燃料电池系统技术方案

本公开涉及燃料电池系统。燃料电池系统(10)具备：燃料电池堆(12)；能够调整向燃料电池堆(12)供给的阳极气体的流量的多个喷射器(48)；以及ECU(72)，其使多个喷射器(48)工作。多个喷射器(48)包括：主喷射器(50)、在超过规定的发电量进行发电时工作的BP喷射器(51)。在燃料电池系统(10)从起动至停止的期间，ECU(72)使BP喷射器(51)至少工作一次并进行判定BP喷射器(51)是正常还是异常的动作确认。BP喷射器(51)是正常还是异常的动作确认。BP喷射器(51)是正常还是异常的动作确认。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池系统


[0001]本专利技术涉及具备多个调整反应气体的流量的阀装置的燃料电池系统。

技术介绍

[0002]燃料电池系统具备通过阳极气体(氢等燃料气体)与阴极气体(氧等氧化剂气体)的反应来进行发电燃料电池堆、供给阳极气体的阳极系装置以及供给阴极气体的阴极系装置。
[0003]另外，如在专利文献1中公开那样，阳极系装置在阳极气体的供给流路上具备多个调整阳极气体的流量的喷射器(阀装置)。由燃料电池系统的控制部以根据燃料电池堆的发电量而改变驱动转速的方式来控制多个喷射器，由此能够向燃料电池堆供给目标流量的阳极气体。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2018-101572号公报

技术实现思路

[0007]专利技术所要解决的问题
[0008]然而，在专利文献1中公开的燃料电池系统在一次运转(从起动到停止的动作)中没有被要求固定的发电量以上的发电的情况下，会在多个喷射器(阀装置)中产生一次也不工作的喷射器。当一次也不工作的喷射器发生异常(故障)时，无法向燃料电池堆供给固定量以上的阳极气体，因此即使在下一次动作时要求工作，也不会增加阳极气体的流量。其结果是，会产生因阳极气体的供给不足而导致不能稳定发电，燃料电池堆的劣化加剧等问题。
[0009]本专利技术是解决上述问题而完成的，目的在于提供在燃料电池系统的一次运转中使阀装置至少工作一次由此能够可靠并且早期识别阀装置的异常的燃料电池系统。
[0010]用于解决问题的方案
[0011]为了实现所述的目的，本专利技术的一方式是燃料电池系统，具备：燃料电池堆；能够调整向所述燃料电池堆供给的反应气体的流量的多个阀装置；以及控制部，其控制所述多个阀装置的动作，在所述燃料电池系统中，所述多个阀装置包括：第一阀装置，在所述燃料电池堆以规定的发电量以下进行发电时所述第一阀装置工作；以及第二阀装置，在所述燃料电池堆超过所述规定的发电量进行发电时除了所述第一阀装置以外所述第二阀装置也工作，在所述燃料电池系统从起动至停止的期间，所述控制部使所述第二阀装置至少动作一次并进行判定该第二阀装置是正常还是异常的动作确认。
[0012]专利技术的效果
[0013]上述的燃料电池系统在从起动至停止的一次运转中至少进行一次第二阀装置的动作确认，由此能够可靠并且早期识别第二阀装置的异常。而且，燃料电池系统识别第二阀装置的异常，由此能够限制燃料电池堆的发电量，避免对于要求而言阳极气体的供给量不
足。由此，燃料电池系统能够抑制不稳定发电，并且抑制燃料电池堆的劣化。
[0014]根据参照附图来说明的以下实施方式的说明，能容易地理解上述的目的、特征以及优点。
附图说明
[0015]图1是示出本专利技术的一实施方式涉及的燃料电池系统的整体结构的说明图。
[0016]图2A是示出在运转中发电时BP喷射器工作的状态的时序图。图2B是示出在运转中发电时BP喷射器不工作的状态的时序图。
[0017]图3是燃料电池系统的ECU的功能框图。
[0018]图4A是举例说明在停止处理时BP喷射器为正常的情况的压力变化的曲线图。图4B是举例说明在停止处理时BP喷射器为异常的情况的压力变化的曲线图。
[0019]图5是示出燃料电池系统的停止处理时的动作确认的处理流程的流程图。
[0020]图6是示出燃料电池系统的起动时的动作确认的处理流程的流程图。
[0021]图7是示出本专利技术的变形例涉及的燃料电池系统的整体结构的说明图。
具体实施方式
[0022]以下，关于本专利技术例举优选的实施方式，参照附图进行详细说明。
[0023]如图1所示，本专利技术的一实施方式涉及的燃料电池系统10具备燃料电池堆12、阳极系装置14、阴极系装置16以及冷却装置18。该燃料电池系统10搭载于燃料电池车辆11(燃料电池汽车，以下简称为车辆11)的电机室，将燃料电池堆12的发电电力供给到蓄电池Bt、行驶用电机Mt等来使车辆11行驶。
[0024]燃料电池堆12具备通过阳极气体(氢等燃料气体)与阴极气体(空气等氧化剂气体)的电化学反应来进行发电的多个发电单电池20。在将燃料电池堆12搭载于车辆11的状态下，多个发电单电池20构成为使电极面为竖立姿态而沿着车宽方向层叠而成的层叠体21。而且也可以是，多个发电单电池20在车辆11的车长方向(前后方向)、重力方向层叠。
[0025]由电解质膜-电极结构体22(以下称为“MEA 22”)、夹持MEA 22的一对隔板24构成各发电单电池20。MEA 22具有电解质膜26(例如，固体高分子电解质膜(阳离子交换膜))、在电解质膜26的一方的面设置的阳极电极28、在电解质膜26的另一方的面设置的阴极电极30。在一对隔板24与MEA 22相向配合的面分别形成使阳极气体流通的阳极气体流路32、使阴极气体流通的阴极气体流路34。另外，在因多个发电单电池20的层叠而一对隔板24彼此相向配合的面，形成使制冷剂流通的制冷剂流路36。
[0026]还有，燃料电池堆12具备使阳极气体、阴极气体以及制冷剂分别沿着层叠体21的层叠方向流通的未图示的多个连通孔(阳极气体连通孔、阴极气体连通孔、制冷剂连通孔)。阳极气体连通孔与阳极气体流路32连通，阴极气体连通孔与阴极气体流路34连通，制冷剂连通孔与制冷剂流路36连通。
[0027]燃料电池堆12由阳极系装置14供给阳极气体。在燃料电池堆12内，阳极气体在阳极气体连通孔(阳极气体入口连通孔)流通并且流入阳极气体流路32，在阳极电极28处用于发电。被用于发电而产生的阳极排气(包含未反应的氢)从阳极气体流路32流出到阳极气体连通孔(阳极气体出口连通孔)并且从燃料电池堆12被排出到阳极系装置14。
[0028]另外，燃料电池堆12由阴极系装置16供给阴极气体。在燃料电池堆12内阴极气体在阴极气体连通孔(阴极气体入口连通孔)流通并且流入阴极气体流路34，在阴极电极30处用于发电。被用于发电而产生阴极排气从阴极气体流路34流出到阴极气体连通孔(阴极气体出口连通孔)并且从燃料电池堆12被排出到阴极系装置16。
[0029]还有，燃料电池堆12由冷却装置18供给制冷剂。在燃料电池堆12内制冷剂在制冷剂连通孔(制冷剂入口连通孔)流通并且流入制冷剂流路36，对发电单电池20进行冷却。对发电单电池20进行了冷却的制冷剂从制冷剂流路36流出到制冷剂连通孔(制冷剂出口连通孔)并且从燃料电池堆12被排出到冷却装置18。
[0030]另外，本实施方式涉及的燃料电池堆12，层叠体21收容于堆壳体内。在层叠体21的层叠方向两端朝向外方顺次配置未图示的接线板、绝缘板、端板。端板沿着各发电单电池20的层叠方向施加紧固载荷。
[0031]燃料电池系统10的阳极系装置14具有向燃料电池堆12供给阳极气体的阳极供给路40、将阳极排气从燃料电池堆12排出的阳极排出路42。另外，在阳极供给路40与阳极排出路42之间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池系统，具备：燃料电池堆(12)；能够调整向所述燃料电池堆供给的反应气体的流量的多个阀装置(48)；以及控制部(72)，其控制所述多个阀装置的动作，在所述燃料电池系统(10、10A)中，所述多个阀装置包括：第一阀装置(50)，在所述燃料电池堆以规定的发电量以下进行发电时所述第一阀装置工作；以及第二阀装置(51)，在所述燃料电池堆超过所述规定的发电量进行发电时除了所述第一阀装置以外所述第二阀装置也工作，在所述燃料电池系统从起动至停止的期间，所述控制部使所述第二阀装置至少动作一次并进行判定该第二阀装置是正常还是异常的动作确认。2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，具备压力传感器(62)，该压力传感器检测供给到所述燃料电池堆的所述反应气体的压力，在使所述第二阀装置工作的规定的时间内所述压力传感器检测的压力值超过压力阈值(Tp)的情况下，所述控制部判定为所述第二阀装置正常，另一方面，在所述规定的时间内所述压力值没有超过所述压力阈值的情况下，所述控制部判定为所述第二阀装置异常。3.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，在所述控制部判定为所述第二阀装置异常的情况下，限制所述燃料电池堆的发电量。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的燃料电池系统，其特征在于，所述控制部判定在该燃料电池系统的起动后的运转中发电时所述第二阀装置是否工作，在所述第二阀装置工作了的情况下不进行所述动作确认，另一方面，在所述第二阀装置没有工...

【专利技术属性】
技术研发人员：滨地正和，稻本昌兴，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：