JP2013037790A - 燃料電池システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】アノード流路11及びカソード流路12を有する燃料電池スタック10と、燃料ガス供給流路と、燃料オフガス排出流路と、酸化剤ガス供給流路と、酸化剤オフガス排出流路と、第1封止弁32と、第2封止弁33と、封止弁制御手段と温度センサ26と、発電停止後、燃料電池スタック10の温度が所定温度以下である場合、アノード流路11及びカソード流路12を掃気ガスで掃気する掃気手段と、を備え、発電停止時、カソード流路12を封止する燃料電池システム1であって、発電停止からの経過時間を検出する経過時間検出手段を備え、掃気手段が掃気する場合において、経過時間が第1所定時間期間内であるとき、カソード流路12、アノード流路11、の順で掃気し、経過時間が第1所定時間期間外であるとき、アノード流路11、カソード流路12、の順で掃気する。
【選択図】図1
Description
一方、燃料電池の発電停止中、アノード流路に滞留する水素は、電解質膜を透過し、カソード流路に流出する。したがって、カソード流路を封止する構成である場合、カソード流路における水素濃度が上昇することになる。
なお、所定燃料ガス濃度は、酸化剤ガス流路に燃料ガスが滞留し、仮に、燃料ガス流路、酸化剤ガス流路、の順で掃気した場合、燃料電池の電極が反転状態(転極状態)になると判断される濃度に設定される。
また、コンプレッサの回転速度が徐々に低くなる構成とすれば、コンプレッサへの印加電圧も徐々に低くなる構成となり、IRドロップによる電圧降下が発生しても、コンプレッサの電源がコンプレッサの必要作動電圧を下回る可能性が低くなる。
一方、燃料ガス濃度検出手段の検出する燃料ガス濃度が、所定燃料ガス濃度以下であるとき、掃気手段は、燃料ガス流路、酸化剤ガス流路、の順で掃気する。
以下、本発明の第1実施形態について、図1〜図5を参照して説明する。
なお、図4〜図5では、ソーク開始後(システム待機中)、第1封止弁32及び第2封止弁33が継続して閉じた状態を記載しているが、燃料電池スタック10の掃気時に適宜に開いた状態となる。後記する図7についても同様である。
図1に示す第1実施形態に係る燃料電池システム1は、図示しない燃料電池車(移動体)に搭載されている。燃料電池システム1は、燃料電池スタック10と、燃料電池スタック10のアノードに対して水素(燃料ガス、反応ガス)を給排するアノード系と、燃料電池スタック10のカソードに対して酸素を含む空気(酸化剤ガス、反応ガス)を給排するカソード系と、燃料電池スタック10の掃気時に掃気ガスをアノード系に導入する掃気ガス導入系と、燃料電池スタック10の発電を制御する電力制御系と、これらを電子制御するECU70(Electronic Control Unit、電子制御装置)と、を備えている。
燃料電池スタック10は、複数(例えば200〜400枚)の固体高分子型の単セルが積層して構成されたスタックであり、複数の単セルは直列で接続されている。単セルは、MEA(Membrane Electrode Assembly:膜電極接合体)と、これを挟む2枚の導電性を有するセパレータと、を備えている。MEAは、1価の陽イオン交換膜等からなる電解質膜(固体高分子膜)と、これを挟むアノード及びカソード(電極)とを備えている。
O2+4H++4e−→2H2O …(2)
すなわち、電解質膜の含水率は、発電停止前の燃料電池スタック10の発電状態及び空気供給量に大きく依存するものの、車外の温度が低く、湿度が高く、大気圧が高く、カソードにおける水分の生成量が多くなるにつれて、電解質膜の含水率(%)が高くなる傾向となる。なお、燃料電池スタック10が高出力で発電していた場合、発電に伴う生成水が増加するので、電解質膜の含水率が増加する傾向となり、空気が大流量で供給されていた場合、電解質膜の乾燥が進むので、電解質膜の含水率が減少する傾向となる。
つまり、例えば、(1)外気の温度が低く、湿度が高く、大気圧が高くにつれて、(2)発電停止直前の燃料電池スタック10の出力が大きくなるにつれて、(3)発電停止直前の空気の供給量が少なくなるにつれて、電解質膜の含水率が高くなり、水素の透過量が増加するので、第1所定時間期間が短く、かつ、第1所定時間期間が燃料電池スタック10の発電停止時に近づくようにシフトするように補正する構成としてもよい。
図1に戻って説明を続ける。
アノード系は、水素タンク21と、ノーマルクローズ型(常閉型)の遮断弁22と、エゼクタ23と、ノーマルクローズ型のパージ弁24と、ノーマルクローズ型の掃気ガス排出弁25と、温度センサ26(温度検出手段)と、を備えている。
ただし、温度センサ26の位置はこれに限定されず、例えば、後記する配管33aに取り付けてもよいし、燃料電池スタック10から排出された冷媒が通流する配管(図示しない)に取り付けてもよいし、燃料電池スタック10自体に取り付けてもよい。また、外気温度センサの検出する外気温度に基づいて、燃料電池スタック10の温度を推定する構成としてもよい。
カソード系は、コンプレッサ31(酸化剤ガス供給手段、掃気ガス供給手段)と、ノーマルクローズ型(常閉型)の第1封止弁32と、ノーマルクローズ型の第2封止弁33と、ノーマルオープン型(常開型)の背圧弁34と、希釈器35と、水素センサ36(燃料ガス濃度検出手段)と、を備えている。
なお、コンプレッサ31や、第1封止弁32、第2封止弁33、背圧弁34、遮断弁22、パージ弁24、掃気ガス排出弁25は、燃料電池スタック10の発電中は燃料電池スタック10を電源とし、燃料電池スタック10の発電停止中は後記するバッテリ55を電源としている。
このような第1封止弁32は、例えば、ソレノイドやステッピングモータ等で駆動するゲート弁、ボール弁や、ステッピングモータで駆動するバタフライ弁で構成される。また、ノーマルクローズ型に限定されず、ノーマルオープン型としてもよい。第2封止弁33についても同様である。
なお、図1に示すように、水素センサ36は、第1封止弁32と第2封止弁33との間に配置されているので、第1封止弁32及び第2封止弁33が閉じカソード流路12の封止中も、カソード流路12における水素濃度を検出可能となっている。ただし、水素センサ36の位置はこれに限定されず、例えば、カソード流路12に直接取り付ける構成や、配管32aに取り付ける構成としてもよい。
掃気ガス導入系は、ノーマルクローズ型の掃気ガス導入弁41を備えている。掃気ガス導入弁41の上流は配管41aを介して配管31aに接続されており、掃気ガス導入弁41の下流は配管41bを介して配管23aに接続されている。そして、アノード流路11の掃気時に、コンプレッサ31が作動した状態で、ECU70によって掃気ガス導入弁41が開かれると、コンプレッサ31からの掃気ガスが、アノード流路11に導入されるようになっている。
電力制御系は、モータ51と、PDU52(Power Drive Unit)と、電力制御器53と、コンタクタ54と、バッテリ55(蓄電装置)と、を備えている。モータ51は、PDU52、電力制御器53、コンタクタ54を順に介して、燃料電池スタック10の出力端子(図示しない)に接続されている。バッテリ55は、電力制御器53に接続されている。
PDU52は、ECU70の指令に従って、燃料電池スタック10及び/又はバッテリ55からの直流電力を、三相交流電力に変換して、モータ51に出力するインバータである。
コンタクタ54は、ECU70の指令に従って、燃料電池スタック10とモータ51等の外部回路とを電気的にON(接続)/OFF(切断)するスイッチである。
IG61は、燃料電池システム1(燃料電池車)の起動スイッチであり、運転席周りに設けられている。また、IG61はECU70と接続されており、ECU70はIG61のON/OFF信号を検知するようになっている。
ECU70(制御手段)は、燃料電池システム1を電子制御する制御装置であり、CPU、ROM、RAM、各種インタフェイス、電子回路などを含んで構成されており、その内部に記憶されたプログラムに従って、各種機器を制御し、各種処理を実行するようになっている。
ECU70(封止弁制御手段)は、第1封止弁32及び第2封止弁33を開閉制御する機能を備えている。
ECU70は、燃料電池スタック10の発電停止後のシステム停止中において、燃料電池スタック10を掃気する必要があるか否か判定する機能を備えている。
ここでは、温度センサ26を介して検出される燃料電池スタック10の温度が、所定温度以下である場合、掃気する必要があると判定される。所定温度は、そのまま放置するとその後に燃料電池スタック10が凍結する虞があると判断される温度であり、事前試験等によって求められ、例えば、0℃、5℃に設定される。
ECU70(経過時間検出手段)は、燃料電池スタック10の発電停止から現在までの経過時間を、内蔵するクロックを利用して検出する機能を備えている。この場合において、経過時間の起点は、(1)IG61のOFF時、(2)コンタクタ54のOFF時、(3)遮断弁22の閉弁等の処理後のソーク開始時、(4)カソード流路12の封止開始時(第1封止弁32及び第2封止弁33の閉弁時)、等に適宜に変更してよい。
ECU70は、燃料電池スタック10を掃気する場合、アノード流路11、カソード流路12の掃気の順序を決定する機能を備えている。
具体的には、(1)電解質膜を透過した水素がカソード流路12に滞留していると判断される場合、転極状態とならないように、カソード流路12、アノード流路11の順で掃気すると決定する。一方、(2)カソード流路12に滞留していないと判断される場合、アノード流路11、カソード流路12の順で掃気すると決定する。
ECU70は、決定した掃気の順序に従って、アノード流路11の掃気(アノード掃気)、カソード流路12の掃気(カソード掃気)を実行する機能を備えている。この場合において、ECU70は、コンプレッサ31の他、第1封止弁32、第2封止弁33、掃気ガス導入弁41、掃気ガス排出弁25を適宜に制御する。
なお、アノード流路11は、カソード流路12よりも細く、掃気し難いので、ECU70は、アノード掃気を実行する場合、コンプレッサ31の回転速度を高めて掃気ガスの流量を増加させる設定となっている。
次に、図3を参照して、燃料電池システム1の動作を説明する。
なお、IG61がOFFされると、そのOFF信号を検知したECU70は、図3の一連の処理を開始する。また、初期状態において、燃料電池スタック10には水素、空気が供給されており、アクセル(図示しない)から入力されたアクセル開度に対応して電力制御器53が制御され、燃料電池スタック10は発電している。
また、ECU70は、遮断弁22を閉じる。これにより、水素タンク21の水素が無駄に供給されることはない。ここで、パージ弁24、掃気ガス排出弁25及び掃気ガス導入弁41はノーマルクローズ型であり閉じているので、アノード流路11は車外から封止(封鎖)された状態となる。よって、アノード流路11の水素が車外に大量に漏洩せず、また、車外の空気がアノード流路11に流入することもない。
また、ECU70は、コンプレッサ31を停止(OFF)する。これにより、コンプレッサ31において無駄に電力消費されることはない。
なお、電解質膜の含水率が高くなると、水素の透過量が増加する傾向となるが(図2参照)、ここでは、電解質膜の含水率及び水素の透過量が一定である場合を例示する。
所定時間経過したと判定した場合(S104・Yes)、ECU70の処理はステップS103に進む。一方、所定時間経過していないと判定した場合(S104・No)、ECU70はステップS104の判定を繰り返す。
これにより、所定時間の経過毎(S104・Yes)、ステップS103の判定が繰り返されるので、燃料電池スタック10の凍結が防止される。
一方、経過時間が第1所定時間期間外であると判定した場合(S105・No)、カソード流路12に水素が滞留していないと判断し(図4参照)、ECU70の処理はステップS108に進む。
具体的には、ECU70は、第1封止弁32及び第2封止弁33を開き、コンプレッサ31を作動させる。なお、背圧弁34は全開とすることが好ましい。
そうすると、コンプレッサ31の吐出する空気は掃気ガスとしてカソード流路12に供給され、この掃気ガスがカソード流路12に滞留する水素及び水分(水蒸気、結露水)を車外に押し出し、カソード流路12が掃気される。
そして、ECU70は、このカソード掃気時間が経過した場合、カソード掃気は完了したと判断し、ECU70の処理はステップS107に進む。なお、第1封止弁32及び第2封止弁33は開いたままとする。
具体的には、ECU70は、コンプレッサ31を作動させたまま、掃気ガス導入弁41及び掃気ガス排出弁25を開く。なお、パージ弁24も開く構成としてもよい。
そうすると、コンプレッサ31の吐出する掃気ガスは、掃気ガス導入弁41を通って、アノード流路11に供給され、この掃気ガスがアノード流路11に滞留する水素及び水分(水蒸気、結露水)を車外に押し出し、アノード流路11が掃気される。
さらに、アノード掃気の実行中、コンプレッサ31からの掃気ガスの一部は、カソード流路12、配管33a、配管33b、配管34a、配管35aを通って車外に排出される。したがって、掃気ガスによってアノード流路11から希釈されつつ押し出された水素は、配管34a等を通流する掃気ガス(カソードオフガス)によっても希釈されるので、高濃度の水素が車外に排出されることはない。
そして、ECU70は、このアノード掃気時間が経過した場合、アノード掃気は完了したと判断し、コンプレッサ31を停止し、掃気ガス導入弁41及び掃気ガス排出弁25を閉じる。なお、ここでは、第1封止弁32及び第2封止弁33は開いたままとする構成を例示するが、閉じる構成としてもよい。
なお、車外の空気がカソード流路12に流入した場合において、カソード流路12に水素が滞留していると、流入した空気の酸素と水素がカソードの触媒上で反応し、カソード(触媒)が劣化してしまう。
この場合において、第1所定時間期間前であるとき、アノード流路11に多量の水素が滞留しており、高濃度の水素が押し出されると考えられるので(図4参照)、第1封止弁32及び第2封止弁33を開き、掃気ガスの一部をカソード流路12側に供給し、カソード流路12から排出され配管34a等を通流する掃気ガス(カソードオフガス)によって、アノード流路11からの水素を希釈する。
このような燃料電池システム1によれば次の効果を得る。
燃料電池スタック10を掃気する場合において(S103・Yes)、発電停止(ソーク開始)からの経過時間が第1所定時間期間内であるとき(S105・Yes)、カソード流路12に水素が滞留していると判断し、カソード掃気(S106)、アノード掃気(S107)の順に実行するので、燃料電池スタック10を転極状態(負電圧状態)とせずに、燃料電池スタック10を掃気できる。つまり、転極状態(負電圧状態)によって燃料電池スタック10が劣化することはない。
この場合において、アノード掃気(S108)からカソード掃気(S109)に移行する際、コンプレッサ31の回転速度が低くなり、作動音が小さくなるので、回転速度が高くなり作動音が大きくなる構成に対して、燃料電池システム1の周囲のユーザが違和感を受け難くなる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、次のように変更できる。また、後記する実施形態の構成と適宜に組み合わせてもよい。
なお、所定水素濃度は、カソード流路12に水素が滞留し、仮に、アノード流路11、カソード流路12、の順で掃気した場合、燃料電池スタック10の電極が反転状態(転極状態)になると判断される濃度に設定される。
また、この構成は、後記する第2実施形態に適用してもよい。
次に、本発明の第2実施形態について、図6〜図7を参照して説明する。
なお、第1実施形態とは、ECU70に設定されたプログラムが異なり、その動作が一部異なる。
第2実施形態では、IG61がOFFされると、ECU70の処理はステップS201に進み、ステップS201において、ECU70は、遮断弁22を閉じる。ここで、パージ弁24、掃気ガス排出弁25及び掃気ガス導入弁41は閉じているので、アノード流路11は封止された状態となる。
なお、ここでは、遮断弁22を閉じ、後記するようにアノード流路11等に残留する水素で燃料電池スタック10をディスチャージする構成を例示するが、残留する水素が少なく良好にディスチャージできないと判断される場合、遮断弁22を開いたままとし、ディスチャージ後に閉じる構成としてもよい。
その後、ECU70の処理はステップS202に進む。
具体的には、ECU70は、アノード流路11及びカソード流路12が封止した状態、コンタクタ54がONの状態で、電力制御器53を制御し、燃料電池スタック10を発電させる。なお、燃料電池スタック10の発電電力は、例えば、バッテリ55に充電する。その他、図示しないディスチャージ用抵抗器を設けて、このディスチャージ用抵抗器に通電し、発電電力を熱に変換する構成としてもよい。
これにより、燃料電池スタック10の発電(ディスチャージ)が進むと、前記カソード封止空間の酸素は、前記アノード封止空間の水素よりも先に無くなってしまう。
ただし、この他に例えば、配管23aと配管32aとを配管(図示しない)で接続すると共に、この配管にノーマルクローズ型の電磁弁を設け、カソード流路12における水素濃度を上昇させる場合、前記電磁弁を開き、カソード流路12に水素を直接導入する構成としてもよい。
その代わりに、アノード流路11、カソード流路12の水素は、掃気ガス排出弁25に内蔵されるシール(Oリング)の極小隙間や、燃料電池スタック10に内蔵されるシールの極小隙間を通って、極小流量で車外に流出ことになる。ゆえに、カソード流路12に水素が滞留する時間は、第1実施形態よりも長くなる。
このような燃料電池システム1によれば次の効果を得る。
ディスチャージ(S202)により、カソード流路12の水素濃度が上昇し、水素に置換されるので、ディスチャージ完了後において、アノード流路11とカソード流路12との間における水素分圧差が小さくなり、水素がアノード流路11からカソード流路12に透過しない。また、カソード流路12に酸素が滞留していないので、水素と酸素とがカソードの触媒で反応することもない。
この場合において、アノード掃気(S108)からカソード掃気(S109)に移行する際、コンプレッサ31の回転速度が低くなり、作動音が小さくなるので、回転速度が高くなり作動音が大きくなる構成に対して、燃料電池システム1の周囲のユーザが違和感を受け難くなる。
10 燃料電池スタック(燃料電池)
11 アノード流路(燃料ガス流路)
12 カソード流路(酸化剤ガス流路)
21 水素タンク(燃料ガス濃度上昇手段)
21a、22a、23a 配管(燃料ガス供給流路)
23b、24a、24b、25a、25b 配管(燃料オフガス排出流路)
25 掃気ガス排出弁(掃気手段)
26 温度センサ(温度検出手段)
31 コンプレッサ(掃気手段)
31a、32a 配管(酸化剤ガス供給流路)
32 第1封止弁
33 第2封止弁
33a、33b、34a、35a 配管(酸化剤オフガス排出流路)
36 水素センサ(燃料ガス濃度検出手段)
41 掃気ガス導入弁(掃気手段)
53 電力制御器(燃料ガス濃度上昇手段)
55 バッテリ(燃料ガス濃度上昇手段)
70 ECU(封止弁制御手段、掃気手段、経過時間検出手段、燃料ガス濃度上昇手段)
Claims (4)
- 燃料ガス流路及び酸化剤ガス流路を有し、前記燃料ガス流路に燃料ガスが、前記酸化剤ガス流路に酸化剤ガスがそれぞれ供給されることで発電する燃料電池と、
前記燃料ガス流路に向かう燃料ガスが通流する燃料ガス供給流路と、
前記燃料ガス流路から排出された燃料オフガスが通流する燃料オフガス排出流路と、
前記酸化剤ガス流路に向かう酸化剤ガスが通流する酸化剤ガス供給流路と、
前記酸化剤ガス流路から排出された酸化剤オフガスが通流する酸化剤オフガス排出流路と、
前記酸化剤ガス供給流路に設けられた第1封止弁と、
前記酸化剤オフガス排出流路に設けられた第2封止弁と、
前記第1封止弁及び前記第2封止弁を制御する封止弁制御手段と、
前記燃料電池の温度を検出する温度検出手段と、
前記燃料電池の発電停止後、前記温度検出手段の検出する前記燃料電池の温度が所定温度以下である場合、前記燃料ガス流路及び前記酸化剤ガス流路を掃気ガスで掃気する掃気手段と、
を備え、
前記燃料電池の発電停止時、前記封止弁制御手段が前記第1封止弁及び前記第2封止弁を閉じて前記酸化剤ガス流路を封止する燃料電池システムであって、
前記燃料電池の発電停止からの経過時間を検出する経過時間検出手段を備え、
前記掃気手段が掃気する場合において、
前記経過時間検出手段の検出する経過時間が、前記酸化剤ガス流路に燃料ガスが滞留していると判断される第1所定時間期間内であるとき、前記掃気手段は、前記酸化剤ガス流路、前記燃料ガス流路、の順で掃気し、
前記経過時間検出手段の検出する経過時間が、前記第1所定時間期間外であるとき、前記掃気手段は、前記燃料ガス流路、前記酸化剤ガス流路、の順で掃気する
ことを特徴とする燃料電池システム。 - 燃料ガス流路及び酸化剤ガス流路を有し、前記燃料ガス流路に燃料ガスが、前記酸化剤ガス流路に酸化剤ガスがそれぞれ供給されることで発電する燃料電池と、
前記燃料ガス流路に向かう燃料ガスが通流する燃料ガス供給流路と、
前記燃料ガス流路から排出された燃料オフガスが通流する燃料オフガス排出流路と、
前記酸化剤ガス流路に向かう酸化剤ガスが通流する酸化剤ガス供給流路と、
前記酸化剤ガス流路から排出された酸化剤オフガスが通流する酸化剤オフガス排出流路と、
前記酸化剤ガス供給流路に設けられた第1封止弁と、
前記酸化剤オフガス排出流路に設けられた第2封止弁と、
前記第1封止弁及び前記第2封止弁を制御する封止弁制御手段と、
前記燃料電池の温度を検出する温度検出手段と、
前記燃料電池の発電停止後、前記温度検出手段の検出する前記燃料電池の温度が所定温度以下である場合、前記燃料ガス流路及び前記酸化剤ガス流路を掃気ガスで掃気する掃気手段と、
を備え、
前記燃料電池の発電停止時、前記封止弁制御手段が前記第1封止弁及び前記第2封止弁を閉じて前記酸化剤ガス流路を封止する燃料電池システムであって、
前記酸化剤ガス流路における燃料ガス濃度を検出する燃料ガス濃度検出手段を備え、
前記掃気手段が掃気する場合において、
前記燃料ガス濃度検出手段の検出する燃料ガス濃度が、所定燃料ガス濃度よりも高いとき、前記掃気手段は、前記酸化剤ガス流路、前記燃料ガス流路、の順で掃気し、
前記燃料ガス濃度検出手段の検出する燃料ガス濃度が、所定燃料ガス濃度以下であるとき、前記掃気手段は、前記燃料ガス流路、前記酸化剤ガス流路、の順で掃気する
ことを特徴とする燃料電池システム。 - 燃料ガス流路及び酸化剤ガス流路を有し、前記燃料ガス流路に燃料ガスが、前記酸化剤ガス流路に酸化剤ガスがそれぞれ供給されることで発電する燃料電池と、
前記燃料ガス流路に向かう燃料ガスが通流する燃料ガス供給流路と、
前記燃料ガス流路から排出された燃料オフガスが通流する燃料オフガス排出流路と、
前記酸化剤ガス流路に向かう酸化剤ガスが通流する酸化剤ガス供給流路と、
前記酸化剤ガス流路から排出された酸化剤オフガスが通流する酸化剤オフガス排出流路と、
前記酸化剤ガス供給流路に設けられた第1封止弁と、
前記酸化剤オフガス排出流路に設けられた第2封止弁と、
前記第1封止弁及び前記第2封止弁を制御する封止弁制御手段と、
前記燃料電池の温度を検出する温度検出手段と、
前記燃料電池の発電停止後、前記温度検出手段の検出する前記燃料電池の温度が所定温度以下である場合、前記燃料ガス流路及び前記酸化剤ガス流路を掃気ガスで掃気する掃気手段と、
前記酸化剤ガス流路における燃料ガス濃度を上昇させる燃料ガス濃度上昇手段と、
を備え、
前記燃料電池の発電停止時、前記燃料ガス濃度上昇手段が前記酸化剤ガス流路における燃料ガス濃度を上昇させ、前記封止弁制御手段が前記第1封止弁及び前記第2封止弁を閉じて前記酸化剤ガス流路を封止する燃料電池システムであって、
前記燃料電池の発電停止からの経過時間を検出する経過時間検出手段を備え、
前記掃気手段が掃気する場合において、
前記経過時間検出手段の検出する経過時間が、前記酸化剤ガス流路に燃料ガスが滞留していると判断される第2所定時間期間内であるとき、前記掃気手段は、前記酸化剤ガス流路、前記燃料ガス流路、の順で掃気し、
前記経過時間検出手段の検出する経過時間が、前記第2所定時間期間外であるとき、前記掃気手段は、前記燃料ガス流路、前記酸化剤ガス流路、の順で掃気する
ことを特徴とする燃料電池システム。 - 燃料ガス流路及び酸化剤ガス流路を有し、前記燃料ガス流路に燃料ガスが、前記酸化剤ガス流路に酸化剤ガスがそれぞれ供給されることで発電する燃料電池と、
前記燃料ガス流路に向かう燃料ガスが通流する燃料ガス供給流路と、
前記燃料ガス流路から排出された燃料オフガスが通流する燃料オフガス排出流路と、
前記酸化剤ガス流路に向かう酸化剤ガスが通流する酸化剤ガス供給流路と、
前記酸化剤ガス流路から排出された酸化剤オフガスが通流する酸化剤オフガス排出流路と、
前記酸化剤ガス供給流路に設けられた第1封止弁と、
前記酸化剤オフガス排出流路に設けられた第2封止弁と、
前記第1封止弁及び前記第2封止弁を制御する封止弁制御手段と、
前記燃料電池の温度を検出する温度検出手段と、
前記燃料電池の発電停止後、前記温度検出手段の検出する前記燃料電池の温度が所定温度以下である場合、前記燃料ガス流路及び前記酸化剤ガス流路を掃気ガスで掃気する掃気手段と、
前記酸化剤ガス流路における燃料ガス濃度を上昇させる燃料ガス濃度上昇手段と、
を備え、
前記燃料電池の発電停止時、前記燃料ガス濃度上昇手段が前記酸化剤ガス流路における燃料ガス濃度を上昇させ、前記封止弁制御手段が前記第1封止弁及び前記第2封止弁を閉じて前記酸化剤ガス流路を封止する燃料電池システムであって、
前記酸化剤ガス流路における燃料ガス濃度を検出する燃料ガス濃度検出手段を備え、
前記掃気手段が掃気する場合において、
前記燃料ガス濃度検出手段の検出する燃料ガス濃度が、所定燃料ガス濃度よりも高いとき、前記掃気手段は、前記酸化剤ガス流路、前記燃料ガス流路、の順で掃気し、
前記燃料ガス濃度検出手段の検出する燃料ガス濃度が、所定燃料ガス濃度以下であるとき、前記掃気手段は、前記燃料ガス流路、前記酸化剤ガス流路、の順で掃気する
ことを特徴とする燃料電池システム。
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