CN103843183A - 燃料电池系统 - Google Patents

Abstract

一种燃料电池系统，其具有：控制阀，该控制阀对供给至燃料电池的阳极气体的压力进行控制；缓冲部，其对从燃料电池排出的阳极尾气进行储存；以及启动时阳极气体压力控制单元，其在燃料电池系统启动时，控制供给至燃料电池的阳极气体的压力，将燃料电池的阳极气体流路内的非活性气体压送至缓冲部，启动时阳极气体压力控制单元对应于燃料电池的温度和缓冲部的温度之间的温度差而控制阳极气体的压力。

Description

燃料电池系统

技术领域

本发明涉及一种燃料电池系统。

背景技术

在JP2007－242265A中，作为现有的燃料电池系统而记载有下述技术，即，对在燃料电池系统启动时供给的阳极气体的压力进行设定，以使得在燃料电池的阳极气体流路内充满的非活性气体能够被压送至缓冲部。

发明内容

但是，上述现有的燃料电池系统，没有考虑到缓冲部的温度而对在燃料电池系统启动时供给的阳极气体的压力进行设定。因此，在燃料电池和缓冲部之间产生了温度差时，阳极气体的压力被过高地设定而过量，存在燃料消耗恶化的问题。

本发明就是着眼于上述问题而提出的，其目的在于将在燃料电池系统启动时供给的阳极气体的压力最优化，而抑制燃料消耗的恶化。

根据本发明的某个方式，提供一种燃料电池系统，作为将阳极气体及阴极气体供给至燃料电池而进行发电的燃料电池系统，其具有：控制阀，该控制阀对供给至燃料电池的阳极气体的压力进行控制；缓冲部，其对从燃料电池排出的阳极尾气进行储存；以及启动时阳极气体压力控制单元，其在燃料电池系统启动时，对供给至所述燃料电池的阳极气体的压力进行控制，将所述燃料电池的阳极气体流路内的非活性气体压送至所述缓冲部，所述启动时阳极气体压力控制单元对应于燃料电池的温度和缓冲部的温度之间的温度差而控制阳极气体的压力。

下面，参照附图，对本发明的实施方式、本发明的优点进行详细说明。

附图说明

图1A是对本发明的第1实施方式所涉及的燃料电池的结构进行说明的图。

图1B是对本发明的第1实施方式所涉及的燃料电池的结构进行说明的图。

图2是本发明的第1实施方式所涉及的阳极气体非循环型的燃料电池系统的概略结构图。

图3是对燃料电池系统的运转状态为恒定的稳定运转时的脉动运转进行说明的图。

图4是对本发明的第1实施方式所涉及的启动时控制进行说明的流程图。

图5是基于电池堆温度而计算非活性气体的透过系数的表。

图6是对第2差温和外部气体温度的温度差的推定方法进行说明的图。

图7是基于第3差温和非活性气体透过总量而设定启动时阳极压力的对应图。

图8是本发明的第2实施方式所涉及的阳极气体非循环型的燃料电池系统的概略结构图。

图9是对本发明的第2实施方式所涉及的启动时控制进行说明的流程图。

具体实施方式

（第1实施方式）

作为燃料电池，是利用阳极电极（燃料极）和阴极电极（氧化剂极）夹持电解质膜，通过将含有氢的阳极气体（燃料气体）供给至阳极电极，将含有氧的阴极气体（氧化剂气体）供给至阴极电极而进行发电的。在阳极电极和阴极电极这两个电极上进行的电极反应如下。

阳极电极：2H₂→4H⁺+4e^-    ...(1)

阴极电极：4H⁺+4e^-+O₂→2H₂O    ...(2)

通过上述（1）及（2）的电极反应，燃料电池产生1伏左右的电动势。

图1A及图1B是对本发明的第1实施方式所涉及的燃料电池10的结构进行说明的图。图1A是燃料电池10的概略斜视图。图1B是图1A的燃料电池10的1B－1B的剖面图。

燃料电池10，通过在膜电极接合体（Membrane ElectrodeAssembly；下面称为“MEA”）11的正反面上配置阳极隔膜12和阴极隔膜13而构成。

MEA11具有：电解质膜111、阳极电极112和阴极电极113。MEA11在电解质膜111的一个面上具有阳极电极112，在另一个面上具有阴极电极113。

电解质膜111是通过氟类树脂形成的质子传导性的离子交换膜。电解质膜111在湿润状态下表现出良好的导电性。

阳极电极112具有催化剂层112a和气体扩散层112b。催化剂层112a与电解质膜111接触。催化剂层112a由铂或承载有铂等的炭黑粒子形成。气体扩散层112b设置在催化剂层112a的外侧（电解质膜111的相反侧），并与阳极隔膜12接触。气体扩散层112b由具有充分的气体扩散性及导电性的部件形成，例如由将碳纤维构成的线编织而成的碳布形成。

阴极电极113与阳极电极112相同地，具有催化剂层113a和气体扩散层113b。

阳极隔膜12与气体扩散层112b接触。阳极隔膜12在与气体扩散层112b接触一侧具有用于将阳极气体供给至阳极电极112的多个槽状的阳极气体流路121。

阴极隔膜13与气体扩散层113b接触。阴极隔膜13在与气体扩散层113b接触一侧具有用于将阴极气体供给至阴极电极113的多个槽状的阴极气体流路131。

在阳极气体流路121中流动的阳极气体和在阴极气体流路131中流动的阴极气体，彼此平行地在同一方向上流动。也可以彼此平行地沿反方向流动。

在将上述燃料电池10作为电动车辆用动力源使用的情况下，由于要求的电力较大，因此，作为将数百块的燃料电池10层叠而成的燃料电池堆进行使用。并且，构成将阳极气体和阴极气体供给至燃料电池堆的燃料电池系统，输出车辆驱动用的电力。

图2是本发明的第1实施方式所涉及的阳极气体非循环型的燃料电池系统1的概略结构图。

燃料电池系统1具有：燃料电池堆2、阳极气体供给装置3和控制器4。

燃料电池堆2是将多块燃料电池10层叠而成，接受阳极气体和阴极气体的供给而进行发电，产生车辆驱动所需的电力（例如为了驱动电动机所需的电力）。

关于将阴极气体向燃料电池堆2供给/排出的阴极气体供给/排出装置、以及冷却燃料电池堆2的冷却装置，它们并不是本发明的主要部分，因此，为了容易理解而省略图示。在本实施方式中，作为阴极气体而使用空气。

阳极气体供给装置3具有：高压罐31、阳极气体供给通路32、调压阀33、压力传感器34、阳极气体排出通路35、缓冲罐36、排气通路37、排气阀38。

高压罐31用于将要供给至燃料电池堆2的阳极气体保持为高压状态而进行贮存。

阳极气体供给通路32是用于将从高压罐31排出的阳极气体供给至燃料电池堆2的通路，一端部与高压罐31连接，另一端部与燃料电池堆2的阳极气体入口孔21连接。

调压阀33设置在阳极气体供给通路32中。调压阀33将从高压阀31排出的阳极气体调节至期望的压力而供给至燃料电池堆2。调压阀33是能够以连续或阶段的方式调节开度的电磁阀，其开度通过控制器4进行控制。

压力传感器34设置在与调压阀33相比更靠近下游的阳极气体供给通路32中。压力传感器34对调压阀33下游的阳极气体供给通路32的压力进行检测。在本实施方式中，作为包含燃料电池堆内部的各阳极气体流路121和缓冲罐36在内的阳极系统整体的压力（以下称为“阳极压力”），使用由该压力传感器34检测出的压力。

阳极气体排出通路35的一端部与燃料电池堆2的阳极气体出口孔22连接，另一端部与缓冲罐36的上部连接。在阳极气体排出通路35中，电极反应中未使用而剩余的阳极气体、和从阴极侧向阳极气体流路121交叉泄漏的氮气或水蒸气等非活性气体的混合气体（以下称为“阳极尾气”）被排出。

缓冲罐36对通过阳极气体排出通路35流来的阳极尾气进行暂时存储。阳极尾气中的水蒸气的一部分在缓冲罐36内凝结而成为液体水，并从阳极尾气分离。

排气通路37的一端部与缓冲罐36的下部连接。排气通路37的另一端部成为开口端。积存在缓冲罐36中的阳极尾气及液体水通过排气通路37而从开口端向外部空气排出。

排气阀38设置在排气通路37中。排气阀38是能够以连续或阶段的方式调节开度的电磁阀，其开度通过控制器4进行控制。通过调节排气阀38的开度，对从缓冲罐36经由排气通路37而向外部空气排出的阳极尾气的量进行调节，将阳极系统内的阳极尾气浓度调节为规定浓度。如果规定浓度的设定值过低，则由于在电极反应中使用的阳极气体不足，因此，发电效率降低。另一方面，如果规定浓度的设定值过高，则由于经由排气通路37而与阳极尾气中的非活性气体一起向外部空气排出的阳极气体的量多，因此，燃料消耗恶化。因此，作为规定浓度，考虑发电效率及燃料消耗而设定为适当的值。如果燃料电池系统1的运转状态相同，则排气阀38的开度越大，缓冲罐36内的非活性气体的浓度越降低，阳极气体浓度越高。

控制器4由具有中央运算装置（CPU）、只读存储器（ROM）、随机访问存储器（RAM）及输入/输出接口（I/O接口）的微型计算机构成。

在控制器4中，除了上述的压力传感器34以外，还输入来自以下各种传感器的信号：检测燃料电池堆2的输出电流的电流传感器41；对冷却燃料电池堆2的冷却水的温度（以下称为“电池堆温度”）进行检测的水温传感器42；检测加速器踏板的踏入量（以下称为“加速器操作量”）的加速器行程传感器43；检测车速的车速传感器44；检测外部气体温度的外部气体温度传感器45；以及检测电池充电率的SOC传感器46。

控制器4基于各种传感器的输入信号，实施怠速停止控制。所谓怠速停止控制是指下述控制，即，例如在车辆由于等待信号而停止时等，如果规定的怠速停止条件成立，则使燃料电池堆2的发电停止，然后，如果规定的怠速停止解除条件成立，则开始燃料电池堆2的发电。

另外，控制器4基于各种传感器的输入信号，使调压阀33周期性地开闭，进行使阳极压力周期性地增减的脉动运转，并且，调节排气阀38的开度而对从缓冲罐36排出的阳极尾气的流量进行调节，将阳极系统内的阳极气体浓度保持为规定浓度。

在阳极气体非循环型的燃料电池系统1的情况下，如果在打开调压阀33的情况下从高压罐31向燃料电池堆22持续供给阳极气体，则包含从燃料电池堆22排出的未使用的阳极气体在内的阳极尾气从缓冲罐36经由排气通路37而持续向外部空气排出，因此，会造成浪费。

因此，在本实施方式中，使调压阀33周期性地开闭，进行使阳极压力周期性地增减的脉动运转。通过进行脉动运转，能够将积存在缓冲罐36中的阳极尾气，在阳极压力降低时逆流至燃料电池堆22。由此，由于能够对阳极尾气中的阳极气体进行再利用，因此，能够减少向外部气体排出的阳极气体量，能够消除浪费。

以下，参照图3，对脉动运转进行说明。

图3是对燃料电池系统1的运转状态为恒定的稳定运转时的脉动运转进行说明的图。

如图3（A）所示，控制器4基于向燃料电池堆2施加的负载（以下称为“电池堆负载”）（输出电流），计算阳极压力的基准压力和脉动宽度，并设定阳极压力的上限值及下限值。并且，以基准压力为中心，在脉动宽度的范围内使阳极压力周期性地增压/减压，从而在设定的阳极压力的上限值及下限值之间，使阳极压力周期性地增加/减压。

具体来说，在时刻t1阳极压力到达下限值后，如图3（B）所示，将调压阀33打开至能够至少使阳极压力增压至上限值为止的开度。在该状态时，阳极气体从高压罐31供给至燃料电池堆2，并向缓冲罐36排出。

在时刻t2阳极压力到达上限值后，如图3（B）所示，完全关闭调压阀33，停止从高压罐31向燃料电池堆2供给阳极气体。于是，通过上述的（1）的电极反应，在燃料电池堆2内部的阳极气体流路121中剩余的阳极气体伴随时间的经过而被消耗，因此，阳极压力对应于阳极气体的消耗量而降低。

另外，如果在阳极气体流路121中剩余的阳极气体被消耗，则由于缓冲罐36的压力暂时比阳极气体流路121的压力高，因此，阳极尾气从缓冲罐36向阳极气体流路121逆流。其结果，在阳极气体流路121中剩余的阳极气体、和向阳极气体流路121逆流的阳极尾气中的阳极气体伴随时间的经过而被消耗，阳极压力进一步降低。

在时刻t3阳极压力到达下限值后，与时刻t1时相同地，调压阀33被打开。并且，在时刻t4阳极压力再次到达上限值后，关闭调压阀33。

在此，在燃料电池系统1运转时，对应于燃料电池系统1的运转状态而设定阳极压力的基准压力及脉动宽度，并且，控制排气阀38的开度，以使得如上所述，阳极系统整体的阳极气体浓度成为预先确定的规定浓度。

但是，如果燃料电池系统1停止，则主要是氮气等非活性气体从阴极侧逐渐向阳极气体流路121透过，非活性气体逐渐充满阳极气体流路121。因此，在燃料电池系统1停止时，阳极气体浓度从规定浓度逐渐降低。

因此，在燃料电池系统1启动时，必须将充满阳极气体流路121的非活性气体压送至缓冲罐36，将阳极气体流路121的阳极气体浓度提高至规定浓度。即，在燃料电池系统1启动时，必须与燃料电池系统1停止中逐渐从阴极侧透过至阳极气体流路121的非活性气体的量相对应而设定阳极压力，必须使启动时的阳极压力的上限值（以下称为“启动时阳极压力”），比将充满阳极气体流路121的非活性气体全部压送至缓冲罐36后的缓冲罐36的压力大。

此时，与电池堆温度和缓冲罐36的内部温度（以下称为“缓冲罐温度”）相同的情况相比，在缓冲罐温度低于电池堆温度时，将等量的非活性气体压送至缓冲罐36后的缓冲罐36的压力变低。因此，在缓冲罐温度低于电池堆温度的情况下，如果与电池堆温度和缓冲罐温度相同时相比而不降低启动时的阳极压力，则要供给大于或等于为了将充满阳极气体流路121的非活性气体压送至缓冲罐36所需量的阳极气体，燃料消耗恶化。

当前，以电池堆温度和缓冲罐温度相同，即，从停止燃料电池系统1开始经过长时间，电池堆温度及缓冲罐温度成为与外部气体温度相同后进行启动为前提，设定启动时阳极压力。因此，无需根据缓冲罐温度而调整启动时阳极压力。

然而，如本实施方式所示，在实施怠速停止控制的燃料电池系统1的情况下，从停止燃料电池系统1后，要在短时间内再启动燃料电池系统1。于是，由于与燃料电池堆2相比，热容量低的缓冲罐36的温度的降低速度更快，因此，有时缓冲罐温度会比电池堆温度低。

因此，在本实施方式中，在实施了怠速停止控制时，与电池堆温度和缓冲罐温度的温度差相对应而控制启动时阳极压力。以下，对本实施方式所涉及的启动时控制进行说明。

图4是对本实施方式所涉及的启动时控制进行说明的流程图。控制器4在燃料电池系统1的运转中以规定的运算周期（例如10［ms］）执行本处理流程。

在步骤S1中，控制器4读取各传感器的检测信号。

在步骤S2中，控制器4判定怠速停止标志f是否设定为1。怠速停止标志f是在怠速停止条件成立时被设定为1的标志，初始值设定为0。控制器4在怠速停止标志f设定为0时，进行步骤S3的处理，在怠速停止标志f设定为1时，进行步骤S7的处理。

在步骤S3中，控制器4判定多个怠速停止条件是否全部成立。作为怠速停止条件，包括车速低于规定车速、电池充电率高于规定充电率、暖气控制已结束等。控制器4在怠速停止条件全部成立时进行步骤S4的处理，如果不成立，则结束本次的处理。

在步骤S4中，控制器4实施怠速停止。具体来说，完全关闭调压阀33，并且，停止阴极气体的供给，使燃料电池堆2的发电停止。

在步骤S5中，控制器4对怠速停止条件成立时的电池堆温度（以下称为“怠速停止开始时电池堆温度”）进行存储。

在步骤S6中，控制器4将怠速停止标志f设定为1。

在步骤S7中，控制器4判定怠速停止解除条件是否成立。控制器4在上述多个怠速停止条件中的至少1个条件不成立时，判定为怠速停止解除条件成立。控制器4在怠速停止解除条件不成立时进行步骤S8的处理，在成立时进行步骤S11的处理。

在步骤S8中，控制器4计算从怠速停止条件成立算起的经过时间（以下称为“怠速停止时间”）Tidle。具体来说，通过将运算周期ΔT与怠速停止时间Tidle的前次值相加，而计算怠速停止时间Tidle。将怠速停止时间Tidle的初始值设定为0。

在步骤S9中，控制器4计算每个运算周期从阴极侧逐渐透过至阳极气体流路121的非活性气体的透过量（以下称为“单位透过量”）ΔQ。

具体来说，首先，将阳极侧的非活性气体的分压初始值设为0［kPa］，计算与阴极侧的阴极气体中的非活性气体的分压（例如76［kPa］）之间的分压差。然后，参照后述的图5的表，基于电池堆温度，计算非活性气体的透过系数。最后，将计算出的分压差乘以透过系数而计算非活性气体的单位透过量ΔQ。

此外，在最初的运算中，将阳极侧的非活性气体的分压初始值设定为0［kPa］，但在第2次及其以后的运算中，将基于后述的非活性气体透过总量Qidle而计算出的阳极侧的非活性气体的分压设定作为分压初始值。

在步骤S10中，控制器4计算在怠速停止期间中透过至阳极气体流路121的非活性气体透过总量Qidle。具体来说，通过将单位透过量ΔQ与非活性气体透过总量Qidle的前次值相加，从而计算非活性气体透过总量Qidle。

在步骤S11中，控制器4计算怠速停止开始时电池堆温度、和由外部气体温度传感器45检测出的当前的外部气体温度之间的温度差（以下称为“第1差温”）。由于可以认为怠速停止条件成立时的缓冲罐温度基本上与电池堆温度相同，因此，第1差温换言之是怠速停止开始时的缓冲罐温度和外部气体温度之间的温度差。

在步骤S12中，控制器4基于第1差温和怠速停止时间，推定经过了怠速停止时间后的缓冲罐温度和由外部气体温度传感器45检测出的当前的外部气体温度之间的温度差（以下称为“第2差温”）。关于第2差温的推定方法，参照图6而后述。

在步骤S13中，控制器4将第2差温与由外部气体温度传感器45检测出的当前的外部气体温度相加，推定当前的缓冲罐温度。以下，将该推定出的当前的缓冲罐温度称为“推定缓冲罐温度”。

在步骤S14中，控制器4计算由水温传感器42检测出的当前的电池堆温度、和推定缓冲罐温度之间的温度差（以下称为“第3差温”）。

在步骤S15中，控制器4参照后述的图7的对应图，基于第3差温和非活性气体透过总量Qidle，设定启动时阳极压力。

在步骤S16中，控制器4将怠速停止标志f设定为0。

图5是基于电池堆温度而计算非活性气体的透过系数的表。该透过系数是由电解质膜的材质和膜厚决定的物理特性值。

如图5所示，通常电池堆温度越高，非活性气体的透过系数越大。

图6是对第2差温（怠速停止时间经过后的缓冲罐温度和外部气体温度之间的温度差）的推定方法进行说明的图。

怠速停止中的缓冲罐温度，按照缓冲罐36的散热特性而逐渐降低。缓冲罐36的散热特性能够预先通过实验等可知。因此，如图6所示，如果已知第1差温，则能够根据缓冲罐36的散热特性推定缓冲罐温度伴随时间的流逝而如何降低，由此，能够推定第2差温、即经过了怠速停止时间时的缓冲罐温度和外部气体温度之间的差温。

图7是基于第3差温（怠速停止时间经过后的电池堆温度和缓冲罐温度之间的温度差）和非活性气体透过总量Qidle，设定启动时阳极压力的对应图。

如图7所示，第3差温即怠速停止时间经过后的燃料电池堆2及缓冲罐36各自的温度之间的温度差越大，怠速停止后的启动时阳极压力越低。另外，即使第3差温相同，非活性气体透过总量Qidle越多，将怠速停止后的启动时阳极压力设定得越高。

根据以上说明的本实施方式，在实施了怠速停止控制的情况等，在燃料电池系统1启动时电池堆温度和缓冲罐温度之间可能产生温度差时，与启动时的电池堆温度和缓冲罐温度之间的温度差（第3差温）相对应，设定启动时阳极压力。具体来说，电池堆温度和缓冲罐温度之间的温度差（第3差温）越大，即，缓冲罐温度相对于电池堆温度越低，使得启动时阳极压力越低。

如上所述，与电池堆温度和缓冲罐温度相同的情况相比，在缓冲罐温度比电池堆温度低的情况下，将存在于阳极气体流路121内的等量的非活性气体压送至缓冲罐36后的缓冲罐36的压力更低。

因此，在电池堆温度和缓冲罐温度之间存在温度差时，如果忽视缓冲罐温度而与启动前的阳极气体流路121内的非活性气体量相对应地设定启动时阳极压力，则要供给大于或等于为了将阳极气体流路121的非活性气体压送至缓冲罐36所需量的阳极气体，燃料消耗恶化。

与之相对，在本实施方式中，由于缓冲罐温度相对于电池堆温度越低，启动时阳极压力越小，因此，能够抑制供给大于或等于为了将阳极气体流路121的非活性气体压送至缓冲罐36所需量的阳极气体。由此，能够抑制燃料消耗恶化。并且，由于也减小向电解质膜的压力输入，因而能够提高电解质膜、进而燃料电池系统的耐久性。

另外，在本实施方式中，还考虑在燃料电池系统1停止时，逐渐透过至阳极气体流路121的非活性气体总量（非活性气体透过总量Qidle）而设定启动时阳极压力。具体来说，非活性气体透过总量Qidle越多，启动时阳极压力越高。

由此，能够可靠地将阳极气体流路121内的非活性气体压送至缓冲罐36。即，能够抑制未将启动前的燃料电池堆2的阳极气体流路121内存在的非活性气体全部压送至缓冲罐36而残存在阳极气体流路121内的情况。由此，能够抑制启动时的发电效率的降低、和由阳极气体不足引起的燃料电池堆2的劣化。

另外，在本实施方式中，与燃料电池堆1停止前的电池堆温度、从燃料电池系统1停止开始至启动为止的停止时间（怠速停止时间）以及外部气体温度相对应，推定缓冲罐温度。

由此，能够高精度地推定缓冲罐温度，并且，由于不需要用于检测缓冲罐温度的温度传感器，因此，能够削减成本。

（第2实施方式）

下面，对本发明的第2实施方式进行说明。本发明的第2实施方式与第1实施方式的不同之处在于缓冲罐温度的推定方法。以下，对该不同点进行说明。此外，在以下所示的各实施方式中，对实现与第1实施方式相同的功能的部分，使用相同的标号并适当省略重复说明。

图8是本发明的第2实施方式所涉及的阳极气体非循环型的燃料电池系统11的概略结构图。

本实施方式所涉及的燃料电池系统1的阳极气体供给装置3具有温度传感器39，其用于检测缓冲罐36的温度。

温度传感器39安装在缓冲罐36上，对缓冲罐36内的空间的局部温度，或缓冲罐36的外壁的局部温度进行检测。以下，将由温度传感器39检测出的缓冲罐36的温度称为“检测缓冲罐温度”。

图9是对本实施方式所涉及的启动时控制进行说明的流程图。控制器4在燃料电池系统1的运转中以规定的运算周期（例如10［ms］）执行本处理流程。

由于从步骤S1至步骤S10、步骤S15及步骤S16的处理与第1实施方式相同，因此，在此省略说明。

在步骤S21中，控制器4对检测缓冲罐温度和由外部气体温度传感器45检测出的外部气体温度的平均值进行计算，将该平均值作为推定缓冲罐温度。

步骤S21的原因在于，由于缓冲罐36的容积大，另外，经由外壁向外部空气散热，因此，在缓冲罐36的内部温度可能不均匀，检测缓冲罐温度可能不一定表示缓冲罐36内的正确的温度。因此，在本实施方式中，将检测缓冲罐温度和外部气体温度的平均值作为推定缓冲罐温度。由此，能够高精度地推定缓冲罐温度。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但上述实施方式只不过表示本发明的应用例的一部分，不能将本发明的技术范围限定为上述实施方式的具体结构。

例如，在上述实施方式中，将作为用于存储阳极尾气的空间的缓冲罐36设置在阳极气体排出通路35中。但是，也可以不设置上述缓冲罐36，例如，用燃料电池堆2的内部歧管作为取代缓冲罐36的空间。此外，在这里所谓的内部歧管，是指将流过各隔膜的阳极气体流路121的阳极尾气汇集的燃料电池堆内部的空间，阳极尾气经由歧管而向阳极气体排出通路35排出。

另外，在上述各实施方式中，在怠速停止后的燃料电池系统1启动时，与电池堆温度和缓冲罐温度之间的温度差相对应而设定启动时阳极压力。然而，上述启动时阳极压力的设定，只要在燃料电池系统1启动时、在电池堆温度和缓冲罐温度之间可能产生温度差时进行即可，并不限定于怠速停止后的燃料电池系统1启动时。

本申请基于2011年10月4日向日本特许厅申请的特愿2011－219753号主张优先权，该申请的全部内容通过参照而引入本说明书。

Claims (5)

1.一种燃料电池系统，其将阳极气体及阴极气体供给至燃料电池而进行发电，

该燃料电池系统具有：

控制阀，其对供给至所述燃料电池的阳极气体的压力进行控制；

缓冲部，其对从所述燃料电池排出的阳极尾气进行储存；以及

启动时阳极气体压力控制单元，其在所述燃料电池系统启动时，对供给至所述燃料电池的阳极气体的压力进行控制，将所述燃料电池的阳极气体流路内的非活性气体压送至所述缓冲部，

所述启动时阳极气体压力控制单元，对应于所述燃料电池的温度和所述缓冲部的温度之间的温度差而控制阳极气体的压力。

2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中，

所述缓冲部的温度相对于所述燃料电池的温度越低，所述启动时阳极气体压力控制单元使阳极气体的压力越低。

3.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其中，

所述燃料电池系统启动时的所述燃料电池的阳极气体流路内的非活性气体量越多，所述启动时阳极气体压力控制单元使阳极气体的压力越高。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的燃料电池系统，其中，

该燃料电池系统具有缓冲温度推定单元，其与所述燃料电池系统停止前的所述燃料电池的温度、从燃料电池系统停止至再启动为止的停止时间、以及外部气体温度相对应，对所述缓冲部的温度进行推定。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的燃料电池系统，其中，

该燃料电池系统具有：

温度检测单元，其检测所述缓冲部的局部的温度；以及

缓冲温度推定单元，其与所述缓冲部的局部的温度和外部气体温度相对应，对所述缓冲部的温度进行推定。

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