(57)【要約】【課題】  簡易な構成で燃料電池の性能低下を抑制できる燃料電池システムおよび燃料電池の制御方法を提供する。【解決手段】  本発明に係る燃料電池システム（１００）は、水素を含む燃料ガスが供給されるアノード電極（１６）と、酸素を含む酸化剤ガスが供給されるカソード電極（１４）と、を備える燃料電池（１０）と、燃料電池が発電を停止した場合に、アノード電極とカソード電極とを導通させるとともにカソード電極において水素が発生するように電圧を印加する電圧印加処理を行う電圧印加手段（４０，７０）と、を備えることを特徴とするものである。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素を含む燃料ガスが供給されるアノード電極と、酸素を含む酸化剤ガスが供給されるカソード電極と、を備える燃料電池と、
前記燃料電池が発電を停止した場合に、前記アノード電極と前記カソード電極とを導通させるとともに前記カソード電極において水素が発生するように電圧を印加する電圧印加処理を行う電圧印加手段と、を備えることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
前記アノード電極と前記カソード電極との電位差を検出する電位差検出手段をさらに備え、
前記電圧印加手段は、前記電位差検出手段の検出結果に応じて、前記燃料電池が発電を停止して前記カソード電極と前記アノード電極との電位差が所定値以下になった場合に、前記電圧印加処理を行う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】
前記燃料電池の温度を検出する温度検出手段をさらに備え、
前記電圧印加手段は、前記温度検出手段の検出結果に応じて、前記燃料電池の温度が０℃を上回る場合に前記電圧印加処理を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
酸化剤ガスの流路に水素が充填されたか否かを判定する判定手段をさらに備え、
前記電圧印加手段は、前記酸化剤ガスの流路に水素が充填されたと前記判定手段によって判定された場合に、前記電圧印加処理を停止することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記電圧印加処理の際に前記カソード電極と前記アノード電極との間を流れる電流を検出する電流検出手段をさらに備え、
前記判定手段は、前記電流検出手段の検出結果に応じて前記酸化剤ガスの流路に水素が充填されたか否かを判定す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】
水素を含む燃料ガスが供給されるアノード電極と、酸素を含む酸化剤ガスが供給されるカソード電極と、を備える燃料電池が発電を停止した場合に、前記アノード電極と前記カソード電極とを導通させるとともに前記カソード電極において水素が発生するように電圧を印加する電圧印加処理を行うことを特徴とする燃料電池の制御方法。
【請求項７】
前記燃料電池が発電を停止して前記カソード電極と前記アノード電極との電位差が所定値以下になった場合に、前記電圧印加処理を行うことを特徴とする請求項６記載の燃料電池の制御方法。
【請求項８】
前記燃料電池の温度が０℃を上回る場合に前記電圧印加処理を行うことを特徴とする請求項６または７に記載の燃料電池の制御方法。
【請求項９】
酸化剤ガスの流路に水素が充填されたか否かを判定する判定処理をさらに行い、前記酸化剤ガスの流路に水素が充填されたと判定された場合に、前記電圧印加処理を停止することを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の燃料電池の制御方法。
【請求項１０】
前記電圧印加処理の際に前記カソード電極と前記アノード電極との間を流れる電流に応じて前記判定処理を行うことを特徴とする請求項９記載の燃料電池の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池システムおよび燃料電池の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は、一般的には水素および酸素を燃料として電気エネルギを得る装置である。この燃料電池は、環境面において優れており、また高いエネルギ効率を実現できることから、今後のエネルギ供給システムとして広く開発が進められてきている。
【０００３】
このような燃料電池の発電を停止させた場合に、カソード電極に残留する酸素に起因して、カソード電極の形態が変化することがある。この場合、燃料電池の性能が低下するおそれがある。この燃料電池の性能低下を抑制するための技術が開発されている。
【０００４】
例えば特許文献１においては、燃料電池の発電停止後に、放電させる技術が開示されている。この技術によれば、発電停止後に生じるカソード電極の電位の上昇が抑制されることから、燃料電池の性能低下を抑制することができる。特許文献２においては、酸化剤ガスの供給を燃料ガスの供給よりも先に停止する技術が開示されている。この技術によれば、残留酸素量を低減させることができる。
【０００５】
特許文献３においては、燃料ガス流路の出口ならびに酸化剤ガス流路の入り口および出口に、バルブを設ける技術が開示されている。この技術によれば、カソード電極へのエアの逆流が抑制される。特許文献４においては、窒素ガスを用いてカソード電極をパージする技術が開示されている。この技術によれば、残留酸素量を低減させることができる。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２２２２５８号公報
【特許文献２】特許第３７６１５８３号公報
【特許文献３】特開２００６−２２１８３６号公報
【特許文献４】特表２００７−５０６２４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に係る技術では、アノード電極に水素欠乏が生じて、燃料電池の性能が低下するおそれがある。特許文献２に係る技術では、排気口から酸素が逆流してくるおそれがある。特許文献３に係る技術では、バルブを備える必要があるため、燃料電池システムの構成が複雑化するおそれがある。特許文献４に係る技術では、窒素を搭載または生成するシステムが必要となる。
【０００８】
本発明は、簡易な構成で燃料電池の性能低下を抑制できる燃料電池システムおよび燃料電池の制御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】
【０００９】
本発明に係る燃料電池システムは、水素を含む燃料ガスが供給されるアノード電極と、酸素を含む酸化剤ガスが供給されるカソード電極と、を備える燃料電池と、燃料電池が発電を停止した場合に、アノード電極とカソード電極とを導通させるとともにカソード電極において水素が発生するように電圧を印加する電圧印加処理を行う電圧印加手段と、を備えることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明に係る燃料電池システムによれば、発電停止後に電圧印加処理が行われる。その結果、水素ポンプ反応が生じて、カソード側における酸素が排出または消費されて、カソード電極の電位上昇が抑制される。それにより、燃料電池の性能低下を抑制することができる。また、本発明に係る燃料電池システムによれば、カソード電極へのエアの逆流を抑制するためのバルブの設置、窒素パージのための窒素を搭載または生成するシステムの設置等、をすることなく燃料電池の性能低下を抑制することができる。したがって、本発明に係る燃料電池システムによれば、簡易な構成で燃料電池の性能低下を抑制することができる。
【００１１】
上記構成において、アノード電極とカソード電極との電位差を検出する電位差検出手段をさらに備え、電圧印加手段は、電位差検出手段の検出結果に応じて、燃料電池が発電を停止してカソード電極とアノード電極との電位差が所定値以下になった場合に、電圧印加処理を行ってもよい。この場合、電圧印加処理時の電圧を小さくすることができる。
【００１２】
上記構成において、燃料電池の温度を検出する温度検出手段をさらに備え、電圧印加手段は、温度検出手段の検出結果に応じて、燃料電池の温度が０℃を上回る場合に電圧印加処理を行ってもよい。ここで、発電停止後の燃料電池の性能低下は、燃料電池の温度が０℃以下の場合には生じ難い。よって、この構成によれば、不必要な電圧印加処理を省略することができる。
【００１３】
上記構成において、酸化剤ガスの流路に水素が充填されたか否かを判定する判定手段をさらに備え、電圧印加手段は、酸化剤ガスの流路に水素が充填されたと判定手段によって判定された場合に、電圧印加処理を停止してもよい。この構成によれば、カソード電極の電位上昇をより抑制することができる。上記構成において、電圧印加処理の際にカソード電極とアノード電極との間を流れる電流を検出する電流検出手段をさらに備え、判定手段は、電流検出手段の検出結果に応じて酸化剤ガスの流路に水素が充填されたか否かを判定してもよい。
【００１４】
本発明に係る燃料電池の制御方法は、水素を含む燃料ガスが供給されるアノード電極と、酸素を含む酸化剤ガスが供給されるカソード電極と、を備える燃料電池が発電を停止した場合に、アノード電極とカソード電極とを導通させるとともにカソード電極において水素が発生するように電圧を印加する電圧印加処理を行うことを特徴とするものである。
【００１５】
本発明に係る燃料電池の制御方法によれば、発電停止後に電圧印加処理が実行される。その結果、水素ポンプ反応が生じて、カソード側における酸素が排出または消費されて、カソード電極の電位上昇が抑制される。それにより、燃料電池の性能低下を抑制することができる。また、本発明に係る燃料電池の制御方法によれば、カソード電極へのエアの逆流を抑制するためのバルブの設置、窒素パージのための窒素を搭載または生成するシステムの設置等、をすることなく燃料電池の性能低下を抑制することができる。したがって、本発明に係る燃料電池の制御方法によれば、簡易な構成で燃料電池の性能低下を抑制することができる。
【００１６】
上記制御方法において、燃料電池が発電を停止してカソード電極とアノード電極との電位差が所定値以下になった場合に、電圧印加処理を行ってもよい。この場合、電圧印加処理時の電圧を小さくすることができる。
【００１７】
上記制御方法において、燃料電池の温度が０℃を上回る場合に電圧印加処理を行ってもよい。ここで、発電停止後の燃料電池の性能低下は、燃料電池の温度が０℃以下の場合には生じ難い。よって、この制御方法によれば、不必要な電圧印加処理を省略することができる。
【００１８】
上記制御方法において、酸化剤ガスの流路に水素が充填されたか否かを判定する判定処理をさらに行い、酸化剤ガスの流路に水素が充填されたと判定された場合に、電圧印加処理を停止してもよい。この制御方法によれば、カソード電極の電位上昇をより抑制することができる。上記制御方法において、電圧印加処理の際にカソード電極とアノード電極との間を流れる電流に応じて判定処理を行ってもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、簡易な構成で燃料電池の性能低下を抑制できる燃料電池システムおよび燃料電池の制御方法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】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【実施例１】
【００２１】
本発明の実施例１に係る燃料電池システム１００について説明する。図１は、実施例１に係る燃料電池システム１００の模式図である。燃料電池システム１００は、燃料電池１０と、酸化剤ガス供給部２０と、燃料ガス供給部３０と、電圧印加回路４０と、負荷回路５０と、電圧計６０と、電流計６２と、制御部７０と、を備える。
【００２２】
燃料電池１０は、電解質膜１２と、カソード電極１４と、アノード電極１６と、を備える。電解質膜１２として、プロトン伝導性を有する固体高分子型電解質が用いられる。カソード電極１４は、電解質膜１２の一方の面に配置されている。カソード電極１４は、プロトンと酸素との反応を促進する触媒が担持された電極である。アノード電極１６は、電解質膜１２の他方の面に配置されている。アノード電極１６は、水素のプロトン化を促進する触媒が担持された電極である。カソード電極１４およびアノード電極１６として、例えば白金担持カーボンが用いられる。
【００２３】
酸化剤ガス供給部２０は、酸化剤ガス流路２５によってカソード電極１４に連通されている。酸化剤ガス供給部２０は、制御部７０の指示を受けて、酸素を含む酸化剤ガスをカソード電極１４に供給する。燃料ガス供給部３０は、燃料ガス流路３５によってアノード電極１６に連通されている。燃料ガス供給部３０は、制御部７０の指示を受けて、水素を含む燃料ガスをアノード電極１６に供給する。
【００２４】
電圧印加回路４０は、スイッチ４１および電源４２を備え、カソード電極１４およびアノード電極１６を含む回路を形成する。スイッチ４１は、制御部７０の指示を受けて、開閉動作を行う。電源４２として、例えば蓄電池、家庭用電源等を用いることができる。電源４２は、スイッチ４１が閉の場合にアノード電極１６の電位がカソード電極１４の電位よりも高くなるように、アノード電極１６およびカソード電極１４に電圧を印加する。本実施例においては、電源４２は、アノード電極１６とカソード電極１４との電位差が０．１Ｖとなるように、調整されている。
【００２５】
電圧計６０は、カソード電極１４とアノード電極１６との電位差を検出する。本実施例においては、電圧計６０は、カソード電極１４の電位がアノード電極１６の電位に比較して大きい場合に電圧計６０の検出値が正となるように接続されている。電圧計６０は、検出結果を制御部７０に伝える。電流計６２は、電圧印加回路４０に流れる電流値を検出する。電流計６２は、検出結果を制御部７０に伝える。
【００２６】
制御部７０は、燃料電池システム１００の各部を制御するマイクロコンピュータである。制御部７０は、不揮発記憶部としてのＲＯＭ（リードオンリメモリ）７１と、揮発記録部としてのＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）７２と、演算部としてのＣＰＵ（中央演算処理装置）７３と、時間計測部としてのタイマ７４と、を備えている。
【００２７】
負荷回路５０は、スイッチ５１および負荷５２を備え、カソード電極１４およびアノード電極１６を含む回路を形成する。スイッチ５１は、制御部７０の指示を受けて、開閉動作を行う。負荷５２は、モータ、補機類等であり、スイッチ５１が閉の場合に燃料電池１０の発電によって生じた電力を用いて仕事をする。
【００２８】
続いて、燃料電池１０の発電時における燃料電池システム１００の動作について説明する。まず制御部７０は、スイッチ４１を開にするとともに、スイッチ５１を閉に制御する。そして、制御部７０は、酸化剤ガスおよび燃料ガスがそれぞれカソード電極１４およびアノード電極１６に供給されるように、酸化剤ガス供給部２０および燃料ガス供給部３０を制御する。
【００２９】
アノード電極１６に供給された燃料ガス中の水素は、プロトンと電子とに解離する。プロトンは、電解質膜１２を伝導してカソード電極１４に到達する。電子は、アノード電極１６から負荷回路５０を通って負荷５２に供給される。負荷５２は、供給された電子によって仕事をする。負荷５２に供給された電子は、その後、カソード電極１４に供給される。
【００３０】
カソード電極１４においては、酸化剤ガス中の酸素とプロトンと電子とが反応して、水が生成されるとともに電力が発生する。以上の作用によって、発電が行われる。なお、スイッチ５１が開に制御されると、燃料電池１０の発電が停止する。
【００３１】
ここで、図２（ａ）および図２（ｂ）を参照しつつ、発電停止後における燃料電池１０の挙動について説明する。図２（ａ）は、クロスリークを説明する図である。図２（ａ）に示すように、発電停止後に、アノード側の一部の水素が電解質膜１２を透過してカソード側に到達する。一方で、カソード側の一部の酸素が電解質膜１２を透過してアノード側に到達する。この現象をクロスリークという。
【００３２】
クロスリークが生じると、カソード側において水素と酸素とが反応する。それにより、カソード側の酸素が消費される。その結果、カソード電極１４の電位が低下し、カソード電極１４とアノード電極１６との電位差が小さくなる。一方で、アノード側に酸素が透過することによって、アノード電極１６の一部の領域で水素が欠乏する。この場合にカソード側に酸素が残留または供給されると、カソード電極１４の電位が上昇してカソード電極１４とアノード電極１６との間に閉回路が形成されることがある。
【００３３】
図２（ｂ）はこの閉回路を示す図である。カソード電極１４の電位が上昇すると、カソード電極１４の炭素を酸化させる方向に各領域において反応が生じる。まず、水素が欠乏していないアノード電極１６の領域２００においては、下記式（１）の反応によって、残留水素がプロトンと電子とに解離する。
Ｈ２→２Ｈ+＋２ｅ−・・・式（１）
【００３４】
領域２００で発生したプロトンは、電解質膜１２を伝導して、カソード電極１４に到達する。カソード電極１４の領域２１０においては、カソード電極１４の残留酸素とプロトンとが、領域２２０からの電子を受けて、下記式（２）の反応を起こす。それにより、水が発生する。
１／２Ｏ２＋２Ｈ+＋２ｅ−→Ｈ２Ｏ・・・式（２）
【００３５】
カソード電極１４の領域２２０においては、カソード電極１４の炭素が生成水を用いて下記式（３）のように酸化する。式（３）の反応により生じたプロトンは、電解質膜１２を伝導してアノード電極１６の水素欠乏領域２３０に供給される。なお、領域２２０においては、式（３）の他に式（４）に示すように、白金が溶出することもある。
１／２Ｃ＋Ｈ２Ｏ→１／２ＣＯ２＋２Ｈ+＋２ｅ−・・・式（３）
Ｐｔ→Ｐｔ２＋＋２ｅ−・・・式（４）
【００３６】
次に、水素欠乏領域２３０においては、クロスリークによってアノード電極１６に到達した酸素とプロトンと領域２００からの電子とが下記式（５）の反応により、水を生成する。
１／２Ｏ２＋２Ｈ+＋２ｅ−→Ｈ２Ｏ・・・式（５）
【００３７】
各領域の以上の反応によって、カソード電極１４およびアノード電極１６に閉回路が形成される。この閉回路の形成によって、カソード電極１４の触媒の形態が変化する。その結果、燃料電池１０の発電性能が低下するおそれがある。そこで、本実施例においては、制御部７０によって、カソード電位の上昇を抑制する制御が行われる。
【００３８】
具体的には、制御部７０は、スイッチ４１を閉に制御する。それにより、アノード電極１６の電位がカソード電極１４の電位に比較して高くなる。この場合、アノード電極１６においては、下記式（６）の反応式に従って、燃料ガス流路３５に残留する水素がプロトンと電子とに解離する。また、カソード電極１４においては、下記式（７）の反応式に従って、プロトンと電子とから水素が発生する。すなわち、アノード電極１６とカソード電極１４との間に、水素ポンプ反応が生じる。
【００３９】
Ｈ２→２Ｈ+＋２ｅ−・・・式（６）
２Ｈ+＋２ｅ−→Ｈ２・・・式（７）
【００４０】
この場合、カソード側における酸素が排出または消費されて、カソード電極１４の電位上昇が抑制される。それにより、図２（ｂ）に示した閉回路の形成を抑制することができる。その結果、燃料電池１０の性能低下を抑制することができる。
【００４１】
図３は、制御部７０の発電停止動作の一例を示すフローチャートである。まず、制御部７０は、発電を停止する（ステップＳ１）。具体的には、制御部７０は、酸化剤ガスおよび燃料ガスの供給を停止するとともに、スイッチ５１を開に制御する。例えば、燃料電池システム１００が車両に搭載されている場合には、制御部７０は、車両のイグニションスイッチがＯＦＦにされた場合に発電を停止する。
【００４２】
次いで、制御部７０は、カソード電極１４とアノード電極１６との電位差を取得する（ステップＳ２）。例えば、制御部７０は、電圧計６０の検出結果を取得することにより、カソード電極１４とアノード電極１６との電位差を取得することができる。なお、ステップＳ１の発電停止によって、カソード電極１４とアノード電極１６との電位差は、徐々に低下していく。
【００４３】
次いで、制御部７０は、カソード電極１４とアノード電極１６との電位差がしきい値以下になったか否かを判定する（ステップＳ３）。しきい値として、例えば０．１Ｖ程度の値を用いることができる。
【００４４】
ステップＳ３において、カソード電極１４とアノード電極１６との電位差がしきい値以下になったと判定された場合には、制御部７０は、スイッチ４１を閉に制御する（ステップＳ４）。その結果、水素ポンプ反応が生じる。なお、ステップＳ４の処理を、「電圧印加処理」と称する。
【００４５】
次いで、制御部７０は、アノード電極１６に燃料ガスが供給されるように燃料ガス供給部３０を作動させる（ステップＳ５）。それにより、水素ポンプ反応が継続して実行されるようになる。
【００４６】
次いで、制御部７０は、電圧印加処理によって発生した水素が酸化剤ガス流路２５に充填されたか否かを判定する（ステップＳ６）。例えば、制御部７０は、酸化剤ガス流路２５の体積をあらかじめＲＯＭ７１に記憶しておく。制御部７０は、スイッチ４１を閉に制御してからの時間と、スイッチ４１を閉に制御してから電圧印加回路４０に流れた電流値と、を基に、電圧印加処理によって発生した水素の体積を計算する。そして、制御部７０は、計算された水素の体積が酸化剤ガス流路２５の体積と等しくなった場合に、電圧印加処理によって発生した水素が酸化剤ガス流路２５に充填されたと判定する。
【００４７】
なお、スイッチ４１を閉に制御してからの時間は、制御部７０のタイマ７４によって計測される。スイッチ４１を閉に制御してから電圧印加回路４０に流れた電流値は、スイッチ４１を閉に制御してからの電流計６２の検出結果を積算することによって取得される。
【００４８】
ステップＳ６において、電圧印加処理によって発生した水素が酸化剤ガス流路２５に充填されたと判定された場合には、制御部７０は、フローチャートの実行を終了する。
【００４９】
なお、ステップＳ３において電位差がしきい値以下になったと判定されなかった場合には、制御部７０は、ステップＳ２を再度実行する。また、ステップＳ６において、電圧印加処理によって発生した水素が酸化剤ガス流路２５に充填されたと判定されなかった場合には、制御部７０は、ステップＳ４を再度実行する。
【００５０】
本実施例に係る燃料電池システム１００によれば、発電停止後に電圧印加処理が行われる（ステップＳ４）。その結果、水素ポンプ反応が生じて、カソード側における酸素が排出または消費されて、カソード電極１４の電位上昇が抑制される。それにより、燃料電池１０の性能低下を抑制することができる。
【００５１】
また、燃料電池システム１００によれば、カソード電極１４へのエアの逆流を抑制するためのバルブの設置、窒素パージのための窒素を搭載または生成するシステムの設置等、をすることなく燃料電池１０の性能低下を抑制することができる。したがって、燃料電池システム１００によれば、簡易な構成で燃料電池１０の性能低下を抑制することができる。
【００５２】
また、燃料電池システム１００によれば、カソード電極１４とアノード電極１６との電位差がしきい値以下になった場合に（ステップＳ３）、電圧印加処理が行われる。この場合、電圧印加処理時の電圧を小さくすることができる。
【００５３】
さらに、燃料電池システム１００によれば、電圧印加処理は、電圧印加処理によって発生した水素が酸化剤ガス流路２５に充填されたと判定されるまで実行される（ステップＳ６）。それにより、カソード電極１４の電位上昇をより抑制することができる。
【００５４】
なお、ステップＳ６において制御部７０は、電流値および時間を用いて、酸化剤ガス流路２５に水素が充填されたか否かを判定したが、それに限られない。例えば、制御部７０は、酸化剤ガス流路２５の酸素濃度に基づいて、酸化剤ガス流路２５に水素が充填されたか否かを判定してもよい。
【実施例２】
【００５５】
続いて、本発明の実施例２に係る燃料電池システム１００ａについて説明する。図４は、燃料電池システム１００ａの模式図である。燃料電池システム１００ａは、温度計６４をさらに備える点において、図１の実施例１に係る燃料電池システム１００と異なる。その他の構成は、実施例１に係る燃料電池システム１００と同じため、説明を省略する。
【００５６】
温度計６４は、燃料電池１０の温度を検出する。例えば、温度計６４は、燃料電池１０内部を流動する冷却水の温度に基づいて燃料電池１０の温度を検出する。
【００５７】
図５は、カソード電極１４の電位とカソード電極１４から発生したＣＯ２濃度との関係を示すグラフである。具体的には、図５は、発電停止後の燃料電池１０の温度が４０℃、０℃、−１０℃および−２０℃の場合の、カソード電極１４の電位とカソード電極１４から発生したＣＯ２濃度との関係を示すグラフである。図５において、横軸はカソード電極１４の電位（Ｖ）を示し、縦軸はカソード電極１４から発生したＣＯ２の濃度（ｐｐｍ）を示している。なお、カソード電極１４から発生したＣＯ２は、カソード電極１４の白金担持カーボンの炭素が酸化されて発生したＣＯ２である（上述した式（３）参照）。そのため、カソード電極１４のＣＯ２の濃度が高い程、カソード電極１４の形態変化度合いが大きいことを意味する。
【００５８】
図５から、燃料電池１０の温度が０℃以下の場合には、カソード電極１４のＣＯ２濃度は、０ｐｐｍ近傍であることが判る。したがって、図５から、燃料電池１０の温度が０℃以下の場合には、カソード電極１４の形態変化がほとんど生じないことが判る。そこで、本実施例においては、燃料電池１０の温度が０℃以下である場合には、電圧印加処理を行わない。それにより、不必要な電圧印加処理を省略することができる。
【００５９】
図６は、制御部７０の発電停止動作の一例を示すフローチャートである。図６は、ステップＳ３−１をさらに備える点において、図３と異なる。その他の構成は、図３と同じため、説明を省略する。
【００６０】
ステップＳ３−１において、制御部７０は、温度計６４の検出結果が０℃より高いか否かを判定する。ステップＳ３−１において温度計６４の検出結果が０℃より高いと判定された場合には、制御部７０は、ステップＳ４を実行する。ステップＳ３−１において温度計６４の検出結果が０℃より高いと判定されなかった場合には、制御部７０は、フローチャートの実行を終了する。
【００６１】
燃料電池システム１００ａによれば、制御部７０は、温度計６４の検出結果が０℃より高い温度の場合に（ステップＳ３−１）、電圧印加処理を実行する（ステップＳ４）。それにより、不必要な電圧印加処理を省略することができる。
【００６２】
実施例１および実施例２において、電圧印加回路４０および制御部７０が電圧印加手段に相当し、電圧計６０が電位差検出手段に相当し、電流計６２が電流検出手段に相当し、温度計６４が温度検出手段に相当し、制御部７０が判定手段に相当する。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】図１は、実施例１に係る燃料電池システムの模式図である。
【図２】図２（ａ）は、クロスリークを説明する図である。図２（ｂ）は閉回路を示す図である。
【図３】図３は、実施例１に係る制御部の発電停止動作の一例を示すフローチャートである。
【図４】図４は、実施例２に係る燃料電池システムの模式図である。
【図５】図５は、カソード電極の電位とカソード電極から発生したＣＯ２濃度との関係を示すグラフである。
【図６】図６は、実施例２に係る制御部の発電停止動作の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６４】
１０  燃料電池
１２  電解質膜
１４  カソード電極
１６  アノード電極
２０  酸化剤ガス供給部
２５  酸化剤ガス流路
３０  燃料ガス供給部
３５  燃料ガス流路
４０  電圧印加回路
４１  スイッチ
４２  電源
５０  負荷回路
５１  スイッチ
５２  負荷
６０  電圧計
６２  電流計
６４  温度計
７０  制御部
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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【図５】
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【図６】
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