本開示は、電動車両の燃料電池システムに関する。特に、燃料電池のアイドリング時に発生する電極触媒の劣化を抑制する電動車両の燃料電池システムに関する。

燃料電池によって発電された電力を二次電池(駆動用バッテリ)に充電して、この二次電池の電力を電動車両の駆動電力とするような、レンジエクステンダー用の燃料電池においては、燃料電池による発電によって、二次電池が所定のSOC(State Of Charge、充電状態)まで充電した後、燃料電池は発電を停止してアイドリング状態となる。

このアイドリング状態において燃料電池電圧が高電位に保持されると、電極触媒の劣化が促進されることから高電位化を回避することが行われており、例えば、特許文献1には、燃料電池車両のアイドリング停止時におけるディスチャージ処理の許可判断を高精度に行い、燃料電池の劣化を抑制できる燃料電池システム及び燃料電池システムの停止制御方法が示されている。

特許文献1には、アイドリング時の燃料電池停止処理の一部として、燃料電池の電流の取り出しを行わせるディスチャージ制御部を備え、燃料電池から電力を取り出すディスチャージ処理の方法の一例として、燃料電池とディスチャージ抵抗とを接続して、燃料電池の電力を消費させることが示されている。

特開2011−210394号公報

特許文献1は、前述のようにアイドリングになる直前に、ディスチャージ抵抗等への燃料電池からの電力の放電によって高電位化を回避するものである。燃料電池から排出されるオフガス水素を空気で希釈して、希釈した希釈オフガス水素を再度燃料電池に取り込んで高電位を回避する技術は示されていない。

また、特許文献1の手法であると、燃料電池内の残存水素を用いて発電消費させることによって高電位保持を回避するものであるため、水素欠乏による電極触媒の劣化が却って促進される懸念がある。

そこで、このような課題に鑑み、本発明の少なくとも一つの実施形態は、レンジエクステンダー用の燃料電池をアイドリング状態にする際に、燃料電池の高電位化保持を回避して電極触媒劣化を抑制する電動車両の燃料電池システムを提供することを目的とする。

(1)前述した目的を達成するために発明されたものであって、本発明の少なくとも一つの実施形態は、燃料電池と前記燃料電池で発生される電力を充電する二次電池とを備え、前記二次電池の電力によって主に駆動される電動車両の燃料電池システムであって、前記燃料電池の燃料極出口ガスを燃料極の入口側に循環させる水素再循環通路と、前記水素再循環通路に設けられ再循環水素を前記燃料極の入口側に圧送する水素再循環ポンプと、前記二次電池のSOCに基づいて前記燃料電池の発電の停止処理を開始し、該停止処理の一部として、前記燃料電池から排出されたオフガス水素を空気で希釈した希釈オフガス水素を前記水素再循環通路へ供給する停止処理制御部と、を備えることを特徴とする。

上記構成(1)によれば、停止処理制御部によって、二次電池のSOCに基づいて燃料電池の発電の停止処理を開始し、該停止処理の一部として、燃料電池から排出されたオフガス水素を空気で希釈した希釈オフガス水素が水素再循環通路へ供給される。

このような停止処理によって、燃料電池が停止状態(アイドリング状態)になる直前に希釈オフガス水素が水素再循環ポンプを使って、燃料電池の内部に供給されるので、停止状態(アイドリング状態)で発生する電極の高電位を低下することができ、電極触媒の劣化を抑制することができる。

(2)また、幾つかの実施形態では、前記停止処理制御部は、前記希釈オフガス水素の前記水素再循環通路への供給の開始と停止とを制御する希釈オフガス制御部を有し、該希釈オフガス制御部は、前記燃料電池への水素の供給を停止した後、前記燃料電池の出力電圧が所定電圧以下に低下したとき、または前記燃料電池の燃料極の圧力が所定圧力以下に低下したとき、の少なくともいずれかの条件が満たされた場合に前記希釈オフガス水素の供給を開始することを特徴とする。

上記構成(2)によれば、希釈オフガス水素の供給開始が、燃料電池への水素の供給を停止した後、燃料電池の出力電圧が所定電圧以下に低下したとき、または燃料電池の燃料極の圧力が所定圧力以下に低下したとき、の少なくともいずれかの条件後であるので、その所定の条件が生じる前においては、燃料電池内の残存水素が消費発電によって消費されるので、燃料電池への水素の供給を停止した直後から希釈オフガス水素を供給する場合に比べて、電極の高電位をより効果的に低下することができる。

(3)また、幾つかの実施形態では、前記希釈オフガス制御部は、前記希釈オフガス水素の供給後に、所定時間経過後に、または前記燃料電池の出力電圧が所定電圧以下に低下したとき、または前記燃料電池の出力電圧の所定低下速度が発生したとき、の少なくともいずれかの条件が満たされた場合に前記希釈オフガス水素の供給を停止することを特徴とする。

上記構成(3)によれば、希釈オフガス水素の供給後に所定の条件が満たされる場合に希釈オフガス水素の供給が停止されるので、燃料電池の停止状態(アイドリング状態)時に発生する電極の高電位を確実に低下することができる。

(4)また、幾つかの実施形態では、前記燃料電池から排出されたオフガス水素を空気で希釈して前記希釈オフガス水素を生成する希釈オフガス生成手段をさらに備え、前記希釈オフガス生成手段は、前記水素再循環ポンプの上流側に空気を供給する希釈用ブロアが設けられることを特徴とする。

上記構成(4)によれば、希釈空気を生成するために希釈用ブロアが設けられるので、必要とする希釈空気量の確保が容易且つ確実に得られる。

(5)また、幾つかの実施形態では、前記燃料電池から排出されたオフガス水素を空気で希釈して前記希釈オフガス水素を生成する希釈オフガス生成手段をさらに備え、前記希釈オフガス生成手段は、前記燃料電池の空気極から排出されたオフガス空気が前記水素再循環ポンプの上流側に供給されることを特徴とする。

上記構成(5)によれば、希釈空気を生成するために、特別な補機が必要でないので、希釈オフガス生成手段の構成が簡素化できる。

(6)また、幾つかの実施形態では、前記燃料電池から排出されたオフガス水素を空気で希釈して前記希釈オフガス水素を生成する希釈オフガス生成手段をさらに備え、 前記希釈オフガス生成手段は、前記電動車両の走行風を利用した自然吸気が前記水素再循環ポンプの上流側に供給されることを特徴とする。

上記構成(6)によれば、上記構成(5)と同様に、希釈空気を生成するために、特別な補機が必要でないので、希釈オフガス生成手段の構成が簡素化できる。

本発明の少なくとも一つの実施形態によれば、レンジエクステンダー用の燃料電池をアイドリング状態にする際に、燃料電池の高電位化保持を回避して電極触媒劣化を抑制できる。

本発明の一実施形態に係る電動車両の燃料電池システムの全体構成概要図である。

本発明の他の実施形態に係る電動車両の燃料電池システムの全体構成概要図である。

本発明の他の実施形態に係る電動車両の燃料電池システムの全体構成概要図である。

本発明の他の実施形態に係る電動車両の燃料電池システムの全体構成概要図である。

本発明の他の実施形態に係る電動車両の燃料電池システムの全体構成概要図である。

図1〜4の実施形態に係る電動車両の燃料電池システムの停止処理制御部の制御フローチャートである。

図1〜4の実施形態に係る電動車両の燃料電池システムの停止処理制御部の制御タイムチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれらに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。

本発明の一実施形態に係る燃料電池システム1について、図1を参照して説明する。 図1は、全体構成概要図であり、電動車両に搭載される燃料電池システム1を示す。この燃料電池システム1は、水素及び酸素の供給を受けて発電を行う燃料電池(FC:Fuel Cell)3と、燃料電池3で発生される電力を充電する二次電池(駆動用バッテリ)5と、を備える。また、電動車両には、この二次電池5の電力によって駆動される駆動モータ7が備えられている。燃料電池3は、主に、二次電池5を充電するために用いられる所謂レンジエクステンダー用の燃料電池として構成されている。

また、図1に示すように、燃料電池システム1は、燃料電池3の空気極9に酸素を供給する空気供給手段11と、燃料電池3の燃料極13に水素を供給する水素供給手段15と、燃料電池3の起動(発電)および停止、さらに、燃料電池3の発電電力の二次電池5への充電、駆動モータ7への電力の供給を総合的に制御する制御装置17を備えている。

そして、制御装置17には、二次電池5のSOC(State Of Charge、充電状態)に基づいて燃料電池3の停止処理を開始して燃料電池3を停止状態(アイドリング状態)へと制御する停止処理制御部19を有している。

燃料電池3は、固体高分子電解質膜を挟んで空気極と燃料極とを対設した構造を有する発電セルをセパレータで挟持して、これを複数積層して構成されている。 また、複数の発電セルの各空気極側の触媒層に酸素である空気が供給され、各燃料極側の触媒層に燃料ガスの水素ガスが供給されるようになっている。そして、燃料極に水素ガスを供給するとともに空気極に酸素を含む空気を供給することで、水素と酸素とを化学反応させて電極間に発生する起電力として電気エネルギーを取り出す。

図1においては、複数の発電セルの各空気極をまとめて便宜的に空気極9として示し、複数の発電セルの各燃料極をまとめて便宜的に燃料極13として示している。 そして、燃料電池3には、空気極9に空気を供給する空気供給通路21が接続され、燃料極13には、水素ガスを供給する水素供給通路23が接続されている。

空気供給通路21には、上流側に図示しないフィルタを介して外気が導入されるエアコンプレッサ25が設けられている。エアコンプレッサ25は、制御装置17によって、回転速度が制御されて、空気極9へ供給される空気が所定の圧力または流量になるように制御される。また、エアコンプレッサ25の下流側にはエアコンプレッサ25からの加圧空気を冷却するインタークーラ27が設けられている。

以上の空気供給通路21、エアコンプレッサ25、及びインタークーラ27によって空気供給手段11が構成されている。

また、水素供給通路23の上流側には、燃料ガスである水素を高圧状態で貯蔵する高圧水素タンク29が設けられている。高圧水素タンク29の下流側には元弁31が設けられ、元弁31の開閉によって高圧水素タンク29からの水素ガスの供給と遮断とが制御される。元弁31の下流側には、減圧弁33が設けられ高圧水素タンク29からの水素ガスが発電に必要な所定圧力に減圧される。減圧弁33の下流側には、減圧された水素ガスの燃料極13への供給を制御する水素供給制御弁35が設けられ、水素供給制御弁35が閉じられると燃料極13への水素ガスの供給が遮断されるとともに、燃料極13へ供給された水素ガスを封止するように制御される。

これら元弁31、減圧弁33、水素供給制御弁35は、制御装置17によって制御されるようになっている。なお水素供給制御弁35の開閉作動は、停止処理制御部19によって制御される。

以上の高圧水素タンク29、水素供給通路23、元弁31、減圧弁33、水素供給制御弁35によって水素供給手段15が構成されている。

燃料電池3の空気極9及び燃料極13にそれぞれ供給された空気及び水素ガスは、それぞれ一部が消費され、未使用の空気及び水素ガスは、空気排出通路37及び水素排出通路39を介して外部(大気)に排出されるようになっている。

また、水素排出通路39と水素供給通路23を接続するように水素再循環通路41が設けられ、燃料電池3の燃料極出口ガスを燃料極13の入口側に循環させるようになっている。この水素再循環通路41には燃料極出口ガスを水素供給通路23に戻すように流す水素再循環ポンプ43が設けられている。このような水素再循環通路41によって、水素を再循環させて燃料を効率よく利用できるようになっている。

また、燃料電池3の燃料極13から排出されたオフガス水素を空気で希釈して希釈オフガス水素を生成する希釈オフガス生成手段45が設けられている。 図1においては、希釈オフガス生成手段45は、水素排出通路39と水素再循環通路41との分岐部分に設けられているが、分岐部分より燃料極13側の水素排出通路39の部分、または、水素再循環通路41であって、水素再循環ポンプ43の上流側の部分に設けられてもよい。これによって、水素再循環ポンプ43の作動によって希釈オフガス水素が水素再循環通路41を通って燃料電池3の内部に供給されるようになっている。

また、図1に示すように、燃料電池3によって発電された電力は、DC/DCコンバータ47を介して、二次電池5の所定電圧に変換されて二次電池5に充電されるようになっている。また、二次電池5からの電力、または燃料電池3からの電力はインバータ49を介して所定の交流電力に変換されて駆動モータ7に供給されて駆動輪を駆動するようになっている。

次に、制御装置17について説明する。 制御装置17には、図示しない信号入力部、信号出力部、記憶部、演算部、タイマー等が設けられている。そして、信号入力部には、二次電池の充電状態を検出する充電状態検出手段51からのSOCの信号が入力される。

また、駆動モータ7の出力として車速を検出する車速センサ53からの車速信号、燃料電池3の燃料極13の水素ガス圧力を検出する圧力センサ55からの信号、燃料電池3の電圧を検出する電圧センサ57からの信号がそれぞれ入力されている。

制御装置17の停止処理制御部19によって、既に説明したように、二次電池5のSOC(State Of Charge、充電状態)に基づいて燃料電池3の停止処理を開始して燃料電池3を停止状態(アイドリング状態)へと制御する。

すなわち、燃料電池3によって発電された電力を二次電池5に充電して、この二次電池5の電力を駆動電力とするような、レンジエクステンダー用の燃料電池3においては、燃料電池3による発電によって、二次電池5が所定のSOC(FCアイドリング制御開始SOC)まで充電したかを検出して、達した場合には燃料電池3は発電を停止してアイドリング状態へと移行する。このアイドリング状態への移行の一連の処理を停止処理制御部19が行う。

停止処理制御部19は、二次電池5のSOCに基づいて燃料電池3の発電の停止処理を開始し、該停止処理の一部として、燃料電池3から排出されたオフガス水素を空気で希釈した希釈オフガス水素を生成せしめて、水素再循環通路41へ供給するように制御する。

以上の一実施形態によれば、停止処理制御部19の停止処理によって、燃料電池3が停止状態(アイドリング状態)になる直前に、希釈オフガス生成手段45によって生成された希釈オフガス水素が、水素再循環ポンプ43を使って燃料電池3の内部に供給されるので、停止状態(アイドリング状態)に発生する電極の高電位(単一電極で1(V)程度)を低下させることができ、電極触媒の劣化を抑制することができる。

次に、図2に他の実施形態を示す。 図2に示すように、図1の実施形態に対して、停止処理制御部19に希釈オフガス制御部61を有していることが特徴である。

この希釈オフガス制御部61は、二次電池5が所定のSOC(FCアイドリング制御開始SOC)に達して発電の停止処理が開始して、燃料電池3への水素の供給が停止された後、燃料電池3の出力電圧が、所定電圧(V₁)以下に低下したとき、または燃料電池3の燃料極13の水素ガス圧力(FC圧力)が所定圧力(P₁)以下に低下したとき、の少なくともいずれかの条件を基に希釈オフガス水素の供給を開始する制御を行う。

また、希釈オフガス制御部61は、希釈オフガス水素の供給を開始した後、所定時間(T_A)以上経過したとき、または燃料電池3の出力電圧が所定電圧(V₂)以下に低下したとき、または燃料電池3の出力電圧の低下が生じ始めたとき、すなわち、所定電圧低下速度を上回ったとき(単位時間当たりの電圧低下量、ΔV>ΔV₁)、のうちの少なくとも一つの条件を満たした場合に希釈オフガス水素の供給を停止する制御を行う。

以上の構成を有する停止処理制御部19の制御について、図6の制御フローチャート、及び図7の制御タイムチャートを参照して説明する。

図6の制御フローチャートにおいて、まずステップS1で、電動車両の車速を車速センサ53の検出値から読み込み、充電状態検出手段51から二次電池5のSOCを読み込み、電圧センサ57から燃料電池3の電圧を読み込み、圧力センサ55から燃料電池3の燃料極13の水素ガスの圧力を読み込む。

その後、ステップS2では、ステップS1で読み込んだ二次電池5のSOCが、FCアイドリング制御開始SOC(SOC₁)以上かを判定する(図7(H)のt₁)。Yesの場合にはステップS3に進み、Noの場合には、ステップS8に進みFCアイドリング制御は非稼動とされる。

ステップS3では、停止処理制御が開始される。このとき、水素供給口が封止される(図7(B)t₁)。すなわち、水素供給制御弁35が閉じられて、水素供給通路23に水素ガスが封入される状態になる。また、水素再循環ポンプ43は作動が継続して水素再循環は稼動を継続する。そのため、封入された燃料電池3内の残留水素によって発電は継続し、残留水素の消費とともにFC出力は低下していく(図7(F)のt₂〜t₃)。このとき残留水素による発電で駆動モータ7をアシストする(図7(H)のt₂)。

次に、ステップS4では、ステップS1で読み込んだ燃料電池3の実電圧が、水素希釈開始FC電圧(V₁)以下か(図7(E)のt₃)、または、読み込んだ燃料電池3の燃料極の実圧力が、水素希釈開始FC圧力(P₁)以下か(図7(D)のt₃)、を判定する。

ステップS4の判定の結果、Yesの場合にはステップS5に進み、Noの場合には、ステップS3に戻る。

ステップS5では、水素希釈制御が開始される(図7(A)のt₃)。この水素希釈制御の間は、水素再循環ポンプ43は作動が継続されて、水素再循環は稼動を継続する(図7(C)のt₃〜t₄)。また、水素希釈制御が開始されるt₃では、燃料電池3の出力はゼロに低下してOFF状態となる(図7(F)のt₃)。

次に、ステップS6では、水素希釈制御が開始された後、所定時間(T_A)以上経過したか(図7(A)のt₃〜t₄)、またはステップS1で読み込んだ燃料電池3の電圧が所定電圧(V₂)以下に低下したか(図7(E)のt₄)、または燃料電池3の電圧の低下が生じ始めたか、すなわち、所定電圧低下速度(単位時間当たりの電圧低下量、ΔV>ΔV₁)が生じたか(図7(E)のt₄)、を判定する。

ステップS6の判定の結果、Yesの場合にはステップS7に進み、Noの場合には、ステップS5に戻る。

ステップS7では、水素希釈制御が停止される(図7(A)のt₄)。また、水素再循環も停止される(図7(C)のt₄)。すなわち水素再循環ポンプ43の作動が停止され。 このようにして一連の停止処理制御が実施され、その一部として水素希釈制御が実施される。

図7の制御タイムチャートについてさらに説明する。横軸に時間経過を示し、縦軸は次の図7(A)から(I)のそれぞれを示す。横軸の期間t₀〜t₁は、燃料電池3の発電による二次電池5への充電を示し、期間t₁〜t₄は、停止処理制御を示し、停止処理制御の一部として期間t₃〜t₄は水素希釈制御を示し、t₄〜t₅は、燃料電池3が停止したアイドリング状態を示す。

図7(A)は、水素希釈の作動状態を示す。t₃で希釈制御が開始されt₄で希釈制御が終了し、希釈期間はT_Aであることを示している。

図7(B)は、水素供給口封止の状態を示す。すなわち、水素供給制御弁35の開閉状態を示している。t₁で水素供給口封止が実行される。

図7(C)は、水素再循環の状態を示す。停止処理制御が開始されるt₂では、まだ水素再循環は継続され、t₄において停止することが示されている。

図7(D)は、燃料電池3の燃料極13の圧力状態を示す。t₁で停止処理が開始されて水素供給口封止が実行されてから徐々に圧力が低下し、t₃で水素希釈開始FC圧力(P₁)まで低下することが示されている。

図7(E)は、燃料電池3の電圧の状態を示す。t₁で停止処理が開始されて水素供給口封止が実行されてから徐々に電圧が低下し、t₃で水素希釈開始FC電圧(V₁)まで低下することが示されている。 なお、点線部分は、停止処理制御を行わない通常のFCアイドリング電圧の状態を示す。

図7(F)は、燃料電池3の出力状態を示す。t₁で停止処理が開始されて水素供給口封止が実行されてから徐々に低下し、t₃でOFF状態となる。

図7(G)は、EV出力状態を示す。すなわち、二次電池5の出力状態を示し、電動車両の車速と対応している。t₀〜t₁の期間は、二次電池5から駆動モータ7への出力は停止される。そして、燃料電池3の発電電力は二次電池5への充電と、駆動モータ7への出力として用いられる。図7(F)のハッチングの部分が、FCの出力電力の内、走行に用いた部分を差し引いた余剰電力の部分となり、この部分が充電分となる。

図7(H)は、二次電池5のSOCの変化状態を示す。t₁において、FCアイドリング制御開始SOCに達して、停止処理制御が開始されることが示されている。 図7(I)は、電動車両の車速の変化状態の一例を示す。

以上の図2、6、7に示した他の実施形態によれば、希釈オフガス水素の供給開始が、燃料電池3への水素の供給を停止した後、燃料電池3の出力電圧が所定電圧以下に低下したとき、または燃料電池3の燃料極の圧力が所定圧力以下に低下したとき、の少なくともいずれかの条件が満たされた場合であるので、その所定の条件が生じる前においては、燃料電池3内の残存水素が消費発電によって消費されるので、燃料電池3への水素の供給を停止した直後から希釈オフガス水素を供給する場合に比べて、電極の高電位をより効果的に低下することができる。 すなわち、希釈オフガス水素の供給開始が、t₁からではなくt₃からであるので、電極の高電位をより効果的に低下することができる。

また、希釈オフガス水素の供給を開始した後、所定時間(T_A)以上経過したとき、または燃料電池3の出力電圧が所定電圧(V₂)以下に低下したとき、または燃料電池3の出力電圧の低下が生じ始めたとき、すなわち、所定電圧低下速度(単位時間当たりの電圧低下量、ΔV>ΔV₁)が発生したとき、のうちの少なくとも一つの条件を満たした場合に希釈オフガス水素の供給を停止するので、希釈オフガス水素の供給によって電極の高電位を確実に低下させることができる。

本実施形態のように停止処理制御が行われることによって、図7(E)に示すように、点線部分の停止処理制御を行わない通常のFCアイドリング電圧の状態に対してFCアイドリング電圧が低下する。従って、燃料電池3の高電位化保持を回避して電極触媒劣化を抑制することができる。

次に、図3に他の実施形態を示す。 図3に示すように、希釈オフガス生成手段63は、水素再循環ポンプ43の上流側に空気を供給する希釈用ブロア65によって構成されている。希釈用ブロア65の出力管67が水素再循環ポンプ43の上流側の水素再循環通路41に接続されている。なお、水素排出通路39と水素再循環通路41との接続部より上流側の水素排出通路39に接続するようにしてもよい。

また、希釈用ブロア65の作動タイミングは、希釈オフガス制御部61から指令によって、既に説明した図7(A)のタイミングによって制御される。

このような構成によれば、希釈空気を生成するために希釈用ブロア65が設けられるので、必要とする希釈空気量の確保、及び救急のタイミングの制御が容易に且つ確実に得ることができる。

次に、図4に他の実施形態を示す。 図4に示すように、希釈オフガス生成手段69は、燃料電池3の空気極9から排出されたオフガス空気が水素再循環ポンプ43の上流側に供給されるように構成されている。

すなわち、水素排出通路39と水素再循環通路41との接続部より上流側において、空気排出通路37と水素排出通路39とを連結する連結管71が設けられ、その連結管71に希釈制御弁73が設けられている。なお、この連結管71は水素排出通路39に接続するのではなく水素再循環ポンプ43の上流側の水素再循環通路41に接続するようにしてもよい。

また、希釈制御弁73の作動タイミングは、希釈オフガス制御部61から指令によって、既に説明した図7(A)のタイミングによって制御される。

このような構成によれば、希釈空気を生成するために、特別な補機が必要でないので、希釈オフガス生成手段の構成が簡素化できる。その結果、電動車両の燃料電池システムの簡素化が図れる。

次に、図5に他の実施形態を示す。 図5に示すように、希釈オフガス生成手段77は、電動車両の走行風を利用した自然吸気が水素再循環ポンプ43の上流側の水素再循環通路41または水素排出通路39に供給されるように構成されている。

すなわち、水素再循環ポンプ43の上流側の水素再循環通路41に、または水素排出通路39と水素再循環通路41との接続部より上流側の水素排出通路39に、走行風が導入されるように走行風導入部が接続されている。また、希釈オフガス生成手段77は、走行風制御弁75と、エアフィルタ79と、吸気方向の流れのみを許容する逆止弁81とを有している。

また、走行風制御弁75の作動タイミングは、希釈オフガス制御部61から指令によって、既に説明した図7(A)のタイミングによって制御される。

このような構成によれば、図4の希釈オフガス生成手段69と同様に、希釈空気を生成するために、特別な補機が必要でないので、希釈オフガス生成手段の構成が簡素化できる。 また、図5の実施形態の場合には、希釈空気量が電動車両の走行速度に依存するため希釈空気量が安定的でないため、図3の希釈オフガス生成手段63や図4の希釈オフガス生成手段69の希釈空気量の補完用として設けることに適している。 また、図3〜5の希釈オフガス生成手段63、69、77については適宜組み合わせて設置してもよいことは勿論可能である。

本発明の少なくとも一つの実施形態によれば、レンジエクステンダー用の燃料電池をアイドリング状態にする際に、燃料電池の高電位化保持を回避して電極触媒劣化を抑制できるので、電動車両の燃料電池システムへの利用に適している。

1 燃料電池システム 3 燃料電池 5 二次電池 7 駆動モータ 9 空気極 11 空気供給手段 13 燃料極 15 水素供給手段 17 制御装置 19 停止処理制御部 25 エアコンプレッサ 27 インタークーラ 29 高圧水素タンク 31 元弁 33 減圧弁 35 水素供給制御弁 41 水素再循環通路 43 水素再循環ポンプ 45、63、69、77 希釈オフガス生成手段 51 充電状態検出手段 53 車速センサ 55 圧力センサ 57 電圧センサ 61 希釈オフガス制御部 65 希釈用ブロア