专利名称：燃料电池系统以及燃料电池车的制作方法
技术领域：
本发明涉及燃料电池系统以及燃料电池车，特别涉及具有压縮机的燃 料电池系统以及具有该燃料电池系统的燃料电池车，所述压縮机从外部获 取空气并进行压縮后供应给燃料电池。
背景技术：
燃料电池具有阳极和阴极夹持电解质膜而分别配置的构造。并且，通
过向阳极供应氢(燃料气体)、向阴极供应氧(氧化气体)，在两个电极 之间发生电化学反应而产生电动势。
燃料气体例如在对高压氢罐中储存的高压氢(例如70MPa)进行减压 后通过气体供应路径被供应给阳极。并且，从阳极排出的氢通过燃料泵被 再次送入到气体供应路径中。另一方面，例如通过使用压縮机将从外部气 体中获取的空气送往阴极来供应氧化气体。
在燃料电池系统中，除了上述燃料泵和压縮机之外，还包括多个用于 使冷却水循环来冷却燃料电池的冷却水泵等旋转设备。在这些旋转设备 中，考虑消耗功率、寿命、以及设备单体的噪音等来设定各设备的运行转 速。但是，如果从各旋转设备产生的噪音频率相近似，则在运行转速产生 了变动的情况下会发生干涉，产生刺耳的轰鸣声。
对此，提出了将各旋转设备空转时产生的噪声频率设定成相互隔开30 赫兹以上的方法(参照专利文献1)。根据该方法，可以防止从两个以上 的旋转设备产生的噪声被识别为一个声音，另外能够抑制轰鸣声，因此不 会使人的听觉产生不适感。
专利文献1:日本专利文献特开2004—178847号公报； 专利文献2:日本专利文献特开平7 — 192743号公报； 专利文献3:日本专利文献特开2005 — 83202号公报
发明内容
发明所要解决的问题
但是，如果停止压縮机，则会产生空气从高压侧的下游向低压侧的上 游倒流而产生噪声的问题。在该情况下，也考虑了在压縮机中设置防止空 气倒流的止回阔，但是由于止回阀会成为流路阻力而导致产生压力损失， 因此向阴极供应空气的效率会降低。
本发明是鉴于上述问题点而完成的。即，本发明的目的在于提供一种 当停止了压縮机时能够抑制由于空气倒流而产生的噪声的燃料电池系统。
另外，本发明的目的在于提供一种具有上述燃料电池系统的燃料电池车。
本发明的其他目的和优点将通过以下的记载得以明确。 用于解决问题的手段
本发明的第一方式涉及燃料电池系统，其包括燃料电池；以及压缩 机，对从外部获取的空气进行压縮后经由气体供应路径供应给所述燃料电 池；所述燃料电池系统的特征在于，当停止向所述燃料电池供应空气时， 在所述压縮机的上游侧和下游侧的压力差变为了小于等于预定值之后停止 所述压縮机的运行。
本发明的第一方式也可以采用以下方式，即，所述燃料电池系统还具 有对从所述压縮机供应给所述燃料电池的空气的压力进行调整的调压阀， 所述调压阀设置在所述气体供应路径和气体排出路径中的至少一者中，所 述气体排出路径是从所述燃料电池排出的气体的流路，在打开所述调压阀 后，在所述压力差变为了小于等于预定值之后停止所述压縮机的运行。
本发明的第一方式也可以采用以下方式，即，所述燃料电池系统还具 有不经由所述燃料电池而将所述压縮机的下游侧的空气排出到大气中的排 出阀，在打开所述排出阀后，在所述压力差变为了小于等于预定值之后停 止所述压縮机的运行。
本发明的第二方式的燃料电池系统包括燃料电池；以及压縮机，对 从外部获取的空气进行压縮后经由气体供应路径供应给所述燃料电池；所述燃料电池系统的特征在于，当停止向所述燃料电池供应空气时，在将所 述压縮机的转速设定为比所述燃料电池通常发电时低且不为零的值后的预 定时间之后停止所述压縮机的运行。
本发明的第二方式也可以采用以下方式，§卩，所述燃料电池系统还具 有对从所述压縮机供应给所述燃料电池的空气的压力进行调整的调压阀， 所述调压阀设置在所述气体供应路径和气体排出路径中的至少一者中，所 述气体排出路径是从所述燃料电池排出的气体的流路，在打开所述调压阀 后，在所述压力差变为了小于等于预定值之后停止所述压縮机的运行。
本发明的第二方式也可以采用以下方式，即，所述燃料电池系统还具 有不经由所述燃料电池而将所述压縮机的下游侧的空气排出到大气中的排 出阀，在打开所述排出阀后，在所述压力差变为了小于等于预定值之后停 止所述压縮机的运行。
本发明的第三方式的燃料电池系统包括燃料电池；压縮机，对从外 部获取的空气进行压縮后经由气体供应路径供应给所述燃料电池；以及节 流阀，配置在气体排出路径中，所述气体排出路径是从所述燃料电池排出 的气体的路径；所述燃料电池系统的特征在于，当停止向所述燃料电池供 应空气时，在与不停止的情况相比增大了所述节流阀的开度之后停止所述 压縮机的运行。
本发明的第四方式的燃料电池车安装有本发明的第一至第三方式中的 任一方式所述的燃料电池系统，该燃料电池车的特征在于，具有加速操 作检测单元，检测加速操作部件的操作；减速操作检测单元，检测减速操 作部件的操作；以及压力控制单元，在所述加速操作部件处于非操作中时 减小供应给所述燃料电池的空气的压力，在所述加速操作部件处于操作中 时增大供应给所述燃料电池的空气的压力；在通过所述压力控制单元减小 了空气的压力、并且所述减速操作部件被操作的情况下停止所述压縮机的 运行。
本发明的第五方式的燃料电池车安装有本发明的第一至第三方式中的 任一方式所述的燃料电池系统，该燃料电池车的特征在于，具有加速操 作检测单元，检测加速操作部件的操作；以及压力控制单元，在所述加速
7操作部件处于非操作中时减小供应给所述燃料电池的空气的压力，在所述 加速操作部件处于操作中时增大供应给所述燃料电池的空气的压力；在通 过所述压力控制单元减小了空气的压力、并且在所述加速操作部件变为不 被操作后经过了一定时间的情况下停止所述压縮机的运行。 发明的效果
根据本发明的第一方式，由于在压縮机的上游侧和下游侧的压力差变 为了小于等于预定值之后停止压縮机的运行，因此能够抑制由于空气的倒 流而产生的噪声。
根据本发明的第二方式，由于在降低了压縮机的转速后的预定时间之 后停止压縮机的运行，因此能够抑制由于空气的倒流而产生的噪声。
根据本发明的第三方式，在与不停止向燃料电池供应空气的情况相比 增大了节流阀的开度后停止压縮机的运行，因此能够抑制由于空气的倒流 而产生的噪声。
根据本发明的第四方式，能够消除供应给燃料电池的空气的浪费并提 高耗油率。另外，还能够在停止了压縮机时抑制由于空气的倒流而产生的 噪声。
根据本发明的第五方式，能够消除供应给燃料电池的空气的浪费并提 高耗油率。另外，还能够在停止了压縮机时抑制由于空气的倒流而产生的 噪声。
图1是实施方式一的燃料电池系统的部分构成图； 图2是实施方式一中的压縮机的控制方法的流程图； 图3表示了实施方式一中的压縮机的下游侧的压力的随时间的变化； 图4是实施方式二的燃料电池系统的部分构成图; 图5是实施方式二中的压縮机的控制方法的流程图； 图6表示了实施方式二中的压縮机的下游侧的压力的随时间的变化； 图7是说明在实施方式二的变形例中由控制装置17执行的压縮机14 的停止方法的流程8图8是用于说明实施方式三的燃料电池车的简要示图; 图9是实施方式三中的压縮机的控制方法的流程图。 标号说明
1、 ll燃料电池系统
2、 12燃料电池
3、 13马达
4、 14压縮机
5、 6、 15、 16压力传感器
7、 17控制装置
8、 9、 20、 22气体供应路径 10、 21、 23气体排出路径 18调压阀
19排出阀
31加速踏板
32加速操作检测单元
33制动踏板
34制动操作检测单元
35压力控制单元
100燃料电池车
具体实施方式
实施方式一
图1是本实施方式的燃料电池系统的部分构成图。该燃料电池系统能 够应用于车载用和固定型等各种用途。在图中，省略了向燃料电池的阳极 供应气体的部分，例如向阳极供应气体的燃料气体供应系统、控制来自燃 料气体供应系统的燃料气体的流量的燃料气体流量控制装置、以及将从燃 料电池排出的气体再次供应给燃料电池的循环装置等。
如图l所示，燃料电池系统l具有被供应氢和氧而产生电动势的燃 料电池2、被马达3驱动并通过气体供应路径8向燃料电池2的阴极(未图示)供应空气的压縮机4、设置在压縮机4的上游侧和下游侧的压力传
感器5和6、控制停止压縮机4时的动作的控制装置7。压縮机4不具有用 于防止空气倒流的止回阀。
在图1中，氢通过气体供应路径9被供应给阳极(未图示)。并且， 从阳极被排出到气体排出路径10中的气体被再次送入到气体供应路径9 中。另外，在气体排出路径10的中途经由排气阀(未图示)连接有其他 的流路(未图示)，如果以预定的定时打开排气阀，则从阳极排出的气体 会通过其他的流路被排出到外部。
燃料电池2具有内容积大、并且压力损失大的构造。因此，在燃料电 池系统1中，将通过压縮机4压縮了的空气送入到燃料电池2的内部。但 是，如果在该状态下突然停止压縮机4，则残留在压縮机4的下游侧的空 气会膨胀而向上游侧倒流。此时，会产生破裂音等噪声。
为了减小噪声，抑制空气的倒流即可，为此在减小压縮机4的上游侧 与下游侧之间的压力差AP之后停止压縮机4的运行即可。因此，在本实 施方式中，在完全停止燃料电池系统1的运行时，不立即停止压縮机4， 而是在确认了压力差AP变为了小于等于预定值之后停止运行。
图2是说明控制装置7停止压縮机4的停止方法的流程图。该图不仅 适用于完全停止燃料电池系统1的运行的情况，而且适用于暂时停止燃料 电池2的发电的情况等停止向燃料电池2供应空气的任一情况。
如图2所示， 一旦开始了燃料电池系统1的运行停止动作，则首先将 压縮机4的转速R设定为比燃料电池2通常发电时低但不为0的值，换言 之设定为预定值R0 (R>R0)或比预定值R0小的值Rl (步骤S101)。 于是，转速R逐渐降低，空气的压縮停止。但是，由于压縮机4继续运 行，因此不停止向燃料电池2供应空气。
压縮机4的转速R与压縮机4的上游侧和下游侧的压力差AP相关。 例如，由于转速R越大下游侧的压力越高，因此压力差AP变大。并且， 一旦在压力差AP大的状态下停止压缩机4的运行，则由于空气的倒流而 产生的噪声也会非常大。因此，求出压力差AP与噪声的关系，确定与能 够允许的噪声水平相对应的压力差APO。然后，求出产生该压力差APO的压縮机4的转速。得到的值与上述预定值RO相对应。
一旦在步骤S101中将转速R设定为预定值R0或Rl之后，压力差A P逐渐接近AP0。并且，如果在压力差AP变为与AP0相等时或者比APO 小时停止压縮机4的运行，则能够使产生的噪声成为允许水平以下的程 度。
因此，在步骤S102中求出压力差AP。具体地说，能够通过压力传感 器5、 6求出压力差AP。由于压縮机4的上游侧的压力等于大气压，因此 如果将大气压作为一个大气压，则能够通过利用压力传感器6测定压縮机 4的下游侧的压力来求出压力差AP。
然后，判断得到的压力差AP是否小于等于APO (步骤S103)。在A P不小于等于APO的情况下返回到步骤S102。然后，在步骤S103中重复 判断AP是否小于等于APO的动作。
另一方面，在步骤S103中，当AP小于等于AP时，判断变为了能够 允许的噪声水平以下的压力差，停止压縮机4的运行(步骤S104)。由 此，能够在抑制由于空气的倒流而引起的噪声的情况下完全停止向燃料电 池2供应空气。
图3表示了压縮机4的下游侧的压力P的随时间的变化。如上所述， 一旦燃料电池系统1的运行停止动作开始，则在步骤SIOI (图中的时刻为 t0)将压縮机4的转速R设定为R0或R1。由此，由于转速R降低，因此 压力差AP、换言之压縮机4的下游侧的压力P逐渐降低。并且，在时刻 tl压力P达到压力P0。如果在压力P变为了压力P0时(即在时刻tl以 后)停止压縮机4的运行，则能够抑制由于空气的倒流而产生的噪声。认 为(P0—大气压)=AP0。
根据图3可知，上述实施方式也可以进行如下变形。g卩，在上述实施 方式中，求出压力差AP (或压力P)，判断该值是否小于等于APO (或 P0)。与此相对，也可以预先求出到变为AP^APO (或P^AP0)为止 的时间t，并在通过步骤S101改变了转速的设定值后的时间t之后完全停 止压縮机4。 SP，也可以在从时刻t0经过了预定时间t之后的时刻t2完全 停止压縮机4。根据该方法，由于可以不用求出压力差AP (或压力P)，
ii因此能够简化控制装置7中的系统。 实施方式二
图4是本实施方式的燃料电池系统的部分构成图。该燃料电池系统能
够应用于车载用和固定型等各种用途。在图中，省略了向燃料电池的阳极 供应气体的部分，例如向阳极供应气体的燃料气体供应系统、控制来自燃 料气体供应系统的燃料气体的流量的燃料气体流量控制装置、以及将从燃 料电池排出的气体再次供应给燃料电池的循环装置等。
如图4所示，燃料电池系统11具有被供应氢和氧而产生电动势的
燃料电池12、被马达13驱动并通过气体供应路径20向燃料电池12的阴 极(未图示)供应空气的压縮机14、设置在压縮机14的上游侧和下游侧 的压力传感器15和16、控制停止压縮机14时的动作的控制装置17、调 整从压縮机14供应给燃料电池12的空气的压力的调压阀18、不经由燃料 电池12将压縮机14的下游侧的空气排出到大气中的排出阀19。压縮机 14不具有用于防止空气倒流的止回阀。
在图4中，氢通过气体供应路径22被供应给阳极(未图示)。并 且，从阳极被排出到气体排出路径23中的气体被再次送入到气体供应路 径22中。另外，在气体排出路径23的中途经由排气阀(未图示)连接有 其他的流路(未图示)，如果以预定的定时打开排气阀，则从阳极排出的 气体会通过其他的流路而被排出到外部。
在图4的例子中，调压阀18设置在作为从燃料电池12排出的气体的 流路的气体排出路径21上。但是，本发明不限于此，也可以在气体供应 路径20中设置调压阀18，或者还可以在气体排出路径21和气体供应路径 20中均设置调压阀18。
燃料电池12具有内容积大、并且压力损失大的构造。因此，在燃料 电池系统11中，将通过压縮机14压縮了的空气送入到燃料电池12的内 部。但是，如果在该状态下突然停止压縮机14，则残留在压縮机14的下 游侧的空气会膨胀而向上游侧倒流。此时，会产生破裂音等噪声。
为了减小噪声，抑制空气的倒流即可，为此在减小压縮机14的上游 侧与下游侧之间的压力差AP之后停止压縮机14的运行即可。因此，与实
12施方式一相同，在本实施方式中，在完全停止燃料电池系统11的运行时 不立即停止压縮机14，而是在确认了压力差AP变为了小于等于预定值之 后停止运行。
本实施方式在通过减小压縮机14的转速来减小压力差AP这一点上与 实施方式一相同。并且，本实施方式的特征在于通过打开调压阀18来减 小压縮机14的下游侧的压力损失。
图5是说明控制装置17停止压縮机14的停止方法的流程图。该图不 仅适用于完全停止燃料电池系统11的运行的情况，而且适用于暂时停止 燃料电池12的发电的情况等停止向燃料电池12供应空气的任一情况。
如图5所示， 一旦开始了燃料电池系统11的运行停止动作，则首先 将压縮机14的转速R设定为比燃料电池12通常发电时低但不为0的值， 换言之设定为预定值R0 (R>R0)或比预定值R0小的值Rl (步骤 S201)。于是，转速R逐渐降低，空气的压縮停止。但是，由于压縮机 14继续运行，因此不停止向燃料电池12供应空气。
压縮机14的转速R与压縮机14的上游侧和下游侧的压力差AP相 关。例如，由于转速R越大下游侧的压力越高，因此压力差AP变大。并 且， 一旦在压力差AP大的状态下停止压縮机14的运行，则由于空气的倒 流而产生的噪声也会非常大。因此，求出压力差AP与噪声的关系，确定 与能够允许的噪声水平相对应的压力差APO。然后，求出产生该压力差A P0的压縮机14的转速。得到的值与上述预定值R0相对应。
接着，完全打幵调压阀18 (步骤S202)。由此，能够减小压縮机14 的下游侧的压力损失。这里，也可以代替调压阀18而完全打开排出阀 19。由此，能够排出压縮机14的下游侧的空气。也可以完全打开调压阀 18和排出阀19这两者。
一旦在步骤S201中将转速R设定为预定值R0或Rl之后，压力差A P逐渐接近AP0。并且，通过在步骤S202中打开调压阀18和排出阀19中 的至少一个，能够迅速地减小压縮机14的下游侧的压力，因此能够加快 压力差AP接近APO的速度。并且，如果在压力差AP变为与APO相等时 或者比APO小时停止压縮机14的运行，则能够使产生的噪声成为允许水
13平以下的程度。
因此，在步骤S203中求出压力差AP。具体地说，能够通过压力传感 器15、 16求出压力差AP。由于压縮机14的上游侧的压力等于大气压， 因此如果将大气压作为一个大气压，则能够通过利用压力传感器16测定 压縮机14的下游侧的压力来求出压力差AP。
然后，判断得到的压力差AP是否小于等于APO (步骤S204)。在A P不小于等于APO的情况下返回到步骤S203。然后，在步骤S204中重复 判断AP是否小于等于APO的动作。
另一方面，在步骤S204中，当AP小于等于AP时，判断变为了能够 允许的噪声水平以下的压力差，停止压縮机14的运行(步骤S205)。由 此，能够在抑制由于空气的倒流而引起的噪声的情况下完全停止向燃料电 池12供应空气。
图6表示了压縮机14的下游侧的压力P的随时间的变化。与在实施 方式一中说明的图3相同， 一旦在时刻t0燃料电池系统11的运行停止动 作开始，则压力差AP、换言之压縮机14的下游侧的压力P会逐渐降低。 并且，在时刻t3压力P达到压力P0。在本实施方式中，由于除了降低压 縮机14的转速之外还打开调压阀18和排出阀19中的至少一个，因此与实 施方式一相比压力P的下降速度变快。因此，能够以比较短的时间t'使 压力P成为小于等于PO的压力。认为(P0 —大气压)=AP0。
根据图6可知，上述实施方式也可以进行如下变形。即，在上述实施 方式中，求出压力差AP (或压力P)，判断该值是否小于等于APO (或 P0)。与此相对，也可以预先求出到变为AP^APO (或PSAPO)为止 的时间t'，并在通过步骤S201改变了转速的设定值后的时间t'之后完 全停止压縮机14。即，也可以在从时刻tO经过了预定时间t'之后的时刻 t4完全停止压縮机14。根据该方法，由于可以不用求出压力差AP (或压 力P)，因此能够简化控制装置17中的系统。
另外，上述实施方式可以如图7所示那样进行变形。图7是说明在实 施方式二的变形例中由控制装置17执行的压縮机14的停止方法的流程 图。在停止向燃料电池12供应空气时启动图7所示的流程。根据图7所示的流程，与图5所示的流程相同，将压縮机14的转速R设定为预定值R0 (或R1)(步骤S201)，然后完全打开调压阀18 (步骤S202)。然后，与图5所示的流程不同，停止压縮机14的运行(步骤S205)。
这里， 一旦完全打开了调压阀18后，压縮机14下游的压力损失变小，因此压縮机14下游的压力会在短时间内接近大气压。S卩，通过完全打开调压阀18，能够瞬时降低压縮机14下游的压力。因此，即使如本变形例那样在刚刚完全打开了调压阀18之后停止压縮机14的运行，也能够抑制由于空气的倒流而引起的噪声。
在上述步骤S202的处理中使调压阀18的开度为全开，但是使调压阀18的开度大于不停止向燃料电池12供应空气的情况下的开度即可。
另外，在上述实施方式和实施例中说明了将本发明应用于具有用于调整空气压力的调压阀18的系统的情况，但是也可以代替该调压阀18而将至少开度可以改变的节流阀设置在气体排出路径21中。在停止向燃料电池12供应空气的情况下，与不停止的情况相比增大该节流阀的开度(例如完全打开)，由此能够抑制由于空气的倒流而引起的噪声。
另外，在图4所示的系统中设置了排出阀19，但是不必一定设置排出阀19。
实施方式三
在实施方式一和实施方式二中，不仅说明了在完全停止燃料电池系统的运行的情况下停止向燃料电池供应空气时的压縮机的停止方法，而且还说明了在暂时停止燃料电池的发电等情况下停止向燃料电池供应空气时的压縮机的停止方法。作为该情况的具体示例，可以例举出使安装有燃料电池系统的车辆减速或停止的情况。§卩，在车辆减速或停止时，从提高耗油率这一点出发，优选停止压縮机的运行。因此，在本实施方式中，说明了在使车辆减速或停止时在抑制了由于空气倒流而产生的噪声的情况下停止压縮机的方法。
本实施方式的车辆是具有实施方式一或实施方式二所记载的燃料电池系统的燃料电池车辆。以下，说明具有实施方式二的燃料电池系统11的
15燃料电池车。图8是用于说明实施方式三的燃料电池车的简要示图。该燃料电池车100具有加速操作检测单元32，检测加速器踏板31的操作；
制动操作检测单元34，检测制动踏板33的操作；以及压力控制单元35，当加速踏板31未被踩下(off)时减小向燃料电池12供应的空气的压力，当加速踏板31被踩下了 (on)时增大向燃料电池12供应的空气的压力。并且，在通过压力控制单元35减小了空气的压力、并且操作制动踏板33被操作的情况下停止压縮机14的运行。
压力控制单元35也可以设置在控制装置17 (7)内。g卩，压力控制单元35也可以构成控制装置17 (7)的一部分。
加速踏板31和加速操作检测单元32分别对应于本发明的加速操作部件和加速操作检测单元。另外，制动踏板33和制动操作检测单元34分别对应于本发明的减速操作部件和减速操作检测单元。并且，加速踏板31被踩下是指加速操作部件处于操作中，加速踏板31未被踩下是指加速操作部件处于非操作中。另外，制动踏板33被踩下是指减速操作部件处于操作中，减速踏板33未被踩下是指减速操作部件处于非操作中。
图9是说明本实施方式的压縮机的控制方法的流程图。如该图所示，首先通过加速操作检测单元32来判断加速踏板31是否未被踩下(步骤S301)。在加速踏板31未被踩下的情况下，通过压力控制单元35来降低压縮机14的转速而使空气减压。由此，能够减少向燃料电池12供应的空气的量，降低燃料电池12的发电量(步骤S302)。另一方面，在加速踏板31被踩下了的情况下，返回到上述步骤S301的处理。
然后，通过制动操作检测单元34来判断是否进行了制动操作(步骤S303)。在步骤S303中，也可以判断加速踏板31变为未被踩下后是否经过了一定的时间。在该情况下，可以不需要上述制动操作检测单元34。
在步骤S303中，在未进行制动器操作的情况下或者在未经过一定的时间的情况下，判断加速踏板31是否被踩下(步骤S304)。在加速踏板31未被踩下的情况下返回到步骤S303。然后，在步骤S304中，重复判断加速踏板31是否变为了被踩下的动作。
在步骤S304中，在加速踏板31被踩下的情况下，通过压力控制单元35来提高压縮机14的转速而对空气加压。由此，能够增多供应给燃料电池12的空气的量，使燃料电池12的发电量变大(步骤S305)。然后，返回到步骤S301并重复上述动作。
另一方面，在步骤S303中，在进行了制动操作的情况下，或者在经过了一定的时间的情况下，判断车辆将要减速或停止，停止压縮机14的运行(步骤S306)。
在步骤S306中，可以通过在实施方式一或实施方式二中说明了的控制装置17 (7)来停止压縮机14 (4)的运行。g卩，按照通过图2说明了的控制方法降低压縮机的转速，在压縮机14的上游侧与下游侧的压力差△P变为了小于等于APO时停止运行。或者，也可以在使压縮机14的转速降低后经过了预定时间时停止运行。在任一情况下，当在燃料电池系统11中设置有调整从压縮机14向燃料电池12供应的空气的压力的调压阀18(或节流阀)时，可以在按照通过图5说明了的控制方法降低了压縮机14的转速后完全打开调压阀18 (或节流阀)。另外，当在燃料电池系统11中设置有排出压縮机14的下游侧的空气的排出阀19时，也可以在降低了压縮机14的转速后完全打开排出阀19。并且，在设置有调压阀18 (或节流阀)和排出阀19这两者的情况下，也可以在降低了压縮机14的转速后完全打开这两者。
在步骤S306中，在停止了压縮机14后判断系统的停止开关是否接通(on)(步骤S307)。如果接通，则判断车辆完全停止，结束对压縮机14的控制。
另一方面，在系统的停止开关断开(off)的情况下，判断车辆不过是暂时停止，然后判断加速踏板31是否被踩下(步骤S308)。如果加速踏板31未被踩下，则返回到步骤S307。
在步骤S308中，在加速踏板31被踩下的情况下，再次启动压縮机14(步骤S309)。然后，前进到步骤S305，通过压力控制单元35增多供应给燃料电池12的空气的量，使燃料电池12的发电量变大。然后，返回到步骤S301并重复上述动作。
根据本实施方式，通过加速操作检测单元32和压力控制单元35来控
17制供应给燃料电池12的空气的压力。并且，通过加速操作检测单元32和制动操作检测单元34来检测车辆的减速或停止并使压縮机14停止。因此，能够消除供应给燃料电池12的空气的浪费，提高耗油率。另外，由于在减小了压縮机14的上游侧与下游侧的压力差AP之后停止压縮机14的运行，因此还能够抑制由于空气的倒流而产生的噪声。
本发明不限于上述实施方式，可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变形来实施。
权利要求
1. 一种燃料电池系统，包括燃料电池；以及压缩机，对从外部获取的空气进行压缩后经由气体供应路径供应给所述燃料电池；所述燃料电池系统的特征在于，当停止向所述燃料电池供应空气时，在所述压缩机的上游侧和下游侧的压力差变为了小于等于预定值之后停止所述压缩机的运行。
2. 如权利要求1所述的燃料电池系统，其中，还具有对从所述压缩机供应给所述燃料电池的空气的压力进行调整的 调压阀，所述调压阀设置在所述气体供应路径和气体排出路径中的至少一者 中，所述气体排出路径是从所述燃料电池排出的气体的流路，在打开所述调压阀后，在所述压力差变为了小于等于预定值之后停止 所述压縮机的运行。
3. 如权利要求1所述的燃料电池系统，其中，还具有不经由所述燃料电池而将所述压縮机的下游侧的空气排出到大 气中的排出阀，在打开所述排出阀后，在所述压力差变为了小于等于预定值之后停止 所述压縮机的运行。
4. 一种燃料电池系统，包括燃料电池；以及压縮机，对从外部获取 的空气进行压縮后经由气体供应路径供应给所述燃料电池；所述燃料电池 系统的特征在于，当停止向所述燃料电池供应空气时，在将所述压縮机的转速设定为比 所述燃料电池通常发电时低且不为零的值后的预定时间之后停止所述压縮 机的运行。
5. 如权利要求4所述的燃料电池系统，其中，还具有对从所述压縮机供应给所述燃料电池的空气的压力进行调整的 调压阀，所述调压阀设置在所述气体供应路径和气体排出路径中的至少一者中，所述气体排出路径是从所述燃料电池排出的气体的流路，在打开所述调压阀后，在所述压力差变为了小于等于预定值之后停止所述压縮机的运行。
6. 如权利要求4所述的燃料电池系统，其中，还具有不经由所述燃料电池而将所述压縮机的下游侧的空气排出到大气中的排出阀，在打开所述排出阀后，在所述压力差变为了小于等于预定值之后停止所述压縮机的运行。
7. —种燃料电池系统，包括燃料电池；压缩机，对从外部获取的空气进行压縮后经由气体供应路径供应给所述燃料电池；以及节流阀，配置在气体排出路径中，所述气体排出路径是从所述燃料电池排出的气体的路径；所述燃料电池系统的特征在于，当停止向所述燃料电池供应空气时，在与不停止的情况相比增大了所述节流阀的开度之后停止所述压縮机的运行。
8. —种燃料电池车，安装有权利要求1 7中任一项所述的燃料电池系统，该燃料电池车的特征在于，具有加速操作检测单元，检测加速操作部件的操作；减速操作检测单元，检测减速操作部件的操作；以及压力控制单元，在所述加速操作部件处于非操作中时减小供应给所述燃料电池的空气的压力，在所述加速操作部件处于操作中时增大供应给所述燃料电池的空气的压力；在通过所述压力控制单元减小了空气的压力、并且所述减速操作部件被操作的情况下停止所述压縮机的运行。
9. 一种燃料电池车，安装有权利要求1 7中任一项所述的燃料电池系统，该燃料电池车的特征在于，具有加速操作检测单元，检测加速操作部件的操作；以及压力控制单元，在所述加速操作部件处于非操作中时减小供应给所述燃料电池的空气的压力，在所述加速操作部件处于操作中时增大供应给所述燃料电池的空气的压力；在通过所述压力控制单元减小了空气的压力、并且在所述加速操作部件变为不被操作后经过了一定时间的情况下停止所述压縮机的运行。
全文摘要
提供一种能够在停止了压缩机时抑制由于空气的倒流而产生的噪声的燃料电池系统。另外，提供一种具有该燃料电池系统的燃料电池车。燃料电池系统(1)包括燃料电池(2)和对从外部获取的空气进行压缩并供应给燃料电池(2)的压缩机(5)。压缩机(4)的运行通过控制装置(7)的控制而在压缩机(4)的上游侧和下游侧的压力差变为了小于等于预定值之后停止。在该情况下，能够使预定值成为与预定的噪声水平相对应的压力差。
文档编号H01M8/04GK101490881SQ20078002600
公开日2009年7月22日 申请日期2007年7月11日 优先权日2006年7月13日
发明者北村伸之 申请人:丰田自动车株式会社