JP2011044337A - Fuel cell system - Google Patents

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純平 小河
Kazuhiro Wake
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel cell system capable of preventing freezing of a reactant gas flow channel without wasting power. <P>SOLUTION: The fuel cell system 10 includes a fuel cell 11, reactant gas flow channels 23, 24, 35, 38, reactant gas-supplying parts 30, 33, upstream-side valves 25, 46 arranged at upstream-side reactant gas flow channels of the fuel cell, downstream-side valves 48, 51, 52, 47 arranged at downstream-side reactant gas flow channels of the fuel cell, and a control part 45 carrying out various control. The control part is provided with a freeze prediction part for predicting freeze of the system, and, with the upstream valves opened and downstream side valves closed, operates the reactant gas-supplying parts to supply reactant gas into the reactant gas flow channels until it reaches a first given pressure greater than the ambient pressure. Thereafter, the upstream-side valves are closed to seal the reactant gas inside the reactant gas flow channels. When freezing is predicted by the freezing prediction part, the downstream side valves are opened to drain the reactant gas. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、燃料電池システムに関するものである。   The present invention relates to a fuel cell system.

従来から、例えば車両に搭載される燃料電池には、固体高分子電解質膜をアノード電極およびカソード電極で両側から挟んで膜電極構造体を形成し、この膜電極構造体の両側に一対のセパレータを配置して平板状の単位燃料電池(以下、単位セルという。)を構成し、この単位セルを複数積層して燃料電池スタック(以下、燃料電池という。)とするものが知られている。このような燃料電池では、アノード電極とセパレータとの間にアノードガス(燃料ガス)として水素ガスを供給するとともに、カソード電極とセパレータとの間にカソードガス(酸化剤ガス)として空気を供給する。これにより、アノード電極で触媒反応により発生した水素イオンが、固体高分子電解質膜を透過してカソード電極まで移動し、カソード電極で空気中の酸素と電気化学反応を起こし、発電が行われる。なお、この発電に伴って、燃料電池内部で水が生成される。   Conventionally, for example, in a fuel cell mounted on a vehicle, a membrane electrode structure is formed by sandwiching a solid polymer electrolyte membrane between an anode electrode and a cathode electrode from both sides, and a pair of separators are provided on both sides of the membrane electrode structure. A flat unit fuel cell (hereinafter referred to as a unit cell) is arranged to form a fuel cell stack (hereinafter referred to as a fuel cell) by stacking a plurality of unit cells. In such a fuel cell, hydrogen gas is supplied as an anode gas (fuel gas) between the anode electrode and the separator, and air is supplied as a cathode gas (oxidant gas) between the cathode electrode and the separator. As a result, hydrogen ions generated by the catalytic reaction at the anode electrode pass through the solid polymer electrolyte membrane and move to the cathode electrode, causing an electrochemical reaction with oxygen in the air at the cathode electrode, thereby generating power. It should be noted that water is generated inside the fuel cell with this power generation.

このような燃料電池を備える燃料電池システムでは、例えば氷点下環境で使用されると、燃料電池システムの停止中に内部に残留している生成水が凍結してしまうため、生成水が凍結しないように運転停止時に生成水を外部に排出する構成を採用したものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。   In a fuel cell system including such a fuel cell, for example, when used in a sub-freezing environment, the generated water remaining inside the fuel cell system is frozen while the fuel cell system is stopped. The thing which employ | adopted the structure which discharges | emits produced | generated water outside at the time of a driving | operation stop is proposed (for example, refer patent document 1).

特許文献1の燃料電池システムは、運転停止直後にカソードガス供給部を成すエアコンプレッサの回転数を所定時間に亘って上昇させるとともに、背圧弁および排出弁を閉弁する。燃料電池内を流通する反応ガスの圧力が所定の圧力まで上昇したか否かを判定し、判定結果がYESの場合には背圧弁および排出弁を全開として、生成水(残留水)をシステム外へ排出するものである。   In the fuel cell system of Patent Document 1, immediately after the operation is stopped, the rotational speed of the air compressor constituting the cathode gas supply unit is increased over a predetermined time, and the back pressure valve and the discharge valve are closed. It is determined whether or not the pressure of the reaction gas flowing through the fuel cell has risen to the specified pressure. If the determination result is YES, the back pressure valve and the discharge valve are fully opened and the generated water (residual water) is removed from the system. To be discharged.

特開2002−305017号公報JP 2002-305017 A

ところで、特許文献1の燃料電池システムでは、周辺環境がどのような環境かに関わらず、アノードガス流路の圧力が所定の圧力まで上昇したら背圧弁および排出弁を全開として、生成水(残留水)をシステム外へ排出している。つまり、生成水が凍結するおそれがない場合にも背圧弁および排出弁を駆動させるため、無駄な電力を使用することになり、その後、掃気処理を行う際の電力が確保できなくなるおそれがある。   By the way, in the fuel cell system of Patent Document 1, regardless of the surrounding environment, when the pressure of the anode gas flow path rises to a predetermined pressure, the back pressure valve and the discharge valve are fully opened to generate water (residual water). ) Is discharged out of the system. That is, since the back pressure valve and the discharge valve are driven even when the generated water is not likely to freeze, useless power is used, and there is a possibility that power for performing the scavenging process cannot be secured thereafter.

そこで、本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、無駄な電力を使用せず、反応ガス流路の凍結を未然に防ぐことができる燃料電池システムを提供するものである。   Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a fuel cell system that can prevent freezing of a reaction gas channel without using wasteful power.

上記の課題を解決するために、請求項1に記載した発明は、反応ガスが流通する反応ガス流路(例えば、実施形態におけるアノードガス供給配管23、カソードガス供給配管24、アノードオフガス排出配管35、カソードオフガス排出配管38)と、前記反応ガスが供給されることにより発電を行う燃料電池(例えば、実施形態における燃料電池11)と、前記反応ガス流路に前記反応ガスを供給する反応ガス供給部(例えば、実施形態における水素タンク30、エアコンプレッサ33)と、前記燃料電池の上流側の反応ガス流路に配された上流側弁(例えば、実施形態における電磁弁25、カソードガス上流側封止弁46)と、前記燃料電池の下流側の反応ガス流路に配された下流側弁(例えば、実施形態におけるエア排出弁48、ドレイン弁51、パージ弁52、カソードガス下流側封止弁47)と、各種制御を行う制御部(例えば、実施形態における制御装置45)と、を備えた燃料電池システム(例えば、実施形態における燃料電池システム10)であって、前記制御部は、システムの凍結を予測する凍結予測部(例えば、実施形態における凍結予測部62)を有し、前記上流側弁を開弁するとともに前記下流側弁を閉弁した状態で、前記反応ガス供給部を作動させて前記反応ガス流路内に前記反応ガスが大気圧より大きい第一所定圧力に到達するまで供給した後、前記上流側弁を閉弁して、前記反応ガス流路内に前記反応ガスを封じ込め、前記凍結予側部により凍結が予測された場合に、前記下流側弁を開弁して前記反応ガスを排出することを特徴としている。   In order to solve the above problems, the invention described in claim 1 is a reaction gas flow path through which a reaction gas flows (for example, an anode gas supply pipe 23, a cathode gas supply pipe 24, and an anode off-gas discharge pipe 35 in the embodiment). , A cathode offgas discharge pipe 38), a fuel cell (for example, the fuel cell 11 in the embodiment) that generates power when the reaction gas is supplied, and a reaction gas supply that supplies the reaction gas to the reaction gas channel. (For example, the hydrogen tank 30 and the air compressor 33 in the embodiment) and the upstream valve (for example, the solenoid valve 25 and the cathode gas upstream seal in the embodiment) disposed in the reaction gas flow path upstream of the fuel cell. A stop valve 46) and a downstream valve (for example, an air discharge valve 48 in the embodiment, a drain) disposed in the reaction gas flow path downstream of the fuel cell. Fuel cell system (for example, the fuel in the embodiment), and the control unit (for example, the control device 45 in the embodiment) that performs various controls. In the battery system 10), the control unit includes a freezing prediction unit (for example, the freezing prediction unit 62 in the embodiment) that predicts freezing of the system, and opens the upstream valve and the downstream valve. With the reaction gas closed, the reaction gas supply unit is operated to supply the reaction gas in the reaction gas channel until the reaction gas reaches a first predetermined pressure greater than atmospheric pressure, and then the upstream valve is closed. The reaction gas is contained in the reaction gas flow path, and when the freezing is predicted by the freezing preside, the downstream valve is opened to discharge the reaction gas. .

請求項2に記載した発明は、前記反応ガス流路は、前記燃料電池のアノード電極にアノードガスを供給するアノードガス流路と、前記燃料電池のカソード電極にカソードガスを供給するカソードガス流路と、から成り、前記制御部は、前記アノードガス流路に前記アノードガスまたは前記カソードガスを封じ込めするとともに、前記カソードガス流路に前記カソードガスを封じ込めることを特徴としている。   According to a second aspect of the present invention, the reaction gas channel includes an anode gas channel that supplies an anode gas to the anode electrode of the fuel cell, and a cathode gas channel that supplies a cathode gas to the cathode electrode of the fuel cell. The control unit is characterized in that the anode gas or the cathode gas is contained in the anode gas flow path, and the cathode gas is contained in the cathode gas flow path.

請求項3に記載した発明は、反応ガスが流通する反応ガス流路と、前記反応ガスが供給されることにより発電を行う燃料電池と、前記反応ガス流路に前記反応ガスを供給する反応ガス供給部と、前記燃料電池の上流側の反応ガス流路に配された上流側弁と、前記燃料電池の下流側の反応ガス流路に配された下流側弁と、各種制御を行う制御部と、を備えた燃料電池システムであって、前記制御部は、システムの凍結状態を確認する凍結確認部(例えば、実施形態における凍結確認部65)を有し、前記凍結確認部により凍結が確認された場合に、前記上流側弁を開弁するとともに前記下流側弁を閉弁した状態で、前記反応ガス供給部を作動させて前記反応ガス流路内に前記反応ガスが大気圧より大きい第二所定圧力に到達するまで供給した後、前記上流側弁を閉弁して、前記反応ガス流路内に前記反応ガスを封じ込め、前記下流側弁を開弁して前記反応ガスを排出することを特徴としている。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a reaction gas flow path through which a reaction gas flows, a fuel cell that generates power by supplying the reaction gas, and a reaction gas that supplies the reaction gas to the reaction gas flow path. A supply unit, an upstream valve disposed in a reaction gas channel upstream of the fuel cell, a downstream valve disposed in a reaction gas channel downstream of the fuel cell, and a control unit that performs various controls The control unit has a freezing confirmation unit (for example, the freezing confirmation unit 65 in the embodiment) for confirming the freezing state of the system, and the freezing confirmation unit confirms freezing. In the case where the upstream side valve is opened and the downstream side valve is closed, the reactive gas supply unit is actuated so that the reactive gas is larger than atmospheric pressure in the reactive gas flow path. (2) After supplying until a predetermined pressure is reached By closing the upstream valve, it encapsulates the reaction gas to the reaction gas flow path, and characterized by discharging the reaction gas by opening the downstream valve.

請求項4に記載した発明は、前記制御部は、システムの凍結を予測する凍結予測部をさらに有し、前記上流側弁を開弁するとともに前記下流側弁を閉弁した状態で、前記反応ガス供給部を作動させて前記反応ガス流路内に前記反応ガスが大気圧より大きい第一所定圧力に到達するまで供給した後、前記上流側弁を閉弁して、前記反応ガス流路内に前記反応ガスを封じ込め、前記凍結予側部により凍結が予測された場合に、前記下流側弁を開弁して前記反応ガスを排出するように構成されており、前記第二所定圧力は、前記第一所定圧力よりも高く設定されていることを特徴としている。   According to a fourth aspect of the present invention, the control unit further includes a freeze prediction unit that predicts freezing of the system, and the reaction is performed in a state where the upstream valve is opened and the downstream valve is closed. After operating the gas supply unit and supplying the reaction gas into the reaction gas channel until the reaction gas reaches a first predetermined pressure greater than atmospheric pressure, the upstream valve is closed and the reaction gas channel is closed. The reaction gas is contained, and when the freezing is predicted by the freezing preside, the downstream valve is opened to discharge the reaction gas, and the second predetermined pressure is It is characterized by being set higher than the first predetermined pressure.

請求項1に記載した発明によれば、燃料電池を停止している間に、反応ガス流路内の圧力が大気圧より大きい第一所定圧力になるように反応ガス流路内に反応ガスを封じ込め、凍結予測部により燃料電池システムが凍結するおそれがあると判定されたら、反応ガス流路の下流側弁を開弁して反応ガスを排出するように構成した。つまり、燃料電池システムが凍結するおそれのない場合は、下流側弁の動作を無くすことができ、無駄な電力の消費を防止することができる。また、燃料電池システムが凍結するおそれがある場合は、大気圧より高圧に保持された反応ガス流路に設けられた下流側弁を開弁することにより、反応ガスは下流側弁を通過して高速でシステム外へ排出されることとなる。したがって、反応ガスの流速により凍結しそうになっている生成水をシステム外へ吹き飛ばすことができ、反応ガス流路の凍結を未然に防ぐことができる。   According to the invention described in claim 1, while the fuel cell is stopped, the reaction gas is introduced into the reaction gas passage so that the pressure in the reaction gas passage becomes a first predetermined pressure higher than the atmospheric pressure. If the containment and freeze prediction unit determines that the fuel cell system may freeze, the downstream valve of the reaction gas flow path is opened to discharge the reaction gas. That is, when there is no risk of the fuel cell system freezing, the operation of the downstream valve can be eliminated and wasteful power consumption can be prevented. If there is a risk of the fuel cell system freezing, the reaction gas passes through the downstream valve by opening the downstream valve provided in the reaction gas flow path maintained at a pressure higher than atmospheric pressure. It will be discharged out of the system at high speed. Therefore, the generated water that is likely to be frozen due to the flow rate of the reaction gas can be blown out of the system, and the reaction gas channel can be prevented from freezing.

請求項2に記載した発明によれば、アノードガス流路およびカソードガス流路の両方に反応ガスを供給して高圧に保持できるように構成したため、アノードガス流路の圧力低下を防止することができる。つまり、カソードガス流路も高圧に保持することにより、極間差圧が生じるのを防止することができ、アノードガス流路内の圧力を長時間に亘って高圧に保持することができる。また、アノードガス流路内を高圧に保持することにより、アノードガス流路が高温になり、結露の発生を抑制することができることから、反応ガス流路の凍結をさらに防ぐことができる。   According to the invention described in claim 2, since the reaction gas is supplied to both the anode gas channel and the cathode gas channel so as to be maintained at a high pressure, it is possible to prevent a pressure drop in the anode gas channel. it can. That is, by maintaining the cathode gas flow path at a high pressure, it is possible to prevent the pressure difference between the electrodes from occurring, and the pressure in the anode gas flow path can be maintained at a high pressure for a long time. Further, by maintaining the anode gas flow path at a high pressure, the anode gas flow path becomes high temperature and the occurrence of condensation can be suppressed, so that the reaction gas flow path can be further prevented from freezing.

請求項3に記載した発明によれば、燃料電池を停止している間に、燃料電池システムに凍結が確認された場合には、反応ガス流路内の圧力が大気圧より大きい第二所定圧力になるように反応ガス流路内に反応ガスを封じ込める。このとき反応ガスの圧力が高圧になると反応ガスの温度が上昇するため、反応ガス流路を昇温させることができる。つまり、反応ガス流路やその直近に形成された凍結箇所を解凍することができる。その後、反応ガス流路の下流側弁を開弁して反応ガスを排出するように構成したため、反応ガス流路の反応ガスは下流側弁を通過して高速度でシステム外へ排出されることとなる。したがって、反応ガスの流速により解凍された生成水をシステム外へ吹き飛ばすことができる。   According to the third aspect of the present invention, when freezing is confirmed in the fuel cell system while the fuel cell is stopped, the second predetermined pressure in which the pressure in the reaction gas flow path is greater than the atmospheric pressure. The reaction gas is sealed in the reaction gas channel so that At this time, when the pressure of the reaction gas becomes high, the temperature of the reaction gas rises, so that the temperature of the reaction gas channel can be raised. That is, the frozen part formed in the reaction gas flow path or its immediate vicinity can be thawed. After that, since the reaction gas flow path is configured to open the downstream valve of the reaction gas flow path, the reaction gas flow of the reaction gas flow path passes through the downstream side valve and is discharged out of the system at a high speed. It becomes. Therefore, the generated water thawed by the reaction gas flow rate can be blown out of the system.

請求項4に記載した発明によれば、燃料電池を停止している間に、反応ガス流路内の圧力が大気圧より大きい第一所定圧力になるように反応ガス流路内に反応ガスを封じ込め、凍結予測部により燃料電池システムが凍結するおそれがあると判定されたら、反応ガス流路の下流側弁を開弁して反応ガスを排出するように構成した。つまり、燃料電池システムが凍結するおそれのない場合は、下流側弁の動作を無くすことができ、無駄な電力の消費を防止することができる。また、燃料電池システムが凍結するおそれがある場合は、大気圧より高圧に保持された反応ガス流路に設けられた下流側弁を開弁することにより、反応ガスは下流側弁を通過して高速でシステム外へ排出されることとなる。したがって、反応ガスの流速により凍結しそうになっている生成水をシステム外へ吹き飛ばすことができ、反応ガス流路の凍結を未然に防ぐことができる。
また、燃料電池を停止している間に、燃料電池システムに凍結が確認された場合には、反応ガス流路内の圧力が大気圧より大きい第二所定圧力になるように反応ガス流路内に反応ガスを封じ込める。このとき反応ガスの圧力が高圧になると反応ガスの温度が上昇するため、反応ガス流路を昇温させることができる。つまり、反応ガス流路やその直近に形成された凍結箇所を解凍することができる。その後、反応ガス流路の下流側弁を開弁して反応ガスを排出するように構成したため、反応ガス流路の反応ガスは下流側弁を通過して高速度でシステム外へ排出されることとなる。したがって、反応ガスの流速により解凍された生成水をシステム外へ吹き飛ばすことができる。
さらに、第二所定圧力が第一所定圧力よりも高くなるように設定したため、凍結が確認された場合は反応ガス流路およびその直近の温度を、凍結が予測された場合よりも高くすることができる。したがって、反応ガス流路やその直近に形成された凍結箇所を確実に解凍することができ、その後、反応ガス流路の下流側弁を開弁して反応ガスを排出することにより、解凍された生成水をシステム外へ確実に吹き飛ばすことができる。
According to the invention described in claim 4, while the fuel cell is stopped, the reaction gas is introduced into the reaction gas passage so that the pressure in the reaction gas passage becomes a first predetermined pressure higher than the atmospheric pressure. If the containment and freeze prediction unit determines that the fuel cell system may freeze, the downstream valve of the reaction gas flow path is opened to discharge the reaction gas. That is, when there is no risk of the fuel cell system freezing, the operation of the downstream valve can be eliminated and wasteful power consumption can be prevented. If there is a risk of the fuel cell system freezing, the reaction gas passes through the downstream valve by opening the downstream valve provided in the reaction gas flow path maintained at a pressure higher than atmospheric pressure. It will be discharged out of the system at high speed. Therefore, it is possible to blow off the generated water that is likely to be frozen due to the flow rate of the reaction gas to the outside of the system, and to prevent the reaction gas flow path from being frozen in advance.
If the fuel cell system is frozen while the fuel cell is stopped, the reaction gas flow path is set so that the pressure in the reaction gas flow path becomes a second predetermined pressure higher than the atmospheric pressure. To contain the reaction gas. At this time, when the pressure of the reaction gas becomes high, the temperature of the reaction gas rises, so that the temperature of the reaction gas channel can be raised. That is, the frozen part formed in the reaction gas flow path or its immediate vicinity can be thawed. After that, since the reaction gas flow path is configured to open the downstream valve of the reaction gas flow path, the reaction gas flow of the reaction gas flow path passes through the downstream side valve and is discharged out of the system at a high speed. It becomes. Therefore, the generated water thawed by the reaction gas flow rate can be blown out of the system.
In addition, since the second predetermined pressure is set to be higher than the first predetermined pressure, when freezing is confirmed, the reaction gas flow path and its immediate temperature may be made higher than when freezing is predicted. it can. Therefore, the reaction gas flow path and the frozen portion formed in the immediate vicinity thereof can be surely thawed, and then the reaction gas flow path is opened and the reaction gas is discharged to open the downstream side of the reaction gas flow path. The generated water can be reliably blown out of the system.

本発明の実施形態における燃料電池システムの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a fuel cell system in an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態における制御装置の概略ブロック図である。It is a schematic block diagram of the control apparatus in embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態における燃料電池システムの凍結防止方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the freezing prevention method of the fuel cell system in 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態における燃料電池システムの凍結防止対策時の各弁の開閉タイミングを説明するタイムチャートである。It is a time chart explaining the opening-and-closing timing of each valve at the time of the freeze prevention measure of the fuel cell system in a first embodiment of the present invention. 本発明の第二実施形態における燃料電池システムの凍結防止方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the freezing prevention method of the fuel cell system in 2nd embodiment of this invention. 本発明の第二実施形態における配管内の圧力と温度との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the pressure in piping and temperature in 2nd embodiment of this invention.

(第一実施形態)
本発明に係る燃料電池システムの第一実施形態を図1〜図4に基づいて説明する。なお、本実施形態では燃料電池システムを車両に搭載した場合の説明をする。
(燃料電池システム)
図1は燃料電池システムの概略構成図である。
図1に示すように、燃料電池システム10の燃料電池11は、水素ガスなどのアノードガスと空気などのカソードガスとの電気化学反応により発電を行う固体高分子膜型燃料電池である。燃料電池11に形成されたアノードガス供給用連通孔13(アノードガス流路21の入口側)にはアノードガス供給配管23が連結され、その上流端部には水素タンク30が接続されている。また、燃料電池11に形成されたカソードガス供給用連通孔15(カソードガス流路22の入口側)にはカソードガス供給配管24が連結され、その上流端部にはエアコンプレッサ33が接続されている。なお、燃料電池11に形成されたアノードオフガス排出用連通孔14(アノードガス流路21の出口側)にはアノードオフガス排出配管35が連結され、カソードオフガス排出用連通孔16(カソードガス流路22の出口側)にはカソードオフガス排出配管38が連結されている。
(First embodiment)
A first embodiment of a fuel cell system according to the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, a case where the fuel cell system is mounted on a vehicle will be described.
(Fuel cell system)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a fuel cell system.
As shown in FIG. 1, the fuel cell 11 of the fuel cell system 10 is a solid polymer membrane fuel cell that generates electric power by an electrochemical reaction between an anode gas such as hydrogen gas and a cathode gas such as air. An anode gas supply pipe 23 is connected to the anode gas supply communication hole 13 (inlet side of the anode gas passage 21) formed in the fuel cell 11, and a hydrogen tank 30 is connected to the upstream end thereof. A cathode gas supply pipe 24 is connected to the cathode gas supply communication hole 15 (inlet side of the cathode gas flow path 22) formed in the fuel cell 11, and an air compressor 33 is connected to the upstream end thereof. Yes. The anode off gas discharge communication hole 14 (the outlet side of the anode gas flow path 21) formed in the fuel cell 11 is connected to an anode off gas discharge pipe 35, and the cathode off gas discharge communication hole 16 (cathode gas flow path 22). Is connected to a cathode offgas discharge pipe 38.

また、水素タンク30からアノードガス供給配管23に供給された水素ガスは、レギュレータ(不図示)により減圧された後、エゼクタ26を通り、燃料電池11のアノードガス流路21に供給される。また、水素タンク30の下流側近傍には、電磁駆動式の電磁弁25が設けられており、水素タンク30からの水素ガスの供給を遮断することができるように構成されている。   Further, the hydrogen gas supplied from the hydrogen tank 30 to the anode gas supply pipe 23 is decompressed by a regulator (not shown), then passes through the ejector 26 and is supplied to the anode gas flow path 21 of the fuel cell 11. An electromagnetically driven solenoid valve 25 is provided in the vicinity of the downstream side of the hydrogen tank 30 so that the supply of hydrogen gas from the hydrogen tank 30 can be shut off.

また、アノードオフガス排出配管35は、エゼクタ26に接続され、燃料電池11を通過し排出されたアノードオフガスを再度燃料電池11のアノードガスとして再利用できるように構成されている。さらに、アノードオフガス排出配管35には、途中で3本の配管が分岐して設けられており、燃料電池11で生成された生成水(ドレイン)を排出するためのドレイン排出配管36と、アノード配管内の水素濃度を適正に保持するために配管内のガスを排出するためのパージガス排出配管37と、燃料電池11の停止中に掃気処理を行う際に掃気ガス(空気)を排出するための掃気ガス排出配管32と、が設けられている。   The anode off gas discharge pipe 35 is connected to the ejector 26 so that the anode off gas discharged through the fuel cell 11 can be reused as the anode gas of the fuel cell 11 again. Further, the anode off-gas discharge pipe 35 is provided with three pipes branched in the middle, and a drain discharge pipe 36 for discharging generated water (drain) generated by the fuel cell 11, and an anode pipe. A purge gas discharge pipe 37 for discharging the gas in the pipe to properly maintain the hydrogen concentration in the pipe, and a scavenging gas for discharging the scavenging gas (air) when the scavenging process is performed while the fuel cell 11 is stopped And a gas discharge pipe 32.

ドレイン排出配管36、パージガス排出配管37および掃気ガス排出配管32は、それらの下流でともに希釈ボックス31に接続されている。そして、ドレイン排出配管36には電磁駆動式のドレイン弁51が設けられており、パージガス排出配管37には電磁駆動式のパージ弁52が設けられており、掃気ガス排出配管32には電磁駆動式のエア排出弁48が設けられている。なお、パージガス排出配管37は、ドレイン排出配管36よりも配管径の大きいものが取り付けられている。また、掃気ガス排出配管32は、パージガス排出配管37よりも配管径の大きいものが取り付けられている。さらに、アノードオフガス排出配管35とドレイン排出配管36との分岐地点には気液分離器としてキャッチタンク53が設けられている。   The drain discharge pipe 36, the purge gas discharge pipe 37 and the scavenging gas discharge pipe 32 are all connected to the dilution box 31 downstream thereof. The drain discharge pipe 36 is provided with an electromagnetically driven drain valve 51, the purge gas discharge pipe 37 is provided with an electromagnetically driven purge valve 52, and the scavenging gas discharge pipe 32 is electromagnetically driven. The air discharge valve 48 is provided. The purge gas discharge pipe 37 is attached with a pipe diameter larger than that of the drain discharge pipe 36. The scavenging gas discharge pipe 32 is attached with a pipe diameter larger than that of the purge gas discharge pipe 37. Furthermore, a catch tank 53 is provided as a gas-liquid separator at a branch point between the anode off-gas discharge pipe 35 and the drain discharge pipe 36.

次に、空気(カソードガス)はエアコンプレッサ33によって加圧され、カソードガス供給配管24を通過した後、燃料電池11のカソードガス流路22に供給される。この空気中の酸素が酸化剤として発電に供された後、燃料電池11からカソードオフガスとしてカソードオフガス排出配管38に排出される。カソードオフガス排出配管38は希釈ボックス31に接続され、その後、車外へと排気される。なお、カソードオフガス排出配管38には背圧弁34が設けられている。また、カソードガス供給配管24には電磁駆動式のカソードガス上流側封止弁46が設けられており、カソードオフガス排出配管38には電磁駆動式のカソードガス下流側封止弁47が設けられている。
なお、カソードガス供給配管24とカソードオフガス排出配管38との間に加湿器(不図示)を架け渡して設け、カソードガスがカソードオフガスに含まれる水分の移動により加湿されるように構成してもよい。
Next, air (cathode gas) is pressurized by the air compressor 33, passes through the cathode gas supply pipe 24, and is then supplied to the cathode gas flow path 22 of the fuel cell 11. After this oxygen in the air is used as an oxidant for power generation, it is discharged from the fuel cell 11 to the cathode offgas discharge pipe 38 as the cathode offgas. The cathode offgas discharge pipe 38 is connected to the dilution box 31 and then exhausted outside the vehicle. A back pressure valve 34 is provided in the cathode off gas discharge pipe 38. The cathode gas supply pipe 24 is provided with an electromagnetically driven cathode gas upstream side sealing valve 46, and the cathode offgas discharge pipe 38 is provided with an electromagnetically driven cathode gas downstream side sealing valve 47. Yes.
A humidifier (not shown) may be provided between the cathode gas supply pipe 24 and the cathode offgas discharge pipe 38 so that the cathode gas is humidified by movement of moisture contained in the cathode offgas. Good.

また、エアコンプレッサ33と燃料電池11との間を繋ぐカソードガス供給配管24において、配管が分岐され掃気ガス導入配管54の一端が接続されている。掃気ガス導入配管54は、アノードガス供給配管23におけるエゼクタ26と燃料電池11との間に他端が接続されている。つまり、エアコンプレッサ33にて加圧された空気を燃料電池11のアノードガス流路21に供給できるようになっている。なお、掃気ガス導入配管54には電磁駆動式の電磁弁55が設けられており、エアコンプレッサ33からの空気の供給を遮断できるように構成されている。   Further, in the cathode gas supply pipe 24 connecting the air compressor 33 and the fuel cell 11, the pipe is branched and one end of the scavenging gas introduction pipe 54 is connected. The other end of the scavenging gas introduction pipe 54 is connected between the ejector 26 and the fuel cell 11 in the anode gas supply pipe 23. That is, the air pressurized by the air compressor 33 can be supplied to the anode gas passage 21 of the fuel cell 11. The scavenging gas introduction pipe 54 is provided with an electromagnetically driven solenoid valve 55 so that the supply of air from the air compressor 33 can be shut off.

さらに、エアコンプレッサ33と燃料電池11との間を繋ぐカソードガス供給配管24において、配管が分岐され希釈ガス供給配管56の一端が接続されている。希釈ガス供給配管56は、希釈ボックス31に他端が接続されている。つまり、エアコンプレッサ33にて加圧された空気を希釈ボックス31に供給できるようになっている。なお、希釈ガス供給配管56には電磁駆動式の電磁弁57が設けられており、エアコンプレッサ33からの空気の供給を遮断できるように構成されている。   Further, in the cathode gas supply pipe 24 connecting the air compressor 33 and the fuel cell 11, the pipe is branched and one end of the dilution gas supply pipe 56 is connected. The other end of the dilution gas supply pipe 56 is connected to the dilution box 31. That is, the air pressurized by the air compressor 33 can be supplied to the dilution box 31. The dilution gas supply pipe 56 is provided with an electromagnetically driven electromagnetic valve 57 so that the supply of air from the air compressor 33 can be shut off.

ここで、アノードオフガス排出配管35におけるアノードオフガス排出用連通孔14の直後(下流側)に、温度センサ41が設けられている。また、燃料電池11にも温度センサ42が設けられている。例えば、温度センサ41,42の検出温度を平均することにより、燃料電池11の内部の温度と略同一の温度を検知することができるようになっている。温度センサ41,42からの検出結果(センサ出力)は、制御装置(ECU)45へ伝達され、その検出結果に基づいて、各種制御(後に詳述する。)を実行するか否かを決定するように構成されている。   Here, a temperature sensor 41 is provided immediately after (on the downstream side of) the anode offgas discharge communication hole 14 in the anode offgas discharge pipe 35. The fuel cell 11 is also provided with a temperature sensor 42. For example, by averaging the detected temperatures of the temperature sensors 41 and 42, a temperature substantially the same as the temperature inside the fuel cell 11 can be detected. Detection results (sensor outputs) from the temperature sensors 41 and 42 are transmitted to a control unit (ECU) 45, and based on the detection results, it is determined whether or not to execute various controls (described in detail later). It is configured as follows.

さらに、アノードガス供給配管23には配管内のガス圧を検出する圧力センサ43が設けられている。圧力センサ43は、アノードガス供給配管23と掃気ガス導入配管54との合流箇所と、燃料電池11のアノードガス供給用連通孔13との間に設けられている。カソードガス供給配管24には同じく配管内のガス圧を検出する圧力センサ44が設けられている。圧力センサ44は、カソードガス上流側封止弁46と燃料電池11のカソードガス供給用連通孔15との間に設けられている。   Further, the anode gas supply pipe 23 is provided with a pressure sensor 43 for detecting the gas pressure in the pipe. The pressure sensor 43 is provided between the joining point of the anode gas supply pipe 23 and the scavenging gas introduction pipe 54 and the anode gas supply communication hole 13 of the fuel cell 11. Similarly, the cathode gas supply pipe 24 is provided with a pressure sensor 44 for detecting the gas pressure in the pipe. The pressure sensor 44 is provided between the cathode gas upstream side sealing valve 46 and the cathode gas supply communication hole 15 of the fuel cell 11.

図2は制御装置45の概略ブロック図である。図2に示すように、制御装置45は、イグニッションスイッチがオフされた際に燃料電池11内のガス圧を上昇させる処理を行うガス圧上昇実行部61と、燃料電池システム10が凍結するおそれがあるか否かを判定する凍結予測部62と、燃料電池11内の圧抜きを実行する圧抜き処理実行部63と、燃料電池11の停止中に掃気処理を実行する掃気処理実行部64と、を有している。   FIG. 2 is a schematic block diagram of the control device 45. As shown in FIG. 2, the control device 45 may cause the fuel cell system 10 to freeze, and the gas pressure increase execution unit 61 that performs a process of increasing the gas pressure in the fuel cell 11 when the ignition switch is turned off. A freezing prediction unit 62 for determining whether or not there is, a pressure release processing execution unit 63 for executing pressure release in the fuel cell 11, a scavenging process execution unit 64 for executing a scavenging process while the fuel cell 11 is stopped, have.

なお、制御装置45は、燃料電池11に要求される出力に応じて、電磁弁25を制御して水素タンク30から所定量の水素ガスを燃料電池11に供給することができるようになっている。また、制御装置45は、燃料電池11に要求される出力に応じて、エアコンプレッサ33を駆動して所定量の空気を燃料電池11に供給するとともに、背圧弁34を制御してカソードガス流路22への空気の供給圧力を調整できるように構成されている。   The control device 45 can control the electromagnetic valve 25 according to the output required for the fuel cell 11 to supply a predetermined amount of hydrogen gas from the hydrogen tank 30 to the fuel cell 11. . The control device 45 drives the air compressor 33 according to the output required for the fuel cell 11 to supply a predetermined amount of air to the fuel cell 11 and controls the back pressure valve 34 to control the cathode gas flow path. It is comprised so that the supply pressure of the air to 22 can be adjusted.

さらに、希釈ボックス31の水素濃度が上昇するのを抑制するために、希釈ガス供給配管56の電磁弁57を制御して所定量の空気を供給することができるように構成されている。   Further, in order to suppress an increase in the hydrogen concentration in the dilution box 31, the electromagnetic valve 57 of the dilution gas supply pipe 56 is controlled so that a predetermined amount of air can be supplied.

(燃料電池システムの凍結防止方法)
次に、本実施形態における燃料電池システム10の凍結防止方法について説明する。
図3は燃料電池システム10の凍結防止方法のフローチャートである。
図3に示すように、燃料電池システム10の起動信号であるイグニッションスイッチ(不図示)をオフにした状態からフローチャートが始まる。
(Fuel cell system freeze prevention method)
Next, a method for preventing freezing of the fuel cell system 10 in the present embodiment will be described.
FIG. 3 is a flowchart of the freeze prevention method of the fuel cell system 10.
As shown in FIG. 3, the flowchart starts from a state in which an ignition switch (not shown) that is a start signal of the fuel cell system 10 is turned off.

ステップS11では、燃料電池システム10の配管および燃料電池11内のガス圧を上昇させる。このとき、燃料電池システム10のアノード側およびカソード側の両方の系統のガス圧を上昇させる。具体的には、制御装置45のガス圧上昇実行部61の指示により、電磁弁25、エア排出弁48、ドレイン弁51およびパージ弁52を閉弁するとともに、電磁弁55を開弁する。この状態でエアコンプレッサ33を駆動することにより、空気をアノード側に供給する。各弁は閉弁されているためアノード側のガス圧が上昇する。一方、カソード側はカソードガス下流側封止弁47および電磁弁57を閉弁するとともに、カソードガス上流側封止弁46を開弁する。この状態で空気をカソード側に供給することにより、カソード側のガス圧が上昇する。   In step S11, the gas pressure in the piping of the fuel cell system 10 and the fuel cell 11 is increased. At this time, the gas pressures of both the anode side and the cathode side of the fuel cell system 10 are increased. Specifically, the solenoid valve 25, the air discharge valve 48, the drain valve 51, and the purge valve 52 are closed and the solenoid valve 55 is opened according to an instruction from the gas pressure increase execution unit 61 of the control device 45. By driving the air compressor 33 in this state, air is supplied to the anode side. Since each valve is closed, the gas pressure on the anode side increases. On the other hand, the cathode side closes the cathode gas downstream side sealing valve 47 and the electromagnetic valve 57 and opens the cathode gas upstream side sealing valve 46. By supplying air to the cathode in this state, the gas pressure on the cathode increases.

ステップS12では、圧力センサ43の検出値が所定値以上になったときに電磁弁55を閉弁して、アノード側にガス(空気)を封じ込める。また、圧力センサ44の検出値が所定値以上になったときにカソードガス上流側封止弁46を閉弁して、カソード側にガス(空気)を封じ込める。なお、封じ込めをする際の所定の圧力値は、事前の実験などで求めておいた大気圧より大きい値に設定しておく。   In step S12, when the detected value of the pressure sensor 43 becomes a predetermined value or more, the electromagnetic valve 55 is closed, and gas (air) is sealed on the anode side. Further, when the detected value of the pressure sensor 44 becomes a predetermined value or more, the cathode gas upstream side sealing valve 46 is closed to contain gas (air) on the cathode side. In addition, the predetermined pressure value at the time of containment is set to a value larger than the atmospheric pressure obtained by a prior experiment or the like.

ステップS13では、イグニッションスイッチがオンにされたか否かを判定し、オンにされた場合はステップS14へ進み、オフの状態のままの場合にはステップS15へ進む。   In step S13, it is determined whether or not the ignition switch is turned on. If the ignition switch is turned on, the process proceeds to step S14. If the ignition switch remains in the off state, the process proceeds to step S15.

ステップS14では、イグニッションスイッチがオンにされたため、アノード側およびカソード側に封じ込められているガスを排出して圧抜き処理を実施する。具体的には、制御装置45の圧抜き処理実行部63の指示により、ドレイン弁51またはパージ弁52を開弁してアノード側のガスを排出して圧力を低減させる。略同時に、カソードガス下流側封止弁47を開弁してカソード側のガスを排出して圧力を低減させる。なお、このとき背圧弁34は開弁されている。   In step S14, since the ignition switch is turned on, the gas contained in the anode side and the cathode side is discharged and the depressurization process is performed. More specifically, the drain valve 51 or the purge valve 52 is opened in accordance with an instruction from the pressure release processing execution unit 63 of the control device 45, and the gas on the anode side is discharged to reduce the pressure. At substantially the same time, the cathode gas downstream side sealing valve 47 is opened to discharge the cathode side gas to reduce the pressure. At this time, the back pressure valve 34 is opened.

ステップS15では、制御装置45の凍結予測部62により、燃料電池システム10が凍結するおそれがあるか否かを判定し、凍結するおそれがあると予測された場合はステップS16へ進み、凍結するおそれがないと判定された場合はステップS13へ戻る。具体的には、温度センサ41,42の温度を検出し、予め設定された閾値温度以下になった場合には、凍結するおそれがあると判定するように凍結予測部62が構成されている。   In step S15, the freeze prediction unit 62 of the control device 45 determines whether or not the fuel cell system 10 is likely to freeze. If it is predicted that there is a risk of freezing, the process proceeds to step S16 and may freeze. If it is determined that there is no, the process returns to step S13. Specifically, the freezing prediction unit 62 is configured to detect the temperatures of the temperature sensors 41 and 42 and to determine that there is a risk of freezing when the temperature becomes lower than a preset threshold temperature.

ステップS16では、燃料電池システム10が凍結するおそれがあると予測されたため、アノード側およびカソード側に封じ込められているガスを排出して圧抜き処理を実施する。具体的には、制御装置45の圧抜き処理実行部63の指示により、ドレイン弁51またはパージ弁52を開弁してアノード側のガスを排出して圧力を低減させる。略同時に、カソードガス下流側封止弁47を開弁してカソード側のガスを排出して圧力を低減させる。なお、このとき背圧弁34は開弁されている。このように圧抜きを実行すると、ガスが排出されると同時に、燃料電池システム10内に残留している生成水を同時に排出することができる。燃料電池システム10の凍結が予測された時点で生成水を排出することにより、生成水が燃料電池システム10内で凍結するのを防止することができる。   In step S16, since it is predicted that the fuel cell system 10 may be frozen, the gas contained in the anode side and the cathode side is discharged and the depressurization process is performed. More specifically, the drain valve 51 or the purge valve 52 is opened in accordance with an instruction from the pressure release processing execution unit 63 of the control device 45, and the gas on the anode side is discharged to reduce the pressure. At substantially the same time, the cathode gas downstream side sealing valve 47 is opened to discharge the cathode side gas to reduce the pressure. At this time, the back pressure valve 34 is opened. When the depressurization is executed as described above, the generated water remaining in the fuel cell system 10 can be discharged at the same time as the gas is discharged. By discharging the generated water when the freezing of the fuel cell system 10 is predicted, it is possible to prevent the generated water from freezing in the fuel cell system 10.

ステップS17では、イグニッションスイッチがオンにされたか否かを判定し、オンにされた場合はそのまま処理を終了し、オフの状態のままの場合にはステップS18へ進む。   In step S17, it is determined whether or not the ignition switch is turned on. If the ignition switch is turned on, the process ends. If the ignition switch remains off, the process proceeds to step S18.

ステップS18では、燃料電池システム10の周辺温度が所定の温度以下か否かを判定し、所定温度以下になっている場合にはステップS19へ進み、所定温度より高い場合にはステップS17へ戻る。所定の温度とは、例えば−10℃など、配管内に残存するガス中の水分が結露し凍結する温度を実際の実験などから予め求めておいたものである。なお、このとき温度センサ41,42を用いて判定するようにしてもよいし、燃料電池システム10の直近に温度センサ(不図示)を設けて、その温度センサの検出値に基づいて判定するようにしてもよい。   In step S18, it is determined whether or not the ambient temperature of the fuel cell system 10 is equal to or lower than a predetermined temperature. If the temperature is lower than the predetermined temperature, the process proceeds to step S19, and if higher than the predetermined temperature, the process returns to step S17. The predetermined temperature is obtained in advance from an actual experiment or the like, such as −10 ° C., a temperature at which moisture in the gas remaining in the pipe is condensed and frozen. At this time, the determination may be made using the temperature sensors 41 and 42, or a temperature sensor (not shown) is provided in the immediate vicinity of the fuel cell system 10, and the determination is made based on the detection value of the temperature sensor. It may be.

ステップS19では、制御装置45の掃気処理実行部64の指示により、燃料電池システム10の掃気処理を実行する。具体的には、電磁弁25、ドレイン弁51およびパージ弁52を閉弁するとともに、エア排出弁48および電磁弁55を開弁する。この状態でエアコンプレッサ33を駆動して、空気をアノード側へ供給する。アノード側に空気を所定時間供給した後、エアコンプレッサ33の駆動を停止して掃気処理を終了し、燃料電池システム10の凍結防止処理を終了する。掃気処理を行うことにより、アノード側の配管内を凍結の抑制が可能な低湿度の空気に置換することができる。   In step S19, the scavenging process of the fuel cell system 10 is executed according to an instruction from the scavenging process execution unit 64 of the control device 45. Specifically, the solenoid valve 25, the drain valve 51, and the purge valve 52 are closed, and the air discharge valve 48 and the solenoid valve 55 are opened. In this state, the air compressor 33 is driven to supply air to the anode side. After supplying air to the anode side for a predetermined time, driving of the air compressor 33 is stopped, the scavenging process is ended, and the freeze prevention process of the fuel cell system 10 is ended. By performing the scavenging treatment, the inside of the anode side pipe can be replaced with low-humidity air capable of suppressing freezing.

図4は上述のフローチャートの流れをタイムチャートにしたものである。図4に示すように、アノード圧およびカソード圧はステップS12で圧力封じ込めを実行した後は大気圧より高い略同一の圧力に保持されており、ステップS16の圧抜き処理でアノード圧およびカソード圧は大気圧まで低下し、このときパージ弁52(またはドレイン弁51)が開弁されるため、配管内に残留していた生成水はガス(空気)と一緒にシステム外へ排出されることとなる。また、圧抜きの際は、希釈ボックス31内の水素濃度が高くなりすぎるのを防止するために、希釈ボックス31に希釈エアを供給している。具体的には、電磁弁57を開弁するとともに、エアコンプレッサ33を駆動させて希釈ガス供給配管56から希釈ボックス31へ空気を供給することにより希釈ボックス31内を希釈している。   FIG. 4 is a time chart showing the flow of the above-described flowchart. As shown in FIG. 4, the anode pressure and the cathode pressure are maintained at substantially the same pressure higher than the atmospheric pressure after the pressure containment is performed in step S12, and the anode pressure and the cathode pressure are reduced by the depressurization process in step S16. At this time, since the purge valve 52 (or the drain valve 51) is opened, the generated water remaining in the piping is discharged out of the system together with the gas (air). . Further, when the pressure is released, dilution air is supplied to the dilution box 31 in order to prevent the hydrogen concentration in the dilution box 31 from becoming too high. Specifically, the inside of the dilution box 31 is diluted by opening the electromagnetic valve 57 and driving the air compressor 33 to supply air from the dilution gas supply pipe 56 to the dilution box 31.

本実施形態によれば、燃料電池システム10を停止している間に、アノード側およびカソード側の流路内の圧力が大気圧より大きい所定圧力になるように、各流路内に空気を封じ込め、凍結予測部62により燃料電池システム10が凍結するおそれがあると判定されたら、アノード側のパージ弁51およびカソード側のカソードガス下流側封止弁47を開弁して空気を排出するように構成した。つまり、燃料電池システム10が凍結するおそれのない場合は、アノード側のパージ弁51およびカソード側のカソードガス下流側封止弁47の動作を無くすことができ、無駄な電力の消費を防止することができる。また、燃料電池システム10が凍結するおそれがある場合は、大気圧より高圧に保持された各流路に設けられたアノード側のパージ弁51およびカソード側のカソードガス下流側封止弁47を開弁することにより、空気はパージ弁51およびカソードガス下流側封止弁47を通過して高速で燃料電池システム10外へ排出されることとなる。したがって、空気の排出時の流速により凍結しそうになっている生成水(残留水)を燃料電池システム10外へ吹き飛ばすことができ、各流路の凍結を未然に防ぐことができる。   According to this embodiment, while the fuel cell system 10 is stopped, air is contained in each flow path so that the pressure in the flow path on the anode side and the cathode side becomes a predetermined pressure higher than the atmospheric pressure. When it is determined that the fuel cell system 10 may be frozen by the freezing prediction unit 62, the anode-side purge valve 51 and the cathode-side cathode gas downstream sealing valve 47 are opened to discharge air. Configured. That is, when the fuel cell system 10 is not likely to freeze, the operations of the anode-side purge valve 51 and the cathode-side cathode gas downstream side sealing valve 47 can be eliminated, thereby preventing wasteful power consumption. Can do. Further, when the fuel cell system 10 may freeze, the anode-side purge valve 51 and the cathode-side cathode gas downstream sealing valve 47 provided in each flow path maintained at a pressure higher than atmospheric pressure are opened. By performing the valve operation, the air passes through the purge valve 51 and the cathode gas downstream side sealing valve 47 and is discharged out of the fuel cell system 10 at a high speed. Therefore, the generated water (residual water) that is likely to be frozen due to the flow rate at the time of air discharge can be blown out of the fuel cell system 10, and the freezing of each flow path can be prevented.

また、アノードガス流路21およびカソードガス流路22の両方に空気を供給して高圧に保持できるように構成したため、アノードガス流路21の圧力低下を防止することができる。つまり、カソードガス流路22も高圧に保持することにより、極間差圧が生じるのを防止することができ、アノードガス流路21内の圧力を長時間に亘って高圧に保持することができる。また、アノードガス流路21内を高圧に保持することにより、アノードガス流路21が高温になり、結露の発生を抑制することができることから、反応ガス流路(アノードガス流路21およびカソードガス流路22)の凍結をさらに防ぐことができる。   In addition, since air is supplied to both the anode gas flow channel 21 and the cathode gas flow channel 22 so as to be maintained at a high pressure, a pressure drop in the anode gas flow channel 21 can be prevented. That is, by maintaining the cathode gas flow path 22 at a high pressure, it is possible to prevent the pressure difference between the electrodes from occurring, and the pressure in the anode gas flow path 21 can be maintained at a high pressure for a long time. . In addition, since the anode gas flow channel 21 is kept at a high pressure by holding the anode gas flow channel 21 at a high pressure, it is possible to suppress the occurrence of condensation, so that the reaction gas flow channel (the anode gas flow channel 21 and the cathode gas). Freezing of the flow path 22) can be further prevented.

なお、本実施形態ではステップS16において、アノード側の圧抜きを実行する際にパージ弁52を開弁して、パージガス排出配管37からガスおよび生成水を排出するように構成したが、ドレイン弁51を開弁してもよいし、両方の弁51,52を開弁してガスおよび生成水を排出するように構成してもよい。
また、本実施形態では、アノード側およびカソード側を両方とも圧力を上昇させてガス封じ込めを行ったが、基本的に生成水はアノード側に残留するため、アノード側のみガス圧上昇させて、凍結が予測された時点で圧抜きを実行するように構成してもよい。
In the present embodiment, in step S16, the purge valve 52 is opened when the anode side pressure relief is executed, and the gas and generated water are discharged from the purge gas discharge pipe 37. May be opened, or both valves 51 and 52 may be opened to discharge gas and generated water.
Further, in this embodiment, the gas is contained by increasing the pressure on both the anode side and the cathode side. However, since the generated water basically remains on the anode side, the gas pressure is increased only on the anode side and frozen. The pressure relief may be executed at the time when the pressure is predicted.

(第二実施形態)
次に、本発明に係る燃料電池システムの第二実施形態を図5〜図6に基づいて説明する。なお、本実施形態は第一実施形態と燃料電池システムの凍結防止方法が異なるのみであり、燃料電池システムの構成は第一実施形態と略同一であるため、同一箇所には同一符号を付して詳細な説明は省略する。また、本実施形態の制御装置45には、燃料電池システム10が凍結しているか否かを判定する凍結確認部65が設けられている。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the fuel cell system according to the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment is different from the first embodiment only in the method for preventing freezing of the fuel cell system, and the configuration of the fuel cell system is substantially the same as that of the first embodiment. Detailed description will be omitted. The control device 45 of the present embodiment is provided with a freezing confirmation unit 65 that determines whether or not the fuel cell system 10 is frozen.

(燃料電池システムの凍結防止方法)
本実施形態における燃料電池システム10の凍結防止方法について説明する。
図5は燃料電池システム10の凍結防止方法のフローチャートである。
図5に示すように、燃料電池システム10の起動信号であるイグニッションスイッチ(不図示)をオフにした状態からフローチャートが始まる。
(Fuel cell system freeze prevention method)
A method for preventing freezing of the fuel cell system 10 in the present embodiment will be described.
FIG. 5 is a flowchart of a freeze prevention method for the fuel cell system 10.
As shown in FIG. 5, the flowchart starts from a state in which an ignition switch (not shown) that is a start signal of the fuel cell system 10 is turned off.

ステップS21では、燃料電池システム10の配管および燃料電池11内のガス圧を上昇させる。このとき、燃料電池システム10のアノード側およびカソード側の両方の系統のガス圧を上昇させる。具体的には、制御装置45のガス圧上昇実行部61の指示により、電磁弁25、エア排出弁48、ドレイン弁51およびパージ弁52を閉弁するとともに、電磁弁55を開弁する。この状態でエアコンプレッサ33を駆動することにより、空気をアノード側に供給する。各弁は閉弁されているためアノード側のガス圧が上昇する。一方、カソード側はカソードガス下流側封止弁47および電磁弁57を閉弁するとともに、カソードガス上流側封止弁46を開弁する。この状態で空気をカソード側に供給することにより、カソード側のガス圧が上昇する。   In step S21, the gas pressure in the piping of the fuel cell system 10 and the fuel cell 11 is increased. At this time, the gas pressures of both the anode side and the cathode side of the fuel cell system 10 are increased. Specifically, the solenoid valve 25, the air discharge valve 48, the drain valve 51, and the purge valve 52 are closed and the solenoid valve 55 is opened according to an instruction from the gas pressure increase execution unit 61 of the control device 45. By driving the air compressor 33 in this state, air is supplied to the anode side. Since each valve is closed, the gas pressure on the anode side increases. On the other hand, the cathode side closes the cathode gas downstream side sealing valve 47 and the electromagnetic valve 57 and opens the cathode gas upstream side sealing valve 46. By supplying air to the cathode in this state, the gas pressure on the cathode increases.

ステップS22では、圧力センサ43の検出値が第一所定圧力値以上になったときに電磁弁55を閉弁して、アノード側にガス(空気)を封じ込める。また、圧力センサ44の検出値が第一所定圧力値以上になったときにカソードガス上流側封止弁46を閉弁して、カソード側にガス(空気)を封じ込める。なお、封じ込めをする際の第一所定圧力値は、事前の実験などで求めておいた大気圧より大きい値に設定しておく。   In step S22, when the detection value of the pressure sensor 43 becomes equal to or higher than the first predetermined pressure value, the electromagnetic valve 55 is closed to contain gas (air) on the anode side. Further, when the detected value of the pressure sensor 44 becomes equal to or higher than the first predetermined pressure value, the cathode gas upstream side sealing valve 46 is closed to contain gas (air) on the cathode side. Note that the first predetermined pressure value at the time of containment is set to a value larger than the atmospheric pressure obtained in a prior experiment or the like.

ステップS23では、イグニッションスイッチがオンにされたか否かを判定し、オンにされた場合はステップS24へ進み、オフの状態のままの場合にはステップS25へ進む。   In step S23, it is determined whether or not the ignition switch is turned on. If turned on, the process proceeds to step S24. If the ignition switch remains in the off state, the process proceeds to step S25.

ステップS24では、イグニッションスイッチがオンにされたため、アノード側およびカソード側に封じ込められているガスを排出して圧抜き処理を実施する。具体的には、制御装置45の圧抜き処理実行部63の指示により、ドレイン弁51またはパージ弁52を開弁してアノード側のガスを排出して圧力を低減させる。略同時に、カソードガス下流側封止弁47を開弁してカソード側のガスを排出して圧力を低減させる。なお、このとき背圧弁34は開弁されている。   In step S24, since the ignition switch is turned on, the gas contained in the anode side and the cathode side is discharged and the depressurization process is performed. More specifically, the drain valve 51 or the purge valve 52 is opened in accordance with an instruction from the pressure release processing execution unit 63 of the control device 45, and the gas on the anode side is discharged to reduce the pressure. At substantially the same time, the cathode gas downstream side sealing valve 47 is opened to discharge the cathode side gas to reduce the pressure. At this time, the back pressure valve 34 is opened.

ステップS25では、制御装置45の凍結予測部62により、燃料電池システム10が凍結するおそれがあるか否かを判定し、凍結するおそれがあると予測された場合はステップS26へ進み、凍結するおそれがないと判定された場合はステップS23へ戻る。具体的には、温度センサ41,42の温度を検出し、予め設定された第一閾値温度以下になった場合には、凍結するおそれがあると判定するように凍結予測部62が構成されている。   In step S25, the freeze prediction unit 62 of the control device 45 determines whether or not the fuel cell system 10 is likely to freeze, and if it is predicted that there is a risk of freezing, the process proceeds to step S26 and may freeze. If it is determined that there is no, the process returns to step S23. Specifically, the freezing prediction unit 62 is configured to detect the temperature of the temperature sensors 41 and 42 and to determine that there is a possibility of freezing when the temperature becomes equal to or lower than a preset first threshold temperature. Yes.

ステップS26では、燃料電池システム10が凍結するおそれがあると予測されたため、アノード側およびカソード側に封じ込められているガスを排出して圧抜き処理を実施する。具体的には、制御装置45の圧抜き処理実行部63の指示により、ドレイン弁51またはパージ弁52を開弁してアノード側のガスを排出して圧力を低減させる。略同時に、カソードガス下流側封止弁47を開弁してカソード側のガスを排出して圧力を低減させる。なお、このとき背圧弁34は開弁されている。このように圧抜きを実行すると、ガスが排出されると同時に、燃料電池システム10内に残留している生成水を同時に排出することができる。燃料電池システム10の凍結が予測された時点で生成水を排出することにより、生成水が燃料電池システム10内で凍結するのを防止している。   In step S26, since it is predicted that the fuel cell system 10 may be frozen, the gas contained in the anode side and the cathode side is discharged and the depressurization process is performed. More specifically, the drain valve 51 or the purge valve 52 is opened in accordance with an instruction from the pressure release processing execution unit 63 of the control device 45, and the gas on the anode side is discharged to reduce the pressure. At substantially the same time, the cathode gas downstream side sealing valve 47 is opened to discharge the cathode side gas to reduce the pressure. At this time, the back pressure valve 34 is opened. When the depressurization is executed as described above, the generated water remaining in the fuel cell system 10 can be discharged at the same time as the gas is discharged. By discharging the generated water when it is predicted that the fuel cell system 10 will freeze, the generated water is prevented from freezing in the fuel cell system 10.

ステップS27では、イグニッションスイッチがオンにされたか否かを判定し、オンにされた場合はそのまま処理を終了し、オフの状態のままの場合にはステップS28へ進む。   In step S27, it is determined whether or not the ignition switch is turned on. If the ignition switch is turned on, the process is terminated as it is, and if the ignition switch is kept off, the process proceeds to step S28.

ステップS28では、制御装置45の凍結確認部65により、燃料電池システム10に凍結が確認されたか否かを判定し、凍結が確認された場合はステップS29へ進み、凍結が確認されていない場合はステップS27へ戻る。具体的には、温度センサ41,42の温度を検出し、予め設定された第二閾値温度以下になった場合には、凍結が確認されたと判定するように構成されている。ここで、第二閾値温度は第一閾値温度よりも低い温度であって、例えば事前の低温下実験で求められたシステム内機器が凍結する温度に設定されている。   In step S28, it is determined whether or not the fuel cell system 10 has been confirmed to be frozen by the freeze confirmation unit 65 of the control device 45. If the freeze has been confirmed, the process proceeds to step S29, and if the freeze has not been confirmed. Return to step S27. Specifically, the temperature of the temperature sensors 41 and 42 is detected, and when the temperature is equal to or lower than a preset second threshold temperature, it is determined that freezing has been confirmed. Here, the second threshold temperature is a temperature lower than the first threshold temperature, and is set, for example, to a temperature at which the device in the system obtained in a prior low temperature experiment is frozen.

ステップS29では、燃料電池システム10の配管および燃料電池11内のガス圧を上昇させる。具体的には、ステップS21と略同一の方法でガス圧を上昇させる。   In step S29, the gas pressure in the piping of the fuel cell system 10 and the fuel cell 11 is increased. Specifically, the gas pressure is increased by substantially the same method as in step S21.

ステップS30では、圧力センサ43の検出値が第二所定圧力値以上になったときに電磁弁55を閉弁して、アノード側にガス(空気)を封じ込める。また、圧力センサ44の検出値が第二所定圧力値以上になったときにカソードガス上流側封止弁46を閉弁して、カソード側にガス(空気)を封じ込める。なお、封じ込めをする際の第二所定圧力値は、第一所定圧力値より大きい所定値に設定しておく。
ここで、配管内の圧力値と温度とは図6に示すような関係がある。つまり、配管内の圧力値が高くなるほど、配管内の温度も高くなる。つまり、第二所定圧力値を高くすればするほど、配管内の温度を上昇させることができる。したがって、配管内に残留して凍結してしまった生成水を解凍できる温度になるように第二所定圧力値を設定している。
In step S30, when the detected value of the pressure sensor 43 becomes equal to or higher than the second predetermined pressure value, the electromagnetic valve 55 is closed to contain gas (air) on the anode side. Further, when the detected value of the pressure sensor 44 becomes equal to or higher than the second predetermined pressure value, the cathode gas upstream side sealing valve 46 is closed to contain gas (air) on the cathode side. Note that the second predetermined pressure value at the time of containment is set to a predetermined value larger than the first predetermined pressure value.
Here, the pressure value and temperature in the piping have a relationship as shown in FIG. That is, the higher the pressure value in the pipe, the higher the temperature in the pipe. That is, the higher the second predetermined pressure value, the higher the temperature in the pipe. Therefore, the second predetermined pressure value is set to a temperature at which the generated water remaining in the pipe and frozen can be thawed.

ステップS31では、アノード側およびカソード側に封じ込められているガスを排出して圧抜き処理を実施する。具体的には、上述したステップS26と略同一の動作を行う。このときステップS30で生成水が解凍されているため、圧抜きを実行すると、ガスが排出されると同時に、燃料電池システム10内に残留している生成水を同時に排出することができる。   In step S31, the gas contained in the anode side and the cathode side is discharged, and the pressure release process is performed. Specifically, substantially the same operation as step S26 described above is performed. At this time, since the generated water has been thawed in step S30, when the depressurization is performed, the generated water remaining in the fuel cell system 10 can be discharged at the same time as the gas is discharged.

ステップS32では、イグニッションスイッチがオンにされたか否かを判定し、オンにされた場合はそのまま処理を終了し、オフの状態のままの場合にはステップS33へ進む。   In step S32, it is determined whether or not the ignition switch is turned on. If the ignition switch is turned on, the process is terminated as it is. If the ignition switch remains off, the process proceeds to step S33.

ステップS33では、燃料電池システム10の周辺温度が所定の温度以下か否かを判定し、所定温度以下になっている場合にはステップS34へ進み、所定温度より高い場合にはステップS32へ戻る。所定の温度とは、例えば−10℃など、配管内に残存するガス中の成分が結露し凍結する温度を実際の実験などから予め求めておいたものである。なお、このとき温度センサ41,42を用いて判定するようにしてもよいし、燃料電池システム10の直近に温度センサ(不図示)を設けて、その温度センサの検出値に基づいて判定するようにしてもよい。   In step S33, it is determined whether or not the ambient temperature of the fuel cell system 10 is equal to or lower than a predetermined temperature. If the temperature is lower than the predetermined temperature, the process proceeds to step S34, and if higher than the predetermined temperature, the process returns to step S32. The predetermined temperature is obtained in advance from an actual experiment or the like, for example, at −10 ° C. or the like, a temperature at which a component in the gas remaining in the pipe is condensed and frozen. At this time, the determination may be made using the temperature sensors 41 and 42, or a temperature sensor (not shown) is provided in the immediate vicinity of the fuel cell system 10, and the determination is made based on the detection value of the temperature sensor. It may be.

ステップS34では、制御装置45の掃気処理実行部64の指示により、燃料電池システム10の掃気処理を実行する。具体的には、電磁弁25、ドレイン弁51およびパージ弁52を閉弁するとともに、エア排出弁48および電磁弁55を開弁する。この状態でエアコンプレッサ33を駆動して、空気をアノード側へ供給する。アノード側に空気を所定時間供給した後、エアコンプレッサ33の駆動を停止して掃気処理を終了し、燃料電池システム10の凍結防止処理を終了する。掃気処理を行うことにより、アノード側の配管内を凍結の抑制が可能な低湿度の空気に置換することができる。   In step S34, the scavenging process of the fuel cell system 10 is executed according to an instruction from the scavenging process execution unit 64 of the control device 45. Specifically, the solenoid valve 25, the drain valve 51, and the purge valve 52 are closed, and the air discharge valve 48 and the solenoid valve 55 are opened. In this state, the air compressor 33 is driven to supply air to the anode side. After supplying air to the anode side for a predetermined time, driving of the air compressor 33 is stopped, the scavenging process is ended, and the freeze prevention process of the fuel cell system 10 is ended. By performing the scavenging treatment, the inside of the anode side pipe can be replaced with low-humidity air capable of suppressing freezing.

本実施形態によれば、第一実施形態の作用効果に加えて、燃料電池システム10を停止している間に、燃料電池システム10に凍結が確認された場合には、アノード側およびカソード側の流路内の圧力が第一所定圧力より大きい第二所定圧力になるように、各流路内に空気を封じ込める。このとき配管内のガス圧力が高圧になるとガスの温度が上昇するため、各流路を昇温させることができる。つまり、各流路やその直近に形成された凍結箇所を解凍することができる。その後、アノード側のパージ弁51およびカソード側のカソードガス下流側封止弁47を開弁して空気を排出するように構成したため、各流路に充填された空気はパージ弁51およびカソードガス下流側封止弁47を通過して高速で燃料電池システム10外へ排出されることとなる。したがって、空気の流速により解凍された生成水も燃料電池システム10外へ吹き飛ばすことができる。   According to the present embodiment, in addition to the operational effects of the first embodiment, when freezing is confirmed in the fuel cell system 10 while the fuel cell system 10 is stopped, the anode side and the cathode side Air is sealed in each flow path so that the pressure in the flow path becomes a second predetermined pressure higher than the first predetermined pressure. At this time, when the gas pressure in the pipe becomes high, the temperature of the gas rises, so that each flow path can be heated. That is, it is possible to thaw a frozen portion formed in each flow path or in the vicinity thereof. Thereafter, the purge valve 51 on the anode side and the cathode gas downstream sealing valve 47 on the cathode side are opened to discharge the air, so that the air filled in each flow path is downstream of the purge valve 51 and the cathode gas. It will pass through the side sealing valve 47 and be discharged out of the fuel cell system 10 at a high speed. Therefore, the generated water thawed by the air flow rate can also be blown out of the fuel cell system 10.

尚、本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な構造や構成などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
例えば、本実施形態において、制御装置に凍結予測部を設けた場合の説明をしたが、凍結予測部を設けずに、凍結確認部のみを設ける構成にしてもよい。
また、本実施形態において、ガス圧を上昇させる際に、アノード側に空気を供給する構成にしたが、水素ガスを供給してアノード側のガス圧を上昇させるように構成してもよい。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications made to the above-described embodiment without departing from the spirit of the present invention. That is, the specific structure and configuration described in the embodiment are merely examples, and can be changed as appropriate.
For example, in the present embodiment, the case where the freeze prediction unit is provided in the control device has been described. However, only the freeze confirmation unit may be provided without providing the freeze prediction unit.
In the present embodiment, when the gas pressure is increased, air is supplied to the anode side. However, hydrogen gas may be supplied to increase the gas pressure on the anode side.

10…燃料電池システム 11…燃料電池 23…アノードガス供給配管(反応ガス流路) 24…カソードガス供給配管(反応ガス流路) 25…電磁弁(上流側弁) 30…水素タンク(反応ガス供給部) 33…エアコンプレッサ(反応ガス供給部) 35…アノードオフガス排出配管(反応ガス流路) 38…カソードオフガス排出配管(反応ガス流路) 45…制御装置(制御部) 46…カソードガス上流側封止弁(上流側弁) 47…カソードガス下流側封止弁(下流側弁) 48…エア排出弁(下流側弁) 51…ドレイン弁(下流側弁) 52…パージ弁(下流側弁) 62…凍結予測部 65…凍結確認部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Fuel cell system 11 ... Fuel cell 23 ... Anode gas supply piping (reaction gas flow path) 24 ... Cathode gas supply piping (reaction gas flow path) 25 ... Electromagnetic valve (upstream valve) 30 ... Hydrogen tank (reaction gas supply) 33) Air compressor (reactive gas supply unit) 35 ... Anode off-gas discharge piping (reaction gas flow path) 38 ... Cathode off-gas discharge piping (reaction gas flow path) 45 ... Control device (control unit) 46 ... Upstream side of cathode gas Seal valve (upstream valve) 47 ... Cathode gas downstream seal valve (downstream valve) 48 ... Air exhaust valve (downstream valve) 51 ... Drain valve (downstream valve) 52 ... Purge valve (downstream valve) 62 ... Freezing prediction unit 65 ... Freezing confirmation unit

Claims (4)

反応ガスが流通する反応ガス流路と、
前記反応ガスが供給されることにより発電を行う燃料電池と、
前記反応ガス流路に前記反応ガスを供給する反応ガス供給部と、
前記燃料電池の上流側の反応ガス流路に配された上流側弁と、
前記燃料電池の下流側の反応ガス流路に配された下流側弁と、
各種制御を行う制御部と、を備えた燃料電池システムであって、
前記制御部は、
システムの凍結を予測する凍結予測部を有し、
前記上流側弁を開弁するとともに前記下流側弁を閉弁した状態で、前記反応ガス供給部を作動させて前記反応ガス流路内に前記反応ガスが大気圧より大きい第一所定圧力に到達するまで供給した後、前記上流側弁を閉弁して、前記反応ガス流路内に前記反応ガスを封じ込め、
前記凍結予側部により凍結が予測された場合に、前記下流側弁を開弁して前記反応ガスを排出することを特徴とする燃料電池システム。
A reaction gas flow path through which the reaction gas flows;
A fuel cell that generates power by being supplied with the reaction gas;
A reaction gas supply unit for supplying the reaction gas to the reaction gas channel;
An upstream valve disposed in a reaction gas flow path upstream of the fuel cell;
A downstream valve disposed in a reaction gas flow path downstream of the fuel cell;
A fuel cell system comprising a control unit for performing various controls,
The controller is
A freezing prediction unit for predicting freezing of the system;
With the upstream valve opened and the downstream valve closed, the reaction gas supply unit is operated to reach a first predetermined pressure greater than atmospheric pressure in the reaction gas flow path. After the supply until it closes, the upstream valve is closed to contain the reaction gas in the reaction gas flow path,
When freezing is predicted by the freezing side, the fuel cell system is characterized in that the downstream valve is opened to discharge the reaction gas.
前記反応ガス流路は、
前記燃料電池のアノード電極にアノードガスを供給するアノードガス流路と、前記燃料電池のカソード電極にカソードガスを供給するカソードガス流路と、から成り、
前記制御部は、
前記アノードガス流路に前記アノードガスまたは前記カソードガスを封じ込めするとともに、前記カソードガス流路に前記カソードガスを封じ込めることを特徴とする請求項1に記載の燃料電池システム。
The reaction gas flow path is
An anode gas flow path for supplying an anode gas to the anode electrode of the fuel cell, and a cathode gas flow path for supplying a cathode gas to the cathode electrode of the fuel cell,
The controller is
2. The fuel cell system according to claim 1, wherein the anode gas or the cathode gas is confined in the anode gas flow path, and the cathode gas is confined in the cathode gas flow path.
反応ガスが流通する反応ガス流路と、
前記反応ガスが供給されることにより発電を行う燃料電池と、
前記反応ガス流路に前記反応ガスを供給する反応ガス供給部と、
前記燃料電池の上流側の反応ガス流路に配された上流側弁と、
前記燃料電池の下流側の反応ガス流路に配された下流側弁と、
各種制御を行う制御部と、を備えた燃料電池システムであって、
前記制御部は、
システムの凍結状態を確認する凍結確認部を有し、
前記凍結確認部により凍結が確認された場合に、前記上流側弁を開弁するとともに前記下流側弁を閉弁した状態で、前記反応ガス供給部を作動させて前記反応ガス流路内に前記反応ガスが大気圧より大きい第二所定圧力に到達するまで供給した後、前記上流側弁を閉弁して、前記反応ガス流路内に前記反応ガスを封じ込め、
前記下流側弁を開弁して前記反応ガスを排出することを特徴とする燃料電池システム。
A reaction gas flow path through which the reaction gas flows;
A fuel cell that generates power by being supplied with the reaction gas;
A reaction gas supply unit for supplying the reaction gas to the reaction gas channel;
An upstream valve disposed in a reaction gas flow path upstream of the fuel cell;
A downstream valve disposed in a reaction gas flow path downstream of the fuel cell;
A fuel cell system comprising a control unit for performing various controls,
The controller is
It has a freezing confirmation unit that confirms the freezing state of the system,
When freezing is confirmed by the freezing confirmation unit, the reaction gas supply unit is operated in a state where the upstream valve is opened and the downstream valve is closed, and the reaction gas flow path is moved into the reaction gas channel. After supplying until the reaction gas reaches a second predetermined pressure greater than atmospheric pressure, the upstream valve is closed, and the reaction gas is contained in the reaction gas flow path,
A fuel cell system, wherein the downstream gas is opened to discharge the reaction gas.
前記制御部は、
システムの凍結を予測する凍結予測部をさらに有し、
前記上流側弁を開弁するとともに前記下流側弁を閉弁した状態で、前記反応ガス供給部を作動させて前記反応ガス流路内に前記反応ガスが大気圧より大きい第一所定圧力に到達するまで供給した後、前記上流側弁を閉弁して、前記反応ガス流路内に前記反応ガスを封じ込め、
前記凍結予側部により凍結が予測された場合に、前記下流側弁を開弁して前記反応ガスを排出するように構成されており、
前記第二所定圧力は、前記第一所定圧力よりも高く設定されていることを特徴とする請求項3に記載の燃料電池システム。
The controller is
A freeze prediction unit for predicting freezing of the system;
With the upstream side valve opened and the downstream side valve closed, the reactive gas supply unit is operated to reach the first predetermined pressure in the reactive gas flow path where the reactive gas is greater than atmospheric pressure. After the supply until it closes, the upstream valve is closed to contain the reaction gas in the reaction gas flow path,
When freezing is predicted by the freezing side, the downstream valve is opened and the reaction gas is discharged.
The fuel cell system according to claim 3, wherein the second predetermined pressure is set higher than the first predetermined pressure.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017147022A (en) * 2016-02-15 2017-08-24 本田技研工業株式会社 Fuel battery system and control method for fuel battery system

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