(57)【要約】【課題】  より簡単に精度よく発電性能を診断することのできる燃料電池システム及びその状態診断方法を提供する。【解決手段】  燃料電池スタックのセル電圧を測定し（ステップＳ５）、測定したセル電圧に基づきフラッディングを診断する（ステップＳ７）。フラッディングの診断期間中（ステップＳ１：ＹＥＳ）は、燃料電池スタックの出力条件を一定に保持する（ステップＳ３）。フラッディングが診断された場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）には、反応ガスの供給状態を変化させる等、フラッディング対策を講じる（ステップＳ９）。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応ガスが供給されて発電する燃料電池と、該燃料電池に接続された電気負荷での消費電力を制御する消費電力制御手段と、前記燃料電池のセル電圧を測定する電圧測定手段と、該電圧測定手段によって測定されたセル電圧の振動に基づき、時系列的に変化する燃料電池の発電性能を診断する状態診断手段と、を備えた燃料電池システムであって、
前記消費電力制御手段は、前記発電性能を診断する期間にわたり、前記燃料電池からの出力を一定とする燃料電池システム。
【請求項２】
反応ガスが供給されて発電する燃料電池と、該燃料電池への反応ガス供給量を制御するガス供給量制御手段と、前記燃料電池のセル電圧を測定する電圧測定手段と、該電圧測定手段によって測定されたセル電圧の振動に基づき、時系列的に変化する燃料電池の発電性能を診断する状態診断手段と、を備えた燃料電池システムであって、
前記ガス供給量制御手段は、前記発電性能を診断する期間にわたり、前記燃料電池への反応ガス供給量を一定とする燃料電池システム。
【請求項３】
反応ガスが供給されて発電する燃料電池と、該燃料電池のセル電圧を測定する電圧測定手段と、該電圧測定手段によって測定されたセル電圧の振動に基づき、時系列的に変化する燃料電池の発電性能を診断する状態診断手段と、を備えた燃料電池システムであって、
前記状態診断手段は、総マイナス側付近の燃料電池のみのセル電圧の振動に基づき、前記発電性能を診断する燃料電池システム。
【請求項４】
前記状態診断手段は、測定されたセル電圧の周波数成分とその割合とに基づき、前記発電性能を診断する請求項１〜３のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記発電性能の低下が予想あるいは診断された場合に、反応ガスの供給状態を変化させる請求項１〜４のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記燃料電池を冷却する冷却系と、該冷却系による冷却能を制御する冷却能制御手段とを備え、
該冷却能制御手段は、前記発電性能の低下が予想あるいは診断された場合に冷却能を低減させる請求項１〜５のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項７】
反応ガスが供給されて発電する燃料電池のセル電圧を測定し、測定したセル電圧の振動に基づき、時系列的に変化する燃料電池の発電性能を診断する燃料電池の状態診断方法であって、
前記燃料電池の出力条件を一定としながら前記発電性能を診断する燃料電池の状態診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池に反応ガスを供給して発電する燃料電池システム及び燃料電池の状態診断方法に関し、特に、発電性能の診断精度向上に有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、燃料ガスと酸化ガスとの電気化学反応によって発電するセル（燃料電池）をエネルギ源とした燃料電池システムが注目されている。かかる電気化学反応によってセル内には水が生成され、この生成水がセル内に過量に溜まるフラッディングを生じると、発電効率が低下したり、セル電圧が低下する。特許文献１には、セル電圧を測定し、電圧の振動に基づき発電性能を診断する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−１２７９１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１の技術では、複数のセルからなるセルグループ毎に出力電圧を計測した後、計測した出力電圧（以下、セル電圧）の経時変化を非振動成分と振動成分とに分解し、これら両成分に基づいて発電性能を診断するものであるから、診断ロジックが複雑になるという課題がある。
【０００４】
また、セル電圧の振動は、フラッディングなどに起因して生じているものと予想されているが、特許文献１では、セル電圧の振幅が小さい程、フラッディングが生じていると診断する構成であるため、発電条件の変化等、フラッディング以外の要因によるものをフラッディングと誤診する虞がある。
【０００５】
そこで、本発明は、より簡単に精度よく発電性能を診断することのできる燃料電池システム及びその状態診断方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の燃料電池システムは、反応ガスが供給されて発電する燃料電池と、該燃料電池に接続された電気負荷での消費電力を制御する消費電力制御手段と、前記燃料電池のセル電圧を測定する電圧測定手段と、該電圧測定手段によって測定されたセル電圧の振動に基づき、時系列的に変化する燃料電池の発電性能を診断する状態診断手段と、を備えた燃料電池システムであって、前記消費電力制御手段は、前記発電性能を診断する期間にわたり、前記燃料電池からの出力を一定とする。
【０００７】
このような構成によれば、発電性能の診断中は、燃料電池からの出力を一定にした状態でセル電圧を測定しているので、発電性能の診断に用いられる測定セル電圧への、燃料電池出力の変化に由来する電圧振動成分の混入は抑制される。
【０００８】
本発明の燃料電池システムは、反応ガスが供給されて発電する燃料電池と、該燃料電池への反応ガス供給量を制御するガス供給量制御手段と、前記燃料電池のセル電圧を測定する電圧測定手段と、該電圧測定手段によって測定されたセル電圧の振動に基づき、時系列的に変化する燃料電池の発電性能を診断する状態診断手段と、を備えた燃料電池システムであって、前記ガス供給量制御手段は、前記発電性能を診断する期間にわたり、前記燃料電池への反応ガス供給量を一定とする。
【０００９】
このような構成によれば、発電性能の診断中は、出力電圧に影響を及ぼす反応ガス供給量を一定にした状態でセル電圧を測定しているので、発電性能診断に用いられる測定セル電圧への、反応ガス供給量の変化に由来する電圧振動成分の混入は抑制される。
【００１０】
ところで、本発明の発明者は、燃料電池内の含水量分布について鋭意研究を続けた結果、燃料電池においては、総マイナス側に向かって含水量が増加する傾向にあることを見出した。このような知見に基づいてなされた本発明の燃料電池システムは、反応ガスが供給されて発電する燃料電池と、該燃料電池のセル電圧を測定する電圧測定手段と、該電圧測定手段によって測定されたセル電圧の振動に基づき、時系列的に変化する燃料電池の発電性能を診断する状態診断手段と、を備えた燃料電池システムであって、前記状態診断手段は、総マイナス側付近の燃料電池のみのセル電圧の振動に基づき、前記発電性能を診断する。
【００１１】
このような構成によれば、複数の燃料電池を積層してなる燃料電池スタック、あるいは複数の燃料電池が直列に接続された回路において、例えば発電性能低下の一要因と予想されているフラッディングの発生し易い燃料電池に対してのみ選択的に診断が行われるので、全てのセル電圧を測定する必要がなく、特にフラッディングの診断をより一層簡単に行うことが可能となる。
【００１２】
上記各構成において、測定されたセル電圧の周波数成分とその割合とに基づき、前記発電性能を診断してもよい。
【００１３】
例えば、測定電圧の時系列関数（時間的変動）をフーリエ変換やウェーブレット変換等の変換手法を用いて周波数域関数に変換し、かかる周波数域関数において、所定周波数またはその近傍に所定強度以上のピークが検知された場合は発電性能の低下（例えば、フラッディングの発生）と診断される。このような構成によれば、測定電圧の経時変化を非振動成分と振動成分とに分解する必要がなく、診断ロジックが簡素になる。また、所定周波数強度のピーク値を基準に発電性能が診断されるので、発電性能の診断精度も向上する。
【００１４】
上記各構成において、前記発電性能の低下が予想あるいは診断された場合に、反応ガスの供給状態を変化させてもよい。
【００１５】
例えば、カソードへの反応ガス（酸化ガス）供給系については、反応ガスの供給量や脈動供給頻度を増やすことによって、カソードからの生成水排出を促進する。また、カソードオフガスを利用して反応ガスを加湿する加湿器を備えた燃料電池システムにおいては、反応ガスに加湿器をバイパスさせることによって、未加湿の反応ガスをセルに供給する。
【００１６】
また、アノードへの反応ガス（燃料ガス）供給系についても、反応ガスの供給量やパージ頻度を増やすことによって、カソード側からアノード側に拡散した水の排出を促進する。いずれにしても、カソードにおける生成水およびアノードにおける拡散水の排出が促進されるので、発電性能低下の一要因と予想されているフラッディングの未然防止あるいは解消が可能となる。
【００１７】
以上のとおり、これらカソードへの反応ガス供給系およびアノードへの反応ガス供給系のいずれにおいても、セルに供給される反応ガスの状態を変化させることによって、セル外への生成水及び拡散水の排出が促進されるので、特にフラッディングの未然防止あるいは解消が可能となる。
【００１８】
上記各構成において、前記燃料電池を冷却する冷却系と、該冷却系による冷却能を制御する冷却能制御手段とを備え、該冷却能制御手段は、前記発電性能の低下が予想あるいは診断された場合に冷却能を低減させてもよい。
【００１９】
このような構成によれば、例えば発電性能低下の一要因と予想されているフラッディングの発生が予想あるいは診断されると、スタック冷却能の低減に伴いスタック温度が上昇し、セル内の飽和水蒸気量が増える。その結果、セル内に存在する水（生成水、拡散水）が水蒸気としてセル外に排出される量も増え、特にフラッディングの未然防止あるいは解消が可能となる。
【００２０】
本発明に係る燃料電池システムの状態診断方法は、反応ガスが供給されて発電する燃料電池のセル電圧を測定し、測定したセル電圧の振動に基づき、時系列的に変化する燃料電池の発電性能を診断する燃料電池の状態診断方法であって、前記燃料電池の出力条件を一定としながら前記発電性能を診断する。
【００２１】
このような構成によれば、例えば電気負荷での消費電力や反応ガス供給量等のような、燃料電池の出力電圧に影響を及ぼす条件を一定にした状態でセル電圧を測定しているので、発電性能の診断に用いられる測定セル電圧への、該性能診断に不適切な要因に由来する電圧振動成分の混入を抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、少なくとも発電性能の診断期間中は、燃料電池の出力電圧あるいはそれに影響を及ぼす条件を一定にした状態でセル電圧を測定するので、発電性能の診断に不適切な要因に由来するセル電圧の振動を抑制し得て、より簡単かつ精度良く、燃料電池の発電性能を診断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態による燃料電池システムを示す概略構成図である。この燃料電池システムは、燃料電池車両の車載発電システムに適用可能である他、例えば定置用発電システムへの適用が可能である。
【００２４】
同図に示すように、酸化ガス（反応ガス）としての例えば空気（外気）は、空気供給路７１を介して燃料電池２０のカソード入口側に供給される。空気供給路７１には空気から微粒子を除去するエアフィルタＡ１、空気を加圧するコンプレッサＡ３、供給空気圧を検出する圧力センサＰ４及び空気に所要の水分を加える加湿器Ａ２１が設けられている。コンプレッサＡ３は、制御部５０に制御されるコンプレッサモータＭによって駆動される。
【００２５】
燃料電池２０から排出される空気オフガスは排気路７２を経て外部に放出される。排気路７２には、排気圧を検出する圧力センサＰ１、圧力調整弁Ａ４及び加湿器Ａ２１の熱交換器が設けられている。圧力センサＰ１は燃料電池２０のカソード側出口近傍に設けられている。圧力調整弁Ａ４は、燃料電池２０のカソード出口側の圧力を調整することにより、燃料電池２０への供給空気圧を設定する調圧器として機能する。
【００２６】
圧力センサＰ４及びＰ１の検出信号は制御部５０に送られる。制御部５０は、コンプレッサＡ３及び圧力調整弁Ａ４を調整することによって燃料電池２０への供給空気圧や供給空気流量を設定する。
【００２７】
燃料ガス（反応ガス）としての例えば水素ガスは、水素供給源３０から燃料供給路７４を介して燃料電池２０のアノード入口側に供給される。水素供給源３０は、例えば高圧水素タンクが該当するが、いわゆる燃料改質器や水素吸蔵合金等であっても良い。
【００２８】
燃料供給路７４には、水素供給源３０から水素を供給しあるいは供給を停止する水素供給バルブＨ１００、その下流のガス圧力を検出する圧力センサＰ６、燃料電池２０への水素ガスの供給圧力を減圧して調整する水素調圧弁Ｈ９、その下流のガス圧力を検出する圧力センサＰ９、燃料電池２０のアノード側入口と燃料供給路７４間を開閉するＦＣ入口弁Ｈ２１、及び燃料電池２０のアノード入口側ガス圧力を検出する圧力センサＰ５が設けられている。圧力センサＰ５、Ｐ６及びＰ９の検出信号は制御部５０に供給される。
【００２９】
燃料電池２０で消費されなかった水素ガスは水素オフガスとして水素循環路７５に排出され、燃料供給路７４の調圧弁Ｈ９の下流側に戻される。水素循環路７５には、水素オフガスの温度を検出する温度センサＴ３１、燃料電池２０と水素循環路７５を連通／遮断するＦＣ出口弁Ｈ２２、水素オフガスから水分を回収する気液分離器Ｈ４２、回収した生成水を水素循環路７５外の図示しないタンク等に回収する排水弁Ｈ４１、水素オフガスを加圧する水素ポンプＨ５０及び逆止弁Ｈ５２が設けられている。
【００３０】
ＦＣ入口弁Ｈ２１及びＦＣ出口弁Ｈ２２は燃料電池のアノード側を閉鎖する。温度センサＴ３１の検出信号は制御部５０に供給される。水素ポンプＨ５０は、制御部５０に制御される水素ポンプモータＭによって駆動される。水素オフガスは燃料供給路７４で水素ガスと合流し、燃料電池２０に供給されて再利用される。逆止弁Ｈ５２は燃料供給路７４の水素ガスが水素循環路７５側に逆流することを防止する。各種の弁Ｈ１００、Ｈ２１、Ｈ２２は制御部５０からの信号で駆動される。
【００３１】
水素循環路７５は、パージ弁Ｈ５１を介してパージ流路７６によって排気路７２に接続される。排出制御弁Ｈ５１は電磁式の遮断弁であり、制御部５０からの指令によって作動することにより水素オフガスを外部に排出（パージ）する。
【００３２】
燃料電池２０は、燃料ガスと酸化ガスが供給されて発電するセルを所要数積層した燃料電池スタックとして構成されている。セルは、ＭＥＡ（膜−電極接合体）と、ＭＥＡを挟持する一対のセパレータとを備えて構成され、全体として積層形態を有している。ＭＥＡは、高分子材料のイオン交換膜からなる電解質膜と、この電解質膜を両面から挟んだ一対の電極（アノードおよびカソード）とで構成されている。
【００３３】
各セルにはセル電圧モニタ（電圧測定手段）１１からの測定端子が接続されていて、各セルのセル電圧を測定できるようになっている。セル電圧モニタ１１の検出信号は、制御部５０に供給される。
【００３４】
図３は、セル電圧モニタ１１から制御部５０への出力を模式的に示した図であり、同図に示すように、制御部５０へはセル電圧の経時変化、つまり、セル電圧の振動が時系列関数として入力される。なお、図３（ａ）は通常発電時の状態、（ｂ）はフラッディング発生前の状態、つまり、フラッディングの発生を予想することができる状態、（ｃ）はフラッディング発生時の状態を示している。制御部５０の詳細については後述する。
【００３５】
燃料電池２０が発生した電力は、図示しないパワーコントロールユニットに供給される。パワーコントロールユニットは、車両の駆動モータ（電気負荷）１３を駆動するインバータ１２と、コンプレッサモータＭや水素ポンプモータＭなどの各種の補機類を駆動する補機インバータ（図示略）と、二次電池への充電や二次電池からの上記モータ類への電力供給を行うＤＣ−ＤＣコンバータ（図示略）などが備えられている。
【００３６】
制御部５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ、入出力インタフェース及びディスプレイなどの制御コンピュータシステムによって構成され、図示しない車両のアクセル信号などの要求負荷や燃料電池システムの各部のセンサ（圧力センサ、温度センサ、流量センサ、出力電流計、出力電圧計等）から制御情報を受け取り、システム各部の弁類やモータ類の運転を制御する。
【００３７】
制御部５０は、所定のタイミングにて実施されるフラッディングの診断（時系列的に変化する燃料電池の発電性能の診断）期間中は、燃料電池スタック２０の出力条件を一定に制御する。一定にする出力条件には、例えば、燃料電池スタック２０にインバータ１２を介して接続された駆動モータ１３の消費電力、燃料電池スタック２０に補機インバータを介して接続されたコンプレッサモータＭや水素ポンプモータＭ等の補機消費電力、燃料電池スタック２０への空気供給量及び／又は水素供給量等がある。
【００３８】
また制御部５０は、セル電圧モニタ１１にて測定されたセル電圧の振動に基づきフラッディングを診断し、フラッディングの発生を予想あるいは診断した場合は、フラッディングの未然防止あるいはフラッディングを解消すべく、所定の処理を実行する。フラッディングの発生が予想される場合としては、例えば、低負荷運転が長時間続いた場合や、外気温が低く燃料電池スタック２０の外表面が冷え易い状態にある場合等がある。
【００３９】
フラッディングの診断では、まず、セル電圧モニタ１１より入力されたセル電圧の時系列関数を、例えばフーリエ変換やウェーブレット変換等の変換手法を用いて、図４に示すような周波数域関数に変換し、例えば同図の（ｂ）に示すように、所定周波数Ｈｚまたはその近傍に所定強度Ｐｓ以上のピークを検知した場合に、フラッディングと診断する。
【００４０】
なお、図４（ａ）は、通常発電時におけるセル電圧の時系列関数を周波数域関数に変換したものであり、上記所定周波数Ｈｚまたはその近傍に所定強度Ｐｓ以上のピークが検知されないことを示している。
【００４１】
以上より、本実施形態の制御部５０は、燃料電池スタック２０に接続された電気負荷（駆動モータ１３等）の消費電力を一定に制御する消費電力制御手段としての機能と、セル電圧モニタ（セル電圧測定手段）１１によって測定された電圧の振動に基づきフラッディングを診断する状態診断手段としての機能と、燃料電池スタック２０への反応ガス（燃料ガス、酸化ガス）供給量を一定に制御するガス供給量制御手段としての機能を兼ね備えている。
【００４２】
図２は、制御部５０によるフラッディング診断の内容、言い換えれば、本発明に係る燃料電池システムの状態診断方法の一実施の形態を記述したフローチャートである。
【００４３】
この制御部５０が実行する主制御プログラムの中で、所定のイベント発生時にこのフローチャートに示すルーチンが呼び出されると、まず、フラッディング診断中であるかどうかが判定され（ステップＳ１）、フラッディング診断中でない場合（ステップＳ１：ＮＯ）は、ステップＳ３以降の処理をスキップし、処理は主制御プログラムに戻る。
【００４４】
一方、フラッディング診断中である場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）は、フラッディング以外の要因によるセル電圧の振動を抑制する処理を実行する（ステップＳ３）。具体的には、燃料電池スタック２０の出力条件を一定に保持すべく、例えば、駆動モータ１３の消費電力、コンプレッサモータＭや水素ポンプモータＭ等の補機消費電力、燃料電池スタック２０への空気供給量及び水素供給量が一定となるように制御する。
【００４５】
しかる後、セル電圧モニタ１１にてセル電圧を測定し（ステップＳ５）、制御部５０はその測定結果を用いてフラッディングを診断する（ステップＳ７）。具体的には、セル電圧モニタ１１より入力されたセル電圧の時系列関数をフーリエ変換によって周波数域関数に変換し、該変換結果より所定周波数Ｈｚまたはその近傍に所定強度Ｐｓ以上のピークを検知した場合（図４（ｂ）参照）は、フラッディングが発生していると診断する。
【００４６】
ステップＳ５，Ｓ７においては、電気負荷での消費電力（電気負荷への供給電力）や反応ガス供給量のように、フラッディング以外の要因で燃料電池スタック２０の出力電圧に影響を及ぼす条件を一定（不変）にした状態でセル電圧を測定し、該セル電圧を用いてフラッディングを診断しているので、フラッディング以外の要因に由来するセル電圧の振動を抑制し得て、フラッディングを精度良く診断することが可能になっている。
【００４７】
ステップＳ７において、フラッディングの発生を検知した場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）には、ステップＳ９にて所定のフラッディング対策を実行する。具体的には、酸化ガスの供給量や脈動供給頻度を増やすことによって、カソードからの生成水排出を促進したり、燃料ガスの供給量やパージ頻度を増やすことによって、カソード側からアノード側に移動した拡散水の排出を促進する。
【００４８】
一方、ステップＳ７の判定において、セル電圧を時系列関数から周波数域関数に変換した結果からは、所定周波数Ｈｚまたはその近傍に所定強度Ｐｓ以上のピークを検知することができなかった場合（図４（ａ）参照）には、フラッディングが発生していないと診断し（ステップＳ７：ＮＯ）、ステップＳ９の処理をスキップし、処理は主制御プログラムに戻る。
【００４９】
以上説明したとおり、本実施形態の燃料電池システム及びその状態診断方法は、少なくともフラッディングの診断期間中は、出力電圧に影響を及ぼす条件を一定にした状態でセル電圧を測定し、フラッディング以外の要因による電圧の振動を抑制した上でフラッディングの診断を行うようにしたので、より簡単かつ精度良くフラッディングを診断することができる。
【００５０】
＜第２実施形態＞
図１では図示を省略しているが、同図に示す燃料電池システムには、図５に示すように、燃料電池スタック２０を冷却する冷却路（冷却系）７３が設けられている。この冷却路７３には、燃料電池２０から排水される冷却水の温度を検出する温度センサＴ１、冷却水の熱を外部に放熱するラジエータＣ２、冷却水を加圧して循環させるポンプＣ１及び燃料電池２０に供給される冷却水の温度を検出する温度センサＴ２が設けられている。ラジエータＣ２にはモータによって回転駆動される冷却ファンＣ１３が設けられている。
【００５１】
制御部５０は、この冷却路７３を流通する冷媒（冷却水）による燃料電池スタック２０の冷却能を制御することにより、図２のステップＳ９におけるフラッディング対策を実施してもよい。具体的には、フラッディングの発生が予想あるいは診断された場合に、ポンプＣ１を駆動するモータの回転数を下げて冷却水循環量を減らす、又は／及び冷却ファンＣ１３の回転数を下げて冷却（熱交換）量を減らすことにより、冷媒による燃料電池スタック２０の冷却能を低減させる。
【００５２】
このような構成によれば、フラッディングの発生が予想あるいは診断されると、スタック冷却能の低減に伴いスタック温度が上昇し、セル内の飽和水蒸気量が増える。その結果、セル内に存在する水（生成水、拡散水）が水蒸気としてセル外に排出される量も増え、フラッディングの未然防止あるいは解消が可能となる。
【００５３】
＜他の実施形態＞
上記各実施形態は本発明を説明するための例示であり、本発明をこれに限定するものではなく、その要旨を逸脱しない限り各種構成部品を適宜設計することができる。例えば、燃料電池スタック２０の一部のセルのセル電圧、あるいは燃料電池スタック２０の総電圧の振動に基づいて、フラッディングの診断を行うようにしてもよい。
【００５４】
その一例として、フラッディングの診断を燃料電池スタック２０のうち総マイナス側付近のみのセルのセル電圧の振動に基づき行うようにした場合には、相対的にフラッディングの発生し易いセルに対してのみ選択的に診断が行われる結果、全てのセルについて電圧を測定する必要がなくなり、フラッディングの診断をより一層簡単に行うことができる。
【００５５】
また、フラッディング対策としては、上記の他に、加湿器Ａ２１をバイパスさせることによって未加湿の酸化ガスを燃料電池スタック２０に供給する構成としてもよい。このような構成によれば、セル内への水分の持ち込みを抑制することができる一方で、セル外への水分の持ち去りを促進することもできるので、フラッディングの未然防止または解消が可能となる。
【００５６】
さらに、上記実施形態では、時系列的に変化する発電性能の診断例として、フラッディングを診断しているが、フラッディング以外の要因によってもセル電圧は振動するので、本発明はフラッディング以外の状態を診断する際にも適用可能である。
【００５７】
また、本発明の燃料電池は、上記実施形態のような燃料電池スタック２０に限らず、単セルや、複数の単セルが直列に接続された回路構成のものでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係る燃料電池システムの第１実施形態を示す概略構成図。
【図２】フラッディング診断処理の内容を示すフローチャート。
【図３】セル電圧の時系列変化を示す図であって、（ａ）は通常時、（ｂ）はフラッディング発生前、（ｃ）はフラッディング発生時の状態を示している。
【図４】セル電圧の周波数成分と強度との関係を示す図であって、（ａ）は通常時、（ｂ）はフラッディング発生時の状態を示している。
【図５】本発明に係る燃料電池システムの第２実施形態を示す概略構成図。
【符号の説明】
【００５９】
１…セル、２…ＭＥＡ（膜−電極接合体）、３ａ，３ｂ…セパレータ、１００…電位差変更手段、１０１…バッテリ（外部電源）、１１０…制御部、１１１…セル電圧監視部
【図１】
2006210070.tif 000003
【図２】
2006210070.tif 000004
【図３】
2006210070.tif 000005
【図４】
2006210070.tif 000006
【図５】
2006210070.tif 000007