(57)【要約】      （修正有）【課題】積層されたセルの含水量差が大きく、エアが流れにくいセルがある場合にも、水を十分に排出することによって低下した電圧を復帰させる。【解決手段】複数のセル２１で構成される燃料電池２、各セル２１のセル電圧を検出するセルモニタ１７０及び制御部７を含む燃料電池システム１であって、一部のセル２１の含水量と他のセル２１の含水量の差が所定値より大きくなった場合、例えば各々のセル電圧の平均セル電圧Ｖａと各々のセル電圧の内の最低セル電圧Ｖｂの差であるセル電圧差ΔＶが第１閾値より大きい場合に、通常運転時の発電量を超える発電量で燃料電池２を運転し、平均セル電圧Ｖａと最低セル電圧Ｖｂのセル電圧差ΔＶを縮小させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセルで構成される燃料電池を含む燃料電池システムにおいて、
一部の前記セルの含水量と他の前記セルの含水量の差が所定値より大きくなった場合に発電量を増加させるセル電圧復帰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】
前記セル電圧復帰手段は、一部の前記セルの含水量と他の前記セルの含水量の差が所定値より大きくなる第１条件が満たされた場合に、発電量が通常運転時を超える運転を前記燃料電池にさせる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】
前記第１条件は、平均セル電圧Ｖａと最低セル電圧Ｖｂの差であるセル電圧差ΔＶが第１閾値より大きいことである、請求項２に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記セル電圧復帰手段は、前記第１条件の後に平均セル電圧Ｖａと最低セル電圧Ｖｂのセル電圧差ΔＶが前記第１閾値以下となった後、前記セル電圧差ΔＶが前記第１閾値より小さい第２閾値よりも小さくなった状態が所定時間以上継続した場合に、セル電圧復帰制御を中止する、請求項３に記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記第１条件は、計算によって求められた端部セル含水量と中央部セル含水量の差が所定値より大きくなることである、請求項２に記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記セル電圧復帰手段は、発電量を増加させることと同期して、前記酸化ガスの流量を増加させる、請求項１から５のいずれか一項に記載の燃料電池システム。
【請求項７】
複数のセルで構成される燃料電池を含む燃料電池システムのセル電圧の復帰方法であって、
一部の前記セルの含水量と他の前記セルの含水量の差が所定値より大きくなった場合に発電量を増加させる、燃料電池システムのセル電圧の復帰方法。
【請求項８】
一部の前記セルの含水量と他の前記セルの含水量の差が所定値より大きくなる第１条件が満たされた場合に、発電量が通常運転時を超える運転を前記燃料電池にさせ、平均セル電圧Ｖａと最低セル電圧Ｖｂのセル電圧差ΔＶを縮小させる、請求項７に記載の燃料電池システムのセル電圧の復帰方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のセルで構成される燃料電池を含む燃料電池システムにおけるセル電圧低下時の復帰制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池を構成するセルに水が過剰に蓄積すると、反応ガスの供給が抑制される等してセル電圧が低下する。そこで、複数のセルで構成される燃料電池の一部のセルの電圧が低下した場合に、あるいは低下が予測された場合に、酸化ガスをブロー（以下、本明細書ではエアブローともいう）させることにより、セル内に過剰に蓄積された水を排出し、セル電圧を安定させることが行われている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２９４４０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、各セルにおける含水量差が多い場合、エアブローをしても水を効果的に排出することが難しいことがある。すなわち、積層されたセル間での含水量差が多い状態でエアブローしても、含水量の多いセル（別言すれば水を排出したいセルのことであり、通常は、セルスタックの端部のセルやその近傍のセルが該当する）は圧損（流体流路の形状、流体流路の表面の滑らかさ、流体流路上に蓄積し流れを阻害する水等に起因して、当該流体が有する圧力などのエネルギーが消費されることあるいはそのエネルギー消費量）が高くエアが流れにくいため水が排出されにくい一方で、圧損の少ない含水量少のセルにはエアが流れやすく、水が過剰に排出されてしまう。したがって、含水量差が多い状態で上記のようにエアブローするだけでは十分な排出効果が得られず、エアブロー後に短時間で再びセル電圧低下が発生することがある。
【０００５】
そこで、本発明は、積層されたセルの含水量差が大きく、エアが流れにくいセルがある場合にも、水を十分に排出することによって低下した電圧を復帰させることができるようにした燃料電池システムおよびそのセル電圧の復帰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】
【０００６】
かかる課題を解決するべく本発明は、複数のセルで構成される燃料電池を含む燃料電池システムにおいて、一部の前記セルの含水量と他の前記セルの含水量の差が所定値より大きくなった場合に発電量を増加させるセル電圧復帰手段を備えることを特徴とする。
【０００７】
発電量を増加させると、増加させた電流に応じて燃料ガス、酸化ガスの流量も増加し、水が多く生成される。これにより、一部のセル（通常は、セルスタックの中央寄りの中央部セル）の含水量が増える。一方、他のセル（通常は、セルスタックの端部のセルやその近傍のセル）は水がたまっており、発電がほとんどされないため含水量はほとんど変わらない。このため、一部のセルと他のセルとの含水量の差が縮小し、圧損差が少なくなり、水が排出されやすくなる。水が排出されやすくなることで、セル内に過剰に蓄積された水が全体的に減り、低下したセル電圧が復帰する。
【０００８】
前記セル電圧復帰手段は、一部の前記セルの含水量と他の前記セルの含水量の差が所定値より大きくなる第１条件が満たされた場合に、発電量を閾値以上に増加させ、発電量が通常運転時を超える運転を前記燃料電池にさせるものであってもよい。
【０００９】
前記第１条件は、平均セル電圧Ｖａと最低セル電圧Ｖｂの差であるセル電圧差ΔＶが第１閾値より大きいことであってもよい。このようにセル電圧差ΔＶを検出することによって、セルの含水量の状態を把握することができる。
【００１０】
前記セル電圧復帰手段は、前記第１条件の後に平均セル電圧Ｖａと最低セル電圧Ｖｂのセル電圧差ΔＶが前記第１閾値以下となった後、前記セル電圧差ΔＶが前記第１閾値より小さい第２閾値よりも小さくなった状態が所定時間以上継続した場合に、セル電圧復帰制御を中止することができる。セル電圧差ΔＶが第１閾値より小さい第２閾値よりも小さくなった状態というのはすなわちセル電圧がある程度まで復帰した状態であるから、そこから所定時間が経過した時点でセル電圧復帰制御を中止することで、電圧復帰処理完了後にける無駄な発電を抑えることができる。
【００１１】
また、前記第１条件は、計算によって求められた端部セル含水量と中央部セル含水量の差が所定値より大きくなることであってもよい。燃料電池においてはセルスタックの端部セルの含水量が過剰になりやすいので、端部セルと中央部セルの含水量の差から、セル電圧復帰処理をすべきかどうかを判断することができる。
【００１２】
前記セル電圧復帰手段は、発電量を増加させることと同期して、前記酸化ガスの流量を増加させてもよい。こうした場合、水の排出量をより多くすることができる。また、酸化ガス流量を増加させることで流体のパージ効果を高めることができる。
【００１３】
また、本発明は、複数のセルで構成される燃料電池を含む燃料電池システムのセル電圧の復帰方法であって、
一部の前記セルの含水量と他の前記セルの含水量の差が所定値より大きくなった場合に発電量を増加させる、というものである。
【００１４】
この復帰方法においては、一部の前記セルの含水量と他の前記セルの含水量の差が所定値より大きくなる第１条件が満たされた場合に、発電量が通常運転時を超える運転を前記燃料電池にさせ、平均セル電圧Ｖａと最低セル電圧Ｖｂのセル電圧差ΔＶを縮小させてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、積層されたセルの含水量差が大きく、エアが流れにくいセルがある場合にも、水を十分に排出することによって低下した電圧を復帰させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】燃料電池システムの構成例を模式的に示す図である。
【図２】制御部の機能構成例を示すブロック図である。
【図３】積層された各セルにおける含水量に差がついた状態の概略を示す図である。
【図４】セル電圧復帰処理後の各セルにおける含水量の概略を示す図である。
【図５】セル電圧復帰処理時の平均セル電圧Ｖａ、最低セル電圧Ｖｂ、各閾値などを示すグラフである。
【図６】セル電圧復帰処理例を示す第１のフローチャートである。
【図７】セル電圧復帰処理例を示す第２のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る燃料電池システムの好適な実施形態について説明する。以下に示す実施形態では、燃料電池システムを燃料電池車両（ＦＣＨＶ；Fuel Cell Hybrid Vehicle）の車載発電システムとして用いた場合について説明する。なお、本発明に係る燃料電池システムは、燃料電池車両以外の各種移動体（ロボット、船舶、航空機等）にも適用することができ、さらに、建物（住宅、ビル等）用の発電設備として用いられる定置用発電システムにも適用することができる。
【００１８】
まず、図１を参照して、本実施形態における燃料電池システムの構成について説明する。図１は、本実施形態における燃料電池システムを模式的に示した構成図である。
【００１９】
燃料電池システム１は、反応ガスである酸化ガスおよび燃料ガスの供給を受けて電気化学反応により電力を発生する燃料電池２と、酸化ガスとしての空気を燃料電池２に供給する酸化ガス配管系３と、燃料ガスとしての水素を燃料電池２に供給する燃料ガス配管系４と、燃料電池２に冷却水を循環供給する冷却系５と、システムの電力を充放電する電力系６と、システム全体を統括制御する制御部７とを有する。
【００２０】
燃料電池２は、例えば、高分子電解質型燃料電池であり、多数の燃料電池セル（以下、単にセルともいう）２１を積層したスタック構造となっている。セル２１は、イオン交換膜からなる電解質の一方の面にカソード極（空気極）を有し、他方の面にアノード極（燃料極）を有する。カソード極とアノード極を含む電極には、多孔質のカーボン素材をベースにした白金Ｐｔが触媒（電極触媒）として用いられている。さらにセル２１は、カソード極およびアノード極を両側から挟み込むように一対のセパレータを有する。この場合、一方のセパレータの水素ガス流路に水素ガスが供給され、他方のセパレータの酸化ガス流路に酸化ガスが供給され、これらの反応ガスが化学反応することで電力が発生する。
【００２１】
燃料電池２には、燃料電池の出力電圧を検出する電圧センサＶと、燃料電池の出力電流を検出する電流センサＡとが設けられている。燃料電池２の各セル２１には、セル２１の電圧を検出するセルモニタ（セル電圧検出部）１７０が設けられている。
【００２２】
酸化ガス配管系３は、フィルタを介して取り込まれる空気を圧縮し、圧縮した空気を酸化ガスとして送出するコンプレッサ３１と、酸化ガスを燃料電池２に供給する酸化ガス供給流路３２と、燃料電池２から排出された酸化オフガスを排出する酸化オフガス排出流路３３とを有する。
【００２３】
コンプレッサ３１の出口側には、コンプレッサ３１から吐出される酸化ガスの流量を測定する流量センサＦが設けられている。酸化オフガス排出流路３３には、燃料電池２内の酸化ガスの圧力を調整する背圧弁３４が設けられている。酸化オフガス排出流路３３のうち、燃料電池２の出口側には、燃料電池２内の酸化ガスの圧力を検出する圧力センサＰが設けられている。
【００２４】
燃料ガス配管系４は、高圧の燃料ガスを貯留した燃料供給源としての燃料タンク４０と、燃料タンク４０の燃料ガスを燃料電池２に供給するための燃料ガス供給流路４１と、燃料電池２から排出された燃料オフガスを燃料ガス供給流路４１に戻すための燃料循環流路４２とを有する。燃料ガス供給流路４１には、燃料ガスの圧力を予め設定した二次圧に調圧する調圧弁４３が設けられている。燃料循環流路４２には、燃料循環流路４２内の燃料オフガスを加圧して燃料ガス供給流路４１側へ送り出す燃料ポンプ４４が設けられている。
【００２５】
冷却系５は、冷却水を冷却するラジエータ５１と、冷却水を燃料電池２およびラジエータ５１に循環供給する冷却水循環流路５２と、冷却水を冷却水循環流路５２に循環させる冷却水循環ポンプ５３とを有する。ラジエータ５１には、ラジエータファン５４が設けられている。冷却水循環流路５２のうち、燃料電池２の出口側には、冷却水の温度を検出する温度センサＴが設けられている。なお、温度センサＴを設ける位置は、燃料電池２の入口側であってもよい。
【００２６】
電力系６は、ＤＣ／ＤＣコンバータ６１と、二次電池であるバッテリ６２と、トラクションインバータ６３と、電力消費装置としてのトラクションモータ６４と、図示しない各種の補機インバータ等とを有する。ＤＣ／ＤＣコンバータ６１は、直流の電圧変換器であり、バッテリ６２から入力された直流電圧を調整してトラクションインバータ６３側に出力する機能と、燃料電池２またはトラクションモータ６４から入力された直流電圧を調整してバッテリ６２に出力する機能と、を有する。このようなＤＣ／ＤＣコンバータ６１の機能により、バッテリ６２の充放電が実現される。
【００２７】
バッテリ６２は、バッテリセルが積層されて一定の高電圧を端子電圧とし、図示しないバッテリコンピュータの制御によって余剰電力を充電したり補助的に電力を供給したりすることが可能になっている。トラクションインバータ６３は、直流電流を三相交流に変換し、トラクションモータ６４に供給する。トラクションモータ６４は、例えば三相交流モータであり、燃料電池システム１が搭載される燃料電池車両の主動力源を構成する。補機インバータは、各モータの駆動を制御する電動機制御部であり、直流電流を三相交流に変換して各モータに供給する。
【００２８】
また、燃料電池２には、セル２１毎に電圧を測定するセルモニタ（出力電圧センサ）１７０が接続されている。セルモニタ１７０の設置形態は特に限定されず、例えば、総セル数が２００である場合に、各セル２１にセル電圧端子が設けられていてもよいし、複数のセル２１毎に１つのセル電圧端子が設けられていてもよいし、両者が混在していてもよい。一例として、各セル２１にセル電圧端子が設置されたセルモニタ１７０は、セル毎にセル電圧を監視することができ、それらセル毎の電圧を合計することによって、燃料電池２の総電圧を監視することができる。
【００２９】
制御部７は、燃料電池車両に設けられた加速操作部材（例えば、アクセル）の操作量を測定し、加速要求値（例えば、トラクションモータ６４等の電力消費装置からの要求発電量）等の制御情報を受けて、システム内の各種機器の動作を制御する。なお、電力消費装置には、トラクションモータ６４の他に、例えば、燃料電池２を作動させるために必要な補機装置（例えばコンプレッサ３１や燃料ポンプ４４、冷却水循環ポンプ５３のモータ等）、車両の走行に関与する各種装置（変速機、車輪制御装置、操舵装置、懸架装置等）で使用されるアクチュエータ、乗員空間の空調装置（エアコン）、照明、オーディオ等が含まれる。
【００３０】
制御部７は、物理的には、例えば、ＣＰＵと、メモリと、入出力インターフェースとを有する。メモリには、例えば、ＣＰＵで処理される制御プログラムや制御データを記憶するＲＯＭや、主として制御処理のための各種作業領域として使用されるＲＡＭが含まれる。これらの要素は、互いにバスを介して接続されている。入出力インターフェースには、電圧センサＶ、電流センサＡ、圧力センサＰ、温度センサＴおよび流量センサＦ等の各種センサが接続されているとともに、コンプレッサ３１、燃料ポンプ４４および冷却水循環ポンプ５３等を駆動させるための各種ドライバが接続されている。
【００３１】
ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された制御プログラムに従って、入出力インターフェースを介して各種センサでの測定結果を受信し、ＲＡＭ内の各種データ等を用いて処理することで、各種制御処理を実行する。また、ＣＰＵは、入出力インターフェースを介して各種ドライバに制御信号を出力することにより、燃料電池システム１全体を制御する。以下に、第１実施形態の制御部７によって行われる含水状態判定処理について説明する。なお、第１実施形態における含水状態判定処理は通常運転時に実行される。燃料電池の運転状態には、通常運転と間欠運転とがある。間欠運転は、バッテリ６２から供給される電力のみで燃料電池車両を走行させる運転モードであり、通常運転は、間欠運転以外の運転モードである。
【００３２】
図２に示すように、制御部７は、機能的には、出力電流制御部７１（出力電流制御手段）と、セル電圧判定部７２と、エア流量増加処理部（含水量差減少手段）７３と、を有する。
【００３３】
出力電流制御部７１は、燃料電池２の出力電流を一時的に増加させる。
【００３４】
セル電圧判定部７２は、セルモニタによって検出された、平均電圧と最低セル電圧Ｖｂの差が、所定の閾値以上に達したか否かを判定する。
【００３５】
出力電流制御部７１は、セル電圧判定部７２によって上記電圧差が閾値以上であると判定された場合に、燃料電池２内の含水量差を減少させるために閾値以上の発電を実行する。
【００３６】
エア流量増加処理部７３は、セル電圧判定部７２によって上記電圧差が閾値以上であると判定された場合に、発電量の増加と同期して、燃料電池２内の含水量差を効率良く減少させるためにエア流量の増加処理を実行する。
【００３７】
次に、本実施形態の燃料電池システムにおいて実行されるセル電圧復帰処理について説明する（図３〜図７参照）。本実施形態の燃料電池システム１は、セル電圧低下検知手段そしてセル電圧復帰手段として機能する制御部７により、所定の条件が満たされた場合にセル電圧復帰処理を行う。
【００３８】
図３は、積層された各セルにおける含水量に差がついた状態の概略を示す図であり、図４は、本実施形態に係るセル電圧復帰処理後の各セルにおける含水量の概略を示す図である。図５は、セル電圧復帰処理時の平均セル電圧Ｖａ、最低セル電圧Ｖｂ、各閾値などを示すグラフである。図６は、セル電圧復帰処理例を示す第１のフローチャートであり、図７は、セル電圧復帰処理例を示す第２のフローチャートである。なお、これら図６および図７に示すセル電圧復帰処理は並行して実行可能な処理であり、例えば、イグニッションキーがＯＮされたときに開始され、運転が終了するまで繰り返し実行される。
【００３９】
制御部７は、図６に示す処理フローに沿って、まずはセルモニタ１７０によって検出したセル電圧の平均値（平均セル電圧Ｖａ）と最低セル電圧Ｖｂとの差を算出し、これをセル電圧差ΔＶとする（ステップＳＰ１０１）。続いて、セル電圧差ΔＶが第１閾値を超えているかどうかを判断する（ステップＳＰ１０２）。ここで、第１閾値とは、一部のセル２１の含水量と他のセル２１の含水量の差が所定値より大きくなる条件（第１条件）を満たす値であり、より詳しく説明すると以下のとおりである。
【００４０】
すなわち、複数のセル２１が積層されてなる燃料電池スタックの端部セル（セル積層方向の楼端部に位置する複数のセル）２１は放熱によって冷えやすいことから、水が凝縮しやすく、セル含水量が増えやすい（図３参照）。セル含水量が増えて過剰になると、セル電圧が低下する。また、セル含水量が増加していると、圧損が高くなっていることから、エアブローしても端部セル２１内に余剰に蓄積された水を十分に排出することが難しく、そればかりか、水をあまり排出したくないセル（すなわち、含水量が通常あるいは通常よりも少なめの中央部セル）にエアが流れ、水を過剰に排出して乾きやすくなってしまう場合がある。以上を考慮し、本実施形態では、一部のセル２１の含水量と他のセル２１の含水量の差が所定値より大きくなる条件（第１の条件）に該当する電圧差を第１閾値としている（図５参照）。なお、図５の記載内容から明らかなように、ここでいう「第１閾値」は電圧の幅（平均セル電圧Ｖａを基準とした電圧差の大きさ）で表されている（後述する「第２閾値」についても同様）。例示すれば第１閾値の大きさは０．２Ｖであるがこれは一例にすぎず、適宜設定することが可能である。
【００４１】
セル電圧差ΔＶがこの第１閾値を超えた場合（ステップＳＰ１０２でＹｅｓ）、制御部７は、セル電圧復帰制御フラグをたて（ステップＳＰ１０３）、ステップＳＰ１０１に戻って処理を繰り返す（図６参照）。
【００４２】
また、制御部７は、上述した処理フロー（図６）と並行して実施される別の処理フロー（図７参照）に沿ってセル電圧復帰制御フラグがたっているかどうかを判断し（ステップＳＰ２０１）、フラグがたっていれば、セル電圧復帰手段として機能し、ＦＣ電流要求をして燃料電池２に余剰発電をさせ（電流掃引）、尚かつ、エアブローのエア量の増加要求をする（ステップＳＰ２０２）。一方、セル電圧復帰制御フラグがたっていなければ、ＦＣ電流要求とエア増加要求のいずれも実施せずに、ステップＳＰ２０１に戻って処理を繰り返す（ステップＳＰ２０３）。
【００４３】
制御部７がＦＣ電流要求をして燃料電池２に余剰発電をさせると、発電により水が生成され、各セル間における含水量の差が縮小する（図４参照）。つまり、セル２１間の圧損差が少なくなることから、この状態でエアブローのエア量を増加させると、効率よく水を排出することができる。効率よく水を排出することができれば、含水量が増加したことによる影響で低下した最低セル電圧Ｖｂがすみやかに上昇する（図５参照）。
【００４４】
また、制御部７は、引き続き、図６に示したフローに沿って、セル電圧差ΔＶが第１閾値を超えているかどうかの判断を繰り返し行う（ステップＳＰ１０２）。最低セル電圧Ｖｂが上昇することに伴い、セル電圧差ΔＶが第１閾値以下となったら（ステップＳＰ１０２にてＮｏ）、「セル電圧復帰制御フラグ＝ＯＮ」かつ「『ΔＶ＜第２閾値』の継続時間＞第３閾値」であるかどうかを判断する（ステップＳＰ１０４）。
【００４５】
ここで、第２閾値は、上述した第１閾値の幅よりも小さい電圧幅（平均セル電圧Ｖａを基準とした電圧差の大きさ）に設定された閾値である（図５参照）。第３閾値は、セル電圧復帰制御フラグを終了させるかどうかを決定する値で、「ΔＶ＜第２閾値」となってからの所定時間を表す。制御部７は、「セル電圧復帰制御フラグ＝ＯＮ」かつ「『ΔＶ＜第２閾値』の継続時間＞第３閾値」であれば（ステップＳＰ１０４にてＹｅｓ）、セル電圧復帰制御フラグをＯＦＦにする（ステップＳＰ１０５）。このように、ステップＳＰ１０４の条件が満たされたらセル電圧復帰制御フラグをＯＦＦにして余剰発電を適時停止することで、電圧復帰処理完了後の無駄な発電を抑えることができる。
【００４６】
一方、「セル電圧復帰制御フラグ＝ＯＮ」かつ「『ΔＶ＜第２閾値』の継続時間＞第３閾値」でなければ（ステップＳＰ１０４にてＮｏ）、ステップＳＰ１０１に戻って処理を繰り返す。また、ステップＳＰ１０５にてセル電圧復帰制御フラグをＯＦＦにした後も、ステップＳＰ１０１に戻って処理を繰り返す（図６参照）。
【００４７】
ここまで説明したように、本実施形態では、一部のセル２１の電圧が低下した時（セル２１の電圧低下は、特に低負荷（例えば出力１０〜２０Ａ）で起こりやすく、これは、含水量増加により増えた圧損に対して、低負荷時のエア流量ではセル２１に流体を押し込めないことに起因する）、発電量を増加させるだけで（例えば、５０Ａ×１０秒）含水量差を縮小させる効果とパージ効果とが得られる。より具体的には、燃料電池２の余剰発電をして水を生成することで、発電に寄与している中央部セル２１の含水量を増やし、もともと含水量の多い端部セル２１との含水量差を縮小させ、圧損差を少なくして水が排出されやすい状態とする。このような状態としてから水を効率的に排出させることで、低下したセル電圧を復帰させることができる。
【００４８】
なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれ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において種々変形実施可能である。例えば本実施形態においては、セルモニタ１７０によって検出したセル電圧の平均値（平均セル電圧Ｖａ）と最低セル電圧Ｖｂとを利用し、燃料電池２の電圧低下を検知したが、これ以外の手段、例えば各セル２１の含水量を計算することにより電圧低下を予測するという手段を用いてもよい。上述した燃料電池システム１であれば、各種マップを参照して含水状態を判定する制御部７の機能により含水量を計算し、含水量の差分（偏り）から、燃料電池２において電圧低下を予測することが可能である。この場合、上述した第１条件を、計算によって求められた端部セルの含水量と中央部セルの含水量の差が所定値より大きくなること、とすることができる。
【００４９】
また、上述した実施形態では、燃料電池２のセル積層方向における両端部あるいはその近傍に位置する複数のセルを端部セル、残りのセルを中央部セルと称して説明したが、これは、端部付近のセルは含水量が多くなりやすく、反面、端部から離れた中央寄りのセルほど含水量が少なくなる傾向にあるため便宜的に称したものであり、これらの境界を明確にすることは意図されていない。このことは、例えば、平均セル電圧Ｖａと最低セル電圧Ｖｂとから燃料電池２の電圧低下を検知するといったここまでの説明の内容からしても明らかであり、これら端部セル、中央部セルの具体的内容を定義することは必要ではない。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、水素ガスと酸化ガスを反応させて電力を発生する燃料電池システムに適用して好適なものである。
【符号の説明】
【００５１】
１…燃料電池システム
２…燃料電池
７…セル電圧復帰手段（制御部）
２１…セル
Ｖａ…平均セル電圧
Ｖｂ…最低セル電圧
ΔＶ…セル電圧差
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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