JP4622319B2

JP4622319B2 - 燃料電池システム

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Publication number: JP4622319B2
Application number: JP2004166751A
Authority: JP
Inventors: 剛司片野
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-06-04
Filing date: 2004-06-04
Publication date: 2011-02-02
Anticipated expiration: 2024-06-04
Also published as: JP2005347151A

Description

本発明は、燃料電池システムに関するものである。

燃料電池システムには、いわゆる水素循環型燃料電池システムと、水素無循環型燃料電池システムとがある。水素循環型燃料電池システムは、燃料電池に過剰な水素を供給するとともに、燃料電池のアノードから排出されるアノードオフガスを循環させ、アノードオフガス中に残留する水素を再利用するシステムである。水素無循環型燃料電池システムは、燃料電池内部に供給した水素を貯めて、全て消費し、アノードオフガスを再利用しないシステムである。

水素無循環型燃料電池システムでは、アノードに発電に寄与しない窒素等の不純物ガスが滞留すると、燃料ガスである水素の供給が妨げられ、発電能力の低下を招く。これを抑制するための技術として、例えば、下記特許文献１には、アノードオフガスの排出流路に滞留した不純物ガスを、適宜、排出する技術が記載されている。

特開２００３−７７５０６号公報

しかし、上記水素無循環型燃料電池システムにおいて、十分な発電能力を確保するために、アノードオフガスの排出を頻繁に行うと、不純物ガスとともに、燃料電池内部に止めてある水素も排出されてしまい、燃料効率の低下を招く。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、水素無循環型燃料電池システムにおいて、燃料電池の発電能力の低下を抑制しつつ、燃料効率の低下を抑制することを目的とする。

上述の課題の少なくとも一部を解決するため、本発明では、以下の構成を採用した。
本発明の第１の燃料電池システムは、
アノードおよびカソードを備える燃料電池と、
前記燃料電池への要求出力に基づいて、前記アノードに水素を供給する水素供給部と、
前記アノードから排出されたアノードオフガスを外部に排出するための排出配管と、
前記排出配管に接続され、前記排出配管内の圧力上昇を緩和するように容積が変化するとともに、前記アノードオフガスを貯留するための貯留タンクと、
前記貯留タンクに貯留されたアノードオフガスの貯留量が所定値以上になったときに、前記貯留されたアノードオフガスを排出する排出弁と、
を備えることを要旨とする。

本発明の燃料電池システムは、水素無循環型燃料電池システムであって、燃料電池への要求出力に基づいて、発電に必要な量の水素をアノードに供給するタイプのものである。本発明の燃料電池システムにおいて、アノードオフガスは、発電に寄与しなかった不純物ガスである。この不純物ガスは、アノードに供給された水素によって、貯留タンクにパージされ、貯留される。そして、貯留タンクに貯留された不純物ガスは、所定量以上になったときに、排出弁によって排出される。なお、貯留タンクは、排出配管内の圧力上昇が緩和されるように容積が変化する。すなわち、貯留タンクの容積は、アノードオフガスの貯留時には、貯留量に応じて増大し、排出時には、排出量に応じて減少する。

こうすることによって、燃料電池のアノードにおける不純物ガスの滞留を抑制することができるので、アノードに水素をスムーズに供給することができる。したがって、燃料電池の発電能力の低下を抑制することができる。また、貯留タンクは、圧力上昇が緩和された状態で、貯留された不純物ガスを排出することができるので、不純物ガスとともに水素ガスが排出されることを抑制することができる。したがって、燃料効率の低下を抑制することができる。

上記燃料電池システムにおいて、
前記貯留タンクは、前記貯留タンクに前記アノードオフガスを流入するための流入口と、前記貯留タンクから前記アノードオフガスを排出するための流出口と、を備えており、
前記排出配管と前記流入口との少なくとも一部の断面積が、前記排出口の断面積よりも小さくなっているようにすることが好ましい。

こうすることによって、流入口の抵抗を排出口の抵抗よりも大きくすることができるので、貯留タンクに貯留された不純物ガスの排出時に、貯留タンクからアノードへの不純物ガスの逆流を抑制することができる。なお、上述したように、排出配管と流入口との少なくとも一部の断面積が、排出口の断面積よりも小さくなっているようにする代わりに、排出配管に逆止弁を設けるようにしてもよい。

上述した燃料電池システムにおいて、
前記貯留タンクは、
前記アノードオフガスを貯留するためのシリンダと、
前記アノードオフガスの貯留量に応じて、前記シリンダ内を移動するピストンと、を備えており、
前記燃料電池システムは、さらに、
前記ピストンの移動量が所定量以上のときに、前記アノードオフガスの貯留量が所定量以上になったとして、前記排出弁を開弁する制御部を備えるようにしてもよい。

こうすることによって、排出配管内の圧力上昇を緩和するように容積が変化する貯留タンクを実現し、貯留タンクに貯留された不純物ガスの排出を制御することができる。

本発明の第２の燃料電池システムは、
アノードおよびカソードを備える燃料電池と、
前記燃料電池への要求出力に基づいて、前記アノードに水素を供給する水素供給部と、
前記アノードから排出されたアノードオフガスを外部に排出するための排出配管と、
前記排出配管に接続され、前記排出配管内の圧力上昇を緩和するように容積が変化するとともに、前記アノードオフガスを貯留するための貯留タンクと、を備え、
前記貯留タンクは、
前記アノードオフガスを流入するための流入口を有し、該流入口から流入したアノードオフガスを貯留するための貯留部と、前記アノードオフガスを排出するための排出口を有する排出部とを備えるシリンダと、
前記アノードオフガスの貯留時に、前記貯留部と、前記排出部とを分離するとともに、前記貯留部に貯留されたアノードオフガスの貯留量に応じて、前記シリンダ内を一体的に移動する第１のピストン、および、第２のピストンと、
前記第２のピストンの移動量を、所定値以下に制限する制限手段と、を備え、
前記第１のピストンの移動量が前記所定値を超えたときに、前記第２のピストンの移動が前記制限手段によって制限され、前記第１のピストンが前記第２のピストンとは離れて移動することによって、前記貯留部と前記排出部とが連通し、前記貯留部に貯留されたアノードオフガスが、前記排出部に流れることを特徴とする。

本発明では、貯留タンク自体が、貯留したアノードオフガスの排出を制御する機構を備えている。本発明によっても、上述した本発明の第１の燃料電池システムと同様に、燃料電池の発電能力の低下を抑制しつつ、燃料効率の低下を抑制することができる。

本発明は、上述の燃料電池システムとしての構成の他、上述の燃料電池システムを備える動力出力装置、車両の発明として構成することもできる。なお、それぞれの態様において、先に示した種々の付加的要素を適用することが可能である。

以下、本発明の実施の形態について、実施例に基づき以下の順序で説明する。
Ａ．燃料電池システム（第１実施例）：
Ｂ．貯留タンク：
Ｃ．排出バルブ開閉制御処理：
Ｄ．貯留タンクの変形例：
Ｅ．第２実施例：
Ｆ．変形例：

Ａ．燃料電池システム（第１実施例）：
図１は、本発明の第１実施例としての水素無循環型の燃料電池システム１００の概略構成を示す説明図である。本実施例の燃料電池システム１００は、モータで駆動する電気車両に、電源として搭載されている。運転者が車両に備えられたアクセルを操作すると、アクセル開度センサ７０によって検出された操作量に応じて、水素の供給が行われて発電が行われ、その電力によって車両は走行することができる。なお、実施例の燃料電池システム１００は、車載用である必要はなく、据え置き型など種々の構成を採ることが可能である。

燃料電池スタック１０は、水素と酸素の電気化学反応によって発電するセルを複数積層させた積層体である。各セルは、水素イオンを透過する電解質膜を挟んで水素極（以下、アノードと呼ぶ）と酸素極（以下、カソードと呼ぶ）とを配置した構成となっている（図示省略）。本実施例では、電解質膜として、ナフィオン（登録商標）を利用する固体高分子型のセルを用いるものとしたが、これに限らず、種々のタイプを利用可能である。

燃料電池スタック１０のカソードには、酸素を含有したガスとして圧縮空気が、配管３４を介して、供給される。カソードからの排気（以下、カソードオフガスと呼ぶ）は、配管３５を介して、外部に排出される。

燃料電池スタック１０のアノードには、配管３１を介して、図示しない高圧水素を貯蔵した水素タンクから水素が供給される。水素の供給量は、流量調節バルブ４０によって調節される。水素タンクから水素を供給する代わりに、アルコール、炭化水素、アルデヒドなどを原料とする改質反応によって水素を生成し、供給するようにとしてもよい。

アノードからの排気（以下、アノードオフガスと呼ぶ）は、配管３２を介して、貯留タンク５０に貯留される。このアノードオフガスは、主として、カソードから電解質膜を透過してきた窒素などの不純物ガスである。貯留タンク５０には、後述するように、不純物ガスの貯留量を検出するためのセンサが設けられており、貯留タンク５０に貯留された不純物ガスは、貯留量が所定値以上になったときに、配管３３および排出バルブ６０を介して、外部に排出される。貯留タンク５０は、不純物ガスの貯留時に、内部圧力の上昇を緩和するように、容積が変化する。貯留タンク５０の構造の詳細については、後述する。なお、本実施例では、貯留タンク５０と、排出バルブ６０とは、別体であるものとしたが、一体的に構成されていてもよい。

燃料電池システム１００の運転は、制御ユニット２０によって制御される。制御ユニット２０は、内部にＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを備えるマイクロコンピュータとして構成されており、ＲＯＭに記憶されたプログラムに従って、システムの運転を制御する。図中に、この制御を実現するために、制御ユニット２０に入出力される信号の一例を破線で示した。入力信号としては、例えば、アクセル開度センサ７０や、貯留タンク５０に設けられた不純物の貯留量を検出するためのセンサからの検出信号などが挙げられる。出力信号としては、例えば、流量調節バルブ４０や、排出バルブ６０の制御信号などが挙げられる。

Ｂ．貯留タンク：
図２は、貯留タンク５０の構造を示す説明図である。貯留タンク５０の側断面図を示した。貯留タンク５０は、略円筒形のシリンダ５１と、ピストン５２とを備えている。シリンダ５１と、ピストン５２とは、スプリング５３によって、連結されている。そして、このスプリング５３によって、ピストン５２の最下位置が設定されている。なお、本実施例では、シリンダ５１の上部と、ピストン５２の上部とを連結するものとしたが、シリンダ５１の底部と、ピストンの下部とを連結するものとしてもよい。

シリンダ５１の下部側面には、不純物ガスの流入口５４と、排出口５５とが設けられている。また、シリンダ５１の上部側面には、通気口５６が設けられている。シリンダ５１内における、ピストン５２下側の空隙５８と、上側の空隙５９との気密性は、図示しないピストンリングによって確保されている。

流入口５４から不純物ガスが流入し、空隙５８内の圧力が上昇すると、ピストン５２は、空隙５８の圧力上昇を緩和するように上昇し、空隙５８の容積は増大する。また、排出口５５から不純物ガスが排出され、空隙５８の圧力が減少すると、ピストン５２は、スプリング５３の反力、および、自重によって、空隙５８の圧力減少を緩和するように下降し、空隙５８の容積は減少する。スプリング５３のバネ定数、および、ピストン５２の重さは、不純物ガスの流入時、および、排出時に、空隙５８内の圧力変化を十分に緩和できるように設定されている。また、空隙５９の圧力は、ピストン５２の移動時に、通気口５６から空気が出入りすることによって、一定に保たれる。

なお、不純物ガスの流入口５４の断面積は、排出口５５の断面積よりも狭い。各断面積は、任意に設定可能である。こうすることによって、流入口５４の抵抗を排出口５５の抵抗よりも大きくすることができるので、不純物ガスの排出時に、貯留タンク５０から燃料電池スタック１０のアノードへの不純物ガスの逆流を抑制することができる。本実施例では、不純物ガスの流入口５４の断面積が、排出口５５の断面積よりも狭くなるようにしたが、配管３２の一部の断面積が、排出口５５の断面積よりも狭くなるようにしてもよい。また、配管３２に逆止弁を設けるようにしてもよい。

貯留タンク５０には、ピストン５２のリフト量Ｌを検出するためのセンサ５７が設けられている。ピストン５２のリフト量と不純物ガスの貯留量とは、対応している。センサ５７の検出信号は、制御ユニット２０に送られる。

Ｃ．排出バルブ開閉制御処理：
図３は、排出バルブ開閉制御処理の流れを示すフローチャートである。制御ユニット２０のＣＰＵが実行する処理である。なお、この処理中、燃料電池スタック１０には、要求出力に応じて、発電に必要な量の水素が供給され、発電が行われている。また、排出バルブ６０は閉じられており、貯留タンク５０には、不純物ガスが貯留され、貯留タンク５０のピストン５２は上昇している。

まず、ＣＰＵは、ピストン５２のリフト量Ｌを検出し（ステップＳ１００）、リフト量Ｌが上限値Ｌ１以上になったか否かを判断する（ステップＳ１１０）。上限値Ｌ１は、任意に設定可能である。リフト量Ｌが上限値Ｌ１未満のときは（ステップＳ１１０：ＮＯ）、ステップＳ１００に戻る。リフト量Ｌが上限値Ｌ１以上になったときには（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、排出バルブ６０を開弁し（ステップＳ１２０）、不純物ガスの排出を行う。不純物ガスが排出されると、ピストン５２は、下降する。

次に、ＣＰＵは、ピストン５２のリフト量Ｌを検出し（ステップＳ１３０）、リフト量Ｌが所定の閾値Ｌ２以下になったか否かを判断する（ステップＳ１４０）。閾値Ｌ２は、０以上Ｌ１未満の範囲で任意に設定可能である。リフト量ＬがＬ２よりも大きいときには（ステップＳ１４０：ＮＯ）、ステップＳ１３０に戻る。リフト量Ｌが閾値Ｌ２以下になったときには（ステップＳ１４０：ＹＥＳ）、排出バルブ６０を閉弁する。この処理は、燃料電池システム１００の運転中、継続される。

以上説明した第１実施例の燃料電池システム１００では、燃料電池スタック１０のアノードにおける不純物ガスの滞留を抑制することができるので、アノードに水素をスムーズに供給することができる。したがって、燃料電池スタック１０の発電能力の低下を抑制することができる。また、貯留タンク５０は、空隙５８の圧力上昇が緩和された状態で、貯留された不純物ガスを排出することができるので、不純物ガスとともに水素ガスが排出されることを抑制することができる。したがって、燃料効率の低下を抑制することができる。

Ｄ．貯留タンクの変形例：
図４は、変形例としての貯留タンク５０Ａの構造を示す説明図である。この貯留タンク５０Ａの構造は、第１実施例における貯留タンク５０の構造とほぼ同じである。貯留タンク５０Ａには、貯留タンク５０におけるスプリング５３の代わりに、ストッパー部５１ａが設けられており、このストッパー部５１ａによって、ピストン５２の最下位置が設定されている。したがって、ピストン５２は、不純物ガスの排出時には、自重によって、ストッパー部５１ａの位置まで下降する。このような貯留タンク５０Ａによっても、第１実施例における貯留タンク５０と同様の機能を奏することができる。

Ｅ．第２実施例：
図５は、第２実施例としての水素無循環型の燃料電池システム１００Ａの概略構成を示す説明図である。第２実施例の燃料電池システム１００Ａは、第１実施例の燃料電池システム１００における貯留タンク５０、および、排出バルブ６０を備えていない。その代わりに、貯留タンク８０を備えている。貯留タンク８０は、後述するように、所定量以上の不純物ガスが貯留されたときに、不純物ガスを排出する機構を備えている。この他は、第１実施例の燃料電池システム１００と、ほぼ同じである。

図６は、貯留タンク８０の構造を示す説明図である。図６（ａ）に、貯留タンク８０の側断面図を示し、図６（ｂ）に、図６（ａ）におけるＡ−Ａ断面図を示した。貯留タンク８０は、略円筒形のシリンダ８１と、第１ピストン８４と、第２ピストン８５とを備えている。シリンダ８１の下部側面には、不純物ガスの流入口８２が設けられている。また、シリンダ８１の上部側面には、不純物ガスの排出口８３が設けられている。

第１ピストン８４は、円筒部８４ａと、円筒部８４ａの下部に接合されたドーナツ形状の皿部８４ｂとからなる。皿部８４ｂの外径は、シリンダ８１の内径とほぼ等しい。皿部８４ｂの側面には、Ｏリング８４ｃを取り付けるための溝が設けられている。円筒部８４ａには、４つの貫通孔８４ｈ１〜８４ｈ４が設けられている。第１ピストン８４（皿部８４ｂ）は、図示するように、スプリング８６によって、シリンダ８１と連結されている。

第２ピストン８５は、上皿部８５ａと、下皿部８５ｃと、上皿部８５ａの底面と下皿部８５ｃの上面とを連結する軸部８５ｂとからなる。上皿部８５ａの直径は、円筒部８４ａの内径とほぼ等しい。下皿部８５ｃの直径は、第１ピストン８４の皿部８４ｂの内径よりも大きい。上皿部８５ａには、Ｏリング８５ｄを取り付けるための溝が設けられている。Ｏリング８５ｄと円筒部８４ａとの摩擦は、Ｏリング８４ｃとシリンダ８１との摩擦よりも大きくなるように設定されている。第２ピストン８５（上皿部８５ａ）は、図示するように、スプリング８７によって、第１ピストン８４の皿部８４ｂと連結されている。第２ピストン８５は、スプリング８７によって、第１ピストン８４の皿部８４ｂの下面と、第２ピストン８５の下皿部８５ｃの上面とが密着するように付勢されており、第１ピストン８４、および、第２ピストン８５は、これらの下側の空隙８８に不純物ガスが貯留される過程においては、一体となって上昇する。空隙８８は、本発明における貯留部に相当する。第１ピストン８４、および、第２ピストン８５の上側の空隙８９は、本発明における排出部に相当する。

シリンダ８１内の上部中央には、円柱形の突起部８１ａが設けられている。この突起部８１ａの直径は、第２ピストン８５の上皿部８５ａの直径よりも小さい。突起部８１ａは、後述するように、本発明における制限部に相当する。

図７は、貯留タンク８０の動作の様子を示す説明図である。図７（ａ）に示すように、空隙８８に不純物ガスを貯留する過程においては、第１ピストン８４、および、第２ピストン８５は、一体となって上昇する。このとき、第１ピストン８４、および、第２ピストン８５は、スプリング８６の反力によって、下降方向に付勢されており、空隙８８の圧力は、空隙８９の圧力よりも高い。そして、図７（ｂ）に示すように、第２ピストン８５の上皿部８５ａの上面が突起部８１ａに当接すると、第２ピストン８５の上昇は停止し、第１ピストン８４だけがわずかに上昇する。そして、図７（ｃ）に示すように、第１ピストン８４の皿部８４ｂと、第２ピストンの下皿部８５ｃとの間に隙間ができると、空隙８８に貯留されていた不純物ガスは、第１ピストン８４の貫通孔８４ｈ１〜８４ｈ４から空隙８９に流れ、排出口８３から排出される。不純物ガスが排出され、空隙８８の圧力が低下すると、図７（ｄ）に示すように、第１ピストン８４、および、第２ピストン８５は、スプリング８６の反力によって、下降する。このとき、第２ピストン８５は、スプリング８７の反力によって、第１ピストン８４に対して上昇する。ただし、第２ピストン８５のＯリング８５ｄと円筒部８４ａとの摩擦は、第１ピストン８４のＯリング８４ｃとシリンダ８１との摩擦よりも大きいので、第１ピストン８４の皿部８４ｂと、第２ピストンの下皿部８５ｃとは、すぐには密着せず、不純物ガスの排出が継続される。そして、第１ピストン８４の皿部８４ｂと、第２ピストンの下皿部８５ｃとが密着すると、図７（ａ）に示すように、再度、不純物ガスの貯留が開始される。なお、第１ピストン８４のＯリング８４ｃとシリンダ８１との摩擦、第２ピストン８５のＯリング８５ｄと円筒部８４ａとの摩擦、第１ピストン８４および第２ピストン８５の重量、スプリング８６およびスプリング８７のバネ定数は、上述した動作が実現されるように、それぞれ設定されている。

以上説明した第２実施例の燃料電池システム１００Ａによっても、第１実施例の燃料電池システム１００と同様に、燃料電池の発電能力の低下を抑制しつつ、燃料効率の低下を抑制することができる。

Ｅ．変形例：
以上、本発明のいくつかの実施の形態について説明したが、本発明はこのような実施の形態になんら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々なる態様での実施が可能である。例えば、以下のような変形例が可能である。

Ｅ．変形例１：
上記第１実施例では、図３に示した排出バルブ開閉制御処理において、ピストン５２のリフト量に基づいて、排出バルブ６０の開弁の制御を行うものとしたが、これに限られず、たとえば、燃料電池スタック１０の発電量や、発電時間に基づいて、不純物の生成量を算出し、この算出値に基づいて、制御するようにしてもよい。また、上記第１実施例では、ピストン５２のリフト量に基づいて、排出バルブ６０の閉弁の制御を行うものとしたが、これに限られず、例えば、排出バルブ６０の開弁時間に基づいて、制御するようにしてもよい。

Ｅ２．変形例２：
上記第１実施例では、貯留タンク５０において、スプリング５３を、シリンダ５１の内部に備えるものとしたが、外部に備えるようにしてもよい。ただし、スプリング５３を、シリンダ５１の内部に備えるようにすれば、貯留タンク５０を小型化することができる。

Ｅ３．変形例３：
上記第２実施例では、貯留タンク８０において、Ｏリング８４ｃ、８５ｄを用いるものとしたが、これに限られない。これらの代わりに、例えば、ピストンリングを用いるようにしてもよい。

Ｅ４．変形例４：
上記第２実施例では、突起部８１ａや、スプリング８６、８７を用いて、第１ピストン８４、および、第２ピストン８５の昇降を機械的に制御するようにしたが、モータを用いて、制御ユニット２０によって制御するようにしてもよい。

本発明の第１実施例としての水素無循環型の燃料電池システム１００の概略構成を示す説明図である。貯留タンク５０の構造を示す説明図である。排出バルブ開閉制御処理の流れを示すフローチャートである。変形例としての貯留タンク５０Ａの構造を示す説明図である。第２実施例としての水素無循環型の燃料電池システム１００Ａの概略構成を示す説明図である。貯留タンク８０の構造を示す説明図である。貯留タンク８０の動作の様子を示す説明図である。

符号の説明

１００...燃料電池システム
１０...燃料電池スタック
２０...制御ユニット
３１、３２、３３、３４、３５...配管
４０...流量調節バルブ
５０、５０Ａ...貯留タンク
５１...シリンダ
５１ａ...ストッパー部
５２...ピストン
５３...スプリング
５４...流入口
５５...排出口
５６...通気口
５７...センサ
５８、５９...空隙
６０...排出バルブ
７０...アクセル開度センサ
１００Ａ...燃料電池システム
８０...貯留タンク
８１...シリンダ
８１ａ...突起部
８２...流入口
８３...排出口
８４...第１ピストン
８４ａ...円筒部
８４ｂ...皿部
８４ｈ１〜８４ｈ４...貫通孔
８５...第２ピストン
８５ａ...上皿部
８５ｂ...軸部
８５ｃ...下皿部
８６、８７...スプリング
８８、８９...空隙

Claims

燃料電池システムであって、
アノードおよびカソードを備える燃料電池と、
前記燃料電池への要求出力に基づいて、前記アノードに水素を供給する水素供給部と、
前記アノードから排出されたアノードオフガスを外部に排出するための排出配管と、
前記排出配管に接続され、前記排出配管内の圧力上昇を緩和するように容積が変化するとともに、前記アノードオフガスを貯留するための貯留タンクと、
前記貯留タンクに貯留されたアノードオフガスの貯留量が所定値以上になったときに、前記貯留されたアノードオフガスを排出する排出弁と、
を備える燃料電池システム。
請求項１記載の燃料電池システムであって、
前記貯留タンクは、前記貯留タンクに前記アノードオフガスを流入するための流入口と、前記貯留タンクから前記アノードオフガスを排出するための流出口と、を備えており、
前記排出配管と前記流入口との少なくとも一部の断面積が、前記排出口の断面積よりも小さくなっている、
燃料電池システム。
請求項１または２記載の燃料電池システムであって、
前記貯留タンクは、
前記アノードオフガスを貯留するためのシリンダと、
前記アノードオフガスの貯留量に応じて、前記シリンダ内を移動するピストンと、を備えており、
前記燃料電池システムは、さらに、
前記ピストンの移動量が所定量以上のときに、前記アノードオフガスの貯留量が所定量以上になったとして前記排出弁を開弁する制御部を備える、
燃料電池システム。
燃料電池システムであって、
アノードおよびカソードを備える燃料電池と、
前記燃料電池への要求出力に基づいて、前記アノードに水素を供給する水素供給部と、
前記アノードから排出されたアノードオフガスを外部に排出するための排出配管と、
前記排出配管に接続され、前記排出配管内の圧力上昇を緩和するように容積が変化するとともに、前記アノードオフガスを貯留するための貯留タンクと、を備え、
前記貯留タンクは、
前記アノードオフガスを流入するための流入口を有し、該流入口から流入したアノードオフガスを貯留するための貯留部と、前記アノードオフガスを排出するための排出口を有する排出部とを備えるシリンダと、
前記アノードオフガスの貯留時に、前記貯留部と、前記排出部とを分離するとともに、前記貯留部に貯留されたアノードオフガスの貯留量に応じて、前記シリンダ内を一体的に移動する第１のピストン、および、第２のピストンと、
前記第２のピストンの移動量を、所定値以下に制限する制限手段と、を備え、
前記第１のピストンの移動量が前記所定値を超えたときに、前記第２のピストンの移動が前記制限手段によって制限され、前記第１のピストンが前記第２のピストンとは離れて移動することによって、前記貯留部と前記排出部とが連通し、前記貯留部に貯留されたアノードオフガスが、前記排出部に流れることを特徴とする燃料電池システム。