)。若例示的話，第一閾值的大小為0.2V，但這只不過是一例，能夠適當設定。
[0061]在單電池電壓差AV超過了該第一閾值的情況下(步驟SP102為“是”)，控制部7將單電池電壓恢復控制標志激活(步驟SP103)，返回步驟SPlOl而重復進行處理(參照圖6)。
[0062]而且，控制部7按照與上述的處理流程(圖6)并行地實施的另一處理流程(參照圖7)來判斷單電池電壓恢復控制標志是否激活(步驟SP201)，若標志激活，則作為單電池電壓恢復單元發揮功能，作出FC電流要求而使燃料電池2進行剩余發電(電流掃引)，而且，作出吹氣的空氣量的增加要求(步驟SP202)。另一方面，若單電池電壓恢復控制標志未激活，則FC電流要求和空氣增加要求都不實施，返回步驟SP201而重復進行處理(步驟SP203)。
[0063]控制部7作出FC電流要求而使燃料電池2進行剩余發電時，通過發電而生成水，各單電池間的含水量之差縮小(參照圖4)。即，單電池21間的壓損差減少，因此在此狀態下增加吹氣的空氣量時，能夠高效率地排出水。若能夠高效率地排出水，則由于含水量增加的影響而下降的最低單電池電壓Vb快速上升(參照圖5)。
[0064]而且，控制部7繼續按照圖6所示的流程，重復進行單電池電壓差△ V是否超過第一閾值的判斷(步驟SP102)。若伴隨最低單電池電壓Vb的上升而單電池電壓差△ V成為第一閾值以下(步驟SP102為“否”)，判斷是否為“單電池電壓恢復控制標志=激活”且“‘AV〈第二閾值’的持續時間〉第三閾值”(步驟SP104)。
[0065]在此，第二閾值是設定為比上述的第一閾值的幅度小的電壓幅度(以平均單電池電壓Va為基準的電壓差的大小)的閾值(參照圖5)。第三閾值是決定是否結束單電池電壓恢復控制標志的值，表示成為“ A V〈第二閾值”起的規定時間。控制部7在“單電池電壓恢復控制標志=激活”且“‘A V〈第二閾值’的持續時間〉第三閾值”時(步驟SP104為“是”)，將單電池電壓恢復控制標志設為非激活(步驟SP105)。這樣，在滿足步驟SP104的條件時，將單電池電壓恢復控制標志設為非激活而適時停止剩余發電，由此能夠抑制電壓恢復處理完成后的多余的發電。
[0066]另一方面，若不是“單電池電壓恢復控制標志=激活”且“‘Δ V〈第二閾值’的持續時間〉第三閾值”(步驟SP104為“否”)，則返回步驟SPlOl而重復進行處理。而且，在步驟SP105中將單電池電壓恢復控制標志設為非激活之后，也返回步驟SPlOl而重復進行處理(參照圖6)。
[0067]如到此為止所說明那樣，在本實施方式中，在一部分的單電池21的電壓下降時(單電池21的電壓下降尤其容易由低負載(例如輸出10?20Α)引起，這是由于，相對于因含水量增加而增加的壓損，利用低負載時的空氣流量的話無法向單電池21壓入流體)，僅通過增加發電量(例如，50ΑΧ 10秒)就能得到縮小含水量差的效果和流放效果。更具體而言，通過進行燃料電池2的剩余發電來生成水，由此來增加對發電進行貢獻的中央部單電池21的含水量，縮小與原本含水量多的端部單電池21的含水量差，減少壓損差而成為容易排出水的狀態。通過從設為這樣的狀態起使水有效地排出，能夠使下降了的單電池電壓恢復。
[0068]需要說明的是，上述的實施方式是本發明的優選實施的一例，但沒有限定于此，能夠在不脫離本發明的主旨的范圍內進行各種變形實施。例如在本實施方式中，利用由單電池監測器170檢測到的單電池電壓的平均值(平均單電池電壓Va)和最低單電池電壓Vb，來檢測燃料電池2的電壓下降，但也可以使用除此以外的手段，例如通過計算各單電池21的含水量來預測電壓下降的手段。若是上述的燃料電池系統1，則能夠通過參照各種映射判定含水狀態的控制部7的功能來計算含水量，根據含水量的差量(偏差)，在燃料電池2中預測電壓下降。這種情況下，上述的第一條件可以設為通過計算求出的端部單電池的含水量與中央部單電池的含水量之差變得比規定值大。
[0069]而且，在上述的實施方式中，將燃料電池2的位于單電池層疊方向上的兩端部或其附近的多個單電池稱為端部單電池，將其余的單電池稱為中央部單電池而進行了說明，但這是由于端部附近的單電池的含水量容易變多而相反從端部離開的靠中央的單電池存在含水量減少的傾向而簡便地進行稱呼，并不意圖明確地劃分它們的邊界。這是例如從根據平均單電池電壓Va和最低單電池電壓Vb來檢測燃料電池2的電壓下降這樣的在此之前的說明的內容來看也明確可知的，不需要對這些端部單電池、中央部單電池的具體內容進行定義。
[0070]【產業上的可利用性】
[0071]本發明優選應用于使氫氣與氧化氣體反應來產生電力的燃料電池系統。
【主權項】
1.一種燃料電池系統，包括由多個單電池構成的燃料電池，其特征在于， 所述燃料電池系統具備單電池電壓恢復單元，在一部分的所述單電池的含水量與其他的所述單電池的含水量之差大于規定值的情況下，所述單電池電壓恢復單元使發電量增加。2.根據權利要求1所述的燃料電池系統，其特征在于， 在滿足了一部分的所述單電池的含水量與其他的所述單電池的含水量之差大于規定值的第一條件的情況下，所述單電池電壓恢復單元使所述燃料電池進行發電量超過通常運轉時的運轉。3.根據權利要求2所述的燃料電池系統，其中， 所述第一條件是平均單電池電壓Va與最低單電池電壓Vb之差即單電池電壓差△ V大于第一閾值。4.根據權利要求3所述的燃料電池系統，其中， 在所述第一條件之后平均單電池電壓Va與最低單電池電壓Vb之間的單電池電壓差Δ V成為所述第一閾值以下之后，所述單電池電壓差A V小于比所述第一閾值小的第二閾值的狀態持續了規定時間以上的情況下，所述單電池電壓恢復單元中止單電池電壓恢復控制。5.根據權利要求2所述的燃料電池系統，其中， 所述第一條件是通過計算而求出的端部單電池含水量與中央部單電池含水量之差大于規定值。6.根據權利要求1?5中任一項所述的燃料電池系統，其中， 所述單電池電壓恢復單元與使發電量增加同步地使所述氧化氣體的流量增加。7.—種燃料電池系統的單電池電壓的恢復方法，所述燃料電池系統包括由多個單電池構成的燃料電池，其中， 在一部分的所述單電池的含水量與其他的所述單電池的含水量之差大于規定值的情況下，使發電量增加。8.根據權利要求7所述的燃料電池系統的單電池電壓的恢復方法，其中， 在滿足了一部分的所述單電池的含水量與其他的所述單電池的含水量之差大于規定值的第一條件的情況下，使所述燃料電池進行發電量超過通常運轉時的運轉，使平均單電池電壓Va與最低單電池電壓Vb之間的單電池電壓差AV縮小。
【專利摘要】本發明提供一種即使在層疊的單電池的含水量差較大且存在空氣難以流動的單電池的情況下也能通過將水充分排出來使下降的電壓恢復的燃料電池系統及其單電池電壓的恢復方法。在一部分的單電池的含水量與其他的單電池的含水量之差大于規定值的情況下使發電量增加。可以在滿足了一部分的單電池的含水量與其他的單電池的含水量之差大于規定值的第一條件的情況下，使燃料電池進行發電量超過通常運轉時的運轉，來縮小平均單電池電壓Va與最低單電池電壓Vb的單電池電壓差ΔV。第一條件是例如平均單電池電壓Va與最低單電池電壓Vb之差即單電池電壓差ΔV大于第一閾值。
【IPC分類】H01M8/04746, H01M8/06, H01M8/04858, H01M8/00, H01M8/04
【公開號】CN105609843
【申請號】CN201510778689
【發明人】鹽川諭, 坊農哲也, 浜野井修
【申請人】豐田自動車株式會社
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年11月13日
【公告號】CA2911322A1, DE102015118972A1, US20160141674