本发明涉及燃料电池系统。
背景技术：
已知下述燃料电池系统：在该燃料电池系统中，燃料气体从罐内部经由供给通道供给至燃料电池。在一些情况下，在该供给通道中设置有相对于彼此位于上游侧和下游侧的两个阀，并且在这两个阀之间的供给通道中设置有压力传感器(例如，参见日本专利申请公报no.2013-177910)。
技术实现要素：
两个阀之间的供给通道中的压力倾向于达到相对较高的压力。也就是说，当上游侧的阀打开而下游侧的阀关闭时，以高压储存在罐中的燃料气体填充两个阀之间的供给通道，由此建立供给通道中的压力。因此，检测这样的空间中的压力的压力传感器暴露于高压燃料气体中。可能的后果是，燃料气体的组分固溶于压力传感器中并且降低压力传感器的检测精度。
本发明提供了一种可以恢复压力传感器的检测精度的燃料电池系统。
根据本发明的燃料电池系统包括：燃料电池；罐，该罐配置成储存燃料气体；供给通道，该供给通道配置成使得燃料气体从罐经由供给通道供给至燃料电池；第一阀，该第一阀配置成打开以及关闭供给通道；第二阀，该第二阀配置成打开以及关闭供给通道，第一阀和第二阀在从上游侧朝向下游侧的方向上以第一阀、第二阀的顺序设置；压力传感器，该压力传感器配置成对检测目标区域中的压力进行检测，该检测目标区域为供给通道的位于第一阀与第二阀之间的区域；加热单元，该加热单元配置成对压力传感器进行加热；以及控制器，该控制器配置成在压力传感器的检测值不大于预定阈值的状态下使加热单元对压力传感器进行加热。
在压力传感器的检测值不大于预定阈值的低压环境中对压力传感器进行加热可以促进燃料气体的固溶于压力传感器中的组分从压力传感器释放。因此，可以恢复压力传感器的降低的检测精度。
控制器可以配置成在检测值不大于预定阈值并且第一阀关闭的状态下使加热单元对压力传感器进行加热。
该燃料电池系统还可以包括喷射器，该喷射器在供给通道中设置成比第二阀更靠下游侧，并且该喷射器配置成将燃料气体喷射到下游侧。控制器可以配置成通过在第一阀关闭并且第二阀打开的状态下使喷射器喷射燃料气体来将检测值控制成不大于预定阈值。
燃料电池系统还可以包括：旁路通道，该旁路通道具有中继区域，该中继区域中的压力能够由压力传感器检测，并且该旁路通道提供检测目标区域与外部空气之间的连通；以及切换机构，该切换机构构造成在第一状态与第二状态之间切换，在第一状态下，中继区域与检测目标区域连通而与外部空气隔离，在第二状态下，中继区域与检测目标区域隔离而与外部空气连通。压力传感器可以配置成经由中继区域对检测目标区域中的压力进行检测，并且控制器可以配置成在检测值不大于预定阈值并且燃料电池系统处于第二状态的状态下使加热单元对压力传感器进行加热。
燃料电池系统还可以包括：旁路通道，该旁路通道具有中继区域，该中继区域中的压力能够由压力传感器检测，并且该旁路通道提供检测目标区域与供给通道的定位成比第二阀更靠下游侧的下游区域之间的连通；以及切换机构，该切换机构配置成在第一状态与第二状态之间切换，在第一状态下，中继区域与检测目标区域连通而与下游区域隔离，在第二状态下，中继区域与检测目标区域隔离而与下游区域连通。压力传感器可以配置成能够经由中继区域对检测目标区域中的压力进行检测，并且控制器可以配置成在检测值不大于预定阈值并且燃料电池系统处于第二状态的状态下使加热单元对压力传感器进行加热。
所述燃料电池系统还可以包括喷射器，该喷射器在旁路通道中设置成比切换机构更靠下游侧，并且该喷射器配置成将燃料气体喷射到下游侧。控制器可以配置成通过使喷射器在第二状态下喷射燃料气体来将检测值控制成不大于预定阈值。
本发明可以提供一种能够恢复压力传感器的检测精度的燃料电池系统。
附图说明
下面将参照附图对本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义进行描述，在附图中，相似的附图标记表示相似的元件，并且在附图中：
图1是图示了实施方式中的燃料电池系统的燃料气体供给管路的图；
图2是压力传感器的示意性截面图；
图3a是示出了压力传感器的检测值的误差随时间的变化的曲线图；
图3b是示出了压力传感器的四个样本中的误差恢复速度的曲线图；
图4是实施方式中的恢复控制的流程图的示例；
图5是示出了实施方式中的恢复控制的时序图的示例；
图6是图示了第一修改示例中的燃料电池系统的燃料气体供给管路的图；
图7是示出了第一修改示例中的恢复控制的流程图的示例；
图8是示出了第一修改示例中的恢复控制的时序图的示例；
图9是图示了第二修改示例中的燃料电池系统的燃料气体供给管路的图；
图10是示出了第二修改示例中的恢复控制的流程图的示例；
图11是示出了第二修改示例中的恢复控制的时序图的示例；
图12a是图示了第三修改示例中的燃料电池系统的燃料气体供给管路的图；
图12b是图示了第四修改示例中的燃料电池系统的燃料气体供给管路的图；以及
图12c是图示了第五修改示例中的燃料电池系统的燃料气体供给管路的图。
具体实施方式
图1是图示了实施方式中的燃料电池系统1的燃料气体供给管路的图。燃料电池系统1包括燃料电池10、罐20、供给通道30、主停止阀32、减压阀34、喷射器36、压力传感器42和44等。燃料电池10具有由多个单电池层叠成的层叠结构，并且燃料电池10被供以燃料气体和氧化剂气体以通过燃料气体与氧化剂气体之间的电化学反应产生电力。氢气作为供给至燃料电池10的燃料气体在高压下储存于罐20中。供给通道30将燃料电池10和罐20彼此连接，并且燃料气体从罐20经由供给通道30供给至燃料电池10。随着控制单元100控制相关装置的操作，燃料气体和氧化剂气体被供给至燃料电池10。
燃料电池系统1设置有排气通道、冷却剂供给通道以及比如辅助装置的各种部件，排气通道将燃料气体排出到外部空气中，冷却剂经由冷却剂供给通道供给至燃料电池10。在该实施方式中，燃料电池系统1安装在车辆中，并且燃料电池10向车辆的牵引马达供给电力。
主停止阀32、减压阀34和喷射器36在从上游侧朝向下游侧的方向上以主停止阀32、减压阀34、喷射器36的顺序设置在供给通道30中。主停止阀32控制燃料气体从罐20朝向供给通道30的上游侧的流入。减压阀34是将供给通道30的上游侧的燃料气体的压力调节至设定的低压力的减压阀。在该实施方式中，主停止阀32和减压阀34分别是在从上游侧朝向下游侧的方向上以“第一阀”和
“第二阀”的顺序设置的“第一阀”和“第二阀”的示例。主停止阀32打开及关闭供给通道30。减压阀34在周围压力较高时半打开并且在周围压力较低时全打开。喷射器36是将燃料气体喷射到供给通道30的下游侧的电磁驱动式喷射器。供给通道30的位于主停止阀32与减压阀34之间的区域将被称为检测目标区域30a。
压力传感器42设置在检测目标区域30a中，并且检测从主停止阀32排出的燃料气体的气体压力。压力传感器42设置有如稍后将详细描述的加热元件42h。压力传感器44在供给通道30中设置在减压阀34与喷射器36之间，并且检测已被减压阀34减压的燃料气体的压力。
控制单元100由包括中央处理单元(cpu)、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、存储装置等的计算机形成。控制单元100对应于通过基于压力传感器42、44等的检测值控制主停止阀32、减压阀34、喷射器36和加热元件42h来执行各种处理和控制的“控制器”。
图2是压力传感器42的示意性截面图。压力传感器42包括本体42b、膜片42d、应变计42g以及加热元件42h。本体42b由金属制成并具有大致筒形的形状，并且本体42b容纳膜片42d、应变计42g和加热元件42h。本体42b的位于前端侧的开口端42b1插入检测目标区域30a的外壁中。膜片42d由金属比如不锈钢制成，并且包括筒形部42d1和薄壁的受压部42d3，受压部42d3一体化于筒形部42d1中并将筒形部42d1的位于图2中的上侧的端部封闭。受压部42d3根据被引入筒形部42d1中的燃料气体的压力而变形。
四个应变计42g设置在受压部42d3的外表面上。施加至每个应变计42g的应力根据受压部42d3的偏转而变化，并且应变计42g的电阻相应地变化。通过将电阻值方面的这种变化用作桥式电路的差分输出，可以获得与燃料气体的压力成比例的输出。加热元件42h设置在膜片42d和应变计42g附近。加热元件42h的通电由控制单元100控制，并且膜片42d随着加热元件42h通电而被加热。
在本文中，膜片42d使用金属材料。因此，当膜片42d暴露于高压燃料气体时，作为燃料气体的组分的氢可能固溶于该金属材料中。由此导致压力传感器42的检测值的误差会增大，并且检测精度会降低。
图3a是示出了压力传感器42的检测值的误差随时间变化的曲线图。该曲线图示出了在压力传感器42周围首先形成高压燃料气体环境然后形成低压燃料气体环境的情况下压力传感器42的检测值的误差的变化。如图3a中所示，在高压燃料气体环境中，随着时间的推移误差逐渐增大。相反地，在随后的低压燃料气体环境中，误差逐渐减小。对于该结果的可能的解释是，高压环境比低压环境更能促进氢在压力传感器42的金属材料中的固溶，并且低压环境会引起固溶于压力传感器42的金属材料中的氢的释放。
图3b是示出了压力传感器42的四个样本a至d的误差恢复速度的曲线图。这些样本a至d被预先放置在高压燃料气体环境中以增大误差。误差以样本a至d的顺序增大。样本a、c和d被放置在低压燃料气体环境中。样本b被放置在低压燃料气体环境中同时被加热。结果是在低压燃料气体环境中被加热的样品b具有最高的恢复速度。在该实施方式中，控制单元100通过使加热元件42h对处于低压环境下的压力传感器42加热来执行恢复压力传感器42的检测精度的恢复控制。
图4是该实施方式中的恢复控制的流程图的示例。控制单元100以预定周期重复执行该控制。首先，判定当前是否应该恢复压力传感器42的检测精度(步骤s1)。当判定结果为否定时，当前控制结束。当恢复请求标志为on并且检测到车辆的点火关闭时作出该否定判定。点火关闭是基于来自点火开关的输出信号检测到的。恢复请求标志在车辆的行驶距离达到或超过预定阈值时、或者自上次执行恢复控制起经过的时间达到或超过预定阈值时从off切换到on。
这些预定阈值可以被校正为车辆行驶时的外部空气温度大于等于预定值的时间越长或者压力传感器42的检测值大于等于预定值的时间越长则该预定阈值越小。这是因为，车辆行驶时的外部空气温度越高，压力传感器42暴露于高压燃料气体中的时间段越长，则越促进固溶。在这种情况下，外部空气温度传感器的检测值大于等于预定值的时间被储存在控制单元100的存储器中，或者压力传感器42的检测值大于等于预定值的时间被储存在控制单元100的存储器中。
当步骤s1中的判定结果为肯定的时，检测目标区域30a的内部被减压(步骤s3)。具体地，在主停止阀32关闭并且减压阀34打开的状态下，喷射器36喷射燃料气体，从而使检测目标区域30a内部减压。由此使得压力传感器42周围的压力减小。同时，系统内的燃料气体和氧化剂气体被排出到外部，使得燃料电池10停止产生电力。
接下来，判定压力传感器42的检测值是否已经降低到阈值p以下(步骤s5)。当判定结果为否定的时继续减压。当判定结果为肯定的时停止减压(步骤s7)。具体地，也被停止由喷射器36进行的燃料气体的喷射。由此，检测目标区域30a内部保持预定的减压状态。
接下来，对压力传感器42进行加热(步骤s9)。具体地，将加热元件42h通电以加热膜片42d和应变计42g。因此，这些膜片42d和应变计42g在压力传感器42的周边处于减压状态的同时被加热。以这种方式，可以促进固溶于压力传感器42的金属材料中的氢的释放，并且可以迅速地恢复压力传感器42的检测精度。
接下来，判定在预定时间内压力传感器42的检测值的变化量是否已经降低至小于等于预定阈值δp(步骤s11)。当固溶于压力传感器42的金属材料中的氢随着压力传感器被加热而释放到周围区域中时，压力传感器42的检测值不稳定。因此，在压力传感器42的检测值的变化量已经下降至小于等于预定阈值δp时，判定固溶于金属材料中的氢已充分释放。当判定结果为否定的时，继续压力传感器42的加热。由于该判定是在主停止阀32关闭的情况下进行的，因此可以防止除氢的释放以外的其他因素影响压力传感器42的检测值，并且因此可以准确地作出判定。替代性地，可以在步骤s11中判定压力传感器42的判定值的变化率是否已经降低至小于等于预定阈值。
当步骤s11中的判定结果为肯定的时，基于固溶已经被消除并且压力传感器42的检测精度已经恢复的假设，停止压力传感器42的加热(步骤s13)。上述恢复请求标志从on切换到off。
接下来，判定当前是否应返回到原始状态(步骤s15)。具体地，判定是否检测到车辆点火开启。点火开启是基于来自点火开关的输出信号检测到的。当判定结果为否定的时，再次执行步骤s15中的处理。
当步骤s15中的判定结果为肯定的时，打开主停止阀32以使检测目标区域30a内部的状态返回到减压前的高压状态(步骤s17)。因此，燃料气体可以经由减压阀34和喷射器36供给至燃料电池10，并且燃料电池10可以产生电力。
图5是示出了该实施方式中的恢复控制的时序图的示例。当恢复请求标志为on并且检测到点火关闭时，在时间t1处，主停止阀32关闭，并且喷射器36喷射燃料气体以开始减压。当在时间t2处压力传感器42的检测值降低至小于等于阈值p时，停止喷射器36的喷射，并且开始压力传感器42的加热。因此，在时间t3处，压力传感器42的检测值的变化量发生变动并变得不稳定。当在时间t4处压力传感器42的检测值的变化量下降至小于等于阈值δp时，停止压力传感器42的加热。当在时间t5处检测到点火开启时，打开主停止阀32并且检测目标区域30a回到原始高压状态。时间t5之后的压力传感器42的检测值比时间t1之前的压力传感器42的检测值小。这是因为在时间t1之前，主停止阀32的检测值由于误差而比实际压力值大，而在时间t4之后，误差被消除并且检测值几乎等于实际压力值。图5图示了在时间t1之前喷射器36也喷射燃料气体并且时间t5之后喷射器36立即喷射燃料气体的情况，但是本发明不限于该示例。
如上所述，当检测到点火关闭时，通过关闭主停止阀32来执行压力传感器42的恢复控制。只要主停止阀32关闭，就没有另外的燃料气体从罐20供给至燃料电池10。在本文中，当检测到点火关闭时，燃料电池10在经过至少预定时间之后停止产生电力。因此，当期望燃料电池10停止产生电力时，通过关闭主停止阀32并开始减压来执行恢复控制可以恢复压力传感器42的检测精度而不影响燃料电池10的发电。
本发明不一定局限于在检测到点火关闭时执行恢复控制的示例。例如，当车辆处于如下操作状态时，即安装在车辆中的二次电池中储存的电力的量大于等于预定值并且燃料电池10的所需产生的发电量较小的状态，可以控制主停止阀32等的打开和开闭，并且可以开始检测目标区域30a的内部的减压。换句话说，在车辆处于检测目标区域30a的内部的减压不会显著影响燃料电池10的发电的操作状态的情形下，可以开始减压，并且可以执行压力传感器42的恢复控制。
接下来，将对修改示例中的燃料电池系统进行描述。与上述实施方式中的燃料电池系统的部件和处理相同的修改示例中的燃料电池系统的部件和处理由相同的附图标记表示以省略重复的描述。
图6是图示了第一修改示例中的燃料电池系统1a的燃料气体供给管路的图。燃料电池系统1a包括排气通道50、旁路通道60、上游截止阀62、下游截止阀63以及减压阀64。排气通道50是将从燃料电池10排出的燃料废气排出到外部空气中的通道，尽管未示出，但在燃料电池系统1中也设置有排气通道50。旁路通道60在一端与检测目标区域30a连通，在另一端与排气通道50连通。因此，旁路通道60经由排气通道50与外部空气连通。上游截止阀62、下游截止阀63和减压阀64在旁路通道60中沿着从上游侧朝向下游侧的方向以上游截止阀62、下游截止阀63和减压阀64的顺序设置。上游截止阀62、下游截止阀63和减压阀64由控制单元100a控制。压力传感器42在旁路通道60中设置在上游截止阀62与下游截止阀63之间。在第一修改示例中，旁路通道60的位于上游截止阀62与下游截止阀63之间的区域将被称为中继区域60a，中继区域60a中的压力能够通过压力传感器42检测。
上游截止阀62和下游截止阀63是进行第一状态与第二状态之间的切换的“切换机构”的示例，在第一状态下，中继区域60a与检测目标区域30a连通而与外部空气隔离，在第二状态下，中继区域60a与检测目标区域30a隔离而与外部空气连通。具体地，在上游截止阀62打开并且下游截止阀63关闭时实现第一状态。在上游截止阀62关闭并且下游截止阀63打开时实现第二状态。减压阀64在低压下全打开并且在高压下半打开，并且因此在第一状态和第二状态下均是打开的。
在第一修改示例中，当未执行恢复控制时，燃料电池系统被控制为第一状态。因此，中继区域60a中的压力与检测目标区域30a中的压力相等，并且压力传感器42可以经由中继区域60a对检测目标区域30a中的压力进行检测。由于下游截止阀63是关闭的，因此防止燃料废气流动通过排气通道50返回到旁路通道60中以及流入供给通道30中。
图7是示出了第一修改示例中的恢复控制的流程图的示例。控制单元100a以预定周期重复执行该控制。首先，判定当前是否应恢复压力传感器42的检测精度(步骤s1a)。当判定结果为否定时，当前控制结束。与上述实施方式不同，当没有检测到点火关闭并且压力传感器42的恢复请求标志为on时，该判定为肯定的。
当步骤s1a中的判定结果为肯定的时，中继区域60a的内部被减压(步骤s3a)。具体地，燃料电池系统被切换为第二状态，并且中继区域60a内部的燃料气体被排出到外部空气中。由此，中继区域60a中的压力下降成与外部空气压力大致相等，并且压力传感器42的周边被减压。在上游截止阀62关闭时，旁路通道60的位于上游截止阀62的下游侧的部分与检测目标区域30a彼此隔离。因此，即使在这样执行减压时，燃料气体也可以从罐20经由供给通道30持续地供给至燃料电池10。
接下来，当步骤s5中的判定结果为肯定的时，如上述实施方式中的那样停止减压(s7a)。具体地，将减压阀64完全打开。接下来，如上述实施方式中的那样执行步骤s9至s13中的处理。当执行步骤s13中的处理时，燃料电池系统被切换为第一状态，使得中继区域60a中的压力变成与检测目标区域30a中的压力相等，并且中继区域60a中的压力回到减压前的高压(步骤s17a)。
因此，即使在燃料气体从罐20持续地供给至燃料电池10时，也可以执行压力传感器42的恢复控制。因此，例如，即使在车辆行驶时也可以使压力传感器42从检测精度降低的状态快速地恢复，并且可以基于压力传感器42的检测值以恢复的精度适当地控制燃料电池系统1a。
图8是示出了第一修改示例中的恢复控制的时序图的示例。当恢复请求标志打开时，在时间t1处，上游截止阀62关闭，下游截止阀63打开，并且经由减压阀64开始减压。当在时间t2处压力传感器42的检测值降低到小于等于阈值p时，开始压力传感器42的加热。因此，在时间t3处，压力传感器42的检测值的变化量发生变动并变得不稳定。当在时间t4处压力传感器42的检测值的变化量下降到小于等于阈值δp时，压力传感器42的加热被停止。然后，在时间t5处，上游截止阀62打开，下游截止阀63关闭，使得中继区域60a中的压力返回到与检测目标区域30a中的压力相等的高压。
在第一修改示例中，减压阀64可以被省略。这是因为，当不执行恢复控制时，将上游截止阀62打开并将下游截止阀63关闭可以允许压力传感器42对检测目标区域30a中的压力进行检测，并且在恢复控制期间，将上游截止阀62关闭并将下游截止阀63打开可以使中继区域60a的内部减压。
在第一修改示例中，在压力传感器42的加热期间，下游截止阀63保持打开，但是下游截止阀63也可以替代地保持关闭。
图9是图示了第二修改示例中的燃料电池系统1b的燃料气体供给管路的图。在第二修改示例中，供给通道30的位于喷射器36与燃料电池10之间的区域将被称为下游区域30b。燃料电池系统1b包括旁路通道70、上游截止阀72、下游截止阀73、减压阀74以及喷射器76。旁路通道70一端与检测目标区域30a连通，另一端与下游区域30b连通。上游截止阀72、下游截止阀73、减压阀74以及喷射器76在旁路通道70中沿着从上游侧朝向下游侧的方向以上游截止阀72、下游截止阀73、减压阀74、喷射器76的顺序设置。压力传感器42在旁路通道70中设置在上游截止阀72与下游截止阀73之间。在第二修改示例中，旁路通道70的位于上游截止阀72与下游截止阀73之间的区域将被称为中继区域70a，中继区域70a中的压力能够通过传感器42检测。
上游截止阀72和下游截止阀73是进行第一状态与第二状态之间的切换的“切换机构”的示例，在第一状态下，中继区域70a与检测目标区域30a连通而与下游区域30b隔离，在第二状态下，中继区域70a与检测目标区域30a隔离而与下游区域30b连通。具体地，在上游截止阀72打开并且下游截止阀73关闭时实现第一状态。在上游截止阀72关闭并且下游截止阀73打开时实现第二状态。减压阀74在低压下全打开并且在高压下半打开，并且因此在第一状态和第二状态下均是打开的。
在第二修改示例中，当未执行恢复控制时，燃料电池系统被控制为第一状态。因此，中继区域70a中的压力与检测目标区域30a中的压力相等，并且压力传感器42可以经由中继区域70a对检测目标区域30a中的压力进行检测。当未执行恢复控制时，下游截止阀73是关闭的，并且喷射器76不运行。因此，防止了从喷射器36喷射的燃料气体经由旁路通道70回流。
图10是示出了第二修改示例中的恢复控制的流程图的示例。控制单元100b以预定周期重复执行该控制。首先，当执行步骤s1a并在步骤s1a中的判定结果为肯定的时，中继区域70a的内部被减压(步骤s3b)。具体地，上游截止阀72关闭，并且下游截止阀73打开，并且由喷射器76喷射燃料气体。由此，中继区域70a内的燃料气体被供给至燃料电池10，并且压力传感器42的周边被减压，同时从中继区域70a排出的燃料气体可以有效地被燃料电池10用于发电。此外，在上游截止阀72关闭时，燃料气体可以从罐20经由供给通道30连续地供给至燃料电池10。
接下来，当步骤s5中的判定结果为肯定的时，如上述实施方式中的那样停止减压(步骤s7b)。具体地，将减压阀74完全打开。接下来，如上述实施方式中的那样执行步骤s9至s13中的处理。当执行步骤s13中的处理时，燃料电池系统被切换为第一状态，使得中继区域70a中的压力变成与检测目标区域30a中的压力相等，并且中继区域70a中的压力返回至减压前的高压(步骤s17b)。
图11是示出了第二修改示例中的恢复控制的时序图的示例。当恢复请求标志打开时，在时间t1处，上游截止阀72关闭，下游截止阀73打开，并且燃料气体经由减压阀74被喷射器76喷射以开始减压。在时间t2处，当压力传感器42的检测值降低至小于等于阈值p时，停止减压，并且开始压力传感器42的加热。因此，在时间t3处，压力传感器42的检测值的变化量发生变动并变得不稳定。当在时间t4处压力传感器42的检测值的变化量下降至小于等于阈值δp时，压力传感器42的加热停止。然后，在时间t5处，上游截止阀72打开，下游截止阀73关闭，使得中继区域70a中的压力返回到与检测目标区域30a中的压力相等的高压。
因此，在第二修改示例中，可以通过使得即使在燃料气体从罐20连续地供给至燃料电池10的同时也能够执行压力传感器42的恢复控制而有效地使用燃料气体。
图12a是图示了第三修改示例中的燃料电池系统1’的燃料气体供给管路的图。第三修改示例的构型与上述实施方式的构型类似，不同之处在于，设置了供给通道30’来代替供给通道30。供给通道30’具有主通道30m和分支通道30a，燃料气体从罐20经由主通道30m供给至燃料电池10，并且主停止阀32、减压阀34和喷射器36如上面描述的那样布置在主通道30m中，分支通道30a从主通道30m分支出来并且分支通道30a的一端是封闭的。压力传感器42设置在分支通道30a中，而不是设置在检测目标区域30a中。在该构型中，同样地，压力传感器42可以经由分支通道30a对检测目标区域30a中的压力进行检测。压力传感器42的检测精度可以通过与上述实施方式中的技术相同的技术来恢复。
图12b是图示了第四修改示例中的燃料电池系统1a’的燃料气体供给管路的图。第四修改示例的构型与上述第一修改示例的构型类似，不同之处在于，设置了三通阀62a来代替上游截止阀62和下游截止阀63，并且设置了旁路通道60’来代替旁路通道60。旁路通道60’具有主通道60m和分支通道60a，主通道60m提供检测目标区域30a与外部空气的连通，并且减压阀64如上面描述的那样设置在主通道60m中，分支通道60a在主通道60m中的比减压阀64更靠上游侧的位置处分支，并且分支通道60a的另一端是封闭的。压力传感器42设置在分支通道60a中并且检测分支通道60a中的压力。三通阀62a设置在分支通道60a从主通道60m分支的位置处。三通阀62a由控制单元100a’控制。
三通阀62a是进行第一状态与第二状态之间的切换的“切换机构”的示例，在第一状态下，分支通道60a与检测目标区域30a连通而与外部空气隔离，在第二状态下，分支通道60a与检测目标区域30a隔离而与外部空气连通。具体地，当三通阀62a仅提供分支通道60a与主通道60m的位于三通阀62a上游侧的区域之间的连通并且将主通道的位于三通阀62a下游侧的区域与该上游侧区域和分支通道60a隔离时实现第一状态。当三通阀62a仅提供分支通道60a与主通道60m的位于三通阀62a下游侧的区域之间的连通并且将主通道60m的位于三通阀62a上游侧的区域与该下游侧区域和分支通道60a隔离时实现第二状态。
在第四修改示例中，同样地，当未执行恢复控制时，燃料电池系统被控制为第一状态。在第一状态下，分支通道60a经由主通道60m的位于三通阀62a上游侧的区域与检测目标区域30a彼此连通，使得分支通道60a中的压力与检测目标区域30a中的压力相等。因此，压力传感器42可以经由分支通道60a等对检测目标区域30a中的压力进行检测。
在恢复控制中，燃料电池系统被切换为第二状态。因此，分支通道60a中的燃料气体在检测目标区域30a与分支通道60a彼此隔离的状态下经由主通道60m排出到外部空气中。因此，分支通道60a的内部被减压。在该构型中，同样地，压力传感器42的周边可以被减压。
图12c是图示了第五修改示例中的燃料电池系统1b’的燃料气体供给管路的图。第五修改示例的构型与上述第二修改示例的构型类似，不同之处在于，设置了三通阀72a来代替上游截止阀72和下游截止阀73，并且设置了旁路通道70’来代替旁路通道70。旁路通道70’具有主通道70m和分支通道70a，主通道70m提供检测目标区域30a与下游区域30b之间的连通，并且减压阀74和喷射器76如上面描述的那样设置在主通道70m中，分支通道70a在主通道70m中的比减压阀74更靠上游侧的位置处分支，并且分支通道70a的另一端是封闭的。压力传感器42设置在分支通道70a中并且检测分支通道70a中的压力。三通阀72a设置在分支通道70a从主通道70m分支的位置处。三通阀72a由控制单元100b’控制。
三通阀72a是进行第一状态与第二状态之间的切换的“切换机构”的示例，在第一状态下，分支通道70a与检测目标区域30a连通而与下游区域30b隔离，在第二状态下，分支通道70a与检测目标区域30a隔离而与下游区域30b连通。具体地，在三通阀72a仅提供分支通道70a与主通道70m的位于三通阀72a上游侧的区域之间的连通并且将主通道的位于三通阀72a下游侧的区域与该上游侧区域和分支通道70a隔离时实现第一状态。在三通阀72a仅提供分支通道70a与主通道70m的位于三通阀72a下游侧的区域之间的连通并且将主通道70m的位于三通阀72a上游侧的区域与该下游侧区域和分支通道70a隔离时实现第二状态。
在第五修改示例中，同样地，当未执行恢复控制时，燃料电池系统被控制为第一状态。在第一状态下，分支通道70a经由主通道70m的位于三通阀72a上游侧的区域而与检测目标区域30a彼此连通，使得分支通道70a中的压力与检测目标区域30a中的压力相等。因此，压力传感器42可以经由分支通道70a等对检测目标区域30a中的压力进行检测。
在恢复控制中，燃料电池系统被切换为第二状态，并且燃料通过喷射器76喷射。由此，分支通道70a中的燃料气体在检测目标区域30a与分支通道70a彼此隔离的状态下被供给至燃料电池10。因此，分支通道70a的内部被减压。在该构型中，同样地，压力传感器42的周边可以被减压。
尽管上面已经详细描述了本发明的实施方式，但本发明不限于这些具体实施方式，并且可以在权利要求中描述的本发明的要旨的范围内对这些实施方式作出各种修改和改变。
压力传感器42不限于基于应变计的电阻的上述压力传感器，也可以是如下金属材料制成的任何压力传感器：燃料气体的组分可以固溶于该金属材料中，并且该金属材料由于固溶体而表现出增大的检测误差。例如，压力传感器42可以是半导体压阻式压力传感器、电容式压力传感器和硅谐振式压力传感器中的任意一种。
在上述实施方式和修改示例中，加热元件42h被设置在压力传感器42的内部，但本发明不限于这样的构型。例如，也可以在压力传感器42的外部布置加热单元，并且可以从压力传感器42的外部对压力传感器42的金属材料进行加热。