JP2003217624A - Fuel cell power plant - Google Patents

Fuel cell power plant

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JP2003217624A JP2002010204A JP2002010204A JP2003217624A JP 2003217624 A JP2003217624 A JP 2003217624A JP 2002010204 A JP2002010204 A JP 2002010204A JP 2002010204 A JP2002010204 A JP 2002010204A JP 2003217624 A JP2003217624 A JP 2003217624A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel cell power plant capable of guaranteeing stabilized output and quality to any change of the actual air flow rate attributable to variance of components of a compressor or the like and changes of the operational conditions by applying the open control based on a standard flow rate map. <P>SOLUTION: A controller 32 estimate the deviation from the standard value of the oxygen flow rate and the oxygen partial pressure of the air fed to a fuel cell 11 with signals of a current sensor 24 and a voltage sensor 25 of the fuel cell 11 as the input. The controller 32 controls the flow rate of the air fed to the fuel cell 11 to be closer to the standard flow rate based on the estimated deviation of the oxygen flow rate and the oxygen partial pressure, and as a result, controls the rotational speed of a motor 2, the opening of flow rate control valves 9 and 10, and the opening of a pressure control valve 21. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、発電プラントや電
気自動車駆動源として使用される燃料電池パワープラン
トに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel cell power plant used as a power plant or an electric vehicle drive source.

【0002】[0002]

【従来の技術】燃料電池パワープラントを量産する際
に、その品質を維持するためには、製造時の部品ばらつ
きまたは組み立て時に発生するばらつき等に起因する性
能ばらつきを極力抑える必要がある。また、燃料電池パ
ワープラントを自動車駆動源として利用する場合、走行
高度の変化に伴う気圧変化等に起因する酸素供給量のば
らつきに対しても燃料電池の出力を安定に保つことが要
求される。
2. Description of the Related Art In order to maintain the quality of a fuel cell power plant when it is mass-produced, it is necessary to suppress as much as possible a performance variation due to a component variation during manufacturing or a variation occurring during assembly. Further, when the fuel cell power plant is used as a vehicle drive source, it is required to keep the output of the fuel cell stable even when the oxygen supply amount varies due to a change in atmospheric pressure due to a change in traveling altitude.

【0003】このような課題を解決する一手法として、
例えば特開2000−243421号公報に示されるよ
うに、製造時の燃料電池セル個体差に起因する電力ばら
つきを検出し、それらのばらつきを打ち消すように制御
を実施するという事例が公知例として知られている。
As one method for solving such a problem,
For example, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-243421, a case in which variations in electric power due to individual differences in fuel cells during manufacturing are detected and control is performed so as to cancel those variations is known as a known example. ing.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】現在、燃料電池パワー
プラントの多くはリショルム式(ツインスクリュー式)
圧縮機を空気供給源として使用している。この圧縮機は
定格運転領域での流量ばらつきは少ないものの、燃料電
池のアイドル運転領域に相当する低流量低圧運転領域の
性能ばらつきが大きく、量産時に品質管理によってその
領域の性能ばらつきを抑えることは困難とされている。
At present, most of the fuel cell power plants are of the risholm type (twin screw type).
A compressor is used as an air supply source. Although this compressor has a small flow rate variation in the rated operation range, the performance variation in the low flow rate low pressure operation range corresponding to the idle operation range of the fuel cell is large, and it is difficult to suppress the performance variation in that range by quality control during mass production. It is said that.

【0005】燃料電池へ供給する空気量をエアフローメ
ータで検出して、空気供給のフィードバック制御してい
る場合は、このようなばらつきの問題をある程度抑える
ことができる。しかし、圧縮機の標準流量マップを内蔵
し、それに基づいて空気供給のオープン制御を行ってい
るようなシステムの場合は、実流量と標準流量の間に偏
差が発生することにより所定の性能が得られなかった
り、あるいは燃料電池内水詰まり等の空気流量過小又は
過大に起因する不具合を起こすという問題点があった。
When the air flow meter detects the amount of air supplied to the fuel cell and feedback control of the air supply is performed, the problem of such variations can be suppressed to some extent. However, in the case of a system that incorporates the standard flow rate map of the compressor and performs open control of the air supply based on it, the specified performance can be obtained by the deviation between the actual flow rate and the standard flow rate. However, there is a problem in that it is not possible to do so, or problems such as water clogging in the fuel cell occur due to an excessively low or excessive air flow rate.

【0006】また、このような標準流量マップを用いた
オープン制御に基づくシステムの場合は、車両走行位置
の高度変化による大気圧変化等が生じた場合には、状況
の変化に対応できないという問題点があった。
Further, in the case of the system based on the open control using such a standard flow rate map, when the atmospheric pressure change or the like due to the altitude change of the vehicle running position occurs, it is impossible to cope with the change of the situation. was there.

【0007】本発明は、上記従来の問題点を解決するた
めになされたものであって、標準流量マップに基づくオ
ープン制御といった簡易空気供給制御を適用した燃料電
池パワープラントにおいて、圧縮機等の部品ばらつきや
運転条件の変化等に起因する実空気流量の変化に対して
も安定した出力並びに品質を保証することができる燃料
電池パワープラントを提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and is a part of a compressor or the like in a fuel cell power plant to which a simple air supply control such as an open control based on a standard flow rate map is applied. An object of the present invention is to provide a fuel cell power plant capable of guaranteeing stable output and quality even when the actual air flow rate changes due to variations and changes in operating conditions.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
上記目的を達成するため、燃料電池に空気及び水素を供
給して電力を発生する燃料電池パワープラントにおい
て、前記燃料電池内の酸素流量に関連する値を検出する
酸素流量検出手段と、前記燃料電池内の酸素分圧に関連
する値を検出する酸素分圧検出手段と、前記酸素流量検
出手段と前記酸素分圧検出手段との少なくとも一方の検
出信号に基づいて、燃料電池に供給している空気の酸素
流量または酸素分圧の標準値からの偏差を推定する偏差
推定手段と、該偏差推定手段において推定された酸素流
量または酸素分圧の偏差に基づいて、前記燃料電池に供
給する空気の流量を標準流量に近づける方向に制御を行
う制御手段と、を備えたことを要旨とする。
The invention according to claim 1 is
To achieve the above object, in a fuel cell power plant that supplies air and hydrogen to a fuel cell to generate electric power, an oxygen flow rate detecting means for detecting a value related to an oxygen flow rate in the fuel cell, and the fuel cell. The oxygen supplied to the fuel cell based on the oxygen partial pressure detecting means for detecting a value related to the oxygen partial pressure in the inside, and the detection signal of at least one of the oxygen flow rate detecting means and the oxygen partial pressure detecting means. Deviation estimating means for estimating the deviation of the oxygen flow rate or oxygen partial pressure from the standard value, and the flow rate of air supplied to the fuel cell based on the deviation of the oxygen flow rate or oxygen partial pressure estimated by the deviation estimating means. The gist of the present invention is to provide a control means for controlling in a direction of approaching the standard flow rate.

【0009】請求項2記載の発明は、上記目的を達成す
るため、請求項1記載の燃料電池パワープラントにおい
て、前記酸素流量検出手段は、燃料電池の電流または電
流密度を検出する電流検出手段であることを要旨とす
る。
To achieve the above object, the invention according to claim 2 is the fuel cell power plant according to claim 1, wherein the oxygen flow rate detecting means is a current detecting means for detecting a current or a current density of the fuel cell. The point is that there is.

【0010】請求項3記載の発明は、上記目的を達成す
るため、請求項2記載の燃料電池パワープラントにおい
て、原燃料から燃料改質により生成した水素を前記燃料
電池に供給する改質器と、該改質器内に残留する原燃料
の濃度を検出する残留原燃料濃度検出手段と、を備え、
前記酸素流量検出手段として前記残留原燃料濃度検出手
段を併せて使用することを要旨とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 3 is a fuel cell power plant according to claim 2, wherein a reformer for supplying hydrogen generated by fuel reforming from raw fuel to the fuel cell is provided. A residual raw fuel concentration detecting means for detecting the concentration of raw fuel remaining in the reformer,
The gist is that the residual raw fuel concentration detecting means is also used as the oxygen flow rate detecting means.

【0011】請求項4記載の発明は、上記目的を達成す
るため、請求項2記載の燃料電池パワープラントにおい
て、原燃料から燃料改質により生成した水素を前記燃料
電池に供給する改質器と、該改質器内の温度を検出する
温度検出手段と、を備え、前記酸素流量検出手段として
前記温度検出手段を併せて使用することを要旨とする。
In order to achieve the above object, the invention as set forth in claim 4 is, in the fuel cell power plant according to claim 2, a reformer for supplying hydrogen produced by fuel reforming from raw fuel to the fuel cell. And a temperature detecting means for detecting the temperature in the reformer, and the temperature detecting means is used together as the oxygen flow rate detecting means.

【0012】請求項5記載の発明は、上記目的を達成す
るため、請求項1乃至請求項4の何れか1項記載の燃料
電池パワープラントにおいて、前記酸素分圧検出手段
は、燃料電池の電圧を検出する電圧検出手段であること
を要旨とする。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 5 is the fuel cell power plant according to any one of claims 1 to 4, wherein the oxygen partial pressure detecting means is a voltage of the fuel cell. The gist is that it is a voltage detecting means for detecting

【0013】請求項6記載の発明は、上記目的を達成す
るため、請求項1乃至請求項5の何れか1項記載の燃料
電池パワープラントにおいて、前記酸素流量検出手段の
検出値に基づく酸素流量の標準値からの偏差が第1の所
定値以上であり、かつ前記酸素分圧検出手段の検出値に
基づく酸素分圧の標準値からの偏差が第2の所定値以下
である場合に、前記偏差推定手段は、低流量域において
流量補正したマップを適用して前記偏差を推定すること
を要旨とする。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 6 is the fuel cell power plant according to any one of claims 1 to 5, wherein the oxygen flow rate is based on a value detected by the oxygen flow rate detecting means. Is greater than or equal to a first predetermined value, and the oxygen partial pressure based on the detection value of the oxygen partial pressure detection means is less than or equal to a second predetermined value, the deviation is less than or equal to a second predetermined value. The gist of the deviation estimating means is to estimate the deviation by applying a flow rate-corrected map in the low flow rate region.

【0014】請求項7記載の発明は、上記目的を達成す
るため、請求項1乃至請求項5の何れか1項記載の燃料
電池パワープラントにおいて、前記酸素流量検出手段の
検出値に基づく酸素流量の標準値からの偏差が第1の所
定値以上であり、かつ前記酸素分圧検出手段の検出値に
基づく酸素分圧の標準値からの偏差が第2の所定値以上
である場合に、前記偏差推定手段は、全流量域において
流量補正したマップを適用して前記偏差を推定すること
を要旨とする。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 7 is the fuel cell power plant according to any one of claims 1 to 5, wherein the oxygen flow rate is based on the detection value of the oxygen flow rate detecting means. Is greater than or equal to a first predetermined value and the oxygen partial pressure based on the detection value of the oxygen partial pressure detection means is greater than or equal to a second predetermined value, The gist of the deviation estimating means is to estimate the deviation by applying a flow rate-corrected map in the entire flow rate range.

【0015】請求項8記載の発明は、上記目的を達成す
るため、請求項1乃至請求項7の何れか1項記載の燃料
電池パワープラントにおいて、前記制御手段は、燃料電
池パワープラントへの空気供給源である圧縮機又は送風
機の回転速度変更手段と燃料電池出口側の圧力制御バル
ブのバルブ開度変更手段の少なくとも一方を制御するこ
とを要旨とする。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 8 is the fuel cell power plant according to any one of claims 1 to 7, wherein the control means is an air supply to the fuel cell power plant. The gist of the invention is to control at least one of the rotation speed changing means of the compressor or the blower as a supply source and the valve opening changing means of the pressure control valve on the fuel cell outlet side.

【0016】請求項9記載の発明は、上記目的を達成す
るため、請求項1乃至請求項8の何れか1項記載の燃料
電池パワープラントにおいて、前記制御手段は、条件に
よって制御量に上限値を設けることを要旨とする。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 9 is the fuel cell power plant according to any one of claims 1 to 8, wherein the control means has an upper limit value for the controlled variable depending on conditions. The point is to provide.

【0017】請求項10記載の発明は、上記目的を達成
するため、請求項9記載の燃料電池パワープラントにお
いて、前記制御手段が変更した圧縮機又は送風機の回転
速度指令値が圧縮機又は送風機を駆動する電動機の定格
回転速度を上回る場合、前記制御量の上限値として電動
機の定格回転速度を選択することを要旨とする。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 10 is the fuel cell power plant according to claim 9, wherein the rotation speed command value of the compressor or the blower changed by the control means is the compressor or the blower. When the rated rotation speed of the electric motor to be driven is exceeded, the gist is to select the rated rotation speed of the electric motor as the upper limit value of the control amount.

【0018】請求項11記載の発明は、上記目的を達成
するため、請求項9記載の燃料電池パワープラントにお
いて、前記制御手段が変更した前記圧力制御バルブのバ
ルブ開度指令値がバルブ開度最大値を上回るまたはバル
ブ開度最小値を下回る場合、制御量としてバルブ最大開
度またはバルブ最小開度を選択することを要旨とする。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 11 is the fuel cell power plant according to claim 9, wherein the valve opening command value of the pressure control valve changed by the control means is the maximum valve opening. When the value is above the value or below the valve opening minimum value, the gist is to select the valve maximum opening or the valve minimum opening as the control amount.

【0019】請求項12記載の発明は、上記目的を達成
するため、請求項9乃至請求項11の何れか1項記載の
燃料電池パワープラントにおいて、前記制御手段が制御
量の上限値を設けたことによる燃料電池パワープラント
の性能低下が運転者に検知される場合、運転者に性能低
下を報知する性能低下報知手段を備えたことを要旨とす
る。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 12 is the fuel cell power plant according to any one of claims 9 to 11, wherein the control means sets an upper limit value of the controlled variable. It is a gist to provide a performance deterioration notifying means for notifying the driver of the performance deterioration when the performance deterioration of the fuel cell power plant is detected by the driver.

【0020】請求項13記載の発明は、上記目的を達成
するため、請求項1乃至請求項12の何れか1項記載の
燃料電池パワープラントにおいて、前記偏差推定手段に
よる推定は、アイドル運転時に実施することを要旨とす
る。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 13 is the fuel cell power plant according to any one of claims 1 to 12, wherein the estimation by the deviation estimating means is performed during idle operation. The point is to do.

【0021】請求項14記載の発明は、上記目的を達成
するため、請求項1乃至請求項13の何れか1項記載の
燃料電池パワープラントにおいて、燃料電池の電圧また
は電流変化が酸素流量又は酸素分圧の変化に起因するも
のではないと認知される認知情報を得た場合は、流量補
正制御を実施しないことを要旨とする。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 14 is the fuel cell power plant according to any one of claims 1 to 13, wherein the change in voltage or current of the fuel cell is oxygen flow rate or oxygen. When the cognitive information that is recognized as not due to the change in partial pressure is obtained, the gist is not to perform flow rate correction control.

【0022】請求項15記載の発明は、上記目的を達成
するため、請求項14記載の燃料電池パワープラントに
おいて、前記認知情報は、水素の漏出検出であることを
要旨とする。
In order to achieve the above object, a fifteenth aspect of the invention is characterized in that, in the fuel cell power plant according to the fourteenth aspect, the recognition information is hydrogen leak detection.

【0023】請求項16記載の発明は、上記目的を達成
するため、請求項14記載の燃料電池パワープラントに
おいて、前記認知情報は、燃料電池内の水詰まりである
ことを要旨とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the sixteenth aspect of the invention is summarized as the fuel cell power plant according to the fourteenth aspect, wherein the recognition information is water clogging in the fuel cell.

【0024】請求項17記載の発明は、上記目的を達成
するため、請求項14記載の燃料電池パワープラントに
おいて、前記認知情報は、空気制御バルブの異常検出で
あることを要旨とする。
In order to achieve the above object, a seventeenth aspect of the present invention is based on the fuel cell power plant according to the fourteenth aspect, wherein the recognition information is abnormality detection of an air control valve.

【0025】請求項18記載の発明は、上記目的を達成
するため、請求項1乃至請求項17の何れか1項記載の
燃料電池パワープラントにおいて、前記燃料電池に空気
を供給する空気供給装置は、リショルム式圧縮機である
ことを要旨とする。
In order to achieve the above object, the invention as set forth in claim 18 is the fuel cell power plant according to any one of claims 1 to 17, wherein an air supply device for supplying air to the fuel cell is provided. The gist is that it is a Risholm type compressor.

【0026】[0026]

【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、燃料電池
に空気及び水素を供給して電力を発生する燃料電池パワ
ープラントにおいて、前記燃料電池内の酸素流量に関連
する値を検出する酸素流量検出手段と、前記燃料電池内
の酸素分圧に関連する値を検出する酸素分圧検出手段
と、前記酸素流量検出手段と前記酸素分圧検出手段との
少なくとも一方の検出信号に基づいて、燃料電池に供給
している空気の酸素流量または酸素分圧の標準値からの
偏差を推定する偏差推定手段と、該偏差推定手段におい
て推定された酸素流量または酸素分圧の偏差に基づい
て、前記燃料電池に供給する空気の流量を標準流量に近
づける方向に制御を行う制御手段と、を備えたことによ
り、標準流量マップに基づくオープン制御といった簡易
制御を適用した燃料電池パワープラントにおいても、部
品ばらつきや運転条件の変化等に起因する実空気流量の
変化に対して柔軟に対応し安定した出力並びに品質を保
証する燃料電池パワープラントを提供することができる
という効果がある。
According to the invention of claim 1, in a fuel cell power plant for supplying air and hydrogen to a fuel cell to generate electric power, oxygen for detecting a value related to an oxygen flow rate in the fuel cell is detected. Flow rate detection means, oxygen partial pressure detection means for detecting a value related to oxygen partial pressure in the fuel cell, based on the detection signal of at least one of the oxygen flow rate detection means and the oxygen partial pressure detection means, Deviation estimating means for estimating a deviation from the standard value of the oxygen flow rate or oxygen partial pressure of the air being supplied to the fuel cell, and based on the deviation of the oxygen flow rate or oxygen partial pressure estimated by the deviation estimating means, By providing a control means for controlling the flow rate of the air supplied to the fuel cell in the direction of approaching the standard flow rate, the fuel cell using simple control such as open control based on the standard flow rate map is applied. Also in the power plant, there is an effect that it is possible to provide a fuel cell power plant that flexibly responds to changes in the actual air flow rate due to variations in parts and changes in operating conditions and guarantees stable output and quality. .

【0027】請求項2記載の発明によれば、請求項1記
載の発明において、前記酸素流量検出手段は、燃料電池
の電流または電流密度を検出する電流検出手段であるこ
ととしたため、空気流量計等の専用センサを使用するこ
となく、簡易な方法で酸素流量を検出することができる
という効果がある。
According to the invention of claim 2, in the invention of claim 1, the oxygen flow rate detecting means is a current detecting means for detecting the current or the current density of the fuel cell. There is an effect that the oxygen flow rate can be detected by a simple method without using a dedicated sensor such as.

【0028】請求項3記載の発明によれば、請求項2記
載の発明において、原燃料から燃料改質により生成した
水素を前記燃料電池に供給する改質器と、該改質器内に
残留する原燃料の濃度を検出する残留原燃料濃度検出手
段と、を備え、前記酸素流量検出手段として前記残留原
燃料濃度検出手段を併せて使用するようにしたので、水
素供給手段として燃料改質器を用いるシステムにおいて
残留原燃料濃度が上昇している場合は改質器に送られる
酸素流量が不足していると判断することができ、この情
報を併せて使用することにより、酸素流量の検出確度を
さらに高めることができるという効果がある。
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, a reformer for supplying hydrogen generated by fuel reforming from raw fuel to the fuel cell, and a residual gas in the reformer. The residual raw fuel concentration detecting means for detecting the concentration of the raw fuel, and the residual raw fuel concentration detecting means is also used as the oxygen flow rate detecting means. If the residual raw fuel concentration rises in the system using, it can be judged that the oxygen flow rate sent to the reformer is insufficient.By using this information together, the detection accuracy of the oxygen flow rate can be determined. The effect is that it can be further increased.

【0029】請求項4記載の発明によれば、請求項2記
載の発明において、原燃料から燃料改質により生成した
水素を前記燃料電池に供給する改質器と、該改質器内の
温度を検出する温度検出手段と、を備え、前記酸素流量
検出手段として前記温度検出手段を併せて使用するよう
にしたので、前記酸素流量検出手段として改質器内の部
分酸化反応器の温度検出手段を併せて使用することによ
り、水素供給手段として燃料改質器を用いるシステムに
おいて部分酸化反応器の温度上昇代が不足している場合
は、酸素流量不足により部分酸化反応の特徴である吸熱
反応が促進されていないと判断することができ、この情
報を併せて使用することにより、酸素流量の検出確度を
さらに高めることができるという効果がある。
According to a fourth aspect of the present invention, in the second aspect of the invention, a reformer for supplying hydrogen produced by fuel reforming from raw fuel to the fuel cell, and a temperature inside the reformer. Temperature detecting means for detecting the temperature of the partial oxidation reactor in the reformer as the oxygen flow rate detecting means. If the temperature rise of the partial oxidation reactor is insufficient in a system that uses a fuel reformer as the hydrogen supply means, the endothermic reaction, which is a characteristic of the partial oxidation reaction, may occur due to insufficient oxygen flow rate. It can be determined that it is not promoted, and by using this information together, it is possible to further increase the detection accuracy of the oxygen flow rate.

【0030】請求項5記載の発明によれば、請求項1乃
至請求項4の何れか1項記載の発明において、前記酸素
分圧検出手段は、燃料電池の電圧を検出する電圧検出手
段であるようにしたので、酸素分圧計等の専用センサを
使用することなく、簡易な方法で酸素分圧を検出するこ
とができるという効果がある。
According to a fifth aspect of the invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, the oxygen partial pressure detecting means is a voltage detecting means for detecting the voltage of the fuel cell. Therefore, there is an effect that the oxygen partial pressure can be detected by a simple method without using a dedicated sensor such as an oxygen partial pressure gauge.

【0031】請求項6記載の発明によれば、請求項1乃
至請求項5の何れか1項記載の発明において、前記酸素
流量検出手段の検出値に基づく酸素流量の標準値からの
偏差が第1の所定値以上であり、かつ前記酸素分圧検出
手段の検出値に基づく酸素分圧の標準値からの偏差が第
2の所定値以下である場合に、前記偏差推定手段は、低
流量域において流量補正したマップを適用して前記偏差
を推定するようにしたので、簡易な判定手法により燃料
電池の性能ばらつきが圧縮機の性能ばらつきまたは劣化
に起因するものと推定することができ、なおかつそれに
応じた適切な実流量推定により圧縮機の性能ばらつきま
たは劣化の起因する空気流量ばらつきを適切に補正する
ことが可能となり、燃料電池パワープラントの性能安定
に貢献することができるという効果がある。
According to a sixth aspect of the invention, in the invention according to any one of the first to fifth aspects, the deviation of the oxygen flow rate from the standard value based on the detection value of the oxygen flow rate detecting means is If the deviation from the standard value of the oxygen partial pressure based on the detection value of the oxygen partial pressure detecting means is equal to or more than the second predetermined value, the deviation estimating means is Since the deviation is estimated by applying the flow rate-corrected map in, it is possible to estimate that the performance variation of the fuel cell is due to the performance variation or deterioration of the compressor by a simple determination method, and By appropriately estimating the actual flow rate, it is possible to appropriately correct the variation in compressor performance or the variation in air flow rate due to deterioration, which contributes to stable performance of the fuel cell power plant. There is an effect that kill.

【0032】請求項7記載の発明によれば、請求項1乃
至請求項5の何れか1項記載の発明において、前記酸素
流量検出手段の検出値に基づく酸素流量の標準値からの
偏差が第1の所定値以上であり、かつ前記酸素分圧検出
手段の検出値に基づく酸素分圧の標準値からの偏差が第
2の所定値以上である場合に、前記偏差推定手段は、全
流量域において流量補正したマップを適用して前記偏差
を推定するようにしたので、簡易な判定手法により、燃
料電池の性能ばらつきが気圧変化等の環境条件に起因す
るものと推定することができ、なおかつそれに応じた適
切な実流量推定により気圧変化等の環境条件に起因する
空気流量ばらつきを適切に補正することが可能となり、
燃料電池パワープラントの性能安定に貢献することがで
きるという効果がある。
According to the invention of claim 7, in the invention of any one of claims 1 to 5, the deviation of the oxygen flow rate from the standard value based on the detection value of the oxygen flow rate detecting means is When the deviation from the standard value of the oxygen partial pressure based on the detection value of the oxygen partial pressure detecting means is equal to or larger than the second predetermined value, the deviation estimating means is Since the deviation is estimated by applying the flow rate corrected map in, it is possible to estimate that the variation in the performance of the fuel cell is caused by the environmental condition such as the change in atmospheric pressure by the simple determination method. It is possible to properly correct the variation in air flow rate due to environmental conditions such as atmospheric pressure change by appropriately estimating the actual flow rate according to
This has the effect of contributing to stable performance of the fuel cell power plant.

【0033】請求項8記載の発明によれば、請求項1乃
至請求項7のいずれか1項記載の発明において、前記制
御手段は、燃料電池パワープラントへの空気供給源であ
る圧縮機又は送風機の回転速度変更手段と燃料電池出口
側の圧力制御バルブのバルブ開度変更手段の少なくとも
一方を制御するようにしたので、空気流量が圧縮機また
は送風機の性能ばらつきや劣化に起因する場合でも気圧
等の環境条件に起因する場合においても柔軟に流量補正
を行うことができるという効果がある。
According to an eighth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to seventh aspects, the control means is a compressor or a blower that is an air supply source to the fuel cell power plant. Since at least one of the rotation speed changing means and the valve opening changing means of the pressure control valve on the fuel cell outlet side is controlled, even when the air flow rate is caused by the performance variation or deterioration of the compressor or the blower, the atmospheric pressure, etc. There is an effect that the flow rate can be flexibly corrected even when it is caused by the environmental conditions.

【0034】請求項9記載の発明によれば、請求項1乃
至請求項8の何れか1項記載の発明において、前記制御
手段は、条件によって制御量に上限値を設けるようにし
たので、制御指令値が圧縮機やバルブ等燃料電池パワー
プラント部品の許容値を超えることを防止することがで
き、その信頼性を向上させることができるという効果が
ある。
According to a ninth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to eighth aspects, the control means sets an upper limit value for the control amount depending on the conditions. There is an effect that the command value can be prevented from exceeding the allowable value of the fuel cell power plant parts such as the compressor and the valve, and the reliability thereof can be improved.

【0035】請求項10記載の発明によれば、請求項9
記載の発明において、前記制御手段が変更した圧縮機又
は送風機の回転速度指令値が圧縮機又は送風機を駆動す
る電動機の定格回転速度を上回る場合、前記制御量の上
限値として電動機の定格回転速度を選択するようにした
ので、制御指令値が圧縮機や送風機等燃料電池パワープ
ラント部品の許容値を超えることを防止することがで
き、その信頼性を向上させることができるという効果が
ある。
According to the invention of claim 10, claim 9 is provided.
In the invention described, in the case where the rotation speed command value of the compressor or the blower changed by the control means exceeds the rated rotation speed of the electric motor driving the compressor or the blower, the rated rotation speed of the electric motor is set as the upper limit value of the control amount. Since the selection is made, it is possible to prevent the control command value from exceeding the allowable value of the fuel cell power plant parts such as the compressor and the blower, and it is possible to improve the reliability thereof.

【0036】請求項11記載の発明によれば、請求項9
記載の発明において、前記制御手段が変更した前記圧力
制御バルブのバルブ開度指令値がバルブ開度最大値を上
回るまたはバルブ開度最小値を下回る場合、制御量とし
てバルブ最大開度またはバルブ最小開度を選択するよう
にしたので、制御指令値がバルブ開度の許容値を超える
ことを防止することができ、その信頼性を向上させるこ
とができるという効果がある。
According to the invention of claim 11, claim 9
In the invention described above, when the valve opening command value of the pressure control valve changed by the control means exceeds a valve opening maximum value or falls below a valve opening minimum value, the valve maximum opening or valve minimum opening is set as a control amount. Since the degree is selected, the control command value can be prevented from exceeding the allowable value of the valve opening degree, and the reliability thereof can be improved.

【0037】請求項12記載の発明によれば、請求項9
乃至請求項11の何れか1項記載の発明において、前記
制御手段が制御量の上限値を設けたことによる燃料電池
パワープラントの性能低下が運転者に検知される場合、
運転者に性能低下を報知する性能低下報知手段を備えた
ことにより、性能低下による運転違和感を低減させるこ
とができるという効果がある。
According to the invention of claim 12, claim 9 is provided.
In the invention according to any one of claims 11 to 11, when the driver detects a performance deterioration of the fuel cell power plant due to the control means providing an upper limit value of the controlled variable,
By providing the performance deterioration notifying means for notifying the driver of the performance deterioration, it is possible to reduce the discomfort caused by the performance deterioration.

【0038】請求項13記載の発明によれば、請求項1
乃至請求項12の何れか1項記載の発明において、前記
偏差推定手段による推定は、アイドル運転時に実施する
ようにしたので、燃料電池パワープラント始動後の短時
間の間に流量補正の要否判断並びに補正準備を完了する
ことができ、その後のパワープラント運転を安定して行
うことができるという効果がある。
According to the invention of claim 13, claim 1
In the invention according to any one of claims 12 to 12, since the estimation by the deviation estimating means is performed during the idle operation, it is determined whether the flow rate correction is necessary within a short time after the fuel cell power plant is started. In addition, the correction preparation can be completed, and the subsequent power plant operation can be stably performed.

【0039】請求項14記載の発明によれば、請求項1
乃至請求項13の何れか1項記載の発明において、燃料
電池の電圧または電流変化が酸素流量又は酸素分圧の変
化に起因するものではないと認知される認知情報を得た
場合は、空気流量補正制御を実施しないようにしたの
で、空気流量補正が適切でない場合を事前に検出するこ
とができ、燃料電池パワープラントの信頼性をさらに高
めることができるという効果がある。
According to the invention of claim 14, claim 1
In the invention according to any one of claims 13 to 13, when the cognitive information that the change in the voltage or current of the fuel cell is not caused by the change in the oxygen flow rate or the oxygen partial pressure is obtained, the air flow rate is obtained. Since the correction control is not performed, the case where the air flow rate correction is not appropriate can be detected in advance, and the reliability of the fuel cell power plant can be further improved.

【0040】請求項15記載の発明によれば、請求項1
4記載の発明において、前記認知情報は、水素の漏出検
出であることとしたため、空気流量補正が適切でない場
合を事前に検出することができ、燃料電池パワープラン
トの信頼性をさらに高めることができるという効果があ
る。
According to the invention of claim 15, claim 1
In the invention described in claim 4, since the recognition information is hydrogen leak detection, a case where the air flow rate correction is not appropriate can be detected in advance, and the reliability of the fuel cell power plant can be further enhanced. There is an effect.

【0041】請求項16記載の発明によれば、請求項1
4記載の発明において、前記認知情報は、燃料電池内の
水詰まりであることとしたため、空気流量補正が適切で
ない場合を事前に検出することができ、燃料電池パワー
プラントの信頼性をさらに高めることができるという効
果がある。
According to the invention of claim 16, claim 1
In the invention described in claim 4, since the recognition information is water clogging in the fuel cell, a case where the air flow rate correction is not appropriate can be detected in advance, and the reliability of the fuel cell power plant is further enhanced. There is an effect that can be.

【0042】請求項17記載の発明によれば、請求項1
4記載の発明において、前記認知情報は、空気制御バル
ブの異常検出であることとしたため、空気流量補正が適
切でない場合を事前に検出することができ、燃料電池パ
ワープラントの信頼性をさらに高めることができるとい
う効果がある。
According to the invention of claim 17, claim 1
In the invention described in claim 4, since the recognition information is abnormality detection of the air control valve, it is possible to detect in advance a case where the air flow rate correction is not appropriate, and further improve the reliability of the fuel cell power plant. There is an effect that can be.

【0043】請求項18記載の発明によれば、請求項1
乃至請求項17の何れか1項記載の発明において、前記
燃料電池に空気を供給する空気供給装置は、リショルム
式圧縮機であることとしたため、低流量域にてばらつき
の大きいリショルム式圧縮機を用いた場合にも、低流量
域の流量を的確に補正して、簡易なオープン制御で性能
の安定した燃料電池パワープラントを供給することがで
きるという効果がある。
According to the invention of claim 18, claim 1
In the invention according to any one of claims 17 to 17, since the air supply device for supplying air to the fuel cell is a Rishorum type compressor, a Rishorum type compressor having a large variation in a low flow rate region is used. Even when it is used, there is an effect that it is possible to accurately correct the flow rate in the low flow rate range and to supply a fuel cell power plant with stable performance by simple open control.

【0044】[0044]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図1〜
図8に基づいて説明する。図1は本発明に係る燃料電池
パワープラントの一実施形態のシステム構成を表す図で
あり、燃料電池自動車又は一方の動力源に燃料電池を用
いたハイブリッド自動車に好適な燃料電池プラントであ
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.
It will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram showing a system configuration of an embodiment of a fuel cell power plant according to the present invention, which is a fuel cell plant suitable for a fuel cell vehicle or a hybrid vehicle using a fuel cell as one power source.

【0045】同図において、空気系、燃料系を中心に図
示し、純水系、冷却系等は未図示である。図中、圧縮機
1は電動機2で駆動される。電動機2は、制御手段であ
るコントローラ32から回転速度が制御されるが、電動
機2を駆動する電源、インバータ等は本図では未図示と
なっている。
In the figure, an air system and a fuel system are mainly shown, and a pure water system, a cooling system and the like are not shown. In the figure, the compressor 1 is driven by an electric motor 2. The rotation speed of the electric motor 2 is controlled by the controller 32 that is the control means, but the power source, the inverter, etc. for driving the electric motor 2 are not shown in this figure.

【0046】圧縮機1はエアクリーナ3,消音器4が接
続された吸気配管5から外気を取り込み、圧縮空気を高
圧配管6に送り出す。圧縮されて高温になった空気はア
フタークーラー7により冷却され、マイクロフィルタ8
で塵埃が除去される。マイクロフィルタ8を通過した空
気は、流量制御弁9,10を介して燃料電池11のカソ
ード(空気極)12及び改質器13にそれぞれ供給され
る。流量制御弁9,10には、それぞれ、流量センサ3
0,31が設けられている。
The compressor 1 takes in outside air from an intake pipe 5 to which an air cleaner 3 and a silencer 4 are connected and sends compressed air to a high pressure pipe 6. The compressed air having a high temperature is cooled by the aftercooler 7, and the microfilter 8
To remove dust. The air that has passed through the microfilter 8 is supplied to the cathode (air electrode) 12 and the reformer 13 of the fuel cell 11 via the flow rate control valves 9 and 10, respectively. The flow rate control valves 9 and 10 respectively include a flow rate sensor 3
0 and 31 are provided.

【0047】改質器13には、空気とは別に、メタノー
ルやガソリン等の原燃料を貯留する原燃料タンク14及
び水タンク15から原燃料及び水が供給される。原燃料
及び水は、それぞれ専用のインジェクタ16,17で改
質器13の中に噴射される。改質器13の中では水蒸気
反応等により原燃料及び水が水素ガスを含む改質ガスに
改質され、ここで生成された水素ガスが流量制御弁18
を介して燃料電池11のアノード(水素極)19に供給
される。
In addition to air, the reformer 13 is supplied with raw fuel and water from a raw fuel tank 14 and a water tank 15 which store raw fuel such as methanol and gasoline. Raw fuel and water are injected into the reformer 13 by dedicated injectors 16 and 17, respectively. In the reformer 13, the raw fuel and water are reformed into a reformed gas containing hydrogen gas by a steam reaction or the like, and the hydrogen gas generated here is flow control valve 18
Is supplied to the anode (hydrogen electrode) 19 of the fuel cell 11 via the.

【0048】燃料電池11内では、図示しない固体高分
子電解質膜を挟んでアノード19とカソード12とが対
向して配置され、空気及び水素の供給により電力と水と
を発生する。燃料電池11からの排気ガスは燃焼器20
によって燃焼させられ、圧力制御弁21,消音器22を
介して排気配管23より排出される。
In the fuel cell 11, the anode 19 and the cathode 12 are arranged so as to face each other with a solid polymer electrolyte membrane (not shown) in between, and generate electric power and water by supplying air and hydrogen. The exhaust gas from the fuel cell 11 is combustor 20.
And is discharged from the exhaust pipe 23 through the pressure control valve 21 and the silencer 22.

【0049】本パワープラントには、燃料電池11の出
力電流を検出する電流センサ24,出力電圧を検出する
電圧センサ25,燃料電池11内の空気通路の圧力損失
を検出する圧力損失センサ29,空気流量制御弁9,1
0に内蔵された空気流量センサ30,31、水素流量制
御弁18近傍に取り付けられた水素流量センサ26,改
質器13の温度を監視する温度センサ27,改質器13
後段の残留原燃料濃度を検出する残留原燃料濃度センサ
28が備わっている。
The present power plant includes a current sensor 24 for detecting the output current of the fuel cell 11, a voltage sensor 25 for detecting the output voltage, a pressure loss sensor 29 for detecting the pressure loss in the air passage in the fuel cell 11, and an air sensor. Flow control valve 9,1
0 air flow rate sensors 30 and 31, a hydrogen flow rate sensor 26 mounted near the hydrogen flow rate control valve 18, a temperature sensor 27 for monitoring the temperature of the reformer 13, and a reformer 13.
A residual raw fuel concentration sensor 28 for detecting the residual raw fuel concentration at the latter stage is provided.

【0050】また、コントローラ32は、図示しない車
速センサ及びアクセルペダルセンサが接続され、車速信
号及びアクセル開度信号が入力される。さらにコントロ
ーラ32には、電流センサ24,電圧センサ25,温度
センサ27,残留原燃料濃度センサ28が接続され、こ
れらのセンサ類の信号を入力として、コントローラ32
は、燃料電池に供給している空気の酸素流量または酸素
分圧の標準値からの偏差を推定する。そして推定された
酸素流量または酸素分圧の偏差に基づいて、燃料電池1
1に供給する空気の流量を標準流量に近づける方向に制
御するために、コントローラ32は、電動機2の回転速
度、流量制御弁9、10の開度、及び圧力制御弁21の
開度等を制御する。
The controller 32 is connected to a vehicle speed sensor and an accelerator pedal sensor (not shown), and receives a vehicle speed signal and an accelerator opening signal. Further, a current sensor 24, a voltage sensor 25, a temperature sensor 27, and a residual raw fuel concentration sensor 28 are connected to the controller 32, and signals of these sensors are input to the controller 32.
Estimates the deviation from the standard value of the oxygen flow rate or oxygen partial pressure of the air supplied to the fuel cell. Then, based on the estimated deviation of the oxygen flow rate or oxygen partial pressure, the fuel cell 1
The controller 32 controls the rotation speed of the electric motor 2, the opening degree of the flow rate control valves 9 and 10, the opening degree of the pressure control valve 21, and the like in order to control the flow rate of the air supplied to the unit 1 toward the standard flow rate. To do.

【0051】更に、運転者に性能低下を報知するための
性能低下報知手段として低速警告ランプ33と、燃料電
池プラントの異常を検出したことを運転者に報知する要
点検表示ランプ34とが運転者から容易に視認されるコ
ンソールに設けられ、これらは、コントローラ32から
点滅制御できるように接続されている。
Further, a low speed warning lamp 33 as a performance deterioration notifying means for notifying the driver of performance deterioration and a maintenance required display lamp 34 for notifying the driver of the detection of the abnormality of the fuel cell plant are provided. It is provided on a console that can be easily viewed from, and these are connected so that blinking control can be performed from the controller 32.

【0052】本実施形態においては、燃料電池11内の
酸素流量に関連する値を検出する酸素流量検出手段とし
て電流センサ24、燃料電池11内の酸素分圧に関連す
る値を検出する酸素分圧検出手段として電圧センサ25
が設けられている。
In this embodiment, the current sensor 24 is used as the oxygen flow rate detecting means for detecting the value related to the oxygen flow rate in the fuel cell 11, and the oxygen partial pressure for detecting the value related to the oxygen partial pressure in the fuel cell 11 is detected. A voltage sensor 25 as a detection means
Is provided.

【0053】また、酸素流量検出手段と酸素分圧検出手
段との少なくとも一方の検出信号に基づいて、燃料電池
に供給している空気の酸素流量または酸素分圧の標準値
からの偏差を推定する偏差推定手段、及び該偏差推定手
段において推定された酸素流量または酸素分圧の偏差に
基づいて、前記燃料電池に供給する空気の流量を標準流
量に近づける方向に制御を行う制御手段として、コント
ローラ32が設けられている。
Further, the deviation from the standard value of the oxygen flow rate or the oxygen partial pressure of the air supplied to the fuel cell is estimated based on the detection signal of at least one of the oxygen flow rate detecting means and the oxygen partial pressure detecting means. The controller 32 serves as a deviation estimating means and a control means for controlling the flow rate of the air supplied to the fuel cell toward the standard flow rate based on the deviation of the oxygen flow rate or the oxygen partial pressure estimated by the deviation estimating means. Is provided.

【0054】次に、本発明の原理を説明する。まず、燃
料電池の出力電流(以下、電流と略す)、出力電圧(以
下、電圧と略す)検出によって、酸素流量、酸素分圧が
推定できる理由について説明する。
Next, the principle of the present invention will be described. First, the reason why the oxygen flow rate and the oxygen partial pressure can be estimated by detecting the output current (hereinafter abbreviated as current) and the output voltage (hereinafter abbreviated as voltage) of the fuel cell will be described.

【0055】一般的に固体高分子型の燃料電池の場合、
アノードに供給される水素を含むガス圧力と、カソード
に供給される空気圧力との圧力差は、電解質膜の耐圧を
超えないように所定値以内に保持される。そしてアノー
ドに供給される水素分圧は、供給ガス圧力の過半である
のに対して、カソードに供給される酸素分圧は、供給空
気圧力に空気中の酸素比を乗じたものとなっている。水
素と酸素との化合比は、2:1なので、アノードガス圧
力とカソードガス圧力とがほぼ均衡するように制御され
ていれば、固体高分子型燃料電池の出力電流は、酸素流
量により支配される状態で稼働していることになる。
Generally, in the case of a polymer electrolyte fuel cell,
The pressure difference between the gas pressure containing hydrogen supplied to the anode and the air pressure supplied to the cathode is kept within a predetermined value so as not to exceed the withstand voltage of the electrolyte membrane. The hydrogen partial pressure supplied to the anode is the majority of the supply gas pressure, while the oxygen partial pressure supplied to the cathode is the supply air pressure multiplied by the oxygen ratio in the air. . Since the compounding ratio of hydrogen and oxygen is 2: 1, the output current of the polymer electrolyte fuel cell is controlled by the oxygen flow rate if the anode gas pressure and the cathode gas pressure are controlled to be approximately balanced. It is operating in a state where

【0056】従って固体高分子型燃料電池では、その電
流値は酸素流量に略比例することとなり、電流値と酸素
流量との何れか一方の値が定まれば、他方の値を推定す
ることができる。本発明においては、この特性を利用し
て、空気流量からの電流値の推定、またはその逆の電流
値から空気流量の推定を行っている。
Therefore, in the polymer electrolyte fuel cell, the current value is approximately proportional to the oxygen flow rate, and if either the current value or the oxygen flow rate is determined, the other value can be estimated. it can. In the present invention, by utilizing this characteristic, the current value is estimated from the air flow rate, or the air flow rate is estimated from the reverse current value.

【0057】次に、電流と電圧の関係に注目してみる。
図2は固体高分子型燃料電池の電流と電圧との関係を模
式的に表したもので、電流値が上がる程、電圧値は降下
する傾向にある。
Next, let us pay attention to the relationship between current and voltage.
FIG. 2 schematically shows the relationship between the current and the voltage of the polymer electrolyte fuel cell. As the current value increases, the voltage value tends to decrease.

【0058】このため図2(a)に示すように、酸素流
量のみが減少した場合は、燃料電池の出力電流は、A0
→Aへ低下するが、電圧はV0(A0)→V0(A)へ
上昇し、実電流から標準特性に基づいて推算した電圧値
V0(A)は実測値V(A)にほぼ一致する。
Therefore, as shown in FIG. 2A, when only the oxygen flow rate is decreased, the output current of the fuel cell is A0.
Although the voltage decreases to → A, the voltage increases to V0 (A0) → V0 (A), and the voltage value V0 (A) estimated from the actual current based on the standard characteristics is almost equal to the measured value V (A).

【0059】一方、図2(b)に示すように、高地走行
等による気圧低下により酸素流量、酸素分圧共に低下し
た場合、酸素分圧と出力電圧は略比例の関係にあるた
め、特性直線が下方にシフトする。そのため電流降下が
先程と同じ量(A0→A)であっても、それに伴う電圧
上昇代が以前はV0(A0)→V0(A)であったもの
がV0(A0)→V(A)までに留まるようになる。こ
のように、酸素分圧の変化の有無は、電流値変化に対す
る電圧の変化代をチェックすることにより検出すること
ができる。
On the other hand, as shown in FIG. 2 (b), when both the oxygen flow rate and the oxygen partial pressure decrease due to the pressure drop due to traveling at high altitudes, etc., the oxygen partial pressure and the output voltage are in a substantially proportional relationship, and therefore the characteristic straight line Shifts downward. Therefore, even if the current drop is the same amount as before (A0 → A), the voltage increase accompanying it was V0 (A0) → V0 (A) before V0 (A0) → V (A) Will stay in. Thus, the presence or absence of a change in the oxygen partial pressure can be detected by checking the change margin of the voltage with respect to the change in the current value.

【0060】次に、一運転条件の酸素流量、酸素分圧の
変化から圧縮機の実流量特性が推定できる理由について
説明する。酸素流量(電流値)のみが標準値からばらつ
く現象は、圧縮機の性能ばらつきまたは劣化に起因する
ことが多い。
Next, the reason why the actual flow rate characteristic of the compressor can be estimated from changes in the oxygen flow rate and the oxygen partial pressure under one operating condition will be described. The phenomenon that only the oxygen flow rate (current value) deviates from the standard value is often due to the performance variation or deterioration of the compressor.

【0061】特にリショルム式圧縮機の場合、図3
(a)に示すように、大流量領域での性能ばらつきはほ
とんどないのに対し、小流量域でのばらつきが大きい特
徴を有するため、このような現象が起こり易い。ただ
し、そのばらつきの度合いは各回転速度において一定の
法則があるので、ある一点の回転速度における実流量が
求まれば、その値から全体の実流量特性が推定できる。
Particularly in the case of the Risholm type compressor, FIG.
As shown in (a), there is almost no performance variation in the large flow rate region, but there is a large variation in the small flow rate region, so such a phenomenon easily occurs. However, since the degree of the variation has a constant law at each rotation speed, if the actual flow rate at a certain rotation speed is obtained, the entire actual flow rate characteristic can be estimated from the value.

【0062】一方、酸素流量、酸素分圧共に変化する現
象は高地走行等による気圧の変化に起因することが多
い。この場合、実流量特性は図3(b)に示すように標
準流量特性に実分圧/標準分圧を一律に掛け合わせたも
のとなる。このような仮定をすることにより、一運転条
件の酸素流量、酸素分圧の変化から実流量特性を推定す
ることが可能となる。
On the other hand, the phenomenon that both the oxygen flow rate and the oxygen partial pressure change are often due to the change in atmospheric pressure due to running at high altitude. In this case, the actual flow rate characteristic is obtained by uniformly multiplying the standard flow rate characteristic by the actual partial pressure / standard partial pressure as shown in FIG. By making such an assumption, it becomes possible to estimate the actual flow rate characteristic from changes in the oxygen flow rate and oxygen partial pressure under one operating condition.

【0063】図4は本実施形態における実流量特性の推
定手順を表すフローチャートである。推定時の運転条件
はアイドリングを想定している。まずステップS102
において、水素もれ、バルブ動作異常、燃料電池内水詰
まり、改質器における空気消費量の異常の有無等の空気
流量の推定を妨げる要因について、事前チェックを実施
する。この結果、ステップS103において何か異常が
検出された場合は、ステップS104で運転者に報知す
るために、要点検表示ランプ34を点灯した上で処理を
終了する。
FIG. 4 is a flow chart showing the procedure for estimating the actual flow rate characteristic in this embodiment. The operating conditions at the time of estimation assume idling. First, step S102
In, a preliminary check is performed on factors that hinder the estimation of the air flow rate, such as hydrogen leakage, valve operation abnormality, water clogging in the fuel cell, and abnormality of air consumption in the reformer. As a result, if any abnormality is detected in step S103, in order to notify the driver in step S104, the inspection required display lamp 34 is turned on, and then the process ends.

【0064】ここで水素もれについては、改質器13に
供給される空気量、燃料量、水量から推定される水素発
生量と実際の水素流量センサ26の検出値とを比較し、
水素流量センサ26の値が予想発生量をあらかじめ決め
られた値を超えて下回った場合、水素もれ有りと判断す
る。
Regarding hydrogen leakage, the hydrogen generation amount estimated from the amount of air supplied to the reformer 13, the amount of fuel, and the amount of water is compared with the actual detection value of the hydrogen flow sensor 26.
When the value of the hydrogen flow sensor 26 falls below the expected amount of generation over a predetermined value, it is determined that there is hydrogen leakage.

【0065】又、バルブ動作異常については、各流量制
御バルブ9,10へのバルブ開度指令値から推定される
空気流量と、バルブ9,10近傍に取り付けられた空気
流量センサ30,31が検出する実流量値を比較し、そ
の差が或る値を上回った場合、異常有りと判断する。燃
料電池11内の水詰まりについては、上記の圧力損失セ
ンサ29の値が指定された値を上回った場合、水詰まり
発生と判断する。
Further, regarding the valve operation abnormality, the air flow rate estimated from the valve opening command value to the flow rate control valves 9 and 10 and the air flow rate sensors 30 and 31 mounted near the valves 9 and 10 are detected. If the difference exceeds a certain value, it is determined that there is an abnormality. Regarding the water clogging in the fuel cell 11, when the value of the pressure loss sensor 29 exceeds the designated value, it is determined that the water clogging has occurred.

【0066】これらの事前チェックにおいて異常がなか
った場合は、ステップS106に進み、アイドル時の燃
料電池の電流A、同電圧V、圧縮機回転速度R、圧力制
御バルブ開度θを入力する。
If there is no abnormality in these preliminary checks, the process proceeds to step S106, and the fuel cell current A, the same voltage V, the compressor rotation speed R, and the pressure control valve opening degree θ at idle are input.

【0067】次のステップS107では、内蔵の空気標
準流量マップから圧縮機回転速度R、圧力制御バルブ開
度θに対応した空気流量を求め、その値から電流値A0
を算出する。ステップS108では算出した電流値A0
と電流測定値Aの値を比較し、その差の絶対値|A−A
0|が、あらかじめ設定した許容値Acrを超えていな
いかどうかを判断する。
In the next step S107, the air flow rate corresponding to the compressor rotation speed R and the pressure control valve opening θ is determined from the built-in air standard flow rate map, and the current value A0 is obtained from the values.
To calculate. In step S108, the calculated current value A0
And the measured current value A are compared, and the absolute value of the difference | A-A
It is determined whether 0 | does not exceed a preset allowable value Acr.

【0068】ステップS108の判定で、許容値を超え
ていない場合は、推定空気流量は略標準値であり補正不
要と判断し、ステップS109で標準マップに基づく流
量制御を選択する。一方許容値を超えたと判断した場合
は、ステップS111において、標準状態で電流値Aを
取る場合の電圧V0(A)を算出する。ステップS11
2で、算出結果V0(A)と測定値V(A)とを比較
し、その差の絶対値があらかじめ設定した許容値Vcr
を超えていないかどうかを判断する。その差の絶対値が
許容範囲を超えていると判断された場合は、ステップS
113に進み、全流量域において標準値からの偏差を有
する流量特性マップを選択し、後述の制御に移行する。
If it is determined in step S108 that the allowable value is not exceeded, it is determined that the estimated air flow rate is a substantially standard value and correction is not necessary, and in step S109 flow rate control based on the standard map is selected. On the other hand, when it is determined that the allowable value is exceeded, in step S111, the voltage V0 (A) when the current value A is taken in the standard state is calculated. Step S11
In step 2, the calculation result V0 (A) is compared with the measured value V (A), and the absolute value of the difference is the preset allowable value Vcr.
To determine whether or not. If it is determined that the absolute value of the difference exceeds the allowable range, step S
Proceeding to 113, a flow rate characteristic map having a deviation from the standard value in the entire flow rate range is selected, and the control described below is performed.

【0069】一方、ステップS112の判定で、その差
が許容範囲内であると判断された場合はステップS11
5に進み、低流量域においてのみ標準値からの偏差を有
する流量特性マップを選択し、後述の制御に移行する。
On the other hand, if it is determined in step S112 that the difference is within the allowable range, step S11
5, the flow rate characteristic map having a deviation from the standard value is selected only in the low flow rate region, and the control described later is performed.

【0070】次に推定した流量に基づいて、空気流量制
御を行うフローについて説明する。図5,は推定流量の
標準値に対する偏差が低流量域のみに限定される場合の
制御フローを説明するものであり、図6は、圧縮機の低
回転速度域の流量補正を行う流量特性マップの例であ
る。
Next, a flow for controlling the air flow rate based on the estimated flow rate will be described. FIG. 5 illustrates a control flow when the deviation of the estimated flow rate from the standard value is limited only to the low flow rate range, and FIG. 6 is a flow rate characteristic map for performing flow rate correction in the low rotation speed range of the compressor. Is an example of.

【0071】まずステップS122で車速、アクセル開
度に応じた目標空気流量Q1を入力する。次いでステッ
プS123で、図6の破線に示すような推定流量特性に
基づいて、目標空気流量Q1から圧縮機回転速度R1を
算出する。そして、ステップS124で、算出結果のR
1と圧縮機の許容回転速度Rmaxとを比較し、R1が
Rmax以上であれば、ステップS125でR1をRm
axに制限する処理を行う。最後に、ステップS126
で、指令値R1を出力して、リターンする。
First, in step S122, the target air flow rate Q1 corresponding to the vehicle speed and the accelerator opening is input. Next, in step S123, the compressor rotation speed R1 is calculated from the target air flow rate Q1 based on the estimated flow rate characteristic shown by the broken line in FIG. Then, in step S124, the calculation result R
1 is compared with the allowable rotation speed Rmax of the compressor. If R1 is equal to or higher than Rmax, R1 is set to Rm in step S125.
Perform processing to limit to ax. Finally, step S126
Then, the command value R1 is output and the process returns.

【0072】図7,図8は推定流量の標準値に対する偏
差が全運転領域にわたる場合の制御フローを説明するも
のである。まずステップS132で車速、アクセル開度
に応じた目標空気流量Q2を入力する。次いで、ステッ
プS133で、図8に示すように、推定流量特性に基づ
いて圧縮機回転速度R2並びに圧力制御バルブのバルブ
開度θ2を決定する。
FIGS. 7 and 8 explain the control flow when the deviation of the estimated flow rate from the standard value is over the entire operating range. First, in step S132, the target air flow rate Q2 corresponding to the vehicle speed and the accelerator opening is input. Next, in step S133, as shown in FIG. 8, the compressor rotation speed R2 and the valve opening θ2 of the pressure control valve are determined based on the estimated flow rate characteristic.

【0073】推定流量の標準値に対する偏差が全運転領
域にわたる場合、前述の低流量域のみに限定される場合
と異なり、回転速度のみの制御で所定の流量を得ること
が難しい場合がある。
When the deviation of the estimated flow rate from the standard value is over the entire operating range, it may be difficult to obtain a predetermined flow rate by controlling only the rotation speed, unlike the case where the deviation is limited to the low flow rate range described above.

【0074】例えば図8において目標流量をQ2を達成
するためにはバルブ開度θ1の状態での流量特性では最
大回転速度においてもQ2を達成することが出来ない。
そのためバルブ開度をθ1からθ2に絞って圧力を上昇
させ、実流量特性を向上させた上で回転速度R2を決定
するといった、圧縮機回転速度と圧力制御バルブの協調
制御を行うことが必要となる。バルブ開度θ2及び回転
速度R2の組み合わせは例えば駆動電力が最小となる
等、何らかの評価関数が極値を取るように決定する。
For example, in FIG. 8, in order to achieve the target flow rate of Q2, Q2 cannot be achieved even at the maximum rotation speed in the flow rate characteristic in the state of the valve opening θ1.
Therefore, it is necessary to perform cooperative control of the compressor rotation speed and the pressure control valve, such as reducing the valve opening from θ1 to θ2 to increase the pressure and improving the actual flow rate characteristic before determining the rotation speed R2. Become. The combination of the valve opening degree θ2 and the rotation speed R2 is determined so that some evaluation function takes an extreme value, for example, the drive power becomes minimum.

【0075】そしてステップS134で、算出結果の回
転速度R2と圧縮機の許容回転速度Rmaxとを比較
し、R2がRmax以上であれば、ステップS135で
R2をRmaxに制限する処理を行う。ステップS13
4の比較でR2がRmax未満であれば、ステップS1
36で算出結果のバルブ開度θ2と許容値θminとを
比較し、バルブ開度θ2が許容値θmin以下であれ
ば、ステップS137でθ2に許容値θminを代入す
る処理を行う。最後に、ステップS138で、指令値R
2,θ2を出力して、リターンする。
Then, in step S134, the calculated rotation speed R2 is compared with the allowable rotation speed Rmax of the compressor. If R2 is greater than or equal to Rmax, a process of limiting R2 to Rmax is performed in step S135. Step S13
If R2 is less than Rmax in the comparison of step 4, step S1
At 36, the calculated valve opening θ2 is compared with the allowable value θmin. If the valve opening θ2 is equal to or smaller than the allowable value θmin, the allowable value θmin is substituted for θ2 at step S137. Finally, in step S138, the command value R
Output 2 and θ2 and return.

【0076】なお、ステップS134〜138では、回
転数R2やバルブ開度θ2が許容値の範囲を越えたとき
に、例えば駆動電力が最小の状態から少し大きくなる状
態(評価関数が極値から少し偏差た状態)での回転数や
バルブ開度に補正する制御を行ってもよい。また、回転
数やバルブ開度が許容値(上限値)に制限され車両の動
力性能が低下する場合には、低速警告ランプ33を点灯
するなどの動力性能低下を運転者に知らせる表示を行っ
てもよい。
In steps S134 to 138, when the rotational speed R2 or the valve opening θ2 exceeds the allowable range, for example, the driving power is slightly increased from the minimum value (the evaluation function is slightly increased from the extreme value). Control may be performed to correct the rotational speed and the valve opening degree in a deviated state). Further, when the rotational speed or the valve opening is limited to an allowable value (upper limit value) and the power performance of the vehicle deteriorates, a display is provided to inform the driver of the power performance deterioration such as turning on the low speed warning lamp 33. Good.

【0077】以上が本発明の実施形態に関する説明であ
るが、以下に補足説明を追加する。図4にステップS1
02で判断材料に加えて温度センサ27の検出温度と標
準温度の偏差、並びに改質器13後段の残留原燃料濃度
センサ28の値と標準値の偏差を併せて判断材料にする
ことにより、より酸素流量の変化が改質器13の異常に
よるものかどうかを高い確度で判断することができる。
改質器13を持たないダイレクト水素型の燃料電池パワ
ープラントにおいては、本実施形態に示した電流値に示
した電流値に基づく判断で十分対応可能である。
The above is a description of the embodiment of the present invention, but a supplementary description will be added below. Step S1 in FIG.
In addition to the judgment material in 02, the deviation between the detection temperature of the temperature sensor 27 and the standard temperature, and the deviation of the value of the residual raw fuel concentration sensor 28 in the rear stage of the reformer 13 and the standard value are used as the judgment material. It is possible to judge with high accuracy whether or not the change in the oxygen flow rate is due to the abnormality of the reformer 13.
In a direct hydrogen type fuel cell power plant that does not have the reformer 13, a judgment based on the current value shown in the current value of this embodiment is sufficient.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る燃料電池プラントの一実施形態の
構成を示すシステム概略図である。
FIG. 1 is a system schematic diagram showing the configuration of an embodiment of a fuel cell plant according to the present invention.

【図2】固体高分子型燃料電池における電流−電圧特性
を表す図である。
FIG. 2 is a diagram showing current-voltage characteristics in a polymer electrolyte fuel cell.

【図3】推定空気流量の特性の相違を説明する図であ
る。
FIG. 3 is a diagram illustrating a difference in characteristics of estimated air flow rates.

【図4】実施形態における空気供給制御を説明するフロ
ーチャートである。
FIG. 4 is a flowchart illustrating air supply control in the embodiment.

【図5】標準流量と推定流量との偏差が低流量域に留ま
る場合の空気流量制御を表すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing an air flow rate control when the deviation between the standard flow rate and the estimated flow rate stays in a low flow rate region.

【図6】圧縮機の回転速度決定を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating determination of a rotation speed of a compressor.

【図7】標準流量と推定流量との偏差が全流量域にわた
る場合の空気流量制御を表すフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing air flow rate control when the deviation between the standard flow rate and the estimated flow rate is over the entire flow rate range.

【図8】圧縮機の回転速度並びに圧力制御バルブ開度の
決定を説明する図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating how to determine the rotational speed of the compressor and the opening degree of the pressure control valve.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…圧縮機 2…電動機 9,10…流量制御弁 11…燃料電池 12…カソード 13…改質器 14…原燃料タンク 15…水タンク 16,17…インジェクタ 18…流量制御弁 19…アノード 21…圧力調整弁 24…電流センサ(酸素流量検出手段) 25…電圧センサ(酸素分圧検出手段) 26…水素流量センサ 27…温度センサ 28…残留原燃料濃度センサ 29…圧力損失センサ 30,31…流量センサ 32…コントローラ(偏差推定手段、制御手段) 33…低速警告ランプ(性能低下報知手段) 1 ... Compressor 2 ... electric motor 9, 10 ... Flow control valve 11 ... Fuel cell 12 ... Cathode 13 ... reformer 14 ... Raw fuel tank 15 ... Water tank 16, 17 ... Injector 18 ... Flow control valve 19 ... Anode 21 ... Pressure regulating valve 24 ... Current sensor (oxygen flow rate detection means) 25 ... Voltage sensor (oxygen partial pressure detection means) 26 ... Hydrogen flow rate sensor 27 ... Temperature sensor 28 ... Residual raw fuel concentration sensor 29 ... Pressure loss sensor 30, 31 ... Flow rate sensor 32 ... Controller (deviation estimation means, control means) 33 ... Low speed warning lamp (performance deterioration notification means)

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 燃料電池に空気及び水素を供給して電力
を発生する燃料電池パワープラントにおいて、 前記燃料電池内の酸素流量に関連する値を検出する酸素
流量検出手段と、 前記燃料電池内の酸素分圧に関連する値を検出する酸素
分圧検出手段と、 前記酸素流量検出手段と前記酸素分圧検出手段との少な
くとも一方の検出信号に基づいて、燃料電池に供給して
いる空気の酸素流量または酸素分圧の標準値からの偏差
を推定する偏差推定手段と、 該偏差推定手段において推定された酸素流量または酸素
分圧の偏差に基づいて、前記燃料電池に供給する空気の
流量を標準流量に近づける方向に制御を行う制御手段
と、 を備えたことを特徴とする燃料電池パワープラント。
1. A fuel cell power plant that supplies air and hydrogen to a fuel cell to generate electric power, and an oxygen flow rate detecting means for detecting a value related to an oxygen flow rate in the fuel cell; Oxygen partial pressure detection means for detecting a value related to the oxygen partial pressure, and oxygen of the air supplied to the fuel cell based on the detection signal of at least one of the oxygen flow rate detection means and the oxygen partial pressure detection means. Deviation estimating means for estimating a deviation of the flow rate or oxygen partial pressure from the standard value, and based on the deviation of the oxygen flow rate or oxygen partial pressure estimated by the deviation estimating means, a standard flow rate of air supplied to the fuel cell A fuel cell power plant, comprising: a control unit that controls in a direction closer to the flow rate.
【請求項2】 前記酸素流量検出手段は、燃料電池の電
流または電流密度を検出する電流検出手段であることを
特徴とする請求項1記載の燃料電池パワープラント。
2. The fuel cell power plant according to claim 1, wherein the oxygen flow rate detecting means is a current detecting means for detecting a current or a current density of the fuel cell.
【請求項3】 原燃料から燃料改質により生成した水素
を前記燃料電池に供給する改質器と、 該改質器内に残留する原燃料の濃度を検出する残留原燃
料濃度検出手段と、を備え、 前記酸素流量検出手段として前記残留原燃料濃度検出手
段を併せて使用することを特徴とする請求項2記載の燃
料電池パワープラント。
3. A reformer for supplying hydrogen produced by fuel reforming from raw fuel to the fuel cell, and a residual raw fuel concentration detecting means for detecting the concentration of raw fuel remaining in the reformer. 3. The fuel cell power plant according to claim 2, further comprising: the residual raw fuel concentration detection means as the oxygen flow rate detection means.
【請求項4】 原燃料から燃料改質により生成した水素
を前記燃料電池に供給する改質器と、 該改質器内の温度を検出する温度検出手段と、を備え、 前記酸素流量検出手段として前記温度検出手段を併せて
使用することを特徴とする請求項2記載の燃料電池パワ
ープラント。
4. An oxygen flow rate detecting means, comprising: a reformer for supplying hydrogen generated by fuel reforming from raw fuel to the fuel cell; and temperature detecting means for detecting a temperature in the reformer. The fuel cell power plant according to claim 2, wherein the temperature detecting means is also used as the above.
【請求項5】 前記酸素分圧検出手段は、燃料電池の電
圧を検出する電圧検出手段であることを特徴とする請求
項1乃至請求項4の何れか1項記載の燃料電池パワープ
ラント。
5. The fuel cell power plant according to claim 1, wherein the oxygen partial pressure detecting means is voltage detecting means for detecting the voltage of the fuel cell.
【請求項6】 前記酸素流量検出手段の検出値に基づく
酸素流量の標準値からの偏差が第1の所定値以上であ
り、かつ前記酸素分圧検出手段の検出値に基づく酸素分
圧の標準値からの偏差が第2の所定値以下である場合
に、 前記偏差推定手段は、低流量域において流量補正したマ
ップを適用して前記偏差を推定することを特徴とする請
求項1乃至請求項5の何れか1項記載の燃料電池パワー
プラント。
6. A standard of oxygen partial pressure based on a detection value of the oxygen flow rate detection means, wherein a deviation from an oxygen flow rate based on a detection value of the oxygen flow rate detection means is equal to or larger than a first predetermined value. The deviation estimating unit estimates the deviation by applying a flow rate-corrected map in a low flow rate range when the deviation from the value is equal to or less than a second predetermined value. 5. The fuel cell power plant according to any one of 5 above.
【請求項7】 前記酸素流量検出手段の検出値に基づく
酸素流量の標準値からの偏差が第1の所定値以上であ
り、かつ前記酸素分圧検出手段の検出値に基づく酸素分
圧の標準値からの偏差が第2の所定値以上である場合
に、 前記偏差推定手段は、全流量域において流量補正したマ
ップを適用して前記偏差を推定することを特徴とする請
求項1乃至請求項5の何れか1項記載の燃料電池パワー
プラント。
7. A standard of oxygen partial pressure based on a detection value of the oxygen partial pressure detection means, wherein a deviation of the oxygen flow rate based on a detection value of the oxygen flow rate detection means from a standard value is equal to or more than a first predetermined value. The deviation estimating means estimates the deviation by applying a flow rate corrected map in the entire flow rate range when the deviation from the value is equal to or larger than a second predetermined value. 5. The fuel cell power plant according to any one of 5 above.
【請求項8】 前記制御手段は、燃料電池パワープラン
トへの空気供給源である圧縮機又は送風機の回転速度変
更手段と燃料電池出口側の圧力制御バルブのバルブ開度
変更手段の少なくとも一方を制御することを特徴とする
請求項1乃至請求項7の何れか1項記載の燃料電池パワ
ープラント。
8. The control means controls at least one of a rotation speed changing means of a compressor or a blower which is an air supply source to a fuel cell power plant and a valve opening changing means of a pressure control valve on the fuel cell outlet side. The fuel cell power plant according to any one of claims 1 to 7, characterized in that:
【請求項9】 前記制御手段は、条件によって制御量に
上限値を設けることを特徴とする請求項1乃至請求項8
の何れか1項記載の燃料電池パワープラント。
9. The control means sets an upper limit value for the controlled variable depending on conditions.
The fuel cell power plant according to any one of 1.
【請求項10】 前記制御手段が変更した圧縮機又は送
風機の回転速度指令値が圧縮機又は送風機を駆動する電
動機の定格回転速度を上回る場合、前記制御量の上限値
として電動機の定格回転速度を選択することを特徴とす
る請求項9記載の燃料電池パワープラント。
10. When the rotation speed command value of the compressor or the blower changed by the control means exceeds the rated rotation speed of the electric motor driving the compressor or the blower, the rated rotation speed of the electric motor is set as the upper limit value of the control amount. The fuel cell power plant according to claim 9, which is selected.
【請求項11】 前記制御手段が変更した前記圧力制御
バルブのバルブ開度指令値がバルブ開度最大値を上回る
またはバルブ開度最小値を下回る場合、制御量としてバ
ルブ最大開度またはバルブ最小開度を選択することを特
徴とする請求項9記載の燃料電池パワープラント。
11. When the valve opening command value of the pressure control valve changed by the control means exceeds a valve opening maximum value or falls below a valve opening minimum value, the valve maximum opening or valve minimum opening is set as a control amount. 10. The fuel cell power plant according to claim 9, wherein the degree is selected.
【請求項12】 前記制御手段が制御量の上限値を設け
たことによる燃料電池パワープラントの性能低下が運転
者に検知される場合、運転者に性能低下を報知する性能
低下報知手段を備えたことを特徴とする請求項9乃至請
求項11の何れか1項記載の燃料電池パワープラント。
12. A performance deterioration notifying means for notifying the driver of performance deterioration when the performance deterioration of the fuel cell power plant due to the control means having set an upper limit value of the control amount is detected by the driver. The fuel cell power plant according to any one of claims 9 to 11, characterized in that.
【請求項13】 前記偏差推定手段による推定は、アイ
ドル運転時に実施することを特徴とする請求項1乃至請
求項12の何れか1項記載の燃料電池パワープラント。
13. The fuel cell power plant according to claim 1, wherein the estimation by the deviation estimating means is performed during idle operation.
【請求項14】 燃料電池の電圧または電流変化が酸素
流量又は酸素分圧の変化に起因するものではないと認知
される認知情報を得た場合は、流量補正制御を実施しな
いことを特徴とする請求項1乃至請求項13の何れか1
項記載の燃料電池パワープラント。
14. The flow rate correction control is not performed when the cognitive information is recognized that the change in the voltage or current of the fuel cell is not caused by the change in oxygen flow rate or oxygen partial pressure. Any one of claims 1 to 13
A fuel cell power plant according to the item.
【請求項15】 前記認知情報は、水素の漏出検出であ
ることを特徴とする請求項14記載の燃料電池パワープ
ラント。
15. The fuel cell power plant according to claim 14, wherein the recognition information is hydrogen leak detection.
【請求項16】 前記認知情報は、燃料電池内の水詰ま
りであることを特徴とする請求項14記載の燃料電池パ
ワープラント。
16. The fuel cell power plant according to claim 14, wherein the recognition information is water clogging in the fuel cell.
【請求項17】 前記認知情報は、空気制御バルブの異
常検出であることを特徴とする請求項14記載の燃料電
池パワープラント。
17. The fuel cell power plant according to claim 14, wherein the recognition information is abnormality detection of an air control valve.
【請求項18】 前記燃料電池に空気を供給する空気供
給装置は、リショルム式圧縮機であることを特徴とする
請求項1乃至請求項17の何れか1項記載の燃料電池パ
ワープラント。
18. The fuel cell power plant according to claim 1, wherein the air supply device for supplying air to the fuel cell is a Rishorum compressor.
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