阅读说明：本技术 燃料电池系统 (Fuel cell system ) 是由 北泽畅祐 M·法约勒 田村聪 林隆夫 于 2019-04-29 设计创作，主要内容包括：本公开的一种燃料电池系统(100),具备燃料电池(10)、再生器(20)、燃料气体供给路径(50)、加湿器(51)和水回收路径(4),燃料电池(10)具有阳极(11)和阴极(12),并通过在阴极(12)中使介体还原来生成电力；在再生器(20)中使介体氧化；要被供给到阳极(11)的燃料气体在燃料气体供给路径(50)中流动；加湿器(51)配置在燃料气体供给路径(50)上,用于对燃料气体进行加湿；水回收路径(4)从再生器(20)延伸到加湿器(51),用于将选自再生器(20)中生成的水蒸气和由水蒸气生成的冷凝水中的至少一种引导至加湿器(51)。(A kind of fuel cell system (100) of the disclosure, have fuel cell (10), regenerator (20), fuel gas feed path (50), humidifier (51) and water recycling path (4), fuel cell (10) has anode (11) and cathode (12), and generates electric power by making mediator reduction in cathode (12)；Mediator is aoxidized in regenerator (20)；It is fed into fuel gas flowing in fuel gas feed path (50) of anode (11)；Humidifier (51) configures on fuel gas feed path (50), for humidifying to fuel gas；Water recycles path (4) and extends to humidifier (51) from regenerator (20), for will be selected from the guidance of at least one of the vapor generated in regenerator (20) and the condensed water generated by vapor to humidifier (51).)

燃料电池系统

技术领域

本公开涉及燃料电池系统。

背景技术

在以往的燃料电池中，氢在阳极被氧化，氧在阴极被还原。阴极的氧还原速度慢。这是导致燃料电池反应效率下降的主要原因。作为能够克服该缺点的燃料电池，正在开发氧化还原液流型燃料电池。

氧化还原液流型燃料电池是指以阴极和阳极中的至少一个反应是经由介体介导的反应为特征的燃料电池。在氧化还原液流型燃料电池中，例如，向阳极供给氢气，并向阴极供给介体溶液。

通常，使用氧化还原液流型燃料电池的系统具有用于使介体再生的再生器(专利文献1)。通过再生器使介体再生，并将再生的介体再次供给到阴极，可以反复进行燃料电池中的反应。例如，在再生器中使空气与介体溶液接触，进行介体的还原体与氧的化学反应。由此，将介体再生成氧化体。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2015/049812号

发明内容

在使用氧化还原液流型燃料电池的系统中，伴随介体的再生反应而生成水。

有效利用再生器中生成的水提高了燃料电池系统的能量效率。

本公开提供一种燃料电池系统，该燃料电池系统具备燃料电池、再生器、燃料气体供给路径、加湿器和水回收路径，

所述燃料电池具有阳极和阴极，并通过在所述阴极中使介体还原来生成电力；

在所述再生器中使所述介体氧化；

要被供给到所述阳极的燃料气体在所述燃料气体供给路径中流动；

所述加湿器配置在所述燃料气体供给路径上，用于对所述燃料气体进行加湿；

所述水回收路径从所述再生器延伸到所述加湿器，用于将选自所述再生器中生成的水蒸气和由所述水蒸气生成的冷凝水中的至少一种引导至所述加湿器。

根据本公开，可以提高燃料电池系统的能量效率。

附图说明

图1是本公开第一实施方式涉及的燃料电池系统的构成图。

图2是图1所示燃料电池系统的冷凝器的构成图。

图3是本公开第二实施方式涉及的燃料电池系统的构成图。

图4是本公开第三实施方式涉及的燃料电池系统的构成图。

图5是与设置在排气路径上的阀的控制有关的流程图。

图6是与设置在排水路径上的阀的控制有关的流程图。

具体实施方式

(本公开的基础见解)

当伴随介体的再生反应而生成水时，介体溶液中的介体浓度降低。当介体的浓度降低时，反应效率下降，并且燃料电池系统的发电性能下降。因此，需要将剩余的水向外部排出来维持介体的浓度。

期待通过有效利用再生器中生成的水来降低燃料电池系统中的能量损耗。

本发明人考虑到将再生器中生成的水用于燃料气体的加湿，从而完成了本公开的燃料电池系统。

(本公开涉及的一方面的概要)

本公开的第一方面涉及的燃料电池系统具备燃料电池、再生器、燃料气体供给路径、加湿器和水回收路径，

所述燃料电池具有阳极和阴极，并通过在所述阴极中使介体还原来生成电力；

在所述再生器中使所述介体氧化；

要被供给到所述阳极的燃料气体在所述燃料气体供给路径中流动；

所述加湿器配置在所述燃料气体供给路径上，用于对所述燃料气体进行加湿；

所述水回收路径从所述再生器延伸到所述加湿器，用于将选自所述再生器中生成的水蒸气和由所述水蒸气生成的冷凝水中的至少一种引导至所述加湿器。

根据第一方面，燃料电池系统100的能量效率提高。

在本公开的第二方面中，例如，第一方面涉及的燃料电池系统还可以具备冷凝器，该冷凝器配置在所述水回收路径上，用于将从所述再生器排出的所述水蒸气冷凝从而生成所述冷凝水。根据第二方面，在加湿器中，能够有效率地对燃料气体进行加湿。

在本公开的第三方面中，例如，在第一或第二方面涉及的燃料电池系统中，在与重力平行的方向上，所述冷凝器可以配置在比所述加湿器更靠上方的位置。根据第三方面，能够在不使用泵等辅助设备的情况下，将由冷凝器生成的冷凝水输送到加湿器。

在本公开的第四方面中，例如，第三方面涉及的燃料电池系统还可以具备氧化剂供给路径，该氧化剂供给路径与所述再生器连接，并用于氧化剂的流动，所述氧化剂用于在所述再生器中氧化所述介体，所述冷凝器可以是使在所述氧化剂供给路径中流动的所述氧化剂和在所述水回收路径中流动的所述水蒸气发生热交换的热交换器，所述氧化剂可以在所述冷凝器中被所述水蒸气加热。根据第四方面，能量损耗降低，并且燃料电池系统的能量效率提高。

在本公开的第五方面中，例如，第一～第四方面中的任一方面涉及的燃料电池系统还具备循环路径，该循环路径将所述燃料电池与所述再生器连接，以使含有所述介体的溶液在所述燃料电池的所述阴极与所述再生器之间循环。

下面，参照附图说明本公开的实施方式。本公开不限于下面的实施方式。

(第一实施方式)

图1示出本公开第一实施方式涉及的燃料电池系统的构成。燃料电池系统100具备燃料电池10和再生器20。燃料电池10是氧化还原液流型燃料电池。再生器20与燃料电池10连接，以使介体溶液能够在燃料电池10与再生器20之间循环。

燃料电池系统100具有减少昂贵的贵金属催化剂的使用量、能够降低过电压以实现高发电效率、能够通过利用介体溶液从而简化冷却系统等优点。

燃料电池10具有阳极11(燃料极)、阴极12(氧化剂极)以及电解质膜13。电解质膜13配置在阳极11与阴极12之间。阳极11、阴极12以及电解质膜13构成膜电极接合体。燃料电池10可以由单个电池单元构成，也可以由多个电池单元的堆叠体构成。燃料电池10通过在阳极11中氧化燃料气体并在阴极12中使介体还原，从而生成电力。不仅阴极12，而且阳极11处的反应也可以是经由介体介导的反应。

阳极11是具有多孔结构的电极。电极例如由碳材料等导电性材料构成。作为碳材料,例如可举出玻璃碳、碳纳米管、碳毡等。在阳极11中直接使燃料气体氧化的情况下，例如，在导电性材料上担载有铂等催化剂。在使用介体进行阳极11处的反应的情况下，可以省略催化剂。

阴极12例如由多孔基板构成。能够用于阳极11的多孔基板也能够用于阴极12。在燃料电池10中，使用介体进行阴极12处的反应。因此，阴极12不需要铂等催化剂。然而，阴极12也可以具有催化剂。

电解质膜13是具有质子传导性的膜。电解质膜13的材料没有特别限定。作为电解质膜13，可举出氟系高分子电解质膜、烃系高分子电解质膜等。作为氟系高分子电解质膜，可举出Nafion(DuPont公司的注册商标)等全氟磺酸高分子电解质膜。作为烃系高分子电解质膜，可举出使用引入了质子酸基团(质子传导基团)的烃高分子的电解质膜。作为烃高分子，可举出工程塑料、通用塑料等。作为工程塑料，可举出聚醚醚酮、聚醚酮、聚醚砜、聚苯硫醚、聚苯醚、聚对苯等。作为通用塑料，可举出聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。作为质子酸基团，可举出磺酸基团、羧酸基团、磷酸基团、硼酸基团等。

再生器20例如由容器21构成。再生器20起到使介体氧化的作用。容器21具有能够储存介体溶液的内部空间。容器21也可以是具有隔热性的容器。

再生器20也可以具备起泡器22。起泡器22是用于制造氧化剂的细小泡沫以促进氧化剂和介体溶液接触的部件。起泡器22配置在容器21的内部。在本实施方式中，在容器21的底面上配置有起泡器22。从外部向起泡器22供给氧化剂。氧化剂从起泡器22喷出，一边与介体溶液接触一边上升。由此，介体被氧化。在本实施方式中，氧化剂是气体。典型地，氧化剂是包含在空气中的氧(氧气)。

再生器20还可以具有加热器23。加热器23可以配置在容器21的内部，也可以配置在容器21的外部。加热器23可以与介体溶液直接接触，加热器23的热量可以经由容器21传递到介体溶液。在本实施方式中，加热器23配置在容器21的内部。加热器23例如是电阻式加热器。通过接通加热器23，可以加热介体溶液。由此，可以使介体溶液的温度迅速上升到适合再生反应的温度。进而，如果使用加热器23，则能够将介体溶液的温度保持在适当的温度，并且能够促进来自介体溶液的水蒸气的生成。

介体溶液包含介体和溶剂。介体的类型没有特别限定。介体例如可以是多金属氧酸盐、金属离子或金属络合物。作为多金属氧酸盐，可以使用磷钼酸、磷钒酸、磷钨酸等。多金属氧酸盐例如具有钒、钼、钨等金属。作为金属络合物，可举出卟啉金属络合物、具有TEMPO(2,2,6,6-四甲基哌啶1-氧基)作为配体的金属络合物、具有氧化酶或其衍生物作为配体的金属络合物等。作为氧化酶，可举出半乳糖氧化酶、胆红素氧化酶、葡萄糖氧化酶等。介体溶液中可以包含多种介体。溶剂的类型也没有特别限定。作为溶剂，可举出水、硫酸水溶液、磷酸水溶液等。溶液的pH可以是酸性。介体溶液中可以包含适当的电解质。

适当地调整介体溶液中介体的浓度，以使阴极12中的反应顺利地进行。介体的浓度可以根据介体的类型进行调整。当介体溶液为POM水溶液时，POM水溶液中POM的浓度例如是0.05mol/升以上，也可以是0.1mol/升以上。

燃料电池系统100还具备循环路径30。循环路径30连接燃料电池10与再生器20。通过循环路径30，介体溶液可以在燃料电池10的阴极12与再生器20之间循环。详细地说，可以将由阴极12还原的介体在再生器20中氧化，并再次供给到阴极12。由此，能够使阴极12中的反应顺利地进行。

在循环路径30上设置有泵31。当泵31运行时，介体溶液通过循环路径30在阴极12与再生器20之间循环。在本实施方式中，循环路径30具有第一路径30a和第二路径30b。第一路径30a连接再生器20的溶液出口与阴极12的入口。第二路径30b连接阴极12的出口与再生器20的溶液入口。泵31可以设置在第一路径30a上，也可以设置在第二路径30b上。也可以在第一路径30a和第二路径30b中都配置泵31。

循环路径30的第一路径30a和第二路径30b可以分别由至少一个管道构成。在循环路径30中，也可以配置除泵31以外的部件，例如连接器、过滤器、阀、流量计、传感器等。这些也适用于后述的其他路径。

燃料电池系统100还具备燃料气体供给路径50和加湿器51。燃料气体供给路径50是要被供给到阳极11的燃料气体流动的流路。燃料气体例如是含氢气体。燃料气体供给路径50从燃料气体源(未图示)伸出，并连接到阳极11。作为燃料气体源，可举出重整器、储氢罐等。

加湿器51配置在燃料气体供给路径50上。燃料气体在通过加湿器51时在加湿器51中被加湿。由此，能够向阳极11供给加湿后的燃料气体。

加湿器51中的加湿方式没有特别限定。作为加湿方式，可举出起泡式、淋浴式等。起泡式是在液相水中注入燃料气体从而进行加湿的方式。淋浴式是向燃料气体喷射水从而进行加湿的方式。

燃料电池系统100还具备水回收路径40。水回收路径40从再生器20延伸到加湿器51。通过水回收路径40，将选自再生器20中生成的水蒸气和由该水蒸气生成的冷凝水中的至少一种引导至加湿器51。从再生器20排出的剩余的水和热量可以在加湿器51中被再次使用，因此能够提高燃料电池系统100的能量效率。

即，根据本实施方式，能够在无需从外部向加湿器51依次供给水的情况下在燃料电池系统100的内部供应水(所谓的水自给)。因此，例如，不需要频繁地更换用于从城市用水中去除金属离子的离子交换树脂，能够降低燃料电池系统100的运行成本。此外，能够向加湿器51供给适度高温度的水蒸气和/或冷凝水，因此能够防止冬季加湿器51的冻结。可以省略用于防止冻结的加热器等，由此，燃料电池系统100的能量效率提高。

燃料电池系统100还具备冷凝器44。冷凝器44配置在水回收路径40上，用于将从再生器20排出的水蒸气冷凝从而生成冷凝水。水回收路径40包括上游部分40a和下游部分40b。上游部分40a是位于再生器20与冷凝器44之间的部分。通过上游部分40a，从再生器20向冷凝器44输送水蒸气。下游部分40b是位于冷凝器44与加湿器51之间的部分。通过下游部分40b，从冷凝器44向加湿器51输送冷凝水。如果向加湿器51供给冷凝水，则能够在加湿器51中有效率地对燃料气体进行加湿。可使用的加湿器51的类型也增加。

燃料电池系统100还具备氧化剂供给路径42。氧化剂供给路径42连接到再生器20。详细地说，氧化剂供给路径42连接到再生器20的起泡器22。氧化剂供给路径42是氧化剂流动的流路，所述氧化剂用于在再生器20中使介体氧化。在氧化剂供给路径42上设置有氧化剂供给器46。氧化剂供给器46起到通过氧化剂供给路径42向再生器20供给氧化剂的作用。只要能够将氧化剂吹入介体溶液中，氧化剂供给器46的类型就没有特别限定。氧化剂供给器46例如是鼓风机。

图2示出冷凝器44的构成。冷凝器44是使在氧化剂供给路径42中流动的氧化剂和在水回收路径40中流动的水蒸气发生热交换的热交换器。冷凝器44具有第一流路44a和第二流路44b。第一流路44a是连接到水回收路径40的流路。从再生器20排出的水蒸气在第一流路44a中流动。第二流路44b是连接到氧化剂供给路径42的流路。要向再生器20供给的氧化剂在第二流路44b中流动。第一流路44a例如通过第二流路44b的内部。氧化剂在冷凝器44中被流动通过第二流路44b的气体(水蒸气和氧化剂)加热。从再生器20排出的气体(水蒸气和氧化剂)在冷凝器44的第二流路44b中被流过第一流路44a的氧化剂冷却。

在本实施方式中，为了使介体再生，从燃料电池系统100的外部向再生器20供给氧化剂。当使低温氧化剂与介体溶液接触时，介体溶液的温度降低，并且介体再生反应的反应速度降低。通过将从再生器20排出的水蒸气和氧化剂的热量提供给要被供给到再生器20的氧化剂，从而使要被供给到再生器20的氧化剂的温度上升，能够抑制介体溶液的温度降低。其结果是，能够抑制介体再生反应的反应速度的降低。进而，通过将从再生器20排出的水蒸气和氧化剂的热量提供给要被供给到再生器20的氧化剂，从而减少了向燃料电池系统100的外部排出的热量。其结果是，能量损耗减少，燃料电池系统100的能量效率提高。

只要能够冷却水蒸气而产生冷凝水，冷凝器44的类型就没有特别限定。作为可用于冷凝器44的热交换器，可举出套管式热交换器、板式热交换器、翅片管式热交换器、双管式热交换器等。如图2所示，冷凝器44也可以具有对流式的热交换结构。即，从再生器20排出的水蒸气的流动方向也可以与要被供给到再生器20的氧化剂的流动方向相对。

为了抑制在冷凝器44中被加热的氧化剂的温度在氧化剂供给路径42中降低，也可以将氧化剂供给路径42设置为隔热结构。例如，构成氧化剂供给路径42的配管可以用聚氨酯泡沫等隔热材料包覆。

为了抑制从再生器20排出的水蒸气的温度在水回收路径40的上游部分40a处降低，也可以将水回收路径40的上游部分40a设置为隔热结构。为了抑制由冷凝器44生成的冷凝水的温度在水回收路径40的下游部分40b处降低，也可以将水回收路径40的下游部分40b设置为隔热结构。例如，构成水回收路径40的下游部分40b的各配管也可以用聚氨酯泡沫等隔热材料包覆。也可以将构成水回收路径40的上游部分40a的配管设置为同样的隔热结构。

在冷凝器44中，作为用于冷却水蒸气的流体，可以使用除氧化剂以外的流体。例如，可以在通过空气将水蒸气冷却之后，将该空气直接排出到燃料电池系统100的外部而不供给到再生器20。

在本实施方式中，在与重力平行的方向(Z方向)上，冷凝器44配置在比加湿器51更靠上方的位置。根据这种结构，能够借助重力将由冷凝器44生成的冷凝水输送到加湿器51，而无需使用泵等辅助设备。但是，也可以通过泵等辅助设备的作用，从冷凝器44向加湿器51供给冷凝水。

“冷凝器44配置在比加湿器51更靠上方的位置”是指例如满足如下位置关系。当水回收路径40的下游部分40b与冷凝器44的连接位置位于比水回收路径40的下游部分40b与加湿器51的连接位置更靠上方的位置时，可以判断为冷凝器44配置在比加湿器51更靠上方的位置。

接着，对燃料电池系统100的工作原理进行说明。在燃料电池系统100中，燃料气体、介体以及氧化剂的类型没有特别限定。下面，作为一例，对使用氢气作为燃料气体、使用氧气作为氧化剂的情况进行说明。

向燃料电池10的阳极11供给作为燃料气体的氢气。在阳极11中，氢分子被分离成质子(H⁺)和电子(e^-)。之后，质子通过电解质膜13的内部并移动到阴极12。电子通过外部电路并移动到阴极12。

在本实施方式中，向燃料电池10的阴极12供给介体溶液。介体溶液所包含的介体在阴极12中被还原，从氧化体(Med_ox)变为还原体(Med_red)并从阴极12排出。在燃料电池10中反应之后的介体处于还原状态，通过循环路径30供给到再生器20。通过氧化剂供给路径42向再生器20的内部供给氧化剂。在再生器20中，还原状态的介体被氧化，并且介体被再生。

调节储存在再生器20中的介体溶液的温度，以便以适当的速度由介体溶液生成水蒸气。可以使用加热器23来调节温度。在再生器20中生成的水蒸气通过水回收路径40的上游部分40a被引导至冷凝器44。当通过冷凝器44的第一流路44a时，水蒸气被在冷凝器44的第二流路44b中流动的氧化剂(空气)冷却而冷凝。冷凝水通过水回收路径40的下游部分40b被引导至加湿器51，用于对燃料气体进行加湿。被加热的氧化剂被引导至再生器20，用于将介体氧化。

随着燃料电池10的运转，从阳极11排出剩余的燃料气体。剩余的燃料气体例如通过阳极废气路径52被供给到用于加热重整器(未示出)的燃烧器并燃烧。剩余的燃料气体有时也用空气充分稀释后释放到大气中。也可以在阳极处对剩余的燃料气体进行再利用。在这种情况下，设置循环路径(未图示)，将剩余的燃料气体从阳极废气路径52引导至燃料气体供给路径50。

下面，对其他几个实施方式进行说明。对第一实施方式与其他实施方式之间的共同的要素标注相同的附图标记，有时省略它们的说明。与各实施方式有关的说明，只要在技术上不矛盾，就可以相互适用。只要技术上不矛盾，各实施方式也可以相互组合。

(第二实施方式)

图3示出第二实施方式涉及的燃料电池系统的构成。燃料电池系统200与第一实施方式的燃料电池系统100的不同之处在于省略了冷凝器44。在加湿器51中，在对燃料气体进行加湿时不是必需使用液体水的情况下，可以适当地省略冷凝器44。

在本实施方式中，加湿器51例如可以是使用中空纤维的全热交换型加湿器。在使用中空纤维的全热交换型加湿器中，燃料气体通过中空纤维的中空部，水或水蒸气通过中空纤维外部的流路。水蒸气透过中空纤维，并且对燃料气体进行加湿。

(第三实施方式)

图4示出第三实施方式涉及的燃料电池系统的构成。燃料电池系统300还具备设置于水回收路径40的储水罐60。详细而言，储水罐60配置在水回收路径40的下游部分40b。储水罐60暂时储存冷凝水。通过储水罐60，能够适当地调节向加湿器51供给的水量。换言之，可以防止向加湿器51过量地供给水。

储水罐60还起到气液分离的作用。在从再生器20排出的气体中包含水蒸气和作为氧化剂的空气。水蒸气的一部分在冷凝器44中变为冷凝水。在储水罐60中，能够将含有水蒸气和空气的气体与冷凝水分离。

详细而言，燃料电池系统300具备排气路径64和排水路径66。排气路径64和排水路径66分别与储水罐60连接，并且延伸到燃料电池系统300的外部，例如燃料电池系统300的框体的外部。在排气路径64上设置有阀74。在排水路径66上设置有阀75。阀74和阀75可以是开闭阀，也可以是流量调节阀。当打开阀74时，气体(主要是空气)可以通过排气路径64从储水罐60排出到外部。由此，能够降低储水罐60内部的压力。当打开阀75时，冷凝水可以通过排水路径66从储水罐60排出到外部。

在水回收路径40上设置有阀73和过滤器76。阀73在储水罐60与加湿器51之间并配置在水回收路径40上。阀73可以是开闭阀，也可以是流量调节阀。通过控制阀73，能够调节要被供给到加湿器51的冷凝水的流量。过滤器76在冷凝器44与储水罐60之间并配置在水回收路径40上。过滤器76起到使冷凝水透过并从冷凝水中去除杂质的作用。过滤器76的类型没有特别限定。作为过滤器76，可以使用多孔膜、离子交换膜、或者它们的组合。

加湿器51与供水路径62连接。在供水路径62上设置有阀72和过滤器77。供水路径62是用于向加湿器51供给水(例如，城市用水)的路径。当打开阀72时，向加湿器51供给城市用水。当加湿器51中水不足时，通过供水路径62向加湿器51补给城市用水，从而能够持续对燃料气体进行加湿。过滤器77起到使城市用水透过并从城市用水中去除杂质的作用。过滤器77的类型也没有特别限定。作为过滤器77，可以使用多孔膜、离子交换膜、或者它们的组合。

在燃料气体供给路径50上设置有阀71。阀71可以是开闭阀，也可以是流量调节阀。通过控制阀71，能够控制燃料气体供给路径50中的燃料气体的流量。

燃料电池系统300还具备压力传感器81。压力传感器81检测储水罐60内部的压力。压力传感器81例如安装于储水罐60。只要能够检测到储水罐60内部的压力，压力传感器81的位置就没有限定。压力传感器81在水回收路径40中可以配置在过滤器76与储水罐60之间，也可以配置在储水罐60与阀73之间。压力传感器81的类型没有特别限定。作为压力传感器81，可举出电容式压力传感器、电阻线式压力传感器和压电电阻式压力传感器等。在加湿器51上安装有液位传感器82。液位传感器82检测加湿器51中的水位。液位传感器82的类型也没有特别限定。作为液位传感器82，可举出浮子式液位传感器、电容式液位传感器、超声波液位传感器等。在储水罐60中也可以设置水位传感器、温度传感器等其他传感器。在加湿器51中也可以设置压力传感器、温度传感器等其他传感器。

燃料电池系统300还具备控制器83。控制器83从压力传感器81和液位传感器82获取检测信号，并控制阀74和75。作为控制器83，可以使用包括A/D转换电路、输入输出电路、运算电路、存储装置等的DSP(Digital Signal Processor；数字信号处理器)。在控制器83中存储有用于使燃料电池系统300适当运转的程序。

图5示出与设置在排气路径64上的阀74的控制有关的流程图。控制器83定期地执行图5所示流程图的各个处理步骤。在步骤S1中，使用压力传感器81检测储水罐60的内压P。在步骤S2中，判断检测到的内压P是否在阈值压力Pth以上。当内压P在阈值压力Pth以上时，将阀74打开预定时间以执行排气。由此，能够将储水罐60的压力维持在比阈值压力Pth低的压力，因此能够防止燃料电池10、再生器20、储水罐60、冷凝器44等部件的破损。阈值压力Pth可以设定为比各部件所能承受的压力充分低的压力。

需要说明的是，阀74也可以替换为毛细管。当使用毛细管时，可以使储水罐60内部的压力保持恒定，而无需进行电气控制。

图6示出与设置在排水路径66上的阀75的控制有关的流程图。控制器83定期地执行图6所示流程图的各个处理步骤。在步骤S11中，打开设置于水回收路径40的阀73，向加湿器51供给冷凝水。在步骤S12中，使用液位传感器82检测加湿器51中的水位H。在步骤S13中，判断检测到的水位H是否在阈值水位Hth以上。当水位H在阈值水位Hth以上时，将阀73关闭预定时间以停止向加湿器51供水。由此，能够将加湿器51中的水位维持在比阈值水位Hth低的水位。

需要说明的是，加湿器51的水位的管理不是必需的。加湿器51也可以构成为，在水位超过了阈值水位Hth时将剩余的水溢出并排出到外部。产业上的可利用性

本说明书所公开的技术可用于燃料电池系统。

附图标记说明

10：燃料电池

11：阳极

12：阴极

13：电解质膜

20：再生器

21：容器

22：起泡器

23：加热器

30：循环路径

30a：第一路径

30b：第二路径

40：水回收路径

40a：上游部分

40b：下游部分

42：氧化剂供给路径

44：冷凝器

44a：第一流路

44b：第二流路

46：氧化剂供给器

50：燃料气体供给路径

51：加湿器

52：阳极废气路径

60：储水罐

62：供水路径

64：排气路径

66：排水路径

71、72、73、74、75：阀

76、77：过滤器

81：压力传感器

82：液位传感器

83：控制器

100、200、300：燃料电池系统