中包含在电极反应中未被使用的剩余的氢元素，所以通过与阴极离开气体混合后排出到燃料电池系统100的外部，使得该排出气体中的氢元素浓度为预先确定的规定浓度以下。
[0056]清洗阀35被设置在阳极气体排出通路34上。清洗阀35通过控制器5进行开闭控制，控制从阳极气体排出通路34排出到阴极气体排出通路22的阳极离开气体的流量。
[0057]电力系统4包括:电流传感器41 ；电压传感器42 ;行驶电动机43 ;逆变器44 ；电池45 ;以及DC/DC转换器46。
[0058]电流传感器41检测从燃料电池组I取出的电流(以下称为“输出电流”。)。
[0059]电压传感器42检测阳极电极侧输出端子Ia和阴极电极侧输出端子Ib之间的端子间电压(以下称为“输出电压”。)。而且，优选可以检测构成燃料电池组I的燃料电池10的每一张电池的电压。而且，也可以每隔多张电池检测电压。
[0060]行驶电动机43是在转子中嵌入永久磁铁，在定子上缠绕定子线圈的三相交流同步电动机。行驶电动机43具有作为从燃料电池组I以及电池45接受电力的供给而旋转驱动的电动机的功能、以及作为在使转子由于外力而旋转的车辆减速时，在定子线圈的两端产生电动势的发电机的功能。
[0061]逆变器44 例如由 IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)等多个半导体开关构成。逆变器44的半导体开关通过控制器5进行开闭控制，由此将直流电力变换为交流电力，或者，将交流电力变换为直流电力。在使行驶电动机43具有电动机的功能时，逆变器44将燃料电池组I的发电电力和电池45的输出电力的合成直流电力变换为三相交流电力，提供给行驶电动机43。另一方面，在行驶电动机43具有发电机的功能时，逆变器44将行驶电动机43的再生电力(三相交流电力)变换为直流电力后提供给电池45。
[0062]电池45将燃料电池组I的发电电力(输出电流X输出电压)的剩余部分以及行驶电动机43的再生电力充电。对电池45充电的电力，根据需要被提供给阴极压缩机25等辅助设备以及行驶电动机43。
[0063]DC/DC转换器46是使燃料电池组I的输出电压升降压的双方向性的电压变换机。通过由DC/DC转换器46控制燃料电池组I的输出电压，控制燃料电池组I的输出电流，进而控制发电电力。
[0064]控制器5由具有中央运算装置(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存储器(RAM)以及入输出接口(I/o接口)的微计算机构成。
[0065]在控制器5中，除了上述的气流传感器24和阴极压力传感器26、电流传感器41、电压传感器42，还输入检测油门踏板的踏下量(以下称为“油门操作量”。)的油门行程传感器51和检测阴极压缩机25的旋转速度的旋转速度传感器52、检测用于冷却燃料电池组I的冷却水的温度(以下称为“组温度”。)的水温传感器53等的用于检测燃料电池系统100的运转状态的各种信号。
[0066]控制器5根据燃料电池系统100的运转状态，计算燃料电池组I的目标输出电流。具体地说，根据行驶电动机43以及阴极压缩机25等辅助设备的耗电，计算燃料电池组I的目标输出电流。然后，通过DC/DC转换器46控制燃料电池组I的输出电压，使燃料电池组I的输出电流成为目标输出电流，对行驶电动机43和辅助设备提供所需要的电力。
[0067]而且，控制器参照图4的表，根据燃料电池组I的输出电流，计算与电解质膜111的湿润度(含水率)存在相关关系的燃料电池组I的内部高频电阻(High FrequencyResistance;以下称为“HFR”。)的目标值(以下称为“目标HFR”。)。然后，对阴极压缩机25的旋转速度和阴极调压阀28的开度、控制用于冷却燃料电池组I的冷却水的流量的冷却水泵(未图示)的旋转速度进行反馈控制，使得燃料电池组I的HFR成为目标HFR。
[0068]而且，如图4所示，在本实施方式中，进行控制，使得燃料电池组I的输出电流越大，燃料电池组I的HFR越低，即，电解质膜111的湿润度越大。
[0069]这里，在MEAll劣化，例如如图5所示，在电解质膜111上产生孔时，与MEAll劣化前相比，经由MEAll从阳极气体流路向阴极气体流路漏出的阳极气体的流量(以下称为“交叉泄漏量”。)增加。如果交叉泄漏量增加，则从阴极气体排出通路22排出的阴极离开气体中的阳极气体浓度(氢元素浓度)增大，所以在最差的情况下需要使燃料电池组I的发电停止。因此，在交叉泄漏量在增加时，要求早期、并且高精度地检测该情况。
[0070]但是，之所以仅在不从燃料电池组I取出电流的非发电状态(即，输出电压为开路电压(OCV ；0pen Circuit Voltage)的状态)下检测交叉泄漏量的增加，是因为在燃料电池组I的发电中不能检测交叉泄漏量的增加。这样，在负载变动多的车辆行驶中，基本上不能检测交叉泄漏量的增加。因此，不能早期地检测交叉泄漏量的增加。
[0071]因此，在本实施方式中，即使在从燃料电池组I取出电流而使车辆行驶的发电状态下，也可以在短时间内检测交叉泄漏量的增加，可以早期地检测交叉泄漏量的增加。
[0072]以下，说明该本实施方式的交叉泄漏量的增加检测控制。
[0073]图6是说明本实施方式的交叉泄漏量的增加检测控制的流程图。
[0074]在步骤SI中，控制器5判定是否为从燃料电池组I取出电流的发电状态。具体地说，根据输出电流的值进行判定。如果从燃料电池组I取出电流，则控制器5进行步骤S2的处理，否则结束此次的处理。
[0075]在步骤S2以及步骤S3中，首先判定MEAlI是否劣化。以下，参照图7，在说明MEAll的劣化判定方法后，说明各步骤的内容。
[0076]图7是表示根据MEAl I的劣化程度而变化的燃料电池组I的IV特性的状况的图。在图7中，用实线表示MEAll劣化前的初始状态的燃料电池组I的IV特性(以下称为“基准IV特性”。)。
[0077]如前所述，在MEAll劣化时，除了电解质膜111中产生孔等从而交叉泄漏量增加的情况之外，例如有催化剂层112a、113a的催化剂表面积减少的情况。如果交叉泄漏量增加，或者催化剂层112a、113a的催化剂表面积减少，则活性化过电压增加，燃料电池组I的IV特性比基准IV特性恶化，发电效率降低。
[0078]S卩，如图7所示，即使假设从燃料电池组I取出了相同值的输出电流，MEAll的劣化程度越大此时的输出电压越低。换言之，MEAll的劣化程度越大，基准电压(在基准IV特性下获得的输出电压)和实际的输出电压的电压差(以下称为“电压降低量”。)AVl越大。
[0079]因此，在本实施方式中，首先通过判定电压降低量AVl是否为规定的劣化判定阈值以上，判定MEAll是否在劣化，判定是否存在交叉泄漏量在增加的可能性。
[0080]在步骤S2中，控制器5参照图8的映射图，根据当前的输出电流和组温度，计算基准电压。图8的映射图是表示与组温度对应的基准IV特性，根据预先实验等的适合情况进行计算。
[0081]在步骤S3中，控制器5判定电压降低量Δ Vl是否为规定的劣化判定阈值以上。如果电压降低量Δν?不足劣化判定阈值，则控制器5判定为MEAll未劣化，特别没有交叉泄漏量在增加的可能性，结束此次的处理。另一方面，如果电压降低量Δν?为劣化判定阈值以上，则判定为MEAll劣化，存在交叉泄漏量在增加的可能性，进行步骤S4的处理。
[0082]在步骤S4中，控制器5实施劣化识别处理。这是因为，虽然通过判定电压降低量AVl是否为规定的劣化判定阈值以上，可以判定MEAll是否劣化，但是仅通过判定电压降低量AVl是否为劣化判定阈值以上，不能判断其主要原因到底是交叉泄漏量的增加导致的，还是催化剂层112a、113a的催化剂表面积的减少导致的。
[0083]因此，在本实施方式中，在电压降低量AVl为劣化判定阈值以上的情况下，通过进一步使电解质膜111的湿润度(燃料电池组I的HFR)变化，识别其主要原因是否为交叉泄漏量的增加导致的。
[0084]以下，在对通过使电解质膜111的湿润度变化，可以识别电压降低量AVl为劣化判定阈值以上的主要原因是交叉泄漏量的增加导致的，还是催化剂层112a、113a的催化剂表面积减少导致的理由进行说明之后，参照图9说明劣化识别处理的具体的内容。
[0085]在由于MEAll的劣化电解质膜111中产生了孔的情况下，该孔的大小因电解质膜111的湿润度而变化。具体地说，如果与电解质膜111的湿润度小时相比，在电解质膜111的湿润度大时，电解质膜111的孔较小。即，与电解质膜111干燥，HFR相对较高时相比，电解质膜111湿润，HFR相对较低时，电解质膜111的孔较小。这是由于，在电解质膜111的湿润度较大时，由于电解质膜111膨润，孔被堵塞。
[0086]因此，使电解质膜111的湿润度从较小的状态成为较大的状态。由此，由于电解质膜111膨润，孔被堵塞，交叉泄漏量减少。
[0087]这样，由于在电解质膜111中产生孔，交叉泄漏量增加，燃料电池组I的IV特性降低的情况下，通过使电解质膜111从干燥状态转移到湿润状态，孔被堵塞，交叉泄漏量减少，由此IV特性恢复，可以大幅度提高输出电压。另一方面，在由于催化剂层112a、113a的催化剂表面积减少，燃料电池组I的IV特性降低的情况下，即使使电解质膜111从干燥状态转移到湿润状态，催化剂层112a、113a的催化剂表面积也不返回劣化前的状态。因此，通过使电解质膜111从干燥状态转移到湿润状态，虽然与MEAll中没有劣化的情况相比IV特性上升相同程度，但是与交叉泄漏量增加的情况相比，其上升余量足够小。
[0088]因此，在本实施方式中，电压降低量AVl为劣化判定阈值以上的情况下，通过检测使电解质膜111的湿润度(燃料电池组I的HFR)变化时的输出电压的变化量，识别其主要原因是否为交叉泄漏量的增加导致的。