JP2009140757A - Fuel cell system - Google Patents

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Yoshikazu Toohata
良和 遠畑
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To effectively suppress the performance drop of a fuel cell caused by carbon poisoning by effectively decreasing the unevenness of at least one of the hydrogen concentration and the oxygen concentration in the fuel cell in the stop of operation in a fuel cell system. <P>SOLUTION: The fuel cell system is equipped with an air compressor 22 and a hydrogen pump 38 driven with a high voltage secondary battery 26; an oxidative gas side low flow rate discharge pump 44 and a fuel gas side low flow rate discharge pump 46 driven with a low voltage secondary battery 48; and a fuel cell operation stop means 54. The air compressor 22 and the hydrogen pump 38 generate gas flow in the oxidative gas passage 14 and the fuel gas passage 16 in normal operation, the low flow rate discharge pumps 44, 46 generate gas flow in the oxidative gas passage 14 and the fuel gas passage 16 in the stop of normal operation. The fuel cell operation stop means 54 drives the low flow rate discharge pumps 44, 46 with the low voltage secondary battery 48 after the stop of normal operation. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、反応ガスの電気化学反応により発電する燃料電池と、燃料電池に反応ガスを供給し、燃料電池から反応ガス系ガスを排出する反応ガス経路とを備える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 an electrochemical reaction of a reaction gas, and a reaction gas path that supplies the reaction gas to the fuel cell and discharges the reaction gas system gas from the fuel cell.

燃料電池スタックは、例えばアノード側電極、電解質膜およびカソード側電極から成る膜−電極アセンブリ（ＭＥＡ）とセパレータとを１組の燃料電池セルとして、これを複数組積層することにより構成している。すなわち、各燃料電池セルは、高分子イオン交換膜から成る電解質膜の一方の面にアノード側電極を、他方の面にカソード側電極を、それぞれ配置して、さらに両側にセパレータを設けることにより構成している。そして、このような燃料電池セルを複数組積層し、さらに集電板、絶縁板およびエンドプレートで狭持することにより、高電圧を発生する燃料電池スタックを構成する。   The fuel cell stack is configured by stacking a plurality of sets of fuel cell units, for example, a membrane-electrode assembly (MEA) composed of an anode side electrode, an electrolyte membrane and a cathode side electrode and a separator. That is, each fuel cell is configured by arranging an anode side electrode on one side of an electrolyte membrane made of a polymer ion exchange membrane, a cathode side electrode on the other side, and further providing separators on both sides. is doing. A plurality of such fuel battery cells are stacked and sandwiched between current collector plates, insulating plates, and end plates to constitute a fuel cell stack that generates a high voltage.

このような燃料電池では、アノード側電極に燃料ガス、例えば水素ガス等の水素含有ガスを供給するとともに、カソード側電極に、酸化ガス、例えば空気を供給する。これにより、燃料ガスおよび酸化ガスが電気化学反応に供されて、起電力を発生し、カソード側電極では、水が生成される。   In such a fuel cell, a fuel gas, for example, a hydrogen-containing gas such as hydrogen gas is supplied to the anode side electrode, and an oxidizing gas, for example, air is supplied to the cathode side electrode. As a result, the fuel gas and the oxidizing gas are subjected to an electrochemical reaction to generate an electromotive force, and water is generated at the cathode side electrode.

特許文献１には、燃料電池のアノード極に、アノードガス供給ラインから水素ガスを供給し、燃料電池のカソード側に、カソードガス供給ラインから空気を供給する燃料電池システムが記載されている。アノードガス供給ラインの出口管路に循環管路を接続するとともに、循環管路をアノードガス供給ラインの燃料電池の上流側に接続している。燃料電池の運転停止時には、アノードガス供給ラインに配置したブロアにより、アノード出口ガスを吸引して、燃料電池の上流側に循環させるとされている。また、カソードガス供給ラインの出口管路に循環通路を接続するとともに、循環通路をカソードガス供給ラインの入口管路に接続している。燃料電池の運転停止時には、カソード出口ガスを、カソードガス供給ラインに配置したブロアにより、カソード出口ガスを吸引して、燃料電池の上流側に循環させるとされている。   Patent Document 1 describes a fuel cell system that supplies hydrogen gas from an anode gas supply line to the anode electrode of a fuel cell and supplies air from the cathode gas supply line to the cathode side of the fuel cell. A circulation line is connected to the outlet line of the anode gas supply line, and the circulation line is connected to the upstream side of the fuel cell in the anode gas supply line. When the operation of the fuel cell is stopped, the anode outlet gas is sucked by the blower arranged in the anode gas supply line and is circulated upstream of the fuel cell. The circulation passage is connected to the outlet pipeline of the cathode gas supply line, and the circulation passage is connected to the inlet pipeline of the cathode gas supply line. When the operation of the fuel cell is stopped, the cathode outlet gas is sucked by the blower arranged in the cathode gas supply line and is circulated upstream of the fuel cell.

特開２００４−２２４８７号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-22487

従来から考えられている燃料電池システムの場合、燃料電池の停止処理時に、燃料電池内に水素と酸素とが残留し、例えばアノード側の流路で水素濃度の不均一が大きくなると、各燃料電池セルの少なくとも一部で電圧差が生じて電流が流れる可能性がある。すなわち、燃料電池への水素及び酸素の供給を停止した後に、燃料電池のアノード極において、部分的に水素濃度が高い部分と低い部分とが生じて、その部分同士の間での水素濃度の不均一が大きくなる可能性がある。例えば、燃料電池を、複数の燃料電池セルの積層体により構成した場合、ガスを同時にすべての燃料電池セルに等量ずつ流すようにするように、燃料電池セル内に内部流路を設けることが考えられている。この場合、設計にもよるが、複数の内部流路でガスが不均一に流れる原因となりやすい。すなわち、ガスの流れが分散されると、各部の流量が低下して、少しの外乱の発生で水素濃度の不均一が大きくなる可能性がある。つまり、内部流路に外部からガスを送っても均等に流れない事態が発生し、運転終了時に不活性ガス等のガスを内部流路に供給する、いわゆる掃気処理を行っても、水素濃度の不均一が大きいままとなる可能性がある。同様に、燃料電池のカソード極においても、酸素濃度の不均一が大きくなる可能性がある。この場合、燃料電池は停止処理時でも、発電状態を保持し、すなわち、電圧差が生じて電流が流れ、電圧を均等にする作用が生じる。この場合、例えばアノード極側の水素濃度の低い部分に対応するカソード極では、電解質膜のカソード側で触媒を支持する炭素担体が劣化する、炭素被毒が生じる可能性がある。また、この状態は、燃料電池内の水素等が消費され、なくなるまで持続される。このような事情から、運転停止後の燃料電池内の水素濃度及び酸素濃度の不均一を小さくすることが求められている。   In the case of a fuel cell system conventionally considered, when hydrogen and oxygen remain in the fuel cell at the time of stopping the fuel cell, for example, when the non-uniformity in hydrogen concentration in the anode-side flow path becomes large, each fuel cell A voltage difference may occur in at least a part of the cell and current may flow. That is, after the supply of hydrogen and oxygen to the fuel cell is stopped, a portion where the hydrogen concentration is partially high and a portion where the hydrogen concentration is low are generated in the anode electrode of the fuel cell. Uniformity may increase. For example, when the fuel cell is configured by a stack of a plurality of fuel cells, an internal flow path may be provided in the fuel cells so that the gas flows through all the fuel cells at the same time. It is considered. In this case, although depending on the design, the gas tends to flow unevenly in the plurality of internal flow paths. That is, when the gas flow is dispersed, the flow rate of each part decreases, and the occurrence of a slight disturbance may increase the non-uniformity of the hydrogen concentration. In other words, even if gas is sent from the outside to the internal flow path, it does not flow evenly, and even if so-called scavenging treatment is performed to supply a gas such as an inert gas to the internal flow path at the end of the operation, The non-uniformity can remain large. Similarly, in the cathode electrode of the fuel cell, there is a possibility that the oxygen concentration non-uniformity becomes large. In this case, the fuel cell maintains the power generation state even during the stop process, that is, a voltage difference is generated, current flows, and the voltage is equalized. In this case, for example, in the cathode electrode corresponding to the portion of the anode electrode where the hydrogen concentration is low, the carbon support supporting the catalyst on the cathode side of the electrolyte membrane may deteriorate and carbon poisoning may occur. This state is continued until hydrogen in the fuel cell is consumed and disappears. Under such circumstances, it is required to reduce the nonuniformity of the hydrogen concentration and the oxygen concentration in the fuel cell after the operation is stopped.

これに対して、特許文献１に記載された燃料電池システムでは、燃料電池の運転停止時に、燃料電池のカソード側およびアノード側への反応ガスの供給を遮断し、カソード側排ガスをカソード循環ラインから上流側に循環させるとともに、アノード側排ガスをアノード循環ラインから上流側に循環させるとされている。このため、運転停止後の燃料電池の水素濃度及び酸素濃度の不均一を小さくできる可能性がないとはいえない。   On the other hand, in the fuel cell system described in Patent Document 1, when the fuel cell is stopped, the supply of the reactive gas to the cathode side and the anode side of the fuel cell is shut off, and the cathode side exhaust gas is discharged from the cathode circulation line. While being circulated upstream, the anode side exhaust gas is supposed to be circulated upstream from the anode circulation line. For this reason, it cannot be said that there is no possibility of reducing the nonuniformity of the hydrogen concentration and oxygen concentration of the fuel cell after the operation is stopped.

ただし、アノードガス供給ライン及びカソードガス供給ラインにそれぞれ配置し、運転停止時に駆動するブロアの駆動源である電源を、通常運転時と運転停止時とで変えることは考慮されていない。ブロアを通常運転時と同様に、高電圧電源により駆動しようとすると、ブロアのガス吐出流量を低流量で精度よく制御することが難しくなり、また、運転停止後のブロアの駆動音が大きくなるため、運転者や周囲にいる人に不快感を生じさせる原因となる。例えば、ブロアを高電圧電源により駆動する場合には、分単位で駆動状態を制御することが難しくなる。また、運転停止後のエネルギの消費も大きくなる。また、システムの運転停止後に運転者がいない状況で、高電圧電源からの電力により何らかの部品が駆動することとなり、システム故障時の対応手段を新たに設ける必要が生じて、安全性を有効に確保する面から改良の余地がある。また、高電圧電源により起動するシステムの運転停止のための手段を、起動スイッチとは別に設ける必要がある。すなわち、起動スイッチのオフだけで高電圧電源により起動するシステムを運転停止させようとしても、緊急時でも、ある程度の時間がかかってしまう可能性がある。緊急時にシステムを短時間で運転停止させるためには、高電圧電源と部品との接続を切り離すための、起動スイッチとは別の手段を設ける必要がある。また、運転停止時に通常運転時と同じ駆動源（例えば１２Ｖの二次電池）によりブロアを起動させようとすると、運転停止時の駆動源の電力使用により二次電池の場合には充電量が不足して、燃料電池システムの再起動を良好に行えなくなる可能性もある。   However, it is not considered to change the power source, which is disposed in each of the anode gas supply line and the cathode gas supply line and is a drive source of the blower that is driven when the operation is stopped, between the normal operation and the operation stop. If the blower is driven by a high-voltage power supply in the same way as during normal operation, it will be difficult to accurately control the blower gas discharge flow at a low flow rate, and the drive noise of the blower after operation will be increased. , Causing discomfort to the driver and people around. For example, when the blower is driven by a high voltage power source, it becomes difficult to control the driving state in units of minutes. In addition, energy consumption after the operation is stopped increases. In addition, when there is no driver after the system is shut down, some parts are driven by the power from the high-voltage power supply, so it is necessary to newly provide a means for dealing with system failures, ensuring safety effectively. There is room for improvement. In addition, it is necessary to provide means for stopping the operation of the system activated by the high voltage power supply separately from the activation switch. That is, even if an attempt is made to stop the operation of a system that is activated by a high-voltage power supply simply by turning off the activation switch, it may take some time even in an emergency. In order to shut down the system in a short time in an emergency, it is necessary to provide a means different from the start switch for disconnecting the connection between the high voltage power source and the component. In addition, if the blower is started using the same drive source (for example, a 12V secondary battery) as during normal operation when the operation is stopped, the amount of charge is insufficient in the case of the secondary battery due to the use of power from the drive source when the operation is stopped. As a result, the fuel cell system may not be restarted well.

また、燃料電池の停止処理時に、ガス経路に封入したガスを強制的に排出することによりガス経路内を減圧したり、発電により強制的に水素等を使用、すなわち消費したりすることの、一方または両方を行うことも考えられるが、運転停止時の燃料電池内の水素濃度や酸素濃度の不均一を有効に小さく抑える面からは改良の余地がある。   In addition, during the fuel cell shutdown process, the gas sealed in the gas path is forcibly discharged to reduce the pressure in the gas path, or the hydrogen is forcibly used, that is, consumed by power generation. Although both may be considered, there is room for improvement in terms of effectively suppressing nonuniformity of the hydrogen concentration and oxygen concentration in the fuel cell when the operation is stopped.

本発明の目的は、燃料電池システムにおいて、運転停止時の燃料電池内の水素濃度及び酸素濃度の少なくとも一方の不均一を有効に小さく抑えて、炭素被毒による燃料電池の性能低下を有効に小さく抑えることである。   An object of the present invention is to effectively suppress at least one nonuniformity of hydrogen concentration and oxygen concentration in a fuel cell at the time of operation stop in a fuel cell system, and effectively reduce the performance deterioration of the fuel cell due to carbon poisoning. It is to suppress.

本発明に係る燃料電池システムは、反応ガスの電気化学反応により発電する燃料電池と、燃料電池に反応ガスを供給し、燃料電池から反応ガス系ガスを排出する反応ガス経路と、反応ガス経路または反応ガス経路のガス上流側に設けられ、燃料電池の通常運転時に通常運転用蓄電部により反応ガス経路にガス流を発生させるために駆動される通常運転用ガス流発生装置と、燃料ガス経路のガス上流側から燃料ガス経路への燃料ガスの供給を停止する通常運転停止後に、運転停止後用蓄電部により、反応ガス経路にガス流を発生させるために駆動される運転停止後用ガス流発生装置と、燃料電池運転停止手段と、を備え、燃料電池運転停止手段は、通常運転停止後に、運転停止後用蓄電部により運転停止後用ガス流発生装置を駆動させることを特徴とする燃料電池システムである。   A fuel cell system according to the present invention includes a fuel cell that generates electric power by an electrochemical reaction of a reaction gas, a reaction gas route that supplies the reaction gas to the fuel cell and discharges the reaction gas system gas from the fuel cell, and a reaction gas route or A gas flow generator for normal operation that is provided on the gas upstream side of the reaction gas path and is driven to generate a gas flow in the reaction gas path by the power storage unit for normal operation during normal operation of the fuel cell; After stopping normal operation to stop the supply of fuel gas from the gas upstream side to the fuel gas path, the post-shutdown gas flow is driven by the post-shutdown power storage unit to generate a gas flow in the reaction gas path And a fuel cell operation stop means, and the fuel cell operation stop means drives the post-stop gas flow generator by the post-stop power storage unit after the normal operation stop. It is a fuel cell system according to symptoms.

また、好ましくは、運転停止後用蓄電部は、通常運転用蓄電部が供給する電力の電圧よりも低い電圧の電力を運転停止後用ガス流発生装置に供給する。   Preferably, the post-operation power storage unit supplies power to the post-operation gas flow generator with a voltage lower than the voltage of the power supplied by the normal operation power storage unit.

また、より好ましくは、反応ガス経路は、燃料電池に燃料ガスを供給する燃料ガス供給流路と、燃料電池から燃料ガス系ガスを排出する燃料ガス系排出流路と、燃料ガス系排出流路から排出された燃料ガスを燃料ガス供給流路に循環させる燃料ガス循環流路と、を有する燃料ガス経路と、燃料電池に酸化ガスを供給する酸化ガス供給流路と、燃料電池から酸化ガス系ガスを排出する酸化ガス系排出流路と、を有する酸化ガス経路とを備え、通常運転用ガス流発生装置は、燃料ガス循環流路に設けられた燃料ガス循環ポンプと、酸化ガス供給流路のガス上流側に設けられたエアコンプレッサとであり、運転停止後用ガス流発生装置は、酸化ガス経路に設けられた酸化ガス側ガス流発生装置と、燃料ガス経路に設けられた燃料ガス側ガス流発生装置と、を備え、燃料電池運転停止手段は、通常運転停止後に予め定められた成立条件が成立するまで、酸化ガス側ガス流発生装置と燃料ガス側ガス流発生装置とを駆動させ続ける。   More preferably, the reaction gas path includes a fuel gas supply channel for supplying fuel gas to the fuel cell, a fuel gas system discharge channel for discharging the fuel gas system gas from the fuel cell, and a fuel gas system discharge channel. A fuel gas passage for circulating the fuel gas discharged from the fuel gas supply passage, an oxidant gas supply passage for supplying an oxidant gas to the fuel cell, and an oxidant gas system from the fuel cell. And a gas flow generator for normal operation comprising a fuel gas circulation pump provided in the fuel gas circulation channel, and an oxidation gas supply channel. An air compressor provided on the upstream side of the gas, and the post-operation gas flow generating device includes an oxidizing gas side gas flow generating device provided in the oxidizing gas path and a fuel gas side provided in the fuel gas path Gas flow generator When provided with a fuel cell operation stopping means, to a predetermined establishment condition after normal shutdown is satisfied, it continues to drive the oxidizing gas side gas flow generating device and the fuel gas side gas flow generator.

また、より好ましくは、燃料電池に、燃料電池内部の反応ガス内部流路とガスの流れに関して並列に接続され、運転停止後用ガス流発生装置が設けられた燃料電池並列流路と、燃料電池の通常運転時には、燃料電池並列流路において、運転停止後用ガス流発生装置によるガス流の発生を不能とし、通常運転停止後には、燃料電池並列流路において、運転停止後用ガス流発生装置によるガス流の発生を可能とする弁と、を備える。   More preferably, the fuel cell is connected in parallel with the internal flow path of the reaction gas inside the fuel cell and the gas flow, and the fuel cell parallel flow path provided with the post-operation gas flow generator, and the fuel cell During normal operation of the fuel cell, the post-stop gas flow generator disables the generation of a gas flow in the fuel cell parallel flow path. After the normal operation stop, the post-stop gas flow generator in the fuel cell parallel flow path And a valve that enables generation of a gas flow.

また、本発明に係る燃料電池システムにおいて、好ましくは、反応ガス経路に、反応ガス経路とガスの流れに関して並列に接続され、運転停止後用ガス流発生装置が設けられたガス経路並列流路と、燃料電池の通常運転時には、ガス経路並列流路において、運転停止後用ガス流発生装置によるガス流の発生を不能とし、通常運転停止後には、ガス経路並列流路において、運転停止後用ガス流発生装置によるガス流の発生を可能とする弁と、を備える。   Further, in the fuel cell system according to the present invention, preferably, the reaction gas path is connected in parallel with respect to the reaction gas path and the gas flow, and the gas path parallel flow path provided with the post-operation gas flow generator is provided. During normal operation of the fuel cell, it is impossible to generate a gas flow by the post-operation gas flow generator in the gas path parallel flow path, and after the normal operation is stopped, the gas for post-operation stop in the gas path parallel flow path And a valve that enables a gas flow to be generated by the flow generator.

本発明に係る燃料電池システムによれば、通常運転停止後に、運転停止後用蓄電部により運転停止後用ガス流発生装置を駆動させるため、ガスが反応ガス経路に流れて、燃料電池内での水素濃度及び酸素濃度の少なくとも一方の不均一を小さくできる。このため、通常運転停止後に、燃料電池で電圧差が生じて電流が流れるのを抑えることができ、燃料電池のカソード側電極等で、炭素被毒が生じるのを抑えることができる。しかも、通常運転時に通常運転用蓄電部により駆動されるエアコンプレッサ及び水素ポンプとは別に、通常運転停止後に運転停止後用蓄電部により駆動される運転停止後用ガス流発生装置を備える。このため、運転停止後用ガス流発生装置として、通常運転用ガス流発生装置よりも低電圧で駆動可能で低流量のガスを吐出可能なものを使用することにより、運転停止後のガス流の流量を精度よく制御することを容易に行える。また、運転停止後用ガス流発生装置として低流量のガスを吐出可能なものを使用することにより、運転停止後のガス流発生装置の駆動音を小さくできるため、運転者や周囲にいる人に不快感を生じさせるのを抑制できる。また、運転停止後に、運転者が監視していない状況で、高電圧駆動のガス流発生装置を駆動させずに済むため、安全性をより有効に確保できる。また、起動スイッチをオフに切り替えるだけにより、高電圧で起動するシステムの運転を停止させることができる。このため、起動スイッチをオフに切り替えるだけで、緊急時に、高電圧で起動するシステムの運転を短時間で停止させることができ、システムの緊急停止のための特別な手段を設定する必要がない。また、運転停止後用ガス流発生装置の駆動のための制御を、燃料電池の通常運転のための制御から切り離し、燃料電池の通常運転を起動スイッチのオンオフに連動させ、運転停止後用ガス流発生装置を運転停止後用蓄電部の充電量の低下等により自動停止させることができる。このため、運転停止時における運転停止後用蓄電部の電力消費にかかわらず、燃料電池システムの再起動を良好に行える。この結果、運転停止時の水素濃度及び酸素濃度の少なくとも一方の不均一を有効に小さく抑えて、カソード側等の炭素被毒による燃料電池の性能低下を有効に抑えることができる。   According to the fuel cell system of the present invention, after the normal operation is stopped, the post-operation stop gas flow generator is driven by the post-operation stop power storage unit, so that the gas flows into the reaction gas path, Nonuniformity of at least one of the hydrogen concentration and the oxygen concentration can be reduced. For this reason, after the normal operation is stopped, it is possible to prevent a current from flowing due to a voltage difference in the fuel cell, and it is possible to suppress the occurrence of carbon poisoning at the cathode side electrode of the fuel cell. In addition to the air compressor and the hydrogen pump that are driven by the normal operation power storage unit during normal operation, a post-operation gas flow generator that is driven by the post-operation power storage unit after the normal operation is stopped is provided. For this reason, by using a gas flow generator for post-operation shutdown that can be driven at a lower voltage and can discharge a low flow rate gas than the gas flow generator for normal operation, It is easy to control the flow rate with high accuracy. In addition, by using a gas flow generator that can discharge a low flow rate as a post-operation gas flow generator, the driving sound of the gas flow generator after the operation can be reduced can be reduced. It can suppress causing discomfort. In addition, since it is not necessary to drive the high-voltage-driven gas flow generator in a situation where the driver is not monitoring after the operation is stopped, safety can be more effectively ensured. Moreover, the operation | movement of the system started with a high voltage can be stopped only by switching off a starting switch. For this reason, it is possible to stop the operation of the system that starts with a high voltage in an emergency in a short time just by switching the start switch off, and there is no need to set a special means for the emergency stop of the system. Also, the control for driving the post-stop gas flow generator is separated from the control for the normal operation of the fuel cell, and the normal operation of the fuel cell is linked with the on / off of the start switch, so that the post-stop gas flow The generator can be automatically stopped due to, for example, a decrease in the charge amount of the post-stop power storage unit. For this reason, the fuel cell system can be restarted satisfactorily regardless of the power consumption of the post-stop power storage unit when the operation is stopped. As a result, it is possible to effectively suppress the nonuniformity of at least one of the hydrogen concentration and the oxygen concentration when the operation is stopped, and to effectively suppress the performance deterioration of the fuel cell due to the carbon poisoning on the cathode side or the like.

［第１の発明の実施の形態］
以下において、図面を用いて本発明に係る第１の実施の形態につき詳細に説明する。図１は、第１の実施の形態の燃料電池システムの基本構成を示す図である。図１に示すように、燃料電池システム１０は、例えば、燃料電池車に搭載して使用するもので、燃料電池スタック１２を有する。燃料電池スタック１２は、複数の燃料電池セルを積層するとともに、燃料電池スタック１２の積層方向両端部に、集電板と、エンドプレートとを設けている。そして、複数の燃料電池セルと集電板とエンドプレートとをタイロッド、ナット等で締め付けている。なお、集電板とエンドプレートとの間に絶縁板を設けることもできる。 [First Embodiment]
In the following, a first embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of the fuel cell system according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the fuel cell system 10 is used by being mounted on a fuel cell vehicle, for example, and includes a fuel cell stack 12. The fuel cell stack 12 has a plurality of fuel cells stacked, and a current collector plate and an end plate are provided at both ends of the fuel cell stack 12 in the stacking direction. Then, the plurality of fuel cells, the current collector plate, and the end plate are fastened with tie rods, nuts, and the like. An insulating plate can also be provided between the current collector plate and the end plate.

各燃料電池セルの詳細図は省略するが、例えば、電解質膜をアノード側電極とカソード側電極とにより狭持して成る膜−アセンブリと、その両側のセパレータとを備えたものとする。また、アノード側電極（以下、単に「アノード」という。）には燃料ガスであり、水素含有ガスである水素ガスを供給可能とし、カソード側電極（以下、単に「カソード」という。）には酸化ガスである空気を供給可能としている。そして、アノードで触媒反応により発生した水素イオン、すなわちプロトンＨ+を、電解質膜を介してカソードまで移動させ、カソードで酸素と電気化学反応を起こさせることにより、水を生成する。また、アノードからカソードへ外部回路を通じて電子を移動させることにより起電力を発生する。すなわち、図１に示す、複数の燃料電池セルを積層した燃料電池スタック１２は、酸化ガスと燃料ガスとの電気化学反応により発電する。 Although a detailed view of each fuel cell is omitted, for example, it is assumed that a membrane assembly in which an electrolyte membrane is sandwiched between an anode side electrode and a cathode side electrode and separators on both sides thereof are provided. Further, the anode side electrode (hereinafter simply referred to as “anode”) is a fuel gas, and hydrogen gas that is a hydrogen-containing gas can be supplied, and the cathode side electrode (hereinafter simply referred to as “cathode”) is oxidized. Air, which is a gas, can be supplied. Then, hydrogen ions generated by the catalytic reaction at the anode, that is, proton H + are moved to the cathode through the electrolyte membrane, and water is generated by causing an electrochemical reaction with oxygen at the cathode. Also, an electromotive force is generated by moving electrons from the anode to the cathode through an external circuit. That is, the fuel cell stack 12 in which a plurality of fuel cells shown in FIG. 1 are stacked generates power by an electrochemical reaction between the oxidizing gas and the fuel gas.

燃料電池システム１０は、空気を燃料電池スタック１２に供給し、燃料電池スタック１２から電気化学反応に供された後の空気であり、酸化ガス系ガスである空気オフガスを排出するための酸化ガス経路１４と、水素ガスを燃料電池スタックに供給し、燃料電池スタックから電気化学反応に供された後の水素ガスであり、燃料ガス系ガスである水素オフガスを排出するための燃料ガス経路１６とを備える。酸化ガス経路１４は、空気を燃料電池スタックに供給するための酸化ガス供給流路１８と、燃料電池スタック１２から空気オフガスを排出するための酸化ガス系排出流路２０とを備える。また、酸化ガス供給流路１８の上流部に、通常運転用ガス流発生装置であるエアコンプレッサ２２を設けている。そして、エアコンプレッサ２２により加圧された空気が、加湿器２４で加湿された後、燃料電池スタック１２のカソード側の酸化ガス流路に供給されるようにしている。エアコンプレッサ２２は、通常運転用蓄電部である高電圧二次電池２６に接続され、高電圧二次電池２６から電力を供給されて駆動する。   The fuel cell system 10 supplies air to the fuel cell stack 12 and is an air after being subjected to an electrochemical reaction from the fuel cell stack 12, and an oxidizing gas path for discharging an air off-gas that is an oxidizing gas-based gas 14 and a fuel gas path 16 for discharging hydrogen off-gas, which is hydrogen gas after the hydrogen gas is supplied to the fuel cell stack and subjected to an electrochemical reaction from the fuel cell stack, and is a fuel gas system gas. Prepare. The oxidizing gas path 14 includes an oxidizing gas supply flow path 18 for supplying air to the fuel cell stack, and an oxidizing gas system discharge flow path 20 for discharging air off-gas from the fuel cell stack 12. Further, an air compressor 22 that is a gas flow generator for normal operation is provided upstream of the oxidizing gas supply flow path 18. The air pressurized by the air compressor 22 is humidified by the humidifier 24 and then supplied to the oxidizing gas passage on the cathode side of the fuel cell stack 12. The air compressor 22 is connected to a high voltage secondary battery 26 that is a power storage unit for normal operation, and is driven by power supplied from the high voltage secondary battery 26.

燃料電池スタック１２に供給され、各燃料電池セルで電気化学反応に供された後の空気オフガスは、燃料電池スタック１２から酸化ガス系排出流路２０を通じて排出された後、加湿器２４を通過してから図示しない圧力制御弁を介して大気に放出される。加湿器２４は、燃料電池スタック１２から排出された後の空気オフガスから得た水分を、燃料電池スタック１２に供給される前の空気に与えて、加湿する役目を果たす。   The air off-gas supplied to the fuel cell stack 12 and subjected to an electrochemical reaction in each fuel cell is discharged from the fuel cell stack 12 through the oxidizing gas system discharge flow path 20 and then passes through the humidifier 24. Then, it is released into the atmosphere via a pressure control valve (not shown). The humidifier 24 serves to humidify the moisture obtained from the air off-gas discharged from the fuel cell stack 12 to the air before being supplied to the fuel cell stack 12.

また、燃料ガス経路１６は、水素ガスを燃料電池スタック１２に供給するための燃料ガス供給流路２８と、燃料電池スタック１２から水素オフガスを排出するための燃料ガス系排出流路３０と、燃料ガス循環流路３２とを備える。水素オフガスには、未反応の水素も含まれる。また、燃料ガス供給流路２８の上流部に、燃料ガス供給装置である、高圧水素タンク等の図示しない水素ガス供給装置を設けている。そして、水素ガス供給装置から電磁弁である燃料ガス供給弁３４を介して燃料電池スタック１２に水素ガスが供給されるようにしている。   The fuel gas path 16 includes a fuel gas supply flow path 28 for supplying hydrogen gas to the fuel cell stack 12, a fuel gas system discharge flow path 30 for discharging hydrogen off-gas from the fuel cell stack 12, and a fuel. And a gas circulation channel 32. The hydrogen off gas includes unreacted hydrogen. A hydrogen gas supply device (not shown) such as a high-pressure hydrogen tank, which is a fuel gas supply device, is provided upstream of the fuel gas supply flow path 28. Then, hydrogen gas is supplied from the hydrogen gas supply device to the fuel cell stack 12 through a fuel gas supply valve 34 that is an electromagnetic valve.

燃料電池スタック１２に設けられたアノード側の燃料ガス内部流路に供給され、電気化学反応に供された後の水素オフガスは、燃料電池スタック１２から燃料ガス系排出流路３０を通じて排出される。燃料ガス循環流路３２は、燃料電池スタック１２から排出された、未反応の水素ガスを含む水素オフガスを、燃料ガス供給流路２８に戻すために設けている。また、燃料ガス循環流路３２に、通常運転用ガス流発生装置であり、燃料ガス循環ポンプである、水素ポンプ３８を設けている。水素ポンプ３８は、水素オフガスを、燃料ガス循環流路３２を通じて燃料ガス供給流路２８に戻し、水素ガス供給装置から送られる新たな水素ガスと合流させてから、再び燃料電池スタック１２に供給する。水素ポンプ３８は、高電圧二次電池２６に接続され、高電圧二次電池２６から電力を供給されて駆動する。水素ポンプ３８は、回転数を調節可能としている。   The hydrogen off-gas supplied to the anode-side fuel gas internal flow path provided in the fuel cell stack 12 and subjected to the electrochemical reaction is discharged from the fuel cell stack 12 through the fuel gas system discharge flow path 30. The fuel gas circulation channel 32 is provided to return the hydrogen off-gas containing unreacted hydrogen gas discharged from the fuel cell stack 12 to the fuel gas supply channel 28. Further, the fuel gas circulation channel 32 is provided with a hydrogen pump 38 which is a gas flow generator for normal operation and is a fuel gas circulation pump. The hydrogen pump 38 returns the hydrogen off-gas to the fuel gas supply flow path 28 through the fuel gas circulation flow path 32, merges it with new hydrogen gas sent from the hydrogen gas supply apparatus, and then supplies the hydrogen off gas to the fuel cell stack 12 again. . The hydrogen pump 38 is connected to the high voltage secondary battery 26 and is driven by power supplied from the high voltage secondary battery 26. The hydrogen pump 38 can adjust the rotation speed.

また、燃料ガス系排出流路３０のガス下流端に接続した排気排水流路４０に、電磁弁であるパージ弁４２を設けている。燃料ガス系排出流路３０と排気排水流路４０との接続部に設けられた図示しない気液分離器を介して、ガス下流側に送られたガスおよび水分は、酸化ガス系排出流路２０を通じて送られる空気オフガスと、図示しない希釈器で合流させ、水素濃度を十分に低下させてから外部に排出させるようにしている。   Further, a purge valve 42 which is an electromagnetic valve is provided in the exhaust / drain passage 40 connected to the gas downstream end of the fuel gas system discharge passage 30. The gas and moisture sent to the gas downstream side through a gas-liquid separator (not shown) provided at the connection portion between the fuel gas system discharge flow path 30 and the exhaust drainage flow path 40 are converted into the oxidizing gas system discharge flow path 20. The air off-gas sent through the air is combined with a diluter (not shown) so that the hydrogen concentration is sufficiently lowered and then discharged to the outside.

また、高電圧二次電池２６はニッケル水素電池またはリチウムイオン電池である。ただし、高電圧二次電池２６としては、ニッケルカドミウム電池等、すべての充電可能な電池を使用できる。また、高電圧二次電池２６を燃料電池スタック１２に接続しており、通常運転時に、燃料電池スタック１２で発電した電力の少なくとも一部を高電圧二次電池２６に充電できるようにしている。高電圧二次電池２６の電圧は、例えば１５０〜４００Ｖ程度の高電圧である。   The high voltage secondary battery 26 is a nickel metal hydride battery or a lithium ion battery. However, as the high voltage secondary battery 26, any rechargeable battery such as a nickel cadmium battery can be used. Further, the high voltage secondary battery 26 is connected to the fuel cell stack 12 so that at least a part of the power generated by the fuel cell stack 12 can be charged to the high voltage secondary battery 26 during normal operation. The voltage of the high voltage secondary battery 26 is a high voltage of about 150 to 400 V, for example.

また、酸化ガス供給流路１８の加湿器２４よりもガス下流側と、酸化ガス系排出流路２０の加湿器２４よりもガス上流側とに、それぞれ運転停止後用ガス流発生装置であり、酸化ガス側ガス流発生装置である、酸化ガス側低流量吐出ポンプ４４を設けている。   The post-operation gas flow generator is provided on the downstream side of the gas from the humidifier 24 of the oxidizing gas supply channel 18 and the upstream side of the gas from the humidifier 24 of the oxidizing gas system discharge channel 20, respectively. An oxidizing gas side low flow rate discharge pump 44, which is an oxidizing gas side gas flow generator, is provided.

また、燃料ガス供給流路２８の燃料ガス循環流路３２との合流部よりもガス下流側と、燃料ガス系排出流路３０の燃料ガス循環流路３２との接続部よりもガス上流側とに、それぞれ運転停止後用ガス流発生装置であり、燃料ガス側ガス流発生装置である、燃料ガス側低流量吐出ポンプ４６を設けている。各酸化ガス側低流量吐出ポンプ４４と、各燃料ガス側低流量吐出ポンプ４６とは、運転停止後用蓄電部である低電圧二次電池４８に接続され、低電圧二次電池４８から電力を供給されて駆動する。低電圧二次電池４８も燃料電池スタック１２に接続され、通常運転時に、燃料電池スタック１２で発電した電力の少なくとも一部を低電圧二次電池４８に充電できるようにしている。低電圧二次電池４８の電圧は、例えば５〜１２Ｖ程度の低電圧である。すなわち、低電圧二次電池４８は、高電圧二次電池２６が供給する電力の電圧よりも低い電圧の電力を各低流量吐出ポンプ４４，４６に供給する。   Further, a gas downstream side of the joining portion of the fuel gas supply passage 28 with the fuel gas circulation passage 32 and a gas upstream side of a connection portion of the fuel gas discharge passage 30 with the fuel gas circulation passage 32. Further, a fuel gas side low flow rate discharge pump 46, which is a gas flow generating device for after-operation stop and is a fuel gas side gas flow generating device, is provided. Each of the oxidizing gas side low flow rate discharge pumps 44 and each of the fuel gas side low flow rate discharge pumps 46 are connected to a low voltage secondary battery 48 that is a power storage unit after operation stop, and power is supplied from the low voltage secondary battery 48. Supplied and driven. The low voltage secondary battery 48 is also connected to the fuel cell stack 12 so that at least a part of the power generated by the fuel cell stack 12 can be charged to the low voltage secondary battery 48 during normal operation. The voltage of the low voltage secondary battery 48 is a low voltage of about 5 to 12V, for example. That is, the low-voltage secondary battery 48 supplies the low-flow discharge pumps 44 and 46 with power having a voltage lower than that of the power supplied by the high-voltage secondary battery 26.

また、各酸化ガス側低流量吐出ポンプ４４のガス吐出流量は、エアコンプレッサ２２のガス吐出流量よりも少ない。また、各燃料ガス側低流量吐出ポンプ４６のガス吐出流量は、水素ポンプ３８のガス吐出流量よりも少ない。   Further, the gas discharge flow rate of each oxidizing gas side low flow rate discharge pump 44 is smaller than the gas discharge flow rate of the air compressor 22. Further, the gas discharge flow rate of each fuel gas side low flow rate discharge pump 46 is smaller than the gas discharge flow rate of the hydrogen pump 38.

また、エアコンプレッサ２２、水素ポンプ３８、燃料ガス供給弁３４、各酸化ガス側低流量吐出ポンプ４４、各燃料ガス側低流量吐出ポンプ４６は、それぞれ制御部（ＥＣＵ）５０に接続している。制御部５０は、エアコンプレッサ２２、水素ポンプ３８、各酸化ガス側低流量吐出ポンプ４４、各燃料ガス側低流量吐出ポンプ４６に駆動を制御する制御信号を出力するとともに、燃料ガス供給弁３４の開閉を制御するための制御信号を出力する。また、制御部５０は、燃料電池運転手段５２と、燃料電池運転停止手段５４とを有する。   The air compressor 22, the hydrogen pump 38, the fuel gas supply valve 34, the oxidizing gas side low flow rate discharge pumps 44, and the fuel gas side low flow rate discharge pumps 46 are each connected to a control unit (ECU) 50. The control unit 50 outputs a control signal for controlling driving to the air compressor 22, the hydrogen pump 38, each of the oxidizing gas side low flow rate discharge pumps 44, and each of the fuel gas side low flow rate discharge pumps 46. A control signal for controlling opening and closing is output. Further, the control unit 50 includes a fuel cell operation unit 52 and a fuel cell operation stop unit 54.

制御部５０には、燃料電池システム１０のイグニッションスイッチとして機能する図示しない起動スイッチが接続されており、起動スイッチからオン状態に対応する発電開始信号を受け取ることを条件に、発電開始処理が実行され、オフ状態に対応する発電停止信号を受け取ることを条件に、発電運転停止処理が実行される。   A start switch (not shown) that functions as an ignition switch of the fuel cell system 10 is connected to the control unit 50, and a power generation start process is executed on condition that a power generation start signal corresponding to the ON state is received from the start switch. The power generation operation stop process is executed on condition that a power generation stop signal corresponding to the off state is received.

燃料電池運転手段５２は、発電開始処理実行時、及び、燃料電池スタック１２の通常運転時に、エアコンプレッサ２２を回転駆動させるとともに、燃料ガス供給弁３４を開弁し、燃料電池スタック１２に酸化ガス供給流路１８を通じて空気を供給し、同じく燃料ガス供給流路２８を通じて水素ガスを供給する。また、燃料電池運転手段５２は、通常運転時に水素ポンプ３８を駆動させる。この場合、低電圧二次電池４８は、燃料電池スタック１２により、充電量が予め任意に定められた十分な所定量となるまで充電される。また、各酸化ガス側低流量吐出ポンプ４４及び各燃料ガス側低流量吐出ポンプ４６は駆動停止のままとする。エアコンプレッサ２２及び水素ポンプ３８は、通常運転時に、高電圧二次電池２６より駆動され、酸化ガス経路１４及び燃料ガス経路１６にそれぞれガス流を発生させる機能も有する。   The fuel cell operating means 52 rotates the air compressor 22 and opens the fuel gas supply valve 34 when the power generation start process is executed and during normal operation of the fuel cell stack 12, and the fuel cell stack 12 is supplied with oxidizing gas. Air is supplied through the supply channel 18, and hydrogen gas is also supplied through the fuel gas supply channel 28. Further, the fuel cell operating means 52 drives the hydrogen pump 38 during normal operation. In this case, the low voltage secondary battery 48 is charged by the fuel cell stack 12 until the amount of charge reaches a predetermined amount that is arbitrarily determined in advance. In addition, each of the oxidizing gas side low flow rate discharge pumps 44 and each of the fuel gas side low flow rate discharge pumps 46 is left in a drive stop state. The air compressor 22 and the hydrogen pump 38 are driven by the high-voltage secondary battery 26 during normal operation, and also have a function of generating gas flows in the oxidizing gas path 14 and the fuel gas path 16, respectively.

また、燃料電池運転停止手段５４は、起動スイッチのオフに対応する燃料電池スタック１２の発電運転停止指令を受け取ることを条件に、エアコンプレッサ２２の回転駆動を停止させて（オフさせて）、エアコンプレッサ２２から燃料電池スタック１２への空気の加圧供給を停止させるとともに、燃料ガス供給弁３４を閉じて、水素ガス供給装置から燃料電池スタック１２への水素ガスの供給を停止させる機能を有する。また、燃料電池運転停止手段５４は、発電運転停止指令を受け取ることを条件に、水素ポンプ３８の回転駆動を停止させて（オフさせて）、水素ポンプ３８による燃料ガス循環流路３２から燃料ガス供給流路２８への水素ガスの還流を停止させる機能を有する。   The fuel cell operation stop means 54 stops (turns off) the rotation drive of the air compressor 22 on condition that a power generation operation stop command for the fuel cell stack 12 corresponding to the start switch being turned off is received. A function of stopping the pressurized supply of air from the compressor 22 to the fuel cell stack 12 and closing the fuel gas supply valve 34 to stop the supply of hydrogen gas from the hydrogen gas supply device to the fuel cell stack 12 is provided. Further, the fuel cell operation stop means 54 stops (turns off) the rotation drive of the hydrogen pump 38 on the condition that the power generation operation stop command is received, and the fuel gas from the fuel gas circulation passage 32 by the hydrogen pump 38. It has a function of stopping the reflux of hydrogen gas to the supply flow path 28.

さらに、燃料電池運転停止手段５４は、燃料ガス供給流路２８のガス上流側から燃料ガス供給流路２８への水素ガスの供給を停止する、通常運転停止後に、低電圧二次電池４８により、各酸化ガス側低流量吐出ポンプ４４及び各燃料ガス側低流量吐出ポンプ４６を駆動させる機能を有する。すなわち、各ガス流低流量吐出ポンプ４４，４６は、燃料電池運転停止手段５４により、通常運転停止後に、酸化ガス経路１４及び燃料ガス経路１６にガス流を発生させるために駆動される。燃料電池運転停止手段５４は、燃料電池スタック１２の通常運転停止後に予め定められた成立条件が成立するまで、酸化ガス側低流量吐出ポンプ４４及び燃料ガス側低流量吐出ポンプ４６を駆動させ続ける。   Further, the fuel cell operation stop means 54 stops the supply of hydrogen gas from the gas upstream side of the fuel gas supply passage 28 to the fuel gas supply passage 28. After the normal operation stop, the low voltage secondary battery 48 Each oxidizing gas side low flow rate discharge pump 44 and each fuel gas side low flow rate discharge pump 46 have a function of driving. That is, the gas flow low flow rate discharge pumps 44 and 46 are driven by the fuel cell operation stop means 54 to generate a gas flow in the oxidizing gas path 14 and the fuel gas path 16 after the normal operation is stopped. The fuel cell operation stop means 54 continues to drive the oxidizing gas side low flow rate discharge pump 44 and the fuel gas side low flow rate discharge pump 46 until a predetermined condition is satisfied after the normal operation of the fuel cell stack 12 is stopped.

ここで、予め定められた成立条件とは、低電圧二次電池４８の充電量が予め任意に定められた所定量まで低下すること、燃料電池スタック１２の両端間の電圧が予め定められた値まで低下すること、タイマー測定により起動スイッチのオフからの経過時間が予め定められた所定時間に達すること等の少なくともいずれかを満たすこととする。燃料電池運転停止手段５４は、上記の成立条件が成立するまで各低流量吐出ポンプ４４，４６を駆動させ続け、成立条件の成立により各低流量吐出ポンプ４４，４６の駆動を自動停止させる。   Here, the predetermined condition is that the amount of charge of the low-voltage secondary battery 48 decreases to a predetermined amount that is arbitrarily determined, and the voltage across the fuel cell stack 12 is a predetermined value. Or a time elapsed from the start switch being turned off by timer measurement reaches at least a predetermined time. The fuel cell operation stop means 54 keeps driving the low flow rate discharge pumps 44 and 46 until the above satisfaction condition is satisfied, and automatically stops driving the low flow rate discharge pumps 44 and 46 when the satisfaction condition is satisfied.

また、各低流量吐出ポンプ４４，４６と低電圧二次電池４８との間に図示しないリレー等のスイッチング素子を設け、スイッチング素子のオンまたはオフ、すなわち接続状態の切り替えにより、低電圧二次電池４８から各低流量吐出ポンプ４４，４６への電力の供給と供給停止とを切り替えるようにしている。スイッチング素子の駆動電源も、低電圧二次電池４８としている。低電圧二次電池４８の電圧が予め定められた所定電圧以下に低下すると、スイッチング素子はオフされる、すなわち、低電圧二次電池４８から各低流量吐出ポンプ４４，４６への電力の供給が停止されるようにしている。   Further, a switching element such as a relay (not shown) is provided between each low flow rate discharge pump 44, 46 and the low voltage secondary battery 48, and the low voltage secondary battery is turned on or off, that is, by switching the connection state. The power supply from 48 to each low flow rate discharge pump 44, 46 is switched between supply and supply stop. The driving power source for the switching element is also a low voltage secondary battery 48. When the voltage of the low-voltage secondary battery 48 falls below a predetermined voltage, the switching element is turned off, that is, power is supplied from the low-voltage secondary battery 48 to the low-flow discharge pumps 44 and 46. I try to stop it.

このような本実施の形態の燃料電池システムによれば、燃料電池運転停止手段５４は、通常運転停止後に、低電圧二次電池４８により予め定められた成立条件が成立するまで、酸化ガス側低流量吐出ポンプ４４及び燃料ガス側低流量吐出ポンプ４６を駆動させ続ける。このため、水素ガスまたは水素オフガスと、空気または空気オフガスとが燃料ガス経路１６及び酸化ガス経路１４にそれぞれ流れ続け、燃料電池スタック１２内での水素濃度及び酸素濃度の不均一を小さくできる。すなわち、燃料電池スタック１２のアノード側とカソード側とで、水素及び酸素をほぼ均等に消費しやすくできたり、またはアノード側とカソード側とで、水素濃度及び酸素濃度の不均一を抑えながら、徐々に消費しやすくできる。このため、通常運転終了後の、燃料電池スタック１２内での水素濃度及び酸素濃度の不均一を小さくできる。したがって、通常運転停止後に、燃料電池スタック１２で電圧差が生じて電流が流れるのを抑えることができ、燃料電池スタック１２のカソード側電極等で、炭素被毒が生じるのを抑えることができる。   According to such a fuel cell system of the present embodiment, the fuel cell operation stop means 54 is configured so that the oxidant gas side low means 54 stops the normal operation until the establishment condition predetermined by the low voltage secondary battery 48 is satisfied after the normal operation is stopped. The flow rate discharge pump 44 and the fuel gas side low flow rate discharge pump 46 are continuously driven. For this reason, hydrogen gas or hydrogen off-gas and air or air off-gas continue to flow in the fuel gas path 16 and the oxidizing gas path 14, respectively, and the nonuniformity of the hydrogen concentration and oxygen concentration in the fuel cell stack 12 can be reduced. That is, it is possible to easily consume hydrogen and oxygen almost uniformly on the anode side and the cathode side of the fuel cell stack 12, or gradually while suppressing nonuniformity of hydrogen concentration and oxygen concentration between the anode side and the cathode side. Easy to consume. For this reason, the nonuniformity of the hydrogen concentration and the oxygen concentration in the fuel cell stack 12 after the end of the normal operation can be reduced. Therefore, it is possible to suppress a current from flowing due to a voltage difference in the fuel cell stack 12 after stopping the normal operation, and it is possible to suppress the occurrence of carbon poisoning at the cathode side electrode of the fuel cell stack 12 or the like.

なお、燃料電池スタック１２の運転停止処理時に、燃料電池スタック１２内から水素及び酸素を完全になくすことは難しいが、電極表面近くの水素濃度及び酸素濃度をほぼ０にする、または低下させることで、燃料電池スタック１２で電圧差が生じるのを抑えることができる。   Although it is difficult to completely remove hydrogen and oxygen from the fuel cell stack 12 during the shutdown process of the fuel cell stack 12, it is possible to reduce the hydrogen concentration and oxygen concentration near the electrode surface to substantially zero or lower. The voltage difference in the fuel cell stack 12 can be suppressed.

しかも、通常運転時に高電圧二次電池２６により駆動されるエアコンプレッサ２２及び水素ポンプ３８とは別に、通常運転停止後に低電圧二次電池４８により駆動される酸化ガス側低流量吐出ポンプ４４及び燃料ガス側低流量吐出ポンプ４６を備える。このため、本実施の形態のように、各低流量吐出ポンプ４４，４６として、エアコンプレッサ２２及び水素ポンプ３８よりも低電圧で駆動可能で低流量のガスを吐出可能なものを使用することにより、運転停止後のガス流の流量を精度よく制御することを容易に行える。また、各低流量吐出ポンプ４４，４６として低流量のガスを吐出可能なものを使用することにより、運転停止後の、各低流量吐出ポンプ４４，４６の駆動音を小さくできるため、運転者や周囲にいる人に不快感を生じさせるのを抑制できる。このように、通常運転停止後では、酸化ガス経路１４及び燃料ガス経路１６にガス流を発生させればよく、低流量吐出ポンプ４４，４６のガス吐出流量は少量で済む。   In addition to the air compressor 22 and the hydrogen pump 38 driven by the high voltage secondary battery 26 during normal operation, the oxidizing gas side low flow rate discharge pump 44 and fuel driven by the low voltage secondary battery 48 after the normal operation is stopped. A gas side low flow rate discharge pump 46 is provided. For this reason, as in the present embodiment, the low flow rate discharge pumps 44 and 46 can be driven at a lower voltage than the air compressor 22 and the hydrogen pump 38 and can discharge a low flow rate gas. Thus, it is possible to easily control the flow rate of the gas flow after the operation is stopped accurately. In addition, by using a pump capable of discharging a low flow rate gas as each low flow rate discharge pump 44, 46, the driving sound of each low flow rate discharge pump 44, 46 after operation stop can be reduced. It can suppress causing discomfort to the people around. As described above, after the normal operation is stopped, the gas flow may be generated in the oxidizing gas path 14 and the fuel gas path 16, and the gas discharge flow rates of the low flow rate discharge pumps 44 and 46 are small.

また、運転停止後に、運転者が監視していない状況で、高電圧駆動のガス流発生装置を駆動させずに済むため、安全性をより有効に確保できる。また、起動スイッチをオフに切り替えるだけにより、高電圧で起動するシステムの運転を停止させることができる。このため、起動スイッチをオフに切り替えるだけで、緊急時に、高電圧で起動するシステムの運転を短時間で停止させることができ、システムの緊急停止のための特別な手段を設定する必要がない。また、各低流量吐出ポンプ４４，４６の駆動のための制御を、燃料電池スタック１２の通常運転のための制御から切り離し、燃料電池スタック１２の通常運転を起動スイッチのオンオフに連動させ、各低流量吐出ポンプ４４，４６を低電圧二次電池４８の充電量の低下等により自動停止させることができる。また、運転停止時に高電圧二次電池２６の電力が過度に消費されるのを防止できる。このため、運転停止時における低電圧二次電池４８の電力消費にかかわらず、燃料電池システム１０の再起動を良好に行える。この結果、運転停止時の水素濃度及び酸素濃度の不均一を有効に小さく抑えて、カソード側等の炭素被毒による燃料電池スタック１２の性能低下を有効に抑えることができる。   In addition, since it is not necessary to drive the high-voltage-driven gas flow generator in a situation where the driver is not monitoring after the operation is stopped, safety can be more effectively ensured. Moreover, the operation | movement of the system started with a high voltage can be stopped only by switching off a starting switch. For this reason, it is possible to stop the operation of the system that starts with a high voltage in an emergency in a short time just by switching the start switch off, and there is no need to set a special means for the emergency stop of the system. Further, the control for driving the low flow rate discharge pumps 44 and 46 is separated from the control for the normal operation of the fuel cell stack 12, and the normal operation of the fuel cell stack 12 is linked with the on / off of the start switch, The flow rate discharge pumps 44 and 46 can be automatically stopped due to a decrease in the charge amount of the low voltage secondary battery 48 or the like. In addition, excessive power consumption of the high voltage secondary battery 26 can be prevented when the operation is stopped. For this reason, the fuel cell system 10 can be restarted satisfactorily regardless of the power consumption of the low-voltage secondary battery 48 when the operation is stopped. As a result, it is possible to effectively suppress the nonuniformity of the hydrogen concentration and the oxygen concentration when the operation is stopped, and to effectively suppress the performance deterioration of the fuel cell stack 12 due to the carbon poisoning on the cathode side or the like.

なお、本実施の形態において、各低流量吐出ポンプ４４，４６の代わりに、ガス流発生用の低吐出流量のガス流発生用ファンを使用することもできる。なお、酸化ガス経路１４側と燃料ガス経路１６側との一方に設ける運転停止後用ガス流発生装置を低流量吐出ポンプとし、他方に設ける運転停止後用ガス流発生装置をガス流発生用ファンとすることもできる。また、低流量吐出ポンプ４４，４６や、ガス流発生用ファンを使用する場合には、これらの代わりにコンプレッサを使用する場合と異なり、非作動時でもガスの流通が過度に妨げられることがない。   In this embodiment, instead of the low flow rate discharge pumps 44 and 46, a gas flow generation fan with a low discharge flow rate for generating a gas flow may be used. The post-operation gas flow generation device provided on one of the oxidizing gas passage 14 side and the fuel gas passage 16 side is a low flow rate discharge pump, and the post-operation gas flow generation device provided on the other side is a gas flow generation fan. It can also be. In addition, when using low flow rate discharge pumps 44 and 46 and a gas flow generating fan, unlike the case of using a compressor instead of these, the flow of gas is not excessively hindered even during non-operation. .

［第２の発明の実施の形態］
図２は、本発明の第２の実施の形態に係る燃料電池システム１０の電気回路図を示している。本実施の形態では、上記の第１の実施の形態において、補機用二次電池５６と、ガス流発生用二次電池５８とを備える。ガス流発生用二次電池５８が、上記の第１の実施の形態の低電圧二次電池４８（図１参照）に対応する。また、燃料電池スタック１２に、走行モータ用インバータ６０を介して、走行モータ６２を接続している。すなわち、走行モータ用インバータ６０は、燃料電池スタック１２に接続され、制御部５０（図１参照）からの駆動制御信号に基づいて走行モータ６２を駆動可能としている。 [Second Embodiment]
FIG. 2 shows an electric circuit diagram of the fuel cell system 10 according to the second embodiment of the present invention. In the present embodiment, the secondary battery 56 for auxiliary machinery and the secondary battery 58 for gas flow generation are provided in the first embodiment. The gas flow generating secondary battery 58 corresponds to the low-voltage secondary battery 48 (see FIG. 1) of the first embodiment. In addition, a travel motor 62 is connected to the fuel cell stack 12 via a travel motor inverter 60. That is, the travel motor inverter 60 is connected to the fuel cell stack 12 and can drive the travel motor 62 based on a drive control signal from the control unit 50 (see FIG. 1).

また、燃料電池スタック１２及び走行モータ用インバータ６０に、高電圧ＤＣ／ＤＣコンバータ６４を介して１５０〜４００Ｖ程度の高電圧を発生する高電圧二次電池２６を接続している。また、高電圧二次電池２６の正極側と負極側とを、それぞれ複数（図示では２個）の補機用インバータ６６に接続している。補機用インバータ６６に図示しない補機がそれぞれ接続されており、高電圧二次電池２６からの電力により、それぞれの補機が駆動されるようにしている。   A high voltage secondary battery 26 that generates a high voltage of about 150 to 400 V is connected to the fuel cell stack 12 and the travel motor inverter 60 via a high voltage DC / DC converter 64. Further, the positive electrode side and the negative electrode side of the high-voltage secondary battery 26 are respectively connected to a plurality (two in the figure) of auxiliary machine inverters 66. Auxiliary machines (not shown) are connected to the auxiliary machine inverter 66, and each auxiliary machine is driven by the power from the high-voltage secondary battery 26.

また、燃料電池スタック１２の正極側と負極側とを、高電圧ＤＣ／ＤＣコンバータ６４、第１低電圧ＤＣ／ＤＣコンバータ６８を介して、補機用二次電池５６に接続可能としている。各補機は、１２Ｖ程度の低電圧を発生する補機用二次電池５６から供給され、第１低電圧ＤＣ／ＤＣコンバータ６８により昇圧された電圧によっても駆動可能としている。   Further, the positive electrode side and the negative electrode side of the fuel cell stack 12 can be connected to the secondary battery 56 for auxiliary equipment via the high voltage DC / DC converter 64 and the first low voltage DC / DC converter 68. Each auxiliary machine is supplied from an auxiliary machine secondary battery 56 that generates a low voltage of about 12 V, and can be driven by a voltage boosted by a first low-voltage DC / DC converter 68.

また、ガス流発生専用回路７０を、第１低電圧ＤＣ／ＤＣコンバータ６８に接続可能としている。ガス流発生専用回路７０は、第２低電圧ＤＣ／ＤＣコンバータ７２と、リレー等のスイッチング素子７４と、５〜１２Ｖ程度の電圧を発生するガス流発生用二次電池５８と、酸化ガス側ポンプ用モータ７６及び燃料ガス側ポンプ用モータ７８とを備える。なお、図２では、各ポンプ用モータ７６，７８を１個ずつ設けたように図示しているが、燃料電池システム１０を上記の図１のように構成する場合には、酸化ガス側ポンプ用モータ７６及び燃料ガス側ポンプ用モータ７８を、それぞれ２個ずつ直列または並列に接続する。   Further, the gas flow generation dedicated circuit 70 can be connected to the first low voltage DC / DC converter 68. The gas flow generation dedicated circuit 70 includes a second low voltage DC / DC converter 72, a switching element 74 such as a relay, a gas flow generation secondary battery 58 that generates a voltage of about 5 to 12 V, and an oxidizing gas side pump. Motor 76 and fuel gas side pump motor 78. In FIG. 2, the pump motors 76 and 78 are shown as being provided one by one. However, when the fuel cell system 10 is configured as shown in FIG. Two motors 76 and two fuel gas side pump motors 78 are connected in series or in parallel.

スイッチング素子７４は、ガス流発生用二次電池５８の正極側を各ポンプ用モータ７６，７８に接続する「駆動側接続状態」と、同じく第２低電圧ＤＣ／ＤＣコンバータ７２、第１低電圧ＤＣ／ＤＣコンバータ６８、高電圧ＤＣ／ＤＣコンバータ６４を介して燃料電池スタック１２に接続する「充電側接続状態」と、同じく各ポンプ用モータ７６，７８側へも燃料電池スタック１２側へも接続しない「無接続状態」との、３種類に切替可能としている。スイッチング素子７４の切り替えが駆動側接続状態となった場合には、酸化ガス側低流量吐出ポンプ４４（図１参照）と燃料ガス側低流量吐出ポンプ４６（図１参照）とに、ガス流発生用二次電池５８からの電圧が加わる。これに対して、スイッチング素子７４の切り替えが充電側接続状態となった場合には、ガス流発生用二次電池５８の正極側及び負極側が、燃料電池スタック１２に接続され、燃料電池スタック１２で発電した電力の少なくとも一部がガス流発生用二次電池５８に供給可能となり、充電可能状態となる。   The switching element 74 is the same as the “driving side connection state” in which the positive electrode side of the gas flow generating secondary battery 58 is connected to the pump motors 76 and 78, the second low voltage DC / DC converter 72, and the first low voltage. “Charging side connection state” connected to the fuel cell stack 12 through the DC / DC converter 68 and the high voltage DC / DC converter 64, and also connected to the pump motors 76 and 78 side and the fuel cell stack 12 side. It is possible to switch between three types, “not connected”. When the switching of the switching element 74 is in the drive-side connection state, a gas flow is generated between the oxidizing gas side low flow rate discharge pump 44 (see FIG. 1) and the fuel gas side low flow rate discharge pump 46 (see FIG. 1). A voltage from the secondary battery 58 is applied. On the other hand, when the switching of the switching element 74 is in the charge side connected state, the positive electrode side and the negative electrode side of the secondary battery 58 for gas flow generation are connected to the fuel cell stack 12, and the fuel cell stack 12 At least a part of the generated power can be supplied to the gas flow generating secondary battery 58, and the battery can be charged.

スイッチング素子７４が充電側接続状態に切り替えられている場合に、ガス流発生用二次電池５８が予め定めた所定量まで十分に充電された満充電時には、スイッチング素子７４を無接続状態に切り替える。そして、システムの通常運転停止時には、スイッチング素子７４を駆動側接続状態に切り替えることにより、各ポンプ用モータ７６，７８をガス流発生用二次電池５８により駆動し、酸化ガス側低流量吐出ポンプ４４（図１参照）と燃料ガス側低流量吐出ポンプ４６（図１参照）とを駆動可能とする。このようなスイッチング素子７４の切り替えは、制御部５０（図１参照）により行う。例えば、無接続状態から駆動側接続状態への切り替えは、燃料電池運転停止手段５４（図１参照）からの制御信号の出力により行う。   When the switching element 74 is switched to the charging-side connected state, the switching element 74 is switched to the non-connected state when the gas flow generating secondary battery 58 is fully charged to a predetermined amount. When the normal operation of the system is stopped, the pump motors 76 and 78 are driven by the gas flow generating secondary battery 58 by switching the switching element 74 to the drive side connected state, and the oxidizing gas side low flow rate discharge pump 44. (See FIG. 1) and the fuel gas side low flow rate discharge pump 46 (see FIG. 1) can be driven. Such switching of the switching element 74 is performed by the control unit 50 (see FIG. 1). For example, switching from the non-connection state to the drive-side connection state is performed by outputting a control signal from the fuel cell operation stop unit 54 (see FIG. 1).

また、第２低電圧ＤＣ／ＤＣコンバータ７２は、ガス流発生用二次電池５８の電圧に対応して設定している。このため、ガス流発生用二次電池５８の電圧が、補機用二次電池５６の電圧と同じ、例えば同じ１２Ｖである場合には、第２低電圧ＤＣ／ＤＣコンバータ７２を省略できる。その他の構成及び作用については、上記の第１の実施の形態と同様であるため、同等部分には同一符号を付して重複する図示及び説明を省略する。   The second low voltage DC / DC converter 72 is set corresponding to the voltage of the secondary battery 58 for gas flow generation. For this reason, when the voltage of the secondary battery 58 for gas flow generation is the same as the voltage of the secondary battery 56 for auxiliary machines, for example, the same 12V, the second low voltage DC / DC converter 72 can be omitted. Since other configurations and operations are the same as those in the first embodiment, the same parts are denoted by the same reference numerals, and overlapping illustrations and descriptions are omitted.

［第３の発明の実施の形態］
図３は、本発明の第３の実施の形態に係る燃料電池システムの一部において、通常運転時の水素ガスの流れを示す略図であり、図４は、同じく通常運転停止時の水素ガスの流れを示す略図である。燃料電池スタック１２ａは、複数の燃料電池セルを積層することにより構成する積層体８０を２個並列に並べるとともに、燃料ガス供給流路２８の下流側で分岐した２本の分岐流路８２を通じて、２個の積層体８０内に水素ガスが供給されるように構成している。また、２個の積層体８０から２本の燃料ガス系排出流路３０を通じて排出された水素オフガスが、２本の燃料ガス系排出流路３０の合流部に接続した集合流路８４を通じて排出されるようにしている。また、各積層体８０の内部に、燃料ガス内部流路を設けている。 [Third Embodiment]
FIG. 3 is a schematic diagram showing the flow of hydrogen gas during normal operation in a part of the fuel cell system according to the third embodiment of the present invention, and FIG. It is the schematic which shows a flow. The fuel cell stack 12a arranges two stacked bodies 80 formed by stacking a plurality of fuel battery cells in parallel, and through two branch channels 82 branched on the downstream side of the fuel gas supply channel 28, Hydrogen gas is supplied into the two stacked bodies 80. Further, the hydrogen off-gas discharged from the two stacked bodies 80 through the two fuel gas system discharge flow paths 30 is discharged through the collective flow path 84 connected to the joining portion of the two fuel gas system discharge flow paths 30. I try to do it. In addition, a fuel gas internal flow path is provided inside each stacked body 80.

また、各積層体８０の積層方向片側（図３の右側）に、燃料ガス内部流路とガスの流れに関して並列に、燃料電池並列流路である、燃料ガス側外部流路８６をそれぞれ接続している。各燃料ガス側外部流路８６に燃料ガス側低流量吐出ポンプ４６を設けている。燃料ガス側低流量吐出ポンプ４６は、燃料電池スタック１２の通常運転終了後に、低電圧二次電池４８（図１参照）により駆動され、通常運転中には駆動しない。燃料ガス側低流量吐出ポンプ４６のガス吐出流量は、燃料ガス循環流路３２（図１参照）に設けた水素ポンプ３８（図１参照）のガス吐出流量よりも少なくする。   In addition, a fuel gas side external flow path 86, which is a fuel cell parallel flow path, is connected to one side (the right side in FIG. 3) of each stack 80 in parallel with the fuel gas internal flow path and the gas flow. ing. A fuel gas side low flow rate discharge pump 46 is provided in each fuel gas side external flow path 86. The fuel gas side low flow rate discharge pump 46 is driven by the low voltage secondary battery 48 (see FIG. 1) after the normal operation of the fuel cell stack 12 is completed, and is not driven during the normal operation. The gas discharge flow rate of the fuel gas side low flow rate discharge pump 46 is made smaller than the gas discharge flow rate of the hydrogen pump 38 (see FIG. 1) provided in the fuel gas circulation passage 32 (see FIG. 1).

また、図３に示すように、各積層体８０内をガスが流れる場合の、燃料ガス側低流量吐出ポンプ４６よりもガスの流れ方向上流側に、逆止弁８８を設けている。逆止弁８８は、水素ガスが図３に矢印γで示すように燃料電池スタック１２ａ内を流れる場合に閉弁し、水素ガスが図４に矢印δで示すように燃料電池スタック１２ａ内と、燃料ガス側外部流路８６とを流れる場合に、開弁する機能を有する。逆止弁８８としては、例えばばね等の弾力付与手段を備えない、フラップ弁等の単純な構成を有するものを使用できる。ただし、逆止弁８８として、弾力付与手段により弁に一方向に弾力を付与し、閉弁するものを使用することもできる。この結果、各逆止弁８８は、燃料電池スタック１２ａの通常運転時には、燃料ガス側外部流路８６において、燃料ガス側低流量吐出ポンプ４６によるガス流の発生を不能とし、通常運転終了後には、燃料ガス側外部流路８６において、燃料ガス側低流量吐出ポンプ４６によるガス流の発生を可能とする。   As shown in FIG. 3, a check valve 88 is provided upstream of the fuel gas side low flow rate discharge pump 46 in the gas flow direction when the gas flows in each stacked body 80. The check valve 88 is closed when the hydrogen gas flows through the fuel cell stack 12a as shown by an arrow γ in FIG. 3, and the hydrogen gas enters the fuel cell stack 12a as shown by an arrow δ in FIG. When it flows through the fuel gas side external flow path 86, it has a function of opening the valve. As the check valve 88, for example, a valve having a simple configuration such as a flap valve that does not include an elastic force applying means such as a spring can be used. However, as the check valve 88, it is also possible to use a valve that applies elasticity to the valve in one direction by the elasticity applying means and closes the valve. As a result, each check valve 88 disables the generation of gas flow by the fuel gas side low flow rate discharge pump 46 in the fuel gas side external flow path 86 during the normal operation of the fuel cell stack 12a, and after the normal operation ends. In the fuel gas side external flow path 86, the gas flow can be generated by the fuel gas side low flow rate discharge pump 46.

このような本実施の形態の燃料電池システムによれば、通常運転時には、図３に示すように、水素ガスが燃料ガス側外部流路８６及び燃料ガス側低流量吐出ポンプ４６を流通しないようにできる一方、通常運転停止時には、図４に示すように、燃料ガス側低流量吐出ポンプ４６の駆動により、逆止弁８８が開弁した状態で、水素ガスが図４の矢印δ方向に流れて、燃料電池スタック１２ａ内と、燃料ガス供給流路２８及び燃料ガス系排出流路３０を含む燃料ガス経路１６ａとに流通する。このため、通常運転停止後に、燃料電池スタック１２ａ内での水素濃度の不均一を小さくできる。   According to such a fuel cell system of the present embodiment, during normal operation, as shown in FIG. 3, hydrogen gas does not flow through the fuel gas side external flow path 86 and the fuel gas side low flow rate discharge pump 46. On the other hand, when the normal operation is stopped, as shown in FIG. 4, the hydrogen gas flows in the direction of the arrow δ in FIG. 4 with the check valve 88 opened by driving the fuel gas side low flow rate discharge pump 46. The fuel cell stack 12a flows through the fuel gas passage 16a including the fuel gas supply passage 28 and the fuel gas discharge passage 30. For this reason, the nonuniformity of the hydrogen concentration in the fuel cell stack 12a can be reduced after the normal operation is stopped.

また、燃料ガス側外部流路８６を、燃料電池スタック１２ａ内の燃料ガス内部流路と並列に設けているため、燃料電池システムが凍結温度で放置された場合に、燃料ガス側低流量吐出ポンプ４６及び逆止弁８８の一方または両方が凍結し、それぞれでガスの流通が不能となっている場合でも、主流路である燃料ガス内部流路が閉塞されない。このため、燃料電池スタック１２の再運転時に、燃料ガス側低流量吐出ポンプ４６及び逆止弁８８の凍結が発電性能に及ぼす影響はほとんどない。   Further, since the fuel gas side external flow path 86 is provided in parallel with the fuel gas internal flow path in the fuel cell stack 12a, the fuel gas side low flow rate discharge pump when the fuel cell system is left at a freezing temperature. Even when one or both of 46 and the check valve 88 are frozen and the gas flow is disabled in each of them, the fuel gas internal flow path, which is the main flow path, is not blocked. For this reason, when the fuel cell stack 12 is restarted, the freezing of the fuel gas side low flow rate discharge pump 46 and the check valve 88 has little influence on the power generation performance.

なお、凍結部は、燃料電池スタック１２ａの発電に伴う排熱により解凍可能としたり、燃料ガス側外部流路８６を構成する管の径を十分に小さくし、熱容量を小さくすることにより、少量の熱が伝達されることでも解凍可能とすることができる。例えば、燃料電池スタック１２ａが発電すれば、逆止弁８８及び燃料ガス側低流量吐出ポンプ４６を、燃料ガス側外部流路８６を構成する管を介して加温できるようにする。また、別に図示しない加温装置を設けることにより、加温装置により凍結部を解凍することもできる。   The freezing section can be defrosted by exhaust heat generated by the power generation of the fuel cell stack 12a, or the diameter of the tube constituting the fuel gas side external flow path 86 is made sufficiently small to reduce the heat capacity. It can also be defrostable by transferring heat. For example, when the fuel cell stack 12 a generates power, the check valve 88 and the fuel gas side low flow rate discharge pump 46 can be heated via a pipe constituting the fuel gas side external flow path 86. Moreover, the freezing part can also be thawed with a heating apparatus by providing the heating apparatus which is not illustrated separately.

また、本実施の形態において、酸化ガス流通側にも、燃料ガス流通側と同様に、燃料電池スタック１２ａに図示しない酸化ガス側外部流路を、燃料電池スタック１２ａ内の酸化ガス内部流路とガスの流れに関して並列に接続することもできる。また、酸化ガス側外部流路に酸化ガス側低流量吐出ポンプと逆止弁とを設けることもできる。なお、本実施の形態において、逆止弁８８の代わりに、電磁式開閉弁を使用して、水素ガスが図３に矢印γで示すように燃料電池スタック１２ａ内を流れる場合に閉弁させ、水素ガスが図４に矢印δで示すように燃料電池スタック１２ａ内と、燃料ガス側外部流路８６とを流れる場合に、開弁させることもできる。その他の構成及び作用については、上記の図１に示した第１の実施の形態または上記の図２に示した第２の実施の形態と同様であるため、重複する説明を省略する。   Further, in the present embodiment, on the oxidizing gas distribution side, similarly to the fuel gas distribution side, the oxidizing gas side external flow path (not shown) is connected to the oxidizing gas internal flow path in the fuel cell stack 12a. It can also be connected in parallel with respect to the gas flow. Further, an oxidizing gas side low flow rate discharge pump and a check valve can be provided in the oxidizing gas side external flow path. In this embodiment, instead of the check valve 88, an electromagnetic on-off valve is used to close the hydrogen gas when it flows in the fuel cell stack 12a as shown by an arrow γ in FIG. When hydrogen gas flows through the fuel cell stack 12a and the fuel gas side external flow path 86 as shown by an arrow δ in FIG. 4, the valve can be opened. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment shown in FIG. 1 or the second embodiment shown in FIG.

［第４の発明の実施の形態］
図５は、本発明の第４の実施の形態に係る燃料電池システムの一部において、通常運転時の水素ガスの流れを示す略図であり、図６は、同じく通常運転停止時の水素ガスの流れを示す略図である。本実施の形態では、上記の図３から図４に示した第３の実施の形態において、燃料ガス側外部流路８６にガスの流れ方向に関して、燃料ガス側低流量吐出ポンプ４６を挟んで両側に、一対の逆止弁８８を設けている。各逆止弁８８は、水素ガスが図５に矢印γで示すように燃料電池スタック１２ｂ内を流れる場合に閉弁し、水素ガスが図６に矢印δで示すように燃料電池スタック１２ｂ内と、燃料ガス側外部流路８６とを流れる場合に、開弁する機能を有する。 [Fourth Embodiment]
FIG. 5 is a schematic diagram showing the flow of hydrogen gas during normal operation in a part of the fuel cell system according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. It is the schematic which shows a flow. In the present embodiment, in the third embodiment shown in FIG. 3 to FIG. 4 described above, both sides of the fuel gas side external flow path 86 with the fuel gas side low flow rate discharge pump 46 sandwiched between them. In addition, a pair of check valves 88 are provided. Each check valve 88 is closed when hydrogen gas flows in the fuel cell stack 12b as shown by an arrow γ in FIG. 5, and the hydrogen gas is in the fuel cell stack 12b as shown by an arrow δ in FIG. When the fuel gas flows through the fuel gas side external flow path 86, the valve has a function of opening.

また、酸化ガス流通側にも、燃料ガス流通側と同様に、燃料電池スタック１２ｂに図示しない酸化ガス側外部流路を、燃料電池スタック１２ｂ内の酸化ガス内部流路とガスの流れに関して並列に接続することもできる。また、酸化ガス側外部流路に酸化ガス側低流量吐出ポンプと逆止弁とを設けることもできる。なお、本実施の形態において、逆止弁８８の代わりに、電磁式開閉弁を使用することもできることは、上記の図３から図４に示した第３の実施の形態と同様である。その他の構成及び作用については、上記の図３から図４に示した第３の実施の形態と同様であるため、同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。   Similarly to the fuel gas distribution side, an oxidizing gas side external flow path (not shown) is provided in parallel with the oxidizing gas internal flow path and the gas flow in the fuel cell stack 12b on the oxidizing gas distribution side. It can also be connected. Further, an oxidizing gas side low flow rate discharge pump and a check valve can be provided in the oxidizing gas side external flow path. In the present embodiment, an electromagnetic on-off valve can be used in place of the check valve 88, as in the third embodiment shown in FIGS. Since other configurations and operations are the same as those of the third embodiment shown in FIGS. 3 to 4 described above, the same parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

［第５の発明の実施の形態］
図７は、本発明の第５の実施の形態に係る燃料電池システムの一部において、通常運転時の水素ガスの流れを示す略図であり、図８は、同じく通常運転停止時の水素ガスの流れを示す略図である。本実施の形態では、上記の図３から図４に示した第３の実施の形態において、燃料電池スタック１２に接続した燃料ガス側外部流路８６と、燃料ガス側外部流路８６に設けた燃料ガス側低流量吐出ポンプ４６及び逆止弁８８とを省略している。その代わりに、燃料ガス供給流路２８に、燃料ガス供給流路２８とガスの流れ方向に関して並列に、ガス経路並列流路である、燃料ガス供給側並列流路９０を接続している。また、燃料ガス供給流路２８の、燃料ガス供給側並列流路９０の上流端接続部と下流端接続部との間に、第１逆止弁９２を設けている。また、燃料ガス供給側並列流路９０のガスの流れ方向中間部に、燃料ガス側低流量吐出ポンプ４６を設けるとともに、燃料ガス供給側並列流路９０の燃料ガス側低流量吐出ポンプ４６を挟んでガスの流れ方向両側に、一対の第２逆止弁９４を設けている。 [Fifth Embodiment]
FIG. 7 is a schematic diagram showing the flow of hydrogen gas during normal operation in a part of the fuel cell system according to the fifth embodiment of the present invention, and FIG. It is the schematic which shows a flow. In the present embodiment, in the third embodiment shown in FIGS. 3 to 4, the fuel gas side external flow path 86 connected to the fuel cell stack 12 and the fuel gas side external flow path 86 are provided. The fuel gas side low flow rate discharge pump 46 and the check valve 88 are omitted. Instead, a fuel gas supply side parallel channel 90 which is a gas path parallel channel is connected to the fuel gas supply channel 28 in parallel with the fuel gas supply channel 28 in the gas flow direction. Further, a first check valve 92 is provided between the upstream end connection portion and the downstream end connection portion of the fuel gas supply side parallel flow passage 90 of the fuel gas supply flow passage 28. In addition, a fuel gas side low flow rate discharge pump 46 is provided in the middle of the gas flow direction of the fuel gas supply side parallel flow channel 90, and the fuel gas side low flow rate discharge pump 46 of the fuel gas supply side parallel flow channel 90 is sandwiched between them. A pair of second check valves 94 are provided on both sides of the gas flow direction.

また、燃料ガス系排出流路３０の下流端に接続した集合流路８４に、集合流路８４とガスの流れ方向に関して並列に、ガス経路並列流路である燃料ガス系排出側並列流路９６を接続している。また、集合流路８４の、燃料ガス系排出側並列流路９６の上流端接続部と下流端接続部との間に、第３逆止弁９８を設けている。また、燃料ガス系排出側並列流路９６のガスの流れ方向中間部に、燃料ガス側低流量吐出ポンプ４６を設けるとともに、燃料ガス系排出側並列流路９６の燃料ガス側低流量吐出ポンプ４６を挟んでガスの流れ方向両側に、一対の第４逆止弁１００を設けている。各燃料ガス側低流量吐出ポンプ４６は、燃料電池スタック１２の通常運転終了後に低電圧二次電池４８（図１参照）により駆動され、通常運転中には駆動しない。燃料ガス側低流量吐出ポンプ４６のガス吐出流量は、燃料ガス循環流路３２（図１参照）に設けた水素ポンプ３８（図１参照）のガス吐出流量よりも少なくする。   Further, a fuel gas system discharge side parallel flow path 96 which is a gas path parallel flow path is connected in parallel to the collective flow path 84 and the gas flow direction to the collective flow path 84 connected to the downstream end of the fuel gas system discharge flow path 30. Is connected. Further, a third check valve 98 is provided between the upstream end connection portion and the downstream end connection portion of the fuel gas system discharge side parallel flow passage 96 of the collecting flow passage 84. Further, a fuel gas side low flow rate discharge pump 46 is provided in the middle of the gas flow direction of the fuel gas system discharge side parallel flow channel 96, and the fuel gas side low flow rate discharge pump 46 of the fuel gas system discharge side parallel flow channel 96. A pair of fourth check valves 100 are provided on both sides of the gas flow direction across the gap. Each fuel gas side low flow rate discharge pump 46 is driven by the low voltage secondary battery 48 (see FIG. 1) after the normal operation of the fuel cell stack 12 is completed, and is not driven during the normal operation. The gas discharge flow rate of the fuel gas side low flow rate discharge pump 46 is made smaller than the gas discharge flow rate of the hydrogen pump 38 (see FIG. 1) provided in the fuel gas circulation passage 32 (see FIG. 1).

また、第１逆止弁９２及び第３逆止弁９８は、水素ガスが図７に矢印ηで示すように燃料ガス供給流路２８と集合流路８４とを流れる場合に開弁し、水素ガスが図８に矢印ζで示すように集合流路８４と燃料ガス供給流路２８とを流れる場合に、閉弁する機能を有する。また、各第２逆止弁９４及び各第４逆止弁１００は、水素ガスが図７に矢印ηで示すように燃料ガス供給流路２８と集合流路８４とを流れる場合に閉弁し、水素ガスが図８に矢印ζで示すように燃料ガス系排出側並列流路９６と燃料ガス供給側並列流路９０とを流れる場合に、開弁する機能を有する。すなわち、通常運転時のガスの流れでは、第１逆止弁９２及び第３逆止弁９８は開弁するとともに、第２逆止弁９４及び第４逆止弁１００は閉弁し、逆に、通常運転時と逆方向にガスが流れる通常運転停止時には、第１逆止弁９２及び第３逆止弁９８は閉弁するとともに、第２逆止弁９４及び第４逆止弁１００は開弁する。なお、図７の状態では、各第２逆止弁９４及び各第４逆止弁１００のそれぞれで、ガスの流れに関して下流側の第２逆止弁９４及び第４逆止弁１００は、別の第２逆止弁９４及び第４逆止弁１００の側のガス圧力が高いため、開弁しない。   Further, the first check valve 92 and the third check valve 98 are opened when hydrogen gas flows through the fuel gas supply channel 28 and the collecting channel 84 as shown by an arrow η in FIG. When the gas flows through the collecting flow path 84 and the fuel gas supply flow path 28 as indicated by an arrow ζ in FIG. 8, it has a function of closing the valve. Each second check valve 94 and each fourth check valve 100 are closed when hydrogen gas flows through the fuel gas supply channel 28 and the collecting channel 84 as indicated by an arrow η in FIG. When hydrogen gas flows through the fuel gas discharge side parallel flow path 96 and the fuel gas supply side parallel flow path 90 as indicated by an arrow ζ in FIG. 8, it has a function of opening the valve. That is, in the gas flow during normal operation, the first check valve 92 and the third check valve 98 are opened, and the second check valve 94 and the fourth check valve 100 are closed, and conversely. When the normal operation in which gas flows in the direction opposite to that during normal operation is stopped, the first check valve 92 and the third check valve 98 are closed, and the second check valve 94 and the fourth check valve 100 are opened. I speak. In the state of FIG. 7, the second check valve 94 and the fourth check valve 100 on the downstream side of the second check valve 94 and the fourth check valve 100 are separately provided with respect to the gas flow. Since the gas pressure on the second check valve 94 side and the fourth check valve 100 side is high, the valve is not opened.

また、各逆止弁９２，９４，９８，１００としては、例えばばね等の弾力付与手段を備えない、フラップ弁等の単純な構成を有するものを使用できる。ただし、各逆止弁９２，９４，９８，１００として、弾力付与手段により弁に一方向に弾力を付与し、閉弁するものを使用することもできる。この結果、各逆止弁９２，９４，９８，１００は、燃料電池スタック１２の通常運転時には、燃料ガス供給側並列流路９０において、燃料ガス側低流量吐出ポンプ４６によるガス流の発生と、燃料ガス系排出側並列流路９６において、燃料ガス側低流量吐出ポンプ４６によるガス流の発生とを、それぞれ不能とし、通常運転終了後には、燃料ガス供給側並列流路９０において、燃料ガス側低流量吐出ポンプ４６によるガス流の発生と、燃料ガス系排出側並列流路９６において、燃料ガス側低流量吐出ポンプ４６によるガス流の発生とを、それぞれ可能とする。   Moreover, as each check valve 92,94,98,100, what has simple structures, such as a flap valve, which is not provided with elasticity provision means, such as a spring, can be used, for example. However, as each check valve 92, 94, 98, 100, it is also possible to use a valve that applies elasticity to the valve in one direction by the elasticity applying means and closes the valve. As a result, the check valves 92, 94, 98, and 100 each generate a gas flow by the fuel gas side low flow rate discharge pump 46 in the fuel gas supply side parallel flow path 90 during normal operation of the fuel cell stack 12. In the fuel gas system discharge side parallel flow path 96, the generation of the gas flow by the fuel gas side low flow rate discharge pump 46 is disabled, and after the normal operation is finished, the fuel gas side parallel flow path 90 has the fuel gas side. Generation of gas flow by the low flow rate discharge pump 46 and generation of gas flow by the fuel gas side low flow rate discharge pump 46 are enabled in the fuel gas system discharge side parallel flow path 96, respectively.

このような本実施の形態の燃料電池システムによれば、通常運転時には、図７に示すように、水素ガスまたは水素オフガスが、燃料ガス供給側並列流路９０と燃料ガス系排出側並列流路９６と燃料ガス側低流量吐出ポンプ４６とを流通しないようにできる一方、通常運転停止時には、図８に示すように、燃料ガス側低流量吐出ポンプ４６の駆動により、第２逆止弁９４及び第４逆止弁１００が開弁した状態で、水素ガスまたは水素オフガスが、図４の矢印η方向に流れて、燃料ガス供給流路２８及び燃料ガス系排出流路３０を含む燃料ガス経路１６ａに流通する。このため、通常運転停止後に、燃料電池スタック１２内での水素濃度の不均一を小さくできる。   According to such a fuel cell system of the present embodiment, during normal operation, as shown in FIG. 7, hydrogen gas or hydrogen off-gas flows into the fuel gas supply side parallel flow path 90 and the fuel gas system discharge side parallel flow path. 96 and the fuel gas side low flow rate discharge pump 46 can be prevented from flowing, and when the normal operation is stopped, the second check valve 94 and the fuel gas side low flow rate discharge pump 46 are driven as shown in FIG. With the fourth check valve 100 opened, hydrogen gas or hydrogen off-gas flows in the direction of arrow η in FIG. 4 and includes the fuel gas supply passage 28 and the fuel gas system discharge passage 30. Circulate in For this reason, after the normal operation is stopped, the nonuniformity of the hydrogen concentration in the fuel cell stack 12 can be reduced.

また、酸化ガス流通側にも、燃料ガス流通側と同様に、酸化ガス供給側並列流路を設けるとともに、酸化ガス供給側並列流路に酸化ガス側低流量吐出ポンプと逆止弁とを設けることもできる。なお、本実施の形態において、逆止弁９２，９４，９８，１００の代わりに、電磁式開閉弁を使用することもできることは、上記の図３から図４に示した第３の実施の形態と同様である。その他の構成及び作用については、上記の図３から図４に示した第３の実施の形態と同様であるため、同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。   In addition, as with the fuel gas distribution side, an oxidation gas supply side parallel flow path is provided on the oxidation gas distribution side, and an oxidation gas side low flow rate discharge pump and a check valve are provided in the oxidation gas supply side parallel flow path. You can also. In the present embodiment, an electromagnetic on-off valve can be used in place of the check valves 92, 94, 98, 100. The third embodiment shown in FIGS. It is the same. Since other configurations and operations are the same as those of the third embodiment shown in FIGS. 3 to 4 described above, the same parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

なお、図示は省略するが、上記の各実施の形態において、運転停止後用ガス流発生装置を駆動する蓄電部として、二次電池の代わりに、キャパシタ等を使用することもできる。キャパシタ等の蓄電部も、燃料電池スタック１２，１２ａ，１２ｂの通常運転時に充電可能とする。   In addition, although illustration is abbreviate | omitted, in each said embodiment, a capacitor | condenser etc. can also be used instead of a secondary battery as an electrical storage part which drives the gas flow generation apparatus for post-operation stop. The power storage unit such as a capacitor can also be charged during normal operation of the fuel cell stacks 12, 12a, 12b.

本発明の第１の実施の形態に係る燃料電池システムの基本構成を示す図である。It is a figure which shows the basic composition of the fuel cell system which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 同じく第２の実施の形態に係る燃料電池システムの電気回路図である。It is an electric circuit diagram of the fuel cell system according to the second embodiment. 同じく第３の実施の形態に係る燃料電池システムの一部において、通常運転時の水素ガスの流れを示す略図である。Similarly, in a part of the fuel cell system according to the third embodiment, it is a schematic diagram showing the flow of hydrogen gas during normal operation. 同じく通常運転停止時の水素ガスの流れを示す略図である。It is the schematic which shows the flow of hydrogen gas at the time of a normal operation stop similarly. 本発明の第４の実施の形態に係る燃料電池システムの一部において、通常運転時の水素ガスの流れを示す略図である。6 is a schematic diagram showing the flow of hydrogen gas during normal operation in a part of a fuel cell system according to a fourth embodiment of the present invention. 同じく通常運転停止時の水素ガスの流れを示す略図である。It is the schematic which shows the flow of hydrogen gas at the time of a normal operation stop similarly. 本発明の第４の実施の形態に係る燃料電池システムの一部において、通常運転時の水素ガスの流れを示す略図である。6 is a schematic diagram showing the flow of hydrogen gas during normal operation in a part of a fuel cell system according to a fourth embodiment of the present invention. 同じく通常運転停止時の水素ガスの流れを示す略図である。It is the schematic which shows the flow of hydrogen gas at the time of a normal operation stop similarly.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 燃料電池システム、１２，１２ａ、１２ｂ 燃料電池スタック、１４ 酸化ガス経路、１６，１６ａ 燃料ガス経路、１８ 酸化ガス供給流路、２０ 酸化ガス系排出流路、２２ エアコンプレッサ、２４ 加湿器、２６ 高電圧二次電池、２８ 燃料ガス供給流路、３０ 燃料ガス系排出流路、３２ 燃料ガス循環流路、３４ 燃料ガス供給弁、３８ 水素ポンプ、４０ 排気排水流路、４２ パージ弁、４４ 酸化ガス側低流量吐出ポンプ、４６ 燃料ガス側低流量吐出ポンプ、４８ 低電圧二次電池、５０ 制御部（ＥＣＵ）、５２ 燃料電池運転手段、５４ 燃料電池運転停止手段、５６ 補機用二次電池、５８ ガス流発生用二次電池、６０ 走行モータ用インバータ、６２ 走行モータ、６４ 高電圧ＤＣ／ＤＣコンバータ、６６ 補機用インバータ、６８ 第１低電圧ＤＣ／ＤＣコンバータ、７０ ガス流発生専用回路、７２ 第２低電圧ＤＣ／ＤＣコンバータ、７４ スイッチング素子、７６ 酸化ガス側ポンプ用モータ、７８ 燃料ガス側ポンプ用モータ、８０ 積層体、８２ 分岐流路、８４ 集合流路、８６ 燃料ガス側外部流路、８８ 逆止弁、９０ 燃料ガス供給側並列流路、９２ 第１逆止弁、９４ 第２逆止弁、９６ 燃料ガス系排出側並列流路、９８ 第３逆止弁、１００ 第４逆止弁。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Fuel cell system, 12, 12a, 12b Fuel cell stack, 14 Oxidizing gas path, 16, 16a Fuel gas path, 18 Oxidizing gas supply channel, 20 Oxidizing gas system discharge channel, 22 Air compressor, 24 Humidifier, 26 High voltage secondary battery, 28 Fuel gas supply flow path, 30 Fuel gas system discharge flow path, 32 Fuel gas circulation flow path, 34 Fuel gas supply valve, 38 Hydrogen pump, 40 Exhaust drain flow path, 42 Purge valve, 44 Oxidation Gas side low flow rate discharge pump, 46 Fuel gas side low flow rate discharge pump, 48 Low voltage secondary battery, 50 Control unit (ECU), 52 Fuel cell operation means, 54 Fuel cell operation stop means, 56 Secondary battery for auxiliary machine , 58 Secondary battery for gas flow generation, 60 Inverter for travel motor, 62 Travel motor, 64 High voltage DC / DC converter, 66 Auxiliary machine Barter, 68 first low voltage DC / DC converter, 70 dedicated gas flow generation circuit, 72 second low voltage DC / DC converter, 74 switching element, 76 oxidizing gas side pump motor, 78 fuel gas side pump motor, 80 Laminated body, 82 branch flow path, 84 collecting flow path, 86 fuel gas side external flow path, 88 check valve, 90 fuel gas supply side parallel flow path, 92 first check valve, 94 second check valve, 96 Fuel gas system discharge side parallel flow path, 98 third check valve, 100 fourth check valve.

Claims (5)

反応ガスの電気化学反応により発電する燃料電池と、
燃料電池に反応ガスを供給し、燃料電池から反応ガス系ガスを排出する反応ガス経路と、
反応ガス経路または反応ガス経路のガス上流側に設けられ、燃料電池の通常運転時に通常運転用蓄電部により反応ガス経路にガス流を発生させるために駆動される通常運転用ガス流発生装置と、
燃料ガス経路のガス上流側から燃料ガス経路への燃料ガスの供給を停止する通常運転停止後に、運転停止後用蓄電部により、反応ガス経路にガス流を発生させるために駆動される運転停止後用ガス流発生装置と、
燃料電池運転停止手段と、を備え、
燃料電池運転停止手段は、通常運転停止後に、運転停止後用蓄電部により運転停止後用ガス流発生装置を駆動させることを特徴とする燃料電池システム。 A fuel cell that generates electricity by an electrochemical reaction of the reaction gas; and
A reaction gas path for supplying a reaction gas to the fuel cell and discharging a reaction gas system gas from the fuel cell;
A gas flow generator for normal operation, which is provided on the gas upstream side of the reaction gas path or the reaction gas path and is driven to generate a gas flow in the reaction gas path by the power storage unit for normal operation during normal operation of the fuel cell;
After stopping normal operation for stopping the supply of fuel gas from the gas upstream side of the fuel gas path to the fuel gas path, after stopping the operation driven to generate a gas flow in the reaction gas path by the post-stop power storage unit A gas flow generating device,
Fuel cell operation stop means,
The fuel cell operation stop means drives the post-stop gas flow generator by the post-stop power storage unit after stopping the normal operation. 請求項１に記載の燃料電池システムにおいて、
運転停止後用蓄電部は、通常運転用蓄電部が供給する電力の電圧よりも低い電圧の電力を運転停止後用ガス流発生装置に供給す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,
The post-stop power storage unit supplies the post-stop gas flow generator with electric power having a voltage lower than that of the normal operation power storage unit. 請求項１または請求項２に記載の燃料電池システムにおいて、
反応ガス経路は、
燃料電池に燃料ガスを供給する燃料ガス供給流路と、
燃料電池から燃料ガス系ガスを排出する燃料ガス系排出流路と、
燃料ガス系排出流路から排出された燃料ガスを燃料ガス供給流路に循環させる燃料ガス循環流路と、を有する燃料ガス経路と、
燃料電池に酸化ガスを供給する酸化ガス供給流路と、
燃料電池から酸化ガス系ガスを排出する酸化ガス系排出流路と、を有する酸化ガス経路とを備え、
通常運転用ガス流発生装置は、燃料ガス循環流路に設けられた燃料ガス循環ポンプと、酸化ガス供給流路のガス上流側に設けられたエアコンプレッサとであり、
運転停止後用ガス流発生装置は、酸化ガス経路に設けられた酸化ガス側ガス流発生装置と、燃料ガス経路に設けられた燃料ガス側ガス流発生装置と、を備え、
燃料電池運転停止手段は、通常運転停止後に予め定められた成立条件が成立するまで、酸化ガス側ガス流発生装置と燃料ガス側ガス流発生装置とを駆動させ続け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 or 2,
The reaction gas path is
A fuel gas supply channel for supplying fuel gas to the fuel cell;
A fuel gas discharge passage for discharging fuel gas gas from the fuel cell;
A fuel gas passage having a fuel gas circulation passage for circulating the fuel gas discharged from the fuel gas system discharge passage to the fuel gas supply passage;
An oxidizing gas supply channel for supplying an oxidizing gas to the fuel cell;
An oxidizing gas path having an oxidizing gas system discharge channel for discharging the oxidizing gas system gas from the fuel cell, and
The gas flow generator for normal operation is a fuel gas circulation pump provided in the fuel gas circulation flow path, and an air compressor provided on the gas upstream side of the oxidizing gas supply flow path,
The post-operation gas flow generator includes an oxidizing gas side gas flow generator provided in the oxidizing gas path, and a fuel gas side gas flow generator provided in the fuel gas path,
The fuel cell operation stop means continues to drive the oxidizing gas side gas flow generator and the fuel gas side gas flow generator until a predetermined condition is satisfied after the normal operation is stopped. . 請求項１から請求項３のいずれか１に記載の燃料電池システムにおいて、
燃料電池に、燃料電池内部の反応ガス内部流路とガスの流れに関して並列に接続され、運転停止後用ガス流発生装置が設けられた燃料電池並列流路と、
燃料電池の通常運転時には、燃料電池並列流路において、運転停止後用ガス流発生装置によるガス流の発生を不能とし、通常運転停止後には、燃料電池並列流路において、運転停止後用ガス流発生装置によるガス流の発生を可能とする弁と、を備えることを特徴とする燃料電池システム。 In the fuel cell system according to any one of claims 1 to 3,
A fuel cell parallel flow path connected to the fuel cell in parallel with the internal flow path of the reaction gas inside the fuel cell and the gas flow, and provided with a gas flow generation device for post-operation shutdown;
During normal operation of the fuel cell, generation of gas flow by the post-operation gas flow generator is disabled in the fuel cell parallel flow path. After normal operation is stopped, the post-operation gas flow is stopped in the fuel cell parallel flow path. A fuel cell system comprising: a valve that enables generation of a gas flow by the generator. 請求項１から請求項３のいずれか１に記載の燃料電池システムにおいて、
反応ガス経路に、反応ガス経路とガスの流れに関して並列に接続され、運転停止後用ガス流発生装置が設けられたガス経路並列流路と、
燃料電池の通常運転時には、ガス経路並列流路において、運転停止後用ガス流発生装置によるガス流の発生を不能とし、通常運転停止後には、ガス経路並列流路において、運転停止後用ガス流発生装置によるガス流の発生を可能とする弁と、を備えることを特徴とする燃料電池システム。 In the fuel cell system according to any one of claims 1 to 3,
A gas path parallel flow path connected to the reaction gas path in parallel with respect to the reaction gas path and the gas flow, and provided with a gas flow generation device for post-operation shutdown;
During normal operation of the fuel cell, gas flow generation by the post-operation gas flow generator is disabled in the gas path parallel flow path. After normal operation stop, the post-operation gas flow is stopped in the gas path parallel flow path. A fuel cell system comprising: a valve that enables generation of a gas flow by the generator.
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