[發(fā)明專利]氫供給設(shè)備和用于控制氫供給設(shè)備的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200780028643.5
• 申請日: 2007-08-02
• 公開（公告）號: CN101495221A
• 公開（公告）日: 2009-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 平形修二
• 申請（專利權(quán)）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: B01J4/00
• 分類號: B01J4/00;C01B3/00;G01M3/22;H01M8/00
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 蔡勝有;王春偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氫供給設(shè)備和用于控制氫供給設(shè)備的方法。

相關(guān)技術(shù)描述

在常規(guī)的氫供給設(shè)備中，例如在日本專利申請公開2004-111167 (JP-A-2004-111167)中提出的，響應(yīng)于在包括氫供給目標(例如，燃料 電池)的加臭處理的氫的循環(huán)回路中流動的氫中的加臭劑濃度，將含有 高濃度加臭劑的氫添加到從罐中釋放的純氫中并供給到加臭劑處理的 氫循環(huán)回路，以控制供給到氫供給目標的氫中的加臭劑濃度。

在日本專利申請公開2004-111167(JP-A-2004-111167)中描述的技術(shù) 中，需要儲存混有高濃度加臭劑的氫的加臭劑處理的氫的罐。因為加臭 劑處理的氫的罐儲存氫和加臭劑，所以當它的尺寸增加時導(dǎo)致系統(tǒng)尺寸 增加。考慮到這點，因為如果使加臭劑處理的氫的罐變小，則儲存的加 臭劑的量少于如果只儲存加臭劑時的量，所以更新含有加臭劑處理的氫 的罐(替換加臭劑處理的氫的罐)的周期可能變短。此外，在日本專利 申請公開2004-111167(JP-A-2004-111167)的技術(shù)中，因為未考慮與純氫 混合的加臭劑處理的氫的量，所以在供給到加臭劑處理的氫的循環(huán)回路 中的氫中的加臭劑濃度可能出現(xiàn)變化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供可以抑制設(shè)備的尺寸增加并且可以延長更新含有加臭 劑的加臭劑罐的周期的氫供給設(shè)備和控制方法。

本發(fā)明還提供能夠?qū)⒁种屏思映魟舛炔痪鶆虻臍涔┙o到氫供給 目標的氫供給設(shè)備和控制方法。

本發(fā)明的諸多方面采用以下構(gòu)造。

根據(jù)本發(fā)明第一方面的氫供給設(shè)備包括：氫罐；氫供給通路，來自 該氫罐的氫經(jīng)由該氫供給通路供給到氫供給目標；從所述氫供給通路分 支出的分支通路，從該氫罐供給的氫的一部分在所述分支通路中流動； 用于將加臭劑添加到在所述分支通路中流動的氫中的添加裝置；儲存加 臭劑處理的氫的緩沖罐；和用于將儲存在所述緩沖罐中的加臭劑處理的 氫供給到所述氫供給通路的供給裝置。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，在分支通路中將加臭劑添加到氫中，然后 在將其儲存在緩沖罐中以達到均勻的加臭劑濃度之后，將所述緩沖罐中 的加臭劑處理的氫送到氫供給通路并與在所述氫供給通路中流動的氫 混合。這樣，就不需要如常規(guī)技術(shù)中的加臭劑處理的氫的罐，由此能夠 減小設(shè)備尺寸，并且延長更新含有加臭劑的罐的周期。

根據(jù)本發(fā)明第一方面的氫供給目標是燃料電池，其中供給裝置可以 根據(jù)所述燃料電池中氫的消耗量將加臭劑處理的氫供給到氫供給通路。 或者，根據(jù)本發(fā)明第一方面的供給裝置可以基于作為氫供給目標的燃料 電池中產(chǎn)生的電流將一定量的加臭劑處理的氫供給到氫供給通路。這 樣，可以與氫消耗量和產(chǎn)生的電流成比例地將加臭劑添加到氫中，由此 抑制了氫中的加臭劑濃度不均勻。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，可以將具有與氫供給通路相關(guān)的孔的中空 纖維模塊設(shè)置在氫供給通路中，并且供給裝置可以將加臭劑處理的氫供 給到所述中空纖維模塊中。這樣，可以將擴散于中空纖維模塊中的加臭 劑處理的氫混合到在氫供給通路中流動的氫中，由此將加臭劑均勻地混 合到氫中。

根據(jù)本發(fā)明第一方面的氫供給設(shè)備還可以包括用于調(diào)節(jié)在氫供給 通路中流動的氫和通過供給裝置供給到氫供給通路中的加臭劑處理的 氫之間的接觸表面積的裝置。這樣，可以調(diào)節(jié)相對于氫的加臭劑的供給 量。

本發(fā)明的第一方面可以是如下構(gòu)造：其中設(shè)置有具有與氫供給通路 相關(guān)的孔的多個中空纖維模塊，每個中空纖維模塊可以具有不同的孔表 面積。此外，供給裝置可以包括將加臭劑處理的氫供給到中空纖維模塊 中的多個供給入口。

本發(fā)明的第一方面還可以包括設(shè)置在氫供給通路和分支通路的分 支點上游的氫流量測量裝置，并且可以配置為使得添加裝置根據(jù)由氫流 量測量裝置測量的氫流量添加加臭劑。這樣，可以根據(jù)供給到燃料電池 的氫的量添加加臭劑。

根據(jù)本發(fā)明第一方面的添加裝置的構(gòu)造還可以包括加臭劑儲罐和 閥，所述閥在關(guān)閉時阻斷分支通路和加臭劑罐之間的流動，在打開時形 成將在分支通路中流動的氫的一部分引入到加臭劑儲罐中的流動通路， 并且引入到加臭劑儲罐中的氫在與加臭劑儲罐中的加臭劑接觸之后返 回分支通路。

根據(jù)本發(fā)明第一方面的添加裝置的構(gòu)造還可以包括加臭劑儲罐、設(shè) 置在分支通路中并具有與分支通路相關(guān)的孔開口的中空纖維模塊、和用 于將加臭劑儲罐中的加臭劑供給到所述中空纖維模塊中的加臭劑供給 裝置。