[发明专利]燃料电池系统及其运转方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有燃料电池的燃料电池系统及其运转方法。

背景技术

在使用燃料电池进行发电时，向阳极供应含有氢的燃料气体，通常在燃料气体的供应部会采取各种安全对策。尤其是当使用高压的含氢气体供给源(例如，氢罐)向燃料电池供应压力非常高的燃料气体时，导入到燃料电池内部的燃料气体的压力调节发生问题时的对策非常重要。如果将压力过大的燃料气体供应给燃料电池，则燃料电池可能会受到损伤。作为对策之一，公知有如下结构：在向燃料电池供应氢气的供应路径上设置以规定压力开阀的安全阀，当氢气的压力超过规定值时，将氢气从安全阀排出到流路外。

然而，当设置上述安全阀以将含氢气体排出到外部时，需要设定包括安全阀在内的氢气的排出部的整体形状，以尽可能地将作为可燃性气体的氢排出到外部时的浓度抑制到最低。即，为了使排出到外部的氢容易扩散，需要将与安全阀连接的流路的管道长度、安全阀和与安全阀连接的流路的配设位置、将氢气排出到外部的排出口的朝向等的整体形状设定成会促进排出氢的扩散的形状。另一方面，当将燃料电池系统用作车辆等移动体的驱动用电源时，由于装载燃料电池系统的空间有限，因此存在着与氢的排出相关的管道等的形状受到限制的问题。

发明内容

本发明是为了解决上述现有问题而完成的，其目的在于：不会对燃料电池系统强加特别的设计上的限制，抑制或防止供应给燃料电池的燃料气体压力的过度上升。

为了达成上述目的，本发明提供一种具有燃料电池的燃料电池系统。本发明的燃料电池系统包括：氢供应路径，向所述燃料电池供应含有氢的燃料气体；第一压力传感器，检测所述氢供应路径内的压力；截止阀，通过变成关闭状态而闭塞所述氢供应路径；以及供应停止控制部，当所述第一压力传感器检测出的所述氢供应路径内的压力超过第一基准值时，使所述截止阀处于关闭状态。

根据本发明的燃料电池系统，由于当氢供应路径内的压力超过第一基准值时关闭截止阀，因此可以抑制或防止因过大压力施加于燃料电池而引起燃料电池的耐久性降低。另外，也不会为了应对燃料气体的压力过高而对燃料电池系统强加设计上的限制。

本发明可以通过上述以外的各种方式来实现，例如，可以通过燃料电池系统的运转方法或者装载有作为驱动用电源的本发明的燃料电池系统的移动体等方式来实现。

附图说明

图1是表示实施例的燃料电池系统的简要构成的框图；

图2是表示电动汽车的简要构成的框图；

图3是表示氢压过高监视处理程序的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图并通过实施例来说明本发明的实施方式。

A.系统的整体构成：

图1是表示本发明实施例的燃料电池系统10中与燃料电池的发电相关的部分的简要构成的框图。本实施例的燃料电池系统10装载在车辆上并用作车辆的驱动用电源。燃料电池系统10包括：燃料电池22、贮藏供应给燃料电池22的氢的氢罐23、以及向燃料电池22供应压缩空气的空气压缩机24。作为燃料电池22，可以使用各种燃料电池，在本实施例中，作为燃料电池22而使用固体高分子型燃料电池。该燃料电池22具有层积多个单体电池的堆栈结构。

氢罐23例如为贮藏高压氢的氢瓶。或者，也可以是在内部具有贮氢合金并通过用贮氢合金吸藏氢来贮藏氢的罐。贮藏在氢罐23内的氢气排放到与氢罐23连接的氢供应路径60内之后，被压力调整阀62调整(减压)为规定的压力，并作为燃料气体供应给构成燃料电池22的各个单体电池的阳极。从燃料电池22的阳极排出的阳极排气被导入到阳极排气路径63内并再次流入到氢供应路径60内。这样，阳极排气中的残留的氢在由氢供应路径60的一部分、阳极排气路径63、以及燃料电池22内的流路构成的流路(以下，称为循环流路)内循环，并被再次供于电化学反应之用。与电化学反应的消耗量相当的氢经由压力调整阀62从氢罐23补充到循环流路中。为了使阳极排气在循环流路内循环，在阳极排气路径63上设置有氢泵65。