將陰極氣體流速控制為低于用于燃料電池的正常發電的陰極氣體流速。控制部70的ROM在其中存儲了多種用于估算陽極含水量Wa和移動的含水量Wac的映射圖等。
[0029]A2.含水量控制過程:
[0030]圖2是圖示了燃料電池系統100中的燃料電池的含水量控制過程的流程圖。當含水量控制過程開始時，控制部70的估算部71估算每個電池21的陽極含水量Wa(步驟S100)。陽極含水量Wa的估算可通過如在日本專利申請公開N0.2007-52936 (JP2007-52936 A)、日本專利申請公開N0.2007-52937 (JP 2007-52937 A)和日本專利申請公開N0.2009-259418 (JP 2009-259418 A)中已熟知的方法執行。更具體地，在步驟SlOO中，估算部71將陽極含水量Wa的累計值一次重置。然后，基于諸如在每個電池21中生成的含水量、流入到每個電池21中的含水量、從每個電池21排出的含水量、氣體流速等多種參數，估算部71估算在每個電池21中蓄積的陽極含水量Wa。注意到，估算部71可通過已熟知的低頻阻抗方法來估算陽極含水量Wa。
[0031]然后，控制部70確定通過估算部71估算的每個電池21的陽極含水量Wa是否為事先存儲在ROM中的陽極含水量Wa的閾值Ta或高于該閾值Ta(步驟S102)。當因此估算的在電池21中的任意電池中的陽極含水量Wa低于閾值Ta時(步驟S102:N0)，估算部71繼續估算陽極含水量Wa(步驟S100)。另一方面，當在電池21中估算的陽極含水量Wa為閾值Ta或高于閾值Ta時(步驟S102:YES)，估算部71估算出在陽極氣體通路24中發生水阻塞。然后，流速控制部72將陽極氣體流速維持在用于燃料電池20的正常發電的陽極氣體流速下，并且將陰極氣體流速控制為低于用于燃料電池20的正常發電的陰極氣體流速(步驟S104)。在步驟S104中，流速控制部72將陰極氣體流速從用于正常發電的陰極氣體流速例如降低20%至40%。
[0032]因此，控制部70的估算部71估算已經從陽極側移動到陰極側的含水量(移動的含水量Wac)(步驟S106)。在步驟S106中，例如，估算部71測量每個電池21中的電流值，并且估算部71基于因此測量的電流值估算已經從陽極側移動到陰極側的移動的含水量Wac。
[0033]然后，控制部70確定因此由估算部71估算的移動的含水量Wac是否為事先存儲在ROM中的閾值Tac或高于該閾值Tac (步驟S108)。閾值Tac是陽極含水量Wa小于閾值Ta的值。當因此估算的移動的含水量Wac低于閾值Tac (步驟S108:N0)時，流速控制部72將陽極氣體流速維持在用于燃料電池20的正常發電的陽極氣體流速下，并且將陰極氣體流速控制為低于用于燃料電池20的正常的發電的陰極氣體流速(步驟S104)。此外，估算部71繼續估算移動的含水量Wac (步驟S106)。另一方面，當因此估算的移動的含水量Wac為閾值Tac或高于閾值Tac時(步驟S108:YES)，控制部70終止含水量控制過程。
[0034]A3.效果:
[0035]如下描述的效果通過執行含水量控制過程而獲得。圖3是示意性地圖示了在不執行含水量控制過程的情況下在陽極An和陰極Cn之間的水移動的解釋圖。在不執行含水量控制過程的情況下，在陽極An中通過由下式(I)表達的反應而生成質子，如在圖3中圖示。此外，在陰極Cn中通過由下式(2)表達的反應而生成水。
[0036]H2— 2H ++2e 式(I)
[0037]2H++02— 2H 20 式(2)
[0038]此時，水伴隨通過由式(I)表達的反應而生成的質子從陽極An移動到陰極Cn。注意到，因此移動的水由于陽極An和陰極Cn之間的水的濃度差而部分地從陰極Cn返回到陽極An。
[0039]—般地，陽極氣體流速小于陰極氣體流速。因此，一旦水蓄積在陽極側中，則陽極氣體難于被供給到陽極An。這抑制了通過式(I)表達的反應的過程，使得水難以伴隨質子從陽極An移動到陰極Cn，因此使得難于移除蓄積在陽極側中的水。在該情況中，燃料電池的輸出可能降低。
[0040]圖4是示意性地圖示了在執行含水量控制過程的情況下陽極An和陰極Cn之間的水移動的解釋圖。在含水量控制過程中，當陽極含水量Wa為閾值Ta或高于閾值Ta時，陽極氣體流速被維持在用于正常發電的陽極氣體流速下，并且陰極氣體流速被控制為小于用于正常發電的陰極氣體流速。這抑制了通過式(2)表達的反應的過程，使得在陰極Cn中生成的水減少。此外，因為在陰極Cn中生成的水減少，所以由于濃度差從陰極Cn向陽極An的水移動減少。同時，水伴隨通過式(I)表達的反應所生成的質子從陽極An移動到陰極Cn。因此，水從陽極An側到陰極Cn側的移動被促進，使得陽極An側中的含水量能夠降低。因此，根據本實施例，能夠抑制水在陽極氣體通路24中蓄積，因此能夠抑制制燃料電池的輸出降低。
[0041]B.第二實施例:
[0042]B1.燃料電池系統的構造:
[0043]在以上的實施例中，估算部71基于多種參數估算在每個電池21中蓄積的陽極含水量Wa，所述參數諸如是在每個電池21中生成的含水量，流入到每個電池21中的含水量，從每個電池21排出的含水量，氣體流速等。相比之下，在本實施例中，估算部71記錄在預定時間(例如，十秒)內在預定電流(例如，0.5至1.5 A/cm2)下在每個電池21中的電壓波動(在后文中也稱為電壓變化Vdev)。估算部71基于電壓波動估算陽極氣體通路24中的水阻塞。能夠基于每個電池21的電壓波動估算水阻塞的原因如下:當水在陽極氣體通路24中蓄積時，氣體不充分地流入陽極氣體通路24中，因此導致發生氣體短缺且電壓降低。注意到，在本實施例中燃料電池系統100的其他構造與第一實施例中的構造相同，因此其描述被省略。
[0044]B2.含水量控制過程:
[0045]圖5是圖示了在第二實施例中的含水量控制過程的流程圖。當含水量控制過程開始時，控制部70的估算部71記錄在預定電流下的每個電池21中的電壓變化Vdev (步驟S200)。
[0046]然后，控制部70確定電壓變化Vdev是否為事先存儲在ROM中的閾值Tv或高于該閾值Tv (步驟S202)。當電池21中的任意電池中的電壓變化Vdev低于閾值Ta時(步驟S202:NO)，估算部17繼續記錄電壓變化Vdev (步驟S200)。另一方面，當電壓變化Vdev為閾值Ta或高于閾值Ta時(步驟S202:YES)，估算部71估算出在陽極氣體通路24中發生水阻塞。因此，流速控制部72將陽極氣體流速維持在用于燃料電池20的正常發電的陽極氣體流速下，并且將陰極氣體流速控制為低于用于燃料電池20的正常發電的陰極氣體流速(步驟S204)。在步驟S204中，流速控制部72將陰極氣體流速從用于正常發電的陰極氣體流速例如降低20%至40%。
[0047]然后，控制部70確定由估算部71測量的電壓變化Vdev是否小于閾值Tv (步驟S208)。當電壓變化Vdev不小于閾值Ta時(步驟S208:NO)，流速控制部72繼續將陽極氣體流速維持在用于燃料電池20的正常發電的陽極氣體流速下，并且繼續將陰極氣體流速控制為低于用于燃料電池20的正常發電的陰極氣體流速(步驟S204)。同時，當電壓變化Vdev小于閾值時(步驟S208:YES)，控制部70終止含水量控制過程。
[0048]B3.效果:
[0049]在本實施例中，估算部71測量電壓變化Vdev。當電壓變化Vdev為閾值Tv或高于閾值Tv時，陽極氣體流速被維持在用于正常發電的陽極氣體流速下，并且陰極氣體流速被控制為小于用于正常發電的陰極氣體流速。因此，類似于第一實施例，能夠抑制水在陽極氣體通路24中蓄積，因此能夠抑制燃料電池的輸出降低。
[0050]注意到，在以上的第二實施例中，控制部70的ROM可在其中存儲電壓變化Vdev和陽極含水量Wa之間的關系的映射圖，使得估算部71可基于該映射圖來估算陽極含水量Wa，以通過將因此估算的陽極含水量Wa與在ROM中事先存儲的閾值進行比較來估算在陽極氣體通路24中的水阻塞。
[0051]C.變型:
[0052]Cl.第一變型:
[0053]在第一實施例中，估算部71估算每個電池21的陽極含水量Wa。在此方面，估算部71可以不估算組21s中的所有電池21的陽極含水量Wa。例如