[發明專利]燃料電池系統

有效

• 申請號: 200680020843.1
• 申請日: 2006-07-26
• 公開（公告）號: CN101194389A
• 公開（公告）日: 2008-06-04
• 發明（設計）人: 末松啟吾;橫山龍昭;片野剛司;友定伸浩
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H01M8/04
• 分類號: H01M8/04
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 車文;代易寧

技術領域

本發明涉及到一種燃料電池系統，具體涉及到一種檢測供給到燃料電池的氫氣泄漏的技術。

背景技術

在向燃料電池供給氫氣和氫氣以進行發電的燃料電池系統中，為了提高其安全性，對檢知向燃料電池陽極供給的氫氣的泄漏的技術進行了各種研究。

例如，在特開2003-148252號公報所述的技術中，根據相當于由燃料電池發電而消耗的氫氣量及從燃料電池排出的未利用的氫氣量的和的總氫氣量，推測氫氣供給流路內的壓力下降量，通過比較該推測量及由壓力傳感器實測的壓力下降量，檢知氫氣供給流路內的氫氣泄漏。

此外，作為檢測氫氣泄漏的公知技術，還包括特開平11-108730號公報、特開2003-308868號公報、特開2003-308866號公報等。

在這種氫氣供給流路中，一般具有用于對從氫氣罐供給的高壓氫氣進行減壓的調壓閥。在燃料電池的發電中，在調壓閥的上游側和下游側壓力狀態不同，因此根據氫氣泄漏的發生場所的不同，有時難于通過壓力傳感器檢測出氫氣的壓力下降量。例如，在調壓閥的上游側設有壓力傳感器、在調壓閥的下游側產生氫氣泄漏時，伴隨下游側發生氫氣泄漏的壓力變化被調壓閥妨礙，難于通過調壓閥上游側設置的傳感器高精度地檢測其變化。這是因為，調壓閥下游側的氫氣泄漏繼續進行使調壓閥的下游側的壓力下降一定壓力以上，調壓閥無法變為打開狀態時，下游側的影響無法傳遞至上游側。

發明內容

鑒于以上情況，本發明要解決的課題是，即使是在氫氣供給流路中設有調壓閥的燃料電池系統，也可高精度地進行氫氣泄漏的檢測。

鑒于上述課題，本發明的燃料電池系統具有以下構造。即，一種具有燃料電池的燃料電池系統，其具有以下各單元中至少任意一個單元：

氫氣供給單元，向上述燃料電池供給氫氣；

氫氣供給流路，連接上述氫氣供給單元和上述燃料電池；

截止閥，截止從上述氫氣供給單元向上述氫氣供給流路的氫氣供給；

調壓閥，設置在上述氫氣供給流路中，對從上述氫氣供給單元供給的氫氣進行減壓；

狀態量檢測單元，作為上述氫氣供給流路內的氫氣的狀態量，檢測出壓力及流量中的至少一個狀態量；

狀態控制單元，使上述燃料電池系統為可檢知泄漏狀態，該狀態是：關閉上述截止閥，并且打開上述調壓閥，保持為非調壓狀態；和

泄漏檢知單元，在上述可檢知泄漏狀態下，通過分析由上述狀態量檢測單元檢測出的上述狀態量的舉動，檢知上述氫氣供給單元下游側所發生的氫氣泄漏。

根據這種構造的本發明的燃料電池系統，在將調壓閥保持為打開狀態以成為非調壓狀態的基礎上進行氫氣泄漏的檢測，因此即使氫氣泄漏發生在隔著調壓閥的狀態量檢測單元的相反側，也可高精度地檢測伴隨該泄漏的壓力變化、流量變化。因此可高精度地進行氫氣泄漏的檢測。

在上述構造的燃料電池系統中也可是，

上述狀態量檢測單元是檢測流量而作為上述氫氣的狀態量的單元；

上述泄漏檢知單元具有以下單元中的至少一個：

在上述可檢知泄漏狀態下，作為上述舉動，

當由上述狀態量檢測單元檢測出上述氫氣向下游方向流動時，判斷為在上述狀態量檢測單元下游側發生氫氣泄漏的單元；和

當由上述狀態量檢測單元檢測出上述氫氣向上游方向流動時，判斷為在上述狀態量檢測單元上游側發生氫氣泄漏的單元。

如果是這種構造，則可根據伴隨氫氣泄漏的流量變化，推測發生氫氣泄漏的位置。

在上述構造的燃料電池系統中也可是，

上述狀態量檢測單元是檢測壓力而作為上述氫氣的狀態量的單元；

上述泄漏檢知單元具有以下單元中的至少一個：

在上述可檢知泄漏狀態下，作為上述舉動，

當由上述狀態量檢測單元檢測出上述壓力上升時，檢知從上述關閉后的截止閥向上述氫氣供給流路內發生氫氣泄漏的單元；和

當由上述狀態量檢測單元檢測出上述壓力下降時，檢知在上述截止閥下游側發生氫氣泄漏的單元。

如果是這種構造，則可根據伴隨氫氣泄漏的壓力變化，推測發生氫氣泄漏的位置。

在上述構造的燃料電池系統中也可是，

上述狀態量檢測單元是同時檢測上述流量和上述壓力而作為上述氫氣的狀態量的單元；

上述泄漏檢知單元具有以下單元中的至少一個：

在上述可檢知泄漏狀態下，作為上述舉動，

當由上述狀態量檢測單元檢測出上述壓力上升并且上述氫氣向下游方向流動時，判斷為從上述截止閥向上述氫氣供給流路內發生氫氣泄漏的單元；