专利名称：燃料电池系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及在以氢气为代表的燃料气体所流通的燃料气体流路中设置安全阀的燃料电池系统。
背景技术：
以往作为这种燃料电池系统，公知有在高压氢罐和燃料电池之间的燃料气体流路中设置安全阀的方式(例如参照专利文献1)。当燃料气体流路内的燃料气体达到规定压力以上时，该安全阀通过机械式开阀而将燃料气体从燃料气体流路排到外部大气中。
专利文献1日本专利文献特开2002-134139号公报(第4页和附图1)。
发明内容
在这种以往的燃料电池系统中，能够通过安全阀来防止燃料电池以及系统结构部件因高压而造成的损伤。但是，由于没有考虑对从安全阀排出的燃料气体进行后续处理，因此存在在排出点周围有高浓度的燃料气体氛围的危险。
本发明的目的在于提供一种当燃料气体处于异常高压时，能够以安全的浓度适当地向外部排出燃料气体的燃料电池系统。
为了解决上述课题，本发明的燃料电池系统具有燃料气体流路，向燃料电池提供燃料气体；和安全阀，其设置在燃料气体流路中，当燃料气体流路内的燃料气体达到规定压力以上时，将燃料气体排到外部。所述燃料电池系统包括外部排出流路，其设置在安全阀的气体排出侧；和气体处理装置，其设置在外部排出流路中，降低从安全阀排出的燃料气体的浓度。
根据该结构，由于在燃料气体流路中设有安全阀，因此，能够放掉燃料气体的过剩压力，从而能够适当保护包括燃料电池在内的各种系统结构部件。另外，从安全阀排出的燃料气体被导向外部排出流路，并通过设于此的气体处理装置来降低浓度。由此，能够以安全的浓度将燃料气体排到外部。
在这里，“燃料气体流路”除了向燃料电池供给新燃料气体的供给流路，还包括汇流到供给流路、将从燃料电池排出的燃料排气再次提供给燃料电池的循环流路。燃料气体一般为氢气，燃料电池车辆可作为安装了该燃料电池系统的机器。
根据本发明的一个方式，所述气体处理装置优选包括稀释燃料气体的稀释装置或者燃烧燃料气体的氧化装置。
根据该结构，能够通过稀释装置或者氧化装置可靠地降低燃料气体的浓度。另外，由于这种稀释装置等一般设置在从上述燃料排气用的循环流路分支出来的排出流路中，因此，能够有效利用该稀释装置处理被放出的燃料气体。
优选的是，气体处理装置可被导入用于降低燃料气体浓度的稀释气体。
根据该结构，作为稀释气体，不仅可以使用氧气和氧排气，也可以通过使用专用的惰性气体或者没有提供给燃料电池的二次空气等来适当降低燃料气体的浓度。
优选的是，稀释气体是被提供给燃料电池的氧气。
根据该结构，不需要使用专用的惰性气体或者没有提供给燃料电池的二次空气等来处理燃料气体。即，通过有效利用提供给燃料电池的氧气，能够以简单的结构处理被放出的燃料气体。
优选的是，气体处理装置可被导入氧气中的从燃料电池排出的氧排气。
根据该结构，能够取得简单的结构。
优选的是，燃料电池系统还包括氧气供给单元，向燃料电池压送氧气；和控制装置，当安全阀打开时，驱动氧气供给单元，使得将氧气导入气体处理装置。
根据该结构，由于在安全阀打开时驱动氧气供给单元，因此，能够使氧气可靠地导入气体处理装置，从而能够可靠地进行使用氧气的燃料气体的处理。另外，控制装置可以对应燃料气体的放出量来驱动氧气供给单元，或者，也可以与燃料气体的放出量无关地对氧气供给单元进行固定驱动(例如当氧气供给单元是压缩机时，用最大转数来进行驱动)。
优选的是，还包括压力检测单元，其设置在燃料气体流路中，检测燃料气体流路内的燃料气体的压力，当压力检测单元检测到与安全阀的规定压力对应的燃料气体的压力时，驱动氧气供给单元。
根据该结构，能够根据压力检测的检测结果来适当驱动氧气供给单元。
优选的是，燃料电池系统还包括气体供给源，其设置在燃料气体流路的上游端，储藏燃料气体；和关断阀，其设置在气体供给源的下游侧、安全阀的上游侧的燃料气体流路中，由控制装置控制开关，其中，当压力检测单元检测到与安全阀的规定压力对应的燃料气体的压力时，控制装置进一步控制关闭关断阀。
根据该结构，由于根据压力检测单元的检测结果来关闭成为主阀的关断阀，因此，能够适当抑制燃料气体从气体供给源或者安全阀排出。
优选的是，燃料电池系统还包括排出流路，从燃料气体流路中分支出来，将从燃料电池排出的燃料排气排到外部；和放气阀，其设置在排出流路中，并开关该排出流路，其中，排出流路将放气阀的下游侧汇流到外部排出流路的气体处理装置的上游侧。
通常，为了将从放气阀排出的燃料排气和从安全阀排出的燃料气体排到外部，均需要对其进行降低浓度的处理。上述结构将排出流路和外部排出流路汇流到气体处理装置的上游侧，由此，不需要分别设置气体专用的气体处理装置。即，能够在不使系统整体变复杂的情况适当处理应降低浓度的燃料气体。
优选的是，排出流路连接的燃料气体流路是上述的循环流路。
本发明的另一燃料电池系统包括燃料气体流路，向燃料电池提供燃料气体；安全阀，其设置在燃料气体流路中，当燃料气体流路内的燃料气体达到规定压力以上时，将燃料气体排到外部；排出流路，从燃料气体流路中分支出来，将从燃料电池排出的燃料排气排到外部；放气阀，其设置在排出流路中，并开关该排出流路；气体处理装置，其设置在排出流路的放气阀的下游侧，降低燃料气体的浓度；压力检测单元，其设置在燃料气体流路中，检测燃料气体流路内的燃料气体的压力；以及控制装置，根据压力检测单元的检测结果，控制放气阀的开关，当压力检测单元检测到设定得比燃料气体的规定压力低的基准压力时，控制打开放气阀。
根据该结构，通过控制装置，以比打开安全阀的燃料气体的规定压力低的基准压力打开放气阀。因此，当在由压力检测单元进行压力监视的燃料气体流路内发生异常压力上升时，先于安全阀打开放气阀。
由此，能够用放气阀放掉燃料气体的过剩压力，从而能够适当保护包括燃料电池在内的各种系统结构部件。另外，由于在放气阀的下游侧设置了气体处理装置，因此，能够对从放气阀排出的燃料气体进行处理之后，以安全的浓度将其排到外部。另外，虽然仅在即使当通过打开放气阀依然不能避免压力上升时，才预先打开安全阀，但由于先通过放气阀排出燃料气体，因此，即使在安全阀关闭的情况下，也不会使其排出点周围的气体浓度变高。
根据本发明的一实施方式，燃料电池系统还包括设置在安全阀的气体排出侧的外部排出流路，外部排出流路汇流到气体处理装置的上游侧的排出流路中。
根据该结构，由于将从安全阀排出的燃料气体经由外部排出流路送到气体处理装置中，因此，即使在安全阀动作的情况下，也能够将燃料气体以安全的浓度排到外部。
优选的是，气体处理装置可被导入用于降低燃料气体浓度的稀释气体。
根据该结构，与上述相同，能够通过将氧气、氧排气、专用的惰性气体、二次空气等用作稀释气体来适当降低燃料气体的浓度。
优选的是，稀释气体是被提供给燃料电池的氧气。
根据该结构，与上述相同，能够在不使用专用的惰性气体或者没有提供给燃料电池的二次空气的情况下处理燃料气体。
优选的是，还包括向燃料电池压送氧气的氧气供给单元，其中，控制装置与放气阀的打开控制同步地驱动氧气供给单元，使氧气导入气体处理装置。
根据该结构，由于在打开放气阀时驱动氧气供给单元，因此，能够可靠地将氧气导入气体处理装置，从而能够可靠地进行使用氧气的燃料气体的处理。
优选的是，燃料电池系统还包括气体供给源，其设置在燃料气体流路的上游端，储藏燃料气体；和关断阀，其设置在气体供给源的下游侧的燃料气体流路中，由控制装置控制开关，其中，当压力检测单元检测到基准压力时，控制装置进一步控制关闭关断阀。
根据该结构，由于在打开放气阀时关闭成为主阀的关断阀，因此，能够防止燃料气体从气体供给源流到燃料气体流路，并能够适当地从放气阀排出燃料气体。
根据本发明的燃料电池系统，当燃料气体流路内的燃料气体处于异常高压而打开安全阀时，由于在气体处理装置中对放出的燃料气体进行处理，因此，能够以安全的浓度将燃料气体适当地排到外部。
图1是示出第一实施方式的燃料电池系统的结构的结构图；图2是示出第一实施方式的燃料电池系统的控制结构的框图；图3是示出第二实施方式的燃料电池系统的控制流程的流程图；图4是示出第三实施方式的燃料电池系统的控制流程的流程图。
具体实施例方式
下面参照
本发明优选实施方式中的燃料电池系统。在该燃料电池系统中，在供给燃料气体的燃料气体流路中配置有安全阀，在安全阀的下游侧还配置有稀释装置等气体处理装置，因此，能够在降低来自安全阀的燃料气体的浓度之后将其排到外部。下面，首先以氢气作为燃料气体为例说明燃料电池系统的整体结构，然后作为其它的实施方式，会提及在释放氢气时各种结构器件的控制方法。
如图1所示，燃料电池系统1具有接受氧气(空气)和氢气的供给来产生电能的固体分子电解质型的燃料电池2。燃料电池2的结构是层积了多个电池的堆栈构造。燃料电池系统1具备向燃料电池2供给氧气的氧气配管系统3和向燃料电池2供给氢气的氢气配管系统4。
氧气配管系统3包括压缩机12(氧气供给单元)，吸取大气中的氧气并将其加压输送到加湿器11；过滤器13，滤去由压缩机12吸取的氧气中的粉尘等；供给流路14，将被加湿器11加湿的氧气供给燃料电池2；排出流路16，将从燃料电池2排出的氧排气经由加湿器11导向消音器15；背压调节阀17，在排出流路16中设置在加湿器11的上游侧。
压缩机12具有作为驱动源的马达21，马达21的驱动由图2所示的控制装置5(控制单元)控制。压缩机12通过提高马达21的转数，可加大加压输送到燃料电池2的氧气流量以及从燃料电池2排出的氧排气流量。背压调节阀17连接在控制装置5上，通过调节氧排气的流量来调节燃料电池2内的氧气的压力。
加湿器11在净化过的氧气和氧排气之间进行水分交换。交换水分后的氧排气通过排出流路16被送往消音器15。在消音器15中消音的氧排气被导入到配置在消音器15下游侧的排出流路16中的气体处理装置19。如后所述，在气体处理装置19中，用氧排气来降低氢气或者氢排气的浓度。然后，在气体处理装置19中处理过的气体被最终作为排气被排放到系统外的大气中。
氢气配管系统4包括储存高压氢气的氢罐31(氢气供给源)；供给流路32，将氢罐31的氢气供应给燃料电池2；循环流路33，用于使从燃料电池2排出的氢排气(未反应的氢气)返回供给流路32；氢泵34，使循环流路33的氢排气回流到供给流路32；逆止阀35，设置在氢泵34下游侧的循环流路33中以阻止氢排气的倒流；以及排出流路36，其分支连接在循环流路33上，将氢排气中的杂质与氢排气一起导入气体处理装置19。
氢泵34由控制装置5驱动控制。循环流路33连接在供给流路32的汇流点A上，由在汇流点A汇流的新氢气和氢排气组成的混合气体被供给燃料电池2。即，由循环流路33和供给流路32构成向燃料电池2提供氢气的氢气流路38(燃料气体流路)。在排出流路36中设有放气阀39，放气阀39作为开闭排出流路36的关断阀发挥作用。放气阀39由控制装置5来控制开闭，但在燃料电池系统1工作时通常是关闭的。通过打开放气阀39，氢排气通过流出流路36被导向气体处理装置19。
氢泵34由控制装置5驱动控制。循环流路33连接在供给流路32的汇流点A上，由在汇流点A汇流的新氢气和氢排气组成的混合气体被供给燃料电池2。即，由循环流路33和供给流路32构成向燃料电池2提供氢气的氢气流路38(燃料气体流路)。在排出流路36中设置有放气阀39，放气阀39作为开关排出流路36的关断阀发挥作用。放气阀39由控制装置5进行开关控制，但在燃料电池系统1工作时通常是关闭的。通过打开放气阀39，氢排气通过排出流路36被导向气体处理装置19。
在供给流路32中，从氢罐31侧开始依次设置有一次减压用的一次调整器51，对从氢罐31流出的氢气压力进行减压；开关供给流路32的关断阀52；二次减压用的二次调整器53，对由一次调整器51减压了的氧气进行进一步减压；以及三次减压用的三次调整器54，对由二次调整器53减压了的氢气进行进一步减压。通过所述多个调整器(51、53、54)，向燃料电池2供给进行了压力调节的氢气。另外，调整器的数量是任意的。
另外，在供给流路32的靠燃料电池2入口侧附近设置有对供给流路32进行开关的入口侧截止阀55，在循环流路33的靠燃料电池2出口侧附近设置有对循环流路33进行开关的出口侧截止阀56。入口侧截止阀55和出口侧截止阀56分别由控制装置5进行开关控制。另外，在由供给流路32和循环流路33组成的氢气流路38中分散设有多个安全阀57以从这里进行分支，同时分散设置有检测氢气流路38内的氢气或者氢排气的压力的多个压力传感器58(压力检测单元)。
安全阀57在氢气流路38内的氢气或者氢排气的压力达到规定压力以上时进行动作，将氢气或者氢排气排到外部。安全阀57根据氢气或者氢排气的压力进行机械式动作，例如，其具有为可与阀座分离接触的阀体和将阀体向阀座弹压的调压弹簧，当氢气流路38内的压力达到最低动作压力(规定压力)时，阀体对抗调压弹簧的弹压力而离开阀座。由此，安全阀57变成开阀状态，允许氢气或者氢排气向气体排出侧的流动(排出)。
在本实施方式中，在供给流路32中设置了两个安全阀57，在循环流路33中设置有一个安全阀57。设置在供给流路32中的一个安全阀57被配置在关断阀52的下游侧，当从一次调整器51到二次调整器53之间的供给流路32内的氢气压力上升至规定压力以上时，该安全阀57开阀。另一方面，设在供给流路32中的另一个安全阀57被配置在二次调整器53的下游侧，当从二次调整器53到三次调整器54之间的供给流路32内的氢气压力上升至规定压力以上时，该安全阀57开阀。
设置在循环流路33中的安全阀57被配置在氢泵34的下游侧，当氢泵34下游侧的循环流路33内的氢气压力上升至规定的设定压力以上时，该安全阀57开阀。另外，当从三次调整器54开始经由汇流点A达到燃料电池2的供给流路32内的混合气体(氢气和氢排气)的压力达到规定的设定压力以上时，该安全阀57开阀。
在各个安全阀57的气体排出侧分别设有外部排出流路59，各个外部排出流路59的下游端汇流到排出流路36，从而与气体处理装置19连通。换言之，相对于多条外部排出流路59设置一个气体处理装置19，从多个安全阀57排出的氢气或者氢排气通过各条外部排出流路59流入一个气体处理装置19。另外，虽然安全阀57和压力传感器58的数量是任意的，但在本实施中，压力传感器58设置了四个，其中的三个被设置在安全阀57的上游侧附近，剩下的一个被设置在汇流点A下游侧的供给流路32中。
气体处理装置19使用氧排气来降低从安全阀57或者放气阀39排出的氢气或氢排气(以下简称为排出气体)的浓度。气体处理装置19例如是通过混合氧排气和排出气体来降低排出气体中的氢浓度的稀释装置。或者，气体处理装置19例如是通过氧排气来氧化(燃烧处理)排出气体以降低排出气体中的氢浓度的氧化装置。经由气体处理装置19处理过的排出气体被排到系统外的大气中。
另外，用于降低导入到气体处理装置19中的排出气体浓度的稀释气体不限于氧排气。作为这种稀释气体，例如也可以使用从压缩机12经由供给流路14加压输送到燃料电池2的氧气，还可以使用不提供给燃料电池2的二次空气或者氮气等惰性气体。但最好如本实施方式那样，使用提供给燃料电池2的氧气(氧排气)，如此不会使燃料电池系统1复杂化。
如上所述，根据本实施方式的燃料电池系统1，即使当氢气配管系统4的调整器(51、53、54)发生故障等而产生异常，使氢气或者氢排气的压力变成异常高压时，也会由于在氢气流路38中设有安全阀57而能够释放氢气或者氢排气的过剩压力。由此，能够适当避免因氢气配管系统4的异常高压而引起燃料电池2的损伤或者系统结构部件的损伤。由于可在气体处理装置19中对从安全阀57排出的氢气等排出气体进行处理，因此，最终能够以安全的浓度将排出气体适当地排到大气中。
下面，参照图1至图3说明第二实施方式的燃料电池系统1。在本实施方式中，与安全阀57的排出气体的排出相关联地控制系统结构部件。
图2所示的控制装置5(ECU)具有下述省略了图示的部件CPU；存储了由CPU处理的控制程序或者控制数据的ROM；主要被用作用于控制处理的各种作业领域的RAM；以及输入输出接口。这些部件经由总线而相互连接。在输入输出接口上连接有对压缩机12的马达21、氢泵34、背压调节阀17、关断阀52、入口侧截止阀55、出口侧截止阀56、以及放气阀39等进行驱动的各种驱动器以及多个压力传感器58。
通过上述结构，CPU根据ROM内的控制程序，经由输入输出接口输入各个压力传感器58的检测信号，在处理了RAM内的各种数据后，将控制信号经由输入输出接口输出给各种驱动器，由此来对燃料电池系统1整体进行控制。
例如如图3所示，在燃料电池系统1的工作过程中，多个压力传感器58适当检测氢气流路38内的压力(S1)。当压力传感器58检测到压力在安全阀57的动作开始压力(规定的设定压力)以上时(S2)，控制装置5推定(判断)安全阀57已经开阀进行排出气体的排出(S3)。例如，当二次调整器53的下游侧的压力传感器58检测到供给流路32内的氢气压力在该压力传感器58附近的安全阀57的动作开始压力以上时，控制装置5判断该安全阀57是打开的。
当控制装置5判断安全阀57是打开的时，控制关闭位于氢罐31下游侧、所有安全阀57上游侧的关断阀52(S4)。由此来关闭作为氢罐31的主阀的关断阀52，因此，能够阻止氢气继续从氢罐31流向供给流路32，适当且迅速地从安全阀57进行排出气体的排出。
另外，控制装置5控制压缩机12(S5)来提高压缩机12的马达21的转数。由此来增大向燃料电池2加压输送的氧气流量以及从燃料电池2排出的氧排气流量。其结果是，导向气体处理装置19的氧排气的流量也增大，从而能够在气体处理装置19中可靠地用氧排气降低排出气体的浓度。
此时，虽然压缩机12的驱动控制可以根据压力传感器58检测出的检测值的大小来改变压缩机12的马达21的转数，但也可以不管检测值的大小而以最大转数驱动马达21。不过，在任何情况下，优选由控制装置5对背压调节阀17的开度进行调节，由此将燃料电池2内的阳极和阴极的极间压差维持在规定的范围内。
另外，也可以代替本实施方式的结构，在上述步骤4(S4)之前开始步骤5(S5)。另外，当在步骤3(S3)中控制装置5判断出安全阀57是打开的时，优选控制装置5对入口侧截止阀55和出口侧截止阀56可靠地进行打开控制。在该步骤3(S3)中，控制装置5控制打开放气阀39，从而从放气阀39排出氢排气，由此，能够使氢气配管系统4中的过剩压力状态迅速回复到正常的规定压力状态。
另外，在本实施方式中，当压力传感器58检测出压力在安全阀57的动作开始压力以上时，转到步骤4(S4)和步骤5(S5)，但也可以代替这种结构，在压力传感器58检测到比安全阀57的动作开始压力低的规定压力时转到步骤4和步骤5。例如当着眼于步骤5时，若考虑氧气的传播速度，则可在安全阀57的动作开始之前使压缩机12的工作量增加。即，在本实施方式中，包括在压力传感器58检测出与安全阀58的规定压力相对应的排出气体压力时对压缩机12的驱动控制以及对关断阀52的关闭控制。
下面，参照图4说明第三实施方式的燃料电池系统1。在本实施方式中，当氢气流路38内的压力异常上升时，在安全阀57动作开始之前打开放气阀39。虽然放气阀39的开关控制是由控制装置5根据多个压力传感器58的检测结果来进行的，但在异常高压时，由控制装置5对放气阀39进行打开控制的控制开始压力(基准压力)被设定得比安全阀57的动作开始压力低。
如图4所示，在燃料电池系统1的工作过程中，多个压力传感器58适当检测氢气流路38内的压力(S11)。当氢气流路38内的压力上升至异常阈值以上时，即当压力传感器58检测出的压力值在放气阀39的控制开始压力以上时(S12)，输入了该检测信号的控制装置5对关断阀52进行关闭控制(S13)，同时对放气阀39进行打开控制(S14)。由于通过将放气阀39置于开阀状态来将循环流路33内的氢排气放出到排出流路36中，因此能够适当排出过剩的压力。
此时，控制装置5可以以间断地反复开关放气阀39的方式来控制打开放气阀39，也可以为了放掉过剩的压力而仅控制打开放气阀39足够的规定时间。与放气阀39的打开控制同步，由控制装置5驱动控制压缩机12的马达21(S15)，由此在气体处理装置19中使用氢排气来对伴随放气阀39的打开而从排出流路36导入的氢排气进行可靠的处理。此时，既可以以最大转数驱动马达21来进行压缩机12的驱动控制，也可以对应放气阀39的动作状况改变马达21的转数来进行压缩机12的驱动控制。在后者的情况下，例如可以根据放气阀39的开关动作间隔、动作次数以及打开时的时间等来改变马达21的转数。
如上所述，根据本实施方式，当氢气流路38内的压力异常上升时，由于打开放气阀39，因此能够适当防止因异常高压而引起的燃料电池2或者系统结构部件的损伤。此外，由于通过气体处理装置19来进行浓度的降低处理，因此，最终能够以安全的浓度将排出气体适当地排到大气中。另外，即使当包括上述放气阀39的开关控制的一系列控制依然不能避免压力上升、且氢气流路38内的压力达到安全阀57的动作开始压力时，安全阀57会机械式动作并开阀。从而能够可靠地放掉氢气流路38内的过剩压力。即，能够适当地达到故障安全的目的。
另外，优选在打开放气阀39的步骤(S14)之前，控制装置5对入口侧截止阀55和出口侧截止阀56二者可靠地进行打开控制。另外和第二实施方式相同，当驱动控制压缩机12时(S15)，优选由控制装置5调节背压调节阀17的开度，将燃料电池2内的阳极和阴极的极间压差维持在规定的范围内。
权利要求
1.一种燃料电池系统，具有燃料气体流路，向燃料电池提供燃料气体；和安全阀，其设置在所述燃料气体流路中，当该燃料气体流路内的燃料气体达到规定压力以上时，将燃料气体排到外部；所述燃料电池系统包括外部排出流路，设置在所述安全阀的气体排出侧；和气体处理装置，设置在所述外部排出流路中，降低从所述安全阀排出的燃料气体的浓度。
2.如权利要求1所述的燃料电池系统，其中，所述气体处理装置包括稀释燃料气体的稀释装置。
3.如权利要求1所述的燃料电池系统，其中，所述气体处理装置包括燃烧燃料气体的氧化装置。
4.如权利要求1至3中任一项所述的燃料电池系统，其中，所述气体处理装置构成为可导入用于降低燃料气体浓度的稀释气体。
5.如权利要求4所述的燃料电池系统，其中，所述稀释气体是被提供给所述燃料电池的氧气。
6.如权利要求5所述的燃料电池系统，其中，所述气体处理装置可导入氧气中的从所述燃料电池排出的氧排气。
7.如权利要求5或6所述的燃料电池系统，还包括氧气供给单元，向所述燃料电池加压输送氧气；和控制装置，当所述安全阀打开时，驱动所述氧气供给单元，使得将氧气导入所述气体处理装置。
8.如权利要求7所述的燃料电池系统，还包括压力检测单元，其设置在所述燃料气体流路中，对该燃料气体流路内的燃料气体的压力进行检测；当所述压力检测单元检测到与所述安全阀的规定压力相对应的燃料气体压力时，所述控制装置驱动所述氧气供给单元。
9.如权利要求8所述的燃料电池系统，还包括气体供给源，设置在所述燃料气体流路的上游端，储藏燃料气体；关断阀，设置在所述气体供给源的下游侧、所述安全阀的上游侧的所述燃料气体流路中，由所述控制装置进行开关控制；其中，当所述压力检测单元检测到与所述安全阀的规定压力相对应的燃料气体压力时，所述控制装置进一步控制关闭所述关断阀。
10.如权利要求1至9中任一项所述的燃料电池系统，还包括排出流路，分支连接在所述燃料气体流路上，将从所述燃料电池排出的燃料排气排到外部；放气阀，设置在所述排出流路中，对该排出流路进行开关；其中，所述排出流路将所述放气阀的下游侧汇流到所述外部排出流路的所述气体处理装置的上游侧。
11.如权利要求10所述的燃料电池系统，所述燃料气体流路具有供给流路，向所述燃料电池供给新的燃料气体；和循环流路，汇流到所述供给流路中，将从所述燃料电池排出的燃料排气再次供应给所述燃料电池；其中，所述排出流路连接的所述燃料气体流路是所述循环流路。
12.一种燃料电池系统，包括燃料气体流路，向燃料电池提供燃料气体；安全阀，设置在所述燃料气体流路中，当该燃料气体流路内的燃料气体达到规定压力以上时，将燃料气体排到外部；排出流路，分支连接在所述燃料气体流路上，将从所述燃料电池排出的燃料排气排到外部；放气阀，设置在所述排出流路中，对该排出流路进行开关；气体处理装置，设置在所述排出流路的所述放气阀的下游侧，降低燃料气体的浓度；压力检测单元，设置在所述燃料气体流路中，对该燃料气体流路内的燃料气体的压力进行检测；以及控制装置，根据所述压力检测单元的检测结果，对所述放气阀进行开关控制；其中，当所述压力检测单元检测到设定得比燃料气体的所述规定压力低的基准压力时，所述控制装置控制打开所述放气阀。
13.如权利要求12所述的燃料电池系统，还包括设置在所述安全阀的气体排出侧的外部排出流路，所述外部排出流路汇流到所述气体处理装置上游侧的所述排出流路中。
14.如权利要求12或13所述的燃料电池系统，其中，所述气体处理装置构成为可导入用于降低燃料气体浓度的稀释气体。
15.如权利要求14所述的燃料电池系统，其中，所述稀释气体是被提供给所述燃料电池的氧气。
16.如权利要求15所述的燃料电池系统，还包括向所述燃料电池加压输送氧气的氧气供给单元，其中，所述控制装置与放气阀的打开控制同步地驱动所述氧气供给单元，使得将氧气导入所述气体处理装置。
17.如权利要求12至16中任一项所述的燃料电池系统，还包括气体供给源，设置在所述燃料气体流路的上游端，储藏燃料气体；关断阀，设置在所述气体供给源的下游侧的所述燃料气体流路中，由所述控制装置进行开关控制；其中，当所述压力检测单元检测到所述基准压力时，所述控制装置进一步控制关闭所述关断阀。
全文摘要
本发明的课题在于提供一种燃料电池系统，其能够在适当避免因燃料气体的异常高压而引起的机器损伤的同时，能够以安全的浓度将燃料气体排到外部。一种燃料电池系统，具有燃料气体流路(38)，向燃料电池(2)提供燃料气体；和安全阀(57)，其设置在燃料气体流路(38)中，当燃料气体流路(38)内的燃料气体达到规定压力以上时，将燃料气体排到外部。在上述燃料电池系统中包括外部排出流路(59)，其设置在安全阀(57)的气体排出侧；和气体处理装置(19)，其设置在外部排出流路(59)中，降低从安全阀(57)排出的燃料气体的浓度。
文档编号H01M8/04GK1965433SQ20058001470
公开日2007年5月16日 申请日期2005年4月28日 优先权日2004年5月19日
发明者坊农哲也 申请人:丰田自动车株式会社