(57)【要約】【課題】  燃料電池内の凍結部位を効率よく加熱する。【解決手段】  燃料電池スタック１０の交流インピーダンスを解析することによって、燃料電池スタック１０内の凍結部位を特定する。そして、この凍結部位を抵抗損失によって効率よく加熱可能な交流電圧の周波数を決定し、その周波数の交流電圧を燃料電池スタック１０に印加する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池システムであって、
電解質膜の両面に触媒層を含むアノード、および、カソードを配置した膜電極接合体の両面をセパレータによって挟持した燃料電池と、
該燃料電池内における凍結部位を特定する特定部と、
該特定された凍結部位に応じて、該凍結部位を抵抗損失によって加熱するような交流電圧の周波数を決定する決定部と、
該決定された周波数の交流電圧を、前記燃料電池に印加する交流電圧印加部と、
を備える燃料電池システム。
【請求項２】
請求項１記載の燃料電池システムであって、
前記特定部は、
前記燃料電池の交流インピーダンスを測定する測定部と、
前記測定結果を解析する解析部と、を備え、
前記解析結果に基づいて、前記凍結部位を特定する、
燃料電池システム。
【請求項３】
請求項２記載の燃料電池システムであって、
前記交流インピーダンスは、前記カソードにおける反応抵抗を含み、
前記特定部は、前記反応抵抗が第１の所定値よりも大きいときに、前記凍結部位は、前記カソードの前記触媒層近傍であると判断する、
燃料電池システム。
【請求項４】
請求項２記載の燃料電池システムであって、
前記交流インピーダンスは、前記カソードにおけるガス拡散抵抗を含み、
前記特定部は、前記ガス拡散抵抗が第２の所定値よりも大きいときに、前記凍結部位は、前記セパレータ近傍であると判断する、
燃料電池システム。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれかに記載の燃料電池システムであって、
前記特定部によって、前記凍結部位が前記触媒層近傍であると判断されたときに、
前記決定部は、前記交流電圧印加部によって前記燃料電池に印加する交流電圧の周波数を、前記燃料電池の等価回路における前記カソードにおける反応抵抗と、該反応抵抗と並列して存在する電気二重層容量との積の逆数よりも低い周波数とする、
燃料電池システム。
【請求項６】
請求項１，２，４のいずれかに記載の燃料電池システムであって、
前記特定部によって、前記凍結部位が前記セパレータ近傍であると判断されたときに、
前記決定部は、前記交流電圧印加部によって前記燃料電池に印加する交流電圧の周波数を、前記燃料電池の等価回路における前記カソードにおける反応抵抗と、該反応抵抗と並列して存在する電気二重層容量との積の逆数よりも高い周波数とする、
燃料電池システム。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の燃料電池システムであって、さらに、
前記燃料電池システム内の温度を検出する温度センサを備え、
前記特定部は、前記検出された温度が氷点下であるときに、前記凍結部位の特定を行う、
燃料電池システム。
【請求項８】
燃料電池システムであって、
電解質膜の両面に触媒層を含むアノード、および、カソードを配置した膜電極接合体の両面をセパレータによって挟持した燃料電池と、
該燃料電池内における凍結部位を特定する特定部と、
該特定された凍結部位に応じて、該凍結部位を抵抗損失によって加熱するような負荷電流の周波数を決定する決定部と、
該決定された周波数の負荷電流を、前記燃料電池に印加する負荷電流制御部と、
を備える燃料電池システム。
【請求項９】
電解質膜の両面に触媒層を含むアノード、および、カソードを配置した膜電極接合体の両面をセパレータによって挟持した燃料電池を備える燃料電池システムの制御方法であって、
前記燃料電池内における凍結部位を特定する工程と、
該特定された凍結部位に応じて、該凍結部位を抵抗損失によって加熱するような交流電圧の周波数を決定する工程と、
該決定された周波数の交流電圧を、前記燃料電池に印加する工程と、
を備える制御方法。
【請求項１０】
電解質膜の両面に触媒層を含むアノード、および、カソードを配置した膜電極接合体の両面をセパレータによって挟持した燃料電池を備える燃料電池システムの制御方法であって、
該燃料電池内における凍結部位を特定する特定部と、
該特定された凍結部位に応じて、該凍結部位を抵抗損失によって加熱するような負荷電流の周波数を決定する工程と、
該決定された周波数の負荷電流を、前記燃料電池に印加する工程と、
を備える制御方法。
【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関し、詳しくは、燃料電池内に発生した氷を効率よく融解することが可能な燃料電池システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、水素と酸素との電気化学反応によって発電する燃料電池がエネルギ源として注目されている。この燃料電池には、プロトン伝導性を有する電解質膜の両面に触媒層を含むアノード（水素極）、および、カソード（酸素極）を配置した膜電極接合体を用意し、この膜電極接合体の両面をセパレータによって挟持したタイプのものがある。
【０００３】
燃料電池のカソードでは、カソード反応によって、水が生成される。また、電解質膜として固体高分子膜を用いる場合には、プロトン伝導性を適正に維持するために、電解質膜が加湿される。このような燃料電池を氷点下環境で起動させる場合、燃料電池内に残留していた水が凍結し、水素や酸素の拡散が妨げられ、発電することができない場合がある。また、起動後に生成された生成水が凍結して、発電することができなくなる場合もある。
【０００４】
上述した不具合を解決するために、種々の技術が提案されている。例えば、下記特許文献には、燃料電池に交流電圧を印加し、燃料電池内部の氷、または、高分子膜（電解質膜）の少なくとも一方を誘電損失によって加熱することによって、燃料電池内部の氷を融解させる技術が記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１２７７５８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、燃料電池内における凍結は、高分子膜付近以外の部位においても生じる。上記特許文献に記載された技術では、高分子膜付近における凍結は効率よく解凍することができるが、燃料電池内の他の部位、例えば、ガスや冷却水の流路を形成するセパレータにおける凍結については考慮されていなかった。
【０００７】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、燃料電池システムにおいて、燃料電池内の凍結部位を効率よく加熱することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の課題の少なくとも一部を解決するため、本発明では、以下の構成を採用した。
本発明の第１の燃料電池システムは、
電解質膜の両面に触媒層を含むアノード、および、カソードを配置した膜電極接合体の両面をセパレータによって挟持した燃料電池と、
該燃料電池内における凍結部位を特定する特定部と、
該特定された凍結部位に応じて、該凍結部位を抵抗損失によって加熱するような交流電圧の周波数を決定する決定部と、
該決定された周波数の交流電圧を、前記燃料電池に印加する交流電圧印加部と、
を備えることを要旨とする。
【０００９】
こうすることによって、燃料電池内の凍結部位を効率よく加熱することができる。
【００１０】
上記燃料電池システムにおいて、特定部は、燃料電池の各部の温度を直接測定する等、種々の方法で凍結部位を特定することが可能であるが、
前記特定部は、
前記燃料電池の交流インピーダンスを測定する測定部と、
前記測定結果を解析する解析部と、を備え
前記解析結果に基づいて、前記凍結部位を特定するようにしてもよい。
【００１１】
例えば、上記燃料電池システムにおいて、
前記交流インピーダンスは、前記カソードにおける反応抵抗を含み、
前記特定部は、前記反応抵抗が第１の所定値よりも大きいときに、前記凍結部位は、前記カソードの前記触媒層近傍であると判断するようにしてもよい。
【００１２】
燃料電池のカソードの触媒層近傍において水分の凍結が生じると、カソードにおける反応抵抗が増大する。したがって、本発明によって、燃料電池のカソードの触媒層近傍における水分の凍結を検出することができる。
【００１３】
また、前記交流インピーダンスは、前記カソードにおけるガス拡散抵抗を含み、
前記特定部は、前記ガス拡散抵抗が第２の所定値よりも大きいときに、前記凍結部位は、前記セパレータ近傍であると判断するようにしてもよい。
【００１４】
セパレータ近傍において水分の凍結が生じると、カソードにおけるガス拡散抵抗が増大する。したがって、本発明によって、燃料電池のセパレータ近傍における水分の凍結を検出することができる。
【００１５】
本発明の第１の燃料電池システムにおいて、
前記特定部によって、前記凍結部位が前記触媒層近傍であると判断されたときに、
前記決定部は、前記交流電圧印加部によって前記燃料電池に印加する交流電圧の周波数を、前記燃料電池の等価回路における前記カソードにおける反応抵抗と、該反応抵抗と並列して存在する電気二重層容量との積の逆数よりも低い周波数とするようにしてもよい。
【００１６】
こうすることによって、触媒層近傍における発熱比を増大させ、触媒層近傍を効率よく加熱することができる。
【００１７】
また、本発明の第１の燃料電池システムにおいて、
前記特定部によって、前記凍結部位が前記セパレータ近傍であると判断されたときに、
前記決定部は、前記交流電圧印加部によって前記燃料電池に印加する交流電圧の周波数を、前記燃料電池の等価回路における前記カソードにおける反応抵抗と、該反応抵抗と並列して存在する電気二重層容量との積の逆数よりも高い周波数とするようにしてもよい。
【００１８】
こうすることによって、セパレータ近傍における発熱比を増大させ、セパレータ近傍を効率よく加熱することができる。
【００１９】
本発明の第１の燃料電池システムにおいて、さらに、
前記燃料電池システム内の温度を検出する温度センサを備え、
前記特定部は、前記検出された温度が氷点下であるときに、前記凍結部位の特定を行うようにしてもよい。
【００２０】
こうすることによって、特定部は、燃料電池システム内の温度が氷点下でないときには、凍結部位の特定を行わないので、処理を簡略化することができる。なお、「燃料電池システム内の温度」とは、燃料電池システム内の環境温度と、燃料電池の温度との両方を含み得る。
【００２１】
本発明の第２の燃料電池システムは、
電解質膜の両面に触媒層を含むアノード、および、カソードを配置した膜電極接合体の両面をセパレータによって挟持した燃料電池と、
該燃料電池内における凍結部位を特定する特定部と、
該特定された凍結部位に応じて、該凍結部位を抵抗損失によって加熱するような負荷電流の周波数を決定する決定部と、
該決定された周波数の負荷電流を、前記燃料電池に印加する負荷電流制御部と、
を備えることを要旨とする。
【００２２】
こうすることによっても、上述した本発明の第１の燃料電池システムと同様に、燃料電池内の凍結部位を効率よく加熱することができる。なお、本発明の内２の燃料電池システムにおいても、本発明の第１の燃料電池システムと同様にして、凍結部位を特定したり、負荷電流の周波数を決定したりすることができる。
【００２３】
本発明は、上述した種々の特徴を必ずしも全て備えている必要はなく、その一部を省略したり、適宜、組み合わせたりして構成することができる。本発明は、上述の燃料電池システムとしての構成の他、燃料電池システムの制御方法の発明として構成することもできる。また、これらを実現するコンピュータプログラム、およびそのプログラムを記録した記録媒体、そのプログラムを含み搬送波内に具現化されたデータ信号など種々の態様で実現することが可能である。なお、それぞれの態様において、先に示した種々の付加的要素を適用することが可能である。
【００２４】
本発明をコンピュータプログラムまたはそのプログラムを記録した記録媒体等として構成する場合には、燃料電池システムの動作を制御するプログラム全体として構成するものとしてもよいし、本発明の機能を果たす部分のみを構成するものとしてもよい。また、記録媒体としては、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、光磁気ディスク、ＩＣカード、ＲＯＭカートリッジ、パンチカード、バーコードなどの符号が印刷された印刷物、コンピュータの内部記憶装置（ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリ）および外部記憶装置などコンピュータが読み取り可能な種々の媒体を利用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について、実施例に基づき以下の順序で説明する。
Ａ．燃料電池システムの構成：
Ｂ．凍結部位の特定：
Ｃ．交流電圧の周波数の決定：
Ｄ．運転制御：
Ｅ．変形例：
【００２６】
Ａ．燃料電池システムの構成：
図１は、本発明の一実施例としての燃料電池システム１００の概略構成を示す説明図である。この燃料電池システム１００は、燃料電池スタック１０と、負荷制御装置２０とを備えている。また、燃料電池システム１００は、燃料電池システム１００内の環境温度を検出するための温度センサ３０（以下、環境温度センサ３０と呼ぶ）と、燃料電池スタック１０の温度を検出するための温度センサ３２（以下、電池温度センサ３２と呼ぶ）とを備えている。この燃料電池システム１００は、後述するように、燃料電池スタック１０内において凍結が生じたときに、凍結部位を特定し、その凍結部位を効率よく加熱することが可能なシステムである。なお、燃料電池スタック１０に供給されるガス配管等の図示、および、説明は省略する。
【００２７】
燃料電池スタック１０は、水素と酸素との電気化学反応によって発電するセルを複数積層させた積層体である。各セルは、プロトン伝導性を有する電解質膜の両面に、触媒層を含むアノード、および、カソードを形成した膜電極接合体の両面を、セパレータによって挟持したものである（図示省略）。本実施例では、電解質膜として固体高分子膜を適用するものとした。発電中、燃料電池スタック１０のカソードでは、カソード反応によって、水が生成される。また、固体高分子膜は、プロトン伝導性を適正に維持するために加湿される。これらの水分が燃料電池スタック１０内に残留している場合、氷点下で凍結する。なお、本実施例では、電解質膜として固体高分子膜を用いるものとしたが、これに限られず、種々のタイプのものを適用可能である。
【００２８】
負荷制御装置２０は、交流インピーダンス測定部２２と、制御部２４と、交流電圧印加部２６とを備えており、燃料電池スタック１０の両端のセルに結線されている。
【００２９】
交流インピーダンス測定部２２は、電流計や、電圧計等を備えており、制御部２４からの指示に従って、燃料電池スタック１０の交流インピーダンスを測定する。
【００３０】
制御部２４は、後述するように、燃料電池システム１００内の環境温度が氷点下であるときに、交流インピーダンス測定部２２によって測定された交流インピーダンスを解析し、その解析結果に基づいて、燃料電池スタック１０内における凍結部位を特定する。本実施例では、後述するように、燃料電池スタック１０の触媒層近傍の凍結と、セパレータ近傍の凍結とを検出することができる。制御部２４は、凍結部位を特定した後、抵抗損失によって凍結部位を効率よく加熱するために適した交流電圧の周波数を決定し、交流電圧印加部２６を制御する。交流インピーダンス測定部２２、および、制御部２４は、本発明における特定部に相当する。また、制御部２４は、本発明における決定部にも相当する。
【００３１】
交流電圧印加部２６は、周波数可変の交流電圧発生回路等を備え、制御部２４によって決定された周波数の交流電圧を、燃料電池スタック１０に印加し、燃料電池スタック１０内の所定の部位を抵抗損失によって加熱する。
【００３２】
Ｂ．凍結部位の特定：
ここで、燃料電池スタック１０の凍結部位の特定方法について説明する。
【００３３】
図２は、燃料電池スタック１０の等価回路を示す説明図である。図示するように、燃料電池スタック１０は、セパレータのバルク抵抗や固体高分子膜の導電抵抗等を含む抵抗Ｒｂと、電池起電力Ｅと、カソードにおける反応抵抗Ｒ１と、電気二重層容量Ｃ１と、カソードにおけるガス拡散抵抗Ｒ２と、電気二重層容量Ｃ２とを備えている。なお、アノードにおける反応抵抗や、ガス拡散抵抗や、電気二重層容量は、カソードと比較して十分に小さいので、省略するものとした。
【００３４】
燃料電池スタック１０内部で凍結が生じたときには、凍結部位によって、反応抵抗Ｒ１や、ガス拡散抵抗Ｒ２が大きく変化する。具体的には、カソードの触媒層近傍において凍結が生じると、反応抵抗Ｒ１が増大する。また、セパレータ近傍において凍結が生じると、ガス拡散抵抗Ｒ２が増大する。本実施例の燃料電池システム１００では、交流インピーダンス測定部２２によって、燃料電池スタック１０の交流インピーダンスを測定し、制御部２４によって、解析することによって、各パラメータ値を算出する。そして、制御部２４は、反応抵抗Ｒ１が第１の所定値よりも大きいときに、凍結部位がカソードの触媒層近傍であると判断し、ガス拡散抵抗Ｒ２が第２の所定値よりも大きいときに、凍結部位がセパレータ近傍であると判断する。なお、第１の所定値、および、第２の所定値は、予め、例えば、実験によって求められ、設定されている。
【００３５】
Ｃ．交流電圧の周波数の決定：
次に、燃料電池スタック１０において凍結が生じているときに、燃料電池スタック１０に印加する交流電圧の周波数の決定方法について説明する。図２に示した等価回路を有する燃料電池スタック１０に、周波数ω（ｒａｄ／ｓ）の交流電圧を印加したとき、燃料電池スタック１０内の各部は、抵抗損失によって発熱する。そして、抵抗Ｒｂにおける発熱量Ｐｂと、反応抵抗Ｒ１および電気二重層容量Ｃ１における発熱量Ｐ１と、ガス拡散抵抗Ｒ２および電気二重層容量Ｃ２における発熱量Ｐ２との比は、次式（１）によって表される。
【００３６】
Ｐｂ：Ｐ１：Ｐ２＝Ｒｂ：Ｚ１：Ｚ２                ...（１）
ここで、
Ｚ１＝Ｒ１／（１＋（Ｃ１・Ｒ１・ω）２）−１／２      ...（２）
Ｚ２＝Ｒ２／（１＋（Ｃ２・Ｒ２・ω）２）−１／２      ...（３）
【００３７】
そして、これらＰｂ、Ｐ１、Ｐ２の比（発熱比）の周波数依存性は、図３に示す通りである。
【００３８】
図３は、燃料電池スタック１０に印加する交流電圧の周波数ωと、燃料電池スタック１０内の各部位の発熱比との関係を示す説明図である。Ｐｂの発熱比を実線で示し、Ｐ１の発熱比を一点鎖線で示し、Ｐ２の発熱比を二点鎖線で示した。なお、図３において、横軸は対数で表されている。
【００３９】
図から分かるように、燃料電池スタック１０に印加する交流電圧の周波数ωを１／（Ｃ１・Ｒ１）よりも高くすると、Ｐ１の発熱比が大きく低下する。また、交流電圧の周波数ωを１／（Ｃ２・Ｒ２）よりも高くすると、Ｐ２の発熱比が大きく低下する。そして、これに伴って、Ｐｂの発熱比が相対的に増大する。したがって、燃料電池スタック１０のカソードの触媒層近傍で凍結が生じていると判断された場合には、触媒層近傍の発熱比が高くなるように、すなわち、Ｐ１、および、Ｐ２の発熱比が高くなるように、燃料電池スタック１０に印加する交流電圧の周波数ωを１／（Ｃ１・Ｒ１）よりも低く設定する。また、セパレータ近傍で凍結が生じていると判断された場合には、セパレータの発熱比が高くなるように、すなわち、Ｐｂの発熱比が高くなるように、燃料電池スタック１０に印加する交流電圧の周波数ωを１／（Ｃ１・Ｒ１）よりも高く設定する。本実施例では、燃料電池スタック１０のカソードの触媒層近傍で凍結が生じていると判断された場合には、交流電圧の周波数ωを０．１／（Ｃ１・Ｒ１）に設定し、セパレータ近傍で凍結が生じていると判断された場合には、交流電圧の周波数ωを１０／（Ｃ１・Ｒ１）に設定するものとした。
【００４０】
Ｄ．運転制御：
図４は、燃料電池システム１００の運転制御処理の流れを示すフローチャートである。この処理は、燃料電池システム１００の起動時に負荷制御装置２０の制御部２４が実行する処理である。
【００４１】
まず、制御部２４は、環境温度センサ３０によって燃料電池システム１００内の環境温度を取得し、発電による生成水が凍結する環境温度であるか否かを判断する（ステップＳ）。生成水が凍結する環境温度でない場合には（ステップＳ１００：ＮＯ）、燃料電池スタック１０を加熱する必要はないと判断し、制御部２４は、燃料電池スタック１０に直流負荷をかけて、通常運転を行う。
【００４２】
一方、生成水が凍結する環境温度である場合には（ステップＳ１００：ＹＥＳ）、制御部２４は、交流インピーダンス測定部２２によって、燃料電池スタック１０の交流インピーダンスを測定し（ステップＳ１１０）、解析し（ステップＳ１２０）、反応抵抗Ｒ１、および、ガス拡散抵抗Ｒ２の値を算出する。そして、制御部２４は、先に説明したように、反応抵抗Ｒ１、および、ガス拡散抵抗Ｒ２の値に基づいて、凍結部位を特定する（ステップＳ１３０）。
【００４３】
次に、制御部２４は、ステップＳ１３０において特定された凍結部位に応じて、先に説明したように、燃料電池スタック１０に印加する交流電圧の周波数を決定する（ステップＳ１４０）。そして、制御部２４は、交流電圧印加部２６を制御して、ステップＳ１４０で設定した周波数の交流電圧を、燃料電池スタック１０に印加する（ステップＳ１５０）。
【００４４】
そして、制御部２４は、電池温度センサ３２によって燃料電池スタック１０の温度を取得し、生成水が凍結する電池温度であるか否かを判断する（ステップＳ１６０）。生成水が凍結する電池温度である場合には（ステップＳ１６０：ＹＥＳ）、燃料電池スタック１０をさらに加熱するため、交流電圧の印加を継続する。一方、生成水が凍結する電池温度でなくなった場合には（ステップＳ１６０：ＮＯ）、燃料電池スタック１０の負荷変動、すなわち、燃料電池スタック１０への交流電圧の印加を停止し、直流負荷に切り換え（ステップＳ１７０）、通常運転を行う。
【００４５】
以上説明した本実施例の燃料電池システム１００によれば、燃料電池スタック１０内の凍結部位を特定し、その凍結部位を効率よく加熱することができる。
【００４６】
Ｅ．変形例：
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこのような実施の形態になんら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々なる態様での実施が可能である。例えば、以下のような変形例が可能である。
【００４７】
Ｅ１．変形例１：
上記実施例では、燃料電池スタック１０の交流インピーダンスを解析することによって、燃料電池スタック１０内の凍結部位を特定するものとしたが、これに限られない。例えば、燃料電池スタック１０内の各部の温度を直接測定するなど、他の方法によって特定するものとしてもよい。
【００４８】
Ｅ２．変形例２：
上記実施例では、凍結部位を特定した後、燃料電池スタック１０に印加する交流電圧の周波数を演算によって決定するものとしたが、これに限られない。例えば、凍結部位と燃料電池スタック１０に印加する交流電圧の周波数ωとの関係を記したテーブルを予め用意しておき、このテーブルを参照して、交流電圧の周波数ωを決定するようにしてもよい。
【００４９】
Ｅ３．変形例３：
上記実施例では、発電によって水が生成されるカソード側についてのみ、交流インピーダンスを解析するものとしたが、アノード側についても解析するようにしてもよい。
【００５０】
Ｅ４．変形例４：
上記実施例では、凍結部位に応じて、燃料電池スタック１０に印加する交流電圧の周波数ωを、ω＝０．１／（Ｃ１・Ｒ１）、または、ω＝１０／（Ｃ１・Ｒ１）のいずれかの２段階に設定するものとしたが、これに限られず、さらに多段階に設定するものとしてもよい。
【００５１】
Ｅ５．変形例５：
上記実施例では、図４に示した運転制御のステップＳ１６０において、燃料電池スタック１０の温度が、まだ生成水が凍結する温度である場合、ステップＳ１４０において設定した周波数の交流電圧を継続して印加するものとしたが、これに限れない。例えば、ステップＳ１４０において設定した周波数の交流電圧を所定時間継続して印加した後に、再度、ステップＳ１１０〜Ｓ１４０の処理を行い、燃料電池スタック１０に印加する交流電圧の周波数を再設定するようにしてもよい。
【００５２】
Ｅ６．変形例６：
上記実施例では、凍結部位に応じて、燃料電池スタック１０に印加する交流電圧の周波数を変動させるものとしたが、負荷電流の周波数を変動させるものとしてもよい。すなわち、図４に示した燃料電池システム１００の運転制御において、制御部２４が、ステップＳ１５０で、ステップＳ１４０で設定した周波数の交流電圧を燃料電池スタック１０に印加する代わりに、上記周波数の負荷電流を印加するようにする。こうすることによっても、上記実施例と同様に、燃料電池スタック１０内の凍結部位を特定し、その凍結部位を効率よく加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施例としての燃料電池システム１００の概略構成を示す説明図である。
【図２】燃料電池スタック１０の等価回路を示す説明図である。
【図３】燃料電池スタック１０に印加する交流電圧の周波数と燃料電池スタック１０内の各部位の発熱比との関係を示す説明図である。
【図４】燃料電池システム１００の運転制御処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５４】
１０...燃料電池スタック
２０...負荷制御装置
２２...交流インピーダンス測定部
２４...制御部
２６...交流電圧印加部
３０...環境温度センサ
３２...電池温度センサ
１００...燃料電池システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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