[發(fā)明專利]燃料電池系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910159904.1
• 申請日: 2019-03-04
• 公開（公告）號: CN110247079B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設計）人: 片山祐輔
• 申請（專利權(quán)）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H01M8/04082
• 分類號: H01M8/04082;H01M8/04089;H01M8/0438;H01M8/04746
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 劉曉岑;王培超

本發(fā)明提供一種燃料電池系統(tǒng)，具備：燃料電池；壓縮機；供給量調(diào)整閥，其調(diào)整空氣的供給量；旁通閥，其調(diào)整通過旁通流路的空氣的流量；流量測定部，其測定空氣的流量；壓力測定部，其測定空氣的壓力；開度控制部，其輸出控制供給量調(diào)整閥以及旁通閥的開度的開度控制信號；轉(zhuǎn)速控制部，其輸出控制壓縮機的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速控制信號；以及判定部，其在流量小于流量閾值的情況下，判定為旁通閥卡在開閥狀態(tài)，在流量為流量閾值以上的情況下，判定為產(chǎn)生配管脫落。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及燃料電池系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在燃料電池系統(tǒng)中，具備：供給流路，其將從壓縮機輸送來的空氣輸送至燃料電池；排出流路，其將從燃料電池排出的空氣向大氣排出；旁通流路，其使在供給流路流動的空氣的一部分繞過燃料電池，而向排出流路輸送。另外，有時在旁通流路設置有調(diào)整流量的旁通閥。日本特開2009-016117中公開了一種基于供給流路內(nèi)的氧化劑氣體的推斷壓力值來檢測旁通閥的異常的燃料電池系統(tǒng)。

在這樣的燃料電池系統(tǒng)中，在輸出了使設置在比與旁通流路連接的連接部位靠下游側(cè)的供給流路、對流向燃料電池的氧化劑氣體的流量進行調(diào)整的調(diào)整閥閉閥，并且使旁通閥閉閥的控制信號的狀態(tài)下，在從壓縮機進行氧化劑氣體的供給的情況下，作為調(diào)整閥正常閉閥時供給流路內(nèi)的壓力不上升時的原因，考慮旁通閥的被卡在開閥狀態(tài)的情況，以及在構(gòu)成供給流路以及旁通流路的配管中的配管脫落而導致氣體泄漏的情況。在上述燃料電池系統(tǒng)中，存在欲對上述原因區(qū)分來進行確定的要求。

發(fā)明內(nèi)容

(1)本發(fā)明的第一形態(tài)涉及一種燃料電池系統(tǒng)，具備：燃料電池，其使用空氣進行發(fā)電；壓縮機，其對所述空氣進行壓縮并輸送至所述燃料電池；供給流路，其連接所述燃料電池和所述壓縮機，供由所述壓縮機壓縮的所述空氣朝向所述燃料電池流動；排出流路，其一側(cè)的端部與所述燃料電池連接，供從所述燃料電池排出的所述空氣朝向大氣流動；旁通流路，其從所述供給流路分支并與所述排出流路連接，所述旁通流路供從與所述排出流路連接的連接部位輸送至所述排出流路中的下游側(cè)亦即下游側(cè)流路的所述空氣流動；供給量調(diào)整閥，其設置于所述供給流路中的比與所述旁通流路連接的第一連接部位靠下游側(cè)的第一位置、以及所述排出流路中的比與所述旁通流路連接的第二連接部位靠上游側(cè)的第二位置中的至少一方，對向所述燃料電池供給所述空氣的供給量進行調(diào)整；旁通閥，其設置于所述旁通流路，對通過所述旁通流路的所述空氣的流量進行調(diào)整；流量測定部，其對由所述壓縮機輸送出的所述空氣的流量進行測定；壓力測定部，其設置于(a)所述旁通流路中的比設置有所述旁通閥的第三位置靠上游側(cè)的位置、或設置于(b)所述供給流路，對由所述壓縮機壓縮的所述空氣的壓力進行測定；開度控制部，其構(gòu)成為輸出控制所述供給量調(diào)整閥以及所述旁通閥的開度的開度控制信號；轉(zhuǎn)速控制部，其構(gòu)成為輸出控制所述壓縮機的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速控制信號；發(fā)電量計算部，其構(gòu)成為計算所述燃料電池的發(fā)電量；以及判定部，其構(gòu)成為對有無所述燃料電池系統(tǒng)的異常進行判定，其中，所述判定部構(gòu)成為：(I)所述判定部(i)使所述開度控制部輸出所述開度控制信號，以使所述旁通閥處于閉閥狀態(tài)，并控制所述供給量調(diào)整閥使得所述發(fā)電量成為預先設定的設定發(fā)電量，(ii)使所述轉(zhuǎn)速控制部輸出所述轉(zhuǎn)速控制信號，以使所述壓縮機按照預先設定的設定轉(zhuǎn)速進行旋轉(zhuǎn)，(II)在所述計算出的發(fā)電量小于設定為比所述設定發(fā)電量低的發(fā)電量閾值并且所述測定出的壓力小于預先設定的壓力閾值時，(a)在所述測定出的流量小于預先設定的流量閾值的情況下，判定為所述旁通閥卡在開閥狀態(tài)，(b)在所述測定出的流量為所述流量閾值以上的情況下，判定為在構(gòu)成所述供給流路以及所述旁通流路的配管中產(chǎn)生配管脫落。若形成為這樣的方式，則能夠區(qū)分確定旁通閥被卡在開閥狀態(tài)的情況、以及構(gòu)成供給流路以及旁通流路的配管中的配管脫落的情況。因此，能夠根據(jù)各個異常進行適當?shù)膽獙Α?/p>