[发明专利]检测燃料电池系统的方法以及燃料电池系统

说明书

在燃料电池系统(10)中，设置有用于检测副罐(82)的第二切换阀(44)的粘附的粘附检测装置。粘附检测装置打开第一切换阀(42)和第二切换阀(44)以用于切换到燃料电池(30)进行发电的双切换阀打开状态，然后，关闭第一切换阀(42)并且打开第二切换阀(44)以用于切换到燃料电池(30)进行发电的第二切换阀打开状态，并且基于在第二切换阀打开状态下的压力传感器(64)的检测值(P)的变化而检测第二切换阀(44)的粘附。

技术领域

本发明涉及一种检测燃料电池系统的方法，该燃料电池系统包括用于储存燃料气体的主罐和副罐，其中可以检测用于副罐的切换阀(开/关阀)的粘附。此外，本发明涉及燃料电池系统。

背景技术

日本特开2004-095425号公报(以下称为“JP2004-095425A”)的目的是提供一种用于供给切换阀(开/关阀)的故障诊断系统，其中可以在启动操作时快速地执行供给切换阀的故障诊断([0004]和摘要)。为了实现上述目的，在JP2004-095425A([0005]和摘要)中，在用于从燃料气体罐2向燃料电池1供给燃料气体的燃料气体供给管3中设置第一切换阀8和第二切换阀9。另外，在第一切换阀8和第二切换阀9之间设置有用于检测燃料气体的压力的第一压力传感器6。此外，JP2004-095424A的系统包括：停止时段切换阀操作单元，其用于关闭第一切换阀8，然后，在停止操作时间关闭第二开关阀9；用于存储停止操作时第一压力传感器6的输出的停止时段存储处理单元；以及故障诊断单元，其用于比较第一压力传感器6在停止操作时的输出和第一压力传感器6在重新启动操作时的输出，以分析第一开关阀8和第二开关阀9的故障。

JP 2004-095425A([0006])描述了其操作和优点如下：具体地，测量燃料电池停止时的燃料供给管中的压力。在燃料电池的重新启动操作时，将燃料电池停止操作时的压力与燃料电池重新启动操作时的压力进行比较。基于比较结果，确定第一切换阀8和第二切换阀9中是否至少一个具有故障。以这种方式，可以在不向燃料电池供给燃料气体的情况下检测故障。此外，为了执行故障诊断，不需要等到车辆开始移动或在道路上行驶。因此，可以在启动操作时执行第一切换阀和第二切换阀的故障诊断。

美国专利申请公开No.2012/0080251(以下称为“US2012/0080251A1”)公开了包括第一罐10和第二罐20的结构，该第一罐10和第二罐20存储将被供给到燃料电池FC的反应气体(燃料气体)(US2012/0080251A1的图2和图3)。

发明内容

在JP2004-095425A的结构中，设置单个的罐2，并且检测两个切换阀8、9的故障。与US2012/0080251A1不同，没有特别考虑包括多个燃料气体罐的结构。

例如，如果使用具有大容积的主罐和具有小容积的副罐作为多个燃料气体罐，则在某些情况下，该结构在使对乘客舱的影响降至最低的方面具有优势并同时保持行驶距离。但是，在燃料电池车辆的情况下，燃料经济性可以在大约30％的范围内波动，这取决于在燃料电池车辆中使用的负载(空调，座椅加热器，除霜器等)。特别是，如果副罐的容积为主罐和副罐的总容积的30％或以下，则难以识别燃料经济性的变化是由于所使用的负载的变化还是由于副罐的切换阀的故障。

这样，作为可能的方法，可以考虑提供专用传感器(例如，副罐中的压力传感器)来确定用于副罐的切换阀是否正常操作。但是，由于车辆重量的增加，采用这种方法会使燃料经济性更差或增加成本。该问题也存在于在燃料电池车辆之外使用的燃料电池系统。

JP2004-095425A和US2012/0080251A1不包括对于副罐特有的这些问题的任何考虑。

发明内容本发明是鉴于上述问题而作出的，本发明的目的在于提供一种检测燃料电池系统的方法，并提供一种燃料电池系统，其能够检测存储燃料气体的多个罐(特别是副罐)中的切换阀的故障或粘附。