專利名稱：燃料電池系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具備臭味除去單元的燃料電池系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
以往，存在作為在燃料電池系統(tǒng)中可以感知?dú)錃庑孤兜募夹g(shù)，而使用 了被加臭的燃料氣體的燃料電池系統(tǒng)。并且，作為使用了被加臭的燃料氣
體的燃料電池系統(tǒng)，以往還有如下的燃料電池系統(tǒng)通過將添臭劑除去部 設(shè)置在燃料廢氣通路上，來擴(kuò)大可感知燃料氣體的泄漏的范圍，且該添臭 劑除去部設(shè)置在用于使燃料氣體通向燃料電池的燃料氣體通路上，該燃料 廢氣通路用于使從燃料電 *>#出的燃料廢氣通過(參考專利文獻(xiàn)1 )。
專利文獻(xiàn)1:日本特開2004-134273號(hào)公報(bào)
在此，若著眼于用于控制燃料廢氣從燃料電池向燃料廢氣通膝棑出的 清洗閥等排氣控制單元，在因燃料電池系統(tǒng)的故障而應(yīng)該停止排出燃料廢 氣的狀態(tài)下燃料廢氣正在泄漏的情況下，則不能利用添臭劑的臭味感知這 種情況。這是因?yàn)?，除非從其它部分產(chǎn)生泄漏以外，從排除控制單元泄漏 的燃料廢氣，在被排出到燃料電池系統(tǒng)外的時(shí)刻，已經(jīng)將添臭劑除去。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于以上問題，其要解決的技術(shù)問題是，提供一種可利用臭味 來感知未預(yù)期的因排出控制單元的氣體泄漏的燃料電池系統(tǒng)。
本發(fā)明為了解決上述課題，通過與開始排出燃料廢氣連動(dòng)來促進(jìn)對(duì)燃 料廢氣進(jìn)行的臭味的除去，與停止排出燃料廢氣連動(dòng)來抑制臭味的除去， 可以利用臭味感知未預(yù)期的因排出控制單元的氣體泄漏。
詳細(xì)而言，本發(fā)明是一種燃料電池系統(tǒng)，其特征在于，具備燃料電 池，其使用被加臭的燃料氣體；燃料廢氣通路，其使來自上述燃料電池的 燃料廢氣通過；排出控制單元，其設(shè)置在上述燃料廢氣通路中并控制上述燃料廢氣的排出；臭味除去單元，其設(shè)置在上述燃料廢氣通路上的比上述 排氣控制單元靠近下游的下游側(cè)，從上述被排出的燃料廢氣中除去臭味； 臭味除去控制單元，用于與上述排出控制單元進(jìn)行開始排出上述燃料廢氣 的控制連動(dòng)，來促進(jìn)基于上述臭味除去單元的對(duì)上述被排出的燃料廢氣進(jìn) 行的臭味的除去，且與上述排出控制單元進(jìn)行停止排出上述燃料廢氣的控 制連動(dòng)，來抑制基于上述臭味除去單元的臭味的除去。
在此，若將燃料廢氣通路的燃料電池側(cè)設(shè)為上游，則將臭味除去單元 設(shè)置在比排出控制單元靠近下游的下游側(cè)。
根據(jù)本發(fā)明，通過與排出控制單元進(jìn)行停止排出燃料廢氣的控制連動(dòng)， 來抑制基于臭味除去單元的臭味的除去，當(dāng)在應(yīng)該停止排出的狀態(tài)下產(chǎn)生 了未預(yù)期的氣體泄漏的情況下，可利用臭味感知此種情況。另外，由于與 排出控制單元進(jìn)行開始排出燃料廢氣的控制連動(dòng)，來促ii^于臭味除去單 元的對(duì)被排出的燃料廢氣進(jìn)行的臭味的除去，因而在預(yù)期的排出燃料廢氣 的情況下，臭味不會(huì)泄漏到燃料電池系統(tǒng)外。
另外，在本發(fā)明中，其特征在于，上述臭味除去控制單元，在上述排 出控制單元進(jìn)行停止排出上述燃料廢氣的控制之后，經(jīng)過了規(guī)定的時(shí)間的 時(shí)刻，抑制基于上述臭味除去單元的臭味的除去。
假設(shè)，當(dāng)上述排出控制單元在剛進(jìn)行了停止排出上述燃料廢氣的控制 之后，抑制了臭味的除去的情況下，未被除去臭味的燃料廢氣有可能被排 出到燃料電池系統(tǒng)外。因此，在本發(fā)明中，通it^進(jìn)行停止排出燃料廢氣 的控制之后，經(jīng)過了規(guī)定的時(shí)間的時(shí)刻，抑制基于上述臭味除去單元的臭 味的除去，來防止未被除去臭味的燃料廢氣排出到燃料電池系統(tǒng)外的情 況。
另外，在本發(fā)明中，其特征在于，上述臭味除去控制單元，具有分 支通路，其使上述燃料廢氣繞過上述臭味除去單元；分支閥，其設(shè)置在上 述分支通路中，控制上述分支通路的開閉，與上述排出控制單元進(jìn)行開始 排出上述燃料廢氣的控制連動(dòng)來關(guān)閉上述分支閥，與上述排出控制單元進(jìn) 行停止排出上述燃料廢氣的控制連動(dòng)來打開上述分支閥，由此來控制對(duì)基
収抑制。
4根據(jù)本發(fā)明，通過在抑制臭味的除去的情況下打開分支通路，可以確 保未被除去臭味的氣體流動(dòng)的通路，抑制臭味的除去。
另外，在本發(fā)明中，其特征在于，上述臭味除去控制單元，在經(jīng)過上
到達(dá)上述分支閥所需的時(shí)間之前，關(guān)閉上述分支岡，在上述排出控制單元 進(jìn)行停止排出上述燃料廢氣的控制后，經(jīng)過了除去上述燃料廢氣通路及上 述分支通路內(nèi)的殘留燃料廢氣的臭味所需的時(shí)間的時(shí)刻，打開上述分支 閥。
在開始排出燃料廢氣的情況下，優(yōu)選，在被排出的燃料廢氣通過通路 到達(dá)分支閥之前關(guān)閉分支閥。另夕卜，優(yōu)選，在停止排出燃料廢氣的情況下，
經(jīng)過了除去通路內(nèi)的殘留燃料廢氣的臭味所需的時(shí)間的時(shí)刻，打開分支 閥。此時(shí)，由于燃料廢氣通過通路到達(dá)分支閥之前所用的時(shí)間，及除去通 路內(nèi)的殘留燃料廢氣的臭味所需的時(shí)間，根據(jù)通路長(zhǎng)度等而變化，因此， 優(yōu)選，根據(jù)實(shí)施方式使用適宜的最佳值。
根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種利用臭味可感知未預(yù)期的因排出控制單元 的氣體泄漏的燃料電池系統(tǒng)。


圖l是表示實(shí)施方式中的燃料電池系統(tǒng)的構(gòu)成概略的圖。
圖2是表示實(shí)施方式中的清洗岡打開處理的控制的流程的圖。 圖3是表示實(shí)施方式中的清洗閥關(guān)閉處理的控制的流程的圖。 圖4是表示在實(shí)施方式中，在燃料電池系統(tǒng)的工作中進(jìn)行了清洗閥的圖。
具體實(shí)施例方式
基于附圖，對(duì)本發(fā)明涉及的燃料電池系統(tǒng)的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
圖1為表示本實(shí)施方式中的燃料電池系統(tǒng)的構(gòu)成概略的圖。燃料電池
5系統(tǒng)，具備燃料電池IO、貯藏被加臭的燃料氣體的氣體罐21、燃料氣體 通路22、循環(huán)通路25、燃料廢氣通路30、添臭劑除去部40、空氣送風(fēng)機(jī) 51、氧化氣體通路52、氧化廢氣通路53、旁路通路32、電子控制單元(以 下稱為"ECU")卯。燃料電池系統(tǒng)，通it^燃料電池10內(nèi)進(jìn)行由氣體罐
體通路52提供的氧化氣體的電化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)行發(fā)電。
在燃料氣體通路22內(nèi)，設(shè)置有減壓閥23及流量控制閥24。從氣體罐 21提供到燃料電池10的燃料氣體，被減壓閥23減壓到規(guī)定的壓力，并被 流量控制閥24調(diào)整流量，通過燃料氣體通路22提供到燃料電池10。通過 了燃料電池IO內(nèi)的燃料氣體，向循環(huán)通路25排出。
在循環(huán)通路25上，設(shè)置有循環(huán)泵26。通過循環(huán)泵26，可使從燃料電 池10排出的燃料氣體返回至燃料氣體通路22，增加單位時(shí)間提供給燃料 電池10的氫氣流量。
在燃料廢氣通路30上，設(shè)置有清洗閥31。燃料氣體，通過循環(huán)而降 低了氣體內(nèi)的氫氣濃度。因此，通過控制清洗閥31，將氫氣濃度較低的燃 料廢氣從循環(huán)通路25排出到燃料廢氣通路30,并通過控制流量控制閥24 ， 從氣體罐21提供氫氣濃度較高的燃料氣體。
添臭劑除去部40，設(shè)置在燃料廢氣通路30的下游，從由燃料廢氣通 路30進(jìn)入的燃料廢氣中除去添臭劑。在添臭劑除去部40中，設(shè)置有吸附 劑(省略圖示)，在添臭劑除去部40內(nèi)通過的氣體中所包含的添臭劑被 吸附于吸附劑，由此，來除去添臭劑。
旁路通路32，是連接添臭劑除去部40的入口和出口附近的燃料廢氣 通路30的氣體通路。在旁路通路32中設(shè)置有旁路閥33,在旁路閥33打 開的狀態(tài)下，燃料廢氣的一部分繞過添臭劑除去部40。
ECU90，除CPU外，具備后述的存儲(chǔ)各種程序及MAP圖的ROM、 RAM等，控制燃料電池系統(tǒng)整體的M素。清洗閥31、減壓閥23、流量 控制閥24及旁路閥33,由ECU90進(jìn)行關(guān)閉控制。
接著，使用圖2到圖4，說明燃料電池系統(tǒng)的控制的流程。通過利用 ECU卯控制構(gòu)成燃料電池系統(tǒng)的各部而進(jìn)行以下所示的控制。
6圖2《一表示本實(shí)施方式中的清洗閥打開處理的控制的流程的圖。如上 所述，燃料電池系統(tǒng)，為了調(diào)整用于發(fā)電的燃料氣體內(nèi)的氫氣濃度等目的， 進(jìn)行清洗閥31的開閉控制。在判斷為在ECU90檢測(cè)到循環(huán)通路25內(nèi)的 氫氣濃度的降低的情況等需要從循環(huán)通路25內(nèi)排出燃料氣體的情況下，由 ECU卯開始本流程圖表示的控制。
在S101中，關(guān)閉旁路閥33。這是因?yàn)?，為了不使^臭的燃料氣體 排出到燃料系統(tǒng)外，需要在打開清洗閥31之前關(guān)閉旁路閥33。 ECU90， 控制并關(guān)閉旁路閥33。之后，處理進(jìn)入S102。
在S102中，監(jiān)視規(guī)定時(shí)間的經(jīng)過。ECU90,關(guān)閉旁路閥33后，監(jiān)視 規(guī)定時(shí)間(例如100msec)的經(jīng)過。之后，處理進(jìn)入S103,
在S103中，打開清洗閥31。 ECU卯，控制并打開清洗閥31。之后， 本流程所示的處理結(jié)束。
此外，S102的處理，是用于不使從清洗閥31排出的被加臭的燃料氣 體排出到燃料系統(tǒng)之外的處理，也可以設(shè)為不進(jìn)行規(guī)定時(shí)間的經(jīng)過的監(jiān) 視。另外，在本實(shí)施方式中，雖然設(shè)為在旁路閥33關(guān)閉后打開清洗閥31， 然而也可以同時(shí)進(jìn)行旁路閥33的關(guān)閉和清洗閥31的打開，也可以^L為首 先打開清洗閥31后，在經(jīng)過了被排出的燃料廢氣通過燃料廢氣通路30到 達(dá)旁路閥33所需的時(shí)間之前，關(guān)閉旁路閥33。如果在打開清洗閥31而被 排出的燃料廢氣通過燃料廢氣通路30到達(dá)旁路閥33之前，關(guān)閉旁路閥33， 則被加臭的燃料廢氣就不會(huì)被排出到燃料電池系統(tǒng)外。
圖3是表示本實(shí)施方式中清洗閥關(guān)閉處理的控制的流程的圖。在停止 從循環(huán)通路25內(nèi)排出燃料氣體的情況下，和為了停止燃料電池系統(tǒng)而需要 關(guān)閉清洗閥31的情況下等，由ECU卯開始本流程表示的控制。
在S201中，關(guān)閉清洗閥31。若關(guān)閉了清洗閥31，則停止將燃料廢氣 向添臭劑除去部40及旁路通路32側(cè)排出。ECU90控制并關(guān)閉清洗閥31 。 之后，處理進(jìn)入S202。
在S202中，監(jiān)泡現(xiàn)定時(shí)間的經(jīng)過。ECU90，在關(guān)閉清洗閥31后，監(jiān) 視規(guī)定時(shí)間(例如100mset)的經(jīng)過。對(duì)于該規(guī)定時(shí)間，預(yù)先設(shè)定為，自 關(guān)閉清洗閥31后，利用添臭劑除去部40充分除去在燃料廢氣通路30內(nèi)存在的燃料廢氣中所包含的添臭劑所需的時(shí)間。即，該規(guī)定時(shí)間根據(jù)從清洗
閥31開始的前面的燃料廢氣通路30的長(zhǎng)度等原因，發(fā)生變化。在經(jīng)過了 規(guī)定時(shí)間后，處理ii^S203。
在S203中，打開旁路閥33。 ECU卯，控制并打開旁路閥33。在S202 中其經(jīng)過皿視的規(guī)定時(shí)間內(nèi)，在S201關(guān)閉清洗閥31的時(shí)刻，殘留在燃 料廢氣通路30內(nèi)的燃料廢氣的添臭劑已被除去，因此#臭的燃料廢氣不 會(huì)被排出到燃料系統(tǒng)外。之后，本流程圖所示的處理結(jié)束。
圖4是表示在本實(shí)施方式中在燃料電池系統(tǒng)的工作中進(jìn)行了清洗閥打
橫軸表示時(shí)間的經(jīng)過，縱軸表示清洗閥31及旁路閥33的狀態(tài)。對(duì)于打開 清洗閥31的情況，在清洗閥31打開前關(guān)閉旁路閥33。對(duì)于關(guān)閉清洗閥31 的情況，在清洗閥31關(guān)閉后，等待用于除去燃料廢氣通路30內(nèi)的燃料廢 氣的添臭劑的時(shí)間后，打開旁路閥33。
根據(jù)本實(shí)施方式，通過在清洗閥31已關(guān)閉時(shí)打開旁路閥33，在從清 洗閥31產(chǎn)生了未預(yù)期的氣體泄漏的情況下，可利用添臭劑的臭味感知該情 況。由于在清洗閥31已打開的狀態(tài)下旁路閥33已關(guān)閉，因此當(dāng)在清洗閥 31中^ML生故障的情況下，添臭劑的臭味不會(huì)泄漏到燃料電池系統(tǒng)外。另 外，本發(fā)明不僅在燃料系統(tǒng)處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，而且在燃料系統(tǒng)處于停止?fàn)?態(tài)的情況下，也可以感知未預(yù)期的因清洗閥31的氣體泄漏。
此外，在實(shí)施本發(fā)明的情況下，抑制臭味的除去的方法，也可以不是 本實(shí)施方式所示的旁路通路32及旁路閥33。例如，也可以是在添臭劑除 去部40的入口附近進(jìn)行分支，設(shè)置不返回到燃料廢氣通路的分支廢氣通路 及控制該分支廢氣通路開閉的分支閥，還可以采用控制添臭劑除去部40 本身的除去功能的方法。在此，在采用分支廢氣通路的情況下，優(yōu)選為， 在燃料廢氣通路及分支廢氣通路的雙方設(shè)置氬稀釋器。
8
權(quán)利要求
1. 一種燃料電池系統(tǒng)，其特征在于，具備燃料電池，其使用被加臭的燃料氣體；燃料廢氣通路，其使來自上述燃料電池的燃料廢氣通過；排出控制單元，其設(shè)置在上述燃料廢氣通路中并控制上述燃料廢氣的排出；臭味除去單元，其設(shè)置在上述燃料廢氣通路上的比上述排氣控制單元靠近下游的下游側(cè)，從上述被排出的燃料廢氣中除去臭味；臭味除去控制單元，用于與上述排出控制單元進(jìn)行開始排出上述燃料廢氣的控制連動(dòng)，來促進(jìn)基于上述臭味除去單元的對(duì)上述被排出的燃料廢氣進(jìn)行的臭味的除去，且與上述排出控制單元進(jìn)行停止排出上述燃料廢氣的控制連動(dòng)，來抑制基于上述臭味除去單元的臭味的除去。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的燃料電池系統(tǒng)，其特征在于， 上述臭味除去控制單元，在上述排出控制單元進(jìn)行停止排出上述燃料廢氣的控制之后，經(jīng)過了規(guī)定的時(shí)間的時(shí)刻，抑制基于上述臭味除去單元 的臭味的除去。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃料電池系統(tǒng)，其特征在于， 上述臭味除去控制單元，具有分支通路，其使上述燃料廢氣繞過上述臭味除去單元； 分支閥，其設(shè)置在上述分支通路中，控制上述分支通路的開閉， 與上述排出控制單元進(jìn)行開始排出上述燃料廢氣的控制連動(dòng)來關(guān)閉上 述分支閥，與上述排出控制單元進(jìn)行停止排出上述燃料廢氣的控制連動(dòng)來 打開上述分支閥，由此來控制對(duì)基于上述臭味除去單元的對(duì)上述被排出的 燃料廢氣進(jìn)行的臭味的除去的促ii^L抑制。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃料電池系統(tǒng)，其特征在于， 上述臭味除去控制單元，在經(jīng)過上述排出控制單元進(jìn)行開，，出上述閉上述分支閥，在上述排出控制單元進(jìn)行停止排出上述燃料廢氣的控制后，經(jīng)過了除 去上述燃料廢氣通路及上述分支通路內(nèi)的殘留燃料廢氣的臭味所需的時(shí) 間的時(shí)刻，打開上述分支閥。
全文摘要
本發(fā)明的課題在于提供一種可利用臭味來感知未預(yù)期的因排出控制單元的氣體泄漏的燃料電池系統(tǒng)。在燃料電池系統(tǒng)中，設(shè)置連接添臭劑除去部(40)的入口和出口附近的燃料廢氣通路(30)的旁路通路(32)，并設(shè)成，與清洗閥(31)的打開連動(dòng)來關(guān)閉旁路閥(33)，從而促進(jìn)對(duì)燃料廢氣進(jìn)行的臭味的除去，且與基于清洗閥(31)的關(guān)閉的停止排出燃料廢氣連動(dòng)，來打開旁路閥33，從而抑制臭味的除去。
文檔編號(hào)H01M8/04GK101485023SQ200780024960
公開日2009年7月15日 申請(qǐng)日期2007年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月4日
發(fā)明者平形修二, 弓田修, 末松啟吾, 松末真明, 橫山龍昭, 泉谷尚秀, 藤谷宏 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社