(57)【要約】【課題】  誤った量の酸化剤を燃料電池に供給することを防止することが可能な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１は、燃料電池１０とコンプレッサ２０と大気圧センサ３０と制御器４０と複数の圧力センサ８１〜８６を備えている。制御器４０は、大気圧センサ３０により検出された大気圧に応じてコンプレッサ２０を制御する。また、制御器４０は、複数の圧力センサ８１〜８６からの信号を読み込んで、大気圧センサ３０の故障診断を行い、故障を検出したときには大気圧センサ３０により検出された大気圧に応じてコンプレッサ２０を制御することを中止する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料側電極及び酸化剤側電極にそれぞれ燃料及び酸化剤の供給を受けて直流電力を発電する燃料電池と、
大気を取り込んで前記燃料電池に酸化剤を供給する大気供給手段と、
大気圧を検出する大気圧検出手段と、
前記大気圧検出手段により検出された大気圧に応じて、前記燃料電池に供給すべき酸化剤流量を決定し、決定した酸化剤流量に応じて前記大気供給手段を駆動させる制御手段と、
大気圧を検出可能であって、前記大気圧検出手段とは別に設けられた複数の圧力検出手段と、を備え、
前記制御手段は、前記複数の圧力検出手段それぞれが検出した複数の大気圧のうち所定の圧力範囲に入っている数を求め、前記圧力検出手段の総数に対する所定の圧力範囲に入っている数の割合が所定割合以上である場合、前記所定の圧力範囲を用いて、前記大気圧検出手段の故障診断をし、前記大気圧検出手段の故障を検出したときには前記大気圧検出手段により検出された大気圧に応じて酸化剤を供給することを中止する
ことを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
前記制御手段は、前記所定の圧力範囲内の値と、前記大気圧検出手段により検出される大気圧とを比較することにより、前記大気圧検出手段の故障判断を行うことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記制御手段は、前記大気圧検出手段の故障を検出した場合、運転を行ってもその運転により故障を生じないとされる最も低い大気圧を、前記大気圧検出手段により検出された大気圧に代替させて、前記燃料電池に供給すべき酸化剤流量を決定することを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記制御手段は、前記大気圧検出手段の故障を検出した場合、前記複数の圧力検出手段のうち故障していない圧力検出手段により検出された検出値を、前記大気圧検出手段により検出された大気圧に代替させて、前記燃料電池に供給すべき酸化剤流量を決定することを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記複数の圧力検出手段のうち一部の圧力検出手段は、運転中においても大気圧を検出する機能を有し、
前記制御手段は、前記大気圧検出手段の故障を検出した場合、前記一部の圧力検出手段により検出される大気圧を、前記大気圧検出手段により検出された大気圧に代替させて、前記燃料電池に供給すべき酸化剤流量を決定する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記一部の圧力検出手段は、前記燃料電池のアノード循環系からガスをパージするパージ弁下流に設けられてパージ弁出口圧力を検出するパージ弁出口圧力検出手段であって、
前記パージ弁出口圧力検出手段は、前記パージ弁が閉じているときに前記パージ弁出口圧力を検出することにより、運転中においても大気圧を検出する
ことを特徴とする請求項５に記載の燃料電池システム。
【請求項７】
前記制御手段は、前記大気圧検出手段の故障を検出した場合、前記パージ弁を所定時間閉じた後に前記パージ弁出口圧力検出手段によって検出された大気圧を、前記大気圧検出手段により検出された大気圧に代替させて、前記燃料電池に供給すべき酸化剤流量を決定することを特徴とする請求項６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】
本発明は、燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気自動車に搭載される燃料電池システムは、水素リッチな燃料ガスと空気（酸素）とを燃料電池に流入して電気化学反応を起こさせることにより起電力を発生する構成となっている。そして、燃料電池システムは、燃料電池にて発生した電力と燃料電池に並列に接続されたバッテリから出力される電力とをインバータに供給し、モータを駆動して電気自動車の推進力を得るようになっている。
【０００３】
ここで、燃料電池システムは、燃料電池の発電に必要な酸素を大気中から取り込むようになっている。しかし、標高が高いところでは大気圧が低下するので、発電に必要な酸素量を得るためには低地に比べてエアーコンプレッサなどの回転数を増大させて空気の質量流量を増加させる必要がある。
【０００４】
そこで、大気圧センサにより検出された大気圧に応じて空気流量指令値を算出し、この空気流量指令値に応じて制御を行う燃料電池システムが提案されている。このシステムによれば、適正な酸素量を燃料電池に供給できるため、燃料電池が異常発電状態となることを防止することができる。
【特許文献１】特開２００２−３５２８２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の燃料電池システムでは、大気圧センサが故障してしまうと大気に含まれる酸素量が不明となって、燃料電池に適正な量の酸素を供給できなくなる可能性があった。
【０００６】
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、誤った量の酸化剤を燃料電池に供給することを防止することが可能な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】
【０００７】
本発明の燃料電池システムは、燃料側電極及び酸化剤側電極にそれぞれ燃料及び酸化剤の供給を受けて直流電力を発電する燃料電池と、大気を取り込んで燃料電池に酸化剤を供給する大気供給手段と、大気圧を検出する大気圧検出手段と、大気圧検出手段により検出された大気圧に応じて、燃料電池に供給すべき酸化剤流量を決定し、決定した酸化剤流量に応じて大気供給手段を駆動させる制御手段と、大気圧を検出可能であって、大気圧検出手段とは別に設けられた複数の圧力検出手段とを備えている。また、制御手段は、複数の圧力検出手段それぞれが検出した複数の大気圧のうち所定の圧力範囲に入っている数を求め、圧力検出手段の総数に対する所定の圧力範囲に入っている数の割合が所定割合以上である場合、所定の圧力範囲を用いて、大気圧検出手段の故障診断をし、大気圧検出手段の故障を検出したときには前記大気圧検出手段により検出された大気圧に応じて酸化剤を供給することを中止する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、大気圧検出手段の他に、大気圧を検出可能な複数の圧力検出手段を備え、複数の圧力検出手段それぞれが検出した複数の大気圧のうち所定の圧力範囲に入っている数を求め、圧力検出手段の総数に対する所定の圧力範囲に入っている数の割合が所定割合以上である場合、所定の圧力範囲を用いて、大気圧検出手段の故障診断をすることとしている。このため、複数の圧力検出手段により検出された大気圧との比較において、大気圧検出手段の故障診断を行うこととなり、信頼性の高い故障診断を行うことができる。
【０００９】
また、大気圧検出手段の故障が検出された場合には、大気圧検出手段により検出された大気圧に応じて酸化剤を供給することを中止することとしている。このため、大気圧検出手段の故障が診断されたときには、大気圧検出手段により検出された大気圧に応じて酸化剤を供給してしまうことを防止することができる。従って、信頼性の高い故障診断を行って、誤った量の酸化剤を燃料電池に供給することを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において、同一又は同様の要素には同一の符号を付して説明を省略するものとする。
【００１１】
図１は、本発明の第１実施形態に係る燃料電池システムの構成図である。同図に示すように、燃料電池システム１は、燃料電池１０と、コンプレッサ２０と、大気圧センサ（大気圧検出手段）３０と、制御器（制御手段）４０とからなっている。また、燃料電池システム１は、水素タンク５０と、循環ポンプ６０と、空気調圧弁７１と、水素調圧弁７２と、パージ弁７３と、複数の圧力センサ（複数の圧力検出手段）８１〜８６とを備えている。
【００１２】
燃料電池１０は、燃料側電極及び酸化剤側電極にそれぞれ燃料及び酸化剤の供給を受けて直流電力を発電するものである。ここで、酸化剤は酸素（空気）であって燃料電池１０のカソードに供給される。また、燃料は水素ガスであって燃料電池１０のアノードに供給される。
【００１３】
コンプレッサ２０は、大気を取り込んで燃料電池１０に酸化剤である酸素を供給するものである。大気圧センサ３０は、大気圧を検出するものである。制御器４０は、燃料電池システム１の全体を制御するものである。
【００１４】
また、制御器４０は、大気圧センサ３０により検出された大気圧に応じて、燃料電池１０に供給すべき酸化剤流量を決定し、決定した酸化剤流量に応じてコンプレッサ２０を駆動させるものである。ここで、大気に含まれる酸素量は標高に応じて異なってくる。このため、制御器４０は、燃料電池１０が必要とする酸素量と、大気圧センサ３０からの信号とに応じて、コンプレッサ２０の適正回転数を求めて、この回転数になるようにコンプレッサ２０を駆動させる。
【００１５】
水素タンク５０は水素を貯蔵したものであり、燃料電池１０のアノード側に接続され、貯蔵する水素を燃料電池１０に送り込むようになっている。また、循環ポンプ６０は、水素を循環させるものである。循環ポンプ６０が設けられる管は、一端がアノード出口側（図中の接続点Ａ）に接続され、他端がアノード入口側（図中の接続点Ｂ）に接続されている。このため、循環ポンプ６０は、燃料電池１０のアノード出口側から排出された水素を燃料電池１０のアノード入口側に戻す構成となっている。
【００１６】
空気調圧弁７１は、燃料電池１０のカソード出口側に設けられており、燃料電池１０からの空気の排出量を調整することにより、燃料電池１０の空気圧を調整する構成となっている。また、水素調圧弁７２は、燃料電池１０のアノード入口側（水素タンク５０と上記接続点Ｂとの間）に設けられ、水素タンク５０から燃料電池１０に送り込まれる水素ガスの流量を調節するものである。パージ弁７３は、燃料電池１０のアノード出口側（接続点Ａの下流）に設けられており、燃料電池１０からの水素の排出量を調整するものである。なお、パージ弁７３により排出される水素は、図示しない希釈手段により所定の濃度以下に希釈されるようになっている。
【００１７】
複数の圧力センサ８１〜８６は、大気圧センサ３０とは別に設けられたセンサである。このうち第１のカソード入口圧力センサ８１及び第２のカソード入口圧力センサ８２は、燃料電池１０のカソード入口側に設けられて、カソード入口側おける空気の圧力を検出する構成となっている。また、水素調圧弁出口圧力センサ８３は、水素調圧弁７２と上記接続点Ｂとの間に設けられ、水素タンク５０から送り出されて水素調圧弁７２によって調圧された水素の圧力を検出するものである。
【００１８】
第１のアノード入口圧力センサ８４及び第２のアノード入口圧力センサ８５は、接続点Ｂと燃料電池１０のアノードとの間に設けられ、燃料電池１０のアノード入口側における水素の圧力を検出する構成となっている。パージ弁出口圧力センサ８６は、パージ弁７３の下流側に設けられ、排出される水素の圧力を検出する構成となっている。
【００１９】
ここで、燃料電池１０が発電を開始するまえにあっては、コンプレッサ２０が停止し、水素調圧弁７２が全閉となり、空気調圧弁７１及びパージ弁７３が全開となっている。このため、燃料電池１０のカソード側及び燃料電池１０のアノード側（水素調圧弁７２の下流）は大気圧となる。よって、複数の圧力センサ８１〜８６は、燃料電池１０が発電を開始するまえにおいて、大気圧を検出可能となっている。
【００２０】
図２は、図１に示した制御器４０の接続関係を示す構成図である。同図に示す制御器４０は、大気圧センサ３０に接続されている。このため、制御器４０は、上記した如く大気圧センサ３０からの信号を入力して、大気圧センサ３０により検出された大気圧に応じて燃料電池１０に供給すべき酸化剤流量を決定する。そして、制御器４０は、決定した酸化剤流量に応じたコンプレッサ２０の目標回転数を求めてコンプレッサ２０を駆動させる。
【００２１】
また、制御器４０は、複数の圧力センサ８１〜８６からの信号値、目標発電量、燃料電池発電電圧値、及び燃料電池発電電流値を読み込む。そして、制御器４０は、これら読み込んだ値から、コンプレッサ２０の目標回転数、空気調圧弁７１の目標開度、水素調圧弁７２の目標開度、パージ弁７３の目標開度、及び循環ポンプ６０の目標回転数を算出し、算出値に応じて各部２０，７１〜７３を制御する。
【００２２】
さらに、本実施形態において制御器４０は、複数の圧力センサ８１〜８６の検出値から大気圧センサ３０の故障を診断するようになっている。すなわち、制御器４０は、運転停止中において複数の圧力センサ８１〜８６それぞれが検出した複数の大気圧のうち、所定の圧力範囲（例えば１０１．３ｋＰａ±αｋＰａ）に入っている個数（以下、範囲内個数という）を求める。そして、制御器４０は、複数の圧力センサ８１〜８６の総数に対する範囲内個数の割合を求める。次いで、制御器４０は、求めた割合が所定割合以上である否かを判断し、所定割合以上である場合、所定の圧力範囲を用いて大気圧センサ３０の故障診断をする。このとき、制御器４０は、所定の圧力範囲内の値と、大気圧センサ３０により検出された大気圧とを比較することにより、大気圧センサ３０の故障判断を行う。そして、制御器４０は、大気圧センサ３０の故障を検出したときには、大気圧センサ３０により検出された大気圧に応じて酸化剤を供給することを中止する。
【００２３】
図３は、第１実施形態に係る燃料電池システム１の詳細動作の一例を示すフローチャートである。同図に示すように、まず、制御器４０は、所定の圧力範囲を設定し、大気圧センサ３０及び複数の圧力センサ８１〜８６により大気圧を検出する（ＳＴ１）。次に、制御器４０は、範囲内個数を求め、複数の圧力センサ８１〜８６の総数に対する範囲内個数の割合を求め、この割合が所定割合以上である否かを判断する（ＳＴ２）。
【００２４】
図４は、範囲内個数及び割合についての第１の説明図であり、図５は、範囲内個数及び割合についての第２の説明図である。まず、図４に示すように、制御器４０はステップＳＴ１において同図に示すような所定の圧力範囲を設定する。そして、制御器４０は、各センサ３０，８１〜８６により大気圧を検出する。
【００２５】
図４において、範囲内個数は４つとなっている。すなわち、図４において、複数の圧力センサ８１〜８６それぞれが検出した複数の大気圧のうち、所定の圧力範囲に入っている個数は、４つである。このため、複数の圧力センサ８１〜８６の総数に対する範囲内個数の割合は、４／６となる。
【００２６】
ここで、ステップＳＴ２において所定の割合が８０％であったとすると、図４に示す例では、割合が所定割合以上でないと判断されて（ＳＴ２：ＮＯ）、処理はステップＳＴ３に進む。他方、図５に示すように、範囲内個数が６つであり、割合が６／６であったとする。この場合、ステップＳＴ２において割合が所定割合以上であると判断されて（ＳＴ２：ＹＥＳ）、処理はステップＳＴ４に進む。
【００２７】
再度、図３を参照する。ステップＳＴ２において「ＮＯ」と判断された場合、制御器４０は、所定の圧力範囲を調整し（ＳＴ３）、処理は再びステップＳＴ２に戻る。このとき、制御器４０は、例えば７つのセンサ３０，８１〜８６の圧力値の平均と圧力範囲の平均（中央値）との差分から、所定の圧力範囲を高めるか低めるかを判断して調整する。また、制御器４０は、調節してもＳＴ２において「ＹＥＳ」と判断されない場合には、圧力範囲の幅を広げることとする。
【００２８】
ステップＳＴ２において「ＹＥＳ」と判断された場合、制御器４０は、所定の圧力範囲を用いて大気圧センサ３０の故障を診断する（ＳＴ４）。このとき、制御器４０は、所定の圧力範囲の中央値や上下限値などと、大気圧センサ３０により検出された大気圧とを比較して、大気圧センサ３０により検出された大気圧の値が圧力範囲の中央値や上下限値などから所定値以上離れている場合に、大気圧センサ３０を故障と判断する。
【００２９】
そして、図３に示す処理は終了する。なお、大気圧センサ３０の故障が検出された場合、制御器４０は、大気圧センサ３０により検出された大気圧に応じて酸化剤を供給することを中止する。これにより誤った量の酸化剤供給を防止する。
【００３０】
また、制御器４０は、中止するだけに留まらず、以下の２通りのうちいずれか一方の処理を行う。第１の処理として、制御器４０は、大気圧センサ３０の故障が検出された場合、燃料電池システム１の運転を行ってもその運転により故障を生じないとされる最も低い大気圧を、大気圧センサ３０により検出された大気圧に代替させて、燃料電池１０に供給すべき酸化剤流量を決定する。
【００３１】
また、第２の処理として、制御器４０は、大気圧センサ３０の故障が検出された場合、複数の圧力センサ８１〜８６のうち故障していないセンサにより検出された検出値を、大気圧センサ３０により検出された大気圧に代替させて、燃料電池１０に供給すべき酸化剤流量を決定する。例えば、制御器４０は、複数の圧力センサ８１〜８６のうち所定の圧力範囲に入っているものや、所定範囲の中央値に最も近いものなどを、故障していないセンサとし、これによって検出された検出値に応じて酸化剤流量を決定する。
【００３２】
このように、第１又は第２処理を行うことで、燃料電池１０の運転を行うことができ、且つ大気圧センサ３０が故障していても燃料電池１０が酸素不足とならないようにすることができる。
【００３３】
このようにして、第１実施形態に係る燃料電池システム１によれば、大気圧センサ３０の他に、大気圧を検出可能な複数の圧力センサ８１〜８６を備え、複数の圧力センサ８１〜８６それぞれが検出した複数の大気圧のうち所定の圧力範囲に入っている数を求め、圧力センサ８１〜８６の総数に対する所定の圧力範囲に入っている数の割合が所定割合以上である場合、所定の圧力範囲を用いて、大気圧センサ３０の故障診断をすることとしている。このため、複数の圧力センサ８１〜８６により検出された大気圧との比較において、大気圧センサ３０の故障診断を行うこととなり、信頼性の高い故障診断を行うことができる。
【００３４】
また、大気圧センサ３０の故障が検出された場合には大気圧センサ３０により検出された大気圧に応じて酸化剤を供給することを中止することとしている。このため、大気圧センサ３０の故障が診断されたときには、大気圧センサ３０により検出された大気圧に応じて制御してしまうことを防止することができる。従って、信頼性の高く故障診断を行って、誤った酸素量を燃料電池１０に供給することを防止することができる。
【００３５】
また、所定の圧力範囲内の値と大気圧センサ３０により検出される大気圧とを比較することにより、大気圧センサ３０の故障診断を行うこととしている。このため、所定の圧力範囲内の値として、例えば中間値や、複数の圧力センサ８１〜８６で検出したうちで圧力範囲内に収まる大気圧の値の平均値などの代表的な値を用いて故障診断を行うこととなり、誤診断の少ない信頼性の高い故障診断を行うことができる。
【００３６】
また、大気圧センサ３０の故障を検出した場合、運転を行ってもその運転により故障を生じないとされる最も低い大気圧を、大気圧センサ３０により検出された大気圧に代替させて、燃料電池１０に供給すべき酸化剤流量を決定することとしている。このため、燃料電池１０に供給される酸素量は本来的に必要とされる酸素量を下回ることなく、燃料電池１０が酸素不足となることを防止することができる。
【００３７】
また、大気圧センサ３０の故障を検出した場合、複数の圧力センサ８１〜８６のうち故障していないことが確認された圧力センサにより検出された検出値を、大気圧センサ３０により検出された大気圧に代替させて、燃料電池１０に供給すべき酸化剤流量を決定することとしている。このため、燃料電池１０に供給される酸素量は適正量に近くなり、燃料電池１０が酸素不足となることを防止することができる。
【００３８】
次に、本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態に係る燃料電池システム２は、第１実施形態のものと同様であるが、処理内容が異なっている。以下、第１実施形態との相違点を説明する。
【００３９】
具体的に第２実施形態に係る燃料電池システム２において、複数の圧力センサ８１〜８６のうち一部のセンサは、運転中においても大気圧を検出する機能を有している。そして、第２実施形態では、運転中において検出した大気圧を、大気圧センサ３０により検出された大気圧に代替させて、燃料電池１０に供給すべき酸化剤流量を決定することとしている。このため、第２実施形態では、大気圧センサ３０が故障している状態で第１実施形態に係る運転を開始し、その後車両が山を登るなどして運転中に大気圧が変化した場合であっても、燃料電池１０に供給する酸素を不足しないようにすることができる。
【００４０】
図６は、本発明の第２実施形態に係る燃料電池システム２の詳細動作を示すフローチャートである。なお、図６に示すフローチャートにおいては、運転中に大気圧を検出可能なセンサとして、パージ弁出口圧力センサ８６を例に説明するが、これに限らず他のセンサであってもよい。
【００４１】
まず、制御器４０は、図３に示すステップＳＴ４において大気圧センサ３０が故障と診断されたか否かを判断する（ＳＴ１１）。ここで、大気圧センサ３０が故障と診断されていなかった場合（ＳＴ１１：ＮＯ）、図６に示す処理は終了する。一方、大気圧センサ３０が故障と診断されていた場合（ＳＴ１１：ＹＥＳ）、制御器４０はパージ弁７３を閉じる（ＳＴ１２）。そして、所定時間待機し（ＳＴ１３）、その後パージ弁出口圧力センサ８６はパージ弁７３の下流における圧力を検出する（ＳＴ１４）。
【００４２】
ここで、パージ弁７３が閉じているときには、パージ弁７３の下流では大気圧と同じ圧力となる。このため、パージ弁７３が閉じているときにパージ弁出口圧力を検出することにより、運転中においても大気圧を検出することができる。また、パージ弁７３を閉じてから所定時間待機することにより、パージ弁７３の下流の圧力を一層大気圧に近づけることができる。
【００４３】
図７は、パージ弁７３の開閉とパージ弁７３の下流の圧力とを示す説明図である。同図に示すように、パージ弁７３が開状態から閉状態に移行してもパージ弁出口圧力は、直ちに大気圧となるわけでなく、或る程度の時間を掛けて大気圧まで低下していく。このため、図６に示す処理では、ステップＳＴ１３において所定時間待機することとしている。
【００４４】
再度、図６を参照する。上記の如くパージ弁７３の下流の圧力を検出した後（ＳＴ１４の後）、制御器４０は、ステップＳＴ１４において検出された圧力の検出値に応じて制御を行う。すなわち、制御器４０は、ステップＳＴ１４において検出された大気圧を、大気圧センサ３０により検出された大気圧に代替させて、燃料電池１０に供給すべき酸化剤流量を決定し、この決定した値に基づいてコンプレッサ２０の制御を行う。そして、図６に示す処理は終了する。
【００４５】
このようにして、第２実施形態に係る燃料電池システム２によれば、誤った酸素量を燃料電池１０に供給することを防止することができる。また、誤診断の少ない信頼性の高い故障診断を行うことができ、燃料電池１０が酸素不足となることを防止することができる。
【００４６】
さらに、第２実施形態によれば、大気圧センサ３０の故障を検出した場合、運転中においても大気圧を検出する一部の圧力センサ８６により検出される大気圧を、大気圧センサ３０により検出された大気圧に代替させて、燃料電池１０に供給すべき酸化剤流量を決定することとしている。このため、大気圧センサ３０の故障を検出した場合において、運転中に大気圧が変動したときであっても、燃料電池１０に供給すべき酸化剤流量を求めることができ、燃料電池が酸素不足となることを防止することができる。
【００４７】
また、運転中においても大気圧を検出する一部の圧力センサ８６は、燃料電池１０のアノード循環系からガスをパージするパージ弁７３の下流に設けられてパージ弁出口圧力を検出するパージ弁出口圧力センサ８６である。そして、パージ弁出口圧力センサ８６は、パージ弁７３が閉じているときにパージ弁出口圧力を検出することにより、運転中においても大気圧を検出する構成となっている。ここで、パージ弁７３が閉じているときには、パージ弁７３の下流では大気圧と同じ圧力となる。このため、パージ弁７３が閉じているときにパージ弁出口圧力を検出することにより、運転中においても大気圧を検出することができる。従って、運転中に大気圧が変動したときであっても、燃料電池１０に供給すべき酸化剤流量を求めることができ、燃料電池１０が酸素不足となることを防止することができる。
【００４８】
また、パージ弁７３を所定時間閉じた後にパージ弁出口圧力センサ８６によって検出された大気圧を、大気圧センサ３０により検出された大気圧に代替させて、燃料電池１０に供給すべき酸化剤流量を決定することとしている。ここで、パージ弁７３を所定時間閉じると、パージ弁７３の下流の圧力は一層大気圧に近づく。このため、一層大気圧に近づいた状態において検出された値を、大気圧センサ３０により検出された大気圧に代替させて、燃料電池１０に供給すべき酸化剤流量を決定することとなる。従って、運転中に大気圧が変動したときであっても、燃料電池１０に供給すべき酸化剤流量を一層正確に求めることができ、燃料電池１０が酸素不足となることを防止することができる。
【００４９】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよいし、各実施形態を組み合わせるようにしてもよい。
【００５０】
例えば、第１実施形態では、大気圧センサ３０が故障している場合、燃料電池システム１の運転を行ってもその運転により故障を生じないとされる最も低い大気圧に応じて、燃料電池１０に供給すべき酸化剤流量を決定している。又は、複数の圧力センサ８１〜８６のうち故障していないセンサにより検出された検出値に応じて、燃料電池１０に供給すべき酸化剤流量を決定する。しかし、これらに限らず、所定の圧力範囲の下限値や、所定の圧力範囲に入っている圧力センサ８１〜８６のうちの最低値に応じて、酸化剤流量を決定するようにしてもよい。これらによっても、燃料電池１０が酸素不足となることを防止することができるためである。
【００５１】
また、第１実施形態において、大気圧センサ３０が故障している場合、パージ弁出口圧力が所定の圧力範囲に入っている場合は、パージ弁出口圧力センサ８６により検出された大気圧に応じて燃料電池システム１を制御するようにしてもよい。これにより、第２実施形態と同様にパージ弁出口圧力センサ８６により検出された大気圧に応じて制御が行われることとなり、双方の制御処理の共通部分を多くして、不要な処理を除くことができる。
【００５２】
また、第１実施形態では、複数の圧力センサ８１〜８６それぞれが検出した複数の大気圧のうち、所定の圧力範囲に入っている個数を求めることとしているが、これに限らず、複数の圧力センサ８１〜８６と大気圧センサ３０とがが検出した複数の大気圧のうち、所定の圧力範囲に入っている個数を求め、その後割合を求めていくようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る燃料電池システムの構成図である。
【図２】図１に示した制御器の接続関係を示す構成図である。
【図３】第１実施形態に係る燃料電池システムの詳細動作の一例を示すフローチャートである。
【図４】範囲内個数及び割合についての第１の説明図である。
【図５】範囲内個数及び割合についての第２の説明図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る燃料電池システムの詳細動作を示すフローチャートである。
【図７】パージ弁の開閉とパージ弁の下流の圧力とを示す説明図である。
【符号の説明】
【００５４】
１，２…燃料電池システム
１０…燃料電池
２０…コンプレッサ（大気供給手段）
３０…大気圧センサ（大気圧検出手段）
４０…制御器（制御手段）
５０…水素タンク
６０…循環ポンプ
７１…空気調圧弁
７２…水素調圧弁
７３…パージ弁
８１〜８６…複数の圧力センサ（複数の圧力検出手段）
８６…パージ弁出口圧力センサ（パージ弁出口圧力検出手段）
【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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