高压气体供给系统和燃料电池系统.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 102792506 A (43)申请公布日 2012.11.21 C N 1 0 2 7 9 2 5 0 6 A *CN102792506A* (21)申请号 201180012887.0 (22)申请日 2011.02.23 2010-051230 2010.03.09 JP H01M 8/04(2006.01) (71)申请人丰田自动车株式会社 地址日本爱知县丰田市 (72)发明人稻木秀介 (74)专利代理机构中原信达知识产权代理有限 责任公司 11219 代理人张建涛 车文 (54) 发明名称 高压气体供给系统和燃料电池系统 (57) 摘要 燃料电池系统（10）。

2、包括：设置在从高压气 罐（110）延伸到燃料电池（100）的氢供给管路 （120P）内的减压阀（121）和流量控制阀（122）。低 温环境可能导致这些装置的功能下降。因此，如果 高压气罐（110）内的气体温度高于此低温环境的 温度，且是使得下降的功能可恢复的温度，则在接 收到起动系统的起动信号前，使罐内的高压气体 流过氢供给管路（120P）以使减压阀（121）等暴露 于较高温度的气体。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2012.09.07 (86)PCT申请的申请数据 PCT/IB2011/000364 2011.02.23 (87)PCT申请的公布数据 WO2011/1。

3、10911 EN 2011.09.15 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书7页 附图5页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 7 页 附图 5 页 1/2页 2 1.一种高压气体供给系统，包括： 高压气罐，高压气体被存储在所述高压气罐中； 气体供给管路，所述气体供给管路从所述高压气罐延伸到气体消耗设备； 气体供给部，所述气体供给部在接收到用于起动所述系统的起动信号时将所述高压气 罐内的高压气体供给到所述气体供给管路，使得所述气体消耗设备开始消耗气体； 气体供给功能部，所述气体供给功能部在所述气体供给管路中被布置在所述气体供给 部的。

4、下游，且所述气体供给功能部用于使得通过所述气体供给管路以被所述气体消耗设备 消耗的气体的量合适；和 初级控制部，根据所述高压气罐内的气体温度和所述气体供给管路的周围温度，所述 初级控制部在接收到所述起动信号前执行初级控制，所述初级控制驱动所述气体供给部。 2.根据权利要求1所述的高压气体供给系统，其中，在向所述高压气罐中填充气体完 成之后，当所述周围温度低于预定温度时，所述初级控制部执行所述初级控制。 3.根据权利要求1所述的高压气体供给系统，其中，当所述周围温度是导致所述气体 供给功能部的功能下降的低温环境中的温度时所述初级控制部执行所述初级控制，并且， 所述高压气罐内的气体温度高于所述周围。

5、温度并且是所述气体供给功能部的下降的功能 能够被恢复的温度。 4.根据权利要求3所述的高压气体供给系统，其中，所述高压气罐具有纤维强化层，在 所述纤维强化层中，含有热固性树脂的纤维被缠绕到树脂衬里的外周。 5.根据权利要求3或4所述的高压气体供给系统，其中，所述初级控制部与向所述高压 气罐中填充气体完成相协作地执行所述初级控制。 6.根据权利要求1至5中的任一项所述的高压气体供给系统，其中，所述初级控制部以 比所述气体供给部在接收到所述起动信号时通过所述气体供给管路发送的供给气体的量 小的供给气体的量来执行所述初级控制。 7.根据权利要求1至6中的任一项所述的高压气体供给系统，其中，所述气体供。

6、给功能 部包括减压阀或流量控制阀中的至少一个阀。 8.根据权利要求1至7中的任一项所述的高压气体供给系统，进一步包括气体循环部， 所述气体循环部使已到达所述气体供给功能部的气体循环，而在所述初级控制期间不将所 述气体供给到所述气体消耗设备。 9.根据权利要求1至7中的任一项所述的高压气体供给系统，其中，设置多个所述气体 供给功能部， 所述高压气体供给系统进一步包括气体循环部，所述气体循环部使已到达被布置在所 述气体供给管路中的所述多个气体供给功能部中的最下游的气体供给功能部的气体循环， 而在所述初级控制期间不将所述气体供给到所述气体消耗设备。 10.根据权利要求1至7中的任一项所述的高压气体供。

7、给系统，进一步包括气体循环 部，所述气体循环部包括循环管路和三通阀，所述三通阀在所述初级控制期间将所述循环 管路连接到所述气体供给管路。 11.一种燃料电池系统，包括： 燃料电池；和 根据权利要求1至10中的任一项所述的高压气体供给系统， 权 利 要 求 书CN 102792506 A 2/2页 3 其中，被设置在所述高压气体供给系统中的所述气体消耗设备是所述燃料电池；并且 被设置在所述高压气体供给系统中的所述高压气罐是存储燃料气体的罐，所述燃料气 体被供给用于所述燃料电池中的电化学反应。 权 利 要 求 书CN 102792506 A 1/7页 4 高压气体供给系统和燃料电池系统 技术领域 。

8、0001 本发明涉及一种将高压气体供给到气体消耗设备的高压气体供给系统和一种设 置有此高压气体供给系统的燃料电池系统。 背景技术 0002 近年来，已开发了通过燃料气体的燃烧能和通过燃料气体的电化学反应发出的电 能驱动的车辆。例如天然气和氢的燃料气体存储在提供在这些车辆内的高压气罐内。而 且，静止的燃料电池系统也变得更流行，所述静止的燃料电池系统提供有燃料电池，该燃料 电池导致作为动力源的燃料气体的电化学反应以产生电力。 0003 因为静止的燃料电池系统或用于车辆的燃料电池系统可在低温环境下起动，所以 日本专利申请公开No.2005-158426（JP-A-2005-158426）例如建议了试。

9、图防止湿气冻结的 技术。 0004 虽然JP-A-2005-158426试图通过在系统停止时驱动管路内的氢泵以去除泵内的 水而防止泵内的湿气冻结，但目前对于布置在氢气管路内的减压阀（即压力调节阀）进行了 很少的工作。例如，减压阀使用橡胶横膈膜，且此橡胶横膈膜的橡胶硬度在低温度环境下自 然地增加，因此存在横膈膜的响应性降低的可能性。降低的横膈膜响应性影响了被调节的 压力的稳定性，这导致压力调节功能的下降。使用在JP-A-2005-158426中建议的技术，因 为需要连续操作氢泵，所述氢泵提供了带有绝热压缩的气体连通以避免此功能下降，因此 现在需要改进。顺便提及的是，此问题不限制于减压阀。即，当由。

10、于温度下降而可能受到功 能降低的设备布置在氢气管路中时，类似的问题也可能发生。 发明内容 0005 本发明改进了在低温环境下从起动开始时的稳定运行。 0006 本方面的第一方面涉及一种高压气体供给系统，所述系统包括其中存储了高压气 体的高压气罐；从高压气罐延伸到气体消耗设备的气体供给管路；当接收到用于起动系统 的起动信号时将高压气罐内的高压气体供给到气体供给管路、使得气体消耗设备开始消耗 气体的气体供给部；气体供给功能部，所述气体供给功能部在气体供给管路内布置在气体 供给部的下游，且起作用以使得穿过气体供给管路以被气体消耗设备消耗的气体的量是合 适的；和初级控制部，根据高压气罐内的气体温度和气。

11、体供给管路的周围温度，所述初级控 制部在接收到起动信号前执行初级控制，所述初级控制驱动气体供给部。 0007 在此方面中，在可能导致布置在气体供给管路内的气体供给功能部的功能下降的 低温环境中，存在气体供给功能部的功能可以下降的可能性。然而，使用具有以上所述结构 的高压气体供给系统，气体供给部被初级控制部驱动以在接收到用于起动系统的起动信号 前将高压气体从高压气罐通过气体供给管路发送。因此，在其中周围温度低的低温环境中， 在起动系统的起动信号发出前，气体供给功能部暴露于高压气罐内的处于比气体供给管路 的周围温度更高的温度下的气体，且因此温度升高。因此，即使气体供给功能部的功能已下 说 明 书C。

12、N 102792506 A 2/7页 5 降，但功能可被恢复。作为结果，根据具有以上所述结构的高压气体供给系统，在系统起动 前，气体供给功能部的功能可被维持或保证，因此从在低温环境中起动刚开始起稳定运行 就是可能的。此外，当改进此稳定性时，仅从高压气罐供给气体是足够的，因此不需要特殊 的设备。因此，结构可被简化，且成本和重量可降低。 0008 在以上所述的方面中，在周围温度是导致气体供给功能部的功能降低的低温环境 中的温度时，初级控制部可执行初级控制，且高压气罐内的气体温度高于周围温度、且是使 得气体供给功能部的下降的功能可被恢复的温度。根据此结构，当系统在低温环境中起动 时，气体供给功能部的。

13、功能可在系统起动前被甚至更稳定地维持或保证，因此可从在低温 环境中起动刚开始起就实现稳定的运行。 0009 在以上所述的结构中，初级控制部与气体填充到高压气罐内的完成相协作地执行 初级控制。当向高压气罐填充气体时，罐内的气体的温度随着填充高压气体自然地升高。当 将高压气罐填充以气体时，罐内的气体的温度随着填充高压气体而升高。作为结果，发生两 件事情（即建立两个条件）。第一件事情是，高压气罐内的气体的温度变得高于可能导致气 体供给功能部的功能下降的低温环境中的周围温度。第二件事情是，高压气罐内的气体的 温度升高到使得气体供给功能部的已下降的功能可被恢复的温度。因此，在低温环境中的 起动期间，运行。

14、状态可有效地在早期被稳定。在此情况中，与气体到高压气罐内的填充完成 相结合地被驱动的气体供给部不仅可在填充完成之后被驱动，而且可在填充完成之前被驱 动，这是因为在填充完成之前也能建立这两个条件。 0010 初级控制部也可以比气体供给部在接收到起动信号时通过气体供给管路发送的 供给气体的量更小的供给气体的量来执行初级控制。 0011 在以上所述的高压气体供给系统中，可提供多个气体供给功能部，以上所述的高 压气体供给系统也可包括气体循环部，所述气体循环部使已到达被布置在气体供给管路内 的多个气体供给功能部中的最下游的气体供给功能部的气体循环，而在初级控制期间不将 气体供给到气体消耗设备。 0012。

15、 本发明的第二方面涉及一种燃料电池系统，所述燃料电池系统包括燃料电池和根 据以上所述的结构中的任一个的高压气体供给系统。在此，提供在高压气体供给系统内的 气体消耗设备是燃料电池，且提供在高压气体供给系统内的高压气罐是其中存储了燃料气 体的罐，燃料气体被供给以用于在燃料电池内的电化学反应。 0013 根据此方面，当在低温环境中在燃料电池中开始发电时，气体供给功能部的功能 可在开始发电前被维持或保证，因此在低温环境中燃料电池起动刚开始时实现稳定的运 行。 附图说明 0014 本发明的特征、优点和技术和工业重要性将在如下对于本发明的示例实施例的详 细描述中参考附图描述，其中相同的附图标号指示相同的元。

16、件，且各图为： 0015 图1是示意性地示出了作为本发明的示例实施例的燃料电池系统的视图； 0016 图2是图示了根据本发明的第一示例实施例在起动时的功能恢复程序中的步骤 的流程图； 0017 图3是图示了根据本发明的第二示例实施例在起动时的功能恢复程序的流程图； 说 明 书CN 102792506 A 3/7页 6 0018 图4是示意性地示出了作为本发明的第三示例实施例的燃料电池系统的视图；和 0019 图5是示意性地示出了提供有天然气发动机的燃料电池系统的视图。 具体实施方式 0020 本发明的示例实施例将在下文中参考附图更详细地描述。 0021 如在图1中所示，此燃料电池系统10包括燃。

17、料电池100，包括两个高压气罐110的 氢气供给系统120，包括马达驱动的压缩机130的空气供给系统140，冷却系统（未示出），和 控制设备200，所有以上部件提供在燃料电池车辆20内。燃料电池100通过一堆发电模块 形成，每个发电模块包括未示出的膜电极组件（MEA），其中阳极连接到电解质膜的一侧且阴 极连接到电解质膜的另一侧。燃料电池100在车辆地板下方定位在前轮FW和后轮RW之间。 此燃料电池100通过导致从将在下文中描述的氢气供给系统120供给的氢气内的氢和从空 气供给系统140供给的空气中的氧之间的电化学反应来发电。所发出的电用于驱动例如未 示出的马达的载荷，以驱动前轮和后轮。高压气罐。

18、110被填充即供给有来自氢气站300的 高压氢气。高压气罐110被填充的方式，即填充方式，将在后文中描述。高压气罐110具有 纤维强化层，其中包含热固性树脂的纤维缠绕到树脂衬里的外周。作为结果，热不像利用金 属罐那样好地被耗散，因此罐内的气体的温度不容易降低。 0022 氢气供给系统120包括：从高压气罐110的每个延伸到燃料电池100的氢供给管 路120P，在氢供给管路120P内提供刚好在燃料电池100前方的减压阀121，提供在氢供给 管路120P内的流量控制阀122，从高压气罐110的每个延伸的用于填充的填充管路123， 布置在每个高压气罐110的开口处且打开且关闭填充管路123的盖阀12。

19、4，将未消耗的氢 气（即阳极废气）排放到大气中的排放管路125，和提供在排放管路125内的流出量控制阀 126。在此氢气供给系统120中，从每个罐延伸的气体供给管路（即流出管路）连接到氢供给 管路120P内的流出侧歧管127，且填充管路（即流入管路）从填充管路123内的流入侧歧管 128延伸到每个罐。 0023 具有以上所述的管路构造的氢气供给系统120将阴极废气从将在下文中描述的 排气管路142以被排放管路125内的流出量控制阀126调节的流量排放到大气，同时，来自 被流出侧歧管127选择为供给罐的高压气罐110的氢气在使用氢供给管路120P内的流量 控制阀12第一次调节该氢气的流量且使用氢。

20、供给管路120P内的减压阀121降低所述氢气 的压力后供给到燃料电池100的阳极。在此示例实施例中，当如上所述供给氢气时，被流出 侧歧管127选择为供给罐的高压气罐110的盖阀124打开此管路，且气体的流量通过流量 控制阀122被调节，且气体的压力通过减压阀121降低（即调节），所述流量控制阀122和减 压阀121已在上文中描述。流量控制阀122可将气体流量从零流量调节，且通过使得流量 为零而关闭氢供给管路120P。 0024 而且，氢气供给系统120包括用于高压氢气填充（在此说明书中，也简称为“填 充”）的容器150。此容器150提供在从高压气罐110延伸以被填充以高压氢气的填充管路 123。

21、的末端处，且定位在车辆的侧面上的填充位置中。此填充位置对应于在现有的汽油机车 辆中供给燃料的位置。所提供的容器150被车辆外覆盖件覆盖。 0025 空气供给系统140包括通过压缩机130引向燃料电池100的氧供给管路141，将未 消耗的空气（即阴极废气）排放到大气的排放管路142，和布置在排放管路142内的流出量 说 明 书CN 102792506 A 4/7页 7 控制阀143。空气供给系统140通过排放管路142将阴极废气以被排放管路142内的流出 量控制阀143调节的流量排放，同时将从氧供给管路141的开口端部吸入的空气在所述空 气的流量已经被压缩机130调节后供给到燃料电池100的阴极。

22、。 0026 控制设备200由所谓的微型计算机形成，所述微型计算机包括：执行逻辑运算的 CPU，ROM和RAM等，且控制设备200负责响应于接收到的来自加速器等的传感器输入、根据 填充运行的传感器输入和来自温度传感器的传感器输入进行燃料电池100的多种控制，包 括阀控制。温度传感器202检测减压阀121所处的区域周围的外侧空气温度，或氢供给管 路120P的管路表面温度，且将检测到的温度输出到控制设备200。 0027 氢气站300包括：存储了高压下的氢气的气体存储罐310，具有布置在其内的开关 阀312的站侧管路314，位于站侧管路314的末端处的喷嘴350，和填充控制装置380。喷嘴 350。

23、通过插入到燃料电池车辆20的侧面上的容器150内打开带有容器150的管路，且通过 从容器150移除而关闭管路。为便于使用喷嘴350进行填充，站侧管路314是在侧面上带 有喷嘴350的耐高压柔性软管，且因此顺应于喷嘴350到容器150内的插入或从容器150 的移除。填充控制装置380由所谓的微型计算机形成，所述微型计算机包括执行逻辑运算 的CPU，ROM和RAM等，且填充控制装置380负责响应于接收到的根据喷嘴350的用于执行 填充或停止填充的运行的传感器输入进行涉及填充的控制，包括阀控制。顺便提及的是，容 器150和喷嘴350构造为可发送和接收数据。填充开始信号和填充完成信号等从带有填充 控制。

24、装置380的侧输入到燃料电池车辆20的控制设备200。 0028 此氢气站300提供高压氢气，以将其填充到燃料电池车辆20的高压气罐110内， 且因此对应于现有汽油机车辆的加油站。如果高压气罐110和燃料电池100是静止类型的 且例如布置在房屋、仓库或工厂内，则氢气站300可具有布置在例如卡车的车辆内的气体 输送系统的形式。 0029 然后，将描述在低温环境中起动时的功能恢复程序，所述功能恢复程序被执行以 用于布置在氢供给管路120P内的减压阀121和流量控制阀122等。顺便提及的是，本发明 的初级控制可视作功能恢复程序。减压阀121容纳了用于调节压力的橡胶横膈膜。流量控 制阀122使用橡胶密。

25、封构件作为用于调节流量的组成元件。因此，除非在外侧空气温度或 氢供给管路120P的管路温度例如低于零度时供给气体，否则橡胶硬度将增加，因此存在调 节压力的响应性下降或密封不足的可能性。为避免此情况，此示例实施例的燃料电池系统 10在低温环境中执行功能恢复程序，如下所述。在图2中示出的起动时的功能恢复程序以 预定时间单位重复执行，同时在燃料电池车辆20内的燃料电池100的运行停止，同时假定 高压气罐110被填充以气体。在燃料电池100开始运行时，基于加速器操作量的通常的燃 料电池运行控制（未示出）被恢复。 0030 所图示的功能恢复程序在高压气罐110被填充以气体时定期执行。首先，基于温 度传感。

26、器202的检测值确定外侧空气温度Th是否低于预定温度（步骤S100）。在此示 例实施例中，此预定温度是零摄氏度，即可能导致减压阀121的橡胶横膈膜的功能下降 的温度。在此情况中，预定温度取决于用作横膈膜的橡胶的特性也可以是不同于零度的 温度。外侧空气温度Th也可以视作本发明中的周围温度。 0031 如果步骤S100中的确定为否，则外侧空气温度Th对于导致减压阀121的功能下 降不足够低，因此此程序循环结束而不执行任何其他的步骤。另一方面，如果在步骤S100 说 明 书CN 102792506 A 5/7页 8 中的确定为是，则确定填充是否完成（步骤S110）。此步骤重复直至填充完成。在此，将简。

27、要 地描述以气体填充高压气罐110。 0032 当以来自氢气站300的气体填充高压气罐110时，氢气站300的喷嘴350插入到 燃料电池车辆20的容器150内。与喷嘴350到容器150内的此插入相伴随的传感器信号 输出到燃料电池车辆20的控制设备200和氢气站300的填充控制装置380，因此显见填充 已在将喷嘴350插入到容器150内时开始。 0033 在填充期间，燃料电池车辆20的控制设备200通过将氢供给管路120P内的流量 控制阀122设置为具有零流量而关闭图1中的氢供给管路120P以停止燃料电池100的运 行，且打开刚好位于高压气罐110前方的盖阀124。在此状态中，高压氢气从填充管路。

28、123 填充到高压气罐110内。在此情况中，被填充的高压气罐110通过流入侧歧管128选择。 0034 填充控制装置380从站侧管路314的未示出的气体流量计和压力计监测气体流量 和压力的变动，且从填充开始起确认到高压气罐110内的填充状态。然后，当气体到高压气 罐110内的填充完成时，填充完成信号输出到控制设备200。当接收到此信号时，控制设备 200确认填充状态且根据在填充开始之后经过的时间和罐内的压力变动来检测填充完成或 接近完成。顺便提及的是，一旦填充完成，则喷嘴350从容器150移除且控制设备200控制 流入侧歧管128以关闭填充管路123。 0035 如果在步骤S100中的确定为是。

29、（即，外侧空气温度Th（0）之后在步骤S110 中的确定也为是，则气体到高压气罐110内的填充完成或接近完成，因此当高压气体（即， 高压氢气）填充到罐内时，罐内的气体温度将自然地升高。当氢气以大致70Mpa的压力填 充时，估计到罐内的气体将升高到大致85的温度。因此，当步骤S110中的确定为是时， 确定了高压气罐110内的气体的温度高于可能导致减压阀121的功能下降的外侧空气温度 Th（0），且减压阀121的温度可能升高，使得减压阀121的功能可通过使减压阀 121暴露于此温度的气体而被恢复，因此过程前进到步骤S120。在步骤S120中，高压气罐 110的盖阀124被控制成在短时间内打开和关闭。

30、（例如，被控制成在数秒内打开和关闭两次 至三次），且流量控制阀122被调整（即，被控制），使得调节的气体流量降低。在此情况中， 调节的气体流量仅需要使得流出罐的高温气体到达减压阀121，且将减压阀121的横膈膜 和管路的温度升高。因此，当燃料电池车辆20怠速时，调节的气体流量可大致为怠速流量 的小部分。 0036 在步骤S120后，确定燃料电池车辆20的点火开关（在后文中称为“IGS”）是否已 接通，且因此燃料电池100是否已起动（步骤S130）。此步骤重复直至系统被IGS操作起动。 当响应于IGS的接通操作而输出系统起动信号时，盖阀124被控制以稳态打开，且流量控制 阀122被控制（即，被调。

31、整）使得流过流量控制阀122的气体的调节的流量与怠速流量匹配 （步骤S 140）。此后，燃料电池100的运行控制切换到基于驾驶员的加速器操作的运行控 制，且起动时的功能恢复程序结束。 0037 如上所述，使用此示例实施例的燃料电池系统10，即使布置在氢供给管路120P内 的减压阀121的橡胶横膈膜和阀密封构件的功能和流量控制阀122的功能由于低温环境而 下降，在IGS接通前每个罐的盖阀124也被驱动，使得与气体到高压气罐110内的填充的完 成（步骤S110）相协作地，高压气罐110内的高压氢气流过氢供给管路120P（步骤S120）。 因此，当高压气罐110正被填充时，流过氢供给管路120P的高。

32、压氢气自然地处于高温，因此 说 明 书CN 102792506 A 6/7页 9 气体温度是高于如上所述可能导致功能下降的外侧空气温度Th的温度，且因此能够将下 降的功能恢复。因此，减压阀121和流量控制阀122暴露于如上所述的高温气体（即，氢气）， 且因此当燃料电池车辆20在低温环境中运行时，温度在起动信号从IGS发出前升高。此升 高的温度使得下降的功能得以恢复。作为结果，根据此示例实施例的燃料电池系统10，当系 统在低温环境中起动时，例如减压阀121和流量控制阀122的阀装置的功能可在系统起动 前被维持或保持，因此从低温环境中起动刚开始起可能实现稳定的运行。此外，当改进此稳 定性时，仅供给。

33、来自已经安装在燃料电池车辆20内的高压气罐110的气体是足够的，这消 除了对于恢复功能的特殊设备的需求。因此，使用此示例实施例的燃料电池系统10，当在低 温环境中使运行稳定时，结构可被简化，且成本和重量可降低。 0038 使用此示例实施例的燃料电池系统10，温度在气体填充到高压气罐110时自然升 高的罐内的气体也用于功能恢复，因此不需要用于升高气体的温度的结构。作为结果，结构 可简化，且成本和重量可有效地降低。 0039 使用此示例实施例的燃料电池系统10，当在IGS接通前恢复减压阀121等的功能 时，通过流量控制阀122调节的气体流量也比燃料电池车辆20怠速时的怠速流量小。因此， 在燃料电池。

34、车辆20运行前，或更具体地，在燃料电池车辆20怠速前，减压阀121等的功能 可使用小量的气体恢复。顺便提及的是，功能恢复程序可在高压气罐填充完成之后执行，或 与高压气罐的填充完成相协作地执行。 0040 然后，将描述本发明的第二示例实施例。图3是图示了根据第二示例实施例的起 动时的功能恢复程序的流程图。此示例实施例更利用了如下事实，即高压气罐110具有纤 维强化层，其中含有热固性树脂的纤维缠绕到树脂衬里的外周，这使得罐内气体的温度难 于下降。 0041 在图3中的起动时的功能恢复程序中，首先如上所述基于温度传感器202的检测 值确定外侧空气温度Th是否低于预定温度（步骤S200）。如果外侧空气。

35、温度Th低于预 定温度，则基于来自已经布置在高压气罐110内的罐内温度传感器的检测值确定罐内气 体温度（即罐内的气体的温度）Tt是否高于预定温度（步骤S210）。此预定温度设定 为高于可导致减压阀121的功能下降的以上所述的预定温度的温度，且是（例如，大致 50）的预定温度，在该温度下，如果罐内气体温度Tt高于该预定温度，则通过将减压 阀121暴露于具有罐内气体温度Tt的气体因此升高减压阀121的温度，减压阀121的功能 可恢复。一旦步骤S210中的确定为是，则执行在短时间内打开和关闭盖阀124的控制，且 执行降低流量控制阀122处的流量的控制（步骤S220），在此控制之后等待IGS接通（步骤。

36、 S230），且当IGS接通时，执行盖阀124的稳态控制和流量控制阀122的怠速流量控制（步骤 S240），类似于以上所述的步骤S120至S140。此后，燃料电池100的运行控制转到基于驾驶 员的加速器操作的运行控制，且起动时的功能恢复程序结束。 0042 也在此示例实施例中，可通过将高温气体供给到高压气罐110内来实现以上所述 的效果。顺便提及的是，结构也可使得如果在步骤S210中的确定为否，则燃料电池车辆 20的驾驶员被通知且由于功能下降的可能性而被促使在IGS接通之后比通常情况怠速更 长的时间，或首先被通知存在功能下降的可能性且然后使怠速在IGS接通之后持续预定时 段。 0043 然后，。

37、将描述本发明的第三示例实施例。图4是示意性地示出了根据第三示例实 说 明 书CN 102792506 A 7/7页 10 施例的燃料电池系统10A的视图。 0044 使用此示例实施例的燃料电池系统10A，被供给以恢复减压阀121等的功能的气 体（即氢气）不流入到燃料电池100内，这是因为提供了在减压阀121下游的三通阀160，从 此三通阀160延伸的循环管路162，缓冲器164，和止回阀166，如在附图中所示。当IGS接 通时，三通阀160将氢供给管路120P连接到燃料电池100，且当IGS关闭时，三通阀160将 氢供给管路120P连接到循环管路162。循环管路162将气体循环到减压阀121下。

38、游处的氢 供给管路120P中。缓冲器164设计为增加循环管路162的容积，且临时地存储流过循环管 路162的气体。止回阀166允许气体仅从三通阀160所处的一侧通过循环管路162。 0045 使用以上所述结构的燃料电池系统10A，通过三通阀160处的分支和循环管路162 的调节可防止被供给以恢复减压阀121等的功能的气体（即，氢气）流向燃料电池100，且所 述气体被临时存储在缓冲器164中。因此，根据燃料电池系统10A，可防止燃料气体（即，氢 气）在IGS接通前被供给到燃料电池100。 0046 虽然本发明已参考其示例实施例描述，但应理解的是本发明不限制于示例实施 例。即，本发明可通过以多种方。

39、式中的任何方式修改的模式执行而不偏离其范围。例如，在 以上所述的示例实施例中，描述了用作气体消耗设备的具有燃料电池100的燃料电池系统 10。然而，本发明也可应用于具有燃烧天然气（CNG）且将燃烧能转化为驱动力的发动机的 系统。 0047 图5是提供有天然气发动机EG的燃料电池系统10B的示意性图示。如在附图中 所示，此燃料电池系统10B包括氢供给管路120P的最下游端处的喷射器IJ，且通过在天然 气发动机EG的燃烧室内燃烧由喷射器IJ喷射的天然气来产生驱动车辆20B的动力。也使 用根据图5中所示的此修改示例的燃料电池系统10B，合并了橡胶密封件的喷射器IJ的密 封功能可在系统刚开始起动前被维。

40、持或保证，因此天然气在系统起动刚开始起可稳定地被 喷射。顺便提及的是，本发明当然也可应用于提供有燃烧氢气的发动机的车辆。 0048 另外，在以上所述的示例实施例中，用于燃料电池车辆20的燃料电池系统10描述 为示例，但本发明也可应用于静止的燃料电池系统以获得发出的电力。 说 明 书CN 102792506 A 10 1/5页 11 图1 说 明 书 附 图CN 102792506 A 11 2/5页 12 图2 说 明 书 附 图CN 102792506 A 12 3/5页 13 图3 说 明 书 附 图CN 102792506 A 13 4/5页 14 图4 说 明 书 附 图CN 102792506 A 14 5/5页 15 图5 说 明 书 附 图CN 102792506 A 15 。