燃料电池系统技术方案

燃料电池系统（10）具备：空气供给流路（210），向燃料电池供给空气；簧片阀（214），设置在空气供给流路；空气排出流路（220），使从燃料电池排出的空气流动；调压阀（222），设置在空气排出流路并调整向燃料电池供给的空气的背压；旁通流路（230），将比簧片阀靠上游侧的空气供给流路和空气排出流路连接；旁通阀（232），设置在旁通流路并进行该旁通流路的开闭。燃料电池系统（10）在使旁通阀关闭的状态下，向燃料电池供给空气并使调压阀节流，由此来提高比调压阀靠上游侧的空气的压力，然后，通过打开旁通阀，使簧片阀附近的空气的流动倒流而使簧片阀关闭。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在向燃料电池供给空气的流路中设置的阀的控制技术。
技术介绍
燃料电池系统存在如下问题在系统停止中，当空气向燃料电池的阴极侧流入吋，催化剂氧化而可能发生老化。关于这种问题，例如，在专利文献I记载的技术中，在系统停止时，通过关闭空气入口截止阀和空气出口截止阀，来抑制系统停止中的空气向燃料电池内的流入。在这种燃料电池系统中，若在系统停止时将空气入口截止阀和空气出ロ截止阀关闭，则之后，由于残留在燃料电池内的氧与氢的反应，而有时阴极侧的压力会下降而成为负压。因此，作为用于将空气截止的截止阀，需要使用无论系统停止中的阴极侧的压カ状态为 正压还是负压，都能够维持闭状态的阀。因此，在专利文献I中，作为截止阀，采用具有隔膜和多个流出流入ロ的比较复杂的结构的阀。然而，这样的复杂结构的截止阀有时会成为妨碍燃料电池系统的小型化和低成本化的主要原因。在先技术文献专利文献专利文献I :日本特开2008-243762号公报专利文献2 :日本特开2008-10198号公报
技术实现思路
考虑这种问题，本专利技术要解决的课题是，提供一种能够使用低成本的阀来抑制燃料电池系统停止中的空气向燃料电池内的流入的技木。本专利技术为了解决上述的课题的至少一部分而作出，能够作为以下的方式或适用例来实现。ー种燃料电池系统，具备燃料电池；空气供给流路，向所述燃料电池供给空气；簧片阀，设置在所述空气供给流路，在空气朝向所述燃料电池流动时打开；空气排出流路，供从所述燃料电池排出的空气流动；调压阀，设置在所述空气排出流路，调整向所述燃料电池供给的空气的背压；旁通流路，将比所述簧片阀靠上游侧的所述空气供给流路和所述空气排出流路连接；旁通阀，设置在所述旁通流路，进行该旁通流路的开闭；及控制部，在所述燃料电池系统停止吋，执行升压处理和闭阀处理，所述升压处理是如下处理在使所述旁通阀关闭的状态下，通过所述空气供给流路向所述燃料电池供给空气并使所述调压阀节流，来提高比该调压阀靠上游侧的空气的压力，所述闭阀处理是如下处理在所述升压处理后，通过打开所述旁通阀，使所述簧片阀附近的空气的流动倒流而使所述簧片阀关闭。在这种结构的燃料电池系统中，在燃料电池系统停止时，在使旁通阀关闭的状态下，向燃料电池供给空气并使调压阀节流，由此来提高比该调压阀靠上游侧的空气的压力。并且，之后，打开旁通阀而使簧片阀周围的空气的流动倒流，因此能够使簧片阀可靠地关闭。因此，能够采用低成本的簧片阀并抑制燃料电池系统的停止中的空气向燃料电池内的流入。在适用例I记载的燃料电池系统中，还具备对向所述燃料电池供给的氢的压力进行调整的氢压カ调整部，所述控制部与所述升压处理时的所述空气的压カ的上升对应地控制所述氢压カ调整部，提高向所述燃料电池供给的氢的压力。若为这种结构，则能够减少燃料电池内的极间差压，因此能够减轻施加给电解质膜及其周边的构件的物理性的负荷。在适用例I或适用例2记载的燃料电池系统中，所述控制部使在所述升压处理时向所述燃料电池供给的空气的流量低于在所述燃料电池系统的动作中供给的流量。若为这种结构，则在升压处理时能够抑制燃料电池内的空气的压力急剧上升的情況。在适用例I至适用例3中的任一项记载的燃料电池系统中,在所述空气供给流路和所述旁通流路的分支部，所述旁通流路的流路截面积大于所述空气供给流路的流路截面积。若为这种结构，则在使旁通阀打开时，空气容易从燃料电池侧朝向旁通流路 流动。因此，能够使簧片阀更可靠地关闭。在适用例I至适用例4中的任一项记载的燃料电池系统中,所述空气供给流路和所述旁通流路的分支部与所述簧片阀接近。通过这种结构，在使旁通阀打开吋，空气也容易从燃料电池侧朝向旁通流路流动。因此，能够使簧片阀更可靠地关闭。在适用例I至适用例5中的任一项记载的燃料电池系统中，所述旁通流路的入口与所述簧片阀的入口大致相対。通过这种结构，在使旁通阀打开时，空气也容易从燃料电池侧朝向旁通流路流动。因此，能够使簧片阀更可靠地关闭。在适用例I至适用例6中的任一项记载的燃料电池系统中，在所述簧片阀与所述燃料电池之间设有流路截面积大于所述空气供给流路的缓冲罐。若为这种结构，在使旁通阀打开时，燃料电池侧的压カ不易下降。因此，能够使簧片阀更可靠地关闭。—种燃料电池系统，具备燃料电池；空气压缩机，对空气进行加压；空气供给流路，从所述空气压缩机向所述燃料电池供给空气；簧片阀，设置在所述空气供给流路，在空气朝向所述燃料电池流动时打开；空气排出流路，供从所述燃料电池排出的空气流动；调压阀，设置在所述空气排出流路，调整向所述燃料电池供给的空气的背压；及控制部，在所述燃料电池系统停止时，执行升压处理和闭阀处理，所述升压处理是如下处理在使所述旁通阀关闭的状态下，通过所述空气供给流路向所述燃料电池供给空气并使所述调压阀节流，来提高比该调压阀靠上游侧的空气的压力，所述闭阀处理是如下处理在所述升压处理后，使所述旁通阀关闭，并使所述空气压缩机停止，从而使所述簧片阀关闭。在这种结构的燃料电池系统中，在燃料电池系统停止时，通过向燃料电池供给空气并使调压阀节流，来提高比该调压阀靠上游侧的空气的压力。并且，之后，使调压阀关闭并使空气压缩机停止，由此使簧片阀周围的空气的流动倒流。因此，根据上述结构，也能够采用低成本的簧片阀并抑制燃料电池系统停止中的空气向燃料电池内的流入。在适用例8记载的燃料电池系统中，在所述闭阀处理中，当所述空气压缩机的转速或由该空气压缩机产生的空气的供给量成为规定值以下时，所述控制部使所述调压阀关闭。根据这种结构，在升压处理时，能够抑制燃料电池内的空气的压力急剧上升的情況。 本专利技术除了作为上述的燃料电池系统的结构之外，例如，还可以作为燃料电池系统的控制方法、控制程序、具备燃料电池系统的车辆等构成。附图说明图I是表示作为第一实施例的燃料电池系统的简要结构的说明图。图2是表示簧片阀的周边的简要结构的说明图。图3是空气截止处理的流程图。图4是表示空气截止处理中的各部的动作时机的时序图。图5是表示作为第二实施例的燃料电池系统的简要结构的说明图。 图6是在第二实施例中执行的空气截止处理的流程图。图7是表示燃料电池系统的变形例的说明图。具体实施例方式以下，基于实施例，说明本专利技术的实施的方式。A.第一实施例图I是表示作为本专利技术的第一实施例的燃料电池系统10的简要结构的说明图。本实施例的燃料电池系统10具备燃料电池组100 ;向燃料电池组100供给作为氧化气体的空气的空气供给系统200 ;向燃料电池组100供给作为燃料气体的氢的氢供给系统300 ;进行燃料电池系统10的运转控制的控制单元400。本实施例的燃料电池系统10例如作为电源而搭载在由电动机驱动的车辆等移动体上。燃料电池组100具有将作为固体高分子型的燃料电池而构成的单电池层叠多个而成的电池组结构。各单电池采用夹着电解质膜配置包括钼催化剂等的氢极(以下，称为阳极)和氧极(以下，称为阴极)而成的结构。向各个单电池的阳极供给氢，向阴极供给包含氧的空气，由此进行电化学反应，产生电动势。需要说明的是，燃料电池的形式并不局限于固体高分子型，可以采用磷酸型燃料电池等各种形式。空气供给系统200具备将从燃料电池系统10的外部导入的空气向燃料电池组100的阴极供给的空气供给流路210 ;将从燃料电池组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：片野刚司，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：