JP2012156133A - 燃料電池システム及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料電池システム及びその制御方法を提供する。
【解決手段】燃料電池システムの制御方法は、前記燃料電池システム中の電池スタックの出力電圧が第一の所定期間内で暫定電圧以上であるかを判断し（Ｓ６０７）、「はい」であれば、第二の所定期間内で前記電池スタックの出力電流を逓増し（Ｓ６１３）、「いいえ」であれば、前記電池スタックの出力電圧の変化程度が所定値よりも大きいときに、第二の所定期間内で前記電池スタックの前記出力電流を逓減し（Ｓ６２５）、及び、前記出力電流の逓増又は逓減に応えて前記電池スタックの前記出力電圧を変更し、且つ第三の所定期間後に、前記暫定電圧を、前記変更された出力電圧に更新するステップ（Ｓ６２１）を含む。
【選択図】図６

Description

本発明は、燃料電池システム及びその制御方法に関し、特に、燃料の利用率を向上させることができ、且つ保護機能を有する燃料電池システム及びその制御方法に関する。

エネルギーの開発及び応用が今までずっと人類の生活にとって必要不可欠な条件であるが、エネルギーの開発及び応用による環境への破壊が日増しに増えている。燃料電池（Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ）技術を利用してエネルギーを生成することは、高効率、低騒音、無汚染などの利点を有し、時勢に合致するエンルギー技術である。燃料電池システムの作動過程において、如何に燃料電池スタック（Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ Ｓｔａｃｋ）の出力電圧及び出力電流を制御して最大の出力パワーを取得し、且つ電池スタック中の燃料を有効に利用して電気エネルギーに転化することができるかは、燃料電池システムの主要な性能指標の一つとなっている。

一般的に言えば、電池スタックは、異なる燃料供給率の下で異なる作動特性を有する。図１を参照する。図１は、電池スタックが異なる燃料供給率Ｒ１〜Ｒ３（Ｒ１＞Ｒ２＞Ｒ３）の下での電流密度―電圧曲線図である。燃料供給率がＲ２であるときに、電池ステックの最適な作動点（Ｖ，Ｉ）が作動点ＯＰ２（Ｖ２，Ｉ２）である。電池スタックの出力電流Ｉが電流Ｉ２よりも大きいと設定するときに、燃料供給が不足である現象が生じる可能性があり、電池スタックの出力電圧Ｖが急速に下がるようになり、これにより、電池に損傷を与える可能性がある。また、電池スタックの出力電流Ｉが電流Ｉ２よりも小さいと設定するときに、燃料の利用率が下がるようになる。なぜなら、電池スタックの出力電圧Ｖと出力電流Ｉとの積（Ｖ×Ｉ）が最適な作動点ＯＰ２に対応する電圧Ｖ２と電流Ｉ２との積（Ｖ２×Ｉ２）よりも小さいからである。

一方、異なる劣化程度の電池スタックが異なる作動特性にも対応する。図２を参照する。図２は、電池スタックが異なる劣化程度Ａ１〜Ａ３（Ａ３＞Ａ２＞Ａ１）の下での電流密度―電圧曲線図である。電池スタックが劣化程度Ａ２であるときに、電池スタックの最適な作動点（Ｖ，Ｉ）が作動点ＯＰ２（Ｖ２，Ｉ２）である。出力電圧Ｖが電圧Ｖ２よりも大きいと設定するときに、燃料の利用率が下がり、電池スタックの出力電圧Ｖが電圧Ｖ２よりも小さいと設定するときに、燃料供給が不足である現象が生じ、これにより、電池スタックに損傷を与える。

また、図３を参照する。図３は、電池スタックが作動点ＯＰ１〜ＯＰ３の切り替えを行うときにおける電圧変化を示す図である。電池スタックの作動点（Ｖ，Ｉ）が作動点ＯＰ１（Ｖ１，Ｉ１）から作動点ＯＰ２（Ｖ２，Ｉ２）に切り換えられたときに、電圧変化がΔＶである。このときに、作動点ＯＰ２（Ｖ２，Ｉ２）がまだ燃料不足領域に進入してないので、ΔＶが相対的に小さい。また、電池スタックの作動点（Ｖ，Ｉ）が作動点ＯＰ２（Ｖ２，Ｉ２）から作動点ＯＰ３（Ｖ３，Ｉ３）に切り換えられたときに、その電圧変化がΔＶ′である。このときに、作動点ＯＰ３（Ｖ３，Ｉ３）が既に燃料不足区域に進入しているので、ΔＶ′が相対的に大きく、変化が比較的に激しい。

上述に基づいて、異なる電池スタックの作動特性に順応し、効率を向上させ、且つ電池を保護する目的を達成するために、電池スタックに正確な作動点（Ｖ，Ｉ）を選択する必要がある。しかし、従来の技術について言えば、大抵、定電圧又は定電流又は電圧擾乱（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅ）観察を採用する方式で、燃料電池スタックが出力する電圧及び電流の作動点を制御する。例えば、特許文献１には、定電圧を使用する方式で、電池スタックの出力電圧を２７Ｖ〜２８Ｖの間に制御することが開示されており、特許文献２には、電圧擾乱を利用する観察方式で、電池スタックの最大出力パワー点を得ることが開示されている。

しかし、定電圧の制御方式は、固定燃料流量の燃料電池システムのみに適用でき、変動燃料流量の燃料電池システムに適用できない。定電圧の制御方式が変動燃料流量を有する燃料電池システムに応用されるときに、燃料不足又は過剰の条件の下で、電池スタックの発電効率が比較的に低くなる。また、定電圧の制御方式が、劣化した電池スタックに応用されるときに、劣化した電池スタックの作動電圧点が偏移することがあるので、燃料の利用率が下がる可能性がある。また、定電圧の制御方式では、電池スタックの出力電圧及び出力電流に激しい変化を容易に生じさせるので、電池スタックの使用寿命を短命にする可能性がある。

特許文献２が開示している電圧擾乱の観察方式では、定電圧が低すぎるときの保護点を設定しないので、電池スタックの出力電圧が低すぎることにより電池スタック自体に損傷を容易に与える。また、作動中では、電池スタックの出力電圧に対して上下擾乱を行う必要があるので、電池スタックの出力電圧及び出力電流に激しい変化を容易に生じさせ、これにより、電池スタックの使用寿命を短命にする可能性がある。

また、特許文献３、特許文献４、特許文献５、及び特許文献６は、ともに燃料電池システムに関する制御方式を開示している。

米国特許第５，７１４，８７４号 米国特開第２００６／００２９８４４号 台湾特開第２００９／０５９６０号 米国特開第２００７／０１９６７００号 米国特開第２００７／０１７８３３６号 米国特開第２０１０／０１７３２１１号

本発明は、燃料電池システムの制御方法を提供し、この燃料電池システムの制御方法は、燃料電池システム中の電池スタックの出力電圧及び出力電流を安定に調整することができ、これにより、電池スタックは、比較的高い出力パワーを得ることができ、且つ電池スタック中に進入している燃料を有効に利用して電気エネルギーに転化することができる。

本発明は、燃料電池システムを提供し、この燃料電池システムは、安定に作動することができ、これにより、電池タックは、比較的高い発電効率を保つことができ、且つ使用寿命を長くすることができる。

本発明の他の目的と利点については、本発明に開示される技術的特徴から更なる理解を得ることができる。

上述の一又は部分或いは全部の目的若しくは他の目的を達成するために、本発明の一実施例によれば、燃料電池システムの制御方法が提供される。この燃料電池システムの制御方法は、燃料電池システム中の電池スタックの出力電圧が第一の所定期間内で暫定電圧以上であるかを判断し、「はい」であれば、第二の所定期間内で電池スタックの出力電流を逓増し、「いいえ」であれば、電池スタックの出力電圧の変化程度が所定値よりも大きいときに、第二の所定期間内で電池スタックの出力電流を逓減し、及び、電池スタックの出力電流の逓増又は逓減に応えて電池スタックの出力電圧を変更し、且つ第三の所定期間後に、暫定電圧を、変更された出力電圧に更新するステップを含む。

本発明の一実施例では、電池スタックの出力電圧を判断する前に、上述の制御方法は、更に、電池スタックの出力電圧を取得するステップを含む。

本発明の一実施例では、電池スタックの出力電圧を取得する前に、上述の制御方法は、更に、緩起動工程を行い、電池スタックが作動に適するようにさせるステップを含む。

本発明の一実施例では、電池スタックの出力電圧の変化程度が所定値よりも小さいときに、電池スタックの出力電圧を再び取得して判断を行う。

本発明の一実施例によれば、燃料電池システムが提供される。この燃料電池システムは、電池スタック、検出ユニット、転換ユニット、及び処理ユニットを含む。そのうち、電池スタックは、化学反応を行って電気エネルギーを生成するために用いられる。検出ユニットは、電池スタックにカップリングされ、電池スタックの出力電圧及び出力電流を検出すために用いられる。転換ユニットは、電池スタックにカップリングされ、電池スタックの出力電圧及び出力電流を転換するために用いられる。処理ユニットは、検出ユニット及び転換ユニットにカップリングされ、電池スタックの出力電圧が第一の所定期間内で暫定電圧以上であるかを判断し、「はい」であれば、第二の所定期間内で転換ユニットを制御して電池スタックの出力電流を間接に逓増し、「いいえ」であれば、電池スタックの出力電圧の変化程度が所定値よりも大きいときに、第二の所定期間内で転換ユニットを制御して電池スタックの出力電流を間接に逓減し、及び、電池スタックの出力電流の逓増又は逓減に応えて転換ユニットを制御して電池スタックの出力電圧を間接に変更し、且つ第三の所定期間後に、暫定電圧を、変更された出力電圧に更新する。

本発明の一実施例では、電池スタックの出力電圧の変化程度が所定値よりも小さいときに、処理ユニットは電池スタックの出力電圧を再び判断する。

本発明の一実施例では、電池スタックは、少なくとも、プロトン交換膜燃料電池スタックであっても良い。

上述の本発明の実施例では、第一の所定期間は、第二の所定期間及び第三の所定期間よりも大きくても良く、且つ第三の所定期間は、第二の所定期間よりも大きくても良い。

本発明の実施例によれば、燃料の利用率を向上させることができ、且つ保護機能を有する燃料電池システム及びその制御方法を提供することができる。

電池スタックが異なる燃料供給率Ｒ１〜Ｒ３の下での電流密度―電圧曲線図である。 電池スタックが異なる劣化程度Ａ１〜Ａ３の下での電流密度―電圧曲線図である。 電池ステックが作動点ＯＰ１〜ＯＰ３の切り換えを行うときにおける電圧変化を示す図である。 本発明の一実施例による燃料電池システムのブロック図である。 本発明の一実施例による処理ユニットの配置後の判断及び更新を示す図である。 本発明の一実施例による燃料電池システムの制御方法のフローチャートである。

以下、添付した図面を参照しながら、本発明の好適な実施例を詳細に説明する。

なお、次の各実施例の説明は、添付した図面を参照して行われたものであり、本発明の実施可能な特定の実施例を例示するために用いられる。また、次の各実施例に言及した方向の用語、例えば、上、下、前、後、左、右などは、添付した図面の方向を参考するためのもののみである。よって、以下に使用された方向の用語は、説明のために用いられ、本発明を限定するためのものでない。

また、図面及び実施例に使用さる同じ符号を有する素子／構成要素／ステップは、同じ又は類似するものを表す。

図４は、本発明の一実施例による燃料電池システム４００のブロック図である。図４を参照する。燃料電池システム４００は、電池スタック４０１、検出ユニット４０３、転換ユニット４０５、及び処理ユニット４０７を含む。本実施例では、電池スタック４０１は、化学反応を行って電気エネルギーを出力するために用いられる。例えば、電池スタック４０１は、プロトン交換膜燃料電池スタック（Ｐｒｏｔｏｎ Ｅｘｃｈａｎｇｅ Ｍｅｍｂｒａｎｅ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ Ｓｔａｃｋ：ＰＥＭＦＣ Ｓｔａｃｋ）又は直接メタノール燃料電池スタック（Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｅｔｈａｎｏｌ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ Ｓｔａｃｋ：ＤＭＦＣ Ｓｔａｃｋ）であっても良い。

しかし、プロトン交換膜燃料電池であれ、直接メタノール燃料電池であれ、両者は、ともに、プロントン交換膜を使用してプロントン伝導を行うメカニズムの低温作動型燃料電池である。この種類のプロトン交換膜燃料電池の操作原理は、水素が陽極触媒層で酸化反応を行い、水素イオン（Ｈ^＋）及び電子（ｅ⁻）を生成すること（ＰＥＭＦＣ原理）であり、又は、メチルアルコールと水とが陽極触媒層で酸化反応を行い、水素イオン（Ｈ^＋）、二酸化炭素（ＣＯ_２）、及び電子（ｅ⁻）を生成すること（ＤＭＦＣ原理）である。そのうち、水素イオンは、プロトン交換膜を経由して陰極に伝導されることができ、電子は、外部電路を経由して負荷に出力されてから陰極に伝導され、このときは、陰極端に供給する酸素が、陰極触媒層で水素イオン及び電子と還元反応を行い、水を生成することができる。

検出ユニット４０３は、電池スタック４０１にカップリングされ、電池スタック４０１の出力電圧Ｖ及び出力電流Ｉを検出するために用いられる。転換ユニット４０５（例えば、直流―直流転換器（ＤＣ−ＤＣ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）は、電池スタック４０１にカップリングされ、電池スタック４０１の出力電圧Ｖ及び出力電流Ｉを転換するために用いられ、また、これに基づいて電力Ｐを負荷４０９（例えば電子装置）に使用のために提供する。

処理ユニット４０７は、検出ユニット４０３及び転換ユニット４０５にカップリングされ、電池スタック４０１の出力電圧Ｖが第一の所定期間（例えば、１０個の所定周期（１０×Ｔ_{ｐｅｒｉｏｄ}）であるが、これに限定されない）内で暫定電圧（Ｖ_ｔｅｍｐ）以上であるかを判断するために用いられる。

「はい」（即ち、電池スタック４０１の出力電圧Ｖが１０個の所定周期内で全て暫定電圧以上である）と判断すれば、処理ユニット４０７は、第二の所定期間（例えば、１個の所定周期（１×Ｔ_{ｐｅｒｉｏｄ}）であるが、これに限定されない）内で転換ユニット４０５を制御して電池スタック４０１の出力電流Ｉを間接に逓増させる（即ち、転換ユニット４０５を制御する方式で、電池スタック４０１の出力電流Ｉを増やさせ、これにより、負荷４０９に提供する電力の電流を増加させる）。この条件の下では、電池スタック４０１内部の水素流量が未だ足りることを表す。

「いいえ」（即ち、電池スタック４０１の出力電圧Ｖが１０個の所定周期内で暫定電圧よりも低い状況がある）と判断すれば、処理ユニット４０７は、電池スタック４０１の出力電圧Ｖの変化程度が所定値（実際の設計ニーズに従って決定されても良い）よりも大きいとき（上述のΔＴ′と理解されても良い）に、第二の所定期間内で転換ユニット４０５を制御して電池スタック４０１の出力電流Ｉを間接に逓減させる（即ち、転換ユニット４０５を制御する方式で、電池スタック４０１の出力電流Ｉを下げさせ、これにより、負荷４０９に提供する電力の電流を減少させる）。この条件の下では、電池スタック４０１内部の水素流量が足りない恐れがあることを表す。しかし、電池スタック４０１の変化程度が所定値（上述のΔＶと理解されても良い）よりも小さいときに、外部環境の影響を受けて擾乱される可能性があり、且つ電池スタック４０１内部の水素流量が未だ足りる可能性もある。そのため、処置ユニット４０７は、電池スタック４０１の出力電圧Ｖを再び判断することになり、即ち、直ぐに転換ユニット４０５を制御して電池スタック４０１の出力電流Ｉを間接に逓減させることをしないようになる。

また、処理ユニット４０７は、更に、電池スタック４０１の出力電流Ｉの逓増又は逓減に応えて、転換ユニット４０５を制御して電池スタック４０１の出力電圧Ｖを間接に変更させ（即ち、転換ユニット４０５を制御する方式で、電池スタック４０１の出力電圧Ｖを減少させる）、且つ第三の所定期間（例えば、２個の所定周期（２×Ｔ_{ｐｅｒｉｏｄ}）であるが、これに限定されない）後に、暫定電圧を、変更された出力電圧Ｖに更新する。この実施例では、第一の所定期間は、第二の所定期間及び第三の所定期間よりも大きくても良く、且つ第三の所定期間は、第二の所定期間よりも大きくても良いが、これに限定されず、実際の設計ニーズに応じて設定されても良い。

上述に基づいて、図５は、本発明の一実施例による処理ユニット４０７の配置後の判断及び更新を示す。図４及び図５を共に参照する。処理ユニット４０７は、電池スタック４０１の出力電圧Ｖが１０個の所定周期内で全て暫定電圧以上であると判断すれば、即ち、このときは、電池スタック４０１内部の水素流量が未だ足りることを表すので、処理ユニット４０７は、１個の所定周期の時間内で転換ユニット４０５を制御して電池スタック４０１の出力電流Ｉを間接に逓増させることができる。このようにすると、電池スタック４０１の出力電圧Ｖはそれに伴って下降する。続いて、処理ユニット４０７は、１０個の所定周期後の２個の所定周期内で、暫定電圧を、変更された出力電圧Ｖに更新することができる（燃料供給の能力を誤判断することを避けるためである）。

一方、処理ユニット４０７は、電池スタック４０１の出力電圧Ｖが１０個の所定周期の時間内で、ある所定周期に暫定電圧よりも低い状況があり、且つ電池スタック４０１の出力電圧Ｖの変化程度が既に所定値よりも大きくなると判断すれば、処理ユニット４０７は、１個の所定周期内で、転換ユニット４０５を制御して電池スタック４０１の出力電流Ｉを間接に逓減させ、これにより、電池スタック４０１の出力電圧Ｖが急速に減少し損傷を来すのを避けることができる。このようにすると、電池スタック４０１の出力電圧Ｖは、それに伴って上昇することができる。続いて、処理ユニット４０７は、電池スタック４０１の出力電圧Ｖが比較的大きい変化を発生する所定周期後の２個の所定周期の時間内で、暫定電圧を、更新された出力電圧Ｖに更新することができる。これによれば、電池スタック４０１は、安定に作動することができるのにならず、最高の効能／発電効率の状態に保つこともできる。

上述の実施例に開示の内容に基づいて、図６は、本発明の一実施例による燃料システムの制御方法のフローチャートを示す。本実施例による燃料電池システムの制御方法は、次のステップを含む。

燃料電池システムの電池スタックが正式に作動状態に入る前に、緩起動工程を行う（ステップＳ６０１）。これにより、電池スタックが作動に適するようになり、即ち、十分な燃料が電池スタックの流路内に進入し、電池スタックが湿潤になり、及び、電池スタックの温度を作動に適する程度まで上げることである。緩起動工程を行った後に、電池スタックは直ぐに作動状態に入る。

電池スタックが作動状態に入った後に、電池スタックの出力電圧を取得する（ステップＳ６０３）。

電池スタックの出力電圧を取得した後に、待ちカウントが０よりも大きいかを判断する（ステップＳ６０５）。

ここで、まずは、待ちカウントが０であることを仮定する。このようにすると、電池スタックの出力電圧が第一の所定期間内で暫定電圧以上であるかを判断することができる。もっとはっきり言うと、ステップＳ６０７で、電池スタックの出力電圧が暫定電圧以上であるかを判断し、「はい」と判断すれば、擾乱カウントに１を加算し（ステップＳ６０９）、そして、擾乱カウントが１０（即ち、上述の実施例における１０個の所定周期、即ち第一の所定期間に対応する）よりも大きいかを判断する（ステップＳ６１１）。もし擾乱カウントが１０以下であれば、スタートのところに戻し、このような処理を、擾乱カウントが１０よりも大きくなるまでに、繰り返して行う。

これによれば、電池スタックの出力電圧が異なる時点に１０回取得され、且つ毎回の取得が全て暫定電圧と比較される。取得した１０回の出力電圧が全て暫定電圧以上であると判断すれば、第二の所定期間（即ち、上述の実施例における１個の所定周期に対応する）内で電池スタックの出力電流（Ｉｆｃ）を逓増する（ステップＳ６１３）。

電池スタックの出力電流の逓増に応えて、電池スタックの出力電圧がそれに伴って変更することもできる（電池スタックの特性の原因で）。このようにすると、暫定電圧が、第三の所定期間後に更新されることになる。もっとはっきり言うと、電池スタックの出力電流を逓増した後に、待ちカウントを２（即ち、上述の実施例における２個の所定周期、即ち第三の所定期間に対応する）に設定し、且つ擾乱カウントを０にリセットする（ステップＳ６１５）。

待ちカウントを設定し擾乱カウントをリセットした後に、スタートのところに戻し、電池スタックの出力電圧を再び取得する（ステップＳ６０３）ことができ、続いて、待ちカウントが０よりも大きいかを判断する（ステップＳ６０５）。このときに、待ちカウントが２であるため、待ちカウントから１を減算し（ステップＳ６１７）、そして、待ちカウントが０に等しいかを判断する（ステップＳ６１９）。待ちカウントが０に等しくないと判断すれば、スタートのところに戻し、待ちカウントが０に等しくなるまでに処理を繰り返して行う。待ちカウントが０に等しいと判断すれば、暫定電圧を、逓増した出力電流に対応して変更された出力電圧に更新する（ステップＳ６２１）、且つ電池スタックの出力電流に対して次のループの調整を再び行う。

一方、電池スタックの出力電圧がステップＳ６０７で暫定電圧よりも小さいと判断すれば、更に電池スタックの出力電圧の変化程度が所定値よりも大きいかを判断する（ステップＳ６２３）。電池スタックの出力電圧の変化程度が所定値よりも小さいと判断すれば、外部環境の影響を受けて擾乱される可能性があり、且つ電池スタック内部に水素流量が未だ足りることを表す。そのため、スタートのところに戻し、電池スタックの出力電圧を再び取得して判断を行う。しかし、電池スタックの変換程度が所定値よりも大きいと判断すれば、第二の所定期間（上述の実施例における１個の所定周期に対応する）内で電池スタックの出力電流を逓減させる（ステップＳ６２５）。

電池スタックの出力電流の逓増に応えて、電池スタックの出力電圧がそれに伴って変更することもできる（電池スタックの特性の原因で）。このようにすると、暫定電圧に対して次回の更新を再び行い（即ち、暫定電圧を、逓減した出力電流に対応して変更された出力電圧に更新する）、及び、電池スタックの出力電流に対して次のループの調整を再び行うことができる。

同様に、本実施例では、第一の所定期間は、第二の所定期間及び第三の所定期間よりも大きくても良く、且つ第三の所定期間は、第二の所定期間よりも大きくても良いが、これに限定されず、実際の設計ニーズに応じて設定されても良い。

以上述べたところを総合すれば、本発明の上述の実施例では、以下の目標のうち少なくとも一つを実現することができる。

１、電池スタックの出力電流を動的に調整するので、変動燃料供給の環境（即ち、変動燃料流量）を有する燃料システムに適用できる。

２、固定の作動点を予め設定する必要がないので、異なる劣化程度の電池スタックに適用できる。

３、階段式調整方式を使用して電池スタックの出力電圧に対して調整を行うことにより、電池スタックの出力電圧と出力電流の変化程度が相対にスムーズになるので、電池スタックの使用寿命を向上させることができる。

４、電池スタックの出力電圧を観察することにより電池スタックが燃料不足領域に進入することができないので、電池スタックの出力電圧が急に下がることがなく、電池スタックに損傷を与えることもない。

５、電池スタックに進入した燃料が安定になった後に、電池スタックの出力電流に対して次のループの調整を続いて行うので、燃料電池システムが燃料供給の状態を誤判断することがなく、電池スタックの出力電圧の急速な下がりによる電池スタックへの損傷もない。

本発明は、上述した好適な実施例に基づいて以上のように開示されたが、上述した好適な実施例は、本発明を限定するためのものでなく、当業者は、本発明の精神と範囲を離脱しない限り、本発明に対して些細な変更と潤色を行うことができるので、本発明の保護範囲は、添付した特許請求の範囲に定まったものを基準とする。また、本発明の何れの実施例又は特許請求の範囲は、本発明に開示された全ての目的又は利点又は特徴を達成する必要がない。また、要約の部分と発明の名称は、文献の検索を助けるためのみのものであり、本発明の権利範囲を限定するものでない。

４００ 燃料電池システム
４０１ 電池スタック
４０３ 検出ユニット
４０５ 転換ユニット
４０７ 処理ユニット
４０９ 負荷

Claims (9)

1. 燃料電池システムの制御方法であって、
   前記燃料電池システム中の電池スタックの出力電圧が第一の所定期間内で暫定電圧以上であるかを判断し、
   「はい」であれば、第二の所定期間内で前記電池スタックの出力電流を逓増し、
   「いいえ」であれば、前記電池スタックの前記出力電圧の変化程度が所定値よりも大きいときに、前記第二の所定期間内で前記電池スタックの前記出力電流を逓減し、及び
   前記出力電流の逓増又は逓減に応えて前記電池スタックの前記出力電圧を変更し、且つ第三の所定期間後に、前記暫定電圧を、前記変更された出力電圧に更新するステップを含む、燃料電池システムの制御方法。
2. 前記燃料電池システム中の前記電池スタックの前記出力電圧が前記第一の所定期間内で前記暫定電圧以上であるかを判断する前に、更に、前記電池スタックの前記出力電圧を取得するステップを含む、請求項１に記載の燃料電池システムの制御方法。
3. 前記電池スタックの前記出力電圧を取得する前に、更に、緩起動工程を行い、前記電池スタックが作動に適するようにさせるステップを含む、請求項２に記載の燃料電池システムの制御方法。
4. 前記変化程度が前記所定値よりも小さいときに、前記電池スタックの前記出力電圧を再び取得して判断を行う、請求項２に記載の燃料電池システムの制御方法。
5. 前記第一の所定期間は前記第二の所定期間及び前記第三の所定期間よりも大きく、且つ前記第三の所定期間は前記第二の所定期間よりも大きい、請求項１に記載の燃料電池システムの制御方法。
6. 燃料電池システムであって、
   化学反応を行って電気エネルギーを生成するための電池スタックと、
   前記電池スタックにカップリングされ、前記電池スタックの出力電圧及び出力電流を検出するための検出ユニットと、
   前記電池スタックにカップリングされ、前記出力電圧及び前記出力電流を転換するための転換ユニットと、
   前記検出ユニット及び前記転換ユニットにカップリングされ、前記出力電圧が第一の所定期間内で暫定電圧以上であるかを判断し、「はい」であれば、第二の所定期間内で前記転換ユニットを制御して前記電池スタックの前記出力電流を間接に逓増させ、「いいえ」であれば、前記電池スタックの前記出力電池の変化程度が所定値よりも大きいときに、前記第二の所定期間内で前記転換ユニットを制御して前記電池スタックの前記出力電流を間接に逓減させ、及び、前記電池スタックの前記出力電流の逓増又は逓減に応えて前記転換ユニットを制御して前記電池スタックの前記出力電圧を間接に変更し、且つ第三の所定期間後に、前記暫定電圧を、前記変更された出力電圧に更新するための処理ユニットと、
   を含む、燃料電池システム。
7. 前記変化程度が前記所定値よりも小さいときに、前記所定ユニットは、前記出力電圧が前記第一の所定期間内で前記暫定電圧以上であるかを再び判断する、請求項６に記載の燃料電池システム。
8. 前記第一の所定期間は前記第二の所定期間及び前記第三の所定期間よりも大きく、且つ前記第三の所定期間は前記第二の所定期間よりも大きい、請求項６に記載の燃料電池システム。
9. 前記電池スタックは、少なくとも、プロトン交換膜燃料電池スタックである、請求項６に記載の燃料電池システム。

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