JP2004111196A

JP2004111196A - 燃料電池システムの運転方法

Info

Publication number: JP2004111196A
Application number: JP2002271513A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kanesaka; 金坂　浩行
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-09-18
Filing date: 2002-09-18
Publication date: 2004-04-08

Abstract

【課題】運転停止後の凍結を防止するとともに、起動時間を短縮した燃料電池システムの運転方法を提供する。
【解決手段】燃料電池の運転停止時に、制御装置４９は、三方弁７，１１，３１，３５をバイパス通路１３，３７側へ切り替えて、乾燥した水素及び乾燥した空気を燃料電池スタック２１に供給して過剰な水分をパージしながら、通常の運転状態より小さい出力電流を燃料電池スタック２１から取り出して、微量の生成水により燃料電池スタック２１のＭＥＡの乾燥を防止する。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は燃料電池システムに関し、詳しくは、プロトンイオン伝導性固体高分子膜を用いた固体高分子型の燃料電池システムの運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プロトンイオン伝導性固体高分子膜（以下、高分子電解質膜と略す）を用いた固体高分子型燃料電池では、高分子電解質膜を挟んで一対の電極（アノード：燃料極、カソード：酸素極）に、水素を含有する燃料ガスと酸素を有する酸化ガスとをそれぞれ供給することにより、次式で示される反応が生じ、電気エネルギーが取出される。
【０００３】
【化１】
アノード反応：Ｈ_２　→　２Ｈ^＋＋２ｅ⁻
カソード反応：２Ｈ^＋＋２ｅ⁻＋（１／２）Ｏ_２　→　Ｈ_２Ｏ
この反応を継続して行うためには、アノード側に連続して水素を供給する一方、カソード側に酸化ガスを連続的に供給するとともに、反応により生成した水を速やかに排出することが必要である。
【０００４】
また、高分子電解質膜が、高いプロトンイオン伝導性を発現するためには、膜が十分に加湿されていることが必要であり、そのため、酸化ガス、燃料ガスを十分に加湿して供給することが一般的に行われている。
【０００５】
このような高分子電解質膜を用いた燃料電池を起動する場合には、膜が十分に加湿されるまで十分な性能を引き出すことができない。一般的に高分子電解質膜は一度、乾燥してしまうと再度、膜を十分に加湿するまでには時間がかかることが知られている。そのため起動時を考えると、燃料電池スタックの中、特に高分子電解質膜の部分には純水が十分に存在することが望ましい。
【０００６】
起動時とは逆に停止時を考えた場合、特に氷点下以下の外気温度の低い条件においては、スタック中に純水が存在すると凍結してしまい、燃料電池スタックを破損させたり、起動をさせるのに凍結した氷を溶かす必要が生じ、時間を有するという事態が生じ、運転方法として好ましくない。
【０００７】
このように、燃料電池システムにおいて、高分子電解質膜の部分は十分に水を保持させた状態とし、かつその他の燃料電池スタックの部分には余分な純水が存在しな状態で停止させ、かつ保存させておくことが要求される。
【０００８】
従来、燃料電池システムの運転方法として、燃料電池の発電を停止する時に、カソード側に乾燥した空気を流すことにより燃料電池の電気化学反応により生成した生成水を除去して、氷点下になっても凍結しないようにする運転方法が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００１−３３２２８１号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の燃料電池システムの運転方法に示されているように、燃料電池の発電を停止する時に、カソード側に乾燥した空気を流すことにより燃料電池の電気化学反応により生成した生成水を除去して、凍結防止する方法では、高分子電解質膜の部分も乾燥されてしまい、膜の加湿状態を保持することができず、次回起動時に出力を得るために時間がかかり、スムーズな起動が行えないという問題点があった。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため、本発明は、固体高分子電解質膜を挟んで対設されたアノード及びカソードを備える燃料電池本体に、燃料ガス及び酸化ガスを供給して発電する固体高分子型の燃料電池システムにおいて、前記アノード及びカソードに、それぞれ乾燥した燃料ガス、乾燥した酸化ガスを供給しながら通常の出力電流より小さい出力電流の取り出しを行った後に、運転停止させることを要旨とする燃料電池システムの運転方法である。
【００１２】
【発明の効果】
本発明によれば、運転停止後の燃料電池スタック凍結を防止するとともに、起動時間を短縮した燃料電池システムの運転方法を提供することができるという効果がある。
【００１３】
【作用】
本発明の運転方法で運転される燃料電池システムでは、燃料ガスおよび酸化ガスともに乾燥ガスを流すことにより、燃料電池システムの燃料ガス、酸化ガスのガス配管中あるいはＭＥＡ（Ｍｅｍｂｒａｎｅ　Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ　Ａｓｓｅｍｂｌｙ：膜電極複合体）周辺、セパレータ部分のガス流路部分に残っている余分な純水を除去することができる。
【００１４】
一方、乾燥した燃料ガス、酸化ガスを流しながら微少電流の発電を行うと、発電量に応じた生成水が発生する。この生成水により高分子電解質膜の中は加湿された状態が発現される。高分子電解質膜中に適度に存在する水は氷点以下の温度になっても凍結せずに存在することが知られている。
【００１５】
この微小電流による発電は、乾燥ガスを流した状態で行うため十分に余剰な水分が存在しない条件下であることまた、膜中にのみ水分がいきわたり、生成した水分ができるだけ余剰な水分として膜中から出ない状態に保持されることが望ましい。そのため、燃料電池による発電は最小限の発電量で、できるだけ短い時間で行うことが必要である。一方、運転中に配管中などに溜まった余剰の水を除去するには、できるだけ乾燥ガスを流す時間を長く、またガス流量を多くしたほうが確実に除去することができる。
【００１６】
そこで、本発明では、乾燥ガスを流す時の流す時間、流す流量、また燃料電池から取り出す電流の取り出し量、取り出し時間を決めるのに、燃料電池システムを停止させる時の周囲の環境条件として、温度、湿度を読み込むことによりその環境条件におかれた場合に高分子電解質膜の中に保持可能な水分量の推定し、また燃料電池システムの運転を停止する前の運転条件より燃料電池システム中に残存する余剰な水分量や高分子電解質膜の加湿状態を推定し、最適な条件を決めることを行う。
【００１７】
このように燃料電池システムの運転停止前の運転条件を決めることにより、燃料電池システムに余剰に残っている水分を除去しかつ高分子電解質膜の中には水分を保持させることが可能となり、凍結の心配がなくかつ起動時に十分な出力を短時間で取り出すことが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る燃料電池システムの運転方法の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明に係る燃料電池システムの運転方法の第１実施形態が適用される燃料電池システムのシステム構成図である。図１において、燃料電池システム１は、水素ガスを貯蔵する高圧水素タンク３と、水素ガスの圧力を調整する圧力調整弁５と、水素ガスの流路を水素加湿器９とバイパス通路１３とに切り替える三方弁７、１１と、水素ガスを加湿する水素加湿器９と、水素ガス用のバイパス通路１３と、圧力センサ１５と、流量センサ１７と、温度センサ１９と、燃料電池スタック２１と、パージ弁２３と、吸入する外気の温度を検出する温度センサ２５と、同外気の湿度を検出する湿度センサ２７と、外気を吸入して圧縮するコンプレッサ２９と、空気の流路を空気加湿器３３とバイパス通路３７とに切り替える三方弁３１，３５と、空気を加湿する空気加湿器３３と、圧力センサ３９と、流量センサ４１と、温度センサ４３、４５と、空気の圧力を調整する圧力調整弁４７と、制御装置４９と、電力制御器５１と、負荷５３と、燃料電池スタック２１から電力制御器５１へ出力を取り出す出力線５５と、を備えている。
【００２０】
燃料電池スタック２１は、プロトンイオン伝導性の固体高分子膜に両面にアノード電極とカソード電極が形成された膜電極複合体（Ｍｅｍｂｒａｎｅ　Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ　Ａｓｓｅｍｂｌｙ、以下ＭＥＡと略す）を備える固体高分子型燃料電池である。
【００２１】
圧力センサ１５、流量センサ１７、及び温度センサ１９は、燃料電池スタック２１のアノードへ供給される燃料ガスの圧力、流量、及び温度をそれぞれ検出するセンサであり、これらの検出出力は、制御装置４９へ入力されている。同様に、圧力センサ３９、流量センサ４１、及び温度センサ４３は、燃料電池スタック２１のカソードへ供給される空気の圧力、流量、及び温度をそれぞれ検出するセンサであり、これらの検出出力は、制御装置４９へ入力されている。
【００２２】
温度センサ２５、湿度センサ２７は、外気の温度、湿度をそれぞれ検出し、温度センサ４５は燃料電池スタック２１の温度を検出して、これらの検出信号も制御装置４９へ入力されている。
【００２３】
制御装置４９は、特に限定されないが本実施形態においては、入出力インタフェース、ＣＰＵ、メモリを備えたマイクロプロセッサで構成され、上記各センサの検出信号を入力して、燃料電池システムの運転状態を判断する一方、圧力調整弁５、コンプレッサ２９、圧力調整弁４７を制御して、アノードに供給する水素ガスの圧力及び流量、カソードに供給する空気の圧力及び流量を制御することができるようになっている。
【００２４】
また、制御装置４９は、三方弁７及び１１、三方弁３１及び３５を制御して、燃料電池スタックに２１に供給する水素ガスを、水素加湿器９を介して加湿した水素か、バイパス通路１３を介して加湿しない水素かを切り替えることができるようになっている。
【００２５】
同様に、制御装置４９は、三方弁３１及び３５を制御して、燃料電池スタックに２１に供給する空気を、空気加湿器３３を介して加湿した空気か、バイパス通路３７を介して加湿しない空気かを切り替えることができるようになっている。
【００２６】
また制御装置４９は、電力制御器５１から燃料電池スタック２１の発電出力電流値を読み込むことができるとともに、発電停止時に通常の発電電流より小さい微少電流の取り出しを電力制御器５１に対して指示できるようになっている。
【００２７】
図２は、第１実施形態における制御装置の動作を説明するフローチャートである。本実施形態においては、運転停止時に、燃料電池の運転状態に基づいて、燃料電池スタック内の水分量を計算し、ＭＥＡに保持可能な水分量を超える水分をスタック外へ排出するための乾燥ガス（乾燥水素及び乾燥空気）供給流量、供給時間、乾燥ガス供給時のスタック発電出力電流を計算して、これら供給流量、供給時間、出力電流になるように制御する。
【００２８】
燃料電池の運転状態において、運転停止条件が成立すると、図２のフローチャートの処理が呼び出される。図２のステップ（以下、ステップをＳと略す）１０において、停止直前のスタック運転条件、即ち、燃料電池スタックの出力電流、燃料電池スタックに供給する水素流量及び空気流量、水素及び空気の加湿量を読み込む。出力電流は、電力制御器５１から、水素流量及び空気流量は流量センサ１７，４１からそれぞれ読み込む。
【００２９】
ここで、加湿量は、加湿器内に備えた水量計を制御装置に読み込むか、或いは飽和水蒸気圧まで加湿する加湿器であれば、水素及び空気の流量と温度（温度センサ１９，４３）とから加湿量を求めることができる。加湿器が飽和水蒸気圧まで加湿しないものであれば、水素及び空気の流量と温度と湿度から加湿量を求めることができる。
【００３０】
次いでＳ１２で、運転停止時の燃料電池システムが置かれている環境条件として、外気温度、湿度を温度センサ２５，湿度センサ２７から読み込む。Ｓ１４で停止時のスタック温度を温度センサ４５から読み込む。次いでＳ１６で、加湿ガス（加湿水素、加湿空気）の供給を停止するとともに、出力電流を停止する。
【００３１】
次いで、Ｓ１８で加湿水分量Ｗａ　を計算し、Ｓ２０で発電電流に基づいて電気化学反応による生成水分量Ｗｂ　を算出し、Ｓ２２で燃料電池スタックから排出ガスにより持ち出された排出水分量Ｗｃ　を算出する。ここで排出ガスに持ち出された水分量Ｗｃ　は、スタック内が水分量（Ｗａ　＋Ｗｂ　）の時のガス流量と、スタック温度と、からあらかじめ実験的に相関付けられたマップ、あるいは計算式等を用いて推定することができる。
【００３２】
次いで、Ｓ２４でスタック中の残存水分量Ｗｓ　を式（１）により推定する。
【００３３】
【数１】
Ｗｓ　＝Ｗａ　＋Ｗｂ　−Ｗｃ　　　　…（１）
次いで、Ｓ２６で、ＭＥＡ中に保持可能な水分量Ｗｅ　を推定する。ＭＥＡの中に保持可能な水分量Ｗｅ　は、外気の温度および湿度の条件から、その条件下におけるＭＥＡで保持可能な水分量をマップとして記憶しておき、そこから算出させる。水分量マップの一例を図６に示す。
【００３４】
Ｓ２８では、スタック中の残存水分量Ｗｓ　からＭＥＡ中に保持可能な水分量Ｗｅ　を減じた余分な水分量（Ｗｓ　−Ｗｅ　）を計算し、この余分な水分量（Ｗｓ　−Ｗｅ　）を除去することが可能な乾燥ガスの供給流量、これら乾燥ガスの供給時間、乾燥ガスを供給中に燃料電池スタックから取り出す出力電流値を計算する。
【００３５】
Ｓ３０で、乾燥した水素及び乾燥した空気（以下、乾燥ガス）を燃料電池スタック２１に供給するため、三方弁７、１１をバイパス通路１３側へ切り替えるとともに、三方弁３１、３５をバイパス通路３７側へ切り替える。そして、圧力調整弁５、コンプレッサ２９，圧力調整弁４７を制御して、乾燥ガスをＳ２８で算出した流量で供給するとともに、Ｓ２８で算出した出力電流を燃料電池スタックから取り出す。
【００３６】
Ｓ３２で乾燥ガス供給時間が経過したか否かを判定し、経過していなければＳ３０へ戻る。経過していれば、Ｓ３４へ進み、乾燥ガスの供給停止、出力電流の停止を行って、発電停止過程を終了する。
【００３７】
本実施形態によれば、乾燥ガスの量をスタック内に残存している水分量に応じて決めて、その間、ＭＥＡで保持可能な水分量を生成する微小電流を流し続けて停止することにより、停止時に燃料電池スタック内部の流路などに残っている水を乾燥ガスで全部吹き飛ばし（パージし）、ＭＥＡに保持可能な水分を保持することができる。
【００３８】
さらに流す乾燥ガスの流量や流す時間および燃料電流スタックより取出す電流量は、燃料電池システムを停止させる時の温度、湿度などの環境条件および、停止する事前の燃料電池の運転条件により燃料電池中に残存する水分量およびＭＥＡの加湿状態を推定して決めてやることにより、ＭＥＡの中に水が保持された状態でかつ燃料電池スタック内には余分な純水を保持させない燃料電池システムの運転方法を実現することができる。
【００３９】
なお、第１実施形態において、乾燥ガスの流量を一定にして、ガスを流す時間を制御するとよい。ここでガスを流す時間が長くなりすぎるようであれば、適度な時間でリミッターをかけるとよい。流量を可変制御すると、カソードとアノードの供給ガス圧力差を一定に制御するのが複雑になるが、このようにすると、停止時の制御が簡単になる。
【００４０】
一方で、必要に応じて流す時間を一定値にして、乾燥ガスの流量を残存水分量に応じて制御しても、乾燥ガスの流量と、流す時間の両方を残存水分量に応じて制御してもよく、上記に停止方法だけに限定されるものではない。
【００４１】
〔第２実施形態〕
図３は、本発明に係る燃料電池システムの運転方法の第２実施形態を説明するフローチャートである。本実施形態の運転方法が適用される燃料電池システムの構成例は、図１に示した第１実施形態と同様である。
【００４２】
本実施形態では、停止時に乾燥ガスで水を吹き飛ばしている間は燃料電池の発電を行わせず、スタック中の余分な水分を除去可能な、流量、時間、で乾燥ガスを流してパージが終わった後に、燃料電池から通常運転時より小さい微少電流を取り出して、ＭＥＡで保持可能な水分量のみ生成するように制御する。
【００４３】
図３は、第２実施形態の制御動作を説明するフローチャートである。図３において、Ｓ１０からＳ２８までは、図２に示した第１実施形態と同様である。
【００４４】
Ｓ２８における、余分な水分量（Ｗｓ　−Ｗｅ　）を除去することが可能な乾燥ガスの供給流量、これら乾燥ガスの供給時間、乾燥ガス供給後の燃料電池スタックからの出力電流値の計算が終了すると、次いで、Ｓ４０において、乾燥した水素及び乾燥した空気を燃料電池スタック２１に供給するため、三方弁７、１１をバイパス通路１３側へ切り替えるとともに、三方弁３１、３５をバイパス通路３７側へ切り替える。そして、圧力調整弁５、コンプレッサ２９，圧力調整弁４７を制御して、乾燥ガスをＳ２８で算出した流量で供給する。
【００４５】
Ｓ４２では、Ｓ２８で計算した乾燥ガスの供給時間が経過したか否かを判定し、経過していなければ、Ｓ４０へ戻る。Ｓ４２の判定で、供給時間が経過していれば、Ｓ４４へ進む。Ｓ４４では、乾燥ガスの供給を停止する。次いで、Ｓ４６では、Ｓ２８で計算した出力電流をスタックから取り出す。Ｓ４８で出力電流取り出し時間が経過したか否かを判定し、経過していなければ、Ｓ４８のセルフループにより、出力電流取り出し時間が満了するまで待機する。尚、出力電流取り出し中に出力電流値を変化させる場合には、Ｓ４８の判定がＮｏのとき、Ｓ４６へ戻り、経過時間に応じた出力電流値の制御を行えばよい。
【００４６】
Ｓ４８の判定がＹｅｓで、出力電流取り出し時間が経過していれば、Ｓ５０で出力電流の取り出しを停止して、燃料電池の停止動作を終了する。
【００４７】
本実施形態によれば、乾燥ガスによるパージの時間を早くできて、停止時にシステムが完全に停止するまでの時間を短縮することができる。
【００４８】
〔第３実施形態〕
図４は、本発明に係る燃料電池システムの運転方法の第３実施形態が適用される燃料電池システムのシステム構成図である。図１に示した燃料電池システムと、図４の燃料電池システムとの相違は、燃料電池スタック２１がガス流路の上流部のブロック２１ａと同下流部のブロック２１ｂとに分割され、各ブロック毎に出力線５５ａ、５５ｂが電力制御器５１に接続されていることである。これにより、電力制御器５１は、燃料電池スタック２１のブロック２１ａ、２１ｂから、それぞれブロック毎に異なる出力電流を出力線５５ａ，５５ｂを介して取り出すことができるようになっている。その他の構成は、図１の燃料電池システムと同じ構成であるので、同一構成要素には同じ符号を付与して、重複する説明を省略する。尚、燃料電池スタック２１のガス流路方向のブロック分割数は図４に示した２に限らず、３以上とすることもできる。
【００４９】
図５は、本発明に係る燃料電池システムの運転方法の第３実施形態を説明するフローチャートである。本実施形態においては、第１実施形態と同様にして停止時の運転制御を行うが、さらに燃料電池スタック中のガス流れ方向でのＭＥＡ中の水分量を予測し、燃料電池スタックの各ブロックから取り出す電流の大きさをガスの流れ方向で上流側と下流側とで変化させていることに特徴がある。
【００５０】
図５において、Ｓ１０からＳ２６までは、図２に示した第１実施形態と同様である。Ｓ２６における、ＭＥＡ中に保持可能な水分量Ｗｅ　の推定の次に、Ｓ６０へ移り、燃料電池スタック２１の水素及び空気のガスの流れ方向でブロック２１ａ、２１ｂ毎にＭＥＡ中の保持水分量を推定する。
【００５１】
次いで、Ｓ６２では、スタック中の残存水分量Ｗｓ　からＭＥＡ中に保持可能な水分量Ｗｅ　を減じた余分な水分量（Ｗｓ　−Ｗｅ　）を除去することが可能な乾燥ガスの供給流量、これら乾燥ガスの供給時間、乾燥ガスを供給中の燃料電池スタックからの出力電流値を計算する。
【００５２】
Ｓ６４で燃料電池スタック２１のガス流れ方向でのブロック２１ａ、２１ｂ毎に、乾燥ガス供給時の出力電流を計算する。例えば、Ｓ６２で計算した燃料電池スタック２１全体での出力電流値をＩｏ　とすれば、上流側のブロック２１ａの出力電流はＩｏ　／２−α、下流側の出力電流はＩｏ　／２＋αとする。このαは、
Ｓ６６で、乾燥した水素及び乾燥した空気（以下、乾燥ガス）を燃料電池スタック２１に供給するため、三方弁７、１１をバイパス通路１３側へ切り替えるとともに、三方弁３１、３５をバイパス通路３７側へ切り替える。そして、圧力調整弁５、コンプレッサ２９，圧力調整弁４７を制御して、乾燥ガスをＳ６２で算出した流量で供給するとともに、Ｓ６４で算出したブロック２１ａ，２１ｂ毎の出力電流を燃料電池スタックの各ブロック２１ａ，２１ｂから出力線５５ａ，５５ｂを介して取り出す。
【００５３】
Ｓ６８で乾燥ガス供給時間が経過したか否かを判定し、経過していなければＳ６６へ戻る。経過していれば、Ｓ７０へ進み、乾燥ガスの供給停止、出力電流の停止を行って、発電停止過程を終了する。
【００５４】
以上の制御により、本実施形態では、停止時に乾燥ガスでパージすると、ＭＥＡのガス流の上流側は下流側に比べより乾燥ぎみになるが、ＭＥＡの乾燥度合いに応じて保持可能な水分量を制御するので、よりＭＥＡ中の保持水分の水分量の制御が可能が均一となり、次回の起動時に安定した燃料電池スタックの運転が可能となるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る燃料電池システムの運転方法の第１実施形態が適用される燃料電池システムの構成図である。
【図２】本発明に係る燃料電池システムの第１実施形態における停止時の運転制御を説明するフローチャートである。
【図３】本発明に係る燃料電池システムの第２実施形態における停止時の運転制御を説明するフローチャートである。
【図４】本発明に係る燃料電池システムの運転方法の第３実施形態が適用される燃料電池システムの構成図である。
【図５】本発明に係る燃料電池システムの第３実施形態における停止時の運転制御を説明するフローチャートである。
【図６】ＭＥＡ（膜電極複合体）の水分量マップの例を示す図である。
【符号の説明】
１　燃料電池システム
３　高圧水素タンク
５　圧力調整弁
７，１１，３１，３５　三方弁
９　水素加湿器
１３，３７　バイパス通路
１５，３９　圧力センサ
１７，４１　流量センサ
１９，２５，４３，４５　温度センサ
２１　燃料電池スタック
２３　パージ弁
２７　湿度センサ
２９　コンプレッサ
３３　空気加湿器
４７　圧力調整弁
４９　制御装置
５１　電力制御器
５３　負荷
５５　出力線

Claims

固体高分子電解質膜を挟んで対設されたアノード及びカソードを備える燃料電池本体に、燃料ガス及び酸化ガスを供給して発電する固体高分子型の燃料電池システムにおいて、
前記アノード及びカソードに、それぞれ乾燥した燃料ガス、乾燥した酸化ガスを供給しながら通常の出力電流より小さい出力電流の取り出しを行った後に、運転停止させることを特徴とする燃料電池システムの運転方法。
固体高分子電解質膜を挟んで対設されたアノード及びカソードを備える燃料電池本体に、燃料ガス及び酸化ガスを供給して発電する固体高分子型の燃料電池システムにおいて、
発電電流の取り出しを停止して、前記アノード及びカソードに、それぞれ乾燥した燃料ガス、乾燥した酸化ガスを第１の時間供給した後に、
これら乾燥ガスの供給を停止して、燃料電池本体から通常の出力電流より小さい出力電流の取り出しを第２の時間行った後に、運転停止させることを特徴とする燃料電池システムの運転方法。
前記乾燥ガスの流量、乾燥ガスを供給する時間、出力電流値は、運転停止時の温度、湿度、および事前の運転条件に基づいて、それぞれ設定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料電池システムの運転方法。
運転停止時の温度、湿度、および事前の運転条件に基づいて、燃料電池本体中に残存する残存水分量と固体高分子電解質膜に保持可能な水分量との差である余剰水分量を推定し、
この推定した余剰水分量に基づいて、前記乾燥ガスの流量、乾燥ガスを流す時間、及び出力電流値をそれぞれ設定することを特徴とする請求項３に記載の燃料電池システムの運転方法。
燃料電池本体内部のガス流れ方向での固体高分子電解質膜中での水分の分布を推定し、この推定分布に応じて前記出力電池の制御を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の燃料電池システムの運転方法。