[发明专利]燃料电池系统和控制装置

权利要求书

1.一种燃料电池系统，其特征在于包括：

第一减压单元，所述第一减压单元被布置在用于从氢罐向燃料电池组供给氢气的供给路径中，并且使待向所述燃料电池组供给的氢气减压；

膨胀器，所述膨胀器被布置在所述供给路径中所述第一减压单元的上游，并且使从所述氢罐供给的氢气减压并膨胀；

流量调节单元，所述流量调节单元被布置在所述供给路径中所述膨胀器的上游，并且所述流量调节单元能够被切换到打开状态和关闭状态中的一个状态，在所述打开状态中，氢气被供给到所述膨胀器，而在所述关闭状态中，向所述膨胀器的氢气的供给被截断或者向所述膨胀器供给的氢气量少于在所述打开状态中的向所述膨胀器供给的氢气量；

控制单元，当在所述供给路径中的所述膨胀器上游的第一压力和所述膨胀器下游的第二压力之间的压力差小于第一阈值时或者当所述第二压力对所述第一压力的压力比等于或大于第二阈值时，所述控制单元执行将所述流量调节单元切换到所述关闭状态的控制；以及

能量回收装置，所述能量回收装置被连接到所述膨胀器，并且所述能量回收装置将当所述膨胀器使氢气减压并膨胀时的膨胀能转换成机械能并且回收膨胀能。

2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于进一步包括：

第一压力传感器，所述第一压力传感器测量所述氢罐的内部压力作为所述第一压力；和

第二压力传感器，所述第二压力传感器测量在所述膨胀器和所述第一减压单元之间的压力作为所述第二压力。

3.根据权利要求1或2所述的燃料电池系统，其特征在于，当所述压力差等于或大于第三阈值时或者当所述压力比小于第四阈值时，所述控制单元执行将所述流量调节单元切换到所述打开状态的控制，其中所述第三阈值大于所述第一阈值，而所述第四阈值小于所述第二阈值。

4.根据权利要求1或2所述的燃料电池系统，其特征在于，旁通路径被设置在所述供给路径中，所述旁通路径从上游到下游绕过所述膨胀器，并且

其中，所述流量调节单元是被设置在所述供给路径中的连接到所述旁通路径的第一端的上游部分中的三通阀，所述三通阀在所述打开状态中向所述膨胀器供给氢气并且截断向所述旁通路径的氢气的供给，并且所述三通阀具有作为所述关闭状态的第一关闭状态和第二关闭状态，在所述第一关闭状态中，向所述膨胀器的氢气的供给被截断并且氢气被供给到所述旁通路径，而在所述第二关闭状态中，向所述膨胀器和所述旁通路径这两者的氢气的供给均被截断。

5.根据权利要求4所述的燃料电池系统，其特征在于进一步包括热交换器，所述热交换器被设置在所述供给路径中的连接到所述旁通路径的第二端的下游部分和所述膨胀器之间，并且所述热交换器在被所述膨胀器减压并膨胀的氢气和用于冷却所述燃料电池组的冷却剂之间执行热交换。

6.根据权利要求5所述的燃料电池系统，其特征在于进一步包括温度传感器，所述温度传感器测量所述冷却剂的温度，

其中，当由所述温度传感器测量到的温度等于或低于预定温度阈值时，所述控制单元执行将所述流量调节单元切换到所述第一关闭状态的控制。

7.根据权利要求4所述的燃料电池系统，其特征在于，所述第一减压单元被设置在所述供给路径中的连接到所述旁通路径的第二端的下游部分和所述膨胀器之间，并且

其中，所述燃料电池系统进一步包括：

第二减压单元，所述第二减压单元被设置在所述膨胀器和所述流量调节单元之间，并且使从所述氢罐供给的氢气减压；

第三减压单元，所述第三减压单元被设置在所述旁通路径中，并且使要向所述燃料电池组供给的氢气减压；和

喷射器，所述喷射器被设置在所述下游部分和所述燃料电池组之间。