(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学反応で水素ガスを生成しうる水素ガス以外の燃料ガスで運転可能な燃料電池と、
前記燃料ガスを前記燃料電池に供給する供給路と、
前記燃料ガスから化学反応によって水素ガスを生成させる変換装置と、
前記燃料ガスを前記変換装置を介して前記燃料電池に供給する変換装置経由供給路と、
を備え、
前記燃料電池の起動時に、前記供給路からの前記燃料ガスに先立って、前記変換装置によって生成された水素ガスを含むガスを前記燃料電池に流入させる流入順序制御手段を備えることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
前記供給路を流れる燃料ガスの流量と、前記変換装置経由供給路を流れる燃料ガスの流量との比率を調整する流量調整手段を備えることを特徴とする請求項１記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記供給路と前記変換装置経由供給路とに前記燃料ガスを同時に流入させた場合に、前記変換装置によって生成された水素ガスを含むガスが前記燃料電池に流入し始めるタイミングより遅れて、前記供給路を経由した前記燃料ガスが前記燃料電池に流入し始めるように、前記供給路の長さが設定されていることを特徴とする請求項１または２記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記燃料電池の起動時に、前記燃料ガスが前記供給路に流れることを禁止する禁止手段を備えることを特徴とする請求項１乃至３何れか１項記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記禁止手段は、前記流量調整手段を制御するための制御手段を備えることを特徴とする請求項４記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記燃料ガスが、メタノール、エタノール、ブタノール、ジメチルエーテル、アンモニア、ヒドラジンからなる群から選ばれる少なくとも１種の燃料ガスであることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項記載の燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、燃料電池システムに関し、より詳しくは、化学反応で水素ガスを生成しうる水素ガス以外の燃料ガスで運転が可能な燃料電池のシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に記載されているように、水素、ヒドラジン、アンモニア、化石燃料、化石燃料の分離成分、またはこれらの混合物を燃料として用いる燃料電池が知られている。
【０００３】
【特許文献１】特表平１−５０１５１０号公報
【特許文献２】特開昭６３−４４９３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、燃料電池に供給された燃料は、電極触媒上で活性化されて反応する。この結果、燃料電池が発電し出力を得ることができる。したがって、燃料電池から出力を得るためには、電極触媒の機能を維持させることが重要である。しかし、例えば非運転状態の場合といった、燃料電池に燃料が供給されない場合には、大気中の酸素によって電極触媒が酸化されてしまうおそれがある。電極触媒が酸化されてしまうと触媒機能が低下し、燃料電池から十分な出力を得ることができなくなってしまう。
【０００５】
電極触媒が酸化された場合には、燃料水素ガスで還元することが有効である。特許文献１では、燃料水素ガスを単独で用いる場合と、燃料水素ガスと他の燃料との混合物を用いる場合が開示されている。このため、いずれの場合も、水素ガスを還元剤として用いて電極触媒を還元することができる。一方、特許文献１で開示されている水素ガス以外の燃料を用いた場合には、水素ガスによる触媒機能の回復が期待できない。このため、水素ガス以外の燃料を用いた場合には、燃料電池から十分な出力を得ることができるとは必ずしもいえなかった。
【０００６】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、水素ガス以外の燃料ガスを用いた場合でも、燃料電池から十分な出力を得ることができる燃料電池システム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】
【０００７】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、燃料電池システムであって、
化学反応で水素ガスを生成しうる水素ガス以外の燃料ガスで運転可能な燃料電池と、
前記燃料ガスを前記燃料電池に供給する供給路と、
前記燃料ガスから化学反応によって水素ガスを生成させる変換装置と、
前記燃料ガスを前記変換装置を介して前記燃料電池に供給する変換装置経由供給路と、
を備え、
前記燃料電池の起動時に、前記供給路からの前記燃料ガスに先立って、前記変換装置によって生成された水素ガスを含むガスを前記燃料電池に流入させる流入順序制御手段を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、第２の発明は、第１の発明において、
前記供給路を流れる燃料ガスの流量と、前記変換装置経由供給路を流れる燃料ガスの流量との比率を調整する流量調整手段を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、第３の発明は、第１または第２の発明において、
前記供給路と前記変換装置経由供給路とに前記燃料ガスを同時に流入させた場合に、前記変換装置によって生成された水素ガスを含むガスが前記燃料電池に流入し始めるタイミングより遅れて、前記供給路を経由した前記燃料ガスが前記燃料電池に流入し始めるように、前記供給路の長さが設定されていることを特徴とする。
【００１１】
また、第４の発明は、第１乃至第３の発明において、
前記燃料電池の起動時に、前記供給路に前記燃料ガスが流通することを禁止する禁止手段を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、第５の発明は、第４の発明において、
前記禁止手段は、前記流量調整手段を制御するための制御手段を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、第６の発明は、第１乃至第５の発明において、
前記燃料ガスが、メタノール、エタノール、ブタノール、ジメチルエーテル、アンモニア、ヒドラジンからなる群から選ばれる少なくとも１種の燃料ガスであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
第１の発明によれば、水素ガス以外の燃料ガスを用いた場合であっても、変換装置で生成した水素ガスを燃料電池に供給することができる。なお、水素ガス以外の燃料ガスは、化学反応で水素ガスを発生しうる燃料ガスである。水素ガス以外の燃料ガスを用いた場合には、水素ガスを燃料ガスに用いた場合に比べて触媒機能の回復が期待できない。しかし、変換装置で生成した水素ガスを燃料電池に供給することで、電極触媒の還元をすることができる。電極触媒の還元をすることができれば、電極触媒の機能回復ができる。このため、燃料電池から十分な出力を得ることができる。したがって、第１の発明によれば、水素以外の燃料を用いた場合でも、燃料電池から十分な出力を得ることができる。
ところで、例えば非運転状態の場合といった、燃料電池に燃料ガスが供給されない場合には、大気中の酸素によって電極触媒が酸化されるおそれがある。第１の発明によれば、燃料電池の起動時に、水素以外の燃料ガスに先立って、変換装置によって生成された水素ガスを燃料電池に供給することができる。水素ガスを先に燃料電池に供給できれば、電極触媒を効率的に還元することができる。したがって、第１の発明によれば、燃料電池の起動時に、電極触媒を効率的に還元することができる。
【００１５】
第２の発明によれば、流量調整手段によって、供給路を流れる燃料ガスの流量と、変換装置経由供給路を流れる燃料ガスの流量との比率を調整することができる。これらの燃料ガスの流量の調整をすることができれば、燃料電池に供給される水素ガスの流量を調整できる。
【００１７】
供給路および変換装置経由供給路に燃料ガスを同時に流入させた場合には、燃料ガスは、それぞれの供給路を同時に流通する。第３の発明によれば、供給路の長さが、変換装置によって生成された水素ガスを含むガスが前記燃料電池に流入し始めるタイミングより遅れて、供給路を経由した燃料ガスが流入し始める長さに設定されている。このため、供給路および変換装置経由供給路に燃料ガスを同時に流入させた場合であっても、電極触媒を効率的に還元することができる。
【００１８】
第４の発明によれば、燃料電池の起動時に、供給路に燃料ガスが流れることを禁止することができる。供給路に燃料ガスが流れなければ、燃料ガスは変換装置経由供給路に流入する。このため、燃料電池には水素ガスを含むガスが供給される。したがって、第４の発明によれば、電極触媒を更に効率的に還元することができる。
【００１９】
第５の発明によれば、流量調整手段を制御して、供給路に燃料ガスが流れることを禁止することができる。
【００２０】
第６の発明によれば、メタノール、エタノール、ブタノール、ジメチルエーテル、アンモニア、ヒドラジンおよびその混合物を燃料ガスとして用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、同一または相当する部分には同一符号を付してその説明を簡略化ないし省略する。
【００２２】
実施の形態１．
［実施の形態１の構成］
図１は、この発明の実施の形態の燃料電池システムについて説明するための模式図である。図１に示す燃料電池システムは、陰イオンを伝導体とするアルカリ型の燃料電池２を有している。燃料電池２は固体高分子電解質膜であるアニオン交換膜１０（電解質膜）を有している。アニオン交換膜１０の両側にはそれぞれ、アノード極１２とカソード極１４とが形成されている。
【００２３】
アニオン交換膜１０は、カソード極１４の電極触媒で生成される水酸化物イオンをアノード極１２側に移動させることができる媒体である。アニオン交換膜１０としては、例えば、１〜３級アミノ基、４級アンモニウム基、ピリジル基、イミダゾール基、４級ビリジウム基、４級イミダゾリウム基などのアニオン交換基を有する固体高分子膜を用いることができる。また、固体高分子の膜としては、例えば、炭化水素系およびフッ素系樹脂などが挙げられる。
【００２４】
アノード極１２およびカソード極１４のそれぞれは、触媒粒子を電解質溶液（あるいはアイオノマー）に混合してアニオン交換膜１０に塗布することで構成された電極触媒層を有している。アノード極１２およびカソード極１４の触媒粒子は、後述する各電極での反応を触媒する機能を有するものである。具体的な触媒粒子としては、例えば、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）により形成されたもの、あるいは、これらの金属のいずれかをカーボン等の担体に担持させたもの、あるいはこれらの金属原子を中心金属とする有機金属錯体、あるいは、このような有機金属錯体を担体に担持させたもの等が挙げられる。
【００２５】
アノード極１２を挟んでアニオン交換膜１０の反対側には、セパレータが設けられている。このセパレータには、燃料が流通する燃料流路１６が形成され、燃料流路１６の上流および下流には、それぞれ燃料流入孔１８および燃料排出孔２０が連通して形成されている。また、カソード極１４を挟んでアニオン交換膜１０の反対側にもセパレータが設けられている。このセパレータには、空気が流通する酸素流路２２が形成され、酸素流路２２の上流および下流には、それぞれ酸素流入孔２４および酸素排出孔２６が連通して形成されている。
【００２６】
図１においては、上記のように構成されたアニオン交換膜１０およびアノード極１２、カソード極１４からなる発電部と、その両側に配置された一対のセパレータを１組のみ図示したが、実際には、燃料電池２は、この発電部がセパレータを介して複数積層されたスタック構造を有している。
【００２７】
燃料流入孔１８には、供給路３２が接続されている。供給路３２の上流には、供給路３２と連通して接続口２８が形成されている。接続口２８は、燃料供給源（図示せず）に接続されている。このため、供給路３２は、燃料供給源から接続口２８と燃料流入孔１８とを介して、燃料を燃料電池２に直接供給することができる。
【００２８】
また、燃料流入孔１８には、変換装置経由供給路３４が更に接続されている。変換装置経由供給路３４の上流は、上述した接続口２８に連通している。上述したように、接続口２８は、燃料供給源に接続されている。このため、変換装置経由供給路３４は、燃料供給源から接続口２８と燃料流入孔１８とを介して、燃料を供給することができる。燃料供給に際しては、供給路３２および変換装置経由供給路３４に、燃料が所定の比率で流通する。
【００２９】
変換装置経由供給路３４には、燃料クラッキング装置３０が配置されている。燃料クラッキング装置３０は、燃料ガスをクラッキングして水素ガスを生成することができる小型の変換（改質）装置である。接続口２８から変換装置経由供給路３４に流入した燃料ガスは、燃料クラッキング装置３０を流通する間に、水素ガスを含むガスに変換される。変換後のガスは、燃料流入孔１８を介して燃料電池２に供給される。なお、燃料クラッキング装置３０は、ＯＮ／ＯＦＦ作動を切り換えるための切り換えスイッチを備えていてもよい。
【００３０】
ところで、燃料供給源は、燃料としてのアンモニア（ＮＨ３）を貯蔵している。アンモニアは、燃料供給源からガス状態で接続口２８に供給される。供給に際しては、燃料供給源に取り付けられたレギュレータ（図示せず）により、アンモニアの供給圧が所定の供給圧に調整されて供給される。所定の供給圧は、燃料クラッキング装置３０の下流を流れる水素ガスを含むガスが水素リッチなガスとなるような供給圧とすることができる。
【００３１】
［実施の形態１の特徴］
このシステムにおいて、アノード極１２に供給されたアンモニアガスは、アノード極１２の電極触媒の機能により、アニオン交換膜１０を通過した水酸化物イオン（ＯＨ−）と反応する。反応の結果、水（Ｈ２Ｏ）と窒素（Ｎ２）とが生成される。このとき放出される電子はアノード極１２側のセパレータから外部回路を通過してカソード極１４側に移動する。
【００３２】
一方、カソード極１４に空気が供給されると、カソード極１４の電極触媒の機能により、いくつかの段階を経て、酸素（Ｏ２）と水とから水酸化物イオンが生成される。水酸化物イオンはアニオン交換膜１０を通過してアノード極１２側に移動する。
【００３３】
以上まとめると、燃料電池２全体では水の生成反応が起きており、電子はアノード極１２とカソード極１４との間を、外部回路を介して移動する過程で回路の負荷に対して仕事を行う。これにより燃料電池２からエネルギーが取り出され、出力を得ることができる。
【００３４】
ここで、アノード極１２の電極触媒は、水酸化物イオンを水に酸化する酸化剤として機能する。しかし、この電極触媒は、例えば、燃料電池２の燃料を再補充する際や交換する際に、大気中に存在する酸素によって酸化されるおそれがある。また、例えば、燃料電池２が非運転状態の際に、酸素流路２２に存在する酸素によっても酸化されるおそれがある。電極触媒が酸化されると、電極触媒が水酸化物イオンを水に酸化する機能が低下してしまう。したがって、この状態で燃料電池２を運転すると、燃料電池２から十分な出力を得ることができない。
【００３５】
そこで、本実施の形態では、変換装置経由供給路３４にアンモニアガスを流入させ、得られた水素でアノード極１２の電極触媒を還元する。また、本実施の形態では、変換装置経由供給路３４と同時にアンモニアガスを流通させる供給路３２の長さを、特徴的な長さに設定する。具体的には、燃料クラッキング装置３０によって生成された水素ガスを含むガスが燃料電池２に流入し始めるタイミングより遅れて、供給路３２を経由した燃料ガスが燃料電池２に流入し始めるように、供給路３２の長さを設定する。
【００３６】
つまり、燃料電池２を起動すると、アンモニアガスは、接続口２８から供給路３２および変換装置経由供給路３４にそれぞれ流入する。この時、アンモニアガスは、供給路３２を経由して燃料電池２に直接供給される。一方、変換装置経由供給路３４に流入したアンモニアガスは、水素ガスを含むガスに変換された上で、燃料電池２に供給される。しかし、供給路３２の長さが、図１に示す特徴的な長さに設定されている。このため、燃料クラッキング装置３０によって生成された水素ガスを含むガスを、供給路３２を経由したアンモニアガスに先立って燃料電池２に流入させることができる。
【００３７】
［実施の形態１の効果］
以上、本実施の形態によれば、アンモニアガスを用いた場合であっても、燃料クラッキング装置３０で生成した水素ガスを燃料電池２に供給することができる。燃料クラッキング装置３０で生成した水素ガスを燃料電池２に供給することで、アノード極１２の電極触媒の還元をすることができる。このため、アノード極１２の電極触媒の機能回復ができ、燃料電池２から十分な出力を得ることができる。したがって、本実施の形態によれば、アンモニアガスを燃料に用いた場合でも、燃料電池２から十分な出力を得ることができる。
【００３８】
また、本実施の形態によれば、供給路３２の長さが、燃料クラッキング装置３０によって生成された水素ガスを含むガスが燃料電池２に流入し始めるタイミングより遅れて、供給路３２を経由したアンモニアガスが流入し始める長さに設定されている。したがって、本実施の形態によれば、燃料電池２の起動時に、アンモニアガスに先立って、燃料クラッキング装置３０で生成した水素ガスを燃料電池２に供給することができる。したがって、本実施の形態によれば、燃料電池２の起動時に、アノード極１２の電極触媒の機能回復を効率的にできる。
【００３９】
なお、上述した実施の形態１においては、上述したような長さに設定された供給路３２が第１の発明における「流入順序制御手段」に相当する。
【００４０】
［実施の形態１の変形例］
本実施の形態では、燃料としてアンモニアガスを使用したが、本発明では、アンモニアガス以外の燃料ガスであっても、水素ガスを除くアルカリ型燃料電池の燃料ガスとして好適に使用でき、かつ、クラッキング装置で水素ガスを生成できるものであれば、アンモニアガスの代わりに用いることもできる。このため、燃料ガスとしては、アンモニアが最も適当とするが、ヒドラジンも燃料として好適に使用できる。ヒドラジンは、アンモニアと同様、燃料ガスとして用いることで、大気中の二酸化炭素に起因するアニオン交換膜１０のアルカリ度低下を抑制できるという効果をも有する。このためヒドラジンも燃料ガスとして好適に使用できる。また、メタノール、エタノール、ブタノール、ジメチルエーテルといったアルカリ型燃料電池の燃料も、燃料ガスとして好適に使用できる。また、これらの燃料は組み合わせて使用することもできる。なお、本変形例は、実施の形態２でも同様である。
【００４１】
また、本実施の形態では、燃料クラッキング装置３０を用いてアンモニアガスから水素ガスを生成したが、アンモニアガスから水素ガスを生成できる装置であれば、燃料クラッキング装置３０の代わりに用いることが可能である。燃料クラッキング装置３０の代わりとしては、電気によってアンモニアガスを分解する電気分解装置が挙げられる。なお、本変形例は、実施の形態２でも同様である。
【００４２】
実施の形態２．
［実施の形態２の構成］
実施の形態２の燃料電池システムは、流量制御弁３６が新たに備えられた点、供給路３２の長さに限定がない点を除いて、実施の形態１の燃料電池システムと同様の構成である。また、実施の形態２の燃料電池システムは、燃料電池２の起動時に、流量制御弁３６の開度の制御を行う点で実施の形態１と異なる。このため、実施の形態２において実施の形態１と同じ部分は、同じ符号を用い、詳細な説明を省略する。
【００４３】
図２は、この発明の実施の形態２の燃料電池システムについて説明するための模式図である。本実施の形態の燃料電池システムでは、供給路３２に、流量制御弁３６が配置されている。流量制御弁３６は、その開度を調整することによって、供給路３２と、変換装置経由供給路３４とを流れるアンモニアガスの流量を任意の量に分配することができる。言い換えれば、流量制御弁３６は、開閉することによって、供給路３２および変換装置経由供給路３４を流通するアンモニアガスの流量比を調整することができる。また、本実施の形態の燃料電池システムは、ＥＣＵ５０を備える。ＥＣＵは、流量制御弁３６と接続される。流量制御弁３６は、ＥＣＵ５０の信号に従い、開閉することができる。
【００４４】
［実施の形態２の特徴］
実施の形態１で述べたように、燃料電池２の電極触媒が酸化されると、電極触媒が水酸化物イオンを水に酸化する機能が低下してしまい、この状態で燃料電池２を運転すると、燃料電池２から十分な出力を得ることができない。このため、実施の形態２においては、燃料電池２の起動時に、燃料クラッキング装置３０によって生成された水素ガスを含むガスが燃料電池２に流入し始めるタイミングより遅れて、供給路３２を経由した燃料ガスが燃料電池２に流入し始めるように、流量制御弁３６の開度を調整する。
【００４５】
具体的には、流量制御弁３６は、燃料電池２の起動時において、供給路３２にアンモニアガスが流通しないように開度が制御される。言い換えれば、流量制御弁３６の開度を制御することで、アンモニアガスは、供給路３２に流入が禁止される。供給路３２に流入が禁止されたアンモニアガスは、燃料クラッキング装置３０に流入し、燃料クラッキング装置３０を流通する間に水素ガスが生成される。こうして生成された水素ガスを燃料電池２に供給することで、アノード極１２の電極触媒の還元をすることができる。
【００４６】
流量制御弁３６は、所定時間Ｔの経過後に再び開度が制御される。所定時間Ｔの経過後に、流量制御弁３６は、供給路３２にアンモニアガスが流通するよう開度が制御される。ここで、所定時間Ｔは、燃料クラッキング装置３０によって生成された水素ガスを含むガスが燃料電池２に流入し始めるために必要な時間（ＴＨ２）と、供給路３２を経由した燃料ガスが燃料電池２に流入し始めるために必要な時間（ＴＮＨ３）との差から求めることができる。すなわち、所定時間Ｔは、Ｔ＞（ＴＨ２−ＴＮＨ３）を満足するように設定できる。こうすることで、燃料電池２の起動時に、アンモニアガスに先立って、燃料クラッキング装置３０で生成した水素ガスを燃料電池２に供給することができる。
【００４７】
所定時間Ｔ経過した後は、供給路３２を介して流入されるアンモニアガス、および変換装置経由供給路３４を介して流入される水素ガスを含むガスによって、燃料電池２が運転される。
【００４８】
［実施の形態２の具体的処理］
図３は、本実施の形態のＥＣＵ５０での具体的処理を表すフローチャートである。図３に示すように、まず、ステップ１００では、燃料電池２の起動要求があるか否かを判定する。そして、起動要求があった場合には、ステップ１１０へ進む。起動要求がない場合には、以下を処理することなくこのルーチンを終了する。
【００４９】
続いて、ステップ１１０では、流量制御弁３６を閉じる。上述のとおり、燃料電池２の起動要求があった場合には、流量制御弁３６を閉じる。続いて、ステップ１２０では、所定時間Ｔが経過したか否かを判定する。そして、所定時間Ｔが経過した場合には、ステップ１３０へ進む。所定時間Ｔが経過していない場合には、再度、ステップ１１０に戻る。
【００５０】
続いて、ステップ１３０では、流量制御弁３６を開く。上述のとおり、所定時間Ｔが経過した場合には、流量制御弁３６を開く。こうすることで、燃料電池２は、供給路３２を介して流入されるアンモニアガス、および変換装置経由供給路３４を介して流入される水素ガスを含むガスによって運転される。
【００５１】
［実施の形態２の効果］
以上、本実施の形態によれば、燃料電池２の起動時に、流量制御弁３６を制御することにより、供給路３２にアンモニアガスが流入することを禁止できる。すなわち、起動時には、アンモニアガスは、変換装置経由供給路３４にのみ流入する。このため、起動直後には、変換装置経由供給路３４から供給される、水素ガスを含むガスのみが、燃料電池２に流入する。したがって、本実施の形態によれば、アノード極１２の電極触媒をより効率的に還元することができる。
【００５２】
なお、上述した実施の形態２においては、流量制御弁３６が第２の発明における「流量調整手段」に相当する。また、上述した実施の形態２においては、ＥＣＵ５０がステップ１００、１１０、１２０、１３０の処理を実行することにより第１の発明における「流入順序制御手段」が、ステップ１００、１１０の処理を実行することにより第４の発明における「禁止手段」が、ステップ１１０、１３０の処理を実行することにより第５の発明における「制御手段」が、それぞれ実現されている。
【００５３】
［実施の形態２の変形例］
本実施の形態では、流量制御弁３６を供給路３２に設けたが、流量制御弁３６とは別の制御弁を、燃料流路１６の燃料流入孔１８および燃料排出孔２０、並びに、酸素流路２２の酸素流入孔２４および酸素排出孔２６に設けてもよい。具体的には、図４に示すように、燃料流入孔１８の上流に制御弁３８、燃料排出孔２０の下流に制御弁４０、酸素流入孔２４の上流に制御弁４２、酸素排出孔２６の下流に制御弁４４を配置する。これら制御弁３８、４０、４２、４４は、ＥＣＵ５０に接続され、ＥＣＵ５０の信号に従い、開閉することができる。
【００５４】
上述したように、燃料電池２の電極触媒の酸化は、燃料電池２の燃料を再補充する際や交換する際に、大気中に存在する酸素によって引き起こされる。そこで、ＥＣＵ５０によって制御弁３８、４０、４２、４４を開閉制御する。具体的には、燃料電池２が停止している期間は、制御弁３８、４０、４２、４４を閉じ、燃料電池２の起動要求があった場合に開くような制御を行う。こうすることで、燃料電池２のアノード極１２の電極触媒が酸化されることを効果的に防止できる。電極触媒が酸化されることを効果的に防止できれば、電極触媒の還元をより短時間で効率的に行うことができる。さらに、制御弁３８、４０、４２、４４を開閉制御することで、大気中の二酸化炭素に起因する、アニオン交換膜１０のアルカリ度低下を抑制できるという効果も期待できる。なお、これら制御弁３８、４０、４２、４４は、必要に応じて配置個数や配置箇所を変更することが可能である。
【００５５】
なお、燃料電池２の起動時に使用する水素を蓄えた水素ボンベを設ける形態も考えられる。こうすることで、燃料電池２の起動時に、水素ボンベから水素ガスを供給してアノード極の電極触媒を効率的に還元することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】実施の形態１の燃料電池システムについて説明するための模式図である。
【図２】実施の形態２の燃料電池システムについて説明するための模式図である。
【図３】実施の形態２のＥＣＵでの具体的処理を表すフローチャートである。
【図４】実施の形態２の変形例における燃料電池を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００５７】
２  燃料電池
３０  燃料クラッキング装置（変換装置）
３２  供給路
３４  変換装置経由供給路
３６  流量制御弁
５０  ＥＣＵ
【図１】
0005120075.tif 000002
【図２】
0005120075.tif 000003
【図３】
0005120075.tif 000004
【図４】
0005120075.tif 000005