JP2005135805A - Fuel cell system - Google Patents
Fuel cell system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005135805A JP2005135805A JP2003371966A JP2003371966A JP2005135805A JP 2005135805 A JP2005135805 A JP 2005135805A JP 2003371966 A JP2003371966 A JP 2003371966A JP 2003371966 A JP2003371966 A JP 2003371966A JP 2005135805 A JP2005135805 A JP 2005135805A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hydrogen gas
- flow rate
- fuel cell
- exhaust hydrogen
- discharged
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
Description
本発明は燃料電池から排出された排出水素の処理に関するものである。 The present invention relates to treatment of discharged hydrogen discharged from a fuel cell.
従来、燃料電池から排出された排出水素ガス中には燃料電池で使用されなかった水素の他に燃料電池の空気極側から窒素や水分が混入しており、これらの成分は燃料電池の発電効率を低下させることから、濃度が高くなった場合には燃焼器で燃焼した後に外部へ放出し、その燃焼熱を燃料改質に利用するものが、特許文献1に開示されている。
しかし、従来の発明では、燃料電池から排出された排出水素ガスは燃焼器に全て送られるために、燃焼器の温度を制御できず、温度上昇による燃焼器の劣化や、排出水素ガス中の水分により燃焼器が失火するといった問題点がある。 However, in the conventional invention, since all of the exhaust hydrogen gas discharged from the fuel cell is sent to the combustor, the temperature of the combustor cannot be controlled, and deterioration of the combustor due to temperature rise or moisture in the exhaust hydrogen gas This causes the problem that the combustor misfires.
本発明ではこのような問題点を解決するために発明されたもので、燃焼器へ供給する排出水素ガスを制御し、燃焼器の温度を安定させることを目的とする。 The present invention has been invented to solve such problems, and aims to control the exhaust hydrogen gas supplied to the combustor and stabilize the temperature of the combustor.
本発明では、燃料電池システムにおいて、燃料電池から排出された排出水素ガスの一部を再び燃料電池へ供給し、残りの排出水素ガスを排出する排出手段と、排出水素ガスを燃料電池から排出された排出水素ガスを燃焼する燃焼手段と、排出水素ガスの状態を検出する排出水素ガス状態検出手段と、燃焼手段の温度を検出する温度検出手段と、燃焼手段をバイパスするバイパス回路を備える。また、排出水素ガスの状態と燃焼手段の温度によってバイパス回路を流れる排出水素ガスの流量を制御する流量制御手段を備える。 In the present invention, in the fuel cell system, a part of the discharged hydrogen gas discharged from the fuel cell is supplied again to the fuel cell, and the discharge means for discharging the remaining discharged hydrogen gas, and the discharged hydrogen gas is discharged from the fuel cell. Combustion means for burning the exhausted hydrogen gas, exhaust hydrogen gas state detecting means for detecting the state of the exhausted hydrogen gas, temperature detecting means for detecting the temperature of the combustion means, and a bypass circuit for bypassing the combustion means. Further, a flow rate control means is provided for controlling the flow rate of the exhaust hydrogen gas flowing through the bypass circuit according to the state of the exhaust hydrogen gas and the temperature of the combustion means.
本発明によると、例えば、燃料電池から排出された排出水素中の窒素濃度と含水量、または燃焼手段の温度に応じて、排出水素ガスが燃焼手段をバイパスすることで燃焼手段の温度を制御することができる。 According to the present invention, for example, the temperature of the combustion means is controlled by the exhaust hydrogen gas bypassing the combustion means according to the nitrogen concentration and water content in the discharged hydrogen discharged from the fuel cell or the temperature of the combustion means. be able to.
本発明の第1実施形態の構成を図1の構成図を用いて説明する。 The configuration of the first embodiment of the present invention will be described with reference to the configuration diagram of FIG.
燃料電池システムは、水素タンク1と、空気供給装置2と、燃料電池3と、水素モジュール4と、燃焼器7を備える。また、水素モジュール4と燃焼器7を接続する配管8と、燃料電池3と燃焼器7を接続する配管11を備える。配管8にはその途中に開閉弁5を設け、開閉弁5と燃焼器7の間から燃焼器7をバイパスするバイパス回路であるバイパス配管9を備え、バイパス配管9には開度を調整する流量制御手段である可変開度弁6を備える。
The fuel cell system includes a
空気供給装置2は、例えば、ブロアなどを使用し、外部から空気を取り込み燃料電池3へ空気を供給する。
The
燃料電池3は、水素タンク1から水素モジュール4を介して供給された水素と、空気供給装置2から供給された空気によって発電を行う。燃料電池3の図示しないアノードでは図示しないカソードから窒素や水が混入し、混入した窒素や水は反応に使用されなかった水素と共に水素モジュール4へ回収される。
The
水素モジュール4は、水素タンク1から供給された水素を燃料電池3へ供給し、燃料電池3での反応後にアノードから排出された窒素、水分を含む排出水素を回収する。回収した排出水素は水素モジュール4内に設けられた窒素濃度検出手段である窒素濃度検出装置13によって窒素濃度を検出され、また含水量検出手段である水分検出装置14によって含水量を検出される。そして、窒素濃度と含水量に応じて、回収した排出水素の一部は配管8を介して、燃焼器7へ排出され、残りの排出水素は再び燃料電池3へ供給される。燃焼器7へ排出される流量は窒素濃度と含水量に応じて、配管8に設けた排出水素ガス流量制御手段である開閉弁5によって制御される(水素モジュール4は排出手段である)。
The
燃焼器7は、水素モジュール4から配管8を介し、排出された窒素、水を含んだ水素が供給され、配管11から燃料電池3から排出された空気が供給される。そして供給された空気と水素を燃焼させ、その燃焼ガスを配管10を介して外部へ排出する。燃焼器7は温度センサ12を備え、温度検出手段である温度センサ12によって燃焼器7の温度を検出する(燃焼器7は燃焼手段である)。
The combustor 7 is supplied with hydrogen containing nitrogen and water discharged from the
バイパス流路9は水素モジュール4と燃焼器7を接続する配管8から分岐しており、燃焼器7をバイパスし、燃焼器7の下流で配管10と合流する。これにより、水素モジュール4から排出された排出水素の一部が燃焼器7をバイパスして外部へ排出される。また、バイパス流路9に設けられた可変開度弁6を調整することで、燃焼器7とバイパス流路9へ流れる排出水素の流量を調整する。
The bypass flow path 9 branches from a pipe 8 connecting the
温度センサ12、窒素濃度検出装置13、水分検出装置14から検出されたそれぞれの信号により、開閉弁5と調整弁6を制御するコントローラ30を備える。
A
次にコントローラ30で行う制御動作について図2のフローチャートを用いて説明する。なお、初期状態として、開閉弁5は閉じている。
Next, the control operation performed by the
燃料電池システムが起動された後に、燃料電池3の発電によってアノードから排出され、窒素、水を含んだ未反応の排出水素を再び燃料電池3のアノードへ循環し、発電の燃料として使用するが、ステップS20では、窒素濃度検出装置13によって水素モジュール4内の排出水素中の窒素濃度dnを検出し、更に水分検出装置14によって水素モジュール4内の排出水素中の含水量wを検出する。
After the fuel cell system is started up, it is discharged from the anode by power generation of the
ステップS21ではステップS20によって検出した窒素濃度dnと含水量wを予め設定された閾値d1、w1と比較して、少なくともどちらかの一方の値が閾値を超えていると、ステップS22へ進み、開閉弁5を開き、排出水素を水素モジュール4から排出する。閾値d1、w1を超えていないときには、排出水素の循環を継続する。ここで、閾値d1、w1は、排出水素内の窒素、または水量が多くなり、排出水素を燃料電池3に再び循環させると燃料電池3の発電効率が下がる値であり、予め実験などによって求められる。これによって、燃料電池3に供給される水素中の窒素濃度と含水量を抑えることができ、燃料電池3で効率良く反応を行うことができ、更に水素タンク1から供給される水素量を減らすことができる。
In step S21, the nitrogen concentration dn detected in step S20 and the water content w are compared with threshold values d1 and w1 set in advance. If at least one of the values exceeds the threshold value, the process proceeds to step S22 to open / close The
なお、ステップS20では、開閉弁5を窒素濃度dnと含水量wに応じて、予めそれぞれ記憶された開度マップから開閉弁5の開度をそれぞれ読み出し、窒素濃度dnと含水量wに応じた開閉弁5の開度のうち、どちらか大きい開度に常に調整してもよい。このときには、開閉弁5を初期状態として、閉じていなくてもよい。
In step S20, the opening /
ステップS23では、燃焼器7の燃焼温度Tを検出し、燃焼温度Tに応じた可変開度弁6の開度を図3のマップから読み出す。また、ステップS20で検出した窒素濃度dn、含水量wに応じた可変開度弁6の開度を図4、及び図5のマップからそれぞれ読み出す。図3から図5のマップは予め実験などによって求められており、燃焼温度Tが高い程、また、窒素濃度dn、含水量wが大きい程、可変開度弁6の開度は大きくなる。 In step S23, the combustion temperature T of the combustor 7 is detected, and the opening of the variable opening valve 6 corresponding to the combustion temperature T is read from the map of FIG. Moreover, the opening degree of the variable opening valve 6 corresponding to the nitrogen concentration dn and the water content w detected in step S20 is read from the maps of FIGS. The maps in FIGS. 3 to 5 are obtained in advance through experiments and the like. The higher the combustion temperature T is, and the larger the nitrogen concentration dn and the water content w are, the larger the opening of the variable opening valve 6 is.
ステップS24では、ステップS23によって読み出した燃焼温度T、窒素濃度dn、含水量wに応じた3つの可変開度弁6の開度の中から、一番大きい開度に可変開度弁6の開度を調整する。これによって、燃焼器7の燃焼温度が高い場合には、可変開度弁6の開度を大きくし、燃焼器7をバイパスするバイパス流路9に多くの排出水素が流れるので、燃焼器7の温度を下げることができる。また、窒素濃度dn、または含水量wが多い場合には、可変開度弁6の開度を大きくし、燃焼器7をバイパスするバイパス流路9に多くの排出水素が流れるので、窒素、または水による燃焼器7の失火を防ぐことができる。 In step S24, the variable opening valve 6 is opened to the largest opening degree among the three opening degrees of the variable opening valve 6 corresponding to the combustion temperature T, the nitrogen concentration dn, and the water content w read in step S23. Adjust the degree. As a result, when the combustion temperature of the combustor 7 is high, the degree of opening of the variable opening valve 6 is increased, and a large amount of discharged hydrogen flows through the bypass passage 9 that bypasses the combustor 7. The temperature can be lowered. Further, when the nitrogen concentration dn or the water content w is large, the degree of opening of the variable opening valve 6 is increased, and a large amount of discharged hydrogen flows through the bypass passage 9 that bypasses the combustor 7. Misfire of the combustor 7 due to water can be prevented.
なお、ここでは燃焼器7の温度と排出水素の含水量から、例えば、燃焼器7の温度が高く、含水量が多い時には、排出水素量を多くするなど、燃焼器7の温度が或る所定温度範囲に収まるように、燃焼器7へ供給する排出水素量を可変開度弁6によって制御してもよい。 Here, from the temperature of the combustor 7 and the water content of the discharged hydrogen, for example, when the temperature of the combustor 7 is high and the water content is high, the temperature of the combustor 7 is increased to a predetermined value such as increasing the amount of discharged hydrogen. The amount of discharged hydrogen supplied to the combustor 7 may be controlled by the variable opening valve 6 so as to be within the temperature range.
このような上記ステップは或る一定時間、もしくは窒素濃度dn、含水量wが或る所定値よりも小さくなるまで行われる。これにより、燃料電池3での燃料消費を抑え、更に燃焼器7の温度制御を行うことができる。
Such a step is performed for a certain period of time or until the nitrogen concentration dn and the water content w are smaller than a certain predetermined value. Thereby, fuel consumption in the
また、ステップS21では窒素濃度と含水量に加え、水素モジュール4内のガス流量によっても開閉弁5の開度を調整してもよい。ステップS24でも同様に排出水素流量によって可変開度弁6の開度を調整してもよい。
In step S21, the opening degree of the on-off
本発明の第1実施形態の効果について説明する。 The effect of 1st Embodiment of this invention is demonstrated.
燃焼器7をバイパスするバイパス流路9を設け、燃焼器7の温度が高い場合には、バイパス流路9へ流す排出水素の流量を多くし、燃焼器7へ流入する排出水素の流量を少なくすることで、燃焼器7の温度が高くなり、燃焼器7の許容温度以上になることを防ぐことができ、燃焼器7の劣化を防ぐことができる。 When the bypass passage 9 for bypassing the combustor 7 is provided and the temperature of the combustor 7 is high, the flow rate of discharged hydrogen flowing into the bypass passage 9 is increased, and the flow rate of discharged hydrogen flowing into the combustor 7 is decreased. By doing so, it is possible to prevent the temperature of the combustor 7 from becoming higher and to exceed the allowable temperature of the combustor 7, and to prevent deterioration of the combustor 7.
また、排出水素中の窒素濃度や含水量が多い場合にもバイパス流路9へ流す排出水素の流量を多くし、燃焼器7へ流入する排出水素の流量を少なくし、窒素や水による燃焼器7での失火を防ぐことができる。 Further, even when the nitrogen concentration or water content in the exhaust hydrogen is large, the flow rate of the exhaust hydrogen flowing to the bypass passage 9 is increased, the flow rate of the exhaust hydrogen flowing into the combustor 7 is decreased, and the combustor using nitrogen or water 7 can prevent misfire.
次に本発明の第2実形態について図6の構成図を用いて説明する。第2実施形態については図1と異なる部分を説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described using the configuration diagram of FIG. The second embodiment will be described with respect to parts different from FIG.
この実施形態では、燃焼器7と熱交換を行う熱交換手段である熱交換器15を備える。また、配管11に燃焼器7に供給する空気量を制御する空気流量制御手段である可変開度弁19を備える。水素モジュール4では、水素タンク1から供給された水素を燃料電池3へ供給せずに、全ての水素を配管8を介して燃焼器7へ供給することができる。これにより、氷点下起動時などの燃料電池システムを暖機する必要がある場合に、燃焼器7で発生する熱を熱交換器15によって熱を受け、燃料電池システムを暖機することができる。
In this embodiment, the
燃料電池システムの起動時に、外気温度検出手段である温度センサ20で、外気の温度を検出し、その温度が、所定値である水、または水分が凝固する温度の前後、もしくは、氷点前後のときには水素タンク1から水素モジュール4、配管8を介して燃焼器7へ水素を供給し、空気供給装置2から燃料電池3、配管11を介して可変開度弁19によって流量を調整した後に、燃焼器7へ空気を供給し、燃焼器7で水素を燃焼する。そして熱交換器15を流れる冷媒などで熱交換を行い、燃焼器7で生じた熱で、例えば燃料電池3などの燃料電池システムを暖機する。この時、可変開度弁6は全閉、もしくは最小開度とし燃焼器7で燃料効率のよい燃焼を行うことができる。
When the fuel cell system is started up, the temperature of the outside air is detected by the
通常時にコントローラ30が行う制御動作については、第1実施形態と同じなので、ここでの説明は省略する。
Since the control operation performed by the
本発明の第2実施形態の効果について説明する。 The effect of 2nd Embodiment of this invention is demonstrated.
氷点下起動時などの燃料電池システムの温度が低い場合には、燃焼器7に水素タンク1から供給された水素を、空気供給装置2から可変開度弁19によって流量を制御した空気をによって燃焼し、その燃焼熱を熱交換器15によって回収することができ、その際に、可変開度弁6の開度を全閉、もしくはバイパス流路9を流れる流量が最小流量となるように制御するので、燃焼器7で効率良く、燃焼することができる。
When the temperature of the fuel cell system is low, such as when starting below the freezing point, the hydrogen supplied from the
次に本発明の第3実形態について図7の構成図を用いて説明する。第3実施形態については図1と異なる部分を説明する。 Next, a third embodiment of the present invention will be described using the configuration diagram of FIG. The third embodiment will be described with respect to the differences from FIG.
この実施形態では、配管8とバイパス流路9の分岐部と燃焼器7の間の配管8に第2流量制御手段である流量制御装置18を備える。また、バイパス流路9にチェック弁16を備える。更に、配管11に燃焼器7に供給する空気量を制御する可変開度弁19を備える。これらの構成によって、流量制御装置18は、燃焼器7へ供給する排出水素量を調整し、例えば、可動式のオリフィスを用いた流量制御装置18によって流量を絞ったときには、配管8内の圧力が上昇し、その圧力が或る設定された所定値を超えるとチェック弁16が開き、バイパス流路9へ排出水素の一部を流すことができる。
In this embodiment, the piping 8 between the piping 8 and the branch portion of the bypass flow path 9 and the combustor 7 is provided with a
次にコントローラ30で行う制御動作について図8のフローチャートを用いて説明する。なお、初期状態として、開閉弁5は閉じている。
Next, the control operation performed by the
ステップS80からS82は第1実施形態のステップS20からS22と同じ制御なのでここでの説明は省略する。 Since steps S80 to S82 are the same control as steps S20 to S22 of the first embodiment, description thereof is omitted here.
ステップS83では、燃焼器7の燃焼温度Tを検出し、燃焼温度Tに応じた流量制御装置18の開度を図9のマップから読み出す。また、ステップS80で検出した窒素濃度dn、含水量wに応じた流量制御装置18の開度を図10、及び図11のマップからそれぞれ読み出す。図8から図11のマップは予め実験などによって求められており、燃焼温度Tが高い程、また、窒素濃度dn、含水量wが大きい程、流量制御装置18の開度は小さくなる。
In step S83, the combustion temperature T of the combustor 7 is detected, and the opening degree of the
ステップS84では、ステップS83によって読み出した燃焼温度T、窒素濃度dn、含水量wに応じた3つの流量制御装置18の開度の中から、一番小さい開度に流量制御装置18の開度を調整し、可変開度弁19によって燃料電池3のカソードから排出された排出空気の流量を調整する。ここで、流量制御装置18の開度を小さくすると、配管8内の圧力が上昇し、或る所定圧力になるとチェック弁16が開き、バイパス流路9を通り、排出水素が外部へ排出される。この所定圧力は予め実験などで設定され、圧力の上昇による流量制御装置18の劣化を防ぎ、更に燃焼器7へ正確に排出水素を供給できる圧力である。燃焼器7の燃焼温度が高い場合には、流量制御装置18の開度を小さくし、燃焼器7をバイパスするバイパス流路9に多くの排出水素が流れるので、燃焼器7の温度を下げることができる。また、窒素濃度dn、または含水量wが多い場合には、流量制御装置18の開度を小さくし、燃焼器7をバイパスするバイパス流路9に多くの排出水素が流れるので、窒素、または水による燃焼器7の失火を防ぐことができる。また、可変開度弁19によって燃焼器7への空気流量を制御するので、燃焼器7の温度をより正確に制御することができる。
In step S84, the opening degree of the
なお、ここでは燃焼器7の温度と排出水素の含水量から、例えば、燃焼器7の温度が高く、含水量が多い時には、燃焼器7へ供給する排出水素量を増加し、燃焼器7の温度が或る所定温度範囲に収まるように、燃焼器7へ供給する排出水素量を流量制御装置18によって制御してもよい。
Here, from the temperature of the combustor 7 and the water content of exhaust hydrogen, for example, when the temperature of the combustor 7 is high and the water content is high, the amount of exhaust hydrogen supplied to the combustor 7 is increased. The amount of discharged hydrogen supplied to the combustor 7 may be controlled by the
このような上記ステップは或る一定時間、もしくは窒素濃度dn、含水量wが或る所定値よりも小さくなるまで行われる。これにより、燃料電池3での燃料消費を抑え、更に燃焼器7の温度制御を行うことができる。
Such a step is performed for a certain period of time or until the nitrogen concentration dn and the water content w are smaller than a certain predetermined value. Thereby, fuel consumption in the
また、ステップS81ではステップS21と同様に、窒素濃度と含水量に加え、水素モジュール4内のガス流量によっても開閉弁5の開度を調整してもよい。また、ステップS84でも同様に排出水素流量によって流量制御装置18の開度を調整してもよい。
In step S81, as in step S21, the opening of the on-off
本発明の第3実施形態の効果について説明する。 The effect of the third embodiment of the present invention will be described.
水素モジュール4と燃焼器7を接続する配管8に流量制御装置18を設け、流量制御装置18で流量を絞った場合には、或る所定圧力になるとバイパス流路9に設けたチェック弁16が開き、バイパス流路9へ排出水素の一部が流れ、外部へ排出されるので、燃焼器7へ正確に排出水素を供給することができ、燃焼器7の温度を正確に制御することができる。また、可変開度弁19によって燃料電池3から燃焼器7へ供給される排出空気量を調整するので、より正確に燃焼器7の温度を制御することができる。
When the flow
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内でなしうるさまざまな変更、改良が含まれることは言うまでもない。 It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications and improvements that can be made within the scope of the technical idea.
本発明は、燃料電池から排出された排出水素ガスを燃焼し、外部へ排出する分野に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in the field where exhausted hydrogen gas discharged from a fuel cell is burned and discharged to the outside.
1 水素タンク
2 空気供給装置
3 燃料電池
4 水素モジュール(排出手段)
5 開閉弁(排出水素ガス流量制御手段)
6 可変開度弁(流量制御手段)
7 燃焼器(燃焼手段)
9 バイパス流路(バイパス回路)
12 温度センサ(温度検出手段)
13 窒素濃度検出装置(窒素濃度検出手段)
14 水分検出装置(含水量検出手段)
15 熱交換器(熱交換手段)
18 流量制御装置(流量制御手段)
20 温度センサ(外気温度検出手段)
30 コントローラ
DESCRIPTION OF
5 On-off valve (exhaust hydrogen gas flow rate control means)
6 Variable opening valve (flow control means)
7 Combustor (combustion means)
9 Bypass passage (bypass circuit)
12 Temperature sensor (temperature detection means)
13 Nitrogen concentration detector (nitrogen concentration detector)
14 Moisture detection device (moisture content detection means)
15 Heat exchanger (heat exchange means)
18 Flow control device (flow control means)
20 Temperature sensor (outside air temperature detection means)
30 controller
Claims (9)
前記水素極から排出された排出水素ガスの少なくとも一部を再び前記燃料電池へ環流し、残りの排出水素ガスを排出する排出手段と、
前記燃料電池環流される排出水素ガスの状態を検出する排出水素ガス状態検出手段と、
前記排出手段によって排出された前記排出水素ガスを燃焼する燃焼手段と、
前記排出手段によって排出された前記排出水素ガスが前記燃焼手段をバイパスするバイパス回路と、
前記燃焼手段の温度を検出する温度検出手段と、
前記排出水素ガス状態検出手段によって検出された前記排出水素ガスの状態と前記温度検出手段によって検出された前記燃焼手段の温度に応じて、前記燃焼手段へ流れる前記排出水素ガス流量と前記バイパス回路へ流れる前記排出水素ガス流量を制御する流量制御手段と、を備えた燃料電池システム。 In a fuel cell system including a fuel cell that generates electricity by hydrogen supplied to a hydrogen electrode and an oxidant supplied to an oxygen electrode,
A discharge means for recirculating at least part of the discharged hydrogen gas discharged from the hydrogen electrode to the fuel cell again and discharging the remaining discharged hydrogen gas;
Exhaust hydrogen gas state detection means for detecting the state of the exhaust hydrogen gas circulating in the fuel cell;
Combustion means for burning the discharged hydrogen gas discharged by the discharge means;
A bypass circuit in which the exhaust hydrogen gas discharged by the discharge means bypasses the combustion means;
Temperature detecting means for detecting the temperature of the combustion means;
Depending on the state of the exhaust hydrogen gas detected by the exhaust hydrogen gas state detection means and the temperature of the combustion means detected by the temperature detection means, the flow rate of the exhaust hydrogen gas flowing to the combustion means and the bypass circuit And a flow rate control means for controlling the flow rate of the exhaust hydrogen gas flowing.
前記流量制御手段は、前記排出水素ガス流量制御手段によって制御される前記排出水素ガスの流量が多い程、前記バイパス回路へ流れる前記排出水素ガス流量を多くすることを特徴とする請求項1または2に記載の燃料電池システム。 A discharge hydrogen gas flow rate control means for controlling the flow rate of discharged hydrogen gas discharged by the discharge means;
3. The flow rate control means increases the flow rate of the exhaust hydrogen gas flowing to the bypass circuit as the flow rate of the exhaust hydrogen gas controlled by the exhaust hydrogen gas flow rate control means increases. The fuel cell system described in 1.
前記流量制御手段は、前記窒素濃度検出手段によって検出される前記窒素濃度が高い程、前記バイパス回路へ流れる前記排出水素ガス流量を多くすることを特徴とする請求項1から3のいずれか一つに記載の燃料電池システム。 The exhaust hydrogen gas state detection means comprises nitrogen concentration detection means for detecting the nitrogen concentration of the exhaust hydrogen gas discharged from the fuel cell,
4. The flow rate control means increases the flow rate of the exhaust hydrogen gas flowing to the bypass circuit as the nitrogen concentration detected by the nitrogen concentration detection means is higher. The fuel cell system described in 1.
前記流量制御手段は、前記含水量検出手段によって検出される前記排出水素ガス中に含まれる水量が多い程、前記バイパス回路へ流れる前記排出水素ガス流量を多くすることを特徴とする請求項1から5のいずれか一つに記載の燃料電池システム。 The exhaust hydrogen gas state detection means comprises water content detection means for detecting the water content of the exhaust hydrogen gas discharged from the fuel cell;
The flow rate control means increases the flow rate of the exhaust hydrogen gas flowing to the bypass circuit as the amount of water contained in the exhaust hydrogen gas detected by the water content detection means increases. 6. The fuel cell system according to any one of 5 above.
外気温度を検出する外気温度検出手段と、を備え、
前記温度検出手段によって検出された温度が所定値よりも低い場合は、前記バイパス回路を流れる前記排出水素ガス流量を最小流量とすることを特徴とする請求項1から7のいずれか一つに記載の燃料電池システム。 Heat exchange means for performing heat exchange with the combustion means and heating the fuel cell;
An outside air temperature detecting means for detecting the outside air temperature,
The flow rate of the exhaust hydrogen gas flowing through the bypass circuit is set to a minimum flow rate when the temperature detected by the temperature detection unit is lower than a predetermined value. Fuel cell system.
前記燃焼手段に供給される前記排出水素ガス流量に応じて、前記空気流量制御手段による空気流量を制御することを特徴とする請求項1から8のいずれか一つに記載の燃料電池システム。 Air flow control means for controlling the amount of air supplied to the combustion means;
The fuel cell system according to any one of claims 1 to 8, wherein an air flow rate by the air flow rate control unit is controlled in accordance with a flow rate of the exhaust hydrogen gas supplied to the combustion unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003371966A JP2005135805A (en) | 2003-10-31 | 2003-10-31 | Fuel cell system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003371966A JP2005135805A (en) | 2003-10-31 | 2003-10-31 | Fuel cell system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005135805A true JP2005135805A (en) | 2005-05-26 |
Family
ID=34648475
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003371966A Pending JP2005135805A (en) | 2003-10-31 | 2003-10-31 | Fuel cell system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005135805A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008112709A (en) * | 2006-10-27 | 2008-05-15 | Hyundai Motor Co Ltd | Anode side hydrogen oxygen interface formation suppressing structure of fuel cell electric vehicle |
-
2003
- 2003-10-31 JP JP2003371966A patent/JP2005135805A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008112709A (en) * | 2006-10-27 | 2008-05-15 | Hyundai Motor Co Ltd | Anode side hydrogen oxygen interface formation suppressing structure of fuel cell electric vehicle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2008143779A (en) | Hydrogen formation apparatus, method of operating hydrogen formation apparatus, fuel cell system and method for operating fuel cell system | |
JPWO2006049299A1 (en) | Fuel cell system | |
JP2005100873A (en) | Fuel cell system | |
JP5645645B2 (en) | Solid oxide fuel cell device | |
WO2014069414A1 (en) | Power generation system and method for operating power generation system | |
US7550214B2 (en) | Fuel cell system and fuel cell operating method | |
JP4667902B2 (en) | Cogeneration system | |
JP2008135356A (en) | Fuel cell device | |
JP2007149352A (en) | Fuel cell system | |
JP2005135805A (en) | Fuel cell system | |
JP2004178990A (en) | Oxidant flow rate control method of fuel cell system | |
JP2008112597A (en) | Fuel cell system | |
JP2006228606A (en) | Fuel cell system | |
JP2004164951A (en) | Fuel cell system | |
JP2004296235A (en) | Reforming device for fuel cell | |
JP2005129449A (en) | Fuel cell system | |
JP2004071329A (en) | Fuel cell system | |
JP2007179839A (en) | Fuel cell system | |
JP2006302678A (en) | Fuel cell system | |
JP2004315284A (en) | Reformer, and system using reformer | |
JP2741580B2 (en) | Molten carbonate fuel cell system | |
JP2005085723A (en) | Water recovery system of fuel cell | |
JP2020520051A (en) | Fuel cell device | |
JP2005228621A (en) | Gas replacement method of fuel cell system, and fuel cell system | |
JP2002056867A (en) | Fuel cell generating system |