JP7208121B2

JP7208121B2 - fuel cell system

Info

Publication number: JP7208121B2
Application number: JP2019158898A
Authority: JP
Inventors: 洋輔垣見
Original assignee: Toyota Industries Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2019-08-30
Filing date: 2019-08-30
Publication date: 2023-01-18
Anticipated expiration: 2039-08-30
Also published as: JP2021039839A

Description

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

従来、特許文献１に記載されるような燃料電池システムが知られている。
上記の燃料電池システムは、燃料電池と、アノードガス供給路としての燃料ガス供給流路と、アノードオフガス排出路としての燃料ガス系排出流路と、アノードガス循環路としての燃料ガス循環流路と、カソードガス供給路としての酸化ガス供給流路と、カソードオフガス排出路としての酸化ガス系排出流路と、冷却回路とを有している。燃料電池は、アノード極と、カソード極と、電解質膜とを有している。燃料ガス供給流路は、アノード極に接続され、水素が流動する。燃料ガス系排出流路は、アノード極から排出されるアノードオフガスとしての水素オフガスが流動する。燃料ガス循環流路は、気液分離器を介して燃料ガス系排出流路と接続されており、且つ燃料ガス供給流路に接続されている。燃料ガス循環流路には、水素循環ポンプとして水素ポンプが設けられている。燃料ガス循環流路には、気液分離器により分離された水素が流動しており、当該水素は水素ポンプにより燃料ガス供給流路に戻されている。酸化ガス供給流路は、カソード極に接続され、酸素を含む空気が流動する。酸化ガス系排出流路は、カソード極から排出されるカソードオフガスとしての空気オフガスが流動する。冷却回路は、燃料電池を冷却するための冷却水経路を有している。冷却水経路には、冷却水を冷却するためのラジエータ等が設けられている。また、燃料電池システムは、燃料電池の動作を制御する制御装置を備えている。制御装置は、燃料ガス供給流路、燃料ガス系排出流路、及び燃料ガス循環流路に設けられ、燃料電池に水素を給排する水素用アクチュエータや酸化ガス供給流路及び酸化ガス系排出流路に設けられ、燃料電池に空気を給排する酸素用アクチュエータを動作させることで燃料電池の動作を制御している。なお、水素用アクチュエータは、例えば燃料ガス供給流路に設けられている燃料ガス供給弁や上記の水素ポンプ等を含んでいる。また、酸素用アクチュエータは、例えば酸化ガス供給流路に設けられているエアコンプレッサ等を含んでいる。燃料電池は、アノード極に水素が供給され、カソード極に酸素を含む空気が供給されると、アノード極での触媒反応により発生した水素イオンが電解質膜を通過してカソード極まで移動し、カソード極で酸素と電気化学反応を起こして発電する。このとき、燃料電池では、水素と酸素とが反応することで水が生成される。制御装置は、水素供給開始前に水素ポンプを駆動させることでアノード極での水素をほぼ均一化させている。 BACKGROUND ART Conventionally, a fuel cell system as described in Patent Document 1 is known.
The above fuel cell system includes a fuel cell, a fuel gas supply channel as an anode gas supply channel, a fuel gas system discharge channel as an anode off-gas discharge channel, and a fuel gas circulation channel as an anode gas circulation channel. , an oxidizing gas supply channel as a cathode gas supply channel, an oxidizing gas system discharge channel as a cathode off-gas discharge channel, and a cooling circuit. A fuel cell has an anode, a cathode, and an electrolyte membrane. The fuel gas supply channel is connected to the anode, through which hydrogen flows. Hydrogen off-gas as anode off-gas discharged from the anode flows through the fuel gas system discharge channel. The fuel gas circulation channel is connected to the fuel gas system discharge channel via the gas-liquid separator, and is also connected to the fuel gas supply channel. A hydrogen pump is provided in the fuel gas circulation channel as a hydrogen circulation pump. Hydrogen separated by the gas-liquid separator flows through the fuel gas circulation channel, and the hydrogen is returned to the fuel gas supply channel by the hydrogen pump. The oxidizing gas supply channel is connected to the cathode electrode, through which air containing oxygen flows. Air off-gas, which is the cathode off-gas discharged from the cathode, flows through the oxidizing gas discharge channel. The cooling circuit has a cooling water path for cooling the fuel cell. A radiator or the like for cooling the cooling water is provided in the cooling water path. The fuel cell system also includes a controller that controls the operation of the fuel cell. The control device is provided in the fuel gas supply channel, the fuel gas system discharge channel, and the fuel gas circulation channel, and includes a hydrogen actuator for supplying hydrogen to and from the fuel cell, an oxidant gas supply channel, and an oxidant gas system discharge channel. The operation of the fuel cell is controlled by operating an oxygen actuator that is provided in the passage and supplies air to and from the fuel cell. The hydrogen actuator includes, for example, the fuel gas supply valve provided in the fuel gas supply channel, the above hydrogen pump, and the like. Further, the oxygen actuator includes, for example, an air compressor provided in the oxidant gas supply passage. In a fuel cell, when hydrogen is supplied to the anode and oxygen-containing air is supplied to the cathode, hydrogen ions generated by a catalytic reaction at the anode pass through the electrolyte membrane and move to the cathode. Electricity is generated by an electrochemical reaction with oxygen at the poles. At this time, in the fuel cell, hydrogen and oxygen react to produce water. The control device drives the hydrogen pump before starting the supply of hydrogen, thereby making the hydrogen at the anode substantially uniform.

特開２００８－１９８４０６号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-198406

ところで、燃料電池システムの停止中に燃料電池の温度が低下したことによる結露やカソード極に存在する酸素及び窒素がアノード極に侵入した場合、アノード極に存在する水素が酸素と反応して消滅し、アノード極は部分的に水素欠の状態になる。その状態で燃料電池システムを起動させると部分的に水素欠となる部分に負電圧が発生するため、燃料電池が劣化する。そのため、燃料電池システムの起動時において、上記の水素ポンプを駆動させることでアノード極での水素を均一化させた後にカソード極に酸素を含む空気を供給させることが好ましい。しかし、酸化ガス供給流路や酸化ガス系排出流路等と燃料電池との間をシールするシール部材の劣化により燃料電池システムの停止中に燃料電池に透過する酸素量が増える場合がある。この場合、燃料電池システムの停止中に燃料電池内に存在する水素が酸素と反応して消滅し、さらに燃料電池内の窒素量が多いため、燃料電池システムの起動時において水素ポンプを駆動させたとしても燃料電池の隅々まで水素が行き届かず部分的に水素欠となる部分が発生する虞がある。 By the way, when the temperature of the fuel cell drops while the fuel cell system is stopped, dew condensation or oxygen and nitrogen existing at the cathode enter the anode, the hydrogen existing at the anode reacts with the oxygen and disappears. , the anode becomes partially depleted of hydrogen. If the fuel cell system is started in such a state, a negative voltage is generated in a portion that is partially depleted of hydrogen, which deteriorates the fuel cell. Therefore, when the fuel cell system is started, it is preferable to supply air containing oxygen to the cathode after homogenizing the hydrogen in the anode by driving the hydrogen pump. However, when the fuel cell system is stopped, the amount of oxygen that permeates the fuel cell may increase due to deterioration of the sealing member that seals between the fuel cell and the oxidant gas supply channel, the oxidant gas system discharge channel, or the like. In this case, the hydrogen present in the fuel cell reacts with oxygen and disappears while the fuel cell system is stopped, and the amount of nitrogen in the fuel cell is large, so the hydrogen pump was driven when the fuel cell system was started. Even so, there is a risk that hydrogen will not reach every corner of the fuel cell, resulting in partial lack of hydrogen.

本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、起動時における燃料電池の劣化をより好適に抑制できる燃料電池システムを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made by paying attention to the problems existing in the conventional technology, and the object thereof is to provide a fuel cell system capable of suppressing deterioration of the fuel cell at the time of start-up more preferably. be.

上記課題を解決する燃料電池システムは、アノード極とカソード極とを有し、前記アノード極に供給される水素と前記カソード極に供給される酸素を含む空気とにより発電する燃料電池と、前記アノード極に接続され、水素が流動するアノードガス供給路と、アノードオフガスが流動するアノードオフガス排出路と、前記アノードオフガス排出路と気液分離器を介して接続され、前記気液分離器により分離された水素を前記アノードガス供給路に戻すアノードガス循環路と、前記カソード極に接続され、酸素を含む空気が流動するカソードガス供給路と、カソードオフガスが流動するカソードオフガス排出路と、前記アノードガス循環路に設けられる水素循環ポンプを含むとともに前記アノードガス供給路及び前記アノードオフガス排出路に設けられ、前記燃料電池に水素を給排する水素用アクチュエータと、前記カソードガス供給路及び前記カソードオフガス排出路に設けられ、前記燃料電池に空気を給排する酸素用アクチュエータと、前記燃料電池を冷却する冷却回路と、前記水素用アクチュエータ及び前記酸素用アクチュエータの動作を制御することにより前記燃料電池の動作を制御する制御装置と、を備える燃料電池システムであって、前記制御装置は、前記燃料電池システムの起動時に、前記酸素用アクチュエータを停止させた状態において前記水素用アクチュエータを動作させることで前記燃料電池の前記アノード極に水素を供給するとともに前記水素循環ポンプを動作させることで前記燃料電池の内部で水素を規定時間に亘って循環させる水素循環制御と、前記燃料電池システムの停止時に、前記酸素用アクチュエータを停止させた状態で前記水素用アクチュエータを動作させることで前記燃料電池の前記アノード極に水素を供給する水素供給制御と、前記水素供給制御の直後に前記冷却回路の温度である第１温度、前記カソードオフガス排出路における空気の圧力であるカソード圧力、前記アノードガス供給路における水素の圧力である第１アノード圧力、及び前記アノード極の水素濃度を取得する第１データ取得制御と、前記第１データ取得制御を実施した次の前記燃料電池システムの起動時に前記冷却回路の温度である第２温度、及び前記アノードガス供給路における水素の圧力である第２アノード圧力を取得する第２データ取得制御と、前記第１データ取得制御を実施した次の前記燃料電池システムの起動時に前記第１データ取得制御及び前記第２データ取得制御により取得した前記第１温度、前記カソード圧力、前記第１アノード圧力、前記水素濃度、及び前記第２温度により前記燃料電池システムの起動時における前記アノード極にて推定される水素の圧力である推定アノード圧力を演算する推定アノード圧力演算制御と、を実施し、前記第２アノード圧力が前記推定アノード圧力よりも大きい場合、前記燃料電池システムの起動時に実施する前記水素循環制御の前記規定時間を長くする。 A fuel cell system for solving the above problems has an anode and a cathode, and generates power using hydrogen supplied to the anode and oxygen-containing air supplied to the cathode; an anode gas supply passage through which hydrogen flows; an anode off-gas discharge passage through which anode off-gas flows; an anode gas circulation passage for returning the hydrogen extracted to the anode gas supply passage; a cathode gas supply passage connected to the cathode electrode and through which oxygen-containing air flows; a cathode offgas discharge passage through which cathode offgas flows; a hydrogen actuator provided in the anode gas supply path and the anode offgas discharge path, including a hydrogen circulation pump provided in a circulation path, for supplying and discharging hydrogen to and from the fuel cell; the cathode gas supply path and the cathode offgas discharge; The fuel cell is operated by controlling the operations of an oxygen actuator provided in the passage to supply and exhaust air to and from the fuel cell, a cooling circuit for cooling the fuel cell, and the hydrogen actuator and the oxygen actuator. and a control device for controlling the fuel cell system, wherein the control device operates the hydrogen actuator in a state where the oxygen actuator is stopped when the fuel cell system is started. hydrogen circulation control for supplying hydrogen to the anode electrode of the battery and operating the hydrogen circulation pump to circulate hydrogen inside the fuel cell for a specified time; a hydrogen supply control for supplying hydrogen to the anode electrode of the fuel cell by operating the hydrogen actuator in a state where the actuator for hydrogen is stopped; a first data acquisition control that acquires a temperature, a cathode pressure that is the pressure of air in the cathode offgas discharge passage, a first anode pressure that is the pressure of hydrogen in the anode gas supply passage, and a hydrogen concentration in the anode; Second data for acquiring a second temperature, which is the temperature of the cooling circuit, and a second anode pressure, which is the pressure of hydrogen in the anode gas supply path, at the next startup of the fuel cell system after performing the first data acquisition control. Acquisition control and the fuel cell system after performing the first data acquisition control starting the fuel cell system based on the first temperature, the cathode pressure, the first anode pressure, the hydrogen concentration, and the second temperature acquired by the first data acquisition control and the second data acquisition control at the time of startup of an estimated anode pressure calculation control for calculating an estimated anode pressure, which is the pressure of hydrogen estimated at the anode electrode at the time, and if the second anode pressure is greater than the estimated anode pressure, the fuel cell Lengthen the specified time for the hydrogen circulation control that is performed when the system is started.

第２アノード圧力が推定アノード圧力よりも大きい場合とは、例えば燃料電池システムの停止中にカソードガス供給路及びカソードオフガス排出路と燃料電池との間から酸素を含む空気が侵入し、水素供給制御したときに燃料電池のアノード極に供給された水素が足りなかったことを示している。この状態で燃料電池システムの起動時に制御装置が水素循環制御を規定時間に亘って実施したとしても、アノード極で部分的に水素欠の状態が発生する虞がある。 When the second anode pressure is higher than the estimated anode pressure, for example, when the fuel cell system is stopped, oxygen-containing air enters from between the cathode gas supply channel and the cathode off-gas discharge channel and the fuel cell, and the hydrogen supply is controlled. This indicates that the hydrogen supplied to the anode electrode of the fuel cell was insufficient when the fuel cell was turned on. In this state, even if the control device executes hydrogen circulation control for a specified period of time when the fuel cell system is started, there is a possibility that the anode electrode may become partially depleted of hydrogen.

その点、これによれば、第２アノード圧力が推定アノード圧力よりも大きい場合に水素循環制御を実施する規定時間を長くしている。よって、燃料電池の内部で水素を循環させる時間が長くなるため、燃料電池のアノード極において水素を均一化させやすくなる。したがって、燃料電池の内部において水素欠となる部分を少なくすることができ、ひいては燃料電池システムの起動時における燃料電池の劣化を好適に抑制できる。 In this respect, according to this, the specified time for executing the hydrogen circulation control is lengthened when the second anode pressure is higher than the estimated anode pressure. Therefore, the time for which hydrogen is circulated inside the fuel cell becomes longer, and it becomes easier to make the hydrogen uniform at the anode electrode of the fuel cell. Therefore, it is possible to reduce the portion of the fuel cell that is deficient in hydrogen, and thus it is possible to suitably suppress deterioration of the fuel cell when the fuel cell system is started.

この発明によれば、燃料電池システムの起動時における燃料電池の劣化をより好適に抑制できる。 According to the present invention, deterioration of the fuel cell can be suppressed more preferably when the fuel cell system is started.

燃料電池システムの概略図。Schematic diagram of a fuel cell system. 燃料電池システムの制御フロー図。FIG. 2 is a control flow diagram of the fuel cell system; 燃料電池システムの制御フロー図。FIG. 2 is a control flow diagram of the fuel cell system;

以下、燃料電池システムを具体化した実施形態を図１～図３にしたがって説明する。
図１に示すように、本実施形態の燃料電池システム１は、例えば燃料電池車に適用されるものである。燃料電池システム１は、燃料電池１０を備えている。燃料電池１０は、複数の燃料電池セルをスタック化したものである。燃料電池セルとは、例えば固体分子型燃料電池である。燃料電池１０は、アノード極と、カソード極と、電解質膜とを有している。燃料電池１０は、アノード極に供給される水素とカソード極に供給される酸素を含む空気とにより発電する。より具体的には、燃料電池１０は、アノード極に水素が供給され、カソード極に酸素を含む空気が供給されると、アノード極での触媒反応により発生した水素イオンが電解質膜を通過してカソード極まで移動し、カソード極で酸素と電気化学反応を起こして発電する。このとき、燃料電池１０では、水素と酸素とが反応することで水が生成される。 An embodiment embodying a fuel cell system will be described below with reference to FIGS. 1 to 3. FIG.
As shown in FIG. 1, the fuel cell system 1 of this embodiment is applied to, for example, a fuel cell vehicle. A fuel cell system 1 includes a fuel cell 10 . The fuel cell 10 is formed by stacking a plurality of fuel cells. A fuel cell is, for example, a solid molecule fuel cell. The fuel cell 10 has an anode, a cathode and an electrolyte membrane. The fuel cell 10 generates electricity from hydrogen supplied to the anode and oxygen-containing air supplied to the cathode. More specifically, in the fuel cell 10, when hydrogen is supplied to the anode and oxygen-containing air is supplied to the cathode, hydrogen ions generated by a catalytic reaction at the anode pass through the electrolyte membrane. It moves to the cathode and generates electricity by causing an electrochemical reaction with oxygen at the cathode. At this time, in the fuel cell 10, water is produced by the reaction between hydrogen and oxygen.

燃料電池システム１は、アノードガス供給路Ｌｓｈと、アノードオフガス排出路Ｌｅｈと、アノードガス循環路Ｌｃｈと、カソードガス供給路Ｌｓｏと、カソードオフガス排出路Ｌｅｏとを有している。アノードガス供給路Ｌｓｈは、燃料電池１０のアノード極に接続されている。アノードガス供給路Ｌｓｈは、水素タンク９１に接続されている。アノードガス供給路Ｌｓｈには、水素タンク９１に貯留されている水素が流動する。アノードオフガス排出路Ｌｅｈには、燃料電池１０で水素と酸素とを反応させたときのアノードオフガスが流動する。アノードオフガスは、燃料電池１０で未反応の水素と、水素と酸素とが反応したときの水が主に含まれている。アノードガス循環路Ｌｃｈは、アノードオフガス排出路Ｌｅｈと気液分離器９２を介して接続されている。気液分離器９２は、アノードオフガスに含まれる水素と水とを分離する機能を有している。アノードガス循環路Ｌｃｈは、アノードガス供給路Ｌｓｈに接続されている。そのため、アノードガス循環路Ｌｃｈは、気液分離器９２により分離された水素をアノードガス供給路Ｌｓｈに戻すために設けられている。カソードガス供給路Ｌｓｏは、燃料電池１０のカソード極に接続されている。カソードガス供給路Ｌｓｏには、大気中の酸素を含む空気が流動する。カソードオフガス排出路Ｌｅｏには、燃料電池１０で水素と酸素とを反応させたときのカソードオフガスが流動する。カソードオフガスは、燃料電池１０で未反応の酸素を含む空気と、水素と酸素とが反応したときの水が主に含まれている。アノードオフガス排出路Ｌｅｈ及びカソードオフガス排出路Ｌｅｏは、希釈器９３に接続されている。希釈器９３は、アノードオフガスをカソードオフガスで希釈する機能を有している。希釈器９３は、アノードオフガスをカソードオフガスで希釈した混合排出ガスＥｇを大気中に排出する。希釈器９３は、燃料電池１０で未反応の水素の濃度を薄くして大気中に排出させる目的で設けられている。希釈器９３には、貯水タンク９４が接続されている。貯水タンク９４は、アノードオフガス及びカソードオフガスに含まれる水を貯留する機能を有している。なお、アノードガス供給路Ｌｓｈ、アノードオフガス排出路Ｌｅｈ、カソードガス供給路Ｌｓｏ、及びカソードオフガス排出路Ｌｅｏと燃料電池１０との間には、図示しないシール部材が介在されており、燃料電池１０の内部への空気の侵入を防止している。 The fuel cell system 1 has an anode gas supply path Lsh, an anode offgas exhaust path Leh, an anode gas circulation path Lch, a cathode gas supply path Lso, and a cathode offgas exhaust path Leo. The anode gas supply path Lsh is connected to the anode of the fuel cell 10 . The anode gas supply path Lsh is connected to the hydrogen tank 91 . Hydrogen stored in the hydrogen tank 91 flows through the anode gas supply path Lsh. The anode off-gas produced when hydrogen and oxygen are reacted in the fuel cell 10 flows through the anode off-gas discharge path Leh. The anode off-gas mainly contains unreacted hydrogen in the fuel cell 10 and water produced when hydrogen and oxygen react. The anode gas circulation path Lch is connected to the anode off-gas discharge path Leh via the gas-liquid separator 92 . The gas-liquid separator 92 has the function of separating hydrogen and water contained in the anode off-gas. The anode gas circulation path Lch is connected to the anode gas supply path Lsh. Therefore, the anode gas circulation path Lch is provided to return the hydrogen separated by the gas-liquid separator 92 to the anode gas supply path Lsh. The cathode gas supply path Lso is connected to the cathode of the fuel cell 10 . Air containing atmospheric oxygen flows through the cathode gas supply path Lso. Cathode offgas from the reaction of hydrogen and oxygen in the fuel cell 10 flows through the cathode offgas discharge path Leo. The cathode off-gas mainly contains air containing unreacted oxygen in the fuel cell 10 and water produced when hydrogen and oxygen react. The anode offgas exhaust path Leh and the cathode offgas exhaust path Leo are connected to the diluter 93 . The diluter 93 has a function of diluting the anode off-gas with the cathode off-gas. The diluter 93 discharges into the atmosphere a mixed exhaust gas Eg obtained by diluting the anode off-gas with the cathode off-gas. The diluter 93 is provided for the purpose of reducing the concentration of unreacted hydrogen in the fuel cell 10 and discharging it into the atmosphere. A water storage tank 94 is connected to the diluter 93 . The water storage tank 94 has a function of storing water contained in the anode off-gas and the cathode off-gas. Sealing members (not shown) are interposed between the fuel cell 10 and the anode gas supply path Lsh, the anode offgas discharge path Leh, the cathode gas supply path Lso, and the cathode offgas discharge path Leo. Prevents air from entering inside.

燃料電池システム１は、電磁バルブ２１と、インジェクタ２２と、水素循環ポンプ２３と、排気排水バルブ２４とを備えている。電磁バルブ２１は、アノードガス供給路Ｌｓｈに設けられている。電磁バルブ２１は、アノードガス供給路Ｌｓｈを開閉させる機能を有している。インジェクタ２２は、アノードガス供給路Ｌｓｈにおける電磁バルブ２１よりも燃料電池１０寄りに設けられている。インジェクタ２２は、電磁バルブ２１を通過した水素を圧縮させた状態で燃料電池１０のアノード極に供給する機能を有している。水素循環ポンプ２３は、アノードガス循環路Ｌｃｈに設けられている。水素循環ポンプ２３は、アノードオフガス排出路Ｌｅｈに流れるアノードオフガスを、気液分離器９２を介してアノードガス循環路Ｌｃｈに引き込む機能を有している。水素循環ポンプ２３は、アノードガス循環路Ｌｃｈに引き込んだ水素をアノードガス供給路Ｌｓｈに戻している。排気排水バルブ２４は、アノードオフガス排出路Ｌｅｈに設けられている。排気排水バルブ２４は、アノードオフガス排出路Ｌｅｈを開閉させる機能を有している。電磁バルブ２１及び排気排水バルブ２４は、いわゆる電磁弁である。電磁バルブ２１及び排気排水バルブ２４は、ソレノイドが励磁されることで内部の弁体が動作することでアノードガス供給路Ｌｓｈ及びアノードオフガス排出路Ｌｅｈを開状態にする。電磁バルブ２１及び排気排水バルブ２４は、ソレノイドが励磁されずに弁体の動作が停止している状態では定常的にアノードガス供給路Ｌｓｈ及びアノードオフガス排出路Ｌｅｈを閉状態にしている。このように、電磁バルブ２１、インジェクタ２２、水素循環ポンプ２３、及び排気排水バルブ２４は燃料電池１０に水素を給排する水素用アクチュエータ２０をなしている。 The fuel cell system 1 includes an electromagnetic valve 21 , an injector 22 , a hydrogen circulation pump 23 and an exhaust/drainage valve 24 . The electromagnetic valve 21 is provided in the anode gas supply path Lsh. The electromagnetic valve 21 has a function of opening and closing the anode gas supply path Lsh. The injector 22 is provided closer to the fuel cell 10 than the electromagnetic valve 21 in the anode gas supply path Lsh. The injector 22 has a function of supplying compressed hydrogen that has passed through the electromagnetic valve 21 to the anode of the fuel cell 10 . The hydrogen circulation pump 23 is provided in the anode gas circulation path Lch. The hydrogen circulation pump 23 has a function of drawing the anode off-gas flowing through the anode off-gas discharge path Leh into the anode gas circulation path Lch via the gas-liquid separator 92 . The hydrogen circulation pump 23 returns the hydrogen drawn into the anode gas circulation path Lch to the anode gas supply path Lsh. The exhaust drain valve 24 is provided in the anode off-gas exhaust passage Leh. The exhaust/drain valve 24 has a function of opening and closing the anode off-gas exhaust path Leh. The electromagnetic valve 21 and the exhaust/drainage valve 24 are so-called electromagnetic valves. The electromagnetic valve 21 and the exhaust/drain valve 24 open the anode gas supply path Lsh and the anode off-gas discharge path Leh by energizing the solenoid to operate the internal valve body. The electromagnetic valve 21 and the exhaust/drain valve 24 steadily close the anode gas supply path Lsh and the anode off-gas exhaust path Leh when the solenoid is not energized and the operation of the valve body is stopped. Thus, the electromagnetic valve 21 , the injector 22 , the hydrogen circulation pump 23 , and the exhaust/drainage valve 24 constitute the hydrogen actuator 20 for supplying hydrogen to/from the fuel cell 10 .

燃料電池システム１は、エアコンプレッサ４１と、エアシャットバルブ４２と、エア調圧バルブ４３とを備えている。エアコンプレッサ４１は、カソードガス供給路Ｌｓｏに設けられている。エアコンプレッサ４１は、大気中の酸素を含む空気を圧縮させた状態で燃料電池１０に供給する機能を有している。エアシャットバルブ４２は、カソードガス供給路Ｌｓｏにおけるエアコンプレッサ４１よりも燃料電池１０寄りに設けられている。エアシャットバルブ４２は、カソードガス供給路Ｌｓｏを開閉させる機能を有している。エア調圧バルブ４３は、カソードオフガス排出路Ｌｅｏに設けられている。エア調圧バルブ４３は、カソードオフガス排出路Ｌｅｏを開閉させる機能を有している。エアシャットバルブ４２及びエア調圧バルブ４３は、いわゆる電磁弁である。そのため、エアシャットバルブ４２及びエア調圧バルブ４３は、ソレノイドが励磁されることで内部の弁体が動作することでカソードガス供給路Ｌｓｏ及びカソードオフガス排出路Ｌｅｏを開状態にする。エアシャットバルブ４２及びエア調圧バルブ４３は、ソレノイドが励磁されずに弁体の動作が停止している状態では定常的にカソードガス供給路Ｌｓｏ及びカソードオフガス排出路Ｌｅｏを閉状態にしている。このように、エアコンプレッサ４１、エアシャットバルブ４２、及びエア調圧バルブ４３は燃料電池１０に空気を給排する酸素用アクチュエータ４０をなしている。 The fuel cell system 1 includes an air compressor 41 , an air shutoff valve 42 and an air pressure regulating valve 43 . The air compressor 41 is provided in the cathode gas supply path Lso. The air compressor 41 has a function of supplying compressed air containing atmospheric oxygen to the fuel cell 10 . The air shut valve 42 is provided closer to the fuel cell 10 than the air compressor 41 in the cathode gas supply path Lso. The air shut valve 42 has a function of opening and closing the cathode gas supply path Lso. The air pressure regulating valve 43 is provided in the cathode offgas discharge passage Leo. The air pressure control valve 43 has a function of opening and closing the cathode offgas discharge path Leo. The air shut valve 42 and the air pressure regulating valve 43 are so-called solenoid valves. Therefore, the air shut valve 42 and the air pressure regulating valve 43 open the cathode gas supply path Lso and the cathode offgas discharge path Leo by energizing the solenoid and operating the internal valve body. The air shut valve 42 and the air pressure regulating valve 43 steadily close the cathode gas supply path Lso and the cathode offgas discharge path Leo when the solenoid is not energized and the operation of the valve body is stopped. Thus, the air compressor 41 , the air shut valve 42 and the air pressure regulating valve 43 constitute the oxygen actuator 40 for supplying air to and discharging the fuel cell 10 .

燃料電池システム１は、燃料電池１０を冷却する冷却回路３０を備えている。冷却回路３０は、燃料電池１０に冷却水を循環させるための冷却水循環路Ｌｃを有している。冷却水循環路Ｌｃは、燃料電池１０に両端を接続することで閉回路をなしている。冷却回路３０は、冷却水循環ポンプ３１と、ラジエータ３２と、インタークーラ３３とを有している。冷却水循環ポンプ３１、ラジエータ３２、及びインタークーラ３３は、冷却水循環路Ｌｃに設けられている。冷却水循環ポンプ３１は、冷却水循環路Ｌｃにおいて冷却水を循環させる動力を発生させる機能を有している。冷却水循環路Ｌｃを循環する冷却水は、燃料電池１０で発生する熱を吸熱する。ラジエータ３２は、燃料電池１０で発生する熱を吸熱した冷却水を冷却する機能を有している。インタークーラ３３は、カソードガス供給路Ｌｓｏに接続されている。カソードガス供給路Ｌｓｏを流動する酸素を含む空気は、エアコンプレッサ４１により圧縮されるため温度が高い状態となっている。そのため、インタークーラ３３は、カソードガス供給路Ｌｓｏに流動する空気を冷却する機能を有している。 The fuel cell system 1 includes a cooling circuit 30 that cools the fuel cell 10 . The cooling circuit 30 has a cooling water circulation path Lc for circulating cooling water to the fuel cell 10 . The cooling water circulation path Lc forms a closed circuit by connecting both ends thereof to the fuel cell 10 . The cooling circuit 30 has a cooling water circulation pump 31 , a radiator 32 and an intercooler 33 . A cooling water circulation pump 31, a radiator 32, and an intercooler 33 are provided in the cooling water circulation path Lc. The cooling water circulation pump 31 has a function of generating power to circulate the cooling water in the cooling water circulation path Lc. The cooling water circulating in the cooling water circulation path Lc absorbs heat generated in the fuel cell 10 . The radiator 32 has a function of cooling the cooling water that has absorbed the heat generated by the fuel cell 10 . The intercooler 33 is connected to the cathode gas supply path Lso. The oxygen-containing air flowing through the cathode gas supply path Lso is compressed by the air compressor 41 and thus has a high temperature. Therefore, the intercooler 33 has a function of cooling the air flowing through the cathode gas supply path Lso.

燃料電池システム１は、温度センサ６１と、アノード圧力センサ６２と、カソード圧力センサ６３とを備えている。温度センサ６１は、冷却回路３０の冷却水循環路Ｌｃに設けられている。温度センサ６１は、冷却回路３０の冷却水の温度を検出する。冷却回路３０の冷却水の温度は、燃料電池１０の温度と同義である。アノード圧力センサ６２は、アノードガス供給路Ｌｓｈにおけるインジェクタ２２よりも燃料電池１０寄りに設けられている。アノード圧力センサ６２は、アノードガス供給路Ｌｓｈにおける水素の圧力を検出する。アノード圧力センサ６２により検出される水素の圧力は、燃料電池１０のアノード極での水素の分圧と同義である。カソード圧力センサ６３は、カソードオフガス排出路Ｌｅｏにおける空気の圧力を検出している。カソード圧力センサ６３により検出される空気の圧力は、燃料電池１０のカソード極での空気の分圧と同義である。 The fuel cell system 1 has a temperature sensor 61 , an anode pressure sensor 62 and a cathode pressure sensor 63 . A temperature sensor 61 is provided in the cooling water circulation path Lc of the cooling circuit 30 . A temperature sensor 61 detects the temperature of cooling water in the cooling circuit 30 . The temperature of the cooling water in the cooling circuit 30 is synonymous with the temperature of the fuel cell 10 . The anode pressure sensor 62 is provided closer to the fuel cell 10 than the injector 22 in the anode gas supply path Lsh. The anode pressure sensor 62 detects the hydrogen pressure in the anode gas supply path Lsh. The pressure of hydrogen detected by the anode pressure sensor 62 is synonymous with the partial pressure of hydrogen at the anode of the fuel cell 10 . The cathode pressure sensor 63 detects the air pressure in the cathode offgas discharge path Leo. The air pressure detected by the cathode pressure sensor 63 is synonymous with the air partial pressure at the cathode of the fuel cell 10 .

燃料電池システム１は、水素用アクチュエータ２０及び酸素用アクチュエータ４０の動作を制御することにより燃料電池１０の動作を制御する制御装置５０を備えている。なお、制御装置５０は、図示しないメモリに保存されたプログラムをＣＰＵにより実施することで水素用アクチュエータ２０及び酸素用アクチュエータ４０の動作を制御するものである。 The fuel cell system 1 includes a control device 50 that controls the operation of the fuel cell 10 by controlling the operations of the hydrogen actuator 20 and the oxygen actuator 40 . The control device 50 controls the operations of the hydrogen actuator 20 and the oxygen actuator 40 by executing a program stored in a memory (not shown) by the CPU.

以下、燃料電池システム１の動作について燃料電池システム１の制御フローを参照しながら説明する。なお、燃料電池システム１の制御フローについて説明するにあたり、先に燃料電池システム１の基本的な制御フローについて説明する。 The operation of the fuel cell system 1 will be described below with reference to the control flow of the fuel cell system 1. FIG. Before describing the control flow of the fuel cell system 1, the basic control flow of the fuel cell system 1 will be described first.

図２に示すように、制御装置５０は、燃料電池システム１の起動時に、水素循環制御を実施する（ステップＳ１０１）。制御装置５０は、水素循環制御において酸素用アクチュエータ４０を停止させた状態で水素用アクチュエータ２０を動作させることで燃料電池１０のアノード極に水素を供給する。制御装置５０は、燃料電池１０のアノード極に水素を供給するとともに水素循環ポンプ２３を動作させることで燃料電池１０の内部で水素を規定時間に亘って循環させる。 As shown in FIG. 2, the control device 50 performs hydrogen circulation control when the fuel cell system 1 is started (step S101). The control device 50 supplies hydrogen to the anode of the fuel cell 10 by operating the hydrogen actuator 20 while the oxygen actuator 40 is stopped in the hydrogen circulation control. The control device 50 supplies hydrogen to the anode of the fuel cell 10 and operates the hydrogen circulation pump 23 to circulate hydrogen inside the fuel cell 10 for a specified period of time.

制御装置５０は、燃料電池システム１が起動してから規定時間に亘ってエアコンプレッサ４１、エアシャットバルブ４２、及びエア調圧バルブ４３を停止させた状態に維持する。すなわち、制御装置５０は、燃料電池システム１が起動してから規定時間に亘って燃料電池１０に対して空気を給排させない。そして、制御装置５０は、燃料電池システム１が起動してから規定時間に亘って、電磁バルブ２１を開状態に維持するとともにインジェクタ２２によって水素を圧縮させた状態で燃料電池１０のアノード極に供給する。これにより、燃料電池システム１の停止中に燃料電池１０の温度が低下したことによる結露やカソード極からアノード極に侵入した酸素及び窒素をアノードオフガス排出路Ｌｅｈに向けて流動させることができる。このとき、排気排水バルブ２４が開状態に維持されていることから、アノードオフガス排出路Ｌｅｈに向けて流動したアノードオフガスを、気液分離器９２を介して希釈器９３に流動させることができる。また、水素循環ポンプ２３が動作しているため、気液分離器９２により分離された水素はアノードガス供給路Ｌｓｈに戻される。なお、規定時間とは、燃料電池１０のアノード極において部分的に水素欠となる部分がなくなるように電磁バルブ２１、インジェクタ２２、及び水素循環ポンプ２３を動作させる時間を示している。ここで、燃料電池１０のアノード極及びカソード極の容積は、燃料電池システム１の個体毎にばらつきがあるため、規定時間の長さもばらつきが生じる虞がある。その点、上記の規定時間は、燃料電池システム１の起動時にアノード極にどの程度の酸素や水が残存しているかを実験的に確認した上で、燃料電池１０のアノード極及びカソード極の容積がばらついたとしても燃料電池１０のアノード極において部分的に水素欠となる部分がないように設定されている。 The control device 50 keeps the air compressor 41, the air shut valve 42, and the air pressure regulating valve 43 stopped for a specified time after the fuel cell system 1 is activated. That is, the control device 50 does not supply or exhaust air to or from the fuel cell 10 for a specified period of time after the fuel cell system 1 is activated. Then, the control device 50 keeps the electromagnetic valve 21 open for a specified period of time after the fuel cell system 1 is activated, and supplies hydrogen compressed by the injector 22 to the anode of the fuel cell 10 . do. As a result, dew condensation due to a decrease in the temperature of the fuel cell 10 while the fuel cell system 1 is stopped, and oxygen and nitrogen that have entered the anode from the cathode can flow toward the anode off-gas exhaust path Leh. At this time, since the exhaust/drain valve 24 is kept open, the anode off-gas that has flowed toward the anode off-gas discharge path Leh can flow to the diluter 93 via the gas-liquid separator 92 . Also, since the hydrogen circulation pump 23 is operating, the hydrogen separated by the gas-liquid separator 92 is returned to the anode gas supply path Lsh. The specified time means the time during which the electromagnetic valve 21, the injector 22, and the hydrogen circulation pump 23 are operated so that the anode electrode of the fuel cell 10 is not partially depleted of hydrogen. Here, since the volumes of the anode and cathode electrodes of the fuel cell 10 vary from one individual fuel cell system 1 to another, there is a possibility that the length of the prescribed time will also vary. In this respect, the above specified time is determined by experimentally confirming how much oxygen and water remain in the anode when the fuel cell system 1 is started, and then determining the volumes of the anode and cathode of the fuel cell 10. It is set so that there is no partial lack of hydrogen in the anode electrode of the fuel cell 10 even if there is variation in the hydrogen.

制御装置５０は、水素循環制御を実施した後（ステップＳ１０１の後）に酸素用アクチュエータ４０を動作させることで燃料電池１０のカソード極に酸素を含む空気を供給するとともに水素用アクチュエータ２０を動作させることで燃料電池１０を動作させる発電制御を実施する（ステップＳ１０２）。 After executing the hydrogen circulation control (after step S101), the control device 50 operates the oxygen actuator 40 to supply oxygen-containing air to the cathode of the fuel cell 10 and operate the hydrogen actuator 20. Thus, power generation control is performed to operate the fuel cell 10 (step S102).

制御装置５０は、水素循環制御を実施しているときと同様に水素用アクチュエータ２０の動作を継続させつつ、酸素用アクチュエータ４０を動作させる。すなわち、制御装置５０は、エアシャットバルブ４２及びエア調圧バルブ４３を開状態に維持し、エアコンプレッサ４１を動作させる。これにより、燃料電池１０のアノード極に水素が、カソード極に酸素を含む空気が供給されることにより燃料電池１０にて発電が開始される。 The control device 50 operates the oxygen actuator 40 while continuing the operation of the hydrogen actuator 20 in the same manner as during the hydrogen circulation control. That is, the controller 50 keeps the air shut valve 42 and the air pressure regulating valve 43 open, and operates the air compressor 41 . As a result, hydrogen is supplied to the anode of the fuel cell 10 and air containing oxygen is supplied to the cathode, thereby starting power generation in the fuel cell 10 .

制御装置５０は、発電制御を実施しているとき（ステップＳ１０２）に燃料電池システム１が停止処理を実施する必要があるか否かを判断している（ステップＳ１０３）。具体的には、制御装置５０は、例えば燃料電池システム１が適用される燃料電池車のスタートボタンからの信号に基づき燃料電池システム１を停止させるか否かを判断している。制御装置５０は、燃料電池システム１の停止させない場合（ステップＳ１０３でＮＯ）、発電制御（ステップＳ１０２）を継続する。制御装置５０は、燃料電池システム１を停止させる場合（ステップＳ１０３でＹＥＳ）、酸素用アクチュエータ４０を停止させる（ステップＳ１０４）。燃料電池システム１において、酸素用アクチュエータ４０が停止すると、燃料電池１０に対して酸素を含む空気が供給されなくなる。よって、燃料電池１０における発電が停止する。 The control device 50 determines whether or not the fuel cell system 1 needs to perform stop processing (step S103) when power generation control is being performed (step S102). Specifically, the control device 50 determines whether or not to stop the fuel cell system 1 based on a signal from the start button of the fuel cell vehicle to which the fuel cell system 1 is applied, for example. If the control device 50 does not stop the fuel cell system 1 (NO in step S103), it continues power generation control (step S102). When the control device 50 stops the fuel cell system 1 (YES in step S103), it stops the oxygen actuator 40 (step S104). In the fuel cell system 1 , when the oxygen actuator 40 stops, the air containing oxygen is no longer supplied to the fuel cell 10 . Therefore, power generation in the fuel cell 10 is stopped.

制御装置５０は、燃料電池システム１の停止時（ステップＳ１０４）に、酸素用アクチュエータ４０を停止させた状態で水素用アクチュエータ２０を動作させることで燃料電池１０のアノード極に水素を供給する水素供給制御を実施する（ステップＳ１０５）。燃料電池システム１の停止時に酸素用アクチュエータ４０を停止させているが、燃料電池１０の内部に酸素が残ってしてしまう虞がある。残存した酸素は、燃料電池１０の劣化に寄与するため、燃料電池１０に残存している酸素を水素と反応させて水に変換する必要がある。そこで、上記の水素供給制御により燃料電池１０のアノード極に水素を供給している。ここで、水素供給制御により燃料電池１０のアノード極に供給する水素量は、発電制御後に燃料電池１０の内部にどの程度の酸素が残存しているかを実験的に確認した上で、燃料電池１０のアノード極及びカソード極の容積がばらついたとしても燃料電池１０の内部に酸素が残存しないように設定されている。また、水素供給制御により燃料電池１０のアノード極に供給する水素量は、次回の燃料電池システム１の起動時に希釈器９３を介して大気中に排出される混合排出ガスＥｇに含まれる水素が４％を超えないように設定されている。当該数値は、燃料電池システム１を燃料電池車に適用する場合に法的に定められた数値である。 When the fuel cell system 1 is stopped (step S104), the control device 50 operates the hydrogen actuator 20 while the oxygen actuator 40 is stopped, thereby supplying hydrogen to the anode of the fuel cell 10. Control is performed (step S105). Although the oxygen actuator 40 is stopped when the fuel cell system 1 is stopped, oxygen may remain inside the fuel cell 10 . Since the remaining oxygen contributes to the deterioration of the fuel cell 10, it is necessary to react the oxygen remaining in the fuel cell 10 with hydrogen to convert it into water. Therefore, hydrogen is supplied to the anode of the fuel cell 10 by the hydrogen supply control described above. Here, the amount of hydrogen supplied to the anode electrode of the fuel cell 10 by the hydrogen supply control is determined by experimentally confirming how much oxygen remains inside the fuel cell 10 after the power generation control. It is set so that oxygen does not remain inside the fuel cell 10 even if the volumes of the anode electrode and the cathode electrode vary. In addition, the amount of hydrogen supplied to the anode of the fuel cell 10 by the hydrogen supply control is 4 times the amount of hydrogen contained in the mixed exhaust gas Eg discharged into the atmosphere via the diluter 93 when the fuel cell system 1 is started next time. It is set not to exceed %. The numerical value is legally determined when the fuel cell system 1 is applied to a fuel cell vehicle.

燃料電池システム１の基本的な制御フローは、上記したステップＳ１０１からステップＳ１０５であり、ステップＳ１０５の終了後、燃料電池システム１が停止する。ところで、カソードガス供給路Ｌｓｏやカソードオフガス排出路Ｌｅｏと燃料電池１０との間をシールするシール部材が劣化し、燃料電池システム１の停止中に燃料電池１０の内部に透過する酸素量が増える場合がある。また、例えばアノードガス供給路Ｌｓｈやアノードオフガス排出路Ｌｅｈと燃料電池１０との間のシール部材の劣化、エアシャットバルブ４２やエア調圧バルブ４３の弁体の劣化により燃料電池システム１の停止中に燃料電池１０の内部に透過する酸素量が増える場合がある。この場合、燃料電池システム１の停止中に燃料電池１０内に存在する水素が酸素と反応して消滅し、さらに燃料電池１０内の窒素量が多いため、燃料電池システム１の起動時において水素循環制御により規定時間に亘って水素循環ポンプ２３を動作させ燃料電池１０の内部に水素を循環させたとしても燃料電池１０の隅々まで水素が行き届かず部分的に水素欠となる部分が発生する虞がある。 The basic control flow of the fuel cell system 1 is from step S101 to step S105, and the fuel cell system 1 stops after step S105. By the way, when the sealing member that seals between the cathode gas supply path Lso or the cathode offgas discharge path Leo and the fuel cell 10 deteriorates and the amount of oxygen permeating inside the fuel cell 10 increases while the fuel cell system 1 is stopped. There is Further, for example, the fuel cell system 1 is stopped due to deterioration of a seal member between the anode gas supply path Lsh or the anode off-gas discharge path Leh and the fuel cell 10, or deterioration of the valve body of the air shut valve 42 or the air pressure regulating valve 43. In some cases, the amount of oxygen that permeates the inside of the fuel cell 10 increases. In this case, the hydrogen present in the fuel cell 10 reacts with oxygen and disappears while the fuel cell system 1 is stopped, and the amount of nitrogen in the fuel cell 10 is large. Even if the hydrogen circulation pump 23 is controlled to operate for a specified period of time to circulate hydrogen inside the fuel cell 10, the hydrogen does not reach all corners of the fuel cell 10, and a partial lack of hydrogen occurs. There is fear.

その点、本実施形態では、燃料電池システム１の起動時における燃料電池１０の劣化を抑制できるように、及び燃料電池システム１の停止中における燃料電池１０の劣化を抑制できるように構成されている。以下、その構成について説明する。 In this regard, the present embodiment is configured to suppress deterioration of the fuel cell 10 when the fuel cell system 1 is started, and to suppress deterioration of the fuel cell 10 while the fuel cell system 1 is stopped. . The configuration will be described below.

図２に示すように、制御装置５０は、水素供給制御の直後に第１データ取得制御を実施する（ステップＳ１０６）。制御装置５０は、第１データ取得制御において第１温度Ｔ１、カソード圧力Ｐｏ、第１アノード圧力Ｐｈ１、及び水素濃度Ｈｄを取得する。第１温度Ｔ１は、水素供給制御の直後の冷却回路３０の冷却水の温度である。カソード圧力Ｐｏは、水素供給制御の直後のカソードオフガス排出路Ｌｅｏにおける空気の圧力である。第１アノード圧力Ｐｈ１は、水素供給制御の直後のアノードガス供給路Ｌｓｈにおける水素の圧力である。水素濃度Ｈｄは、水素供給制御の直後の燃料電池１０のアノード極における水素の濃度である。 As shown in FIG. 2, the control device 50 performs the first data acquisition control immediately after the hydrogen supply control (step S106). The controller 50 acquires the first temperature T1, the cathode pressure Po, the first anode pressure Ph1, and the hydrogen concentration Hd in the first data acquisition control. The first temperature T1 is the temperature of the coolant in the cooling circuit 30 immediately after hydrogen supply control. The cathode pressure Po is the pressure of air in the cathode offgas discharge path Leo immediately after hydrogen supply control. The first anode pressure Ph1 is the pressure of hydrogen in the anode gas supply path Lsh immediately after hydrogen supply control. The hydrogen concentration Hd is the concentration of hydrogen at the anode electrode of the fuel cell 10 immediately after the hydrogen supply control.

制御装置５０は、温度センサ６１で検出される第１温度Ｔ１を取得する。制御装置５０は、アノード圧力センサ６２で検出される第１アノード圧力Ｐｈ１を取得する。制御装置５０は、カソード圧力センサ６３で検出されるカソード圧力Ｐｏを取得する。水素濃度Ｈｄは、水素供給制御にて燃料電池１０のアノード極に供給される水素量によって推定されるパラメータである。すなわち、水素濃度Ｈｄは、燃料電池システム１の停止時に燃料電池１０に酸素が残存しないように、且つ次回の燃料電池システム１の起動時に希釈器９３から排出される混合排出ガスＥｇに含まれる水素が４％を超えないように燃料電池１０に水素を供給した後の燃料電池１０のアノード極における水素の濃度を実験的に確認することで得られる。そのため、制御装置５０は、図示しないメモリに水素濃度Ｈｄを記憶しておき、第１データ取得制御時にメモリから水素濃度Ｈｄを取得する。なお、本実施形態では、第１データ取得制御を実施した後、燃料電池システム１は停止する。 Control device 50 acquires first temperature T1 detected by temperature sensor 61 . The control device 50 obtains the first anode pressure Ph1 detected by the anode pressure sensor 62 . The controller 50 acquires the cathode pressure Po detected by the cathode pressure sensor 63 . The hydrogen concentration Hd is a parameter estimated from the amount of hydrogen supplied to the anode of the fuel cell 10 under hydrogen supply control. That is, the hydrogen concentration Hd is determined so that oxygen does not remain in the fuel cell 10 when the fuel cell system 1 is stopped, and the hydrogen contained in the mixed exhaust gas Eg discharged from the diluter 93 when the fuel cell system 1 is started next time. is obtained by experimentally confirming the concentration of hydrogen in the anode electrode of the fuel cell 10 after hydrogen is supplied to the fuel cell 10 so that the concentration does not exceed 4%. Therefore, the control device 50 stores the hydrogen concentration Hd in a memory (not shown), and acquires the hydrogen concentration Hd from the memory during the first data acquisition control. Note that, in this embodiment, the fuel cell system 1 is stopped after the first data acquisition control is performed.

図３に示すように、制御装置５０は、第１データ取得制御を実施した次の燃料電池システム１の起動時に第２データ取得制御を実施する（ステップＳ１０７）。制御装置５０は、第２データ取得制御において、第２温度Ｔ２及び第２アノード圧力Ｐｈ２を取得する。第２温度Ｔ２は、第１データ取得制御を実施した次の燃料電池システム１の起動時における冷却回路３０の冷却水の温度である。第２アノード圧力Ｐｈ２は、第１データ取得制御を実施した次の燃料電池システム１の起動時におけるアノードガス供給路Ｌｓｈにおける水素の圧力である。 As shown in FIG. 3, the control device 50 implements the second data acquisition control at the next startup of the fuel cell system 1 after implementing the first data acquisition control (step S107). The control device 50 acquires the second temperature T2 and the second anode pressure Ph2 in the second data acquisition control. The second temperature T2 is the temperature of the coolant in the cooling circuit 30 when the fuel cell system 1 is started next after the first data acquisition control is performed. The second anode pressure Ph2 is the pressure of hydrogen in the anode gas supply path Lsh at the next startup of the fuel cell system 1 after performing the first data acquisition control.

制御装置５０は、温度センサ６１で検出される第２温度Ｔ２を取得する。制御装置５０は、アノード圧力センサ６２で検出される第２アノード圧力Ｐｈ２を取得する。
制御装置５０は、第１データ取得制御を実施した次の燃料電池システム１の起動時に推定アノード圧力演算制御を実施する（ステップＳ１０８）。制御装置５０は、推定アノード圧力演算制御において、第１温度Ｔ１、カソード圧力Ｐｏ、第１アノード圧力Ｐｈ１、水素濃度Ｈｄ、及び第２温度Ｔ２により推定アノード圧力Ｐｃａｌを演算する。推定アノード圧力Ｐｃａｌは、第１データ取得制御を実施した次の燃料電池システム１の起動時におけるアノード極にて推定される水素の圧力である。 Control device 50 acquires second temperature T<b>2 detected by temperature sensor 61 . The control device 50 obtains the second anode pressure Ph2 detected by the anode pressure sensor 62 .
The control device 50 carries out the estimated anode pressure calculation control at the next startup of the fuel cell system 1 after carrying out the first data acquisition control (step S108). In the estimated anode pressure calculation control, the controller 50 calculates the estimated anode pressure Pcal from the first temperature T1, the cathode pressure Po, the first anode pressure Ph1, the hydrogen concentration Hd, and the second temperature T2. The estimated anode pressure Pcal is the pressure of hydrogen estimated at the anode electrode at the next start-up of the fuel cell system 1 after performing the first data acquisition control.

制御装置５０は、ステップＳ１０８の後に第２アノード圧力Ｐｈ２が推定アノード圧力Ｐｃａｌよりも大きいか否かを判断している（ステップＳ１０９）。制御装置５０は、第２アノード圧力Ｐｈ２が推定アノード圧力Ｐｃａｌよりも大きくないと判断した場合（ステップＳ１０９でＮＯ）、図２に示す制御フローと同様にステップＳ１０１～ステップＳ１０６までを実施する。 After step S108, the controller 50 determines whether the second anode pressure Ph2 is higher than the estimated anode pressure Pcal (step S109). When the control device 50 determines that the second anode pressure Ph2 is not higher than the estimated anode pressure Pcal (NO in step S109), steps S101 to S106 are performed in the same manner as in the control flow shown in FIG.

制御装置５０は、第２アノード圧力Ｐｈ２が推定アノード圧力Ｐｃａｌより大きいと判断した場合（ステップＳ１０９でＹＥＳ）、燃料電池システム１の起動時に実施する水素循環制御の規定時間を長くする（ステップＳ１１０）。第２アノード圧力Ｐｈ２が推定アノード圧力Ｐｃａｌよりも大きい場合とは、例えば燃料電池システム１の停止中にカソードガス供給路Ｌｓｏ及びカソードオフガス排出路Ｌｅｏと燃料電池１０との間から酸素を含む空気が侵入し、水素供給制御したときに燃料電池のアノード極に供給された水素が足りなかったことを示している。そのため、燃料電池システム１の基本的な制御フローにおいて、規定時間に亘って水素循環制御を実施したとしても燃料電池１０のアノード極において部分的に水素欠となる状態が解消されない虞がある。よって、ステップＳ１１０において、制御装置５０は、水素循環制御の規定時間を長くする。ここで、規定時間を長くするにあたり、燃料電池システム１の基本的な制御フローにおける規定時間に対して定数を足し合わせることで規定時間を長くする。ここで、当該定数は、燃料電池システム１において第２アノード圧力Ｐｈ２が推定アノード圧力Ｐｃａｌよりも大きくなるときの燃料電池１０のアノード極における水素濃度と水素循環ポンプ２３の流量とにより計算された燃料電池１０のアノード極における水素欠の部分がなくなるまでの時間と、燃料電池システム１の基本的な制御フローにおける規定時間との差分である。制御装置５０は、規定時間に定数を足し合わせた新たな規定時間を図示しないメモリに記憶し、ステップＳ１１０以降に実施される水素循環制御（ステップＳ１０１）にて新たな規定時間に基づき水素循環制御を実施する。なお、上記したように燃料電池システム１の個体毎に燃料電池１０のアノード極とカソード極との容積にばらつきがある。そのため、上記の定数は、燃料電池システム１の個体毎における燃料電池のアノード極及びカソード極の容積のばらつきを吸収できるように設定されている。 When the control device 50 determines that the second anode pressure Ph2 is higher than the estimated anode pressure Pcal (YES in step S109), the control device 50 lengthens the specified time of the hydrogen circulation control that is performed when the fuel cell system 1 is started (step S110). . When the second anode pressure Ph2 is higher than the estimated anode pressure Pcal, for example, when the fuel cell system 1 is stopped, air containing oxygen is introduced from between the cathode gas supply path Lso and the cathode offgas discharge path Leo and the fuel cell 10. This indicates that the hydrogen supplied to the anode electrode of the fuel cell was insufficient when the hydrogen supply was controlled. Therefore, in the basic control flow of the fuel cell system 1, even if the hydrogen circulation control is performed for a specified period of time, there is a possibility that the state where the anode electrode of the fuel cell 10 is partially depleted of hydrogen cannot be resolved. Therefore, in step S110, the control device 50 lengthens the specified time for the hydrogen circulation control. Here, in lengthening the specified time, a constant is added to the specified time in the basic control flow of the fuel cell system 1 to lengthen the specified time. Here, the constant is the fuel calculated from the hydrogen concentration at the anode of the fuel cell 10 and the flow rate of the hydrogen circulation pump 23 when the second anode pressure Ph2 becomes higher than the estimated anode pressure Pcal in the fuel cell system 1. It is the difference between the time required for the anode electrode of the battery 10 to run out of hydrogen and the specified time in the basic control flow of the fuel cell system 1 . The controller 50 stores a new specified time obtained by adding a constant to the specified time in a memory (not shown), and performs hydrogen circulation control (step S101) after step S110 based on the new specified time. to implement. As described above, the volumes of the anode electrode and the cathode electrode of the fuel cell 10 vary among individual fuel cell systems 1 . Therefore, the above constants are set so as to absorb variations in the volumes of the anode and cathode electrodes of the fuel cell for each individual fuel cell system 1 .

また、制御装置５０は、ステップＳ１１０の後に次回の水素供給制御の水素の供給量を増加させる（ステップＳ１１１）。すなわち、第２アノード圧力Ｐｈ２が推定アノード圧力Ｐｃａｌよりも大きい場合、推定アノード圧力演算制御を実施した次の燃料電池システム１の停止時における水素供給制御は、推定アノード圧力演算制御を実施する直前の水素供給制御のときよりも燃料電池１０のアノード極に供給する水素を多くする。水素供給制御において燃料電池１０のアノード極に供給する水素を多くするとは、水素用アクチュエータ２０の動作時間を長くすることにより燃料電池１０のアノード極における水素の圧力を上昇させることと同義である。よって、ステップＳ１１１において、推定アノード圧力演算制御を実施した次の燃料電池システム１の停止時における水素供給制御は、推定アノード圧力演算制御を実施する直前の水素供給制御のときよりも水素用アクチュエータ２０の動作時間を延長することで燃料電池１０のアノード極に供給する水素量を増加させ、且つ燃料電池１０のアノード極における水素の圧力を向上させる。ここで、水素供給制御において水素用アクチュエータ２０の動作時間の延長分は、第２アノード圧力Ｐｈ２が推定アノード圧力Ｐｃａｌよりも大きくなるときに燃料電池１０のアノード極においてどの程度水素が足りていないかを確認し、燃料電池１０の内部に侵入した酸素を全て水に変換するために必要な水素用アクチュエータ２０の動作時間を実験的に計算することで求められる。制御装置５０は、水素用アクチュエータ２０の動作時間の延長分を図示しないメモリに記憶し、ステップＳ１１１以降に実施される水素供給制御（ステップＳ１０５）において当該延長分だけ長く水素用アクチュエータ２０の動作を長くする。 Further, after step S110, the control device 50 increases the supply amount of hydrogen in the next hydrogen supply control (step S111). That is, when the second anode pressure Ph2 is higher than the estimated anode pressure Pcal, the hydrogen supply control at the next stop of the fuel cell system 1 after performing the estimated anode pressure calculation control is the hydrogen supply control immediately before performing the estimated anode pressure calculation control. More hydrogen is supplied to the anode electrode of the fuel cell 10 than during hydrogen supply control. Increasing the amount of hydrogen supplied to the anode of the fuel cell 10 in the hydrogen supply control is synonymous with increasing the hydrogen pressure at the anode of the fuel cell 10 by lengthening the operating time of the hydrogen actuator 20 . Therefore, in step S111, the hydrogen supply control at the next stop of the fuel cell system 1 after executing the estimated anode pressure calculation control is more effective than the hydrogen supply control immediately before executing the estimated anode pressure calculation control. By extending the operating time of the fuel cell 10, the amount of hydrogen supplied to the anode of the fuel cell 10 is increased, and the hydrogen pressure at the anode of the fuel cell 10 is increased. Here, in the hydrogen supply control, the extension of the operating time of the hydrogen actuator 20 is determined by how much hydrogen is insufficient at the anode of the fuel cell 10 when the second anode pressure Ph2 becomes higher than the estimated anode pressure Pcal. and experimentally calculating the operation time of the hydrogen actuator 20 required to convert all the oxygen that has entered the fuel cell 10 into water. The control device 50 stores the extension of the operation time of the hydrogen actuator 20 in a memory (not shown), and extends the operation of the hydrogen actuator 20 by the extension in the hydrogen supply control (step S105) performed after step S111. Lengthen.

制御装置５０は、ステップＳ１１０及びステップＳ１１１の後に燃料電池システム１の基本的な制御フローであるステップＳ１０１～ステップＳ１０５と、ステップＳ１０６とを実施する。上記したようにステップＳ１０９により第２アノード圧力Ｐｈ２が推定アノード圧力Ｐｃａｌよりも大きい場合、ステップＳ１１０及びステップＳ１１１にしたがってステップＳ１０１及びステップＳ１０５を実施する。そして、制御装置５０は、上記した制御フローを周期的に繰り返し実施する。 After steps S110 and S111, the control device 50 performs steps S101 to S105 and step S106, which are the basic control flow of the fuel cell system 1. FIG. As described above, when the second anode pressure Ph2 is higher than the estimated anode pressure Pcal in step S109, steps S101 and S105 are performed according to steps S110 and S111. Then, the control device 50 periodically and repeatedly executes the control flow described above.

本実施形態の効果について説明する。
（１）本実施形態では、第２アノード圧力Ｐｈ２が推定アノード圧力Ｐｃａｌよりも大きい場合に水素循環制御を実施する規定時間を長くしている。よって、燃料電池１０の内部で水素を循環させる時間が長くなるため、燃料電池１０のアノード極において水素を均一化させやすくなる。したがって、燃料電池１０の内部において水素欠となる部分を少なくすることができ、ひいては燃料電池システム１の起動時における燃料電池１０の劣化を好適に抑制できる。 Effects of the present embodiment will be described.
(1) In this embodiment, when the second anode pressure Ph2 is higher than the estimated anode pressure Pcal, the specified time for executing the hydrogen circulation control is lengthened. Therefore, the time for which hydrogen is circulated inside the fuel cell 10 becomes longer, so that the hydrogen can be more easily uniformed at the anode electrode of the fuel cell 10 . Therefore, it is possible to reduce the portion of the interior of the fuel cell 10 that is deficient in hydrogen, and thus to suitably suppress deterioration of the fuel cell 10 when the fuel cell system 1 is started.

（２）本実施形態では、第２アノード圧力Ｐｈ２が推定アノード圧力Ｐｃａｌよりも大きい場合、推定アノード圧力演算制御を実施した次の燃料電池システム１の停止時における水素供給制御では、推定アノード圧力演算制御を実施する直前の水素供給制御のときよりも燃料電池１０のアノード極に供給する水素を多くしている。したがって、燃料電池システム１の停止中における燃料電池１０の劣化をより好適に抑制できる。 (2) In the present embodiment, when the second anode pressure Ph2 is higher than the estimated anode pressure Pcal, the estimated anode pressure calculation More hydrogen is supplied to the anode electrode of the fuel cell 10 than during the hydrogen supply control immediately before the control is performed. Therefore, deterioration of the fuel cell 10 can be more suitably suppressed while the fuel cell system 1 is stopped.

（３）燃料電池１０のアノード極において部分的に水素欠の状態で燃料電池システム１を起動させた場合、燃料電池１０の水素欠の部分で負電圧が発生してしまう。そのため、本実施形態では説明していないが、負電圧が発生した場合には燃料電池１０で発電される電力の出力を制限、もしくは燃料電池システム１を停止させる制御を実施する。 (3) When the fuel cell system 1 is started in a state where the anode electrode of the fuel cell 10 is partially depleted of hydrogen, a negative voltage is generated in the portion of the fuel cell 10 deficient in hydrogen. Therefore, although not described in the present embodiment, when a negative voltage is generated, control is performed to limit the output of power generated by the fuel cell 10 or to stop the fuel cell system 1 .

その点、本実施形態では、燃料電池１０のアノード極において部分的に水素欠の状態となることを抑制しているため、燃料電池１０で発電される電力の出力を制限させる、もしくは燃料電池システム１を停止させることを抑制できる。 In this regard, in the present embodiment, the anode electrode of the fuel cell 10 is prevented from being partially depleted of hydrogen. 1 can be suppressed.

なお、本実施形態は、以下のように変更して実施できる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施できる。
〇例えばカソードガス供給路Ｌｓｏ及びカソードオフガス排出路Ｌｅｏと燃料電池１０との間のシール部材の劣化により、当該シール部材から燃料電池１０の内部に透過する酸素量が増える状況は、燃料電池システム１をある程度放置した状態にすることで発生する。その点を鑑みると、本実施形態の推定アノード圧力Ｐｃａｌは、燃料電池１０のアノード極とカソード極とが互いに平衡状態となり、且つ冷却回路３０の冷却水の温度が落ち着いたときの燃料電池１０のアノード極における水素の圧力とすることが好ましい。燃料電池１０のアノード極とカソード極とが互いに平衡状態となる状態となるまでには、例えば燃料電池システム１が停止してから数時間程度必要である。冷却回路３０の冷却水の温度が落ち着くまでには、例えば燃料電池システム１が停止してから１０時間程度必要である。すなわち、本実施形態の効果は、燃料電池システム１が少なくとも１０時間程度放置された場合に特に効果を発揮する。なお、１０時間という数値は一例であり、燃料電池システム１のサイズや製品仕様によって適宜変更される。 In addition, this embodiment can be implemented with the following modifications. This embodiment and the following modifications can be combined with each other within a technically consistent range.
○ For example, when the amount of oxygen permeating into the fuel cell 10 increases due to deterioration of the sealing members between the cathode gas supply path Lso and the cathode offgas discharge path Leo and the fuel cell 10, the fuel cell system 1 It occurs when the is left for a certain amount of time. In view of this point, the estimated anode pressure Pcal of the present embodiment is the pressure of the fuel cell 10 when the anode and cathode of the fuel cell 10 are in equilibrium with each other and the temperature of the cooling water in the cooling circuit 30 has stabilized. Hydrogen pressure at the anode is preferred. It takes several hours, for example, after the fuel cell system 1 stops, until the anode and cathode of the fuel cell 10 are brought into equilibrium with each other. For example, it takes about 10 hours after the fuel cell system 1 stops until the temperature of the cooling water in the cooling circuit 30 stabilizes. That is, the effect of this embodiment is particularly effective when the fuel cell system 1 is left for at least about 10 hours. Note that the numerical value of 10 hours is an example, and may be changed as appropriate depending on the size and product specifications of the fuel cell system 1 .

〇規定時間を長くするにあたり、燃料電池システム１の基本的な制御フローにおける規定時間に定数を足し合わせていたが、これに限らない。例えば、燃料電池システム１の基本的なフローにおける規定時間に対して一定の係数を乗じることで規定時間を長くしてもよい。なお、一定の係数は、例えば燃料電池システム１において第２アノード圧力Ｐｈ２が推定アノード圧力Ｐｃａｌよりも大きくなるときの燃料電池１０のアノード極における水素濃度と水素循環ポンプ２３の流量とにより計算された燃料電池１０のアノード極における水素欠の部分がなくなるまでの時間を実験的に複数回計測し、燃料電池システム１の基本的な制御フローにおける規定時間からどの程度の割合で時間が増加しているかを考慮して設定されてもよい。 * In order to lengthen the specified time, a constant was added to the specified time in the basic control flow of the fuel cell system 1, but this is not the only option. For example, the specified time in the basic flow of the fuel cell system 1 may be multiplied by a constant coefficient to lengthen the specified time. The constant coefficient is calculated from the hydrogen concentration at the anode of the fuel cell 10 and the flow rate of the hydrogen circulation pump 23 when the second anode pressure Ph2 is greater than the estimated anode pressure Pcal in the fuel cell system 1, for example. The amount of time required for the anode electrode of the fuel cell 10 to run out of hydrogen is experimentally measured multiple times, and the rate of time increase from the specified time in the basic control flow of the fuel cell system 1 is determined. may be set in consideration of

〇また、規定時間を長くするのにあたり、定数を足し合わせることに限らず、第２アノード圧力Ｐｈ２と推定アノード圧力Ｐｃａｌとの差分に応じて変化する変数を足し合わせてもよい。このように変更する場合、例えば第２アノード圧力Ｐｈ２と推定アノード圧力Ｐｃａｌとの差分と、規定時間に足し合わせる変数との相関を予めマップ等にまとめて保存しておき、推定アノード圧力演算制御が実施された後に上記の差分をマップに参照することで上記変数を演算してもよい。 In addition, in lengthening the prescribed time, it is not limited to adding constants, but may add variables that change according to the difference between the second anode pressure Ph2 and the estimated anode pressure Pcal. When changing in this way, for example, the correlation between the difference between the second anode pressure Ph2 and the estimated anode pressure Pcal and the variable to be added to the specified time is stored in advance in a map or the like, and the estimated anode pressure calculation control is performed. After being implemented, the variables may be calculated by referencing the differences to a map.

〇水素供給制御において水素用アクチュエータ２０の動作時間の延長分は、第２アノード圧力Ｐｈ２が推定アノード圧力Ｐｃａｌよりも大きくなるときに燃料電池１０のアノード極においてどの程度水素が足りていないかを確認し、燃料電池１０の内部に侵入した酸素を全て水に変換するために必要な水素用アクチュエータ２０の動作時間を実験的に計算することで求められていたが、これに限らない。例えば、規定時間の延長分は、例えば第２アノード圧力Ｐｈ２と推定アノード圧力Ｐｃａｌとの差分に応じて変化する変数としてもよい。このように変更する場合、例えば第２アノード圧力Ｐｈ２と推定アノード圧力Ｐｃａｌとの差分と、規定時間の延長分との相関を予めマップ等にまとめて保存しておき、推定アノード圧力演算制御が実施された後に上記の差分をマップに参照することで上記延長分を演算してもよい。 O In the hydrogen supply control, the extension of the operation time of the hydrogen actuator 20 confirms how much hydrogen is insufficient at the anode of the fuel cell 10 when the second anode pressure Ph2 becomes larger than the estimated anode pressure Pcal. However, the operating time of the hydrogen actuator 20 required to convert all the oxygen that has entered the fuel cell 10 into water has been experimentally calculated, but the present invention is not limited to this. For example, the extension of the specified time may be a variable that changes according to the difference between the second anode pressure Ph2 and the estimated anode pressure Pcal. When changing in this manner, for example, the correlation between the difference between the second anode pressure Ph2 and the estimated anode pressure Pcal and the extension of the specified time is stored in advance in a map or the like, and the estimated anode pressure calculation control is performed. After that, the extension may be calculated by referring to the difference in the map.

〇本実施形態において、燃料電池システム１の制御フローにおけるステップＳ１１１を割愛してもよい。このように変更しても、燃料電池システム１の起動時における燃料電池１０の劣化を抑制できる。 * In this embodiment, step S111 in the control flow of the fuel cell system 1 may be omitted. Even with this change, deterioration of the fuel cell 10 can be suppressed when the fuel cell system 1 is started.

〇燃料電池システム１は、燃料電池車に限らず、フォークリフトや無人搬送車等の産業車両や定置式電源等に適用させてもよい。 * The fuel cell system 1 may be applied not only to fuel cell vehicles but also to industrial vehicles such as forklifts and automated guided vehicles, stationary power sources, and the like.

１…燃料電池システム、１０…燃料電池、２０…水素用アクチュエータ、２１…電磁バルブ、２２…インジェクタ、２３…水素循環ポンプ、３０…冷却回路、４０…酸素用アクチュエータ、４１…エアコンプレッサ、４２…エアシャットバルブ、４３…エア調圧バルブ、５０…制御装置、９２…気液分離器、Ｌｓｈ…アノードガス供給路、Ｌｅｈ…アノードオフガス排出路、Ｌｃｈ…アノードガス循環路、Ｌｓｏ…カソードガス供給路、Ｌｅｏ…カソードオフガス排出路、Ｔ１…第１温度、Ｔ２…第２温度、Ｈｄ…水素濃度、Ｐｏ…カソード圧力、Ｐｈ１…第１アノード圧力、Ｐｈ２…第２アノード圧力、Ｐｃａｌ…推定アノード圧力。 REFERENCE SIGNS LIST 1 fuel cell system 10 fuel cell 20 hydrogen actuator 21 electromagnetic valve 22 injector 23 hydrogen circulation pump 30 cooling circuit 40 oxygen actuator 41 air compressor 42 Air shut valve 43 Air pressure regulating valve 50 Controller 92 Gas-liquid separator Lsh Anode gas supply path Leh Anode off-gas discharge path Lch Anode gas circulation path Lso Cathode gas supply path , Leo... cathode off-gas discharge path, T1... first temperature, T2... second temperature, Hd... hydrogen concentration, Po... cathode pressure, Ph1... first anode pressure, Ph2... second anode pressure, Pcal... estimated anode pressure.

Claims

a fuel cell having an anode and a cathode, and generating power by hydrogen supplied to the anode and oxygen-containing air supplied to the cathode;
an anode gas supply passage connected to the anode electrode and through which hydrogen flows;
an anode off-gas discharge path through which the anode off-gas flows;
an anode gas circulation path connected to the anode off-gas discharge path via a gas-liquid separator and returning hydrogen separated by the gas-liquid separator to the anode gas supply path;
a cathode gas supply passage connected to the cathode and through which oxygen-containing air flows;
a cathode offgas discharge path through which the cathode offgas flows;
a hydrogen actuator that includes a hydrogen circulation pump provided in the anode gas circulation path and is provided in the anode gas supply path and the anode off-gas discharge path to supply and discharge hydrogen to and from the fuel cell;
an oxygen actuator provided in the cathode gas supply path and the cathode off-gas discharge path for supplying and discharging air to and from the fuel cell;
a cooling circuit for cooling the fuel cell;
a control device for controlling the operation of the fuel cell by controlling the operation of the hydrogen actuator and the oxygen actuator,
The control device is
When the fuel cell system is started, the hydrogen actuator is operated while the oxygen actuator is stopped, thereby supplying hydrogen to the anode of the fuel cell and operating the hydrogen circulation pump. Hydrogen circulation control for circulating hydrogen inside the fuel cell for a specified period of time;
hydrogen supply control for supplying hydrogen to the anode of the fuel cell by operating the hydrogen actuator while the oxygen actuator is stopped when the fuel cell system is stopped;
A first temperature that is the temperature of the cooling circuit immediately after the hydrogen supply control, a cathode pressure that is the pressure of air in the cathode offgas discharge passage, a first anode pressure that is the pressure of hydrogen in the anode gas supply passage, and the first data acquisition control for acquiring the hydrogen concentration of the anode;
A second temperature for acquiring a second temperature that is the temperature of the cooling circuit and a second anode pressure that is the pressure of hydrogen in the anode gas supply passage at the next start-up of the fuel cell system after the first data acquisition control is performed. data acquisition control;
The first temperature, the cathode pressure, the first anode pressure, and the performing an estimated anode pressure calculation control for calculating an estimated anode pressure, which is the pressure of hydrogen estimated at the anode electrode at the time of startup of the fuel cell system, based on the hydrogen concentration and the second temperature;
A fuel cell system according to claim 1, characterized in that, when the second anode pressure is higher than the estimated anode pressure, the specified time for the hydrogen circulation control that is performed when the fuel cell system is started is lengthened.