[发明专利]燃料气体供给装置及其控制方法

说明书

本申请为2006年8月10日提交的、申请号为200680029162.1的、 发明名称为“燃料气体供给装置及其控制方法”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及燃料电池系统，特别是，涉及将燃料气体供给燃料电 池的燃料气体供给装置的技术。

背景技术

燃料电池系统具有燃料电池组、将燃料气体供给燃料电池组的燃 料气体供给系统、和将氧化气体供给燃料电池组的氧化气体供给系统。 燃料气体供给系统具有例如以高压储存燃料气体的罐、及连接该罐与 燃料电池组的燃料气体通路。而且，燃料气体供给系统通常具有设置 在燃料气体通路上游侧的第一减压阀和设置在下游侧的第二减压阀。 另外，各减压阀具有将其下游侧的压力调整到目标压力的功能。

可是，在燃料电池组消耗的燃料气体量急剧减少的情况下，通常， 下游侧的第二减压阀先关闭，上游侧的第一减压阀之后关闭。也就是 说，当燃料电池组消耗的燃料气体量急剧减少时，第二减压阀下游侧 的压力上升，结果，第二减压阀关闭。而且，当第二减压阀开始关闭 时，第一减压阀下游侧的压力上升，结果，第一减压阀关闭。在如上 所述地将第二减压阀设定到先关闭状态、将第一减压阀设定到后关闭 状态的情况下，两个减压阀之间的压力会过度上升。因此，在现有技 术中，存在两个减压阀或两个减压阀之间的通路破损的担忧，有必要 使这些部位的耐压性提高。

发明内容

本发明就是为了解决现有技术的上述问题而提出的，其目的在于 抑制燃料电池消耗的燃料气体的消耗量减少时、两个减压阀之间的压 力过度上升。

为了解决上述问题的至少一部分，本发明的第一装置为一种将燃 料气体供给燃料电池的燃料气体供给装置，其特征在于，具有：供给 上述燃料电池的燃料气体通过的气体通路；设置在上述气体通路中的 第一减压阀；设置在上述气体通路中并配置在上述第一减压阀下游侧 的第二减压阀；设定部，其将上述第二减压阀下游侧的目标压力的值 设定为与上述燃料电池消耗的燃料气体的消耗量对应的值；及变更部， 其在上述燃料电池消耗的燃料气体的量减少规定量以上时，将上述第 二减压阀的目标压力的值变更为比上述设定部设定的、与上述燃料电 池消耗的燃料气体的减少后的消耗量对应的值大的值。

在该装置中，由于当燃料气体的消耗量减少规定量以上时，将第 二减压阀的目标压力的值设定为比与减少后的消耗量对应的值大的 值，所以可以将第二减压阀设定为有效的开度。结果，由于两个减压 阀之间的燃料气体经第二减压阀流出到下游侧的燃料电池，所以能抑 制两个减压阀间的压力的过度上升。

在上述装置中，优选的是，还具有用于检测上述第一减压阀与上 述第二减压阀之间的压力的压力传感器，在上述变更部将上述第二减 压阀的目标压力的值变更为比上述设定部设定的、与上述燃料电池消 耗的燃料气体的减少后的消耗量对应的值大的值之后，如果上述压力 传感器检测出的值为第一阈值以上，则上述变更部进一步增大上述第 二减压阀的目标压力的值。

这样，能可靠地抑制两个减压阀间的压力的过度上升。

在上述装置中，优选的是，还具有用于检测上述第一减压阀与上 述第二减压阀之间的压力的压力传感器，在上述变更部将上述第二减 压阀的目标压力的值变更为比上述设定部设定的、与上述燃料电池消 耗的燃料气体的减少后的消耗量对应的值大的值之后，如果上述压力 传感器检测出的值为第二阈值以下，则上述变更部减小上述第二减压 阀的目标压力的值。

这样，在抑制两个减压阀间的压力的过度上升后，两个减压阀间 的燃料气体不会经第二减压阀流出到下游侧的燃料电池，因此能有效 地利用燃料气体。

在上述装置中，优选的是，被上述变更部变更到比上述设定部设 定的、与上述燃料电池消耗的燃料气体的减少后的消耗量对应的值大 的值时，其变更后的值设定成使得有效量的燃料气体流入所述燃料电 池，其中，所述有效量为经由所述燃料电池的电解质膜从阳极侧透到 阴极侧的燃料气体的漏出量以下。

这样，即使两个减压阀间的燃料气体流入下游侧的燃料电池，燃 料电池内部的燃料气体量也不会增大，所以能抑制燃料电池内部的压 力变高而使燃料电池破损的情况。