KR102153356B1 - 연료 전지 시스템 및 그 제어 방법 - Google Patents

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유키히데 요코야마
다카요시 하마노
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도요타지도샤가부시키가이샤
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Abstract

연료 전지 시스템(10)이며, 복수의 탱크(TK1, TK2)의 각각과 접속된 각각의 제1 유로(Fa1, Fa2)와, 각각의 제1 유로(Fa1, Fa2)가 합류한 제2 유로(Fb)를 갖는 공급 유로(200)와, 제1 유로(Fa1, Fa2)의 제1 개폐 밸브(Va1, Va2)와, 제2 유로(Fb)의 제2 개폐 밸브(Vb)와, 제1 개폐 밸브(Va1, Va2)의 개폐 및 제2 개폐 밸브(Vb)의 개폐를 제어하도록 구성되는 제어부(300)를 포함한다. 제어부(300)는, 제2 개폐 밸브(Vb)가 폐쇄되어 있는 상태에 있어서, 적어도 하나의 제1 개폐 밸브에, 제1 차압에 저항하여 제1 개폐 밸브를 개방시키는 제1 전력을 공급시키고, 상기 적어도 하나 이외의 제1 개폐 밸브에, 제1 전력보다 작고 또한 제1 차압보다 작은 제2 차압에 저항하여 제1 개폐 밸브를 개방시키는 제2 전력을 공급시킨다.

Description

연료 전지 시스템 및 그 제어 방법{FUEL CELL SYSTEM AND CONTROL METHOD OF THE SAME}
본 발명은, 연료 전지 시스템 및 연료 전지 시스템의 제어 방법에 관한 것이다.
연료 전지 시스템에는, 연료 전지와, 연료 전지의 발전에 사용되는 연료 가스를 저장하는 복수의 탱크와, 복수의 탱크의 각각에 설치되어 탱크의 개폐를 전환하는 개폐 밸브를 구비한 것이 있다(일본 특허 공개 제2009-018803호 참조).
일본 특허 공개 제2009-018803호와 같은 연료 전지 시스템에 있어서의 복수의 탱크의 개폐 밸브에는, 시일성을 확보하기 위해, 탱크측의 가스의 압력으로 밸브체를 밸브 시트에 압박하는 타입의 개폐 밸브가 사용된다. 이러한 개폐 밸브를 차압에 저항하여 개방시킬 때에는, 비교적 큰 전력이 필요해진다. 이 때문에, 일본 특허 공개 제2009-018803호와 같은 연료 전지 시스템에 있어서, 연료 전지에 의한 발전 시, 모든 개폐 밸브를 개방시키는 경우에는, 개폐 밸브를 개방하기 위한 전력 소비량이 커진다고 하는 과제가 발생한다. 이러한 과제를 해결하기 위해, 복수의 탱크를 구비하는 연료 전지 시스템에 있어서, 연료 전지의 발전 시에, 모든 개폐 밸브를 개방시키는 경우에, 개폐 밸브의 개방에 요하는 전력 소비량을 저감할 수 있는 기술이 요망되고 있다.
본 발명은, 이하의 형태로서 실현하는 것이 가능하다.
본 발명의 제1 양태는, 연료 전지 시스템에 관한 것이다. 이 연료 전지 시스템은, 연료 전지와, 상기 연료 전지의 발전에 사용되는 연료 가스를 저장하는 복수의 탱크와, 상기 탱크 각각과 접속된 각각의 제1 유로와, 상기 각각의 제1 유로가 합류하여 상기 연료 전지에 접속된 제2 유로를 갖는 공급 유로와, 상기 제1 유로 각각에 설치되고, 상기 제1 유로의 개폐를 전환하도록 구성되는 제1 개폐 밸브와, 상기 제1 개폐 밸브는 밸브체를 포함하고, 상기 밸브체를 사이에 둔 제1측과 제2측의 차압에 의해 상기 제1 유로를 시일하도록 구성되고, 상기 제2 유로에 설치되고, 상기 제2 유로의 개폐를 전환하도록 구성되는 제2 개폐 밸브와, 상기 제1 개폐 밸브 및 상기 제2 개폐 밸브에 공급하는 전력을 제어함으로써, 상기 제1 개폐 밸브의 개폐 및 상기 제2 개폐 밸브의 개폐를 제어하도록 구성되는 제어부(controller)를 구비한다. 상기 제어부는, 상기 제2 개폐 밸브가 폐쇄되어 있는 상태에 있어서, 상기 연료 전지 시스템을 시동시키는 시동 지시에 따라서, 상기 제1 개폐 밸브 중 적어도 하나의 제1 개폐 밸브에, 제1 차압에 저항하여 상기 제1 개폐 밸브를 개방시키는 제1 전력을 공급시키고, 상기 적어도 하나의 상기 제1 개폐 밸브 이외에, 상기 제1 전력보다 작고 또한 상기 제1 차압보다 작은 제2 차압에 저항하여 상기 제1 개폐 밸브를 개방시키는 제2 전력을 공급시킨다. 이러한 형태로 하면, 제1 전력이 공급되는 제1 개폐 밸브가 개방되어 공급 유로에 연료 가스가 유입됨으로써, 제2 전력이 공급되는 제1 개폐 밸브가 설치된 탱크의 탱크 내 압력과, 공급 유로 내의 압력의 차압이 작아지기 때문에, 제1 전력보다 작은 제2 전력을 공급해도 제1 개폐 밸브를 개방할 수 있다. 따라서, 모든 제1 개폐 밸브에 제1 전력을 공급하는 형태와 비교하여, 모든 제1 개폐 밸브의 개방에 요하는 전력 소비량을 저감할 수 있다.
상기 제1 양태에 있어서, 수소 가스의 충전구인 리셉터클로부터 분기되어 상기 각각의 탱크와 접속하는 충전 유로와, 상기 충전 유로 내의 압력의 값을 취득하도록 구성되는 제1 압력 센서와, 상기 공급 유로 내의 압력의 값을 취득하도록 구성되는 제2 압력 센서를 더 구비해도 된다. 상기 제어부는, 상기 연료 전지 시스템이 정지되어 있는 동안에 있어서, 상기 충전 유로 내의 압력의 값 및 상기 공급 유로 내의 압력의 값을 취득하고, 상기 충전 유로 내의 압력의 값과 상기 공급 유로 내의 압력의 값의 차압값이 설정된 값 이상인 고차압의 상태인 경우, 상기 적어도 하나의 제1 개폐 밸브에 상기 제1 전력을 공급시키고, 상기 적어도 하나의 상기 제1 개폐 밸브 이외에 상기 제2 전력을 공급시키는 밸브 개방 처리를 실행해도 된다.
상기 제1 양태에 있어서, 상기 탱크 각각의 탱크 내 압력의 값을 취득하도록 구성되는 제1 압력 센서와, 상기 공급 유로 내의 압력의 값을 취득하도록 구성되는 제2 압력 센서를 더 구비해도 된다. 상기 제어부는, 상기 연료 전지 시스템이 정지되어 있는 동안에 있어서, 상기 탱크 각각의 탱크 내 압력의 값 및 상기 공급 유로 내의 압력의 값을 취득하고, 상기 탱크 중 적어도 하나의 상기 탱크 내 압력의 값과 상기 공급 유로 내의 압력의 값의 차압값이 설정된 값 이상인 고차압의 상태인 경우, 상기 적어도 하나의 제1 개폐 밸브에 상기 제1 전력을 공급시키고, 상기 적어도 하나의 상기 제1 개폐 밸브 이외에 상기 제2 전력을 공급시키는 밸브 개방 처리를 실행해도 된다. 이러한 형태로 하면, 연료 전지 시스템이 정지되어 있는 동안에, 공급 유로 내의 압력을 미리 높여 둘 수 있기 때문에, 연료 전지 시스템이 시동되고 나서, 제2 전력이 공급되는 제1 개폐 밸브가 개방될 때까지의 시간을 짧게 할 수 있다.
상기 제1 양태에 있어서, 상기 제어부는, 연료 전지 시스템이 정지되어 있는 동안에 있어서, 상기 밸브 개방 처리를 정기적으로 실행하도록 구성되어 있어도 된다.
상기 제1 양태에 있어서, 상기 제어부는, 상기 적어도 하나의 상기 제1 개폐 밸브 이외에 제2 전력을 공급시켜, 상기 제1 개폐 밸브가 모두 개방되면, 상기 제1 전력을 공급한 상기 적어도 하나의 제1 개폐 밸브에, 제2 전력을 공급시키도록 구성되어 있어도 된다.
상기 제1 양태에 있어서, 상기 제2 전력이 공급되는 상기 제1 개폐 밸브는, 상기 제1 전력이 공급되는 상기 제1 개폐 밸브와 비교하여, 개폐 밸브를 사이에 둔 제1측과 제2측 사이의 차압에 저항하여 개폐 밸브가 개방될 수 있는 당해 차압의 상한값인 상한 차압이 작아도 된다. 이러한 형태로 하면, 상한 차압이 작은 개폐 밸브는, 상한 차압이 큰 개폐 밸브와 비교하여, 일반적으로 염가라는 점에서, 연료 전지 시스템의 비용을 낮출 수 있다.
본 발명의 제2 양태는, 연료 전지 시스템의 제어 방법에 관한 것이다. 이 연료 전지 시스템은, 연료 전지와, 상기 연료 전지의 발전에 사용되는 연료 가스를 저장하는 복수의 탱크와, 상기 탱크 각각과 접속된 각각의 제1 유로 및 상기 각각의 제1 유로가 합류하여 상기 연료 전지에 접속된 제2 유로를 갖는 공급 유로와, 상기 제1 유로 각각에 설치되고, 상기 제1 유로의 개폐를 전환하도록 구성되는 제1 개폐 밸브와, 상기 제1 개폐 밸브는 밸브체를 포함하고, 상기 밸브체를 사이에 둔 제1측과 제2측의 차압에 의해 상기 제1 유로를 시일하도록 구성되고, 상기 제2 유로에 설치되고, 상기 제2 유로의 개폐를 전환하도록 구성되는 제2 개폐 밸브를 구비하는 연료 전지 시스템에 있어서의 상기 제2 개폐 밸브가 폐쇄되어 있는 상태에 있어서, 상기 연료 전지 시스템을 시동시키는 시동 지시에 따라서, 상기 제1 개폐 밸브 중 적어도 하나의 제1 개폐 밸브에, 제1 차압에 저항하여 상기 제1 개폐 밸브를 개방시키는 제1 전력을 공급시키는 것과, 상기 상태에 있어서, 상기 시동 지시에 따라서, 상기 제1 개폐 밸브 중 상기 적어도 하나의 상기 제1 개폐 밸브 이외에, 상기 제1 전력보다 작고 또한 상기 제1 차압보다 작은 제2 차압에 저항하여 상기 제1 개폐 밸브를 개방시키는 제2 전력을 공급시키는 것을 구비한다.
본 발명은, 연료 전지 시스템 이외의 다양한 형태로 실현하는 것도 가능하다. 예를 들어, 차량에 탑재되는 연료 전지 시스템에 있어서의 연료 전지에의 연료 가스의 공급 방법, 이 공급 방법을 실행하는 제어 장치, 이 공급 방법을 실현하는 컴퓨터 프로그램, 그 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록 매체, 연료 전지 시스템을 탑재한 이동체 등의 형태로 실현할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예의 특징, 이점 및 기술적 및 산업적 의의는 유사 요소들을 유사 도면 부호로 나타낸 첨부 도면을 참조로 하여 후술될 것이다.
도 1은 제1 실시 형태에 있어서의 연료 전지 시스템의 구성을 나타낸 설명도이다.
도 2는 제어부가 실행하는 시동 시 밸브 개방 처리를 나타내는 플로우이다.
도 3은 제어부가 실행하는 정지 시 밸브 개방 처리를 나타내는 플로우이다.
도 4는 정지 시 밸브 개방 처리에 있어서의 공급 유로 내의 압력 변동을 나타낸 설명도이다.
도 5는 제3 실시 형태에 있어서의 연료 전지 시스템의 구성을 나타낸 설명도이다.
A. 제1 실시 형태:
A1. 장치 구성:
도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 연료 전지 시스템(10)의 구성을 나타낸 설명도이다. 연료 전지 시스템(10)은, 모터로 구동하는 차량의 전원으로서 차량에 탑재된다. 차량으로서는, 예를 들어 승용차나 버스 등이 해당된다. 연료 전지 시스템(10)은, 연료 전지 스택(50)과, 리셉터클(100)과, 충전 유로(110)와, 탱크(TK1 내지 TK10)와, 공급 유로(200)와, 제어부(300)를 구비한다. 연료 전지 시스템(10)은, 탱크(TK1)로부터 탱크(TK10)까지의 합계 10개의 탱크를 구비하고 있다. 도 1에서는, 탱크(TK1)와, 탱크(TK2)와, 탱크(TK10)를 나타내고, 탱크(TK3) 내지 탱크(TK9)에 대해서는 도시를 생략하고 있다. 또한, 이후의 설명에서는, 10개의 탱크를 총칭하는 경우에는 부호 「TK」를 사용한다.
연료 전지 스택(50)은, 단셀을 복수 적층시킨 스택 구조를 갖고 있다. 각 단셀은, 프로톤 전도성을 갖는 전해질막의 양면에, 각각 애노드 및 캐소드를 접합하여 이루어지는 막 전극 접합체를, 세퍼레이터에 의해 끼움 지지함으로써 구성되어 있다. 연료 전지 스택(50)은, 수소 가스 및 공기의 공급을 받아, 수소와 산소의 전기 화학 반응에 의해 발전한다.
리셉터클(100)은, 연료 가스인 수소 가스의 충전구이다. 리셉터클(100)에는, 연료 가스의 충전 시에 수소 스테이션의 노즐이 장착된다. 리셉터클(100)은, 역류 방지 밸브(105)를 갖는다. 역류 방지 밸브(105)는, 충전된 연료 가스의 역류를 방지한다.
충전 유로(110)는, 리셉터클(100)로부터 충전되는 연료 가스를 탱크(TK1 내지 TK10)를 향해 보낸다. 충전 유로(110)는, 리셉터클(100)로부터 탱크(TK)를 향해 분기되어 탱크(TK)와 접속된다. 충전 유로(110) 중 탱크(TK1)를 향해 분기된 유로 부분에는, 역지 밸브(Cv1)가 설치되어 있다. 역지 밸브(Cv1)는, 탱크(TK1)에 충전된 연료 가스가 리셉터클(100) 측으로 역류하는 것을 방지한다. 역지 밸브(Cv2 내지 Cv10)는, 역지 밸브(Cv1)와 마찬가지의 구성을 갖는 역지 밸브인 동시에, 충전 유로(110) 중 탱크(TK2 내지 10)를 향해 분기된 유로 부분에 각각 설치되어 있다.
또한, 충전 유로(110)에는, 압력 센서(115)가 설치되어 있다. 압력 센서(115)는, 충전 유로(110) 내의 압력(P0)을 측정한다. 충전 유로(110)와 탱크(TK)는 접속되어 있다는 점에서, 압력 센서(115)가 측정하는 압력(P0)은, 탱크(TK1 내지 TK10) 내의 각각의 압력으로 간주할 수 있다.
탱크(TK1)는, 연료 전지 스택(50)의 발전에 사용되는 연료 가스로서 수소 가스를 저장한다. 탱크(TK2 내지 TK10)는, 탱크(TK1)와 마찬가지의 구성을 갖는 탱크이다.
공급 유로(200)는, 탱크(TK)로부터 연료 전지 스택(50)까지를 접속하고, 탱크(TK)로부터 공급되는 연료 가스를 연료 전지 스택(50)으로 보낸다. 공급 유로(200)는, 탱크(TK1 내지 TK10) 각각에 접속된 제1 유로(Fa1 내지 Fa10)와, 제1 유로(Fa1 내지 Fa10)가 합류하여 연료 전지 스택(50)에 접속된 제2 유로(Fb)를 갖는다.
제1 유로(Fa1)에는, 제1 유로(Fa1)의 개폐를 전환하는 제1 개폐 밸브(Va1)가 설치되어 있다. 제1 개폐 밸브(Va1)는, 밸브체 전후의 차압에 의해 시일하는 전자기 밸브인 동시에, 공급되는 전력에 따른 힘으로 차압에 저항하여 개방 가능한 전자기 밸브이다. 본 실시 형태에서는, 제1 개폐 밸브(Va1)는, 파일럿 밸브이다. 다른 실시 형태에서는, 밸브체 전후의 차압에 의해 시일하는 전자기 밸브인 동시에, 공급되는 전력에 따른 힘으로 차압에 저항하여 개방 가능한 전자기 밸브인 한, 임의의 형태의 밸브여도 된다. 제1 유로(Fa2 내지 Fa10)에는, 제1 유로(Fa1)와 마찬가지로, 각각에 대응하는 제1 개폐 밸브(Va2 내지 Va10)가 설치되어 있다. 제1 개폐 밸브(Va2 내지 Va10)는, 제1 개폐 밸브(Va1)와 마찬가지의 구성을 갖는 전자기 밸브이다. 또한, 이후의 설명에서는, 10개의 제1 개폐 밸브를 총칭하는 경우에는 부호 「Va」를 사용한다.
제2 유로(Fb)에는, 제2 유로(Fb)의 개폐를 전환하는 제2 개폐 밸브(Vb)가 설치되어 있다. 또한, 제2 유로(Fb)에는, 압력 센서(215)가 설치되어 있다. 압력 센서(215)는, 공급 유로(200) 내의 압력(P1)을 측정한다.
제어부(300)는, 연료 전지 시스템(10)에 구비된 도시하지 않은 각종 센서로부터 출력되는 신호를 수신함과 함께, 연료 전지 시스템(10)의 각 부의 동작을 제어한다. 제어부(300)는, 제1 개폐 밸브(Va) 및 제2 개폐 밸브(Vb)에 공급하는 전력을 제어함으로써, 제1 개폐 밸브(Va)의 개폐 및 제2 개폐 밸브(Vb)의 개폐를 제어한다. 본 실시 형태에서는, 제1 개폐 밸브(Va) 및 제2 개폐 밸브(Vb)의 개방에 필요한 전력은, 도시하지 않은 배터리로부터 공급된다. 제어부(300)는, ECU(Electronic Control Unit)에 의해 구성되어 있어도 된다.
연료 전지 시스템(10)에서는, 연료 전지 스택(50)에 의한 발전이 실시되어 있을 때, 제1 개폐 밸브(Va)는 모두 개방되어 있다는 점에서, 이때의 각 탱크(TK) 내의 압력은 동일하다. 한편, 차량에 탑재된 각 탱크(TK)의 위치는, 차량 내에 있어서 각각 상이하다는 점에서, 연료 전지 시스템(10)이 가동되고 있는 상태에서는, 각 탱크(TK)의 주변에 배치된 기기로부터 전달되는 복사열의 양이 상이해짐으로써 각 탱크(TK)의 온도 환경이 상이하다. 따라서, 연료 전지 시스템(10)이 정지하고 나서, 각 탱크(TK) 사이의 온도차가 없어지면, 각 탱크(TK) 사이에 있어서 탱크(TK) 내의 압력에 차이가 발생하는 경우가 있다.
이러한 상태에 있어서 탱크(TK) 중 일부의 탱크(TK)에 있어서의 제1 개폐 밸브(Va)만을 개방하였을 때, 밸브 개방된 탱크(TK)가 밸브 개방되어 있지 않은 다른 탱크(TK)와 비교하여 고압의 가스를 저장하고 있었던 경우에는, 밸브 개방된 탱크(TK) 내로부터 방출된 고압의 연료 가스에 의해 밸브 폐쇄되어 있는 탱크(TK)의 제1 개폐 밸브(Va)가 파손될 가능성이 있다. 이러한 파손을 방지하기 위해, 연료 전지 시스템(10)에서는, 연료 전지 스택(50)에 의한 발전을 개시할 때, 후술하는 시동 시 밸브 개방 처리를 실행하여, 제1 개폐 밸브(Va)를 모두 개방시킨다.
A2. 시동 시 밸브 개방 처리:
도 2는, 제어부(300)가 실행하는 시동 시 밸브 개방 처리를 나타내는 플로우이다. 연료 전지 시스템(10)이 정지되어 있는 상태에 있어서, 제어부(300)는, 연료 전지 시스템(10)을 시동시키는 시동 지시를 받아들이면, 시동 시 밸브 개방 처리를 실행한다. 제어부(300)는, 연료 전지 시스템(10)이 탑재된 차량에 구비된 이그니션 스위치가 온으로 된 것을, 시동 지시로서 받아들인다. 시동 시 밸브 개방 처리는, 연료 전지 스택(50)에 의한 발전 시에, 제1 개폐 밸브(Va1 내지 Va10)를 개방시키기 위해 행해지는 처리이다.
시동 시 밸브 개방 처리가 실행되기 전의, 연료 전지 시스템(10)이 정지되어 있는 상태에 대해 설명한다. 연료 전지 시스템(10)이 정지되어 있는 상태에서는, 제1 개폐 밸브(Va) 및 제2 개폐 밸브(Vb)는 폐쇄되어 있다. 또한, 연료 전지 시스템(10)이 정지되어 있는 상태에서는, 공급 유로(200) 내의 압력은, 차량 내의 어느 위치에 탑재된 각 탱크(TK) 내의 압력과 비교해도 비교적 낮은 상태이다. 이것은, 연료 전지 시스템(10)이 정지할 때, 연료 전지 시스템(10)을 구성하는 각 기기의 정지 시의 처리에 있어서 전력을 필요로 하기 때문에, 연료 전지 스택(50)이 그 전력을 발전하기 위해 공급 유로(200) 내의 연료 가스를 소비하기 때문이다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 시동 시 밸브 개방 처리가 개시되면, 제어부(300)는, 제1 개폐 밸브(Va1)에 제1 개폐 밸브(Va)를 개방시키는 제1 전력을 공급시킴과 함께, 다른 제1 개폐 밸브(Va(Va2 내지 Va10))에 제1 전력보다 작은 제2 전력을 공급시킨다(스텝 S110).
제1 전력은, 제1 차압에 저항하여 제1 개폐 밸브(Va)를 개방시키는 전력이다. 본 실시 형태에서는, 제1 차압은, 상한 차압이다. 여기서 말하는 상한 차압이라 함은, 개폐 밸브를 사이에 둔 한쪽 측과 다른 쪽 측 사이의 차압에 저항하여 개폐 밸브가 개방될 수 있는 당해 차압의 상한값이다. 본 실시 형태에서는, 제1 개폐 밸브(Va1)의 상한 차압은, 90Mpa이다. 따라서, 제1 전력은, 90MPa의 차압에 저항하여 제1 개폐 밸브(Va)를 개방시킬 수 있는 전력이다. 다른 실시 형태에서는, 제1 차압은, 상한 차압보다 낮은 차압이어도 된다.
제2 전력은, 제1 전력보다 작고 또한 제1 차압보다 작은 제2 차압에 저항하여 제1 개폐 밸브(Va)를 개방시키는 전력이다. 본 실시 형태에서는, 제2 차압은, 20MPa이다. 따라서, 제2 전력은, 20MPa의 차압에 저항하여 제1 개폐 밸브(Va)를 개방시킬 수 있는 전력이다. 다른 실시 형태에서는, 제2 차압은, 제1 차압보다 낮은 한, 임의의 차압이어도 된다.
제1 전력이 공급된 제1 개폐 밸브(Va1)가 개방됨으로써, 탱크(TK1)로부터 공급 유로(200) 내를 향해 연료 가스가 공급된다. 공급 유로(200) 내의 압력은, 연료 가스가 공급됨으로써, 탱크(TK2 내지 TK10)의 탱크 내 압력에 근접해 간다. 공급 유로(200) 측의 압력과 탱크(TK2 내지 TK10) 측의 압력 사이에 있어서의 차압이, 제2 전력이 공급된 제1 개폐 밸브(Va2 내지 Va10)가 개방 가능한 차압인 제2 차압으로 되었을 때, 제1 개폐 밸브(Va2 내지 Va10)는 개방된다. 또한, 제1 전력이 공급된 제1 개폐 밸브(Va1)는, 제1 개폐 밸브(Va2 내지 Va10)의 개방 후에는 개방된 상태를 유지하기 위해 제2 전력이 공급된다.
제1 개폐 밸브(Va)에 제1 전력 및 제2 전력이 공급된 후(스텝 S110), 제어부(300)는, 미리 설정된 시간이 경과되었는지 여부를 판정한다(스텝 S120). 여기서 말하는 미리 설정된 시간이라 함은, 제1 전력 및 제2 전력이 제1 개폐 밸브(Va)에 공급되고 나서 모든 제1 개폐 밸브(Va)가 개방될 때까지 필요로 하는 시간으로서, 충분한 시간이 설정된다.
미리 설정된 시간이 경과되었다고 판정된 후(스텝 S120: "예"), 제어부(300)는, 제2 개폐 밸브(Vb)를 개방시킨다(스텝 S130). 그 후, 제어부(300)는, 시동 시 밸브 개방 처리를 종료한다. 제2 개폐 밸브(Vb)가 개방됨으로써, 연료 전지 스택(50)의 발전이 개시된다.
이상 설명한 제1 실시 형태에 의하면, 제1 전력이 공급되는 제1 개폐 밸브(Va1)가 개방되어 공급 유로(200)에 연료 가스가 유입됨으로써, 제2 전력이 공급되는 제1 개폐 밸브(Va2 내지 Va10)가 설치된 탱크(TK2 내지 TK10)의 탱크 내 압력과, 공급 유로(200) 내의 압력의 차압이 작아지기 때문에, 제2 전력을 공급해도 제1 개폐 밸브(Va2 내지 Va10)를 개방할 수 있다. 따라서, 모든 제1 개폐 밸브(Va)에 제1 전력을 공급하는 형태와 비교하여, 모든 제1 개폐 밸브(Va)의 개방에 요하는 전력 소비량을 저감할 수 있다.
B. 제2 실시 형태:
제2 실시 형태의 연료 전지 시스템에 대해 설명한다. 제2 실시 형태의 연료 전지 시스템의 구성은, 제1 실시 형태의 연료 전지 시스템(10)의 장치 구성과 동일하다. 제2 실시 형태의 연료 전지 시스템에서는, 제어부(300)가 실행하는 처리 내용이 상이하다.
도 3은, 제2 실시 형태의 제어부가 실행하는 정지 시 밸브 개방 처리를 나타내는 플로우이다. 제2 실시 형태의 연료 전지 시스템의 제어부(300)는, 제1 실시 형태에서 설명한 시동 시 밸브 개방 처리 외에도, 정지 시 밸브 개방 처리를 실행한다. 제2 실시 형태의 제어부(300)는, 연료 전지 시스템이 정지되어 있는 동안에 있어서, 정기적으로 정지 시 밸브 개방 처리를 실행한다. 정지 시 밸브 개방 처리는, 연료 전지 시스템이 정지되어 있는 동안에, 공급 유로(200) 내의 압력을 미리 높여 두는 처리이다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 정지 시 밸브 개방 처리가 개시되면, 제2 실시 형태의 제어부(300)는, 압력 센서(115)가 측정한 충전 유로(110) 내의 압력(P0) 및 압력 센서(215)가 측정한 공급 유로(200) 내의 압력(P1)을 취득한다(스텝 S210).
압력(P0) 및 압력(P1)을 취득한 후(스텝 S210), 제2 실시 형태의 제어부(300)는, 압력(P0)과 압력(P1)의 차압이 설정된 값 이상인 고차압의 상태인지 여부를 판정한다(스텝 S220).
고차압의 상태가 아니라고 판정한 경우(스텝 S220: "아니오"), 제2 실시 형태의 제어부(300)는, 정지 시 밸브 개방 처리를 종료한다.
고차압의 상태라고 판정한 경우(스텝 S220: "예"), 제2 실시 형태의 제어부(300)는, 연료 전지 시스템을 시동시킨다(스텝 S230).
연료 전지 시스템을 시동시킨 후(스텝 S230), 제2 실시 형태의 제어부(300)는, 제1 개폐 밸브(Va1)에 제1 전력을 공급시킴과 함께, 다른 제1 개폐 밸브(Va(Va2 내지 Va10))에 제2 전력을 공급시킨다(스텝 S240). 이때, 도 2에 나타낸 시동 시 밸브 개방 처리에 있어서의 스텝 S110에서의 설명과 마찬가지로, 제1 전력이 공급된 제1 개폐 밸브(Va1)가 개방되어 공급 유로(200) 내에 연료 가스가 공급됨으로써, 공급 유로(200) 내의 압력이 탱크(TK2 내지 TK10)의 탱크 내 압력에 근접해 가기 때문에, 공급 유로(200) 측과 탱크(TK2 내지 TK10) 측 사이에 있어서의 차압이, 제2 전력이 공급된 제1 개폐 밸브(Va2 내지 Va10)가 개방 가능한 차압인 제2 차압이 되었을 때, 제1 개폐 밸브(Va2 내지 Va10)는 개방된다.
제1 개폐 밸브(Va)에 제1 전력 및 제2 전력이 공급된 후(스텝 S240), 제2 실시 형태의 제어부(300)는 미리 설정된 시간이 경과되었는지 여부를 판정한다(스텝 S250). 여기서 말하는 미리 설정된 시간이라 함은, 제1 개폐 밸브(Va)가 개방된 탱크(TK) 내 압력과 공급 유로(200) 내의 압력이 거의 동등해지기 때문에 필요로 하는 시간으로서, 충분한 시간이 설정된다.
미리 설정된 시간이 경과되었다고 판정된 후(스텝 S250: "예"), 제2 실시 형태의 제어부(300)는, 개방되어 있던 제1 개폐 밸브(Va)를 폐쇄한다(스텝 S260). 제2 실시 형태에서는, 스텝 S260에 있어서, 제1 개폐 밸브(Va1 내지 Va10)를 폐쇄한다. 그 후, 제2 실시 형태의 제어부(300)는, 정지 시 밸브 개방 처리를 종료한다.
도 4는, 제2 실시 형태의 정지 시 밸브 개방 처리에 있어서의 공급 유로(200) 내의 압력 변동을 나타낸 설명도이다. 도 4에 있어서는, 횡축에 시간을 나타내고, 종축에 압력을 나타낸다.
타이밍 t0에 있어서, 도 3에서 설명한 정지 시 밸브 개방 처리의 스텝 S240이 실행됨으로써, 제1 개폐 밸브(Va1 내지 Va10)가 개방된다. 타이밍 t0에 있어서의 공급 유로(200) 내의 압력(Pp)은, 연료 전지 시스템이 마지막으로 정지하고 나서 공급 유로(200) 내에 남겨진 연료 가스에 의한 압력을 나타낸다. 타이밍 t0으로부터 타이밍 t1까지의 사이에 있어서, 제1 개폐 밸브(Va1 내지 Va10)가 개방된 탱크(TK1 내지 TK10)로부터 연료 가스가 방출됨으로써, 공급 유로(200) 내의 압력이 상승한다.
타이밍 t1에 있어서, 공급 유로(200) 내의 압력은, 탱크(TK1 내지 TK10) 내의 압력과 거의 동등한 압력(Pt)으로 되어 있다. 도 3에서 설명한 정지 시 밸브 개방 처리의 스텝 S250 중 「미리 설정된 시간」이라 함은, 타이밍 t0으로부터 타이밍 t1까지의 시간이다. 타이밍 t1에 있어서, 제1 개폐 밸브(Va1 내지 Va10)가 폐쇄된다.
타이밍 t2에 있어서, 연료 전지 시스템이 정지할 때의 처리가 실행된다. 여기서는, 연료 전지 스택(50)이 공급 유로(200) 내의 연료 가스를 소비하여 연료 전지 시스템을 구성하는 각 기기의 정지 시의 처리에 있어서 요하는 전력을 발전한다. 따라서, 타이밍 t2에 있어서, 공급 유로(200) 내의 압력은 압력(Pt)으로부터 감소한다.
타이밍 t3에 있어서, 도 2에서 설명한 시동 시 밸브 개방 처리가 개시되어 스텝 S110이 실행됨으로써, 제1 전력이 공급된 제1 개폐 밸브(Va1)가 개방된다. 타이밍 t3으로부터 타이밍 t4까지의 사이에 있어서, 제1 개폐 밸브(Va1)가 개방된 탱크(TK1)로부터 연료 가스가 방출됨으로써, 공급 유로(200) 내의 압력이 상승한다.
타이밍 t4에 있어서, 공급 유로(200) 내의 압력이 압력(Pt)이 된다. 타이밍 t3으로부터 타이밍 t4까지의 사이에 공급 유로(200) 내의 압력이 상승함에 따라서, 공급 유로(200)측의 압력과, 타이밍 t1에 있어서 압력(Pt)으로 되어 있는 탱크(TK2 내지 TK10) 내의 압력의 차압이 작아져 간다. 그리고 이 차압이, 제2 전력이 공급된 제1 개폐 밸브(Va2 내지 Va10)가 개방될 수 있는 차압인 제2 차압으로 되었을 때, 제1 개폐 밸브(Va2 내지 Va10)는 개방된다.
이상 설명한 제2 실시 형태에 따르면, 연료 전지 시스템이 정지되어 있는 동안에, 공급 유로(200) 내의 압력을 미리 높여 둘 수 있기 때문에, 연료 전지 시스템이 시동되고 나서, 제2 전력이 공급되는 제1 개폐 밸브(Va)가 개방될 때까지의 시간을 짧게 할 수 있다. 여기서 말하는 제2 전력이 공급되는 제1 개폐 밸브(Va)가 개방될 때까지의 시간이라 함은, 도 4의 타이밍 t3으로부터 타이밍 t4까지의 사이이다.
제2 실시 형태에서 설명한 정지 시 밸브 개방 처리는, 특히, 탱크(TK)에 연료 가스가 충전되고 나서 연료 전지 시스템이 최초에 시동될 때에 효과가 발휘된다. 탱크(TK)에 연료 가스가 충전되고 나서 연료 전지 시스템이 최초에 시동될 때, 탱크(TK) 내 압력과, 공급 유로(200) 내의 압력의 차가 크게 되어 있을 개연성이 높다. 이 때문에, 정지 시 밸브 개방 처리를 실행하지 않는 연료 전지 시스템에서는, 시동 시 밸브 개방 처리에 있어서, 제1 개폐 밸브(Va1)가 개방되어 탱크(TK1)로부터 공급됨으로써 공급 유로(200) 내의 압력이 탱크(TK2 내지 TK10)의 탱크 내 압력에 근접할 때까지의 시간이 장기화되기 쉽다. 한편, 제2 실시 형태에서 설명한 정지 시 밸브 개방 처리를 실행하는 연료 전지 시스템에서는, 탱크(TK)에 연료 가스가 충전되고 나서 연료 전지 시스템이 최초에 시동되기 전에 미리 정지 시 밸브 개방 처리를 실행해 둠으로써, 공급 유로(200) 내의 압력이, 탱크(TK2 내지 TK10)의 탱크 내 압력에 근접할 때까지의 시간을 단축할 수 있다.
C. 제3 실시 형태:
도 5는, 제3 실시 형태에 있어서의 연료 전지 시스템(10a)의 구성을 나타낸 설명도이다. 연료 전지 시스템(10a)은, 압력 센서(115) 대신에 압력 센서(Se1 내지 Se10)를 구비하는 점 및 제2 실시 형태의 제어부(300)와는 상이한 처리 내용을 행하는 제어부(300a)를 구비하는 점을 제외하고, 제2 실시 형태에 있어서의 연료 전지 시스템과 동일한 구성이다.
압력 센서(Se1)는, 탱크(TK1)에 설치되어 있다. 압력 센서(Se1)는, 탱크(TK1) 내의 압력(PT1)을 측정한다. 압력 센서(Se2 내지 Se10)는, 압력 센서(Se1)와 마찬가지로, 각각에 대응하는 탱크(TK2 내지 TK10)에 설치되어 있다. 압력 센서(Se2 내지 Se10)는, 탱크(TK2 내지 TK10) 내의 압력(PT2 내지 PT10)을 측정한다.
제어부(300a)는, 제2 실시 형태에서 설명한 정지 시 밸브 개방 처리와는 상이한 정지 시 밸브 개방 처리를 실행한다.
제어부(300a)가 실행하는 정지 시 밸브 개방 처리에 대해 설명한다. 제어부(300a)는, 하기의 점을 제외하고, 제2 실시 형태에서 설명한 도 3에 도시한 정지 시 밸브 개방 처리와 마찬가지의 순서의 처리를 실행한다. 즉, 스텝 S210에 있어서 압력 센서(Se1 내지 Se10)가 측정한 탱크(TK1 내지 TK10) 내의 압력(PT1 내지 PT10) 및 압력 센서(215)가 측정한 공급 유로(200) 내의 압력(P1)을 취득하는 점 및 스텝 S220에 있어서 압력(PT1 내지 PT10)과 압력(P1)을 사용하여 고차압의 상태를 판정하는 점.
제어부(300a)는, 스텝 S220에 있어서, 압력(PT1 내지 PT10)과 압력(P1)의 각각의 차압이 설정된 값 이상인 고차압의 상태인지 여부를 판정한다. 바꾸어 말하면, 압력(PT1 내지 PT10) 중 압력(P1)과의 차압이 고차압의 상태인 것이 존재하는지 여부를 판정한다. 압력(PT1 내지 PT10) 중 압력(P1)과의 차압이 고차압의 상태인 것이 존재하는 경우, 스텝 S230 이후의 처리를 행한다. 스텝 S230으로부터 스텝 S250까지의 처리에 대해서는, 제어부(300a)는, 제2 실시 형태에서 설명한 정지 시 밸브 개방 처리와 마찬가지의 처리를 행한다.
D. 제4 실시 형태:
제4 실시 형태의 연료 전지 시스템에 대해 설명한다. 제4 실시 형태의 연료 전지 시스템의 구성은, 제1 개폐 밸브(Va1)와 제1 개폐 밸브(Va2 내지 Va10)가 상이한 구성의 전자기 밸브인 점을 제외하고, 제1 실시 형태의 연료 전지 시스템(10)과 동일하다.
제4 실시 형태의 연료 전지 시스템에 있어서, 제1 개폐 밸브(Va1)와 제1 개폐 밸브(Va2 내지 Va10)의 차이는, 상한 차압이 상이하다는 점이다. 제4 실시 형태에서는, 제1 개폐 밸브(Va2 내지 Va10)는, 제1 개폐 밸브(Va1)와 비교하여 상한 차압이 작은 개폐 밸브이다. 제1 개폐 밸브(Va1)의 상한 차압이 90Mpa인 것에 비해, 제1 개폐 밸브(Va2 내지 Va10)의 상한 차압은 20Mpa이다.
이상 설명한 제4 실시 형태에 따르면, 상한 차압이 작은 개폐 밸브는, 상한 차압이 큰 개폐 밸브와 비교하여 일반적으로 염가라는 점에서, 연료 전지 시스템의 비용을 낮출 수 있다.
E. 다른 실시 형태:
상술한 제1 실시 형태 등에서는, 연료 전지 시스템은, 차량에 탑재되어 있었지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 연료 전지 시스템은, 전력을 동력원으로 하는 선박 및 비행기 등의 이동체, 또한 이동체에 한정되지 않고, 산업 기계나 발전 시설 등 다양한 장치나 시설 등에 탑재되어 있어도 된다.
상술한 제1 실시 형태에서는, 연료 전지 시스템(10)은, 탱크(TK1)로부터 탱크(TK10)까지의 합계 10개의 탱크를 구비하고 있었지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 연료 전지 시스템(10)은, 2개 이상의 임의의 수의 탱크(TK)를 구비하고 있는 한, 본 발명의 효과를 발휘할 수 있다.
상술한 제1 실시 형태 등에서는, 제1 전력이 공급되는 제1 개폐 밸브(Va)는, 제1 개폐 밸브(Va1)였지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 전력이 공급되는 제1 개폐 밸브(Va)는, 제1 개폐 밸브(Va1)와는 상이한 제1 개폐 밸브(Va)여도 된다. 또한, 연료 전지 시스템에 구비된 제1 개폐 밸브(Va) 중 모든 제1 개폐 밸브(Va)에 제1 전력을 공급하지 않는 한, 제1 전력이 공급되는 제1 개폐 밸브(Va)의 수는 임의의 수여도 된다.
상술한 제1 실시 형태에서는, 제어부(300)는, 연료 전지 시스템(10)이 탑재된 차량에 구비된 이그니션 스위치가 온으로 된 것을, 시동 지시로서 받아들이고 있었지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제어부(300)는, 이그니션 스위치가 온으로 되고 나서 일정 시간 경과한 것을 시동 지시로서 받아들여도 되고, 운전자가 운전석에 앉은 것을 시동 지시로서 받아들여도 된다.
본 발명은, 상술한 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 다양한 구성으로 실현할 수 있다. 예를 들어 발명의 내용의 란에 기재된 각 형태 중의 기술적 특징에 대응하는 실시 형태 중의 기술적 특징은, 상술한 과제의 일부 또는 전부를 해결하기 위해, 혹은 상술한 효과의 일부 또는 전부를 달성하기 위해, 적절하게 치환이나 조합을 행하는 것이 가능하다. 또한, 그 기술적 특징이 본 명세서 중에 필수적인 것으로서 설명되어 있지 않으면, 적절하게 삭제하는 것이 가능하다.

Claims (8)

  1. 연료 전지 시스템(10)에 있어서,
    연료 전지(50)와,
    상기 연료 전지(50)의 발전에 사용되는 연료 가스를 저장하는 복수의 탱크(TK1, TK2)와,
    상기 탱크 각각과 접속된 각각의 제1 유로(Fa1, Fa2)와, 상기 각각의 제1 유로가 합류하여 상기 연료 전지에 접속된 제2 유로(Fb)를 갖는 공급 유로(200)와,
    상기 제1 유로(Fa1, Fa2)의 각각에 설치되고, 제1 유로(Fa1, Fa2)의 개폐를 전환하도록 구성되는 제1 개폐 밸브(Va1, Va2)와, 상기 제1 개폐 밸브(Va1, Va2)는 밸브체를 포함하고, 상기 밸브체를 사이에 둔 제1측과 제2측의 차압에 의해 상기 제1 유로(Fa1, Fa2)를 시일하도록 구성되고, 상기 제2 유로(Fb)에 설치되고, 상기 제2 유로(Fb)의 개폐를 전환하도록 구성되는 제2 개폐 밸브(Vb)와,
    상기 제1 개폐 밸브(Va1, Va2) 및 상기 제2 개폐 밸브(Vb)에 공급하는 전력을 제어함으로써, 상기 제1 개폐 밸브(Va1, Va2)의 개폐 및 상기 제2 개폐 밸브(Vb)의 개폐를 제어하도록 구성되는 제어부(300)를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 제2 개폐 밸브(Vb)가 폐쇄되어 있는 상태에 있어서, 상기 연료 전지 시스템을 시동시키는 시동 지시에 따라서, 상기 제1 개폐 밸브(Va1, Va2) 중 적어도 하나의 제1 개폐 밸브에, 제1 차압에 저항하여 상기 제1 개폐 밸브를 개방시키는 제1 전력을 공급시키고, 상기 적어도 하나의 상기 제1 개폐 밸브 이외에, 상기 제1 전력보다 작고 또한 상기 제1 차압보다 작은 제2 차압에 저항하여 상기 제1 개폐 밸브를 개방시키는 제2 전력을 공급시키는, 연료 전지 시스템(10).
  2. 제1항에 있어서,
    수소 가스의 충전구인 리셉터클(100)로부터 분기되어 상기 각각의 탱크(TK1, TK2)와 접속되는 충전 유로(110)와,
    상기 충전 유로(110) 내의 압력의 값을 취득하도록 구성되는 제1 압력 센서(115)와,
    상기 공급 유로(200) 내의 압력의 값을 취득하도록 구성되는 제2 압력 센서(215)를 더 포함하고,
    상기 제어부(300)는, 상기 연료 전지 시스템(10)이 정지되어 있는 동안에 있어서, 상기 충전 유로(110) 내의 압력의 값 및 상기 공급 유로(200) 내의 압력의 값을 취득하고, 상기 충전 유로(110) 내의 압력의 값과 상기 공급 유로(200) 내의 압력의 값의 차압값이 설정된 값 이상인 고차압의 상태인 경우, 상기 적어도 하나의 제1 개폐 밸브에 상기 제1 전력을 공급시키고, 상기 적어도 하나의 상기 제1 개폐 밸브 이외에 상기 제2 전력을 공급시키는 밸브 개방 처리를 실행하는, 연료 전지 시스템(10).
  3. 제1항에 있어서,
    상기 탱크(TK1, TK2)의 각각의 탱크 내 압력의 값을 취득하도록 구성되는 제1 압력 센서(Se1, Se2)와,
    상기 공급 유로(200) 내의 압력의 값을 취득하도록 구성되는 제2 압력 센서(215)를 더 포함하고,
    상기 제어부(300)는, 상기 연료 전지 시스템(10)이 정지되어 있는 동안에 있어서, 상기 탱크(TK1, TK2)의 각각의 탱크 내 압력의 값 및 상기 공급 유로(200) 내의 압력의 값을 취득하고, 상기 탱크(TK1, TK2) 중 적어도 하나의 상기 탱크 내 압력의 값과 상기 공급 유로(200) 내의 압력의 값의 차압값이 설정된 값 이상인 고차압의 상태인 경우, 상기 적어도 하나의 제1 개폐 밸브에 상기 제1 전력을 공급시키고, 상기 적어도 하나의 상기 제1 개폐 밸브 이외에 상기 제2 전력을 공급시키는 밸브 개방 처리를 실행하는, 연료 전지 시스템(10).
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제어부(300)는, 연료 전지 시스템(10)이 정지되어 있는 동안에 있어서, 상기 밸브 개방 처리를 정기적으로 실행하도록 구성되는, 연료 전지 시스템(10).
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부(300)는, 상기 적어도 하나의 상기 제1 개폐 밸브 이외에 제2 전력을 공급시켜, 상기 제1 개폐 밸브가 모두 개방되면, 상기 제1 전력을 공급한 상기 적어도 하나의 제1 개폐 밸브에 제2 전력을 공급시키도록 구성되는, 연료 전지 시스템(10).
  6. 제1항 내지 제3항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 전력이 공급되는 상기 제1 개폐 밸브는, 상기 제1 전력이 공급되는 상기 제1 개폐 밸브와 비교하여, 개폐 밸브를 사이에 둔 상기 제1측과 상기 제2측 사이의 차압에 저항하여 개폐 밸브가 개방될 수 있는 당해 차압의 상한값인 상한 차압이 작은, 연료 전지 시스템(10).
  7. 연료 전지 시스템(10)의 제어 방법에 있어서,
    연료 전지(50)와, 상기 연료 전지(50)의 발전에 사용되는 연료 가스를 저장하는 복수의 탱크(TK1, TK2)와, 상기 탱크(TK1, TK2)의 각각과 접속된 각각의 제1 유로(Fa1, Fa2) 및 상기 각각의 제1 유로(Fa1, Fa2)가 합류하여 상기 연료 전지에 접속된 제2 유로(Fb)를 갖는 공급 유로(200)와, 상기 제1 유로(Fa1, Fa2)의 각각에 설치되고, 상기 제1 유로(Fa1, Fa2)의 개폐를 전환하도록 구성되는 제1 개폐 밸브(Va1, Va2)와, 상기 제1 개폐 밸브(Va1, Va2)는 밸브체를 포함하고, 상기 밸브체를 사이에 둔 제1측과 제2측의 차압에 의해 상기 제1 유로(Fa1, Fa2)를 시일하도록 구성되고, 상기 제2 유로(Fb)에 설치되고, 상기 제2 유로(Fb)의 개폐를 전환하도록 구성되는 제2 개폐 밸브(Vb)를 구비하는 연료 전지 시스템(10)에 있어서의 상기 제2 개폐 밸브(Vb)가 폐쇄되어 있는 상태에 있어서, 상기 연료 전지 시스템(10)을 시동시키는 시동 지시에 따라서, 상기 제1 개폐 밸브(Va1, Va2) 중 적어도 하나의 제1 개폐 밸브에, 제1 차압에 저항하여 상기 제1 개폐 밸브를 개방시키는 제1 전력을 공급시키는 것과,
    상기 상태에 있어서, 상기 시동 지시에 따라서, 상기 제1 개폐 밸브 중 상기 적어도 하나의 상기 제1 개폐 밸브 이외에, 상기 제1 전력보다 작고 또한 상기 제1 차압보다 작은 제2 차압에 저항하여 상기 제1 개폐 밸브를 개방시키는 제2 전력을 공급시키는 것을 포함하는, 연료 전지 시스템(10)의 제어 방법.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 제2 전력이 공급되는 상기 제1 개폐 밸브는, 상기 제1 전력이 공급되는 상기 제1 개폐 밸브와 비교하여, 개폐 밸브를 사이에 둔 상기 제1측과 상기 제2측 사이의 차압에 저항하여 개폐 밸브가 개방될 수 있는 당해 차압의 상한값인 상한 차압이 작은, 연료 전지 시스템(10).
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