(57)【要約】【課題】燃料電池システムの始動時に凍結判定が成される可能性を低減できる技術を提供する。【解決手段】燃料電池システムは、燃料電池システムの動作を制御する制御部と、を備え、制御部は、凍結有無判定を行う凍結有無判定部と、排気排水弁を昇温させる昇温処理を実行する昇温実行部と、解凍有無判定部と、を有し、凍結有無判定では、ガスの排気流量が第１閾値以下の場合に、凍結判定が行われ、解凍有無判定では、ガスの排気流量が第２閾値よりも高い場合に、排気排水弁が解凍しているという解凍判定が行われ、第２閾値は、前記第１閾値よりも高い流量を示す。【選択図】図４
2020021586.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池システムであって、
燃料電池と、
前記燃料電池の環境温度を計測する温度センサと、
前記燃料電池にアノードガスを供給するアノードガス供給系であって、前記燃料電池に向かうアノードガスが流通するアノードガス供給路を有するアノードガス供給系と、
前記燃料電池から排出されるアノードオフガスを前記アノードガス供給路に循環させるアノードガス循環系であって、前記アノードガス供給路へ向かう前記アノードオフガスが流通するアノードガス循環路を有するアノードガス循環系と、
前記アノードガス循環路と外部とを連通させる排気排水路と、
前記排気排水路を開閉するための排気排水弁と、
前記燃料電池システムの動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記燃料電池システムが始動したときに、前記温度センサの計測値が氷点下である場合であって前記排気排水弁に対して開弁指示が行われている場合に、前記排気排水弁から排出される前記アノードオフガスの排気流量を用いて前記排気排水弁が凍結しているか否かの凍結有無判定を行う凍結有無判定部と、
前記凍結有無判定部によって前記排気排水弁が凍結しているという凍結判定が行われた場合に、前記排気排水弁を昇温させる昇温処理を実行する昇温実行部と、
前記昇温処理の実行中と実行後との少なくともいずれかにおいて前記排気排水弁に対して開弁指示が行われている場合に、前記アノードオフガスの排気流量を用いて前記排気排水弁が解凍したか否かの解凍有無判定を行う解凍有無判定部と、を有し、
前記凍結有無判定では、前記アノードオフガスの排気流量が第１閾値以下の場合に、前記凍結判定が行われ、
前記解凍有無判定では、前記アノードオフガスの排気流量が第２閾値よりも高い場合に、前記排気排水弁が解凍しているという解凍判定が行われ、
前記第２閾値は、前記第１閾値よりも高い流量を示す、燃料電池システム。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料電池システムであって、さらに、
前記アノードガス供給路内の圧力を計測する圧力センサを有し、
前記制御部は、前記圧力センサによって計測される圧力の変化を用いて前記アノードガスの排気流量を算出し、
前記制御部は、前記解凍有無判定を行う場合には、
前記燃料電池システムの通常運転時において実行される前記排気排水弁から前記アノードオフガスを排気する通常排気処理の実行中よりも前記燃料電池に供給する前記アノードガスの圧力を高くする第１事前処理と、
前記通常排気処理の実行中よりも前記アノードガス循環路から前記アノードガス供給路に循環する前記アノードオフガスの流量を低くする第２事前処理と、
前記通常排気処理の実行中よりも前記燃料電池の電流値を小さくする第３事前処理と、の少なくともいずれか一つの処理を実行する、燃料電池システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の燃料電池システムであって、
前記制御部は、過去の前記解凍有無判定のときに用いた前記第２閾値である過去第２閾値を用いて、今回の前記解凍有無判定のときに用いる前記第２閾値である今回第２閾値を設定する、燃料電池システム。
【請求項４】
請求項３に記載の燃料電池システムであって、
前記制御部は、前記過去第２閾値のうち前回の前記解凍有無判定のときに用いた前記第２閾値である前回第２閾値よりも高い前記排気流量を示すように、前記今回第２閾値を設定する、燃料電池システム。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の燃料電池システムであって、
前記昇温実行部は、暖機運転によって前記昇温処理を実行する、燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、燃料電池システムの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料電池システムにおいて、排気排水弁が凍結しているか否かの凍結有無判定と、排気排水弁が解凍したか否かの解凍有無判定とを行う技術が知られている（特許文献１）。また従来の技術では、排気排水弁が凍結しているという凍結判定が行われた場合、凍結を解消するための解凍処理（昇温処理）が実行されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−３４６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の技術では、解凍有無判定を行うための閾値によっては、排気排水弁の解凍が十分に行われていない場合でも解凍判定が行われる場合が生じ得る。この場合、再び凍結有無判定を行った場合に、排気排水弁が凍結しているという凍結判定が行われる可能性が高くなり、凍結判定が成されるごとに解凍処理を実行する必要が生じ得る。例えば、従来の技術のように、燃料電池システムの始動時に凍結有無判定を行う場合、燃料電池システムの始動時ごとに凍結判定が行われ、凍結判定が行われる度に解凍処理を実行する必要が生じ得る。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
【０００６】
（１）本開示の一形態によれば、燃料電池システムが提供される。この燃料電池システムは、燃料電池と、前記燃料電池の環境温度を計測する温度センサと、前記燃料電池にアノードガスを供給するアノードガス供給系であって、前記燃料電池に向かうアノードガスが流通するアノードガス供給路を有するアノードガス供給系と、前記燃料電池から排出されるアノードオフガスを前記アノードガス供給路に循環させるアノードガス循環系であって、前記アノードガス供給路へ向かう前記アノードオフガスが流通するアノードガス循環路を有するアノードガス循環系と、前記アノードガス循環路と外部とを連通させる排気排水路と、前記排気排水路を開閉するための排気排水弁と、前記燃料電池システムの動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記燃料電池システムが始動したときに、前記温度センサの計測値が氷点下である場合であって前記排気排水弁に対して開弁指示が行われている場合に、前記排気排水弁から排出されるガスの排気流量を用いて前記排気排水弁が凍結しているか否かの凍結有無判定を行う凍結有無判定部と、前記凍結有無判定部によって前記排気排水弁が凍結しているという凍結判定が行われた場合に、前記排気排水弁を昇温させる昇温処理を実行する昇温実行部と、前記昇温処理の実行中と実行後との少なくともいずれかにおいて前記排気排水弁に対して開弁指示が行われている場合に、前記アノードオフガスの排気流量を用いて前記排気排水弁が解凍したか否かの解凍有無判定を行う解凍有無判定部と、を有し、前記凍結有無判定では、前記アノードオフガスの排気流量が第１閾値以下の場合に、前記凍結判定が行われ、前記解凍有無判定では、前記アノードオフガスの排気流量が第２閾値よりも高い場合に、前記排気排水弁が解凍しているという解凍判定が行われ、前記第２閾値は、前記第１閾値よりも高い流量を示す。この形態によれば、解凍有無判定のときに用いられる第２閾値は、凍結有無判定のときに用いられる第１閾値よりも高い流量を示す。これにより、解凍判定が行われた後に燃料電池システムが停止し、次回の燃料電池システムの始動時に凍結有無判定が行われる場合に、凍結判定が成される可能性を低減できる。よって、昇温処理の実行回数を減らすことができる。
（２）上記形態であって、さらに、前記アノードガス供給路内の圧力を計測する圧力センサを有し、前記制御部は、前記圧力センサによって計測される圧力の変化を用いて前記アノードガスの排気流量を算出し、前記制御部は、前記解凍有無判定を行う場合には、前記燃料電池システムの通常運転時において実行される前記排気排水弁から前記アノードオフガスを排気する通常排気処理の実行中よりも前記燃料電池に供給する前記アノードガスの圧力を高くする第１事前処理と、前記通常排気処理の実行中よりも前記アノードガス循環路から前記アノードガス供給路に循環する前記アノードオフガスの流量を低くする第２事前処理と、前記通常排気処理の実行中よりも前記燃料電池の電流値を小さくする第３事前処理と、の少なくともいずれか一つの処理を実行してもよい。この形態によれば第１事前処理から第３事前処理の少なくともいずれか一つの処理を実行することで、排気排水弁から排出されるガス以外の要素によって、圧力センサによって計測される圧力が変動する可能性を低減できる。これにより、排気流量の算出精度をより向上できるので、復帰有無判定をより正しく実行できる。
（３）上記形態であって、前記制御部は、過去の前記解凍有無判定のときに用いた前記第２閾値である過去第２閾値を用いて、今回の前記解凍有無判定のときに用いる前記第２閾値である今回第２閾値を設定してもよい。この形態によれば、過去第２閾値を用いて今回第２閾値を設定することで、第２閾値を適切に設定できる。
（４）上記形態であって、前記制御部は、前記過去第２閾値のうち前回の前記解凍有無判定のときに用いた前記第２閾値である前回第２閾値よりも高い前記排気流量を示すように、前記今回第２閾値を設定してもよい。この形態によれば、解凍判定が行われた後に燃料電池システムが停止し、次回の燃料電池システムの始動時に凍結有無判定が行われる場合に、凍結判定が成される可能性をさらに低減できる。
（５）上記形態であって、前記昇温実行部は、暖機運転によって前記昇温処理を実行してもよい。この形態によれば、暖機運転によって昇温処理を実行できるので、昇温処理を行うためにヒータなどの他の機器を用いる必要がない。
【０００７】
本開示は、上記以外の種々の形態で実現可能であり、例えば、燃料電池システムの制御方法、制御方法を実行するためのプログラム、燃料電池システムを搭載した車両などの形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態における燃料電池システムの概略を示す説明図。
【図２】燃料電池システムの電気的構成を示す概念図。
【図３】排気排水弁の凍結有無判定および解凍有無判定を含むフローチャート。
【図４】氷点下始動処理のフローチャート。
【図５】排気排水弁の特性を示すグラフ。
【図６】第２実施形態における排気排水弁の凍結有無判定および解凍有無判定を含むフローチャート。
【図７】第３実施形態に排気排水弁の凍結有無判定および解凍有無判定を含むフローチャート。
【図８】今回第２閾値の設定について説明するための図。
【図９】第４実施形態において制御部が実行するフローチャート。
【図１０】図９に示すフローチャートのタイミングチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
Ａ．第１実施形態：
図１は、第１実施形態における燃料電池システム１０の概略を示す説明図である。本実施形態での燃料電池システム１０は、例えば、燃料電池車両１２に搭載され、燃料電池車両１２の駆動用モータを駆動させるための発電装置として用いられる。燃料電池システム１０は、燃料電池１５と、カソードガス給排系３０と、アノードガス給排系５０と、冷媒循環系７０と、制御装置６０とを備える。
【００１０】
制御装置６０は、制御部６２と記憶部６４とを備える。制御部６２は、記憶部６４に記憶された各種プログラムを実行することで燃料電池システム１０の動作を制御する。記憶部６４には、各種プログラムの他に、後述凍結有無判定や解凍有無判定などに用いる各種閾値が記憶されている。
【００１１】
燃料電池１５は、反応ガスとしてカソードガスおよびアノードガスの供給を受けて酸素と水素の電気化学反応によって発電する固体高分子形燃料電池である。本実施形態では、カソードガスは空気であり、アノードガスは水素ガスである。燃料電池１５は、複数の単セルが積層されたスタック構造を有する。各単セルは、それぞれが単体でも発電可能な発電要素である。単セルは、膜電極接合体と、膜電極接合体を挟む２枚のセパレータとを備える。膜電極接合体は、電解質膜と、電解質膜の一方の面に配置されたアノードと、電解質膜の他方の面に配置されたカソードとを有する。電解質膜は、内部に水分を包含した湿潤状態のときに良好なプロトン伝導性を示す固体高分子薄膜である。各単セルの外周端部には、各単セルの積層方向に延び、各単セルの発電部に分岐接続されている反応ガスのためのマニホールドが設けられている（図示は省略）。各単セルは、積層された状態で、積層方向に挟まれた状態で締結されている。
【００１２】
カソードガス給排系３０は、燃料電池１５にカソードガスを供給したり、カソードガスを外部に排出したりする。カソードガス給排系３０は、カソードガス供給系３０Ａと、カソードガス排出系３０Ｂとを備える。カソードガス供給系３０Ａは、燃料電池１５にカソードガスを供給する。カソードガス供給系３０Ａは、カソードガス供給路３０２と、エアクリーナ３１と、コンプレッサ３３と、モータ３４と、インタークーラ３５と、分流弁３６と、を有する。
【００１３】
カソードガス供給路３０２は、燃料電池１５の上流側に配置され、外部と燃料電池１５のカソードとを連通させる配管である。エアクリーナ３１は、カソードガス供給路３０２のうちでコンプレッサ３３よりも上流側に設けられ、燃料電池１５に供給されるカソードガス中の異物を除去する。コンプレッサ３３は、燃料電池１５よりも上流側のカソードガス供給路３０２に設けられ、制御部６２からの指示に応じて圧縮した空気をカソードに向けて吐出する。コンプレッサ３３は、制御部６２からの指示に応じて動作するモータ３４によって駆動される。インタークーラ３５は、カソードガス供給路３０２のうちでコンプレッサ３３よりも下流側に設けられている。インタークーラ３５は、コンプレッサ３３によって圧縮されて高温となったカソードガスを冷却する。分流弁３６は、例えば三方弁であり、制御部６２によって開度が調整されることで、カソードガス供給路３０２から燃料電池１５に向かうカソードガスの流量と、カソードガス供給路３０２から分岐し燃料電池１５を経由しないバイパス路３０６を流れるカソードガスの流量とを調整する。バイパス路３０６は、後述するカソードガス排出路３０９に接続されている。バイパス路３０６を流通するカソードガスはカソードガス排出路３０９を経由して外部に排出される。
【００１４】
カソードガス排出系３０Ｂは、カソードガスを外部に排出する。カソードガス排出系３０Ｂは、カソードガス排出路３０８と、バイパス路３０６と、調圧弁３７とを有する。カソードガス排出路３０８は、燃料電池１５から排出されたカソードガス（「カソードオフガス」とも呼ぶ。）や、バイパス路３０６を流通したカソードガスを外部に排出するための配管である。調圧弁３７は、制御部６２によって開度が調整されることで燃料電池１５のカソード側流路の背圧を調整する。調圧弁３７は、カソードガス排出路３０８のうちでバイパス路３０６が接続された地点よりも上流側に配置されている。カソードガス排出路３０８の下流側端部にはマフラー３１０が配置されている。
【００１５】
アノードガス給排系５０は、アノードガス供給系５０Ａと、アノードガス循環系５０Ｂと、アノードガス排出系５０Ｃとを備える。
【００１６】
アノードガス供給系５０Ａは、燃料電池１５にアノードガスを供給する。アノードガス供給系５０Ａは、アノードガスタンク５１と、アノードガス供給路５０１と、開閉弁５２と、レギュレータ５３と、インジェクター５４と、圧力センサ５９と、を備える。アノードガスタンク５１は、例えば高圧の水素ガスを貯蔵している。アノードガス供給路５０１は、アノードガスタンク５１と燃料電池１５とに接続され、アノードガスタンク５１から燃料電池１５に向かうアノードガスが流通する配管である。開閉弁５２は、開弁状態においてアノードガスタンク５１のアノードガスを下流側へと流通させる。レギュレータ５３は、制御部６２の制御によって、インジェクター５４よりも上流側におけるアノードガスの圧力を調整する。インジェクター５４は、アノードガス供給路５０１のうち、後述するアノードガス循環路５０２の合流地点よりも上流側に配置されている。インジェクター５４は、制御部６２によって設定された駆動周期や開弁時間に応じて、電磁的に駆動する開閉弁であり、燃料電池１５に供給されるアノードガス供給量を調整する。圧力センサ５９は、アノードガス供給路５０１のうちでインジェクター５４よりも下流側の内部圧力（アノードガスの供給圧力）を計測する。計測結果は制御装置６０に送信される。
【００１７】
アノードガス循環系５０Ｂは、燃料電池１５から排出されるアノードガス（「アノードオフガス」とも呼ぶ。）を再びアノードガス供給路５０１に循環させる。アノードガス循環系５０Ｂは、アノードガス循環路５０２と、気液分離器５７と、循環ポンプ５５と、モータ５６とを有する。アノードガス循環路５０２は、燃料電池１５とアノードガス供給路５０１とに接続され、アノードガス供給路５０１に向かうアノードオフガスが流通する配管である。気液分離器５７は、アノードガス循環路５０２に設けられ、液水混じりのアノードオフガスから液水を分離する。循環ポンプ５５は、モータ５６を駆動させることでアノードガス循環路５０２内のアノードオフガスをアノードガス供給路５０１に向かって循環させる。
【００１８】
アノードガス排出系５０Ｃは、アノードオフガスや燃料電池１５の発電によって生じた液水を外部へ排出する。アノードガス排出系５０Ｃは、排気排水路５０４と排気排水弁５８と、を有する。排気排水路５０４は、液水を排出する気液分離器５７の排出口と、外部とを連通する配管である。
【００１９】
排気排水弁５８は、排気排水路５０４に配置され、排気排水路５０４を開閉する。排気排水弁５８には、例えば、ダイヤフラム弁が用いられる。燃料電池システム１０の通常運転時では、制御部６２は、予め定めたタイミングで排気排水弁５８に対して開弁指示を行うと共に、インジェクター５４を開閉制御してアノードガスを下流側へと供給する（通常排気処理）。燃料電池システム１０の通常運転時とは、後述する排気排水弁５８が凍結していないと判定された場合や解凍したと判定された場合における運転状態である。通常排気処理を行うことで、排気排水弁５８が開状態となり、アノードオフガスに含まれる不純物ガスである窒素ガスが液水と共に排気排水路５０４を介して外部に排出される。予め定めたタイミングとしては、例えば、気液分離器５７の液水が予め定めた第１液水量以上だけ貯留されたときである。なお、通常排気処理では、循環ポンプ５５は駆動していてもよいし、停止していてもよい。制御部６２は、気液分離器５７に貯留される液水の量を、燃料電池１５の発電量を用いて推定する。また他の実施形態では、気液分離器５７に水位センサを少なくとも一つ配置し、水位センサからの検出信号をもとに貯水量を取得してもよい。水位センサは、例えば、制御部６２が制御に用いる貯水量の閾値に応じて配置される。例えば、第１液水量以上のときに通常排気処理を実行する場合は、水位センサは、第１液水量に対応する位置に配置される。
【００２０】
冷媒循環系７０は、冷媒を用いて燃料電池１５の温度を調整する。冷媒としては、水、エチレングリコール等の不凍液が用いられる。冷媒循環系７０は、冷媒循環路７９と、冷媒循環ポンプ７４と、モータ７５と、ラジエータ７２と、ラジエータファン７１と、温度センサ７３とを備える。
【００２１】
冷媒循環路７９は、冷媒供給路７９Ａと、冷媒排出路７９Ｂとを有する。冷媒供給路７９Ａは、燃料電池１５に冷媒を供給するための配管である。冷媒排出路７９Ｂは、燃料電池１５から冷媒を排出するための配管である。冷媒循環ポンプ７４は、モータ７５の駆動によって冷媒供給路７９Ａの冷媒を燃料電池１５へ送り出す。ラジエータ７２は、ラジエータファン７１によって風が送られて放熱することで、内部を流通する冷媒を冷却する。温度センサ７３は、冷媒排出路７９Ｂ内の冷媒の温度を計測する。冷媒の温度の計測結果は、制御部６２に送信される。
【００２２】
制御部６２は、凍結有無判定部６２２と、昇温実行部６２４と、解凍有無判定部６２６とを有する。凍結有無判定部６２２は、温度センサ７３の計測値が氷点下である場合であって排気排水弁５８に開弁指示が行われている場合に、排気排水弁５８の凍結有無判定を行う。凍結有無判定では、開弁指示が行われている期間における排気排水弁５８から排出されるガスであるアノードオフガスの排気流量を用いて、排気排水弁５８が凍結しているか否かの判定を行う。凍結有無判定では、アノードオフガスの排気流量が第１閾値Ｌｔ以下の場合に、排気排水弁５８が凍結しているという凍結判定が行われる。
【００２３】
昇温実行部６２４は、凍結判定が行われた場合に、排気排水弁５８を昇温させる昇温処理を実行する。昇温実行部６２４は、予め定めた条件を満たすまで、燃料電池システム１０を急速暖機運転することで昇温処理を実行する。つまり、昇温実行部６２４は、急速暖機運転によって燃料電池１５が昇温することで、燃料電池１５からの熱を利用して燃料電池１５の周囲に配置された排気排水弁５８を加熱する。予め定めた条件は、例えば、昇温処理を実行する期間を条件として含んでもよいし、温度センサ７３による計測温度が予め定めた温度（例えば、６０℃）以上となることを条件として含んでもよい。急速暖機運転とは、排気排水弁５８が凍結していないと判定された燃料電池システム１０の通常運転時よりも、燃料電池１５の発電量を用いて理論的に求められたカソードガスの理論供給量に対するカソードガスの供給量の比率であるカソードガスストイキ比を低くした運転である。通常運転時では、カソードガスストイキ比が１．５〜２．０程度に設定されている。これに対し、急速暖機運転では、カソードガスストイキ比が０．９〜１．１程度に設定されている。また、急速暖機運転に代えて、急速暖機運転よりもカソードストイキ比が高い暖機運転によって昇温処理を実行してもよい。なお、「課題を解決するための手段」における暖機運転は、急速暖機運転に限らず、燃料電池１５の発熱が放熱を上回る運転であればよい。急速暖機運転を含む暖機運転によって昇温処理を実行することで、昇温処理を行うためにヒータなどの他の機器を用いる必要がない。なお、他の実施形態では、昇温実行部６２４は、ヒータを用いて排気排水弁５８を加熱することで昇温処理を実行してもよい。この場合、ヒータによって排気排水弁５８を加熱している昇温処理の実行中や、ヒータによって排気排水弁５８を加熱した後である昇温処理の実行後に後述する解凍有無判定が実行される。
【００２４】
解凍有無判定部６２６は、排気排水弁５８に対して開弁指示が行われている場合に、開示指示が行われている期間における、排気排水弁５８から排出されるガスであるアノードオフガスの排気流量を用いて、排気排水弁５８が解凍したか否かの解凍有無判定を行う。解凍有無判定では、排気排水弁５８からのアノードオフガスの排気流量が第２閾値Ｌｐよりも低い場合に、排気排水弁５８が解凍しているという解凍判定が行われる。第２閾値Ｌｐは、第１閾値Ｌｔよりも高い流量を示す。第１閾値Ｌｔと第２閾値Ｌｐとの詳細内容については後述する。
【００２５】
図２は、燃料電池システム１０の電気的構成を示す概念図である。燃料電池システム１０は、ＦＤＣ９５と、ＤＣ／ＡＣインバータ９８と、セル電圧計９１と、電流センサ９２とを備える。
【００２６】
セル電圧計９１は、燃料電池１５の全ての単セル１５１それぞれと接続されており、全ての単セル１５１それぞれを対象にセル電圧を計測する。セル電圧計９１は、その計測結果を制御装置６０に送信する。電流センサ９２は、燃料電池１５による出力電流の値を計測し、制御装置６０に送信する。
【００２７】
ＦＤＣ９５は、ＤＣ／ＤＣコンバータとして構成された回路である。ＦＤＣ９５は、制御装置６０から送信される電圧指令値に基づき、ＦＤＣ９５の出力電圧を制御する。また、ＦＤＣ９５は、制御装置６０から送信される電流指令値に基づき、燃料電池１５による出力電流を制御する。電流指令値とは、燃料電池１５による出力電流の目標値となる値であり、制御装置６０によって設定される。制御装置６０は、例えば、燃料電池１５の要求電力量を用いて要求電流値を算出することで電流指令値を生成する。
【００２８】
ＤＣ／ＡＣインバータ９８は、燃料電池１５と負荷２５５とに接続されている。ＤＣ／ＡＣインバータ９８は、燃料電池１５から出力される直流電力を交流電力へと変換し、負荷２５５に供給する。
【００２９】
燃料電池システム１０は、さらに、二次電池９６と、ＢＤＣ９７とを備える。二次電池９６は、例えば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池で構成され、補助電源として機能する。また二次電池９６は、燃料電池１５への電力の供給と、燃料電池１５によって生じる電力や回生電力の充電とを行う。
【００３０】
ＢＤＣ９７は、ＦＤＣ９５と共にＤＣ／ＤＣコンバータとして構成された回路であり、制御部としての制御装置６０の指示に応じて二次電池９６の充放電を制御する。ＢＤＣ９７は、二次電池９６のＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ：残容量）を計測し、制御装置６０に送信する。
【００３１】
図３は、排気排水弁５８の凍結有無判定および解凍有無判定を含むフローチャートである。図４は、氷点下始動処理のフローチャートである。図５は、排気排水弁５８の特性を示すグラフである。図５のグラフにおいて、縦軸は排気排水弁５８から排出されるアノードオフガスの排気量であり、横軸は排気時間である。図３に示すフローチャートは、燃料電池車両１２のスタートスイッチがＯＮとなり、燃料電池システム１０が始動した始動時に実行される。
【００３２】
図３に示すように、制御部６２は、燃料電池システム１０の環境温度（摂氏）が氷点下であるか否かを判定する（ステップＳ１０）。本実施形態では、環境温度は、温度センサ７３（図１）によって取得された冷媒排出路７９Ｂの冷媒温度である。なお、他の実施形態では、環境温度は、外気温の温度であってもよいし、排気排水弁５８の温度であってもよい。外気温は、例えば外気温センサを配置することで取得できる。排気排水弁５８の温度は、例えば、排気排水弁５８に温度センサを配置することで取得できる。
【００３３】
ステップＳ１０において「Ｎｏ」の判定が成された場合には、制御部６２はステップＳ２０を実行する。ステップＳ２０では、制御部６２は、車両走行許可を運転者に報知する。例えば、燃料電池車両１２の車内のモニターなどに燃料電池車両１２が走行可能な状態になったことを表示することで、車両走行許可を運転者に報知する。一方で、ステップＳ１０において「Ｙｅｓ」の判定が成された場合には、制御部６２は氷点下始動処理を実行する（ステップＳ１１）。氷点下始動処理は、燃料電池１５に凍結が生じていた場合でも、燃料電池１５の要求発電量を確保するための処理である。具体的には、氷点下始動処理は、燃料電池１５のアノード側の水素ガス濃度を高めるために、アノード内をアノードガスで置換する処理である。
【００３４】
図４に示すように、氷点下始動処理において、制御部６２はコンプレッサ３３を駆動する（ステップＳ７０）。次に、制御部６２は、インジェクター５４の開閉を制御して、アノードガスを燃料電池１５に供給する（ステップＳ７２）。また、制御部６２は、排気排水弁５８に開弁指示を行う（ステップＳ７４）。なお、氷点下始動処理の実行中では、燃料電池１５のアノード内をアノードガスで置換するために循環ポンプ５５は停止している。氷点下始動処理は、圧力センサ５９によって計測される圧力値を用いて算出された燃料電池１５のアノードへのアノードガスの供給量が、アノードの容積以上となるまで継続される。
【００３５】
上記の氷点下始動処理が実行され、排気排水弁５８に対して開弁指示が行われた場合、図３に示すように凍結有無判定部６２２は、排気排水弁５８が凍結しているか否かを判定する凍結有無判定を実行する（ステップＳ１２，ステップＳ１３）。つまり、凍結有無判定は、氷点下始動処理において開弁指示が行われたことを起点として開始される。凍結有無判定部６２２は、予め定めた期間Ｔｃ（例えば、５秒間）における排気排水弁５８からのアノードオフガスの排気積算量［ｍ３］を算出する（ステップＳ１２）。次に、凍結有無判定部６２２は、算出した排気積算量が予め定めた基準積算量［ｍ３］以下であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。凍結有無判定部６２２は、排気積算量が基準積算量以下の場合には、排気排水弁５８が凍結しているという凍結判定を行う。一方で、凍結有無判定部６２２は、排気積算量が基準積算量よりも高い場合には、排気排水弁５８が凍結していないという凍結無判定を行う。
【００３６】
予め定めた基準積算量は、第１閾値Ｌｔに予め定めた期間Ｔｃをかけた値である。つまりステップＳ１２では、凍結有無判定部６２２は、排気排水弁５８からのアノードオフガスの排気流量［ｍ３／ｓｅｃ］が、第１閾値Ｌｔ以下であるか否かを判定していることになる。そして、排気流量が第１閾値Ｌｔ以下の場合に凍結判定が成される。
【００３７】
図５に示すように、排気排水弁５８の開通率が１００％のときの排気排水弁５８から排気されるアノードオフガスの排気流量をＬｃとする。開通率とは、排気排水弁５８に異常がなく設計通りに開状態になった場合における排気排水弁５８の流路断面積に対する、実際の排気排水弁５８の流路断面積の割合（％）である。第１閾値Ｌｔは、排気排水弁５８の開通率が１００％よりも低い値のときの排気流量に設定されている。第１閾値Ｌｔは、例えば、通常排気処理を行う場合に、要求される必要最小限の排気性能を達成できる範囲で設定される。本実施形態では、第１閾値Ｌｔは、開通率が２０％のときの排気流量に設定されている。なお、排気流量は、燃料電池１５の温度や燃料電池１５へのアノードガスの供給圧力などによって変化する。
【００３８】
凍結有無判定部６２２は、アノードオフガスの排気流量を以下の式（１）〜（４）を用いて算出することで取得する。
【００３９】
△Ｐ＝ｆ（Ｑｖｉｎ−Ｑｖｃｒｓ−ＱｖＦＣ−Ｑｖｅｘ）・・・式（１）
ここで、△Ｐは、予め定めた期間Ｔｃ（例えば、５秒間）における、圧力センサ５９によって計測された圧力低下量［Ｐａ］である。Ｑｖｉｎは、期間Ｔｃにおける、インジェクター５４から下流側に供給されるアノードガスの供給量［ｍ３］である。また、Ｑｖｃｒｓは、期間Ｔｃにおける、燃料電池１５のアノードからカソードへの水素透過量［ｍ３］である。ＱｖＦＣは、期間Ｔｃにおける、燃料電池１５の発電によって消費されるアノードガス量［ｍ３］である。Ｑｖｅｘは、期間Ｔｃにおける、排気排水弁５８から排出されるアノードガスの量［ｍ３］である。ｆは関数を表す。Ｑｖｉｎ，Ｑｖｃｒｓ，ＱｖＦＣは、標準状態における体積で表現されている。
【００４０】
Ｑｖｉｎは、インジェクター５４を挟む流路の下流側と上流側の差圧を用いてオリフィスの式によって算出される。図３に示すステップＳ１２の判定は、インジェクター５４の動作停止中、つまりアノードガスを燃料電池１５に供給するための開閉動作のうちの閉動作中に実行されることが好ましい。この閉動作中の場合、Ｑｖｉｎには「０」が代入される。Ｑｖｃｒｓは両極間の水素分圧差をもとに算出される。ステップＳ１２の判定を行う際には、透過水素量は非常に小さいため、Ｑｖｃｒｓは「０」とみなしてよい。
【００４１】
ＱｖＦＣは、以下の式（２）によって算出される。
ＱｖＦＣ＝（Ｉ／Ｆ）×（１／２）×Ｎ×２２．４×１０−３・・・（２）
ここで、Ｉは電流センサ９２による計測電流値［Ａ］、Ｆはファラデー数、Ｎは単セル１５１の積層枚数である。２２．４×１０−３は、標準状態の気体１モル当たりの体積［ｍ３／ｍｏｌ］である。
【００４２】
上記式（１）にＱｖｉｎに「０」、Ｑｖｃｒｓに「０」を代入することで、以下の式（３）が導出され、式（３）から式（４）が導出される。
△Ｐ＝ｆ（−ＱｖＦＣ−Ｑｖｅｘ）・・・式（３）
Ｑｖｅｘ＝［{Ｖ×（△Ｐ／Ｐｓ）×（２７３／（２７３＋Ｔ）}］−ＱｖＦＣ・・・式（４）
式（４）において、Ｖは、排気排水弁５８の閉状態においてインジェクター５４の下流側におけるアノードガスが流通できる容積［ｍ３］であり、アノードガス供給路５０１のうちのインジェクター５４よりも下流側、燃料電池１５のアノードが流通するマニホールド、アノードガス循環路５０２、および、気液分離器５７のトータルの容積である。また式（４）において、Ｐｓは標準圧力であり本実施形態では１０１．３ｋＰａである。またＴは、燃料電池システム１０が配置された環境下の温度（環境温度）であり、本実施形態では温度センサ７３の計測値である。
【００４３】
制御部６２は、上記式（４）に上記式（２）を代入することで、Ｑｖｅｘを算出する。但し、燃料電池１５が発電していないときには、ＱｖＦＣは「０」である。Ｑｖｅｘを期間Ｔｃで除すことで排気流量が算出される。
【００４４】
図３のステップＳ１２において「Ｙｅｓ」の判定が成された場合、つまり凍結有無判定部６２２が、排気排水弁５８に凍結が生じていないという凍結無判定を行った場合には、ステップＳ２０を実行する。
【００４５】
一方で、ステップＳ１２において「Ｎｏ」の判定が成された場合、つまり凍結有無判定部６２２が凍結判定を行った場合には、昇温実行部６２４は、昇温処理としての急速暖機運転を実行する（ステップＳ１４）。
【００４６】
昇温処理が開始されてから予め定めた時間経過後であって、かつ、予め定めた開始条件を満たしたときに、解凍有無判定部６２６は、排気排水弁５８の解凍有無判定を行う（ステップＳ１８，Ｓ１９）。予め定めた開始条件とは、例えば、燃料電池システム１０が低負荷での運転状態であって、かつ、気液分離器５７の液水が予め定めた第１液水量以上となった場合において、排気排水弁５８に制御部６２から開弁指示が行われているという条件である。低負荷での運転状態とは、燃料電池車両１２の停車中におけるアイドリング運転時などの、燃料電池１５に接続された負荷が予め定めた値（例えば、２キロワット）以下の状態である。また、低負荷での運転状態には、暖機運転による昇温処理が実行されている状態も含まれる。解凍有無判定において、解凍有無判定部６２６は、圧力センサ５９によって計測される圧力の変化を用いて排気排水弁５８からのアノードオフガスの排気流量［ｍ３／ｓｅｃ］を算出する（ステップＳ１８）。次に解凍有無判定部６２６は、算出した排気流量が第２閾値Ｌｐ以下であるか否かを判定する（ステップＳ１９）。排気流量が第２閾値Ｌｐより高い場合は、解凍有無判定部６２６は排気排水弁５８の氷が溶けて解凍したという解凍判定を行う。一方で、排気流量が第２閾値Ｌｐ以下の場合は、解凍有無判定部６２６は排気排水弁５８が解凍していないという解凍無判定を行う。
【００４７】
図５に示すように、第２閾値Ｌｐは、排気排水弁５８の開通率が１００％よりも低い値のときの排気流量に設定されている。また第２閾値Ｌｐは、第１閾値Ｌｔよりも高い値に設定されている。第２閾値Ｌｐは、例えば、第１閾値Ｌｔの１．２倍以上であることが好ましく、１．５倍以上であることがさらに好ましい。本実施形態では、第２閾値Ｌｐは、開通率が４０％のときの排気流量に設定されている。
【００４８】
解凍有無判定部６２６は、アノードオフガスの排気流量Ｑｅｘを以下の式（５）を用いて算出する。
Ｑｅｘ＝［{Ｖ×（Ｐｖ／Ｐｓ）×（２７３／（２７３＋Ｔ）}］−ＱＦＣ・・・式（５）
式（５）において、Ｖは、排気排水弁５８の閉状態においてインジェクター５４の下流側におけるアノードガスが流通できる容積であり、アノードガス供給路５０１のうちのインジェクター５４よりも下流側、燃料電池１５のアノードが流通するマニホールド、アノードガス循環路５０２、および、気液分離器５７のトータルの容積である。また式（５）において、Ｐｓは標準圧力であり本実施形態では１０１．３ｋＰａである。Ｐｖは圧力センサ５９の計測値（圧力）を時間で微分することで求められる、アノードガス供給路５０１内のアノードガスの圧力低下速度［Ｐ／ｓｅｃ］である。またＴは、燃料電池システム１０が配置された環境温度であり、本実施形態では温度センサ７３の計測値である。
【００４９】
解凍有無判定部６２６は、排気流量Ｑｅｘと第２閾値Ｌｐとを比較し、排気流量Ｑｅｘが第２閾値Ｌｐ以上であるか否かを判定することで解凍有無判定を行う。図３のステップＳ１９において「Ｙｅｓ」の判定が成された場合は、制御部６２は、車両走行許可を運転者に報知する（ステップＳ２０）。
【００５０】
以上の第１実施形態によれば、解凍有無判定のときに用いられる第２閾値Ｌｐは、凍結有無判定のときに用いられる第１閾値Ｌｔよりも高い排気流量を示す。これにより、解凍判定が行われた後に燃料電池システム１０が停止し、次回の燃料電池システム１０の始動時に凍結有無判定が行われる場合に、凍結判定が成される可能性を低減できる。よって、排気排水弁５８を昇温させる昇温処理の実行回数を減らすことができる。特に、スタートスイッチがＯＦＦになってから再びＯＮになるまでの期間は、燃料電池１５の発電が行われず燃料電池１５の温度は低下する。よって、この期間に排気排水弁５８に氷が溶けて開通率が上がる可能性は低い。このため、第１閾値Ｌｔと第２閾値Ｌｐとを同じ値に設定した場合、再びスタートスイッチがＯＮとなって氷点下始動処理が実行された場合、凍結判定が成される可能性が高くなる。一方で、第２閾値Ｌｐを第１閾値Ｌｔよりも高い値に設定することで、排気排水弁５８の開通率をある程度確保した状態にできるので、再び氷点下始動処理後に凍結判定が成される可能性を低減できる。
【００５１】
Ｂ．第２実施形態：
図６は、第２実施形態における排気排水弁５８の凍結有無判定および解凍有無判定を含むフローチャートである。第１実施形態のフローチャート（図３）と異なる点は、制御部６２がステップＳ１８を実行する前に、事前処理を実行する点である。その他のステップについては第１実施形態と同様の内容であるため、同一の符号を付すと共に説明を省略する。第２実施形態では、制御装置６０は、図３に示すフローチャートに代えて、図６に示すフローチャートを実行してもよい。
【００５２】
制御部６２は、ステップＳ１４の次に事前処理を実行する（ステップＳ１７）。事前処理は解凍有無判定をより正しくするための処理である。事前処理は、以下の少なくとも一つの処理を含む。
・第１事前処理：通常排気処理の実行中よりも燃料電池１５に供給するアノードガスの圧力を高くする。
・第２事前処理：通常排気処理の実行中よりもアノードガス循環路５０２からアノードガス供給路５０１に循環するアノードオフガスの流量を低くする。
・第３事前処理：通常排気処理の実行中よりも燃料電池１５の電流値を小さく設定する。
【００５３】
第１事前処理では、例えば、制御部６２がインジェクター５４の開弁間隔を通常排気処理の実行中よりも短くしたり、開弁時間を長くしたりする。第１事前処理におけるアノードガスの供給圧力は、例えば、通常排気処理の実行中におけるアノードガスの供給圧力の１１０％以上であってもよく、また１２０％以上であってもよい。第１事前処理におけるアノードガスの供給圧力の上限は、アノードガス給排系５０の各種部品が破損しない上限である上限圧未満に設定される。
【００５４】
第２事前処理では、例えば、制御部６２が循環ポンプ５５の駆動を停止することで、アノードガス供給路５０１に循環するアノードオフガスの流量を低くする。また、第２事前処理では、例えば、燃料電池１５内部の部分的な水素ガスの不足が発生しない範囲で循環するアノードオフガスの流量を低くしてもよい。第３事前処理では、例えば、制御部６２が電流指令値としての電流値をゼロに設定する。第３事前処理を行った場合、コンプレッサ３３などの補機を駆動するための電力供給の不足分は、二次電池９６の放電によって賄われる。
【００５５】
ステップＳ１５０において、第１事前処理から第３事前処理の少なくとも一つの処理が実行される場合は、制御部６２は以下の第４事前処理を実行してもよい。
・第４事前処理：カソードガス排出路３０８に流通するカソードガスの流量を、通常排気処理においてカソードガス排出路３０８に流通するカソードガスの流量よりも大きくする。
【００５６】
第４事前処理では、例えば、制御部６２がコンプレッサ３３の回転数を上げることでカソードガス流量を大きくする。また、第４事前処理におけるカソードガスの流量は、通常排気処理におけるカソードガスの流量の１１０％以上であってもよく、１２０％以上であってもよい。第４事前処理が実行されることで、第１事前処理や第２事前処理や第３事前処理によって、排気排水弁５８を介して外部に排出されるアノードオフガスの量が増えた場合でも、カソードオフガスによってアノードオフガス中の水素ガスを希釈できる。これにより、水素ガス濃度の高い気体がカソードガス排出路３０８を経由して外部に排出される可能性を低減できる。
【００５７】
上記第２実施形態によれば、上記第１実施形態と同様の構成を有する点において第１実施形態と同様の効果を奏する。また制御部６２は、事前処理として通常排気処理の実行中よりも燃料電池１５に供給するアノードガスの圧力を高くする第１事前処理を実行することで以下の効果を奏する。すなわち、排気排水弁５８からのアノードオフガスの排気流量Ｑｅｘは、アノードガス圧力の低下速度（Ｐｖ）を用いて算出される。よって、燃料電池１５に供給されるアノードガスの圧力が高いほど、他の圧力変動ノイズによる影響を相対的に小さくできる。これにより、制御部６２は、解凍有無判定をより正しく実行できる。また、供給されるアノードガスの圧力が高い方が、アノードオフガスの排気流量Ｑｅｘも大きくなるため、解凍有無判定にかかる時間を短縮できる。
【００５８】
また制御部６２は、事前処理として通常排気処理の実行中よりもアノードガス循環路５０２から流通するアノードガス供給路５０１に循環するアノードオフガスの流量を低くする第２事前処理を実行することで以下の効果を奏する。すなわち、循環するアノードオフガスの流量を低くすることで、アノードガス供給路５０１のうちで圧力センサ５９が配置された領域の圧力の脈動を抑制できる。これにより、圧力変動ノイズを低減できるので、解凍有無判定をより正しく実行できる。
【００５９】
また制御部６２は、事前処理として通常排気処理の実行中よりも燃料電池１５の電流値を小さく設定する第３事前処理を実行することで以下の効果を奏する。すなわち、燃料電池１５の電流値が大きくなると、燃料電池１５に供給されたアノードガスの燃料電池１５での消費量が多くなる。これによって、圧力センサ５９によって計測される圧力の圧力変動ノイズが大きくなる。一方で、第３事前処理によって燃料電池１５の電流値を小さく設定することで、燃料電池１５でのアノードガスの消費量を低減できるので、圧力変動ノイズを低減できるので、解凍有無判定をより正しく実行できる。
【００６０】
以上のように、第１事前処理から第３事前処理の少なくとも一つの処理を実行することで、排気排水弁５８から排出されるアノードオフガス以外の要素によって、圧力センサ５９によって計測される圧力が変動する可能性を低減できる。これにより、排気流量Ｑｅｘの算出精度をより向上できるので、解凍有無判定をより正しく実行できる。
【００６１】
Ｃ．第３実施形態：
図７は、第３実施形態に排気排水弁５８の凍結有無判定および解凍有無判定を含むフローチャートである。第１実施形態のフローチャート（図３）と異なる点は、制御部６２がステップＳ１８を実行する前に、第２閾値Ｌｐを設定する点である。その他のステップについては第１実施形態と同様の内容であるため、同一の符号を付すと共に説明を省略する。第３実施形態では、制御装置６０は、図３に示すフローチャートに代えて、図７に示すフローチャートを実行してもよい。
【００６２】
制御部６２は、ステップＳ１４の次に、前回の氷点下始動処理の際に実行された解凍有無判定（ステップＳ１８）のときに用いた第２閾値Ｌｐ（「前回第２閾値Ｌｐ」とも呼ぶ。）を用いて、今回の氷点下始動処理の際に実行される解凍有無判定のときに用いる第２閾値Ｌｐ（「今回第２閾値Ｌｐ」とも呼ぶ。）を設定する（ステップＳ１５）。
【００６３】
図８は、今回第２閾値Ｌｐの設定について説明するための図である。図８では、符号Ｌｐの後に付した数値が大きくなるに従い、より後の氷点下始動処理の際に行われた解凍有無判定において用いられた閾値であることを示している。例えば、第２閾値Ｌｐ３が今回第２閾値Ｌｐ３であり、第２閾値Ｌｐ２が前回第２閾値Ｌｐ２であり、第２閾値Ｌｐ１が前々回の氷点下始動処理の際に行われ解凍有無判定に用いられた閾値である。ステップＳ１５では、制御部６２は、今回第２閾値Ｌｐ３を前回第２閾値Ｌｐ２よりも高いアノードオフガスの排気流量を示すように設定する。制御部６２は、例えば、開通率において５％高くなるように、今回第２閾値Ｌｐ３を前回第２閾値Ｌｐ２よりも高く設定する。
【００６４】
上記第３実施形態によれば、上記第１実施形態と同様の効果に加え以下の効果を奏する。すなわち、解凍判定が行われた後に燃料電池システム１０が停止し、次回の燃料電池システム１０の始動時に凍結有無判定が行われる場合に、凍結判定が成される可能性をさらに低減できる。なお、第３実施形態に示すフローチャートにおいて、第２実施形態の事前処理を実行してもよい。
【００６５】
Ｄ．第４実施形態：
図９は、第４実施形態において制御部６２が実行するフローチャートである。本フローチャートは、図３のステップ１３で「Ｙｅｓ」の判定が成された後からステップＳ１８が実行される前までに実行される。
【００６６】
制御部６２は、排気排水弁５８に開弁指示を行うトリガーとなる気液分離器５７に貯留された液水の閾値を第２液水量に設定する（ステップＳ１２０）。第２液水量は、通常排気処理のトリガーとなる第１液水量よりも少ない量である。第２液水量は、例えば、第１液水量の２０％以下が好ましく、１０％以下がより好ましい。
【００６７】
次に制御部６２は、気液分離器５７に貯留された液水の量が第２液水量以上になったか否かを判定する（ステップＳ１３０）。ステップＳ１３０において「Ｎｏ」の判定が成された場合には、再びステップＳ１３０が実行される。一方で、ステップＳ１３０において「Ｙｅｓ」の判定が成された場合には、制御部６２は排気排水弁５８に開弁指示を行うことで排気処理を実行する（ステップＳ１４０）。ステップＳ１４０は、気液分離器５７に貯留された液水の量が予め定めた閾値以下になるまで継続して実行される。ステップＳ１４０において排気排水弁５８に開弁指示が行われているときに、制御部６２はステップＳ１８を実行する。
【００６８】
図１０は、図９に示すフローチャートのタイミングチャートである。燃料電池１５の発電量から推定される気液分離器５７に貯留された液水量が、第２液水量に達したときに（時刻ｔ１０，ｔ１４，ｔ１８）、制御部６２は排気排水弁５８に対して開弁指示を行う（図９のステップＳ１４０）。排気排水弁５８の開通率が１００％であると仮定した場合において、排気排水弁５８から液水が排出され貯留された液水量が所定値以下（例えば、ゼロ）になったときに（時刻ｔ１２，ｔ１６）、制御部６２は排気排水弁５８に対して閉弁指示を行う。また、開弁指示が行われている期間では復帰有無判定が行われるため、上記第２実施形態の事前処理を実行してもよい。図１０には、インジェクター５４の開弁間隔を通常排気処理の実行中よりも短くすることでアノードガスの供給圧力を高くする第１事前処理と、通常排気処理の実行中よりもコンプレッサ３３の回転数を高くしてカソードガス排出路３０８に流通するカソードガスの流量を増大させる第４事前処理のタイミングも示している。
【００６９】
上記第４実施形態によれば、上記第１実施形態と同様の効果に加え以下の効果を奏する。すなわち、排気排水弁５８に開弁指示を行って排気処理を行うトリガーとなる閾値を、第１液水量よりも少ない第２液水量に設定することで、排気排水弁５８に開弁指示が行われる頻度を多くできるので、復帰有無判定の実行回数を多くできる。
【００７０】
Ｅ．他の実施形態：
Ｅ−１．他の実施形態１：
上記第３実施形態において、制御部６２は、今回第２閾値Ｌｐ３を前回第２閾値Ｌｐ２よりも高いアノードオフガスの排気流量を示すように設定していたが、これに限定されるものではなく、過去の氷点下始動処理の際に実行される解凍有無判定に用いられた過去第２閾値を用いて今回第２閾値Ｌｐ３を設定してもよい。例えば、氷点下始動処理の際に実行される解凍有無判定において、解凍が行われたと判定される頻度が多い場合は今回第２閾値Ｌｐ３を過去第２閾値よりも低く設定してもよい。つまり、運転者の燃料電池車両１２の運転の仕方によって、燃料電池１５で生成する液水の量が異なってくる。よって、制御部６２は、過去第２閾値を学習するなどして今回第２閾値を設定してもよい。こうすることで、運転者の運転の特性などに応じて第２閾値を適切に設定できるので、凍結判定が成される頻度を低減できる。
【００７１】
Ｅ−２．他の実施形態２：
上記各実施形態では、制御部６２は、排気排水弁５８からのアノードオフガスの排気流量を、圧力センサ５９の計測値を用いて算出することで取得していたが、他の方法によって排気流量を取得してもよい。例えば、排気排水路５０４のうち排気排水弁５８の出口近傍に流量計を配置し、制御部６２は流量計から取得した計測値を排気流量としてもよい。
【００７２】
なお、本開示は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明をわかりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の変形態様の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の変形態様の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。また、実施形態と変形態様と変形例とを組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１０，１０ａ…燃料電池システム、１２，１２ａ…燃料電池車両、１５…燃料電池、３０…カソードガス給排系、３０Ａ…カソードガス供給系、３０Ｂ…カソードガス排出系、３１…エアクリーナ、３３…コンプレッサ、３４…モータ、３５…インタークーラ、３６…分流弁、３７…調圧弁、５０…アノードガス給排系、５０Ａ…アノードガス供給系、５０Ｂ…アノードガス循環系、５０Ｃ…アノードガス排出系、５１…アノードガスタンク、５２…開閉弁、５３…レギュレータ、５４…インジェクター、５５…循環ポンプ、５６…モータ、５７…気液分離器、５８…排気排水弁、５９…圧力センサ、６０…制御装置、６２…制御部、６４…記憶部、７０…冷媒循環系、７１…ラジエータファン、７２…ラジエータ、７３…温度センサ、７４…冷媒循環ポンプ、７５…モータ、７９…冷媒循環路、７９Ａ…冷媒供給路、７９Ｂ…冷媒排出路、９１…セル電圧計、９２…電流センサ、９６…二次電池、９８…ＤＣ／ＡＣインバータ、１５１…単セル、２５５…負荷、３０２…カソードガス供給路、３０６…バイパス路、３０８…カソードガス排出路、３０９…カソードガス排出路、３１０…マフラー、５０１…アノードガス供給路、５０２…アノードガス循環路、５０３…循環路、５０４…排気排水路、６２２…凍結有無判定部、６２４…昇温実行部、６２６…解凍有無判定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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