燃料电池系统技术方案

本发明专利技术的燃料电池系统具有：燃料电池（１０）；反应气体配管（３１），用于向燃料电池（１０）提供反应气体；和喷射器（３５），通过电磁驱动力以规定的驱动周期驱动阀芯（６５）使其离开阀座（６１），从而调整反应气体配管（３１）内的上游侧的气体状态并提供到下游侧，其中，喷射器（３５）与燃料电池（１０）一体地设置，由此使喷射器（３５）的振动及噪音由作为重量物的燃料电池（１０）吸收并抑制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及与燃料电池连接的反应气体配管中设有喷射器的燃料 电池系统。
技术介绍
现在，具有接受反应气体(燃料气体及氧化气体)的供给而进行发电 的燃料电池的燃料电池系统被提出并实用化。所述电池系统包括如下 装置在用于使由氢罐等燃料供给源提供的燃料气体流入到燃料电池 中的反应气体配管上，设有通过开/关控制来调整气体状态的调节器(例如，日本特开2005-310718号公报)。
技术实现思路
但是，上述专利文献1中记载的现有的调节器除了在构造上难以 迅速改变燃料气体的供给压力(即响应性低)外，还无法进行多阶段地改 变目标压力等高精度的调压，因此考虑替代调节器而设置电磁驱动式 的喷射器。但喷射器是通过电磁驱动力驱动阀芯使其从阀座离开而进行开/ 关(开阀/关阔)的装置，因此喷射器开关时不可避免地会产生振动及噪 音，需要有应对振动及噪音的新对策。并且，当采用喷射器时，根据 其配置，对燃料电池的气体供给有可能发生延迟、减压。本专利技术鉴于以上情况而产生，其目的在于提供能够抑制因喷射器 而产生的振动及噪音、对燃料电池的气体供给的延迟或减压的发生的 燃料电池系统。4为了实现上述目的，本专利技术的燃料电池系统具有燃料电池；反 应气体配管，用于向上述燃料电池提供反应气体；和喷射器，通过电 磁驱动力以规定的驱动周期驱动阀芯使其离开阀座，从而对上述反应 气体配管内的上游侧的气体状态进行调整并提供到下游侧，其中，上 述喷射器与上述燃料电池一体地设置。通过上述构成，能够由作为重量物的燃料电池吸收并抑制喷射器 的振动及噪音。并且，由于喷射器与燃料电池一体地设置，因此能縮 短喷射器与燃料电池的距离。在上述燃料电池系统中，上述反应气体配管具有弹性体部时，也 可以将上述弹性体部配置在收容上述燃料电池的壳体内。该弹性体部 可以是绝缘体，也可是导体。在上述燃料电池系统中，也可以使上述喷射器的至少下游侧与上 述燃料电池接合。在上述燃料电池系统中，上述燃料电池具有并列设置的多列燃料 电池堆时，也可以在这些燃料电池堆之间的中央部配置上述喷射器。在上述燃料电池系统中，也可以使上述喷射器借助弹性部件由支 撑块支撑。在上述燃料电池系统中，也可以使上述支撑块与上述燃料电池接在上述燃料电池系统中，也可以是所述燃料电池在层叠所需个 数的接受反应气体的供给而发电的单电池而构成的燃料电池堆由配置 在上述单电池的层叠方向两端部的一对端板夹持，并且这些端板通过 配置在上述层叠方向的垂直相交方向两侧的一对张力板而彼此连接时，上述支撑块整体通过二个以上的固定点固定在上述燃料电池上， 从上述层叠方向观察上述端板时，上述一对张力板与连接至少二个上 述固定点的线段平行。在上述燃料电池系统中，也可以将收容上述燃料电池的壳体的换 气孔设置在与上述喷射器相对的面以外的面上。通过上述构成，能够抑制喷射器产生的噪音从壳体的换气孔泄漏 到外部。在上述燃料电池系统中，也可以使上述喷射器由隔音材料覆盖。在上述燃料电池系统中，也可以在上述喷射器和上述燃料电池之 间设置弹性体。通过上述构成，能够抑制在喷射器与燃料电池的间隙产生的共鸣。在上述燃料电池系统中，也可以将上述喷射器的至少一部分或上 述隔音材料的至少一部分埋在上述燃料电池中。通过上述构成，能够减小喷射器的噪音所辐射的面积。在上述燃料电池系统中，也可以将上述喷射器的上述阀芯驱动方 向沿着垂直方向配置。在上述燃料电池系统中，也可以使上述喷射器的气体入口配置在 气体出口的垂直方向上侧。在上述燃料电池系统中，也可以将上述反应气体配管的连接到上 述喷射器的入口侧配管固定在该喷射器上。通过上述构成，能够抑制转移一体地设置了喷射器的燃料电池时 在入口侧配管中可能产生的破损。在上述燃料电池系统中，也可以将上述喷射器的信号线连接用连 接器与上述燃料电池中的该喷射器的配置面平行地设置。通过本专利技术，能够由作为重量物的燃料电池吸收喷射器的振动及 噪音，抑制喷射器引起的振动及噪音的产生。并且，能够縮短喷射器 与燃料电池的距离，抑制对燃料电池的气体供给的延迟及减压的发生。附图说明图1是本专利技术实施方式的燃料电池系统的构成图。图2是表示图1所示的燃料电池系统的喷射器的截面图。图3是表示图1所示的燃料电池系统的燃料电池的透视图。图4是示意地表示搭载了图1所示的燃料电池系统的汽车的侧视图。图5是将表示图1所示的燃料电池系统的燃料电池的一部分作为截面的部分放大正视图。图6是表示图1所示的燃料电池系统的燃料电池的端板的变形图像的侧视图。图7是表示图1所示的燃料电池系统的喷射器的周边的变形例的部分截面图。具体实施例方式以下参照附图说明本专利技术实施方式的燃料电池系统1。图1是燃料电池系统1的系统构成图。该燃料电池系统1能够应 用于燃料电池汽车的车载发电系统或船舶、飞机、电车或步行机器人 等任何移动体用的发电系统，而且能够应用于作为建筑(住宅、大厦等)7用的发电设备使用的固定式发电系统等，具体而言用于汽车。本实施方式的燃料电池系统1如图1所示，具有接受反应气体(氧 化气体及燃料气体)的供给而产生电力的燃料电池10，并且还具有向 燃料电池10提供作为氧化气体的空气的氧化气体配管系统2、向燃料 电池10提供作为燃料气体的氢气的氢气配管系统3、和统一控制系统 整体的控制装置4等。燃料电池10具有将接受反应气体的供给而发电的单电池71层叠 规定个数而构成的堆构造。由燃料电池10产生的电力被提供到 PCU(Power Control Unit:功率控制单元)ll。 PCUl 1具有配置在燃料电 池IO和牵引电动机12之间的逆变器、DC-DC转换器等。并且，燃料 电池IO上安装有检测发电中的电流的电流传感器13。氧化气体配管系统2具有空气供给流路21，将由加湿器20加 湿的氧化气体(空气)提供到燃料电池10;空气排出流路22，用于将从 燃料电池10排出的氧化废气引导到加湿器20;排气流路23，用于将 氧化废气从加湿器20引导到外部。空气供给流路21中设有压縮机24， 其取入大气中的氧化气体并压送到加湿器20。氢气配管系统3具有氢罐30，作为存储高压(例如70MPa)的氢 气的燃料供给源；氢供给流路(反应气体配管)31，是用于将氢罐30的 氢气提供到燃料电池10的燃料供给流路；循环流路32，用于使从燃料 电池10排出的氢废气返回到氢供给流路31。此外，也可代替氢罐30，将由烃类燃料生成富氢的改性气体的改 性器、使该改性器生成的改性气体为高压状态而蓄压的高压气罐作为 燃料供给源使用。并且，也可将具有储氢合金的罐作为燃料供给源使 用。氢供给流路31中设有断开阀33，断开或允许来自氢罐30的氢 气供给；调节器34，调整氢气的压力；喷射器35。并且，在喷射器35 的上游侧设有检测氢供给流路31内的氢气的压力及温度的一次侧压力 传感器41及温度传感器42。并且，在喷射器35的下游侧即氢供给流 路31和循环流路32的合流部的上游侧，设有检测氢供给流路31内的 氢气的压力的二次侧压力传感器43。调节器34是将其上游侧压力(一次压力)调压为提前设定的二次压 力的装置。在本实施方式的燃料电池系统1中，将对一次压力进行减 压的机械式的减压阀作为调节器34使用。作为机械式的减压阀的构成， 可采用如下公知的构成具有隔着隔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池系统，具有：燃料电池；反应气体配管，用于向所述燃料电池提供反应气体；和喷射器，通过电磁驱动力以规定的驱动周期驱动阀芯使其离开阀座，从而对所述反应气体配管内的上游侧的气体状态进行调整并提供到下游侧，其中，所述喷射器与所述燃料电池一体地设置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：片野刚司，山岸典生，堀田明寿，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]