本申请主张基于在2016年10月17日提出申请的申请编号2016-203245号的日本申请的优先权，并将其公开的全部通过参照而援引于本申请。
本发明涉及燃料电池系统及其控制方法。
背景技术：
作为以往的燃料电池系统，关于将阳极气体向燃料电池(燃料电池堆)的阳极供给的阳极气体供给系统，开发出了使未被燃料电池的阳极消耗的阳极排气经由阳极气体循环系统具有的循环泵向阳极气体供给系统循环的燃料电池系统。阳极排气包含通过燃料电池反应而生成的生成水的水分，因此当燃料电池系统长期间运行时，在阳极气体循环系统中(尤其是循环泵的附近)有时会滞留液水。日本特开2016-95999号公报记载了使循环泵的转速上升而将滞留于阳极气体循环系统的液水排出。并记载了在判断为滞留的水分量为预定值以上时，限制循环泵的转速的上升率。
技术实现要素：
发明要解决的课题
然而，本申请的发明者发现了如下情况：在使燃料电池系统启动而进行预热运行时，循环泵的温度低于从燃料电池排出的阳极排气的温度，因此在阳极气体循环系统中产生大量的冷凝水。这样的冷凝水尤其是在外气温较低且燃料电池与循环泵的温度差较大时产生较多。而且，当想要利用循环泵排出大量的冷凝水时，循环泵可能会产生异常噪声。
用于解决课题的方案
本发明为了解决上述的课题而作出，可以作为以下的方式实现。
根据本发明的一方式，提供一种燃料电池系统。该燃料电池系统具备：燃料电池；阳极气体供给流路，向上述燃料电池供给阳极气体；阳极气体排出流路，从上述燃料电池排出阳极排气；阳极气体循环流路，连接上述阳极气体供给流路与上述阳极气体排出流路；循环泵，设于上述阳极气体循环流路，将上述阳极排气向上述阳极气体供给流路供给；第一温度传感器，测定上述燃料电池的温度作为第一温度；第二温度传感器，测定上述循环泵的温度作为第二温度；及控制部，对上述燃料电池系统的各设备进行控制。上述控制部在启动上述燃料电池系统而进行预热运行时，将上述循环泵的转速设定为基准转速，然后反复执行如下的处理(a)及处理(b)，处理(a)是取得上述第一温度和上述第二温度的处理，处理(b)是以如下方式设定上述循环泵的转速来对上述循环泵进行控制的处理：若上述第一温度为大致相同的温度，则上述第一温度与上述第二温度的温度差越大，转速越高于上述基准转速，在满足了使上述循环泵以上述基准转速旋转的条件的情况下，将上述循环泵的转速设为上述基准转速。
在燃料电池系统启动而进行预热运行时，燃料电池变热，阳极排气的温度上升。当阳极排气到达循环泵时，阳极排气被循环泵冷却而冷凝。另一方面，循环泵由阳极排气加热，温度上升。最终，阳极排气的温度与循环泵的温度大体一致，在循环泵中不再产生新的冷凝。因此，当阳极排气的温度上升时，在循环泵中生成的冷凝水的量增加，然后，循环泵的温度上升，阳极排气的温度与循环泵的温度的温度差转为减少时，生成的冷凝水的量减少。在此，第一温度与第二温度的温度差越大，则冷凝水的生成量越多。
根据该方式，在燃料电池系统启动而进行预热运行时，将循环泵的转速设定为基准转速，然后反复执行(a)取得第一温度和第二温度的处理；及(b)以如下的方式设定循环泵的转速来对循环泵进行控制的处理：在第一温度与第二温度不是大致相同的温度的情况下，若第一温度为大致相同的温度，则第一温度与第二温度的温度差越大，转速越高于基准转速，因此，能够在循环泵蓄积大量的冷凝水之前使循环泵以高旋转进行旋转，能够排出水、水蒸气，能够使异常噪声难以产生。
在上述方式的基础上，上述控制部在上述处理(b)中，进一步以如下方式设定上述循环泵的转速来对上述循环泵进行控制：若上述温度差大致相同，则上述第一温度越高，转速越高于上述基准转速。
根据该方式，以若温度差大致相同，则第一温度越高，转速越高于基准转速的方式设定循环泵的转速，因此能够在循环泵蓄积大量的冷凝水之前使循环泵以高旋转进行旋转，能够排出水、水蒸气，能够使异常噪声难以产生。
在上述方式的基础上，上述控制部也可以在上述处理(b)中，(b-1)使用温度与饱和水蒸气量之间的关系，算出上述第一温度下的饱和水蒸气量与上述第二温度下的饱和水蒸气量之差，(b-2)以上述饱和水蒸气量之差越大则上述循环泵的转速越高的方式控制上述循环泵的转速。
水蒸气实际冷凝时生成的冷凝水的量为饱和水蒸气量之差以下。根据该方式，以饱和水蒸气量之差为基准来控制循环泵的转速，因此能够在水蓄积于循环泵之前使循环泵以高旋转进行旋转，能够排出水、水蒸气。
根据本发明的一方式，提供一种燃料电池系统。该燃料电池系统具备：燃料电池；阳极气体供给流路，向上述燃料电池供给阳极气体；阳极气体排出流路，从上述燃料电池排出阳极排气；阳极气体循环流路，连结上述阳极气体供给流路与上述阳极气体排出流路；循环泵，设于上述阳极气体循环流路，将上述阳极排气向上述阳极气体供给流路供给；温度传感器，测定上述燃料电池的温度和上述循环泵的温度中的至少一个温度；及控制部，对上述燃料电池系统的各设备进行控制。上述控制部在启动上述燃料电池系统而进行预热运行时，按照基于由上述温度传感器测定出的温度而预先规定的上述循环泵的转速的变化模式，控制上述循环泵的转速，上述变化模式是设想上述燃料电池的上述预热运行中的上述燃料电池和上述循环泵的温度的变化而规定的模式，是使上述循环泵的转速从基准转速暂时增大然后再减小至上述基准转速的模式。
根据本方式，控制部在启动燃料电池系统而进行预热运行时，控制部按照基于由温度传感器测定出的温度而预先规定的循环泵的转速的变化模式，来控制循环泵的转速，变化模式是设想燃料电池的预热运行中的燃料电池和循环泵的温度的变化而规定的模式，是使循环泵的转速从基准转速暂时增大然后减小至基准转速的模式，因此，能够在循环泵蓄积大量的水之前使循环泵以高旋转进行旋转，能够排出阳极排气中的水、水蒸气，能够使异常噪声难以产生。
本发明能够以各种方式实现，例如能够以燃料电池系统、燃料电池系统的控制方法等各种方式实现。
附图说明
图1是表示燃料电池系统的结构的概略图。
图2是放大表示阳极气体循环系统的循环泵及气液分离部的说明图。
图3是表示燃料电池系统启动后的燃料电池的第一温度和循环泵的第二温度的变化的一例的曲线图。
图4是表示温度与饱和水蒸气量的关系的曲线图。
图5是表示燃料电池系统启动后的燃料电池的第一温度与循环泵的第二温度的温度差、生成的冷凝水的量的时间变化的说明图。
图6是第一实施方式的控制流程图。
图7是表示第一温度下的饱和水蒸气量与第二温度下的饱和水蒸气量之差和与饱和水蒸气量之差对应的循环泵的加算转速之间的关系的曲线图。
图8是第二实施方式的控制流程图。
图9是第三实施方式的控制流程图。
图10是表示循环泵的转速的变化模式的曲线图。
具体实施方式
a.第一实施方式：
图1是表示作为本发明的一实施方式的燃料电池系统100的结构的概略图。在本实施方式中，燃料电池系统100搭载于车辆(也称为“燃料电池车辆”)。燃料电池系统100根据来自车辆的驾驶者的基于加速器(未图示)的要求(以下，也称为“加速器位置”)，输出成为车辆的动力源的电力。
燃料电池系统100具备燃料电池10、控制部20、阴极气体供给系统30、阴极气体排出系统40、阳极气体供给系统50、阳极气体循环系统60、制冷剂循环系统70、电力充放电系统80。
燃料电池10是接收作为燃料气体(也称为“阳极气体”)的氢与作为氧化气体(也称为“阴极气体”)的空气(严格来说为氧)的供给而进行发电的固体高分子型燃料电池。以下，将阳极气体和阴极气体一并称为“反应气体”。燃料电池10具有将多个单电池11层叠而成的叠层构造。在本实施方式中，燃料电池10是所谓对流型的燃料电池，阳极气体与阴极气体相对地向反向流动。通常，燃料电池10以沿着各单电池11的面使阳极气体从上侧朝向下侧流动并使阴极气体从下侧朝向上侧流动的方式配置。另外，反应气体、制冷剂用的歧管作为沿着层叠方向的贯通孔而形成于燃料电池10，但是省略图示。
虽然省略图示，但是单电池11基本上具有利用隔板来夹持作为发电体的膜电极接合体(mea：membrane-electrodeassembly)的结构。mea包括：由离子交换膜构成的固体高分子型电解质膜(也简称为“电解质膜”)、由在电解质膜的阳极侧的面上形成的催化剂层及气体扩散层构成的阳极、由在电解质膜的阴极侧的面上形成的催化剂层及气体扩散层构成的阴极。而且，在与隔板和气体扩散层相接的面上形成有供阳极气体或阴极气体流动的槽状的气体流路。但是，有时在隔板与气体扩散层之间也另行设置气体流路部。
控制部20是对构成以下说明的阴极气体供给系统30、阴极气体排出系统40、阳极气体供给系统50、阳极气体循环系统60、制冷剂循环系统70的各设备进行控制，来使燃料电池10发电出与来自外部的对于系统的输出要求对应的电力的控制装置。控制部20能够使用例如包含cpu、rom、ram等的微型计算机，执行与各种控制对应的软件，而以软件结构实现整体控制部和对阴极气体供给系统30及阴极气体排出系统40进行控制的阴极气体控制部、对阳极气体供给系统50及阳极气体循环系统60进行控制的阳极气体控制部、对制冷剂循环系统70进行控制的制冷剂控制部等。
阴极气体供给系统30具备阴极气体配管31、空气压缩器32、气流计33、开闭阀34、压力计测部35。阴极气体配管31是与燃料电池10的阴极侧的供给用歧管连接的配管。
空气压缩器32经由阴极气体配管31而与燃料电池10连接。空气压缩器32将取入外气并进行了压缩后的空气作为阴极气体向燃料电池10供给。气流计33在空气压缩器32的上游侧，计测空气压缩器32取入的外气的量，并向控制部20发送计测值。控制部20基于该计测值，对空气压缩器32进行驱动，由此来控制对于燃料电池10的空气的供给量。
开闭阀34设置在空气压缩器32与燃料电池10之间。开闭阀34通常为关闭的状态，在从空气压缩器32向阴极气体配管31供给具有预定的压力的空气时打开。压力计测部35在燃料电池10的阴极侧的供给用歧管的入口附近计测从空气压缩器32供给的空气的压力，并将计测值向控制部20输出。
阴极气体排出系统40具备阴极排气配管41、调压阀43、压力计测部44。阴极排气配管41是与燃料电池10的阴极侧的排出用歧管连接的配管。阴极废气(也称为“阴极排气”)经由阴极排气配管41向燃料电池系统100的外部排出。
调压阀43由控制部20控制其开度，来调整阴极排气配管41中的阴极排气的压力(燃料电池10的阴极侧的背压)。压力计测部44设置在调压阀43的上游侧，计测阴极排气的压力，并将其计测结果向控制部20输出。控制部20基于压力计测部44的计测值，对调压阀43的开度进行调整，由此来控制向燃料电池10供给的空气的压力。
阳极气体供给系统50具备阳极气体配管51、氢罐52、开闭阀53、调节器54、氢供给装置55、压力计测部56。氢罐52经由阳极气体配管51而与燃料电池10的阳极侧的供给用歧管(省略图示)的入口连接，将填充于罐内的氢向燃料电池10供给。另外，阳极气体配管51相当于本发明的“阳极气体供给流路”。
开闭阀53、调节器54、氢供给装置55、压力计测部56按照该顺序从上游侧(氢罐52侧)设置于阳极气体配管51。开闭阀53按照来自控制部20的指令进行开闭，来控制氢从氢罐52向氢供给装置55的上游侧的流入。调节器54是用于调整氢供给装置55的上游侧的氢的压力的减压阀，其开度由控制部20控制。
氢供给装置55例如能够由电磁驱动式的开闭阀即喷射器构成。压力计测部56计测氢供给装置55的下游侧的氢的压力，并将测定值向控制部20发送。控制部20基于压力计测部56的计测值，对氢供给装置55进行控制，由此来控制向燃料电池10供给的氢的流量。
阳极气体循环系统60具备阳极排气配管61、气液分离部62、阳极气体循环配管63、循环泵64、阳极排水配管65、排水阀66、压力计测部67、泵温度传感器68。阳极气体循环系统60进行包含未被用于发电反应而从燃料电池10的阳极排出的未反应气体(氢或氮等)和排水的阳极废气(也称为“阳极排气”)的循环及排出。
阳极排气配管61是将气液分离部62与燃料电池10的阳极侧排出用歧管(省略图示)的出口连接的配管。气液分离部62与阳极气体循环配管63和阳极排水配管65连接。气液分离部62将阳极废气包含的气体成分与水分分离，关于气体成分，向阳极气体循环配管63引导，关于水分，向阳极排水配管65引导。另外，阳极排气配管61相当于本发明的“阳极气体排出流路”。
阳极气体循环配管63连接在阳极气体配管51的比氢供给装置55靠下游的位置。在阳极气体循环配管63上设有循环泵64。在气液分离部62分离出的气体成分包含的氢由循环泵64向阳极气体配管51送出，作为阳极气体而被再利用。另外，阳极气体循环配管63相当于本发明的“阳极气体循环流路”。
阳极排水配管65是用于将在气液分离部62分离出的水分向燃料电池系统100的外部排出的配管。在阳极排水配管65上设有排水阀66。控制部20通常预先将排水阀66关闭，在预先设定的预定的排水定时或阳极废气中的非活性气体的排出定时将排水阀66打开。
阳极气体循环系统60的压力计测部67设置于阳极排气配管61。压力计测部67在燃料电池10的氢歧管的出口附近，计测阳极废气的压力(燃料电池10的阳极侧的背压)，并将计测值向控制部20发送。控制部20基于阳极气体循环系统60的压力计测部67的计测值和上述阳极气体供给系统50的压力计测部56的计测值来控制对于燃料电池10的氢的供给。
另外，泵温度传感器68计测循环泵64的壳体的温度，并将计测值向控制部20发送。控制部20基于泵温度传感器68和后述的fc出口温度传感器76a的计测值，如后所述地控制循环泵64的转速。泵温度传感器68对应于第二温度传感器。
制冷剂循环系统70具备制冷剂用配管71、散热器72、制冷剂循环用泵75。制冷剂用配管71具备比散热器72靠上游侧的上游侧配管71a和下游侧的下游侧配管71b。上游侧配管71a将散热器72的入口与燃料电池10的制冷剂用排出用歧管(省略图示)的出口连接。下游侧配管71b将散热器72的出口与燃料电池10的制冷剂用供给用歧管(省略图示)的入口连接。
散热器72使在制冷剂用配管71中流动的制冷剂与外气之间进行换热，由此对制冷剂进行冷却。制冷剂循环用泵75设置在下游侧配管71b的中途，将在散热器72中冷却后的制冷剂向燃料电池10送出。fc出口温度传感器76a设置于上游侧配管71a，fc入口温度传感器76b设置于下游侧配管71b。fc出口温度传感器76a和fc入口温度传感器76b分别将计测出的制冷剂的温度向控制部20发送。控制部20基于fc出口温度传感器76a和fc入口温度传感器76的计测值(制冷剂的温度)，来控制散热器72的动作。
电力充放电系统80具备作为负载装置的驱动电动机82、逆变器(inv)84、二次电池86、dc/dc转换器88。燃料电池10经由直流配线dcl而与逆变器84电连接，二次电池86经由dc/dc转换器88而与直流配线dcl电连接。
二次电池86通过燃料电池10的输出电力或驱动电动机82的再生电力而被充电，与燃料电池10一起作为电力源发挥作用。二次电池86能够由例如锂离子电池构成。
dc/dc转换器88基于控制部20的指令，对燃料电池10的电流、电压进行控制，并控制二次电池86的充放电，可变地调整直流配线dcl的电压等级。逆变器84将从燃料电池10和二次电池86得到的直流电力转换成交流电力，而向驱动电动机82供给。驱动电动机82根据与加速器位置对应而从逆变器84供给的电力，对经由齿轮等而连接的车轮wl进行驱动。而且，在通过驱动电动机82产生再生电力的情况下，逆变器84将该再生电力转换成直流电力，经由dc/dc转换器88向二次电池86充电。
以上说明的燃料电池系统100能够通过控制部20来控制阴极气体供给系统30及阴极气体排出系统40、阳极气体供给系统50及阳极气体循环系统60、电力充放电系统80，而根据加速器位置从燃料电池10输出成为车辆的动力源的电力。以下，在该燃料电池系统100的工作中，对为了增加阳极气体循环系统60的阳极气体(氢)的循环量而使循环泵64的转速上升时的处理进行说明。
图2是放大表示阳极气体循环系统60的循环泵64及气液分离部62的说明图。循环泵64是罗茨式的泵，具备吸入口641、叶轮642、643、送出口644。与燃料电池10的下部的阳极侧的排出歧管的出口(未图示)连接的阳极排气配管61连接于气液分离部62的下部。与气液分离部62的铅垂方向上部连接的第一阳极气体循环配管63a连接于循环泵64的铅垂方向下部的吸入口641。与循环泵64的上部的送出口644连接的第二阳极气体循环配管63b连结于阳极气体配管51(图1)，并连接于燃料电池10的上部的阳极侧的供给用歧管的入口(未图示)。即，循环泵64配置成将从下部的吸入口641吸入的氢从上部的送出口644送出的构造。
在燃料电池系统100启动后，尤其是在预热运行时，循环泵64未温暖。在该状态下如果从燃料电池10排出的热且湿的阳极排气流来，则阳极排气中的水蒸气在循环泵64内冷凝，而水积存在循环泵64中。并且，根据循环泵64内的水量不同而水进入叶轮642、643，产生异常噪声。在上述情况下，如果通过提升循环泵64的转速将阳极排气中的水蒸气或因冷凝而产生的水排出，则循环泵64内的水减少而难以产生异常噪声。
图3是表示燃料电池系统100启动后的燃料电池10的第一温度t1和循环泵64的第二温度t2的变化的一例的曲线图。燃料电池10的第一温度t1由fc出口温度传感器76a测定。在此，可认为燃料电池10的第一温度t1与从燃料电池10排出的制冷剂的温度大致相等。fc出口温度传感器76a对应于测定燃料电池10的温度的第一温度传感器。第一温度传感器只要能够直接或间接地测定燃料电池10的温度即可，可以在制冷剂循环系统70的上游侧配管71a以外的部位(例如燃料电池10其本身)设置第一温度传感器。当燃料电池系统100在t0启动时，由于通过电化学反应而产生的热量，燃料电池10的第一温度t1升高。另外，燃料电池10由制冷剂循环系统70冷却，因此第一温度t1不会上升为一定温度以上。在图3所示的例子中，在时刻t2以后，第一温度t1是大致相同的温度。
当从燃料电池10排出的阳极排气到达循环泵64时，阳极排气将循环泵64加热，因此循环泵64的第二温度t2上升。循环泵64的第二温度t2与燃料电池10的第一温度t1的上升相比稍延迟地从时刻t1上升。另外，循环泵64的第二温度t2当变得与阳极排气的温度大致相等时，就不再上升。在本实施方式中，在时刻t4，循环泵64的第二温度t2与燃料电池10的第一温度t1大致相等。
在燃料电池系统100刚启动之后，第一温度t1和第二温度t2大致与外气温相同，因此燃料电池10的第一温度t1与循环泵64的第二温度t2的温度差δt大致为0。然后，第一温度t1开始上升，第一温度t1与第二温度t2的温度差δt增大。第二温度t2在时刻t1时，落后于第一温度t1地上升。然后，即使第一温度t1不再上升，第二温度t2也上升至与第一温度t1大致相等。在此期间，第一温度t1与第二温度t2的温度差δt减少，最后大致成为0。即，燃料电池10的第一温度t1与循环泵64的第二温度t2的温度差δt在燃料电池系统100启动后，从0开始增大，然后减少而成为0。另外，在从时刻t1至t2的期间，由于燃料电池10的发热量和循环泵64的热容量，而存在(a)第一温度t1与第二温度t2的温度差δt大致恒定的情况，(b)δt增加的情况，(c)δt减少的情况。在图3中，时刻t3是预热运行结束的时刻。例如，预热运行在燃料电池10的第一温度t1大致恒定且第二温度t2成为预先规定的温度以上时结束。另外，预热运行的结束也可以根据其他条件来决定。
图4是表示温度与饱和水蒸气量的关系的曲线图。饱和水蒸气量是通过“g”表示1m3的空间中能够存在的水蒸气的质量的值。另外，饱和水蒸气量与饱和水蒸气压成比例。温度越高，则饱和水蒸气量越大。当包含饱和状态的水蒸气的气体的温度下降时，气体中无法再包含的水蒸气冷凝。在此，在包含饱和状态的水蒸气的气体的温度下降了相同温度的情况下，下降之前的温度越高，则冷凝的水量越多。在图4中，作为例子，记载了从t1a(50℃)向t2a(20℃)下降δta(＝30℃)而生成δma的冷凝水的情况和从t1b(60℃)向t2b(30℃)下降δtb(＝30℃)而生成δmb的冷凝水的情况。当对它们进行比较时，温度下降时的温度的变化δta、δtb都同样为30℃，但是冷凝的冷凝水的量为δma(≈33g)<δmb(≈50g)，从t1b(60℃)下降为t2b(30℃)的冷凝水的量比从t1a(50℃)下降为t2a(20℃)的冷凝水的量多。即使温度下降时的温度的变化相同，根据从哪个温度下降而冷凝水的量也不同。另外，由于也存在实际的阳极排气的水蒸气压未达到饱和水蒸气压的情况，因此饱和水蒸气量之差表示冷凝水的最大量。
图5是表示燃料电池系统100启动后的燃料电池10的第一温度t1与循环泵64的第二温度t2的温度差δt、生成的冷凝水的量δm的时间变化的说明图。燃料电池10的第一温度t1与循环泵64的第二温度t2的温度差δt如上所述地在燃料电池系统100启动后，从0℃开始增加，在时刻t2成为最大，然后减少为0℃。生成的冷凝水的量δm也在时刻t2成为最大，然后减少，在时刻t4，在温度差δt成为0时生成的冷凝水的量δm成为0。但是，如图4所示，温度越高，则与温度差对应的冷凝水的量越多，因此伴随着接近时刻t2而生成的冷凝水的量急剧增加，伴随着接近时刻t4而生成的冷凝水的量急剧减少。
图6是第一实施方式的控制流程图。在步骤s100中当燃料电池系统100启动时，控制部20开始预热运行。预热运行是用于通过有意地增大热损失而急速地对燃料电池10进行预热的运行。预热运行例如能够通过与通常运行相比缩减向燃料电池10的阴极气体的供给量来进行。在步骤s110中，控制部20将循环泵64的转速设为基准转速r1。当使循环泵64旋转时，产生驱动音。当该转速较高时，作为驱动音而比较引人注目。基准转速r1是在燃料电池系统100启动后，能够使循环泵64产生的驱动音不易引人注目的转速。
然后，在步骤s120中，控制部20取得燃料电池10的第一温度t1和循环泵64的第二温度t2。在步骤s140中，控制部20使用第一温度t1和第二温度t2设定循环泵64的转速r，并使循环泵64以设定的转速旋转。第一温度t1和第二温度t2与循环泵64的转速r的关系预先通过实验等求出，例如作为查找表或映射而存储于控制部20。(a)在第一温度t1(或第二温度t2)为大致相同温度时，第一温度t1与第二温度t2的温度差δt越大，则循环泵64的转速r越高于基准转速r1。而且，(b)在第一温度t1与第二温度t2的温度差为大致相同时，第一温度t1(或第二温度t2)越高，则循环泵64的转速r越高于基准转速r1。
在步骤s150中，控制部20判断是否满足了使循环泵64以基准转速旋转的条件。例如，使循环泵64以基准转速旋转的条件是(a)燃料电池10的第一温度t1为预先规定的温度以上且燃料电池10的第一温度t1与循环泵64的第二温度t2之差为预先规定的温度以下的情况或者(b)循环泵64的第二温度t2为预先规定的温度以上的情况。但是，使循环泵64以基准转速旋转的条件可以是上述条件以外的条件。在满足使循环泵64以基准转速旋转的条件的情况下，控制部20移向步骤s160，使循环泵64以基准转速r1旋转。然后，搭载有燃料电池系统100的车辆成为行驶状态，在燃料电池10的发电量增加的情况下，控制部20根据燃料电池10的发电量而使循环泵64的转速增大。如果成为行驶状态，则由于行驶音而循环泵64的旋转产生的声音不再引人注目。在不满足使循环泵64以基准转速旋转的条件时，返回步骤s120，重复进行相同的步骤(处理)。
燃料电池10的第一温度t1与循环泵64的第二温度t2的温度差δt越大，则冷凝水的生成量δm越多。根据第一实施方式，控制部20将循环泵64的转速设定为基准转速r1，在第一温度t1与第二温度t2不是大致相同的温度的情况下，当第一温度t1为大致相同的温度时，以第一温度t1与第二温度t2的温度差δt越大则转速越高于基准转速r1的方式设定循环泵64的转速r，并使循环泵64以设定的转速旋转，因此在判断为冷凝水的生成量δm多时，能够使循环泵的转速r上升，在冷凝水产生之前容易排出水。而且，也可以是当温度差δt大致相同时，以第一温度t1越高则转速越高于基准转速r1的方式设定循环泵64的转速r，并使循环泵64以设定的转速旋转。同样，在判断为冷凝水的生成量δm多时，能够使循环泵的转速r上升，在冷凝水产生之前容易排出水。
b.第二实施方式：
在第一实施方式中，控制部20取得燃料电池10的第一温度t1和循环泵64的第二温度t2，使用第一温度t1和第二温度t2来设定循环泵64的转速r，并使循环泵64以设定的转速旋转。与此相对，在第二实施方式中，控制部20使用第一温度t1和第二温度t2，算出第一温度t1下的饱和水蒸气量与第二温度t2下的饱和水蒸气量之差δw，根据饱和水蒸气量之差δw来算出循环泵64的加算转速δr，使循环泵64以转速(r1+δr1)旋转。
图7是表示第一温度下的饱和水蒸气量与第二温度下的饱和水蒸气量之差δw和与饱和水蒸气量之差δw对应的循环泵64的加算转速δr的关系的曲线图。饱和水蒸气量之差δw与加算转速δr大致成比例。这样的话，能够根据饱和水蒸气量之差δw来增大循环泵64的转速。但是，饱和水蒸气量之差δw与加算转速δr也可以具有如果饱和水蒸气量之差δw增大则加算转速δr也增大的曲线状的关系。
图8是第二实施方式的控制流程图。与图6所示的第一实施方式的控制流程图相比，不具备步骤s140，取而代之而具备步骤s135、s145。在步骤s135中，控制部20算出第一温度t1下的饱和水蒸气量与第二温度t2下的饱和水蒸气量之差δw。在步骤s145中，使用图7所示的曲线图，根据饱和水蒸气量之差δw来算出加算转速δr，并使循环泵64以转速(r1+δr1)旋转。
以上，根据第二实施方式，控制部20在燃料电池系统100启动而进行预热运行时，对循环泵64的转速进行控制，以使从预先规定的基准转速r1上升与饱和水蒸气量之差δw对应的加算转速δr量。实际的阳极排气包含的水蒸气的量为饱和水蒸气量以下。因此，阳极排气包含的水蒸气实际冷凝时生成的冷凝水的量为饱和水蒸气量之差δw以下。因此，以该饱和水蒸气量之差δw为基准而算出循环泵64的加算转速δr，如果使循环泵64以转速(r1+δr1)旋转，则与第一实施方式相比能够可靠地在水蓄积于循环泵64之前将水或水蒸气排出。其结果是，能够使循环泵64内难以产生异常噪声。
在第二实施方式中，使用了表示饱和水蒸气量之差δw和与饱和水蒸气量之差δw对应的循环泵64的加算转速δr的关系的曲线图，但也可以使用表示饱和水蒸气量之差δw和与饱和水蒸气量之差δw对应的循环泵64的转速(r1+δr1)的关系的曲线图。
c.第三实施方式：
在第一实施方式中，控制部20取得燃料电池10的第一温度t1和循环泵64的第二温度t2，使用第一温度t1和第二温度t2来设定循环泵64的转速r，并使循环泵64以设定的转速旋转。在第三实施方式中，控制部20预先决定基于燃料电池10的第一温度t1与循环泵64的第二温度t2中的至少一个温度的循环泵64的转速的变化模式，并基于该变化模式来控制循环泵64的转速。
图9是第三实施方式的控制流程图。不同点在于不具备s140、s150，取而代之而具备步骤s125、s130。另外，在步骤s120中，测定燃料电池10的第一温度t1与循环泵64的第二温度t2中的至少一个。在步骤s125中，在时刻t5时，以使循环泵64的转速成为比基准转速r1高的转速r2的方式，按照循环泵64的转速的变化模式使循环泵64的转速上升。在步骤s130中，在时刻t6时，以使循环泵64的转速成为r1的方式，按照循环泵64的转速的变化模式使循环泵64的转速下降。上述变化模式基于燃料电池系统100启动时的燃料电池10的第一温度t1和循环泵64的第二温度t2，准备有多个变化模式，并基于测定出的燃料电池10的第一温度t1与循环泵64的第二温度t2中的至少一个来选择。
图10是表示步骤s125、s130中的循环泵64的转速的变化模式的曲线图。该变化模式的比基准转速r1靠上的部分的形状与图5的冷凝水的量类似。另外，图10的时刻t5可以不是与图5的时刻t2相同的时刻，图10的时刻t6可以不是与图5的时刻t4相同的时刻。但是，优选时刻t5与时刻t2大体一致，时刻t6与时刻t4大体一致。例如，通过实验，能够以使时刻t5与时刻t2大体一致且时刻t6与时刻t4大体一致的方式规定转速的变化模式。这样，第三实施方式中的循环泵64的转速的变化模式优选在第一实施方式或第二实施方式中通过实验取得循环泵64的转速如何变化的情况，并根据该实验的结果来作成。因此，循环泵64的转速的变化模式成为以生成的冷凝水的量大致为准的模式，能够在大量的水蓄积于循环泵64之前以高旋转将水排出，能够难以产生异常噪声。
另外，冷凝水的生成量根据燃料电池系统100启动时的燃料电池10的第一温度t1或循环泵64的第二温度t2而可能会不同。因此，控制部20根据燃料电池系统100启动时的燃料电池10的第一温度t1、循环泵64的第二温度t2中的至少一个而具有多个变化模式作为循环泵64的转速的变化模式。
d.其他实施方式：
(1)其他实施方式1
在上述实施方式中，测定从燃料电池10排出的制冷剂的温度作为燃料电池10的第一温度t1，但是与冷凝相关的是阳极排气的温度。因此，可以具备对阳极排气的温度进行测定的温度传感器，并利用该温度传感器的测定值作为燃料电池100的第一温度t1。
(2)其他实施方式2
在上述实施方式中，说明了控制部20使用微型计算机来执行与各种控制对应的软件，以软件结构来实现整体控制部、对阴极气体供给系统30及阴极气体排出系统40进行控制的阴极气体控制部、对阳极气体供给系统50及阳极气体循环系统60进行控制的阳极气体控制部、对制冷剂循环系统70进行控制的制冷剂控制部等的结构。然而，控制部20也可以分别通过专用的处理电路，以硬件结构来实现阴极控制部、阳极控制部、制冷剂控制部等各控制部。
本发明不限于上述实施方式或其他实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够以各种结构实现。例如，与发明内容部分记载的各方式中的技术特征对应的实施方式、其他实施方式中的技术特征为了解决上述的课题的一部分或全部，或者为了实现上述效果的一部分或全部，可以适当地进行更换或组合。而且，该技术特征只要在本说明书中不是作为必须的技术特征进行说明，就可以适当删除。