(57)【要約】【課題】燃料ガス循環路内における水の集中的な流入を抑制する燃料電池システムを提供すること。【解決手段】本発明に係る燃料電池システム１００は、燃料ガスと酸化ガスを反応させることにより発電する燃料電池セルスタック２１と、供給された前記燃料ガスが燃料電池セルスタック２１内を循環するよう配置された燃料ガス循環路１２と、燃料ガス循環路１２内の燃料ガスを循環させる循環ポンプ１３と、循環ポンプ１３の回転数を制御する制御部５０とを備える。そして制御部５０は、燃料ガス循環路１２内の含水量Ｗｈｐを推定し、含水量Ｗｈｐが所定量Ｗ１を超えたと判定した場合に、循環ポンプ１３によって、燃料ガス循環路１２内の燃料ガスの流量を上げる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガスと酸化ガスを反応させることにより発電する燃料電池セルスタックと、
供給された前記燃料ガスが前記燃料電池セルスタック内を循環するよう配置された燃料ガス循環路と、
前記燃料ガス循環路内の前記燃料ガスを循環させる循環ポンプと、
前記循環ポンプの回転数を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記燃料ガス循環路内の含水量を推定し、
前記含水量が所定量を超えたと判定した場合に、前記循環ポンプによって、前記燃料ガス循環路内の前記燃料ガスの流量を上げる、
燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、燃料ガスと酸化ガスを混合することによって発電する燃料電池を用いたシステムが開発されている。燃料電池システムは、燃料ガスに水素を用い、酸化ガスに空気を用いる場合、水素と酸素が電気化学反応を起こすことにより発電する。そしてこのとき、同時に水が生成される。
【０００３】
燃料電池内に生成された水がシステム内に滞留した場合、結露や凍結によって、システムに不具合が発生する可能性がある。そこで、水の滞留を抑えるための技術が提案されている。
【０００４】
例えば特許文献１には、燃料電池の運転停止後に、冷却水を圧送して燃料電池を冷却し、燃料電池の温度を燃料ガスポンプ温度よりも低下させることで、結露を抑制するシステムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１６６１２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載されたシステムでは、燃料電池の運転開始直後に、冷却水が先に温められ、燃料ガス供給系補機との温度差が拡大する場合がある。この場合、燃料ガス供給系補機に結露が起きる可能性が高くなる。また、燃料ガス供給系補機に結露が起きた場合には、結露によって発生した水が燃料電池内の特定のセルに集中的に流入する虞がある。燃料電池内のセルに許容以上の水が付着した場合、燃料ガスの供給が妨げられ、発電効率低下や、セルの不可逆的な劣化を引き起こす。
【０００７】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、燃料ガス循環路内における水の集中的な流入を抑制することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る燃料電池システムは、燃料ガスと酸化ガスを反応させることにより発電する燃料電池セルスタックと、供給された前記燃料ガスが前記燃料電池セルスタック内を循環するよう配置された燃料ガス循環路と、前記燃料ガス循環路内の前記燃料ガスを循環させる循環ポンプと、前記循環ポンプの回転数を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記燃料ガス循環路内の含水量を推定し、前記含水量が所定量を超えたと判定した場合に、前記循環ポンプによって、前記燃料ガス循環路内の前記燃料ガスの流量を上げるものである。
【０００９】
燃料ガス循環路内の含水量が所定量を超えたと判定された場合、結露水の発生などにより、燃料ガス循環路内に水が滞留している可能性がある。そこで、前記第１のポンプによって前記燃料ガス循環路内の流量を上げることにより、滞留している水を分散させることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、燃料ガス循環路内における水の集中的な流入を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態に係る燃料電池システム１００のシステム構成図である。
【図２】実施の形態に係る燃料電池システム１００における冷却水温度と水素循環路１２内温度の変化を説明するためのグラフである。
【図３】実施の形態に係る燃料電池システム１００における燃料電池セルスタック２１及び流体の循環を説明するための図である。
【図４】燃料電池２０及び水素供給系補機の模式図である。
【図５】実施の形態に係る燃料電池システム１００のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜実施の形態＞
まず、本発明に係る実施の形態について説明する。図１は、実施の形態に係る燃料電池システム１００のシステム構成図である。燃料電池システム１００は、燃料ガスである水素と、酸化ガスである空気とを反応させて発電し、発電した電気を他のシステムに供給する固体高分子燃料電池を利用したシステムである。また、燃料電池システム１００は、かかる反応により生成された水を排出する。燃料電池システム１００は、水素タンク１０、インジェクタ１１、水素循環路１２、水素循環ポンプ１３、排気排水部１４、排気排水弁１５、燃料電池２０、ラジエータ３０、冷却水ポンプ３１、冷却水循環路３２、エアクリーナ４０、エアコンプレッサ４１、インタークーラ４２、マフラ４３、エア通過路４４、制御部５０を備える。
【００１３】
以下、燃料電池システム１００の各構成について説明する。水素タンク１０は、燃料ガスである水素を密閉して蓄えており、インジェクタ１１に接続されている。インジェクタ１１は、開閉弁であって、弁を開くことにより、水素タンク１０から供給される水素ガスを適宜水素循環路１２に送り込む。
【００１４】
水素循環路１２は、インジェクタ１１から送られてきた水素を燃料電池２０に送り込むことができるように配管されている燃料ガス循環路である。また、水素循環路１２は、燃料電池２０において反応しなかった水素ガスや、燃料電池２０において生成された水分を回収した後に、再び燃料電池２０に送り込むことができるように配管されている。また、水素循環路１２は、水素循環ポンプ１３及び排気排水部１４に接続されている。
【００１５】
水素循環ポンプ１３は、水素循環路１２内における水分を含んだ水素の流量を制御する循環ポンプである。排気排水部１４は、水素循環路１２内に溜まった水及び水素を排出する機能を備える。排気排水部１４は、排気排水弁１５に接続されている。排気排水弁１５は、排気排水部１４に溜まった水及び水素を適宜排出する。排気排水弁１５はマフラ４３に接続されており、輩出した水及び水素をマフラ４３に送り出すことができるように配管されている。
【００１６】
燃料電池２０は、ＦＣ（Fuel Cell＝燃料電池）セルスタック２１、セルモニタ２２、電極２３、温度計２４、温度計２５を備える。
【００１７】
ＦＣセルスタック２１は、固体高分子電解質膜に触媒を塗ったＭＥＡ（Membrane Electrode Assembly：膜/電極複合体）をセパレータではさんだセルを複数積層することにより構成されている。
【００１８】
セルモニタ２２は、ＦＣセルスタック２１の各セルに接続されている。また、セルモニタ２２は、図示しない電圧計及びインピーダンスメータを備えており、各セルの電圧及びインピーダンスを測定する。
【００１９】
セルモニタ２２は、各セルの電圧を測定する。これにより、セルモニタ２２は、発電効率が低下したＦＣセルがないかを監視する。
【００２０】
また、セルモニタ２２は、各セルのインピーダンスを測定する。これにより、セルモニタ２２は、各セルの含水量を推定することができる。尚、固体高分子燃料電池のＦＣセルは、セル内の含水量によりインピーダンスが変化することが知られている。
【００２１】
電極２３は、燃料電池２０が発電した電気を外部のシステムに接続するための電極である。例えば、図示しない昇圧コンバータ及びモータを電極２３に接続する。これにより、燃料電池２０はモータを駆動させる駆動源となる。
【００２２】
温度計２４は、水素循環路１２内の温度を測定する。また、温度計２５は、冷却水循環路３２内の温度を測定する。
【００２３】
ラジエータ３０は、冷却水循環路３２に接続されており、冷却水が蓄積した熱を外気の熱と交換し、温まった冷却水の温度を下げる機能を備える。冷却水ポンプ３１は、冷却水循環路３２に接続されており、冷却水を循環させるポンプである。冷却水循環路３２は、ラジエータ３０、冷却水ポンプ３１に接続され、冷却水が燃料電池２０内を通過し、再びラジエータ３０に循環するように配管されている。また、冷却水循環路３２は、インタークーラ４２にも接続しており、圧縮された空気を冷却する。
【００２４】
エアクリーナ４０は、外気を取り込みエア通過路４４に空気を送り込む。エアコンプレッサ４１は、エアクリーナ４０が取り込んだ空気を圧縮してインタークーラ４２に送り込む。インタークーラ４２は、エアコンプレッサ４１によって圧縮された空気を受け取り、圧縮された空気の熱を冷却水によって冷却する。また、インタークーラ４２は、エア通過路４４に接続されている。
【００２５】
エア通過路４４は、燃料電池２０に空気を送り込むことができるように配管されている酸化ガス通過路である。また、エア通過路４４は、発電に使用されなかった空気及び、発電の際に生成された水を回収し、マフラ４３に送り込むことができるように配管されている。マフラ４３は、エア通過路４４から送り込まれた空気及び水と、排気排水部１４から送り込まれた水及び水素を、外部へ排出する機能を備える。
【００２６】
制御部５０は、インジェクタ１１、水素循環ポンプ１３、燃料電池２０、冷却水ポンプ３１、エアコンプレッサ４１に接続されており、これらを制御している。また、制御部５０は、燃料電池２０内が備えているセルモニタ２２が測定するＦＣセルスタック２１のインピーダンスから、ＦＣセルスタック２１の含水量を推定する。また、制御部５０は、燃料電池２０内が備えているセルモニタ２２が測定するＦＣセルスタック２１の電圧から、局部的な水の滞留などによる発電効率の低下を判定する。さらに、制御部５０は、水素循環路１２の温度、冷却水の温度、及び、水素循環ポンプ１３の回転数に基づいて、水素循環路１２内の結露水の量を推定する。
【００２７】
次に、燃料電池２０の発電原理について概略を説明する。ＦＣセルスタック２１は、燃料ガスである水素と、酸化ガスである空気とを、ＭＥＡを介して反応させることにより発電する。具体的には、ＦＣセルスタック２１において、以下の式に基づいた化学反応が起きている。
負極：  Ｈ２→２Ｈ＋＋２ｅ−
正極：  ４Ｈ＋＋Ｏ２＋４ｅ−→２Ｈ２Ｏ
この式からも分かるように、ＦＣセルスタック２１は、発電の際に水（Ｈ２Ｏ）を生成する。生成した水がＭＥＡの表面に滞留したままになると、水素又は空気の反応を妨げることになる。そのため、生成した水は、効率よく排出されることが望まれる。
【００２８】
ＦＣセルスタック２１は、１つのセルで発電する際の電圧は、例えば１Ｖ程度である。ＦＣセルスタック２１は、このセルを数百枚積層することにより、数百Ｖの電圧を発生させる。
【００２９】
続いて、水素循環路１２における水素の流れについて説明する。インジェクタ１１が開くことにより、水素循環路１２に水素が供給される。水素は、水素循環路１２を通り、燃料電池２０内へ到達する。燃料電池２０は、受け取った水素を、水素イオン（Ｈ＋）と電子（ｅ−）に分解してＭＥＡを通過させる。このとき、反応しなかった水素に加えて、上述した反応により発生した水分が水素極側へ漏れ出す。水素循環路１２は、この水分を含んだ水素ガスを回収し、燃料電池２０の外部にある排気排水部１４に送り出す。排気排水部１４では、適宜過剰な水分を排出する。そして、水素ガスは、水素循環ポンプ１３によって圧送され、再び燃料電池２０内へ送り込まれる。
【００３０】
次に、冷却水によって燃料電池２０が冷却される原理について説明する。燃料電池２０が発電する際、燃料電池２０は熱を発生する。燃料電池２０内の冷却水は、この熱により温められる。すなわち、燃料電池２０は冷却水と熱を交換することになる。そのため、燃料電池２０は、冷却水により冷やされる。冷却水ポンプ３１は、冷却水を圧送し、温められた冷却水をラジエータ３０に送り込む。ラジエータ３０は、冷却水の熱と、外気の熱を交換することにより、冷却水の温度を下げる。そして、温度の下がった冷却水は、冷却水ポンプ３１により圧送され、再び燃料電池２０内に送り込まれる。このように、冷却水が燃料電池２０とラジエータ３０を循環する。これにより、冷却水は発熱している燃料電池の冷却を行う。
【００３１】
次に、図２を参照しながら燃料電池システム１００の運転開始直後における主要構成部の温度変化について説明する。図２は、実施の形態に係る燃料電池システム１００における冷却水温度と水素循環路１２内温度の変化を説明するためのグラフである。一点鎖線の曲線ｃ１は、温度計２４によって測定された水素循環路１２の温度推移を示している。実線の曲線ｃ２は、温度計２５によって測定された冷却水の温度推移を示している。二点鎖線の曲線ｃ３は、時刻ｔ１において暖機運転を開始した場合の冷却水の温度推移を示している。時刻ｔ０において各構成部の温度はｐ０である。燃料電池システム１００が運転を開始すると、燃料電池２０が発熱し、各構成部の温度が徐々に上昇する。
【００３２】
まず、曲線ｃ１により示した水素循環路１２の温度推移について説明する。時刻ｔ０から時刻ｔ１までの水素循環路１２の温度は、曲線ｃ１に示されたように、時刻ｔ０における温度ｐ０から、時刻ｔ１における温度ｐ１に上昇している。
【００３３】
次に、曲線ｃ２により示した冷却水の温度推移について説明する。時刻ｔ０から時刻ｔ１までの冷却水の温度は、曲線ｃ２に示されたように、時刻ｔ０における温度ｐ０から、時刻ｔ１における温度ｐ３に上昇している。
【００３４】
このように、各構成部により温度の上がり方は異なる。この、温度ｐ３と温度ｐ１の差は、燃料電池２０の温度と、水素循環路１２との温度差が広がっていることを意味する。この温度差が広がることにより、結露が起きる可能性がある。
【００３５】
すなわち、燃料電池２０内において、水素ガスの温度は温度ｐ３である。この水素ガスは、水素循環路１２を通って回収され、一旦燃料電池２０の外に出る。そして、水素循環ポンプ１３によって再び燃料電池２０に送り込まれる。このとき、温度ｐ３の水素ガスが、温度ｐ１の水素循環路１２を通過する。そのため、水素循環路１２内の壁面において水素ガスに含まれる水蒸気が飽和して結露が起きる可能性がある。
【００３６】
次に、燃料電池システム１００を暖機運転する場合について説明する。寒冷地などにおいてシステムの運転を開始する場合、燃料電池２０内の水分が凍結している可能性がある。そこで、システム全体の温度を早期に上昇させる暖機運転を行う。この場合、燃料電池２０を温めるために冷却水を循環させないようにする。すなわち、冷却水ポンプ３１の運転を停止した状態、又は冷却水ポンプ３１の回転数を低く抑えた状態の運転を行う。そうすることにより、燃料電池２０は早期に温度が上昇する。
【００３７】
次に、図２を参照して、時刻ｔ１から暖機運転を開始する場合の、水素循環路１２及び冷却水の温度推移について具体的に説明する。
【００３８】
まず、曲線ｃ１により示した水素循環路１２の温度推移について説明する。時刻ｔ１から時刻ｔ２までの水素循環路１２の温度は、曲線ｃ１に示されたように、時刻ｔ１における温度ｐ１から、時刻ｔ２における温度ｐ２に上昇している。
【００３９】
次に、曲線ｃ２により示した冷却水の温度推移について説明する。時刻ｔ１から時刻ｔ２までの冷却水の温度は、曲線ｃ２に示されたように、時刻ｔ１における温度ｐ３から、時刻ｔ２における温度ｐ５に上昇している。
【００４０】
ここで、暖機運転を行わず、通常運転を行った場合についても説明する。この場合は、曲線ｃ２に示されたように、時刻ｔ１における温度ｐ３から時刻ｔ２における温度ｐ４に上昇している。
【００４１】
続いて、時刻ｔ２における冷却水と水素循環路との温度差を比較する。暖機運転の場合、時刻ｔ２における冷却水と水素循環路との温度差がｐ５−ｐ２である。また、通常運転の場合、時刻ｔ２における冷却水と水素循環路との温度差がｐ４−ｐ２である。ここで、冷却水の温度は燃料電池２０の温度に略等しいと考えることができる。したがって、暖機運転を行うことにより、燃料電池２０と水素循環路１２との温度差が拡大することが分かる。すなわち、暖機運転を行うことにより、水素循環路１２内において結露が起きる可能性がより高くなる。
【００４２】
次に、水素循環路１２内において結露が起きた場合に、燃料電池が受ける影響について説明する。
【００４３】
まず、セルスタックの構造について説明する。図３は、実施の形態に係る燃料電池システム１００における燃料電池セルスタック２１及び流体の循環を説明するための図である。ＦＣセルスタック２１は複数のセルが積層されている。各セルは、発電部の周囲に複数の穴がそれぞれ設けられている。そして、複数の穴は、水素、空気、冷却水をそれぞれ通すように構成されている。例えば、図３において、矢印Ｘ１及び矢印Ｘ２は、水素の通過を模式的に示したものである。すなわち、矢印Ｘ１及び矢印Ｘ２は、水素循環路１２の一部を示している。水素は、矢印Ｘ１からＦＣセルスタック２１に入り、全てのセルを通過した後に、矢印Ｘ２から出る。同様に、矢印Ｙ１及び矢印Ｙ２は、エア通過路４４の一部を示したものである。また同じく矢印Ｚ１及び矢印Ｚ２は、冷却水循環路３２を示したものである。
【００４４】
このように、各流体は、ＦＣセルスタック２１において所定の場所から入り、所定の場所から出る構造となっている。
【００４５】
次に、燃料電池２０と、水素循環路１２との位置関係を説明する。図４は、燃料電池２０及び水素供給系補機Ａ１の模式図である。水素供給系補機Ａ１とは、インジェクタ１１、水素循環路１２、水素循環ポンプ１３、排気排水部１４、及び、排気排水弁１５をいう。
【００４６】
図２において説明した通り、水素供給系補機Ａ１の温度上昇は、燃料電池２０の温度上昇に比べて緩やかである。そのため、水素供給系補機Ａ１では、結露が起きやすくなる。その結果、結露により発生した水は、水素循環ポンプ１３により圧送されて、燃料電池に流れ込む。ＦＣセルスタック２１は、図３において説明したように、所定の場所から水素及び結露水が流れ込むことになる。すなわち、図４のエリアＡ２に集中的に結露水が流れ込むことになる。
【００４７】
このような現象が起きると、エリアＡ２において水素の供給が妨げられるため好ましくない。そこで、本実施の形態は、このような現象が起きる可能性を検出し、結露水を分散させる。すなわち、所定の条件の場合、水素循環ポンプ１３は、ポンプの回転数を上げて水素循環路１２内の流量を上昇させる。水素循環路１２内の流量が上昇することにより、集中的に流れ込んでいた水は、水素循環路１２内に分散する。
【００４８】
以上をまとめると、本実施の形態は、燃料電池システム１００の運転開始後において結露が発生した場合に、水素循環路１２内の水分を分散する。また本実施の形態は、暖機運転中、または、暖機運転後において結露が発生した場合に、水素循環路１２内の水分を分散する。
【００４９】
続いて、水素循環路１２内の流量を上昇させるプロセスについて説明する。図５は、実施の形態に係る燃料電池システム１００のフローチャートである。
【００５０】
まず、制御部５０は、ＦＣセルスタック２１のインピーダンスをモニタすることにより、各セルの含水量を推定する。そして、制御部５０は、ＦＣセルスタック２１の含水量Ｗａが、所定の含水量Ｗ１を下回っているか否かを判定する（ステップＳ１）。ここで、ＦＣセルスタック２１の含水量Ｗａが所定の含水量Ｗ１を下回っていた場合（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、燃料電池システム１００において結露を起こしている可能性が低いことを意味する。尚、ここで制御部５０は、各部の温度又は外気温などを参照して結露の可能性を判定することもできる。
【００５１】
次に、制御部５０は、全セルの平均電圧Ｖａから各セルの電圧Ｖｅを引いた値が、所定の電圧Ｖ１よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ２）。全セルの平均電圧Ｖａから各セルの電圧Ｖｅを引いた値が、所定の電圧Ｖ１よりも小さい場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）は、結露水などにより局部的に発電効率が低下しているといった現象が起きていないことを意味する。この場合、制御部５０は、本フローチャートに係るルーチンを終了する。
【００５２】
一方、ステップＳ１において、ＦＣセルスタック２１の含水量Ｗａが所定の含水量Ｗ１を下回っていない場合（ステップＳ１：Ｎｏ）は、燃料電池システム１００において結露を起こしている可能性があることを意味する。この場合、燃料電池システム１００は、暖機運転を行うために、冷却水の目標温度Ｔ１を設定する（ステップＳ３）。また、ステップＳ２において、全セルの平均電圧Ｖａから各セルの電圧Ｖｅを引いた値が、所定の電圧Ｖ１よりも小さくない場合（ステップＳ２：Ｎｏ）は、部分的に結露が起きているか、水が滞留している可能性がある。そこで、この場合も、暖機運転を行うために、冷却水の目標温度Ｔ１を設定する（ステップＳ３）。尚、目標温度Ｔ１は、予め定めた温度でもよいし、外気温又は冷却水の温度Ｗａを鑑みて決定してもよい。
【００５３】
次に、燃料電池システム１００は、暖機運転を開始する（ステップＳ４）。具体的には、燃料電池２０の温度を上昇させるため、燃料電池２０内により多くの水素を送り込んで発電を促進させるか、又は、冷却水の流量を低下させるか、又は、これらの両方を行う。このとき、冷却水ポンプ３１の運転を止めておいてもよいし、ポンプの回転数を低下させておいてもよい。暖機運転を行うことにより、冷却水の温度Ｔｗが上昇する。
【００５４】
続いて、制御部５０は、水素循環路１２内の含水量Ｗｈｐを推定し、所定の含水量Ｗ２を上回っているか否かを判定する（ステップＳ５）。具体的には、制御部５０は、水素循環路１２の温度、冷却水の温度、及び、水素循環ポンプ１３の回転数に基づいて、水素循環路１２内の結露水の量を推定する。そして、制御部５０は、推定した含水量Ｗｈｐと、所定の含水量Ｗ２とを比較する。
【００５５】
水素循環路１２内の含水量Ｗｈｐが、所定の含水量Ｗ２を上回っている場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、制御部５０は、水素循環路１２の流量を上げる（ステップＳ６）。具体的には、制御部５０は、水素循環ポンプ１３の回転数を、所定時間、所定の回転数に上げる。
【００５６】
これにより、水素循環路１２内の流量が上がり、水素循環路１２内の水分が分散される。
【００５７】
尚、制御部５０は、所定の条件に基づいて水素循環ポンプ１３の回転数を制御してもよい。すなわち、制御部５０は、水素循環ポンプ１３の回転数を上げた後に、冷却水の温度と、水素循環路１２の温度とをモニタし、これらの温度差が所定値を下回るまで水素循環ポンプ１３の回転数を上げたまま運転してもよい。
【００５８】
水素循環路１２内の含水量Ｗｈｐが、所定の含水量Ｗ２を上回っていない場合（ステップＳ５：Ｎｏ）は、水素循環路１２において集中的な結露水の流入が起きる可能性はない。よってこの場合、水素循環路１２の流量を上げるための処理は行われない。
【００５９】
次に、制御部５０は、冷却水の温度Ｔｗが目標温度Ｔ１を上回ったか否かを判定する（ステップＳ７）。冷却水の温度Ｔｗが目標温度Ｔ１を上回っていない場合（ステップＳ７：Ｎｏ）は、引き続き暖機運転を行う。図２を参照しながら説明したように、暖機運転を行うことにより、水素循環路１２内に結露が起きる可能性が高まる。そのため、制御部５０は、再び含水量Ｗｈｐと所定の含水量Ｗ２とを比較する処理を繰り返す（ステップＳ６）。
【００６０】
冷却水の温度Ｔｗが目標温度Ｔ１を上回っていた場合（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、燃料電池システム１００は、暖機運転を終了する（ステップＳ８）。
【００６１】
燃料電池システム１００は、暖機運転終了（ステップＳ８）の後、再びＦＣセルスタック２１の含水量Ｗａが所定の含水量Ｗ１を下回っているか否かを判定する（ステップＳ１）。ここで、再びＦＣセルスタック２１の含水量Ｗａが所定の含水量Ｗ１を下回っていない場合（ステップＳ１：Ｎｏ）、冷却水の目標温度Ｔ１を再設定する（ステップＳ３）。この場合、上述した目標よりも高い温度に設定して暖機運転を行う。
【００６２】
同様に、燃料電池システム１００は、暖機運転終了（ステップＳ８）の後、再びＦＣセルスタック２１の含水量Ｗａが所定の含水量Ｗ１を下回っており（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、全セルの平均電圧Ｖａから各セルの電圧Ｖｅを引いた値が、所定の電圧Ｖ１よりも小さくない場合（ステップＳ２：Ｎｏ）は、冷却水の目標温度Ｔ１を再設定する（ステップＳ３）。
【００６３】
以上のように、実施の形態に係る燃料電池システム１００は、燃料ガス循環路内における水の集中的な流入を抑制することができる。
【００６４】
尚、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、ここで説明した内容に加えて、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、図５において暖機運転終了（ステップＳ８）の後に、ステップＳ５及びステップＳ６を行ってもよいし、暖機運転とは別に、ステップＳ５及びステップＳ６を行ってもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１０  水素タンク
１２  水素循環路
１３  水素循環ポンプ
２０  燃料電池
２１  ＦＣセルスタック
２２  セルモニタ
２４、２５  温度計
４４  エア通過路
１００  燃料電池システム
【図１】
2018032559.tif 000003
【図２】
2018032559.tif 000004
【図３】
2018032559.tif 000005
【図４】
2018032559.tif 000006
【図５】
2018032559.tif 000007