CN1883072A - 燃料电池系统 - Google Patents

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Abstract

在开始向燃料电池堆供给反应气体后，电压升高检测单元检测燃料电池堆的电压升高情况。控制单元基于所检测到的燃料电池堆的电压升高情况，判断燃料电池堆的内部状态，然后根据该判断来决定燃料电池堆随后的工作。这使得可以最小化由在不适宜状态下连续产生电而引起的燃料电池堆的劣化。

Description

燃料电池系统
技术领域
本发明涉及一种燃料电池系统，尤其涉及一种用于最小化由在不适宜条件下连续产生电而引起的燃料电池的劣化的技术。
背景技术
迄今已知的目前期望用作车辆电源的聚合物电解质燃料电池的自身缺点是：在低于冰点(freezing)的低温环境下，电极周围的水分(moisture)被冻结，这阻碍了反应气体的扩散，从而降低了电解质隔膜的导电性。此外，存在另一缺点是：在这样的低温环境下启动燃料电池时，由于水分的冻结而在反应气流通道中发生堵塞，并且阻碍反应气体前进及到达电解质隔膜，这样即使提供了反应气体，有时也会使反应气体的电化学反应延迟，从而导致启动燃料电池失败。而且，在反应气流通道中产生的结露(frozen dew)可能阻塞气流通道。
考虑到以上背景，如在日本特开2003-36874号公报中所公开的一样，提出了一种燃料电池系统，该燃料电池系统具有用于检测燃料电池的内部温度的检测器，以当燃料电池的内部温度低于冰点时关闭冷却水泵，并当燃料电池的内部温度高于冰点时，根据其内部温度的升高增大冷却水泵的驱动量，以防止所产生的水在燃料电池中冻结。
发明内容
根据如上所述的传统的燃料电池系统，它们可以判断电产生期间燃料电池的状态，并可以优化与燃料电池的当前状态相对应的工作条件，但是不能判断在开始电产生之前的燃料电池的状态。因此，传统燃料电池遭受由在不适宜条件下连续产生电而引起的燃料电池的劣化。
考虑到以上问题做出了本发明，因此本发明的目的是提供一种能够最小化由在不适宜条件下连续产生电而引起的燃料电池的劣化的燃料电池系统。
在实现上述目的中，根据本发明的燃料电池系统根据在开始供给反应气体后检测到的燃料电池堆的电压升高情况，来判断其工作模式，并以所判断的工作模式使燃料电池堆工作。
附图说明
图1是示出根据本发明一个实施例的聚合物电解质燃料电池的结构的横截面图；
图2是示出根据本发明第一实施例的燃料电池系统的结构的框图；
图3是示出图2中的燃料电池堆的电压升高的图；
图4是示出图2中的燃料电池系统的启动处理的流程图；
图5是解释根据本发明第二实施例的燃料电池系统的工作的图；
图6是示出根据本发明第三实施例的燃料电池系统的结构的框图；
图7是示出根据本发明第四实施例的燃料电池系统的结构的框图；
图8是示出根据本发明第五实施例的燃料电池系统的结构的框图；
图9是示出根据本发明第六实施例的燃料电池系统的结构的框图；以及
图10是示出根据本发明第七实施例的燃料电池系统的结构的框图。
具体实施方式
根据本发明的燃料电池系统适用于通过向如图1所示的聚合物电解质燃料电池(以下将其简称为燃料电池)供给反应气体而获得电的处理。图1中所示的燃料电池1包括：由氟化树脂等固体聚合物材料制成作为质子导电膜的电解质隔膜2；被设置成在其之间保持电解质隔膜2的燃料电极3a和氧化剂电极3b；以及气流通道4a和4b。燃料电极3a和氧化剂电极3b分别具有：催化剂层5a和5b，其形成在电解质隔膜2侧，并且仅由铂、或铂与其它金属的化合物制成；以及扩散层6a和6b，其形成在气流通道4a和4b侧。气流通道4a和4b由许多设置在不透气的紧密的碳材料的一侧或两侧的肋(rib)形成。作为反应气体的燃料气体和氧化剂气体分别流经气流通道4a和4b，并使其从气流通道4a和4b的进气口供给，从气流通道4a和4b的排气口排出。在这样构造的燃料电池1中，当将氢气供给燃料电极3a时，在燃料电极3a中进行如下所述的电化学反应，从而产生氢离子。
通过该电化学反应产生的氢离子以氢氧化物状态透过(扩散通过)电解质隔膜2，并到达氧化剂电极3b，从而如果将空气等包含氧气的气体供给氧化剂电极3b，则在其中进行如下所述的电化学反应。从而，燃料电池1产生电动势(electromotive forces)。
参照附图，将详细说明根据本发明第一到第七实施例的燃料电池系统的结构和工作。
第一实施例
燃料电池的结构
下面参照图2首先对根据第一实施例的燃料电池系统的结构进行说明。
如图2所示，根据本发明第一实施例的燃料电池系统主要包括：通过堆积多个上述燃料电池1而形成的燃料电池堆10；用于检测燃料电池堆10的电压升高情况的电压升高检测器11；消耗由燃料电池堆10产生的电的负载12；以及用于控制燃料电池堆10的控制单元13。控制单元13根据本发明用作控制装置。
在此应注意，在燃料电池中，通常，不是反应气体的全部能量都被转化成电动势，而未作为电动势使用的能量作为热散失。在堆积这种燃料电池的燃料电池堆中，尤其在刚启动燃料电池系统后，或当外部大气具有低温时，大部分所产生的热从燃料电池堆的两端散失到外部大气中，而少量的热从燃料电池堆的中心部分散失。因而，在燃料电池堆的电池堆积方向上的温度分布表现为两端的温度低而中心部分的温度高。因而不利地，该燃料电池堆通常在燃料电池堆的端部或端部附近易受燃料电池冻结的影响。为了克服这一问题，希望上述电压升高检测器11通过测量放置在燃料电池堆10端部附近的至少一组燃料电池1的电压或平均电压，来检测燃料电池堆10的电压升高。
燃料电池系统的工作
在这样构造的燃料电池系统中，控制单元13根据由电压升高检测器11检测到的例如如图3所示的电压升高情况，来决定燃料电池堆10的工作模式，从而最小化由在低于冰点的低温环境下启动燃料电池系统时的不适宜状态下连续产生电而引起的燃料电池的劣化。
更具体地，在向燃料电极3a和氧化剂电极3b的反应气体的供给未被阻塞的情况下，当在图3中所示的时间T0开始供给反应气体时，燃料电池堆10的电压升高。此后，当反应气体透过电解质隔膜2直接在相对电极引起反应时，燃料电池堆10的电压开始下降。因而，在这种情况下，如图3的区域B1所示，燃料电池堆10的电压相对时间的微分系数为负。
另一方面，在向燃料电极3a和氧化剂电极3b的反应气体的供给被阻塞的情况下，因为反应气体不可避免地透过冻结层到达燃料电极3a和氧化剂电极3b，所以燃料电池堆10的电压逐渐升高。因而，在这种情况下，如图3的区域A1所示，燃料电池堆10的电压相对时间的时间微分系数为正。因此，在通过将负载施加于燃料电池堆10而获得电流前，控制单元13参照燃料电池堆10的电压相对时间的微分系数，检测燃料电池堆的内部状态，然后基于所检测到的内部状态，来决定从燃料电池堆10得到的负载电流的电平。
现参照图4中的流程图，说明当激活启动处理时所执行的控制单元13的操作。
当将燃料电池堆10的启动指令输入到控制单元13时，开始图4中的流程图，并且启动处理进入步骤S1。
在步骤S1，控制单元13判断外部温度是否低于冰点，并当其不低于冰点时，控制单元13使该启动处理从步骤S1进入步骤S5。另一方面，当外部温度低于冰点时，控制单元13使该启动处理从步骤S1进入步骤S2。
在步骤S2，控制单元13控制电压升高检测器11以测量燃料电池堆10的电压升高情况，如图3所示。这样完成了步骤S2中的处理，于是启动处理从步骤S2进入步骤S3。
在步骤S3，控制单元13判断所测量的电压相对时间的微分系数为正还是为负。当所测量的电压相对时间的微分系数不为正而为负时，控制单元13使启动处理从步骤S3进入步骤S5。另一方面，当所测量的电压相对时间的微分系数为正时，控制单元13使启动处理从步骤S3进入步骤S4。
在步骤S4，控制单元13判断出燃料电池堆10处于不适合进行正常电产生的状态，然后控制燃料电池堆10以限制(降低)从其获得的负载电流的电平。到此完成了启动处理的一系列步骤。
在步骤S5，控制单元13判断出向燃料电池堆10供给了足够的反应气体，因此其处于适合进行正常电产生的状态。因此，控制单元13控制燃料电池堆10以从其获得电流负载的正常电平。到此完成了启动处理的一系列步骤。
从上述说明显而易见，在根据本发明第一实施例的燃料电池系统中，控制单元13基于在开始供给反应气体后检测到的燃料电池堆10的电压升高情况，判断燃料电池堆10的内部状态，然后基于该判断决定燃料电池堆10随后的工作模式，从而可以最小化由在不适宜条件下连续产生电而引起的燃料电池堆10的劣化。
而且，在根据本发明第一实施例的燃料电池系统中，控制单元13根据电压相对时间的微分系数为正还是为负来判断燃料电池堆10的状态，从而允许准确地判断出燃料电池堆10的内部状态。
而且，在根据本发明第一实施例的燃料电池系统中，当电压相对时间的微分系数为正时，控制单元13判断出向燃料电池堆10的反应气体的供给正被阻塞，因此降低从燃料电池堆10获得的负载电流的电平，这导致燃料电池堆10的劣化较小。
而且，在根据本发明第一实施例的燃料电池系统中，由于电压升高检测器11通过测量燃料电池堆10的端部或其附近的燃料电池1的电压来检测燃料电池10的电压，因而可以最小化位于最易于发生劣化的位置处的燃料电池1的劣化。
第二实施例
接着将参照图5对根据本发明第二实施例的燃料电池系统的工作进行说明。在此应该注意，根据第二实施例的燃料电池系统的结构与第一实施例中的燃料电池系统的结构相同，因此将省略其说明。
在根据本发明第二实施例的燃料电池系统中，控制单元13控制电压升高检测器11，以检测燃料电池堆10在当从开始供给反应气体的时间T0开始经过了预定的时间段时的时间T1处的电压值，如图5所示，然后根据所检测到的电压值是否超过阈值V1来决定随后的工作模式。更具体地，当在经过预定的时间段之后所检测到的电压值超过阈值V1时(图5中所示的区域B2)，控制单元13判断出正向燃料电极3a和氧化剂电极3b适当供给反应气体，并控制燃料电池堆10以从其获得负载电流的正常电平。另一方面，当在经过预定的时间段之后所检测到的电压值未超过阈值V1时(图5中所示的区域A2)，控制单元13判断出反应气体的供给正被阻塞，因此控制燃料电池堆10以限制从其获得的负载电流的电平。
从上述说明显而易见，在根据本发明第二实施例的燃料电池系统中，控制单元13检测在从开始供给反应气体开始经过了预定的时间段后的燃料电池堆10的电压值，并根据所检测到的电压值是否超过预定的阈值，判断燃料电池堆10的状态。因为当适当供给反应气体时燃料电池堆10的电压典型地升高一次然后下降，所以该结构能够正确判断出燃料电池堆10的状态。另外，控制单元13基于所判断的状态，决定燃料电池堆10随后的工作模式，这使得可以最小化由在不适宜条件下连续产生电而导致的燃料电池堆10的劣化。
而且，在根据本发明第二实施例的燃料电池系统中，当从开始供给反应气体开始经过预定的时间段后检测到的电压值未超过阈值时，控制单元13判断出向燃料电池堆10的反应气体的供给正被阻塞，因此降低从燃料电池堆10获得的负载电流，从而导致燃料电池堆10的劣化降低。
第三实施例
接着将参照图6，对根据本发明第三实施例的燃料电池系统的结构和工作进行说明。
如图6所示，根据本发明第三实施例的燃料电池系统具有根据上述本发明第一或第二实施例的燃料电池系统的结构，另外还包括用于对燃料电池堆10进行加热的加热单元14，例如电加热器或使用易燃气体的燃烧设备。加热单元14根据本发明用作堆加热装置。
在这样构造的燃料电池系统中，当控制单元13判断出燃料电池堆10处于适合正常电产生的状态时，控制单元13不激活加热单元14，或通过降低加热单元14的加热值减少加热单元14中的能耗，以便提高整个燃料电池系统的效率。
当控制单元13判断出燃料电池堆10处于不适合正常电产生的状态时，控制单元13激活加热单元14或增加加热单元14的加热值，使得燃料电池堆10的温度迅速升高，以防止燃料电池堆10的劣化。
从上述显而易见，根据本发明第三实施例的燃料电池系统包括用于升高燃料电池堆10的温度的加热单元14，其中，控制单元13根据燃料电池堆10的内部状态控制加热单元14的加热值。这使得可以最小化由于在不适宜状态下连续产生电而引起的燃料电池堆10的劣化。
另外，在根据本发明第三实施例的燃料电池系统中，当因为电压相对时间的微分系数为正、或因为从开始反应气体的供给开始经过了预定的时间段后所检测到的电压未超过阈值，而判断出燃料电池堆10处于不适合正常电产生的状态时，控制单元13适于通过使用加热单元14或通过增加其加热值来快速升高燃料电池堆10的温度，从而导致燃料电池堆10的劣化最小化。
第四实施例
接着将参照图7，对根据本发明第四实施例的燃料电池系统的结构和工作进行说明。
如图7所示，根据本发明第四实施例的燃料电池系统具有在上述第一或第二实施例中的燃料电池系统的结构，另外还包括用于控制供给燃料电池堆10的反应气体的流量(flow rate)的反应气体流量控制器15。在此应该注意，由反应气体流量控制器15所控制的反应气体可以是燃料气体、氧化剂气体、或者其双方。
在这样构造的燃料电池系统中，当控制单元13判断出燃料电池堆10处于适合正常电产生的状态时，控制单元13控制反应气体流量控制器15，从而以与正常开始处理一致的流量将反应气体供给燃料电池堆10。
当控制单元13判断出燃料电池堆10处于不适合正常电产生的状态时，控制单元13控制反应气体流量控制器15，从而以比正常开始处理中的流量更高的流量将反应气体供给燃料电池堆10。
从上述显而易见，根据本发明第四实施例的燃料电池系统包括用于控制供给燃料电池堆10的反应气体的流量的反应气体流量控制器15，其中，控制单元13根据燃料电池堆10的状态，控制供给燃料电池堆10的反应气体流量，从而使得可以最小化由在不适当状态下连续产生电而引起的燃料电池堆10的劣化。
而且，在根据本发明第四实施例的燃料电池系统中，当因为电压相对时间的微分系数为正、或因为从开始反应气体的供给开始经过了预定的时间段后所检测到的电压未超过阈值，而判断出燃料电池堆10处于不适合正常电产生的状态时，控制单元13适于以比正常开始处理中的流量更高的流量将反应气体供给燃料电池堆10。从而导致燃料电池堆10的劣化大大降低。
第五实施例
现将参照图8，对根据本发明第五实施例的燃料电池系统的结构和工作进行说明。
如图8所示，根据本发明第五实施例的燃料电池系统具有在上述第一或第二实施例中的燃料电池系统的结构，另外还包括：LLC(长寿命冷却剂)循环系统16，用于通过使作为加热介质的LL C循环经过燃料电池堆10，来控制燃料电池堆10的温度；和LLC加热单元17，例如电加热器，用于加热LLC。LLC加热单元17根据本发明用作介质加热装置。
在这样构造的燃料电池系统中，当控制单元13判断出燃料电池堆10处于不适合正常电产生的状态时，控制单元13控制LLC循环系统16以增大LLC流量，使得燃料电池堆10的温度被立即升高。在该实施例中，尽管增大作为加热介质的LLC的流量以加热燃料电池堆10，然而可以通过减小LLC的流量将LLC作为冷却介质使用。在这种情况下，可以在平稳工作条件下实现燃料电池堆10的启动。
从以上说明显而易见，根据本发明第五实施例的燃料电池系统包括用于使加热介质循环经过燃料电池堆10的LLC循环系统16，其中，控制单元13根据燃料电池堆10的状态，控制加热介质的流量，从而使得可以最小化由在不适当状态下连续产生电而引起的燃料电池堆10的劣化。
另外，在根据本发明第五实施例的燃料电池系统中，当因为电压相对时间的微分系数为正、或因为从开始反应气体的供给开始经过了预定的时间段后所检测到的电压未超过阈值，而判断出燃料电池堆10处于不适合正常电产生的状态时，控制单元13适于以比正常开始处理中的流量更高的流量使LLC循环经过燃料电池堆10，这导致燃料电池堆10的劣化较小。
第六实施例
接着将参照图9，对根据本发明第六实施例的燃料电池系统的工作进行说明。在第六实施例中的燃料电池系统的结构与在第五实施例中的燃料电池系统的结构相同，因此将省略其说明。
在根据本发明第六实施例的燃料电池系统中，当控制单元13判断出燃料电池堆10处于不适合正常电产生的状态时，控制单元13控制LLC加热单元17以加热LLC，使得燃料电池堆10的温度迅速升高。
从上述显而易见，本发明第六实施例中的燃料电池系统包括用于增高循环经过燃料电池堆10的加热介质的温度的LLC加热单元17，其中，控制单元13根据燃料电池堆10的状态，控制循环经过燃料电池堆10的加热介质的温度，这使得可以最小化由在不适宜状态下连续产生电而引起的燃料电池堆10的劣化。
而且，在根据本发明第六实施例的燃料电池系统中，当因为电压相对时间的微分系数为正、或因为从开始反应气体的供给开始经过了预定的时间段后所检测到的电压未超过阈值，而判断出燃料电池堆10处于不适合正常电产生的状态时，控制单元13适于以比正常开始处理中的温度更高的温度使LLC循环，从而导致燃料电池堆10的劣化较小。
第七实施例
接着将参照图10，对根据本发明第七实施例的燃料电池系统的结构和工作进行说明。
如图10所示，根据本发明第七实施例的燃料电池系统具有根据第一或第二实施例的燃料电池系统的结构，另外还包括用于控制供给燃料电池堆10的反应气体的压力的反应气体压力控制器18。
在这样构造的燃料电池系统中，当控制单元13判断出燃料电池堆10处于不适合正常电产生的状态时，控制单元13控制反应气体压力控制器18以比正常开始处理中的压力更高的压力将反应气体供给燃料电池堆10。
从上述显而易见，根据第七实施例的燃料电池系统包括用于控制供给燃料电池堆10的反应气体的压力的反应气体压力控制器18，其中，控制单元13根据燃料电池堆10的状态，控制供给燃料电池堆10的反应气体的压力，这使得可以最小化由在不适宜状态下连续产生电而引起的燃料电池堆10的劣化。
而且，在根据本发明第七实施例的燃料电池系统中，当因为电压相对时间的微分系数为正、或因为从开始反应气体的供给开始经过了预定的时间段后所检测到的电压未超过阈值，而判断出燃料电池堆10处于不适合正常电产生的状态时，控制单元13适于以比正常开始处理中的压力更高的压力将反应气体供给燃料电池堆10，从而导致燃料电池堆10的劣化较小。
尽管以上参照本发明的某些实施例对本发明进行了说明，但是本发明不局限于上述实施例。对于本领域的技术人员来说，根据教学，可以想到上述实施例的修改和改变。参照以下权利要求来限定本发明的范围。
在此包含提交日期为2003年11月19日的专利申请TOKUGAN 2003-389286号的全部内容作为参考。
工业应用性
本发明适用于通过将燃料气体和氧化剂气体供给燃料电池堆产生电，从而驱动车辆驱动发动机的处理。

Claims (25)

1.一种燃料电池系统，其具有通过堆积多个燃料电池而形成的燃料电池堆，该燃料电池通过利用反应气体的电化学反应来产生电，其中，
基于在开始反应气体的供给后检测到的该燃料电池堆的电压升高情况，来判断该燃料电池堆的工作模式。
2.一种燃料电池系统，其具有通过堆积多个燃料电池而形成的燃料电池堆，该燃料电池通过利用反应气体的电化学反应来产生电，该燃料电池系统包括：
电压升高检测装置，用于检测在开始反应气体的供给后该燃料电池堆的电压升高情况；以及
控制装置，用于根据由该电压升高检测装置检测到的该电压升高情况来判断工作模式，并使该燃料电池堆在所判断出的工作模式下工作。
3.一种燃料电池系统，其具有通过堆积多个燃料电池而形成的燃料电池堆，该燃料电池通过利用反应气体的电化学反应来产生电，该燃料电池系统包括：
电压升高检测器，用于检测在开始反应气体的供给后该燃料电池堆的电压升高情况；以及
控制单元，用于根据由该电压升高检测器检测到的该电压升高情况来判断工作模式，并使该燃料电池堆在所判断出的工作模式下工作。
4.根据权利要求3所述的燃料电池系统，其特征在于，该电压升高检测器通过判断该燃料电池堆的电压值相对时间的微分系数为正还是为负，来判断该电压升高情况。
5.根据权利要求3所述的燃料电池系统，其特征在于，该电压升高检测器通过判断在从开始反应气体的供给开始经过了预定的时间段后所检测到的电压值是否超过预定的阈值，来判断该电压升高情况。
6.根据权利要求3到5中任一项所述的燃料电池系统，其特征在于，该控制单元根据由该电压升高检测器检测到的该电压升高情况，来改变从该燃料电池堆获得的负载电流值。
7.根据权利要求6所述的燃料电池系统，其特征在于，当该微分系数为正时，该控制单元将从该燃料电池堆获得的该负载电流值减小到小于正常工作的负载电流值。
8.根据权利要求6所述的燃料电池系统，其特征在于，当在经过了该预定的时间段后所检测到的电压值未超过该阈值时，该控制单元将从该燃料电池堆获得的该负载电流值减小到小于正常工作的负载电流值。
9.根据权利要求3到5中任一项所述的燃料电池系统，其特征在于，还包括：
堆加热单元，用于加热该燃料电池堆，其中，
该控制单元根据由该电压升高检测器检测到的该电压升高情况，来改变该堆加热单元的加热值。
10.根据权利要求9所述的燃料电池系统，其特征在于，当该微分系数为正时，该控制单元将该堆加热单元的该加热值增大到大于正常工作的加热值。
11.根据权利要求9所述的燃料电池系统，其特征在于，当在经过了该预定的时间段后所检测到的电压值未超过该阈值时，该控制单元将该堆加热单元的加热值增大到大于正常工作的加热值。
12.根据权利要求3到5中任一项所述的燃料电池系统，其特征在于，还包括：
反应气体流量控制单元，用于控制供给该燃料电池堆的反应气体的流量，其中，
该控制单元根据由该电压升高检测器检测到的该电压升高情况，通过控制该反应气体流量控制单元，来改变供给该燃料电池堆的该反应气体的流量。
13.根据权利要求12所述的燃料电池系统，其特征在于，当该微分系数为正时，该控制单元将该反应气体的流量增大到大于正常工作的流量。
14.根据权利要求12所述的燃料电池系统，其特征在于，当在经过了该预定的时间段后所检测到的电压值未超过该阈值时，该控制单元将该反应气体的流量增大到大于正常工作的流量。
15.根据权利要求3到5中任一项所述的燃料电池系统，其特征在于，还包括：
循环单元，用于使加热介质循环经过该燃料电池堆，其中，
该控制单元根据由该电压升高检测器检测到的该电压升高情况，来改变该加热介质的流量。
16.根据权利要求15所述的燃料电池系统，其特征在于，当该微分系数为正时，该控制单元将该加热介质的流量增大到大于正常工作的流量。
17.根据权利要求15所述的燃料电池系统，其特征在于，当在经过了该预定的时间段后所检测到的电压值未超过该阈值时，该控制单元将该加热介质的流量增大到大于正常工作的流量。
18.根据权利要求3到5中任一项所述的燃料电池系统，其特征在于，还包括：
循环单元，用于使加热介质循环经过该燃料电池堆；以及
介质加热单元，用于加热该加热介质，其中，
该控制单元根据由该电压升高检测器检测到的该电压升高情况，来改变该加热介质的温度。
19.根据权利要求18所述的燃料电池系统，其特征在于，当该微分系数为正时，该控制单元将该加热介质的温度升高到高于正常工作的温度。
20.根据权利要求18所述的燃料电池系统，其特征在于，当在经过了该预定的时间段后所检测到的电压值未超过该阈值时，该控制单元将该加热介质的温度升高到高于正常工作的温度。
21.根据权利要求3到5中任一项所述的燃料电池系统，其特征在于，还包括：
反应气体压力控制单元，用于控制供给该燃料电池堆的反应气体的压力，其中，
该控制单元根据由该电压升高检测器检测到的该电压升高情况，通过控制该反应气体压力控制单元，来改变供给该燃料电池堆的该反应气体的压力。
22.根据权利要求21所述的燃料电池系统，其特征在于，当该微分系数为正时，该控制单元将该反应气体的压力增高到高于正常工作的压力。
23.根据权利要求21所述的燃料电池系统，其特征在于，当在经过了该预定的时间段后所检测到的电压值未超过该阈值时，该控制单元将该反应气体的压力增高到高于正常工作的压力。
24.根据权利要求3到23中任一项所述的燃料电池系统，其特征在于，该电压升高检测器通过测量置于该燃料电池堆端部附近的至少一组燃料电池的电压或平均电压，来检测该电压升高情况。
25.根据权利要求3到24中任一项所述的燃料电池系统，其特征在于，在冰点以下启动该燃料电池堆时，该控制单元根据由该电压升高检测器检测到的该电压升高情况来判断该燃料电池堆的工作模式，并使该燃料电池堆在所判断出的工作模式下工作。
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