(57)【要約】【課題】電極触媒への酸化皮膜形成によって劣化した燃料電池の特性を回復させること。【解決手段】燃料電池２０の始動時に、制御部８０は、電圧センサ８５の検出による開放端電圧ＯＣＶが基準電圧Ｖｔｈ以上であったときには、燃料電池２０における電極触媒に形成された酸化物が還元され得る還元促進電圧に維持するための低効率発電運転をコンバータ８３に指令し、エアコンプレッサ７５の駆動を停止する。コンバータ８３によってその出力電圧を下げる制御が実施されるとともに、エアコンプレッサ７５の駆動停止によって燃料電池２０に対する酸化ガスの供給が停止されると、コンバータ８３の出力電圧の低下に伴って、燃料電池２０の開放端電圧が漸次低下し、燃料電池２０の触媒層における還元反応が促進され、触媒層の活性化が図られる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池を備えた燃料電池システムであって、該燃料電池の始動直前の開放端電圧が所定の基準電圧値以上であった場合に、前記燃料電池における電極触媒に形成された酸化物が還元され得る還元促進電圧範囲に維持しての低効率発電を実施可能に構成されている燃料電池システム。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料電池システムにおいて、
前記燃料電池の出力端子電圧を検出する電圧検出部と、
前記燃料電池の該出力端子電圧を制御する電圧制御装置と、
該電圧検出部において検出された該開放端電圧が前記基準電圧以上であった場合に、該電圧制御装置により前記燃料電池の該出力端子電圧を前記還元促進電圧範囲に設定する制御部とを備えたことを特徴とする燃料電池システム。
【請求項３】
請求項１に記載の燃料電池システムにおいて、
前記制御部は、前記酸化物の還元が促進される所定時間、前記開放端電圧を前記還元促進電圧範囲に維持することを特徴とする燃料電池システム。
【請求項４】
請求項１または２に記載の燃料電池システムにおいて、
前記燃料電池の電流−電圧特性に基づいて、前記低効率発電を解除可能に構成されていることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項５】
請求項４に記載の燃料電池システムにおいて、
前記燃料電池の出力電流を検出する電流検出部を備え、
前記制御部は、前記燃料電池の前記出力端子電圧を所定電圧に維持した場合の前記燃料電池の出力電流値を所定の基準電流以上であった場合に、前記低効率発電を解除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係り、特に、燃料電池の触媒層の活性化を行うための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池システムにおいては、運転中、燃料電池の触媒層に酸素が吸着されると、触媒層のカーボンに腐食劣化が生じ、燃料電池の出力電圧が低下する。このため、燃料電池システムの起動時や停止時に、触媒層の触媒表面に酸化皮膜を形成し、触媒の活性状態を低下させて、燃料電池の耐久性を上げるようにしたものが提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
一方、特許文献１に記載のように、積極的に触媒層の触媒表面に酸化皮膜を形成しなくても、燃料電池の開放端電圧が高い状態での運転、例えば、低速運転や停止を繰り返す街中運転などが多いと、電極触媒の酸化皮膜は厚くなる。
【０００４】
酸化皮膜は、燃料電池の性能特性であるＩ−Ｖ特性を悪化させるので、除去する必要がある。このため、通常は、燃料電池を一定時間停止させて、開放端電圧を徐々に下げることで、電極触媒の酸化皮膜を還元作用によって除去する方法が採用されていた。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１６４９３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、燃料電池システムが搭載された車両を街中で運転するときなど、短時間の停車を繰り返すと、燃料電池の始動直前までに燃料電池の開放端電圧が十分に下がらず、結果として、触媒層の活性化が進まず、酸化皮膜が厚いままとなり、燃料電池のＩ−Ｖ特性が劣化する。
【０００７】
そこで、本発明は、電極触媒への酸化皮膜形成によって劣化した燃料電池の特性を回復させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明は、燃料電池を備えた燃料電池システムであって、該燃料電池の始動直前の開放端電圧が所定の基準電圧値以上であった場合に、前記燃料電池における電極触媒に形成された酸化物が還元され得る還元促進電圧範囲に維持しての低効率発電を実施可能に構成したものである。
【０００９】
係る構成によれば、燃料電池の始動直前の開放端電圧が所定の基準電圧値以上であった場合に、燃料電池の出力端子電圧を電極触媒に形成された酸化物が還元され得る触媒促進電圧範囲に維持するための低効率発電を実施することで、電極触媒（触媒層）の活性化が促進され、燃料電池の特性、例えば、Ｉ−Ｖ特性を回復させることができる。
なお、本発明において「始動直前」とは、燃料電池の燃料ガスが供給され電気化学反応による発電が開始する前までの期間であって、燃料電池システム全体の電源がオン状態にされた時をいう。「直前」は、必ずしも燃料電池の発電前のごく短い期間であることを要しないが、なるべく発電開始時に近い時点の方が正確な燃料電池の状態、すなわち酸化物の還元状態を把握できるので、より好ましい。
【００１０】
燃料電池における電極触媒に形成された酸化物が還元し得る還元促進電圧範囲に、燃料電池の出力端子電圧を維持して低効率発電を実施するに際しては、以下の要素を設けることが望ましい。
【００１１】
好適には、前記燃料電池の出力端子電圧を検出する電圧検出部と、前記燃料電池の該出力端子電圧を制御する電圧制御装置と、該電圧検出部において検出された該開放端電圧が前記基準電圧以上であった場合に、該電圧制御装置により前記燃料電池の該出力端子電圧を前記還元促進電圧範囲に設定する制御部とを備えている。
【００１２】
係る構成によれば、電圧検出部によって検出された開放端電圧が基準電圧以上であった場合に、制御部が、電圧制御装置に対して、燃料電池の出力端子電圧を還元促進電圧範囲に維持しての低効率発電を実施するための制御を行うことで、電極触媒に対する還元促進処理が自動的に行われ、電極触媒が酸化皮膜によって劣化しても、燃料電池の特性、例えば、Ｉ−Ｖ特性を回復させることができる。
【００１３】
好適には、前記制御部は、前記酸化物の還元が促進される所定時間、前記開放端電圧を前記還元促進電圧範囲に維持する。
【００１４】
係る構成によれば、制御部が、酸化物の還元が促進される所定時間、燃料電池の出力端子電圧を還元促進電圧範囲に維持することで、酸化皮膜によって電極触媒が劣化しても、燃料電池の特性、例えば、Ｉ−Ｖ特性を確実に回復させることができる。
【００１５】
好適には、前記燃料電池の電流−電圧特性に基づいて、前記低効率発電を解除可能に構成されている。
【００１６】
係る構成によれば、燃料電池の電流−電圧特性に基づいて燃料電池に対する低効率発電を解除することで、通常の発電モードに移行することができる。
【００１７】
好適には、前記燃料電池の出力電流を検出する電流検出部を備え、前記制御部は、前記燃料電池の前記出力端子電圧を所定電圧に維持した場合の前記燃料電池の出力電流値を所定の基準電流以上であった場合に、前記低効率発電を解除する。
【００１８】
係る構成によれば、制御部が、燃料電池の出力端子電圧を所定電圧に維持している過程で、電流検出部によって燃料電池の出力電流値が所定の基準電流値以上となったことが検出された場合に、低効率発電を解除することで、低効率発電から通常モードでの発電運転に自動的に移行することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、電極触媒への酸化皮膜形成によって劣化した燃料電池の特性を回復させることができ、燃料電池の品質の向上に寄与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１を示す燃料電池システムのシステム構成図である。図１において、燃料電池システム１０は、燃料電池２０に燃料ガス（水素ガス）を供給するための燃料ガス供給系統と、燃料電池２０に酸化ガス（空気）を供給するための酸化ガス供給系統と、燃料電池２０を冷却するための冷却系統と、燃料電池２０の発電電力を充電・消費するための電力系統とを備えて構成されている。
【００２１】
燃料電池２０は、フッ素系樹脂などにより形成されたプロトン伝導性のイオン交換膜などから成る高分子電解質膜２１の両面にアノード極２２とカソード極２３をスクリーン印刷などで形成した膜・電極接合体２４を備えている。膜・電極接合体２４の両面は、燃料ガス、酸化ガス、冷却水の流路を有するセパレータ（図示せず）によってサンドイッチされ、このセパレータとアノード極２２およびカソード極２３との間に、それぞれ溝状のアノードガスチャンネル２５およびカソードガスチャンネル２６を形成している。アノード極２２は、燃料極用触媒層を多孔質支持層上に設けて構成され、カソード極２３は、空気極用触媒層を多孔質支持層上に設けて構成されている。これら電極の触媒層は、例えば、白金粒子を付着して構成されている。アノード極２２では、次の（１）式の酸化反応が生じ、カソード極２３では、次の（２）式の還元反応が生じる。燃料電池２０全体としては、次の（３）式の起電反応が生じる。
【００２２】
Ｈ2→２Ｈ+＋２ｅ-・・・（１）
（１／２）Ｏ2＋２Ｈ+＋２ｅ-→Ｈ2Ｏ・・・（２）
Ｈ2＋（１／２）Ｏ2→Ｈ2Ｏ・・・（３）
【００２３】
なお、同図では説明の便宜上、膜・電極接合体２４、アノードガスチャンネル２５およびカソードガスチャンネル２６からなる単位セルの構造を模式的に図示しているが、実際には、上述したセパレータを介して複数の単位セルが直列に接続したスタック構造を備えている。
【００２４】
燃料電池システム１０の冷却系統には、冷却水を循環させる冷却路３１、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３２、冷却水の熱を外部に放熱するラジエータ（熱交換器）３３、ラジエータ３３へ流入する冷却水の水量を調整するバルブ３４、冷却水を加圧して循環させる冷却水ポンプ３５、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３６などが設けられている。
【００２５】
燃料電池システム１０の燃料ガス供給系統には、アノードガスチャンネル２５に燃料ガスを供給するための燃料ガス流路４１と、アノードガスチャンネル２５から排気される燃料オフガスを燃料ガス流路４１に循環させるための循環流路（循環経路）５１が配管されており、これらのガス流路によって燃料ガス循環系統が構成されている。
【００２６】
燃料ガス流路４１には、燃料ガス供給装置４２からの燃料ガスの供給／停止を制御する遮断弁（元弁）４３、燃料ガスの圧力を検出する圧力センサ４４、燃料ガスの圧力調整を行うレギュレータ４５、燃料電池の燃料ガス供給口（入口）を開閉する遮断弁４６などが設置されている。燃料ガス供給装置４２は、例えば高圧水素タンク、水素吸蔵合金、改質器などより構成される。
【００２７】
循環流路５１には、燃料電池２０からの燃料オフガスを排出する遮断弁５２、燃料オフガスから水分を回収する気液分離器５３、気液分離器５３によって回収した水を図示しないタンクに回収する排水弁５４、モータによって駆動される循環ポンプ（加圧手段）５５、燃料ガス流路４１の燃料ガスが循環流路５１側に逆流するのを防止する逆流阻止弁５６などが設置されている。
【００２８】
循環ポンプ５５は、制御部８０の制御に基づき、アノードガスチャンネル２５を通過する際に、圧力損失を受けた燃料オフガスを圧縮して適度なガス圧まで昇圧させ、燃料ガス流路４１に還流させる。この燃料オフガスは、燃料ガス流路４１で燃料ガス供給装置４２から供給される燃料ガスと合流した後、燃料電池２０に供給されて再利用される。
【００２９】
さらに、循環流路５１には、燃料ガス循環系統から排気された燃料オフガスを、希釈器（例えば水素濃度低減装置）６２を介して車外に排気するための排気流路６１が分岐して配管されている。排気流路６１には排気弁（排気手段）６３が設置されており、燃料オフガスの排気制御を行えるように構成されている。排気弁６３を開閉することで、燃料電池２０内の循環を繰り返して、不純濃度が増加した燃料オフガスを外部に排出し、新規の燃料ガスを導入してセル電圧の低下を防止することができる。また、循環流路５１の内圧に脈動を起こし、ガス流路に蓄積した水分を除去することもできる。
【００３０】
一方、燃料電池システム１０の酸化ガス供給系統には、カソードガスチャンネル２６に酸化ガスを供給するための酸化ガス流路７１と、カソードガスチャンネル２６から排気されるカソードオフガスを排気するためのカソードオフガス流路７２が配管されている。酸化ガス流路７１には、大気から取り込んだエアに含まれる粉塵などを除去するエアフィルタ７４、モータによって駆動されるエアコンプレッサ７５などから構成され、圧縮エアを酸化ガスとして酸化ガス流路７１に供給する酸化ガス供給装置７３が設置されている。
【００３１】
また、酸化ガス供給装置７３の下流に配置された加湿器７６では、燃料電池２０の電池反応で生じた生成水によって高湿潤状態となったカソードオフガスと、大気より取り込んだ低湿潤状態の酸化ガスとの間で水分交換が行われる。カソードガスチャンネル２６の背圧はカソードオフガス流路７２に設置された圧力調整弁７７によってほぼ一定圧に調圧される。カソードオフガス流路７２を流れるカソードオフガスは、設計に応じて気液分離器７８やマフラ７９などを経由して車外に排気され、またその一部は希釈器６２に流れ込み、希釈器６２内に滞留する燃料オフガスを混合希釈して車外に排気される。
【００３２】
制御部８０は、例えば、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＡＭ、ＲＯＭ，インターフェイス回路などを備えた汎用コンピュータで構成されており、各流路に設置された温度センサＴ、圧力センサＰからのセンサ信号を受け取り、電池運転の状態、例えば、電力負荷に応じて各モータを駆動して循環ポンプ５５とエアコンプレッサ７５の回転数を調整し、さらに、各種の弁の開閉制御または弁開度の調整などを行うようになっている。
【００３３】
電源系統は、インバータ（トラクションインバータ）８１、モータ（トラクションモータ）８２、コンバータ（ＤＣ−ＤＣコンバータ）８３、バッテリ８４、電圧センサ８５、及び電流センサ８６を備えている。インバータ８１とコンバータ８３はそれぞれ燃料電池２０の出力端子に並列接続されている。インバータ８１は、燃料電池２０またはコンバータ８３の出力による直流電流を３相交流に変換し、変換した３相交流によってモータ８２を回転駆動する。モータ８２は、例えば、３相モータで構成され、燃料電池システム１０が搭載される自動車の主動力源となる。
【００３４】
コンバータ８３は、１次側と２次側との間で電圧の昇圧／降圧を行って電力を流通させる電力変換手段として構成されている。例えば、コンバータ８３は、１次側におけるバッテリ８４の出力電圧を、２次側における燃料電池２０の出力電圧まで昇圧し、逆に、２次側における燃料電池２０の余剰電力やモータ８２からの回生電力を、降圧して１次側のバッテリ８４に充電するようになっている。
【００３５】
さらに、コンバータ８３は、燃料電池２０の出力端子電圧を制御する電圧制御装置として、制御部８０からの電圧制御信号Ｖｃに基づいて燃料電池２０の出力端子電圧を可変に制御できるようになっている。この場合、制御部８０は、燃料電池２０の出力電圧を検出する電圧検出部としての電圧センサ８５から電圧検出信号Ｖｄを取り込むとともに、燃料電池２０の出力電流を検出する電流検出部としての電流センサ８６の電流検出信号Ｉｄを取り込み、取り込んだ各信号に基づいて電圧制御信号Ｖｃを生成し、生成した電圧制御信号Ｖｃをコンバータ８３に出力する。例えば、制御部８０は、電圧センサ８５の検出による燃料電池２０の開放端電圧が基準電圧、例えば、３２０Ｖ以上であったときには、燃料電池２０における電極触媒に形成された酸化物が還元され得る還元促進電圧範囲に開放端電圧を維持しての低効率発電を実施するための制御を行う。
【００３６】
すなわち、燃料電池２０の出力端子電圧が高い状態での運転、例えば、低速運転／停止を繰り返す街中運転などが行われることを考慮し、制御部８０は、定期的に触媒活性化処理として、コンバータ８３に対して、燃料電池２０の出力端子電圧を還元促進電圧範囲に維持するための低効率発電運転を行うこととしている。
【００３７】
コンバータ８３によって低効率発電運転を行うに際しては、エアコンプレッサ７５の駆動を停止し、酸化ガス流路７１から燃料電池２０に対して酸化ガスが供給されるのを停止することとしている。すなわち、始動時に低効率発電を行うときには、燃料電池２０に対する酸化ガス（空気）の供給量を限界以下まで落として、燃料電池２０の総電圧（ＦＣ総電圧）を、例えば、２００Ｖ以下まで下げることとしている。
【００３８】
一方、コンバータ８３の２次側電圧は、制御部８０からの電圧制御信号Ｖｃによって可変に制御されるようになっているが、コンバータ８３の出力端子と燃料電池２０の出力端子とが並列接続されているため、コンバータ８３の出力電圧が燃料電池２０の発電電圧に達していないときには、コンバータ８３の出力電圧は燃料電池２０の発電電圧によって規制されるようになっている。逆に、燃料電池２０の発電電圧がコンバータ８３の出力電圧よりも高いときには、燃料電池２０の発電電圧は強制的にコンバータ８３の出力電圧に規制され、燃料電池２０のＩ−Ｖ特性にしたがって電流値が上昇する。すなわち、コンバータ８３の出力電圧（２次側電圧）は、燃料電池２０の発電電圧の上限値を規定するようになっている。
【００３９】
（動作の説明）
次に、実施形態１における触媒活性化処理を図２のフローチャートに基づいて説明する。この触媒活性化処理を定期的に行うに際して、制御部８０は、まず、始動時か否かを、スタートキー（図示せず）が入ったか否かで判定し（Ｓ１）、始動時であるときには、電圧センサ８５の電圧検出信号Ｖｄを基に燃料電池２０の始動直前、すなわち発電開始前の開放端電圧（ＯＣＶ）を検出する（Ｓ２）。
【００４０】
ここで、燃料電池２０の開放端電圧は、図３に示すように、通常運転時に４００Ｖであっても、タイミングｔ０で燃料電池２０の運転が停止されると徐々に低下する。この間、燃料電池２０の発電停止中に燃料電池の電解質膜における触媒層において還元作用が進行し、触媒表面に形成されていた酸化皮膜が除去されていく。
【００４１】
通常の使用では、燃料電池２０の運転停止後、一定期間放置されるため、酸化皮膜は十分除去され、燃料電池２０の始動直前における開放端電圧は十分に低くなっている。ところが、短いインターバルで運転停止と運転再開とを繰り返す街中運転等のような運転状態が続くと、十分な還元反応の時間が与えられないため、触媒表面から酸化皮膜が十分除去されず、始動直前における燃料電池２０の開放端電圧は相対的に高くなってしまう。このような状態では、燃料電池２０のＩ−Ｖ特性が劣化し、発電効率が低下してしまう。そこで、本願発明では、燃料電池２０の始動直前の開放端電圧が所定の基準電圧Ｖｔｈ以上であるか否かに基づいて触媒活性化処理の有無を決定する。
【００４２】
すなわち、燃料電池２０の運転が停止されたあと、タイミングｔ１で燃料電池２０が始動（再起動）の指示がされたときには、制御部８０は、タイミングｔ１で検出された開放端電圧（ＯＣＶ）が基準電圧Ｖｔｈ以上か否かを判定する（Ｓ３）。開放端電圧（ＯＣＶ）が基準電圧Ｖｔｈ以上のときには、制御部８０は、燃料電池２０における電極触媒に形成された酸化物が還元され得る還元促進電圧範囲に維持しての低効率発電を実施するために、燃料電池２０の出力端子電圧を還元促進電圧範囲、例えば、０〜３２０Ｖ未満に設定するための電圧制御信号Ｖｃをコンバータ８３に出力する（Ｓ４）。このとき制御部８０は、エアコンプレッサ７５に対して停止信号を出力する。
【００４３】
次に、コンバータ８３は、燃料電池２０の開放端電圧を還元促進電圧範囲に維持するために、出力電圧を下げるための低効率発電運転を実施する（Ｓ５）。低効率発電運転が実施されると、コンバータ８３の出力電圧の低下に伴って燃料電池２０の開放端電圧が漸次低下する。さらに、燃料電池２０に対する酸化ガスの供給が停止されることに伴って、燃料電池２０の開放端電圧が漸次低下する。燃料電池２０の開放端電圧の低下により、燃料電池２０の開放端電圧が還元促進電圧範囲に維持されると、触媒層における還元反応が促進され、触媒層の活性化が進行する。
【００４４】
燃料電池２０の出力端子電圧を還元促進電圧範囲に維持するための低効率発電運転が所定時間実施されると、還元反応によって触媒中の酸素を取り除くことができ、各セルの端子電圧、すなわち燃料電池２０の出力電圧を下げて電流量を増加させることができる。この結果、触媒層の電気化学反応を、通常運転時の酸化反応領域から還元反応領域に遷移させて、触媒層を確実に活性化することができる。
【００４５】
次に、制御部８０は、燃料電池２０の出力端子電圧を還元促進電圧範囲に維持するための低効率発電運転が所定時間経過したか否かを判定し（Ｓ６）、低効率発電運転が所定時間実施されたあとは、低効率発電運転を解除するための処理を行い（Ｓ７）、このルーチンでの処理を終了する。
【００４６】
一方、制御部８０は、ステップＳにおいて、図３のタイミングｔ２に示すように、始動（再起動）指示がされ燃料電池の発電が開始する直前の開放端電圧（ＯＣＶ）が基準電圧Ｖｔｈよりも低くなった判定したときには、通常モードの運転に移行し（Ｓ８）、このルーチンでの処理を終了する。
【００４７】
実施形態１によれば、燃料電池２０の始動直前の開放端電圧（ＯＣＶ）が所定の基準電圧値Ｖｔｈ以上であった場合に、燃料電池２０の出力端子電圧を電極触媒に形成された酸化物が還元され得る触媒促進電圧範囲に維持するための低効率発電運転を実施することで、電極触媒（触媒層）の活性化が促進され、燃料電池２０の特性、例えば、Ｉ−Ｖ特性を回復させることができ、燃料電池２０の品質の向上に寄与することができる。
【００４８】
また、実施形態１によれば、燃料電池２０の始動直前の開放端電圧（ＯＣＶ）が所定の基準電圧値Ｖｔｈ以上であった場合に、燃料電池２０の出力端子電圧を電極触媒に形成された酸化物が還元され得る触媒促進電圧範囲に維持するための低効率発電運転を実施するとともに、燃料電池２０に対する酸化ガスの供給を停止するようにしているため、燃料電池２０の特性、例えば、Ｉ−Ｖ特性を迅速に回復させることができる。
【００４９】
（実施形態２）
本発明の実施形態２は、燃料電池２０の出力電流に基づいて、触媒活性化処理の有無を決定するものである。
実施形態２における触媒活性化処理を図４のフローチャートにしたがって説明する。
本実施形態２では、燃料電池２０の出力電流を測定するため、消費電力の安定した、消費電力値（電流値でもよい）の予め判っている負荷装置を接続状態にしておくことが前提である。
【００５０】
本実施形態における触媒活性化処理では、ステップＳ１１〜Ｓ１６までは、図２のステップＳ１〜Ｓ６と同一の処理が行われる。この後、制御部８０は、燃料電池２０の開放端電圧を還元促進電圧範囲に維持するための低効率発電運転を所定時間行った判定したとき、電圧センサ８５の検出による電圧検出信号Ｖｄと電流センサ８６の検出による電流検出信号Ｉｄを取り込み（Ｓ１７）、燃料電池２０の出力端子電圧を所定電圧Ｖ０に維持する過程で、燃料電池２０の出力電流値が所定の基準電流値Ｉｔｈ以上か否かを判定する（Ｓ１８）。
【００５１】
このとき、制御部８０は、図５に示すように、検出された電流値Ｉ１が、基準電流Ｉｔｈよりも小さいときには、燃料電池２０の特性が、酸化被膜で悪化したＩ−Ｖ特性１００であるとして、ステップＳ１５に戻り、低効率発電運転を継続する。一方、制御部８０は、検出電流Ｉ２が基準電流Ｉｔｈを超えたときには、燃料電池２０の特性が、改善されたＩ−Ｖ特性１０２にあるとして、低効率発電運転を解除し（Ｓ１９）、このルーチンでの処理を終了する。
【００５２】
なお、燃料電池２０の始動直前にステップＳ１２にて検出された開放端電圧（ＯＣＶ）が、ステップＳ１３において、基準電圧Ｖｔｈよりも低くなったと判定されたときには、実施形態１と同様に、通常モードの発電運転に移行し（Ｓ２０）、このルーチンでの処理を終了する。
【００５３】
上記実施形態２によれば、実施形態１と同様の効果が得られるとともに、制御部８０が、燃料電池２０の出力端子電圧を所定電圧Ｖ０に維持している過程で、電流センサ８６によって燃料電池２０の出力電流値が所定の基準電流値Ｉｔｈ以上となったことが検出された場合に、低効率発電運転を解除することで、低効率発電運転から通常モードでの発電運転に自動的に移行することができる。
【００５４】
特に本実施形態２によれば、燃料電池２０から出力電流を流しながら触媒活性化処理の必要性の有無を判定できるので、燃料電池２０の電力系統からシステムを完全に切り離すことができないような場合でも触媒活性化処理の有無を決定できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明に係る燃料電池システムのシステム構成図である。
【図２】実施形態１における触媒活性化処理を説明するためのフローチャートである。
【図３】燃料電池の開放端電圧の特性図である。
【図４】実施形態２における触媒活性化処理を説明するためのフローチャートである。
【図５】燃料電池のＩ−Ｖ特性を示す特性図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０  燃料電池システム、２０  燃料電池、８０  制御部、８１  インバータ、８２  モータ、８３  コンバータ、８４  バッテリ、８５  電圧センサ、８６  電流センサ
【図１】
2008130358.tif 000003
【図２】
2008130358.tif 000004
【図３】
2008130358.tif 000005
【図４】
2008130358.tif 000006
【図５】
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