JP4551282B2 - 燃料電池システム - Google Patents
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Description
この燃料電池システムでは、遮断弁が開かれることによって反応ガスがレギュレータに送り込まれる。レギュレータは、その開度が調節されることによって燃料電池に供給する反応ガスの圧力調整を行う。そして、反応ガスが送り込まれた燃料電池は発電を行う。
その一方で、レギュレータの故障等によって反応ガスの圧力調整が適正に行えなくなった場合、つまりレギュレータの圧力調整機能に不備が生じた場合に、この燃料電池システムでは、不備検知手段がその不備を検知する。そして、制御装置は、不備検知手段がその不備を検知したときに、遮断弁の開閉の制御を行う。その結果、燃料電池システムは、レギュレータが故障したとしても、遮断弁がその開閉によって反応ガスの圧力調整を行うので、燃料電池に不具合を発生させることなく運転を継続することができる。
この燃料電池システムでは、遮断弁の開閉によって燃料電池の保護圧力の範囲内となるように反応ガスの圧力が制御されるので、燃料電池の不具合の発生は、より確実に避けられる。
この燃料電池システムでは、遮断弁がレギュレータの目標圧力制御値に基づいて燃料電池に反応ガスを供給するので、燃料電池に反応ガスが不必要に供給されることが回避される。その結果、反応ガスの消費量が低減される。
請求項2に記載の燃料電池システムによれば、燃料電池の不具合の発生を、より確実に避けることができる。
また、配管L5から配管7内に入り込んだ空気は、エア放出弁9を介して配管7から排出される。このときECU6は、配管L7内の空気の圧力が予め設定された所定値となるように、エア放出弁9の開度を制御する。その結果、配管L7と配管8を介して接続されているメインレギュレータ4の第1室4a(図3参照)内の圧力は、配管L7の圧力と等しくなる。そして、この圧力とバネ4d(図3参照)の付勢力とによってダイヤフラム4b(図3参照)が押し下げられて、弁体4h(図3参照)がメインレギュレータ4の下流側の配管L1(図3参照)内における水素ガスの圧力を低減する。
以下の記載において、アノード圧P1とカソード圧P2との差圧(P1−P2)は、単に「差圧(P1−P2)」と記し、アノード圧P1とクーラント圧P3との差圧(P1−P3)は、単に「差圧(P1−P3)」と記す場合がある。
なお、本実施形態において、保護圧力上限閾値は、実質的な保護圧力上限値よりも、小さく設定され、保護圧力下限閾値は、実質的な保護圧力下限値よりも、大きく設定されている。
前記実施形態では、コンプレッサ5を使用して空気(反応ガス)を燃料電池1に供給しているが、本発明は、コンプレッサ5に代えて、高圧の酸素や空気が充填された反応ガスタンクを使用したものであってもよい。そして、この燃料電池システムは、前記実施形態と同様に、反応ガスタンクから排出される酸素や空気の圧力を調整するメインレギュレータが故障した際に、ECU6が、反応ガスタンクに取り付けられた遮断弁3の開閉の制御を行うことによって、燃料電池1に供給される酸素や空気の圧力調整を行うように構成されたものであってもよい。
2 水素ガスタンク(反応ガスタンク)
3 遮断弁
4 メインレギュレータ(レギュレータ)
6 ECU(制御装置)
13 バイパスレギュレータ
14a 圧力計(不備検知手段)
14b 圧力計(不備検知手段)
14c 圧力計(不備検知手段)
S 燃料電池システム
V 車両
Claims (2)
- 反応ガスが供給されて発電を行う燃料電池と、
前記反応ガスを蓄積する反応ガスタンクと、
前記反応ガスタンクから排出される前記反応ガスを遮断する遮断弁と、
前記遮断弁の下流側に配置されて前記燃料電池に供給される前記反応ガスの圧力を調整するレギュレータと、
前記レギュレータの圧力調整機能の不備を検知する不備検知手段と、
前記不備検知手段が前記レギュレータの圧力調整機能の不備を検知したときに、前記遮断弁の開閉の制御を行うことで反応ガスの圧力調整を行い、前記燃料電池の運転を継続させる制御装置と、
を備えることを特徴とする燃料電池システム。 - 前記制御装置が、前記燃料電池のアノード圧、アノード圧とカソード圧との差圧、又はアノード圧とクーラント圧との差圧が、これらの圧力及び差圧について予め定められた前記燃料電池の各保護圧力の範囲内となるように前記遮断弁の開閉の制御を行うことを特徴とする請求項1に記載の燃料電池システム。
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