(57)【要約】【課題】非常に大きい圧力レンジにおいても短時間で精度の高いガス漏れを判定することができるエネルギー発生システムを提供すること。【解決手段】高圧ガス配管７４に閉空間を形成する主止弁Ｈ１００及び遮断弁Ｈ２１と、圧力検出部１００によって検出された高圧ガス配管７４の圧力変化幅を増幅する信号増幅器１０２と、増幅後の前記圧力変化に基づいて漏れ判断を行う漏れ判定部１０５とを備える。通常時には信号増幅器１０２を用いないことで広いレンジで圧力を検出することができる。漏れを判定する場合には、高圧ガス配管７４を封止し、僅かな圧力変化幅を信号増幅器１０２により増幅することで、短時間に高い精度で漏れを検出できる。【選択図】図２
2007127010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガスの供給を受けてエネルギーを発生するエネルギー発生装置と、該エネルギー発生装置とガス供給源とを接続するガス通路と、該ガス通路に閉空間を形成する封止手段と、前記ガス通路の前記閉空間が形成される区間に設置されて該区間内の圧力に応じた信号を出力する圧力検出手段と、前記圧力検出手段の出力に基づいて前記閉空間の異常判定を行う異常判定手段と、を備えたエネルギー発生システムにおいて、
前記封止手段の動作に連動して前記圧力検出手段の出力ゲインを変更するゲイン変更手段を備えたエネルギー発生システム。
【請求項２】
燃料ガスの供給を受けてエネルギーを発生するエネルギー発生装置と、該エネルギー発生装置とガス供給源とを接続するガス通路と、該ガス通路に閉空間を形成する封止手段と、前記ガス通路の前記閉空間が形成される区間に設置されて該区間内の圧力に応じた信号を出力する圧力検出手段と、前記圧力検出手段の出力に基づいて前記閉空間の異常判定を行う異常判定手段と、を備えたエネルギー発生システムにおいて、
前記閉空間の異常判定を行う際に所定の信号を出力する出力手段と、
該所定の信号を受けて前記圧力検出手段の出力ゲインを変更するゲイン変更手段と、を備えたエネルギー発生システム。
【請求項３】
前記ゲイン変更手段は、前記閉空間の異常判定時にそれまでよりも前記出力ゲインを増幅させる請求項１又は２に記載のエネルギー発生システム。
【請求項４】
前記圧力検出手段の出力を所定の値を基準にしてオフセットするオフセット手段を備えた請求項１〜３のいずれかに記載のエネルギー発生システム。
【請求項５】
前記ガス供給源は、高圧水素タンクであり、
前記封止手段は、前記高圧水素タンクの主止弁と該主止弁の下流に設置された弁である請求項１〜４のいずれかに記載のエネルギー発生システム。
【請求項６】
前記エネルギー発生装置は、燃料電池である請求項１〜５に記載のエネルギー発生システム。
【請求項７】
前記異常判定手段は、前記閉空間のガス漏れを判定する請求項１〜６に記載のエネルギー発生システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料ガスの供給を受けてエネルギーを発生するエネルギー発生装置を備えたエネルギー発生システムに関し、特に、ガス通路に形成される閉空間の異常検出精度の向上に有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エネルギー発生システムとして、例えば燃料ガスと酸化ガス（以下、これらを反応ガスという。）との電気化学反応によって発電する燃料電池をエネルギー源とした燃料電池システムが注目されている。車両に搭載される車両用燃料電池システムにおいては、車両の航続距離を伸ばすため、搭載する燃料ガスタンクの高圧化（例えば圧力を７０ＭＰａとする）が図られている。
【０００３】
ところで、高圧ガス配管の圧力を検出する圧力センサの検出範囲は、取り付ける高圧ガス配管の取りうる圧力をカバーする必要がある。つまり、上記のように燃料ガスタンクの高圧化に伴い、燃料ガスタンクに接続された高圧ガス配管の圧力も上昇するため、圧力センサの検出範囲を非常に大きい圧力レンジとする必要がある。
【０００４】
その一方で、異常判定を行う際、例えばガス漏れ判定を行う際に基準とする圧力変化量は、上記の非常に大きい圧力レンジのセンサ検出範囲に対して公差に埋もれてしまうほど小さい。ここで、水素供給路の圧力降下量に基づいて水素漏れを検出することが可能な燃料電池システムとして、例えば特許文献１，２に開示されたものが知られている。
【特許文献１】特開２００３−１４８２５２号公報
【特許文献２】特開２００３−３０８８６６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、前記した非常に大きい圧力レンジに対応しつつ、ガス漏れによる僅かな圧力変化を検出するために、以下のいずれかの手段等を講じる必要がある。
・分解能の大きい高性能のセンサを採用する、
・レンジの異なる複数のセンサを設ける、
・ガス漏れ量に対して圧力変化量が大きくなるように漏れ判定対象のガス配管の容積を小さくする、
・圧力変化を確実に検知するために検知時間を長く取る。
【０００６】
しかしながら、以上の手段では、部品コストの増大、ガス配管の設計要求から部品構成やレイアウト等が制約される、ガス漏れ判定に時間がかかる、という問題が生ずる。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、非常に大きい圧力レンジを対象とする場合でも、短時間で高精度の異常判定を行うことができるエネルギー発生システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のエネルギー発生システムは、燃料ガスの供給を受けてエネルギーを発生するエネルギー発生装置と、該エネルギー発生装置とガス供給源とを接続するガス通路と、該ガス通路に閉空間を形成する封止手段と、前記ガス通路の前記閉空間が形成される区間に設置されて該区間内の圧力に応じた信号を出力する圧力検出手段と、前記圧力検出手段の出力に基づいて前記閉空間の異常判定を行う異常判定手段と、を備えたエネルギー発生システムにおいて、前記封止手段の動作に連動して前記圧力検出手段の出力ゲインを変更するゲイン変更手段を備えたものである。このゲイン変更手段は、前記閉空間の異常判定時にそれまでよりも前記出力ゲインを増幅させる。
【０００９】
このような構成によれば、圧力検出手段の入力（ガス通路内の圧力）に対する出力ゲインが、封止手段の動作に連動して、通常運転時と異常判定時とで自動的に切り替わる。通常運転の場合には、圧力検出手段の出力ゲインを相対的に小さく設定しておくことにより、広い圧力レンジでガス通路内の圧力を検出することができる。
【００１０】
一方、閉空間の異常判定を行う場合には、圧力検出手段の出力ゲインを通常運転の場合よりも増幅させることにより、圧力検出手段への入力変化（圧力変化幅）が僅かであっても、圧力検出手段から出力される信号（例えば、電圧値）が増幅されるので、短時間に高い精度で異常を検出することが可能となる。
【００１１】
本発明のエネルギー発生システムは、燃料ガスの供給を受けてエネルギーを発生するエネルギー発生装置と、該エネルギー発生装置とガス供給源とを接続するガス通路と、該ガス通路に閉空間を形成する封止手段と、前記ガス通路の前記閉空間が形成される区間に設置されて該区間内の圧力に応じた信号を出力する圧力検出手段と、前記圧力検出手段の出力に基づいて前記閉空間の異常判定を行う異常判定手段と、を備えたエネルギー発生システムにおいて、前記閉空間の異常判定を行う際に所定の信号を出力する出力手段と、該所定の信号を受けて前記圧力検出手段の出力ゲインを変更するゲイン変更手段と、を備えたものでもよい。このゲイン変更手段は、前記閉空間の異常判定時にそれまでよりも前記出力ゲインを増幅させる。所定の信号とは、異常検知を実行する条件に該当すると判断されたときに出力される信号である。
【００１２】
このような構成によれば、圧力検出手段の入力（ガス通路内の圧力）に対する出力ゲインが、出力手段から出力される所定の信号の送受信に応じて、通常運転時と異常判定時とで自動的に切り替わるので、上述と同様にして、通常運転時には広い圧力レンジでガス通路内の圧力を検出することができる一方、閉空間の異常判定時には短時間に高い精度で異常を検出することが可能となる。
【００１３】
本発明のエネルギー発生システムにおいては、前記圧力検出手段の出力を所定の値を基準にしてオフセットするオフセット手段を更に備えてもよい。
【００１４】
このような構成によれば、閉空間に異常がない時の圧力を基準にして、つまり、閉空間に異常がない時の圧力を圧力検出手段の出力レンジの中心値に設定して、閉空間の異常判定を行うことが可能となる。その結果、閉空間内の圧力が減少したときの異常だけでなく、増加したときの異常も検出することが可能となる。
【００１５】
ここで、閉空間内の圧力が減少する例としては、例えば、閉空間を画成しているガス配管の内側から外側へ壁面割れ等によってガスが漏れる場合（以下、外部漏れ）や、閉空間を画成しているガス配管の内側にてガスが漏れる場合（以下、内部漏れ）、つまり、封止手段の閉異常（例えば、シール不良）によって、当該閉空間からその上流または下流にガスが流出している場合がある。一方、閉空間内の圧力が増加する例としては、例えば内部漏れによって、当該閉空間にその上流または下流からガスが流入している場合がある。
【００１６】
本発明のエネルギー発生システムにおいて、前記ガス供給源は、高圧水素タンクであり、前記封止手段は、前記高圧水素タンクの主止弁と該主止弁の下流に設置された弁であってもよい。
【００１７】
このような構成では、高圧水素タンクの主止弁と該主止弁の下流に設置された弁との間に形成される閉空間が高圧部となるから、かかる閉空間に設置される圧力検出手段の圧力レンジも通常は大きなものになるところ、異常検出時に圧力検出手段の入力に対する出力ゲインが可変（増幅可能）とされているので、入力される圧力変動幅が小さくても公差に埋もれさせてしまわずに検出することが可能となる。
【００１８】
本発明のエネルギー発生システムは、エネルギー発生装置が燃料電池とされた燃料電池システムでもよい。また、エネルギー発生装置は、燃料ガスの供給を受けて電気エネルギー又は機械エネルギーを発生する装置であれば燃料電池に限らず、例えばガスエンジンでもよい。さらに、燃料ガスとは、例えば水素、改質ガス、及びＣＮＧ等をいう。
【００１９】
前記異常判定手段は、前記閉空間のガス漏れを判定するものでもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、圧力検出手段の入力に対する出力ゲインが、封止手段の動作に連動して、通常運転時と異常判定時とで自動的に切り替わるので、通常運転時には広い圧力レンジでガス通路内の圧力を検出することができる一方、閉空間の異常判定時には短時間に高い精度で異常を検出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に、本発明に係るエネルギー発生システムの一実施の形態を説明する。以下、このエネルギー発生システムを燃料電池車両の車載燃料電池システムに適用した場合について説明するが、本発明はこのような適用例に限らず、船舶，航空機，電車、歩行ロボット等のあらゆる移動体への適用や、例えば燃料電池が建物（住宅、ビル等）用の発電設備として用いられる定置用発電システムへの適用も可能である。
【００２２】
図１に示すように、酸化ガスとしての空気（外気）は、空気供給路７１を介して燃料電池２０の空気供給口に供給される。空気供給路７１には、空気から微粒子を除去するエアフィルタＡ１、空気を加圧するコンプレッサＡ３、供給空気圧を検出する圧力センサＰ４、及び空気に所要の水分を加える加湿器Ａ２１が設けられている。コンプレッサＡ３は、モータ（補機）によって駆動される。モータは、後述の制御部５０によって駆動制御される。なお、エアフィルタＡ１には、空気流量を検出する図示省略のエアフローメータ（流量計）が設けられる。
【００２３】
燃料電池２０から排出される空気オフガスは、排気路７２を経て外部に放出される。排気路７２には、排気圧を検出する圧力センサＰ１、圧力調整弁Ａ４、及び加湿器Ａ２１の熱交換器が設けられている。圧力センサＰ１は、燃料電池２０の空気排気口近傍に設けられている。圧力調整弁Ａ４は、燃料電池２０への供給空気圧を設定する調圧器として機能する。
【００２４】
圧力センサＰ４，Ｐ１の図示しない検出信号は、制御部５０に送られる。制御部５０は、コンプレッサＡ３の回転数及び圧力調整弁Ａ４の弁開度を調整することによって、燃料電池２０への供給空気圧や供給空気流量を設定する。
【００２５】
燃料ガスとしての水素ガスは、水素供給源（ガス供給源）３０から燃料供給路（ガス通路）としての高圧ガス配管７４を介して燃料電池２０の水素供給口に供給される。水素供給源３０は、例えば高圧水素タンクが該当するが、いわゆる燃料改質器や水素吸蔵合金等であっても良い。ガス供給源からの高圧ガスとしては、例えば１０ＭＰａ〜１００ＭＰａのものが採用可能であり、特に高圧水素ガスの場合には、３５ＭＰａや７０ＭＰａの採用が可能である。
【００２６】
高圧ガス配管７４には、水素供給源３０から水素を供給しあるいは供給を停止する主止弁（遮断弁）Ｈ１００、水素供給源３０からの水素ガスの供給圧力を検出する圧力センサＰ６、燃料電池２０への水素ガスの供給圧力を減圧して調整する水素調圧弁Ｈ９、水素調圧弁Ｈ９の下流の水素ガス圧力を検出する圧力センサＰ９、燃料電池２０の水素供給口と高圧ガス配管７４間を開閉する遮断弁Ｈ２１、及び水素ガスの燃料電池２０の入口圧力を検出する圧力センサＰ５が設けられている。
【００２７】
調圧弁Ｈ９としては、例えば機械式の減圧を行う調圧弁を使用できるが、パルスモータで弁の開度がリニアあるいは連続的に調整される弁であっても良い。圧力センサＰ５，Ｐ６，Ｐ９の図示しない検出信号は、制御部５０に供給される。
【００２８】
燃料電池２０で消費されなかった水素ガスは、水素オフガスとして水素循環路７５に排出され、高圧ガス配管７４の調圧弁Ｈ９の下流側に戻される。水素循環路７５には、水素オフガスの温度を検出する温度センサＴ３１、燃料電池２０と水素循環路７５を連通／遮断する遮断弁Ｈ２２、水素オフガスから水分を回収する気液分離器Ｈ４２、回収した生成水を水素循環路７５外の図示しないタンク等に回収する排水弁Ｈ４１、水素オフガスを加圧する水素ポンプＨ５０、及び逆流阻止弁Ｈ５２が設けられている。
【００２９】
遮断弁Ｈ２１，Ｈ２２は、燃料電池２０のアノード側を閉鎖する。温度センサＴ３１の図示しない検出信号は、制御部５０に供給される。水素ポンプＨ５０は、制御部５０によって動作が制御される。水素オフガスは、高圧ガス配管７４で水素ガスと合流し、燃料電池２０に供給されて再利用される。逆流阻止弁Ｈ５２は、高圧ガス配管７４の水素ガスが水素循環路７５側に逆流することを防止する。主止弁Ｈ１００と、遮断弁Ｈ２１，Ｈ２２は、制御部５０からの信号で駆動される。
【００３０】
水素循環路７５は、排出制御弁Ｈ５１を介して、パージ流路７６によって排気路７２に接続される。排出制御弁Ｈ５１は、電磁式の遮断弁であり、制御部５０からの指令によって作動することにより、水素オフガスを外部に排出（パージ）する。このパージ動作を間欠的に行うことによって、水素オフガスの循環が繰り返されて燃料極側の水素ガスの不純物濃度が増し、セル電圧が低下することを防止することができる。
【００３１】
更に、燃料電池２０の冷却水出入口には、冷却水を循環させる冷却路７３が設けられる。冷却路７３には、燃料電池２０から排水される冷却水の温度を検出する温度センサＴ１、冷却水の熱を外部に放熱するラジエータ（熱交換器）Ｃ２、冷却水を加圧して循環させるポンプＣ１、及び燃料電池２０に供給される冷却水の温度を検出する温度センサＴ２が設けられている。ラジエータＣ２には、モータによって回転駆動される冷却ファンＣ１３が設けられている。
【００３２】
燃料電池２０は、燃料ガスと酸化ガスの供給を受けて発電する単セルを所要数積層してなる燃料電池スタックとして構成されている。燃料電池２０が発生した電力は、図示しないパワーコントロールユニットに供給される。パワーコントロールユニットは、車両の駆動モータを駆動するインバータと、コンプレッサモータや水素ポンプ用モータなどの各種の補機類を駆動するインバータと、二次電池への充電や二次電池からのモータ類への電力供給を行うＤＣ‐ＤＣコンバータなどが備えられている。
【００３３】
制御部５０は、図示しない車両のアクセル信号などの要求負荷や燃料電池システムの各部のセンサ（圧力センサ、温度センサ、流量センサ、出力電流計、出力電圧計等）から制御情報を受け取り、システム各部の弁類やモータ類の運転を制御する。
【００３４】
なお、制御部５０は、図示しない制御コンピュータシステムによって構成される。この制御コンピュータシステムは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ、入出力インタフェース及びディスプレイなどの公知構成から成り、市販されている制御用コンピュータシステムによって構成される。
【００３５】
後述するように、制御部５０は、図示しない主制御プログラムにおいてガス漏れ判定動作を指令する命令の発令あるいはフラグが設定された（イベント発生）ことを判別すると、ガス漏れ判定処理を行う。
【００３６】
通常運転中は、水素供給源３０から放出されて燃料電池２０に供給される燃料ガスの圧力は圧力センサＰ６を用いて監視されており、これに基づいて水素調圧弁Ｈ９の制御が行われる。
【００３７】
本実施形態の圧力センサＰ６は、高圧に対応して検出範囲が非常に大きい圧力レンジを持つ。したがって、通常の運転状態においては、ガス漏れ判定を行う際に基準とする圧力変化量は上記の非常に大きい圧力レンジのセンサ検出範囲に対して公差に埋もれてしまうほど小さい。
【００３８】
そこで、本実施形態においては図２に示す構成を採用している。同図に示したように、圧力センサＰ６は、高圧ガス配管７４の圧力を電気信号としての圧力信号Ｓ１に変換する圧力検出部（圧力検出手段）１００と、後述の切替信号Ｓ２により所定のオフセット値を圧力信号Ｓ１に加算するオフセット加算器（オフセット手段）１０１と、オフセットされた信号Ｓ３を増幅する信号増幅器（ゲイン変更手段）１０２と、センサ出力としての信号Ｓ５を圧力検出部１００からの圧力信号Ｓ１と信号増幅器１０２からの信号Ｓ４のどちらかを切替信号（所定の信号）Ｓ２の指示にしたがって選択する圧力信号切替器１０３とを有する。
【００３９】
さらに、制御部５０は、圧力信号切替器１０３からの信号Ｓ５、つまり、検出した圧力信号Ｓ１または該圧力信号Ｓ１をオフセットして更に増幅した後の信号Ｓ４を取り込むＡ／Ｄ変換器１０４、Ａ／Ｄ変換器１０４の出力に基づいて漏れ判定（異常判定）を実施する漏れ判定部（異常判定手段）１０５を有する。また漏れ判定部１０５からは、圧力センサＰ６に対して出力の切替を要求する切替信号Ｓ２が出力される。この切替信号Ｓ２は、制御部５０が漏れ検知（異常検知）を実行する条件に該当すると判断したときに出力される信号であり、この信号を受けると封止手段としての主止弁Ｈ１００が閉弁される。なお、制御部５０は、燃料電池２０用のＥＣＵでもよい。
【００４０】
本実施形態におけるガス漏れ判定処理の制御フローを図３に示した。まず、制御部５０は、ステップＳＴ１において、漏れ判定期間にあるか否かを判定する。漏れ判定期間でない場合（ステップＳＴ１：ＮＯ）、制御部５０は、高圧ガス配管７４を開放する。すなわち、主止弁Ｈ１００及び遮断弁Ｈ２１を開状態に保つ（ステップＳＴ２）。しかる後、漏れ判定部１０５は、切替信号Ｓ２として「非判定中」を出力する（ステップＳＴ３）。
【００４１】
通常運転時はこの状態であり、圧力検出部１００により検出された圧力は、圧力信号切替器１０３およびＡ／Ｄ変換器１０４を経て漏れ判定部１０５に与えられ、水素調圧弁Ｈ９等の制御に用いられる。この状態では、本実施形態の圧力センサＰ６は、圧力０ＭＰａに対して０．５Ｖ、圧力５０ＭＰａに対して４．５Ｖの電圧を出力する。つまり、圧力センサＰ６の検出範囲は、高圧ガス配管７４のガス圧に対応した大きい圧力レンジ（５０ＭＰａ）となっている。
【００４２】
ステップＳＴ１において漏れ判定期間にあると判定された場合（ステップＳＴ１：ＹＥＳ）、制御部５０は、高圧ガス配管７４を封止して閉空間を形成する。すなわち、封止手段としての主止弁Ｈ１００及び遮断弁Ｈ２１を閉状態とする（ステップＳＴ４）。この時の高圧ガス配管７４の圧力絶対値を圧力検出部１００が検出し、漏れ判定部１０５がこの値（初期圧力と呼ぶ。）を記憶する（ステップＳＴ５）。
【００４３】
しかる後、漏れ判定部１０５は、切替信号Ｓ２として「判定中」を出力する（ステップＳＴ６）。この状態では、圧力信号Ｓ１にはオフセット加算器１０１において初期圧力に基づいた所定電圧（オフセット値）が加算され、さらに信号増幅器１０２において増幅される。信号増幅器１０２の出力した信号Ｓ４が圧力信号切替器１０３を通過し、Ａ／Ｄ変換器１０４を経て漏れ判定部１０５に与えられる。
【００４４】
例えば、初期圧力が１５ＭＰａの場合、１５ＭＰａが圧力検出部１００の出力電圧レンジ（０．５〜４．５Ｖ）の中央値となるようにオフセット加算器１０１においてオフセット値が加算される。さらに、信号増幅器１０２において、初期圧力１５ＭＰａの±０．５ＭＰａの範囲が圧力検出部１００の検出レンジとなるように、信号増幅器１０２で信号Ｓ３が増幅される。この結果、圧力センサＰ６は、圧力１４．５ＭＰａに対して０．５Ｖ、圧力１５．５ＭＰａに対して４．５Ｖの電圧を出力する。
【００４５】
すなわち、閉空間内の圧力が初期圧力から僅かに変動した場合でも、出力値が大きく変動するように信号が増幅される。
【００４６】
非判定中（通常運転時）と判定中の圧力センサ出力電圧の比較を図４に示した。通常運転時においては、主止弁Ｈ１００及び遮断弁Ｈ２１は開放状態、切替信号Ｓ２は「非判定中」を示すＬoとなっている。そして、圧力センサＰ６は、０〜５０ＭＰａを検出レンジとして０．５〜４．５Ｖの信号を出力する。
【００４７】
一方、漏れ判定中においては、主止弁Ｈ１００及び遮断弁Ｈ２１は封止状態、切替信号Ｓ２は「判定中」を示すＨiとなっている。圧力センサＰ６は、初期圧力１５ＭＰａを中心とし、１４．５〜１５．５ＭＰａを検出レンジとして０．５〜４．５Ｖの信号を出力する。
【００４８】
すなわち、通常運転時は４[Ｖ]／５０[ＭＰａ]＝０．０８[Ｖ／ＭＰａ]の出力ゲインであったものが、漏れ判定中は４[Ｖ]／１[ＭＰａ]＝４[Ｖ／ＭＰａ]の出力ゲインとなり、５０倍の検出精度を得ることができる。
【００４９】
漏れ判定部１０５では、以下の漏れ判定処理が行われる。まず、ステップＳＴ７において、「漏れ量ΔＰ＝初期圧力−現在圧力」を演算する。主止弁Ｈ１００で漏れが発生した場合、圧力センサＰ６で検出される現在圧力は初期圧力よりも上昇する。一方、高圧ガス配管である高圧ガス配管７４から外部に漏れが発生した場合、あるいは、遮断弁Ｈ２１で漏れが発生した場合、圧力センサＰ６で検出される現在圧力は初期圧力よりも低下する。
【００５０】
ステップＳＴ８において、漏れ量ΔＰの絶対値と所定の規定値Ｋとを比較し、漏れ量ΔＰが規定値Ｋを超えていれば、漏れが発生していると判断し、ステップＳＴ９において漏れ発生処理を行う。漏れ発生処理としては、例えばユーザに対する警告表示を行ったり、システムを停止する等の処理がある。
【００５１】
漏れ量が規定値Ｋ以下の場合、漏れ判定期間（例えば３秒間）が終了するまで上記ステップＳＴ６以降を繰返す（ステップＳＴ１０）。漏れ判定期間終了後は、切替信号Ｓ２を「非判定中」として通常運転に戻る。
【００５２】
以上のように、本実施形態の燃料電池システムにおいては、漏れ判定期間中に一時的に圧力センサＰ６の出力ゲインを増幅させて検出精度を高めることができる。したがって、センサ部品、配管レイアウトを変えることなく、短時間でガス漏れを判定することができる。
【００５３】
図５は、本実施形態の変形例である。また、図６は、主止弁Ｈ１００及び遮断弁Ｈ２１の開閉と、圧力切替信号のＨｉ／Ｌｏと、圧力センサ出力電圧との関係を示したタイムチャートである。
【００５４】
本変形例は、上記実施形態で圧力センサＰ６と制御部５０との間で送受信されていた切替信号Ｓ２を省略したものである。概略構成は上記実施形態と同様であるから、以下、同じ構成については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００５５】
制御部５０は、漏れ判定部１０５から信号Ｓ１０を受けることで高電圧（通常範囲を超える値、例えば１２Ｖ）を出力する電圧加算器１１０を備える。圧力センサＰ６とＡ／Ｄ変換器１０４との間には信号Ｓ５が流れており、この信号Ｓ５が流れる信号線の電位（電圧）に、電圧加算器１１０の出力（電位、電圧）が加算される。
【００５６】
圧力センサＰ６には、この信号Ｓ５を流れる信号線の電位（電圧）を監視し、上記電圧加算器１１０によって高電圧が加算されたことを検出する電圧加算判定器（比較器）１１１と、電圧加算判定器１１１から与えられる信号Ｓ１１を受けて一定時間オンとなるタイマー１１２とを備える。タイマー１１２は、圧力信号切替器１０３とオフセット加算器１０１とに切替信号Ｓ１２を与える。
【００５７】
本変形例では、以下のように通常運転と漏れ判定期間との切替が行われる。まず、漏れ判定開始時には、漏れ判定部１０５から所定の信号Ｓ１０が電圧加算器１１０に与えられ、電圧加算器１１０は１２Ｖの電圧を圧力センサＰ６から出力される信号Ｓ５に加算する。電圧加算器１１０が電圧を発する時間は、後述の電圧加算判定器１１１が判定可能である長さでよい。
【００５８】
すると、図６に示したように、通常運転状態から漏れ判定期間に移行する境界において、圧力センサ出力電圧が通常範囲外に突出する。この突出が電圧加算判定器１１１によって検知されると、電圧加算判定器１１１はタイマー１１２をオンとする信号Ｓ１１を発する。タイマー１１２がオフセット加算器１０１と圧力信号切替器１０３に「判定中」との切替信号Ｓ１２を与える。これにより漏れ判定期間が開始する。
【００５９】
所定時間後、タイマー１１２はオフとなる。タイマー１１２は「非判定中」との切替信号Ｓ１２をオフセット加算器１０１と圧力信号切替器１０３に与える。なお、所定の信号Ｓ１０は、制御部５０が漏れ検知（異常検知）を実行する条件に該当すると判断したときに出力される信号であり、この信号を受けると封止手段としての主止弁Ｈ１００が閉弁される。
【００６０】
このように、本変形例においては圧力センサＰ６から出力される信号Ｓ５を用いて圧力信号切替器１０３の切替を行うため、圧力センサＰ６と制御部５０と間の切替信号Ｓ２を省略することができる。なお、漏れ量判定等、漏れ判定処理における他の構成については、上記実施形態と同じである。
【００６１】
上記実施形態では、制御部５０の所定の信号Ｓ２，Ｓ１０を受けて圧力センサＰ６の出力ゲインを切り換えているが、他の実施形態として、圧力センサＰ６の信号Ｓ１の変化状態を監視して、圧力信号が変化しない状態（例えば、信号値がゼロまたは信号値が測定レンジの上限値に張り付いた状態）の場合に、圧力信号切替器１０３が自動的に信号増幅器１０２側に切り換わるようにしてもよい。
【００６２】
また、燃料電池やＣＮＧエンジンで使用される高圧に圧縮された水素やＣＮＧは、ガスタンク（ガス供給源）から放出されガス通路を流れる際、温度が急激に低下する状態（例えば、零度以下）になっているため、ガス通路内のガス圧力を測定する際には、ガス通路内の温度の影響を考慮する必要がある。そこで、ガス通路内に温度センサを有するシステム構成の場合には、異常判定手段は、ガス温度情報を参照して、信号のゲイン（圧力検出手段の出力ゲイン）を設定することにより、より精度の良い判定が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明に係るエネルギー発生システムの一実施形態を概略的に示したシステム構成図である。
【図２】同エネルギー発生システムによりガス漏れ判定を行う構成を示したブロック図である。
【図３】同エネルギー発生システムによりガス漏れ判定を行う際の制御フローである。
【図４】ガス漏れ判定期間の前後における圧力センサの出力電圧を示したチャート図である。
【図５】エネルギー発生システムの変形例であり、ガス漏れ判定を行う構成を示したブロック図である。
【図６】同変形例において、ガス漏れ判定期間の前後における圧力センサの出力電圧を示したチャート図である。
【符号の説明】
【００６４】
２０…燃料電池、３０…水素供給源（ガス供給源、高圧水素タンク）、５０…制御部、７４…高圧ガス配管、１００…圧力検出部（圧力検出手段）、１０１…オフセット加算器（オフセット手段）、１０２…信号増幅器（ゲイン変更手段）、１０３…圧力信号切替器、１０５…漏れ判定部（異常判定手段）、１１０…電圧加算器、１１１…電圧加算判定器、１１２…タイマー、Ｈ２１…遮断弁（封止手段、主止弁の下流に設置された弁）、Ｈ１００…主止弁（封止手段）、Ｐ６…圧力センサ、Ｓ２…切替信号（所定の信号）、Ｓ１２…切替信号（所定の信号）、
【図１】
2007127010.tif 000003
【図２】
2007127010.tif 000004
【図３】
2007127010.tif 000005
【図４】
2007127010.tif 000006
【図５】
2007127010.tif 000007
【図６】
2007127010.tif 000008