JP2008198440A - Fuel cell system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To detect certainly a closure state due to freezing at a joining part of a fuel gas passage and a circulation route. <P>SOLUTION: A pressure change speed after closure of a hydrogen injector 45 is obtained by a detected value of a pressure sensor 44, and, based on this pressure change speed, an effective diameter of a pipe at the joining part 58 is obtained. When this effective diameter is predicted to show a closure state due to freezing at the joining part 58, a hydrogen pump 55 is forcibly driven to supply a fuel gas to the joining part 58, and by an adiabatic expansion of air passing through the small effective diameter closed at the joining part 58, the joining part is heated and freezing of the joining part 58 is released. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、燃料電池に燃料ガスを供給する燃料ガス供給路と燃料電池から排出される燃料オフガスを燃料ガス供給路に戻す循環経路を有する燃料電池システムに関する。   The present invention relates to a fuel cell system having a fuel gas supply path for supplying fuel gas to a fuel cell and a circulation path for returning fuel off-gas discharged from the fuel cell to the fuel gas supply path.

水素と酸素との電気化学反応を利用して発電する燃料電池としては、例えば、固体高分子型燃料電池がある。この固体高分子型燃料電池は、複数のセルを積層して構成されたスタックを備えている。スタックを構成するセルは、アノード(燃料極)とカソード(空気極)とを備えており、これらのアノードとカソードとの間には、イオン交換基としてスルフォンサン基を有する固体高分子電解質膜が介在している。   An example of a fuel cell that generates electricity using an electrochemical reaction between hydrogen and oxygen is a polymer electrolyte fuel cell. The polymer electrolyte fuel cell includes a stack configured by stacking a plurality of cells. The cell constituting the stack includes an anode (fuel electrode) and a cathode (air electrode), and a solid polymer electrolyte membrane having a sulfone sun group as an ion exchange group is provided between the anode and the cathode. Intervene.

アノードには燃料ガス(水素ガスまたは炭化水素を改質して水素リッチにした改質水素)を含む燃料ガスが供給され、カソードには酸化剤として酸素を含むガス(酸化剤ガス)、一例として、空気が供給される。アノードに燃料ガスが供給されることで、燃料ガスに含まれる水素がアノードを構成する触媒層の触媒と反応し、これによって水素イオンが発生する。発生した水素イオンは固体高分子電解質膜を通過して、カソードで酸素と電気反応を起こす。この電気化学反応によって発電が行われる構成となっている。   A fuel gas containing a fuel gas (hydrogen gas or reformed hydrogen made by reforming hydrocarbons to be hydrogen rich) is supplied to the anode, and a gas containing oxygen as an oxidant (oxidant gas), for example, to the cathode. Air is supplied. By supplying the fuel gas to the anode, hydrogen contained in the fuel gas reacts with the catalyst of the catalyst layer constituting the anode, thereby generating hydrogen ions. The generated hydrogen ions pass through the solid polymer electrolyte membrane and cause an electrical reaction with oxygen at the cathode. Power generation is performed by this electrochemical reaction.

ところで、固体高分子型燃料電池を動力源とする燃料電池システムにおいて、システムの運転を停止すると、燃料電池の温度が下がり、高温多湿の状態にあった燃料電池内部の水分が凝結して結露したり、凍結したりすることがある。このため、システムの運転を停止するに際して、燃料電池の反応ガス流路から水を排出するための掃気が行われている。   By the way, in a fuel cell system using a polymer electrolyte fuel cell as a power source, when the operation of the system is stopped, the temperature of the fuel cell decreases, and moisture inside the fuel cell that has been in a hot and humid state condenses and dew condensation occurs. Or it may freeze. For this reason, when the operation of the system is stopped, scavenging is performed to discharge water from the reaction gas flow path of the fuel cell.

また、氷点下始動時には、燃料電池への酸化剤ガスの供給量を少なくして発熱量を増加させる暖機運転が実施されている。暖機運転では、燃料電池に燃料ガスを供給する燃料ガス供給路と燃料電池から排出される燃料オフガスを燃料ガス供給路に戻す循環経路との合流部において、燃料ガス供給路からの燃料ガスは外気温によって低くなっており、合流部における燃料ガスの温度が0℃を下回ることがある。このような状況下では、循環経路からの水蒸気を含むガスが合流部において凍結して氷が生成され、氷の成長に伴って合流部内の有効径が低下し、場合によっては合流部における流路が閉塞される虞がある。合流部における流路が閉塞されると、燃料電池に燃料ガスが供給されなくなり、燃料電池は発電不能となる。   At the time of starting below the freezing point, a warm-up operation is performed in which the amount of oxidant gas supplied to the fuel cell is reduced to increase the heat generation amount. In the warm-up operation, the fuel gas from the fuel gas supply path is at the junction of the fuel gas supply path for supplying the fuel gas to the fuel cell and the circulation path for returning the fuel off-gas discharged from the fuel cell to the fuel gas supply path. The temperature is lowered by the outside air temperature, and the temperature of the fuel gas at the junction may be lower than 0 ° C. Under such circumstances, the gas containing water vapor from the circulation path is frozen in the joining portion to generate ice, and as the ice grows, the effective diameter in the joining portion decreases, and in some cases, the flow path in the joining portion May be blocked. When the flow path at the junction is closed, the fuel gas is not supplied to the fuel cell, and the fuel cell cannot generate power.

そこで、水素供給路と循環路との合流部で凍結が生じる虞があるときには、循環ガスに含まれる熱量を増加させて、合流部で凍結が生じるのを抑制するようにしたものが提案されている(特許文献1参照)。   Therefore, when there is a possibility that freezing may occur at the junction between the hydrogen supply path and the circulation path, an amount of heat contained in the circulation gas is increased to prevent freezing at the junction. (See Patent Document 1).

特開2005−332676号公報JP 2005-332676 A

しかし、特許文献1に記載されているものは、合流部における凍結を温度によって検出しているので、合流部が凍結していないにも拘わらず、循環ガスに含まれる熱量を増加させる対策が施されることが危惧され、この対策が施されたときにはエネルギーが無駄に消費されることなる。   However, what is described in Patent Document 1 detects the freezing in the joining portion based on the temperature, and therefore measures are taken to increase the amount of heat contained in the circulating gas even though the joining portion is not frozen. If this measure is taken, energy will be wasted.

そこで、本発明は、燃料ガス流路と循環経路との合流部における凍結による閉鎖状態を確実に検出することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to reliably detect a closed state due to freezing at a junction between a fuel gas flow path and a circulation path.

前記課題を解決するために、本発明は、燃料電池に燃料ガスを供給する開閉手段が設けられた燃料ガス流路と、該開閉手段の下流側の合流部で該燃料電池から排出された燃料オフガスが合流する循環経路とを有する燃料電池システムであって、該開閉手段と該合流部との間の圧力を検出する圧力検出部と、該圧力検出部の検出による圧力の状態に基づいて該合流部における凍結による閉鎖状態を推測する制御部と、を備えてなることを特徴とする燃料電池システムを構成したものである。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides a fuel gas flow path provided with opening / closing means for supplying fuel gas to a fuel cell, and fuel discharged from the fuel cell at a junction at a downstream side of the opening / closing means. A fuel cell system having a circulation path through which off-gas joins, a pressure detection unit that detects a pressure between the opening / closing means and the junction, and a pressure state detected by the pressure detection unit And a control unit that estimates a closed state due to freezing in the merging unit.

係る構成によれば、開閉手段と合流部との間の圧力の状態に基づいて合流部における凍結による閉鎖状態を推測するようにしたので、凍結に伴って合流部が閉鎖状態になるのを確実に検出することができる。従って、合流部が凍結していないにも拘らず、燃料ガスに含まれる熱量を増加させる対策が施されることを防止することが可能になる。   According to such a configuration, since the closed state due to freezing in the confluence portion is estimated based on the state of the pressure between the opening / closing means and the confluence portion, it is ensured that the confluence portion is closed due to freezing. Can be detected. Therefore, it is possible to prevent the measure for increasing the amount of heat contained in the fuel gas from being taken even though the joining portion is not frozen.

前記燃料電池システムを構成するに際しては、以下の要素を付加することができる。   In configuring the fuel cell system, the following elements can be added.

好適には、前記制御部は、前記開閉手段の閉鎖後の圧力変化速度に基づいて前記合流部の閉鎖状態を推測してなる。   Suitably, the said control part estimates the closed state of the said confluence | merging part based on the pressure change speed after the said opening / closing means is closed.

係る構成によれば、開閉手段の閉鎖後の圧力変化速度に基づいて合流部の閉鎖状態を推測しているため、凍結に伴って合流部が閉鎖状態になるのを確実に検出することができる。   According to such a configuration, since the closed state of the merging portion is estimated based on the pressure change rate after the opening / closing means is closed, it is possible to reliably detect that the merging portion is closed with freezing. .

好適には、前記制御部は、前記開閉手段の開放後の圧力変化量に基づいて前記合流部の閉鎖状態を推測してなる。   Suitably, the said control part estimates the closed state of the said confluence | merging part based on the amount of pressure changes after the said opening / closing means is open | released.

係る構成によれば、開閉手段の閉鎖後の圧力変化速度に基づいて合流部の閉鎖状態を推測しているため、凍結に伴って合流部が閉鎖状態になるのを確実に検出することができる。   According to such a configuration, since the closed state of the merging portion is estimated based on the pressure change rate after the opening / closing means is closed, it is possible to reliably detect that the merging portion is closed with freezing. .

好適には、前記燃料ガスを強制循環させる駆動部を備え、前記制御部は、前記合流部の閉鎖状態から前記合流部に凍結ありと推測した場合に、該駆動部を駆動して循環する燃料ガスの熱量を増大させて凍結を解除してなる。   Preferably, the apparatus includes a drive unit that forcibly circulates the fuel gas, and the control unit drives and circulates the drive unit when it is estimated that the merging unit is frozen from a closed state of the merging unit. Freezing is released by increasing the amount of heat of the gas.

係る構成によれば、合流部の閉鎖状態から合流部に凍結ありと推測した場合に、駆動部を駆動して循環する燃料ガスの熱量を増大させることで、合流部の凍結を確実に解除することができる。   According to such a configuration, when it is estimated that the merging portion is frozen from the closed state of the merging portion, the amount of heat of the fuel gas circulating by driving the driving portion is increased, thereby reliably releasing the merging portion from freezing. be able to.

好適には、前記燃料電池の温度を検出する温度センサと、前記燃料電池の出力電流を検出する電流センサと、を備え、前記制御部は、前記合流部の閉鎖状態から前記合流部に凍結ありと推測した場合であっても、前記温度センサの検出による温度と前記電流センサの検出による出力電流との関係から凍結があり得ない条件であったときには前記開閉手段の異常と判断してなる。   Preferably, a temperature sensor that detects the temperature of the fuel cell, and a current sensor that detects an output current of the fuel cell, the control unit is freezing from the closed state of the junction unit to the junction unit Even if it is estimated that the opening / closing means is abnormal, it is determined that there is no freezing based on the relationship between the temperature detected by the temperature sensor and the output current detected by the current sensor.

係る構成によれば、合流部の閉鎖状態から合流部に凍結ありと推測した場合でも、燃料電池の温度と燃料電池の出力電流との関係から凍結があり得ない条件のときには開閉手段の異常と判定することで、合流部が凍結していないにも拘らず、合流部が凍結していると誤判断をするのを防止することができる。   According to such a configuration, even when it is estimated that the merging portion is frozen from the closed state of the merging portion, an abnormality in the opening / closing means may occur when the condition where the frosting cannot occur due to the relationship between the temperature of the fuel cell and the output current of the fuel cell. By determining, it is possible to prevent an erroneous determination that the merging portion is frozen even though the merging portion is not frozen.

本発明によれば、燃料ガス供給路に設けられた開閉手段と合流部との間の圧力の状態に基づいて該合流部における凍結による閉鎖状態を推測するので、凍結に伴って合流部が閉鎖状態になるのを確実に検出することができる。   According to the present invention, since the closed state due to freezing in the joining portion is estimated based on the pressure state between the opening / closing means provided in the fuel gas supply path and the joining portion, the joining portion is closed along with freezing. It is possible to reliably detect the state.

次に本発明の好適な実施の形態を説明する。
図1は、本発明が適用された燃料電池システムのシステム構成図である。
図1において、燃料電池システム10は、燃料電池20に燃料ガス(水素ガス)を供給するための燃料ガス供給系統4と、燃料電池20に酸化ガス(空気)を供給するための酸化ガス供給系統7と、燃料電池20を冷却するための冷却液供給系統3と、燃料電池20からの発電電力を充放電する電力系統9とを備えて構成されている。
Next, a preferred embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a system configuration diagram of a fuel cell system to which the present invention is applied.
In FIG. 1, a fuel cell system 10 includes a fuel gas supply system 4 for supplying a fuel gas (hydrogen gas) to the fuel cell 20 and an oxidizing gas supply system for supplying an oxidizing gas (air) to the fuel cell 20. 7, a coolant supply system 3 for cooling the fuel cell 20, and a power system 9 for charging / discharging generated power from the fuel cell 20.

燃料電池20は、フッ素系樹脂などにより形成されたプロトン伝導性のイオン交換膜などから成る高分子電解質膜21の両面にアノード極22とカソード極23をスクリーン印刷などで形成した膜・電極接合体24を備えている。膜・電極接合体24の両面は、燃料ガス、酸化ガス、冷却水の流路を有するセパレータ(図示せず)によってサンドイッチされ、このセパレータとアノード極22およびカソード極23との間に、それぞれ溝状のアノードガスチャンネル25およびカソードガスチャンネル26を形成している。アノード極22は、燃料極用触媒層を多孔質支持層上に設けて構成され、カソード極23は、空気極用触媒層を多孔質支持層上に設けて構成されている。これら電極の触媒層は、例えば、白金粒子を付着して構成されている。   The fuel cell 20 is a membrane / electrode assembly in which an anode electrode 22 and a cathode electrode 23 are formed by screen printing or the like on both surfaces of a polymer electrolyte membrane 21 made of a proton conductive ion exchange membrane or the like formed of a fluorine-based resin or the like. 24. Both surfaces of the membrane / electrode assembly 24 are sandwiched by separators (not shown) having flow paths of fuel gas, oxidizing gas, and cooling water, and grooves are respectively formed between the separator and the anode electrode 22 and the cathode electrode 23. An anode gas channel 25 and a cathode gas channel 26 are formed. The anode electrode 22 is configured by providing a fuel electrode catalyst layer on a porous support layer, and the cathode electrode 23 is configured by providing an air electrode catalyst layer on the porous support layer. The catalyst layers of these electrodes are configured by adhering platinum particles, for example.

アノード極22では、次の(1)式の酸化反応が生じ、カソード極23では、次の(2)式の還元反応が生じる。燃料電池20全体としては、次の(3)式の起電反応が生じる。
2→2H++2e-・・・(1)
(1/2)O2+2H++2e-→H2O・・・(2)
2+(1/2)O2→H2O・・・(3)
The anode electrode 22 undergoes an oxidation reaction of the following formula (1), and the cathode electrode 23 undergoes a reduction reaction of the following formula (2). In the fuel cell 20 as a whole, an electromotive reaction of the following formula (3) occurs.
H 2 → 2H + + 2e (1)
(1/2) O 2 + 2H + + 2e → H 2 O (2)
H 2 + (1/2) O 2 → H 2 O (3)

なお、図1では説明の便宜上、膜・電極接合体24、アノードガスチャンネル25およびカソードガスチャンネル26からなる単位セルの構造を模式的に図示しているが、実際には、上述したセパレータを介して複数の単位セルが直列に接続したスタック構造を備えている。   In FIG. 1, for convenience of explanation, the structure of a unit cell composed of a membrane / electrode assembly 24, an anode gas channel 25, and a cathode gas channel 26 is schematically shown. A plurality of unit cells connected in series.

燃料電池システム10の冷却液供給系統3には、冷却液を循環させる冷却路31、燃料電池20から排水される冷却液の温度を検出する温度センサ32、冷却液の熱を外部に放熱するラジエータ(熱交換器)33、ラジエータ33へ流入する冷却液の水量を調整するバルブ34、冷却液を加圧して循環させる冷却液ポンプ35、燃料電池20に供給される冷却液の温度を検出する温度センサ36などが設けられている。   The coolant supply system 3 of the fuel cell system 10 includes a cooling path 31 for circulating the coolant, a temperature sensor 32 for detecting the temperature of the coolant drained from the fuel cell 20, and a radiator for radiating the heat of the coolant to the outside. (Heat exchanger) 33, a valve 34 for adjusting the amount of coolant flowing into the radiator 33, a coolant pump 35 for pressurizing and circulating the coolant, and a temperature for detecting the temperature of the coolant supplied to the fuel cell 20 A sensor 36 and the like are provided.

燃料電池システム10の燃料ガス供給系統4には、燃料ガス供給装置42からの燃料ガス(アノードガス)、例えば、水素ガスをアノードガスチャンネル25に供給するための燃料ガス流路40と、アノードガスチャンネル25から排気される燃料オフガスを燃料ガス流路40に循環させるための循環流路(循環経路)51が配管されており、これらのガス流路によって燃料ガス循環系統が構成されている。   The fuel gas supply system 4 of the fuel cell system 10 includes a fuel gas flow path 40 for supplying fuel gas (anode gas), for example, hydrogen gas, from the fuel gas supply device 42 to the anode gas channel 25, and an anode gas. A circulation passage (circulation passage) 51 for circulating the fuel off-gas exhausted from the channel 25 to the fuel gas passage 40 is piped, and a fuel gas circulation system is constituted by these gas passages.

燃料ガス流路40には、燃料ガス供給装置42からの燃料ガス流出を制御する遮断弁(元弁)43、燃料ガス流路40と循環流路(循環経路)51との合流部58近傍の燃料ガスの圧力を検出する圧力センサ44、遮断弁43から排出される燃料ガスをオンオフ動作に従って燃料電池20に供給する開閉手段としての水素インジェクタ45、燃料電池20への燃料ガス供給を制御する遮断弁46が設置されている。   The fuel gas passage 40 includes a shutoff valve (original valve) 43 that controls the outflow of fuel gas from the fuel gas supply device 42, and a portion near the junction 58 between the fuel gas passage 40 and the circulation passage (circulation passage) 51. A pressure sensor 44 for detecting the pressure of the fuel gas, a hydrogen injector 45 as an opening / closing means for supplying the fuel gas discharged from the shutoff valve 43 to the fuel cell 20 according to an on / off operation, and a shutoff for controlling the fuel gas supply to the fuel cell 20 A valve 46 is installed.

燃料ガス供給装置42は、例えば高圧水素タンク、水素吸蔵合金、改質器などより構成される。循環流路51には、燃料電池20から循環流路51への燃料オフガス供給を制御する遮断弁52、燃料オフガスに含まれる水分を除去する気液分離器53および排出弁54、アノードガスチャンネル25を通過する際に、圧力損失を受けた燃料オフガスを圧縮して適度なガス圧まで昇圧させて、燃料ガス流路40に還流させる水素ポンプ(循環ポンプ)55、燃料ガス流路40の燃料ガスが合流部58から循環流路51側に逆流するのを防止する逆流阻止弁56が設置されている。水素ポンプ55をモータによって駆動することで、水素ポンプ55の駆動による燃料オフガスは、燃料ガス流路40で燃料ガス供給装置42から供給される燃料ガスと合流部58で合流した後、燃料電池20に供給されて再利用される。   The fuel gas supply device 42 includes, for example, a high-pressure hydrogen tank, a hydrogen storage alloy, a reformer, and the like. The circulation channel 51 includes a shut-off valve 52 that controls the supply of fuel off-gas from the fuel cell 20 to the circulation channel 51, a gas-liquid separator 53 and a discharge valve 54 that removes water contained in the fuel off-gas, and an anode gas channel 25. The hydrogen pump (circulation pump) 55 that compresses the fuel off-gas that has undergone pressure loss and raises the pressure to an appropriate gas pressure when returning to the fuel gas passage 40 when passing through the fuel gas, and the fuel gas in the fuel gas passage 40 Is installed in the reverse flow prevention valve 56 for preventing the reverse flow from the merging portion 58 to the circulation flow path 51 side. By driving the hydrogen pump 55 with a motor, the fuel off-gas generated by driving the hydrogen pump 55 merges with the fuel gas supplied from the fuel gas supply device 42 in the fuel gas flow path 40 at the merging portion 58, and then the fuel cell 20. To be reused.

なお、水素ポンプ55には、水素ポンプ55の回転数を検出する回転数センサ57が設置されている。   The hydrogen pump 55 is provided with a rotation speed sensor 57 that detects the rotation speed of the hydrogen pump 55.

また、循環流路51には、燃料電池20から排気された燃料オフガスを、希釈器(例えば水素濃度低減装置)62を介して車外に排気するための排気流路61が分岐して配管されている。排気流路61にはパージ弁63が設置されており、燃料オフガスの排気制御を行えるように構成されている。パージ弁63を開閉することで、燃料電池20内の循環を繰り返して、不純濃度が増加した燃料オフガスを外部に排出し、新規の燃料ガスを導入してセル電圧の低下を防止することができる。また、循環流路51の内圧に脈動を起こし、ガス流路に蓄積した水分を除去することもできる。   Further, an exhaust passage 61 for branching the fuel off-gas exhausted from the fuel cell 20 to the outside of the vehicle via a diluter (for example, a hydrogen concentration reducing device) 62 is branched and connected to the circulation passage 51. Yes. A purge valve 63 is installed in the exhaust passage 61, and is configured to perform exhaust control of the fuel off gas. By opening and closing the purge valve 63, it is possible to repeatedly circulate in the fuel cell 20, discharge the fuel off-gas having increased impurity concentration to the outside, and introduce new fuel gas to prevent the cell voltage from decreasing. . It is also possible to remove the water accumulated in the gas flow path by causing a pulsation in the internal pressure of the circulation flow path 51.

一方、燃料電池システム10の酸化ガス供給系統7には、カソードガスチャンネル26に酸化ガス(カソードガス)を供給するための酸化ガス流路71と、カソードガスチャンネル26から排気されるカソードオフガスを排気するためのカソードオフガス流路72が配管されている。酸化ガス流路71には、大気からエアを取り込むエアクリーナ74、および、取り込んだエアを圧縮し、圧縮したエアを酸化剤ガスとして、カソードガスチャンネル26に送給するエアコンプレッサ75が設定されており、エアコンプレッサ75には、エアコンプレッサ75の回転数を検出する回転数センサ73が設置されている。酸化ガス流路71とカソードオフガス流路72との間には湿度交換を行う加湿器76が設けられている。カソードオフガス流路72には、カソードオフガス流路72の排気圧力を調整する調圧弁77、カソードオフガス中の水分を除去する気液分離器78、カソードオフガスの排気音を吸収するマフラー79が設けられている。気液分離器78から排出されたカソードオフガスは分流され、一方は、希釈器62に流れ込み、希釈器62内に滞留する燃料オフガスと混合希釈され、また分流された他方のカソードオフガスは、マフラー79にて吸音され、希釈器62により混合希釈されたガスと混合されて、車外に排出される。   On the other hand, the oxidizing gas supply system 7 of the fuel cell system 10 exhausts an oxidizing gas passage 71 for supplying an oxidizing gas (cathode gas) to the cathode gas channel 26 and a cathode off-gas exhausted from the cathode gas channel 26. A cathode off-gas flow path 72 is provided for this purpose. An air cleaner 74 that takes in air from the atmosphere and an air compressor 75 that compresses the taken air and supplies the compressed air as an oxidant gas to the cathode gas channel 26 are set in the oxidizing gas channel 71. The air compressor 75 is provided with a rotation speed sensor 73 that detects the rotation speed of the air compressor 75. A humidifier 76 for exchanging humidity is provided between the oxidizing gas channel 71 and the cathode offgas channel 72. The cathode offgas passage 72 is provided with a pressure regulating valve 77 that adjusts the exhaust pressure of the cathode offgas passage 72, a gas-liquid separator 78 that removes moisture in the cathode offgas, and a muffler 79 that absorbs the exhaust sound of the cathode offgas. ing. The cathode off-gas discharged from the gas-liquid separator 78 is diverted. One of the cathode off-gas flows into the diluter 62 and is mixed and diluted with the fuel off-gas staying in the diluter 62. Is mixed with the gas diluted by the diluter 62 and discharged outside the vehicle.

また、燃料電池システム10の電力系統9には、一次側にバッテリ91の出力端子が接続され、二次側に燃料電池20の出力端子が接続されたDC−DCコンバータ90、二次電池として余剰電力を蓄電するバッテリ91、バッテリ91の充電状況を監視するバッテリコンピュータ92、燃料電池20の負荷または駆動対象となる車両走行用モータ94に交流電力を供給するインバータ93、燃料電池システム10の各種高圧補機96に交流電力を供給するインバータ95、燃料電池20の出力電圧を測定する電圧センサ97、および出力電流を測定する電流センサ98が接続されている。   Further, the power system 9 of the fuel cell system 10 has a DC-DC converter 90 in which the output terminal of the battery 91 is connected to the primary side and the output terminal of the fuel cell 20 is connected to the secondary side, and a surplus as a secondary battery. A battery 91 that stores electric power, a battery computer 92 that monitors the charging state of the battery 91, an inverter 93 that supplies AC power to a load or driving vehicle 94 of the fuel cell 20, and various high voltages of the fuel cell system 10 An inverter 95 that supplies AC power to the auxiliary machine 96, a voltage sensor 97 that measures the output voltage of the fuel cell 20, and a current sensor 98 that measures the output current are connected.

DC−DCコンバータ90は、燃料電池20の余剰電力または車両走行用モータ94への制動動作により発生する回生電力を電圧変換してバッテリ91に供給して充電させる。また、車両走行用モータ94の要求電力に対する、燃料電池20の発電電力の不足分を補填するため、DC−DCコンバータ90は、バッテリ91からの放電電力を電圧変換して二次側に出力する。   The DC-DC converter 90 converts the surplus power of the fuel cell 20 or the regenerative power generated by the braking operation to the vehicle travel motor 94 into a voltage and supplies it to the battery 91 for charging. Further, in order to compensate for the shortage of the generated power of the fuel cell 20 with respect to the required power of the vehicle travel motor 94, the DC-DC converter 90 converts the discharged power from the battery 91 to a secondary side after voltage conversion. .

インバータ93および95は、直流電流を三相交流電流に変換して、車両走行用モータ94および高圧補機96にそれぞれ出力する。車両走行用モータ94には、モータ94の回転数を検出する回転数センサ99が設置されている。モータ94は、ディファレンシャルを介して車輪100が機械的に結合されており、モータ94の回転力を車両の推進力に変換可能となっている。   Inverters 93 and 95 convert the direct current into a three-phase alternating current and output the three-phase alternating current to vehicle running motor 94 and high voltage auxiliary machine 96, respectively. The vehicle travel motor 94 is provided with a rotational speed sensor 99 that detects the rotational speed of the motor 94. The wheel 94 is mechanically coupled to the motor 94 via a differential, and the rotational force of the motor 94 can be converted into the driving force of the vehicle.

電圧センサ97および電流センサ98は、電力系統に重畳された交流信号に電圧に対する電流の位相と振幅とに基づいて交流インピーダンスを測定するためのものである。交流インピーダンスは、燃料電池20の含水量に対応している。   The voltage sensor 97 and the current sensor 98 are for measuring the AC impedance based on the phase and amplitude of the current with respect to the voltage in the AC signal superimposed on the power system. The AC impedance corresponds to the water content of the fuel cell 20.

さらに、燃料電池システム10には、燃料電池12の発電を制御するための制御部80が設置されている。   Further, the fuel cell system 10 is provided with a control unit 80 for controlling the power generation of the fuel cell 12.

制御部80は、例えば、CPU(中央処理装置)、RAM、ROM、インターフェイス回路などを備えた汎用コンピュータで構成されており、温度センサ32、36、圧力センサ44、回転数センサ57、73、99からのセンサ信号や電圧センサ97、電流センサ98、イグニッションスイッチ82からの信号を取り込み、電池運転の状態、例えば、電力負荷に応じて各モータを駆動して、水素ポンプ55およびエアコンプレッサ75の回転数を調整し、さらに、各種の弁の開閉制御または弁開度の調整などを行うようになっている。   The control unit 80 is configured by a general-purpose computer including a CPU (Central Processing Unit), a RAM, a ROM, an interface circuit, and the like, for example, and includes temperature sensors 32 and 36, a pressure sensor 44, and rotation speed sensors 57, 73, and 99. Sensor signals from the sensor, signals from the voltage sensor 97, current sensor 98, and ignition switch 82, and the motors are driven in accordance with the battery operating state, for example, the power load, so that the hydrogen pump 55 and the air compressor 75 are rotated. The number is adjusted, and further, opening / closing control of various valves or adjustment of the valve opening degree is performed.

また、制御部80は、水素インジェクタ45と合流部58との間の圧力を検出する圧力検出部としての圧力センサ44の検出による圧力の状態に基づいて合流部58における凍結による閉鎖状態を推測するように構成されている。   In addition, the control unit 80 estimates a closed state due to freezing in the merging unit 58 based on the pressure state detected by the pressure sensor 44 as a pressure detecting unit that detects the pressure between the hydrogen injector 45 and the merging unit 58. It is configured as follows.

例えば、制御部80は、水素インジェクタ45の閉鎖後(オフ後)の圧力変化速度に基づいて合流部58における凍結による閉鎖状態を推測したり、あるいは水素インジェクタ45の開放後(オン後)の圧力変化量に基づいて合流部58における凍結による閉鎖状態を推測したりするようになっている。   For example, the control unit 80 estimates the closed state due to freezing in the merging unit 58 based on the pressure change rate after the hydrogen injector 45 is closed (after turning off), or the pressure after the hydrogen injector 45 is opened (after turning on). A closed state due to freezing in the merging portion 58 is estimated based on the amount of change.

合流部58における凍結による閉鎖状態を推測した場合、制御部80は、燃料ガスを強制循環させる駆動部としての水素ポンプ55を駆動して、燃料ガスの熱量を増大させて、合流部58における凍結を解除することとしている。一方、制御部80は、合流部58に凍結ありと推測した場合であっても、燃料電池20の温度と出力電流との関係から凍結があり得ない条件であるときには、圧力変化の異常を生み出す水素インジェクタ45の異常と判断することとしている。   When the closed state due to freezing in the merging unit 58 is estimated, the control unit 80 drives the hydrogen pump 55 as a driving unit for forcibly circulating the fuel gas to increase the amount of heat of the fuel gas, thereby freezing in the merging unit 58. Is going to be released. On the other hand, even when it is estimated that the merging unit 58 is frozen, the control unit 80 generates an abnormality in the pressure change when the condition is such that the temperature of the fuel cell 20 and the output current cannot be frozen. It is determined that the hydrogen injector 45 is abnormal.

具体的には、水素インジェクタ45は、開閉手段として、図2(a)に示すように、オンオフを繰り返して必要量の燃料ガス(水素ガス)を燃料ガス流路40および合流部58に供給するようになっている。水素インジェクタ45のオンオフに伴う合流部58上流側における圧力を圧力センサ44で検出すると、圧力センサ44の検出出力は、合流部58の正常時には、図2(b)に示すような特性を示し、合流部58が凍結により閉鎖されたときには、図2(c)に示すような特性を示す。図2(b)、(c)から、圧力センサ44の検出に伴う圧力変化速度は、水素インジェクタ45の閉鎖後の単位時間ΔT当たりの圧力変化量ΔPで表される。すなわち水素インジェクタ45の閉鎖後の圧力変化速度(圧力変化率)ΔP/ΔTは、正常時と閉鎖時ではその値が異なり、正常時よりも閉鎖時の方が大きくなるので、閉鎖後の圧力変化速度(圧力変化率)ΔP/ΔTを基に合流部58における凍結による閉鎖状態を推測することが可能となる。   Specifically, as shown in FIG. 2A, the hydrogen injector 45 repeatedly turns on and off as an opening / closing means to supply a required amount of fuel gas (hydrogen gas) to the fuel gas flow path 40 and the junction 58. It is like that. When the pressure sensor 44 detects the pressure on the upstream side of the merging portion 58 associated with the on / off of the hydrogen injector 45, the detection output of the pressure sensor 44 exhibits characteristics as shown in FIG. When the merging portion 58 is closed by freezing, the characteristics shown in FIG. 2B and 2C, the pressure change rate accompanying the detection of the pressure sensor 44 is represented by a pressure change amount ΔP per unit time ΔT after the hydrogen injector 45 is closed. That is, the pressure change rate (pressure change rate) ΔP / ΔT after closing of the hydrogen injector 45 is different between the normal time and the closed time, and is larger in the closed time than in the normal time. Based on the speed (pressure change rate) ΔP / ΔT, it is possible to estimate a closed state due to freezing in the merging portion 58.

また、本実施形態においては、合流部58における氷の付着状態は合流部58における管の有効径に相関関係があることに着目し、合流部58における管の有効径を凍結に伴う管の隙間面積として、合流部の閉塞状態を次の(1)式に従って判定することとしている。具体的には、(1)式を満たさないときには合流部58が正常状態にあると推定し、(1)式を満たすときには合流部58が凍結による閉鎖状態にある推定することとしている。   Further, in the present embodiment, focusing on the fact that the ice adhesion state at the merging portion 58 has a correlation with the effective diameter of the tube at the merging portion 58, the effective diameter of the tube at the merging portion 58 is changed to the gap between the tubes due to freezing. As the area, the closed state of the merging portion is determined according to the following equation (1). Specifically, when the expression (1) is not satisfied, it is estimated that the merging portion 58 is in a normal state, and when the expression (1) is satisfied, it is estimated that the merging portion 58 is in a closed state due to freezing.

ΔP×(スタック容積+循環容積)/大気圧 − 消費水素量(l/S)×ΔT > 判定しきい値…(1)   ΔP × (stack volume + circulation volume) / atmospheric pressure−hydrogen consumption (l / S) × ΔT> determination threshold value (1)

ここで、(1)式左辺のスタック容積と循環容積は水素インジェクタ45下流の容積であって、燃料電池20のスタック容量+循環経路51の容量として予め求めることができ、大気圧は、例えば101.3である。また、水素消費量は燃料電池20の発電電圧から推定することができる。(1)式の右辺の判定しきい値は、システムに応じて任意に設定することができる値であり、合流部の閉塞状態が「異常」と判断される場合に(1)式の左辺が示す値の最小値を設定する。   Here, the stack volume and the circulation volume on the left side of the formula (1) are the volumes downstream of the hydrogen injector 45, and can be obtained in advance as the stack capacity of the fuel cell 20 + the capacity of the circulation path 51. .3. The hydrogen consumption can be estimated from the power generation voltage of the fuel cell 20. The determination threshold value on the right side of equation (1) is a value that can be arbitrarily set according to the system. When the closed state of the junction is determined to be “abnormal”, the left side of equation (1) is Set the minimum value shown.

なお、(1)式は、水素インジェクタ45の閉鎖後の単位時間ΔT当たりの圧力変化量ΔPに基づいて合流部58における管の有効径の大小を判定しているが、単純に合流部の有効径を直接的に演算することにし、その有効径と閉塞状態判定のしきい値との大小関係で判定するようにしてもよい。   In the equation (1), the effective diameter of the pipe in the merging portion 58 is determined based on the pressure change amount ΔP per unit time ΔT after the hydrogen injector 45 is closed. The diameter may be directly calculated, and the determination may be made based on the magnitude relationship between the effective diameter and the threshold value for determining the closed state.

また、(1)式に代えて、水素インジェクタ45の開放後の圧力変化(上昇)を用いて合流部58における管の有効径の大小を判定することもできる。すなわち、水素インジェクタ45の開放時の圧力変化に基づいて氷の付着状態を推測することも可能である。   Further, instead of the equation (1), the effective diameter of the pipe at the merging portion 58 can be determined using a pressure change (increase) after the hydrogen injector 45 is opened. That is, it is possible to estimate the ice adhesion state based on the pressure change when the hydrogen injector 45 is opened.

(動作説明)
次に、実施形態1における作用を図3のフローチャートに従って説明する。
まず、ステップS1において、制御部80は、合流部58の閉鎖状態(閉塞状態)を監視するために、圧力センサ44の検出出力を取り込み、前回からの圧力変化量ΔPと経過時間ΔTに基づいて、(1)式が満たされるか否かを判定する。
(Description of operation)
Next, the effect | action in Embodiment 1 is demonstrated according to the flowchart of FIG.
First, in step S1, the control unit 80 takes in the detection output of the pressure sensor 44 in order to monitor the closed state (closed state) of the merging unit 58, and based on the pressure change amount ΔP and the elapsed time ΔT from the previous time. , (1) is determined whether it is satisfied.

制御部80は、ステップS1において、(1)式が満たされない場合(NO)、すなわち合流部には閉塞状態がなく正常であると判断できるときには、処理を終了するが、(1)式が満たされている場合(YES)、すなわち合流部の閉塞状態が推測でき異常であると判断できるときには、凍結による閉塞状態の解消処理に移行する。   In step S1, the control unit 80 ends the process when the expression (1) is not satisfied (NO), that is, when it can be determined that the merging unit has no closed state and is normal, the expression (1) is satisfied. If it is determined (YES), that is, if it is possible to estimate the blockage state of the merging portion and determine that it is abnormal, the process proceeds to the process of eliminating the blockage state by freezing.

まずステップS2において、制御部80は、合流部58における凍結による閉鎖状態を推測する。すなわち、制御部80は、(1)式の判定に用いたΔPおよびΔTから水素インジェクタ45の閉鎖後の圧力変化速度(圧力変化率)ΔP/ΔTを算出し、算出した圧力変化速度ΔP/ΔTに基づいて、合流部58における有効径として、凍結に伴う管の隙間面積を算出する。   First, in step S <b> 2, the control unit 80 estimates a closed state due to freezing in the merging unit 58. That is, the control unit 80 calculates the pressure change rate (pressure change rate) ΔP / ΔT after the hydrogen injector 45 is closed from ΔP and ΔT used in the determination of the expression (1), and calculates the calculated pressure change rate ΔP / ΔT. Based on the above, as the effective diameter in the merging portion 58, the gap area of the pipe accompanying freezing is calculated.

次いでステップS3において、制御部80は、供給可能水素量Q1の算出処理を行う。例えば、水素インジェクタ45による供給可能な水素量であって、水素インジェクタ45の開放時における単位時間当たりの流量Δq×開弁時間を供給可能水素量Qとして求める。次にステップS4において、制御部80は、必要水素流量Qreqを算出する。この必要水素流量Qreqは、システム全体で要求される要求パワー量と現時点における発電電力との差分を補うために、燃料電池20に供給すべき水素ガス量として求めることができる。   Next, in step S3, the control unit 80 performs a calculation process of the suppliable hydrogen amount Q1. For example, the amount of hydrogen that can be supplied by the hydrogen injector 45 and the flow rate Δq per unit time when the hydrogen injector 45 is opened × the valve opening time is obtained as the supplyable hydrogen amount Q. Next, in step S4, the control unit 80 calculates a necessary hydrogen flow rate Qreq. This required hydrogen flow rate Qreq can be obtained as the amount of hydrogen gas to be supplied to the fuel cell 20 in order to compensate for the difference between the required power amount required for the entire system and the current generated power.

次にステップS5において、制御部80は、供給可能水素量Q1が必要水素流量Qreqを下回ったか否かを判定する。この判定の結果、Q1がQreqよりも小さいと判定されたときには(YES)、制御部80は、ステップS6に移行し、温度センサ32、36の検出温度と電流センサ98の検出電流を取り込む。次いでステップS7に移行し、制御部80は、図3に示すように、水温と発電電流I1、I2との関係から、ゾーンZ1に属し、凍結があり得る条件か否かを判定する。この判定の結果、凍結があり得る条件でないと判定したときには(NO)、制御部80は、ステップS8に移行し、合流部58に凍結ありと推測された条件下であっても、合流部58に圧力変化に伴う異常を生じさせるのは水素インジェクタ45の異常と判定し、このルーチンでの処理を終了する。   Next, in step S5, the control unit 80 determines whether or not the suppliable hydrogen amount Q1 is less than the required hydrogen flow rate Qreq. As a result of this determination, when it is determined that Q1 is smaller than Qreq (YES), the control unit 80 proceeds to step S6 and takes in the detected temperatures of the temperature sensors 32 and 36 and the detected current of the current sensor 98. Next, the process proceeds to step S7, and the control unit 80 determines whether or not the condition belongs to the zone Z1 and can be frozen from the relationship between the water temperature and the generated currents I1 and I2, as shown in FIG. As a result of this determination, when it is determined that the conditions are not likely to be frozen (NO), the control unit 80 proceeds to step S8, and even in the condition that the merging unit 58 is estimated to be frozen, the merging unit 58 It is determined that the abnormality accompanying the pressure change is caused by the abnormality of the hydrogen injector 45, and the processing in this routine is terminated.

なお、ステップS5において、供給可能水素量Q1が必要水素流量Qreq以上であると判定されたときには(NO)、制御部80は、燃料ガス不足は生じないと判定して、このルーチンでの処理を終了する。   When it is determined in step S5 that the supplyable hydrogen amount Q1 is equal to or greater than the necessary hydrogen flow rate Qreq (NO), the control unit 80 determines that there is no shortage of fuel gas and performs the processing in this routine. finish.

一方、ステップS7において凍結があり得る条件であると判定したときには(YES)、制御部80は、ステップS9に移行し、合流部58の凍結と判定する。この場合、制御部80は、合流部58が凍結したことの判定結果として、その旨を表示パネル(図示せず)に表示したり、音声で報知したり、システムを停止するための処理を行ったりすることができる。   On the other hand, when it is determined in step S7 that the condition may cause freezing (YES), the control unit 80 proceeds to step S9 and determines that the merging unit 58 is frozen. In this case, as a determination result that the merging unit 58 is frozen, the control unit 80 displays a message to that effect on the display panel (not shown), performs a process for stopping the system. Can be.

次にステップS10に移行し、制御部80は、合流部58の凍結に伴って、水素ポンプ55を駆動し、合流部58に強制的に燃料ガスを供給し、合流部58で閉塞された小さい有効径を抜ける空気の断熱膨張によって合流部58を加熱して合流部58内の氷を解凍し、このルーチンでの処理を終了する。   Next, the process proceeds to step S <b> 10, and the control unit 80 drives the hydrogen pump 55 with the freezing of the merging unit 58, forcibly supplies the fuel gas to the merging unit 58, and is small blocked by the merging unit 58. The merging portion 58 is heated by adiabatic expansion of the air passing through the effective diameter to defrost the ice in the merging portion 58, and the processing in this routine ends.

本実施形態によれば、水素インジェクタ45の閉鎖後の圧力変化速度に基づいて合流部58における凍結による閉鎖状態を推測するようにしたため、合流部58の凍結による閉鎖状態を確実に検出することができる。従って、合流部58が凍結していないにも拘らず、燃料ガスに含まれる燃料を増加させる対策が施されるのを防止することができ、エネルギーが無駄に消費されるのを防止することが可能になる。   According to the present embodiment, since the closed state due to freezing in the merging portion 58 is estimated based on the pressure change rate after the hydrogen injector 45 is closed, the closed state due to freezing of the merging portion 58 can be reliably detected. it can. Therefore, it is possible to prevent the measure for increasing the fuel contained in the fuel gas from being taken even though the junction 58 is not frozen, and to prevent wasteful consumption of energy. It becomes possible.

また本実施形態によれば、合流部58に凍結ありと判定されたときには水素ポンプ55を駆動して合流部58に強制的に燃料ガスを供給するようにしたため、合流部58の氷を確実に解凍することができ、燃料電池20の信頼性を高めることができる。   Further, according to the present embodiment, when it is determined that the merging portion 58 is frozen, the hydrogen pump 55 is driven to forcibly supply the fuel gas to the merging portion 58, so that the ice in the merging portion 58 is surely supplied. It can be thawed and the reliability of the fuel cell 20 can be improved.

さらに、本実施形態によれば、合流部58に凍結ありと推測された場合でも、温度と出力電流との関係から凍結があり得ない条件のときには水素インジェクタ45の異常と判断するようにしたため、合流部58が凍結していないにも拘らず、合流部58が凍結していると誤判断するのを防止することができる。   Furthermore, according to the present embodiment, even when it is estimated that the merging portion 58 is frozen, it is determined that the hydrogen injector 45 is abnormal under the condition that the temperature cannot be frozen due to the relationship between the temperature and the output current. It is possible to prevent erroneous determination that the merging portion 58 is frozen even though the merging portion 58 is not frozen.

(実施形態2)
次に、実施形態2を図4に基づいて説明する。本実施形態は、水素インジェクタ45の開放後の圧力変化量に基づいて合流部58における凍結による閉鎖状態を推測するようにしたものであり、他の構成は実施形態1と同様である。
(Embodiment 2)
Next, Embodiment 2 will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the closed state due to freezing in the merging portion 58 is estimated based on the pressure change amount after the hydrogen injector 45 is opened, and other configurations are the same as those in the first embodiment.

具体的には、図4に示すように、水素インジェクタ45が開弁(オン)状態にあるときには、合流部58における圧力は正常時には圧力P1であっても、閉塞時には圧力P2となり、両者は、P2<P1の関係がある。P1を合流部58の正常時における目標圧力とし、P2を合流部58の閉塞時における目標圧力とし、水素インジェクタ45下流側における圧力を圧力センサ44で検出し、検出圧力が圧力P1または圧力P2となるか否かを制御部80によって判定することで、水素インジェクタ45の開放後の圧力変化量に基づいて合流部58における凍結による閉鎖状態を確実に検出することができる。   Specifically, as shown in FIG. 4, when the hydrogen injector 45 is in the valve open (ON) state, the pressure at the merging portion 58 is the pressure P1 when it is normal, but becomes the pressure P2 when it is closed. There is a relationship of P2 <P1. P1 is a target pressure when the merging portion 58 is normal, P2 is a target pressure when the merging portion 58 is closed, a pressure downstream of the hydrogen injector 45 is detected by the pressure sensor 44, and the detected pressure is the pressure P1 or the pressure P2. By determining whether or not to become, the control unit 80 can reliably detect the closed state due to freezing in the merging unit 58 based on the pressure change amount after the hydrogen injector 45 is opened.

本実施形態によれば、実施形態1と同様の作用効果を奏する他、水素インジェクタ45の開放後の圧力変化量に基づいて合流部58における凍結による閉鎖状態を確実に検出することができる。   According to this embodiment, in addition to the same effects as in the first embodiment, the closed state due to freezing in the merging portion 58 can be reliably detected based on the amount of pressure change after the hydrogen injector 45 is opened.

本発明に係る燃料電池システムのシステム構成図である。1 is a system configuration diagram of a fuel cell system according to the present invention. 実施形態1における水素インジェクタの閉鎖後の圧力変化速度を説明するための波形図である。It is a wave form diagram for demonstrating the pressure change speed after closure of the hydrogen injector in Embodiment 1. FIG. 実施形態1における作用を説明するためのフローチャートである。5 is a flowchart for explaining an operation in the first embodiment. 実施形態2における水素インジェクタの開放後の圧力変化量を説明するための波形図である。FIG. 6 is a waveform diagram for explaining a pressure change amount after the hydrogen injector is opened in the second embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

10 燃料電池システム、20 燃料電池、40 燃料ガス流路、44 圧力センサ、45 水素インジェクタ、55 水素ポンプ、58 合流部、80 制御部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Fuel cell system, 20 Fuel cell, 40 Fuel gas flow path, 44 Pressure sensor, 45 Hydrogen injector, 55 Hydrogen pump, 58 Junction part, 80 Control part

Claims (5)

燃料電池に燃料ガスを供給する開閉手段が設けられた燃料ガス流路と、該開閉手段の下流側の合流部で該燃料電池から排出された燃料オフガスが合流する循環経路とを有する燃料電池システムであって、
該開閉手段と該合流部との間の圧力を検出する圧力検出部と、
該圧力検出部の検出による圧力の状態に基づいて該合流部における凍結による閉鎖状態を推測する制御部と、を備えてなることを特徴とする燃料電池システム。
A fuel cell system having a fuel gas flow path provided with an opening / closing means for supplying fuel gas to the fuel cell, and a circulation path through which the fuel off-gas discharged from the fuel cell joins at a merging portion downstream of the opening / closing means Because
A pressure detection unit for detecting a pressure between the opening / closing means and the merging unit;
And a control unit that estimates a closed state due to freezing in the merging portion based on a pressure state detected by the pressure detection unit.
請求項1に記載の燃料電池システムにおいて、
前記制御部は、前記開閉手段の閉鎖後の圧力変化速度に基づいて前記合流部の閉鎖状態を推測してなることを特徴とする燃料電池システム。
The fuel cell system according to claim 1, wherein
The fuel cell system according to claim 1, wherein the control unit estimates a closed state of the merging unit based on a pressure change rate after the opening / closing means is closed.
請求項1に記載の燃料電池システムにおいて、
前記制御部は、前記開閉手段の開放後の圧力変化量に基づいて前記合流部の閉鎖状態を推測してなることを特徴とする燃料電池システム。
The fuel cell system according to claim 1, wherein
The fuel cell system according to claim 1, wherein the control unit estimates a closed state of the merging unit based on a pressure change amount after the opening / closing means is opened.
請求項1、2または3のうちいずれか1項に記載の燃料電池システムにおいて、
前記燃料ガスを強制循環させる駆動部を備え、
前記制御部は、前記合流部の閉鎖状態から前記合流部に凍結ありと推測した場合に、該駆動部を駆動して循環する燃料ガスの熱量を増大させて凍結を解除してなることを特徴とする燃料電池システム。
The fuel cell system according to any one of claims 1, 2, and 3,
A drive unit for forcibly circulating the fuel gas;
The controller is configured to release the freezing by increasing the amount of heat of the circulating fuel gas by driving the driving unit when it is estimated that the converging unit is frozen from the closed state of the converging unit. A fuel cell system.
請求項1、2または3のうちいずれか1項に記載の燃料電池システムにおいて、
前記燃料電池の温度を検出する温度センサと、
前記燃料電池の出力電流を検出する電流センサと、を備え、
前記制御部は、前記合流部の閉鎖状態から前記合流部に凍結ありと推測した場合であっても、前記温度センサの検出による温度と前記電流センサの検出による出力電流との関係から凍結があり得ない条件であったときには前記開閉手段の異常と判断してなることを特徴とする燃料電池システム。
The fuel cell system according to any one of claims 1, 2, and 3,
A temperature sensor for detecting the temperature of the fuel cell;
A current sensor for detecting an output current of the fuel cell,
Even when the control unit estimates that the joining portion is frozen from the closed state of the joining portion, there is freezing due to the relationship between the temperature detected by the temperature sensor and the output current detected by the current sensor. A fuel cell system characterized in that when the condition is not obtained, it is determined that the opening / closing means is abnormal.
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