[发明专利]燃料电池系统及移动体

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃料电池系统及移动体，特别是涉及一种控制反应气体向燃料电池的供给的技术。

背景技术

近年来，已提出一种具备接受反应气体(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，并在进行实用化。在这种燃料电池系统中，设有用于使从氢罐等燃料供给源供给的氢气流向燃料电池的燃料供给流路及用于使由压缩机等吸入的大气中的空气流向燃料电池的空气供给流路。

为维持燃料电池的良好的发电状态，至为重要的是，检测出燃料供给流路及空气供给流路之类的气体供给系统中的反应气体的供给异常，并对该异常迅速采取措施。作为这样的燃料电池系统，例如专利文献1提出，在气体供给系统中配置喷射器，基于喷射器的目标工作量和气体供给系统的检测物理量检测气体供给系统的异常，设定喷射器的阀芯的开度、开放时间。

专利文献1：日本特开2007-165237

但是，在这样的燃料电池系统中，喷射器在每个规定的驱动周期喷出反应气体，在驱动周期中途有气体供给系统的下游侧的气体泄漏的情况下，则不能维持目标工作量。该情况下，反应气体向燃料电池的供给量不足，不能维持燃料电池良好的发电状态。

发明内容

于是，本发明是鉴于上述现有技术的课题而提出的，其目的在于提供一种燃料电池系统，其在阀装置的驱动周期中途存在反应气体的供给异常的情况下，也能够适宜地维持反应气体向燃料电池的供给量。

在本发明中，为解决上述课题，采用了以下方法。即，构成一种燃料电池系统，具备：燃料电池、向上述燃料电池供给反应气体的气体供给流路、设于上述气体供给流路并以规定的驱动周期被驱动的阀装置、控制上述阀装置的驱动以使向上述燃料电池供给的反应气体成为目标气体状态的控制装置、测定上述阀装置下游侧的反应气体的气体状态的传感器，上述控制装置在检测到上述目标气体状态和由上述传感器测定的气体状态之差超过规定值时，与上述规定的驱动周期无关地驱动上述阀装置。

根据该构成，在阀装置的驱动周期中途，即使目标气体状态和所测定的气体状态之差达到规定值以上(典型的是因气体泄漏等引起气体供给不足的情况等)，控制装置也与规定的驱动周期无关地驱动阀装置，因而可适宜地维持反应气体向燃料电池的供给量。

此外，在本说明书中，所谓“气体状态”是指用流量、压力、温度、摩尔浓度等表示的气体的状态。

另外，上述构成中也可以为，上述控制装置在从上述阀装置的打开起经过规定时间后允许上述传感器进行测定。

根据该构成，可测定经过规定时间后的气体供给流路的反应气体的状态，可防止在刚开阀之后的不稳定状态下测定气体状态，进而可适宜地检测反应气体的供给异常。

另外，上述构成中也可以为，上述控制装置具有规定的运算周期，上述控制装置在经过上述规定时间后的下一次的运算周期检测上述目标气体状态和由上述传感器测定的气体状态之差是否超过规定值。

根据该构成，可与规定的运算周期一致而检测反应气体的供给异常。

另外，上述构成中也可以为，上述规定时间为上述阀装置打开后直至该阀装置下游侧的气体状态稳定的时间。

根据该构成，可在阀装置下游侧的气体状态稳定的状态下测定气体供给流路的反应气体状态，从而可防止在不稳定的状态下测定气体状态，进而能够适宜地检测反应气体的供给异常。

另外，在上述构成中也可以为，上述气体状态为上述反应气体的气体压力，上述传感器为压力传感器。

根据该构成，可通过检测反应气体的气压来检测反应气体的供给异常。

另外，在上述构成中也可以为，上述阀装置为喷射器。

喷射器响应性高，则对于驱动周期中途的不规则且微细的驱动指令也能够响应，适用于本发明的有效性高，可更适宜地维持反应气体向燃料电池的供给量。

另外，本说明书中的喷射器，典型的是作为电磁驱动式开闭阀而构成，其能够用电磁驱动力直接以规定的驱动周期驱动阀芯而使其与阀座分离，从而调整气体状态。

另外，本发明的移动体具备上述燃料电池系统。

根据该构成，由于具备更适宜地维持反应气体向燃料电池的供给量的燃料电池系统，因而可提供一种对输出要求(例如为车辆时是油门的开度等)具有高的响应性的移动体。

根据本发明，可提供一种燃料电池系统，其即使是在阀装置的驱动周期中途存在反应气体的供给异常的情况下，也可适宜地维持反应气体向燃料电池的供给量。

附图说明

图1是本发明实施方式的燃料电池系统的构成图；

图2是与该实施方式的燃料电池系统的喷射器的控制有关的功能框图；