JP2000077085A - 燃料電池発電システム - Google Patents
燃料電池発電システムInfo
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/30—Hydrogen technology
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電池冷却水の設定温度を燃料電池本体の直流
電圧の変化に応じて補正することにより、燃料電池本体
における電気変換効率の経時的な低下に対応して電池冷
却水の温度設定の最適化を図り、燃料電池本体の長寿命
化及び信頼性の向上を貢献する。 【解決手段】 温度設定部１２及び演算器１５に加え
て、燃料電池本体１の直流電圧の変化に応じて電池冷却
水の温度を補正する温度補正装置２４が設けられてい
る。温度補正装置２４には基準直流電圧設定部１７、温
度補正演算器１９及び加算器２３が設けられている。
電圧の変化に応じて補正することにより、燃料電池本体
における電気変換効率の経時的な低下に対応して電池冷
却水の温度設定の最適化を図り、燃料電池本体の長寿命
化及び信頼性の向上を貢献する。 【解決手段】 温度設定部１２及び演算器１５に加え
て、燃料電池本体１の直流電圧の変化に応じて電池冷却
水の温度を補正する温度補正装置２４が設けられてい
る。温度補正装置２４には基準直流電圧設定部１７、温
度補正演算器１９及び加算器２３が設けられている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池発電シス
テムに係わり、特に電池冷却水の設定温度の最適化を図
った燃料電池発電システムに関するものである。
テムに係わり、特に電池冷却水の設定温度の最適化を図
った燃料電池発電システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】省資源や地球環境の保全に強い関心が集
まる近年、優れた発電効率とクリーンな排気特性を持つ
燃料電池発電システムはコジェネレーションシステムと
して、その実用化に大きな期待が寄せられている。この
ような燃料電池発電システムの一般的な構成に関して図
２を用いて具体的に説明する。
まる近年、優れた発電効率とクリーンな排気特性を持つ
燃料電池発電システムはコジェネレーションシステムと
して、その実用化に大きな期待が寄せられている。この
ような燃料電池発電システムの一般的な構成に関して図
２を用いて具体的に説明する。
【０００３】図に示すように、燃料電池発電システムに
はアノード１ａ及びカソード１ｂを有する燃料電池本体
１が設けられている。アノード１ａには燃料ガスが供給
され、カソード１ｂには酸化剤ガスである空気が供給さ
れるようになっており、燃料ガスと空気とを電気化学的
に反応させることにより電力を得るように構成されてい
る。また、燃料電池本体１には燃料電池本体１に対して
電池冷却水を循環させる電池冷却水循環系２と、燃料電
池本体１のアノード１ａへ燃料ガスを、カソード１ｂへ
空気をそれぞれ供給する燃料・空気供給系３とが接続さ
れている。さらに、電池冷却水循環系２には電池冷却水
の温度制御を行う温度制御装置９が接続されている。さ
らに図示しないが、燃料電池発電システムには燃料電池
本体１から外部への電力供給・制御系なども設けられて
いる。
はアノード１ａ及びカソード１ｂを有する燃料電池本体
１が設けられている。アノード１ａには燃料ガスが供給
され、カソード１ｂには酸化剤ガスである空気が供給さ
れるようになっており、燃料ガスと空気とを電気化学的
に反応させることにより電力を得るように構成されてい
る。また、燃料電池本体１には燃料電池本体１に対して
電池冷却水を循環させる電池冷却水循環系２と、燃料電
池本体１のアノード１ａへ燃料ガスを、カソード１ｂへ
空気をそれぞれ供給する燃料・空気供給系３とが接続さ
れている。さらに、電池冷却水循環系２には電池冷却水
の温度制御を行う温度制御装置９が接続されている。さ
らに図示しないが、燃料電池発電システムには燃料電池
本体１から外部への電力供給・制御系なども設けられて
いる。
【０００４】以上のような燃料電池発電システムの中
で、電池冷却水循環系２は、燃料電池本体１を構成する
セルの温度上昇を抑え、燃料電池本体１の稼働温度を常
に適温に保持するといった重要な働きを持っている。上
記図２ではこの電池冷却水循環系２の構成を中心に燃料
電池発電システムが示されており、電池冷却水循環系２
には燃料電池本体１から出た電池冷却水を取入れる気水
分離器４が組込まれている。この気水分離器４には温度
センサ７が設置されると共に、循環ポンプ５及び制御弁
８を介して電池冷却水入口クーラ６が接続されている。
で、電池冷却水循環系２は、燃料電池本体１を構成する
セルの温度上昇を抑え、燃料電池本体１の稼働温度を常
に適温に保持するといった重要な働きを持っている。上
記図２ではこの電池冷却水循環系２の構成を中心に燃料
電池発電システムが示されており、電池冷却水循環系２
には燃料電池本体１から出た電池冷却水を取入れる気水
分離器４が組込まれている。この気水分離器４には温度
センサ７が設置されると共に、循環ポンプ５及び制御弁
８を介して電池冷却水入口クーラ６が接続されている。
【０００５】このような電池冷却水循環系２に対して接
続された温度制御装置９は、温度センサ７が計測した温
度信号を入力し、あらかじめ設定された電池冷却水の温
度を維持するように制御弁８を開閉することにより、電
池冷却水の温度制御を行っている。ここで、従来の電池
冷却水温度制御における制御ロジック構成の一例につい
て、図３を参照して詳しく説明する。
続された温度制御装置９は、温度センサ７が計測した温
度信号を入力し、あらかじめ設定された電池冷却水の温
度を維持するように制御弁８を開閉することにより、電
池冷却水の温度制御を行っている。ここで、従来の電池
冷却水温度制御における制御ロジック構成の一例につい
て、図３を参照して詳しく説明する。
【０００６】図３に示すように、温度制御装置９には温
度設定部１２及び演算器１５が設けられている。また図
３中の符号１０は燃料電池本体１の直流電流を計測する
直流電流センサであり、これは燃料電池本体１に接続さ
れている。直流電流センサ１０は計測した直流電流計測
値１１を温度制御装置９の温度設定部１２に出力する。
温度設定部１２は入力した直流電流計測値１１に基づい
て基準温度設定関数から電池冷却水の設定温度１３Ａを
求める。そして、演算器１５がこの設定温度１３Ａと、
温度センサ７が計測した電池冷却水の計測温度１４とを
入力し、電池冷却水の計測温度１４が設定温度１３Ａに
維持されるように制御弁８に対する開度指令値１６を演
算して、これを制御弁８に出力する。
度設定部１２及び演算器１５が設けられている。また図
３中の符号１０は燃料電池本体１の直流電流を計測する
直流電流センサであり、これは燃料電池本体１に接続さ
れている。直流電流センサ１０は計測した直流電流計測
値１１を温度制御装置９の温度設定部１２に出力する。
温度設定部１２は入力した直流電流計測値１１に基づい
て基準温度設定関数から電池冷却水の設定温度１３Ａを
求める。そして、演算器１５がこの設定温度１３Ａと、
温度センサ７が計測した電池冷却水の計測温度１４とを
入力し、電池冷却水の計測温度１４が設定温度１３Ａに
維持されるように制御弁８に対する開度指令値１６を演
算して、これを制御弁８に出力する。
【０００７】このような温度制御装置９によれば、電池
冷却水の設定温度１３Ａを燃料電池本体１の直流電流の
関数から導くので、直流電流の増加により燃料電池本体
１での発熱量が増加した場合には、電池冷却水の設定温
度１３Ａ自体を低下させるような制御を行うことができ
る。したがって、燃料電池本体１の直流電流の増減に合
わせて電池冷却水の温度設定を柔軟に変えることがで
き、電池冷却水による燃料電池本体１の冷却を確実に実
施することができる。
冷却水の設定温度１３Ａを燃料電池本体１の直流電流の
関数から導くので、直流電流の増加により燃料電池本体
１での発熱量が増加した場合には、電池冷却水の設定温
度１３Ａ自体を低下させるような制御を行うことができ
る。したがって、燃料電池本体１の直流電流の増減に合
わせて電池冷却水の温度設定を柔軟に変えることがで
き、電池冷却水による燃料電池本体１の冷却を確実に実
施することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
燃料電池発電システムにおいては、以下に述べるような
問題点があった。すなわち、燃料電池本体１は経時的変
化により直流電圧特性が劣化することが知られている。
そのため、直流電圧特性の劣化に伴って同一電流値に対
する直流電圧の低下、すなわち燃料電池本体１での電気
変換効率の低下といった不具合が発生する。したがっ
て、電気エネルギー低下分に相当する熱エネルギーが燃
料電池本体１に付加されることになり、燃料電池本体１
のトータルな発熱量が増大する。このとき、従来の温度
制御装置９では電池冷却水の設定温度を燃料電池本体１
の直流電流に基づいて決めているため、直流電圧特性の
劣化に伴って燃料電池本体１の発熱量の増大しても、電
池冷却水の温度を下げることができなかった。この結
果、電池冷却水が燃料電池本体１を構成するセルの温度
上昇を抑えることは難しくなり、燃料電池本体１におけ
る直流電圧の経時的な低下が加速するなど、燃料電池本
体１の寿命へ悪影響を与えるおそれがあった。
燃料電池発電システムにおいては、以下に述べるような
問題点があった。すなわち、燃料電池本体１は経時的変
化により直流電圧特性が劣化することが知られている。
そのため、直流電圧特性の劣化に伴って同一電流値に対
する直流電圧の低下、すなわち燃料電池本体１での電気
変換効率の低下といった不具合が発生する。したがっ
て、電気エネルギー低下分に相当する熱エネルギーが燃
料電池本体１に付加されることになり、燃料電池本体１
のトータルな発熱量が増大する。このとき、従来の温度
制御装置９では電池冷却水の設定温度を燃料電池本体１
の直流電流に基づいて決めているため、直流電圧特性の
劣化に伴って燃料電池本体１の発熱量の増大しても、電
池冷却水の温度を下げることができなかった。この結
果、電池冷却水が燃料電池本体１を構成するセルの温度
上昇を抑えることは難しくなり、燃料電池本体１におけ
る直流電圧の経時的な低下が加速するなど、燃料電池本
体１の寿命へ悪影響を与えるおそれがあった。
【０００９】本発明は上記の問題点を解決するために提
案されたものであり、その目的は、電池冷却水の設定温
度を燃料電池本体の直流電圧の変化に応じて補正するこ
とにより、燃料電池本体における電気変換効率の経時的
な低下に対応して電池冷却水の温度設定の最適化を図
り、燃料電池本体の長寿命化及び信頼性の向上を貢献す
る燃料電池発電システムを提供することである。
案されたものであり、その目的は、電池冷却水の設定温
度を燃料電池本体の直流電圧の変化に応じて補正するこ
とにより、燃料電池本体における電気変換効率の経時的
な低下に対応して電池冷却水の温度設定の最適化を図
り、燃料電池本体の長寿命化及び信頼性の向上を貢献す
る燃料電池発電システムを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１記載の発明は、燃料電池本体と、この燃
料電池本体に電池冷却水を循環させる電池冷却水循環系
とが設けられた燃料電池発電システムにおいて、前記燃
料電池本体の直流電流に基づいて前記電池冷却水の温度
を設定する温度設定手段と、前記燃料電池本体の直流電
圧の変化に応じて前記電池冷却水の温度を補正する温度
補正手段とが設けられたことを構成上の特徴としてい
る。
めに、請求項１記載の発明は、燃料電池本体と、この燃
料電池本体に電池冷却水を循環させる電池冷却水循環系
とが設けられた燃料電池発電システムにおいて、前記燃
料電池本体の直流電流に基づいて前記電池冷却水の温度
を設定する温度設定手段と、前記燃料電池本体の直流電
圧の変化に応じて前記電池冷却水の温度を補正する温度
補正手段とが設けられたことを構成上の特徴としてい
る。
【００１１】以上のような請求項１の発明では、温度設
定手段が設定した電池冷却水の設定温度を、温度補正手
段が燃料電池本体の直流電圧の変化に応じて補正するこ
とができる。そのため、経時的変化により燃料電池本体
の直流電圧特性が劣化して直流電圧が低下し、燃料電池
本体の発熱量が増大する場合でも、これに対応して電池
冷却水の温度を十分に下げることができる。したがっ
て、電池冷却水が燃料電池本体を構成するセルの温度上
昇を確実に抑えることは可能となり、燃料電池本体にお
ける直流電圧の経時的な低下を抑制することができる。
定手段が設定した電池冷却水の設定温度を、温度補正手
段が燃料電池本体の直流電圧の変化に応じて補正するこ
とができる。そのため、経時的変化により燃料電池本体
の直流電圧特性が劣化して直流電圧が低下し、燃料電池
本体の発熱量が増大する場合でも、これに対応して電池
冷却水の温度を十分に下げることができる。したがっ
て、電池冷却水が燃料電池本体を構成するセルの温度上
昇を確実に抑えることは可能となり、燃料電池本体にお
ける直流電圧の経時的な低下を抑制することができる。
【００１２】請求項２記載の発明は、請求項１記載の燃
料電池発電システムにおいて、前記温度補正手段には、
燃料電池本体の直流電流に基づいて燃料電池本体の基準
直流電圧を設定する基準直流電圧設定部と、燃料電池本
体の直流電圧及び基準直流電圧に基づいて電池冷却水の
温度への補正値を演算する温度補正演算器とが設けられ
たことを特徴とする。
料電池発電システムにおいて、前記温度補正手段には、
燃料電池本体の直流電流に基づいて燃料電池本体の基準
直流電圧を設定する基準直流電圧設定部と、燃料電池本
体の直流電圧及び基準直流電圧に基づいて電池冷却水の
温度への補正値を演算する温度補正演算器とが設けられ
たことを特徴とする。
【００１３】このような請求項２の発明では、まず基準
直流電圧設定部が燃料電池本体の直流電流から基準直流
電圧を求め、続いて温度補正演算器が燃料電池本体の直
流電圧及び基準直流電圧から電池冷却水の温度への補正
値を求める。したがって、確実且つ迅速に電池冷却水温
度設定に対する補正を行うことができる。
直流電圧設定部が燃料電池本体の直流電流から基準直流
電圧を求め、続いて温度補正演算器が燃料電池本体の直
流電圧及び基準直流電圧から電池冷却水の温度への補正
値を求める。したがって、確実且つ迅速に電池冷却水温
度設定に対する補正を行うことができる。
【００１４】請求項３記載の発明は、請求項２記載の燃
料電池発電システムにおいて、燃料電池本体の直流電圧
が基準直流電圧よりも低下するとき、直流電圧と基準直
流電圧との偏差に定数を掛けて補正値を演算するように
温度補正演算器が構成されたことを特徴としている。
料電池発電システムにおいて、燃料電池本体の直流電圧
が基準直流電圧よりも低下するとき、直流電圧と基準直
流電圧との偏差に定数を掛けて補正値を演算するように
温度補正演算器が構成されたことを特徴としている。
【００１５】このような請求項３の発明では、燃料電池
本体の直流電圧が経時変化により基準直流電圧よりも低
下した場合、その偏差に定数を掛けて補正値を導くこと
ができる。そのため、簡単に電池冷却水温度設定に対す
る補正を実施することができる。
本体の直流電圧が経時変化により基準直流電圧よりも低
下した場合、その偏差に定数を掛けて補正値を導くこと
ができる。そのため、簡単に電池冷却水温度設定に対す
る補正を実施することができる。
【００１６】請求項４記載の発明は、請求項２記載の燃
料電池発電システムにおいて、燃料電池本体の直流電圧
が基準直流電圧よりも低下するとき、直流電圧と基準直
流電圧との偏差に定数を乗算して求めた値に変化速度制
限を付けて補正値を演算するように温度補正演算器が構
成されたことを特徴とする。
料電池発電システムにおいて、燃料電池本体の直流電圧
が基準直流電圧よりも低下するとき、直流電圧と基準直
流電圧との偏差に定数を乗算して求めた値に変化速度制
限を付けて補正値を演算するように温度補正演算器が構
成されたことを特徴とする。
【００１７】このように請求項４の発明では、燃料電池
本体の直流電圧が経時変化により基準直流電圧よりも低
下した場合、その偏差に定数を乗算して求めた値に変化
速度制限を付けて補正値を演算する。したがって、経時
的な直流電圧低下以外の要因によって直流電圧が大きく
変動したとしても、変化速度制限により補正値の急激な
変化を防止できる。これにより、電池冷却水温度設定に
対する安定した補正を行うことができる。
本体の直流電圧が経時変化により基準直流電圧よりも低
下した場合、その偏差に定数を乗算して求めた値に変化
速度制限を付けて補正値を演算する。したがって、経時
的な直流電圧低下以外の要因によって直流電圧が大きく
変動したとしても、変化速度制限により補正値の急激な
変化を防止できる。これにより、電池冷却水温度設定に
対する安定した補正を行うことができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】（１）代表的な実施の形態 ［構成］以下、本発明の代表的な実施の形態について、
図１を参照して具体的に説明する。本実施の形態は請求
項１〜４記載の発明に対応するものであり、図１は本実
施の形態における電池冷却水温度制御の一例を示す制御
ロジック構成を説明するための構成図である。なお、図
３に示した従来技術と同様の部分に関しては同一の符号
を付して説明する。
図１を参照して具体的に説明する。本実施の形態は請求
項１〜４記載の発明に対応するものであり、図１は本実
施の形態における電池冷却水温度制御の一例を示す制御
ロジック構成を説明するための構成図である。なお、図
３に示した従来技術と同様の部分に関しては同一の符号
を付して説明する。
【００１９】本実施の形態は、温度設定部１２及び演算
器１５に加えて、燃料電池本体１の直流電圧の変化に応
じて電池冷却水の温度を補正する温度補正装置２４が設
けられたことを特徴とする。温度補正装置２４には基準
直流電圧設定部１７、温度補正演算器１９及び加算器２
３が設けられている。なお、図１中の符号２０は燃料電
池本体１の直流電圧を計測して直流電圧計測値２１を求
める直流電圧センサであり、これは燃料電池本体１に接
続されている。
器１５に加えて、燃料電池本体１の直流電圧の変化に応
じて電池冷却水の温度を補正する温度補正装置２４が設
けられたことを特徴とする。温度補正装置２４には基準
直流電圧設定部１７、温度補正演算器１９及び加算器２
３が設けられている。なお、図１中の符号２０は燃料電
池本体１の直流電圧を計測して直流電圧計測値２１を求
める直流電圧センサであり、これは燃料電池本体１に接
続されている。
【００２０】［作用］以上のような構成を有する本実施
の形態の作用は以下の通りである。まず第１に、直流電
流センサ１０で計測された燃料電池本体１の直流電流計
測値１１に基づいて温度設定部１２が基準となる設定温
度１３Ａを設定する。続いて、直流電流センサ１０で計
測された燃料電池本体１の直流電流計測値１１に基づい
て、基準直流電圧設定部１７が基準直流電圧関数から燃
料電池本体１の基準直流電圧１８を求める。
の形態の作用は以下の通りである。まず第１に、直流電
流センサ１０で計測された燃料電池本体１の直流電流計
測値１１に基づいて温度設定部１２が基準となる設定温
度１３Ａを設定する。続いて、直流電流センサ１０で計
測された燃料電池本体１の直流電流計測値１１に基づい
て、基準直流電圧設定部１７が基準直流電圧関数から燃
料電池本体１の基準直流電圧１８を求める。
【００２１】そして、温度補正演算器１９が基準直流電
圧設定部１７から基準直流電圧１８を入力し、直流電圧
センサ２０から直流電圧計測値２１を入力して、電池冷
却水の温度を補正する補正値２２を演算する。また、温
度補正演算器１９では、燃料電池本体１の直流電圧計測
値２１が基準直流電圧１８よりも低下する場合には、直
流電圧計測値２１と基準直流電圧１８との偏差に定数を
乗算して補正値２２を求める。さらに、温度補正演算器
１９では偏差に定数を乗算した値に変化速度制限を付け
て演算している。
圧設定部１７から基準直流電圧１８を入力し、直流電圧
センサ２０から直流電圧計測値２１を入力して、電池冷
却水の温度を補正する補正値２２を演算する。また、温
度補正演算器１９では、燃料電池本体１の直流電圧計測
値２１が基準直流電圧１８よりも低下する場合には、直
流電圧計測値２１と基準直流電圧１８との偏差に定数を
乗算して補正値２２を求める。さらに、温度補正演算器
１９では偏差に定数を乗算した値に変化速度制限を付け
て演算している。
【００２２】さらに、加算器２３は、温度設定部１２か
ら設定温度１３Ａを、温度補正演算器１９から補正値２
２をそれぞれ入力し、両者を加算演算して補正済み設定
温度１３Ｂを求めて、これを演算器１５に出力する。最
後に、演算器１５が補正済み設定温度１３Ｂと、温度セ
ンサ７で計測された電池冷却水の温度計測値１４とを入
力し、温度計測値１４が補正済み設定温度１３Ｂに維持
されるように制御弁８に対する開度指令値１６を演算し
て、これを制御弁８に出力する。
ら設定温度１３Ａを、温度補正演算器１９から補正値２
２をそれぞれ入力し、両者を加算演算して補正済み設定
温度１３Ｂを求めて、これを演算器１５に出力する。最
後に、演算器１５が補正済み設定温度１３Ｂと、温度セ
ンサ７で計測された電池冷却水の温度計測値１４とを入
力し、温度計測値１４が補正済み設定温度１３Ｂに維持
されるように制御弁８に対する開度指令値１６を演算し
て、これを制御弁８に出力する。
【００２３】［効果］以上のような本実施の形態によれ
ば、温度設定部１２が設定した電池冷却水の設定温度１
３Ａを、温度補正装置２４が燃料電池本体１１の直流電
圧計測値２１の変化に応じて補正済み設定温度１３Ｂを
求めることができる。そのため、経時的変化により燃料
電池本体１の直流電圧特性が劣化して直流電圧計測値２
１が低下し、燃料電池本体１のトータルな発熱量が増大
する場合、これに対応して電池冷却水の温度を十分に下
げるといった温度設定の最適化を図ることができる。し
たがって、電池冷却水が燃料電池本体１の温度上昇を防
ぐことができ、燃料電池本体１における直流電圧の経時
的な低下を抑制する。これにより、燃料電池本体１の長
寿命化及び信頼性の向上を貢献することができる。
ば、温度設定部１２が設定した電池冷却水の設定温度１
３Ａを、温度補正装置２４が燃料電池本体１１の直流電
圧計測値２１の変化に応じて補正済み設定温度１３Ｂを
求めることができる。そのため、経時的変化により燃料
電池本体１の直流電圧特性が劣化して直流電圧計測値２
１が低下し、燃料電池本体１のトータルな発熱量が増大
する場合、これに対応して電池冷却水の温度を十分に下
げるといった温度設定の最適化を図ることができる。し
たがって、電池冷却水が燃料電池本体１の温度上昇を防
ぐことができ、燃料電池本体１における直流電圧の経時
的な低下を抑制する。これにより、燃料電池本体１の長
寿命化及び信頼性の向上を貢献することができる。
【００２４】また、本実施の形態では、燃料電池本体１
１の直流電圧計測値２１が経時変化により基準直流電圧
１８よりも低下してくれば、その偏差に定数を掛けて補
正値２２を演算するので、確実且つ迅速に補正値２２を
導くことができる。しかも、経時的な直流電圧低下以外
の要因によって直流電圧計測値２１が大きく変動した場
合には演算する際につけた変化速度制限が効力を発揮す
るため、補正値２２が急激に変化することはない。した
がって、電池冷却水の温度設定は安定した補正を実施す
ることができる。
１の直流電圧計測値２１が経時変化により基準直流電圧
１８よりも低下してくれば、その偏差に定数を掛けて補
正値２２を演算するので、確実且つ迅速に補正値２２を
導くことができる。しかも、経時的な直流電圧低下以外
の要因によって直流電圧計測値２１が大きく変動した場
合には演算する際につけた変化速度制限が効力を発揮す
るため、補正値２２が急激に変化することはない。した
がって、電池冷却水の温度設定は安定した補正を実施す
ることができる。
【００２５】（２）他の実施の形態 なお、本発明は以上のような実施の形態に限定されるも
のではなく、例えば、電池冷却水温度制御を電池冷却水
入口クーラ６の上流にある制御弁８の代わりに気水分離
器４で分離される蒸気の系外への放出弁により行う実施
の形態や、温度センサ７により気水分離器４での電池冷
却水温度を計測するのではなく、燃料電池本体１の入口
ラインもしくは出口ラインの電池冷却水温度を計測し
て、これに基づいて温度制御を行う実施の形態なども包
含する。
のではなく、例えば、電池冷却水温度制御を電池冷却水
入口クーラ６の上流にある制御弁８の代わりに気水分離
器４で分離される蒸気の系外への放出弁により行う実施
の形態や、温度センサ７により気水分離器４での電池冷
却水温度を計測するのではなく、燃料電池本体１の入口
ラインもしくは出口ラインの電池冷却水温度を計測し
て、これに基づいて温度制御を行う実施の形態なども包
含する。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の燃料電池
発電システムによれば、電池冷却水の設定温度を燃料電
池本体の直流電圧の変化に応じて補正することにより、
燃料電池本体における電気変換効率の経時的な低下に対
応して電池冷却水の温度設定の最適化を図り、燃料電池
本体の長寿命化及び信頼性の向上を貢献することができ
た。
発電システムによれば、電池冷却水の設定温度を燃料電
池本体の直流電圧の変化に応じて補正することにより、
燃料電池本体における電気変換効率の経時的な低下に対
応して電池冷却水の温度設定の最適化を図り、燃料電池
本体の長寿命化及び信頼性の向上を貢献することができ
た。
【図１】本発明の代表的な実施の形態における電池冷却
水温度制御を説明するための構成図。
水温度制御を説明するための構成図。
【図２】一般的な燃料電池発電システムの構成図。
【図３】従来の燃料電池発電システムにおける電池冷却
水温度制御を説明するための構成図。
水温度制御を説明するための構成図。
１…燃料電池本体 ２…電池冷却水循環系 ３…燃料・空気供給系 ４…気水分離器 ５…循環ポンプ ６…電池冷却水入口クーラ ７…温度センサ ８…制御弁 ９…温度制御装置 １０…直流電流センサ １１…直流電流計測値 １２…温度設定部 １３Ａ…設定温度 １３Ｂ…補正済み設定温度 １４…計測温度 １５…演算器 １６…開度指令 １７…基準直流電圧設定部 １８…基準直流電圧 １９…温度補正演算器 ２０…直流電圧センサ ２１…直流電圧計測値 ２２…補正値 ２３…加算器
Claims (4)
- 【請求項１】 燃料と酸化剤とを電気化学的に反応させ
て電力を得る燃料電池本体と、この燃料電池本体に電池
冷却水を循環させる電池冷却水循環系とが設けられた燃
料電池発電システムにおいて、 前記燃料電池本体の直流電流に基づいて前記電池冷却水
の温度を設定する温度設定手段と、前記燃料電池本体の
直流電圧の変化に応じて前記電池冷却水の温度を補正す
る温度補正手段とが設けられたことを特徴とする燃料電
池発電システム。 - 【請求項２】 前記温度補正手段には、前記燃料電池本
体の直流電流に基づいて前記燃料電池本体の基準直流電
圧を設定する基準直流電圧設定部と、前記燃料電池本体
の直流電圧及び前記基準直流電圧に基づいて電池冷却水
の温度への補正値を演算する温度補正演算器とが設けら
れたことを特徴とする請求項１記載の燃料電池発電シス
テム。 - 【請求項３】 前記燃料電池本体の直流電圧が前記基準
直流電圧よりも低下するとき、前記直流電圧と前記基準
直流電圧との偏差に定数を掛けて前記補正値を演算する
ように前記温度補正演算器が構成されたことを特徴とす
る請求項２記載の燃料電池発電システム。 - 【請求項４】 前記燃料電池本体の直流電圧が前記基準
直流電圧よりも低下するとき、前記直流電圧と前記基準
直流電圧との偏差に定数を乗算して求めた値に変化速度
制限を付けて前記補正値を演算するように前記温度補正
演算器が構成されたことを特徴とする請求項２記載の燃
料電池発電システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10245754A JP2000077085A (ja) | 1998-08-31 | 1998-08-31 | 燃料電池発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10245754A JP2000077085A (ja) | 1998-08-31 | 1998-08-31 | 燃料電池発電システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000077085A true JP2000077085A (ja) | 2000-03-14 |
Family
ID=17138310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10245754A Pending JP2000077085A (ja) | 1998-08-31 | 1998-08-31 | 燃料電池発電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000077085A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101558750B1 (ko) | 2014-03-24 | 2015-10-08 | 현대자동차주식회사 | 연료전지의 출력 회복 시스템 및 방법 |
-
1998
- 1998-08-31 JP JP10245754A patent/JP2000077085A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101558750B1 (ko) | 2014-03-24 | 2015-10-08 | 현대자동차주식회사 | 연료전지의 출력 회복 시스템 및 방법 |
| US9831515B2 (en) | 2014-03-24 | 2017-11-28 | Hyundai Motor Company | System and method for recovering output of fuel cell |
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