CN108878928B - 燃料电池系统 - Google Patents
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Abstract
提供一种能够抑制压力传感器的测定保持产生了误差的状态的燃料电池系统。燃料电池系统具备燃料电池、贮存燃料气体的罐、从罐将燃料气体向燃料电池输送的燃料气体供给流路、对燃料气体进行减压并输送的第一减压部、测定燃料气体供给流路内的压力的第一压力传感器、测定燃料气体供给流路内的压力的第二压力传感器、切换燃料气体的供给的执行与停止的开闭阀、基于第二压力传感器测定的第二测定值来校正第一压力传感器的校正部、对燃料电池系统进行控制的控制部,在开闭阀停止燃料气体的供给且第一测定值大于预先设定的值的情况下,控制部执行使第一测定值成为预先设定的值以下的减压处理之后,使校正部校正第一压力传感器。
Description
本申请主张基于2017年5月12日提出的申请号为2017-095299的日本专利申请的优先权,其公开的全部通过参照而援引于本申请。
技术领域
本发明涉及燃料电池系统。
背景技术
在燃料电池系统中,存在具备燃料电池、贮存燃料电池的发电所使用的燃料气体的罐、将从罐供给的燃料气体向燃料电池输送的燃料气体供给流路的燃料电池系统。这样的燃料电池系统例如作为车辆的电源而搭载于车辆。为了在向罐填充燃料气体时选择适当的填充速度及填充流量,而且为了防止燃料气体用尽所引起的车辆的停止,需要高精度地掌握罐内的压力。在专利文献1的燃料电池系统中,对为了测定罐内的压力而设于燃料气体供给流路的压力传感器(第一压力传感器)进行校正。具体而言,在第一压力传感器测定出的第一测定值成为了预先设定的值以下的情况下,基于在比第一压力传感器靠下游侧处设置的第二压力传感器测定出的第二测定值,来校正第一压力传感器。
在日本特开2011-204411号公报的燃料电池系统中,如果第一测定值不成为预先设定的值以下,则不校正第一压力传感器。因此,例如存在如下情况:由于在第一测定值成为预先设定的值以下之前将燃料气体填充于罐,而导致第一压力传感器的测定保持产生了误差的状态的情况。为了解决这样的课题,希望有一种能够抑制设于燃料气体供给流路的压力传感器的测定保持产生了误差的状态的技术。
发明内容
本发明为了解决上述的课题的至少一部分而作出,可以作为以下的方式实现。
(1)根据本发明的一个方式,提供一种燃料电池系统。该燃料电池系统具备:燃料电池;罐,贮存所述燃料电池的发电所使用的燃料气体;燃料气体供给流路,与所述罐连接,将从所述罐供给的所述燃料气体向所述燃料电池输送;第一减压部,设置于所述燃料气体供给流路,通过调整所述燃料气体供给流路的开闭而对所述燃料气体进行减压并输送所述燃料气体;第一压力传感器,设置于在输送所述燃料气体的方向上比所述第一减压部靠上游侧的所述燃料气体供给流路,测定所述燃料气体供给流路内的压力;第二压力传感器,设置于比所述第一减压部靠下游侧的所述燃料气体供给流路,测定所述燃料气体供给流路内的压力;开闭阀,设置于比所述第一压力传感器靠上游侧的所述燃料气体供给流路,切换所述燃料气体的供给的执行与停止;校正部,基于所述第二压力传感器测定的第二测定值来校正所述第一压力传感器;及控制部,控制所述燃料电池系统,在所述开闭阀停止所述燃料气体的供给且所述第一压力传感器测定的第一测定值为预先设定的值以下的情况下,所述控制部使所述校正部校正所述第一压力传感器,在所述开闭阀停止所述燃料气体的供给且所述第一测定值大于所述预先设定的值的情况下,所述控制部执行使所述第一测定值成为所述预先设定的值以下的减压处理之后,使所述校正部校正所述第一压力传感器。如果设为这样的方式,则在第一测定值大于预先设定的值时执行减压处理,因此能够使第一测定值成为预先设定的值以下,因此,能够基于第二压力传感器测定出的第二测定值来校正第一压力传感器。因此,能够抑制第一压力传感器即设置于燃料气体供给流路的压力传感器的测定保持产生了误差的状态。
(2)在上述方式中,可以是,在从最后使所述校正部校正所述第一压力传感器起经过了预先设定的时间,且所述开闭阀停止所述燃料气体的供给,且所述第一压力传感器测定的第一测定值为所述预先设定的值以下的情况下,所述控制部使所述校正部校正所述第一压力传感器,在从最后使所述校正部校正所述第一压力传感器起经过预先设定的时间,且所述开闭阀停止所述燃料气体的供给,且所述第一测定值大于所述预先设定的值的情况下,所述控制部执行所述减压处理之后,使所述校正部校正所述第一压力传感器,在从最后使所述校正部校正所述第一压力传感器起未经过预先设定的时间,且所述开闭阀停止所述燃料气体的供给的情况下,所述控制部不使所述校正部校正所述第一压力传感器并且不执行所述减压处理。如果设为这样的方式,则通过适当地设定预先设定的时间即校正部能够执行校正的时间的间隔,能够将校正第一压力传感器的频度设定为过度或不足较少的频度。
(3)在上述方式中,可以是,所述燃料电池系统还具备氧化气体供给部,该氧化气体供给部将所述燃料电池的发电所使用的氧化气体向所述燃料电池供给,所述减压处理是如下处理:通过使所述氧化气体供给部将所述氧化气体向所述燃料电池供给,来将比所述开闭阀靠下游侧的所述燃料气体供给流路内的所述燃料气体用于所述燃料电池的发电而进行消耗。如果设为这样的方式,则通过将比开闭阀靠下游侧的燃料气体供给流路内的燃料气体用于燃料电池的发电,能够使第一测定值成为预先设定的值以下。
(4)在上述方式中,可以是,所述燃料电池系统还具备第二减压部,该第二减压部设置于比所述第二压力传感器靠下游侧的所述燃料气体供给流路,通过调整所述燃料气体供给流路的开闭而对所述燃料气体进行减压并输送所述燃料气体,由所述第一减压部进行的所述开闭的调整根据隔着所述第一减压部的上游侧的压力和下游侧的压力以使所述下游侧的压力保持恒定的方式自主地执行,由所述第二减压部进行的所述开闭的调整通过所述控制部的控制来执行,所述减压处理是如下处理:通过使所述氧化气体供给部将所述氧化气体向所述燃料电池供给并且使所述第二减压部将所述燃料气体供给流路打开,来将比所述开闭阀靠下游侧的所述燃料气体供给流路内的所述燃料气体用于所述燃料电池的发电而进行消耗。如果设为这样的方式,则通过将比开闭阀靠下游侧的燃料气体供给流路内的燃料气体用于燃料电池的发电,能够使第一测定值成为预先设定的值以下。
(5)在上述方式中,可以是,所述燃料电池系统还具备:氧化气体供给部,将所述燃料电池的发电所使用的氧化气体向所述燃料电池供给;燃料废气排出流路,经由在所述燃料电池的内部设置的所述燃料气体的流通流路而与所述燃料气体供给流路连接,将从所述燃料电池排出的燃料废气向所述燃料电池系统的外部排出;排气阀,设置于所述燃料废气排出流路,通过调整所述燃料废气排出流路的开闭来切换所述燃料废气的排出的执行与停止;及氧化气体排出流路,在所述燃料废气排出流路中的比设有所述排气阀的位置靠下游侧处汇合,将从所述氧化气体供给部供给的氧化气体向所述燃料废气排出流路输送,所述减压处理是如下处理:通过使所述排气阀执行所述燃料废气的排出,来将比所述开闭阀靠下游侧的所述燃料气体供给流路内的所述燃料气体经由所述流通流路而作为所述燃料废气向所述燃料废气排出流路排出,且通过使所述氧化气体供给部将所述氧化气体向所述氧化气体排出流路供给,来利用所述氧化气体对排出到所述燃料废气排出流路的所述燃料废气进行稀释并向所述燃料电池系统的外部排出。如果设为这样的方式,则通过利用氧化气体对比开闭阀靠下游侧的燃料气体供给流路内的燃料气体进行稀释并向燃料电池系统的外部排出,能够使第一测定值成为预先设定的值以下。
(6)在上述方式中,可以是,所述氧化气体供给部具有:压缩机,压缩而输送所述氧化气体;氧化气体供给流路,将由所述压缩机压缩并输送来的所述氧化气体向所述燃料电池输送,并且连接于所述氧化气体排出流路;及分流阀,配置在所述氧化气体排出流路从所述氧化气体供给流路分支的分支位置,能够调整由所述压缩机压缩并输送来的所述氧化气体中的从所述分支位置向所述燃料电池侧分流的量和向所述氧化气体排出流路侧分流的量,所述减压处理是如下处理:通过使所述排气阀执行所述燃料废气的排出,来将比所述开闭阀靠下游侧的所述燃料气体供给流路内的所述燃料气体经由所述流通流路而作为所述燃料废气向所述燃料废气排出流路排出,且通过调整所述分流阀而将从所述压缩机输送的所述氧化气体向所述氧化气体排出流路侧供给,来利用所述氧化气体对排出到所述燃料废气排出流路的所述燃料废气进行稀释并向所述燃料电池系统的外部排出。如果设为这样的方式,则通过利用氧化气体对比开闭阀靠下游侧的燃料气体供给流路内的燃料气体进行稀释并向燃料电池系统的外部排出,能够使第一测定值成为预先设定的值以下。
本发明的方式并不局限于燃料电池系统,例如,也能够应用于搭载有燃料电池系统的车辆、制造燃料电池系统的方法等各种方式。而且,本发明不受前述的方式的任何限定,当然能够在不脱离本发明的主旨的范围内以各种方式实施。
附图说明
图1是表示第一实施方式的燃料电池系统的结构的说明图。
图2是表示控制部执行的校正处理的流程。
图3是例示了点火开关被断开后的状态变化的时间图。
图4是表示第三实施方式中的控制部执行的校正处理的流程。
具体实施方式
A.第一实施方式:
A1.燃料电池系统的结构:
图1是表示本发明的第一实施方式的燃料电池系统10的结构的说明图。燃料电池系统10搭载于车辆,按照来自驾驶员的要求而输出主要用作车辆的驱动力的电力。燃料电池系统10具备燃料电池100、燃料气体供排系统200、氧化气体供排系统300、控制部400。
燃料电池100是接受氢(燃料气体)和空气(氧化气体)的供给作为反应气体并通过氧与氢的电化学反应进行发电的固体高分子型燃料电池。燃料电池100具有将多个单电池102层叠而成的堆叠构造。各单电池102分别是以单体形式也能够发电的发电要素,具有在电解质膜的两个面配置电极而成的发电体即膜电极接合体和夹持膜电极接合体的两张隔板(未图示)。电解质膜是在内部包含有水分的湿润状态时表现出良好的质子传导性的固体高分子薄膜。在各单电池102的外周端部设有沿各单电池102的层叠方向延伸并与各单电池102的发电部分支连接的反应气体用的歧管(图示省略)。各单电池102在层叠的状态下由端板104、106以沿其层叠方向夹持的状态进行紧固。
燃料气体供排系统200具有燃料气体供给功能、燃料气体排出功能、燃料气体循环功能。燃料气体供给功能是向燃料电池100的阳极供给燃料气体的功能。燃料气体排出功能是将从燃料电池100的阳极排出的燃料废气向外部排出的功能。燃料气体循环功能是使燃料气体在燃料电池系统10内循环的功能。在本实施方式中,燃料气体是氢气。
燃料气体供排系统200具备罐210、燃料气体供给流路220、调节器222、第一压力传感器224、第二压力传感器226、喷射器227、开闭阀228。
罐210贮存燃料电池100的发电所使用的燃料气体。燃料气体供给流路220将燃料电池100与罐210连接,将从罐210供给的燃料气体向燃料电池100输送。
调节器222设置于燃料气体供给流路220。调节器222通过调整燃料气体供给流路220的开闭而对燃料气体进行减压并向燃料电池100侧输送。调节器222是隔膜式的调节器。在本实施方式中,由调节器222对燃料气体供给流路220的开闭的调整根据隔着调节器222的燃料气体供给流路220的上游侧的压力和下游侧的压力以使下游侧的压力保持恒定的方式自主地执行。在本实施方式中,调节器222相当于用于解决课题的方案中的第一减压部的下位概念。
第一压力传感器224设置于燃料气体供给流路220中的在从罐210向燃料电池100输送燃料气体的方向上比调节器222靠上游侧处。第一压力传感器224测定燃料气体供给流路220中的比调节器222靠上游处的压力。需要说明的是,在以后的说明中,将第一压力传感器224测定的压力的测定值称为第一测定值。
第二压力传感器226设置于燃料气体供给流路220中的比调节器222靠下游侧处。第二压力传感器226测定比调节器222靠下游处的压力。需要说明的是,在以后的说明中,将第二压力传感器226测定的压力的测定值称为第二测定值。
在本实施方式中,第一压力传感器224的测定范围为0~100MPa,第二压力传感器226的测定范围为0~10MPa。第二压力传感器226的测定范围比第一压力传感器224的测定范围窄,相应地,低压时(例如,0~1MPa)的测定精度比第一压力传感器224高。
喷射器227设置于比第二压力传感器226靠下游侧的燃料气体供给流路220。喷射器227通过调整燃料气体供给流路220的开闭而对燃料气体进行减压并向燃料电池100输送。喷射器227是电磁驱动式的开闭阀,燃料气体供给流路220的开闭的调整由控制部400控制。在本实施方式中,喷射器227相当于用于解决课题的方案中的第二减压部的下位概念。
开闭阀228设置在燃料气体供给流路220中的比第一压力传感器224靠上游侧处。开闭阀228通过对燃料气体供给流路220进行开闭来切换燃料气体的供给的执行与停止。开闭阀228是电磁驱动式的开闭阀,由控制部400控制。
燃料气体供排系统200还具备燃料废气排出流路230、排气阀232、燃料气体循环流路240、循环泵242。
燃料废气排出流路230经由使燃料气体向燃料电池100的内部流通的流通流路(未图示)而与燃料气体供给流路220连接。燃料废气排出流路230是用于将从燃料电池100排出的燃料废气向燃料电池系统10的外部排出的流路。
排气阀232设置于燃料废气排出流路230。排气阀232通过调整燃料废气排出流路230的开闭来切换燃料废气的排出的执行与停止。排气阀232是电磁驱动式的开闭阀,由控制部400控制。
燃料气体循环流路240从燃料废气排出流路230中的比排气阀232靠上游侧处分支而连接于燃料气体供给流路220中的比第二压力传感器226靠下游侧处。燃料气体循环流路240是用于使从燃料电池100的阳极排出的燃料废气再次返回燃料气体供给流路220的流路。
循环泵242是用于从燃料废气排出流路230经由燃料气体循环流路240朝向燃料气体供给流路220输送燃料废气的泵。循环泵242的动作由控制部400控制。
氧化气体供排系统300具有氧化气体供给功能和氧化气体排出功能。氧化气体供给功能是向燃料电池100的阴极供给氧化气体的功能。氧化气体排出功能是将从燃料电池100的阴极排出的氧化废气向外部排出的功能。在本实施方式中,氧化气体是空气。氧化气体供排系统300具备氧化气体供给部310。
氧化气体供给部310将燃料电池100的发电所使用的氧化气体向燃料电池100供给。由氧化气体供给部310对氧化气体的供给的执行及停止由控制部400控制。氧化气体供给部310具有压缩机316、氧化气体供给流路320、分流阀322。压缩机316对从大气取入的空气进行压缩并向氧化气体供给流路320输送。
氧化气体供给流路320的一方的端部与压缩机316连接。氧化气体供给流路320将由压缩机316压缩并输送来的空气向燃料电池100输送。从氧化气体供给流路320分支出后述的氧化气体排出流路340。
分流阀322配置在氧化气体排出流路340从氧化气体供给流路320分支的分支位置。分流阀322能够调整由压缩机316压缩并输送来的空气中的从分支位置向下游侧的氧化气体供给流路320侧分流的量和向氧化气体排出流路340侧分流的量。分流阀322的动作由控制部400控制。
氧化气体供排系统300还具备氧化废气排出流路330、调压阀332、氧化气体排出流路340。
氧化废气排出流路330经由使氧化气体向燃料电池100的内部流通的流通流路(未图示)而与氧化气体供给流路320连接。氧化废气排出流路330是用于将从燃料电池100排出的氧化废气向燃料电池系统10的外部进行排出的流路。氧化废气排出流路330与氧化气体排出流路340连接。
调压阀332设置于氧化废气排出流路330。调压阀332通过调整氧化废气排出流路330的开闭来切换氧化废气的排出的执行与停止。调压阀332是电磁驱动式的开闭阀,由控制部400控制。
氧化气体排出流路340在燃料废气排出流路230中的比设有排气阀232的位置靠下游侧处汇合。氧化气体排出流路340将从压缩机316供给的空气向燃料废气排出流路230输送。
控制部400控制燃料电池系统10的各部分的动作。在本实施方式中,在搭载有燃料电池系统10的车辆所具备的点火开关被断开了的情况下,控制部400使开闭阀228闭阀而使燃料气体的供给停止并且使压缩机316的运转停止而使氧化气体的供给停止,由此使燃料电池100的发电停止。而且,此时,控制部400使喷射器227将燃料气体供给流路220关闭。由调节器222对燃料气体供给流路220的开闭的调整即使点火开关为断开状态也自主地执行。
控制部400具备校正部410。校正部410基于第二测定值来校正第一压力传感器224。在本实施方式中,校正部410将从第一压力传感器224到第二压力传感器226之间的压力损失与第二测定值表示的压力值相加后的值当作是第一测定值,来对第一压力传感器224进行校正。
由校正部410对第一压力传感器224的校正在第一测定值为预先设定的压力值SV以下的情况下执行。在此,压力值SV是在第二压力传感器226的测定精度上可靠性高的测定范围的上限值。在第一测定值为预先设定的压力值SV以下的情况下,由于从第一压力传感器224到第二压力传感器226之间存在压力损失,因此由第二压力传感器226测定的第二测定值是比第一测定值低的值,因此在测定精度上包含于可靠性高的范围内的盖然性高。校正部410将这样的第二测定值表示的压力值与从第一压力传感器224到第二压力传感器226之间的压力损失相加后的值当作是第一测定值,来对第一压力传感器224进行校正。在本实施方式的燃料电池系统10中,通过执行后述的校正处理,即使在第一测定值大于压力值SV的情况下,也能够高精度地校正第一压力传感器224。
A2.校正处理:
图2是表示控制部400执行的校正处理的流程。校正处理在搭载有燃料电池系统10的车辆所具备的点火开关被断开了的情况下执行。
如图2所示,当校正处理开始时,控制部400判定第一压力传感器224测定的第一测定值是否为压力值SV以下(步骤S110)。在判定为第一测定值为压力值SV以下的情况下(步骤S110:是),控制部400使校正部410校正第一压力传感器224(步骤S120)。然后,控制部400结束校正处理。
在判定为第一测定值不为压力值SV以下的情况下(步骤S110:否),即,在第一测定值大于压力值SV的情况下,控制部400执行减压处理后,使校正部410校正第一压力传感器224(步骤S130)。然后,控制部400结束校正处理。
在本实施方式中,减压处理是使氧化气体供给部310将氧化气体向燃料电池100供给并且使喷射器227将燃料气体供给流路220打开,由此将比开闭阀228靠下游侧的燃料气体供给流路220内的燃料气体用于燃料电池100的发电而进行消耗的处理。
图3是例示了在搭载有燃料电池系统10的车辆中点火开关被断开之后,从执行减压处理到第一压力传感器224的校正结束为止的状态变化的时间图。图3示出点火开关的接通/断开状态、开闭阀228的开闭状态、第一压力传感器224测定的第一测定值、喷射器227的开闭状态、氧化气体供给部310的氧化气体的供给状态的时序变化。
在图3的定时t0到定时t1的期间,点火开关维持为接通状态。此时,开闭阀228处于开阀状态并且喷射器227也处于将燃料气体供给流路220打开的状态,因此向燃料电池100继续供给燃料气体。而且,由于正在执行由氧化气体供给部310向燃料电池100的氧化气体的供给,因此燃料电池100处于使用燃料气体和氧化气体进行发电的状态。
在图3的定时t1,点火开关被设为断开状态。此时,开闭阀228闭阀而燃料气体的供给停止,并且由氧化气体供给部310向燃料电池100的氧化气体的供给停止,由此燃料电池100的发电停止。而且,此时,喷射器227也被设为将燃料气体供给流路220关闭的状态。需要说明的是,由调节器222对燃料气体供给流路220的开闭的调整即使点火开关为断开状态也自主地执行。
在图3的定时t2,开闭阀228闭阀而停止燃料气体的供给,且控制部400判定为第一测定值不为压力值SV以下,从而控制部400开始减压处理。当减压处理开始时,控制部400使氧化气体供给部310将氧化气体向燃料电池100供给,并且使喷射器227将燃料气体供给流路220打开。
在图3的定时t2至定时t3的期间,比开闭阀228靠下游侧的燃料气体供给流路220内的燃料气体被用于燃料电池100的发电而消耗,由此第一测定值减小。
在图3的定时t3,当第一测定值成为压力值SV以下时,控制部400使氧化气体供给部310的氧化气体的供给停止,并且使喷射器227将燃料气体供给流路220关闭。而且,当第一测定值成为压力值SV以下时,控制部400使校正部410校正第一压力传感器224。此时,校正部410将从第一压力传感器224到第二压力传感器226之间的压力损失与第二测定值V2表示的压力值相加后的值当作是第一测定值,来对第一压力传感器224进行校正。
在图3的定时t4以后,第一压力传感器224使用由校正部410校正后的值来测定燃料气体供给流路220内的压力。
根据以上说明的第一实施方式,由于在第一测定值大于压力值SV的情况下执行减压处理,所以能够使第一测定值成为压力值SV以下,因此,能够基于第二压力传感器226测定出的第二测定值来校正第一压力传感器224。因此,能够抑制第一压力传感器224的测定保持产生了误差的状态。
另外,在第一实施方式中,在减压处理中,将比开闭阀228靠下游侧的燃料气体供给流路220内的燃料气体用于燃料电池100的发电而进行消耗。因此,通过在燃料电池100的发电中使用燃料气体,能够使第一测定值成为压力值SV以下。
B.第二实施方式:
第二实施方式的燃料电池系统的结构与第一实施方式的燃料电池系统10相同。第二实施方式的燃料电池系统在减压处理的具体的处理内容上与第一实施方式的燃料电池系统10不同。
在第二实施方式中,减压处理是如下处理:通过使排气阀232执行燃料废气的排出,来将比开闭阀228靠下游侧的燃料气体供给流路220内的燃料气体经由流通流路作为燃料废气向燃料废气排出流路230排出,并且通过使氧化气体供给部310将氧化气体向氧化气体排出流路340供给,来利用氧化气体对排出到燃料废气排出流路230的燃料废气进行稀释并向燃料电池系统10的外部排出。在第二实施方式中,通过调整分流阀322而将从压缩机316输送的氧化气体向氧化气体排出流路340侧供给,来执行由氧化气体供给部310向氧化气体排出流路340的氧化气体的供给。此时,分流阀322被调整成不向燃料电池100侧供给氧化气体。
根据以上说明的第二实施方式,通过利用氧化气体对燃料气体进行稀释并向燃料电池系统10的外部排出,能够使第一测定值成为压力值SV以下。
C.第三实施方式:
第三实施方式的燃料电池系统的结构与第一实施方式的燃料电池系统10相同。第三实施方式的燃料电池系统在校正处理的具体的处理内容上与第一实施方式的燃料电池系统10不同。
图4是表示第三实施方式中的控制部400执行的校正处理的流程。如图4所示,当校正处理开始时,控制部400判定从最后使校正部410校正第一压力传感器224起是否经过了预先设定的时间T(步骤S100)。在此,时间T是使得校正部410执行校正的频度成为过度或不足较少的频度的时间。
在判定为从最后使校正部410校正第一压力传感器224起经过了时间T的情况下(步骤S100:是),控制部400进行图2中说明的步骤S110以后的各处理。
在判定为从最后使校正部410校正第一压力传感器224起未经过时间T的情况下(步骤S100:否),控制部400不使校正部410校正第一压力传感器224并且也不执行减压处理(步骤S140)。然后,控制部400结束校正处理。
根据以上说明的第三实施方式,通过适当地设定校正部410执行校正的时间的间隔即时间T,能够将校正第一压力传感器224的频度设定为过度或不足较少的频度。
D.变形例:
D1.变形例1:
在各实施方式的燃料电池系统中,由调节器222对燃料气体供给流路220的开闭的调整自主地执行,但是本发明并不局限于此。例如,也可以是,调节器222是电磁驱动式的开闭阀,燃料气体供给流路220的开闭的调整由控制部400控制。在这样的情况下,可以进行控制,以使得调节器222的开闭状态也与点火开关为接通状态或断开状态时及执行减压处理时的喷射器227的开闭状态同步。即,控制部400在喷射器227将燃料气体供给流路220打开时,进行控制以使得调节器222也将燃料气体供给流路220打开,在喷射器227将燃料气体供给流路220关闭时,进行控制以使得调节器222也将燃料气体供给流路220关闭。
D2.变形例2:
在各实施方式的燃料电池系统中,具备调节器222及喷射器227,但是本发明并不局限于此。例如,燃料电池系统也可以仅具备调节器222。在这样的方式中,可以是,调节器222是电磁驱动式的开闭阀,燃料气体供给流路220的开闭的调整由控制部400控制。在这样的方式中,在由调节器222对燃料气体供给流路220的开闭的调整自主地执行的情况下,减压处理通过使氧化气体供给部310将氧化气体向燃料电池100供给来执行。即,在减压处理时,由于由调节器222对燃料气体供给流路220的开闭的调整自主地执行,因此控制部400可以通过使氧化气体供给部310将氧化气体向燃料电池100供给,来将比开闭阀228靠下游侧的燃料气体供给流路220内的燃料气体用于燃料电池100的发电而进行消耗。
D3.变形例3:
在各实施方式的燃料电池系统中,作为氧化气体供给部310的结构而具有压缩机316、氧化气体供给流路320、分流阀322,但是本发明并不局限于此。例如,氧化气体供给部310也可以是具备压缩机316、氧化气体供给流路320、分流阀322的功能的一个氧化气体供给单元。在这样的方式的情况下,氧化气体供给单元与燃料电池100及氧化气体排出流路340分别连接,按照来自控制部400的指示将氧化气体向燃料电池100及氧化气体排出流路340供给。
D4.变形例4:
在各实施方式的燃料电池系统中,在搭载有燃料电池系统的车辆所具备的点火开关被断开了的情况下执行校正处理,但是本发明并不局限于此。例如,校正处理也可以在点火开关被接通后开闭阀228打开之前执行,或者在燃料电池系统停止的盖然性高的期间例如夜间执行。
D5.变形例5:
在第三实施方式的燃料电池系统中,采用从最后使校正部410校正第一压力传感器224起是否经过时间T来作为是否执行校正及减压处理的一个判定基准,但是本发明并不局限于此。例如,也可以采用第一压力传感器224最后被校正后暴露于燃料气体的合计的时间或通过预先存储于控制部400的关于第一压力传感器224的计测误差进展式而算出的计测误差是否超过预先设定的值,来作为是否执行校正及减压处理的一个判定基准。
本发明并不局限于上述的实施方式、实施例、变形例,能够在不脱离其主旨的范围内能够以各种结构实现。例如,与发明内容一栏记载的各方式中的技术特征对应的实施方式、实施例、变形例中的技术特征能够为了解决上述课题的一部分或全部或者为了实现上述效果的一部分或全部而进行更换、组合。而且,只要该技术特征在本说明书中没有作为必要技术特征进行说明,就可以适当删除。
标号说明
10…燃料电池系统
100…燃料电池
102…单电池
104、106…端板
200…燃料气体供排系统
210…罐
220…燃料气体供给流路
222…调节器
224…第一压力传感器
226…第二压力传感器
227…喷射器
228…开闭阀
230…燃料废气排出流路
232…排气阀
240…燃料气体循环流路
242…循环泵
300…氧化气体供排系统
310…氧化气体供给部
316…压缩机
320…氧化气体供给流路
322…分流阀
330…氧化废气排出流路
332…调压阀
340…氧化气体排出流路
400…控制部
410…校正部
Claims (6)
1.一种燃料电池系统,其中,具备:
燃料电池;
罐,贮存所述燃料电池的发电所使用的燃料气体;
燃料气体供给流路,与所述罐连接,将从所述罐供给的所述燃料气体向所述燃料电池输送;
第一减压部,设置于所述燃料气体供给流路中,通过调整所述燃料气体供给流路的开闭而对所述燃料气体进行减压并输送所述燃料气体;
第一压力传感器,设置于在输送所述燃料气体的方向上比所述第一减压部靠上游侧的所述燃料气体供给流路中,测定所述燃料气体供给流路内的压力;
第二压力传感器,设置于比所述第一减压部靠下游侧的所述燃料气体供给流路中,测定所述燃料气体供给流路内的压力;
开闭阀,设置于比所述第一压力传感器靠上游侧的所述燃料气体供给流路中,切换所述燃料气体的供给的执行与停止;
校正部,基于所述第二压力传感器测定的第二测定值来校正所述第一压力传感器;及
控制部,控制所述燃料电池系统,
在所述开闭阀停止所述燃料气体的供给且所述第一压力传感器测定的第一测定值为预先设定的值以下的情况下,所述控制部使所述校正部校正所述第一压力传感器,
在所述开闭阀停止所述燃料气体的供给且所述第一测定值大于所述预先设定的值的情况下,所述控制部执行使所述第一测定值成为所述预先设定的值以下的减压处理之后,使所述校正部校正所述第一压力传感器。
2.根据权利要求1所述的燃料电池系统,其中,
在从最后使所述校正部校正所述第一压力传感器起经过了预先设定的时间,且所述开闭阀停止所述燃料气体的供给,且所述第一压力传感器测定的第一测定值为所述预先设定的值以下的情况下,所述控制部使所述校正部校正所述第一压力传感器,
在从最后使所述校正部校正所述第一压力传感器起经过了预先设定的时间,且所述开闭阀停止所述燃料气体的供给,且所述第一测定值大于所述预先设定的值的情况下,所述控制部执行所述减压处理之后,使所述校正部校正所述第一压力传感器,
在从最后使所述校正部校正所述第一压力传感器起未经过预先设定的时间,且所述开闭阀停止所述燃料气体的供给的情况下,所述控制部不使所述校正部校正所述第一压力传感器并且不执行所述减压处理。
3.根据权利要求1或2所述的燃料电池系统,其中,
还具备氧化气体供给部,该氧化气体供给部将所述燃料电池的发电所使用的氧化气体向所述燃料电池供给,
所述减压处理是如下处理:通过使所述氧化气体供给部将所述氧化气体向所述燃料电池供给,来将比所述开闭阀靠下游侧的所述燃料气体供给流路内的所述燃料气体用于所述燃料电池的发电而进行消耗。
4.根据权利要求3所述的燃料电池系统,其中,
还具备第二减压部,该第二减压部设置于比所述第二压力传感器靠下游侧的所述燃料气体供给流路中,通过调整所述燃料气体供给流路的开闭而对所述燃料气体进行减压并输送所述燃料气体,
由所述第一减压部进行的所述开闭的调整根据隔着所述第一减压部的上游侧的压力和下游侧的压力以使所述下游侧的压力保持恒定的方式自主地执行,
由所述第二减压部进行的所述开闭的调整通过所述控制部的控制来执行,
所述减压处理是如下处理:通过使所述氧化气体供给部将所述氧化气体向所述燃料电池供给并且使所述第二减压部将所述燃料气体供给流路打开,来将比所述开闭阀靠下游侧的所述燃料气体供给流路内的所述燃料气体用于所述燃料电池的发电而进行消耗。
5.根据权利要求1或2所述的燃料电池系统,其中,还具备:
氧化气体供给部,将所述燃料电池的发电所使用的氧化气体向所述燃料电池供给;
燃料废气排出流路,经由在所述燃料电池的内部设置的所述燃料气体的流通流路而与所述燃料气体供给流路连接,将从所述燃料电池排出的燃料废气向所述燃料电池系统的外部排出;
排气阀,设置于所述燃料废气排出流路中,通过调整所述燃料废气排出流路的开闭来切换所述燃料废气的排出的执行与停止;及
氧化气体排出流路,在所述燃料废气排出流路中的比设有所述排气阀的位置靠下游侧处汇合,将从所述氧化气体供给部供给的氧化气体向所述燃料废气排出流路输送,
所述减压处理是如下处理:通过使所述排气阀执行所述燃料废气的排出,来将比所述开闭阀靠下游侧的所述燃料气体供给流路内的所述燃料气体经由所述流通流路而作为所述燃料废气向所述燃料废气排出流路排出,且通过使所述氧化气体供给部将所述氧化气体向所述氧化气体排出流路供给,来利用所述氧化气体对排出到所述燃料废气排出流路的所述燃料废气进行稀释并向所述燃料电池系统的外部排出。
6.根据权利要求5所述的燃料电池系统,其中,
所述氧化气体供给部具有:
压缩机,压缩并输送所述氧化气体;
氧化气体供给流路,将由所述压缩机压缩并输送来的所述氧化气体向所述燃料电池输送,并且连接于所述氧化气体排出流路;及
分流阀,配置在所述氧化气体排出流路从所述氧化气体供给流路分支的分支位置,能够调整由所述压缩机压缩并输送来的所述氧化气体中的从所述分支位置向所述燃料电池侧分流的量和向所述氧化气体排出流路侧分流的量,
所述减压处理是如下处理:通过使所述排气阀执行所述燃料废气的排出,来将比所述开闭阀靠下游侧的所述燃料气体供给流路内的所述燃料气体经由所述流通流路而作为所述燃料废气向所述燃料废气排出流路排出,且通过调整所述分流阀而将从所述压缩机输送的所述氧化气体向所述氧化气体排出流路侧供给,来利用所述氧化气体对排出到所述燃料废气排出流路的所述燃料废气进行稀释并向所述燃料电池系统的外部排出。
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