[发明专利]燃料电池系统及其控制方法

说明书

一种燃料电池系统包括：供给通道，其具有分别与罐连接的第一通道和与第一通道中的每个第一通道交汇的第二通道；第一通道的第一开关阀；第二通道的第二开关阀；以及控制器，其被配置成控制第一开关阀和第二开关阀的打开和关闭。在第二开关阀关闭的状态下，控制器向至少一个第一开关阀供给用于抵抗第一差压来打开第一开关阀的第一电力，并且向除了所述至少一个第一开关阀之外的第一开关阀供给小于第一电力并且用于抵抗小于第一差压的第二差压来打开第一开关阀的第二电力。

技术领域

本发明涉及燃料电池系统以及燃料电池系统的控制方法。

背景技术

存在燃料电池系统，包括：燃料电池、存储用于在燃料电池中发电的燃料气体的多个罐、以及设置在每个罐中的用于切换罐的打开和关闭的开关阀(参见日本专利申请公布第2009-018803号)。

发明内容

作为如JP 2009-018803 A中的燃料电池系统中的罐的开关阀，利用罐侧的气体压力将阀体压向阀座的类型的开关阀用于确保密封性能。为了抵抗差压来打开这种开关阀，需要相对大的电力。因此，如JP 2009-018803 A中的燃料电池系统具有以下问题：当在燃料电池中发电时打开所有开关阀时，大量电力用于打开开关阀。为了解决这样的问题，在包括多个罐的燃料电池系统中，期望一种允许减少当在燃料电池中发电时打开所有开关阀时打开开关阀所需电力的技术。

本发明可以实现为如下方面。

本发明的第一方面涉及一种燃料电池系统。该燃料电池系统包括：燃料电池；多个罐，其存储用于在燃料电池中发电的燃料气体；供给通道，其具有分别与罐连接的第一通道以及与每个第一通道交汇并且连接至燃料电池的第二通道；设置在每个第一通道中的第一开关阀，第一开关阀被配置成切换第一通道的打开和关闭，第一开关阀均包括阀体，第一开关阀被配置成利用阀体的第一侧和第二侧之间的差压来密封第一通道；设置在第二通道中的第二开关阀，第二开关阀被配置成切换第二通道的打开和关闭；以及控制器，其被配置成控制向第一开关阀和第二开关阀供给的电力，以控制第一开关阀的打开和关闭以及第二开关阀的打开和关闭。在第二开关阀关闭的状态下，控制器响应于用于启动燃料电池系统的启动命令而：向第一开关阀中的至少一个第一开关阀供给第一电力，第一电力用于抵抗第一差压来打开第一开关阀，并且向除了所述至少一个第一开关阀之外的第一开关阀供给小于第一电力的第二电力，第二电力用于抵抗小于第一差压的第二差压来打开第一开关阀。根据这一方面，接收第一电力的供给的第一开关阀被打开，并且燃料气体流入供给通道。因此，配备有接收第二电力的供给的第一开关阀的罐中的罐内压力与供给通道中的压力之间的差压减小。因此，即使供给小于第一电力的第二电力，也可以打开第一开关阀。因此，与向所有第一开关阀供给第一电力的方面相比，可以减少打开所有第一开关阀所需的电力。

在第一方面，燃料电池系统还可以包括：填充通道，其从作为氢气的填充端口的容器分支并且与每个罐连接；第一压力传感器，其被配置成获取填充通道中的压力值；以及第二压力传感器，其被配置成获取供给通道中的压力值。当燃料电池系统停止时，控制器可以获取填充通道中的压力值和供给通道中的压力值，并且当处于填充通道中的压力值与供给通道中的压力值之间的差压值高达设定值或更高值的高差压状态时，控制器可以执行阀打开处理，阀打开处理被配置成向至少一个第一开关阀供给第一电力，并且向除了所述至少一个第一开关阀之外的第一开关阀供给第二电力。

在第一方面，燃料电池系统还可以包括：第一压力传感器，其被配置成获取每个罐中的罐内压力值；以及第二压力传感器，其被配置成获取供给通道中的压力值。当燃料电池系统停止时，控制器可以获取罐中的罐内压力值和供给通道中的压力值，并且当处于罐中的至少一个罐中的罐内压力值与供给通道中的压力值之间的差压值高达设定值或更高值的高差压状态时，控制器可以执行阀打开处理，阀打开处理被配置成向至少一个第一开关阀供给第一电力，并且向除了所述至少一个第一开关阀之外的第一开关阀供给第二电力。根据这一方面，当燃料电池系统停止时，可以预先增加供给通道中的压力。这使得可以缩短在燃料电池系统启动之后到接收第二电力的供给的第一开关阀打开的时间段。