JP2023127704A - 燃料電池システム - Google Patents

Abstract

【課題】 セパレータの変形状態を判定してその変形を修正し、長期にわたって安定して使用す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】 複数の電池セルが積層されたセルスタック２を備え、セルスタック２のアノードに面するアノード室とカソードに面するカソード室とがセパレータにより区画され、燃料ポンプ３はアノード室にアノードガスを供給し、空気ブロア７は、カソード室にカソードガスを供給し、燃料ポンプ３及び空気ブロア７がコントローラ７０により制御される燃料電池システム。コントローラ７０は、セルスタック２のアノード室（及び／又はカソード室）を流れるアノードガス（及び／又はカソードガス）の流れの状態に基づいてセパレータの変形状態を判定し、この変形判定の結果に基づいて、セルスタック２（複数の電池セル）におけるアノード室のアノードガスの圧力を制御してセパレータの変形状態を修正する。【選択図】 図１

Description

本発明は、複数の電池セルのアノード室とカソード室とがセパレータにより区画された燃料電池システムに関する。

燃料電池システムとして、複数の電池セルを有するセルスタックを備え、このセルスタックの各電池セルが電解質層、この電解質層の片側に配設されたアノード（燃料極）及びその他側に配設されたカソード（酸素極）を有するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この燃料電池システムにおいては、セルスタックのスタック本体にアノードガス用の第１流入側マニホールド及び第１流出側マニホールドが設けられ、アノードガスは、第１流入側マニホールドを通して複数の電池セルのアノード室に供給され、これらアノード室を流れたアノードオフガスは、第１流出側マニホールドを通して外出される。また、このスタック本体にカソードガス用の第２流入側マニホールド及び第２流出側マニホールドが設けられ、カソードガスは、第２流入側マニホールドを通して複数の電池セルのカソード室に供給され、これらカソード室を流れたカソードオフガスは、第２流出側マニホールドを通して外出される。

この燃料電池システムでは、各電池セルのアノード室とカソード室とを区画するためのセパレータが設けられ、第１流入側マニホールドからのアノードガスは、このセパレータの片側を通って電池セルのアノード室に流れた後に第１流出側マニホールドに排出される。また、第２流入側マニホールドからのカソードガスは、このセパレータの他側を通って電池セルのカソード室に流れた後に第２流出側マニホールドに排出される。

特許第６９４５０３５号公報

しかしながら、このような燃料電池システムでは、電池セルに供給されるアノードガス及びカソードガスのガス圧の相違に起因して次のような問題がある。即ち、電池セルのアノード側（アノード室）に供給されるアノードガスの圧力は、そのカソード側（カソード室）に供給されるカソードガスの圧力よりも低く、これらガス圧の圧力差に起因して、アノード室とカソード室とを区画するセパレータ及びこれに支持された電池セルにアノード側への応力が生じ、このような応力が長期間にわたって作用すると、セパレータやこれに支持された電池セルに変形が生じるおそれがある。

例えば、このセパレータにアノード側への変形が生じると、アノード室（アノード流路）が狭くなってその流路抵抗が増し、電池セルのアノード室に供給されるアノードガスの供給流量が減少し、アノードガスがこのアノード室に充分に供給されなくなる。かくすると、このアノードガスの減少に起因して、電池セルにおいて電気化学反応が進み難くなり、場合によっては、アノードガス不足により燃料枯れが生じて電池セルが破損するおそれがあり、このようなことは、セルスタックの耐久性、信頼性に悪影響を及ぼすことになる。

このようなことから、特許文献１では、セパレータのアノードガスの流入側部位及び流出側部位にガス流通部材を配設し、このガス流通部材によりセパレータのアノード室側への変形を防止して流路抵抗の増大を抑えている。しかし、このような従来の構成では、各セパレータに対応してガス流通部材を配設する必要があり、このガス流通部材によって流路抵抗が増大するとともに、セルスタック自体の構成が複雑になる。

本発明は、セパレータの変形状態を判定してその変形状態を修正し、長期にわたって安定して使用することができる燃料電池システムを提供することである。

本発明の請求項１に記載の燃料電池システムは、イオンを伝導する電解質層、前記電解質層の片面側に配設されたアノード及び前記電解質層の他面側に配設されたカソードを有する複数の電池セルを備えたセルスタックと、前記セルスタックのスタック本体の流入側に設けられた第１及び第２流入側マニホールドと、前記スタック本体の流出側に設けられた第１及び第２流出側マニホールドと、前記アノードに面するアノード室と前記カソードに面するカソード室とを区画するためのセパレータと、前記第１流入側マニホールドを通して前記複数の電池セルの前記アノード室にアノードガスを供給するためのアノードガス供給手段と、前記第２流入側マニホールドを通して前記複数の電池セルの前記カソード室にカソードガスを供給するためのカソードガス供給手段と、前記アノードガス供給手段及び前記カソードガス供給手段を制御するためのコントローラとを具備し、
前記コントローラは、前記複数の電池セルの前記アノード室及び／又は前記カソード室を流れるアノードガス及び／又はカソードガスの流れの状態に基づいて前記セパレータの変形状態を判定する変形判定手段を含み、前記変形判定手段の判定結果に基づいて、前記複数の電池セルの前記アノード室のアノードガスの圧力を制御して前記セパレータの変形状態を修正することを特徴とする。

また、本発明の請求項２に記載の燃料電池システムでは、前記セルスタックの前記複数の電池セルにアノードガスを供給するアノードガス供給流路に、アノードガスの圧力を計測する第１流入側圧力計測手段が設けられ、前記セルスタックの前記複数の電池セルからのアノードオフガスを排出するアノードオフガス排出流路に、アノードオフガスの圧力を計測する第１流出側圧力計測手段が設けられており、前記変形判定手段は、前記第１流入側圧力計測手段の計測圧力と前記第１流出側圧力計測手段の計測圧力との圧力差に基づいて前記セパレータの変形状態を判定することを特徴とする。

また、本発明の請求項３に記載の燃料電池システムでは、前記セルスタックの前記複数の電池セルにカソードガスを供給するカソードガス供給流路に、カソードガスの圧力を計測する第２流入側圧力計測手段が設けられ、前記セルスタックの前記複数の電池セルからのカソードオフガスを排出するカソードオフガス排出流路に、カソードオフガスの圧力を計測する第２流出側圧力計測手段が設けられており、前記変形判定手段は、前記第２流入側圧力計測手段の計測圧力と前記第２流出側圧力計測手段の計測圧力との圧力差に基づいて前記セパレータの変形状態を判定することを特徴とする。

また、本発明の請求項４に記載の燃料電池システムでは、前記セルスタックに関連して、前記スタック本体の発電電圧を計測する発電電圧計測手段が設けられ、前記変形判定手段は、前記発電電圧計測手段の計測電圧に基づいて前記セパレータの変形状態を判定することを特徴とする。

また、本発明の請求項５に記載の燃料電池システムでは、前記コントローラは、前記変形判定手段の判定結果に基づいて、前記複数の電池セルにおける前記アノード室のアノードガスの圧力を上昇させ、上昇したアノードガスのガス圧を利用して前記セパレータの変形状態を修正することを特徴とする。

また、本発明の請求項６に記載の燃料電池システムでは、前記コントローラは、前記変形判定手段の判定結果に基づいて、アノードガスの供給流量が増大するように前記アノードガス供給手段を制御し、供給流量の増大に伴うアノードガスのガス圧の上昇を利用して前記セパレータの変形状態を修正することを特徴とする。

また、本発明の請求項７に記載の燃料電池システムでは、前記第１流出側マニホールドの下流側のアノードオフガス排出流路には、その一部をバイパスして絞り部材を有するバイパス流路が配設されているとともに、前記アノードオフガス排出流路と前記バイパス流路の上流側との接続部に流路切換弁が配設され、前記流路切換弁は、第１切換状態のときには前記アノードオフガス排出流路を開状態に且つ前記バイパス流路を閉状態に保持し、第２切換状態のときには前記アノードオフガス排出流路を閉状態に且つ前記バイパス流路を開状態保持し、前記コントローラは、前記変形判定手段の判定結果に基づいて、前記流路切換弁を前記第２切換状態に切り換えて前記セルスタックからのアノードオフガスが前記バイパス流路及び前記絞り部材を通して流れるようにし、前記絞り部材の流量制限によるアノードガスの圧力の上昇を利用して前記セパレータの変形状態を修正することを特徴とする。

更に、本発明の請求項８に記載の燃料電池システムでは、前記コントローラは、前記変形判定手段の判定結果に基づいて、カソードガスの供給流量が減少するように前記カソードガス供給手段を制御し、供給流量の減少に伴うカソードガスのガス圧の低下を利用して前記セパレータの変形状態を修正することを特徴とする。

本発明の請求項１に記載の燃料電池システムによれば、複数の電池セルのアノードに面するアノード室とカソードに面するカソード室とがセパレータにより区画され、第１流入側マニホールドを流れるアノードガスが、複数の電池セルのアノード室を流れた後に第１流出側マニホールドに排出され、第２流入側マニホールドを流れるカソードガスが、複数の電池セルのカソード室を流れた後に第２流出側マニホールドに排出される。また、コントローラは、セパレータの変形状態を判定する変形判定手段を含み、この変形判定手段は、複数の電池セルのアノード室及び／又はカソード室を流れるアノードガス及び／又はカソードガスの流れの状態に基づいて判定するので、このセパレータの変形状態を判定することができる。

例えば、アノード室を流れるアノードガスの圧力がカソード室を流れるカソードガスの圧力よりも小さいと、この圧力差に起因する応力がセパレータ及び電池セルに作用し、セパレータ及び電池セルにアノード側に変形する傾向が生じる。そして、この応力により、例えばセパレータがアノード側に変形すると、電池セルのアノード室が狭くなり（カソード室が広くなり）、アノード室（カソード室）の流路抵抗が大きく（小さく）なってアノードガス（カソードガス）の流量が少なくなり（多くなり）、このセパレータの変形が大きくなるほどアノード室（カソード室）の流路抵抗が大きく（小さく）なってアノードガス（カソードガス）の流量が減少（増大）する。

このようなことから、アノード室（カソード室）を流れるアノードガス（カソードガス）の流れ状態からセパレータの変形度合いを知ることができ、変形判定手段は、このアノードガス（カソードガス）の流れ状態からセパレータの変形状態を判定する。そして，コントローラは、この判定結果に基づいて、複数の電池セルのアノード室におけるアノードガスの圧力を制御するので、このアノードガスのガス圧を利用してセパレータの変形状態を修正することができ、このセパレータを元の状態の近くまで戻すことができる。

また、本発明の請求項２に記載の燃料電池システムによれば、アノードガス供給流路に第１流入側圧力計測手段が設けられ、アノードオフガス排出流路に第１流出側圧力計測手段が設けられているので、第１流入側圧力計測手段及び第１流出側圧力計測手段により複数の電池セルのアノード室の上流側と下流側のガス圧力を検出し、これら計測圧力の圧力差に基づいてセパレータの変形状態を判定することができる。

例えば、第１流入側圧力計測手段の計測圧力と第１流出側圧力計測手段の計測圧力の圧力差が大きいということは、複数の電池セルのアノード室の流路抵抗が大きくなっている、換言するとセパレータがアノード側に大きく変形しているということであり、このような場合、変形判定手段は、かかる計測圧力の圧力差に基づいてセパレータの変形判定を行う。

また、本発明の請求項３に記載の燃料電池システムによれば、カソードガス供給流路に第２流入側圧力計測手段が設けられ、カソードオフガス排出流路に第２流出側圧力計測手段が設けられているので、第２流入側圧力計測手段及び第２流出側圧力計測手段により複数の電池セルのカソード室の上流側と下流側のガス圧力を検出し、これら計測圧力の圧力差に基づいてセパレータの変形状態を判定することができる。

例えば、第２流入側圧力計測手段の計測圧力と第２流出側圧力計測手段の計測圧力の圧力差が小さいということは、複数の電池セルのカソード室の流路抵抗が小さくなっている、換言するとセパレータがアノード側に大きく変形してカソード室の流路抵抗が小さくなっているということであり、このような場合、変形判定手段は、かかる計測圧力の圧力差に基づいてセパレータの変形判定を行う。

また、本発明の請求項４に記載の燃料電池システムによれば、セルスタックには、スタック本体の発電電圧を計測する発電電圧計測手段が設けられ、この発電電圧計測手段の計測電圧によってもセパレータの変形状態を判定することができる。

例えば、セルスタックの発電電圧が低下するということは、複数の電池セルのアノード室の流路抵抗が大きくなってこのアノード室に供給されるアノードガスの供給流量が低下している、換言するとセパレータがアノード側に大きく変形しているということであり、このような場合、変形判定手段は、かかる計測電圧に基づいてセパレータの変形判定を行う。

また、本発明の請求項５に記載の燃料電池システムによれば、コントローラは、変形判定手段の判定結果に基づいて、複数の電池セルにおけるアノード室のアノードガスの圧力を上昇させるので、この上昇したアノードガスのガス圧を利用してセパレータの変形状態を元の状態の近くまで修正することができる。

また、本発明の請求項６に記載の燃料電池システムによれば、コントローラは、変形判定手段の判定結果に基づいて、アノードガス供給手段を制御してアノードガスの供給流量を増大させるので、この供給流量の増大に伴うアノードガスのガス圧の上昇を利用してセパレータの変形状態を修正することができる。

また、本発明の請求項７に記載の燃料電池システムによれば、アノードオフガス排出流路の一部をバイパスして絞り部材を有するバイパス流路が配設されているとともに、このアノードオフガス排出流路とバイパス流路の上流側との接続部に流路切換弁が配設され、コントローラは、変形判定手段の判定結果に基づいて、この流路切換弁を第１切換状態から第２切換状態に切り換えるので、セルスタックからのアノードオフガスは、バイパス流路及び絞り部材を通して流れ、この絞り部材の流量制限によるアノードオフガスのガス圧の上昇を利用してセパレータの変形状態を修正することができる。

更に、本発明の請求項８に記載の燃料電池システムによれば、コントローラは、変形判定手段の判定結果に基づいて、カソードガス供給手段を制御してカソードガスの供給流量を減少させるので、供給流量の減少に伴うカソードガスの圧力低下を付加的に利用してセパレータの変形状態を修正することができる。

本発明に従う燃料電池システムの第１の実施形態を簡略的に示すブロック図。 図１の燃料電池システムのセルスタックを、アノードガスが流れる部分にて切断した簡略断面図。 図１の燃料電池システムのセルスタックを、カソードガスが流れる部分にて切断した簡略断面図。 図１の燃料電池システムの制御系を簡略的に示すブロック図。 図４の制御系による制御の流れを示すフローチャート。 本発明に従う燃料電池システムの第２の実施形態を簡略的に示すブロック図。 図６の燃料電池システムの制御系を簡略的に示すブロック図。 図７の制御系による制御の流れを示すフローチャート。

以下、添付図面を参照して、本発明に従う燃料電池システムの実施形態について説明する。まず、図１～図５を参照して、本発明に従う燃料電池システムの第１の実施形態について説明する。

図１において、第１の実施形態の燃料電池システムは、アノードガス（水素などの燃料ガス）及びカソードガス（空気などの酸化剤ガス）による電気化学反応により発電するセルスタック２を備え、このセルスタック２の流入側に、アノードガス（燃料ガス）を供給するアノードガス供給流路４及びカソードガス（酸化剤ガス）を供給するカソードガス供給流路６が接続されている。また、このセルスタック２の排出側にアノードオフガスを排出するアノードオフガス排出流路８及びカソードオフガスを排出するカソードオフガス排出流路１０が接続されている。

アノードガス供給流路４には、アノードガス供給手段を構成する例えば燃料ポンプ３が配設され、この燃料ポンプ３の作用によって、アノードガス供給源５からのアノードガスがアノードガス供給流路４を通してセルスタック２に供給される。また、カソードガス供給流路６には、カソードガス供給手段を構成する例えば空気ブロア７が配設され、この空気ブロア７の作用によって、カソードガスがカソードガス供給流路６を通してセルスタック２に供給される。

主として図２及び図３を参照してセルスタック２について説明すると、セルスタック２は、図２及び図３において上下方向に積層された複数の電池セル１２から構成され、各電池セル１２は、実質上同じ形状の平板状セルから構成されている。各電池セル１２は、イオンを伝導する電解質層１４と、この電解質層１４の片側（図２及び図３において下側）に配設されたアノード１６（燃料極）と、この電解質層１４の他側（図２及び図３において上側）に配設されたカソード１８（酸素極）とを備え、各電池セル１２間にインターコネクタ２０が配設され、具体的に図示していないが、かかるインターコネクタ２０を介して電池セル１２が電気的に接続される。この電池セル１２としては、例えば電解質層１４として固体酸化物を用いた固体酸化物形のもの（所謂、「ＳＯＦＣ」と略称されるもの）を用いることができる。

セルスタック２は、矩形状のスタック本体２２を備え、このスタック本体２２は複数のプレート状部材（図示せず）から構成される。このスタック本体２２の中央部には矩形状開口２４が設けられ、かかる開口２４内に積層状態の複数の電池セル１２が配設されている。各電池セル１２の外周部は、第１セパレータ２６に固定され、この第１セパレータ２６の外周部がスタック本体２２、例えば上下方向に隣接するプレート状部材（図示せず）の内周部間に取り付けられる。また、インターコネクタ２０の外周部は第２セパレータ２８に固定され、この第２セパレータ２８の外周部がスタック本体２２、例えば上下方向に隣接するプレート状部材（図示せず）間に取り付けられる。尚、第１及び第２セパレータ２６，２８は、例えば薄い金属プレートから構成される。

この実施形態では、図２及び図３に示すように、各電池セル１２のアノード１６の表面側に電解質層１４が設けられ、この電解質層１４の表面側にカソード１８が設けられている。アノード１６の外周部は、電解質層１４及びカソード１８の外周部から外側に突出しており、この突出部に第１セパレータ２６の内周部が固定されている。

このように構成されているので、電解質層１４のアノード１６側にアノード室３０が規定され、この電解質層１４のカソード１８側にカソード室３２が規定され、電池セル１２のアノード室３０及びカソード室３２は、第１セパレータ２６により区画され、アノード室３０とカソード室３２との間においてガス漏れがないように第１セパレータ２６がスタック本体２２に取り付けられる。また、隣接する電池セル１２は、インターコネクタ２０及び第２セパレータ２８により仕切られ、隣接する電池セル１２間においてガス漏れがないように第２セパレータ２８がスタック本体２２に取り付けられる。

この実施形態では、図２に示すように、スタック本体２２の片側（図２において左側）に第１流入側マニホールド３４が設けられ、その他側（図２において右側）に第１流出側マニホールド３６が設けられ、第１流入側マニホールド３４及び第１流出側マニホールド３６は、電池セル１２の積層方向（図２及び図３において上下方向）に延びている。また、第１流入側マニホールド３４には、各電池セル１２のアノード室３０に連通するアノードガス連通流路３８が設けられ、第１流出側マニホールド３６には、各電池セル１２のアノード室３０に連通するアノードオフガス連通流路４０が設けられている。

アノードガス供給流路４（図１参照）からのアノードガスは、図２に矢印で示すように、スタック本体２２の第１流入側マニホールド３４に供給され、この第１流入側マニホールド３４により分配された後に、アノードガス連通流路３８を通して対応する電池セル１２のアノード室３０に送給される。また、各電池セル１２のアノード室３０から排出されるアノードオフガスは、アノードオフガス連通流路４０を通して第１流出側マニホールド３６に流れ、更にアノードオフガス排出流路８（図１参照）を通して排出される。

また、図３に示すように、スタック本体２２の片側（図３において左側であって、第１流入側マニホールド３４とは異なる部位）に第２流入側マニホールド４２が設けられ、その他側（図３において右側であって、第１流出側マニホールド３６とは異なる部位）に第２流出側マニホールド４４が設けられ、第２流入側マニホールド４２及び第２流出側マニホールド４４は、第１流入側マニホールド３４及び第１流出側マニホールド３６と同様に、電池セル１２の積層方向（図２及び図３において上下方向）に延びている。また、第２流入側マニホールド４２には、各電池セル１２のカソード室３２に連通するカソードガス連通流路４６が設けられ、第２流出側マニホールド４４には、各電池セル１２のカソード室３２に連通するカソードオフガス連通流路４８が設けられている。

カソードガス供給流路６（図１参照）からのカソードガスは、図３に矢印で示すように、スタック本体２２の第２流入側マニホールド４２に供給され、この第２流入側マニホールド４２により分配された後に、カソードガス連通流路４６を通して対応する電池セル１２のカソード室３２に送給される。また、各電池セル１２のカソード室３２から排出されるカソードオフガスは、カソードオフガス連通流路４８を通して第２流出側マニホールド４４に流れ、更にカソードオフガス排出流路１０（図１参照）を通して排出される。

図１に戻って、この燃料電池システムでは、セルスタック２は、ホットモジュール５０内の高温空間５２に収容されて高温状態に保たれる。アノードガス供給流路４からのアノードガスは、上述したように、スタック本体２２の第１流入側マニホールド３４を通して各電池セル１２のアノード室３０に供給され（図２参照）、またカソード供給流路６からのカソードガスは、上述したように、スタック本体２２の第２流入側マニホールド４２を通して各電池セル１２のカソード室３２に供給され（図３参照）、アノード室３０のアノードガスとカソード室３２のカソードガスとの電気化学反応により発電が行われ、各電池セル１２での発電電力はインターコネクタ２０を介して集電される。セルスタック２からの発電電力は、発電出力ライン５４を通してインバータ５６に送給され、このインバータ５６にて直流電流から交流電流に変換された後に、例えば照明装置、家電機器などの電力負荷（図示せず）に送給される。

このような燃料電池システムでは、アノードガス供給流路４を通して供給されるアノードガスの圧力は、カソードガス供給流路６を通して供給されるカソードガスの圧力よりも小さく設定されており、このようなことから、各電池セル１２において、アノード室３０内の圧力（アノードガス圧力）はカソード室３２の圧力（カソードガス圧力）よりも小さく、この圧力さに起因して、電池セル１２にはアノード１６側への応力が作用し、電池セル１２を支持する第１セパレータ２６は、アノード１６側に変形する傾向にある。

また、図示のセルスタック２の構造においては、隣接する一方（例えば、図２及び図３において上側）の電池セル１２のアノード室３０と他方（例えば、図２及び図３において下側）の電池セル１２のカソード室３２とがインターコネクタ２０を介して接していることから、アノードガスとカソードガスの圧力差に起因して、このインターコネクタ２０には一方の電池セル１２側への応力が作用し、インターコネクタ２０を支持する第２セパレータ２８には、一方の電池セル１２側に変形する傾向にある。

アノードガスとカソードガスとの圧力差に起因して、電池セル１２を支持する第１セパレータ２６及び／又はインターコネクタ２０を支持する第２セパレータ２８に変形が生じると、図２及び図３から理解される如く、電池セル１２のアノード室３０（アノード１６とインターコネクタ２０との間隔）が狭くなり、これにより、アノード質３０の流路抵抗大きくなってアノードガスの流れが少なくなる。このことは、電池セル１２のカソード室３２（カソード１８とインターコネクタ２０との間の間隔）が広くなり、これにより、カソード室３２の流路抵抗が下がる。

この燃料電池システムでは、上述したようにして生じる第１セパレータ２６及び／又は第２セパレータ２８の変形が修正されるように、次のように構成されている。更に説明すると、アノードガス供給流路４には第１流入側圧力センサ６２（第１流入側圧力計測手段を構成する）が設けられ、アノードオフガス排出流路８には第１流出側圧力センサ６４（第１流出側圧力計測手段を構成する）が設けられている。第１流入側圧力センサ６２は、セルスタック２（複数の電池セル１２）の上流側のアノードガスの圧力を計測し、第１流出側圧力センサ６４は、セルスタック２の下流側のアノードガス（アノードオフガス）の圧力を計測する。第１セパレータ２６及び／又は第２セパレータ２８の変形が大きくなるほど、電池セル１２のアノード室３０の流路が狭くなって流路抵抗が増大するので、第１流入側圧力センサ６２の計測圧力と第１流出側圧力センサ６４の計測圧力との圧力差が大きくなる。

また、カソードガス供給流路６には第２流入側圧力センサ６６（第２流入側圧力計測手段を構成する）が設けられ、カソードオフガス排出流路１０には第２流出側圧力センサ６８（第２流出側圧力計測手段を構成する）が設けられている。第２流入側圧力センサ６６は、セルスタック２（複数の電池セル１２）の上流側のカソードガスの圧力を計測し、第２流出側圧力センサ６８は、セルスタック２の下流側のカソードガス（カソードオフガス）の圧力を計測する。第１セパレータ２６及び／又は第２セパレータ２８の変形が大きくなるほど電池セル１２のカソード室３２が広くなって流路抵抗が小さくなるので、第２流入側圧力センサ６６の計測圧力と第２流出側圧力センサ６８の計測圧力との圧力差が小さくなる。

第１及び第２流入側圧力センサ６２，６６並びに第１及び第２流出側圧力センサ６４，６８の計測信号は、燃料電池システムを制御するコントローラ７０に送給され、このコントローラ７０は、燃料ポンプ３などを次のように制御する。図４を参照して、コントローラ７０は、例えばマクロプロセッサなどから構成され、圧力差演算手段７２、演算圧力差比較手段７４、変形判定手段７６、流量増量信号生成手段７８、修正判定手段８０、流量戻し信号生成手段８２及び制御手段８４を備え、これの各種手段７２～８４は、コントローラ７０に組み込まれた制御ソフトによって機能する。また、このコントローラ７０はメモリ手段８６を含み、このメモリ手段８６には、第１セパレータ２６及び／又は第２セパレータ２８の変形状態を判定する際の基準となる変形基準圧力差値と、第１セパレータ２６及び／又は第２セパレータ２８の修正状態を判定する際の基準となる修正基準圧力差値などが登録される。

この実施形態では、電池セル１２のアノード室３０の流路抵抗の変化により第１セパレータ２６及び／又は第２セパレータ２８の変形状態を検知しており、このことに関連して、第１流入側圧力センサ６２及び第１流出側圧力センサ６４の計測圧力を利用して、次の制御が行われる。尚、電池セル１２のカソード室３２の流路抵抗の変化により第１セパレータ２６及び／又は第２セパレータ２８の変形状態を検知する場合には、第２流入側圧力センサ６６及び第２流出側圧力センサ６８の計測圧力を用いるようになる。

圧力差演算手段７２は、第１流入側圧力センサ６２（第１流入側圧力計測手段）の計測圧力と第１流出側圧力センサ６４（第１流出側圧力計測手段）の計測圧力との圧力差を演算し、演算圧力差比較手段７４は、変形状態を検知するときにはこの演算圧力差とメモリ手段８６の変形基準圧力差値とを比較するとともに、修正状態を検知するときにはこの演算圧力差とメモリ手段８６の修正基準圧力差値とを比較する。

圧力差演算手段７２による演算圧力差がメモリ手段８６の変形基準圧力差値より大きくなると、変形判定手段７６は、第１セパレータ２６及び／又は第２セパレータ２８に変形が生じているとして変形判定をし、流量増量信号生成手段７８は、この変形判定に基づいて流量増量信号を生成する。また、圧力差演算手段７２による演算圧力差がメモリ手段８６の修正基準圧力差値より小さくなると、修正判定手段８０は、第１セパレータ２６及び／又は第２セパレータ２８に生じていた変形が修正されたとして修正判定をし、流量戻し信号生成手段８２はこの修正判定に基づいて流量戻し信号を生成する。更に、制御手段８４は、これら流量増量信号及び流量戻し信号に基づいて燃料ポンプ３（アノードガス供給手段）を後述する如く制御する。

次に、主として図１、図４及び図５を参照して、上述した燃料電池システムの燃料流量制御について説明する。第１セパレータ２６及び／又は第２セパレータ２８の変形状態を検知するには、例えば、変形状態の検知のための燃料電池システムの運転を開始する（ステップＳ１）。尚、このような検知のための運転を行うのではなく、燃料電池システムの発電運転中に変形形態の検知を行うようにしてもよい。

燃料電池システムの運転が開始すると、アノードガスの流入側及び流出側の圧力検知が行われる（ステップＳ２）。第１流入側圧力センサ６２は、セルスタック２（複数の電池セル１２）のアノード１６側に流れるアノードガスの圧力（アノードガス供給流路４の圧力）を計測し、第１流出側圧力センサ６４は、セルスタック２のアノード側１６から排出されるアノードガス（アノードオフガス）の圧力（アノードオフガス排出流路８の圧力）を計測し、第１流入側圧力センサ６２及び第１流出側圧力センサ６４からの計測信号は、コントローラ７０に送給される。

このように計測信号が送給されると、圧力差演算手段７２は、第１流入側圧力センサ６２の計測圧力と第１流出側圧力センサ６４の計測圧力との圧力差を演算し（ステップＳ３）、この演算圧力差を用いて、変形基準圧力差値との比較が行われ、演算圧力差比較手段７４は、圧力差演算手段７２による演算圧力差とメモリ手段８６の変形基準圧力差値とを比較して第１セパレータ２６及び／又は第２セパレータ２８の変形状態を検知する。

そして、この演算圧力差が変形基準圧力差値より大きくなる（演算圧力差＞変形基準圧力差値）と、ステップＳ４からステップＳ５に進み、変形判定手段７６は、上述したように変形判定を行う。この演算圧力差が変形基準圧力差より大きくなるということは、セルスタック２のアノード１６側の流路抵抗が増えて（換言すると、複数の電池セル１２のアノード室３０が狭くなって）アノードガスが流れ難くなっているということであり、その原因は、第１セパレータ２６及び／又は第２セパレータ２８が変形しているということであり、これにより、セパレータの変形判定が行われる。

この変形判定が行われると、流量増量信号生成手段７８が流量増量信号を生成し（ステップＳ６）、制御手段８４は、この流量増量信号に基づいて燃料ポンプ３の回転数を上昇制御する。かくすると、アノードガス供給流路４を通してセルスタック２（複数の電池セル１２）のアノード室３０（図２、図３参照）に供給されるアノードガスの供給流量が増えてそのガス圧力が上昇し、ガス圧が上昇したアノードガスが第１及び第２セパレータ２６，２８に作用し、上昇したアノードガスのガス圧によって、第１セパレータ２６及び／又は第２セパレータ２８の変形が元の状態の近くまで戻るように修正され、このようにして第１及び第２セパレータ２６，２８の変形修正が行われる（ステップＳ７）。

このようにして第１及び第２セパレータ２６，２８の変形修正が行われると、セルスタック２（複数の電池セル１２）のアノード室３０が広くなり、これらアノード室３０の流路抵抗が低下し、アノードガスの流れが改善される。

そして、アノードガスの流れが改善されてセルスタック２の上流側のアノードガスのガス圧力（第１流入側圧力センサ６２の計測圧力）とその下流側のアノードガスのガス圧力（第２流出側圧力センサ６４の計測圧力）との圧力差（圧力差演算手段７２による演算圧力差）がメモリ手段８６に登録された修正基準圧力差値より小さくなる（演算圧力差＜修正基準圧力差値）と、ステップＳ８からステップＳ９に進み、修正判定手段８０は、上述したように修正判定を行う。この演算圧力差が修正基準圧力差より小さくなるということは、第１セパレータ２６及び／又は第２セパレータ２８の変形状態が元の状態の近くまで修正され、セルスタック２（複数の電池セル１２）のアノード室３０（図２、図３参照）が広くなってその流路抵抗が低下し、アノードガスの流れがほぼ元の状態に戻ったということであり、その結果、セパレータの修正判定が行われる。尚、ステップＳ４において、演算圧力差が変形基準圧力差値以下である（演算圧力差≦変形基準圧力差値）場合、ステップＳ４からステップＳ８に移る。

このようにして修正判定が行われると、アノードガスの流量増量による第１及び第２セパレータ２６，２８の変形修正が終了し（ステップＳ１０）、また流量戻し信号生成手段８２は、この修正判定の判定結果に基づいて流量戻し信号を生成する（ステップＳ１１）。かくすると、制御手段８４は、この流量戻し信号に基づいて燃料ポンプ３の回転数を元の回転数に戻し、このようにしてアノードガスの供給流量が元の状態に戻り（ステップＳ１２）、セパレータの変形状態の検知及びその修正のための燃料電池システムの運転が終了する（ステップＳ１３）。

尚、ステップＳ８において、圧力差演算手段７２による演算圧力差が修正基準圧力差値以上である（演算圧力差≧修正基準圧力差値）である場合、ステップＳ８からステップＳ１４に移り、燃料電池システムの運転開始から所定時間が経過していないと、ステップＳ２に戻ってステップＳ２～ステップＳ８が繰り返し遂行されるが、所定時間が経過すると、ステップＳ１４からステップＳ１１に移行し、流量戻し信号生成手段８２が流量戻し信号を生成し、アノードガスの供給流量が元の状態に戻ってセパレータの変形状態の検知及びその修正のための燃料電池システムの運転が終了する。

上述した実施形態では、電池セル１２及びインターコネクタ２０が第１及び第２セパレータ２６，２８を介してスタック本体２２に取り付けられた形態のセルスタック２に適用して説明したが、このような構成に限定されず、電池セル１２のみが第１セパレータ２６を介してスタック本体２２に取り付けられた形態にも同様に適用することができ、この場合、電池セル１２を支持する第１セパレータ２６が変形するようになる。

また、上述した実施形態では、セパレータの変形判定に基づいて、アノードガスの供給流量を増大する流量増量信号を生成しているが、この流量増量信号に加えて、カソードガスの供給流量を減少する流量減少信号を生成するようにしてもよい。この場合、コントローラ７０は、更に流量減少信号生成手段（図示せず）を含み、上述の変形判定に基づき、増量信号生成手段７８が流量増量信号を生成し、この流量増量信号に基づいて燃料ポンプ３（アノードガス供給手段）の回転数が上昇してアノードガスの供給流量が増大するとともに、流量減少信号生成手段が流量減少信号を生成し、この流量減少信号に基づいて空気ブロア７（カソードガス供給手段）の回転数が低下してカソードガスの供給流量が減少し、このように制御することによって、第１セパレータ２６及び／又は第２セパレータ２８の変形状態を効果的に変形修正することができる。

更に、上述した実施形態では、セルスタック２のアノード１６（複数の電池セル１２のアノード室３０）の上流側及び下流側のアノードガスの圧力変動に基づいて第１セパレータ２６及び／又は第２セパレータ２８の変形を検知しているが、このような構成に代えて、セルスタック２のカソード１８（複数の電池セル１２のカソード室３２）の上流側及び下流側のカソードガスの圧力変動に基づいて第１セパレータ２６及び／又は第２セパレータ２８の変形を検知するようにしてもよい。この場合、カソードガス供給流路６の第２流入側圧力センサ６６及びカソードオフガス排出流路１０の第２流出側圧力センサ６８の計測圧力が用いられる。

カソードガスの圧力変動を用いる場合、上述した説明から容易に理解される如く、圧力差演算手段７２は、セルスタック２のカソード１８（複数の電池セル１２のカソード室３２）の上流側のカソードガスの圧力（第２流入側圧力センサ６６の計測圧力）とその下流側のカソードガスの圧力（第２流出側圧力センサ６８の計測圧力）との圧力差を演算し、変形判定手段７６は、この演算圧力差が変形基準圧力差値よりも小さくなる（演算圧力差＜変形基準圧力差値）とセパレータの変形判定をし、流量増量信号生成手段７８は、この変形判定に基づいて流量増量信号を生成する。

また、セパレータの変形修正中にセルスタック２のカソード１８の上流側及び下流側のカソードガスの圧力差（圧力差演算手段７２による演算圧力差）が修正基準圧力差値よりも大きくなる（演算圧力差＞変形基準圧力差値）なると、修正判定手段８０は、第１及び第２セパレータ２６，２８の変形状態が修正されたとして修正判定をし、この修正判定に基づいて、流量戻し信号生成手段８２が流量戻し信号を生成する。

このようにセルスタック２のアノード１６（アノード室３０）の上流側及び下流側のアノードガスの圧力変動に代えて、セルスタック２のカソード１８（カソード室３２）の上流側及び下流側の圧力変動を用いても、上述したと同様に、第１セパレータ２６及び／又は第２セパレータ２８の変形状態を検知することができるとともに、その変形状態の修正を行うことができる。

尚、上述した記載から理解される如く、セルスタック２のアノード１６（複数の電池セル１２のアノード室３０）の上流側及び下流側のアノードガスの圧力変動に加えて、そのカソード１８（複数の電池セル１２のカソード室３２）の上流側及び下流側のカソードガスの圧力変動に基づいて第１セパレータ２６及び／又は第２セパレータ２８の変形を検知するようにしてもよい。

次に、図６～図８を参照して、燃料電池システムの第２の実施形態について説明する。この第２の実施形態では、セルスタックの上流側及び下流側のアノードガス（カソードガス）の圧力の変動を用いてセパレータの変形状態を検知することに代えて、この第２セルスタックの発電電圧の変動を用いてセパレータの変形状態を検知している。また、この第２の実施形態では、燃料ポンプ（アノードガス供給手段）からのアノードガスの供給流量を増大させてセパレータの変形状態の修正を行うことに代えて、アノードオフガス排出流路の流路抵抗を大きくしてアノード室におけるアノードガスの圧力を高めてセパレータの変形状態を修正している。尚、この第２の実施形態において、上述した第１の実施形態と実質上同一の構成要素については同一の参照番号を付し、その説明を省略する。

図６及び図７において、この第２の実施形態の燃料電池システムにおいては、発電出力ライン５４に発電電圧計測手段としての電圧計測装置９２が設けられており、この電圧計測装置９２は、セルスタック２から出力される発電出力の電圧を計測し、この電圧計測装置９２からの計測信号は、コントローラ７０Ａ（図７参照）に送給される。

また、セルスタック２からのアノードオフガスが流れるアノードオフガス排出流路１０には、その一部をバイパスしてバイパス流路９４が設けられ、このバイパス流路９４に、アノードオフガスの流れを制限する絞り部材９６が配設されている。また、アノードオフガス排出流路１０とバイパス流路９４の上流側とを接続する接続部に流路切換弁９８が配設され、この流路切換弁９８として例えば三方切換弁を用いることができる。

この実施形態では、流路切換弁９８は、第１切換状態と第２切換状態とに選択的に切り換えられるように構成され、この流路切換９８が第１切換状態にあるときには、アノードオフガス排出流路１０が開状態に、バイパス流路９４が閉状態に保持され、セルスタック２のアノードからのアノードオフガスは、図６に実線矢印で示すように、アノードオフガス排出流路１０を通して下流側に排出される。また、この流路切換弁９８が第２切換状態にあるときには、アノードオフガス排出流路１０が閉状態に、バイパス流路９４が開状態に保持され、セルスタック２のアノードからのアノードオフガスは、図６に破線矢印で示すように、バイパス流路９４を通して流れた後にアノードオフガス排出流路１０を通して排出される。

このことに関連して、第２の実施形態の燃料電池システムにおけるコントローラ７０Ａは、例えば図７に示すように構成される。図７において、このコントローラ７０Ａには、圧力差演算手段及び演算圧力差比較手段に代えて、セルスタック２からの発電電圧（電圧計測装置９２による計測電圧）を比較する発電電圧比較手段１００が用いられ、また変形基準圧力差値及び修正基準圧力差値に代えて、変形基準電圧値及び修正基準電圧値が用いられ、これら変形基準電圧値及び修正基準電圧値がメモリ手段８６Ａに登録される。このコントローラ７０Ａには、更に、流量増量信号を生成する流量増量信号生成手段に代えて、流路切換弁９８（三方切換弁）を第１切換状態から第２切換状態に切り換える切換信号を生成する切換信号生成手段１０２が用いられ、また流量戻し信号を生成する流量戻し信号生成手段に代えて、流路切換弁９８（三方切換弁）を第２切換状態から第１切換状態に切り換える戻し信号を生成する戻し信号生成手段１０４が用いられる。この第２の実施形態の燃料電池システムのその他の構成は、上述した第１の実施形態と実質上同一である。

次に、図６及び図７とともに図８を参照して、第２の実施形態の燃料電池システムの燃料流量制御について説明する。セルスタック２の第１セパレータ及び／又は第２セパレータ（第１の実施形態の図２及び図３参照）の変形状態を検知するための燃料電池システムの運転が開始する（ステップＳ２１）と、セルスタック２の出力電圧の計測が行われる（ステップＳ２２）。電圧計測装置９２は、セルスタック２（複数の電池セル）の発電出力の電圧（発電電圧）を検知し、電圧計測装置９２からの計測信号がコントローラ７０Ａに送給され、コントローラ７０Ａの発電電力比較手段１００は、この計測電圧とメモリ手段８６Ａに登録された変形基準電圧値とを比較する。

そして、電圧計測装置９２の計測電圧が変形基準電圧値よりも低くなる（計測電圧＜変形基準電圧値）と、ステップＳ２３からステップＳ２４に進み、変形判定手段７６Ａは、セパレータに変形が生じているとして変形判定を行う。この計測電圧が変形基準電圧値より低くなるということは、セルスタック２のアノード１６（アノード室）の流路抵抗が増え（換言すると、複数の電池セルのアノード室が狭くなり）、アノードガスが流れ難くなって発電電圧が低下しているということであり、その原因は、第１セパレータ及び／又は第２セパレータが変形しているということであり、これにより、セパレータの変形判定が行われる。

この変形判定が行われると、切換信号生成手段１０２が切換信号を生成し（ステップＳ２５）、制御手段８４Ａは、この切換信号に基づいて流路切換弁９８を第１切換状態から第２切換状態に切り換える（ステップＳ２６）。かくすると、アノードオフガス排出流路１０が閉状態に、バイパス流路９４が開状態に切り換えられ、セルスタック２（複数の電池セル）のアノード室（図２、図３参照）からのアノードオフガスがバイパス流路９４及びアノードオフガス排出流路１０を通して排出される。

このとき、絞り部材９６によりアノードオフガスの流れが制限され、これによって、セルスタック２（複数の電池セル）のアノード室のガス圧力が上昇するようになり、この上昇したアノードガスの圧力が第１及び第２セパレータ（図２及び図３参照）に作用する。従って、このように構成した場合においても、第１の実施形態と同様に、上昇したアノードガスの圧力によって、第１セパレータ及び／又は第２セパレータの変形が元の状態の近くまで戻るように修正され、このようにして第１及び第２セパレータの変形修正が行われる（ステップＳ２７）。

このようにして第１及び第２セパレータの変形修正が行われると、セルスタック２（複数の電池セル）のアノード室が広くなり、アノードガスの流れが改善されてセルスタック２の発電状態がほぼ元の状態に戻り、セルスタック２の発電電圧が上昇する。

そして、セルスタック２の発電電圧が上昇してその発電電圧（電圧計測装置９２の計測電圧）がメモリ手段８６Ａに登録された修正基準電圧値より大きくなる（計測電圧＞修正基準電圧値）と、ステップＳ２８からステップＳ２９に進み、修正判定手段８０Ａはセパレータの修正判定を行う。この計測電圧が修正基準電圧値より大きくなるということは、第１セパレータ及び／又は第２セパレータ（図２、図３参照）の変形状態がほぼ元の状態の近くまで修正され、セルスタック２（複数の電池セル）のアノード室（図２、図３参照）が広くなってアノードガスの流が元の状態にほぼ戻ったということであり、これにより、セパレータの修正判定が行われる。尚、ステップＳ２３において、計測電圧が変形基準電圧値以上である（計測電圧≧変形基準電圧値）場合、ステップＳ２３からステップＳ２８に移る。

このようにして修正判定が行われると、アノードオフガスの排出制限による第１及び第２セパレータの変形修正が終了し（ステップＳ３０）、戻し信号生成手段１０４は、この修正判定の判定結果に基づいて戻し信号を生成する（ステップＳ３１）。かくすると、制御手段８４Ａは、この戻し信号に基づいて流路切換弁９８を第２切換状態から第１切換状態に戻し、これにより、セルスタック２からのアノードオフガスはアノードオフガス排出流路１０を通して排出され（ステップＳ３３）、このようにしてセパレータの変形状態の検知及びその修正のための燃料電池システムの運転が終了する（ステップＳ３４）。

尚、ステップＳ２８において、電圧計測装置９２による計測電圧が修正基準電圧値以下である（計測電圧≦修正基準電圧値）である場合、ステップＳ２８からステップＳ３５に移り、燃料電池システムの運転開始から所定時間が経過していないと、ステップＳ２２に戻ってステップＳ２２～ステップＳ２８が繰り返し遂行されるが、所定時間が経過すると、ステップＳ３５からステップＳ３１に移行し、戻し信号生成手段１０４が戻し信号を生成し、アノードオフガスの流れが元の状態に戻ってセパレータの変形状態の検知及びその修正のための燃料電池システムの運転が終了する。

第２の実施形態では、流路切換弁９８を三方切換弁から構成しているが、二つの流路開閉弁、即ち第１及び第２流路開閉弁（図示せず）から構成するようにしてもよい。この場合、第１流路開閉弁が例えばアノードオフガス排出流路に配設され、第２流路開閉弁が例えばバイパス流路９４に配設され、第１切換状態のときには、第１流路開閉弁が開状態に、第２流路開閉弁が閉状態に保持され、また第２切換状態のときには、第１流路開閉弁が閉状態に、第２流路開閉弁が開状態に保持される。

以上、本発明に従う燃料電池システムの実施形態について説明したが、本発明はこれら実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変更乃至修正が可能である。

２ セルスタック
３ 燃料ポンプ（アノードガス供給手段）
４ アノードガス供給流路
６ カソードガス供給流路
７ 空気ブロア（カソードガス供給手段）
８ アノードオフガス排出流路
１０ カソードオフガス排出流路
１２ 電池セル
１４ 電解質層
１６ アノード
１８ カソード
２２ スタック本体
２６，２８ セパレータ
３０ アノード室
３２ カソード室
６２，６６ 流入側圧力センサ（流入側圧力計測手段）
６４，６８ 流出側圧力センサ（流出側圧力計測手段）
７０，７０Ａ コントローラ
７２ 圧力差演算手段
７６，７６Ａ 変形判定手段
７８ 流量増量信号生成手段
８０，８０Ａ 修正判定手段
８２ 流量戻し信号生成手段
９２ 電圧計測装置（発電電圧計測手段）
９４ バイパス流路
９６ 絞り部材
９８ 流路切換弁
１０２ 切換信号生成手段
１０４ 戻し信号生成手段

Claims (8)

1. イオンを伝導する電解質層、前記電解質層の片面側に配設されたアノード及び前記電解質層の他面側に配設されたカソードを有する複数の電池セルを備えたセルスタックと、前記セルスタックのスタック本体の流入側に設けられた第１及び第２流入側マニホールドと、前記スタック本体の流出側に設けられた第１及び第２流出側マニホールドと、前記アノードに面するアノード室と前記カソードに面するカソード室とを区画するためのセパレータと、前記第１流入側マニホールドを通して前記複数の電池セルの前記アノード室にアノードガスを供給するためのアノードガス供給手段と、前記第２流入側マニホールドを通して前記複数の電池セルの前記カソード室にカソードガスを供給するためのカソードガス供給手段と、前記アノードガス供給手段及び前記カソードガス供給手段を制御するためのコントローラとを具備し、
   前記コントローラは、前記複数の電池セルの前記アノード室及び／又は前記カソード室を流れるアノードガス及び／又はカソードガスの流れの状態に基づいて前記セパレータの変形状態を判定する変形判定手段を含み、前記変形判定手段の判定結果に基づいて、前記複数の電池セルの前記アノード室を流れるアノードガスのガス圧力を制御して前記セパレータの変形状態を修正することを特徴とする燃料電池システム。
2. 前記セルスタックの前記複数の電池セルにアノードガスを供給するアノードガス供給流路に、アノードガスの圧力を計測する第１流入側圧力計測手段が設けられ、前記セルスタックの前記複数の電池セルからのアノードオフガスを排出するアノードオフガス排出流路に、アノードオフガスの圧力を計測する第１流出側圧力計測手段が設けられており、前記変形判定手段は、前記第１流入側圧力計測手段の計測圧力と前記第１流出側圧力計測手段の計測圧力との圧力差に基づいて前記セパレータの変形状態を判定す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。
3. 前記セルスタックの前記複数の電池セルにカソードガスを供給するカソードガス供給流路に、カソードガスの圧力を計測する第２流入側圧力計測手段が設けられ、前記セルスタックの前記複数の電池セルからのカソードオフガスを排出するカソードオフガス排出流路に、カソードオフガスの圧力を計測する第２流出側圧力計測手段が設けられており、前記変形判定手段は、前記第２流入側圧力計測手段の計測圧力と前記第２流出側圧力計測手段の計測圧力との圧力差に基づいて前記セパレータの変形状態を判定す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。
4. 前記セルスタックに関連して、前記スタック本体の発電電圧を計測する発電電圧計測手段が設けられ、前記変形判定手段は、前記発電電圧計測手段の計測電圧に基づいて前記セパレータの変形状態を判定す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。
5. 前記コントローラは、前記変形判定手段の判定結果に基づいて、前記複数の電池セルにおける前記アノード室のアノードガスの圧力を上昇させ、上昇したアノードガスのガス圧を利用して前記セパレータの変形状態を修正することを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の燃料電池システム。
6. 前記コントローラは、前記変形判定手段の判定結果に基づいて、アノードガスの供給流量が増大するように前記アノードガス供給手段を制御し、供給流量の増大に伴うアノードガスのガス圧の上昇を利用して前記セパレータの変形状態を修正することを特徴とする請求項５に記載の燃料電池システム。
7. 前記第１流出側マニホールドの下流側のアノードオフガス排出流路には、その一部をバイパスして絞り部材を有するバイパス流路が配設されているとともに、前記アノードオフガス排出流路と前記バイパス流路の上流側との接続部に流路切換弁が配設され、前記流路切換弁は、第１切換状態のときには前記アノードオフガス排出流路を開状態に且つ前記バイパス流路を閉状態に保持し、第２切換状態のときには前記アノードオフガス排出流路を閉状態に且つ前記バイパス流路を開状態保持し、前記コントローラは、前記変形判定手段の判定結果に基づいて、前記流路切換弁を前記第２切換状態に切り換えて前記セルスタックからのアノードオフガスが前記バイパス流路及び前記絞り部材を通して流れるようにし、前記絞り部材の流量制限によるアノードガスの圧力の上昇を利用して前記セパレータの変形状態を修正することを特徴とする請求項５に記載の燃料電池システム。
8. 前記コントローラは、前記変形判定手段の判定結果に基づいて、カソードガスの供給流量が減少するように前記カソードガス供給手段を制御し、供給流量の減少に伴うカソードガスのガス圧の低下を利用して前記セパレータの変形状態を修正することを特徴とする請求項６又は７に記載の燃料電池システム。
   
   
   
   
   
   
   
   

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