(57)【要約】【課題】再起動した場合に膨張機を安定して作動させることができる燃料電池システムを得る。【解決手段】燃料電池システム１０は、供給路２２、膨張機２４、開閉弁２６、圧力センサ２８、第１インジェクタ３２及び制御部３４を有する。供給路２２には、水素が供給される。膨張機２４は、熱交換器１６よりも上流側で水素を断熱膨張させる。開閉弁２６は、膨張機２４よりも上流側にある。圧力センサ２８は、膨張機２４よりも下流側で供給路２２内の水素の圧力を検出する。第１インジェクタ３２は、膨張機２４よりも下流側で水素の圧力を低下させる。制御部３４は、燃料電池スタック１２が起動された場合で且つ検出圧力Ｐｘが設定圧力以上の場合には、開閉弁２６（Ｖｃ）を閉止させ且つ検出圧力Ｐｘが設定圧力よりも低くなるまで第１インジェクタ３２を作動させる。燃料電池スタック１２が起動停止された場合には、開閉弁２６（Ｖｃ）を閉止させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池の冷却経路と接触する熱交換器に接触され且つ水素タンクから該燃料電池へ水素が供給される供給路と、
前記供給路における前記熱交換器よりも上流側に設けられ水素を断熱膨張させる膨張機と、
前記供給路における前記膨張機よりも上流側に設けられた開閉弁と、
前記供給路における前記膨張機よりも下流側に設けられ、前記供給路内の水素の圧力を検出する検出手段と、
前記供給路における前記膨張機よりも下流側に設けられ、前記供給路内の水素の圧力を低下させる圧力低下手段と、
前記燃料電池が起動された場合で且つ前記検出手段で検出された検出圧力が設定圧力以上の場合には、前記開閉弁を閉止させ且つ該検出圧力が前記設定圧力よりも低くなるまで前記圧力低下手段を作動させる制御を行い、前記燃料電池が起動停止された場合には、前記開閉弁を閉止させる制御を行う制御手段と、
を有する燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、水素ボンベから燃料電池スタックに水素ガスを供給する水素供給管に断熱膨張弁及び熱交換器が設けられた動力源冷却装置が開示されている。断熱膨張弁は、水素ガスの温度を断熱膨張により低温にする。熱交換器では、燃料電池スタックを冷却させる冷却水と、低温の水素ガスとの熱交換が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−７３４０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
水素を断熱膨張させることで水素の冷熱を生成し且つ動力としての膨張エネルギーを得る膨張機を、水素の供給管に設けた燃料電池システムがある。この燃料電池システムでは、水素が供給管に高圧状態で導入されているので、燃料電池システムを起動停止させた以降において、膨張機の下流側へ高圧の水素が漏れ出る可能性がある。そして、膨張機の下流側へ高圧の水素が漏れ出た場合には、膨張機の上流側の圧力と、膨張機の下流側の圧力との差が小さくなる。ここで、燃料電池システムを再起動させた場合には、膨張機における上流側と下流側との圧力差が小さいことから、膨張機の動作が不安定となる可能性がある。つまり、再起動した場合に膨張機を安定して作動させることができる燃料電池システムを得るには、改善の余地がある。
【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、再起動した場合に膨張機を安定して作動させることができる燃料電池システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の本発明に係る燃料電池システムは、燃料電池の冷却経路と接触する熱交換器に接触され且つ水素タンクから該燃料電池へ水素が供給される供給路と、前記供給路における前記熱交換器よりも上流側に設けられ水素を断熱膨張させる膨張機と、前記供給路における前記膨張機よりも上流側に設けられた開閉弁と、前記供給路における前記膨張機よりも下流側に設けられ、前記供給路内の水素の圧力を検出する検出手段と、前記供給路における前記膨張機よりも下流側に設けられ、前記供給路内の水素の圧力を低下させる圧力低下手段と、前記燃料電池が起動された場合で且つ前記検出手段で検出された検出圧力が設定圧力以上の場合には、前記開閉弁を閉止させ且つ該検出圧力が前記設定圧力よりも低くなるまで前記圧力低下手段を作動させる制御を行い、前記燃料電池が起動停止された場合には、前記開閉弁を閉止させる制御を行う制御手段と、を有する。
【０００７】
請求項１に記載の本発明に係る燃料電池システムでは、起動状態において、水素タンクから供給路に供給された水素が膨張機において断熱膨張されることで、水素の冷熱が生成され、且つ動力としての膨張エネルギーが得られる。生成された水素の冷熱は、熱交換器を介して冷却経路の冷却水の冷却に用いられる。また、膨張機を通った水素は、供給路から燃料電池に供給され、燃料電池の発電に用いられる。
【０００８】
燃料電池システムが起動停止された場合には、水素タンクから供給路に供給された水素の圧力が高いために、水素が膨張機の下流側へ漏れ出る可能性がある。水素が膨張機の下流側へ漏れ出た場合には、膨張機よりも下流側の供給路に存在する水素の圧力が、起動停止前よりも高くなる。
【０００９】
ここで、制御手段は、燃料電池システムが起動された場合で且つ検出手段で検出された検出圧力が設定圧力以上の場合には、開閉弁を閉止させる制御を行う。また、制御手段は、燃料電池が起動停止された場合には、開閉弁を閉止させる制御を行う。このため、水素が膨張機よりも下流側へ漏れ出るのを抑制することができる。さらに、制御手段は、検出圧力が設定圧力よりも低くなるまで圧力低下手段を作動させる制御を行う。このため、膨張機よりも下流側の水素の圧力が低下される。換言すると、膨張機の出口側の水素の圧力と、膨張機の入口側の水素の圧力との比が、圧力低下手段の作動前の圧力の比に比べて大きくなる。これにより、開閉弁を開放させた場合に、膨張機の作動に必要な圧力比が確保されるので、再起動した場合に膨張機を安定して作動させることができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、本発明は、再起動した場合に膨張機を安定して作動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態に係る燃料電池システムの全体構成を示す説明図である。
【図２】本実施形態に係る燃料電池システムにおける圧力低下処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】本実施形態に係る膨張機よりも下流側の供給路内における水素の圧力の時間変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本実施形態の一例としての燃料電池システム１０について説明する。なお、燃料電池システム１０は、一例として、図示しない車両に搭載されている。
【００１３】
図１に示す燃料電池システム１０は、一例として、燃料電池スタック１２、冷却経路１４、熱交換器１６、水素タンク１８、供給路２２、膨張機２４、開閉弁２６、圧力センサ２８、第１インジェクタ３２及び制御部３４を有する。また、燃料電池システム１０は、メインバルブ４２、調圧弁４４、流量調整部４６、サブタンク４８、ラジエータ５２、温度センサ５４、バイパス経路５６、第２インジェクタ６２、還流路６４、分離部６６、排水弁６８及びポンプ７２を更に有する。
【００１４】
なお、以後の説明では、水素タンク１８側を水素の流路の上流側とし、燃料電池スタック１２側を水素（水素ガス）の流路の下流側として説明する。また、図１に示す矢印Ｈは、水素の流れを表している。矢印Ｗは、冷却水の流れを表している。
【００１５】
燃料電池スタック１２は、燃料電池の一例である。具体的には、燃料電池スタック１２は、水素と酸素との電気化学反応によって発電するユニットであり、複数の単セルが積層されることで形成されている。燃料電池スタック１２には、図示しない空気供給器から圧縮空気中の酸素が供給される。また、燃料電池スタック１２には、水素タンク１８から供給路２２又はバイパス経路５６を介して水素が供給される。
【００１６】
冷却経路１４は、ラジエータ５２から燃料電池スタック１２の内部及び熱交換器１６を経由して、再度、ラジエータ５２へ冷却水を循環させるパイプで構成されている。冷却経路１４における冷却水の循環は、図示しないポンプによって行われる。また、冷却経路１４における熱交換器１６と接触する部位は、一例として、Ｕ字状に屈曲された屈曲部１５とされている。屈曲部１５は、屈曲部１５が形成されていない構成と比べて、熱交換器１６との接触面積が増えている。さらに、冷却経路１４における燃料電池スタック１２の出口付近には、温度センサ５４が設けられている。冷却経路１４を流れる冷却水によって、燃料電池スタック１２が冷却される。
【００１７】
熱交換器１６は、一例として、冷却経路１４の屈曲部１５と接触されている。また、熱交換器１６は、後述する供給路２２における膨張機２４よりも下流側の部分と接触されている。そして、熱交換器１６は、膨張機２４による断熱膨張によって冷却された水素と、冷却経路１４を循環する冷却水との間で熱交換を行う構成とされている。
【００１８】
さらに、熱交換器１６は、一例として、膨張機２４よりも上流側の供給路２２とも接触されている。これは、燃料電池スタック１２から冷却経路１４を流れてきた高温の冷却水の熱を利用して、供給路２２の水素の温度を上げてから膨張機２４で断熱膨張させた場合に、水素の体積が増えて、後述する駆動力をより多く得られるためである。また、水素は、膨張された場合の温度低下率が高いので、膨張機２４で過剰な冷却をしないためにも、膨張機２４よりも上流側で冷却水の熱を水素に与える構成としている。
【００１９】
水素タンク１８には、燃料電池スタック１２に供給するための高圧（例えば、７０ＭＰａ以上）の水素が充填されている。また、水素タンク１８には、供給路２２の上流側端部が接続されている。
【００２０】
供給路２２は、内部を水素が流れるパイプで構成されている。また、供給路２２は、水素タンク１８と燃料電池スタック１２とを繋いでいる。換言すると、供給路２２では、水素タンク１８から燃料電池スタック１２へ水素が供給される。さらに、供給路２２は、既述の通り、熱交換器１６に接触されている。供給路２２の途中には、メインバルブ４２、調圧弁４４、流量調整部４６、開閉弁２６、膨張機２４、圧力センサ２８、サブタンク４８、第１インジェクタ３２が設けられている。
【００２１】
以後の説明では、供給路２２について、水素タンク１８から膨張機２４までの部分を上流側供給路２２Ａと称し、膨張機２４から燃料電池スタック１２までの部分を下流側供給路２２Ｂと称して区別する場合がある。なお、上流側供給路２２Ａには、供給される水素の圧力を検出する図示しない圧力センサが設けられている。圧力センサで検出された圧力情報は、後述する制御部３４に出力される。
【００２２】
膨張機２４は、供給路２２における熱交換器１６よりも上流側に設けられている。また、膨張機２４は、水素タンク１８から供給された水素を断熱膨張（減圧膨張）させる構成とされている。膨張機２４には、エネルギー回収装置２５が接続されている。エネルギー回収装置２５は、一例として、ファン２５Ａを有しており、膨張機２４が水素を断熱膨張させる際の膨張エネルギーを、機械エネルギー（ファン２５Ａを回転させる駆動力）に変換して回収する。ファン２５Ａは、ラジエータ５２と対向配置されており、ラジエータ５２に向けて送風する。
【００２３】
開閉弁２６は、一例として、三方弁で構成されており、上流側供給路２２Ａにおける膨張機２４の付近（膨張機２４よりも上流側）に設けられている。具体的には、開閉弁２６は、ポートＶａ、ポートＶｂ及びポートＶｃを有する。ポートＶａは、上流側供給路２２Ａにおける水素タンク１８側とは反対側の端部に接続されている。ポートＶｂは、後述するバイパス経路５６の一端部に接続されている。ポートＶｃは、上流側供給路２２ＡにおけるポートＶａよりも下流側（膨張機２４側）に接続されている。ポートＶａ、Ｖｂ、Ｖｃは、制御部３４による制御によって、開状態及び閉状態の何れかの状態とされる。
【００２４】
具体的には、開閉弁２６は、制御部３４によって、閉止状態、第１開放状態及び第２開放状態のいずれか１つの状態に切り替え可能とされている。閉止状態は、ポートＶａ、Ｖｂ、Ｖｃが閉止された状態、あるいは、ポートＶａ、Ｖｃが閉止され且つポートＶｂが開放された状態である。第１開放状態は、ポートＶｂのみが閉止され、ポートＶａ及びポートＶｃが開放された状態である。第１開放状態では、上流側供給路２２Ａから膨張機２４を介して下流側供給路２２Ｂへ水素が流れる。第２開放状態は、ポートＶｃのみが閉止され、ポートＶａ及びポートＶｂが開放された状態である。第２開放状態では、上流側供給路２２Ａからバイパス経路５６へ水素が流れる。
【００２５】
圧力センサ２８は、検出手段の一例である。また、圧力センサ２８は、下流側供給路２２Ｂにおける膨張機２４よりも下流側に設けられている。さらに、圧力センサ２８は、膨張機２４とサブタンク４８との間において、下流側供給路２２Ｂ内の水素の圧力を検出し、得られた圧力情報を制御部３４に出力する構成とされている。なお、圧力センサ２８において検出された水素の検出圧力をＰｘ〔ＭＰａ〕とする。
【００２６】
第１インジェクタ３２は、圧力低下手段の一例である。また、第１インジェクタ３２は、下流側供給路２２Ｂにおける膨張機２４よりも下流側で且つサブタンク４８よりも下流側に設けられている。一例として、第１インジェクタ３２は、電磁式の開閉弁を含む２つのインジェクタ３２Ａ、３２Ｂを有しており、低下させる水素の圧力に応じて、インジェクタ３２Ａ、３２Ｂの動作又は動作停止が切り替えられるように構成されている。そして、第１インジェクタ３２は、下流側供給路２２Ｂ内の水素の圧力を低下させる機能を有する。
【００２７】
制御部３４は、制御手段の一例であり、図示しないＥＣＵ（Electronic Control Unit）を備える。ＥＣＵは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等を含むマイクロコンピュータで構成されている。制御部３４には、燃料電池システム１０の各部の動作を制御するプログラムが設定されている。
【００２８】
制御部３４には、圧力センサ２８における検出圧力Ｐｘについて、下限圧力Ｐ０〔ＭＰａ〕及び上限圧力Ｐ１〔ＭＰａ〕が設定されている。上限圧力Ｐ１は、設定圧力の一例である。また、制御部３４には、後述する温度センサ５４における検出温度Ｔｃについて、基準温度Ｔ０〔℃〕が設定されている。そして、制御部３４は、一例として、検出圧力Ｐｘ及び検出温度Ｔｃに基づいて、ポートＶａ、Ｖｂ、Ｖｃの開閉と、第１インジェクタ３２、後述する第２インジェクタ６２の駆動を制御するように構成されている。
【００２９】
制御部３４は、制御の一例として、燃料電池スタック１２が起動された場合で且つ検出圧力Ｐｘが上限圧力Ｐ１以上の場合に、開閉弁２６のポートＶｃを閉止させ且つ検出圧力Ｐｘが設定圧力よりも低くなるまで、第１インジェクタ３２を作動させる制御を行う。また、制御部３４は、燃料電池スタック１２が起動停止された場合には、開閉弁２６のポートＶｃを閉止させる制御を行う。
【００３０】
メインバルブ４２は、制御部３４による制御によって、開状態及び閉状態の何れかの状態となる弁体で構成されている。なお、以後は、メインバルブ４２が開状態とされているものとして説明する。調圧弁４４は、供給路２２内の水素の圧力を調整する。流量調整部４６は、上流側供給路２２Ａ内の水素の流量を調整する。
【００３１】
サブタンク４８は、アキュムレータ（蓄圧器）として構成されている。また、サブタンク４８は、後述する第２インジェクタ６２の開閉頻度が変化する等した場合に、下流側供給路２２Ｂを流れる水素の流量が不安定となるのを抑制する機能を有する。なお、以後の説明では、膨張機２４の出口側の水素の圧力が第１インジェクタ３２によって調整されるものとして説明し、サブタンク４８の説明は省略する。
【００３２】
ラジエータ５２は、図示しない車両の走行風を利用して、冷却経路１４内の冷却水を冷却する。また、ラジエータ５２では、既述のファン２５Ａの送風によっても冷却が行われる。温度センサ５４は、冷却経路１４の冷却水の温度を検出し、得られた温度情報を制御部３４に出力する構成とされている。温度センサ５４における検出温度をＴｃとする。また、冷却水の基準温度をＴ０とする。基準温度Ｔ０は、一例として、３０〔℃〕に設定されている。
【００３３】
バイパス経路５６は、内部を水素が流れるパイプで構成されている。バイパス経路５６の一端部は、ポートＶｂに接続され、バイパス経路５６の他端部は、下流側供給路２２Ｂにおける第１インジェクタ３２よりも下流側の部位で且つ後述する還流路６４の接続部よりも上流側の部位に接続されている。
【００３４】
第２インジェクタ６２は、バイパス経路５６の途中に設けられている。一例として、第２インジェクタ６２は、電磁式の開閉弁を含む２つのインジェクタ６２Ａ、６２Ｂを有しており、燃料電池スタック１２に供給する水素の量に応じて、インジェクタ６２Ａ、６２Ｂの動作又は動作停止が切り替えられるように構成されている。つまり、第２インジェクタ６２は、燃料電池スタック１２に水素を供給する機能を有する。
【００３５】
還流路６４の一端部は、燃料電池スタック１２に接続されている。還流路６４の他端部は、下流側供給路２２Ｂにおける第１インジェクタ３２よりも下流側の部位に接続されている。分離部６６は、燃料電池スタック１２から排出された水素ガス及び反応ガスを気体成分と液体成分とに分離する。排水弁６８は、分離部６６により分離された液体成分を外部に排出する。ポンプ７２は、分離部６６により分離された気体成分に含まれる水素を、下流側供給路２２Ｂに送り出す循環ポンプとして機能する。
【００３６】
〔作用及び効果〕
次に、本実施形態の燃料電池システム１０の作用及び効果について、図２に示すフローチャートを用いて説明する。なお、燃料電池システム１０の各部については、図１を参照する。
【００３７】
ステップＳ１０では、燃料電池システム１０の始動又は終了要求に基づいて、ポートＶａの開放又は閉止が行われる。そして、ステップＳ１２に移行される。
【００３８】
ステップＳ１２では、ポートＶａが閉止されているか否かが、制御部３４によって判定される。ポートＶａが閉止されている場合には、ステップＳ１４に移行される。一方、ポートＶａが開放されている場合には、ステップＳ１６に移行される。
【００３９】
ステップＳ１４では、開閉弁２６が操作される。具体的には、ポートＶｂが開放され、ポートＶｃが閉止される。そして、プログラムが終了される。
【００４０】
ステップＳ１６では、圧力センサ２８における検出圧力Ｐｘが、上限圧力Ｐ１以上であるか否かが、制御部３４によって判定される。検出圧力Ｐｘが上限圧力Ｐ１以上の場合には、ステップＳ１８に移行される。一方、検出圧力Ｐｘが上限圧力Ｐ１よりも低い場合には、ステップＳ２０に移行される。
【００４１】
ステップＳ１８では、ポートＶｂ及びポートＶｃが閉止され、且つ第１インジェクタ３２が駆動開始される。第１インジェクタ３２の駆動は、検出圧力Ｐｘが上限圧力Ｐ１よりも低くなるまで行われる。そして、ステップＳ１２に移行される。
【００４２】
ステップＳ２０では、検出圧力Ｐｘが下限圧力Ｐ０よりも低いか否かが、制御部３４によって判定される。検出圧力Ｐｘが下限圧力Ｐ０よりも低い場合には、ステップＳ２２に移行される。一方、検出圧力Ｐｘが下限圧力Ｐ０以上の場合には、ステップＳ２４に移行される。
【００４３】
ステップＳ２２では、ポートＶｂが開放され且つポートＶｃが閉止された状態で、第２インジェクタ６２が駆動開始される。つまり、下流側供給路２２Ｂの水素圧力が低すぎる場合には、バイパス経路５６側の水素を燃料電池スタック１２に供給する。そして、ステップＳ１２に移行される。
【００４４】
ステップＳ２４では、温度センサ５４における検出温度Ｔｃが、基準温度Ｔ０以下か否かが、制御部３４によって判定される。検出温度Ｔｃが基準温度Ｔ０以下の場合には、ステップＳ２６に移行される。一方、検出温度Ｔｃが基準温度Ｔ０よりも高い場合には、ステップＳ２８に移行される。
【００４５】
ステップＳ２６では、ポートＶｂが開放され且つポートＶｃが閉止された状態で、第２インジェクタ６２が駆動開始される。つまり、冷却水の温度が基準温度Ｔ０よりも低い場合には、膨張機２４を作動させると水素を必要以上に冷却し過ぎてしまうために、膨張機２４を作動させずに、バイパス経路５６側の水素を燃料電池スタック１２に供給する。そして、ステップＳ１２に移行される。
【００４６】
ステップＳ２８では、ポートＶｂが閉止され且つポートＶｃが開放された状態で、第１インジェクタ３２が駆動開始される。つまり、冷却水の温度が基準温度Ｔ０よりも高い場合には、膨張機２４におけるエネルギー回収効率が高くなるため、下流側供給路２２Ｂ側の水素を燃料電池スタック１２に供給する。そして、ステップＳ１２に移行される。
【００４７】
以上、説明した燃料電池システム１０では、燃料電池スタック１２の起動状態において、水素タンク１８から供給路２２に供給された水素が膨張機２４において断熱膨張されることで、水素の冷熱が生成され且つ動力としての膨張エネルギーが得られる。生成された水素の冷熱は、熱交換器１６を介して冷却経路１４の冷却水の冷却に用いられる。また、膨張機２４を通った水素は、供給路２２から燃料電池スタック１２に供給され、燃料電池スタック１２の発電に用いられる。
【００４８】
燃料電池システム１０が起動停止された場合には、水素タンク１８から供給路２２に供給された水素の圧力が高いために、水素が膨張機２４の下流側へ漏れ出る可能性がある。水素が膨張機２４の下流側へ漏れ出た場合には、膨張機２４よりも下流側の供給路２２に存在する水素の圧力が、起動停止前よりも高くなる。
【００４９】
ここで、制御部３４は、燃料電池スタック１２が起動された場合で且つ圧力センサ２８で検出された検出圧力Ｐｘが上限圧力Ｐ１以上の場合には、開閉弁２６のポートＶｃを閉止させる制御を行う。また、制御部３４は、燃料電池スタック１２が起動停止された場合には、開閉弁２６のポートＶｃを閉止させる制御を行う。これにより、高圧状態の水素が膨張機２４に流入することが遮断されるので、水素が膨張機２４よりも下流側へ漏れ出るのを抑制することができる。
【００５０】
さらに、ポートＶｃが閉じられた状態で、検出圧力Ｐｘが上限圧力Ｐ１よりも低くなるまで、第１インジェクタ３２を作動させる制御が行われることで、膨張機２４よりも下流側の水素の圧力が上限圧力Ｐ１よりも低下される。換言すると、膨張機２４の出口側の水素の圧力と膨張機２４の入口側の水素の圧力との比が、開閉弁２６を開放させた場合に、第１インジェクタ３２の作動前の圧力の比に比べて大きくなる。これにより、膨張機２４の作動に必要な圧力比が確保されるので、燃料電池システム１０を再起動した場合に膨張機２４を安定して作動させることができる。
【００５１】
なお、燃料電池システム１０では、冷却経路１４が下流側供給路２２Ｂだけでなく、上流側供給路２２Ａとも接触している。これにより、燃料電池スタック１２から流れる温度の高い冷却水によって、膨張機２４に流入される前の水素が温められ、水素の温度が上がるので、膨張エネルギーを機械エネルギーに変換して回収する回収効率を高めることができる。
【００５２】
図３には、一例として、各時点での検出圧力ＰｘがグラフＧ１、Ｇ２で示されている。時点ｔ０は、燃料電池システム１０（図１参照）の始動時点である。時点ｔ１は、燃料電池システム１０の動作を停止（起動停止）させた時点である。時点ｔ２は、燃料電池システム１０を再始動させた時点である。グラフＧ２は、検出圧力Ｐｘが下限圧力Ｐ０と上限圧力Ｐ１との間にある好ましい状態を表している。
【００５３】
グラフＧ１では、燃料電池システム１０が始動された時点ｔ０から、起動停止される時点ｔ１までの間で、検出圧力Ｐｘが、上限圧力Ｐ１よりも低い状態で徐々に低下されている。これは、燃料電池スタック１２（図１参照）において水素が消費されるためである。そして、時点ｔ１において燃料電池システム１０が起動停止された場合に、ポートＶｃ（図１参照）から漏れ出た高圧の水素によって、下流側供給路２２Ｂ内の水素の圧力が徐々に高まり、やがて上限圧力Ｐ１を超える圧力となる。ここで、時点ｔ２において、燃料電池システム１０が再始動（再起動）された場合に、ポートＶｃが閉止され且つ第１インジェクタ３２（図１参照）が作動されることで、検出圧力Ｐｘが上限圧力Ｐ１よりも低くなる。これにより、既述の通り、膨張機２４（図１参照）が安定して作動される。
【００５４】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されない。
【００５５】
燃料電池システム１０は、開閉弁２６が三方弁ではなく一つの流路の開閉弁として構成され、且つバイパス経路５６を用いない構成とされてもよい。また、燃料電池システム１０において、熱交換器１６は、上流側供給路２２Ａと接触しない構成とされてもよい。さらに、燃料電池システム１０において、サブタンク４８が設けられていなくてもよい。加えて、燃料電池システム１０において、温度センサ５４を設けなくてもよい。
【００５６】
ポートＶｃが開放状態のままとなることは、膨張機２４への水素の漏れ抑制の観点で好ましくない。このため、ポートＶａが閉じられた場合には、速やかにポートＶｃを閉じることが好ましい。
【００５７】
燃料電池システム１０が搭載された図示しない車両は、一定の電力消費量（負荷）で走行しているわけではなく、例えば、坂道において電力消費量が増える。ここで、膨張機２４を介して水素を供給していると、水素供給が追い付かず、圧力低下する可能性がある。その場合には、ポートＶｂを開放して、供給路２２及びバイパス経路５６の両方から水素を供給してもよい。
【００５８】
燃料電池システム１０において、熱交換器１６で冷却された冷却水がラジエータ５２に流される構成に限らず、ラジエータ５２で冷却された冷却水が熱交換器１６でさらに冷却される構成とする（実施形態の方向とは逆方向に冷却水を流す）ことも可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１０  燃料電池システム
１２  燃料電池スタック（燃料電池の一例）
１４  冷却経路
１６  熱交換器
１８  水素タンク
２２  供給路
２４  膨張機
２６  開閉弁
２８  圧力センサ（検出手段の一例）
３２  第１インジェクタ（圧力低下手段の一例）
３４  制御部（制御手段の一例）
【図１】
2020017440.tif 000003
【図２】
2020017440.tif 000004
【図３】
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