(57)【要約】【課題】発電効率の低下を抑制しやすい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、第１燃料電池１１Ａと、第１空気供給装置５２Ａと、第１空気流路部５９Ａとを備えている。燃料電池システムは、第２燃料電池１１Ｂと、第２空気供給装置５２Ｂと、第２空気流路部５９Ｂと、収納ケース１５とを備えている。収納ケースは、第１吸気口部１７Ａと、第２吸気口部１７Ｂと、連通口部１６、１８Ａ、１８Ｂ、１９とを備えている。燃料電池システムは、収納ケースの内部を換気する換気装置６６Ａ、６６Ｂと、吸気温度センサ５５Ａ、５５Ｂとを備えている。燃料電池システムは、吸気温度センサで計測した吸気温度に基づいて供給空気温度を設定し、供給空気温度が換気開始温度以上である場合に、第１吸気口部および第２吸気口部から吸い込む空気の温度を低下させるように換気装置を用いて換気運転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】
第１燃料電池（１１Ａ）と、
前記第１燃料電池に供給する空気を送り出す第１空気供給装置（５２Ａ）と、
前記第１燃料電池と前記第１空気供給装置とを接続している第１空気流路部（５９Ａ）と、
第２燃料電池（１１Ｂ）と、
前記第２燃料電池に供給する空気を送り出す第２空気供給装置（５２Ｂ）と、
前記第２燃料電池と前記第２空気供給装置とを接続している第２空気流路部（５９Ｂ）と、
前記第１燃料電池と前記第１空気流路部と前記第２燃料電池と前記第２空気流路部とを収納している収納ケース（１５、４１５）と、
前記収納ケースに設けられ、前記第１空気供給装置が送り出す空気を前記収納ケースの外部から吸い込むための第１吸気口部（１７Ａ、４１７Ａ）と、
前記収納ケースに設けられ、前記第２空気供給装置が送り出す空気を前記収納ケースの外部から吸い込むための第２吸気口部（１７Ｂ、４１７Ｂ）と、
前記収納ケースに設けられ、前記収納ケースの内部と外部とを連通する連通口部（１６、１８Ａ、１８Ｂ、１９、４１８Ａ、４１８Ｂ）と、
前記連通口部を通して前記収納ケースの内部に風を流すことで前記収納ケースの内部を換気する換気装置（６６Ａ、６６Ｂ）と、
前記第１空気流路部または前記第２空気流路部に設けられている吸気温度センサ（５５Ａ、５５Ｂ、４５５Ｂ）と、
前記吸気温度センサで計測した吸気温度に基づいて供給空気温度を設定し、前記供給空気温度が換気開始温度以上である場合に、前記第１吸気口部および前記第２吸気口部から吸い込む空気の温度を低下させるように前記換気装置を用いて換気運転を実行する制御部（９０）とを備える燃料電池システム。
【請求項２】
前記吸気温度センサは、
第１空気供給部が供給する空気の温度を計測する第１吸気温度センサ（５５Ａ）と、
第２空気供給部が供給する空気の温度を計測する第２吸気温度センサ（５５Ｂ）とを備え、
前記制御部は、前記第１吸気温度センサで計測した吸気温度と前記第２吸気温度センサで計測した吸気温度とのうち、より温度の高い吸気温度を前記供給空気温度に設定する請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記吸気温度センサは、前記第１吸気口部（４１７Ａ）よりも高い位置に設けられている前記第２吸気口部（４１７Ｂ）から吸い込まれた空気の温度を計測する上部吸気温度センサ（４５５Ｂ）を備え、
前記制御部は、前記上部吸気温度センサで計測した吸気温度を前記供給空気温度に設定する請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記第１燃料電池と熱交換する冷却水を供給する第１冷却水ポンプ（６１Ａ）と、
冷却水と空気とを熱交換する第１ラジエータ（６４Ａ）と、
前記第１燃料電池と前記第１冷却水ポンプと前記第１ラジエータとを接続して冷却水が循環する流路部を提供する第１冷却流路部（６９Ａ）と、
前記第１ラジエータに風を流す第１送風機（６６Ａ）と、
前記第２燃料電池と熱交換する冷却水を供給する第２冷却水ポンプ（６１Ｂ）と、
冷却水と空気とを熱交換する第２ラジエータ（６４Ｂ）と、
前記第２燃料電池と前記第２冷却水ポンプと前記第２ラジエータとを接続して冷却水が循環する流路部を提供する第２冷却流路部（６９Ｂ）と、
前記第２ラジエータに風を流す第２送風機（６６Ｂ）とを備え、
前記連通口部は、
前記第１吸気口部と隣り合って設けられ、前記第１送風機による風が通過する第１冷却開口部（１８Ａ、４１８Ａ）と、
前記第２吸気口部と隣り合って設けられ、前記第２送風機による風が通過する第２冷却開口部（１８Ｂ、４１８Ｂ）とを備え、
前記制御部は、前記換気運転において、前記第１送風機と前記第２送風機とを前記換気装置として駆動する請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記制御部は、前記換気運転において、前記第１冷却開口部を通過して前記収納ケースの外部から内部に向かって空気を吸い込むように前記第１送風機を制御し、前記第２冷却開口部を通過して前記収納ケースの内部から外部に向かって空気を吐き出すように前記第２送風機を制御する請求項４に記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記第２送風機は、回転方向を逆向きにする逆回転が可能であって、
前記制御部は、前記換気運転を行う要求がない場合であって、前記第２ラジエータを冷却する場合には、前記第２冷却開口部を通過して前記収納ケースの外部から内部に向かって空気を吸い込むように前記第２送風機を制御する請求項５に記載の燃料電池システム。
【請求項７】
前記吸気温度センサは、前記第２冷却開口部よりも外気の流れの下流に位置して設けられている前記第２吸気口部から吸い込まれた空気の温度を計測する後部吸気温度センサ（５５Ｂ）を備え、
前記制御部は、前記後部吸気温度センサで計測した吸気温度を前記供給空気温度に設定する請求項４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】
車両（２）に搭載されて、前記車両の走行に用いる電力を発電する燃料電池システムであって、
前記制御部は、車速センサ（８３）で取得した車速が換気開始速度未満、かつ、前記供給空気温度が換気開始温度以上である場合に前記換気運転を実行する請求項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】
車両（２）に搭載されて、前記車両の走行に用いる電力を発電する燃料電池システムであって、
前記制御部は、前記換気運転において、車速センサ（８３）で取得した車速が速いほど、前記換気装置の出力を大きくする請求項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１０】
前記制御部は、前記換気運転において、外気温度が所定温度以上である場合に、外気温度が所定温度未満である場合に比べて、前記換気装置の出力を大きくする請求項１から請求項９のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項１１】
前記制御部は、前記換気運転において、前記供給空気温度が換気停止温度未満、かつ、前記第１燃料電池のインピーダンスと前記第２燃料電池のインピーダンスとがともに換気停止インピーダンス未満となるまで前記換気運転を継続する請求項１から請求項１０のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項１２】
前記制御部は、前記換気運転の完了後に再び前記換気運転を実行した後であって、前記供給空気温度が換気停止温度未満となった場合に、低出力モードで前記換気運転を継続する請求項１から請求項１０のいずれか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、第１の燃料電池サブシステムおよび第２の燃料電池サブシステムを備えている燃料電池システムを開示している。各燃料電池サブシステムには、燃料電池スタックと酸化剤ガスとしての空気を燃料電池スタックに供給するための空気供給管を備えている。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２０１６−８１７２４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、１つの燃料電池システムが複数の燃料電池サブシステムを備えている。このため、一方の燃料電池サブシステムの燃料電池の排熱の影響を他方の燃料電池サブシステムが受けやすい。特に、複数の燃料電池サブシステムが同一空間内に収納されている場合には、一方の燃料電池サブシステムの燃料電池の排熱によって暖められた空気が、他方の燃料電池サブシステムの空気供給管から吸い込まれることになり得る。ここで、燃料電池に供給される空気の温度が高いと燃料電池に用いられる電解質膜が乾きやすく、燃料電池の発電に必要な水が不足して発電効率が低下しやすい。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、発電効率の低下を抑制しやすい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、第１燃料電池（１１Ａ）と、第１燃料電池に供給する空気を送り出す第１空気供給装置（５２Ａ）と、第１燃料電池と第１空気供給装置とを接続している第１空気流路部（５９Ａ）と、第２燃料電池（１１Ｂ）と、第２燃料電池に供給する空気を送り出す第２空気供給装置（５２Ｂ）と、第２燃料電池と第２空気供給装置とを接続している第２空気流路部（５９Ｂ）と、第１燃料電池と第１空気流路部と第２燃料電池と第２空気流路部とを収納している収納ケース（１５、４１５）と、収納ケースに設けられ、第１空気供給装置が送り出す空気を収納ケースの外部から吸い込むための第１吸気口部（１７Ａ、４１７Ａ）と、収納ケースに設けられ、第２空気供給装置が送り出す空気を収納ケースの外部から吸い込むための第２吸気口部（１７Ｂ、４１７Ｂ）と、収納ケースに設けられ、収納ケースの内部と外部とを連通する連通口部（１６、１８Ａ、１８Ｂ、１９、４１８Ａ、４１８Ｂ）と、連通口部を通して収納ケースの内部に風を流すことで収納ケースの内部を換気する換気装置（６６Ａ、６６Ｂ）と、第１空気流路部または第２空気流路部に設けられている吸気温度センサ（５５Ａ、５５Ｂ、４５５Ｂ）と、吸気温度センサで計測した吸気温度に基づいて供給空気温度を設定し、供給空気温度が換気開始温度以上である場合に、第１吸気口部および第２吸気口部から吸い込む空気の温度を低下させるように換気装置を用いて換気運転を実行する制御部（９０）とを備える。
【０００７】
開示された燃料電池システムによると、吸気温度センサで計測した吸気温度に基づいて供給空気温度を設定し、供給空気温度が換気開始温度以上である場合に、第１吸気口部および第２吸気口部から吸い込む空気の温度を低下させるように換気装置を用いて換気運転を実行する制御部を備えている。このため、吸気温度が高く、第１燃料電池や第２燃料電池の発電効率が低下しそうな場合に、第１吸気口部および第２吸気口部から吸い込む空気の温度を低下させるように換気運転を実行できる。したがって、換気運転によって第１燃料電池および第２燃料電池に供給される空気の温度を低下させ、第１燃料電池と第２燃料電池とにおける化学反応に必要な水が不足することを抑制しやすい。よって、発電効率の低下を抑制しやすい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】燃料電池システム全体を示す構成図である。
【図２】燃料電池システムを搭載した車両の斜視図である。
【図３】燃料電池システムの収納ケース内部の構成を示す構成図である。
【図４】燃料電池システムの制御に関するブロック図である。
【図５】燃料電池システムの換気運転に関するフローチャートである。
【図６】第２実施形態における燃料電池システムの換気運転に関するフローチャートである。
【図７】第３実施形態における燃料電池システムの換気運転に関するフローチャートである。
【図８】第４実施形態における燃料電池システムの収納ケースの構成を示す構成図である。
【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２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、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、第１ＦＣ冷却部６０Ａ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。
【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２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。
【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、水素の流路部を提供する第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。
【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。
【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。この連結流路部２９ｃを燃料が流れることで、第１水素貯蔵部２５Ａに貯蔵されている燃料を第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に貯蔵されている燃料を第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に貯蔵されている燃料の量と、第２水素貯蔵部２５Ｂに貯蔵されている燃料の量とに大きな偏りがある場合に、燃料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。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。
【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、水素の流路部を提供する第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。
【００２３】
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、水素の流路部を提供する第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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。第１エアコンプレッサ５２Ａは、第１空気供給装置の一例を提供する。同様に、第２エアコンプレッサ５２Ｂは、第２空気供給装置の一例を提供する。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。第１吸気温度センサ５５Ａは、吸気温度センサの一例を提供する。同様に、第２吸気温度センサ５５Ｂは、吸気温度センサの一例を提供する。
【００３２】
第１ＦＣ冷却部６０Ａは、第１サブシステム１０Ａにおいて、発電にともなって発熱する第１燃料電池１１Ａを冷却するための部分である。第１ＦＣ冷却部６０Ａは、第１冷却水ポンプ６１Ａと第１ラジエータ６４Ａと第１送風機６６Ａとを備えている。第１冷却水ポンプ６１Ａは、第１燃料電池１１Ａに冷却水を流すためのポンプである。第１冷却水ポンプ６１Ａ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。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。
【００３３】
第１ラジエータ６４Ａ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。第１送風機６６Ａは、第１ラジエータ６４Ａを流れる空気の量を制御して、第１ラジエータ６４Ａ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。第１送風機６６Ａは、回転数を電気的に制御可能な電動送風機である。第１送風機６６Ａは、互いに逆向きの回転方向である正回転と逆回転との２つの向きに回転する向きを制御可能である。
【００３４】
第１ＦＣ冷却部６０Ａは、第１燃料電池１１Ａと第１冷却水ポンプ６１Ａと第１ラジエータ６４Ａとを環状に接続している第１冷却流路部６９Ａを備えている。第１冷却流路部６９Ａは、第１ラジエータ６４Ａを経由せずに冷却水を第１燃料電池１１Ａに循環させるための第１バイパス流路部６９ｉＡを備えている。第１バイパス流路部６９ｉＡには、第１バイパス流路部６９ｉＡに流れる冷却水の量を制御する第１バイパス弁６３Ａが設けられている。
【００３５】
第１冷却流路部６９Ａには、第１燃料電池１１Ａよりも冷却水の流れの下流側であって、第１バイパス弁６３Ａよりも上流側に第１高温温度センサ６２ｔＡが設けられている。第１高温温度センサ６２ｔＡは、発熱部品である第１燃料電池１１Ａとの熱交換によって加熱され、高温になった冷却水の温度を計測するセンサである。第１高温温度センサ６２ｔＡで計測した温度から第１燃料電池１１Ａの温度を推定できる。第１冷却流路部６９Ａには、第１ラジエータ６４Ａよりも冷却水の流れの下流側であって、第１冷却流路部６９Ａにおける第１バイパス流路部６９ｉＡとの接続部分よりも上流側に第１低温温度センサ６５ｔＡが設けられている。第１低温温度センサ６５ｔＡは、第１ラジエータ６４Ａとの熱交換によって冷却され、低温になった冷却水の温度を計測するセンサである。第１低温温度センサ６５ｔＡで計測した温度から第１ラジエータ６４Ａの温度を推定できる。
【００３６】
図２において、車両２の屋根の車室外側には、収納ケース１５が設けられている。収納ケース１５と車両２の屋根とによって囲まれる空間は、第１サブシステム１０Ａと第２サブシステム１０Ｂとを収納する収納空間である。ただし、この収納空間には、第１サブシステム１０Ａと第２サブシステム１０Ｂとの全体が収納されているのではなく、第１サブシステム１０Ａと第２サブシステム１０Ｂの少なくとも一部が収納されている。
【００３７】
収納ケース１５は、車両２の前後方向および左右方向における略中央に設けられている。ただし、車両２の重量バランスや熱負荷に応じて、車両２の略中央の位置以外に収納ケース１５を設けてもよい。例えば、車両２の後方に走行用モータなどの発熱部品が設けられている場合には、収納ケース１５の設置位置を車両２の前方に設定することで、走行用モータなどの駆動に伴う排熱が第１燃料電池１１Ａなどに影響することを低減できる。
【００３８】
図３において、第１サブシステム１０Ａと第２サブシステム１０Ｂとを構成している一部の要素を省略して図示している。収納ケース１５には、前方開口部１６と第１吸気口部１７Ａと第１冷却開口部１８Ａと第２吸気口部１７Ｂと第２冷却開口部１８Ｂと後方開口部１９とが形成されている。各開口部は、収納ケース１５の内部と外部とを連通している。
【００３９】
収納ケース１５の前方側面には、前方開口部１６が形成されている。前方開口部１６は、車両２が走行している際の走行風を収納ケース１５の外部から内部に取り込むための開口部である。前方開口部１６は、車両２の左右方向に３つ並んで設けられている。前方開口部１６には、前方開口部１６を通過する風の流れを整えるためのルーバーが形成されている。各開口部は、グリルとも呼ばれる。各開口部に設けられているルーバーはグリルシャッタとも呼ばれる。ただし、各開口部には、ルーバーが形成されていなくてもよい。前方開口部１６は、連通口部の一例を提供する。
【００４０】
収納ケース１５の後方側面には、後方開口部１９が形成されている。後方開口部１９は、収納ケース１５の内部に取り込まれた走行風を外部に吐き出すための開口部である。後方開口部１９は、車両２の左右方向に３つ並んで設けられている。後方開口部１９には、後方開口部１９を通過する風の流れを整えるためのルーバーが形成されている。前方開口部１６と後方開口部１９とは、車両２の前後方向において互いに対向している。後方開口部１９は、連通口部の一例を提供する。
【００４１】
収納ケース１５の右方側面には、第１吸気口部１７Ａと第１冷却開口部１８Ａとが形成されている。第１吸気口部１７Ａは、第１空気供給部５０Ａが収納ケース１５の外部から空気を吸い込むための開口部である。第１冷却開口部１８Ａは、第１送風機６６Ａによる風が通過する開口部である。第１冷却開口部１８Ａには、ルーバーが形成されている。第１吸気口部１７Ａと第１冷却開口部１８Ａとは、車両２の前後方向に並んで設けられている。第１吸気口部１７Ａは、第１冷却開口部１８Ａよりも前方に位置している。第１冷却開口部１８Ａは、連通口部の一例を提供する。
【００４２】
収納ケース１５の左方側面には、第２吸気口部１７Ｂと第２冷却開口部１８Ｂとが形成されている。第２吸気口部１７Ｂは、第２空気供給部５０Ｂが収納ケース１５の外部から空気を吸い込むための開口部である。第２冷却開口部１８Ｂは、第２送風機６６Ｂによる風が通過する開口部である。第２冷却開口部１８Ｂには、ルーバーが形成されている。第２吸気口部１７Ｂと第２冷却開口部１８Ｂとは、車両２の前後方向に並んで設けられている。第２吸気口部１７Ｂは、第２冷却開口部１８Ｂよりも後方に位置している。第２冷却開口部１８Ｂは、連通口部の一例を提供する。
【００４３】
収納ケース１５の内部には、第１燃料電池１１Ａと第１空気供給部５０Ａと第１ＦＣ冷却部６０Ａとが収納されている。ただし、収納ケース１５の内部に第１水素供給部２０Ａや第１水素減圧部３０Ａを収納してもよい。第１空気流路部５９Ａの上流側端部は、第１吸気口部１７Ａに接続されている。第１ラジエータ６４Ａは、第１冷却開口部１８Ａと対向した位置に設けられている。第１送風機６６Ａは、第１ラジエータ６４Ａおよび第１冷却開口部１８Ａと対向した位置に設けられている。言い換えると、第１送風機６６Ａの軸方向に沿う方向に、第１送風機６６Ａと第１ラジエータ６４Ａと第１冷却開口部１８Ａとが並んで設けられている。第１燃料電池１１Ａは、第１送風機６６Ａの軸方向において、第１送風機６６Ａの一部と対向している。第１送風機６６Ａは、換気装置の一例を提供する。
【００４４】
収納ケース１５の内部には、第２燃料電池１１Ｂと第２空気供給部５０Ｂと第２ＦＣ冷却部６０Ｂとが収納されている。ただし、収納ケース１５の内部に第２水素供給部２０Ｂや第２水素減圧部３０Ｂを収納してもよい。第２空気流路部５９Ｂの上流側端部は、第２吸気口部１７Ｂに接続されている。第２ラジエータ６４Ｂは、第２冷却開口部１８Ｂと対向した位置に設けられている。第２送風機６６Ｂは、第２ラジエータ６４Ｂおよび第２冷却開口部１８Ｂと対向した位置に設けられている。言い換えると、第２送風機６６Ｂの軸方向に沿う方向に、第２送風機６６Ｂと第２ラジエータ６４Ｂと第２冷却開口部１８Ｂとが並んで設けられている。第２燃料電池１１Ｂは、第２送風機６６Ｂの軸方向において、第２送風機６６Ｂの一部と対向している。第２送風機６６Ｂは、換気装置の一例を提供する。
【００４５】
収納ケース１５の内部に収納されている第１燃料電池１１Ａと第２燃料電池１１Ｂとは、発電に伴って熱が発生する発熱部品である。このため、収納ケース１５の内部の空気は、第１燃料電池１１Ａや第２燃料電池１１Ｂの排熱によって加熱されることとなる。したがって、収納ケース１５の内部の空気の温度は、外気温度よりも高くなりやすい。
【００４６】
収納ケース１５の内部に収納されている第１ラジエータ６４Ａと第２ラジエータ６４Ｂとは、周りの空気と冷却水とを熱交換して冷却水の温度を低下させる装置である。このため、収納ケース１５の内部の空気は、第１ラジエータ６４Ａや第２ラジエータ６４Ｂを流れる高温の冷却水によって加熱されることとなる。よって、収納ケース１５の内部の空気の温度は、外気温度よりも高くなりやすい。
【００４７】
第１冷却開口部１８Ａや第２冷却開口部１８Ｂから収納ケース１５の外部に流出した空気の一部は、第１吸気口部１７Ａや第２吸気口部１７Ｂから吸い込まれることがある。このため、収納ケース１５の内部の空気の温度が高いと、第１吸気口部１７Ａや第２吸気口部１７Ｂから吸い込まれる空気の温度も高くなりやすい。第１燃料電池１１Ａや第２燃料電池１１Ｂにおける化学反応では、電解質膜を水素イオンが透過するために電解質膜に水が必要となる。しかしながら、温度の高い空気が正極に供給されると、電解質膜の温度が上昇するなどして電解質膜が乾きやすい。電解質膜が乾いてしまうと、適切に水素イオンが透過できず、発電効率が低下してしまうこととなる。よって、第１吸気口部１７Ａや第２吸気口部１７Ｂから吸い込む空気の温度が、外気温度よりも高温にならないようにすることが好ましい。
【００４８】
第１燃料電池１１Ａと第２燃料電池１１Ｂとの発電量が異なる場合には、第１燃料電池１１Ａの発熱量と第２燃料電池１１Ｂとの発熱量とが異なることになる。このため、例えば、第１燃料電池１１Ａの発電量が第２燃料電池１１Ｂの発電量よりも少ない場合であっても、第２燃料電池１１Ｂの発電量が多く、発熱量も多い状態となる。この状態で収納ケース１５の内部が換気されなければ、第２燃料電池１１Ｂの発熱によって加熱された空気は、収納ケース１５の内部にこもった状態となり、収納ケース１５の内部全体の空気の温度が外気温度よりも高温になる。言い換えると、第２燃料電池１１Ｂの発熱の影響で温度の上昇した空気を第１エアコンプレッサ５２Ａが吸い込み、第１燃料電池１１Ａの発電効率を悪化させることにつながり得る。
【００４９】
収納ケース１５の内部における風の流れについて、以下に説明する。車両２が走行している場合など、車両２の前方から後方に向かって風が流れる場合には、前方開口部１６から収納ケース１５の内部に風が流入する。収納ケース１５の内部に流入した風は、後方開口部１９に向かって流れ、後方開口部１９から収納ケース１５の外部へと流出する。このように、走行風を用いて収納ケース１５の内部に風を流す換気運転を行うことで、収納ケース１５の内部に熱がこもることを抑制できる。
【００５０】
第１送風機６６Ａと第２送風機６６Ｂとが駆動している場合、第１冷却開口部１８Ａから収納ケース１５の内部に風が流入する。収納ケース１５の内部に流入した風は、第２冷却開口部１８Ｂに向かって流れ、第２冷却開口部１８Ｂから収納ケース１５の外部へと流出する。ただし、風の流れ方向は、第１冷却開口部１８Ａを上流、第２冷却開口部１８Ｂを下流とする流れに限られない。第１送風機６６Ａと第２送風機６６Ｂとの回転方向を制御することで、第２冷却開口部１８Ｂを上流、第１冷却開口部１８Ａを下流とする風を発生させることができる。あるいは、第１送風機６６Ａと第２送風機６６Ｂとをともに収納ケース１５の内部から外部へと風を送るように回転させてもよい。これによると、前方開口部１６と後方開口部１９とを上流、第１冷却開口部１８Ａと第２冷却開口部１８Ｂとを下流とする風を発生させることができる。このように、第１送風機６６Ａと第２送風機６６Ｂとを用いて、収納ケース１５の内部に強制的に風を流す換気運転を行うことで、収納ケース１５の内部に熱がこもることを抑制できる。
【００５１】
第１吸気温度センサ５５Ａは、第１吸気口部１７Ａから吸い込まれる空気の吸気温度を計測する温度センサである。一方、第２吸気温度センサ５５Ｂは、第２吸気口部１７Ｂから吸い込まれる空気の吸気温度を計測する温度センサである。ここで、第１吸気口部１７Ａは、第１冷却開口部１８Ａよりも前方に位置している。言い換えると、第１吸気口部１７Ａは、第１冷却開口部１８Ａよりも走行風の流れの上流に位置している。一方、第２吸気口部１７Ｂは、第２冷却開口部１８Ｂよりも後方に位置している。言い換えると、第２吸気口部１７Ｂは、第２冷却開口部１８Ｂよりも走行風の流れの下流に位置している。第２吸気温度センサ５５Ｂは、後部吸気温度センサの一例を提供する。
【００５２】
図４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。
【００５３】
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。
【００５４】
（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。
【００５５】
（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。
【００５６】
（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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
図４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。
【００６０】
制御部９０には、各温度センサ５５Ａ、５５Ｂ、６２ｔＡ、６２ｔＢ、６５ｔＡ、６５ｔＢ、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高温温度センサ６２ｔＡで計測した第１燃料電池１１Ａを流出した直後の冷却水温度を取得する。制御部９０は、第２高温温度センサ６２ｔＢで計測した第２燃料電池１１Ｂを流出した直後の冷却水温度を取得する。制御部９０は、第１低温温度センサ６５ｔＡで計測した第１ラジエータ６４Ａを流出した直後の冷却水温度を取得する。制御部９０は、第２低温温度センサ６５ｔＢで計測した第２ラジエータ６４Ｂを流出した直後の冷却水温度を取得する。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。
【００６１】
制御部９０には、各冷却水ポンプ６１Ａ、６１Ｂ、各バイパス弁６３Ａ、６３Ｂ、各送風機６６Ａ、６６Ｂが接続されている。制御部９０は、第１冷却水ポンプ６１Ａを制御して第１冷却流路部６９Ａを流れる冷却水の量を制御する。制御部９０は、第２冷却水ポンプ６１Ｂを制御して第２冷却流路部６９Ｂを流れる冷却水の量を制御する。制御部９０は、第１バイパス弁６３Ａの開度を制御して第１バイパス流路部６９ｉＡを流れる冷却水の量を制御する。制御部９０は、第２バイパス弁６３Ｂの開度を制御して第２バイパス流路部６９ｉＢを流れる冷却水の量を制御する。制御部９０は、第１送風機６６Ａを制御して第１ラジエータ６４Ａの表面を流れる空気の量を制御する。制御部９０は、第２送風機６６Ｂを制御して第２ラジエータ６４Ｂの表面を流れる空気の量を制御する。
【００６２】
制御部９０には、外気温度センサ８１、日射量センサ８２、車速センサ８３が接続されている。外気温度センサ８１は、車両２の外部の温度である外気温度を測定するためのセンサである。制御部９０は、外気温度センサ８１で計測した外気温を取得する。日射量センサ８２は、日射量を測定するためのセンサである。制御部９０は、日射量センサ８２で計測した日射量を取得する。車速センサ８３は、車両２の速度を計測するためのセンサである。制御部９０は、車速センサ８３で計測した車両２の車速を取得する。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
燃料電池システム１の換気運転に関する制御の一例を以下に説明する。図５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で供給空気温度を設定する。供給空気温度とは、燃料電池システム１における化学反応に使用する空気である吸気温度のことである。供給空気温度には、第１吸気温度センサ５５Ａで計測した吸気温度と、第２吸気温度センサ５５Ｂで計測した吸気温度とのうち、より温度の高い吸気温度が設定される。供給空気温度を設定した後、ステップＳ１０２に進む。
【００６６】
設定する供給空気温度は、第１吸気温度センサ５５Ａで計測した吸気温度と、第２吸気温度センサ５５Ｂで計測した吸気温度とのうち、より温度の高い吸気温度に限られない。例えば、第１燃料電池１１Ａの発電量と第２燃料電池１１Ｂの発電量のうち、発電量の多い方の吸気温度を供給空気温度に設定してもよい。これによると、発電量が多く吸気温度が上昇しやすい方の吸気温度に基づいて換気運転の要否を判定することができる。
【００６７】
ステップＳ１０２では、供給空気温度が換気開始温度以上であるか否かを判定する。ここで、換気開始温度は、外気温度に所定温度を加えた温度である。ただし、換気開始温度は、外気温度に所定温度を加えた温度に限られない。例えば、換気開始温度を５５℃に設定するなど外気温度によらない一定の温度としてもよい。あるいは、換気開始温度をユーザが任意の値に設定してもよい。供給空気温度が換気開始温度以上であれば、換気運転を実行する必要があると判断してステップＳ１１１に進む。一方、供給空気温度が換気開始温度未満であれば、換気運転を実行する必要がないと判断してステップＳ１４１に進む。
【００６８】
ステップＳ１１１では、換気運転を実行する。より詳細には、第１送風機６６Ａと第２送風機６６Ｂとを駆動して第１冷却開口部１８Ａや第２冷却開口部１８Ｂに強制的に風を流す。第１送風機６６Ａと第２送風機６６Ｂとは、第１送風機６６Ａや第２送風機６６Ｂの上限回転数で駆動する。ただし、換気運転は、第１冷却開口部１８Ａと第２冷却開口部１８Ｂとに風が流れればよく、第１送風機６６Ａや第２送風機６６Ｂを上限回転数で駆動する場合に限られない。例えば、第２送風機６６Ｂを上限回転数で駆動し、第１送風機６６Ａを駆動しなくてもよい。この場合、前方開口部１６と第１冷却開口部１８Ａと後方開口部１９とから収納ケース１５の内部に風を取り込み、第２冷却開口部１８Ｂから収納ケース１５の外部に風を吐き出すことができる。
【００６９】
換気運転において、第１送風機６６Ａと第２送風機６６Ｂとを常に上限回転数で回転させなくてもよい。例えば、外気温度が所定温度以上の場合に、第１送風機６６Ａと第２送風機６６Ｂとを上限回転数で回転させ、外気温度が所定温度未満の場合に、第１送風機６６Ａと第２送風機６６Ｂとを上限回転数よりも低い回転数で回転させてもよい。言い換えると、外気温度に基づいて第１送風機６６Ａと第２送風機６６Ｂとの換気能力を変更してもよい。あるいは、外気温度センサ８１で取得した外気温度に代えて、日射量センサ８２で取得した日射量センサ８２が所定日射量以上である場合と、所定日射量未満である場合とで第１送風機６６Ａと第２送風機６６Ｂとの上限回転数を変更するなどしてもよい。この場合、日射量が所定日射量以上である場合には、外気温度が所定外気温度以上であるとみなしている。
【００７０】
収納ケース１５の内部に多くの水素が溜まらないように水素を拡散させる水素拡散送風機を備えている場合には、換気運転において水素拡散送風機を駆動してもよい。これにより、収納ケース１５の内部にこもった温度の高い空気を収納ケース１５の外部に吐き出すことができる。各連通口部１６、１８Ａ、１８Ｂ、１９に開閉自在なシャッタが設けられている場合には、換気運転において、全てのシャッタを開くことが好ましい。これにより、収納ケース１５の内部と外部と連通する各連通口部１６、１８Ａ、１８Ｂ、１９を通過する風を多く確保しやすい。換気運転を実行した後、換気運転を継続しながらステップＳ１１２に進む。
【００７１】
ステップＳ１１２では、供給空気温度を再設定する。換気運転を実行したことで、第１吸気温度センサ５５Ａと第２吸気温度センサ５５Ｂとで計測する吸気温度が外気温度と同等の温度まで低下していることが期待される。このため、第１吸気温度センサ５５Ａと第２吸気温度センサ５５Ｂとを用いて最新の吸気温度を取得して、供給空気温度を再設定する。供給空気温度を再設定した後、ステップＳ１１３に進む。
【００７２】
ステップＳ１１３では、供給空気温度が換気停止温度未満であるか否かを判定する。ここで、換気停止温度は、外気温度に所定温度を加えた温度であって、換気開始温度以下に設定された温度である。ただし、換気停止温度は、外気温度に所定温度を加えた温度に限られない。例えば、換気停止温度を５０℃に設定するなど外気温度によらず常に一定の温度としてもよい。あるいは、換気停止温度をユーザが任意の値に設定してもよい。供給空気温度が換気停止温度未満であれば、これ以上換気運転を継続する必要がないと判断して、ステップＳ１４１に進む。一方、供給空気温度が換気停止温度以上であれば、ステップＳ１１１に戻って換気運転を継続する。
【００７３】
ステップＳ１４１では、換気運転を停止する。より詳細には、第１送風機６６Ａと第２送風機６６Ｂとを停止して第１冷却開口部１８Ａや第２冷却開口部１８Ｂに強制的には風を流さない状態とする。言い換えると、走行風などを利用して、第１送風機６６Ａや第２送風機６６Ｂによらない自然な換気を妨げない状態である。ただし、他の目的で第１送風機６６Ａや第２送風機６６Ｂを駆動する必要がある場合には、第１送風機６６Ａや第２送風機６６Ｂの駆動を継続する。例えば、第１ラジエータ６４Ａを流れる冷却水を冷却するために第１送風機６６Ａを駆動する必要がある場合には、第１送風機６６Ａを駆動した状態を維持する。換気運転を停止した後、ステップＳ１５１に進む。
【００７４】
ステップＳ１５１では、システム駆動要求があるか否かを判定する。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２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、再び換気運転が必要になる場合があると判断して、ステップＳ１０１に戻って一連の制御を繰り返す。
【００７５】
上述した実施形態によると、燃料電池システム１は、供給空気温度が換気開始温度以上である場合に、第１吸気口部１７Ａおよび第２吸気口部１７Ｂから吸い込む空気温度を低下させるように換気運転を実行する制御部９０を備えている。このため、第１燃料電池１１Ａや第２燃料電池１１Ｂからの排熱によって収納ケース１５内部の温度が上昇している場合であっても、収納ケース１５内部を換気することで、収納ケース１５内部の温度を外気温度程度の温度に低下させることができる。したがって、換気されずに収納ケース１５内部に溜まった温度の高い空気が第１吸気口部１７Ａや第２吸気口部１７Ｂから吸い込まれることを抑制できる。よって、第１燃料電池１１Ａや第２燃料電池１１Ｂの電解質膜が外気温度よりも温度の高い空気によって乾いてしまい、発電効率が低下してしまうことを抑制しやすい。以上により、発電効率の低下を抑制しやすい燃料電池システム１を提供できる。
【００７６】
制御部９０は、第１吸気口部１７Ａおよび第２吸気口部１７Ｂから吸い込む空気温度を低下させるように換気運転を実行している。言い換えると、第１吸気口部１７Ａおよび第２吸気口部１７Ｂの両方に作用するように換気運転を行っている。このため、第１サブシステム１０Ａの換気運転と第２サブシステム１０Ｂの換気運転とを別々に行う場合に比べて、短い時間で換気運転を完了させやすい。
【００７７】
制御部９０は、第１吸気温度センサ５５Ａで計測した吸気温度と第２吸気温度センサ５５Ｂで計測した吸気温度のうち、より温度の高い吸気温度を供給空気温度に設定している。このため、より温度の高い吸気温度に基づいて換気運転の実行を制御できる。したがって、第１燃料電池１１Ａと第２燃料電池１１Ｂとのどちらか一方でも換気運転をして発電効率の悪化を防ぐ必要がある場合に、適切に換気運転を実行できる。
【００７８】
制御部９０は、換気運転において、第１送風機６６Ａと第２送風機６６Ｂとを換気装置として駆動している。言い換えると、換気運転を行うための専用部品ではなく、冷却水の冷却に用いる部品である第１送風機６６Ａと第２送風機６６Ｂとを用いて換気運転を実行している。このため、換気運転を行うための専用部品を省略、あるいは小型化しやすい。したがって、燃料電池システム１を小型かつ軽量に設計しやすい。
【００７９】
制御部９０は、換気運転において、第１冷却開口部１８Ａを通過して収納ケース１５の外部から内部に向かって空気を吸い込むように第１送風機６６Ａを制御している。さらに、制御部９０は、換気運転において、第２冷却開口部１８Ｂを通過して収納ケース１５の内部から外部に向かって空気を吐き出すように第２送風機６６Ｂを制御している。このため、収納ケース１５において、第１冷却開口部１８Ａを風の入口とし、第２冷却開口部１８Ｂを風の出口とするように風を流すことができる。したがって、収納ケース１５内部の全体に風を流しやすい。ここで、風の入口と出口とを逆にしてもよい。あるいは、換気運転において、風の入口と出口が交互に変わるように正回転と逆回転とを変えるように制御してもよい。
【００８０】
第１送風機６６Ａと対向する位置に第１燃料電池１１Ａが設けられ、第２送風機６６Ｂと対向する位置に第２燃料電池１１Ｂが設けられている。このため、第１送風機６６Ａによって発生した風が発熱部品である第１燃料電池１１Ａを流れやすい。また、第２送風機６６Ｂによって発生した風が発熱部品である第２燃料電池１１Ｂを流れやすい。したがって、発熱部品である第１燃料電池１１Ａや第２燃料電池１１Ｂの周囲の空間を効果的に換気して、収納ケース１５内部に熱がこもった状態を解消しやすい。
【００８１】
制御部９０は、換気運転を行う要求がない場合であって、第２ラジエータ６４Ｂを冷却する場合には、第２冷却開口部１８Ｂを通過して収納ケース１５の外部から内部に向かって空気を吸い込むように第２送風機６６Ｂを制御する。このため、第２ラジエータ６４Ｂを冷却する場合に、収納ケース１５内部の空気を第２ラジエータ６４Ｂの表面に流すのではなく、収納ケース１５外部の空気を第２ラジエータ６４Ｂの表面に流すことができる。したがって、第２ラジエータ６４Ｂを素早く冷却しやすい。
【００８２】
第１送風機６６Ａと第２送風機６６Ｂとは、正回転と逆回転との２つの回転の向きを切り替え可能である。このため、第１送風機６６Ａと第２送風機６６Ｂとを換気運転の目的で駆動する場合と、第１ラジエータ６４Ａや第２ラジエータ６４Ｂを冷却する目的で駆動する場合とで、回転方向を簡単に切り替えて使い分けることができる。
【００８３】
制御部９０は、換気運転において、外気温度が所定温度以上である場合に、外気温度が所定温度未満である場合に比べて、第１送風機６６Ａと第２送風機６６Ｂとの回転数を高くしている。言い換えると、制御部９０は、換気運転において、外気温度が所定温度以上である場合に、外気温度が所定温度未満である場合に比べて、第１送風機６６Ａと第２送風機６６Ｂとの出力を大きくしている。このため、外気温度が高く収納ケース１５内部の温度が高くなりやすい場合に、第１送風機６６Ａと第２送風機６６Ｂとの換気性能を高めることができる。したがって、収納ケース１５内部の温度が外気温度に比べて高くなり過ぎることを抑制して、収納ケース１５内部の熱が吸気温度に与える影響を低減しやすい。
【００８４】
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、車速や燃料電池１１Ａ、１１Ｂのインピーダンスに基づいて、換気運転の制御に変更を加えている。
【００８５】
図６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Ｓ２０１で供給空気温度を設定する。供給空気温度には、第１吸気温度センサ５５Ａで計測した吸気温度ではなく、第２吸気温度センサ５５Ｂで計測した吸気温度を設定する。
【００８６】
供給空気温度に第２吸気温度センサ５５Ｂで計測した吸気温度を設定する理由について以下に説明する。図３において、第１吸気口部１７Ａと第１冷却開口部１８Ａとは、互いに隣り合って設けられている。さらに、第１吸気口部１７Ａは、第１冷却開口部１８Ａよりも車両２の進行方向である前方に位置している。言い換えると、車両２の走行風の流れにおいて、第１吸気口部１７Ａは、第１冷却開口部１８Ａよりも上流側に位置している。このため、車両２が走行している場合には、第１冷却開口部１８Ａから吐き出された外気温よりも温度の高い空気を第１吸気口部１７Ａが吸い込みにくい。したがって、外気温度と同程度の空気を第１燃料電池１１Ａに供給しやすい。言い換えると、第１吸気温度センサ５５Ａで計測する吸気温度が、外気温度よりも高くなりにくい。
【００８７】
一方、第２吸気口部１７Ｂと第２冷却開口部１８Ｂとは、互いに隣り合って設けられている。さらに、第２吸気口部１７Ｂは、第２冷却開口部１８Ｂよりも車両２の進行方向とは反対の向きである後方に位置している。言い換えると、車両２の走行風の流れにおいて、第２吸気口部１７Ｂは、第２冷却開口部１８Ｂよりも下流側に位置している。このため、車両２が走行している場合には、第２冷却開口部１８Ｂから吐き出された外気温よりも温度の高い空気を第２吸気口部１７Ｂが吸い込みやすい。したがって、外気温度よりも温度の高い空気を第２燃料電池１１Ｂに供給しやすい。言い換えると、第２吸気温度センサ５５Ｂで計測する吸気温度が、第１吸気温度センサ５５Ａで計測する吸気温度よりも高くなりやすい。
【００８８】
まとめると、供給空気温度に第２吸気温度センサ５５Ｂで計測した吸気温度を設定することで、第１吸気温度センサ５５Ａよりも高い温度が計測されやすい第２吸気温度センサ５５Ｂで計測した吸気温度に基づき、換気運転が必要か否かを判断できる。供給空気温度として第２吸気温度センサ５５Ｂで計測した吸気温度を設定した後、ステップＳ１０２に進む。
【００８９】
図６のステップＳ１０２では、供給空気温度が換気開始温度以上であるか否かを判定する。供給空気温度が換気開始温度以上であれば、ステップＳ２０３に進む。一方、供給空気温度が換気開始温度未満であれば、換気運転を実行する必要がないと判断してステップＳ１４１に進む。
【００９０】
ステップＳ２０３では、車速センサ８３を用いて計測した車速を取得する。その後、ステップＳ２０４に進む。ステップＳ２０４では、車速が換気開始速度未満であるか否かを判定する。車速が換気開始速度未満である場合には、換気運転を実行する必要があると判断して、ステップＳ１１１に進む。一方、車速が換気開始速度以上であれば、第１送風機６６Ａや第２送風機６６Ｂを駆動せずとも、収納ケース１５の内部に走行風を取り込むことで換気が可能であると判断できる。よって、換気運転を実行する必要がないと判断してステップＳ１４１に進む。
【００９１】
ステップＳ１１１では、換気運転を実行する。換気運転において、第１送風機６６Ａの回転数と第２送風機６６Ｂの回転数とを車速と連動させてもよい。例えば、車速が低くなるほど第１送風機６６Ａの回転数と第２送風機６６Ｂの回転数とを低くするように制御する。これによると、車速が高く第１送風機６６Ａや第２送風機６６Ｂで発生した駆動音や振動が乗員に知覚されにくい状況では、第１送風機６６Ａや第２送風機６６Ｂを高速回転させて、素早く換気を完了させることができる。一方、車速が低く第１送風機６６Ａや第２送風機６６Ｂで発生した駆動音や振動が乗員に知覚されやすい状況では、第１送風機６６Ａや第２送風機６６Ｂを低速回転させて、騒音や振動の発生を低減する。このため、第１送風機６６Ａや第２送風機６６Ｂの駆動音や振動によって車室内の快適性が悪化することを抑制できる。換気運転を実行した後、換気運転を継続しながらステップＳ１１２に進む。ステップＳ１１２では、供給空気温度を再設定する。供給空気温度を再設定した後、ステップＳ１１３に進む。
【００９２】
ステップＳ１１３では、供給空気温度が換気停止温度未満であるか否かを判定する。供給空気温度が換気停止温度未満であれば、ステップＳ２２１に進む。一方、供給空気温度が換気停止温度以上であれば、ステップＳ１１１に戻って供給空気温度が換気停止温度未満になるまで換気運転を継続する。
【００９３】
ステップＳ２２１では、第１燃料電池１１Ａのインピーダンスと第２燃料電池１１Ｂのインピーダンスとを取得する。ここで、インピーダンスとは、発電時に微小な交流を印加することで、印加した電流や電圧の変化から計測される交流抵抗のことである。このインピーダンスが大きな値であるほど、第１燃料電池１１Ａや第２燃料電池１１Ｂが乾いた状態であり、発電効率が低下していることとなる。インピーダンスの取得後、ステップＳ２２２に進む。
【００９４】
ステップＳ２２２では、インピーダンスが換気停止インピーダンス未満であるか否かを判定する。第１燃料電池１１Ａのインピーダンスと第２燃料電池１１Ｂのインピーダンスとの両方が、換気停止インピーダンス未満である場合には、第１燃料電池１１Ａと第２燃料電池１１Ｂとの両方が適切に発電を行える状態であると判断できる。このため、ステップＳ１４１に進む。一方、第１燃料電池１１Ａのインピーダンスと第２燃料電池１１Ｂのインピーダンスとのどちらか一方でも換気停止インピーダンス以上である場合には、第１燃料電池１１Ａと第２燃料電池１１Ｂとのどちらかは、発電効率が低下した状態であると判断できる。このため、ステップＳ１１１に戻って、第１燃料電池１１Ａのインピーダンスと第２燃料電池１１Ｂのインピーダンスとの両方が換気停止インピーダンス未満になるまで換気運転を継続する。
【００９５】
ステップＳ１４１では、換気運転を停止する。その後、ステップＳ１５１に進んで、システム駆動要求があるか否かを判定する。システム駆動要求がオフの場合には、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の場合には、再び換気運転が必要になる場合があると判断して、ステップＳ２０１に戻って一連の制御を繰り返す。
【００９６】
上述した実施形態によると、制御部９０は、後部吸気温度センサである第２吸気温度センサ５５Ｂで計測した吸気温度に基づいて供給空気温度を設定している。ここで、第２吸気口部１７Ｂは、車両２の走行中に前方から後方に向かって流れる外気の流れである走行風の影響により、第２冷却開口部１８Ｂから吐き出された外気温度よりも温度の高い空気を吸い込みやすい。このため、第１サブシステム１０Ａと第２サブシステム１０Ｂとのうち、吸気温度の高くなりやすい方のシステムにおける吸気温度を基準に換気運転の要否を判定できる。したがって、第１吸気温度センサ５５Ａで計測した吸気温度と第２吸気温度センサ５５Ｂで計測した吸気温度との比較をする必要がなく、制御フローを簡略化しやすい。また、第２吸気温度センサ５５Ｂよりも吸気温度が低くなりやすい第１吸気温度センサ５５Ａを省略することができる。このため、燃料電池システム１を小型化しやすい。
【００９７】
車速センサ８３で取得した車速が換気開始速度未満、かつ、供給空気温度が換気開始温度以上である場合に換気運転を実行する。このため、車速が換気開始速度以上であって、走行風により収納ケース１５内部が十分に換気されている場合に、第１送風機６６Ａや第２送風機６６Ｂを換気運転の目的で駆動することがない。したがって、第１送風機６６Ａや第２送風機６６Ｂで消費する電力を低減しやすい。ただし、車速が換気開始速度以上である場合には、車速が換気開始速度未満である場合に比べて第１燃料電池１１Ａや第２燃料電池１１Ｂでの発電量が多くなりやすい。このため、第１ラジエータ６４Ａや第２ラジエータ６４Ｂを冷却する目的で第１送風機６６Ａや第２送風機６６Ｂが駆動している可能性が高い。言い換えると、換気運転以外の目的で第１送風機６６Ａや第２送風機６６Ｂが駆動していることで、結果として収納ケース１５内の換気が行われている状況となりやすい。
【００９８】
制御部９０は、換気運転において、供給空気温度が換気停止温度未満、かつ、第１燃料電池１１Ａのインピーダンスと第２燃料電池１１Ｂのインピーダンスとがともに換気停止インピーダンス未満となるまで換気運転を継続する。このため、換気運転を継続する必要があるか否かを第１燃料電池１１Ａと第２燃料電池１１Ｂとの乾き具合から判定することができる。したがって、第１燃料電池１１Ａと第２燃料電池１１Ｂとの発電効率に合わせて換気運転の実行を制御できる。
【００９９】
第３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、換気運転において高出力モードと低出力モードとを使い分けている。
【０１００】
図７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で供給空気温度を設定する。その後、ステップＳ１０２に進み、供給空気温度が換気開始温度以上であるか否かを判定する。供給空気温度が換気開始温度以上であれば、ステップＳ３１１に進む。一方、供給空気温度が換気開始温度未満であれば、換気運転を実行する必要がないと判断してステップＳ３４１に進む。
【０１０１】
ステップＳ３１１では、高出力モードで換気運転を実行する。高出力モードにおいては、第１送風機６６Ａと第２送風機６６Ｂとの回転数を後述する低出力モードにおける回転数以上に制御する。通常の使用態様において、第１送風機６６Ａと第２送風機６６Ｂとは、回転に伴って発生する振動や騒音が車室内の快適性を大きく損なうことがないように回転数の上限が設定されている。しかしながら、高出力モードにおいては、回転数の上限を仕様上限回転数に設定する。ここで、仕様上限回転数とは、第１送風機６６Ａや第２送風機６６Ｂの仕様によって決定される回転数である。仕様上限回転数で第１送風機６６Ａや第２送風機６６Ｂを駆動した場合、安定して回転駆動するが、振動や騒音が乗員に影響を与える可能性がある。このため、高出力モードで換気運転を実行中であることを乗員に対して報知することが好ましい。
【０１０２】
高出力モードでの換気運転は、第１送風機６６Ａと第２送風機６６Ｂとの回転数を仕様上限回転数に設定することに限られない。高出力モードは、少なくとも後述する低出力モードよりも換気能力の高い運転モードであればよい。高出力モードで換気運転を実行した後、換気運転を継続しながらステップＳ１１２に進む。ステップＳ１１２では、供給空気温度を再設定する。供給空気温度を再設定した後、ステップＳ１１３に進む。
【０１０３】
ステップＳ１１３では、供給空気温度が換気停止温度未満であるか否かを判定する。供給空気温度が換気停止温度未満であれば、ステップＳ３３１に進む。一方、供給空気温度が換気停止温度以上であれば、ステップＳ３１１に戻って供給空気温度が換気停止温度未満になるまで換気運転を継続する。
【０１０４】
ステップＳ３３１では、高出力モードを累積で２回以上実行したか否かを判定する。高出力モードの累積実行回数は、燃料電池システム１が駆動を開始してから駆動を終了するまでの間における実行回数である。言い換えると、累積実行回数は、キースイッチをオンして燃料電池システム１が発電可能になった状態から、キースイッチをオフして燃料電池システム１が発電できない状態になるまでの間における累積の実行回数である。夏場など外気温が高い場合には、収納ケース１５に熱がこもって供給空気温度が高くなりやすい。このため、一度換気運転を完了した後であっても再び換気運転が必要になり、高出力モードの累積実行回数が２回以上になりやすい。
【０１０５】
高出力モードを累積で２回以上実行した場合には、再び換気運転が必要になる可能性が高いと判断し、ステップＳ３４０に進む。一方、高出力モードを累積で２回以上実行していない場合には、ステップＳ３４１に進む。
【０１０６】
ステップＳ３４０では、低出力モードで換気運転を継続する。低出力モードにおいては、第１送風機６６Ａと第２送風機６６Ｂとの回転数を高出力モードにおける回転数未満に制御する。例えば、低出力モードにおいては、第１送風機６６Ａと第２送風機６６Ｂとを安定して回転可能な範囲で最も低い回転数である下限回転数で駆動する。これにより、高出力モードよりも換気能力は低いが、換気運転を継続することができる。高出力モードは、換気運転の中で許容される換気装置の出力の最大値と最小値のうち、最小値よりも最大値に近い出力で換気を行う運転モードである。一方、低出力モードは、換気運転の中で許容される換気装置の出力の最大値と最小値のうち、最大値よりも最小値に近い出力で換気を行う運転モードである。
【０１０７】
低出力モードでの換気運転は、第１送風機６６Ａと第２送風機６６Ｂとの回転数を下限回転数に設定することに限られない。例えば、低出力モードにおいて、第１送風機６６Ａと第２送風機６６Ｂとのうち、どちらか一方のみを駆動し、他方を停止させる単独運転を実行してもよい。あるいは、高出力モードにおいては、第１送風機６６Ａと第２送風機６６Ｂとを連続運転し、低出力モードでは、第１送風機６６Ａと第２送風機６６Ｂとを間欠運転を実行することで、駆動時間を短くしてもよい。単独運転や間欠運転においては、車室内の快適性が大きく損なわれることのない範囲の回転数で第１送風機６６Ａと第２送風機６６Ｂとを駆動することが好ましい。低出力モードで換気運転を継続した後、ステップＳ１５１に進む。
【０１０８】
ステップＳ３４１では、換気運転を停止する。言い換えると、換気運転を継続せず第１送風機６６Ａと第２送風機６６Ｂとの駆動を停止する。換気運転を停止した後、ステップＳ１５１に進む。
【０１０９】
ステップＳ１５１では、システム駆動要求があるか否かを判定する。システム駆動要求がオフの場合には、換気運転が停止していればそのまま換気運転を停止し、低出力モードで換気運転が継続していれば換気運転を停止してから燃料電池システム１の駆動を終了する。一方、システム駆動要求がオンの場合には、再び換気運転が必要になる場合があると判断して、ステップＳ１０１に戻って一連の制御を繰り返す。
【０１１０】
上述した実施形態によると、制御部９０は、高出力モードを２回以上実行済みである場合には、換気完了後も換気運転を停止せず、低出力モードで換気運転を継続する。言い換えると、制御部９０は、換気運転の完了後に再び換気運転を実行した場合であって、供給空気温度が換気停止温度未満となった場合に、低出力モードで換気運転を継続する。このため、高出力モードでの換気運転の開始と停止が頻繁にくり返されてしまうことを抑制できる。例えば、外気温度が高い場合や第１燃料電池１１Ａと第２燃料電池１１Ｂとの発電量が多い場合などには、換気運転が完了した後であっても、すぐに収納ケース１５内部の温度が高くなりやすい。言い換えると、供給空気温度が換気停止温度を下回ってから換気開始温度を上回るまでに要する時間が短くなりやすい。したがって、低出力モードでの換気運転を継続することで、高出力モードで換気運転を行う時間を短くしやすい。よって、換気運転において換気装置である第１送風機６６Ａなどの駆動音や振動などの変動を小さくして、車室内の快適性が大きく損なわれることを抑制しやすい。
【０１１１】
第４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、第１吸気口部４１７Ａと第２吸気口部４１７Ｂとが車両２の上下方向に並んで形成されている。
【０１１２】
図８において、車両２の運転席の下方には、収納ケース４１５が配置されている。収納ケース４１５には、第１吸気口部４１７Ａと第２吸気口部４１７Ｂと第１冷却開口部４１８Ａと第２冷却開口部４１８Ｂとが形成されている。第１冷却開口部４１８Ａと第２冷却開口部４１８Ｂとには、各開口部を通過する風の流れを整えるためのルーバーが形成されている。各開口部は、グリルとも呼ばれ、各開口部に設けられているルーバーはグリルシャッタとも呼ばれる。第１冷却開口部４１８Ａは、連通口部の一例を提供する。第２冷却開口部４１８Ｂは、連通口部の一例を提供する。
【０１１３】
第１吸気口部４１７Ａと第１冷却開口部４１８Ａとは、互いに前後方向に隣り合って設けられている。第１吸気口部４１７Ａは、第１冷却開口部４１８Ａよりも前方に位置している。第２吸気口部４１７Ｂと第２冷却開口部４１８Ｂとは、互いに前後方向に隣り合って設けられている。第２吸気口部４１７Ｂは、第２冷却開口部４１８Ｂよりも前方に位置している。第２吸気口部４１７Ｂは、第１吸気口部４１７Ａよりも上方に位置している。第２冷却開口部４１８Ｂは、第１冷却開口部４１８Ａよりも上方に位置している。
【０１１４】
第１冷却開口部４１８Ａと対向する位置には第１ラジエータ６４Ａが設けられている。第１冷却開口部４１８Ａの周囲の温度は、第１ラジエータ６４Ａと熱交換して加熱された空気が溜まりやすく、外気温度よりも温度が高くなりやすい。同様に、第２冷却開口部４１８Ｂと対向する位置には第２ラジエータ６４Ｂが設けられている。第２冷却開口部４１８Ｂの周囲の温度は、第２ラジエータ６４Ｂと熱交換して加熱された空気が溜まりやすく、外気温度よりも温度が高くなりやすい。
【０１１５】
収納ケース４１５の内部には、第２吸気口部４１７Ｂから吸い込まれる空気の温度を計測する上部吸気温度センサ４５５Ｂが収納されている。上部吸気温度センサ４５５Ｂは、第１吸気口部４１７Ａと第２吸気口部４１７Ｂとのうち、より上方に設けられている吸気口部から吸い込まれる空気の温度を計測するセンサである。換気運転において、制御部９０は、上部吸気温度センサ４５５Ｂの吸気温度を供給空気温度に設定する。
【０１１６】
ここで、第１吸気口部４１７Ａは、第２冷却開口部４１８Ｂの斜め下方に位置している。一方、第２吸気口部４１７Ｂは、第１冷却開口部４１８Ａの斜め上方に位置している。このため、第１吸気口部４１７Ａは、第２冷却開口部４１８Ｂから外気温度よりも温度の高い空気が吐き出された場合であっても、この温度の高い空気を吸い込みにくい。一方、第２吸気口部４１７Ｂは、第１冷却開口部４１８Ａから外気温度よりも温度の高い空気が吐き出された場合に、この温度の高い空気を吸い込みやすい。まとめると、第１冷却開口部４１８Ａと第２冷却開口部４１８Ｂとから外気温度よりも温度の高い空気が吐き出された場合に、第１吸気口部４１７Ａよりも第２吸気口部４１７Ｂの方が温度の高い空気を吸い込みやすい。言い換えると、第２吸気口部４１７Ｂから吸い込まれる空気の吸気温度は、第１吸気口部４１７Ａから吸い込まれる空気の吸気温度よりも高くなりやすい。
【０１１７】
上述した実施形態によると、制御部９０は、上部吸気温度センサ４５５Ｂで計測した吸気温度を供給空気温度に設定する。このため、第１吸気口部４１７Ａよりも高い温度の空気が吸い込まれやすい第２吸気口部４１７Ｂから吸い込まれる空気の温度に基づいて換気運転の要否を判定することができる。したがって、複数の吸気温度を計測して比較する必要がなく、制御フローを簡略化しやすい。また、上部吸気温度センサ４５５Ｂの１つの温度センサで吸気温度を計測しているため、吸気温度を計測する温度センサの数を最小にすることができる。よって、燃料電池システム１を小型化しやすい。
【０１１８】
他の実施形態
第１空気流路部５９Ａにおいて、第１エアコンプレッサ５２Ａと第１燃料電池１１Ａとの間にインタークーラなどの空気冷却装置を備えてもよい。これによると、第１エアコンプレッサ５２Ａで圧縮されて温度の上昇した空気を冷却してから第１燃料電池１１Ａに流すことができる。このため、第１燃料電池１１Ａの温度上昇を抑制しやすい。したがって、第１燃料電池１１Ａの劣化を抑制して、発電効率が高い状態を維持しやすい。第２サブシステム１０Ｂについても、第１サブシステム１０Ａと同様にインタークーラを備えてもよい。
【０１１９】
第１バイパス流路部６９ｉＡに、イオン交換器を備えてもよい。これによると、第１燃料電池１１Ａを冷却するための冷却水の絶縁性を安定して確保することができる。したがって、燃料電池システム１の安全性を高めやすい。第２サブシステム１０Ｂについても、第１サブシステム１０Ａと同様にイオン交換器を備えてもよい。
【０１２０】
外気温度が所定温度未満である場合や、日射量が所定日射量未満である場合など、収納ケース１５の内部に熱がこもりにくい状況であれば、図５のステップＳ１０１を実行する前に、ステップＳ１４１に進んで、換気運転を停止してもよい。この場合、供給空気温度に基づいて換気運転の要否を判定することなく、換気運転が不要であると判定できる。したがって、換気運転に関する制御フローを簡略化しやすい。
【０１２１】
上述した実施形態では、第１燃料電池１１Ａと第２燃料電池１１Ｂとして発電能力や体格などが略等しい電池を、異なる位置に設けた場合を例に説明を行ったが、第１燃料電池１１Ａと第２燃料電池１１Ｂとに、互いに発電能力や体格などが異なる電池を用いてもよい。この場合、水素や空気の供給量や電池の冷却能力を第１燃料電池１１Ａや第２燃料電池１１Ｂの発電能力に応じて、変更することが好ましい。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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】
【０１２４】
１  燃料電池システム、  ２  車両、  １０Ａ  第１サブシステム、  １０Ｂ  第２サブシステム、  １１Ａ  第１燃料電池、  １１Ｂ  第２燃料電池、  １５  収納ケース、  １６  前方開口部（連通口部）、  １７Ａ  第１吸気口部、  １７Ｂ  第２吸気口部、  １８Ａ  第１冷却開口部（連通口部）、  １８Ｂ  第２冷却開口部（連通口部）、  １９  後方開口部（連通口部）、  ５０Ａ  第１空気供給部、  ５０Ｂ  第２空気供給部、  ５２Ａ  第１エアコンプレッサ（第１空気供給装置）、  ５２Ｂ  第２エアコンプレッサ（第２空気供給装置）、  ５５Ａ  第１吸気温度センサ（吸気温度センサ）、  ５５Ｂ  第２吸気温度センサ（吸気温度センサ、後部吸気温度センサ）、  ５９Ａ  第１空気流路部、  ５９Ｂ  第２空気流路部、  ６１Ａ  第１冷却水ポンプ、  ６１Ｂ  第２冷却水ポンプ、  ６４Ａ  第１ラジエータ、  ６４Ｂ  第２ラジエータ、  ６６Ａ  第１送風機（換気装置）、  ６６Ｂ  第２送風機（換気装置）、  ６９Ａ  第１冷却流路部、  ６９Ｂ  第２冷却流路部、  ８１  外気温度センサ、  ８２  日射量センサ、  ８３  車速センサ、  ９０  制御部、  ４１５  収納ケース、  ４１７Ａ  第１吸気口部、  ４１７Ｂ  第２吸気口部、  ４１８Ａ  第１冷却開口部（連通口部）、  ４１８Ｂ  第２冷却開口部（連通口部）、  ４５５Ｂ  上部吸気温度センサ（吸気温度センサ）
【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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