CN1871733A - 燃料电池系统的异常检测装置 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的燃料电池系统的异常检测装置包括用于使从燃料电池(20)排出的废氢气流回阳极(22)的废氢气循环通道(32)；用于从废氢气循环通道(32)排出在废氢气循环通道(32)内循环的废氢气的一部分的排放通道(33)；设置在排放通道(33)内的氢排放阀(A3)；用于判定氢排放阀(A3)的打开/关闭是否已发生异常的异常判定装置(90)；以及用于检测废氢气的气体状态量的气体状态量检测装置(S1)，该气体状态量检测装置(S1)设置在排放通道(33)中的氢排放阀(A3)下游的位置。异常判定装置(90)根据废氢气的气体状态量来判定氢排放阀(A3)的打开/关闭是否已发生异常。

Description

燃料电池系统的异常检测装置
结合参考
2003年10月24日提交的日本专利申请No.2003-364524的全部公开内容，包括说明书，附图和摘要均结合在本文中作为参考。
技术领域
本发明涉及一种用于检测设置在燃料电池系统内的氢排放阀的异常的异常检测装置。
背景技术
在通过向串联地层叠多个电池构成的燃料电池层叠体提供燃料气体和氧化气体来生成电力的燃料电池系统中，具有一种已知的结构，其中通过使从阳极气体通路排放的废氢气/氢排气(阳极废气)流回阳极而将未反应的氢气重新用于电解反应。用于排放部分废氢气的氢排放阀设置在废氢气循环通道内。通过在废氢气内包含的氢以外的成分的浓度变高时定期打开氢排放阀，可适当地保持要提供给阳极的氢的浓度。但是，如果在氢排放阀内发生异常并且阀的打开/关闭操作不能正确执行，则电池操作中会出现问题。因此，日本专利公开公报No.2003-92125公开了一种技术，该技术用于检测对氢排放阀的氢排放命令，并根据燃料电池层叠体的燃料供给部的目标压力和实际检测值来判定氢排放阀是否已发生故障。
但是，根据此公报中公开的技术，只有当燃料电池正常工作时才能对氢排放阀内是否发生故障进行判定。因此，当燃料电池处于过渡状态例如当突然压下加速器踏板时，不能进行适当的故障判定。
因此，本发明的目的是解决上述问题，并提供一种不管燃料电池的工作状态如何都可检测氢排放阀内的异常的异常检测装置。
发明内容
根据本发明的燃料电池系统的异常检测装置包括用于使从燃料电池排出的废氢气流回燃料电池的阳极的废氢气循环通道；用于从废氢气循环通道排出在该废氢气循环通道内循环的废氢气的一部分的排放通道；设置在排放通道内的氢排放阀；用于判定氢排放阀的打开/关闭是否已发生异常的异常判定装置；以及用于检测废氢气的气体状态量的气体状态量检测装置，该气体状态量检测装置设置在排放通道中的氢排放阀下游的位置。异常判定装置根据废氢气的气体状态量来判定氢排放阀的打开/关闭是否已发生异常。氢排放阀的打开/关闭是否已发生异常是根据废氢气的气体状态量来判定的，该气体状态量通过设置在氢排放阀下游的气体状态量检测装置检测。因此，不管燃料电池的工作状态如何都可判定是否已发生异常。
在根据本发明的燃料电池系统的异常检测装置中，除了上述结构之外，还可设置用于使从排放通道排出的废氢气与外部气体混合的混合室，并且可将气体状态量检测装置配置成检测在混合室内与外部气体混合的废氢气的气体状态量。通过检测氢气与外部气体混合之前和之后气体状态量的变化，可提高检测气体状态量的精确度。
在根据本发明的燃料电池系统的异常检测装置中，外部气体可以是要提供给燃料电池的阴极的氧化气体的一部分。从而可简化系统结构。
在根据本发明的燃料电池系统的异常检测装置中，氢排放阀可以是电磁阀，并且异常判定装置可根据由气体状态量检测装置对应于电磁阀的打开/关闭控制信号的输入变化而检测的气体状态量，来判定氢排放阀的打开/关闭是否已发生异常。通过检测气体状态量，可检测氢排放阀的打开/关闭中的异常，该气体状态量是由气体状态量检测装置对应于氢排放阀的打开/关闭控制信号的输入变化而检测的。
在根据本发明的燃料电池系统的异常检测装置中，异常判定装置可根据由气体状态量检测装置对应于电磁阀的打开/关闭控制信号的输入变化而检测的气体状态量随时间的变化，来判定电磁阀的打开/关闭是否已发生异常。通过检测气体状态量随时间的变化，可检测氢排放阀的打开/关闭中的异常，该气体状态量随时间的变化是由气体状态量检测装置对应于氢排放阀的打开/关闭控制信号的输入变化而检测的。
在根据本发明的燃料电池系统的异常检测装置中，气体状态量可以是与废氢气的氢浓度、流速、压力、每种成分的比例、温度和介电常数之一相关的物理量。
在根据本发明的燃料电池系统的异常检测装置中，用于检测废氢气的气体状态量的气体状态量检测装置还可设置在排放通道中的氢排放阀上游的位置，并且异常判定装置可配置成根据设置在氢排放阀的上游侧和下游侧的每一侧的气体状态量检测装置检测到的气体状态量来检测氢排放阀的打开/关闭中的异常。通过根据设置在氢排放阀上游的气体状态量检测装置检测的气体状态量和设置在氢排放阀下游的气体状态量检测装置检测的气体状态量来判定氢排放阀的打开/关闭是否已发生异常，可提高判定是否已发生异常的精确度。
在根据本发明的燃料电池系统的异常检测装置中，还可设置用于将废氢气分离成气体和液体的气液分离装置，并且气体状态量检测装置可检测已被气液分离装置分离成气体和液体的废氢气的气体状态量。通过将废氢气分离成气体和液体，可防止气体状态量检测装置进行错误的检测。
在根据本发明的燃料电池系统的异常检测装置中，可在排放通道中的氢排放阀下游的位置设置检测废氢气的压力的压力传感器。通过检测废氢气的压力，可判定氢排放阀的打开/关闭是否已发生异常。
在根据本发明的燃料电池系统的异常检测装置中，可在排放通道中的氢排放阀下游的位置设置检测废氢气的温度的温度传感器。通过检测废氢气的温度，可判定氢排放阀的打开/关闭是否已发生异常。
在根据本发明的燃料电池系统的异常检测装置中，可在混合室内设置彼此相对的成对电极。通过检测废氢气的介电常数，可判定氢排放阀的打开/关闭是否已发生异常。
在根据本发明的燃料电池系统的异常检测装置中，可在混合室内设置连接到电压源的热电阻丝。通过使热电阻丝利用焦耳热发热来检测废氢气的导热率并测量电阻值，可判定氢排放阀的打开/关闭是否已发生异常。
在根据本发明的燃料电池系统的异常检测装置中，可设置用于当异常判定装置检测到氢排放阀的打开/关闭中的异常时处理故障的装置。由此可提高燃料电池系统的安全性。
根据本发明，根据废氢气的气体状态量判定氢排放阀内是否已发生异常，该气体状态量是由设置在氢排放阀下游的气体状态量检测装置检测的。因此，不管燃料电池的工作状态如何，都可判定氢排放阀的打开/关闭是否已发生异常。
附图说明
图1是示意性地示出根据第一实施例的燃料电池系统的结构的框图；
图2为多个图表，其中一个示出提供给氢排放阀的打开/关闭控制信号，而另一个示出氢浓度的变化，这些图表相互对应；
图3是主要示出第二实施例中气体状态量检测装置的框图；
图4是主要示出第三实施例中气体状态量检测装置的框图；
图5是主要示出第四实施例中气体状态量检测装置的框图；
图6是主要示出第五实施例中气体状态量检测装置的框图；以及
图7是主要示出第六实施例中气体状态量检测装置的框图。
具体实施方式
下面将参照附图详细说明本发明的优选实施例。
首先说明本发明的第一实施例。图1是示意性地示出根据第一实施例的燃料电池系统10的结构的框图。燃料电池系统10是要安装在燃料电池驱动的电动车辆内的发电系统。燃料电池系统10包括燃料电池(电池层叠体)20，通过向该燃料电池提供反应气体(燃料气体，氧化气体)来生成电力。燃料电池20包括膜电极组件(MEA)24，该膜电极组件通过利用丝网印刷等方法在高分子电解质膜21的一侧上形成阳极22并在高分子电解质膜21的另一侧上形成阴极23而构成。高分子电解质膜21由氟碳树脂等形成的质子传导离子交换膜构成。膜电极组件(MEA)24被肋状隔板(未示出)夹在中间。在其中一个隔板和阳极22之间形成槽状的阳极气体通路25，并且在另一个隔板和阴极23之间形成槽状的阴极气体通路26。这里，示意性地示出由膜电极组件24、阳极气体通路25和阴极气体通路26构成的电池的结构以便于说明。但是，实际上，具有这样一种层叠体结构，其中多个电池串联地层叠并且肋状隔板插置在相邻电池之间。
在燃料电池系统10的燃料气体供给系统中，形成有用于向阳极气体通路25提供燃料气体的燃料气体通道31和用于使从阳极气体通路25排出的废氢气流回燃料气体通道31的废氢气循环通道32。在燃料气体通道31内，设置有控制来自氢供给装置71的燃料气体的供给/供给停止的截流阀A1，和调节燃料气体的压力的调节器A2。在废氢气通道32内，设置有氢泵P1，该氢泵用于向因通过阳极气体通路25而压力降低的废氢气加压以使废氢气流回燃料气体通道31。另外，一排放通道33与废氢气循环通道32连通，该排放通道用于在废氢气内包含的氢以外的成分的浓度变高时将部分废氢气排放到系统外部。在排放通道33内设置有氢排放阀A3以便调节要被排放的废氢气的量。优选使用电磁阀作为氢排放阀A3。但是，也可使用线性阀或开关阀。排放通道33的下端与混合室50连通，并且流过排放通道33的废氢气被引到混合室50。被引到混合室50的废氢气通过排放通道51被引到废氧气通道42，并在利用消声器52降低其噪声之后被排放到系统外部。
同时，在燃料电池系统10的氧化气体供给系统中，形成有用于向阴极气体通路26提供氧化气体的氧化气体通道41和用于排放从阴极气体通路26排出的废氧气(阴极废气)的废氧气通道42。在氧化气体通道41内，设置有用于过滤从车辆外部引入的空气中包含的灰尘的空气过滤器72；由电机M1驱动的空气压缩机73；用于适当地加湿由空气压缩机73加压的空气的加湿器74；和调节要提供给阴极气体通路26的氧化气体的量的控制阀A4。在废氧气通道42内，设置有用于调节压力的控制阀A5和加湿器74。在加湿器74内，在已被由于燃料电池20的电解反应而生成的水高度加湿的废氧气和从车辆外部吸入的湿度较低的氧化气体之间交换水。流过废氧气通道42的废氧气在利用消声器52降低其噪声之后被排放到系统外部。
氢传感器S1设置在混合室50内以作为用于检测废氢气的气体状态量的气体状态量检测装置。氢传感器S1优选地设置在氢排放阀A3的下游的位置。在氢排放阀A3的上游侧流动的废氢气的气体状态量——例如氢浓度、流速、压力、每种成分的比例、温度——根据燃料电池20的工作状态而不断地变化。特别地，当系统由于突然下压加速器踏板导致的负载波动等情况而进入过渡状态时，废氢气的气体状态量大大改变。因此，当气体状态量检测装置例如氢传感器S1设置在氢排放阀A3的上游并且检测气体状态量时，难以在过渡状态下准确地检测氢排放阀A3的打开/关闭的异常。但是，当气体状态量检测装置设置在氢排放阀A3的下游时，不管系统的工作状态如何都可以判定氢排放阀A3的打开/关闭中是否发生异常。
混合室50是用于通过将在氢排放阀A3的下游侧流动的氢气与外部气体混合来准确检测氢气的气体状态量的气体室。在本实施例中，通过在混合室50内设置氢传感器S1并检测混合室50内的氢浓度的变化来判定氢排放阀A3的打开/关闭是否已发生异常。利用其中仅将废氢气引入混合室50的结构，不能检测由于从氢排放阀A3的气体泄漏等情况而导致的氢浓度的变化。但是，通过将外部气体引到混合室50并使外部气体与废氢气混合，可以利用当废氢气与外部气体混合时和当废氢气没有与外部气体混合时的两种情况之间的氢浓度的差异来准确地检测氢浓度的变化。要与废氢气混合的外部气体的种类没有被特别限定，只要该气体在氢浓度变化的检测中不会引起问题即可。例如，使用流过燃料电池20的氧化气体供给系统的加压空气可简化系统结构。在本实施例中，形成有从氧化气体通道41分叉并且与混合室50连通的气体供给通道43，并且，从空气压缩机73输出的预定流量的加压空气被引入混合室50。图1示出气体供给通道43从氧化气体通道41分叉并且连通到混合室50的结构。同时，气体供给通道43可从废氧气通道42分叉并可连通到混合室50。对于要被引入混合室50的外部气体，优选使用湿度尽可能低的干燥空气以便在氢浓度的检测中不会引起问题。特别地，优选使用流过氧化气体通道41的没有被加湿器74加湿的加压空气。
PCU(电力控制单元)80是包括换流器和直流/直流变换器的电力控制装置。燃料电池20生成的电力被PCU 80转换成交流电(三相电流)，并提供给电机(三相同步电机)82以用于车辆行驶。燃料电池20生成的电力的余量通过PCU 80降频变换成电压较低的电力并提供给二次电池81。二次电池81在再生制动时用作再生能量贮存器，并且在由于车辆加速或减速而导致负载波动时用作能量缓冲器。优选地使用镍镉蓄电池、镍氢蓄电池、锂二次电池等作为二次电池81。
一控制部90输入来自氢传感器S1的传感器信号输出并检测废氢气的氢浓度，以及根据燃料电池系统10的工作状态控制截流阀A1、调节器A2、氢排放阀A3、控制阀A4、控制阀A5、氢泵P1、电机M1、和PCU 80。当排放废氢气时，控制部90通过向氢排放阀A3输出打开/关闭控制信号(打开/关闭命令)来执行氢排放阀A3的打开/关闭控制，并且还用作根据氢传感器S1的传感器信号输出判定氢排放阀A3的打开/关闭是否已发生异常的异常判定装置。
图2示出当将打开/关闭控制信号输入氢排放阀A3时氢传感器S1检测到的氢浓度的变化。这里，通过将打开/关闭控制信号输入氢排放阀A3并检查在输入打开/关闭控制信号之前和之后混合室50内的氢浓度的变化来判定氢排放阀A3的打开/关闭是否已发生异常。优选地，通过输入具有各种波形图案的信号作为打开/关闭控制信号来检测氢浓度的变化。例如，如图2(a)所示，分别输入用于在从时刻t1到t2的期间内和从时刻t3到t4的期间内打开阀的打开/关闭控制信号C1和C2。然后，如图2(b)所示，检测到的氢传感器S1的响应波形分别为在时刻t1和时刻t3开始上升的响应波形R1和R2。在这种情况下，当响应波形R1和R2分别在从时刻t1和时刻t3开始的预定时间TA内变得等于或高于阈值浓度A时，则判定氢排放阀A3处于“打开状态(正常操作)”。当响应波形R1和R2等于或高于阈值浓度B而低于阈值浓度A时，则判定氢排放阀A3处于“半打开状态(半打开故障)”。当响应波形R1和R2等于或低于阈值浓度B时，则判定氢排放阀A3处于“关闭状态(关闭故障)”。另外，当响应波形R1和R2分别在从时刻t2和t4开始的预定时间TB内变得等于或低于阈值浓度B时，则判定氢排放阀A3处于“关闭状态(正常操作)”。当响应波形R1和R2等于或高于阈值浓度B而低于阈值浓度A时，则判定氢排放阀A3处于“半打开状态(半打开故障)”。当响应波形R1和R2等于或高于阈值浓度A时，则判定氢排放阀A3处于“打开状态(打开故障)”。例如，当使用开关阀作为氢排放阀A3时，可判定氢排放阀A3处于“完全打开状态”、“半打开状态”和“完全关闭状态”中的哪个状态。
阈值浓度A是用于判定是否已发生“打开故障”的浓度。阈值浓度B是用于判定是否已发生“关闭故障”的浓度。浓度A高于浓度B。“打开故障”表示氢排放阀A3保持打开而不能关闭的故障状态。“关闭故障”表示氢排放阀A3保持关闭而不能打开的故障状态。
不管使用开关阀和线性阀中的哪一种阀作为氢排放阀A3，都可有效地使用打开/关闭控制信号C1和C2。但是，当氢排放阀A3是线性阀时，如图2(a)所示，可以使用用于设定中间的阀开度的打开/关闭控制信号C3、其上升/下降沿以恒定的斜率适度地下倾的打开/关闭控制信号C4等。对于在判定氢排放阀A3是否已发生故障时输入该阀的打开/关闭控制信号，优选地通过以预定的间隔依次地或随机地输入具有不同波形图案的打开/关闭控制信号(例如，打开/关闭控制信号C1、C3和C4)而不是连续地输入具有不变的波形图案的信号(例如，仅打开/关闭控制信号C1和C2)以便在输入信号中提供变化。从而可更准确地判定是否已发生故障。例如，当使用线性阀作为氢排放阀A3时，还可根据当输入氢排放阀A3的打开/关闭控制信号从用于实现30％开度的打开/关闭控制信号切换到用于实现80％开度的打开/关闭控制信号时在氢排放阀A3下游的位置的气体状态量(浓度、流速、压力、每种成分的比例、温度、介电常数等)以及气体状态量随时间的变化来判定氢排放阀A3的打开/关闭是否已发生异常。在这种情况下，可以检测氢排放阀A3发生异常时的打开程度。由此可提高判定是否已发生异常的精确度。
当检测到氢排放阀A3的打开/关闭异常时，控制部90执行下列各种操作以便处理故障；控制部90(1)通过关闭作为燃料气体供给源的截流阀A1来防止氢泄漏到系统外部，以便抑制燃料效率降低，(2)抑制由燃料电池20发电，(3)控制PCU 80以便使用存储在二次电池81内的电力驱动电机82，以及(4)使用显示器或声音警报告知驾驶员氢排放阀A3内已发生故障。如上所示，控制部90还用作处理故障的装置。
根据本实施例，基于设置在氢排放阀A3下游的氢传感器S1输出的信号来判定氢排放阀A3的打开/关闭是否已发生异常。因此，不仅可在燃料电池20停止工作时而且还可在燃料电池20在过渡状态下工作时判定氢排放阀A3的打开/关闭是否已发生异常。另外，将废氢气和外部气体引入混合室50。因此，可根据废氢气与外部气体混合时和废氢气不与外部气体混合时的氢浓度之间的差异来准确地检测氢浓度的变化。另外，通过使用氢传感器S1，可以检测由于异物侵入而导致的微小泄露，而压力传感器难以检测这种泄漏。
应指出，在本实施例内，氢浓度作为氢气的气体状态量被检测。但是，本发明并不局限于此。可以使用作为废氢气的气体状态量的废氢气的物理量，例如流速、压力、每种成分的比例、温度、介电常数等。
下面将说明本发明的第二实施例。图3是示出根据第二实施例的气体状态量检测装置的结构的框图。在该实施例内，在排放通道33中的氢排放阀A3下游的位置设置有检测废氢气的压力的压力传感器S2。在数据图90a内，将在氢排放阀A3内没有发生气体泄漏时检测到的压力P作为基准压力，并记录相对于基准压力的压力增量所对应的气体泄漏量。控制部(异常判定装置)90向氢排放阀A3提供打开/关闭控制信号，检测在提供打开/关闭控制信号之前和之后的压力变化，并参考数据图90a判定氢排放阀A3的打开/关闭是否已发生异常。
下面将说明本发明的第三实施例。图3是示出根据第三实施例的气体状态量检测装置的结构的框图。在该实施例内，在排放通道33中的氢排放阀A3上游的位置设置有检测废氢气的温度的温度传感器S3，并且在排放通道33中的氢排放阀A3下游的位置设置有温度传感器S4。当温度传感器S3检测的温度由TX表示，并且温度传感器S4检测的温度由TY表示时，在氢排放阀A3打开的状态下TX等于TY(TX＝TY)。另一方面，在氢排放阀S3关闭的状态下TX高于TY(TX＞TY)，这是因为废氢气的温度由于电解反应产生的热而升高。通过检测温度TX和温度TY之间的差异，可以检测从氢排放阀A3的气体泄漏。在数据图90b内记录对应于温度差(TX-TY)的气体泄漏量。随着温度差(TX-TY)变小，气体泄漏量变大。另一方面，随着温度差(TX-TY)变大，气体泄漏量变小。
控制部(异常判定装置)90向氢排放阀A3提供打开/关闭控制信号，根据从温度传感器S3和S4输出的信号得到温度差(TX-TY)，并参考数据图90b判定氢排放阀A3的打开/关闭是否已发生异常。当为温度差(TX-TY)设定了预定阈值时，可根据温度差(TX-TY)判定氢排放阀A3处于“完全打开状态”、“半打开状态”和“完全关闭状态”中的哪个状态。通过不仅在氢排放阀A3的下游侧而且在上游侧设置气体状态量检测装置，可以准确地判定氢排放阀A3处于“完全打开状态”、“半打开状态”和“完全关闭状态”中的哪个状态。应指出，不一定必须设置温度传感器S3，可以省略温度传感器S3，并且可以仅使用温度传感器S4来判定氢排放阀A3内是否已发生异常。
下面将说明本发明的第四实施例。图5是示出根据第四实施例的气体状态量检测装置的结构的框图。在该实施例中，在混合室50内设置有彼此相对的成对电极S5和S6。气体的介电常数在仅将外部气体引入混合室50的状态和废氢气与外部气体混合的状态之间改变。因此，通过读取设置在电极S5和S6之间的电容器的电容的变化，可判定氢排放阀A3是否已发生异常。控制部(异常判定装置)90向氢排放阀A3提供打开/关闭控制信号，检测在提供打开/关闭控制信号之前和之后电容器的电容的变化，并判定氢排放阀A3的打开/关闭是否已发生异常。
下面将说明本发明的第五实施例。图6是示出根据第五实施例的气体状态量检测装置的结构的框图。在该实施例中，在混合室50内设置有连接到电压源V的热电阻丝RX，并且利用焦耳热使热电阻丝RX发热。在废氢气与外部气体混合的状态下，与仅将外部气体引入混合室50的情况相比，热电阻丝RX的导热率较高。相应地，热电阻丝RX的电阻值R减小。当氢排放阀A3的打开/关闭发生故障并且废氢气泄漏时，热电阻丝RX的电阻值R减小。因此，通过检测电阻值R，可以判定氢排放阀A3的打开/关闭是否已发生故障。可通过用电压源V输出的电压除以由电流传感器S7读取的电流值得到电阻值R。在数据图90c中记录对应于热电阻RX的电阻值R的气体泄漏量。控制部(异常判定装置)90向氢排放阀A3提供打开/关闭控制信号，得到在提供打开/关闭控制信号之前和之后电阻值R的变化量，并参考数据图90c判定氢排放阀A3的打开/关闭是否已发生异常。
下面将说明本发明的第六实施例。图7是示出根据第六实施例的气体状态量检测装置的结构的框图。在该实施例中，在排放通道33中的位于氢排放阀A3的下游和氢传感器S1的上游的位置设置有气液分离器60，该气液分离器60将废氢气内包含的水分离成气体和液体。如果水滴等附着在氢传感器S1上，则氢浓度的检测会出现问题。但是，通过预先将废氢气分离成气体和液体，可以准确地测量氢浓度。可使用通过高速旋动废氢气并沿离心方向排出水而将水分离成气体和液体的旋风分离器、利用空气冷却或水冷却的热交换气液分离器等作为气液分离器60。
除了气液分离器60之外，例如可在氢传感器S1上游的位置设置可透过气体的盖子61作为气液分离装置。此外，氢传感器S1可由袋状的可透过气体的盖子62覆盖。优选地，可透过气体的盖子61和62由可透过氢的材料制成。但是，可透过气体的盖子61和62可由仅能够除去水的可透过气体的材料制成。例如，可适当地使用Gore-TexTM作为这种材料。

Claims (13)

1.一种燃料电池系统的异常检测装置，包括：
用于使从燃料电池排出的废氢气流回燃料电池的阳极的废氢气循环通道；
用于从该废氢气循环通道排出在该废氢气循环通道内循环的废氢气的一部分的排放通道；
设置在该排放通道内的氢排放阀；以及
用于判定该氢排放阀的打开/关闭是否已发生异常的异常判定装置，其特征在于还包括：
用于检测废氢气的气体状态量的气体状态量检测装置，该气体状态量检测装置设置在排放通道内的氢排放阀下游的位置，其中异常判定装置根据废氢气的气体状态量来判定该氢排放阀的打开/关闭是否已发生异常。
2.根据权利要求1的燃料电池系统的异常检测装置，其特征在于还包括：
用于使从排放通道排出的废氢气与外部气体混合的混合室，其中所述气体状态量检测装置检测在该混合室内与外部气体混合的废氢气的气体状态量。
3.根据权利要求2的燃料电池系统的异常检测装置，其特征在于，所述外部气体是要供给燃料电池的阴极的氧化气体的一部分。
4.根据权利要求1-3中任一项的燃料电池系统的异常检测装置，其特征在于，所述氢排放阀是电磁阀，并且所述异常判定装置根据由气体状态量检测装置对应于电磁阀的打开/关闭控制信号的输入变化而检测的气体状态量，来判定氢排放阀的打开/关闭是否已发生异常。
5.根据权利要求4的燃料电池系统的异常检测装置，其特征在于，所述异常判定装置根据由气体状态量检测装置对应于电磁阀的打开/关闭控制信号的输入变化而检测的气体状态量随时间的变化，来判定电磁阀的打开/关闭是否已发生异常。
6.根据权利要求1-5中任一项的燃料电池系统的异常检测装置，其特征在于，所述气体状态量是与废氢气的氢浓度、流速、压力、每种成分的比例、温度和介电常数之一相关的物理量。
7.根据权利要求1-6中任一项的燃料电池系统的异常检测装置，其特征在于还包括：
用于检测废氢气的气体状态量的气体状态量检测装置，该气体状态量检测装置设置在排放通道内的氢排放阀上游的位置，其中异常判定装置根据由设置在氢排放阀的上游侧和下游侧中的每一侧的气体状态量检测装置检测的气体状态量来检测氢排放阀的打开/关闭的异常。
8.根据权利要求1-7中任一项的燃料电池系统的异常检测装置，其特征在于还包括：
用于将废氢气分离成气体和液体的气液分离装置，其中气体状态量检测装置检测已被气液分离装置分离成气体和液体的废氢气的气体状态量。
9.根据权利要求6-8中任一项的燃料电池系统的异常检测装置，其特征在于还包括：
压力传感器，该压力传感器设置在排放通道内的氢排放阀下游的位置，并且检测废氢气的压力。
10.根据权利要求6-8中任一项的燃料电池系统的异常检测装置，其特征在于还包括：
温度传感器，该温度传感器设置在排放通道内的氢排放阀下游的位置，并检测废氢气的温度。
11.根据权利要求6-8中任一项的燃料电池系统的异常检测装置，其特征在于还包括：
成对电极，该成对电极设置在混合室内并彼此相对以便检测废氢气的介电常数。
12.根据权利要求6-8中任一项的燃料电池系统的异常检测装置，其特征在于还包括：
热电阻丝，该热电阻丝设置在混合室内并检测废氢气的导热率。
13.根据权利要求1-12中任一项的燃料电池系统的异常检测装置，其特征在于还包括：
用于在异常判定装置检测到氢排放阀的打开/关闭的异常时处理故障的装置。
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