(57)【要約】【課題】  周囲の気象による影響を抑制することにより、燃料電池の劣化防止及び発電効率の向上を図ることができる燃料電池システムを提供すること。【解決手段】  燃料電池モジュールＦＣでは、燃料電池セルスタック２１ａ〜２１ｃの近隣の大気圧に基づいて燃料電池の空気供給量をフィードバック制御している。従って、大気圧の変動による燃料電池セルスタック２１ａ〜２１ｃの温度変動が抑制され、燃料電池セルスタック２１ａ〜２１ｃを常に適切な温度範囲下で運転できる。燃料電池システムにおいては、運転時に燃料電池の温度が高温になりすぎると燃料電池の劣化が促進され、低温になりすぎると発電効率が低下するという問題がある。従って、上述の処理に基づいて、燃料電池セルスタック２１ａ〜２１ｃを常に適切な温度範囲下で運転することにより、燃料電池モジュールＦＣの劣化防止及び発電効率の向上を図ることができる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池セルを複数接続してなる燃料電池セルスタックと、前記燃料電池セルスタックの周囲に配置された断熱部材と、前記燃料電池の運転条件を制御する制御部とを備えた燃料電池システムであって、
前記燃料電池セルスタックの設置場所又はその近隣の気象状態に関する物理量を取得する検出部を備え、
前記制御部は、前記検出部によって取得された前記物理量に基づいて燃料電池の運転条件をフィードバック制御することを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
前記物理量は、大気圧であ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】
前記物理量は、降水確率であ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４】
前記燃料電池セルスタックに向けて空気を供給する空気供給部を備え、
前記制御部は、前記物理量に基づいて前記空気供給部から供給される空気量を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記燃料電池セルスタックに向けて燃料ガスを供給する燃料供給部を備え、
前記制御部は、前記物理量に基づいて前記燃料供給部から供給されるガス量を制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記制御部は、前記物理量に基づいて前記燃料電池セルスタックにおける発電電流又は発電電力を制御することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載の燃料電池システム。
【請求項７】
燃料電池セルを複数接続してなる燃料電池セルスタックと、前記燃料電池セルスタックの周囲に配置された断熱部材と、前記燃料電池の運転条件を制御する制御部とを備えた燃料電池システムの運転方法であって、
前記燃料電池セルスタックの設置場所又はその近隣の気象状態に関する物理量を取得し、
前記検出部によって取得された前記物理量に基づいて前記燃料電池の運転条件をフィードバック制御することを特徴とする燃料電池システムの運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体酸化物形燃料電池システム及びその運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
化学エネルギーを電気エネルギーに直接変換できる燃料電池システムの開発が進められている。燃料電池の中でも、固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）システムは、特に発電効率の高い燃料電池として着目されている。
【０００３】
固体酸化物形燃料電池の発電効率を更に高めることを目的とする技術として、例えば特許文献１では、全負荷運転時に燃料極オフガス中の水素を水素吸蔵体容器に貯蔵し、部分負荷運転時に水素吸蔵体容器中の水素を燃料として発電する燃料電池システムが開示されている。また、例えば特許文献２では、燃料電池セルスタックと断熱保温層との間又は断熱保温層中に、加熱器や蓄熱器といった熱利用手段を備えた燃料電池システムが開示されている。
【特許文献１】特開２００４−０７１３１５号公報
【特許文献２】特開２００５−１００８２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した燃料電池システムにおいては、運転時に燃料電池の温度が高温になりすぎると燃料電池の劣化が促進され、低温になりすぎると発電効率が低下するという問題がある。一方、燃料電池システムの温度は、運転を行うか否かに関わらず、周囲の気象状態からの影響によって変動を受けることが考えられる。そのため、周囲環境を考慮に入れた上で、適切な温度で燃料電池システムを運転させる技術が求められている。
【０００５】
本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、周囲環境による影響を抑制することにより、燃料電池の劣化防止及び発電効率の向上を図ることができる燃料電池システム及びその運転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】
上記目的を達成するために、本発明に係る燃料電池システムは、燃料電池セルを複数接続してなる燃料電池セルスタックと、燃料電池セルスタックの周囲に配置された断熱部材と、燃料電池の運転条件を制御する制御部とを備えた燃料電池システムであって、燃料電池セルスタックの設置場所又はその近隣の気象状態に関する物理量を取得する検出部を備え、制御部は、検出部によって取得された物理量に基づいて燃料電池の運転条件をフィードバック制御することを特徴としている。
【０００７】
また、本発明に係る燃料電池システムの運転方法は、燃料電池セルを複数接続してなる燃料電池セルスタックと、燃料電池セルスタックの周囲に配置された断熱部材と、燃料電池の運転条件を制御する制御部とを備えた燃料電池システムの運転方法であって、燃料電池セルスタックの設置場所又はその近隣の気象状態に関する物理量を取得するステップと、検出部によって取得された物理量に基づいて燃料電池の運転条件をフィードバック制御するステップとを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、周囲環境による影響を抑制することにより、燃料電池の劣化防止及び発電効率の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明を実施するための最良の形態を説明するのに先立って、本発明に至った背景、本発明の作用効果について説明する。本発明者らは、本発明の課題を解決するために様々な角度から燃料電池システムの運転について検討を行った。まず、燃料電池システムを運転する際に、何も操作を行わない条件であっても、燃料電池モジュールの温度が変動する現象を見出した。そこで、神奈川県茅ケ崎市において１１月下旬の第１日目１時００分から第８日目２３時００分まで（以下、実験期間）、何も操作をせずに燃料電池モジュールの運転を行い、気圧変化とモジュール温度との関係を検討した。上記実験期間における横浜気象台（神奈川県）での大気圧変化を図１に示す。また、図２には、大気圧とその移動平均（２０時間）変化と燃料電池モジュールにおける温度変化の比較をまとめた。
【００１０】
この検討により得られた知見は次の通りである。大気圧変化の２０区間移動平均と特に燃料電池セル下段の温度変化がほぼ対称的な変動状態になっている。たとえば大気圧が下がると遅れて、特に燃料電池セル下段の温度が上がる傾向が見られる。これは、おそらく大気圧が下がることにより断熱性が向上した効果が遅れて現れているものと思われる。燃料電池セル上段では空気ヒータ、燃料電池セル中段では燃料電池セルの発熱の影響が大きいためこの影響は相対的に小さくなるものと思われる。燃料電池セル下段では断熱材で囲まれている部分が多く、また、燃料ガス流量も少ないため最も影響が出たものと推定している。また、大気圧による電池性能の変動も影響しているものと思われる。大気圧が下がると発電性能が下がり、その分だけ発熱量が増える。これより燃料電池システム側で操作をしなくても大気圧の変化により、最高温となる燃料電池セル中段でも１０℃弱の変動があることがわかった。もっとも、この検討は大気圧の変動が燃料電池モジュールに与える影響を検討したものであるけれども、その他の気象要素も燃料電池モジュールに何らかの影響を与えるのではないかと推測できることから、この検討結果は他の気象要素についても敷衍できるものと考えられる。本発明者らはこれらの知見に基づき、大気圧の変化やその他の気象変動を織り込んだ操作で、上記課題を解決すべく以下に述べる本発明を成しえたものである。
【００１１】
本発明に係る燃料電池システムは、燃料電池セルを複数接続してなる燃料電池セルスタックと、燃料電池セルスタックの周囲に配置された断熱部材と、燃料電池の運転条件を制御する制御部とを備えた燃料電池システムであって、燃料電池セルスタックの設置場所又はその近隣の気象状態に関する物理量を取得する検出部を備え、制御部は、検出部によって取得された物理量に基づいて燃料電池の運転条件をフィードバック制御することを特徴としている。
【００１２】
また、本発明に係る燃料電池システムの運転方法は、燃料電池セルを複数接続してなる燃料電池セルスタックと、燃料電池セルスタックの周囲に配置された断熱部材と、燃料電池の運転条件を制御する制御部とを備えた燃料電池システムの運転方法であって、燃料電池セルスタックの設置場所又はその近隣の気象状態に関する物理量を取得し、検出部によって取得された物理量に基づいて燃料電池の運転条件をフィードバック制御することを特徴としている。
【００１３】
本発明に係る燃料電池システム及び運転方法は、燃料電池セルスタックの設置場所又はその近隣の気象状態に関する物理量に基づいて燃料電池の運転条件をフィードバック制御する。したがって、気象状態による燃料電池セルスタックの温度変動が抑制され、燃料電池セルスタックを適切な温度範囲下で運転することが可能となる。これにより、燃料電池の劣化防止及び発電効率の向上を図ることができる。
【００１４】
また、物理量は、大気圧であることが好ましい。燃料電池セルスタックの周囲に断熱部材が配置されていることから、周囲の大気圧が変動すると、時間的に遅れて燃料電池セルスタックの温度が変動する傾向がある。したがって、大気圧に基づいて燃料電池セルスタックの運転条件を制御することにより、燃料電池セルスタックをより適切な温度範囲下で運転することができる。
【００１５】
また、物理量は、降水確率であることが好ましい。降水確率と大気圧とは一定の関連性があるので、上記の場合と同様に、降水確率に基づいて燃料電池セルスタックの運転条件を制御することにより、燃料電池セルスタックを適切な温度範囲下で運転することができる。
【００１６】
また、燃料電池セルスタックに向けて空気を供給する空気供給部を備え、制御部は、物理量に基づいて空気供給部から供給される空気量を制御することが好ましい。これにより、燃料電池セルスタックを一層確実に適切な温度範囲下で運転することができる。
【００１７】
また、燃料電池セルスタックに向けて燃料ガスを供給する燃料供給部を備え、制御部は、物理量に基づいて燃料供給部から供給されるガス量を制御することが好ましい。これにより、燃料電池セルスタックを一層確実に適切な温度範囲下で運転することができる。
【００１８】
また、制御部は、物理量に基づいて燃料電池セルスタックにおける発電電流又は発電電力を制御することが好ましい。これにより、燃料電池セルスタックを一層確実に適切な温度範囲下で運転することができる。
【００１９】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２０】
図３は、本実施形態に係る燃料電池モジュールＦＣを部分的に破断した概略的な斜視図である。燃料電池モジュールＦＣは、燃料ガスと空気（酸化剤ガス）とを電気化学反応させることで発電するための装置として構成されている。
【００２１】
燃料電池モジュールＦＣは、燃料電池セル２と、集電部材３，４と、集電ロッド５と、空気ヘッダ６と、空気供給管７と、モジュール容器８と、絶縁断熱部材９と、断熱部材１０とを備えている。
【００２２】
燃料電池セル２は、２列×６列の１２本ごとに燃料電池セルスタック（図３において明示しない）として構成され、モジュール容器８内に収められている。各燃料電池セル２は、有底筒状であって、主にセラミックス材料からなり筒の内側から外側に向かって空気極、固体酸化物電解質、燃料極の多層構造を形成している。燃料電池セル２の内壁すなわち空気極に空気、外壁すなわち燃料極に燃料ガスが接触すると、空気極と燃料極との間に電位差が生じ、電解質内でＯ２−イオンが移動して電気化学反応が起こり発電が行われる。燃料電池セル２が発電した電気は、集電部材３，４によって集電され、集電ロッド５によって外部に取出される。
【００２３】
各燃料電池セル２に供給される空気は、空気供給管７を通って空気ヘッダ６に供給された空気が分配されて供給される。本実施形態の場合空気ヘッダ６は３つ設けられており、それぞれの空気ヘッダ６に空気供給管７が繋がれている。空気供給管７の上流側は空気の供給元に連結されている。
【００２４】
空気ヘッダ６は、各燃料電池セル２に供給される空気を一時的に貯留して昇温させる役割を果たすと共に、各燃料電池セル２に空気を分配する役割も果たしている。空気ヘッダ６は、各燃料電池セル２に供給する空気の流路を燃料電池セル２の数に応じて複数の系統に分配するためのものでもあるので、燃料電池セル２の数に応じてその配置数量が増減される。
【００２５】
各燃料電池セル２に供給される燃料ガスは、各燃料電池セル２の下方から供給される（詳細は後述する）。
【００２６】
燃料電池セル２、集電部材３，４、及び空気ヘッダ６は、直方体形状のモジュール容器８に収容されている。このモジュール容器８は、運転時に高温になることから、例えば、インコネルやステンレスなどの耐熱性の合金材料により形成されている。また、燃料ガスや空気を外部に漏出させないために密閉構造となっている。モジュール容器８の内側には、燃料電池セル２とモジュール容器８とを絶縁すると共に、モジュール容器８内部を保温するための絶縁断熱部材９が設けられている。絶縁断熱部材９は、アルミナ繊維等で形成されている。モジュール容器８は更に、動作温度を安定に保つためにその全体が、例えばシリカ、アルミナ、シリコンカーバイドなどを主成分とする高気孔率の材料からなる断熱部材１０で覆われている。
【００２７】
続いて、図４を参照しながら、燃料電池セル２の配置態様について説明する。図４は、図３において空気ヘッダ６側から燃料電池セル２側を見通す方向における横断面図である。燃料電池セル集合体２１は、複数の燃料電池セルスタック２１ａ，２１ｂ，２１ｃを備えている。各燃料電池セルスタック２１ａ，２１ｂ，２１ｃは、１２本の燃料電池セル２を有し、それぞれの燃料電池セル２は、２列（図中ｘ方向）×６列（図中ｙ方向）に配置されている。
【００２８】
各燃料電池セル２は有底円筒状であって、その開口部２ａを空気ヘッダ６側に向けて配置されている。各燃料電池セル２は、セル間集電部材１３及び導電性のセル接続部材１４を介して、電気的に２並列×６直列に接続されている。なお、燃料電池セル２は、発電容量等に応じて本数や配列が適宜選択される。
【００２９】
各燃料電池セルスタック２１ａ，２１ｂ，２１ｃは、所定の間隔を置いて３列（図中ｘ方向）に配置されており、３６本の燃料電池セル２を有する燃料電池セル集合体２１を構成している。それぞれの燃料電池セルスタック２１ａ，２１ｂ，２１ｃは、集電部材３を介して電気的に直列に接続されている。このように直列接続された燃料電池セルスタック２１ａ，２１ｂ，２１ｃの両端に配置される燃料電池セルスタック２１ａ，２１ｃの端部には、集電部材４が繋がれている。集電部材４は集電ロッド５に繋がれているので、集電ロッド５を介して外部に電力を取り出すことができる。
【００３０】
各燃料電池セルスタック２１ａ，２１ｂ，２１ｃにはそれぞれ、燃料電池セル２が６列に並べられている一対の側面に接するように絶縁板１６が配置されている。更に、隣接する絶縁板１６の間には熱伝導板１５が配置されている。燃料電池セルスタック２１ａ，２１ｃと絶縁断熱部材９との間にも熱伝導板１５が配置されている。熱伝導板１５と集電部材３，４との間には、絶縁棒１１が配置されている。
【００３１】
このように熱伝導板１５が配置されることで、局部的に燃料電池セル２の温度が部分的に高くなっても、熱伝導板１５を介して高温部分から低温部分へ熱が移動しやすくなり、燃料電池セル２の温度分布を均一化させることができる。
【００３２】
また、上述したように絶縁板１６及び絶縁棒１１が配置されることで、熱伝導板１５と燃料電池セル２との間の電気絶縁性、及び熱伝導板１５と集電部材３，４との間の電気絶縁性が確保される。
【００３３】
続いて、図５を参照しながら、燃料電池セル２の配置態様と燃料ガス及び空気の供給態様について説明する。図５は、燃料電池モジュールＦＣの縦断面図であって、モジュール容器８の内部を示す図である。
【００３４】
図５に示すように、モジュール容器８の下方には、モジュール容器８内に導入する燃料ガスを均一に分散するための燃料ガス分散室１７が配置されている。この燃料ガス分散室１７内には、燃料ガスを予備分散する予備分散板１８が配置されている。この予備分散板１８には燃料ガス通気孔１９が形成されている。また、予備分散板１８の上方には、例えばＮｉフォームからなる燃料ガス分散材２０が配置されている。燃料ガス分散室１７の上流側（図中下側）には、燃料ガス供給管２２が設けられ、この燃料ガス供給管２２の上流側は燃料ガスの供給元に連結されている。また、モジュール容器８と燃料ガス分散室１７との間には、燃料ガスを燃料ガス分散室１７からモジュール容器８に通気させるための燃料ガス分散板２３が設けられている。この燃料ガス分散板２３には、複数の燃料ガス供給孔２４が形成されている。
【００３５】
また、燃料電池セル集合体２１の上方に配置される空気ヘッダ６には、燃料電池セル２の空気極に空気を導入する複数の空気導入管２５が連結されている。この空気導入管２５は、燃料電池セル２の管内に挿入され、その下端部は燃料電池セル２の底面付近まで延びている。
【００３６】
また、モジュール容器８内には、燃料電池セル２の長尺方向に対して垂直方向に沿って形成される矩形状の仕切板２６が設けられている。この仕切板２６は、アルミナ繊維を積層してブランケット状に形成したものが用いられている。モジュール容器８内において、この仕切板２６で仕切られた上側に燃焼室２７が形成され、下側に発電室２８が形成される。ここで、燃焼室２７は、発電室２８で反応に寄与しなかった余剰の燃料ガスと、各燃料電池セル２の筒内で反応に寄与しなかった余剰の空気とを混合して燃焼させるための空間である。発電室２８は、燃料ガス供給孔２４から導入される燃料ガスを各燃料電池セル２に接触させ、各燃料電池セル２の管内に流れる空気との電気化学反応を生じさせて発電させるための空間である。
【００３７】
また、仕切板２６は、残余の燃料ガスを発電室２８から燃焼室２７に排出する。
【００３８】
続いて、図６を参照しながら、燃料電池モジュールＦＣを用いた燃料電池システムＦＣＳの構成について説明する。図６は、燃料電池システムＦＣＳの構成を示すブロック図である。図６に示すように、燃料電池システムＦＣＳは、燃料電池モジュールＦＣと、燃料供給部ＦＰと、空気供給部ＡＰと、水供給部ＷＰと、電力取出部ＥＰと、検出部５０と、制御部ＣＳとを備えている。燃料供給部ＦＰ、空気供給部ＡＰ、水供給部ＷＰ、及び電力取出部ＥＰは、燃料電池システムＦＣＳの補器ＡＤを構成している。
【００３９】
燃料供給部ＦＰは、燃料供給源としての都市ガス配管から燃料ガスを燃料電池モジュールＦＣに供給する部分であって、燃料ポンプ、電磁弁を有している。燃料供給部ＦＰから供給される燃料ガスは燃料ガス供給管２２へと送り出される。
【００４０】
空気供給部ＡＰは、空気供給源としての大気中から空気を燃料電池モジュールＦＣに供給する部分であって、空気ブロア、電磁弁を有している。空気供給部ＡＰから供給される空気は空気供給管７へと送り出される。
【００４１】
水供給部ＷＰは、水供給源としての水道管から水を燃料電池モジュールＦＣに供給する部分であって、水ポンプ、電磁弁を有している。水供給部ＷＰから供給される水は、燃料電池モジュールＦＣ外部で水蒸気とされて供給される。
【００４２】
電力取出部ＥＰは、燃料電池モジュールＦＣから電力を取り出す部分であって、インバータ等の電力変換装置を有している。電力取出部ＥＰは、集電ロッド５と繋がっていて、変換した電力は電力供給先へと送り出すように構成されている。
【００４３】
検出部５０は、燃料電池セルスタック２１ａ，２１ｂ，２１ｃの近隣の気象状態に関する物理量を取得する部分である。より具体的には、検出部５０は、大気圧センサである。検出部５０は、例えば１時間ごとに検出した大気圧データを制御部ＣＳに出力する。
【００４４】
制御部ＣＳは、燃料供給部ＦＰ、空気供給部ＡＰ、補器ＡＤ、及び電力取出部ＥＰのそれぞれを制御するための部分であって、ＣＰＵやＲＯＭを有している。燃料電池モジュールＦＣの動作は、制御部ＣＳからの指示信号に基づいて実行される。制御部ＣＳは、検出部５０によって取得された物理量に基づいて燃料電池セルスタック２１ａ，２１ｂ，２１ｃの運転条件をフィードバック制御する
【００４５】
以上のように構成された燃料電池システムＦＣＳの動作について説明する。
【００４６】
発電室２８を電気化学反応が生じる温度（７００〜１０００℃）に昇温する。空気供給部ＡＰから空気を空気供給管７から空気ヘッダ６内に供給する。空気ヘッダ内の空気は、複数の空気導入管２５内を下方に流れ、下端から燃料電池セル２の筒内に流出する。流出した空気は、燃料電池セル２の筒内を上方に流れる。このとき、空気は、空気極に接触して反応に供される。反応で消費されなかった空気は、燃料電池セル２の開口部２ａから燃焼室２７に達する。
【００４７】
また、燃料供給部ＦＰから燃料ガスを燃料ガス供給管２２に供給し、燃料ガス分散室１７内に供給する。供給された燃料ガスは、燃料ガス分散板２３に形成された複数の燃料ガス供給孔２４から発電室２８内に導入され、各燃料電池セル２を包囲しながら発電室２８内を上方に流れる。このとき、燃料ガスは、燃料極に接触して反応に供される。反応で消費されなかった燃料ガスは、仕切板２６を通って燃焼室２７に達する。
【００４８】
燃焼室２７に達した残余の燃料ガスは残余の空気と混合し、所定の点火装置を用いて、または温度の上昇により自然に燃焼し、排出ガスが、モジュール容器８の上壁に連結された排ガス管から燃焼室２７の外に排出される。この排出ガスは高温となるために、発電室２８を加熱するための熱源としても利用される。
【００４９】
続いて、制御部ＣＳにおける燃料電池システムＦＣＳの運転条件制御について説明する。
【００５０】
図７は、当該運転条件制御を示すフローチャートである。図７に示すように、まず、検出部５０において、燃料電池セルスタック２１ａ，２１ｂ，２１ｃの近隣の大気圧の検出が行われる（ステップＳ０１）。大気圧の検出は、例えば１時間ごとに行われ、検出された大気圧データは、制御部ＣＳに順次出力される。
【００５１】
制御部ＣＳは、検出部５０から受け取った大気圧データについて、例えば２０データ点ごとの移動平均処理を行う（ステップＳ０２）。燃料電池セルスタック２１ａ，２１ｂ，２１ｃの周囲には断熱部材１０等が配置されているため、燃料電池セルスタック２１ａ，２１ｂ，２１ｃの温度変化は、大気圧の変動に対して約２０時間遅れて生じる傾向がある。そこで、上述した移動平均処理を行うことにより、大気圧の変動と燃料電池セルスタック２１ａ，２１ｂ，２１ｃの温度変動とを略一致させることができる。
【００５２】
次に、制御部ＣＳは、移動平均処理後の大気圧データに基づいて、空気供給部ＡＰから燃料電池セルスタック２１ａ，２１ｂ，２１ｃに供給される空気量を調整する（ステップＳ０３）。図８は、空気供給量の制御の一例を示す図である。図８に示す例では、大気圧基準値に対する大気圧データの変動と反転するように、空気量基準値に対する空気供給量を変動させている。また、空気供給量の変動量は、大気圧データの変動量に対して２倍の感度となっている。すなわち、大気圧データが基準値に対して１％増加した場合には、空気供給量を基準値に対して２％減少させるようになっている。
【００５３】
以上説明したように、燃料電池モジュールＦＣでは、燃料電池セルスタック２１ａ，２１ｂ，２１ｃの近隣の大気圧に基づいて燃料電池の空気供給量をフィードバック制御している。したがって、大気圧の変動による燃料電池セルスタック２１ａ，２１ｂ，２１ｃの温度変動が抑制され、燃料電池セルスタック２１ａ，２１ｂ，２１ｃを常に適切な温度範囲下で運転することが可能となる。これにより、燃料電池システムＦＣＳの劣化防止及び発電効率の向上を図ることができる。
【００５４】
本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、気象状態に関する物理量を取得する検出部５０として大気圧センサを例示したが、検出部５０は、降水確率に関する情報を外部サーバ等から取得する受信部であってもよい。降水確率と大気圧とは一定の関連性があるので、上記の場合と同様に、降水確率に基づいて燃料電池セルスタック２１ａ，２１ｂ，２１ｃの運転条件を制御することにより、燃料電池セルスタック２１ａ，２１ｂ，２１ｃを適切な温度範囲下で運転することができる。
【００５５】
また、上記実施形態では、大気圧データの変動に基づいて空気供給量の制御を行っているが、制御部ＣＳによる制御は、例えば燃料供給部ＦＰから供給される燃料ガス量について行ってもよい。また、制御部ＣＳに所定の抵抗を接続し、燃料電池セルスタック２１ａ，２１ｂ，２１ｃにおける発電電流又は発電電力を制御してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】大気圧変動を示す図である。
【図２】大気圧変動と燃料電池モジュールの温度変化とを示す図である。
【図３】本実施形態に係る燃料電池システムを部分的に破断した概略的な斜視図である。
【図４】図１において空気ヘッダ側から燃料電池セル側を見通す方向における横断面図である。
【図５】燃料電池システムの縦断面図である。
【図６】燃料電池の構成を示すブロック図である。
【図７】制御部における燃料電池の運転条件制御を示すフローチャートである。
【図８】空気供給量の制御の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
２…燃料電池セル、２ａ…開口部、３，４…集電部材、５…集電ロッド、６…空気ヘッダ、７…空気供給管、８…モジュール容器、９…絶縁断熱部材、１０…断熱部材、１１…絶縁棒、１３…セル間集電部材、１４…セル接続部材、１５…熱伝導板、１６…絶縁板、１７…燃料ガス分散室、１８…予備分散板、１９…燃料ガス通気孔、２０…燃料ガス分散材、２１…燃料電池セル集合体、２１ａ，２１ｂ，２１ｃ…燃料電池セルスタック、２２…燃料ガス供給管、２３…燃料ガス分散板、２４…燃料ガス供給孔、２５…空気導入管、２６…仕切板、２７…燃焼室、２８…発電室、５０…検出部、ＡＤ…補器、ＡＰ…空気供給部、ＣＳ…制御部、ＥＰ…電力取出部、ＦＣ…燃料電池モジュール、ＦＣＳ…燃料電池システム、ＦＰ…燃料供給部、ＷＰ…水供給部。
【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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【図８】
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