(57)【要約】【課題】簡単な構成及び工程で、大型の三方弁を不要にするとともに、所望の運転状態を確保することを可能にする。【解決手段】燃料電池システム１０は、複数の発電セル１２が積層された燃料電池１４を備える。燃料電池１４に酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給路３６及び前記燃料電池１４から前記酸化剤ガスを排出する酸化剤ガス排出路３８に、それぞれ封止弁４４、４６が配置される。燃料電池システム１０では、酸化剤ガス供給路３６から分岐し、燃料電池１４が収容される燃料電池室５４内に開口する分岐供給路４８と、前記分岐供給路４８に配置される開閉弁５２とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質膜の両側にカソード側電極及びアノード側電極が設けられた電解質膜・電極構造体を有する発電セルを備えるとともに、前記カソード側電極に供給される酸化剤ガス及び前記アノード側電極に供給される燃料ガスの電気化学反応により発電する燃料電池と、
前記燃料電池に前記酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給路及び前記燃料電池から前記酸化剤ガスを排出する酸化剤ガス排出路に、それぞれ配置される封止弁と、
を備える燃料電池システムであって、
前記酸化剤ガス供給路の前記封止弁よりも上流から分岐し、前記燃料電池が収容される燃料電池室内に開口する分岐供給路と、
前記分岐供給路に配置される開閉弁と、
を備えることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
請求項１記載の燃料電池システムにおいて、前記燃料電池は、燃料電池ボックス内に形成される前記燃料電池室内に収容されることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項３】
請求項１又は２記載の燃料電池システムにおいて、前記酸化剤ガス排出路には、前記燃料電池から排出される前記燃料ガスを希釈するための希釈装置が配置され、
前記酸化剤ガス供給路と前記酸化剤ガス排出路とには、前記燃料電池をバイパスするバイパス路が設けられるとともに、
前記バイパス路には、開閉弁が配設されることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項４】
電解質膜の両側にカソード側電極及びアノード側電極が設けられた電解質膜・電極構造体を有する発電セルを備えるとともに、前記カソード側電極に供給される酸化剤ガス及び前記アノード側電極に供給される燃料ガスの電気化学反応により発電する燃料電池と、
前記燃料電池に前記酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給路及び前記燃料電池から前記酸化剤ガスを排出する酸化剤ガス排出路に、それぞれ配置される封止弁と、
を備える燃料電池システムの制御方法であって、
前記燃料電池が収容される燃料電池室内に水素が所定濃度以上になったか否かを検出する水素濃度検出工程と、
前記燃料電池室内の水素の濃度が所定濃度以上になったことが検出された際、前記酸化剤ガス供給路及び前記酸化剤ガス排出路のそれぞれの前記封止弁を閉塞する一方、前記酸化剤ガス供給路の前記封止弁よりも上流から分岐する分岐供給路を開放して前記燃料電池室内に前記酸化剤ガスを供給する換気工程と、
を有することを特徴とする燃料電池システムの制御方法。
【請求項５】
請求項４記載の制御方法において、前記換気工程が終了した後、前記封止弁を開放することにより、前記酸化剤ガス排出路に配設される希釈装置に前記酸化剤ガスを供給し、前記希釈装置内の前記燃料ガスを希釈する希釈工程を有することを特徴とする燃料電池システムの制御方法。
【請求項６】
請求項４記載の制御方法において、前記換気工程は、前記燃料電池をバイパスして前記酸化剤ガス供給路と前記酸化剤ガス排出路とを繋ぐバイパス路に設けられた開閉弁を開放することにより、前記酸化剤ガス排出路に配設される希釈装置に前記酸化剤ガスを供給し、前記希釈装置内の前記燃料ガスを希釈する希釈工程を有することを特徴とする燃料電池システムの制御方法。
【請求項７】
電解質膜の両側にカソード側電極及びアノード側電極が設けられた電解質膜・電極構造体を有する発電セルを備えるとともに、前記カソード側電極に供給される酸化剤ガス及び前記アノード側電極に供給される燃料ガスの電気化学反応により発電する燃料電池と、
前記燃料電池に前記酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給路及び前記燃料電池から前記酸化剤ガスを排出する酸化剤ガス排出路に、それぞれ配置される封止弁と、
を備える燃料電池システムの制御方法であって、
前記燃料電池が収容される燃料電池室内に水素が所定濃度以上になったか否かを検出する水素濃度検出工程と、
前記燃料電池室内の水素の濃度が所定濃度以上になったことが検出された際、前記酸化剤ガス供給路及び前記酸化剤ガス排出路のそれぞれの前記封止弁を開放した状態で、前記酸化剤ガス供給路の前記封止弁よりも上流から分岐する分岐供給路を開放して前記燃料電池室内に前記酸化剤ガスを供給する換気工程と、
を有することを特徴とする燃料電池システムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解質膜の両側にカソード側電極及びアノード側電極が設けられた電解質膜・電極構造体を有する発電セルを備えるとともに、前記カソード側電極に供給される酸化剤ガス及び前記アノード側電極に供給される燃料ガスの電気化学反応により発電する燃料電池を備える燃料電池システム及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、固体高分子型燃料電池は、高分子イオン交換膜からなる電解質膜の両側に、それぞれアノード側電極及びカソード側電極を設けた電解質膜・電極構造体（ＭＥＡ）を、一対のセパレータによって挟持している。
【０００３】
一方のセパレータと電解質膜・電極構造体との間には、アノード側電極に燃料ガスを供給するための燃料ガス流路が形成されるとともに、他方のセパレータと前記電解質膜・電極構造体との間には、カソード側電極に酸化剤ガスを供給するための酸化剤ガス流路が形成されている。さらに、各燃料電池を構成し、互いに隣接するセパレータ間には、電極範囲内に冷却媒体を流すための冷却媒体流路が形成されている。
【０００４】
この種の燃料電池では、特に燃料電池電気自動車に搭載される際に、燃料電池ボックス内に収容された状態で搭載される場合がある。その際、燃料電池ボックス内には、燃料電池を収容するための燃料電池室が形成されており、この燃料電池室内を換気するための換気装置が用いられている。この換気装置は、例えば、燃料電池の水素ラインから水素が進入したことを検出すると、その水素を換気ファンによって燃料電池ボックスの外部に排出する機能を有している。
【０００５】
また、車載用燃料電池では、車体床下やフロントボックス等の限定されたスペース内を燃料電池室として燃料電池を搭載する場合がある。このため、燃料電池が配置されるスペース内、すなわち、燃料電池室内では、上記の燃料電池ボックス内と同様に換気する必要がある。
【０００６】
そこで、例えば、特許文献１に開示されている燃料電池ボックス換気装置が知られている。この燃料電池ボックス換気装置は、図７に示すように、三方弁１、換気配管２、換気ファン３、排出口４、水素検出センサ５及び制御装置６によって構成されている。
【０００７】
そして、燃料電池ボックスＢの内部の水素が、水素検出センサ５により検出されると、その検出値に応じて三方弁１がスーパーチャージャ７から燃料電池Ｖに供給されている空気を、換気配管２から前記燃料電池ボックスＢ内に放出させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−１３２９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記の特許文献１では、燃料電池ボックス換気装置により換気処理をしながら、燃料電池Ｖによる発電を継続する場合に、三方弁１では、発電側のエア流路、すなわち、前記燃料電池Ｖに供給されるエア流量が減少してしまう。
【００１０】
例えば、この種の三方弁１では、燃料電池Ｖと換気配管２とに分配されるエア流量が同量となり、燃料電池電気自動車の走行に影響を及ぼすおそれがある。
【００１１】
本発明は、この種の問題を解決するものであり、簡単な構成及び工程で、大型の三方弁を不要にするとともに、所望の運転状態を確保しながら、燃料電池ボックスの換気処理を行うことが可能な燃料電池システム及びその制御方法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】
【００１２】
本発明は、電解質膜の両側にカソード側電極及びアノード側電極が設けられた電解質膜・電極構造体を有する発電セルを備えるとともに、前記カソード側電極に供給される酸化剤ガス及び前記アノード側電極に供給される燃料ガスの電気化学反応により発電する燃料電池と、前記燃料電池に前記酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給路及び前記燃料電池から前記酸化剤ガスを排出する酸化剤ガス排出路に、それぞれ配置される封止弁とを備える燃料電池システム及びその制御方法に関するものである。
【００１３】
この燃料電池システムでは、酸化剤ガス供給路の封止弁よりも上流から分岐し、燃料電池が収容される燃料電池室内に開口する分岐供給路と、前記分岐供給路に配置される開閉弁とを備えている。
【００１４】
また、この燃料電池システムでは、燃料電池は、燃料電池ボックス内に形成される燃料電池室内に収容されることが好ましい。
【００１５】
さらに、この燃料電池システムでは、酸化剤ガス排出路には、燃料電池から排出される燃料ガスを希釈するための希釈装置が配置され、酸化剤ガス供給路と前記酸化剤ガス排出路とには、前記燃料電池をバイパスするバイパス路が設けられるとともに、前記バイパス路には、開閉弁が配設されることが好ましい。
【００１６】
さらにまた、この燃料電池システムの制御方法は、燃料電池が収容される燃料電池室内に水素が所定濃度以上になったか否かを検出する水素濃度検出工程と、前記燃料電池室内の水素の濃度が所定濃度以上になったことが検出された際、酸化剤ガス供給路及び酸化剤ガス排出路のそれぞれの封止弁を閉塞する一方、前記酸化剤ガス供給路の前記封止弁よりも上流から分岐する分岐供給路を開放して前記燃料電池室内に酸化剤ガスを供給する換気工程とを有している。所定濃度とは、水素による影響を回避することができる好ましい濃度をいう。
【００１７】
また、この制御方法では、換気工程が終了した後、封止弁を開放することにより、酸化剤ガス排出路に配設される希釈装置に酸化剤ガスを供給し、前記希釈装置内の燃料ガスを希釈する希釈工程を有することが好ましい。
【００１８】
さらに、この制御方法では、換気工程は、燃料電池をバイパスして酸化剤ガス供給路と酸化剤ガス排出路とを繋ぐバイパス路に設けられた開閉弁を開放することにより、前記酸化剤ガス排出路に配設される希釈装置に酸化剤ガスを供給し、前記希釈装置内の燃料ガスを希釈する希釈工程を有することが好ましい。
【００１９】
さらにまた、この制御方法は、燃料電池が収容される燃料電池室内に水素が所定濃度以上になったか否かを検出する水素濃度検出工程と、前記燃料電池室内の水素の濃度が所定濃度以上になったことが検出された際、酸化剤ガス供給路及び酸化剤ガス排出路のそれぞれの封止弁を開放した状態で、前記酸化剤ガス供給路の前記封止弁よりも上流から分岐する分岐供給路を開放して前記燃料電池室内に前記酸化剤ガスを供給する換気工程とを有している。
【発明の効果】
【００２０】
本発明では、燃料電池室内の水素濃度が検出された際、酸化剤ガス供給路及び酸化剤ガス排出路のそれぞれの封止弁が閉塞される一方、前記酸化剤ガス供給路から分岐する分岐供給路を開放して前記燃料電池室内に酸化剤ガスが供給されている。
【００２１】
このため、封止弁の他、分岐供給路に配置される開閉弁を用いるだけでよく、大型の三方弁を不要にすることが可能になる。しかも、封止弁及び開閉弁を同時に開放させることができ、燃料電池の発電に必要な酸化剤ガス量を確保することが可能になる。従って、特に燃料電池電気自動車の走行に影響を与えることがない。これにより、簡単な構成及び工程で、所望の運転状態を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１〜第３の実施形態に係る制御方法が適用される燃料電池システムの概略構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る制御方法を説明するフローチャートである。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る制御方法を説明するフローチャートである。
【図４】本発明の第３の実施形態に係る制御方法を説明するフローチャートである。
【図５】本発明の第４の実施形態に係る制御方法が適用される燃料電池システムの概略構成説明図である。
【図６】本発明の第４の実施形態に係る制御方法を説明するフローチャートである。
【図７】特許文献１に開示されている燃料電池ボックス換気装置の概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１に示すように、本発明の第１〜第３の実施形態に係る制御方法が適用される燃料電池システム１０は、例えば、燃料電池電気自動車等の燃料電池車両に搭載される車載用燃料電池システムを構成する。
【００２４】
燃料電池システム１０は、複数の発電セル１２が積層（スタック）される燃料電池１４を備える。燃料電池１４は、電解質膜・電極構造体（ＭＥＡ）１６が、カソード側セパレータ１８及びアノード側セパレータ２０間に挟持される。電解質膜・電極構造体１６は、例えば、パーフルオロスルホン酸の薄膜に水が含浸された固体高分子電解質膜２２と、前記固体高分子電解質膜２２を挟持するカソード側電極２４及びアノード側電極２６とを備える。
【００２５】
カソード側電極２４及びアノード側電極２６は、カーボンペーパ等からなるガス拡散層と、白金合金が表面に担持された多孔質カーボン粒子が前記ガス拡散層の表面に一様に塗布されて形成される電極触媒層とを有する。電極触媒層は、固体高分子電解質膜２２の両面に形成されている。
【００２６】
カソード側セパレータ１８の電解質膜・電極構造体１６に向かう面には、酸化剤ガス通路２８が形成される。アノード側セパレータ２０の電解質膜・電極構造体１６に向かう面には、燃料ガス通路３０が形成される。互いに隣接するカソード側セパレータ１８とアノード側セパレータ２０との間には、冷却媒体通路（図示せず）が形成される。
【００２７】
燃料電池１４には、酸化剤ガス供給装置３２が接続される。酸化剤ガス供給装置３２は、エアポンプ３４を備え、前記エアポンプ３４に酸化剤ガス供給路３６の一端が接続される。酸化剤ガス供給路３６の他端は、燃料電池１４に接続されて酸化剤ガス通路２８の入口側に連通する。燃料電池１４には、酸化剤ガス通路２８の出口側に連通して、酸化剤ガス排出路３８の一端が接続される。この酸化剤ガス排出路３８の他端は、希釈装置４０に接続されるとともに、前記希釈装置４０には、前記燃料電池１４の燃料ガス通路３０を循環する燃料ガスをパージするための水素パージライン４２が接続される。
【００２８】
酸化剤ガス供給路３６及び酸化剤ガス排出路３８には、それぞれ封止弁４４、４６が配置される。封止弁４４、４６は、燃料電池１４の停止時に閉じられることにより、前記燃料電池１４への酸化剤ガスの流入及び排出を停止する。このため、特に起動停止による電極の酸化による劣化を抑制することができる。
【００２９】
酸化剤ガス供給路３６から分岐供給路４８が分岐する。この分岐供給路４８は、封止弁４４の上流側から分岐しており、燃料電池１４に向かって開口する開口部５０が形成される。分岐供給路４８を流通する酸化剤ガス流量は、酸化剤ガス供給路３６を流通する酸化剤ガス流量に比べて少流量に設定されるとともに、前記分岐供給路４８には、開閉弁５２が配置される。
【００３０】
燃料電池１４は、燃料電池室５４に配設される。この燃料電池室５４は、例えば、燃料電池ボックス５６内に形成される。燃料電池ボックス５６内には、燃料電池１４、分岐供給路４８及び水素濃度を検出するための水素検出センサ５８が、前記燃料電池ボックス５６の重力方向上方に収容される。燃料電池ボックス５６には、分岐供給路４８と反対側の壁面上方側に、排気口６０が形成される。排気口６０は、酸化剤ガス供給路３６よりも上方に、すなわち、燃料電池ボックス５６の上方に配置される。
【００３１】
封止弁４４、４６、開閉弁５２及び水素検出センサ５８は、制御部６２に接続される。なお、燃料電池１４には、図示しないが、燃料ガス供給装置及び冷却媒体供給装置が接続される。
【００３２】
このように構成される燃料電池システム１０において、本発明の第１の実施形態に係る制御方法を、図２に示すフローチャートに沿って、以下に説明する。
【００３３】
先ず、燃料電池システム１０が搭載されている燃料電池電気自動車（図示せず）の通常走行時には、封止弁４４、４６が開放される（ステップＳ１）。このため、酸化剤ガス供給装置３２では、エアポンプ３４の駆動作用下に、酸化剤ガス供給路３６から燃料電池１４の酸化剤ガス通路２８に酸化剤ガス（空気）が供給される。一方、図示しない燃料ガス供給装置では、高圧水素タンク等から燃料電池１４の燃料ガス通路３０に燃料ガス（水素ガス）が供給される。
【００３４】
従って、各発電セル１２では、カソード側電極２４に供給される酸化剤ガス中の酸素と、アノード側電極２６に供給される燃料ガス中の水素とが、電気化学的に反応して発電が行われる。このため、燃料電池１４から図示しない走行モータに電力が供給されて走行が行われる。
【００３５】
燃料電池１４から排出される酸化剤ガスは、酸化剤ガス排出路３８から希釈装置４０に供給される。一方、燃料ガスは、燃料電池１４から排出された後、再度、新たな燃料ガスに混合されて前記燃料電池１４に循環供給される。そして、所定の時間又は所定の不純物濃度となった際に、水素パージライン４２から希釈装置４０に排出されて、空気による希釈が行われ、外部に排出される。
【００３６】
制御部６２では、水素検出センサ５８により燃料電池ボックス５６内の燃料電池室５４に所定濃度以上の水素濃度が発生したか否かを検出している（ステップＳ２）。そして、所定濃度以上の水素濃度が検知されると（ステップＳ２中、ＹＥＳ）、ステップＳ３に進む。
【００３７】
このステップＳ３では、封止弁４４、４６が閉塞される一方、開閉弁５２が開放される。従って、エアポンプ３４から酸化剤ガス供給路３６に供給される酸化剤ガスは、分岐供給路４８に導入されて開口部５０から燃料電池室５４に吹き出される。これにより、燃料電池室５４に進入した水素は、酸化剤ガスにより排気口６０から室外に排出されて、燃料電池ボックス５６内の換気が行われる。
【００３８】
燃料電池室５４の換気が完了すると（ステップＳ４中、ＹＥＳ）、ステップＳ５に進んで、開閉弁５２が閉塞される。そして、燃料電池電気自動車の運転が停止することにより（ステップＳ６中、ＹＥＳ）、制御が終了する。
【００３９】
一方、ステップＳ２において、所定濃度以上の水素濃度が検知されない場合は（ステップＳ２中、ＮＯ）、ステップＳ７に進んで、イグニッションがオフされたか否かが判断される。イグニッションがオフされると（ステップＳ７中、ＹＥＳ）、ステップＳ８に進んで、システム停止処理の制御が行われる。例えば、希釈装置４０内に残留する水素の排出処理やディスチャージ処理等が行われる。ディスチャージ処理とは、負荷を繋ぐことによるスタック内の残留ガスの消費をいう。その後、ステップＳ９に進んで、封止弁４４、４６が閉塞され、車両の停止により（ステップＳ６中、ＹＥＳ）、制御が終了する。
【００４０】
なお、ステップＳ３では、燃料電池ボックス５６内の換気を行うために、エアポンプ３４により供給される酸化剤ガス流量を増加させることが望ましい。また、ステップＳ４における換気完了の判断は、水素検出センサ５８による検出水素濃度やタイマーによる経過時間等により判断することができる。
【００４１】
この場合、第１の実施形態では、燃料電池室５４内の所定濃度以上の水素濃度が検出された際、酸化剤ガス供給路３６及び酸化剤ガス排出路３８のそれぞれの封止弁４４、４６が閉塞される。一方、酸化剤ガス供給路３６から分岐する分岐供給路４８の開閉弁５２が開放されて、前記分岐供給路４８から燃料電池室５４に酸化剤ガスが供給されている。
【００４２】
このため、燃料電池システム１０では、封止弁４４、４６の他、分岐供給路４８に配置される開閉弁５２を設けるだけでよく、例えば、大型の三方弁を不要にすることが可能になる。しかも、封止弁４４、４６及び開閉弁５２は同時に開放させることができ、燃料電池１４には、大流量側に設定される酸化剤ガス供給路３６を介して、発電に必要な酸化剤ガス量を確保することが可能になる。一方、開閉弁５２は、開放させておくことにより、燃料電池ボックス５６内に換気用の空気を、常時、少量だけ供給しておくこともできる。
【００４３】
従って、特に燃料電池電気自動車の走行に影響を与えることがない。これにより、燃料電池システム１０では、簡単な構成及び工程で、所望の運転状態を確保することができるという効果が得られる。
【００４４】
次に、本発明の第２の実施形態に係る制御方法について、図３に示すフローチャートに沿って、以下に説明する。
【００４５】
なお、第１の実施形態に係る制御方法と同一の工程については、その詳細な説明は省略する。また、以下に説明する第３以降の実施形態においても同様に、その詳細な説明は省略する。
【００４６】
通常走行時に、所定濃度以上の水素濃度が検知されると（ステップＳ１０１〜Ｓ１０２中、ＹＥＳ）、燃料電池ボックス５６内の換気処理が行われる（ステップＳ１０３、Ｓ１０４）。そして、換気が完了した後（ステップＳ１０４中、ＹＥＳ）、ステップＳ１０５に進む。
【００４７】
ステップＳ１０５では、換気工程が終了した後、開閉弁５２が閉塞される一方、封止弁４４、４６が開放される。このため、エアポンプ３４から酸化剤ガス供給路３６に供給される酸化剤ガスは、燃料電池１４に供給された後、酸化剤ガス排出路３８を通って希釈装置４０に供給される。従って、希釈装置４０内に残存する燃料ガスを希釈して前記希釈装置４０から排出させることができる。
【００４８】
希釈装置４０の残留水素が排出された後、ステップＳ１０６に進んで、封止弁４４、４６が閉塞される。さらに、車両停止により（ステップＳ１０７中、ＹＥＳ）、制御が終了する。
【００４９】
一方、ステップＳ１０２で所定濃度以上の水素濃度が検知されない際には(ステップＳ１０２中、ＮＯ)、ステップＳ１０８及びステップＳ１０９に進む。ここで、所定のシステム停止処理が行われた後、ステップＳ１０６以降に進む。
【００５０】
このように、第２の実施形態では、燃料電池室５４の換気工程が終了した後、希釈装置４０内の残留水素の排出処理が遂行されるという効果が得られる他、上記の第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００５１】
次いで、本発明の第３の実施形態に係る制御方法について、図４に示すフローチャートに沿って、以下に説明する。
【００５２】
第３の実施形態では、燃料電池電気自動車が走行を継続しながら、燃料電池室５４の換気工程を行う方法について説明する。先ず、所定濃度以上の水素濃度が検知されると（ステップＳ１５１〜Ｓ１５２中、ＹＥＳ）、封止弁４４、４６が開放された状態で、すなわち、燃料電池１４に酸化剤ガス（及び燃料ガス）が供給されて発電が継続された状態で、燃料電池ボックス５６内の換気処理が行われる（ステップＳ１５３、Ｓ１５４）。
【００５３】
そして、換気が完了した後（Ｓステップ１５４中、ＹＥＳ）、ステップＳ１５５に進む。このステップＳ１５５では、換気工程が完了した後、開閉弁５２が閉塞されて、通常運転が継続される。
【００５４】
一方、換気が完了していないと判断されると（ステップＳ１５４中、ＮＯ）、ステップＳ１５６に進む。このステップＳ１５６において、換気完了ではないという判断が所定回数以上カウントされると（ステップＳ１５６中、ＹＥＳ）、ステップＳ１５７に進み、開閉弁５２の開放が継続される。このため、燃料電池電気自動車が走行を継続している間、燃料電池室５４の換気工程も継続される。
【００５５】
これにより、第３の実施形態では、燃料電池システム１０では、簡単な構成及び工程で、燃料電池室５４の換気を行いながら、所望の運転状態を確保することができる等の効果が得られる。
【００５６】
図５は、本発明の第４の実施形態に係る制御方法が適用される燃料電池システム８０の概略構成説明図である。なお、第１の実施形態に係る燃料電池システム１０と同一の構成要素には、同一の参照符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００５７】
燃料電池システム８０では、酸化剤ガス供給路３６と酸化剤ガス排出路３８とに燃料電池１４をバイパスするバイパス路８２が設けられる。バイパス路８２には、バイパス弁として開閉弁８４が配設される。
【００５８】
このように構成される燃料電池システム８０において、本発明の第４の実施形態に係る制御方法を、図６に示すフローチャートに沿って、以下に説明する。
【００５９】
燃料電池システム８０による通常走行時には、封止弁４４、４６が開放される一方、開閉弁８４が閉塞される（ステップＳ２０１）。そして、制御部６２により所定濃度以上の水素濃度が検知されると（ステップＳ２０２中、ＹＥＳ）、ステップＳ２０３に進む。ステップＳ２０３では、封止弁４４、４６が閉塞される一方、開閉弁５２、８４が開放される。
【００６０】
従って、分岐供給路４８から燃料電池室５４に酸化剤ガスが供給され、燃料電池ボックス５６内の換気処理が行われる一方、バイパス路８２に酸化剤ガスが供給される。この酸化剤ガスは、燃料電池１４をバイパスして希釈装置４０に供給されて、前記希釈装置４０内の残留水素の希釈排出処理が行われる。
【００６１】
換気処理が完了すると(ステップＳ２０４中、ＹＥＳ)、ステップＳ２０５に進んで、開閉弁５２、８４が閉塞される。さらに、ステップＳ２０６では、車両停止処理により（ステップＳ２０６中、ＹＥＳ）、制御が終了する。一方、所定濃度以上の水素濃度が検知されない際には（ステップＳ２０２中、ＮＯ）、ステップＳ２０７以降の処理が行われる。
【００６２】
このように、燃料電池システム８０では、バイパス路８２を設けることによって、燃料電池ボックス５６内の換気処理と希釈装置４０内の残留水素希釈処理とが両立される等、上記の第２の実施形態に係る制御方法と同様の効果が得られる。なお、燃料電池システム８０では、上記の第３の実施形態に係る制御方法を行うことができる。
【符号の説明】
【００６３】
１０、８０…燃料電池システム        １２…発電セル
１４…燃料電池                      １６…電解質膜・電極構造体
２２…固体高分子電解質膜            ２４…カソード側電極
２６…アノード側電極                ２８…酸化剤ガス通路
３０…燃料ガス通路                  ３４…エアポンプ
３６…酸化剤ガス供給路              ３８…酸化剤ガス排出路
４０…希釈装置                      ４２…水素パージライン
４４、４６…封止弁                  ４８…分岐供給路
５０…開口部                        ５２、８４…開閉弁
５４…燃料電池室                    ５６…燃料電池ボックス
５８…水素検出センサ                ８２…バイパス路
【図１】
2012234806.tif 000003
【図２】
2012234806.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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