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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Brennstoffzellensystem und ein
Steuerungsverfahren für dasselbe.
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Technischer Hintergrund
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Bislang
ist in der Praxis ein Brennstoffzellensystem zum Einsatz gelangt,
das eine Brennstoffzelle beinhaltet, die durch die Zufuhr eines
Reaktionsgases (eines Brenngases und eines Oxidationsgases) Leistung
erzeugt. Es ist bekannt, dass sich in der Brennstoffzelle eines
solchen Brennstoffzellensystems oder einer Umwälzleitung
eines Brennstoff-Abgases bzw. Fuel Off-Gas im Laufe der Zeit während der
Leistungserzeugung Verunreinigungen von Stickstoffgas und der dergleichen
ansammeln. Derzeit besteht zum Zwecke der Stabilisierung des Betriebszustands
der Brennstoffzelle der Vorschlag für ein Brennstoffzellensystem,
bei dem ein Ableitventil in einer Abführleitung angeordnet
ist, die mit der Umwälzleitung verbunden ist, und bei dem
das Öffnen und Schließen des Ableitventils so
gesteuert wird, dass die Verunreinigungen nach außen abgeführt
(abgleitet) werden.
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In
den letzten Jahren ist außerdem eine Technologie zum Regulieren
des Öffnungsgrads bzw. Öffnungswinkels des Ableitventils
vorgeschlagen worden, so dass eine Stickstoffkonzentration in einem
Brenngassystem (einer Brenngaszuführleitung oder Umwälzleitung)
im Wesentlichen konstant gehalten wird (siehe z. B.
JP-A-2004-185974 ). Durch Verwendung
einer solchen Technologie kann verhindert werden, dass die Abführmenge
des Brenngases zusammen mit dem Stickstoffgas abgeführt
wird.
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Offenbarung der Erfindung
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Ein
herkömmliches Brennstoffzellensystem ist so konzipiert,
dass sich der Teildruck der Verunreinigungen in einem Brenngassystem
(die Summe der Teildrücke eines Stickstoffgases und eines
Wasserdampfs) entsprechend einer Last der Brennstoffzelle, der Betriebstemperatur
der Brennstoffzelle und dergleichen verändert. In einem
derartigen herkömmlichen Brennstoffzellensystem wird das
stöchiometrische Verhältnis eines Brenngases während
einer Lastschwankung unterschritten, wodurch der Betriebszustand
des Brennstoffzelle instabil wird. Bei der vorstehenden Technologie,
die in der
JP-A-2004-185974 beschrieben
ist, wird ein Ableitventil so gesteuert, dass der Betriebszustand
der Brennstoffzelle stabilisiert wird, dabei jedoch ein gesättigter
Wasserdampf in dem Brenngassystem nicht berücksichtigt
wird und somit in Bezug auf die Stabilität des Betriebszustands
während der Lastschwankung immer noch Verbesserungspotenzial
besteht.
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Die
vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf einen derartigen Umstand
entwickelt worden, und es ist eine Aufgabe derselben, ein Brennstoffzellensystem
zu schaffen, das in der Lage ist, den stabilen Betriebszustand einer
Brennstoffzelle selbst bei Lastschwankungen aufrechtzuerhalten.
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Zur
Lösung der vorstehenden Aufgabe weist das Brennstoffzellensystem
gemäß der vorlegenden Erfindung eine Brennstoffzelle;
ein Brenngassystem, das der Brennstoffzelle ein Brenngas zuführt
und das aus der Brennstoffzelle abgeführte Gas umwälzt;
ein Ableitventil, das das Gas aus dem Brenngassystem abführt;
und eine Steuerungseinrichtung zum Steuern des Öffnungs-/Schließbetriebs
des Ableitventils auf, wobei die Steuerungseinrichtung den Öffnungs-/Schließbetrieb
des Ableitventils so steuert, dass der Teildruck von Verunreinigungen
in dem Brenngassystem im gesamten Lastbereich konstant ist.
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Außerdem
handelt es sich bei einem Steuerungsverfahren für ein Brennstoffzellensystem
gemäß der vorliegenden Erfindung um ein Steuerungsverfahren
für ein Brennstoffzellensystem, das eine Brennstoffzelle,
ein Brenngassystem, das dieser Brennstoffzelle ein Brenngas zuführt
und das aus der Brennstoffzelle abgeführte Gas umwälzt,
und ein Ableitventil beinhaltet, das das Gas aus dem Brenngassystem abführt,
wobei das Verfahren einen Schritt des Steuerns des Öffnungs-/Schließbetriebs
des Ableitventils beinhaltet, so dass der Teildruck von Verunreinigungen
in dem Brenngassystem in dem gesamten Lastbereich konstant ist.
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Die
Verwendung des Aufbaus oder des Verfahrens ermöglicht die
Steuerung des Öffnungs-/Schließbetriebs des Ableitventils,
so dass der Teildruck von Verunreinigungen in dem Brenngassystem
im gesamten Lastbereich (der von einem Niedriglastbereich bis zu
einem Hochlastbereich reicht) konstant ist. Das Unterschreiten des
stöchiometrischen Verhältnisses des Brenngases
aufgrund einer Schwankung des Teildrucks von Verunreinigungen, die
eine Begleiterscheinung der Lastschwankung ist, kann daher verhindert
werden. Folglich kann der stabile Betriebszustand der Brennstoffzelle
sogar während der Lastschwankung aufrechterhalten werden.
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In
dem Brennstoffzellensystem kann die Steuerungseinrichtung zum Steuern
des Öffnungs-/Schließbetriebs des Ableitventils
verwendet werden, um die Menge des aus dem Brenngassystem abgeführten
Gases während des Anstiegs der Betriebstemperatur der Brennstoffzelle
zu erhöhen.
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Auch
dann, wenn der Wasserdampf im Brenngassystem aufgrund des Anstiegs
der Betriebstemperatur der Brennstoffzelle zunimmt, kann durch die
Verwendung des vorstehenden Aufbaus der vermehrte Wasserdampf effektiv
abgeführt werden.
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Außerdem
kann in dem Brennstoffzellensystem das Brenngassystem mit folgenden
Merkmalen verwendet werden: eine Brenngaszuführleitung, durch
die das aus einer Brennstoffzuführquelle zugeführte
Brenngas zur Brennstoffzelle fließt; eine Umwälzleitung,
durch die das aus der Brennstoffzelle abgeführte Gas zur
Brenngaszuführleitung umgewälzt wird; ein Ein-/Aus-Ventil,
das einen Gasdruck auf der Seite stromauf der Brenngaszuführleitung
reguliert, um das Gas der stromabwärtigen Seite zuzuführen; und
eine Umwälzpumpe, die das durch die Umwälzleitung
umgewälzte Gas der Brenngaszuführleitung per Zwang
zuführt. In diesem Fall kann die Steuerungseinrichtung
zum Einstellen der durch das Ableitventil abgeführten Gasmenge,
des Druck des von dem Ein-/Aus-Ventil zur Brennstoffzelle zugeführten Brenngases
und der Strömungsrate des der Brenngaszuführleitung
durch die Umwälzpumpe zugeführten Gases verwendet
werden, so dass die Menge des aus dem Brenngassystem abgeführten
Brenngases minimal ist.
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Die
Verwendung eines solchen Aufbaus ermöglicht die Einstellung
der Menge (der Ableitmenge) des Gases, das durch das Ableitventil
abgeführt wird, des Drucks (des Druckregulierwerts) des
aus dem Ein-/Aus-Ventil der Brennstoffzelle zugeführten Brenngases
und der Strömungsrate (der Umwälzmenge) des der
Brenngaszuführleitung durch die Umwälzpumpe zugeführten
Gases, so dass die Menge des aus dem Brenngassystem abgeführten Brenngases
minimal ist. Folglich kann der Verlust von Brenngas verringert und
Brennstoff eingespart werden.
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In
dem Brennstoffzellensystem kann außerdem als das Ein-/Aus-Ventil
eine Einspritzdüse verwendet werden.
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Bei
der Einspritzdüse handelt es sich um ein Ein-/Aus-Ventil
mit elektromagnetischem Antrieb, in dem ein Ventilkörper
durch eine elektromagnetische Antriebskraft für einen vorbestimmten
Antriebszyklus angetrieben und aus einem Ventilsitz herausgelöst wird,
wodurch ein Gaszustand (eine Gasströmungsrate oder ein
Gasdruck) reguliert werden kann. Eine vorbestimmte Steuerungseinheit
treibt den Ventilkörper der Einspritzdüse an,
um den Einspritzsteuerzeitpunkt oder die Einspritzzeit des Brenngases
zu steuern, wodurch die Strömungsrate oder der Druck der Brennstoffzelle
präzise gesteuert werden kann.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung kann das Brennstoffzellensystem, das in der
Lage ist, den stabilen Betriebszustand sogar während der
Lastschwankung aufrechtzuerhalten, geschaffen werden.
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Kurzbeschreibung der Zeichnung
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1 ist
ein Aufbaudiagramm eines Brennstoffzellensystems gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines Entwurfs- bzw.
Ausführungsverfahrens für ein Kennfeld des Brennstoffzellensystems,
das in 1 gezeigt ist (Normaltemperatur: Niedriglastbereich);
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3 ist
ein Graph zur Erläuterung des Entwurfs- bzw. Ausführungsverfahrens
für das Kennfeld des Brennstoffzellensystems, das in 1 gezeigt
ist (Normaltemperatur: Niedriglastbereich);
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4 ist
ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Entwurfsverfahrens
für das Kennfeld des Brennstoffzellensystems, das in 1 gezeigt
ist (Normaltemperatur: mittlerer bis hoher Lastbereich);
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5A bis 5G sind
Graphen zur Erläuterung des Entwurfsverfahrens für
das Kennfeld des Brennstoffzellensystems, das in 1 gezeigt
ist (Normaltemperatur: mittlerer bis hoher Lastbereich);
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6A ist
ein Kennfeld, das zum Einstellen der Steuerparameter des Brennstoffzellensystems herangezogen
wird, das in 1 gezeigt ist (ein Kennfeld,
das eine Beziehung zwischen Last und Ableitmenge zeigt);
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6B ist
ein Kennfeld, das zum Einstellen der Steuerparameter des Brennstoffzellensystems herangezogen
wird, das in 1 gezeigt ist (ein Kennfeld,
das eine Beziehung zwischen Last und Wasserstoffdruck-Regulierwert
darstellt);
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6C ist
ein Kennfeld, das zum Einstellen der Steuerparameter des Brennstoffzellensystems herangezogen
wird, das in 1 gezeigt ist (ein Kennfeld,
das eine Beziehung zwischen Last und Umwälzmenge darstellt);
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7 ist
ein Graph, der den Teildruck von Verunreinigungen des gesamten Lastbereichs
des Brennstoffzellensystems zeigt, das in 1 gezeigt ist;
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8 ist
ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Entwurfsverfahrens
für das Kennfeld des Brennstoffzellensystems, das in 1 gezeigt
ist (hohe Temperatur: gesamter Lastbereich); und
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9 ist
ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines Steuerungsverfahrens
für das Brennstoffzellensystem, das in 1 gezeigt
ist.
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Beste Art und Weise zum Ausführen
der Erfindung
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Nachstehend
erfolgt die Beschreibung eines Brennstoffzellensystems 1 gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme
auf die Zeichnung. In der vorliegenden Ausführungsform
wird ein Beispiel beschrieben, in dem die vorliegende Erfindung
auf ein an einem Auto montiertes Leistungserzeugungssystem eines Brennstoffzellenfahrzeugs
angewendet wird.
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Zunächst
wird ein Aufbau des Brennstoffzellensystems 1 gemäß der
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme
auf 1 beschrieben.
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Wie
in 1 gezeigt ist, weist das Brennstoffzellensystem 1 gemäß der
vorliegenden Ausführungsform eine Brennstoffzelle 2,
die durch die Zufuhr eines Reaktionsgases (eines Oxidationsgases und
eines Brenngas) Leistung erzeugt, und die Brennstoffzelle 2 ist
mit einem Oxidationsgassystem 3 verbunden, das der Brennstoffzelle 2 als
das Oxidationsgas Luft zuführt und ein Oxidationsgasabgas bzw.
Oxidizing Off-Gas aus der Brennstoffzelle 2 abführt,
und ein Brenngassystem 4 auf, das der Brennstoffzelle 2 ein
Wasserstoffgas als das Brenngas zuführt und ein Wasserstoffabgas
bzw. Hydrogen Off-Gas als ein Brennstoffabgas bzw. Fuel Off-Gas zusammen
mit dem Wasserstoffgas durch die Brennstoffzelle 2 umwälzt.
Das Brenngassystem 4 weist ein Gas-/Wasserabführventil 29,
das in der Lage ist, das Gas aus dem System abzuführen,
und das Gas (das Wasserstoffabgas), das durch das Gas-/Wasserabfürventil 29 abgeführt
wird, kann mit dem Oxidationsabgas (der Luft), das aus dem Oxidationsgassystem 3 abgeführt
wird, in einer Verdünnungseinheit 5 vermischt
werden und nach außen abgeführt werden. Außerdem
wird die allgemeine Steuerung des gesamten Systems durch eine Steuerungseinheit 6 ausgeführt.
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Die
Brennstoffzelle 2 weist beispielsweise eine Festpolymer-Elektrolyt-Stapelstruktur
auf, in der eine große Anzahl von als einzelne Einheit
aufgebaute Zellen (die Zellen) aneinandergestapelt sind. Jede als
einzelne Einheit aufgebaute Zelle der Brennstoffzelle 2 weist
einen Luftpol (eine Kathode) auf einer Oberfläche einer
Festpolymer-Elektrolytmembran, einen Brennstoffpol (eine Anode)
auf der anderen Oberfläche derselben und ein Paar von Separatoren bzw.
Abscheidern auf, von denen der Luftpol und der Brennstoffpol von
beiden Seiten umgeben sind. Das Brenngas wird einer Leitung des
Separators bzw. Abscheiders auf der Anodenseite zugeführt,
und das Oxidationsgas wird einer Leitung des Separators auf einer
Kathodenseite zugeführt, wodurch die Brennstoffzelle 2 die
Leistung erzeugt. Die Brennstoffzelle 2 ist mit einem Temperatursensor 2a versehen,
der die Betriebstemperatur der Brennstoffzelle erfasst. Informationen über
die Betriebstemperatur der Brennstoffzelle 2, die durch
den Temperatursensor 2a erfasst wird, werden an die Steuerungseinheit 6 übertragen
und zum Steuern eines Wasserstoffumwälzsystems verwendet
bzw. herangezogen.
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Das
Oxidationsgassystem 3 weist eine Luftzuführleitung 11,
durch die das Oxidationsgas, das der Brennstoffzelle 2 zugeführt
werden soll, strömt, und eine Abgasleitung 12 auf,
durch die das Oxidationsabgas strömt, das aus der Brennstoffzelle 2 abgeführt
wird. Die Luftzuführleitung 11 weist einen Kompressor
bzw. eine Verdichtungseinrichtung 14, die das Oxidationsgas
aufnimmt, und eine Befeuchtungseinrichtung 15 auf, die
das Oxidationsgas befeuchtet, das durch den Kompressor 14 unter
Druck stehend zugeführt wird. Die Abgasleitung 12 weist ein
Gegendruckregulierventil 16 auf und ist mit der Befeuchtungseinrichtung 15 verbunden,
wodurch das Oxidationsabgas, das durch die Abgasleitung 12 strömt,
durch das Gegendruck-Regulierventil 16 bewegt wird, um
für den Wasseraustausch in der Befeuchtungseinrichtung 15 verwendet
zu werden, und das Oxidationsabgas wird dann an die Verdünnungseinheit 5 übertragen.
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Das
Brenngassystem 4 weist als eine Brennstoffzuführquelle
einen Wasserstofftank 21 auf, in dem das Wasserstoffgas
unter hohem Druck aufgenommen wird, sowie als eine Brenngaszuführleitung eine
Wasserstoffzuführleitung 22 zum Zuführen
des Wasserstoffgases des Wasserstofftanks 21 zur Brennstoffzelle 2 und
eine Umwälzleitung 23 zum Rückführen
des Wasserstoffabgases, das aus der Brennstoffzelle 2 an
die Wasserstoffzuführleitung 22 abgeführt
wird. Es ist außerdem zu beachten, dass anstelle des Wasserstofftanks 21 eine
Reformiereinrichtung, die aus einem Brennstoff auf Kohlenwasserstoffbasis
ein wasserstoffreiches reformiertes Gas bildet, und ein Hochdruckgastank,
der das reformierte Gas, das durch diese Reformiereinrichtung gebildet
wird, in einen Hochdruckzustand versetzt, so dass Druck aufgebaut
wird, als die Brennstoffzuführquelle verwendet werden können.
Außerdem kann als die Brennstoffzuführquelle ein
Tank mit einer Wasserstoffeinlagerungslegierung verwendet werden.
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Die
Wasserstoffzuführleitung 22 ist mit einem Sperrventil 24,
das die Zufuhr des Wasserstoffgases aus dem Wasserstofftank 21 sperrt
oder freigibt, einem Regler 25, der den Druck des Wasserstoffgases
reguliert, und einer Einspritzdüse 26 versehen.
Außerdem ist auf der stromabwärtigen Seite der
Einspritzdüse 26 und auf der Seite stromauf eines
Verbindungsteils zwischen der Wasserstoffzuführleitung 22 und
der Umwälzleitung 23 ein Drucksensor 27 vorgesehen,
der den Druck des Wasserstoffgases in der Wasserstoffzuführleitung 22 erfasst. Informationen über
den Druck des durch den Drucksensor 27 erfassten Wasserstoffgases
werden an die Steuerungseinheit 6 übertragen und
zum Steuern des Wasserstoffumwälzsystems herangezogen.
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Bei
dem Regler 25 handelt es sich um eine Vorrichtung, die
den stromauf des Reglers anliegenden Druck (den Primärdruck)
auf einen voreingestellten Sekundärdruck regelt. In der
vorliegenden Ausführungsform wird als der Regler 25 ein
mechanisches Druckreduktionsventil verwendet, das den Primärdruck
verringert. Was den Aufbau des mechanischen Druckreduktionsventils
angeht, so kann ein bekannter Aufbau verwendet werden, der ein Gehäuse
aufweist, das mit einer Gegendruckkammer und einer Druckregulierkammer,
die über eine Membran ausgebildet sind, versehen ist, wodurch
der Primärdruck durch den Gegendruck der Gegendruckkammer
auf einen vorbestimmten Druck reduziert wird, so dass in der Druckregulierkammer
der Sekundärdruck entsteht.
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Bei
der Einspritzdüse 26 handelt es sich um ein Ein-Aus-Ventil
mit elektromagnetischem Antrieb, in dem ein Ventilkörper
für einen vorbestimmten Antriebszyklus direkt mit einer
elektromagnetischen Antriebskraft angetrieben und der Ventilkörper
aus einem Ventilsitz herausgelöst wird, wodurch eine Gasströmungsrate
oder ein Gasdruck reguliert werden können. In der vorliegenden
Ausführungsform, die in 1 gezeigt
ist, ist die Einspritzdüse 26 auf der Seite stromauf
des Verbindungsteils zwischen der Wasserstoffzuführleitung 22 und
der Umwälzleitung 23 angeordnet. Die Einspritzdüse 26 weist
den Ventilsitz mit einem Einspritzloch auf, das einen gasförmigen Brennstoff,
wie z. B. das Wasserstoffgas, einspritzt, und weist zudem einen
Düsenkörper, der dem Einspritzloch den gasförmigen
Brennstoff zuführt und zu diesem leitet, und den Ventilkörper
auf, der in Bezug auf den Düsenkörper in einer
axialen Richtung (einer Gasströmungsrichtung) beweglich
aufgenommen und gehalten wird, um das Einspritzloch zu öffnen oder
zu schließen. In der vorliegenden Ausführungsform
wird der Ventilkörper der Einspritzdüse 26 durch eine
Magnetspule, bei der es sich um eine elektromagnetische Antriebsvorrichtung
handelt, angetrieben bzw. angesteuert, und ein pulsartiger Erregerstrom, der
der Magnetspule zugeführt wird, kann ein- und abgeschaltet
werden, um den offenen Bereich des Einspritzlochs in zwei oder mehr
Stufen zu schalten. Die Gaseinspritzzeit und der Gaseinspritzsteuerzeitpunkt
der Einspritzdüse 26 werden gemäß einem Steuerungssignal
gesteuert, das aus der Steuerungseinheit 6 ausgegeben wird,
um die Strömungsrate und den Druck des Wasserstoffgases
präzise zu steuern. Die Einspritzdüse 26 weist
einen Aufbau auf, in dem das Ventil (der Ventilsitz und der Ventilkörper) mit
der elektromagnetischen Antriebskraft zum Öffnen oder Schließen
direkt angetrieben wird und der Antriebszyklus der Einspritzdüse
bis auf einen hohen Ansprechbereich gesteuert werden kann, so dass
die Einspritzdüse ein hohes Ansprechvermögen aufweist.
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In
der Einspritzdüse 26 wird zum Zuführen des
Gases zur stromabwärtigen Seite der Einspritzdüse
bei einer angeforderten Strömungsrate zumindest entweder
der offene Bereich (der Öffnungswinkel) oder die Öffnungszeit
eines Ventils, das in der Gasleitung der Einspritzdüse 26 angeordnet
ist, verändert, um die Strömungsrate des der stromabwärtigen
Seite (der Seite der Brennstoffzelle 2) zugeführten
Gases oder die Molkonzentration des Wasserstoffs zu regulieren.
Es ist zu beachten, dass das Ventil der Einspritzdüse 26 geöffnet
oder geschlossen wird, um die Gasströmungsrate zu regulieren, und
der Druck des Gases, das der stromabwärtigen Seite der
Einspritzdüse 26 zugeführt wird, im Vergleich
zu einem Gasdruck auf der Seite stromauf der Einspritzdüse 26 verringert
wird, so dass die Einspritzdüse 26 als ein Druckregulierventil
interpretiert werden kann (das Druckreduktionsventil, der Regler).
In der vorliegenden Ausführungsform kann außerdem
die Einspritzdüse als ein variables Druckregulierventil
interpretiert werden, das den Druckregulierbetrag (den Druckreduktionsbetrag)
des Gasdrucks stromauf der Einspritzdüse 26 entsprechend einer
Gasanforderung verändern kann, so dass der Druck mit einem
angeforderten Druck in einem vorbestimmten Druckbereich übereinstimmt.
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Die
Umwälzleitung 23 ist über einen Gas-Flüssigkeits-Separator
bzw. -Abscheider 28 und das Gas-Wasser-Abführventil 29 mit
einer Abführleitung 30 verbunden. Der Gas-Flüssigkeits-Separator 28 nimmt
Wasser aus dem Wasserstoffabgas auf. Das Gas-/Wasser-Abführventil 29 geht
durch einen Befehl von der Steuerungseinheit 6 in Betrieb,
um das durch den Gas-Flüssigkeits-Separator 28 aufgenommene
Wasser und das Wasserstoffabgas (das Brennstoffabgas) einschließlich
der Verunreinigungen in der Umwälzleitung 23 nach
außerhalb abzuführen, und das Ventil fungiert
zudem als eine Ausführungsform eines Ableitventils gemäß der
vorliegenden Erfindung. Ein derartiger Ableitvorgang wird ausgeführt,
um den Teildruck von Verunreinigungen zu senken, wodurch die Konzentration
des Wasserstoffgases, der das Brennstoffzelle 2 zugeführt
wird, erhöht wird. Außerdem ist die Umwälzleitung 23 mit einer
Umwälzpumpe 31 versehen, die das Wasserstoffabgas
in der Umwälzleitung 23 unter Druck setzt, um
das Abgas einer Seite der Wasserstoffzuführleitung 22 zuzuführen.
Es ist zu beachten, dass das Wasserstoffabgas, das durch das Gas-/Wasser-Abführventil 29 und
die Abführleitung 30 abgeführt wird, mit
dem Oxidationsgasabgas der Abgasleitung 12 in der Verdünnungseinheit 5,
wo das Abgas verdünnt wird, zusammenströmt.
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Die
Steuerungseinheit 6 erfasst den Betriebsbetrag bzw. Verstellweg
eines Beschleunigungsbetätigungselements (eines Fahrpedals
oder dergleichen), das in dem Fahrzeug vorgesehen ist, und empfängt
Steuerungsinformationen, wie z. B. einen Beschleunigungsanforderungswert
(einen angeforderten Leistungserzeugungsbetrag von einer Lastvorrichtung,
wie z. B. einem Fahrmotor bzw. Antriebsmotor), wodurch die Betriebsabläufe
der verschiedenen Vorrichtungen in dem System gesteuert werden. Es
ist zu beachten, dass Beispiele für die Lastvorrichtung
im Allgemeinen den Fahrmotor bzw. Antriebsmotor; zusätzliche
Hilfsvorrichtungen, die zum Betreiben der Brennstoffzelle 2 notwendig
sind (z. B. einen Motor für den Kompressor 14,
einen Motor für die Umwälzpumpe 31 etc.);
Stellglieder, die in verschiedenen Vorrichtungen verwendet werden,
die mit dem Fahrbetrieb des Fahrzeugs in Verbindung stehen (ein Wechselgetriebe
bzw. Wechselrad, eine Radführungsvorrichtung, eine Radaufhängungsvorrichtung etc.);
und Leistungsverbrauchsvorrichtungen umfassen, die eine Luftaufbereitungsvorrichtung
(die Klimaanlage), eine Beleuchtung, eine Elektroakustik und der
dergleichen im Fahrgastraum beinhalten.
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Bei
der Steuerungseinheit 6 handelt es sich um ein Computersystem
(nicht gezeigt). Ein solches Computersystem weist eine CPU, einen
ROM, einen RAM, ein Festplattenlaufwerk, eine Eingabe-/Ausgabeschnittstelle,
eine Anzeige und dergleichen auf, und die CPU liest verschiedene
Steuerungsprogramme, die in dem ROM aufgezeichnet sind, um eine
gewünschte Berechnung auszuführen, wodurch verschiedene
Verarbeitungs- und Steuerungsabläufe einschließlich
einer Ableitsteuerung, auf die in der Beschreibung später
eingegangen wird, ausgeführt werden.
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Insbesondere
in Abhängigkeit von einer Last (dem von der Lastvorrichtung
angeforderten Leistungserzeugungsbetrag) stellt die Steuerungseinheit 6,
basierend auf vorbestimmten Kennfeldern (6A bis 6C),
den Sollwert (die Ableitmenge) der Abführmenge des durch
das Gas-/Wasser-Abführventil 29 abgeführten
Gases, den Sollwert (den Wasserstoffdruck-Regulierwert) des Drucks
des Wasserstoffgases, das von der Einspritzdüse 26 der Brennstoffzelle 2 zugeführt
wird, und den Sollwert (die Umwälzmenge) der Strömungsrate
des Gases, das der Wasserstoffzuführleitung 22 von der
Umwälzleitung 23 zugeführt wird, ein.
In diesem Fall stellt die Steuerungseinheit 6 die Steuerparameter (die
Ableitmenge, den Wasserstoffdruck-Regulierwert und die Umwälzmenge)
so ein, dass der Teildruck von Verunreinigungen in dem Brenngassystem 4 konstant
ist und die Menge des aus dem Brenngassystem 4 abgeführten
Wasserstoffgases im gesamten Lastbereich (von einem niedrigen bis
zu einem hohen Lastbereich) minimal ist. Außerdem steuert die
Steuerungseinheit 6 die Betriebsabläufe des Gas-/Wasser-Abführventils 29,
der Einspritzdüse 26 und der Umwälzpumpe 31 basierend
auf den jeweiligen eingestellten Steuerparametern. Das heißt,
dass die Steuerungseinheit 6 als eine Ausführungsform
für die Steuerungseinrichtung der vorliegenden Erfindung
fungiert. Außerdem stellt die Steuerungseinheit 6 die
Ableitmenge so ein, dass die Menge des aus dem Brenngassystem 4 abgeführten
Gases mit dem Anstieg der Betriebstemperatur der Brennstoffzelle 2 zunimmt,
wobei der Öffnungs-/Schließbetrieb des Gas-/Wasser-Abführventils 29 basierend
auf der eingestellten Ableitmenge gesteuert wird.
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Nachfolgend
werden Entwurfs- bzw. Ausführungsverfahren für
die Kennfelder (6A bis 6C), die
zum Einstellen der Steuerparameter des Brennstoffzellensystems 1 gemäß der
vorliegenden Ausführungsform herangezogen werden, unter Bezugnahme
auf 2 bis 8 erläutert.
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<Normaltemperatur:
Entwurf für den Niederlastbereich bzw. niederen Lastbereich>
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Wenn
die Betriebstemperatur der Brennstoffzelle 2 einer Normaltemperatur
(T1) entspricht, erfolgt die Ausführung
in einem typischen Niederlastbereich (einem angeforderten Leistungserzeugungs-Stromwert
AL in Bezug auf die Brennstoffzelle 2).
Im Niederlastbereich, der in einem Flussdiagramm von 2 gezeigt
ist, wird zunächst ein stöchiometrisches Verhältnis
R von Wasserstoff eingestellt (Schritt des Einstellens des stöchiometrischen
Verhältnisses: S1). Im vorliegenden Fall handelt es sich
bei dem stöchiometrischen Verhältnis des Wasserstoffs
um ein Verhältnis einer zugeführten Wasserstoffgasmenge
zu einer Menge des verbrauchten Wasserstoffgases (ein Wert, der
durch Dividieren der zugeführten Wasserstoffgasmenge durch
die verbrauchte Wasserstoffgasmenge erhalten wird). Nachdem das
stöchiometrische Verhältnis R des Wasserstoffs
im Schritt S1 des Einstellens des stöchiometrischen Verhältnisses
eingestellt worden ist, wird eine Ableitmenge EL so
eingestellt, dass die Konzentration des Wasserstoffgases, das während
des Ableitens abgeführt wird, geringer ist als ein vorbestimmter
Referenzwert der Umgebung (Schritt des Einstellens einer Ableitmenge:
S2).
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Anschließend
wird ein Wasserstoffdruck-Regulierwert so eingestellt, dass ein
Wasserstoffverlust in der Ableitmenge EL,
die im Schritt S2 des Einstellens der Ableitmenge eingestellt wird,
minimiert wird (Schritt des Einstellens eines Wasserstoffdruckregulierwerts:
S3). Im vorliegenden Fall ist der Wasserstoffverlust ein Wert, der
erhalten wird, in dem ein Undichtigkeitsverlust (ein Wert, der durch
Multiplizieren eines Koeffizienten der Wasserstoffpermeation bzw. -durchdringung,
eines anodenseitigen Wasserstoffteildrucks, einer Anzahl der Zellen
und einer Elektrodenfläche erhalten wird), ein Wasserstoffabfürverlust (ein
Wert, der durch Multiplizieren der Menge des durch das Gas-/Wasser-Abführventil 29 abgeführten Gases
mit einer Wasserstoffkonzentration an einem Auslass der Brennstoffzelle 2 erhalten
wird) und ein Umwälzpumpen-Leistungsverlust (ein theoretischer Wasserstoffverbrauch,
der basierend auf der Leistung der Umwälzpumpe 31 geschätzt
wird) zusammengezählt bzw. addiert werden. Im Niederlastbereich
verläuft eine Beziehung zwischen einem Wasserstoffdruck
(dem Zuführdruck des Wasserstoffgases in der Wasserstoffzuführleitung 22)
und dem Wasserstoffverlust im Wesentlichen linear, wie in einem
Graphen von 3 gezeigt ist. Folglich wird
in dem Graphen von 3 ein minimaler Wert PL des Wasserstoffdrucks als der Wasserstoffdruck-Regulierwert
angesetzt.
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Anschließend
wird eine Umwälzmenge CL basierend
auf dem stöchiometrischen Verhältnis R des Wasserstoffs,
das im Schritt S1 des Einstellens des stöchiometrischen
Verhältnisses eingestellt wurde, der Ableitmenge EL, die im Schritt des Einstellens der Ableitmenge
eingestellt wurde, und dem Wasserstoffdruck-Regulierwert PL eingestellt, der in dem Schritt S3 des
Einstellens des Wasserstoffdruck-Regulierwerts eingestellt wurde
(Schritt des Einstellens einer Umwälzmenge: S4). Es ist
zudem zu beachten, dass Parameter, wie z. B. das stöchiometrische
Verhältnis des Wasserstoffs, die Ableitmenge, der Wasserstoffdruck-Regulierwert
und die Umwälzmenge, Parameter sind, die sich auf die Betriebsbedingungen
des Wasserstoffumwälzsystems des Brennstoffzellensystems 1 beziehen
und in einer derartigen Beziehung zueinander stehen, dass, wenn
drei der Parameter bestimmt bzw. ermittelt werden, der eine verbliebene
Parameter dadurch automatisch auch bestimmt bzw. ermittelt wird.
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Anschließend
wird ein Teildruck PNH von Verunreinigungen
am Auslass der Brennstoffzelle 2 im Fall eines Betriebs
berechnet, der auf den jeweiligen Parameters basiert, die vom Schritt
S1 des Einstellens des stöchiometrischen Verhältnisses
bis zum Schritt S4 des Einstellens der Umwälzmenge eingestellt
wurden (Schritt des Berechnens des Teildrucks von Verunreinigungen:
S5). Im vorliegenden Fall handelt es sich bei dem Teildruck von
Verunreinigungen beispielsweise um die Summe der Teildrücke
anderer Gase als dem Wasserstoffgas, also z. B. des im Wasserstoffgas
beinhalteten Stickstoffgases, das aus dem Wasserstofftank 21 zugeführt
wird, des Stickstoffgases, das die Festpolymer-Elektrolytmembran
durchdringt und aus dem Oxidationsgassystem 3 dem Brenngassystem 4 zugeführt
wird, und des Wasserdampfs, der durch die Leistungserzeugung in der
Brennstoffzelle 2 entsteht. Der Teildruck von Verunreinigungen
kann in der Hauptsache basierend auf dem Teildruck des Stickstoffgases
und dem Teildruck des Wasserdampfs berechnet werden. Der Teildruck des
Stickstoffgases kann in der Hauptsache anhand eines Stickstoffgehalts,
der in dem aus dem Wasserstofftank 21 zugeführten
Wasserstoffgas beinhaltet ist, und eines Stickstoffgehalts, der
sich von der Kathodenseite zur Anodenseite bewegt, berechnet werden,
und der Teildruck des Wasserdampfs kann anhand eines Sättigungsdrucks
des Wasserdampfs bei der Temperatur der Brennstoffzelle 2 berechnet
werden.
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Mit
Hilfe des vorstehend erläuterten Verfahrens wird die Ausführung
im typischen Niederlastbereich bei Normaltemperatur (dem in Bezug
auf die Brennstoffzelle 2 angeforderten Leistungserzeugungs-Stromwert
AL) beendet. Die Ableitmenge EL, die
im Schritt S2 des Einstellens der Ableitmenge eingestellt wurde,
wird auf ein Kennfeld von 6A aufgetragen,
der Wasserstoffdruck-Regulierwert PL, der im
Schritt S3 des Einstellens des Wasserstoffdruck-Regulierwerts eingestellt
wurde, wird auf ein Kennfeld von 6B aufgetragen,
und die Umwälzmenge CL, die im
Schritt S4 des Einstellens der Umwälzmenge eingestellt
wurde, wird auf ein Kennfeld von 6C aufgetragen.
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<Normaltemperatur:
Entwurf bzw. Ausführung im mittleren bis hohen Lastbereich>
-
Anschließend
erfolgt eine Ausführung in einem Lastbereich, der den typischen
Niederlastbereich überschreitet, d. h. einem Lastbereich
von in Bezug auf die Brennstoffzelle 2 angeforderten Leistungserzeugungs-Stromwerten,
von Werten AM1, AM2, ...,
die einem mittleren Lastbereich entsprechen, bis zu einem Wert AH, der einem hohen Lastbereich entspricht.
In diesen Lastbereichen (den mittleren bis hohen Lastbereichen),
die in einem Flussdiagramm von 4 gezeigt
sind, werden Ableitmengen EM1, EM2, ..., EH zunächst
so eingestellt, dass der Teildruck PNH von
Verunreinigungen, der in dem Schritt S5 zum Berechen des Teildrucks
von Verunreinigungen eingestellt wurde, im Niederlastbereich bestehen
bleibt (Schritt des Einstellens einer Ableitmenge: S11).
-
Anschließend
wird der Wasserstoffdruckregulierwert so eingestellt, dass der Wasserstoffverlust in
den Ableitmengen EM1, EM2,
..., EH, die im Schritt S11 des Einstellens
der Ableitmengen eingestellt wurden, minimiert wird (Schritt des
Einstellens des Wasserstoffdruck-Regulierwerts: S12). Im mittleren bis
hohen Lastbereich verläuft eine Beziehung zwischen dem
Wasserstoffdruck und dem Wasserstoffverlust im Wesentlichen linear
oder nichtlinear, wie in den Graphen von 5A bis 5G gezeigt
ist. Daher werden solche Wasserstoffdrücke (PM1,
PM2, ..., PH) zum
Minimieren des Wasserstoffverlustes in den Graphen von 5A bis 5G als
Wasserstoffdruck-Regulierwerte eingestellt. Anschließend
werden die Umwälzmengen CM1, CM2, ..., CH basierend auf
den Ableitmengen EM1, EM2,
..., EH, die im Schritt S11 des Einstellens
der Ableitmenge eingestellt wurden, und den Wasserstoffdruck-Regulierwerten
PM1, PM2, ..., PH, die im Schritt S12 des Einstellens des Wasserstoffdruck-Regulierwerts
eingestellt wurden, (und außerdem basierend auf dem stöchiometrischen
Verhältnis R des Wasserstoffs, das im Schritt S1 des Einstellens
des stöchiometrischen Verhältnisses eingestellt
wurde) eingestellt.
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Mit
Hilfe des vorstehenden Verfahrens bzw. der vorstehenden Vorgehensweise
wird die Ausführung im mittleren bis hohen Lastbereich
bei Normaltemperatur beendet. Die Ableitmengen EM1,
EM2, ..., EH, die
im Schritt S11 des Einstellens der Ableitmenge eingestellt wurden,
werden auf das Kennfeld von 6A aufgetragen,
die Wasserstoffdruck-Regulierwerte PM1,
PM2, ..., PH, die
im Schritt des Einstellens des Wasserstoffdruck-Regulierwerts eingestellt
wurden, werden auf das Kennfeld von 6B aufgetragen,
und die Umwälzmengen CM1, CM2, ..., CH, die
im Schritt S13 zum Einstellen der Umwälzmenge eingestellt
wurden, werden auf das Kennfeld von 6C aufgetragen,
wodurch der Entwurf bzw. die Ausführung der Kennfelder
im gesamten Lastbereich beendet wird. Es ist zu beachten, dass der
Teildruck PNH der Verunreinigungen im gesamten
Lastbereich konstant ist, wie in einem Graphen von 7 gezeigt
ist.
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<Hohe
Temperatur: Ausführung im gesamten Lastbereich>
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Anschließend
erfolgt eine Ausführung in einem Fall, wo die Betriebstemperatur
der Brennstoffzelle 2 eine Temperatur (T2)
ist, die höher ist als die Normaltemperatur (T1).
Bei einer derart hohen Temperatur, wie in einem Flussdiagramm von 8 gezeigt
ist, wird zunächst ein Teildruck PNH,
von Verunreinigungen am Auslass der Brennstoffzelle 2 im
Fall eines Betriebs basierend auf den jeweiligen Parameter (der
Ableitmenge EL, dem Wasserstoffdruck-Regulierwert
PL und der Umwälzmenge CL), die im typischen Niederlastbereich bei
Normaltemperatur eingestellt wurden, berechnet (Schritt zum Berechnen des
Teildrucks von Verunreinigungen: S21). Der Teildruck PNH,
von Verunreinigungen, der im Schritt S21 des Berechnens des Teildrucks
von Verunreinigungen bei hoher Temperatur berechnet wurde, ist höher als
der Teildruck PNH von Verunreinigungen,
der im Schritt S5 des Berechnens des Teildrucks von Verunreinigungen
bei Normaltemperatur berechnet wurde, weil der Teildruck des Wasserdampfs
aufgrund des Anstiegs der Betriebstemperatur der Brennstoffzelle 2 zunimmt.
-
Anschließend
werden die Ableitmengen EM1', EM2',
..., EH' so eingestellt, dass der Teildruck
PNH' von Verunreinigungen, der im Schritt
S21 des Berechnens des Teildrucks von Verunreinigungen eingestellt wurde,
beibehalten wird (Schritt des Einstellens der Ableitmenge: S22).
Danach werden die Umwälzmengen CM1',
CM2', ..., CH' basierend
auf den Ableitmengen EM1', EM2',
..., EH', die im Schritt S22 des Einstellens der
Ableitmengen eingestellt wurden, und den Wasserstoffdruck-Regulierwerten
PM1, PM2, ..., PH (und außerdem basierend auf dem
stöchiometrischen Verhältnis R des Wasserstoffs,
das im Schritt S1 des Einstellens des stöchiometrischen
Verhältnisses eingestellt wurde) eingestellt (Schritt des
Einstellens einer Umwälzmenge: S23). Es ist zu beachten,
dass der Einfachheit der Ausführung halber die Wasserstoffdruck-Regulierwerte
PM1, PM2, ..., PH bei Normaltemperatur in der vorliegenden
Ausführungsform auch bei hoher Temperatur verwendet werden.
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Mit
Hilfe des vorstehenden Verfahrens bzw. der vorstehenden Vorgehensweise
wird die Ausführung im gesamten Lastbereich bei hoher Temperatur beendet.
Wenn die Ableitmengen EM1', EM2',
..., EH', die im Schritt S22 des Einstellens
der Ableitmenge eingestellt wurden, auf das Kennfeld von 6A aufgetragen
werden, ist zu erkennen, dass die Ableitmenge bei der hohen Temperatur
(T2: gestrichelte Linie) im Vergleich zur
Ableitmenge bei Normaltemperatur (T1: durchgehende
Linie) zunimmt.
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Anschließend
erfolgt die Beschreibung eines Steuerungsverfahrens des Brennstoffzellensystems 1 gemäß der
vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm
von 9.
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Zunächst
empfängt die Steuerungseinheit 6 des Brennstoffzellensystems 1 ein
Signal von einem Beschleunigungssensor oder ähnlichem,
der im Fahrzeug angeordnet ist, und berechnet die Last (den in Bezug
auf die Brennstoffzelle 2 angeforderten Leistungserzeugungs-Stromwert)
(Schritt des Berechnens einer Last: S31). Dann erfasst die Steuerungseinheit 6 die
Betriebstemperatur der Brennstoffzelle 2 durch Verwendung
des Temperatursensors 2a (Schritt des Erfassens der Temperatur:
S32).
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Anschließend
stellt die Steuerungseinheit 6 die Ableitmenge, den Wasserstoffdruck-Regulierwert und
die Umwälzmenge basierend auf der in dem Schritt S31 des
Berechnens der Last berechneten Last, der in dem Schritt S32 des
Erfassens der Temperatur erfassten Temperatur und den Kennfeldern von 6A bis 6C ein
(Schritt des Einstellens der Steuerparameter: S33). Wenn die berechnete Last
AM ist und die erfasste Temperatur T1 ist, wie in 6A bis 6C bezeigt
ist, wird die Ableitmenge auf EM eingestellt,
der Wasserstoffdruck-Regulierwert auf PM eingestellt
und die Umwälzmenge auf CM eingestellt.
Wenn außerdem die berechnete Last AM ist und
die erfasste Temperatur T2 ist, wie in 6A gezeigt
ist, wird die Ableitmenge auf EM' eingestellt.
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Anschließend
steuert die Steuerungseinheit 6 die Betriebsabläufe
der Einspritzdüse 26, des Gas-/Wasser-Abführventils 29 und
der Umwälzpumpe 31 basierend auf den jeweiligen
Steuerparametern (der Ableitmenge, des Wasserstoffdruck-Regulierwerts
und der Umwälzmenge), die im Schritt S33 des Einstellens
der Steuerparameter eingestellt wurden (Umwälzungssteuerungsschritt:
S34). Im Umwälzungssteuerungsschritt S34 berechnet die
Steuerungseinheit 6 die Menge des Gases, das ab einem Zeitpunkt
abgeführt wird, wenn das Gas-/Wasser-Abführventil 29 geöffnet
ist, und schließt das Gas-/Wasser-Abführventil 29,
wenn die berechnete Gasabführmenge die eingestellt Ableitmenge
erreicht. Im Umwälzungssteuerungsschritt S34 berechnet
die Steuerungseinheit 6 außerdem eine Abweichung
zwischen dem Druckwert des Wasserstoffgases, der durch den Drucksensor 27 erfasst
wird, und dem eingestellten Wasserstoffdruck-Regulierwert, und führt
die Feedback- bzw. Rückkopplungssteuerung der Einspritzdüse 26 aus,
um diese Abweichung zu verringern. Ferner steuert die Steuerungseinheit 6 im
Umwälzsteuerungsschritt S34 die Drehzahl der Umwälzpumpe 31 so,
dass die Strömungsrate des von der Umwälzpumpe 31 der
Wasserstoffzuführleitung 22 zugeführten
Gases die eingestellte Umwälzmenge erreicht.
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In
dem Brennstoffzellensystem 1 gemäß der vorstehenden
Ausführungsform kann der Öffnungs-/Schließbetrieb
des Gas-/Wasser-Abführventils 29 so gesteuert
werden, dass der Teildruck von Verunreinigungen in dem Brenngassystem 4 im
gesamten Lastbereich konstant ist. Daher kann das Unterschreiten
des stöchiometrischen Verhältnisses des Wasserstoffgases
aufgrund der Schwankung des Teildrucks von Verunreinigungen während
einer Lastschwankung verhindert werden. Folglich kann der stabile
Betriebszustand der Brennstoffzelle 2 auch während
einer Lastschwankung beibehalten werden.
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Außerdem
kann in dem Brennstoffzellensystem 1 gemäß der
vorstehenden Ausführungsform der Öffnungs-/Schließbetrieb
des Gas-/Wasser-Abführventils 29 so gesteuert
werden, dass die Menge (Ableitmenge) des aus dem Brenngassystem 4 abgeführten
Gases zunimmt, während die Betriebstemperatur der Brennstoffzelle 2 ansteigt.
Selbst wenn daher der Wasserdampf im Brenngassystem 4 aufgrund
des Anstiegs der Betriebstemperatur der Brennstoffzelle 2 zunimmt,
ist eine effektive Abführung des vermehrten Wasserdampfs
möglich.
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Ferner
können im Brennstoffzellensystem 1 gemäß der
vorstehenden Ausführungsform die Menge (die Ableitmenge)
des durch das Gas-/Wasser-Abführventil 29 abgeführten
Gases, der Druck (der Wasserstoffdruck-Regulierwert) des Wasserstoffgases,
das von der Einspritzdüse 26 der Brennstoffzelle 2 zugeführt
wird, und die Strömungsrate (die Umwälzmenge)
des der Wasserstoffzuführleitung 22 durch die
Umwälzpumpe 31 zugeführten Gases so eingestellt
werden, dass die Menge des Wasserstoffgases, das aus dem Brenngassystem 4 abgeführt
wird, minimiert wird. Somit kann der Wasserstoffgasverlust verringert
und Brennstoff eingespart werden.
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Es
ist zu beachten, dass in der vorliegenden Ausführungsform
ein Beispiel beschrieben worden ist, in dem das Gas-/Wasser-Abführventil 29 zum Realisieren
von sowohl einer Gasabführung als auch einer Wasserabführung
als das Ableitventil verwendet wird, doch dass auch ein Wasserabführventil
zum Abführen des durch den Gas-Flüssigkeits-Separator bzw.
-Abscheider 28 aufgenommenen Wassers nach außen
und ein Gasabführventil (das Ableitventil) zum Abführen
des Gases der Umwälzleitung 23 nach außen
separat vorgesehen und die Steuerungseinheit 6 das Gasabführventil
steuern kann.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Ein
Brennstoffzellensystem gemäß der vorliegenden
Erfindung kann in einem Brennstoffzellenfahrzeug montiert werden,
wie in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben ist,
und kann aber auch in verschiedenen anderen mobilen Karosserien (einem
Roboter, einem Schiff, einem Flugzeug, etc.) als dem Brennstoffzellenfahrzeug
montiert werden. Außerdem kann die Brennstoffzelle gemäß der
vorliegenden Erfindung auf ein stationäres Leistungserzeugungssystem
angewendet werden, das als eine Leistungserzeugungseinrichtung für
ein Gebäude (Wohnhaus, Zweckbau oder dergleichen) angewendet
werden kann.
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Zusammenfassung
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Brennstoffzellensystem und
Steuerungsverfahren für dasselbe
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Hierin
wird ein Brennstoffzellensystem offenbart, das aufweist: eine Brennstoffzelle;
ein Brenngassystem, das der Brennstoffzelle ein Brenngas zuführt
und das aus der Brennstoffzelle abgeführt Gas umwälzt;
ein Ableitventil, das das Gas aus dem Brenngassystem abführt;
und eine Steuerungseinrichtung zum Steuern des Öffnungs-/Schließbetriebs des
Ableitventils. Die Steuerungseinrichtung steuert den Öffnungs-/Schließbetrieb
des Ableitventils, so dass ein Teildruck von Verunreinigungen in
dem Brenngassystem im gesamten Lastbereich konstant ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2004-185974
A [0003, 0004]