JP2006128012A - 燃料電池システム - Google Patents

Abstract

【課題】燃料電池システムの水供給系の異常を早期に検出することのできるシステムを安価に提供する。
【解決手段】燃料電池スタック１００に水を供給する水供給系５０の異常を通常運転時において自己診断する。回収ポンプ６２を停止させた際のタンク５３の水位の減少度合いにより、供給ポンプ６１の異常の有無を判断し、供給ポンプ６１を停止させた場合の、水位の増加度合いにより回収ポンプ６２の異常の有無を判断する。
【選択図】図１

Description

この発明は、燃料電池システムに係り、詳しくは、冷却水の水供給系の異常を検出するシステムを備えた燃料電池システムに関するものである。

従来、高分子電解質膜を使用した燃料電池では、電解質膜を挟んだ両側で燃料ガス或いは酸化ガスがイオン化し、そのイオンが電解質膜を透過して電気化学的な反応を生じるものであるから、電解質膜を挟んで燃料ガスと酸化ガスが存在していれば、両者の電気化学的な反応が継続する。

このため、燃料電池には、燃料ガスと酸化ガスを導入するためのガス供給装置が必要となる。一方、燃料電池によって十分な出力を得るには、高分子電解質膜で構成される単位セルを複数個直列に接続する必要があり、複数の単位セルをセパレータを挟んで積層して構成された燃料電池スタックが用いられている。

このような燃料電池スタックにおいて、電力安定的に得るためには、燃料電池スタックに燃料ガスを供給する装置や、酸化ガスを供給する装置、或は、酸化極を湿潤状態に維持し、過熱を抑制するための直噴水供給装置などの周辺装置が十分に機能する必要がある。

これらの周辺装置が１つでも故障すれば、燃料電池スタックは安定的な出力を維持することができない。そこで、燃料電池スタックの周辺装置の異常を早期に検出するシステムが必要とされる。
このような周辺装置の異常を検出するシステムとしては、下記の文献が挙げられる。
特開２００３−３０８８６５号。

上記特許文献１では、遮断弁の故障を判定するために、温度センサと圧力センサをガス供給路に設ける必要がある。このように、故障を検出するための装備を装着する必要があり、装置の大型化や複雑化、ひいてはコスト高を招いていた。
この発明は、燃料電池システムの水供給系の異常を早期に検出することのできるシステムを安価に提供することを目的とする。

以上のような問題を解決する本発明は、以下のような構成を有する。
（１） 供給される燃料ガスと空気との反応により発電をする燃料電池スタックと、
前記燃料電池スタックの酸素極に水を噴射して供給する水噴射手段と、
前記水噴射手段に供給される水が蓄積されている貯水手段と、
前記貯水手段から前記水噴射手段へ水を供給する水供給手段と
前記水供給手段により前記燃料電池スタックに供給された水を回収し、前記貯水手段に導く水回収手段とを有する燃料電池システムであって、
前記貯水手段の貯水量を検出する貯水量検出手段と、
前記水回収手段を作動状態と非作動状態とに切り換える切換手段と、
前記燃料電池スタックの発電駆動状態において、前記切換手段を非作動状態として、前記貯水量検出手段により検出された貯水量に基づき、前記水供給手段の異常を判定する判定手段と、
前記判定手段により異常と判定された場合には、水供給手段の異常を報知する報知手段とを有することを特徴とする燃料電池システム。

（２） さらに、前記燃料電池スタックの発電駆動の状況に応じて貯水量を検出を行うか否かを判断する検査判断手段を有し、
前記判定手段は、前記検査判断手段により検出可能とされた場合に、前記切換手段を非作動状態に切り換え、前記水供給手段の異常を判定する上記（１）に記載の燃料電池システム。

（３） さらに、燃料ガスの供給ガス圧、燃料電池スタックの出力電圧、燃料電池スタックの温度、又は貯水手段に貯留されている水の水量の内、いずれか１を検出する検出手段と、
該検出手段により検出された値が、予め設定された許容範囲を超える場合には、前記切換手段を作動状態に切り換え、前記判定手段による判定処理を停止する判断手段を有する上記（１）又は（２）に記載の燃料電池システム。

請求項１に記載の本発明によれば、燃料電池スタックの発電駆動状態において、水供給手段の異常を検出できるので、水供給系の異常による燃料電池システム全体の故障を未然に防止することができる。また、既に設けられている水量検出手段など、既存の装置を用いて水供給手段の異常を検出するための特別の検出装置を設ける必要がない。

請求項２に記載の本発明によれば、前記燃料電池スタックが大電流で発電し、発熱量が大きい場合など、水回収手段の動作を止めることがかえって燃料電池スタックに悪影響があると判断した場合には、水回収手段の動作停止を解除する。これにより、例えば、異常検出処理中の燃料電池スタックの異常加熱（暴走）などの不都合が抑制される。

請求項３に記載の本発明によれば、燃料ガスの供給ガス圧、燃料電池スタックの出力電圧、燃料電池スタックの温度、又は貯水手段に貯留されている水の水量の各検出値において、いずれか１つの値においても、異常値である場合には、判定処理を停止することで、より確実に燃料電池スタックの異常加熱等を抑制することができる。

次にこの発明の好適実施形態について説明する。この実施形態は、電気自動車に搭載される燃料電池システムである。図１は、この発明の燃料電池システム１の構成を示すブロック図である。図１に示されているように、この燃料電池システム１は燃料電池スタック１００、水素貯蔵タンク１１を含む燃料供給系１０、空気供給系１２、水供給系５０、負荷系７とに大略構成される。

この燃料電池スタック１００の構成について説明する。燃料電池スタック１００は、燃料電池単位セル１５と燃料電池セパレータ１３とを交互に積層して構成されている。図２は、燃料電池用セパレータ１３を示す全体正面図、図３は、燃料電池セパレータ１３で構成された燃料電池スタック１００の部分断面平面図（図２におけるＡ‐Ａ断面図）、図４は、同じく部分断面側面図（図２及び図３におけるＢ−Ｂ断面図）、図５は、燃料電池セパレータ１３の部分断面側面図（図２及び図３におけるＣ−Ｃ断面図）、図６は、燃料電池用セパレータ１３の全体背面図である。

セパレータ１３は、単位セル１５の電極に接触して電流を外部に取り出すための集電部材３、４と、各集電部材３、４の周端部に外装される枠体８、９とを備えている。集電板である集電部材３、４は金属で構成されている。構成金属は、導電性と耐食性を備えた金属で、例えば、ステンレス、ニッケル合金、チタン合金等に耐蝕導電処理を施したもの等が挙げられる。

集電部材３は、単位セル１５の燃料極に接触し、集電部材４は酸素極に接触する。集電部材３には、プレス加工によって、突出形成された複数の凸状部３２が形成されている。
凸状部３２は、板材の長辺とに沿って短辺方向へ向けて、等間隔で配列されている。長辺に沿って（図２における横方向）配置された凸状部３２の間に形成された溝によって、凸状部３２の間には水素流路３０１が形成され、凸状部３２の裏側に形成された溝３３によって、水素流路３０２が形成されている。この凸状部３２の頂点部分の面は、燃料極が接触する当接部３２１となっている。集電部材３が網体であるため、当接部３２１が接触する部分においても、孔３２０を介して、燃料極は燃料ガスを供給することができる。また、水素流路３０１と水素流路３０２の間も、孔３２０を介して、水素ガスが相互に流通可能となる。

集電部材３の両端部には、流通流通孔３５が形成され、セパレータ１３を積層した場合に、この流通孔３５によって水素供給路が構成される。
集電部材４は、矩形の板材から成り、プレス加工によって、複数の凸状部４２が形成されている。凸状部４２は、板材の短辺に平行に直線状に連続して形成されており、等間隔で配置されている。凸状部４２の間には、溝が形成されて、空気が流通する空気流路４０が形成されている。この凸状部４２の頂点部分の面は、酸素極が接触する当接部４２１となっている。また、凸状部４２の裏側は溝状の中空部４１となっており、中空部４１の両端は、閉鎖されている。

以上のような集電部材３、４は、各凸状部３２と凸状部４２が外側となるように重ね合わされて固定される。このとき、集電部材３の裏側面３４と空気流路４０の裏側面４０３が当接した状態となり、相互に通電可能な状態となる。また、空気流路４０は、図３及び図５に示されているように、単位セル１５に重ね合わされ、溝の開口部４００を閉鎖することにより、管状の流路が構成され、空気流路４０の内壁の一部が酸素極で構成される。この空気流路４０から、単位セル１５の酸素極に酸素と水が供給される。酸素極に供給される酸素は、空気流路４０を通過する空気中に含有される酸素である。

空気流路４０の一端側開口部は、空気と水が流入する導入口４３となり、他端の開口部は、空気と水が流出する導出口４４となっている。この導入口４３から導出口４４までの空気流路４０及びその集合体が、固体電解質膜に酸素を供給する酸素室（空気室）として機能する。

また、中空部４１の一端側開口部は、空気と水が流入する流入開放口４５となり、他端の開口部は、空気と水が流出する流出開放口４６となっている。以上のような構成において、空気流路４０と中空部４１は、交互に平行に配置され、相互に側壁４７を挟んで隣接した構成となっている。

集電部材３、４には、枠体８、９がそれぞれ重ねられる。図２に示されているように、集電部材３に重ねられる枠体８は、集電部材３と同じ大きさに構成され、中央には、凸状部３２を収納する窓８１が形成されている。また、両端部近傍には、集電部材３の流通孔３５に合致する位置に孔８３が形成されており、この孔８３と窓８１との間には、集電部材３に接触する側の平面に凹部が形成され、水素流通経路８４が設けられている。また、集電部材３に接触する面に対して、反対側の平面には、輪郭が窓８１に沿って形成された凹部が形成され、単位セル１５が収納される収納部８２が設けられている。この収納部８２に収納された単位セル１５の燃料極表面と、水素流路３０１、３０２と、窓８１とによって、燃料室３０が画成される。このように、燃料室は、燃料極に隣接して設けられ、酸素室は酸素極に隣接して設けられている。

集電部材４に重ねられる枠体９は、枠体８と同じ大きさに構成され、中央には、凸状部４２を収納する窓９１が形成されている。また、両端部近傍には、枠体８の孔８３に合致する位置に孔９３が形成されている。枠体８の集電部材４が重ねられる側の面には、枠体８の対向する一対の長辺に沿って溝が形成され、集電部材３、４に重ねることによって、空気流通路９４、９５が構成される構造となっている。空気流通路９４の一端は、枠体８の長辺側の端面に形成された開口９４１に接続され、他端は空気流路４０の導入口４３に接続されている。

上流側の空気流通路９４は、開口９４１側から空気流路４０側へ向けて横断面積が漸減するように、端部内壁がテーパー面９４２となっており、後述する空気マニホールド５４から噴射される霧状水の取り入れを容易としている。一方、下流側の空気流通路９５の一端は、空気流路４０の導出口４４に接続され、他端は、枠体８の長辺側端面に形成された開口９５１に接続されている。空気流通路９５は、開口９５１側から空気流路４０側へ向けて横断面積が漸減するように、端部内壁がテーパー面９５２となっている。燃料電池スタック１００が傾いた際にも、このテーパー面９５２によって、水の排出が維持される。
また、枠体９の、集電部材４に接触する面に対して、反対側の平面には、輪郭が窓９１に沿って形成された凹部が形成され、単位セル１５が収納される収納部９２が設けられている。

図７は単位セル１５の拡大断面図である。単位セル１５は、固体高分子電解質膜１５ａと、該固体高分子電解質膜1５ａの両側面にそれぞれ重ねられた酸化剤極である酸素極１５ｂと燃料極１５ｃとを備えていて、固体高分子電解質膜１５ａは、酸素極１５ｂと燃料極１５ｃとで挟持されている。固体高分子電解質膜1５ａは、収納部８２、９２に合致した大きさに形成され、酸素極１５ｂと燃料極１５ｃは、窓９１、８１に合致した大きさに形成されている。単位セル１５の厚さは、枠体８、９や集電部材３、４の厚さに比べると極めて薄いので、図面では、一体の部材として表示している。

空気流路４０の内壁には、親水性処理が施されている。内壁表面と水の接触角が４０°以下、好ましくは３０°以下となるように表面処理が施されているとよい。処理方法としては、親水処理剤を、表面に塗布する方法が取られる。塗布される処理剤としては、ポリアクリルアミド、ポリウレタン系樹脂、酸化チタン（Ｔｉ Ｏ₂）等が挙げられる。

以上のように構成された枠体８、９によって集電部材３、４を保持してセパレータ１３が構成され、セパレータ１３と単位セル１５を交互に積層して、燃料電池スタック１００が構成される。図８は燃料電池スタック１００の部分平面図である。燃料電池スタック１００の上面には、多数の導入口４３が開口し、この導入口４３に、後述するように、空気マニホールド５４から空気が流入するとともに、空気マニホールド５４内で、水噴射手段であるノズル５５から噴射された水が同時に流入する。導入口４３から流入した空気と水は、潜熱冷却により集電部材３、４を冷却する。

次に、図１に示されている燃料電池システムの構成について説明する。
燃料供給系１０の構成について、説明する。燃料ガスボンベである水素貯蔵タンク１１には、燃料ガス供給流路２０１の一端が接続され他端燃料電池スタック１００のガス取入口に接続されている。燃料ガス供給流路２０１には、ガス充填口２０、一次圧センサＳ１、水素調圧弁２１、ガス供給弁２２、二次圧センサＳ２の順に設けられている。燃料電池スタック１００のガス排出口には、ガス排出流路２０２の一端が接続され、その他端は、トラップ２４に接続されている。トラップ２４には、循環流路２０４の一端と、ガス導出路２０３の一端がそれぞれ接続されている。ガス導出路２０３の他端は、後述する空気排出路１２４に開口している。ガス導出路２０３には、排気電磁弁２７が設けられている。

循環流路２０４の他端は、外気流入路２０６に接続されている。循環流路２０４には、循環ポンプ２５と、循環電磁弁２６が設けられており、循環ポンプ２５と循環電磁弁２６の間には、減圧排出路２０５の一端が接続されている。減圧排出路２０５の他端は、空気排出路１２４に開口し、減圧排出路２０５には、減圧電磁弁２３が設けられている。外気流入路２０６の他端は、外部に開口し、開口側からフィルタ２９、外気導入電磁弁２８の順に設けられている。
燃料ガス供給流路２０１、ガス排出流路２０２、循環流路２０４、外気導入電磁弁２８により、ガスの循環経路が形成される。

次に空気供給系１２について説明する。空気供給系１２は、空気導入路１２３と、空気マニホールド５４と、空気排出路１２４とを備えている。空気導入路１２３には、フィルタ１２１、外気温度センサＳ６、空気ファン１２２、ヒータＨ、空気入口温度センサＳ５、空気マニホールド５４の順で流入方向に沿って設けられている。空気マニホールド５４内には、冷却水を噴射するノズル５５が設けられている。空気マニホールド５４は、燃料電池スタック１００の導入口４３に空気を分割して流入させる。

空気排出路１２４は、燃料電池スタック１００の導出口４４に接続され、導出口４４から流出した空気を合流させ、外部へ導流する。空気排出路１２４には、凝縮器５１が設けられ、続いてフィルタ１２５が接続されている。凝縮器５１は、空気と水分を分離する。また、ノズル５５から供給された水も、ここで、回収される。空気排出路１２４には、排気温度センサＳ９が設けられ、燃料電池スタック１００の温度が間接的に検出される。

次に、水供給系について説明する。水供給系５０は、貯水手段である水タンク５３と、凝縮器５１で回収した水を水タンク５３へ導く導水路５２と、水タンク５３の水をノズル５５へ導く給水路５６とを有する。導水路５２には、回収ポンプ６２が設けられている。給水路５６には、フィルタ６４、水供給手段である供給ポンプ６１、水供給電磁弁６３が順に設けられている。給水路５６には、外気取入路５４が接続され、該導入路５４には、外気取入電磁弁６５が設けられている。水タンク５３には、水温センサＳ７と、貯水量検出手段であるタンク水位センサＳ８が設けられている。凝縮器５１と、導水路５２と、回収ポンプ６２とによって、水回収手段が構成される。

水回収手段は、これに加えて、燃料電池スタック１００の下側に設けられ、ノズル５５から噴射された水や、燃料電池スタック１００の生成水等を受ける水受回収手段としての水受トレーに溜まった水を回収する構成を加えてもよく、凝縮器５１が設けられていない場合には、水受トレーにより水の回収が行われる。また、凝縮器５１や水受トレー等を、水タンク５３よりも、鉛直方向において、上方に配置することにより、水の回収を重力により行う構成とすることが可能となる。この場合には、回収ポンプ６２は不要となるが、切換手段による水の回収動作を制御するために、回収ポンプの代りに電磁開閉弁を設ける。

燃料電池スタック１００には、負荷系７が接続されており、燃料電池スタック１００で出力される電力は、この負荷系７に供給される。燃料電池スタック１００の電極は、配線７１を介してリレー７２、７２に接続され、さらに、リレー７２、７２は、インバータ７３を介してモータ７４に接続されている。また、インバータ７３には、出力制御装置７５を介して補助電源７６が接続されている。

この負荷系７には、燃料電池スタック１００の出力電圧を検出する電圧センサＳ４と、同じく出力電流を検出する電流センサＳ３が設けられている。
上記構成において、各電磁弁２２、２３、２６、２７、２８、６３、６５の開閉は、制御装置により、（例えば電気的に）制御される。また、各ポンプ２５、６２、６１の駆動と、停止も、同様に制御装置により、（例えば、電気的に）制御される。また、各センサＳ１〜Ｓ９の検出値は、制御装置に供給される。

このような制御装置による、水供給系の異常を検出する自己診断制御の内容について、図９及び図１０に示されているフローチャートにより説明する。通常運転状態では、水供給ポンプ６１の駆動が開始され（ステップＳ１０１）、次に水回収ポンプ６２の駆動を停止する（ステップＳ１０３）。これにより、水は、水タンク５３に供給されず、ノズル５５から噴射された量分が減少することとなる。このステップＳ１０３により切換手段が構成される。

同時に、水回収ポンプ６２の駆動を停止した時点の水タンク５３の水位（Ａ１）を、水位センサＳ８により検出する（ステップＳ１０５）。水位センサＳ８は、通常は、水量が適正であるか（減っていないか）否かを確認するために用いられる。水タンク５３の水位を検出することで、間接的に、水供給系５０内に存在する水量を間接的に検出するものである。

自己診断作動条件を満足しているか判断する（ステップＳ１０７）。自己診断処理は、燃料電池スタック１００が、比較的穏やかな条件で駆動している場合に行われる必要があるからである。例えば、大電流で発電し、燃料電池スタック１００の発熱量が著しく大きい場合には、自己診断処理には適さないので、通常運転のまま維持する旨判断する。即ち、ステップＳ１０３で止められた水回収ポンプ６２は、オンとなり、駆動が再会される。

自己診断が可能であるか否かの判断基準は、例えば、燃料電池スタック１００の温度が所定温度値よりも大きいか否か、出力電圧値が所定電圧値より大きいか否か、出力電流値が所定電流値より大きいか否か、水タンク５３内の水位が所定値よりも小さいか否か、である。この判断基準のいずれか１つ以上が、Ｙｅｓである場合には、自己診断に適さないと判断する。これらの所定温度値、所定電圧値、所定電流値、所定水位値は、通常運転状態、即ち、最大出力状態までに、十分に余裕のある状態、例えば、最大出力状態の７０〜８０％以下の出力で発電している場合での、燃料電池スタック温度、電圧値、電流値、水位値を予め記憶しておき、検出された値の内、少なくとも１つ、又は２つ以上がこれらの所定値の範囲を超える場合には、自己診断作動を行わないものである。

この場合、電流値は、センサＳ３により、電圧値はセンサＳ４により、水位は、センサＳ８により検出され、燃料電池スタック１００の温度は、センサＳ９により間接的に検出される。
つまり、最大出力状態の近い状態では、水の供給を十分に行い、燃料電池スタックの冷却や電極の湿潤を十分な状態する必要があり、水の回収を止めないことが好ましいからである。

このステップＳ１０７の動作の一例を詳述すれば、まず、検出手段である各センサＳ３、Ｓ４、Ｓ８、Ｓ９の値をそれぞれ検出し、各値が、上記所定値により規定された自己診断可能な範囲内であるか判断する。作動開始条件は、前記所定範囲から外れた検出値の数で規定し（例えば、２以上のセンサ値が所定範囲を超えている場合には不可とする等）、又は優先順位をつけて（例えば、水位が所定範囲に入っていなければ、他の条件を満たしていても不可とする等）規定してもよい。このステップＳ１０７により、前記燃料電池スタックの発電駆動の状況に応じて貯水量を検出を行うか否かを判断する検査判断手段が構成される。
自己診断可能と判断した場合には、所定時間経過したか判断する（ステップＳ１０９）。この間は、水タンク５３への水の供給がないので、水タンク５３の水位は、下がっているはずである。

所定時間経過した場合には、再び水位（Ａ２）を検出する（ステップＳ１１１）。減少量（＝Ａ２−Ａ１）は、正常値であるか判断する（ステップＳ１１３）。正常値でない場合には、水供給ポンプ６１に異常があるとものと判断し、メンテナンス表示等の報知動作を実行する（ステップＳ１１７）。また、ステップＳ１１３で、正常値である場合にも、前回の自己診断の際に検出した値と比較し（ステップＳ１１５）、著しく異なる場合（検出値の差が、予め設定された許容範囲を超える場合）には、異常があるものと判断し、ステップＳ１１７を実行する。即ち、水回収ポンプ６２を止めた場合の、水タンク５３の水量の変化量に基づいて、水供給ポンプ６１の異常を判断するものである。
上記ステップＳ１０３、Ｓ１０５、Ｓ１０９、Ｓ１１１、Ｓ１１３、Ｓ１１５により、判定手段が構成される。ステップＳ１１７により、報知手段が構成される。

次に、水供給ポンプ６１の駆動を停止し（ステップＳ１１９）、水回収ポンプ６２の駆動を開始する（ステップＳ１２１）。そして、この時点での水タンク５３の水位（Ａ３）を検出する（ステップＳ１２３）。
自己診断作動条件を満たしているか判断する（ステップＳ１２５）。この判断基準は、ステップＳ１０７で説明した内容と同様である。但し、このステップは、燃料電池スタック１００へ直接水を供給する水供給ポンプ６１を停止する処理なので、ステップＳ１０７における判断基準よりも、より厳しい基準を設けてもよい。

ステップＳ１２５で、満たしていないと判断した場合には、自己診断処理は中止され、通常運転を行う。この処理により、水供給ポンプ６１の停止は解除され、水供給ポンプ６１の作動が再開される。
ステップＳ１２５で、満たしている場合には、所定時間経過したか判断する（ステップＳ１２７）。この間、異常がなければ、水タンク内の水位は、増加しているはずである。所定時間が経過した時点で、水位（Ａ４）を読み取る（ステップＳ１２９）。そして、水位の増加量（＝Ａ４−Ａ３）が正常値であるか判断する（ステップＳ１３１）。正常でない場合には、水回収ポンプ６２に異常があるものと判断し、メンテナンス表示等の報知動作を行う（ステップＳ１３３）。

ステップＳ１３１で、正常値である場合にも、前回の自己診断の際に検出した値と比較し（ステップＳ１３５）、著しく異なる場合（検出値の差が、予め設定された許容範囲を超える場合）には、異常があるものと判断し、ステップＳ１３３を実行する。ステップＳ１３５で正常範囲である場合には、通常運転処理に戻り、水供給ポンプ６１の駆動が再開される。

以上のように、ステップＳ１１９〜１３５の処理は、水供給ポンプ６１を止めた場合の、水タンク５３の水量の変化量に基づいて、水回収ポンプ６２の異常を判断するものである。なお、上記説明した処理において、ステップＳ１０１から１１７までの処理と、ステップＳ１１９からＳ１３５までの処理を別々に行ってもよい。

この発明の燃料電池システム１を示すブロック図である。 燃料電池用セパレータを示す全体正面図である。 燃料電池セパレータで構成された燃料電池スタックの部分断面平面図（Ａ‐Ａ断面図）である。 燃料電池セパレータで構成された燃料電池スタックの部分断面側面図（Ｂ‐Ｂ断面図）である。 燃料電池セパレータの部分断面側面図（Ｃ‐Ｃ断面図）である。 燃料電池用セパレータの全体背面図である。 単位セルの断面図である。 燃料電池スタックの部分平面図である。 自己診断処理動作を示すフローチャートである。 自己診断処理動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 燃料電池システム
１００ 燃料電池スタック
１３ 燃料電池セパレータ
１５ 単位セル
３ 集電部材
３０ 燃料室
３２ 凸状部
４ 集電部材
４０ 空気流路
４３ 導入口
４４ 導出口
８ 枠体
９ 枠体
５３ 水タンク
６１ 水供給ポンプ
６２ 水回収ポンプ

Claims (3)

1. 供給される燃料ガスと空気との反応により発電をする燃料電池スタックと、
   前記燃料電池スタックの酸素極に水を噴射して供給する水噴射手段と、
   前記水噴射手段に供給される水が蓄積されている貯水手段と、
   前記貯水手段から前記水噴射手段へ水を供給する水供給手段と
   前記水供給手段により前記燃料電池スタックに供給された水を回収し、前記貯水手段に導く水回収手段とを有する燃料電池システムであって、
   前記貯水手段の貯水量を検出する貯水量検出手段と、
   前記水回収手段を作動状態と非作動状態とに切り換える切換手段と、
   前記燃料電池スタックの発電駆動状態において、前記切換手段により前記水回収手段を非作動状態として、前記貯水量検出手段により検出された貯水量に基づき、前記水供給手段の異常を判定する判定手段と、
   前記判定手段により異常と判定された場合には、水供給手段の異常を報知する報知手段とを有することを特徴とする燃料電池システム。
2. さらに、前記燃料電池スタックの発電駆動の状況に応じて貯水量を検出を行うか否かを判断する検査判断手段を有し、
   前記判定手段は、前記検査判断手段により検出可能とされた場合に、前記切換手段を非作動状態に切り換え、前記水供給手段の異常を判定する請求項１に記載の燃料電池システム。
3. さらに、燃料ガスの供給ガス圧、燃料電池スタックの出力電圧、燃料電池スタックの温度、又は貯水手段に貯留されている水の水量の内、いずれか１を検出する検出手段と、
   該検出手段により検出された値が、予め設定された許容範囲を超える場合には、前記切換手段を作動状態に切り換え、前記判定手段による判定処理を停止する判断手段を有する請求項１又は２に記載の燃料電池システム。

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