JP2007280771A

JP2007280771A - Fuel cell system

Info

Publication number: JP2007280771A
Application number: JP2006105659A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Hasegawa; 雅彦長谷川; Yoshinobu Hasuka; 芳信蓮香; Hiroyuki Shibui; 宏行渋井
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-04-06
Filing date: 2006-04-06
Publication date: 2007-10-25

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel cell system in which smooth operation can be carried out even in a low temperature environment. <P>SOLUTION: In the fuel cell system 1 provided with a fuel cell 10, an discharge flow passage 32 for making an off-gas discharged from the fuel cell 10 flow therein, a vapor-liquid separator 36 for separating water from the off-gas in the discharge flow passage 32, and a purge valve 37 for discharging the off-gas in the discharge flow passage 32 to the outside of the discharge flow passage 32, the purge valve 52 for exclusive use at low temperature which is opened at the low temperature in order to discharge the off-gas in the discharge flow passage 32 to the outside of the discharge flow gas 32 is arranged and installed on the downstream side of the vapor-liquid separator 36 and at the vertically upward position than that of the vapor-liquid separator 36. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、酸化ガスと燃料ガスの反応により発電する燃料電池を備えた燃料電池システムに関する。 The present invention relates to a fuel cell system including a fuel cell that generates electric power by a reaction between an oxidizing gas and a fuel gas.

現在、反応ガス（燃料ガス及び酸化ガス）の供給を受けて発電を行う燃料電池を備えた燃料電池システムが提案され、実用化されている。かかる燃料電池システムには、燃料電池からの燃料ガスのオフガスを循環させる循環路を備えており、この循環路には、オフガス中の水分を分離除去する気液分離器が設けられている。
また、この燃料電池システムとしては、気液分離器の下流側にパージ弁を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−７１７５１号公報 Currently, a fuel cell system including a fuel cell that receives a supply of reaction gas (fuel gas and oxidizing gas) and generates electric power has been proposed and put into practical use. Such a fuel cell system is provided with a circulation path for circulating off-gas of the fuel gas from the fuel cell, and this circulation path is provided with a gas-liquid separator for separating and removing moisture in the off-gas.
Further, as this fuel cell system, one having a purge valve on the downstream side of the gas-liquid separator is known (for example, see Patent Document 1).
JP 2005-71751 A

ところで、気液分離器の下流側のパージ弁には、システム停止後においてガス中の水分が残留することがあり、このような場合、系内の温度が凍結温度以下まで低下すると、パージ弁が凍結し、運転開始後における円滑な開閉動作に支障を来すことが考えられる。 By the way, moisture in the gas may remain in the purge valve downstream of the gas-liquid separator after the system is stopped. In such a case, when the temperature in the system falls below the freezing temperature, the purge valve It is possible to freeze and hinder smooth opening / closing operation after the start of operation.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、低温環境下においても円滑な運転を行うことが可能な燃料電池システムを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a fuel cell system capable of performing smooth operation even in a low temperature environment.

上記目的を達成するために、本発明の燃料電池システムは、燃料電池と、この燃料電池から排出されるオフガスを流すための排出流路と、この排出流路内のオフガスから水を分離させる気液分離器と、排出流路内のオフガスを前記排出流路外に排出するためのパージ弁と、を備えた燃料電池システムであって、低温時に開放して排出流路内のオフガスを排出流路外に排出するための低温時専用パージ弁が、気液分離器の下流側であって気液分離器よりも鉛直上方位置に配設されてなるものである。 In order to achieve the above object, a fuel cell system of the present invention includes a fuel cell, a discharge channel for flowing off-gas discharged from the fuel cell, and an air gas for separating water from the off-gas in the discharge channel. A fuel cell system comprising a liquid separator and a purge valve for discharging off-gas in the discharge channel out of the discharge channel, and is opened at a low temperature to discharge the off-gas in the discharge channel. A low temperature purge valve for discharging to the outside of the road is disposed downstream of the gas-liquid separator and vertically above the gas-liquid separator.

かかる構成によれば、運転停止後において、低温環境のためにパージ弁が凍結したとしても、気液分離器よりも鉛直上方位置に配置されているために水分の侵入による凍結のおそれが低い低温時専用パージ弁を開放することにより、運転開始後にて燃料電池からのオフガスを円滑に排気することができ、円滑な運転状態を維持することができる。ここで、「低温時に」とは、パージ弁が凍結するような低温領域（例えば氷点下領域）において、という意味である。 According to such a configuration, even after the operation is stopped, even if the purge valve is frozen due to a low temperature environment, the purge valve is disposed at a position vertically above the gas-liquid separator, so that the possibility of freezing due to intrusion of moisture is low. By opening the hour dedicated purge valve, the off gas from the fuel cell can be smoothly exhausted after the start of operation, and a smooth operation state can be maintained. Here, “at low temperature” means in a low temperature region (for example, below freezing point region) where the purge valve freezes.

前記燃料電池システムにおいて、気液分離器で分離した水をオフガスとともに排出流路外に排出する排気排水弁をパージ弁として採用することができる。かかる場合において、気液分離器を通過したオフガスを排出流路外に排出する低温時パージ流路を設け、この低温時パージ流路に低温時専用パージ弁を設けることができる。そして、低温時パージ流路における低温時専用パージ弁の上流側に、オリフィス弁及び圧力センサを設けることが好ましい。 In the fuel cell system, an exhaust drain valve that discharges water separated by the gas-liquid separator together with off-gas to the outside of the discharge channel can be employed as a purge valve. In such a case, it is possible to provide a low temperature purge flow path for discharging off-gas that has passed through the gas-liquid separator out of the discharge flow path, and to provide a low temperature purge valve in the low temperature purge flow path. An orifice valve and a pressure sensor are preferably provided upstream of the low temperature purge valve in the low temperature purge flow path.

また、前記燃料電池システムにおいて、気液分離器を通過したオフガスを排出流路外に排出するパージ流路を設け、このパージ流路にパージ弁を設けることもできる。かかる場合において、気液分離器を通過したオフガスを排出流路外に排出する低温時パージ流路をパージ流路とは別に設け、この低温時パージ流路に低温時専用パージ弁を設けることができる。そして、パージ流路における前記パージ弁の上流側や、低温時パージ流路における低温時専用パージ弁の上流側に、オリフィス弁及び圧力センサが設けることが好ましい。 In the fuel cell system, a purge flow path for discharging off-gas that has passed through the gas-liquid separator to the outside of the discharge flow path may be provided, and a purge valve may be provided in the purge flow path. In such a case, a low temperature purge flow path for discharging off-gas that has passed through the gas-liquid separator to the outside of the discharge flow path may be provided separately from the purge flow path, and a low temperature dedicated purge valve may be provided in the low temperature purge flow path. it can. An orifice valve and a pressure sensor are preferably provided on the upstream side of the purge valve in the purge flow path and on the upstream side of the low temperature dedicated purge valve in the low temperature purge flow path.

また、前記燃料電池システムにおいて、燃料電池に燃料ガスを供給するための燃料供給流路にインジェクタを設けることができる。かかる場合において、燃料供給流路におけるインジェクタの上流側に、流量計を設けることが好ましい。 In the fuel cell system, an injector can be provided in a fuel supply channel for supplying fuel gas to the fuel cell. In such a case, it is preferable to provide a flow meter upstream of the injector in the fuel supply channel.

本発明の燃料電池システムによれば、低温環境下においても円滑な運転を行うことができる。 According to the fuel cell system of the present invention, smooth operation can be performed even in a low temperature environment.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る燃料電池システム１について説明する。本実施形態においては、本発明を燃料電池車両（移動体）の車載発電システムに適用した例について説明することとする。 Hereinafter, a fuel cell system 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, an example in which the present invention is applied to an on-vehicle power generation system of a fuel cell vehicle (moving body) will be described.

（第１実施形態）
まず、図１を用いて、本発明の第１実施形態に係る燃料電池システム１の構成について説明する。 (First embodiment)
First, the configuration of the fuel cell system 1 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

第１実施形態に係る燃料電池システム１は、図１に示すように、反応ガス（酸化ガス及び燃料ガス）の供給を受けて電力を発生する燃料電池１０を備えるとともに、燃料電池１０に酸化ガスとしての空気を供給する酸化ガス配管系２、燃料電池１０に燃料ガスとしての水素ガスを供給する水素ガス配管系３、システム全体を統合制御する制御装置４等を備えている。 As shown in FIG. 1, the fuel cell system 1 according to the first embodiment includes a fuel cell 10 that generates power by receiving supply of reaction gas (oxidation gas and fuel gas), and the fuel cell 10 includes oxidation gas. As an oxidizing gas piping system 2 for supplying air, a hydrogen gas piping system 3 for supplying hydrogen gas as a fuel gas to the fuel cell 10, a control device 4 for integrated control of the entire system, and the like.

燃料電池１０は、反応ガスの供給を受けて発電する単電池を所要数積層して構成したスタック構造を有している。燃料電池１０により発生した電力は、ＰＣＵ（Power Control Unit）１１に供給される。ＰＣＵ１１は、燃料電池１０とトラクションモータ１２との間に配置されるインバータやＤＣ‐ＤＣコンバータ等を備えている。また、燃料電池１０には、発電中の電流を検出する電流センサ１３が取り付けられている。 The fuel cell 10 has a stack structure in which a required number of unit cells that generate power upon receiving a reaction gas are stacked. The electric power generated by the fuel cell 10 is supplied to a PCU (Power Control Unit) 11. The PCU 11 includes an inverter, a DC-DC converter, and the like that are disposed between the fuel cell 10 and the traction motor 12. Further, the fuel cell 10 is provided with a current sensor 13 for detecting a current during power generation.

酸化ガス配管系２は、加湿器２０により加湿された酸化ガス（空気）を燃料電池１０に供給する空気供給流路２１と、燃料電池１０から排出された酸化オフガスを加湿器２０に導く空気排出流路２２と、加湿器２１から外部に酸化オフガスを導くための排気流路２３と、を備えている。空気供給流路２１には、大気中の酸化ガスを取り込んで加湿器２０に圧送するコンプレッサ２４が設けられている。 The oxidizing gas piping system 2 includes an air supply passage 21 that supplies the fuel cell 10 with the oxidizing gas (air) humidified by the humidifier 20, and an air exhaust that guides the oxidizing off-gas discharged from the fuel cell 10 to the humidifier 20. A flow path 22 and an exhaust flow path 23 for guiding the oxidizing off gas from the humidifier 21 to the outside are provided. The air supply passage 21 is provided with a compressor 24 that takes in the oxidizing gas in the atmosphere and pumps it to the humidifier 20.

水素ガス配管系３は、高圧（例えば７０ＭＰａ）の水素ガスを貯留した燃料供給源としての水素タンク３０と、水素タンク３０の水素ガスを燃料電池１０に供給するための燃料供給流路としての水素供給流路３１と、燃料電池１０から排出された水素オフガスを水素供給流路３１に戻すための排出流路としての循環流路３２と、を備えている。なお、水素タンク３０に代えて、炭化水素系の燃料から水素リッチな改質ガスを生成する改質器と、この改質器で生成した改質ガスを高圧状態にして蓄圧する高圧ガスタンクと、を燃料供給源として採用することもできる。また、水素吸蔵合金を有するタンクを燃料供給源として採用してもよい。 The hydrogen gas piping system 3 includes a hydrogen tank 30 as a fuel supply source storing high-pressure (for example, 70 MPa) hydrogen gas, and hydrogen as a fuel supply passage for supplying the hydrogen gas from the hydrogen tank 30 to the fuel cell 10. A supply flow path 31 and a circulation flow path 32 as a discharge flow path for returning the hydrogen off gas discharged from the fuel cell 10 to the hydrogen supply flow path 31 are provided. Instead of the hydrogen tank 30, a reformer that generates a hydrogen-rich reformed gas from a hydrocarbon-based fuel, a high-pressure gas tank that stores the reformed gas generated by the reformer in a high-pressure state, and Can also be employed as a fuel supply source. A tank having a hydrogen storage alloy may be employed as a fuel supply source.

水素供給流路３１には、水素タンク３０からの水素ガスの供給を遮断又は許容する遮断弁３３と、水素ガスの圧力を調整するレギュレータ３４と、インジェクタ３５と、が設けられている。また、インジェクタ３５の上流側には、水素供給流路３１内の水素ガスの圧力及び温度を検出する一次側圧力センサ４１及び温度センサ４２が設けられている。また、インジェクタ３５の下流側であって水素供給流路３１と循環流路３２との合流部の上流側には、水素供給流路３１内の水素ガスの圧力を検出する二次側圧力センサ４３が設けられている。 The hydrogen supply flow path 31 is provided with a shutoff valve 33 that shuts off or allows the supply of hydrogen gas from the hydrogen tank 30, a regulator 34 that adjusts the pressure of the hydrogen gas, and an injector 35. A primary pressure sensor 41 and a temperature sensor 42 that detect the pressure and temperature of the hydrogen gas in the hydrogen supply flow path 31 are provided on the upstream side of the injector 35. Further, on the downstream side of the injector 35 and upstream of the junction between the hydrogen supply flow path 31 and the circulation flow path 32, a secondary side pressure sensor 43 that detects the pressure of the hydrogen gas in the hydrogen supply flow path 31. Is provided.

レギュレータ３４は、その上流側圧力（一次圧）を、予め設定した二次圧に調圧する装置である。本実施形態においては、一次圧を減圧する機械式の減圧弁をレギュレータ３４として採用している。機械式の減圧弁の構成としては、背圧室と調圧室とがダイアフラムを隔てて形成された筺体を有し、背圧室内の背圧により調圧室内で一次圧を所定の圧力に減圧して二次圧とする公知の構成を採用することができる。本実施形態においては、図１に示すように、インジェクタ３５の上流側にレギュレータ３４を２個配置することにより、インジェクタ３５の上流側圧力を効果的に低減させることができる。このため、インジェクタ３５の機械的構造（弁体、筺体、流路、駆動装置等）の設計自由度を高めることができる。また、インジェクタ３５の上流側圧力を低減させることができるので、インジェクタ３５の上流側圧力と下流側圧力との差圧の増大に起因してインジェクタ３５の弁体が移動し難くなることを抑制することができる。従って、インジェクタ３５の下流側圧力の可変調圧幅を広げることができるとともに、インジェクタ３５の応答性の低下を抑制することができる。 The regulator 34 is a device that regulates the upstream pressure (primary pressure) to a preset secondary pressure. In the present embodiment, a mechanical pressure reducing valve that reduces the primary pressure is employed as the regulator 34. The mechanical pressure reducing valve has a structure in which a back pressure chamber and a pressure adjusting chamber are formed with a diaphragm therebetween, and the primary pressure is reduced to a predetermined pressure in the pressure adjusting chamber by the back pressure in the back pressure chamber. Thus, a publicly known configuration for the secondary pressure can be employed. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the upstream pressure of the injector 35 can be effectively reduced by arranging two regulators 34 on the upstream side of the injector 35. For this reason, the design freedom of the mechanical structure (a valve body, a housing, a flow path, a drive device, etc.) of the injector 35 can be increased. In addition, since the upstream pressure of the injector 35 can be reduced, it is possible to prevent the valve body of the injector 35 from becoming difficult to move due to an increase in the differential pressure between the upstream pressure and the downstream pressure of the injector 35. be able to. Accordingly, it is possible to widen the adjustable pressure width of the downstream pressure of the injector 35 and to suppress a decrease in responsiveness of the injector 35.

インジェクタ３５は、弁体を電磁駆動力で直接的に所定の駆動周期で駆動して弁座から離隔させることによりガス流量やガス圧を調整することが可能な電磁駆動式の開閉弁である。インジェクタ３５は、水素ガス等の気体燃料を噴射する噴射孔を有する弁座を備えるとともに、その気体燃料を噴射孔まで供給案内するノズルボディと、このノズルボディに対して軸線方向（気体流れ方向）に移動可能に収容保持され噴射孔を開閉する弁体と、を備えている。インジェクタ３５の弁体は例えばソレノイドにより駆動され、このソレノイドに給電されるパルス状励磁電流のオン・オフにより、噴射孔の開口面積を２段階又は多段階に切り替えることができるようになっている。制御装置４から出力される制御信号によってインジェクタ３５のガス噴射時間及びガス噴射時期が制御されることにより、水素ガスの流量及び圧力が高精度に制御される。インジェクタ３５は、弁（弁体及び弁座）を電磁駆動力で直接開閉駆動するものであり、その駆動周期が高応答の領域まで制御可能であるため、高い応答性を有する。 The injector 35 is an electromagnetically driven on-off valve capable of adjusting the gas flow rate and gas pressure by driving the valve body directly with a predetermined driving cycle with an electromagnetic driving force and separating it from the valve seat. The injector 35 includes a valve seat having an injection hole for injecting gaseous fuel such as hydrogen gas, a nozzle body for supplying and guiding the gaseous fuel to the injection hole, and an axial direction (gas flow direction) with respect to the nozzle body. And a valve body that is movably accommodated and opens and closes the injection hole. The valve body of the injector 35 is driven by a solenoid, for example, and the opening area of the injection hole can be switched between two stages or multiple stages by turning on and off the pulsed excitation current supplied to the solenoid. The gas injection time and gas injection timing of the injector 35 are controlled by a control signal output from the control device 4, whereby the flow rate and pressure of hydrogen gas are controlled with high accuracy. The injector 35 directly opens and closes the valve (valve body and valve seat) with an electromagnetic driving force, and has a high responsiveness because its driving cycle can be controlled to a highly responsive region.

なお、本実施形態においては、図１に示すように、水素供給流路３１と循環流路３２との合流部Ａ１より上流側にインジェクタ３５を配置している。また、図１に破線で示すように、燃料供給源として複数の水素タンク３０を採用する場合には、各水素タンク３０から供給される水素ガスが合流する部分（水素ガス合流部Ａ２）よりも下流側にインジェクタ３５を配置するようにする。 In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the injector 35 is disposed on the upstream side of the junction A <b> 1 between the hydrogen supply flow path 31 and the circulation flow path 32. Further, as shown by a broken line in FIG. 1, when a plurality of hydrogen tanks 30 are employed as the fuel supply source, the hydrogen gas supplied from each hydrogen tank 30 joins more than the part (hydrogen gas joining part A2). The injector 35 is arranged on the downstream side.

循環流路３２には、気液分離器３６及び排気排水弁（パージ弁）３７を介して、排出流路３８が接続されている。気液分離器３６は、水素オフガスから水分を回収するものである。排気排水弁３７は、制御装置４からの指令によって作動することにより、気液分離器３６で回収した水分と、循環流路３２内の不純物を含む水素オフガスと、を外部に排出（パージ）するものである。つまり、この排気排水弁３７は、水素オフガスを排気するパージ弁としても機能するものである。また、循環流路３２には、循環流路３２内の水素オフガスを加圧して水素供給流路３１側へ送り出す水素ポンプ３９が設けられている。なお、排気排水弁３７及び排出流路３８を介して排出される水素オフガスは、希釈器４０によって希釈されて排気流路２３内の酸化オフガスと合流するようになっている。 A discharge flow path 38 is connected to the circulation flow path 32 via a gas-liquid separator 36 and an exhaust drain valve (purge valve) 37. The gas-liquid separator 36 collects moisture from the hydrogen off gas. The exhaust / drain valve 37 operates according to a command from the control device 4 to discharge (purge) the moisture collected by the gas-liquid separator 36 and the hydrogen off-gas containing impurities in the circulation flow path 32 to the outside. Is. That is, the exhaust / drain valve 37 also functions as a purge valve for exhausting the hydrogen off gas. In addition, the circulation channel 32 is provided with a hydrogen pump 39 that pressurizes the hydrogen off gas in the circulation channel 32 and sends it to the hydrogen supply channel 31 side. The hydrogen off-gas discharged through the exhaust / drain valve 37 and the discharge passage 38 is diluted by the diluter 40 and merges with the oxidizing off-gas in the exhaust passage 23.

また、循環流路３２には、気液分離器３６の下流側に、低温時パージ流路５１の一端が接続されている。この低温時パージ流路５１は、低温時専用パージ弁５２を備えており、その他端は、排気流路２３に設けられた希釈器４０に接続されている。低温時専用パージ弁５２は、電磁式の遮断弁であり、制御装置４からの指令によって作動し、低温時パージ流路５１を開閉する。そして、この低温時専用パージ弁５２が開くことにより、循環流路３２を通る水素オフガスが低温時パージ流路５１を介して希釈器４０へ送り出され、この希釈器４０から排気流路２３を通って外部へ排気される。
図２は、気液分離器と低温時専用パージ弁との位置関係を示す図である。
図２に示すように、この低温時パージ流路５１に設けられた低温時専用パージ弁５２は、気液分離器３６に対して鉛直上方位置に配置されている。これにより、この低温時パージ面５２への気液分離器３６側からの水の侵入が抑制される。 In addition, one end of a low temperature purge flow path 51 is connected to the circulation flow path 32 on the downstream side of the gas-liquid separator 36. The low temperature purge flow path 51 is provided with a low temperature dedicated purge valve 52, and the other end is connected to a diluter 40 provided in the exhaust flow path 23. The low temperature purge valve 52 is an electromagnetic shut-off valve, and operates according to a command from the control device 4 to open and close the low temperature purge flow path 51. Then, when the low temperature purge valve 52 is opened, the hydrogen off-gas passing through the circulation channel 32 is sent to the diluter 40 through the low temperature purge channel 51, and passes through the exhaust channel 23 from the diluter 40. Exhausted to the outside.
FIG. 2 is a diagram showing the positional relationship between the gas-liquid separator and the low temperature dedicated purge valve.
As shown in FIG. 2, the low temperature purge valve 52 provided in the low temperature purge flow path 51 is disposed at a position vertically above the gas-liquid separator 36. Thereby, the penetration | invasion of the water from the gas-liquid separator 36 side to this purge surface 52 at the time of low temperature is suppressed.

制御装置４は、車両に設けられた加速操作装置（アクセル等）の操作量を検出し、加速要求値（例えばトラクションモータ１２等の負荷装置からの要求発電量）等の制御情報を受けて、システム内の各種機器の動作を制御する。なお、負荷装置とは、トラクションモータ１２のほかに、燃料電池１０を作動させるために必要な補機装置（例えばコンプレッサ２４、水素ポンプ３９、冷却ポンプのモータ等）、車両の走行に関与する各種装置（変速機、車輪制御装置、操舵装置、懸架装置等）で使用されるアクチュエータ、乗員空間の空調装置（エアコン）、照明、オーディオ等を含む電力消費装置を総称したものである。 The control device 4 detects an operation amount of an acceleration operation device (accelerator or the like) provided in the vehicle, receives control information such as an acceleration request value (for example, a required power generation amount from a load device such as the traction motor 12), Control the operation of various devices in the system. In addition to the traction motor 12, the load device is an auxiliary device (for example, a compressor 24, a hydrogen pump 39, a cooling pump motor, or the like) necessary for operating the fuel cell 10, and various types of vehicles involved in traveling of the vehicle. It is a collective term for power consumption devices including actuators used in devices (transmissions, wheel control devices, steering devices, suspension devices, etc.), occupant space air conditioners (air conditioners), lighting, audio, and the like.

制御装置４は、図示していないコンピュータシステムによって構成されている。かかる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等を備えるものであり、ＲＯＭに記録された各種制御プログラムをＣＰＵが読み込んで実行することにより、各種制御動作が実現されるようになっている。 The control device 4 is configured by a computer system (not shown). Such a computer system includes a CPU, ROM, RAM, HDD, input / output interface, display, and the like, and various control operations are realized by the CPU reading and executing various control programs recorded in the ROM. It is like that.

具体的には、制御装置４は、図３に示すように、燃料電池１０の運転状態（電流センサ１３で検出した燃料電池１０の発電時の電流値）に基づいて、燃料電池１０で消費される水素ガスの量（以下「水素消費量」という）を算出する（燃料消費量算出機能：Ｂ１）。本実施形態においては、燃料電池１０の電流値と水素消費量との関係を表す特定の演算式を用いて、制御装置４の演算周期毎に水素消費量を算出して更新することとしている。 Specifically, as shown in FIG. 3, the control device 4 is consumed by the fuel cell 10 based on the operating state of the fuel cell 10 (current value during power generation of the fuel cell 10 detected by the current sensor 13). The amount of hydrogen gas (hereinafter referred to as “hydrogen consumption”) is calculated (fuel consumption calculation function: B1). In the present embodiment, the hydrogen consumption is calculated and updated for each calculation cycle of the control device 4 using a specific calculation formula representing the relationship between the current value of the fuel cell 10 and the hydrogen consumption.

また、制御装置４は、燃料電池１０の運転状態（電流センサ１３で検出した燃料電池１０の発電時の電流値）に基づいて、インジェクタ３５下流位置における水素ガスの目標圧力値（燃料電池１０への目標ガス供給圧）を算出する（目標圧力値算出機能：Ｂ２）。本実施形態においては、燃料電池１０の電流値と目標圧力値との関係を表す特定のマップを用いて、制御装置４の演算周期毎に、二次側圧力センサ４３が配置された位置（圧力調整が要求される位置である圧力調整位置）における目標圧力値を算出して更新することとしている。 Further, the control device 4 determines the target pressure value of hydrogen gas (to the fuel cell 10) at the downstream position of the injector 35 based on the operating state of the fuel cell 10 (current value at the time of power generation of the fuel cell 10 detected by the current sensor 13). Target gas supply pressure) (target pressure value calculation function: B2). In the present embodiment, a position (pressure) where the secondary pressure sensor 43 is arranged for each calculation cycle of the control device 4 using a specific map representing the relationship between the current value of the fuel cell 10 and the target pressure value. The target pressure value at the pressure adjustment position where adjustment is required is calculated and updated.

また、制御装置４は、算出した目標圧力値と、二次側圧力センサ４３で検出したインジェクタ３５下流位置（圧力調整位置）の検出圧力値と、の偏差に基づいてフィードバック補正流量を算出する（フィードバック補正流量算出機能：Ｂ３）。フィードバック補正流量は、目標圧力値と検出圧力値との偏差を低減させるために水素消費量に加算される水素ガス流量（圧力差低減補正流量）である。本実施形態においては、ＰＩ制御等の目標追従型制御則を用いて、制御装置４の演算周期毎にフィードバック補正流量を算出して更新することとしている。 Further, the control device 4 calculates the feedback correction flow rate based on the deviation between the calculated target pressure value and the detected pressure value at the downstream position (pressure adjustment position) of the injector 35 detected by the secondary pressure sensor 43 ( Feedback correction flow rate calculation function: B3). The feedback correction flow rate is a hydrogen gas flow rate (pressure difference reduction correction flow rate) added to the hydrogen consumption in order to reduce the deviation between the target pressure value and the detected pressure value. In the present embodiment, the feedback correction flow rate is calculated and updated every calculation cycle of the control device 4 using a target tracking control law such as PI control.

また、制御装置４は、前回算出した目標圧力値と、今回算出した目標圧力値と、の偏差に対応するフィードフォワード補正流量を算出する（フィードフォワード補正流量算出機能：Ｂ４）。フィードフォワード補正流量は、目標圧力値の変動に起因する水素ガス流量の変動分（圧力差対応補正流量）である。本実施形態においては、目標圧力値の偏差とフィードフォワード補正流量との関係を表す特定の演算式を用いて、制御装置４の演算周期毎にフィードフォワード補正流量を算出して更新することとしている。 Moreover, the control apparatus 4 calculates the feedforward correction | amendment flow volume corresponding to the deviation of the target pressure value calculated last time and the target pressure value calculated this time (feedforward correction | amendment flow volume calculation function: B4). The feedforward correction flow rate is a change in the hydrogen gas flow rate due to the change in the target pressure value (correction flow corresponding to the pressure difference). In the present embodiment, the feedforward correction flow rate is calculated and updated every calculation cycle of the control device 4 using a specific calculation formula representing the relationship between the deviation of the target pressure value and the feedforward correction flow rate. .

また、制御装置４は、インジェクタ３５の上流のガス状態（一次側圧力センサ４１で検出した水素ガスの圧力及び温度センサ４２で検出した水素ガスの温度）に基づいてインジェクタ３５の上流の静的流量を算出する（静的流量算出機能：Ｂ５）。本実施形態においては、インジェクタ３５の上流側の水素ガスの圧力及び温度と静的流量との関係を表す特定の演算式を用いて、制御装置４の演算周期毎に静的流量を算出して更新することとしている。 Further, the control device 4 determines the static flow rate upstream of the injector 35 based on the gas state upstream of the injector 35 (hydrogen gas pressure detected by the primary pressure sensor 41 and hydrogen gas temperature detected by the temperature sensor 42). (Static flow rate calculation function: B5). In the present embodiment, the static flow rate is calculated for each calculation cycle of the control device 4 using a specific calculation formula representing the relationship between the pressure and temperature of the hydrogen gas upstream of the injector 35 and the static flow rate. We are going to update.

また、制御装置４は、インジェクタ３５の上流のガス状態（水素ガスの圧力及び温度）及び印加電圧に基づいてインジェクタ３５の無効噴射時間を算出する（無効噴射時間算出機能：Ｂ６）。ここで無効噴射時間とは、インジェクタ３５が制御装置４から制御信号を受けてから実際に噴射を開始するまでに要する時間を意味する。本実施形態においては、インジェクタ３５の上流側の水素ガスの圧力及び温度と印加電圧と無効噴射時間との関係を表す特定のマップを用いて、制御装置４の演算周期毎に無効噴射時間を算出して更新することとしている。 Further, the control device 4 calculates the invalid injection time of the injector 35 based on the gas state upstream of the injector 35 (pressure and temperature of hydrogen gas) and the applied voltage (invalid injection time calculation function: B6). Here, the invalid injection time means the time required from when the injector 35 receives a control signal from the control device 4 until the actual injection is started. In the present embodiment, the invalid injection time is calculated for each calculation cycle of the control device 4 using a specific map representing the relationship between the pressure and temperature of the hydrogen gas upstream of the injector 35, the applied voltage, and the invalid injection time. I am going to update it.

また、制御装置４は、水素消費量と、フィードバック補正流量と、フィードフォワード補正流量と、を加算することにより、インジェクタ３５の噴射流量を算出する（噴射流量算出機能：Ｂ７）。そして、制御装置４は、インジェクタ３５の噴射流量を静的流量で除した値にインジェクタ３５の駆動周期を乗じることにより、インジェクタ３５の基本噴射時間を算出するとともに、この基本噴射時間と無効噴射時間とを加算してインジェクタ３５の総噴射時間を算出する（総噴射時間算出機能：Ｂ８）。ここで、駆動周期とは、インジェクタ３５の噴射孔の開閉状態を表す段状（オン・オフ）波形の周期を意味する。本実施形態においては、制御装置４により駆動周期を一定の値に設定している。 Further, the control device 4 calculates the injection flow rate of the injector 35 by adding the hydrogen consumption amount, the feedback correction flow rate, and the feedforward correction flow rate (injection flow rate calculation function: B7). Then, the control device 4 calculates the basic injection time of the injector 35 by multiplying the value obtained by dividing the injection flow rate of the injector 35 by the static flow rate by the drive cycle of the injector 35, and the basic injection time and the invalid injection time. Are added to calculate the total injection time of the injector 35 (total injection time calculation function: B8). Here, the drive cycle means a stepped (on / off) waveform cycle representing the open / close state of the injection hole of the injector 35. In the present embodiment, the drive period is set to a constant value by the control device 4.

そして、制御装置４は、以上の手順を経て算出したインジェクタ３５の総噴射時間を実現させるための制御信号を出力することにより、インジェクタ３５のガス噴射時間及びガス噴射時期を制御して、燃料電池１０に供給される水素ガスの流量及び圧力を調整する。 And the control apparatus 4 controls the gas injection time and gas injection timing of the injector 35 by outputting the control signal for implement | achieving the total injection time of the injector 35 computed through the above procedure, and fuel cell The flow rate and pressure of the hydrogen gas supplied to 10 are adjusted.

上記の燃料電池システム１の通常運転時においては、水素タンク３０から水素ガスが水素供給流路３１を介して燃料電池１０の燃料極に供給されるとともに、加湿調整された空気が空気供給流路２１を介して燃料電池１０の酸化極に供給されることにより、発電が行われる。この際、燃料電池１０から引き出すべき電力（要求電力）が制御装置４で演算され、その発電量に応じた量の水素ガス及び空気が燃料電池１０内に供給されるようになっている。本実施形態においては、このような通常運転時において燃料電池１０に供給される水素ガスの圧力を高精度に制御する。 During normal operation of the fuel cell system 1 described above, hydrogen gas is supplied from the hydrogen tank 30 to the fuel electrode of the fuel cell 10 via the hydrogen supply channel 31, and the humidified air is supplied to the air supply channel. Power is generated by being supplied to the oxidation electrode of the fuel cell 10 via 21. At this time, the power (required power) to be drawn from the fuel cell 10 is calculated by the control device 4, and hydrogen gas and air in an amount corresponding to the amount of power generation are supplied into the fuel cell 10. In the present embodiment, the pressure of hydrogen gas supplied to the fuel cell 10 during such normal operation is controlled with high accuracy.

ここで、燃料電池１０内の燃料ガス流路では、水素ガス中の水蒸気が凝縮する。また、循環流路３２内の水素ガスは、燃料電池１０による発電にともなって不純物の濃度が高くなる。このため、上記燃料電池システム１の制御装置４は、所定の時間間隔で気液分離器３６の排気排水弁３７を開閉して、循環流路３２内の水素ガスの一部である水素オフガスと水蒸気が凝縮した水とを排出流路３８を介して希釈器４０へ排出するパージ処理を行う。この希釈器４０へ排出された水素オフガスは、希釈器４０にて希釈されて排気流路２３内の酸化オフガスと混合されて外部へ排出される。 Here, in the fuel gas flow path in the fuel cell 10, water vapor in the hydrogen gas is condensed. Further, the concentration of impurities in the hydrogen gas in the circulation channel 32 increases as the fuel cell 10 generates power. For this reason, the control device 4 of the fuel cell system 1 opens and closes the exhaust / drain valve 37 of the gas-liquid separator 36 at predetermined time intervals, and the hydrogen off-gas that is part of the hydrogen gas in the circulation flow path 32. A purge process is performed to discharge water condensed with water vapor to the diluter 40 through the discharge flow path 38. The hydrogen off-gas discharged to the diluter 40 is diluted by the diluter 40, mixed with the oxidizing off-gas in the exhaust passage 23, and discharged to the outside.

ところで、低温環境下では、システム停止後において、気液分離器３６内に残留した水が凍結することがあり、このような場合、排気排水弁３７の作動に不具合が生じる。そして、この状態にて運転を開始すると、排気排水弁３７を開いて水素オフガスを排出するパージ処理を行うことが困難となる。
このような場合、上記実施形態に係る燃料電池システム１の制御装置４は、低温時パージ流路５１の低温時専用パージ弁５２を開放する。このようにすると、循環流路３２内の水素オフガスが低温時パージ流路５１を介して希釈器４０へ送られ、この希釈器４０にて希釈されて排気流路２３へ排気される。 By the way, in a low temperature environment, the water remaining in the gas-liquid separator 36 may freeze after the system is stopped. In such a case, a malfunction occurs in the operation of the exhaust / drain valve 37. When the operation is started in this state, it becomes difficult to perform a purge process for opening the exhaust drain valve 37 and discharging the hydrogen off gas.
In such a case, the control device 4 of the fuel cell system 1 according to the above embodiment opens the low temperature purge valve 52 of the low temperature purge flow path 51. In this way, the hydrogen off-gas in the circulation flow path 32 is sent to the diluter 40 via the low temperature purge flow path 51, diluted by the diluter 40, and exhausted to the exhaust flow path 23.

ここで、この低温時パージ流路５１の低温時専用パージ弁５２は、図２に示すように、気液分離器３６の下流側にて気液分離器３６よりも鉛直上方位置に配置されているので、気液分離器３６の水が入り込むようなことがなく、したがって、低温環境下においても、低温時専用パージ弁５２が凍結して作動不良を生じるようなことがない。 Here, the low temperature purge valve 52 of the low temperature purge flow path 51 is disposed at a position vertically above the gas-liquid separator 36 on the downstream side of the gas-liquid separator 36 as shown in FIG. Therefore, the water in the gas-liquid separator 36 does not enter, and therefore, even in a low-temperature environment, the low-temperature dedicated purge valve 52 is not frozen and does not cause a malfunction.

このように、上記実施形態に係る燃料電池システム１によれば、運転停止後において、低温環境のために気液分離器３６から水素オフガスと水を排出する排気排水弁３７が凍結したとしても、運転開始後に気液分離器３６よりも鉛直上方位置に配置された低温時専用パージ弁５２を開くことにより、循環流路３２内の水素オフガスを円滑に排気することができ、円滑な運転状態を維持することができる。 Thus, according to the fuel cell system 1 according to the above embodiment, even after the operation is stopped, even if the exhaust drain valve 37 that discharges the hydrogen off-gas and water from the gas-liquid separator 36 is frozen due to the low temperature environment, After the operation is started, by opening the low temperature dedicated purge valve 52 disposed vertically above the gas-liquid separator 36, the hydrogen off-gas in the circulation flow path 32 can be discharged smoothly, and a smooth operation state can be achieved. Can be maintained.

また、上記実施形態に係る燃料電池システム１においては、燃料電池１０の運転状態（発電時の電流値）に応じてインジェクタ３５の作動状態（噴射時間）を設定することができる。従って、燃料電池１０の運転状態に応じて水素ガスの供給圧力を適切に変化させることができ、応答性を向上させることが可能となる。また、水素ガスの流量調整弁及び可変調圧弁としてインジェクタ３５を採用しているため、高精度な調圧（燃料電池１０への水素ガスの供給圧力の調整）が可能となる。すなわち、インジェクタ３５は、燃料電池１０の運転状態に応じた制御装置４からの制御信号を受けて、水素ガスの噴射時間や噴射時期を調整することができるため、従来の機械式の可変調圧弁よりも迅速かつ精確に圧力調整を行うことができる。また、インジェクタ３５は、従来の機械式の可変調圧弁と比較すると小型・軽量であり低廉でもあるため、システム全体の小型化及び低廉化を実現させることができる。 Further, in the fuel cell system 1 according to the above embodiment, the operating state (injection time) of the injector 35 can be set according to the operating state (current value during power generation) of the fuel cell 10. Accordingly, the supply pressure of hydrogen gas can be appropriately changed according to the operating state of the fuel cell 10, and the responsiveness can be improved. In addition, since the injector 35 is employed as the hydrogen gas flow rate adjustment valve and the adjustable pressure control valve, high-precision pressure adjustment (adjustment of the hydrogen gas supply pressure to the fuel cell 10) is possible. That is, since the injector 35 can receive the control signal from the control device 4 according to the operating state of the fuel cell 10 and adjust the injection time and injection timing of the hydrogen gas, the conventional mechanical adjustable pressure valve The pressure adjustment can be performed more quickly and accurately. In addition, the injector 35 is smaller, lighter, and less expensive than a conventional mechanically adjustable pressure valve, so that the entire system can be reduced in size and cost.

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る燃料電池システム１について第１実施形態に対する相違部分を中心に説明する。
第２実施形態では、図４に示すように、低温時パージ流路５１における低温時専用パージ弁５２の上流側に、オリフィス弁５３及び圧力センサ５４が上流側から順に設けられている。そして、圧力センサ５４からの検出データに基づいて、制御装置４は、低温時パージ流路５１におけるガスの流量の検出が可能とされている。 (Second Embodiment)
Next, the fuel cell system 1 according to the second embodiment of the present invention will be described focusing on the differences from the first embodiment.
In the second embodiment, as shown in FIG. 4, an orifice valve 53 and a pressure sensor 54 are provided in order from the upstream side on the upstream side of the low temperature purge valve 52 in the low temperature purge flow path 51. Based on the detection data from the pressure sensor 54, the control device 4 can detect the gas flow rate in the low temperature purge flow path 51.

そして、この第２実施形態に係る燃料電池システム１の場合も、運転停止後において、低温環境のために気液分離器３６から水素オフガスと水を排出する排気排水弁３７が凍結したとしても、運転開始後に気液分離器３６よりも鉛直上方位置に配置された低温時専用パージ弁５２を開放することにより、循環流路３２内の水素オフガスを円滑に排気することができ、円滑な運転状態を維持することができる。
特に、低温時パージ流路５１における低温時専用パージ弁５２の上流側に、オリフィス弁５３及び圧力センサ５４を上流側から順に設けたので、低温時専用パージ弁５２の閉弁時におけるガス流量の検出を行うことができ、これにより、低温時専用パージ弁５２の作動の不具合を検出することができる。 Even in the case of the fuel cell system 1 according to the second embodiment, even after the operation is stopped, even if the exhaust drain valve 37 that discharges the hydrogen off-gas and water from the gas-liquid separator 36 is frozen due to the low temperature environment, By opening the low temperature dedicated purge valve 52 disposed vertically above the gas-liquid separator 36 after the start of operation, the hydrogen off-gas in the circulation flow path 32 can be discharged smoothly, and a smooth operation state is achieved. Can be maintained.
In particular, since the orifice valve 53 and the pressure sensor 54 are provided in order from the upstream side of the low temperature purge path 52 in the low temperature purge flow path 51, the gas flow rate when the low temperature dedicated purge valve 52 is closed is provided. Detection can be performed, and thereby a malfunction in the operation of the purge valve 52 at the time of low temperature can be detected.

また、第２実施形態に係る燃料電池システム１でも、燃料電池１０の運転状態（発電時の電流値）に応じてインジェクタ３５の作動状態（噴射時間）を設定することができる。従って、燃料電池１０の運転状態に応じて水素ガスの供給圧力を適切に変化させることができ、応答性を向上させることが可能となる。また、水素ガスの流量調整弁及び可変調圧弁としてインジェクタ３５を採用しているため、高精度な調圧（燃料電池１０への水素ガスの供給圧力の調整）が可能となる。すなわち、インジェクタ３５は、燃料電池１０の運転状態に応じた制御装置４からの制御信号を受けて、水素ガスの噴射時間や噴射時期を調整することができるため、従来の機械式の可変調圧弁よりも迅速かつ精確に圧力調整を行うことができる。また、インジェクタ３５は、従来の機械式の可変調圧弁と比較すると小型・軽量であり低廉でもあるため、システム全体の小型化及び低廉化を実現させることができる。 Also in the fuel cell system 1 according to the second embodiment, the operating state (injection time) of the injector 35 can be set according to the operating state (current value during power generation) of the fuel cell 10. Accordingly, the supply pressure of hydrogen gas can be appropriately changed according to the operating state of the fuel cell 10, and the responsiveness can be improved. In addition, since the injector 35 is employed as the hydrogen gas flow rate adjustment valve and the adjustable pressure control valve, high-precision pressure adjustment (adjustment of the hydrogen gas supply pressure to the fuel cell 10) is possible. That is, since the injector 35 can receive the control signal from the control device 4 according to the operating state of the fuel cell 10 and adjust the injection time and injection timing of the hydrogen gas, the conventional mechanical adjustable pressure valve The pressure adjustment can be performed more quickly and accurately. In addition, the injector 35 is smaller, lighter, and less expensive than a conventional mechanically adjustable pressure valve, so that the entire system can be reduced in size and cost.

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る燃料電池システム１について第１実施形態に対する相違部分を中心に説明する。
第３実施形態では、図５に示すように、水素供給流路３１におけるインジェクタ３５の上流側に、流量計５５が設けられている。そして、この流量計５５によって、インジェクタ３５へ送り込まれる水素ガスの流量が測定され、その測定結果が制御装置４へ送信されるようになっている。 (Third embodiment)
Next, a fuel cell system 1 according to a third embodiment of the present invention will be described focusing on differences from the first embodiment.
In the third embodiment, as shown in FIG. 5, a flow meter 55 is provided on the upstream side of the injector 35 in the hydrogen supply flow path 31. The flow meter 55 measures the flow rate of the hydrogen gas sent to the injector 35, and the measurement result is transmitted to the control device 4.

そして、この第３実施形態に係る燃料電池システム１の場合も、運転停止後において、低温環境のために気液分離器３６から水素オフガスと水を排出する排気排水弁３７が凍結したとしても、運転開始後に気液分離器３６よりも鉛直上方位置に配置された低温時専用パージ弁５２を開放することにより、循環流路３２内の水素オフガスを円滑に排気することができ、円滑な運転状態を維持することができる。
特に、インジェクタ３５の上流側に流量計５５を設けたので、インジェクタ３５の定量精度を保証することができ、さらに、気液分離器３６あるいは低温時パージ流路５１からの水素オフガスの排気の定量性を向上させることができ、また、運転停止時におけるインジェクタ３５などの不具合も検出することができる。 Even in the case of the fuel cell system 1 according to the third embodiment, even after the operation is stopped, even if the exhaust drain valve 37 that discharges the hydrogen off-gas and water from the gas-liquid separator 36 is frozen due to the low temperature environment, After the operation is started, by opening the low temperature dedicated purge valve 52 disposed vertically above the gas-liquid separator 36, the hydrogen off-gas in the circulation flow path 32 can be smoothly exhausted, and the smooth operation state is achieved. Can be maintained.
In particular, since the flow meter 55 is provided on the upstream side of the injector 35, the quantitative accuracy of the injector 35 can be ensured, and the quantitative determination of the hydrogen off-gas exhaust from the gas-liquid separator 36 or the low temperature purge flow path 51. In addition, the malfunction of the injector 35 or the like when the operation is stopped can be detected.

また、第３実施形態に係る燃料電池システム１でも、燃料電池１０の運転状態（発電時の電流値）に応じてインジェクタ３５の作動状態（噴射時間）を設定することができる。従って、燃料電池１０の運転状態に応じて水素ガスの供給圧力を適切に変化させることができ、応答性を向上させることが可能となる。また、水素ガスの流量調整弁及び可変調圧弁としてインジェクタ３５を採用しているため、高精度な調圧（燃料電池１０への水素ガスの供給圧力の調整）が可能となる。すなわち、インジェクタ３５は、燃料電池１０の運転状態に応じた制御装置４からの制御信号を受けて、水素ガスの噴射時間や噴射時期を調整することができるため、従来の機械式の可変調圧弁よりも迅速かつ精確に圧力調整を行うことができる。また、インジェクタ３５は、従来の機械式の可変調圧弁と比較すると小型・軽量であり低廉でもあるため、システム全体の小型化及び低廉化を実現させることができる。 Also in the fuel cell system 1 according to the third embodiment, the operating state (injection time) of the injector 35 can be set according to the operating state (current value during power generation) of the fuel cell 10. Accordingly, the supply pressure of hydrogen gas can be appropriately changed according to the operating state of the fuel cell 10, and the responsiveness can be improved. In addition, since the injector 35 is employed as the hydrogen gas flow rate adjustment valve and the adjustable pressure control valve, high-precision pressure adjustment (adjustment of the hydrogen gas supply pressure to the fuel cell 10) is possible. That is, since the injector 35 can receive the control signal from the control device 4 according to the operating state of the fuel cell 10 and adjust the injection time and injection timing of the hydrogen gas, the conventional mechanical adjustable pressure valve The pressure adjustment can be performed more quickly and accurately. In addition, the injector 35 is smaller, lighter, and less expensive than a conventional mechanically adjustable pressure valve, so that the entire system can be reduced in size and cost.

（第４実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る燃料電池システム１について第１実施形態に対する相違部分を中心に説明する。
第４実施形態では、図６に示すように、排気排水弁３７に代えてオートドレイン型の排水弁３７ａが設けられている。つまり、この排水弁３７ａは、気液分離器３６に所定量以上の水が溜まったことを検知し、自動的に開弁して排水を行うもので、水素オフガスをパージする機能は備えていないものである。 (Fourth embodiment)
Next, a fuel cell system 1 according to a third embodiment of the present invention will be described focusing on differences from the first embodiment.
In the fourth embodiment, as shown in FIG. 6, an auto drain type drain valve 37 a is provided instead of the exhaust drain valve 37. That is, the drain valve 37a detects that a predetermined amount or more of water has accumulated in the gas-liquid separator 36 and automatically opens the valve to drain water, and does not have a function of purging hydrogen off gas. Is.

また、循環流路３２には、気液分離器３６と低温時パージ流路５１との間に、パージ流路６１の一端が接続されている。このパージ流路６１は、パージ弁６２を備えており、その他端は、排気流路２３に設けられた希釈器４０に接続されている。パージ弁６２は、電磁式の遮断弁であり、制御装置４からの指令によって作動し、パージ流路６１が開閉される。そして、このパージ弁６２が開くことにより、循環流路３２を通る水素オフガスがパージ流路６１を介して希釈器４０へ送り出され、この希釈器４０にて希釈されて排気流路２３から外部へ排気される。 Further, one end of a purge flow path 61 is connected to the circulation flow path 32 between the gas-liquid separator 36 and the low temperature purge flow path 51. The purge flow path 61 includes a purge valve 62, and the other end is connected to a diluter 40 provided in the exhaust flow path 23. The purge valve 62 is an electromagnetic shut-off valve, and operates according to a command from the control device 4 to open and close the purge flow path 61. When the purge valve 62 is opened, the hydrogen off-gas passing through the circulation flow path 32 is sent to the diluter 40 through the purge flow path 61, and is diluted by the diluter 40 to the outside from the exhaust flow path 23. Exhausted.

つまり、この第４実施形態に係る燃料電池システム１では、運転時に、気液分離器３６に所定量以上の水が溜まると、排水弁３７ａが自動的に開弁して排水を行う。また、所定の時間間隔でパージ弁６２を開閉して、循環流路３２内の水素ガスの一部である水素オフガスを、パージ流路６１を介して希釈器４０へ排出するパージ処理を行う。
さらに、運転停止後において、パージ弁６２が凍結して作動に不具合が生じるような低温環境下では、低温時パージ流路５１の低温時専用パージ弁５２を開放し、循環流路３２内の水素オフガスの排気を可能とする。 That is, in the fuel cell system 1 according to the fourth embodiment, when a predetermined amount or more of water accumulates in the gas-liquid separator 36 during operation, the drain valve 37a automatically opens and drains. Further, the purge valve 62 is opened and closed at predetermined time intervals, and a purge process is performed in which hydrogen off-gas, which is part of the hydrogen gas in the circulation channel 32, is discharged to the diluter 40 via the purge channel 61.
Further, after the operation is stopped, in a low temperature environment in which the purge valve 62 is frozen and malfunctions, the low temperature purge channel 52 of the low temperature purge channel 51 is opened, and the hydrogen in the circulation channel 32 is opened. Enables off-gas exhaust.

このように、この第４実施形態に係る燃料電池システム１によれば、運転停止後において、低温環境のために気液分離器３６から水を排出する排出弁３７ａ及び水素オフガスを排気するパージ弁６２が凍結したとしても、運転開始後に気液分離器３６よりも鉛直上方位置に配置された低温時専用パージ弁５２を開放することにより、循環流路３２内の水素オフガスを円滑に排気することができ、円滑な運転状態を維持することができる。 Thus, according to the fuel cell system 1 according to the fourth embodiment, after the operation is stopped, the discharge valve 37a for discharging water from the gas-liquid separator 36 for the low temperature environment and the purge valve for discharging hydrogen off-gas. Even when 62 is frozen, the hydrogen off-gas in the circulation flow path 32 can be smoothly exhausted by opening the low temperature dedicated purge valve 52 disposed at a position vertically above the gas-liquid separator 36 after the operation is started. And can maintain a smooth driving state.

また、第４実施形態に係る燃料電池システム１でも、燃料電池１０の運転状態（発電時の電流値）に応じてインジェクタ３５の作動状態（噴射時間）を設定することができる。従って、燃料電池１０の運転状態に応じて水素ガスの供給圧力を適切に変化させることができ、応答性を向上させることが可能となる。また、水素ガスの流量調整弁及び可変調圧弁としてインジェクタ３５を採用しているため、高精度な調圧（燃料電池１０への水素ガスの供給圧力の調整）が可能となる。すなわち、インジェクタ３５は、燃料電池１０の運転状態に応じた制御装置４からの制御信号を受けて、水素ガスの噴射時間や噴射時期を調整することができるため、従来の機械式の可変調圧弁よりも迅速かつ精確に圧力調整を行うことができる。また、インジェクタ３５は、従来の機械式の可変調圧弁と比較すると小型・軽量であり低廉でもあるため、システム全体の小型化及び低廉化を実現させることができる。 Also in the fuel cell system 1 according to the fourth embodiment, the operating state (injection time) of the injector 35 can be set according to the operating state (current value during power generation) of the fuel cell 10. Accordingly, the supply pressure of hydrogen gas can be appropriately changed according to the operating state of the fuel cell 10, and the responsiveness can be improved. In addition, since the injector 35 is employed as the hydrogen gas flow rate adjustment valve and the adjustable pressure control valve, high-precision pressure adjustment (adjustment of the hydrogen gas supply pressure to the fuel cell 10) is possible. That is, since the injector 35 can receive the control signal from the control device 4 according to the operating state of the fuel cell 10 and adjust the injection time and injection timing of the hydrogen gas, the conventional mechanical adjustable pressure valve The pressure adjustment can be performed more quickly and accurately. In addition, the injector 35 is smaller, lighter, and less expensive than a conventional mechanically adjustable pressure valve, so that the entire system can be reduced in size and cost.

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態に係る燃料電池システム１について第４実施形態に対する相違部分を中心に説明する。
第５実施形態では、図７に示すように、低温時パージ流路５１における低温時専用パージ弁５２の上流側に、オリフィス弁５３及び圧力センサ５４が上流側から順に設けられている。そして、圧力センサ５４からの検出データに基づいて、制御装置４は、低温時パージ流路５１におけるガスの流量の検出が可能とされている。
また、パージ流路６１におけるパージ弁６２の上流側に、オリフィス弁６３及び圧力センサ６４が上流側から順に設けられている。そして、圧力センサ６４からの検出データに基づいて、制御装置４は、パージ流路６１におけるガスの流量の検出が可能とされている。 (Fifth embodiment)
Next, a fuel cell system 1 according to a fifth embodiment of the present invention will be described focusing on differences from the fourth embodiment.
In the fifth embodiment, as shown in FIG. 7, an orifice valve 53 and a pressure sensor 54 are provided in order from the upstream side on the upstream side of the low temperature purge valve 52 in the low temperature purge flow path 51. Based on the detection data from the pressure sensor 54, the control device 4 can detect the gas flow rate in the low temperature purge flow path 51.
In addition, an orifice valve 63 and a pressure sensor 64 are provided in this order from the upstream side of the purge passage 61 on the upstream side of the purge valve 62. Based on the detection data from the pressure sensor 64, the control device 4 can detect the gas flow rate in the purge flow path 61.

そして、この第５実施形態に係る燃料電池システム１の場合も、運転停止後において、低温環境のために気液分離器３６から水を排出する排出弁３７ａ及び水素オフガスを排気するパージ弁６２が凍結したとしても、運転開始後に気液分離器３６よりも鉛直上方位置に配置された低温時専用パージ弁５２を開放することにより、循環流路３２内の水素オフガスを円滑に排気することができ、円滑な運転状態を維持することができる。
特に、低温時パージ流路５１における低温時専用パージ弁５２の上流側に、オリフィス弁５３及び圧力センサ５４を上流側から順に設け、さらに、パージ流路６１におけるパージ弁６２の上流側に、オリフィス弁６３及び圧力センサ６４を上流側から順に設けたので、低温時専用パージ弁５２及びパージ弁６２の閉弁時におけるガス流量の検出を行うことができ、これにより、低温時専用パージ弁５２及びパージ弁６２の作動の不具合を検出することができる。 Also in the fuel cell system 1 according to the fifth embodiment, after the operation is stopped, the discharge valve 37a for discharging water from the gas-liquid separator 36 and the purge valve 62 for discharging hydrogen off-gas for the low temperature environment are provided. Even if it freezes, the hydrogen off-gas in the circulation flow path 32 can be smoothly exhausted by opening the low temperature dedicated purge valve 52 disposed at a position vertically above the gas-liquid separator 36 after the start of operation. Smooth operation state can be maintained.
In particular, an orifice valve 53 and a pressure sensor 54 are provided in order from the upstream side on the upstream side of the low temperature dedicated purge valve 52 in the low temperature purge flow path 51, and further, an orifice is provided on the upstream side of the purge valve 62 in the purge flow path 61. Since the valve 63 and the pressure sensor 64 are provided in order from the upstream side, it is possible to detect the gas flow rate when the purge valve 52 and the purge valve 62 are closed at a low temperature. A malfunction in the operation of the purge valve 62 can be detected.

また、第５実施形態に係る燃料電池システム１でも、燃料電池１０の運転状態（発電時の電流値）に応じてインジェクタ３５の作動状態（噴射時間）を設定することができる。従って、燃料電池１０の運転状態に応じて水素ガスの供給圧力を適切に変化させることができ、応答性を向上させることが可能となる。また、水素ガスの流量調整弁及び可変調圧弁としてインジェクタ３５を採用しているため、高精度な調圧（燃料電池１０への水素ガスの供給圧力の調整）が可能となる。すなわち、インジェクタ３５は、燃料電池１０の運転状態に応じた制御装置４からの制御信号を受けて、水素ガスの噴射時間や噴射時期を調整することができるため、従来の機械式の可変調圧弁よりも迅速かつ精確に圧力調整を行うことができる。また、インジェクタ３５は、従来の機械式の可変調圧弁と比較すると小型・軽量であり低廉でもあるため、システム全体の小型化及び低廉化を実現させることができる。 Also in the fuel cell system 1 according to the fifth embodiment, the operating state (injection time) of the injector 35 can be set according to the operating state (current value during power generation) of the fuel cell 10. Accordingly, the supply pressure of hydrogen gas can be appropriately changed according to the operating state of the fuel cell 10, and the responsiveness can be improved. In addition, since the injector 35 is employed as the hydrogen gas flow rate adjustment valve and the adjustable pressure control valve, high-precision pressure adjustment (adjustment of the hydrogen gas supply pressure to the fuel cell 10) is possible. That is, since the injector 35 can receive the control signal from the control device 4 according to the operating state of the fuel cell 10 and adjust the injection time and injection timing of the hydrogen gas, the conventional mechanical adjustable pressure valve The pressure adjustment can be performed more quickly and accurately. In addition, the injector 35 is smaller, lighter, and less expensive than a conventional mechanically adjustable pressure valve, so that the entire system can be reduced in size and cost.

（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態に係る燃料電池システム１について第４実施形態に対する相違部分を中心に説明する。
第６実施形態では、図８に示すように、水素供給流路３１におけるインジェクタ３５の上流側に、流量計５５が設けられている。そして、この流量計５５によって、インジェクタ３５へ送り込まれる水素ガスの流量が測定され、その測定結果が制御装置４へ送信されるようになっている。 (Sixth embodiment)
Next, a fuel cell system 1 according to a sixth embodiment of the present invention will be described focusing on differences from the fourth embodiment.
In the sixth embodiment, as shown in FIG. 8, a flow meter 55 is provided on the upstream side of the injector 35 in the hydrogen supply flow path 31. The flow meter 55 measures the flow rate of the hydrogen gas fed into the injector 35 and transmits the measurement result to the control device 4.

そして、この第６実施形態に係る燃料電池システム１の場合も、運転停止後において、低温環境のために気液分離器３６から水を排出する排出弁３７ａ及び水素オフガスを排気するパージ弁６２が凍結したとしても、運転開始後に気液分離器３６よりも鉛直上方位置に配置された低温時専用パージ弁５２を開放することにより、循環流路３２内の水素オフガスを円滑に排気することができ、円滑な運転状態を維持することができる。
特に、インジェクタ３５の上流側に流量計５５を設けたので、インジェクタ３５の定量精度を保証することができ、さらに、気液分離器３６あるいは低温時パージ流路５１からの水素オフガスの排気の定量性を向上させることができ、また、運転停止時におけるインジェクタ３５などの不具合も検出することができる。 Also in the fuel cell system 1 according to the sixth embodiment, after the operation is stopped, the discharge valve 37a for discharging water from the gas-liquid separator 36 and the purge valve 62 for discharging hydrogen off-gas for a low temperature environment are provided. Even if it freezes, the hydrogen off-gas in the circulation flow path 32 can be smoothly exhausted by opening the low temperature dedicated purge valve 52 disposed at a position vertically above the gas-liquid separator 36 after the start of operation. Smooth operation state can be maintained.
In particular, since the flow meter 55 is provided on the upstream side of the injector 35, the quantitative accuracy of the injector 35 can be ensured, and the quantitative determination of the hydrogen off-gas exhaust from the gas-liquid separator 36 or the low temperature purge flow path 51. In addition, the malfunction of the injector 35 or the like when the operation is stopped can be detected.

また、第６実施形態に係る燃料電池システム１でも、燃料電池１０の運転状態（発電時の電流値）に応じてインジェクタ３５の作動状態（噴射時間）を設定することができる。従って、燃料電池１０の運転状態に応じて水素ガスの供給圧力を適切に変化させることができ、応答性を向上させることが可能となる。また、水素ガスの流量調整弁及び可変調圧弁としてインジェクタ３５を採用しているため、高精度な調圧（燃料電池１０への水素ガスの供給圧力の調整）が可能となる。すなわち、インジェクタ３５は、燃料電池１０の運転状態に応じた制御装置４からの制御信号を受けて、水素ガスの噴射時間や噴射時期を調整することができるため、従来の機械式の可変調圧弁よりも迅速かつ精確に圧力調整を行うことができる。また、インジェクタ３５は、従来の機械式の可変調圧弁と比較すると小型・軽量であり低廉でもあるため、システム全体の小型化及び低廉化を実現させることができる。 Also in the fuel cell system 1 according to the sixth embodiment, the operating state (injection time) of the injector 35 can be set according to the operating state (current value during power generation) of the fuel cell 10. Accordingly, the supply pressure of hydrogen gas can be appropriately changed according to the operating state of the fuel cell 10, and the responsiveness can be improved. In addition, since the injector 35 is employed as the hydrogen gas flow rate adjustment valve and the adjustable pressure control valve, high-precision pressure adjustment (adjustment of the hydrogen gas supply pressure to the fuel cell 10) is possible. That is, since the injector 35 can receive the control signal from the control device 4 according to the operating state of the fuel cell 10 and adjust the injection time and injection timing of the hydrogen gas, the conventional mechanical adjustable pressure valve The pressure adjustment can be performed more quickly and accurately. In addition, the injector 35 is smaller, lighter, and less expensive than a conventional mechanically adjustable pressure valve, so that the entire system can be reduced in size and cost.

なお、以上の実施形態においては、燃料電池システム１の水素ガス配管系３に循環流路３２を設けた例を示したが、例えば、図９に示すように、燃料電池１０に排出流路３８を直接接続して循環流路３２を廃止することもできる。かかる構成（デッドエンド方式）を採用した場合においても、制御装置４で前記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
また、以上の実施形態においては、循環流路３２に水素ポンプ３９を設けた例を示したが、水素ポンプ３９に代えてエジェクタを採用してもよい。 In the above embodiment, the example in which the circulation channel 32 is provided in the hydrogen gas piping system 3 of the fuel cell system 1 has been shown. However, for example, as shown in FIG. Can be directly connected to eliminate the circulation flow path 32. Even when such a configuration (dead end method) is adopted, the control device 4 can obtain the same effects as those of the above embodiment.
Moreover, in the above embodiment, although the example which provided the hydrogen pump 39 in the circulation flow path 32 was shown, it replaces with the hydrogen pump 39 and an ejector may be employ | adopted.

また、以上の実施形態においては、水素ガス配管系３の水素供給流路３１のインジェクタ３５の下流位置（圧力調整位置：圧力調整が要求される位置）に二次側圧力センサ３１を配置し、この位置における圧力を調整する（所定の目標圧力値に近付ける）ようにインジェクタ３５の作動状態（噴射時間）を設定した例を示したが、二次側圧力センサ１が配置される位置はこれに限られるものではない。 Further, in the above embodiment, the secondary pressure sensor 31 is disposed at a downstream position (pressure adjustment position: position where pressure adjustment is required) of the injector 35 of the hydrogen supply flow path 31 of the hydrogen gas piping system 3, Although the example in which the operating state (injection time) of the injector 35 is set so as to adjust the pressure at this position (closer to a predetermined target pressure value) has been shown, the position where the secondary pressure sensor 1 is disposed is It is not limited.

例えば、燃料電池１０の水素ガス入口近傍位置（水素供給流路３１上）や、燃料電池１０の水素ガス出口近傍位置（循環流路３２上）や、水素ポンプ３９の出口近傍位置（循環流路３２上）を圧力調整位置に設定し、この位置に二次側圧力センサを配置することもできる。かかる場合には、二次側圧力センサが配置された各圧力調整位置における目標圧力値を記録したマップを予め作成しておき、このマップに記録した目標圧力値と、二次側圧力センサで検出した圧力値（検出圧力値）と、に基づいてフィードバック補正流量を算出するようにする。 For example, the position near the hydrogen gas inlet of the fuel cell 10 (on the hydrogen supply channel 31), the position near the hydrogen gas outlet of the fuel cell 10 (on the circulation channel 32), or the position near the outlet of the hydrogen pump 39 (circulation channel) 32) can be set as the pressure adjustment position, and the secondary pressure sensor can be arranged at this position. In such a case, a map in which the target pressure value at each pressure adjustment position where the secondary pressure sensor is arranged is recorded in advance, and the target pressure value recorded in this map is detected by the secondary pressure sensor. The feedback correction flow rate is calculated based on the measured pressure value (detected pressure value).

また、以上の実施形態においては、水素供給流路３１に遮断弁３３及びレギュレータ３４を設けた例を示したが、インジェクタ３５は、可変調圧弁としての機能を果たすとともに、水素ガスの供給を遮断する遮断弁としての機能をも果たすため、必ずしも遮断弁３３やレギュレータ３４を設けなくてもよい。従って、インジェクタ３５を採用すると遮断弁３３やレギュレータ３４を省くことができるため、システムの小型化及び低廉化が可能となる。 In the above embodiment, the example in which the shutoff valve 33 and the regulator 34 are provided in the hydrogen supply flow path 31 has been described. However, the injector 35 functions as a variable pressure control valve and shuts off the supply of hydrogen gas. Therefore, it is not always necessary to provide the shut-off valve 33 and the regulator 34. Therefore, when the injector 35 is employed, the shut-off valve 33 and the regulator 34 can be omitted, so that the system can be reduced in size and cost.

また、以上の実施形態においては、燃料電池１０の発電時の電流値を検出し、この電流値に基づいて目標圧力値や水素ガスの消費量を算出してインジェクタ３５の作動状態（噴射時間）を設定した例を示したが、燃料電池１０の運転状態を示す他の物理量（燃料電池１０の発電時の電圧値や電力値、燃料電池１０の温度等）を検出し、この検出した物理量に応じてインジェクタ３５の作動状態を設定してもよい。また、燃料電池１０の運転状態の態様（起動状態、間欠運転状態、通常運転状態、パージ運転状態、燃料電池自体の異常状態、燃料電池システムの異常状態等）を制御装置が判定し、これら運転状態の態様に応じてインジェクタ３５の作動状態（インジェクタ３５の弁体の開度（ガスの通過面積）、インジェクタ３５の弁体の開放時間（ガスの噴射時間）等）を設定することもできる。 Further, in the above embodiment, the current value at the time of power generation of the fuel cell 10 is detected, and the target pressure value and the consumption amount of hydrogen gas are calculated based on this current value, and the operating state (injection time) of the injector 35. However, other physical quantities indicating the operating state of the fuel cell 10 (voltage value and power value at the time of power generation of the fuel cell 10, temperature of the fuel cell 10, etc.) are detected, and the detected physical quantity is used as the detected physical quantity. Accordingly, the operating state of the injector 35 may be set. Further, the control device determines the operation state of the fuel cell 10 (starting state, intermittent operation state, normal operation state, purge operation state, abnormal state of the fuel cell itself, abnormal state of the fuel cell system, etc.), and these operations are performed. The operating state of the injector 35 (the opening degree of the valve body (gas passage area) of the injector 35, the opening time of the valve body of the injector 35 (gas injection time), etc.) can be set according to the state of the state.

また、以上の各実施形態においては、本発明に係る燃料電池システムを燃料電池車両に搭載した例を示したが、燃料電池車両以外の各種移動体（ロボット、船舶、航空機等）に本発明に係る燃料電池システムを搭載することもできる。また、本発明に係る燃料電池システムを、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に適用してもよい。 Further, in each of the above embodiments, the example in which the fuel cell system according to the present invention is mounted on the fuel cell vehicle has been shown. However, the present invention is applied to various moving bodies (robots, ships, aircrafts, etc.) other than the fuel cell vehicle. Such a fuel cell system can also be mounted. Further, the fuel cell system according to the present invention may be applied to a stationary power generation system used as a power generation facility for a building (house, building, etc.).

本発明の第１実施形態に係る燃料電池システムの構成図である。1 is a configuration diagram of a fuel cell system according to a first embodiment of the present invention. 図１に示した燃料電池システムの気液分離器と低温時専用パージ弁との位置関係を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the positional relationship of the gas-liquid separator of the fuel cell system shown in FIG. 図１に示した燃料電池システムの制御装置の制御態様を説明するための制御ブロック図である。It is a control block diagram for demonstrating the control aspect of the control apparatus of the fuel cell system shown in FIG. 本発明の第２実施形態に係る燃料電池システムの構成図である。It is a block diagram of the fuel cell system which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態に係る燃料電池システムの構成図である。It is a block diagram of the fuel cell system which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４実施形態に係る燃料電池システムの構成図である。It is a block diagram of the fuel cell system which concerns on 4th Embodiment of this invention. 本発明の第５実施形態に係る燃料電池システムの構成図である。It is a block diagram of the fuel cell system which concerns on 5th Embodiment of this invention. 本発明の第６実施形態に係る燃料電池システムの構成図である。It is a block diagram of the fuel cell system which concerns on 6th Embodiment of this invention. 本発明の第１〜第６実施形態の燃料電池システムの変形例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the modification of the fuel cell system of 1st-6th embodiment of this invention.

Explanation of symbols

１…燃料電池システム、１０…燃料電池、３１…水素供給流路（燃料供給流路）、３２…循環流路（排出流路）、３５…インジェクタ、３６…気液分離器、３７…排気排水弁（パージ弁）、３８…排出流路、５１…低温時パージ流路、５２…低温時専用パージ弁、５３・６３…オリフィス弁、５４・６４…圧力センサ、５５…流量計、６１…パージ流路、６２…パージ弁。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fuel cell system, 10 ... Fuel cell, 31 ... Hydrogen supply flow path (fuel supply flow path), 32 ... Circulation flow path (discharge flow path), 35 ... Injector, 36 ... Gas-liquid separator, 37 ... Exhaust drainage Valve (purge valve), 38 ... discharge channel, 51 ... low temperature purge channel, 52 ... low temperature purge valve, 53/63 ... orifice valve, 54/64 ... pressure sensor, 55 ... flow meter, 61 ... purge Flow path, 62 ... purge valve.

Claims

A fuel cell; a discharge channel for flowing off-gas discharged from the fuel cell; a gas-liquid separator for separating water from the off-gas in the discharge channel; and the off-gas in the discharge channel A fuel cell system comprising a purge valve for discharging outside the road,
A low temperature dedicated purge valve for opening at low temperature and discharging off-gas in the discharge channel out of the discharge channel is downstream of the gas-liquid separator and vertically above the gas-liquid separator A fuel cell system arranged at a position.

2. The fuel cell system according to claim 1, wherein the purge valve is an exhaust / drain valve that discharges water separated by the gas-liquid separator together with the off-gas to the outside of the discharge channel.

A low temperature purge flow path for discharging off-gas that has passed through the gas-liquid separator to the outside of the discharge flow path is provided,
The fuel cell system according to claim 2, wherein the low temperature purge valve is provided in the low temperature purge flow path.

A purge flow path for discharging off-gas that has passed through the gas-liquid separator to the outside of the discharge flow path is provided,
The fuel cell system according to claim 1, wherein the purge valve is provided in the purge flow path.

The fuel cell system according to claim 4, wherein an orifice valve and a pressure sensor are provided upstream of the purge valve in the purge flow path.

A low temperature purge flow path for discharging off-gas that has passed through the gas-liquid separator out of the discharge flow path is provided separately from the purge flow path,
The fuel cell system according to claim 4 or 5, wherein the low temperature purge valve is provided in the low temperature purge flow path.

The fuel cell system according to claim 3 or 6, wherein an orifice valve and a pressure sensor are provided upstream of the low temperature purge valve in the low temperature purge flow path.

The fuel cell system according to any one of claims 1 to 7, wherein an injector is provided in a fuel supply channel for supplying fuel gas to the fuel cell.

The fuel cell system according to claim 8, wherein a flow meter is provided on the upstream side of the injector in the fuel supply channel.