JP7087457B2

JP7087457B2 - Fuel cell system

Info

Publication number: JP7087457B2
Application number: JP2018039246A
Authority: JP
Inventors: 富夫山中; 健司馬屋原; 亮介山田; 裕治村田; 忍大塚; 貴史山田; 俊二郎木川
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-03-06
Filing date: 2018-03-06
Publication date: 2022-06-21
Anticipated expiration: 2038-03-06
Also published as: JP2019153523A

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.

燃料電池の普及に伴って燃料電池システムの多様化が進み、燃料電池を含む燃料電池ユニットを複数備えた燃料電池システムが提案されている（例えば、特許文献１）。この燃料電池システムは、第１の燃料電池サブシステムと第２の燃料電池サブシステムの二つの燃料電池ユニットを備え、各燃料電池ユニットは、燃料ガスタンクを含むガス供給系を共用している。 With the spread of fuel cells, the diversification of fuel cell systems has progressed, and a fuel cell system including a plurality of fuel cell units including a fuel cell has been proposed (for example, Patent Document 1). This fuel cell system includes two fuel cell units, a first fuel cell subsystem and a second fuel cell subsystem, and each fuel cell unit shares a gas supply system including a fuel gas tank.

特開２０１６－０８１７２４号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-081724

特許文献１で提案されたような複数の燃料電池ユニットを備えた燃料電池システムでは、それぞれの燃料電池ユニットは、ユニット単独で動作可能に構成されており、燃料ガスの供給を伴う停止処理、例えば水素ガスの漏洩検知処理を行う。水素ガスの漏洩検知は、水素ガスの圧力変動に基づいてなされる。このため、複数の燃料電池ユニットがガス供給系を共有する場合に、ガス供給系における燃料ガスの流通を伴う停止処理を適切に行う手法が求められていた。 In a fuel cell system including a plurality of fuel cell units as proposed in Patent Document 1, each fuel cell unit is configured to be able to operate independently, and a stop treatment accompanied by supply of fuel gas, for example, Performs hydrogen gas leak detection processing. Hydrogen gas leakage detection is performed based on the pressure fluctuation of hydrogen gas. Therefore, when a plurality of fuel cell units share a gas supply system, there has been a demand for a method for appropriately performing a stop treatment involving the flow of fuel gas in the gas supply system.

本発明は、上述の課題を踏まえてなされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and can be realized as the following forms.

（１）燃料電池システムの一形態は、複数の燃料電池ユニットと、該複数の燃料電池ユニットへの燃料ガスの供給に共用される複数系統の燃料ガス供給系と、前記複数の燃料電池ユニットとの間でデータ送信を行いつつ、前記燃料ガス供給系における前記燃料ガスの流通を伴う停止処理を前記複数の燃料電池ユニットごとに統括制御する統括制御部とを備え、該統括制御部は、前記停止処理に含まれる複数の逐次処理を、前記複数の燃料電池ユニットの一の前記燃料電池ユニットの前記逐次処理と同期を取りつつ前記複数の燃料電池ユニットについて実行すると共に、前記複数の燃料電池ユニットのいずれかが前記複数の逐次処理の完了をもたらす完了逐次処理の前の完了前逐次処理を最先に完了した以降においては、前記逐次処理の同期を解除して、前記完了前逐次処理を残余の前記複数の燃料電池ユニットごとに制御する。 (1) One form of the fuel cell system includes a plurality of fuel cell units, a plurality of fuel gas supply systems shared for supplying fuel gas to the plurality of fuel cell units, and the plurality of fuel cell units. The fuel gas supply system is provided with a central control unit that collectively controls the stop processing accompanied by the flow of the fuel gas for each of the plurality of fuel cell units while transmitting data between the fuel gas supply systems. A plurality of sequential processes included in the stop process are executed for the plurality of fuel cell units while synchronizing with the sequential process of the fuel cell unit of one of the plurality of fuel cell units, and the plurality of fuel cell units are executed. After any of the above completes the pre-completion sequential processing before the completion sequential processing that brings about the completion of the plurality of sequential processing, the synchronization of the sequential processing is canceled and the pre-completion sequential processing remains. It is controlled for each of the plurality of fuel cell units.

この形態の燃料電池システムでは、停止処理に含まれる複数の逐次処理を燃料電池ユニットごとに同期させることで、燃料ガス供給系からの燃料ガス供給を伴う停止処理を燃料電池ユニットが実行する際の燃料ガス供給系における圧力変動が、他の燃料電池ユニットによる停止処理に影響を及ぼすことを抑制できる。これに加え、次の利点がある。 In this form of the fuel cell system, by synchronizing a plurality of sequential processes included in the stop process for each fuel cell unit, when the fuel cell unit executes the stop process accompanied by the fuel gas supply from the fuel gas supply system. It is possible to suppress the influence of the pressure fluctuation in the fuel gas supply system on the stop processing by other fuel cell units. In addition to this, there are the following advantages.

停止処理の完了逐次処理を、その前の完了前逐次処理が複数の燃料電池ユニットで終了したことを契機に、複数の燃料電池ユニットで同期して実行しようとした場合、統括制御部と複数の燃料電池ユニットとの間のデータ送信に遅れが起き得る。そうすると、データ送信が遅れた燃料電池ユニットでは、送信遅延の間に停止処理以外の制御要請などのため、完了前逐次処理の中止や中断を余儀なくされることが有り得る。この状況では、他の燃料電池ユニットでは、完了前逐次処理の終了を経て既に完了逐次処理が実行されているのに対し、データ送信が遅れた燃料電池ユニットでは、完了前逐次処理が完了していないので、同期を取った完了逐次処理が実行できないことになる。ところが、上記の形態の燃料電池システムでは、データ送信に遅れがない燃料電池ユニットでは完了前逐次処理が完了していることから、これ以降において、逐次処理の同期は解除されている。よって、上記の形態の燃料電池システムによれば、データ送信の遅延に起因して完了前逐次処理を継続している燃料電池ユニットについては、その完了前逐次処理の終了を経て完了逐次処理を実行できる。 When attempting to execute the completion sequential processing of the stop processing synchronously in multiple fuel cell units when the previous completion sequential processing is completed in multiple fuel cell units, the control unit and multiple fuel cell units Delays may occur in data transmission to and from the fuel cell unit. Then, in the fuel cell unit in which the data transmission is delayed, the sequential processing before completion may be forced to be canceled or interrupted due to a control request other than the stop processing during the transmission delay. In this situation, in the other fuel cell units, the completion sequential processing has already been executed after the completion of the pre-completion sequential processing, whereas in the fuel cell unit in which the data transmission is delayed, the pre-completion sequential processing is completed. Since there is no such thing, the synchronized completion sequential processing cannot be executed. However, in the fuel cell system of the above-described embodiment, since the sequential processing before completion is completed in the fuel cell unit without delay in data transmission, the synchronization of the sequential processing is canceled after that. Therefore, according to the fuel cell system of the above-described embodiment, for the fuel cell unit that continues the pre-completion sequential processing due to the delay in data transmission, the completion sequential processing is executed after the completion of the pre-completion sequential processing. can.

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能である。例えば、燃料電池システムの停止制御方法等の形態で実現することができる。 The present invention can be realized in various aspects. For example, it can be realized in the form of a stop control method for a fuel cell system or the like.

実施形態に係る燃料電池システムの概略図である。It is a schematic diagram of the fuel cell system which concerns on embodiment. 燃料電池システムにおける統合制御部によって実行されるシステム制御の全容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the whole system control performed by the integrated control part in a fuel cell system. 統合制御部によって実行される停止処理制御の序盤工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the early stage process of the stop processing control executed by the integrated control unit. 統合制御部によって実行される停止処理制御の最終工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the final process of the stop processing control executed by the integrated control unit. 漏洩検知制御における各制御部からの制御完了信号の入力状況と統合制御部からの制御指示との関係を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the relationship between the input state of the control completion signal from each control unit, and the control instruction from an integrated control unit in leakage detection control. 第２の制御部との間においてデータ送信に遅延が起きた場合の各制御部からの制御完了信号の入力状況と統合制御部からの制御指示との関係を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the relationship between the input state of the control completion signal from each control unit, and the control instruction from the integrated control unit when the data transmission with the second control unit is delayed.

図１は、実施形態に係る燃料電池システム１０の概略図である。燃料電池システム１０は、複数の燃料電池ユニットとして、第１のサブシステム１０Ａと第２のサブシステム１０Ｂとを備え、燃料ガスである水素ガス（アノードガス）における水素と酸化剤ガスとしての空気（カソードガス）中の酸素との反応によって発電する。２つのサブシステム１０Ａ、１０Ｂは、互いに同様の構成を有し、通常の運転状態において、互いに同期された状態で運転されている。燃料電池システム１０は、例えば、燃料電池バス等の大型の燃料電池車両に搭載され、駆動用モータや各種補機を動作させる発電装置として用いられる。本実施形態において、燃料電池システム１０は、燃料電池バスである燃料電池車両に搭載されている。なお、燃料電池システム１０は、燃料電池車両に限らず、船舶、飛行機等の移動体、または、住宅、ビル等の定置設備に備えられても良い。なお、燃料電池車両は、燃料電池システム１０に加えて、燃料電池システム１０によって発電された電力を蓄え、蓄えた電力を用いて駆動用モータや各種補機を動作させる二次電池（図示しない）を備える。 FIG. 1 is a schematic diagram of the fuel cell system 10 according to the embodiment. The fuel cell system 10 includes a first subsystem 10A and a second subsystem 10B as a plurality of fuel cell units, and hydrogen as a fuel gas (hydrogen gas) and air as an oxidizing agent gas (axic). Generates power by reacting with oxygen in the cathode gas). The two subsystems 10A and 10B have similar configurations to each other and are operated in a state of being synchronized with each other in a normal operating state. The fuel cell system 10 is mounted on a large fuel cell vehicle such as a fuel cell bus, and is used as a power generation device for operating a drive motor and various auxiliary machines. In the present embodiment, the fuel cell system 10 is mounted on a fuel cell vehicle which is a fuel cell bus. The fuel cell system 10 is not limited to the fuel cell vehicle, but may be provided in a moving body such as a ship or an airplane, or in a stationary facility such as a house or a building. In the fuel cell vehicle, in addition to the fuel cell system 10, a secondary battery (not shown) that stores the power generated by the fuel cell system 10 and operates a drive motor and various auxiliary machines using the stored power. To prepare for.

２つのサブシステム１０Ａ、１０Ｂはそれぞれ、燃料電池スタック１００Ａ、１００Ｂと、水素ガス貯蔵機構２００Ａ、２００Ｂと、水素ガス供給機構３００Ａ、３００Ｂと、酸化剤ガス供給排出機構４００Ａ、４００Ｂと、冷媒循環機構５００Ａ、５００Ｂと、制御部６００Ａ、６００Ｂと、を備える。燃料電池スタック１００Ａ、１００Ｂは、燃料電池単セル（図示しない）が複数積層されたスタック構造を有する。本実施形態において、燃料電池スタック１００Ａ、１００Ｂを構成する燃料電池単セルは、酸素と水素の電気化学反応によって発電する固体高分子型の燃料電池である。 The two subsystems 10A and 10B have fuel cell stacks 100A and 100B, hydrogen gas storage mechanisms 200A and 200B, hydrogen gas supply mechanisms 300A and 300B, oxidant gas supply and discharge mechanisms 400A and 400B, and a refrigerant circulation mechanism, respectively. It includes 500A and 500B and control units 600A and 600B. The fuel cell stacks 100A and 100B have a stack structure in which a plurality of fuel cell single cells (not shown) are stacked. In the present embodiment, the fuel cell single cell constituting the fuel cell stacks 100A and 100B is a solid polymer type fuel cell that generates electricity by an electrochemical reaction between oxygen and hydrogen.

各水素ガス貯蔵機構２００Ａ、２００Ｂは、高圧タンク２１０Ａ、２１０Ｂと、バルブユニット２２０Ａ、２２０Ｂと、供給分岐流路２３０Ａ、２３０Ｂと、供給側接続マニホールド２４０Ａ、２４０Ｂと、充填分岐流路２５０Ａ、２５０Ｂと、充填側接続マニホールド２６０Ａ、２６０Ｂと、充填流路２７０Ａ、２７０Ｂと、を備える。 The hydrogen gas storage mechanisms 200A and 200B include high-pressure tanks 210A and 210B, valve units 220A and 220B, supply branch flow paths 230A and 230B, supply side connection manifolds 240A and 240B, and filling branch flow paths 250A and 250B. , The filling side connection manifold 260A and 260B, and the filling flow path 270A and 270B are provided.

高圧タンク２１０Ａ、２１０Ｂは、燃料電池スタック１００Ａ、１００Ｂに供給する水素ガスを貯蔵するためのタンクである。高圧タンク２１０Ａ、２１０Ｂは、各サブシステム１０Ａ、１０Ｂに５本ずつ備えられ、燃料電池システム１０全体で合計１０本備えられている。高圧タンク２１０Ａ、２１０Ｂは、開閉弁であるシャットバルブ２２２Ａ、２２２Ｂと逆止弁２２６Ａ、２２６Ｂとを含むバルブユニット２２０Ａ、２２０Ｂを介して、供給分岐流路２３０Ａ、２３０Ｂおよび充填分岐流路２５０Ａ、２５０Ｂに連通状態で接続されている。 The high-pressure tanks 210A and 210B are tanks for storing hydrogen gas supplied to the fuel cell stacks 100A and 100B. Five high-pressure tanks 210A and 210B are provided in each of the subsystems 10A and 10B, and a total of ten high-pressure tanks 210A and 210B are provided in the entire fuel cell system 10. The high-pressure tanks 210A and 210B are provided with supply branch flow paths 230A and 230B and filling branch flow paths 250A and 250B via valve units 220A and 220B including shut valve 222A and 222B and check valves 226A and 226B, which are on-off valves. It is connected to the communication state.

供給分岐流路２３０Ａ、２３０Ｂは、それぞれの高圧タンク２１０Ａ、２１０Ｂと供給側接続マニホールド２４０Ａ、２４０Ｂとの間に接続され、供給側接続マニホールド２４０Ａ、２４０Ｂは、水素ガス供給流路３１０Ａ、３１０Ｂを介して水素ガス供給機構３００Ａ、３００Ｂに接続されている。水素ガス供給流路３１０Ａと水素ガス供給流路３１０Ｂとの間には、連通供給流路３１２が配設されている。よって、水素ガス貯蔵機構２００Ａの高圧タンク２１０Ａから供給分岐流路２３０Ａへと流入した水素ガスは、供給側接続マニホールド２４０Ａと水素ガス供給流路３１０Ａを経て燃料電池スタック１００Ａへと供給される他、供給側接続マニホールド２４０Ａと水素ガス供給流路３１０Ａを経た後に連通供給流路３１２を通過して水素ガス供給流路３１０Ｂに流れ込み、燃料電池スタック１００Ｂにも供給される。水素ガス貯蔵機構２００Ｂの高圧タンク２１０Ｂから供給分岐流路２３０Ｂへと流入した水素ガスも同様に、供給側接続マニホールド２４０Ｂと水素ガス供給流路３１０Ｂを経て燃料電池スタック１００Ｂへと供給される他、供給側接続マニホールド２４０Ｂと水素ガス供給流路３１０Ｂを経た後に連通供給流路３１２を通過して水素ガス供給流路３１０Ａに流れ込み、燃料電池スタック１００Ａにも供給される。こうしたガス供給から、水素ガス貯蔵機構２００Ａ、２００Ｂに含まれる高圧タンク２１０Ａ、２１０Ｂと供給分岐流路２３０Ａ、２３０Ｂと供給側接続マニホールド２４０Ａ、２４０Ｂおよび連通供給流路３１２は、燃料電池スタック１００Ａ、１００Ｂへの水素ガスの供給に共用される複数系統の水素ガス供給系、即ち燃料ガス供給系を構成する。供給側接続マニホールド２４０Ａ、２４０Ｂには、水素ガスの供給圧力を検出するための圧力センサ２４２Ａ、２４２Ｂが設けられている。圧力センサ２４２Ａ、２４２Ｂは、水素ガスの供給圧力を検出するほか、車両走行が終了してシャットバルブ２２２Ａ、２２２Ｂが閉弁された状況下においては、後述のインジェクタ３４０Ａ、３４０Ｂより上流側の水素ガス供給流路３１０Ａ、３１０Ｂの水素ガス圧を、水素ガスの漏洩検知のために検出する。 The supply branch flow paths 230A and 230B are connected between the high pressure tanks 210A and 210B and the supply side connection manifolds 240A and 240B, respectively, and the supply side connection manifolds 240A and 240B are connected via hydrogen gas supply flow paths 310A and 310B. It is connected to the hydrogen gas supply mechanisms 300A and 300B. A communication supply flow path 312 is arranged between the hydrogen gas supply flow path 310A and the hydrogen gas supply flow path 310B. Therefore, the hydrogen gas flowing from the high pressure tank 210A of the hydrogen gas storage mechanism 200A into the supply branch flow path 230A is supplied to the fuel cell stack 100A via the supply side connection manifold 240A and the hydrogen gas supply flow path 310A. After passing through the supply side connection manifold 240A and the hydrogen gas supply flow path 310A, it passes through the communication supply flow path 312 and flows into the hydrogen gas supply flow path 310B, and is also supplied to the fuel cell stack 100B. Similarly, the hydrogen gas flowing from the high pressure tank 210B of the hydrogen gas storage mechanism 200B into the supply branch flow path 230B is also supplied to the fuel cell stack 100B via the supply side connection manifold 240B and the hydrogen gas supply flow path 310B. After passing through the supply side connection manifold 240B and the hydrogen gas supply flow path 310B, it passes through the communication supply flow path 312 and flows into the hydrogen gas supply flow path 310A, and is also supplied to the fuel cell stack 100A. From such a gas supply, the high pressure tanks 210A and 210B included in the hydrogen gas storage mechanisms 200A and 200B, the supply branch flow paths 230A and 230B, the supply side connection manifolds 240A and 240B, and the communication supply flow path 312 are the fuel cell stacks 100A and 100B. It constitutes a plurality of hydrogen gas supply systems shared for supplying hydrogen gas to, that is, a fuel gas supply system. The supply side connection manifolds 240A and 240B are provided with pressure sensors 242A and 242B for detecting the supply pressure of hydrogen gas. The pressure sensors 242A and 242B detect the supply pressure of hydrogen gas, and when the vehicle has finished running and the shut valves 222A and 222B are closed, the hydrogen gas on the upstream side of the injectors 340A and 340B, which will be described later. The hydrogen gas pressures of the supply channels 310A and 310B are detected for detecting the leakage of hydrogen gas.

充填分岐流路２５０Ａ、２５０Ｂは、それぞれの高圧タンク２１０Ａ、２１０Ｂと充填流路２７０Ａ、２７０Ｂとを、バルブユニット２２０Ａ、２２０Ｂの逆止弁２２６Ａ、２２６Ｂを介在させて連通する流路である。充填分岐流路２５０Ａ、２５０Ｂと充填流路２７０Ａ、２７０Ｂとは、充填側接続マニホールド２６０Ａ、２６０Ｂを介して接続されている。第１のサブシステム１０Ａに備えられた充填流路２７０Ａと、第２のサブシステム１０Ｂに備えられた充填流路２７０Ｂと、は、流路が合流するように接続されている。充填流路２７０Ａ、２７０Ｂのうち高圧タンク２１０Ａ、２１０Ｂと接続された側の端部とは逆側の端部には、水素ガスの充填のために、水素ステーション等の水素ガス充填ガンＧｎと接続されてガス充填を受けるレセプタクル２８０が取り付けられている。レセプタクル２８０側から充填される水素ガスは、充填流路２７０Ａ、２７０Ｂと、充填分岐流路２５０Ａ、２５０Ｂと、を通って高圧タンク２１０Ａ、２１０Ｂへと充填される。充填側接続マニホールド２６０Ａ、２６０Ｂには、水素ガスの充填圧力を検出するための圧力センサ２６２Ａ、２６２Ｂが設けられている。 The filling branch flow paths 250A and 250B are flow paths that communicate the high-pressure tanks 210A and 210B and the filling flow paths 270A and 270B with the check valves 226A and 226B of the valve units 220A and 220B interposed therebetween. The filling branch flow paths 250A and 250B and the filling flow paths 270A and 270B are connected via the filling side connection manifolds 260A and 260B. The filling flow path 270A provided in the first subsystem 10A and the filling flow path 270B provided in the second subsystem 10B are connected so that the flow paths merge. Of the filling flow paths 270A and 270B, the end opposite to the end connected to the high-pressure tanks 210A and 210B is connected to a hydrogen gas filling gun Gn such as a hydrogen station for filling hydrogen gas. A receptacle 280 that is then gas-filled is attached. The hydrogen gas filled from the receptacle 280 side is filled into the high pressure tanks 210A and 210B through the filling flow paths 270A and 270B and the filling branch flow paths 250A and 250B. The filling side connection manifolds 260A and 260B are provided with pressure sensors 262A and 262B for detecting the filling pressure of hydrogen gas.

水素ガス供給機構３００Ａ、３００Ｂは、水素ガス供給流路３１０Ａ、３１０Ｂと、水素ガス循環流路３６０Ａ、３６０Ｂと、水素ガス排出流路３９０Ａ、３９０Ｂと、を備える。水素ガス供給機構３００Ａ、３００Ｂは、燃料電池スタック１００Ａ、１００Ｂへの水素ガスの供給と、供給された水素ガスの循環や外部への排出を行う。 The hydrogen gas supply mechanisms 300A and 300B include hydrogen gas supply channels 310A and 310B, hydrogen gas circulation channels 360A and 360B, and hydrogen gas discharge channels 390A and 390B. The hydrogen gas supply mechanisms 300A and 300B supply hydrogen gas to the fuel cell stacks 100A and 100B, circulate the supplied hydrogen gas, and discharge the supplied hydrogen gas to the outside.

水素ガス供給流路３１０Ａ、３１０Ｂは、燃料電池スタック１００Ａ、１００Ｂへと供給される水素ガスを流通させ、水素ガスに付与される圧力を調整するための弁機構であるレギュレータ３２０Ａ、３２０Ｂとインジェクタ３４０Ａ、３４０Ｂとが配置されている。水素ガス貯蔵機構２００Ａ、２００Ｂにおけるシャットバルブ２２２Ａ、２２２Ｂの閉弁状況下でのインジェクタ３４０Ａ、３４０Ｂからのガス噴出により、インジェクタより上流側の水素ガス供給流路３１０Ａ、３１０Ｂの水素ガス圧を調整できる。水素ガス供給流路３１０Ａ、３１０Ｂには、燃料電池スタック１００Ａ、１００Ｂに供給される水素ガスに付与されている圧力を検出するための圧力センサ３３０Ａ、３３０Ｂ、３５０Ａ、３５０Ｂが配置されている。 The hydrogen gas supply channels 310A and 310B are regulators 320A and 320B and injectors 340A, which are valve mechanisms for circulating hydrogen gas supplied to the fuel cell stacks 100A and 100B and adjusting the pressure applied to the hydrogen gas. 340B and 340B are arranged. The hydrogen gas pressure of the hydrogen gas supply channels 310A and 310B on the upstream side of the injector can be adjusted by the gas ejection from the injectors 340A and 340B when the shut valves 222A and 222B in the hydrogen gas storage mechanisms 200A and 200B are closed. .. Pressure sensors 330A, 330B, 350A, 350B for detecting the pressure applied to the hydrogen gas supplied to the fuel cell stacks 100A and 100B are arranged in the hydrogen gas supply channels 310A and 310B.

水素ガス循環流路３６０Ａ、３６０Ｂは、燃料電池スタック１００Ａ、１００Ｂに供給された水素ガスのうち未反応の水素ガスを回収し、回収した水素ガスを再び水素ガス供給流路３１０Ａ、３１０Ｂへと流入する。水素ガス循環流路３６０Ａ、３６０Ｂには、水素ガスを圧送するためのポンプ３８０Ａ、３８０Ｂが配置されている。水素ガス循環流路３６０Ａ、３６０Ｂには、水素ガスに含まれる液水を分離するための気液分離機３７０Ａ、３７０Ｂが配置されている。気液分離機３７０Ａ、３７０Ｂによって分離された液水は、開閉弁３７５Ａ、３７５Ｂが開弁されることによって、水素ガス排出流路３９０Ａ、３９０Ｂとマフラー４７０Ａ、４７０Ｂを通って外部へと排出される。 The hydrogen gas circulation flow paths 360A and 360B recover unreacted hydrogen gas from the hydrogen gas supplied to the fuel cell stacks 100A and 100B, and the recovered hydrogen gas flows into the hydrogen gas supply flow paths 310A and 310B again. do. Pumps 380A and 380B for pumping hydrogen gas are arranged in the hydrogen gas circulation flow paths 360A and 360B. Gas-liquid separators 370A and 370B for separating the liquid water contained in the hydrogen gas are arranged in the hydrogen gas circulation flow paths 360A and 360B. The liquid water separated by the gas-liquid separators 370A and 370B is discharged to the outside through the hydrogen gas discharge channels 390A and 390B and the mufflers 470A and 470B when the on-off valves 375A and 375B are opened. ..

酸化剤ガス供給排出機構４００Ａ、４００Ｂは、燃料電池スタック１００Ａ、１００Ｂに酸化剤ガスである空気を供給すると共に、燃料電池スタック１００Ａ、１００Ｂから排出される酸化剤ガスを外部に排出する機能を有する。酸化剤ガス供給排出機構４００Ａ、４００Ｂは、酸化剤ガス供給流路４１０Ａ、４１０Ｂと、酸化剤ガス排出流路４２０Ａ、４２０Ｂと、バイパス流路４３０Ａ、４３０Ｂと、を備える。酸化剤ガス供給流路４１０Ａ、４１０Ｂは、燃料電池スタック１００Ａ、１００Ｂに接続された流路であり、燃料電池スタック１００Ａ、１００Ｂに供給される酸化剤ガスを流通させる。酸化剤ガス排出流路４２０Ａ、４２０Ｂは、燃料電池スタック１００Ａ、１００Ｂに接続された流路であり、酸化剤ガスを外部に排出する。バイパス流路４３０Ａ、４３０Ｂは、酸化剤ガス供給流路４１０Ａ、４１０Ｂと酸化剤ガス排出流路４２０Ａ、４２０Ｂとを接続する流路であり、酸化剤ガス供給流路４１０Ａ、４１０Ｂ内を流通する水素ガスを燃料電池スタック１００Ａ、１００Ｂを介することなく酸化剤ガス排出流路４２０Ａ、４２０Ｂに流入させる。酸化剤ガス供給流路４１０Ａ、４１０Ｂには、酸化剤ガスを圧送するエアコンプレッサ４４０Ａ、４４０Ｂと、バイパス流路４３０Ａ、４３０Ｂへの酸化剤ガスの流入量を調節する三方弁４５０Ａ、４５０Ｂが配置されている。酸化剤ガス排出流路４２０Ａ、４２０Ｂには、燃料電池スタック１００Ａ、１００Ｂ内を流通する酸化剤ガスの圧力を調整するための調圧弁４６０Ａ、４６０Ｂが配置されている。酸化剤ガス排出流路４２０Ａ、４２０Ｂは、水素ガス排出流路３９０Ａ、３９０Ｂと合流し、酸化剤ガス排出流路４２０Ａ、４２０Ｂ内を流通する酸化剤ガスはマフラー４７０Ａ、４７０Ｂを通って外部に排出される。 The oxidant gas supply / discharge mechanisms 400A and 400B have a function of supplying air which is an oxidant gas to the fuel cell stacks 100A and 100B and discharging the oxidant gas discharged from the fuel cell stacks 100A and 100B to the outside. .. The oxidant gas supply / discharge mechanisms 400A and 400B include an oxidant gas supply flow path 410A and 410B, an oxidant gas discharge flow path 420A and 420B, and a bypass flow path 430A and 430B. The oxidant gas supply channels 410A and 410B are channels connected to the fuel cell stacks 100A and 100B, and circulate the oxidant gas supplied to the fuel cell stacks 100A and 100B. The oxidant gas discharge channels 420A and 420B are channels connected to the fuel cell stacks 100A and 100B, and discharge the oxidant gas to the outside. The bypass flow paths 430A and 430B are flow paths connecting the oxidant gas supply flow paths 410A and 410B and the oxidant gas discharge flow paths 420A and 420B, and hydrogen flowing in the oxidant gas supply flow paths 410A and 410B. The gas is allowed to flow into the oxidant gas discharge channels 420A and 420B without passing through the fuel cell stacks 100A and 100B. Air compressors 440A and 440B for pumping the oxidant gas and three-way valves 450A and 450B for adjusting the inflow of the oxidant gas to the bypass flow paths 430A and 430B are arranged in the oxidant gas supply channels 410A and 410B. ing. Pressure regulating valves 460A and 460B for adjusting the pressure of the oxidant gas flowing in the fuel cell stacks 100A and 100B are arranged in the oxidant gas discharge channels 420A and 420B. The oxidant gas discharge channels 420A and 420B merge with the hydrogen gas discharge channels 390A and 390B, and the oxidant gas flowing in the oxidant gas discharge channels 420A and 420B is discharged to the outside through the mufflers 470A and 470B. Will be done.

冷媒循環機構５００Ａ、５００Ｂは、冷媒（例えば水）を流通させることによって、燃料電池スタック１００Ａ、１００Ｂを適切な温度に調整する。冷媒循環機構５００Ａ、５００Ｂは、冷媒を冷却するラジエータ５１０Ａ、５１０Ｂと、冷媒供給流路５２０Ａ、５２０Ｂと、冷媒回収流路５３０Ａ、５３０Ｂと、冷媒バイパス流路５４０Ａ、５４０Ｂと、を備える。冷媒供給流路５２０Ａ、５２０Ｂは、燃料電池スタック１００Ａ、１００Ｂに接続され、燃料電池スタック１００Ａ、１００Ｂに供給する冷媒が流通する。冷媒供給流路５２０Ａ、５２０Ｂには、冷媒を燃料電池スタック１００Ａ、１００Ｂへと送り出す冷媒ポンプ５５０Ａ、５５０Ｂが配置されている。冷媒回収流路５３０Ａ、５３０Ｂは、燃料電池スタック１００Ａ、１００Ｂに接続され、燃料電池スタック１００Ａ、１００Ｂから排出された冷媒をラジエータ５１０Ａ、５１０Ｂに流し込む。冷媒回収流路５３０Ａ、５３０Ｂによって回収された冷媒は、冷媒バイパス流路５４０Ａ、５４０Ｂまたはラジエータ５１０Ａ、５１０Ｂを通って、冷媒供給流路５２０Ａ、５２０Ｂへと移動する。冷媒回収流路５３０Ａ、５３０Ｂと冷媒バイパス流路５４０Ａ、５４０Ｂとの接続部には、冷媒バイパス流路５４０Ａ、５４０Ｂへと流入する冷媒の量を調整する三方弁５６０Ａ、５６０Ｂが配置されている。 The refrigerant circulation mechanisms 500A and 500B adjust the fuel cell stacks 100A and 100B to an appropriate temperature by circulating a refrigerant (for example, water). The refrigerant circulation mechanisms 500A and 500B include radiators 510A and 510B for cooling the refrigerant, a refrigerant supply flow path 520A and 520B, a refrigerant recovery flow path 530A and 530B, and a refrigerant bypass flow path 540A and 540B. The refrigerant supply flow paths 520A and 520B are connected to the fuel cell stacks 100A and 100B, and the refrigerant supplied to the fuel cell stacks 100A and 100B circulates. Refrigerant pumps 550A and 550B that send the refrigerant to the fuel cell stacks 100A and 100B are arranged in the refrigerant supply flow paths 520A and 520B. The refrigerant recovery channels 530A and 530B are connected to the fuel cell stacks 100A and 100B, and the refrigerant discharged from the fuel cell stacks 100A and 100B is poured into the radiators 510A and 510B. The refrigerant recovered by the refrigerant recovery flow paths 530A and 530B moves to the refrigerant supply flow paths 520A and 520B through the refrigerant bypass flow paths 540A and 540B or the radiators 510A and 510B. At the connection portion between the refrigerant recovery flow paths 530A and 530B and the refrigerant bypass flow paths 540A and 540B, three-way valves 560A and 560B for adjusting the amount of the refrigerant flowing into the refrigerant bypass flow paths 540A and 540B are arranged.

制御部６００Ａ、６００Ｂは、ＥＣＵを用いて構成され、燃料電池システム１０のそれぞれのサブシステム１０Ａ、１０Ｂに備えられた各種センサ（例えば、圧力センサ３３０Ａ、３３０Ｂ）より取得した情報を用いて、各種バルブ（例えば調圧弁４６０Ａ、４６０Ｂ等）の開閉やモータ（例えばポンプ３８０Ａ、３８０Ｂを駆動するモータ）の回転数等を制御する。第１の制御部６００Ａは、第１のサブシステム１０Ａに備えられたモータ等を制御する。この他、第１の制御部６００Ａは、高圧タンク２１０Ａや供給分岐流路２３０Ａ等を含む水素ガス貯蔵機構２００Ａを燃料電池スタック１００Ａに付随の燃料ガス供給系と想定し、この燃料ガス供給系における水素ガス漏洩を、圧力センサ２４２Ａのセンサ出力から得た水素ガスの圧力変動を用いて検知する。制御部６００Ｂも同様であり、第２の制御部６００Ｂは、第２のサブシステム１０Ｂのモータ制御の他、水素ガス貯蔵機構２００Ｂを燃料電池スタック１００Ｂに付随の燃料ガス供給系と想定した水素ガス漏洩の検知を行う。 The control units 600A and 600B are configured by using an ECU, and various types are used by using information acquired from various sensors (for example, pressure sensors 330A and 330B) provided in the respective subsystems 10A and 10B of the fuel cell system 10. It controls the opening and closing of valves (for example, pressure regulating valves 460A, 460B, etc.) and the rotation speed of motors (for example, motors for driving pumps 380A and 380B). The first control unit 600A controls a motor or the like provided in the first subsystem 10A. In addition, the first control unit 600A assumes that the hydrogen gas storage mechanism 200A including the high pressure tank 210A, the supply branch flow path 230A, etc. is the fuel gas supply system attached to the fuel cell stack 100A, and in this fuel gas supply system. Hydrogen gas leakage is detected using the pressure fluctuation of hydrogen gas obtained from the sensor output of the pressure sensor 242A. The same applies to the control unit 600B, in which the second control unit 600B controls the motor of the second subsystem 10B and also assumes that the hydrogen gas storage mechanism 200B is a fuel gas supply system attached to the fuel cell stack 100B. Detects leaks.

本実施形態では、第１の制御部６００Ａと第２の制御部６００Ｂとは、互いにデータ送信が可能に接続され、通常の使用状態において、制御部付属のサブシステム１０Ａ、１０Ｂの各種駆動機器を、相互に同期された状態で制御可能なほか、サブシステムごとに個別に制御可能である。本実施形態において、第１の制御部６００Ａは、第１の制御部６００Ａと第２の制御部６００Ｂとからの各種の機器駆動信号等を受け取り、両制御部の各種制御を統合する統合制御部６１０としての機能を有する。なお、統合制御部６１０を、制御部６００Ａ、６００Ｂから独立して設け、両制御部とデータ送信可能に接続してもよい。 In the present embodiment, the first control unit 600A and the second control unit 600B are connected to each other so as to be able to transmit data, and under normal use conditions, various drive devices of the subsystems 10A and 10B attached to the control unit are used. , It can be controlled in a mutually synchronized state, and it can be controlled individually for each subsystem. In the present embodiment, the first control unit 600A receives various device drive signals and the like from the first control unit 600A and the second control unit 600B, and integrates various controls of both control units. It has a function as 610. The integrated control unit 610 may be provided independently of the control units 600A and 600B, and may be connected to both control units so that data can be transmitted.

図２は、燃料電池システム１０における統合制御部６１０によって実行されるシステム制御の全容を示すフローチャートである。このシステム制御は、例えば、燃料電池システム１０を搭載する燃料電池車両（燃料電池バス）の搭乗者によってスタートスイッチがＯＮされることによって、燃料電池システム１０の運転が開始されると開始され、それ以降において所定時間ごとに繰り返される。 FIG. 2 is a flowchart showing the entire system control executed by the integrated control unit 610 in the fuel cell system 10. This system control is started when the operation of the fuel cell system 10 is started by turning on the start switch, for example, by the passenger of the fuel cell vehicle (fuel cell bus) equipped with the fuel cell system 10. After that, it is repeated at predetermined time intervals.

図示するシステム制御では、まず、統合制御部６１０は、第１の制御部６００Ａと第２の制御部６００Ｂとの通信状態の確認と、各種センサからの入力値の取得を実行する（ステップＳ１０１）。統合制御部６１０は、ステップＳ１０１において確認した通信状態に応じて、第１の制御部６００Ａと第２の制御部６００Ｂとの通信状態が正常か否かの判定を行う（ステップＳ１０２）。通信状態が正常でない場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）には、燃料電池スタック１００Ａ、１００Ｂの発電が可能か否かの判定を行う（ステップＳ１０３）。燃料電池スタック１００Ａ、１００Ｂによる発電が可能であるか否かの判定（ステップＳ１０３）は、例えば、燃料電池スタック１００Ａ、１００Ｂの温度を取得する温度センサ（図示しない）の出力値に応じて判断される。温度センサの出力値に応じて判断される場合には、例えば、温度センサの出力値が予め定められた値以上である場合に、燃料電池スタック１００Ａ、１００Ｂの温度異常によって発電が不可能であると判定される。燃料電池スタック１００Ａ、１００Ｂがいずれも発電不良であると判定すると、フェールセーフモード（ステップＳ１０４）に移行する。フェールセーフモードは、燃料電池システム１０による発電を停止し、燃料電池車両に搭載された二次電池によって供給される電力を用いて駆動用モータ等を動作させる処理である。フェールセーフモードが実行された場合（ステップＳ１０４）には、統合制御部６１０は、第１の制御部６００Ａおよび第２の制御部６００Ｂから発電運転のためにシャットバルブ２２２Ａ、２２２Ｂの開弁を指示された場合であっても、シャットバルブ２２２Ａ、２２２Ｂの開閉を実行しない。これにより、燃料電池システム１０による発電の停止が完了し、フェールセーフモードが開始されることによって、システム制御は終了する。 In the illustrated system control, first, the integrated control unit 610 confirms the communication state between the first control unit 600A and the second control unit 600B, and acquires input values from various sensors (step S101). .. The integrated control unit 610 determines whether or not the communication state between the first control unit 600A and the second control unit 600B is normal according to the communication state confirmed in step S101 (step S102). When the communication state is not normal (step S102: No), it is determined whether or not the fuel cell stacks 100A and 100B can generate power (step S103). The determination of whether or not power generation by the fuel cell stacks 100A and 100B is possible (step S103) is determined according to, for example, the output value of a temperature sensor (not shown) that acquires the temperature of the fuel cell stacks 100A and 100B. To. When the judgment is made according to the output value of the temperature sensor, for example, when the output value of the temperature sensor is equal to or higher than a predetermined value, power generation is impossible due to a temperature abnormality of the fuel cell stacks 100A and 100B. Is determined. When it is determined that both the fuel cell stacks 100A and 100B have poor power generation, the mode shifts to the fail-safe mode (step S104). The fail-safe mode is a process of stopping the power generation by the fuel cell system 10 and operating the drive motor or the like by using the electric power supplied by the secondary battery mounted on the fuel cell vehicle. When the fail-safe mode is executed (step S104), the integrated control unit 610 is instructed by the first control unit 600A and the second control unit 600B to open the shut valves 222A and 222B for power generation operation. Even if this is the case, the shut valves 222A and 222B are not opened and closed. As a result, the stop of power generation by the fuel cell system 10 is completed, the fail-safe mode is started, and the system control is terminated.

燃料電池スタック１００Ａ、１００Ｂによる発電が可能であるか否かの判定（ステップＳ１０３）の結果、燃料電池スタック１００Ａ、１００Ｂによる発電が可能である場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）には、非同期走行モード（ステップＳ１０９）での各種制御が実行される。非同期走行モードでの制御については後述する。 As a result of determining whether or not power generation by the fuel cell stacks 100A and 100B is possible (step S103), when power generation by the fuel cell stacks 100A and 100B is possible (step S103: Yes), the asynchronous travel mode (step S103: Yes). Various controls in step S109) are executed. The control in the asynchronous driving mode will be described later.

通信状態が正常である場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）には、統合制御部６１０は、ステップＳ１０１において取得した各種センサからの入力値に応じて、各サブシステム１０Ａ、１０Ｂに異常があるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。本実施形態において、各サブシステム１０Ａ、１０Ｂに異常があるか否かの判定は、水素ガスの圧力に応じて判断される。例えば、圧力センサ２４２Ａ、２４２Ｂによって取得される供給圧力が、予め定められた閾値以上である場合に異常であると判定する。 When the communication state is normal (step S102: Yes), the integrated control unit 610 determines whether or not there is an abnormality in each of the subsystems 10A and 10B according to the input values from the various sensors acquired in step S101. Is determined (step S105). In the present embodiment, the determination as to whether or not each of the subsystems 10A and 10B has an abnormality is determined according to the pressure of the hydrogen gas. For example, when the supply pressure acquired by the pressure sensors 242A and 242B is equal to or higher than a predetermined threshold value, it is determined to be abnormal.

サブシステム１０Ａ、１０Ｂの両サブシステムに異常がない場合には、統合制御部６１０は、第１のサブシステム１０Ａと第２のサブシステム１０Ｂの発電運転モードを同期走行モードに設定する（ステップＳ１０６）。この同期走行モードは、後述する停止処理制御（ステップＳ２００）における各種の逐次処理を第１のサブシステム１０Ａと第２のサブシステム１０Ｂとにおいて同期して行う運転モードである。統合制御部６１０は、同期走行モードの設定に続き、燃料電池車両の走行が終了したか否かをアクセルセンサやスピードセンサ等の各種センサ出力に基づいて判定し（ステップＳ１０７）、車両走行が終了するまで、ステップＳ１０１からの処理を繰り返す。 If there is no abnormality in both the subsystems 10A and 10B, the integrated control unit 610 sets the power generation operation mode of the first subsystem 10A and the second subsystem 10B to the synchronous traveling mode (step S106). ). This synchronous traveling mode is an operation mode in which various sequential processes in the stop processing control (step S200) described later are synchronously performed in the first subsystem 10A and the second subsystem 10B. Following the setting of the synchronous running mode, the integrated control unit 610 determines whether or not the running of the fuel cell vehicle has ended based on the outputs of various sensors such as the accelerator sensor and the speed sensor (step S107), and the running of the vehicle ends. The process from step S101 is repeated until this is done.

上記した各処理の繰り返しの過程でのステップＳ１０５において各サブシステム１０Ａ、１０Ｂに異常があると判定すると（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、統合制御部６１０は、各サブシステム１０Ａ、１０Ｂにおける後述の停止処理制御（ステップＳ２００）における各種の逐次処理の同期が可能かを、制御部６００Ａ、６００Ｂから入手した各種機器の駆動状況に関するセンシング結果に基づいて判定する（ステップＳ１０８）。ここで、同期制御が可能であると判定すると（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）、統合制御部６１０は、ステップＳ１０６に移行して、同期走行モードを設定する。これにより、第１のサブシステム１０Ａと第２のサブシステム１０Ｂとにおいては、後述の停止処理制御（ステップＳ２００）における各種の逐次処理が同期して実行される。一方、同期制御が可能ではないと判定すると（ステップＳ１０８：Ｎｏ）、統合制御部６１０は、非同期モードを設定し（ステップＳ１０９）、システム制御を終了する。この非同期モードは、後述の停止処理制御（ステップＳ２００）における各種の逐次処理を、同期を取ることなくそれぞれのサブシステム１０Ａ、１０Ｂの制御部６００Ａ、６００Ｂにて、個別に実行する運転モードである。そして、この非同期モードの設定がなされると、後述の停止処理制御（ステップＳ２００）はスキップされ、非同期モードでの制御下で、走行終了に伴いシステムオフがなされる。 When it is determined in step S105 in the process of repeating each of the above processes that there is an abnormality in each of the subsystems 10A and 10B (step S105: No), the integrated control unit 610 performs a stop process described later in each of the subsystems 10A and 10B. Whether or not synchronization of various sequential processes in the control (step S200) is possible is determined based on the sensing results regarding the drive status of various devices obtained from the control units 600A and 600B (step S108). Here, if it is determined that synchronous control is possible (step S108: Yes), the integrated control unit 610 shifts to step S106 and sets the synchronous traveling mode. As a result, in the first subsystem 10A and the second subsystem 10B, various sequential processes in the stop process control (step S200) described later are executed synchronously. On the other hand, if it is determined that synchronous control is not possible (step S108: No), the integrated control unit 610 sets the asynchronous mode (step S109) and ends the system control. This asynchronous mode is an operation mode in which various sequential processes in the stop process control (step S200) described later are individually executed by the control units 600A and 600B of the respective subsystems 10A and 10B without synchronization. .. When this asynchronous mode is set, the stop processing control (step S200) described later is skipped, and the system is turned off at the end of traveling under the control in the asynchronous mode.

上記した各処理の繰り返しの過程でのステップＳ１０７において車両走行が終了したと判定すると（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、統合制御部６１０は、それ以降において停止処理制御（ステップＳ２００）に移行する。停止処理制御は、燃料ガス供給系を高圧タンク２１０Ａ、２１０Ｂと共に構成する水素ガス供給流路３１０Ａ、３１０Ｂにおける水素ガスの流通を伴う処理であって、本実施形態では、水素ガスの漏洩検知制御を実行する。停止処理制御については後述するが、統合制御部６１０は、停止処理制御に続いて、燃料電池車両の走行終了をもたらすスタートスイッチのオン操作に伴う始動指示の有無を判定する（ステップＳ３００）。ここで、始動指示があると判定すると（ステップＳ３００：Ｙｅｓ）、統合制御部６１０は、サブシステム１０Ａ、１０Ｂの始動に必要な始動準備を行った後（ステップＳ３１２）、既述した通信状態の確認（ステップＳ１０１）に移行し、図２に示すシステム制御を繰り返す。一方、スタートスイッチのオン操作がなければ（ステップＳ３００：Ｎｏ）、統合制御部６１０は、システムをオフとして（ステップＳ３１０）、図２のシステム制御を終了する。 When it is determined in step S107 in the process of repeating each of the above processes that the vehicle has finished traveling (step S107: Yes), the integrated control unit 610 shifts to the stop process control (step S200) thereafter. The stop processing control is a process involving the flow of hydrogen gas in the hydrogen gas supply channels 310A and 310B in which the fuel gas supply system is configured together with the high pressure tanks 210A and 210B. In the present embodiment, the hydrogen gas leakage detection control is performed. Run. Although the stop processing control will be described later, the integrated control unit 610 determines, following the stop processing control, whether or not there is a start instruction accompanying the on operation of the start switch that brings about the end of the running of the fuel cell vehicle (step S300). Here, if it is determined that there is a start instruction (step S300: Yes), the integrated control unit 610 prepares for the start necessary for starting the subsystems 10A and 10B (step S312), and then is in the communication state described above. The process proceeds to confirmation (step S101), and the system control shown in FIG. 2 is repeated. On the other hand, if there is no on operation of the start switch (step S300: No), the integrated control unit 610 turns off the system (step S310) and ends the system control of FIG.

図３は、統合制御部６１０によって実行される停止処理制御の序盤工程を示すフローチャートである。図４は、統合制御部６１０によって実行される停止処理制御の最終工程を示すフローチャートである。停止処理制御は、既述したように漏洩検知制御であり、この漏洩検知制御への移行、即ちステップＳ１０７での走行終了判定（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）に伴い、統合制御部６１０は、制御部６００Ａ、６００Ｂに、漏洩検知を開始する信号を出力し、それぞれの制御部６００Ａ、６００Ｂにあっても、漏洩検知に必要な機器制御を統合制御部６１０の指示に従いながら実行する。 FIG. 3 is a flowchart showing an early stage process of stop processing control executed by the integrated control unit 610. FIG. 4 is a flowchart showing the final process of stop processing control executed by the integrated control unit 610. The stop processing control is a leak detection control as described above, and with the transition to the leak detection control, that is, the running end determination in step S107 (step S107: Yes), the integrated control unit 610 has a control unit 600A. , 600B is output a signal to start leak detection, and even in the respective control units 600A and 600B, device control required for leak detection is executed while following the instructions of the integrated control unit 610.

漏洩検知制御は、複数の逐次処理を含んでおり、漏洩検知序盤工程（ステップＳ２１０）と、漏洩検知最終工程（ステップＳ２２０）とに分けられる。統合制御部６１０は、まず、漏洩検知序盤工程（ステップＳ２１０）に移行し、第１の逐次処理として、漏洩検知に必要な各種機器の状況、例えば圧力センサ２４２Ａ、２４２Ｂのセンシング状況、バルブ駆動不良のない状況等が確保される漏洩検知モードの移行準備を行う（ステップＳ２１１）。この漏洩検知モードの移行準備は、ステップＳ１０７での走行終了判定（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）に伴って統合制御部６１０から制御部６００Ａ、６００Ｂに出力された漏洩検知の開始信号、即ち、漏洩検知に必要な各種機器の状況を確保する旨の制御信号によりなされる。よって、第１のサブシステム１０Ａと第２のサブシステム１０Ｂの両サブシステムでは、自己のサブユニットではない一のサブユニットでの漏洩検知モードの移行準備に同期を取りつつ、漏洩検知モードの移行準備が実行される。漏洩検知モードの移行準備の実行後、統合制御部６１０は、漏洩検知モードの移行準備が全てのサブシステム、具体的には第１のサブシステム１０Ａと第２のサブシステム１０Ｂとで完了したか否かを判定し（ステップＳ２１２）、漏洩検知モードの移行準備が全てのサブシステムで完了するまで待機する。ステップＳ２１２での移行準備の完了判定において、統合制御部６１０は、第１の制御部６００Ａと第２の制御部６００Ｂとから漏洩検知モードの移行準備の開始と完了の信号を入力する。 The leak detection control includes a plurality of sequential processes, and is divided into a leak detection early stage step (step S210) and a leak detection final step (step S220). The integrated control unit 610 first shifts to the leak detection early stage step (step S210), and as the first sequential process, the status of various devices required for leak detection, for example, the sensing status of the pressure sensors 242A and 242B, and the valve drive failure. Preparation for transition to the leak detection mode is performed (step S211). The preparation for the transition to the leak detection mode is the leak detection start signal output from the integrated control unit 610 to the control units 600A and 600B in accordance with the travel end determination (step S107: Yes) in step S107, that is, the leakage detection. It is done by a control signal to ensure the status of various necessary equipment. Therefore, in both the first subsystem 10A and the second subsystem 10B, the leakage detection mode is changed while synchronizing with the preparation for the change of the leakage detection mode in one subunit that is not its own subunit. Preparation is carried out. After executing the leak detection mode transition preparation, the integrated control unit 610 has completed the leak detection mode transition preparation for all the subsystems, specifically, the first subsystem 10A and the second subsystem 10B. It is determined whether or not (step S212), and the system waits until the preparation for transition to the leak detection mode is completed in all the subsystems. In the determination of completion of the transition preparation in step S212, the integrated control unit 610 inputs signals from the first control unit 600A and the second control unit 600B to start and complete the transition preparation for the leak detection mode.

漏洩検知モードの移行準備が第１のサブシステム１０Ａと第２のサブシステム１０Ｂの全てのサブシステムにおいて完了していれば（ステップＳ２１２：Ｙｅｓ）、統合制御部６１０は、漏洩検知に備え、各種の補機の停止と燃料電池スタック１００Ａ、１００Ｂのカソードに残置している酸素の消費を第２の逐次処理として実行する（ステップＳ２１３）。酸素消費は、燃料電池スタック１００Ａ、１００Ｂの劣化防止のためにスタック内に残留する酸素を水素と反応させて消費することでなされる。この酸素消費に際しては、車両走行の停止前における燃料電池スタック１００Ａ、１００Ｂの発電運転状況から推定される酸素残置量の酸素の消費に必要な水素がアノードに供給されることでなされる。よって、統合制御部６１０は、ステップＳ２１３の補機停止と酸素消費に伴い、第１の制御部６００Ａと第２の制御部６００Ｂとに、補機停止と酸素消費を行う旨の信号を出力する。これにより、第１のサブシステム１０Ａと第２のサブシステム１０Ｂの両サブシステムでは、自己のサブユニットではない一のサブユニットでの補機停止と酸素消費に同期を取りつつ、補機停止と上記した酸素消費とが実行される。酸素消費における同期した具体的な機器制御は、酸化剤ガス供給排出機構４００Ａ、４００Ｂにおける三方弁４５０Ａ、４５０Ｂおよび調圧弁４６０Ａ、４６０Ｂの閉弁制御と、水素ガス貯蔵機構２００Ａ、水素ガス貯蔵機構２００Ｂにおけるシャットバルブ２２２Ａ、２２２Ｂの開弁下でのインジェクタ３４０Ａ、３４０Ｂの駆動制御である。酸化剤ガス供給排出機構４００Ａ、４００Ｂにおける閉弁制御により、スタックにおける酸化剤ガス供給系が閉鎖され、この状態でのシャットバルブ開弁とインジェクタ駆動により、酸素残置量の酸素の消費に必要な水素がアノードに供給される。なお、定量の水素をアノードに供給するようにしてもよい。補機停止と酸素消費の実行後、統合制御部６１０は、補機停止と酸素消費が第１のサブシステム１０Ａと第２のサブシステム１０Ｂとで完了したか否かを判定し（ステップＳ２１４）、補機停止と酸素消費が全てのサブシステムで完了するまで待機する。ステップＳ２１４での補機停止と酸素消費の完了判定において、統合制御部６１０は、第１の制御部６００Ａと第２の制御部６００Ｂとから補機停止と酸素消費の開始と完了の信号を入力する。 If the preparation for transition to the leak detection mode is completed in all the subsystems of the first subsystem 10A and the second subsystem 10B (step S212: Yes), the integrated control unit 610 prepares for the leak detection in various ways. The stop of the auxiliary equipment and the consumption of the oxygen remaining in the cathodes of the fuel cell stacks 100A and 100B are executed as the second sequential process (step S213). Oxygen consumption is performed by reacting oxygen remaining in the stack with hydrogen to consume it in order to prevent deterioration of the fuel cell stacks 100A and 100B. This oxygen consumption is performed by supplying hydrogen necessary for consuming oxygen in the oxygen residual amount estimated from the power generation operation status of the fuel cell stacks 100A and 100B before the vehicle running is stopped to the anode. Therefore, the integrated control unit 610 outputs a signal to the first control unit 600A and the second control unit 600B to stop the auxiliary equipment and consume oxygen as the auxiliary equipment is stopped and oxygen is consumed in step S213. .. As a result, in both the first subsystem 10A and the second subsystem 10B, the auxiliary equipment is stopped while synchronizing the auxiliary equipment stop and oxygen consumption in one subunit that is not its own subunit. The oxygen consumption described above is carried out. Synchronized specific equipment control in oxygen consumption includes valve closing control of the three-way valves 450A and 450B and pressure regulating valves 460A and 460B in the oxidizing agent gas supply and discharge mechanisms 400A and 400B, and hydrogen gas storage mechanism 200A and hydrogen gas storage mechanism 200B. It is the drive control of the injectors 340A and 340B under the valve opening of the shut valve 222A and 222B in the above. The valve closing control in the oxidant gas supply / discharge mechanisms 400A and 400B closes the oxidant gas supply system in the stack, and by opening the shut valve and driving the injector in this state, the hydrogen required to consume the oxygen remaining amount of oxygen. Is supplied to the anode. A certain amount of hydrogen may be supplied to the anode. After executing the auxiliary equipment stop and oxygen consumption, the integrated control unit 610 determines whether or not the auxiliary equipment stop and oxygen consumption are completed in the first subsystem 10A and the second subsystem 10B (step S214). Wait until the auxiliary equipment stop and oxygen consumption are completed in all subsystems. In the determination of the completion of the auxiliary equipment stop and oxygen consumption in step S214, the integrated control unit 610 inputs the signals of the start and completion of the auxiliary equipment stop and oxygen consumption from the first control unit 600A and the second control unit 600B. do.

補機停止と酸素消費が第１のサブシステム１０Ａと第２のサブシステム１０Ｂの全てのサブシステムにおいて完了していれば（ステップＳ２１４：Ｙｅｓ）、統合制御部６１０は、漏洩検知に備え、シャットバルブ２２２Ａ、２２２Ｂの閉弁を第３の逐次処理として実行する（ステップＳ２１５）。統合制御部６１０は、ステップＳ２１５のシャットバルブ閉弁に伴い、第１の制御部６００Ａと第２の制御部６００Ｂとに、シャットバルブ閉弁を行う旨の信号を出力する。これにより、第１のサブシステム１０Ａと第２のサブシステム１０Ｂの両サブシステムでは、自己のサブユニットではない一のサブユニットにおけるシャットバルブ閉弁に同期を取りつつ、シャットバルブ閉弁が実行される。この際、第１のサブシステム１０Ａは、水素ガス貯蔵機構２００Ａに含まれるシャットバルブ２２２Ａを自己システムに付随のシャットバルブと想定して閉弁制御し、第２のサブシステム１０Ｂは、水素ガス貯蔵機構２００Ｂに含まれるシャットバルブ２２２Ｂを自己システムに付随のシャットバルブと想定して閉弁制御する。シャットバルブ閉弁の実行後、統合制御部６１０は、シャットバルブ閉弁が第１のサブシステム１０Ａと第２のサブシステム１０Ｂとで完了したか否かを判定し（ステップＳ２１６）、シャットバルブ閉弁が全てのサブシステムで完了するまで待機する。ステップＳ２１６でのシャットバルブ閉弁の完了判定において、統合制御部６１０は、第１の制御部６００Ａと第２の制御部６００Ｂとからシャットバルブ閉弁の開始と完了の信号を入力する。 If the auxiliary equipment stop and oxygen consumption are completed in all the subsystems of the first subsystem 10A and the second subsystem 10B (step S214: Yes), the integrated control unit 610 shuts down in preparation for leakage detection. The valve closing of the valves 222A and 222B is executed as a third sequential process (step S215). The integrated control unit 610 outputs a signal to the first control unit 600A and the second control unit 600B to close the shut valve as the shut valve is closed in step S215. As a result, in both the first subsystem 10A and the second subsystem 10B, the shut valve closing is executed while synchronizing with the shut valve closing in one subunit that is not its own subunit. To. At this time, the first subsystem 10A controls the shutoff valve included in the hydrogen gas storage mechanism 200A by assuming that the shut valve 222A is attached to the self-system, and the second subsystem 10B stores hydrogen gas. The shut valve 222B included in the mechanism 200B is assumed to be a shut valve attached to the self-system, and the valve closing control is performed. After executing the shut valve closing, the integrated control unit 610 determines whether or not the shut valve closing has been completed in the first subsystem 10A and the second subsystem 10B (step S216), and the shut valve closing is performed. Wait for the valve to complete in all subsystems. In the completion determination of the shut valve closing in step S216, the integrated control unit 610 inputs the start and completion signals of the shut valve closing from the first control unit 600A and the second control unit 600B.

シャットバルブ閉弁が第１のサブシステム１０Ａと第２のサブシステム１０Ｂの全てのサブシステムにおいて完了していれば（ステップＳ２１６：Ｙｅｓ）、統合制御部６１０は、図４に示す漏洩検知最終工程（ステップＳ２２０）に移行し、漏洩検知を行うための水素ガス供給流路３１０Ａ、３１０Ｂでの水素ガスの圧力変動をもたらすべく、燃料電池スタック１００Ａ、１００Ｂのインジェクタ３４０Ａ、３４０Ｂを駆動して、インジェクタより下流側の水素ガス供給流路３１０Ａ、３１０Ｂの残存水素ガスを加圧する（ステップＳ２２１）。水素ガス加圧は、停止処理における完了前逐次処理であって、逐次処理の完了をもたらす完了逐次処理の前の処理である。統合制御部６１０は、ステップＳ２１７の水素加圧に伴い、第１の制御部６００Ａと第２の制御部６００Ｂとに、水素加圧を行う旨の信号を出力する。これにより、第１のサブシステム１０Ａと第２のサブシステム１０Ｂの両サブシステムでは、自己のサブユニットではない一のサブユニットにおける水素加圧に同期を取りつつ、水素加圧が実行される。この際、第１のサブシステム１０Ａは、水素ガス供給流路３１０Ａのインジェクタ３４０Ａを自己システムに付随のインジェクタと想定して駆動制御し、第２のサブシステム１０Ｂは、水素ガス供給流路３１０Ｂのインジェクタ３４０Ｂを自己システムに付随のインジェクタと想定して駆動制御する。水素加圧の実行後、統合制御部６１０は、水素加圧が第１のサブシステム１０Ａと第２のサブシステム１０Ｂのいずれか一つで完了したか否かを判定し（ステップＳ２２２）、水素加圧が一つのサブシステムで完了するまで待機する。ステップＳ２２２での水素加圧の完了判定において、統合制御部６１０は、第１の制御部６００Ａと第２の制御部６００Ｂとから水素加圧の開始と完了の信号を入力する。 If the shut valve closure is completed in all subsystems of the first subsystem 10A and the second subsystem 10B (step S216: Yes), the integrated control unit 610 will perform the leak detection final step shown in FIG. In order to move to (step S220) and bring about the pressure fluctuation of hydrogen gas in the hydrogen gas supply flow paths 310A and 310B for detecting leakage, the injectors 340A and 340B of the fuel cell stacks 100A and 100B are driven and the injectors are driven. The residual hydrogen gas in the hydrogen gas supply channels 310A and 310B on the downstream side is pressurized (step S221). Hydrogen gas pressurization is a pre-completion sequential process in the stop process, which is a process prior to the complete sequential process that results in the completion of the sequential process. The integrated control unit 610 outputs a signal to the first control unit 600A and the second control unit 600B to perform hydrogen pressurization in accordance with the hydrogen pressurization in step S217. As a result, in both the first subsystem 10A and the second subsystem 10B, hydrogen pressurization is performed while synchronizing with the hydrogen pressurization in one subunit that is not its own subunit. At this time, the first subsystem 10A drives and controls the injector 340A of the hydrogen gas supply flow path 310A assuming that it is an injector attached to the own system, and the second subsystem 10B is the hydrogen gas supply flow path 310B. Drive control is performed assuming that the injector 340B is an injector attached to the self-system. After executing the hydrogen pressurization, the integrated control unit 610 determines whether or not the hydrogen pressurization is completed in any one of the first subsystem 10A and the second subsystem 10B (step S222), and hydrogen. Wait for pressurization to complete in one subsystem. In the determination of completion of hydrogen pressurization in step S222, the integrated control unit 610 inputs signals for starting and completing hydrogen pressurization from the first control unit 600A and the second control unit 600B.

水素加圧が第１のサブシステム１０Ａと第２のサブシステム１０Ｂの一つのサブシステムにおいて完了していれば（ステップＳ２２２：Ｙｅｓ）、統合制御部６１０は、同期を解除する（ステップＳ２２３）。同期解除に当たり、統合制御部６１０は、ステップＳ２２２において水素加圧が一つのサブシステムにおいて完了したと判定した以降においては、実行中の水素加圧、および水素加圧に続く完了逐次処理を第１のサブシステム１０Ａと第２のサブシステム１０Ｂとで個別に行う旨の信号を出力する。これにより、水素加圧が最先に完了した第１のサブシステム１０Ａ或いは第２のサブシステム１０Ｂでは、完了逐次処理が実行される。水素加圧が完了していない残余の第１のサブシステム１０Ａ或いは第２のサブシステム１０Ｂでは、水素加圧が継続され、その完了後に、完了逐次処理がサブシステムごとに実行される。完了逐次処理は、燃料電池スタック１００Ａ、１００Ｂの圧力センサ３３０Ａ、３３０Ｂおよび圧力センサ３５０Ａ、３５０Ｂの検出した水素ガス供給流路３１０Ａ、３１０Ｂにおける水素ガス圧の変動による漏洩検知であり（ステップＳ２２４）、ステップＳ２２３での同期解除を受けて、第１のサブシステム１０Ａと第２のサブシステム１０Ｂとで、制御部６００Ａ、６００Ｂによりサブシステムごとに実行される。なお、完了逐次処理たる漏洩検知がサブシステムごとに実行されると、統合制御部６１０は、図２のステップＳ３００に移行して、スタートスイッチのオン操作に伴う始動指示の有無の判定とそれ以降の処理を実行する。 If the hydrogen pressurization is completed in one of the first subsystems 10A and the second subsystem 10B (step S222: Yes), the integrated control unit 610 cancels the synchronization (step S223). Upon canceling the synchronization, after the integrated control unit 610 determines in step S222 that the hydrogen pressurization is completed in one subsystem, the running hydrogen pressurization and the completion sequential process following the hydrogen pressurization are first performed. A signal is output to the effect that the subsystem 10A and the second subsystem 10B of the above are individually performed. As a result, in the first subsystem 10A or the second subsystem 10B where the hydrogen pressurization is completed first, the completion sequential process is executed. In the remaining first subsystem 10A or second subsystem 10B in which the hydrogen pressurization is not completed, the hydrogen pressurization is continued, and after the completion of the hydrogen pressurization, the completion sequential process is executed for each subsystem. Completion sequential processing is leakage detection due to fluctuations in hydrogen gas pressure in the hydrogen gas supply channels 310A and 310B detected by the pressure sensors 330A and 330B of the fuel cell stacks 100A and 100B and the pressure sensors 350A and 350B (step S224). Following the cancellation of synchronization in step S223, the first subsystem 10A and the second subsystem 10B are executed by the control units 600A and 600B for each subsystem. When the leakage detection, which is the completion sequential processing, is executed for each subsystem, the integrated control unit 610 shifts to step S300 in FIG. 2, determines whether or not there is a start instruction accompanying the on operation of the start switch, and thereafter. Executes the processing of.

ステップＳ２２４におけるサブシステムごとの漏洩検知では、上記した圧力センサでのセンシングとその結果から得た圧力変動により漏洩検知の有無判定がなされるに過ぎず、何らかの機器駆動はなされない。つまり、ステップＳ２２４以前のステップＳ２２１において、漏洩検知に必要な機器駆動は完了している。そして、第１のサブシステム１０Ａは、水素ガス供給流路３１０Ａに配設された圧力センサ３３０Ａおよび圧力センサ３５０Ａを自己システムに付随の圧力センサと想定して漏洩検知を行い、第２のサブシステム１０Ｂは、水素ガス供給流路３１０Ｂに配設された圧力センサ３３０Ｂおよび圧力センサ３５０Ｂを自己システムに付随の圧力センサと想定して漏洩検知を行う。この漏洩検知では、上記した各圧力センサの検出した水素ガス圧の変動により、レギュレータ３２０Ａ、３２０Ｂとタンクのシャットバルブ２２２Ａ、２２２Ｂとの間の高圧配管の圧力が上昇したと検知されると、シャットバルブ２２２Ａ、２２２Ｂのシール不良による内部水素漏れと判定できる。また、高圧配管の圧力が低下したと検知されると、レギュレータ３２０Ａ、３２０Ｂとタンクのシャットバルブ２２２Ａ、２２２Ｂとの間の高圧配管、或いは、レギュレータ３２０Ａ、３２０Ｂからインジェクタ３４０Ａ、３４０Ｂまでの中圧配管からの外部水素漏れと判定できる。そして、上記した各圧力センサの検出した水素ガス圧の変動が規定範囲内であれば、漏洩はないと判定できる。 In the leakage detection for each subsystem in step S224, the presence / absence of leakage detection is only determined by the sensing by the pressure sensor described above and the pressure fluctuation obtained from the result, and no device is driven. That is, in step S221 before step S224, the device drive required for leak detection is completed. Then, the first subsystem 10A performs leakage detection by assuming that the pressure sensor 330A and the pressure sensor 350A arranged in the hydrogen gas supply flow path 310A are pressure sensors attached to the own system, and performs leakage detection, and the second subsystem 10B detects leakage by assuming that the pressure sensor 330B and the pressure sensor 350B arranged in the hydrogen gas supply flow path 310B are pressure sensors attached to the self-system. In this leak detection, when it is detected that the pressure of the high-pressure pipe between the regulators 320A and 320B and the shut valve 222A and 222B of the tank has increased due to the fluctuation of the hydrogen gas pressure detected by each of the pressure sensors described above, the shut is stopped. It can be determined that the internal hydrogen leaks due to a defective seal of the valves 222A and 222B. When it is detected that the pressure of the high pressure pipe has dropped, the high pressure pipe between the regulators 320A and 320B and the shut valve 222A and 222B of the tank, or the medium pressure pipe from the regulators 320A and 320B to the injectors 340A and 340B. It can be determined that the external hydrogen leaks from. Then, if the fluctuation of the hydrogen gas pressure detected by each of the above pressure sensors is within the specified range, it can be determined that there is no leakage.

図５は、漏洩検知制御における各制御部６００Ａ、６００Ｂからの制御完了信号の入力状況と統合制御部６１０からの制御指示との関係を示すタイミングチャートである。図５では、紙面上段において、第１のサブシステム１０Ａにおける制御部６００Ａから紙面中段の統合制御部６１０への制御完了信号の入力状況と統合制御部６１０からの制御指示に基づく機器駆動の関係が示されている。紙面下段では、第２のサブシステム１０Ｂにおける制御部６００Ｂから紙面中段の統合制御部６１０への制御完了信号の入力状況と統合制御部６１０からの制御指示に基づく機器駆動の関係が示されている。 FIG. 5 is a timing chart showing the relationship between the input status of the control completion signals from the control units 600A and 600B in the leak detection control and the control instruction from the integrated control unit 610. In FIG. 5, in the upper part of the paper, the relationship between the input status of the control completion signal from the control unit 600A in the first subsystem 10A to the integrated control unit 610 in the middle part of the paper and the device drive based on the control instruction from the integrated control unit 610 is shown. It is shown. The lower part of the paper shows the relationship between the input status of the control completion signal from the control unit 600B in the second subsystem 10B to the integrated control unit 610 in the middle part of the paper and the device drive based on the control instruction from the integrated control unit 610. ..

図示するように、時刻Ｔ１において制御部６００Ｂから漏洩検知モードの移行準備の完了信号が入力され、時刻Ｔ２において制御部６００Ａから漏洩検知モードの移行準備の完了信号が入力されている。よって、統合制御部６１０は、制御部６００Ａから漏洩検知モードの移行準備の完了信号を入力した時刻Ｔ２において、両サブシステムの補機停止と酸素消費とを同期して実行開始する。補機停止と酸素消費の同期実行は、統合制御部６１０が両サブシステムの関連機器を時刻Ｔ２において駆動制御するようにできるほか、統合制御部６１０から第１の制御部６００Ａと第２の制御部６００Ｂに時刻Ｔ２において駆動開始信号を出力し、制御部６００Ａ、６００Ｂが個別に関連機器を駆動制御してもよい。 As shown in the figure, a leak detection mode transition preparation completion signal is input from the control unit 600B at time T1, and a leak detection mode transition preparation completion signal is input from the control unit 600A at time T2. Therefore, the integrated control unit 610 starts executing the auxiliary equipment stop and oxygen consumption of both subsystems in synchronization with each other at the time T2 when the leakage detection mode transition preparation completion signal is input from the control unit 600A. Auxiliary stop and synchronous execution of oxygen consumption can be performed so that the integrated control unit 610 drives and controls the related devices of both subsystems at time T2, and the integrated control unit 610 to the first control unit 600A and the second control. A drive start signal may be output to the unit 600B at time T2, and the control units 600A and 600B may individually drive and control the related equipment.

補機停止と酸素消費とが時刻Ｔ２にて同期実行された後、時刻Ｔ３において制御部６００Ａから補機停止と酸素消費の完了信号が入力され、時刻Ｔ４において制御部６００Ｂから補機停止と酸素消費の移行準備の完了信号が入力されている。よって、統合制御部６１０は、制御部６００Ｂから補機停止と酸素消費の完了信号を入力した時刻Ｔ４において、両サブシステムのシャットバルブ閉弁を同期して実行開始する。シャットバルブ閉弁の同期実行は、統合制御部６１０が両サブシステムのシャットバルブ２２２Ａ、２２２Ｂを時刻Ｔ４において閉弁制御するようにできるほか、統合制御部６１０から第１の制御部６００Ａと第２の制御部６００Ｂに時刻Ｔ４においてシャットバルブの閉弁信号を出力し、制御部６００Ａ、６００Ｂが個別にシャットバルブを閉弁制御してもよい。 After the auxiliary equipment stop and oxygen consumption are executed synchronously at time T2, the auxiliary equipment stop and oxygen consumption completion signal is input from the control unit 600A at time T3, and the auxiliary equipment stop and oxygen consumption are input from the control unit 600B at time T4. A completion signal for consumption transition preparation has been input. Therefore, the integrated control unit 610 synchronously starts executing the shut valve closing of both subsystems at the time T4 when the auxiliary machine stop and oxygen consumption completion signals are input from the control unit 600B. Synchronous execution of the shut valve closing can be performed by the integrated control unit 610 so that the shut valves 222A and 222B of both subsystems are controlled to close the valve at time T4, and the integrated control unit 610 to the first control unit 600A and the second control unit 600A and the second. A valve closing signal of the shut valve may be output to the control unit 600B at time T4, and the control units 600A and 600B may individually control the shut valve to be closed.

シャットバルブの閉弁が時刻Ｔ４にて同期実行された後、時刻Ｔ５において制御部６００Ａからシャットバルブ閉弁の完了信号が入力され、時刻Ｔ６において制御部６００Ｂからシャットバルブ閉弁の完了信号が入力されている。よって、統合制御部６１０は、制御部６００Ｂからシャットバルブ閉弁の完了信号を入力した時刻Ｔ６において、両サブシステムの水素加圧を同期して実行開始する。水素加圧の同期実行は、統合制御部６１０が両サブシステムのシャットバルブ２２２Ａ、２２２Ｂを時刻Ｔ６において所定の開度で開弁制御するようにできるほか、統合制御部６１０から第１の制御部６００Ａと第２の制御部６００Ｂに時刻Ｔ６においてシャットバルブの開弁信号を出力し、制御部６００Ａ、６００Ｂが個別にシャットバルブを開弁制御してもよい。 After the shut valve closing is synchronously executed at time T4, the shut valve closing completion signal is input from the control unit 600A at time T5, and the shut valve closing completion signal is input from the control unit 600B at time T6. Has been done. Therefore, the integrated control unit 610 starts executing the hydrogen pressurization of both subsystems in synchronization at the time T6 when the shut valve closing completion signal is input from the control unit 600B. Synchronous execution of hydrogen pressurization can be performed so that the integrated control unit 610 controls the shut valves 222A and 222B of both subsystems to open at a predetermined opening at time T6, and the integrated control unit 610 to the first control unit. The valve opening signal of the shut valve may be output to the 600A and the second control unit 600B at time T6, and the control units 600A and 600B may individually control the valve opening of the shut valve.

水素加圧が時刻Ｔ６にて同期実行された後、時刻Ｔ７において制御部６００Ａから水素加圧の完了信号が入力されると、この時刻Ｔ７において、統合制御部６１０は、第１の制御部６００Ａと第２の制御部６００Ｂとに、同期解除の旨の信号を出力する（ステップＳ２２３）。よって、水素加圧が完了した第１のサブシステム１０Ａでは、第１の制御部６００Ａにより完了逐次処理たる漏洩検知が時刻Ｔ７から実行される。その一方、時刻Ｔ７において水素加圧が完了していない第２のサブシステム１０Ｂでは、第２の制御部６００Ｂにより水素加圧が継続され、これが完了した時刻Ｔ８において、第２の制御部６００Ｂにより完了逐次処理たる漏洩検知が実行される。 After the hydrogen pressurization is synchronously executed at time T6, when the hydrogen pressurization completion signal is input from the control unit 600A at time T7, at this time T7, the integrated control unit 610 uses the first control unit 600A. And the second control unit 600B, a signal to the effect of canceling synchronization is output (step S223). Therefore, in the first subsystem 10A where the hydrogen pressurization is completed, the leakage detection, which is the completion sequential processing, is executed from the time T7 by the first control unit 600A. On the other hand, in the second subsystem 10B in which the hydrogen pressurization is not completed at the time T7, the hydrogen pressurization is continued by the second control unit 600B, and at the time T8 when this is completed, the second control unit 600B Leakage detection, which is a completion sequential process, is executed.

図６は、第２の制御部６００Ｂとの間においてデータ送信に遅延が起きた場合の各制御部６００Ａ、６００Ｂからの制御完了信号の入力状況と統合制御部６１０からの制御指示との関係を示すタイミングチャートである。なお、この図６では、完了前逐次処理である水素加圧と、これに続く完了逐次処理である漏洩検知との関係を示しており、時間軸は図５と同じではない。 FIG. 6 shows the relationship between the input status of the control completion signal from the control units 600A and 600B and the control instruction from the integrated control unit 610 when the data transmission with the second control unit 600B is delayed. It is a timing chart shown. Note that FIG. 6 shows the relationship between hydrogen pressurization, which is a sequential process before completion, and leakage detection, which is a sequential process that follows, and the time axis is not the same as in FIG.

図示するように、第２のサブシステム１０Ｂでは、第２の制御部６００Ｂにより、時刻Ｔ１においてシャットバルブ閉弁の終了信号が出力され、この終了信号は、第１のサブシステム１０Ａにおいて第１の制御部６００Ａから出力されたシャットバルブ閉弁の終了信号の出力タイミングの時刻Ｔ２より早い。この完了信号を入力した統合制御部６１０は、時刻Ｔ２において、両サブシステムの完了前逐次処理である水素加圧を同期して実行開始する。データ送信に遅延のない第１のサブシステム１０Ａでは、第１の制御部６００Ａにより、時刻Ｔ２において水素加圧が実行されるが、データ送信に遅延のある第２のサブシステム１０Ｂでは、時刻Ｔ２において同期制御を行う旨の信号が未着であり、時刻Ｔ２から遅延した時刻Ｔ３において、水素加圧が実行されることになる。こうした状況において、他の制御要請、例えば漏電部位を特定する制御の要請が第２のサブシステム１０Ｂにおいて起きると、これにより、第２のサブシステム１０Ｂでは、制御部６００Ｂにより水素加圧が開始されず、第２のサブシステム１０Ｂでの水素加圧は、他の制御要請を完了させた時刻Ｔ４から再開される。 As shown in the figure, in the second subsystem 10B, the second control unit 600B outputs a shut valve closing end signal at time T1, and this end signal is the first in the first subsystem 10A. It is earlier than the time T2 of the output timing of the shut valve closing end signal output from the control unit 600A. At time T2, the integrated control unit 610 that has input this completion signal starts executing hydrogen pressurization, which is a sequential process before completion of both subsystems, in synchronization with each other. In the first subsystem 10A with no delay in data transmission, hydrogen pressurization is executed at time T2 by the first control unit 600A, but in the second subsystem 10B with delay in data transmission, time T2 The signal to perform the synchronization control has not arrived at the time T2, and the hydrogen pressurization is executed at the time T3 delayed from the time T2. In such a situation, when another control request, for example, a control request for identifying the leakage site, occurs in the second subsystem 10B, this causes hydrogen pressurization to be started by the control unit 600B in the second subsystem 10B. Instead, hydrogen pressurization in the second subsystem 10B is resumed at time T4 when the other control request is completed.

統合制御部６１０は、第１のサブシステム１０Ａの水素加圧が時刻Ｔ５で完了したことを第１の制御部６００Ａから入力すると、完了前逐次処理である水素加圧が一つのサブシステムにおいて完了したので（ステップＳ２２２：Ｙｅｓ）、同期を解除する（ステップＳ２２３）。これにより、水素加圧が完了した第１のサブシステム１０Ａでは、完了逐次処理である漏洩検知が第１の制御部６００Ａにより実行される（ステップＳ２２４）。データ送信の遅延に起因して水素加圧が完了していない残余の第２のサブシステム１０Ｂでは、完了前逐次処理である水素加圧が継続され、その完了の時刻Ｔ６において、完了逐次処理である漏洩検知が第２の制御部６００Ｂにより実行される（ステップＳ２２４）。 When the integrated control unit 610 inputs from the first control unit 600A that the hydrogen pressurization of the first subsystem 10A is completed at time T5, the hydrogen pressurization, which is a sequential process before completion, is completed in one subsystem. Since it has been done (step S222: Yes), the synchronization is canceled (step S223). As a result, in the first subsystem 10A where the hydrogen pressurization is completed, the leakage detection, which is the completion sequential process, is executed by the first control unit 600A (step S224). In the remaining second subsystem 10B in which hydrogen pressurization has not been completed due to the delay in data transmission, hydrogen pressurization, which is a pre-completion sequential process, is continued, and at the completion time T6, the completion sequential process is performed. A leak detection is executed by the second control unit 600B (step S224).

以上説明したように、本実施形態の燃料電池システム１０では、第１のサブシステム１０Ａと第２のサブシステム１０Ｂの各サブシステムごとの漏洩検知制御（停止処理制御）の逐次処理を同期させることで（ステップＳ２１１～２２１）、第１のサブシステム１０Ａによる水素ガスの漏洩検知に伴うガス供給系における圧力変動が第２のサブシステム１０Ｂによる水素ガスの漏洩検知に影響を及ぼすことを抑制できる。よって、本実施形態の燃料電池システム１０によれば、第１のサブシステム１０Ａと第２のサブシステム１０Ｂを有する燃料電池システム１０での水素ガスの漏洩検知を適正に行うことができる。 As described above, in the fuel cell system 10 of the present embodiment, the sequential processing of the leakage detection control (stop processing control) for each of the first subsystem 10A and the second subsystem 10B is synchronized. In (steps S211 to 221), it is possible to suppress the influence of the pressure fluctuation in the gas supply system due to the hydrogen gas leakage detection by the first subsystem 10A on the hydrogen gas leakage detection by the second subsystem 10B. Therefore, according to the fuel cell system 10 of the present embodiment, it is possible to properly detect the leakage of hydrogen gas in the fuel cell system 10 having the first subsystem 10A and the second subsystem 10B.

本実施形態の燃料電池システム１０では、漏洩検知（完了逐次処理）の前の水素加圧（完了前逐次処理）が第１のサブシステム１０Ａと第２のサブシステム１０Ｂのいずれか一つのサブシステムで終了すれば、逐次処理の同期を解除する（ステップＳ２２３）。これにより、次の利点がある。 In the fuel cell system 10 of the present embodiment, hydrogen pressurization (sequential processing before completion) before leakage detection (sequential processing before completion) is one of the first subsystem 10A and the second subsystem 10B. If it ends with, the synchronization of the sequential processing is canceled (step S223). This has the following advantages.

図６で説明したように、例えば第２のサブシステム１０Ｂの第２の制御部６００Ｂと統合制御部６１０との間においてデータ送信の遅延があると、データ送信が遅れた第２のサブシステム１０Ｂでは、送信遅延の間の漏電部位の特定制御と言った他の制御要請のため、水素加圧（完了前逐次処理）が開始されない。つまり、第１のサブシステム１０Ａでは、データ送信の遅延がないので、水素加圧（完了前逐次処理）の終了を経て既に漏洩検知（完了逐次処理）が実行されているのに対し、データ送信が遅れた第２のサブシステム１０Ｂでは、水素加圧（完了前逐次処理）が完了していないので、同期を取った漏洩検知（完了逐次処理）が実行できないことになる。ところが、本実施形態の燃料電池システム１０では、データ送信に遅れがない第１のサブシステム１０Ａでは水素加圧（完了前逐次処理）が完了していることから、これ以降において、漏洩検知制御の逐次処理の同期は解除されている（ステップＳ２２３）。よって、本実施形態の燃料電池システム１０によれば、データ送信の遅延に起因して水素加圧（完了前逐次処理）を継続している第２のサブシステム１０Ｂについては、水素加圧（完了前逐次処理）の終了を経て漏洩検知（完了逐次処理）を実行できる。 As described with reference to FIG. 6, for example, if there is a data transmission delay between the second control unit 600B of the second subsystem 10B and the integrated control unit 610, the data transmission is delayed in the second subsystem 10B. Then, hydrogen pressurization (sequential processing before completion) is not started due to another control request such as specific control of the leakage site during the transmission delay. That is, in the first subsystem 10A, since there is no delay in data transmission, leakage detection (complete sequential processing) has already been executed after hydrogen pressurization (sequential processing before completion) has been completed, whereas data transmission has been performed. In the second subsystem 10B, which is delayed, hydrogen pressurization (sequential processing before completion) is not completed, so that synchronized leakage detection (sequential processing before completion) cannot be executed. However, in the fuel cell system 10 of the present embodiment, since hydrogen pressurization (sequential processing before completion) is completed in the first subsystem 10A where there is no delay in data transmission, leakage detection control is performed thereafter. The synchronization of the sequential processing is canceled (step S223). Therefore, according to the fuel cell system 10 of the present embodiment, the second subsystem 10B, which continues hydrogen pressurization (sequential processing before completion) due to the delay in data transmission, is hydrogen pressurized (completed). Leakage detection (completed sequential processing) can be executed after the completion of the previous sequential processing).

本発明は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be realized with various configurations within a range not deviating from the gist thereof. For example, the technical features in the embodiments corresponding to the technical features in each embodiment described in the column of the outline of the invention are for solving a part or all of the above-mentioned problems, or one of the above-mentioned effects. It is possible to replace or combine as appropriate to achieve the part or all. Further, if the technical feature is not described as essential in the present specification, it can be appropriately deleted.

既述した実施形態では、燃料電池システム１０を二つのサブシステム１０Ａ、１０Ｂと水素ガス貯蔵機構２００Ａ、２００Ｂを備えるものとしたが、燃料電池システム１０を三つ以上のサブシステムと水素ガス貯蔵機構を備えるものとしてもよい。 In the above-described embodiment, the fuel cell system 10 includes two subsystems 10A and 10B and hydrogen gas storage mechanisms 200A and 200B, but the fuel cell system 10 includes three or more subsystems and a hydrogen gas storage mechanism. It may be provided with.

既述した実施形態では、漏洩検知制御を停止処理制御として実行したが、共用される複数系統の燃料ガス供給系における燃料ガスの流通を伴う停止処理であれば、漏洩検知制御に限らない。例えば、圧力センサ２６２Ａ、２６２Ｂと圧力センサ３３０Ａ、３３０Ｂとの検出ガス圧を用いたレギュレータ３２０Ａ、３２０Ｂの上下流での降圧程度の検知制御や、圧力センサ３３０Ａ、３３０Ｂと圧力センサ３５０Ａ、３５０Ｂとの検出ガス圧を用いたインジェクタ３４０Ａ、３４０Ｂの上下流での降圧程度の検知制御等を、停止処理制御として実行してもよい。 In the above-described embodiment, the leak detection control is executed as the stop processing control, but the stop processing is not limited to the leak detection control as long as the stop processing involves the distribution of fuel gas in the shared fuel gas supply system of a plurality of systems. For example, detection control of the degree of step-down in the upstream and downstream of the regulators 320A and 320B using the detection gas pressure of the pressure sensors 262A and 262B and the pressure sensors 330A and 330B, and the pressure sensors 330A and 330B and the pressure sensors 350A and 350B. Detection control of the degree of step-down in the upstream and downstream of the injectors 340A and 340B using the detected gas pressure may be executed as stop processing control.

１０…燃料電池システム
１０Ａ…第１のサブシステム
１０Ｂ…第２のサブシステム
１００Ａ、１００Ｂ…燃料電池スタック
２００Ａ、２００Ｂ…水素ガス貯蔵機構
２１０Ａ、２１０Ｂ…高圧タンク
２２０Ａ、２２０Ｂ…バルブユニット
２２２Ａ、２２２Ｂ…シャットバルブ
２２６Ａ、２２６Ｂ…逆止弁
２３０Ａ、２３０Ｂ…供給分岐流路
２４０Ａ、２４０Ｂ…供給側接続マニホールド
２４２Ａ、２４２Ｂ…圧力センサ
２５０Ａ、２５０Ｂ…充填分岐流路
２６０Ａ、２６０Ｂ…充填側接続マニホールド
２６２Ａ、２６２Ｂ…圧力センサ
２７０Ａ、２７０Ｂ…充填流路
２８０…レセプタクル
３００Ａ、３００Ｂ…水素ガス供給機構
３１０Ａ、３１０Ｂ…水素ガス供給流路
３１２…連通供給流路
３２０Ａ、３２０Ｂ…レギュレータ
３３０Ａ、３３０Ｂ…圧力センサ
３４０Ａ、３４０Ｂ…インジェクタ
３５０Ａ、３５０Ｂ…圧力センサ
３６０Ａ、３６０Ｂ…水素ガス循環流路
３７０Ａ、３７０Ｂ…気液分離機
３７５Ａ、３７５Ｂ…開閉弁
３８０Ａ、３８０Ｂ…ポンプ
３９０Ａ、３９０Ｂ…水素ガス排出流路
４００Ａ、４００Ｂ…酸化剤ガス供給排出機構
４１０Ａ、４１０Ｂ…酸化剤ガス供給流路
４２０Ａ、４２０Ｂ…酸化剤ガス排出流路
４３０Ａ、４３０Ｂ…バイパス流路
４４０Ａ、４４０Ｂ…エアコンプレッサ
４５０Ａ、４５０Ｂ…三方弁
４６０Ａ、４６０Ｂ…調圧弁
４７０Ａ、４７０Ｂ…マフラー
５００Ａ、５００Ｂ…冷媒循環機構
５１０Ａ、５１０Ｂ…ラジエータ
５２０Ａ、５２０Ｂ…冷媒供給流路
５３０Ａ、５３０Ｂ…冷媒回収流路
５４０Ａ、５４０Ｂ…冷媒バイパス流路
５５０Ａ、５５０Ｂ…冷媒ポンプ
５６０Ａ、５６０Ｂ…三方弁
６００Ａ…第１の制御部
６００Ｂ…第２の制御部
６１０…統合制御部
Ｇｎ…水素ガス充填ガン 10 ... Fuel cell system 10A ... First subsystem 10B ... Second subsystem 100A, 100B ... Fuel cell stack 200A, 200B ... Hydrogen gas storage mechanism 210A, 210B ... High pressure tank 220A, 220B ... Valve unit 222A, 222B ... Shut valve 226A, 226B ... Check valve 230A, 230B ... Supply branch flow path 240A, 240B ... Supply side connection manifold 242A, 242B ... Pressure sensor 250A, 250B ... Fill branch flow path 260A, 260B ... Filling side connection manifold 262A, 262B ... Pressure sensor 270A, 270B ... Filling flow path 280 ... Receptacle 300A, 300B ... Hydrogen gas supply mechanism 310A, 310B ... Hydrogen gas supply flow path 312 ... Communication supply flow path 320A, 320B ... Regulator 330A, 330B ... Pressure sensor 340A, 340B ... Injector 350A, 350B ... Pressure sensor 360A, 360B ... Hydrogen gas circulation flow path 370A, 370B ... Gas-liquid separator 375A, 375B ... On-off valve 380A, 380B ... Pump 390A, 390B ... Hydrogen gas discharge flow path 400A, 400B ... Oxidation Agent gas supply / discharge mechanism 410A, 410B ... Oxidizing agent gas supply flow path 420A, 420B ... Oxidizing agent gas discharge flow path 430A, 430B ... Bypass flow path 440A, 440B ... Air compressor 450A, 450B ... Three-way valve 460A, 460B ... Pressure regulating valve 470A, 470B ... Muffler 500A, 500B ... Refrigerator circulation mechanism 510A, 510B ... Radiator 520A, 520B ... Refrigerator supply flow path 530A, 530B ... Refrigerator recovery flow path 540A, 540B ... Refrigerator bypass flow path 550A, 550B ... Refrigerator pump 560A, 560B ... Three-way valve 600A ... First control unit 600B ... Second control unit 610 ... Integrated control unit Gn ... Hydrogen gas filling gun

Claims

It ’s a fuel cell system.
With multiple fuel cell units,
A plurality of fuel gas supply systems shared for supplying fuel gas to the plurality of fuel cell units, and
It is provided with a central control unit that centrally controls the stop processing accompanied by the flow of the fuel gas in the fuel gas supply system for each of the plurality of fuel cell units while transmitting data to and from the plurality of fuel cell units.
The integrated control unit
A plurality of sequential processes included in the stop process are executed for the plurality of fuel cell units while synchronizing with the sequential process of the fuel cell unit of one of the plurality of fuel cell units.
After one of the plurality of fuel cell units completes the pre-completion sequential processing before the completion sequential processing that brings about the completion of the plurality of sequential processing, the synchronization of the sequential processing is canceled and the above-mentioned Controlling the sequential processing before completion for each of the remaining plurality of fuel cell units,
Fuel cell system.