JP2023157039A - 燃料電池システム - Google Patents

Abstract

【課題】閉所空間の酸素濃度が低下し、危険状態に至る前に燃料電池の発電（酸素の消費）を停止できる燃料電池システムを提供する。【解決手段】燃料電池システムであって、前記燃料電池システムは、燃料電池の単セルを複数積層した燃料電池スタックと、電圧センサと、制御部と、を有し、前記制御部は、前記燃料電池スタックの電圧と、前記燃料電池スタック内の酸素濃度との関係を示す第１データ群を予め記憶し、前記電圧センサは、前記燃料電池スタックの電圧を検知し、前記制御部は、前記電圧センサが検知した前記燃料電池スタックの電圧を前記第１データ群と照らし合わせて、前記燃料電池スタックの電圧が所定の第１閾値を下回る場合に前記燃料電池スタック内の酸素濃度が基準値を下回ったと判定することを特徴とする燃料電池システム。【選択図】図２

Description

本開示は、燃料電池システムに関する。

燃料電池を搭載した車両等の移動体の商品性向上を実現するための燃料電池システムが検討されている。
例えば特許文献１では、燃料電池スタックに空気供給不足が生じているかどうかをより正確に判定し、その抑制並びに性能低下及び耐久性劣化を抑制可能な燃料電池システムが開示されている。
特許文献２では、所定空間内の酸素濃度を検出し酸素欠乏状態に陥ることを防止する燃料電池システムが開示されている。
特許文献３では、酸素濃度により光特性が変化する酸素モニタ物質を用いて燃料電池セル中の酸素濃度を計測するとき温度の影響を除いた酸素濃度を得る酸素濃度計測装置が開示されている。
特許文献４では、空気ストイキ比をぎりぎりまで低減している場合に発電電圧が不安定になるか否かを早く検出できる燃料電池システムが開示されている。

特開２００７－０１２４３８号公報 特開２０１３－０２０８６８号公報 特開２０１２－１５１０１４号公報 特開２００５－０９３２１８号公報

閉所空間で燃料電池の発電を継続すると、閉所空間の酸素濃度が低下し酸素欠になる恐れがある。
燃料電池の発電を継続すると、発電のために酸素が消費されるため、閉所空間の酸素濃度が低下していく。
燃料電池システムに酸素濃度センサを取り付ける手段もあるが、コストが上がってしまう。

本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、閉所空間の酸素濃度が低下し、危険状態に至る前に燃料電池の発電（酸素の消費）を停止できる燃料電池システムを提供することを主目的とする。

本開示の燃料電池システムは、燃料電池システムであって、
前記燃料電池システムは、燃料電池の単セルを複数積層した燃料電池スタックと、電圧センサと、制御部と、を有し、
前記制御部は、前記燃料電池スタックの電圧と、前記燃料電池スタック内の酸素濃度との関係を示す第１データ群を予め記憶し、
前記電圧センサは、前記燃料電池スタックの電圧を検知し、
前記制御部は、前記電圧センサが検知した前記燃料電池スタックの電圧を前記第１データ群と照らし合わせて、前記燃料電池スタックの電圧が所定の第１閾値を下回る場合に前記燃料電池スタック内の酸素濃度が基準値を下回ったと判定することを特徴とする。

本開示の燃料電池システムによれば、閉所空間の酸素濃度が低下し、危険状態に至る前に燃料電池の発電（酸素の消費）を停止できる。

図１は、燃料電池スタックの電流と電圧の関係の一例を示す図である。 図２は、本開示の燃料電池システムの制御部が行う制御の一例を示すフローチャートである。

以下、本開示による実施の形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本開示の実施に必要な事柄（例えば、本開示を特徴付けない燃料電池システムの一般的な構成および製造プロセス）は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本開示は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。
本明細書において数値範囲を示す「～」とは、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。
また、数値範囲における上限値と下限値は任意の組み合わせを採用できる。

本開示の燃料電池システムは、燃料電池システムであって、
前記燃料電池システムは、燃料電池の単セルを複数積層した燃料電池スタックと、電圧センサと、制御部と、を有し、
前記制御部は、前記燃料電池スタックの電圧と、前記燃料電池スタック内の酸素濃度との関係を示す第１データ群を予め記憶し、
前記電圧センサは、前記燃料電池スタックの電圧を検知し、
前記制御部は、前記電圧センサが検知した前記燃料電池スタックの電圧を前記第１データ群と照らし合わせて、前記燃料電池スタックの電圧が所定の第１閾値を下回る場合に前記燃料電池スタック内の酸素濃度が基準値を下回ったと判定することを特徴とする。

本開示の燃料電池システムによれば、閉所空間の酸素濃度が低下し、危険状態に至る前に燃料電池の発電（酸素の消費）を停止できる。また、本開示によれば、弊所空間の酸素濃度の低下をアラートする（例えば換気を促す）ことができる。本開示によれば、酸素濃度センサを用いなくてもよいため、燃料電池システムのコストを低減することができる。

本開示の燃料電池システムは、燃料電池スタックと、電圧センサと、制御部と、を有する。
本開示の燃料電池システムは、閉所空間で用いられる車両等の移動体に搭載されて用いられてもよい。車両は、燃料電池車両、フォークリフト等であってもよい。車両以外の移動体としては、例えば、鉄道、船舶、航空機等が挙げられる。
また、本開示の燃料電池システムは、二次電池の電力でも走行可能な車両等の移動体に搭載されて用いられてもよい。
移動体は、本開示の燃料電池システムを備えていてもよい。

本開示の燃料電池システムは、燃料電池スタックを備える。
燃料電池スタックは、燃料電池の単セルを複数個積層した積層体である。
本開示においては、単セル、及び、単セルを積層した燃料電池スタックのいずれも、燃料電池と呼ぶ場合がある。
単セルの積層数は特に限定されず、例えば、２～数百個であってもよい。

燃料電池の単セルは、通常、膜電極ガス拡散層接合体を備える。
膜電極ガス拡散層接合体は、アノード側ガス拡散層及び、アノード触媒層及び、電解質膜及び、カソード触媒層及び、カソード側ガス拡散層をこの順に有する。

カソード（酸化剤極）は、カソード触媒層及びカソード側ガス拡散層を含む。
アノード（燃料極）は、アノード触媒層及びアノード側ガス拡散層を含む。
カソード触媒層及びアノード触媒層をまとめて触媒層と称する。
触媒層は、例えば、電気化学反応を促進する触媒金属、プロトン伝導性を有する電解質、及び、電子伝導性を有する担体等を備えていてもよい。
触媒金属としては、例えば、白金（Ｐｔ）、及び、Ｐｔと他の金属とから成る合金（例えばコバルト、及び、ニッケル等を混合したＰｔ合金）等を用いることができる。
電解質としては、フッ素系樹脂等であってもよい。フッ素系樹脂としては、例えば、ナフィオン溶液等を用いてもよい。
上記触媒金属は担体上に担持されており、各触媒層では、触媒金属を担持した担体（触媒担持担体）と電解質とが混在していてもよい。
触媒金属を担持するための担体は、例えば、一般に市販されているカーボンなどの炭素材料等が挙げられる。

カソード側ガス拡散層及びアノード側ガス拡散層をまとめてガス拡散層と称する。
ガス拡散層は、ガス透過性を有する導電性部材等であってもよい。
導電性部材としては、例えば、カーボンクロス、及びカーボンペーパー等のカーボン多孔質体、並びに、金属メッシュ、及び、発泡金属などの金属多孔質体等が挙げられる。

電解質膜は、固体高分子電解質膜であってもよい。固体高分子電解質膜としては、例えば、水分が含まれたパーフルオロスルホン酸の薄膜等のフッ素系電解質膜、及び、炭化水素系電解質膜等が挙げられる。電解質膜としては、例えば、ナフィオン膜（デュポン社製）等であってもよい。

単セルは、必要に応じて膜電極ガス拡散層接合体の両面を挟持する２枚のセパレータを備えてもよい。２枚のセパレータは、一方がアノード側セパレータであり、もう一方がカソード側セパレータである。本開示では、アノード側セパレータとカソード側セパレータとをまとめてセパレータという。
セパレータは、反応ガス及び冷媒等の流体を単セルの積層方向に流通させるための供給孔及び排出孔等の孔を有していてもよい。冷媒としては、低温時の凍結を防止するために例えばエチレングリコールと水との混合溶液を用いることができる。
供給孔は、燃料ガス供給孔、酸化剤ガス供給孔、及び、冷媒供給孔等が挙げられる。
排出孔は、燃料ガス排出孔、酸化剤ガス排出孔、及び、冷媒排出孔等が挙げられる。
セパレータは、ガス拡散層に接する面に反応ガス流路を有していてもよい。また、セパレータは、ガス拡散層に接する面とは反対側の面に燃料電池の温度を一定に保つための冷媒流路を有していてもよい。
セパレータは、ガス不透過の導電性部材等であってもよい。導電性部材としては、例えば、熱硬化樹脂、熱可塑樹脂、及び、樹脂繊維等の樹脂材、カーボン粉末、及び、カーボン繊維等のカーボン材を圧縮してガス不透過とした緻密質カーボン、及び、プレス成形した金属（例えば、鉄、アルミニウム、及び、ステンレス等）板等であってもよい。また、セパレータが集電機能を備えるものであってもよい。
セパレータの形状は、長方形、横長６角形、横長８角形、円形、及び、長丸形状等であってもよい。

燃料電池スタックは、各供給孔が連通した入口マニホールド、及び、各排出孔が連通した出口マニホールド等のマニホールドを有していてもよい。
入口マニホールドは、アノード入口マニホールド、カソード入口マニホールド、及び、冷媒入口マニホールド等が挙げられる。
出口マニホールドは、アノード出口マニホールド、カソード出口マニホールド、及び、冷媒出口マニホールド等が挙げられる。

本開示においては、燃料ガス、及び、酸化剤ガスをまとめて反応ガスと称する。アノードに供給される反応ガスは、燃料ガスであり、カソードに供給される反応ガスは酸化剤ガスである。燃料ガスは、主に水素を含有するガスであり、水素であってもよい。酸化剤ガスは、酸素を含有するガスであり、酸素、空気、及び、乾燥空気等であってもよい。

燃料電池システムは、酸化剤ガス系を備えていてもよい。
酸化剤ガス系は、酸化剤ガス供給部、酸化剤ガス供給流路、酸化剤オフガス排出流路、酸化剤ガスバイパス流路、バイパス弁、酸化剤ガス流量センサ等を備えていてもよい。
酸化剤ガス供給部は、酸化剤ガス供給流路の燃料電池よりも上流に配置され、燃料電池に酸化剤ガスを供給する。具体的には、酸化剤ガス供給部は、燃料電池のカソードに酸化剤ガスを供給する。
酸化剤ガス供給部としては、例えば、エアコンプレッサ等を用いることができる。
酸化剤ガス供給部は、制御部と電気的に接続される。酸化剤ガス供給部は、制御部からの制御信号に従って駆動される。酸化剤ガス供給部は、制御部によって酸化剤ガス供給部からカソードに供給される酸化剤ガスの流量及び圧力からなる群より選ばれる少なくとも１つを制御されてもよい。
酸化剤ガス供給流路は、燃料電池システムの外部と燃料電池の酸化剤ガス入口とを接続する。酸化剤ガス供給流路は、酸化剤ガス供給部から燃料電池のカソードへの酸化剤ガスの供給を可能にする。酸化剤ガス入口は、酸化剤ガス供給孔、カソード入口マニホールド等であってもよい。
酸化剤オフガス排出流路は、燃料電池の酸化剤ガス出口と燃料電池システムの外部とを接続する。酸化剤オフガス排出流路は、燃料電池のカソードから排出される酸化剤ガスである酸化剤オフガスの外部への排出を可能にする。酸化剤ガス出口は、酸化剤ガス排出孔、カソード出口マニホールド等であってもよい。
酸化剤オフガス排出流路には、酸化剤ガス圧力調整弁が設けられていてもよい。
酸化剤ガス圧力調整弁は、制御部と電気的に接続され、制御部によって酸化剤ガス圧力調整弁が開かれることにより、反応済みの酸化剤ガスである酸化剤オフガスを酸化剤オフガス排出流路から外部へ排出する。また、酸化剤ガス圧力調整弁の開度を調整することにより、カソードに供給される酸化剤ガス圧力（カソード圧力）を調整してもよい。なお、酸化剤オフガスは、酸化剤ガスの成分と同じであってもよく、酸素、空気、及び、乾燥空気等であってもよく、水蒸気等が含まれていてもよい。
酸化剤ガスバイパス流路は、酸化剤ガス供給流路から分岐し、燃料電池を迂回し、酸化剤ガス供給流路の分岐部と酸化剤オフガス排出流路の合流部とを接続する。
酸化剤ガスバイパス流路には、バイパス弁が配置される。
バイパス弁は、制御部と電気的に接続され、制御部によってバイパス弁が開弁されることにより、燃料電池への酸化剤ガスの供給が不要な場合に燃料電池を迂回して酸化剤ガスを酸化剤オフガス排出流路から外部へ排出することができる。
酸化剤ガス流量センサは、酸化剤ガス供給流路に配置される。
酸化剤ガス流量センサは、酸化剤ガス系内の酸化剤ガスの流量を検出する。酸化剤ガス流量センサは、制御部と電気的に接続される。制御部は、酸化剤ガス流量センサで検出した酸化剤ガスの流量からエアコンプレッサの回転数を推定してもよい。酸化剤ガス流量センサは、酸化剤ガス供給流路の酸化剤ガス供給部よりも上流に配置されていてもよい。
酸化剤ガス流量センサは、従来公知の流量計等を採用することができる。

燃料電池システムは、燃料ガス系を備えていてもよい。
燃料ガス系は、燃料電池に燃料ガスを供給する。
燃料ガス系は燃料ガス供給部、燃料ガス供給流路、燃料オフガス排出流路、燃料ガス循環流路等を備えていてもよい。
燃料ガス供給部は、燃料ガスを燃料電池のアノードに供給する。
燃料ガス供給部としては、例えば、燃料タンク等が挙げられ、具体的には、液体水素タンク、及び、圧縮水素タンク等が挙げられる。
燃料ガス供給部は、制御部と電気的に接続される。燃料ガス供給部は、制御部からの制御信号に従って、燃料ガス供給部の主止弁の開閉が制御されることにより燃料ガスの燃料電池への供給のＯＮ／ＯＦＦが制御されてもよい。
燃料ガス供給流路は、燃料ガス供給部と燃料電池のアノード入口とを接続する。燃料ガス供給流路は、燃料電池のアノードへの水素を含む燃料ガスの供給を可能にする。アノード入口は、燃料ガス供給孔、アノード入口マニホールド等であってもよい。
燃料オフガス排出流路は、燃料電池のアノード出口と燃料電池システムの外部とを接続する。燃料オフガス排出流路は、酸化剤オフガス排出流路の所定の領域で酸化剤オフガス排出流路と合流してもよい。アノード出口は、燃料ガス排出孔、アノード出口マニホールド等であってもよい。
燃料オフガスは、アノードにおいて未反応のまま通過した燃料ガス及び、カソードで生成した生成水がアノードに到達した水分等を含んでいてもよい。燃料オフガスは、触媒層及び電解質膜等で生成した腐食物質及び、掃気時にアノードに供給されてもよい酸化剤ガス等を含む場合がある。
燃料ガス循環流路は、燃料オフガス排出流路の分岐部で燃料オフガス排出流路から分岐し、燃料ガス供給流路の合流部で、燃料ガス供給流路と合流し、燃料オフガスを循環ガスとして燃料ガス系内で循環させることを可能にする。燃料オフガス排出流路の分岐部に燃料オフガスの外部への排出流量と燃料ガス系内での循環流量を制御可能な排出循環制御三方弁を配置してもよい。排出循環制御三方弁は制御部と電気的に接続され、制御部によって排出循環制御三方弁の開閉及び開度が制御されることにより、燃料オフガスの外部への排出流量と燃料ガス系内での循環流量を制御してもよい。

燃料電池システムは、冷却系を備えていてもよい。
冷却系は、燃料電池の温度を調節する。
冷却系は、冷媒供給部、冷媒循環流路等を備えていてもよい。
冷媒循環流路は、燃料電池に設けられる冷媒供給孔及び冷媒排出孔に連通し、冷媒供給部から供給される冷媒を燃料電池内外で循環させることを可能にする。
冷媒供給部は、制御部と電気的に接続される。冷媒供給部は、制御部からの制御信号に従って駆動される。冷媒供給部は、制御部によって冷媒供給部から燃料電池に供給される冷媒の流量を制御される。これにより燃料電池の温度が制御されてもよい。
冷媒供給部は、例えば、冷却水ポンプ等が挙げられる。
冷媒循環流路には、冷却水の熱を放熱するラジエータが設けられていてもよい。
冷媒循環流路には、冷媒を蓄えるリザーブタンクが設けられていてもよい。

燃料電池システムは、バッテリを備えていてもよい。
バッテリ（二次電池）は、充放電可能なものであればよく、例えば、ニッケル水素二次電池、及び、リチウムイオン二次電池等の従来公知の二次電池が挙げられる。また、二次電池は、電気二重層コンデンサ等の蓄電素子を含むものであってもよい。二次電池は、複数個を直列に接続した構成であってもよい。二次電池は、エアコンプレッサ等に電力を供給する。二次電池は、例えば、家庭用電源等の車両等の移動体の外部の電源から充電可能になっていてもよい。二次電池は、燃料電池の出力により充電されてもよい。二次電池の充放電は、制御部によって制御されてもよい。

燃料電池システムは、電圧センサを備える。
電圧センサは、燃料電池スタックの電圧を検知する。
電圧センサは、制御部と電気的に接続される。制御部は、電圧センサによって取得された燃料電池スタックの電圧を検知する。
電圧センサは、従来公知の電圧計等を用いることができる。

制御部は、物理的には、例えば、ＣＰＵ（中央演算処理装置）等の演算処理装置と、ＣＰＵで処理される制御プログラム及び制御データ等を記憶するＲＯＭ（リードオンリーメモリー）、並びに、主として制御処理のための各種作業領域として使用されるＲＡＭ（ランダムアクセスメモリー）等の記憶装置と、入出力インターフェースとを有するものである。また、制御部は、例えば、電子制御ユニット（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）等の制御装置であってもよい。
制御部は、車両等の移動体に搭載されていてもよいイグニッションスイッチと電気的に接続されていてもよい。制御部はイグニッションスイッチが切られていても外部電源により動作可能であってもよい。

（第１実施形態）
本開示の第１実施形態において制御部は、燃料電池スタックの電圧と、燃料電池スタック内の酸素濃度との関係を示す第１データ群を予め記憶する。
制御部は、電圧センサが検知した燃料電池スタックの電圧を第１データ群と照らし合わせて、燃料電池スタックの電圧が所定の第１閾値を下回る場合に燃料電池スタック内の酸素濃度が基準値を下回ったと判定する。
図１は、燃料電池スタックの電流と電圧の関係の一例を示す図である。
例えば閉所空間において、酸素濃度が低下すると、燃料電池スタックの発電のための酸素が不足するため、燃料電池スタックの電圧（ＩＶ）に挙動として、図１に示す異常電圧として現れる。
本開示においては、燃料電池スタックの電圧を監視し、第１閾値を下回ることにより、酸素濃度が基準値を下回ったと判定する。
第１閾値は、特に限定されず、燃料電池に求められる性能に応じて適宜設定することができる。
酸素濃度の基準値は、例えば１８％以下であってもよい。

（第２実施形態）
燃料電池スタック自体の性能低下（劣化など）等の誤判定の可能性もあるため、劣化などによる出力低下は日又は月オーダーでゆっくり低下するため、運転時間と電圧低下代の関係（電圧低下傾き）から燃料電池スタック自体の性能低下か酸素濃度低下か切り分けを行ってもよい。これにより、判定精度を向上させることができる。
本開示の第２実施形態において制御部は、燃料電池スタックの電圧低下傾きと、燃料電池スタックの運転時間との関係を示す第２データ群を予め記憶してもよい。
電圧センサは、燃料電池スタックの電圧を所定運転時間毎に検知してもよい。
制御部は、燃料電池スタックの電圧が所定の第１閾値を下回る場合に、所定運転時間毎に検知した燃料電池スタックの電圧から電圧低下傾きを算出してもよい。
制御部は、算出した電圧低下傾きを第２データ群と照らし合わせて、算出した当該電圧低下傾きが所定の第２閾値以上であるか否か判定してもよい。
算出した当該電圧低下傾きが所定の第２閾値以上である場合に、燃料電池スタック内の酸素濃度が基準値を下回ったと判定し、第２閾値未満である場合に、燃料電池スタック内の酸素濃度が基準値以上であると判定する。

（第３実施形態）
触媒の性能低下によるスタック電圧低下は、酸化剤ガス流量の操作により、酸素濃度低下時の電圧低下と切り分けを行ってもよい。これにより、判定精度を向上させることができる。酸化剤ガス流量は、酸化剤ガス流量センサにより検出してもよい。
本開示の第３実施形態において制御部は、燃料電池スタックの電圧が所定の第１閾値を下回る場合に、燃料電池スタックに供給する酸化剤ガス流量を所定時間の間、減量して、当該燃料電池スタックの電圧を低下させ、その後、制御部は、燃料電池スタックに供給する酸化剤ガス流量を減量前の流量に戻したときに、燃料電池スタックの電圧が酸化剤ガス流量の減量前に検知した電圧から継続して低下しているか否か判定してもよい。
燃料電池スタックの電圧が酸化剤ガス流量の減量前に検知した電圧から継続して低下している場合に燃料電池スタック内の酸素濃度が基準値を下回ったと判定し、燃料電池スタックの電圧が減量前に検知した電圧から継続して低下していない場合に燃料電池スタック内の酸素濃度が基準値以上であると判定する。

（第４実施形態）
フラッディング（スタック内の水溜まり）によるスタック電圧低下は数セルが電圧低下するのが原因であり、酸素濃度低下時はスタック総電圧（全てのセル電圧）が電圧低下するのが原因であり、これらからフラッディング（スタック内の水溜まり）によるスタック電圧低下と酸素濃度低下時電圧低下とを切り分けることができる。これにより、判定精度を向上させることができる。
本開示の第４実施形態において電圧センサは、燃料電池スタックの電圧及び各単セルの電圧を検知し、制御部は、燃料電池スタックの電圧が所定の第１閾値を下回る場合に、各単セルの電圧が所定の第１閾値を下回るか否か判定してもよい。
各単セルの電圧が所定の第１閾値を下回る場合に燃料電池スタック内の酸素濃度が基準値を下回ったと判定し、各単セルの電圧が所定の第１閾値以上である場合に燃料電池スタック内の酸素濃度が基準値以上であると判定する。

（第５実施形態）
燃料電池スタックの電圧の所定の第１閾値は、燃料電池スタックの温度、大気圧に応じて補正してもよい。これにより、判定精度を向上させることができる。
本開示の第５実施形態において燃料電池システムは、温度センサと、大気圧センサと、をさらに備えてもよい。
温度センサは、燃料電池スタックの温度を検知し、大気圧センサは、大気圧を検知し、制御部は、燃料電池スタックの温度と、大気圧と、燃料電池スタックの電圧の所定の第１閾値との関係を示す第３データ群を予め記憶し、制御部は、検知した燃料電池スタックの温度及び大気圧を第３データ群と照らし合わせて、第１閾値を補正してもよい。

温度センサは、燃料電池スタックの温度を検知する。
温度センサは、制御部と電気的に接続され、制御部は、温度センサによって検知された燃料電池スタックの温度を検知する。
温度センサは、従来公知の温度計等を用いることができる。

大気圧センサは、大気圧を検知する。
大気圧センサは、制御部と電気的に接続され、制御部は、大気圧センサによって検知された大気圧を検知する。
大気圧センサは、従来公知の圧力計等を用いることができる。

（第６実施形態）
本開示の第６実施形態において電圧センサは、燃料電池スタックの運転開始時の電圧を検知し、制御部は、検知した燃料電池スタックの運転開始時の電圧を第１閾値として設定してもよい。これにより、判定精度を向上させることができる。

図２は、本開示の燃料電池システムの制御部が行う制御の一例を示すフローチャートである。
まず、電圧センサにより、燃料電池スタックの電圧（スタック電圧）を監視する。ここでは、想定電圧（第１閾値）との差を監視してもよい。
所定運転時間毎にスタック電圧が所定の第１閾値未満か否か判定する。
スタック電圧が所定の第１閾値以上である場合は、スタック電圧の監視を継続する。
スタック電圧が所定の第１閾値未満である場合は、所定運転時間毎に検知した燃料電池スタックの電圧から電圧低下傾きを算出し、電圧低下傾きが第２閾値以上か否か判定する。
電圧低下傾きが所定の第２閾値未満である場合は、スタック電圧の監視を継続する。電圧低下傾きが所定の第２閾値以上である場合は、燃料電池スタック内の酸素濃度が基準値を下回ったと判定し、燃料電池の発電を停止し、アラートを発する。
なお、図示しないが簡易判定として、スタック電圧が所定の第１閾値未満である場合に、燃料電池スタック内の酸素濃度が基準値を下回ったと判定し、燃料電池の発電を停止し、アラートを発してもよい。

Claims (1)

1. 燃料電池システムであって、
   前記燃料電池システムは、燃料電池の単セルを複数積層した燃料電池スタックと、電圧センサと、制御部と、を有し、
   前記制御部は、前記燃料電池スタックの電圧と、前記燃料電池スタック内の酸素濃度との関係を示す第１データ群を予め記憶し、
   前記電圧センサは、前記燃料電池スタックの電圧を検知し、
   前記制御部は、前記電圧センサが検知した前記燃料電池スタックの電圧を前記第１データ群と照らし合わせて、前記燃料電池スタックの電圧が所定の第１閾値を下回る場合に前記燃料電池スタック内の酸素濃度が基準値を下回ったと判定することを特徴とする燃料電池システム。