燃料电池系统
阅读：975发布：2020-05-08
专利汇可以提供燃料电池系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种 燃料 电池 系统，其具备二次电池、第1 燃料电池 、第2燃料电池、第1扫气装置、第2扫气装置和控制装置，所述第1扫气装置和所述第2扫气装置能够分别对所述第1燃料电池和所述第2燃料电池进行扫气，所述控制装置在所述第1燃料电池和所述第2燃料电池处于发电停止状态时，执行利用所述二次电池的充电电 力 驱动所述第1扫气装置对所述第1燃料电池进行扫气的第1扫气处理，在所述第1燃料电池处于发电状态且所述第2燃料电池处于发电停止状态时，执行利用所述第1燃料电池的发电电力驱动所述第2扫气装置对所述第2燃料电池进行扫气的第2扫气处理。，下面是燃料电池系统专利的具体信息内容。
1.一种燃料电池系统，其特征在于，具备二次电池、第1燃料电池、第2燃料电池、第1扫气装置、第2扫气装置和控制装置，
所述第1扫气装置和所述第2扫气装置被构成为分别对所述第1燃料电池和所述第2燃料电池进行扫气，
所述控制装置被构成为执行第1扫气处理和第2扫气处理，
所述第1扫气处理是在所述第1燃料电池和所述第2燃料电池处于发电停止状态时利用所述二次电池的充电电力驱动所述第1扫气装置对所述第1燃料电池进行扫气，所述第2扫气处理是在所述第1燃料电池处于发电状态且所述第2燃料电池处于发电停止状态时利用所述第1燃料电池的发电电力驱动所述第2扫气装置对所述第2燃料电池进行扫气。
2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，
所述控制装置被构成为在点火开启的情况下，在所述第1扫气处理的执行后执行所述第2扫气处理。
3.根据权利要求1或2所述的燃料电池系统，其特征在于，
所述控制装置被构成为在点火关闭的情况下，在所述第2扫气处理的执行后执行所述第1扫气处理。
4.根据权利要求1～3的任一项所述的燃料电池系统，其特征在于，
所述控制装置被构成为在点火关闭时所述二次电池的充电量小于阈值的情况下，执行所述第2扫气处理，不执行所述第1扫气处理。
5.根据权利要求4所述的燃料电池系统，其特征在于，
所述控制装置被构成为执行第3扫气处理和第4扫气处理，
所述第3扫气处理是在点火关闭时执行所述第2扫气处理并且不执行所述第1扫气处理之后点火开启的情况下，在所述第1燃料电池和所述第2燃料电池处于发电停止状态时利用所述二次电池的充电电力对所述第2燃料电池进行扫气，
所述第4扫气处理是在所述第3扫气处理的执行后，在所述第2燃料电池处于发电状态且所述第1燃料电池处于发电停止状态时利用所述第2燃料电池的发电电力对所述第1燃料电池进行扫气。
6.根据权利要求1～5的任一项所述的燃料电池系统，其特征在于，
所述第2燃料电池的发电体积大于所述第1燃料电池的发电体积，
所述控制装置被构成为使向所述第2燃料电池供给的扫气气体的供给量大于向所述第
1燃料电池供给的扫气气体的供给量。
燃料电池系统
技术领域
背景技术
[0002] 如果在燃料电池内残留有液态水，有时在燃料电池的发电停止后，液态水会在燃料电池内冻结，从而在下一次启动时阻碍反应气体的流通。因此，已知在燃料电池的发电停止时对燃料电池进行扫气，将液态水从燃料电池中排出的技术(例如参照日本特开2006-155997)。这样的扫气是基于燃料电池以外的二次电池的充电电力进行的。
发明内容
[0003] 二次电池的充电电力并不总是始终充足的。另外，在低温环境下，二次电池的输出性能也会降低。另外，在具备多个这样的燃料电池的燃料电池系统中，有可能二次电池的充电电力不足，无法对多个燃料电池充分地进行扫气。
[0004] 本发明提供能够对多个燃料电池充分进行扫气的燃料电池系统。
[0005] 本发明的第1技术方案，涉及一种燃料电池系统，其具备二次电池、第1燃料电池、第2燃料电池、第1扫气装置、第2扫气装置和控制装置，所述第1扫气装置和所述第2扫气装置被构成为分别对所述第1燃料电池和所述第2燃料电池进行扫气，所述控制装置被构成为执行第1扫气处理和第2扫气处理，所述第1扫气处理是在所述第1燃料电池和所述第2燃料电池处于发电停止状态时利用所述二次电池的充电电力驱动所述第1扫气装置对所述第1燃料电池进行扫气，所述第2扫气处理是在所述第1燃料电池处于发电状态且所述第2燃料电池处于发电停止状态时利用所述第1燃料电池的发电电力驱动所述第2扫气装置对所述第2燃料电池进行扫气。
[0006] 根据上述技术构成，仅在第1燃料电池和第2燃料电池这两者都处于发电停止状态的情况下，利用二次电池的充电电力仅对第1燃料电池进行扫气，在只有第1燃料电池处于发电状态的情况下，利用第1燃料电池的充电电力对第2燃料电池进行扫气。这样，能够尽可能地抑制由扫气造成的二次电池的使用，由于使用第1燃料电池的发电电力对第2燃料电池进行扫气，因此能够对第1燃料电池和第2燃料电池充分地进行扫气。
[0007] 所述控制装置可以被构成为在点火开启的情况下，在所述第1扫气处理的执行后执行所述第2扫气处理。
[0008] 所述控制装置可以被构成为在点火关闭的情况下，在所述第2扫气处理的执行后执行所述第1扫气处理。
[0009] 所述控制装置可以被构成为在点火关闭时所述二次电池的充电量小于阈值的情况下，执行所述第2扫气处理，不执行所述第1扫气处理。
[0010] 所述控制装置可以被构成为执行第3扫气处理和第4扫气处理，所述第3扫气处理是在点火关闭时执行所述第2扫气处理并且不执行所述第1扫气处理之后点火开启的情况下，在所述第1燃料电池和所述第2燃料电池处于发电停止状态时利用所述二次电池的充电电力对所述第2燃料电池进行扫气，所述第4扫气处理是在所述第3扫气处理的执行后，在所述第2燃料电池处于发电状态且所述第1燃料电池处于发电停止状态时利用所述第2燃料电池的发电电力对所述第1燃料电池进行扫气。
[0011] 可以设为：所述第2燃料电池的发电体积大于所述第1燃料电池的发电体积，所述控制装置被构成为使向所述第2燃料电池供给的扫气气体的供给量大于向所述第1燃料电池供给的扫气气体的供给量。
[0013] 下面，参照附图对本发明的示例性实施例的特征、优点、技术和工业重要性进行说明，附图中相同的标记表示相同的元件。
[0014] 图1是车辆所搭载的燃料电池系统的结构图。
[0015] 图2是表示点火打开时的扫气控制的一例的流程图。
[0016] 图3是表示点火打开时的扫气控制的一例的时序图。
[0017] 图4是表示点火关闭时的扫气控制的一例的流程图。
[0018] 图5是表示点火关闭时的扫气控制的一例的时序图。
[0019] 图6是表示点火关闭时的扫气控制的变形例的流程图。
[0020] 图7是表示点火打开时的扫气控制的变形例的流程图。
[0021] 图8是变形例的系统的结构图。
[0022] 图9是表示变形例的系统中点火打开时的扫气控制的一例的时序图。
[0023] 图10是表示变形例的系统中点火关闭时的扫气控制的一例的时序图。
具体实施方式
[0024] [燃料电池系统的结构]
[0025] 图1是车辆所搭载的燃料电池系统(以下简称为系统)1的结构图。系统1包括ECU(电子控制单元；Electronic Control Unit)2、燃料电池(以下称为FC)4a和4b、二次电池(以下称为BAT)8a和8b、阴极气体供给系统10a和10b、阳极气体供给系统20a和20b、电力控制系统30a和30b、电机50等。再者，系统1包括使冷却水在FC4a和4b中循环从而进行冷却的未图示的冷却系统。
[0026] FC4a和4b是接受阴极气体和阳极气体的供给而发电的燃料电池。FC4a和4b分别层叠有多个固体高分子电解质型的单电池。本实施例中，FC4b比FC4a大，额定输出也大。具体而言，FC4a和4b都是由相同的单电池层叠而成的，FC4b与FC4a相比，单电池的层叠数量多。FC4b与FC4a相比，发电体积也大，详细情况会在后面进行说明。FC4a和4b分别是第1燃料电池和第2燃料电池的一例。
[0027] 阴极气体供给系统10a和10b分别将作为阴极气体的包含氧气的空气向FC4a和4b供给。具体而言，阴极气体供给系统10a和10b分别包括供给管11a和11b、排出管12a和12b、旁通管13a和13b、空气压缩机14a和14b、旁通阀15a和15b、中冷器16a和16b、以及背压阀17a和17b。
[0028] 供给管11a和11b分别与FC4a和4b的阴极入口歧管连接。排出管12a和12b分别与FC4a和4b的阴极出口歧管连接。旁通管13a将供给管11a和排出管12a连通，同样地旁通管13b将供给管11b和排出管12b连通。旁通阀15a设置于供给管11a与旁通管13a的连接部分，同样地旁通阀15b设置于供给管11b与旁通管13b的连接部分。旁通阀15a切换供给管11a与旁通管13a的连通状态，同样地旁通阀15b切换供给管11b与旁通管13b的连通状态。空气压缩机14a、旁通阀15a和中冷器16a在供给管11a上从上游侧起依次配置。背压阀17a配置于排出管12a上、且比排出管12a与旁通管13a的连接部分靠上游侧。同样地，空气压缩机14b、旁通阀15b和中冷器16b在供给管11b上从上游侧起依次配置。背压阀17b配置于排出管12b上、且比排出管12b与旁通管13b的连接部分靠上游侧。
[0029] 空气压缩机14a和14b分别将作为阴极气体的包含氧气的空气经由供给管11a和11b向FC4a和4b供给。被供给到FC4a和4b的阴极气体分别经由排出管12a和12b排出。中冷器
16a和16b分别将向FC4a和4b供给的阴极气体冷却。背压阀17a和17b分别调整FC4a和4b的阴极侧的背压。
16a和16b分别将向FC4a和4b供给的阴极气体冷却。背压阀17a和17b分别调整FC4a和4b的阴极侧的背压。
[0030] 阳极气体供给系统20a和20b分别将作为阳极气体的氢气向FC4a和4b供给。具体而言，阳极气体供给系统20a和20b分别包括罐20Ta和20Tb、供给管21a和21b、排出管22a和22b、循环管23a和23b、罐阀24a和24b、调压阀25a和25b、喷射器(以下称为INJ)26a和26b、气液分离器27a和27b、排水阀28a和28b、以及氢气循环泵(以下称为HP)29a和29b。
[0031] 罐20Ta与FC4a的阳极入口歧管通过供给管21a连接。同样地，罐20Tb与FC4b的阳极入口歧管通过供给管21b连接。在罐20Ta和20Tb中储存有作为阳极气体的氢气。排出管22a和22b分别与FC4a和4b的阳极出口歧管连接。循环管23a和23b分别将气液分离器27a和27b与供给管21a和21b连通。罐阀24a、调压阀25a和INJ26a从供给管21a的上游侧起依次配置。在罐阀24a打开的状态下，调整调压阀25a的开度，INJ26a喷射阳极气体。由此，向FC4a供给阳极气体。罐阀24a、调压阀25a和INJ26a的驱动通过ECU2控制。关于罐阀24b、调压阀25b和INJ26b也是同样的。
[0032] 排出管22a中，气液分离器27a和排水阀28a从上游侧起依次配置。气液分离器27a从FC4a排出的阳极气体中将水分分离并储存。气液分离器27a中所储存的水，通过打开排水阀28a而经由排出管22a向系统1的外部排出。排水阀28a的驱动通过ECU2控制。关于气液分离器27b和排水阀28b也是同样的。
[0033] 循环管23a是用于使阳极气体向FC4a回流的配管，上游侧的端部与气液分离器27a连接，配置有HP29a。从FC4a排出的阳极气体，被HP29a适度加压，被导向供给管21a。HP29a的驱动通过ECU2控制。关于循环管23b和HP29b也是同样的。
[0034] 电力控制系统30a和30b分别包括燃料电池DC/DC转换器(以下称为FDC)32a和32b、电池DC/DC转换器(以下称为BDC)34a和34b、辅助逆变器(以下称为AINV)39a和39b。另外，电力控制系统30a和30b共用与电机50连接的电机逆变器(以下称为MINV)38。FDC32a和32b分别调整来自FC4a和4b的直流电并向MINV38输出。BDC34a和34b分别调整来自BAT8a和8b的直流电并向MINV38输出。FC4a和4b的发电电力可以分别储存于BAT8a和8b。MINV38将所输入的直流电转换为三相交流电并向电机50供给。电机50驱动车轮5而使车辆行驶。
[0035] FC4a和BAT8a的电力可以经由AINV39a向电机50以外的负载装置供给。同样地，FC4b和BAT8b的电力可以经由AINV39b向负载装置供给。在此，负载装置包括FC4a和4b用的辅助器以及车辆用的辅助器。FC4a和4b用的辅助器包括上述的空气压缩机14a和14b、旁通阀15a和15b、背压阀17a和17b、罐阀24a和24b、调压阀25a和25b、INJ26a和26b、排水阀28a和28b、HP29a和29b。车辆用的辅助器例如包括空调设备、照明装置、危险警告灯等。
[0036] ECU2包括CPU(中央处理单元；Central Processing Unit)、ROM(只读存储器；Read Only Memory)、RAM(随机存取存储器；Random Access Memory)。ECU2与加速器开度传感器6、点火开关7、空气压缩机14a和14b、旁通阀15a和15b、背压阀17a和17b、罐阀24a和24b、调压阀25a和25b、INJ26a和26b、排水阀28a和28b、FDC32a和32b、以及BDC34a和34b电连接。
ECU2基于加速器开度传感器6的检测值，计算对FC4a和4b整体的需求输出。另外，ECU2根据需求输出而控制FC4a和4b用的辅助器等，控制FC4a和4b的合计的发电电力。
ECU2基于加速器开度传感器6的检测值，计算对FC4a和4b整体的需求输出。另外，ECU2根据需求输出而控制FC4a和4b用的辅助器等，控制FC4a和4b的合计的发电电力。
[0037] [扫气控制]
[0038] ECU2在点火打开时和点火关闭时，为了将残留于FC4a和4b内的液态水排出，执行向FC4a和4b内供给扫气气体进行扫气的扫气控制。通过在点火打开时执行扫气控制，能够在发电开始前将残留于FC4a和4b内的液态水排出，能够确保之后的发电开始时的输出性能。另外，通过在点火关闭时执行扫气控制，能够将通过发电而产生的液态水从FC4a和4b排出，能够防止在系统1的停止中残留的液态水在FC4a和4b内冻结。本实施例的扫气控制中，利用HP29a和29b，分别对形成于FC4a和4b的内部的阳极气体流路进行扫气。HP29a和HP29b分别是能够对FC4a和FC4b进行扫气的第1扫气装置和第2扫气装置的一例。
[0039] [点火打开时的扫气控制]
[0040] 图2是表示点火打开时的扫气控制的一例的流程图。图3是表示点火打开时的扫气控制的一例的时序图。图3示出点火打开与关闭的切换、HP29a和29b的各转速、以及FC4a和4b的发电状态。该扫气控制每隔预定期间反复执行。再者，在点火关闭的状态下，罐阀24a和
24b、排水阀28a和28b被关闭。
24b、排水阀28a和28b被关闭。
[0041] ECU2基于来自点火开关7的输出信号来判定是否检测到点火打开(步骤S1)。在步骤S1中为否的情况下，结束本控制。如果检测到点火打开(在步骤S1中为是)，ECU2基于BAT8a的充电电力，即利用BAT8a的充电电力驱动HP29a开始进行FC4a的扫气(步骤S3、时刻t1)。在此，作为扫气气体，例如使用在供给管21a、FC4a的阳极气体流路、循环管23a内残留的气体。作为FC4a的扫气条件，HP29a的转速设定为适合于FC4a的扫气的速度α，扫气期间设定为期间β。速度α例如为2000rpm。期间β例如为15秒。从FC4a排出的液水由气液分离器27a储存。步骤S3的处理，是在FC4a和4b处于发电停止状态下基于BAT8a的充电电力驱动HP29a对FC4a进行扫气的第1扫气处理的一例。
[0042] 如果在从时刻t1起经过了期间β的时刻t2完成FC4a的扫气，则ECU2开始FC4a的发电(步骤S5、时刻t3)。具体而言，继续HP29a的驱动，将罐阀24a、调压阀25a和INJ26a开阀，开始向FC4a供给阳极气体，驱动空气压缩机14a开始向FC4a供给阴极气体，通过设置于FDC32a内部的开关使FC4a与负载装置电连接。本实施例中，FC4a的发电状态下的HP29a的转速被控制为与需求输出相对应的转速，图3的例子中，被控制为比扫气时的速度α慢的速度。再者，FC4a的发电开始时的INJ26a等的驱动电力从BAT8a供给，但也可以在从FC4a的发电开始起经过预定期间后从FC4a供给。
[0043] 另外，ECU2基于FC4a的发电电力，即利用FC4a的发电电力驱动HP29b开始进行FC4b的扫气(步骤S7、时刻t3)。作为扫气气体，与FC4a的情况同样地，使用在供给管21b、FC4b的阳极气体流路、循环管23b内残留的气体。作为FC4b的扫气条件，HP29b的转速被设定为与HP29a相同的速度α，但FC4b的扫气期间被设定为比FC4a的扫气期间即期间β长的期间γ。期间γ例如为30秒。步骤S7的处理是在FC4a处于发电状态且FC4b处于发电停止状态时基于FC4a的发电电力驱动HP29b对FC4b进行扫气的第2扫气处理的一例。
[0044] 在此，如上所述，FC4b比FC4a的发电体积大。发电体积是将每一个单电池的电极面积、每一个单电池的电极厚度、以及单电池的层叠数量相乘而得到的值。随着该发电体积越大，为充分进行扫气而需要的能量越大。这是随着发电体积越大，在燃料电池内产生的液态水量越多，而随着液态水量越多，从燃料电池中充分排出液态水所需的能量就越大。本实施例中，如上所述，HP29a和29b的转速都为速度α，但关于扫气期间，FC4b比FC4a长。因此，关于扫气气体的供给量，FC4b比FC4a多，FC4b与FC4a相比，扫气使用了更多的能量。像这样，能够根据发电体积对FC4a和4b这两者充分地进行扫气。
[0045] 当FC4b的扫气完成时(时刻t4)，ECU2开始进行FC4b的发电(步骤S9、时刻t5)。具体而言，与FC4a的情况同样地，开始进行向FC4b的阳极气体和阴极气体的供给，将FC4b与负载装置电连接。
[0046] [点火关闭时的扫气控制]
[0047] 图4是表示点火关闭时的扫气控制的一例的流程图。图5是表示点火关闭时的扫气控制的一例的时序图。图5示出点火打开与关闭的切换、HP29a和29b的各转速、以及FC4a和4b的发电状态。该扫气控制每隔预定期间反复执行。
[0048] ECU2基于来自点火开关7的输出信号来判定是否检测到点火关闭(步骤S11)。在步骤S11中为否的情况下，结束本控制。当检测到点火关闭时(在步骤S11中为是)，ECU2停止FC4b的发电(步骤S13、时刻t11)。具体而言，通过FDC32b内部的开关将FC4b与载荷装置电切断，并且关闭罐阀24b和调压阀25b，停止INJ26b和空气压缩机14b的驱动，停止向FC4b的阳极气体和阴极气体的供给。另外，ECU2基于FC4a的发电电力继续HP29b的驱动，开始进行FC4b的扫气(步骤S15、时刻t11)。在此，HP29b的转速与上述情况同样地为速度α，FC4b的扫气期间也是上述的期间γ。步骤S15的处理是上述的第2扫气处理的一例。
[0049] ECU2停止向HP29b供给来自FC4a的发电电力(时刻t12)，完成FC4b的扫气。接着，ECU2停止FC4a的发电(步骤S17、时刻t13)。具体而言，与FC4b的情况同样地，将FC4a与负载装置电切断，并且停止向FC4b供给阳极气体和阴极气体。另外，ECU2基于BAT8a的充电电力继续HP29a的驱动，开始进行FC4a的扫气(步骤S19、时刻t13)。在此，HP29a的转速为速度α，FC4a的扫气期间也为上述的期间β。接着，完成FC4a的扫气(时刻t14)，HP29a完全停止(时刻t15)。步骤S19的处理是上述第1扫气处理的一例。
[0050] 如上所述，在点火打开时和点火关闭时的任一情况下，FC4a通过BAT8a的充电电力扫气，FC4b没有通过BAT8b的充电电力，而是通过FC4a的发电电力扫气。因此，例如在BAT8b的充电量少的情况下通过BAT8b对FC4b扫气时，有可能无法对FC4b充分地进行扫气。本实施例中，能够避免这样的问题，对FC4a和4b这两者充分地进行扫气。
[0051] 另外，如上所述，在FC4a和4b这两者都处于发电停止状态时，对于比FC4b的发电体积小的FC4a，基于BAT8a的充电电力进行扫气。例如，基于BAT8b的充电电力对发电体积大的FC4b进行扫气，基于FC4b的发电电力对发电体积小的FC4a进行扫气。但是该情况下，如上所述，为了对FC4b充分地进行扫气所需的能量，比为了对FC4a充分地进行扫气所需的能量多。因此，有可能无法通过BAT8b的充电量对FC4b充分地进行扫气。如该实施例这样，FC4a通过BAT8a的蓄电电力扫气，FC4b通过FC4a的发电电力扫气，由此对于FC4b也能够充分地进行扫气。
[0052] 上述实施例中，作为比第1燃料电池的发电体积大的第2燃料电池，例示出与FC4a相比层叠的单电池的数量多的FC4b，但并不限定于此。例如可以设为：第1燃料电池和第2燃料电池的单电池的各层叠数量相同，第2燃料电池的各单电池的电极面积比第1燃料电池的各单电池的电极面积大，由此第2燃料电池比第1燃料电池的发电体积大。另外也可以设为：单电池的层叠数量相同，各单电池的电极面积也相同，但第2燃料电池的各单电池的电极厚度比第1燃料电池的各单电池的电极厚度大，由此第2燃料电池比第1燃料电池的发电体积大。电极面积是电解质膜与分别设置于该电解质膜的一侧的面和另一侧的面的阳极催化剂层和阴极催化剂层重叠的区域的面积。电极厚度是电解质膜与阳极催化剂层和阴极催化剂层重叠的区域的平均厚度。
[0053] 上述实施例中，作为FC4a和4b的扫气条件，HP29a和29b的转速相同，关于扫气期间，FC4b比FC4a长，由此与发电体积不同的FC4a和4b相对应，但并不限定于此。例如可以设为：FC4a和4b的扫气期间相同，但HP29b的转速比HP29a的转速大。由此，向FC4b供给的扫气气体的供给量大于向FC4a供给的扫气气体的供给量。
[0054] 上述实施例中，在点火打开时和点火关闭时这两个时刻都对FC4a和4b进行扫气，但也可以在任一时刻对FC4a和4b进行扫气。另外，可以利用INJ26a喷射阳极气体并驱动HP29a对FC4a进行扫气。关于FC4b也是同样的。
[0055] [扫气控制的变形例]
[0056] 下面，对扫气控制的变形例进行说明。图6是表示点火关闭时的扫气控制的变形例的流程图。图7是表示点火打开时的扫气控制的变形例的流程图。关于与上述实施例相同的处理，附带相同标记并省略重复的说明。
[0057] 如图6所示，如果在步骤S11中判定为是，执行步骤S13、S15和S17的处理，则ECU2判定BAT8a的充电量是否为阈值以上(步骤S18A)。在此，阈值是点火关闭时的FC4a的扫气所需的电量和后述的点火打开时的FC4a的扫气所需的电量的合计值加上预定余量而得到的值。在步骤S18A中为是的情况下，BAT8a的充电量足够多，与上述实施例同样地通过BAT8a的充电电力对FC4a进行扫气(步骤S19)，ECU2将FC4a的扫气完成标志设定为打开(步骤S19A)。在步骤S18A中为否的情况下，ECU2不对FC4a进行扫气，将FC4a的扫气完成标志设定为关闭(步骤S18B)，结束本控制。
[0058] 然后，如图7所示，如果在步骤S1中判定为是，则ECU2判定FC4a的扫气完成标志是否为关闭(步骤S2A)。在步骤S2A中为否的情况下，即、在图6所示的步骤S18中判定为是并且没有执行FC4a的扫气的情况下，与上述实施例同样地执行步骤S3、S5、S7和S9的处理。即、即使在点火打开时，FC4a也通过BAT8a的充电电力扫气，FC4b通过FC4a的发电电力扫气。
[0059] 在步骤S2A中为是的情况下，与步骤S3不同，ECU2基于BAT8b的充电电力驱动HP29b对FC4b进行扫气(步骤S4A)。步骤S4A的处理是在点火关闭时执行第2扫气处理并且没有执行第1扫气处理之后点火打开的情况下，在FC4a和4b处于发电停止状态时基于BAT8b的充电电力对FC4b进行扫气的第3扫气处理的一例。
[0060] 接着，ECU2使FC4b发电(步骤S6A)，基于FC4b的发电电力驱动HP29a对FC4a进行扫气(步骤S8A)。然后，ECU2使FC4a发电(步骤S10A)。步骤S6A的处理是在第3扫气处理的执行后FC4b处于发电状态且FC4a处于发电停止状态时基于FC4b的发电电力对FC4a进行扫气的第4扫气处理的一例。
[0061] 像这样，在点火关闭时没有对FC4a进行扫气而仅对FC4b进行了扫气的情况下，在点火打开时先于FC4a对FC4b进行扫气。该理由如下。在点火关闭时没有对FC4a扫气，因此FC4a内有可能残留液态水。在该状态下，即使在点火打开时先于FC4b对FC4a进行扫气并开始发电，由于在上一次点火关闭时没有对FC4a进行扫气，因此仅通过点火打开时的扫气有可能无法将FC4a内的液态水充分排出。由此，有可能导致FC4a的发电刚开始后的发电性能降低，对于所需输出的响应性降低。如本实施例这样，对于在点火关闭时进行了扫气的FC4b，在点火打开时优先进行扫气并开始发电，由此能够确保FC4b的发电刚开始后的对于所需输出的响应性。
[0062] [燃料电池系统的变形例]
[0063] 图8是变形例的系统1A的结构图。本变形例中，与上述实施例不同，阳极气体供给系统20a1和20b1分别代替HP29a和29b而具备喷射器29a1和29b1。喷射器29a1和29b1分别设置于比INJ26a和26b靠下游侧且供给管21a和21b上。喷射器29a1将从INJ26a喷射的阳极气体的流动作为驱动流，从循环管23a吸入从FC4a排出的阳极气体，使从FC4a排出的阳极气体再次循环于FC4a。喷射器29b1也是同样的。系统1A的扫气控制中，使用从INJ26a和26b喷射的阳极气体作为扫气气体。因此，INJ26a和INJ26b分别是第1扫气装置和第2扫气装置的一例。
[0064] [燃料电池系统的变形例中的扫气控制]
[0065] 图9是表示变形例的系统1A中的点火打开时的扫气控制的一例的时序图。图9示出点火打开与关闭的切换、INJ26a和26b的工作状态、以及FC4a和4b的发电状态。当切换为点火打开时，ECU2A基于BAT8a的充电电力驱动INJ26a开始进行FC4a的扫气(时刻t1a)。在此，INJ26a为了向FC4a供给阳极气体而开阀的期间即扫气期间被设定为期间βa。当FC4a的扫气完成时(时刻t2a)，从INJ26a继续喷射阳极气体，并且开始FC4a的发电(时刻t2a)。另外，ECU2A基于FC4a的发电电力驱动INJ26b开始进行FC4b的扫气(时刻t3a)。在此，INJ26b为了FC4b的扫气而开阀的期间即扫气期间被设定为比期间βa长的期间γa。当FC4b的扫气完成时(时刻t4a)，ECU2A继续从INJ26b喷射阳极气体，并且开始FC4b的发电(时刻t5a)。
[0066] 图10是表示变形例的系统1A中的点火关闭时的扫气控制的一例的时序图。图10示出点火打开与关闭的切换、INJ26a和26b的工作状态、以及FC4a和4b的发电状态。当切换为点火关闭时，ECU2A停止FC4b的发电，基于FC4a的发电电力驱动INJ26b喷射阳极气体，开始进行FC4b的扫气(时刻t11a)。FC4b的扫气期间与上述情况同样地被设定为期间γa。接着，ECU2A停止INJ26b，完成FC4b的扫气(时刻t12a)，然后停止FC4a的发电，基于BAT8a的充电电力驱动INJ26a喷射阳极气体，开始进行FC4a的扫气(时刻t13a)。FC4a的扫气期间与上述情况同样地被设定为期间βa。接着，ECU2A停止INJ26a，完成FC4a的扫气(时刻t14a)。
[0067] 如上所述，即使在不具备HP29a和29b而具备喷射器29a1和29b1的系统1A中，也能够通过INJ26a和26b对FC4a和4b这两者充分地进行扫气。另外，系统1A中，在点火打开时，通过从INJ26a和26b喷射出的阳极气体进行扫气，扫气完成后，通过扫气所使用的阳极气体开始进行FC4a和4b的发电。因此，能够在扫气完成后以较短时间开始进行FC4a和FC4b的发电。因此，能够在FC4a的扫气完成后以短时间开始进行FC4a的发电，能够基于该发电电力以短时间开始进行FC4b的扫气。由此，能够缩短从切换为点火打开后直到FC4a和FC4b这两者的扫气完成而进行发电为止的期间，对于所需输出的响应性提高。
[0068] 系统1A的扫气控制中，可以间歇地进行INJ26a和26b的开闭。另外，该情况下，可以通过变更开闭的占空比，控制为FC4b的扫气时的INJ26b的合计开阀期间比FC4a的扫气时的INJ26a的合计开阀期间长。这是由于该情况下，作为扫气气体向FC4b供给的阳极气体的供给量大于作为扫气气体向FC4a供给的阳极气体的供给量，能够对FC4a和4b这两者充分地进行扫气。另外，通过调整调压阀25a和25b的开度，使从INJ26b喷射的阳极气体的压力大于从INJ26a喷射的阳极气体的压力，由此即使INJ26a和26b的各合计开阀期间相同，也可以使作为扫气气体向FC4b供给的阳极气体的供给量大于作为扫气气体向FC4a供给的阳极气体的供给量。另外，系统1A中，可以在点火打开时和点火关闭时的任一时刻对FC4a和4b进行扫气。在系统1A中，可以采用图6和图7所示的扫气控制的变形例。
[0069] [其它]
[0070] 上述实施例和变形例中，FC4b比FC4a的发电体积大，但不限定于此，发电体积也可以相同。该情况下，向FC4a和4b分别供给的扫气气体的供给量优选相同。即、在上述的本实施例中，FC4a和4b的各扫气期间、HP29a和29b的转速可以相同，系统1A的扫气控制中INJ26a和26b的各合计开阀期间可以相同。
[0071] 上述实施例中，具备FC4a和4b这两个，但也可以具备三个以上FC。例如，在除了FC4a和4b以外还具备第3燃料电池的系统中，在点火打开时，优选如图2所示执行FC4a和4b的扫气之后，不利用二次电池的充电电力，而是基于FC4a和4b中的至少一者的发电电力执行第3燃料电池的扫气。同样地，在点火关闭时，优选在停止FC4a和4b的发电之前，先停止第3燃料电池的发电，通过FC4a和4b中的至少一者的发电电力对第3燃料电池进行扫气，然后如图4所示对FC4a和4b进行扫气。这是由于通过在不利用二次电池的充电电力的状态下对第3燃料电池进行扫气，能够对第3燃料电池充分地进行扫气。
[0072] 上述实施例中，设有与FC4a和4b分别相对应的BAT8a和8b，但不限定于此，可以具备与FC4a和4b共通连接的二次电池。上述实施例中，具备与FC4a和4b分别相对应的罐20Ta和20Tb，但不限定于此，可以代替罐20Ta和20Tb而具备FC4a和4b共用的罐，也可以具备三个以上罐。
[0073] 上述实施例中，仅对FC4a和4b的阳极侧进行了扫气，但也可以仅对阴极侧进行扫气，也可以对阳极侧和阴极侧这两侧进行扫气。FC4a的阴极侧的扫气优选通过以下方式进行：由旁通阀15a切断供给管11a与旁通管13a的连通状态，并且调整背压阀17a的开度来驱动空气压缩机14a。关于FC4b也是同样的。另外，与发电体积大于FC4a的FC4b相对应地，可以与上述实施例同样地使空气压缩机14a和14b的转速相同并且使空气压缩机14b的扫气持续期间比空气压缩机14a长，也可以使扫气持续期间相同并且使空气压缩机14b的转速大于空气压缩机14a。
[0075] 以上，对本发明的优选实施方式进行了详细说明，但并不限定于本发明涉及的特定的实施方式，可以在本发明的主旨范围内进行各种变形、变更。
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