CN101179132A - 燃料电池系统以及包含该系统的运输设备 - Google Patents

Abstract

提供能抑制燃料水溶液的浓度变化的燃料电池系统及包含该系统的运输设备。摩托车(10)包括燃料电池系统(100)，该系统包括：电池堆叠体(102)，保持用于供给电池堆叠体(102)的甲醇水溶液的水溶液箱(116)，保持甲醇燃料的燃料箱(114)，保持水的水箱(118)，向水溶液箱(116)提供燃料箱(114)的甲醇燃料的燃料泵(128)，向水溶液箱(116)提供水箱(118)的水的水泵(146)及控制燃料电池系统(100)的CPU(156)。CPU(156)用水泵(146)的驱动时间和输出获取对水溶液箱(116)的供水量，控制燃料泵(128)以供给水溶液箱(116)与该供水量相应的甲醇燃料。

Description

燃料电池系统以及包含该系统的运输设备

技术领域

本发明涉及燃料电池系统以及包含该系统的运输设备，更特定地说，涉及保持燃料水溶液的燃料电池系统以及包含该系统的运输设备。

背景技术

一般，在直接向燃料电池提供燃料水溶液的燃料电池系统中，以将保持燃料水溶液的水溶液保持装置的液量保持为规定量的方式，向水溶液保持装置供水，这已众所周知。

另外，在专利文献1中，公开了如下一种技术：在直接向燃料电池提供燃料水溶液的燃料电池系统中，使用燃料电池的开路电压(Open CircuitVoltage)检测燃料水溶液的浓度，基于该检测结果调整燃料水溶液的浓度。

专利文献1：再公表WO2004/030134号公报

通常，温度越低，燃料水溶液的化学变化越缓和，所以燃料水溶液的温度越低，不同浓度之间的开路电压差越小。另外，在燃料电池的发电停止期间，阳极侧的反应所生成的质子不与氧反应而被蓄积起来。然后在发电开始时该蓄积起来的质子急剧地与氧反应，所以开路电压变得不稳定。

根据上面所述，在燃料水溶液温度较低时或者发电开始后一段时间内，浓度的检测结果的可靠性较低，不能适当地调整浓度。在这样的情况下，如果为了将液量保持为规定量而向水溶液保持装置供水，则会有燃料水溶液的浓度变化较大的问题。在专利文献1中，并没有公开在燃料水溶液温度较低时(参照专利文献1的图2)或者发电开始时怎样检测调整浓度。

发明内容

因此，本发明的主要目的在于提供一种能够抑制燃料水溶液的浓度变化的燃料电池系统以及包含该系统的运输设备。

根据本发明的一方面，提供一种燃料电池系统，其中包括：燃料电池；水溶液保持装置，其保持用于向燃料电池提供的燃料水溶液；供水装置，其向水溶液保持装置供水；燃料供给装置，其向水溶液保持装置提供燃料；供水量获取装置，其获取与由供水装置向水溶液保持装置提供的水的供水量有关的数据；以及控制装置，其基于由供水量获取装置获取的与供水量有关的数据来控制燃料供给装置。

在本发明中，控制装置以向水溶液保持装置提供与供水量相对应的燃料的方式控制燃料供给装置。通过这样与供水量相对应地向水溶液保持装置提供燃料，即使不能适当地调整燃料水溶液的浓度时，也能抑制伴随着水的供给而产生的燃料水溶液的浓度变化。

优选的是：还包括第1燃料供给量获取装置，其基于由供水量获取装置获取的与供水量有关的数据，来获取与给水溶液保持装置的燃料的供给量有关的数据；控制装置，基于由第1燃料供给量获取装置获取的与燃料的供给量有关的数据，来控制燃料供给装置。此时，第1燃料供给量获取装置获取与燃料的供给量有关的数据，控制装置基于该与燃料的供给量有关的数据控制燃料供给装置，所述燃料的供给量与供水量相对应。由此能够向水溶液保持装置提供适当量的燃料。

另外，优选的是：还包括第2燃料供给量获取装置，其基于与燃料水溶液的浓度有关的信息，来获取与给水溶液保持装置的燃料的供给量有关的数据；控制装置，基于由第1燃料供给量获取装置获取的与燃料的供给量有关的数据和由第2燃料供给量获取装置获取的与燃料的供给量有关的数据，来控制燃料供给装置。此时，第2燃料供给量获取装置获取基于与燃料水溶液的浓度有关的信息的、与燃料的供给量有关的数据。然后，控制装置基于第1以及第2燃料供给量获取装置各自获取的与燃料的供给量有关的数据来控制燃料供给装置。由此，能够也根据燃料电池处的燃料的消耗量等向水溶液保持装置提供燃料，能够使提供给燃料电池的燃料水溶液接近所希望的浓度。

在这里，作为与浓度有关的信息，可以使用浓度检测装置的检测结果，也可以使用燃料的消耗量等的计算结果。

更优选的是，还包括：浓度检测装置，其检测燃料水溶液的浓度；以及判断装置，其判断能否信赖浓度检测装置的检测结果；在判断装置判断为能够信赖浓度检测装置的检测结果时，第2燃料供给量获取装置基于浓度检测装置的检测结果来获取与燃料的供给量有关的数据。通过这样第2燃料供给量获取装置在浓度检测装置的检测结果的可靠性较高时基于浓度检测装置的检测结果获取与燃料的供给量有关的数据，能够抑制伴随着燃料电池处的燃料的消耗而产生的浓度变化以及伴随着渗透、气化等而产生的浓度变化。因此，能够更可靠地使提供给燃料电池的燃料水溶液接近所希望的浓度。

优选的是：还包括消耗量获取装置，其获取燃料电池处的燃料的消耗量；在判断装置判断为不能够信赖浓度检测装置的检测结果时，第2燃料供给量获取装置基于由消耗量获取装置获取的燃料的消耗量来获取与燃料的供给量有关的数据。由此，即使在不能基于浓度检测装置的检测结果获取与燃料的供给量有关的数据时，也能够抑制伴随着水的供给而产生的浓度变化以及伴随着燃料电池处的燃料的消耗而产生的浓度变化，能够更可靠地抑制燃料水溶液的浓度变化。

另外优选的是，还包括：温度检测装置，其检测燃料水溶液的温度；以及计时装置，其对从燃料电池的发电开始算起的时间进行计时；判断装置，基于温度检测装置的检测结果和计时装置的计时结果来判断是否能够信赖浓度检测装置的检测结果。此时，基于由温度检测装置检测出的燃料水溶液的温度和由计时装置计量的从燃料电池的发电开始算起的时间，能够很容易地判断是否能够信赖浓度检测装置的检测结果。

更优选的是：由供水装置向水溶液保持装置提供的水，是由燃料电池的电化学反应生成的。通过这样向水溶液保持装置提供由燃料电池的电化学反应生成的水，即使不从外部供水也能够在系统内维持水的供应。

优选的是：还包括水保持装置，其保持来自燃料电池的水；供水装置，向水溶液保持装置提供水保持装置所保持的水。在该燃料电池系统中，来自燃料电池的水和排气被导入水保持装置。然后，被导入水保持装置的水和排气中，水被保持在水保持装置，排气被排出。通过这样由供水装置将保持在水保持装置中的水向水溶液保持装置提供，与从燃料电池将水和排气直接向水溶液保持装置提供的情况相比，能够高效地向水溶液保持装置供水。另外，通过将水保持在水保持装置中，能够容易地向水溶液保持装置仅提供水，所以与从燃料电池将水和排气直接向水溶液保持装置提供的情况相比，能够获取给水溶液保持装置的正确的供水量。

另外优选的是：与供水量有关的数据包含供水装置的驱动时间。基于供水装置的驱动时间，能够容易且正确地获取与对水溶液保持装置的供水量有关的数据。

更优选的是：还包括第1液量检测装置，其检测水溶液保持装置的液量；供水量获取装置基于第1液量检测装置的检测结果来获取与供水量有关的数据。此时，检测出供水前的水溶液保持装置的液量和供水后的水溶液保持装置的液量，能够获取它们的差作为对水溶液保持装置的供水量。通过这样将伴随着水的供给而产生的水保持装置的液量的增加量设为供水量，能够获取更正确的供水量。

优选的是：第1液量检测装置基于水溶液保持装置的液面的高度来检测水溶液保持装置的液量。一般，已知的是向燃料电池循环提供燃料水溶液的燃料电池系统、以将水溶液保持装置的液量保持为规定量的方式向水溶液保持装置供水的燃料电池系统。在这样的燃料电池系统中，在发电时伴随着燃料水溶液的回流等，通过发电而产生的二氧化碳等气体会与燃料水溶液一起被提供给水溶液保持装置，所以在水溶液保持装置的燃料水溶液中会产生气泡。在基于水溶液保持装置的液面的高度(液位)来检测水溶液保持装置的液量时，在发电时检测出的是含有气泡的燃料水溶液的液位。因此，在发电时虽然实际的液量小于规定量，但却识别为水溶液保持装置的液量为规定量。在发电停止后一段时间后，气泡会消失，所以在下次的运行开始时，会检测出液量小于规定量，为了将液量调整为规定量，会向水溶液保持装置提供大量的水。此时，燃料水溶液的浓度变化会变得特别大。本发明能够与供水量相对应地向水溶液保持装置提供燃料，所以通过使用基于液位检测液量的第1液量检测装置，即使向水溶液保持装置提供大量的水，也能可靠地抑制燃料水溶液的浓度变化。

另外优选的是：还包括第2液量检测装置，其检测水保持装置的液量；供水量获取装置基于第2液量检测装置的检测结果来获取与供水量有关的数据。此时，第2液量检测装置检测出供水前的水溶液保持装置的液量和供水后的水溶液保持装置的液量，供水量获取装置能够获取它们的差作为对水溶液保持装置的供水量。通过这样将伴随着水的供给而产生的水保持装置的液量的减少量设为对水溶液保持装置的供水量，能够获取更正确的供水量。

更优选的是：还包括第1液量检测装置，其检测水溶液保持装置的液量；控制装置，在第1液量检测装置的检测结果小于第1规定量时，控制供水装置以提供水，并基于与在第1液量检测装置的检测结果小于第1规定量时提供的供水量有关的数据，控制燃料供给装置。此时，在水溶液保持装置内的液量不超过第1规定量的范围内提供水，与供水量相对应地提供燃料。因此，能够将水溶液保持装置内的水溶液调整为适当的量，并且能够正确地进行浓度控制。

优选的是，还包括：水保持装置，其保持来自燃料电池的水；以及第2液量检测装置，其检测水保持装置的液量；控制装置，在第1液量检测装置的检测结果小于第1规定量并且第2液量检测装置的检测结果大于等于第2规定量时，控制供水装置以提供水。此时，在水保持装置内的液量小于第2规定量时能够停止水的供给，所以能够防止由于水用尽而水泵等供水装置空转，并且能够正确地获取供水量。

运输设备，希望能够稳定行驶。本发明的燃料电池系统，能够抑制燃料水溶液的浓度变化，所以能够使燃料电池的输出稳定，能够稳定驱动辅机以及运输设备。因此，本发明的燃料电池系统适于应用于运输设备。

本发明的上述的目的以及其他的目的、特征、情况以及优点，从与附图相关地进行的、下面的实施方式的详细的说明中，可更加明了。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的摩托车的左侧视图；

图2是表示本发明的燃料电池系统的配管的系统图；

图3是表示本发明的燃料电池系统的电气结构的框图；

图4是表示本发明的燃料电池系统的动作的一个示例的流程图；

图5是表示在比较例中从甲醇水溶液为大气温度左右的状态开始发电时的输出推移(过渡，transition)等的曲线图；

图6是表示在本发明的燃料电池系统中从甲醇水溶液为大气温度左右的状态开始发电时的输出推移等的曲线图；

图7是表示在比较例中从甲醇水溶液为高温的状态开始发电时的输出推移等的曲线图；

图8是表示在本发明的燃料电池系统中从甲醇水溶液为高温的状态开始发电时的输出推移等的曲线图；

图9是表示本发明的其他燃料电池系统的配管的系统图；

图10是表示本发明的其他燃料电池系统的动作的一个示例的流程图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

在这里，对将本发明的燃料电池系统100装载在作为运输设备的一个示例的摩托车10上的情况进行说明。

首先，对摩托车10进行说明。本发明的实施方式的左右、前后、上下，意味着以驾驶者朝向其车把24地坐在摩托车10的车座上的状态为基准的左右、前后、上下。

参照图1，摩托车10具有车身框架12。车身框架12包括：头管(headpipe，前管)14，从头管14向后方并向斜下方延伸的纵剖面I字形的前部车架(front frame)16，以及连结在前部车架16的后端部上并且向后方并向斜上方竖起的后部车架(rear frame)18。

前部车架16包括：在上下方向具有宽度地向后方并向斜下方延伸、并且相对于左右方向垂直的板状部件16a，分别形成在板状部件16a的上端边缘以及下端边缘、并且在左右方向具有宽度地向后方并向斜下方延伸的凸缘部16b以及16c，和突出设置在板状部件16a的两表面上的加强肋16d。加强肋16d与凸缘部16b以及16c一起对板状部件16a的两表面进行划分，形成收纳后面所述的燃料电池系统100的结构部件的收纳空间。

另一方面，后部车架18包括：分别在前后方向上具有宽度地向后方并向斜上方延伸、并且以夹着前部车架16的后端部的方式左右配置的一对板状部件。在后部车架18的一对板状部件的上端部，固定设置有用于设置未图示的车座的车座导轨(seat rail)20。另外，在图1中，表示出了后部车架18的左侧的板状部件。

在头管14内，转动自如地插入贯通有转向轴(steering axle)22。在转向轴22的上端安装有固定车把24(方向把)的车把支撑部26。在车把支撑部26的上端配置有显示操作部28。

同时参照图3，显示操作部28整体设置有：用于计测显示电动马达40(电动机)(后文所述)的各种数据的仪表28a，用于提供行驶状态等各种信息的由例如液晶显示器等构成的显示部28b，以及用于输入各种指示、各种信息的输入部28c。输入部28c包括：用于指示燃料电池电池堆叠体(下面简称作电池堆叠体)102(燃料电池组，cell stack)的发电开始的开始按钮30a，以及用于指示电池堆叠体102的发电停止的停止按钮30b。

另外，如图1所示，在转向轴22的下端安装有左右一对前叉(frontfork)32，在前叉32各自的下端转动自如地安装有前轮34。

另外，在后部车架18的下端部，摇动自如地安装有摆臂(后臂)36。在摆臂36的后端部36a，内藏有连结在后轮38上并且用于旋转驱动后轮38的例如轴向间隙(axial gap)型的电动马达40。另外，在摆臂36中，内藏有电连结在电动马达40上的驱动单元42。驱动单元42包括：用于控制电动马达40的旋转驱动的马达控制器44(电动机控制器)，以及检测二次电池126(后文所述)的蓄电量的蓄电量检测器46。

在这样的摩托车10上，沿着车身框架12配置有燃料电池系统100的结构部件。燃料电池系统100生成用于驱动电动马达40、辅机等的电能。

下面，参照图1以及图2对燃料电池系统100进行说明。

燃料电池系统100，是将甲醇(甲醇水溶液)不进行改质而直接用于电能的生成(发电)的直接甲醇型燃料电池系统。

燃料电池系统100包含电池堆叠体102。如图1所示，电池堆叠体102从凸缘部16c悬挂，被配置在前部车架16的下方。

如图2所示，电池堆叠体102，是夹着隔板106地层叠(堆叠)多个能够通过基于甲醇的氢离子和氧的电化学反应发电的燃料电池(燃料电池单体，单格电池)104而构成的。构成电池堆叠体102的各燃料电池104包括：由固体高分子膜等构成的电解质膜104a，和夹着电解质膜104a互相相对的阳极(燃料极)104b以及阴极(空气极)104c。阳极104b以及阴极104c分别包含设置在电解质膜104a侧的白金催化剂层。

另外，如图1所示，在前部车架16的下方并且是电池堆叠体102的上方，配置有散热器单元108。

如图2所示，散热器单元108将水溶液用的散热器108a和气液分离用的散热器108b设置成一个整体。在散热器单元108的背面侧，设有用于冷却散热器108a的风扇110和用于冷却散热器108b的风扇112(参照图3)。另外，在图1中，散热器108a和108b是左右配置，表示出了用于冷却左侧的散热器108a的风扇110。

另外，在后部车架18的一对板状部件间，从上方开始按顺序配置着燃料箱114、水溶液箱116以及水箱118。

燃料箱114收纳有作为电池堆叠体102的电化学反应的燃料的高浓度(例如含有大约50wt％的甲醇)的甲醇燃料(高浓度甲醇水溶液)。水溶液箱116收纳有将来自燃料箱114的甲醇燃料稀释成适于电池堆叠体102的电化学反应的浓度(例如含有大约3wt％的甲醇)的甲醇水溶液。水箱118收纳有伴随着电池堆叠体102的发电所生成的水。

在燃料箱114中安装有液位传感器(level sensor)120，在水溶液箱116中安装有液位传感器122，在水箱118中安装有液位传感器124。液位传感器120、122以及124，都是例如具有未图示的浮子的浮子型传感器，通过浮动的浮子的位置来检测箱内的液面的高度(液位)。

另外，在燃料箱114的前侧并且是前部车架16的上侧，配置有二次电池126。二次电池126储存来自电池堆叠体102的电力，根据控制器142(后文所述)的指令向电气结构部件提供电力。在二次电池126的上侧，配置有燃料泵128。另外，在燃料箱114的前侧并且是二次电池126的后方斜上侧，配置有收集箱(catch tank)130。

在由前部车架16、电池堆叠体102和散热器单元108包围起来的空间内，配置有用于除去气体中所包含的灰尘等异物的空气滤清器132，在空气滤清器132的后方斜下侧配置有水溶液滤清器134。

在前部车架16的左侧的收纳空间内，收纳有水溶液泵136以及空气泵138。在空气泵138的左侧配置有空气室(air chamber)140。另外，在前部车架16的右侧的收纳空间内，配置有控制器142、防锈用阀门144以及水泵146。

在前部车架16上，以从右侧到左侧贯通前部车架16的收纳空间的方式设置有主开关148。通过将主开关148打开(接通)，向控制器142给出运行开始指示；通过将主开关148关闭(断开)，向控制器142给出运行停止指示。

如图2所示，燃料箱114与燃料泵128通过管P1相连通，燃料泵128与水溶液箱116通过管P2相连通，水溶液箱116与水溶液泵136通过管P3相连通，水溶液泵136与水溶液滤清器134通过管P4相连通，水溶液滤清器134与电池堆叠体102通过管P5相连通。管P5被连接在电池堆叠体102的阳极入口I1上，通过驱动水溶液泵136向电池堆叠体102提供甲醇水溶液。在电池堆叠体102的阳极入口I1附近，设有利用甲醇水溶液的电化学特性检测与向电池堆叠体102提供的甲醇水溶液的浓度(甲醇水溶液中的甲醇比例)相对应的浓度信息的电压传感器150。电压传感器150，检测燃料电池(燃料电池单体)104的开电路电压(Open Circuit Voltage)，将该电压值作为电化学浓度信息。控制器142基于该浓度信息，检测出向电池堆叠体102提供的甲醇水溶液的浓度。另外，在电池堆叠体102的阳极入口I1附近，设有检测向电池堆叠体102提供的甲醇水溶液的温度的温度传感器152。

电池堆叠体102与水溶液用的散热器108a通过管P6相连通，散热器108a与水溶液箱116通过管P7相连通。管P6被连接在电池堆叠体102的阳极出口I2上。

上述的管P1～P7主要构成燃料的流路。

另外，空气滤清器132与空气室140通过管P8相连通，空气室140与空气泵138通过管P9相连通，空气泵138与防锈用阀门144通过管P10相连通，防锈用阀门144与电池堆叠体102通过管P11相连通。管P11被连接在电池堆叠体102的阴极入口I3上。在燃料电池系统100的发电时将防锈用阀门144打开，在该状态下驱动空气泵138，由此从外部吸入包含氧的空气(气体)。防锈用阀门144在燃料电池系统100停止时关闭，防止水蒸气向空气泵138逆流，从而防止空气泵138生锈。在空气滤清器132的附近，设有检测大气温度的大气温度传感器154。

电池堆叠体102与气液分离用的散热器108b通过管P12相连通，散热器108b与水箱118通过管P13相连通，在水箱118上设有管(排气管)P14。管P14被设置在水箱118的排气口118a(参照图1)上，将来自电池堆叠体102的排气向外部排出。

上述的管P8～P14主要构成氧化剂的流路。

另外，水箱118和水泵146通过管P15相连通，水泵146和水溶液箱116通过管P16相连通。

上述的管P15、P16构成水的流路。

进而，水溶液箱116与收集箱130通过管P17、P18相连通，收集箱130和空气室140通过管P19相连通。

上述的管P17～P19主要构成燃料处理用的流路。

接下来，参照图3，对燃料电池系统100的电气结构进行说明。

燃料电池系统100的控制器142，包括：用于进行必要的运算、控制燃料电池系统100的动作的CPU156；用于向CPU156报告现在的时刻的时钟电路158；用于储存用于控制燃料电池系统100的动作的程序、数据以及运算数据等的，例如由EEPROM构成的存储器160；用于检测用于将电池堆叠体102连接在驱动摩托车10的电动马达40上的电路162的电压的电压检测电路164；用于检测流过燃料电池104以及电池堆叠体102的电流的电流检测电路166；用于开关电路162的通断(ON/OFF)电路168；设置在电路162上的二极管170；以及用于向电路162提供规定的电压的电源电路172。

向这样的控制器142的CPU156中输入：来自液位传感器120、122以及124的检测信号，来自电压传感器150、温度传感器152、大气温度传感器154的检测信号以及来自蓄电量检测器46的检测信号。CPU156基于来自液位传感器120、122以及124的与液位相对应的检测信号来检测各箱内的液量。

另外，向CPU156中输入：来自用于开关电源的主开关148的输入信号、来自输入部28c的开始按钮30a以及停止按钮30b的输入信号。

进而，向CPU156中还输入来自电压检测电路164的电压检测值以及来自电流检测电路166的电流检测值。CPU156使用电压检测值和电流检测值计算出电池堆叠体102的输出。CPU156监视电池堆叠体102的输出，计算某一期间的发电量。

另外，通过CPU156控制：燃料泵128，水溶液泵136，空气泵138，水泵146，风扇110、112以及防锈用阀门144等辅机(辅助装置)。例如，通过CPU156控制水泵146，以使其输出(单位时间的供水量)保持为一定。进而，通过CPU156控制用于显示各种信息、向摩托车10的驾驶者报告各种信息的显示部28b。

在电池堆叠体102上连接有二次电池126以及驱动单元42。二次电池126以及驱动单元42经由继电器174连接在电动马达40上。二次电池126，是对来自电池堆叠体102的输出进行补足的部件，通过来自电池堆叠体102的电力而充电，通过其放电而向电动马达40、辅机等提供电力。

在电动马达40上，连接有用于计测电动马达40的各种数据的仪表28a。通过仪表28a计测的数据、电动马达40的状况，经由接口电路176而被提供给CPU156。

另外，在接口电路176上可以连接充电器200，充电器200可以连接在外部电源(工业电源)202上。在经由充电器200而在接口电路176上连接外部电源202时，经由接口电路176向CPU156提供外部电源连接信号。充电器200的开关200a可以通过CPU156开/关。

在作为储存装置的存储器160中，储存有：用于执行图4所示的动作的程序，用于将由电压传感器150所得到的电化学浓度信息(开路电压)转换为浓度的转换信息，用于将CPU156计算出的某一时间的发电量转换为甲醇消耗量的转换信息以及运算数据等。

在该实施方式中，水溶液箱116相当于水溶液保持装置，水箱118相当于水保持装置，温度传感器152相当于温度检测装置。CPU156也作为供水量获取装置、第1燃料供给量获取装置、第2燃料供给量获取装置、控制装置以及判断装置而起作用。供水装置包括水泵146，燃料供给装置包括燃料泵128，浓度检测装置包含电压传感器150和CPU156，消耗量获取装置包括CPU156、时钟电路158、电压检测电路164和电流检测电路166，计时装置包含CPU156和时钟电路158，第1液量检测装置包括液位传感器122和CPU156，第2液量检测装置包括液位传感器124和CPU156。

接下来，对燃料电池系统100的基本动作进行说明。

燃料电池系统100，以主开关148被打开为契机，起动控制器142，开始运行。然后，在控制器142的起动后，以二次电池126的蓄电量变为规定值以下(例如蓄电率40％以下)或者开始按钮30a被按压为契机，通过来自二次电池126的电力驱动水溶液泵136、空气泵138等辅机，开始电池堆叠体102的发电。通过CPU156从时钟电路158获得此时的时刻，作为水溶液泵136以及空气泵138的驱动开始的时刻即发电开始的时刻而储存在存储器160中。另外，在发电开始后，进行通断电路168的打开以及继电器174的切换，将电动马达40与电池堆叠体102以及二次电池126连接起来。

另外，在燃料电池系统100中，在发电开始以后电池堆叠体102与二次电池126相连接，在二次电池126被充满电时，即使不按压停止按钮30b也将电池堆叠体102的发电停止。

参照图2，水溶液箱116内的甲醇水溶液，通过水溶液泵136的驱动从而经由管P3、P4提供给水溶液滤清器134。然后，通过水溶液滤清器134除去杂质等的甲醇水溶液，经由管P5、阳极入口I1而被直接提供给构成电池堆叠体102的各燃料电池104的阳极104b。

另外，处于水溶液箱116内的气体(主要是二氧化碳、气化的甲醇以及水蒸气)经由管P17被提供给收集箱130。在收集箱130内，气化的甲醇和水蒸气被冷却。然后，在收集箱130内得到的甲醇水溶液经由管P18返回水溶液箱116。另外，收集箱130内的气体(主要是二氧化碳、未液化的甲醇以及水蒸气)，经由管P19被提供给空气室140。

另一方面，通过空气泵138的驱动而从空气滤清器132吸入的空气，通过经由管P8流入空气室140而被消音。然后，被提供给空气室140的空气以及来自收集箱130的气体经由管P9流入空气泵138，进而，经由管P10、防锈用阀门144、管P11以及阴极入口I3而被提供给构成电池堆叠体102的各燃料电池104的阴极104c。

在各燃料电池104的阳极104b，被提供的甲醇水溶液中的甲醇和水发生化学反应，生成二氧化碳以及氢离子。生成的氢离子，经由电解质膜104a流入阴极104c，与被提供到该阴极104c侧的空气中的氧发生电化学反应，从而生成水(水蒸气)以及电能。即，在电池堆叠体102中进行发电。来自电池堆叠体102的电力被利用于对二次电池126的充电、摩托车10的行驶驱动等。电池堆叠体102的温度通过伴随着电化学反应产生的热量而上升。电池堆叠体102的输出伴随着其温度上升而上升，电池堆叠体102在大约50℃下能够正常地发电。电池堆叠体102的温度可以通过温度传感器152检测出的甲醇水溶液的温度来确认。

在各燃料电池104的阳极104b生成的二氧化碳以及包含未反应的甲醇的甲醇水溶液，伴随着上述电化学反应而被加热。该二氧化碳以及甲醇水溶液，经由电池堆叠体102的阳极出口I2以及管P6而被提供给散热器108a，并被冷却。通过风扇110的驱动，促进了该冷却工作。然后，经由管P7返回水溶液箱116。即，水溶液箱116内的甲醇水溶液被循环提供给电池堆叠体102。

在发电时，由于来自电池堆叠体102的甲醇水溶液的返回流、来自电池堆叠体102的二氧化碳的流入、来自燃料箱114的甲醇燃料的供给以及来自水箱118的水的供给，会在水溶液箱116内的甲醇水溶液中产生气泡。液位传感器122上升与气泡量相当的量，所以发电时由液位传感器122检测出的液位比实际的甲醇水溶液的液位高。即，在发电时所识别出的水溶液箱116内的液量比实际的液量多。

另一方面，在各燃料电池104的阴极104c生成的水蒸气的大部分液化变成水，从电池堆叠体102的阴极出口I4排出，饱和水蒸气部分以气体状态排出。从阴极出口I4排出的水蒸气经由管P12而被提供给散热器108b，在散热器108b中冷却，其一部分的温度降到露点以下从而被液化。由散热器108b进行的水蒸气的液化工作，通过使风扇112动作而得到促进。包含水分(水以及水蒸气)、二氧化碳以及未反应的空气的来自阴极出口I4的排气，经由管P12、散热器108b以及管P13而被提供给水箱118，在水箱118内将水回收，然后经由水箱118的排气口118a以及管P14排出到外部。

另外，在各燃料电池104的阴极104c，来自收集箱130的气化了的甲醇以及通过渗透(cross over)而向阴极104c移动的甲醇通过白金催化剂层而与氧反应，分解为无害的水分和二氧化碳。从甲醇分解出的水分和二氧化碳，从阴极出口I4排出，经由散热器108b而被提供给水箱118。进而，通过水的渗透而向各燃料电池104的阴极104c移动的水，从阴极出口I4排出，经由散热器108b而被提供给水箱118。

水箱118内的水，通过水泵146的驱动经由管P15、P16而适当回流到水溶液箱116。另外，燃料箱114内的甲醇燃料，通过燃料泵128的驱动经由管P1、P2而被适当提供给水溶液箱116。

在燃料电池100中，以一边将水溶液箱116内的甲醇水溶液调整为所希望的浓度一边将水溶液箱116内的液量设为第1规定量(例如500cc)的方式对燃料泵128以及水泵146进行控制。即，进行浓度液量调整动作。

接下来，参照图4，对燃料电池系统100的浓度液量调整动作进行说明。在这里，在运行开始之后(主开关148被打开之后)立即进行第一次的浓度液量调整动作，之后的浓度液量调整动作以一定的间隔(例如每隔10秒)进行。

首先，CPU156判断是否处于电池堆叠体102的发电开始前(步骤S1)。在处于电池堆叠体102的发电开始前时，CPU156基于来自液位传感器122的检测信号判断水溶液箱116内的甲醇水溶液是否小于第1规定量(500cc)(步骤S3)。

如上所述在发电时基于包含气泡的液位将水溶液箱116内的液量调整为第1规定量。在发电停止后气泡消失，所以发电停止后的液位传感器122的浮子的位置变得比为第1规定量时的位置低。即，发电停止后的液位变得比为第1规定量时的液位低。因此，通常如果是第一次的浓度液量调整动作，在步骤S3中水溶液箱116内的液量小于第1规定量。

当在步骤S3中水溶液箱116内的液量小于第1规定量时，CPU156开始水泵146的驱动(步骤S5)。CPU156从时钟电路158获取此时的时刻，将该时刻作为水泵146的驱动开始时刻储存在存储器160中。

接下来，CPU156基于来自液位传感器124的检测信号判断水箱118内的液量是否大于等于第2规定量(例如100cc)(步骤S7)。在水箱118内的液量大于等于第2规定量时，CPU156继续水泵146的驱动，直到水溶液箱116内的液量达到第1规定量(只要步骤S9判定结果为否)。

然后，当在步骤S9中水溶液箱116内的液量达到第1规定量时，CPU156停止水泵146的驱动(步骤S11)。CPU156从时钟电路158获取此时的时刻，将该时刻作为水泵146的驱动停止时刻储存在存储器160中。当在步骤S7中水箱118内的液量小于第2规定量时，同样进入步骤S11。

接下来，CPU156计算储存在存储器160中的水泵146的驱动开始时刻与驱动停止时刻的差。即，计算水泵146的驱动时间。然后，CPU156使用该驱动时间和水泵146的输出获取对水溶液箱116的供水量(步骤S13)。在这里，与供水量有关的数据为供水量本身。

由于如上所述将水泵146的输出(每单位时间的供水量)控制为一定，所以在步骤S13中通过计算水泵146的驱动时间与水泵146的每单位时间的供水量(排出量)的积，获取从水泵146的驱动开始到驱动停止为止的供水量。

接下来，CPU156计算用于将所获取的供给量的水调整为所希望浓度的甲醇水溶液所必需的甲醇燃料的量，将其作为第1燃料供给量储存在存储器160内。即，获取第1燃料供给量(步骤S15)。在这里，与燃料的供给量有关的数据为第1燃料供给量。

接下来，CPU156将储存在存储器160内的第1燃料供给量设定为应该提供给水溶液箱116的甲醇燃料的量(步骤S17)，开始燃料泵128的驱动(步骤S19)。然后，当在步骤S21中结束了在步骤S17中所设定的量的甲醇燃料的供给时，停止燃料泵128的驱动(步骤S25)，结束浓度液量调整动作。

另一方面，当在步骤S1中为处于电池堆叠体102的发电开始后时，CPU156基于温度传感器152的检测结果判断甲醇水溶液是否大于等于规定温度(例如45℃)(步骤S27)。

在电压传感器150中，甲醇水溶液的温度越高，各不同浓度的开路电压的差越大。这是因为，温度越高，甲醇水溶液的化学变化越活跃。因此，在甲醇水溶液温度较低时，使用电压传感器150检测出的甲醇水溶液浓度的可靠性较低。出于这样的原因，在燃料电池系统100中，在步骤S27中基于甲醇水溶液的温度判断是否能够信赖使用电压传感器150检测出的甲醇水溶液的浓度。步骤S27中的规定温度(在这里是45℃)被设定为大于等于甲醇水溶液的化学变化变活跃的温度。即，被设定为大于等于使用电压传感器150能够高精度地检测出的甲醇水溶液的浓度的温度。

当在步骤S27中甲醇水溶液的温度大于等于规定温度时，CPU156从时钟电路158获取现在的时刻，计算所获取的现在的时刻与储存在存储器160中的水溶液泵136以及空气泵138的驱动开始的时刻的差。即，获取从电池堆叠体102的发电开始算起的经过时间。然后，CPU156判断从发电开始算起是否经过了规定时间(例如10分钟)(步骤S29)。

在发电开始后的一段时间内，渗透(cross over)后的甲醇水溶液会附着在阴极104c的白金催化剂层上，因此会妨碍氧与白金催化剂层接触，燃料电池104的开路电压不稳定。因此在通过伴随着空气泵138的驱动而提供的空气将阴极104c的甲醇水溶液大致完全吹走之前，使用电压传感器150检测出的甲醇水溶液的浓度的可靠性较低。出于这样的原因，在燃料电池系统100中，在步骤S29中基于从发电开始算起的经过时间来判断是否能够信赖使用电压传感器150检测出的甲醇水溶液的浓度。步骤S29中的规定时间(在这里为10分钟)被设定为大于等于某一时间，一般认为在经过了该时间之后，就能够通过来自空气泵138的空气将附着在阴极104c的白金催化剂层上的甲醇水溶液大致完全除去。

另外，如果电池堆叠体102不发电，则不能检测出开路电压，所以在电池堆叠体102的发电开始前当然不能使用电压传感器150检测出甲醇水溶液的浓度。

当在步骤S29中经过了从发电开始算起的规定时间时，CPU156使用电压传感器150检测出甲醇水溶液的浓度(步骤S31)。然后，CPU156，基于使用电压传感器150检测出的浓度和使用液位传感器122检测出的液量，计算为了将水溶液箱116内的甲醇水溶液调整为所希望的浓度所必需的甲醇燃料的量。然后，将所计算出的甲醇水溶液的量作为第2燃料供给量储存在存储器160内，进入步骤S3。即，基于水的供给前的甲醇水溶液的状态获取第2燃料供给量(步骤S33)，进入步骤S3。在这里，与燃料的供给量有关的数据为第2燃料供给量。

在从步骤S33进入步骤S3时，当在步骤S3中水溶液箱116内的液量小于第1规定量时，在步骤S17中将第1燃料供给量与第2燃料供给量的和设定为甲醇燃料供给量。即，将和伴随水的供给的浓度变化相对应的第1燃料供给量、与和伴随电池堆叠体102中的甲醇的消耗的浓度变化以及和伴随渗透或气化的浓度变化等相对应的第2燃料供给量的和，设定为甲醇燃料供给量。

另外，当在步骤S27中甲醇水溶液的温度小于规定温度时以及在步骤S29中从发电开始算起没有经过规定时间时，CPU156获取伴随着电池堆叠体102的发电而消耗的甲醇的消耗量(步骤S35)。

在步骤S35中，CPU156计算从上次浓度液量调整动作的步骤S35到本次浓度液量调整动作的步骤S35为止的时间(某一时间的一个示例)内的电池堆叠体102的发电量。然后，使用存储器160中储存的转换信息获取与该发电量相对应的甲醇的消耗量。另外，当在上次浓度液量调整动作中不进行步骤S35时，可以基于从发电开始算起的发电量获取相对应的甲醇的消耗量。然后，进入步骤S33，获取与伴随着甲醇的消耗而产生的浓度变化相对应的第2燃料供给量。

另外，当在步骤S3中水溶液箱116内的液量大于等于第1规定量时，CPU156判断是否具有向水溶液箱116提供甲醇燃料的必要(步骤S37)。在步骤S37中，基于是否在存储器160中储存有第2燃料供给量来判断是否具有向水溶液箱116提供甲醇燃料的必要。

当在步骤S37中在存储器160内储存有第2燃料供给量时，在步骤S17中将第2燃料供给量设定为甲醇燃料供给量，向水溶液箱116提供第2燃料供给量的甲醇燃料。另一方面，当在步骤S37中在存储器160内没有储存第2燃料供给量时，结束浓度液量调整动作。

另外，在步骤S13中对于使用水泵146的驱动时间和输出获取供水量的情况进行了说明，但供水量可以通过任意的方法获取。

例如，也可以基于水溶液箱116内的液量的检测结果获取供水量。此时，使用液位传感器122检测出水泵146的驱动开始前以及水泵146的驱动停止后的水溶液箱116内的甲醇水溶液的液量，获取它们的差作为给水溶液箱116的供水量。通过这样将伴随着水的供给而产生的水溶液箱116内的液量的增加量设为供水量，能够更正确地获取供水量。

另外，也可以基于水箱118内的液量(水量)的检测结果获取供水量。此时，使用液位传感器124检测出水泵146的驱动开始前以及水泵146的驱动停止后的水箱118内的液量，获取它们的差作为给水溶液箱116的供水量。通过这样将伴随着水的供给而产生的水箱118内的液量的减少量设为供水量，能够更正确地获取供水量。

进而，也可以通过计算在供水前使用液位传感器122检测出的水溶液箱116内的液量与第1规定量(在这里为500cc)的差，在水的供给前预先获取供水量。此时，也可以在水的供给前基于该供水量预先设定甲醇燃料供给量，开始向水溶液箱116提供甲醇燃料直到水的供给结束。

步骤S27中的规定温度只要处于能够使用电压传感器150高精度地检测甲醇水溶液的浓度的范围内，可以任意地设定。另外，步骤S29中的规定时间只要处于能够通过空气的供给将附着在阴极104c的白金催化剂层上的甲醇水溶液除去的范围内，可以任意地设定。

也可以在从步骤S31进入步骤S33时获取电池堆叠体102的甲醇的消耗量。此时，首先计算出与甲醇的消耗量相对应的甲醇燃料的供给量，向水溶液箱116提供该供给量的甲醇燃料。然后，使用电压传感器150检测甲醇水溶液的浓度，在检测结果不是所希望的浓度时，向水溶液箱116提供甲醇燃料或水，以将其调整为所希望的浓度。因此，在该情况下不获取第2燃料供给量，直接进入步骤S3。

在图4的动作中，甲醇水溶液的目标浓度(所希望的浓度)，可以是一定的浓度，也可以根据燃料电池系统的运行状态而改变。例如，在甲醇水溶液以及电池堆叠体102的温度较低时，为了使电池堆叠体102的温度迅速上升，可以使甲醇水溶液比通常运行时的浓度(3wt％)高。具体地说，在电池堆叠体102的温度较低时，可以将甲醇水溶液的浓度调整为5wt％。

另外，也可以在从步骤S33进入步骤S3前进行步骤S19～步骤S25的处理。即也可以在获取第2燃料供给量之后立即驱动燃料泵128，提供第2燃料供给量的甲醇燃料。

根据这样的燃料电池系统100，可以根据供水量向水溶液箱116提供甲醇燃料。由此，在由于使用电压传感器150检测出的浓度的可靠性较低而不能正确地调整甲醇水溶液的浓度时，即使向水溶液箱116供水也能抑制甲醇水溶液的浓度变化。

通过获取与供水量相对应的第1燃料供给量，能够向水溶液箱116提供适量的甲醇燃料。

通过获取与供水前的甲醇水溶液的状态相对应的第2燃料供给量，基于第1燃料供给量与第2燃料供给量向水溶液箱116提供甲醇燃料，能够使提供给电池堆叠体102的甲醇水溶液接近所希望的浓度。

通过将第1燃料供给量与基于浓度的检测结果获取的第2燃料供给量的和设为甲醇燃料供给量，能够抑制伴随着水的供给而产生的浓度变化、随着甲醇的消耗而产生的浓度变化以及伴随着渗透、气化而产生的浓度变化。因此，能够使提供给电池堆叠体102的甲醇水溶液更可靠地接近所希望的浓度。

即使在不能基于浓度的检测结果获取第2燃料供给量时，通过基于甲醇的消耗量获取第2燃料供给量，能够至少抑制随着甲醇的消耗而产生的浓度变化。因此，能够更可靠地抑制水溶液箱116内的甲醇水溶液的浓度变化。

基于温度传感器152的检测结果和从电池堆叠体102的发电开始算起的时间，能够容易地判断是否能够信赖使用电压传感器150检测出的浓度。

通过将由电池堆叠体102的发电生成的水提供给水溶液箱116，即使不从外部供水也能够在系统内进行水的供应。

通过将来自电池堆叠体102的水保持在水箱118内，与从电池堆叠体102向水溶液箱116排气同时直接供水的情况相比，能够更高效地向水溶液箱116供水。另外，通过将水保持在水箱118内，水泵146能够大致仅提供水，所以在如上所述使用水泵146的驱动时间和输出获取给水溶液箱116的供水量时，能够简单地获取正确的供水量。

由于能够根据供水量向水溶液箱116提供甲醇燃料，所以即使使用作为浮子类型传感器的液位传感器122、为了将液量保持为第1规定量而向水溶液箱116提供大量的水时，也能够可靠地抑制甲醇水溶液的浓度变化。

通过在水溶液箱116内的液量不超过第1规定量的范围内供水，与供水量相对应地提供甲醇燃料，能够将水溶液箱116内的水溶液调整为适当的量，并且能够正确地进行浓度控制。

由于在水箱118内的液量小于第2规定量时能够停止水的供给，所以能够防止由于水用尽而造成水泵146空转，并且能够正确地获取供水量。

希望摩托车10能够稳定地行驶。燃料电池系统100能够抑制甲醇水溶液的浓度变化，所以能够使电池堆叠体102的输出稳定，能够稳定驱动辅机。因此，燃料电池系统100适于用于摩托车10这样的运输设备。

接下来，参照图5～图8，对燃料电池系统100和作为比较对象的燃料电池系统(下面称作比较例)的电池堆叠体的输出、电压和电流、以及甲水溶液(电池堆叠体)的温度的推移进行说明。

图5以及图6是从甲醇水溶液为大气温度左右的状态开始发电时的推移图。图5是比较例的推移图，图6是燃料电池系统100的推移图。另外，图7以及图8是从例如二次电池变为充满电、暂时停止电池堆叠体的发电的状态开始(再开始)发电时的推移图。图7是比较例的推移图，图8是燃料电池系统100的推移图。

在燃料电池系统100和比较例中，在甲醇水溶液为大气温度左右时以及甲醇水溶液为高温时都一样，在运行开始之后立即进行第1次的水的供给，在发电开始后每隔10秒供水。

在比较例中，在能够使用电压传感器检测出浓度之前(在从发电开始算起经过10分钟之前)，仅基于电池堆叠体的甲醇消耗量进行甲醇燃料的供给。即，在比较例中，没有如燃料电池系统100那样进行与供水量相对应地提供甲醇燃料的处理。

首先，对于从甲醇水溶液的温度为大气温度左右的状态开始发电的情况，对燃料电池系统100和比较例进行比较。

如图5所示，在比较例中，由于水的供给，甲醇水溶液的浓度降低，所以甲醇水溶液的温度上升变得缓慢，在从发电开始算起经过10分钟之前不能将输出维持在500W以上。

另一方面，如图6所示，在燃料电池系统100中，通过提供与供水量相对应的甲醇燃料，可以能够抑制甲醇水溶液的浓度下降，所以电流以及输出没有伴随着水的供给而下降。另外，在燃料电池系统100中，由于能够抑制甲醇水溶液的浓度下降，所以能够使甲醇水溶液的温度迅速上升，能够使输出迅速上升。具体地说，能够在从发电开始算起经过10分钟之前将输出维持在500W以上。

接下来，对于从甲醇水溶液为高温的状态开始发电的情况，对燃料电池系统100和比较例进行比较。

如图7所示，在比较例中，电流以及输出多次下降，在从发电开始算起经过10分钟之前不能将输出维持在500W以上。

另一方面，如图8所示，在燃料电池系统100中，通过提供与甲醇的消耗量以及供水量相对应的甲醇燃料，能够使电流以及输出迅速上升。其结果，在从发电开始算起经过7分钟左右就能将输出维持在500W以上。

这样在燃料电池系统100中，通过抑制甲醇水溶液的浓度变化，由此能够迅速地维持高输出。即，能够迅速地使输出稳定。

接下来，参照图3以及图9，对本发明的其他实施方式的燃料电池系统100a进行说明。

如图9所示，燃料电池系统100a包括：由管P20、P21构成的浓度检测用流路，安装在管P20上的超声波传感器178以及连接管P20和P21的检测用阀门180。除此以外，设成与上述的燃料电池系统100相同的结构，所以重复的说明从略。

管P20以在管P4中流动的甲醇水溶液的一部分流入其中的方式被连接在管P4的分支部A上。超声波传感器178，利用超声波的传播时间(传播速度)根据浓度而变化的特性，从而用于检测甲醇水溶液的浓度。超声波传感器178，包括发送部178a和接收部178b，通过接收部178b接收从发送部178a发送的超声波，检测出管P20内的超声波传播时间，将与该传播速度相当的电压值作为物理浓度信息。

在这样的超声波传感器178中，甲醇水溶液的温度越低，各不同浓度的电压差越大。这是因为，温度越低，甲醇与水的超声波传播速度的差越大。因此，在甲醇水溶液温度比较低时，使用超声波传感器178能够高精度检测甲醇水溶液的浓度。

CPU156，使用通过超声波传感器178得到的物理浓度信息和用于将该物理浓度信息(与传播时间相对应的电压)转换成浓度的转换信息，检测出管P20内的甲醇水溶液的浓度。即，燃料电池系统100a是在燃料电池系统100中追加了包含CPU156和超声波传感器178的浓度检测装置的系统。用于将通过超声波传感器178得到的物理浓度信息转换成浓度的转换信息，被预先储存在存储器160中。

在管P20上连接有检测用阀门180，检测用阀门180与水溶液箱116通过管P21相连通。在浓度的检测时检测用阀门180关闭，管P20内的甲醇水溶液的流动被停止。在浓度的检测后，检测用阀门180打开，浓度检测结束后的甲醇水溶液返回水溶液箱116。

接下来，参照图10，对燃料电池系统100a的浓度液量调整动作进行说明。图10的浓度液量调整动作是在图4的浓度液量调整动作中追加了步骤S2以及步骤S39的动作。在图10的浓度液量调整动作中，在步骤S1判定结果为是时进入步骤S2，在步骤S27判定结果为否时进入步骤S39。除此以外，与图4的浓度液量调整动作相同，所以重复的说明从略。

首先，当在步骤S1中电池堆叠体102处于发电开始前时，CPU156基于温度传感器152的检测结果判断甲醇水溶液的温度是否小于规定温度(45℃)(步骤S2)。当在步骤S2中甲醇水溶液的温度小于规定温度时，CPU156使用超声波传感器178检测甲醇水溶液的浓度(步骤S39)，进入步骤S33。此时，在步骤S33中，基于使用超声波传感器178检测出的浓度和使用液位传感器122检测出的液量，计算为了将水溶液箱116内的甲醇水溶液调整为所希望的浓度所必需的甲醇燃料的供给量。然后，获取所计算出的供给量作为第2燃料供给量。在步骤S2中，在甲醇水溶液大于等于规定温度(45℃)时，进入步骤S3。

另一方面，当在步骤S1中电池堆叠体102处于发电开始后时，在步骤S27中判断甲醇水溶液的温度是否大于等于规定温度(45℃)，当在步骤S27中甲醇水溶液的温度小于规定温度时，进入步骤S39。然后，使用超声波传感器178检测甲醇水溶液的浓度，在步骤S33中基于使用超声波传感器178检测出的浓度获取第2燃料供给量。

根据这样的燃料电池系统100a，在甲醇水溶液的温度小于规定温度时，即使在电池堆叠体102的发电开始前也能检测出甲醇水溶液的浓度，能够获取用于抑制伴随着渗透、气化而产生的浓度变化的第2燃料供给量。另外，即使从甲醇水溶液为大气温度左右的状态开始发电、发电开始后的甲醇水溶液的温度小于规定温度，也能检测出甲醇水溶液的浓度，从而获取第2燃料供给量。即，即使发电开始后的甲醇水溶液的温度小于规定温度，也能够获取用于抑制伴随着甲醇的消耗而产生的浓度变化以及伴随着渗透、气化而产生的浓度变化的第2燃料供给量。因此，能够使提供给电池堆叠体102的甲醇水溶液的浓度更接近所希望的浓度。

另外，在上述各实施方式中，对于向水溶液箱116提供保持在水箱118内的水的情况进行了说明，但也可以与从电池堆叠体102向水溶液箱116排气的同时直接供水。此时，可以基于电池堆叠体102的输出、温度、气液分离用散热器108b的冷却能力来获取给水溶液箱116的供水量。另外，此时也可以根据从电池堆叠体102到水溶液箱116的流路的直径、该流路中的水以及排气的流速来获取给水溶液箱116的供水量。

另外，在上述各实施方式中，对于向水溶液箱116提供由电池堆叠体102的电化学反应生成的水的情况进行了说明，但也可以向水溶液箱116提供外部的水。

进而，在上述各实施方式中，与供水量有关的数据为供水量本身，与燃料的供给量有关的数据为第1燃料供给量以及第2燃料供给量，但并不局限于此。与供水量有关的数据，只要水泵146的输出稳定，也可以是水泵146的驱动时间；与燃料的供给量有关的数据，只要燃料泵128的输出稳定，也可以是燃料泵128的驱动时间。此时，在图4以及图10所示的动作中，只要在步骤S13中获取水泵146的驱动时间，在步骤S15中获取燃料泵128的第1驱动时间，在步骤S33中获取燃料泵128的第2驱动时间即可。另外，在步骤S15中，也可以基于供水量获取燃料泵128的驱动时间。

这样基于泵的驱动时间，能够容易且正确地获取与水、燃料的供给量有关的数据。

另外，本发明的燃料电池系统不但适于应用于摩托车，也适于应用于汽车、船舶等任意的运输设备。

在上述各实施方式中，使用甲醇作为燃料，使用甲醇水溶液作为燃料水溶液，但并不局限于此，也可以使用乙醇等醇类燃料作为燃料，使用乙醇水溶液等醇类水溶液作为燃料水溶液。

另外，只要是使用液体燃料的类型，本发明也可以应用于安装型的燃料电池系统，进而也可以应用于装载在个人电脑、便携设备等电子设备上的移动型的燃料电池系统。

虽然已经对本发明进行了详细说明和图示，但这只是用作图解以及一个示例，很明显不应该理解为限定，本发明的范围仅由权利要求的描述所限定。

Claims (15)

1.一种燃料电池系统，其中包括：

燃料电池；

水溶液保持装置，其保持用于向所述燃料电池提供的燃料水溶液；

供水装置，其向所述水溶液保持装置供水；

燃料供给装置，其向所述水溶液保持装置提供燃料；

供水量获取装置，其获取与由所述供水装置向所述水溶液保持装置提供的所述水的供水量有关的数据；以及

控制装置，其基于由所述供水量获取装置获取的与所述供水量有关的数据来控制所述燃料供给装置。

2.如权利要求1所述的燃料电池系统，其中：

还包括第1燃料供给量获取装置，其基于由所述供水量获取装置获取的与所述供水量有关的数据，来获取与对所述水溶液保持装置的所述燃料的供给量有关的数据；

所述控制装置，基于由所述第1燃料供给量获取装置获取的与所述燃料的供给量有关的数据，来控制所述燃料供给装置。

3.如权利要求2所述的燃料电池系统，其中：

还包括第2燃料供给量获取装置，其基于与所述燃料水溶液的浓度有关的信息，来获取与对所述水溶液保持装置的所述燃料的供给量有关的数据；

所述控制装置，基于由所述第1燃料供给量获取装置获取的与所述燃料的供给量有关的数据和由所述第2燃料供给量获取装置获取的与所述燃料的供给量有关的数据，来控制所述燃料供给装置。

4.如权利要求3所述的燃料电池系统，其中，还包括：

浓度检测装置，其检测所述燃料水溶液的浓度；以及

判断装置，其判断能否信赖所述浓度检测装置的检测结果；

在所述判断装置判断为能够信赖所述浓度检测装置的检测结果时，所述第2燃料供给量获取装置基于所述浓度检测装置的检测结果来获取与所述燃料的供给量有关的数据。

5.如权利要求4所述的燃料电池系统，其中：

还包括消耗量获取装置，其获取所述燃料电池处的所述燃料的消耗量；

在所述判断装置判断为不能够信赖所述浓度检测装置的检测结果时，所述第2燃料供给量获取装置基于由所述消耗量获取装置获取的所述燃料的消耗量来获取与所述燃料的供给量有关的数据。

6.如权利要求4或5所述的燃料电池系统，其中，还包括：

温度检测装置，其检测所述燃料水溶液的温度；以及

计时装置，其对从所述燃料电池的发电开始算起的时间进行计时；

所述判断装置，基于所述温度检测装置的检测结果和所述计时装置的计时结果来判断是否能够信赖所述浓度检测装置的检测结果。

7.如权利要求1所述的燃料电池系统，其中：由所述供水装置向所述水溶液保持装置提供的所述水，是由所述燃料电池的电化学反应生成的。

8.如权利要求7所述的燃料电池系统，其中：

还包括水保持装置，其保持来自所述燃料电池的所述水；

所述供水装置，向所述水溶液保持装置提供所述水保持装置所保持的所述水。

9.如权利要求1所述的燃料电池系统，其中：与所述供水量有关的数据为所述供水装置的驱动时间。

10.如权利要求1所述的燃料电池系统，其中：

还包括第1液量检测装置，其检测所述水溶液保持装置的液量；

所述供水量获取装置基于所述第1液量检测装置的检测结果来获取与所述供水量有关的数据。

11.如权利要求10所述的燃料电池系统，其中：所述第1液量检测装置基于所述水溶液保持装置的液面的高度来检测所述水溶液保持装置的液量。

12.如权利要求8所述的燃料电池系统，其中：

还包括第2液量检测装置，其检测所述水保持装置的液量；

所述供水量获取装置基于所述第2液量检测装置的检测结果来获取与所述供水量有关的数据。

13.如权利要求1所述的燃料电池系统，其中：

还包括第1液量检测装置，其检测所述水溶液保持装置的液量；

所述控制装置，在所述第1液量检测装置的检测结果小于第1规定量时，控制所述供水装置以提供所述水，并基于与在所述第1液量检测装置的检测结果小于所述第1规定量时提供的所述水的供水量有关的数据，控制所述燃料供给装置。

14.如权利要求13所述的燃料电池系统，其中，还包括：

水保持装置，其保持来自所述燃料电池的所述水；以及

第2液量检测装置，其检测所述水保持装置的液量；

所述控制装置，在所述第1液量检测装置的检测结果小于所述第1规定量并且所述第2液量检测装置的检测结果大于等于第2规定量时，控制所述供水装置以提供所述水。

15.一种运输设备，其中，包括权利要求1所述的燃料电池系统。

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