燃料电池系统技术方案

本发明专利技术提供了一种燃料电池系统，其包括：燃料电池；罐，该罐储存燃料气体；供给通道，燃料气体从罐经由该供给通道供给至燃料电池；第一阀和第二阀，该第一阀和该第二阀打开及关闭供给通道，并且该第一阀和该第二阀在从上游侧朝向下游侧的方向上以第一阀、第二阀的顺序设置；压力传感器，该压力传感器对检测目标区域中的压力进行检测，该检测目标区域为供给通道的位于第一阀与第二阀之间的区域；加热单元，该加热单元对压力传感器进行加热；以及控制器，该控制器在压力传感器的检测值不大于预定阈值的状态下使加热单元对压力传感器进行加热。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池系统
本专利技术涉及燃料电池系统。
技术介绍
已知下述燃料电池系统：在该燃料电池系统中，燃料气体从罐内部经由供给通道供给至燃料电池。在一些情况下，在该供给通道中设置有相对于彼此位于上游侧和下游侧的两个阀，并且在这两个阀之间的供给通道中设置有压力传感器(例如，参见日本专利申请公报No.2013-177910)。
技术实现思路
两个阀之间的供给通道中的压力倾向于达到相对较高的压力。也就是说，当上游侧的阀打开而下游侧的阀关闭时，以高压储存在罐中的燃料气体填充两个阀之间的供给通道，由此建立供给通道中的压力。因此，检测这样的空间中的压力的压力传感器暴露于高压燃料气体中。可能的后果是，燃料气体的组分固溶于压力传感器中并且降低压力传感器的检测精度。本专利技术提供了一种可以恢复压力传感器的检测精度的燃料电池系统。根据本专利技术的燃料电池系统包括：燃料电池；罐，该罐配置成储存燃料气体；供给通道，该供给通道配置成使得燃料气体从罐经由供给通道供给至燃料电池；第一阀，该第一阀配置成打开以及关闭供给通道；第二阀，该第二阀配置成打开以及关闭供给通道，第一阀和第二阀在从上游侧朝向下游侧的方向上以第一阀、第二阀的顺序设置；压力传感器，该压力传感器配置成对检测目标区域中的压力进行检测，该检测目标区域为供给通道的位于第一阀与第二阀之间的区域；加热单元，该加热单元配置成对压力传感器进行加热；以及控制器，该控制器配置成在压力传感器的检测值不大于预定阈值的状态下使加热单元对压力传感器进行加热。在压力传感器的检测值不大于预定阈值的低压环境中对压力传感器进行加热可以促进燃料气体的固溶于压力传感器中的组分从压力传感器释放。因此，可以恢复压力传感器的降低的检测精度。控制器可以配置成在检测值不大于预定阈值并且第一阀关闭的状态下使加热单元对压力传感器进行加热。该燃料电池系统还可以包括喷射器，该喷射器在供给通道中设置成比第二阀更靠下游侧，并且该喷射器配置成将燃料气体喷射到下游侧。控制器可以配置成通过在第一阀关闭并且第二阀打开的状态下使喷射器喷射燃料气体来将检测值控制成不大于预定阈值。燃料电池系统还可以包括：旁路通道，该旁路通道具有中继区域，该中继区域中的压力能够由压力传感器检测，并且该旁路通道提供检测目标区域与外部空气之间的连通；以及切换机构，该切换机构构造成在第一状态与第二状态之间切换，在第一状态下，中继区域与检测目标区域连通而与外部空气隔离，在第二状态下，中继区域与检测目标区域隔离而与外部空气连通。压力传感器可以配置成经由中继区域对检测目标区域中的压力进行检测，并且控制器可以配置成在检测值不大于预定阈值并且燃料电池系统处于第二状态的状态下使加热单元对压力传感器进行加热。燃料电池系统还可以包括：旁路通道，该旁路通道具有中继区域，该中继区域中的压力能够由压力传感器检测，并且该旁路通道提供检测目标区域与供给通道的定位成比第二阀更靠下游侧的下游区域之间的连通；以及切换机构，该切换机构配置成在第一状态与第二状态之间切换，在第一状态下，中继区域与检测目标区域连通而与下游区域隔离，在第二状态下，中继区域与检测目标区域隔离而与下游区域连通。压力传感器可以配置成能够经由中继区域对检测目标区域中的压力进行检测，并且控制器可以配置成在检测值不大于预定阈值并且燃料电池系统处于第二状态的状态下使加热单元对压力传感器进行加热。所述燃料电池系统还可以包括喷射器，该喷射器在旁路通道中设置成比切换机构更靠下游侧，并且该喷射器配置成将燃料气体喷射到下游侧。控制器可以配置成通过使喷射器在第二状态下喷射燃料气体来将检测值控制成不大于预定阈值。本专利技术可以提供一种能够恢复压力传感器的检测精度的燃料电池系统。附图说明下面将参照附图对本专利技术的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义进行描述，在附图中，相似的附图标记表示相似的元件，并且在附图中：图1是图示了实施方式中的燃料电池系统的燃料气体供给管路的图；图2是压力传感器的示意性截面图；图3A是示出了压力传感器的检测值的误差随时间的变化的曲线图；图3B是示出了压力传感器的四个样本中的误差恢复速度的曲线图；图4是实施方式中的恢复控制的流程图的示例；图5是示出了实施方式中的恢复控制的时序图的示例；图6是图示了第一修改示例中的燃料电池系统的燃料气体供给管路的图；图7是示出了第一修改示例中的恢复控制的流程图的示例；图8是示出了第一修改示例中的恢复控制的时序图的示例；图9是图示了第二修改示例中的燃料电池系统的燃料气体供给管路的图；图10是示出了第二修改示例中的恢复控制的流程图的示例；图11是示出了第二修改示例中的恢复控制的时序图的示例；图12A是图示了第三修改示例中的燃料电池系统的燃料气体供给管路的图；图12B是图示了第四修改示例中的燃料电池系统的燃料气体供给管路的图；以及图12C是图示了第五修改示例中的燃料电池系统的燃料气体供给管路的图。具体实施方式图1是图示了实施方式中的燃料电池系统1的燃料气体供给管路的图。燃料电池系统1包括燃料电池10、罐20、供给通道30、主停止阀32、减压阀34、喷射器36、压力传感器42和44等。燃料电池10具有由多个单电池层叠成的层叠结构，并且燃料电池10被供以燃料气体和氧化剂气体以通过燃料气体与氧化剂气体之间的电化学反应产生电力。氢气作为供给至燃料电池10的燃料气体在高压下储存于罐20中。供给通道30将燃料电池10和罐20彼此连接，并且燃料气体从罐20经由供给通道30供给至燃料电池10。随着控制单元100控制相关装置的操作，燃料气体和氧化剂气体被供给至燃料电池10。燃料电池系统1设置有排气通道、冷却剂供给通道以及比如辅助装置的各种部件，排气通道将燃料气体排出到外部空气中，冷却剂经由冷却剂供给通道供给至燃料电池10。在该实施方式中，燃料电池系统1安装在车辆中，并且燃料电池10向车辆的牵引马达供给电力。主停止阀32、减压阀34和喷射器36在从上游侧朝向下游侧的方向上以主停止阀32、减压阀34、喷射器36的顺序设置在供给通道30中。主停止阀32控制燃料气体从罐20朝向供给通道30的上游侧的流入。减压阀34是将供给通道30的上游侧的燃料气体的压力调节至设定的低压力的减压阀。在该实施方式中，主停止阀32和减压阀34分别是在从上游侧朝向下游侧的方向上以“第一阀”和“第二阀”的顺序设置的“第一阀”和“第二阀”的示例。主停止阀32打开及关闭供给通道30。减压阀34在周围压力较高时半打开并且在周围压力较低时全打开。喷射器36是将燃料气体喷射到供给通道30的下游侧的电磁驱动式喷射器。供给通道30的位于主停止阀32与减压阀34之间的区域将被称为检测目标区域30a。压力传感器42设置在检测目标区域30a中，并且检测从主停止阀32排出的燃料气体的气体压力。压力传感器42设置有如稍后将详细描述的加热元件42h。压力传感器44在供给通道30中设置在减压阀34与喷射器36之间，并且检测已被减压阀34减压的燃料气体的压力。控制单元100由包括中央处理单元(CPU)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、存储装置等的计算机形成。控制单元100对应于通过基于压力传感器42、44等的检测值控制主停止阀32、减压阀34、喷射器36和加热元件42h来执本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池系统，其特征在于，包括：燃料电池；罐，所述罐配置成储存燃料气体；供给通道，所述供给通道配置成使得所述燃料气体从所述罐经由所述供给通道供给至所述燃料电池；第一阀，所述第一阀配置成打开以及关闭所述供给通道；第二阀，所述第二阀配置成打开以及关闭所述供给通道，所述第一阀和所述第二阀在从上游侧朝向下游侧的方向上以所述第一阀、所述第二阀的顺序设置；压力传感器，所述压力传感器配置成对检测目标区域中的压力进行检测，所述检测目标区域为所述供给通道的位于所述第一阀与所述第二阀之间的区域；加热单元，所述加热单元配置成对所述压力传感器进行加热；以及控制器，所述控制器配置成在所述压力传感器的检测值不大于预定阈值的状态下使所述加热单元对所述压力传感器进行加热。

【技术特征摘要】
2017.03.15 JP 2017-0504791.一种燃料电池系统，其特征在于，包括：燃料电池；罐，所述罐配置成储存燃料气体；供给通道，所述供给通道配置成使得所述燃料气体从所述罐经由所述供给通道供给至所述燃料电池；第一阀，所述第一阀配置成打开以及关闭所述供给通道；第二阀，所述第二阀配置成打开以及关闭所述供给通道，所述第一阀和所述第二阀在从上游侧朝向下游侧的方向上以所述第一阀、所述第二阀的顺序设置；压力传感器，所述压力传感器配置成对检测目标区域中的压力进行检测，所述检测目标区域为所述供给通道的位于所述第一阀与所述第二阀之间的区域；加热单元，所述加热单元配置成对所述压力传感器进行加热；以及控制器，所述控制器配置成在所述压力传感器的检测值不大于预定阈值的状态下使所述加热单元对所述压力传感器进行加热。2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，所述控制器配置成在所述检测值不大于所述预定阈值并且所述第一阀关闭的状态下使所述加热单元对所述压力传感器进行加热。3.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其特征在于，还包括喷射器，所述喷射器在所述供给通道中设置成比所述第二阀更靠下游侧，并且所述喷射器配置成将所述燃料气体喷射到下游侧，其中，所述控制器配置成通过在所述第一阀关闭并且所述第二阀打开的状态下使所述喷射器喷射所述燃料气体来将所述检测值控制成不大于所述预定阈值。4.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，还包括：旁路通道，所述旁路通道具有中继区域，所述中继区域中的压力能够由所述压力传感器检测，并且所述旁路通道提供所述检...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤田敬祐，伊藤雅之，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP