燃料电池系统的制作方法

技术特征：
1.一种燃料电池系统，其中，具备：燃料电池单元，在催化剂层与扩散层之间夹有电解质膜；电流调整器，调整所述燃料电池单元的输出电流密度；电压传感器，测量所述燃料电池单元的电压；以及控制器，存储有与第1基准电流密度对应的第1阈值电压和与大于所述第1基准电流密度的第2基准电流密度对应的第2阈值电压，所述控制器构成为：执行从所述燃料电池单元除去水的排水处理，取得所述输出电流密度为所述第1基准电流密度时的所述燃料电池单元的所述电压亦即第1电压和所述输出电流密度为所述第2基准电流密度时的所述燃料电池单元的所述电压亦即第2电压，在所述第1电压低于所述第1阈值电压且所述第2电压高于所述第2阈值电压的情况下，输出表示为所述催化剂层劣化、所述燃料电池单元的排水不存在不良的第1判定信号，在所述第1电压高于所述第1阈值电压且所述第2电压低于所述第2阈值电压的情况下，输出表示为所述催化剂层不存在劣化、排水产生了不良的第2判定信号，在所述第1电压低于所述第1阈值电压且所述第2电压低于所述第2阈值电压的情况下，输出表示为所述催化剂层劣化、排水产生了不良的第3判定信号。2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中，所述控制器使向所述燃料电池单元输送空气的空气压缩机和向所述燃料电池单元输送燃料气体的喷射器以最大输出动作来作为所述排水处理。3.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中，所述控制器使所述燃料电池单元的内部压力最大来作为所述排水处理。4.根据权利要求1～3中任一项所述的燃料电池系统，其中，所述第1基准电流密度小于所述燃料电池单元的最大输出电流密度的10％，所述第2基准电流密度大于所述最大输出电流密度的40％。5.根据权利要求1～4中任一项所述的燃料电池系统，其中，所述第1阈值电压低于所述排水产生了不良的所述燃料电池单元输出所述第1基准电流密度时的所述电压、且高于催化剂层劣化的所述燃料电池单元输出所述第1基准电流密度时的所述电压，所述第2阈值电压低于催化剂层劣化的所述燃料电池单元输出所述第2基准电流密度时的所述电压、且高于所述排水产生了不良的所述燃料电池单元输出所述第2基准电流密度时的所述电压。6.根据权利要求1～5中任一项所述的燃料电池系统，其中，所述电流调整器的输出端与蓄电池连接，在将所述输出电流密度调整为所述第1基准电流密度与所述第2基准电流密度之前，所述控制器将所述蓄电池的剩余电量减少为小于50％。7.一种燃料电池系统，其中，具备：燃料电池单元，在催化剂层与扩散层之间夹有电解质膜；电压调整器，调整所述燃料电池单元的电压；
电流传感器，测量所述燃料电池单元的输出电流密度；以及控制器，存储有与第1基准电压对应的第1阈值电流密度和与大于所述第1基准电压的第2基准电压对应的第2阈值电流密度，所述控制器构成为：执行从所述燃料电池单元除去水的排水处理，取得所述燃料电池单元的所述电压为所述第1基准电压时的所述燃料电池单元的所述输出电流密度亦即第1输出电流密度和所述燃料电池单元的所述电压为所述第2基准电压时的所述输出电流密度亦即第2输出电流密度，在所述第1输出电流密度低于所述第1阈值电流密度且所述第2输出电流密度高于所述第2阈值电流密度的情况下，输出表示为所述催化剂层劣化、不存在排水不良的第1判定信号，在所述第1输出电流密度高于所述第1阈值电流密度且所述第2输出电流密度低于所述第2阈值电流密度的情况下，输出表示为所述催化剂层不存在劣化、排水产生了不良的第2判定信号，在所述第1输出电流密度低于所述第1阈值电流密度且所述第2输出电流密度低于所述第2阈值电流密度的情况下，输出表示为所述催化剂层劣化、排水产生了不良的第3判定信号。

技术总结
本说明书提供能区分催化剂层的劣化与排水的不良进行检测的燃料电池系统。燃料电池系统的控制器通过如下的检查处理来检测催化剂层的劣化和/或排水的不良。控制器执行从燃料电池单元除去水的排水处理。控制器取得燃料电池单元的输出电流密度为第1基准电流密度A1时的燃料电池单元的电压(第1电压)和该输出电流密度为第2基准电流密度A2(＞A1)时的电压(第2电压)。在第1电压低于第1阈值电压且第2电压高于第2阈值电压的情况下，控制器输出表示为催化剂层劣化、排水不存在不良的第1判定信号。在第1电压高于第1阈值电压且第2电压低于第2阈值电压的情况下，控制器输出表示为催化剂层不存在劣化、排水产生了不良的第2判定信号。排水产生了不良的第2判定信号。排水产生了不良的第2判定信号。


技术研发人员：中西淳二 芳住知勇 藤尾孝郎
受保护的技术使用者：丰田自动车株式会社
技术研发日：2021.05.07
技术公布日：2021/11/19