专利名称：燃料电池系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及具备臭味除去单元的燃料电池系统。
背景技术：
以往，存在作为在燃料电池系统中可以感知氢气泄露的技术，而使用 了被加臭的燃料气体的燃料电池系统。并且，作为使用了被加臭的燃料气
体的燃料电池系统，以往还有如下的燃料电池系统通过将添臭剂除去部 设置在燃料废气通路上，来扩大可感知燃料气体的泄漏的范围，且该添臭 剂除去部设置在用于使燃料气体通向燃料电池的燃料气体通路上，该燃料 废气通路用于使从燃料电 *>#出的燃料废气通过(参考专利文献1 )。
专利文献1:日本特开2004-134273号公报
在此，若着眼于用于控制燃料废气从燃料电池向燃料废气通膝棑出的 清洗阀等排气控制单元，在因燃料电池系统的故障而应该停止排出燃料废 气的状态下燃料废气正在泄漏的情况下，则不能利用添臭剂的臭味感知这 种情况。这是因为，除非从其它部分产生泄漏以外，从排除控制单元泄漏 的燃料废气，在被排出到燃料电池系统外的时刻，已经将添臭剂除去。
发明内容
本发明鉴于以上问题，其要解决的技术问题是，提供一种可利用臭味 来感知未预期的因排出控制单元的气体泄漏的燃料电池系统。
本发明为了解决上述课题，通过与开始排出燃料废气连动来促进对燃 料废气进行的臭味的除去，与停止排出燃料废气连动来抑制臭味的除去， 可以利用臭味感知未预期的因排出控制单元的气体泄漏。
详细而言，本发明是一种燃料电池系统，其特征在于，具备燃料电 池，其使用被加臭的燃料气体；燃料废气通路，其使来自上述燃料电池的 燃料废气通过；排出控制单元，其设置在上述燃料废气通路中并控制上述燃料废气的排出；臭味除去单元，其设置在上述燃料废气通路上的比上述 排气控制单元靠近下游的下游侧，从上述被排出的燃料废气中除去臭味； 臭味除去控制单元，用于与上述排出控制单元进行开始排出上述燃料废气 的控制连动，来促进基于上述臭味除去单元的对上述被排出的燃料废气进 行的臭味的除去，且与上述排出控制单元进行停止排出上述燃料废气的控 制连动，来抑制基于上述臭味除去单元的臭味的除去。
在此，若将燃料废气通路的燃料电池侧设为上游，则将臭味除去单元 设置在比排出控制单元靠近下游的下游侧。
根据本发明，通过与排出控制单元进行停止排出燃料废气的控制连动， 来抑制基于臭味除去单元的臭味的除去，当在应该停止排出的状态下产生 了未预期的气体泄漏的情况下，可利用臭味感知此种情况。另外，由于与 排出控制单元进行开始排出燃料废气的控制连动，来促ii^于臭味除去单 元的对被排出的燃料废气进行的臭味的除去，因而在预期的排出燃料废气 的情况下，臭味不会泄漏到燃料电池系统外。
另外，在本发明中，其特征在于，上述臭味除去控制单元，在上述排 出控制单元进行停止排出上述燃料废气的控制之后，经过了规定的时间的 时刻，抑制基于上述臭味除去单元的臭味的除去。
假设，当上述排出控制单元在刚进行了停止排出上述燃料废气的控制 之后，抑制了臭味的除去的情况下，未被除去臭味的燃料废气有可能被排 出到燃料电池系统外。因此，在本发明中，通it^进行停止排出燃料废气 的控制之后，经过了规定的时间的时刻，抑制基于上述臭味除去单元的臭 味的除去，来防止未被除去臭味的燃料废气排出到燃料电池系统外的情 况。
另外，在本发明中，其特征在于，上述臭味除去控制单元，具有分 支通路，其使上述燃料废气绕过上述臭味除去单元；分支阀，其设置在上 述分支通路中，控制上述分支通路的开闭，与上述排出控制单元进行开始 排出上述燃料废气的控制连动来关闭上述分支阀，与上述排出控制单元进 行停止排出上述燃料废气的控制连动来打开上述分支阀，由此来控制对基
収抑制。
4根据本发明，通过在抑制臭味的除去的情况下打开分支通路，可以确 保未被除去臭味的气体流动的通路，抑制臭味的除去。
另外，在本发明中，其特征在于，上述臭味除去控制单元，在经过上
到达上述分支阀所需的时间之前，关闭上述分支岡，在上述排出控制单元 进行停止排出上述燃料废气的控制后，经过了除去上述燃料废气通路及上 述分支通路内的残留燃料废气的臭味所需的时间的时刻，打开上述分支 阀。
在开始排出燃料废气的情况下，优选，在被排出的燃料废气通过通路 到达分支阀之前关闭分支阀。另夕卜，优选，在停止排出燃料废气的情况下，
经过了除去通路内的残留燃料废气的臭味所需的时间的时刻，打开分支 阀。此时，由于燃料废气通过通路到达分支阀之前所用的时间，及除去通 路内的残留燃料废气的臭味所需的时间，根据通路长度等而变化，因此， 优选，根据实施方式使用适宜的最佳值。
根据本发明，可以提供一种利用臭味可感知未预期的因排出控制单元 的气体泄漏的燃料电池系统。
图l是表示实施方式中的燃料电池系统的构成概略的图。
图2是表示实施方式中的清洗岡打开处理的控制的流程的图。 图3是表示实施方式中的清洗阀关闭处理的控制的流程的图。 图4是表示在实施方式中，在燃料电池系统的工作中进行了清洗阀的图。
具体实施例方式
基于附图，对本发明涉及的燃料电池系统的实施方式进行说明。
图1为表示本实施方式中的燃料电池系统的构成概略的图。燃料电池
5系统，具备燃料电池IO、贮藏被加臭的燃料气体的气体罐21、燃料气体 通路22、循环通路25、燃料废气通路30、添臭剂除去部40、空气送风机 51、氧化气体通路52、氧化废气通路53、旁路通路32、电子控制单元(以 下称为"ECU")卯。燃料电池系统，通it^燃料电池10内进行由气体罐
体通路52提供的氧化气体的电化学反应，进行发电。
在燃料气体通路22内，设置有减压阀23及流量控制阀24。从气体罐 21提供到燃料电池10的燃料气体，被减压阀23减压到规定的压力，并被 流量控制阀24调整流量，通过燃料气体通路22提供到燃料电池10。通过 了燃料电池IO内的燃料气体，向循环通路25排出。
在循环通路25上，设置有循环泵26。通过循环泵26，可使从燃料电 池10排出的燃料气体返回至燃料气体通路22，增加单位时间提供给燃料 电池10的氢气流量。
在燃料废气通路30上，设置有清洗阀31。燃料气体，通过循环而降 低了气体内的氢气浓度。因此，通过控制清洗阀31，将氢气浓度较低的燃 料废气从循环通路25排出到燃料废气通路30,并通过控制流量控制阀24 ， 从气体罐21提供氢气浓度较高的燃料气体。
添臭剂除去部40，设置在燃料废气通路30的下游，从由燃料废气通 路30进入的燃料废气中除去添臭剂。在添臭剂除去部40中，设置有吸附 剂(省略图示)，在添臭剂除去部40内通过的气体中所包含的添臭剂被 吸附于吸附剂，由此，来除去添臭剂。
旁路通路32，是连接添臭剂除去部40的入口和出口附近的燃料废气 通路30的气体通路。在旁路通路32中设置有旁路阀33,在旁路阀33打 开的状态下，燃料废气的一部分绕过添臭剂除去部40。
ECU90，除CPU外，具备后述的存储各种程序及MAP图的ROM、 RAM等，控制燃料电池系统整体的M素。清洗阀31、减压阀23、流量 控制阀24及旁路阀33,由ECU90进行关闭控制。
接着，使用图2到图4，说明燃料电池系统的控制的流程。通过利用 ECU卯控制构成燃料电池系统的各部而进行以下所示的控制。
6图2《一表示本实施方式中的清洗阀打开处理的控制的流程的图。如上 所述，燃料电池系统，为了调整用于发电的燃料气体内的氢气浓度等目的， 进行清洗阀31的开闭控制。在判断为在ECU90检测到循环通路25内的 氢气浓度的降低的情况等需要从循环通路25内排出燃料气体的情况下，由 ECU卯开始本流程图表示的控制。
在S101中，关闭旁路阀33。这是因为，为了不使^臭的燃料气体 排出到燃料系统外，需要在打开清洗阀31之前关闭旁路阀33。 ECU90， 控制并关闭旁路阀33。之后，处理进入S102。
在S102中，监视规定时间的经过。ECU90,关闭旁路阀33后，监视 规定时间(例如100msec)的经过。之后，处理进入S103,
在S103中，打开清洗阀31。 ECU卯，控制并打开清洗阀31。之后， 本流程所示的处理结束。
此外，S102的处理，是用于不使从清洗阀31排出的被加臭的燃料气 体排出到燃料系统之外的处理，也可以设为不进行规定时间的经过的监 视。另外，在本实施方式中，虽然设为在旁路阀33关闭后打开清洗阀31， 然而也可以同时进行旁路阀33的关闭和清洗阀31的打开，也可以^L为首 先打开清洗阀31后，在经过了被排出的燃料废气通过燃料废气通路30到 达旁路阀33所需的时间之前，关闭旁路阀33。如果在打开清洗阀31而被 排出的燃料废气通过燃料废气通路30到达旁路阀33之前，关闭旁路阀33， 则被加臭的燃料废气就不会被排出到燃料电池系统外。
图3是表示本实施方式中清洗阀关闭处理的控制的流程的图。在停止 从循环通路25内排出燃料气体的情况下，和为了停止燃料电池系统而需要 关闭清洗阀31的情况下等，由ECU卯开始本流程表示的控制。
在S201中，关闭清洗阀31。若关闭了清洗阀31，则停止将燃料废气 向添臭剂除去部40及旁路通路32侧排出。ECU90控制并关闭清洗阀31 。 之后，处理进入S202。
在S202中，监泡現定时间的经过。ECU90，在关闭清洗阀31后，监 视规定时间(例如100mset)的经过。对于该规定时间，预先设定为，自 关闭清洗阀31后，利用添臭剂除去部40充分除去在燃料废气通路30内存在的燃料废气中所包含的添臭剂所需的时间。即，该规定时间根据从清洗
阀31开始的前面的燃料废气通路30的长度等原因，发生变化。在经过了 规定时间后，处理ii^S203。
在S203中，打开旁路阀33。 ECU卯，控制并打开旁路阀33。在S202 中其经过皿视的规定时间内，在S201关闭清洗阀31的时刻，残留在燃 料废气通路30内的燃料废气的添臭剂已被除去，因此#臭的燃料废气不 会被排出到燃料系统外。之后，本流程图所示的处理结束。
图4是表示在本实施方式中在燃料电池系统的工作中进行了清洗阀打
横轴表示时间的经过，纵轴表示清洗阀31及旁路阀33的状态。对于打开 清洗阀31的情况，在清洗阀31打开前关闭旁路阀33。对于关闭清洗阀31 的情况，在清洗阀31关闭后，等待用于除去燃料废气通路30内的燃料废 气的添臭剂的时间后，打开旁路阀33。
根据本实施方式，通过在清洗阀31已关闭时打开旁路阀33，在从清 洗阀31产生了未预期的气体泄漏的情况下，可利用添臭剂的臭味感知该情 况。由于在清洗阀31已打开的状态下旁路阀33已关闭，因此当在清洗阀 31中^ML生故障的情况下，添臭剂的臭味不会泄漏到燃料电池系统外。另 外，本发明不仅在燃料系统处于运转状态时，而且在燃料系统处于停止状 态的情况下，也可以感知未预期的因清洗阀31的气体泄漏。
此外，在实施本发明的情况下，抑制臭味的除去的方法，也可以不是 本实施方式所示的旁路通路32及旁路阀33。例如，也可以是在添臭剂除 去部40的入口附近进行分支，设置不返回到燃料废气通路的分支废气通路 及控制该分支废气通路开闭的分支阀，还可以采用控制添臭剂除去部40 本身的除去功能的方法。在此，在采用分支废气通路的情况下，优选为， 在燃料废气通路及分支废气通路的双方设置氩稀释器。
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权利要求
1. 一种燃料电池系统，其特征在于，具备燃料电池，其使用被加臭的燃料气体；燃料废气通路，其使来自上述燃料电池的燃料废气通过；排出控制单元，其设置在上述燃料废气通路中并控制上述燃料废气的排出；臭味除去单元，其设置在上述燃料废气通路上的比上述排气控制单元靠近下游的下游侧，从上述被排出的燃料废气中除去臭味；臭味除去控制单元，用于与上述排出控制单元进行开始排出上述燃料废气的控制连动，来促进基于上述臭味除去单元的对上述被排出的燃料废气进行的臭味的除去，且与上述排出控制单元进行停止排出上述燃料废气的控制连动，来抑制基于上述臭味除去单元的臭味的除去。
2. 根据权利要求l所述的燃料电池系统，其特征在于， 上述臭味除去控制单元，在上述排出控制单元进行停止排出上述燃料废气的控制之后，经过了规定的时间的时刻，抑制基于上述臭味除去单元 的臭味的除去。
3. 根据权利要求1或2所述的燃料电池系统，其特征在于， 上述臭味除去控制单元，具有分支通路，其使上述燃料废气绕过上述臭味除去单元； 分支阀，其设置在上述分支通路中，控制上述分支通路的开闭， 与上述排出控制单元进行开始排出上述燃料废气的控制连动来关闭上 述分支阀，与上述排出控制单元进行停止排出上述燃料废气的控制连动来 打开上述分支阀，由此来控制对基于上述臭味除去单元的对上述被排出的 燃料废气进行的臭味的除去的促ii^L抑制。
4. 根据权利要求3所述的燃料电池系统，其特征在于， 上述臭味除去控制单元，在经过上述排出控制单元进行开，，出上述闭上述分支阀，在上述排出控制单元进行停止排出上述燃料废气的控制后，经过了除 去上述燃料废气通路及上述分支通路内的残留燃料废气的臭味所需的时 间的时刻，打开上述分支阀。
全文摘要
本发明的课题在于提供一种可利用臭味来感知未预期的因排出控制单元的气体泄漏的燃料电池系统。在燃料电池系统中，设置连接添臭剂除去部(40)的入口和出口附近的燃料废气通路(30)的旁路通路(32)，并设成，与清洗阀(31)的打开连动来关闭旁路阀(33)，从而促进对燃料废气进行的臭味的除去，且与基于清洗阀(31)的关闭的停止排出燃料废气连动，来打开旁路阀33，从而抑制臭味的除去。
文档编号H01M8/04GK101485023SQ200780024960
公开日2009年7月15日 申请日期2007年8月2日 优先权日2006年8月4日
发明者平形修二, 弓田修, 末松启吾, 松末真明, 横山龙昭, 泉谷尚秀, 藤谷宏 申请人:丰田自动车株式会社