[發明專利]燃料電池系統

在審

• 申請號: 202010953173.0
• 申請日: 2020-09-11
• 公開（公告）號: CN112909302A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 草刈俊明;松末真明
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H01M8/04291
• 分類號: H01M8/04291;H01M8/04694;H01M8/0662;B60L50/70
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李洋;王培超

本發明提供搭載于車輛的燃料電池系統，具有：燃料電池，通過反應氣體的化學反應來進行發電；氣液分離器，從由上述燃料電池排出的廢氣分離液態水并進行存積；排出閥，用于排出從上述氣液分離器的底部的開口流出的上述液態水；姿勢控制裝置，控制上述氣液分離器相對于上述車輛的姿勢；以及指示裝置，向上述姿勢控制裝置指示上述氣液分離器的姿勢的控制目標。

技術領域

本發明涉及燃料電池系統。

背景技術

氣液分離器從燃料電池排出的陽極廢氣分離液態水并進行存積(例如日本特開2008－262735以及日本特開2009－87858)。在氣液分離器的底部設置有開口，開口經由排出管與排出閥連接。若打開排出閥，則存積于氣液分離器的液態水被排出。

然而，氣液分離器內的液態水并不總是積存在適于排水的位置。例如在搭載于燃料電池車的燃料電池系統中，由于在燃料電池車加速時，氣液分離器內的液態水偏向加速方向的相反側，所以存在液態水遠離開口而難以排出的擔憂。另外，在燃料電池車的駐車中，若與氣溫的降低一同飽和水蒸氣也降低，則氣液分離器內的水蒸氣結露成液態水，積存在鉛垂方向的下方的底部，從開口流動至排出閥。并且，若氣溫下降至冰點以下，則存在排出閥結冰而無法進行排水的擔憂。

發明內容

鑒于此，本發明提供一種能夠調整氣液分離器內的液態水的位置的燃料電池系統。

本說明書所記載的搭載于車輛的燃料電池系統具備：燃料電池，構成為通過反應氣體的化學反應來進行發電；氣液分離器，構成為從由上述燃料電池排出的廢氣分離液態水并進行存積；排出閥，構成為將從上述氣液分離器的底部的開口流出的上述液態水排出；姿勢控制裝置，構成為控制上述氣液分離器相對于上述車輛的姿勢；以及指示裝置，構成為向上述姿勢控制裝置指示上述氣液分離器的姿勢的控制目標。

根據上述的結構，氣液分離器能夠從由燃料電池排出的廢氣分離液態水并進行存積，通過排水閥將從底部的開口流出的液態水排出。另外，姿勢控制裝置控制氣液分離器相對于車輛的姿勢，指示裝置向姿勢控制裝置指示氣液分離器的姿勢的控制目標。因此，指示裝置能夠根據氣液分離器的姿勢的控制目標來調整氣液分離器內的液態水的位置。

在上述的結構中，上述姿勢控制裝置可以構成為將上述氣液分離器相對于上述車輛的前后方向的第1角度控制成上述第1角度的目標值，并構成為將上述氣液分離器相對于上述車輛的左右方向的第2角度控制成上述第2角度的目標值，上述指示裝置構成為指示上述第1角度的目標值以及上述第2角度的目標值作為上述氣液分離器的姿勢的控制目標。

在上述的結構中，上述燃料電池系統可以還具有構成為檢測上述車輛的加速度的加速度傳感器，上述指示裝置構成為以上述氣液分離器的上述開口朝向上述車輛的加速方向傾斜的方式基于上述加速度與重力加速度來決定上述氣液分離器的姿勢的控制目標。

在上述的結構中，上述指示裝置可以構成為計算上述加速度的加速力的反作用力與重力的合力，以上述合力相對于上述車輛的前后方向的方向跟與供上述液態水流出的上述開口的面正交的方向一致的方式決定上述氣液分離器的姿勢的控制目標。

在上述的結構中，上述指示裝置可以構成為在上述燃料電池的發電的停止中，當上述指示裝置預測為上述氣液分離器內的溫度向冰點以下推移的情況下，以上述液態水不從上述氣液分離器的上述開口流出的方式決定上述氣液分離器的姿勢的控制目標。

在上述的結構中，上述氣液分離器可以具有在相對于鉛垂方向呈基準角度時能夠對上述液態水進行儲存而不使之從上述開口流出的儲水區域，上述指示裝置構成為在上述燃料電池的發電的停止中，當上述指示裝置預測為上述氣液分離器內的溫度向冰點以下推移的情況下，以上述氣液分離器相對于鉛垂方向呈上述基準角度的方式決定上述氣液分離器的姿勢的控制目標。