(57)【要約】【課題】燃料電池の発電を劣化させることなく、燃料残量を容易且つ正確に認識することを可能とし、信頼性が高く使い勝手に優れた燃料電池システムを実現する。【解決手段】発電制御部３０は、燃料電池部２０の定常的な発電の条件である第１の発電制御を行っている途中に第２の発電制御を間欠的に行うことにより、第２の発電制御に規定される一定条件における燃料電池の発電特性とその経時変化を発電電圧及び／又は発電電流により確認する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を酸化する負極と、少なくとも酸素を活物質として還元する正極と、前記負極と前記正極とにより挟持された電解質層とを有する燃料電池部と、
前記燃料電池部の発電を定常的に行う第１の発電制御と、前記第１の発電制御中に間欠的に行う第２の発電制御とを実行する発電制御部と
を含み、
前記発電制御部は、前記第２の発電制御による前記燃料電池部の発電電圧及び発電電流の変化に基づいて、前記燃料電池部の燃料残量を予測することを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
前記発電制御部は、前記燃料電池部の発電電圧値及び発電電流値を検出する電圧電流検出部と、
前記電圧電流検出部で検出された前記燃料電池部の発電電圧値及び発電電流値から前記燃料電池部の燃料残量の予測値を算出する演算部と
を含むことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記発電制御部は、前記予測値に関するデータを記憶する記憶部を更に含み、
前記演算部は、前記記憶部の前記データを参照して、前記予測値を算出することを特徴とする請求項２に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記発電制御部は、前記燃料電池部の温度を測定する温度測定部を更に含み、
前記演算部は、前記電圧電流検出部で検出された前記燃料電池部の発電電圧値及び発電電流値と、前記温度測定部で測定された温度とに基づいて、前記予測値を算出することを特徴とする請求項２又は３に記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記記憶部は、前記第２の発電制御における発電電圧又は発電電流と燃料供給速度との関係を示すデータと、前記燃料供給速度と前記燃料残量との関係を示すデータとを記憶することを特徴とする請求項３に記載の燃料電池システム。
【請求項６】
燃料を酸化する負極と、少なくとも酸素を活物質として還元する正極と、前記負極と前記正極とにより挟持された電解質層とを有する燃料電池の制御方法であって、
前記燃料電池の発電を定常的に行う第１の発電制御と、前記第１の発電制御中に間欠的に行う第２の発電制御とを実行する第１の工程と、
前記第２の発電制御で測定された前記燃料電池の発電電圧及び発電電流の変化に基づいて、前記燃料電池の燃料残量を予測する第２の工程と
を含むことを特徴とする燃料電池の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料を酸化する負極と、少なくとも酸素を活物質として還元する正極と、前記負極と前記正極とにより挟持された電解質層とを有する燃料電池システム及び燃料電池の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話やＰＤＡ、ノート型パソコン等の携帯型電子機器の小型化、軽量化、そして高機能化が進んでいる。これらの電子機器の進歩に伴い、駆動電源となる電池も小型化、軽量化、そして高容量化が進んでいる。
【０００３】
前述した携帯型電子機器においては、リチウムイオン電池が駆動電源として最も一般的に用いられている。リチウムイオン電池は、高い駆動電圧と大きな電池容量をもち、携帯電子機器の進歩に合わせるように性能改善が図られてきた。ところが、リチウムイオン電池の性能改善にも限界があり、今後も高機能化が進む携帯型電子機器の駆動電源としての要求をリチウムイオン電池は満足できなくなりつつある。
【０００４】
このような状況の下、リチウムイオン電池に代わる新たな発電デバイスの開発が行われ、リチウムイオン電池の数倍の高容量化が期待される燃料電池が提案されるに至った。燃料電池は、触媒を含むアノード電極（負極）及びカソード電極（正極）と、これらの間においてイオンの移動を可能とする電解質とを備えた構造を有する。燃料電池においては、アノード電極に燃料を供給するとともにカソード電極に酸素を供給すると、電極に含まれる触媒の作用により各電極にて電気化学的な反応が起こり、燃料を供給源として電流を取り出すことができる。このようなメカニズムで発電する燃料電池においては、燃料及び酸素を供給し続けることにより連続発電が可能であり、燃料電池は燃料及び酸素を補給することにより充電操作により反復使用される二次電池と同様に使用可能である。
【０００５】
燃料電池は、電解質や燃料の種類に基づいて様々に類別される。携帯型電子機器類の電源としては、室温付近の低温にて作動可能であることや小型に構成可能であること、振動に強く大量生産が容易な固体電解質を備えること等から、メタノール水溶液を燃料極に対して供給するダイレクトメタノール方式の燃料電池（ＤＭＦＣ）が好適であると考えられている。
現在、多数のDMFC が公知となっている。DMFC は電極構造体への燃料供給の方式及び燃料の状態により様々に分類することができるが、例えば特許文献１に示されるような自然気化式のパッシブ型ＤＭＦＣは、高濃度メタノール燃料の供給及び反応生成物の排出を簡単な構造で行うことが可能である。
【０００６】
【特許文献１】特許第３４１３１１１号公報
【特許文献２】特開２００４−７１２６１号公報
【特許文献３】特開２００５−３４００８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述したような携帯機器に適用される小型の燃料電池において、燃料電池の発電継続可能時間を示す燃料残量を正確に確認する技術は未だに確立されていない。これは、大型の燃料電池では設置姿勢が常に一定であり燃料液面や重量を検出する装置を備えることで燃料減少を容易に検知可能であるのに対し、小型の燃料電池ではその携帯性から一定姿勢で保存されることが少ないこと、サイズや重量に対する要求が非常に強く発電に関与しない装置を内蔵し難いこと等を理由として、前述の手法を適用できないためである。そのため、小型燃料電池における一般的な燃料残量の確認方法では、外部から目視可能な透明タンクの液面位置を目視する方法に頼らざるを得ない。
【０００８】
この点、特許文献２には、燃料電池部が生起した電力を電源として作動する電子機器に装着して用いる燃料電池であって、燃料電池部の燃料残量を検出する構成が開示されている。また、特許文献３には、モジュールの内部に複数の電極を設け、少なくとも２つの電極間の電気的物理的性質を測定し、燃料の残留供給時間を推定する構成が開示されている。しかしながらこれらの技術では、燃料電池の定常的な発電に影響を及ぼす可能性が高く、また燃料残量を正確に認識することが困難であるという問題がある。
【０００９】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、燃料電池の発電を劣化させることなく、燃料残量を容易且つ正確に認識することを可能とし、信頼性が高く使い勝手に優れた燃料電池システム及び燃料電池の制御方法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】
【００１０】
本発明の燃料電池システムは、燃料を酸化する負極と、少なくとも酸素を活物質として還元する正極と、前記負極と前記正極とにより挟持された電解質層とを有する燃料電池部と、前記燃料電池部の発電を定常的に行う第１の発電制御と、前記第１の発電制御中に間欠的に行う第２の発電制御とを実行する発電制御部とを含み、前記発電制御部は、前記第２の発電制御による前記燃料電池部の発電電圧及び発電電流の変化に基づいて、前記燃料電池部の燃料残量を予測する。
【００１１】
本発明の燃料電池の制御方法は、燃料を酸化する負極と、少なくとも酸素を活物質として還元する正極と、前記負極と前記正極とにより挟持された電解質層とを有する燃料電池の制御方法であって、前記燃料電池の発電を定常的に行う第１の発電制御と、前記第１の発電制御中に間欠的に行う第２の発電制御とを実行する第１の工程と、前記第２の発電制御で測定された前記燃料電池の発電電圧及び発電電流の変化に基づいて、前記燃料電池の燃料残量を予測する第２の工程とを含む。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、燃料電池の発電を劣化させることなく、燃料残量を容易且つ確実に認識することが可能となり、信頼性が高く使い勝手に優れた燃料電池が実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
−本発明の基本骨子−
本発明では、定常的な発電の条件である第１の発電制御を行っている途中に第２の発電制御を間欠的に行うことにより、第２の発電制御に規定される一定条件における燃料電池の発電特性とその経時変化を発電電圧及び／又は発電電流により確認する。この構成により、発電特性を決定する主要因である燃料残量を正確に予測することが可能となる。
【００１４】
また、発電特性に大きな影響を及ぼす因子である温度条件を、例えば発電機構及び燃料供給機構について検出し、これらの値を用いて燃料残量の予測値を補正することにより、予測精度を更に向上させることが可能となる。
【００１５】
そして本発明では、燃料残量が燃料供給部からの燃料供給速度と一定の関係を持つことを利用すべく燃料残量と燃料供給速度との相関データと、燃料供給速度が燃料電池に過負荷を印加したときの電流又は電圧の減衰特性と一定の関係を持つことを利用すべく、減衰特性と燃料供給速度との相関データを用いて、減衰特性と上記の２種類の相関データとの関係を演算する構成を採る。これにより、減衰特性→燃料供給速度→燃料残量の流れで燃料電池の燃料残量を予測することが可能となる。また、このときの第２の発電制御として燃料電池を定電圧で制御することにより、燃料電池において逆電圧等の過度の電圧変化て燃料電池を定電圧で制御することにより、燃料電池において逆電圧などの過度の電圧変化を防止することができ、燃料電池の劣化を低減することが可能となる。
【００１６】
更に本発明は、燃料電池反応における生成物である炭酸ガスの排出に伴う燃料供給の乱れが非常に小さい気体燃料を供給する燃料電池において予測が可能となる。
【００１７】
−本発明を適用した具体的な実施形態−
以下、本発明を適用した燃料電池システム及び燃料電池の制御方法の具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】
［燃料電池システムの構成］
先ず、本実施形態による燃料電池システムの構成について説明する。
図１は、本実施形態による燃料電池システムの燃料電池部の内部構造を示す概略断面図である。
【００１９】
燃料電池部２０は、空気極側よりカソードハウジング１、カソード集電体２、空気極ＧＤＬ３、空気極触媒層４(少なくとも酸素を活物質として還元する正極に相当する。)、固体電解質５、燃料極触媒層６(燃料を酸化する負極に相当する。)、燃料極ＧＤＬ７、アノード集電体８、気化燃料拡散層９、及びカートリッジ１３を備え、これらがガス交換口１０の形成された筐体１４内に内蔵されて構成されている。
【００２０】
気化燃料拡散層９に隣接するように、燃料１１を保持する燃料タンクであるカートリッジ１３が着脱自在に配置され、その外側にカートリッジ１３を内蔵するためのアノードハウジング１２が設置されている。気化燃料拡散層９は、その端部が燃料電池部系外に露出した構造が採され、その露出部が炭酸ガス排出口１０となる。
【００２１】
空気極集電体２及び燃料極集電体８は、例えば表面をＡｕメッキされたSUS304、SUS316 等の導電性を有し耐食性の高い合金からなり、燃料及び空気中の酸素を触媒層に導入できるようメッシュ、エキスパンドメタル、発泡金属等の形状とされている。
空気極ガス拡散層３及び燃料極ガス拡散層７は、燃料及び空気中の酸素を触媒層に導入できるよう多孔質体の形状とされ、触媒層と集電体の間に配置されたときには導電性を持つ必要がある。このような材料として、例えば株式会社東レ製のカーボンペーパ等が使用可能である。
【００２２】
空気極触媒層４は、プロトン（Ｈ+）及び酸素（Ｏ2）から水を生成する電気化学反応を生ぜしめることが可能な触媒または触媒担持体と、プロトン伝導性高分子固体電解質とを混合し、ガス拡散層又は固体電解質に塗布したものである。
固体電解質５は、プロトン伝導性を持つ高分子材料であり、例えばパーフルオロスルホン酸系の樹脂膜、具体的にはNafion(登録商標) N112（デュポン社製商品名）等が使用可能である。
【００２３】
カートリッジ１３に内蔵された燃料気化層１６は、燃料１１と気化燃料拡散層９とを分離可能な膜であり、表面張力による分離性を持つ多孔質膜や浸透含浸性のある非多孔質高分子材料が好適である。例えば、高濃度メタノール水溶液に対する不溶性の点からパーフルオロ系樹脂膜であるNafion(登録商標)（デュポン社製商品名）、フレミオン(旭硝子社製商品名)、又はアシプレックス(旭化成社製商品名) 等が使用可能である。
【００２４】
図２は、図１の燃料電池部を含み、燃料電池部を制御する本実施形態による燃料電池システムを示す模式図である。
この燃料電池システムは、図１の燃料電池部２０と、燃料電池部２０の発電を定常的に行う第１の発電制御と、第１の発電制御中に間欠的に行う第２の発電制御とを適宜切り換えて実行する発電制御部３０と、燃料残量の表示部を持つ電子機器４０とを備えて構成されている。
【００２５】
発電制御部３０は、燃料電池部２０の電力を変換する昇圧部３１と、燃料電池部２０の発電電圧値を検出する電圧計等の電圧検出部３２及び発電電流値を検出する電流計等の電流検出部３３と、燃料電池部２０の温度を測定する温度測定部３４と、電圧検出部３２及び電流検出部３３で検出された燃料電池部２０の発電電圧値及び発電電流値と、温度測定部３４で測定された燃料電池部２０の温度とを用いて燃料電池部２０の燃料残量の予測値を算出する演算部３５と、上記の予測値に関するデータを記憶する記憶部３６とを備えて構成されている。
【００２６】
温度測定部３４は、例えばサーミスタであり、発電機構、ここでは図１中で円Ｃ１内に示す空気極ＧＤＬ３の近傍部位の温度である温度Ｔ１を測定する温度検出部３４ａと、燃料供給機構、ここでは図１中で円Ｃ２内に示すカートリッジ１３の近傍部位の温度である温度Ｔ２を測定する温度検出部３４ｂとを備えている。
【００２７】
記憶部３６には、第２の発電制御における発電電圧又は発電電流と燃料供給速度との関係を示すデータと、燃料供給速度を燃料電池部２０の温度により補正するデータと、補正された燃料供給速度と燃料残量との関係を示すデータとが記憶されている。
【００２８】
演算部３５は、電圧検出部３２及び電流検出部３３で検出された燃料電池部２０の発電電圧値及び発電電流値、温度測定部３４で測定された燃料電池部２０の温度Ｔ１，Ｔ２と、上記の各データとを順次対照させて後述する各値を算出し、燃料残量の予測値を得る。
演算部３５で算出された燃料残量の予測値は電子機器４０の表示部に通信され、電子機器４０の表示部は燃料残量を表示する。
【００２９】
［燃料電池の制御方法］
以下、上記した燃料電池システムを用いた燃料電池の制御方法について説明する。
図３は、本実施形態による燃料電池の制御方法の一例を示すフロー図である。
図４は、定常的な発電である第１の発電制御において、燃料残量検出用の第２の発電制御を挿入したときの燃料電池の電流応答を示す図であって、（ａ）が図３の一部を示すフロー図、（ｂ）が燃料電池部の発電制御に対する燃料電池部の応答性の一例を示す特性図である。
図５は、燃料残量の予測値の演算を説明するための図であり、（ａ）が図３の一部であり、図４の電流減衰挙動から発電部における燃料供給速度を予測するまでを示すフロー図、（ｂ）が電流応答特性に関するデータの一例を示す特性図、（ｃ）が電流応答特性の温度依存性に関するデータの一例を示す特性図である。
図６は、図５に引き続き燃料残量の予測値の演算を説明するための図であり、（ａ）が図３の一部であり、燃料供給速度からカートリッジの燃料残量を予測するまでのフロー図、（ｂ）が燃料供給の温度依存性に関するデータの一例を示す特性図、（ｃ）がカートリッジの燃料供給速度の残量依存性に関するデータの一例を示す特性図である。
【００３０】
本実施形態では、定常的な発電である第１の発電制御において、燃料残量を検出するための第２の発電制御を間欠的に挿入する構成を採る。
先ず、発電制御部３０は、燃料電池部２０の定常的な発電である第１の発電制御を実行する（ステップＳ１）。ここでは、例えば０．４Ｖ／cellの発電電圧で定電圧制御がなされる。
【００３１】
続いて、所定時間、例えば５分間が経過したときに、発電制御部３０は、第１の発電制御において、燃料残量を検出するための第２の発電制御に切り替える（ステップＳ２）。ここでは、第１の発電制御における発電電圧よりも低い電圧、例えば０．２５Ｖ／cellの発電電圧で定電圧制御がなされる。
【００３２】
続いて、電圧検出部３２は、第２の発電制御に切り替えた直後における燃料電池部２０の発電電流値を測定する（ステップＳ３）。このときの測定値をＩ１とする。
続いて、電圧検出部３２は、ステップＳ３から所定時間、例えば１０秒間が経過したときに、再び燃料電池部２０の発電電流値を測定する（ステップＳ４）。このときの測定値をＩ２とする。
【００３３】
発電電流値Ｉ２が測定された後、発電制御部３０は、第２の発電制御から、燃料電池部２０の定常的な発電である第１の発電制御に切り替え（ステップＳ５'）、再びステップＳ１から実行する。
その一方で、演算部３５は、ステップＳ３，Ｓ４で測定された発電電流値Ｉ１，Ｉ２から、発電電流の変化量であるこれらの差分値ΔＩ＝Ｉ１−Ｉ２を算出する（ステップＳ５）。
第２の発電制御において、第１の発電制御よりも低い電圧で一定時間燃料電池の発電を制御すると、燃料電池部２０の発電電流は例えば図４（ｂ）に示すような減衰挙動を示す。これは、一般に燃料電池は燃料の利用効率を上げるために定常的な発電状態で発電電流に相当する量のみの燃料を発電部に供給するよう設計されており、第２の発電制御時には発電電流が燃料供給量よりも大きくなるため、燃料供給量に相当する発電電流まで電流が減衰する挙動（燃料供給律速状態）を示すからである。演算部３５は、このときの電流減衰をΔI として算出する。
【００３４】
続いて、演算部３５は、記憶部３６に記憶された燃料電池部２０の電流応答特性のデータを参照して定数Ｆ１を決定する（ステップＳ６）。
詳細には、演算部３５は、予め作成され、記憶部３６に記憶されている、例えば図５（ｂ）に示すような第２の発電制御における発電電流と燃料供給速度との関係を示す電流応答特性のデータを用いて、算出された差分値ΔIから定数Ｆ１を決定する。
【００３５】
続いて、演算部３５は、温度検出部３４ａで検出された温度Ｔ１を用いて、記憶部３６に記憶された、発電機構の温度補正データを参照して定数Ｆ１の補正定数Ａを決定する（ステップＳ７）。
詳細には、演算部３５は、予め作成され、記憶部３６に記憶されている、例えば図５（ｃ）に示すような燃料電池部２０の発電機構の温度Ｔ１と定数Ｆ１の補正定数Ａとの関係を示す発電機構の温度補正データを用いて、測定された温度Ｔ１から補正定数Ａを決定する。
【００３６】
続いて、演算部３５は、補正定数Ａから定数Ｆ１を補正する（ステップＳ８）。
詳細には、演算部３５は、所定の補正式、ここでは
Ｆ２＝｛Ｆ１＋０．０３７×（Ｔ１−５０）｝／Ａ
を計算し、定数Ｆ１の補正された値であり、燃料電池部２０の発電機構における燃料供給速度に相当する定数Ｆ２を算出する。
【００３７】
続いて、演算部３５は、温度検出部３４ｂで検出された温度Ｔ２を用いて、記憶部３６に記憶された、燃料供給機構の温度補正データを参照して定数Ｆ２の補正定数Ｂを決定する（ステップＳ９）。
詳細には、演算部３５は、予め作成され、記憶部３６に記憶されている、例えば図６（ｂ）に示すような燃料電池部２０の燃料供給機構の温度Ｔ２と定数Ｆ２の補正定数Ｂとの関係を示す燃料供給機構の温度補正データを用いて、測定された温度Ｔ２から補正定数Ｂを決定する。
【００３８】
続いて、演算部３５は、補正定数Ｂから定数Ｆ３を補正する（ステップＳ１０）。
詳細には、演算部３５は、所定の補正式、ここではＦ３＝Ｆ２／Ｂを計算し、定数Ｆ２の補正された値であり、燃料電池部２０の燃料供給の温度依存性を表す定数Ｆ３を算出する。
【００３９】
続いて、演算部３５は、記憶部３６に記憶された、燃料供給速度と燃料残量との関係を示すデータを参照して燃料残量の予測値Ｘ（％）を決定する（ステップＳ１１）。
詳細には、演算部３５は、予め作成され、記憶部３６に記憶されている、例えば図６（ｃ）に示すような定数Ｆ３と燃料残量の予測値Ｘとの関係を示すデータを用いて、算出された定数Ｆ３から燃料電池部２０の燃料残量の予測値Ｘ（％）を決定する。
本実施形態では、図６（ｃ）に示すように、特に燃料残量が少ないときに定数Ｆ３と燃料残量の予測値Ｘの相関が大きく、当該予測値Ｘをより正確に求めることができる。
【００４０】
しかる後、電子機器４０の表示部は、演算部３５で算出された燃料残量の予測値Ｘ（％）を例えば画面表示する（ステップＳ１２）。
なお、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特性の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲ないにおいて種々の変形・変更が可能である。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態によれば、燃料電池部２０の発電を劣化させることなく、燃料残量を容易且つ確実に認識することが可能となり、信頼性が高く使い勝手に優れた燃料電池システムが実現する。
【００４２】
以下、本発明の諸態様を付記としてまとめて記載する。
【００４３】
（付記１）燃料を酸化する負極と、少なくとも酸素を活物質として還元する正極と、前記負極と前記正極とにより挟持された電解質層とを有する燃料電池部と、
前記燃料電池部の発電を定常的に行う第１の発電制御と、前記第１の発電制御中に間欠的に行う第２の発電制御とを実行する発電制御部と
を含み、
前記発電制御部は、前記第２の発電制御による前記燃料電池部の発電電圧及び発電電流の変化に基づいて、前記燃料電池部の燃料残量を予測することを特徴とする燃料電池システム。
【００４４】
（付記２）前記発電制御部は、前記燃料電池部の発電電圧値及び発電電流値を検出する電圧電流検出部と、
前記電圧電流検出部で検出された前記燃料電池部の発電電圧値及び発電電流値から前記燃料電池部の燃料残量の予測値を算出する演算部と
を含むことを特徴とする付記１に記載の燃料電池システム。
【００４５】
（付記３）前記発電制御部は、前記予測値に関するデータを記憶する記憶部を更に含み、
前記演算部は、前記記憶部の前記データを参照して、前記予測値を算出することを特徴とする付記２に記載の燃料電池システム。
【００４６】
（付記４）前記発電制御部は、前記燃料電池部の温度を測定する温度測定部を更に含み、
前記演算部は、前記電圧電流検出部で検出された前記燃料電池部の発電電圧値及び発電電流値と、前記温度測定部で測定された温度とに基づいて、前記予測値を算出することを特徴とする付記２又は３に記載の燃料電池システム。
【００４７】
（付記５）前記温度測定部は、前記燃料電池部の発電機構における第１の温度と、前記燃料電池部の燃料供給機構における第２の温度とを測定することを特徴とする付記４に記載の燃料電池システム。
【００４８】
（付記６）前記記憶部は、前記第２の発電制御における発電電圧又は発電電流と燃料供給速度との関係を示すデータと、前記燃料供給速度と前記燃料残量との関係を示すデータとを記憶することを特徴とする付記３に記載の燃料電池システム。
【００４９】
（付記７）前記記憶部は、前記第２の発電制御における発電電圧又は発電電流と燃料供給速度との関係を示すデータと、前記燃料供給速度を前記燃料電池部の温度により補正するデータと、補正された前記燃料供給速度と前記燃料残量との関係を示すデータとを記憶することを特徴とする付記４又は５に記載の燃料電池システム。
【００５０】
（付記８）前記発電制御部で予想された前記燃料残量値を表示する表示部を更に含むことを特徴とする付記１〜７のいずれか１項に記載の燃料電池システム。
【００５１】
（付記９）燃料を酸化する負極と、少なくとも酸素を活物質として還元する正極と、前記負極と前記正極とにより挟持された電解質層とを有する燃料電池の制御方法であって、
前記燃料電池の発電を定常的に行う第１の発電制御と、前記第１の発電制御中に間欠的に行う第２の発電制御とを実行する第１の工程と、
前記第２の発電制御で測定された前記燃料電池の発電電圧及び発電電流の変化に基づいて、前記燃料電池の燃料残量を予測する第２の工程と
を含むことを特徴とする燃料電池の制御方法。
【００５２】
（付記１０）前記第２の発電制御を、前記第１の発電制御より低い電圧による定電圧により行うことを特徴とする付記９に記載の燃料電池の制御方法。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本実施形態による燃料電池システムの燃料電池部の内部構造を示す概略断面図である。
【図２】図１の燃料電池部を含み、燃料電池部を制御する本実施形態による燃料電池システムを示す模式図である。
【図３】本実施形態による燃料電池の制御方法の一例を示すフロー図である。
【図４】定常的な発電である第１の発電制御において、燃料残量検出用の第２の発電制御を挿入したときの燃料電池の電流応答を示す図である。
【図５】燃料残量の予測値の演算を説明するための図である。
【図６】図５に引き続き燃料残量の予測値の演算を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５４】
１  カソードハウジング
２  カソード集電体
３  空気極ＧＤＬ
４空気極触媒層
５  固体電解質
６  燃料極触媒層
７  燃料極ＧＤＬ
８  アノード集電体
９  気化燃料拡散層
１０  炭酸ガス排出口
１１  燃料
１２  アノードハウジング
１３  カートリッジ
１４  筐体
１６  燃料気化層
２０  燃料電池部
３０  発電制御部
４０  表示部
３１  昇圧部
３２  電圧検出部
３３  電流検出部
３４  温度測定部
３５  演算部
３６  記憶部
【図１】
2008282581.tif 000003
【図２】
2008282581.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008282581.tif 000006
【図５】
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【図６】
2008282581.tif 000008