CN101529636A - 燃料电池系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种燃料电池系统，其具有：燃料电池；供给流路，使由燃料供给源提供的燃料气体流向上述燃料电池；可变气体供给装置，调整上述供给流路的上游侧的气体状态并提供到下游侧；第1控制装置，对上述可变气体供给装置进行驱动控制；废气流路，能够将从上述燃料电池排出的燃料废气经由排出阀排放到外部；第2控制装置，对上述排出阀进行驱动控制；以及异常检测装置，检测上述排出阀是否发生异常，其中，上述异常检测装置利用对上述可变气体供给装置的气体供给指令量检测出上述排出阀未从打开状态恢复到关阀状态的打开异常。
Description
技术领域
本发明涉及一种燃料电池系统，其在废气流路上具有用于排出伴随燃料电池发电而生成的杂质的排出阀。
背景技术
一直以来，具有接收反应气体(燃料气体及氧化气体)的供给并进行发电的燃料电池的燃料电池系统被提出并实际应用。近些年来，提出了如下燃料电池系统：在用于使由氢罐等燃料供给源提供的燃料气体流向燃料电池的燃料供给流路上，设置机械式可变调节器、喷射器等可变气体供给装置，从而可根据系统的运转状态改变来自燃料供给源的燃料气体的供给压力(例如参照日本特开2005-302563号公报)。
发明内容
在上述电池系统的燃料电池内部或燃料废气的循环流路中，伴随发电而生成的氮、一氧化碳等杂质气体、水分会随着时间累积。因此，提出了以下的技术方案(清除技术)：为了将累积的气体、水分排出到外部，在循环流路(或与循环流路连接的排出流路)上设置了排气阀、排水阀等排出阀，通过对该排出阀进行开关控制而排出气体、水分。
但是，例如因异物进入到该排出阀等，即使对处于打开状态的排出阀进行关闭控制也无法关闭时、即产生所谓关闭异常时，会出现应循环到燃料电池的燃料被白白排出的情况，因此需要开发出在运转过程中检测出排出阀的打开异常的技术。
本发明鉴于以上情况而产生，其目的在于提供一种可在运转过程中检测出排出阀的打开异常的燃料电池系统。
为了实现上述目的，本发明涉及的燃料电池系统具有：燃料电池；供给流路，使由燃料供给源提供的燃料气体流向上述燃料电池；可变气体供给装置，调整上述供给流路的上游侧的气体状态并提供到下游侧；第1控制装置，对上述可变气体供给装置进行驱动控制；废气流路，能够将从上述燃料电池排出的燃料废气经由排出阀排放到外部；第2控制装置，对上述排出阀进行驱动控制；异常检测装置，检测上述排出阀是否发生异常，其中，上述异常检测装置利用对上述可变气体供给装置的气体供给指令量检测出上述排出阀未从打开状态恢复到关阀状态的打开异常。
根据这一构成，利用对可变气体供给装置的气体供给指令量检测出排出阀的打开异常，因此可在运转过程中不产生延迟地检测出该打开异常。
在上述燃料电池系统中，设对上述可变气体供给装置的基于PI控制法则的气体供给指令量为Qreq、上述燃料电池中的燃料气体消耗量为Qfc、上述燃料电池内的从阳极侧到阴极侧的交叉泄漏量为Qcl、气体供给量增加量Qinc＝Qreq-(Qfc+Qcl)时，上述异常检测装置根据上述气体供给量增加量Qinc检测出上述排出阀的打开异常。
并且，在上述燃料电池系统中，上述异常检测装置在上述气体供给量增加量Qinc超过预定的第1阈值的状态持续了预定时间时检测出上述排出阀的打开异常。
进一步，在上述燃料电池系统中，上述第2控制装置在通过上述异常检测装置检测到上述排出阀打开异常时对该排出阀多次反复进行开关驱动控制。
根据该构成，当在运转过程中检测到排出阀的打开异常时，可不停止运转地解除该打开异常。
进一步，在上述燃料电池系统中，上述可变气体供给装置可以是直接以电磁驱动力按预定的驱动周期驱动阀体而使该阀体与阀座分离的电磁驱动式开关阀(例如喷射器)。上述排出阀也一样，可以是直接以电磁驱动力按预定的驱动周期驱动阀体而使该阀体与阀座分离的电磁驱动式开关阀。
根据本发明，可在运转过程中检测出排出阀的打开异常。
附图说明
图1是本发明的实施方式涉及的燃料电池系统的构成图。
图2是用于说明图1所示的燃料电池系统的控制方式的控制框图。
图3是用于说明图1所示的燃料电池系统的打开异常解除控制的时间图。
图4是用于说明图1所示的燃料电池系统的打开异常停止控制的时间图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式涉及的燃料电池系统1。在本实施方式中，说明将本发明应用于燃料电池车辆(移动体)的车载发电系统的例子，也可将本发明涉及的燃料电池系统搭载到除燃料电池车辆以外的各种移动体(机器人、船舶、飞机等)中。并且，本发明涉及的燃料电池系统也可适用于用作建筑(住宅、大厦等)的发电设置的固定式发电系统。
首先，参照图说明本发明的实施方式涉及的燃料电池系统1的构成。
如图1所示，本实施方式涉及的燃料电池系统1具有接收反应气体(氧化气体及燃料气体)的供给并产生电力的燃料电池10，并具有：氧化气体配管系统2，向燃料电池10提供作为氧化气体的空气；氢气配管系统3，向燃料电池10提供作为燃料气体的氢气；统一控制系统整体的控制装置(第1控制装置、第2控制装置、异常检测装置)4等。
燃料电池10具有层叠所需个数的单电池而构成的层叠结构，其中，上述单电池接收反应气体的供给并通过电化学反应进行发电。由燃料电池10产生的电力被提供到PCU(Power Control Unit：功率控制单元)11。PCU11具有配置在燃料电池10和牵引电机12之间的逆变器、DC-DC转换器等。并且，燃料电池10上安装有检测发电过程中的电流的电流传感器13。
氧化气体配管系统2具有：空气供给流路21，将通过加湿器20加湿后的氧化气体(空气)提供到燃料电池10；空气排出流路22，将从燃料电池10排出的氧化废气引导到加湿器20；以及排气流路23，用于将氧化废气从加湿器20引导到外部。空气供给流路21中设有压缩机24，其导入大气中的氧化气体并压送到加湿器20。
氢气配管系统3具有：作为燃料供给源的氢罐30，贮存有高压(例如70MPa)的氢气；作为燃料供给流路的氢供给流路(供给流路)31，用于将氢罐30的氢气提供到燃料电池10；以及循环流路(废气流路)32，用于使从燃料电池10排出的废氢气返回到氢供给流路31。
此外，也可替代氢罐30，采用以下装置作为燃料供给源：重整器，由烃类燃料生成富氢的重整气体；高压气罐，使由该重整器生成的重整气体为高压状态并蓄压。并且，也可采用具有储氢合金的罐作为燃料供给源。
氢供给流路31上设有：截止阀33，截止或允许来自氢罐30的氢气供给；调节器34，调整氢气的压力；以及喷射器(可变气体供给装置)35。并且，在喷射器35的上游侧设有检测氢供给流路31内的氢气的压力及温度的一次侧压力传感器41及温度传感器42。
进一步，在喷射器35的下游侧的、氢供给流路31和循环流路32的合流部的上游侧，设有检测氢供给流路31内的氢气压力的二次侧压力传感器43及在氢供给流路31内达到预定工作压力时打开的安全阀44。
调节器34是将该上游侧压力(一次压力)调节为预先设定的二次压力的装置。在本实施方式中，将对一次压力减压的机械式减压阀用作调节器34。作为机械式减压阀的构成，可采用如下的公知构成：具有隔着隔膜而形成背压室和调压室的筐体，通过背压室内的背压在调压室内将一次压力减小为预定的压力，作为二次压力。
喷射器35是电磁驱动式开关阀，其直接以电磁驱动力按预定的驱动周期驱动阀体而使阀体与阀座分离，从而可调整气体流量、气体压力。喷射器35具有阀座，该阀座具有喷射氢气等气体燃料的喷射孔，并且喷射器35还具有：喷嘴体，提供该气体燃料并将该气体燃料引导到喷射孔；阀体，以可相对该喷嘴体在轴线方向(气体流方)上移动的方式被收容保持，并对喷射孔进行开关。
在本实施方式中，喷射器35的阀体由作为电磁驱动装置的螺线管驱动，通过供电到该螺线管的脉冲状励磁电流的通、断，能够以两级、以多级或无级地切换喷射孔的开口面积。
此外，通过喷射器35的阀体的开关来调整气体流量，并且提供到喷射器35的下游的气体压力比喷射器35的上游的气体压力减小，因此可将喷射器35解释为调压阀(减压阀、调节器)。
并且，在本实施方式中还可解释为如下的可变调压阀：可对应气体要求来改变喷射器35的上游气体压力的调压量(减压量)，以在预定的压力范围内与要求压力一致。
如上所述，喷射器35调整氢供给流路31的上游侧的气体状态(气体流量、氢摩尔浓度、气体压力)并提供到下游侧，相当于本发明中的可变气体供给装置。
并且，在本实施方式中，如图1所示，在氢供给流路31和循环流路32的合流部A1的上游侧，配置了喷射器35。并且，如图1的虚线所示，当采用多个氢罐30作为燃料供给源时，在由各氢罐30提供的氢气相互合流的部分(氢气合流部A2)的下游侧，配置了喷射器35。
在循环流路32中，经由气液分离器36及排气排水阀(排出阀)37连接排出流路(废气流路)38。气液分离器36用于从废氢气回收水分。排气排水阀37根据来自控制装置4的指令进行工作，从而将由气液分离器36回收的水分及循环流路32内的含有杂质的废氢气排出到外部。
具体而言，排气排水阀37是能够直接以电磁驱动力按预定的驱动周期驱动阀体而使其与阀座分离的电磁驱动式开关阀。排气排水阀的阀体由作为电磁驱动装置的螺线管驱动，通过供电到该螺线管的脉冲状励磁电流的通、断，能够以两级、以多级或无级地切换排气排水口的开口面积。
并且，循环流路32中设有氢泵39，对循环流路32内的废氢气加压并送出到氢供给流路31一侧。此外，经由排气排水阀37及排出流路38排出的废氢气被稀释器40稀释后与排气流路23内的氧化废气合流。
控制装置4检测设置在车辆上的加速操作装置(加速踏板等)的操作量，接收加速要求值(例如来自牵引电机12等的负载装置的要求发电量)等控制信息，以控制系统内的各种设备的动作。
此外，所说的负载装置，除了牵引电机12之外，是包括以下装置的耗电装置的总称：使燃料电池10工作所需的辅机装置(例如压缩机24、氢泵39、冷却泵的电机等)、与车辆行驶相关的各种装置(变速器、车轮控制装置、转向装置、悬架装置等)中使用的致动器、乘员空间的空调装置(空调)、照明装置、音响等。
控制装置4由未图示的计算机系统构成。上述计算机系统具有CPU、ROM、RAM、HDD、输入输出接口及显示器等，通过CPU读入存储在ROM中的各种控制程序并执行所需的运算，从而进行下述反馈控制、排气控制等处理及控制。
具体而言，如图2所示，控制装置4根据由电流传感器13检测出的燃料电池10的发电电流值计算出由燃料电池10消耗的氢气的流量(以下称为“耗氢量”)(燃料消耗量计算功能：B1)。在本实施方式中，利用表示发电电流值和耗氢量的关系的特定计算式，按照控制装置的计算周期计算并更新耗氢量。
并且，控制装置4根据燃料电池10的发电电流值计算出提供到燃料电池10的氢气的喷射器下游位置处的目标压力值(目标压力值计算功能：B2)。在本实施方式中，利用表示发电电流值和目标压力值的关系的特定映射图，按照控制装置4的计算周期计算目标压力值。
并且，控制装置4计算所算出的目标压力值与由压力传感器43检测出的喷射器35的下游位置的压力值(检测压力值)的偏差(压力差计算功能：B3)。并且，为了减小所算出的偏差，控制装置4进行作为反馈校正流量的P项(比例项)的计算(P项计算功能：B4)及I项(积分项)的计算(I项计算功能：B5)。
即，在本实施方式中，利用目标追踪型的PI控制来计算反馈校正流量。并且，控制装置4对上述耗氢量和燃料电池10内产生的交叉泄漏量的相加值上再加上上述P项，并在此相加值上乘以上述I项，从而计算出喷射器35的喷射流量(喷射流量计算功能：B7)。
也可如下进行计算：计算出在喷射器35的下游位置处上次计算出的目标压力值和此次计算出的目标压力值的偏差，进而计算出与该偏差对应的前馈校正流量(前馈校正流量计算功能)，将该前馈校正流量加到上述相加值(＝耗氢量+交叉泄漏量+P项)上，并在该相加值上乘以上述I项，从而计算出喷射器35的喷射流量。
上述情况下的前馈校正流量是因目标压力值变化所引起的氢气流量的变动部分(目标压力变动校正流量)，例如使用表示目标压力值的偏差和前馈校正流量的关系的特定计算式，按照控制装置的计算周期进行更新。
交叉泄漏量是从燃料电池10内的燃料气体路径(阳极侧)经由电解质膜渗透到氧化气体流路(阴极侧)的氢气的量，在本实施方式中，根据喷射器35的下游位置处的氢气的压力值(压力传感器43的检测压力值)进行计算(交叉泄漏量计算功能：B6)。具体而言，使用表示喷射器35的下游位置处的氢气的压力值和交叉泄漏量的关系的特定映射图来计算交叉泄漏量。
另一方面，控制装置4根据喷射器35的上游的气体状态(由压力传感器41检测出的氢气的压力及由温度传感器42检测出的氢气的温度)，计算出喷射器35的上游的静态流量(静态流量计算功能：B8)。在本实施方式中，使用表示喷射器35的上游侧的氢气压力及温度与静态流量的关系的特定计算式，按照控制装置4的计算周期计算并更新静态流量。
控制装置4用上述喷射器35的喷射流量除以上述静态流量(Duty计算功能：B9)，并在所得到的值上乘以喷射器35的驱动周期，从而计算出喷射器35的基本喷射时间(基本喷射时间计算功能：B10)，并且在该基本喷射时间上加上下述的无效喷射时间，从而计算出喷射器35的总喷射时间(总喷射时间计算功能：B12)。
该驱动周期是指表示喷射器35的喷射孔的开关状态的阶梯状(开、关)波形的周期，在本实施方式中，通过控制装置4将驱动周期设定为一定值。
无效喷射时间是指喷射器35从控制装置4接收控制信号到实际开始喷射为止所需的时间，在本实施方式中，使用表示喷射器35的上游侧的氢气压力、喷射器35的基本喷射时间、该无效喷射时间的关系的特定映射图，按照控制装置4的计算周期计算并更新无效喷射时间(无效喷射时间计算功能：B11)。
控制装置4，通过输出用于实现按照以上顺序算出的喷射器35的总喷射时间的控制信号，来控制喷射器35的气体喷射时间及气体喷射期间，并调整提供给燃料电池10的氢气的流量及压力。
并且，控制装置4进行喷射器35的反馈控制(使喷射器35的下游位置的检测压力值追踪预定目标压力值的、喷射器35的气体喷射时间及气体喷射期间的控制)的同时，进行清除控制(排气排水阀37的开关控制)，从而将循环流路32内的水分及废氢气从排气排水阀37排出到外部。
在该清除控制中，控制装置4推测出来自打开的排气排水阀37的废氢气的总排出量。并且，在进行推测时，使用喷射器35的喷射流量推测值Qinj，因此控制装置4将对上述耗氢量、上述P项及上述交叉量的相加值进行预定的单位换算所得到的值，推测为喷射器35的喷射流量推测值Qinj(喷射流量推测功能：B21)。
并且，例如当伴随该清除控制而工作的排气排水阀37中有异物进入时，即使对处于打开状态的排气排水阀37进行关闭控制，其也仍保持打开状态，即产生所谓打开异常时，应循环到燃料电池10的燃料(氢气)被白白排出到外部，因此控制装置4在燃料电池10运转过程中监控有无排气排水阀37的打开异常。
具体而言，设通过上述喷射流量计算功能B7计算出的喷射器35的喷射流量、即对喷射器35的基于PI控制法则的气体供给指令量为Qreq，设通过上述燃料消耗量计算功能B1计算出的耗氢量、即燃料电池10的燃料气体消耗量为Qfc，设通过上述交叉泄漏量计算功能B6计算出的燃料电池10内的从阳极侧到阴极侧的交叉泄漏量为Qcl时，根据喷射流量增加量计算功能B31中通过公式Qinc＝Qreq-(Qfc+Qcl)计算出的喷射器喷射流量增加量(气体供给量增加量)Qinc，监控排气排水阀37的打开异常。
控制装置4在该喷射器喷射流量增加量Qinc超过预定的第1阈值的状态持续了预定时间时，判断为排气排水阀37中发生打开异常(检测出打开异常)，并且为了试着从打开异常状态恢复到正常状态，对该排气排水阀37多次反复进行开关驱动控制(打开异常解除控制)。
接着参照图3及图4的时间图说明燃料电池系统1的打开异常解除控制。
在图3的时间图中，图3(a)表示排气排水阀37正常及异常(打开异常)的状态，图3(b)表示由二次侧压力传感器43检测出的喷射器35的出口压力，图3(c)表示由喷射流量增加量计算功能B31计算出的喷射器喷射流量的增加量，图3(d)表示喷射器喷射流量发生增加异常时、即排气排水阀37中发生打开异常时的喷射器喷射流量增加异常图表。
并且，在图4的时间图中，图4(a)和图3(d)一样表示喷射器喷射流量增加异常图表，图4(b)表示控制装置4对排气排水阀37的开关指令，图4(c)和图3(b)一样表示由二次侧压力传感器43检测出的喷射器35的出口压力，图4(d)表示强制间歇运转造成的氢泄漏的检测驱动指令，图4(e)表示排气排水阀37中发生打开异常的诊断代码，图4(f)表示喷射器喷射流量中发生增加异常的诊断代码，图4(g)表示通过控制装置4对压缩机24的驱动而进行控制的稀释器40中的最低氧化废气量(稀释器最低空气量)。
控制装置4在排气排水阀37中发生打开异常(t1时刻)到开始进行打开异常解除控制(t3时刻)为止，进行通常的清除控制。控制装置4通过通常的清除控制对排气排水阀37进行开关控制，换言之，接通对排气排水阀37的打开指令，进一步，换言之，发出以打开保持电流向该螺线管通电的指令，该打开保持电流可利用向螺线管通电而得到的电磁驱动力保持使阀体与阀座分离的打开状态，在经过预定时间后对排气排水阀37进行开关控制，换言之，断开对排气排水阀37的打开指令，进一步，换言之，在发出切断对螺线管的通电的指令，或发出以无法由电磁驱动力保持使阀体与阀座分离的状态的电流向螺线管通电的指令时，异物进入到排气排水阀37，即使对处于打开状态的排气排水阀37进行关闭控制，也仍然保持打开状态而无法关闭，当产生这种打开异常时，通过喷射流量增加量计算功能B31计算出的喷射器喷射流量增加量Qinc如图3(c)所示地持续上升。
此时，控制装置4监控喷射器喷射流量增加量Qinc，当排气排出阀37中产生打开异常、该喷射器喷射流量增加量Qinc超过正常情况下不会产生的预定检测阈值(第1阈值)X1时(t2时刻)，等待经过预定的待机时间T1(t3时刻)。并且，控制装置4在喷射器喷射流量增加量Qinc超过检测阈值X1后并经过了待机时间T1时，判断为喷射器35的喷射流量产生增加异常，将图3(d)所示的喷射器喷射流量增加异常标志从“OFF”设定为“ON”。
当喷射器喷射流量增加异常标志被设定为“ON”时，控制装置4判断为排气排水阀37发生打开异常(t3时刻)，并进行用于解除打开异常的开关驱动控制。以下，参照图4的时间图对该开关驱动控制进行说明。此外，在图4中，对于和图3的时间图相同的部分标注相同的标记。
当检测到排气排水阀37的打开异常时，控制装置4对排气排水阀37进行预定次数、具体而言进行三次开关驱动控制，该开关驱动控制针对图4(b)所示的用于解除打开异常的排气排水阀37。
即，为了对排气排水阀37进行打开控制，将打开指令设定为接通(ON)(t3时刻)，接着，为了对排气排水阀37进行关闭控制，将打开指令设定为断开(OFF)(t4时刻)，然后，再次将对排气排水阀37的打开指令设定为接通(t5时刻)，接着，将对排气排水阀37的打开指令设定为断开(t6时刻)，再次将对排气排水阀37的打开指令设定为接通(t7时刻)，然后将对排气排水阀37的打开指令设定为断开(t8时刻)。在用于打开异常解除的开关驱动控制中，按照预定的驱动周期对排气排水阀37进行通/断控制(例如以1秒间隔进行ON、OFF控制)。
之后，如图4(d)所示，作为强制间歇运转造成的氢泄漏检测驱动指令，控制装置4发出“接通”的信号(t9时刻)，使喷射器35及排气排水阀37关闭。这样一来，在从喷射器35到包括燃料电池10内的气体流路的排气排水阀37为止的氢供给流路31及循环流路32内，形成了密闭空间，因此控制装置4通过二次侧压力传感器43监控该密闭空间内的压力变化(或变化率)。
即，排气排水阀37的打开异常会成为从上述密闭空间发生氢泄漏的原因之一，因此在图4(c)所示的喷射器35的出口压力随着时间经过而下降时，控制装置4判断为即使通过上述开关驱动控制也无法解除排气排水阀37的打开异常，如图4(e)所示，将排气排水阀37的打开异常诊断代码从表示没有打开异常历史记录的“OFF”改写为表示有历史记录的“ON”(t10时刻)。
上述情况下，与此同时(t10时刻)，如图4(g)所示，停止压缩机24的驱动，使稀释器40中的最低氧化废气量为“0”，完全停止燃料电池10的运转。并且，将喷射器喷射流量增加异常标志从“ON”重置为“OFF”。
另一方面，当图4(c)所示的喷射器35的出口压力经过预定时间后仍不变化或基本不变化时，控制装置4判断为通过图4(b)所示的上述开关驱动控制已经解除了排气排水阀37的打开异常，但为了在事后可确认因某些原因在喷射器35中发生喷射流量增加异常的情况，如图4(f)所示，将喷射器35的喷射量增加异常诊断代码从表示喷射器35中没有喷射流量增加异常历史记录的“OFF”改写为表示有异常史记录的“ON”(t10时刻)。
根据上述实施方式涉及的燃料电池系统1，例如即使在排气排水阀37中进入异物等发生保持打开状态或无法关闭的打开异常时，控制装置4也可根据按照预定控制周期计算出的喷射器喷射流量增加量Qinc来监控该打开异常，因此在运转过程中可不产生延迟地检测出排气排水阀37的打开异常。
并且，当排气排水阀37产生打开异常时，为改善该排气排水阀37的打开异常，对排气排水阀37多次反复进行开关驱动控制的打开异常解除控制，因此，当由此解除了该打开异常时，燃料电池系统1的运转不会违背用户意愿地停止，而可继续。
并且，当排气排水阀37的打开异常诊断代码或喷射器35的喷射流量增加异常诊断代码为“ON”时，之后在维护等情况下通过从控制装置4读出这些诊断代码，可确认原因历史记录，确认因打开异常导致发生喷射器35的喷射流量增加异常及因除此以外的其他原因导致发生喷射器35的喷射流量增加异常，因此可迅速地实施排气排水阀37的更换或维修之类的应对措施。
并且，在以上实施方式中，作为排气排水阀37发生打开异常、改善该排气排水阀37的打开异常的情况，以在对排气排水阀37多次反复进行开关驱动控制的异常解除控制后、进行打开异常停止控制的情况为例进行了说明，但也可在排气排水阀37发生打开异常后，不进行打开异常解除控制，而进行开关异常时的停止控制。
此外，在以上实施方式中，示例了将同时实现排气和排水的排气排水阀37设置在循环流路32中的例子，也可分别设置用于将由气液分离器36回收的水分排出到外部的排水阀及用于将循环流路32内的气体排出到外部的排气阀，并通过控制装置4控制排气阀。
Claims (6)
1.一种燃料电池系统，具有：燃料电池；供给流路，用于使由燃料供给源提供的燃料气体流向上述燃料电池；可变气体供给装置，调整上述供给流路的上游侧的气体状态并提供到下游侧；第1控制装置，对上述可变气体供给装置进行驱动控制；废气流路，能够将从上述燃料电池排出的燃料废气经由排出阀排放到外部；第2控制装置，对上述排出阀进行驱动控制；以及异常检测装置，检测上述排出阀是否发生异常，其中，
上述异常检测装置利用对上述可变气体供给装置的气体供给指令量检测出上述排出阀未从打开状态恢复到关闭状态的打开异常。
2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中，
设对上述可变气体供给装置的基于PI控制法则的气体供给指令量为Qreq、上述燃料电池中的燃料气体消耗量为Qfc、上述燃料电池内的从阳极侧到阴极侧的交叉泄漏量为Qcl、气体供给量增加量Qinc＝Qreq-(Qfc+Qcl)时，上述异常检测装置根据上述气体供给量增加量Qinc检测出上述排出阀的打开异常。
3.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其中，
上述异常检测装置在上述气体供给量增加量Qinc超过预定的第1阈值的状态持续了预定时间时检测出上述排出阀的打开异常。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的燃料电池系统，其中，
上述第2控制装置在由上述异常检测装置检测到上述排出阀的打开异常时对该排出阀多次反复进行开关驱动控制。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的燃料电池系统，其中，
上述可变气体供给装置是直接以电磁驱动力按预定的驱动周期驱动阀体而使该阀体与阀座分离的电磁驱动式开关阀。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的燃料电池系统，其中，
上述排出阀是直接以电磁驱动力按预定的驱动周期驱动阀体而使该阀体与阀座分离的电磁驱动式开关阀。
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