JP2002083622A - Fuel cell system - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、水素と酸素との化
学反応により電気エネルギーを発生させる燃料電池から
なる燃料電池システムに関するもので、車両、船舶及び
ポータブル発電器等の移動体に適用して有効である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel cell system comprising a fuel cell which generates electric energy by a chemical reaction between hydrogen and oxygen, and is applied to a moving body such as a vehicle, a ship and a portable generator. It is valid.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、水素と酸素（空気）との化学
反応を利用して発電を行う燃料電池を備え、負荷に電力
を供給する燃料電池システムが知られている。燃料電池
では、発電時の化学反応により発電量に応じて発熱が生
じる。このため、燃料電池システムでは、一般的に発電
時に発生する熱のほとんどを、冷却水等の熱媒体を介し
てラジエータ（冷却手段）により大気に放出している。2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a fuel cell system including a fuel cell for generating electric power by utilizing a chemical reaction between hydrogen and oxygen (air) and supplying electric power to a load. In a fuel cell, heat is generated according to the amount of power generation due to a chemical reaction during power generation. For this reason, in a fuel cell system, generally, most of the heat generated during power generation is released to the atmosphere by a radiator (cooling means) via a heat medium such as cooling water.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところが、負荷の要求
電力量が大きい場合に、それに応じて燃料電池の発電量
を大きくすると、燃料電池の発熱量がラジエータの冷却
能力を上回る場合がある。このような場合には、燃料電
池が必要以上に過熱されることで、出力電圧の降下や高
分子膜の変性、さらには燃料電池の破壊といった不具合
が生じる。However, if the amount of power required by the load is large and the amount of power generated by the fuel cell is increased accordingly, the amount of heat generated by the fuel cell may exceed the cooling capacity of the radiator. In such a case, the fuel cell is overheated more than necessary, which causes problems such as a drop in output voltage, denaturation of the polymer film, and destruction of the fuel cell.
【０００４】このような燃料電池の過熱防止を目的とし
たものとして、特開平１０−７４５３３号公報記載の燃
料電池システムがある。このシステムでは高負荷走行時
にモータへの電力供給を制限して、２次電池を再充電す
ることに主眼が置かれている。このため、燃料電池に過
熱による不具合が発生しない範囲で最大能力を発揮させ
るようにはなっておらず、燃料電池と２次電池の能力を
最大限に生かして車両の走行要求負荷を出力させる効果
は得られない。A fuel cell system disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-74533 is aimed at preventing such overheating of the fuel cell. This system focuses on recharging the secondary battery by limiting the power supply to the motor during high-load running. For this reason, the fuel cell does not exhibit the maximum capacity in a range where the failure due to overheating does not occur, and the effect of outputting the traveling demand load of the vehicle by maximizing the capacity of the fuel cell and the secondary battery. Cannot be obtained.
【０００５】本発明は、上記問題点に鑑み、燃料電池の
発熱量が冷却手段の冷却能力を超える場合に、燃料電池
を過熱から保護しつつ、燃料電池の能力を最大限に発揮
させることが可能な燃料電池システムを提供することを
目的とする。The present invention has been made in view of the above-described problems, and when the calorific value of a fuel cell exceeds the cooling capacity of the cooling means, it is possible to maximize the performance of the fuel cell while protecting the fuel cell from overheating. It is an object to provide a possible fuel cell system.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、水素と酸素の供給により
電力を発生し、発電量に応じて発熱する燃料電池（１
０）を備え、負荷（３０）に電力を供給する燃料電池シ
ステムであって、燃料電池（１０）を冷却する冷却手段
（２０）と、冷却手段（２０）の冷却能力（Ｑ）を検出
する冷却能力検出手段（２２〜２４）とを備え、燃料電
池（１０）の発熱量が、冷却能力検出手段（２２〜２
４）により検出した冷却手段（２０）の冷却能力（Ｑ）
を超える場合には、燃料電池（１０）の発電量を、燃料
電池（１０）の発熱量が冷却能力（Ｑ）を超えない範囲
における最大発電量以下となるように調整することを特
徴としている。In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 provides a fuel cell (1) that generates electric power by supplying hydrogen and oxygen and generates heat in accordance with the amount of power generation.
0), which supplies electric power to a load (30), and detects a cooling means (20) for cooling the fuel cell (10) and a cooling capacity (Q) of the cooling means (20). Cooling capacity detecting means (22 to 24), and the amount of heat generated by the fuel cell (10) is determined by the cooling capacity detecting means (22 to 2).
Cooling capacity (Q) of cooling means (20) detected by 4)
When the fuel cell (10) exceeds the cooling capacity (Q), the power generation of the fuel cell (10) is adjusted to be equal to or less than the maximum power generation in a range where the heat generation of the fuel cell (10) does not exceed the cooling capacity (Q). .
【０００７】このように、燃料電池（１０）の発熱量が
冷却手段（２０）の冷却量を上回る場合に、冷却手段
（２０）の冷却能力の範囲内で燃料電池（１０）に最大
限の電力を出力させることで、燃料電池（１０）を過熱
による不具合の発生を防止できるとともに、２次電池
（３２）の負担を軽減することができ、長時間、負荷の
要求出力を出すことが可能となる。As described above, when the amount of heat generated by the fuel cell (10) exceeds the amount of cooling by the cooling means (20), the fuel cell (10) has the maximum amount of heat within the range of the cooling capacity of the cooling means (20). By outputting the electric power, it is possible to prevent the occurrence of troubles due to overheating of the fuel cell (10), to reduce the burden on the secondary battery (32), and to output the required load for a long time. Becomes
【０００８】また、請求項２に記載の発明のように、燃
料電池（１０）の温度（Ｔｆｃ）を検出する燃料電池温
度検出手段（１３）を備え、燃料電池温度検出手段（１
３）により検出した燃料電池（１０）の温度（Ｔｆｃ）
が所定許容温度（Ｔｓ１）を超えている場合に、燃料電
池（１０）の発熱量が冷却手段（２０）の冷却能力
（Ｑ）を超えていると判定することができる。The fuel cell temperature detecting means (13) for detecting the temperature (Tfc) of the fuel cell (10) is provided as in the invention according to claim 2.
Temperature (Tfc) of fuel cell (10) detected by 3)
If the temperature exceeds the predetermined allowable temperature (Ts1), it can be determined that the heat generation amount of the fuel cell (10) exceeds the cooling capacity (Q) of the cooling means (20).
【０００９】また、請求項３に記載の発明では、燃料電
池（１０）と並行に接続された２次電池（３２）を備
え、負荷（３０）の要求電力量が最大発電量を超える場
合には、負荷（３０）の要求電力量に対して最大発電量
で不足する電力量を、２次電池（３２）から負荷（３
０）に供給することを特徴としている。According to a third aspect of the present invention, there is provided a secondary battery (32) connected in parallel with the fuel cell (10), and when the required power amount of the load (30) exceeds the maximum power generation amount. Indicates the amount of power shortage at the maximum power generation amount with respect to the required power amount of the load (30) from the secondary battery (32) to the load (3
0).
【００１０】このように２次電池からも電力供給を行う
ことで、燃料電池単体で高出力を出す場合に比べ、燃料
電池（１０）の発熱量が減少するため、例えば燃料電池
システムを車両に搭載する場合に、搭載スペースの制約
から小型な冷却システムを搭載する場合であっても、燃
料電池（１０）を過熱により破壊させることなく、負荷
要求出力を出すことが可能となる。By supplying power from the secondary battery in this way, the amount of heat generated by the fuel cell (10) is reduced as compared with the case where the fuel cell alone produces a high output. In the case where the fuel cell (10) is mounted, even if a small cooling system is mounted due to the restriction of the mounting space, it is possible to output the required load without destroying the fuel cell (10) by overheating.
【００１１】また、請求項４に記載の発明のように、最
大発電量は、冷却手段（２０）の冷却能力（Ｑ）と、燃
料電池（１０）の発熱量と、燃料電池（１０）の発電量
との関係を予め定めたマップに基づいて定めることがで
きる。[0011] As described in the fourth aspect of the invention, the maximum power generation amount is determined by the cooling capacity (Q) of the cooling means (20), the heat generation amount of the fuel cell (10), and the heat generation amount of the fuel cell (10). The relationship with the power generation amount can be determined based on a predetermined map.
【００１２】また、請求項５に記載の発明のように、燃
料電池（１０）の発電量の調整は、燃料電池（１０）へ
の水素の供給量を調整することにより行うことができ、
さらに、請求項６に記載の発明のように、燃料電池（１
０）への酸素の供給量を調整することにより行うことが
できる。Further, as in the invention according to claim 5, the power generation amount of the fuel cell (10) can be adjusted by adjusting the supply amount of hydrogen to the fuel cell (10).
Further, according to the invention described in claim 6, the fuel cell (1)
It can be performed by adjusting the supply amount of oxygen to 0).
【００１３】また、請求項７に記載の発明のように、冷
却手段の冷却能力（Ｑ）は、下記数式According to the present invention, the cooling capacity (Q) of the cooling means is expressed by the following equation.
【００１４】[0014]
【数２】Ｑ＝ρ×Ｃｐ×Ｆ（Ｔｏｕｔ−Ｔｉｎ） （但し、ρ：熱媒体密度、Ｃｐ：熱媒体比熱、Ｆ：熱媒
体流量、Ｔｏｕｔ：出口側熱媒体温度、Ｔｉｎ：入口側
熱媒体温度）により算出することができる。## EQU2 ## Q = ρ × Cp × F (Tout−Tin) (where, ρ: heat medium density, Cp: heat medium specific heat, F: heat medium flow rate, Tout: outlet side heat medium temperature, Tin: inlet side heat) (Medium temperature).
【００１５】また、請求項８に記載の発明では、冷却手
段（２０）の冷却能力（Ｑ）に基づいて、燃料電池（１
０）の発電量の制御を行う制御部（４０）を備えている
ことを特徴としている。制御部（４０）には、入口側熱
媒体温度Ｔｉｎ、出口側熱媒体温度Ｔｏｕｔ、熱媒体流
量Ｆが入力され、制御部（４０）はこれらに基づいて冷
却手段（２０）の冷却能力（Ｑ）、冷却手段（２０）で
冷却可能な範囲における燃料電池（１０）の最大発電
量、燃料電池（１０）への必要燃料供給量の算出を行
う。In the invention according to claim 8, the fuel cell (1) is based on the cooling capacity (Q) of the cooling means (20).
It is characterized by including a control unit (40) for controlling the power generation amount of 0). The control unit (40) receives the inlet-side heat medium temperature Tin, the outlet-side heat medium temperature Tout, and the heat medium flow rate F, and the control unit (40) uses the cooling capacity (Q) of the cooling means (20) based on these. ), The maximum power generation amount of the fuel cell (10) within the range that can be cooled by the cooling means (20), and the required fuel supply amount to the fuel cell (10) are calculated.
【００１６】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すも
のである。The reference numerals in parentheses of the above means indicate the correspondence with specific means described in the embodiments described later.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した実施形態
を図１〜図８に基づいて説明する。本実施形態は、本発
明の燃料電池システムを電気自動車に適用したものであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment to which the present invention is applied will be described below with reference to FIGS. In the present embodiment, the fuel cell system of the present invention is applied to an electric vehicle.
【００１８】図１は、本実施形態の燃料電池システムの
全体構成を示している。図１に示すように、本実施形態
の燃料電池システムには、燃料電池（ＦＣスタック）１
０、ラジエータ（冷却手段）２０、車両駆動用モータ
（負荷）３０、制御部４０等が設けられている。FIG. 1 shows the overall configuration of the fuel cell system according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, a fuel cell (FC stack) 1
0, a radiator (cooling means) 20, a vehicle driving motor (load) 30, a control unit 40, and the like.
【００１９】ＦＣスタック１０は、固体高分子電解質型
の燃料電池であり、基本単位となるセルを複数積層した
スタック構造となっている。ＦＣスタック１０の負極側
には水素供給制御部１１より水素が供給され、正極側に
はエア供給制御部１２より空気（酸素）が供給されるよ
うに構成されている。ＦＣスタック１０では、水素と酸
素との化学反応により電気エネルギが発生し、同時に発
熱が起こる。ＦＣスタック１０には、ＦＣスタック１０
の温度（発熱量）Ｔｆｃを検出するための温度センサ
（燃料電池温度検出手段）１３が設けられており、セン
サ信号を制御部４０に出力する。The FC stack 10 is a solid polymer electrolyte type fuel cell and has a stack structure in which a plurality of cells serving as basic units are stacked. The hydrogen supply control unit 11 supplies hydrogen to the negative electrode side of the FC stack 10, and air (oxygen) is supplied to the positive electrode side from the air supply control unit 12. In the FC stack 10, electric energy is generated by a chemical reaction between hydrogen and oxygen, and heat is generated at the same time. The FC stack 10 includes the FC stack 10
A temperature sensor (fuel cell temperature detecting means) 13 for detecting the temperature (heat generation amount) Tfc of the sensor is provided, and outputs a sensor signal to the control unit 40.
【００２０】ラジエータ２０は、空冷用ファン２１が設
けられた空冷式の熱交換器である。ＦＣスタック１０と
ラジエータ２０との間には冷却水が循環しており、ＦＣ
スタック１０にて発生した熱は、冷却水を介してラジエ
ータ２０にて大気中に放出される。ラジエータ２０の冷
却水入口側にはラジエータ入口側における冷却水温度Ｔ
ｉｎを検出する入口温度センサ（入口温度検出手段）２
２、冷却水出口側にはラジエータ出口側における冷却水
温度Ｔｏｕｔを検出する出口温度センサ（出口温度検出
手段）２３が設けられている。出口温度センサ２２の下
流側には、ラジエータ２０を通過する冷却水流量Ｆを測
定する流量計（流量検出手段）２４が設けられている。
温度センサ２２、２３および流量計２４は、それぞれの
センサ信号を制御部４０に出力する。The radiator 20 is an air-cooled heat exchanger provided with an air-cooling fan 21. Cooling water is circulating between the FC stack 10 and the radiator 20,
The heat generated in the stack 10 is released to the atmosphere by the radiator 20 via the cooling water. The cooling water inlet side of the radiator 20 has a cooling water temperature T at the radiator inlet side.
Inlet temperature sensor (inlet temperature detecting means) 2 for detecting in
2. On the cooling water outlet side, an outlet temperature sensor (outlet temperature detecting means) 23 for detecting the cooling water temperature Tout at the radiator outlet side is provided. On the downstream side of the outlet temperature sensor 22, a flow meter (flow rate detecting means) 24 for measuring the flow rate F of the cooling water passing through the radiator 20 is provided.
The temperature sensors 22 and 23 and the flow meter 24 output respective sensor signals to the control unit 40.
【００２１】さらに、本実施形態の燃料電池システムの
冷却系には、冷却水を必要に応じてラジエータ２０をバ
イパスさせるための温調バルブ２５と、燃料電池１０と
ラジエータ２０に冷却水を循環させるためのウォータポ
ンプ２６が設けられている。Further, in the cooling system of the fuel cell system of the present embodiment, a temperature control valve 25 for allowing the cooling water to bypass the radiator 20 as necessary, and circulating the cooling water to the fuel cell 10 and the radiator 20. A water pump 26 is provided.
【００２２】ＦＣスタックにて発生した電力は、インバ
ータ３１を介してモータ３０に供給され、モータ３０は
車輪駆動力を発生させる。また、本実施形態の燃料電池
システムでは、バッテリ（２次電池）３２がＦＣスタッ
ク１０と並列に接続されており、ＦＣスタック１０とと
もにバッテリ３２からもモータ３０に電力を供給するよ
うに構成されている。バッテリ３２としては、例えば一
般的な鉛蓄電池を用いることができる。バッテリ３２に
は、バッテリ３２の充電量（ＳＯＣ）を検出するＳＯＣ
センサ（図示せず）が設けられており、制御部４０にＳ
ＯＣ信号を出力する。The electric power generated by the FC stack is supplied to a motor 30 via an inverter 31, and the motor 30 generates a wheel driving force. In the fuel cell system of the present embodiment, a battery (secondary battery) 32 is connected in parallel with the FC stack 10, and is configured to supply power to the motor 30 from the battery 32 together with the FC stack 10. I have. As the battery 32, for example, a general lead storage battery can be used. The battery 32 has an SOC that detects the state of charge (SOC) of the battery 32.
A sensor (not shown) is provided.
An OC signal is output.
【００２３】ＦＣスタック１０とバッテリ３２とを並列
に接続してモータ３０に電力供給する場合、両者の電位
を等しくする必要がある。そこで、本実施形態ではＦＣ
スタック１０側に電圧変換を行うＤＣ／ＤＣコンバータ
３３を設け、ＦＣスタック１０の電圧がバッテリ３２と
同じ電圧になるように、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３にて
電圧変換を行っている。このような構成により、ＦＣス
タック１０とバッテリ３２とで、モータ３０への電力供
給分担を行うことができる。なお、ＤＣ／ＤＣコンバー
タ３３はバッテリ３２側に設けてもよい。When power is supplied to the motor 30 by connecting the FC stack 10 and the battery 32 in parallel, it is necessary to equalize the potentials of the two. Therefore, in this embodiment, FC
A DC / DC converter 33 for performing voltage conversion is provided on the stack 10 side, and the DC / DC converter 33 performs voltage conversion so that the voltage of the FC stack 10 becomes the same voltage as the battery 32. With such a configuration, the power supply to the motor 30 can be shared between the FC stack 10 and the battery 32. Note that the DC / DC converter 33 may be provided on the battery 32 side.
【００２４】本実施形態の燃料電池システムには、各種
制御を行う制御部４０が設けられている。制御部４０に
は、ラジエータ入口温度Ｔｉｎ、ラジエータ出口温度Ｔ
ｏｕｔ、ラジエータを通過する冷却水流量Ｆ、ＦＣスタ
ック温度Ｔｆｃ、ＳＯＣ信号、走行要求電力信号が入力
され、水素供給制御部１１、エア供給制御部１２、ＤＣ
／ＤＣコンバータ３３に制御信号を出力するように構成
されている。走行要求電力は、車両を走行させるために
モータ３０が要求とする電力（車両要求出力）であっ
て、運転者によって操作されるアクセル（図示せず）の
開度を検出することで得られる。The fuel cell system of the present embodiment is provided with a control unit 40 for performing various controls. The control unit 40 includes a radiator inlet temperature Tin and a radiator outlet temperature T
out, the cooling water flow rate F passing through the radiator, the FC stack temperature Tfc, the SOC signal, and the traveling required power signal are input, and the hydrogen supply control unit 11, the air supply control unit 12, the DC
It is configured to output a control signal to the / DC converter 33. The required travel power is power (vehicle required output) required by the motor 30 to drive the vehicle, and is obtained by detecting an opening of an accelerator (not shown) operated by the driver.
【００２５】次に、上記構成の燃料電池システムの作動
を説明する。Next, the operation of the fuel cell system having the above configuration will be described.
【００２６】図２は燃料電池システムの全体的な作動を
示すフローチャートである。まず、車両要求出力等に基
づいてＦＣスタック１０に要求される出力を算出する
（ステップＳ１００）。次に、ラジエータ２０の冷却能
力を算出し、これに基づいて、過熱による不具合が発生
しない範囲でのＦＣスタック１０の最大出力（ＦＣスタ
ック可能出力）を算出する（ステップＳ２００）。次
に、ＦＣスタック１０とバッテリ３２とのモータ３０へ
の電力分担を算出し、これに基づいて制御部４０はＦＣ
スタック１０とバッテリ３２からモータ３０に電力を供
給するように制御を行う（ステップＳ３００）。次に、
バッテリ３２の充電量ＳＯＣが、バッテリの最低充電量
ＳＯＣｍｉｎを下回っているか否かを判定し、下回って
いない場合には、本制御を繰り返し、下回っている場合
にはバッテリ３２の充電量が十分でないと判断して本制
御を終了する（ステップＳ４００）。バッテリの最低充
電量ＳＯＣｍｉｎとは、これ以下に充電量が低下すると
バッテリ３２の性能低下が生じる充電量である。FIG. 2 is a flowchart showing the overall operation of the fuel cell system. First, the required output of the FC stack 10 is calculated based on the required vehicle output and the like (step S100). Next, the cooling capacity of the radiator 20 is calculated, and based on the calculated cooling capacity, the maximum output of the FC stack 10 (FC stackable output) within a range in which a failure due to overheating does not occur (step S200). Next, the control unit 40 calculates the electric power sharing between the FC stack 10 and the battery 32 to the motor 30, and based on this, the control unit 40
Control is performed so that electric power is supplied from the stack 10 and the battery 32 to the motor 30 (step S300). next,
It is determined whether the state of charge SOC of the battery 32 is lower than the minimum state of charge SOCmin of the battery. If not, the control is repeated. If the state of charge is lower, the charge amount of the battery 32 is not sufficient. And terminates the control (step S400). The minimum charge amount SOCmin of the battery is a charge amount at which the performance of the battery 32 decreases when the charge amount decreases below this.
【００２７】以下、上記図２に基づいて説明した各ステ
ップＳ１００〜Ｓ４００の内容を詳細に説明する。Hereinafter, the contents of steps S100 to S400 described with reference to FIG. 2 will be described in detail.
【００２８】図３は、ＦＣスタック１０に要求される出
力の算出手順を示すフローチャートである。まず、アク
セル開度（走行要求電力信号）より車両要求出力を得る
（ステップＳ１１０）。次に、バッテリＳＯＣ補正出力
を算出する（ステップＳ１２０）。バッテリＳＯＣ補正
出力は、バッテリ３２の充電量ＳＯＣを充電目標値（例
えば完全充電状態の８０％）ＳＯＣiniにするために必
要とされる出力であり、次の数式で得られる。但し、
Ｋ：比例ゲインとする。FIG. 3 is a flowchart showing a procedure for calculating an output required of the FC stack 10. First, a vehicle required output is obtained from the accelerator opening (traveling required power signal) (step S110). Next, a battery SOC correction output is calculated (step S120). The battery SOC correction output is an output required for setting the state of charge SOC of the battery 32 to a charge target value (for example, 80% of the fully charged state) SOC ini , and is obtained by the following equation. However,
K: Proportional gain.
【００２９】[0029]
【数３】 バッテリＳＯＣ補正出力＝Ｋ（ＳＯＣ−ＳＯＣini） 次に、ＦＣスタック１０に要求される出力を、車両要求
出力にバッテリＳＯＣ補正出力を加えて算出する（ステ
ップＳ１３０）。## EQU00003 ## Battery SOC corrected output = K (SOC-SOC ini ) Next, the output required for the FC stack 10 is calculated by adding the battery SOC corrected output to the vehicle required output (step S130).
【００３０】図４は、ＦＣスタック可能出力の算出手順
を示すフローチャートである。まず、ＦＣスタック１０
の発熱量が、ラジエータ２０の冷却能力を超えているか
否かを判定する。具体的には、ＦＣスタック温度Ｔｆｃ
が第１所定許容温度Ｔｓ１を超えているか否かを判定す
る（ステップＳ２１０）。第１所定許容温度Ｔｓ１は、
これを超えるとＦＣスタック１０に過熱による不具合が
発生する温度であり、ＦＣスタック１０の種類等に応じ
て適宜設定される。ＦＣスタック温度Ｔｆｃが第１所定
許容温度Ｔｓ１を超えている場合には、ＦＣスタック１
０の保護を行う制御が必要であり、ＦＣスタック保護制
御フラグを１にセットする（ステップＳ２２０）。一
方、超えていない場合には、ＦＣスタック１０の保護を
行う制御が不要であり、ＦＣスタック保護制御フラグを
０にセットする（ステップＳ２３０）。FIG. 4 is a flowchart showing a procedure for calculating the FC stackable output. First, FC stack 10
It is determined whether or not the heat generation amount exceeds the cooling capacity of the radiator 20. Specifically, the FC stack temperature Tfc
Is higher than a first predetermined allowable temperature Ts1 (step S210). The first predetermined allowable temperature Ts1 is:
If it exceeds this, it is a temperature at which a problem occurs due to overheating of the FC stack 10 and is appropriately set according to the type of the FC stack 10 and the like. If the FC stack temperature Tfc exceeds the first predetermined allowable temperature Ts1, the FC stack 1
Control for protecting 0 is necessary, and the FC stack protection control flag is set to 1 (step S220). On the other hand, if not exceeded, the control for protecting the FC stack 10 is unnecessary, and the FC stack protection control flag is set to 0 (step S230).
【００３１】ＦＣスタック保護制御が必要でない場合に
は、ＦＣスタック１０の可能出力を、ＦＣスタック１０
の要求出力とする（ステップＳ２５０）。ＦＣスタック
保護制御が必要である場合には、ラジエータ２０の放熱
量（冷却能力）を算出し（ステップＳ２６０）、後述す
るラジエータ冷却能力、ＦＣスタック発熱量、ＦＣスタ
ック出力の関係を予め定めたマップに基づいてＦＣスタ
ック１０の可能出力を決定する（ステップＳ２７０）。When the FC stack protection control is not required, the possible output of the FC stack 10 is
(Step S250). If the FC stack protection control is required, the amount of heat radiation (cooling capacity) of the radiator 20 is calculated (step S260), and a relationship between a radiator cooling capacity, an FC stack heat generation amount, and an FC stack output, which will be described later, is determined in advance. The possible output of the FC stack 10 is determined on the basis of (step S270).
【００３２】図５は、ラジエータ冷却能力（可能放熱
量）の算出手順を示すフローチャートである。まず、温
度センサ２２、２３により、ラジエータの入口温度Ｔｉ
ｎと出口温度Ｔｏｕｔを検出し（ステップＳ２５１）、
流量計２４により、ラジエータ２０を通過する冷却水流
量Ｆを検出する（ステップＳ２５２）。そして、ラジエ
ータ１０の放熱量（冷却量）Ｑを次の数式で算出する
（ステップＳ２５３）。FIG. 5 is a flowchart showing a procedure for calculating the radiator cooling capacity (a possible heat release amount). First, the temperature sensors 22 and 23 detect the inlet temperature Ti of the radiator.
n and the outlet temperature Tout are detected (step S251),
The flow meter 24 detects the flow rate F of the cooling water passing through the radiator 20 (step S252). Then, the heat radiation amount (cooling amount) Q of the radiator 10 is calculated by the following equation (step S253).
【００３３】[0033]
【数４】Ｑ＝ρ×Ｃｐ×Ｆ（Ｔｏｕｔ−Ｔｉｎ） 但し、ρ：冷却水密度、Ｃｐ：冷却水比熱、Ｆ：冷却水
流量、Ｔｏｕｔ：ラジエータ出口温度、Ｔｉｎ：ラジエ
ータ入口温度とする。Q = ρ × Cp × F (Tout−Tin) where ρ: cooling water density, Cp: cooling water specific heat, F: cooling water flow rate, Tout: radiator outlet temperature, Tin: radiator inlet temperature.
【００３４】図６（ａ）（ｂ）は、ＦＣスタック１０の
出力と発熱量との関係、ＦＣスタック１０の発熱量とラ
ジエータ２０の冷却能力との関係を示すマップであり、
制御部４０に記憶されている。図６（ａ）中実線および
図６（ｂ）で示すように、ＦＣスタック１０の発熱量は
出力に応じて増加する。また、図６（ａ）中破線で示す
ように、ラジエータ２０の冷却能力は、ＦＣスタック１
０を確実に冷却するために、ＦＣスタック１０の発熱量
に対して若干の余裕を見込んで設定されている。例え
ば、ラジエータ２０の冷却能力が５０ｋｗである場合に
は、ラジエータ２０で冷却可能なＦＣスタック１０の発
熱量は４７．９ｋｗであり、このときのＦＣスタック可
能出力は５０ｋｗとなる。このマップに基づいて、ステ
ップＳ２５３にて算出したラジエータ冷却量Ｑから、Ｆ
Ｃスタック可能出力を求めることができる。FIGS. 6A and 6B are maps showing the relationship between the output of the FC stack 10 and the heat value, and the relationship between the heat value of the FC stack 10 and the cooling capacity of the radiator 20.
It is stored in the control unit 40. As shown by the solid line in FIG. 6 (a) and FIG. 6 (b), the calorific value of the FC stack 10 increases according to the output. As shown by the broken line in FIG. 6A, the cooling capacity of the radiator 20 depends on the FC stack 1
In order to reliably cool 0, the heat generation amount of the FC stack 10 is set with some allowance. For example, when the cooling capacity of the radiator 20 is 50 kW, the calorific value of the FC stack 10 that can be cooled by the radiator 20 is 47.9 kW, and the FC stackable output at this time is 50 kW. Based on the radiator cooling amount Q calculated in step S253 based on this map,
A C stackable output can be determined.
【００３５】図７は、ＦＣスタック１０とバッテリ３２
との電力分担の算出手順を示すフローチャートである。
まず、ＦＣスタック１０の予定出力を、上記ステップＳ
２５０、Ｓ２７０で決定したＦＣスタック可能出力とす
る（ステップＳ３０１）。次に、上記ステップＳ１１０
の車両要求出力に対してステップＳ３０１のＦＣスタッ
ク１０の予定出力で足りない出力分を、バッテリ３２の
予定出力として決定する（ステップＳ３０２）。FIG. 7 shows the FC stack 10 and the battery 32
4 is a flowchart showing a procedure for calculating the power sharing between the two.
First, the expected output of the FC stack 10 is calculated in step S
250, the FC stackable output determined in S270 is set (step S301). Next, the above step S110
The required output of the FC stack 10 in Step S301 with respect to the vehicle required output is determined as the scheduled output of the battery 32 (Step S302).
【００３６】これにより、ＦＣスタック１０とバッテリ
３２によるモータ３０への電力分担を算出することがで
きる。そして、後述のようにＦＣスタック予定出力を得
るために必要な水素量ｎH2と酸素量ｎO2を算出し、ＦＣ
スタック１０に必要水素量ｎ H2および必要酸素量ｎO2を
供給するように、水素供給制御部１１およびエア供給制
御部１２の制御を行う。また、ＦＣスタック１０とバッ
テリ３２の電力分担に基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ
３３の制御を行う。Thus, the FC stack 10 and the battery
It is possible to calculate the power distribution to the motor 30 by the
Wear. Then, the FC stack scheduled output is obtained as described later.
Amount of hydrogen required forH2And oxygen amount nO2And calculate FC
Required hydrogen amount n for stack 10 H2And required oxygen amount nO2To
The hydrogen supply control unit 11 and the air supply control
The controller 12 is controlled. In addition, the FC stack 10
DC / DC converter based on electric power sharing of cell 32
33 is controlled.
【００３７】ここで、ＦＣスタック１０の予定出力に対
して必要な水素量ｎH2と酸素量ｎO2の算出について説明
する。図８は、ＦＣスタック１０を構成する各セルの出
力と電流Ｉｒｅｑとの関係を示すマップである。まず、
このマップに基づいてＦＣスタック１０の予定出力に対
する電流Ｉｒｅｑを算出する。次に、電流Ｉｒｅｑを出
力するために必要な水素量ｎH2（モル／ｓ）および酸素
量ｎO2（モル／ｓ）の算出する。ＦＣスタック１０を構
成する各セルでは、以下の化学反応が起こり電流が発生
する。Here, the calculation of the amount of hydrogen n H2 and the amount of oxygen no 02 required for the expected output of the FC stack 10 will be described. FIG. 8 is a map showing the relationship between the output of each cell constituting the FC stack 10 and the current Ireq. First,
Based on this map, the current Ireq for the expected output of the FC stack 10 is calculated. Next, the amount of hydrogen n H2 (mol / s) and the amount of oxygen n O2 (mol / s) required to output the current Ireq are calculated. In each of the cells constituting the FC stack 10, the following chemical reaction occurs to generate an electric current.
【００３８】（負極側）Ｈ2＋２ｅ-→２Ｈ+ （正極側）２Ｈ+＋１／２Ｏ2 ＋２ｅ-→Ｈ2Ｏ そして、ＦＣスタック１０の各セルでは、水素１モル／
ｓ、酸素０．５モル／ｓから取り出せる電流は２×９６
５００Ａであり、これにセルの積層数を乗じた値がＦＣ
スタック１０全体から取り出せる電流である。従って、
電流Ｉｒｅｑを出力するために必要な水素量ｎH2（モル
／ｓ）および酸素量ｎO2（モル／ｓ）は、以下の数式か
ら求めることができる。但し、λH2：水素過剰率、
λO2：酸素過剰率とする。(Negative electrode side) H 2 + 2e − → 2H + (positive electrode side) 2H + + 1 / 2O 2 + 2e − → H 2 O Then, in each cell of the FC stack 10, 1 mole of hydrogen /
s, the current that can be extracted from oxygen 0.5 mol / s is 2 × 96
500A, and the value obtained by multiplying this by the number of stacked cells is FCA
This is a current that can be extracted from the entire stack 10. Therefore,
The amount of hydrogen n H2 (mol / s) and the amount of oxygen n O2 (mol / s) required to output the current Ireq can be obtained from the following equations. Where λ H2 is a hydrogen excess ratio,
λ O2 : oxygen excess ratio.
【００３９】[0039]
【数５】 ２×９６５００×（ｎH2／λH2）＝Ｉｒｅｑ2 × 96500 × (n H2 / λ H2 ) = Ireq
【００４０】[0040]
【数６】 ２×９６５００×２×（ｎO2／λO2）＝Ｉｒｅｑ従っ
て、2 × 96500 × 2 × (n O2 / λ O2 ) = Ireq
【００４１】[0041]
【数７】 ｎH2＝（λH2×Ｉｒｅｑ）／（２×９６５００）N H2 = (λ H2 × Ireq) / (2 × 96500)
【００４２】[0042]
【数８】 ｎO2＝（λO2×Ｉｒｅｑ）／（４×９６５００） 最後に、ＦＣスタック温度Ｔｆｃが第２所定許容温度Ｔ
ｓ２を下回っているか否かを判定し（ステップＳ３０
３）、下回っていればＦＣスタック保護制御が不要なの
で、ＦＣスタック保護制御フラグを０にセットする（ス
テップＳ３０４）。第２所定許容温度Ｔｓ２は、本発明
のＦＣスタック保護制御を解除する温度であり、制御開
始温度である第１所定許容温度Ｔｓ１と同じ温度でもい
いが、余裕をみてＴｓ１より低く設定しておく方が望ま
しい。N O2 = (λ O2 × Ireq) / (4 × 96500) Finally, the FC stack temperature Tfc is set to the second predetermined allowable temperature T.
It is determined whether or not it is less than s2 (step S30).
3) Since the FC stack protection control is not required if the value is lower, the FC stack protection control flag is set to 0 (step S304). The second predetermined allowable temperature Ts2 is a temperature at which the FC stack protection control of the present invention is released, and may be the same temperature as the first predetermined allowable temperature Ts1, which is a control start temperature, but is set lower than Ts1 for a margin. Is more desirable.
【００４３】以上、本実施形態の燃料電池システムによ
れば、燃料電池１０の熱挙動およびラジエータ２０の熱
挙動をモニタリングすることにより、燃料電池の発熱量
がラジエータの冷却量を上回る場合には、ラジエータ２
０の冷却能力の範囲内でＦＣスタック１０に最大限の電
力を出力させることができる。これにより、ＦＣスタッ
ク１０を過熱による不具合の発生を防止できるととも
に、２次電池３２の負担を軽減することができ、長時
間、車両要求出力を出すことが可能となる。As described above, according to the fuel cell system of the present embodiment, by monitoring the thermal behavior of the fuel cell 10 and the thermal behavior of the radiator 20, when the calorific value of the fuel cell exceeds the cooling amount of the radiator, Radiator 2
The maximum power can be output to the FC stack 10 within the range of the cooling capacity of 0. As a result, it is possible to prevent a problem caused by overheating of the FC stack 10, reduce the load on the secondary battery 32, and to output a vehicle request for a long time.
【００４４】また、車両要求出力に対して不足する電力
を２次電池３２によって供給させることで、ＦＣスタッ
ク１０単体で高出力を出す場合に比べ、ＦＣスタック１
０の発熱量が減少するため、車両搭載スペース上、小型
な冷却システムを搭載する場合であっても、ＦＣスタッ
ク１０を過熱により破壊させることなく、車両要求出力
を出すことが可能となる。In addition, by supplying insufficient power to the vehicle required output by the secondary battery 32, the FC stack 10 can output a higher output than the FC stack 10 alone.
Since the heat value of 0 is reduced, even when a small cooling system is mounted on the vehicle mounting space, the required vehicle output can be output without destroying the FC stack 10 due to overheating.
【００４５】（他の実施形態）なお、上記実施形態で
は、ラジエータ２０の冷却能力Ｑを、冷却水流量Ｆ、ラ
ジエータ出口温度Ｔｏｕｔ、ラジエータ入口温度Ｔｉｎ
を用いて算出したが、これに限らず、種々の方法により
算出することができる。(Other Embodiments) In the above embodiment, the cooling capacity Q of the radiator 20 is changed by the cooling water flow rate F, the radiator outlet temperature Tout, and the radiator inlet temperature Tin.
, But is not limited thereto, and can be calculated by various methods.
【００４６】例えば図９に示すように、ラジエータ入口
温度８０℃で外気温２０℃におけるファン風速、冷却水
流量、冷却能力Ｑｏの関係を予め定めたマップを作成し
ておき、このマップに基づいてファン風速からラジエー
タ冷却能力Ｑｏを求めることができる。このＱｏはラジ
エータ入口温度８０℃で外気温２０℃における値なの
で、実際のラジエータ入口温度Ｔｉｎと外気温Ｔｏを測
定して、次の数式によって補正を行うことで、ラジエー
タの冷却能力Ｑを算出することができる。For example, as shown in FIG. 9, a map in which the relationship between the fan wind speed, the cooling water flow rate, and the cooling capacity Qo at a radiator inlet temperature of 80 ° C. and an outside air temperature of 20 ° C. is created in advance, and based on this map, The radiator cooling capacity Qo can be obtained from the fan wind speed. Since this Qo is a value at a radiator inlet temperature of 80 ° C. and an outside air temperature of 20 ° C., the actual radiator inlet temperature Tin and the outside air temperature To are measured and corrected by the following equation to calculate the cooling capacity Q of the radiator. be able to.
【００４７】[0047]
【数９】 Ｑ＝Ｑｏ（Ｔｉｎ−Ｔｏ）／（８０℃−２０℃） また、上記実施形態では、燃料電池温度検出手段として
温度センサ１３を用いてＦＣスタック１０の温度Ｔｆｃ
を直接的に検出したが、これに限らず、例えばＦＣスタ
ック１０から流出する冷却水温度を検出して、この冷却
水温度からＦＣスタック１０の温度Ｔｆｃを間接的に検
出するように構成してもよい。Q = Qo (Tin−To) / (80 ° C.−20 ° C.) In the above embodiment, the temperature Tfc of the FC stack 10 is determined by using the temperature sensor 13 as the fuel cell temperature detecting means.
However, the present invention is not limited to this. For example, the temperature of the cooling water flowing out of the FC stack 10 is detected, and the temperature Tfc of the FC stack 10 is indirectly detected from the cooling water temperature. Is also good.
【図１】上記実施形態の燃料電池システムの全体構成を
示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a fuel cell system according to the embodiment.
【図２】上記実施形態の燃料電池システムの作動を示す
フローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the fuel cell system according to the embodiment.
【図３】ＦＣスタック要求出力の算出手順を示すフロー
チャートである。FIG. 3 is a flowchart showing a procedure for calculating an FC stack request output.
【図４】ＦＣスタック可能出力の算出手順を示すフロー
チャートである。FIG. 4 is a flowchart illustrating a procedure for calculating an FC stackable output.
【図５】ラジエータ可能放熱量の算出手順を示すフロー
チャートである。FIG. 5 is a flowchart showing a procedure for calculating a radiator possible heat radiation amount.
【図６】ＦＣ出力と発熱量との関係、発熱量とラジエー
タ冷却能力との関係を示す特性図（マップ）である。FIG. 6 is a characteristic diagram (map) showing a relationship between an FC output and a heat value, and a relationship between a heat value and a radiator cooling capacity.
【図７】ＦＣとバッテリとの電力分担の算出手順を示す
フローチャートである。FIG. 7 is a flowchart illustrating a procedure for calculating the power sharing between the FC and the battery.
【図８】燃料電池の出力と電流との関係を示す特性図
（マップ）である。FIG. 8 is a characteristic diagram (map) showing a relationship between an output and a current of the fuel cell.
【図９】ラジエータの冷却能力、ファン風量、冷却水流
量の関係を示す特性図（マップ）である。FIG. 9 is a characteristic diagram (map) showing a relationship among a cooling capacity of the radiator, a fan air volume, and a cooling water flow rate.
１０…燃料電池（ＦＣスタック）、１１…水素供給制御
部、１２…エア供給制御部、１３…ＦＣスタック温度セ
ンサ、２２…入口温度センサ、２３…出口温度センサ、
２０…ラジエータ（冷却手段）、３０…モータ（負
荷）、３２…バッテリ（２次電池）、４０…制御部。DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Fuel cell (FC stack), 11 ... Hydrogen supply control part, 12 ... Air supply control part, 13 ... FC stack temperature sensor, 22 ... Inlet temperature sensor, 23 ... Outlet temperature sensor,
20 radiator (cooling means), 30 motor (load), 32 battery (secondary battery), 40 control unit.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｍ 8/10 Ｈ０１Ｍ 8/10 (72)発明者 加藤 晴彦 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 岡本 邦夫 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 佐々木 博邦 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 3D035 AA03 5H026 AA06 5H027 AA06 DD03 KK28 KK46 KK48 MM04 MM09 MM16 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01M 8/10 H01M 8/10 (72) Inventor Haruhiko Kato 1-1-1 Showa-cho, Kariya-shi, Aichi Pref. (72) Inventor Kunio Okamoto 1-1-1, Showa-cho, Kariya-shi, Aichi Pref. Reference) 3D035 AA03 5H026 AA06 5H027 AA06 DD03 KK28 KK46 KK48 MM04 MM09 MM16
Claims (8)
発電量に応じて発熱する燃料電池（１０）を備え、負荷
（３０）に電力を供給する燃料電池システムであって、 前記燃料電池（１０）を冷却する冷却手段（２０）と、 前記冷却手段（２０）の冷却能力（Ｑ）を検出する冷却
能力検出手段（２２〜２４）とを備え、 前記燃料電池（１０）の発熱量が、前記冷却能力検出手
段（２２〜２４）により検出した前記冷却手段（２０）
の冷却能力（Ｑ）を超える場合には、前記燃料電池（１
０）の発電量を、前記燃料電池（１０）の発熱量が前記
冷却能力（Ｑ）を超えない範囲における発電量以下とな
るように調整することを特徴とする燃料電池システム。1. An electric power is generated by supplying hydrogen and oxygen,
A fuel cell system including a fuel cell (10) that generates heat in accordance with an amount of power generation and supplies power to a load (30), wherein a cooling unit (20) for cooling the fuel cell (10); (20) a cooling capacity detecting means (22 to 24) for detecting a cooling capacity (Q), wherein the calorific value of the fuel cell (10) is detected by the cooling capacity detecting means (22 to 24). Cooling means (20)
If the cooling capacity (Q) of the fuel cell (1) exceeds
The fuel cell system according to claim 1, wherein the power generation amount of the fuel cell (10) is adjusted to be not more than the power generation amount in a range where the heat generation amount of the fuel cell (10) does not exceed the cooling capacity (Q).
を検出する燃料電池温度検出手段（１３）を備え、 前記燃料電池温度検出手段（１３）により検出した前記
燃料電池（１０）の温度（Ｔｆｃ）が所定許容温度（Ｔ
ｓ１）を超えている場合に、前記燃料電池（１０）の発
熱量が前記冷却手段（２０）の冷却能力（Ｑ）を超えて
いると判定することを特徴とする請求項１に記載の燃料
電池システム。2. A temperature (Tfc) of the fuel cell (10).
A temperature (Tfc) of the fuel cell (10) detected by the fuel cell temperature detecting means (13).
2. The fuel according to claim 1, wherein it is determined that the amount of heat generated by the fuel cell (10) exceeds the cooling capacity (Q) of the cooling means (20) when the value exceeds s <b> 1). Battery system.
た２次電池（３２）を備え、 前記負荷（３０）の要求電力量が前記最大発電量を超え
る場合には、前記負荷（３０）の要求電力量に対して前
記最大発電量で不足する電力量を、前記２次電池（３
２）から前記負荷（３０）に供給することを特徴とする
請求項１または請求項２に記載の燃料電池システム。3. A secondary battery (32) connected in parallel with the fuel cell (10), and when the required power amount of the load (30) exceeds the maximum power generation amount, the load (30) is provided. ) Is calculated based on the amount of power deficient at the maximum power generation amount with respect to the required power amount of the secondary battery (3).
The fuel cell system according to claim 1 or 2, wherein the load is supplied from 2) to the load (30).
０）の冷却能力（Ｑ）と、前記燃料電池（１０）の発熱
量と、前記燃料電池（１０）の発電量との関係を予め定
めたマップに基づいて定められることを特徴とする請求
項１ないし３のいずれか１つに記載の燃料電池システ
ム。4. The cooling device (2)
The relationship between the cooling capacity (Q) of the fuel cell (0), the heat generation amount of the fuel cell (10), and the power generation amount of the fuel cell (10) is determined based on a predetermined map. 4. The fuel cell system according to any one of 1 to 3,
は、前記燃料電池（１０）への水素の供給量を調整する
ことにより行うことを特徴とする請求項１ないし４のい
ずれか１つに記載の燃料電池システム。5. The fuel cell (10) according to claim 1, wherein the amount of power generation is adjusted by adjusting the amount of hydrogen supplied to the fuel cell (10). The fuel cell system according to any one of the above.
は、前記燃料電池（１０）への酸素の供給量を調整する
ことにより行うことを特徴とする請求項１ないし５のい
ずれか１つに記載の燃料電池システム。6. The fuel cell according to claim 1, wherein the amount of power generation of the fuel cell is adjusted by adjusting the amount of oxygen supplied to the fuel cell. The fuel cell system according to any one of the above.
て熱交換することにより前記燃料電池（１０）を冷却す
るものであり、 該冷却手段（２０）における熱媒体の入口側熱媒体温度
（Ｔｉｎ）を検出する入口温度検出手段（２２）と、熱
媒体の出口側熱媒体温度（Ｔｏｕｔ）を検出する出口温
度検出手段（２３）と、前記冷却手段（２０）を通過す
る熱媒体の流量（Ｆ）を検出する流量検出手段（２４）
とを備え、 前記冷却手段（２０）の冷却能力（Ｑ）は、下記数式 【数１】Ｑ＝ρ×Ｃｐ×Ｆ（Ｔｏｕｔ−Ｔｉｎ） （但し、ρ：熱媒体密度、Ｃｐ：熱媒体比熱、Ｆ：熱媒
体流量、Ｔｏｕｔ：出口側熱媒体温度、Ｔｉｎ：入口側
熱媒体温度）により算出することを特徴とする請求項１
ないし６のいずれか１つに記載の燃料電池システム。7. The cooling means (20) cools the fuel cell (10) by exchanging heat using a heat medium, and the heat medium on the inlet side of the heat medium in the cooling means (20). Inlet temperature detecting means (22) for detecting a temperature (Tin), outlet temperature detecting means (23) for detecting an outlet-side heat medium temperature (Tout) of the heat medium, and a heat medium passing through the cooling means (20) Flow rate detecting means (24) for detecting the flow rate (F) of the water
The cooling capacity (Q) of the cooling means (20) is represented by the following equation: Q = ρ × Cp × F (Tout−Tin) (where, ρ: heat medium density, Cp: heat medium specific heat) , F: heat medium flow rate, Tout: outlet side heat medium temperature, Tin: inlet side heat medium temperature).
7. The fuel cell system according to any one of items 6 to 6.
に基づいて、前記燃料電池（１０）の発電量の制御を行
う制御部（４０）を備えていることを特徴とする請求項
１ないし７のいずれか１つに記載の燃料電池システム。8. A cooling capacity (Q) of the cooling means (20).
The fuel cell system according to any one of claims 1 to 7, further comprising a control unit (40) for controlling a power generation amount of the fuel cell (10) based on the control of the fuel cell.
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|---|---|
| JP (1) | JP2002083622A (en) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003317761A (en) * | 2002-04-24 | 2003-11-07 | Asia Pacific Fuel Cell Technology Ltd | Liquid-cooled fuel cell system |
| JP2004311333A (en) * | 2003-04-10 | 2004-11-04 | Nissan Motor Co Ltd | Device for controlling power generation amount of fuel cell |
| JP2005044629A (en) * | 2003-07-22 | 2005-02-17 | Nissan Motor Co Ltd | Fuel cell system |
| JP2006302594A (en) * | 2005-04-19 | 2006-11-02 | Equos Research Co Ltd | Fuel cell system |
| US7682717B2 (en) | 2005-07-28 | 2010-03-23 | Honda Motor Co., Ltd. | Fuel cell system with cooling and method of controlling the same |
| US7867664B2 (en) | 2002-11-27 | 2011-01-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Diagnostic apparatus and diagnostic method for fuel cell |
| US8603693B2 (en) | 2004-11-17 | 2013-12-10 | Nissan Motor Co., Ltd. | Output limiting device for fuel cell |
| JP2017182916A (en) * | 2016-03-28 | 2017-10-05 | ブラザー工業株式会社 | Fuel cell, estimation method, and computer program |
| JP2018133265A (en) * | 2017-02-17 | 2018-08-23 | 三浦工業株式会社 | Fuel cell system |
| JP2019075254A (en) * | 2017-10-16 | 2019-05-16 | 株式会社デンソー | Fuel cell system |
| JP2022155704A (en) * | 2021-03-31 | 2022-10-14 | 本田技研工業株式会社 | Power system and power control device |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0574477A (en) * | 1991-09-12 | 1993-03-26 | Toshiba Corp | Load limiting device of fuel cell power plant |
| JPH0689732A (en) * | 1992-09-10 | 1994-03-29 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Fuel cell |
| JPH06140065A (en) * | 1992-09-08 | 1994-05-20 | Toshiba Corp | Fuel cell power generating system |
| JPH06215784A (en) * | 1993-01-19 | 1994-08-05 | Toshiba Corp | Fuel cell generating facilities |
| JPH08273684A (en) * | 1995-03-31 | 1996-10-18 | Toyota Motor Corp | Fuel cell system |
| JP2000231929A (en) * | 1999-02-09 | 2000-08-22 | Honda Motor Co Ltd | Fuel cell |
-
2000
- 2000-09-06 JP JP2000270561A patent/JP2002083622A/en active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0574477A (en) * | 1991-09-12 | 1993-03-26 | Toshiba Corp | Load limiting device of fuel cell power plant |
| JPH06140065A (en) * | 1992-09-08 | 1994-05-20 | Toshiba Corp | Fuel cell power generating system |
| JPH0689732A (en) * | 1992-09-10 | 1994-03-29 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Fuel cell |
| JPH06215784A (en) * | 1993-01-19 | 1994-08-05 | Toshiba Corp | Fuel cell generating facilities |
| JPH08273684A (en) * | 1995-03-31 | 1996-10-18 | Toyota Motor Corp | Fuel cell system |
| JP2000231929A (en) * | 1999-02-09 | 2000-08-22 | Honda Motor Co Ltd | Fuel cell |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003317761A (en) * | 2002-04-24 | 2003-11-07 | Asia Pacific Fuel Cell Technology Ltd | Liquid-cooled fuel cell system |
| US7867664B2 (en) | 2002-11-27 | 2011-01-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Diagnostic apparatus and diagnostic method for fuel cell |
| JP2004311333A (en) * | 2003-04-10 | 2004-11-04 | Nissan Motor Co Ltd | Device for controlling power generation amount of fuel cell |
| JP2005044629A (en) * | 2003-07-22 | 2005-02-17 | Nissan Motor Co Ltd | Fuel cell system |
| US8268499B2 (en) | 2003-07-22 | 2012-09-18 | Nissan Motor Co., Ltd. | Fuel cell system |
| JP4561058B2 (en) * | 2003-07-22 | 2010-10-13 | 日産自動車株式会社 | Fuel cell system |
| US8603693B2 (en) | 2004-11-17 | 2013-12-10 | Nissan Motor Co., Ltd. | Output limiting device for fuel cell |
| JP2006302594A (en) * | 2005-04-19 | 2006-11-02 | Equos Research Co Ltd | Fuel cell system |
| US8241805B2 (en) | 2005-07-28 | 2012-08-14 | Honda Motor Co., Ltd. | Fuel cell system with cooling and method of controlling the same |
| US7682717B2 (en) | 2005-07-28 | 2010-03-23 | Honda Motor Co., Ltd. | Fuel cell system with cooling and method of controlling the same |
| JP2017182916A (en) * | 2016-03-28 | 2017-10-05 | ブラザー工業株式会社 | Fuel cell, estimation method, and computer program |
| JP2018133265A (en) * | 2017-02-17 | 2018-08-23 | 三浦工業株式会社 | Fuel cell system |
| JP2019075254A (en) * | 2017-10-16 | 2019-05-16 | 株式会社デンソー | Fuel cell system |
| JP2022155704A (en) * | 2021-03-31 | 2022-10-14 | 本田技研工業株式会社 | Power system and power control device |
| JP7374145B2 (en) | 2021-03-31 | 2023-11-06 | 本田技研工業株式会社 | Power system and power control device |
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