JP2004178898A

JP2004178898A - Fuel cell system

Info

Publication number: JP2004178898A
Application number: JP2002342217A
Authority: JP
Inventors: Kenichiro Ueda; 健一郎上田; Giichi Murakami; 義一村上; Junji Uehara; 順司上原; Masanori Hayashi; 正規林
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2002-11-26
Filing date: 2002-11-26
Publication date: 2004-06-24
Anticipated expiration: 2022-11-26
Also published as: JP3946622B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel cell system capable of keeping reliability of a fuel cell even in a transition state wherein the flow rate of a reaction gas varies. <P>SOLUTION: This fuel gas system is equipped with: the fuel cell 1 having an anode and a cathode; a fuel gas supply passage 6 for supplying a fuel gas to the anode; an oxidizer gas supply passage 7 for supplying an oxidizer gas to the cathode; a cooling medium supply passage 9 for supplying a cooling medium to the fuel cell 1; a regulator 5 installed in the supply passage 6 for regulating fuel gas pressure in the supply passage 6; a signal pressure passage 11 branched from the supply passage 7 for transmitting signal pressure to the regulator 5; and a signal pressure fluid discharge valve 13 installed in the passage 11 for discharging a signal pressure fluid. The opening-closing control of the discharge valve 13 is executed in response to any of the pressure values of the fuel gas, the oxidizer gas and the cooling medium. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池自動車等に用いられる燃料電池システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
燃料電池自動車等に搭載される燃料電池には、固体高分子電解質膜の両側にアノードとカソードとを備え、アノードに燃料ガス（例えば水素ガス）を供給し、カソードに酸化剤ガス（例えば酸素あるいは空気）を供給して、これらガスの酸化還元反応にかかる化学エネルギを直接電気エネルギとして抽出するようにしたものがある。
また、燃料電池は発電の際に発熱を伴うため、燃料電池の発電を継続すると燃料電池の温度が上昇していく。したがって、燃料電池に冷却媒体を供給して、燃料電池の温度上昇を抑制する燃料電池システムが提案されている。
【０００３】
また、燃料電池システムとしては、燃料電池に供給される燃料ガスと酸化剤ガスとの圧力バランスを保つために、燃料ガスや酸化剤ガスの供給流路に圧力制御手段を設けたものがある（特許文献１参照）。
さらに、燃料ガスの供給流路にレギュレータを設けて、酸化剤ガスの供給流路から分岐した信号圧流路を前記レギュレータに接続し、前記レギュレータに信号圧を伝達することにより、燃料ガスの圧力を制御する技術が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−３２０６２０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した技術においては、反応ガスや冷却媒体の流量が短時間に変動する過渡状態において、信号圧が一時的に増加すると、これに伴い水素ガスの流量が必要以上に増加して、酸化剤ガスや冷却媒体との圧力バランスが変動することで、燃料電池の各部位に予想以上の負担が掛かる虞があるため、燃料電池の信頼性を維持する上で好ましくないという問題があった。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、過渡状態であっても、燃料電池の信頼性を維持することができる燃料電池システムを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためになされた本発明の請求項１に係る発明は、アノードとカソードとを備えた燃料電池（例えば、後述する実施の形態における燃料電池１）と、前記アノードに燃料ガスを供給する燃料ガス供給流路（例えば、後述する実施の形態における水素ガス供給流路６）と、前記カソードに酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給流路（例えば、後述する実施の形態におけるエア供給流路７）と、前記燃料電池に冷却媒体を供給する冷却媒体供給流路（例えば、後述する実施の形態における冷却媒体循環流路９）と、前記燃料ガス流路に設けられ、前記燃料ガス供給流路の燃料ガス圧力を調整するレギュレータ（例えば、後述する実施の形態におけるレギュレータ５）と、前記酸化剤ガス供給流路から分岐して前記レギュレータに信号圧を伝達する信号圧流路（例えば、後述する実施の形態における信号圧供給ライン１１）と、前記信号圧流路に設けられ、信号圧流体を排出させる信号圧流体排出弁（例えば、後述する実施の形態における信号圧流体排出弁１３）とを備え、前記燃料ガス、酸化剤ガス、冷却媒体のいずれかの圧力に応じて、前記信号圧流体排出弁の開閉制御を行うことを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、前記燃料ガス、酸化剤ガス、冷却媒体のいずれかの圧力に応じて、前記信号圧流体排出弁を開閉制御することで、過渡状態においても、燃料ガスの圧力が酸化剤ガスや冷却媒体と適正な圧力バランスを保つにように、燃料ガスの圧力を制御することができ、燃料電池の信頼性を高めることができる。
【０００９】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載のものであって、前記アノードの圧力が第１の所定値以上になった場合に前記信号圧流体排出弁を開き（例えば、後述する実施の形態におけるステップＳ１２）、前記アノードの圧力が第２の所定値以下になった場合に前記信号圧流体排出弁を閉じる制御（例えば、後述する実施の形態におけるステップＳ２８）を行うことを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、過渡状態においても、アノードの圧力が適正な範囲内（第２の所定値から第１の所定値の間）に保たれるように、燃料ガスの圧力を制御することができ、燃料電池の信頼性を高めることができる。なお、第１の所定値は第２の所定値よりも高い値に設定されている。
【００１１】
また、請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載のものであって、前記アノードの圧力と前記カソードの圧力との差圧が第３の所定値以上になった場合には前記信号圧流体排出弁を開き（例えば、後述する実施の形態におけるステップＳ１４）、該差圧が第４の所定値以下になった場合に前記信号圧流体排出弁を閉じる制御（例えば、後述する実施の形態におけるステップＳ３０）を行うことを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、過渡状態においても、アノードとカソードとの極間差圧が適正な範囲内（第４の所定値から第３の所定値の間）に保たれるように、燃料ガスの圧力を制御することができ、燃料電池の信頼性を高めることができる。なお、第３の所定値は第４の所定値よりも高い値に設定されている。
【００１３】
また、請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載のものであって、前記アノードの圧力と前記冷却媒体の圧力との差圧が第５の所定値以上になった場合には前記信号圧流体排出弁を開き（例えば、後述する実施の形態におけるステップＳ１６）、該差圧が第６の所定値以下になった場合に前記信号圧流体排出弁を閉じる制御（例えば、後述する実施の形態におけるステップＳ３２）を行うことを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、過渡状態においても、アノードの圧力と冷却媒体の圧力との差圧が適正な範囲内（第６の所定値から第５の所定値の間）に保たれるように、燃料ガスの圧力を制御することができ、燃料電池の信頼性を高めることができる。なお、第５の所定値は第６の所定値よりも高い値に設定されている。
【００１５】
また、請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載のものであって、前記アノードの圧力と前記カソードの目標圧力との差圧が第７の所定値以上になった場合には前記信号圧流体排出弁を開き（例えば、後述する実施の形態におけるステップＳ１８）、該差圧が第８の所定値以下になった場合に前記信号圧流体排出弁を閉じる制御（例えば、後述する実施の形態におけるステップＳ３４）を行うことを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、過渡状態においても、カソードの圧力が目標圧力に調整された時に、極間差圧を適正な範囲内（第８の所定値から第７の所定値の間）に保たれるように、燃料ガスの圧力を制御することができ、燃料電池の信頼性を高めることができる。なお、第７の所定値は第８の所定値よりも高い値に設定されている。
【００１７】
また、請求項６に係る発明は、請求項１から請求項５のいずれかに記載のものであって、前記燃料電池からの発電を一時的に休止させ発電に備えさせる際には、前記アノードの圧力が前記燃料電池の発電再開に必要な圧力上限値である第９の所定値以上になった場合に前記信号圧流体排出弁を開き（例えば、後述する実施の形態におけるステップＳ２０）、該圧力が前記燃料電池の発電再開に必要な圧力下限値である第１０の所定値以下になった場合に前記信号圧流体排出弁を閉じる制御（例えば、後述する実施の形態におけるステップＳ３６）を行うことを特徴とする。なお、燃料電池からの発電を一時的に休止させ発電に備えさせる際とは、燃料電池は一時的に休止状態とさせるが、電力要求に遅延なく応じて直ぐに電力が取り出せるようシステムを待機させる場合を指すものである。
【００１８】
この発明によれば、前記燃料電池からの発電を一時的に休止させ発電に備えさせる際には、アノードやカソードの圧力がいつでも発電再開が可能な圧力に保たれるように、燃料ガスの圧力を制御することができるため、燃料電池の信頼性を高めることができる。
【００１９】
また、請求項７に係る発明は、請求項１から請求項６のいずれかに記載のものであって、前記燃料電池の発電を停止する場合には、前記信号圧流体排出弁を開ける制御（例えば、後述する実施の形態におけるステップＳ２２、ステップＳ３８）を行うことを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、前記発電停止する場合の過渡状態において、燃料ガス圧力を速やかに低下させるように制御を行うことができるため、燃料電池の信頼性を高めることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明に係る燃料電池システムの実施の形態を図１の図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態における燃料電池システムの概略構成図である。燃料電池１は、例えば固体ポリマーイオン交換膜等からなる固体高分子電解質膜をアノードとカソードとで両側から挟み込んで形成されたセルを複数積層して構成されたスタックからなる。
前記燃料電池１には、高圧水素供給システム２が水素ガス供給流路６を介して接続されている。前記高圧水素供給システム２は、水素タンク等の水素供給源を備え、該水素供給源から前記水素ガス供給流路６を介して燃料電池１のアノードに水素ガスを供給する。
【００２２】
また、前記燃料電池１には、エア供給システム３がエア供給流路７を介して接続されている。前記エア供給システム３は、エアコンプレッサ等のエア供給源を備え、該エア供給源から前記エア供給流路７を介して燃料電池１のカソードにエア（酸化剤ガス）を供給する。
【００２３】
前記燃料電池１は、アノードで触媒反応により発生した水素イオンが、固体高分子電解質膜を通過してカソードまで移動して、カソードで酸素と電気化学反応を起こして発電する。
【００２４】
前記エアは発電に供された後、燃料電池１のカソードからエアオフガスとして排出される（図示せず）。また、燃料電池１に供給された水素ガスは発電に供された後、未反応の水素ガスが水素オフガスとして燃料電池１のアノードから水素オフガス循環流路（図示せず）に排出され、再び燃料電池１のアノードに供給されるようになっている。
【００２５】
前記燃料電池１には、冷却媒体循環システム４が冷却媒体循環流路９を介して接続されている。前記冷却媒体循環システム４は、冷却媒体を循環させるためのポンプ等を備え、前記冷却媒体循環流路９を介して燃料電池１のセル間に冷却媒体（例えば水）を供給する。このように冷却媒体を燃料電池１に循環させることで、発電時の発熱による燃料電池１の温度上昇を抑制して、燃料電池１を適正な温度で運転させることができる。
【００２６】
また、前記水素ガス供給流路６には、レギュレータ５が設けられている。レギュレータ５は、例えば比例圧力制御弁からなり、前記エア供給流路７から分岐した信号圧供給ライン１１に接続されている。そして、前記信号圧供給ライン１１から供給されるエアの圧力を信号圧として入力され、レギュレータ５出口の水素ガスの圧力が前記信号圧に応じた所定圧力範囲内となるように圧力制御する。
【００２７】
なお、この実施の形態における燃料電池システムでは、レギュレータはアノードに供給される水素ガスの圧力がカソードに供給されるエアの圧力よりも大きくなるように制御する。
【００２８】
また、前記信号圧供給ライン１１には、オリフィス１２が介装されており、該オリフィスの開度を調整することにより供給ライン１１のエア流量を調整することができる。また、前記信号圧供給ライン１１は、前記オリフィス１２の下流側で分岐し、該分岐したラインに信号圧流体排出弁１３が設けられている。この信号圧流体排出弁１３を開閉制御することにより、前記レギュレータ５への信号圧の調整を行う。これについては後述する。
【００２９】
前記水素ガス供給流路６、前記エア供給流路７、前記冷却媒体循環流路９には、それぞれ水素圧力センサ１５、エア圧力センサ１６、冷却媒体圧力センサ１７が設けられ、各センサ１５〜１７によりそれぞれの流路６，７，９における圧力を検出する。
各センサ１５〜１７はＥＣＵ１４に接続され、各センサ１５〜１７で検出した圧力値ＰＨ、ＰＡ、ＰＷがＥＣＵ１４（ＥｌｅｃｔｒｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）に送信される。また、ＥＣＵ１４は、上述したセンサ１５〜１７の他にも、高圧水素供給システム２、エア供給システム３、冷却媒体循環システム４にそれぞれ接続され、センサ１５〜１７で検出した圧力値に基づいてこれらの機器の制御を行う。これについて図２を用いて説明する。
【００３０】
図２は図１に示した燃料電池システムの制御を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１０で、信号圧流体排出弁１３が開いているかどうかを判定し、判定結果がＹＥＳの時（信号圧流体排出弁１３が開いている時）にはステップＳ１２の処理に、判定結果がＮＯの時（信号圧流体排出弁１３が閉じている時）にはステップＳ２８の処理に進む。
【００３１】
まず、信号圧流体排出弁１３が閉じている時の処理（ステップＳ１２以降の処理）について説明する。ステップＳ１２では、水素圧力センサ１５で検出した水素圧力ＰＨが所定の基準圧力Ｐ１以上かどうかの判定を行い、判定結果がＹＥＳであればステップＳ２６の処理に進み、信号圧流体排出弁１３を開いて水素ガス供給流路６内の圧力を下げる制御を行う。水素ガス供給流路６内の圧力を適正な基準値内に保持させるためである。ステップＳ１２において、判定結果がＮＯであればステップＳ１４の処理に進む。
【００３２】
ステップＳ１４では、前記水素圧力ＰＨと、前記エア圧力センサ１６で検出したエア圧力ＰＡとの差分が所定値Ｐ３以上かどうかの判定を行い、判定結果がＹＥＳであればステップＳ２６の処理に進み、信号圧流体排出弁１３を開いて水素ガス供給流路６内の圧力を下げる制御を行う。アノードとカソードとの極間差圧を適正な範囲内に保持させるためである。ステップＳ１４において、判定結果がＮＯであればステップＳ１６の処理に進む。
【００３３】
ステップＳ１６では、前記水素圧力ＰＨと、前記冷却媒体圧力センサ１７で検出した冷却媒体圧力ＰＷとの差分が所定値Ｐ５以上かどうかの判定を行い、判定結果がＹＥＳであればステップＳ２６の処理に進み、信号圧流体排出弁１３を開いて水素ガス供給流路６内の圧力を下げる制御を行う。燃料電池１内において、アノード側の圧力が冷却媒体流路側よりも過度に高まることを防止するためである。ステップＳ１６において、判定結果がＮＯであればステップＳ１８の処理に進む。
【００３４】
ステップＳ１８では、前記水素圧力ＰＨと、エア目標圧力ＰＡＴＡＲとの差分が所定値Ｐ７以上かどうかの判定を行い、判定結果がＹＥＳであればステップＳ２６の処理に進み、信号圧流体排出弁１３を開いて水素ガス供給流路６内の圧力を下げる制御を行う。エア圧力が目標エア圧力に調整された時に、極間差圧を適正な範囲内に制御するためである。ステップＳ１８において、判定結果がＮＯであればステップＳ２０の処理に進む。
【００３５】
ステップＳ２０では、前記発電一時休止要求（アイドル停止要求）があり、かつ水素圧力ＰＨが前記燃料電池１の発電再開に必要な圧力上限値である所定値Ｐ９以上かどうかの判定を行い、判定結果がＹＥＳであればステップＳ２６の処理に進み、信号圧流体排出弁１３を開いて水素ガス供給流路６内の圧力を下げる制御を行う。かかる場合には、発電再開が可能な程度の圧力を確保していれば十分だからである。ステップＳ２０において、判定結果がＮＯであればステップＳ２２の処理に進む。
【００３６】
ステップＳ２２では、前記発電停止要求があるかどうかの判定を行い、判定結果がＹＥＳであればステップＳ２６の処理に進み、信号圧流体排出弁１３を開いて水素ガス供給流路６内の圧力を下げる制御を行う。かかる場合には、水素ガスの圧力を一定以上に保つ必要がないためである。この場合には、図示しないバルブを閉じて発電を停止する。そして、ステップＳ２２において、判定結果がＮＯであればステップＳ２４の処理に進み、信号圧流体排出弁１３を閉じた状態のままにしておき、一連の処理を終了する。
【００３７】
信号圧流体排出弁１３が開いている時の処理（ステップＳ２８以降の処理）について説明する。ステップＳ２８では、水素圧力センサ１５で検出した水素圧力ＰＨが所定の基準圧力Ｐ２（＜Ｐ１）以下かどうかの判定を行い、判定結果がＮＯであればステップＳ４２の処理に進み、信号圧流体排出弁１３を開いた状態を維持して水素ガス供給流路６内の圧力を下げる制御を行う。水素ガス供給流路６内の圧力を適正な基準値内に保持させるためである。ステップＳ２８において、判定結果がＹＥＳであればステップＳ３０の処理に進む。
【００３８】
ステップＳ３０では、前記水素圧力ＰＨと、前記エア圧力センサ１６で検出したエア圧力ＰＡとの差分が所定値Ｐ３（＜Ｐ４）以下かどうかの判定を行い、判定結果がＮＯであればステップＳ４２の処理に進み、信号圧流体排出弁１３を開いた状態を維持して水素ガス供給流路６内の圧力を下げる制御を行う。アノードとカソードとの極間差圧を適正な範囲内に保持させるためである。ステップＳ３０において、判定結果がＹＥＳであればステップＳ３２の処理に進む。
【００３９】
ステップＳ３２では、前記水素圧力ＰＨと、前記冷却媒体圧力センサ１７で検出した冷却媒体圧力ＰＷとの差分が所定値Ｐ６（＜Ｐ５）以上かどうかの判定を行い、判定結果がＮＯであればステップＳ４２の処理に進み、信号圧流体排出弁１３を開いた状態を維持して水素ガス供給流路６内の圧力を下げる制御を行う。燃料電池１内において、アノード側の圧力が冷却媒体流路側よりも過度に高まることを防止するためである。ステップＳ３２において、判定結果がＹＥＳであればステップＳ３４の処理に進む。
【００４０】
ステップＳ３４では、前記水素圧力ＰＨと、エア目標圧力ＰＡＴＡＲとの差分が所定値Ｐ８（＜Ｐ７）以下かどうかの判定を行い、判定結果がＮＯであればステップＳ４２の処理に進み、信号圧流体排出弁１３を開いた状態を維持して水素ガス供給流路６内の圧力を下げる制御を行う。エア圧力が目標エア圧力に調整された時に、極間差圧を適正な範囲内に制御するためである。ステップＳ３４において、判定結果がＹＥＳであればステップＳ３６の処理に進む。
【００４１】
ステップＳ３６では、前記発電一時休止要求（アイドル停止要求）があり、かつ水素圧力ＰＨが前記燃料電池１の発電再開に必要な圧力下限値である所定値Ｐ１０（＜Ｐ９）より上かどうかの判定を行い、判定結果がＹＥＳであればステップＳ４２の処理に進み、信号圧流体排出弁１３を開いて水素ガス供給流路６内の圧力を下げる制御を行う。かかる場合には、水素ガス供給流路６には、発電再開が可能な程度の圧力を確保していれば十分だからである。ステップＳ３６において、判定結果がＮＯであればステップＳ３８の処理に進む。
【００４２】
ステップＳ３８では、前記発電停止要求があるかどうかの判定を行い、判定結果がＹＥＳであればステップＳ４２の処理に進み、信号圧流体排出弁１３を開いて水素ガス供給流路６内の圧力を下げる制御を行う。かかる場合には、水素ガスの圧力を一定以上に保つ必要がないためである。この場合には、図示しないバルブを閉じて発電を停止する。そして、ステップＳ３８において、判定結果がＮＯであればステップＳ４０の処理に進み、信号圧流体排出弁１３を閉じた状態のままにしておき、一連の処理を終了する。
【００４３】
なお、本発明における燃料電池システムは、上述した実施の形態のみに限られるものではない。また、前記燃料電池システムは、燃料電池自動車に好適に用いることができるが、他の用途、例えば燃料電池搭載のオートバイやロボット、定置型やポータブル型の燃料電池システムにも適用することができるのはもちろんである。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明によれば、過渡状態においても、燃料ガスの圧力が酸化剤ガスや冷却媒体と適正な圧力バランスを保つように、燃料ガスの圧力を制御することができ、燃料電池の信頼性を高めることができる。
【００４５】
請求項２に係る発明によれば、過渡状態においても、アノードの圧力が適正な範囲内に保たれるように、燃料ガスの圧力を制御することができ、燃料電池の信頼性を高めることができる。
【００４６】
請求項３に係る発明によれば、過渡状態においても、アノードとカソードとの極間差圧が適正な範囲内に保たれるように、燃料ガスの圧力を制御することができ、燃料電池の信頼性を高めることができる。
【００４７】
請求項４に係る発明によれば、過渡状態においても、アノードの圧力と冷却媒体の圧力との差圧が適正な範囲内に保たれるように、燃料ガスの圧力を制御することができ、燃料電池の信頼性を高めることができる。
【００４８】
請求項５に係る発明によれば、過渡状態においても、カソードの圧力が目標圧力に調整された時に、極間差圧を適正な範囲内に保たれるように、燃料ガスの圧力を制御することができ、燃料電池の信頼性を高めることができる。
【００４９】
請求項６に係る発明によれば、前記アイドル停止時の過渡状態において、アノードやカソードの圧力が、いつでも発電再開が可能な圧力に保たれるように、燃料ガスの圧力を制御することができるため、燃料電池の信頼性を高めることができる。
【００５０】
請求項７に係る発明によれば、前記発電停止する場合の過渡状態において、燃料ガス圧力を速やかに低下させるように制御を行うことができるため、燃料電池の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る燃料電池システムを示す概略構成図である。
【図２】図１に示した燃料電池システムにおける制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１燃料電池
２高圧水素供給システム
３エア供給システム
４冷却媒体循環システム
５レギュレータ
６水素ガス供給流路
７エア供給流路
９冷却媒体循環流路
１１信号圧供給ライン
１３信号圧流体排出弁
１４ＥＣＵ
１５水素圧力センサ
１６エア圧力センサ
１７冷却媒体圧力センサ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel cell system used for a fuel cell vehicle or the like.
[0002]
[Prior art]
A fuel cell mounted on a fuel cell vehicle or the like includes an anode and a cathode on both sides of a solid polymer electrolyte membrane, supplies a fuel gas (eg, hydrogen gas) to the anode, and supplies an oxidizing gas (eg, oxygen or oxygen) to the cathode. In some cases, air (air) is supplied to directly extract chemical energy involved in the oxidation-reduction reaction of these gases as electric energy.
In addition, since the fuel cell generates heat when generating power, the temperature of the fuel cell increases when the fuel cell continues to generate power. Therefore, a fuel cell system has been proposed in which a cooling medium is supplied to the fuel cell to suppress an increase in the temperature of the fuel cell.
[0003]
Further, as a fuel cell system, there is a fuel cell system in which pressure control means is provided in a fuel gas or oxidizing gas supply flow path in order to maintain a pressure balance between the fuel gas and the oxidizing gas supplied to the fuel cell ( Patent Document 1).
Further, a regulator is provided in the fuel gas supply flow path, a signal pressure flow path branched from the oxidizing gas supply flow path is connected to the regulator, and the signal pressure is transmitted to the regulator to reduce the pressure of the fuel gas. Control techniques have been proposed.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-9-320620
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described technology, in a transient state in which the flow rates of the reaction gas and the cooling medium fluctuate in a short time, if the signal pressure temporarily increases, the flow rate of the hydrogen gas increases unnecessarily, resulting in oxidation. Fluctuations in the pressure balance between the agent gas and the cooling medium may cause an unexpected load to be applied to each part of the fuel cell, which is not preferable in maintaining the reliability of the fuel cell.
[0006]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a fuel cell system capable of maintaining the reliability of a fuel cell even in a transient state.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 of the present invention provides a fuel cell having an anode and a cathode (for example, a fuel cell 1 in an embodiment described later), and a fuel gas supplied to the anode. A fuel gas supply passage (for example, a hydrogen gas supply passage 6 in an embodiment described later) to be supplied, and an oxidant gas supply passage (for example, air in an embodiment described later) for supplying an oxidant gas to the cathode. A supply flow path 7), a cooling medium supply flow path (for example, a cooling medium circulation flow path 9 in an embodiment described later) for supplying a cooling medium to the fuel cell, and the fuel gas flow path, A regulator (for example, a regulator 5 in an embodiment to be described later) for adjusting the fuel gas pressure in the gas supply passage, and a regulator branched from the oxidizing gas supply passage to the regulator. A signal pressure flow path for transmitting a signal pressure (for example, a signal pressure supply line 11 in an embodiment to be described later) and a signal pressure fluid discharge valve provided in the signal pressure flow path for discharging a signal pressure fluid (for example, an embodiment to be described later). And the signal pressure fluid discharge valve is controlled according to the pressure of any one of the fuel gas, the oxidizing gas, and the cooling medium.
[0008]
According to this invention, by controlling the opening and closing of the signal pressure fluid discharge valve in accordance with the pressure of any one of the fuel gas, the oxidizing gas, and the cooling medium, the pressure of the fuel gas can be reduced even in the transient state. The pressure of the fuel gas can be controlled so as to maintain an appropriate pressure balance with the gas and the cooling medium, and the reliability of the fuel cell can be improved.
[0009]
The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the signal pressure fluid discharge valve is opened when the pressure of the anode becomes equal to or higher than a first predetermined value (for example, as described later). Step S12 in the embodiment) and performing control to close the signal pressure fluid discharge valve when the pressure of the anode becomes equal to or less than a second predetermined value (for example, step S28 in an embodiment described later). And
[0010]
According to the present invention, it is possible to control the pressure of the fuel gas such that the pressure of the anode is kept within an appropriate range (between the second predetermined value and the first predetermined value) even in the transient state. As a result, the reliability of the fuel cell can be improved. Note that the first predetermined value is set to a value higher than the second predetermined value.
[0011]
Further, the invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2, wherein when a pressure difference between the pressure of the anode and the pressure of the cathode becomes equal to or more than a third predetermined value. Controls opening of the signal pressure fluid discharge valve (for example, step S14 in an embodiment described later) and closing the signal pressure fluid discharge valve when the differential pressure becomes equal to or less than a fourth predetermined value (for example, control to be described later). Step S30) in the embodiment described above is performed.
[0012]
According to the present invention, even in the transient state, the fuel gas is supplied such that the pressure difference between the anode and the cathode is kept within an appropriate range (between the fourth predetermined value and the third predetermined value). The pressure can be controlled, and the reliability of the fuel cell can be improved. Note that the third predetermined value is set to a value higher than the fourth predetermined value.
[0013]
The invention according to a fourth aspect is the invention according to any one of the first to third aspects, wherein the pressure difference between the pressure of the anode and the pressure of the cooling medium is not less than a fifth predetermined value. When the differential pressure becomes equal to or less than a sixth predetermined value, the signal pressure fluid discharge valve is opened (for example, step S16 in an embodiment described later), and the signal pressure fluid discharge valve is closed. (For example, step S32 in the embodiment described later) is performed.
[0014]
According to the present invention, even in the transient state, the differential pressure between the anode pressure and the cooling medium pressure is kept within an appropriate range (between the sixth predetermined value and the fifth predetermined value). The pressure of the fuel gas can be controlled, and the reliability of the fuel cell can be improved. Note that the fifth predetermined value is set to a value higher than the sixth predetermined value.
[0015]
The invention according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 4, wherein a differential pressure between the anode pressure and the cathode target pressure is equal to or greater than a seventh predetermined value. If the differential pressure becomes equal to or less than an eighth predetermined value, the signal pressure fluid discharge valve is opened (for example, step S18 in an embodiment described later), and the signal pressure fluid discharge valve is closed. (For example, step S34 in the embodiment described later) is performed.
[0016]
According to the present invention, even in the transient state, when the cathode pressure is adjusted to the target pressure, the electrode gap pressure is kept within an appropriate range (between the eighth predetermined value and the seventh predetermined value). As described above, the pressure of the fuel gas can be controlled, and the reliability of the fuel cell can be improved. Note that the seventh predetermined value is set to a value higher than the eighth predetermined value.
[0017]
The invention according to claim 6 is the invention according to any one of claims 1 to 5, wherein when the power generation from the fuel cell is temporarily stopped to prepare for power generation, the anode is used. When the pressure becomes equal to or higher than a ninth predetermined value which is a pressure upper limit required for restarting power generation of the fuel cell, the signal pressure fluid discharge valve is opened (for example, step S20 in an embodiment described later), and When the pressure becomes equal to or lower than a tenth predetermined value which is a lower pressure limit necessary for restarting power generation of the fuel cell, control for closing the signal pressure fluid discharge valve (for example, step S36 in an embodiment described later) is performed. It is characterized by the following. Note that when temporarily suspending power generation from the fuel cell and preparing for power generation, the fuel cell is temporarily suspended, but the system is on standby so that power can be taken out immediately without delay in response to a power request. It refers to.
[0018]
According to the present invention, when the power generation from the fuel cell is temporarily stopped to prepare for the power generation, the pressure of the fuel gas is set so that the pressure of the anode and the cathode is maintained at a pressure at which the power generation can be restarted at any time. , The reliability of the fuel cell can be improved.
[0019]
Further, the invention according to claim 7 is the invention according to any one of claims 1 to 6, wherein when the power generation of the fuel cell is stopped, the control for opening the signal pressure fluid discharge valve ( For example, steps S22 and S38 in the embodiment described later are performed.
[0020]
According to the present invention, in the transient state when the power generation is stopped, control can be performed so as to quickly reduce the fuel gas pressure, so that the reliability of the fuel cell can be improved.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of a fuel cell system according to the present invention will be described with reference to the drawing of FIG.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a fuel cell system according to an embodiment of the present invention. The fuel cell 1 is composed of a stack formed by stacking a plurality of cells formed by sandwiching a solid polymer electrolyte membrane made of, for example, a solid polymer ion exchange membrane between an anode and a cathode from both sides.
A high-pressure hydrogen supply system 2 is connected to the fuel cell 1 via a hydrogen gas supply passage 6. The high-pressure hydrogen supply system 2 includes a hydrogen supply source such as a hydrogen tank, and supplies hydrogen gas from the hydrogen supply source to the anode of the fuel cell 1 via the hydrogen gas supply flow path 6.
[0022]
An air supply system 3 is connected to the fuel cell 1 via an air supply passage 7. The air supply system 3 includes an air supply source such as an air compressor, and supplies air (oxidant gas) from the air supply source to the cathode of the fuel cell 1 through the air supply passage 7.
[0023]
In the fuel cell 1, hydrogen ions generated by a catalytic reaction at the anode pass through the solid polymer electrolyte membrane to the cathode, and generate an electrochemical reaction with oxygen at the cathode to generate power.
[0024]
After the air is used for power generation, the air is discharged from the cathode of the fuel cell 1 as air-off gas (not shown). Further, after the hydrogen gas supplied to the fuel cell 1 is subjected to power generation, unreacted hydrogen gas is discharged from the anode of the fuel cell 1 to a hydrogen off-gas circulation channel (not shown) as a hydrogen off-gas, The power is supplied to the anode of the battery 1.
[0025]
A cooling medium circulation system 4 is connected to the fuel cell 1 via a cooling medium circulation channel 9. The cooling medium circulation system 4 includes a pump or the like for circulating the cooling medium, and supplies a cooling medium (for example, water) between the cells of the fuel cell 1 through the cooling medium circulation channel 9. By circulating the cooling medium through the fuel cell 1 in this manner, it is possible to suppress the temperature rise of the fuel cell 1 due to heat generated during power generation, and to operate the fuel cell 1 at an appropriate temperature.
[0026]
A regulator 5 is provided in the hydrogen gas supply channel 6. The regulator 5 includes, for example, a proportional pressure control valve, and is connected to a signal pressure supply line 11 branched from the air supply passage 7. Then, the pressure of the air supplied from the signal pressure supply line 11 is input as a signal pressure, and the pressure of the hydrogen gas at the outlet of the regulator 5 is controlled so as to be within a predetermined pressure range according to the signal pressure.
[0027]
In the fuel cell system according to the present embodiment, the regulator controls the pressure of hydrogen gas supplied to the anode to be higher than the pressure of air supplied to the cathode.
[0028]
An orifice 12 is interposed in the signal pressure supply line 11, and the air flow rate of the supply line 11 can be adjusted by adjusting the opening of the orifice. Further, the signal pressure supply line 11 is branched on the downstream side of the orifice 12, and a signal pressure fluid discharge valve 13 is provided in the branched line. By controlling the opening and closing of the signal pressure fluid discharge valve 13, the signal pressure to the regulator 5 is adjusted. This will be described later.
[0029]
A hydrogen pressure sensor 15, an air pressure sensor 16, and a cooling medium pressure sensor 17 are provided in the hydrogen gas supply channel 6, the air supply channel 7, and the cooling medium circulation channel 9, respectively. , The pressure in each of the flow paths 6, 7, 9 is detected.
The sensors 15 to 17 are connected to the ECU 14, and the pressure values PH, PA, and PW detected by the sensors 15 to 17 are transmitted to the ECU 14 (Electric Control Unit). The ECU 14 is connected to the high-pressure hydrogen supply system 2, the air supply system 3, and the cooling medium circulation system 4 in addition to the above-described sensors 15 to 17, and based on the pressure values detected by the sensors 15 to 17, Control of the devices. This will be described with reference to FIG.
[0030]
FIG. 2 is a flowchart showing control of the fuel cell system shown in FIG. First, in step S10, it is determined whether or not the signal pressure fluid discharge valve 13 is open. When the determination result is YES (when the signal pressure fluid discharge valve 13 is open), the process proceeds to step S12, Is NO (when the signal pressure fluid discharge valve 13 is closed), the process proceeds to step S28.
[0031]
First, the processing when the signal pressure fluid discharge valve 13 is closed (the processing after step S12) will be described. In step S12, it is determined whether the hydrogen pressure PH detected by the hydrogen pressure sensor 15 is equal to or higher than a predetermined reference pressure P1. If the determination result is YES, the process proceeds to step S26, and the signal pressure fluid discharge valve 13 is opened. Control to reduce the pressure in the hydrogen gas supply flow path 6. This is for keeping the pressure in the hydrogen gas supply channel 6 within an appropriate reference value. In step S12, if the determination result is NO, the process proceeds to step S14.
[0032]
In step S14, it is determined whether or not the difference between the hydrogen pressure PH and the air pressure PA detected by the air pressure sensor 16 is equal to or greater than a predetermined value P3. If the determination result is YES, the process proceeds to step S26. The signal pressure fluid discharge valve 13 is opened to control the pressure in the hydrogen gas supply passage 6 to be reduced. This is for maintaining the pressure difference between the anode and the cathode within an appropriate range. In step S14, if the determination result is NO, the process proceeds to step S16.
[0033]
In step S16, it is determined whether the difference between the hydrogen pressure PH and the cooling medium pressure PW detected by the cooling medium pressure sensor 17 is equal to or greater than a predetermined value P5, and if the determination result is YES, the process proceeds to step S26. Then, control is performed to open the signal pressure fluid discharge valve 13 and lower the pressure in the hydrogen gas supply flow path 6. This is to prevent the pressure on the anode side from being excessively increased in the fuel cell 1 than on the cooling medium flow path side. In step S16, if the determination result is NO, the process proceeds to step S18.
[0034]
In step S18, it is determined whether or not the difference between the hydrogen pressure PH and the target air pressure PATAR is equal to or greater than a predetermined value P7. If the determination result is YES, the process proceeds to step S26, in which the signal pressure fluid discharge valve 13 is turned off. Control is performed to open and reduce the pressure in the hydrogen gas supply channel 6. This is because when the air pressure is adjusted to the target air pressure, the gap difference pressure is controlled within an appropriate range. In step S18, if the determination result is NO, the process proceeds to step S20.
[0035]
In step S20, it is determined whether there is the power generation temporary stop request (idle stop request) and the hydrogen pressure PH is equal to or higher than a predetermined value P9 which is a pressure upper limit value required for restarting power generation of the fuel cell 1. If YES is determined, the process proceeds to step S26, in which control is performed to open the signal pressure fluid discharge valve 13 and reduce the pressure in the hydrogen gas supply flow path 6. This is because in such a case, it is sufficient to secure a pressure enough to restart power generation. In step S20, if the determination result is NO, the process proceeds to step S22.
[0036]
In step S22, it is determined whether there is the power generation stop request. If the determination result is YES, the process proceeds to step S26, in which the signal pressure fluid discharge valve 13 is opened and the pressure in the hydrogen gas supply flow path 6 is increased. Perform lowering control. In such a case, it is not necessary to maintain the pressure of the hydrogen gas at a certain level or more. In this case, the power generation is stopped by closing a valve (not shown). In step S22, if the determination result is NO, the process proceeds to step S24, where the signal pressure fluid discharge valve 13 is kept closed, and a series of processes ends.
[0037]
The processing when the signal pressure fluid discharge valve 13 is open (the processing after step S28) will be described. In step S28, it is determined whether or not the hydrogen pressure PH detected by the hydrogen pressure sensor 15 is equal to or lower than a predetermined reference pressure P2 (<P1). If the determination result is NO, the process proceeds to step S42 to discharge the signal pressure fluid. Control is performed to reduce the pressure in the hydrogen gas supply flow path 6 while maintaining the valve 13 open. This is for keeping the pressure in the hydrogen gas supply channel 6 within an appropriate reference value. In step S28, if the determination result is YES, the process proceeds to step S30.
[0038]
In step S30, it is determined whether the difference between the hydrogen pressure PH and the air pressure PA detected by the air pressure sensor 16 is equal to or less than a predetermined value P3 (<P4). If the determination result is NO, the process proceeds to step S42. Proceeding to the processing, control is performed to reduce the pressure in the hydrogen gas supply flow path 6 while maintaining the state in which the signal pressure fluid discharge valve 13 is opened. This is for maintaining the pressure difference between the anode and the cathode within an appropriate range. In step S30, if the determination result is YES, the process proceeds to step S32.
[0039]
In step S32, it is determined whether or not the difference between the hydrogen pressure PH and the coolant pressure PW detected by the coolant pressure sensor 17 is equal to or greater than a predetermined value P6 (<P5). Proceeding to S42, control is performed to reduce the pressure in the hydrogen gas supply flow path 6 while maintaining the signal pressure fluid discharge valve 13 open. This is to prevent the pressure on the anode side from being excessively increased in the fuel cell 1 than on the cooling medium flow path side. In step S32, if the determination result is YES, the process proceeds to step S34.
[0040]
In step S34, it is determined whether or not the difference between the hydrogen pressure PH and the target air pressure PATAR is equal to or less than a predetermined value P8 (<P7). If the determination result is NO, the process proceeds to step S42, and the signal pressure fluid Control is performed to reduce the pressure in the hydrogen gas supply flow path 6 while maintaining the state in which the discharge valve 13 is opened. This is because when the air pressure is adjusted to the target air pressure, the gap difference pressure is controlled within an appropriate range. In step S34, if the determination result is YES, the process proceeds to step S36.
[0041]
In step S36, it is determined whether there is the power generation temporary stop request (idle stop request) and whether the hydrogen pressure PH is higher than a predetermined value P10 (<P9) which is a lower pressure limit required for restarting power generation of the fuel cell 1. If the result of the determination is YES, the process proceeds to step S42, in which control is performed to open the signal pressure fluid discharge valve 13 and reduce the pressure in the hydrogen gas supply flow path 6. In such a case, it is sufficient that the pressure in the hydrogen gas supply flow path 6 is large enough to restart power generation. In step S36, if the determination result is NO, the process proceeds to step S38.
[0042]
In step S38, it is determined whether or not there is the power generation stop request. If the determination result is YES, the process proceeds to step S42, in which the signal pressure fluid discharge valve 13 is opened to increase the pressure in the hydrogen gas supply flow path 6. Perform lowering control. In such a case, it is not necessary to maintain the pressure of the hydrogen gas at a certain level or more. In this case, the power generation is stopped by closing a valve (not shown). Then, in step S38, if the determination result is NO, the process proceeds to step S40, the signal pressure fluid discharge valve 13 is kept closed, and a series of processes ends.
[0043]
The fuel cell system according to the present invention is not limited to the above-described embodiment. Further, the fuel cell system can be suitably used for a fuel cell vehicle, but can also be applied to other uses, such as a motorcycle or a robot equipped with a fuel cell, a stationary or portable fuel cell system. Of course.
[0044]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the pressure of the fuel gas is controlled such that the pressure of the fuel gas maintains an appropriate pressure balance with the oxidizing gas and the cooling medium even in a transient state. And the reliability of the fuel cell can be improved.
[0045]
According to the second aspect of the present invention, the pressure of the fuel gas can be controlled so that the pressure of the anode is kept within an appropriate range even in a transient state, and the reliability of the fuel cell can be improved. it can.
[0046]
According to the invention according to claim 3, the pressure of the fuel gas can be controlled so that the pressure difference between the anode and the cathode is maintained within an appropriate range even in a transient state, and the fuel cell can be controlled. Reliability can be improved.
[0047]
According to the invention according to claim 4, even in the transient state, the pressure of the fuel gas can be controlled so that the differential pressure between the pressure of the anode and the pressure of the cooling medium is kept within an appropriate range, The reliability of the fuel cell can be improved.
[0048]
According to the fifth aspect of the present invention, the pressure of the fuel gas is controlled such that the pressure difference between the electrodes is maintained within an appropriate range when the pressure of the cathode is adjusted to the target pressure even in the transient state. Therefore, the reliability of the fuel cell can be improved.
[0049]
According to the invention according to claim 6, in the transient state at the time of the idle stop, the pressure of the fuel gas can be controlled so that the pressure of the anode and the cathode is maintained at a pressure at which power generation can be restarted at any time. Therefore, the reliability of the fuel cell can be improved.
[0050]
According to the invention according to claim 7, in the transient state when the power generation is stopped, control can be performed so as to quickly reduce the fuel gas pressure, so that the reliability of the fuel cell can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a fuel cell system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing control in the fuel cell system shown in FIG.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 fuel cell 2 high-pressure hydrogen supply system 3 air supply system 4 cooling medium circulation system 5 regulator 6 hydrogen gas supply path 7 air supply path 9 cooling medium circulation path 11 signal pressure supply line 13 signal pressure fluid discharge valve 14 ECU
15 hydrogen pressure sensor 16 air pressure sensor 17 cooling medium pressure sensor

Claims

アノードとカソードとを備えた燃料電池と、
前記アノードに燃料ガスを供給する燃料ガス供給流路と、
前記カソードに酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給流路と、
前記燃料電池に冷却媒体を供給する冷却媒体供給流路と、
前記燃料ガス供給流路に設けられ、前記燃料ガス供給流路の燃料ガス圧力を調整するレギュレータと、
前記酸化剤ガス供給流路から分岐して前記レギュレータに信号圧を伝達する信号圧流路と、
前記信号圧流路に設けられ、信号圧流体を排出させる信号圧流体排出弁とを備え、
前記燃料ガス、酸化剤ガス、冷却媒体のいずれかの圧力に応じて、前記信号圧流体排出弁の開閉制御を行うことを特徴とする燃料電池システム。A fuel cell having an anode and a cathode,
A fuel gas supply channel for supplying fuel gas to the anode,
An oxidizing gas supply channel for supplying an oxidizing gas to the cathode,
A cooling medium supply passage for supplying a cooling medium to the fuel cell;
A regulator provided in the fuel gas supply passage, for adjusting a fuel gas pressure of the fuel gas supply passage;
A signal pressure passage branching from the oxidizing gas supply passage and transmitting a signal pressure to the regulator;
A signal pressure fluid discharge valve provided in the signal pressure flow path to discharge the signal pressure fluid,
A fuel cell system, wherein opening / closing control of the signal pressure fluid discharge valve is performed according to the pressure of any one of the fuel gas, the oxidizing gas, and the cooling medium.

前記アノードの圧力が第１の所定値以上になった場合に前記信号圧流体排出弁を開き、前記アノードの圧力が第２の所定値以下になった場合に前記信号圧流体排出弁を閉じる制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池システム。Control for opening the signal pressure fluid discharge valve when the pressure of the anode is equal to or higher than a first predetermined value and closing the signal pressure fluid discharge valve when the pressure of the anode is equal to or lower than a second predetermined value The fuel cell system according to claim 1, wherein

前記アノードの圧力と前記カソードの圧力との差圧が第３の所定値以上になった場合には前記信号圧流体排出弁を開き、該差圧が第４の所定値以下になった場合に前記信号圧流体排出弁を閉じる制御を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料電池システム。When the pressure difference between the anode pressure and the cathode pressure is equal to or higher than a third predetermined value, the signal pressure fluid discharge valve is opened, and when the pressure difference is equal to or lower than a fourth predetermined value. 3. The fuel cell system according to claim 1, wherein control for closing the signal pressure fluid discharge valve is performed.

前記アノードの圧力と前記冷却媒体の圧力との差圧が第５の所定値以上になった場合には前記信号圧流体排出弁を開き、該差圧が第６の所定値以下になった場合に前記信号圧流体排出弁を閉じる制御を行うことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の燃料電池システム。When the pressure difference between the pressure of the anode and the pressure of the cooling medium is equal to or higher than a fifth predetermined value, the signal pressure fluid discharge valve is opened, and when the pressure difference is equal to or lower than a sixth predetermined value. 4. The fuel cell system according to claim 1, wherein control for closing the signal pressure fluid discharge valve is performed.

前記アノードの圧力と前記カソードの目標圧力との差圧が第７の所定値以上になった場合には前記信号圧流体排出弁を開き、該差圧が第８の所定値以下になった場合に前記信号圧流体排出弁を閉じる制御を行うことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の燃料電池システム。When the differential pressure between the anode pressure and the cathode target pressure is equal to or greater than a seventh predetermined value, the signal pressure fluid discharge valve is opened, and the differential pressure is equal to or less than an eighth predetermined value. The fuel cell system according to any one of claims 1 to 4, wherein control for closing the signal pressure fluid discharge valve is performed.

前記燃料電池からの発電を一時的に休止させ発電に備えさせる際には、前記アノードの圧力が前記燃料電池の発電再開に必要な圧力上限値である第９の所定値以上になった場合に前記信号圧流体排出弁を開き、該圧力が前記燃料電池の発電再開に必要な圧力下限値である第１０の所定値以下になった場合に前記信号圧流体排出弁を閉じる制御を行うことを特徴とする請求項１から請求項５に記載の燃料電池システム。When temporarily suspending power generation from the fuel cell and preparing for power generation, when the pressure of the anode becomes equal to or higher than a ninth predetermined value which is a pressure upper limit value required for restarting power generation of the fuel cell. Opening the signal pressure fluid discharge valve, and performing control to close the signal pressure fluid discharge valve when the pressure becomes equal to or less than a tenth predetermined value which is a pressure lower limit value required for restarting power generation of the fuel cell. The fuel cell system according to any one of claims 1 to 5, wherein:

前記燃料電池の発電を停止する場合には、前記信号圧流体排出弁を開ける制御を行うことを特徴とする請求項１から請求項６に記載の燃料電池システム。7. The fuel cell system according to claim 1, wherein when the power generation of the fuel cell is stopped, control for opening the signal pressure fluid discharge valve is performed.