(57)【要約】【課題】燃料電池システムのガス漏れ検知において燃料ガス供給管の上流部内の燃料ガスの圧力が漏れ検知基準圧力を下回ることを抑制する。【解決手段】燃料電池システムのガス漏れ検知方法は、燃料電池スタックへの酸化剤ガスの供給を停止した後に、燃料ガス供給路の下流部の燃料ガスを用いて燃料電池スタック内に残存する酸化剤ガスを消費するために下流部に追加されるべき燃料ガスの第１の量を算出する工程と、上流部の燃料ガスの圧力が予め定めたガス漏れ検知基準圧力を下回ることなく、上流部から下流部に供給可能な燃料ガスの第２の量を算出する工程と、第１の量が第２の量よりも大きい場合に、上流部から下流部に燃料ガスを供給している状態で、下流部の燃料ガスの量が第１の量と第２の量の差分以上増加するまで燃料ガスタンクから燃料ガスを上流部に供給させた後、供給を停止する工程とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池システムのガス漏れ検知方法であって、
（ａ）燃料電池スタックへの酸化剤ガスの供給を停止した後に、燃料ガス供給路の上流部から下流部への燃料ガスの供給が停止している状態で、前記下流部の燃料ガスを用いて前記燃料電池スタック内に残存する酸化剤ガスを消費するために前記下流部に追加されるべき燃料ガスの第１の量を算出する工程と、
（ｂ）前記上流部の燃料ガスの圧力が予め定めたガス漏れ検知基準圧力を下回ることなく、前記上流部から前記下流部に供給可能な燃料ガスの第２の量を算出する工程と、
（ｃ）前記第１の量が前記第２の量よりも大きい場合に、前記上流部から前記下流部に燃料ガスを供給している状態で、前記下流部の燃料ガスの量が前記第１の量と前記第２の量の差分以上増加するまで燃料ガスタンクから燃料ガスを前記上流部に供給させた後、前記供給を停止する工程と、
を備える、
燃料電池システムのガス漏れ検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池システムのガス漏れ検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池システムでは、システム終了時に、燃料ガス供給路に設けられた高圧ガスタンクの主止弁から、燃料電池（燃料電池スタック）と燃料ガス供給路の間を開閉する供給弁に至るまでの範囲（ガス漏れ検知可能範囲）のガス漏れの検知が行われる。例えば、まず、主止弁を閉じた状態で、高圧圧力センサの上流側の燃料ガス供給路のガス圧力をΔＰ減圧した後、供給弁を閉じる。次に、高圧圧力センサによって検出された圧力の変動を監視し、圧力がΔＰ以上上昇した場合には高圧ガスタンクの主止弁のガス封止不良と判定し、圧力がΔＰ以上下降した場合にはガス漏れ検知可能範囲からその外へと燃料ガスが漏れていると判定する（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１２１２１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
燃料電池システムにおいては、燃料ガス供給路のガス圧力を減圧するとともに、燃料ガスを燃料電池スタックに供給して燃料電池スタック内に残存する酸化剤ガスと反応させることによって残存酸化剤ガスの除去処理も実行される。しかしながら、残存酸化剤ガスの除去を重視すると、燃料ガスが過度に消費され、燃料ガス供給路のガス圧力が過度に減少してガス漏れを検知可能な最低圧力を下回る可能性がある。この場合、燃料ガス供給路のガス漏れを検知できなくなるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題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、燃料電池システムのガス漏れ検知方法が提供される。この燃料電池システムのガス漏れ検知方法は、（ａ）燃料電池スタックへの酸化剤ガスの供給を停止した後に、燃料ガス供給路の上流部から下流部への燃料ガスの供給が停止している状態で、前記下流部の燃料ガスを用いて前記燃料電池スタック内に残存する酸化剤ガスを消費するために前記下流部に追加されるべき燃料ガスの第１の量を算出する工程と、（ｂ）前記上流部の燃料ガスの圧力が予め定めたガス漏れ検知基準圧力を下回ることなく、前記上流部から前記下流部に供給可能な燃料ガスの第２の量を算出する工程と、（ｃ）前記第１の量が前記第２の量よりも大きい場合に、前記上流部から前記下流部に燃料ガスを供給している状態で、前記下流部の燃料ガスの量が前記第１の量と前記第２の量の差分以上増加するまで燃料ガスタンクから燃料ガスを前記上流部に供給させた後、前記供給を停止する工程と、を備える。
この形態の燃料電池システムのガス漏れ検知方法によれば、第１の量が第２の量よりも大きい場合に、第１の量と第２の量の差分の燃料ガスを燃料ガスタンクから上流部に供給できるので、上流部から下流部に燃料ガスを供給することによって上流部の燃料ガスの圧力が漏れ検知基準圧力を下回ることなく、上流部のガス漏れ検知を実行できる。
【０００７】
本発明は、上記以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、燃料電池システム用プログラム等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態における燃料電池システムの概略構成を示す説明図。
【図２】ガス漏れ検知のフローチャートの一例を示す図。
【図３】燃料ガス供給制御の詳細な処理手順を示すフローチャート。
【図４】開閉弁とインジェクタと上流部燃料ガス圧力と下流部燃料ガス圧力の時間的変化を例示する図。
【図５】比較例における開閉弁とインジェクタと上流部燃料ガス圧力と下流部燃料ガス圧力の時間的変化を例示する図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、本発明の一実施形態における燃料電池システム１０の概略構成を示す説明図である。燃料電池システム１０は、例えば、車両に搭載され、運転者からの要求に応じて、車両の動力源となる電力を出力する。燃料電池システム１０は、燃料電池スタック２０と、燃料ガス供給系５０と、酸化剤ガス供給排出系３０と、冷却媒体循環系７０と、制御部８０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ９０と、パワーコントロールユニット（以下「ＰＣＵ」と称する）９１と、を備える。
【００１０】
燃料電池スタック２０は、例えば燃料ガスと酸化剤ガスを利用して発電する固体高分子形燃料電池を採用可能である。燃料ガスは、例えば水素を採用可能であり、酸化剤ガスは、例えば空気を採用可能である。燃料電池スタック２０は、例えば、複数の単セルが積層されて構成される。
【００１１】
燃料ガス供給系５０は、燃料電池スタック２０への燃料ガスの供給を行う。燃料ガス供給系５０は、燃料ガスタンク４０と、燃料ガス供給管６０（燃料ガス供給路）と、燃料ガス還流管６１と、排気排水管５９と、を備える。
【００１２】
燃料ガスタンク４０は、燃料ガスを貯蔵する容器である。燃料ガスタンク４０は、燃料ガスタンク４０の内部の燃料ガスを封止又は放出する開閉弁４１を有する。燃料ガス供給管６０は、燃料ガスタンク４０の開閉弁４１と燃料電池スタック２０とを接続し、燃料ガスタンク４０の内部の燃料ガスを燃料電池スタック２０に導く。燃料ガス供給管６０には、開閉弁４１側から、第１の上流圧力センサ５１と、レギュレータ５４と、第２の上流圧力センサ５２と、インジェクタ５５と、下流圧力センサ５３とが設けられている。第１の上流圧力センサ５１は、開閉弁４１とレギュレータ５４との間の燃料ガスの圧力を検出する。レギュレータ５４は、制御部８０からの制御信号によって開度が制御されることにより、燃料ガスの圧力をレギュレータ５４の上流側の圧力よりも低い圧力に調整する。第２の上流圧力センサ５２は、レギュレータ５４とインジェクタ５５との間の燃料ガスの圧力を検出する。インジェクタ５５は、制御部８０からの制御信号によって燃料ガスの吐出時間及び吐出時期が制御されることにより、燃料ガスの流量及び圧力を調整する。下流圧力センサ５３は、インジェクタ５５の下流側の燃料ガスの圧力を検出する。ここで、燃料ガス供給管６０において、インジェクタ５５より上流側の部分を上流部６０ｕと呼び、インジェクタ５５より下流側の部分を下流部６０ｄと呼ぶ。開閉弁４１は、上流部６０ｕに含まれる。インジェクタ５５は、上流部６０ｕの燃料ガスを下流部６０ｄに供給する。なお、レギュレータ５４と第２の上流圧力センサ５２は省略されてもよい。また、レギュレータ５４の開度が１００％のとき、上流圧力センサ５１，５２の検出値は同一である。
【００１３】
燃料ガス還流管６１は、燃料電池スタック２０から排出される燃料オフガスを燃料ガス供給管６０に還流させる。燃料ガス還流管６１には、燃料電池スタック２０側から、気液分離器５７と、燃料ガス循環ポンプ５６とが設けられている。気液分離器５７は、燃料オフガスからそれに含まれる液体を分離する。分離後の燃料オフガスは、燃料ガス循環ポンプ５６によって燃料ガス供給管６０に還流される。気液分離器５７に残った液体は、気液分離器５７下部のシャットバルブ５８と排気排水管５９を介して排出される。
【００１４】
酸化剤ガス供給排出系３０は、燃料電池スタック２０への酸化剤ガスの供給及び酸化剤ガスの排出を行う。酸化剤ガス供給排出系３０は、酸化剤ガス供給管３２と、バイパス管３８と、酸化剤ガス排出管３９とを備える。
【００１５】
酸化剤ガス供給管３２は、一端が燃料電池スタック２０と接続され、外部の空気を酸化剤ガスとして燃料電池スタック２０に導く。酸化剤ガス供給管３２には、酸化剤ガスの入口側から、コンプレッサ３１と、三方弁３３とが設けられている。コンプレッサ３１は、酸化剤ガスを圧縮する。三方弁３３は、バイパス管３８と接続され、燃料電池スタック２０とバイパス管３８への酸化剤ガスの流量を調節する。バイパス管３８は、酸化剤ガス排出管３９と接続されている。酸化剤ガス排出管３９は、上流側の端部が燃料電池スタック２０に接続されており、その途中がバイパス管３８と、燃料ガス供給系５０の排気排水管５９とに接続されている。酸化剤ガス排出管３９は、燃料電池スタック２０から排出される酸化剤オフガスと、バイパス管３８に分流される酸化剤ガスと、排気排水管５９から排出される液体とを燃料電池システム１０の外部に排出する。
【００１６】
冷却媒体循環系７０は、燃料電池スタック２０を冷却する。冷却媒体循環系７０は、冷媒供給管７４と、冷媒排出管７３と、ラジエータ７１と、バイパス管７７と、三方弁７５と、冷媒ポンプ７２と、を備える。冷却媒体は、例えば水を採用可能である。冷媒ポンプ７２は、冷媒供給管７４に設けられており、冷媒を燃料電池スタック２０に供給する。三方弁７５は、ラジエータ７１とバイパス管７７への冷媒の流量を調節する。
【００１７】
ＤＣ／ＤＣコンバータ９０は、制御部８０の制御に応じて燃料電池スタック２０から出力される電圧を昇圧してＰＣＵ９１に供給する。ＰＣＵ９１は、インバータを内蔵し、制御部８０の制御に応じて負荷（図示せず）に電力を供給する。
【００１８】
制御部８０は、ＣＰＵとＲＡＭと不揮発性メモリとを備えるコンピュータとして構成されており、具体的にはＥＣＵ（Electronic Control Unit）である。制御部８０は、システムスイッチ２００の指示（ＯＮ操作及びＯＦＦ操作）に応じて、燃料電池システム１０内の各機器の起動及び停止を制御するための信号を出力する。システムスイッチ２００は、例えば車両のイグニッションスイッチ又はパワースイッチに相当する。また、制御部８０は、燃料ガス供給系５０の上流圧力センサ５１，５２と下流圧力センサ５３から供給される圧力検出値を用いて、開閉弁４１の開閉やレギュレータ５４の開度、インジェクタ５５の駆動と停止を制御する。なお、制御部８０は、燃料ガス供給系５０の燃料ガス供給管６０の上流部６０ｕの燃料ガスの圧力変化、例えば、レギュレータ５４の開度が１００％の場合の第１の上流圧力センサ５１の圧力検出値の変化を用いて、上流部６０ｕにガス漏れがあるか否かを判定する（ガス漏れを検知する）。
【００１９】
図２は、ガス漏れ検知のフローチャートの一例を示す図である。ステップＳ１１０において、燃料電池システム１０を終了する指令がなされ、すなわち、システムスイッチ２００（図１）のＯＦＦ操作がなされる。ステップＳ１２０において、制御部８０は、酸化剤ガス供給排出系３０に制御信号を出力し、燃料電池スタック２０への酸化剤ガスの供給を停止させる。酸化剤ガスの供給が停止した後、燃料電池スタック２０内には、一部の酸化剤ガスが残存している。この残存酸化剤ガスは、燃料電池スタック２０の劣化を招くので、燃料電池スタック２０に供給される燃料ガスと反応することによって除去される。ステップＳ１３０において、制御部８０は、燃料ガス供給系５０に制御信号を出力し、燃料電池スタック２０への燃料ガス供給制御を行う。ここで、図３、図４、図５を用いて、燃料ガス供給制御を説明する。
【００２０】
図３は、図２に示す燃料ガス供給制御（ステップＳ１３０）の詳細な処理手順を示すフローチャートである。ステップＳ１３１において、制御部８０は、インジェクタ５５を停止させる。このとき、燃料ガスタンク４０の開閉弁４１は、開いている状態である。ステップＳ１３２において、制御部８０は、インジェクタ５５が停止している状態で燃料ガス供給管６０の下流部６０ｄの燃料ガスを用いて燃料電池スタック２０内の残存酸化剤ガスを消費するために、下流部６０ｄに追加されるべき燃料ガスの第１の量を算出する。すなわち、制御部８０は、燃料電池スタック２０内の残存酸化剤ガスを消費するために予め下流部６０ｄに供給すべき燃料ガスの量と、ステップＳ１３１においてインジェクタ５５を停止させた後に下流部６０ｄ内に残った燃料ガスの量との差分を算出する。ここで、「第１の量」は、例えば、式（１）によって算出できる。
Ｖ１＝［（Ｐｎ−Ｐｄ）／Ｐ０］×Ｖｄ    …（１）
Ｖ１：第１の量
Ｐｎ：予め下流部６０ｄに供給すべき燃料ガスの量に応じた圧力
Ｐｄ：インジェクタ５５を停止させた後に下流圧力センサ５３の検出値
Ｐ０：１大気圧
Ｖｄ：下流部６０ｄの容積
【００２１】
なお、式（１）において、Ｖｄ、Ｐｎ及びＰ０は固定値であるので、Ｖ１はＰｄの関数となる。すなわち、Ｐｄを取得することにより、Ｖ１を算出することができる。
【００２２】
ステップＳ１３３において、制御部８０は、燃料ガス供給管６０の上流部６０ｕの燃料ガスの圧力が予め定めたガス漏れ検知基準圧力を下回ることなく、上流部６０ｕから下流部６０ｄに供給可能な燃料ガスの第２の量を算出する。すなわち、制御部８０は、ステップＳ１３１においてインジェクタ５５を停止させた後に上流部６０ｕ内の燃料ガスの量と、上流部６０ｕにおいて燃料ガスの圧力がガス漏れ検知基準圧力と等しい場合の燃料ガスの量との差分を算出する。このとき、制御部８０は、レギュレータ５４の開度が１００％となるようにレギュレータ５４を開いている。「ガス漏れ検知基準圧力」とは、上流部６０ｕ内の燃料ガスの圧力と上流部６０ｕの外部の圧力との差が、第１の上流圧力センサ５１が検出できる圧力変化の最小値よりも大きい場合の上流部６０ｕ内の燃料ガスの圧力である。ここで、「第２の量」は、例えば、式（２）によって算出できる。
Ｖ２＝［（Ｐｕ−Ｐｒ）／Ｐ０］×Ｖｕ    …（２）
Ｖ２：第２の量
Ｐｕ：インジェクタ５５を停止させた後、かつ、レギュレータ５４の開度が１００％となった後に第１の上流圧力センサ５１の検出値
Ｐｒ： ガス漏れ検知基準圧力
Ｐ０：１大気圧
Ｖｕ：上流部６０ｕの容積
【００２３】
なお、式（２）において、Ｖｕ、Ｐｒ及びＰ０は固定値であるので、Ｖ２はＰｕの関数となる。すなわち、Ｐｕを取得することにより、Ｖ２を算出することができる。
【００２４】
ステップＳ１３４において、制御部８０は、第１の量と第２の量とを比較する。制御部８０は、第１の量が第２の量以下の場合には、ステップＳ１３７に移行する。ステップＳ１３７において、制御部８０は、燃料ガスタンク４０の開閉弁４１を閉じる。この場合には、開閉弁４１が閉じた状態で燃料電池スタック２０内の残存酸化剤ガスを消費するために下流部６０ｄに追加されるべき燃料ガスを上流部６０ｕから下流部６０ｄに供給しても、上流部６０ｕ内の燃料ガスの圧力はガス漏れ検知基準圧力を下回ることがない。一方、ステップＳ１３４において、制御部８０は、第１の量が第２の量よりも大きい場合には、ステップＳ１３５に移行する。
【００２５】
ステップＳ１３５において、制御部８０は、インジェクタ５５を駆動して上流部６０ｕから下流部６０ｄに燃料ガスを供給する。ステップＳ１３６において、制御部８０は、下流部６０ｄの燃料ガスの増加量が第１の量と第２の量の差分以上であるか否かを判定する。制御部８０は、例えば、下流圧力センサ５３の検出値の増加分が、第１の量と第２の量の差分に応じた圧力以上であるか否かを判定することによって、下流部６０ｄの燃料ガスの増加量が第１の量と第２の量の差分以上であるか否かを判定できる。第１の量と第２の量の差分に応じた圧力は、例えば、式（３）によって算出できる。
ΔＰ＝［（Ｖ１−Ｖ２）／Ｖｄ］×Ｐ０    …（３）
ΔＰ：第１の量と第２の量の差分に応じた圧力
Ｖ１：第１の量
Ｖ２：第２の量
Ｖｄ：下流部６０ｄの容積
Ｐ０：１大気圧
【００２６】
なお、式（３）において、Ｖｄ及びＰ０は固定値であるので、第１の量と第２の量の差分（Ｖ１−Ｖ２）は、その差分に応じた圧力ΔＰと見なすことができる。同様に、下流部６０ｄの燃料ガスの増加量は、下流圧力センサ５３の検出値の増加分と見なすことができる。従って、下流圧力センサ５３の検出値の増加分と第１の量と第２の量の差分に応じた圧力ΔＰとを比較することによって、下流部６０ｄの燃料ガスの増加量と第１の量と第２の量の差分（Ｖ１−Ｖ２）とを比較することができる。
【００２７】
ステップＳ１３６において、制御部８０は、下流部６０ｄの燃料ガスの増加量が第１の量と第２の量の差分よりも小さいと判定された場合には、ステップＳ１３５に戻る。一方、制御部８０は、下流部６０ｄの燃料ガスの増加量が第１の量と第２の量の差分以上であると判定された場合には、ステップＳ１３７に移行する。ステップＳ１３７において、制御部８０は、燃料ガスタンク４０の開閉弁４１を閉じ、燃料ガスタンク４０から上流部６０ｕへの燃料ガスの供給を停止する。こうすれば、下流部６０ｄに追加されるべき燃料ガスの第１の量が上流部６０ｕから下流部６０ｄに供給可能な燃料ガスの第２の量よりも大きい場合に、第１の量と第２の量の差分の燃料ガスを燃料ガスタンク４０から上流部６０ｕに供給できるので、上流部６０ｕから下流部６０ｄに燃料ガスを供給することによって上流部６０ｕ内の燃料ガスの圧力が漏れ検知基準圧力を下回ることがない。
【００２８】
図４は、図３に示す燃料ガス供給制御（ステップＳ１３０）の実行時に、第１の量が第２の量よりも大きい場合（ステップＳ１３４がＹｅｓの場合）の燃料ガスタンク４０の開閉弁４１と、インジェクタ５５と、上流部燃料ガス圧力と、下流部燃料ガス圧力との時間的変化を例示する図である。図４の例では、「上流部燃料ガス圧力」は、第１の上流圧力センサ５１の検出値であり、「下流部燃料ガス圧力」は、下流圧力センサ５３の検出値である。レギュレータ５４の開度は、１００％である。
【００２９】
時刻Ｔ０では、インジェクタ５５は停止される（図３、ステップＳ１３１）。燃料ガスタンク４０の開閉弁４１は、開いている状態である。時刻Ｔ０から時刻Ｔ１までの間には、制御部８０は、第１の量と第２の量とを算出して、比較する（図３、ステップＳ１３２〜Ｓ１３４）。時刻Ｔ１では、インジェクタ５５は駆動され（図３、ステップＳ１３５）、燃料ガスタンク４０の開閉弁４１は開いている状態を維持する。この結果、燃料ガスが上流部６０ｕから下流部６０ｄに供給され、下流部６０ｄの燃料ガスの圧力は上昇する。これとともに、燃料ガスタンク４０から燃料ガスが上流部６０ｕに供給され、上流部６０ｕの燃料ガスの圧力はほぼ変動しない。時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの間には、制御部８０は、下流部６０ｄの燃料ガスの量が第１の量と第２の量の差分以上増加するまで燃料ガスタンク４０から燃料ガスを上流部６０ｕに供給させる(図３、ステップＳ１３５〜Ｓ１３６）。時刻Ｔ２では、燃料ガスタンク４０の開閉弁４１は閉じられる（図３、ステップＳ１３７）。インジェクタ５５は引き続き駆動される。この結果、燃料ガスが上流部６０ｕから下流部６０ｄに供給され、上流部６０ｕの燃料ガスの圧力が低下し、下流部６０ｄの燃料ガスの圧力が上昇する。ここで、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの間に第１の量と第２の量の差分の燃料ガスが燃料ガスタンク４０から上流部６０ｕに供給されていたので、上流部６０ｕから下流部６０ｄに燃料ガスを供給することによって上流部６０ｕの燃料ガスの圧力が漏れ検知基準圧力Ｐｒを下回ることがない。時刻Ｔ３では、下流部６０ｄの燃料ガスの圧力が、燃料電池スタック２０内の残存酸化剤ガスを消費するために予め下流部６０ｄに供給すべき燃料ガスの量に応じた圧力Ｐｎに到達し、インジェクタ５５が停止される（図２、後述するステップＳ１４０）。
【００３０】
図５は、図４に対応する図であり、比較例である。図５において、時刻Ｔ１では、燃料ガスタンク４０の開閉弁４１が閉じられる。この結果、図４に比べて、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの間に第１の量と第２の量の差分の燃料ガスが燃料ガスタンク４０から上流部６０ｕに供給されず、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３までの間に上流部６０ｕから下流部６０ｄに燃料ガスを供給することによって上流部６０ｕの燃料ガスの圧力が漏れ検知基準圧力Ｐｒを下回ってしまう。
【００３１】
図２に戻り、ステップＳ１４０において、制御部８０は、インジェクタ５５を停止させ、上流部６０ｕから下流部６０ｄへの燃料ガスの供給を停止する。ステップＳ１５０において、制御部８０は、第１の上流圧力センサ５１の圧力検出値を監視する。ステップＳ１６０において、制御部８０は、予め定めた判定時間内に第１の上流圧力センサ５１の圧力検出値に変化があるか否かを判定する。「判定時間」とは、上流部６０ｕの燃料ガスの圧力に変化があるか否かを判定できる時間である。制御部８０は、予め定めた判定時間内に第１の上流圧力センサ５１の圧力検出値に変化がないと判定された場合には、ステップＳ１９０に移行し、上流部６０ｕにガス漏れがないと判定する。一方、制御部８０は、予め定めた判定時間内に第１の上流圧力センサ５１の圧力検出値に変化があると判定された場合には、ステップＳ１７０に移行する。
【００３２】
ステップＳ１７０において、制御部８０は、第１の上流圧力センサ５１の圧力検出値が低下した場合には、その圧力低下値を予め定めた低下基準値と比較し、第１の上流圧力センサ５１の圧力検出値が上昇した場合には、その圧力上昇値を予め定めた上昇基準値と比較する。「低下基準値」とは、上流部６０ｕの燃料ガスに圧力の低下が生じたと判定できる圧力値である。「上昇基準値」とは、上流部６０ｕの燃料ガスに圧力の上昇が生じたと判定できる圧力値である。制御部８０は、第１の上流圧力センサ５１の圧力検出値が低下した場合に、その圧力低下値が低下基準値以下であり、又は、第１の上流圧力センサ５１の圧力検出値が上昇した場合に、その圧力上昇値が上昇基準値以下である場合には、ステップＳ１９０に移行し、上流部６０ｕにガス漏れがないと判定する。一方、制御部８０は、圧力低下値が低下基準値よりも大きい場合には、ステップＳ１８０に移行し、燃料ガスが上流部６０ｕの内部からその外部に漏れることによるガス漏れがあると判定し、圧力上昇値が上昇基準値よりも大きい場合には、ステップＳ１８０に移行し、燃料ガスが燃料ガスタンク４０の内部から開閉弁４１を介して上流部６０ｕの内部に漏れることによるガス漏れがあると判定する。
【００３３】
以上説明したように、本発明の一実施形態では、燃料電池スタック２０内の残存酸化剤ガスを消費するために燃料ガス供給管６０の下流部６０ｄに追加されるべき燃料ガスの第１の量が、燃料ガス供給管６０の上流部６０ｕの燃料ガスの圧力が予め定めたガス漏れ検知基準圧力を下回ることなく上流部６０ｕから下流部６０ｄに供給可能な燃料ガスの第２の量よりも大きい場合に、第１の量と第２の量の差分の燃料ガスを燃料ガスタンク４０から上流部６０ｕに供給できるので、上流部６０ｕから下流部６０ｄに燃料ガスを供給することによって上流部６０ｕ内の燃料ガスの圧力が漏れ検知基準圧力を下回ることなく、上流部６０ｕのガス漏れ検知を実行できる。
【００３４】
本発明は、上述の実施形態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】
【００３５】
１０…燃料電池システム
２０…燃料電池スタック
３０…酸化剤ガス供給排出系
３１…コンプレッサ
３２…酸化剤ガス供給管
３３…三方弁
３８…バイパス管
３９…酸化剤ガス排出管
４０…燃料ガスタンク
４１…開閉弁
５０…燃料ガス供給系
５１…第１の上流圧力センサ
５２…第２の上流圧力センサ
５３…下流圧力センサ
５４…レギュレータ
５５…インジェクタ
５６…燃料ガス循環ポンプ
５７…気液分離器
５８…シャットバルブ
５９…排気排水管
６０…燃料ガス供給管
６０ｄ…下流部
６０ｕ…上流部
６１…燃料ガス還流管
７０…冷却媒体循環系
７１…ラジエータ
７２…冷媒ポンプ
７３…冷媒排出管
７４…冷媒供給管
７５…三方弁
７７…バイパス管
８０…制御部
９０…ＤＣ／ＤＣコンバータ
９１…パワーコントロールユニット（ＰＣＵ）
２００…システムスイッチ
【図１】
2019096533.tif 000003
【図２】
2019096533.tif 000004
【図３】
2019096533.tif 000005
【図４】
2019096533.tif 000006
【図５】
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