(57)【要約】【課題】排出流路に設けられた弁において燃料電池からの排水が凍結することを抑制しつつ燃料電池内部の残留水量を低減させる。【解決手段】燃料電池システムは、燃料電池と、反応ガス供給機構と、燃料電池から排出されるオフガスおよび水を排出するための排出流路と、排出流路に設けられた弁と、反応ガス供給機構と弁とを利用した残水掃気処理を制御する残水掃気制御部と、弁を加熱する加熱部と、加熱部の故障を検出する故障検出部と、を備え、残水掃気制御部は、加熱部の故障が検出された場合に残水掃気処理を実行し、該残水掃気処理における排水力を、加熱部の故障が検出されない場合に比べて高める。【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、
燃料電池と、
前記燃料電池に反応ガスを供給する反応ガス供給機構と、
前記燃料電池から排出されるオフガスおよび水を排出するための排出流路と、
前記排出流路に設けられた弁と、
前記反応ガス供給機構と前記弁とを利用した前記燃料電池の残水掃気処理を制御する残水掃気制御部と、
前記弁を加熱する加熱部と、
前記加熱部の故障を検出する故障検出部と、
を備え、
前記残水掃気制御部は、前記加熱部の故障が検出された場合に、前記残水掃気処理を実行し、該残水掃気処理における排水力を、前記加熱部の故障が検出されない場合に実行される前記残水掃気処理における排水力に比べて高める、
燃料電池システム。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料電池システムにおいて、
前記残水掃気制御部は、
前記残水掃気処理として、前記燃料電池の運転終了前に実行され得る終了前残水掃気処理と、前記燃料電池の運転終了後に実行され得る終了後残水掃気処理と、を制御し、
前記加熱部の故障が検出された場合に、前記終了後残水掃気処理における排水力に比べて高い排水力で前記終了前残水掃気処理を実行し、且つ、前記終了後残水掃気処理を実行せず、
前記加熱部の故障が検出されない場合に、前記終了前残水掃気処理を実行せず、且つ、前記終了後残水掃気処理を実行する、
燃料電池システム。
【請求項３】
請求項２に記載の燃料電池システムにおいて、
前記弁の温度を取得する温度取得部を更に備え、
前記残水掃気制御部は、前記燃料電池の運転終了後に定期的に起動して前記温度取得部により取得された前記弁の温度を特定し、該温度が０℃よりも低い場合に前記終了後残水掃気処理を実行せず、該温度が０℃以上の場合に前記終了後残水掃気処理を実行し、
前記加熱部は、前記温度取得部により取得された前記弁の温度が０℃よりも低い場合に、前記弁を加熱する、
燃料電池システム。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の燃料電池システムにおいて、
前記残水掃気制御部は、前記残水掃気処理において前記弁の開閉を繰り返し実行させ、前記弁の開閉を繰り返し実行する期間と、前記弁の１回の開閉における開時間と閉時間との比と、のうち、少なくとも一方を制御することにより、前記残水掃気処理における排水力を制御する、
燃料電池システム。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の燃料電池システムにおいて、
前記反応ガス供給機構は、前記オフガスに含まれる余剰の前記反応ガスを前記燃料電池に供給するためのポンプを有し、
前記残水掃気制御部は、前記残水掃気処理において前記ポンプを駆動させ、前記ポンプを駆動させる時間と、前記ポンプの回転数と、のうち、少なくとも一方を制御することにより、前記残水掃気処理における排水力を制御する、
燃料電池システム。
【請求項６】
燃料電池の残水掃気処理を制御するための残水掃気制御方法であって、
前記燃料電池から排出されるオフガスおよび水を排出するための排出流路に設けられている弁の故障を検出する工程と、
前記弁を加熱する加熱部の故障を検出する工程と、
前記加熱部の故障が検出された場合に、前記燃料電池に反応ガスを供給する反応ガス供給機構と前記弁とを利用した前記残水掃気処理を実行する工程と、
を備え、
前記残水掃気処理を実行する工程は、該残水掃気処理における排水力を、前記加熱部の故障が検出されない場合に実行される前記残水掃気処理における排水力に比べて高める工程を有する、
残水掃気制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池の残水掃気処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池の内部には、運転中に生じた生成水や反応ガスの加湿のための水などが存在する。燃料電池の運転終了後に燃料電池の温度が低下して氷点下になった場合、燃料電池の内部、例えば、単セル内の触媒層やガス拡散層の細孔に残留する水が凍結して、次回始動時における反応ガスやオフガスの流通が阻害される。そこで、燃料電池の運転終了後に残水掃気処理を実行する燃料電池システムが提案されている。特許文献１の燃料電池システムでは、燃料電池の運転終了後に、オフガスおよび水を排出する排出流路に設けられた弁の温度を定期的に推定し、かかる温度が０℃以下である場合に残水掃気処理が実行される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−９１８８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１の燃料電池システムでは、排出流路に設けられた弁の温度が０℃以下の場合に残水掃気処理が実行されるため、排出される水が弁において凍結し、弁の開閉動作が行えなくなる、或いは、排出流路が弁に付着した氷によって閉ざされてしまい排出が行えなくなるおそれがある。そこで、排出流路に設けられた弁において燃料電池からの排水が凍結することを抑制しつつ燃料電池内部の残留水量を低減させる技術が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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、以下の形態として実現することが可能である。
【０００６】
（１）本発明の一形態によれば、燃料電池システムが提供される。この燃料電池システムは、燃料電池と；前記燃料電池に反応ガスを供給する反応ガス供給機構と；前記燃料電池から排出されるオフガスおよび水を排出するための排出流路と；前記排出流路に設けられた弁と；前記反応ガス供給機構と前記弁とを利用した前記燃料電池の残水掃気処理を制御する残水掃気制御部と；前記弁を加熱する加熱部と；前記加熱部の故障を検出する故障検出部と；を備え；前記残水掃気制御部は、前記加熱部の故障が検出された場合に、前記燃料電池の運転終了前に前記残水掃気処理を実行し、該残水掃気処理における排水力を、前記加熱部の故障が検出されない場合に実行される前記残水掃気処理における排水力に比べて高める。
【０００７】
この形態の燃料電池システムによれば、弁を加熱する加熱部を備えるので、残水掃気処理を実行する際に弁において排水が凍結することを抑制できる。また、加熱部の故障が検出された場合に、燃料電池の運転終了前に残水掃気処理を実行し、該残水掃気処理における排水力を、加熱部の故障が検出されない場合に実行される残水掃気処理における排水力に比べて高めるので、燃料電池の運転終了後に燃料電池に残留する残留水量を低減して、燃料電池の運転終了後に弁において水が凍結することを抑制できる。
【０００８】
（２）上記形態の燃料電池システムにおいて、前記残水掃気制御部は；前記残水掃気処理として、前記燃料電池の運転終了前に実行され得る終了前残水掃気処理と、前記燃料電池の運転終了後に前記加熱部による前記弁の加熱と共に実行され得る終了後残水掃気処理と、を制御し；前記加熱部の故障が検出された場合に、前記終了後残水掃気処理における排水力に比べて高い排水力で前記終了前残水掃気処理を実行し、且つ、前記終了後残水掃気処理を実行せず；前記加熱部の故障が検出されない場合に、前記終了前残水掃気処理を実行せず、且つ、前記終了後残水掃気処理を実行してもよい。この形態の燃料電池システムによれば、加熱部の故障が検出された場合に、終了後残水掃気処理における排水力に比べて高い排水力で終了前残水掃気処理を実行し、且つ、終了後残水掃気処理を実行しないので、燃料電池の運転終了後における燃料電池内の残留水量を低減できると共に、運転終了後の低温状態で残水掃気処理が実行される構成に比べて、弁における排水の凍結を抑制できる。また、加熱部の故障が検出されない場合に、終了前残水掃気処理を実行せず、且つ、終了後残水掃気処理を実行するので、弁における排水の凍結を加熱部によって抑えつつ、終了前残水掃気処理と終了後残水掃気処理とを両方実行する構成に比べて、残水掃気処理に要する電力を低減できる。
【０００９】
（３）上記形態の燃料電池システムにおいて、前記弁の温度を取得する温度取得部を更に備え；前記残水掃気制御部は、前記燃料電池の運転終了後に定期的に起動して前記温度取得部により取得された前記弁の温度を特定し、該温度が０℃よりも低い場合に前記終了後残水掃気処理を実行せず、該温度が０℃以上の場合に前記終了後残水掃気処理を実行し；前記加熱部は、前記温度取得部により取得された前記弁の温度が０℃よりも低い場合に、前記弁を加熱してもよい。この形態の燃料電池システムによれば、取得された弁の温度が０℃よりも低い場合に終了後残水掃気処理を実行せず、該温度が０℃以上の場合に終了後残水掃気処理を実行するので、弁における排水の凍結を抑制できると共に、弁の温度に関わらずに終了後残水掃気処理を実行する構成に比べて残水掃気処理に要する電力を低減できる。また、弁の温度が０℃よりも低い場合に、加熱部によって弁が加熱されるので、弁の温度を上昇させて０℃よりも高くすることができる。
【００１０】
（４）上記形態の燃料電池システムにおいて、前記残水掃気制御部は、前記残水掃気処理において前記弁の開閉を繰り返し実行させ、前記弁の開閉を繰り返し実行する期間と、前記弁の１回の開閉における開時間と閉時間との比と、のうち、少なくとも一方を制御することにより、前記残水掃気処理における排水力を制御してもよい。この形態の燃料電池システムによれば、弁の開閉を繰り返し実行する期間と、弁の１回の開閉における開時間と閉時間との比と、のうち、少なくとも一方を制御することにより、残水掃気処理における排水力を制御するので、残水掃気処理における排水力を、精度良く制御できる。
【００１１】
（５）上記形態の燃料電池システムにおいて、前記反応ガス供給機構は、前記オフガスに含まれる余剰の前記反応ガスを前記燃料電池に供給するためのポンプを有し；前記残水掃気制御部は、前記残水掃気処理において前記ポンプを駆動させ、前記ポンプを駆動させる時間と、前記ポンプの回転数と、のうち、少なくとも一方を制御することにより、前記残水掃気処理における排水力を制御してもよい。この形態の燃料電池システムによれば、ポンプを駆動させる時間と、ポンプの回転数と、のうち、少なくとも一方を制御することにより、残水掃気処理における排水力を制御するので、残水掃気処理における排水力を、精度良く制御できる。
【００１２】
本発明は、種々の形態で実現することも可能である。例えば、燃料電池の残水掃気処理を制御する制御装置や、燃料電池の残水掃気処理を制御するための残水掃気制御方法や、かかる方法を実現するためのコンピュータプログラム、かかるコンピュータプログラムを記憶した記憶媒体等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態としての燃料電池システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】燃料電池システムにおいて実行される残水掃気処理の手順を示すフローチャートである。
【図３】終了時残水掃気処理が実行される前後におけるタイミングチャートを示す説明図である。
【図４】終了前強化残水掃気処理の実行中におけるタイミングチャートを示す説明図である。
【図５】第２実施形態における残水掃気処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
Ａ．第１実施形態：
Ａ１．システム構成：
図１は、本発明の一実施形態としての燃料電池システム１００の概略構成を示すブロック図である。燃料電池システム１００は、駆動用電源を供給するためのシステムとして、車両に搭載されて用いられる。燃料電池システム１００は、燃料電池１０と、燃料ガス供給排出機構２００と、酸化剤ガス供給排出機構３００と、燃料電池循環冷却機構４００と、加熱部５００と、制御装置６０と、始動制御装置７０とを備える。
【００１５】
燃料電池１０は、積層方向ＳＤに沿って積層された複数の単セル１１を備え、また、その積層方向ＳＤの両端部に一対のエンドプレート１２、１３を備える。各単セル１１は、固体高分子型燃料電池であり、固体高分子電解質膜を挟んで設けられるアノード側触媒電極層に供給される燃料ガスと、カソード側触媒電極層に供給される酸化剤ガスとの電気化学反応により電力を発生する。本実施形態において、燃料ガスは水素ガスであり、酸化剤ガスは空気である。触媒電極層は、触媒、例えば、白金（Ｐｔ）を担持したカーボン粒子や電解質を含んで構成される。単セル１１において両電極側の触媒電極層の外側には、多孔質体により形成されたガス拡散層が配置されている。多孔質体としては、例えば、カーボンペーパーおよびカーボンクロス等のカーボン多孔質体や、金属メッシュおよび発泡金属等の金属多孔質体が用いられる。燃料電池１０の内部には、燃料ガス、酸化剤ガス、および冷却媒体を流通させるためのマニホールド（図示省略）が積層方向ＳＤに沿って形成されている。
【００１６】
一対のエンドプレート１２、１３は、複数の単セル１１を含む積層体を挟持する機能を有する。一対のエンドプレート１２、１３のうち、エンドプレート１２は、燃料電池１０内に形成されたマニホールドに、燃料ガス、酸化剤ガス、および冷却媒体を供給する機能、および、これらの媒体を排出するための流路を提供する機能を有する。これに対して、エンドプレート１３は、かかる機能を有しない。エンドプレート１２およびエンドプレート１３は、いずれも厚さ方向が、積層方向ＳＤと一致する略板状の外観形状を有する。
【００１７】
燃料ガス供給排出機構２００は、燃料電池１０への燃料ガスの供給および燃料電池１０からのアノード側オフガスの排出を行なう。燃料ガス供給排出機構２００は、水素タンク２０と、遮断弁２５と、インジェクタ２６と、気液分離器２７と、水素ポンプ２８と、パージ弁２９と、燃料ガス供給路２１と、第１燃料ガス排出流路２３と、燃料ガス循環路２２と、第２燃料ガス排出流路２４とを備える。
【００１８】
水素タンク２０は、高圧水素を貯蔵しており、燃料ガスとしての水素ガスを、燃料ガス供給路２１を介して燃料電池１０に供給する。遮断弁２５は、水素タンク２０における燃料ガスの供給口近傍に配置され、水素タンク２０からの水素ガスの供給の実行と停止とを切り替える。インジェクタ２６は、燃料ガス供給路２１に配置され、燃料電池１０への水素ガスの供給量および圧力を調整する。気液分離器２７は、燃料電池１０から排出されたアノード側オフガスに含まれる水を分離して第１燃料ガス排出流路２３に排出すると共に、水が分離された後のガス、すなわち余剰の燃料ガスを、燃料ガス循環路２２に排出する。本実施形態において、気液分離器２７は、エンドプレート１２の一部と、かかる部分を覆う部材とで構成されている。水素ポンプ２８は、燃料ガス循環路２２に配置され、気液分離器２７から排出された余剰の燃料ガスを、燃料ガス供給路２１を介して燃料電池１０に供給する。
【００１９】
パージ弁２９は、第１燃料ガス排出流路２３と第２燃料ガス排出流路２４との境界に設けられている。パージ弁２９は、開かれることにより、気液分離器２７によって分離された水の大気中への排出を許容する。なお、パージ弁２９が開かれた場合、水以外にも、燃料電池１０から排出されるアノード側オフガスの一部、すなわち、燃料ガス循環路２２に供給されなかった残りのガスも排出される。本実施形態において、パージ弁２９の開閉は、燃料電池１０が運転中には、所定の時間間隔ごとに実行される。また、パージ弁２９の開閉は、後述する残水掃気処理が実行される際には、制御装置６０からの指示に応じたタイミングおよび期間で実行される。上述の気液分離器２７は、燃料電池１０と連通すると共に、パージ弁２９が開かれることによって第２燃料ガス排出流路２４を介して大気と連通する。燃料電池１０内の圧力は大気圧よりも高いため、パージ弁２９が開かれると、気液分離器２７内に溜まった水は、燃料電池１０内と大気との圧力差によって第２燃料ガス排出流路２４へと排出される。
【００２０】
燃料ガス供給路２１は、水素タンク２０と燃料電池１０とを接続し、水素タンク２０内の水素ガスおよび水素ポンプ２８から送られる余剰水素ガスを燃料電池１０に供給する。第１燃料ガス排出流路２３は、気液分離器２７とパージ弁２９とを接続し、気液分離器２７において分離された水と、アノード側オフガスの一部とを、パージ弁２９へと導く。第２燃料ガス排出流路２４は、パージ弁２９と後述する酸化剤ガス排出流路３２とを接続し、パージ弁２９に導かれた水およびアノード側オフガスを酸化剤ガス排出流路３２へと導く。燃料ガス循環路２２は、気液分離器２７と燃料ガス供給路２１とを接続し、気液分離器２７から排出される余剰の水素ガスを燃料ガス供給路２１に供給する。
【００２１】
酸化剤ガス供給排出機構３００は、燃料電池１０への酸化剤ガスの供給および燃料電池１０からのカソード側オフガスの排出を行なう。酸化剤ガス供給排出機構３００は、エアコンプレッサ３０と、酸化剤ガス供給流路３１と、酸化剤ガス排出流路３２と、三方弁３３と、背圧弁３４と、バイパス流路３５とを備える。
【００２２】
エアコンプレッサ３０は、燃料電池１０に対して酸化剤ガスとしての空気を供給する。酸化剤ガス供給流路３１は、エアコンプレッサ３０と燃料電池１０とを接続し、エアコンプレッサ３０から排出される圧縮空気を、燃料電池１０へと導く。酸化剤ガス排出流路３２は、燃料電池１０の内部に設けられた図示しないカソード側の排出マニホールドに接続され、燃料電池１０から排出されるカソード側オフガスおよび水を、大気へと導く。また、上述のように、酸化剤ガス排出流路３２には第２燃料ガス排出流路２４が接続されており、第２燃料ガス排出流路２４から排出されるアノード側オフガスと水とを、カソード側オフガスおよび水と共に大気へと導く。三方弁３３は、酸化剤ガス供給流路３１に配置されており、エアコンプレッサ３０から供給される空気の全体量のうち、酸化剤ガス供給流路３１に供給する量と、バイパス流路３５に供給する量とを調整する。背圧弁３４は、酸化剤ガス排出流路３２における燃料電池１０の近傍に配置されており、燃料電池１０におけるカソード排出側の圧力である、いわゆる背圧を調整することにより、各単セル１１におけるカソード側圧力を調整する。バイパス流路３５は、一端が三方弁３３に接続され、他端が酸化剤ガス排出流路３２に接続されており、三方弁３３を介してエアコンプレッサ３０から供給される酸化剤ガスを、燃料電池１０に供給することなく、酸化剤ガス排出流路３２へと導く。
【００２３】
燃料電池循環冷却機構４００は、燃料電池１０を介して冷却水を循環させることにより燃料電池１０の温度（以下、単に「燃料電池温度」と呼ぶ）を調整する。本実施形態では、冷却水としてエチレングリコール等の不凍水が用いられる。但し、不凍水に限らず空気等の気体などの熱交換可能な任意の媒体を、冷却媒体として用いてもよい。燃料電池循環冷却機構４００は、冷却水排出流路４１と、冷却水供給流路４２と、バイパス流路４３と、冷却水ポンプ４５と、ラジエータ４０と、三方弁４４と、温度センサ４６とを備える。
【００２４】
冷却水排出流路４１は、一端が燃料電池１０に接続され他端がラジエータ４０に接続されており、燃料電池１０から排出される冷却水をラジエータ４０へと供給する。冷却水供給流路４２は、一端がラジエータ４０に接続され他端が燃料電池１０に接続されており、ラジエータ４０から排出された冷却水を燃料電池１０へと供給する。バイパス流路４３は、燃料電池１０から排出された冷却水を、ラジエータ４０および加熱部５００を介さずに燃料電池１０に戻すための流路である。ラジエータ４０は、図示しないファンを有し、燃料電池１０から排出された冷却水および加熱部５００から排出された冷却水と外気との間で熱交換を行う。三方弁４４は、冷却水排出流路４１の途中に配置されており、燃料電池システム１００から排出された冷却水の全体量のうち、冷却水排出流路４１に供給する量と、バイパス流路４３に供給する量とを調整する。温度センサ４６は、冷却水排出流路４１のうち燃料電池１０の近傍に配置されており、冷却水排出流路４１内の冷却水の温度を測定し、かかる温度を示す情報を制御装置６０に通知する。本実施形態において、温度センサ４６により検出される冷却水の温度は、燃料電池温度として用いられる。
【００２５】
加熱部５００は、パージ弁２９を加熱する。本実施形態において、加熱部５００は、燃料電池システム１００を搭載する車両において用いられている空調機構の一部を利用して構成されている。加熱部５００は、冷却水流入路５１と、ヒータ５０と、冷却水排出流路５２と、バイパス流路５３と、冷却水ポンプ５４と、三方弁５５とを備える。
【００２６】
冷却水流入路５１は、一端が上述の燃料電池循環冷却機構４００における冷却水供給流路４２に接続され、他端がヒータ５０に接続されており、冷却水供給流路４２を流れる冷却水をヒータ５０へと導く。ヒータ５０は、流入される冷却水を加熱して排出する。このとき、ヒータ５０は、冷却水排出流路５２に加熱後の冷却水を排出すると共に、図示しない空調用のヒータコアに対しても加熱後の冷却水を供給する。なお、ヒータ５０は、発熱部とかかる発熱部を制御する制御部とを有する。冷却水排出流路５２は、一端がヒータ５０に接続され、他端が冷却水供給流路４２に接続されており、ヒータ５０により加熱された冷却水を冷却水供給流路４２に戻す。ここで、図１に示すように、冷却水排出流路５２の一部は、パージ弁２９の近傍を通っている。このため、冷却水排出流路５２を加熱後の冷却水が通ることにより、パージ弁２９は加熱されることとなる。冷却水ポンプ５４は、冷却水排出流路５２に配置されており、加熱部５００を流通する冷却水の流量を調整する。三方弁５５は、冷却水排出流路５２の途中に配置されており、冷却水排出流路４１から冷却水流入路５１に流入した冷却水の全体量のうち、ヒータ５０に供給する量と、バイパス流路５３に供給する量とを調整する。
【００２７】
制御装置６０は、燃料電池システム１００を全体制御する。制御装置６０は、ＣＰＵ６１とメモリ６８とを備えている。ＣＰＵ６１は、メモリ６８に予め記憶されている制御プログラムを実行することにより、故障検出部６２、温度取得部６３、終了前残水掃気判定部６４、終了後残水掃気判定部６５、残水掃気制御部６６、および運転制御部６７として機能する。
【００２８】
故障検出部６２は、加熱部５００の故障を検出する。加熱部５００の故障としては、例えば、ヒータ５０の故障、および冷却水ポンプ５４の故障が想定される。故障検出部６２は、ヒータ５０および冷却水ポンプ５４に対して状態情報の送信を要求し、かかる要求に応じてヒータ５０および冷却水ポンプ５４が送信する状態情報に基づき、加熱部５００の故障の有無を特定する。
【００２９】
温度取得部６３は、パージ弁２９の温度を取得する。具体的には、温度センサ４６から送信される燃料電池温度を利用して、パージ弁２９の温度を推定して取得する。このようなパージ弁２９の温度の推定は、例えば、燃料電池温度とパージ弁２９の温度との相関関係を予め実験により特定してテーブル化しておき、かかるテーブルを参照することにより推定してもよい。
【００３０】
終了前残水掃気判定部６４は、燃料電池１０の運転終了前、より正確には、運転終了の処理が開始された場合に、後述する終了前強化残水掃気処理を実行するか否かを判定する。終了後残水掃気判定部６５は、燃料電池１０の運転終了後に、後述する終了後残水掃気処理を実行するか否かを判定する。本実施形態において、終了前強化残水処理を実行するか否かの判定は、加熱部５００が故障であるか否かを判定することにより行われる。具体的には、加熱部５００が故障である場合には、終了前強化残水掃気処理を実行すると判定し、加熱部５００が故障でない場合には、終了前強化残水掃気処理を実行しないと判定する。また、本実施形態において終了後残水掃気処理を実行するか否かの判定は、パージ弁２９の温度が０℃よりも高いか否かを判定することにより行われる。具体的には、パージ弁２９の温度が０℃よりも高い場合には、終了後残水掃気処理を実行すると判定し、パージ弁２９の温度が０℃以下である場合には、終了後残水掃気処理を実行しないと判定する。なお、終了前強化残水掃気処理と終了後残水掃気処理とを合わせて、単に「残水掃気処理」と呼ぶこともある。
【００３１】
残水掃気制御部６６は、残水掃気処理を制御する。本実施形態において、残水掃気処理（終了時強化残水掃気処理および終了後残水掃気処理）は、カソード側掃気処理と、アノード側掃気処理とからなる。カソード側掃気処理において、残水掃気制御部６６は、エアコンプレッサ３０を駆動させて燃料電池１０に酸化剤ガスを供給することにより、燃料電池１０内に残留するカソード側オフガスおよび水を排出する。アノード側掃気処理において、残水掃気制御部６６は、水素ポンプ２８を駆動させて気液分離器２７から排出された水素ガスを燃料電池１０に供給することにより、燃料電池１０内に残留するアノード側オフガスおよび水を排出する。このとき、残水掃気制御部６６は、パージ弁２９を開くように制御し、燃料電池１０から排出されたアノード側オフガスおよび水を、第２燃料ガス排出流路２４および酸化剤ガス排出流路３２を介して大気中へと排出する。
【００３２】
運転制御部６７は、上述した各機能部６２〜６６を制御すると共に、エアコンプレッサ３０や水素ポンプ２８といった制御装置６０と電気的に接続されている各構成要素の駆動および停止を制御することにより、燃料電池１０および制御装置６０の運転を制御する。
【００３３】
エアコンプレッサ３０や水素ポンプ２８等の補機類、および制御装置６０は、図示しない二次電池からの給電により駆動する。かかる二次電池には、燃料電池１０の運転により生じた電力が蓄えられる。また、燃料電池１０からの出力が低い場合には、かかる二次電池からも電力が出力される。
【００３４】
始動制御装置７０は、制御装置６０への給電を制御することにより、制御装置６０の電源のオフとオンとを切り替える。始動制御装置７０はタイマ７１を備え、タイマ満了時に制御装置６０に給電を行なうことで、電源オフ状態の制御装置６０を所定のタイミングで電源オン状態に遷移させる。なお、タイマ７１の起動は、後述する残水掃気処理において、制御装置６０により実行される。本実施形態において、始動制御装置７０は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）により構成されている。なお、ＡＳＩＣに代えて、制御装置６０と同様に、ＣＰＵおよびメモリによって構成してもよい。
【００３５】
上述の構成を有する燃料電池システム１００では、後述の残水掃気処理が実行されることにより、燃料電池１０からの排水がパージ弁２９において凍結することを抑制しつつ、燃料電池１０内の残留水量を低減することができる。
【００３６】
上述の第１燃料ガス排出流路２３および第２燃料ガス排出流路２４は、発明の概要における排出流路の下位概念に相当する。また、パージ弁２９は発明の概要における弁に、水素ポンプ２８は発明の概要におけるポンプに、それぞれ相当する。
【００３７】
Ａ２．残水掃気処理：
図２は、燃料電池システム１００において実行される残水掃気処理の手順を示すフローチャートである。燃料電池システム１００では、車両が有するＥＣＵ（Electronic Control Unit）からイグニッションがオンからオフに切り替わったことを示す信号が送信され、かかる信号が制御装置６０において受信されると、残水掃気処理が実行される。
【００３８】
故障検出部６２は、加熱部５００は故障であるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。加熱部５００は故障でないと判定されると（ステップＳ１０５：ＮＯ）、運転制御部６７は、ウェイクアップタイマをセットする（ステップＳ１１０）。後述するように、燃料電池システム１００では、制御装置６０の電源がオフした後、定期的に制御装置６０の電源のオンおよびオフを実行する。ウェイクアップタイマとは、制御装置６０の電源がオフした後、オンするまでの期間をタイマ７１により計時することを意味し、ステップＳ１１０では、この期間の計時を開始する。本実施形態では、制御装置６０の電源がオフしてからオンするまでの期間として、１時間がセットされている。なお、１時間に限らず、任意の時間がセットされてもよい。
【００３９】
運転制御部６７は、制御装置６０の電源をオフする（ステップＳ１１５）。なお、図示は省略されているが、運転制御部６７は、制御装置６０の電源をオフする前に、エアコンプレッサ３０や水素ポンプ２８等の制御対象の装置の電源をオフする。始動制御装置７０は、ウェイクアップタイマが満了するまで待機し（ステップＳ１２０）、ウェイクアップタイマが満了すると（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、制御装置６０への給電を行い、制御装置６０の電源をオンする（ステップＳ１２５）。このとき、温度センサ４６、水素ポンプ２８およびパージ弁２９等のアノード側を掃気するための機能部、およびエアコンプレッサ３０等のカソード側を掃気するための機能部にも給電が行われる。
【００４０】
終了後残水掃気判定部６５は、パージ弁２９の温度が０℃よりも高いか否かを判定する（ステップＳ１３０）。パージ弁２９の温度は、温度取得部６３により取得される。パージ弁２９の温度が０℃以下であると判定された場合（ステップＳ１３０：ＮＯ）、終了後残水掃気判定部６５は、終了後残水掃気処理を実行しないと判定し、運転制御部６７を制御して、加熱部５００の電源、すなわち、ヒータ５０および冷却水ポンプ５４の電源をオンする（ステップＳ１３５）。ステップＳ１３５の後、再び上述のステップＳ１３０が実行される。加熱部５００の電源がオンすると、ヒータ５０で温められた冷却水が冷却水排出流路５２を流れるため、パージ弁２９は加熱されて昇温する。このとき、三方弁５５を制御して、加熱部５００と冷却水排出流路４１との間で冷却水の流通が行われないようにしてもよい。
【００４１】
上述のステップＳ１３０において、パージ弁２９の温度が０℃よりも高いと判定された場合（ステップＳ１３０：ＹＥＳ）、終了後残水掃気判定部６５は、終了後残水掃気処理を実行すると判定し、残水掃気制御部６６は、終了時残水掃気処理を実行する（ステップＳ１４０）。終了後残水掃気処理の詳細手順は、上述した残水掃気処理の詳細手順と同じであるので、説明を省略する。但し、後述するように、終了後残水掃気処理におけるアノード側の排水力は、終了前強化残水掃気処理におけるアノード側の排水力よりも小さい。本実施形態において排水力とは、単位時間当たりに排出可能な水量と相関する能力を意味する。したがって、排水力が大きいほど単位時間当たりに排出可能な水量は多い。パージ弁２９の温度が０℃以下の場合には、加熱部５００によりパージ弁２９が加熱されてパージ弁２９の温度が０℃を超えた場合に終了後残水掃気処理が実行されるので、パージ弁２９において排水が凍結することは抑制される。
【００４２】
上述のステップＳ１４０の完了後、ステップＳ１１０に戻り、ステップＳ１１０〜ステップＳ１４０が実行される。したがって、定期的に終了後残水掃気処理が実行されることとなる。
【００４３】
図３は、終了時残水掃気処理が実行される前後におけるタイミングチャートを示す説明図である。図３において、横軸は、時刻を表す。時刻０は、上述のステップＳ１３０においてパージ弁２９の温度が０℃以下であると最初に判定された時刻を意味する。図３において最上段は、パージ弁２９の温度を示す。また、第２段目は加熱部５００の作動状態を、第３段目は水素ポンプ２８の回転数を、第４段目はパージ弁２９の作動状態を、それぞれ示す。
【００４４】
図３の第２段目に示すように、上述のステップＳ１３０においてパージ弁２９の温度が０℃以下であると判定されると、加熱部５００の電源がオンされる。これに伴い、第１段目に示すように、パージ弁２９の温度は徐々に上昇する。そして、パージ弁２９の温度が０℃を上回った時刻Ｔ１において、終了後残水掃気処理が実行され、水素ポンプ２８の電源がオンして回転数が上昇し、また、パージ弁２９の開閉動作が開始される。なお、水素ポンプ２８の回転数は、回転数ｒ１になるまで上昇し、その後回転数ｒ１を維持する。また、時刻Ｔ１において加熱部５００の電源はオフされ、パージ弁２９の温度は０℃を若干超えた温度で推移する。その後、所定の時間経過後の時刻Ｔ２において水素ポンプ２８は停止し、パージ弁２９の開閉動作は終了する。
【００４５】
図２に示すように、上述のステップＳ１０５において、加熱部５００は故障であると判定されると（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、終了前残水掃気判定部６４は、終了前強化残水掃気処理を実行すると判定し、運転制御部６７は、終了前強化残水掃気処理を実行する（ステップＳ１４５）。終了前強化残水掃気処理とは、燃料電池１０の運転終了前に実行される残水掃気処理であって、上述の終了後残水掃気処理に比べて高い排水力で燃料電池１０内の残留水を排出する処理を意味する。本実施形態では、以下の（ｉ）〜（ｉＶ）により、排水力を向上させる。
（ｉ）パージ弁の開閉を繰り返し実行する期間を長くする。
（ｉｉ）パージ弁の１回の開閉時間に対する開時間の比（以下、「デューティ比」とも呼ぶ）を大きくする。
（ｉｉｉ）水素ポンプ２８の回転数をより増加する。
（ｉＶ）水素ポンプ２８を駆動させる期間を長くする。
【００４６】
上記（ｉ）および（ｉｉ）により、パージ弁２９が開いている合計時間が長くなるため、より多くの水を排出できる。また、上記（ｉｉｉ）および（ｉＶ）により、単位時間当たりに燃料電池１０に供給する水素ガスが増加するため、かかる水素ガスの勢いにより燃料電池１０からより多くの水を排出できる。
【００４７】
図４は、終了前強化残水掃気処理の実行中におけるタイミングチャートを示す説明図である。図４において、横軸は、時刻を示す。時刻０は、終了前強化残水処理の開始時刻を意味する。図４において、最上段は、水素ポンプ２８の回転数を示す。なお、終了前強化残水掃気処理における水素ポンプ２８の回転数を実線で示すと共に、参考のために終了後残水掃気処理における水素ポンプ２８の回転数を破線で示す。図４の第２段目では、終了後残水掃気処理におけるパージ弁２９の作動状態を、参考のため破線で示す。第３段目では、終了前強化残水掃気処理におけるパージ弁２９の作動状態を実線で示す。
【００４８】
図４に示すように、終了前強化残水掃気処理におけるパージ弁２９の開閉を繰り返し実行する期間（Ｔ１４）は、終了後残水掃気処理におけるパージ弁２９の開閉を繰り返し実行する期間（Ｔ１２）よりも長い。また、終了前強化残水掃気処理におけるパージ弁２９のデューティ比は、終了後残水掃気処理におけるパージ弁２９のデューティ比より大きい。また、終了前強化残水掃気処理における水素ポンプ２８の最大回転数ｒ２は、終了後残水掃気処理における水素ポンプ２８の最大回転数ｒ１よりも大きい。さらに、終了前強化残水掃気処理における水素ポンプ２８を駆動させる期間（Ｔ１３）は、終了後残水掃気処理における水素ポンプ２８を駆動させる期間（Ｔ１１）よりも長い。これらの相違から、終了前強化残水掃気処理における排水力は、終了後残水掃気処理における排水力よりも高い。そして、排水力がより高い終了前強化残水処理が実行されることにより、燃料電池１０内に残留する水はより多く排出されることとなる。
【００４９】
図２に示すように、終了前強化残水掃気処理の完了後、運転制御部６７は、制御装置６０の電源をオフする（ステップＳ１５０）。ステップＳ１５０は、上述のステップＳ１１５と同じ処理であるので、詳細な説明を省略する。ステップＳ１５０の完了後、残水掃気処理は終了する。したがって、終了前強化残水掃気処理が実行された場合、終了後残水掃気処理は実行されない。これは、終了前強化残水掃気処理の排水力は高いため、燃料電池１０内の残留水を十分に排出でき、燃料電池１０の運転終了後に排水を行わなくてもよいからである。
【００５０】
以上説明した第１実施形態の燃料電池システム１００によれば、パージ弁２９を加熱する加熱部５００を備えるので、終了後残水掃気処理を実行する際にパージ弁２９において排水が凍結することを抑制できる。また、加熱部５００の故障が検出された場合に、燃料電池１０の運転終了前に残水掃気処理（終了前強化残水掃気処理）を実行し、該残水掃気処理における排水力を、加熱部５００の故障が検出されない場合に実行される残水掃気処理（終了後残水掃気処理）における排水力に比べて高めるので、燃料電池１０の運転終了後に燃料電池１０内に残留する残留水量を低減して、燃料電池１０の運転終了後にパージ弁２９において水が凍結することを抑制できる。
【００５１】
また、加熱部５００の故障が検出された場合に、終了後残水掃気処理における排水力に比べて高い排水力で終了前強化残水掃気処理を実行し、且つ、終了後残水掃気処理を実行しないので、燃料電池１０の運転終了後における燃料電池内の残留水量を低減できると共に、運転終了後の低温状態で残水掃気処理が実行される構成に比べて、パージ弁２９における排水の凍結を抑制できる。また、加熱部５００の故障が検出されない場合に、終了前強化残水掃気処理を実行せず、且つ、終了後残水掃気処理を実行するので、パージ弁２９における排水の凍結を加熱部５００によって抑えつつ、終了前強化残水掃気処理と終了後残水掃気処理とを両方実行する構成に比べて、残水掃気処理に要する電力を低減できる。
【００５２】
また、パージ弁２９の温度が０℃よりも低い場合に終了後残水掃気処理を実行せず、該温度が０℃以上の場合に終了後残水掃気処理を実行するので、パージ弁２９における排水の凍結を抑制できると共に、パージ弁２９の温度に関わらずに終了後残水掃気処理を実行する構成に比べて残水掃気処理に要する電力を低減できる。また、パージ弁２９の温度が０℃よりも低い場合に、加熱部５００によってパージ弁２９が加熱されるので、パージ弁２９の温度を上昇させて０℃よりも高くすることができる。
【００５３】
また、パージ弁２９の開閉を繰り返し実行する期間と、パージ弁２９の１回の開閉におけるデューティ比、換言すると、開時間と閉時間との比とを制御することにより、残水掃気処理における排水力を制御するので、残水掃気処理における排水力を、精度良く制御できる。
【００５４】
また、ポンプを駆動させる時間と、ポンプの回転数とを制御することにより、残水掃気処理における排水力を制御するので、残水掃気処理における排水力を、精度良く制御できる。
【００５５】
また、加熱部５００は、燃料電池システム１００を搭載する車両において用いられている空調機構の一部を利用して構成されているので、パージ弁２９を加熱するための専用の機構を設ける構成に比べて、燃料電池システム１００の製造コストを抑えることができる。
【００５６】
Ｂ．第２実施形態：
図５は、第２実施形態における残水掃気処理の手順を示すフローチャートである。第２実施形態の燃料電池システムの構成は、図１に示す第１実施形態の燃料電池システム１００と同じであるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００５７】
第２実施形態の残水掃気処理は、ステップＳ１４５およびＳ１５０に代えて、ステップＳ２１０〜ステップ２３５を実行する点において、図２に示す第１実施形態の残水掃気処理と異なる。第２実施形態の残水掃気処理におけるその他の手順は、第１実施形態の残水掃気処理と同じであるので、同一の手順には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００５８】
上述のステップＳ１０５において、加熱部５００は故障であると判定された場合（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、ステップＳ２１０〜ステップＳ２２５が実行される。ステップＳ２１０は、上述のステップＳ１１０と同じ処理である。また、ステップＳ２１５は上述のステップＳ１１５と、ステップＳ２２０は上述のステップＳ１２０と、ステップＳ２２５は上述のステップＳ１２５と、それぞれ同じであるので、その詳細な説明を省略する。
【００５９】
ステップＳ２２５の完了後、すなわち、制御装置６０の電源がオンした後、終了後残水掃気判定部６５は、パージ弁２９の温度が０℃よりも高く５℃よりも低いか否かを判定する（ステップＳ２３０）。パージ弁２９の温度が０℃よりも高く５℃よりも低いと判定された場合（ステップＳ２３０：ＹＥＳ）、運転制御部６７は、終了後弱化残水掃気処理を実行する（ステップＳ２３５）。終了後弱化残水掃気処理とは、燃料電池１０の運転終了後に実行する残水掃気処理であって、上述の終了後残水掃気処理に比べて低い排水力で燃料電池１０内の残留水を排出する処理を意味する。本実施形態では、パージ弁の開閉を繰り返し実行する期間および水素ポンプ２８を駆動させる期間を短くすることにより、排水力を低下させる。なお、パージ弁の開閉を繰り返し実行する期間および水素ポンプ２８を駆動させる期間を短くすることに代えて、または、これらの開閉を繰り返し実行する期間を短くすることに加えて、デューティ比を小さくすること、および水素ポンプ２８の回転数を低減することのうち、少なくとも１つを実行してもよい。
【００６０】
他方、パージ弁２９の温度が０℃よりも高く５℃よりも低くない、すなわち、パージ弁２９の温度が０℃以下である、または、パージ弁２９の温度が５℃以上である、と判定された場合（ステップＳ２３０：ＮＯ）には、ステップＳ２３５は実行されず、ステップＳ２１０に戻る。したがって、この場合、残水掃気処理は実行されない。
【００６１】
終了後弱化残水掃気処理が実行されるのは、パージ弁２９の温度が０℃よりも高く５℃よりも低い場合なので、このときに燃料電池１０から排出される水がパージ弁２９において凍結することは抑制される。なお、終了後弱化残水掃気処理において、排水力を低下させているのは、以下の理由による。パージ弁２９の温度が０℃よりも高く５℃よりも低い場合は、高い頻度で起こり得るため、残水掃気処理（終了後弱化残水掃気処理）は、頻繁に実行され得る。そこで、第２実施形態の燃料電池システムでは、１回当たりの排水力を低下させることで、残水掃気処理の１回当たりの消費電力を低減し、残水掃気処理に要する合計消費電力量の増加を抑制するようにしている。また、車両の停車中に残水掃気処理が実行されると、水素ポンプ２８の動作音や振動が発生し、利用者に違和感を与える。特に、パージ弁２９の温度が０℃よりも高く５℃よりも低い場合は、高い頻度で起こり得るため、利用者により大きな違和感を与える可能性がある。そこで、第２実施形態の燃料電池システムでは、残水掃気処理の１回当たりのパージ弁の開閉を繰り返し実行する期間、および水素ポンプ２８を駆動させる期間を短くすることにより、利用者に違和感を与えることを抑えるようにしている。
【００６２】
以上説明した第２実施形態の燃料電池システムは、第１実施形態の燃料電池システム１００と同様な効果を有する。加えて、加熱部５００が故障である場合には、パージ弁２９の温度が０℃よりも高く５℃よりも低くない場合に、例えば、燃料電池１０の運転終了に伴ってパージ弁２９の温度が次第に低下している状況においては０℃まで低下する前に、残水掃気処理が実行されるので、燃料電池１０から排出された水がパージ弁２９において凍結することが抑制される。また、パージ弁２９の温度が５℃以上の場合に残水掃気処理が実行されないので、残水掃気処理が高い頻度で実行されることが抑制され、残水掃気処理による消費電力の増加を抑制でき、また、利用者に違和感を与えることを抑制できる。
【００６３】
Ｃ．変形例：
Ｃ１．変形例１：
各実施形態では、加熱部５００が故障されていない場合に、終了後残水掃気処理は、ほぼ定期的に実行されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、運転終了後１回だけ実行されてもよい。また、各実施形態と同様に定期的に制御装置６０を始動させ、パージ弁２９の温度が０℃よりも高い場合には終了後残水掃気処理を実行せず、パージ弁２９の温度が０℃以下の場合に、加熱部５００によってパージ弁２９を加熱させた上で終了後残水掃気処理を実行してもよい。このような構成によれば、パージ弁２９の温度が０℃よりも高い場合には残水掃気処理が実行されないので、消費電力をより抑えることができる。
【００６４】
Ｃ２．変形例２：
第１実施形態では、終了前強化残水掃気処理の排水力を向上させるために、上述の（ｉ）〜（ｉＶ）のいずれも実行されていたが、これらのうち、少なくとも１つを省略してもよい。例えば、（ｉ）パージ弁の開閉を繰り返し実行する期間を長くすることと、（ｉｉ）パージ弁の１回の開閉時間に対する開時間の比（以下、「デューティ比」とも呼ぶ）を大きくすることとのうち、少なくとも一方を実行し、（ｉｉｉ）および（ｉＶ）を省略してもよい。また、例えば、（ｉｉｉ）水素ポンプ２８の回転数をより増加することと、（ｉＶ）水素ポンプ２８を駆動させる期間を長くすることとのうち、少なくとも一方を実行し、（ｉ）および（ｉｉ）を省略してもよい。さらに、上述の（ｉ）〜（ｉＶ）に代えて、または、上述の（ｉ）〜（ｉＶ）に加えて、燃料電池１０からの排水力を向上可能な任意の処理を実行してもよい。
【００６５】
Ｃ３．変形例３：
各実施形態において、加熱部５００は、燃料電池システム１００を搭載する車両において用いられている空調機構の一部を利用して構成されていたが、本発明はこれに限定されない。パージ弁２９の加熱用に専用のヒータを、パージ弁２９の近傍に配置してもよい。
【００６６】
Ｃ４．変形例４：
第２実施形態では、残水掃気処理のステップＳ２３０において、パージ弁２９の温度が０℃よりも高く５℃よりも低いか否かを判定していたが、本発明はこれに限定されない。上限は５℃に限らず、０℃に近い任意の温度としてもよい。また、ステップＳ２３０において、パージ弁２９の現在の温度が所定の温度範囲内か否かを判定することに代えて、次回ウェイクアップ時におけるパージ弁２９の温度を推定し、かかる温度が所定の温度範囲内か否かを判定してもよい。次回ウェイクアップ時におけるパージ弁２９の温度の推定は、例えば、パージ弁２９の温度の推移と、外気温と、外気温の推移と、燃料電池温度と、燃料電池温度の推移と、のうち少なくとも１つの情報を利用して行ってもよい。
【００６７】
Ｃ５．変形例５：
各実施形態において、温度取得部６３は、温度センサ４６から送信される燃料電池温度を利用して、パージ弁２９の温度を推定していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、パージ弁２９の温度を直接測定可能な温度センサを新たに設けて、かかる温度センサから温度情報を得てもよい。また、制御装置６０とは異なる装置、例えば、車両に搭載されたＥＣＵに対して、温度センサ４６により測定された燃料電池温度を通知し、かかるＥＣＵにおいて受信した燃料電池温度に基づき推定したパージ弁２９の温度を受信することにより、パージ弁２９の温度を得てもよい。
【００６８】
Ｃ６．変形例６：
各実施形態において、燃料電池システム１００は、駆動用電源を供給するためのシステムとして、車両に搭載されて用いられていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、車両に代えて、船舶や飛行機などの駆動用電源を必要とする他の任意の移動体に搭載されて使用されてもよい。また、定置型電源として、例えば、オフィスや家庭において屋内または屋外に設置されて用いられてもよい。また、燃料電池１０に含まれる各単セル１１は、固体高分子型燃料電池用の単セルであったが、リン酸型燃料電池、溶融炭酸塩型燃料電池、固体酸化物形燃料電池等、種々の燃料電池用の単セルとして構成してもよい。
【００６９】
Ｃ７．変形例７：
各実施形態における燃料電池システム１００の構成は、あくまでも一例であり、種々変更可能である。例えば、酸化剤ガス排出流路３２と第２燃料ガス排出流路２４とを接続させずに、それぞれ独立してオフガスを排出する構成としてもよい。また、制御装置６０に代えて、始動制御装置７０が各機能部６２〜６７を有する構成としてもよい。
【００７０】
Ｃ８．変形例８：
上記実施形態において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構成の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。例えば、各機能部６２〜６７のうちの少なくとも１つの機能部を、集積回路、ディスクリート回路、またはそれらの回路を組み合わせたモジュールにより実現してもよい。また、本開示の機能の一部または全部がソフトウェアで実現される場合には、そのソフトウェア（コンピュータプログラム）は、コンピューター読み取り可能な記録媒体に格納された形で提供することができる。「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭのような携帯型の記録媒体に限らず、各種のＲＡＭやＲＯＭ等のコンピューター内の内部記憶装置や、ハードディスク等のコンピューターに固定されている外部記憶装置も含んでいる。すなわち、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、データパケットを一時的ではなく固定可能な任意の記録媒体を含む広い意味を有している。
【００７１】
本発明は、上述の実施形態および変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【符号の説明】
【００７２】
ｒ１…最大回転数
ｒ２…最大回転数
１０…燃料電池
１１…単セル
１２…エンドプレート
１３…エンドプレート
２０…水素タンク
２１…燃料ガス供給路
２２…燃料ガス循環路
２３…第１燃料ガス排出流路
２４…第２燃料ガス排出流路
２５…遮断弁
２６…インジェクタ
２７…気液分離器
２８…水素ポンプ
２９…パージ弁
３０…エアコンプレッサ
３１…酸化剤ガス供給流路
３２…酸化剤ガス排出流路
３３…三方弁
３４…背圧弁
３５…バイパス流路
４０…ラジエータ
４１…冷却水排出流路
４２…冷却水供給流路
４３…バイパス流路
４４…三方弁
４５…冷却水ポンプ
４６…温度センサ
５０…ヒータ
５１…冷却水流入路
５２…冷却水排出流路
５３…バイパス流路
５４…冷却水ポンプ
５５…三方弁
６０…制御装置
６１…ＣＰＵ
６２…故障検出部
６３…温度取得部
６４…終了前残水掃気判定部
６５…終了後残水掃気判定部
６６…残水掃気制御部
６７…運転制御部
６８…メモリ
７０…始動制御装置
７１…タイマ
１００…燃料電池システム
２００…燃料ガス供給排出機構
３００…酸化剤ガス供給排出機構
４００…燃料電池循環冷却機構
５００…加熱部
ＳＤ…積層方向
【図１】
2018160311.tif 000003
【図２】
2018160311.tif 000004
【図３】
2018160311.tif 000005
【図４】
2018160311.tif 000006
【図５】
2018160311.tif 000007