WO2013128609A1 - 燃料電池システム - Google Patents

燃料電池システム Download PDF

Info

Publication number
WO2013128609A1
WO2013128609A1 PCT/JP2012/055191 JP2012055191W WO2013128609A1 WO 2013128609 A1 WO2013128609 A1 WO 2013128609A1 JP 2012055191 W JP2012055191 W JP 2012055191W WO 2013128609 A1 WO2013128609 A1 WO 2013128609A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fuel cell
voltage
output
cell system
oxide film
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/055191
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
真明 松末
耕太郎 池田
Original Assignee
トヨタ自動車株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by トヨタ自動車株式会社 filed Critical トヨタ自動車株式会社
Priority to CA2866010A priority Critical patent/CA2866010C/en
Priority to JP2014501908A priority patent/JP5850133B2/ja
Priority to CN201280071044.2A priority patent/CN104137315B/zh
Priority to DE112012005964.6T priority patent/DE112012005964B4/de
Priority to PCT/JP2012/055191 priority patent/WO2013128609A1/ja
Priority to US14/382,079 priority patent/US9786938B2/en
Publication of WO2013128609A1 publication Critical patent/WO2013128609A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
    • H01M8/04858—Electric variables
    • H01M8/04865—Voltage
    • H01M8/0488—Voltage of fuel cell stacks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04992—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the implementation of mathematical or computational algorithms, e.g. feedback control loops, fuzzy logic, neural networks or artificial intelligence
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04223—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids during start-up or shut-down; Depolarisation or activation, e.g. purging; Means for short-circuiting defective fuel cells
    • H01M8/04238—Depolarisation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
    • H01M8/04537—Electric variables
    • H01M8/04544—Voltage
    • H01M8/04559—Voltage of fuel cell stacks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
    • H01M8/04537—Electric variables
    • H01M8/04574—Current
    • H01M8/04589—Current of fuel cell stacks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
    • H01M8/04746—Pressure; Flow
    • H01M8/04753—Pressure; Flow of fuel cell reactants
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M2008/1095—Fuel cells with polymeric electrolytes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2250/00—Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
    • H01M2250/20—Fuel cells in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/40—Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells

Definitions

  • the present invention relates to a fuel cell system having a catalyst activation function.
  • a fuel cell stack is a power generation system that directly converts energy released during an oxidation reaction into electrical energy by oxidizing fuel by an electrochemical process.
  • the fuel cell stack has a membrane-electrode assembly in which both side surfaces of a polymer electrolyte membrane for selectively transporting hydrogen ions are sandwiched by a pair of electrodes made of a porous material.
  • Each of the pair of electrodes is mainly composed of a carbon powder carrying a platinum-based metal catalyst, and is formed on the surface of the catalyst layer in contact with the polymer electrolyte membrane and a gas having both air permeability and electronic conductivity. And a diffusion layer.
  • Patent Document 1 discloses that when the required power for the fuel cell is less than a predetermined value, the supply of air (oxidizing gas) to the fuel cell stack is stopped and the output voltage of the fuel cell stack is set to DC. / DC converter forcibly lowers the cell voltage to a reduction voltage (for example, 0.6 V or less), thereby removing the oxide film from the platinum catalyst surface and recovering the performance of the catalyst layer (hereinafter referred to as refresh process) Is referred to).
  • a reduction voltage for example, 0.6 V or less
  • the document also mentions that the fuel cell vehicle using the fuel cell system as an in-vehicle power source prohibits the refresh process when the travel speed of the fuel cell vehicle is traveling above a predetermined value.
  • the reduction voltage capable of removing the oxide film exists not only in one stage but also in two or more stages.
  • the output voltage of the fuel cell stack is reduced to a reduction voltage as referred to in Patent Document 1 (hereinafter referred to as a first reduction voltage).
  • a film that can be removed hereinafter referred to as an I-type oxide film
  • a film that cannot be removed without lowering to a second reduction voltage lower than the first reduction voltage hereinafter referred to as a II-type oxide film
  • the catalyst layer can be sufficiently recovered, but the first reduction is possible. Since the cell voltage is further reduced as compared with the case where the voltage is lowered to the voltage, the responsiveness to a high load request (output increase request) may be significantly reduced. For example, in a fuel cell vehicle, if the cell voltage is extremely lowered, an output that follows the accelerator response at the time of a high load request may not be obtained, and drivability (maneuvering performance) is significantly reduced. There is a fear.
  • an object of the present invention is to propose a fuel cell system capable of maximizing recovery of the performance of the catalyst layer while minimizing the influence on the responsiveness to the output increase request.
  • the fuel cell system of the present invention comprises: A fuel cell comprising a membrane-electrode assembly in which electrodes having a catalyst layer are disposed on both sides of a polymer electrolyte membrane; A controller for performing a performance recovery process of the catalyst layer by reducing the output voltage of the fuel cell to a predetermined voltage, The control device predicts the timing of an output increase request to the fuel cell, and determines the necessity and content of the performance recovery processing based on the prediction result.
  • the necessity of the performance recovery process and the content (degree) of the performance recovery process to be executed can be determined according to the predicted output increase request timing. It is possible to achieve both the minimization of the catalyst and the maximum recovery of the performance of the catalyst layer.
  • the oxide film formed on the catalyst layer during power generation of the fuel cell can be removed by lowering the output voltage of the fuel cell to a first film removal voltage; and
  • the control device may change the predetermined voltage to be reduced according to the prediction result when it is determined that the performance recovery process is necessary.
  • the control device predicts that the output increase request timing for the fuel cell is earlier than the elapse of the first predetermined time, the control device only increases the output voltage of the fuel cell to the first film removal voltage.
  • the output increase request timing to the fuel cell is predicted to be after the first predetermined time has elapsed or after the second predetermined time longer than the first predetermined time.
  • the output voltage of the fuel cell may be lowered to the second film removal voltage.
  • the output request to the fuel cell is equal to or less than a predetermined value (for example, the idling operation when the fuel cell system is mounted on the vehicle corresponds to this case).
  • the output voltage of the fuel cell may be lowered to the second film removal voltage.
  • the control device may predict the output increase request timing for the fuel cell based on the brake opening.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a fuel cell system according to an embodiment of the present invention. It is a disassembled perspective view of the cell which comprises a fuel cell stack. It is a timing chart which shows an example of the operation control of a fuel cell system. It is a flowchart which shows the procedure which implements a refresh process on condition that the brake opening exceeded a predetermined threshold value. It is a flowchart which shows the procedure which implements the refresh process according to brake opening when a brake opening exceeds a predetermined threshold value.
  • FIG. 6 is an example of a refresh process corresponding to the brake opening degree in FIG. 5, and is a table showing the relationship between the brake opening degree and the refresh voltage.
  • FIG. 6 is an example of a refresh process corresponding to the brake opening degree in FIG.
  • FIG. 5 is a table showing the relationship between the brake opening degree and the refresh time.
  • FIG. 3 is a diagram showing that each ratio of type I oxide film to type III oxide film in the oxide film formed on the catalyst layer changes with time when the output voltage of the fuel cell stack is maintained at a constant value. . It shows that each ratio of type I oxide film and type II oxide film in the oxide film formed on the catalyst layer changes as the number of times the output voltage of the fuel cell stack crosses the predetermined boundary voltage up and down FIG.
  • FIG. 1 shows a system configuration of a fuel cell system 10 according to the first embodiment.
  • the fuel cell system 10 functions as an in-vehicle power supply system mounted on a fuel cell vehicle.
  • the fuel cell stack 20 generates electric power by receiving supply of reaction gas (fuel gas, oxidant gas), and air as oxidant gas.
  • a system 50 and a controller 60 that performs overall control of the entire system are provided.
  • the fuel cell stack 20 is a solid polymer electrolyte cell stack formed by stacking a large number of cells in series.
  • the oxidation reaction of the formula (1) occurs at the anode electrode
  • the reduction reaction of the equation (2) occurs at the cathode electrode.
  • the fuel cell stack 20 as a whole undergoes an electromotive reaction of the formula (3).
  • the fuel cell stack 20 is provided with a voltage sensor 71 for detecting the output voltage (FC voltage) of the fuel cell stack 20 and a current sensor 72 for detecting the output current (FC current).
  • the oxidizing gas supply system 30 has an oxidizing gas passage 33 through which oxidizing gas supplied to the cathode electrode of the fuel cell stack 20 flows and an oxidizing off gas passage 34 through which oxidizing off gas discharged from the fuel cell stack 20 flows. .
  • an air compressor 32 that takes in the oxidizing gas from the atmosphere via the filter 31, a humidifier 35 for humidifying the oxidizing gas pressurized by the air compressor 32, and the fuel cell stack 20 are connected.
  • a shutoff valve A1 for shutting off the oxidizing gas supply is provided.
  • a shutoff valve A2 for shutting off the oxidizing off gas discharge from the fuel cell stack 20
  • a back pressure adjusting valve A3 for adjusting the oxidizing gas supply pressure, oxidizing gas (dry gas) and oxidizing A humidifier 35 is provided for exchanging moisture with off-gas (wet gas).
  • the fuel gas supply system 40 includes a fuel gas supply source 41, a fuel gas passage 43 through which fuel gas supplied from the fuel gas supply source 41 to the anode electrode of the fuel cell stack 20 flows, and fuel discharged from the fuel cell stack 20.
  • a circulation passage 44 for returning off-gas to the fuel gas passage 43, a circulation pump 45 for pressure-feeding the fuel off-gas in the circulation passage 44 to the fuel gas passage 43, and an exhaust / drain passage 46 branched and connected to the circulation passage 44 Have.
  • the fuel gas supply source 41 is composed of, for example, a high-pressure hydrogen tank or a hydrogen storage alloy, and stores high-pressure (for example, 35 MPa to 70 MPa) hydrogen gas.
  • high-pressure hydrogen gas for example, 35 MPa to 70 MPa
  • the shut-off valve H1 When the shut-off valve H1 is opened, the fuel gas flows out from the fuel gas supply source 41 into the fuel gas passage 43.
  • the fuel gas is decompressed to about 200 kPa, for example, by the regulator H2 and the injector 42, and supplied to the fuel cell stack 20.
  • the circulation passage 44 is connected to a shutoff valve H4 for shutting off the fuel off-gas discharge from the fuel cell stack 20 and an exhaust drainage passage 46 branched from the circulation passage 44.
  • An exhaust / drain valve H5 is disposed in the exhaust / drain passage 46.
  • the exhaust / drain valve H ⁇ b> 5 is operated according to a command from the controller 60, thereby discharging the fuel off-gas containing impurities in the circulation passage 44 and moisture to the outside.
  • the fuel off-gas discharged through the exhaust / drain valve H5 is mixed with the oxidizing off-gas flowing through the oxidizing off-gas passage 34 and diluted by a diluter (not shown).
  • the circulation pump 45 circulates and supplies the fuel off gas in the circulation system to the fuel cell stack 20 by driving the motor.
  • the power system 50 includes a DC / DC converter 51, a battery 52, a traction inverter 53, a traction motor 54, and auxiliary machinery 55.
  • the DC / DC converter 51 boosts the DC voltage supplied from the battery 52 and outputs it to the traction inverter 53, and the DC power generated by the fuel cell stack 20, or the regenerative power collected by the traction motor 54 by regenerative braking. And a function of charging the battery 52 by stepping down the voltage.
  • the battery 52 functions as a surplus power storage source, a regenerative energy storage source at the time of regenerative braking, and an energy buffer at the time of load fluctuation accompanying acceleration or deceleration of the fuel cell vehicle.
  • a secondary battery such as a nickel / cadmium storage battery, a nickel / hydrogen storage battery, or a lithium secondary battery is suitable.
  • the battery 52 is attached with an SOC sensor for detecting SOC (State of charge) which is the remaining capacity.
  • the traction inverter 53 is, for example, a PWM inverter driven by a pulse width modulation method, and converts a DC voltage output from the fuel cell stack 20 or the battery 52 into a three-phase AC voltage in accordance with a control command from the controller 60.
  • the rotational torque of the traction motor 54 is controlled.
  • the traction motor 54 is a three-phase AC motor, for example, and constitutes a power source of the fuel cell vehicle.
  • Auxiliary machines 55 are motors (for example, power sources such as pumps) arranged in each part in the fuel cell system 10, inverters for driving these motors, and various on-vehicle auxiliary machines. (For example, an air compressor, an injector, a cooling water circulation pump, a radiator, etc.) is a general term.
  • the controller 60 is a computer system including a CPU, a ROM, a RAM, and an input / output interface, and controls each part of the fuel cell system 10. For example, when the controller 60 receives the start signal IG output from the ignition switch, the controller 60 starts the operation of the fuel cell system 10, and the accelerator opening signal ACC output from the accelerator sensor or the vehicle speed signal output from the vehicle speed sensor.
  • the required power of the entire system is obtained based on VC or the like.
  • the required power of the entire system is the total value of the vehicle running power and the auxiliary machine power.
  • Auxiliary power includes power consumed by in-vehicle accessories (humidifiers, air compressors, hydrogen pumps, cooling water circulation pumps, etc.), and equipment required for vehicle travel (transmissions, wheel control devices, steering devices, and Power consumed by a suspension device or the like, and power consumed by a device (such as an air conditioner, a lighting fixture, or audio) disposed in the passenger space.
  • in-vehicle accessories humidity, air compressors, hydrogen pumps, cooling water circulation pumps, etc.
  • equipment required for vehicle travel transmissions, wheel control devices, steering devices, and Power consumed by a suspension device or the like
  • power consumed by a device such as an air conditioner, a lighting fixture, or audio
  • the controller 60 determines the distribution of the output power of each of the fuel cell stack 20 and the battery 52, and the oxidizing gas supply system 30 and the fuel gas supply system 40 so that the power generation amount of the fuel cell stack 20 matches the target power. And the DC / DC converter 51 to adjust the output voltage of the fuel cell stack 20, thereby controlling the operation point (output voltage, output current) of the fuel cell stack 20.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the cells 21 constituting the fuel cell stack 20.
  • the cell 21 includes a polymer electrolyte membrane 22, an anode electrode 23, a cathode electrode 24, and separators 26 and 27.
  • the anode electrode 23 and the cathode electrode 24 are diffusion electrodes having a sandwich structure with the polymer electrolyte membrane 22 sandwiched from both sides.
  • Separators 26 and 27 made of a gas-impermeable conductive member form fuel gas and oxidizing gas flow paths between the anode electrode 23 and the cathode electrode 24 while sandwiching the sandwich structure from both sides.
  • the separator 26 is formed with a rib 26a having a concave cross section.
  • the separator 27 is formed with a rib 27a having a concave cross section.
  • the opening of the rib 27a is closed and an oxidizing gas flow path is formed.
  • the anode electrode 23 is mainly composed of carbon powder supporting a platinum-based metal catalyst (Pt, Pt—Fe, Pt—Cr, Pt—Ni, Pt—Ru, etc.), and a catalyst layer 23 a in contact with the polymer electrolyte membrane 22. And a gas diffusion layer 23b formed on the surface of the catalyst layer 23a and having both air permeability and electronic conductivity.
  • the cathode electrode 24 has a catalyst layer 24a and a gas diffusion layer 24b.
  • the catalyst layers 23a and 24a are made by dispersing carbon powder carrying platinum or an alloy made of platinum and another metal in an appropriate organic solvent, adding an appropriate amount of an electrolyte solution to form a paste, and forming a polymer electrolyte. Screen-printed on the film 22.
  • the gas diffusion layers 23b and 24b are formed of carbon cloth, carbon paper, or carbon felt woven with carbon fiber yarns.
  • the polymer electrolyte membrane 22 is a proton conductive ion exchange membrane formed of a solid polymer material, for example, a fluorine resin, and exhibits good electrical conductivity in a wet state.
  • a membrane-electrode assembly 25 is formed by the polymer electrolyte membrane 22, the anode electrode 23, and the cathode electrode 24.
  • FIG. 3 is a timing chart showing operation control of the fuel cell system 10.
  • the fuel cell system 10 improves power generation efficiency by switching the operation mode of the fuel cell stack 20 according to the operation load.
  • the fuel cell system 10 controls the operation by setting the power generation command value of the fuel cell stack 20 to zero in the low load region where the power generation efficiency is low (the operation region where the power generation request is less than a predetermined value).
  • An intermittent operation is performed in which the power required from the battery 52 is provided by the power required for system operation. Note that if the cell voltage is low when there is a high load request (output increase request) during intermittent operation, the drivability deteriorates, so the cell voltage during intermittent operation is kept high.
  • the power generation command value of the fuel cell stack 20 is calculated based on the accelerator opening, the vehicle speed, etc.
  • the normal load operation is performed in which the power required for system operation and the power necessary for system operation are covered only by the power generated by the fuel cell stack 20 or by the power generated by the fuel cell stack 20 and the power from the battery 52.
  • the fuel cell system 10 depresses the brake when parked or stopped immediately after startup or when waiting for a signal, in other words, when the shift lever is in the P range or N range, or in the D range.
  • the fuel cell stack 20 When the vehicle speed is zero, the fuel cell stack 20 generates power at the power generation voltage necessary for ensuring drivability, and the idle operation for charging the generated power to the battery 52 is performed.
  • the platinum catalyst of the catalyst layer 24a may be eluted.
  • High potential avoidance control (OC avoidance operation) is performed to control the fuel cell stack 20 so as to maintain the durability of the fuel cell stack 20 by controlling it to the use upper limit voltage V1 or lower.
  • the use upper limit voltage V1 is set so that the voltage is about 0.9 V per cell, for example.
  • FIG. 4 is a flowchart showing a procedure for performing the refresh process on condition that the brake opening exceeds a predetermined threshold.
  • FIG. 3 shows an example of determining whether or not the refresh process is necessary during idle operation after normal load operation (for example, when waiting for a signal). An example of determining whether or not the refresh process is necessary will be described.
  • the controller 60 determines whether or not the refresh process is necessary at a predetermined cycle during the normal load operation (step S1) (step S3).
  • the necessity of the refresh process is based on, for example, experiments and simulation results in which the oxide film formation amount (surface area of the formed oxide film) is estimated by time integration based on the elapsed time from the time when the previous refresh process was performed. Whether the estimated oxide film formation amount exceeds the specified threshold by estimating the oxide film formation amount with reference to the map created in the above, estimated by theoretical calculation, or estimated from the output tendency during high potential avoidance control Judgment by
  • the oxide film is reduced by lowering the cell voltage to a reduction voltage (hereinafter sometimes referred to as refresh voltage) for a predetermined time (hereinafter sometimes referred to as refresh time), and the oxide film is removed from the catalyst surface. It is a removal process. More specifically, the output current is increased by dropping the voltage of each cell, that is, the output voltage of the fuel cell stack 20 for a predetermined time, and the electrochemical reaction in the catalyst layer 24a is transitioned from the oxidation reaction region to the reduction reaction region. To recover the catalytic activity.
  • refresh voltage a reduction voltage
  • refresh time a predetermined time
  • step S3 NO
  • the process returns to the normal load operation (step S1), and when the estimated oxide film formation amount exceeds the predetermined threshold value (step S3: YES).
  • step S5 Based on the brake opening signal output from the brake sensor, it is determined whether or not the brake opening exceeds the threshold value ⁇ (step S5).
  • the threshold ⁇ is set to 5% to 10%, for example.
  • step S5 If the brake opening does not exceed the threshold value ⁇ (step S5: NO), that is, if the brake is not depressed more than a certain level, the process returns to step S1.
  • the brake opening degree exceeds the threshold value ⁇ (step S5: YES), for example, when the operation mode of the fuel cell stack 20 is idle operation and the brake opening degree is fully open due to a signal waiting or the like, a refresh process is performed (step S7). ).
  • the refresh process according to the present embodiment is performed at a constant refresh voltage (reduction voltage) and refresh time (reduction voltage holding time) regardless of the brake opening.
  • the refresh voltage at this time is preferably a low voltage capable of removing the later-described II-type oxide film or III-type oxide film from the viewpoint of maximizing the performance recovery of the catalyst layer 24a.
  • the oxide film formation amount exceeds a predetermined threshold
  • the brake opening degree is predetermined. It is necessary to satisfy two conditions of exceeding the threshold value ⁇ . In other words, even if the oxide film formation amount exceeds the predetermined threshold value, the execution of the refresh process is prohibited unless the brake opening degree exceeds the predetermined threshold value ⁇ .
  • the case where the brake opening exceeds the threshold value ⁇ is a case where the amount of depression of the brake pedal is large. Therefore, it is unlikely that a high load request is commanded from this state.
  • the performance recovery of the catalyst layer 24a is maximized while the influence on drivability is minimized.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a procedure for performing a refresh process according to the brake opening when the brake opening exceeds a predetermined threshold.
  • 6 and 7 are examples of the refresh process according to the brake opening degree of FIG. 5,
  • FIG. 6 is a table showing the relationship between the brake opening degree and the refresh voltage, and
  • FIG. It is a table
  • Steps S1 to S5 in FIG. 5 have the same processing contents as steps S1 to S5 in FIG. 4, and therefore the same step numbers will be assigned and description thereof will be omitted.
  • the processing content of step S17 following step S5 will be described in detail.
  • the refresh voltage and the refresh time are set to constant values regardless of the brake opening, but in the refresh process performed in step S17 in FIG.
  • the refresh voltage or / and the refresh time are switched according to the brake opening.
  • the refresh voltage is 0.4 V (hereinafter referred to as pattern V2). With this refresh process, the later-described II-type oxide film can be removed. is there. Further, when 50% ⁇ brake opening degree, the refresh voltage is 0.05 V (hereinafter referred to as pattern V3). According to this refresh process, the later-described type III oxide film can be removed.
  • the I-type oxide film, the II-type oxide film, and the III-type oxide film can be mixed in one oxide film.
  • the output voltage of the fuel cell stack 20 is constant.
  • the ratio in the oxide film gradually changes as the retention time increases, and the size of each reduction voltage satisfies the following relationship: , Is known.
  • Type I oxide film eg, 0.65 V to 0.9 V
  • Type II oxide film eg, 0.4 V to 0.6 V
  • Type III oxide film eg, 0.05 V to 0.4 V
  • the I-type oxide film, the II-type oxide film, and the III-type oxide film for example, as shown in FIG. 9 (however, the III-type oxide film is not shown)
  • the output voltage of the fuel cell stack 20 has a predetermined boundary. It is also known that the ratio in the oxide film gradually changes with an increase in the number of times (eg, the number of cycles) over which a voltage (for example, 0.8 V) is straddled up and down.
  • the refresh voltage is switched according to the degree of brake opening, in other words, depending on the possibility that the accelerator pedal will be depressed soon and the required power generation amount for the fuel cell stack 20 will increase.
  • the degree of brake opening in other words, depending on the possibility that the accelerator pedal will be depressed soon and the required power generation amount for the fuel cell stack 20 will increase.
  • the refresh voltage is set to the highest voltage, and only the I-type oxide film is removed.
  • the possibility that the accelerator pedal is depressed is lower than in the case of the pattern V1, but not as low as in the case of the pattern V3. Therefore, the influence on drivability and the performance recovery of the catalyst layer 24a are achieved.
  • the refresh time when the brake opening ⁇ 10% is 0.5 seconds (hereinafter referred to as pattern T1), and the refresh when 10% ⁇ brake opening ⁇ 30%.
  • the time is 1 second (hereinafter referred to as pattern T2), and the refresh time when 30% ⁇ brake opening is 3 seconds.
  • the refresh time is switched according to the degree of the brake opening, in other words, depending on the possibility that the accelerator pedal will be depressed soon and the required power generation amount for the fuel cell stack 20 will increase.
  • the degree of the brake opening in other words, depending on the possibility that the accelerator pedal will be depressed soon and the required power generation amount for the fuel cell stack 20 will increase.
  • the refresh time is set as shortest as possible.
  • the refresh time is set to be the longest in consideration of maximizing the performance recovery of the catalyst layer 24a.
  • the refresh time is set to the time between the pattern T1 and the pattern T2 in order to balance the above and the highest possible dimension.
  • the removal amount of the oxide film increases in the order of the pattern T1, the pattern T2, and the pattern T3.
  • priority is given to drivability by shortening the time during which the cell voltage is reduced as much as possible, and in a situation where deterioration of drivability is not a concern (pattern T2). Since the time during which the cell voltage is lowered may be long, priority is given to maximization of the oxide film removal amount.
  • the refresh voltage and refresh time when the brake opening ⁇ 10% are 0.6 V and 0.5 seconds, respectively, and the refresh voltage and refresh time when 10% ⁇ brake opening ⁇ 25% are 0.6 V and The refresh voltage and refresh time when 1 second, 25% ⁇ brake opening ⁇ 30% are 0.4V and 1 second, respectively, and the refresh voltage and refresh time when 30% ⁇ brake opening ⁇ 50% are 0.
  • the refresh voltage and the refresh time may be set to 0.05 V and 3 seconds, respectively, and the refresh process may be performed.
  • a mode of predicting from a brake opening degree in a fuel cell vehicle on which the fuel cell system 10 is mounted is illustrated.
  • the form of predicting the timing of the output increase request for 20 is not limited to this example.
  • the timing of the output increase request may be predicted assuming that the brake opening degree is 100%.
  • the usage form in which the fuel cell system 10 is used as the in-vehicle power supply system is illustrated, but the usage form of the fuel cell system 10 is not limited to this example.
  • the fuel cell system 10 may be mounted as a power source of a mobile body (robot, ship, aircraft, etc.) other than the fuel cell vehicle.
  • the fuel cell system 10 according to the present embodiment may be used as a power generation facility (stationary power generation system) such as a house or a building.

Abstract

　本発明の燃料電池システムは、触媒層を有する電極が高分子電解質膜の両面に配置されてなる膜－電極アセンブリを備えた燃料電池と、前記燃料電池の出力電圧を所定電圧まで低下させることにより前記触媒層の性能回復処理を実施する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記燃料電池に対する出力増加要求のタイミングを予測し、その予測結果に基づいて前記性能回復処理の要否及び内容を決定するものである。

Description

燃料電池システム
　本発明は、触媒活性化機能を有する燃料電池システムに関する。
　燃料電池スタックは、燃料を電気化学プロセスによって酸化させることにより、酸化反応に伴って放出されるエネルギーを電気エネルギーに直接変換する発電システムである。燃料電池スタックは、水素イオンを選択的に輸送するための高分子電解質膜の両側面を多孔質材料から成る一対の電極によって挟持してなる膜－電極アセンブリを有する。一対の電極のそれぞれは、白金系の金属触媒を担持するカーボン粉末を主成分とし、高分子電解質膜に接する触媒層と、触媒層の表面に形成され、通気性と電子導電性とを併せ持つガス拡散層とを有する。
　この種の燃料電池システムでは、セル電圧が酸化電圧（約０．７Ｖ～１．０Ｖ）になる運転領域で電池運転を継続すると、触媒層の白金触媒表面への酸化皮膜形成により、白金触媒の有効面積が減少し、出力特性が低下することがある。このような事情に鑑み、特許文献１には、燃料電池に対する要求電力が所定値未満のときに、燃料電池スタックへの空気（酸化ガス）供給を停止するとともに、燃料電池スタックの出力電圧をＤＣ／ＤＣコンバータによって強制的に低下させ、セル電圧を還元電圧（例えば０．６Ｖ以下）まで引き下げることにより、白金触媒表面から酸化皮膜を除去して触媒層の性能を回復する処理（以下、リフレッシュ処理と称する。）について言及されている。
　また、同文献には、燃料電池システムを車載電源とする燃料電池車両について、燃料電池車両の走行速度が所定値以上の走行中であるときにはリフレッシュ処理を禁止することについても言及されている。
特開２００８－１９２４６８号公報
　触媒層における酸化皮膜の形成及び除去に関する近年の研究の結果、酸化皮膜を除去できる還元電圧は一段階だけでなく、二段階またはそれ以上存在するということが認知されてきた。例えば、二段階の還元電圧が存在する場合、酸化皮膜には、燃料電池スタックの出力電圧を特許文献１に言及されているような還元電圧（以下、第１の還元電圧と称する。）まで下げれば除去できる皮膜（以下、I型酸化皮膜と称する。）と、第１の還元電圧よりも低い第２の還元電圧まで下げないと除去できない皮膜（以下、II型酸化皮膜と称する。）が混在している。
　特許文献１のリフレッシュ処理では、酸化皮膜を除去できる還元電圧（第１の還元電圧）が一段階しか想定されていないため、この想定されている第１の還元電圧まで燃料電池スタックの出力電圧を一定時間下げることにより、I型酸化皮膜を除去することはできても、II型酸化皮膜まで除去することはできない。よって、触媒層の性能回復が必ずしも十分でない場合がある。
　仮に、リフレッシュ処理において、このII型酸化皮膜まで除去することを目的として、燃料電池スタックの出力電圧を第２の還元電圧まで下げると、触媒層の十分な性能回復は見込めるものの、第１の還元電圧まで下げる場合よりも更にセル電圧が低下してしまうため、高負荷要求（出力増加要求）に対する応答性が著しく低下する虞がある。例えば、燃料電池車両にあっては、セル電圧を極端に下げてしまうと、高負荷要求時におけるアクセル応答に追従した出力を得ることができない場合があり、ドライバビリティ（操縦性能）が著しく低下する虞がある。
　そこで、本発明は、出力増加要求に対する応答性への影響を最小限に抑えつつ、触媒層の性能回復の最大化を図ることのできる燃料電池システムを提案することを課題とする。
　上記目的を達成するために、本発明の燃料電池システムは、
　触媒層を有する電極が高分子電解質膜の両面に配置されてなる膜－電極アセンブリを備えた燃料電池と、
　前記燃料電池の出力電圧を所定電圧まで低下させることにより前記触媒層の性能回復処理を実施する制御装置と、を備え、
　前記制御装置は、前記燃料電池に対する出力増加要求のタイミングを予測し、その予測結果に基づいて前記性能回復処理の要否及び内容を決定するものである。
　この構成では、予測される出力増加要求のタイミングに応じて、性能回復処理の要否及び実施すべき性能回復処理の内容（程度）を決めることができるので、出力増加要求に対する応答性への影響の最小化と触媒層の性能回復の最大化との両立を図ることが可能となる。
　上記構成において、前記燃料電池の発電中に前記触媒層に形成される酸化皮膜が、前記燃料電池の出力電圧を第１の皮膜除去電圧まで低下させることにより除去できる第１の酸化皮膜と、前記燃料電池の出力電圧を前記第１の皮膜除去電圧よりも低い第２の皮膜除去電圧まで低下させないと除去できない第２の酸化皮膜とが混在したものである場合には、
　前記制御装置は、前記性能回復処理が必要と判定した場合に、前記予測結果に応じて前記低下させる所定電圧を変更するようにしてもよい。
　この構成によれば、性能回復処理が必要な場合に一律の処理を実施するのではなく、予測される出力増加要求のタイミングに応じて、第１の酸化皮膜だけを除去するのか、第１の酸化皮膜だけでなく第２の酸化皮膜まで除去するのかを選択することができる。よって、応答性への影響の最小化と触媒層の性能回復の最大化とを高次元で両立させることが可能となる。
　例えば、前記制御装置は、前記燃料電池に対する出力増加要求のタイミングが第１の所定時間の経過よりも前と予測した場合には、前記燃料電池の出力電圧を前記第１の皮膜除去電圧までしか下げないが、前記燃料電池に対する出力増加要求のタイミングが前記第１の所定時間の経過よりも後、或いは前記第１の所定時間よりも長い第２の所定時間の経過よりも後と予測した場合には、前記燃料電池の出力電圧を前記第２の皮膜除去電圧まで下げるようにしてもよい。
　この構成では、燃料電池に対する出力増加要求のタイミングが近いことが予測される場合には、出力増加要求に対する応答性への影響の最小化を最優先させて、燃料電池の出力電圧を第１の皮膜除去電圧までしか下げないが、燃料電池に対する出力増加要求のタイミングがそれほど近くないことが予測される場合には、触媒層の性能回復の最大化を最優先させて燃料電池の出力電圧を第２の皮膜除去電圧まで下げる。
　この構成において、前記制御装置は、前記燃料電池に対する出力要求が所定値以下（例えば、燃料電池システムが車両に搭載されている場合のアイドル運転時がこの場合に該当する。）であるときに前記燃料電池の出力電圧を前記第２の皮膜除去電圧まで下げるようにしてもよい。
　上記構成の燃料電池システムが車載電源として燃料電池車両に搭載された場合、
　前記制御装置は、前記燃料電池に対する出力増加要求のタイミングをブレーキ開度に基づいて予測するようにしてもよい。
　本発明によれば、出力増加要求に対する応答性への影響を最小限に抑えつつ、触媒層の性能回復の最大化を図ることのできる燃料電池システムの提供が可能となる。
本発明の一実施形態に係る燃料電池システムの構成図である。 燃料電池スタックを構成するセルの分解斜視図である。 燃料電池システムの運転制御の一例を示すタイミングチャートである。 ブレーキ開度が所定の閾値を超えたことを条件としてリフレッシュ処理を実施する手順を示すフローチャートである。 ブレーキ開度が所定の閾値を超えたときにブレーキ開度に応じたリフレッシュ処理を実施する手順を示すフローチャートである。 図５のブレーキ開度に応じたリフレッシュ処理の一例であり、ブレーキ開度とリフレッシュ電圧との関係を示す表である。 図５のブレーキ開度に応じたリフレッシュ処理の一例であり、ブレーキ開度とリフレッシュ時間との関係を示す表である。 燃料電池スタックの出力電圧が一定値に保持された場合に、触媒層に形成される酸化皮膜中のI型酸化皮膜～III型酸化皮膜の各割合が経過時間と共に変化することを示す図である。 燃料電池スタックの出力電圧が所定の境界電圧を上下に跨いだ回数の増加に伴い、触媒層に形成される酸化皮膜中のI型酸化皮膜及びII型酸化皮膜の各割合が変化することを示す図である。
　１１　燃料電池システム
　１２　燃料電池
　２４ａ　触媒層
　２５　膜－電極アセンブリ
　６０　コントローラ（制御装置）
　以下、各図を参照しながら本発明に係わる実施形態について説明する。同一の装置については同一の符号を示すものとし、重複する説明を省略する。
（実施形態１）
　図１は実施形態１に係わる燃料電池システム１０のシステム構成を示す。
　燃料電池システム１０は、燃料電池車両に搭載される車載電源システムとして機能するものであり、反応ガス（燃料ガス、酸化ガス）の供給を受けて発電する燃料電池スタック２０と、酸化ガスとしての空気を燃料電池スタック２０に供給するための酸化ガス供給系３０と、燃料ガスとしての水素ガスを燃料電池スタック２０に供給するための燃料ガス供給系４０と、電力の充放電を制御するための電力系５０と、システム全体を統括制御するコントローラ６０とを備えている。
　燃料電池スタック２０は、多数のセルを直列に積層してなる固体高分子電解質型セルスタックである。燃料電池スタック２０では、アノード極において（１）式の酸化反応が生じ、カソード極において（２）式の還元反応が生じる。燃料電池スタック２０全体としては（３）式の起電反応が生じる。
　Ｈ2 → ２Ｈ+＋２ｅ-                   …（１）
　（１／２）Ｏ2＋２Ｈ+＋２ｅ- → Ｈ2Ｏ    …（２）
　Ｈ2＋（１／２）Ｏ2 → Ｈ2Ｏ           …（３）
　燃料電池スタック２０には、燃料電池スタック２０の出力電圧（ＦＣ電圧）を検出するための電圧センサ７１、出力電流（ＦＣ電流）を検出するための電流センサ７２が取り付けられている。
　酸化ガス供給系３０は、燃料電池スタック２０のカソード極に供給される酸化ガスが流れる酸化ガス通路３３と、燃料電池スタック２０から排出される酸化オフガスが流れる酸化オフガス通路３４とを有している。酸化ガス通路３３には、フィルタ３１を介して大気中から酸化ガスを取り込むエアコンプレッサ３２と、エアコンプレッサ３２により加圧される酸化ガスを加湿するための加湿器３５と、燃料電池スタック２０への酸化ガス供給を遮断するための遮断弁Ａ１とが設けられている。
　酸化オフガス通路３４には、燃料電池スタック２０からの酸化オフガス排出を遮断するための遮断弁Ａ２と、酸化ガス供給圧を調整するための背圧調整弁Ａ３と、酸化ガス（ドライガス）と酸化オフガス（ウェットガス）との間で水分交換するための加湿器３５とが設けられている。
　燃料ガス供給系４０は、燃料ガス供給源４１と、燃料ガス供給源４１から燃料電池スタック２０のアノード極に供給される燃料ガスが流れる燃料ガス通路４３と、燃料電池スタック２０から排出される燃料オフガスを燃料ガス通路４３に帰還させるための循環通路４４と、循環通路４４内の燃料オフガスを燃料ガス通路４３に圧送する循環ポンプ４５と、循環通路４４に分岐接続される排気排水通路４６とを有している。
　燃料ガス供給源４１は、例えば、高圧水素タンクや水素吸蔵合金などで構成され、高圧（例えば、３５ＭＰａ乃至７０ＭＰａ）の水素ガスを貯留する。遮断弁Ｈ１を開くと、燃料ガス供給源４１から燃料ガス通路４３に燃料ガスが流出する。燃料ガスは、レギュレータＨ２やインジェクタ４２により、例えば、２００ｋＰａ程度まで減圧されて、燃料電池スタック２０に供給される。
　循環通路４４には、燃料電池スタック２０からの燃料オフガス排出を遮断するための遮断弁Ｈ４と、循環通路４４から分岐する排気排水通路４６とが接続されている。排気排水通路４６には、排気排水弁Ｈ５が配設されている。排気排水弁Ｈ５は、コントローラ６０からの指令によって作動することにより、循環通路４４内の不純物を含む燃料オフガスと水分とを外部に排出する。
　排気排水弁Ｈ５を介して排出される燃料オフガスは、酸化オフガス通路３４を流れる酸化オフガスと混合され、希釈器（図示せず）によって希釈される。循環ポンプ４５は、循環系内の燃料オフガスをモータ駆動により燃料電池スタック２０に循環供給する。
　電力系５０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１、バッテリ５２、トラクションインバータ５３、トラクションモータ５４、及び補機類５５を備えている。ＤＣ／ＤＣコンバータ５１は、バッテリ５２から供給される直流電圧を昇圧してトラクションインバータ５３に出力する機能と、燃料電池スタック２０が発電した直流電力、又は回生制動によりトラクションモータ５４が回収した回生電力を降圧してバッテリ５２に充電する機能とを有する。
　バッテリ５２は、余剰電力の貯蔵源、回生制動時の回生エネルギー貯蔵源、燃料電池車両の加速又は減速に伴う負荷変動時のエネルギーバッファとして機能する。バッテリ５２としては、例えば、ニッケル・カドミウム蓄電池、ニッケル・水素蓄電池、リチウム二次電池等の二次電池が好適である。バッテリ５２には、その残容量であるＳＯＣ（State of charge）を検出するためのＳＯＣセンサが取り付けられている。
　トラクションインバータ５３は、例えば、パルス幅変調方式で駆動されるＰＷＭインバータであり、コントローラ６０からの制御指令に従って、燃料電池スタック２０又はバッテリ５２から出力される直流電圧を三相交流電圧に変換して、トラクションモータ５４の回転トルクを制御する。トラクションモータ５４は、例えば、三相交流モータであり、燃料電池車両の動力源を構成する。
　補機類５５は、燃料電池システム１０内の各部に配置されている各モータ（例えば、ポンプ類などの動力源）や、これらのモータを駆動するためのインバータ類、更には各種の車載補機類（例えば、エアコンプレッサ、インジェクタ、冷却水循環ポンプ、ラジエータなど）を総称するものである。
　コントローラ６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インタフェースを備えるコンピュータシステムであり、燃料電池システム１０の各部を制御する。例えば、コントローラ６０は、イグニッションスイッチから出力される起動信号ＩＧを受信すると、燃料電池システム１０の運転を開始し、アクセルセンサから出力されるアクセル開度信号ＡＣＣや、車速センサから出力される車速信号ＶＣなどを基に、システム全体の要求電力を求める。システム全体の要求電力は、車両走行電力と補機電力との合計値である。
　補機電力には、車載補機類（加湿器、エアコンプレッサ、水素ポンプ、及び冷却水循環ポンプ等）で消費される電力、車両走行に必要な装置（変速機、車輪制御装置、操舵装置、及び懸架装置等）で消費される電力、乗員空間内に配設される装置（空調装置、照明器具、及びオーディオ等）で消費される電力などが含まれる。
　コントローラ６０は、燃料電池スタック２０とバッテリ５２とのそれぞれの出力電力の配分を決定し、燃料電池スタック２０の発電量が目標電力に一致するように、酸化ガス供給系３０及び燃料ガス供給系４０を制御するとともに、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１を制御して、燃料電池スタック２０の出力電圧を調整することにより、燃料電池スタック２０の運転ポイント（出力電圧、出力電流）を制御する。
　図２は燃料電池スタック２０を構成するセル２１の分解斜視図である。
　セル２１は、高分子電解質膜２２と、アノード極２３と、カソード極２４と、セパレータ２６，２７とから構成されている。アノード極２３及びカソード極２４は、高分子電解質膜２２を両側から挟んでサンドイッチ構造を成す拡散電極である。
　ガス不透過の導電性部材から構成されるセパレータ２６，２７は、このサンドイッチ構造をさらに両側から挟みつつ、アノード極２３及びカソード極２４との間にそれぞれ燃料ガス及び酸化ガスの流路を形成する。セパレータ２６には、断面凹状のリブ２６ａが形成されている。
　リブ２６ａにアノード極２３が当接することで、リブ２６ａの開口部は閉塞され、燃料ガス流路が形成される。セパレータ２７には、断面凹状のリブ２７ａが形成されている。リブ２７ａにカソード極２４が当接することで、リブ２７ａの開口部は閉塞され、酸化ガス流路が形成される。
　アノード極２３は、白金系の金属触媒（Ｐｔ，Ｐｔ－Ｆｅ，Ｐｔ－Ｃｒ，Ｐｔ－Ｎｉ，Ｐｔ－Ｒｕなど）を担持するカーボン粉末を主成分とし、高分子電解質膜２２に接する触媒層２３ａと、触媒層２３ａの表面に形成され、通気性と電子導電性とを併せ持つガス拡散層２３ｂとを有する。同様に、カソード極２４は、触媒層２４ａとガス拡散層２４ｂとを有する。
　より詳細には、触媒層２３ａ，２４ａは、白金、又は白金と他の金属からなる合金を担持したカーボン粉を適当な有機溶媒に分散させ、電解質溶液を適量添加してペースト化し、高分子電解質膜２２上にスクリーン印刷したものである。ガス拡散層２３ｂ、２４ｂは、炭素繊維から成る糸で織成したカーボンクロス、カーボンペーパー、又はカーボンフェルトにより形成されている。
　高分子電解質膜２２は、固体高分子材料、例えば、フッ素系樹脂により形成されたプロトン伝導性のイオン交換膜であり、湿潤状態で良好な電気伝導性を発揮する。高分子電解質膜２２、アノード極２３、及びカソード極２４によって膜－電極アセンブリ２５が形成される。
　図３は燃料電池システム１０の運転制御を示すタイミングチャートである。
　燃料電池システム１０は、運転負荷に応じて、燃料電池スタック２０の運転モードを切り替えることにより発電効率の向上を図る。
　例えば、燃料電池システム１０は、発電効率の低い低負荷領域（発電要求が所定値未満となる運転領域）では、燃料電池スタック２０の発電指令値をゼロに設定して運転制御し、車両走行に要する電力やシステム運用上必要な電力をバッテリ５２からの電力によって賄う間欠運転を実施する。なお、間欠運転中に高負荷要求（出力増加要求）があったときにセル電圧が低いと、ドライバビリティが悪化するため、間欠運転中のセル電圧は高めに保たれる。
　一方、発電効率の高い高負荷領域（発電要求が所定値以上となる運転領域）では、アクセル開度や車速などを基に燃料電池スタック２０の発電指令値を算出して運転制御し、車両走行に要する電力やシステム運用上必要な電力を燃料電池スタック２０による発電電力のみによって又は燃料電池スタック２０による発電電力とバッテリ５２からの電力とによって賄う通常負荷運転を実施する。
　また、燃料電池システム１０は、起動直後や信号待ちのときのような駐停車時、言い換えれば、シフトレバーがＰレンジ又はＮレンジに入っているときや、Ｄレンジに入っていてもブレーキを踏み込んでいて車速がゼロになっているときには、ドライバビリティ確保に必要な発電電圧にて燃料電池スタック２０に発電を行なわせつつ、その発電電力をバッテリ５２に充電するアイドル運転を実施する。
　このアイドル運転時のようなカソード極２４の電圧が高く保持されるような場合、燃料電池スタック２０では、触媒層２４ａの白金触媒が溶出する可能性があるため、燃料電池スタック２０の出力電圧を使用上限電圧Ｖ１以下に制御し、燃料電池スタック２０の耐久性を維持する高電位回避制御（ＯＣ回避運転）を実施する。使用上限電圧Ｖ１は、例えば一つのセルあたりに電圧が０．９Ｖ程度になるように設定する。
　図４は、ブレーキ開度が所定の閾値を超えたことを条件としてリフレッシュ処理を実施する手順を示すフローチャートである。
　なお、先の図３には、通常負荷運転後のアイドル運転時（例えば、信号待ちの際）にリフレッシュ処理の要否を判定する例が記載されているが、図４では、通常負荷運転中にリフレッシュ処理の要否を判定する例について説明する。
　コントローラ６０は、通常負荷運転中（ステップＳ１）に所定の周期でリフレッシュ処理の要否を判定する（ステップＳ３）。リフレッシュ処理の要否は、例えば前回リフレッシュ処理が実施された時点からの経過時間に基づいて酸化皮膜形成量（形成された酸化皮膜の表面積）を時間積分して推定する、実験やシミュレーション結果に基づいて作成したマップを参照して酸化皮膜形成量を推定する、理論計算により推定する、或いは高電位回避制御時の出力傾向から推定し、推定した酸化皮膜形成量が所定の閾値を超えたか否かにより判定する。
　燃料電池スタック２０では、上述の（１）式に示すように、アノード極２３で生成された水素イオンが電解質膜２２を透過してカソード極２４に移動し、カソード極２４に移動した水素イオンは、上述の（２）式に示すように、カソード極２４に供給されている酸化ガス中の酸素と電気化学反応を起こし、酸素の還元反応を生じさせる。その結果、触媒層２４ａの白金触媒表面を酸化皮膜が覆って有効面積が減少し、発電効率（出力特性）が低下する。
　リフレッシュ処理は、セル電圧を還元電圧（以下、リフレッシュ電圧ということがある。）まで所定時間（以下、リフレッシュ時間ということがある。）引き下げることによって、酸化皮膜を還元し、触媒表面から酸化皮膜を取り除く処理である。より詳細には、各セルの電圧、即ち、燃料電池スタック２０の出力電圧を所定時間降下させることによって、出力電流を増加させ、触媒層２４ａにおける電気化学反応を酸化反応領域から還元反応領域に遷移させて触媒活性を回復させる。
　推定した酸化皮膜形成量が所定の閾値を超えていない場合（ステップＳ３：ＮＯ）には、通常負荷運転（ステップＳ１）に戻り、所定の閾値を超えている場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）には、ブレーキセンサから出力されるブレーキ開度信号に基づいて、ブレーキ開度が閾値αを超えているか否かを判定する（ステップＳ５）。閾値αは、例えば５％～１０％に設定される。
　ブレーキ開度が閾値αを超えていない場合（ステップＳ５：ＮＯ）、つまり、ブレーキを一定以上踏み込んでいない場合には、ステップＳ１に処理が戻る。
　ブレーキ開度が閾値αを超えている場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、例えば信号待ち等で燃料電池スタック２０の運転モードがアイドル運転中でブレーキ開度が全開のときには、リフレッシュ処理を行なう（ステップＳ７）。
　なお、本実施形態のリフレッシュ処理は、ブレーキ開度にかかわらず、一定のリフレッシュ電圧（還元電圧）及びリフレッシュ時間（還元電圧保持時間）で行なわれる。
　このときのリフレッシュ電圧は、触媒層２４ａの性能回復の最大化という観点にたてば、後述のII型酸化皮膜又はIII型酸化皮膜を除去できる低さの電圧であることが好ましい。
　以上説明したように、本実施形態においてリフレッシュ処理の実施が許可されるためには、少なくとも、（１）酸化皮膜形成量が所定の閾値を超えていること、及び（２）ブレーキ開度が所定の閾値αを超えていること、の２つの条件が満たされていることが必要である。言い換えれば、酸化皮膜形成量が所定の閾値を超えていても、ブレーキ開度が所定の閾値αを超えていなければ、リフレッシュ処理の実施は禁止される。
　ブレーキ開度が閾値αを超えている場合とは、ブレーキペダルの踏む込み量が大きい場合であるから、その状態から高負荷要求が指令される可能性は低いといえ、本実施形態では、そのような高負荷要求の可能性が低いときにリフレッシュ処理を実施することにより、触媒層２４ａの性能回復の最大化を図りつつも、ドライバビリティへの影響を最小限にとどめている。
（実施形態２）
　図５は、ブレーキ開度が所定の閾値を超えたときにブレーキ開度に応じたリフレッシュ処理を実施する手順を示すフローチャートである。
　また、図６，７は、図５のブレーキ開度に応じたリフレッシュ処理の一例であり、図６はブレーキ開度とリフレッシュ電圧との関係を示す表であり、図７はブレーキ開度とリフレッシュ時間との関係を示す表である。
　以下、図５のフローチャートについて説明するが、同図のステップＳ１～Ｓ５は図４のステップＳ１～Ｓ５と同じ処理内容であるから、同一のステップ番号を付すと共に、ここでの説明は省略することとし、以下、ステップＳ５に続くステップＳ１７の処理内容について詳しく説明する。
　図４のステップＳ７で実施するリフレッシュ処理では、ブレーキ開度にかかわらず、リフレッシュ電圧及びリフレッシュ時間はそれぞれ一定の値に設定されたものであったが、図５のステップＳ１７で実施するリフレッシュ処理では、リフレッシュ電圧又は／及びリフレッシュ時間がブレーキ開度に応じて切り換わるようになっている。
（リフレッシュ電圧の切り換え）
　例えば、図６に示すように、ブレーキ開度≦２５％の場合のリフレッシュ電圧は０．６Ｖであり（以下、パターンＶ１と称する。）、このリフレッシュ処理によれば、後述のI型酸化皮膜の除去が可能である。
　また、２５％＜ブレーキ開度≦５０％の場合のリフレッシュ電圧は０．４Ｖであり（以下、パターンＶ２と称する。）、このリフレッシュ処理によれば、後述のII型酸化皮膜の除去が可能である。さらに、５０％＜ブレーキ開度の場合のリフレッシュ電圧は０．０５Ｖであり（以下、パターンＶ３と称する。）、このリフレッシュ処理によれば、後述のIII型酸化皮膜の除去が可能である。
　I型酸化皮膜、II型酸化皮膜、及びIII型酸化皮膜は、１の酸化皮膜中に混在し得るものであり、例えば図８に示すように、燃料電池スタック２０の出力電圧を一定の酸化皮膜形成電圧（酸化電圧）に保持した場合に、その保持時間の増大に伴い酸化皮膜中の割合が徐々に変化するものであり、かつ、それぞれの還元電圧の大小関係が以下の関係を満たすものとして、知られているものである。
＜還元電圧の大小関係＞
　I型酸化皮膜（例えば、０．６５Ｖ～０．９Ｖ）＞II型酸化皮膜（例えば、０．４Ｖ～０．６Ｖ）＞III型酸化皮膜（例えば、０．０５Ｖ～０．４Ｖ）
　また、I型酸化皮膜、II型酸化皮膜、及びIII型酸化皮膜は、例えば図９に示すように（ただし、III型酸化皮膜については図示略）、燃料電池スタック２０の出力電圧が所定の境界電圧（例えば、０．８Ｖ）を上下に跨いだ回数（以下、サイクル数）の増大に伴い酸化皮膜中の割合が徐々に変化するものとしても知られている。
　この実施形態では、ブレーキ開度に応じて、言い換えれば、近いうちにアクセルペダルが踏み込まれて燃料電池スタック２０に対する要求発電量が増大する可能性の大小に応じて、リフレッシュ電圧を切り換えている。例えば、ブレーキ開度が相対的に小さいパターンＶ１の場合には、パターンＶ２，Ｖ３の場合よりもアクセルペダルが踏み込まれる可能性が高い状態であるといえるので、ドライバビリティへの影響の最小化に最も配慮してリフレッシュ電圧を最も高電圧に設定し、Ｉ型酸化膜皮膜のみを除去するにとどめる。
　これに対し、ブレーキ開度が相対的に大きいパターンＶ３の場合には、パターンＶ１，Ｖ２の場合よりもアクセルペダルが踏み込まれる可能性が極めて低い状態であるといえるので、ドライバビリティへの影響にはあまり配慮せず、触媒層２４ａの性能回復の最大化に最も配慮してリフレッシュ電圧を最も低電圧に設定し、I型酸化膜皮膜、II型酸化皮膜、及びIII型酸化皮膜の全てを除去する。
　そして、中間のパターンＶ２の場合には、アクセルペダルが踏み込まれる可能性がパターンＶ１の場合よりは低いが、パターンＶ３の場合ほどは低くないので、ドライバビリティへの影響と触媒層２４ａの性能回復とをできるだけ高次元で両立させるべくリフレッシュ電圧をパターンＶ１とパターンＶ２の間の電圧に設定し、I型酸化膜皮膜及びII型酸化皮膜を除去する。
（リフレッシュ時間の切り換え）
　例えば、図７に示すように、ブレーキ開度≦１０％の場合のリフレッシュ時間は０．５秒であり（以下、パターンＴ１と称する。）、１０％＜ブレーキ開度≦３０％の場合のリフレッシュ時間は１秒であり（以下、パターンＴ２と称する。）、３０％＜ブレーキ開度の場合のリフレッシュ時間は３秒である。
　この実施形態では、ブレーキ開度に応じて、言い換えれば、近いうちにアクセルペダルが踏み込まれて燃料電池スタック２０に対する要求発電量が増大する可能性の大小に応じて、リフレッシュ時間を切り換えている。例えば、ブレーキ開度が相対的に小さいパターンＴ１の場合には、パターンＴ２，３の場合よりもアクセルペダルが踏み込まれる可能性が高い状態であるといえるので、ドライバビリティへの影響の最小化に最も配慮してリフレッシュ時間を最も短く設定している。
　これに対し、ブレーキ開度が相対的に大きいパターンＴ３の場合には、パターンＴ１，２の場合よりもアクセルペダルが踏み込まれる可能性が極めて低い状態であるといえるので、ドライバビリティへの影響にはあまり配慮せず、触媒層２４ａの性能回復の最大化に最も配慮してリフレッシュ時間を最も長く設定している。
　そして、中間のパターンＴ２の場合には、アクセルペダルが踏み込まれる可能性がパターンＴ１の場合よりは低いが、パターンＴ３の場合ほどは低くないので、ドライバビリティへの影響と触媒層２４ａの性能回復とをできるだけ高次元で両立させるべくリフレッシュ時間をパターンＴ１とパターンＴ２の間の時間に設定している。
　本実施形態では、酸化皮膜の除去量がパターンＴ１、パターンＴ２、及びパターンＴ３の順に増える。つまり、ドライバビリティの悪化が懸念される状況（パターンＴ１）では、セル電圧が低下している時間を極力短くしてドライバビリティを優先させ、ドライバビリティの悪化があまり懸念されない状況（パターンＴ２）では、セル電圧が低下している時間が長くてもいいので酸化皮膜除去量の最大化を優先させるものである。
　図６及び図７の２つを組み合わせたリフレッシュ処理を実施してもよい。
　例えば、ブレーキ開度≦１０％の場合のリフレッシュ電圧及びリフレッシュ時間はそれぞれ０．６Ｖ及び０．５秒、１０％＜ブレーキ開度≦２５％の場合のリフレッシュ電圧及びリフレッシュ時間はそれぞれ０．６Ｖ及び１秒、２５％＜ブレーキ開度≦３０％の場合のリフレッシュ電圧及びリフレッシュ時間はそれぞれ０．４Ｖ及び１秒、３０％＜ブレーキ開度≦５０％の場合のリフレッシュ電圧及びリフレッシュ時間はそれぞれ０．４Ｖ及び３秒、５０％＜ブレーキ開度の場合のリフレッシュ電圧及びリフレッシュ時間はそれぞれ０．０５Ｖ及び３秒に設定して、リフレッシュ処理を実施してもよい。
　尚、上述の各実施形態では、燃料電池２０に対する出力増加要求のタイミングを予測する方法として、燃料電池システム１０が搭載された燃料電池車両におけるブレーキ開度から予測する形態を例示したが、燃料電池２０に対する出力増加要求のタイミングを予測する形態は、この例に限られるものではない。例えば、シフトレバーがＰレンジ、Ｎレンジ、Ｂレンジの時にはブレーキ開度が１００％であるものとして、出力増加要求のタイミングを予測してもよい。
　また、上述の各実施形態では、燃料電池システム１０を車載電源システムとして用いる利用形態を例示したが、燃料電池システム１０の利用形態は、この例に限られるものではない。例えば、燃料電池システム１０を燃料電池車両以外の移動体（ロボット、船舶、航空機等）の電力源として搭載してもよい。また、本実施形態に係わる燃料電池システム１０を住宅やビル等の発電設備（定置用発電システム）として用いてもよい。

Claims (5)

  1. 　触媒層を有する電極が高分子電解質膜の両面に配置されてなる膜－電極アセンブリを備えた燃料電池と、
    　前記燃料電池の出力電圧を所定電圧まで低下させることにより前記触媒層の性能回復処理を実施する制御装置と、を備え、
    　前記制御装置は、前記燃料電池に対する出力増加要求のタイミングを予測し、その予測結果に基づいて前記性能回復処理の要否及び内容を決定する、燃料電池システム。
  2. 　請求項１に記載の燃料電池システムにおいて、
    　前記燃料電池の発電中に前記触媒層に形成される酸化皮膜が、前記燃料電池の出力電圧を第１の皮膜除去電圧まで低下させることにより除去できる第１の酸化皮膜と、前記燃料電池の出力電圧を前記第１の皮膜除去電圧よりも低い第２の皮膜除去電圧まで低下させないと除去できない第２の酸化皮膜とが混在したものであり、
    　前記制御装置は、前記性能回復処理が必要と判定した場合に、前記予測結果に応じて前記低下させる所定電圧を変更する、燃料電池システム。
  3. 　請求項２に記載の燃料電池システムにおいて、
    　前記制御装置は、前記燃料電池に対する出力増加要求のタイミングが第１の所定時間の経過よりも前と予測した場合には、前記燃料電池の出力電圧を前記第１の皮膜除去電圧までしか下げないが、前記燃料電池に対する出力増加要求のタイミングが前記第１の所定時間の経過よりも後、或いは前記第１の所定時間よりも長い第２の所定時間の経過よりも後と予測した場合には、前記燃料電池の出力電圧を前記第２の皮膜除去電圧まで下げる、燃料電池システム。
  4. 　請求項３に記載の燃料電池システムにおいて、
    　前記制御装置は、前記燃料電池に対する出力要求が所定値以下であるときに前記燃料電池の出力電圧を前記第２の皮膜除去電圧まで下げる、燃料電池システム。
  5. 　車載電源として燃料電池車両に搭載された請求項１に記載の燃料電池システムにおいて、
    　前記制御装置は、前記燃料電池に対する出力増加要求のタイミングをブレーキ開度に基づいて予測する、燃料電池システム。
PCT/JP2012/055191 2012-03-01 2012-03-01 燃料電池システム WO2013128609A1 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA2866010A CA2866010C (en) 2012-03-01 2012-03-01 Predictive fuel cell system
JP2014501908A JP5850133B2 (ja) 2012-03-01 2012-03-01 燃料電池システム
CN201280071044.2A CN104137315B (zh) 2012-03-01 2012-03-01 燃料电池系统
DE112012005964.6T DE112012005964B4 (de) 2012-03-01 2012-03-01 Brennstoffzellensystem mit Katalysatoraktivierungsfunktion
PCT/JP2012/055191 WO2013128609A1 (ja) 2012-03-01 2012-03-01 燃料電池システム
US14/382,079 US9786938B2 (en) 2012-03-01 2012-03-01 Fuel cell system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2012/055191 WO2013128609A1 (ja) 2012-03-01 2012-03-01 燃料電池システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013128609A1 true WO2013128609A1 (ja) 2013-09-06

Family

ID=49081854

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/055191 WO2013128609A1 (ja) 2012-03-01 2012-03-01 燃料電池システム

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9786938B2 (ja)
JP (1) JP5850133B2 (ja)
CN (1) CN104137315B (ja)
CA (1) CA2866010C (ja)
DE (1) DE112012005964B4 (ja)
WO (1) WO2013128609A1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017098003A (ja) * 2015-11-19 2017-06-01 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム
JP2018067403A (ja) * 2016-10-18 2018-04-26 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム
US10290888B2 (en) 2014-08-01 2019-05-14 Honda Motor Co., Ltd. Method of operating fuel cell system with performance recovery control
US10804553B2 (en) 2016-11-21 2020-10-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel cell system
DE112012006314B4 (de) * 2012-05-01 2021-06-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Brennstoffzellensystem

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6210229B2 (ja) * 2014-11-26 2017-10-11 トヨタ自動車株式会社 燃料電池の製造方法
DE102017200672A1 (de) * 2017-01-11 2018-07-12 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren und Steuereinheit zur Konditionierung eines Brennstoffzellenstapels
JP6943170B2 (ja) * 2017-12-19 2021-09-29 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム
FI3648276T3 (fi) * 2018-10-29 2023-06-09 Abb Schweiz Ag Tasajännitejakelujärjestelmän ohjaaminen
KR20200111306A (ko) * 2019-03-18 2020-09-29 현대자동차주식회사 연료전지 스택의 운전 제어방법 및 제어시스템
JP7172918B2 (ja) * 2019-09-04 2022-11-16 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システムおよびその制御方法
JP7302528B2 (ja) * 2020-05-15 2023-07-04 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム
DE102020114626A1 (de) 2020-06-02 2021-12-02 Audi Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben eines Hybrid-Fahrzeuges sowie Hybrid-Fahrzeug
CN113161585A (zh) * 2021-04-02 2021-07-23 武汉众宇动力系统科技有限公司 燃料电池测试台故障诊断方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005093120A (ja) * 2003-09-12 2005-04-07 Toyota Motor Corp 燃料電池の制御装置及び制御方法
JP2005527943A (ja) * 2002-03-29 2005-09-15 エストコ バッテリー マネージメント インコーポレイテッド 燃料電池健全性管理システム
JP2008017594A (ja) * 2006-07-05 2008-01-24 Suzuki Motor Corp 燃料電池を搭載した車両の制御装置
JP2008192468A (ja) * 2007-02-05 2008-08-21 Toyota Motor Corp 燃料電池システム
JP2008251489A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Equos Research Co Ltd 燃料電池システム

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5064723B2 (ja) * 2006-05-25 2012-10-31 パナソニック株式会社 燃料電池の運転方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005527943A (ja) * 2002-03-29 2005-09-15 エストコ バッテリー マネージメント インコーポレイテッド 燃料電池健全性管理システム
JP2005093120A (ja) * 2003-09-12 2005-04-07 Toyota Motor Corp 燃料電池の制御装置及び制御方法
JP2008017594A (ja) * 2006-07-05 2008-01-24 Suzuki Motor Corp 燃料電池を搭載した車両の制御装置
JP2008192468A (ja) * 2007-02-05 2008-08-21 Toyota Motor Corp 燃料電池システム
JP2008251489A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Equos Research Co Ltd 燃料電池システム

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112012006314B4 (de) * 2012-05-01 2021-06-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Brennstoffzellensystem
DE112012006314B8 (de) 2012-05-01 2021-09-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Brennstoffzellensystem
US10290888B2 (en) 2014-08-01 2019-05-14 Honda Motor Co., Ltd. Method of operating fuel cell system with performance recovery control
JP2017098003A (ja) * 2015-11-19 2017-06-01 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム
JP2018067403A (ja) * 2016-10-18 2018-04-26 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム
US10547072B2 (en) 2016-10-18 2020-01-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel cell system
US10804553B2 (en) 2016-11-21 2020-10-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel cell system

Also Published As

Publication number Publication date
DE112012005964T5 (de) 2014-11-20
CN104137315A (zh) 2014-11-05
JPWO2013128609A1 (ja) 2015-07-30
CA2866010A1 (en) 2013-09-06
US20150111122A1 (en) 2015-04-23
CA2866010C (en) 2017-04-18
DE112012005964B4 (de) 2024-04-18
JP5850133B2 (ja) 2016-02-03
US9786938B2 (en) 2017-10-10
CN104137315B (zh) 2017-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5850133B2 (ja) 燃料電池システム
JP5023374B2 (ja) 燃料電池システム
WO2013128610A1 (ja) 燃料電池システム
JP4591721B2 (ja) 燃料電池システム
US8546033B2 (en) Fuel cell apparatus comprising a high potential avoidance voltage setting device
JP4888519B2 (ja) 燃料電池システムおよびその制御方法
JP4492824B2 (ja) 燃料電池システム
JP5892241B2 (ja) 燃料電池システム
JP5850136B2 (ja) 燃料電池システム
JP2013232361A (ja) 燃料電池システム
JP2013258038A (ja) 燃料電池システム及びその制御方法
JP5725423B2 (ja) 燃料電池システム
JP5765672B2 (ja) 燃料電池システム
JP5773278B2 (ja) 燃料電池システム及びその制御方法
JPWO2013128610A1 (ja) 燃料電池システム

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12869690

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2014501908

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2866010

Country of ref document: CA

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 112012005964

Country of ref document: DE

Ref document number: 1120120059646

Country of ref document: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14382079

Country of ref document: US

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12869690

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1