在系统Ia中，ECU 20基于来自压力传感器24的检测值来获得气液分离器12中的压力减小率并且基于气液分离器12中的压力减小率来计算累计燃料气体丢失量Q1。这是因为由燃料电池2的发电引起的对燃料气体的消耗减小了气液分离器12中的压力，并且排出阀16的打开也减小了气液分离器12中的压力。在该情况下，压力传感器24是检测气液分离器12中的压力的压力检测部的示例。
[0000]图13是根据第二变型方案的系统Ib的不意图。与系统I和系统Ia不同，系统Ib是阳极非循环类型，未设置有循环通道8或循环栗9，并且从燃料电池2排出的燃料气体不再次返回至供应通道4或燃料电池2。此外，系统Ib包括:第一排出通道14a，该第一排出通道14a将从燃料电池2排出的燃料气体提供至气液分离器12;以及第二排出通道14b，该第二排出通道14b连接至气液分离器12并且将从燃料电池2部分地排出的燃料气体部分地排出至外部，以及将气液分离器12中所存储的水排出至外部。在第二排出通道14b中布置有排出阀16。因此，通过打开排出阀16，从燃料电池2部分地排出的燃料气体被部分地排出至外部。压力传感器22设置在第一排出通道14a中，并且检测第一排出通道14a中的压力。压力传感器23设置在第二排出通道14b中，并且检测第二排出通道14b中排出阀16的下游侧中的压力。
[0061]与系统I和系统Ia—样，系统Ib可以计算通过从累计燃料气体丢失量Ql中减去累计燃料气体消耗量Q2而获得的气体排出量Q，作为所估计的气体排出量。此外，ECU 20可以基于来自压力传感器21的检测值来获得供应通道4中的压力减小率△ P并且可以基于压力减小率△ P来计算累计燃料气体丢失量Ql，以及可以基于来自压力传感器22的检测值来获得第一排出通道14a中的压力减小率并且可以计算累计燃料气体丢失量Q1。此外，ECU 20可以基于来自检测气液分离器12中的压力的压力传感器24的检测值来获得气体分离器12中的压力减小率，并且可以计算累计燃料气体丢失量Q1。压力传感器21、22和24分别是检测供应通道4中的压力、第一排出通道14a中的压力以及气液分离器12中的压力的压力检测部的示例。
[0062]在系统Ib中，E⑶20基于检测第一排出通道14a中的压力的压力传感器22的检测值来检测差压A Pb，但本发明不限于此。例如，ECU 20可以基于检测供应通道4中的压力的压力传感器21的检测值、检测气液分离器12中的压力的压力传感器24的检测值或检测第二供应通道14b中排出阀16的上游侧中的压力的检测值的压力传感器的检测值来计算差压ΔPb。
[0063]尽管已经详细描述了本发明的一些实施方式，但本发明不限于特定实施方式，而是可以在本发明的所要求保护的范围内变化或改变。
【主权项】
1.一种燃料电池系统，包括: 燃料电池； 燃料供应源，所述燃料供应源向所述燃料电池提供燃料气体； 供应通道，从所述燃料供应源提供的燃料气体通过所述供应通道流至所述燃料电池； 循环通道，从所述燃料电池部分地排出的燃料气体通过所述循环通道流至所述供应通道； 气液分离器，所述气液分离器布置在所述循环通道中，并且所述气液分离器从自所述燃料电池部分地排出的燃料气体中分离出水并且存储所述水； 排出通道，所述排出通道连接至所述气液分离器，将所述气液分离器中所存储的水排出至外部，并且将从所述燃料电池部分地排出的燃料气体部分地排出至所述外部； 排出阀，所述排出阀布置在所述排出通道中； 电流检测部，所述电流检测部检测所述燃料电池的电流值； 压力检测部，所述压力检测部检测所述供应通道中的压力； 差压检测部，所述差压检测部检测所述排出阀的下游侧与以下中之一之间的差压:所述供应通道、所述循环通道、所述气液分离器以及所述排出通道中的所述排出阀的上游侧；以及 控制单元，所述控制单元对通过打开所述排出阀而部分地排出的下述燃料气体的排出量进行估计，所述燃料气体是从所述燃料电池中部分地排出的燃料气体， 其中，当所述电流值不大于基准值时，所述控制单元基于所述燃料气体的丢失量和所述燃料气体的由发电引起的消耗量来估计所述排出量，所述丢失量基于在所述排出阀的打开时段期间所述供应通道中的压力的减小率来计算，由发电引起的消耗量基于在所述打开时段期间的所述电流值来计算，以及 当所述电流值大于所述基准值时，所述控制单元基于在所述打开时段期间的所述差压来估计所述排出量。2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中，当所述电流值不大于所述基准值时，所述控制单元基于通过从所述丢失量减去所述消耗量而获得的值来估计所述排出量。3.一种燃料电池系统，包括: 燃料电池； 燃料供应源，所述燃料供应源向所述燃料电池提供燃料气体； 供应通道，从所述燃料供应源提供的燃料气体通过所述供应通道流至所述燃料电池； 循环通道，从所述燃料电池部分地排出的燃料气体通过所述循环通道流至所述供应通道； 气液分离器，所述气液分离器布置在所述循环通道中，并且所述气液分离器从自所述燃料电池部分地排出的燃料气体中分离出水并且存储所述水； 排出通道，所述排出通道连接至所述气液分离器，将所述气液分离器中所存储的水排出至外部，并且将从所述燃料电池部分地排出的燃料气体部分地排出至所述外部； 排出阀，所述排出阀布置在所述排出通道中； 电流检测部，所述电流检测部检测所述燃料电池的电流值； 压力检测部，所述压力检测部检测在所述循环通道和所述气液分离器中之一内的压力； 差压检测部，所述差压检测部检测所述排出阀的下游侧与以下中之一之间的差压:所述供应通道、所述循环通道、所述气液分离器以及所述排出通道中的所述排出阀的上游侧；以及 控制单元，所述控制单元对通过打开所述排出阀而部分地排出的下述燃料气体的排出量进行估计，所述燃料气体是从所述燃料电池部分地排出的燃料气体， 其中，当所述电流值不大于基准值时，所述控制单元基于所述燃料气体的丢失量和所述燃料气体的由发电引起的消耗量来估计所述排出量，所述丢失量基于在所述排出阀的打开时段期间在所述循环通道和所述气液分离器中之一内的压力减小率来计算，由发电引起的消耗量基于在所述打开时段期间的所述电流值来计算，以及 当所述电流值大于所述基准值时，所述控制单元基于在所述打开时段期间的所述差压来估计所述排出量。4.一种燃料电池系统，包括: 燃料电池； 燃料供应源，所述燃料供应源向所述燃料电池提供燃料气体； 供应通道，从所述燃料供应源提供的燃料气体通过所述供应通道流至所述燃料电池；气液分离器，所述气液分离器从自所述燃料电池部分地排出的燃料气体中分离出水并且存储所述水； 第一排出通道，从所述燃料电池部分地排出的燃料气体通过所述第一排出通道流至所述气液分离器； 第二排出通道，所述第二排出通道连接至所述气液分离器，将所述气液分离器中所存储的水排出至外部，并且将从所述燃料电池部分地排出的燃料气体排出至所述外部； 排出阀，所述排出阀布置在所述第二排出通道中； 电流检测部，所述电流检测部检测所述燃料电池的电流值； 压力检测部，所述压力检测部检测在所述供应通道、所述第一排出通道和所述气液分离器中之一内的压力； 差压检测部，所述差压检测部检测所述排出阀的下游侧与以下中的一者之间的差压:所述供应通道、所述第一排出通道、所述气液分离器以及所述第二排出通道中的所述排出阀的上游侧；以及 控制单元，所述控制单元对通过打开所述排出阀而部分地排出的下述燃料气体的排出量进行估计，所述燃料气体是从所述燃料电池部分地排出的燃料气体， 其中，所述燃料电池系统是阳极非循环类型，在所述阳极非循环类型中从所述燃料电池排出的燃料气体不返回至所述供应通道， 当所述电流值不大于基准值时，所述控制单元基于所述燃料气体的丢失量和所述燃料气体的由发电引起的消耗量来估计所述排出量，所述丢失量基于在所述排出阀的打开时段期间在所述供应通道、所述第一排出通道以及所述气液分离器中之一内的压力减小率来计算，由发电引起的消耗量基于在所述打开时段期间的所述电流值来计算，以及 当所述电流值大于所述基准值时，所述控制单元基于在所述打开时段期间的所述差压来估计所述排出量。
【专利摘要】本发明涉及燃料电池系统。当电流值不大于基准值时，控制单元基于燃料气体的丢失量和由燃料气体发电所消耗的量来估计燃料气体的排出量，丢失量基于在排出阀的打开时段期间供应通道中的压力减小率来计算，由发电所消耗的量基于在打开时段期间的电流值来计算，以及当电流值大于基准值时，控制单元基于在打开时段期间的差压来估计排出量。
【IPC分类】H01M8/04746, H01M8/04119, H01M8/04537, H01M8/0438, H01M8/04828
【公开号】CN105591129
【申请号】CN201510760662
【发明人】山本和男, 今西启之
【申请人】丰田自动车株式会社
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年11月10日
【公告号】CA2911847A1, DE102015119422A1, US20160133975