(57)【要約】【課題】電気の使用を低減した効率のよい方法により、水蒸気白煙が発生するのを抑制する。【解決手段】燃料電池システムは、燃料電池本体１と、燃料電池本体１から排出されるオフガスを外気に排出したとき、そのオフガスに含まれる水蒸気の凝縮が起こるか否かを判定する判定手段１５と、オフガスに含まれる水分を減少させる水分減少手段と、を備える。また、燃料電池システムは、燃料電池本体１から排出されるオフガスが通るガス排出通路６を更に備え、水分減少手段は、ガス排出通路６に設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池本体と、
前記燃料電池本体から排出されるオフガスを外気に排出したとき、そのオフガスに含まれる水蒸気の凝縮が起こるか否かを判定する判定手段と、
前記オフガスに含まれる水分を減少させる水分減少手段と、を備える燃料電池システム。
【請求項２】
前記燃料電池本体から排出されるオフガスが通るガス排出通路を更に備え、
前記水分減少手段は、前記ガス排出通路に設けられている請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記ガス排出通路は、途中から少なくとも二つに分かれる分岐通路を含み、
前記ガス排出通路と前記分岐通路の一つとを連結する切換手段を更に備え、
前記水分減少手段は、前記分岐通路の一つに設けられ、
前記判定手段は、前記水蒸気の凝縮が起こると判定された場合、前記切換手段を制御し、前記ガス排出通路と前記水分減少手段が設けられている前記分岐通路とを連結することにより、前記水分減少手段に前記オフガスを供給する請求項２に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記水分減少手段は、供給されたオフガスに含まれる水分を吸収するとともに、高温かつ乾燥しているオフガスが供給されることによって、前記吸収した水分を放出し、
前記判定手段は、前記オフガスが高温かつ乾燥しているか否かを判定し、前記オフガスが高温かつ乾燥していると判定された場合、前記切換手段を制御し、前記ガス排出通路と前記水分減少手段が設けられている前記分岐通路とを連結することにより、前記水分減少手段に前記オフガスを供給する請求項３に記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記燃料電池本体に供給されるガスが通るガス供給通路を更に備え、
前記水分減少手段は、駆動することによって、前記ガス排出通路を通るオフガスに含まれる水分の一部を、前記ガス供給通路を通るガスに移動させることで前記オフガスに含まれる水分を減少させ、
前記判定手段は、前記水蒸気の凝縮が起こると判定された場合、前記水分減少手段を駆動させる請求項２に記載の燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電時において水を発生させる燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池から排出されるオフガスには、燃料電池によって生成される生成水が含まれている。オフガスは、生成水を水蒸気として含んだ状態で外気に排出される。外気に排出されるまでにオフガスの温度は下がるため、オフガスは水蒸気飽和になり、水蒸気白煙が発生する場合がある。水蒸気白煙は視界の妨げになるという問題がある。また、水蒸気白煙は見栄えが悪いという問題もある。水蒸気白煙が発生するのを防止するため、オフガスを電熱器で加熱した後、外気に排出する方法がある。
【特許文献１】特開２００５−２９９８５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、排ガスを電熱器で加熱した後、外気に排出する方法は電気を使用する。そのため、電気の使用を低減した効率のよい方法により、水蒸気白煙が発生するのを抑制する方法が求められている。本発明の目的は、電気の使用を低減した効率のよい方法により、水蒸気白煙が発生するのを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、上述した課題を解決するために、以下の手段を採用する。すなわち、本発明の燃料電池システムは、燃料電池本体と、前記燃料電池本体から排出されるオフガスを外気に排出したとき、そのオフガスに含まれる水蒸気の凝縮が起こるか否かを判定する判定手段と、前記オフガスに含まれる水分を減少させる水分減少手段と、を備える。本発明の燃料電池システムによれば、燃料電池本体から排出されるオフガスに含まれる水蒸気の凝縮が起こる場合、水分減少手段によりオフガスに含まれる水分を減少させることができる。そのため、オフガスが外気に排出された場合に生じる白煙の発生を抑制することが可能となる。
【０００５】
また、本発明の燃料電池システムは、前記燃料電池本体から排出されるオフガスが通るガス排出通路を更に備え、前記水分減少手段は、前記ガス排出通路に設けられてもよい。本発明の燃料電池システムによれば、燃料電池本体から排出されるオフガスに含まれる水蒸気の凝縮が起こる場合、水分減少手段によりガス排出通路を通るオフガスに含まれる水分を減少させることができる。そのため、ガス排出通路を通るオフガスが外気に排出された場合に生じる白煙の発生を抑制することが可能となる。
【０００６】
また、本発明の燃料電池システムは、前記ガス排出通路が、途中から少なくとも二つに分かれる分岐通路を含み、前記ガス排出通路と前記分岐通路の一つとを連結する切換手段を更に備え、前記水分減少手段が、前記分岐通路の一つに設けられ、前記判定手段が、前記水蒸気の凝縮が起こると判定された場合、前記切換手段を制御し、前記ガス排出通路と前記水分減少手段が設けられている前記分岐通路とを連結することにより、前記水分減少手段に前記オフガスを供給させてもよい。本発明の燃料電池システムによれば、切換手段を制御し、ガス排出通路と水分減少手段が設けられている分岐通路とを連結させることができる。そのため、オフガスを分岐通路に流入し、分岐通路に設けられた水分減少手段にオフガスを供給することで、ガス排出通路を通るオフガスが外気に排出された場合に生じる白煙の発生を抑制することが可能となる。
【０００７】
また、本発明の燃料電池システムは、前記水分減少手段が、供給されたオフガスに含まれる水分を吸収するとともに、高温かつ乾燥しているオフガスが供給されることによって、前記吸収した水分を放出し、前記判定手段が、前記オフガスが高温かつ乾燥しているか否かを判定し、前記オフガスが高温かつ乾燥していると判定された場合、前記切換手段を制御し、前記ガス排出通路と前記水分減少手段が設けられている前記分岐通路とを連結することにより、前記水分減少手段に前記オフガスを供給してもよい。本発明の燃料電池システムによれば、切換手段を制御し、ガス排出通路と水分減少手段が設けられている分岐通路とを連結させることができる。そのため、高温かつ乾燥しているオフガスを分岐通路に流入し、分岐通路に設けられた水分減少手段に高温かつ乾燥しているオフガスを供給することで、水分減少手段が吸収している水分を放出させることができる。その結果、水分減少手段の水分吸収能力を再生することができる。
【０００８】
また、本発明の燃料電池システムは、前記燃料電池本体に供給されるガスが通るガス供給通路を更に備え、前記水分減少手段が、駆動することによって、前記ガス排出通路を通るオフガスに含まれる水分の一部を、前記ガス供給通路を通るガスに移動させることで前記オフガスに含まれる水分を減少させ、前記判定手段が、前記水蒸気の凝縮が起こると判定された場合、前記水分減少手段を駆動させてもよい。本発明の燃料電池システムによれば、水蒸気の凝縮が起こると判定された場合、判定手段が、水分減少手段を駆動させ、ガス排出通路を通るオフガスに含まれる水分の一部を、ガス供給通路を通るガスに移動させる。そのため、ガス排出通路を通るオフガスに含まれる水分を減少させることができ、ガス排出通路を通るオフガスが外気に排出された場合に生じる白煙の発生を抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、電気の使用を低減した効率のよい方法により、水蒸気白煙が発生するのを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施をするための最良の形態（以下、実施形態という）に係る燃料電池システムについて説明する。以下の実施形態の構成は例示であり、本発明は実施形態の構成に限定されない。
【００１１】
〈第１実施形態〉
本発明の第１実施形態に係る燃料電池システムについて、図１から図４を参照して説明する。図１は、第１実施形態に係る燃料電池システムの構成例を示す図である。
【００１２】
図１において、第１実施形態に係る燃料電池システムは、燃料電池スタック１、アノードガス通路２、アノードオフガス通路３、アノードオフガス循環通路４、カソードガス通路５、カソードオフガス通路６Ａ、カソードオフガス通路６Ｂ、水素タンク７、水素ポンプ８、ポンプ９、調圧弁１０、フィルタ１１、気液分離器１２、ドレンタンク１３、排気排水弁１４、電子制御ユニット（ＥＣＵ）１５、分岐通路１６Ａ、分岐通路１６Ｂ、三方弁１７Ａ、三方弁１７Ｂ、水分低減器１８、温度センサ１９、外部センサ２０及びスタックセンサ２１を有する。電子制御ユニット１５が、本発明の判定手段に相当する。水分低減器１８が、本発明の水分減少手段に相当する。
【００１３】
燃料電池スタック１は、複数のセルが積層されて構成されている。各セルは電解質膜、アノード（燃料極）、カソード（空気極）、及びセパレータとから構成される。アノードとカソードとの間には、水素及び空気の流路が形成されている。
【００１４】
アノードガス通路２は、燃料電池スタック１のアノードに水素を含んだアノードガスを
供給する通路である。カソードガス通路５は、燃料電池スタック１のカソードに空気を含んだカソードガスを供給する通路である。
【００１５】
水素タンク７は、アノードガス通路２にアノードガスを供給する。水素タンク７から供給されるアノードガスは、調圧弁１０により所定圧力に調整される。また、アノードガスはアノードガス通路２から燃料電池スタック１のアノードに供給されている。また、エアフィルタ１１を介して吸入されたエアは、ポンプ９（エアーコンプレッサともいう）が駆動することにより、燃料電池システム外から供給されるカソードガスが燃料電池スタック１のカソードに供給される。
【００１６】
燃料電池スタック１のアノードでは、アノードガスが供給されると、アノードガスに含まれる水素から水素イオンが生成される。また、燃料電池スタック１のカソードには、空気に含まれる酸素が供給される。そして、燃料電池スタック１では、水素と酸素の電気化学反応が起こり、電気エネルギーが発生する。また、燃料電池スタック１のカソードでは、水素から生成した水素イオンと酸素とが結合することにより水が生成される。
【００１７】
アノードに供給されたアノードガスのうち未反応の水素及びカソードから透過する窒素等を含むガス（以下、アノードオフガスと表記する）は、燃料電池スタック１からアノードオフガス通路３に送出される。
【００１８】
また、カソードに供給されたカソードガスのうち未反応のガス（以下、カソードオフガスと表記する）は、燃料電池スタック１からカソードオフガス通路６Ａに排出される。カソードオフガスは、燃料電池スタック１が生成した水を水蒸気として含んでいる。カソードから排出されたカソードオフガスは、カソードオフガス通路６Ａ及びカソードオフガス通路６Ｂを流れて外気に排出される。
【００１９】
燃料電池スタック１のアノードから排出されたアノードオフガスは、アノードオフガス通路３及びアノードオフガス循環通路４を流れ、水素タンク７からのアノードガスとともに再び燃料電池スタック１のアノードへ供給される。また、アノードオフガス通路３は、燃料電池スタック１のアノードから排出されたアノードオフガスを気液分離器１２に供給する。
【００２０】
気液分離器１２は、燃料電池スタック１のアノードから排出されたアノードオフガスに含まれる水分（液体）と水素（気体）を分離する。気液分離器１２で水分を分離された水素は水素ポンプ８によりアノードガスとしてアノードオフガス循環通路４を通り、アノードガス通路２に供給される。アノードオフガス循環通路４は、水素ポンプ８から送出されるアノードガスをアノードガス通路２に供給するための通路である。アノードオフガス循環通路４により、アノード側の循環経路が構成されている。
【００２１】
ドレンタンク１３は、気液分離器１２が分離した水分を貯留する。排気排水弁１４の開閉を行うことにより、ドレンタンク１３に貯留されている水はカソードオフガス通路６Ａに送出されるとともに、アノードオフガス中の不純物（Ｎ2）を循環経路から排出するこ
とが可能である。カソードオフガス通路６Ａに送出された水は、カソードオフガス通路６Ａ及びカソードオフガス通路６Ｂを通り外気に排出される。また、排気排水弁１４は、ドレンタンク１３に貯留される水が溢れないように、あるいは不純物の濃度が高くならないように適度に開閉される。
【００２２】
電子制御ユニット１５は、温度センサ１９及び外部センサ２０とそれぞれ電気的に接続されている。電子制御ユニット１５は、温度センサ１９が測定したカソードオフガスの温度のデータを取得する。電子制御ユニット１５は、外部センサ２０が測定した外気温度及
び外気湿度のデータを取得する。電子制御ユニット１５は、スタックセンサ２１と電気的に接続されている。電子制御ユニット１５は、スタックセンサ２１が測定した燃料電池スタック１の運転温度のデータを取得する。電子制御ユニット１５は、その内部にＣＰＵやＲＯＭ等を備えており、ＣＰＵはＲＯＭに記録される制御プログラムに従って各種の処理を実行する。
【００２３】
温度センサ１９は、カソードオフガス通路６Ｂを介して外気に排出されるカソードオフガスの温度を測定する。温度センサ１９は、任意の位置に設けることが可能である。例えば、外気に排出される直前のカソードオフガスの温度を測定できるように温度センサ１９を設けてもよい。この場合、温度センサ１９は、外気に排出される直前のカソードオフガスの温度を測定できる。外部センサ２０は、外気温度及び外気湿度を測定する。スタックセンサ２１は、燃料電池スタック１の運転温度を測定する。
【００２４】
カソードオフガス通路６Ａは、途中で２本の分岐通路１６Ａ、分岐通路１６Ｂに分岐する。分岐通路１６Ａには、水分低減器１８が設けられている。水分低減器１８は、分岐通路１６Ａを流れるカソードオフガスに含まれる水分を減少させる。すなわち、水分低減器１８は、カソードオフガスが供給された場合、カソードオフガスに含まれる水分を減少させる。
【００２５】
カソードオフガス通路６Ａが、分岐通路１６Ａと分岐通路１６Ｂとに分岐する箇所には三方弁１７Ａが設けられている。また、分岐通路１６Ａと分岐通路１６Ｂとが合流する箇所には、三方弁１７Ｂが設けられている。三方弁１７Ａ及び三方弁１７Ｂは、電気的に電子制御ユニット１５と接続されている。三方弁１７Ａ、三方弁１７Ｂは、電子制御ユニット１５からの指令（制御）によって、分岐通路１６Ａ、分岐通路１６Ｂのいずれにカソードオフガスを流入させるかの動作を行う。すなわち、三方弁１７Ａは、カソードオフガス通路６Ａと分岐通路１６Ａとを連結させる役割を果たし、カソードオフガス通路６Ａと分岐通路１６Ｂとを連結させる役割を果たす。また、三方弁１７Ｂは、分岐通路１６Ａとカソードオフガス通路６Ｂとを連結させる役割を果たし、分岐通路１６Ｂとカソードオフガス通路６Ｂとを連結させる役割を果たす。
【００２６】
図２は、第１実施形態に係る燃料電池システムの動作を説明するフローチャートである。燃料電池スタック１から排出されたカソードオフガスが外気に排出されている間（例えば燃料電池の発電時）、第１実施形態に係る燃料電池システムは動作する。
【００２７】
まず、電子制御ユニット１５は、外気温度、外気湿度及びカソードオフガスの温度のデータを取得する（Ｓ２０１）。具体的には、電子制御ユニット１５は、外部センサ２０により測定された外気温度のデータを取得する。第１実施形態においては、外部センサ２０により測定された外気温度を測定外気温度という。また、電子制御ユニット１５は、外部センサ２０により測定された外気湿度のデータを取得する。第１実施形態においては、外部センサ２０により測定された外気湿度を測定外気湿度という。更に、電子制御ユニット１５は、温度センサ１９により測定されたカソードオフガスの温度のデータを取得する。
【００２８】
次に、電子制御ユニット１５は、測定外気温度のデータ、測定外気湿度のデータ及びカソードオフガスの温度のデータに基づいて白煙が発生するかの判定を行う（Ｓ２０２）。
【００２９】
カソードオフガス通路６Ｂから外気に排出されたカソードオフガスに含まれる水蒸気は、外気により冷却される。そして、外気により冷却された水蒸気の水蒸気量が、冷却された温度の飽和水蒸気量より大きい場合、外気に排出された水蒸気は凝縮する。水蒸気は凝縮すると、最初は水滴の細かい粒となる。光の乱反射により水滴の粒を含む水蒸気は白く見える。第１実施形態では、外気に排出されたカソードオフガスに含まれる水蒸気が白く
視認できる状態になることを白煙が発生するという。
【００３０】
カソードオフガスの温度、外気温度及び外気湿度と白煙発生との関係は、実験又はシミュレーションで求めておけばよい。例えば、図３に示すようなマップ（テーブル）を実験又はシミュレーションにより予め作成する。そして、電子制御ユニット１５は、マップから白煙が発生するかの判定を行ってもよい。
【００３１】
図３に示すΔＴは、カソードオフガスの温度と外気温度との差である。図３に示す湿度は、外気湿度である。図３の○は、白煙が発生していることを示している。図３の×は、白煙が発生していないことを示している。図３のマップを用いて、白煙が発生するかの判定を行う場合、電子制御ユニット１５は、カソードオフガスの温度と測定外気温度との差であるΔＴ１を算出する。そして、電子制御ユニット１５は、図３に示すマップを参照し、ΔＴ１及び測定外気湿度に基づいて、白煙が発生するか否かを判定する。
【００３２】
図２の説明に戻る。白煙が発生すると判定した場合（Ｓ２０２の処理で肯定の場合）、電子制御ユニット１５は、三方弁１７Ａ及び三方弁１７Ｂを制御し、カソードオフガス通路６Ａを流れるカソードオフガスを分岐通路１６Ａに流入させる（Ｓ２０３）。すなわち、カソードオフガス通路６Ａを流れるカソードオフガスが、分岐通路１６Ａに流入するように三方弁１７Ａ及び三方弁１７Ｂを切り換える。分岐通路１６Ａに流入するカソードオフガスは、分岐通路１６Ａに設けられた水分低減器１８を通り、カソードオフガス通路６Ｂに流れ込む。
【００３３】
図４は、第１実施形態の水分低減器１８を詳細に説明した図である。図４に示すように、水分低減器１８は、分岐通路１６Ａに設けられている。そのため、分岐通路１６Ａに流入するカソードオフガスは、水分低減器１８を通る。第１実施形態では、水分低減器１８として、シリカ等の乾燥剤を用いる。水分低減器１８は、分岐通路１６Ａに流入するカソードオフガスに含まれる水分の一部を吸収する。すなわち、水分低減器１８は、カソードオフガスが供給された場合、カソードオフガスに含まれる水分の一部を吸収する。水分低減器１８は、所定量の水分を吸収した場合、それ以上水分を吸収しなくなる。また、水分を吸収した水分低減器１８に高温かつ乾燥したカソードオフガスを供給すると、水分低減器１８は、吸収した水分を放出する。高温かつ乾燥したカソードオフガスを供給することによって、水分低減器１８に水分を放出させ、水分低減器１８の水分吸収能力を再生することができる。第１実施形態では、水分低減器１８として、シリカ等の乾燥剤を用いる場合を説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、水分低減器１８として、カソードオフガスに含まれる水分を吸収する能力を有するとともに、高温に加熱することによって吸収している水分を放出し、水分吸収能力を再生可能なものを用いてもよい。
【００３４】
ここで、白煙が発生すると判定した場合に、カソードオフガス通路６Ａを流れるカソードオフガスを水分低減器１８が設けられた分岐通路１６Ａに流入させることを、第１実施形態では、白煙低減処理という。
【００３５】
また、白煙低減処理を行った場合、電子制御ユニット１５は、図示しないタイマを使用して、カソードオフガス通路６Ａを流れるカソードオフガスを分岐通路１６Ａに流入させた時間を測定する。カソードオフガスを分岐通路１６Ａに流入させた時間を、第１実施形態では、流入時間という。そして、電子制御ユニット１５は、測定した流入時間を保持する。白煙低減処理を繰り返し行った場合には、電子制御ユニット１５は、測定した流入時間を積算する。測定した流入時間を積算した時間を、第１実施形態では、流入積算時間という。そして、電子制御ユニット１５は、流入積算時間を保持する。
【００３６】
白煙が発生すると判定された場合、カソードオフガス通路６Ａを流れるカソードオフガ
スに含まれる水蒸気の水蒸気量は飽和（または飽和に近い）となっている。そのため、カソードオフガスが分岐通路１６Ａに設けられた水分低減器１８を通ると、そのカソードオフガスに含まれる水分の一部が水分低減器１８によって吸収される。分岐通路１６Ａに設けられた水分低減器１８を通ったカソードオフガスは、カソードオフガス通路６Ｂに流れ込む。カソードオフガス通路６Ｂに流れ込んだカソードオフガスは、外気に排出される。
【００３７】
図２の説明に戻る。白煙が発生しないと判定した場合（Ｓ２０２の処理で否定の場合）、電子制御ユニット１５は、燃料電池スタック１から排出されたカソードオフガスが高温かつ乾燥しているかを判定する（Ｓ２０４）。具体的には、電子制御ユニット１５は、温度センサ１９により測定されたカソードオフガスの温度のデータを取得し、カソードオフガスの温度が所定温度以上であるかを判定する。カソードオフガスの温度が所定温度以上である場合、電子制御ユニット１５は、カソードオフガスが高温であると判定する。この所定温度は、水分低減器１８として用いるシリカ等の乾燥剤の種類によって異なる値である。また、電子制御ユニット１５は、湿度センサ１９により測定されたカソードオフガスの湿度のデータを取得し、カソードオフガスの湿度が所定湿度以上であるかを判定する。カソードオフガスの湿度が所定湿度以上である場合、電子制御ユニット１５は、カソードオフガスが乾燥していると判定する。また、例えば、分岐通路１６Ａに流入するカソードオフガスの温度を測定できるように温度センサ１９を設けてもよい。この場合、温度センサ１９は、分岐通路１６Ａに流入する直前のカソードオフガスの温度を測定できる。
【００３８】
燃料電池スタック１から排出されたカソードオフガスが高温かつ乾燥していると判定した場合（Ｓ２０４の処理で肯定の場合）、電子制御ユニット１５は、水分低減器１８が水分を吸収しているかを判定する（Ｓ２０５）。具体的には、電子制御ユニット１５は、保持している流入時間又は積算流入時間が所定時間以上であるかを判定する。保持している流入時間又は積算流入時間が所定時間以上である場合、電子制御ユニット１５は、水分低減器１８が水分を吸収していると判定する。
【００３９】
水分低減器１８が水分を吸収していると判定した場合（Ｓ２０５の処理で肯定の場合）、電子制御ユニット１５は、Ｓ２０３の処理を行う。すなわち、電子制御ユニット１５は、三方弁１７Ａ及び三方弁１７Ｂを制御し、カソードオフガス通路６Ａを流れるカソードオフガスを分岐通路１６Ａに流入させる。分岐通路１６Ａに流入したカソードオフガスは、高温かつ乾燥しているため、水分を吸収している水分低減器１８は、吸収している水分を放出する。このように、分岐通路１６Ａに高温かつ乾燥しているカソードオフガスを流入させ、水分低減器１８が吸収している水分を放出させることにより、水分低減器１８の水分吸収能力を再生させる。
【００４０】
第１実施形態では、分岐通路１６Ａに高温かつ乾燥しているカソードオフガスを流入させ、水分低減器１８に高温かつ乾燥しているカソードオフガスを通すことを、高温乾燥処理という。高温乾燥処理を行った場合、電子制御ユニット１５は、タイマを初期化する。
【００４１】
一方、燃料電池スタック１から排出されたカソードオフガスが高温かつ乾燥していないと判定した場合（Ｓ２０４の処理で否定の場合）、電子制御ユニット１５は、三方弁１７Ａ及び三方弁１７Ｂを制御し、カソードオフガス通路６Ａを流れるカソードオフガスを分岐通路１６Ｂに流入させる（Ｓ２０６）。すなわち、カソードオフガス通路６Ａを流れるカソードオフガスが、分岐通路１６Ｂに流入するように三方弁１７Ａ及び三方弁１７Ｂを切り換える。分岐通路１６Ｂには水分低減器１８は設けられていないので、分岐通路１６Ｂに流入するカソードオフガスは、そのままカソードオフガス通路６Ｂに流れ込む。カソードオフガス通路６Ｂに流れ込んだカソードオフガスは、外気に排出される。
【００４２】
また、水分低減器１８が水分を吸収していないと判定した場合（Ｓ２０５の処理で否定
の場合）、Ｓ２０６の処理を行う。すなわち、電子制御ユニット１５は、三方弁１７Ａ及び三方弁１７Ｂを制御し、カソードオフガス通路６Ａを流れるカソードオフガスを分岐通路１６Ｂに流入させる。分岐通路１６Ｂには水分低減器１８は設けられていないので、分岐通路１６Ｂに流入するカソードオフガスは、そのままカソードオフガス通路６Ｂに流れ込む。カソードオフガス通路６Ｂに流れ込んだカソードオフガスは、外気に排出される。
【００４３】
第１実施形態では、Ｓ２０５の処理において、電子制御ユニット１５は、燃料電池スタック１から排出されたカソードオフガスが高温かつ乾燥しているかを判定しているが、本発明はこれに限定されない。すなわち、Ｓ２０５の処理において、電子制御ユニット１５は、燃料電池スタック１から排出されたカソードオフガスが高温又は乾燥のいずれかの条件を満たしているかを判定してもよい。また、Ｓ２０５の処理において、電子制御ユニット１５は、燃料電池スタック１から排出されたカソードオフガスが高温であるかを判定してもよい。また、Ｓ２０５の処理において、電子制御ユニット１５は、燃料電池スタック１から排出されたカソードオフガスが乾燥しているかを判定してもよい。
【００４４】
〈第１実施形態の効果〉
電子制御ユニット１５によって白煙が発生すると判定された場合、燃料電池スタック１からカソードオフガス通路６Ａに排出されたカソードオフガスは、分岐通路１６Ａに流入し、水分低減器１８を通過する。外気に排出されるカソードオフガスが水分低減器１８を通過した場合、そのカソードオフガスに含まれる水分の一部が水分低減器１８によって吸収されるため、カソードオフガスに含まれる水分が減少する。
【００４５】
カソードオフガスに含まれる水分が減少した状態で、カソードオフガスを外気に排出した場合、カソードオフガスに含まれる水蒸気は直ぐには凝縮しない。すなわち、水分が減少したカソードオフガスに含まれる水蒸気は飽和とはなっていない。その結果、外気に排出されたカソードオフガスに含まれる水蒸気が凝縮する前に、外気に排出されたカソードオフガスは離散する。そのため、外気に排出されたカソードオフガスに含まれる水蒸気は、白く視認できる状態とはならない。
【００４６】
したがって、第１実施形態に係る燃料電池システムによれば、カソードオフガスを外気に排出することによる白煙の発生を抑制することが可能となる。さらに、カソードオフガスを電気の消費が大きい電熱器等で加熱する必要がないので、電気の使用を低減した効率のよい方法により、白煙の発生を抑制することが可能となる。
【００４７】
〈第２実施形態〉
本発明の第２実施形態に係る燃料電池システムについて、図５及び図６を参照して説明する。第１実施形態では、水分低減器１８として、シリカ等の乾燥剤を用いる場合について説明した。第２実施形態では、水分低減器１８として、機械的な除湿機を用いる場合について説明する。第２実施形態に係る燃料電池システムの他の構成は、図１に示した第１実施形態に係る燃料電池システムの構成と同様である。そこで、同一の構成要素については、第１実施形態と同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４８】
図５は、第２実施形態に係る燃料電池システムの動作を説明するフローチャートである。燃料電池スタック１から排出されたカソードオフガスが外気に排出されている間（例えば燃料電池の発電時）、第２実施形態に係る燃料電池システムは動作する。
【００４９】
まず、電子制御ユニット１５は、外気温度、外気湿度及びカソードオフガスの温度のデータを取得する（Ｓ５０１）。Ｓ５０１の処理については、第１実施形態で説明したＳ２０１の処理と同様であり、詳細な説明は省略する。
【００５０】
次に、電子制御ユニット１５は、測定外気温度のデータ、測定外気湿度のデータ及びカソードオフガスの温度のデータに基づいて白煙が発生するかの判定を行う（Ｓ５０２）。Ｓ５０２の処理については、第１実施形態で説明したＳ２０２の処理と同様であり、詳細な説明は省略する。
【００５１】
白煙が発生すると判定した場合（Ｓ５０２の処理で肯定の場合）、電子制御ユニット１５は、三方弁１７Ａ及び三方弁１７Ｂを制御し、カソードオフガス通路６Ａを流れるカソードオフガスを分岐通路１６Ａに流入させる（Ｓ５０３）。すなわち、カソードオフガス通路６Ａを流れるカソードオフガスが、分岐通路１６Ａに流入するように三方弁１７Ａ及び三方弁１７Ｂを切り換える。分岐通路１６Ａに流入するカソードオフガスは、分岐通路１６Ａに設けられた水分低減器１８を通り、カソードオフガス通路６Ｂに流れ込む。
【００５２】
図６は、第２実施形態の水分低減器１８を詳細に説明した図である。図６に示すように、水分低減器１８は、分岐通路１６Ａに設けられている。そのため、分岐通路１６Ａに流入するカソードオフガスは、水分低減器１８を通る。第２実施形態では、水分低減器１８として、除湿機を用いる。また、電子制御ユニット１５と水分低減器１８とは、電気的に接続されており、電子制御ユニット１５は、水分低減器１８の駆動を制御する。水分低減器１８が駆動することにより、分岐通路１６Ａに流入するカソードオフガスに含まれる水分の一部が除湿（吸湿）される。水分低減器１８の電源は、燃料電池スタック１の発電を利用すればよい。電子制御ユニット１５は、三方弁１７Ａ及び三方弁１７Ｂを制御するとともに、水分低減器１８を駆動することにより、分岐通路１６Ａに流入するカソードオフガスに含まれる水分の一部を除湿する。
【００５３】
第２実施形態では、水分低減器１８として、除湿機を用いる場合を説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、水分低減器１８として、カソードオフガスと、カソードオフガスに含まれる水分とを分離する気液分離器を用いてもよい。水分低減器１８として気液分離器を用いる場合、気液分離器が分離した水分を排出するための排出菅を分岐通路１６Ａに設けておけばよい。また、気液分離器が分離した水分を貯留するドレンタンクをさらに設けてもよい。この場合、ドレンタンクが貯留した水分を排出するための排出菅を分岐通路１６Ａに設けてもよい。
【００５４】
白煙が発生すると判定された場合、カソードオフガス通路６Ａを流れるカソードオフガスに含まれる水蒸気の水蒸気量は飽和（または飽和に近い）となっている。そのため、カソードオフガスが分岐通路１６Ａに設けられた水分低減器１８を通ると、そのカソードオフガスに含まれる水分の一部が水分低減器１８によって除湿される。分岐通路１６Ａに設けられた水分低減器１８を通ったカソードオフガスは、カソードオフガス通路６Ｂに流れ込む。カソードオフガス通路６Ｂに流れ込んだカソードオフガスは、外気に排出される。
【００５５】
図５の説明に戻る。白煙が発生しないと判定した場合（Ｓ５０２の処理で否定の場合）、電子制御ユニット１５は、三方弁１７Ａ及び三方弁１７Ｂを制御し、カソードオフガス通路６Ａを流れるカソードオフガスを分岐通路１６Ｂに流入させる（Ｓ５０４）。すなわち、カソードオフガス通路６Ａを流れるカソードオフガスが、分岐通路１６Ｂに流入するように三方弁１７Ａ及び三方弁１７Ｂを切り換える。分岐通路１６Ｂに流入するカソードオフガスは、そのままカソードオフガス通路６Ｂに流れ込む。カソードオフガス通路６Ｂに流れ込んだカソードオフガスは、外気に排出される。
【００５６】
〈第２実施形態の効果〉
電子制御ユニット１５によって白煙が発生すると判定された場合、燃料電池スタック１からカソードオフガス通路６Ａに排出されたカソードオフガスは、分岐通路１６Ａに流入し、水分低減器１８を通過する。外気に排出されるカソードオフガスが水分低減器１８を
通過した場合、そのカソードオフガスに含まれる水分の一部が水分低減器１８によって除湿されるため、カソードオフガスに含まれる水分が減少する。
【００５７】
カソードオフガスに含まれる水分が減少した状態で、カソードオフガスを外気に排出した場合、カソードオフガスに含まれる水蒸気は直ぐには凝縮しない。すなわち、水分が減少したカソードオフガスに含まれる水蒸気は飽和とはなっていない。その結果、外気に排出されたカソードオフガスに含まれる水蒸気が凝縮する前に、外気に排出されたカソードオフガスは離散する。そのため、外気に排出されたカソードオフガスに含まれる水蒸気は、白く視認できる状態とはならない。
【００５８】
したがって、第２実施形態に係る燃料電池システムによれば、カソードオフガスを外気に排出することによる白煙の発生を抑制することが可能となる。さらに、カソードオフガスを電気の消費が大きい電熱器等で加熱する必要がないので、電気の使用を低減した効率のよい方法により、白煙の発生を抑制することが可能となる。
【００５９】
〈第３実施形態〉
本発明の第３実施形態に係る燃料電池システムについて、図７から図９を参照して説明する。図７は、第３実施形態に係る燃料電池システムの構成例を示す図である。
【００６０】
図７に示すように、第１実施形態で説明した燃料電池システムの構成に、カソードオフガス通路６Ｃ、加湿器５０、バイパス通路５１及びバイパス弁５２が追加されている。第３実施形態に係る燃料電池システムの他の構成は、図１に示した第１実施形態に係る燃料電池システムの構成と同様である。そこで、同一の構成要素については、第１実施形態と同一の符号を付し、その説明を省略する。加湿器５０が、本発明の水分減少手段に相当する。
【００６１】
加湿器５０は、カソードガス通路５を流れるカソードガスを加湿する。また、加湿器５０は、カソードオフガス通路６Ａを流れるカソードオフガスを加湿し、カソードオフガス通路６Ｃに排出する。さらに、加湿器５０は、カソードオフガス通路６Ａを流れるカソードオフガスに含まれる水分の一部を、カソードガス通路５を流れるカソードガスに移動させる。すなわち、燃料電池スタック１から排出されたカソードオフガスに含まれる水分の一部が、加湿器５０を介して、再び燃料電池スタック１に戻る。
【００６２】
バイパス通路５１は、カソードガス通路５に設けられている。バイパス通路５１には、バイパス弁５２が設けられている。バイパス弁５２が開いている場合、カソードガス通路５を流れるカソードガスは、バイパス通路５１を経由して、燃料電池スタック１に供給される。加湿器５０は抵抗が大きいため、バイパス弁５２が開いている場合、カソード通路５を流れるカソードガスは、ほとんど加湿器５０を通らなくなる。一方、バイパス弁５２が閉じている場合、カソードガス通路５を流れるカソードガスは、加湿器５０を通り、燃料電池スタック１に供給される。
【００６３】
電子制御ユニット１５と加湿器５０とは、電気的に接続されており、電子制御ユニット１５は、加湿器５０の駆動を制御する。また、電子制御ユニット１５とバイパス弁５２とは、電気的に接続されており、電子制御ユニット１５は、バイパス弁５２の開閉を制御する。
【００６４】
図８は、第３実施形態に係る燃料電池システムの動作を説明するフローチャートである。燃料電池スタック１から排出されたカソードオフガスが外気に排出されている間（例えば燃料電池の発電時）、第３実施形態に係る燃料電池システムは動作する。
【００６５】
通常時、電子制御ユニット１５は、加湿器５０の駆動を制御することにより加湿器５０の駆動を停止状態にし、また、バイパス弁５２を制御することによりバイパス弁５２を開いた状態にしておく（Ｓ８０１）。すなわち、燃料電池スタック１内の含水量を低い状態にしておく。バイパス弁５２が開いている場合、カソードガス通路５を流れるカソードガスは、バイパス通路５１を経由して、燃料電池スタック１に供給される。そのため、カソード通路５を流れるカソードガスは、ほとんど加湿器５０を通らないので、燃料電池スタック１内の含水量は低い状態になっている。また、電子制御ユニット１５は、三方弁１７Ａ及び三方弁１７Ｂを制御することにより、カソードオフガス通路６Ｃを流れるカソードオフガスを分岐通路１６Ｂに流入させておく。分岐通路１６Ｂに流入したカソードオフガスは、カソードオフガス通路６Ｂに流れ込み、外気に排出される。また、加湿器５０の直前のカソードガス通路５に、シャット弁を設けてもよい。加湿器５０の駆動が停止状態にあり、バイパス弁５２を開いた状態にある場合、シャット弁を閉じることにより、カソード通路５を流れるカソードガスを加湿器５０に通さないようにすることができる。
【００６６】
次に、電子制御ユニット１５は、外気温度、外気湿度及びカソードオフガスの温度を取得する（Ｓ８０２）。Ｓ８０２の処理については、第１実施形態で説明したＳ２０１の処理と同様であり、詳細な説明は省略する。
【００６７】
次に、電子制御ユニット１５は、測定外気温度のデータ及び測定外気湿度のデータ及びカソードオフガスの温度のデータに基づいて白煙が発生するかの判定を行う（Ｓ８０３）。Ｓ８０３の処理については、第１実施形態で説明したＳ２０２の処理と同様であり、詳細な説明は省略する。
【００６８】
白煙が発生すると判定した場合（Ｓ８０３の処理で肯定の場合）、電子制御ユニット１５は、加湿器５０の駆動を制御することにより加湿器５０の駆動を開始させ、また、バイパス弁５２を制御することによりバイパス弁５２を閉じる（Ｓ８０４）。加湿器５０が駆動し、バイパス弁５２が閉じた場合、燃料電池スタック１から排出され、カソードオフガス通路６Ａを流れるカソードオフガスの一部の水分が、加湿器５０によりカソードガス通路５を流れるカソードガスに移動する。そのため、カソードガス通路６Ｃを流れるカソードオフガスの含水量は、カソードオフガス通路６Ａを流れるカソードオフガスの含水量よりも減少する。第３実施形態では、電子制御ユニット１５によって加湿器５０の駆動を制御することにより加湿器５０の駆動を開始させ、バイパス弁５２を制御することによりバイパス弁５２を閉じる処理を、水分移動処理という。
【００６９】
一方、白煙が発生しないと判定した場合（Ｓ８０３の処理で否定の場合）、電子制御ユニット１５は、加湿器５０の駆動を制御することにより加湿器５０の駆動を停止状態のままにし、バイパス弁５２を制御することによりバイパス弁５２を開いた状態のままにしておく（Ｓ８０５）。カソードオフガス通路６Ａを流れるカソードオフガスの水分の移動がないまま、カソードオフガスは、カソードオフガス通路６Ｃ、分岐通路１６Ｂ、カソードオフガス通路６Ｂを流れて、外気に排出される。
【００７０】
また、高温時など、カソードガスの加湿が不足する場合、すなわち、燃料電池スタックに供給するカソードガスに対して加湿が必要な場合に、水分移動処理を行ってもよい。水分移動処理を行うことにより、カソードガス通路５を流れるカソードガスが加湿された状態で燃料電池スタック１に供給される。
【００７１】
分岐通路１６Ａ、分岐通路１６Ｂ、三方弁１７Ａ、三方弁１７Ｂ、水分低減器１８を備えた燃料電池システムに、カソードオフガス通路６Ｃ、加湿器５０、バイパス通路５１及びバイパス弁５２を追加して、第３実施形態を説明した。これに代えて、分岐通路１６Ａ、分岐通路１６Ｂ、三方弁１７Ａ、三方弁１７Ｂ、水分低減器１８を備えていない燃料電
池システムに、カソードオフガス通路６Ｃ、加湿器５０、バイパス通路５１及びバイパス弁５２を追加することで、第３実施形態を実現してもよい。
【００７２】
また、第１実施形態で説明した燃料電池システムの構成に、カソードオフガス通路６Ｃ、加湿器５０、バイパス通路５１及びバイパス弁５２を追加して、第３実施形態を説明した。これに代えて、第２実施形態で説明した燃料電池システムの構成に、カソードオフガス通路６Ｃ、加湿器５０、バイパス通路５１及びバイパス弁５２を追加して、第３実施形態を実現してもよい。
【００７３】
図９に、通常時状態及び水分移動処理を行った状態における、カソードオフガス通路６ＡのＡ点及びカソードオフガス通路６ＣのＢ点におけるカソードオフガスの水分量を示す。通常時状態は、加湿器５０の駆動を停止状態にし、バイパス弁５２を開いた状態である。カソードオフガスの水分量は、カソードオフガスの相対湿度である。
【００７４】
図９の上段は、通常時状態又は水分移動処理を行った状態（水分移動状態）を示している。図９の中段は、カソードオフガス通路６ＡのＡ点におけるカソードオフガスの水分量を示している。図９の下段は、カソードオフガス通路６ＣのＢ点におけるカソードオフガスの水分量を示している。
【００７５】
通常時状態（Ａ）では、カソードオフガス通路６ＡのＡ点におけるカソードオフガスの水分量及びカソードオフガス通路６ＣのＢ点におけるカソードオフガスの水分量は、ともに一定である。また、通常時状態（Ａ）では、カソードオフガス通路６ＡのＡ点におけるカソードオフガスの水分量及びカソードオフガス通路６ＣのＢ点におけるカソードオフガスの水分量は、同じ量である。これは、通常時状態（Ａ）では、加湿器５０の駆動を停止状態にしてあるので、カソードオフガス通路６Ａを流れるカソードオフガスの水分の移動がないからである。
【００７６】
水分移動状態（Ｂ）では、カソードオフガス通路６ＡのＡ点におけるカソードオフガスの水分量は、徐々に増加している。水分移動状態（Ｂ）は、白煙が発生すると判定された際に、水分移動処理を行った場合である。水分移動処理を行った場合、カソードガス通路５を流れるカソードガスは加湿されて、燃料電池スタック１に供給される。そして、加湿されたカソードガスに含まれる水分の一定量が、燃料電池スタック１内に貯留し、徐々にカソードオフガス通路６Ａに排出される。そのため、水分移動状態（Ｂ）では、カソードオフガス通路６ＡのＡ点におけるカソードオフガスの水分量は、徐々に増加する。
【００７７】
また、水分移動状態（Ｂ）では、カソードオフガス通路６ＣのＢ点におけるカソードオフガスの水分量は、急激に減少し、徐々に増加する。そして、カソードオフガス通路６ＣのＢ点におけるカソードオフガスの水分量は、一定になる。水分移動処理を行った場合、カソードオフガス通路６Ａを流れるカソードオフガスに含まれる水分の一部がカソード通路５を流れるカソードガスに移動する。水分移動処理を行った直後は、カソードオフガス通路６Ａを流れるカソードオフガスに含まれる水分の多くがカソード通路５を流れるカソードガスに移動するため、カソードオフガス通路６ＣのＢ点におけるカソードオフガスの水分量は、急激に減少する。カソードガス通路５を流れるカソードガスは、加湿されて燃料電池スタック１に供給されている。そのため、加湿器５０が移動させる水分量よりも、加湿器５０を通るカソードオフガスに含まれる水分量が上回り、カソードオフガス通路６ＣのＢ点におけるカソードオフガスの水分量は、徐々に増加する。
【００７８】
通常時状態（Ｃ）では、カソードオフガス通路６ＡのＡ点におけるカソードオフガスの水分量は、徐々に減少している。通常時状態（Ｃ）では、カソードガス通路５を流れるカソードガスは加湿されずに、燃料電池スタック１に供給される。そして、燃料電池スタッ
ク１から徐々にカソードオフガス通路６Ａにカソードオフガスが排出される。そのため、通常時状態（Ｃ）では、カソードオフガス通路６ＡのＡ点におけるカソードオフガスの水分量は、徐々に減少する。
【００７９】
また、通常時状態（Ｃ）では、カソードオフガス通路６ＣのＢ点におけるカソードオフガスの水分量は、急激に増加し、徐々に減少している。通常時状態（Ｃ）では、加湿器５０の駆動を停止状態にしてあるので、カソードオフガス通路６Ａを流れるカソードオフガスに含まれる水分の移動がなくなる。そのため、水分移動状態（Ｂ）から通常時状態（Ｃ）になった直後は、カソードオフガス通路６ＣのＢ点におけるカソードオフガスの水分量は、急激に増加する。通常時状態（Ｃ）では、カソードガス通路５を流れるカソードガスは加湿されなくなるため、カソードオフガス通路６ＣのＢ点におけるカソードオフガスの水分量は、徐々に減少する。
【００８０】
水分移動状態（Ｄ）では、カソードオフガス通路６ＡのＡ点におけるカソードオフガスの水分量は、徐々に増加している。水分移動状態（Ｄ）は、高温時など、カソードガスの加湿が不足する際に、水分移動処理を行った場合である。水分移動処理を行った場合、カソードガス通路５を流れるカソードガスは加湿されて、燃料電池スタック１に供給される。そして、加湿されたカソードガスに含まれる水分の一定量が、燃料電池スタック１内に貯留し、徐々にカソードオフガス通路６Ａに排出される。そのため、水分移動状態（Ｂ）では、カソードオフガス通路６ＡのＡ点におけるカソードオフガスの水分量は、徐々に増加する。
【００８１】
また、水分移動状態（Ｄ）では、カソードオフガス通路６ＣのＢ点におけるカソードオフガスの水分量は、急激に減少し、徐々に増加する。そして、カソードオフガス通路６ＣのＢ点におけるカソードオフガスの水分量は、一定になる。水分移動処理を行った場合、カソードオフガス通路６Ａを流れるカソードオフガスに含まれる水分の一部がカソード通路５を流れるカソードガスに移動する。水分移動処理を行った直後は、カソードオフガス通路６Ａを流れるカソードオフガスに含まれる水分の多くがカソード通路５を流れるカソードガスに移動するため、カソードオフガス通路６ＣのＢ点におけるカソードオフガスの水分量は、急激に減少する。カソードガス通路５を流れるカソードガスは、加湿されて燃料電池スタック１に供給されている。そのため、加湿器５０が移動させる水分量よりも、加湿器５０を通るカソードオフガスに含まれる水分量が上回り、カソードオフガス通路６ＣのＢ点におけるカソードオフガスの水分量は、徐々に増加する。
【００８２】
〈第３実施形態の効果〉
電子制御ユニット１５によって白煙が発生すると判定された場合、電子制御ユニット１５によって加湿器５０が駆動され、バイパス弁５２が閉じる。カソードオフガス通路６Ａを流れるカソードオフガスに含まれる水分の一部が、加湿器５０によってカソードガス通路５を流れるカソードガスに移動する。そのため、カソードオフガス通路６Ｃを流れるカソードオフガスに含まれる水分は減少する。カソードオフガスに含まれる水分が減少した状態で、カソードオフガスを外気に排出した場合、カソードオフガスに含まれる水蒸気は直ぐには凝縮しない。すなわち、水分が減少したカソードオフガスに含まれる水蒸気は飽和とはなっていない。その結果、外気に排出されたカソードオフガスに含まれる水蒸気が凝縮する前に、外気に排出されたカソードオフガスは離散する。そのため、外気に排出されたカソードオフガスに含まれる水蒸気は、白く視認できる状態とはならない。
【００８３】
したがって、第３実施形態に係る燃料電池システムによれば、カソードオフガスを外気に排出することによる白煙の発生を抑制することが可能となる。さらに、カソードオフガスを電気の消費が大きい電熱器等で加熱する必要がないので、電気の使用を低減した効率のよい方法により、白煙の発生を抑制することが可能となる。
【００８４】
〈変形例〉
第１実施形態、第２実施形態、第３実施形態では、電子制御ユニット１５により、カソードオフガスの温度のデータ、測定外気温度のデータおよび測定外気湿度のデータに基づいて白煙が発生するかの判定が行われた。本変形例では、電子制御ユニット１５が、測定外気温度のデータ、測定外気湿度のデータ及び燃料電池スタック１の運転温度のデータに基づいて白煙が発生するかの判定を行うように変形してもよい。
【００８５】
具体的には、図２で説明するＳ２０１の処理、図５で説明するＳ５０１の処理、図８で説明するＳ８０２の処理において、電子制御ユニット１５は、測定外気温度のデータ、測定外気湿度のデータ及び燃料電池スタック１の運転温度のデータを取得する。
【００８６】
さらに、図２で説明するＳ２０２の処理、図５で説明するＳ５０２の処理、図８で説明するＳ８０３の処理において、電子制御ユニット１５は、測定外気温度のデータ、測定外気湿度のデータ及び燃料電池スタック１の運転温度のデータに基づいて白煙が発生するかの判定を行う。外気温度、外気湿度及び燃料電池スタック１の運転温度と白煙発生との関係は、実験又はシミュレーションで求めておく。例えば、マップを実験又はシミュレーションにより予め作成しておく。この場合、図３で説明するマップと同様のマップを作成してもよい。そして、電子制御ユニット１５は、マップから白煙が発生するかの判定を行う。図３で説明するマップと同様のマップを用いて、白煙が発生するかの判定を行う場合、電子制御ユニット１５は、燃料電池スタック１の運転温度と測定外気温度との差であるΔＴ２を算出する。そして、電池制御ユニット１５は、図３で説明するマップと同様のマップを参照し、ΔＴ２及び測定外気湿度に基づいて白霧が発生するかを判定する。
【００８７】
図２で説明するＳ２０１及びＳ２０２の処理、図５で説明するＳ５０１及びＳ５０２の処理、図８で説明するＳ８０２及びＳ８０３の処理を本変形例のように変形することにより、電子制御ユニット１５は、測定外気温度のデータ、測定外気湿度のデータ及び燃料電池スタック１の運転温度のデータに基づいて白煙が発生するかの判定を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】第１実施形態に係る燃料電池システムの構成例を示す図である。
【図２】第１実施形態に係る燃料電池システムの動作を説明するフローチャートである。
【図３】第１実施形態に係る燃料電池システムのマップ（テーブル）の例を示した図である。
【図４】第１実施形態の水分低減器１８を詳細に説明した図である。
【図５】第２実施形態に係る燃料電池システムの動作を説明するフローチャートである。
【図６】第２実施形態の水分低減器１８を詳細に説明した図である。
【図７】第３実施形態に係る燃料電池システムの構成例を示す図である。
【図８】第３実施形態に係る燃料電池システムの動作を説明するフローチャートである。
【図９】カソードオフガス通路６ＡのＡ点及びカソードオフガス通路６ＣのＢ点におけるカソードオフガスの水分量を示した図である。
【符号の説明】
【００８９】
１    燃料電池スタック
２    アノードガス通路
３    アノードオフガス通路
４    アノードオフガス循環通路
５    カソードガス通路
６    カソードオフガス通路
７    水素タンク
８    水素ポンプ
９    ポンプ
１０  調圧弁
１１  フィルタ
１２  気液分離器
１３  ドレンタンク
１４  排気排水弁
１５  電子制御ユニット（ＥＣＵ）
１６Ａ、１６Ｂ  分岐通路
１７Ａ、１７Ｂ  三方弁
１８  水分低減器
１９  温度センサ
２０  外部センサ
２１  スタックセンサ
５０  加湿器
５１  バイパス通路
５２  バイパス弁
【図１】
2008269983.tif 000003
【図２】
2008269983.tif 000004
【図３】
2008269983.tif 000005
【図４】
2008269983.tif 000006
【図５】
2008269983.tif 000007
【図６】
2008269983.tif 000008
【図７】
2008269983.tif 000009
【図８】
2008269983.tif 000010
【図９】
2008269983.tif 000011