JP5034186B2 - 燃料電池システム、ガス漏れ検知装置、および、ガス漏れ検知方法 - Google Patents

Description

本発明は、燃料電池システムにおいて、燃料ガス供給タンクから供給される燃料ガスの供給を遮断可能なタンク遮断弁であって、タンク遮断弁からの燃料ガスの漏れを検知する技術に関する。

近年、新しいエネルギ源として、水素などの燃料ガスと酸素とを用いて発電を行う燃料電池が注目されつつある。この燃料電池の燃料電池システムでは、例えば、燃料ガスを有する１つ以上の燃料ガス供給タンクから燃料ガスを燃料電池に供給するシステムが知られている。また、この燃料ガス供給タンクには、燃料ガスの供給を行ったり、その供給を停止したりするために、それぞれ遮断弁（以下では、タンク遮断弁とも呼ぶ。）が接続されている。

特開２００３−３０８８６８号公報

ところで、従来、上述のような燃料電池システムにおいて、安全対策等のため、燃料電池の運転停止時などにおいて、上述のタンク遮断弁から燃料ガスが漏れているか否かを検知するガス漏れ検知が行われている。

本発明は、燃料電池システムにおいて、タンク遮断弁のガス漏れ検知を行う新たな技術を提供することを目的とする。

上記目的の少なくとも一部を達成するために、本発明の燃料電池システムは、
燃料電池システムであって、
燃料電池と、
前記燃料電池に燃料ガスを供給するための燃料ガス供給タンクと、
前記燃料ガス供給タンクから供給される前記燃料ガスを前記燃料電池に導く流路に設けられ、前記燃料ガスの供給を遮断可能なタンク遮断弁と、
前記タンク遮断弁と前記燃料電池との間の前記流路に設けられ、前記燃料ガスの供給を遮断可能な流路遮断弁と、
前記タンク遮断弁と前記燃料電池との間の前記流路に設けられ、さらに、前記流路において、前記燃料ガスの供給方向に対して最も上流側に設けられる調圧弁であり、前記燃料ガスの供給方向に対して下流側の前記燃料ガスの圧力が調圧値になるように調圧を行う上流調圧弁と、
前記流路遮断弁と前記上流調圧弁のうち前記上流側にある弁と、前記タンク遮断弁との間の前記流路において、前記燃料ガスの流路圧力を表わす流路圧力値を検出する圧力検出部とを備え、
さらに、前記燃料電池の運転を停止する際において、前記タンク遮断弁を閉弁させるタンク遮断弁制御部と、
前記タンク遮断弁の閉弁後、前記流路圧力値が、前記上流調圧弁の前記調圧値以下とならない値まで前記流路圧力を減圧させる減圧処理部と、
減圧後、前記流路遮断弁を閉弁させる流路遮断弁制御部と、
前記流路遮断弁の閉弁後、まず、前記圧力検出部に前記流路圧力値を第１の圧力値として検出させ、さらに、所定時間経過後、前記圧力検出部に前記流路圧力値を第２の圧力値として検出させ、検出させた前記第１の圧力値に対する前記第２の圧力値の変化量を算出し、前記変化量と所定の閾値とを比較することにより、前記タンク遮断弁から前記燃料ガスが漏れているか否かを検知するガス漏れ検知を行うガス漏れ検知実行部と、
を備えることを要旨とする。

ここで、上述の「第１の圧力値に対する第２の圧力値の変化量」とは、例えば、第２の圧力値から第１の圧力値を減算した値や、第１の圧力値から第２の圧力値を減算した値や、第２の圧力値を第１の圧力値で割った値や、第１の圧力値を第２の圧力値で割った値などが考えられる。

上記構成の燃料電池システムによれば、燃料電池の運転停止後、タンク遮断弁から燃料ガスが漏れているか否かを検知する場合に、流路圧力を減圧させるが、この場合、流路圧力値が、上流調圧弁の調圧値以下となることがないので、流路圧力値が、上流調圧弁の調圧値を下回る値まで前記流路圧力を減圧させた場合と比較して、次に燃料電池を運転する際に、流路圧力を素早く昇圧させることができ、その結果、燃料電池の起動時間を短縮することができる。

上記燃料電池システムにおいて、
前記ガス漏れ検知実行部は、
前記燃料電池の運転を停止する際において、前記流路遮断弁制御部が前記流路遮断弁を閉弁後、前記圧力検出部に前記流路圧力値を第１の圧力値として検出させ、所定時間経過後における前記燃料電池の運転始動時に、前記圧力検出部に前記流路圧力値を第２の圧力値として検出させ、検出させた前記第２の圧力値と前記第１の圧力値とに基づいて、前記タンク遮断弁から前記燃料ガスが漏れているか否かを検知するようにしてもよい。

このようにすれば、燃料電池の運転終了から運転開始までの比較的長い時間かけて、タンク遮断弁から燃料ガスが漏れているか否かを検知することができるので、精度よくそれを行うことができる。

上記燃料電池システムにおいて、
前記タンク遮断弁は、
前記流路圧力値が、前記燃料ガス供給タンクと接続される部分における前記燃料ガスの接続部分圧力値に対して、自身が開弁可能となる開弁許容圧力値以上となった状態で、前記タンク遮断弁制御部からの開弁指示があると開弁し、前記燃料ガス供給タンクの前記燃料ガスを前記流路に供給するパイロット式電磁弁であり、
前記タンク遮断弁制御部は、
前記燃料電池の運転を停止する際において、前記パイロット式電磁弁を閉弁させ、
前記減圧処理部は、
前記パイロット式電磁弁閉弁後、前記流路圧力値が、前記開弁許容圧力値を下回らない値まで前記流路圧力を減圧させるようにしてもよい。

このようにすれば、次に、燃料電池を運転する際に、迅速にタンク遮断弁としてのパイロット式電磁弁を開くことができるので、それに伴い、流路圧力を迅速に昇圧することができる。従って、燃料電池の起動性を高めることができる。

上記燃料電池システムにおいて、
前記減圧処理部は、
前記燃料電池の前記運転が停止した際において、前記流路圧力値が、前記上流調圧弁の前記調圧値以下とならない第１の所定値まで前記流路圧力を減圧させた後、前記ガス漏れ検知実行部が、前記変化量と前記所定の閾値とを比較して前記ガス漏れ検知を行った際に、前記変化量と前記所定の閾値とが略同一であるが、前記タンク遮断弁からの前記燃料ガスの漏れがないと判断した場合であって、
次回に前記燃料電池の前記運転が停止し前記流路圧力を減圧させる際において、前記流路圧力値が、前記調圧値以下にならない範囲で、前記第１の所定値より小さい第２の所定値まで前記流路圧力を減圧させるようにしてもよい。

このようにすれば、より精度よくタンク遮断弁から燃料ガスが漏れているか否かを検知することができる。

上記燃料電池システムにおいて、
前記減圧処理部は、
前記流路圧力を減圧させる場合には、前記燃料電池に減圧発電させることにより減圧させるようにしてもよい。

このようにすれば、容易に流路圧力を減圧させることができる。

上記目的の少なくとも一部を達成するために、本発明の燃料電池システムは、
燃料電池システムであって、
燃料電池と、
前記燃料電池に燃料ガスを供給するための複数の燃料ガス供給タンクと、
各燃料ガス供給タンクから供給される前記燃料ガスを前記燃料電池に導く流路に、各燃料ガス供給タンクに対応して設けられ、前記燃料ガスの供給を遮断可能なタンク遮断弁と、
前記タンク遮断弁と前記燃料電池との間の前記流路に設けられ、前記燃料ガスの供給を遮断可能な流路遮断弁と、
各燃料ガス供給タンクにおける前記燃料ガスの各圧力値をそれぞれ異なる状態にする圧力状態制御部と、
各タンク遮断弁と前記流路遮断弁との間の前記流路において、前記燃料ガスの流路圧力を表わす流路圧力値を検出する圧力検出部とを備え、
さらに、前記燃料電池の運転を停止する際において、各タンク遮断弁を閉弁させるタンク遮断弁制御部と、
閉弁後、まず、前記圧力検出部に前記流路圧力値を第１の圧力値として検出させ、さらに、所定時間経過後、前記圧力検出部に前記流路圧力値を第２の圧力値として検出させ、検出させた前記第１の圧力値、前記第２の圧力値、及び、各燃料ガス供給タンクにおける前記燃料ガスの各圧力値とに基づいて、各タンク遮断弁から前記燃料ガスが漏れているか否かを検知するガス漏れ検知を行うガス漏れ検知実行部と、
を備えることを要旨とする。

上記構成の燃料電池システムによれば、各燃料ガス供給タンクにおける燃料ガスの各圧力をそれぞれ異なる状態にしている。このようにすれば、第１の圧力値、第２の圧力値、及び、各燃料ガス供給タンクにおける燃料ガスの各圧力値とに基づいて、各タンク遮断弁のうち、燃料ガス漏れが生じているタンク遮断弁があるか否かを特定することが可能となる。また、燃料ガス漏れが生じているタンク遮断弁がある場合には、そのタンク遮断弁を特定することが可能となる。

上記燃料電池システムにおいて、
前記タンク遮断弁制御部が各タンク遮断弁を閉弁後、前記流路圧力値が、各燃料ガス供給タンクの中で、最も低圧な前記燃料ガス供給タンクの前記燃料ガスの圧力値を下回らない値に前記流路圧力を調圧する調圧処理部を備え、
前記流路遮断弁制御部は、
調圧後、前記流路遮断弁を閉弁させるようにしてもよい。

このようにすれば、各タンク遮断弁のうち、燃料ガス漏れが生じているタンク遮断弁がある場合には、そのタンク遮断弁を容易に特定することが可能となる。

上記燃料電池システムにおいて、
前記タンク遮断弁制御部が各タンク遮断弁を閉弁後、前記流路圧力値が、各燃料ガス供給タンクの中で、最も低圧な前記燃料ガス供給タンクの前記燃料ガスの圧力値を下回る値に前記流路圧力を調圧する調圧処理部を備え、
前記流路遮断弁制御部は、
調圧後、前記流路遮断弁を閉弁させるようにしてもよい。

このようにすれば、各タンク遮断弁のうち、燃料ガス漏れが生じているタンク遮断弁があるか否かを素早く特定することが可能となる。

上記目的の少なくとも一部を達成するために、本発明のガス漏れ検知装置は、
ガス漏れを検知するガス漏れ検知装置であって、
燃料電池と、
前記燃料電池に燃料ガスを供給するための燃料ガス供給タンクと、
前記燃料ガス供給タンクから供給される前記燃料ガスを前記燃料電池に導く流路に設けられ、前記燃料ガスの供給を遮断可能なタンク遮断弁と、
前記タンク遮断弁と前記燃料電池との間の前記流路に設けられ、前記燃料ガスの供給を遮断可能な流路遮断弁と、
前記タンク遮断弁と前記燃料電池との間の前記流路に設けられ、さらに、前記流路において、前記燃料ガスの供給方向に対して最も上流側に設けられる調圧弁であり、前記燃料ガスの供給方向に対して下流側の前記燃料ガスの圧力が調圧値になるように調圧を行う上流調圧弁と、
前記流路遮断弁と前記上流調圧弁のうち前記上流側にある弁と、前記タンク遮断弁との間の前記流路において、前記燃料ガスの流路圧力を表わす流路圧力値を検出する圧力検出部とを備えた燃料電池システムに用いられ、
前記ガス漏れ検知装置は、
前記燃料電池の運転を停止する際において、前記タンク遮断弁を閉弁させるタンク遮断弁制御部と、
前記タンク遮断弁の閉弁後、前記流路圧力値が、前記上流調圧弁の前記調圧値以下とならない値まで前記流路圧力を減圧させる減圧処理部と、
減圧後、前記流路遮断弁を閉弁させる流路遮断弁制御部と、
前記流路遮断弁の閉弁後、まず、前記圧力検出部に前記流路圧力値を第１の圧力値として検出させ、さらに、所定時間経過後、前記圧力検出部に前記流路圧力値を第２の圧力値として検出させ、検出させた前記第１の圧力値に対する前記第２の圧力値の変化量を算出し、前記変化量と所定の閾値とを比較することにより、前記タンク遮断弁から前記燃料ガスが漏れているか否かを検知するガス漏れ検知を行うガス漏れ検知実行部と、
を備えることを要旨とする。

上記構成のガス漏れ検知装置によれば、燃料電池の運転停止後、タンク遮断弁から燃料ガスが漏れているか否かを検知する場合に、流路圧力を減圧させるが、この場合、流路圧力値が、上流調圧弁の調圧値以下となることがないので、流路圧力値が、上流調圧弁の調圧値を下回る値まで前記流路圧力を減圧させた場合と比較して、次に燃料電池を運転する際に、流路圧力を素早く昇圧させることができ、その結果、燃料電池の起動時間を短縮することができる。

なお、本発明は、上記した燃料電池システム、ガス漏れ検知装置などの装置発明の態様に限ることなく、燃料電池システムの制御方法やガス漏れ検知方法などの方法発明としての態様で実現することも可能である。さらには、それら方法や装置を構築するためのコンピュータプログラムとしての態様や、そのようなコンピュータプログラムを記録した記録媒体としての態様や、上記コンピュータプログラムを含み搬送波内に具現化されたデータ信号など、種々の態様で実現することも可能である。

また、本発明をコンピュータプログラムまたはそのプログラムを記録した記録媒体等として構成する場合には、上記装置の動作を制御するプログラム全体として構成するものとしてもよいし、本発明の機能を果たす部分のみを構成するものとしてもよい。

以下、本発明の実施の形態について、実施例に基づき次の順序で説明する。
Ａ．第１実施例：
Ａ１．装置全体の説明：
Ａ２．水素漏れ検知処理：
Ｂ．第２実施例：
Ｃ．第３実施例：
Ｃ１．装置全体の説明：
Ｃ２．水素漏れ検知処理：
Ｄ．第４実施例：
Ｄ１．装置全体の説明：
Ｄ２．水素漏れ検知処理：
Ｅ．第５実施例：
Ｆ．変形例：

Ａ．第１実施例：
Ａ１．装置全体の説明：
図１は、本発明の実施例における燃料電池システム１００の構成を示すブロック図である。この燃料電池システム１００は、主に燃料電池１０と、水素タンク２０と、タンク遮断弁２００と、供給流路遮断弁２０５と、高圧レギュレータ２１０と、低圧レギュレータ２２０と、高圧部圧力センサＰ１と、中圧部圧力センサＰ２と、ブロワ３０と、制御部４００と、加湿器６０と、循環ポンプ２５０とを備えている。供給流路遮断弁２０５は、請求項における流路遮断弁に該当する。高圧レギュレータ２１０は、請求項における上流調圧弁に該当する。

本実施例の燃料電池システム１００は、燃料電池１０で通常の発電（以下、通常発電と呼ぶ。）を行った後、燃料電池システム１００の運転を停止する際に、タンク遮断弁２００に異常がないかどうかを検知する処理を行う。この処理は、言い換えれば、タンク遮断弁２００を閉弁させて、タンク遮断弁２００から水素ガス漏れが生じているか否かを検知する処理であり、以下では、水素漏れ検知処理と呼ぶ。

燃料電池１０は、固体高分子型の燃料電池であり、構成単位である単セル（図示せず）を複数積層したスタック構造を有している。各単セルは、電解質膜（図示せず）を挟んで水素極（図示せず）（以下、アノードと呼ぶ。）と酸素極（図示せず）（以下、カソードと呼ぶ。）とを配置した構成となっている。燃料電池１０は、各々の単セルのアノード側に水素ガスを供給し、カソード側に酸素を含有する酸化ガスを供給することで、電気化学反応が進行し、起電力を生じる。燃料電池１０は、生じた電力を燃料電池１０に接続される所定の負荷（例えば、モータや蓄電池。）に供給する。なお、燃料電池１０としては、上記した固体高分子型燃料電池の他、水素分離膜型燃料電池や、アルカリ水溶液電解質型や、リン酸電解質型や、あるいは溶融炭酸塩電解質型等、種々のタイプの燃料電池を用いることができる。また、燃料電池１０の水素ガスが流れる流路をアノード流路２５と呼ぶ。

燃料電池１０のアノード流路２５は、アノード排ガス流路２６と接続され、このアノード排ガス流路２６上には、パージ弁２４０が設けられている。燃料電池システム１００の運転中において、電気化学反応に供された後のアノードからの排ガス（以下では、アノード排ガスとも呼ぶ。）は、定期的に、アノード排ガス流路２６を介し、パージ弁２４０から外部へ排出（パージ）される。

アノード排ガス流路２６において、パージ弁２４０よりもアノード排ガスを排出する流れ方向に対して上流側の位置から、水素ガス供給流路２４へ接続されるガス循環流路２８が設けられている。このガス循環流路２８上には、循環ポンプ２５０が設けられる。このガス循環流路２８は、循環ポンプ２５０によって勢いをつけて送りだされたアノード排ガスを、水素ガス供給流路２４に導く。このようにガス循環流路２８は、アノード排ガスを循環する役割を担っている。このようにして、アノード排ガスに含まれる水素ガスは、循環して、燃料ガスとして再び発電に使用される。

ブロワ３０は、酸化ガスとしての空気を燃料電池１０のカソード側に供給するための装置である。ブロワ３０は、カソードガス供給流路３４を介して燃料電池１０のカソード側に接続されている。カソードガス供給流路３４には、加湿器６０が設けられている。ブロワ３０で圧縮された空気は、加湿器６０によって加湿された後に燃料電池１０に供給される。燃料電池１０には、カソード排ガス流路３６が配されており、電気化学反応に供された後のカソードからの排ガスは、カソード排ガス流路３６を通じて外部に排出される。

水素タンク２０は、高圧の水素ガスが貯蔵される貯蔵装置であり、タンク遮断弁２００と直結され、水素ガス供給流路２４を介して燃料電池１０のアノード流路２５に接続されている。また、水素ガス供給流路２４上において、水素タンク２０から近い順番に、供給流路遮断弁２０５と、高圧レギュレータ２１０と、低圧レギュレータ２２０とが設けられている。なお、本実施例では、水素タンク２０内の水素ガスの圧力値をタンク圧値Ｐｍとする。このタンク圧値Ｐｍは、燃料電池システム１００の設計等により適宜設定される。

タンク遮断弁２００は、閉弁時には水素タンク２０から水素ガス供給流路２４へ水素ガスの供給を遮断し、開弁時には水素タンク２０から水素ガス供給流路２４へ水素ガスを供給する。

高圧レギュレータ２１０は、水素タンク２０から供給された高圧の水素ガスを、予め設定された調圧値（以下、調圧値Ｐｑと呼ぶ。）となるように、調圧する。この調圧値Ｐｑは、燃料電池システム１００の設計に応じて適宜設定される。

低圧レギュレータ２２０は、高圧レギュレータ２１０で調圧された水素ガスをさらに調圧する。

水素ガス供給流路２４において、タンク遮断弁２００と高圧レギュレータ２１０との間の流路は、水素ガス供給流路２４内において高圧なので高圧部（図１）とも呼ぶ。水素ガス供給流路２４において、高圧レギュレータ２１０と低圧レギュレータ２２０に挟まれた流路を中圧部（図１）とも呼ぶ。この中圧部は、高圧レギュレータ２１０の下流にあるため、高圧部よりも圧力が低くなっている。水素ガス供給流路２４において、低圧レギュレータ２２０よりも水素ガスの供給方向に対して下流側の流路を低圧部（図１）とも呼ぶ。この低圧部は、低圧レギュレータ２２０の下流にあるため中圧部よりも圧力が低くなっている。

また、水素ガス供給流路２４において、図１に示すように、高圧部、中圧部に、それぞれ高圧部圧力センサＰ１、中圧部圧力センサＰ２が設けられている。後述する漏れ検知実行部４１０は、これら高圧部圧力センサＰ１、中圧部圧力センサＰ２からそれぞれ圧力値（ＭＰａ：メガパスカル）を検出する。この場合、高圧部圧力センサＰ１、中圧部圧力センサＰ２で検出される圧力値を、それぞれ高圧部圧力値Ｐｋ１、中圧部圧力値Ｐｋ２と呼ぶ。なお、以下では、高圧部圧力値Ｐｋ１、中圧部圧力値Ｐｋ２は、それぞれ、高圧部、中圧部をそれぞれ代表する圧力値とみなす。

高圧部圧力センサＰ１が設置される高圧部は、非常に圧力が高くなり、そのため、高圧部圧力センサＰ１は、高耐圧仕様に設計されており、その結果、圧力検知精度は、あまり良くない。一方、中圧部圧力センサＰ２は、高圧部より低圧の中圧部に設置されており、高圧部圧力センサＰ１ほどの耐圧仕様とする必要がないので、高圧部圧力センサＰ１よりも圧力検知精度がよいものを用いている。

制御部４００は、マイクロコンピュータを中心とした論理回路として構成され、詳しくは、予め設定された制御プログラムに従って所定の演算などを実行するＣＰＵ（図示せず）と、ＣＰＵで各種演算処理を実行するのに必要な制御プログラムや制御データ等が予め格納されたＲＯＭ（図示せず）と、同じくＣＰＵで各種演算処理をするのに必要な各種データが一時的に読み書きされるＲＡＭ（図示せず）と、各種信号を入出力する入出力ポート（図示せず）等を備える。そして、制御部４００は、燃料電池システム１００が通常発電時には、燃料電池システム１００を構成する各部、すなわち、ブロワ３０、加湿器６０、タンク遮断弁２００、循環ポンプ２５０、および、パージ弁２４０等に駆動信号を出力し、燃料電池システム１００全体の運転状態を勘案して、これらの制御も行う。

また、制御部４００は、漏れ検知実行部４１０としても機能する。この漏れ検知実行部４１０は、燃料電池システム１００を構成する各部を制御し、また、高圧部圧力センサＰ１から、高圧部圧力値Ｐｋ１を検出し、タンク遮断弁２００の水素漏れ検知処理を行う。

Ａ２．水素漏れ検知処理：
図２は、本実施例における水素漏れ検知処理を示すフローチャートである。本実施例の水素漏れ検知処理は、上述したように、燃料電池システム１００が通常発電を行った後、運転を停止する場合に、タンク遮断弁２００を閉弁させ、タンク遮断弁２００から水素漏れが生じているか否かを検知する処理である。

この水素漏れ検知処理（図２）において、具体的には、まず、漏れ検知実行部４１０は、タンク遮断弁２００を閉弁させる（ステップＳ１０）。

次に、漏れ検知実行部４１０は、燃料電池システム１００の各部を制御して、燃料電池１０において発電を開始する（ステップＳ２０）。このようにすれば、水素ガス供給流路２４における中圧部および高圧部の水素ガス圧を減圧させることができる。従って、この発電を、以下では、減圧発電と呼ぶ。

続いて、漏れ検知実行部４１０は、高圧部圧力センサＰ１から高圧部圧力値Ｐｋ１を検出する（ステップＳ３０）。

そして、漏れ検知実行部４１０は、検出した高圧部圧力値Ｐｋ１が、調圧値Ｐｑと所定圧値ΔＰαとの総和圧ＰＥ１となったか否かを判断する（ステップＳ４０）。なお、所定圧値ΔＰαは、０より大きい圧力値であり、下記の式（１）を満たす圧力値である。
タンク圧値Ｐｍ＞調圧値Ｐｑ＋ΔＰα・・・（１）

漏れ検知実行部４１０は、検出した高圧部圧力値Ｐｋ１が、総和圧ＰＥ１になっていない場合（ステップＳ４０：ＮＯ）には、ステップＳ３０の処理に戻る。

漏れ検知実行部４１０は、検出した高圧部圧力値Ｐｋ１が、総和圧ＰＥ１になった場合（ステップＳ４０：ＹＥＳ）には、供給流路遮断弁２０５を閉じる（ステップＳ５０）。

続いて、漏れ検知実行部４１０は、減圧発電を停止する（ステップＳ６０）。そして、漏れ検知実行部４１０は、高圧部圧力センサＰ１を用いて、タンク遮断弁２００の水素漏れ検知（以下では、水素漏れ検知実行処理と呼ぶ。）を行う（ステップＳ７０）。

この水素漏れ検知実行処理の工程を以下に具体的に説明する。すなわち、漏れ検知実行部４１０は、減圧発電停止後、まず、高圧部圧力センサＰ１から高圧部圧力値Ｐｋ１を検出し（この検出した高圧部圧力値Ｐｋ１を、以下では、１回目高圧部圧力値Ｐｋ１１と呼ぶ。）、所定時間放置（所定時間待機）する。所定時間放置後、漏れ検知実行部４１０は、再度、高圧部圧力センサＰ１から高圧部圧力値Ｐｋ１を検出する（この検出した高圧部圧力値Ｐｋ１２を、以下では、２回目高圧部圧力値Ｐｋ１２と呼ぶ。）。そして、漏れ検知実行部４１０は、２回目高圧部圧力値Ｐｋ１２から、１回目高圧部圧力値Ｐｋ１１を差し引いた差を算出する。漏れ検知実行部４１０は、算出した差が、予め定められる所定の閾値Ｒより大きい場合には、タンク遮断弁２００において、水素タンク２０から水素ガス供給流路２４への水素ガス漏れが発生していると判断する。この場合、タンク遮断弁２００における水素ガス漏れ量Ｘ１は、以下の式（２）で、単位時間当りの水素ガス漏れ量Ｘ２は、以下の式（３）で求めることができる。なお、水素ガス供給流路２４において、タンク遮断弁２００と供給流路遮断弁２０５との間の流路体積を遮断弁間Ｖとする。また、１回目高圧部圧力値Ｐｋ１１を検出後、２回目高圧部圧力値Ｐｋ１２を検出するまでの上記放置時間を放置時間ｔとする。
水素ガス漏れ量Ｘ１＝（２回目高圧部圧力値Ｐｋ１２−１回目高圧部圧力値Ｐｋ１１）×遮断弁間体積Ｖ・・・（２）
単位時間水素ガス漏れ量Ｘ２＝Ｘ１／放置時間ｔ・・・（３）

また、漏れ検知実行部４１０は、算出した差が、負の場合、その差の絶対値をとり、その絶対値が、上述の閾値Ｒより大きい場合には、タンク遮断弁２００を介して、水素ガス供給流路２４から大気中への水素ガス漏れが発生していると判断する。一方、漏れ検知実行部４１０は、算出した差の絶対値が、予め定められる所定の閾値以下の場合には、タンク遮断弁２００から水素ガス漏れが発生しておらず、すなわち、タンク遮断弁２００に異常がないと判断する。そして、漏れ検知実行部４１０は、この水素漏れ検知処理を終了する。

なお、この水素漏れ検知実行処理において、漏れ検知実行部４１０は、１回目高圧部圧力値Ｐｋ１を検出し、所定時間放置後、再度、２回目高圧部圧力値Ｐｋ１を検出し、タンク遮断弁２００の水素漏れの検知を行う場合、漏れ検知実行部４１０は、１回目高圧部圧力値Ｐｋ１１を検出後、次回の燃料電池１０の運転開始時まで放置（待機）し、次回の燃料電池１０の運転開始時に、２回目中圧部圧力値Ｐｋ１２を検出し、タンク遮断弁２００の水素ガス漏れの検知を行うようにしてもよい。

ところで、従来では、燃料電池システム１００において、例えば、タンク遮断弁２００の水素漏れ検知処理を以下のごとく行っていた。すなわち、燃料電池１０の運転停止時において、タンク遮断弁２００を閉弁する。そして、水素ガス供給流路２４の高圧部を高圧レギュレータ２１０の調圧値Ｐｑ以下となるように減圧し、高圧部と中圧部の圧力が同程度になるようにする。その後、高圧部圧力センサＰ１より高精度な中圧部圧力センサＰ２を用いて、まず、中圧部圧力センサＰ２から中圧部圧力値Ｐｋ２を検出し、所定時間放置後、再度、中圧部圧力センサＰ２から中圧部圧力値Ｐｋ２を検出し、これらの検出値の差に基づいて、タンク遮断弁２００から水素ガス漏れが生じているか否かを判断していた。しかしながら、このようにすると、高圧部は、中圧部と同程度に減圧されるので、燃料電池１０を次回起動する際に、高圧部を昇圧させるのに時間がかかり、燃料電池１０の起動性（始動性）が悪化するという問題があった。なお、「燃料電池１０の起動性が悪化する」とは、例えば、燃料電池１０の起動時間が長くなることを言う。

一方、上述のように本実施例の燃料電池システム１００では、タンク遮断弁２００の水素漏れ検知処理（図２）において、タンク遮断弁２００を閉弁後、水素ガス供給流路２４の高圧部を、調圧値Ｐｑ以下に減圧することなく、総和圧ＰＥ１（調圧値Ｐｑ＋ΔＰα）を下限として減圧し、水素漏れ検知実行処理（ステップＳ７０）を行うようにしている。従って、本実施例の燃料電池システム１００は、水素漏れ検知処理において、高圧部の燃料ガスの圧力を、中圧部と同程度まで減圧していないので、上述の従来の水素漏れ検知処理と比べて、次回に燃料電池１０を起動する際に、高圧部を素早く昇圧することができる。その結果、本実施例の燃料電池システム１００は、上述した従来の水素漏れ検知処理と比べて、次回の燃料電池１０の起動時間を短縮することができる。

また、本実施例の燃料電池システム１００では、水素漏れ検知処理（図２）において、高圧部圧力センサＰ１を用いて、タンク遮断弁２００の水素漏れ検知を行っている。この場合、水素漏れ検知実行処理（ステップＳ７０）において、例えば、上述したように、１回目高圧部圧力値Ｐｋ１１を検出し、次回の燃料電池１０の運転開始時まで放置（待機）した後、次回の燃料電池１０の運転開始時に、２回目中圧部圧力値Ｐｋ１２を検出するなど、１回目高圧部圧力値Ｐｋ１１を検出してから２回目中圧部圧力値Ｐｋ１２を検出するまでの放置時間ｔをある程度長くとるようにすれば、上述したような従来の水素漏れ検知処理のように、高圧部圧力センサＰ１よりも高精度な中圧部圧力センサＰ２を用いずとも、高圧部圧力センサＰ１を用いて、精度よく上記式（２）より水素ガス漏れ量Ｘ１を算出することができる。

本実施例の燃料電池システム１００では、供給流路遮断弁２０５を設けており、水素漏れ検知処理（図２）において、供給流路遮断弁２０５を閉弁（ステップＳ５０）後、水素漏れ検知実行処理（ステップＳ７０）を行うようにしている。このようにすれば、水素ガス供給流路２４において、供給流路遮断弁２０５とタンク遮断弁２００との間に確実に閉空間を形成することがでるので、精度よくタンク遮断弁２００に対して水素漏れ検知実行処理を行うことができる。

Ｂ．第２実施例：
次に、第２実施例について説明する。本実施例の燃料電池システム１００は、第１実施例の燃料電池システム１００と基本的に同様の構成となっている。

しかし、本実施例では、タンク遮断弁２００として、特に、パイロット式電磁弁（以下では、パイロット式電磁弁２００とする。）を用いている。以下に、タンク遮断弁２００としてのパイロット式電磁弁２００の開閉のメカニズムについて図３〜図５を用いて説明する。

図３、図４、および、図５は、本実施例におけるタンク遮断弁としてのパイロット式電磁弁の開閉メカニズムを説明するための図である。このパイロット式電磁弁２００は、主に、コイル３１０と、主弁３００と、パイロット弁３３３とから構成される。主弁３００は、主弁弁座３４０と、主弁弁体３３０と、主弁弁体３３０に設けられる主弁シート部３４５とを備える。

主弁３００は、主弁シート部３４５が主弁弁座３４０に着座することにより閉弁され、主弁シート部３４５が主弁弁座３４０から離れることにより開弁される。主弁弁体３３０には、後述するパイロットピン３８０が挿入される主弁孔３８５を備える。

また、パイロット弁３３３は、主弁弁体３３０の中に形成され、パイロット弁弁座３６０と、パイロット弁弁体３５０と、パイロット弁弁体３５０に設けられるパイロット弁シート部３６５と、パイロット弁弁体３５０をｙ方向に力Ｆｓ（以下では、リターンスプリング力Ｆｓと呼ぶ。）で押すリターンスプリング３２０と、パイロット弁弁体３５０に設けられるパイロットピン３８０とを備える。パイロット弁３３３は、パイロット弁シート部３６５がパイロット弁弁座３６０に着座することにより閉弁され、パイロット弁シート部３６５が主弁弁座３４０から離れることにより開弁される。

コイル３１０は、後述する漏れ検知実行部４１０により制御され、すなわち、漏れ検知実行部４１０により通電されると、パイロット弁弁体３５０をｘ方向に吸引する吸引力Ｆｒを生じさせる。主弁弁座３４０と主弁弁体３３０との間には、水素タンク２０からの水素ガスが流入する主弁流路３９０が形成される。パイロット弁弁座３６０とパイロット弁弁体３５０との間には、主弁流路３９０からの水素ガスが流入するパイロット流路３９５が形成される。なお、主弁流路３９０には、所定の圧力損失が生じると考えられるが、本実施例では、主弁流路３９０内の水素ガスの圧力を、タンク圧値Ｐｍとみなす。また、パイロット式電磁弁２００と水素ガス供給流路２４との接続部３９９における水素ガス圧をＰｋとする。リターンスプリング３２０におけるリターンスプリング力Ｆｓ、および、コイル３１０に通電させた場合における吸引力Ｆｒは、パイロット式電磁弁２００の設計・仕様等により適宜設定される。

図３に示すパイロット式電磁弁２００は、コイル３１０に電流を流していない場合（被通電時）、すなわち、コイル３１０による吸引力Ｆｒが生じていない状態を示している。この場合、パイロット式電磁弁２００において、リターンスプリング力Ｆｓにより、パイロットピン３８０は、主弁孔３８５のｙ方向部分をｙ方向に押し、パイロット弁弁体３５０は、パイロット弁弁座３６０をｙ方向へ押しているので、パイロット弁３３３は閉じた状態である。また、リターンスプリング力Ｆｓにより、主弁弁体３３０は、主弁弁座３４０をｙ方向へ押している。さらに、主弁流路３９０の水素ガスは、パイロットピン３８０をｘ方向からｙ方向に向けて圧力Ｐｍに基づく力（以下、タンクガス力Ｆｐｍと呼ぶ。）で押している。一方、水素ガス供給流路２４内の水素ガスは、主弁弁体３３０（主弁シート部３４５）をｘ方向に対して、タンク圧値Ｐｋに基づく力（以下では、接続部ガス力Ｆｐｋと呼ぶ。）で押している。すなわち、主弁弁体３３０において、ｙ方向へ働く力は、リターンスプリング力Ｆｓとタンクガス力Ｆｐｍであり、ｘ方向へ働く力は、接続部ガス力Ｆｐｋである。ここで、タンクガス力Ｆｐｍは、接続部ガス力Ｆｐｋより大きいので、主弁弁体３３０は、ｙ方向へ働く力が大きい。従って、主弁３００は、閉じられている。

図４に示すパイロット式電磁弁２００は、コイル３１０に電流を流した直後の状態（通電直後）を示している。この場合、パイロット式電磁弁２００において、コイル３１０によってパイロット弁弁体３５０は、吸引力Ｆｒで吸引され、パイロットピン３８０が、主弁孔３８５のｘ方向部分に引っかかるまで、ｘ方向に引き上げられる。このように、パイロット弁弁体３５０がｘ方向に引き上げられると、パイロット弁３３３は、開いた状態となり、水素タンク２０内の水素ガスは、主弁流路３９０、パイロット流路３９５、および、パイロットオリフィス３７０を介して、接続部３９９へ供給される。この時、主弁弁体３３０において、ｙ方向へ働いている力は、タンクガス力Ｆｐｍであり、ｘ方向へ働く力は、吸引力Ｆｒと接続部ガス力Ｆｐｋである。

そして、パイロット式電磁弁２００において、パイロット弁３３３が開くことにより、接続部３９９に水素ガスが供給されると、接続部ガス力Ｆｐｋが次第に上昇し、主弁弁体３３０に対してｘ方向へ働く力が次第に上昇する。

図５に示すパイロット式電磁弁２００は、コイル３１０に電流を流した後の状態（通電時）を示している。パイロット式電磁弁２００において、通電によりパイロット弁３３３が開き、接続部ガス力Ｆｐｋが上昇し、主弁弁体３３０に対してｘ方向に働く力が上昇しいくと、ある時、主弁弁体３３０に対してｘ方向へ働く力がｙ方向へ働く力が勝り、図５のごとく、主弁弁体３３０がｘ方向に押し上げられる。これにより、主弁３００は開弁し、すなわち、水素タンク２０内の水素ガスが接続部３９９を介して、水素ガス供給流路２４へ供給される。この時、主弁弁体３３０に対して働く力関係は、下記の式（４）のようになっている。
吸引力Ｆｒ＋接続部ガス力Ｆｐｋ＞タンクガス力Ｆｐｍ・・・（４）

この式（４）において、吸引力Ｆｒ、および、タンクガス力Ｆｐｍは、略一定と考えられるので、接続部ガス力Ｆｐｋが、下記式（５）を満たす値より大きくなれば、主弁３００は、開弁する。以下では、接続部ガス力Ｆｐｋが、下記式（５）を満たす場合において、その時の接続部３９９における水素ガスの圧力値を開弁臨海圧力値Ｐｐと呼ぶ。なお、本実施例のパイロット式電磁弁２００において、開弁臨海圧力値Ｐｐは、調圧値Ｐｑより大きくなるように設計されている。
接続部ガス力Ｆｐｋ＝タンクガス力Ｆｐｍ−吸引力Ｆｒ・・・（５）

また、主弁３００が開弁した状態で、漏れ検知実行部４１０が閉弁を指示しパイロット式電磁弁２００のコイル３１０に電流が流れなくなると、コイル３１０による吸引力Ｆｒが消失し、タンクガス力Ｆｐｍ＞接続部ガス力Ｆｐｋであるので、主弁弁体３３０は、主弁弁座３４０に着座し、主弁３００（パイロット式電磁弁２００）は、閉弁する。

図６は、本実施例における水素漏れ検知処理を示すフローチャートである。
第１実施例の燃料電池システム１００では、水素漏れ検知処理（図２）において、漏れ検知実行部４１０は、タンク遮断弁２００と供給流路遮断弁２０５との間を、総和圧ＰＥ１まで減圧させた後（ステップＳ２０〜６０）、高圧部圧力センサＰ１を用いてタンク遮断弁２００の水素漏れ検知を実行するようにしている（ステップＳ７０）。

一方、本実施例の燃料電池システム１００では、図６に示す水素漏れ検知処理において、漏れ検知実行部４１０は、タンク遮断弁２００と供給流路遮断弁２０５との間を、開弁臨海圧力値Ｐｐと所定圧値ΔＰβとの総和圧ＰＥ２まで減圧させた後、第１実施例の燃料電池システム１００と同様に高圧部圧力センサＰ１を用いてタンク遮断弁２００の水素漏れ検知を実行するようにしている。なお、所定圧値ΔＰβは、０より大きい圧力値であり、下記の式（６）を満たす圧力値である。また、総和圧ＰＥ２は、請求項における開弁許容圧力値に該当する。
タンク圧値Ｐｍ＞開弁臨海圧力値Ｐｐ＋ΔＰβ・・・（６）

なお、以下では、漏れ検知実行部４１０が高圧部圧力センサＰ１から検出する高圧部圧力値Ｐｋ１を、接続部３９９における圧力値ともみなす。

具体的には、漏れ検知実行部４１０は、タンク遮断弁２００を閉弁させる（ステップＳ１０）。次に、漏れ検知実行部４１０は、燃料電池システム１００の各部を制御して、燃料電池１０において発電を開始する（ステップＳ２０）。続いて、漏れ検知実行部４１０は、高圧部圧力センサＰ１から高圧部圧力値Ｐｋ１を検出する（ステップＳ３０）。

そして、漏れ検知実行部４１０は、検出した高圧部圧力値Ｐｋ１が、総和圧ＰＥ２となったか否かを判断する（ステップＳ４０Ａ）。

漏れ検知実行部４１０は、検出した高圧部圧力値Ｐｋ１が、総和圧ＰＥ２になっていない場合（ステップＳ４０Ａ：ＮＯ）には、ステップＳ３０の処理に戻る。漏れ検知実行部４１０は、検出した高圧部圧力値Ｐｋ１が、総和圧ＰＥ２になった場合（ステップＳ４０Ａ：ＹＥＳ）には、供給流路遮断弁２０５を閉じる（ステップＳ５０）。続いて、漏れ検知実行部４１０は、減圧発電を停止する（ステップＳ６０）。そして、漏れ検知実行部４１０は、第１実施例と同様に、高圧部圧力センサＰ１を用いて、タンク遮断弁（パイロット式電磁弁）２００の水素漏れ検知（水素漏れ検知実行処理）を行う（ステップＳ７０）。

以上のように本実施例の燃料電池システム１００では、タンク遮断弁２００（パイロット式電磁弁２００）の水素漏れ検知処理（図６）において、タンク遮断弁２００を閉弁後、高圧部を、開弁臨海圧力値Ｐｐ以下に減圧することなく、総和圧ＰＥ２（調圧値Ｐｐ＋ΔＰβ）を下限として減圧し、水素漏れ検知実行処理（ステップＳ７０）を行うようにしている。従って、本実施例の燃料電池システム１００は、水素漏れ検知処理後、次回に燃料電池１０を起動する際に、パイロット式電磁弁２００の主弁３００を素早く開弁することができる。従って、本実施例の燃料電池システム１００は、水素漏れ検知処理後、次回に燃料電池１０を起動する際に、水素ガス供給流路２４の高圧部を素早く昇圧することができる。その結果、本実施例の燃料電池システム１００は、第１実施例の燃料電池システム１００と比べて、燃料電池１０の起動性を高めることができる。
Ｃ．第３実施例：
Ｃ１．装置全体の説明：
次に、第３実施例について説明する。本実施例の燃料電池システム１００は、第１実施例の燃料電池システム１００と基本的に同様の構成となっているが、第１実施例の燃料電池システム１００では、水素ガスを供給するための水素タンクを１つ備えることとしていたが、本実施例の燃料電池システム１００では、３つの水素タンクを備えている。この場合、本実施例の燃料電池システム１００は、３つの水素タンクそれぞれにタンク遮断弁が直結されている。そのため、本実施例の燃料電池システム１００は、第１実施例における水素漏れ検知処理（図２）とは異なる水素漏れ検知処理を実行する。以下では、本実施例の燃料電池システム１００について、第１実施例の燃料電池システム１００とは異なる点を主に説明する。

図７は、本実施例における燃料電池システム１００の構成の一部を示すブロック図である。この図７に示すように、本実施例の燃料電池システム１００は、第１実施例の燃料電池システム１００の水素タンク２０の代わりに３つの水素タンク、水素タンク２０Ａ、水素タンク２０Ｂ、および、水素タンク２０Ｃを備える。各水素タンク２０Ａ，Ｂ，Ｃは、それぞれ、タンク遮断弁２００Ａ，Ｂ，Ｃと直結され、それらを介して水素ガス供給流路２４と接続されている。各水素タンク２０Ａ，Ｂ，Ｃ内の水素ガスの圧力値（タンク圧値）をそれぞれ、タンクＡ圧値Ｐａ、タンクＢ圧値Ｐｂ、および、タンクＣ圧値Ｐｃと呼ぶ。このタンクＡ圧値Ｐａ、タンクＢ圧値Ｐｂ、および、タンクＣ圧値Ｐｃは、予め、それぞれＰｎ（ＭＰａ：メガパスカル）に設定されている。ここで、例えば、Ｐｎは、５０〜７０（ＭＰａ）としてもよい。なお、この図７において、低圧部や燃料電池１０等は、図１と同様のため省略している。

Ｃ２．水素漏れ検知処理：
図８は、本実施例における水素漏れ検知処理を示すフローチャートである。本実施例の水素漏れ検知処理は、燃料電池システム１００が通常発電を行った後、運転を停止する場合に、各タンク遮断弁２００Ａ，Ｂ，Ｃを閉弁させ、タンク遮断弁２００Ａ，Ｂ，Ｃのいずれかから水素漏れが生じているか否かを検知する処理である。

この水素漏れ検知処理（図８）において、具体的には、まず、漏れ検知実行部４１０は、各水素タンクＡ，Ｂ，Ｃ内の水素ガスのタンク圧値（タンクＡ圧値Ｐａ、タンクＢ圧値Ｐｂ、および、タンクＣ圧値Ｐｃ）が、それぞれ所定圧差（Ｐａ＝Ｐｌ，Ｐｂ＝Ｐｌ＋１，Ｐｃ＝Ｐｌ＋２；Ｐｌ＜Ｐｎ−２）となるように燃料電池システム１００の各部を制御して減圧発電を行い、その後、各タンク遮断弁２００Ａ，Ｂ，Ｃを閉じた状態とする（ステップＳ１００）。

具体的には、漏れ検知実行部４１０は、まず、タンク遮断弁２００Ａ，Ｂを閉じた状態で、タンク遮断弁２００Ｃを開弁し、水素タンク２０ＣのタンクＣ圧値Ｐｃが、（Ｐｌ＋２）（ＭＰａ）となるまで、減圧発電を行う。そして、漏れ検知実行部４１０は、タンクＣ圧値Ｐｃが（Ｐｌ＋２）（ＭＰａ）となると、タンク遮断弁２００Ｃを閉じる。次に、漏れ検知実行部４１０は、タンク遮断弁２００Ａ，Ｃを閉じた状態で、タンク遮断弁２００Ｂを開弁し、水素タンク２０ＢのタンクＢ圧値Ｐｂが、（Ｐｌ＋１）（ＭＰａ）となるまで、減圧発電を行う。そして、漏れ検知実行部４１０は、タンクＢ圧値Ｐｂが（Ｐｌ＋１）（ＭＰａ）となると、タンク遮断弁２００Ｂを閉じる。さらに、漏れ検知実行部４１０は、タンク遮断弁２００Ｂ，Ｃを閉じた状態で、タンク遮断弁２００Ａを開弁し、水素タンク２０ＡのタンクＡ圧値Ｐａが、Ｐｌ（ＭＰａ）となるまで、減圧発電を行う。そして、漏れ検知実行部４１０は、タンクＡ圧値ＰａがＰｌ（ＭＰａ）となると、タンク遮断弁２００Ａを閉じる。

続いて、漏れ検知実行部４１０は、高圧部圧力センサＰ１から高圧部圧力値Ｐｋ１を検出する（ステップＳ１１０）。

そして、漏れ検知実行部４１０は、検出した高圧部圧力値Ｐｋ１が、タンクＢ圧値Ｐｂより大きいか、タンクＢ圧値Ｐｂと略等しいか、若しくは、タンクＢ圧値Ｐｂより小さいか否かを判断する（ステップＳ１３０）。

漏れ検知実行部４１０は、検出した高圧部圧力値Ｐｋ１が、タンクＢ圧値Ｐｂより小さい場合（ステップＳ１３０：Ｐｋ１＜Ｐｂ）には、供給流路遮断弁２０５を閉じ（ステップＳ１３０）、さらに、高圧部圧力センサＰ１から高圧部圧力値Ｐｋ１の検出を続け、検出した高圧部圧力値Ｐｋ１がタンクＢ圧値Ｐｂと略等しくなるまで、タンク遮断弁２００Ｃを開け、等しくなると、タンク遮断弁２００Ｃを閉じる（ステップＳ１４０）。その後、漏れ検知実行部４１０は、ステップＳ１７０の処理を行う。

漏れ検知実行部４１０は、検出した高圧部圧力値Ｐｋ１が、タンクＢ圧値Ｐｂより大きい場合（ステップＳ１３０：Ｐｋ１＞Ｐｂ）には、燃料電池システム１００の各部を制御して減圧発電を開始する（ステップＳ１５０）。そして、漏れ検知実行部４１０は、高圧部圧力センサＰ１から高圧部圧力値Ｐｋ１の検出を続け、高圧部圧力値Ｐｋ１がタンクＢ圧値Ｐｂと略等しくなると、減圧発電を停止し、供給流路遮断弁２０５を閉じる（ステップＳ１６０）。その後、漏れ検知実行部４１０は、ステップＳ１７０の処理を行う。

また、漏れ検知実行部４１０は、検出した高圧部圧力値Ｐｋ１が、タンクＢ圧値Ｐｂと略等しい場合（ステップＳ１３０：Ｐｋ１＝Ｐｂ）には、ステップＳ１７０の処理を行う。

続いて、漏れ検知実行部４１０は、ステップＳ１７０の処理において、所定時間放置（所定時間待機）する。この場合、漏れ検知実行部４１０は、次回の燃料電池１０の運転開始時まで放置するようにしてもよい。

次に、漏れ検知実行部４１０は、高圧部圧力センサＰ１を用いて、タンク遮断弁２００Ａ，Ｂ，Ｃの水素漏れ検知（水素漏れ検知実行処理）を行う（ステップＳ２００）。

図９は、本実施例における水素漏れ検知実行処理を示すフローチャートである。
この水素漏れ検知実行処理において、漏れ検知実行部４１０は、まず、高圧部圧力センサＰ１から高圧部圧力値Ｐｋ１を検出する（ステップＳ２１０）。

漏れ検知実行部４１０は、検出した高圧部圧力値Ｐｋ１がタンクＢ圧値Ｐｂより大きいか否かを判断する（ステップＳ２２０）。

漏れ検知実行部４１０は、検出した高圧部圧力値Ｐｋ１がタンクＢ圧値Ｐｂより大きい場合（ステップＳ２２０：ＹＥＳ）には、タンク遮断弁２００Ｃにおいて、水素タンク２０Ｃから水素ガス供給流路２４への水素ガス漏れが発生していると判断する（ステップＳ２３０）。

漏れ検知実行部４１０は、検出した高圧部圧力値Ｐｋ１がタンクＢ圧値Ｐｂ以下の場合（ステップＳ２２０：ＮＯ）には、続いて、高圧部圧力値Ｐｋ１が、タンクＢ圧値Ｐｂと略等しいか否かを判断する（ステップＳ２４０）。

漏れ検知実行部４１０は、検出した高圧部圧力値Ｐｋ１が、タンクＢ圧値Ｐｂと略等しい場合（ステップＳ２４０：ＹＥＳ）には、以下の（甲）、（乙）、（丙）のいずれかの場合であると判断する（ステップＳ２５０）。
（甲）タンク遮断弁２００Ｂにおいて、水素タンク２０Ｂから水素ガス供給流路２４へ又は水素ガス供給流路２４から水素タンク２０Ｂへの水素ガス漏れが発生している。
（乙）タンク遮断弁２００Ａにおいて、水素ガス供給流路２４から水素タンク２０Ａへの漏れ量ＡＡの水素ガス漏れが発生し、タンク遮断弁２００Ｃにおいて、水素タンク２０Ｃから水素ガス供給流路２４への漏れ量ＣＣの水素ガス漏れが発生し、これら漏れ量ＡＡと漏れ量ＣＣとが同量である。
（丙）各タンク遮断弁２００Ａ，Ｂ，Ｃから水素ガス漏れが発生していない。

一方、漏れ検知実行部４１０は、検出した高圧部圧力値Ｐｋ１が、タンクＢ圧値Ｐｂと略等しくない場合（ステップＳ２４０：ＮＯ）、すなわち、高圧部圧力値Ｐｋ１が、タンクＢ圧値Ｐｂより小さい場合には、タンク遮断弁２００Ａにおいて、水素ガス供給流路２４から水素タンク２０Ａへの水素ガス漏れが発生していると判断する（ステップＳ２６０）。

漏れ検知実行部４１０は、ステップＳ２３０、ステップＳ２５０、および、ステップＳ２６０の処理が終了すると、この水素漏れ検知実行処理（図９）を終了し、さらには、本実施例の水素漏れ検知処理（図８）を終了する。

以上のように、本実施例の燃料電池システム１００は、３つの水素タンク２０Ａ，Ｂ，Ｃを備え、これらの各水素タンク２０Ａ，Ｂ，ＣのタンクＡ圧値Ｐａ、タンクＢ圧値Ｐｂ、および、タンクＣ圧値Ｐｃに所定圧差（Ｐａ＝Ｐｌ，Ｐｂ＝Ｐｌ＋１，Ｐｃ＝Ｐｌ＋２；Ｐｌ＜Ｐｎ−２）をつけ、さらに、水素ガス供給流路２４において、各タンク遮断弁２００Ａ，Ｂ，Ｃと供給流路遮断弁２０５との間の圧力値をタンクＢ圧値Ｐｂと略等しくなるようにしている。そして、本実施例の燃料電池システム１００は、所定時間放置後、水素漏れ検知実行処理（図９）を行うようにしている。このようにすれば、タンク遮断弁２００Ａにおいて、水素ガス供給流路２４から水素タンク２０Ａへの水素ガス漏れが発生している場合や、タンク遮断弁２００Ｃにおいて、水素タンク２０Ｃから水素ガス供給流路２４への水素ガス漏れが発生している場合には、それを特定することができる。

また、このようにすれば、以下に示す（イ）、（ロ）、（ハ）の場合のうち、いずれかの状態であることを特定することができる。
（イ）タンク遮断弁２００Ｂにおいて、水素タンク２０Ｂから水素ガス供給流路２４へ又は水素ガス供給流路２４から水素タンク２０Ｂへの水素ガス漏れが発生している場合。
（ロ）タンク遮断弁２００Ａにおいて、水素ガス供給流路２４から水素タンク２０Ａへの漏れ量ＡＡの水素ガス漏れが発生し、タンク遮断弁２００Ｃにおいて、水素タンク２０Ｃから水素ガス供給流路２４への漏れ量ＣＣの水素ガス漏れが発生し、これら漏れ量ＡＡと漏れ量ＣＣとが同量である場合。
（ハ）各タンク遮断弁２００Ａ，Ｂ，Ｃから水素ガス漏れが発生していない場合。

Ｄ．第４実施例：
Ｄ１．装置全体の説明：
次に、第４実施例について説明する。本実施例の燃料電池システム１００は、第３実施例の燃料電池システム１００と同様の構成となっている。しかしながら、本実施例の燃料電池システム１００は、第３実施例における水素漏れ検知処理（図８）とは若干異なる水素漏れ検知処理を実行する。以下では、このように、本実施例の燃料電池システム１００において、第３実施例の燃料電池システム１００とは異なる水素漏れ検知処理について説明する。

Ｄ２．水素漏れ検知処理：
図１０は、本実施例における水素漏れ検知処理を示すフローチャートである。本実施例の水素漏れ検知処理は、燃料電池システム１００が通常発電を行った後、運転を停止する場合に、各タンク遮断弁２００Ａ，Ｂ，Ｃを閉弁させ、タンク遮断弁２００Ａ，Ｂ，Ｃのいずれかから水素漏れが生じているか否かを検知する処理である。

この水素漏れ検知処理（図１０）において、具体的には、まず、漏れ検知実行部４１０は、各水素タンクＡ，Ｂ，Ｃ内の水素ガスの各タンク圧力値Ａ，Ｂ，Ｃが、それぞれ所定圧差（Ｐａ＝Ｐｌ，Ｐｂ＝Ｐｌ＋１，Ｐｃ＝Ｐｌ＋２；Ｐｌ＜Ｐｎ−２）となるように燃料電池システム１００の各部を制御して減圧発電を行い、その後、各タンク遮断弁２００Ａ，Ｂ，Ｃを閉じた状態とする（ステップＳ３００）。この処理は、第３実施例の水素漏れ検知処理（図８）におけるステップＳ１００の処理と同様である。

漏れ検知実行部４１０は、燃料電池システム１００の各部を制御して、燃料電池１０において減圧発電を開始する（ステップＳ３１０）。

続いて、漏れ検知実行部４１０は、高圧部圧力センサＰ１から高圧部圧力値Ｐｋ１を検出する（ステップＳ３２０）。

そして、漏れ検知実行部４１０は、検出した高圧部圧力値Ｐｋ１が、予め定められる減圧目標値Ｐ０（Ｐ０＜Ｐａ）となったか否かを判断する（ステップＳ３３０）。漏れ検知実行部４１０は、検出した高圧部圧力値Ｐｋ１が、減圧目標値Ｐ０になっていない場合（ステップＳ３３０：ＮＯ）には、ステップＳ３２０の処理に戻る。

漏れ検知実行部４１０は、検出した高圧部圧力値Ｐｋ１が、減圧目標値Ｐ０になった場合（ステップＳ３３０：ＹＥＳ）には、供給流路遮断弁２０５を閉じる（ステップＳ３４０）。

続いて、漏れ検知実行部４１０は、減圧発電を停止する（ステップＳ３５０）。その後、漏れ検知実行部４１０は、所定時間放置（所定時間待機）する（ステップＳ３６０）。この場合、漏れ検知実行部４１０は、次回の燃料電池１０の運転開始時まで放置（待機）するようにしてもよい。

次に、漏れ検知実行部４１０は、高圧部圧力センサＰ１を用いて、タンク遮断弁２００Ａ，Ｂ，Ｃの水素漏れ検知（水素漏れ検知実行処理）を行う（ステップＳ４００）。

図１１は、本実施例における水素漏れ検知実行処理を示すフローチャートである。
この水素漏れ検知実行処理において、漏れ検知実行部４１０は、まず、高圧部圧力センサＰ１から高圧部圧力値Ｐｋ１を検出する（ステップＳ４１０）。

漏れ検知実行部４１０は、検出した高圧部圧力値Ｐｋ１がタンクＢ圧値Ｐｂより大きいか否かを判断する（ステップＳ４２０）。

漏れ検知実行部４１０は、検出した高圧部圧力値Ｐｋ１がタンクＢ圧値Ｐｂより大きい場合（ステップＳ４２０：ＹＥＳ）には、タンク遮断弁２００Ｃにおいて、水素タンク２０Ｃから水素ガス供給流路２４への水素ガス漏れが発生していると判断する（ステップＳ４３０）。

漏れ検知実行部４１０は、検出した圧力値Ｐｋが、タンクＢ圧値Ｐｂ以下の場合（ステップＳ４２０：ＮＯ）には、続いて、高圧部圧力値Ｐｋ１が、タンクＡ圧値Ｐａより大きいか否かを判断する（ステップＳ４４０）。

漏れ検知実行部４１０は、検出した高圧部圧力値Ｐｋ１が、タンクＡ圧値Ｐａより大きい場合（ステップＳ４４０：ＹＥＳ）には、タンク遮断弁２００Ｂにおいて、水素タンク２０Ｂから水素ガス供給流路２４への水素ガス漏れが発生しているか、若しくは、タンク遮断弁２００Ｃにおいて、水素タンク２０Ｃから水素ガス供給流路２４への水素ガス漏れが発生していると判断する（ステップＳ４５０）。

一方、漏れ検知実行部４１０は、検出した高圧部圧力値Ｐｋ１が、タンクＡ圧値Ｐａ以下の場合（ステップＳ４４０：ＮＯ）には、続いて、高圧部圧力値Ｐｋ１が、減圧目標値Ｐ０と略等しいか否かを判断する（ステップＳ４６０）。

漏れ検知実行部４１０は、検出した高圧部圧力値Ｐｋ１が、減圧目標値Ｐ０と略等しくない場合（ステップＳ４６０：ＮＯ）には、タンク遮断弁２００Ａにおいて、水素タンク２０Ａから水素ガス供給流路２４への水素ガス漏れが発生しているか、若しくは、タンク遮断弁２００Ｂにおいて、水素タンク２０Ｂから水素ガス供給流路２４への水素ガス漏れが発生しているか、若しくは、タンク遮断弁２００Ｃにおいて、水素タンク２０Ｃから水素ガス供給流路２４への水素ガス漏れが発生していると判断する（ステップＳ４７０）。

漏れ検知実行部４１０は、検出した高圧部圧力値Ｐｋ１が、減圧目標値Ｐ０と略等しい場合（ステップＳ４６０：ＹＥＳ）には、各タンク遮断弁２００Ａ，Ｂ，Ｃから水素ガス漏れが発生していないと判断する（ステップＳ４８０）。

漏れ検知実行部４１０は、ステップＳ４３０、ステップＳ４５０、ステップＳ４７０、および、ステップＳ４８０の処理が終了すると、この水素漏れ検知実行処理（図１１）を終了し、さらには、本実施例の水素漏れ検知処理（図１０）を終了する。

以上のように、本実施例の燃料電池システム１００は、３つの水素タンク２０Ａ，Ｂ，Ｃを備え、これらの各水素タンク２０Ａ，Ｂ，ＣのタンクＡ圧値Ｐａ、タンクＢ圧値Ｐｂ、および、タンクＣ圧値Ｐｃに所定圧差（Ｐａ＝Ｐｌ，Ｐｂ＝Ｐｌ＋１，Ｐｃ＝Ｐｌ＋２；Ｐｌ＜Ｐｎ−２）をつけ、さらに、水素ガス供給流路２４において、各タンク遮断弁２００Ａ，Ｂ，Ｃと供給流路遮断弁２０５との間の圧力値を減圧目標値Ｐ０（Ｐ０＜Ｐｎ）と略等しくなるようにしている。そして、本実施例の燃料電池システム１００は、所定時間放置後、高圧部圧力値Ｐｋ１に基づいて水素漏れ検知実行処理（図１１）を行うようにしている。このようにすれば、少なくとも、各タンク遮断弁２００Ａ，Ｂ，Ｃのうちいずれかから水素ガス漏れが発生しているか否かを特定することができる。この水素漏れ検知実行処理において、検出した高圧部圧力値Ｐｋ１がタンクＢ圧値Ｐｂより大きい場合（ステップＳ４２０：ＹＥＳ）には、タンク遮断弁２００Ｃにおいて、水素タンク２０Ｃから水素ガス供給流路２４への水素ガス漏れが発生していると特定することができる。また、検出した高圧部圧力値Ｐｋ１が、タンクＡ圧値Ｐａより大きい場合（ステップＳ４４０：ＹＥＳ）には、タンク遮断弁２００Ｂにおいて、水素タンク２０Ｂから水素ガス供給流路２４への水素ガス漏れが発生しているか、若しくは、タンク遮断弁２００Ｃにおいて、水素タンク２０Ｃから水素ガス供給流路２４への水素ガス漏れが発生していると特定することができる。さらに、検出した高圧部圧力値Ｐｋ１が、減圧目標値Ｐ０と略等しくない場合（ステップＳ４６０：ＮＯ）には、タンク遮断弁２００Ａにおいて、水素タンク２０Ａから水素ガス供給流路２４への水素ガス漏れが発生しているか、若しくは、タンク遮断弁２００Ｂにおいて、水素タンク２０Ｂから水素ガス供給流路２４への水素ガス漏れが発生しているか、若しくは、タンク遮断弁２００Ｃにおいて、水素タンク２０Ｃから水素ガス供給流路２４への水素ガス漏れが発生していると特定することができる。

Ｅ．第５実施例：
次に、第５実施例について説明する。本実施例の燃料電池システム１００は、第３実施例の燃料電池システム１００と同様の構成となっている。本実施例の燃料電池システム１００は、第３実施例の燃料電池システム１００が、水素漏れ検知実行処理（図９）におけるステップＳ２５０の処理において、上述した（甲）、（乙）、（丙）のいずれかの場合であると判断した場合に、以下に説明する水素漏れ検知処理を実行する。

すなわち、本実施例の漏れ検知実行部４１０は、まず、減圧発電を行うなどして、水素タンク２０ＣのタンクＣ圧値ＰｃをタンクＡ圧値Ｐａと同じＰｌに設定する。次に、漏れ検知実行部４１０は、減圧発電を行い、水素ガス供給流路２４の高圧部の圧力値を、タンクＢ圧値Ｐｂ（Ｐｌ＋１）からタンクＡ圧値Ｐａと同じＰｌに減圧する。そして、漏れ検知実行部４１０は、所定時間放置後、高圧部圧力センサＰ１から高圧部圧力値Ｐｋ１を検出し、その高圧部圧力値Ｐｋ１が、タンクＡ圧値Ｐａ（Ｐｌ）より大きいか、若しくは、略等しいか否かを判断する。漏れ検知実行部４１０は、検出した高圧部圧力値Ｐｋ１がタンクＡ圧値Ｐａ（Ｐｌ）より大きい場合には、上述の（甲）の場合であると判断する。一方、漏れ検知実行部４１０は、検出した高圧部圧力値Ｐｋ１がタンクＡ圧値Ｐａ（Ｐｌ）と略等しい場合には、上述の（乙）若しくは（丙）の場合であると判断する。

以上のように本実施例の燃料電池システム１００では、第３実施例の水素漏れ検知実行処理（図９）のステップＳ２５０の処理において、上述した（甲）、（乙）、（丙）のいずれかの場合であると判断された場合に、本実施例における水素漏れ検知処理を実行するようにしている。このようにすれば、（甲）の場合、すなわち、タンク遮断弁２００Ｂにおいて、水素タンク２０Ｂから水素ガス供給流路２４へ又は水素ガス供給流路２４から水素タンク２０Ｂへの水素ガス漏れが発生している場合には、それを特定することができる。また、上述の（乙）の場合は、非常に希有の場合であると考えられる。従って、本実施例における水素漏れ検知処理を実行すれば、（丙）の場合、すなわち、各タンク遮断弁２００Ａ，Ｂ，Ｃのいずれからも水素ガス漏れない場合には、それを特定することができる。

Ｆ．変形例：
なお、本発明では、上記した実施の形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様にて実施することが可能である。

Ｆ１．変形例１：
上記第３ないし第５実施例のいずれかの燃料電池システム１００は、３つの水素タンク２００Ａ，Ｂ，Ｃとそれぞれ接続されるタンク遮断弁２００Ａ，Ｂ，Ｃに対して、各実施例に対応する水素漏れ検知処理（図８、図１０参照）を行っているが、本発明は、これに限られるものではない。上記第３ないし第５実施例のいずれかの燃料電池システム１００は、例えば、タンク遮断弁とそれぞれ接続される、２つ又は４つ以上の水素タンクを備え、各タンク遮断弁に対して各実施例に対応する水素漏れ検知処理を行うようにしてもよい。この場合、上記第３ないし第５実施例のいずれかの燃料電池システム１００は、水素ガス漏れが生じていると疑われるタンク遮断弁が複数存在するが、その中のどの遮断弁から水素ガス漏れが発生しているのか特定できない場合には、上記第３ないし第５実施例の水素漏れ検知処理のうち、他の実施例の水素漏れ検知処理を組み合わせて実行するようにしてもよい。このようにすれば、上記第３ないし第５実施例のいずれかの燃料電池システム１００が、タンク遮断弁とそれぞれ接続される、２つ又は４つ以上の水素タンクを備える場合であっても、水素ガス漏れが発生しているタンク遮断弁がある場合には、それを特定することが可能となる。

Ｆ２．変形例２：
上記第４実施例の燃料電池システム１００は、例えば、水素漏れ検知実行処理（図１１）のステップＳ４５０の処理、又は、ステップＳ４７０の処理等において、水素ガス漏れが生じていると疑われるタンク遮断弁のうち、実際に水素ガス漏れをおこしているタンク遮断弁を特定できない場合には、第３または第５実施例における水素漏れ検知処理（図９）を行うようにしてもよい。このようにすれば、水素ガス漏れをおこしているタンク遮断弁を容易に特定することができる。

Ｆ３．変形例３：
上記第３ないし第５実施例のいずれかの実施例の水素漏れ検知処理において、漏れ検知実行部４１０が、所定のタンク遮断弁に対して水素ガス漏れが生じていると判断した場合には、その水素ガス漏れ量Ｘ３を下記式（７）で算出するようにしてもよい。なお、水素ガス供給流路２４において、各タンク遮断弁２００Ａ，Ｂ，Ｃと供給流路遮断弁２０５との間の流路体積を遮断弁間Ｖｘとし、水素漏れ検知処理における高圧部の圧力値の変化量を高圧部圧力変化量ΔＰｊとする。
水素ガス漏れ量Ｘ３＝遮断弁間Ｖｘ｜高圧部圧力変化量ΔＰｊ｜・・・（７）

この場合、漏れ検知実行部４１０は、水素ガス漏れ量Ｘ３が、タンク遮断弁の故障を表わす基準である故障基準値以上であるが、タンク遮断弁が安全とみなされる基準である安全基準値以下の場合には、この水素ガス漏れが生じているタンク遮断弁に接続される水素タンクを優先して利用するようにしてもよい。このようにすれば、このタンク遮断弁の接続される水素タンク内の水素ガスが迅速に消費されるので、このタンク遮断弁の故障が進行しても、水素ガス漏れを抑制することができる。また、漏れ検知実行部４１０は、この水素タンク内の水素ガスがなくなった場合には、水素ガス漏れが生じているタンク遮断弁の修理が終了するまで、そのタンク遮断弁を閉弁状態とするようにしてもよい。

Ｆ４．変形例４：
上記第１実施例または第２実施例の水素漏れ検知実行処理（図２または図６）において、
燃料電池システム１００は、２回目高圧部圧力値Ｐｋ１２から、１回目高圧部圧力値Ｐｋ１１を差し引いた差が、閾値Ｒ以下であるが、閾値Ｒ付近であった場合には、供給流路遮断弁２０５とタンク遮断弁２００との間を総和圧ＰＥ１または総和圧ＰＥ２より減圧させて、水素漏れ検知実行処理を行うようにしてもよい。このようにすれば、より精度よくタンク遮断弁２００の水素漏れ検知を行うことができる。

Ｆ５．変形例５：
上記第１実施例または第２実施例の水素漏れ検知実行処理（図２または図６）において、燃料電池システム１００は、２回目高圧部圧力値Ｐｋ１２から、１回目高圧部圧力値Ｐｋ１１を差し引いた差が、閾値Ｒより大きい場合に、水素タンク２０から水素ガス供給流路２４への水素ガス漏れが発生していると判断しているが、水素ガス漏れ量Ｘ１が、タンク遮断弁の故障を表わす基準である故障基準値より大きい場合に、水素タンク２０から水素ガス供給流路２４への水素ガス漏れが発生していると判断してもよい。

Ｆ６．変形例６：
上記実施例の燃料電池システム１００において、供給流路遮断弁２０５を設けているが、本発明は、これに限られるものではない。例えば、燃料電池システム１００において、燃料電池１０や循環ポンプ２５０は、圧力損失が高いので、供給流路遮断弁２０５を設けることなく、水素ガス供給流路２４とガス循環流路２８とにおいて閉空間を形成し、水素漏れ検知処理を行うこととしてもよい。

Ｆ７．変形例７：
上記第３ないし第５のいずれかの実施例の燃料電池システム１００は、水素漏れ検知処理（図８、図１０）において、タンクＡ圧値Ｐａ、タンクＢ圧値Ｐｂ、および、タンクＣ圧値Ｐｃをそれぞれ所定圧差（Ｐａ＝Ｐｌ，Ｐｂ＝Ｐｌ＋１，Ｐｃ＝Ｐｌ＋２；Ｐｌ＜Ｐｎ−２）とするために、燃料電池システム１００の各部を制御して減圧発電を行っていたが、本発明は、これに限られるものではない。例えば、燃料電池システム１００は、各水素タンク２０Ａ，Ｂ，Ｃ間の水素ガスを移動させることにより、タンクＡ圧値Ｐａ、タンクＢ圧値Ｐｂ、および、タンクＣ圧値Ｐｃをそれぞれ所定圧差とするようにしてもよい。

Ｆ８．変形例８：
上記実施例の燃料電池システム１００では、水素ガスの供給源として、水素タンク（２０、２０Ａ，Ｂ，Ｃ）を使用しているが、本発明は、これに限られるものではない。例えば、水素タンクに代えて、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、それを、タンク遮断弁（２００、２００Ａ，Ｂ，Ｃ）等を介して燃料電池１０のアノード流路２５へ供給するものとしてもよい。

Ｆ９．変形例９：
上記第１または第２の実施例の燃料電池システム１００は、水素漏れ検知処理（図２、図６）のステップＳ７０の処理において、２回目高圧部圧力値Ｐｋ１２から、１回目高圧部圧力値Ｐｋ１１を差し引いた差を算出し、その差と閾値Ｒを比較することにより、タンク遮断弁２００に対する水素ガス漏れ検知を行うようにしているが、本発明は、これに限られるものではない。例えば、燃料電池システム１００は、タンク遮断弁２００に対する水素ガス漏れ検知を、例えば、１回目高圧部圧力値Ｐｋ１１から、２回目高圧部圧力値Ｐｋ１２を差し引いた差と予め定められる閾値Ｒ１とを比較したり、２回目高圧部圧力値Ｐｋ１２を、１回目高圧部圧力値Ｐｋ１１で割った値と予め定められる閾値Ｒ２とを比較したり、１回目高圧部圧力値Ｐｋ１１を、２回目高圧部圧力値Ｐｋ１２で割った値と予め定められる閾値Ｒ３とを比較することにより、行うようにしてもよい。このようにしても、上記実施例１，２の場合と同様の効果を奏することができる。

Ｆ１０．変形例１０：
上記実施例において、制御部４００は、ソフトウェア的に構成されているものを、ハードウェア的に構成するようにしてもよいし、ハードウェア的に構成されているものを、ソフトウェア的に構成するようにしてもよい。

本発明の第１実施例における燃料電池システム１００の構成を示すブロック図である。 第１実施例における水素漏れ検知処理を示すフローチャートである。 第２実施例におけるタンク遮断弁としてのパイロット式電磁弁の開閉メカニズムを説明するための図である。 第２実施例におけるタンク遮断弁としてのパイロット式電磁弁の開閉メカニズムを説明するための図である。 第２実施例におけるタンク遮断弁としてのパイロット式電磁弁の開閉メカニズムを説明するための図である。 第２実施例における水素漏れ検知処理を示すフローチャートである。 第３実施例における燃料電池システム１００の構成の一部を示すブロック図である。 第３実施例における水素漏れ検知処理を示すフローチャートである。 第３実施例における水素漏れ検知実行処理を示すフローチャートである。 第４実施例における水素漏れ検知処理を示すフローチャートである。 第４実施例における水素漏れ検知実行処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１０...燃料電池
２０...水素タンク
２０Ａ，Ｂ，Ｃ...水素タンク
２４...水素ガス供給流路
２５...アノード流路
１００...燃料電池システム
２００...タンク遮断弁
２００...パイロット式電磁弁
２００Ａ，Ｂ，Ｃ...タンク遮断弁
２０５...供給流路遮断弁
２１０...高圧レギュレータ
２２０...低圧レギュレータ
３００...主弁
３１０...コイル
３２０...リターンスプリング
３３０...主弁弁体
３３３...パイロット弁
３４０...主弁弁座
３４５...主弁シート部
３５０...パイロット弁弁体
３６０...パイロット弁弁座
３６５...パイロット弁シート部
３７０...パイロットオリフィス
３８０...パイロットピン
３８５...主弁孔
３９０...主弁流路
３９５...パイロット流路
３９９...接続部
４００...制御部
４１０...漏れ検知実行部

Claims (6)

1. 燃料電池システムであって、
   燃料電池と、
   前記燃料電池に燃料ガスを供給するための燃料ガス供給タンクと、
   前記燃料ガス供給タンクから供給される前記燃料ガスを前記燃料電池に導く流路に設けられ、前記燃料ガスの供給を遮断可能なタンク遮断弁と、
   前記タンク遮断弁と前記燃料電池との間の前記流路に設けられ、前記燃料ガスの供給を遮断可能な流路遮断弁と、
   前記タンク遮断弁と前記燃料電池との間の前記流路に設けられ、さらに、前記流路において、前記燃料ガスの供給方向に対して、調圧弁の中で最も上流側に設けられる調圧弁であり、前記燃料ガスの供給方向に対して下流側の前記燃料ガスの圧力が調圧値になるように調圧を行う上流調圧弁と、
   前記流路遮断弁と前記上流調圧弁のうち前記上流側にある弁と、前記タンク遮断弁との間の前記流路において、前記燃料ガスの流路圧力を表わす流路圧力値を検出する圧力検出部とを備え、
   さらに、前記燃料電池の運転を停止する際において、前記タンク遮断弁を閉弁させるタンク遮断弁制御部と、
   前記タンク遮断弁の閉弁後、前記流路圧力値が、前記上流調圧弁の前記調圧値以下とならない値まで前記流路圧力を減圧させる減圧処理部と、
   減圧後、前記流路遮断弁を閉弁させる流路遮断弁制御部と、
   前記流路遮断弁の閉弁後、まず、前記圧力検出部に前記流路圧力値を第１の圧力値として検出させ、さらに、所定時間経過後、前記圧力検出部に前記流路圧力値を第２の圧力値として検出させ、検出させた前記第１の圧力値に対する前記第２の圧力値の変化量を算出し、前記変化量と所定の閾値とを比較することにより、前記タンク遮断弁から前記燃料ガスが漏れているか否かを検知するガス漏れ検知を行うガス漏れ検知実行部と、
   を備え、
   前記タンク遮断弁は、
   前記流路圧力値が、前記燃料ガス供給タンクと接続される部分における前記燃料ガスの接続部分圧力値に対して、自身が開弁可能となる開弁許容圧力値以上となった状態で、前記タンク遮断弁制御部からの開弁指示があると開弁し、前記燃料ガス供給タンクの前記燃料ガスを前記流路に供給するパイロット式電磁弁であり、
   前記タンク遮断弁制御部は、
   前記燃料電池の運転を停止する際において、前記パイロット式電磁弁を閉弁させ、
   前記減圧処理部は、
   前記パイロット式電磁弁閉弁後、前記流路圧力値が、前記開弁許容圧力値を下回らない値まで前記流路圧力を減圧させることを特徴とする燃料電池システム。
2. 請求項１に記載の燃料電池システムにおいて、
   前記ガス漏れ検知実行部は、
   前記燃料電池の運転を停止する際において、前記流路遮断弁制御部が前記流路遮断弁を閉弁後、前記圧力検出部に前記流路圧力値を第１の圧力値として検出させ、所定時間経過後における前記燃料電池の運転始動時に、前記圧力検出部に前記流路圧力値を第２の圧力値として検出させ、検出させた前記第２の圧力値と前記第１の圧力値とに基づいて、前記タンク遮断弁から前記燃料ガスが漏れているか否かを検知することを特徴とする燃料電池システム。
3. 請求項１または請求項２に記載の燃料電池システムにおいて、
   前記減圧処理部は、
   前記燃料電池の前記運転が停止した際において、前記流路圧力値が、前記上流調圧弁の前記調圧値以下とならない第１の所定値まで前記流路圧力を減圧させた後、前記ガス漏れ検知実行部が、前記変化量と前記所定の閾値とを比較して前記ガス漏れ検知を行った際に、前記変化量と前記所定の閾値とが略同一であるが、前記タンク遮断弁からの前記燃料ガスの漏れがないと判断した場合であって、
   次回に前記燃料電池の前記運転が停止し前記流路圧力を減圧させる際において、前記流路圧力値が、前記調圧値以下にならない範囲で、前記第１の所定値より小さい第２の所定値まで前記流路圧力を減圧させることを特徴とする燃料電池システム。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の燃料電池システムにおいて、
   前記減圧処理部は、
   前記流路圧力を減圧させる場合には、前記燃料電池に減圧発電させることにより減圧させることを特徴とする燃料電池システム。
5. ガス漏れを検知するガス漏れ検知装置であって、
   燃料電池と、
   前記燃料電池に燃料ガスを供給するための燃料ガス供給タンクと、
   前記燃料ガス供給タンクから供給される前記燃料ガスを前記燃料電池に導く流路に設けられ、前記燃料ガスの供給を遮断可能なタンク遮断弁と、
   前記タンク遮断弁と前記燃料電池との間の前記流路に設けられ、前記燃料ガスの供給を遮断可能な流路遮断弁と、
   前記タンク遮断弁と前記燃料電池との間の前記流路に設けられ、さらに、前記流路において、前記燃料ガスの供給方向に対して、調圧弁の中で最も上流側に設けられる調圧弁であり、前記燃料ガスの供給方向に対して下流側の前記燃料ガスの圧力が調圧値になるように調圧を行う上流調圧弁と、
   前記流路遮断弁と前記上流調圧弁のうち前記上流側にある弁と、前記タンク遮断弁との間の前記流路において、前記燃料ガスの流路圧力を表わす流路圧力値を検出する圧力検出部とを備えた燃料電池システムに用いられ、
   前記タンク遮断弁は、
   前記流路圧力値が、前記燃料ガス供給タンクと接続される部分における前記燃料ガスの接続部分圧力値に対して、自身が開弁可能となる開弁許容圧力値以上となった状態で、前記タンク遮断弁制御部からの開弁指示があると開弁し、前記燃料ガス供給タンクの前記燃料ガスを前記流路に供給するパイロット式電磁弁であり、
   前記ガス漏れ検知装置は、
   前記燃料電池の運転を停止する際において、前記パイロット式電磁弁を閉弁させるタンク遮断弁制御部と、
   前記パイロット式電磁弁の閉弁後、前記流路圧力値が、前記開弁許容圧力値を下回らない値まで前記流路圧力を減圧させる減圧処理部と、
   減圧後、前記流路遮断弁を閉弁させる流路遮断弁制御部と、
   前記流路遮断弁の閉弁後、まず、前記圧力検出部に前記流路圧力値を第１の圧力値として検出させ、さらに、所定時間経過後、前記圧力検出部に前記流路圧力値を第２の圧力値として検出させ、検出させた前記第１の圧力値に対する前記第２の圧力値の変化量を算出し、前記変化量と所定の閾値とを比較することにより、前記パイロット式電磁弁から前記燃料ガスが漏れているか否かを検知するガス漏れ検知を行うガス漏れ検知実行部と、
   を備えることを特徴とするガス漏れ検知装置。
6. ガス漏れを検知するガス漏れ検知方法であって、
   燃料電池と、
   前記燃料電池に燃料ガスを供給するための燃料ガス供給タンクと、
   前記燃料ガス供給タンクから供給される前記燃料ガスを前記燃料電池に導く流路に設けられ、前記燃料ガスの供給を遮断可能なタンク遮断弁と、
   前記タンク遮断弁と前記燃料電池との間の前記流路に設けられ、前記燃料ガスの供給を遮断可能な流路遮断弁と、
   前記タンク遮断弁と前記燃料電池との間の前記流路に設けられ、さらに、前記流路において、前記燃料ガスの供給方向に対して、調圧弁の中で最も上流側に設けられる調圧弁であり、前記燃料ガスの供給方向に対して下流側の前記燃料ガスの圧力が調圧値になるように調圧を行う上流調圧弁と、
   前記流路遮断弁と前記上流調圧弁のうち前記上流側にある弁と、前記タンク遮断弁との間の前記流路において、前記燃料ガスの流路圧力を表わす流路圧力値を検出する圧力検出部とを備えた燃料電池システムに用いられ、
   前記タンク遮断弁は、
   前記流路圧力値が、前記燃料ガス供給タンクと接続される部分における前記燃料ガスの接続部分圧力値に対して、自身が開弁可能となる開弁許容圧力値以上となった状態で、前記タンク遮断弁制御部からの開弁指示があると開弁し、前記燃料ガス供給タンクの前記燃料ガスを前記流路に供給するパイロット式電磁弁であり、
   前記ガス漏れ検知方法は、
   前記燃料電池の運転を停止する際において、前記パイロット式電磁弁を閉弁させる工程と、
   前記パイロット式電磁弁の閉弁後、前記流路圧力値が、前記開弁許容圧力値を下回らない値まで前記流路圧力を減圧させる工程と、
   減圧後、前記流路遮断弁を閉弁させる工程と、
   前記流路遮断弁の閉弁後、まず、前記圧力検出部に前記流路圧力値を第１の圧力値として検出させ、さらに、所定時間経過後、前記圧力検出部に前記流路圧力値を第２の圧力値として検出させ、検出させた前記第１の圧力値に対する前記第２の圧力値の変化量を算出し、前記変化量と所定の閾値とを比較することにより、前記パイロット式電磁弁から前記燃料ガスが漏れているか否かを検知するガス漏れ検知を行う工程と、
   を備えることを特徴とするガス漏れ検知方法。

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