CN110534770B - 燃料电池系统 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题是提供比以往更准确地判断升压器有无异常的燃料电池系统。为此提供了一种燃料电池系统,包含:燃料电池,向燃料电池供给燃料气体的燃料气体供给路径,使从燃料电池的阳极出口排出的阳极尾气返回到燃料电池的入口的循环路径,从循环路径分支出将阳极尾气排到外部的阳极尾气排出路径,设置在阳极尾气排出路径上的第1阀,设置在循环路径上使在循环路径中流通的阳极尾气升压的升压器,以及控制器,在第1阀为开放的状态下实施从燃料气体供给路径供给燃料气体、将阳极尾气排到外部的清除动作时和/或清除动作后的规定时间内控制器控制升压器采取动作,并基于控制时循环路径或者阳极尾气排出路径的压力、或升压器动作量来判断是否异常。

Description

燃料电池系统
技术领域
本公开涉及燃烧电池系统。
背景技术
在电解质使用高分子电解质膜的高分子电解质形燃料电池中,使通过燃料气体供给路径供给到阳极的燃料气体中的氢气和供给到阴极的空气中的氧气发生电化学反应而发电。具有这样燃料电池的燃料电池系统,为了提高发电效率,已经提出了以下方案:将含有未反应的氢气的从阳极排出的阳极尾气使用升压器升压,再次循环供给到阳极,从而削减氢气的供给量的方法。
在是这种燃料电池系统的情况,如果循环路径(循环路径)和燃料气体的供给路径发生异常,则供给到燃料电池的阳极的燃料气体的供给量不足,造成发电效率降低和燃料电池劣化。
于是,提出了能够诊断循环路径中的升压器(燃料循环泵)是否异常的燃料电池系统(例如、专利文献1)。具体地、在专利文献1中提出了通过以下(a)-(c)的任一方式判断升压器是否有异常的方案。
(a)判断升压器的转速是否为所希望的转速
(b)判断升压器的出入口的氢气压力的压力差是否为所希望的值
(c)判断升压器的出口的氢气压力是否为所希望的值
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2005-32652号公报
发明内容
发明要解决的课题
现有技术(专利文献1)对于升压器异常的判断,尚有改善的余地。
本公开作为一例,课题是提供比以往更准确地判断升压器有无异常的燃料电池系统。
解决课题的手段
本公开所涉及的燃料电池系统的一方案(aspect),为了解决上述课题,包含:使用燃料气体和氧化剂气体进行发电的燃料电池,用于向所述燃料电池的阳极入口供给所述燃料气体的燃料气体供给路径,用于使从所述燃料电池的阳极出口排出的阳极尾气返回到所述燃料电池的入口的循环路径,从所述循环路径分支出、用于将所述阳极尾气排到外部的阳极尾气排出路径,设置在所述阳极尾气排出路径上的第1阀,设置在所述循环路径上、使在所述循环路径中流通的阳极尾气升压的升压器,以及、控制器,在所述第1阀为开放的状态下实施从所述燃料气体供给路径供给所述燃料气体、将所述阳极尾气排到外部的清除动作时、和在所述清除动作后的规定时间内的至少一者中,所述控制器进行控制使所述升压器采取动作,并且基于所述控制时的所述循环路径或者所述阳极尾气排出路径的压力、或所述升压器的动作量来判断是否有异常。
发明效果
本公开如以上说明那样构成,能够发挥比以往更准确地判断升压器有无异常的效果。
附图说明
图1是示意性示出本公开的实施方式1所涉及的燃料电池系统的关键部位构造的一例图。
图2是示意性示出本公开的实施方式2所涉及的燃料电池系统的关键部位构造的一例图。
图3是本公开的实施方式2所涉及的燃料电池系统的异常判断处理的一例流程图。
图4是显示本公开的实施方式2所涉及的燃料电池系统中输入值和第二压力值之间的关系的一例图。
图5是本公开的实施方式2的变形例1所涉及的燃料电池系统的异常判断处理的一例流程图。
图6是本公开的实施方式2的变形例2所涉及的燃料电池系统的异常判断处理的一例流程图。
图7是显示本公开的实施方式2的变形例2所涉及的燃料电池系统中的输入值与第二压力值和第三压力值之间的关系的一例图。
图8是本公开的实施方式2的变形例3所涉及的燃料电池系统的异常判断处理的一例流程图。
图9是本公开的实施方式2的变形例4所涉及的燃料电池系统的异常判断处理的一例流程图。
图10是本公开的实施方式2的变形例5所涉及的燃料电池系统的异常判断处理的一例流程图。
图11是示意性示出本公开的实施方式2的变形例6所涉及的燃料电池系统的关键部位构造的一例图。
图12是本公开的实施方式2的变形例6所涉及的燃料电池系统的异常判断处理的一例流程图。
具体实施方式
(本公开的认识基础)
本发明人等对具有循环路径、通过升压器使阳极尾气升压,介由循环流路将其循环供给至燃料电池阳极的燃料电池系统中的升压器的异常检测方法进行了反复深入的研究。结果、本发明人等发现现有技术存在下述问题。
即、专利文献1所涉及的燃料电池系统提出了上述(a)-(c)所示的升压器异常判断方法。但是,专利文献1中,对于判断升压器是否有异常时的燃料电池系统的运转条件并没有加以考虑,所以难以准确地判断升压器的异常。即、在将阳极尾气通过循环路径循环供给到燃料电池组的闭路运转的情况,在阳极尾气中逐渐积累了大气中的非反应成分(主要是氮气),燃料气体的组成逐渐发生变化。因此,例如、在如专利文献1那样对升压器的出入口的氢气压力或升压器的出口的氢气压力进行检测、判断升压器是否有异常的情况,根据进行检测时燃料电池运转条件的不同,检测结果也不同。因此发现了,通过专利文献1难以准确地判断升压器是否有异常。
于是,本发明人等发现了,通过在循环路径中的阳极尾气的组成为一定的运转条件下判断升压器是否有异常,能够更加准确地判断升压器有无异常。具体地说发现了,在设置在阳极尾气排出路径的第1阀(清除阀)为开放的状态下实施从燃料气体供给路径供给燃料气体、将阳极尾气排到外部的清除动作时、以及清除动作后的规定时间内的至少一个时间段内的运转条件下判断升压器有无异常,能够更准确地判断升压器有无异常。
上述本发明人等的认识是迄今为止不为人所知的,具有能够发挥显著作用效果的新的技术特征。在此本公开具体提供了以下所示的方案。
本公开的第1方案所涉及的燃料电池系统包含:使用燃料气体和氧化剂气体进行发电的燃料电池,用于向所述燃料电池的阳极入口供给所述燃料气体的燃料气体供给路径,用于使从所述燃料电池的阳极出口排出的阳极尾气返回到所述燃料电池的入口的循环路径,从所述循环路径分支出、用于将所述阳极尾气排到外部的阳极尾气排出路径,设置在所述阳极尾气排出路径上的第1阀,设置在所述循环路径上、使在所述循环路径中流通的阳极尾气升压的升压器,以及、控制器,在所述第1阀为开放的状态下实施从所述燃料气体供给路径供给所述燃料气体、将所述阳极尾气排到外部的清除动作时、和在所述清除动作后的规定时间内的至少一者中,所述控制器进行控制使所述升压器采取动作,并且基于所述控制时的所述循环路径或者所述阳极尾气排出路径的压力、或所述升压器的动作量来判断是否有异常。
在采用上述构造时,在第1阀为开放的状态下实施从燃料气体供给路径供给燃料气体、将阳极尾气排到外部的清除动作时、以及清除动作后的规定时间内的至少一个时间段内,控制器控制升压器使其动作,并且基于控制时的循环路径或者阳极尾气排出路径的压力、或升压器的动作量来判断是否有异常。
燃料电池中产生的压力损失的大小取决于在燃料电池中流通的燃料气体的组成。此外,在第1阀为关闭的状态下多次将阳极尾气循环供给到燃料气体供给路径的闭路运转中,氮气被逐渐地包含在阳极尾气中,燃料气体的组成逐渐发生变化。
但是,在采用上述构造时,由于在第1阀为开放的状态下实施从燃料气体供给路径供给燃料气体、将阳极尾气排到外部的清除动作时或清除动作后的规定时间内判断升压器有无异常,所以可以在使流通于燃料电池的燃料气体的组成为一定的基础上判断升压器有无异常。
再者,“在实施将阳极尾气排到外部的清除动作时和清除动作后的规定时间内的至少一个时间段内”是指,可以在实施将阳极尾气排到外部的清除动作的期间或清除动作后的规定时间内,任一时间段内都可以。或也可以是在实施将阳极尾气排到外部的清除动作时和清除动作后的规定时间内这两个时间段内。
在此,“清除动作后的规定时间”,作为依据清除动作结束时的循环路径内或者阳极尾气排出路径内的燃料气体的组成而发生的组成变动少、判断升压器有无异常的精度与清除动作中同等的、从清除动作后经过的时间而适当设定。
再者,在升压器由于故障而功率降低时,在循环路径中流通的阳极尾气的流量降低。因此,如果使通过燃料气体供给路径供给到燃料电池的燃料气体的压力为一定,则与燃料电池中的压力损失降低,升压器正常工作的情况相比较,从燃料电池的阳极出口排出的阳极尾气的压力变高。因此,能够根据在循环路径或者阳极尾气排出路径中流通的阳极尾气的压力判断升压器有无异常。
此外,为了判断升压器是否有异常,也可以监视升压器的功率(动作量)。这里,在升压器发生异常的情况,与升压器正常工作的情况相比较,相对于规定的指示值产生的功率(动作量)发生变化。因此,可以根据升压器的动作量变化来判断升压器有无异常。例如、在相对于规定的指示值产生的升压器的动作量为第1动作量阈值以下时或是为大于第1动作量阈值的第2动作量阈值以上时,判断为升压器有异常。
因此,本公开的第1方案所涉及的燃料电池系统能够发挥比以往更准确地判断升压器有无异常的效果。
此外,本公开的第2方案所涉及的燃料电池系统,在上述第1方案中,也可以在比所述升压器靠上游的所述循环路径的压力、或所述阳极尾气排出路径的压力为第1阈值以上时,所述控制器判断升压器有异常而构成。
根据上述构造,可以在不考虑气体组成的经时性变化的情况下,根据循环路径的压力、或阳极尾气排出路径的压力是否为第1阈值以上来判断升压器有无异常。再者,第1阈值是指,考虑到在循环路径中流通的阳极尾气的流量相比于升压器正常运转状态减少的情况下在燃料电池中发生的压力损失的减少量而得的、从燃料电池排出的阳极尾气的压力值。例如、第1阈值可以是将能够维持燃料电池发电的燃料气体的流量的下限值流量的燃料气体供给燃料电池时的阳极尾气的压力值。
此外,本公开的第3方案所涉及的燃料电池系统,在上述第1或第2方案可以构成为:在比所述升压器靠上游的所述循环路径的压力、或所述阳极尾气排出路径的压力为第2阈值以下时,所述控制器判断升压器有异常。
通过上述构造,可以在不考虑气体组成的经时性变化的情况下,根据循环路径的压力、或阳极尾气排出路径的压力是否为第2阈值以下来判断升压器有无异常。因此,可以判断是不是超过合适流量的过剩流量的阳极尾气被供给燃料气体的状态。
再者,第2阈值是考虑到在循环路径中流通的阳极尾气的流量比升压器正常运转状态增加时在燃料电池中发生的压力损失的增加量而得的、从燃料电池排出的阳极尾气的压力值。例如、第2阈值可以是能够维持燃料电池发电的燃料气体的流量的上限值流量的燃料气体被供给燃料电池时的阳极尾气的压力值。
此外,本公开的第4方案所涉及的燃料电池系统,可以使上述第1~第3方案的任一方案被构成为:在所述燃料电池的起动时所述控制器判断升压器是否有异常。
通过上述构造,由于控制器在所述燃料电池起动时进行异常的判断,所以能够在燃料电池发电开始前判断升压器有无异常。
此外,本公开的第5方案所涉及的燃料电池系统,上述第2方案可以被构成为:具有设置在所述燃料气体供给路径的第2阀,在所述控制器判断为升压器有所述异常时,控制成为关闭所述第2阀,停止从所述燃料气体供给路径供给燃料气体。
在通过上述构造,判断升压器有异常时,控制成为:关闭第2阀,停止从燃料气体供给路径供给燃料气体,所以能够避免在升压器发生异常的状态下燃料电池系统运转。
此外,本公开的第6方案所涉及的燃料电池系统,可以使上述第1-第5方案中的任一方案被构成为:进而具有在所述控制器判断有所述异常时,输出显示所述异常的信息的输出器。
通过上述构造,能够通过输出器输出显示升压器异常的信息,所以能够通知:燃料电池系统的运转停止的原因是升压器。
再者,作为输出器,可以例示出例如,显示器、打印部、声音输出器、和发光部等。特别是在输出器是显示器的情况,可以从视觉上通知:燃料电池系统的运转停止的原因是升压器。
因此,对于燃料电池系统的运转停止,能够迅速进行恢复作业。
下面参照附图来具体说明本公开的实施方式1。再者,下面对所有附图中同一或相当的要素使用同一参考符号,并省略对其重复说明。
(实施方式1)
[装置构造]
首先,参照图1来对实施方式1所涉及的燃料电池系统50的构造予以说明。图1是示意性示出本公开的实施方式1所涉及的燃料电池系统50的关键部位构造的一例图。
实施方式1所涉及的燃料电池系统50具有:燃料电池1、燃料气体供给路径2、氧化剂气体供给路径3、控制器4、阳极尾气排出路径5、阴极尾气排出路径6、循环路径7、升压器10、和清除阀(第1阀)11。
燃料电池1是通过供给到阳极的燃料气体和供给到阴极的氧化剂气体之间的电化学反应进行发电的发电装置。即、燃料电池1具有膜电极接合体(MEA)(图中未示出)的层叠体,MEA由使用高分子电解质膜的电解质(图中未示出)、以及挟持电解质而配置的阳极和阴极构成。阳极和阴极都由:由担载铂等贵金属催化剂的碳粒子构成的催化剂层、和由碳纸或碳毡构成的气体扩散层构建。
MEA被一对隔板夹持,在一隔板和阳极之间设置有燃料气体流路,在另一隔板和阴极之间设置有氧化剂气体流路。燃料气体流路中经由燃料气体供给路径2而被供给燃料气体,氧化剂气体流路中经由氧化剂气体供给路径3而被供给氧化剂气体。通过这样,燃料气体和氧化剂气体发生电化学反应,进行发电。
即、燃料电池1的阳极入口与燃料气体供给路径2连接,经由该燃料气体供给路径2而向燃料电池1的燃料气体流路供给燃料气体。
另一方面,燃料电池1的阴极入口与氧化剂气体供给路径3连接,经由该氧化剂气体供给路径3向燃料电池1的氧化剂气体流路供给作为氧化剂气体的空气。
此外,燃料电池1的阳极出口与循环路径7连接,可以经由该循环路径7将从燃料电池1的阳极排出的阳极尾气返回到燃料电池1的阳极入口。此外可以构成为:设置了从循环路径7分支出的阳极尾气排出路径5,可以经由该阳极尾气排出路径5将从燃料电池1的阳极排出的阳极尾气排到燃料电池系统50的外部。
另一方面,燃料电池1的阴极出口与阴极尾气排出路径6连接,经由该阴极尾气排出路径6将从燃料电池1的阴极排出的阴极尾气排到燃料电池系统50的外部。
再者,在设置在燃料电池1内的、用于向阳极供给燃料气体的流路即燃料气体流路中,将与燃料气体供给路径2连接那侧的端部称作阳极入口,将与循环路径7连接那侧的端部称作阳极出口。此外,在设置在燃料电池1内的、向阴极供给氧化剂气体的流路即氧化气体流路中,将与氧化剂气体供给路径3连接那侧的端部称作阴极入口,将与阴极尾气排出路径6连接那侧的端部称作阴极出口。
燃料气体供给路径2,一端部与燃料气体供给源(图中未示出)连接,同时另一端部与燃料电池1的阳极入口连接。燃料气体从燃料气体供给源经由燃料气体供给路径2和燃料气体流路被供给到阳极。该燃料气体是氢气或含有氢气的气体,可以使用例如、将天然气等原料气体通过改性器进行改性反应而得到的改性气体、和由水电解等得到的氢气。
燃料气体供给路径2,由于内部流动的燃料气体是可燃性气体,所以通常使用难燃性材料的配管(例如、不锈钢制配管等金属配管)。再者,由燃料气体供给路径2供给的燃料气体的流量根据燃料电池1的发电量而调整。此外,燃料气体供给路径2中可以设置用于将燃料气体加湿的加湿器。
从燃料气体供给源经由燃料气体供给路径2而被供给的燃料气体的压力,基于在燃料电池1的燃料气体流路中流动的燃料气体的压力损失而被设定为一定。
例如、在向改性器供给天然气等原料气体,以通过改性器被改性了的改性气体作为燃料气体的情况,由于从原料气体供给源(图中未示出)供给到改性器的原料气体的压力低,所以从改性器经由燃料气体供给路径2被供给到燃料电池1的燃料气体的一次压力有时会比在燃料气体流路中流动的燃料气体的压力损失低。在这种情况也可以被构成为:在燃料气体供给路径2设置升压器,通过升压器使燃料气体升压,将其供给燃料气体流路。
另一方面,例如、在燃料气体供给源是氢气罐等情况,从燃料气体供给源经由燃料气体供给路径2被供给至燃料电池1的燃料气体的一次压力,有时会比在燃料气体流路中流动的燃料气体的压力损失高。在这种情况可以被构成为:在燃料气体供给路径2设置压力调整器(图中未示出),调整到比压力损失高的规定压力,经由燃料气体供给路径2向燃料电池1供给燃料气体。
如以上那样,实施方式1所涉及的燃料电池系统50中,基于在燃料电池1的燃料气体流路中流动的燃料气体的压力损失,设定介由燃料气体供给路径2被供给到燃料电池1的燃料气体的压力为一定。
再者,对实施方式1以以下构造为例进行说明:被设定成,使用压力调整器使经由燃料气体供给路径2被供给到燃料电池1的燃料气体的压力为一定。该压力调整器是用于调整在燃料气体供给路径2中流动的燃料气体的压力的机器,具有例如、能够改变压力的驱动式调压阀和管理器、以及将压力调整到一定值的调速器。通过这样,从燃料气体供给源经由燃料气体供给路径2被供给到燃料电池1的燃料气体的压力被保持为一定。
氧化剂气体供给路径3的端部与燃料电池1的氧化剂气体流路连接。而且氧化剂气体从氧化剂气体供给器8经由氧化剂气体供给路径3和氧化剂气体流路被供给阴极。该氧化剂气体可以使用例如空气。在氧化剂气体使用空气的情况,氧化剂气体供给器8可以由例如压缩机和电磁感应式的隔膜泵等构成。通过这样,可以通过氧化剂气体供给器8使氧化剂气体升压,将其供给燃料电池1的氧化剂气体流路。再者,氧化剂气体供给路径3中也可以设置将氧化剂气体加湿的加湿器(图中未示出)。
燃料电池1中将燃料气体中的氢气用于发电,但从燃料电池1排出的阳极尾气中还包含没有在发电中被利用的氢气。因此,实施方式1所涉及的燃料电池系统50,为了将阳极尾气作为燃料气体进行再利用,而具有一端部连接阳极出口、另一端部连接燃料气体供给路径2的循环路径7。而且燃料电池系统50被构成为:从燃料电池1排出的阳极尾气经由该循环路径7被返回到阳极入口。
像这样,被供给到燃料电池1的阳极的燃料气体中含有:从燃料气体供给源被供给的燃料气体、和经由循环路径7被供给的阳极尾气。
循环路径7,其一端部与燃料电池1的阳极出口连接,同时另一端部与例如燃料气体供给路径2连接。相对于燃料气体的流动,由燃料气体供给路径2、燃料电池1的燃料气体流路、和循环路径7构成使阳极尾气循环的循环路径。通过这样构成的循环路径,在燃料电池系统50中可以使从阳极出口排出的阳极尾气与在燃料气体供给路径2中流通的燃料气体合流,再次被供给燃料电池1的阳极入口。循环路径7,由于内部流动的阳极尾气是可燃性气体,所以使用难燃性材料的配管(例如、不锈钢制配管等金属配管)合适。此外,在循环路径7上设置了升压器10。
升压器10是为了将从阳极出口排出的阳极尾气再次供给阳极入口,使在循环路径7中流通的阳极尾气的压力提高,控制与燃料气体供给路径2合流的阳极尾气的流量的升压泵。升压器10可以使用例如、能够通过输入电压调整阳极尾气流量的电磁感应式的隔膜泵。或者、升压器10也可以是通过使叶片轮旋转来调整阳极尾气流量的涡轮型(非容积式)泵。
实施方式1所涉及的燃料电池系统50,通过燃料气体在燃料电池1的燃料气体流路中流动时产生的压力损失而在循环路径7中流动的阳极尾气的压力,比在燃料气体供给路径2中流动的燃料气体的压力低。因此,有时不能使阳极尾气从循环路径7流向燃料气体供给路径2。
这里,通过使用循环路径7中具有的升压器10,能够使在循环路径7中流通的阳极尾气的压力提高,使阳极尾气流入燃料气体供给路径2。
阳极尾气排出路径5,在循环路径7中相对于循环气体的流动在比升压器10靠上游侧的位置分支出,延伸到燃料电池系统100的外部。阳极尾气排出路径5,由于内部流动的阳极尾气是可燃性气体,所以优选使用难燃性材料的配管(例如、不锈钢制配管等金属配管)。
阳极尾气排出路径5上设置了用于调节该阳极尾气排出路径5的流路的清除阀11。清除阀11可以使用例如螺线管式的电磁阀,没有特殊限定。此外清除阀11可以是调节阀,也可以是开闭阀。在清除阀11是开放的开状态时,在循环路径7中流动的阳极尾气经由阳极尾气排出路径5、从清除阀11通过而被排到外部。
阴极尾气排出路径6与燃料电池1的阴极出口连接,将从氧化剂气体流路排出的阴极尾气排到外部。例如、在氧化剂气体供给路径3上设置加湿器的情况,阴极尾气中含有水分。此外,由于在燃料电池1中发电时产生水分,所以该水分也存在于阴极尾气中。因此,阴极尾气排出路径6使用不容易被水分腐食的配管(例如、不锈钢配管和交联聚乙烯的树脂配管)。
控制器4对燃料电池系统100具有的各部分进行各种控制,具有CPU等演算部(图中未示出)、和ROM、RAM等存储部(图中未示出)。存储部中存储了例如燃料电池系统100的基本程序、和各种固定数据等信息,通过演算部读取并实施该基本程序等,控制器4控制各部分的动作。再者,控制器4可以由进行集中控制的单独控制器4构成,也可以由彼此协作、分散控制的多个控制器4构成。
特别是实施方式1所涉及的燃料电池系统50,在清除阀11为开放的状态下实施从燃料气体供给路径2供给燃料气体、将阳极尾气排到外部的清除动作时和清除动作后的规定时间内的至少一时间段内,控制器4对升压器10进行控制使其动作。此外,在实施这样的控制时,控制器4被构成为:基于在循环路径7或者阳极尾气排出路径5中流通的阳极尾气的压力、或升压器10的动作量来判断升压器10是否有异常。例如、作为动作量,在升压器10是旋转式泵的情况,泵的转速相当于动作量,但并局限于本例。
即、在实施将阳极尾气排到外部的清除动作时或者清除动作后的规定时间内的任一个时间段内、或实施将阳极尾气排到外部的清除动作时和清除动作后的规定时间内这两个时间段内,由控制器4判断升压器10是否有异常。
此外,控制器4基于在循环路径7或阳极尾气排出路径5中流通的阳极尾气的压力来判断升压器10有无异常。即、在升压器10由于故障而功率降低时,在循环路径7中流通的阳极尾气的流量降低。因此,如果使通过燃料气体供给路径2供给到燃料电池1的燃料气体的压力为一定,则在燃料电池1中的压力损失降低,与升压器10正常工作的情况相比较,从燃料电池1的阳极出口排出的阳极尾气的压力变高。因此,可以根据在循环路径7或者阳极尾气排出路径5中流通的阳极尾气的压力来判断升压器10有无异常。
再者,控制器4也可以被构成为:基于测定在循环路径7或者阳极尾气排出路径5中流通的阳极尾气的压力的压力检测器的检测结果来获得阳极尾气的压力值。或者、控制器4也可以被构成为:基于检测与阳极尾气的压力相关的任一种物理量的检测器的检测结果来获得阳极尾气的压力值。
具体地,在比升压器10靠上游的循环路径7的压力、或阳极尾气排出路径5的压力为第1阈值以上时,控制器4判断为升压器10有异常。再者,第1阈值是指考虑到在循环路径7中流通的阳极尾气的流量比升压器10正常运转状态减少时在燃料电池1中发生的压力损失的减少量而得到的、从燃料电池1排出的阳极尾气的压力值。例如、第1阈值可以是将能够维持燃料电池1发电的燃料气体的流量的下限值流量的燃料气体供给燃料电池1时的阳极尾气的压力值。
进而,在比升压器10靠上游的循环路径7的压力、或阳极尾气排出路径5的压力为第2阈值以下时控制器4判断为升压器10有异常。再者,第2阈值是指考虑到在循环路径7中流通的阳极尾气的流量比升压器10正常运转状态增加时在燃料电池1中发生的压力损失的增加量而得到的、从燃料电池1排出的阳极尾气的压力值。例如、第2阈值可以是将能够维持燃料电池1发电的燃料气体的流量的上限值流量的燃料气体供给燃料电池1时的阳极尾气的压力值。
或者、控制器4也可以被构成为:基于升压器10的动作量来判断升压器10是否有异常。即、在升压器10发生异常的情况,与升压器10正常工作的情况相比较,相对于规定的指示值而产生的功率(动作量)发生变化。这里,控制器4监视升压器10的功率(动作量)。而且根据相对于规定的指示值而产生的升压器10的动作量的变化来判断升压器10有无异常。例如、在相对于规定的指示值而产生的升压器10的动作量为第1动作量阈值以下时或是大于第1动作量阈值的第2动作阈值以上时,判断升压器10是异常的。
再者,控制器4可以被构成为:例如基于检测升压器10的动作量的变化量的检测器的检测结果来掌握升压器10的动作量的变化。
(实施方式2)
[装置构造]
接下来,参照图2对实施方式2所涉及的燃料电池系统100的构造予以说明。图2示意性地示出了本公开的实施方式2所涉及的燃料电池系统100的关键部位构造的一例。实施方式2所涉及的燃料电池系统100,在实施方式1所涉及的燃料电池系统50的构造中还具有氧化剂气体供给器8、压力检测器12、和燃料气体供给阀(第2阀)13。即具有以下构造:作为将氧化剂气体供给燃料电池1的一例装置具有氧化剂气体供给器8,作为检测阳极尾气的压力的一例装置具有压力检测器12,作为控制燃料气体供给量的一例装置具有燃料气体供给阀13。而且作为燃料气体供给路径2和循环路径7的连接点设置了合流部9。循环路径7,其一端部与燃料电池1的阳极出口连接,同时另一端部与燃料气体供给路径2的合流部9连接。由相对于燃料气体的流动处于合流部9下游侧的燃料气体供给路径2部分、燃料电池1的燃料气体流路和循环路径7构成使阳极尾气循环的循环路径。实施方式2所涉及的燃料电池系统100,除了还具有上述部件这一点以外,与实施方式1所涉及的燃料电池系统50的构造同样,所以对同样的部件使用相同符号,并省略对其说明。
相对于燃料气体的流动,在相比于燃料气体供给路径2中的合流部9为上游侧的部分设置有燃料气体供给阀13。燃料气体供给阀13是通过使燃料气体供给路径2为开放状态而向燃料电池1的阳极供给燃料气体,通过使其为关闭状态而阻断向燃料电池1的阳极供给燃料气体的调整阀。燃料气体供给阀13只要是能够调节燃料气体的流量即可,可以例示出例如螺线管式的电磁阀。
压力检测器12设置在循环路径7中的从燃料电池1的阳极出口到升压器10之间、或从阳极出口到清除阀11之间。再者,从阳极出口到清除阀11之间是指,循环路径7中的从与阳极出口连接的部分到与阳极尾气排出路径5连接的部分之间的部分、以及阳极尾气排出路径5中的、从与循环路径7连接的部分到清除阀11的部分合起来的区间。
压力检测器12只要是能够计测在阳极尾气排出路径5中流动的阳极尾气的压力即可,没有特殊限定。压力检测器12可以是例如计测计示压力的隔膜式压力传感器。
[升压器的异常判断处理]
接下来,参照图3、4来对通过燃料电池系统100实施的升压器10的异常判断处理进行说明。图3是示出本公开的实施方式2所涉及的燃料电池系统100的异常判断处理的一例流程图。图4是示出本公开的实施方式2所涉及的燃料电池系统100中的输入值Vc与第二压力值P2(第1阈值)之间的关系的一例图。图4中以压力为纵轴、以作为输入值Vc的输入电压为横轴,虚线示出了在燃料电池系统100正常运转时输入值Vc和压力值之间的关系,实线示出了输入值Vc和第二压力值P2之间的关系。再者,该升压器10的异常判断处理,是在使清除阀11为开放的状态下实施从燃料气体供给路径2向燃料电池1供给燃料气体、将从燃料电池1排出的阳极尾气排到外部的清除动作时或该清除动作后的规定时间内,或者是在实施清除动作之时和清除动作后的规定时间内这两个时间段内实施。
在此,如果将燃料电池系统100正常运转时的、相对于输入值Vc的压力值作为基准值,则第二压力值P2是对应于能够维持燃料电池1发电的燃料气体流量的下限值的压力值。即、第二压力值是按照输入值Vc而被规定的、将能够维持燃料电池1发电的燃料气体的流量的下限值流量的燃料气体供给燃料电池1时的阳极尾气的压力值。
因此,第二压力值P2是考虑到在循环路径7中流通的阳极尾气的流量比正常运转状态减少时在燃料电池1中发生的压力损失的减少量而得到的压力值。再者,能够维持燃料电池1发电的燃料气体流量的下限值是指为了得到燃料电池1中设定的发电量所必要的燃料气体的流量的范围的下限值,在燃料气体的流量低于该下限值的情况,可以说是不能得到规定发电量的流量。
例如、在由于升压器10发生了某种异常而供给到合流部9的阳极尾气的流量降低的情况,供给到燃料电池1的阳极入口的燃料气体的流量也降低。因此,燃料电池1中发生的压力损失变小。
在此,如上述那样,实施方式2所涉及的燃料电池系统100,由于将经由燃料气体供给路径2而供给燃料电池1的燃料气体的压力设定为一定,所以具有以下关系:从燃料电池1排出的阳极尾气的压力比燃料电池系统100处于正常运转的状态的时候大。即、能够通过压力检测器12检测到的压力掌握供给到燃料电池1的阳极燃料气体的流量。这里,实施方式2所涉及的燃料电池系统100,作为燃料电池1能够维持发电的燃料气体流量的下限值所对应的压力值而设定第二压力值P2,将显示第二压力值P2和升压器10中输入的输入值Vc(输入电压)之间的对应关系的图预先存储在存储部中。
首先,控制器4将规定的输入值Vc输入给升压器10(步骤S101)。这里,作为输入值Vc将一定的电压值输入给升压器10。但是、输入值Vc并不局限于此,可以是将显示电压值的脉冲作为输入值Vc输入的构造。
接下来,控制器4从存储部读取与输入值Vc对应的第二压力值P2(步骤S102)。即、在存储部中如图4所示、预先存储了显示输入值Vc与第二压力值P2之间的关系的信息。这里,控制器4,基于该存储的信息读取与规定的输入值Vc对应的第二压力值P2。
接下来,控制器4获取由压力检测器12检测到的第一压力值P1(步骤S103),计测第一压力值P1和第二压力值P2的差量,判断该差量是否小于0(步骤S104)。在此,在P1-P2<0的情况(步骤S104中“是”),控制器4判断为由升压器10供给的阳极尾气的流量是正常,不是不足(步骤S105)。另一方面,在P1-P2≥0的情况(步骤S104中“否”),控制器4判断为由升压器10供给的阳极尾气的流量不足,升压器10发生异常(步骤S106)。
像这样,通过将相对于升压器10输入规定的输入值Vc、由压力检测器12检测到的第一压力值P1、和预先存储的第二压力值P2进行比较,控制器4可以判断升压器10是否发生异常,通过循环路径7在燃料气体供给路径2中与燃料气体合流的阳极尾气的流量是否为不足。因此,基于升压器10的判断异常处理的判断结果,控制器4可以判断是否应该继续实施方式2所涉及的燃料电池系统100的运转。
(变形例1)
对实施方式2的变形例1所涉及的燃料电池系统100予以说明。再者,由于变形例1所涉及的燃料电池系统100的构造与实施方式2所涉及的燃料电池系统100是同样的构造,所以省略对装置构造的说明。
[升压器的异常判断处理]
接下来,参照图5对实施方式2的变形例1所涉及的燃料电池系统100的运转方法予以说明。图5是显示本公开的实施方式2的变形例1所涉及的燃料电池系统100的异常判断处理的一例流程图。升压器10的异常判断处理,在实施清除动作时或该清除动作后的规定时间内,或者实施清除动作时和清除动作后的规定时间内这两个时间段内实施。实施方式2的变形例1所涉及的燃料电池系统100,以在燃料气体供给阀13和清除阀11分别为开放的状态下实施清除动作时进行升压器10的异常判断处理的情况为例进行说明。实施方式2的变形例1所涉及的燃料电池系统100,除了限定进行异常判断处理的时间点以外,与实施方式2所涉及的燃料电池系统100同样地进行升压器10的异常判断处理。
即、首先,控制器4使燃料气体供给阀13和清除阀11为开放状态(步骤S201)。像这样在燃料气体供给阀13和清除阀11为开放状态的时间内,控制器4将规定的输入值Vc输入给升压器10(步骤S202)。这以后的处理(从步骤S203到步骤S207的处理),与图3所示的异常判断处理中从步骤S102到步骤S106的处理同样,所以省略说明。
在此,燃料电池1中发生的压力损失的大小取决于燃料电池1中流通的燃料气体的组成。此外,在清除阀11为关闭的状态下使阳极尾气多次在燃料气体供给路径2中循环的闭路运转中,氮气慢慢被含在阳极尾气中,燃料气体的组成逐渐发生变化。
在此,变形例1所涉及的燃料电池系统100,使燃料气体供给阀13和清除阀11为开放状态,控制器4进行升压器10的异常判断处理。因此,在进行升压器10的异常判断处理时,能够将在燃料电池1的发电时产生的氮气等通过清除阀11排到外部。因此,能够在使燃料电池1内的燃料气体流路中流通的燃料气体为一定组成的气体的基础上判断升压器10有无异常。
因此,可以在不考虑燃料气体的组成的经时性变化的情况下,求出规定的输入值Vc和第二压力值P2之间的关系。为此,可以简化输入值Vc与第二压力值P2之间的关系式,同时,也能够降低由于气体组成的不同造成的输入值Vc和第二压力值P2的关系中的误差,更准确地判断升压器10有无异常。
(变形例2)
[装置构成]
实施方式2的变形例2所涉及的燃料电池系统100,与实施方式2所涉及的燃料电池系统100相比较,区别在于:将显示第二压力值P2和第三压力值P3(第2阈值)分别与在升压器10中输入的输入值Vc(输入电压)之间的对应关系的图预先存储在存储部中。即、变形例2所涉及的燃料电池系统100,作为与燃料电池1维持发电所必要的燃料气体的下限值所对应的压力值而设定第二压力值P2,作为与上限值对应的压力值而设定第三压力值P3。而且将显示第二压力值P2和第三压力值P3分别与在升压器10中输入的输入值Vc(输入电压)的对应关系的图预先存储在存储部中。
第三压力值P3是燃料电池1能够维持发电的燃料气体流量的上限值所对应的压力值。即、第三压力值是按照输入值Vc而相应设定的、将能够维持燃料电池1发电的燃料气体的流量的上限值流量的燃料气体供给燃料电池1时的阳极尾气的压力值。
因此,第三压力值P3,是考虑到在循环路径7中流通的阳极尾气的流量比正常运转状态增加时燃料电池1中发生的压力损失的增加量而得到的压力值。
像这样,变形例2所涉及的燃料电池系统100,将显示第二压力值P2和第三压力值P3分别与输入值Vc的对应关系的图预先存储在存储部中,除了这一点以外,其它构造与实施方式2所涉及的燃料电池系统100的构造同样,所以对各部分的构造的说明予以省略。
[升压器的异常判断处理]
参照图6、7对变形例2所涉及的燃料电池系统100的运转方法予以说明。图6是显示本公开的实施方式2的变形例2所涉及的燃料电池系统100的异常判断处理的一例流程图。图7是显示本公开的实施方式2的变形例2所涉及的燃料电池系统100中的输入值Vc与第二压力值P2和第三压力值P3之间的关系的一例图。图7中以压力为纵轴、以输入电压为横轴,虚线示出了燃料电池系统100正常运转时输入值Vc和压力值之间的关系,实线示出了输入值Vc与第二压力值P2之间的关系、以及输入值Vc和第三压力值P3之间的关系。
在此,在以变形例2所涉及的燃料电池系统100正常运转时的、相对于输入值Vc的压力值作为基准值时,第二压力值P2是能够使燃料电池1维持发电的燃料气体流量的下限值所对应的压力值。另一方面,第三压力值P3是能够使燃料电池1维持发电的燃料气体流量的上限值所对应的压力值。能够使燃料电池1维持发电的燃料气体流量的上限值是指,为了得到燃料电池1设定的发电量所必要的燃料气体流量的范围的上限值,在燃料气体的流量高于该上限值的情况,可以将高出的流量称作过剩流量。
图6所示那样、在变形例2所涉及的燃料电池系统100中实施的升压器10的异常判断处理的从步骤S301到步骤S303的处理,与实施方式2所涉及的燃料电池系统100中实施的升压器10的异常判断处理中从步骤S101到步骤S103的处理同样,所以省略说明,对步骤S304以后的处理予以说明。再者,实施方式2的变形例2所涉及的燃料电池系统100中的升压器10的异常判断处理,与实施方式2所涉及的燃料电池系统100同样地、在实施清除动作时或该清除动作后的规定时间内、或者实施清除动作时和清除动作后的规定时间内这两个时间段内实施。
即、变形例2所涉及的燃料电池系统100,在步骤S304中计测第一压力值P1与第二压力值P2的差量,判断该差量是否小于0(步骤S304)。在此,在P1-P2≥0的情况(步骤S304中“否”),控制器4判断为:由升压器10供给的阳极尾气的流量不足,升压器10发生异常(步骤S306)。另一方面,在P1-P2<0的情况(步骤S304中“是”),控制器4判断为由升压器10供给的阳极尾气的流量不是不足。而且控制器4从存储部读出与规定的输入值Vc对应的第三压力值P3(步骤S305)。即在存储部中,如图7所示那样预先存储了显示输入值Vc和第二压力值P2之间的关系、以及输入值Vc和第三压力值P3之间的关系的信息。这里,控制器4基于该存储的信息来读取与规定的输入值Vc对应的第三压力值P3。
接下来,控制器4计测压力检测器12所检测到的第一压力值P1和第三压力值P3的差量,判断该差量是否大于0(步骤S307)。在此,在判断为:P1-P3>0的情况(步骤S307中“是”),控制器4判断为:没有由升压器10供给相比于发电所必要流量为过剩的阳极尾气,升压器10是正常的(步骤S308)。另一方面,在判断为P1-P3≤0的情况(步骤S307中“否”),控制器4判断为:通过升压器10供给了相比于发电所必要的流量为过剩的阳极尾气,升压器10有异常(步骤S306)。
像这样,通过将向升压器10输入规定的输入值Vc、由压力检测器12检测到的第一压力值P1、与第二压力值P2和第三压力值P3进行比较,能够判断升压器10是否发生异常,判断通过循环路径7供给的阳极尾气的流量是否为不足或者是否过剩。因此,基于该升压器10的异常判断处理的判断结果,控制器4能够判断实施方式2的变形例2所涉及的燃料电池系统100的运转是否应该继续进行。
(变形例3)
对实施方式2的变形例3所涉及的燃料电池系统100予以说明。再者,变形例3所涉及的燃料电池系统100的构造与实施方式2所涉及的燃料电池系统100是同样的构造,所以对涉及装置构造的说明予以省略。
[升压器的异常判断处理]
接下来,参照图8对实施方式2的变形例3所涉及的燃料电池系统100的运转方法予以说明。图8是显示本公开的实施方式2的变形例3所涉及的燃料电池系统100的异常判断处理的一例流程图。实施方式2的变形例3所涉及的燃料电池系统100,与实施方式2所涉及的燃料电池系统100相比较,区别在于:在燃料电池系统100是待机状态下实施清除动作时或该清除动作后的规定时间内、或者实施清除动作时和清除动作后的规定时间内这两个时间段内进行升压器10的异常判断处理。除了限定进行异常判断处理的时间点这一点以外,与实施方式2所涉及的燃料电池系统100进行同样的处理。
即、首先,控制器4判断燃料电池系统100是否是待机状态(实施清除动作时和清除动作后的规定时间内的至少一个时间段内)(步骤S401)。在判断燃料电池系统100是待机状态的情况(步骤S401中“是”),控制器4将规定的输入值Vc输入给升压器10(步骤S402)。另一方面,在控制器4判断为燃料电池系统100不是待机状态的情况(步骤S401中“否”),再次重复进行步骤S401的判断。再者,燃料电池系统100的待机状态是指,燃料电池1的温度没有达到发电时(恒常运转时)的温度,燃料电池1不是向外部负荷供给电力的状态。可以例示例如、起动时的燃料电池系统100的状态。这里所述的起动时是指,从对燃料电池系统输入停止指令后到输入起动指令之间的期间、或从输入停止指令后到输入起动指令、燃料电池的温度(燃料电池组的温度)上升到发电时(恒常运转时)的规定温度之间的期间,不是向外部负荷供给电力的状态。发电时(恒常运转时)的规定温度按照燃料电池组的构造而相应地进行设定。
这以后的处理(从步骤S402到步骤S407的处理),与图3所示的异常判断处理中的从步骤S101到步骤S106的处理同样,所以这里省略说明。
像这样,变形例3所涉及的燃料电池系统100可以判断在燃料电池1的发电前升压器10是否异常。因此,能够在进行发电前防止由于升压器10的异常造成的燃料电池系统100的故障。
(变形例4)
接下来,对实施方式2的变形例4所涉及的燃料电池系统100予以说明。再者,变形例4所涉及的燃料电池系统100的构造是与实施方式2所涉及的燃料电池系统100同样的构造,所以对于涉及装置构造的说明予以省略。
[升压器的异常判断处理]
接下来,参照图9对实施方式2的变形例4所涉及的燃料电池系统100的运转方法予以说明。图9是显示本公开的实施方式2的变形例4所涉及的燃料电池系统100的异常判断处理的一例流程图。实施方式2的变形例4所涉及的燃料电池系统100,与实施方式2所涉及的燃料电池系统100相比较,区别在于:在燃料电池系统100的运转中排出在循环路径7中流通的阳极尾气、实施清除动作时或该清除动作后的规定时间内、或者在实施清除动作时和清除动作后的规定时间内这两个时间段内,进行升压器10的异常判断处理。但是,除了限定进行异常判断处理的时间点以外,变形例4所涉及的燃料电池系统100与实施方式2所涉及的燃料电池系统100进行同样的处理。
即、首先,由控制器4判断是不是在燃料电池系统100的运转中实施将在循环路径7中流通的阳极尾气排气的清除动作时和/或该清除动作后的规定时间内(步骤S501)。在此,在控制器4判断是在燃料电池系统100中实施清除动作时、和/或该清除动作后的规定时间内的情况(步骤S501中“是”),将规定的输入值Vc输入给升压器10(步骤S502)。另一方面,在控制器4判断为不是在燃料电池系统100中实施清除动作时和/或清除动作后的规定时间内的情况(步骤S501中“否”),再次反复进行步骤S501的判断。
这以后的处理(从步骤S503到步骤S507的处理),与图3所示的异常判断处理中从步骤S102到步骤S106的处理同样,所以省略说明。
像这样,如果是在燃料电池系统100的运转中实施清除动作时和/或清除动作后的规定时间内,则即使是在燃料电池系统100的动作中,也可以使计测第一压力值P1时的燃料气体为单一组成(氢气)。因此,可以在不考虑阳极尾气的组成的经时性变化的情况下,求出规定的输入值Vc和第二压力值P2之间的关系。因此,可以简化输入值Vc和第二压力值P2之间的关系式,同时能够降低由于气体组成的差异造成的输入值Vc与第二压力值P2之间的关系中的误差,更准确地判断升压器10有无异常。
再者,这里所说的清除动作后的规定时间内是指,例如、清除动作后且下一个清除动作开始前的期间,是升压器10的异常判断精度与清除动作中同等的期间内(例如、阳极尾气中的氢气浓度不是不足95%的期间内)。
(变形例5)
实施方式2的变形例5所涉及的燃料电池系统100,与实施方式2所涉及的燃料电池系统100是同样的构造,所以对涉及装置构造的说明予以省略。
[升压器的异常判断处理]
接下来,参照图10来说明实施方式2的变形例5所涉及的燃料电池系统100的运转方法。图10是显示本公开的实施方式2的变形例5所涉及的燃料电池系统100的异常判断处理的一例流程图。实施方式2的变形例5所涉及的燃料电池系统100,与实施方式2所涉及的燃料电池系统100相比较区别在于:在控制器4判断为升压器10异常时,使燃料气体供给阀为关闭状态,停止燃料气体的供给。但是,除此之外的处理,变形例5所涉及的燃料电池系统100与实施方式2所涉及的燃料电池系统100进行同样的处理。
即、图10所示的异常判断处理中从步骤S701到步骤S706的处理,与图3所示的异常判断处理中从步骤S101到步骤S106同样,所以省略说明。步骤S706中,在控制器4判断为升压器10异常时,控制器4控制成:使燃料气体供给阀13为关闭状态,停止从燃料气体供给路径2向燃料电池1供给燃料气体(步骤S707)。
像这样,在控制器4判断升压器10异常之后,通过使燃料气体供给阀13为关闭状态,能够不向燃料电池1供给燃料气体,安全地使燃料电池系统100停止。
(变形例6)
[装置构造]
参照图11对实施方式2的变形例6所涉及的燃料电池系统100的构造予以说明。图11是示意性示出本公开的实施方式2的变形例6所涉及的燃料电池系统100的关键部位构造的一例图。
如图11所示,实施方式2的变形例6所涉及的燃料电池系统100,在实施方式2所涉及的燃料电池系统100的构造中还具有显示器14,在这一点上不同。除此以外,与实施方式2的燃料电池系统100相同,所以省略说明。
显示器14,是在升压器10的异常判断处理中判断为异常时显示该判断结果的显示装置。显示器14只要是能够显示升压器10发生异常的显示装置即可,可以是例如液晶显示器或7段译码器显示器(seven-segment display)。
[升压器的异常判断处理]
接下来,参照图12对实施方式2的变形例6所涉及的燃料电池系统100的运转方法予以说明。图12是显示本公开的实施方式2的变形例6所涉及的燃料电池系统100的异常判断处理的一例流程图。实施方式2的变形例6所涉及的燃料电池系统100与实施方式2所涉及的燃料电池系统100比较,区别在于:在判断为升压器10异常时,在显示器14上显示升压器10异常的信息。但是,除此以外的处理,变形例6所涉及的燃料电池系统100与实施方式2所涉及的燃料电池系统100进行同样的处理。
即、图12所示的异常判断处理中从步骤S801到步骤S806的处理,与图3所示的异常判断处理中从步骤S101到步骤S106同样,所以这里省略说明。步骤S806中在判断升压器10异常时,控制器4控制成:在显示器14上显示升压器10异常的信息(步骤S807)。
像这样,通过由显示器14显示升压器10异常的信息,能够从视觉上明确燃料电池系统100中运转停止的原因在于升压器10的异常,迅速对燃料电池系统的运转停止进行修复作业。
再者,变形例6所涉及的燃料电池系统100,是由显示器14显示升压器10的异常,通知操作者等的构造,通知操作者等的构造并不局限于此。例如、可以代替显示器14而具有发光部,也可以是由发光部的发光状态通知异常的构造。此外,也可以是作为显示器14的代替而具有声音输出器,通过声音输出器通知异常的构造。进而此外,也可以作为显示器14的代替而具有打印部,通过打印来通知异常的构造。即、只要是能够输出显示升压器10异常的信息的输出装置即可。
上述实施方式1、2和变形例1~6,只要是彼此不排斥对方,也可以互相组合。根据上述说明,本领域的技术人员可以清楚地了解本公开的众多改良方案和其它实施方式。因此上述说明,仅可以解释是例示,是出于教导本领域的技术人员实施本公开的最佳方案而提供的。在不超出本公开的精神的范围内,可以对其具体结构和/或功能进行实质上改变。
产业可利用性
本公开的燃料电池系统,作为将阳极尾气经由循环路径返回到燃料气体供给路径的构造中,适当地判断用于将在循环路径中流通的阳极尾气供到燃料气体供给路径的升压器有无异常的燃料电池系统是有用的。
附图符号说明
1 燃料电池
2 燃料气体供给路径
3 氧化剂气体供给路径
4 控制器
5 阳极尾气排出路径
6 阴极尾气排出路径
7 循环路径
8 氧化剂气体供给器
9 合流部
10 升压器
11 清除阀
12 压力检测器
13 燃料气体供给阀
14 显示器
100 燃料电池系统
P1 第一压力值
P2 第二压力值
P3 第三压力值
Vc 输入值

Claims (6)

1.一种燃料电池系统,包含:
使用燃料气体和氧化剂气体进行发电的燃料电池,
用于向所述燃料电池的阳极入口供给所述燃料气体的燃料气体供给路径,
用于使从所述燃料电池的阳极出口排出的阳极尾气返回到所述燃料电池的入口的循环路径,
从所述循环路径分支出、用于将所述阳极尾气排到外部的阳极尾气排出路径,
设置在所述阳极尾气排出路径上的第1阀,
设置在所述循环路径上、使在所述循环路径中流通的阳极尾气升压的升压器,
以及、控制器,
在所述第1阀为开放的状态下实施从所述燃料气体供给路径供给所述燃料气体、将所述阳极尾气排到外部的清除动作时、和在所述清除动作后的规定时间内的至少一者中,所述控制器进行控制使所述升压器采取动作,并且基于所述控制时的所述循环路径或者所述阳极尾气排出路径的压力、或所述升压器的动作量来判断所述升压器是否有异常。
2.如权利要求1所述的燃料电池系统,在比所述升压器靠上游的所述循环路径的压力、或所述阳极尾气排出路径的压力为第1阈值以上时,所述控制器判断为所述升压器有异常。
3.如权利要求1记载的燃料电池系统,在比所述升压器靠上游的所述循环路径的压力、或所述阳极尾气排出路径的压力为第2阈值以下时,所述控制器判断为所述升压器有异常。
4.如权利要求1所述的燃料电池系统,在所述燃料电池的起动时所述控制器判断所述升压器是否有异常。
5.如权利要求2所述的燃料电池系统,具有设置在所述燃料气体供给路径上的第2阀,在所述控制器判断为所述升压器有异常时,关闭所述第2阀,停止从所述燃料气体供给路径供给燃料气体。
6.如权利要求1所述的燃料电池系统,还具有输出器,在所述控制器判断为所述升压器有异常时所述输出器输出显示所述异常的信息。
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