WO2007072693A1 - 燃料電池システム及び移動体 - Google Patents

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  • FIG. 6 is a flowchart for explaining a starting method of the fuel cell system according to the second embodiment of the present invention.

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Abstract

発電を行う燃料電池を備え、燃料電池内にガスを供給することにより燃料電池内の水分を外部に排出する燃料電池システムにおいて、燃料電池の状態(残存水分量や傾斜角度)に基づいて、燃料電池からの水分排出量を推定する排出量推定手段を備える。

Description

明細書 燃料電池システム及び移動体 技術分野
本発明は、 燃料電池システム及び移動体に関する。 背景技術
現在、 反応ガス (燃料ガス及び酸化ガス) の供給を受けて発電を行う燃料 電池を備えた燃料電池システムが提案され、 実用化されている。 かかる燃料 電池システムで発電を行うと、 電気化学反応により燃料電池の内部で水分が 生成されるが、 この水分が燃料電池^の反応ガス流路に滞留して、 反応ガス の流れが妨げられる場合がある。 また、 氷点下等の低温環境下で燃料電池シ-' ステムを運転させる際には、 燃料電池の電極 (触媒層や拡散層) の内部に残 存する水分が凍結して、 始動性能が著しく低下する場合がある。
このように燃料電池の内部で生成される水分に起因する種々の問題を解決 するための従来の技術として、 燃料電池の運転停止時に反応ガス流路に乾燥 酸素や乾燥水素を供給することにより、燃料電池内の水分を除去する技術 (掃 気技術) が提案されている。 また、 近年においては、 燃料電池内の水分収支 を算出し、 この算出した水分収支に基づいて燃料電池に供給するガスの流量 を増減することにより、 燃料電池内の水分状態を調整する技術が提案されて いる (例えば、 特開 2 0 0 4— 1 1 9 0 5 2号公報参照。 ) 。 発明の開示
ところで、 低温環境下で燃料電池.を始動させるためには、 燃料電池内の水 分量を所定の許容値 ' (始動可能水分量) 以下にする必要がある。 そして、 こ のように燃料電池内の水分量を所定の許容値以下にするためには、 燃料電池 から排出される水分量を正確に算出 (推定) して、 燃料電池内の水分状態を 的確に把握する必要がある。
前記公報に記載された技術においては、 燃料電池に供給されるガスの流量 等に基づいて燃料電池から排出される水分量を算出しているが、 この際、 燃 料電池の状態 (例えば、 燃料電池内に残存する水分量や燃料電池の傾き) を 考慮していないため、 排出される水分量を正確に算出することができないと いう問題があった。 このように燃料電池から排出される水分量を的確に算出 (推定) することができないと、 低温環境下における燃料電池の始動性能が 低下するおぞれがある。
本発明は、 かかる事情に鑑みてなされたものであり、 燃料電池の状態に基 づいて、 燃料電池からの水分排出量を的確に推定することが可能な燃料電池 システムを提供することを目的とする。
前記目的を達成するため、 本発明に係る燃料電池システムは、 発電を行う 燃料電池を備え、 燃料電池内にガスを供給することにより燃料電池内の水分 を外部に排出する燃料電池システムにおいて、 燃料電池の状態に基づいて、 燃料電池からの水分排出量を推定する排出量推定手段を備えるものである。 例えば、 排出量推定手段は、 燃料電池内に残存する水分量に基づいて、 燃 料電池からの水分排出量を推定することができる。また、排出量推定手段は、 燃料電池の傾斜状態や燃料電池に作用する力の状態に基づいて、 燃料電池か らの水分排出量を推定することもできる。
力かる構成によれば、 燃料電池の状態 (例えば燃料電池内に残存する水分 量や燃料電池の傾き) を考慮して、 燃料電池から外部に排出される水分量を 的確に推定することが可能となる。 例えば、 燃料電池内に残存する水分量が 多い (少ない) 場合には、 燃料電池からの水分排出量も多く (少なく) なる ものと推定することができる。 また、 燃料電池内に残存する水分量と排出量 との関係は必ずしも比例関係ではないため、 燃料電池毎に水分残存量と水分 排出量との関係を設定し、 この関係に基づいて補正を行うことにより、 水分 排出量を正確に推定することができる。 さらに、 燃料電池が傾斜したり燃料 電池に慣性力が作用したりすることにより、 燃料電池内の水分が外部に排出 され易く (排出され難く) なった場合には、 燃料電池からの水分排出量が多 く (少なく) なるものと推定することができる。 従って、 燃料電池内の水分 状態を的確に把握することができるので、 低温環境下における燃料電池の始 動性能の向上に寄与したり、燃料消費量を節減したりすることが可能となる。 また、本発明に係る移動体は、前記燃料電池システムを備えるものである。 かかる構成によれば、 燃料電池の状態に基づいて燃料電池からの水分排出 量を正確に推定することが可能な燃料電池システムを備えているため、 低温 環境下において高い始動性能を有し燃料消費量の節減が可能な移動体を提供 することができる。
本発明によれば、 燃料電池の状態に基づいて、 燃料電池からの水分排出量 を的確に推定することが可能な燃料電池システムを提供することができる。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の第 1実施形態に係る燃料電池システムの構成図である。 図 2は、 図 1に示した燃料電池システムの燃料電池の残存水分量と水分排 出量との関係を表すマップである。,
図 3は、 図 1に示した燃料電池システムの始動方法を説明するためのフロ 一チヤ一トである。
図 4 Aは、 本発明の第 2実施形態に係る燃料電池システムを備えた燃料電 池車両が下り坂に停車した状態を示す概念図である。
図 4 Bは、 本発明の第 2実施形態に係る燃料電池システムを備えた燃料電 池車両が上り坂に停軍した状態を示す概念図である。 図 5は、 本発明の第 2実施形態に係る燃料電池システムの燃料電池の傾斜 角度と水分排出量との関係を表すマップである。
図 6は、 本発明の第 2実施形態に係る燃料電池システムの始動方法を説明 するためのフローチャートである。
, 発明を実施するための最良の形態
以下、 図面を参照して、 本発明の実施形態に係る燃料電池システム 1につ いて説明する。 本実施形態においては、 本発明を燃料電池車両 S (移動体) の車載発電システムに適用した例について説明することとする。
<第 1実施形態 >
まず、 図 1〜図 3を用いて、 本発明の第 1実施形態に係る燃料電池システ ム 1について説明する。 本実施形態に係る燃料電池システム 1は、 図 1に示 すように、 反応ガス (酸化ガス及び燃料ガス) の供給を受けて電力を発生す、 る燃料電池 1 0を備えるとともに、 燃料電池 1 0に酸化ガスとしての空気を 供給する酸化ガス配管系 2、 燃料電池 1 0に燃料ガスとしての水素ガスを供 給する水素ガス配管系 3、 システム全体を統合制御する制御装置 4等を備え ている。
燃料電池 1 0は、 反応ガスの供給を受けて発電する単電池を所要数積層し て構成したスタック構造を有している。燃料電池 1 0により発生した電力は、 P C U (Power Contro l Un i t) 1 1に供給される。 P C U 1 1は、 燃料電池 1 0と トラクションモータ 1 2との間に配置されるインバータゃ D C - D C コンバータ等を備えている。 酸化ガス配管系 2は、 加湿器 2 0により加湿された酸化ガス (空気) を燃 料電池 1 0に供給する空気供給流路 2 1と、 燃料電池 1 0から排出された酸 化オフガスを加湿器 2 0に導く空気排出流路 2 2と、 加湿器 2 1から外部に 酸化オフガスを導くための排気流路 2 3と、 を備えている。 空気供給流路 2 1には、 大気中の酸化ガスを取り込んで加湿器 2 0に圧送するコンプレッサ 2 4が設けられている。 コンプレッサ 2 4の動作は、 制御装置 4により制御 される。 ' ,
水素ガス配管系 3は、 高圧の水素ガスを貯留した燃料供給源としての水素 タンク 3 0と、 水素タンク 3 0の水素ガスを燃料電池 1 0に供給するための 水素供給流路 3 1と、 燃料電池 1 0から排出された水素オフガスを水素供給 流路 3 1に戻すための循環流路 3 2と、 を備えている。 なお、 水素タンク 3 0に代えて、 炭化水素系の燃料から水素リツチな改質ガスを生成する改質器 と、 この改質器で生成した改質ガスを高圧状態にして蓄圧する高圧ガスタン ' クと、 を燃料供給源として採用することもできる。 また、 水素吸蔵合金を有 するタンクを燃料供給源として採用してもよレ、。 '
水素供給流路 3 1には、 水素タンク 3 0からの水素ガスの供給を遮断又は 許容する遮断弁 3 3と、 水素ガスの圧力を調整するレギユレータ 3 4と、 、, 設けられている。 本実施形態においては、 ステップモータにより供給圧力の 目標値を変更することができる可変調圧式のレギュレータ 3 4を採用してい る。遮断弁 3 3及びレギュレータ 3 4の動作は制御装置 4により制御される。 循環流路 3 2には、 気液分離器 3 5及び排気排水弁 3 6を介して、 排出流 路 3 7が接続されている。 気液分離器 3 5は、 水素オフガスから水分を回収 するものである。 排気排水弁 3 6は、 制御装置 4からの指令によって作動す ることにより、 気液分離器 3 5で回収した水分と、 循環流路 3 2内の不純物 を含む水素オフガスと、 を外部に排出 (パージ) するものである。 また、 循 環流路 3 2には、 循環流路 3 2内の水素オフガスを加圧して水素供給流路 3 1側へ送り出す水素ポンプ 3 8が設けられている。 なお、 排出流路 3 7内の ガスは、 図示されていない希釈器によって希釈されて、 排気流路 2 3内のガ スと排出管 3 9において合流するようになつている。 制御装置 4は、 燃料電池車両 Sに設けられた加速操作装置 (アクセル等) の操作量を検出し、 加速要求値 (例えばトラクシヨンモータ 1 2等の負荷装 置からの要求発電量) 等の制御情報を受けて、 システム内の各種機器の動作 を制御する。 なお、 負荷装置とは、 トラクシヨンモータ 1 2のほかに、 燃料 電池 1 0を作動させるために必要な補機装置 (例えばコンプレッサ 2 4、 水 素ポンプ 3 8、 冷却ポンプのモータ等) 、 燃料電池車両 Sの走行に関与する 各種装置 (変速機、 車輪制御装置、 操舵装置、 懸架装犀等) で使用されるァ クチユエータ、 乗員空間の空調装置 (エアコン) 、 照明、 オーディオ等を含 む電力消費装置を総称したものである。
制御装置 4は、 図示していないコンピュータシステムによって構成されて いる。 かかるコンピュータシステムは、 C P U、 R OM, R AM, H D D , 入出力インタフェース及びディスプレイ等を備えるものであり、 R OMに記 録された各種制御プログラムを C P Uが読み込んで実行することにより、 各- 種制御動作が実現されるようになっている。
具体的には、 制御装置 4は、 コンプレッサ 2 4、 遮断弁 3 3及びレギユレ ータ 3 4を駆動制御して燃料電池 1 0内にガス (酸化ガス及び水素ガス) を 供給することにより、 燃料電池 1 0内の水分を外部に排出する 「掃気」 'を実 施する。 かかる掃気を実施する際に、 制御装置 4は、 加湿器 2 0による酸化 ガスの加湿を一時的に抑制ないし停止する。 なお、 本実施形態における制御 装置 4は、 燃料電池 1 0の運転停止時 (発電停止時) においても、 燃料電池 1 0の運転中におけるパージ(循環流路 3 2内のガスの排出)時においても、 掃気制御を行うものとする。
また、 制御装置 4は、 燃料電池 1 0内に残存する水分量に基づいて、 掃気 を実施する際における燃料電池 1 0からの水分排出量を推定する。すなわち、 制御装置 4は、本発明における排出量推定手段の一実施形態として機能する。 例えば、 制御装置 4は、 燃料電池 1 0内に残存する水分量が 「W,」 である場 合に、 図 2に示すマップに基づいて燃料電池 1 0からの水分排出量を 「Q,」 と推定する。 同様に、 燃料電池 1 0内に残存する水分量が 「W4 ( >W,) 」 である場合に、 燃料電池 1 0からの水分排出量を 「Q4 ( > Q ,) 」 と推定す る。すなわち、制御装置 4は、燃料電池 1 0内に残存する水分量が多いほど、 燃料電池 1 0からの水分排出量が多くなるものと推定する。
なお、 制御装置 4は、 燃料電池 1 0内に残存する制御初期の水分量 (初期 残水量) を、 燃料電池 1 0の重量変化等に基づいて推定する。 そして、 かか る初期残水量に対応する水分排出量を図 2のマップに基づいて推定し、 初期 残水量から水分排出量を減じることにより、新たな残存水分量(新規残水量) を算出する。 'その後、 新規残水量に対応する新たな水分排出量を図 2のマツ プに基づいて推定する。 以下、 同様の手順で、 最新の残存水分量及び水分排 出量の算出 ·推定を行う。 . 続いて、 図 3のフローチャートを用いて、 本実施形態に係る燃料電池シス テム 1の始動方法について説明する。
燃料電池システム 1の通常運転時においては、 水素タンク 3 0から水素ガ スが水素供給流路 3 1を介して燃料電池 1 0の燃料極に供給されるとともに、 加湿調整された空気が空気供給流路 2 1を介して燃料電池 1 0の酸化極に供 給されることにより、 発電が行われる。 この際、 燃料電池 1 0から引き出す べき電力 (要求電力) が制御装置 4で演算され、 その発電量に応じた量の水 素ガス及び空気が燃料電池 1 ◦内に供給されるようになっている。 通常運転 時においては燃料電池 1 0内が湿潤状態となっているため、 運転を停止させ ると燃料電池 1 0内に水分が残留する。 このため、 本実施形態においては、 かかる通常運転停止後に掃気を実施した上で燃料電池 1 0を始動させること とし、 この掃気の際に水分排出量の推定を行う。
すなわち、 まず、 燃料電池システム 1の制御装置 4は、 燃料電池 1 0の重 量変化等に基づいて、 燃料電池 1 0内に残存する制御初期の水分量 (初期残 水量) を推定する (初期残水量推定工程: S 1 ) 。 そして、 制御装置 4は、 初期残水量が所定の許容値 (燃料電池 1 0が始動可能な残水量) 未満である か否かを判定し (初期残水量判定工程:. S 2 ) 、 初期残水量が許容値未満で あると判定した場合には、掃気を行うことなく燃料電池 1 0を始動させる(始 動工程: S 8 ) 。
一方、 制御装置 4は、 初期残水量判定工程 S 2において初期残水量が許容 値以上であると判定した場合には、 図 2に示したマップに基づいて、 初期残 水量推定工程 S 1で推定した初期残水量に対応する水分排出量を推定する (排水量推定工程: S 3 ) 。 例えば、 初期残水量が 「W3」 である場合には、 水分排出量を' 「Q3」 と推定する。
排水量推定工程 S 3に次いで、 制御装置 4は、 初期残水量推定工程 S 1で 推定した初期残水量 (W3) 力 ら、 排水量推定工程 S 3で推定した水分排出量 (Q3) を減じることにより、 燃料電池 1 0内に残存する新たな水分量 (新規-. 残水量: 「W3_ Q3」 ) を算出する (新規残水量算出工程: S 4 ) 。 そして、 制御装置 4は、 新規残水量が所定の許容値未満であるか否かを判定する (新 規残水量判定工程: S 5 ) 。
制御装置 4は、 新規残水量判定工程 S 5において新規残水量が許容値未満 であると判定した場合に、通常の掃気を行った上で(通常掃気工程: S 6 ) 、 燃料電池 1 0を始動させる (始動工程: S 8 ) 。 一方、 制御装置 4は、 新規 残水量判定工程 S 5において新規残水量が許容値以上であると判定した場合 には、 通常より強めの掃気を行った上で (強化掃気工程: S 7 ) 、 燃料電池 1 0を始動させる (始動工程: S 8 ) 。
以上説明した実施形態に係る燃料電池システム 1においては、 燃料電池 1 0の状態 (燃料電池 1 0内に残存する水分量) を考慮して、 燃料電池 1 0か ら外部に排出される水分量を的確に推定することができ、 燃料電池 1 0内に 残存する水分量が多い (少ない) 場合には、 燃料電池 1 0からの水分排出量 も多く (少なく) なるものと推定することができる。 この際、 燃料電池 1 0 内に残存する水分量と排出量との関係は必ずしも比例関係ではないが、 図 2 のマップに示した水分残存量と水分排出量との関係に基づいて水分排出量を 正確に推定することができる。 従って、 燃料電池 1 0内の水分状態を的確に 把握することができるため、 低温環境下における燃料電池 1 0の始動性能を 向上に寄与することができる上に、 余剰掃気を抑制して燃料 (水素ガス) 消 費量の節減を図ることができる。
また、 以上説明した実施形態に係る燃料電池車両 S (移動体) は、 燃料電 池 1 0の状態に基づいて燃料電池 1 0からの水分排出量を的確に推定するこ とが可能な^料電池システム 1を備えているため、 低温環境下において高い 始動性能を発揮することが可能であるとともに燃料消費量の節減が可能とな る。 -
<第 2実施形態〉
次に、 図 4〜図 6を参照して、'本発明の第 2実施形態に係る燃料電池シス テムについて説明する。 本実施形態に係る燃料電池システムは、 第 1実施形 態に係る燃料電池システム 1の制御装置の構成 (機能) を変更したものであ り、その他の構成については第 1実施形態と実質的に同一である。このため、 変更した'構成を中心に説明することとし、 第 1実施形態と共通する部分につ いては同一符号を付してその説明を省略する。
本実施形態に係る燃料電池システムの燃料電池 1 0は、 図 4に示した燃料 電池車両 Sの前後方向略中央部に配置された状態で車体に固定されている。 そして、 燃料電池 1 0の内部のガス流路は、 燃料電池車両 Sが水平走行する 場合に略水平になるように設定されており、 ガス流路内を流れる水分の排出 口は燃料電池 1 0の後方に設けられている。 このため、 図 4 Aに示すように 燃料電池車両 Sが下り坂を走行すると、 水分の排出口が前方よりも上方に位 置するように燃料電池 1 0が傾斜する一方、 図 4 Bに示すように燃料電池車 両 sが上り坂を走行すると、 水分の排出口が前方よりも下方に位置するよう に燃料電池 1 0が傾斜することとなる。
また、燃料電池車両 sには、燃料電池, 1 0の前後方向の傾斜角度 Θ を検出 する図示されていない傾斜センサが搭載されている。本実施形態においては、 図 4 Aに示すように燃料電池 1 0の後方 (水分の排出口) が前方よりも上方 に位置する場合における燃料電池 1 0の水平面に対する傾斜角度を正(+ 0 ) とする。 また、 図 4 Bに示すように燃料電池 1 0の後方 (水分の排出口) が 前方よりも下方に位置する場合における燃料電池 1 0の水平面に対する傾斜 角度を負 (一 Θ ) としている。 傾斜センサで検 ttiされた燃料電池 1 0の傾斜 角度 Θ に係る情報は、制御装置に伝送され、水分排出量の推定に用いられる こととなる。
本実施形態に係る燃料電池システムの制御装置は、第 1実施形態と同様に、. コンプレッサ 2 4、 遮断弁 3 3及びレギュレータ 3 4を駆動制御して燃料電 池 1 0内にガス (酸化ガス及び水素ガス) を供給することにより、 燃料電池 1 0内の水分を外部に排出する 「掃気」 を実施する。
また、 制御装置は、 燃料電池 1 0の傾斜角度に基づいて、 掃気を実施する 際における燃料電池 1 0からの水分排出量を推定する。 具体的には、 制御装 置は、 図 4 Aに示すように燃料電池 1 0内の水分が外部に排出され難い傾斜 角度正 (+ 0 ) の状態において、 水分排出量が少なくなるものと推定する。 一方、 制御装置は、 図 4 Bに示すように燃料電池 1 0内の水分が外部に排出 され易い傾斜角度負 (一 0 ) の状態において、 水分排出量が多くなるものと 推定する。 すなわち、 制御装置は、 本発明における排出量推定手段の一実施 形態として機能する。
本実施形態における制御装置は、 図 5に示すようなマップを用いて排出量 推定を行っている。 例えば、 燃料電池 1 0の傾斜角度が 「一 03」 である場合 に、 図 5に示すマップに基づいて燃料電池 1 0からの水分排出量を 「0,,」 と推定する。 同様に、 燃料電池 1 0の傾斜角度が 「θ 3 ( > - θ 3) 」 である 場合に、 燃料電池 1 0からの水分排出量を 「Q 17 ( < Q„) 」 と推定する。 す なわち、 制御装置は、燃料電池 1 0の傾斜角度 0 が大きいほど (傾斜角度が 正であって絶対値が大きいほど) 、 燃料電池 1 0·からの水分排出量が少なく なるものと推定する。
続いて、 図 6のフローチャートを用いて、 本実施形態に係る燃料電池シス テムの始動方法について説明する。
燃料電池システムの通常運転時においては燃料電池 1 0内が湿潤状態とな つているため、 運転を停止させると燃料電池 1 0内に水分が残留する。 この ため、 本実施形態においては、 かかる通常運転停止後に掃気を実施した上で 燃料電池 1 0を始動させることとし、 この掃気の際に水分排出量の推定を行 う。 ' , すなわち、 まず、 燃料電池システムの制御装置は、 燃料電池 1 0の重量変、 化等に基づいて、燃料電池 1 0内に残存する制御初期の水分量(初期残水量: 例えば 「W0」 ) を推定する (初期残水量推定工程: S 1 1 ) 。 そして、 制御 装置は、 初期残水量 (wQ) が所定の許容値 (燃料電池 1 0が始動可能な残水 量) 未満であるか否かを判定し (初期残水量判定工程: S 1 2 ) 、 初期残水 量 (W0) が許容値未満であると判定した場合には、 掃気を行うことなく燃料 電池 1 0を始動させる (始動工程: S 1 9 ) 。
—方、 制御装置は、 初期残水量判定工程 S 1 2において初期残水量 (W0) が許容値以上であると判定した場合には、 傾斜センサを用いて燃料電池 1 0 の傾斜角度を検出する (傾斜角度検出工程: S 1 3 )。 そして、制御装置は、 図 5に示したマップに基づいて、 傾斜角度検出工程 S 1 3で検出した傾斜角 度に対応する水分排出量を推定する (排水量推定工程: S 1 4 ) 。 例えば、 燃料電池 1 0の傾斜角度が 「0 2」 である場合には、 水分排出量を 「Q16」 と 推定する。 排水量推定工程 S 1 4に次いで、 制御装置は、 初期残水量推定工程 S 1 1 で推定した初期残水量 (Wo) から、 排水量推定工程 S 1 4で推定した水分排 出量 (Q16) を減じることにより、 燃料電池 1 0内に残存する新たな水分量 (新規残水量: 「Wc_ Q16」 ) を算出する (新規残水量算出工程: S 1 5 ) 。 そして、 制御装置は、 新規残水量が所定の許容値未満であるか否かを判定す る (新規残水量判定工程: S 1 6 ) 。
制御装置は、 新規残水量判定工程 S 1 6において新規残水量が許容値未満 であると判定した場合に、通常の掃気を行った上で(通常掃気工程: S 1 7 )、 燃料電池 1 0を始動させる (始動工程: S 1 9 ) 。 一方、 制御装置は、 新規 残水量判定工程 S 1 6において新規残水量が許容値以上であると判定した場 合には、 通常より強めの掃気を行った上で (強化掃気工程: S 1 8 ) 、 燃料 電池 1 0を始動させる (始動工程: S 1 9 ) 。
以上説明した実施形態に係る燃料電池システムにおいては、 燃料電池 1 0 の状態 (傾斜角度) を考慮して、 燃料電池 1 0から外部に排出される水分量 を的確に推定することができ、 燃料電池 1 0が傾斜することにより燃料電池 1 0内の水分が外部に排出され易く (排出され難く) なった場合には、 燃料 電池 1 0からの水分排出量が多く (少なく) なるものと推定することができ る。従って、燃料電池 1 0内の水分状態を的確に把握することができるため、 低温環境下における燃料電池 1 0の始動性能を向上に寄与することができる 上に、 余剰掃気を抑制して燃料 (水素ガス) 消費量の節減を図ることができ る。
また、 以上説明した実施形態に係る燃料電池車両 S (移動体) は、 燃料電 池 1 0の状態に基づいて燃料電池 1 0からの水分排出量を的確に推定するこ とが可能な燃料電池システムを備えているため、 低温環境下において高い始 動性能を発揮することが可能であるとともに燃料消費量の節減が可能となる。 なお、 第 2実施形態においては、 燃料電池 1 0の傾斜角度に応じて燃料電 池 1 0からの水分排出量を推定した例を示したが、 燃料電池 1 0に作用する 力の状態に基づいて水分排出量を推定することも可能である。 例えば、 燃料 電池車両 Sが急加速 (急減速) することにより燃料電池 1 0に後向き (前向 き) の慣性力が作用して燃料電池 1 0内の水分が外部に排出され易く (排出 され難く) なった場合には、燃料電池 1 0からの水分排出量が多く (少なく) なるものと推定することができる。 この際、 燃料電池 1 0に作用する慣性力 と水分排出量との関係を表すマップを予め作成しておき、 このマップに基づ いて水分排出量の推定を行うことができる。 、 産業上の利用可能性
本発明に係る燃料電池システムは、.以上の実施形態に示すように、 燃料 « 池車両に搭載可能であり、また、燃料電池車両以外の各種移動体(ロボット、 - 船舶、 航空機等) にも搭載可能である。 また、 本発明に係る燃料電池システ ムを、 建物 (住宅、 ビル等) 用の発電設備として用いられる定置用発電シス テムに適用してもよい。

Claims

請求の範囲
1 . 発電を行う燃料電池を備え、 前記燃料電池内にガスを供給することに より前記燃料電池内の水分を外部に排出する燃料電池システムにおいて、 前記燃料電池の状態に基づいて、 前記燃料電池からの水分排出量を推定す る排出量推定手段を備える、
燃料電池システム。
2 . 前記排出量推定手段は、 前記燃料電池内に残存する水分量に基づいて 前記燃料電池からの水分排出量を推定するものである、
請求項 1に記載の燃料電池システム。
3 . 前記排出量推定手段は、 前記燃料電池の傾 状態に基づいて前記燃料 電池からの水分排出量を推定するものである、
請求項 1に記載の燃料電池システム。
4 . 前記排出量推定手段は、 前記燃料電池に作用する力の状態に基づいて 前記燃料電池からの水分排出量を推定するものである、
請求項 1に記載の燃料電池システム。
5 . 請求項 1から 4の何れか一項に記載の燃料電池システムを備える、 移動体。
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