(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池の運転モードとして、フラッディング解消モードを備える燃料電池システムであって、
前記燃料電池システムの外気温が、所定の第１の温度以下の場合に、前記フラッディング解消モードで前記燃料電池を運転させ、前記外気温が、前記第１の温度よりも高い所定の第２の温度以上の場合に、前記フラッディング解消モードでの前記燃料電池の運転を禁止する運転制御部を備え、
前記運転制御部は、
前記燃料電池の点検指示が入力された場合には、前記外気温に関わらず、前記フラッディング解消モードで、前記燃料電池を運転させ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であって、
入力部をさらに備え、
前記運転制御部は、
前記外気温が前記第１の温度より高く、前記第２の温度よりも低い場合に、前記入力部を介して、前記フラッディング解消モードでの運転指示が入力されると、前記フラッディング解消モードで、燃料電池を運転させることを特徴と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、
前記燃料電池の点検指示が入力された場合には、前記外気温に関わらず、前記入力部を介して前記フラッディング解消モードでの運転指示が入力されると、前記フラッディング解消モードで、燃料電池を運転させることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の燃料電池において、
前記運転制御部は、
前記燃料電池システムに、点検用の装置が接続された場合に、前記点検指示が入力されたと判断することを特徴とする燃料電池システム。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１つに記載の燃料電池システムであって、
前記フラッディング解消モードは、
前記燃料電池の運転中に、前記燃料電池の内部温度を所定の温度に保持する保温処理、前記燃料電池の運転中に、前記燃料電池の備える電解質膜の含水量を制御する含水量制御処理、および前記燃料電池の運転停止時に、前記燃料電池内の水を除去する掃気処理のうち、少なくとも一つの処理を実行する運転モードであることを特徴とする燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、燃料電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池では、発電時に水素と酸素の電気化学反応により、水が生成される（以下、生成される水を「生成水」ともいう）。例えば、燃料電池を搭載した車両では、氷点下で燃料電池を始動させることが想定されるが、その場合、この生成水が燃料電池内に残留していると、生成水が凍結して、燃料の供給が滞り、発電できなくなるおそれがある。
【０００３】
このような燃料電池を備える燃料電池システムにおいて、例えば、生成水の凍結を解消するために、ユーザが選択した際に保温モードで燃料電池の運転を行なうと共に、外気温が高くなった場合に、保温モードによる運転を停止する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、生成水が凍結しなくても、生成水が電解質膜付近に滞留すること（いわゆる、フラッディング）により、燃料の供給が滞り、燃料電池性能が低下する場合もある。このような場合には、例えば、燃料電池の運転中に、燃料電池の備える電解質膜の含水量を制御する含水量制御処理、および燃料電池の停止時に、燃料電池内の水を除去する掃気処理等を行う場合がある。また、上記した保温モードによる運転を実施する場合もある。保温モードで運転すると、生成水が液水になるのを抑制することができるため、フラッディングを解消することができる。このような処理を行う場合には、行なわない場合に比べて、余分に電力を消費するため、燃費が悪くなる。したがって、外気温が高くなった場合には、フラッディングが生じにくいため、その処理が強制的に停止されることが多い。なお、生成水の凍結も、フラッディングが生じた結果生じる現象であるため、凍結を解消するための処理は、すなわち、フラッディングを解消するための処理とも言える。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１０８８３２号公報
【特許文献２】特開２００５−３１７２１１号公報
【特許文献３】特開２００７−９５６５５号公報
【特許文献４】特開２００６−７９８６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、外気温が高い場合であっても、保温モードで燃料電池の運転を実施したり、掃気処理、含水量制御処理を実施したい場合がある。例えば、燃料電池が故障して、その故障の原因を調べる場合に、保温モードによる燃料電池システムの運転を行なって、フラッディングという原因を排除しても、燃料電池の故障が治らなかったら、故障の原因がフラッディング以外（例えば、割れが生じている等）であることが特定できる。
【０００７】
そこで、本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、フラッディングを解消するための運転モードを備える燃料電池システムの点検をする場合の、ユーザの利便性を向上させ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、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００９】
［適用例１］  燃料電池の運転モードとして、フラッディング解消モードを備える燃料電池システムであって、
前記燃料電池システムの外気温が、所定の第１の温度以下の場合に、前記フラッディング解消モードで前記燃料電池を運転させ、前記外気温が、前記第１の温度よりも高い所定の第２の温度以上の場合に、前記フラッディング解消モードでの前記燃料電池の運転を禁止する運転制御部を備え、
前記運転制御部は、
前記燃料電池の点検指示が入力された場合には、前記外気温に関わらず、前記フラッディング解消モードで、前記燃料電池を運転させることを特徴とする燃料電池システム。
【００１０】
この構成によれば、点検指示が入力された場合には、外気温に関わらず、フラッディング解消モードで燃料電池が運転されるので、フラッディングを解消することができ、燃料電池の点検をする際に、故障原因からフラッディングを除くことができる。
【００１１】
［適用例２］  適用例１記載の燃料電池システムであって、
入力部をさらに備え、
前記運転制御部は、
前記外気温が前記第１の温度より高く、前記第２の温度よりも低い場合に、前記入力部を介して、前記フラッディング解消モードでの運転指示が入力されると、前記フラッディング解消モードで、燃料電池を運転させることを特徴とする燃料電池システム。
【００１２】
適用例２の燃料電池システムによれば、燃料電池システムの外気温度が、第１の温度と第２の温度の間である場合には、例えば、ユーザが入力部を介してフラッディング解消モードでの運転指示を入力することにより、ユーザの意思に基づいて、フラッディング解消モードによる運転をさせることができる。
【００１３】
［適用例３］  適用例２に記載の燃料電池システムにおいて、
前記燃料電池の点検指示が入力された場合には、前記外気温に関わらず、前記入力部を介して前記フラッディング解消モードでの運転指示が入力されると、前記フラッディング解消モードで、燃料電池を運転させることを特徴とする燃料電池システム。
【００１４】
適用例３の燃料電池システムによれば、点検指示が入力されていても、入力部を介してフラッディング解消モードでの運転指示が入力されていなければ、フラッディング解消モードによる運転は実施されない。したがって、点検指示が入力されていれば、外気温にかかわらず、入力部を利用して、任意に、フラッディング解消モードでの運転を実施させることができる。
【００１５】
［適用例４］  適用例１ないし請求項３のいずれかに記載の燃料電池において、
前記運転制御部は、
前記燃料電池システムに、点検用の装置が接続された場合に、前記点検指示が入力されたと判断することを特徴とする燃料電池システム。
【００１６】
このようにすると、点検用の装置を接続することによって、外気温に応じたフラッディング解消モードによる運転の制御を解除することができる。
【００１７】
［適用例５］  適用例１ないし４のいずれか１つに記載の燃料電池システムであって、
前記フラッディング解消モードは、
前記燃料電池の運転中に、前記燃料電池の内部温度を所定の温度に保持する保温処理、前記燃料電池の運転中に、前記燃料電池の備える電解質膜の含水量を制御する含水量制御処理、および前記燃料電池の運転停止時に、前記燃料電池内の水を除去する掃気処理のうち、少なくとも一つの処理を実行する運転モードであることを特徴とする燃料電池システム。
【００１８】
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、燃料電池システム、その燃料電池システムを搭載した車両、燃料電池の運転方法等の形態で実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
Ａ．第１の実施例：
Ａ１．燃料電池車の構成：
図１は、本発明の第１の実施例としての燃料電池システム１００が搭載された燃料電池車１０００の構成を概略的に示す説明図である。燃料電池車１０００は、燃料電池システム１００と、２次電池５０、モータ５６、ＥＣＵ４０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ５２と、インバータ５４と、を主に備える。燃料電池車１０００は、燃料電池スタック２０を主電源、２次電池５０を補助電源として、モータ５６を駆動し、モータ５６の駆動力によって走行する車両である。
【００２０】
ＥＣＵ４０は、マイクロコンピュータを中心とした論理回路として構成され、燃料電池車１０００の各部の動きを制御している。ＥＣＵ４０は、燃料電池車１０００に設けられた種々のセンサやスイッチから信号を受信すると共に、ＤＣ／ＤＣコンバータ５２やインバータ５４に制御信号を出力して、モータ５６の運転を制御すると共に、後述するように、燃料電池システム１００の運転を制御する。
【００２１】
２次電池５０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５２を介して燃料電池スタック２０と並列に接続されている。インバータ５４は、これらの直流電源から三相交流電源を生成して、モータ５６に供給し、モータ５６の回転数とトルクとを制御する。モータ５６は、その回転軸がギヤ、シャフトなど（図示せず）を介して車輪（図示せず）に結合されており、モータ５６の駆動によって、燃料電池車１０００に推進力を与える。
【００２２】
Ａ２．燃料電池システムの構成：
燃料電池システム１００は、燃料電池スタック２０と、水素供給装置２４と、ブロワ２６と、冷却装置３０と、ＥＣＵ４０と、フラッディング解消スイッチ５８と、入出力端子５９と、外気温センサ５７と、を主に備える。燃料電池スタック２０としては種々の種類のものを適用可能であるが、本実施例では、固体高分子型燃料電池を用いている。
【００２３】
水素供給装置２４は、内部に水素を貯蔵し、水素ガスを燃料ガスとして燃料電池スタック２０のアノードに供給する装置である。例えば、水素供給装置２４は、水素ボンベや、水素吸蔵合金を内部に有する水素タンクを備えることとすれば良い。なお、電気化学反応に供された後、アノードから排出された燃料排ガスは、水素供給装置２４と燃料電池スタック２０とを接続する流路に導いて、再び電気化学反応に供することができる（図示せず）。また、ブロワ２６は、大気中から取り込んだ空気を、燃料電池スタック２０のカソードに、酸化ガスとして供給する。
【００２４】
冷却装置３０は、燃料電池スタック２０内部を通過するように形成された冷却水流路３２と、ラジエータ３４と、ポンプ３６とを備えている。ポンプ３６を駆動することで、冷却水流路３２内で冷却水を循環させることができる。燃料電池スタック２０では、電気化学反応の進行と共に熱が生じるため、発電中は、燃料電池スタック２０内に冷却水を循環させ、この冷却水をラジエータ３４で冷却することによって、燃料電池スタック２０の内部温度を所定の範囲内に保つ。ラジエータ３４は、図示しない冷却ファンを備えており、この冷却ファンを駆動することで、ラジエータ３４における冷却水の冷却を促進することができる。
【００２５】
なお、冷却水流路３２において、燃料電池スタック２０との接続部近傍であって、燃料電池スタック２０内から冷却水が排出される側には、温度センサ３８が設けられている。温度センサ３８による検出信号は、所定時間間隔で、ＥＣＵ４０に対して送出され、ＥＣＵ４０は、その検出信号に基づいて、ポンプ３６に制御信号を出力して、燃料電池スタック２０の内部温度を制御している。図１では、冷却水流路３２内を冷却水が循環する方向を矢印で示している。
【００２６】
また、後述するフラッディング解消モードにて燃料電池スタック２０が運転される場合には、冷却装置３０は、冷却水を図示せざる電気ヒータにより温めて、その温水を燃料電池スタック２０内に循環させることにより、燃料電池スタック２０の内部温度を昇温させたり、上記冷却ファンを停止することにより、冷却水の温度低下を抑制して、燃料電池スタック２０の内部温度を高温に保つことができる。
【００２７】
外気温センサ５７は、燃料電池車１０００の外周に設けられ、外気温を検出し、その検出信号を、ＥＣＵ４０に送出する。フラッディング解消スイッチ５８は、燃料電池車１０００の車室内前部に設けられたインストルメントパネル（図示しない）上に設けられており、運転者により操作可能となっている。入出力端子５９は、インストルメントパネル内に設けられている。入出力端子５９は、チェックツール２００を接続するものであり、ＥＣＵ４０とチェックツール２００との間で、入出力端子５９を介して、信号をやりとりすることができる。ここで、チェックツール２００とは、例えば、自動車ディーラーにおいて点検修理等を行なう場合に用いられる故障診断装置である。
【００２８】
ＥＣＵ４０は、機能的には、燃料電池スタック２０の運転を制御する運転制御部４２を備える。例えば、運転者が、車室内前部に設けられたインストルメントパネル（図示しない）上に設けられている始動スイッチ（図示しない）を操作して、ＩＧ（イグニッションスイッチ）オンにした後、ＳＴ（スタートスイッチ）オンにすると、運転制御部４２は、始動スイッチからの信号に基づいて、燃料電池システム１００の運転を開始させる。ＩＧとは、ＩＧｎｉｔｉｏｎの略で、本来は内燃機関の点火を意味し、燃料電池システム１００においては、必ずしも適当な用語ではないが、当業者にとり、イグニッションスイッチといえば、車両の起動スイッチを意味するものとして長年用いられてきたものである。そこで、ここでも、車両の起動スイッチとしての操作子の意味で、イグニッションスイッチ（ＩＧ）の語をそのまま用いるものとする。なお、本実施例において、燃料電池システム１００に関しては、ＩＧオン状態で、ＥＣＵ４０、水素供給装置２４、ブロワ２６、冷却装置３０等に、電力が供給され、ＳＴオンになると、ＥＣＵ４０により、水素供給装置２４、ブロワ２６、冷却装置３０等が制御され、燃料電池システム１００の運転が開始される。
【００２９】
また、運転制御部４２は、外気温センサ５７、フラッディング解消スイッチ５８、および上記したチェックツール２００からの信号を受信して、所定の条件を満たす場合に、燃料電池スタック２０の運転モードの一つとしての、フラッディング解消モードにて、燃料電池スタック２０を運転させる。
【００３０】
フラッディング解消モードは、燃料電池スタック２０におけるフラッディングを解消するための種々の制御を行なう運転モードである。具体的には、フラッディング解消モードには、昇温制御、含水量制御、保温制御、および掃気処理が含まれる。図４は、フラッディング解消モードにおける各処理の実施タイミングを示す説明図である。フラッディング解消モードについて、図４に基づいて、以下に説明する。
【００３１】
昇温制御は、燃料電池スタック２０の内部温度を、急速に昇温させる制御である。例えば、電気ヒータで冷却水を加熱することにより、燃料電池スタック２０の内部温度を急速に昇温させることができる。図４に示すように、昇温制御は、ＳＴオン後、燃料電池スタック２０の内部温度が目標温度に達するまで実施される。なお、燃料電池スタック２０の内部温度は、温度センサ３８によって検出される。
【００３２】
保温制御は、燃料電池スタック２０内部温度を、所定の目標値に保つ制御である。例えば、冷却装置３０のラジエータ３４が備えるファン（図示しない）を停止して、冷却水の温度を低下させないことにより、燃料電池スタック２０の内部温度を所定の目標値に保つことができる。図４に示すように、保温制御は、暖機が完了した後（すなわち、燃料電池スタック２０の内部温度が所定の目標値に達した後）、ＩＧオフされるまで、実施される。
【００３３】
含水量制御は、燃料電池スタック２０の電解質膜を乾燥・湿潤させることにより所定の含水量を維持させるための制御である。具体的には、含水量を膜抵抗（インピーダンス）で管理し、インピーダンスに応じて、電解質膜を加湿したり、乾燥させたりする。図４に示すように、含水量制御は、保温制御と同時に実施される。
【００３４】
掃気処理は、燃料電池システム１００の停止時に、電解質膜の含水量を適正範囲に制御する処理である。具体的には、ブロワ２６を制御することにより、燃料電池スタック２０に空気を供給することにより、電解質膜を乾燥させる。この処理は、次回、氷点下で燃料電池システム１００を起動させる場合に、燃料電池スタック２０内の残留水の凍結を回避することを目的としている。図４に示すように、掃気処理は、ＩＧオフ後に行なわれ、掃気処理により、含水量が所定の範囲内に収まったら、終了される。掃気処理が終了されると共に、燃料電池システム１００が停止される。
【００３５】
なお、図４において、ＳＴオンと同時に、フラッディング解消モードがオンされているが、フラッディング解消モードのオン／オフの判断は、ＩＧオン後、ＳＴオン前に、行なわれてもよい。例えば、ＩＧオン後、フラッディング解消モードオンと判定された場合に、フラッディング解消モードフラグがオンされ、その後、ＳＴオンとされたときに、実際に、フラッディング解消モードがオンされるようにしてもよい。フラッディング解消モードオン／オフの判断については、後に詳述する。
【００３６】
Ａ３．実施例の動作：
図２は、燃料電池車１０００のＥＣＵ４０で実行されるフラッディング解消制御ルーチンを示すフローチャートである。フラッディング解消制御ルーチンは、ＩＧオン後、所定時間ごとに繰り返し実行される。
【００３７】
本実施例において、燃料電池スタック２０の点検を行なう場合には、点検者は、接続ケーブルを介して、チェックツール２００を入出力端子５９に接続し、電源をオンして、燃料電池システム１００を始動させる。ＥＣＵ４０は、チェックツール２００からの電源オン信号を受信すると、点検指示が入力されたと判断する。すなわち、本実施例におけるチェックツール２００の電源オン信号が、請求項における点検指示に相当し、チェックツール２００が入力部に相当する。
【００３８】
まず、チェックツール２００が接続されていない場合、すなわち、通常、燃料電池車１０００を運転する場合の、フラッディング解消制御ルーチンの流れについて、図２に基づいて説明する。
【００３９】
運転制御部４２は、外気温Ｔｏが、第１の温度Ｔ１以下か否か判定する（ステップＳ１０２）。ＥＣＵ４０は、ＩＧオン後、所定の時間ごとに、外気温センサ５７から検出信号を受信し、その受信信号に基づいて、ステップＳ１０２における判定を行っている。
【００４０】
第１の温度Ｔ１は、後述する第２の温度Ｔ２と共に、予め設定されている。本実施例では、第１の温度Ｔ１として、燃料電池スタック２０内に生成水が滞留している場合に、凍結が生じる可能性の高い温度（例えば、氷点下）に設定し、第２の温度Ｔ２として、フラッディングが生じにくい高温に設定している。
【００４１】
外気温センサ５７によって検出される外気温Ｔｏが、第１の温度Ｔ１以下である場合には（ステップＳ１０２においてＹＥＳ）、運転制御部４２は、フラッディング解消モードをオンにして（ステップＳ１０８）、本ルーチンを終了する。そうすると、燃料電池スタック２０はフラッディング解消モードで運転される。
【００４２】
運転制御部４２は、所定の時間経過後、再び、本ルーチンを実行する。運転制御部４２は、上記と同様に、外気温Ｔｏが、第１の温度Ｔ１以下か否か判定し（ステップＳ１０２）、外気温Ｔｏが、第１の温度Ｔ１よりも高いと判定した場合には（ステップＳ１０２において、ＮＯ）、フラッディング解消スイッチ５８がオンか否か判定する（ステップＳ１０４）。フラッディング解消スイッチ５８がオンの場合（ステップＳ１０４においてＹＥＳ）、続いて、チェックツール２００がオンか否か判定する（ステップＳ１０６）。チェックツール２００が接続されていないため、運転制御部４２はチェックツール２００オフと判定し（ステップＳ１０６において、ＮＯ）、続いて、外気温Ｔｏが第２の温度Ｔ２よりも低いか否か判定する（ステップＳ１１０）。外気温Ｔｏが第２の温度Ｔ２よりも低い場合には（ステップＳ１１０において、ＹＥＳ）、運転制御部４２は、ステップＳ１０８に進み、フラッディング解消モードをオンにして、本ルーチンを終了する。
【００４３】
なお、ステップＳ１１０において、外気温Ｔｏが第２の温度Ｔ２以上の場合には、ステップＳ１１４に進み、運転制御部４２は、フラッディング解消モードをオフにする。そうすると、フラッディング解消モードは実施されず、通常の燃料電池スタック２０の運転が実施される。すなわち、外気温Ｔｏが第２の温度Ｔ２以上の場合には、フラッディング解消スイッチ５８がオンであっても、燃料電池スタック２０は、フラッディング解消モードで運転されない。
【００４４】
また、ステップＳ１０４において、フラッディング解消スイッチ５８がオフの場合には、運転制御部４２は、フラッディング解消モードをオフにする（ステップＳ１１２）。そうすると、フラッディング解消モードは実施されず、通常の燃料電池スタック２０の運転が実施される。
【００４５】
図３は、チェックツール２００のオン／オフ、フラッディング解消スイッチ５８のオン／オフ、および外気温Ｔｏという３つの条件の組み合わせによる、フラッディング解消モードのオン／オフを示す表である。フラッディング解消モードがオンにされる場合は○、フラッディング解消モードがオフにされる場合は×が記載されている。
【００４６】
ここまで説明したチェックツール２００が接続されていない場合は、図３に示すように、外気温Ｔｏが第１の温度Ｔ１以下の場合には、フラッディング解消スイッチ５８のオン／オフに関らず、フラッディング解消モードで運転され（すなわち、フラッディング解消モード  オン）、外気温Ｔｏが第２の温度Ｔ２以上の場合にはフラッディング解消スイッチ５８のオン／オフに関らず、フラッディング解消モードによる運転が禁止される（すなわち、フラッディング解消モード  オフ）。また、第１の温度Ｔ１＜外気温Ｔｏ＜第２の温度Ｔ２の場合には、フラッディング解消スイッチ５８のオン／オフに応じて、フラッディング解消モードのオン／オフが決定される。
【００４７】
上記したように、フラッディング解消スイッチ５８は、燃料電池車１０００のインストルメントパネル上に設けられ、運転者が操作可能となっているため、第１の温度Ｔ１＜外気温Ｔｏ＜第２の温度Ｔ２のときには、運転者の意思に基づいて、フラッディング解消モードで運転されるか否かが決定される。なお、本実施例において、外気温Ｔｏが第２の温度Ｔ２以上の場合には、フラッディング解消スイッチ５８がオンされていても、フラッディング解消モードで運転しないように、ソフトによって制御しているが、外気温Ｔｏが第２の温度Ｔ２以上の場合に、フラッディング解消スイッチ５８の操作を機械的に禁止するようにしてもよい。
【００４８】
次に、燃料電池スタック２０の点検時におけるフラッディング解消制御ルーチンの流れについて、図２に基づいて説明する。上記したように、燃料電池スタック２０の点検時には、チェックツール２００が入出力端子５９に接続され、電源オンの状態である。
【００４９】
まず、運転制御部４２は、上記と同様に、外気温Ｔｏが、第１の温度Ｔ１以下か否か判定し（ステップＳ１０２）、外気温Ｔｏが、第１の温度Ｔ１以下である場合には、運転制御部４２は、フラッディング解消モードをオンにして（ステップＳ１０８）、本ルーチンを終了する。外気温Ｔｏが、第１の温度Ｔ１よりも高いと判定した場合には、フラッディング解消スイッチ５８がオンか否か判定し（ステップＳ１０４）、フラッディング解消スイッチ５８がオンの場合には（ステップＳ１０４においてＹＥＳ）、続いて、チェックツール２００がオンか否か判定する（ステップＳ１０６）。チェックツール２００がオンのため（ステップＳ１０６において、ＹＥＳ）、運転制御部４２は、ステップＳ１０８に進み、フラッディング解消モードをオンにする。そうすると、燃料電池スタック２０は、フラッディング解消モードで運転される。
【００５０】
図３に示すように、チェックツール２００がオンの場合には、外気温Ｔｏに関らず、フラッディング解消スイッチ５８がオンであれば、フラッディング解消モードがオンにされる。フラッディング解消スイッチ５８がオフの場合には、外気温Ｔｏが第１の温度Ｔ１以下のときだけ、フラッディング解消モードがオンにされる。
【００５１】
Ａ４．実施例の効果：
以上説明したように、燃料電池システム１００によれば、チェックツール２００が接続されていない場合、すなわち、通常の運転の場合には、外気温に基づいて、フラッディング解消モードによる運転の有無が決定される。具体的には、外気温Ｔｏが第１の温度Ｔ１以下の場合には、強制的にフラッディング解消モードで燃料電池スタック２０の運転が実施され、外気温Ｔｏが第１の温度Ｔ１より高く、第２の温度Ｔ２よりも低い場合には、運転者が操作するフラッディング解消スイッチ５８のオン／オフによって、フラッディング解消モードで運転するか否かが決定される。外気温Ｔｏが第２の温度Ｔ２以上の場合には、フラッディング解消モードでの運転が禁止される。
【００５２】
したがって、通常の運転時には、外気温が低い場合には、フラッディング解消モードで燃料電池スタック２０を運転することにより、フラッディングを解消して、燃料電池スタック２０の運転性能の低下を抑制すると共に、外気温が高い場合には、フラッディング解消モードでの運転を禁止して、燃費の悪化等を抑制することができる。
【００５３】
一方、燃料電池スタック２０の点検時には、フラッディング解消スイッチ５８がオンであれば、外気温に関らず、フラッディング解消モードによる運転がなされる。すなわち、点検者が、フラッディング解消スイッチ５８を操作することによって、フラッディング解消モードで燃料電池スタック２０を運転させることができる。したがって、例えば、燃料電池スタック２０の故障原因を調査する場合に、外気温Ｔｏが第２の温度Ｔ２以上の場合でも、燃料電池スタック２０を、フラッディング解消モードで運転させることにより、故障原因の一つであるフラッディングを解消することができるため、故障原因を特定しやすくなる。
【００５４】
Ｂ．第２の実施例：
本実施例の燃料電池システムは、第１の実施例と同様に、燃料電池車１０００に搭載されている。本実施例の燃料電池システムは、ＥＣＵ４０で実行されるフラッディング解消制御ルーチンが異なる以外は、第１の実施例と同様の構成を備えるため、第１の実施例と同じ符号を用い、その説明を省略する。
【００５５】
Ｂ１．実施例の動作：
図５は、本実施例のフラッディング解消制御ルーチンを示すフローチャートである。本実施例においても、第１の実施例と同様に、燃料電池スタック２０の点検を行なう場合には、点検者は、接続ケーブルを介して、チェックツール２００を入出力端子５９に接続し、電源をオンして、燃料電池システム１００を始動させる。ＥＣＵ４０は、チェックツール２００からの電源オン信号を受信すると、点検指示が入力されたと判断する。まず、チェックツール２００が接続されていない場合、すなわち、通常、燃料電池車１０００を運転する場合の、フラッディング解消制御ルーチンの流れについて、図５に基づいて説明する。
【００５６】
運転制御部４２は、チェックツール２００がオンか否か判定する（ステップＵ１０２）。チェックツール２００が接続されていないため、運転制御部４２はチェックツール２００オフと判定し（ステップＵ１０２において、ＮＯ）、外気温Ｔｏが、第１の温度Ｔ１以下か否か判定する（ステップＵ１０８）。なお、第１の温度Ｔ１、第２の温度Ｔ２は、第１の実施例と同一であり、予め設定されている。
【００５７】
外気温センサ５７によって検出される外気温Ｔｏが、第１の温度Ｔ１以下である場合には（ステップＵ１０８においてＹＥＳ）、運転制御部４２は、フラッディング解消モードをオンにして（ステップＵ１０６）、本ルーチンを終了する。そうすると、燃料電池スタック２０はフラッディング解消モードで運転される。
【００５８】
運転制御部４２は、所定の時間経過後、再び、本ルーチンを実行する。運転制御部４２は、上記の通り、ステップＵ１０２、ステップＵ１０８へと進み、ステップＵ１０８において、外気温Ｔｏが、第１の温度Ｔ１よりも高いと判定した場合（ステップＵ１０８において、ＮＯ）、外気温Ｔｏが第２の温度Ｔ２よりも低いか否か判定する（ステップＵ１１０）。外気温Ｔｏが第２の温度Ｔ２よりも低い場合には（ステップＵ１１０）、フラッディング解消スイッチ５８がオンか否か判定する（ステップＵ１１２）。フラッディング解消スイッチ５８がオンの場合（ステップＵ１１２においてＹＥＳ）、運転制御部４２は、ステップＵ１０６に進み、燃料電池スタック２０を、フラッディング解消モードをオンにして、本ルーチンを終了する。
【００５９】
なお、ステップＵ１１２において、フラッディング解消スイッチ５８がオフの場合には、運転制御部４２は、フラッディング解消モードをオフにする（ステップＵ１１４）。そうすると、フラッディング解消モードは実施されず、通常の燃料電池スタック２０の運転が実施される。すなわち、第１の温度Ｔ１＜外気温Ｔｏ＜第２の温度Ｔ２であっても、フラッディング解消スイッチ５８がオフの場合には、燃料電池スタック２０は、フラッディング解消モードでは運転されない。
【００６０】
また、ステップＵ１１０において、外気温Ｔｏが第２の温度Ｔ２以上の場合には、ステップＵ１１４に進み、運転制御部４２は、フラッディング解消モードをオフにする。すなわち、外気温Ｔｏが第２の温度Ｔ２以上の場合には、フラッディング解消スイッチ５８のオン／オフに関らず、燃料電池スタック２０は、フラッディング解消モードで運転されない。
【００６１】
図６は、チェックツール２００のオン／オフ、フラッディング解消スイッチ５８のオン／オフ、および外気温Ｔｏという３つの条件の組み合わせによる、フラッディング解消モードのオン／オフを示す表である。ここまで説明したチェックツール２００が接続されていない場合は、図６に示すように、外気温Ｔｏが第１の温度Ｔ１以下の場合には、フラッディング解消スイッチ５８のオン／オフに関らず、フラッディング解消モードで運転され（すなわち、フラッディング解消モード  オン）、外気温Ｔｏが第２の温度Ｔ２以上の場合にはフラッディング解消スイッチ５８のオン／オフに関らず、フラッディング解消モードによる運転が禁止される（すなわち、フラッディング解消モード  オフ）。また、第１の温度Ｔ１＜外気温Ｔｏ＜第２の温度Ｔ２の場合には、フラッディング解消スイッチ５８のオン／オフに応じて、フラッディング解消モードのオン／オフが決定される。すなわち、チェックツール２００がオフの場合には、第１の実施例と同様にフラッディング解消モードのオン／オフが決定される。
【００６２】
次に、燃料電池スタック２０の点検時におけるフラッディング解消制御ルーチンの流れについて、図５に基づいて説明する。上記したように、燃料電池スタック２０の点検時には、チェックツール２００が入出力端子５９に接続され、電源オンの状態である。
【００６３】
まず、運転制御部４２は、チェックツール２００がオンか否か判定する（ステップＵ１０２）。チェックツール２００オンのため（ステップＵ１０２において、ＹＥＳ）、運転制御部４２はフラッディング解消スイッチ５８がオンか否か判定する（ステップＵ１１２）。フラッディング解消スイッチ５８がオンの場合（ステップＵ１１２においてＹＥＳ）、運転制御部４２は、ステップＵ１０６に進み、フラッディング解消モードをオンにする。そうすると、燃料電池スタック２０は、フラッディング解消モードで運転される。一方、ステップＵ１０４において、フラッディング解消スイッチ５８がオフの場合には、ステップＵ１１４へ進み、運転制御部４２は、フラッディング解消モードをオフにする。そうすると、フラッディング解消モードによる運転は実施されず、通常の燃料電池スタック２０の運転が実施される。
【００６４】
図６に示すように、チェックツール２００オンの場合には、外気温Ｔｏに関らず、フラッディング解消スイッチ５８のオン／オフに応じて、フラッディング解消モードのオン／オフが決定される。第１の実施例では、点検時、フラッディング解消スイッチ５８がオフであっても、外気温Ｔｏが第１の温度Ｔ１以下のときには、フラッディング解消モードがオンにされるが（すなわち、外気温Ｔｏが第１の温度Ｔ１以下のときにはチェックツールのオン／オフに関わらず、フラッディング解消モードがオン）、本実施例では、点検時には、外気温に関わらず、フラッディング解消スイッチのオン／オフに応じて、フラッディング解消モードのオン／オフが決定されるため、外気温Ｔｏが第１の温度Ｔ１以下であっても、フラッディング解消スイッチ５８がオフの場合には、フラッディング解消モードによる燃料電池スタック２０の運転は、実施されない。
【００６５】
Ｂ２．実施例の効果：
以上説明したように、本実施例の燃料電池システムによれば、チェックツール２００が接続されていない場合、すなわち、通常の運転の場合には、第１の実施例と同様に、外気温に基づいて、フラッディング解消モードによる運転の有無が決定される。一方、燃料電池スタック２０の点検時には、外気温に関らず、フラッディング解消スイッチ５８のオン／オフに基づいて、フラッディング解消モードによる運転がなされる。したがって、第１の実施例と同様の効果を得ることができる。
【００６６】
Ｃ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００６７】
（１）上記した実施例では、チェックツール２００がオンの場合には、外気温Ｔｏに関わらず、フラッディング解消スイッチ５８のオン／オフに応じて、フラッディング解消モードのオン／オフを決定しているが、チェックツール２００が接続されている場合には、常に、フラッディング解消モードがオンにされるようにしてもよい。このようにしても、燃料電池スタック２０の点検時には、外気温に関わらず、フラッディング解消モードにより燃料電池スタック２０が運転されるので、燃料電池スタック２０の故障原因のフラッディングが解消され、故障原因を特定しやすくなる。
【００６８】
（２）上記した実施例では、チェックツール２００がオンの場合に、運転制御部４２は、点検指示が入力されたと判断しているが、その他の方法により、運転制御部４２点検指示を入力してもよい。例えば、インストルメントパネル内に、点検スイッチを設け、点検者が点検スイッチをオンすることにより、点検指示が運転制御部４２に入力されるようにしてもよい。
【００６９】
（３）上記した実施例では、運転制御部４２が外気温を判定する場合に、外気温センサ５７の検出信号に基づいて、判定しているが、外気温は、その他、種々の方法で取得することができる。例えば、燃料電池スタック２０に供給される空気の供給量を調節するエアフロメータ（図示しない）の供給口の温度を検出して、外気温として用いてもよい。
【００７０】
（４）上記した実施例では、フラッディング解消モードとして、昇温制御、保温制御、含水量制御、掃気処理をおこなうものを例示したが、フラッディング解消モードは、これらの処理を行うものに限定されない。例えば、これらのうち、一つだけを実施するものでもよいし、これらとは異なる別の処理を行ってもよい。また、各処理の内容も、上記した実施例に限定されず、フラッディングを解消しうる処理であればよい。
【００７１】
（５）上記した実施例では、チェックツール２００を用いて、燃料電池スタック２０の点検を行なう場合を例示しているが、チェックツール２００は、燃料電池スタック２０の点検だけでなく、燃料電池車１０００に関する種々のシステムを点検可能に構成してもよい。このようなチェックツール２００を用いて、種々の点検を行なう場合には、点検者は、フラッディング解消スイッチ５８を操作することにより、必要なときだけ、フラッディング解消モードをオンにすることができる。
【００７２】
（６）上記した実施例では、燃料電池システム１００が燃料電池車１０００に搭載されている場合を例示したが、例えば、航空機、列車、船舶等、その他種々の移動体に搭載されてもよい。また、定置型の燃料電池システムであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の第１の実施例としての燃料電池システム１００が搭載された燃料電池車１０００の構成を概略的に示す説明図である。
【図２】第１の実施例のフラッディング解消制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】チェックツール２００、フラッディング解消スイッチ５８のオン／オフおよび外気温Ｔｏという３つの条件の組み合わせによるフラッディング解消モードのオン／オフを示す表である。
【図４】フラッディング解消モードにおける各処理の実施タイミングを示す説明図である。
【図５】第２の実施例のフラッディング解消制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図６】チェックツール２００、フラッディング解消スイッチ５８のオン／オフおよび外気温Ｔｏという３つの条件の組み合わせによるフラッディング解消モードのオン／オフを示す表である。
【符号の説明】
【００７４】
２０…燃料電池スタック
２４…水素供給装置
２６…ブロワ
３０…冷却装置
３２…冷却水流路
３４…ラジエータ
３６…ポンプ
３８…温度センサ
４０…ＥＣＵ
４２…運転制御部
５０…２次電池
５２…ＤＣ／ＤＣコンバータ
５４…インバータ
５６…モータ
５７…外気温センサ
５８…フラッディング解消スイッチ
５９…入出力端子
１００…燃料電池システム
２００…チェックツール
１０００…燃料電池車
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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