(57)【要約】【課題】発電可能な時間を長く確保できる燃料電池システムを提供する。【解決手段】燃料電池システムは、燃料電池と、燃料貯蔵部と、燃料流路部とを備えている。燃料電池システムは、燃料流路部に設けられ、燃料の圧力を低下させる上流側減圧装置と、燃料流路部において上流側減圧装置よりも燃料の流れの下流に設けられ、燃料の圧力を低下させる下流側減圧装置とを備えている。燃料電池システムは、燃料流路部のうち上流側減圧装置から下流側減圧装置までの部分である中圧流路部における燃料の圧力である中間圧力を計測する中圧センサを備えている。燃料電池システムは、中間圧力が開始圧力以上である場合には、上流側減圧装置を流れる燃料の量に比べて下流側減圧装置を流れる燃料の量の方が多くなるように下流側減圧装置を制御する異常圧力解消モードを実行する制御部を備えている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池（１１Ａ、１１Ｂ）と、
前記燃料電池に供給するための燃料を貯蔵する燃料貯蔵部（２５Ａ、２５Ｂ）と、
前記燃料電池と前記燃料貯蔵部とを接続して、燃料の流れる流路部を構成している燃料流路部（１９Ａ、１９Ｂ）と、
前記燃料流路部に設けられ、燃料の圧力を低下させる上流側減圧装置（３１Ａ、３１Ｂ）と、
前記燃料流路部において前記上流側減圧装置よりも燃料の流れの下流に設けられ、前記上流側減圧装置によって減圧された燃料の圧力をさらに低下させる下流側減圧装置（３５Ａ、３５Ｂ）と、
前記燃料流路部のうち前記上流側減圧装置から前記下流側減圧装置までの部分である中圧流路部（３９ｕＡ、３９ｕＢ）における燃料の圧力である中間圧力を計測する中圧センサ（３３ｐＡ、３３ｐＢ）と、
前記中間圧力が開始圧力以上である場合には、前記上流側減圧装置を流れる燃料の量に比べて前記下流側減圧装置を流れる燃料の量の方が多くなるように前記下流側減圧装置を制御する異常圧力解消モードを実行する制御部（９０）とを備えている燃料電池システム。
【請求項２】
前記燃料流路部において前記燃料貯蔵部と前記上流側減圧装置との間に設けられ、燃料の流れを遮断可能な開閉弁（２６Ａ、２６Ｂ）を備え、
前記制御部は、前記異常圧力解消モードにおいて、前記開閉弁を閉じる請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記制御部は、前記異常圧力解消モードにおいて、前記中間圧力が前記開始圧力よりも低い圧力に設定された終了圧力未満の圧力になるまで、前記燃料電池を用いた発電を行う請求項２に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記制御部は、前記異常圧力解消モードにおいて、前記燃料流路部のうち前記開閉弁よりも燃料の流れの下流側における燃料残量を算出するとともに、前記燃料残量以上の燃料を消費しないように前記燃料電池を用いた発電を行う請求項３に記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記燃料電池で消費されなかった燃料を外部に排出可能な燃料排出部（４３Ａ、４３Ｂ）を備え、
前記制御部は、前記異常圧力解消モードにおいて、前記中間圧力が前記開始圧力よりも低い圧力に設定された終了圧力未満の圧力になるまで、前記燃料排出部から燃料の排出を行う請求項２に記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記制御部は、前記異常圧力解消モードが所定回数以上実行された場合には、前記中間圧力が前記開始圧力未満であっても前記燃料電池を用いた発電を停止する請求項１から請求項５のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項７】
前記中圧流路部に設けられ、前記中間圧力が上限圧力以上の圧力になった場合に開弁する中圧リリーフ弁（３２Ａ、３２Ｂ）を備え、
前記制御部は、前記開始圧力を前記中圧リリーフ弁の前記上限圧力よりも低い圧力に設定している請求項１から請求項６のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項８】
前記燃料電池と、前記燃料貯蔵部と、前記燃料流路部と、前記上流側減圧装置と、前記下流側減圧装置と、前記中圧センサとを有するサブシステム（１０Ａ、１０Ｂ）を複数備え、
前記制御部は、前記異常圧力解消モードで駆動している前記サブシステムの発電量を、前記異常圧力解消モード以外のモードで駆動している前記サブシステムの発電量よりも大きくする請求項１から請求項７のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項９】
複数の前記サブシステムにおいて、前記燃料流路部のうち前記燃料貯蔵部から前記上流側減圧装置までの間の部分同士を接続して、内部を燃料が通過可能な連結流路部（２９ｃ）を備えている請求項８に記載の燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この明細書における開示は、燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、ガス供給流路に設けられたリリーフ弁を有する燃料電池システムを開示している。リリーフ弁は、ガス供給流路の圧力が予め定められた所定の閾値以上になったときに開弁する。先行技術文献の記載内容は、この明細書における技術的要素の説明として、参照により援用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１２３４７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
先行技術文献の構成では、ガス供給流路の圧力が所定の閾値以上に上昇した場合にリリーフ弁を開弁することで、圧力を下げている。ここで、リリーフ弁が開弁している状態では、供給した水素がリリーフ弁から排出されてしまうため、燃料電池に対して水素を供給することができない状態となる。したがって、圧力の上昇によってリリーフ弁が開くことで、燃料電池システムが発電可能な時間が短くなってしまっていた。上述の観点において、または言及されていない他の観点において、燃料電池システムにはさらなる改良が求められている。
【０００５】
開示される１つの目的は、発電可能な時間を長く確保できる燃料電池システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ここに開示された燃料電池システムは、燃料電池（１１Ａ、１１Ｂ）と、燃料電池に供給するための燃料を貯蔵する燃料貯蔵部（２５Ａ、２５Ｂ）と、燃料電池と燃料貯蔵部とを接続して、燃料の流れる流路部を構成している燃料流路部（１９Ａ、１９Ｂ）と、燃料流路部に設けられ、燃料の圧力を低下させる上流側減圧装置（３１Ａ、３１Ｂ）と、燃料流路部において上流側減圧装置よりも燃料の流れの下流に設けられ、上流側減圧装置によって減圧された燃料の圧力をさらに低下させる下流側減圧装置（３５Ａ、３５Ｂ）と、燃料流路部のうち上流側減圧装置から下流側減圧装置までの部分である中圧流路部（３９ｕＡ、３９ｕＢ）における燃料の圧力である中間圧力を計測する中圧センサ（３３ｐＡ、３３ｐＢ）と、中間圧力が開始圧力以上である場合には、上流側減圧装置を流れる燃料の量に比べて下流側減圧装置を流れる燃料の量の方が多くなるように下流側減圧装置を制御する異常圧力解消モードを実行する制御部（９０）とを備えている。
【０００７】
開示された燃料電池システムによると、中間圧力が開始圧力以上である場合には、上流側減圧装置を流れる燃料の量に比べて下流側減圧装置を流れる燃料の量の方が多くなるように下流側減圧装置を制御する異常圧力解消モードを実行する制御部を備えている。このため、下流側減圧装置を制御することで、燃料電池への水素供給を維持した状態で、中間圧力を低下させることができる。したがって、発電可能な時間を長く確保できる燃料電池システムを提供できる。
【０００８】
この明細書における開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。この明細書に開示される目的、特徴、および効果は、後続の詳細な説明、および添付の図面を参照することによってより明確になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】燃料電池システムを示す構成図である。
【図２】燃料電池システムにおける制御に関するブロック図である。
【図３】燃料電池システムにおける制御に関するフローチャートである。
【図４】図３のフローチャートにおけるステップＳ１２１のフローチャートである。
【図５】第２実施形態における燃料電池システムにおける制御に関するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図面を参照しながら、複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的におよび／または構造的に対応する部分および／または関連付けられる部分には同一の参照符号、または百以上の位が異なる参照符号が付される場合がある。対応する部分および／または関連付けられる部分については、他の実施形態の説明を参照することができる。
【００１１】
第１実施形態
燃料電池システム１は、例えば燃料電池ハイブリッド車（ＦＣＨＶ）に搭載されて走行用モータへ供給する電力を発電する。また、定置型燃料電池システムとして、電気と熱を同時に取り出して給湯や暖房などを行う。以下では、燃料電池システム１が車両に搭載されている車両用の燃料電池システム１として利用される場合を例に説明を行う。
【００１２】
燃料電池システム１は、燃料電池セルにおいて、燃料ガスと酸化剤ガスとの化学反応によって、発電を行うシステムである。以下では、燃料ガスとして水素を用い、酸化剤ガスとして酸素を含む空気を用いる場合を例に説明を行う。
【００１３】
図１において、燃料電池システム１は、第１サブシステム１０Ａと第２サブシステム１０Ｂとの２つのシステムを備えている。ただし、燃料電池システム１を構成するサブシステムの数は２つに限られない。例えば、１つのサブシステムのみで燃料電池システム１を構成してもよい。あるいは、３つ以上のサブシステムを用いて燃料電池システム１を構成してもよい。以下では、第１サブシステム１０Ａを構成する各構成要素の符号の末尾にＡを付し、第２サブシステム１０Ｂを構成する各構成要素の符号の末尾にＢを付している。末尾に付したＡまたはＢ以外の符号が等しい構成要素は、特段の説明のない限り、第１サブシステム１０Ａと第２サブシステム１０Ｂとで実質的に同様の構成要素である。また、以下では第１サブシステム１０Ａを中心に構成要素の説明を行う。
【００１４】
第１サブシステム１０Ａは、第１燃料電池１１Ａと、第１水素供給部２０Ａと、第１水素減圧部３０Ａと、第１空気供給部５０Ａとを備えている。第１燃料電池１１Ａは、燃料電池セルを備えている。燃料電池セルは、水素イオンを透過可能な電解質膜の一方の面に正極を備え、他方の面に負極を備えて構成されている。燃料電池セルは、正極に酸化剤として機能する酸素を含む空気が供給され、負極に還元剤として機能する水素が供給されることで、化学反応によって発電を行う固体高分子形燃料電池である。第１燃料電池１１Ａは、複数の燃料電池セルがセパレータを介して重なるように構成されている。第１燃料電池１１Ａは、ＦＣあるいはＦＣスタックとも呼ばれる。第１サブシステム１０Ａは、サブシステムの一例を提供する。同様に、第２サブシステム１０Ｂは、サブシステムの一例を提供する。第１燃料電池１１Ａは、燃料電池の一例を提供する。同様に、第２燃料電池１１Ｂは、燃料電池の一例を提供する。
【００１５】
第１水素供給部２０Ａは、第１サブシステム１０Ａにおいて、第１燃料電池１１Ａに燃料である水素を供給するための部分である。第１水素供給部２０Ａは、第１水素貯蔵部２５Ａを備えている。第１水素供給部２０Ａは、車両に設けられている充填部２１と接続している。充填部２１は、水素ステーションから第１サブシステム１０Ａに水素を充填する際に、水素の入口として機能する開口である充填口を形成している部分である。第１水素貯蔵部２５Ａは、高圧の水素を貯蔵するための装置である。第１水素貯蔵部２５Ａは、複数のタンクによって構成されている。第１水素貯蔵部２５Ａは、燃料貯蔵部の一例を提供する。同様に、第２水素貯蔵部２５Ｂは、燃料貯蔵部の一例を提供する。
【００１６】
第１水素供給部２０Ａは、充填部２１と第１水素貯蔵部２５Ａとを接続して、水素の流路部を構成する第１充填流路部２９ｕＡを備えている。第１充填流路部２９ｕＡは、複数のタンクそれぞれに水素を分配して流入させる第１分配部２２Ａを備えている。第１分配部２２Ａには、水素の圧力を計測するための第１充填側圧力センサ２２ｐＡが設けられている。
【００１７】
第１水素供給部２０Ａは、第１水素貯蔵部２５Ａから第１燃料電池１１Ａに向かって水素を供給するための流路部の一部を構成する第１高圧流路部２９ｄＡを備えている。第１高圧流路部２９ｄＡには、第１水素貯蔵部２５Ａと第１燃料電池１１Ａとの間での水素の流れを制御するための第１タンク開閉弁２６Ａが設けられている。第１タンク開閉弁２６Ａは、開度を電気的に制御可能な電気的駆動弁である。第１タンク開閉弁２６Ａは、タンクシャットバルブとも呼ばれる。第１高圧流路部２９ｄＡは、複数のタンクから第１燃料電池１１Ａに向かって流出した水素を合流させる第１合流部２８Ａを備えている。第１合流部２８Ａには、水素の圧力を計測するための第１高圧センサ２８ｐＡが設けられている。第１タンク開閉弁２６Ａは、開閉弁の一例を提供する。同様に、第２タンク開閉弁２６Ｂは、開閉弁の一例を提供する。
【００１８】
第１水素減圧部３０Ａは、第１水素供給部２０Ａと第１燃料電池１１Ａとの間に設けられている。第１水素減圧部３０Ａは、第１サブシステム１０Ａにおいて、第１燃料電池１１Ａに水素を供給する過程で水素の圧力を減圧するための部分である。第１水素減圧部３０Ａは、第１レギュレータ３１Ａと第１インジェクタ３５Ａとの２つの減圧装置を備えている。
【００１９】
第１レギュレータ３１Ａは、第１高圧流路部２９ｄＡを流れてきた高圧の水素を高圧よりも低い圧力である中圧に減圧する装置である。第１レギュレータ３１Ａは、第１レギュレータ３１Ａの上流側と下流側との圧力差を所定の値に保つ機械式の駆動弁である。ただし、第１レギュレータ３１Ａとして、開度を電気的に制御可能な電気的駆動弁を用いて、上流側と下流側との圧力差を電気的に制御してもよい。第１レギュレータ３１Ａは、上流側減圧装置の一例を提供する。同様に、第２レギュレータ３１Ｂは、上流側減圧装置の一例を提供する。
【００２０】
第１高圧流路部２９ｄＡにおける第１合流部２８Ａと第１レギュレータ３１Ａとの間の部分と、第２高圧流路部２９ｄＢにおける第２合流部２８Ｂと第２レギュレータ３１Ｂとの間の部分とは、連結流路部２９ｃによって連結されている。連結流路部２９ｃは、内部を水素が通過可能に形成されている。この連結流路部２９ｃの内部を水素が流れることで、第１水素貯蔵部２５Ａに貯蔵されている水素を第２燃料電池１１Ｂに供給することができる。あるいは、第２水素貯蔵部２５Ｂに貯蔵されている水素を第１燃料電池１１Ａに供給することができる。これにより、第１水素貯蔵部２５Ａに貯蔵されている水素の量と、第２水素貯蔵部２５Ｂに貯蔵されている水素の量とに大きな偏りがある場合に、水素の偏りを解消しやすい。
【００２１】
第１インジェクタ３５Ａは、第１レギュレータ３１Ａで減圧され、中圧となった水素を中圧よりも低い圧力である低圧に減圧する装置である。この低圧の圧力は、第１燃料電池１１Ａに水素を供給する際の第１燃料電池１１Ａにおける供給圧力である。第１インジェクタ３５Ａは、開度を電気的に制御可能な電気的駆動弁を複数並列に配置して構成されている。第１インジェクタ３５Ａは、例えば３つの電気的駆動弁で構成されている。第１インジェクタ３５Ａは、第１燃料電池１１Ａに流す水素の量を制御するための装置として機能する。言い換えると、第１燃料電池１１Ａで消費する水素の量が少ない場合には、第１インジェクタ３５Ａを構成する弁のうち、開状態とする弁の数を少なくする。一方、第１燃料電池１１Ａで消費する水素の量が多い場合には、第１インジェクタ３５Ａを構成する弁のうち、開状態とする弁の数を多くする。このように、第１インジェクタ３５Ａを構成する複数の弁のうち、開状態とする弁の数を制御することで第１燃料電池１１Ａに流す水素の量を制御する。第１インジェクタ３５Ａは、下流側減圧装置の一例を提供する。同様に、第２インジェクタ３５Ｂは、下流側減圧装置の一例を提供する。
【００２２】
第１水素減圧部３０Ａは、第１高圧流路部２９ｄＡと第１インジェクタ３５Ａとを接続して、水素の流路部を構成する第１中圧流路部３９ｕＡを備えている。第１レギュレータ３１Ａは、第１高圧流路部２９ｄＡと第１中圧流路部３９ｕＡとの境界上に位置することとなる。第１中圧流路部３９ｕＡには、水素の圧力を計測するための第１中圧センサ３３ｐＡが設けられている。第１中圧流路部３９ｕＡは、中圧流路部の一例を提供する。同様に、第２中圧流路部３９ｕＢは、中圧流路部の一例を提供する。第１中圧センサ３３ｐＡは、中圧センサの一例を提供する。同様に、第２中圧センサ３３ｐＢは、中圧センサの一例を提供する。
【００２３】
第１中圧流路部３９ｕＡには、第１中圧リリーフ弁３２Ａが設けられている。第１中圧リリーフ弁３２Ａは、第１中圧流路部３９ｕＡの圧力が所定の上限圧力を超えた場合に開弁する弁装置である。第１中圧リリーフ弁３２Ａが開弁されることで、第１中圧流路部３９ｕＡ内の圧力が大気圧と同程度の圧力まで低下する。第１中圧リリーフ弁３２Ａは、中圧リリーフ弁の一例を提供する。同様に、第２中圧リリーフ弁３２Ｂは、中圧リリーフ弁の一例を提供する。
【００２４】
第１水素減圧部３０Ａは、第１中圧流路部３９ｕＡと第１燃料電池１１Ａとを接続して、水素の流路部を構成する第１低圧流路部３９ｄＡを備えている。第１インジェクタ３５Ａは、第１中圧流路部３９ｕＡと第１低圧流路部３９ｄＡとの境界上に位置することとなる。第１低圧流路部３９ｄＡには、水素の圧力を計測するための第１低圧センサ３６ｐＡが設けられている。
【００２５】
第１低圧流路部３９ｄＡには、第１低圧リリーフ弁３７Ａが設けられている。第１低圧リリーフ弁３７Ａは、第１低圧流路部３９ｄＡの圧力が所定の上限圧力を超えた場合に開弁する弁装置である。第１低圧リリーフ弁３７Ａが開弁されることで、第１低圧流路部３９ｄＡ内の圧力が大気圧と同程度の圧力まで低下する。
【００２６】
第１サブシステム１０Ａにおいて、水素は、第１高圧流路部２９ｄＡ、第１中圧流路部３９ｕＡ、第１低圧流路部３９ｄＡの順に第１燃料電池１１Ａに向かって流れることで、段階的に圧力が低下することとなる。ただし、水素の圧力は、高圧と中圧と低圧との３段階に低下する場合に限られない。第１高圧流路部２９ｄＡと第１中圧流路部３９ｕＡと第１低圧流路部３９ｄＡとは、第１燃料電池１１Ａと第１水素貯蔵部２５Ａとを接続して、水素が流れる流路部を構成している。言い換えると、第１高圧流路部２９ｄＡと第１中圧流路部３９ｕＡと第１低圧流路部３９ｄＡとは、第１燃料流路部１９Ａをなしている。第１燃料流路部１９Ａは、燃料流路部の一例を提供する。同様に、第２燃料流路部１９Ｂは、燃料流路部の一例を提供する。
【００２７】
第１サブシステム１０Ａは、第１燃料電池１１Ａでの化学反応に使用されなかった水素を循環させる第１水素循環部を備えている。第１水素循環部は、第１水素ポンプ４１Ａと第１排水弁４３Ａとを備えている。第１水素ポンプ４１Ａは、第１燃料電池１１Ａから流出した水素を吸い込んで第１低圧流路部３９ｄＡに戻すための流体輸送装置である。第１水素ポンプ４１Ａは、出力の大きさを電気的に制御可能な電動ポンプである。第１排水弁４３Ａは、第１燃料電池１１Ａにおいて水素と酸素との化学反応によって生じた水を排水するための装置である。第１排水弁４３Ａは、水を排水する際に一部の水素も排水と同時に排気することがある。言い換えると、第１排水弁４３Ａは、水素を排出可能に構成されている。第１排水弁４３Ａは、燃料排出部の一例を提供する。同様に、第２排水弁４３Ｂは、燃料排出部の一例を提供する。
【００２８】
第１水素循環部は、第１燃料電池１１Ａと第１水素ポンプ４１Ａと第１排水弁４３Ａとを接続して水素などの流体が流れる第１水素循環流路部４９Ａを備えている。第１水素循環流路部４９Ａは、第１燃料電池１１Ａにおける水素と水の流出部分から第１低圧流路部３９ｄＡまでを接続して流体の循環する流路部を構成している。
【００２９】
第１空気供給部５０Ａは、第１サブシステム１０Ａにおいて、第１燃料電池１１Ａに酸化剤である酸素を含む空気を供給するための部分である。第１空気供給部５０Ａは、第１エアクリーナ５１Ａと第１エアコンプレッサ５２Ａとを備えている。第１エアクリーナ５１Ａは、空気に含まれる異物を除去するための装置である。第１エアクリーナ５１Ａの内部には、フィルタが設けられており、第１エアクリーナ５１Ａを通過する空気から異物を除去する。第１エアコンプレッサ５２Ａは、吸い込んだ空気を圧縮して第１燃料電池１１Ａに送る装置である。第１エアコンプレッサ５２Ａは、運転制御を電気的に制御可能な電動コンプレッサである。電動コンプレッサである第１エアコンプレッサ５２Ａに代えて、空気を送風して第１燃料電池１１Ａに送り出す送風装置を用いてもよい。
【００３０】
第１空気供給部５０Ａは、第１燃料電池１１Ａと第１エアクリーナ５１Ａと第１エアコンプレッサ５２Ａとを接続して空気などの流体が流れる第１空気流路部５９Ａを備えている。第１空気流路部５９Ａは、第１燃料電池１１Ａに空気を供給するまでの流路部と、第１燃料電池１１Ａを流れた空気を外部に排出するまでの流路部とを備えている。第１空気流路部５９Ａのうち、第１燃料電池１１Ａを流れた空気を外部に排出するまでの部分には、第１マフラー５８Ａが設けられている。第１マフラー５８Ａは、第１サブシステム１０Ａの内部から外部に流体を適切に排出するための装置である。
【００３１】
第１空気流路部５９Ａのうち、第１燃料電池１１Ａを流れた空気を外部に排出するまでの部分は、第１排水弁４３Ａと接続している。このため、第１排水弁４３Ａから排水された水および水素と第１燃料電池１１Ａを流れた空気とが合流した後に、第１マフラー５８Ａを通過して外部へと排出されることとなる。
【００３２】
第１空気流路部５９Ａは、第１燃料電池１１Ａを経由せずに第１マフラー５８Ａに空気を流す水素希釈用流路部を備えている。第１空気流路部５９Ａには、水素希釈用流路部に流す空気の量を制御する第１分流バルブ５３Ａが設けられている。第１分流バルブ５３Ａは、第１排水弁４３Ａから排出される水素の量が多い場合に、水素希釈用流路部に流れる空気の量を多くする。これにより、第１マフラー５８Ａから外部に排出される水素を希釈して、外部に排出される水素濃度が高くなり過ぎることを抑制している。第１空気流路部５９Ａには、第１調圧バルブ５４Ａが設けられている。第１調圧バルブ５４Ａの開度制御によって、第１燃料電池１１Ａに供給される空気の量が調整される。第１分流バルブ５３Ａと第１調圧バルブ５４Ａとは、開度を電気的に制御可能な電気的駆動弁である。
【００３３】
第１空気流路部５９Ａには、第１エアコンプレッサ５２Ａで圧縮される空気である吸気の温度を計測する第１吸気温度センサ５５Ａが設けられている。第１吸気温度センサ５５Ａは、第１エアクリーナ５１Ａよりも空気の流れの上流側に設けられている。第１空気流路部５９Ａには、吸気の流れる量を計測するための第１エアフロメータ５１ｓＡが設けられている。第１エアフロメータ５１ｓＡは、第１エアクリーナ５１Ａと第１エアコンプレッサ５２Ａとの間に設けられている。
【００３４】
第１サブシステム１０Ａは、発熱部品である第１燃料電池１１Ａを冷却するための構成を備えていてもよい。第１燃料電池１１Ａを冷却するための構成は、冷却水ポンプとラジエータと送風機とを備えている構成を採用することができる。冷却水ポンプは、第１燃料電池１１Ａに冷却水を流すためのポンプである。ラジエータは、冷却水と空気とを熱交換させて冷却水を冷却するための装置である。送風機は、ラジエータを流れる空気の量を制御して、ラジエータにおける冷却水と空気の熱交換量を制御する装置である。ただし、冷却水に代えて、気相と液相の間での相変化を利用して第１燃料電池１１Ａを冷却する冷媒を流してもよい。また、冷却用熱媒体としては、冷却水のような液体に限られず気体を用いてもよい。
【００３５】
第１中圧流路部３９ｕＡにおいて、異常な圧力上昇が引き起こされる例を以下に説明する。充填部２１から燃料である水素が充填される際、充填部２１や水素ステーション側の部品に異物が付着していることがある。この異物が充填部２１から燃料電池システム１の内部に侵入すると、異物が混ざった状態で水素が第１燃料電池１１Ａなどに向かって流れることになる。充填部２１から第１燃料電池１１Ａまでの流路部には、第１レギュレータ３１Ａが設けられている。このため、第１レギュレータ３１Ａが圧力を調整するために流路を広げたり狭めたりするときに異物を噛み込む場合がある。第１レギュレータ３１Ａが異物を噛み込むと、第１レギュレータ３１Ａが適切に減圧することを異物が阻害する。より詳細には、異物が噛み込んでいることで第１レギュレータ３１Ａにおける流路が異物を噛み込んでいない状態よりも広がった状態となるため、適切な減圧ができない。その結果、第１レギュレータ３１Ａの下流側に通常よりも多くの水素が流れ込む。
【００３６】
第１インジェクタ３５Ａが閉状態やわずかな開状態である場合には、第１レギュレータ３１Ａを通過して第１中圧流路部３９ｕＡに流入する水素の量が、第１インジェクタ３５Ａを通過して第１中圧流路部３９ｕＡから流出する水素の量よりも多くなる。したがって、第１中圧流路部３９ｕＡに過剰な水素が溜まり、第１中圧流路部３９ｕＡの圧力が異常な圧力に上昇してしまうことになる。
【００３７】
第１中圧流路部３９ｕＡにおける異常な圧力上昇は、異物の噛み込み以外にも、第１レギュレータ３１Ａの凍結などの不具合によっても引き起こされうる。より詳細には、第１レギュレータ３１Ａが開状態で凍結してしまい、通常よりも流路が広い状態で固まると、異物を噛み込んだ状態と同様に異常な圧力の上昇を引き起こすことがある。
【００３８】
異物の噛み込みや凍結といった現象は、一時的に第１レギュレータ３１Ａの機能が適切に発揮できていない状態に過ぎず、時間経過などによって正常に機能する可能性が高い状態である。このため、一時的に第１中圧流路部３９ｕＡの圧力が異常な圧力に上昇してしまった場合であっても、しばらくして第１レギュレータ３１Ａの機能が回復することで再び燃料電池システム１が正常に駆動可能な状態となりうる。ただし、第１中圧リリーフ弁３２Ａが開弁するなどして第１中圧リリーフ弁３２Ａの交換が必要な状態となると、第１サブシステム１０Ａでの発電を行うことができず、燃料電池システム１が正常に駆動できない状態となりうる。
【００３９】
図２は、制御システムを示す図である。この明細書における制御装置（ＥＣＵ）は、電子制御装置（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）とも呼ばれる場合がある。制御装置は、（ａ）ｉｆ−ｔｈｅｎ−ｅｌｓｅ形式と呼ばれる複数の論理としてのアルゴリズム、または（ｂ）機械学習によってチューニングされた学習済みモデル、例えばニューラルネットワークとしてのアルゴリズムによって提供される。
【００４０】
制御装置は、少なくとも１つのコンピュータを含む制御システムによって提供される。制御システムは、データ通信装置によってリンクされた複数のコンピュータを含む場合がある。コンピュータは、ハードウェアのプロセッサである少なくとも１つのハードウェアプロセッサを含む。ハードウェアプロセッサは、以下の（ｉ）、（ｉｉ）、または（ｉｉｉ）により提供することができる。
【００４１】
（ｉ）ハードウェアプロセッサは、少なくとも１つのメモリに格納されたプログラムを実行する少なくとも１つのプロセッサコアである場合がある。この場合、コンピュータは、少なくとも１つのメモリと、少なくとも１つのプロセッサコアとによって提供される。プロセッサコアは、ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ、ＧＰＵ：Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ、ＲＩＳＣ−ＣＰＵなどと呼ばれる。メモリは、記憶媒体とも呼ばれる。メモリは、プロセッサによって読み取り可能な「プログラムおよび／またはデータ」を非一時的に格納する非遷移的かつ実体的な記憶媒体である。記憶媒体は、半導体メモリ、磁気ディスク、または光学ディスクなどによって提供される。プログラムは、それ単体で、またはプログラムが格納された記憶媒体として流通する場合がある。
【００４２】
（ｉｉ）ハードウェアプロセッサは、ハードウェア論理回路である場合がある。この場合、コンピュータは、プログラムされた多数の論理ユニット（ゲート回路）を含むデジタル回路によって提供される。デジタル回路は、ロジック回路アレイ、例えば、ＡＳＩＣ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ、ＦＰＧＡ：Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ、ＰＧＡ：Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ、ＣＰＬＤ：Ｃｏｍｐｌｅｘ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅなどとも呼ばれる。デジタル回路は、プログラムおよび／またはデータを格納したメモリを備える場合がある。コンピュータは、アナログ回路によって提供される場合がある。コンピュータは、デジタル回路とアナログ回路との組み合わせによって提供される場合がある。
【００４３】
（ｉｉｉ）ハードウェアプロセッサは、上記（ｉ）と上記（ｉｉ）との組み合わせである場合がある。（ｉ）と（ｉｉ）とは、異なるチップの上、または共通のチップの上に配置される。これらの場合、（ｉｉ）の部分は、アクセラレータとも呼ばれる。
【００４４】
制御装置と信号源と制御対象物とは、多様な要素を提供する。それらの要素の少なくとも一部は、ブロック、モジュール、またはセクションと呼ぶことができる。さらに、制御システムに含まれる要素は、意図的な場合にのみ、機能的な手段と呼ばれる。
【００４５】
この開示に記載の制御部およびその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された１つまたは複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサおよびメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。代替的に、この開示に記載の制御部およびその手法は、１つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。代替的に、この開示に記載の制御部およびその手法は、１つまたは複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサおよびメモリと１つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された１つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。
【００４６】
図２において、制御部９０には、各圧力センサ２２ｐＡ、２２ｐＢ、２８ｐＡ、２８ｐＢ、３３ｐＡ、３３ｐＢ、３６ｐ、３６ｐＢが接続されている。制御部９０は、第１充填側圧力センサ２２ｐＡや第２充填側圧力センサ２２ｐＢで計測した充填側圧力を取得する。制御部９０は、第１高圧センサ２８ｐＡや第２高圧センサ２８ｐＢで計測した高圧の供給側圧力を取得する。制御部９０は、第１中圧センサ３３ｐＡや第２中圧センサ３３ｐＢで計測した中圧の供給側圧力を取得する。制御部９０は、第１低圧センサ３６ｐＡや第２低圧センサ３６ｐＢで計測した低圧の供給側圧力を取得する。
【００４７】
制御部９０には、各温度センサ５５Ａ、５５Ｂ、各エアフロメータ５１ｓＡ、５１ｓＢが接続されている。制御部９０は、第１吸気温度センサ５５Ａや第２吸気温度センサ５５Ｂで計測した吸気温度を取得する。制御部９０は、第１エアフロメータ５１ｓＡや第２エアフロメータ５１ｓＢで計測した吸気流量を取得する。
【００４８】
制御部９０には、各燃料電池１１Ａ、１１Ｂ、各タンク開閉弁２６Ａ、２６Ｂ、各インジェクタ３５Ａ、３５Ｂ、各水素ポンプ４１Ａ、４１Ｂが接続されている。制御部９０は、第１燃料電池１１Ａや第２燃料電池１１Ｂを制御して発電量や発熱量を制御する。制御部９０は、第１タンク開閉弁２６Ａの開度を制御して第１燃料電池１１Ａに供給する水素の量を制御する。制御部９０は、第２タンク開閉弁２６Ｂの開度を制御して第２燃料電池１１Ｂに供給する水素の量を制御する。制御部９０は、第１インジェクタ３５Ａを制御して第１燃料電池１１Ａに供給する水素の量を制御する。制御部９０は、第２インジェクタ３５Ｂを制御して第２燃料電池１１Ｂに供給する水素の量を制御する。制御部９０は、第１水素ポンプ４１Ａを制御して第１水素循環流路部４９Ａを循環する水素の量を制御する。制御部９０は、第２水素ポンプ４１Ｂを制御して第２水素循環流路部４９Ｂを循環する水素の量を制御する。
【００４９】
制御部９０には、各エアコンプレッサ５２Ａ、５２Ｂ、各分流バルブ５３Ａ、５３Ｂ、各調圧バルブ５４Ａ、５４Ｂが接続されている。制御部９０は、第１エアコンプレッサ５２Ａを制御して第１燃料電池１１Ａに供給する空気の量を制御する。制御部９０は、第２エアコンプレッサ５２Ｂを制御して第２燃料電池１１Ｂに供給する空気の量を制御する。制御部９０は、第１分流バルブ５３Ａを制御して第１燃料電池１１Ａに供給する空気の量を制御する。制御部９０は、第２分流バルブ５３Ｂを制御して第２燃料電池１１Ｂに供給する空気の量を制御する。制御部９０は、第１調圧バルブ５４Ａを制御して第１燃料電池１１Ａに供給する空気の量を制御する。制御部９０は、第２調圧バルブ５４Ｂを制御して第２燃料電池１１Ｂに供給する空気の量を制御する。
【００５０】
燃料電池システム１の制御の一例を以下に説明する。図３において、燃料電池システム１が駆動を開始すると、ステップＳ１０１で中間圧力を取得する。中間圧力とは、燃料電池システム１における第１中圧流路部３９ｕＡや第２中圧流路部３９ｕＢにおける圧力のことである。第１中圧センサ３３ｐＡと第２中圧センサ３３ｐＢとの２つの圧力センサを用いて、２つの中間圧力を取得した後、ステップＳ１１１に進む。
【００５１】
ステップＳ１１１では、中間圧力が開始圧力以上の圧力であるか否かを判定する。ここで、開始圧力とは、異常圧力解消モードを開始するか否かを判断するための圧力である。開始圧力は、第１中圧リリーフ弁３２Ａや第２中圧リリーフ弁３２Ｂが開弁する上限圧力よりも低い圧力に設定されている。言い換えると、中間圧力が上昇して上限圧力を超える場合に、上限圧力を超える前に必ず開始圧力を超えることとなる。取得した２つの中間圧力のうち、両方とも開始圧力未満であれば、第１中圧流路部３９ｕＡと第２中圧流路部３９ｕＢの両方の流路部で異常な圧力上昇は引き起こされていないと判断し、ステップＳ１４１に進む。一方、取得した２つの中間圧力のうち、片方でも開始圧力以上であれば、第１中圧流路部３９ｕＡと第２中圧流路部３９ｕＢのどちらかの流路部で異常な圧力上昇が引き起こされていると判断し、ステップＳ１２１に進む。
【００５２】
ステップＳ１２１では、異常圧力解消モードを実行する。仮に、第１レギュレータ３１Ａに異物の噛み込みが発生し、第１中圧センサ３３ｐＡのみが開始圧力以上の圧力を計測した場合を例に、異常圧力解消モードについて以下に説明する。図４のステップＳ１２２では、第１中圧流路部３９ｕＡに接続している第１タンク開閉弁２６Ａを強制的に閉じる。ここで、第１タンク開閉弁２６Ａが複数設けられている場合には、全ての第１タンク開閉弁２６Ａを閉じる。
【００５３】
また、第２タンク開閉弁２６Ｂについても、全ての第２タンク開閉弁２６Ｂを閉じる。これは、連結流路部２９ｃを介して第２タンク開閉弁２６Ｂが第１中圧流路部３９ｕＡに接続しているためである。ただし、連結流路部２９ｃによって第１高圧流路部２９ｄＡと第２高圧流路部２９ｄＢとが接続されていない場合には、第２タンク開閉弁２６Ｂを開いた状態にしてもよい。あるいは、弁装置により第１高圧流路部２９ｄＡと第２高圧流路部２９ｄＢとの間での水素の流通を遮断可能である場合には、水素の流通を遮断することで、第２タンク開閉弁２６Ｂを開いた状態にしてもよい。これにより、第１中圧流路部３９ｕＡに流入する水素の量を最小にする。第２タンク開閉弁２６Ｂを閉じた場合には、第２燃料電池１１Ｂでの発電を停止することが好ましい。これにより、第２燃料電池１１Ｂにおいて水素が不足した状態で発電を継続することを防止できる。第１タンク開閉弁２６Ａや第２タンク開閉弁２６Ｂを強制的に閉じた後、ステップＳ１２３に進む。
【００５４】
ステップＳ１２３では、第１インジェクタ３５Ａを強制的に開く。言い換えると、第１インジェクタ３５Ａを構成している複数の電子制御弁を全て開く。これにより、第１中圧流路部３９ｕＡから流出する水素の量を最大にする。
【００５５】
第１タンク開閉弁２６Ａや第２タンク開閉弁２６Ｂを閉じるとともに、第１インジェクタ３５Ａを開くことで、第１レギュレータ３１Ａの上流側の圧力が通常時とは異なる圧力となる。具体的には、第１水素貯蔵部２５Ａから水素の供給が止まるため、第１レギュレータ３１Ａの下流側に水素が流出することで第１レギュレータ３１Ａの上流側の圧力が低下する。これにより、異物が上流側から第１レギュレータ３１Ａに向かって押される方向に加えられていた圧力が低下することとなる。この圧力の変化により、第１レギュレータ３１Ａが噛み込んでいた異物が除去される可能性がある。第１インジェクタ３５Ａを開いた後、ステップＳ１２４に進む。
【００５６】
ステップＳ１２４では、強制的に閉じた第１タンク開閉弁２６Ａよりも下流側における水素残量を算出する。水素残量の算出は、第１中圧センサ３３ｐＡで計測した圧力と第１低圧センサ３６ｐＡで計測した圧力とを用いる。第１中圧センサ３３ｐＡや第１低圧センサ３６ｐＡで計測した圧力が高いほど、水素残量は多いこととなる。水素残量は、燃料残量の一例を提供する。水素残量を算出した後、ステップＳ１２５に進む。
【００５７】
ステップＳ１２５では、第１燃料電池１１Ａでの目標発電量を算出する。目標発電量は、水素残量に基づいて算出する。言い換えると、第１燃料電池１１Ａで消費する水素の量が、水素残量を上回ることがないように目標発電量を算出する。目標発電量を算出した後、ステップＳ１２６に進む。
【００５８】
ステップＳ１２６では、第１燃料電池１１Ａを算出した目標発電量で制御する。異常圧力解消モード中は、第１タンク開閉弁２６Ａを強制的に閉じているため、第１水素貯蔵部２５Ａからの水素供給が受けられない状態である。したがって、第１燃料電池１１Ａの目標発電量を水素消費量が水素残量以下になるように制御することで、第１燃料電池１１Ａにおいて水素が不足して酸素が過剰に供給されてしまう状態を防止できる。異常圧力解消モードを実行した後、ステップＳ１２７に進む。
【００５９】
ステップＳ１２７では、異常圧力解消モードを実行中であることをユーザに対して報知する。より具体的には、第１燃料電池１１Ａの目標発電量に制限が加えられた状態であることを報知する。これにより、ユーザが設定した発電量の要求に対して発電量が一時的に不足する可能性があることをユーザが認識できる。異常圧力解消モードを実行中であることをユーザに対して報知した後、ステップＳ１３１に進む。
【００６０】
図３のステップＳ１３１では、中間圧力を取得する。この時、異常圧力解消モードを実行しているため、中間圧力が低下していることが期待される。中間圧力を取得した後、ステップＳ１３２に進む。
【００６１】
ステップＳ１３２では、中間圧力が終了圧力未満であるか否かを判定する。ここで、終了圧力とは、異常圧力解消モードを終了するか否かを判断するための圧力である。終了圧力は、ステップＳ１１１における開始圧力よりも低い圧力に設定されている。中間圧力が終了圧力未満である場合には、異常圧力解消モードを終了してもよいと判断して、ステップＳ１２１に進む。中間圧力が終了圧力未満である場合には、さらに圧力を低下させる必要があると判断して、ステップＳ１２１に戻って中間圧力が終了圧力未満になるまで異常圧力解消モードを継続する。
【００６２】
異常圧力解消モードで圧力を終了圧力まで低減できない場合には、圧力が上昇し続けて第１中圧リリーフ弁３２Ａの上限圧力を超えることで、第１中圧リリーフ弁３２Ａが開弁する。第１中圧リリーフ弁３２Ａが開弁することで、中間圧力が大気圧相当まで低下することとなる。ここで、第１中圧リリーフ弁３２Ａが開弁したことで中間圧力が終了圧力未満になった場合には、ステップＳ１４１に進むのではなく、燃料電池システム１の駆動を強制的に停止させることが好ましい。
【００６３】
ステップＳ１４１では、通常モードを実行する。仮に、第１サブシステム１０Ａの異常圧力が解消された場合を例に、通常モードについて以下に説明する。通常モードでは、強制的に閉じていた第１タンク開閉弁２６Ａを開弁可能にする。それに加えて、強制的に開いていた第１インジェクタ３５Ａを閉弁可能にする。それに加えて、第１燃料電池１１Ａで消費する水素の量を減少させる。例えば、異常圧力解消モードにおいて、第１サブシステム１０Ａの発電量の割合を第２サブシステム１０Ｂの発電量に比べて高めていた場合には、第１サブシステム１０Ａと第２サブシステム１０Ｂの発電量の割合を略等しくする。あるいは、異常圧力を解消する目的で燃料電池システム１全体の発電量を増やしていた場合には、燃料電池システム１全体の発電量をもとの大きさまで戻す。通常モードを実行した後、ステップＳ１４１に進む。
【００６４】
ステップＳ１５１では、システム駆動要求がオフか否かを判定する。システム駆動要求とは、燃料電池システム１を駆動する必要がある場合に出力される信号である。燃料電池システム１で化学反応を引き起こして電気や熱を発生させる必要がある場合には、システム駆動要求がある状態となる。例えば、車両のキースイッチがオフである場合には、システム駆動要求がない状態となり得る。システム駆動要求がオフである場合には、燃料電池システム１の駆動を終了する。一方、システム駆動要求がオンである場合には、再び異常圧力解消モードを実行する可能性があると判断して、ステップＳ１０１に戻って一連の制御を繰り返す。
【００６５】
上述した実施形態によると、第１中圧流路部３９ｕＡの圧力が開始圧力以上である場合には、異常圧力解消モードを実行する制御部９０を備えている。異常圧力解消モードでは、第１レギュレータ３１Ａを流れる燃料の量に比べて第１インジェクタ３５Ａを流れる燃料の量の方が多くなるように第１インジェクタ３５Ａを制御している。このため、第１中圧流路部３９ｕＡに流入する水素の量よりも第１中圧流路部３９ｕＡから流出する水素の量を多くできる。したがって、第１インジェクタ３５Ａから第１燃料電池１１Ａへの水素の供給を維持した状態で第１中圧流路部３９ｕＡの圧力を低下させることができる。よって、第１燃料電池１１Ａへの水素の供給を停止した状態で第１中圧流路部３９ｕＡの異常圧力を解消する場合に比べて、第１燃料電池１１Ａの発電可能な時間を長く確保しやすい。
【００６６】
制御部９０は、第１サブシステム１０Ａにおける異常圧力解消モードにおいて、第１タンク開閉弁２６Ａと第２タンク開閉弁２６Ｂとを閉じている。言い換えると、第１中圧流路部３９ｕＡに接続している弁装置を全て閉じている。このため、第１中圧流路部３９ｕＡに水素が流入する量を最小化できる。したがって、第１中圧流路部３９ｕＡ内部の圧力の上昇を抑制しやすい。
【００６７】
制御部９０は、第１サブシステム１０Ａにおける異常圧力解消モードにおいて、中間圧力が終了圧力未満の圧力になるまで、第１燃料電池１１Ａを用いた発電を行う。このため、発電によって水素を消費することができる。したがって、水素を発電に有効活用しながら第１中圧流路部３９ｕＡにおける異常な圧力を解消できる。
【００６８】
制御部９０は、第１サブシステム１０Ａにおける異常圧力解消モードにおいて、水素残量を算出するとともに、水素残量以上の水素を消費しないように第１燃料電池１１Ａを用いた発電を行う。このため、第１燃料電池１１Ａにおいて、水素が不足した状態で発電が継続されることを防止できる。
【００６９】
制御部９０は、開始圧力を第１中圧リリーフ弁３２Ａや第２中圧リリーフ弁３２Ｂの上限圧力よりも低い圧力に設定している。このため、第１中圧リリーフ弁３２Ａや第２中圧リリーフ弁３２Ｂが開弁する前に異常圧力解消モードを実行することができる。したがって、圧力の異常な上昇に対して段階的に複数の対策を講じることができる。
【００７０】
制御部９０は、第１サブシステム１０Ａにおける異常圧力解消モードにおいて、第１サブシステム１０Ａの発電量を、第２サブシステム１０Ｂの発電量よりも大きくする。また、第１サブシステム１０Ａの発電量を一時的に通常モードでの第１サブシステム１０Ａの発電量よりも大きくしている。このため、第１燃料電池１１Ａで消費する水素の量を一時的に多く確保することができる。したがって、第１中圧流路部３９ｕＡ内部の水素を素早く消費して適切な圧力まで圧力を低下させやすい。
【００７１】
第１高圧流路部２９ｄＡと第２高圧流路部２９ｄＢとを連結して内部を水素が流通可能な連結流路部２９ｃを備えている。このため、連結流路部２９ｃを通して水素を行き来させることで、水素貯蔵量の多い水素タンクから第１燃料電池１１Ａや第２燃料電池１１Ｂに水素を供給できる。したがって、異常圧力解消モードを実行するなどして、第１水素貯蔵部２５Ａと第２水素貯蔵部２５Ｂとで、水素の貯蔵量が異なった場合であっても、通常モードで水素を消費する過程で水素の貯蔵量を略均等にすることができる。
【００７２】
ステップＳ１２２において、第１中圧流路部３９ｕＡに接続している第１タンク開閉弁２６Ａと第２タンク開閉弁２６Ｂとを完全に閉じなくてもよい。例えば、中間圧力を低下させることができる範囲であれば、第１タンク開閉弁２６Ａと第２タンク開閉弁２６Ｂとを開いた状態としてもよい。これによると、第２燃料電池１１Ｂでの発電を継続することができる。
【００７３】
ステップＳ１２６において、第１燃料電池１１Ａを算出した目標発電量で制御しなくてもよい。例えば、水素残量に関わらず第１燃料電池１１Ａで消費する水素の量を増加させてもよい。具体的には、第１サブシステム１０Ａの発電量の割合を第２サブシステム１０Ｂの発電量に比べて高める。これにより、第１サブシステム１０Ａで消費する水素の量を増やすことができる。ただし、燃料電池システム１全体の発電量を大きくすることで、発電量の割合を維持したまま第１燃料電池１１Ａで消費する水素の量を増やしてもよい。この場合、ステップＳ１２４とステップＳ１２５とは、省略可能である。
【００７４】
ステップＳ１２６において、第１燃料電池１１Ａの発電量を制御する代わりに、第１排水弁４３Ａでの水素排気量を制御してもよい。言い換えると、中間圧力が終了圧力未満の圧力になるまで、第１排水弁４３Ａから水素を外部に排出してもよい。この場合、外部に排出された水素の濃度が高くなり過ぎないように空気を用いて適切に希釈してから、外部に排出することとなる。これによると、燃料電池システム１の発電量によらず水素を外部に排出して中間圧力を低下させることができる。このため、走行用モータや補機で消費する電力が小さく、バッテリに十分な量の電力が蓄えられているなど燃料電池システム１で発電をすることができない場合であっても、中間圧力を低くすることができる。また、第１燃料電池１１Ａで水素を消費するとともに、第１排水弁４３Ａから水素を外部に排出してもよい。これによると、水素消費と水素排出とのどちらか一方のみを実行する場合に比べて、中間圧力を素早く低下させることができる。この場合、ステップＳ１２４とステップＳ１２５とを省略可能である。
【００７５】
第２実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。この実施形態では、異常圧力解消モードが所定回数以上実行された場合には、強制終了モードを実行する。
【００７６】
図５において、ステップＳ１３２で中間圧力が終了圧力未満になった場合、ステップＳ２３３に進む。ステップＳ２３３では、異常圧力解消モードの実行回数が所定回数未満であるか否かを判定する。ここで、異常圧力解消モードの実行回数は、燃料電池システム１が初めて駆動を開始してから現在に至るまでの間における積算値である。言い換えると、ユーザによって燃料電池システム１の駆動と停止とが複数回繰り返されている場合であっても、停止するごとに積算値をリセットしない。ただし、第１レギュレータ３１Ａの部品交換などの修理を行った際には、新たな燃料電池システム１として積算値をリセットしてもよい。所定回数は、例えば３回である。所定回数としては、異常圧力解消モードの実行が頻繁に行われており、一時的な異常ではないことが疑われる回数を任意に設定可能である。
【００７７】
異常圧力解消モードの実行回数が所定回数未満である場合には、ステップＳ１４１に進む。一方、異常圧力解消モードの実行回数が所定回数以上である場合には、部品に異物の噛み込みや凍結とは異なる異常が発生している可能性があると判断し、ステップＳ２６１に進む。
【００７８】
ステップＳ２６１では、強制終了モードを実行する。強制終了モードにおいては、ユーザに対して、異常を検知したことおよび安全確保のために発電を強制的に停止することを報知する。その後、発電を強制的に停止させる。発電を強制的に停止する場合には、異常が発生している部品から水素が漏れ出すことを防止するため、第１タンク開閉弁２６Ａと第１インジェクタ３５Ａとを強制的に閉状態とすることが好ましい。
【００７９】
上述した実施形態によると、制御部９０は、第１サブシステム１０Ａにおける異常圧力解消モードが所定回数以上実行された場合に、中間圧力が開始圧力未満であっても第１燃料電池１１Ａを用いた発電を停止する。ここで、異常圧力解消モードが頻繁に実行される場合には、異物の噛み込みなどの一時的な故障ではない可能性が高いと考えられる。このため、発電を強制的に停止することで、第１燃料電池１１Ａの発電に伴って第１サブシステム１０Ａから水素が外部に漏れ出すといった事態を防ぎやすい。
【００８０】
また、異常圧力解消モードの実行回数が所定回数未満であれば、通常モードに復帰できる。このため、異物の噛み込みなど一時的な不具合であって、部品の修理や交換が必要のない異常である可能性が高い場合に、通常モードで発電を継続できる。したがって、中間圧力が異常な高圧となる度に強制終了モードを実行する場合に比べて、燃料電池システム１の発電可能な時間を長く確保しやすい。
【００８１】
他の実施形態
この明細書および図面等における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品および／または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および／または要素が省略されたものを包含する。開示は、１つの実施形態と他の実施形態との間における部品および／または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、請求の範囲の記載によって示され、さらに請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。
【００８２】
明細書および図面等における開示は、請求の範囲の記載によって限定されない。明細書および図面等における開示は、請求の範囲に記載された技術的思想を包含し、さらに請求の範囲に記載された技術的思想より多様で広範な技術的思想に及んでいる。よって、請求の範囲の記載に拘束されることなく、明細書および図面等の開示から、多様な技術的思想を抽出することができる。
【符号の説明】
【００８３】
１  燃料電池システム、  １０Ａ  第１サブシステム（サブシステム）、  １０Ｂ  第２サブシステム（サブシステム）、  １１Ａ  第１燃料電池（燃料電池）、  １１Ｂ  第２燃料電池（燃料電池）、  １９Ａ  第１燃料流路部（燃料流路部）、  １９Ｂ  第２燃料流路部（燃料流路部）、  ２５Ａ  第１水素貯蔵部（燃料貯蔵部）、  ２５Ｂ  第２水素貯蔵部（燃料貯蔵部）、  ２６Ａ  第１タンク開閉弁（開閉弁）、  ２６Ｂ  第２タンク開閉弁（開閉弁）、  ２９ｃ  連結流路部、  ３１Ａ  第１レギュレータ（上流側減圧装置）、  ３１Ｂ  第２レギュレータ（上流側減圧装置）、  ３２Ａ  第１中圧リリーフ弁（中圧リリーフ弁）、  ３２Ｂ  第２中圧リリーフ弁（中圧リリーフ弁）、  ３３ｐＡ  第１中圧センサ（中圧センサ）、  ３３ｐＢ  第２中圧センサ（中圧センサ）、  ３５Ａ  第１インジェクタ（下流側減圧装置）、  ３５Ｂ  第２インジェクタ（下流側減圧装置）、  ３９ｕＡ  第１中圧流路部（中圧流路部）、  ３９ｕＢ  第２中圧流路部（中圧流路部）、  ４３Ａ  第１排水弁（燃料排出部）、  ４３Ｂ  第２排水弁（燃料排出部）、  ９０  制御部
【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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