(57)【要約】【課題】燃料電池の発電ユニットの劣化部位を容易に求めることを目的とする。【解決手段】燃料電池システム２０であって、複数の発電ユニット１１０を有する燃料電池１００と、前記発電ユニット１１０の起電圧を測定する電圧測定部１２０と、前記発電ユニット１１０の圧力損失を測定する圧力損失測定部１３０と、燃料電池が正常な運転か否かを判断するための起電圧の判定値と圧力損失の判定値とを格納する記憶部２１０と、前記測定された起電圧と圧力損失とを前記判定値と比較して発電ユニット劣化部位を判断する判断部２００と、前記判断結果を表示する表示部３００と、を備える、燃料電池システム。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池システムであって、
複数の発電ユニットを有する燃料電池と、
前記発電ユニットの起電圧を測定する電圧測定部と、
前記発電ユニットの圧力損失を測定する圧力損失測定部と、
燃料電池が正常な運転か否かを判断するための起電圧の判定値と圧力損失の判定値とを格納する記憶部と、
前記測定された起電圧と圧力損失とを前記判定値と比較して発電ユニット劣化部位を判断する判断部と、
前記判断結果を表示する表示部と、
を備える、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し、特に燃料電池の劣化部位を検知する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は複数のセルを有していが、いずれかのセルが劣化すると、燃料電池は全体として所定の起電力を出力できない。従来は、各発電セルの起電圧と、燃料注入直後の起電圧に対する閾値又は燃料枯渇時の起電圧に対する閾値とを比較し、この比較結果を用いてセルの劣化を判断し警告を出していた（例えば特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１０９５５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の技術では、劣化の原因が、膜電極接合体の劣化によるものなのか、あるいはガス拡散層の劣化によるものなのかの判断が難しかった。
【０００５】
本発明は上記課題の少なくとも１つを解決し、燃料電池の発電ユニットの劣化部位を容易に求めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例］
燃料電池システムであって、複数の発電ユニットを有する燃料電池と、前記発電ユニットの起電圧を測定する電圧測定部と、前記発電ユニットの圧力損失を測定する圧力損失測定部と、燃料電池が正常な運転か否かを判断するための起電圧の判定値と圧力損失の判定値とを格納する記憶部と、前記測定された起電圧と圧力損失とを前記判定値と比較して発電ユニット劣化部位を判断する判断部と、前記判断結果を表示する表示部と、を備える、燃料電池システム。
この適用例によれば、燃料電池の発電ユニットの劣化部位を容易に求めることが可能となる。
【０００８】
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、燃料電池システムの他、発電ユニットの劣化検知方法等、様々な形態で実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、本発明の一実施例にかかる燃料電池システムを搭載した車両を示す説明図である。車両１０は、燃料電池システム２０を備えている。燃料電池システム２０は、燃料電池１００と、ＣＰＵ２００と、表示装置３００を備える。燃料電池１００は、複数の発電ユニット１１０を備える。各発電ユニット１１０には、電圧計１２０が接続されている。電圧計の出力は、ＣＰＵ２００に接続されている。これにより、ＣＰＵ２００は、各発電ユニット１１０の起電力を取得することが可能である。
【００１０】
各発電ユニット１１０の反応ガス供給部と反応ガス排出部には、圧力センサ１３０が配置されている。圧力センサ１３０としては、例えば、半導体圧力センサ（例えば、拡散式圧力センサなど）を用いることが可能である。圧力センサ１３０の出力は、ＣＰＵ２００に接続されている。ＣＰＵ２００は、各発電ユニット１１０の反応ガス供給部における圧力センサ１３０の出力と反応ガス排出における圧力センサ１３０の出力との差分を用いて、各発電ユニット１１０における圧力損失を取得する。
【００１１】
ＣＰＵ２００には、メモリ２１０が接続されている。メモリ２１０は、燃料電池１００が正常な運転か否かを判断するための起電圧の判定値と圧力損失の判定値とを格納している。ＣＰＵ２００は、取得した各発電ユニット１１０の起電圧と圧力損失を、メモリ２１０に格納された判定値と比較することにより、各発電ユニットの劣化部位を判定する。具体的には、ＣＰＵ２００は、どの発電ユニット１１０が劣化したのかを判断する。また、ＣＰＵ２００は、劣化部位が、膜電極接合体（ＭＥＡ）なのか、ガス拡散層（ＧＤＬ）なのかを判定する。
【００１２】
ＣＰＵ２００は、表示装置３００に、判定結果を表示させる。表示装置３００としては、運転席（図示せず）前のメーターを用いることが可能である。また、車両１０がカーナビゲーション装置を搭載している場合には、ＣＰＵ２００は、カーナビゲーション装置に判定結果を表示させるようにしてもよい。なお、表示装置は、発電ユニット１１０毎に、ＭＥＡとＧＤＬの劣化を表示出来るように構成されていることが好ましい。あるいは、予め発電ユニット１１０に通し番号を付けておき、劣化した発電ユニットの番号と劣化部位（ＭＥＡかＧＤＬか）を表示するようにしてもよい。
【００１３】
図２は、劣化検知結果とアラーム表示の関係を示す説明図である。ＣＰＵ２００は、測定された起電圧が判定値以上あるか否かを判定する。ＣＰＵ２００は、取得した起電力が判定値以上あれば、ＭＥＡが劣化していないと判断し、ＭＥＡについてののアラーム表示をオフする。一方、ＣＰＵ２００は、測定された起電力が判定値未満であれば、ＭＥＡが劣化していると判断し、ＭＥＡについてののアラーム表示をオンする。圧力損失については、ＣＰＵ２００は、取得した圧力損失が判定値の範囲内か否かにより、判定する。例えば、ＣＰＵ２００は、取得した圧力損失の値が判定値の範囲内よりも大きい場合には、ＧＤＬに詰まりが生じ、ＧＤＬが劣化していると判断することができる。一方、ＣＰＵ２００は、取得した圧力損失の値が判定値の範囲内よりも小さい場合には、ＧＤＬに抜けが生じ、ＧＤＬが劣化していると判断することができる。ＣＰＵ２００は、取得した圧力損失の値が正常な範囲内にある場合には、ＧＤＬのアラーム表示をオフし、取得した圧力損失の値が正常な範囲内にない場合（異常な場合）には、ＧＤＬのアラーム表示をオンする。
【００１４】
以上本実施例によれば、どの発電ユニット１１０の、どの部位が劣化したか容易に判断し、表示装置３００に表示することが可能となる。また、その結果。燃料電池１００の修理をスムーズに進めることが可能となる。さらに、ユーザ自身が劣化した部材を交換して燃料電池１００を修理することも可能となる。
【００１５】
以上、いくつかの実施例に基づいて本発明の実施の形態について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施例にかかる燃料電池システムを搭載した車両を示す説明図である。
【図２】劣化検知結果とアラーム表示の関係を示す説明図である。
【符号の説明】
【００１７】
１０…車両
２０…燃料電池システム
１００…燃料電池
１１０…発電ユニット
１２０…電圧計
１３０…圧力センサ
２１０…メモリ
３００…表示装置
【図１】
2010123308.tif 000003
【図２】
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