專利名稱：漏氣檢測裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃料電池系統(tǒng)，特別涉及從氫罐主閥漏氣的檢測技術(shù)。
背景技術(shù)：
在以往的燃料電池系統(tǒng)中，開發(fā)了檢測作為燃料氣體的氫氣的泄漏的技術(shù)。例如，在日本專利文獻(xiàn)特開2002-151126號(hào)公報(bào)中，一方面檢測氫罐的壓力以檢測氫氣的使用量，另一方面根據(jù)過去的行駛經(jīng)歷推測目前的氫氣使用量，并根據(jù)檢測的氫氣使用量和推測的氫氣使用量來檢測氣體泄漏。
另外，在日本專利文獻(xiàn)特開2003-308868號(hào)公報(bào)中公開有下述發(fā)明在關(guān)閉截止閥之后，根據(jù)來自壓力傳感器的壓力信息和經(jīng)過的時(shí)間來計(jì)算壓力下降率，當(dāng)壓力下降率比規(guī)定的閾值小時(shí)，判斷截止閥為故障狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容
但是，壓力傳感器有可測量的壓力范圍，通常，可在高壓力范圍中使用的壓力傳感器能夠測量的壓力范圍大，但其測量精度低。相反，可在較低的壓力范圍中使用的壓力傳感器能夠測量的壓力范圍窄，但其測量精度相對較高。
因此，當(dāng)在沒有考慮具有上述特性的壓力檢測單元的狀況的情況下進(jìn)行壓力檢測時(shí)，無法進(jìn)行高精度的漏氣判斷。上述的現(xiàn)有技術(shù)沒有考慮這一點(diǎn)。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種漏氣檢測裝置，其能夠根據(jù)燃料氣體供應(yīng)通路的壓力狀況來高精度地檢測氫供給源主閥的漏氣。
為了解決上述課題，本發(fā)明提供一種在燃料氣體供給源中備有主閥的燃料電池系統(tǒng)的漏氣檢測裝置，其包括截止閥，設(shè)置在主閥下游的燃料氣體供給通路上；壓力監(jiān)視裝置，監(jiān)視主閥和截止閥之間的燃料氣體供給通路的壓力；減壓處理裝置，對燃料氣體供給通路內(nèi)進(jìn)行減壓處理；以及判斷裝置，對關(guān)閉主閥和截止閥之后在主閥和截止閥之間形成的燃料氣體供給通路的封閉空間的壓力變化進(jìn)行監(jiān)視，并根據(jù)該封閉空間的壓力變化來判斷主閥的動(dòng)作狀態(tài)。其中，在減壓處理中，燃料氣體供給通路被減壓至壓力監(jiān)視裝置可進(jìn)行壓力監(jiān)視的壓力范圍以內(nèi)。
另外，本發(fā)明包括燃料氣體供給源；主閥，截止來自燃料氣體供給源的燃料氣體；截止閥，設(shè)置在主閥下游的燃料氣體供給通路上；壓力監(jiān)視單元，監(jiān)視主閥和截止閥之間的燃料氣體供給通路的壓力；減壓處理單元，對燃料氣體供給通路內(nèi)進(jìn)行減壓處理；以及判斷單元，對關(guān)閉主閥和截止閥之后在主閥和截止閥之間形成的燃料氣體供給通路的封閉空間的壓力變化進(jìn)行監(jiān)視，并根據(jù)該封閉空間的壓力變化來判斷主閥的動(dòng)作狀態(tài)。其中，在減壓處理中，燃料氣體供給通路內(nèi)的壓力被減壓至壓力監(jiān)視裝置可進(jìn)行壓力監(jiān)視的壓力范圍以內(nèi)。
本發(fā)明還提供一種在燃料氣體供給源中備有主閥的燃料電池系統(tǒng)的漏氣檢測方法，其包括下述步驟在對燃料氣體供給通路的下游一側(cè)進(jìn)行減壓處理的同時(shí)，對主閥進(jìn)行關(guān)閉處理；在對下游一側(cè)進(jìn)行減壓處理的同時(shí)，對設(shè)在燃料氣體供給通路上的截止閥進(jìn)行關(guān)閉處理；對主閥和截止閥關(guān)閉之后在主閥和截止閥之間形成的燃料氣體供給通路的封閉空間的壓力變化進(jìn)行監(jiān)視；以及根據(jù)封閉空間的壓力變化來判斷主閥的動(dòng)作狀態(tài)。其中，在使截止閥截止的步驟中，當(dāng)封閉空間的壓力被減壓至檢測封閉空間的壓力的壓力傳感器可進(jìn)行壓力檢測的壓力范圍以內(nèi)時(shí)，使截止閥截止。
根據(jù)本發(fā)明，由于對被關(guān)閉的主閥的下游一側(cè)進(jìn)行減壓處理，因此在主閥的上游一側(cè)和下游一側(cè)之間會(huì)產(chǎn)生壓差。如果主閥存在缺陷，例如產(chǎn)生了閥開閉異?；蛎芊獠煌耆热毕莸脑?，則氫氣會(huì)在該壓差的作用下從主閥泄漏出來。由于該被減壓的主閥的下游一側(cè)因關(guān)閉了截止閥而形成為封閉空間，因此，如果有燃料氣體從主閥泄漏出來的話，該封閉空間的壓力會(huì)產(chǎn)生變化?？赏ㄟ^監(jiān)視該壓力變化來監(jiān)視主閥的密封狀態(tài)。
特別地，根據(jù)本發(fā)明，在減壓處理中，由于燃料氣體供給通路內(nèi)的壓力被減壓至壓力監(jiān)視裝置或壓力傳感器可進(jìn)行壓力監(jiān)視的壓力范圍以內(nèi)，因此，可以識(shí)別適于壓力檢測的壓力條件，然后根據(jù)壓力檢測單元的特性來設(shè)定環(huán)境。特別是如果壓力監(jiān)視裝置或壓力傳感器可測量的壓力范圍是較低的壓力范圍時(shí)，可進(jìn)行高精度的壓力檢測，從而可正確地檢測出主閥和截止閥這樣的微量的氣體泄漏。
當(dāng)關(guān)閉主閥和截止閥時(shí)，優(yōu)選在下游一側(cè)進(jìn)行減壓處理，可先進(jìn)行減壓處理和主閥及截止閥的關(guān)閉處理中的一個(gè)，也可同時(shí)進(jìn)行。
“主閥”也稱為設(shè)置在氫供給源(高壓罐等)的燃料氣體出入口部或其附近的氣體供給通路上的(罐)開關(guān)閥或截止閥。
在這里，對“燃料氣體供給源”沒有限定，可以列舉出高壓氫罐、使用了貯氫合金的氫罐、基于改質(zhì)氣體的氫供給機(jī)構(gòu)、液體氫罐、以及液化燃料罐等各種燃料氣體供給源。
“減壓處理”是指所有能夠減小供給通路的燃料氣體壓力的處理，例如，使燃料電池工作并消耗燃料氣體的處理；若具有放氣閥，則包括打開放氣閥以減小壓力的處理；若具有安全閥，則包括打開該安全閥的處理等。
“壓力監(jiān)視裝置”包括壓力傳感器之類的壓力檢測單元，但其概念中也包括根據(jù)來自壓力檢測單元的信息來監(jiān)視壓力變化的發(fā)展的控制裝置。
另外，在燃料氣體供給通路中設(shè)有多個(gè)壓力范圍不同的壓力監(jiān)視裝置，也可根據(jù)被減壓后的燃料氣體供給通路的壓力的大小來選擇某一個(gè)壓力監(jiān)視裝置以用于進(jìn)行壓力監(jiān)視。當(dāng)對應(yīng)高壓用、低壓用等壓力范圍來設(shè)置壓力監(jiān)視裝置時(shí)，由于對應(yīng)減壓后的氣體供給通路內(nèi)的壓力來選擇可在該壓力下高精度地進(jìn)行檢測的壓力監(jiān)視裝置，因此能夠提高漏氣判斷精度。
在本發(fā)明中，例如當(dāng)封閉空間的壓力變化的上升量大于等于規(guī)定量時(shí)，可判斷為主閥異常。這是由于如果燃料氣體從高壓的燃料氣體供給源經(jīng)由主閥而泄漏出來的話，封閉空間的壓力會(huì)上升。
另外，例如當(dāng)封閉空間的壓力變化的下降量大于等于規(guī)定量時(shí)，判斷為從燃料氣體供給通路漏氣。例如可判斷為因氣體管線中的開孔等龜裂而產(chǎn)生了漏氣。這是由于當(dāng)主閥完全關(guān)閉時(shí)，如果供給通路中有氣體泄漏，則該供給通路的壓力會(huì)下降。另外還由于，即使有若干氣體從主閥泄漏，但如果在形成該封閉空間的供給通路中產(chǎn)生的漏氣量超出了來自主閥的氣體的流入量，則其壓力也會(huì)下降。
在本發(fā)明中還具有回收罐，回收在燃料氣體供給通路中流通的燃料氣體；以及驅(qū)動(dòng)單元，當(dāng)進(jìn)行減壓處理時(shí)，將燃料氣體回收到回收罐中。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，可通過驅(qū)動(dòng)單元將殘留在供給通路中的燃料氣體回收到回收罐中并儲(chǔ)存起來，當(dāng)開始下一次動(dòng)作時(shí)，可將儲(chǔ)存在該回收罐中的燃料氣體供應(yīng)給燃料電池。
在這里，所謂“驅(qū)動(dòng)單元”是指強(qiáng)制回收燃料氣體的構(gòu)件，包括泵、壓縮機(jī)、渦輪等。
另外，優(yōu)選在該截止閥下游的減壓處理的持續(xù)過程中關(guān)閉截止閥和主閥。截止閥和主閥例如構(gòu)成為導(dǎo)引式電磁閥(pilot solenoid operatedvalve)，這種結(jié)構(gòu)的閥在減小下游一側(cè)的壓力的同時(shí)進(jìn)行截止處理，從而能夠進(jìn)行可靠的密封。


圖1是本第一實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)的框圖；圖2是說明本第一實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)的控制方法的流程圖(之一)；圖3是說明本第一實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)的控制方法的流程圖(之二)；圖4是本第一實(shí)施方式中啟動(dòng)時(shí)的動(dòng)作流程圖；圖5是本第二實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)的框圖；圖6是說明本第二實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)的控制方法的流程圖；圖7是本第二實(shí)施方式中啟動(dòng)時(shí)的動(dòng)作流程圖；圖8是本發(fā)明的功能框圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖來說明用于實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。下面的實(shí)施方式僅是本發(fā)明的一種方式，本發(fā)明的適用范圍不限定于此。
(第一實(shí)施方式)在第一實(shí)施方式中，將本發(fā)明的漏氣檢測裝置應(yīng)用于電動(dòng)汽車等移動(dòng)體上裝載的燃料電池系統(tǒng)。圖1示出了本燃料電池系統(tǒng)的系統(tǒng)整體圖。
如圖1所示，該燃料電池系統(tǒng)包括用于向燃料電池組10供應(yīng)作為燃料氣體的氫氣的系統(tǒng)；用于供應(yīng)作為氧氣源的空氣的系統(tǒng)；以及用于冷卻燃料電池組10的系統(tǒng)。
燃料電池組10具有將多個(gè)電池(cell)層積在一起的疊層結(jié)構(gòu)，該電池由具有氫氣、空氣、冷卻水的流路的隔板(separator)、以及被一對隔板夾持的MEA(Membrane Electrode Assembly，膜電極組)構(gòu)成。MEA具有在燃料極和空氣極這兩個(gè)電極之間夾持高分子電解質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)。在燃料極中，在多孔支撐層上設(shè)置燃料極用觸媒層；在空氣極中，在多孔支撐層上設(shè)置空氣極用觸媒層。由于燃料電池是引起水的電解的逆反應(yīng)的電池，因此，向作為陰極的燃料極一側(cè)供應(yīng)作為燃料氣體的氫氣，向作為陽極的空氣極一側(cè)供應(yīng)包含氧的氣體(空氣)，并在燃料極一側(cè)發(fā)生式(1)所示的反應(yīng)，在空氣極一側(cè)發(fā)生式(2)所示的反應(yīng)，從而使電子循環(huán)并產(chǎn)生電流。
…(1)…(2)用于向燃料電池組10供應(yīng)作為燃料氣體的氫氣的系統(tǒng)包括相當(dāng)于本發(fā)明的氫氣供給源的氫罐11、主閥(截止閥)SV1、調(diào)壓閥RG、燃料電池入口截止閥SV2，經(jīng)過燃料電池組10后，還包括燃料電池出口截止閥SV3、氣液分離器12以及氣液分離器用截止閥SV4、氫泵13、循環(huán)截止閥SV6、回收罐15、以及循環(huán)截止閥SV7。除了通過從主閥SV1到燃料電池組10的氫氣供給通路來供應(yīng)氫氣外，還可通過與該供給通路部分重合的、經(jīng)由調(diào)壓閥RG、截止閥SV2、SV3、氣液分離器12、氫泵13、截止閥SV6、回收罐15、以及順路截止閥SV7循環(huán)的循環(huán)路徑R來供給氫氣。
在氫罐11中充有高壓氫氣。作為氫罐，除了高壓氫罐以外，使用了貯氫合金的氫罐、基于改質(zhì)氣體(reformed gas)的氫供給機(jī)構(gòu)、液體氫罐、液化燃料罐等也可適用。在氫罐11的供給口設(shè)有本發(fā)明的主閥SV1。主閥SV1由控制部20的控制信號(hào)來控制開閉，從而選擇是向供給通路供給氫氣還是截止。調(diào)壓閥RG的調(diào)節(jié)量由空氣極一側(cè)的壓縮機(jī)22的運(yùn)行狀態(tài)來決定。即，通過基于控制部20的壓縮機(jī)22的驅(qū)動(dòng)、以及對截止閥SV8、SV9的操作來調(diào)節(jié)循環(huán)路徑R的壓力。例如，通過打開截止閥SV8而使供應(yīng)給調(diào)壓閥RG的空氣壓力上升，從而使提供給循環(huán)路徑R的供給壓力上升，通過打開截止閥SV9而使供應(yīng)給調(diào)節(jié)閥RG的空氣壓力下降，從而使提供給循環(huán)路徑R的供給壓力下降。
當(dāng)在燃料電池停止發(fā)電等情況下進(jìn)行本發(fā)明的氣體泄漏時(shí)，根據(jù)控制部20的控制信號(hào)而使燃料電池入口截止閥SV2關(guān)閉。當(dāng)主閥SV1和截止閥SV2關(guān)閉時(shí)，由作為本發(fā)明的壓力監(jiān)視裝置的一部分的壓力傳感器p1或壓力傳感器p2來檢測在主閥SV1與截止閥SV2之間形成的封閉空間的壓力變化。當(dāng)燃料電池停止發(fā)電時(shí)，燃料電池出口截止閥SV3也關(guān)閉。
氣液分離器12在通常運(yùn)行時(shí)從氫排氣中除去由于燃料電池組10的電化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的水分和其他雜質(zhì)，并通過截止閥SV4釋放到外部。氫泵13根據(jù)控制部20的控制信號(hào)而強(qiáng)制性地使氫排氣在氫氣的循環(huán)路徑R中循環(huán)。特別地，氫泵13按照當(dāng)停止發(fā)電時(shí)也強(qiáng)制性地排出氫氣并使之儲(chǔ)存在回收罐15中的方式來進(jìn)行動(dòng)作。放氣截止閥SV5連接在循環(huán)路徑R上，除了在放氣時(shí)開放外，在停止發(fā)電時(shí)也開放，從而使循環(huán)路徑R中的壓力下降。從放氣截止閥SV5排出的氫排氣被提供給稀釋器14，并由空氣排氣來稀釋。燃料電池組10、回收罐15、以及放氣截止閥SV5等中的一個(gè)以上的協(xié)作動(dòng)作相當(dāng)于使截止閥或主閥下游的壓力下降的減壓處理手段。
回收罐15具有可儲(chǔ)存滯留在循環(huán)路徑R中的氫的容積，當(dāng)停止發(fā)電時(shí)，在氫泵13的驅(qū)動(dòng)下將滯留在循環(huán)路徑R中的氫氣集中儲(chǔ)存起來。截止閥SV6在通常運(yùn)行時(shí)是開放的，但在發(fā)電停止程序中，在氫氣被儲(chǔ)存在回收罐15中之后，截止閥SV6根據(jù)控制部20的控制信號(hào)而被截止。另外，在開始動(dòng)作時(shí)，在回收罐15中的氫氣被消耗之前也關(guān)閉該截止閥SV6。壓力傳感器p3能夠檢測關(guān)閉截止閥SV6之后的回收罐15的壓力。循環(huán)截止閥SV7在停止發(fā)電時(shí)被截止，但當(dāng)開始動(dòng)作時(shí)，在將儲(chǔ)存在回收罐15中的氫氣供應(yīng)給燃料電池組10的情況下以及通常運(yùn)行時(shí)是開放的。
向燃料電池組10供應(yīng)空氣的系統(tǒng)具有空氣濾清器21、壓縮機(jī)22、以及加濕器23?？諝鉃V清器21對外部氣體進(jìn)行凈化并將其引入到燃料電池系統(tǒng)中。壓縮機(jī)22根據(jù)控制部20的控制信號(hào)對引入的空氣進(jìn)行壓縮，由此來改變供應(yīng)給燃料電池組10的空氣量或空氣壓力。加濕器23在被壓縮的空氣和空氣排氣之間進(jìn)行水分的交換，從而增加適當(dāng)?shù)臐穸?。被壓縮機(jī)22壓縮的空氣的一部分被供應(yīng)用于控制燃料系統(tǒng)的調(diào)壓閥，截止閥SV8-SV9之間的區(qū)間的空氣壓力被施加在調(diào)壓閥RG的隔膜上。從燃料電池組10排出的空氣排氣被供應(yīng)給稀釋器14，以用于對氫排氣進(jìn)行稀釋。
燃料電池組10的冷卻系統(tǒng)具有散熱器31、風(fēng)扇32、以及冷卻泵33。冷卻水被循環(huán)供應(yīng)到燃料電池組10的內(nèi)部。
控制部20為ECU(Electric Control Unit，電子控制單元)等公知的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，圖中未示出的CPU(中央處理器)順次執(zhí)行存儲(chǔ)在圖中未示出的ROM等中的實(shí)施本發(fā)明的軟件程序，由此可以使該系統(tǒng)作為本發(fā)明的漏氣檢測裝置而動(dòng)作。即，控制部20按照后面說明的順序(圖2～圖4)來關(guān)閉主閥SV1、對主閥SV1下游的燃料氣體供給通路內(nèi)進(jìn)行減壓處理、關(guān)閉設(shè)在燃料氣體供給通路的下游的燃料電池入口截止閥SV2以在主閥和該截止閥之間形成封閉空間、監(jiān)視封閉空間的壓力變化、根據(jù)該封閉空間的壓力變化來判斷主閥SV1是否已經(jīng)關(guān)閉。
另外，對上述各個(gè)截止閥的結(jié)構(gòu)沒有限定，例如為使用了導(dǎo)引式螺線管(pilot type solenoid)的截止閥。這是由于當(dāng)實(shí)施本發(fā)明時(shí)，可通過這種類型的閥來提高緊固力。即，當(dāng)氫罐為高壓罐時(shí)，閥自身的緊固力也會(huì)提高，因此開閥力會(huì)變大。為了在開閥時(shí)減小消耗的電能，優(yōu)選使用本實(shí)施方式所示的導(dǎo)引式螺線管。在該類型的閥中，當(dāng)關(guān)閉時(shí)，停止向螺線管供電，并以根據(jù)剩余磁通和彈簧力的平衡而確定的速度來關(guān)閉閥。此時(shí)，閥體的密封強(qiáng)度依賴于彈簧的偏置力，但如果閥下游的壓力小的話，與該閥前后的壓差相當(dāng)?shù)牧?huì)有力地施加在閥體上，從而提高了密封的可靠性。在這一方面，在本實(shí)施方式中，當(dāng)關(guān)閉截止閥(主閥)時(shí)，在開始了下游一側(cè)的減壓處理之后再提供閉閥的控制信號(hào)。因此，在確保高密封性方面優(yōu)選如本實(shí)施方式那樣在對截止閥的下游進(jìn)行減壓的同時(shí)閉閥。
下面參照圖2～圖4的流程圖來說明本第一實(shí)施方式中的動(dòng)作。在接通電源期間，以適當(dāng)?shù)臅r(shí)間間隔重復(fù)執(zhí)行該流程圖。
圖8示出的是在本發(fā)明中實(shí)現(xiàn)的功能框圖。圖8中的各個(gè)功能是根據(jù)上述流程圖并通過控制部20的控制來實(shí)現(xiàn)的。即，本發(fā)明包括截止來自燃料氣體供給源1(相當(dāng)于氫泵11)的燃料氣體的主閥2(相當(dāng)于SV1)、設(shè)在主閥2的下游的燃料氣體供給通路3中的截止閥4(相當(dāng)于SV2或SV3)、在主閥2和截止閥4之間監(jiān)視燃料氣體供給通路3的壓力的壓力監(jiān)視單元5(相當(dāng)于壓力傳感器p1、p2和控制部20)、對燃料氣體供給通路3內(nèi)進(jìn)行減壓處理的減壓處理單元6(相當(dāng)于燃料電池組10、回收罐15、以及放氣截止閥SV5等)、以及判斷單元8(相當(dāng)于控制部20)，其對關(guān)閉主閥2和截止閥4之后在主閥2和截止閥4之間形成的燃料氣體供給通路3的封閉空間7的壓力變化進(jìn)行監(jiān)視，并根據(jù)封閉空間7的壓力變化來判斷主閥2的動(dòng)作狀態(tài)。在減壓處理中，將燃料氣體供給通路3中的壓力減壓至壓力監(jiān)視裝置5可進(jìn)行壓力監(jiān)視的壓力范圍以內(nèi)。
下面，具體地說明基于本第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的操作。
在通常運(yùn)行時(shí)(燃料電池發(fā)電時(shí))，在該燃料電池系統(tǒng)中，開放主閥SV1以將氫氣供應(yīng)給氫氣供給通路，并通過開閉截止閥SV8和SV9來調(diào)節(jié)施加給調(diào)壓閥RG的隔膜的空氣壓力，從而將循環(huán)路徑R內(nèi)的氫氣的壓力控制為預(yù)期的燃料氣體壓力。開放燃料電池入口截止閥SV2和出口截止閥SV3、以及截止閥SV6和SV7，使氫氣在循環(huán)路徑R內(nèi)循環(huán)并將其供應(yīng)給燃料電池組10的燃料極。另外，適當(dāng)?shù)仳?qū)動(dòng)壓縮機(jī)22，將被加濕器23加濕的空氣施加給燃料電池組10的空氣極，空氣排氣被排出到稀釋器14。經(jīng)由以適當(dāng)?shù)亩〞r(shí)(timing)開閉的放氣截止閥SV5來向稀釋器14供應(yīng)含有水分等的氫排氣，并在被空氣排氣稀釋后排出。
通常在燃料電池系統(tǒng)停止運(yùn)行時(shí)進(jìn)行本發(fā)明的漏氣判斷。但即使是在運(yùn)行中，在能夠暫時(shí)停止發(fā)電的狀態(tài)下也可以進(jìn)行本發(fā)明的漏氣判斷。
如圖2所示，在進(jìn)行漏氣判斷的定時(shí)之前(S1否)執(zhí)行其它的發(fā)電處理。當(dāng)變?yōu)檫M(jìn)行漏氣判斷的定時(shí)后(S1是)，控制部20或者保持此前持續(xù)的發(fā)電狀態(tài)、或者進(jìn)一步提高或減少發(fā)電量，從而維持燃料電池組10的燃料系統(tǒng)的氫氣消耗(S2)。這是由于在氫氣供給通路中殘留有一定量的氫氣，而優(yōu)選的是消耗掉這些氫氣。通過繼續(xù)消耗燃料電池組10中的氫氣，開始進(jìn)行燃料氣體供給通路的減壓處理。
接著，控制部20關(guān)閉高壓氫罐11的主閥SV1(S3)。由此停止來自作為燃料氣體供給源的高壓氫罐的氫氣供給，并停止發(fā)電。此時(shí)，由于已經(jīng)在繼續(xù)消耗氫氣的狀態(tài)下關(guān)閉了主閥SV1，因此，在主閥是導(dǎo)引式電磁閥(solenoid valve)等情況下，其密封性更加可靠。在本實(shí)施方式中，按照下述順序來檢測此時(shí)主閥SV1是否已經(jīng)完全關(guān)閉。
首先，將殘留在循環(huán)路徑R中的氫氣集中到回收罐15中。為此，控制部首先關(guān)閉循環(huán)截止閥SV7(S4)，并增加氫泵13的轉(zhuǎn)數(shù)(S6)，從而將殘留在循環(huán)路徑R中的氫氣送入回收罐15內(nèi)。同時(shí)，開放放氣截止閥SV5(S5)，使循環(huán)路徑R中的壓力下降。由于通過開放放氣截止閥SV5來進(jìn)行放氣，因此需要降低被排出的氫氣的濃度。因此，控制部20增加壓縮機(jī)22的轉(zhuǎn)數(shù)(S8)，從而增加用于在稀釋器14中對被放出的氫排氣進(jìn)行稀釋的空氣量。通過向回收罐15中回收氫氣以及/或者由放氣控制閥SV5放出氫氣，循環(huán)路徑R被進(jìn)一步減壓。
控制部20監(jiān)視位于回收罐15之前的壓力傳感器p3的壓力(S9)，并判斷回收罐15內(nèi)的壓力是否達(dá)到了規(guī)定壓力Pc1。在這里，壓力Pc1是預(yù)計(jì)回收罐15完全能夠承受氫氣充氣的容器保護(hù)壓力，是由回收罐15的耐壓所決定的。例如，可以設(shè)定為耐壓的1.5倍。當(dāng)回收罐15的壓力低于該壓力Pc1時(shí)(S9否)，判斷是回收罐15足以承受的壓力，然后轉(zhuǎn)入下一次判斷。萬一回收罐15的壓力達(dá)到了該耐壓Pc1以上(S9是)，則控制部20立即停止氫泵13的驅(qū)動(dòng)(S10)以避免出現(xiàn)故障狀態(tài)，并關(guān)閉回收罐入口的截止閥SV6以防止從回收罐15逆流(S11)。通常認(rèn)為不會(huì)到達(dá)回收罐15的耐壓。
通過上述處理，對主閥SV1的下游一側(cè)的燃料氣體路徑進(jìn)行了減壓處理。在減壓處理之后，通過本發(fā)明的壓力監(jiān)視裝置、即壓力傳感器p1、p2、以及根據(jù)它們的檢測信號(hào)來進(jìn)行判斷的控制部20來檢測壓力變動(dòng)。
如圖3所示，控制部20根據(jù)緊接在主閥SV1下面的壓力傳感器p1的檢測信號(hào)來判斷路徑內(nèi)壓力是否在規(guī)定壓力Pc2以下(S20)。在這里，該規(guī)定壓力Pc2被設(shè)定為以下壓力使發(fā)生在主閥SV1的上游和下游之間的壓差足以用于進(jìn)行本實(shí)施方式的漏氣判斷。當(dāng)壓力傳感器p1檢測的路徑內(nèi)壓力大于該壓力Pc2時(shí)(S20否)，判斷應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行減壓處理，然后轉(zhuǎn)到下一次判斷。
如上所述，通過基于燃料電池組10的氫氣的消耗處理、基于放氣處理的減壓、以及向回收罐15回收氫氣的回收處理來實(shí)現(xiàn)主閥SV1下游的減壓處理。雖然可通過其中的任一處理來進(jìn)行減壓，但通過將多個(gè)組合在一起使用可以更快地進(jìn)行減壓。
當(dāng)路徑內(nèi)壓力下降到壓力Pc2以下時(shí)(S20是)，轉(zhuǎn)移至本發(fā)明的漏氣判斷?？刂撇?0關(guān)閉主閥SV1的下游一側(cè)的截止閥，測量路徑內(nèi)壓力的時(shí)間變化。即，關(guān)閉燃料電池入口截止閥SV2(S21)，停止氫泵13的驅(qū)動(dòng)(S22)，關(guān)閉放氣截止閥SV5(S23)，關(guān)閉燃料電池出口截止閥SV3(S24)。
當(dāng)關(guān)閉燃料電池入口截止閥SV2時(shí)，若其下游的減壓處理繼續(xù)進(jìn)行，可使截止閥SV2的密封更加完全。即，當(dāng)截止閥SV2是導(dǎo)引式電磁閥時(shí)，通過在減小下游一側(cè)的壓力的同時(shí)進(jìn)行截止處理，可確保結(jié)構(gòu)上的密封。
然后，等待經(jīng)過固定的時(shí)間t1(S25否)，當(dāng)經(jīng)過了時(shí)間t1之后(S25是)，再次檢查由壓力傳感器p1所測量的路徑內(nèi)壓力是否發(fā)生了變動(dòng)(S26)。之所以在這里等待時(shí)間t1，是由于除了要考慮輸出控制信號(hào)之后到截止動(dòng)作實(shí)際結(jié)束之前的截止閥的響應(yīng)延遲之外，還需要等到關(guān)閉截止閥之后循環(huán)路徑R內(nèi)的壓力變動(dòng)變得穩(wěn)定。
作為下一個(gè)步驟，根據(jù)通過減壓處理而達(dá)到的壓力值來切換用于測量壓力變動(dòng)的壓力傳感器。通常，分別確定壓力傳感器的可測量壓力范圍。若是被調(diào)節(jié)為可測量相對較高的壓力范圍的壓力傳感器的話，則可測量該高壓范圍中的壓力，若是被調(diào)節(jié)為可測量相對較低的壓力范圍的壓力傳感器的話，則可測量該低壓范圍中的壓力。通常，應(yīng)對高壓的壓力傳感器的測量精度低，應(yīng)對低壓的壓力傳感器的測量精度高。這是由于應(yīng)對低壓的壓力傳感器的可測量的壓力范圍小，從而可識(shí)別較小的壓力變化。
例如，在本實(shí)施方式中，測量較高壓力的壓力傳感器p1可測量高壓，但精度較低，而測量較低的調(diào)壓閥RG的下游一側(cè)的壓力的壓力傳感器p2的可測量的壓力范圍小，但精度較高。雖然由于用精度高的壓力傳感器p2進(jìn)行測量可檢測到微小的壓力變動(dòng)而優(yōu)選之，但有時(shí)無法對氫氣供給通路進(jìn)行預(yù)期的減壓。例如，主閥SV1的密封不完全，即使輸出關(guān)閉主閥的控制信號(hào)，也會(huì)由于主閥的關(guān)閉不充分而有較多的氫氣泄漏出來，此時(shí)，不管是否進(jìn)行減壓處理，氫氣供給通路的壓力都不會(huì)充分下降。在這種情況下，即使精度多少會(huì)有些降低，也不得不使用高壓用的壓力傳感器p1。
為了進(jìn)行該判斷，控制部20用壓力傳感器p1來判斷氫氣供給通路的壓力是否在規(guī)定壓力Pc3以下(S26)。在這里，該壓力Pc3是用于識(shí)別是使用低壓用的壓力傳感器p2好、還是使用高壓用的壓力傳感器p1好的閾值。例如，設(shè)定為小于低壓用的壓力傳感器p2可識(shí)別的最大壓力。
當(dāng)應(yīng)該使用低壓用的壓力傳感器p2時(shí)(S26是)，控制部20監(jiān)視固定的時(shí)間內(nèi)基于壓力傳感器p2的檢測信號(hào)的壓力變動(dòng)(S30)。例如，存儲(chǔ)壓力傳感器p2在某一時(shí)間檢測的壓力，之后等待固定的時(shí)間，并再次存儲(chǔ)壓力傳感器p2檢測的壓力。然后求兩個(gè)壓力的差，從而求出變化量。或者也可以測量三次以上并計(jì)算平均值，從而求得更可靠的壓力變動(dòng)。其結(jié)果是，當(dāng)壓力上升且其變化量大于等于規(guī)定的壓力差Pc4時(shí)(S31是)，由于壓力上升，所以可充分推測出主閥SV1的關(guān)閉異常，因此進(jìn)行主閥密封SV1異常應(yīng)對處理(S32)。可根據(jù)燃料電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的不同而考慮各種處理方式，例如可考慮下述處理使燃料電池停止工作；或在該電動(dòng)汽車的內(nèi)室中使警示燈亮燈以向用戶警告需要進(jìn)行維修。另外，將壓力差Pc4設(shè)定為可充分識(shí)別低壓時(shí)因從主閥SV1泄漏氣體而導(dǎo)致的壓力上升的閾值。
另外，當(dāng)壓力下降且其變化量大于等于規(guī)定的壓力差Pc6時(shí)(S31否，S33是)，由于本來不應(yīng)該下降的壓力下降了，因此可能是在路徑的某處發(fā)生了泄漏。因此進(jìn)行氫泄漏應(yīng)對處理(S34)。該處理除了包括使燃料電池停止工作、或使警告用戶需要進(jìn)行維修的警示燈亮燈之外，還可考慮為了將氣體泄漏控制在最小限度而降低之后的氫氣供給通路或循環(huán)路徑R的壓力上限等措施。另外，在修理完成之前，禁止燃料電池系統(tǒng)工作。并且，將規(guī)定的壓力差Pc6設(shè)定為能夠識(shí)別以下壓力下降量的閾值足以在低壓下推測出氫泄漏。
另一方面，當(dāng)判斷應(yīng)該使用高壓用的壓力傳感器p1時(shí)(S26否)，控制部20同樣監(jiān)視固定時(shí)間內(nèi)由壓力傳感器p1檢測的壓力變動(dòng)(S40)。監(jiān)視方法與上述壓力傳感器p2相同。其結(jié)果是，當(dāng)壓力上升且其變化量大于等于規(guī)定的壓力差Pc5時(shí)(S41是)，由于壓力上升，所以可以充分推測出主閥SV1的關(guān)閉異常，因此進(jìn)行主閥密封SV1異常應(yīng)對處(S42)。該處理與步驟S32相同。另外，壓力差Pc5被設(shè)定為可充分識(shí)別高壓時(shí)因從主閥SV1漏氣而導(dǎo)致的壓力上升的閾值。
另外，當(dāng)壓力下降且其變化量大于等于規(guī)定的壓力差Pc7時(shí)(S41否，S43是)，由于本來不應(yīng)該下降的壓力下降了，因此可能是在路徑的某處產(chǎn)生了缺陷。因此進(jìn)行氫泄漏應(yīng)對處理(S44)。該處理與步驟S34相同。另外，將規(guī)定的壓力差Pc7設(shè)定為能夠識(shí)別以下壓力下降量的閾值足以在高壓下推測出氫泄漏。
當(dāng)不符合上述任一情況時(shí)(S33否，S43否)，認(rèn)為不存在主閥SV1閉閥異常或氫氣供給通路的氣體泄漏而結(jié)束處理。
如上所述，雖然本實(shí)施方式的漏氣判斷結(jié)束了，但當(dāng)下次電動(dòng)汽車(燃料電池系統(tǒng))啟動(dòng)時(shí)，必須優(yōu)先使用收存在回收罐15中的氫氣。因此，通過圖4所示的處理來使用氫氣。首先，當(dāng)指示啟動(dòng)后(S50是)，控制部20開放在此之前關(guān)閉的循環(huán)截止閥SV7、回收罐截止閥SV6、燃料電池入口截止閥SV2、以及燃料電池出口截止閥SV3(S52)。通過以上處理，將所收存的氫氣從回收罐15的出口供應(yīng)給氫氣供給通路，并用該氫氣開始發(fā)電。
只要回收罐15中殘留有氫氣(S52否)，氫泵13的出口壓力(回收罐的壓力)p3就不會(huì)下降。因此，當(dāng)該氫泵出口壓力p3大于規(guī)定的壓力Pc9時(shí)(S52否)，使用回收罐15內(nèi)的氫氣來進(jìn)行發(fā)電，當(dāng)氫泵的出口壓力p3小于等于Pc9之后(S52是)，才提供開放高壓罐11的主閥SV1的控制信號(hào)(S53)。同時(shí)還輸出驅(qū)動(dòng)氫泵13的控制信號(hào)。并且，判斷回收罐15的壓力的閾值Pc5被設(shè)定為可識(shí)別在回收罐15內(nèi)仍殘留有氫氣還是已被全部消耗掉。
根據(jù)上述的本第一實(shí)施方式，由于可適當(dāng)?shù)嘏袛嘀鏖y的漏氣，因此，即使氫罐11的壓力升高，也可以進(jìn)行應(yīng)對。
另外，根據(jù)本第一實(shí)施方式，由于當(dāng)停止運(yùn)行時(shí)將路徑內(nèi)的氫氣送入回收罐15中，所以即使由于氫罐11的壓力升高而在氫氣供給通路或循環(huán)路徑R中滯留有大量的氫氣，也能夠使停止運(yùn)行時(shí)的循環(huán)路徑R內(nèi)保持為氫氣極少的安全狀態(tài)。
特別地，根據(jù)本實(shí)施方式，由于根據(jù)減壓處理后的氫氣供給通路內(nèi)的壓力來選擇監(jiān)視壓力變動(dòng)的壓力傳感器，因此，可根據(jù)當(dāng)時(shí)的壓力來選擇精度較高的壓力傳感器，從而能夠高精度且正確地檢測從主閥SV1的氫氣泄漏。
另外，由于在進(jìn)行減壓處理的同時(shí)關(guān)閉截止閥SV2、SV3、SV6以及SV7，因此，當(dāng)例如使用導(dǎo)引式電磁閥或具有與之類似的結(jié)構(gòu)的閥來作為上述截止閥時(shí)，可以提高密封效果。這是由于能夠通過在減小尾流一側(cè)的壓力的同時(shí)進(jìn)行截止處理來提高上述閥的密封性能。
另外，如果密封的主閥SV1的下游的壓力變化量在規(guī)定值以上的話，判斷為主閥不良；如果在規(guī)定值以下的話，判斷為氫氣供給通路的缺陷，因此可根據(jù)壓力變化的方式來檢測多種氣體泄漏方式。
另外，由于能夠在開始動(dòng)作時(shí)首先從回收罐15供給氫氣，因此非常經(jīng)濟(jì)。
(第二實(shí)施方式)
本發(fā)明的第二實(shí)施方式涉及將上述第一實(shí)施方式中的回收罐設(shè)置在主閥SV1上的結(jié)構(gòu)。圖5示出的是本第二實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)的系統(tǒng)整體圖。
如圖5所示，本第一實(shí)施方式的該燃料電池系統(tǒng)雖然具有與第一實(shí)施方式的系統(tǒng)大致相同的結(jié)構(gòu)，但回收罐15被設(shè)置在主閥SV1的附近。
即，在主閥SV1的下游連接有向回收罐15供應(yīng)氫氣的氫氣供給通路，并設(shè)有由氫泵16、截止閥SV10、壓力傳感器p4、回收罐15以及截止閥SV11組成的循環(huán)通路。另外，在循環(huán)路徑R中設(shè)有止回閥RV來代替回收罐15和循環(huán)截止閥SV7。循環(huán)路徑R通向氫氣供給通路的接合點(diǎn)在調(diào)壓閥RG的下游。除此之外的結(jié)構(gòu)與圖1的第一實(shí)施方式相同。
下面，參照圖6～圖8的流程圖來說明本第二實(shí)施方式中的動(dòng)作。在接通電源期間，以適當(dāng)?shù)臅r(shí)間間隔重復(fù)執(zhí)行該流程圖。
通常運(yùn)行時(shí)(燃料電池發(fā)電時(shí))的處理如前所述。首先，如圖6所示，在進(jìn)行漏氣判斷的定時(shí)之前(S61否)執(zhí)行其它的發(fā)電處理。當(dāng)變?yōu)檫M(jìn)行漏氣判斷的定時(shí)后(S61是)，與第一實(shí)施方式相同，控制部20繼續(xù)維持燃料系統(tǒng)的氫氣消耗(S62)，同時(shí)關(guān)閉高壓氫罐11的主閥SV1(S63)。
在本實(shí)施方式中，循環(huán)路徑R中的氫氣通過燃料電池組10以及放氣控制閥SV5的放氣而被減壓?？刂撇?0關(guān)閉截止閥SV6以關(guān)閉循環(huán)路徑R(S64)，開放放氣截止閥SV5(S65)，并增加壓縮機(jī)22的轉(zhuǎn)數(shù)(S68)。
另一方面，為了將滯留在調(diào)壓閥RG的上游的氫氣供給通路中的氫氣回收到回收罐15中，控制部20驅(qū)動(dòng)氫泵16，并開放截止閥SV10(S66)。接著，與第一實(shí)施方式相同，控制部20監(jiān)視位于回收泵15之前的壓力傳感器p4的壓力(S69)，并判斷回收罐15內(nèi)的壓力是否達(dá)到了規(guī)定壓力Pc1。當(dāng)回收罐15的壓力低于該壓力Pc1時(shí)(S69否)，判斷是回收罐15足以承受的壓力，然后轉(zhuǎn)入下一次判斷。萬一回收罐15的壓力達(dá)到了該承受壓力Pc1以上(S9是)，則立即停止氫泵16的驅(qū)動(dòng)(S70)，并關(guān)閉回收罐入口的截止閥SV10以防止從回收罐15逆流(S71)。
通過上述處理，對主閥SV1的下游一側(cè)的燃料氣體路徑進(jìn)行減壓處理。在減壓處理之后，與第一實(shí)施方式基本同樣地對壓力變動(dòng)進(jìn)行測量(參照圖3)。即，控制部20繼續(xù)該減壓處理，同時(shí)使用于阻隔與漏氣判斷相關(guān)的封閉空間的截止閥截止，并監(jiān)視該封閉空間內(nèi)的壓力變化。
當(dāng)下次電動(dòng)汽車(燃料電池系統(tǒng))啟動(dòng)時(shí)，通過圖7所示的處理來優(yōu)先使用收存在回收罐15中的氫氣。首先，當(dāng)指示啟動(dòng)后(S100是)，控制部20開放在此之前關(guān)閉的回收罐15前后的截止閥SV10和SV11，同時(shí)開放循環(huán)路徑R的截止閥SV6、燃料電池入口截止閥SV2、以及燃料電池出口截止閥SV3(S101)。通過以上處理，將所收存的氫氣從回收罐15的出口供應(yīng)給氫氣供給通路，由調(diào)壓閥RG進(jìn)行調(diào)壓，然后供應(yīng)給燃料電池組10開始發(fā)電。
只要回收罐15中殘留有氫氣(S102否)，氫泵16的出口壓力(回收罐的壓力)p4就不會(huì)下降。因此，當(dāng)該氫泵出口壓力p4大于規(guī)定的壓力Pc9時(shí)(S102否)，使用回收罐15內(nèi)的氫氣來進(jìn)行發(fā)電，當(dāng)氫泵的出口壓力p4小于等于Pc9之后(S102是)，才提供開放高壓罐11的主閥SV1的控制信號(hào)(S103)。同時(shí)還輸出驅(qū)動(dòng)循環(huán)路徑R的氫泵13的控制信號(hào)。
根據(jù)上述的本第二實(shí)施方式，即使將回收罐設(shè)置在循環(huán)路徑R以外的主閥附近來實(shí)施本發(fā)明，也能夠取得與第一實(shí)施方式相同的各種效果。
(其它實(shí)施方式)本發(fā)明可在進(jìn)行各種變更后使用，而不限定于上述各種實(shí)施方式。例如，可對設(shè)置回收罐的位置進(jìn)行各種設(shè)計(jì)變更，而不限定于上述各個(gè)實(shí)施方式。當(dāng)然，本發(fā)明的漏氣判斷處理也可以適用于沒有設(shè)置回收罐的系統(tǒng)。
另外，循環(huán)路徑R不是必須的結(jié)構(gòu)，因此，本發(fā)明也可適用于不使燃料氣體循環(huán)的形式的燃料電池系統(tǒng)。
并且，在上述實(shí)施方式中檢測了主閥SV1有無漏氣，同樣也可以判斷下游的截止閥SV2、SV3、SV6的打開或密封的可靠性。即，在下游的截止閥SV2、SV3、SV6的下游分別設(shè)置壓力傳感器，在該截止閥及其下游一側(cè)的一個(gè)截止閥之間的路徑中形成封閉空間，并通過壓力傳感器等來檢測該封閉空間的壓力變動(dòng)，由此，可檢測出由上游一側(cè)的截止閥的開閥異常、密封異常等所造成的氣體泄漏。如果該封閉空間的壓力變動(dòng)有壓力上升的趨勢，則可以推測上游一側(cè)的截止閥出現(xiàn)了異常，如果有壓力下降的趨勢，則可以推測在該路徑區(qū)間中出現(xiàn)了氣體泄漏。
(工業(yè)實(shí)用性)根據(jù)上述本發(fā)明，由于對閉合的主閥的下游一側(cè)進(jìn)行減壓處理、形成封閉空間、并監(jiān)視其壓力變化，因此能夠可靠地檢測出主閥的關(guān)閉狀態(tài)。特別是由于能夠控制減壓處理以獲得可高精度地進(jìn)行壓力監(jiān)視的壓力范圍，因此能夠高精度地檢測氣體泄漏。
因此，本發(fā)明一般可適用于需要檢測氣體泄漏的燃料電池系統(tǒng)。該燃料電池系統(tǒng)既可以裝載在像車輛這樣的陸地移動(dòng)體、像船舶這樣的水上移動(dòng)體、像潛水艇這樣的水下移動(dòng)體、以及像航空器這樣的空中移動(dòng)體上來使用，也可以被設(shè)置為像發(fā)電廠這樣的不動(dòng)產(chǎn)來使用。
權(quán)利要求
1.一種燃料電池系統(tǒng)的漏氣檢測裝置，在所述燃料電池系統(tǒng)的燃料氣體供給源中備有主閥，所述燃料電池系統(tǒng)的漏氣檢測裝置的特征在于，包括截止閥，設(shè)置在該主閥下游的燃料氣體供給通路上；壓力監(jiān)視裝置，監(jiān)視該主閥和該截止閥之間的該燃料氣體供給通路的壓力；減壓處理裝置，對該燃料氣體供給通路內(nèi)部進(jìn)行減壓處理；以及判斷裝置，對關(guān)閉該主閥和該截止閥之后在該主閥和該截止閥之間形成的該燃料氣體供給通路的封閉空間的壓力變化進(jìn)行監(jiān)視，并根據(jù)該封閉空間的壓力變化來判斷該主閥的工作狀態(tài)；其中，在該減壓處理中，該燃料氣體供給通路被減壓至該壓力監(jiān)視裝置可進(jìn)行壓力監(jiān)視的壓力范圍以內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的漏氣檢測裝置，其中，在所述燃料氣體供給通路中設(shè)有多個(gè)壓力范圍不同的所述壓力監(jiān)視裝置，根據(jù)被減壓后的所述燃料氣體供給通路的壓力來選擇某一個(gè)所述壓力監(jiān)視裝置以用于進(jìn)行壓力監(jiān)視。
3.如權(quán)利要求1所述的漏氣檢測裝置，其中，當(dāng)所述封閉空間的壓力變化的上升量等于或大于規(guī)定量時(shí)，判斷為所述主閥異常。
4.如權(quán)利要求1所述的漏氣檢測裝置，其中，當(dāng)所述封閉空間的壓力變化的下降量等于或大于規(guī)定量時(shí)，判斷為從所述燃料氣體供給通路漏氣。
5.如權(quán)利要求1所述的漏氣檢測裝置，還包括回收罐，回收在所述燃料氣體供給通路中流通的所述燃料氣體；以及驅(qū)動(dòng)單元，當(dāng)進(jìn)行所述減壓處理時(shí)，將所述燃料氣體回收到所述回收罐中。
6.如權(quán)利要求1所述的漏氣檢測裝置，其中，在下游的減壓過程中關(guān)閉所述截止閥和所述主閥。
7.一種漏氣檢測裝置，其特征在于，包括燃料氣體供給源；主閥，截止來自該燃料氣體供給源的燃料氣體；截止閥，設(shè)置在該主閥下游的燃料氣體供給通路上；壓力監(jiān)視單元，監(jiān)視該主閥和該截止閥之間的該燃料氣體供給通路的壓力；減壓處理單元，對該燃料氣體供給通路內(nèi)部進(jìn)行減壓處理；以及判斷單元，對關(guān)閉該主閥和該截止閥之后在該主閥和該截止閥之間形成的該燃料氣體供給通路的封閉空間的壓力變化進(jìn)行監(jiān)視，并根據(jù)該封閉空間的壓力變化來判斷該主閥的工作狀態(tài)；其中，在該減壓處理中，該燃料氣體供給通路內(nèi)部的壓力被減壓至該壓力監(jiān)視裝置可進(jìn)行壓力監(jiān)視的壓力范圍以內(nèi)。
8.一種燃料電池系統(tǒng)的漏氣檢測方法，在所述燃料電池系統(tǒng)的燃料氣體供給源中備有主閥，所述燃料電池的漏氣檢測方法包括下述步驟在對燃料氣體供給通路的下游側(cè)進(jìn)行減壓處理的同時(shí)，對該主閥進(jìn)行關(guān)閉處理的步驟；在對下游側(cè)進(jìn)行減壓處理的同時(shí)，對設(shè)置在該燃料氣體供給通路上的截止閥進(jìn)行關(guān)閉處理的步驟；對該主閥和該截止閥關(guān)閉之后在該主閥和該截止閥之間形成的該燃料氣體供給通路的封閉空間的壓力變化進(jìn)行監(jiān)視的步驟；以及根據(jù)該封閉空間的壓力變化來判斷該主閥的工作狀態(tài)的步驟；其中，在使該截止閥截止的步驟中，當(dāng)該封閉空間的壓力被減壓至檢測該封閉空間的壓力的壓力傳感器可進(jìn)行壓力檢測的壓力范圍以內(nèi)時(shí)，使該截止閥截止。
9.如權(quán)利要求8所述的漏氣檢測方法，其中，當(dāng)在所述燃料氣體供給通路中設(shè)有多個(gè)壓力范圍不同的壓力傳感器時(shí)，在監(jiān)視所述壓力變化的步驟中，根據(jù)所述封閉空間的壓力來選擇該壓力傳感器中某一個(gè)以用于進(jìn)行壓力檢測。
全文摘要
一種在燃料氣體供給源(11)中設(shè)有主閥(SV1)的燃料電池系統(tǒng)的漏氣檢測裝置，包括截止閥(SV2)，設(shè)置在主閥(SV1)下游的燃料氣體供給通路上；壓力監(jiān)視裝置(p1、p2、20)，監(jiān)視主閥和截止閥之間的燃料氣體供給通路的壓力；減壓處理裝置(10、15、SV5)，對燃料氣體供給通路內(nèi)進(jìn)行減壓處理；以及判斷裝置(20)，對關(guān)閉主閥和截止閥之后在主閥和截止閥之間形成的該燃料氣體供給通路的封閉空間的壓力變化進(jìn)行監(jiān)視，并根據(jù)該封閉空間的壓力變化來判斷主閥的動(dòng)作狀態(tài)。其中，在減壓處理中，燃料氣體供給通路被減壓至壓力監(jiān)視裝置可進(jìn)行壓力監(jiān)視的壓力范圍以內(nèi)。
文檔編號(hào)H01M8/10GK1930719SQ20058000806
公開日2007年3月14日 申請日期2005年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月17日
發(fā)明者吉田尚弘 申請人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社