(57)【要約】【課題】液体燃料を霧化する場合にも優れた発電効率を得られる燃料電池システムを提供すること。【解決手段】  燃料電池システム１に、複数の燃料電池セルを備える燃料電池４と、液体燃料を貯留する燃料タンク１１と、燃料タンク１１と燃料電池４との間に配置され、燃料電池４に供給される液体燃料を、霧状にしてキャリアガスと混合する霧化装置１４と、燃料電池４における発電量を検知する電流センサ３２と、霧化された液体燃料の供給量を制御するＥＣＵ３１とを備え、ＥＣＵ３１は、霧化された液体燃料の供給量と、電流センサ３２により検知される発電量との相関を示すマッピングデータを備え、燃料電池４による発電中に、電流センサ３２の検知に応じて、マッピングデータを更新する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体燃料が供給されるアノード、酸素が供給されるカソード、および、前記アノードと前記カソードとの間に配置される電解質膜を備える燃料電池と、
前記液体燃料を貯留する燃料タンクと、
前記燃料タンクから前記燃料電池に供給される前記液体燃料を、霧状にする前記燃料電池に供給する霧化装置と、
前記燃料電池における発電量を検知する検知手段と、
霧化された前記液体燃料の供給量を制御する制御手段と
を備え、
前記制御手段は、
霧化された前記液体燃料の供給量と、前記検知手段により検知される発電量との相関を示すマッピングデータを備え、
前記燃料電池による発電中に、前記検知手段の検知に応じて、前記マッピングデータを更新する
ことを特徴とする、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】
従来、液体燃料を使用する燃料電池システムとして、例えば、直接メタノール型燃料電池、直接ジメチルエーテル型燃料電池、ヒドラジン型燃料電池などの液体燃料型燃料電池を備えた燃料電池システムが知られている。
【０００３】
このような燃料電池システムとして、液体燃料が供給される燃料電池と、燃料電池に供給される液体燃料を霧化する霧化器とを備える燃料電池システムが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
なお、上記の燃料電池システムでは、例えば、霧化された液体燃料の供給量と、燃料電池による発電量との相関を示すマッピングデータが予め作成され、そのマッピングデータに基づいて、所望の発電量が得られるように、液体燃料の供給量が調整される。
【０００５】
そして、このような燃料電池システムによれば、霧状の液体燃料をアノードに供給することにより、液体燃料がアノードから電解質膜を透過してカソードへクロスリークすることを抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１７８２６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一方、燃料電池の発電量は、液体燃料のクロスリーク量に応じて変化する。この点、上記のように液体燃料を霧化すると、液体燃料のクロスリーク量が低減されるため、クロスリーク量の僅かな増減によって、燃料電池の発電量が大きく変化する。その結果、予め作成されたマッピングデータが、発電中の燃料電池における最適値と整合せず、マッピングデータに応じて液体燃料を供給しても、発電効率が十分ではない場合がある。
【０００８】
本発明は、液体燃料を霧化する場合にも優れた発電効率を得られる燃料電池システムである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明［１］は、液体燃料が供給されるアノード、酸素が供給されるカソード、および、前記アノードと前記カソードとの間に配置される電解質膜を備える燃料電池と、前記液体燃料を貯留する燃料タンクと、前記燃料タンクから前記燃料電池に供給される前記液体燃料を、霧状にする前記燃料電池に供給する霧化装置と、前記燃料電池における発電量を検知する検知手段と、霧化された前記液体燃料の供給量を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、霧化された前記液体燃料の供給量と、前記検知手段により検知される発電量との相関を示すマッピングデータを備え、前記燃料電池による発電中に、前記検知手段の検知に応じて、前記マッピングデータを更新する、燃料電池システムを含んでいる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、液体燃料の供給量を制御する制御手段が、霧化された液体燃料の供給量と、検知手段により検知される発電量との相関を示すマッピングデータを、検知手段の検知に応じて、燃料電池の発電中に更新する。
【００１１】
そのため、液体燃料を霧化する場合にも、発電中の燃料電池における燃料供給量の最適値と、マッピングデータとを整合でき、優れた発電効率を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の一実施形態としての燃料電池システムを示す構成図である。
【図２】図２は、図１に示す燃料電池システムで実行される制御を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
１．燃料電池システム
本発明の一実施形態としての燃料電池システム１について説明する。
【００１４】
燃料電池システム１は、図１に示すように、例えば、電動車両に搭載される。
【００１５】
電動車両は、燃料電池４（後述）を電源として、動力源であるモータ４１（後述）を駆動する電動車両である。電動車両は、燃料電池システム１と、動力部２と、制御部３とを備える。
【００１６】
燃料電池システム１は、燃料電池４と、燃料給排部５と、空気給排部６とを備える。
【００１７】
（１）燃料電池
燃料電池４は、アニオン交換型またはカチオン交換型の燃料電池である。燃料電池４には、後述する燃料タンク１１内の液体燃料が直接供給される。なお、燃料電池４は、複数の燃料電池セルを備える。複数の燃料電池セルは、それぞれ、液体燃料が供給されるアノード、酸素が供給されるカソード、および、アノードとカソードとの間に配置される電解質膜を備える。また、複数の燃料電池セルは、それぞれ、アノードに液体燃料を供給するための燃料流路と、カソードに酸素を供給するための酸素流路とを有する。
【００１８】
（２）燃料給排部
燃料給排部５は、燃料電池４に液体燃料を供給し、燃料電池４を通過した液体燃料を排出する。燃料給排部５は、燃料タンク１１、燃料供給ライン１２、ポンプ１３、霧化装置１４、燃料還流ライン１５、気液分離器１６、および、排気ライン１７を備える。
【００１９】
燃料タンク１１は、液体燃料を貯留する。液体燃料は、燃料成分と水とを含有する。燃料成分としては、例えば、分子中に水素原子を含有する含水素液体燃料が挙げられ、具体的には、メタノールなどのアルコール類、ジメチルエーテルなどのアルキル基を有するエーテル類、ヒドラジン類などが挙げられ、好ましくは、アルコール類およびヒドラジン類が挙げられ、さらに好ましくは、ヒドラジン類が挙げられる。
【００２０】
液体燃料中の燃料成分の濃度は、例えば、０．５質量％以上、好ましくは、１．０質量％以上であり、例えば、６０質量％以下、好ましくは、２０質量％以下である。
【００２１】
なお、燃料タンク１１には、図示しない高濃度燃料タンクが接続される。高濃度燃料タンクには、燃料タンク１１内の液体燃料よりも高濃度の燃料成分を含有する高濃度液体燃料が貯留される。高濃度液体燃料は、燃料タンク１１内の燃料成分の濃度を所定の濃度に調整するように、高濃度燃料タンクから燃料タンク１１へ供給される。
【００２２】
燃料供給ライン１２は、燃料タンク１１から燃料電池４へ液体燃料を供給するための配管である。燃料供給ライン１２の一端は、燃料タンク１１の下端部に接続される。燃料供給ライン１２の他端は、燃料電池４（具体的には、燃料電池セルの燃料流路）に接続される。
【００２３】
ポンプ１３は、燃料供給ライン１２の途中に介在される。ポンプ１３としては、例えば、ロータリーポンプ、ギヤポンプなどの回転式ポンプ、ピストンポンプ、ダイヤフラムポンプなどの往復式ポンプなど、公知の送液ポンプが挙げられる。ポンプ１３は、制御部３に電気的に接続される。これにより、ポンプ１３は、制御部３によって制御され、燃料タンク１１内の液体燃料を燃料電池４に供給する。
【００２４】
霧化装置１４は、燃料供給ライン１２の途中において、ポンプ１３と燃料電池４との間に配置される。すなわち、霧化装置１４は、燃料タンク１１と燃料電池セルとの間に配置される。霧化装置１４は、燃料電池セルに供給される液体燃料を、霧状にしてキャリアガス（好ましくは、後述する分離装置２４からの窒素リッチガス）と混合する。霧化装置１４としては、例えば、燃料噴射装置（インジェクター）、超音波霧化装置、噴霧装置などが挙げられる。
【００２５】
霧化装置１４は、制御部３に電気的に接続されている。これにより、詳しくは後述するように、霧化装置１４は、制御部３によって制御される。
【００２６】
燃料還流ライン１５は、燃料電池４から排出された液体燃料を燃料タンク１１へ還流するための配管である。燃料還流ライン１５の一端は、燃料電池４に接続される。燃料還流ライン１５の他端は、燃料タンク１１の上端部に接続される。
【００２７】
気液分離器１６は、燃料還流ライン１５の途中に介在される。気液分離器１６は、燃料電池４から排出された液体燃料からガス（気体）を分離する。これにより、燃料電池４から排出された液体燃料は、気液分離器１６においてガスと分離された後、燃料タンク１１へ還流される。
【００２８】
排気ライン１７は、気液分離器１６で分離されたガスを電動車両から外へ排気するための配管である。排気ライン１７の一端は、気液分離器１６に接続される。排気ライン１７の他端は、大気開放されている。なお、排気ライン１７の途中には、ガスを無害化および無臭化するために、図示しない浄化装置が介在される。
【００２９】
（３）空気給排部
空気給排部６は、燃料電池４に空気を供給し、燃料電池４を通過した空気を排出する。空気給排部６は、空気供給ライン２１と、ポンプ２２と、分岐ライン２３と、調整装置の一例としての分離装置２４と、窒素供給ライン２５と、酸素供給ライン２６と、空気排出ライン２７とを備えている。
【００３０】
空気供給ライン２１は、燃料電池４へ空気（酸素）を供給するための配管である。空気供給ライン２１の一端は、大気開放されている。空気供給ライン２１の他端は、燃料電池４（具体的には、燃料電池セルの酸素流路）に接続されている。
【００３１】
ポンプ２２は、空気供給ライン２１の途中に介在されている。ポンプ２２としては、例えば、エアコンプレッサなどの公知の送気ポンプが挙げられる。ポンプ２２は、制御部３に電気的に接続されている。
【００３２】
分岐ライン２３は、分離装置２４に空気を供給するための配管である。分岐ライン２３は、ポンプ２２と燃料電池４との間において、空気供給ライン２１から分岐し、分離装置２４に接続される。詳しくは、分岐ライン２３の一端は、ポンプ２２と燃料電池４との間において、空気供給ライン２１に接続される。分岐ライン２３の他端は、分離装置２４の空気入口２４Ａ（後述）に接続される。
【００３３】
分離装置２４は、空気を、不活性ガスの一例としての窒素ガスと、酸素ガスとに分離する。より具体的には、分離装置２４は、約８０体積％の窒素ガスと約２０体積％の酸素ガスとを含有する一般的な組成の空気を、一般的な組成の空気よりも窒素ガスを多く含む窒素リッチガスと、一般的な組成の空気よりも酸素ガスを多く含む酸素リッチガスとに分離する。詳しくは、分離装置２４は、空気を受け入れる空気入口２４Ａと、窒素リッチガスを排出する窒素ガス出口２４Ｂと、酸素リッチガスを排出する酸素ガス出口２４Ｃとを有する。また、分離装置２４は、内部に複数の中空糸を備える。中空糸は、酸素を透過し、窒素を透過しない樹脂からなる。空気入口２４Ａから供給された空気は、中空糸の内側を通過する。このとき、空気中の酸素ガスが中空糸を透過する一方、空気中の窒素ガスは、中空糸を透過せずに中空糸の内側を通過する。これにより、空気は、窒素リッチガスと酸素リッチガスとに分離される。窒素リッチガスは、窒素供給ライン２５を介して霧化装置１４に供給され、キャリアガスとして利用される。すなわち、分離装置２４によって分離された窒素ガスは、霧化装置１４に供給される。また、分離装置２４は、霧化装置１４におけるキャリアガスを調製する。
【００３４】
窒素リッチガス（キャリアガス）は、窒素ガスを、例えば、８５体積％以上、好ましくは、９０体積％以上、より好ましくは、９５体積％以上、例えば、９９．９体積％以下、含有する。
【００３５】
酸素リッチガスは、酸素ガスを、例えば、２５体積％以上、好ましくは、３０体積％以上、例えば、４０体積％以下、含有する。
【００３６】
窒素供給ライン２５は、分離装置２４によって分離された窒素リッチガスを、霧化装置１４に供給するための配管である。窒素供給ライン２５の一端は、分離装置２４の窒素ガス出口２４Ｂに接続される。窒素供給ライン２５の他端は、霧化装置１４に接続される。
【００３７】
酸素供給ライン２６は、分離装置２４によって分離された酸素リッチガスを、空気供給ライン２１に供給するための配管である。酸素供給ライン２６の一端は、分離装置２４の酸素ガス出口２４Ｃに接続される。酸素供給ライン２６の他端は、分岐ライン２３と燃料電池４との間において、空気供給ライン２１に接続される。これにより、分離装置２４によって分離された酸素ガスは、空気供給ライン２１を介して、燃料電池セルのカソードに供給される。分離装置２４によって分離された酸素ガスがカソードに供給されることにより、カソードに供給される酸素ガスが増加する。これにより、燃料電池セルの出力の向上を図ることができる。
【００３８】
空気排出ライン２７は、燃料電池４から空気を排出するための配管である。空気排出ライン２７の一端は、燃料電池４に接続されている。空気排出ライン２７の他端は、大気開放されている。
【００３９】
（４）制御部
制御部３は、燃料電池４における発電量を検知する検知手段としての電流センサ３２と、液体燃料の供給量を制御する制御手段としてのＥＣＵ３１とを備えている。
【００４０】
電流センサ３２は、燃料電池４の発電電流を測定するために設けられる公知のセンサである。電流センサ３２は、燃料電池４に電気的に接続されるとともに、ＥＣＵ３１に電気的に接続されている（図１の破線参照）。これにより、電流センサ３２により検知された電流値が、ＥＣＵ３１に入力される。
【００４１】
ＥＣＵ３１は、電動車両における電気的な制御を実行するコントロールユニット（すなわち、Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）であり、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどを備えるマイクロコンピュータから構成されている。
【００４２】
ＥＣＵ３１は、詳しくは後述するが、霧化された液体燃料の供給量と、電流センサ３２により検知される燃料電池４の発電量との相関を示すマッピングデータを備えている。また、ＥＣＵ３１は、電流センサ３２および霧化装置１４に電気的に接続されており、電流センサ３２により測定される燃料電池４の発電電流に応じて、霧化装置１４による液体燃料の噴霧量を調整可能としている。
【００４３】
また、ＥＣＵ３１は、燃料給排部５のポンプ１３、および、空気給排部６のポンプ２２電気的に接続されており、ポンプ１３およびポンプ２２の駆動および停止を制御可能としている。
【００４４】
（５）動力部
動力部２は、電動車両のエンジンルーム内に配置されている。動力部２は、モータ４１と、バッテリー４２とを備えている。
【００４５】
モータ４１は、燃料電池４に電気的に接続されている。モータ４１は、燃料電池４から出力される電気エネルギーを電動車両の駆動力として機械エネルギーに変換する。モータ４１としては、例えば、三相誘導電動機、三相同期電動機などの公知の三相電動機などが挙げられる。
【００４６】
バッテリー４２は、燃料電池４とモータ４１との間の配線に電気的に接続されている。バッテリー４２としては、例えば、ニッケル水素電池や、リチウムイオン電池などの公知の二次電池などが挙げられる。
【００４７】
２．発電動作
次いで、燃料電池システム１の発電動作について説明する。
【００４８】
電動車両が走行するときには、制御部３は、ポンプ１３、霧化装置１４およびポンプ２２の動作を制御する。
【００４９】
すると、ポンプ２２は、燃料電池４のカソード（具体的には、燃料電池セルのカソード）、および、分離装置２４に空気を供給する。
【００５０】
すると、分離装置２４から霧化装置１４にキャリアガス（窒素リッチガス）が供給される。また、分離装置２４からの酸素リッチガスは、ポンプ２２から燃料電池４へ向かう空気と合流して、燃料電池４のカソード（具体的には、燃料電池セルのカソード）に供給される。
【００５１】
また、ポンプ１３は、燃料タンク１１内の液体燃料を霧化装置１４に供給する。霧化装置１４は、液体燃料を、霧状にしてキャリアガスと混合する。霧状の液体燃料は、キャリアガスによって、燃料電池４のアノード（具体的には、燃料電池セルのアノード）に供給される。
【００５２】
すると、燃料電池４では、アニオン交換型の場合であって、燃料成分が、例えば、ヒドラジンである場合には、下記反応式（１）〜（３）で表される反応が生じ、発電が行なわれる。
（１）  Ｎ２Ｈ４＋４ＯＨ−→Ｎ２＋４Ｈ２Ｏ＋４ｅ−  （アノードでの反応）
（２）  Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ＋４ｅ−→４ＯＨ−  （カソードでの反応）
（３）  Ｎ２Ｈ４＋Ｏ２→Ｎ２＋２Ｈ２Ｏ  （燃料電池４全体での反応）
これらの反応により、燃料成分（Ｎ２Ｈ４）が消費されるとともに、水（Ｈ２Ｏ）および窒素ガス（Ｎ２）が生成し、起電力（４ｅ−）が発生する。発生した起電力は、図示しないインバータにより三相交流電力に変換された後、モータ４１に供給され、電動車両の車輪を駆動させる機械エネルギーに変換される。なお、機械エネルギーに変換されなかった余剰の電力は、バッテリー４２に蓄電される。
【００５３】
また、燃料電池４から排出された液体燃料は、気液分離器１６において、ガス（上記式（１）の反応において生成する窒素ガス（Ｎ２）など）と分離されて、燃料タンク１１に還流される。
【００５４】
また、上記の発電において、霧化装置１４による液体燃料の噴霧量と、燃料電池４における発電量とには、相関関係がある。そこで、霧化装置１４による液体燃料の噴霧量と、燃料電池４における発電量との関係が、予めマッピングされ、得られたマッピングデータが、ＥＣＵ３１に格納される。
【００５５】
そして、燃料電池システム１の駆動時には、ＥＣＵ３１が、そのマッピングデータに応じて、所望の発電電流（例えば、最大電流）を得られるように、霧化装置１４による液体燃料の噴霧量を調整する。
【００５６】
３．制御
一方、燃料電池４の発電量は、液体燃料のクロスリーク量に応じて変化する。
【００５７】
この点、上記のように液体燃料を霧化すると、液体燃料のクロスリーク量が低減されるため、クロスリーク量の僅かな増減によって、燃料電池４の発電量が大きく変化する。
【００５８】
その結果、予め作成されたマッピングデータが、稼働している燃料電池４と整合せず、マッピングデータに応じて液体燃料を供給しても、発電効率が十分ではない場合がある。
【００５９】
そこで、この燃料電池システム１では、図２に示す制御フローに従って、燃料電池４による発電中に、電流センサ３２の検知に応じて、上記マッピングデータを更新する。
【００６０】
より具体的には、この制御は、燃料電池システム１の運転開始とともに、実行される（スタート）。
【００６１】
この制御では、まず、上記したように、燃料電池４のカソードに空気を供給するとともに、予めマッピングされたマッピングデータに基づいて、所望の発電電流（例えば、最大電流）を得られるように、霧化装置１４による液体燃料の噴霧量（Ｆ１）を調整する（ステップＳ１）。
【００６２】
これにより、燃料電池４から電流を取り出し、また、この電流値（Ａ１）を、電流センサ３２により検知する。
【００６３】
次いで、この制御では、燃料電池４の発電中に、霧化装置１４による液体燃料の噴霧量を、上記で調整された量から、微量（例えば、０．５〜２体積％）増加させる（ステップＳ２）。
【００６４】
そして、増加された噴霧量（Ｆ２）において、燃料電池４から電流を取り出し、また、この電流値（Ａ２）を、電流センサ３２により検知する。
【００６５】
そして、この制御では、液体燃料の噴霧量（Ｆ１）を増加させる前の電流値（Ａ１）と、液体燃料の噴霧量（Ｆ２）を増加させた後の電流値（Ａ２）とを比較し、噴霧量を増加させた後の電流値（Ａ２）が、所望の発電電流（例えば、最大電流）に近接したか否かを判断する（ステップＳ３）。
【００６６】
例えば、最大電流を得る場合には、液体燃料の噴霧量（Ｆ１）を増加させる前の電流値（Ａ１）と、液体燃料の噴霧量（Ｆ２）を増加させた後の電流値（Ａ２）とを比較し、いずれの場合において、より高い電流値が得られたかを判断する。
【００６７】
このとき、例えば、電流が増加するなど、噴霧量（Ｆ２）を増加させた後の電流値（Ａ２）が、所望の発電電流（例えば、最大電流）に近接した場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）には、ＥＣＵ３１に格納されているマッピングデータを更新する（ステップＳ４）。
【００６８】
すなわち、燃料電池システム１の駆動開始時のマッピングデータにおいて、所望の電流値を得るために設定されていた噴霧量（増加前の噴霧量（Ｆ１））を、増加後の噴霧量（Ｆ２）に書き換える。
【００６９】
その後、この制御では、再度、霧化装置１４による液体燃料の噴霧量を、上記で調整された量から、微量（例えば、０．５〜２体積％）増加させる（ステップＳ２）。
【００７０】
このような制御を繰り返すことにより、燃料電池４の発電中において、所望の電流値（例えば、最大電流）を得るための噴霧量を増加させ、マッピングデータを更新する。
【００７１】
一方、例えば、噴霧量を増加させても電流が増加しないなど、噴霧量（Ｆ２）を増加させた後の電流値（Ａ２）が、所望の発電電流（例えば、最大電流）に近接しない場合（ステップＳ３：ＮＯ）には、霧化装置１４による液体燃料の噴霧量を、上記で調整された量から、微量（例えば、０．５〜２体積％）減少させる（ステップＳ５）。
【００７２】
そして、減少された噴霧量（Ｆ３）において、燃料電池４から電流を取り出し、また、この電流値（Ａ３）を、電流センサ３２により検知する。
【００７３】
そして、この制御では、液体燃料の噴霧量（Ｆ２）を減少させる前の電流値（Ａ２）と、液体燃料の噴霧量（Ｆ３）を減少させた後の電流値（Ａ３）とを比較し、噴霧量を減少させた後の電流値（Ａ３）が、所望の発電電流（例えば、最大電流）に近接したか否かを判断する（ステップＳ６）。
【００７４】
例えば、最大電流を得る場合には、液体燃料の噴霧量（Ｆ２）を減少させる前の電流値（Ａ２）と、液体燃料の噴霧量（Ｆ３）を減少させた後の電流値（Ａ３）とを比較し、いずれの場合において、より高い電流値が得られたかを判断する。
【００７５】
このとき、例えば、電流が増加するなど、噴霧量（Ｆ３）を減少させた後の電流値（Ａ３）が、所望の発電電流（例えば、最大電流）に近接した場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）には、ＥＣＵ３１に格納されているマッピングデータを更新する（ステップＳ７）。
【００７６】
すなわち、上記で調整されたマッピングデータにおいて、所望の電流値を得るために設定されていた噴霧量（増加後かつ減少前の噴霧量（Ｆ２））を、減少後の噴霧量（Ｆ３）に書き換える。
【００７７】
その後、この制御では、再度、霧化装置１４による液体燃料の噴霧量を、上記で調整された量から、微量（例えば、０．５〜２体積％）減少させる（ステップＳ５）。
【００７８】
このような制御を繰り返すことにより、燃料電池４の発電中において、所望の電流値（例えば、最大電流）を得るための噴霧量を減少させ、マッピングデータを更新する。
【００７９】
一方、例えば、噴霧量を減少させても電流が増加しないなど、噴霧量（Ｆ３）を減少させた後の電流値（Ａ３）が、所望の発電電流（例えば、最大電流）に近接しない場合（ステップＳ６：ＮＯ）には、再度、霧化装置１４による液体燃料の噴霧量を、上記で調整された量から、微量（例えば、０．５〜２体積％）増加させる（ステップＳ２）。
【００８０】
このような制御を繰り返すことにより、再度、燃料電池４の発電中において、所望の電流値（例えば、最大電流）を得るための噴霧量を増加させ、マッピングデータを更新する。
【００８１】
なお、上記の制御は、燃料電池システム１の運転停止まで継続され、燃料電池システム１の運転停止とともに停止される。
【００８２】
このような燃料電池システム１では、液体燃料の供給量を制御するＥＣＵ３１が、霧化された液体燃料の供給量と、電流センサ３２により検知される発電量との相関を示すマッピングデータを、電流センサ３２の検知に応じて、燃料電池３の発電中に更新する。
【００８３】
そのため、液体燃料を霧化する場合にも、発電中の燃料電池４における燃料供給量の最適値と、マッピングデータとを整合でき、優れた発電効率を得ることができる。
【００８４】
すなわち、燃料電池システム１においては、燃料電池４の運転状況や、使用期間などによって、液体燃料のクロスリーク量（アノードから電解質膜を透過してカソードに漏出する液体燃料の量）が異なり、また、そのクロスリーク量によって、液体燃料の供給量の最適値が異なる。
【００８５】
とりわけ、燃料電池４に霧化した液体燃料を供給する場合、液体燃料のクロスリーク量が低減されるため、クロスリーク量の僅かな増減によって、燃料電池４の発電量が大きく変化する。
【００８６】
そこで、上記のように、燃料電池４による発電量をフィードバック制御することにより、液体燃料の供給量（噴霧量）と、燃料電池４の発電量との相関を示すマッピングデータを、燃料電池３の発電中に更新する。
【００８７】
その結果、液体燃料を霧化する場合にも、発電中の燃料電池４における液体燃料の供給量の最適値と、マッピングデータとを整合でき、優れた発電効率を得ることができる。
【００８８】
４．変形例
上記した実施形態では、空気を窒素ガスと酸素ガスとに分離することにより、キャリアガスを調製しているが、キャリアガスを調製する方法は、特に限定されない。燃料電池システム１は、例えば、アルゴンガスや窒素ガスなどの不活性ガスが貯留されたボンベを備えており、不活性ガスの流量を調整することにより、キャリアガスを調製してもよい。この場合、不活性ガスの流量を調整するための構成が、調製装置の一例である。具体的には、調製装置は、例えば、不活性ガスの流量を調整するためのバルブであってもよい。
【００８９】
さらには、例えば、空気を窒素ガスと酸素ガスとに分離することなく、キャリアガスとして用いることもできる。この場合、液体燃料が酸素ガスと反応し、分解する可能性がある。そのため、キャリアガスとして、好ましくは、酸素ガスなどの酸化性ガスの含有量が低減されたガスが挙げられ、より好ましくは、上記した窒素リッチガスが挙げられる。
【符号の説明】
【００９０】
１      燃料電池システム
４      燃料電池
１１    燃料タンク
１４    霧化装置
３１    ＥＣＵ
３２    電流センサ
【図１】
2019139984.tif 000003
【図２】
2019139984.tif 000004