燃料电池系统及氢气泄漏检测方法技术方案

本发明专利技术提供一种燃料电池系统及氢气泄漏检测方法，防止在空气混入到氢气循环系统内的情况下产生的氢气泄漏的误检测。燃料电池系统具备：氢气循环系统，向燃料电池供给氢气，并且使从燃料电池排出的氢气与被供给的氢气合流；氢气供给阀，控制向氢气循环系统供给的氢气的供给量；压力检测部，检测氢气循环系统的内部的压力；初期加压部，在燃料电池的起动时，暂时打开氢气供给阀而对氢气循环系统进行加压；及再加压-气体泄漏检测部，在初期加压部进行加压之后，在由压力检测部检测出的压力中观察到规定的下降时，打开氢气供给阀而再次对氢气循环系统进行加压，在加压后的规定的时机，基于由压力检测部检测出的压力，检测从氢气循环系统的氢气泄漏。

【技术实现步骤摘要】
本申请主张在2014年11月13日提出申请的申请番号2014-230633号的日本专利申请的优先权，并将其公开的全部通过参照而援引于本申请。
本专利技术涉及燃料电池系统和氢气泄漏检测方法。
技术介绍
在以往的燃料电池系统中，例如JP2010-238495A记载那样，在燃料电池的起动时，在对与燃料电池连接的氢气循环系统进行加压并密封的状态下，通过检测氢气的压力下降，来判定氢气的泄漏。
技术实现思路
【专利技术要解决的课题】然而，在所述现有技术中，在空气向氢气循环系统内混入的情况下，为了气体泄漏检测而放入氢气时，氢与空气中的氧化合而产生燃烧反应，氢气的压力下降。因此，在所述现有技术中，存在尽管氢气循环系统没有气体泄漏仍误检测为有气体泄漏的课题。作为空气混入到氢气循环系统内的情况，例如，将燃料电池系统放置长时间(例如20天以上)不运转的情况对应于此。这是因为，在放置期间，空气从空气系统透过燃料电池单电池而进入氢气循环系统。【用于解决课题的方案】本专利技术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来实现。(1)本专利技术的一方式涉及具备燃料电池的燃料电池系统。燃料电池系统可以具备：氢气循环系统，向所述燃料电池供给氢气，并且使从所述燃料电池排出的氢气与所述被供给的氢气合流；氢气供给阀，控制向所述氢气循环系统供给的氢气的供给量；压力检测部，检测所述氢气循环系统的内部的压力；初期加压部，在所述燃料电池起动时，暂时打开所述氢气供给阀而对所述氢气循环系统进行加压；及再加压-气体泄漏检测部，在所述初期加压部进行加压之后，在由所述压力检测部检测出的压力中观察到规定的下降时，打开所述氢气供给阀而再次对所述氢气循环系统进行加压，在加压后的规定的时机，基于由所述压力检测部检测出的压力，检测从所述氢气循环系统的氢气泄漏。根据该结构的燃料电池系统，通过初期加压部对氢气循环系统加压，由此混入到氢气循环系统内的空气与氢气发生燃烧反应而被去除。然后，通过再加压-气体泄漏检测部，进行再加压，检测氢气泄漏。因此，能够防止空气混入到氢气循环系统内引起的氢气泄漏的误检测。(2)在所述方式的燃料电池系统中，可以是，所述规定的时机是所述燃料电池的发电运转开始时。根据该燃料电池系统，能够在燃料电池的起动时，仅进行基于初期加压部的加压的预判定，在燃料电池的发电运转开始时，正式地进行气体泄漏检测。因此，不会发生由于气体泄漏检测而使燃料电池的发电运转开始延迟的情况。(3)在所述方式的燃料电池系统中，可以是，所述氢气循环系统具备：氢气供给流路，用于使由所述氢气供给阀供给的所述氢气流向所述燃料电池；及循环流路，用于使从所述燃料电池排出的所述氢气循环到所述氢气供给流路。根据该燃料电池系统，能够检测从由氢气供给流路、燃料电池内的氢气流路及循环流路构成的氢气循环系统的气体泄漏。(4)在所述方式的燃料电池系统中，可以具备：空气系统，包括用于向所述燃料电池供给空气的流路及阀；空气压缩机，向所述空气系统送入空气；空气压力检测部，检测所述空气系统的内部的压力；转速控制部，提高所述空气压缩机的转速，并将所述空气压缩机的转速在规定期间维持在规定转速；及故障检测部，基于由所述空气压力检测部检测出的压力的在所述规定期间的变动，来检测所述阀的故障。根据该燃料电池系统，在对于给压力传感器的检测结果造成影响而言充分的(即具有压力灵敏度的)空气量下，能够检测阀的故障检测，因此在空气系统中能够检测故障。(5)本专利技术的另一方式涉及一种氢气泄漏检测方法，是燃料电池系统的氢气泄漏检测方法，所述燃料电池系统具备：燃料电池；氢气循环系统，向所述燃料电池供给氢气，并且使从所述燃料电池排出的氢气与所述被供给的氢气合流；氢气供给阀，控制向所述氢气循环系统供给的氢气的供给量；及压力检测部，检测所述氢气循环系统的内部的压力。氢气泄漏检测方法可以包括如下工序：在所述燃料电池起动时，暂时打开所述氢气供给阀而对所述氢气循环系统进行加压；及在所述加压后，在由所述压力检测部检测出的压力中观察到规定的下降时，打开所述氢气供给阀而再次对所述氢气循环系统进行加压，在加压后的规定的时机，基于由所述压力检测部检测出的压力，检测从所述氢气循环系统的氢气泄漏。根据该结构的氢气泄漏检测方法，与所述方式的燃料电池系统同样，能够防止空气向氢气循环系统内混入时的误检测。本专利技术也可以通过燃料电池系统或氢气泄漏检测方法以外的各种方式实现。能够以具备燃料电池系统的车辆、用于实现与氢气泄漏检测方法的各工序对应的功能的计算机程序、记录有该计算机程序的非暂时性的记录介质(non-transitorystoragemedium)等方式实现。附图说明图1是表示作为本专利技术的一实施方式的燃料电池车辆的概略结构的说明图。图2是表示氢气泄漏检测用的起动时处理的流程图。图3是表示氢气泄漏检测用的发电运转开始时处理的流程图。图4是表示起动时处理及发电运转开始时处理的执行时的各种状态或参数的时效变化的说明图。图5是表示空气系统故障检测处理的执行时的各种状态或参数的时效变化的说明图。【标号说明】10…燃料电池20…燃料电池车辆30…燃料电池系统40…燃料电池组41…单电池43…电压传感器50…氢气供给排出机构51…氢罐52…氢气供给流路53…氢气循环流路54…氢气排出流路55…喷射器56…压力传感器57…氢循环泵58…流放阀60…空气供给排出机构61…空气供给路62…空气压缩机63…分流截止阀65…压力传感器66…空气排出路67…压力调整截止阀69…旁通路70…冷却水循环机构71…散热器72…冷却水循环泵80…电力供给机构90…驱动机构91…电动机92…驱动轮100…控制单元102…初期加压部104…再加压-气体泄漏检测部110…起动开关P…氢气压Pair…空气压P1…初期压力P2…终期压力F1…预判定标志F2…正式判定标志具体实施方式接下来，说明本专利技术的实施方式。A.整体结构：图1是表示作为本专利技术的一实施方式的燃料电池车辆20的概略结构的说明图。燃料电池车辆20是四轮机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池系统，具备燃料电池，其中，所述燃料电池系统具备：氢气循环系统，向所述燃料电池供给氢气，并且使从所述燃料电池排出的氢气与所述被供给的氢气合流；氢气供给阀，控制向所述氢气循环系统供给的氢气的供给量；压力检测部，检测所述氢气循环系统的内部的压力；初期加压部，在所述燃料电池起动时，暂时打开所述氢气供给阀而对所述氢气循环系统进行加压；及再加压‑气体泄漏检测部，在所述初期加压部进行加压之后，在由所述压力检测部检测出的压力中观察到规定的下降时，打开所述氢气供给阀而再次对所述氢气循环系统进行加压，在加压后的规定的时机，基于由所述压力检测部检测出的压力，检测从所述氢气循环系统的氢气泄漏。

【技术特征摘要】
2014.11.13 JP 2014-2306331.一种燃料电池系统，具备燃料电池，其中，
所述燃料电池系统具备：
氢气循环系统，向所述燃料电池供给氢气，并且使从所述燃料电
池排出的氢气与所述被供给的氢气合流；
氢气供给阀，控制向所述氢气循环系统供给的氢气的供给量；
压力检测部，检测所述氢气循环系统的内部的压力；
初期加压部，在所述燃料电池起动时，暂时打开所述氢气供给阀
而对所述氢气循环系统进行加压；及
再加压-气体泄漏检测部，在所述初期加压部进行加压之后，在由
所述压力检测部检测出的压力中观察到规定的下降时，打开所述氢气
供给阀而再次对所述氢气循环系统进行加压，在加压后的规定的时机，
基于由所述压力检测部检测出的压力，检测从所述氢气循环系统的氢
气泄漏。
2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中，
所述规定的时机是所述燃料电池的发电运转开始时。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的燃料电池系统，其中，
所述氢气循环系统具备：
氢气供给流路，用于使由所述氢气供给阀供给的所述氢气流向所
述燃料电池；及
循环流路，用于使从所述燃料电池排出的所述氢气循环到所述氢
气供给流路。
4.根据权利要求1～权利要求3中任一项所述的燃料电池系统，还
具备：
空气系统，包括用于向所述燃料电池供给空气的流路及阀；
空气压缩机，向所述空气系统送入空气；
空气压力检测部，检测所述空气系统的内部的压力；
转速控制部，提高所述空气压缩机的转速，并将所述空气压缩机<...

【专利技术属性】
技术研发人员：立花实，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP