(57)【要約】【課題】  この発明は、車両への搭載に適した燃料電池システムに関し、送電損失を増大させることなく、導電線からの放熱量を十分に抑制することを目的とする。【解決手段】  燃料電池１０の集電板１４を、導電面積可変機構１６を介して導電線２０に接続する。導電面積可変機構１６は、複数の可動導電部１８を備える。導電面積可変機構１６は、燃料電池１０の低温起動時に、一部の可動導電部１８をOFF状態として接触面積を最小化し、暖機終了後に、全ての可動導電部１８をON状態として接触面積を最大化する。【選択図】      図１
2006294405.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集電板を備える燃料電池と、
前記燃料電池の外部に配置され、前記集電板と電気的に接続される導電線と、
前記集電板と前記導電線との間に配置され、両者間の接触面積を可変とする導電面積可変機構と、
を備えることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
前記導電面積可変機構は、
前記集電板と前記導電線の双方に接触するON状態と、少なくとも両者の一方から離間したOFF状態とを選択的に実現する可動導電部と、
前記可動導電部を駆動するアクチュエータと、
を備えることを特徴とする請求項１記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記導電面積可変機構は、
前記集電板と前記導電線との間に配置されるスライド部材と、
前記スライド部材を駆動するアクチュエータとを備え、
前記スライド部材は、導電材料で形成されたスライド導電部と、前記スライド導電部に比して熱伝導率の低い材料で前記スライド導電部をモールドするように形成されたスライド低熱伝導部とを備え、
前記アクチュエータは、前記集電板および前記導電線の双方に対する前記スライド導電部の接触面積が変化するように前記スライド部材を駆動することを特徴とする請求項１記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記燃料電池の温度を検知する温度検知手段を備え、
前記導電面積可変機構は、前記燃料電池が低温であるほど前記接触面積を小さくすることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記燃料電池の起動時温度を検知する起動時温度検知手段を備え、
前記導電面積可変機構は、前記起動時温度が低いほど、温度上昇に対する前記接触面積の増大を遅らせることを特徴とする請求項４記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記燃料電池を取り巻く大気温度を検知する大気温度検知手段を備え、
前記導電面積可変機構は、前記大気温度が低いほど、温度上昇に対する前記接触面積の増大を遅らせることを特徴とする請求項４または５記載の燃料電池システム。
【請求項７】
前記燃料電池の作動に伴う水生成量を検知する水量検知手段と、
前記燃料電池の停止時における前記水生成量を停止時水量として記憶する停止時水量記憶手段とを備え、
前記導電面積可変機構は、前記停止時水量が多いほど、温度上昇に対する前記接触面積の増大を遅らせることを特徴とする請求項４乃至６の何れか１項記載の燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、燃料電池システムに係り、特に車両への搭載に適した燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特開２００４−４７１４９号公報に開示されるように、燃料電池システムが知られている。上記従来のシステムが有する燃料電池は、アノード側およびカソード側に、それぞれ電極層と、拡散層と、複数の通電部とを有している。アノード側の電極層とカソード側の電極層との間には電解質層が設けられている。
【０００３】
アノード側では、拡散層を通じて電極層に水素H2が供給される。電極層では、水素がイオン化され、電子e-が生成される。生成された電子e-は、拡散層を通って通電部に到達し、その後燃料電池の外部に伝送される。また、水素イオンH＋は、電解質層を通ってカソード側の電極層に到達する。
【０００４】
カソード側では、拡散層を通じて電極層に空気が供給される。また、カソード側の電極層には、燃料電池の外部から伝送される電子e-が供給される。その結果、カソード側の電極層では、空気中の酸素O2と、水素イオンH+と、電子e-とが反応して水H2Oが生成される。
【０００５】
燃料電池は、アノード側の電極層と、カソード側の電極層とで、それぞれ上述した化学反応を生じさせることによって電気エネルギーを生成する。この化学反応は発熱反応であるため、燃料電池の温度は、起動の後に徐々に上昇する。一方で、燃料電池のエネルギー生成効率は、その温度が高いほど良好となる。このため、燃料電池の始動性は、起動後の温度上昇が早いほど良好となる。
【０００６】
上記従来のシステムでは、燃料電池の起動時に、複数の通電部の一部が拡散層から離される。この場合、アノード側では、電極層で生成された全ての電子e-は、拡散層との接触を維持している一部の通電部に向かって集中的に移動する。その結果、一部の電子e-は、全ての通電部が拡散層と接している場合に比して、迂回経路を辿ることになる。このシステムでは、燃料電池の起動時に、カソード側においても一部の通電部が拡散層からはなされる。このため、カソード側においても、電子e-が迂回経路を辿って移動する現象が生ずる。
【０００７】
電子e-の移動に伴う発熱効果は、その移動距離が長いほど大きくなる。このため、電子e-が迂回経路を辿って移動する場合には、その移動が最短距離で行われる場合に比して拡散層を効率的に加熱すること、つまり、燃料電池の温度上昇を速めることができる。従って、上記従来のシステムによれば、燃料電池に対して、良好な始動性を付与することができる。
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−４７１４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
燃料電池は、通常、複数のセルを積み重ねた構造を有している。また、複数のセルの両側には、それぞれ集電板が配置される。複数のセルは、それぞれ、アノード側およびカソード側に上述した構造を有しており、互いに直列接続の関係となるように積み重ねられる。陽極側の集電板および陰極側の集電板には、それぞれ導電線が接続され、燃料電池で生成された電気エネルギーは、その導電線により外部に取り出される。
【００１０】
集電板および導電線には、優れた導電性が要求される。このため、それらは、銅などの高伝導材料により形成されるのが通常である。ところが、銅などの高伝導材料は、一般に高い熱伝導性を示す。このため、導電線は、一種の放熱板として機能する。そして、導電線による放熱量は、導電線と集電板の接触面積が大きいほど多量となる。
【００１１】
燃料電池の起動時に、その温度が速やかに上昇させるためには、導電線による放熱量は少ないことが望ましい。従って、良好な起動特性を得るためには、集電板と導電線との接触面積は小さいことが好ましい。しかしながら、集電板と導電線との接触面積は、送電に伴う電力損失を小さく抑えるために、十分に確保しておく必要がある。このため、従来の構造では、導電線からの放熱量を抑制することが困難であった。この点、上記従来の燃料電池システムは、起動時における燃料電池の昇温速度を高めるうえで、更なる改良の余地を残すものであった。
【００１２】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、送電損失を増大させることなく、導電線からの放熱量を十分に抑制することのできる燃料電池システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、燃料電池システムであって、
集電板を備える燃料電池と、
前記燃料電池の外部に配置され、前記集電板と電気的に接続される導電線と、
前記集電板と前記導電線との間に配置され、両者間の接触面積を可変とする導電面積可変機構と、
を備えることを特徴とする。
【００１４】
また、第２の発明は、第１の発明において、前記導電面積可変機構は、
前記集電板と前記導電線の双方に接触するON状態と、少なくとも両者の一方から離間したOFF状態とを選択的に実現する可動導電部と、
前記可動導電部を駆動するアクチュエータと、
を備えることを特徴とする。
【００１５】
また、第３の発明は、第１の発明において、
前記導電面積可変機構は、
前記集電板と前記導電線との間に配置されるスライド部材と、
前記スライド部材を駆動するアクチュエータとを備え、
前記スライド部材は、導電材料で形成されたスライド導電部と、前記スライド導電部に比して熱伝導率の低い材料で前記スライド導電部をモールドするように形成されたスライド低熱伝導部とを備え、
前記アクチュエータは、前記集電板および前記導電線の双方に対する前記スライド導電部の接触面積が変化するように前記スライド部材を駆動することを特徴とする。
【００１６】
また、第４の発明は、第１乃至第３の発明の何れかにおいて、前記燃料電池の温度を検知する温度検知手段を備え、前記導電面積可変機構は、前記燃料電池が低温であるほど前記接触面積を小さくすることを特徴とする。
【００１７】
また、第５の発明は、第４の発明において、前記燃料電池の起動時温度を検知する起動時温度検知手段を備え、前記導電面積可変機構は、前記起動時温度が低いほど、温度上昇に対する前記接触面積の増大を遅らせることを特徴とする。
【００１８】
また、第６の発明は、第４または第５の発明において、前記燃料電池を取り巻く大気温度を検知する大気温度検知手段を備え、前記導電面積可変機構は、前記大気温度が低いほど、温度上昇に対する前記接触面積の増大を遅らせることを特徴とする。
【００１９】
また、第７の発明は、第４乃至第６の発明の何れかにおいて、
前記燃料電池の作動に伴う水生成量を検知する水量検知手段と、
前記燃料電池の停止時における前記水生成量を停止時水量として記憶する停止時水量記憶手段とを備え、
前記導電面積可変機構は、前記停止時水量が多いほど、温度上昇に対する前記接触面積の増大を遅らせることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
第１の発明によれば、導電面積可変機構の状態を変化させることにより、集電板と導電線との間の接触面積を変化させることができる。このため、本発明によれば、その接触面積を大きく確保することにより、大電力の発生時にも十分に伝送損失を抑制し得る状態を作り出すことができる。また、その接触面積を小さくすることにより、導電線からの放熱量を十分に抑制し得る状態を作り出すことができる。
【００２１】
第２の発明によれば、アクチュエータにより可動導電部をON状態とすることで、集電板と導電線との接触面積を大きく確保することができる。また、アクチュエータにより可動導電部をOFF状態とすることにより、その接触面積を小さくすることができる。
【００２２】
第３の発明によれば、アクチュエータによりスライド部材を駆動することにより、集電板と導電線との接触面積を、無段階に連続的に増減させることができる。更に、本発明によれば、スライド導電部はスライド低熱伝導部によってモールドされる。このような構造によれば、スライド導電部に十分な信頼性を与えることができる。
【００２３】
第４の発明によれば、燃料電池が低温であるほど集電板と導電部の接触面積を小さくすることができる。燃料電池は、低温時には大きな電力を発生しない。このため、低温時に接触面積を小さくし、高温時に接触面積を大きくすれば、伝送損失を常に小さく維持することができる。更に、低温時に接触面積を小さくすれば、低温時において導電線からの放熱量を少量とすることができ、燃料電池の起動性を向上させることができる。
【００２４】
第５の発明によれば、燃料電池の起動時温度が低いほど、温度上昇に対する接触面積の増大を遅らせることができる。燃料電池の温度が特定の温度に上昇するまでに生成される水量は、起動時温度が低いほど多量となる。また、燃料電池内での水の氷結を防ぐ観点から、起動時に導電線からの放熱を抑制する必要性は、燃料電池内の水量が多いほど大きなものとなる。本発明によれば、起動時温度に応じて接触面積の増大傾向を変化させることにより、その必要性に応えることができる。
【００２５】
第６の発明によれば、燃料電池を取り巻く大気温度が低いほど、温度上昇に対する接触面積の増大を遅らせることができる。起動時における燃料電池の温度は、大気温度が低いほど上昇し難い。このため、起動時に導電線からの放熱を抑制する必要性は、大気温度が低いほど大きなものとなる。本発明によれば、大気温度に応じて接触面積の増大傾向を変化させることにより、その必要性に応えることができる。
【００２６】
第７の発明によれば、停止時水量が多いほど、つまり、起動の時点で既に燃料電池内に存在している水量が多いほど、温度上昇に対する接触面積の増大を遅らせることができる。燃料電池の起動時に導電線からの放熱を抑制する必要性は、燃料電池内の水量が多いほど大きなものとなる。本発明によれば、停止時水量の多少に応じて接触面積の増大傾向を変化させることにより、その必要性に応えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
実施の形態１．
［実施の形態１の全体構成］
図１は、本発明の実施の形態１の燃料電池システムの概要を説明するための図である。より具体的には、図１（Ａ）は、燃料電池の暖機後における状態を説明するための図である。一方、図１（Ｂ）は、燃料電池の起動直後の状態を説明するための図である。
【００２８】
図１（Ｂ）に示すように、本実施形態のシステムは、燃料電池１０を備えている。燃料電池１０は、複数のセル１２が積層された構造を有している。最上段のセル１２の上には集電板１４が積層されている。同様に、最下段のセル１２の下にも集電板１４が積層されている。集電板１４は、銅などの高伝導性材料により構成されている。
【００２９】
集電板１４には、導電面積可変機構１６が組み込まれている。導電面積可変機構１６は、複数の可動導電部１８を備えている。それぞれの可動導電部１８は、集電板１４と同様に銅などの高伝導材料で構成された柱状の部材である。集電板１４には、可動導電部１８を所定長だけ収納することのできる収納スペース（図示せず）が設けられている。一方、可動導電部１８は、その収納スペースを利用して軸方向に変位することができるように構成されている。更に、導電面積可変機構１６は、可動導電部１８に上記の変位を生じさせるためのアクチュエータ（図示せず）を備えている。このため、個々の可動導電部１８は、アクチュエータに駆動されることにより、集電板１４からの突出部分を伸縮させることができる。
【００３０】
導電面積可変機構１６の近傍には、それぞれ導電線２０が配置されている。導電線２０は、燃料電池１０の陽極および陰極をそれぞれ外部機器と接続するための電力線であり、集電板１４と同様に、銅などの高伝導材料により構成されている。導電面積可変機構１６が備える全ての可動導電部１８は、伸張方向に変位することにより導電線２０の端面に接することができる。以下、この状態を可動導電部１８の「ON状態」と称す。また、可動導電部１８は、縮小方向に変位することにより導電線２０の端面から離間することができる。以下、この状態を稼働導電部１８の「OFF状態」と称す。
【００３１】
図１（Ｂ）は、上方の導電面積可変機構１６が、１つの可動導電部１８をON状態とし、他の可動導電部１８を全てOFF状態とした状態を示している。一方、図１（Ａ）は、導電面積機構１６が、全ての可動導電部１８をON状態とした状態を示している。本実施形態のシステムは、後述するように、燃料電池１０の低温起動時に図１（Ｂ）に示すような状態を実現し、燃料電池１０の暖機が十分に進んだ段階で、図１（Ａ）に示す状態を実現する。
【００３２】
集電板１４と導電線２０との実質的な接触面積は、ON状態の可動導電部１８の数により決定される。従って、本実施形態のシステムによれば、燃料電池１０の低温起動時には、その接触面積を小さくし、燃料電池１０の暖機が進んだ段階で、その接触面積を大きくすることができる。
【００３３】
［セルの構造および動作］
図２は、燃料電池１０が備える一つのセル１２の構造を説明するための断面図である。図２に示すように、セル１２は、電解質層２２を有している。電解質層２２の両側には、それぞれアノード側電極層２４、およびカソード側電極層２６が設けられている。アノード側電極層２４の表面は拡散層２８で覆われている。同様に、カソード側電極層２６の表面は拡散層３０で覆われている。
【００３４】
拡散層２８，３０の表面は、それぞれ通電部３２，３４で覆われている。また、拡散層２８，３０の一部は、それぞれガス流路３６，３８と接している。アノード側のガス流路３６には、水素H2が流通している。一方、カソード側のガス流路３８には、空気、つまり、酸素O2を含むガスが流通している。
【００３５】
拡散層２８，３０は、多孔質性の導電物質であり、ガスの流通を許容すると共に電荷の移動を許容する。アノード側のガス流路３６を流れる水素H2は、拡散層２８を介してアノード側電極層２４に到達する。その結果、アノード側電極層２４では、以下の反応により水素イオンH+と電子e-とが生成される。
H2→2H+＋2e-        ・・・（１）
【００３６】
上記の反応により生成された電子e-は、拡散層２８を通って通電部３２に到達し、そこからセル１２の外部に伝搬される。また、電子e-と共に生成された水素イオンH+は、電解質２２を通ってカソード側電極層２６に到達する。カソード側電極層２６には、更に、セル１２の外部から供給される電子e-と、ガス流路３８から供給される酸素O2とが到達する。その結果、カソード側電極層２６では、以下の反応が生ずる。
4H+＋4e-＋O2→2H2O    ・・・（２）
【００３７】
燃料電池１０の各セル１２は、上記（１）および（２）の反応を生じさせることにより、水を生成しながら電気エネルギーを発生する。この反応は発熱反応であるため、その反応が継続する限り、燃料電池１０の温度は起動後に徐々に上昇する。ところが、燃料電池１０の起動時温度が氷点下である場合は、カソード側電極層２６において生成された水が氷結してその表面を覆う事態が生じ得る。
【００３８】
カソード側電極層２６の表面が氷で覆われた状況下では、ガス流路３８から供給される酸素O2がカソード側電極層２６に到達することができないため、上記（２）の反応が起こり得ない。この場合、発熱が生じないため氷の溶解も進まない。その結果、燃料電池の作動が停止することになる。このため、極低温の環境下で燃料電池１０を継続的に作動させるためには、セル１２の内部での水の氷結を確実に回避することが必要である。そして、そのためには、燃料電池１０からの放熱量を可能な限り少なくすることが有効である。
【００３９】
［導電面積可変機構の動作］
図３は、本実施形態のシステムが有する電気的な構成を説明するための図である。図３に示すように、本実施形態のシステムは、ECU(Electronic Control Unit)４０を備えている。ECU４０には、外気温THAを検出する吸気温センサ４２と、上述した可動導電部１８を駆動するためのアクチュエータ４４とが接続されている。
【００４０】
図４は、図３に示すECU４０が、本実施形態において実行する処理の内容を説明するためのフローチャートである。図４に示すように、このルーチンでは、先ず、燃料電池１０の起動が要求されたか否かが判別される（ステップ１００）。
【００４１】
燃料電池１０の起動が要求されるまでは、上記ステップ１００の処理が繰り返し実行される。そして、その起動が要求されると、次に、燃料電池１０の起動時温度Tintが検出される（ステップ１０２）。
【００４２】
燃料電池１０の温度は、十分な停止時間が経過することにより外気温THAに収束する。このため、本実施形態では、燃料電池１０の起動時における外気温THAを起動時温度Tintとして取り扱うこととしている。このため、上記ステップ１０２では、具体的には、吸気温センサ４２により検出された外気温THAが、燃料電池１０の起動時温度Tintとして検出される。
【００４３】
次に、起動時温度Tintが０°Ｃ以下であるかが判別される（ステップ１０４）。その結果、起動時温度Tintが０°Ｃ以下でないと判断された場合は、全ての可動導電部１８がON状態となるようにアクチュエータ４４が駆動される（ステップ１０６）。
【００４４】
全ての可動導電部１８がON状態とされると、集電板１４と導電線２０の間に大きな接触面積が確保される。可動導電部１８や導電線２０を構成する高伝導材料は、高い導電率を示すと同時に、高い熱伝導率を示す。このため、集電板１４と導電線２０との接触面積が大きいほど、両者間で電流が授受される際の損失は生じ難くなる一方、燃料電池１０において発生した熱が導電線２０を伝って外部に放出され易くなる。
【００４５】
燃料電池１０の起動温度Tintが０°Ｃを超えている場合は、燃料電池１０の内部で水がその時点で氷結するおそれは無いと判断できる。また、燃料電池１０の内部で起きる反応は発熱反応であるから、起動時温度Tintが０°Ｃを超えていれば、その後に燃料電池１０の温度Tが０°Ｃを下回ることもない。従って、この場合は、燃料電池１０から導電線２０への放熱量を少なくする必要性は必ずしも大きくない。
【００４６】
一方、温度Tが０°Ｃを超えるような温度環境下では、燃料電池１０はある程度大きな発電能力を発揮する。このため、電流の送電に伴う損失を抑えるためには、集電板１４と導電線２０との間に十分に大きな接触面積を確保しておくことが望ましい。
【００４７】
上述したように、図４に示すルーチンによれば、起動時温度Tintが０°Ｃを超えている場合には、即座に全ての可動導電部１８がON状態とされ、集電板１４と導電線２０の間に最大の接触面積が確保される。このため、本実施形態のシステムによれば、そのような温度環境下では、高いエネルギー効率を確保しつつ、燃料電池１０を良好に起動させることができる。
【００４８】
図４に示すルーチン中、上記ステップ１０４において、起動時温度Tintが０°Ｃ以下であると判断された場合は、図１（Ｂ）の状態が形成されるように、アクチュエータ４４がOFF状態とされる（ステップ１０８）。具体的には、１つの可変導電部１８を除いて、他の全ての可変導電部１８がOFF状態となるようにアクチュエータ４４が駆動される。その結果、集電板１４と導電線２０との間の接触面積が最小化される。
【００４９】
集電板１４と導電線２０との接触面積が最小化されれば、燃料電池１０から導電線２０に伝わる熱量を最小限として、燃料電池１０の加熱に有利な状態を作り出すことができる。また、燃料電池１０は、その温度Tが０°Ｃ以下となる低温環境下では、大きな電気エネルギーを発生し得ない。このため、そのような温度環境下では、集電板１４と導電線２０との接触面積を最小化しても、送電に伴って不当に大きな損失が生ずることはない。
【００５０】
従って、Tint≦０°Ｃが成立する環境下では、上記ステップ１０８の処理が実行されることにより、送電に伴う損失を増大させることなく、燃料電池１０から導電線２０に伝わる熱量を最小限に止めることができる。その結果、燃料電池１０の内部での水の氷結を有効に防ぐことができ、低温時における燃料電池１０の起動性を改善することができる。
【００５１】
図４に示すルーチンでは、上記ステップ１０８の処理に続いて、燃料電池１０の昇温条件が成立したか否かが判別される（ステップ１０９）。昇温条件は、燃料電池１０の温度Tが０°Ｃ以上に上昇したと推定される段階で、その成立が判断される。ECU４０は、燃料電池１０の起動後の経過時間を計数している。燃料電池１０が０°Ｃに到達するための所要時間は、起動時温度Tintの関数として定めておくことができる。本ステップ１０９では、具体的には、起動後の経過時間が、その所要時間に達した時点で昇温条件の成立が判断される。
【００５２】
上記ステップ１０９において、昇温条件の成立が否定された場合は、再び上記ステップ１０８の処理が実行される。その結果、接触面積が最小とされた状態が維持される。一方、上記ステップ１０９において、昇温条件の成立が認められた場合は、ステップ１０６の処理により、全ての可動導電部１８がON状態とされる。その結果、接触面積が最大となり、大電流の流通に適した状態が実現される。
【００５３】
以上説明した通り、図４に示すルーチンによれば、燃料電池１０の温度が低く、その内部で水が氷結する可能性がある場合には、集電板１４と導電線２０との接触面積を最小として、氷結防止に適した状態を作り出すことができる。また、燃料電池１０の暖機が進み、氷結の可能性がなくなった段階では、接触面積を大きくして、大電流の流通に適した状態を作り出すことができる。このため、本実施形態のシステムによれば、大きな送電損失を発生させることなく、燃料電池１０の起動性を有効に改善することができる。
【００５４】
ところで、上述した実施の形態１では、導電面積可変機構１６が３つの可動導電部１８を備え、２つの可動導電部１８の状態を変化させることとしているが（図１参照）、それらの数はこれに限定されるものではない。つまり、実施の形態１では、最大の接触面積と最小の接触面積との比が３：１とされているが、その比はこれに限定されるものではない。すなわち、最大の接触面積と最小の接触面積との比は、より大きな値、例えば１０：１程度とすることとしてもよい。
【００５５】
また、上述した実施の形態１では、導電面積可変機構１６が備える全ての導電部が可変導電部１８であるものとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、最小の接触面積を実現する際にON状態を維持する導電部は、可動導電部でなく、固定式の導電部としてもよい。
【００５６】
また、上述した実施の形態１では、可動導電部１８を導電線２０から離間させることによりOFF状態を実現することとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、可動導電部１８を、集電板１４から離間させることによりOFF状態を実現することとしてもよい。
【００５７】
また、上述した実施の形態１では、図１（Ｂ）に示す上方側の接触面積可変機構１６のみをON/OFFさせることとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、接触面積可変機構１６は、陽極側および陰極側の双方においてON/OFFさせることとしてもよい。
【００５８】
また、上述した実施の形態１では、昇温条件の成否を、起動後の経過時間に基づいて判断することとしているが、その判断の手法はこれに限定されるものではない。例えば、燃料電池１０の温度Tを実測して、その実測温度Tに基づいて昇温条件の成否を判断することとしてもよい。更には、燃料電池１０の発生する電流IFC，電圧VFCの情報、および燃料電池１０の起動時温度Tintに基づいて公知の手法で温度Tを推定し、その推定温度Tに基づいて昇温条件の成否を判断することとしてもよい。
【００５９】
また、上述した実施の形態１では、低温時に限って接触面積を小さくすることとしているが、接触面積を切り換える基準は、温度Tに限定されるものではない。例えば、燃料電池１０の発生する電流IFCが少ないほど、接触面積を小さくすることとしてもよい。
【００６０】
また、上述した実施の形態１では、燃料電池１０の温度Tが０°Ｃに達したと推定される時点で可変導電部１８の状態をOFF状態からON状態に切り換えることとしているが、その切り換えの温度Tは、これに限定されるものではない。すなわち、その切り換えの温度Tは、燃料電池１０の内部での氷結を防止し得る温度であればよく、システムの仕様に応じて適宜設定すればよい。
【００６１】
尚、上述した実施の形態１においては、ECU４０が、起動時温度Tintを検出すると共に、起動後の経過時間を計数することにより前記請求項４記載の「温度検知手段」が実現されていると共に、上記ステップ１０４〜１０９の処理を実行することにより前記請求項４記載の「導電面積可変機構」が実現されている。
【００６２】
実施の形態２．
［実施の形態２の特徴］
次に、図５および図６を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。本実施形態のシステムは、実施の形態１のシステムにおいて、ECU４０に、上記図４に示すルーチンに代えて、後述する図６に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
【００６３】
上述した実施の形態１では、集電板１４と導電線２０との接触面積を２段階に変化させることとしている。これに対して、本実施形態のシステムは、その接触面積を、温度Tの上昇に合わせて多段階に切り換える点に特徴を有している。図５は、本実施形態のシステムにおける可動導電部１８の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【００６４】
本実施形態のシステムでは、実施の形態１の場合と同様に、導電面積可変機構１６が備える３つの可動導電部１８のうち、２つをON/OFFさせることにより集電板１４と導電線２０との接触面積を切り換えることとしている。図５中に、「CH1」「CH2」の符号を付して示す波形は、それら２つの可動導電部１８が、燃料電池１０の温度Tに応じてどのように切り替わるかを表している。
【００６５】
図５に示すように、温度Tが−２０°Ｃ以下となる領域では、CH1の可動導電部１８も、CH2の可動導電部１８もOFF状態とされる。この場合、集電板１４と導電線２０の接触面積は最小化される。温度Tが−２０°Ｃを超えると、CH1の可動導電部１８だけがON状態となる。そして、温度Tが０°Ｃを超えると、全ての可動導電部１８がON状態とされ、接触面積が最大化される。
【００６６】
上記の動作によれば、燃料電池１０が起動された後、その温度Tが徐々に上昇していく過程において、集電板１４と導電線２０との接触面積を徐々に増大させることができる。導電線２０からの放熱を抑える必要性は、温度Tの上昇に伴って徐々に小さくなる。一方、集電板１４と導電線２０との間での送電損失を低減する必要性は、温度Tの上昇に伴って徐々に大きくなる。上述した制御によれば、可変導電部１８を段階的にONとすることにより、それらの要求に対応することができる。
【００６７】
［実施の形態２における具体的処理］
図６は、上記の機能を実現するために本実施形態においてECU４０が実行するルーチンのフローチャートである。尚、図６において、図４に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【００６８】
すなわち、図６に示すルーチンでは、ステップ１０２の処理により起動時温度Tintが検出された後、燃料電池１０の電流IFCおよび電圧VFCに関する情報が取得される（ステップ１１０）。次に、燃料電池１０の温度Tが算出される（ステップ１１２）。電流IFCおよび電圧VFCは、燃料電池１０の発熱量と相関を有している。このため、起動時温度Tintと共に電流IFCおよび電圧VFCが判ると、公知の手法によって燃料電池１０の温度Tを推定することが可能である。
【００６９】
次に、燃料電池１０の温度Tが−２０°Ｃ以下であるかが判別される（ステップ１１４）。その結果、T≦−２０°Ｃの成立が認められた場合は、導電線２０からの放熱を抑制する必要性が極めて高いと判断できる。この場合は、CH1およびCH2の可動導電部１８が共にOFF状態とされ、接触面積の最小化が図られる（ステップ１１６）。その後、再び上記ステップ１１０以降の処理が実行される。
【００７０】
上記ステップ１１４において、T≦−２０°Ｃの成立が否定された場合は、次に、その温度Tが０°Ｃ以下であるかが判別される（ステップ１１８）。その結果、T≦０°Ｃの成立が判断された場合は、導電線２０からの放熱を回避する必要が、未だ残存していると判断できる。この場合は、CH1の可動導電部１８だけがON状態とされ、接触面積が中間値とされる（ステップ１２０）。その後、上記ステップ１１０以降の処理が再び実行される。
【００７１】
上記ステップ１１８において、T≦０°Ｃの不成立が判別された場合は、燃料電池１０の内部で水の氷結が生ずる可能性が低いと判断できる。この場合は、CH1の可動導電部１８に加えて、CH2の可動導電部１８もON状態とされ、接触面積が最大化が図られる（ステップ１２２）。
【００７２】
以上説明した通り、図６に示すルーチンによれば、燃料電池１０の温度Tに応じて、集電板１４と導電線２０との接触面積を、３段階に徐々に変化させることができる。このため、本実施形態のシステムによれば、送電損失を小さく抑えつつ、燃料電池１０の起動性を改善するという効果を、実施の形態１のシステムに比して、更に良好に実現することができる。
【００７３】
ところで、上述した実施の形態２においては、燃料電池１０の温度Tを、電流IFCおよび電圧VFCに基づいて推定刷ることとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、燃料電池１０の温度Tの推定は、起動後の経過時間に基づいて行うこととしてもよい。
【００７４】
また、上述した実施の形態２においては、集電板１４と伝導線２０との接触面積を、３段階に切り換えることとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、導電面積可変機構１６に、より多くの可変導電部１８を組み込んだうえで、より多段階に接触面積を切り換えることとしてもよい。
【００７５】
尚、上述した実施の形態２においては、ECU４０が、上記ステップ１０２，１１０および１１２の処理を実行することにより、前記請求項４記載の「温度検知手段」が実現されていると共に、上記ステップ１１４〜１２２の処理を実行することにより前記請求項４記載の「導電面積可変機構」が実現されている。
【００７６】
実施の形態３．
次に、図７乃至図９を参照して、本発明の実施の形態３について説明する。図７は、本実施形態において用いられる導電面積可変機構５０の構成および動作を説明するための斜視図である。より具体的には、図７（Ａ）は、集電板１４と導電線２０との接触面積を最大化した際の導電面積可変機構５０の状態を示す。また、図７（Ｂ）は、その接触面積を縮小させた際の導電面積可変機構５０の状態を示す。
【００７７】
本実施形態のシステムは、図１に示すシステムにおいて、導電面積可変機構１６に代えて導電面積可変機構５０を配置し、かつ、ECU４０に、後述する図８に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。図７に示すように、本実施形態において用いられる導電面積可変機構１６は、２つの固定部材５２，５４と、それらに挟まれたスライド部材５６とを備えている。
【００７８】
固定部材５２は、固定導電部５８と固定低熱伝導部６０を備えている。固定導電部５８は、集電板１４等と同様に、銅などの高導電材料で構成されている。一方、固定低熱伝導部６０は、固定導電部５８をモールドする部材であり、銅などと比較して十分に熱伝導率の低い樹脂により構成されている。固定部材５４も、固定部材５２と同様の構成を有しており、固定導電部６２と固定低熱伝導率部６４とで構成されている。
【００７９】
スライド部材５６は、固定部材５２，５４の間でスライドすることができる点を除いて、固定部材５２，５４と同様の構成を有している。すなわち、スライド部材５６は、高導電材料で構成されたスライド導電部６６と、これをモールドするスライド低熱伝導部６８とで構成されている。
【００８０】
固定部材５２は、固定導電部５８の端面が集電板１４と接触するように配置される。また、固定部材５４は、固定導電部６２の端面が導電線２０と接触するように配置される。そして、導電面積可変機構５０は、図示しないアクチュエータ４４を備えており、ECU４０の指令を受けて、スライド部材５６をスライドさせることができる。
【００８１】
図７（Ａ）は、スライド部材５６が固定部材５２，５４と重なる位置（以下、「基準位置」と称す）に制御された状態を示す。集電板１４と導電線２０との接触面積は、導電面積可変機構５０がこの状態をとることにより最大化される。そして、その接触面積は、スライド部材５６が、基準位置からスライドすることにより、無段階に縮小される。このため、本実施形態のシステムにおいては、スライド部材５６の位置を制御することにより、集電板１４と導電線２０との接触面積を、連続的に拡大・縮小させることができる。
【００８２】
［実施の形態３における具体的処理］
図８は、本実施形態においてECU４０が実行するルーチンのフローチャートである。尚、図８において、図４または図６に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【００８３】
図８に示すルーチンによれば、燃料電池１０が起動された後、実施の形態２の場合と同様の手法で燃料電池１０の温度Tが算出される（ステップ１００〜１１２）。ステップ１１２の処理に続いて、スライド部材５６に与えるべきスライド量Sが算出される（ステップ１３０）。
【００８４】
図９は、スライド量Sを算出するためにECU４０が記憶しているマップである。このマップにおいて、スライド量Sは、温度Tが０°Ｃを超える領域では最小値「ゼロ」に、−３０＜T≦０°Ｃの領域では温度Tが低いほど大きな値となるように、また、T≦−３０°Ｃの領域では最大値SMAXに、それぞれ定められている。上記ステップ１３０では、このマップに従って、燃料電池１０の温度Tに対応するスライド量Sが設定される。
【００８５】
次に、設定されたスライド量Sが実現されるように、アクチュエータ４４が駆動される。スライド部材５６は、スライド量Sがゼロである場合に図７（Ａ）に示す基準位置に制御され、スライド量Sが大きいほど、基準位置から離れた位置に制御される。そして、最大のスライド量SMAXは、集電板１４と導電線２０との間に最小の接触面積を確保する値である。従って、集電板１４と導電線２０との接触面積は、燃料電池１０の温度Tが低いほど、最小値に向かって小さくなり、その温度Tが０°Ｃを超える領域で最大化される。
【００８６】
図８に示すルーチンでは、次に、温度Tが０°Ｃを超えているかが判別される（ステップ１３４）。その結果、T＞０°Ｃの不成立が認められた場合は、再び上記ステップ１１０の処理が実行される。一方、T＞０°Ｃの成立が認められた場合は、接触面積が最大値に達したと判断され、今回の処理が修了される。
【００８７】
以上説明した通り、図８に示すルーチンによれば、燃料電池１０の起動時に、温度Tの上昇に伴って、集電板１４と導電線２０との接触面積を、無段階に増大させることができる。このため、本実施形態のシステムによれば、送電損失を小さく抑えつつ、燃料電池１０の起動性を改善するという効果を、実施の形態２のシステムに比して、更に良好に実現することができる。
【００８８】
また、本実施形態のシステムでは、集電板１４と導電線２０との接触を確保する導電部、つまり、固定導電部５８，６２およびスライド導電部６６が、固定低熱伝統部６０，６４およびスライド低熱伝導部６８によりそれぞれモールドされている。このような構造によれば、それらの導電部の耐衝撃性や耐食性を高めて、接触面積可変機構５０の信頼性を高めることができる。このため、本実施形態のシステムによれば、実施の形態１または２の場合に比して、優れた信頼性を実現することができる。
【００８９】
ところで、上述した実施の形態３においては、スライド量Sを、燃料電池１０の温度Tに基づいて設定することとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、スライド量Sの設定は、燃料電池１０の起動時温度Tintと、起動後の経過時間とに基づいて設定することとしてもよい。
【００９０】
実施の形態４．
［実施の形態４の特徴］
次に、図１０を参照して、本発明の実施の形態４について説明する。本実施形態のシステムは、実施の形態１のシステムにおいて、ECU４０に、上記図４に示すルーチンに代えて、後述する図１０に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
【００９１】
上述した実施の形態１乃至３のシステムは、燃料電池１０の起動時に、集電板１４と導電線２０との接触面積を、燃料電池１０の温度Tの上昇に応じて変化させることとしている。より具体的には、これらのシステムでは、集電板１４と導電線２０との間に、燃料電池１０の温度Tに応じた接触面積を確保することとしている。
【００９２】
ところで、燃料電池１０の内部に発生している水の量は、必ずしも燃料電池１０の温度Tそのものとは対応していない。例えば、燃料電池１０の温度が−５°Ｃまで上昇してきた時点で発生している水の量は、起動時温度Tintが−２０°Ｃであった場合と、−１０°Ｃであった場合とで同じではない。つまり、これらの場合を比較すると、温度Tを−２０°Ｃから−５°Ｃに引き上げる場合の方が、より多くの発熱反応を必要とし、その結果、燃料電池１０の内部でより多くの水が生成されていると推測できる。
【００９３】
燃料電池１０からの放熱量を少なくする目的は、主として水の氷結を防止することである。また、燃料電池１０内では、発生している水の量が多いほど氷結が生じ易い。このため、燃料電池１０の温度Tが同じであっても、放熱量を抑制することについての必要性は、発生している水量が多いほど大きなものとなる。このため、本実施形態のシステムでは、集電板１４と導電線２０との接触面積を、燃料電池１０の温度Tの上昇に応じて増加させると同時に、水量が多いと予測されるほど、つまり、起動時温度Tintが低い場合ほど、温度Tの上昇に対する接触面積の増大を遅らせることとした。
【００９４】
［実施の形態４における具体的処理］
図１０は、本実施形態においてECU４０が実行するルーチンのフローチャートである。図１０に示すルーチンは、ステップ１１２に続く処理が、ステップ１１４〜１２２に代えて、ステップ１４０〜１４６とされている点を除き、図６に示すルーチンと同様である。以下、図１０において、図６に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【００９５】
図１０に示すルーチンでは、燃料電池１０の起動時に、温度Tの算出（ステップ１００〜１１２）に続いて、次式に従って補正温度F(T, Tint)が算出される（ステップ１４０）。
F(T, Tint)=T+0.2*(Tint+20)      ・・・（３）
【００９６】
上記（３）式において、0.2*(Tint+20)は、起動時の発生水量を補正温度F(T, Tint)に反映させるための補正値である。この補正値は、起動時温度Tintが−２０°Ｃであった場合にゼロとなり、Tintが−２０°Ｃより低かった場合は負の値、−２０°Ｃより高かった場合は正の値となる。つまり、補正温度F(T, Tint)は、起動時温度Tintが−２０°Ｃより低かった場合は現実の温度Tより低い値とされ、一方、起動時温度Tintが−２０°Ｃより高かった場合は温度Tより高い値とされる。
【００９７】
図１０に示すルーチンでは、次に、補正温度F(T, Tint)が、判定温度以下であるか、具体的には−１０°Ｃ以下であるかが判別される（ステップ１４２）。その結果、F(T, Tint)≦−１０°Ｃの成立が認められた場合は、導電線２０への放熱を抑制する要求が強いと判断され、可変導電部１８がOFF状態になるようにアクチュエータ４４が駆動される（ステップ１４４）。この場合、以後、再び上記ステップ１１０以降の処理が実行される。
【００９８】
一方、上記ステップ１４２において、F(T, Tint)≦−１０°Ｃの不成立が認められた場合は、導電線２０への放熱を抑制する必要性が小さくなったと判断され、可変導電部１８がON状態になるようにアクチュエータ４４が駆動される（ステップ１４６）。その結果、集電板１４と導電線２０との接触面積が最大化され、送電損失を最小とする状態が実現される。
【００９９】
以上説明した通り、図１０に示すルーチンでは、補正温度F(T, Tint)が判定温度（−１０°Ｃ）に達したか否かに基づいて接触面積の拡大が図られる。そして、補正温度F(T, Tint)は、温度Tが同じであるとすれば、起動時温度Tintが低いほど低い値に算出される。従って、図１０に示すルーチンによれば、起動時温度Tintが低いほど、接触面積が拡大される温度Tが高い値にシフトすることになる。このため、本実施形態のシステムによれば、燃料電池１０の内部に存在する水が多量である場合ほど、放熱防止を重視した状態を長期に渡って維持することができる。その結果、本実施形態のシステムによれば、燃料電池１０の内部における水量の相違に関わらず、送電損失を小さく抑えつつ、燃料電池１０の起動性を改善するという効果を、常に良好に実現することができる。
【０１００】
ところで、上述した実施の形態４においては、集電板１４と導電線２０との接触面積を２段階に変化させることとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、実施の形態２の場合と同様に、その接触面積を、より多段階に切り換えることとしてもよい。また、実施の形態３の場合と同様に、その接触面積を無段階に連続的に変化させることとしてもよい。
【０１０１】
また、上述した実施の形態４においては、起動時温度Tintの影響を補正温度F(T, Tint)に反映させることにより、温度Tの上昇に対する接触面積の増加の傾向を変化させることとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、起動時温度Tintを、判定温度（ここでは−１０°Ｃ）の側に反映させることにより同様の機能を実現することとしてもよい。
【０１０２】
尚、上述した実施の形態４においては、ECU４０が、図１０に示すステップ１０２を実行することにより前記第５の発明における「起動時温度検知手段」が、上記ステップ１４０〜１４６の処理を実行することにより前記第５の発明における「導電面積可変機構」が、それぞれ実現されている。
【０１０３】
実施の形態５．
［実施の形態５の特徴］
次に、図１１および図１２を参照して、本発明の実施の形態５について説明する。本実施形態のシステムは、実施の形態１のシステムにおいて、ECU４０に、上記図４に示すルーチンに代えて、後述する図１１に示すルーチン、および図１２に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
【０１０４】
実施の形態４の説明において述べた通り、導電線２０からの放熱を抑制する必要性は、燃料電池１０の内部に生じている水量が多いほど大きなものとなる。この水量は、燃料電池１０の起動後に発生した水量と、燃料電池１０の起動時に既に存在していた水量とで決定される。また、起動時に存在する水の量は、燃料電池１０の停止時に存在していた水の量とみなすことができる。このため、本実施形態では、燃料電池１０の停止時に存在していた水の量を、その後の起動時における接触面積可変機構１６の制御に反映させることとした。
【０１０５】
［実施の形態５における具体的処理］
（停止時水量Aw0の検出）
図１１は、本実施形態におけるECU４０が、停止時において燃料電池１０の内部に存在している水量を検出するために実行するルーチンのフローチャートである。このルーチンは、燃料電池１０の作動中、所定の時間間隔で繰り返し起動されるルーチンである。
【０１０６】
このルーチンでは、先ず、燃料電池１０の抵抗RFCに関する情報が取得される（ステップ１５０）。次に、吸気温センサ４２の出力に基づいて、外気温THAが検出される（ステップ１５２）。更に、燃料電池１０の発生している電流IFCに関する情報が取得される（ステップ１５４）。
【０１０７】
燃料電池１０が生成する水の量は、電流IFCと相関を有している。また、燃料電池１０の内部に存在する水の量は、燃料電池１０の抵抗RFCと外気温THAの関数として求めることができる。このため、抵抗RFCと、外気温THAと、電流IFCとが判ると、個々の瞬間において、燃料電池１０の内部に存在する水の総量を推定刷ることが可能である。ECU４０は、ステップ１５４の処理に続いて、それらの検出値に基づいて、公知の手法により、燃料電池１０内の水量Awを算出する（ステップ１５６）。
【０１０８】
次に、燃料電池１０の停止が要求されたか否かが判別される（ステップ１５８）。その結果、停止の要求が生じていないと判別された場合は、そのまま今回の処理が修了される。一方、停止の要求が認められた場合は、その時点で算出されていた水量Awが、停止時水量Aw0として記憶される（ステップ１６０）。
【０１０９】
（起動時における接触面積の制御）
図１２は、本実施形態において、ECU４０が、燃料電池１０の起動時に集電板１４と導電線２０との接触面積を制御するために実行するルーチンのフローチャートである。図１２に示すルーチンは、ステップ１０２の後にステップ１７０および１７２が挿入されている点、およびステップ１４０の代わりにステップ１７４および１７６が挿入されている点を除いて、図１０に示すルーチンと同様である。以下、図１２において、図１０に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【０１１０】
すなわち、図１２に示すルーチンにおいては、燃料電池１０の起動時に、起動時温度Tintの読み込み処理（ステップ１０２）に続いて、停止時水量Aw0の読み込み処理が実行される（ステップ１７０）。続いて、その停止時水量Aw0に基づいて、水量補正値K=f(Aw0)が算出される（ステップ１７２）。ここで、水量補正値Kは、停止時水量Aw0がゼロである場合に最小値ゼロとなり、Aw0が多量であるほど大きな値に設定される。
【０１１１】
また、図１２に示すルーチンでは、ステップ１４０において補正温度F(T, Tint)が算出された後に、次式に従って、最終補正温度F'が算出される（ステップ１７４）。その結果、最終補正温度F'は、補正温度F(T, Tint)より水量補正値Kだけ低い値に算出される。      F'=F(T, Tint)-K      ・・・（４）
【０１１２】
図１２に示すルーチンでは、次に、最終補正温度F'が、判定温度以下であるか、具体的には−１０°Ｃ以下であるかが判別される（ステップ１７６）。その結果、F'≦−１０°Ｃが成立すれば、可変導電部１８がOFF状態とされる（ステップ１４４）。一方、F'≦−１０°Ｃが成立しなければ、可変導電部１８がON状態とされる（ステップ１４６）。
【０１１３】
以上説明した通り、図１２に示すルーチンでは、最終補正温度F'が判定温度（−１０°Ｃ）に達したか否かに基づいて接触面積の拡大が図られる。そして、最終補正温度F'は、温度Tおよび起動時温度Tintが同じであれば、水量補正値Kが大きな値であるほど低い値に算出される。つまり、最終補正温度F'は、停止時水量Aw0が多量であるほど低い値に算出される。従って、図１２に示すルーチンによれば、起動時において接触面積が拡大される温度Tが、停止時水量Aw0が多いほど高温側にシフトすることになる。このため、本実施形態のシステムによれば、燃料電池１０の内部に存在する水が多量である場合ほど、放熱防止を重視した状態を長期に渡って維持することができる。その結果、本実施形態のシステムによれば、停止時における水量の多少に関わらず、送電損失を小さく抑えつつ、燃料電池１０の起動性を改善するという効果を、常に良好に実現することができる。
【０１１４】
ところで、上述した実施の形態１乃至５のシステムにおいては、燃料電池１０の起動時温度Tintは、大気温度THAと等しいことを前提としている。しかしながら、十分な停止時間が確保されていない場合には、燃料電池１０の起動時温度Tintが、大気温度THAより高温となることがある。このような事態に対処するためには、燃料電池１０の温度Tを実測する温度センサを設けて、そのセンサの出力値により停止時温度Tintを検知することとすればよい。
【０１１５】
また、そのような場合においては、停止時温度Tintが同じであっても、大気温度THAが異なれば、燃料電池１０の起動時における昇温特性に差異が発生する。つまり、停止時温度Tintが同じであっても、燃料電池１０に所望の温度上昇を生じさせる際に発生する水の量は、大気温度THAが低いほど多量となる。燃料電池１０の起動時には、水が多量に発生する場合ほど、放熱防止の必要性が高まる。このため、起動時温度Tintと大気温度THAとが異なる場合には、燃料電池１０の起動時に接触面積が拡大される温度Tを、大気温度THAが低いほど、高温側にシフトさせることとしてもよい。
【０１１６】
尚、上述した実施の形態５においては、ECU４０が、大気温度THAを検出することにより前記第６の発明における「大気温度検知手段」を実現することができる。また、ECU４０が、接触面積の拡大温度Tを、大気温度THAが低いほど高温側にシフトさせることにより、前記第６の発明における「導電面積可変機構」を実現することができる。
【０１１７】
更に、ここでは、ECU４０が、上記ステップ１５０〜１５６の処理を実行することにより前記第７の発明における「水量検知手段」が、上記ステップ１５８および１６０の処理を実行することにより前記第７の発明における「停止時水量記憶手段」が、上記ステップ１７０，１７２，１７４および１７６の処理を実行することにより前記第７の発明における「導電面積可変機構」が、それぞれ実現されている。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】本発明の実施の形態１の全体構成を説明するための図である。
【図２】図１に示す燃料電池のセル構造を説明するための断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１のシステムの電気的な構造を説明するための図である。
【図４】本発明の実施の形態１において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態２の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図６】本発明の実施の形態２において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態３において用いられる接触面積可変機構の構成および動作を説明するための図である。
【図８】本発明の実施の形態３において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図９】図８に示すルーチンの実行中に参照されるスライド量Sのマップである。
【図１０】本発明の実施の形態４において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態５において、停止時水量を検出するために実行されるルーチンのフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態５において、接触面積を制御するために実行されるルーチンのフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１９】
１０  燃料電池
１２  セル
１４  集電板
１６，５０  接触面積可変機構
１８  可動導電部
２０  導電線
４０  ECU(Electronic Control Unit)
５６  スライド部材
６６  スライド導電部
６８  スライド低熱伝導部
【図１】
2006294405.tif 000003
【図２】
2006294405.tif 000004
【図３】
2006294405.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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