專(zhuān)利名稱(chēng)：燃料氣體供給裝置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃料電池系統(tǒng)，特別是，涉及將燃料氣體供給燃料電 池的燃料氣體供給裝置的技術(shù)。
背景技術(shù)：
燃料電池系統(tǒng)具有燃料電池組、將燃料氣體扭給燃料電池組的燃 料氣體供給系統(tǒng)、和將氧化氣體供給燃料電池組的氧化氣體供給系統(tǒng)。燃料氣體供給系統(tǒng)具有例如以高壓儲(chǔ)存燃料氣體的罐、及連接該罐與 燃料電池組的燃料氣體通路。而且，燃料氣體供給系統(tǒng)通常具有設(shè)置 在燃料氣體通路上游側(cè)的第一減壓閥和設(shè)置在下游側(cè)的第二減壓闊。另外，各減壓閥具有將其下游側(cè)的壓力調(diào)整到目標(biāo)壓力的功能?？墒?，在燃料電池組消耗的燃料氣體量急劇減少的情況下，通常， 下游側(cè)的第二減壓閥先關(guān)閉，上游側(cè)的第一減壓閥之后關(guān)閉。也就是 說(shuō)，當(dāng)燃料電池組消耗的燃料氣體量急劇減少時(shí)，第二減壓閥下游側(cè) 的壓力上升，結(jié)果，第二減壓閥關(guān)閉。而且，當(dāng)?shù)诙p壓閥開(kāi)始關(guān)閉 時(shí)，第一減壓閥下游側(cè)的壓力上升，結(jié)果，第一減壓閥關(guān)閉。在如上 所述地將第二減壓閥設(shè)定到先關(guān)閉狀態(tài)、將第一減壓閥設(shè)定到后關(guān)閉 狀態(tài)的情況下，兩個(gè)減壓閥之間的壓力會(huì)過(guò)度上升。因此，在現(xiàn)有技 術(shù)中，存在兩個(gè)減壓閥或兩個(gè)減壓閥之間的通路破損的擔(dān)憂(yōu)，有必要 使這些部位的耐壓性提高。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問(wèn)題而提出的，其目的在于 抑制燃料電池消耗的燃料氣體的消耗量減少時(shí)、兩個(gè)減壓閥之間的壓 力過(guò)度上升。為了解決上述問(wèn)題的至少一部分，本發(fā)明的第一裝置為一種將燃 料氣體供給燃料電池的燃料氣體供給裝置，其特征在于，具有供給 上述燃料電池的燃料氣體通過(guò)的氣體通路；設(shè)置在上述氣體通路中的 第一減壓閥；設(shè)置在上述氣體通路中并配置在上述第一減壓閥下游側(cè) 的第二減壓閥；設(shè)定部，其將上述第二減壓閥下游側(cè)的目標(biāo)壓力的值 設(shè)定為與上述燃料電池消耗的燃料氣體的消耗量對(duì)應(yīng)的值；及變更部， 其在上述燃料電池消耗的燃料氣體的量減少規(guī)定量以上時(shí)，將上述第 二減壓閥的目標(biāo)壓力的值變更為比上述設(shè)定部設(shè)定的、與上述燃料電 池消耗的燃料氣體的減少后的消耗量對(duì)應(yīng)的值大的值。
在該裝置中，由于當(dāng)燃料氣體的消耗量減少規(guī)定量以上時(shí)，將第 二減壓閥的目標(biāo)壓力的值設(shè)定為比與減少后的消耗量對(duì)應(yīng)的值大的 值，所以可以將第二減壓闊設(shè)定為有效的開(kāi)度。結(jié)果，由于兩個(gè)減壓 閥之間的燃料氣體經(jīng)第二減壓閥流出到下游側(cè)的燃料電池，所以能抑 制兩個(gè)減壓閥間的壓力的過(guò)度上升。
在上述裝置中，優(yōu)選的是，還具有用于檢測(cè)上述第一減壓閥與上 述第二減壓閥之間的壓力的壓力傳感器，在上述變更部將上述第二減 壓閥的目標(biāo)壓力的值變更為比上述設(shè)定部設(shè)定的、與上述燃料電池消 耗的燃料氣體的減少后的消耗量對(duì)應(yīng)的值大的值之后，如果上述壓力 傳感器檢測(cè)出的值為第一閾值以上，則上述變更部進(jìn)一步增大上述第 二減壓閥的目標(biāo)壓力的值。
這樣，能可靠地抑制兩個(gè)減壓閥間的壓力的過(guò)度上升。
在上述裝置中，優(yōu)選的是，還具有用于檢測(cè)上述第一減壓閥與上 述第二減壓閥之間的壓力的壓力傳感器，在上述變更部將上述第二減 壓閥的目標(biāo)壓力的值變更為比上述設(shè)定部設(shè)定的、與上述燃料電池消 耗的燃料氣體的減少后的消耗量對(duì)應(yīng)的值大的值之后，如果上述壓力傳感器檢測(cè)出的值為第二閾值以下，則上述變更部減小上述第二減壓 閥的目標(biāo)壓力的值。這樣，在抑制兩個(gè)減壓閥間的壓力的過(guò)度上升后，兩個(gè)減壓閥間 的燃料氣體不會(huì)經(jīng)第二減壓閥流出到下游側(cè)的燃料電池，因此能有效 地利用燃料氣體。在上述裝置中，優(yōu)選的是，被上述變更部變更到比上述設(shè)定部設(shè) 定的、與上述燃料電池消耗的燃料氣體的減少后的消耗量對(duì)應(yīng)的值大 的值時(shí)，其變更后的值設(shè)定成使得有效量的燃料氣體流入所述燃料電 池，其中，所述有效量為經(jīng)由所述燃料電池的電解質(zhì)膜從陽(yáng)極側(cè)透到陰極側(cè)的燃料氣體的漏出量以下。這樣，即使兩個(gè)減壓閥間的燃料氣體流入下游側(cè)的燃料電池，燃 料電池內(nèi)部的燃料氣體量也不會(huì)增大，所以能抑制燃料電池內(nèi)部的壓 力變高而使燃料電池破損的情況。本發(fā)明的第二裝置為一種將燃料氣體供給燃料電池的燃料氣體供 給裝置，其特征在于，具有供給上述燃料電池的燃料氣體通過(guò)的氣 體通路；設(shè)置在上述氣體通路中的第一減壓閥；設(shè)置在上述氣體通路 中并配置在上述第一減壓閥下游側(cè)的第二減壓閥；及流通路，其用于 在上述第二減壓閥被最大程度節(jié)流的狀態(tài)下，使上述第二減壓閥上游 側(cè)的燃料氣體流到上述第二減壓閥的下游側(cè)。在該裝置中，在燃料氣體的消耗量減少、兩個(gè)減壓閥被設(shè)定到最 大程度節(jié)流的狀態(tài)的情況下，兩個(gè)減壓閥間的燃料氣體也會(huì)經(jīng)流通路 流出到下游側(cè)的燃料電池，所以能抑制兩個(gè)減壓閥間的壓力的過(guò)度上 升。在上述裝置中，上述流通路可以設(shè)置在上述第二減壓閥的內(nèi)部。例如，在上述裝置中，上述第二減壓閥可以包括具有大致錐狀的 前端部的針閥和與上述針閥的上述前端部對(duì)應(yīng)的閥座部。上述流通路 可以通過(guò)設(shè)置在上述前端部和上述閥座部中的至少一方上的凹部或凸 部在上述前端部與上述閥座部之間形成。
或者，在上述裝置中，上述流通路可以設(shè)置在上述第二減壓閥的 外部，并包含連接上述第二減壓閥的上游側(cè)與下游側(cè)的連接通路。
在上述裝置中，優(yōu)選的是，上述流通路設(shè)置成在上述第二減壓閥 被最大程度節(jié)流的狀態(tài)下使得有效量的燃料氣體流入上述燃料電池， 其中，上述有效量為經(jīng)由上述燃料電池的電解質(zhì)膜從陽(yáng)極側(cè)透到陰極 側(cè)的燃料氣體的漏出量以下。
這樣，即使兩個(gè)減壓閥間的燃料氣體流入下游側(cè)的燃料電池，燃 料電池內(nèi)部的燃料氣體量也不會(huì)增大，因此，能抑制燃料電池內(nèi)部的 壓力變高而使燃料電池破損的情況。
本發(fā)明的第三裝置為一種將燃料氣體供給燃料電池的燃料氣體供 給裝置，其特征在于，具有供給上述燃料電池的燃料氣體通過(guò)的氣 體通路；設(shè)置在上述氣體通路中的第一減壓閥；及設(shè)置在上述氣體通 路中并配置在上述第一減壓閥下游側(cè)的第二減壓閥，上述第二減壓閥 構(gòu)成為，在上述燃料電池消耗的燃料氣體的消耗量減少的情況下，在 上述第一減壓閥被設(shè)定為關(guān)閉狀態(tài)之后，上述第二減壓閥被設(shè)定為關(guān) 閉狀態(tài)。
在該裝置中，在將第二減壓閥設(shè)定為關(guān)閉狀態(tài)之前，兩個(gè)減壓閥 間的燃料氣體流出到下游側(cè)的燃料電池，因此，能抑制兩個(gè)減壓閥間 的壓力的過(guò)度上升。另外，本發(fā)明的第一裝置也可以以方法的形式實(shí)現(xiàn)。例如，本發(fā) 明的方法為一種將燃料氣體供給燃料電池的燃料氣體供給裝置的控制 方法，上述燃料氣體供給裝置包括供給上述燃料電池的燃料氣體通過(guò) 的氣體通路、設(shè)置在上述氣體通路中的第一減壓閥、及設(shè)置在上述氣 體通路中并配置在上述第一減壓閥下游側(cè)的第二減壓閥，上述方法的 特征在于，具有下述工序(a)將上述第二減壓閥下游側(cè)的目標(biāo)壓力的值設(shè)定為與上述燃料電池消耗的燃料氣體的消耗量對(duì)應(yīng)的值；(b)當(dāng)上述消耗量減少規(guī)定量以上時(shí)，將上述第二減壓閥的上述目標(biāo)壓力 的值變更為比與上述減少后的消耗量對(duì)應(yīng)的值大的值。另外，本發(fā)明可以以各種形式實(shí)現(xiàn)，例如，燃料氣體供給裝置能 以下述各種形式實(shí)現(xiàn)，g卩，具有該燃料氣體供給裝置與燃料電池的燃 料電池系統(tǒng)、搭載了該燃料電池系統(tǒng)的移動(dòng)體等裝置、及這些裝置的 控制方法、用于實(shí)現(xiàn)這些方法或裝置的功能的計(jì)算機(jī)程序、記錄該計(jì) 算機(jī)程序的記錄介質(zhì)、包含該計(jì)算機(jī)程序并被體現(xiàn)在載波內(nèi)的數(shù)據(jù)信 號(hào)等。


圖1為表示第一實(shí)施例的燃料電池系統(tǒng)的大致結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。圖2為表示比較例的燃料氣體供給系統(tǒng)的動(dòng)作的說(shuō)明圖。 圖3為表示第一實(shí)施例的第二減壓閥218的控制程序的流程圖。 圖4為表示第一實(shí)施例的燃料氣體供給系統(tǒng)的動(dòng)作的說(shuō)明圖。 圖5為表示第一實(shí)施例的變型例的第二減壓閥218的控制程序的 流程圖。圖6為表示第一實(shí)施例的變型例的燃料氣體供給系統(tǒng)的動(dòng)作的說(shuō) 明圖。圖7為表示第二實(shí)施例的燃料電池系統(tǒng)的大致結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。 圖8為示意性地表示第二實(shí)施例的第二減壓閥218B的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的 說(shuō)明圖。圖9為表示第二實(shí)施例的燃料氣體供給系統(tǒng)的動(dòng)作的說(shuō)明圖。圖10為表示第二實(shí)施例的第一變型例的第二減壓閥218B1的說(shuō)明圖。圖11為表示第二實(shí)施例的第二變型例的第二減壓閥218B2的說(shuō)明圖。圖12為表示第二實(shí)施例的第三變型例的第二減壓閥218B3的說(shuō)明圖。圖13為表示第二實(shí)施例的第四變型例的燃料氣體供給系統(tǒng)200B4 的說(shuō)明圖。圖14為示意性地表示第三實(shí)施例的第二減壓閥218C的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 的說(shuō)明圖。圖15為表示第三實(shí)施例的燃料氣體供給系統(tǒng)的動(dòng)作的說(shuō)明圖。
具體實(shí)施方式
下面，基于實(shí)施例按下述順序說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。A. 第一實(shí)施例A-l.燃料電池系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu) A-2.比較例的燃料氣體供給系統(tǒng)的動(dòng)作 A-3.第一實(shí)施例的燃料氣體供給系統(tǒng)的動(dòng)作 A-4.第一實(shí)施例的變型例B. 第二實(shí)施例B-l.第二實(shí)施例的第一變型例 B-2.第二實(shí)施例的第二變型例 B-3.第二實(shí)施例的第三變型例 B-4.第二實(shí)施例的第四變型例C. 第三實(shí)施例A.第一實(shí)施例A-l.燃料電池系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖1為表示第一實(shí)施例的燃料電池系統(tǒng)的大致結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。該燃料電池系統(tǒng)搭載在車(chē)輛上。如圖所示，燃料電池系統(tǒng)具有燃料電池組100、燃料氣體供給系統(tǒng)200和氧化氣體供給系統(tǒng)300。燃料電池組100，使用從燃料氣體供給系統(tǒng)200供給的燃料氣體 (氫氣)和從氧化氣體供給系統(tǒng)300供給的氧化氣體(空氣)發(fā)電。 而且，將電力供給與燃料電池組100連接的負(fù)載R。在本實(shí)施例中，在 燃料電池組100和負(fù)載R之間設(shè)置用于測(cè)定流經(jīng)負(fù)載R的電流的電流 計(jì)102。燃料氣體供給系統(tǒng)200具有以高壓儲(chǔ)存燃料氣體(氫氣)的罐210， 燃料氣體經(jīng)燃料氣體通路121供給燃料電池組100。在罐210上設(shè)有第 一截止閥212，當(dāng)將第一截止閥212設(shè)定為打開(kāi)狀態(tài)時(shí)，燃料氣體被輸 送到燃料氣體通路121內(nèi)。在燃料氣體通路121上依次設(shè)置第一減壓 閥214和第二減壓閥218。第一及第二減壓閥214、 218分別具有膜片， 為對(duì)應(yīng)其下游側(cè)的壓力機(jī)械地調(diào)整開(kāi)度的閥。第一減壓閥214，以使其 下游側(cè)的燃料氣體通路121內(nèi)的壓力變得與較高的第一目標(biāo)壓力相等 的方式進(jìn)行減壓。第二減壓閥218，以使其下游側(cè)的燃料氣體通路121 內(nèi)的壓力變得與較低的第二目標(biāo)壓力相等的方式進(jìn)行減壓。特別地， 在本實(shí)施例中，雖然第一減壓閥214的第一目標(biāo)壓力設(shè)定為一定值， 而第二減壓閥218的第二目標(biāo)壓力可調(diào)整。另外，以下將燃料氣體通路121中、第一截止閥212和第一減壓 閥214之間的部分稱(chēng)作第一部分通路121a，將第一減壓閥214和第二 減壓閥218之間的部分稱(chēng)作第二部分通路121b，將將二減壓閥218和 燃料電池組100之間的部分稱(chēng)作第三部分通路121c。在第二部分通路121b上設(shè)置檢測(cè)第二部分通路121b內(nèi)的壓力 (即，第一減壓閥214下游側(cè)的壓力)Pb的第一壓力傳感器224。而 且，在第三部分通路121c上設(shè)置檢測(cè)第三部分通路121c內(nèi)的壓力(即， 第二減壓閥218下游側(cè)的壓力)Pc的第二壓力傳感器226。氧化氣體供給系統(tǒng)300具有送出氧化氣體(空氣)的送風(fēng)機(jī)310， 氧化氣體經(jīng)氧化氣體通路131供給燃料電池組100。從燃料電池組100排出的使用完的燃料廢氣通過(guò)燃料廢氣通路 129。在燃料廢氣通路129上設(shè)置第二截止閥260。第二截止閥260間 歇地設(shè)定為打開(kāi)狀態(tài)，由此從燃料電池組100排出燃料廢氣。而且， 從燃料電池組100排出的使用完的氧化廢氣通過(guò)氧化廢氣通路139。燃 料廢氣通路129和氧化廢氣通路139在下游側(cè)匯合，燃料廢氣和氧化 廢氣在匯合通路141內(nèi)混合后排放到大氣中。燃料電池系統(tǒng)還具有控制系統(tǒng)整體的動(dòng)作的控制電路600。控制 電路600獲取電流計(jì)102的檢測(cè)結(jié)果以及兩個(gè)壓力傳感器224、 226的 檢測(cè)結(jié)果。而且，控制電路600控制兩個(gè)截止閥212、 260的開(kāi)閉和送 風(fēng)機(jī)310的動(dòng)作。特別地，本實(shí)施例的控制電路600對(duì)應(yīng)燃料電池組100消耗的燃 料氣體量來(lái)設(shè)定第二減壓閥218的目標(biāo)壓力。具體地說(shuō)，控制電路600 對(duì)應(yīng)電流計(jì)102的檢測(cè)結(jié)果來(lái)設(shè)定第二減壓閥218的目標(biāo)壓力。例如， 在電流計(jì)102檢測(cè)出的輸出電流較小的情況下，由于燃料電池組100 內(nèi)部的燃料氣體的消耗量比較小，所以控制電路600將第二減壓閥218 的目標(biāo)壓力設(shè)定為較小的值。另外，例如在車(chē)輛以較低速度行駛的情 況下，燃料電池組100的輸出電流較小。而且，在燃料電池組100消耗的燃料氣體量急劇減少的情況下， 控制電路600通過(guò)調(diào)整第二減壓閥218的目標(biāo)壓力來(lái)抑制第二部分通 路121b內(nèi)的壓力Pb的過(guò)度上升。具體地說(shuō)，在電流計(jì)102檢測(cè)出的 輸出電流急劇減小的情況下，控制電路600使第二減壓閥218的目標(biāo) 壓力增大。另外，例如在車(chē)輛急劇減速的情況下，燃料電池組100的 輸出電流急劇減小。而且，控制電路600，可以參考第一壓力傳感器224檢測(cè)出的第二部分通路121b內(nèi)的壓力Pb的檢測(cè)結(jié)果而使第二減壓 閥218的目標(biāo)壓力進(jìn)一步增大。另外，本實(shí)施例中的控制電路600同時(shí)相當(dāng)于本發(fā)明的設(shè)定部和 變更部。而且，本實(shí)施例的第一壓力傳感器224相當(dāng)于本發(fā)明的壓力 傳感器。在本實(shí)施例中，為了便于說(shuō)明，設(shè)置了第二壓力傳感器226， 但是也可以省略第二壓力傳感器226。A-2.比較例的燃料氣體供給系統(tǒng)的動(dòng)作在說(shuō)明本實(shí)施例的燃料氣體供給系統(tǒng)200的動(dòng)作之前，在下面對(duì) 比較例的燃料氣體供給系統(tǒng)200'(圖中未示出)的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。另 外，雖然比較例的燃料氣體供給系統(tǒng)200'與圖1的燃料氣體供給系統(tǒng) 200基本相同，但是第二減壓閥218，(圖中未示出)有變化。具體地說(shuō)， 在第一實(shí)施例中，第二減壓閥218的目標(biāo)壓力可由控制電路600調(diào)整， 而在比較例中，第二減壓闊218'(圖中未示出)的目標(biāo)壓力設(shè)定為一 定值，不能由控制電路600調(diào)整。圖2為表示比較例的燃料氣體供給系統(tǒng)的動(dòng)作的說(shuō)明圖。圖2 (a) 圖2 (e)分別表示燃料電池組100的輸出電流、第二減壓閥218' 的開(kāi)度、第一減壓閥214的開(kāi)度、由第二壓力傳感器226檢測(cè)出的第 三部分通路121c內(nèi)的壓力Pc、由第一壓力傳感器224檢測(cè)出的第二部 分通路121b內(nèi)的壓力Pb隨時(shí)間的變化。當(dāng)車(chē)輛急劇減速時(shí)，燃料電池組100的輸出電流急劇減小(圖2 (a))。這時(shí)，由于在燃料電池組100內(nèi)部不消耗燃料氣體，所以第 三部分通路121c內(nèi)的壓力Pc上升(圖2 (d))。因此，第二減壓閥 218，逐漸關(guān)閉，最終被設(shè)定到關(guān)閉狀態(tài)(圖2 (b))。而且，這時(shí)， 第二部分通路121b內(nèi)的壓力Pb上升(圖2 (e))。因此，第一減壓 閥214逐漸關(guān)閉，最終被設(shè)定到關(guān)閉狀態(tài)(圖2 (c))。在燃料電池組100內(nèi)部設(shè)有圖中未示出的電解質(zhì)膜，在燃料電池組100的內(nèi)部，燃料氣體經(jīng)電解質(zhì)膜從燃料氣體側(cè)(陽(yáng)極側(cè))漏出到 氧化氣體側(cè)(陰極側(cè))。因此，在第二減壓閥218'被設(shè)定到關(guān)閉狀態(tài) 之后，第三部分通路121c內(nèi)的壓力Pc逐漸減少(圖2(d))。而且，當(dāng)?shù)谝患暗诙p壓閥214、 218，被設(shè)定到關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，第二 部分通路121b變成封閉空間，所以，第二部分通路121b內(nèi)的壓力Pb (圖2 (e))保持基本一定的值。如圖2所示，。在比較例中，在第二減壓閥218'被設(shè)定到關(guān)閉狀態(tài) 之后，第一減壓閥214被設(shè)定到關(guān)閉狀態(tài)。因此，第二部分通路121b 內(nèi)的壓力Pb會(huì)變得過(guò)大，存在第二部分通路121b的通路壁、第一減 壓閥214下游側(cè)的機(jī)構(gòu)、第二減壓閥218'上游側(cè)的機(jī)構(gòu)等發(fā)生破損的 擔(dān)憂(yōu)。因此，在本實(shí)施例中，通過(guò)控制第二減壓閥218的目標(biāo)壓力來(lái)抑 制第二部分通路121b內(nèi)的壓力Pb的過(guò)度上升。A-3.第一實(shí)施例的燃料氣體供給系統(tǒng)的動(dòng)作圖3為表示第一實(shí)施例的第二減壓閥218的控制程序的流程圖。 圖3的處理例如在車(chē)輛急劇減速時(shí)實(shí)行。另外，在實(shí)行圖3的處理的 期間，第一截止閥212維持打開(kāi)狀態(tài)。而且，在本實(shí)施例中，假定這 樣一種情況，即，在實(shí)行圖3的處理的期間，第二截止閥260被設(shè)定 到關(guān)閉狀態(tài)。在步驟S102中，控制電路600取得電流計(jì)102的檢測(cè)值，判斷規(guī) 定期間內(nèi)燃料電池組100的輸出電流是否減少了規(guī)定量以上，換句話 說(shuō)，判斷規(guī)定期間內(nèi)由燃料電池組100消耗的燃料氣體的消耗量是否 減少了規(guī)定量以上。而且，當(dāng)車(chē)輛減速時(shí)，燃料電池組100的負(fù)載R 減少，燃料電池組100的輸出電流減少。這時(shí)，在燃料電池組100內(nèi)部，燃料氣體的消耗量減少。從上述說(shuō)明可知，在本實(shí)施例中，利用 燃料電池組100的輸出電流來(lái)檢測(cè)車(chē)輛的急劇減速，換句話說(shuō)，利用 燃料電池組100的輸出電流來(lái)檢測(cè)燃料氣體消耗量的急劇減少。在步驟S102中，當(dāng)判斷出燃料電池組100的輸出電流減少了規(guī)定 量以上時(shí)，前進(jìn)到步驟S104，當(dāng)判斷出未減少時(shí)，結(jié)束圖3的處理。在步驟S104中，控制電路600使第二減壓閥218的目標(biāo)壓力Pt 增大。具體地說(shuō)，控制電路600將第二減壓閥218的目標(biāo)壓力Pt的值 設(shè)定為Pt+APtl，并將該設(shè)定值給予第二減壓閥218。'在本實(shí)施例中， 設(shè)定值設(shè)定為不足規(guī)定值Pc—max的值。另外，規(guī)定值Pc—max為參考第二減壓閥218的下游側(cè)、耐壓性最 低的部位而確定的值。在本實(shí)施例中，由于燃料電池組100的耐壓性 最低，所以參考該耐壓性來(lái)預(yù)先設(shè)定規(guī)定值Pc—max。這樣，如果將第 二減壓閥218的目標(biāo)壓力Pt設(shè)定為不足規(guī)定值Pcjmax的值，則能抑 制第三部分通路121c內(nèi)的壓力Pc過(guò)度增大，從而能抑制燃料電池組 IOO發(fā)生破損的情況。在步驟S106中，控制電路600取得由第一壓力傳感器224檢測(cè)出 的第二部分通路121b內(nèi)的壓力Pb，判斷該壓力Pb是否為第一閾值 Pb_max以上。在壓力Pb不足第一閾值Pb一max的情況下，重復(fù)執(zhí)行步 驟S106的處理。另一方面，在壓力Pb為第一閾值Pb—max以上的情況 下，前進(jìn)到步驟S10S。而且，第一閾值Pb_max是參考第二部分通路 121b的通路壁、第一減壓閥214下游側(cè)的機(jī)構(gòu)、第二減壓閥218上游 側(cè)的機(jī)構(gòu)等的耐壓性確定的值。在步驟S108中，控制電路600判斷能否進(jìn)一步增大第二減壓閥 218的目標(biāo)壓力Pt。具體地說(shuō)，控制電路600判斷值Pt+APt2是否為 不足規(guī)定值Pc max的值。在判斷為能進(jìn)一步增大目標(biāo)壓力Pt的情況(即，Pt+APt2<Pc—max的情況)下，前進(jìn)到步驟S110;在判斷為不 能進(jìn)一步增大目標(biāo)壓力Pt的情況(即，Pt+APt22Pc—max的情況)下， 結(jié)束圖3的處理。在步驟S110中，控制電路600使第二減壓閥218的目標(biāo)壓力Pt 進(jìn)一步增大。具體地說(shuō)，控制電路600將目標(biāo)壓力Pt的值設(shè)定為Pt十 △Pt2，并將該設(shè)定值給予第二減壓閥218。之后，返回到步驟S106，再次實(shí)行步驟S106的處理。當(dāng)車(chē)輛加速時(shí)，換句話說(shuō)，當(dāng)燃料電池組的輸出電流增大時(shí)，中 止圖3的處理。另外，在本實(shí)施例中，預(yù)先確定步驟S104、 S110中的第二減壓閥 218的目標(biāo)壓力的增加量APtl、 APt2。但是，代替這種情況，也可以對(duì) 應(yīng)燃料電池組100的輸出電流的減少量改變?cè)黾恿緼Ptl、 APt2。例如， 在輸出電流的減少量(絕對(duì)值)較大的情況下，可以較大地設(shè)定增加 量APtl、 APt2。而且，增加量APt2的值通常設(shè)定成比增加量APtl的值 小的值，但是也可以設(shè)定成與增加量APtl的值相等的值。圖4為表示第一實(shí)施例的燃料氣體供給系統(tǒng)的動(dòng)作的說(shuō)明圖。圖 4示出實(shí)行圖3的處理時(shí)的動(dòng)作。圖4 (a) (f)分別表示燃料電池 組100的輸出電流、第二減壓閥218的目標(biāo)壓力Pt、第二減壓閥218 的開(kāi)度、第一減壓閥214的開(kāi)度、第三部分通路121c內(nèi)的壓力Pc、第 二部分通路121b內(nèi)的壓力Pb隨時(shí)間的變化。另外，圖4 (a) 、 (c) (f)分別與圖2 (a) (e)對(duì)應(yīng)，增 加了圖4 (b)。圖4 (a) 、 (d)與圖2 (a) 、 (c)相同。而且，在 圖4 (c) 、 (e) 、 (f)中，與圖2 (b) 、 (d) 、 (e)相同的曲線 由虛線表示。當(dāng)車(chē)輛急劇減速時(shí)，燃料電池組100的輸出電流減少規(guī)定量AI以上(圖4(a))。當(dāng)輸出電流減少時(shí)，在燃料電池組100的內(nèi)部不消 耗燃料氣體，所以第三部分通路121c內(nèi)的壓力Pc上升(圖4 (e))。 而且，當(dāng)輸出電流減少時(shí)，降低第二減壓閥218的目標(biāo)壓力Pt (圖4 (b))。這樣，第二減壓闊218的開(kāi)度被設(shè)定得逐漸減小(圖4(c))。 而且，這時(shí)，第二部分通路121b內(nèi)的壓力Pb逐漸上升(圖4(f))。 這樣，第一減壓闊214逐漸關(guān)閉，并最終被設(shè)定為關(guān)閉狀態(tài)(圖4(d))。在本實(shí)施例中，當(dāng)輸出電流減少時(shí)，第二減壓閥218的開(kāi)度被設(shè) 定得逐漸減小，但是，也可以不將第二減壓閥218設(shè)定到關(guān)閉狀態(tài)。 這是由于在本實(shí)施例中，當(dāng)判斷為燃料電池組100的輸出電流減少 規(guī)定量AI以上時(shí)，控制電路600在圖3的步驟S104中使第二減壓閥 218的目標(biāo)壓力Pt增大APtl (圖4(b))。這樣，在本實(shí)施例中，不 將第二減壓閥218設(shè)定為關(guān)閉狀態(tài)，而是設(shè)定為略微打開(kāi)的狀態(tài)。因 此，第二部分通路121b內(nèi)的燃料氣體流入第三部分通路121c中。結(jié)果， 在第一實(shí)施例中，與比較例相比，第三部分通路121c內(nèi)的壓力Pc的變 化小，壓力Pc維持基本一定的值(圖4 (e))。而且，與比較例相比， 抑制第二部分通路121b內(nèi)的壓力Pb的上升(圖4 (f))。在圖4(e)中，在第二減壓閥218的目標(biāo)壓力Pt增加APtl之后， 第三部分通路121c內(nèi)的壓力Pc為基本一定的值。這是由于每單位時(shí) 間流入燃料電池組100內(nèi)的燃料氣體的量(流入量)與每單位時(shí)間從 燃料氣體側(cè)(陽(yáng)極側(cè))經(jīng)燃料電池組100內(nèi)部的電解質(zhì)膜漏到氧化氣 體側(cè)(陰極側(cè))的燃料氣體的量(漏出量)基本相等。上述流入量最 好為漏出量以下的有效量。如果這樣，則燃料電池組100內(nèi)部的燃料 氣體量不增大，所以能抑制燃料電池組內(nèi)部的壓力變高而使燃料電池 破損的情況。特別是，流入量最好為漏出量以下的、盡可能大的量。 如果這樣，則能充分抑制第二部分通路121b內(nèi)的壓力Pb的上升。如以上說(shuō)明的那樣，在本實(shí)施例中，當(dāng)燃料氣體的消耗量減少規(guī) 定量以上時(shí)，將第二減壓閥218的目標(biāo)壓力Pt的值設(shè)定為比與減少后的消耗量對(duì)應(yīng)的值大的值。這樣，第二減壓閥218未被設(shè)定到關(guān)閉狀 態(tài)，而是設(shè)定到有效的開(kāi)度。因此，第二部分通路121b內(nèi)的燃料氣體 流出到下游側(cè)的燃料電池組100，結(jié)果，能抑制第二部分通路121b內(nèi) 的壓力Pb的過(guò)度上升。特別是，在本實(shí)施例中，如在圖3中說(shuō)明的那樣，當(dāng)?shù)诙糠滞?路121b內(nèi)的壓力Pb達(dá)到第一閾值Pb—max以上時(shí)，能進(jìn)一步使第二減 壓閥218的目標(biāo)壓力Pt增大，并能將第二減壓閥218的開(kāi)度設(shè)定得更 大。因此，能可靠地抑制第二部分通路121b內(nèi)的壓力Pb的過(guò)度上升。A-4.第一實(shí)施例的變型例圖5為表示第一實(shí)施例的變型例的第二減壓閥218的控制程序的 流程圖。圖5和圖3基本相同，但是，增加了步驟S112、 S114。而且， 與此相伴，改變了步驟S106a、 S108a。在變型例中，在步驟S106a中，當(dāng)判斷出第二部分通路121b內(nèi)的 壓力Pb不足第一閾值Pb—max時(shí)，前進(jìn)到步驟S112。在步驟S112中，控制電路600判斷在步驟S106a中取得的壓力 Pb是否為第二閾值Pb 一min以下。而且，第二閾值Pb —min為比第一 閾值Pb一max小的值。在壓力Pb為第二閾值Pb—min以下的情況下，. 前進(jìn)到步驟S114。另一方面，在壓力Pb比第二閾值Pb—min大的情況 下，返回步驟S106a。在步驟S114中，控制電路600降低第二減壓閥218的目標(biāo)壓力 Pt。另外，這時(shí)，第二減壓閥218的開(kāi)度變小。在本實(shí)施例中，將第二 減壓閥218的目標(biāo)壓力Pt降低到與燃料電池組100的輸出電流對(duì)應(yīng)的 值。但是，代替這種情況，也可以以減少規(guī)定值A(chǔ)Pt3的方式設(shè)定第二減壓閥218的目標(biāo)壓力Pt。 一般地，如果第二部分通路121b內(nèi)的壓力 Pb達(dá)到第二閾值Pb—miii以下，降低第二減壓閥218的目標(biāo)壓力Pb即 可。而且，在變型例中，當(dāng)在步驟S108a中判斷出不能進(jìn)一步增大第 二減壓閥218的目標(biāo)壓力Pt(即，Pt+APt22Pc^max)時(shí)，返回步驟S106a。圖6為表示第一實(shí)施例的變型例的燃料氣體供給系統(tǒng)的動(dòng)作的說(shuō) 明圖。圖6示出實(shí)行圖5的處理時(shí)的動(dòng)作。圖6(a) (f)分別與圖 4 (a) (f)對(duì)應(yīng)。圖6 (a) 、 (d)與圖2 (a) 、 (c)相同。而且， 在圖6 (c) 、 (e) 、 (f)中，與圖2 (b) 、 (d) 、 (e)相同的曲 線由虛線表示。另外，圖中的時(shí)刻ta之前的動(dòng)作與第一實(shí)施例相同。如第一實(shí)施例(圖4 (f))說(shuō)明的那樣，在第二減壓閥218的目 標(biāo)壓力Pt增大APtl之后，第二部分通路121b內(nèi)的燃料氣體流出到第 三部分通路121c中，因而第二部分通路121b內(nèi)的壓力Pb逐漸減少(圖 6 (f))。而且，當(dāng)壓力Pb在時(shí)刻ta達(dá)到第二閾值Pb—min以下時(shí)， 在圖5的步驟S114中，控制電路600使第二減壓閥218的目標(biāo)壓力Pt 降低到與燃料電池組100的輸出電流對(duì)應(yīng)的值(圖6 (b))。這時(shí)， 第二減壓閥218的開(kāi)度被設(shè)定得逐漸減少，并且最終第二減壓閥218 被設(shè)定為關(guān)閉狀態(tài)(圖6 (c))。當(dāng)?shù)诙p壓閥218被設(shè)定為關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，第三部分通路121c內(nèi)的 壓力Pc逐漸降低(圖6 (e))。這是由于上述流入量基本為零。而且，當(dāng)?shù)诙p壓閥218被設(shè)定為關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，第二部分通路121b 內(nèi)的燃料氣體不會(huì)流出。因此，第二部分通路121b內(nèi)的壓力Pb維持 在基本一定的值。另外，雖然在圖6中最終將第二減壓閥218設(shè)定為關(guān)閉狀態(tài)，但是，代替這種情形，也可以將其設(shè)定到微小的開(kāi)度。如以上說(shuō)明的那樣，在第一實(shí)施例的變型例中，當(dāng)?shù)诙糠滞?21b內(nèi)的壓力Pb達(dá)到第二閾值Pb _min以下時(shí)，降低第二減壓閥218 的目標(biāo)壓力Pt。因此，第二減壓閥218的開(kāi)度變小。這樣，由于能抑 制第二部分通路121b內(nèi)的燃料氣體流入燃料電池組100，所以能降低 經(jīng)燃料電池組內(nèi)部的電解質(zhì)膜漏出的燃料氣體的量，結(jié)果可以有效地 利用燃料氣體。B.第二實(shí)施例圖7為表示第二實(shí)施例的燃料電池系統(tǒng)的示意結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。圖 7和圖1基本相同，但是省略了電流計(jì)102。而且，燃料氣體供給系統(tǒng) 200B的第二減壓閥218B改變。具體地說(shuō)，第二減壓閥218B的目標(biāo)壓 力被設(shè)定為一定值，不能由控制電路600調(diào)整。圖8為示意性地表示第二實(shí)施例的第二減壓閥218B的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的 說(shuō)明圖。圖8(A)表示設(shè)定為打開(kāi)狀態(tài)時(shí)的第二減壓閥218B，圖8(B) 表示設(shè)定為關(guān)閉狀態(tài)時(shí)的第二減壓閥218B。如圖所示，第二減壓閥218B具有上部殼體410、下部殼體420、 膜片430、針閥440、閥座部450、上部彈簧461和下部彈簧462。膜片430夾持在上部殼體410和下部殼體420之間。上部彈簧461 的一端固定到膜片430的上表面上，上部彈簧461的另一端固定到上 部殼體410的內(nèi)側(cè)面上。而且，大致圓柱狀的圓柱部件432的一端固 定到膜片430的下表面上。圓柱部件432的另一端以和針閥440接觸 的方式設(shè)置，但是未固定在針閥440上。另外，由上部殼體410與膜 片430包圍的空間Sa內(nèi)的壓力與大氣壓相等。在下部殼體420上設(shè)置燃料氣體流入的流入口 421和燃料氣體流出的流出口 422。而且，在流入口 421和流出口 422之間形成燃料氣體 通過(guò)的內(nèi)部通路。下部彈簧462的一端固定到針閥440上，下部彈簧 462的另一端固定到下部殼體420的內(nèi)側(cè)面上。而且，環(huán)狀的閥座部 450固定到下部殼體420上，針閥440的大致錐狀的前端部與環(huán)狀的閥 座部450接觸。上部彈簧461向圖中的下方推壓膜片430。膜片430的下方的空 間Sf內(nèi)的壓力通常比空間Sa內(nèi)的壓力(大氣壓)高，從而向圖中的上 方推壓膜片430。另外，空間Sf內(nèi)的壓力與第二減壓閥218B下游側(cè)的 壓力相等。而且，下部彈簧462向圖中的上方推壓針閥440，針閥440 通過(guò)圓柱部件432向圖中的上方推壓膜片430。第二減壓閥218B下游 側(cè)的目標(biāo)壓力主要由上部彈簧461的推壓力決定。在空間Sf內(nèi)的壓力比第二減壓閥218B的目標(biāo)壓力低的情況下， 如圖8(A)所示，針閥440的前端部與閥座部450不接觸，而是分離。 這時(shí)，燃料氣體通過(guò)在針閥440與閥座部450之間形成的間隙進(jìn)行流 通。而且，在空間Sf內(nèi)的壓力為第二減壓闊218B的目標(biāo)壓力以上的 情況下，如圖8(B)所示，針閥440的大致錐狀的前端部與閥座部450 接觸。這時(shí)，通常禁止燃料氣體的流通。但是，在本實(shí)施例中，即使 在針閥440的前端部與閥座部450接觸的情況下，也容許少許燃料氣 體流通。具體地說(shuō)，在本實(shí)施例中，在針閥440的大致錐狀的前端部形成 一條直線狀的槽442。而且，槽442沿著前端部所具有的圓錐臺(tái)狀的母 線形成。因此，在本實(shí)施例中，如圖8 (B)所示，即使在針閥440的 前端部與閥座部450接觸的情況下，也容許少許燃料氣體流通。另外，在本實(shí)施例中，雖然在針閥440的前端部設(shè)置一條槽442，但是也可以代替它，設(shè)置多個(gè)槽。圖9為表示第二實(shí)施例的燃料氣體供給系統(tǒng)的動(dòng)作的說(shuō)明圖。圖6 (a) (e)分別與圖2 (a) (e)對(duì)應(yīng)。圖9 (a) 、 (c)與圖2 (a) 、 (c)相同。而且，在圖9 (b) 、 (d) 、 (e)中，與圖2(b)、 (d) 、 (e)相同的曲線由虛線表示。如上所述，當(dāng)車(chē)輛減速時(shí)，燃料電池組100的輸出電流減小(圖 9 (a))。這時(shí)，由于在燃料電池組100內(nèi)部不消耗燃料氣體，所以第 三部分通路121c內(nèi)的壓力Pc上升(圖9 (d))。這樣，第二減壓閥 218B逐漸關(guān)閉，最終被設(shè)定為關(guān)閉狀態(tài)(圖9 (b))。而且，這時(shí)， 第二部分通路121b內(nèi)的壓力Pb上升(圖9 (e))。這樣，第一減壓 閥214逐漸關(guān)閉，最終被設(shè)定為關(guān)閉狀態(tài)(圖9 (c))。不過(guò)，在本實(shí)施例中，即使在第二減壓閥218B被設(shè)定為關(guān)閉狀態(tài) 的狀態(tài)下，少許燃料氣體也可通過(guò)設(shè)置在針閥440的前端部的槽442 流通。即，在本實(shí)施例中，對(duì)于第二減壓閥218B，即使在其被設(shè)定到 結(jié)構(gòu)上最節(jié)流的狀態(tài)的情況下，也可以說(shuō)其具有實(shí)質(zhì)有效的開(kāi)度。因 此，在圖9 (b)中，第二減壓閥218B被如此描述，g卩，在最節(jié)流的狀 態(tài)下具有有效的開(kāi)度。如上所述，第二減壓閥218B，即使在最節(jié)流的狀態(tài)下，也容許燃 料氣體的流通。因此，第二部分通路121b內(nèi)的燃料氣體流入第三部分 通路121c。結(jié)果，在第二實(shí)施例中，第三部分通路121c內(nèi)的壓力Pc 的變化小于比較例，而且，與比較例相比，壓力Pc緩慢地減少(圖9 (d))。另外，與比較例相比，抑制了第二部分通路121b內(nèi)的壓力 Pb的上升(圖9 (e))。另外，在圖9 (d)中，如上所述，第三部分通路121c內(nèi)的壓力 Pc緩慢地減少。這是由于每單位時(shí)間流入燃料電池組100內(nèi)的燃料氣體的量(流入量)比每單位時(shí)間從燃料氣體側(cè)經(jīng)燃料電池組100內(nèi) 部的電解質(zhì)膜漏到氧化氣體側(cè)的燃料氣體的量(漏出量)小。如以上說(shuō)明的那樣，在本實(shí)施例中，在第二減壓閥218B上設(shè)置槽442 (流通路)，即使在第二減壓閥218B的針閥440與閥座部450之 間的間隙在結(jié)構(gòu)上達(dá)到最大程度節(jié)流的狀態(tài)下，該槽也容許燃料氣體 的流通。這樣，第二部分通路121b內(nèi)的燃料氣體經(jīng)第二減壓閥218B 內(nèi)部的槽442流出到下游側(cè)的燃料電池組，結(jié)果，能抑制第二部分通 路121b內(nèi)的壓力Pb的過(guò)度上升。另外，在本實(shí)施例中，槽442如此設(shè)置，使得在第二減壓閥218B 達(dá)到最大程度節(jié)流的狀態(tài)下上述流入量比漏出量小。流入量最好為漏 出量以下的有效量。如果這樣，則燃料電池組100內(nèi)部的燃料氣體量 不會(huì)增大，因此能抑制燃料電池組內(nèi)部的壓力升高而使燃料電池組破 損的情況。特別地，流入量最好為漏出量以下的、盡可能大的量。如 果這樣，則能充分地抑制第二部分通路121b內(nèi)的壓力Pb的上升。B-l.第二實(shí)施例的第一變型例圖10為表示第二實(shí)施例的第一變型例的第二減壓閥218B1的說(shuō)明 圖。如圖所示，在第一變型例中，針閥440B1改變。具體地說(shuō)，在針 閥440B1的前端部形成三個(gè)半球狀的凸部444。凸部444例如可以通過(guò) 焊接固定到針閥440B1上。在采用第一變型例的情況下，在第二減壓閥218B1達(dá)到最大程度 節(jié)流的狀態(tài)下，也可使燃料氣體通過(guò)由凸部444形成的流通路使燃料 氣體流通。B-2.第二實(shí)施例的第二變型例圖11為表示第二實(shí)施例的第二變型例的第二減壓閥218B2的說(shuō)明 圖。如圖所示，在第二變型例中，針閥440B2和閥座部450B2改變。具體地說(shuō)，不是在針閥440B2上設(shè)置槽，而是在閥座部450B2的內(nèi)表 面(即，與針閥440接觸的面)上設(shè)置直線狀的一條槽452。另外，在 閥座部450B2上也可以設(shè)置多條槽。在采用第二變型例的情況下，在第二減壓閥218B2達(dá)到最大程度 節(jié)流的狀態(tài)下，也可以使燃料氣體通過(guò)槽452 (流通路)進(jìn)行流通。B-3.第二實(shí)施例的第三變型例圖12為表示第二實(shí)施例的第三變型例的第二減壓閥218B3的說(shuō)明 圖。如圖所示，在第三變型例中，針閥440B3和閥座部450B3改變。 針閥440B3與圖11的針閥440B2相同。而且，在環(huán)狀的閥座部450B3 的側(cè)面及一側(cè)底面上(即與下部殼體420接觸的兩個(gè)面)形成多個(gè)凸 部454。在采用第三變型例的情況下，在第二減壓閥218B3達(dá)到最大程度 節(jié)流的狀態(tài)下，也可使燃料氣體通過(guò)多個(gè)凸部454形成的流通路進(jìn)行 流通。B-4.第二實(shí)施例的第四變型例在圖8及圖10 圖12中，在第二減壓閥達(dá)到最大程度節(jié)流的狀 態(tài)下容許燃料氣體流通的流通路設(shè)置在第二減壓閥的內(nèi)部，但是，也 可以代替這種情況，將其設(shè)置在第二減壓閥的外部。圖13為表示第二實(shí)施例的第四變型例的燃料氣體供給系統(tǒng)200B4 的說(shuō)明圖。該燃料氣體供給系統(tǒng)200B4與圖7的燃料氣體供給系統(tǒng)200 基本相同，但是第二減壓閥218B4改變，而且增加了旁通通路125。第二減壓閥218B4與圖8的第二減壓閥218B基本相同，但在針 閥上未設(shè)置槽442。因此，在第四變型例中，在第二減壓閥218B4的外 部設(shè)置旁通通路125。旁通通路125連接第二減壓闊218B4上游側(cè)的第二部分通路121b與第二減壓閥218B4下游側(cè)的第三部分通路121c。在采用第四變型例的情況下，在第二減壓閥218B4達(dá)到最大程度 節(jié)流的狀態(tài)(即，關(guān)閉狀態(tài))下，旁通通路125 (流通路)也能使燃料 氣體流通。另外，雖然在本例中，設(shè)置了旁通通路125,但是，還可以進(jìn)一 步在旁通通路125上設(shè)置截止閥。如果這樣，則能控制旁通通路125 內(nèi)的燃料氣體的是否流通。在這種情況下，例如，可以?xún)H在燃料電池 組的輸出電流減少規(guī)定量以上的情況下，將截止閥設(shè)定為打開(kāi)狀態(tài)。如圖8及圖10 圖13所示， 一般地，設(shè)置這樣一種流通路，其 用于在第二減壓閥達(dá)到最大程度節(jié)流的狀態(tài)下、使第二減壓閥上游側(cè) 的燃料氣體流通到第二減壓閥的下游側(cè)。C.第三實(shí)施例第三實(shí)施例的燃料電池系統(tǒng)與第二實(shí)施例的燃料電池系統(tǒng)(圖7) 基本相同，但是第二減壓閥改變。圖14為示意性地表示第三實(shí)施例的第二減壓闊218C的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 的說(shuō)明圖。圖14 (A)表示設(shè)定到打開(kāi)狀態(tài)時(shí)的第二減壓閥218C，圖 14 (B)表示設(shè)定到關(guān)閉狀態(tài)時(shí)的第二減壓閥218C。本實(shí)施例的第二減壓閥218C與圖8所示的減壓閥218B基本相同， 但是，在針閥440C上未設(shè)置槽。而且，作為第二減壓閥218C的下部 彈簧462C，采用具有彈簧常數(shù)小于比較例中的彈簧常數(shù)的彈簧。如果利用該第二減壓閥218C，則在第二減壓閥218C下游側(cè)的壓 力急劇增大的情況下，針閥440不能追隨膜片430的急劇移動(dòng)(上升)， 而是緩慢地上升。這樣，第二減壓閥218C緩慢地關(guān)閉。圖15為表示第三實(shí)施例的燃料氣體供給系統(tǒng)的動(dòng)作的說(shuō)明圖。圖15 (a) (e)分別與圖2 (a) (e)對(duì)應(yīng)。圖15 (a) 、 (c)與圖 2 (a) 、 (c)相同。而且，在圖15 (b) 、 (d) 、 (e)中，與圖2 (b) 、 (d) 、 (e)相同的曲線由虛線表示。如圖所示，在本實(shí)施例中，與比較例相比，第二減壓閥218C緩慢 地關(guān)閉(圖15 (b))。具體地說(shuō)，在第一減壓閥214被設(shè)定到關(guān)閉狀 態(tài)之后，第二減壓閥218C被設(shè)定到關(guān)閉狀態(tài)。因此，在本實(shí)施例中， 與比較例相比，第三部分通路121c內(nèi)的壓力Pc急劇增大(圖15(d))。 而且，與比較例相比，第二部分通路121b內(nèi)的壓力Pb緩慢地上升(圖 15 (e))。如上所述，在本實(shí)施例中，在第一減壓閥214被設(shè)定到關(guān)閉狀態(tài) 之后，第二減壓閥218C被設(shè)定到關(guān)閉狀態(tài)。因此，在第二減壓閥218C 被設(shè)定到關(guān)閉狀態(tài)之前，第二部分通路121b.內(nèi)的燃料氣體流出到下游 側(cè)的燃料電池組100，結(jié)果，能抑制第二部分通路121b內(nèi)的壓力Pb的 過(guò)度上升。另外，第二減壓閥218C的下部彈簧462的彈簧常數(shù)通過(guò)實(shí) 驗(yàn)如此確定，使得在第一減壓閥214被設(shè)定到關(guān)閉狀態(tài)之后、第二減 壓閥218C被設(shè)定到關(guān)閉狀態(tài)。另外，在本實(shí)施例中，通過(guò)改變下部彈簧462的彈簧常數(shù)，可以 調(diào)整第二減壓閥218C的響應(yīng)速度。但是，也可以代替這種情況，通過(guò) 改變用于使針閥沿其中心軸線移動(dòng)的環(huán)狀導(dǎo)引部件(圖中未示出)來(lái) 調(diào)整第二減壓閥的響應(yīng)速度。具體地說(shuō)，可以通過(guò)在針閥與導(dǎo)引部件 之間設(shè)置O形圈等來(lái)增大針閥移動(dòng)時(shí)受到的摩擦力。另外，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例或?qū)嵤┬问?，可以在不脫離其要 旨的范圍內(nèi)以各種形式實(shí)施，例如可以有如下的變形。在第一實(shí)施例中，通過(guò)調(diào)整第二減壓閥的目標(biāo)壓力來(lái)抑制第二部 分通路121b內(nèi)的壓力Pb的過(guò)度上升，但是，除此之外，還可以與第 三實(shí)施例一樣地調(diào)整第二減壓閥的響應(yīng)速度。而且，在第二實(shí)施例中， 通過(guò)設(shè)置在第二減壓閥達(dá)到最大程度節(jié)流的狀態(tài)下容許燃料氣體流通 的流通路，來(lái)抑制第二部分通路121b內(nèi)的壓力Pb的過(guò)度上升，但是， 除此之外，還可以與第三實(shí)施例一樣地調(diào)整第二減壓閥的響應(yīng)速度。 如果這樣，則能進(jìn)一步抑制第二部分通路121b內(nèi)的壓力Pb的過(guò)度上 升。工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明可以用于將燃料氣體供給燃料電池的燃料電池供給裝置。
權(quán)利要求
1.一種將燃料氣體供給燃料電池的燃料氣體供給裝置，其特征在于，具有供給所述燃料電池的燃料氣體通過(guò)的氣體通路；設(shè)置在所述氣體通路中的第一減壓閥；設(shè)置在所述氣體通路中并配置在所述第一減壓閥下游側(cè)的第二減壓閥；設(shè)定部，其將所述第二減壓閥下游側(cè)的目標(biāo)壓力的值設(shè)定為與所述燃料電池消耗的燃料氣體的消耗量對(duì)應(yīng)的值；及變更部，其在所述燃料電池消耗的燃料氣體的量減少規(guī)定量以上時(shí)，將所述第二減壓閥的目標(biāo)壓力的值變更為比所述設(shè)定部設(shè)定的、與所述燃料電池消耗的燃料氣體的減少后的消耗量對(duì)應(yīng)的值大的值。
2. 如權(quán)利要求l所述的燃料氣體供給裝置，還具有用于檢測(cè)所述第一減壓閥與所述第二減壓閥之間的壓力的 壓力傳感器，所述變更部，在將所述第二減壓閥的目標(biāo)壓力的值變更為比所述 設(shè)定部設(shè)定的、與所述燃料電池消耗的燃料氣體的減少后的消耗量對(duì) 應(yīng)的值大的值之后，如果所述壓力傳感器檢測(cè)出的值變?yōu)榈谝婚撝狄?上，則進(jìn)一步增大所述第二減壓閥的目標(biāo)壓力的值。
3. 如權(quán)利要求l所述的燃料氣體供給裝置，還具有用于檢測(cè)所述第一減壓閥與所述第二減壓閥之間的壓力的 壓力傳感器，所述變更部，在將所述第二減壓閥的目標(biāo)壓力的值變更為比所述 設(shè)定部設(shè)定的、與所述燃料電池消耗的燃料氣體的減少后的消耗量對(duì) 應(yīng)的值大的值之后，如果所述壓力傳感器檢測(cè)出的值變?yōu)榈诙撝狄?下，則減小所述第二減壓閥的目標(biāo)壓力的值。
4. 如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的燃料氣體供給裝置， 在被所述變更部變更為比所述設(shè)定部設(shè)定的、與所述燃料電池消耗的燃料氣體的減少后的消耗量對(duì)應(yīng)的值大的值時(shí)，其變更后的值設(shè) 定成使得有效量的燃料氣體流入所述燃料電池，其中，所述有效量為 經(jīng)由所述燃料電池的電解質(zhì)膜從陽(yáng)極側(cè)透到陰極側(cè)的燃料氣體的漏出 量以下。
5. 如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的燃料氣體供給裝置， 還具有電流計(jì)，其用于檢測(cè)與所述燃料電池消耗的燃料氣體的量相關(guān)的、所述燃料電池的輸出電流。
6. 如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的燃料氣體供給裝置， 所述第一減壓閥下游側(cè)的目標(biāo)壓力的值被設(shè)定為定值。
7. 如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的燃料氣體供給裝置， 所述第二減壓閥為可調(diào)整所述第二減壓閥的目標(biāo)壓力的可變調(diào)壓閥。
8. —種將燃料氣體供給燃料電池的燃料氣體供給裝置的控制方 法，其特征在于，所述燃料氣體供給裝置包括供給所述燃料電池的燃料氣體通過(guò)的氣體通路； 設(shè)置在所述氣體通路中的第一減壓閥；及設(shè)置在所述氣體通路中并配置在所述第一減壓閥下游側(cè)的第二減 壓閥，所述方法具有下述工序(a) 將所述第二減壓閥下游側(cè)的目標(biāo)壓力的值設(shè)定為與所述燃料 電池消耗的燃料氣體的消耗量對(duì)應(yīng)的值；(b) 當(dāng)所述燃料電池消耗的燃料氣體的量減少規(guī)定量以上時(shí)，將 所述第二減壓閥的目標(biāo)壓力的值變更為比在所述工序(a)中設(shè)定的、 與所述燃料電池消耗的燃料氣體的減少后的消耗量對(duì)應(yīng)的值大的值。
9. 如權(quán)利要求8所述的控制方法，所述燃料氣體供給裝置還具有用于檢測(cè)所述第一減壓閥與所述第 二減壓閥之間的壓力的壓力傳感器，所述工序(b)還包括下述工序在所述第二減壓閥的目標(biāo)壓力的值變更為比在所述工序(a)中設(shè) 定的、與所述燃料電池消耗的燃料氣體的減少后的消耗量對(duì)應(yīng)的值大 的值之后，如果所述壓力傳感器檢測(cè)出的值變?yōu)榈谝婚撝狄陨希瑒t進(jìn) 一步增大所述第二減壓閥的目標(biāo)壓力的值。
10. 如權(quán)利要求8所述的控制方法，所述燃料氣體供給裝置還具有用于檢測(cè)所述第一減壓閥與所述第 二減壓閥之間的壓力的壓力傳感器， 所述工序(b)還包括下述工序在所述第二減壓閥的目標(biāo)壓力的值變更為比在所述工序(a)中設(shè) 定的、與所述燃料電池消耗的燃料氣體的減少后的消耗量對(duì)應(yīng)的值大. 的值之后，如果所述壓力傳感器檢測(cè)出的值變?yōu)榈诙撝狄韵拢瑒t減 小所述第二減壓閥的目標(biāo)壓力的值。
11. 如權(quán)利要求8至10中任一項(xiàng)所述的控制方法， 在所述工序(b)中，當(dāng)變更為比在所述工序(a)中設(shè)定的、與所述燃料電池消耗的燃料氣體的減少后的消耗量對(duì)應(yīng)的值大的值時(shí)， 其變更后的值設(shè)定成使得有效量的燃料氣體流入所述燃料電池，其中， 所述有效量為經(jīng)由所述燃料電池的電解質(zhì)膜從陽(yáng)極側(cè)透到陰極側(cè)的燃 料氣體的漏出量以下。
12. —種將燃料氣體供給燃料電池的燃料氣體供給裝置，其特征 在于，具有供給所述燃料電池的燃料氣體通過(guò)的氣體通路； 設(shè)置在所述氣體通路中的第一減壓閥；設(shè)置在所述氣體通路中并配置在所述第一減壓閥下游側(cè)的第二減 壓閥；及流通路，其用于在所述第二減壓閥被最大程度節(jié)流的狀態(tài)下，使 所述第二減壓閥上游側(cè)的燃料氣體流到所述第二減壓閥的下游側(cè)。
13. 如權(quán)利要求12所述的燃料氣體供給裝置， 所述流通路設(shè)置在所述第二減壓閥的內(nèi)部。
14. 如權(quán)利要求13所述的燃料氣體供給裝置， 所述第二減壓閥包括 具有大致錐狀的前端部的針閥；和與所述針閥的所述前端部對(duì)應(yīng)的閥座部，所述流通路由設(shè)置在所述前端部上的凹部或凸部在所述前端部與 所述閥座部之間形成。
15. 如權(quán)利要求13所述的燃料氣體供給裝置， 所述第二減壓閥包括 具有大致錐狀的前端部的針閥；和 與所述針閥的所述前端部對(duì)應(yīng)的閥座部，所述流通路由設(shè)置在所述閥座部上的凹部或凸部在所述前端部與 所述閥座部之間形成。
16. 如權(quán)利要求12所述的燃料氣體供給裝置， 所述流通路設(shè)置在所述第二減壓閥的外部，并包含連接所述第二減壓閥的上游側(cè)與下游側(cè)的連接通路。
17. 如權(quán)利要求12至16中任一項(xiàng)所述的燃料氣體供給裝置， 所述流通路設(shè)置成在所述第二減壓閥被最大程度節(jié)流的狀態(tài)下使得有效量的燃料氣體流入所述燃料電池，其中，所述有效量為經(jīng)由所 述燃料電池的電解質(zhì)膜從陽(yáng)極側(cè)透到陰極側(cè)的燃料氣體的漏出量以下。
18.如權(quán)利要求12至17中任一項(xiàng)所述的燃料氣體供給裝置， 所述第一減壓閥下游側(cè)的目標(biāo)壓力的值被設(shè)定為定值，并且 所述第二減壓閥下游側(cè)的目標(biāo)壓力的值被設(shè)定為定值。
19. 一種將燃料氣體供給燃料電池的燃料氣體供給裝置，其特征 在于，具有供給所述燃料電池的燃料氣體通過(guò)的氣體通路； 設(shè)置在所述氣體通路中的第一減壓閥；及設(shè)置在所述氣體通路中并配置在所述第一減壓閥下游側(cè)的第二減 壓閥，所述第二減壓閥構(gòu)成為，在所述燃料電池消耗的燃料氣體的消耗 量減少時(shí)，在所述第一減壓閥被設(shè)定為關(guān)閉狀態(tài)之后，所述第二減壓 閥被設(shè)定為關(guān)閉狀態(tài)。
20. 如權(quán)利要求19所述的燃料氣體供給裝置，所述第一減壓閥下游側(cè)的目標(biāo)壓力的值被設(shè)定為定值，并且 所述第二減壓閥下游側(cè)的目標(biāo)壓力的值被設(shè)定為定值。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種能抑制燃料電池消耗的燃料氣體的消耗量減少時(shí)兩個(gè)減壓閥之間的壓力過(guò)度上升的技術(shù)。燃料氣體供給裝置具有供給燃料電池組的燃料氣體通過(guò)的氣體通路；設(shè)置在氣體通路中的第一減壓閥；設(shè)置在氣體通路中并配置在所述第一減壓閥下游側(cè)的第二減壓閥；設(shè)定部，其將第二減壓閥下游側(cè)的目標(biāo)壓力的值設(shè)定為與燃料電池組消耗的燃料氣體的消耗量對(duì)應(yīng)的值；及變更部，其在消耗量減少規(guī)定量以上時(shí)，將第二減壓閥的目標(biāo)壓力的值變更為比與減少后的消耗量對(duì)應(yīng)的值大的值。
文檔編號(hào)H01M8/04GK101238607SQ20068002916
公開(kāi)日2008年8月6日 申請(qǐng)日期2006年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月12日
發(fā)明者片野剛司 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社