的流量没有达到规定流量的情况下，所述反应气体供给完成判 断部判断为所述反应气体供给部中存在异常。
7.如权利要求4或6所述的燃料电池系统，其中，在由所述反应气体供给完成判断部判断为所述反应气体供给部中存在异常的情况下， 所述发电异常判断部禁止进行有无所述燃料电池的发电异常的判断。
8.一种燃料电池系统的起动控制方法，所述燃料电池系统具备燃料电池，所述燃料电 池系统的起动控制方法包括反应气体供给工序，向所述燃料电池供给供发电的反应气体；反应气体供给完成判断工序，在所述燃料电池系统起动时，判断所述反应气体由所述 反应气体供给工序向所述燃料电池的供给是否已完成；以及发电异常判断工序，在由所述反应气体供给完成判断工序判断为所述反应气体的供给 已完成后，根据所述燃料电池的开路电压判断有无所述燃料电池中的发电异常。
全文摘要
燃料电池系统起动时，在反应气体(燃料气体及氧化剂气体)向燃料电池的供给完成后，测定燃料电池的开路电压OCV，并根据燃料电池的开路电压是否为规定电压OCVth以上，来判断有无燃料电池中的发电异常。反应气体向燃料电池的供给是否已完成，例如根据反应气体向燃料电池的供给压力是否为规定压力以上来进行判断。由此，燃料电池系统起动时，能够正确地判断燃料电池中的发电异常。
文档编号H01M8/04GK101842926SQ20088011363
公开日2010年9月22日 申请日期2008年10月20日 优先权日2007年10月30日
发明者蟹江尚树 申请人:丰田自动车株式会社