JP4843851B2

JP4843851B2 - 燃料電池システム

Info

Publication number: JP4843851B2
Application number: JP2001048712A
Authority: JP
Inventors: 齋藤　　友宏; 朋範今村; 利幸河合; 晴彦加藤; 邦夫岡本
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-02-23
Filing date: 2001-02-23
Publication date: 2011-12-21
Anticipated expiration: 2021-02-23
Also published as: JP2002252011A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水素と酸素との化学反応により電気エネルギーを発生させる燃料電池からなる燃料電池システムに関するもので、車両、船舶及びポータブル発電器等の移動体に適用して有効である。
【０００２】
【従来の技術】
例えば電気自動車に搭載される燃料電池システムでは、燃料電池が車両走行に必要な電力を発電するための水素量および酸素量（空気量）を導出し、これらのガスを燃料電池に供給している。
【０００３】
発電時における燃料電池の内部抵抗は、燃料電池内部の電解質膜の湿潤度に影響することが知られており、充分な湿潤が得られず電解質膜が乾燥した場合には、内部抵抗が大きくなり燃料電池内における電力損失が増大する。このため、効率のよい電力供給を行うためには、水素および空気を加湿した状態で供給し、燃料電池内部の湿潤を保つ必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、現状では燃料電池に供給される水素および空気に対する加湿量の制御は行われていない。このため、経時的に変化する負荷に対して、燃料電池内部の水分が不足あるいは過剰となる場合がある。
【０００５】
図１２は燃料電池に対する負荷、セル電圧、平均電流密度、供給される空気の湿度の関係を示しており、負荷が急激に増大した場合に、燃料電池内部の水分量が不足していると燃料電池の出力が低下する。このように、水分が不足した場合には、内部抵抗が増大して燃料電池の出力および発電効率が低下するという問題がある。
【０００６】
また、水分が過剰である場合には、燃料電池内部において凝縮した水がガス流路を塞いでしまい、発電のためのガスが充分行き渡らずに燃料電池の出力が低下したり、低温時において凝縮した水が凍結することで発電ができず起動が困難になるという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑み、燃料電池内部の水分状態を最適に保ち、高効率な発電を可能とする燃料電池システムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、水素と酸素とを電気化学反応させて電気エネルギを発生させる燃料電池（１０）を備える燃料電池システムであって、燃料電池（１０）に供給される水素および酸素のうち少なくとも酸素を加湿する加湿手段（２２、２４）と、燃料電池（１０）の出力電圧値および出力電流値を検出する電圧電流検出手段（１３）と、燃料電池（１０）に対する要求電力量（Ｐｒ）と、電圧電流検出手段（１３）にて検出した出力電圧値および出力電流値から求められる燃料電池（１０）の内部抵抗値（Ｒｐ）とに基づいて、燃料電池（１０）に供給される酸素の加湿度を制御する制御部（４０）とを備え、制御部（４０）は、燃料電池（１０）に供給される酸素の加湿度が目標加湿度になるように加湿量制御を行うものであり、要求電力量（Ｐｒ）における燃料電池（１０）の内部抵抗理論値（Ｒｒ）に対する内部抵抗値（Ｒｐ）の比が所定値を超えている場合に、目標加湿度を所定値増加させることを特徴としている。
【０００９】
このように、燃料電池（１０）に対する要求電力量（Ｐｒ）と、燃料電池（１０）の内部抵抗値（Ｒｐ）に基づいて酸素の加湿度を制御することにより、燃料電池（１０）内部の電解質膜の湿潤度を最適状態に保つことができる。なお、本明細書中においては、「酸素」は酸素ガス単独のみならず、酸素ガスを含んでいる空気を含む。
【００１０】
また、燃料電池（１０）の内部抵抗値が大きい場合には、燃料電池内の水分が不足していると推定できるため、請求項１に記載の発明では、要求電力量（Ｐｒ）における燃料電池（１０）の内部抵抗理論値（Ｒｒ）に対する内部抵抗値（Ｒｐ）の比が所定値を超えている場合に、目標加湿度を所定値増加させている。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明では、制御部（４０）は、目標加湿度の初期値を設定し、内部抵抗理論値（Ｒｒ）に対する内部抵抗値（Ｒｐ）の比が所定値を超えている場合に、目標加湿度を初期値に対して所定値増加させるとともに、燃料電池（１０）が要求電力量（Ｐｒ）を出力するために必要とされる燃料電池（１０）の電流密度が所定電流密度を超えている場合には、電流密度が所定電流密度を超えていない場合に比較して、目標加湿度の初期値を高く設定することを特徴としている。
【００１３】
このように、空気目標加湿度の初期値を、低負荷時には低く設定し、高負荷時には高く設定することで、空気目標加湿度をより速く適切な値にすることができる。なお、燃料電池（１０）の電流密度に代えて、燃料電池に対する要求電力量に基づいて目標加湿度の初期値を設定してもよい。
【００１４】
また、加湿手段は、請求項３に記載の発明のように、タンク内に貯蔵された水にガスを通過させるバブリング式の加湿装置（２２）を用いることができ、あるいは、請求項４に記載の発明のように、燃料電池（１０）に供給される酸素に水を噴射するインジェクタ式の加湿装置（２４）を用いることができる。
【００１５】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態を図１〜図８に基づいて説明する。本第１実施形態は、燃料電池システムを燃料電池を電源として走行する電気自動車（燃料電池車両）に適用したものである。
【００１７】
図１は、実施形態の燃料電池システムの全体構成を示している。図１に示すように、本実施形態の燃料電池システムは、水素と酸素との電気化学反応を利用して電力を発生する燃料電池（ＦＣスタック）１０を備えている。本第１実施形態ではＦＣスタック１０として固体高分子電解質型燃料電池を用いており、基本単位となるセルが複数積層されて構成されている。各セルは、電解質膜が一対の電極で挟まれた構成となっている。
【００１８】
ＦＣスタック１０では、以下の水素と酸素の電気化学反応が起こり電気エネルギが発生する。
（負極側）Ｈ₂→２Ｈ⁺＋２ｅ^-
（正極側）２Ｈ⁺＋１／２Ｏ₂ ＋２ｅ^-→Ｈ₂Ｏ
ＦＣスタック１０は、インバータ１１や図示しない２次電池等の電気機器に電力を供給するように構成されている。インバータ１１は、ＦＣスタック１０から供給された直流電流を交流電流に変換して走行用モータ（負荷）１２に供給し、モータ１２を駆動している。図２は燃料電池システムにおけるＦＣスタック１０の電圧電流検出部の拡大図であり、図２に示すようにＦＣスタック１０には、ＦＣスタック１０の出力電圧値および出力電流値を検出する電圧電流検出部１３が設けられている。
【００１９】
図３は、燃料電池システムにおけるガス供給部の拡大図である。図３に示すように、燃料電池システムには、ＦＣスタック１０の酸素極（正極）側に空気（酸素）を供給するための空気経路２０と、ＦＣスタック１０の水素極（負極）側に水素を供給するための水素経路３０が設けられている。空気経路２０には空気供給装置２１が設けられ、水素経路３０には水素供給装置３１が設けられている。空気供給装置２１としては、例えば空気圧送用の送風機（ガス圧縮機）を用いることができ、水素供給装置３１としては、例えば水蒸気改質装置を用いることができる。
【００２０】
発電時における電気化学反応のために、ＦＣスタック１０内の電解質膜を水分を含んだ湿潤状態にしておく必要がある。このため、空気経路２０には空気に加湿を行うための加湿装置２２が設けられている。同様に、水素経路３０には水素に加湿を行うための加湿装置３２が設けられている。図３に示すように、本第１実施形態では、加湿装置２２、３２には、タンク内の水にガスを通過させて加湿するバブリング方式の加湿装置を用いている。
【００２１】
これらの加湿装置２２、３２により、空気経路２０を通過する空気および水素経路３０を通過する水素に加湿が行われ、ＦＣスタック１０には加湿された空気および水素が供給される。これにより、ＦＣスタック１０内部は湿潤状態で作動することとなる。
【００２２】
本第１実施形態の燃料電池システムでは、図３に示すように、空気経路２０および水素経路３０には、それぞれ加湿装置２２、３２のバイパス経路２０ａ、３０ａが設けられている。それぞれのガス経路２０、３０とバイパス経路２０ａ、３０ａとの分岐点には、流路切替弁２３、３３が設けられている。流路切替弁２３、３３は、バルブオンでガスを加湿装置２１、３１側に流し、バルブオフでガスをバイパス通路２０ａ、３０ａ側に流すように構成されている。
【００２３】
ここで、加湿装置２２、３２による空気あるいは水素への加湿量制御について説明する。ＦＣスタック１０に供給されるガスの加湿量制御は、流路切替弁２３、３３をデューティ比制御し、ガスが加湿装置２２、３２とバイパス通路２０ａ、３０ａとを通過する時間割合を制御することで行う。
【００２４】
図４は加湿装置２２、３２の制御説明図である。図４（ａ）は目標加湿度Ｈｒ（％ＲＨ：相対湿度）とバルブオンデューティＤｔ（％）との関係を予め設定したマップであり、図４（ｂ）はバルブ動作周期Ｔｐ（秒）とバルブオン時間Ｔｏｎ（秒）との関係を示している。バルブオンデューティＤｔは、バルブ動作周期Ｔｐにおけるバルブオン時間Ｔｏｎの割合である。図４（ａ）のマップは加湿装置２２、３２の種類等に従って適宜設定されるものである。バルブ動作周期Ｔｐは任意に設定でき、本実施形態ではＴｐ＝５秒としている。
【００２５】
図４（ａ）のマップから目標加湿度に基づいてバルブオンデューティＤｔを求め、バルブ動作周期Ｔｐに対するバルブオン時間ＴｏｎをＴｏｎ＝Ｔｐ×Ｄｔ／１００（秒）で求める。
【００２６】
図５はＦＣスタック１０内部における水分の移動状態を示している。図５に示すように、ＦＣスタック１０内部では、空気極１０ｃ側の水分が電解質膜１０ｂ中を空気極１０ｃ側から水素極１０ａ側に拡散する。この水分拡散により、電解質膜１０ｂの伝導率がある程度大きく保たれることとなる。
【００２７】
図６は、空気湿度が１００％ＲＨの場合における、水素湿度（％ＲＨ）、電流密度（Ａ／ｃｍ²）、単セル電圧（Ｖ）の関係を示している。図６より、電流密度とセル電圧の関係は、水素湿度の変化にほとんど影響を受けないことが分かる。
【００２８】
従って、本第１実施形態の燃料電池システムでは、水素の加湿量を極力低減し、主に空気の加湿量を制御することで、ＦＣスタック１０内部の湿度制御を行っている。
【００２９】
本実施形態の燃料電池システムには各種制御を行う制御部（ＥＣＵ）４０が設けられている。制御部４０には、ガスの目標加湿度を演算する目標値演算部４１と、目標加湿度に基づいてガス加湿量を制御する加湿量制御部４２を備えている。制御部４０には、負荷１１からの要求電力信号、電圧電流検出部１３からの電圧値および電流値等が入力される。また、制御部５０は、インバータ１１、ガス供給装置２１、３１、流路切替弁２３、３３等に制御信号を出力するように構成されている。
【００３０】
次に、上記構成の燃料電池システムの作動を図７に基づいて説明する。図７は本実施形態の燃料電池システムの作動を示すフローチャートである。なお、制御周期は数ミリ秒〜数十ミリ秒とする。
【００３１】
まず、水素の目標湿度Ｈｈを設定し（ステップＳ１０）、空気の目標湿度基本値Ｈｂｏを設定する（ステップＳ１１）。水素目標湿度Ｈｈを例えば２０％ＲＨに設定し、空気目標湿度基本値Ｈｂｏを例えば３０％ＲＨに設定する。空気目標湿度補正値Ｈｆｂｏの初期値を０に設定する（ステップＳ１２）。
【００３２】
次に、アクセル開度、車速、ブレーキ等の信号に基づいて、車両走行に必要とされる要求電力Ｐｒを検出する（ステップＳ１３）。現在の要求電力Ｐｒ（ｔ）と前回制御時の要求電力Ｐｒ（ｔ−１）との差ΔＰｒを算出し（ステップＳ１４）、要求電力の変化量ΔＰｒが所定値α（例えば５ｋＷ）を超えているか否かを判定する（ステップＳ１５）。すなわち、ＦＣスタック１０に対する負荷変動が急激な増大であるか否かを判定する。
【００３３】
この結果、要求電力の変化量ΔＰｒが所定値αを超えている場合には、まず、電圧電流検出部１３によりＦＣスタック１０の現在の出力電圧値Ｖｐおよび出力電流値Ｉｐを検出し（ステップＳ１６）、ＦＣスタック１０の現在の内部抵抗値Ｒｐを、Ｒｐ＝Ｖｐ／Ｉｐで算出する（ステップＳ１７）。
【００３４】
次に、上記ステップＳ１３で検出した要求電力ＰｒにおけるＦＣスタック１０の内部抵抗基準値Ｒｒを求める（ステップＳ１８）。図８は、要求電力ＰｒとＦＣスタック１０の内部抵抗値Ｒｒとの関係を予め設定したマップである。図８に示すマップから、ＦＣスタック１０が要求電力Ｐｒを出力した場合の内部抵抗基準値Ｒｒを求める。
【００３５】
次に、現在の内部抵抗値Ｒｐの要求電力Ｐｒにおける内部抵抗基準値Ｒｒに対する比が所定値β（例えば１１０％）を超えているか否か、Ｒｐ／Ｒｒ≧βであるか否かを判定する（ステップＳ１９）。すなわち、要求電力量Ｐｒに対する内部抵抗理論値である内部抵抗基準値Ｒｒに対して、実際の内部抵抗値Ｒｐが大きすぎないか否かを判定する。
【００３６】
この結果、内部抵抗基準値Ｒｒに対して実際の内部抵抗値Ｒｐが所定値以上大きい場合には、ＦＣスタック１０内の水分量が不足していると推定されるので、空気目標湿度補正値Ｈｆｂｏを所定値γ（例えば１％ＲＨ）だけ増加させる（ステップＳ２０）。
【００３７】
一方、内部抵抗基準値Ｒｒに対して現在の内部抵抗値Ｒｐが所定値より小さい場合には、ＦＣスタック１０内の水分量は不足していないと推定されるので、空気目標湿度補正値Ｈｆｂｏを所定値γだけ減少させる（ステップＳ２１）。また、上記ステップＳ１５で要求電力の変化量ΔＰｒが所定値αを超えていない場合にも、同様に空気目標湿度補正値Ｈｆｂｏを所定値γだけ減少させる。これにより、ステップＳ２０で増加させる空気加湿量が無限に増大するのを防止することができる。
【００３８】
次に、最終的な空気目標湿度Ｈｏを、空気目標湿度基本値Ｈｂｏと空気目標湿度補正値Ｈｆｂｏとの和から求める（ステップＳ２２）。この空気目標湿度Ｈｏに上下限値を設定する（ステップＳ２３）。すなわち、空気目標湿度Ｈｏが０％ＲＨより小さい場合には０％ＲＨに設定し、１００％ＲＨより大きい場合には１００％ＲＨに設定する。
【００３９】
次に、空気目標湿度Ｈｏおよび水素目標湿度Ｈｈに基づいて、加湿装置２２、３２により空気あるいは水素の加湿制御を行う（ステップＳ２４）。加湿制御は、上述したように、流路切替弁２３、３３を用いたデューティ比制御により、ＦＣスタック１０に供給される空気および水素の加湿度が、空気目標湿度Ｈｏおよび水素目標湿度Ｈｈとなるように行われる。以下、上記ステップＳ１３〜Ｓ２４の制御ループを繰り返し行う。
【００４０】
以上のように、負荷の状態に応じて内部抵抗値を推定し、この内部抵抗値に基づいてガスの加湿量を制御することで、ＦＣスタック１０内部の水分状態を常に最適にすることが可能となる。これにより高効率な発電が可能となる。また、燃料電池内部の水分量を少なくできるので、低温時における燃料電池の起動性も向上させることができる。
【００４１】
なお、水素目標湿度Ｈｈ、空気目標湿度基本値Ｈｂｏおよび所定値α、β、γは、燃料電池の種類等に応じて任意に設定できる値である。
【００４２】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を図９に基づいて説明する。本第２実施形態は、上記第１実施形態に比較して、水素経路３０に設けられていた加湿装置３２を省略した点が異なるものである。上記第１実施形態と同様の部分は、同一の符号を付して説明を省略する。
【００４３】
図９は、本第２実施形態の燃料電池システムの全体構成を示している。上記第１実施形態で図５、図６に基づいて説明したように、燃料電池の出力は供給水素の湿度にほとんど影響を受けない。このため、図９に示すように本第２実施形態の燃料電池システムでは、水素経路３０には加湿装置を設けず、空気経路２０にのみ加湿装置２２を設け、供給空気の加湿量を制御することでＦＣスタック１０内部の湿度制御を行っている。
【００４４】
このような構成によっても、ＦＣスタック１０内部では空気極側の水分が電解質膜中を水素極側に拡散するため、電解質膜の伝導率がある程度大きく保たれる。従って、本第２実施形態の構成によっても、上記第１実施形態の燃料電池システムと同様の効果を得ることができる。また、本第２実施形態の構成によれば、システムの簡略化を図ることができる。
【００４５】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態を図１０に基づいて説明する。本第３実施形態は、上記第１実施形態に比較して、空気目標湿度基本値Ｈｂｏの設定方法が異なるものである。上記第１実施形態と同様の部分は、同一の符号を付して説明を省略する。
【００４６】
図１０は空気目標湿度基本値Ｈｂｏの設定手順を示すフローチャートであり、上記第１実施形態で説明した図７のステップＳ１１に対応している。以下、図１０に基づいて、本第３実施形態における空気目標湿度基本値Ｈｂｏの設定方法を説明する。
【００４７】
まず、アクセル開度、アクセル開度、車速、ブレーキ等の信号に基づいて、車両走行に必要とされる要求電力量Ｐｒを検出する（ステップＳ１１０）。次に、ＦＣスタック１０が要求電力量Ｐｒを出力するために必要な電流密度Ｉｒを算出する（ステップＳ１１１）。要求電力量Ｐｒに対する必要電流密度Ｉｒは、インバータ１１の種類によって一義的に定まる。
【００４８】
次に、必要電流密度Ｉｒが所定電流密度を超えているか否か、すなわちＦＣスタック１０に対する負荷が高負荷であるか低負荷であるかを判定する（ステップＳ１１２）。高負荷であるか低負荷であるかの基準値である所定電流密度は、燃料電池の種類等に応じて任意に設定できる値であり、例えば図１２に示すように０．３Ａ／ｃｍ²と設定することができる。
【００４９】
この結果、必要電流密度Ｉｒが所定値を超えている場合には、空気目標湿度基本値Ｈｂｏを例えば８０〜１００％ＲＨに設定する（ステップＳ１１３）。一方、必要電流密度Ｉｒが所定値を超えていない場合には、空気目標湿度基本値Ｈｂｏを例えば２０〜３０％ＲＨに設定する（ステップＳ１１４）。これらの値も、燃料電池の種類等に応じて任意に設定できる値である。
【００５０】
このように、空気目標湿度Ｈｏの初期値を、低負荷時には低く設定し、高負荷時には高く設定することで、空気目標加湿度Ｈｏをより速く適切な値にすることができる。
【００５１】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態を図１１に基づいて説明する。本第４実施形態は、上記第１実施形態に比較して、加湿装置２２、３２の構成が異なるものである。上記第１実施形態と同様の部分は、同一の符号を付して説明を省略する。
【００５２】
図１１は、本第４実施形態の燃料電池システムの概略図である。上記第１実施形態と同様の部分は適宜図示を省略している。
【００５３】
図１１に示すように本第４実施形態では、インジェクタ式のガス加湿装置２４、３４が設けられている。インジェクタ式加湿装置２４、３４は、純粋タンク１４から純水が供給され、制御部４０からの制御信号に基づいてガス通路２０、３０内に水を噴射し、ガスに加湿するように構成されている。インジェクタ式加湿装置２４、３４では、空気目標湿度Ｈｏおよび水素目標湿度Ｈｈに基づいて水分噴射量が制御される。
【００５４】
このようなインジェクタ式加湿装置２４、３４を用いることで、より応答性がよく、かつ高精度な加湿制御を行うことが可能となる。
【００５５】
（他の実施形態）
なお、上記第１〜第３実施形態では、バブリング式加湿装置２２、３２にバイパス通路２０ａ、３０ａを設けてデューティ比制御することで加湿度制御を行ったが、これに限らず、例えば加湿されたガスの温度を調整することによっても湿度制御を行うことができる。具体的には、ガス温度を上げることによって湿度を低くすることができ、ガス温度を下げることによって湿度を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】上記第１実施形態の燃料電池システムの概念図である。
【図２】図１の燃料電池の拡大概念図である。
【図３】図１の加湿装置の拡大概念図である。
【図４】加湿器の加湿制御を示す特性図である。
【図５】燃料電池内部における水分の移動状態を示す概念図である。
【図６】水素湿度、空気湿度、セル電圧、電流密度の関係を示す特性図である。
【図７】上記第１実施形態の燃料電池システムの加湿制御を示すフローチャートである。
【図８】要求電力と内部抵抗との関係を示す特性図である。
【図９】上記第２実施形態の燃料電池システムの概念図である。
【図１０】上記第３実施形態の燃料電池システムのフローチャートである。
【図１１】上記第４実施形態の燃料電池システムの概念図である。
【図１２】燃料電池に対する負荷、セル電圧、平均電流密度、供給される空気の湿度の関係を示す特性図である。
【符号の説明】
１０…燃料電池（ＦＣスタック）、１３…電圧電流検出部、２０、３０…ガス経路、２１、３１…ガス供給装置、２２、３２…加湿装置、４０…制御部。

Claims

水素と酸素とを電気化学反応させて電気エネルギを発生させる燃料電池（１０）を備える燃料電池システムであって、
前記燃料電池（１０）に供給される水素および酸素のうち少なくとも酸素を加湿する加湿手段（２２、２４）と、
前記燃料電池（１０）の出力電圧値および出力電流値を検出する電圧電流検出手段（１３）と、
前記燃料電池（１０）に対する要求電力量（Ｐｒ）と、前記電圧電流検出手段（１３）にて検出した前記出力電圧値および前記出力電流値から求められる前記燃料電池（１０）の内部抵抗値（Ｒｐ）とに基づいて、前記燃料電池（１０）に供給される酸素の加湿度を制御する制御部（４０）とを備え、
前記制御部（４０）は、前記燃料電池（１０）に供給される酸素の加湿度が目標加湿度になるように加湿量制御を行うものであり、前記要求電力量（Ｐｒ）における前記燃料電池（１０）の内部抵抗理論値（Ｒｒ）に対する前記内部抵抗値（Ｒｐ）の比が所定値を超えている場合に、前記目標加湿度を所定値増加させることを特徴とする燃料電池システム。
前記制御部（４０）は、前記目標加湿度の初期値を設定し、前記内部抵抗理論値（Ｒｒ）に対する前記内部抵抗値（Ｒｐ）の比が所定値を超えている場合に、前記目標加湿度を前記初期値に対して所定値増加させるとともに、前記燃料電池（１０）が前記要求電力量（Ｐｒ）を出力するために必要とされる前記燃料電池（１０）の電流密度が所定電流密度を超えている場合には、前記電流密度が所定電流密度を超えていない場合に比較して、前記目標加湿度の前記初期値を高く設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。
前記加湿手段はタンク内に貯蔵された水にガスを通過させるバブリング式の加湿装置（２２）であって、前記加湿装置（２２）は前記燃料電池（１０）に供給される酸素が前記加湿装置をバイパスできるバイパス経路（２０ａ）を備えており、
前記制御部（４０）は、前記酸素が前記加湿装置（２２）を通過する時間と前記バイパス経路（２０ａ）を通過する時間との割合を制御して、前記酸素の加湿度を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の燃料電池システム。
前記加湿手段は、前記燃料電池（１０）に供給される酸素に水を噴射するインジェクタ式の加湿装置（２４）であって、
前記制御部（４０）は、前記加湿装置（２４）の水分噴射量を制御して、前記酸素の加湿度を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の燃料電池システム。