燃料电池系统及其控制方法

摘要

一种燃料电池系统，其具备接受阳极气体及阴极气体的供给而进行发电的固体氧化物型燃料电池，其中，具有：燃料箱，其存储成为阳极气体的液体燃料；阳极供给路，其将燃料箱和燃料电池的阳极连接；废气燃烧器，其使从燃料电池排出的阳极废气及阴极废气燃烧；捕集器，其与燃料箱连通，捕集在燃料箱内气化后的燃料；燃料供给路，其将捕集器和废气燃烧器连接。在燃料电池系统停止时，由捕集器捕集到的燃料经由燃料供给路向废气燃烧器供给。

权利要求

1.一种燃料电池系统，其具备接受阳极气体及阴极气体的供给而进行发电的固体氧化物型燃料电池，其中，具有：燃料箱，其存储成为所述阳极气体的液体燃料；

阳极供给路，其将所述燃料箱和所述燃料电池的阳极连接；

废气燃烧器，其使从所述燃料电池排出的阳极废气及阴极废气燃烧；

捕集器，其与所述燃料箱连通，捕集在所述燃料箱内气化后的所述燃料；

燃料供给路，其将所述捕集器和所述废气燃烧器连接，在所述燃料电池系统停止时，由所述捕集器捕集到的所述燃料经由所述燃料供给路向所述废气燃烧器供给。

2.如权利要求1所述的燃料电池系统，其中，还具有泵，所述泵设置于所述燃料供给路，将由所述捕集器捕集到的所述燃料向所述废气燃烧器供给。

3.如权利要求1或2所述的燃料电池系统，其中，还具有设置于所述燃料供给路的燃料气体供给阀，在所述燃料电池系统停止时，根据所述燃料电池的温度而对所述燃料气体供给阀进行控制。

4.如权利要求3所述的燃料电池系统，其中，在所述燃料电池系统停止时，在所述燃料电池的温度低于规定温度的情况下，将所述燃料气体供给阀打开。

5.如权利要求4所述的燃料电池系统，其中，在所述燃料电池系统停止时，以开阀量随着所述燃料电池的温度降低而减小的方式对所述燃料气体供给阀进行控制。

6.如权利要求1或2所述的燃料电池系统，还具有：排气路，其将来自所述废气燃烧器的废气向所述燃料电池系统外排出；

排气阀，其设于所述排气路，

在所述燃料电池系统停止时，根据所述燃料电池系统内的压力对所述排气阀进行控制。

7.如权利要求6所述的燃料电池系统，其中，所述排气阀在所述燃料电池系统停止时，在所述燃料电池系统内的压力大于上限压力的情况下打开，在所述燃料电池系统内的压力低于下限压力的情况下关闭。

8.如权利要求1或2所述的燃料电池系统，还具有：排气路，其将废气从所述废气燃烧器向所述燃料电池系统外排出；

排气阀，其设于所述排气路；

配管，其从所述捕集器连通到所述燃料电池系统外；

外部气体阀，其设于所述配管，

在所述燃料电池系统停止时，所述排气阀及所述外部气体阀关闭。

9.如权利要求8所述的燃料电池系统，其中，在所述燃料电池的温度低于停止温度的情况下，所述排气阀及所述外部气体阀打开。

10.一种燃料电池系统的控制方法，该燃料电池系统具有：固体氧化物型燃料电池，其接受阳极气体及阴极气体的供给而进行发电；

燃料箱，其存储成为所述阳极气体的液体燃料；

阳极供给路，其将所述燃料箱和所述燃料电池的阳极连接；

废气燃烧器，其使从所述燃料电池排出的阳极废气及阴极废气燃烧；

捕集器，其与所述燃料箱连通，捕集在所述燃料箱内气化后的所述燃料；

燃料供给路，其将所述捕集器和所述废气燃烧器连接，其中，在所述燃料电池系统停止时，由所述捕集器捕集到的所述燃料经由所述燃料供给路向所述废气燃烧器供给。

11.如权利要求10所述的燃料电池系统的控制方法，其中，根据所述燃料电池的温度，控制所述燃料供给路的导通或断开。

说明书

燃料电池系统及其控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及燃料电池系统及其控制方法。

背景技术

[0002] 已知有向一侧供给阳极气体，向另一侧供给阴极气体(空气等)而在比较高的高温下进行动作的固体氧化物型燃料电池(SOFC：Solid Oxide Fuel Cell)。该SOFC所使用的阳极具有当使燃料电池系统停止而温度下降时，容易氧化的性质。

[0003] 因此，例如在JP2008－146798A中公开有通过在燃料电池系统停止时继续供给阳极气体来防止阳极氧化的技术。

[0004] 在这样的固体氧化物型燃料电池系统中，燃料电池的动作温度高达约800度。因此，在这种固体氧化物型燃料电池系统中，在根据系统停止请求等而执行系统停止控制时，如果按照燃料电池的温度而适当控制阳极的氧分压，则阳极有氧化的隐患。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种能够抑制系统停止中的燃料电池的阳极的氧化劣化的其它的燃料电池系统。

[0006] 本发明一方面的燃料电池系统，具备接受阳极气体及阴极气体的供给而进行发电的固体氧化物型燃料电池，其中，具有：燃料箱，其存储成为阳极气体的液体燃料；阳极供给路，其将燃料箱和燃料电池的阳极连接；废气燃烧器，其使从燃料电池排出的阳极废气及阴极废气燃烧；捕集器，其与燃料箱连通，捕集在燃料箱内气化后的燃料；燃料供给路，其将捕集器和废气燃烧器连接。在燃料电池系统停止时，由捕集器捕集到的燃料经由燃料供给路向废气燃烧器供给。

附图说明

[0007] 图1是第一实施方式的燃料电池系统的框图；

[0008] 图2是表示阳极的状态的图；

[0009] 图3是表示停止控制处理的流程图；

[0010] 图4是表示停止控制处理中的燃料电池系统的状态变化的图；

[0011] 图5是表示第二实施方式的停止控制处理的流程图；

[0012] 图6是第三实施方式的燃料电池系统的框图；

[0013] 图7是表示停止控制处理的流程图。

具体实施方式

[0014] 以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

[0015] (第一实施方式)

[0016] 图1是表示第一实施方式的固体氧化物型燃料电池(SOFC：Solid Oxide Fuel Cell)系统的主要构成的框图。

[0017] SOFC即燃料电池堆1是将单体电池层叠在一起而成的电池堆，所述单体电池通过由供给燃料即阳极气体(燃料气体)的阳极(燃料极)和供给含有氧的空气作为阴极气体(氧化性气体)的阴极(空气极)将由陶瓷等固体氧化物形成的电解质层夹入而构成。在燃料电池堆1中，使阳极气体中所含的氢等燃料和阴极气体中的氧发生反应而进行发电，然后将反应后的阳极气体(阳极废气)和反应后的阴极气体(阴极废气)排出。另外，在燃料电池堆1上设有温度传感器T1及压力传感器P1。

[0018] 在具备燃料电池堆1的固体氧化物型燃料电池系统(以后，称为燃料电池系统100)中设有：向燃料电池堆1供给阳极气体的燃料供给系统、向燃料电池堆1供给阴极气体的空气供给系统、将阳极废气及阴极废气排出到燃料电池系统100外的排气系统。

[0019] 燃料供给系统包含：燃料箱2、燃料泵3、蒸发器4、原料加热器5、改性器6、容器(捕集器)7、燃料气体泵8、蒸发泄漏检查模块9等。空气供给系统包含：阴极压缩机10、空气热交换器11等。排气系统包含废气燃烧器12等。另外，燃料电池系统100具备控制系统整体的动作的控制部13。控制部13通过控制燃料电池系统100的各种设备来进行燃料电池系统100的停止控制。

[0020] 以下，对各个系统进行详细说明。首先，对燃料供给系统进行详细说明。

[0021] 在燃料供给系统中，从燃料泵3经由路径101送出在燃料箱2中存储的含水乙醇等燃料。然后，将从燃料泵3送出的燃料经由路径102向蒸发器4供给。蒸发器4利用来自废气燃烧器12的废气的热量，将液体燃料气化而生成燃料气体。

[0022] 由蒸发器4生成的燃料气体经由路径103到达原料加热器5。原料加热器5与废气燃烧器12相邻设置，利用废气燃烧器12的发热，将燃料气体进一步加热到可由改性器6进行改性的温度。

[0023] 当燃料气体从原料加热器5经由路径104到达了改性器6时，燃料气体在改性器6内通过催化反应被改性为阳极气体。然后，阳极气体从改性器6经由路径105被供给到燃料电池堆1的阳极。例如，在燃料为含水乙醇的情况下，阳极气体含有甲烷、氢、一氧化碳等。

[0024] 在燃料箱2内存在通过一部分燃料气化而产生的燃料气体。燃料箱2内的燃料气体经由路径106到达容器7。容器7由活性炭等构成，捕集燃料气体。由容器7捕集到的燃料气体在穿过路径107到达了燃料气体泵8以后，再通过燃料气体泵8经由路径108被供给到废气燃烧器12。同时，容器7构成为根据需要，经由路径109、110将外部气体导入。在路径109、110上设有监视燃料气体向燃料电池系统100外的排出的蒸发泄漏检查模块9。当蒸发泄漏检查模块9检测到燃料气体时，控制部13就向驾驶员等警告燃料气体有排出到燃料电池系统100外的隐患的旨意。

[0025] 另外，在路径106上设有阀106A，在路径107上设有阀107A，在路径108上设有阀108A，在路径110上设有阀110A。这些阀106A，107A、108A及110A的开闭都通过控制部13来控制。

[0026] 接着，对空气供给系统进行详细说明。

[0027] 在空气供给系统中，从外部导入的阴极气体即空气通过阴极压缩机10而从路径111导入到燃料电池系统100内时，首先到达空气热交换器11。另外，在路径111上设有可由控制部13进行控制的阀111A。

[0028] 空气热交换器11利用来自废气燃烧器12的废气的热量对阴极气体进行加热。由空气热交换器11加热后的阴极气体经由路径112被供给到燃料电池堆1。

[0029] 这样，从燃料供给系统向燃料电池堆1供给阳极气体，并且从空气供给系统向燃料电池堆1供给阴极气体。然后，在燃料电池堆1中，阳极气体和阴极气体发生反应而进行发电，阳极废气及阴极废气经由排气系统被排出到燃料电池系统100外。

[0030] 接着，对排气系统进行详细说明。

[0031] 从燃料电池堆1经由路径121排出阳极废气，从燃料电池堆1经由路径122排出阴极废气。阳极废气及阴极废气在废气燃烧器12中通过氧化催化反应而燃烧，作为废气而排出。随着燃烧而产生的热量被传递到与废气燃烧器12相邻的原料加热器5。废气在经由路径123到达了蒸发器4之后，经由路径124到达空气热交换器11。然后，废气从路径125被排出到燃料电池系统100的外部。另外，在路径125上设有阀125A。

[0032] 废气燃烧器12成为在堇青石等催化剂载体和一般载体上担载有氧化催化剂的构成，将阳极废气和阴极废气混合，使其混合气体经由氧化催化剂而燃烧，生成以二氧化碳、水为主要成分的废气。经由路径115可向废气燃烧器12供给阴极气体(空气)，并且经由路径108可向废气燃烧器12供给燃料气体。在路径108上设有阀108A。控制部13使用阀108A调节向废气燃烧器12供给的燃料气体的供给量，控制废气燃烧器12的催化剂燃烧反应。另外，在废气燃烧器12上设有温度传感器T2。

[0033] 另外，控制部13通过控制燃料电池系统100的各构成、各系统中的阀等，控制燃料电池系统100整体。另外，控制部13由具备中央运算装置(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)及输入输出接口(I/O接口)的微型计算机构成。

[0034] 在此，通过利用图2对燃料电池堆1的阳极状况进行说明，来说明本申请发明的原理。

[0035] 图2是表示阳极的氧化状况的图。横轴表示的是阳极的氧分压Pa＿O2，纵轴表示的是燃料电池堆1的温度T1。

[0036] 在此，由镍等金属构成的阳极具有温度T1越高，越易氧化而劣化的性质。即，在温度T1高且氧分压Pa＿O2高的情况下，燃料电池堆1的阳极易氧化。在图2中，在由温度T1和氧分压Pa＿O2规定的部位成为位于图中右上的氧化区域的情况下，表示阳极进行氧化的隐患高。

[0037] 另一方面，在温度T1低且氧分压Pa＿O2低的情况下，燃料电池堆1的阳极难以氧化。即，在图2中，在由温度T1和氧分压Pa＿O2规定的部位成为位于图中左下的非氧化区域的情况下，表示阳极进行氧化的隐患低。

[0038] 在此，在本实施方式中，在开始进行燃料电池系统100的停止控制处理的时刻，停止阴极气体及阳极气体的供给。这样的话，燃料电池堆1不被强制冷却，而是自然冷却。

[0039] 燃料电池系统100的停止控制处理从车辆的起动按钮的再按下、储蓄由燃料电池堆1发电的电力的蓄电池成为充满电的状态开始。而且，在燃料电池系统100的自然冷却结束，且燃料电池系统100的各种构成的控制已完成的时刻，结束停止控制处理。另外，燃料电池系统100的停止控制处理即系统停止控制是在系统停止中执行的控制，所谓系统停止中，指的是从系统停止控制的开始到下次的系统起动时的时间段。

[0040] 在此，参照图2，表示从进行车辆的起动按钮的再按下等而使燃料电池系统100从开始进行停止控制处理的状态(状态A)到燃料电池系统100的冷却完成的状态(状态C)之间的过渡的情形。因此，在从该状态A到过渡到状态C期间，在燃料电池系统100中进行停止控制处理。

[0041] 在刚开始了燃料电池系统100的停止控制处理之后的状态A下，温度T1高，且氧分压Pa＿O2低。由于从该状态起将燃料电池堆1冷却，并且大气流入到燃料电池堆1内，因此如状态C那样成为温度T1低且氧分压Pa＿O2低的状态。

[0042] 在此，如果氧分压Pa＿O2的增大速度比温度T1的下降速度快，则必然经过如氧化区域所含的状态B’那样的温度T1高且氧分压Pa＿O2高的状态，阳极有氧化劣化的隐患。但是，如果通过根据温度T1来控制氧分压Pa＿O2，能够经过如非氧化区域所含的状态B那样的温度T1低且氧分压Pa＿O2低的状态，则能够抑制阳极的劣化。

[0043] 因此，控制部13在燃料电池系统100被自然冷却期间，控制阳极的氧分压Pa＿O2，以使由温度T1和氧分压Pa＿O2规定的部位总是成为非氧化区域。以下，对这样的控制进行详细说明。

[0044] 另外，在图2中表示的是大气下的氧分压Pair。在此，在从开始了燃料电池系统100的停止控制处理之后到燃料电池堆1的自然冷却完成期间，阳极的氧分压Pa＿O2从接近零的值过渡到大气下的氧分压Pair。因此，阳极的氧分压Pa＿O2不会大于大气下的氧分压Pair。

[0045] 因此，当燃料电池堆1的温度低于与氧化区域和非氧化区域的边界上的大气下的氧分压Pair对应的温度Tc1时，阳极就没有氧化的隐患。因此，当燃料电池堆1的温度低于温度Tc1时，可判断为阳极被氧化的隐患小，可结束燃料电池系统100的停止控制处理。以下，将这种温度Tc1称为停止温度Tc1。

[0046] 图3是本实施方式的停止控制处理的流程图。燃料电池系统100的停止控制在对燃料电池系统100有停止请求(基于驾驶员的切断操作等的停止请求)后执行。

[0047] 在步骤S31，使燃料泵3及阴极压缩机10停止，将阀111A关闭。这样，停止阴极气体及阳极气体向燃料电池堆1的供给。之后，燃料电池堆1仅通过残留于燃料供给系统的阳极气体、及残留于空气供给系统的阴极气体来发电。

[0048] 在步骤S32，判定由温度传感器T1取得的燃料电池堆1的温度T1是否为停止温度Tc1以上。然后，在燃料电池堆1的温度T1为停止温度Tc1以上的情况下(S32：“是”)，判断为需要控制阳极的氧分压Pa＿O2，进入步骤S33。另一方面，在燃料电池堆1的温度T1小于停止温度Tc1的情况下(S32：“否”)，判断为燃料电池堆1被充分冷却，不需要控制阳极的氧分压Pa＿O2，进入步骤S37。

[0049] 在步骤S33，判定由温度传感器T2取得的废气燃烧器12的温度T2是否为废气燃烧器12的催化剂动作温度Tc2以上。另外，当废气燃烧器12成为规定温度(催化剂动作温度Tc2)以下时，难以进行催化剂氧化反应。因此，在温度T2为催化剂动作温度Tc2以上的情况下(S33：“是”)，判断为不需要废气燃烧器12的加温，进入步骤S34。另一方面，在温度T2大于规定温度Tc2的情况下(S33：“否”)，判断为需要废气燃烧器12的加热，进入步骤S36。

[0050] 在步骤S34，使燃料气体泵8起动。这样，通过将燃料气体泵8起动，由容器7捕集到的燃料气体成为可供给到废气燃烧器12的状态。

[0051] 步骤S35在步骤S34的处理后，根据燃料电池堆1的温度T1来控制阀108A，以使燃料电池堆1维持图2所示的非氧化区域。具体地说，由于向废气燃烧器12供给的是由容器7捕集到的燃料气体，因此燃料气体和残留于路径122等的阴极废气所含的氧会进行催化剂燃烧。因此，在废气燃烧器12中，由于氧被消耗，经由废气燃烧器12而向燃料电池堆1的阳极扩散或倒流的氧减少，能够降低阳极的氧分压Pa＿O2。另外，利用图4说明S35的详细动作。

[0052] 在步骤S36，使废气燃烧器12制暖，以使废气燃烧器12的温度成为催化剂动作温度Tc2以上。例如，使用设于废气燃烧器12的未图示的加热器进行制暖。

[0053] 在步骤S37，由于燃料电池堆1的温度T1低于停止温度Tc1，故而判断为阳极被充分冷却，氧化的隐患小，将燃料气体泵8停止。

[0054] 图4是图3所示的停止控制处理中的进行了阀108A的控制(S35)时的燃料电池堆1的状态的说明图之一例。图4(a)～(c)都是横轴表示的是时间t，且表示的是燃料电池堆1的状态的时效变化。图4(a)是表示由温度传感器T1取得的燃料电池堆1的温度T1的图。图4(b)是表示阳极的氧分压Pa＿O2的图。虚线表示的是阀108A已关闭的状态且由容器7捕集到的燃料气体未供给到废气燃烧器12的情况。另一方面，实线表示的是进行S35的控制来控制阀108A的开阀量从而由容器7捕集到的燃料气体供给到废气燃烧器12的情况。图4(c)表示的是在S35中控制的阀108A的开阀量。

[0055] 参照图4(a)，在燃料电池系统100的停止控制处理后进行自然冷却，燃料电池堆1的温度T1逐渐下降。

[0056] 参照图4(b)，如虚线所示，在阀108A已关闭的情况下，由于在时刻ta时，从路径125向燃料电池系统100内倒流及倒扩散的大气经由废气燃烧器12而到达燃料电池堆1的阳极，因此氧分压Pa＿O2开始上升。另外，这种倒流及倒扩散的状态随着燃料电池系统100内的温度而变化。

[0057] 燃料电池系统100内的温度可看作是燃料电池堆1的温度。因此，在本实施方式中，当燃料电池堆1的温度T1达到图4(a)所示的对应于时刻ta的温度Tx时，如图4(c)所示，将阀108A打开。这样的话，由容器7捕集到的燃料气体向废气燃烧器12供给，因此在废气燃烧器
12中进行燃料气体和氧的氧化催化反应，排气系统内的氧被消耗。因此，如图4(b)的实线所示，控制阀108A的情况比虚线所示的不控制阀108A的情况更能够抑制氧分压Pa＿O2的上升。

[0058] 进而，在时刻ta后，当达到时刻tb时，大气从路径125向燃料电池系统100内的倒流及倒扩散的速度变缓。因此，当燃料电池堆1的温度T1达到图4(a)所示的与时刻tb对应的温度Ty时，如图4(c)所示，使阀108A的开阀量随着燃料电池堆1的温度T1的下降而逐渐减小。

[0059] 然后，在时刻tc，如图4(b)所示，阳极的氧分压Pa＿O2与大气下的氧分压Pair相等，燃料电池系统100的自然冷却结束。这样，如图2所示，由于适当控制氧分压Pa＿O2相对于温度T1的下降速度的增大速度，因此不经由氧化区域就能够将燃料电池堆1冷却。因此，既能够抑制燃料电池堆1的阳极的劣化，又能够使燃料电池系统100停止。

[0060] 通过第一实施方式的燃料电池系统100，能够得到以下效果。

[0061] 燃料电池堆1的阳极具有在高温状态下与大气接触就易氧化的性质。因此，在燃料电池系统100的停止控制处理刚开始后，燃料电池堆1为高温，所以阳极易氧化。在那种状态下，当经由路径125、124、123到达了废气燃烧器12的空气经由路径121到达燃料电池堆1的阳极时，阳极必然会氧化劣化。因此，需要降低阳极的氧分压。

[0062] 根据第一实施方式的燃料电池系统100，除了经由路径101、102、103、104、105(阳极供给路)向燃料电池堆1供给阳极气体以外，还将由容器7捕集到的燃料箱2内的燃料气体经由路径107、108(燃料供给路)供给到废气燃烧器12。这样，由于在废气燃烧器12中氧通过催化剂燃烧反应而消耗，因此能够减少到达燃料电池堆1的阳极的氧。因此，由于能够抑制阳极的氧分压Pa＿O2的上升，能够防止阳极的氧化。

[0063] 另外，根据第一实施方式的燃料电池系统100，通过燃料气体泵8将由容器7捕集到的燃料气体向废气燃烧器12供给。这样，由于容易进一步向废气燃烧器12供给燃料气体，故而能够抑制阳极的氧分压Pa＿O2的上升，能够防止阳极的氧化。

[0064] 另外，根据第一实施方式的燃料电池系统100，根据燃料电池堆1的温度来控制阀(燃料气体供给阀)108A的开闭。控制部13存储有如图4所示的与燃料电池堆1的温度T1对应的开阀量。因此，从温度T1达到了到达温度Tx的时刻起，加大阀108A的开阀量。然后，在温度T1达到了Ty以后，逐渐减小阀108A的开阀量。这样，能够将由容器7捕集到的燃料气体适当供给到废气燃烧器12。因此，由于无需不必要地供给燃料气体，就能够降低阳极的氧分压，因此能够防止燃料电池堆1的阳极的氧化。

[0065] (第二实施方式)

[0066] 在第一实施方式中，根据燃料电池堆1的温度T1进行燃料气体泵8、阀108A等的控制，但不限于此。在第二实施方式中，进一步对根据燃料电池堆1内的压力P1进行控制的例子进行说明。

[0067] 图5是表示第二实施方式的燃料电池系统100的控制的流程图。该图所示的流程图与图3所示的第一实施方式的流程图的不同之处在于，在步骤S31的处理和S32的处理之间追加有步骤S51的处理、和在步骤S35的处理之后追加有步骤S52～S54的处理。

[0068] 首先，当开始了停止控制处理时，在步骤S51中关闭阀125A。这样，由于可抑制来自路径125的大气的倒流，因此可抑制阳极的氧分压Pa＿O2的上升。

[0069] 在此，在关闭了阀125A的状态下，燃料电池堆1的压力P1随着燃料电池系统100的温度下降而下降。另一方面，当由容器7捕集到的燃料气体被供给到废气燃烧器12时，燃料气体和空气通过催化剂燃烧反应的进行而发生反应而产生废气，因此燃料电池堆1的压力P1上升。

[0070] 另外，通过燃料电池堆1内的压力P1，燃料电池堆1有物理性劣化的隐患。因此，在步骤S52～54中，根据压力P1来控制阀125A。在下述中，在S52～S54的处理中使用以燃料电池堆1物理性劣化的隐患高的压力P1为上限燃且以可判断为料电池堆1无物理性劣化隐患的压力P1为下限的压力范围。

[0071] 在步骤S52，判定燃料电池堆1内的压力P1是否为适当范围的上限压力Pmax以上。在压力P1为上限压力Pmax以上的情况下(S52：“是”)，燃料电池堆1有物理性劣化的隐患，判断为需要使压力P1下降，进入步骤S53。另一方面，在压力P1低于上限压力Pmax的情况下(S52：“否”)，判断为不需要使压力P1下降，返回到步骤S32。

[0072] 在步骤S53，打开阀125A。这样，燃料电池堆1内的压力P1下降，成为上限压力Pmax以下。

[0073] 在步骤S54，判定燃料电池堆1内的压力P1是否为下限压力Pmin以下。在压力P1为下限压力Pmin以下的情况下(S54：“是”)，判断为燃料电池堆1已经降低了物理性劣化的隐患，进入步骤S51。另一方面，在压力P1高于下限压力Pmin的情况下(S54：“否”)，判断为需要继续使压力P1下降，并持续进行步骤S54的判断。

[0074] 通过第二实施方式的燃料电池系统100能够得到以下效果。

[0075] 根据第二实施方式的燃料电池系统100，按照施加于燃料电池堆1的压力来操作阀(排气阀)125A。在阀125A关闭期间，抑制大气自燃料电池系统100外流入。因此，除了从容器7向废气燃烧器12供给燃料气体而消耗氧以外，还可抑制大气向燃料电池系统100内的流入。因此，燃料电池堆1的阳极的氧分压的上升进一步得到抑制，能够防止阳极的氧化劣化。

[0076] 另外，当施加于燃料电池堆1的压力过高时，燃料电池堆1就会有物理性劣化的隐患。因此，在燃料电池堆1内的压力P1大于上限压力Pmax的情况下(S52：“否”)，将阀125A打开(S53)。之后，在燃料电池堆1内的压力P1小于下限压力Pmin的情况下(S54：“是”)，将阀125A关闭(S51)。这样，既能够抑制燃料电池堆1物理性劣化，又能够通过抑制大气自燃料电池堆1外的流入来抑制阳极的氧化劣化。

[0077] (第三实施方式)

[0078] 在第一实施方式中，对设有燃料气体泵8的例子进行了说明，但不限于此。在第三实施方式中，对未设置燃料气体泵8的例子进行说明。

[0079] 图6是第三实施方式的燃料电池系统100的框图。该图所示的概略构成图与图1所示的第一实施方式的框图的不同之处在于，去掉了燃料气体泵8。

[0080] 图7是表示第三实施方式的燃料电池系统100的控制的流程图。该图所示的流程图与图3所示的第一实施方式的流程图的不同之处在于，在步骤31的前段追加有步骤S71、和去掉了步骤S34、35及37、以及在结束处理的前段追加有步骤S72。

[0081] 在步骤S71，通过关闭阀110A、125A可抑制外部气体向燃料电池系统100的流入。在这种状态下，当燃料电池系统100被冷却时，会在燃料电池系统100内因气压下降而产生负压。因此，由容器7捕集到的燃料气体自发地经由路径108而供给到废气燃烧器12。

[0082] 然后，当燃料电池堆1的温度T1低于停止温度Tc1时(S32：“否”)，进行步骤S72的处理。在S72中，将阀110A、125A打开。在该状态下，因为燃料电池堆1被充分冷却，所以阳极即使与大气接触也无氧化劣化的隐患。因此，能够使阀打开而使燃料电池系统100停止。

[0083] 通过第三实施方式的燃料电池系统100能够得到以下效果。

[0084] 根据第三实施方式，在使燃料电池系统100停止时，将阀125A(排气阀)和阀110A(外部气体阀)关闭。这样，燃料电池系统100内被密闭。在此，由于在燃料电池系统100停止后，燃料电池堆1的发电被停止，故而燃料电池系统100的温度开始下降。在密闭的状态下温度下降时，压力下降而产生负压。在这种状态下，由于由容器7捕集到的燃料气体会自发地供给到容器7外，因此经由路径108而供给到废气燃烧器12。这样，由于不设置燃料气体泵8就能够向废气燃烧器12供给燃料气体，因此能够简化燃料电池系统100的构成。

[0085] 另外，根据第三实施方式，在燃料电池堆1被充分冷却了的情况下(S32：“否”)，将阀125A及阀110A打开。如图2所示，在燃料电池堆的温度T1低于停止温度Tc1的情况下，即使阴极的氧分压Pa＿O2成为大气的氧分压Pair，也无阴极劣化的隐患。因此，通过将阀110A、125A打开，且将燃料电池系统100设为正常状态，不会对燃料电池堆1积极地施加负压，因此能够抑制燃料电池堆1的物理性劣化。

[0086] 以上，对本发明的实施方式进行了说明，但上述实施方式只不过示例了本发明应用例的一部分，并没有要将本发明的技术范围限定在上述实施方式的具体构成内的意思。另外，上述实施方式可适当组合。

[0087] 本国际申请基于2015年12月15日在日本专利局提成申请的特愿2015－244172而主张优先权，通过参照将该申请的全部内容编入本说明书中。