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燃料电池系统中的电解质膜-电极结构体的劣化检测方法

摘要

本发明涉及燃料电池系统中的电解质膜‑电极结构体的劣化检测方法。提供一种能够简易地、短时间地、精度良好地检测燃料电池(34)的劣化(交叉泄漏)的燃料电池系统(12)中的电解质膜‑电极结构体(44)的劣化检测方法。在抑制了负荷的变动的状态下,由在从所述燃料气体出口(56b)至所述燃料气体入口(56a)的燃料气体循环路(96)配设的压力传感器(102c)测量从燃料罐(80)向燃料电池(34)供给规定量的所述燃料气体时的压力的变化。

著录项

  • 公开/公告号CN113285101A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2021-08-20

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 本田技研工业株式会社;

    申请/专利号CN202110191258.4

  • 申请日2021-02-19

  • 分类号H01M8/0438(20160101);H01M8/04313(20160101);H01M8/04664(20160101);H01M8/1004(20160101);

  • 代理机构11555 北京市怡丰律师事务所;

  • 代理人叶仲楠;杨溢

  • 地址 日本东京都港区南青山2-1-1

  • 入库时间 2023-06-19 12:16:29

说明书

技术领域

本发明涉及燃料电池系统中的电解质膜-电极结构体的劣化检测方法,燃料电池系统具备通过被供给到电解质膜-电极结构体的阳极电极侧的燃料气体与被供给到所述电解质膜-电极结构体的阴极电极侧的氧化剂气体的电化学反应来进行发电的燃料电池。

背景技术

例如,固体高分子型燃料电池具备电解质膜-电极结构体(MEA),该电解质膜-电极结构体在由高分子离子交换膜形成的电解质膜的一方的面配设阳极电极,在另一方的面配设阴极电极。MEA被隔板夹持,由此构成发电单电池(电池单体)。通常,层叠规定数量的发电单电池,由此例如作为车载用燃料电池堆来组入燃料电池车辆(燃料电池电动汽车等)。

在所述发电单电池中,有时产生燃料气体向阴极电极侧泄漏、或者氧化剂气体向阳极电极侧泄漏的“交叉泄漏”。当产生交叉泄漏时,发电性能下降。

例如,在专利文献1(以下,称为JP2010-73497A)公开了检测所述交叉泄漏的技术。该技术中,由电压检测部件检测燃料气体以及氧化剂气体中的至少一方的反应气体的供给停止后的对象单电池的电压变化状态(日文:電圧挙動)。然后,基于停止供给反应气体后的基准单电池的电压变化状态与所述对象单电池的电压变化状态之差,由交叉泄漏检测部件检测对象单电池的交叉泄漏。这样,能够检测各单电池的交叉泄漏(专利文献1的[0008])。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开JP2010-73497A号公报

发明内容

发明所要解决的问题

在专利文献1中,通过上述技术,能够精度良好地检测交叉泄漏。

但是,专利文献1中,存在如下问题:为了检测交叉泄漏,需要测量对象单电池的电压变化状态,由于测量各单电池的电压变化状态,测量部位增多,测量复杂,因此需要花费相当长的时间来检测燃料电池堆的单电池的交叉泄漏。

本发明是考虑这样的问题做出的,目的在于提供能够简易地、短时间地、精度良好地对燃料电池的劣化(交叉泄漏)进行检测的燃料电池系统中的电解质膜-电极结构体的劣化检测方法。

用于解决问题的方案

本发明的一方式涉及燃料电池系统中的电解质膜-电极结构体的劣化检测方法,燃料电池系统具备:燃料电池,其以如下方式发电,通过燃料气体供给路供给的燃料气体从燃料气体入口供给到电解质膜-电极结构体的阳极电极侧,并且从燃料气体出口来的燃料排气与所述燃料气体混合并供给到所述燃料气体入口,另一方面,氧化剂气体从氧化剂气体入口供给到所述电解质膜-电极结构体的阴极电极侧;负荷,其被该燃料电池的发电电力驱动;以及压力传感器,其配设在从所述燃料气体出口至所述燃料气体入口的燃料气体循环路,在所述燃料电池系统中的电解质膜-电极结构体的劣化检测方法中,包括:负荷变动抑制工序,抑制所述负荷的变动;以及气体压力测量工序,在抑制了所述负荷的变动的状态下,由所述压力传感器测量向所述燃料电池供给规定量的所述燃料气体后的压力的变化。

发明的效果

根据本发明,在抑制了负荷的变动的状态下,由在从燃料气体出口至燃料气体入口的燃料气体循环路配设的压力传感器,测量向燃料电池供给了规定量的燃料气体时的压力的变化,因此能够不设置用于测量的新构件而简易地、短时间地、精度良好地检测燃料电池系统中的电解质膜-电极结构体的劣化(交叉泄漏)。

根据参照附图来说明的以下实施方式的说明,能容易地理解上述的目的、特征以及优点。

附图说明

图1是示出实施了实施方式涉及的燃料电池系统中的电解质膜-电极结构体的劣化检测方法的、搭载了燃料电池系统的车辆(燃料电池车辆)的结构例的框图。

图2是示出图1中的控制系统的概要结构的框图。

图3是用于说明燃料电池车辆的通常行驶时的发电动作的、附加了箭头线的框图。

图4是用于说明实施方式涉及的燃料电池系统中的电解质膜-电极结构体的劣化检测方法的流程图。

图5是用于说明图4中的劣化检测处理的详细流程图。

图6A、图6B、图6C是用于说明实施方式涉及的燃料电池系统中的电解质膜-电极结构体的劣化检测方法的时序图。

图7A、图7B是用于说明比较例涉及的燃料电池系统中的电解质膜-电极结构体的劣化检测方法的时序图。

具体实施方式

以下,举出实施方式,参照附图详细地说明本发明涉及的燃料电池系统中的电解质膜-电极结构体的劣化检测方法。

[实施方式]

[结构]

图1是示出实施了实施方式涉及的燃料电池系统中的电解质膜-电极结构体的劣化检测方法的、搭载了燃料电池系统12的车辆(燃料电池车辆)10的结构例的示意框图。

如图1所示,燃料电池车辆10例如是燃料电池电动汽车。

燃料电池车辆10除了具备燃料电池系统12以外,还具备:高压蓄电池(HVBAT:高压蓄电装置)14,其产生数百伏程度的高电压Vh;低压蓄电池(LVBAT:低压蓄电装置)16,其产生与该高压蓄电池14相比电压低的、数十伏程度以下的低电压Vl、例如+12[V];升压转换器(FCVCU:燃料电池电压控制单元)18;逆变器(INV:旋转电机的驱动装置)20;电机(用于驱动车辆的旋转电机)24;升降压(双向)转换器(BATVCU:蓄电池电压控制单元)26;降压转换器(DC/DC转换器)28;控制系统(ECU)30;以及电源开关(电源SW)32。

图2是示出图1中的控制系统30的概要结构的框图。而且,在图2中,对与图1所示的相同的结构要素附加相同的附图标记。

控制系统30分别包括:由ECU(电子控制单元)构成的综合ECU(MGECU)30A;电机ECU30B;FCECU 30C;蓄电池ECU(BATECU)30D;以及升压转换器控制ECU(FCVCUECU)30E。

CPU执行存储于存储器的程序由此作为后述的各种功能控制部等进行动作,各ECU通过控制线(也包括无线)控制包括燃料电池系统12的燃料电池车辆10的各结构要素。

在图1中,燃料电池系统12基本上具备燃料电池堆(燃料电池)34、氧化剂气体供给装置36以及燃料气体供给装置38。

氧化剂气体供给装置36向燃料电池堆34供给氧化剂气体,燃料气体供给装置38向所述燃料电池堆34供给燃料气体。

燃料电池堆34层叠多个发电单电池40。发电单电池40具备:电解质膜-电极结构体44;以及夹持所述电解质膜-电极结构体44的隔板45、46。

电解质膜-电极结构体44具备:例如作为包含水分的全氟磺酸的薄膜的固体高分子电解质膜41;以及夹持所述固体高分子电解质膜41的阴极电极42和阳极电极43。

阴极电极42和阳极电极43具有由碳纸等形成的气体扩散层(未图示)。在表面承载有白金合金的多孔质碳粒子被均匀地涂敷在气体扩散层的表面,由此形成电极催化剂层(未图示)。在固体高分子电解质膜41的两面形成电极催化剂层。

在一方的隔板45的朝向电解质膜-电极结构体44的面,形成将氧化剂气体入口连通口(氧化剂气体入口)58a与氧化剂气体出口连通口(氧化剂气体出口)58b连通的阴极流路(氧化剂气体流路)47。即,在燃料电池堆34形成通过阴极流路47向阴极电极42供给氧化剂气体(例如,空气)的氧化剂气体入口连通口58a以及氧化剂气体出口连通口58b。

在另一方的隔板46的朝向电解质膜-电极结构体44的面,形成将燃料气体入口连通口(燃料气体入口)56a与燃料气体出口连通口(燃料气体出口)56b连通的阳极流路(燃料气体流路)48。即,在燃料电池堆34形成通过阳极流路48向阳极电极43供给燃料气体(例如,氢气)的燃料气体入口连通口56a以及燃料气体出口连通口56b。

而且,在燃料电池堆34形成使未图示的冷却介质在各发电单电池40流通的冷却介质入口连通口(未图示)以及冷却介质出口连通口(未图示)。

层叠的发电单电池40的输出、即燃料电池堆34的输出(高电压的发电电压Vfc的发电电力),在控制系统30的控制下,通过升压转换器18以及逆变器20被供给到电机24,并且通过升压转换器18以及升降压转换器(作为降压转换器发挥功能)26,能够对高压蓄电池14充电。

另外,燃料电池堆34的输出(发电电压Vfc的发电电力)通过升压转换器18、升降压转换器(作为降压转换器发挥功能)26以及降压转换器28,能够对低压蓄电池16充电。

高压蓄电池14的高电压Vh的电力,例如在电源开关32从断开(OFF)状态转变为接通(ON)状态的起动时(启动时)或者在燃料电池车辆10的行驶中因加速器操作而加速时,通过升降压转换器(作为升压转换器发挥功能)26以及逆变器20,能够驱动电机24。

这样,高压蓄电池14的电力以及/或者燃料电池堆34的电力(动力行驶电力)能够驱动电机24。另一方面,减速时产生的电机24的再生电力通过逆变器20、升降压转换器(作为降压转换器发挥功能)26,对高压蓄电池14充电。

还有,高压蓄电池14的高电压Vh的电力能够驱动气泵(AP、空气压缩机)52、空调机(未图示)。

低压蓄电池16的低电压Vl的电力除了供给到氧化剂气体的排气再循环泵(EGR泵)54、喷射器57、控制系统30以及后述的各种电磁阀以外,还供给到未图示的灯光设备等低压负荷。

在氧化剂气体供给装置36中,气泵52配设于氧化剂气体供给路60,该气泵52将来自大气的空气吸入并压缩作为氧化剂气体供给到燃料电池堆34。

在氧化剂气体供给路60设置加湿器(HUM)62、经由旁通阀64来绕过所述加湿器62的旁通路66。

氧化剂气体供给路60通过加湿器62以及氧化剂气体供给路65来与燃料电池堆34的氧化剂气体入口连通口58a连通。

氧化剂气体出口连通口58b通过氧化剂排气排出路67以及加湿器62,来与氧化剂排气排出路68连通。在氧化剂排气排出路68与氧化剂气体供给路60之间设置有EGR泵54。

例如,在电源开关32处于断开状态的发电结束时,EGR泵54使从氧化剂气体出口连通口58b排出的气体、即氧化剂排气(阴极排气)的一部分回流到氧化剂气体入口连通口58a侧。

在气泵52的氧化剂气体供给路60侧配设入口截止阀70。

在氧化剂排气排出路68设置出口截止阀72,并且出口截止阀72的下游通过背压控制阀74来与稀释器76连接。

燃料气体供给装置38具备贮存高压氢的、高压的氢罐80,所述高压的氢罐80经由燃料气体供给路82来与燃料电池堆34的燃料气体入口连通口56a连通。在燃料气体供给路82,从氢罐80侧沿着燃料气体的流动方向串联地设置未图示的阻断阀、用于调整燃料气体的压力的调节器阀84、喷射器57以及引射器86。而且,也可以并联地设置两个以上喷射器57。

燃料电池堆34的燃料气体出口连通口56b与燃料排气路88连通。燃料排气路88与气液分离器90连接,并且在所述气液分离器90设置排出液体成份(液态水)的泄放路92、排出包含氢和氮的气体成份的气体路94。

气体路94经由循环路96来与引射器86连接,另一方面,气体路94在排气阀98的开放作用下与稀释器76连通。泄放路92经由泄放阀100来与稀释器76连通。

稀释器76具有使从燃料电池堆34的燃料气体出口连通口56b排出的燃料排气(含有氢气的阳极排气)与从所述燃料电池堆34的氧化剂气体出口连通口58b排出的氧化剂排气(含有氧的阴极排气)混合来将氢浓度稀释至规定值以下的功能。

在氧化剂气体供给路65、氧化剂排气排出路67、燃料气体供给路82、燃料排气路88以及高压的氢罐80的出口侧,分别配置压力传感器102a、102b、102c、102d以及102e。在氧化剂气体供给路65配置湿度计103。在氧化剂排气排出路67、燃料排气路88配置温度计104a、104b。

而且,在本实施方式中,为了便于理解,将由在燃料气体入口连通口56a的入口侧配置的压力传感器102c测量的气体压力(燃料气体压力、氢气压力)作为气体压力PH。气体压力PH被发送到FCECU 30C。

在高压蓄电池14、低压蓄电池16、升压转换器18、升降压转换器26、降压转换器28以及逆变器20等的电路配置未图示的电压表、电流表以及温度计,各测量值被发送到控制系统30。

在图2中,FCECU 30C控制氧化剂气体供给装置36(气泵52等)来控制对燃料电池34进行的氧化剂气体的供给,并且控制燃料气体供给装置38(将来自氢罐80的氢的供给阻断的未图示的阻断阀、调节器阀84、喷射器57等),来控制对燃料电池34进行的燃料气体的供给。另外,FCECU 30C检测燃料电池34的状态等并发送到综合ECU 30A。

升压转换器用ECU 30E基于来自综合ECU 30A的工作指令来对升压转换器18进行驱动控制,并控制燃料电池堆34的发电电流Ifc。

而且,燃料电池堆34具有如下规定的电压-电流特性:当该燃料电池堆34的端子间电压、即发电电压Vfc上升时发电电流Ifc下降,因此通过升压转换器用ECU 30E来由升压转换器18对燃料电池34的发电电压Vfc进行固定控制,由此能够将与该固定的发电电压Vfc相应的发电电流Ifc控制为所述电压-电流特性上的固定值。

升压转换器用ECU 30E从综合ECU 30A接受工作指令,并且将燃料电池34的工作状态(发电电流Ifc等)发送到综合ECU 30A。

电机ECU 30B接受来自综合ECU 30A的工作指令,通过逆变器20对电机24进行扭矩控制,并且通过升降压转换器26对从高压蓄电池14施加到逆变器20的电压进行升压控制。电机ECU 30B还进行在再生时通过升降压转换器26对电机24的再生电压进行降压并充电于高压蓄电池14的降压控制。而且,电机24等的工作状态从电机ECU 30B发送到综合ECU 30A。

蓄电池ECU 30D进行高压蓄电池14的充放电控制,并且通过降压转换器28进行低压蓄电池16的充放电控制。而且,高压蓄电池14以及低压蓄电池16的工作状态(BAT工作状态)从蓄电池ECU 30D发送到综合ECU 30A。

[行驶时等的燃料电池车辆10的通常动作]

以下,参照对图1的框图沿着燃料气体、氧化剂气体以及电力的流动附加了箭头线的图3,说明基本上如以上那样构成的搭载有燃料电池系统12的燃料电池车辆10的行驶时等的通常动作(分别与加减速动作相伴的市内行驶、郊外行驶以及高速公路行驶等通常行驶时发电动作)。

在电源开关32为接通状态的通常动作时,从用高电压Vh的电力进行动作的气泵52向氧化剂气体供给路60输出氧化剂气体(空气)。该氧化剂气体通过加湿器62被加湿之后,或者通过旁通路66而绕过所述加湿器62之后,被供给到燃料电池堆34的氧化剂气体入口连通口58a。

而且,加湿器62具有流路63a以及流路63b,并且具有将从气泵52供给的氧化剂气体加湿的功能,氧化剂气体(干燥了的空气)在该流路63a流通,从燃料电池堆34的氧化剂气体出口连通口58b来的排出气体(湿润的氧化剂排气、阴极排气)通过燃料电池堆34的氧化剂气体出口连通口58b以及氧化剂排气排出路67而在该流路63b流通。即,加湿器62使氧化剂排气中包含的水分经由多孔质膜而移动到供给气体(氧化剂气体)。

此时的加湿程度设定为将固体高分子电解质膜41加湿来在燃料电池堆34中良好地发挥发电性能的加湿量。由参照湿度计103的控制系统30对旁通阀64进行开度控制,由此进行加湿量的设定。

另一方面,燃料气体供给装置38中,在控制系统30的控制下,从被调节器阀84控制气体压力的氢罐80来的燃料气体,在控制系统30对喷射器57进行的开闭控制下,被喷出到燃料气体供给路82。该燃料气体与通过循环路96被吸引到引射器86的燃料排气混合并从引射器86喷出,被供给到燃料电池堆34的燃料气体入口连通口56a。而且,在循环路96除了设置使燃料排气循环的引射器86以外,还可以设置循环泵,即所谓的氢循环泵。

在燃料电池堆34内,氧化剂气体从氧化剂气体入口连通口58a经由各发电单电池40的阴极流路47,被供给到阴极电极42。另一方面,氢气从燃料气体入口连通口56a经由各发电单电池40的阳极流路48,被供给到阳极电极43。因而,各发电单电池40中,被供给到阴极电极42的空气中包含的氧气与被供给到阳极电极43的氢气在电极催化剂层内通过电化学反应被消耗来进行发电。

然后,供给到阴极电极42并且氧被消耗了的氧化剂排气以及反应生成水排出到氧化剂气体出口连通口58b,在氧化剂排气排出路68流通并被导入稀释器76。同样地,供给到阳极电极43并且氢被消耗了的燃料排气(一部分被消耗的燃料气体)排出到燃料气体出口连通口56b。燃料排气在从燃料排气路88导入气液分离器90并被去除液体成份(液态水)之后,从气体路94经由循环路96被吸引到引射器86。

为了获得电机24需要的驱动扭矩,由多个发电单电池40电串联地连接而成的燃料电池堆34发电产生的高电压的发电电压Vfc的电力,在控制系统30的控制下经由升压转换器18而进一步变换为高电压(驱动电压)Vinv的电力,并被供给到逆变器20的输入侧。

逆变器20基于未图示的加速器开度,通过控制系统30来控制占空比,对电机24进行三相PWM驱动。由此,燃料电池车辆10行驶。

在燃料电池堆34发电产生的发电电压Vfc的电力有余裕的情况下,在控制系统30的控制下,通过升降压转换器26来充电于高电压Vh的高压蓄电池14,并且经由降压转换器28变换为低电压Vl的电力来充电于低压蓄电池16。

高压蓄电池14的高电压Vh的电力除了被供给到电机24以外,还被供给到气泵52、未图示的空调机等高压负荷。

低压蓄电池16的低电压Vl的电力被供给到控制系统30、喷射器57等低压负荷。

高压蓄电池14以及低压蓄电池16的各SOC(在充电状态、满充电状态下为100[%])是基于由未图示的电压表、电流表、温度计检测的电压、电流、温度并参照未图示的对应图而由控制系统30计算出的。

[燃料电池车辆10的燃料电池系统12中的电解质膜-电极结构体44的劣化检测动作]

以上说明了行驶时等的燃料电池系统12的通常动作。然后,以下参照图4的流程图,说明本发明的主要部分涉及燃料电池系统中的电解质膜-电极结构体的劣化检测方法,以及其与搭载了实施该方法的燃料电池系统12的燃料电池车辆10之间的关系。

在步骤S1中,综合ECU 30A确认电源开关32是否处于接通状态,在处于接通状态(步骤S1:“是”)时,在步骤S2中,编码信号从电机24的编码器(未图示)输入到电机ECU 30B,从电机ECU 30B得到车速信息,判定车速是否为规定车速以下。

在本实施方式中,燃料电池车辆10处于停止状态(步骤S2:“是”)下,燃料电池堆34处于所谓的空闲发电状态。

然后,在步骤S3中,判定从燃料电池堆34输出的发电电流Ifc的值是否小于规定电流值(阈值电流值)Ith(Ifc

在不小于规定电流值Ith(步骤S3:“否”)时,即发电电流Ifc的值是大于规定电流值Ith的大电流时,即使执行后述的劣化检测处理(步骤S8)检测精度也会恶化,因此,在步骤S4中,确认为处于不输出负荷变动抑制请求的状态,返回至步骤S2。

另一方面,在发电电流Ifc的值小于规定电流值Ith(步骤S3:“是”,Ifc

而且,在基于确认的工作状态而判断为能够对燃料电池堆34进行负荷变动抑制控制(低负荷电力控制)(步骤S6:“是”)的情况下,在升压转换器用ECU 30E的控制下,对升压转换器18的输入电压、即发电电压(燃料电池电压)Vfc的值进行保持控制,使得发电电流Ifc的值成为规定电流值(阈值电流值)Ith以下的固定值,并进至步骤S8的燃料电池系统12的劣化检测处理。

而且,在判断为无法进行负荷变动抑制控制(低负荷电力控制)(步骤S6:“否”)的情况下,在步骤S7中,燃料电池系统12的劣化检测处理设为不实施,并返回至步骤S2。

图5是用于说明步骤S8的燃料电池系统12的劣化检测处理的详细流程图。

图6A、图6B、图6C是用于说明步骤S8的燃料电池系统12的劣化检测处理的时序图。

在步骤S8a中,在图6A所示的抑制了负荷变动的低负荷(Ifc

然后,在步骤S8b中,由压力传感器102c测量因在喷出后的关闭区间(时间点t2~t3=ΔT)的发电而引起的气体压力PH的下降值,作为气体压力ΔP(参照图6B)。而且,关闭区间是ms(毫秒)级的期间。

然后,在步骤S8c中,计算出喷出后的关闭区间(ΔT)的气体压力PH的下降梯度作为ΔP/ΔT。

然后,在步骤S8d中判定计算出的下降梯度|ΔP/ΔT|是否超过预先设定的规定梯度|Sth|(|ΔP/ΔT|>|Sth|)。

在判定为|ΔP/ΔT|>|Sth|成立(步骤S8d:“是”)的情况下,在步骤S8e中,判定为从相对地成为高压的阳极电极43侧向相对地成为低压的阴极电极42发生燃料气体的交叉泄漏并且电解质膜-电极结构体44发生劣化。

另一方面,在判定为|ΔP/ΔT|≤|Sth|不成立的情况下,在步骤S8f中,判定为未发生交叉泄漏并且电解质膜-电极结构体44正常。

而且,图7A、图7B是比较例的时序图。如图7A所示,在发电电流Ifc的值为大于等于小电流的规定电流值Ith的值(步骤S3:“否”)的情况下,需要喷出与发电电流Ifc相应的燃料气体,因此如图7B所示,由压力传感器102c检测的气体压力PH的变动增大,几乎不可能由压力传感器102c识别并测量喷出后的关闭区间(与图6B、图6C的时间点t2~t3=ΔT对应的区间)的气体压力PH的下降值,其结果是,无法精度良好地检测电解质膜-电极结构体44的劣化。

也就是说,在负荷变动大的情况下,压力变动也随着负荷变动增大,因而以参照图6A、图6B、图6C说明的Ifc

[根据实施方式能够掌握的发明]

这里,根据上述实施方式能够掌握的发明,如以下记载。而且,为了便于理解,对结构要素附加实施方式中已使用过的附图标记,但这些结构要素并不限定于附加该附图标记的部分。

本发明涉及的燃料电池系统中的电解质膜-电极结构体的劣化检测方法,燃料电池系统12具备:燃料电池34,其以如下方式发电,通过燃料气体供给路82供给的燃料气体从燃料气体入口56a供给到电解质膜-电极结构体44的阳极电极43侧,并且从燃料气体出口56b来的燃料排气与所述燃料气体混合并供给到所述燃料气体入口56a,另一方面,氧化剂气体从氧化剂气体入口58a供给到所述电解质膜-电极结构体44的阴极电极42侧;负荷24,其被该燃料电池34的发电电力驱动;以及压力传感器102c,其配设在从所述燃料气体出口56b至所述燃料气体入口56a的燃料气体循环路96,在所述燃料电池系统12中的电解质膜-电极结构体44的劣化检测方法中,包括:负荷变动抑制工序,抑制所述负荷的变动(步骤S5、S6);以及气体压力测量工序(步骤S8b),在抑制了所述负荷的变动的状态下,由所述压力传感器102c测量向所述燃料电池34供给规定量的所述燃料气体后的压力的变化。

这样,在抑制了负荷的变动的状态下,由在从所述燃料气体出口56b至所述燃料气体入口56a的燃料气体循环路96配设的压力传感器102c测量向燃料电池34供给了规定量的燃料气体后的压力的变化,因此能够不设置用于测量的新构件而简易地、短时间地、精度良好地检测燃料电池系统12中的电解质膜-电极结构体44的劣化(交叉泄漏)。

该情况下,在所述燃料气体供给路82串联地配设喷射器57和引射器86,所述引射器86吸引所述燃料排气并混合于从所述喷射器57供给的燃料气体,将混合而成的燃料气体喷出到所述燃料气体入口56a,所述喷射器57负责供给所述规定量的所述燃料气体。

根据该结构,在喷射器57的开闭控制下,能够容易地将规定的少量燃料气体供给到燃料电池34。

而且,所述压力传感器102c配设在所述引射器86的喷出口与所述燃料气体入口56a之间,因此不需要设计用于测量气体压力的新的压力传感器。

这里,优选地,还具备劣化判定工序(步骤S8d),基于由所述压力传感器102c测量出的检测压力ΔP在规定时间Toff(ΔT)内的下降量,来判定所述电解质膜-电极结构体44有无劣化。

根据该结构,能够在实施负荷变动抑制控制中(步骤S6),实施劣化检测处理。

还有,所述负荷包括旋转电机24,优选为在抑制所述负荷的变动的负荷变动抑制工序(步骤S6:“是”)中停止向所述旋转电机24供给电力。

能够在旋转电机24停止旋转状态下的低负荷时的空闲发电时,检测稳定的值的检测压力ΔP,因此能够提高检测精度。

而且,本发明不限于上述的实施方式,当然能够基于本说明书的记载内容采用各种的结构。

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