CN101682060B - 燃料电池系统 - Google Patents
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Abstract
一种燃料电池系统，具备：在燃料电池的输出电压上叠加规定的交流信号的电压叠加单元(501)；对随着叠加了交流信号的燃料电池的输出电压值的变化而变动的蓄电装置的输出电压值进行检测的单元(502)；将检测出的蓄电装置的输出电压值和规定的阈值电压进行比较的蓄电装置电压比较单元(503)；以及根据蓄电装置的输出电压值是否超过阈值电压来判断允许或不允许交流阻抗计测的计测允许判断单元(504)。能够在进行基于交流阻抗法的燃料电池的交流阻抗计测时保护蓄电装置。
Description
技术领域
本发明涉及具备燃料电池的燃料电池系统，特别是涉及改良了燃料电池的阻抗计测法的燃料电池系统。
背景技术
在作为车辆、船舶等移动体用的驱动源而具备利用氢和氧(空气)的电化学反应进行发电的燃料电池的燃料电池系统中，在0℃以下的低温状态下，存在于电极附近的水分冻结，阻碍反应气体的扩散，或者使电解质膜的电传导率降低。即，在0℃以下的低温环境下起动燃料电池时，冻结导致的反应气体通路的堵塞及阻碍向电解质膜流动的反应气体(氢及空气)的行进、到达，从而即使向燃料电池供给燃料气体，也往往无法进行电化学反应，不能起动燃料电池，另外，由于在反应气体通路内结露的水分冻结，从而在气体通路内产生闭塞。
作为解决现有的上述问题的方法，例如在日本特开2005-71626号公报中公示有一种技术：在低温环境下使用的燃料电池系统中，从冰点以下起动时将输出电流设定为最大。根据上述现有的技术，可以促进燃料电池自己发电，缩短预热时间。
在此，在上述日本特开2005-71626号公报中公示有一种测定高频率阻抗的技术，作为测定燃料电池单电池的内部电阻的方法(段落0076～0099)。燃料电池单电池的内部电阻和残留于单电池的电解质膜的水分量(下面称为“含水量”)有较强的相关关系，所以可以根据交流阻抗的计测来推测燃料电池的含水量。
作为这种含水量推测法，例如在日本特开2003-86220号公报中 记载有一种燃料电池系统，其求出使频率从高频率至低频率产生变化并同时对燃料电池的输出信号施加正弦波信号的情况下的燃料电池的复数阻抗，根据燃料电池的内部水分量不足时增加的电阻成分R1和内部水分量过剩时增加的电阻成分R2来推测燃料电池的水分状态。电阻成分R1通过施加高频率的正弦波信号来测定，电阻成分R2通过施加低频率的正弦波信号来测定。
作为同样的技术，在日本特开2003-297408号公报中记载有一种燃料电池系统，其构成为根据电化学单电池的电压或电流的一方，检测被测定气体的含水量。
另外，在日本特开2005-209635号公报中记载有一种燃料电池的发电运转控制方法，其检测电解质膜和反应气体流路中的两方的残留水分而控制反应气体的湿度状况，由此最适宜地控制燃料电池的持续运转中的电解质膜的残留水分，由此，减少或取消燃料电池停止时的扫气时间，提高再起动时的起动性。
另外，在日本特开2005-332702号公报中记载有一种燃料电池诊断装置，其使用对具备n个单电池或单电池模块的燃料电池的电压进行升降压的DC-DC转换器，测定对该燃料电池施加规定频率的交流时的每个单电池等的电压变化，由此测定其内部电阻，根据该内部电阻及电抗，检测每个单电池等的异常。
在此，上述日本特开2005-71626号公报记载的发明是用于通过燃料电池的单电池电压低于规定的电压值以防止在阳极的碳上发生氧化反应而产生碳消失及劣化的发明，为避免这种状态，在燃料电池的单电池电压不低于规定电压的范围内将输出电流设定为最大。
但是，在上述背景技术中叙述的现有的燃料电池系统中，根据交流阻抗法测定燃料电池(下述中有时称为“FC”)的阻抗时，与施加 的交流信号对应的电压变动也表现在蓄电装置的输出电压中。在该电压变动的极小值过低的情况下，存在构成蓄电装置的单电池中产生不良情况之类的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述现有的问题而提出，其目的在于，提供一种在计测燃料电池的交流阻抗时可以保护蓄电装置的燃料电池系统。
为了解决上述问题，本发明的燃料电池系统，具备燃料电池和能够将所述燃料电池的输出电力充电地连接的蓄电装置，构成为能够计测所述燃料电池的交流阻抗，其特征在于，在所述蓄电装置的输出电压值纳入能够保护所述蓄电装置的规定的保护电压值的范围内的情况下，允许所述交流阻抗计测。
另外，本发明的燃料电池系统的交流阻抗测定方法，其特征在于，包括：在所述燃料电池的输出电压上叠加规定的交流信号的步骤；对随着叠加了所述交流信号的所述燃料电池的输出电压值的变化而变动的所述蓄电装置的输出电压值进行检测的步骤；将所述检测出的所述蓄电装置的输出电压值与规定的阈值电压进行比较的步骤；根据所述蓄电装置的输出电压值是否超过所述阈值电压来判断允许或不允许所述交流阻抗计测的步骤。
通过这样构成，事前把握蓄电装置的输出电压值可保护所述蓄电装置的保护电压值的范围，只限于在通过施加交流阻抗计测所需的交流信号所带来的电压变动而使蓄电装置的输出电压值纳入所述保护电压的范围内的情况下，允许交流阻抗计测，因此，可以防止输出电压值下降至在蓄电装置中产生不良情况的电压值，能够可靠地保护蓄电装置。
另外，交流阻抗计测的允许判断可以是在检测实际上在燃料电池 的输出中施加了交流信号时的蓄电装置的电压变动之后进行判断，也可以是预测伴随交流信号的施加所引起的蓄电装置的输出电压的变动幅度，设定保护电压值的范围，实际上不施加交流信号而进行交流阻抗计测的允许判断。
在实际上施加交流信号的允许判断的情况下，所述燃料电池系统具备：对所述燃料电池的输出电压叠加规定的交流信号的电压叠加单元；检测随着叠加了所述交流信号的所述燃料电池的输出电压值的变化而变动的所述蓄电装置的输出电压值的单元；将所述检测出的所述蓄电装置的输出电压值和规定的阈值电压进行比较的蓄电装置电压比较单元；以及根据所述蓄电装置的输出电压值是否超过所述阈值电压来判断允许或不允许所述交流阻抗计测的计测允许判断单元。
通过这样构成，电压叠加单元对燃料电池的输出电压施加交流信号，输出电压值检测单元检测蓄电装置的输出电压值，蓄电装置电压比较单元将该检测出的蓄电装置的输出电压值和规定的阈值电压进行比较，计测允许判断单元根据蓄电装置的输出电压值是否超过阈值电压而进行交流阻抗计测的允许判断。通过这种作用，可以避免因对燃料电池的输出电压所施加的交流信号的影响，而在蓄电装置的输出电压值的瞬时值低于所述阈值电压的状态之下继续交流阻抗计测。
另外，所述燃料电池系统，其特征在于，在判断为不允许所述交流阻抗计测的情况下，使所述交流阻抗计测保留至经过规定的时间。
通过这样构成，在不允许交流阻抗计测的情况下，暂时中断交流阻抗计测。如果将中断的时间选择为直到蓄电装置的输出电压恢复正常的恰当的时间，则可以省略不必要的交流阻抗计测的允许判断处理。
例如，优选在蓄电装置的输出电压为下限阈值电压以下的情况下判断为不允许交流阻抗计测。通过这样构成，设定下限作为保护电压 值的范围，因此，可以避免由于蓄电装置的输出电压值低于该保护电压值而损害单电池等不良情况。
在此，例如，优选该下限阈值电压设定为在蓄电装置的单电池保护电压值上加上了规定的余量的电压值。通过这样设定，利用在单电池保护电压值上进一步加上了余量的下限阈值，判断交流阻抗计测的允许/不允许，若余量设定得足够大，则能够可靠地避免蓄电装置的输出电压值达到单电池保护电压值。
另外，例如在蓄电装置的输出电压值为上限阈值电压以上的情况下，也可以判断为不允许交流阻抗计测。通过这样构成，由于设定上限作为保护电压值的范围，因此可以避免由于蓄电装置的输出电压值高于该保护电压值而施加过电压等不良情况。
在此，例如，优选该上限阈值电压设定为在蓄电装置的过电压保护电压值上加上了规定的余量的电压值。通过这样设定，利用在过电压保护电压值上进一步加上了余量的上限阈值，判断交流阻抗计测的允许/不允许，若余量设定得足够大，则能够可靠地避免蓄电装置的输出电压值达到过电压保护电压值。
附图说明
图1是表示装载有本发明实施方式的燃料电池系统的电动汽车的主要部的结构的结构图。
图2是表示本发明实施方式的燃料电池系统的FC电池组10的输出电压和输出电流的关系的图。
图3是表示本发明实施方式的燃料电池系统的控制部50的主要功能模块的模块结构图。
图4是表示在本发明实施方式的燃料电池系统中，达到FC电池组10的阻抗计测处理的控制流程的流程图。
图5是表示燃料电池及蓄电装置的输出电压或输出电力的图，图5 (a)表示叠加了交流信号(正弦波电压)的燃料电池的输出电压值VFC，图5(b)表示受到在燃料电池的输出电压值VFC上叠加的交流信号的影响而变动的燃料电池的输出电力值PFC，图5(c)表示随着由于燃料电池的输出电力值PFC的变动而电压变换装置(DC-DC转换器)的通过功率发生变动的蓄电装置侧的输出电力值PBAT，图5(d)表示受蓄电装置的输出电力值PBAT的变动的影响而变动的蓄电装置侧的输出电压值VBAT。
具体实施方式
下面，参照附图对于本发明的燃料电池系统的最佳实施方式进行详细说明。本实施方式是将燃料电池系统应用在将燃料电池作为电源而行驶的电动汽车(燃料电池车辆)上的实施方式。
图1是表示装载有本发明实施方式的燃料电池系统的电动汽车的主要部的结构的结构图。
如图1所示，本实施方式的燃料电池系统具备利用燃料气体(例如氢气)和氧化气体(例如包含氧的空气)的电化学反应产生电力的燃料电池10。在本实施方式中，燃料电池具有层叠有多个单电池的电池组结构，所述单电池具有用氧极(正极：阴极电极)10a及氢极(负极：阳极电极)10b夹持固体高分子电解质膜的基本结构。下面，将该燃料电池的电池组结构也称为FC电池组。
在FC电池组中，发生以下的氧极10a侧和氢极10b侧的电化学反应，并产生电能。
(氧极侧)2H++1/2O2+2e-→H2O
(氢极侧)H2→2H++2e-
在燃料电池系统中设置有用于向FC电池组10的氧极10a侧供给空气的空气通路20、以及用于向FC电池组10的氢极10b侧供给氢的氢通路30。
空气通路20上设置有供给空气用的空气压送用的送风机(压缩机)21。在空气通路20上，在空气流向FC电池组10的入口设置有截止阀22，在空气的出口设置有截止阀23。通过关闭这些截止阀22、23，可将FC电池组10内部及空气通路20内部与外部空气切断。
在氢通路30上设置有氢供给装置31，由氢供给装置31供给氢。在氢通路30上，在氢流向FC电池组10的入口设置有截止阀32，在出口设置有截止阀33。通过关闭这些截止阀32、33，可断开向FC电池组10的氢供给。
另外，在空气通路20及氢通路30上具备未图示的加湿装置。利用加湿装置对空气通路20的空气及氢通路30的氢进行加湿，向FC电池组10供给被加湿的空气及氢。由此，FC电池组10内部以湿润状态进行动作。另外，在氧极10a侧，通过上述电化学反应生成有水分。
另外，在FC电池组10中设置有冷却系统40～45。在冷却系统中设置有散热器42，其具备使冷却液(热介质)在FC电池组10内循环的冷却液通路40、使冷却液循环的水泵41和风扇43。由散热器42及风扇43构成冷却部。另外，在冷却液通路40上，与散热器42并列地设置有用于使冷却液绕过散热器42的旁通通路44。冷却液的流路通过冷却液切换阀45被切换到散热器43侧和旁通通路44侧。
上述冷却系统可以控制为：通过水泵41产生的循环流量控制、散热器42及风扇43产生的风量控制、冷却液切换阀45产生的旁通流量控制，对FC电池组10进行冷却量控制，由此，去除随着燃料电池的发电产生的热量，而燃料电池的工作温度变为适于电化学反应的温度(80℃左右)。
另外，在本燃料电池系统中，设置有用于检测FC电池组主体温度的温度传感器14及检测外部气温的外部气温传感器15。
另外，FC电池组10构成为向车辆行驶用电动马达(负载)11及二次电池12等电设备供电。在FC电池组10及二次电池12之间设置有调节FC电池组10的输出电压值的DC-DC转换器(输出电流控制单元)13。
DC-DC转换器13构成为，根据控制部50的控制可任意地变更一次侧(燃料电池侧)的输出电压值。
图2是表示本发明实施方式的燃料电池系统的FC电池组10的输出电压和输出电流的关系的图。如图2所示，FC电池组10的输出电压和输出电流之间存在相关关系，FC电池组10具有随着输出电流增加而输出电压下降，随着输出电流下降而输出电压增加这种特性。因此，根据来自控制部50的控制信号，利用DC-DC转换器13控制FC电池组10的输出电压，由此可任意地控制FC电池组10的输出电流。
另外，DC-DC转换器13可根据来自控制部50的控制信号，在一次侧(燃料电池侧)的输出上叠加交流信号。该交流信号是用于交流阻抗计测的信号。例如，DC-DC转换器13通过对设置为可调制电力线的有源元件的控制端子施加规定频率的交流电压，对一次侧叠加交流信号。对一次侧叠加的交流信号导致的电压变动也影响到DC-DC转换器13的二次侧。
为进行交流阻抗计测，DC-DC转换器13的一次侧连接有电流传感器34及电压传感器24。另外，在DC-DC转换器13的二次侧设置有可检测二次侧输出电压值的电压传感器16。该电压传感器16是检测本发明的二次电池12的输出电压值的变动的传感器。
另外，在本实施方式的燃料电池系统中设置有进行各种控制的控制部(ECU)50。向控制部50输入来自负载11的需求电力信号、来自温度传感器14的信号、来自外部气温传感器15的外部气温信号、来自电流传感器24及电压传感器34的检测信号等。另外，控制部50构成为，向二次电池12、DC-DC转换器13、送风机21、氢供给装置31、水泵41、散热器风扇43、冷却液切换阀45等输出控制信号。通过向DC-DC转换器13输出控制信号，控制部50可以对DC-DC转换器13的二次侧叠加交流(正弦波)信号。另外，控制部50可根据来自电压传感器16的检测信号而检测出DC-DC转换器13的二次侧的输出电压值的变动。
图3是表示本发明实施方式的燃料电池系统的控制部50的主要的功能模块的模块结构图。
如图3所示，控制部50中，作为主要的功能模块具备：电压叠加部501(电压叠加单元)、蓄电装置输出电压检测部502(蓄电装置输出电压检测单元)、蓄电装置电压比较部503(蓄电装置电压比较单元)、以及计测允许判断部504(计测允许判断单元)。
另外，电压叠加部501相当于利用控制部50的控制对电力线施加交流信号的DC-DC转换器13。蓄电装置输出电压检测部502相当于检测二次电池12的输出电压值VBAT而向控制部50供给检测信号的电压传感器16。蓄电装置电压比较部503及计测允许判断部504相当于预先存储有二次电池12的保护电压值的范围信息的控制部50。
电压叠加部501对FC电池组10的输出电压叠加交流信号。蓄电装置输出电压检测部502检测随着被叠加了交流信号的DC-DC转换器13的一次侧的输出电压值的变化而变动的二次电池12的输出电压值。蓄电装置电压比较部503将检测出的二次电池12的输出电压值和规定的阈值电压进行比较。计测允许判断部504根据二次电池12的输出电压值超过上述阈值电压而判断允许或不允许交流阻抗计测。
更具体地说，根据推测FC电池组10的含水量等的要求发出计测FC电池组10的阻抗的指令时，起动电压叠加部501，对FC电池组10的输出电压叠加交流信号，例如规定频率的正弦波信号。
FC电池组10的输出侧经由DC-DC转换器13和二次电池12的输出侧连接，因此，对该FC电池组10的输出电压所施加的交流信号对二次电池12的输出电压产生影响，二次电池12的输出电压值也产生变动。蓄电装置输出电压检测部502(电压传感器16)检测该变动的二次电池12的输出电压值VBAT。
蓄电装置电压比较部503将检测出的二次电池12的输出电压值、例如输出电压值的极小值(瞬时值)和预先存储的阈值电压进行比较。计测允许判断部504根据二次电池12的输出电压值VBAT是否超过阈值电压，来判断是否允许所指示的FC电池组10的阻抗计测。
在蓄电装置电压比较部503中判断为可执行FC电池组10的阻抗计测的情况下，计测允许判断部504设置例如表明允许交流阻抗计测的标志。另外，在判断为不可执行FC电池组10的阻抗计测的情况下，例如设置表明交流阻抗计测处于不允许状态的标志。而且，使阻抗计测保留(中断)一定的期间，并且在该保留期间后，检证阻抗计测的停止指令是否发出，在没有发出阻抗计测的停止指令的情况下，重新进行阻抗计测。另外，在发出阻抗计测的停止指令的情况下结束处理。
图4是表示在本发明实施方式的燃料电池系统中，达到FC电池组10的阻抗计测处理的控制流程的流程图。
另外，在此，视为已对于控制部50发出计测FC电池组10的阻抗的指令。
在步骤S1中，首先，电压叠加部501对FC电池组10的输出电压叠加规定频率的交流信号。具体地说，控制部50向DC-DC转换器13供给控制信号，DC-DC转换器13根据交流信号调制电力线，对其一次侧叠加交流信号。
接着，在步骤S2中，蓄电装置电压检测部502即电压传感器16检测二次电池12的输出电压值VBAT。然后，蓄电装置电压比较部503参照检测出的二次电池12的输出电压值VBAT中特别是其最小值(瞬时值)。
接着，在步骤S3中，蓄电装置电压比较部503判断二次电池12的输出电压的最小值(瞬时值)是否为比规定的阈值电压Vref高的电压值。该阈值电压Vref是在用于保护二次电池12的内部元件即单电池的单电池保护电压上加上了规定余量的下限阈值电压。
该比较的结果是，在上述最小值为比上述(下限)阈值电压高的电压值的情况下(YES：是)，进入步骤S4，计测允许判断部504判断为即使被叠加了交流信号，二次电池12的输出电压值也比单电池保护电压值大，转移至表示允许交流阻抗计测的控制。
另一方面，比较的结果是，在上述最小值不是比上述(下限)阈值电压高的电压值的情况下(NO：否)，转移至步骤S5，计测允许判断部504判断为若叠加了交流信号，则有二次电池12的输出电压值低于单电池保护电压值的可能性，转移至表示不允许交流阻抗计测的控制。
即，转移至步骤S5，为了保护二次电池12，将继续阻抗计测保留一定期间后，进入步骤S6。
在步骤S6中，计测允许判断部504检证是否指示了阻抗计测的停止指示，在没有指示上述停止指示的情况下(NO)返回步骤S1，指令在指示了上述停止指示的情况下(YES)结束处理。
另外，在上述步骤S3中，将二次电池的输出电压值和下限阈值进行比较，在判断为下限阈值以下的情况下，禁止交流阻抗计测，但除了该处理，还可以增加下述处理：进一步将二次电池的输出电压值和上限阈值进行比较，在判断为上限阈值以上的情况下，禁止(保留)交流阻抗计测。该情况下，上限阈值优选设定为在用于保护二次电池12不受过电压影响的过电压保护电压上加上了一定的余量的电压值。
另外，是否对阈值增加余量是任意的，若可以保护二次电池12，则也可以不增加余量。
图5是说明在基于交流阻抗法的燃料电池的阻抗计测时，蓄电装置的输出电压值上产生的电压变动的图。
图5(a)表示叠加了交流信号(正弦波电压)的燃料电池的输出电压值VFC。图5(b)表示受到在燃料电池的输出电压值VFC上叠加的交流信号的影响而变动的燃料电池的输出电力值PFC。图5(c)表示随着由于燃料电池的输出电力值PFC的变动而电压变换装置(DC-DC转换器)的通过功率发生变动的蓄电装置侧的输出电力值PBAT。图5(d)表示受蓄电装置的输出电力值PBAT的变动的影响而变动的蓄电装置侧的输出电压值VBAT。
在图5(d)中，Vmin为蓄电装置(二次电池)被破坏的破坏电压。该破坏电压是与上述电池保护电压相同或比其低的电压。
假使由于对燃料电池的输出叠加交流信号而在蓄电装置的输出电 压上产生如图5(d)的电压变动，则在箭头的部位输出电压值的极小值低于破坏电压Vmin，在蓄电装置内可能产生不可恢复的不良情况。
对于这一点，根据本发明，例如将(下限)阈值电压设定为图5(d)的Vth，在蓄电装置的输出电压值(的极小值)低于该阈值电压的情况下，交流阻抗计测被禁止，中断交流信号的施加。
以上，根据本实施方式，事前把握二次电池的输出电压值可保护二次电池的保护电压值的范围，将其作为阈值而设定，只限于在通过施加交流阻抗计测所需的交流信号所带来的电压变动而使二次电池的输出电压值VBAT纳入保护电压的范围的情况下，允许交流阻抗计测，因此，可以预防输出电压值下降至二次电池内产生不良情况的电压值Vmin，能够可靠地保护二次电池。
根据本实施方式，检测二次电池的输出电压值VBAT并与阈值电压Vth进行比较，根据该输出电压值VBAT是否超过阈值电压Vth，来进行交流阻抗计测的允许判断，因此，可以避免在因对燃料电池的输出电压施加的交流信号的影响而使蓄电装置的输出电压值VBAT的瞬时值低于阈值电压Vth的状态下继续交流阻抗计测。
根据本实施方式，在判断为不允许交流阻抗计测的情况下，将交流阻抗计测保留直至经过规定的时间，因此，若在直至二次电池的输出电压恢复正常的妥当的时间内选择保留的时间，则可以省略不必要的交流阻抗计测的允许判断处理。
根据本实施方式，将在二次电池的单电池保护电压值上加上了规定的余量的电压值设定为下限的阈值电压值，因此，如果将余量设定得足够大，则能够可靠地避免二次电池的输出电压值VBAT达到单电池保护电压值或破坏电压Vmin。
(其他实施方式)
本发明不限定于上述实施方式，可以进行种种变更而应用。
例如，在上述实施方式中构成为，利用控制部50对二次电池12的输出电压进行比较判断，但也可以构成为，在电压传感器中判断输出电压的最小值(瞬时值)是否低于规定的阈值电压。该情况下，其结构为，仅限于在二次电池12的输出电压的最小值(瞬时值)低于规定阈值电压的情况下，将表示其含义的信号从电压传感器16输送到控制部50。
另外，在上述实施方式中，主要将下限阈值和二次电池的输出电压值进行比较，但也可以另行地或除此之外，在二次电池的输出电压值为上限阈值电压以上的情况下，判断为不允许交流阻抗计测。通过这样构成，由于设定上限作为保护电压值的范围，所以通过二次电池的输出电压值高于该保护电压值，可以避免施加过电压等不良情况。
另外，在上述实施方式中，实际上在检测出对燃料电池的输出施加了交流信号时的二次电池的电压变动后进行判断，但不限于此。例如，预先预测伴随对燃料电池的输出施加交流信号的二次电池侧的输出电压的变动幅度，能够设定保护电压值的范围。由于向燃料电池侧施加的交流信号的振幅可以根据系统设定为一定，所以也能够预先预测伴随对DC-DC转换器的一次侧的交流信号的叠加的二次侧的电压变动量。因此，如果考虑所预测的二次测的电压变动量，则能够预先设定二次电池的输出电压值的保护范围，实际上能够不施加交流信号而判断用于二次电池保护的交流阻抗计测的允许/不允许。
另外，对于本发明的燃料电池系统，不仅可以在车辆中，还可以在陆上、地中、海上、海中、空中、宇宙空间移动的一切移动体中应用本发明。当然，固定型的燃料电池系统中也可以应用本发明。
(产业上的可利用性)
根据本发明，事前把握蓄电装置的输出电压值可保护蓄电装置的保护电压值的范围，只限于在通过施加交流阻抗计测所需的交流信号所带来的电压变动而使蓄电装置的输出电压值纳入上述保护电压的范围的情况下，允许交流阻抗计测，因此，可以预防输出电压值下降至蓄电装置内产生不良情况的电压值，能够可靠地保护蓄电装置。
本发明可适用于具备通过燃料气体(氢等)和氧化气体(空气等)的化学反应而产生电能的燃料电池的燃料电池系统的制造中，特别是适于进行基于交流阻抗法的阻抗计测的燃料电池系统。
Claims (9)
1.一种燃料电池系统，具备燃料电池和能够将所述燃料电池的输出电力充电地连接的蓄电装置，所述燃料电池系统构成为能够计测所述燃料电池的交流阻抗，
所述燃料电池系统具备：
在所述燃料电池的输出电压上叠加规定的交流信号的电压叠加单元；
对随着叠加了所述交流信号的所述燃料电池的输出电压值的变化而变动的所述蓄电装置的输出电压值进行检测的单元；
将所述检测出的所述蓄电装置的输出电压值与规定的阈值电压进行比较的蓄电装置电压比较单元；以及
根据所述蓄电装置的输出电压值是否超过所述阈值电压来判断允许或不允许所述交流阻抗计测的计测允许判断单元。
2.如权利要求1所述的燃料电池系统，在判断为不允许所述交流阻抗计测的情况下，将所述交流阻抗计测中断到经过规定的一定时间为止。
3.如权利要求1或2所述的燃料电池系统，在所述蓄电装置的输出电压值为下限阈值电压以下的情况下，判断为不允许所述交流阻抗计测。
4.如权利要求3所述的燃料电池系统，所述下限阈值电压设定为在所述蓄电装置的单电池保护电压值上加上了规定的余量后的电压值。
5.如权利要求3所述的燃料电池系统，进一步在所述蓄电装置的输出电压值为上限阈值电压以上的情况下，判断为不允许所述交流阻抗计测。
6.如权利要求4所述的燃料电池系统，进一步在所述蓄电装置的输出电压值为上限阈值电压以上的情况下，判断为不允许所述交流阻抗计测。
7.如权利要求5所述的燃料电池系统，所述上限阈值电压设定为在所述蓄电装置的过电压保护电压值上加上了规定的余量后的电压值。
8.如权利要求6所述的燃料电池系统，所述上限阈值电压设定为在所述蓄电装置的过电压保护电压值上加上了规定的余量后的电压值。
9.一种燃料电池系统的交流阻抗测定方法，该燃料电池系统具备燃料电池和能够将所述燃料电池的输出电力充电地连接的蓄电装置，
所述交流阻抗测定方法包括：
在所述燃料电池的输出电压上叠加规定的交流信号的步骤；
对随着叠加了所述交流信号的所述燃料电池的输出电压值的变化而变动的所述蓄电装置的输出电压值进行检测的步骤；
将所述检测出的所述蓄电装置的输出电压值与规定的阈值电压进行比较的步骤；以及
根据所述蓄电装置的输出电压值是否超过所述阈值电压来判断允许或不允许所述交流阻抗计测的步骤。
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