(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質膜と、前記電解質膜の一方の面に設けられた酸化剤極と、前記電解質膜の他方の面に設けられた燃料極とを備え、前記酸化剤極の面に沿って酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス流路と、前記燃料極の面に沿って燃料ガスを供給する燃料ガス流路とが、酸化剤ガスの流通方向と燃料ガスの流通方向とが対向するように設けられている燃料電池システムであって、
前記燃料ガス流路の出口から排出される燃料ガスを前記燃料ガスの入口に循環する燃料ガスポンプと、前記燃料ガス流路の圧力を制御する圧力制御弁を有し、これらにより前記燃料ガス流路の燃料ガス流量と、圧力とを制御し、
前記電解質膜が乾燥している場合に、前記燃料ガス流路を流れる燃料ガスの流量を増加させる制御を行う制御手段を有することを特徴とす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であって、
前記制御手段は、前記電解質膜が乾燥している場合であっても、燃料ガスを循環させるためのポンプの回転数が所定回転数に達している場合には、前記燃料ガス流路内の燃料ガスの圧力を低下させる制御を行う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であって、
前記制御手段は、前記電解質膜が乾燥している場合であっても、燃料ガスの圧力が所定値以上である場合には、前記燃料ガス流路内の燃料ガスの圧力を低下させる制御を行うことを特徴とする燃料電池システム。
【請求項４】
電解質膜と、前記電解質膜の一方の面に設けられた酸化剤極と、前記電解質膜の他方の面に設けられた燃料極とを備え、前記酸化剤極の面に沿って酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス流路と、前記燃料極の面に沿って燃料ガスを供給する燃料ガス流路とが、酸化剤ガスの流通方向と燃料ガスの流通方向とが対向するように設けられている燃料電池システムの制御装置であって、
前記燃料ガス流路の出口から排出される燃料ガスを前記燃料ガスの入口に循環する燃料ガスポンプと、前記燃料ガス流路の圧力を制御する圧力制御弁を有し、これらにより前記燃料ガス流路の燃料ガス流量と、圧力とを制御し、
前記電解質膜が乾燥している場合に、前記燃料ガス流路を流れる燃料ガスの流量を増加させる制御を行うことを特徴とする燃料電池システムの制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の燃料電池システムの制御装置であって、
前記電解質膜が乾燥している場合であっても、燃料ガスを循環させるためのポンプの回転数が所定回転数に達している場合には、前記燃料ガス流路内の燃料ガスの圧力を低下させる制御を行うことを特徴とする燃料電池システムの制御装置。
【請求項６】
請求項４に記載の燃料電池システムの制御装置であって、
前記電解質膜が乾燥している場合であっても、燃料ガスの圧力が所定値以上である場合には、前記燃料ガス流路内の燃料ガスの圧力を低下させる制御を行うことを特徴とする燃料電池システムの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池システムおよび燃料電池システムの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電解質膜と、当該電解質膜の一方の面に設けられた酸化剤極と、他方の面に設けられた燃料極とを備え、酸化剤極に供給される酸素を含む空気等の酸化剤ガスと、燃料極に供給される水素を含む燃料ガスとを用いて発電する燃料電池システムがある（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００３】
このような燃料電池システムでは、電解質膜の含水量が不足すると、電解質膜のインピーダンスが高くなり、電池の出力が低下してしまう。
【０００４】
当該電解質膜の含水量の不足による電池の出力低下を防止する技術として、特許文献１には、燃料電池の内部の水分が不足していると診断される場合に、水素圧力を空気圧力よりも低くして、酸化剤極側から電解質膜を介して燃料極側へ水が移動するのを促進するものが提案されている。
【０００５】
なお、特許文献２には、燃料極に供給される水素含有ガスより高い圧力で酸化剤極に酸素含有ガスを供給することにより、酸化剤極側で生じる生成水を圧力差をもって燃料極側に排除するとともに、燃料極側で必要な水を補う技術が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１２７９１４号公報
【特許文献２】特開２０００−３４０２４１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、上記特許文献１に記載の技術では、水素圧を下げることにより、発電に必要な水素が不足する状態、すなわち水素欠状態になってしまう恐れがある。
【０００８】
そこで、本発明は、燃料ガスの圧力を下げずに、電解質膜の水分分布の均一化を図ることが可能な燃料電池システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る燃料電池システムは、電解質膜と、前記電解質膜の一方の面に設けられた酸化剤極と、前記電解質膜の他方の面に設けられた燃料極とを備え、前記酸化剤極の面に沿って酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス流路と、前記燃料極の面に沿って燃料ガスを供給する燃料ガス流路とが、酸化剤ガスの流通方向と燃料ガスの流通方向とが対向するように設けられている燃料電池システムであって、前記燃料ガス流路の出口から排出される燃料ガスを前記燃料ガスの入口に循環する燃料ガスポンプと、前記燃料ガス流路の圧力を制御する圧力制御弁を有し、これらにより前記燃料ガス流路の燃料ガス流量と、圧力とを制御し、前記電解質膜が乾燥している場合に、前記燃料ガス流路を流れる燃料ガスの流量を増加させる制御を行う制御手段を有することを特徴とする。
本発明の一態様では、前記制御手段は、前記電解質膜が乾燥している場合であっても、前記燃料電池システムの運転状態が、燃料ガスの流量を増加させることができない場合には、前記燃料ガス流路内の燃料ガスの圧力を低下させる制御を行う。
本発明の一態様では、前記制御手段は、前記電解質膜が乾燥している場合であっても、燃料ガスを循環させるためのポンプの回転数が所定回転数に達している場合には、前記燃料ガス流路内の燃料ガスの圧力を低下させる制御を行う。
本発明の一態様では、前記制御手段は、前記電解質膜が乾燥している場合であっても、燃料ガスの圧力が所定値以上である場合には、前記燃料ガス流路内の燃料ガスの圧力を低下させる制御を行う。
また、本発明は、電解質膜と、前記電解質膜の一方の面に設けられた酸化剤極と、前記電解質膜の他方の面に設けられた燃料極とを備え、前記酸化剤極の面に沿って酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス流路と、前記燃料極の面に沿って燃料ガスを供給する燃料ガス流路とが、酸化剤ガスの流通方向と燃料ガスの流通方向とが対向するように設けられている燃料電池システムの制御装置であって、前記燃料ガス流路の出口から排出される燃料ガスを前記燃料ガスの入口に循環する燃料ガスポンプと、前記燃料ガス流路の圧力を制御する圧力制御弁を有し、これらにより前記燃料ガス流路の燃料ガス流量と、圧力とを制御し、前記電解質膜が乾燥している場合に、前記燃料ガス流路を流れる燃料ガスの流量を増加させる制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、燃料ガスの圧力を下げずに、電解質膜の水分分布の均一化を図ることが可能な燃料電池システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
【００１５】
図１は、本実施の形態に係る燃料電池システム１の構成を示す概略図である。この燃料電池システム１は、酸化剤ガスと燃料ガスを用いて発電するシステムであり、本実施の形態では、燃料電池自動車に搭載されるものである。ただし、燃料電池システム１は、燃料電池自動車以外に適用されてもよい。
【００１６】
図１において、燃料電池システム１は、燃料電池１０を有する。この燃料電池１０は、酸化剤ガスと燃料ガスとの供給を受けて発電する。具体的には、酸化剤ガスは、酸素を含む空気等のガスであり、燃料ガスは、水素を含むガスであり、燃料電池１０は、水素と酸素との電気化学反応を利用して発電する。燃料電池１０は、例えば、固体高分子電解質型の燃料電池である。
【００１７】
図２は、燃料電池１０の構成を示す概略断面図である。以下、図２を参照して、燃料電池１０の構成について説明する。なお、本実施の形態では、燃料電池１０は、多数の単セルが積層されたスタック構造を有するものであるが、図２では、便宜上、単一のセルが示されている。
【００１８】
図２において、燃料電池１０は、電解質膜１１と、電解質膜１１の一方の面に設けられた酸化剤極（カソードと呼ばれる）１２と、電解質膜１１の他方の面に設けられた燃料極（アノードと呼ばれる）１３とを含む。具体的には、燃料電池１０は、電解質膜１１に酸化剤極１２および燃料極１３が接合されてなる膜電極接合体（MEA: Membrane Electrode Assembly）を含む。
【００１９】
酸化剤極１２の外面側には、酸化剤極１２の面に沿って酸化剤極１２に酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス流路１４が設けられており、燃料極１３の外面側には、燃料極１３の面に沿って燃料極１３に燃料ガスを供給する燃料ガス流路１５が設けられている。具体的には、酸化剤極１２の外面側には、拡散層１６を介して、酸化剤ガス流路１４が形成されたセパレータが設けられ、燃料極１３の外面側には、拡散層１７を介して、燃料ガス流路１５が形成されたセパレータが設けられる。
【００２０】
本実施の形態では、酸化剤ガス流路１４および燃料ガス流路１５とは、酸化剤ガス流路１４内の酸化剤ガスの流通方向と燃料ガス流路１５内の燃料ガスの流通方向とが互いに対向するように設けられている。ここで、酸化剤ガスの流通方向と燃料ガスの流通方向とは、燃料電池１０の面内の少なくとも一部の領域で対向していればよく、また、斜めに対向していてもよい。
【００２１】
ここで、燃料電池１０の発電作用について説明する。酸化剤ガス流路１４には、その入口１４Ａを介して酸化剤ガスが供給され、これにより酸化剤極１２に酸化剤ガスが供給される。一方、燃料ガス流路１５には、その入口１５Ａを介して燃料ガスが供給され、これにより燃料極１３に燃料ガスが供給される。燃料電池１０は、酸化剤極１２に供給される酸化剤ガスと燃料極１３に供給される燃料ガスとを用いて発電を行う。具体的には、白金の触媒作用などにより、燃料極１３側では下記式（１）に示される反応が起こり、酸化剤極１２側では下記式（２）に示される反応が起こり、全体としては下記式（３）に示される起電反応が起こる。
Ｈ2  →  ２Ｈ＋＋２ｅ-  ・・・（１）
２Ｈ+＋（１／２）Ｏ2＋２ｅ-  →  Ｈ2Ｏ  ・・・（２）
Ｈ2＋（１／２）Ｏ2  →  Ｈ2Ｏ  ・・・（３）
【００２２】
そして、酸化剤ガス流路１４からは、その出口１４Ｂを介してカソードオフガスが排出され、燃料ガス流路１５からは、その出口１５Ｂを介してアノードオフガスが排出される。
【００２３】
再び図１を参照すると、酸化剤ガス流路１４の入口には、コンプレッサ２１から供給される空気を酸化剤ガス流路１４に導く酸化剤供給流路２２が接続されており、酸化剤ガス流路１４の出口には、当該酸化剤ガス流路１４から排出されるカソードオフガスを外部に導く酸化剤排出流路２３が接続されている。酸化剤排出流路２３には、当該流路内のガスの圧力を調整するための圧力調整弁２４が設けられている。なお、図１には示されていないが、酸化剤ガス流路１４に接続される流路２２，２３には、適宜、流路内のガスの圧力を測定する圧力センサや、流路を開閉するための弁（エアシャットバルブ）、加湿モジュールなどが設けられる。
【００２４】
一方、燃料ガス流路１５の入口には、高圧水素ガスを貯蔵する水素タンク３１から供給される水素を燃料ガス流路１５に導く燃料供給流路３２が接続されており、燃料ガス流路１５の出口には、当該燃料ガス流路１５から排出されるアノードオフガスを燃料供給流路３２に戻す循環流路３３が接続されている。燃料供給流路３２には、当該流路内のガスの圧力を調整する圧力調整弁３４が設けられている。循環流路３３には、水素を循環させるための水素ポンプ３８が設けられている。また、循環流路３３には、燃料ガス流路１５から排出されたアノードオフガスを外部に導く燃料排出流路３５が接続されており、この燃料排出流路３５には、当該流路を開閉するパージ弁３６が設けられている。なお、図１には示されていないが、燃料ガス流路１５に接続される流路３２，３３には、適宜、流路内の圧力を測定する圧力センサや、流路を開閉するための弁（エアシャットバルブ）などが設けられる。
【００２５】
燃料電池１０には、外部負荷４１が電気的に接続される。外部負荷４１は、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータや、当該ＤＣ／ＤＣコンバータを介して燃料電池１０に接続される負荷（例えば、二次電池、キャパシタ、補機、抵抗体など）である。
【００２６】
さらに、燃料電池システム１は、燃料電池１０のインピーダンスを測定するインピーダンス測定部４３と、燃料電池システム１全体を制御する制御装置５０とを有する。制御装置５０は、具体的には、各種の入力情報（インピーダンス測定部４３の出力値など）に基づき、被制御装置（コンプレッサ２１、圧力調整弁２４、水素ポンプ３８、圧力調整弁３４など）を制御する。
【００２７】
制御装置５０は、適宜の構成により実現可能であるが、本実施の形態では、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、メインメモリなどを含んで構成され、その機能は、ＲＯＭ等の記憶媒体に記憶された制御プログラムがＣＰＵにより実行されることによって実現される。
【００２８】
上記構成において、電解質膜１１が乾燥すると、電解質膜１１のインピーダンスが上昇し、燃料電池１０の出力が低下する。
【００２９】
そこで、上記電解質膜１１の乾燥による燃料電池１０の出力の低下を防止する観点より、制御装置５０は、次のような制御を行う。すなわち、制御装置５０は、電解質膜１１が乾燥している場合に、燃料ガス流路１５を流れる燃料ガスの流量を増加させる制御を行う。具体的には、制御装置５０は、電解質膜１１が乾燥しているか否かを判定し、乾燥していると判定された場合に、燃料ガス流路１５を流れる燃料ガスの流量を増加させる制御を行う。
【００３０】
ここで、「燃料ガスの流量を増加させる」とは、通常時の燃料ガスの流量よりも、燃料ガスの流量を増加させることを意味する。具体的には、目標出力に応じた予め設定された燃料ガスの流量、例えば予め用意された制御マップにおいて目標出力に対応する燃料ガスの流量を基準として、燃料ガスの流量を増加させることを意味する。
【００３１】
本実施の形態では、制御装置５０は、インピーダンス測定部４３により測定されたインピーダンスに基づき、電解質膜１１が乾燥しているか否かを判定する。ただし、電解質膜１１が乾燥しているか否かは、別の方法で判定されてもよい。
【００３２】
また、本実施の形態では、制御装置５０は、燃料ガスの流量を増加させる制御として、水素ポンプ３８の回転数を上げる制御を行う。ただし、燃料ガスの流量の増加は、別の方法で実現されてもよい。
【００３３】
また、本実施の形態では、制御装置５０は、電解質膜１１が乾燥しており、且つ、燃料電池システム１の運転状態が所定の高負荷状態である場合には、燃料ガス流路１５内の燃料ガスの圧力を低下させる制御を行い、これにより酸化剤極１２側から燃料極１３側への水分の移動を促進させる。
【００３４】
一つの態様では、高負荷になるほど燃料ガスの流量が増大し、燃料ガスの流量には上限がある観点より、制御装置５０は、燃料ガスの流量を増加させることができない程の高負荷状態である場合には、燃料ガスの圧力を低下させる制御を行う。具体的には、水素ポンプ３８の回転数には上限がある観点より、制御装置５０は、水素ポンプ３８の回転数が所定回転数に達している場合には、水素を低下させる制御を行う。
【００３５】
また、別の一つの態様では、高負荷になるほど燃料ガスの圧力が増大し、燃料ガスの圧力を低下させることによる燃料ガス不足の発生の恐れが少ないという観点より、制御装置５０は、燃料ガスの圧力を低下させることができる程の高負荷状態である場合には、燃料ガスの圧力を低下させる制御を行う。具体的には、水素圧が高い場合には水素欠状態になる可能性が低い観点より、制御装置５０は、水素圧が所定値以上である場合には、水素圧を下げる制御を行う。
【００３６】
さらに、別の一つの態様では、制御装置５０は、要求出力が所定値以上である場合には、燃料ガスの圧力を低下させる制御を行う。
【００３７】
以下、上記構成を有する燃料電池システム１の動作を具体的に説明する。
【００３８】
制御装置５０は、要求出力に応じて、予め設定された燃料電池１０の電流−電圧特性マップ（Ｉ−Ｖ特性マップ）に基づき、出力電圧および出力電流の目標値を決定する。そして、制御装置５０は、出力電圧および出力電流の目標値に応じて、予め設定された制御マップに基づき、酸化剤極１２に供給される空気の圧力および流量、ならびに燃料極１３に供給される水素の圧力および流量の目標値を決定する。そして、制御装置５０は、酸化剤極１２に供給される空気の圧力および流量、ならびに燃料極１３に供給される水素の圧力および流量が、それぞれ目標値となるように、圧力調整弁２４、コンプレッサ２１、圧力調整弁３４、水素ポンプ３８を制御する。このとき、圧力や流量を目標値に制御する際、圧力センサや流量センサが用いられてもよい。
【００３９】
上記制御装置５０の制御により、水素タンク３１から燃料供給流路３２を介して水素が燃料ガス流路１５に供給され、コンプレッサ２１から酸化剤供給流路２２を介して空気が酸化剤ガス流路１４に供給され、燃料電池１０が発電する。
【００４０】
燃料ガス流路１５からは、反応に寄与しなかった水素を含むアノードオフガスが排出され、当該アノードオフガスは循環流路３３を通って再び燃料ガス流路１５に供給される。このとき、アノードオフガスには、水素以外の不純物が含まれているため、循環するうちに当該アノードオフガス中の水素濃度が低下していく。そこで、適宜のタイミングでパージ弁３６が開かれ、水素濃度が低下したアノードオフガスが燃料排出流路３５を通って外部に排気される。
【００４１】
一方、酸化剤ガス流路１４からはカソードオフガスが排出され、当該カソードオフガスは酸化剤排出流路２３を通って外部に排出される。
【００４２】
本実施の形態では、電解質膜１１の乾燥による電池出力の低下を防止するため、制御装置５０は、図３に示される処理を行う。当該図３に示される処理は、適宜繰り返し行われる。
【００４３】
図３において、制御装置５０は、インピーダンス測定部４３により測定された燃料電池１０のインピーダンスを取得する（Ｓ１）。
【００４４】
ついで、制御装置５０は、取得されたインピーダンスが所定の閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ２）。
【００４５】
インピーダンスが所定の閾値以上でないと判定された場合（Ｓ２：ＮＯ）、制御装置５０は、圧力や流量等の運転条件の変更を行わない（Ｓ３）。
【００４６】
一方、インピーダンスが所定の閾値以上であると判定された場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、制御装置５０は、燃料電池システム１の運転状態が所定の高負荷状態にあるか否かを判定する（Ｓ４）。例えば、制御装置５０は、水素ポンプ３８の回転数が上限に達しているか否かを判定する。
【００４７】
所定の高負荷状態でないと判定された場合（Ｓ４：ＮＯ）、すなわち低負荷運転（例えば常用域運転）の場合、制御装置５０は、水素ポンプ３８の回転数を所定回転数だけ上げる（Ｓ５）。これにより、燃料ガス流路１５内の水素の流量が増加し、燃料電池１０内の水分の移動が促進され（すなわち内部加湿効果が高められ）、燃料電池１０における水分分布が均一化され、燃料電池１０のインピーダンスが低下する。
【００４８】
一方、所定の高負荷状態であると判定された場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、すなわち高負荷運転（例えば最大出力要求時等）の場合、制御装置５０は、圧力調整弁３４を制御して、水素圧を下げる（Ｓ６）。これにより、燃料極１３側の水素の圧力（アノード圧）が、酸化剤極１２側の空気の圧力（カソード圧）よりも低くなり、この圧力差により、酸化剤極１２側から燃料極１３側への水の透過が促進され、燃料電池１０のインピーダンスが低下する。
【００４９】
図４は、電解質膜１１が乾燥している場合を示す模式図である。図５は、水素の流量を増加させた場合を示す模式図である。以下、図４，５を参照して、水素流量の増加による電解質膜１１の水分分布の均一化について説明する。なお、図４，５において、破線の矢印は水の移動を表す。
【００５０】
図４に示されるように、乾燥時は、電解質膜１１のうち、空気の流れの上流側が乾燥状態となり、下流側が湿潤状態となる。これは、酸化剤極１２で生成された水が、空気の流れによって移動するからである。
【００５１】
電解質膜１１において、酸化剤極１２側の水は、燃料極１３側に透過する。本実施の形態では、空気の流通方向と水素の流通方向とは互いに対向関係にあり、空気の下流側が水素の上流側に対応し、空気の上流側が水素の下流側に対応するので、燃料極１３側においては、水素の上流側が湿潤状態となり、水素の下流側が乾燥状態となる。
【００５２】
図４に示される状態になると、空気の上流側では電解質膜１１の乾燥により発電性能が低下し、下流側に発電が集中し、燃料電池１０全体では出力が低下する。このような乾燥状態は、例えば、低負荷での運転や高温での運転等で生じる。
【００５３】
このような場合において、図５に示されるように、水素流量を増加させると、燃料電池１０の面内の燃料極１３側において、水素の上流側から下流側への水の移動量が増加する。図４の乾燥状態では水素の上流側が湿潤状態であり下流側が乾燥状態であるので、水素流量の増加により、燃料極１３側の面内における水分分布の均一化が促進されることとなる。これに伴い、空気の下流側（水素の上流側）における酸化剤極１２側から燃料極１３側への水分の移動量も増加し、空気の上流側（水素の下流側）における燃料極１３側から酸化剤極１２側への水分の移動量も増加する。これにより、電解質膜１１の水分分布が均一化され、発電分布も均一化され、燃料電池１０のインピーダンスが低下し、燃料電池１０の出力が向上する。
【００５４】
以上のとおり、本実施の形態では、電解質膜と、電解質膜の一方の面に設けられた酸化剤極と、電解質膜の他方の面に設けられた燃料極とを備え、酸化剤極の面に沿って酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス流路と、燃料極の面に沿って燃料ガスを供給する燃料ガス流路とが、酸化剤ガスの流通方向と燃料ガスの流通方向とが対向するように設けられている燃料電池システムにおいて、電解質膜が乾燥している場合に、燃料ガス流路を流れる燃料ガスの流量を増加させる制御を行う。このため、本実施の形態によれば、燃料ガスの流量の増加により水分の移動を促進することができ、燃料ガスの圧力を下げずに、電解質膜の水分分布の均一化を図ることが可能となる。これにより、燃料ガスの圧力低下による燃料ガスの不足状態（具体的には水素圧低下による水素欠状態）の発生を回避または軽減しつつ、電解質膜の乾燥による電池の出力低下を回避または軽減することが可能となる。
【００５５】
また、本実施の形態では、電解質膜が乾燥しており、且つ、燃料電池システムの運転状態が所定の高負荷状態である場合には、燃料ガス流路内の燃料ガスの圧力を低下させる制御を行う。このため、高負荷状態において燃料ガスの流量を増加させることができない場合に、燃料ガスの圧力を低下させることにより電解質膜の水分分布の均一化を図ることが可能となる。または、高負荷状態において燃料ガスの圧力を低下させても燃料ガスの不足状態（具体的には水素欠状態）の発生の恐れがない場合に、燃料ガスの圧力を低下させることにより効率的に電解質膜の水分分布の均一化を図ることが可能となる。
【００５６】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更することができる。
【００５７】
例えば、上記圧力調整弁３４の代わりにインジェクタが設けられ、燃料ガスの圧力は、インジェクタのオンオフを制御することにより調整されてもよい。
【００５８】
また、上記実施の形態では、高負荷状態において、燃料ガスの圧力を下げることで水の移動を促進させているが、酸化剤ガスの圧力を上げることで水の移動を促進させてもよい。ただし、エネルギー効率（具体的には補機損）の観点より、燃料ガスの圧力を下げる方が好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】実施の形態に係る燃料電池システムの構成を示す概略図である。
【図２】燃料電池の構成を示す概略断面図である。
【図３】制御装置により実行される処理を示すフローチャートである。
【図４】電解質膜が乾燥している場合を示す模式図である。
【図５】水素の流量を増加させた場合を示す模式図である。
【符号の説明】
【００６０】
１  燃料電池システム、１０  燃料電池、１１  電解質膜、１２  酸化剤極、１３  燃料極、１４  酸化剤ガス流路、１５  燃料ガス流路、１６，１７  拡散層、２１  コンプレッサ、２２  酸化剤供給流路、２３  酸化剤排出流路、２４  圧力調整弁、３１  水素タンク、３２  燃料供給流路、３３  循環流路、３４  圧力調整弁、３５  燃料排出流路、３６  パージ弁、３８  水素ポンプ、４１  外部負荷、４３  インピーダンス測定部、５０  制御装置。
【図１】
0004548453.tif 000002
【図２】
0004548453.tif 000003
【図３】
0004548453.tif 000004
【図４】
0004548453.tif 000005
【図５】
0004548453.tif 000006