JP2017010824A5 - - Google Patents

Description

燃料電池１０は、反応ガスとして水素（燃料ガス）と空気（酸化ガス）との供給を受けて発電する固体高分子形燃料電池である。燃料電池１０は、複数のセル１１が積層されたスタック構造を有する。各セル１１は、電解質膜の両面に電極を配置した膜電極接合体と、膜電極接合体を挟持する１組のセパレータとを有する。燃料電池１０によって発電された電力は、ＤＣ／ＤＣコンバータ９０を介してバッテリ９２に蓄電される。バッテリ９２には、種々の負荷９３が接続されている。後述するエアコンプレッサ３２や循環用ポンプ６４、各種弁には、燃料電池１０またはバッテリ９２から電力が供給され、駆動される。

制御部２０は、第１カソード排水処理Ｓ１０５において、エアコンプレッサ３２によって流す空気の流量を多くして、酸化ガス流路３０内に滞留した水を排出する。制御部２０は、第２カソード排水処理Ｓ１０６において、エアコンプレッサ３２によって流す空気の流量を第１カソード排水処理Ｓ１０５よりも低下させ、燃料電池１０の含水量が所定量以下になるように、予め定められた時間、水分を排出する。

アノード排水処理Ｓ１０４とは、燃料ガス流路５０から水を排出するための処理である。制御部２０は、このアノード排水処理Ｓ１０４において、循環用ポンプ６４および排水弁６６を駆動することにより、燃料ガス配管５１や燃料電池１０内のアノード側の流路、アノード排ガス配管６１、気液分離部６２内の水を排出する。このアノード排水処理Ｓ１０４には、第１アノード排水処理Ｓ１０７および第２アノード排水処理Ｓ１０８が含まれる。第２アノード排水処理Ｓ１０８は、第１アノード排水処理Ｓ１０７に引き続いて実行される。

制御部２０は、第１アノード排水処理Ｓ１０７において、循環用ポンプ６４を駆動しつつ、定期的に排水弁６６を開くことにより、燃料ガス流路５０内に滞留した水を排出する。制御部２０は、第２アノード排水処理Ｓ１０８において、排水弁６６を長期間開いて、気液分離部６２内の水を排出する。

上記ステップＳ１４０の緊急停止処理では、制御部２０は、現在実行されている通常停止処理を停止させ、通常停止処理がどこまで進行したかを示す情報（以下、進行状況情報という）を制御部２０内のメモリに不揮発的に記憶させる。そして、更に、再起動までの時間を１０分に設定して、再起動時間情報をメモリに不揮発的に記憶させる。制御部２０は、緊急停止処理によって、進行状況情報と再起動時間情報とをメモリに記憶させると、燃料電池システム１００を停止させる。つまり、制御部２０は、燃料電池システム１００が緊急停止条件に該当する場合には、通常停止処理を中断させた状態で、燃料電池システム１００を停止させる。そのため、燃料電池システム１００が緊急停止条件に該当した場合には、排水処理Ｓ１０１の実行は完了しているもののカソード封止処理Ｓ１０２が実行されていない状況や、排水処理Ｓ１０１のうちの一部の処理とカソード封止処理Ｓ１０２とが実行されていない状況などがあり得る。

本実施形態において、通常停止処理が完了した後に設定される再起動までの時間のことを、「第２の期間」とも呼ぶ。本実施形態では、第２の期間は、９０分としたが、３０〜１２０分としてもよい。この第２の期間は、後述する再起動処理における凍結抑制処理が繰り返し実行されることによって、適宜、短縮され、第１の期間よりも短くなる場合があり得る。しかし、通常停止処理が完了した直後に設定される第２の期間は、本実施形態では、常に第１の期間よりも長い。