JP2022061629A - 燃料電池システム - Google Patents
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Abstract
Description
この形態の燃料電池システムによれば、制御部は、検知された異常が開かない開異常であり且つ閉じることができる場合に、バルブ駆動モータに対して現状の開度より小さくする閉指令を送信する。このため、バイパス流路に向かう酸化ガスを減らして燃料電池に向かう酸化ガスの流量を増加して、燃料電池の発電を継続させることができる。また、開異常であるにも関わらずバルブ駆動モータに開く指令を送信してしまいバルブ駆動モータの負荷が増大することを抑制できる。制御部は、分流バルブの異常が閉じない閉異常であり且つ開くことができる場合に、バルブ駆動モータに対して開度を維持する維持指令を送信する。このため、燃料電池に向かう酸化ガスの流量の減少を抑えて燃料電池の発電を継続させることができる。また、閉異常であるにも関わらずバルブ駆動モータに閉じる指令を送信してしまいバルブ駆動モータの負荷が増大することを抑制できる。制御部は、分流バルブの異常が閉じることも開くこともできない開閉異常である場合に、バルブ駆動モータに対して開度を維持する維持指令を送信する。このため、燃料電池に向かう酸化ガスの流量の減少を抑えて燃料電池の発電を継続させることができる。また、開閉異常であるにも関わらずバルブ駆動モータに対して閉じる又は開く指令を送信してしまいバルブ駆動モータの負荷が増大することを抑制できる。このように、この形態の燃料電池システムによれば、分流バルブに異常が生じた場合に、バルブ駆動モータの負荷を抑制しつつ、燃料電池の発電を継続させることができる。
(2)本開示の別の一形態によれば、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、燃料電池と、前記燃料電池に酸化ガスを供給するための酸化ガス供給流路と、前記燃料電池から酸化オフガスを排出するための酸化オフガス排出流路と、前記酸化ガス供給流路に配置され前記酸化ガスの流れを調整するバルブと、前記酸化オフガス排出流路に配置され前記酸化オフガスの流れを調整するバルブと、のうちの少なくとも一方である調流バルブと、前記調流バルブの開度を調整するバルブ駆動モータと、前記調流バルブの開度を検知するバルブ開度検知センサと、前記バルブ駆動モータを制御することにより前記調流バルブの動作を制御し、前記バルブ開度検知センサにより検知された前記調流バルブの開度である検知開度を利用して前記調流バルブの異常を検知する制御部と、を備え、前記制御部は、検知された前記異常が閉じない閉異常であり且つ開くことができる場合に、前記バルブ駆動モータに対して現状の開度よりも大きくする開指令を送信し、検知された前記異常が開かない開異常であり且つ閉じることができる場合と、開くことも閉じることもできない開閉異常である場合と、のいずれかである場合に、前記バルブ駆動モータに対して前記開度を維持する維持指令を送信する。
この形態の燃料電池システムによれば、制御部は、検知された異常が閉じない閉異常であり且つ開くことができる場合に、バルブ駆動モータに対して現状の開度よりも大きくする開指令を送信する。このため、燃料電池に向かう酸化ガスの流量を増加して燃料電池の発電を継続させることができる。また、閉異常であるにも関わらずバルブ駆動モータに閉じる指令を送信してしまいバルブ駆動モータの負荷が増大することを抑制できる。制御部は、検知された異常が開異常であり且つ閉じることができる場合に、バルブ駆動モータに対して開度を維持する維持指令を送信する。このため、燃料電池に向かう酸化ガスの流量の減少を抑えて燃料電池の発電を継続させることができる。また、開異常であるにも関わらずバルブ駆動モータに開く指令を送信してしまいバルブ駆動モータの負荷が増大することを抑制できる。制御部は、検知された異常が開閉異常である場合に、バルブ駆動モータに対して開度を維持する維持指令を送信する。このため、燃料電池に向かう酸化ガスの流量の減少を抑えて燃料電池の発電を継続させることができる。また、開閉異常であるにも関わらずバルブ駆動モータに対して閉じる又は開く指令を送信してしまいバルブ駆動モータの負荷が増大することを抑制できる。このように、この形態の燃料電池システムによれば、調流バルブに異常が生じた場合に、バルブ駆動モータの負荷を抑制しつつ、燃料電池の発電を継続させることができる。
(3)上記形態の燃料電池システムにおいて、前記制御部は、前記バルブ駆動モータに対して開度信号を送信することにより前記バルブ駆動モータを制御し、前記送信した前記開度信号の示す開度と前記検知開度との開度差が予め定められた開度差以上の場合、前記異常を検知してもよい。この形態の燃料電池システムによれば、開度信号の示す開度と検知開度とを用いて精度良く異常を検知できる。
(4)上記形態の燃料電池システムにおいて、前記制御部は、前記異常を検知した場合に、該異常が前記開異常と前記閉異常とのいずれかであるかを特定するために、前記バルブ駆動モータに対して予め定められた前記開度信号を送信してもよい。この形態の燃料電池システムによれば、異常を検知した場合に、かかる異常が開異常と閉異常とのいずれかであるかを精度良く特定できる。
(5)上記(1)の形態の燃料電池システムにおいて、前記制御部は、検知された前記異常が前記開異常であり、且つ、閉じることができる場合に、前記バルブ駆動モータに対して前記閉指令として最小開度とする指令を送信してもよい。この形態の燃料電池システムによれば、分流バルブの異常が開異常であり、且つ、閉じることができる場合に、バルブ駆動モータに対して閉指令として最小開度とする指令が送信されるので、燃料電池に向かう酸化ガスの流量の減少を最小限に抑えることができる。このため、燃料電池の発電の継続が更に促進される。
(6)上記(2)の形態の燃料電池システムにおいて、前記制御部は、検知された前記異常が前記閉異常であり、且つ、開くことができる場合に、前記バルブ駆動モータに対して前記開指令として最大開度とする指令を送信してもよい。この形態の燃料電池システムによれば、調流バルブの異常が閉異常であり、且つ、開くことができる場合に、バルブ駆動モータに対して開指令として最大開度とする指令が送信されるので、燃料電池へ向かう酸化ガス量、または、燃料電池から排出される酸化オフガス量がより多くなるように調整される。このため、燃料電池の発電の継続が更に促進される。
A-1.燃料電池システムの構成:
図1は、本発明の一実施形態としての燃料電池システム10の概略構成を示す説明図である。燃料電池システム10は、図示しない燃料電池車両に搭載され、車両の駆動モータを含む負荷100に対して電力を供給する。
図2は、分流バルブ42の異常時における分流バルブ42の開度制御の手順を示すフローチャートである。分流バルブ42の開度制御は、分流バルブ42の異常が制御部90によって検知された後、繰り返し実行される。
図3は、調流バルブ36の異常時における調流バルブ36の開度制御の手順を示すフローチャートである。調流バルブ36の開度制御は、調流バルブ36の異常が制御部90によって検知された後、繰り返し実行される。なお、「調流バルブ36の異常」とは、調流バルブ36を構成する入口バルブ35とカソード調圧バルブ46とのうちの少なくとも一方の異常のことである。
(B1)上記実施形態の燃料電池システム10において、バイパス流路41と、分流バルブ42とを省略してもよい。この構成においても、調流バルブ36について図3に示す調流バルブ36の開度制御を実行することにより、上記実施形態と同様な効果を奏する。また、上記実施形態の燃料電池システム10において、入口バルブ35と、カソード調圧バルブ46とのうちの少なくとも一方を省略してもよい。この構成においても、分流バルブ42について図2に示す分流バルブ42の開度制御を実行することにより、上記実施形態と同様な効果を奏する。入口バルブ35と、カソード調圧バルブ46と、のうちのいずれか一方のみを備える構成においては、分流バルブ42については図2に示す分流バルブ42の開度制御を実行し、調流バルブの36のうち備わっているいずれか一方のバルブについては図3に示す調流バルブ36の開度制御を実行することにより、上記実施形態と同様な効果を奏する。
Claims (6)
- 燃料電池システムであって、
燃料電池と、
前記燃料電池に酸化ガスを供給するための酸化ガス供給流路と、
前記燃料電池から酸化オフガスを排出するための酸化オフガス排出流路と、
前記酸化ガス供給流路と前記酸化オフガス排出流路とを接続するバイパス流路と、
前記バイパス流路に設けられ、前記酸化ガス供給流路を流れる前記酸化ガスの流れを、前記燃料電池に向かう流れと前記バイパス流路に向かう流れとに分流するための分流バルブと、
前記分流バルブの開度を調整するバルブ駆動モータと、
前記分流バルブの開度を検知するバルブ開度検知センサと、
前記バルブ駆動モータを制御することにより前記分流バルブの動作を制御し、前記バルブ開度検知センサにより検知された前記分流バルブの開度である検知開度を利用して前記分流バルブの異常を検知する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
検知された前記異常が開かない開異常であり且つ閉じることができる場合に、前記バルブ駆動モータに対して現状の開度よりも小さくする閉指令を送信し、
検知された前記異常が閉じない閉異常であり且つ開くことができる場合と、閉じることも開くこともできない開閉異常である場合と、のいずれかである場合に、前記バルブ駆動モータに対して、前記開度を維持する維持指令を送信する、燃料電池システム。 - 燃料電池システムであって、
燃料電池と、
前記燃料電池に酸化ガスを供給するための酸化ガス供給流路と、
前記燃料電池から酸化オフガスを排出するための酸化オフガス排出流路と、
前記酸化ガス供給流路に配置され前記酸化ガスの流れを調整するバルブと、前記酸化オフガス排出流路に配置され前記酸化オフガスの流れを調整するバルブと、のうちの少なくとも一方である調流バルブと、
前記調流バルブの開度を調整するバルブ駆動モータと、
前記調流バルブの開度を検知するバルブ開度検知センサと、
前記バルブ駆動モータを制御することにより前記調流バルブの動作を制御し、前記バルブ開度検知センサにより検知された前記調流バルブの開度である検知開度を利用して前記調流バルブの異常を検知する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
検知された前記異常が閉じない閉異常であり且つ開くことができる場合に、前記バルブ駆動モータに対して現状の開度よりも大きくする開指令を送信し、
検知された前記異常が開かない開異常であり且つ閉じることができる場合と、開くことも閉じることもできない開閉異常である場合と、のいずれかである場合に、前記バルブ駆動モータに対して前記開度を維持する維持指令を送信する、燃料電池システム。 - 請求項1または請求項2に記載の燃料電池システムにおいて、
前記制御部は、前記バルブ駆動モータに対して開度信号を送信することにより前記バルブ駆動モータを制御し、前記送信した前記開度信号の示す開度と前記検知開度との開度差が予め定められた開度差以上の場合、前記異常を検知する、燃料電池システム。 - 請求項3に記載の燃料電池システムにおいて、
前記制御部は、前記異常を検知した場合に、該異常が前記開異常と前記閉異常とのいずれかであるかを特定するために、前記バルブ駆動モータに対して予め定められた前記開度信号を送信する、燃料電池システム。 - 請求項1に記載の燃料電池システムにおいて、
前記制御部は、検知された前記異常が前記開異常であり、且つ、閉じることができる場合に、前記バルブ駆動モータに対して前記閉指令として最小開度とする指令を送信する、燃料電池システム。 - 請求項2に記載の燃料電池システムにおいて、
前記制御部は、検知された前記異常が前記閉異常であり、且つ、開くことができる場合に、前記バルブ駆動モータに対して前記開指令として最大開度とする指令を送信する、燃料電池システム。
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