(57)【要約】【課題】  本発明は、燃料電池の発電特性を良好に保ちながら、パージされる燃料ガスを所定の濃度まで希釈して排出することができる燃料電池システムを提供する。【解決手段】  本発明は、パージされた水素ガスをカソードオフガスで希釈する希釈器４を備える燃料電池システムＳにおいて、水素ガスがパージされたことによって次の水素ガスのパージを禁止するようにパージ禁止設定を行う手順と、水素ガスがパージされた後に希釈器４に投入されたカソードオフガスの量が、予め設定した量以上になったときに、前記パージ禁止設定を解除する手順とを実行するＥＣＵ１を備えることを特徴とする。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パージされた燃料電池の燃料ガスを希釈ガスで希釈する希釈器を備える燃料電池システムにおいて、
前記燃料ガスがパージされたことによって次の燃料ガスのパージを禁止するパージ禁止設定を行う手順と、
前記燃料ガスがパージされた後に前記希釈器に投入された前記希釈ガスの量が、予め設定した量以上になったときに、前記パージ禁止設定を解除する手順とを実行する制御手段を備えることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
パージされた燃料電池の燃料ガスを希釈ガスで希釈する希釈器を備える燃料電池システムにおいて、
前記燃料ガスがパージされた後に前記希釈器に投入された前記希釈ガスの量が、予め設定した量以上になったときに、次の前記燃料ガスのパージを行わせる手順を実行する制御手段を備えることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項３】
パージされた燃料電池の燃料ガスを希釈ガスで希釈してから排出する燃料電池のパージ燃料ガス処理方法において、
前記燃料ガスがパージされたことによって次の前記燃料ガスのパージを禁止するようにパージ禁止設定を行うパージ禁止工程と、
前記燃料ガスがパージされてからの前記燃料ガスを希釈する前記希釈ガスの量が、予め設定した量以上になったときに、前記パージ禁止設定を解除するパージ禁止解除工程とを備えることを特徴とする燃料電池のパージ燃料ガス処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パージされた燃料電池の燃料ガスを所定の濃度まで希釈してから排出する燃料電池システム及び燃料電池のパージ燃料ガス処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料電池システムとして、燃料電池から排出される未反応の水素ガス（燃料ガス）を循環使用すると共に、循環使用するうちに水素ガス中に蓄積されてくる窒素ガス等の不純物を除去するために、間欠的に水素ガスを燃料電池からパージするようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。そして、このような燃料電池システムでは、パージされた水素ガスが、燃料電池から排出される酸化剤ガス（空気）で希釈されてから大気中に排出される。水素ガスのパージは、例えば、循環使用する水素ガス中の不純物が増加することによってセル電圧が低下したときに行われるようになっている。
【特許文献１】特開平１１−１９１４２２号公報（段落番号〔００２４〕、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、このような燃料電池システムにおいて、大気中に排出される水素ガスが所定の濃度（例えば、水素ガスの爆発限界）を超えることがないように充分に希釈するために、例えば、水素ガスがパージされた後に、次のパージが行われるまでの時間間隔を一定（固定値）に設定したものが考えられる。しかしながら、この燃料電池システムでは、燃料電池システムから大気中に排出される水素ガスの濃度（例えば、希釈器内の水素ガスの濃度）が、次のパージを許容する程度に充分に低く、しかも、燃料電池のセル電圧が低下しており、水素ガスのパージを行う必要がある場合であっても、次のパージを行うまでの時間に至っていないとパージが禁止されることとなる。その結果、この燃料電池システムは、パージが禁止されることによって燃料電池の発電特性を良好に保つことができないという問題がある。
【０００４】
そこで、本発明は、燃料ガスのパージを効率的に行うことができると共に、パージされた燃料ガスを充分に希釈して排出することができる燃料電池システム及び燃料電池のパージ燃料ガス処理方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するための請求項１の発明は、パージされた燃料電池の燃料ガスを希釈ガスで希釈する希釈器を備える燃料電池システムにおいて、前記燃料ガスがパージされたことによって次の燃料ガスのパージを禁止するパージ禁止設定を行う手順と、前記燃料ガスがパージされた後に前記希釈器に投入された前記希釈ガスの量が、予め設定した量以上になったときに、前記パージ禁止設定を解除する手順とを実行する制御手段を備えることを特徴とする。
【０００６】
この燃料電池システムでは、希釈ガスの量が、予め設定した量以上になったときにパージ禁止設定が解除される。その一方で、前記したように、パージ間隔を一定時間（固定値）に設定した燃料電池システムは、燃料電池システムから大気中に排出される燃料ガスの濃度が、次のパージを許容する程度に充分に低く、しかも燃料電池のセル電圧が低下しており、燃料ガスのパージを行う必要がある場合であっても、次のパージを行うまでの時間に至っていないとパージが禁止されることとなる。これに対し、本発明の燃料電池システムは、パージされた燃料ガスを希釈する希釈ガスの量が、予め設定した量以上になったときにパージ禁止設定が解除されるので、予め設定した量の希釈ガスで大気中に排出される燃料ガスの濃度が次のパージを許容する程度に充分に低くなっているにも関わらず、不要にパージの禁止が維持されるという問題は生じない。その結果、本発明の燃料電池システムでは、燃料ガスのパージが効率的に行われると共に、パージされた燃料ガスは、予め設定した量の希釈ガスで充分に希釈されることとなる。なお、希釈ガスについて「設定した量」は、例えば、パージされた燃料ガスを安全に車外に排出することができる濃度以下となるように算出される希釈ガスの量、あるいはパージされるごとにそのパージされる燃料ガスの量が一定である場合には、パージされた燃料ガスの量に対応する所定の希釈ガスの量で規定することができる。
【０００７】
また、請求項２の発明は、パージされた燃料電池の燃料ガスを希釈ガスで希釈する希釈器を備える燃料電池システムにおいて、前記燃料ガスがパージされた後に前記希釈器に投入された前記希釈ガスの量が、予め設定した量以上になったときに、次の前記燃料ガスのパージを行わせる手順を実行する制御手段を備えることを特徴とする。
【０００８】
この燃料電池システムでは、希釈ガスの量が、予め設定した量以上になったときに次の燃料ガスのパージが行われる。つまり、この燃料電池システムは、請求項１の発明と同様に、不要にパージの禁止が維持されることはなく、さらには、燃料ガスのパージが、より効率的に行われる。さらに、この燃料電池システムでは、パージのタイミングが従来の燃料電池システムと比較して早まるために、セル電圧の低下を引き起こすことなく発電を継続することができる。また、この燃料電池システムでは、パージの禁止が解除されるとすぐにパージの要求を行うことができるために、複雑なパージ制御を行う必要がない。
【０００９】
また、請求項３の発明は、パージされた燃料電池の燃料ガスを希釈ガスで希釈してから排出する燃料電池のパージ燃料ガス処理方法において、前記燃料ガスがパージされたことによって次の前記燃料ガスのパージを禁止するようにパージ禁止設定を行うパージ禁止工程と、前記燃料ガスがパージされてからの前記燃料ガスを希釈する前記希釈ガスの量が、予め設定した量以上になったときに、前記パージ禁止設定を解除するパージ禁止解除工程とを備えることを特徴とする。
【００１０】
このパージ燃料ガス処理方法では、パージされた燃料ガスを希釈する希釈ガスの量が、予め設定した量以上になったときにパージ禁止設定が解除されるので、予め設定した量の希釈ガスで大気中に排出される燃料ガスの濃度が次のパージを許容する程度に充分に低くなっているにも関わらず、パージの禁止が不要に維持されるという問題は生じない。その結果、このパージ燃料ガス処理方法では、燃料ガスのパージが効率的に行われると共に、パージされた燃料ガスは、予め設定した量の希釈ガスで充分に希釈されることとなる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の燃料電池システム及び燃料電池の排出ガス処理方法は、燃料ガスのパージを効率的に行うことができるので、燃料電池の発電特性を良好に保つことができると共に、パージされた燃料ガスを充分に希釈して排出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明の燃料電池システムにおける一実施形態について適宜図面を参照しながら詳細に説明する。参照する図面において、図１は、本実施形態に係る燃料電池システムが搭載された車両の平面図、図２は、本実施形態に係る燃料電池システムのブロック図である。
【００１３】
図１に示すように、燃料電池システムＳは、車両Ｖの略中央部の床下に配置された燃料電池システムボックスＢ内に収納されており、この燃料電池システムＳは、燃料電池スタック２、気液分離器７、加湿器３、希釈器４及び後記するＥＣＵ（Electronic Control Unit）１（図２参照）を備えている。ＥＣＵ１は、特許請求の範囲にいう「制御手段」に相当する。
また、燃料電池システムＳは、燃料電池スタック２に水素ガス（燃料ガス）を供給する高圧水素容器５（図２参照）や、燃料電池スタック２に空気（酸素ガス）を供給するコンプレッサ６（図２参照）、燃料電池スタック２を冷却するラジエータ（図示せず）等をさらに備えている。
【００１４】
燃料電池スタック２は、図２に示すように、複数の単セル２ａが積層されたものであって、高圧水素容器５に貯蔵された燃料となる水素ガスと、コンプレッサ６から供給される空気に含まれる酸素ガスとの電気化学反応により発電を行うものである。この燃料電池スタック２のアノード側の入口と高圧水素容器５とは、水素供給配管１０ａで接続されており、燃料電池スタック２のカソード側の入口とコンプレッサ６とは、空気供給配管１０ｂで接続されている。つまり、水素ガスは、水素供給配管１０ａを通じて燃料電池スタック２に供給されることとなり、空気は、空気供給配管１０ｂを通じて燃料電池スタック２に供給されることとなる。この燃料電池スタック２のアノード側の出口には、発電に使用されなかった水素ガスを含むアノードオフガスを排出するための水素排出配管１０ｃが接続されている。
【００１５】
気液分離器７は、アノードオフガスに含まれる水を分離するものであって、水素排出配管１０ｃに取り付けられている。この気液分離器７には、排水用配管１０ｄの一端が接続されており、この排水用配管１０ｄの他端は希釈器４に接続されている。排水用配管１０ｄには開閉弁２０ａが取り付けられている。そして、この開閉弁２０ａが間欠的に開かれることによって、気液分離器７で分離された水は希釈器４に向かって排出されることとなる。
【００１６】
このような気液分離器７が取り付けられた水素排出配管１０ｃは、燃料電池スタック２から延びる先端で水素循環用配管１０ｅとパージ水素配管１０ｆとに分岐している。水素循環用配管１０ｅは、アノードオフガスに含まれる水素ガスを燃料電池スタック２での発電に再利用するためのものであり、この水素循環用配管１０ｅは、加湿器３の上流側の水素供給配管１０ａに接続されている。
パージ水素配管１０ｆは、アノードオフガスに含まれる水素ガスが水素循環用配管１０ｅを通じて循環使用されることによって、アノードオフガスに蓄積されていく窒素等の不純物を排出するものである。なお、このパージ水素配管１０ｆから排出されるアノードオフガスに含まれる水素ガスは、特許請求の範囲にいう「パージされた燃料電池の燃料ガス」に相当する。
【００１７】
このパージ水素配管１０ｆは希釈器４と接続されていると共に、このパージ水素配管１０ｆにはパージ弁２０ｄが取り付けられている。このパージ弁２０ｄは、ＥＣＵ１の開指令信号によって開かれると共に、ＥＣＵ１の閉指令信号によって閉じられるようになっている。
【００１８】
燃料電池スタック２のカソード側の出口には、カソードオフガス（空気）を排出するための空気排出配管１０ｇの一端が接続されている。この空気排出配管１０ｇの他端は、希釈器４に接続されている。なお、空気排出配管１０ｇから希釈器４に向かって送り込まれるカソードオフガスは、特許請求の範囲にいう「希釈ガス」に相当する。
この空気排出配管１０ｇには、空気排出配管１０ｇ内を流れるカソードオフガス（空気）の流量を検出して流量検出信号を出力する流量計８、そのカソードオフガスの温度を検出して温度検出信号を出力する温度センサ９ａ、及びそのカソードオフガスの圧力を検出して圧力検出信号を出力する圧力センサ９ｂが配設されている。そして、これら流量検出信号、温度検出信号及び圧力検出信号は、ＥＣＵ１に向けて出力されるようになっている。
【００１９】
燃料電池スタック２には、発電に伴ってアノードで生成されて凝縮した水（ドレン）を排出するためのアノードドレン配管１０ｈの一端が接続されている。そして、アノードドレン配管１０ｈの他端は、希釈器４に接続されている。このアノードドレン配管１０ｈには、ドレンの流路を開閉するための開閉弁２０ｂが取り付けられている。この開閉弁２０ｂが間欠的に開かれることによって、燃料電池スタック２で生成した水が希釈器４に向かって排出されることとなる。
【００２０】
加湿器３は、燃料電池スタック２に供給される水素ガスに対して加湿を行うものであって、燃料電池スタック２と高圧水素容器５との間で延びる水素供給配管１０ａの途中に設けられている。この加湿器３には、加湿器３内に溜まった水（ドレン）を排出するための加湿器ドレン配管１０ｊの一端が接続されている。そして、加湿器ドレン配管１０ｊの他端は、希釈器４に接続されている。この加湿器ドレン配管１０ｊには、ドレンの流路を開閉するための開閉弁２０ｃが取り付けられている。この開閉弁２０ｃが間欠的に開かれることによって、加湿器３内に溜まった水が希釈器４に向かって排出されることとなる。
【００２１】
希釈器４は、パージ水素配管１０ｆを通じて排出されるアノードオフガス（水素ガス）を、空気排出配管１０ｇを通じて排出されるカソードオフガス（空気）で希釈して大気中に放出するものである。
【００２２】
ＥＣＵ１は、燃料電池スタック２の発電電流値や、燃料電池スタック２を構成する各単セル２ａの電圧値といった燃料電池スタック２の運転状態を検知するように構成されている。このような運転状態は、燃料電池スタック２に配設された図示しない電力取出用端子や、燃料電池スタック２の単セル２ａ毎に配設された図示しないセルＶ端子を介して検知されている。
【００２３】
また、ＥＣＵ１は、燃料電池スタック２の発電電流値や各単セル２ａの電圧値が予め設定した所定値を下回った場合に、開指令信号をパージ弁２０ｄに出力してパージ弁２０ｄを開けるようになっている。そして、ＥＣＵ１は、パージ弁２０ｄを所定時間が経過するまで開けた後に、閉指令信号をパージ弁２０ｄに出力してパージ弁２０ｄを閉めるようになっている。そして、燃料電池システムＳは、ＥＣＵ１によって、次の水素ガスのパージを禁止するように設定されることとなる。
【００２４】
また、ＥＣＵ１は、パージ弁２０ｄが開かれた時間（水素ガスのパージ量）、流量計８の流量検出信号、温度センサ９ａの温度検出信号、及び圧力センサ９ｂの圧力検出信号に基づいて、後記する手順に従って次の水素ガスのパージ禁止設定を解除するようになっている。そして、ＥＣＵ１は、パージ禁止設定が解除されており、パージ要求、つまり、燃料電池スタック２の発電電流値や各単セル２ａの電圧値が予め設定した所定値を下回った場合に限り、開指令信号をパージ弁２０ｄに出力するようになっている。
【００２５】
次に、燃料電池システムＳの動作について説明しながら本発明のパージ燃料ガス処理方法の実施形態について説明する。なお、参照する図面において、図３は、燃料電池システムＳの動作を説明するためのフローチャート、図４は、燃料電池システムＳの動作を説明するためのタイムチャートである。
【００２６】
この燃料電池システムＳでは、図２に示すように、高圧水素容器５からの水素ガスが燃料電池スタック２に加湿器３を介して供給されると共に、空気がコンプレッサ６によって燃料電池スタック２に供給されると、燃料電池スタック２が発電を開始する。このときＥＣＵ１は、燃料電池スタック２の発電電流値や、単セル２ａの電圧値といった燃料電池スタック２の運転状態を検知している。そして、燃料電池スタック２から水素排出配管１０ｃに排出されるアノードオフガス（未反応の水素ガスを含む）は、パージ弁２０ｄが閉じられている状態で、水素循環用配管１０ｅ及び水素供給配管１０ａを経由することによって、燃料電池スタック２で循環使用される。また、燃料電池スタック２から空気排出配管１０ｇに排出される空気は、希釈器４を介して大気中に放出される。このとき流量計８は、空気排出配管１０ｇを流れる空気の流量検出信号を出力し、温度センサ９ａは、空気排出配管１０ｇを流れる空気の温度検出信号を出力し、圧力センサ９ｂは、空気排出配管１０ｇを流れる空気の圧力検出信号を出力する。そして、ＥＣＵ１は、これら流量検出信号、温度検出信号及び圧力検出信号を入力する。
【００２７】
その一方で、循環使用している水素ガス中に不純物が蓄積されてくると、燃料電池スタック２の発電電流値や単セル２ａの電圧値は低下する。そして、これら発電電流値や電圧値が予め設定した所定値を下回った場合に、ＥＣＵ１は、図４に示すように、パージ要求フラグ（図４中、「１回目のパージ要求」と記す）がオンになるように設定されると共に、パージ実行フラグ（図４中、「１回目のパージ実行」と記す）がオンになるように設定される。その結果、ＥＣＵ１は、パージ弁２０ｄに開指令信号を出力する。そして、パージ弁２０ｄが開かれることによって、アノードオフガスは、パージ水素配管１０ｆを介して希釈器４に向けて排出される。その結果、図４に示すように、希釈器４の入口における水素ガス濃度は、１回目のパージ実行に対応して増加していく。
【００２８】
そして、１回目のパージが実行された後に、ＥＣＵ１は、図３に示すように、パージ禁止設定を行う（ステップＳ１）。つまりＥＣＵ１は、パージ弁２０ｄに閉指令信号を出力すると共に、後記するステップＳ７の「パージ禁止設定の解除」を実行するまでは、パージ弁２０ｄに開指令信号を出力しない。この工程は、特許請求の範囲（請求項３）にいう「パージ禁止工程」に相当する。この工程において、ＥＣＵ１は、図４に示すように、パージ要求フラグ（図４中、「１回目のパージ要求」と記す）がオフになるように設定され、パージ実行フラグ（図４中、「１回目のパージ実行」と記す）がオフになるように設定され、パージ禁止フラグ（図４中、「１回目のパージ禁止」と記す）がオンになるように設定される。
【００２９】
次に、ＥＣＵ１は、図３に示すように、１回目の水素ガスのパージ量（図４中、「前回のパージ量」と記す）を算出する（ステップＳ２）。この水素ガスのパージ量の算出は、例えば、パージ弁２０ｄの開弁時間、燃料電池スタック２の発電量等によって見積もられるアノードオフガス中の水素ガス量に基づいて算出される。そして、ＥＣＵ１は、算出したパージ量の水素ガスを予め設定した目標濃度に希釈するために必要な空気量（Ａ）を算出する（ステップＳ３）。
【００３０】
次に、ＥＣＵ１は、図４に示すように、１回目のパージ実行が完了した後、つまり、図４中、Ｒで示される時点で積算空気量（流量計８を通過したカソードオフガス量（空気量）の積算値）をリセットする（ステップＳ４（図３参照））と共に、積算空気量の積算を開始する（ステップＳ５（図３参照））。その結果、積算空気量は、図４に示すように、空気排出配管１０ｇ（図２参照）の空気流量（カソードオフガス流量）に応じて増大していく。なお、この積算空気量の積算では、ＥＣＵ１によって、流量計８で検出される空気流量は、温度センサ９ａで検出されるカソードオフガスの温度と、圧力センサ９ｂで検出されるカソードオフガスの圧力とによって補正される。ちなみに、カソードオフガスの温度及び圧力による空気流量の補正は、例えば、空気流量、圧力及び温度の相対関係を示すテーブルを予めＥＣＵ１に設定すると共に、ＥＣＵ１が、このテーブルを参照して行うようにすればよい。
【００３１】
次に、ＥＣＵ１は、図３に示すように、積算空気量が、ステップＳ３で算出した空気量（Ａ）以上になっているか否かを判断する（ステップＳ６）。この際、積算空気量が、空気量（Ａ）未満の場合（ステップＳ６のＮｏ）には、その判断が繰り返される。そして、積算空気量が、空気量（Ａ）以上の場合（ステップＳ６のＹｅｓ）には、パージ禁止設定が解除される（ステップＳ７）。つまり、ＥＣＵ１は、図４に示すように、積算空気量が、空気量（Ａ）に達したことによって、パージ禁止フラグ（図４中、「１回目のパージ禁止」と記す）がオフになるように設定される。この工程は、特許請求の範囲（請求項３）にいう「パージ禁止解除工程」に相当する。
【００３２】
そして、この燃料電池システムＳでは、燃料電池スタック２の発電電流値や単セル２ａの電圧値が低下したか否か、つまり、図３に示すように、パージの要求があったか否かが判断される（ステップＳ８）。この際、パージの要求がない場合（ステップＳ８のＮｏ）には、この判断が繰り返される。そして、パージの要求があった場合（ステップＳ８のＹｅｓ）には、パージが実行される（ステップＳ９）。このようにしてパージが実行される際、ＥＣＵ１は、図４に示すように、パージ要求フラグ（図４中、「２回目のパージ要求」と記す）がオンになるように設定されると共に、パージ実行フラグ（図４中、「２回目のパージ実行」と記す）がオンになるように設定されることとなる。そして、この燃料電池システムＳでは、１回目のパージが実行された後と同様にして、ＥＣＵ１は、図４に示すように、パージ要求フラグ（図４中、「２回目のパージ要求」と記す）がオフになるように設定され、パージ実行フラグ（図４中、「２回目のパージ実行」と記す）がオフになるように設定され、パージ禁止フラグ（図４中、「２回目のパージ禁止」と記す）がオンになるように設定される。さらに、この燃料電池システムＳでは、図３に示すステップＳ２（２回目（前回）のパージ量の算出）からステップＳ７（パージ禁止設定の解除）までの工程が実行されると共に、ステップＳ８及びステップＳ９の工程を経ることによって、図示しない３回目のパージが行われることとなる。つまり、この燃料電池システムＳでは、パージが実行されるたびに、図３に示すステップＳ１からステップＳ９に示す工程が繰り返されることとなる。
【００３３】
ここで燃料電池システムＳと比較するために、参考例としての燃料電池システムを示す。図５は、参考例として示した燃料電池システムの動作を説明するためのタイムチャートである。
この燃料電池システムは、図５に示すように、パージ禁止の条件が、パージ実行の間隔が一定時間ｔ（固定値）になるように設定されている。この燃料電池システムでは、例えば、空気排出配管を流れる空気流量が増大することによって、燃料電池システムから大気中に排出される水素ガスの濃度（図５中、「水素ガスの排出濃度」と記す）が、次のパージを許容する程度に充分に低くなると共に、燃料電池スタックの発電電流値や単セルの電圧値は低下して、次のパージ要求があった場合であっても、次のパージを行うまでの一定時間ｔに至っていないとパージ禁止が維持されることとなる。つまり、この燃料電池システムでは、一定時間ｔが経過することによってパージ禁止が解除された後でないと、次のパージ実行は行われない。その結果、この燃料電池システムは、燃料電池スタックの発電電流値や単セルの電圧値は低下したままとなる。
【００３４】
これに対し、本実施形態に係る燃料電池システムＳは、パージされた燃料ガスを希釈するカソードオフガスの量が、パージされた水素ガスを目標濃度に希釈する量以上になったときにパージ禁止設定が解除されるので、参考例の燃料電池システムのように、大気中に排出される水素ガスの濃度が次のパージを許容する程度に充分に低くなっているにも関わらず、不要にパージの禁止が維持されるという問題を生じない。その結果、この燃料電池システムＳでは、水素ガスのパージが効率的に行われると共に、パージされた水素ガスは、目標濃度に希釈する量のカソードオフガスで充分に希釈されることとなる。
【００３５】
また、燃料電池システムＳでは、パージされた水素ガスを希釈するカソードオフガスの量が、パージされた水素ガスを目標濃度に希釈する量以上になったときに水素ガスのパージが行われるので、パージされた水素ガスは、効率良く目標濃度にまで希釈される。
【００３６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態には限定されない。前記実施形態では、カソードオフガスが希釈ガスとして使用されているが、希釈ガスは、窒素等の不活性ガスであればよく、例えば、不活性ガスが充填されたボンベから希釈器４に投入されてもよい。
【００３７】
また、前記実施形態では、高圧水素容器５から供給される水素ガスを燃料ガスとして使用しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、改質ガスを燃料ガスとして使用するものであってもよい。
【００３８】
また、前記実施形態では、ステップＳ７の「パージの禁止設定の解除」の後に、ステップＳ８でパージの要求があったか否かを判断しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、このステップＳ８をとばして、すぐにステップＳ９の「パージの実行」が行われるようにしたものであってもよい。このような燃料電池システムでは、循環使用する水素ガス（燃料ガス）中の不純物によって発電時の電圧が低下する前にパージを行うことができる。その結果、この燃料電池システムは、発電時の電圧の低下を引き起こすことなく、発電を継続することができる。また、この燃料電池システムは、パージの禁止が解除されるとすぐにパージの要求を行うことができるので、複雑なパージ制御を行う必要がなく好ましい。
【００３９】
また、前記実施形態では、パージされた水素ガスの量が、パージ弁２０ｄの開弁時間に基づいて算出されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、パージ水素配管１０ｆに流量計を取り付けることによってパージされた水素ガスの量を求めてもよい。
【００４０】
また、前記実施形態では、パージされる燃料ガスの量を特に規定していないが、本発明はパージされるごとにパージされる燃料ガスの量が一定になるようにしたものであってもよい。このような燃料電池システムは、希釈ガスの量を算出する必要がなく、希釈ガスの量を一定値に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】実施形態に係る燃料電池システムが搭載された車両の平面図である。
【図２】実施形態に係る燃料電池システムのブロック図である。
【図３】実施形態に係る燃料電池システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】実施形態に係る燃料電池システムの動作を説明するためのタイムチャートである。
【図５】参考例として示した燃料電池システムの動作を説明するためのタイムチャートである。
【符号の説明】
【００４２】
１      ＥＣＵ（制御手段）
２      燃料電池スタック
８      流量計
９ａ    温度センサ
９ｂ    圧力センサ
１０ｆ  パージ水素配管
１０ｇ  空気排出配管
２０ｄ  パージ弁
Ｓ      燃料電池システム
【図１】
2006139925.tif 000003
【図２】
2006139925.tif 000004
【図３】
2006139925.tif 000005
【図４】
2006139925.tif 000006
【図５】
2006139925.tif 000007