JP2020126729A - Fuel cell system - Google Patents

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Abstract

To provide a fuel cell system which allows improvement in power generation performance upon restarting.SOLUTION: A fuel cell system comprises: a fuel cell; an ejector which is provided with a first nozzle and a second nozzle having injection ports with different diameters for injecting fuel gas, and which introduces off-gas, recirculated from the fuel cell, into the fuel cell together with the fuel gas; a first supply device and a second supply device which supply the fuel gas to the first nozzle and the second nozzle, respectively; a third supply device which supplies the fuel gas to the fuel cell via a path bypassing the ejector; and a control device which controls the fuel gas supply by the first supply device, the second supply device, and the third supply device in accordance with the state of the fuel cell. When restarting the power generation by the fuel cell, the control device controls the second supply device in such a manner that the fuel gas may be injected from the second nozzle having the injection port diameter smaller than that of the first nozzle, in synchronization with the fuel gas supply by the third supply device.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

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

例えば氷点下の環境で運転を停止した燃料電池スタックのオフガスの出口付近では、発電で生じた水分が凍結して氷となりオフガスの出口を塞ぐおそれがある。このため、燃料電池システムを再始動するとき、オフガスの出口が塞がれたことによる発電性能の低下を抑制するため、燃料電池スタックを発電させて生じた熱で氷を溶かす手段が用いられる。 For example, in the vicinity of the outlet of the off gas of the fuel cell stack that has stopped operating in a sub-zero environment, water generated during power generation may freeze and become ice, which may block the outlet of the off gas. For this reason, when restarting the fuel cell system, in order to suppress the deterioration of the power generation performance due to the blockage of the outlet of the offgas, a means for melting the ice by the heat generated by the power generation of the fuel cell stack is used.

しかし、燃料電池スタックには、水素ガスのタンクからエゼクタ（例えば特許文献１）を介して水素ガスが供給されるため、エゼクタ内に残るオフガス中の窒素などの他のガス（以下、「不純物ガス」と表記）が水素ガスに混ざって水素ガスの濃度が低下する。このため、燃料電池スタック内には、オフガスの出口が塞がっていることから不純物ガスが充満して水素ガスの供給量が不足し、氷が十分に溶けるまで発電を継続することができないおそれがある。 However, since hydrogen gas is supplied to the fuel cell stack from a tank of hydrogen gas via an ejector (for example, Patent Document 1), other gases such as nitrogen in the off gas remaining in the ejector (hereinafter, referred to as “impurity gas”). “)” is mixed with hydrogen gas and the concentration of hydrogen gas decreases. Therefore, since the outlet of the off gas is blocked in the fuel cell stack, the impurity gas is filled, the supply amount of the hydrogen gas is insufficient, and there is a possibility that the power generation cannot be continued until the ice is sufficiently melted. ..

これに対し、水素ガスの濃度の低下を抑制するため、エゼクタを迂回する経路を介して燃料電池スタックに水素ガスを供給する手段がある。 On the other hand, in order to suppress the decrease in the concentration of hydrogen gas, there is a means for supplying hydrogen gas to the fuel cell stack via a route that bypasses the ejector.

特開２００８−３１１０６６号公報JP 2008-31166 A

しかし、エゼクタを迂回する経路を介して水素ガスを供給する場合、オフガスの出口からエゼクタに至る再循環路の圧力が燃料電池スタック内の圧力より低く、水素ガスが逆流してエゼクタに流れ込むおそれがある。この場合、水素ガスの供給量が減少するため、氷が十分に溶けるまで発電を継続することができず、燃料電池スタックの発電性能が低下する。 However, when supplying hydrogen gas through a route that bypasses the ejector, the pressure in the recirculation path from the outlet of the off gas to the ejector is lower than the pressure in the fuel cell stack, and hydrogen gas may flow backward and flow into the ejector. is there. In this case, since the supply amount of hydrogen gas is reduced, power generation cannot be continued until the ice is sufficiently melted, and the power generation performance of the fuel cell stack deteriorates.

これに対し、例えば特許文献１のように逆止弁をエゼクタに設けることにより水素ガスの逆流を防止する手段はあるが、エゼクタの構成が複雑化するという他の問題が生ずる。 On the other hand, although there is a means for preventing the backflow of hydrogen gas by providing a check valve in the ejector as in Patent Document 1, for example, another problem that the structure of the ejector becomes complicated occurs.

そこで本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、再始動時の発電性能を向上することができる燃料電池システムを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a fuel cell system capable of improving power generation performance at restart.

本明細書に記載の燃料電池システムは、燃料ガスと酸化剤ガスの化学反応により発電する燃料電池と、前記燃料ガスを噴射する噴射口の径が相違する第１ノズル及び第２ノズルを備え、前記燃料電池から再循環されるオフガスを前記燃料ガスとともに前記燃料電池に導入するエゼクタと、第１ノズル及び第２ノズルに前記燃料ガスをそれぞれ供給する第１供給装置及び第２供給装置と、前記エゼクタを迂回する経路を介して前記燃料電池に前記燃料ガスを供給する第３供給装置と、前記燃料電池の状態に応じて前記第１供給装置、前記第２供給装置、及び前記第３供給装置の前記燃料ガスの供給を制御する制御装置とを有し、前記制御装置は、前記燃料電池の発電を再開する場合、前記第３供給装置の前記燃料ガスの供給に同期して、前記噴射口の径が前記第１ノズルより小さい前記第２ノズルから前記燃料ガスが噴射されるように前記第２供給装置を制御する。 A fuel cell system described in the present specification includes a fuel cell that generates power by a chemical reaction between a fuel gas and an oxidant gas, and a first nozzle and a second nozzle that have different injection port diameters for injecting the fuel gas, An ejector for introducing off-gas recirculated from the fuel cell into the fuel cell together with the fuel gas; a first supply device and a second supply device for supplying the fuel gas to a first nozzle and a second nozzle, respectively; A third supply device that supplies the fuel gas to the fuel cell via a path that bypasses the ejector, and the first supply device, the second supply device, and the third supply device according to the state of the fuel cell. And a control device for controlling the supply of the fuel gas, the control device synchronizing the supply of the fuel gas of the third supply device with the injection port when restarting the power generation of the fuel cell. The second supply device is controlled so that the fuel gas is injected from the second nozzle having a diameter smaller than that of the first nozzle.

本発明によれば、燃料電池システムの再始動時の発電性能を向上することができる。 According to the present invention, the power generation performance when the fuel cell system is restarted can be improved.

燃料電池システムの一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of a fuel cell system. 再始動時の燃料電池システムの動作例を示す図である。It is a figure which shows the operation example of the fuel cell system at the time of restart. 大径ノズル及び小径ノズルの循環流量特性の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the circulation flow rate characteristic of a large diameter nozzle and a small diameter nozzle. ＥＣＵ（Electronic Control Unit）の第１の制御例を示す図である。It is a figure which shows the 1st control example of ECU(Electronic Control Unit). ＥＣＵの第２の制御例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd example of control of ECU. ＥＣＵの第３の制御例を示す図である。It is a figure which shows the 3rd control example of ECU. 燃料電池システムの他の例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the other example of a fuel cell system.

図１は、燃料電池システムの一例を示す構成図である。燃料電池システムは、燃料電池スタック（ＦＣ）１、エゼクタ２、インジェクタ３０〜３２、タンク４、気液分離器５、排気弁６、及びＥＣＵ７を有する。 FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of a fuel cell system. The fuel cell system has a fuel cell stack (FC) 1, an ejector 2, injectors 30 to 32, a tank 4, a gas-liquid separator 5, an exhaust valve 6, and an ECU 7.

燃料電池スタック１は、固体高分子型の複数の燃料電池（単セル）を積層した積層体を有する。燃料電池スタック１は、燃料ガスの一例の水素ガスと、酸化剤ガスの一例の空気とが供給され、水素ガス及び空気中の酸素の化学反応により発電する。 The fuel cell stack 1 has a laminated body in which a plurality of solid polymer type fuel cells (single cells) are laminated. The fuel cell stack 1 is supplied with hydrogen gas, which is an example of a fuel gas, and air, which is an example of an oxidant gas, and generates electricity by a chemical reaction between hydrogen gas and oxygen in the air.

燃料電池スタック１は、積層体を積層方向に貫通するマニホルド孔１０〜１３を有する。マニホルド孔１０は水素ガスの入口であり、マニホルド孔１１は水素ガスの出口である。マニホルド孔１２は空気の入口であり、マニホルド孔１３は空気の出口である。 The fuel cell stack 1 has manifold holes 10 to 13 that penetrate the stack in the stacking direction. The manifold hole 10 is an inlet for hydrogen gas, and the manifold hole 11 is an outlet for hydrogen gas. The manifold hole 12 is an air inlet, and the manifold hole 13 is an air outlet.

燃料電池スタック１は、マニホルド孔１２を介して空気が供給され、発電に用いた空気をマニホルド孔１３から排出する（符号Ｒ４参照）。また、燃料電池スタック１は、マニホルド孔１０を介して水素ガスが供給され、発電に用いた水素ガス（オフガス）をマニホルド孔１１から排出する（符号Ｒ３参照）。なお、空気の供給及び排出に関する構成について図示は省略する。 Air is supplied to the fuel cell stack 1 through the manifold hole 12, and the air used for power generation is discharged from the manifold hole 13 (see reference numeral R4). Further, the fuel cell stack 1 is supplied with hydrogen gas through the manifold hole 10 and discharges the hydrogen gas (off-gas) used for power generation from the manifold hole 11 (see reference numeral R3). It should be noted that the illustration of the configuration relating to the supply and discharge of air is omitted.

入口側のマニホルド孔１０には供給路Ｌ２を介してエゼクタ２が接続されている。このため、燃料電池スタック１には、エゼクタ２から供給路Ｌ２を介して燃料ガスが供給される。 The ejector 2 is connected to the inlet-side manifold hole 10 via a supply path L2. Therefore, the fuel gas is supplied to the fuel cell stack 1 from the ejector 2 via the supply path L2.

出口側のマニホルド孔１１には、排出路Ｌ３を介して気液分離器５が接続されている。燃料電池スタック１は、発電に用いた燃料ガスをオフガスとしてマニホルド孔１１から排出路Ｌ３を介して排出する。 The gas-liquid separator 5 is connected to the outlet-side manifold hole 11 via a discharge path L3. The fuel cell stack 1 discharges the fuel gas used for power generation as an off gas from the manifold hole 11 through the discharge path L3.

気液分離器５は、符号Ｒ５で示されるように、排出路Ｌ３から流れ込んだオフガス中の水分を分離する。水分は、例えば気液分離器５の下部の貯水槽に溜まる。 The gas-liquid separator 5 separates the water content in the offgas flowing from the discharge path L3, as indicated by the symbol R5. The water is stored in, for example, a water storage tank below the gas-liquid separator 5.

気液分離器５は、再循環路Ｌ４を介してエゼクタ２に接続され、排気弁６が設けられた排気路Ｌ５と接続されている。排気弁６が開くと、気液分離器５内に溜まった水分がオフガスとともに排気路Ｌ５から排出される。排気弁６が閉じている場合、オフガスは、符号Ｒ６で示されるように、気液分離器５から再循環路Ｌ４を通ってエゼクタ２に流れ込み燃料電池スタック１に再循環される。なお、供給路Ｌ２、排出路Ｌ３、及び再循環路Ｌ４は、燃料ガスが通る配管である。 The gas-liquid separator 5 is connected to the ejector 2 via the recirculation path L4 and is connected to the exhaust path L5 provided with the exhaust valve 6. When the exhaust valve 6 is opened, the water accumulated in the gas-liquid separator 5 is discharged from the exhaust passage L5 together with the off gas. When the exhaust valve 6 is closed, the off gas flows from the gas-liquid separator 5 through the recirculation path L4 into the ejector 2 and is recirculated to the fuel cell stack 1, as indicated by the symbol R6. The supply passage L2, the discharge passage L3, and the recirculation passage L4 are pipes through which the fuel gas passes.

エゼクタ２は、インジェクタ３１，３２から供給される燃料ガスに、再循環路Ｌ４からのオフガスを混ぜて燃料電池スタック１に供給する。図１には、燃料ガスの流れる方向に沿ったエゼクタ２の断面が示されている。 The ejector 2 mixes the fuel gas supplied from the injectors 31 and 32 with the off gas from the recirculation path L4 and supplies the fuel gas to the fuel cell stack 1. FIG. 1 shows a cross section of the ejector 2 along the flow direction of the fuel gas.

エゼクタ２は、燃料ガスを噴射する噴射口２１ａ，２２ａの径Ｄａ，Ｄｂが相違する大径ノズル２１及び小径ノズル２２と、大径ノズル２１及び小径ノズル２２を固定する板状の固定部２０と、オフガス及び燃料ガスの混合気体が流れる流路２４を備えたディフューザ２３とを有する。固定部２０は、ディフューザ２３の一端側に設けられている。ディフューザ２３の他端側は供給路Ｌ２を介して入口側のマニホルド孔１０に接続されている。また、ディフューザ２３には、再循環路Ｌ４に接続された開口２５が設けられている。 The ejector 2 includes a large-diameter nozzle 21 and a small-diameter nozzle 22 in which the injection ports 21a and 22a for injecting fuel gas have different diameters Da and Db, and a plate-shaped fixing portion 20 for fixing the large-diameter nozzle 21 and the small-diameter nozzle 22. , A diffuser 23 having a flow path 24 through which a mixed gas of off-gas and fuel gas flows. The fixed portion 20 is provided on one end side of the diffuser 23. The other end of the diffuser 23 is connected to the inlet-side manifold hole 10 via the supply path L2. Further, the diffuser 23 is provided with an opening 25 connected to the recirculation path L4.

大径ノズル２１の径Ｄａは、小径ノズル２２の径Ｄｂより大きい。大径ノズル２１及び小径ノズル２２は、後述するように燃料電池システムの運転状態に応じて使い分けられる。なお、大径ノズル２１は第１ノズルの一例であり、小径ノズル２２は第２ノズルの一例である。 The diameter Da of the large diameter nozzle 21 is larger than the diameter Db of the small diameter nozzle 22. The large-diameter nozzle 21 and the small-diameter nozzle 22 are used properly according to the operating state of the fuel cell system, as described later. The large diameter nozzle 21 is an example of the first nozzle, and the small diameter nozzle 22 is an example of the second nozzle.

大径ノズル２１は、インジェクタ３１から供給された燃料ガスを噴射口２１ａから噴射する。小径ノズル２２は、インジェクタ３２から供給された燃料ガスを噴射口２２ａから噴射する。インジェクタ３１，３２は、タンク４内に蓄圧された水素ガスを大径ノズル２１及び小径ノズル２２にそれぞれ供給する。インジェクタ３１は第１供給装置の一例であり、インジェクタ３２は第２供給装置の一例である。 The large diameter nozzle 21 injects the fuel gas supplied from the injector 31 from the injection port 21a. The small diameter nozzle 22 injects the fuel gas supplied from the injector 32 from the injection port 22a. The injectors 31 and 32 supply the hydrogen gas accumulated in the tank 4 to the large diameter nozzle 21 and the small diameter nozzle 22, respectively. The injector 31 is an example of a first supply device, and the injector 32 is an example of a second supply device.

また、インジェクタ３０は、タンク４内に蓄圧された水素ガスを、エゼクタ２を迂回する迂回路Ｌ１を介して燃料電池スタック１に供給する。迂回路Ｌ１は、燃料ガスが通る配管であり、供給路Ｌ２上の合流点Ｐに接続されている。なお、インジェクタ３０は第３供給装置の一例である。 Further, the injector 30 supplies the hydrogen gas accumulated in the tank 4 to the fuel cell stack 1 via the bypass line L1 that bypasses the ejector 2. The detour L1 is a pipe through which the fuel gas passes, and is connected to the confluence point P on the supply path L2. The injector 30 is an example of the third supply device.

インジェクタ３０〜３２は、点線で示されるように、ＥＣＵ７から個別に入力される電気的な制御信号に従って水素ガスを供給する。インジェクタ３０〜３２の水素ガスの供給量は、制御信号のデューティ比に応じて決定される。例えばインジェクタ３０〜３２は、制御信号の論理値が「０」である場合、燃料ガスの供給を停止し、制御信号の論理値が「１」である場合、燃料ガスを供給する。 The injectors 30 to 32 supply hydrogen gas in accordance with electrical control signals individually input from the ECU 7, as indicated by the dotted line. The amount of hydrogen gas supplied to the injectors 30 to 32 is determined according to the duty ratio of the control signal. For example, the injectors 30 to 32 stop the supply of fuel gas when the logical value of the control signal is "0", and supply the fuel gas when the logical value of the control signal is "1".

ＥＣＵ７は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、及びＣＰＵを動作させるプログラムを格納するメモリなどを有し、燃料電池システムの動作を制御する。例えばＥＣＵ７は、燃料電池スタック１の運転状態に応じてインジェクタ３０〜３２を制御信号により制御する。なお、ＥＣＵ７は制御装置の一例である。 The ECU 7 has, for example, a CPU (Central Processing Unit), a memory that stores a program for operating the CPU, and controls the operation of the fuel cell system. For example, the ECU 7 controls the injectors 30 to 32 with a control signal according to the operating state of the fuel cell stack 1. The ECU 7 is an example of the control device.

ＥＣＵ７は、例えば、後述するように氷点下の環境で燃料電池スタック１を始動する場合でなければ、インジェクタ３１に燃料ガスの供給動作を行わせる。このため、大径ノズル２１は、符号Ｒ１で示されるように、噴射口２１ａから燃料ガスを流路２４に噴射する。流路２４内の燃料ガスはエゼクタ２の駆動流体として作用する。このため、気液分離器５及び再循環路Ｌ４内のオフガスが、符号Ｒ６で示されるように、ディフューザ２３の開口２５から流路２４に吸入される。 The ECU 7, for example, causes the injector 31 to perform a fuel gas supply operation unless the fuel cell stack 1 is started in a sub-zero environment as described later. Therefore, the large-diameter nozzle 21 injects the fuel gas into the flow path 24 from the injection port 21a, as indicated by the symbol R1. The fuel gas in the flow path 24 acts as a driving fluid for the ejector 2. Therefore, the off gas in the gas-liquid separator 5 and the recirculation path L4 is sucked into the flow path 24 from the opening 25 of the diffuser 23, as indicated by the reference symbol R6.

大径ノズル２１から噴射された燃料ガスは、開口２５から吸入されたオフガスとディフューザ２３内で混合され、符号Ｒ２で示されるように、供給路Ｌ２を介してマニホルド孔１０に流入する。つまり、エゼクタ２は、燃料ガスとともにオフガスを燃料電池スタック１に導入する。これにより、燃料電池スタック１は、オフガスを発電に再利用することができる。 The fuel gas injected from the large-diameter nozzle 21 is mixed with the off gas sucked from the opening 25 in the diffuser 23, and flows into the manifold hole 10 via the supply passage L2, as indicated by reference symbol R2. That is, the ejector 2 introduces the off gas into the fuel cell stack 1 together with the fuel gas. As a result, the fuel cell stack 1 can reuse the off gas for power generation.

例えば氷点下の環境で運転を停止した燃料電池スタック１のオフガスの出口側のマニホルド孔１１付近では、発電で生じた水分が凍結して氷となりマニホルド孔１１を塞ぐおそれがある。このため、燃料電池システムを再始動するとき、マニホルド孔１１が塞がれたことによる発電性能の低下を抑制するため、燃料電池スタック１を発電させて生じた熱で氷を溶かす手段が用いられる。 For example, in the vicinity of the manifold hole 11 on the off gas outlet side of the fuel cell stack 1 that has stopped operating in an environment below freezing, the water generated during power generation may freeze and become ice, blocking the manifold hole 11. Therefore, when restarting the fuel cell system, a means for melting the ice by the heat generated by the fuel cell stack 1 is used in order to suppress the deterioration of the power generation performance due to the blockage of the manifold hole 11. ..

しかし、エゼクタ２内にはオフガス中の不純物ガスが残っているため、仮にタンク４からエゼクタ２を介して燃料電池スタック１に燃料ガスが供給されると、ディフューザ２３内で不純物ガスが燃料ガスに混ざって燃料ガスの濃度が低下する。このため、燃料電池スタック１内には、オフガスの出口が塞がっていることから不純物ガスが充満して水素ガスの供給量が不足し、氷が十分に溶けるまで発電を継続することができないおそれがある。 However, since the impurity gas in the off gas remains in the ejector 2, if the fuel gas is supplied from the tank 4 to the fuel cell stack 1 via the ejector 2, the impurity gas becomes the fuel gas in the diffuser 23. When mixed, the concentration of fuel gas decreases. Therefore, since the outlet of the off gas is blocked in the fuel cell stack 1, the impurity gas is filled and the supply amount of the hydrogen gas is insufficient, so that there is a possibility that the power generation cannot be continued until the ice is sufficiently melted. is there.

そこで、ＥＣＵ７は、氷点下の環境で燃料電池システムを再始動する場合、つまり燃料電池スタック１の発電を再開する場合、インジェクタ３０を動作させる。インジェクタ３０は、エゼクタ２を迂回する迂回路Ｌ１を介して燃料電池スタック１に燃料ガスを供給するため、エゼクタ２内の不純物ガスが燃料ガスに混ざることが抑制される。 Therefore, the ECU 7 operates the injector 30 when restarting the fuel cell system in an environment below freezing, that is, when restarting the power generation of the fuel cell stack 1. Since the injector 30 supplies the fuel gas to the fuel cell stack 1 through the bypass L1 that bypasses the ejector 2, the impurity gas in the ejector 2 is suppressed from being mixed with the fuel gas.

図２は、再始動時の燃料電池システムの動作例を示す図である。図２において、図１と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。 FIG. 2 is a diagram showing an operation example of the fuel cell system at the time of restart. 2, the same components as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

インジェクタ３０は、符号Ｒ７で示されるように、迂回路Ｌ１を介して燃料電池スタック１に燃料ガスを供給する。しかし、燃料ガスは、再循環路Ｌ４及び気液分離器５の圧力が燃料電池スタック１内の圧力より低いため、符号Ｒ８で示されるように、逆流してエゼクタ２に流れ込むおそれがある。この場合、燃料ガスの供給量が減少するため、氷が十分に溶けるまで発電を継続することができず、燃料電池スタック１の発電性能が低下する。 The injector 30 supplies the fuel gas to the fuel cell stack 1 via the bypass L1 as indicated by the reference symbol R7. However, since the pressures of the recirculation path L4 and the gas-liquid separator 5 are lower than the pressure inside the fuel cell stack 1, the fuel gas may flow backward and flow into the ejector 2 as indicated by reference symbol R8. In this case, since the supply amount of the fuel gas is reduced, the power generation cannot be continued until the ice is sufficiently melted, and the power generation performance of the fuel cell stack 1 is deteriorated.

そこで、ＥＣＵ７は、符号Ｒ９で示されるように、インジェクタ３０の燃料ガスの供給に同期して、小径ノズル２２から燃料ガスが噴射されるようにインジェクタ３２を制御する。小径ノズル２２が燃料ガスを噴射すると、大径ノズル２１が噴射した場合と同様に、気液分離器５及び再循環路Ｌ４内のオフガスが、符号Ｒ１０で示されるように、ディフューザ２３の開口２５から流路２４に吸入される。 Therefore, the ECU 7 controls the injector 32 so that the fuel gas is injected from the small diameter nozzle 22 in synchronization with the supply of the fuel gas from the injector 30, as indicated by reference symbol R9. When the small-diameter nozzle 22 injects the fuel gas, the off gas in the gas-liquid separator 5 and the recirculation path L4, as in the case of the large-diameter nozzle 21 injecting the fuel gas, is opened by the opening 25 of the diffuser 23, as indicated by the symbol R10. Is sucked into the flow path 24.

小径ノズル２２に燃料ガスを噴射させると、噴射口２１ａ，２２ａの径の差分から大径ノズル２１に噴射させた場合より高い循環量特性が得られる。このため、燃料電池システムの再始動時のように燃料電池スタック１に要求される電力が通常の運転状態より少ない場合でも、逆流する燃料ガスの流れ（Ｒ８）を、少量の燃料ガスの噴射（Ｒ９）によりエゼクタ２内に吸入されるオフガスの流れ（Ｒ１０）によって抑制することができる。 When the fuel gas is injected into the small diameter nozzle 22, a higher circulation amount characteristic is obtained than when the fuel gas is injected into the large diameter nozzle 21 due to the difference in diameter between the injection ports 21a and 22a. Therefore, even when the electric power required for the fuel cell stack 1 is smaller than in the normal operating state, such as when the fuel cell system is restarted, the reverse flow of the fuel gas (R8) is injected by a small amount of the fuel gas ( It can be suppressed by the flow (R10) of off-gas sucked into the ejector 2 by R9).

したがって、燃料電池スタック１に対する燃料ガスの供給量の減少が抑制され、氷が溶けるまで燃料電池スタック１に高濃度の燃料ガスの供給を維持することが可能となる。 Therefore, a decrease in the amount of fuel gas supplied to the fuel cell stack 1 is suppressed, and it becomes possible to maintain the supply of high-concentration fuel gas to the fuel cell stack 1 until the ice melts.

図３は、大径ノズル２１及び小径ノズル２２の循環量特性の一例を示すグラフである。グラフの横軸は、燃料電池スタック１に対する燃料ガスの供給量を示し、グラフの縦軸は、大径ノズル２１及び小径ノズル２２の噴射によりエゼクタ２内に吸入されるオフガスの循環流量を示す。 FIG. 3 is a graph showing an example of circulation amount characteristics of the large diameter nozzle 21 and the small diameter nozzle 22. The horizontal axis of the graph shows the supply amount of the fuel gas to the fuel cell stack 1, and the vertical axis of the graph shows the circulation flow rate of the off gas sucked into the ejector 2 by the injection of the large diameter nozzle 21 and the small diameter nozzle 22.

グラフから理解されるように、小径ノズル２２の供給量に対する循環流量の比（つまりグラフの傾き）は、大径ノズル２１より大きい。このため、燃料電池スタック１に要求される電力が通常の運転状態より少ないために供給量が少ない場合、小径ノズル２２の噴射により大径ノズル２１の噴射より高い循環流量が得られる。したがって、逆流する燃料ガスの流れ（Ｒ８）を、その逆向きのオフガスの流れ（Ｒ１０）により効果的に打ち消すことができる。 As understood from the graph, the ratio of the circulation flow rate to the supply amount of the small diameter nozzle 22 (that is, the slope of the graph) is larger than that of the large diameter nozzle 21. Therefore, when the fuel cell stack 1 requires a smaller amount of electric power than in the normal operating state and thus the supply amount is small, the injection of the small diameter nozzle 22 provides a higher circulation flow rate than the injection of the large diameter nozzle 21. Therefore, the reverse flow of the fuel gas (R8) can be effectively canceled by the reverse flow of the off gas (R10).

また、小径ノズル２２の噴射口２２ａの径は、大径ノズル２１の噴射口２１ａの径より小さいため、小径ノズル２２の噴射により可能な最大の供給量Ｓｍａｘは、大径ノズル２１の噴射により可能な最大の供給量Ｌｍａｘより少ない。このため、仮にエゼクタ２に大径ノズル２１が設けられていない場合、再始動時ではない通常の運転状態で燃料電池スタック１に要求される電力に対し十分な供給量が得られない。 Further, since the diameter of the ejection port 22a of the small diameter nozzle 22 is smaller than the diameter of the ejection port 21a of the large diameter nozzle 21, the maximum supply amount Smax that can be achieved by the ejection of the small diameter nozzle 22 is possible by the ejection of the large diameter nozzle 21. Is less than the maximum supply amount Lmax. Therefore, if the ejector 2 is not provided with the large-diameter nozzle 21, it is not possible to obtain a sufficient supply amount with respect to the electric power required for the fuel cell stack 1 in a normal operating state other than when restarting.

このように、エゼクタ２には、通常の運転状態で燃料ガスを噴射する大径ノズル２１に加えて、燃料電池システムの再始動時に逆流する燃料ガスを打ち消すための小径ノズル２２が備えられている。 As described above, the ejector 2 is provided with the large-diameter nozzle 21 for injecting the fuel gas in the normal operation state, and the small-diameter nozzle 22 for canceling the fuel gas flowing backward when the fuel cell system is restarted. ..

ＥＣＵ７は、燃料電池スタック１の発電を再開する場合、インジェクタ３０の燃料ガスの供給に同期して、小径ノズル２２から燃料ガスが噴射されるようにインジェクタ３２を制御する。ＥＣＵ７は、例えば、エゼクタ２に逆流する燃料ガス（符号Ｒ８参照。以下、「逆流ガス」と表記。）の流量とエゼクタ２に吸入されるオフガス（符号Ｒ１０参照。以下、「吸入ガス」と表記。）の流量が均衡するように各インジェクタ３０，３２の制御信号のデューティ比及びオンオフのタイミングを算出する。デューティ比及びオンオフのタイミングの算出には、例えば、燃料電池スタック１及びエゼクタ２の圧損などの各種の条件に応じ、ＥＣＵ７のメモリ内に保持されるマップデータに基づいて行われる。 When restarting the power generation of the fuel cell stack 1, the ECU 7 controls the injector 32 so that the fuel gas is injected from the small diameter nozzle 22 in synchronization with the supply of the fuel gas from the injector 30. For example, the ECU 7 supplies the flow rate of the fuel gas (see reference numeral R8, which will be referred to as “backflow gas” below) that flows back to the ejector 2 and the off gas (see reference numeral R10 that will be referred to as “intake gas”) that is sucked into the ejector 2. The duty ratio and the on/off timing of the control signals of the injectors 30 and 32 are calculated so that the flow rates of (. The calculation of the duty ratio and the on/off timing is performed based on map data held in the memory of the ECU 7 according to various conditions such as pressure loss of the fuel cell stack 1 and the ejector 2.

（ＥＣＵ７の第１の制御例）
図４は、ＥＣＵ７の第１の制御例を示す図である。符号Ｇ１ａは、インジェクタ３０に入力される制御信号の論理値（オンまたはオフ）の例を示し、符号Ｇ１ｂは、制御信号に従ってインジェクタ３０から供給される燃料ガスの流量を示す。符号Ｇ１ａ，Ｇ１ｂの横軸は時間を示す。 (First control example of ECU 7)
FIG. 4 is a diagram showing a first control example of the ECU 7. Reference sign G1a indicates an example of a logical value (ON or OFF) of the control signal input to the injector 30, and reference sign G1b indicates the flow rate of the fuel gas supplied from the injector 30 according to the control signal. The horizontal axis of the reference symbols G1a and G1b represents time.

また、符号Ｇ２ａは、インジェクタ３２に入力される制御信号の論理値（オンまたはオフ）の例を示し、符号Ｇ２ｂは、制御信号に従ってインジェクタ３２から供給される燃料ガスの流量を示す。符号Ｇ２ａ，Ｇ２ｂの横軸は時間を示す。 Further, reference character G2a indicates an example of a logical value (ON or OFF) of the control signal input to the injector 32, and reference character G2b indicates the flow rate of the fuel gas supplied from the injector 32 according to the control signal. The horizontal axis of the reference symbols G2a and G2b represents time.

ＥＣＵ７は、同一のタイミングでインジェクタ３０，３２をオンオフ制御する。このため、インジェクタ３０，３２は、同一の間隔をおいて同時に燃料ガスの供給を開始及び停止する。例えばインジェクタ３０，３２は、共通のオン期間Ｔ内で燃料ガスを継続的に供給し、共通のオフ期間Ｔ’内で燃料ガスの供給を継続的に停止する。 The ECU 7 controls ON/OFF of the injectors 30 and 32 at the same timing. Therefore, the injectors 30 and 32 simultaneously start and stop the supply of the fuel gas at the same interval. For example, the injectors 30 and 32 continuously supply the fuel gas within the common ON period T, and continuously stop the supply of the fuel gas within the common OFF period T'.

このとき、オン期間Ｔ内に継続的に流れる逆流ガス及び吸入ガスの各力の時間平均が均衡する。これにより、逆流ガスの流れが吸入ガスの流れにより相殺されて、インジェクタ３０から燃料電池スタック１に対する高濃度の燃料ガスの供給量が、氷を溶かすまでの間、発電に必要な量に維持される。 At this time, the time averages of the respective forces of the backflow gas and the suction gas that continuously flow during the ON period T are balanced. As a result, the flow of the backflow gas is canceled by the flow of the suction gas, and the supply amount of the high-concentration fuel gas from the injector 30 to the fuel cell stack 1 is maintained at the amount required for power generation until the ice is melted. It

（ＥＣＵ７の第２の制御例）
図５は、ＥＣＵ７の第２の制御例を示す図である。図５において、図４と共通する内容については同一の符号を付し、その説明は省略する。 (Second control example of ECU 7)
FIG. 5 is a diagram showing a second control example of the ECU 7. 5, the contents common to FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

符号Ｇ３ａは、インジェクタ３２に入力される制御信号の論理値（オンまたはオフ）の例を示し、符号Ｇ３ｂは、制御信号に従ってインジェクタ３２から供給される燃料ガスの流量を示す。符号Ｇ３ａ，Ｇ３ｂの横軸は時間を示す。なお、インジェクタ３０は、第１の制御例と同じタイミングでオンオフ制御される。 Reference sign G3a indicates an example of a logical value (on or off) of the control signal input to the injector 32, and reference sign G3b indicates the flow rate of the fuel gas supplied from the injector 32 according to the control signal. The horizontal axes of the reference symbols G3a and G3b indicate time. The injector 30 is on/off controlled at the same timing as in the first control example.

本例において、オン期間Ｔ内に流れる吸入ガスの力は、第１の制御例の場合より強いと仮定する。このため、ＥＣＵ７は、インジェクタ３０のオン期間Ｔ内においてインジェクタ３２をオンする期間を間引きする。 In this example, it is assumed that the force of the intake gas flowing within the ON period T is stronger than that in the first control example. Therefore, the ECU 7 thins out the period in which the injector 32 is turned on within the ON period T of the injector 30.

例えば、ＥＣＵ７は、オン期間Ｔ内においてインジェクタ３２がインジェクタ３０より短い周期で燃料ガスの供給の開始及び停止を繰り返すように、インジェクタ３２に対する制御信号を生成する。なお、オフ期間Ｔ’においてインジェクタ３０による燃料ガスの供給は継続的に停止する。 For example, the ECU 7 generates a control signal for the injector 32 so that the injector 32 repeats starting and stopping the supply of the fuel gas in a cycle shorter than the injector 30 within the ON period T. The supply of the fuel gas by the injector 30 is continuously stopped during the off period T'.

このとき、オン期間Ｔ内に継続的に流れる逆流ガスの力の時間平均と、オン期間Ｔ内に断続的に流れる吸入ガスの力の時間平均が均衡する。これにより、逆流ガスの流れが吸入ガスの流れにより相殺されて、インジェクタ３０から燃料電池スタック１に対する高濃度の燃料ガスの供給量が、氷を溶かすまでの間、発電に必要な量に維持される。 At this time, the time average of the force of the backflow gas continuously flowing in the ON period T and the time average of the force of the intake gas intermittently flowing in the ON period T are balanced. As a result, the flow of the backflow gas is canceled by the flow of the suction gas, and the supply amount of the high-concentration fuel gas from the injector 30 to the fuel cell stack 1 is maintained at the amount required for power generation until the ice is melted. It

（ＥＣＵ７の第３の制御例）
図６は、ＥＣＵ７の第３の制御例を示す図である。図６において、図４と共通する内容については同一の符号を付し、その説明は省略する。 (Third control example of ECU 7)
FIG. 6 is a diagram showing a third control example of the ECU 7. In FIG. 6, contents common to those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

符号Ｇ４ａは、インジェクタ３２に入力される制御信号の論理値（オンまたはオフ）の例を示し、符号Ｇ４ｂは、制御信号に従ってインジェクタ３２から供給される燃料ガスの流量を示す。符号Ｇ４ａ，Ｇ４ｂの横軸は時間を示す。なお、インジェクタ３０は、第１の制御例と同じタイミングでオンオフ制御される。 Reference symbol G4a indicates an example of a logical value (ON or OFF) of the control signal input to the injector 32, and reference symbol G4b indicates the flow rate of the fuel gas supplied from the injector 32 according to the control signal. The horizontal axes of the reference symbols G4a and G4b represent time. The injector 30 is on/off controlled at the same timing as in the first control example.

本例において、オン期間Ｔ内に流れる吸入ガスの力は、第１の制御例の場合より弱いと仮定する。このため、ＥＣＵ７は、オン期間Ｔ内だけでなく、オフ期間Ｔ’内においてもインジェクタ３２が継続的に燃料ガスを供給するように制御信号を生成する。ここで、インジェクタ３２は、一例としてオフ期間Ｔ’内において所定周期で断続的に燃料ガスを供給する。 In the present example, it is assumed that the force of the intake gas flowing within the ON period T is weaker than in the case of the first control example. Therefore, the ECU 7 generates the control signal so that the injector 32 continuously supplies the fuel gas not only during the on period T but also during the off period T'. Here, the injector 32 intermittently supplies the fuel gas in a predetermined cycle within the off period T′, for example.

このとき、オン期間Ｔ内に継続的に流れる逆流ガスの力の時間平均と、オン期間Ｔ内に断続的に流れ、かつ、オフ期間Ｔ’内に断続的に流れる吸入ガスの力の時間平均が均衡する。これにより、逆流ガスの流れが吸入ガスの流れにより相殺されて、インジェクタ３０から燃料電池スタック１に対する高濃度の燃料ガスの供給量が、氷を溶かすまでの間、発電に必要な量に維持される。 At this time, the time average of the force of the backflow gas continuously flowing during the ON period T and the time average of the force of the intake gas flowing intermittently during the ON period T and intermittently flowing during the OFF period T′. Balance. As a result, the flow of the backflow gas is canceled by the flow of the suction gas, and the supply amount of the high-concentration fuel gas from the injector 30 to the fuel cell stack 1 is maintained at the amount required for power generation until the ice is melted. It

このように、ＥＣＵ７は、インジェクタ３０の燃料ガスの供給に同期して、小径ノズル２２から燃料ガスが噴射されるようにインジェクタ３２を制御する。このため、逆流ガスの流れる力を吸入ガスの流れる力により低減することができるので、インジェクタ３０から燃料電池スタック１に対する高濃度の燃料ガスの供給量の減少が抑制される。このとき、第１乃至第３の制御例のように、逆流ガスの力と吸入ガスの力が必ずしも均衡する必要はなく、吸入ガスの力が逆流ガスの力の少なくとも一部を打ち消すことができればよい。 In this way, the ECU 7 controls the injector 32 so that the fuel gas is injected from the small diameter nozzle 22 in synchronization with the supply of the fuel gas from the injector 30. Therefore, the flow force of the backflow gas can be reduced by the flow force of the suction gas, so that the decrease in the supply amount of the high-concentration fuel gas from the injector 30 to the fuel cell stack 1 is suppressed. At this time, as in the first to third control examples, the force of the backflow gas and the force of the suction gas do not necessarily have to be balanced, and if the force of the suction gas can cancel at least a part of the force of the backflow gas. Good.

これにより、氷が溶けるまで燃料電池スタック１に高濃度の燃料ガスの供給を維持することが可能となり、燃料電池スタック１の発電性能を向上することができる。 This makes it possible to maintain the supply of high-concentration fuel gas to the fuel cell stack 1 until the ice melts, and improve the power generation performance of the fuel cell stack 1.

（他の燃料電池システムの例）
図７は、燃料電池システムの他の例を示す構成図である。図７において、図２と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。また、ＥＣＵ７及びタンク４の図示は省略する。 (Examples of other fuel cell systems)
FIG. 7 is a configuration diagram showing another example of the fuel cell system. 7, the same components as those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Illustration of the ECU 7 and the tank 4 is omitted.

本例において、燃料電池システムは、エゼクタ２に代えて、大径ノズル２１及び小径ノズル２２ごとのディフューザ２３ａ，２３ｂを備えるマルチタイプのエゼクタ２ａを有する。エゼクタ２ａは、大径ノズル２１と、小径ノズル２２と、大径ノズル２１を固定する板状の固定部２０ａと、小径ノズル２２を固定する板状の固定部２０ｂと、オフガス及び燃料ガスの混合気体が流れる流路２４ａ，２４ｂを備えたディフューザ２３ａ，２３ｂとを有する。 In the present example, the fuel cell system has a multi-type ejector 2a including diffusers 23a and 23b for each of the large diameter nozzle 21 and the small diameter nozzle 22 instead of the ejector 2. The ejector 2a includes a large-diameter nozzle 21, a small-diameter nozzle 22, a plate-shaped fixing portion 20a that fixes the large-diameter nozzle 21, a plate-shaped fixing portion 20b that fixes the small-diameter nozzle 22, and a mixture of off-gas and fuel gas. It has diffusers 23a and 23b provided with flow paths 24a and 24b through which gas flows.

固定部２０ａは、ディフューザ２３ａの一端側に設けられている。ディフューザ２３ａの他端側は供給路Ｌ２’に接続されている。また、ディフューザ２３ａには、再循環路Ｌ４’に接続された開口２５ａが設けられている。 The fixed portion 20a is provided on one end side of the diffuser 23a. The other end of the diffuser 23a is connected to the supply path L2'. Further, the diffuser 23a is provided with an opening 25a connected to the recirculation path L4'.

また、固定部２０ｂは、ディフューザ２３ｂの一端側に設けられている。ディフューザ２３ｂの他端側は供給路Ｌ２に接続されている。また、ディフューザ２３ｂには、再循環路Ｌ４に接続された開口２５ｂが設けられている。 The fixed portion 20b is provided on one end side of the diffuser 23b. The other end of the diffuser 23b is connected to the supply path L2. Further, the diffuser 23b is provided with an opening 25b connected to the recirculation path L4.

ディフューザ２３ａの流路２４ａに接続された供給路Ｌ２’は、ディフューザ２３ｂの流路２４ｂに接続された供給路Ｌ２上の合流点Ｑに接続されている。また、ディフューザ２３ａの開口２５ａに接続された再循環路Ｌ４’は、ディフューザ２３ｂの開口２５ｂに接続された再循環路Ｌ４上の分岐点Ｓに接続されている。 The supply path L2' connected to the flow path 24a of the diffuser 23a is connected to the confluence point Q on the supply path L2 connected to the flow path 24b of the diffuser 23b. The recirculation path L4' connected to the opening 25a of the diffuser 23a is connected to a branch point S on the recirculation path L4 connected to the opening 25b of the diffuser 23b.

このため、大径ノズル２１から噴射された燃料ガスは、再循環路Ｌ４’及び気液分離器５内のオフガスを開口２５ａから流路２４ａ内に吸引し、流路２４ａ内でオフガスと混ざる。オフガス及び燃料ガスの混合気体は、流路２４ａから供給路Ｌ２’，Ｌ２を介して入口側のマニホルド孔１０に流入する。 Therefore, the fuel gas injected from the large-diameter nozzle 21 sucks off gas in the recirculation path L4' and the gas-liquid separator 5 from the opening 25a into the flow path 24a and mixes with the off gas in the flow path 24a. The mixed gas of the off gas and the fuel gas flows from the flow path 24a into the manifold hole 10 on the inlet side through the supply paths L2' and L2.

また、小径ノズル２２から噴射された燃料ガスは、再循環路Ｌ４及び気液分離器５内のオフガスを開口２５ｂから流路２４ｂ内に吸引し、流路２４ｂ内でオフガスと混ざる。オフガス及び燃料ガスの混合気体は、流路２４ｂから供給路Ｌ２を介して入口側のマニホルド孔１０に流入する。 Further, the fuel gas injected from the small-diameter nozzle 22 sucks off gas in the recirculation path L4 and the gas-liquid separator 5 from the opening 25b into the flow path 24b, and mixes with the off gas in the flow path 24b. The mixed gas of the off gas and the fuel gas flows from the flow path 24b into the manifold hole 10 on the inlet side via the supply path L2.

本例において、エゼクタ２ａは、先の実施例のエゼクタ２と同様に大径ノズル２１及び小径ノズル２２を有する。このため、ＥＣＵ７は、インジェクタ３１，３２を上記の各例と同様に制御することにより、上述した効果が得られる。 In this example, the ejector 2a has a large diameter nozzle 21 and a small diameter nozzle 22 as in the ejector 2 of the previous embodiment. Therefore, the ECU 7 obtains the above-described effects by controlling the injectors 31 and 32 in the same manner as in the above examples.

本例において逆流ガスは、合流点Ｑで分流されるため、小径ノズル２２側の流路２４ｂだけでなく、符号Ｒ８’で示されるように、供給路Ｌ２’を介して大径ノズル２１側の流路２４ａにも流れる。これに対し、小径ノズル２２の噴射で生じた吸入ガスは、分岐点Ｓで分流されるため、小径ノズル２２側の開口２５ｂだけでなく、符号Ｒ１０’で示されるように、再循環路Ｌ４’を介して大径ノズル２１側の開口２５ａから流路２４ａにも吸入される。 In this example, since the backflow gas is split at the confluence point Q, not only the flow path 24b on the small diameter nozzle 22 side but also the large diameter nozzle 21 side via the supply path L2' as indicated by reference numeral R8'. It also flows into the flow path 24a. On the other hand, since the suction gas generated by the injection of the small diameter nozzle 22 is divided at the branch point S, not only the opening 25b on the small diameter nozzle 22 side but also the recirculation path L4′ as indicated by reference numeral R10′. Is also sucked into the flow path 24a through the opening 25a on the large diameter nozzle 21 side.

このため、符号Ｒ８’の逆流ガスの流れを符号Ｒ１０’で示される吸入ガスの流れで抑制することが可能である。したがって、本例の構成によっても、燃料電池スタック１の発電性能を向上することができる。 Therefore, it is possible to suppress the flow of the backflow gas indicated by reference sign R8' by the flow of the intake gas indicated by reference sign R10'. Therefore, the power generation performance of the fuel cell stack 1 can also be improved by the configuration of this example.

上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。 The embodiment described above is a preferred embodiment of the present invention. However, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

１ 燃料電池スタック（燃料電池）
２，２ａ エゼクタ
７ ＥＣＵ（制御装置）
２１ 大径ノズル（第１ノズル）
２２ 小径ノズル（第２ノズル）
２１ａ，２２ａ 噴射口
３１ インジェクタ（第１供給装置）
３２ インジェクタ（第２供給装置）
３０ インジェクタ（第３供給装置） 1 Fuel cell stack (fuel cell)
2,2a ejector 7 ECU (control device)
21 Large diameter nozzle (first nozzle)
22 Small diameter nozzle (second nozzle)
21a, 22a Injection port 31 Injector (first supply device)
32 injector (second supply device)
30 injector (third supply device)

Claims (1)

燃料ガスと酸化剤ガスの化学反応により発電する燃料電池と、
前記燃料ガスを噴射する噴射口の径が相違する第１ノズル及び第２ノズルを備え、前記燃料電池から再循環されるオフガスを前記燃料ガスとともに前記燃料電池に導入するエゼクタと、
第１ノズル及び第２ノズルに前記燃料ガスをそれぞれ供給する第１供給装置及び第２供給装置と、
前記エゼクタを迂回する経路を介して前記燃料電池に前記燃料ガスを供給する第３供給装置と、
前記燃料電池の状態に応じて前記第１供給装置、前記第２供給装置、及び前記第３供給装置の前記燃料ガスの供給を制御する制御装置とを有し、
前記制御装置は、前記燃料電池の発電を再開する場合、前記第３供給装置の前記燃料ガスの供給に同期して、前記噴射口の径が前記第１ノズルより小さい前記第２ノズルから前記燃料ガスが噴射されるように前記第２供給装置を制御することを特徴とする燃料電池システム。 A fuel cell that generates electricity by a chemical reaction between fuel gas and oxidant gas;
An ejector that includes a first nozzle and a second nozzle having different injection port diameters for injecting the fuel gas, and introduces the off gas recirculated from the fuel cell into the fuel cell together with the fuel gas;
A first supply device and a second supply device for supplying the fuel gas to the first nozzle and the second nozzle, respectively;
A third supply device that supplies the fuel gas to the fuel cell via a path that bypasses the ejector;
A control device that controls the supply of the fuel gas by the first supply device, the second supply device, and the third supply device according to the state of the fuel cell;
When restarting the power generation of the fuel cell, the control device synchronizes with the supply of the fuel gas of the third supply device, and the fuel is supplied from the second nozzle whose diameter is smaller than that of the first nozzle. A fuel cell system comprising: controlling the second supply device so that gas is injected.
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