CN114544102A - 燃料电池的漏气检查装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明的燃料电池的漏气检查装置具备：第一供给管，其具有能够安装于燃料电池的阳极的阳极连接部；第一气密机构，其用于使阳极以及第一供给管气密；阳极压力测量部，其用于检测阳极的内压；第二供给管，其具有能够安装于阴极的阴极连接部；第二气密机构，其用于使阴极以及第二供给管气密；阴极压力测量部，其用于检测阴极的内压；以及连通状态切换部，其包括一端与第一供给管连接、且另一端与第二供给管连接的连结管，能够切换第一供给管与第二供给管连通的连通状态、和第一供给管与第二供给管不连通的非连通状态。

Description

燃料电池的漏气检查装置及其方法

技术领域

本公开涉及燃料电池的漏气检查的技术。

背景技术

公知有燃料电池组的泄漏检查装置，该燃料电池组的泄漏检查装置通过在向燃料电池组的阳极、阴极分别供给检查气体并使其气密后测量检查气体的压力来进行阳极、阴极的各自的泄漏检查(例如，日本特开2010-198909)。在该泄漏检查装置中，通过将检查气体的温度调节成与燃料电池的温度一致，从而使到燃料电池内的检查气体的压力稳定为止的时间缩短。

在以往的泄漏检查装置的装置结构中，未考虑在使用检查气体来进行燃料电池的泄漏检查的情况下可能产生的燃料电池的特有的问题。

发明内容

本公开能够作为以下的方式来实现。

(1)根据本公开的一个方式，提供一种燃料电池的漏气检查装置。该方式的燃料电池的漏气检查装置具备：第一供给管，其具有能够安装于上述燃料电池的阳极的阳极连接部；第一气密机构，其用于使上述阳极以及上述第一供给管气密；阳极压力测量部，其用于检测上述阳极的内压；第二供给管，其具有能够安装于上述燃料电池的阴极的阴极连接部；第二气密机构，其用于使上述阴极以及上述第二供给管气密；阴极压力测量部，其用于检测上述阴极的内压；以及连通状态切换部，其包括一端与上述第一供给管连接、且另一端与上述第二供给管连接的连结管，上述连通状态切换部能够切换上述第一供给管与上述第二供给管连通的连通状态、和上述第一供给管与上述第二供给管不连通的非连通状态。

根据该方式的燃料电池的漏气检查装置，通过使与阳极连接的第一供给管、和与阴极连接的第二供给管连通，能够在使燃料电池的阳极与阴极的内压相等后执行阳极的漏气的检查和阴极的漏气的检查。因此，能够提供可以在减少或者防止产生作为燃料电池特有的问题的检查气体经由燃料电池的电解质膜而交叉泄漏的状态下进行漏气检查的燃料电池的漏气检查装置。

(2)也可以构成为：在上述方式的燃料电池的漏气检查装置的基础上，具备控制上述第一气密机构、上述第二气密机构以及上述连通状态切换部的动作的控制装置，上述控制装置构成为：使上述连通状态切换部动作来切换为上述连通状态，并且从检查气体供给部向上述阳极及上述第一供给管、和上述阴极及上述第二供给管供给检查气体，使上述第一气密机构动作来使被供给了上述检查气体的上述阳极及上述第一供给管气密，并且使上述第二气密机构动作来使被供给了上述检查气体的上述阴极及上述第二供给管气密，使上述连通状态切换部动作来切换为上述非连通状态，并且使用由上述阳极压力测量部检测到的上述阳极的内压来判定上述阳极有无漏气，并且使用由上述阴极压力测量部检测到的上述阴极的内压来判定上述阴极有无漏气。

根据该方式的燃料电池的漏气检查装置，即使在连结管未连接于第一供给管和第二供给管中的、通过第一气密机构和第二气密机构使检查气体气密的位置的情况下，也能够切换第一供给管与第二供给管的连通状态和非连通状态。

(3)也可以构成为：在上述方式的燃料电池的漏气检查装置的基础上，上述连通状态切换部还具备设置于上述连结管的开闭阀，该开闭阀通过对阀体的开闭进行切换，能够切换上述连通状态和上述非连通状态，上述第一气密机构具备配设于上述第一供给管的阳极气密阀，上述第二气密机构具备配设于上述第二供给管的阴极气密阀，上述连结管的一端连接于上述第一供给管的、上述阳极气密阀与上述阳极连接部之间，上述连结管的另一端连接于上述第二供给管的、上述阴极气密阀与上述阴极连接部之间。

根据该方式的燃料电池的漏气检查装置，仅通过与阳极和阴极一起成为气密的状态的连结管中的开闭阀的开闭的切换，就能够切换连通状态和非连通状态。因此，能够减少或者抑制由切换连通状态和非连通状态而引起的检查气体的压力变化，从而能够进一步减少或者防止检查气体的交叉泄漏的产生。

(4)也可以构成为：在上述方式的燃料电池的漏气检查装置的基础上，上述阳极压力测量部以及上述阴极压力测量部包括容器和压差传感器，上述压差传感器用于检测上述容器与上述阳极之间的压差、以及上述容器与上述阴极之间的压差。

根据该方式的燃料电池的漏气检查装置，与使用直压式的压力传感器的情况比较，能够缩短检查期间。

本公开也能够以燃料电池的漏气检查装置以外的各种方式来实现。例如能够以燃料电池的漏气检查方法、燃料电池的漏气检查装置的控制方法、实现该控制方法的计算机程序、存储有该计算机程序的非暂时性的记录介质等方式实现。

附图说明

以下参考附图，对本发明的示例性实施例的特征、优点、以及技术和工业意义进行描述，在附图中，相同的附图标记表示相同的要素，其中，

图1是表示第1实施方式的漏气检查装置的简要结构的说明图。

图2是表示第1实施方式的漏气检查装置执行的漏气检查控制的流程图。

图3是表示第2实施方式的漏气检查装置的简要结构的说明图。

图4是表示第2实施方式的漏气检查装置执行的漏气检查控制的流程图。

具体实施方式

A.第1实施方式：

图1是表示作为第1实施方式的漏气检查装置100的简要结构的说明图。如图1所示，漏气检查装置100安装于燃料电池90来使用。漏气检查装置100是使用从检查气体供给部30供给的检查气体来检测燃料电池的阳极和阴极有无漏气的装置。漏气检查装置100还可以检测燃料电池90的制冷剂流路有无泄漏。漏气检查装置100例如用于在燃料电池的制造工序中确认燃料电池的品质。本实施方式的漏气检查装置100具备控制装置20、气体供给管40、第一供给管41、第二供给管42、阳极泄漏检测器60、阴极泄漏检测器70、阳极排出口气密部52、阴极排出口气密部56以及连结管82。

燃料电池90是被供给作为燃料气体的氢气和作为氧化气体的空气，使它们作为反应气体来发电的固体高分子型燃料电池。燃料电池90具有将多个单元层叠而成的堆叠结构，该多个单元具有使阳极和阴极这两个电极与电解质膜的两侧接合的膜电极接合体(Membrane Electrode Assembly/MEA)。燃料电池90例如搭载于以燃料电池为驱动源的燃料电池车辆。燃料电池90具备与MEA的阳极电极连接的阳极气体流路93、用于将氢气向阳极气体流路93供给的阳极供给口92、用于将氢气从阳极气体流路93排出的阳极排出口94、与MEA的阴极电极连接的阴极气体流路95、用于将空气向阴极气体流路95供给的阴极供给口96、以及用于将空气从阴极气体流路95排出的阴极排出口98。燃料电池90并不局限于固体高分子型，也可以是磷酸型、熔融碳酸盐型、固体氧化物型等各种方式的燃料电池。燃料电池90除了燃料电池车辆之外，还可以用于家庭用电源、固定发电等。在燃料电池90中，因构成燃料电池90的部件的尺寸、组装的精度的差别等，存在在使检查气体气密于阳极和阴极后的阳极的体积变化量、和阴极的体积变化量上产生差异的情况。该阳极的体积变化量与阴极的体积变化量之差可能产生阳极的内压与阴极的内压之差。若产生该压力差，则产生检查气体透过燃料电池的电解质膜(MEA)而在阳极与阴极之间移动的交叉泄漏，可能导致检查精度的降低。

检查气体供给部30在数MPa左右的高压的状态下保存用于漏气检查的检查气体。作为检查气体，例如使用氮气等非活性气体。在检查气体供给部30连接有气体供给管40的一端。气体供给管40的另一端分支为第一供给管41和第二供给管42。将从检查气体供给部30供给至气体供给管40的检查气体分别向第一供给管41和第二供给管42供给。

在气体供给管40设置有调节器50。对于调节器50而言，通过控制装置20的控制而被控制开闭动作，将来自检查气体供给部30的检查气体的压力减压至数百kPa左右。此外，能够省略气体供给管40。在省略气体供给管40的情况下，将具备调节器50的第一供给管41、和具备调节器50的第二供给管42分别与检查气体供给部30连接。

第一供给管41具备阳极连接部41E。阳极连接部41E是第一供给管41中的能够安装于燃料电池90的阳极供给口92的检查气体的供给口。第一供给管41将被调节器50减压后的检查气体经由阳极连接部41E向燃料电池90的阳极气体流路93供给。在第一供给管41设置有阳极泄漏检测器60。

阳极泄漏检测器60是所谓的压差式的泄漏测试仪，用于检测燃料电池90的阳极气体流路93有无漏气。阳极泄漏检测器60具备第一检查气体供给管63、阳极气密阀62、第一主供给管65、第一主气密阀64、第一支管67、第一压差传感器66以及第一主腔室68。

第一检查气体供给管63是设置于阳极泄漏检测器60内的管路。第一检查气体供给管63的两端与第一供给管41连接。第一检查气体供给管63与第一供给管41相同地发挥功能。阳极气密阀62设置于第一检查气体供给管63中的最上游侧。“上游”是指检查气体的流通路径中的相对于一个基准位置而靠近检查气体供给部30的位置，“下游”是指检查气体的流通路径中的相对于一个基准位置而靠近燃料电池90的位置。阳极气密阀62设置于比阳极泄漏检测器60靠上游侧的第一供给管41。作为阳极气密阀62，例如能够使用电磁阀、电动阀。阳极气密阀62的开闭驱动由控制装置20控制。若打开阳极气密阀62，则将检查气体经由第一检查气体供给管63和第一供给管41向燃料电池90的阳极气体流路93供给。

第一主供给管65是将第一检查气体供给管63与第一主腔室68连接的管路。更具体而言，第一主供给管65的一端与第一检查气体供给管63中的处于阳极气密阀62的下游的位置连接，第一主供给管65的另一端与第一主腔室68连接。在第一主供给管65设置有第一主气密阀64。作为第一主气密阀64，例如能够使用电磁阀、电动阀。第一主气密阀64的开闭驱动由控制装置20控制。若打开第一主气密阀64，则第一检查气体供给管63的检查气体能够向第一主腔室68流入。第一主腔室68是抑制气体的泄漏的容器。第一主腔室68用于检测与漏气检查的对象物的压差。通过第一主气密阀64的闭阀，使第一主腔室68气密。

第一支管67是将第一检查气体供给管63与第一主供给管65相连的流路。更具体而言，第一支管67的一端与第一检查气体供给管63中的比第一主供给管65与第一检查气体供给管63连接的位置靠下游的位置连接。第一支管67的另一端与第一主供给管65中的处于第一主腔室68与第一主气密阀64之间的位置连接。在第一支管67设置有第一压差传感器66。

第一压差传感器66检测第一检查气体供给管63与第一主腔室68的压差。在本实施方式中，在第一压差传感器66使用有半导体压阻扩散压力传感器。第一压差传感器66利用由基于第一主气密阀64闭阀后的状态的第一检查气体供给管63与第一主腔室68的压差的隔膜的变形而产生的压阻效果。第一压差传感器66通过将桥接电阻的电阻的变化转换为电信号而能够检测第一检查气体供给管63的内压，进而能够检测阳极气体流路93的内压。将基于第一压差传感器66的检测结果向控制装置20发送。在本实施方式中，第一压差传感器66、第一主气密阀64以及第一主腔室68作为检测阳极气体流路93的内压、即燃料电池90的阳极的内压的“阳极压力测量部”发挥功能。第一压差传感器66并不局限于半导体压阻扩散压力传感器，也可以是静电电容式压力传感器。

阳极排出口气密部52是安装于燃料电池90的阳极排出口94的栓。阳极排出口气密部52与阳极气密阀62一起作为用于使燃料电池90的阳极气体流路93和第一供给管41气密的“第一气密机构”发挥功能。阳极排出口气密部52例如由安装于阳极排出口94的阳极的排出管和阳极的排出管所具备的开闭阀构成。

第二供给管42具备阴极连接部42E。阴极连接部42E是第二供给管42中的能够安装于燃料电池90的阴极供给口96的检查气体的供给口。第二供给管42将被调节器50减压后的检查气体经由阴极连接部42E向燃料电池90的阴极气体流路95供给。在第二供给管42设置有阴极泄漏检测器70。

阴极泄漏检测器70是与阳极泄漏检测器60相同地构成的压差式的泄漏测试仪，用于检测阴极气体流路95有无漏气。阴极泄漏检测器70具备第二检查气体供给管73、阴极气密阀72、第二主供给管75、第二主气密阀74、第二支管77、第二压差传感器76以及第二主腔室78。第二检查气体供给管73与阳极泄漏检测器60的第一检查气体供给管63相同，阴极气密阀72与阳极气密阀62相同，第二主供给管75与第一主供给管65相同，第二主气密阀74与第一主气密阀64相同，第二支管77与第一支管67相同，第二主腔室78是与第一主腔室68相同的结构，因此省略详细的说明。在本实施方式中，第二压差传感器76、第二主气密阀74以及第二主腔室78作为检测阴极气体流路95的内压、即燃料电池90的阴极的内压的“阴极压力测量部”发挥功能。

阴极排出口气密部56是安装于燃料电池90的阴极供给口96的栓。阴极排出口气密部56与阴极气密阀72一起作为用于使燃料电池90的阴极气体流路95和第二供给管42气密的“第二气密机构”发挥功能。阴极排出口气密部56例如也可以由安装于阴极排出口98的管路、和该管路所具备的开闭阀构成。

连结管82将第一供给管41与第二供给管42连接。在本实施方式中，连结管82的一端连接于第一供给管41的阳极连接部41E与阳极气密阀62之间的位置。连结管82的另一端连接于第二供给管42的阴极连接部42E与阴极气密阀72之间。换言之，在本实施方式中，连结管82的一端连接于第一供给管41中的、通过第一气密机构与阳极气体流路93一起使检查气体气密的位置，连结管82的另一端连接于第二供给管42中的、通过第二气密机构与阴极气体流路95一起使检查气体气密的位置。

在本实施方式中，在连结管82设置有连结阀80。作为连结阀80，例如能够使用电磁阀、电动阀。连结阀80被控制装置20控制开闭驱动。在本实施方式中，连结管82和连结阀80作为“连通状态切换部”发挥功能，该连通状态切换部通过控制装置20驱动连结阀80并使其开闭，由此切换第一供给管41与第二供给管42经由连结管82连通的连通状态、和第一供给管41与第二供给管42不连通的非连通状态。

本实施方式的100还具备控制装置20。控制装置20由具备执行逻辑运算的微处理器、ROM、RAM等存储器的微型计算机构成。控制装置20通过微处理器执行在存储器内存储的程序来执行第一气密机构、第二气密机构以及连通状态切换部的动作的控制、包括燃料电池90的漏气检查控制在内的漏气检查装置100的各种控制。

图2是表示第1实施方式的漏气检查装置100的控制装置20执行的漏气检查控制的流程图。例如通过与燃料电池90连接的漏气检查装置100开始运转来开始本流程。

在步骤S20中，控制装置20使所有的阀开阀来开始检查气体的供给。所有的阀包括用于向燃料电池90供给检查气体的阀、阳极压力测量部和阴极压力测量部所包括的阀、以及连通状态切换部所包括的阀。在本实施方式中，用于向燃料电池90供给检查气体的阀包括调节器50、阳极气密阀62以及阴极气密阀72。阳极测量部和阴极压力测量部所包括的阀包括第一主气密阀64和第二主气密阀74。连通状态切换部所包括的阀包括连结阀80。通过各阀的开阀，将来自检查气体供给部30的检查气体向燃料电池90的阳极气体流路93及阴极气体流路95、阳极泄漏检测器60的第一主腔室68以及阴极泄漏检测器70的第二主腔室78供给，并且向第一供给管41、第二供给管42、连通状态的连结管82填充。此外，无需将所有的阀同时开阀，也可以以任意的顺序开阀。作为步骤S20中的检查气体的供给的结束条件，能够举出从开始检查气体的供给的时刻起经过了预先决定好的期间、第一供给管41、第二供给管42的内压上升至预先决定好的压力等。

在步骤S30中，控制装置20动作控制第一气密机构和第二气密机构，使阳极气体流路93、阴极气体流路95以及连结管82气密。在本实施方式中，控制装置20将阳极气密阀62和阴极气密阀72闭阀。控制装置20还可以将调节器50闭阀。其结果是，将从检查气体供给部30供给的检查气体气密于阳极气体流路93、阴极气体流路95、第一主腔室68、第二主腔室78、第一供给管41、第二供给管42以及连通状态的连结管82。

在步骤S40中，控制装置20确认在连通状态下阳极的内压与阴极的内压是否是在大致均匀的状态下稳定的平衡状态。例如，在第一压差传感器66、第二压差传感器76的检测结果在大致相等的状态下稳定的情况下，控制装置20判定为阳极的内压和阴极的内压是平衡状态。控制装置20也可以通过在完成阳极气密阀62和阴极气密阀72的闭阀后经过阳极的内压和阴极的内压在大致均匀的状态下稳定的程度的期间，从而判定为阳极的内压与阴极的内压是平衡状态。其结果是，燃料电池90的阳极气体流路93与阴极气体流路95的内压几乎相等。

在步骤S50中，控制装置20控制连通状态切换部来切换为非连通状态。在本实施方式中，控制装置20通过使连结管82的连结阀80变为闭阀来将第一供给管41和第二供给管42切换为非连通状态。其结果是，将检查气体分别独立地气密于阳极气体流路93和阴极气体流路95。

在步骤S60中，分别开始阳极泄漏检测器60对阳极气体流路93的漏气检查、和阴极泄漏检测器70对阴极气体流路95的漏气检查。此外，阴极泄漏检测器70对阴极气体流路95的漏气检查与阳极泄漏检测器60对阳极气体流路93的漏气检查相同，因此省略说明。从完成步骤S50起到开始步骤S60的期间能够任意地设定。为了在阳极气体流路93和阴极气体流路95的内压尽量相等的状态下执行漏气检查，从完成步骤S50起到开始步骤S60的期间例如越是数毫秒、0.1秒～1.0秒等较短的期间，则越优选。

控制装置20使用由阳极压力测量部检测到的阳极气体流路93的内压来判定阳极气体流路93有无漏气。第一主腔室68的内压通过在步骤S20中被供给检查气体而上升。第一主腔室68的内压当在步骤S30中使检查气体变为气密后例如受到温度变化等的影响而减少，在经过了一定的期间的时刻大致变为恒定。在本实施方式中，在使用作为阳极压力测量部的第一压差传感器66检测到的压差而确认了相对于第一主腔室68的内压阳极气体流路93的内压变小的情况下，控制装置20判定为在阳极气体流路93存在漏气。更具体而言，在确认了第一主腔室68与阳极气体流路93的压差为预先决定好的值以上的情况下，即，在确认了阳极气体流路93的内压相对于第一主腔室68的内压减小了预先决定好的压力以上的情况下，控制装置20判定为在阳极气体流路93存在漏气。在第一主腔室68与阳极气体流路93的压差不足预先决定好的值的情况下，控制装置20判定在阳极气体流路93没有漏气。控制装置20也可以代替第一主腔室68与阳极气体流路93的压差而使用第一主腔室68的压力变化量与阳极气体流路93的压力变化量之差来判定有无漏气。控制装置20若完成阳极气体流路93和阴极气体流路95的有无漏气的判定，则移至步骤S70来结束泄漏检查，并结束本流程。

如以上说明的那样，本实施方式的漏气检查装置100具备连通状态切换部，该连通状态切换部能够切换与阳极气体流路93连接的第一供给管41、与和阴极气体流路95连接的第二供给管42连通的连通状态、以及第一供给管41与第二供给管42不连通的非连通状态。通过使第一供给管41与第二供给管42连通，能够在使阳极气体流路93的内压与阴极气体流路95的内压相等后执行燃料电池90的阳极的漏气的检查和阴极的漏气的检查。因此，能够获得可以在减少或者防止经由燃料电池90的电解质膜的检查气体的交叉泄漏的产生的状态下进行漏气检查的漏气检查装置100。

根据本实施方式的漏气检查装置100，连结管82具备能够切换第一供给管41与第二供给管42的连通状态和非连通状态的连结阀80。连结管82的一端连接于第一供给管41中的、通过第一气密机构与阳极气体流路93一起使检查气体气密的位置，连结管82的另一端连接于第二供给管42中的、通过第二气密机构与阴极气体流路95一起使检查气体气密的位置。即，本实施方式的漏气检查装置100仅通过与阳极气体流路93及阴极气体流路95一起为气密的状态的连结管82中的连结阀80的开闭控制的开闭，就能够切换第一供给管41与第二供给管42的连通状态以及非连通状态。因此，能够使从阳极与阴极的压力几乎相等的连通状态向用于检查阳极和阴极的漏气的非连通状态的切换变得容易。因此，能够获得以下漏气检查装置100，即：该漏气检查装置100能够减少或者抑制伴随着从连通状态向非连通状态的切换的检查气体的压力变化，并能够进一步减少或者防止检查气体的交叉泄漏的产生。

根据本实施方式的漏气检查装置100，阳极压力测量部具备第一压差传感器66，阴极压力测量部具备第二压差传感器76。能够获得以下漏气检查装置100，即：该漏气检查装置100与使用直压式的压力传感器的情况比较，阳极气体流路93和阴极气体流路95的内压的检测速度变快，从而能够缩短检查期间。另外，能够获得以下漏气检查装置100，即：该漏气检查装置100与使用直压式的压力传感器的情况比较，能够提高压力检测的分辨率，从而能够提高漏气的检测精度。

B.第2实施方式：

图3是表示作为本公开的第2实施方式的漏气检查装置100b的简要结构的说明图。相对于第1实施方式的漏气检查装置100具备压差方式的泄漏测试仪，第2实施方式的漏气检查装置100b在由所谓的直压方式的泄漏测试仪构成这一点、以及连结管82b的配置位置不同这一点上与第1实施方式的漏气检查装置100不同。具体而言，第2实施方式的漏气检查装置100b在代替阳极泄漏检测器60而具备阳极压力传感器69、代替阴极泄漏检测器70而具备阴极压力传感器79、并代替连结管82而具备连结管82b这一点上与第1实施方式的漏气检查装置100不同，其以外的结构与第1实施方式的漏气检查装置100相同。

阳极压力传感器69是检测第一供给管41的内压的压力传感器。阳极压力传感器69在漏气检查时作为用于检测阳极气体流路93的内压的“阳极压力测量部”发挥功能。阴极压力传感器79是检测第二供给管42的内压的压力传感器。阴极压力传感器79作为用于检测阴极气体流路95的内压的“阴极压力测量部”发挥功能。

在本实施方式中，与第1实施方式相同，阳极气密阀62和阳极排出口气密部52作为用于使检查气体气密于燃料电池90的阳极气体流路93和第一供给管41的“第一气密机构”发挥功能。同样，阴极气密阀72和阴极排出口气密部56作为用于使检查气体气密于阴极气体流路95和第二供给管42的“第二气密机构”发挥功能。

连结管82b将第一供给管41与第二供给管42连接。在本实施方式中，连结管82b是将第一供给管41中的成为调节器50与阳极气密阀62之间的位置、与阴极气密阀72连接起来的管路。在本实施方式中，连结管82b的一端连接于第一供给管41中的、通过第一气密机构使检查气体气密的范围外的位置，连结管82b的另一端连接于第二供给管42中的、通过第二气密机构使检查气体为气密的范围外的位置。

在本实施方式中，连结管82b、阳极气密阀62以及阴极气密阀72作为“通状态切换部”发挥功能。更具体而言，通过将阳极气密阀62和阴极气密阀72开阀来形成第一供给管41和第二供给管42经由连结管82b连通的连通状态。通过将阴极气密阀72和阴极气密阀72闭阀来形成第一供给管41和第二供给管42不连通的非连通状态。

图4是表示第2实施方式的漏气检查装置100的控制装置20执行的漏气检查控制的流程图。在步骤S22中，控制装置20使所有的阀开阀来开始检查气体的供给。在本实施方式中，用于向燃料电池90供给检查气体的阀包括调节器50、阳极气密阀62以及阴极气密阀72。在本实施方式中，不存在与阳极压力测量部和阴极压力测量部所包括的阀相当的阀。连通状态切换部所包括的阀包括阳极气密阀62和阴极气密阀72。通过将这些阀开阀，从而将来自检查气体供给部30的检查气体向燃料电池90的阳极气体流路93和阴极气体流路95供给，并且将其向第一供给管41、第二供给管42、连通状态的连结管82b填充。作为步骤S22中的检查气体的供给的结束条件，能够举出从开始检查气体的供给的时刻起经过了预先决定好的期间、通过阳极压力传感器69、阴极压力传感器79而第一供给管41、第二供给管42的内压上升至预先决定好的压力等。

在步骤S32中，控制装置20将调节器50闭阀。其结果是，将从检查气体供给部30供给的检查气体气密于阳极气体流路93、阴极气体流路95、第一供给管41、第二供给管42以及连通状态的连结管82b。

在步骤S42中，控制装置20确认在连通状态下阳极的内压与阴极的内压是否是平衡状态。在本实施方式中，在阳极压力传感器69的检测结果、与阴极压力传感器79的检测结果在大致相等的状态下稳定的情况下，控制装置20判定为阳极的内压与阴极的内压是平衡状态。并不局限于阳极压力传感器69的检测结果与阴极压力传感器79的检测结果大致相等的情况，也可以通过检测到阳极压力传感器69的检测结果、与阴极压力传感器79的检测结果之差小于预先决定好的阈值来判定为阳极的内压与阴极的内压是平衡状态。另外，例如，也可以在阳极压力传感器69以及阴极压力传感器79中的至少任意一方的压力或压力变化量稳定在规定的值的情况下、从完成阳极气密阀62和阴极气密阀72的闭阀的时刻起经过了阳极的内压和阴极的内压在大致均匀的状态下稳定的程度的期间的情况下，判定为阳极的内压与阴极的内压是平衡状态。其结果是，燃料电池90的阳极气体流路93与阴极气体流路95的内压几乎相等。

在步骤S52中，控制装置20控制连通状态切换部来切换为非连通状态。在本实施方式中，控制装置20通过使作为连通状态切换部的阳极气密阀62和阴极气密阀72闭阀来将第一供给管41和第二供给管42切换为非连通状态。

在步骤S54中，控制装置20动作控制第一气密机构和第二气密机构来使阳极气体流路93和阴极气体流路95分别气密。具体而言，控制装置20通过将作为第一气密机构的阳极气密阀62闭阀并将作为第二气密机构的阴极气密阀72闭阀来使阳极气体流路93及第一供给管41、和阴极气体流路95及第二供给管42气密。此外，在本实施方式中，阳极气密阀62和阴极气密阀72作为连通状态切换部发挥功能，并且也作为第一气密机构和第二气密机构发挥功能。因此，在本实施方式中，与步骤S52的执行同时地也执行步骤S54。

在步骤S62中，分别开始阳极压力传感器69对阳极气体流路93的漏气检查、和阴极压力传感器79对阴极气体流路95的漏气检查。使用了阴极压力传感器79的阴极气体流路95的漏气检查与使用了阳极压力传感器69的阳极气体流路93的漏气检查相同，因此省略说明。为了在阳极气体流路93与阴极气体流路95的内压尽量相等的状态下执行漏气检查，从完成步骤S52起到开始步骤S62的期间例如越是数毫秒、0.1秒～1.0秒等较短的期间，则越优选。

在本实施方式中，控制装置20使用由作为阳极压力测量部的阳极压力传感器69检测到的阳极气体流路93的内压来判定阳极气体流路93有无漏气。更具体而言，当在从结束步骤S54起经过一定期间后从阳极压力传感器69获得的压力值小于预先决定好的压力值的情况下，判定为在阳极气体流路93存在漏气。预先决定好的压力值例如能够使用通过试验、模拟等获得的没有漏气的状态的阳极气体流路93的内压值或者其内压值附近的值来设定。在漏气的检测方法中，并不局限于压力值，也可以使用在经过预先决定好的期间的时刻的压力值的变化量。控制装置20若完成阳极气体流路93和阴极气体流路95的有无漏气的判定，则移至步骤S70，结束泄漏检查，并结束本流程。

根据本实施方式的漏气检查装置100b，控制装置20使阳极气密阀62和阴极气密阀72动作来将第一供给管41和第二供给管42切换为连通状态，并且向阳极气体流路93及第一供给管41、和阴极气体流路95及第二供给管42供给检查气体。控制装置20使阳极气密阀62动作来使被供给了检查气体的阳极气体流路93和第一供给管41气密，并且使阴极气密阀72动作来使被供给了检查气体的阴极气体流路95和第二供给管42为气密。控制装置20使阳极气密阀62和阴极气密阀72动作来将第一供给管41和第二供给管42切换为非连通状态，并且使用由阳极压力传感器69检测到的内压值来判定阳极气体流路93有无漏气，并且使用由阴极压力传感器79检测到的内压值来判定阴极气体流路95有无漏气。本实施方式的漏气检查装置100b能够通过控制装置20在因连通状态而使阳极与阴极的压力几乎相等后切换为非连通状态来检查阳极和阴极的漏气。因此，能够在减少或者防止了经由燃料电池90的电解质膜的检查气体的交叉泄漏的产生的状态下进行漏气检查，从而能够提高漏气的检测精度。伴随着漏气的检测精度的提高，能够缩短基于漏气检查装置100的检查期间。根据本实施方式的漏气检查装置100b，即使在连结管82b未连接于第一供给管41与第二供给管42中的、通过第一气密机构和第二气密机构使检查气体为气密的位置的情况下，也能够切换第一供给管41与第二供给管42的连通状态和非连通状态。

C.其他的实施方式：

(C1)在上述各实施方式中，示出了将第一供给管41与阳极供给口92连接并将第二供给管42与阴极供给口96连接的例子，但漏气检查装置100也可以与燃料电池90的排出口侧连接，具体而言，也可以构成为：第一供给管41与阳极排出口94连接，第二供给管42与阴极排出口98连接。在这种情况下，也可以构成为：阳极排出口气密部52安装于阳极供给口92，阴极排出口气密部56安装于阴极供给口96。另外，也可以构成为：相对于第一供给管41与阳极供给口92连接并且第二供给管42与阴极供给口96连接，而在与燃料电池90的阳极排出口94、阴极排出口98连接的阳极的排出管、阴极的排出管具备阳极泄漏检测器60、阴极泄漏检测器70等阳极压力测量部、阴极压力测量部。同样，也可以构成为：相对于第一供给管41与阳极供给口92连接并且第二供给管42与阴极供给口96连接，而以将与燃料电池90的阳极排出口94、阴极排出口98连接的阳极的排出管、与阴极的排出管连接的方式具备连结管82。

(C2)在上述第1实施方式的漏气检查装置100中，示出了具备阳极泄漏检测器60和阴极泄漏检测器70的压差方式的漏气检查的例子，但也可以是代替阳极泄漏检测器60和阴极泄漏检测器70而采用阳极压力传感器69和阴极压力传感器79的直压方式的漏气检查。上述第2实施方式的漏气检查装置100b也可以具备基于代替阳极压力传感器69和阴极压力传感器79而采用阳极泄漏检测器60和阴极泄漏检测器70的压差方式的漏气检查。

(C3)在上述第2实施方式的漏气检查装置100b中，示出了连结管82b的一端连接于第一供给管41中的阳极供给口92侧的端部与阳极泄漏检测器60的阳极气密阀62之间的位置的例子。与此相对地，在漏气检查装置100b中，在具备调节器50的第一供给管41、和具备调节器50的第二供给管42分别独立地与检查气体供给部30连接的情况下，可以在第一供给管41中的阳极气密阀62、与调节器50之间具备连结管82b的一端，也可以在第二供给管42中的阴极气密阀72、与调节器50之间具备连结管82b的另一端。

(C4)在上述各实施方式中，在第一供给管41与第二供给管42连通的连通状态下，向阳极气体流路93和阴极气体流路95供给检查气体，并使被供给了检查气体的阳极气体流路93及第一供给管41、和阴极气体流路95及第二供给管42气密。将成为气密的第一供给管41和第二供给管42切换为非连通状态，并使用阳极气体流路93的内压和阴极气体流路95的内压来判定有无漏气。与此相对地，同样，在第一供给管41与第二供给管42连通的连通状态下，向阳极气体流路93和阴极气体流路95供给检查气体，并使被供给了检查气体的阳极气体流路93及第一供给管41、和阴极气体流路95及第二供给管42气密。在成为该气密的连通状态下，也可以通过使用阳极气体流路93的内压与阴极气体流路95的内压中的至少任意一方的内压来执行包括燃料电池90的阳极和阴极在内的空间的泄漏检查。在包括阳极和阴极在内的空间的泄漏检查中，也可以构成为：在判定为存在漏气的情况下，将变为了气密的第一供给管41和第二供给管42切换为非连通状态，使用阳极气体流路93的内压和阴极气体流路95的内压来判定有无漏气。在包括阳极和阴极在内的空间的泄漏检查中，在判定为没有漏气的情况下，也可以结束漏气检查。根据该方式的漏气检查方法，能够缩短阳极和阴极的漏气检查所花费的总时间。

本公开并不局限于上述的实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够以各种结构实现。例如，为了解决上述的课题的一部分或者全部，或者为了实现上述的效果的一部分或者全部，与在发明的概要栏中记载的各方式中的技术特征对应的实施方式的技术特征能够适当地进行替换、组合。另外，只要未说明为其技术特征在本说明书中是必须的，就能够适当地删除。

Claims (5)

1.一种燃料电池的漏气检查装置，其中，

所述燃料电池的漏气检查装置具备：

第一供给管，其具有能够安装于所述燃料电池的阳极的阳极连接部；

第一气密机构，其用于使所述阳极以及所述第一供给管气密；

阳极压力测量部，其用于检测所述阳极的内压；

第二供给管，其具有能够安装于所述燃料电池的阴极的阴极连接部；

第二气密机构，其用于使所述阴极以及所述第二供给管气密；

阴极压力测量部，其用于检测所述阴极的内压；以及

连通状态切换部，其包括一端与所述第一供给管连接、且另一端与所述第二供给管连接的连结管，所述连通状态切换部能够切换所述第一供给管与所述第二供给管连通的连通状态、和所述第一供给管与所述第二供给管不连通的非连通状态。

2.根据权利要求1所述的燃料电池的漏气检查装置，其中，

所述燃料电池的漏气检查装置还具备控制所述第一气密机构、所述第二气密机构以及所述连通状态切换部的动作的控制装置，

所述控制装置构成为：

使所述连通状态切换部动作来切换为所述连通状态，并且从检查气体供给部向所述阳极及所述第一供给管、和所述阴极及所述第二供给管供给检查气体，

使所述第一气密机构动作来使被供给了所述检查气体的所述阳极及所述第一供给管气密，并且使所述第二气密机构动作来使被供给了所述检查气体的所述阴极及所述第二供给管气密，

使所述连通状态切换部动作来切换为所述非连通状态，并且使用由所述阳极压力测量部检测到的所述阳极的内压来判定所述阳极有无漏气，并且使用由所述阴极压力测量部检测到的所述阴极的内压来判定所述阴极有无漏气。

3.根据权利要求1或2所述的燃料电池的漏气检查装置，其中，

所述连通状态切换部还具备设置于所述连结管的开闭阀，该开闭阀通过对阀体的开闭进行切换，能够切换所述连通状态和所述非连通状态，

所述第一气密机构具备配设于所述第一供给管的阳极气密阀，

所述第二气密机构具备配设于所述第二供给管的阴极气密阀，

所述连结管的一端连接于所述第一供给管的、所述阳极气密阀与所述阳极连接部之间，

所述连结管的另一端连接于所述第二供给管的、所述阴极气密阀与所述阴极连接部之间。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的燃料电池的漏气检查装置，其中，

所述阳极压力测量部以及所述阴极压力测量部包括容器和压差传感器，所述压差传感器用于检测所述容器与所述阳极之间的压差、以及所述容器与所述阴极之间的压差。

5.一种燃料电池的漏气检查方法，其中，

在与所述燃料电池的阳极连接的第一供给管、和与所述燃料电池的阴极连接的第二供给管连通的状态下，向所述阳极和所述阴极供给检查气体，

使被供给了所述检查气体的所述阳极及所述第一供给管、和被供给了所述检查气体的所述阴极及所述第二供给管气密，并且切换为所述第一供给管与所述第二供给管不连通的非连通状态，

使用在所述非连通状态下检测到的所述阳极的内压来判定所述阳极有无漏气，并且使用在所述非连通状态下检测到的所述阴极的内压来判定所述阴极有无漏气。

Images