CN110140249B - 燃料电池装置及其的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开燃料电池装置及其的控制方法。本发明一实施例的燃料电池装置及其的控制方法根据燃料电池装置的工作检测冷却水的导电率,以将过滤部的污染最小化的方式通过对于冷却水储存罐的清洁提高燃料电池装置的效率及耐久性。
Description
技术领域
本发明涉及燃料电池装置,并涉及如下的燃料电池装置及其的控制方法,即,预先判断过滤部的污染及通过措施预防向电堆流入的污染物质来提供燃料电池装置的效率及耐久性。
背景技术
通常使用的煤炭或石油能源有可能引起环境污染问题,从而,目前进行着用于替代上述燃料能源的研究。作为一例,与当前的内燃机相比,利用氢能的燃料电池的热效率高且不会产生额外的污染物质,从而,被认为是环保的替代能源。
燃料电池为通过在作为燃气的氢气与作为氧化气体的氧气(或空气)进行反应而发生的电化学反应,在没有额外的燃烧过程的情况下,将化学能变换为电能的发电系统。
燃料电池通过利用从外部供给的氢和氧来产生电的最终生成物质产生水、热量及电,产生最少限度的如氮氧化物(NOx)或硫化物(SOx)的有害物质,因此,可以使大气污染引起的环境污染问题最小化。并且,在内燃机使用燃料的情况下,与燃料电池相比,会维持低效率,因此,正在进行着用于使用利用上述燃料电池的高效率的能源的多种研究。
如上所诉,作为高效率的清洁发电系统的燃料电池根据所使用的电解质的种类包括在150度至200度左右的温度条件下使用的磷酸型燃料电池、在常温至100度以下的温度条件下进行工作的高分子电解质型燃料电池或碱型燃料电池及在600度至700度的高温条件下进行工作的熔融碳酸盐燃料电池。并且,可以分类为在1000度的温度条件下进行工作的固体氧化物型燃料电池等。
在上述多个燃料电池中,高分子电解质燃料电池(Polymer ElectrolyteMembraneFuel Cell,PEMFC)将作为固体的高分子用作电解质,因此,电解质管理简单,不会发生基于电解质的腐蚀或电解质蒸发等问题,各单位面积的电流密度高,从而,与其他燃料电池相比,具有输出特性明显高的特性。
并且,所需要的工作温度低且设备维护及维修更加简单,而且还具有迅速的启动及响应特性,因此,积极推动用作汽车或住宅或家庭用或公共建筑等的分散用电源及电子设备用小型电源的研发。
具有上述特征的燃料电池用于车辆来产生用于马达驱动的电能,或者在设置于住宅的情况下,上述燃料电池用于发电。
尤其,上述燃料电池利用纯水(DI),在离子性物质流入到电堆的情况下,有可能引发性能降低。并且,需要在回收各种冷凝水的水罐层叠离子性物质的情况下,通过去除或排出上述离子性物质来使向上述电堆流入的现象最小化,从而需要预防对于高价的电堆的污染和故障并可提高效率的方案。
发明内容
技术问题
在本发明的实施例中,为了提高燃料电池装置的效率,监测过滤部的正确的更换周期并通过周期性地清洁冷却水储存罐的来使向电堆移动的离子最小化。
技术方案
本发明一实施例的燃料电池装置包括:电堆,设置至少一个;加湿部,用于向上述电堆供给加湿空气;冷却水储存罐,用于向上述电堆供给冷却水并回收冷凝水;过滤部,从上述电堆接收冷却水来对导电性离子进行过滤;重组器,供给经由上述加湿部的冷却水中的一部分;热交换器,供给经由上述加湿部的冷却水中的一部分;检测传感器,用于检测上述冷却水的污染状态;以及控制部,接收在上述检测传感器检测的信号来判断上述冷却水储存罐和上述过滤部的污染状态。
本发明的特征在于,在上述冷却水储存罐设置用于检测向内部流入的冷却水的水面高度的液位传感器。
本发明的特征在于,在上述冷却水储存罐设置纵向划分内部区域的隔板,上述隔板维持与上述冷却水储存罐的内侧底部隔开的状态。
本发明的特征在于,在上述冷却水储存罐设置用于将上述冷却水的温度上升至在上述电堆中所需要的温度的加热器。
本发明的特征在于,在上述冷却水储存罐形成底部面以沿着一侧方向倾斜的状态延伸的倾斜部。
本发明的特征在于,上述冷却水储存罐包括设置于上述冷却水储存罐的一侧的排水口和阀,以排出所储存的冷却水和当发生污染时残存在底部面的异物。
本发明的特征在于,上述过滤部包括:过滤器外壳,在内部填充以颗粒形态形成的多个离子交换树脂;盖,分别与上述过滤器外壳的前端部和后端部相结合并形成有连接口;以及支撑板,放置于在上述过滤器外壳的前端部和后端部的内侧形成的台阶,用于使上述离子交换树脂的移动最小化。
本发明的特征在于,上述支撑板维持长度小于与上述离子交换树脂的颗粒的直径相应的长度的网格间隔。
本发明的特征在于,上述过滤器外壳和上述盖以使用温度在80度以内的方式由聚丙烯或金属或非金属中的一种形成。
本发明的特征在于,本发明包括:第一泵,从上述冷却水储存罐接收冷却水来向上述电堆供给冷却水;以及第二泵,接收经由上述加湿部的冷却水来向上述重组器供给。
本发明的特征在于,上述检测传感器设置一个以上。
本发明的特征在于,上述控制部根据通过上述检测传感器检测的冷却水的导电率来识别上述冷却水的污染度。
本发明的特征在于,本发明包括将经由上述热交换器并进行热交换的冷却水储存为热水的蓄热槽。
本发明一实施例的燃料电池装置的控制方法包括:在燃料电池装置进行工作的期间,检测冷却水的导电率并根据上述冷却水的导电率来监测过滤部的更换周期的步骤;向管理人员提供上述过滤部的监测结果的步骤;以及在上述燃料电池的工作终止的情况下,通过排出储存于冷却水储存罐的冷却水来对上述冷却水储存罐进行清洁的步骤。
监测上述过滤部的更换周期的步骤包括:第一监测步骤,检测储存于上述冷却水储存罐的冷却水的导电率;以及第二监测步骤,检测形成于燃料电池装置并经由电堆的冷却水的导电率。
对上述冷却水储存罐进行清洁的步骤包括:确认燃料电池装置的当前发电量的步骤;确认上述燃料电池装置的导电率状态的步骤;以及在为了排出残存于上述冷却水储存罐的底部的剩余冷却水和剩余异物而实施自然排水之后向上述冷却水储存罐的内部再供给纯水的步骤。
对上述冷却水储存罐进行清洁的步骤包括:确认燃料电池装置的当前发电量的步骤;确认上述燃料电池装置的导电率状态的步骤;为了排出残存于上述冷却水储存罐的底部的剩余冷却水和剩余异物而向上述冷却水储存罐的底部喷射压缩空气的步骤;以及在排出剩余冷却水和剩余异物之后向上述冷却水储存罐再供给纯水的步骤。
发明的效果
在本发明的实施例中,为了燃料电池装置的适当效率及性能维持,可根据冷却水的导电率在离子交换树脂的准确的更换时期进行更换,从而可谋求过滤部的寿命延长及上述燃料电池装置的整体性能维持及耐久性增加。
在本发明的实施例中,在经由电堆的冷却水的温度为高温的情况下,在没有过滤部的变形或效率降低的情况下,可以稳定地过滤掉包含在冷却水中的离子来谋求燃料电池装置的稳定工作。
在本发明的实施例中,可对储存大量的冷却水的冷却水储存罐周期性地进行清洁,并通过轻松地向外部排出残存的异物来延长过滤部的更换周期。
附图说明
图1为示出本发明一实施例的燃料电池装置的结构的图。
图2为示出本发明一实施例的冷却水储存罐的图。
图3至图5为示出本发明另一实施例的冷却水储存罐的图。
图6为示出本发明一实施例的过滤部的图。
图7为示出本发明一实施例的重组器和热交换器的图。
图8至图9为示出本发明一实施例的燃料电池装置的控制方法的流程图。
具体实施方式
参照附图,说明本发明一实施例的燃料电池装置的结构。
参照图1至图2及图7,本发明一实施例的燃料电池装置可设置于住宅,可通过所生成的电能实施与在家庭中消耗的电能有关的发电。
为此,本发明包括:电堆100,设置至少一个;加湿部200,用于向上述电堆100供给加湿空气;冷却水储存罐300,用于向上述电堆100供给冷却水及回收冷凝水;过滤部400,从上述电堆100接收冷却水来对导电性离子进行过滤;重组器500,供给经由上述加湿部200的冷却水中的一部分;热交换器600,供给经由上述加湿部200的冷却水中的一部分;检测传感器700,用于检测上述冷却水的污染状态;以及控制部800,接收在上述检测传感器700检测的信号来判断上述冷却水储存罐300和上述过滤部400的污染状态。
本实施例的电堆100可由一个或两个以上构成,其数量并未受到特殊限制,其数量可根据容量增加。作为一例,本实施例的电堆100可使用高分子电解质燃料电池,也可以使用其他形态的燃料电池。
作为一例,冷却水从冷却水储存罐300向电堆100供给之后向过滤部400移动。而且,在经由加湿部200之后,一部分冷却水向上述重组器500供给,剩余冷却水向热交换器600供给。
而且,最终,维持向冷却水储存罐300再循环的移动路径。
本实施例的冷却水储存罐300用于向上述电堆100供给纯水,作为一例,在上述冷却水储存罐300设置用于检测向内部流入的冷却水的水面高度的液位传感器310。
上述液位传感器310检测冷却水的水面高度来向控制部800发送,上述控制部800实时判断向冷却水储存罐300供给的冷却水的水面高度是否为正常或不正常高度。
冷却水储存罐300接收经由水处理部(未图示)的纯水和冷凝水来向电堆100供给,在上述冷却水不足的情况下,接收经由水处理部(未图示)的纯水来补充不足的冷却水。
在上述冷却水储存罐300设置纵向划分内部区域的隔板320。上述隔板320用于使因大量流入循环电堆的冷却水及冷凝水而导致的水面荡漾的现象最小化。
以冷却水储存罐300的长度方向L为基准,本实施例的隔板320位于中间,但是也可以向一侧偏离。并且,多个隔板320可以按规定间隔隔开配置。
上述隔板320维持与上述冷却水储存罐300的内侧底部隔开的状态,为了上述冷却水的移动,隔板320延伸至图中所示的位置。
参照图3,以图为基准,本实施例的本实施例的隔板320还包括在沿着冷却水储存罐300的底部面延伸的端部水平延伸的延伸板330。
上述延伸板330的延伸长度并不局限于图中所示的长度,而是可以变更,可沿着上述隔板320的纵向方向以规定间隔配置多个延伸板330。
在此情况下,在因供给冷却水而导致冷却水储存罐300的水面高度增加的情况下,可以使水面的荡漾最小化,从而可预防液位传感器310的误动作,在水面的高度急剧变化的情况下,可以维持稳定的水面状态。
与上述液位传感器310以隔板320为基准位于流入大量的冷却水的位置相比,上述液位传感器310以图为基准位于隔板320的左侧可以使因冷却水的流入所引起的误动作最小化。
在本实施例的冷却水储存罐300设置用于将上述冷却水的温度上升至在上述电堆100中所需要的温度的加热器302。
上述加热器302可设置多个,可配置于从冷却水储存罐100的底部面向上部隔开的位置。控制部800控制加热器302的温度,为了维持向电堆100供给的最优的温度而实施与上述加热器302有关的发热控制。其中,发热控制可通过改变所施加的电流值来提高或降低温度。
冷却水储存罐300包括底部面以沿着一侧方向倾斜的状态延伸的倾斜部340。在燃料电池装置静止的情况下,上述倾斜部340通过过滤部400使因铵离子或硫离子或钙离子等的离子性物质所引起的污染最小化,并简单排出残存于上述冷却水储存罐300的底部面的异物。
作为一例,上述倾斜部340朝向排水口90向下倾斜,并不局限于图中所示的倾斜形态,而是可以改变。
如上所述,在倾斜部340设置于冷却水储存罐300的情况下,大量的冷却水沿着上述倾斜部340通过排水口90向上述冷却水储存罐300的外侧排出,因此,提高残存的异物的排出效率。
控制部800根据在液位传感器310输入的水面信息判断储存于冷却水储存罐300的冷却水是否均通过排水口90排出,在判断为上述冷却水均排出的情况下,将关闭上述排水口90。
而且,向冷却水储存罐300供给纯水来维持已设定的冷却水量。
参照图3至图4,在本实施例的冷却水储存罐300设置喷嘴304,在上述喷嘴304中,当储存的冷却水被污染时,为了向设置于上述冷却水储存罐300的排水口90移动残存于底部面的异物而通过规定的压力喷射流体。
在底部面设置或未设置上述倾斜部340的情况下,均可以使用上述喷嘴304。只是,在设置上述倾斜部340的情况下,对于异物的清洗效果有可能提高,从而可以进一步提高对于异物的去除效率。
除上述实施例之外,喷嘴304位于冷却水储存罐300的内侧上部,从而在与底部面隔着高度差的状态下向上侧喷射。
当从冷却水储存罐300的上部面观察时,如图所示,多个上述喷嘴304沿着冷却水储存罐300的宽度方向W相邻配置,为了施加压力而设置小型尺寸的泵(未图示)。
喷嘴304可在倾斜部340的上部面以与上述倾斜部340的倾斜角度类似的倾斜角度倾斜设置,在此情况下,清洗用水的喷射方向与上述倾斜部340的倾斜方向类似,因此,对于异物的清洗变得更加有利。
喷嘴304可以使所喷射的清洗用水的喷射压力恒定维持或变动。例如,在清洗用水从喷嘴304喷射的初期,以喷射压力增加的状态喷射,在经过规定时间之后,通过控制部800减少喷射压力。
因此,更加有利于残存于冷却水储存罐300的异物的清洗和排出。
参照图5,除上述配置之外,多个喷嘴304可沿着冷却水储存罐300的长度方向L以等间隔配置。在此情况下,在宽度方向W配置喷嘴并在不同方向喷射清洗用水,因此,在一个位置残存异物的情况下,可向排水口90移动上述异物,从而提高清洗效率。
本实施例的检测传感器700设置一个以上,作为一例,能够以如下的方式构成。
例如,本实施例的冷却水储存罐300在内侧设置用于检测冷却水的导电率(Electric Conductivity)的第一传感器710,为了在加湿部200的出口端检测冷却水的导电率而设置第二传感器720。
在没有离子性物质的情况下,无法检测到冷却水的导电率,在离子增加的情况下,将导电并通过上述第一传感器710或第二传感器720检测。
第一传感器710位于冷却水储存罐300的内侧,因此,检测所储存的冷却水的导电率向控制部800发送。控制部800接收第一传感器710的导电率数据来判断当前冷却水储存罐300的导电率是否为正常状态。
控制部800为了根据通过第一传感器710或第二传感器720输入的数据使电堆的损伤最小化而向管理人员告知过滤部400的更换时期,在准确的更换时期实施对于过滤部400的更换或检验。
在此情况下,可事先预防电堆的损伤或故障并根据过滤部400的定期更换周期实施检验或更换,从而使基于维护管理的安全性得到提高。
第二传感器720设置于向重组器500或热交换器600供给冷却水之前的位置,可根据检测到的导电率的状态即可阻隔向上述重组器500或热交换器600供给的冷却水的移动。
因此,根据冷却水的污染状态,稳定地阻隔向特定结构供给的冷却水的移动来事先预防因污染所引起的误动作,以此谋求稳定地发电。
本实施例还包括根据在上述第一传感器710、第二传感器720中检测的冷却水的导电率显示上述冷却水的污染程度的显示部900。
上述显示部900可呈多种形态,作为一例,可根据污染程度以不同颜色显示。例如,在正常状态的情况下以绿色显示,在一部分污染的状态下以黄色显示,在因污染而需要更换或检验过滤部400的情况下以红色显示。
在此情况下,工作人员通过肉眼确认不同颜色并可判断冷却水的导电率状态。
除通过上述颜色的方法之外,另一实施例的显示部900可通过声音向使用人员告知是否发生异常。在此情况下,可通过额外设置的扬声器(未图示)发出声音。
例如,在导电率处于正常状态的情况下,不发出额外的提醒警报,在一部分污染的情况下,可发出特定秒钟或分钟单位的提醒警报。
而且,在冷却水的导电率增加的情况下,为了告知污染而连续发出提醒警报或者增加声音等级。
因此,使用人员或管理人员听到通过显示部发出的提醒警报来检验过滤部400或可交换储存于冷却水储存罐300的冷却水,从而可延长上述过滤部400更换周期。
参照附图,详细说明本发明一实施例的过滤部。
参照图6,本实施例的过滤部400包括:过滤器外壳410,位于与电堆100的出口端相邻的位置,在内部填充以颗粒形态形成的多个离子交换树脂402(Ion exchange resin);盖420,分别与上述过滤器外壳410的前端部和后端部相结合并形成有连接口422;以及支撑板430,放置于在上述过滤器外壳410的前端部和后端部的内侧形成的台阶412,用于使上述离子交换树脂402的移动最小化。
过滤部400的设置数量可以为一个或多个,并不局限于图中所示的形态或数量。
本实施例的过滤器外壳410和上述盖420由聚丙烯或金属或非金属中的一种形成,以可使用80度以内的温度。作为一例,上述过滤部400可以在高温条件下使用的原因为在电堆100进行工作的过程中向上述过滤部400流入的冷却水以65度以上的温度流入。
在此情况下,在使用可以承受60度左右的温度的材质的情况下,有可能会引发过滤部400的误工作或变形,因此,可使用耐久性可维持至比电堆100出口端的温度相对高的温度的材质来预防因高温所引起的如变形或误工作的错误。
过滤器外壳410呈内部处于中空形态的管形态并填充离子交换树脂402。上述离子交换树脂402的直径为微米单位,以此吸附在冷却水中的离子成分来使向电堆100供给的现象最小化。
上述离子交换树脂402以颗粒形态形成,因此,在长时间使用的情况下,使发生变形的现象最小化,从而使耐久性得到提高。
盖420与过滤器外壳410的前端部和后端部相结合,结合方式并未受到特殊限制,可选择性地使用多种结合方式中的一种方式。
在盖420分别形成连接口422,以图为基准,通过位于A位置的连接口422,经由电堆100的冷却水向过滤器外壳410的内部流入。而且,冷却水向B位置移动之后向加湿部200移动。
多个离子交换树脂402以不在过滤器外壳410的内侧移动的方式通过支撑板430固定位置。上述支撑板430位于过滤器外壳410的内侧,作为一例,以过滤器外壳410的轴方向为基准,位于与上述盖420相邻的内侧。
在支撑板430设置于过滤器外壳410的情况下,维持放置于台阶412的状态,因此,不会向过滤器外壳410的轴方向移动,而是维持固定于准确位置的状态。
作为一例,支撑板430呈圆板形态,可维持长度小于与上述离子交换树脂402的颗粒的直径相应的长度的网格间隔。
在此情况下,多个离子交换树脂402并不经由上述支撑板430向过滤器外壳410的轴方向移动,因此,将稳定地维持最初位置。
在单独制作上述支撑板430和盖420之后,上述支撑板430可以与上述盖420相结合,在此情况下,在仅更换上述盖420或进行清洗之后可以再次使用,从而可以同时谋求使用人员的便利性和成本节减。
参照附图,说明本实施例的重组器和热交换器的结构。
参照图7,本实施例的重组器500包括:第一反应器510,用于去除在所供给的液化天然气中所包含的硫成分的添味剂;第二反应器520,进行与经由上述第一反应器510的气体与水蒸气有关的反应;第三反应器530,使经由上述第二反应器520的气体与一氧化碳进行反应;以及第四反应器540,使一氧化碳与氧进行反应来诱导选择性的氧化反应。
第一反应器510用于去除在使用液化天然气(LNG)的城市燃气中所包含的硫成分的添味剂。
上述第二反应器520为蒸汽重整反应器,通过使甲烷与水进行反应来分离氢和一氧化碳。上述第三反应器530通过使在上述第一反应器中生成的一氧化碳与水进行反应来生成二氧化碳与氢。上述第四反应器540通过使一氧化碳与氧进行反应来生成二氧化碳,经由上述第四反应器540的气体向电堆100供给。
本实施例的热交换器600包括:第一热交换器610,用于从泵吸储存于蓄热槽80的热水的第三泵30接收热水并回收在第三反应器530中产生的燃气的热量;第二热交换器620,用于使经由上述第一热交换器610并向第四反应器540供给的供给气体的温度稳定化;第三热交换器630,用于回收在电堆100的空气侧生成的水和热量;第四热交换器640,用于回收在燃烧器60中生成的排气的热量;以及第五热交换器650,用于回收在上述电堆100的氢侧未使用气体中所包含的热量。
燃烧器60用于提高第二反应器520的温度并燃烧从外部供给的燃气和废气(offgas)。上述燃烧器60可设置一个或多个。在上述燃烧器60生成的排气向第四热交换器640供给之后向外部排出。
上述第一热交换器610用于对纯水进行预热。第二热交换器620供给经由上述第一热交换器610的燃气并用于使向第四反应器540供给的燃气温度稳定化。例如,可将氢气的温度冷却至规定的温度来预防第四反应器540的催化剂被弄湿的现象。由此,可稳定地去除一氧化碳。
第三热交换器630用于回收在电堆100中通过氢与氧的氧化反应而生成的水和热量。
第四热交换器640用于回收在上述燃烧器60中产生的排气的热量,接收在经由上述第三热交换器620的蓄热槽供给的热水来回收热量。
作为一例,在上述电堆100使用75%的氢,在燃烧器60中燃烧剩余25%的氢,在此情况下,第五热交换器650用于回收在未使用的气体中所包含的热量,并回收在此情况下所产生的冷凝水。在此情况下,去除水分的气体向燃烧器供给,因此,随着燃烧器燃烧效率得到提高,燃料电池系统的效率得到提高。
本发明包括将经由上述热交换器600并进行热交换的冷却水储存为热水的蓄热槽80,作为一例,在住宅中,上述蓄热槽80可以起到储存热水的热水储存罐的作用。在此情况下,使用人员可轻松利用储存于蓄热槽80的热水。
本实施例包括:第一泵10,从上述冷却水储存罐300接收冷却水来向上述电堆100供给冷却水;以及第二泵20,接收经由上述加湿部200的冷却水来向上述重组器500供给。上述第二泵20可设置多个,第二传感器720位于上述第二泵20的前端。
在本实施例中,为了上述第二反应器520的升温而设置燃烧器60,上述燃烧器60可设置多个,在一个燃烧器60因错误而导致工作终止的情况下也可以稳定使用。
本发明还包括通过在上述燃烧器60升温的燃烧用空气生成蒸汽并将所生成的蒸汽作为向上述第二反应器520供给的气体供给的蒸汽生成器70。
参照附图,说明本发明一实施例的燃料电池装置的控制方法。
参照图8,本实施例的燃料电池装置的控制方法包括:步骤ST100,在燃料电池装置进行工作的期间,检测冷却水的导电率,根据上述冷却水的导电率监测过滤部的更换周期;步骤ST200,向管理人员提供上述过滤部的监测结果;以及步骤ST300,在上述燃料电池的工作终止的情况下,通过排出储存于冷却水储存罐的冷却水来对上述冷却水储存罐进行清洁。
本实施例的燃料电池装置的控制方法在多种控制方法中,根据冷却水的导电率在准确的更换时期更换过滤部,通过排出储存于冷却水储存罐的大量的冷却水的的同时向外部排出异物的清洁一同提高过滤部的耐久性。
为此,在监测上述过滤部的更换周期的步骤ST100包括:第一监测步骤ST110,检测储存于上述冷却水储存罐的冷却水的导电率;以及第二监测步骤ST120,检测经由设置于燃料电池装置的冷却水的导电率。
在维持过滤部的寿命的过程中,冷却水的导电率起到相当重要的作用,在冷却水储存罐的情况下,将流入大量的冷凝水,因此,在需要更加准确地确认储存于上述冷却水储存罐的冷却水的导电率的情况下,判断为当前燃料电池装置的导电率处于正常状态(步骤ST110)。
只是,为了判断更加准确的状态,检测经由电堆的冷却水的导电率来在经由电堆的特定位置准确地判断冷却水的导电率(步骤ST120)。
因此,在燃料电池装置进行工作的期间,可通过冷却水的导电率预测过滤部的污染或用于上述冷却水储存罐的清洁的准确时期。
向管理人员提供上述过滤部的监测结果的步骤ST200包括:步骤ST210,根据上述冷却水的导电率,通过互联网向管理人员发送相应信息,并同时请求与向上述管理人员发送的信息有关的确认请求;以及步骤ST220,在经过规定时间之后,在未从上述管理人员接收与已发送的监测结果信息有关的确认信号的情况下再次进行请求。
当向管理人员提供基于冷却水的导电率的信息时,优先向管理人员发送文字信息,上述文字信息记载与当前冷却水的导电率有关的信息和与是否需要更换或检验过滤部的内容。
文字信息可一次或经过多次向管理人员发送,因此,在上述管理人员进行确认的情况下,可得知与当前燃料电池装置的导电率有关的准确信息。
并且,应对管理人员未确认的情况,同时请求与向上述管理人员发送的信息有关的确认请求(步骤ST210),因此,可以使在工作人员未确认的情况最小化。因此,可以向管理人员提供与燃料电池装置的导电率有关的准确信息,从而可提高基于数据发送的准确性。
作为参照,通过控制部实现与上述导电率有关的判断和数据发送。
在控制部未接收与监测结果信息有关的确认信号的情况下,通过文字信息和电话同时请求确认(步骤ST230)。在此情况下,管理人员可以识别当前燃料电池装置的准确状态,从而可以准确地判断过滤部是否异常或是否需要检验。
参照图9,对冷却水储存罐进行清洁的步骤ST300还包括:步骤ST310,确认当前工作中的燃料电池装置的发电量;以及步骤ST320,确认上述燃料电池装置的导电率状态。
判断当前工作中的燃料电池装置的发电量是否处于正常发电状态,上述判断以已通过控制部设定的发电量为基准判断。例如,在上述发电量为正常范围以内的情况下判断为正常状态,在处于非正常范围的情况下判断为非正常状态。
并且,确认燃料电池装置的当前导电率,在处于已设定的正常范围以内的情况下判断为正常状态,在上述导电率处于非正常范围的情况下判断为非正常状态。
作为一例,为了对冷却水储存罐进行清洁(步骤ST300),确认燃料电池装置的当前发电量(步骤ST310),确认上述燃料电池装置的导电率状态(步骤ST320)。而且,在为了排出残存于上述冷却水储存罐的剩余冷却水和剩余异物而实施自然排水之后,向上述冷却水储存罐的内部再次供给纯水(步骤ST340)。
上述冷却水储存罐的底部残存规定的冷却水,因此,在将这些残存的冷却水自然排水之后,向上述冷却水储存罐的内部供给纯水。
除上述方法之外,作为一例,本实施例为了对上述冷却水储存罐进行清洁(步骤ST300),确认燃料电池装置的当前发电量(步骤ST310),确认上述燃料电池装置的导电率状态(步骤ST320)。而且,为了排出残存于上述冷却水储存罐的底部的剩余冷却水和剩余异物而向上述冷却水储存罐的底部喷射压缩空气(步骤ST350)。
在此情况下,上述剩余冷却水通过排水口排出,压缩空气通过喷嘴沿着特定方向喷向底部。
残存于冷却水储存罐的异物借助压缩空气轻松通过排水口排出,清洗力也得到提高,因此,可帮助提高电堆的效率。
而且,在排出剩余冷却水和剩余异物之后,向上述冷却水储存罐再供给纯水(步骤ST360)。
在长时间使用上述冷却水储存罐的情况下,在底部有可能残存异物质,因此,在规定的时间内通过特定压力喷射压缩空气来排出残存的异物有利于燃料电池装置的效率提高。
而且,向上述冷却水储存罐再供给纯水来维持已设定的流量即可。
而且,可以更加有效地去除残存于上述冷却水储存罐的底部面的异物。
产业上的可利用性
本发明的实施例可适用于与在燃料电池装置设置的过滤部有关的技术及与冷却水储存罐有关的清洁来使用。
Claims (15)
1.一种燃料电池装置,其特征在于,包括:
电堆,设置至少一个;
加湿部,用于向上述电堆供给加湿空气;
冷却水储存罐,用于向上述电堆供给冷却水并回收冷凝水;
过滤部,从上述电堆接收冷却水来对导电性离子进行过滤;
重组器,供给经由上述加湿部的冷却水中的一部分;
热交换器,供给经由上述加湿部的冷却水中的一部分;
检测传感器,用于检测上述冷却水的污染状态;以及
控制部,接收在上述检测传感器检测的信号来判断上述冷却水储存罐和上述过滤部的污染状态,
在上述冷却水储存罐设置纵向划分内部区域的隔板,在上述隔板沿着纵向设置有多个延伸板,该多个延伸板从冷却水储存罐的底部面以规定间隔相互隔开并水平延伸,
在上述冷却水储存罐底部面形成以沿着一侧方向倾斜的倾斜部,上述冷却水储存罐的内侧包括喷射用于清洗残存于倾斜部的异物的清洗水来清洗上述异物的喷嘴,
上述喷嘴以与上述倾斜部的倾斜角度对应的倾斜角度倾斜设置。
2.根据权利要求1所述的燃料电池装置,其特征在于,
在上述冷却水储存罐设置用于检测向内部流入的冷却水的水面高度的液位传感器。
3.根据权利要求1所述的燃料电池装置,其特征在于,
在上述冷却水储存罐设置用于将上述冷却水的温度上升至在上述电堆中所需要的温度的加热器。
4.根据权利要求1所述的燃料电池装置,其特征在于,
上述冷却水储存罐包括设置于上述冷却水储存罐的一侧的排水口和阀,以使所储存的冷却水发生污染时残存在底部面的异物经由上述排水口和阀排出。
5.根据权利要求1所述的燃料电池装置,其特征在于,
上述过滤部包括:
过滤器外壳,在内部填充以颗粒形态形成的多个离子交换树脂;
盖,分别与上述过滤器外壳的前端部和后端部相结合并形成有连接口;以及
支撑板,放置于在上述过滤器外壳的前端部和后端部的内侧形成的台阶,用于使上述离子交换树脂的移动最小化。
6.根据权利要求5所述的燃料电池装置,其特征在于,
上述支撑板维持长度小于与上述离子交换树脂的颗粒的直径相应的长度的网格间隔。
7.根据权利要求5所述的燃料电池装置,其特征在于,
上述过滤器外壳和上述盖以使用温度在80度以内的方式由聚丙烯或金属或非金属中的一种形成。
8.根据权利要求1所述的燃料电池装置,其特征在于,包括:
第一泵,从上述冷却水储存罐接收冷却水来向上述电堆供给冷却水;以及
第二泵,接收经由上述加湿部的冷却水来向上述重组器供给。
9.根据权利要求1所述的燃料电池装置,其特征在于,
上述检测传感器设置一个以上。
10.根据权利要求9所述的燃料电池装置,其特征在于,
上述控制部根据通过上述检测传感器检测的冷却水的导电率来识别上述冷却水的污染度。
11.根据权利要求1所述的燃料电池装置,其特征在于,
包括将经由上述热交换器并进行热交换的冷却水储存为热水的蓄热槽。
12.根据权利要求1所述的燃料电池装置,其特征在于,
上述控制部控制为:
在燃料电池装置进行工作的期间,检测冷却水的导电率并根据上述冷却水的导电率来监测过滤部的更换周期,向管理人员提供上述过滤部的监测结果,
在上述燃料电池的工作终止的情况下,通过排出储存于冷却水储存罐的冷却水来对上述冷却水储存罐进行清洁。
13.根据权利要求1所述的燃料电池装置,其特征在于,
上述控制部在监测上述过滤部的更换周期时,执行检测储存于上述冷却水储存罐的冷却水的导电率的第一监测步骤后,执行检测经由电堆的冷却水的导电率的第二监测步骤。
14.根据权利要求1所述的燃料电池装置,其特征在于,
上述控制部对上述冷却水储存罐进行清洁时,确认燃料电池装置的当前发电量,并确认上述燃料电池装置的导电率状态,在为了排出残存于上述冷却水储存罐的底部的剩余冷却水和剩余异物而实施自然排水之后向上述冷却水储存罐的内部再供给纯水。
15.根据权利要求1所述的燃料电池装置,其特征在于,
上述控制部对上述冷却水储存罐进行清洁时,确认燃料电池装置的当前发电量,并确认上述燃料电池装置的导电率状态,且为了排出残存于上述冷却水储存罐的底部的剩余冷却水和剩余异物而向上述冷却水储存罐的底部喷射压缩空气,在排出剩余冷却水和剩余异物之后向上述冷却水储存罐再供给纯水。
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