(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池システム（２００）の漏れを監視する方法（１）において、
漏れ監視装置が、前記燃料電池システム（２００）の停止前または停止時に測定値Ｍを検知し、前記燃料電池システム（２００）の再始動時または再始動後に測定値Ｎを検知し、前記測定値ＭとＮを互いに比較するものであり、
前記測定値Ｍは、
システム温度（Ｔ１）と、
圧力調整器（２）の入口圧力（ＨＰ１）および出口圧力（ＭＰ１）が、それぞれ標準温度（ｎＴ１）へ規格化された、圧力調整器入口圧力（ｎＨＰ１）および圧力調整器出口圧力（ｎＭＰ１）と、
を含み、非揮発性メモリ（２５）に記憶され、
前記測定値Ｎは、
システム温度（Ｔ２）と、
圧力調整器（２）の入口圧力（ＨＰ２）および出口圧力（ＭＰ２）が、それぞれ標準温度（ｎＴ１）とは異なる実測温度（ｉＴ２）へ規格化された、圧力調整器入口圧力（ｉＨＰ２）および圧力調整器出口圧力（ｉＭＰ２）と、
を含み、
前記標準温度（ｎＴ１）へ規格化された、圧力調整器入口圧力（ｎＨＰ１）および圧力調整器出口圧力（ｎＭＰ１）と、前記実測温度（ｉＴ２）へ規格化された、圧力調整器入口圧力（ｉＨＰ２）および圧力調整器出口圧力（ｉＭＰ２）との比較により前記漏れを検知することを特徴とする方法（１）。
【請求項２】
構成部材入口圧力側（３）で前記測定値Ｍを測定した際の入口圧力ＨＰ１および前記測定値Ｎを測定した際の入口圧力ＨＰ２を検知することにより、且つ構成部材出口圧力側（５）で前記測定値Ｍを測定した際の出口圧力ＭＰ１および前記測定値Ｎを測定した際の出口圧力ＭＰ２を検知することにより、前記燃料電池システム（２００）からの流体損失の個所を、前記構成部材入口圧力側（３）および／または前記構成部材出口圧力側（５）に特定する
ことを特徴とする請求項１に記載の方法（１）。
【請求項３】
請求項１または２に記載の方法（１）が記憶されているコントロール装置（２０）を用いて燃料電池システム（２００）を監視するための、前記燃料電池システム（２００）の停止前または停止時に、および、前記燃料電池システム（２００）の引き続いての再始動時または再始動後に漏れを監視するための装置（１００）。
【請求項４】
請求項３に記載の装置（１００）と、
圧力調整器入口圧力側（３）と圧力調整器出口圧力側（５）とを備えた圧力調整器（２）であって、入口圧力ＨＰを備えた流体を前記圧力調整器入口圧力側（３）を介して該圧力調整器（２）内へ導入可能であり、該圧力調整器（２）を貫流した後に前記圧力調整器出口圧力側（５）を介して出口圧力ＭＰで該圧力調整器から導出可能である前記圧力調整器（２）と、
前記圧力調整器出口圧力側（５）に配置される少なくとも１つの圧力逃がし弁（１１）と、
前記圧力調整器入口圧力側での前記入口圧力ＨＰを検知可能にする入口圧力センサ（８）と、
前記圧力調整器出口圧力側での前記出口圧力ＭＰを検知可能にする出口圧力センサ（９）と、
前記燃料電池システム内での温度Ｔを測定可能にする少なくとも１つの温度センサと、を備えた燃料電池システム（２００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、独立請求項に記載の、燃料電池システムの漏れを監視する方法、燃料電池システムを監視する装置、本発明による装置を備えた燃料電池システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
減圧器または圧力調整器は、たとえば燃料電池システム内で使用される。この場合、圧力調整器はたとえば燃料電池スタックに燃料を供給するためにスタック入口手前の高圧システムに接続されることで、システムによっては３５０または７００バールでありうるタンク圧（高圧減圧器入口圧力）を、これよりもかなり低い、たとえば９ないし１３バールのスタック入口圧力へ減圧させる（平均圧力、減圧器出口圧力）。したがって減圧器、すなわち圧力調整器は、高圧を平均圧力レベルへ減圧させる。この減圧器または圧力調整器によれば、平均圧力側には、平均圧力システムと特に燃料電池スタックとを、減圧器に故障がある場合の危険から保護する圧力逃がし弁が取り付けられている。
【０００３】
減圧器がエージング効果に曝されて、公知のごとく機能不全になりうる構成要素である限りは、この安全処置は、すなわちスタック入口手前の平均圧力領域に圧力逃がし弁を接続することは、必要である。エラーモードとしては、たとえば出口圧力の上昇が緩慢であること（不自然なガス流がなければ、システムをオフにした時の漏れは少ない）、および、たとえば出口圧力の急激な上昇が知られており、本発明ではこれらを重要なものと見なす。減圧器の漏れが少ない場合、減圧器出口圧力側での、すなわち平均圧力領域での高すぎる出口圧力は、圧力逃がし弁の起動を介して分解される。しかしながら、この場合に以下のような不具合が発生する。
【０００４】
−圧力逃がし弁を介してガス流が分解することにより、プロセスガスまたはプロセス流体が遊離して望ましくない。
【０００５】
−さらに、圧力逃がし弁は頻繁に起動することによって老化し、経時的に非密封状態にもなり、これは平均圧力側での持続的な少量の漏れの原因になる。
【０００６】
−加えて、圧力逃がし弁の起動が見落とされることがあり、或いは、他方でたとえば圧力逃がし弁によって吹き飛ばされる保護キャップによって、光学的にしか検知できないことがある。
【０００７】
この場合、圧力逃がし弁の起動後にして圧力逃がし弁の起動を検知したときに、システムの反応またはエラーの記憶が行われないのが問題である。システム反応のエラーまたはエラーメモリへの入力は、安全上の理由から圧力逃がし弁が制御器またはコントロール器によって簡単に診断できないような受動構成部材であるがゆえに、不可能である。
【０００８】
それ故、燃料電池システムが作動している間の減圧器出口圧力側での二次圧力の監視は監視機構としてのみ公知である。この場合、二次圧力が高すぎると、その検知はプロセスガスまたはプロセス流体のガス供給を遮断することになる。しかしながら、この監視機構は、制御が遮断されていれば動作しない。これは、車両への適用（ここでは特に自動車への適用）では、通常自動車の駐車段階の間でのケースである。
【０００９】
圧力調整器に非密封性または漏れがある場合、これはまず入口圧力を（わずかに）低下させ、二次圧力を上昇させる。圧力調整器の下流側に接続されている圧力逃がし弁が起動することにより、出口圧力が再び低下し、非密封状態にある圧力調整器はさらにガスを供給する。その結果、圧力調整器または減圧器の出口圧力側での入口圧力は、出口圧力に等しくなるまで、すなわち二次圧力に等しくなるまでさらに低下する。
【００１０】
さらに、システム圧の変化は温度変化によっても生じることがある。たとえば、暖機状態にある車両が冷えた環境で駐車する場合、或いは、冷えた車両が短時間だけ温かい環境で移動する場合、或いは、車両が移動せずとも環境温度が車両周囲で変化する場合がそれである。
【００１１】
確かに、燃料電池システムの数分間の遮断処置の間に二次圧力を監視することができ、しかもガス消費が機能的に不可能である段階で監視することができる。この処置の間に二次圧力があまりにも強く降下すれば、燃料電池システムの構成部材に漏れがあると前提することができる。しかしながら、このような機構は、数分間の遮断処置の間に検知できないほどの圧力降下を生じさせるわずかな非密封状態を検知しない。
【発明の概要】
【００１２】
本発明は、方法に関する独立請求項により、特に方法に関する独立請求項の特徴部分により、燃料電池システムの漏れ監視方法を提案する。さらに、本発明は、装置に関する独立請求項に従い、本発明による方法が記憶されているコントロール装置を有し、有利には該コントロール装置で実施可能な、燃料電池システムの監視装置を提案する。最後に、本発明は、同等の他の請求項により、本発明による装置を備えた燃料電池システムを提案する。
【００１３】
本発明の更なる特徴および詳細は、方法に関する従属項、以下の説明、図面から明らかである。なお、本発明による方法と関連して説明する特徴および詳細は、本発明による装置および本発明による燃料電池システムとの関連でも当然適用され、およびそれぞれ逆の関連でも適用され、その結果本発明の個々の観点に対する開示内容に関しては常に相互に関連付けられ、或いは、関連付けることができる。
【００１４】
本発明による燃料電池システムの漏れ監視方法は、本発明において主要な点では、漏れ監視装置が、（特にもっぱら）燃料電池システムの停止前または停止時に測定値Ｍを検知し、（特にもっぱら）燃料電池システムの再始動時または再始動後に測定値Ｎを検知し、測定値ＭとＮを互いに比較することを設定する。これにより、燃料電池システムに属しているか燃料電池システムによって作動されるエネルギー発生器（たとえば燃料電池システム、内燃エンジンなど）のエネルギーも存在しないような遮断段階の間の漏れ監視は必要ない。なお、本発明による燃料電池システムとはたとえば燃料電池システム、タンクシステムおよび／または内燃エンジンと理解すべきであり、この場合特に燃料を管理するための少なくとも１つの圧力調整器が使用される。
【００１５】
本発明による方法は、漏れ、たとえば圧力調整器の非密封性が検知され、或いは、（エネルギー消費が全くない）システムをオフにしているときの漏れも検知され、或いは、燃料電池システムの停止後の停止段階で燃料電池システムの再始動まで作動可能であるので、有利である。この場合、圧力調整器の漏れまたは非密封状態がない時の温度効果だけで、システムオフ状態で、すなわち停止後の段階で燃料電池システムの再始動までの間、圧力逃がし弁の起動が検知されるので有利である。さらに、本発明による方法を用いると、平均圧力領域または高圧領域に対する、すなわち燃料電池システムの平均圧力システムまたは高圧システムに対するシステムのわずかな非密封状態を検証できるので有利である。燃料電池システムの停止状態とこれに続く燃料電池システムの再始動状態との間にある停止段階に対し漏れ監視を実施または橋渡しすることができるようにするため、有利には燃料電池システムの停止前に燃料電池システム内での温度測定および圧力測定を実施し、その際に得られる圧力および温度に対する測定値は測定値Ｍとして適用する。この場合、有利には、出口圧力センサが圧力調整器出口圧力側での出口圧力ＭＰ１を測定し、入口圧力センサが圧力調整器入口圧力側で入口圧力ＨＰ１を測定する（測定値Ｍ）。補完的に、有利には、温度センサが燃料電池システム内でのシステム温度Ｔ１（測定値Ｍ）またはｉＴ２（測定値Ｍ）を測定し、この場合温度センサがたとえば組み合わされたハウジング内に出口圧力センサとともに配置されていてよい。
【００１６】
好ましくは、燃料電池システムの温度測定および圧力測定の際に測定した測定値Ｔ１，ＭＰ１，ＨＰ１を、有利にはコントロール装置によって検知し、標準温度ｎＴ１（たとえば２０℃である）へ規格化し、規格値ｎＭＰ１およびｎＨＰ１としてコントロール装置の非揮発性メモリに記憶させる。この場合、測定した圧力値ＭＰ１およびＨＰ１を、標準温度ｎＴ１に従って規格化された値ｎＭＰ１およびｎＨＰ１へ規格化することにより、本発明による方法および本発明による装置の検知精度がかなり改善するので有利である。これにより、温度効果（たとえばシステムの冷却による）によって発生して二桁のパーセンテージ範囲の圧力変化に寄与し得る不正確さが回避される。
【００１７】
有利には、本発明による方法では、燃料電池システムの停止後にして、引き続いての該燃料電池システムの再始動の際に、燃料電池システムの温度測定および圧力測定を繰り返すが、これは、好ましくはシステムのエネルギー発生器が再びエネルギーを提供するので、エネルギー消費が再び可能である場合である。これが意味することは、燃料電池システムを再びオンにした後に、該燃料電池システムの再オンまたは再始動の際に支配的な圧力および温度を検知するということである。この場合、有利な態様では、引き続き燃料電池システムを再始動する際に測定した温度測定値および圧力測定値Ｔ２，ＭＰ２，ＨＰ２（測定値Ｎとも記す）を、標準温度ｎＴ１とは異なる燃料電池システムの実測温度ｉＴ２に対してｉＭＰ２およびｉＨＰ２へ規格化する。これが意味することは、再始動の際に検知した圧力値および温度値Ｔ２，ＭＰ２，ＨＰ２を同様に温度補正するということ、すなわち有利には燃料電池システムの再始動の際に測定した圧力値ＭＰ２およびＨＰ２の不正確さを回避するために前記のように温度補正するということである。なお、実測温度ｉＴ２とは、システムの再始動の際に実際に支配的な温度が検知されると理解すべきである。たとえば２０℃の標準温度ｎＴ１へ規格化された値ｎＭＰ１およびｎＨＰ１が補正されていれば、燃料電池システムの再始動の際に、たとえば５℃の温度で温度効果によって生じる圧力変化による測定の不正確さを回避することができ、この場合、選択した例では、標準温度ｎＴ１は実測温度ｉＴ２とは１５℃だけ異なっている。したがって、標準温度ｎＴ１とは異なる圧力測定値ＭＰ２およびＨＰ２を実測温度ｉＴ２へ規格化することにより、同様に本発明による方法および本発明による装置の検知精度が改善するので有利である。
【００１８】
好ましくは、標準温度ｎＴ１からこれとは異なる燃料電池システムの実測温度ｉＴ２へ規格化される測定値ｉＭＰ２およびｉＨＰ２を、好ましくはコントロール装置を用いて、記憶された測定値ｎＭＰ１およびｎＨＰ１と比較する。有利には、温度補正した測定値ｎＭＰ１およびｎＨＰ１と、システムの再始動の際に測定されて実測温度ｉＴ２へ規格化される測定値ｉＭＰ２およびｉＨＰ２との比較により、たとえば燃料電池システムからの流体損失が検知される。この場合、たとえば燃料電池システムの平均圧力側および高圧側が技術的に密であれば、典型的な停止段階にわたって（たとえば夜間にわたって）検知可能な圧力降下は生じない。このことは、測定値ｎＭＰ１およびｎＨＰ１と測定値ｉＭＰ２およびｉＨＰ２とのマッチングにより確認することができる。
【００１９】
しかしながら、測定値ｎＭＰ１およびｎＨＰ１と測定値ｉＭＰ２およびｉＨＰ２とのマッチングの際に、これから求められた値がパラメータ化可能な最小境界値以上であれば、システムの停止後にして引き続いてのシステムの再始動時のガス損失に起因することがある。その際、有利には、最小に検知された漏れ率を校正パラメータを介して確認することができる。
【００２０】
漏れ率の原因となる漏れを特定するため、本発明による方法によれば、有利には、構成部材入口圧力側での入口圧力ＨＰ１およびＨＰ２の検知と、構成部材出口圧力側での出口圧力ＭＰ１およびＭＰ２の検知とを行い、これを介して、有利には燃料電池システムからの流体損失の個所を構成部材入口圧力側および／または構成部材出口圧力側に特定することができる。構成部材入口圧力側での入口圧力ＨＰ１およびＨＰ２の検知と、構成部材出口圧力側での出口圧力ＭＰ１およびＭＰ２の検知とにより、燃料電池システムからの流体損失を燃料電池システムの平均圧力側（構成部材入口圧力側）または高圧側（構成部材出口圧力側）に局限することができる。
【００２１】
有利には、本発明による方法により、温度補正した入口圧力ＨＰ２が低下した場合、すなわち標準温度ｎＴ１へ規格化された入口圧力ｎＨＰ１を、校正可能な境界値を超えるように、実測温度ｉＴ２へ規格化された入口圧力ｉＨＰ２とマッチングすることによって、以下のことを確認することができる。
【００２２】
ａ）現時点の規格化された入口圧力ｉＨＰ２が記憶された入口圧力ｎＨＰ１に比べて圧力逃がし弁ヒステリシス下限値よりも著しく低ければ（その際、起動された圧力逃がし弁は再び閉じる）、ガス損失の原因を外部に対する非密封性に帰着させることができる。「著しく」とは、圧力差が冷却によっては説明できないということを意味している。
例：システム温度は、すべての環境条件の下で確実に−２０℃と＋５０℃の間にある。圧力逃がし弁が１５バールで起動すると、３２３Ｋの場合１３．５バールで再び閉じる。２５３Ｋでの冷却はほぼ１０．５バールへの圧力降下を生じさせる。圧力＜ほぼ１０バールの関係は、圧力逃がし弁が起動したこと（だけ）に起因するものではない。
【００２３】
ｂ）現時点の規格化された入口圧力ｉＨＰ２および現時点の規格化された出口圧力ｉＭＰ２が、記憶された入口圧力ｎＨＰ１および記憶された出口圧力ｎＭＰ２に比べて、圧力逃がし弁ヒステリシス下限値に等しければ（または、温度効果に由来するような範囲内にあれば）、ガス損失は圧力逃がし弁の起動に起因していると推定され、したがって圧力調整器または減圧器の非密封状態に起因していると推定される。このケースでは、故障の原因個所がより確実でなければならないならば、圧力測定を継続させることができる。その後の経過で圧力がさらに降下しなければ、ガス損失は確実に圧力調整器または減圧器の非密封状態に起因している。
【００２４】
ｃ）現時点の規格化された入口圧力ｉＨＰ２が、遮断時点ＨＰ１での高さと同じでなく、ｎＨＰ１へ温度補正され、しかし出口圧力ｉＭＰ２よりもはるかに高ければ、一定のガス損失が存在したことになる。このガス損失は、温度上昇による平均圧力部分（平均圧力システム）内での圧力上昇と、これによって生じる圧力逃がし弁の起動に起因していると推定される。このケースでは、故障の原因個所がより確実でなければならないならば、圧力測定ＨＰ２およびＭＰ２を継続させることができる。その後の経過で圧力がさらに降下しなければ、ガス損失は確実に温度効果に起因している。
【００２５】
本発明は、同様に、燃料電池システムを監視するための、特に前記燃料電池システムの停止前または停止時に、および、前記燃料電池システムの引き続いての再始動時または再始動後に漏れを監視するための装置を提案し、この場合装置は、本発明による方法が記憶されているコントロール装置を有している。さらに、有利には、本発明による方法は、このコントロール装置で実施される。
【００２６】
さらに本発明は、本発明による装置と、
−圧力調整器入口圧力側と圧力調整器出口圧力側とを備えた圧力調整器であって、入口圧力ＨＰ１またはＨＰ２を備えた流体を前記圧力調整器入口圧力側を介して該圧力調整器内へ導入可能であり、該圧力調整器を貫流した後に前記圧力調整器出口圧力側を介して出口圧力ＭＰ１またはＭＰ２で該圧力調整器から導出可能である前記圧力調整器と、
−前記圧力調整器出口圧力側に配置される少なくとも１つの圧力逃がし弁と、
−前記圧力調整器入口圧力側での前記入口圧力ＨＰ１およびＨＰ２を検知可能にする入口圧力センサと、
−前記圧力調整器出口圧力側での前記出口圧力ＭＰ１およびＭＰ２を検知可能にする出口圧力センサと、
−前記燃料電池システム内での温度Ｔ１およびｉＴ２を測定可能にする少なくとも１つの温度センサと、
を備えた燃料電池システムを提案する。
【００２７】
ここで、本発明による装置および本発明による燃料電池システムの更なる利点に関する反復を避けるため、本発明による方法の有利な構成に関する説明を指摘し、これを全般的に引用する。
【００２８】
本発明を改善する更なる処置は、図面に概略的に図示されている本発明の実施形態に関する以下の説明から明らかである。請求の範囲、発明の詳細な説明または図面から読み取れる、構造的詳細、空間的配置構成、方法ステップを含めたすべての構成要件および／またはすべての利点は、それ自体にとっても種々の組み合わせにとっても本発明においては重要である。なお、図は説明的な性格のみを持っており、何らかの形で本発明を限定するようには想定されていないことに留意すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明による装置の一実施形態を示す図である。
【図２】本発明による方法を用いて非密封状態にあるシステムを検知する態様を図示したグラフである。
【図３】本発明による方法に従って非密封状態にある圧力調整器を検知する態様を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
異なる図において同じ部材には常に同じ参照符号が付されており、それ故通常はこれらの部材については１回のみ説明する。
【００３１】
図１は、燃料電池システム２００における本発明による装置１００の変化実施形態の概略図であり、この燃料電池システムは、本実施形態の場合、燃料電池システム３００の燃料電池システム１００である。装置１００は圧力調整器２を監視するために用いる。圧力調整器２は、圧力調整器入口圧力側３を介して、燃料電池システム３００の高圧システム４と流動技術的に結合されている。圧力調整器出口圧力側５を介して圧力調整器２は流動技術的に燃料電池システム３００の平均圧力システム６と結合され、平均圧力システムは流体を燃料電池システム３００の燃料電池スタック７へ誘導する。圧力調整器２は、３５０ないし７００バールの圧力で高圧システム４から誘導されるプロセスガス、プロセス流体または燃料ガス、たとえば水素をスタック入口圧力のための圧力レベルへ減圧させるために用いる。この場合の平均圧力システム６内の圧力レベルは有利にはほぼ９ないし１３バール程度である。したがって、プロセスガスは平均圧力システム６を介してほぼ９ないし１３バールの圧力で燃料電池システム３００の燃料電池スタック７内へ案内される。圧力調整器入口圧力側３手前の高圧システム４には、圧力調整器２の入口圧力側３での入口圧力ＨＰ１およびＨＰ２を測定する入口圧力センサ８が配置されている。平均圧力システム６内の圧力調整器出口圧力側５にも同様に圧力センサが配置され、すなわちプロセスガスまたはプロセス流体の出口圧力ＭＰ１とＭＰ２を測定する出口圧力センサ９が配置されている。出口圧力ＭＰ１およびＭＰ２は、圧力調整器２によって高圧システム４の圧力レベルから平均圧力システム６の圧力レベルへ減圧調整されている。これに加えて、出口圧力センサ９を取り囲んでいるハウジング３０内には、燃料電池システムの温度Ｔ１，Ｔ２，ｉＴ２の温度測定に用いる温度センサ１０が配置されている。入口圧力センサ８も出口圧力センサ９も、また温度センサ１０も、コントロール装置２０と電気結合および／または電子結合されている。コントロール装置２０はメモリ２５を含み、該メモリには、入口圧力センサ８と出口圧力センサ９とによって測定されて、前記メモリ内にファイルされている標準温度ｎＴ１で値ｎＨＰ１およびｎＭＰ１へ規格化された値ＨＰ１およびＭＰ１が記憶されている。これに加えて、有利には、メモリ２５内には、最小境界値または公差閾値のための校正パラメータおよび本発明による方法１がファイルされ、これは、停止時に検出した温度および圧力値Ｔ１，ＨＰ１，ＭＰ１を次の再始動時に検出される温度および圧力値とマッチングさせることで求められる値Ｔ２，ｉＴ２，ＨＰ２，ＭＰ２を圧力調整器２または燃料電池システム１００の機能状態に割り当てるために、すなわちたとえば圧力調整器２内でのような、たとえば燃料電池システム１００内での漏れを検知するために用いられる。これに加えて、メモリ２５には、有利には、平均圧力システム６内に配置されている圧力逃がし弁１１に対する値、すなわち圧力逃がし弁ヒステリシス上限値４００および圧力逃がし弁ヒステリシス下限値５００が記憶されている。たとえば、実測温度ｉＴ２へ温度補正された入口圧力ｉＨＰ２が、メモリ２５にファイルまたは記憶されて標準温度ｎＴ１へ規格化または温度補正された入口圧力ｎＨＰ１に比べて降下した場合、すなわち校正可能な境界値を越えた場合、コントロール装置２０を介して燃料電池システム２００からのガス損失を検知または報知することができる。
【００３２】
図２は、記憶された入口圧力ｎＨＰ１に比べて校正可能な境界値以上に降下している、温度補正した入口圧力ｉＨＰ２を用いて、非密封性の燃料電池システム２００を検知する態様を示すグラフである。これは、コントロール装置２０が燃料電池システム２００からのガス損失を検知するケースである。グラフには、Ｘ軸に時間ｔが、Ｙ軸に圧力Ｐが記入されている。これからわかるように、現時点の入口圧力ｉＨＰ２は、起動した圧力逃がし弁１１が再び閉じる圧力逃がし弁ヒステリシス下限値５００よりも著しく低い。この場合、本発明による方法１は、本発明による装置を用いて、外部に対する燃料電池システム２００の非密封性に起因するガス損失を検知する。圧力逃がし弁ヒステリシス上限値は、Ｙ軸に５００で示してある。現時点の入口圧力ｉＨＰ２が著しく低いということは、燃料電池システム２００の停止時に測定されて標準温度ｎＴ１へ規格化された入口圧力に対する値ｎＨＰ１であってコントロール装置２０のメモリ２５に記憶されている前記入口圧力に対する前記値ｎＨＰ１に対しての圧力差が、燃料電池システム２００の冷却では説明できないことを意味している。たとえば温度ｉＴ２が−２０℃と＋５０℃の間である場合、圧力逃がし弁ヒステリシス上限値５００が１５バール程度であると想定すると、圧力逃がし弁１１が起動し、圧力逃がし弁ヒステリシス下限値４００が１３．５バール程度で、３２３Ｋで再び閉じることが考えられる。２５３Ｋの実測温度ｉＴ２への燃料電池システム２００の冷却は、ほぼ１０．５バールへの圧力降下を生じさせるであろう。したがって、１０バール以下の現時点の入口圧力ｉＨＰ２は、圧力逃がし弁１１の起動だけに起因するものではない。この限りでは、燃料電池システム２００が外部に対し非密封状態にあると考えられる。
【００３３】
図３は、現時点の入口圧力ｉＨＰ２が降下し、且つ現時点の出口圧力ｉＮＰ２が降下し、しかも両者とも圧力逃がし弁１１に対する圧力逃がし弁ヒステリシス下限値４００に等しい時に圧力調整器２の非密封状態を検知する態様を示している。この場合、燃料電池システム２００からのガス損失は起動した圧力逃がし弁１１に起因していると推定され、したがって圧力調整器１１の非密封状態または漏れが起因していると推定される。圧力調整器２の非密封状態を補償するため、すなわち平均圧力システム６内の圧力レベルを調整するため、平均圧力システム６内の圧力レベルが調整されるまで、或いは他方で圧力調整器２の漏れが終了するまで圧力逃がし弁１１が開閉する。このケースで故障の原因個所がまさに圧力調整器２であることを確証するため、有利には、入口圧力センサ８と出口圧力センサ９とを介して圧力測定を継続させる。測定を続けるなかで入口圧力ＨＰ２と出口圧力ＭＰ２とがこれ以上降下しなければ、ガス損失は確実に圧力調整器の非密封性に起因している。
【符号の説明】
【００３４】
１  本発明による方法
２  圧力調整器
３  圧力調整器入口圧力側（構成部材入口圧力側）
５  圧力調整器出口圧力側（構成部材出口圧力側）
８  入口圧力センサ
９  出口圧力センサ
１１  圧力逃がし弁
２０  コントロール装置
２５  メモリ
１００  本発明による装置
２００  燃料電池システム
【図１】
0006753929.tif 000002
【図２】
0006753929.tif 000003
【図３】
0006753929.tif 000004