[發明專利]燃料電池系統及燃料電池系統的故障判定方法

在審

• 申請號: 201710247326.8
• 申請日: 2017-04-13
• 公開（公告）號: CN107464945A
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 吉村祐哉;河瀨曉;松本裕嗣
• 申請（專利權）人: 本田技研工業株式會社
• 主分類號: H01M8/04
• 分類號: H01M8/04;H01M8/04089;H01M8/04746
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 劉國超

技術領域

本發明涉及判定與多個罐分別連接的開閉閥的故障的燃料電池系統及燃料電池系統的故障判定方法。

背景技術

為了實現氫氣的裝載量的提高、向車身內等的有限的空間的設置，燃料電池機動車的燃料電池系統存在設有多個貯存氫氣的罐的情況(例如，參照專利文獻1)。

在這種燃料電池系統中，為了控制的簡化，將與多個罐分別連接的開閉閥同時打開而使氫氣流出，在流路部的中途使氫氣合流而向燃料電池供給。另外，燃料電池系統通過壓力傳感器來檢測氫氣的壓力，從而計算氫氣的剩余容量、續航距離。特別是專利文獻1所公開的燃料電池系統通過在氫氣的合流部位的下游側設置一個壓力傳感器，從而實現低成本化、輕量化、氫泄漏的降低等。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2013-253672號公報

發明要解決的課題

然而，在上述的燃料電池系統中，存在多個開閉閥中的任一個發生故障的可能性。例如，在多個開閉閥中的任一個發生了關閉故障的情況下，氫氣向燃料電池供給的供給量與通常相比更快地降低。由此，燃料電池系統基于氫氣的壓力而將續航距離計算得比實際長，并且續航距離的減小變快，從而給用戶帶來不適感。

發明內容

本發明鑒于上述實際情況而提出，其目的在于提供一種通過簡單且高精度地判定多個開閉閥中的任一個是否存在故障，從而能夠提高系統的便利性的燃料電池系統及燃料電池系統的故障判定方法。

用于解決課題的方案

為了實現上述目的，本發明的燃料電池系統的特征在于，所述燃料電池系統具備：多個罐；多個開閉閥，它們分別與多個所述罐連接，通過打開而允許反應氣體從所述罐的流出，另一方面，通過關閉而切斷所述反應氣體從所述罐的流出；流路部，其使從多個所述罐流出的所述反應氣體在合流部位合流而向燃料電池供給；壓力傳感器，其在所述流路部的比所述合流部位靠下游側的位置對所述反應氣體的壓力進行檢測；以及控制部，其指示多個所述開閉閥打開或者關閉，所述控制部具有判定部，該判定部在所述控制部對多個所述開閉閥中的每一個指示了打開或者關閉的狀態下，基于從所述壓力傳感器取得的壓力的變化，來判定多個所述開閉閥中的任一個是否存在故障。

根據上述情況，燃料電池系統能夠簡單且高精度地判定多個開閉閥中的任一個是否存在故障。即，發生故障的開閉閥不響應來自控制部的對各開閉閥的打開或者關閉的指示，而使反應氣體的壓力變化，控制部通過監視該壓力而能夠容易確定開閉閥的故障。由此，燃料電池系統能夠實現例如在開閉閥發生關閉故障時的續航距離的計算中與實際情況的偏差的降低等，能夠提高系統的便利性。

在該情況下，也可以是，所述控制部進行如下控制：依次反復將多個所述開閉閥中的任一個開閉閥打開，并將其他開閉閥關閉，所述判定部基于所述控制中的壓力的變化來判定所述一個開閉閥是否發生故障。

這樣，控制部進行如下控制：依次反復將多個開閉閥中的任一個開閉閥打開，并將其他開閉閥關閉，從而能夠根據該控制時的壓力變化而簡單地檢測一個開閉閥是否遵從開閉的指示。

另外，優選的是，所述控制部在所述控制開始時指示多個所述開閉閥打開，在所述壓力傳感器檢測到的壓力達到規定值之后，指示所述一個開閉閥打開和所述其他開閉閥關閉。

這樣，通過在控制開始時指示多個開閉閥打開，在壓力達到規定值之后，指示各開閉閥開閉，從而燃料電池系統能夠在使燃料電池發電的同時進行上述的控制及判定。由此，能夠確保控制所需的電力，從而可靠地實施故障的判定。

在上述結構的基礎上，也可以是，所述判定部具有比所述規定值低的壓力閾值，在所述控制時，基于所述壓力比所述壓力閾值降低了的情況來判定所述一個開閉閥的故障。

這樣，判定部基于壓力比壓力閾值降低的情況來判定故障，從而能夠判定開閉閥可靠地關閉的情況。

在此，也可以是，在所述判定部判定出任一個開閉閥的故障的情況下，所述控制部使未發生故障的開閉閥打開而向所述燃料電池供給所述反應氣體。

這樣，控制部在故障判定后將未發生故障的開閉閥打開而向燃料電池供給反應氣體，從而能夠盡可能地繼續進行燃料電池的發電。其結果是，能夠進一步提高系統的便利性。

另外，也可以是，所述判定部在判定出任一個開閉閥的故障的階段，不進行其他開閉閥的故障的判定。

由此，燃料電池系統能夠在短時間內結束控制，例如通過在剛結束后供給反應氣體，能夠更加良好地繼續進行燃料電池的發電。