燃料电池系统的制作方法

文档序号:10698254
燃料电池系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及燃料电池系统,能够区别填充反应气体的情景与其他的情景,进行为了防止填充口及喷嘴发生破损而进行的控制。一种燃料电池系统,是搭载于车辆的燃料电池系统,具备:贮存部,贮存向燃料电池供给的反应气体;连接部,用于将供给反应气体的供给部连接于用于向贮存部填充反应气体的填充口;盖部,覆盖连接部;开闭传感器,检测盖部的开闭状态;记录部,记录表示车辆进行了行驶的行驶履历;以及控制部,对车辆进行控制,在车辆处于能够行驶的状态时满足记录部中不存在燃料电池系统起动之后的行驶履历且开闭传感器检测到的盖部的开闭状态为开状态的条件的情况下,控制部使车辆成为无法行驶的状态。
【专利说明】燃料电池系统
[0001 ] 本申请主张基于在2015年4月22日提出申请的申请编号2015-087453号的日本专利申请的优先权,其公开的全部通过参照而援引于本申请。
技术领域
[0002]本发明涉及燃料电池系统。
【背景技术】
[0003]搭载于车辆的燃料电池系统包括具备贮存部的结构,该贮存部贮存燃料电池发电时使用的反应气体。在用于向贮存部填充反应气体的填充口具备盖部,该盖部覆盖用于将供给反应气体的供给部与填充口连接的连接部。在填充反应气体时打开盖部,将供给部与连接部连接,从供给部经由填充口向贮存部填充反应气体。
[0004]在JP2011-156896A中记载有在填充口连接供给部而从供给部经由填充口填充反应气体的车辆。在这样的车辆中,车辆在供给部连接于填充口的状态下直接起步,所以填充口及供给部可能会破损。为了防止这样的事态,考虑了在车辆成为能够行驶的状态时盖部处于开状态的情况下使车辆成为无法行驶的状态。然而,在这样的方式下,可能产生以下那样的问题。即,在车辆行驶的状态(包含于车辆能够行驶的状态)下,例如,在由于对盖部的开闭状态进行检测的开闭传感器的故障而判断为盖部处于开状态的情况下,尽管车辆的行驶没有障碍,车辆也成为无法行驶的状态。因此,期望一种能够区别填充反应气体的情景与其他的情景而进行用于防止填充口及供给部的破损的控制的技术。

【发明内容】

[0005]本发明为了解决上述的课题的至少一部分而完成,可以作为以下的方式来实现。
[0006](I)根据本发明的一方式,提供一种燃料电池系统。该燃料电池系统是搭载于车辆的燃料电池系统,具备:贮存部,贮存向燃料电池供给的反应气体;连接部,用于将供给所述反应气体的供给部连接于用于向所述贮存部填充所述反应气体的填充口;盖部,覆盖所述连接部;开闭传感器,检测所述盖部的开闭状态;记录部,记录表示所述车辆进行了行驶的行驶履历;以及控制部,对所述车辆进行控制,在所述车辆处于能够行驶的状态时满足所述记录部中不存在所述燃料电池系统起动之后的所述行驶履历且所述开闭传感器检测到的所述盖部的开闭状态为开状态的条件的情况下,所述控制部使所述车辆成为无法行驶的状态。若为这样的方式,则基于车辆处于能够行驶的状态、记录部中不存在燃料电池系统起动之后的行驶履历及盖部处于开状态,能够进行使车辆成为无法行驶的状态的控制。车辆处于能够行驶的状态且记录部中不存在燃料电池系统起动之后的行驶履历且覆盖填充口的盖部打开这样的状况下,车辆在填充口与供给部连接的状态下直接起步的可能性较高。基于该状况而使车辆成为无法行驶的状态,由此能够区别填充反应气体的情景与其他的情景,进行为了防止填充口及供给部发生破损而进行的使车辆成为无法行驶的状态的控制。而且,在车辆行驶的状态(包含于车辆能够行驶的状态)下,即使由于开闭传感器的故障而判断为盖部处于开状态,由于存在行驶记录而车辆不会成为无法行驶的状态,因此也不会给车辆的行驶造成障碍。
[0007](2)在上述的燃料电池系统中,可以的是,所述记录部不将如下状态记录作为所述行驶履历:使所述车辆加速的加速器的操作处于关闭状态,且所述燃料电池系统起动之后所述车辆仅以设定速度以下的速度移动了设定时间以内的时间。若为这样的方式,则在车辆处于能够行驶的状态时,开闭传感器检测到的盖部的开闭状态为开状态且燃料电池系统起动之后车辆由于所谓爬行(creeping)而移动时,能够使车辆成为无法行驶的状态。
[0008](3)在上述的燃料电池系统中,可以的是,所述燃料电池系统还具备通知部,该通知部在所述控制部根据满足了所述条件而使所述车辆成为无法行驶的状态的情况下,向所述车辆的驾驶员通知所述盖部处于开状态。若为这样的方式,则能够向搭载有燃料电池系统的车辆的驾驶员通知盖部处于开状态。其结果是,能够唤起在填充口与供给部连接的状态下欲直接使车辆起步的驾驶员注意将供给部从填充口分离并关闭盖部。而且,能够唤起在虽然已将供给部从填充口分离但是忘记关闭盖部的状态下欲使车辆起步的驾驶员注意关闭盖部。
[0009]本发明的方式并不局限于搭载于车辆的燃料电池系统,例如,也可以应用于搭载在以电力为动力源的船舶等上的燃料电池系统、车辆本身、船舶本身等各种方式。而且,也可以通过实现上述方式的计算机程序等方式实现。而且,本发明不受前述的方式的任何限定,在不脱离本发明的主旨的范围内能以各种方式实施。
【附图说明】
[0010]图1是表示具备燃料电池系统的车辆及反应气体站的结构的说明图。
[0011]图2是表示控制部执行的行驶停止处理的流程。
[0012]图3是表示具备其他实施方式的燃料电池系统的车辆的结构的说明图。
[0013]图4是表示具备其他实施方式的燃料电池系统的车辆的结构的说明图。
【具体实施方式】
[0014]A.第一实施方式:
[0015]图1是表示具备本实施方式的燃料电池系统100的车辆10及向车辆10供给反应气体的反应气体站200的结构的说明图。车辆10使用由燃料电池系统100生成的电力进行行驶。在本实施方式中,车辆10是燃料电池车。在本实施方式中,车辆10具有从车辆10的车身的侧面凹陷的凹部110。
[0016]反应气体站200向车辆10具备的罐140供给反应气体。在本实施方式中,反应气体是氢。反应气体站200具备罐210、供给管220、喷嘴230。罐210是贮存反应气体的罐。供给管220将一端与罐210连接,并将另一端与喷嘴230连接,由此形成使反应气体从罐210向喷嘴230流动的流路。喷嘴230以能够与填充口 130连接的方式构成。
[0017]燃料电池系统100作为动力源而搭載于车辆10。反应气体站200向停止了燃料电池系统100的车辆1供给反应气体。燃料电池系统100具备铰链部120、盖部122、填充口 130、填充路132、压力传感器134、开闭阀136、罐140、温度传感器142、供给路144、主截止阀146、燃料电池150、加速器160、控制部170。
[0018]铰链部120在车辆10的凹部110处设置在重力方向上侧。铰链部120通过将车辆10与盖部122连结而将盖部122以能够相对于车辆10旋转的方式支承于车辆10。盖部122呈覆盖凹部110的开口部的形状,能够对凹部110的开口部进行开闭。在本实施方式中,铰链部120具备开闭传感器124。
[0019]开闭传感器124基于从凹部110的开口部分离的角度位置来检测盖部122的开闭状态。在本实施方式中,开闭传感器124在检测到盖部122的开状态时,将表不开状态的信号向控制部170输出,在检测到盖部122的闭状态时,将表示开状态的信号向控制部170输出。
[0020]填充口130以能够与喷嘴230连结的方式构成。填充路132将填充口 130与罐140连通,形成使从与喷嘴230连结的填充口 130送来的反应气体向罐140流动的流路。压力传感器134设置在填充路132内,测定被填充反应气体的罐140中的压力P。
[0021]开闭阀136设置在填充路132内。开闭阀136在填充反应气体时开阀,在未填充反应气体时闭阀。在本实施方式中,开闭阀136的开闭动作由控制部170控制。
[0022]罐140贮存从填充口130送来的反应气体。温度传感器142设置在罐140内,测定填充反应气体的过程中的罐140的温度T。供给路144将罐140与燃料电池150连通,形成使反应气体从罐140向燃料电池150流动的流路。
[0023]主截止阀146设置在供给路144内。主截止阀146在向燃料电池150供给反应气体时开阀,在不向燃料电池150供给反应气体时闭阀。在本实施方式中,主截止阀146的开闭动作由控制部170控制。
[0024]燃料电池150使用反应气体进行发电。在本实施方式中,燃料电池150使用作为反应气体的氢和从未图示的氧供给路向燃料电池150供给的氧进行发电。
[0025]加速器160从车辆10的驾驶员接受使车辆10加速的要求。在本实施方式中,加速器160具备踏入量检测传感器,该踏入量检测传感器检测车辆10的驾驶员踏入加速器160的踏入量作为来自车辆1的驾驶员的要求的程度。本发明的加速器160的操作处于“关闭状态”是指车辆1的驾驶员对加速器160的踏入量为零的状态。
[0026]控制部170对燃料电池系统100的各部进行控制。在本实施方式中,控制部170基于从压力传感器134输出的表不压力P的信号及从温度传感器142输出的表不温度T的信号,算出氢向罐140的填充的状态。在本实施方式中,控制部170根据通过加速器160的踏入量检测传感器检测到的踏入量,算出对燃料电池150及二次电池(未图示)要求的电力量。控制部170具备记录部172。
[0027]记录部172记录表示车辆10进行了行驶的行驶履历。在本实施方式中,记录部172记录表示车辆10进行了行驶的行驶履历,不记录表示车辆10未进行行驶的行驶履历。在其他实施方式中,记录部172可以既记录表示车辆10进行了行驶的行驶履历,也记录表示车辆10未进行行驶的行驶履历。
[0028]在本实施方式中,在车辆10处于能够行驶的状态时记录部172中不存在燃料电池系统100起动之后的行驶履历且开闭传感器124检测到的盖部122的开闭状态为开状态的情况下,控制部170立即使车辆10成为无法行驶的状态。
[0029]在本实施方式中,“车辆10能够行驶的状态”是指通过车辆10的驾驶员踏入加速器160而能够使车辆10加速的状态。在本实施方式中,“车辆10无法行驶的状态”是指无论车辆10的驾驶员是否踏入加速器160都无法使车辆10加速的状态。在其他实施方式中,“车辆10能够行驶的状态”是指除了通过车辆10的驾驶员踏入加速器160而能够使车辆10加速的状态之外,还包括由于所谓爬行而使车辆10移动的状态。在其他实施方式中,“车辆10无法行驶的状态”例如可以是通过制动器将轮胎锁定的状态,也可以是切断电力向驱动用电动机的供给的状态,还可以是切断电力向车辆的执行器的供给的状态。
[0030]在本实施方式中,“燃料电池系统100的起动”是指通过主截止阀146开阀而向燃料电池150供给反应气体。
[0031]在本实施方式中,记录部172不将如下状态记录作为行驶履历:使车辆10加速的加速器的操作处于关闭状态,且燃料电池系统100起动之后车辆10仅以3km/h以下的速度移动小于3秒的时间。该状态可设想是车辆10的所谓爬行。
[0032]因此,在车辆10处于能够行驶的状态时,开闭传感器124检测到的盖部122的开闭状态为开状态,且燃料电池系统100起动之后车辆由于所谓爬行而移动时,能够使车辆10成为无法行驶的状态。
[0033]图2是表示控制部170执行的行驶停止处理的流程。在本实施方式中,控制部170在车辆10处于能够行驶的状态的情况下,执行图2的行驶停止处理。
[0034]在开始图2的行驶停止处理之后,控制部170判断记录部172中是否不存在燃料电池系统100最后起动之后的行驶履历(步骤S100)。在记录部172中存在燃料电池系统100起动之后的行驶履历的情况下(步骤S100: “否”),控制部170结束图2的行驶停止处理。
[0035]在记录部172中不存在燃料电池系统100起动之后的行驶履历的情况下(步骤SlOO: “是”),控制部170判断开闭传感器124检测到的盖部122的开闭状态是否为开状态(步骤 S110)o
[0036]在判断为开闭传感器124检测到的盖部122的开闭状态是闭状态的情况下(步骤S110: “否”),控制部170结束图2的行驶停止处理。
[0037]在判断为开闭传感器124检测到的盖部122的开闭状态是开状态的情况下(步骤SllO: “是”),控制部170进行停止处理(步骤S120)。在停止处理(步骤S120)中,控制部170使车辆10成为无法行驶的状态。然后,控制部170结束图2的行驶停止处理。
[0038]根据以上说明的实施方式,基于车辆10处于能够行驶的状态、记录部172中不存在燃料电池系统100起动之后的行驶履历及盖部122处于开状态,能够进行使车辆10成为无法行驶的状态的控制。车辆10处于能够行驶的状态且记录部172中不存在燃料电池系统100起动之后的行驶履历且覆盖填充口 130的盖部122打开这样的状况下,车辆10在填充口 130与喷嘴230连接的状态下直接起步的可能性较高。基于该状况而使车辆10成为无法行驶的状态,由此能够区别填充反应气体的情景与其他的情景,进行为了防止填充口 130及喷嘴230发生破损而进行的使车辆10成为无法行驶的状态的控制。而且,在车辆10行驶的状态(包含于车辆10能够行驶的状态)下,即使由于开闭传感器124的故障而判断为盖部122处于开状态,由于存在行驶记录而车辆10不会成为无法行驶的状态,因此不会给车辆10的行驶造成障碍。
[0039]B.第二实施例:
[0040]图3是表示具备其他实施方式的燃料电池系统10a的车辆10及向车辆10供给反应气体的反应气体站200的结构的说明图。燃料电池系统I OOa除了具备通知部174及输出部176的点之外,与上述的实施方式的燃料电池系统100的结构相同。
[0041]在控制部170在车辆10处于能够行驶的状态时根据记录部172中不存在燃料电池系统10a起动之后的行驶履历且从开闭传感器124向控制部170输出了表示盖部122的开状态的信号而使车辆10成为无法行驶的状态的情况下,燃料电池系统10a的通知部174向车辆10的驾驶员通知盖部122处于开状态。通知部174通过输出部176,向车辆10的驾驶员通知盖部122处于开状态。输出部176是基于从通知部174输出的信号,通过使发光的颜色变化而进行通知的LED,也可以是通过显示于画面而进行通知的液晶显示器,还可以是通过警报声进行通知的蜂鸣器。
[0042]若为这样的方式,则能够向搭载有燃料电池系统10a的车辆10的驾驶员通知盖部122处于开状态。其结果是,能够唤起在填充口 130与喷嘴230连接的状态下欲直接使车辆10起步的驾驶员注意将喷嘴230从填充口 130分离并关闭盖部122。而且,能够唤起在虽然已从填充口 130分离了喷嘴230但是忘记关闭盖部122的状态下欲直接使车辆10起步的驾驶员注意关闭盖部122。
[0043]C.变形例:
[0044]图4是表示具备其他实施方式的燃料电池系统10b的车辆10的结构的说明图。燃料电池系统10b除了具备开闭检测开关126的点之外,与上述的实施方式中的燃料电池系统100的结构相同。
[0045]在上述实施方式的燃料电池系统100中,开闭传感器124检测盖部122的开闭状态,但本发明并不局限于此。例如可以如图4所示的燃料电池系统10b那样,具备通过来自盖部122的按压来切换开闭状态的检测的开闭检测开关126,由此使开闭传感器124及开闭检测开关126检测盖部122的开闭状态。在这样的方式下,在开闭传感器124及开闭检测开关126中的至少一方检测到的盖部122的开闭状态为开状态的情况下,控制部170可以将盖部122看作处于开状态。
[0046]在上述实施方式的燃料电池系统100中,开闭传感器124在检测到盖部122的开状态时,将表示开状态的信号向控制部170输出,在检测到盖部122的闭状态时,将表示开状态的信号向控制部170输出,但是本发明并不局限于此。开闭传感器124可以仅在检测到盖部122的开状态时,将表示开状态的信号向控制部170输出。这种情况下,在开闭传感器124未向控制部170输出表示开状态的信号时,控制部170看作开闭传感器124检测到闭状态。而且,开闭传感器124可以仅在检测到盖部122的闭状态时,将表示闭状态的信号向控制部170输出。这种情况下,在开闭传感器124未向控制部170输出表示闭状态的信号时,控制部170看作开闭传感器124检测到开状态。即,控制部170基于从开闭传感器124输出的表示盖部122的开闭状态的信号,来判断开闭传感器124检测到的盖部122的开闭状态。
[0047]在上述实施方式的燃料电池系统100中,记录部172不将使车辆10加速的加速器的操作处于关闭状态且燃料电池系统100起动之后车辆10仅以3km/h以下的速度移动小于3秒的时间的状态记录作为行驶履历,但是本发明并不局限于此。记录部172也可以不将使车辆10加速的加速器的操作处于关闭状态且燃料电池系统100起动之后车辆10仅以6km/h以下的速度移动小于1.5秒的时间的状态记录作为行驶履历,还可以不将使车辆10加速的加速器的操作处于关闭状态且燃料电池系统100起动之后车辆10仅以1.5km/h以下的速度移动小于6秒的时间的状态记录作为行驶履历。即,记录部172不将使车辆10加速的加速器的操作处于关闭状态且燃料电池系统100起动之后车辆10仅移动小于设定距离的距离的状态记录作为行驶履历。
[0048]在上述实施方式的燃料电池系统100中,在车辆10处于能够行驶的状态时记录部172中不存在燃料电池系统100起动之后的行驶履历且开闭传感器124检测到的盖部122的开闭状态为开状态的情况下,控制部170立即使车辆10成为无法行驶的状态,但是本发明并不局限于此。可以的是,由于在车辆10处于能够行驶的状态时记录部172中不存在燃料电池系统100起动之后的行驶履历且开闭传感器124检测到的盖部122的开闭状态为开状态,所以控制部170向车辆10的驾驶员通知此内容,然后使车辆10成为无法行驶的状态。即,从在车辆10为能够行驶的状态时记录部172中不存在燃料电池系统100起动之后的行驶履历且开闭传感器124检测到的盖部122的开闭状态为开状态,到使车辆10成为无法行驶的状态为止的期间,控制部170可以进行某些处理,也可以不进行任何处理。
[0049]在上述实施方式的燃料电池系统100中,在图2的行驶停止处理中,控制部170在判断开闭传感器124检测到的盖部122的开闭状态是否为开状态之前先判断是否记录部172中不存在燃料电池系统100起动之后的行驶履历,但是本发明并不局限于此。在图2的行驶停止处理中,控制部170也可以在判断是否记录部172中不存在燃料电池系统100起动之后的行驶履历之前先判断开闭传感器124检测到的盖部122的开闭状态是否为开状态。
[0050]本发明并不局限于上述的实施方式、实施例、变形例,在不脱离其主旨的范围内能够以各种结构实现。例如,与
【发明内容】
一栏记载的各方式中的技术特征对应的实施方式、实施例、变形例中的技术特征为了上述的课题的一部分或全部,或者为了实现上述的效果的一部分或全部,可以适当更换、组合。而且,其技术特征在本说明书中只要不是作为必须的结构进行说明,就可以适当删除。
【主权项】
1.一种燃料电池系统,是搭载于车辆的燃料电池系统,具备: 贮存部,贮存向燃料电池供给的反应气体; 连接部,用于将供给所述反应气体的供给部连接于用于向所述贮存部填充所述反应气体的填充口; 盖部,覆盖所述连接部; 开闭传感器,检测所述盖部的开闭状态; 记录部,记录表示所述车辆进行了行驶的行驶履历;以及 控制部,对所述车辆进行控制, 在所述车辆处于能够行驶的状态时满足所述记录部中不存在所述燃料电池系统起动之后的所述行驶履历且所述开闭传感器检测到的所述盖部的开闭状态为开状态的条件的情况下,所述控制部使所述车辆成为无法行驶的状态。2.根据权利要求1所述的燃料电池系统,其中, 所述记录部不将如下状态记录作为所述行驶履历:使所述车辆加速的加速器的操作处于关闭状态,且所述燃料电池系统起动之后所述车辆仅以设定速度以下的速度移动了设定时间以内的时间。3.根据权利要求1或2所述的燃料电池系统,其中, 所述燃料电池系统还具备通知部,该通知部在所述控制部根据满足了所述条件而使所述车辆成为无法行驶的状态的情况下,向所述车辆的驾驶员通知所述盖部处于开状态。
【文档编号】H01M8/04298GK106067554SQ201610248209
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年4月20日 公开号201610248209.9, CN 106067554 A, CN 106067554A, CN 201610248209, CN-A-106067554, CN106067554 A, CN106067554A, CN201610248209, CN201610248209.9
【发明人】滩光博
【申请人】丰田自动车株式会社
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