JP2001338659A - 燃料電池システムおよび改質器の温度制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】改質器の温度制御の応答性が良好な燃料電池シ
ステムを提供する。 【解決手段】改質器１，２の温度を検出する改質器温度
検出手段９と、改質器温度検出手段で検出された改質器
の実際の温度が目標温度になるように、燃料電池本体３
のアノード側圧力調整用バルブ７の開度を制御する改質
器温度制御手段２３と、燃料電池本体３のアノード側入
口の圧力を検出する圧力検出手段２０と、燃料電池本体
のカソード側入口の圧力を検出する圧力検出手段２２
と、これら２つの圧力検出手段２０，２２で検出された
実際の圧力に基づいて燃料電池本体のカソード側入口の
圧力を制御するカソード側圧力制御手段２４，２５と、
を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池システム
および改質器の温度制御方法に関し、特に改質器の温度
制御の応答性が良好な燃料電池システムおよび応答性に
優れた改質器の温度制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】燃料電池発電装置では、メタノールなど
の炭化水素原料を改質反応させて水素濃度の高い改質ガ
スを生成する改質器と、改質器で生成された改質ガス
と、これとは別にコンプレッサなどの空気供給装置から
供給される空気中の酸素ガスとを反応させて発電する燃
料電池本体と、メタノールなどの炭化水素原料を加熱し
て蒸発させるための熱を原料蒸発部へ供給する燃焼器
と、が主な構成要素とされる。そして、原料蒸発部にて
蒸発した原燃料は、改質器内部に設けられた改質反応を
行う触媒に導かれ、これにより水素濃度の高い改質ガス
が生成される。

【０００３】また、いわゆるオートサーマル式改質器で
は、水素濃度の高い改質ガスを生成する水蒸気改質反応
（吸熱反応）と、この水蒸気改質反応に必要な熱量を賄
うための部分酸化反応（発熱反応）との両方の反応が進
行するが、このとき、改質反応全体の温度を高くするた
めには、発熱反応である部分酸化反応を促進させる。す
なわち、改質器内部の触媒において、改質ガスを生成す
る水蒸気改質反応が占める割合を相対的に小さくする。

【０００４】逆に、改質反応全体の温度を低くするため
には、吸熱反応である水蒸気改質反応を促進させて部分
酸化反応が改質器内部の触媒上で占める割合を相対的に
小さくする。

【０００５】ここで、部分酸化反応が改質器内部の触媒
上で占める割合は、改質器に供給する酸化剤の量によっ
て変化させることができる。酸化剤は、改質器とは別に
設けられた空気供給装置から供給される空気中の酸素ガ
スが一般的に使用されるため、この空気の流量を制御す
ることで改質器の温度を制御することができる。

【０００６】従来の改質器の温度制御方法として、温度
センサにより測定した改質器の温度が目標とする温度に
なるように、空気供給装置の操作量を算出して、空気供
給装置を制御するものが、たとえば特開平７−２９６８
３４号公報にて報告されている。

【０００７】また、改質器の入口に空気流量を調節する
ためのバルブを設け、温度センサにより測定した改質器
の温度が目標とする温度になるように、バルブ開度を制
御するものが、たとえば特開平１１−１３０４０３号公
報にて報告されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、改質器
は圧力をかけて運転されるため、上述した従来の制御方
法では、改質器へ流入する空気流量が目標空気流量に到
達するまでに時間がかかり、改質器の温度制御の応答性
が悪いという問題がある。

【０００９】すなわち、通常改質器の圧力は別途設置さ
れた圧力調整バルブによって制御されるが、空気供給装
置あるいは空気流量調整バルブの開度を調整して空気の
流量を増減させると、改質器内部の圧力も変化すること
になる。これを受けて改質器内部の圧力を一定に保つた
めに、圧力調整バルブを再調整する必要が生じ、さらに
このことでまた改質器内部の圧力が変化するので、改質
器へ流入する空気流量を再び変化させる必要が生じる。
つまり、こうした制御が延々と繰り返されるため、改質
器へ流入する空気流量が目標空気流量に到達するまでに
時間がかかり、改質器の温度制御応答が遅いという問題
が生じる。

【００１０】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、改質器の温度制御の応答性
が良好な燃料電池システムおよび応答性に優れた改質器
の温度制御方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】（１）上記目的を達成す
るために、本発明の第１の観点によれば、酸化剤を燃料
電池システムに供給する酸化剤供給手段と、前記酸化剤
供給手段より供給される酸化剤を改質器へ供給する第１
の酸化剤供給系と、前記酸化剤供給手段より供給される
酸化剤を燃料電池本体のカソード側へ供給する第２の酸
化剤供給系と、原燃料を蒸発させた原料ガスを前記改質
器へ供給する原料ガス供給手段と、前記原料ガス供給手
段より供給される原料ガスを内部に設けられた触媒層で
改質反応させて水素含有改質ガスを生成し、前記酸化剤
供給手段より供給される酸化剤を内部に設けられた触媒
層で部分酸化反応させて前記改質反応に必要な熱量を得
る改質器と、前記改質ガスがアノード側に供給され、前
記酸化剤供給手段からの酸化剤がカソード側に供給され
て、発電する燃料電池本体と、前記燃料電池本体のアノ
ード側出口の排改質ガス系に設けられ、アノード側の圧
力を調整するアノード側圧力調整用バルブと、前記燃料
電池本体のカソード側出口の排酸化剤系に設けられ、カ
ソード側の圧力を調整するカソード側圧力調整用バルブ
と、を有する燃料電池システムにおいて、前記改質器の
温度を検出する改質器温度検出手段と、前記改質器温度
検出手段で検出された改質器の実際の温度が目標温度に
なるように、前記燃料電池本体のアノード側圧力調整用
バルブの開度を制御する改質器温度制御手段と、前記燃
料電池本体のアノード側入口の圧力を検出する圧力検出
手段と、前記燃料電池本体のカソード側入口の圧力を検
出する圧力検出手段と、これら２つの圧力検出手段で検
出された実際の圧力に基づいて前記燃料電池本体のカソ
ード側入口の圧力を制御するカソード側圧力制御手段
と、をさらに有することを特徴とする燃料電池システム
が提供される（請求項１参照）。

【００１２】また、本発明の第２の観点によれば、燃料
電池のカソード側の圧力と燃料電池のアノード側の圧力
との差を調整することにより、改質器の入口側圧力と改
質器の出口側の圧力との差を調整し、改質器に流入する
酸化剤の流量を調整して改質器の温度を制御することを
特徴とする改質器の温度制御方法が提供される（請求項
５参照）。

【００１３】本発明では、改質器へ流入する空気などの
酸化剤の流量を制御するために、水素ガスなどの改質ガ
スが導かれる燃料電池本体のアノード側の圧力を調整す
るバルブ開度を制御する。

【００１４】すなわち、酸化剤の流量を増加させる場合
には、アノード側の圧力を現在値より低く制御し、空気
流量を減少させる場合には、アノード側の圧力を現在値
より高く制御する。こうすることで、改質器へ流入する
酸化剤の流量をすばやく目標流量に到達させることがで
き、改質器の温度制御応答性能が向上する。

【００１５】さらに、燃料電池本体のカソード側の圧力
がアノード側の圧力より所定の値だけ高くなるように燃
料電池本体のカソード側の圧力を調整するバルブ開度を
制御する。こうすることで、燃料電池のアノードおよび
カソード間の圧力差を所定の値に維持しながら、改質器
の酸化剤の流量をすばやく目標値に制御することがで
き、改質器の温度制御応答性能が向上する。

【００１６】（２）上記発明においては特に限定されな
いが、前記カソード側圧力制御手段は、前記カソード側
入口の圧力の目標値が、前記アノード側入口圧力検出手
段の出力より所定の値だけ高くなるように、前記アノー
ド側入口圧力検出手段の出力値に所定の値を加算して、
当該カソード側入口の圧力の目標値を算出する目標値算
出手段を含み、前記カソード側入口圧力検出手段で検出
される実際の圧力が、前記目標値算出手段で算出された
目標値になるように、前記カソード側圧力調整用バルブ
の開度を制御することがより好ましい（請求項２参
照）。

【００１７】この発明によれば、燃料電池のカソード側
の入口圧力が、アノード側の圧力より常に高くすること
ができ、燃料電池のアノード側の改質ガスが改質器へ向
かって逆流することを防止できる。さらに、カソード側
とアノード側の圧力差を燃料電池本体で許容される所定
範囲内に常に制御することができる。

【００１８】（３）上記発明においては特に限定されな
いが、前記改質器温度制御手段は、前記燃料電池本体の
負荷電力の要求値に基づいてアノード側入口圧力の目標
値を算出するアノード側目標圧力算出手段と、前記負荷
電力の要求値に基づいて前記酸化剤供給手段が供給すべ
き総酸化剤流量の目標値を算出する目標酸化剤流量算出
手段と、前記アノード側入口圧力の目標値と前記アノー
ド側入口圧力検出手段の出力値とを比較する圧力比較手
段と、前記アノード側入口圧力検出手段の出力値が、前
記アノード側入口圧力の目標値の上限値又は下限値を逸
脱した場合には、前記アノード側入口圧力検出手段で検
出される実際の圧力が前記アノード側入口圧力の目標値
となるように、酸化剤流量の補正値を算出する圧力フィ
ードバック制御手段と、前記圧力フィードバック補正手
段による酸化剤流量の補正値に基づいて前記総酸化剤流
量の目標値を補正する目標酸化剤流量補正手段と、を含
むことがより好ましい（請求項３参照）。

【００１９】この発明によれば、燃料電池のアノード側
の圧力が上限値を超えた場合には、総酸化剤流量を下げ
るように補正酸化剤流量を算出して総酸化剤流量を減少
させることができ、アノード側の圧力が上限値より小さ
くなるように作用させることができる。また、アノード
側の圧力が下限値を超えた場合には、総酸化剤量を上げ
るように補正酸化剤流量を算出して総酸化剤流量を増加
させることができ、アノード側の圧力が下限値より大き
くなるように作用させることができる。これにより、ア
ノード側の圧力が、目標圧力の上下限値の範囲内になる
ように制御することができる。

【００２０】（４）上記発明においては特に限定されな
いが、前記改質器温度制御手段は、前記燃料電池本体の
負荷電力の要求値に基づいて前記改質器の目標温度を算
出する改質器目標温度算出手段と、前記燃料電池本体の
負荷電力の要求値に基づいて前記改質器に供給すべき酸
化剤流量の目標値を算出する改質器目標酸化剤流量算出
手段と、前記改質器目標酸化剤流量算出手段で算出され
た目標酸化剤流量に対して、前記改質器温度検出手段で
検出される実際の温度が目標温度になるように、当該算
出された目標酸化剤流量を補正する補正手段と、を含む
ことがより好ましい（請求項４参照）。

【００２１】この発明によれば、燃料電池の負荷電力の
要求値に基づいて算出された改質器に供給すべき目標酸
化剤流量に対して、改質器の温度制御で要求される酸化
剤流量を補正加算して制御することができる。

【００２２】なお、燃料電池の負荷電力の要求値に基づ
いて算出された改質器に供給すべき目標酸化剤流量は、
改質器が暴走して燃料電池システム全体の運転のバラン
スをこわしてしまうことがないように算出される。この
ため、本来はこの目標酸化剤流量に制御できれば改質器
の温度も目標温度になるはずであるが、目標酸化剤流量
を算出する際に、仮定もしくは簡略化した特性が原因で
実際にはズレを生じることがある。請求項２記載の発明
では、このズレを補正しながら改質器の温度を制御する
ことができ、燃料電池システム全体の運転のバランスを
大きく崩してしまうことなく制御することができる。

【００２３】

【発明の効果】請求項１および５記載の発明によれば、
燃料電池のアノードおよびカソード間の圧力差を所定の
値に維持しながら、改質器の酸化剤の流量をすばやく目
標値に制御することができ、改質器の温度制御応答性能
が向上する。

【００２４】これに加えて、請求項２記載の発明によれ
ば、燃料電池のアノード側の改質ガスが改質器へ向かっ
て逆流することを防止でき、またカソード側とアノード
側の圧力差を燃料電池本体で許容される所定範囲内に常
に制御することができる。さらに、目標酸化剤流量を算
出する際のズレを補正しながら改質器の温度を制御する
ことができ、燃料電池システム全体の運転のバランスを
大きく崩してしまうことなく制御することができる。

【００２５】請求項３記載の発明によれば、アノード側
の圧力が、目標圧力の上下限値の範囲内になるように制
御することができる。

【００２６】請求項４記載の発明によれば、目標酸化剤
流量に対して、改質器の温度制御で要求される酸化剤流
量を補正加算して制御することができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は本発明の燃料電池システムを
示すブロック図（クレーム対応図）、図２は図１に示す
改質器温度制御手段の制御内容を説明するためのブロッ
ク図、図３は同じく改質器温度制御手段の他の制御内容
を説明するためのブロック図、図４は図１に示す本発明
の燃料電池システムの具体例を示すブロック図である。
以下では、図１乃至３に示す上位概念の構成と、図４に
示す下位概念の構成とを対比しながら説明する。

【００２８】本実施形態の燃料電池システムは、図１に
示すように酸化剤を燃料電池システムに供給する酸化剤
供給手段４（図４において空気供給装置４）と、この酸
化剤供給手段４より供給される酸化剤を改質器１，２
（図４において改質器１，２）へ供給する第１の酸化剤
供給系５１と、酸化剤供給手段４より供給される酸化剤
を燃料電池本体３（図４において燃料電池本体３）のカ
ソード側へ供給する第２の酸化剤供給系５２と、原燃料
を蒸発させた原料ガスを改質器１，２へ供給する原料ガ
ス供給手段１１，１２，１５〜１８（図４において流量
制御弁１１，１２、水原料タンク１５、メタノール原料
タンク１６、流量制御器１７，１８）と、原料ガス供給
手段１１，１２，１５〜１８より供給される原料ガスを
内部に設けられた触媒層で改質反応させて水素含有改質
ガスを生成し、また酸化剤供給手段４より供給される酸
化剤を内部に設けられた触媒層で部分酸化反応させて改
質反応に必要な熱量を得る改質器１，２と、改質ガスが
アノード側に供給されるとともに酸化剤供給手段４から
の酸化剤がカソード側に供給されて、発電する燃料電池
本体３と、燃料電池本体３のアノード側出口の排改質ガ
ス系５４に設けられ、アノード側の圧力を調整するアノ
ード側圧力調整用バルブ７（図４においてアノード圧力
調整弁７）と、燃料電池本体３のカソード側出口の排酸
化剤系５３に設けられ、カソード側の圧力を調整するカ
ソード側圧力調整用バルブ６（図４においてカソード圧
力調整弁６）とを有する。

【００２９】さらに、本実施形態の燃料電池システム
は、改質器１，２の温度を検出する改質器温度検出手段
９（図４において改質ガス温度検出装置９）と、改質器
温度検出手段９で検出された改質器１，２の実際の温度
が目標温度になるように、燃料電池本体３のアノード側
圧力調整用バルブ７の開度を制御する改質器温度制御手
段２３（図４において改質器温度制御手段２３）と、燃
料電池本体３のアノード側入口の圧力を検出する圧力検
出手段２０（図４において圧力検出装置２０）と、燃料
電池本体３のカソード側入口の圧力を検出する圧力検出
手段２２（図４において圧力検出装置２２）と、これら
２つの圧力検出手段２０，２２で検出された実際の圧力
に基づいて燃料電池本体３のカソード側入口の圧力を制
御するカソード側圧力制御手段２４，２５（図４におい
て目標圧力算出手段２４および圧力制御手段２５）とを
有する。

【００３０】図４に示すように、改質器は原料を改質し
て改質ガスを生成する蒸発部１と改質触媒部２とを含
み、蒸発部１では、当該蒸発部１に供給された原料を燃
焼器８から供給される熱を使って蒸発させる。この蒸発
部１で蒸気となった原料は改質器の改質触媒部２へ導か
れて改質される。本実施形態では、蒸発部１と改質触媒
部２を合わせて改質器と称する。

【００３１】改質触媒部２では、改質器の蒸発部１で蒸
発させた原料と、空気供給装置４からの空気中の酸素と
を反応させて、発熱反応である部分酸化反応と、水素濃
度の高い改質ガスを生成する水蒸気改質反応を行う。こ
の改質器はいわゆるオートサーマル型改質器であって、
部分酸化反応による発熱は、水蒸気改質反応の吸熱分を
賄うために使われる。

【００３２】改質器１へ供給する原料には水とメタノー
ルとが使用され、それぞれ流量制弁１１，１２を通して
改質器の蒸発部１へ供給される。水の流量は流量制御弁
１１で調整され、原料となる水は水原料タンク１５から
供給される。同様にメタノール流量は流量制御弁１２で
調整され、原料であるメタノールはメタノール原料タン
ク１６から供給される。目標値算出手段１３は、燃料電
池本体３に対して要求される電力から必要なメタノール
と水の流量をそれぞれ算出する装置であり、ここで算出
された水とメタノールの流量はそれぞれ水とメタノール
の目標流量として流量制御器１７，１８に入力される。
そして、流量制御器１７，１８ではそれぞれの目標流量
から流量制御弁１１，１２の目標開度を算出し、それぞ
れの弁開度を制御する。

【００３３】改質器の改質触媒部２にて生成された水素
リッチな改質ガスは、燃料電池本体３のアノードへ導か
れる。また、燃料電池３のカソードには空気供給装置４
から空気中の酸素が供給され、この酸素成分とアノード
に供給された改質ガス中の水素成分とが反応することに
より発電する。なお、本実施形態の空気供給装置４はコ
ンプレッサである。

【００３４】燃料電池本体３で発電された電流は負荷２
６で消費されるが、燃料電池本体３で消費されなかった
改質ガスと空気とはそれぞれ排ガスとして排出される。
すなわち、排改質ガスはアノード圧力調整弁７を通して
排出され、排空気はカソード圧力調整弁６を通して排出
される。このアノード圧力調整弁７は、改質器１，２か
ら燃料電池本体３までの改質ガス系の圧力を調整する機
能を有する。このアノード圧力調整弁７の開度は、改質
器温度制御手段２３の出力によって制御される。

【００３５】これに対して、カソード圧力調整弁６は空
気供給装置４から燃料電池本体３までの空気系の圧力を
調整する機能を有する。このカソード圧力調整弁６の開
度は、圧力制御手段２５の出力によって制御される。

【００３６】なお、図４において「５」は燃料電池本体
３に供給する空気の流量を制御する制御装置であり、空
気流量検出装置２１の出力と目標空気流量とをこの空気
流量制御装置５へ入力して、目標とするコンプレッサ回
転数を算出し、実際の空気流量が目標流量になるように
コンプレッサ回転数を制御する。

【００３７】燃料電池本体３からの排空気と排改質ガス
は、排ガス供給系２７を通って燃焼器８で燃焼され、こ
の燃焼器８で生じた燃焼熱は改質器の蒸発部１で利用さ
れる。図４において「１４」は燃焼器８の出口温度を目
標温度に制御する燃焼器温度制御器であり、燃焼器出口
ガス温度検出装置１９の出力が目標温度となるように空
気流量調整弁１０の開度を制御して、空気供給装置４か
ら燃焼器８への空気流量を調整する。

【００３８】次に、図２を参照しながら改質器温度制御
手段２３の制御内容を説明する。改質器温度制御手段２
３において、まず改質器ガス温度検出装置９の出力ｔ
が、改質器目標温度Ｔ０となるように、温度フィードバ
ック制御手段２３１で改質器温度制御のために必要とな
る空気流量ΔＱを算出する。この改質器目標温度Ｔ０
は、燃料電池システムに要求される負荷電力量に応じて
目標値を算出する目標値算出手段１３によって算出され
る。なお、実施形態では、改質器１，２の温度制御を改
質器ガス温度検出装置９による改質器出口ガス温度とし
たが、改質器１，２の内部のガス温度を直接的に測定し
ても良い。

【００３９】次に、目標酸化剤流量補正手段２３２で
は、燃料電池システムに要求される負荷電力量に応じて
目標値を算出する目標値算出手段１３によって算出され
ている改質器への目標空気流量Ｑ０と、上述した温度フ
ィードバック制御手段２３１で算出された改質器温度制
御のために必要となる空気流量ΔＱとを用いて補正加算
が実行される。

【００４０】さらに、改質器入口空気流量検出装置２８
の出力ｑが、上述した目標酸化剤流量補正手段２３２で
算出された改質器で要求する目標流量Ｑ０＋ΔＱとなる
ように、流量フィードバック手段２３３で燃料電池３の
アノード側圧力調整バルブ７の開度を算出し、制御す
る。

【００４１】さらに、図３を参照しながら改質器温度制
御手段２３における他の制御内容を説明する。改質器温
度制御手段２３において、まず圧力比較手段２３４に
て、燃料電池システムに要求される負荷電力量に応じて
目標値を算出する目標値算出手段１３によって算出され
ている燃料電池３のアノード側の目標圧力Ｐ０と、アノ
ード側の圧力検出装置２０の出力ｐとを比較する。

【００４２】このとき、アノード側の圧力検出装置２０
による実際の圧力ｐが、目標圧力の上下限を逸脱した場
合には、次の圧力フィードバック制御手段２３５で、空
気供給装置４に対する補正空気流量を算出する。なお、
アノード側の圧力検出装置２０が目標圧力より低いある
いは高いと判断されなかった場合には、圧力フィードバ
ック制御手段２３５で補正空気流量を算出することなく
次のステップへ進む。

【００４３】次に、目標酸化剤流量補正手段２３６で
は、燃料電池システムに要求される負荷電力量に応じて
目標値を算出する目標値算出手段１３によって算出され
ている空気供給装置４への目標空気総流量Ｑ０と、圧力
フィードバック制御手段２３５で算出された補正空気流
量ΔＱとを補正加算し、この結果に基づいて空気供給装
置４の空気流量が制御される。

【００４４】次に、本発明に係るカソード側圧力制御手
段（図４において目標圧力算出手段２４およびカソード
圧力制御手段２５）の動作について説明する。

【００４５】燃料電池本体３のアノード側入口圧力検出
器２０の出力より、予め設定しておいた所定値だけ、燃
料電池本体３のカソード側入口圧力の目標値が高くなる
ように、燃料電池本体のアノード側入口圧力検出器２０
の出力に当該所定値を加算し、燃料電池本体３のカソー
ド側入口圧力の目標値を算出する。

【００４６】そして、燃料電池本体３のカソード側入口
圧力検出器２０で測定された圧力が、目標圧力算出手段
２４で上記のように算出された目標値になるように、カ
ソード側圧力調整バルブ６の開度を調整する。

【００４７】なお、以上説明した実施形態は、本発明の
理解を容易にするために記載されたものであって、本発
明を限定するために記載されたものではない。したがっ
て、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技
術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の燃料電池システムを示すブロック図で
ある。

【図２】本発明に係る改質器温度制御手段の制御内容を
説明するためのブロック図である。

【図３】本発明に係る改質器温度制御手段の他の制御内
容を説明するためのブロック図である。

【図４】本発明の燃料電池システムの具体例を示すブロ
ック図である。

【符号の説明】

１，２…改質器 ３…燃料電池本体 ４…酸化剤供給手段 ６…カソード側圧力調整用バルブ ７…アノード側圧力調整用バルブ ９…改質器温度検出手段 ２０…アノード側入口圧力検出手段 ２２…カソード側入口圧力検出手段 ２３…改質器温度制御手段 ２４，２５…カソード側圧力制御手段

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】酸化剤を燃料電池システムに供給する酸化
   剤供給手段と、 前記酸化剤供給手段より供給される酸化剤を改質器へ供
   給する第１の酸化剤供給系と、 前記酸化剤供給手段より供給される酸化剤を燃料電池本
   体のカソード側へ供給する第２の酸化剤供給系と、 原燃料を蒸発させた原料ガスを前記改質器へ供給する原
   料ガス供給手段と、 前記原料ガス供給手段より供給される原料ガスを内部に
   設けられた触媒層で改質反応させて水素含有改質ガスを
   生成し、前記酸化剤供給手段より供給される酸化剤を内
   部に設けられた触媒層で部分酸化反応させて前記改質反
   応に必要な熱量を得る改質器と、 前記改質ガスがアノード側に供給され、前記酸化剤供給
   手段からの酸化剤がカソード側に供給されて、発電する
   燃料電池本体と、 前記燃料電池本体のアノード側出口の排改質ガス系に設
   けられ、アノード側の圧力を調整するアノード側圧力調
   整用バルブと、 前記燃料電池本体のカソード側出口の排酸化剤系に設け
   られ、カソード側の圧力を調整するカソード側圧力調整
   用バルブと、を有する燃料電池システムにおいて、 前記改質器の温度を検出する改質器温度検出手段と、 前記改質器温度検出手段で検出された改質器の実際の温
   度が目標温度になるように、前記燃料電池本体のアノー
   ド側圧力調整用バルブの開度を制御する改質器温度制御
   手段と、 前記燃料電池本体のアノード側入口の圧力を検出する圧
   力検出手段と、 前記燃料電池本体のカソード側入口の圧力を検出する圧
   力検出手段と、 これら２つの圧力検出手段で検出された実際の圧力に基
   づいて前記燃料電池本体のカソード側入口の圧力を制御
   するカソード側圧力制御手段と、をさらに有することを
   特徴とする燃料電池システム。
2. 【請求項２】前記カソード側圧力制御手段は、 前記カソード側入口の圧力の目標値が、前記アノード側
   入口圧力検出手段の出力より所定の値だけ高くなるよう
   に、前記アノード側入口圧力検出手段の出力値に所定の
   値を加算して、当該カソード側入口の圧力の目標値を算
   出する目標値算出手段を含み、 前記カソード側入口圧力検出手段で検出される実際の圧
   力が、前記目標値算出手段で算出された目標値になるよ
   うに、前記カソード側圧力調整用バルブの開度を制御す
   ることを特徴とする請求項１記載の燃料電池システム。
3. 【請求項３】前記改質器温度制御手段は、 前記燃料電池本体の負荷電力の要求値に基づいてアノー
   ド側入口圧力の目標値を算出するアノード側目標圧力算
   出手段と、 前記負荷電力の要求値に基づいて前記酸化剤供給手段が
   供給すべき総酸化剤流量の目標値を算出する目標酸化剤
   流量算出手段と、 前記アノード側入口圧力の目標値と前記アノード側入口
   圧力検出手段の出力値とを比較する圧力比較手段と、 前記アノード側入口圧力検出手段の出力値が、前記アノ
   ード側入口圧力の目標値の上限値又は下限値を逸脱した
   場合には、前記アノード側入口圧力検出手段で検出され
   る実際の圧力が前記アノード側入口圧力の目標値となる
   ように、酸化剤流量の補正値を算出する圧力フィードバ
   ック制御手段と、 前記圧力フィードバック補正手段による酸化剤流量の補
   正値に基づいて前記総酸化剤流量の目標値を補正する目
   標酸化剤流量補正手段と、を含むことを特徴とする請求
   項１又は２記載の燃料電池システム。
4. 【請求項４】前記改質器温度制御手段は、 前記燃料電池本体の負荷電力の要求値に基づいて前記改
   質器の目標温度を算出する改質器目標温度算出手段と、 前記燃料電池本体の負荷電力の要求値に基づいて前記改
   質器に供給すべき酸化剤流量の目標値を算出する改質器
   目標酸化剤流量算出手段と、 前記改質器目標酸化剤流量算出手段で算出された目標酸
   化剤流量に対して、前記改質器温度検出手段で検出され
   る実際の温度が目標温度になるように、当該算出された
   目標酸化剤流量を補正する補正手段と、を含むことを特
   徴とする請求項１〜３記載の燃料電池システム。
5. 【請求項５】燃料電池のカソード側の圧力と燃料電池の
   アノード側の圧力との差を調整することにより、改質器
   の入口側圧力と改質器の出口側の圧力との差を調整し、
   改質器に流入する酸化剤の流量を調整して改質器の温度
   を制御することを特徴とする改質器の温度制御方法。