JP2006107937A - 燃料電池システム及びその異常診断方法 - Google Patents
燃料電池システム及びその異常診断方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006107937A JP2006107937A JP2004293425A JP2004293425A JP2006107937A JP 2006107937 A JP2006107937 A JP 2006107937A JP 2004293425 A JP2004293425 A JP 2004293425A JP 2004293425 A JP2004293425 A JP 2004293425A JP 2006107937 A JP2006107937 A JP 2006107937A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel cell
- cell stack
- detection unit
- abnormality
- voltage
- 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.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
- H01M8/04746—Pressure; Flow
- H01M8/04776—Pressure; Flow at auxiliary devices, e.g. reformer, compressor, burner
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/396—Acquisition or processing of data for testing or for monitoring individual cells or groups of cells within a battery
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/8636—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells with a gradient in another property than porosity
- H01M4/8642—Gradient in composition
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/90—Selection of catalytic material
- H01M4/92—Metals of platinum group
- H01M4/921—Alloys or mixtures with metallic elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
- H01M8/0432—Temperature; Ambient temperature
- H01M8/04365—Temperature; Ambient temperature of other components of a fuel cell or fuel cell stacks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
- H01M8/0432—Temperature; Ambient temperature
- H01M8/04373—Temperature; Ambient temperature of auxiliary devices, e.g. reformers, compressors, burners
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
- H01M8/04537—Electric variables
- H01M8/04544—Voltage
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
- H01M8/04664—Failure or abnormal function
- H01M8/04679—Failure or abnormal function of fuel cell stacks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
- H01M8/04664—Failure or abnormal function
- H01M8/04686—Failure or abnormal function of auxiliary devices, e.g. batteries, capacitors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
- H01M8/04858—Electric variables
- H01M8/04895—Current
- H01M8/0491—Current of fuel cell stacks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
- H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
- H01M8/1004—Fuel cells with solid electrolytes characterised by membrane-electrode assemblies [MEA]
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/378—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC] specially adapted for the type of battery or accumulator
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
- G01R31/3835—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC involving only voltage measurements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2250/00—Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
- H01M2250/10—Fuel cells in stationary systems, e.g. emergency power source in plant
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/0258—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant
- H01M8/026—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant characterised by grooves, e.g. their pitch or depth
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
- H01M8/0432—Temperature; Ambient temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
- H01M8/04537—Electric variables
- H01M8/04544—Voltage
- H01M8/04552—Voltage of the individual fuel cell
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
- H01M8/04537—Electric variables
- H01M8/04544—Voltage
- H01M8/04559—Voltage of fuel cell stacks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
- H01M8/04664—Failure or abnormal function
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
- H01M8/04701—Temperature
- H01M8/04738—Temperature of auxiliary devices, e.g. reformer, compressor, burner
-
- 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
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02B90/10—Applications of fuel cells in buildings
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
Abstract
【解決手段】 燃料電池セルスタック全体をモニタセルグループに分割する代わりに、当該燃料電池セルスタックの部分をなす一部のセル積層部のみを電圧検出部(電圧モニタ)とすることで、診断に要する構造を簡単にする。また、予め定めた特定の周波数範囲に属する周波数成分の大きさを、検出した電圧信号から抽出して診断することで、異常の発生が少ないうちから精度よく検出できるようにして、検出すべき情報が損なわれないようにする。
【選択図】図1
Description
Claims (36)
- 燃料電池セルスタックを含む燃料電池システムにおいて、
前記燃料電池セルスタックの部分をなす少なくとも一組のセル積層部を検出部として電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段により検出した電圧から、予め定めた所定周波数範囲の周波数成分を抽出して、当該周波数成分の大きさから前記燃料電池セルスタックまたは当該燃料電池セルスタックを含むシステムの異常の有無を診断する診断手段とを備えたことを特徴とする燃料電池システム。 - 前記診断手段が、前記電圧検出手段により検出した電圧から予め定めた少なくとも二つの周波数範囲の周波数成分を抽出し、当該少なくとも二つの周波数成分の大きさから前記燃料電池セルスタックまたは当該燃料電池セルスタックを含むシステムの異常の有無を診断するものであることを特徴とする請求項1記載の燃料電池システム。
- 請求項2において、前記診断手段が、少なくとも一つの周波数成分から燃料電池セルスタックの異常を診断し、少なくとも他の一つの周波数成分から水素製造装置の異常を診断するものであることを特徴とする燃料電池システム。
- 請求項1において、前記診断手段が、燃料電池システムの燃料供給手段、改質器とその制御手段、燃料電池セルスタック、熱回収系とその制御手段およびパワーコンディショナに係わる少なくとも一つの制御信号に予め定めた所定周波数成分を所定時間重畳し、前記所定時間の範囲において前記電圧検出手段により検出した電圧から当該周波数を含む周波数範囲の周波数成分を抽出し、当該周波数成分に基づいて前記燃料電池セルスタックまたは当該燃料電池セルスタックを含むシステムの異常の有無を診断するものであることを特徴とする燃料電池システム。
- 燃料電池セルスタックの部分をなす少なくとも一組のセル積層部を検出部として検出した電圧から前記燃料電池セルスタックまたは当該燃料電池セルスタックを含むシステムの異常の有無を診断するようにした燃料電池システムであって、前記検出部を前記燃料電池セルスタックの少なくとも一方の端部に設けたことを特徴とする燃料電池システム。
- 燃料電池セルスタックの部分をなす少なくとも一組のセル積層部を検出部として検出した電圧から前記燃料電池セルスタックまたは当該燃料電池セルスタックを含むシステムの異常の有無を診断するようにした燃料電池システムであって、前記燃料電池セルスタックのセパレータに電圧検出手段を設けて電圧を検出するようにしたことを特徴とする燃料電池システム。
- 燃料電池セルスタックの部分をなす少なくとも一組のセル積層部を検出部として検出した電圧から前記燃料電池セルスタックまたは当該燃料電池セルスタックを含むシステムの異常の有無を診断するようにした燃料電池システムであって、前記燃料電池セルスタック内に少なくとも1枚の電圧検出用中間板を挿入して電圧を検出するようにしたことを特徴とする燃料電池システム。
- 燃料電池セルスタックの部分をなす少なくとも一組のセル積層部を検出部として検出した電圧から前記燃料電池セルスタックまたは当該燃料電池セルスタックを含むシステムの異常の有無を診断するようにした燃料電池システムであって、前記検出部に含まれるセル数が20セル以下であることを特徴とする燃料電池システム。
- 燃料電池セルスタックの部分をなす少なくとも一組のセル積層部を検出部として検出した電圧から前記燃料電池セルスタックまたはシステムの異常の有無を診断するようにした燃料電池システムであって、前記燃料電池セルスタックの少なくとも一方の端部に電圧検出部を設け、当該電圧検出部以外の発電部との間に着脱可能な仕切り手段を設けて、当該電圧検出部を交換可能にしたことを特徴とする燃料電池システム。
- 燃料電池セルスタックの部分をなす少なくとも一組のセル積層部を検出部として、前記燃料電池セルスタックまたはシステムの異常の有無を診断するようにした燃料電池システムであって、前記検出部の少なくとも一つのセルは当該検出部以外の発電部のセルと比べて電極面積が小さい膜/電極接合体を具備するようにしたことを特徴とする燃料電池システム。
- 燃料電池セルスタックの部分をなす少なくとも一組のセル積層部を検出部として、前記燃料電池セルスタックまたはシステムの異常の有無を診断するようにした燃料電池システムであって、前記検出部の少なくとも一つのセルは当該セルを構成するセパレータに設けたガス流路の部分をなす一部のガス流路が、当該セルを構成する触媒電極と接触しないように構成したことを特徴とする燃料電池システム。
- 燃料電池セルスタックの部分をなす少なくとも一組のセル積層部を検出部として、前記燃料電池セルスタックまたはシステムの異常の有無を診断するようにした燃料電池システムであって、前記検出部の少なくとも一つのセルは当該検出部以外の発電部のセルと比べて、当該セルのアノード極またはカソード極の少なくとも一方に係わるセパレータガス流路の少なくとも一部の断面積を小さくしたことを特徴とする燃料電池システム。
- 触媒付きのアノード極およびカソード極を有する燃料電池セルスタックの部分をなす少なくとも一組のセル積層部を検出部として、前記燃料電池セルスタックまたはシステムの異常の有無を診断するようにした燃料電池システムであって、前記検出部の少なくとも一つのセルは当該検出部以外の発電部のセルと比べて、当該セルのアノード極またはカソード極の少なくとも一方に係わる触媒の担持量を少なくしたことを特徴とする燃料電池システム。
- ルテニウムが担持されたアノード極を有する燃料電池セルスタックの部分をなす少なくとも一組のセル積層部を検出部として、前記燃料電池セルスタックまたはシステムの異常の有無を診断するようにした燃料電池システムであって、前記検出部の少なくとも一つのセルは当該検出部以外の発電部のセルと比べて、当該セルのアノード極に係わる触媒電極部のルテニウム担持量を少なくしたことを特徴とする燃料電池システム。
- 請求項10において、前記検出部にて検出した電圧から所定周波数範囲の周波数成分を抽出し、当該周波数成分に基づいて前記燃料電池セルスタックまたは当該燃料電池セルスタックを含むシステムの異常の有無を診断するようにした診断手段をさらに具備したことを特徴とする燃料電池システム。
- 請求項11において、前記検出部にて検出した電圧から所定周波数範囲の周波数成分を抽出し、当該周波数成分に基づいて前記燃料電池セルスタックまたは当該燃料電池セルスタックを含むシステムの異常の有無を診断するようにした診断手段をさらに具備したことを特徴とする燃料電池システム。
- 請求項12において、前記検出部にて検出した電圧から所定周波数範囲の周波数成分を抽出し、当該周波数成分に基づいて前記燃料電池セルスタックまたは当該燃料電池セルスタックを含むシステムの異常の有無を診断するようにした診断手段をさらに具備したことを特徴とする燃料電池システム。
- 請求項13において、前記検出部にて検出した電圧から所定周波数範囲の周波数成分を抽出し、当該周波数成分に基づいて前記燃料電池セルスタックまたは当該燃料電池セルスタックを含むシステムの異常の有無を診断するようにした診断手段をさらに具備したことを特徴とする燃料電池システム。
- 請求項14において、前記検出部にて検出した電圧から所定周波数範囲の周波数成分を抽出し、当該周波数成分に基づいて前記燃料電池セルスタックまたは当該燃料電池セルスタックを含むシステムの異常の有無を診断するようにした診断手段をさらに具備したことを特徴とする燃料電池システム。
- 請求項10において、前記検出部にて検出した温度に基づいて前記燃料電池セルスタックまたは当該燃料電池セルスタックを含むシステムの異常の有無を診断するようにした診断手段をさらに備えたことを特徴とする燃料電池システム。
- 請求項11において、前記検出部にて検出した温度に基づいて前記燃料電池セルスタックまたは当該燃料電池セルスタックを含むシステムの異常の有無を診断するようにした診断手段をさらに備えたことを特徴とする燃料電池システム。
- 請求項12において、前記検出部にて検出した温度に基づいて前記燃料電池セルスタックまたは当該燃料電池セルスタックを含むシステムの異常の有無を診断するようにした診断手段をさらに備えたことを特徴とする燃料電池システム。
- 請求項13において、前記検出部にて検出した温度に基づいて前記燃料電池セルスタックまたは当該燃料電池セルスタックを含むシステムの異常の有無を診断するようにした診断手段をさらに備えたことを特徴とする燃料電池システム。
- 請求項14において、前記検出部にて検出した温度に基づいて前記燃料電池セルスタックまたは当該燃料電池セルスタックを含むシステムの異常の有無を診断するようにした診断手段をさらに備えたことを特徴とする燃料電池システム。
- 請求項10において、前記検出部を前記燃料電池セルスタックの少なくとも一方の端部に設けると共に、当該検出部以外の発電部との間に着脱可能な仕切り手段を設けて、当該検出部を交換可能にしたことを特徴とする燃料電池システム。
- 請求項11において、前記検出部を前記燃料電池セルスタックの少なくとも一方の端部に設けると共に、当該検出部以外の発電部との間に着脱可能な仕切り手段を設けて、当該検出部を交換可能にしたことを特徴とする燃料電池システム。
- 請求項12において、前記検出部を前記燃料電池セルスタックの少なくとも一方の端部に設けると共に、当該検出部以外の発電部との間に着脱可能な仕切り手段を設けて、当該検出部を交換可能にしたことを特徴とする燃料電池システム。
- 請求項13において、前記検出部を前記燃料電池セルスタックの少なくとも一方の端部に設けると共に、当該検出部以外の発電部との間に着脱可能な仕切り手段を設けて、当該検出部を交換可能にしたことを特徴とする燃料電池システム。
- 請求項14において、前記検出部を前記燃料電池セルスタックの少なくとも一方の端部に設けると共に、当該検出部以外の発電部との間に着脱可能な仕切り手段を設けて、当該検出部を交換可能にしたことを特徴とする燃料電池システム。
- 燃料電池セルスタックあるいはシステムの異常の有無を診断する診断手段を有する燃料電池発電システムにおいて、前記燃料電池セルスタックあるいはシステムの異常が診断により検知された場合に当該燃料電池セルスタックから取り出す電流値を所定量変更する制御手段を備えたことを特徴とする燃料電池システム。
- 請求項30において、前記制御手段が、燃料電池セルスタックあるいはシステムの異常が診断により検知された場合に、当該燃料電池セルスタックから取り出す電流値を所定量低減させるものであることを特徴とする燃料電池システム。
- 請求項30において、前記制御手段では、前記電流値の制御に係わる所定量を前記診断手段によって抽出された異常原因に基づいて決めることを特徴とする燃料電池システム。
- 請求項30において、前記制御手段では、燃料電池セルスタックあるいはシステムの異常が診断により検知された場合に、当該燃料電池セルスタックから取り出す電流値を所定量変更する第1の制御ステップを実施した後に、診断によって抽出された異常原因に基づいて異常を回避する第2の制御ステップが実施されることを特徴とする燃料電池システム。
- 燃料電池セルスタックを有する燃料電池システムにおいて、
前記燃料電池セルスタックの少なくとも一部を検出部として電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段にて検出した電圧から、予め定めた少なくとも一つの所定周波数範囲の周波数成分を抽出し、当該周波数成分に基づいて前記燃料電池セルスタックまたは当該燃料電池セルスタックを含むシステムの異常の有無を診断する診断手段とを備えたことを特徴とする燃料電池システム。 - 燃料電池セルスタックの部分をなす少なくとも一組のセル積層部を検出部として電圧を検出し、検出した電圧から、予め定めた少なくとも一つの所定周波数範囲の周波数成分を抽出し、当該周波数成分に基づいて前記燃料電池セルスタックまたは当該燃料電池セルスタックを含むシステムの異常の有無を診断するようにしたことを特徴とする燃料電池システムの異常診断方法。
- 請求項1〜34のいずれかに記載の燃料電池システムを用いたことを特徴とする家庭用燃料電池発電システム。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004293425A JP4842530B2 (ja) | 2004-10-06 | 2004-10-06 | 燃料電池システム及びその異常診断方法 |
US11/244,237 US7695838B2 (en) | 2004-10-06 | 2005-10-06 | Fuel cell system and diagnosis system for the fuel cell system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004293425A JP4842530B2 (ja) | 2004-10-06 | 2004-10-06 | 燃料電池システム及びその異常診断方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006107937A true JP2006107937A (ja) | 2006-04-20 |
JP4842530B2 JP4842530B2 (ja) | 2011-12-21 |
Family
ID=36377393
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004293425A Expired - Fee Related JP4842530B2 (ja) | 2004-10-06 | 2004-10-06 | 燃料電池システム及びその異常診断方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7695838B2 (ja) |
JP (1) | JP4842530B2 (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008010176A (ja) * | 2006-06-27 | 2008-01-17 | Hitachi Ltd | 燃料電池発電システムにおける異常診断システムと異常診断方法、燃料電池発電システムとその運転方法 |
JP2008071572A (ja) * | 2006-09-13 | 2008-03-27 | Sanyo Electric Co Ltd | 燃料電池システムおよび燃料電池システムの制御方法 |
JP2008071539A (ja) * | 2006-09-12 | 2008-03-27 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システム及び燃料電池スタックの流体配分方法 |
KR101396728B1 (ko) | 2012-10-10 | 2014-05-19 | 포스코에너지 주식회사 | 고체산화물 연료전지 전해질의 결함 제거방법 및 결함 제거장치 |
KR101428299B1 (ko) * | 2012-12-20 | 2014-08-07 | 현대오트론 주식회사 | 연료전지 스택 진단 장치 및 그것의 셀 전압 및 임피던스 검출 방법 |
JP2014220094A (ja) * | 2013-05-08 | 2014-11-20 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システム |
US8906568B2 (en) | 2010-11-25 | 2014-12-09 | Hyundai Motor Company | Monitoring the operational state of a fuel cell stack |
KR101568065B1 (ko) | 2013-12-18 | 2015-11-10 | 현대오트론 주식회사 | 연료전지 스택용 주입 전류 생성 방법 및 이를 실행하는 장치 |
JP2018506160A (ja) * | 2015-01-12 | 2018-03-01 | インテリジェント エナジー リミテッドIntelligent Energy Limited | 排気処理ユニット |
CN112103537A (zh) * | 2019-06-18 | 2020-12-18 | 丰田自动车株式会社 | 燃料电池系统 |
JP2020205203A (ja) * | 2019-06-18 | 2020-12-24 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システム |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7758985B2 (en) * | 2005-12-21 | 2010-07-20 | American Power Conversion Corporation | Fuel cell sensors and methods |
JP5101020B2 (ja) * | 2006-02-07 | 2012-12-19 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池システムおよび燃料電池の制御方法 |
TWI373877B (en) * | 2007-05-18 | 2012-10-01 | Yamaha Motor Co Ltd | Fuel cell system |
JP2009158371A (ja) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
ES2395695T3 (es) | 2009-03-18 | 2013-02-14 | Vito Nv | Sistema de células de potencia con medios para detectar una discontinuidad |
KR101438956B1 (ko) * | 2012-12-20 | 2014-09-11 | 현대오트론 주식회사 | 연료전지 스택의 주입 전류 생성 방법 및 이를 실행하는 장치 |
KR101418175B1 (ko) * | 2012-12-20 | 2014-07-16 | 현대오트론 주식회사 | 스택 전류 측정에 기반한 연료전지 스택의 고장 진단 장치 및 방법 |
KR101511824B1 (ko) * | 2012-12-20 | 2015-04-14 | 현대오트론 주식회사 | 연료전지 스택 고장 진단 방법 |
KR101438959B1 (ko) * | 2012-12-20 | 2014-09-11 | 현대오트론 주식회사 | 절연 회로를 구비하는 연료전지 스택의 진단 장치 및 방법 |
KR101438958B1 (ko) * | 2012-12-20 | 2014-09-15 | 현대오트론 주식회사 | 연료전지 스택의 주입 전류 생성 방법 |
KR101509971B1 (ko) | 2013-11-15 | 2015-04-07 | 현대자동차주식회사 | 수소 탱크 온도 이상 대처 방법 및 이를 위한 안전강화장치 |
CN104833925A (zh) * | 2015-05-07 | 2015-08-12 | 昆山弗尔赛能源有限公司 | 一种基于机器视觉的燃料电池双极板检测方法及系统 |
US10615438B2 (en) | 2018-02-23 | 2020-04-07 | Cummins Enterprise Llc | Degradation detecting device for fuel cell stack, fuel cell system and managing method thereof |
DE102021200882A1 (de) | 2021-02-01 | 2022-08-04 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren und elektrische Kontaktierung zum Zellenüberwachen |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004165058A (ja) * | 2002-11-14 | 2004-06-10 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池システムの制御装置 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5245294A (en) * | 1991-03-08 | 1993-09-14 | General Electric Company | Method for evaluating operability of filter components in power conversion system |
US5085949A (en) * | 1991-02-05 | 1992-02-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Fuel cell generation system |
US5675091A (en) * | 1992-03-09 | 1997-10-07 | Lew; Hyok S. | Step-wise tracking electronic filter with offset up and down transition |
JPH11317236A (ja) * | 1997-12-22 | 1999-11-16 | Aqueous Reserch:Kk | 燃料電池システム |
US6322917B1 (en) * | 1999-09-27 | 2001-11-27 | Plug Power L.L.C. | Diagnostic method and control of preferential oxidation of carbon monoxide |
US20030022036A1 (en) * | 2001-07-25 | 2003-01-30 | Ballard Power Systems Inc. | Fuel cell controller self inspection |
US6815101B2 (en) * | 2001-07-25 | 2004-11-09 | Ballard Power Systems Inc. | Fuel cell ambient environment monitoring and control apparatus and method |
JP4380231B2 (ja) | 2002-07-30 | 2009-12-09 | 株式会社デンソー | 燃料電池システム |
-
2004
- 2004-10-06 JP JP2004293425A patent/JP4842530B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-10-06 US US11/244,237 patent/US7695838B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004165058A (ja) * | 2002-11-14 | 2004-06-10 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池システムの制御装置 |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008010176A (ja) * | 2006-06-27 | 2008-01-17 | Hitachi Ltd | 燃料電池発電システムにおける異常診断システムと異常診断方法、燃料電池発電システムとその運転方法 |
JP2008071539A (ja) * | 2006-09-12 | 2008-03-27 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システム及び燃料電池スタックの流体配分方法 |
JP2008071572A (ja) * | 2006-09-13 | 2008-03-27 | Sanyo Electric Co Ltd | 燃料電池システムおよび燃料電池システムの制御方法 |
US8906568B2 (en) | 2010-11-25 | 2014-12-09 | Hyundai Motor Company | Monitoring the operational state of a fuel cell stack |
KR101396728B1 (ko) | 2012-10-10 | 2014-05-19 | 포스코에너지 주식회사 | 고체산화물 연료전지 전해질의 결함 제거방법 및 결함 제거장치 |
KR101428299B1 (ko) * | 2012-12-20 | 2014-08-07 | 현대오트론 주식회사 | 연료전지 스택 진단 장치 및 그것의 셀 전압 및 임피던스 검출 방법 |
JP2014220094A (ja) * | 2013-05-08 | 2014-11-20 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システム |
KR101568065B1 (ko) | 2013-12-18 | 2015-11-10 | 현대오트론 주식회사 | 연료전지 스택용 주입 전류 생성 방법 및 이를 실행하는 장치 |
JP2018506160A (ja) * | 2015-01-12 | 2018-03-01 | インテリジェント エナジー リミテッドIntelligent Energy Limited | 排気処理ユニット |
CN112103537A (zh) * | 2019-06-18 | 2020-12-18 | 丰田自动车株式会社 | 燃料电池系统 |
JP2020205203A (ja) * | 2019-06-18 | 2020-12-24 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システム |
JP2020205202A (ja) * | 2019-06-18 | 2020-12-24 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システム |
JP7131494B2 (ja) | 2019-06-18 | 2022-09-06 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システム |
JP7136016B2 (ja) | 2019-06-18 | 2022-09-13 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システム |
CN112103537B (zh) * | 2019-06-18 | 2024-03-19 | 丰田自动车株式会社 | 燃料电池系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20070196707A1 (en) | 2007-08-23 |
JP4842530B2 (ja) | 2011-12-21 |
US7695838B2 (en) | 2010-04-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4842530B2 (ja) | 燃料電池システム及びその異常診断方法 | |
JP5338903B2 (ja) | 燃料電池の水素濃度推定装置、燃料電池システム | |
US7099787B2 (en) | Technique and apparatus to measure a fuel cell parameter | |
JP5086570B2 (ja) | 燃料電池発電システムにおける異常診断システムと異常診断方法、燃料電池発電システムとその運転方法 | |
US11362354B2 (en) | Fuel cell system and fuel cell system control method | |
WO2012056866A1 (ja) | 燃料電池システム | |
US10020525B2 (en) | Method and system for diagnosing state of fuel cell stack | |
JP4887708B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP4585402B2 (ja) | ガスセンサ | |
JP4599461B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP2009021194A (ja) | 燃料電池システム | |
JP2021500706A (ja) | 外部の試験ガス供給部への接続用の組み込まれたガス接続部を有した燃料電池システム | |
JP4925594B2 (ja) | 燃料電池装置 | |
WO2011108317A1 (ja) | 燃料電池システム、燃料電池の制御方法、および、燃料電池の判定方法 | |
KR20210034152A (ko) | 연료전지차량의 운전 제어 장치 및 그 방법 | |
JP5791070B2 (ja) | 固体酸化物形燃料電池システム | |
US20070141406A1 (en) | Technique and apparatus to detect carbon monoxide poisoning of a fuel cell stack | |
JP7302528B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP2009259519A (ja) | 燃料電池システム及びそれを用いたクロスリーク検出方法 | |
JP2008171601A (ja) | 燃料電池システム | |
JP5986236B2 (ja) | 固体酸化物形燃料電池システム | |
JP5046497B2 (ja) | 固体高分子形燃料電池の劣化診断方法 | |
KR102142447B1 (ko) | 연료전지 셀 전압 측정 제어 방법 및 이를 실행하는 장치 | |
JP2007035493A (ja) | 燃料電池の電圧調整装置 | |
JP2005019042A (ja) | 燃料電池スタックおよび燃料電池スタックの制御方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070921 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20070921 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20070927 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20070927 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110426 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110831 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20111004 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20111006 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141014 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |