燃料电池用排水装置、燃料电池系统及其控制方法
【专利说明】燃料电池用排水装置、燃料电池系统及其控制方法
[0001 ] 本申请主张基于在2014年11月14日提出申请的特愿2014-231175号的日本专利申请的优先权，并将其公开的全部通过参照而援引于本申请。
技术领域
[0002]本发明涉及燃料电池用排水装置、燃料电池系统、移动体、燃料电池系统的控制方法。
【背景技术】
[0003]在固体高分子型燃料电池(以下，也简称为“燃料电池”)的运转中，通常，将通过电化学反应而生成的大量的水分排出。以往，关于从搭载燃料电池的移动体中的燃料电池的排水的处理方法提出各种技术(例如，日本特开2006-099994号公报、日本特开2008-074200号公报等)。
【发明内容】
[0004]【发明要解决的课题】
[0005]在具备燃料电池的燃料电池系统中，存在通过扫气将燃料电池内部的水分排出的情况。在这样的扫气处理中，当将燃料电池内部的水分过度排出时，存在燃料电池的发电性能下降这样的问题。这样，在燃料电池中，关于抑制以用于排出燃料电池内部的水分的排水处理为起因的不良情况的发生，依然存在改良的余地。
[0006]【用于解决课题的方案】
[0007]本发明为了解决燃料电池中的上述课题的至少一部分而作出，可以作为以下的方式来实现。
[0008][I]作为本发明的第一方式，提供一种使燃料电池的内部的水分排出的燃料电池用的排水装置。该燃料电池用的排水装置可以具备扫气气体供给部、操作部、排水处理控制部、含水量取得部。所述扫气气体供给部可以将用于对所述燃料电池内部的水分进行扫气的气体向所述燃料电池供给。所述操作部可以从使用者接受指示所述燃料电池内部的水分的扫气的排水指令。所述排水处理控制部可以在所述操作部接受了所述排水指令时，使所述扫气气体供给部执行对所述燃料电池内部进行扫气的扫气处理，而从所述燃料电池排水。所述含水量取得部可以取得表示存在于所述燃料电池内部的水分量的含水量。所述排水处理控制部可以根据所述含水量来控制所述扫气处理的执行，在所述含水量为规定值以下的情况下，执行如下处理中的任一个:(i)使所述操作部接受到的所述排水指令无效的处理;及(i i)以与所述含水量大于规定值时相比使通过所述扫气处理排出的排水量减少的方式变更所述扫气处理的处理条件的处理。根据该方式的排水装置，能够抑制以扫气处理为起因的燃料电池内部的过干燥的发生。
[0009][2]在上述方式的排水装置中，可以是，在所述扫气处理的执行中，所述排水处理控制部在经由所述操作部接受了与表示所述排水指令的操作相同的操作时，停止执行所述扫气处理。根据该方式的排水装置，能够在使用者选择的任意的时机将燃料电池内部的水分排出，并且能够以直观的操作进行排水指令的取消。因此，排水装置、具备排水装置的燃料电池系统的使用性提高。
[0010][3]上述方式的排水装置可以还具备通知部，所述通知部向所述使用者通知所述扫气处理的执行状态。根据该方式的排水装置，向使用者通知扫气处理的执行状态，因此使用性提尚。
[0011][4]上述方式的排水装置可以还具备环境信息取得部，所述环境信息取得部取得表示配置有所述燃料电池的环境条件的环境信息，所述排水处理控制部对应于所述环境信息来变更所述扫气处理的处理条件。根据该方式的排水装置，能够进行与燃料电池的配置环境对应的适当的排水处理的执行。
[0012][5]作为本发明的第二方式，提供一种燃料电池系统。该方式的燃料电池系统可以具备:燃料电池;上述方式的排水装置;及系统控制部，具备对所述燃料电池的运转进行控制的功能和作为所述排水装置的所述排水处理控制部的功能。所述系统控制部可以将经由所述操作部接受了所述排水指令时被执行的所述扫气处理作为强制扫气处理而使所述扫气气体供给部执行该强制扫气处理。所述系统控制部可以除了使所述扫气气体供给部执行所述强制扫气处理之外，还在所述燃料电池的运转结束时使所述扫气气体供给部执行对所述燃料电池内部进行扫气的运转结束时扫气处理。根据该方式的燃料电池系统，使用者在运转结束时扫气处理之前通过强制扫气处理能够任意地减少燃料电池内部的水分，因此能够减少运转结束时扫气处理的排水量。
[0013][6]上述方式的燃料电池系统可以具备环境信息取得部，该环境信息取得部取得表示配置有所述燃料电池的环境条件的环境信息，所述系统控制部对应于通过所述环境信息取得部取得的所述环境信息来变更所述强制扫气处理的处理条件和所述运转结束时扫气处理的处理条件。根据该方式的燃料电池系统，根据燃料电池的配置环境而能够进行适当的排水处理的执行。而且，运转结束时扫气处理的处理条件和强制扫气处理的处理条件都被变更，因此无论与燃料电池的配置环境对应的处理条件的变更如何，都能确保预先执行强制扫气处理产生的运转结束时扫气处理的排水量的减少效果。
[0014][7]作为本发明的第三方式，提供一种搭载燃料电池作为电力源的移动体。该方式的移动体可以搭载上述方式的燃料电池系统。根据该方式的移动体，能提高燃料电池的排水处理的控制性，抑制以排水处理为起因的不良情况。
[0015]上述的本发明的各方式具有的多个构成要素并非全部必须，为了解决上述的课题的一部分或全部，或者为了实现本说明书记载的效果的一部分或全部，对于所述多个构成要素的一部分，可以适当进行其变更、删除、与新的其他的构成要素的更换、限定内容的一部分删除。而且，为了解决上述的课题的一部分或全部，或者为了实现本说明书记载的效果的一部分或全部，可以将上述的本发明的一方式包含的技术特征的一部分或全部与上述的本发明的其他的方式包含的技术特征的一部分或全部组合，来作为本发明的独立的一方式。
[0016]本发明也可以通过排水装置、燃料电池系统、移动体以外的各种方式实现。例如，可以通过对燃料电池内部进行扫气的扫气装置或扫气系统的方式实现。此外，可以通过从燃料电池的排水方法、扫气方法、排水处理的控制方法、扫气处理的控制方法、实现这些方法的计算机程序、记录有该计算机程序的非暂时性的记录介质等方式实现。
【附图说明】
[0017]图1是表示燃料电池系统的结构的概略图。
[0018]图2是表示在燃料电池的运转中执行的排水控制的流程的说明图。
[0019]图3是表示在燃料电池的运转结束后执行的排水控制的流程的说明图。
[0020]图4是表示强制吹扫处理的处理流程的说明图。
[0021]图5是表示排水通知部的通知处理的说明图。
[0022]图6是表示排水通知部的通知处理的说明图。
[0023]图7是表示第二实施方式的排水控制的流程的说明图。
[0024]图8是用于说明强制吹扫处理的处理条件的变更的说明图。
[0025]图9是用于说明强制吹扫处理的处理条件的变更的说明图。
[0026]【标号说明】
[0027]100…燃料电池系统
[0028]10…操作部
[0029]11...排水开关
[0030]12...排水通知部
[0031]12a…指示器
[0032]12b...显示部
[0033]15…控制部
[0034]16…排水处理执行部
[0035]18...含水量检测部
[0036]20...燃料电池
[0037]21…单电池
[0038]30…阴极气体供给部
[0039]31…阴极气体配管
[0040]32…空气压缩器[0041 ]33…气流计
[0042]34…开闭阀
[0043]41…阴极废气配管
[0044]43…调压阀
[0045]44…压力计测部
[0046]50…阳极气体供给部
[0047]51…阳极气体配管
[0048]52…氢罐
[0049]53…开闭阀
[0050]54...调节器[0051 ]55…氢供给装置
[0052]56...压力计测部
[0053]61…阳极废气配管
[0054]62…气液分离部
[0055]63…阳极气体循环配管
[0056]64…氢循环用栗
[0057]65...阳极排水配管
[0058]66…排水阀
[0059]80…外部气温传感器
[0060]81…阻抗计测部
【具体实施方式】
[0061 ] A.第一实施方式:
[0062][燃料电池系统的结构]
[0063]图1是表示作为本发明的