JP2006147177A - Fuel cell system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料電池システムに関する。 The present invention relates to a fuel cell system.
近年、燃料電池自動車などの電源として、単セルが複数積層してなる燃料電池スタック(燃料電池という場合もある)の開発が盛んである。燃料電池は発電すると、主としてカソード(空気極)側で水が生成する。生成した水の一部は単セルを構成する固体高分子電解質膜(以下電解質膜という)内を拡散し、アノード(燃料極)側に透過する。また、前記電解質膜の湿潤状態を維持するために、加湿した酸化剤ガス(例えば加湿した空気)を、カソード側に供給する方法などが一般に採用されている。 2. Description of the Related Art In recent years, development of fuel cell stacks (sometimes referred to as fuel cells) in which a plurality of single cells are stacked has been actively developed as a power source for fuel cell vehicles. When a fuel cell generates electricity, water is generated mainly on the cathode (air electrode) side. Part of the generated water diffuses in the solid polymer electrolyte membrane (hereinafter referred to as electrolyte membrane) constituting the single cell and permeates to the anode (fuel electrode) side. In order to maintain the wet state of the electrolyte membrane, a method of supplying humidified oxidant gas (for example, humidified air) to the cathode side is generally employed.
このように、発電により生成した水や加湿により、燃料電池内を流通するガスの含水量は高くなっている。したがって、ガスの温度が低下すると、ガスに含まれていた水が凝縮する。ゆえに、燃料電池が冬季や寒冷地で使用された場合などであって、燃料電池を停止した後に氷点下に曝されると、燃料電池内が凍結してしまう場合がある。 Thus, the water content of the gas flowing through the fuel cell is high due to water generated by power generation and humidification. Therefore, when the temperature of gas falls, the water contained in gas will condense. Therefore, when the fuel cell is used in the winter or in a cold region, if the fuel cell is exposed to below freezing after being stopped, the inside of the fuel cell may freeze.
そこで、このような凍結を防止するために、例えば、燃料電池の停止時に、燃料電池内の燃料ガス流路、酸化剤ガス流路に非加湿の空気(掃気ガス)を供給し、掃気(燃料電池内の水の排出および空気パージ)する方法などが採用されている。 Therefore, in order to prevent such freezing, for example, when the fuel cell is stopped, non-humidified air (scavenging gas) is supplied to the fuel gas channel and the oxidant gas channel in the fuel cell, and the scavenging (fuel) A method of discharging water in the battery and purging air) is adopted.
ところが、このように掃気ガスを供給すると、燃料電池の燃料ガス流路に、燃料ガスと掃気ガスとが混在する場合が発生する。そうすると、1つの単セルの膜電極接合体(以下、MEA:Membrane Electrode Assembly、膜電極複合体とも称される)のアノード側に、燃料ガスに接触する部分と、掃気ガスに接触する部分とが共存する。その結果として、1つのMEAについて、アノード側に燃料ガス、カソード側に酸化剤ガスが存在する部分(以下、第1MEA部分)と、アノード側に掃気ガス、カソード側に酸化剤ガスが存在する部分(以下、第2MEA部分)とが共存する。 However, when the scavenging gas is supplied in this way, the fuel gas and the scavenging gas may be mixed in the fuel gas flow path of the fuel cell. Then, a portion in contact with the fuel gas and a portion in contact with the scavenging gas are formed on the anode side of one single cell membrane electrode assembly (hereinafter also referred to as MEA: Membrane Electrode Assembly). Coexist. As a result, for one MEA, a portion where the fuel gas exists on the anode side and an oxidant gas exists on the cathode side (hereinafter referred to as a first MEA portion), a scavenging gas on the anode side, and a portion where the oxidant gas exists on the cathode side (Hereinafter, the second MEA portion) coexists.
このような場合、第1MEA部分では小さな電位差が発生し、一方、第2MEA部分では電位差が発生しないという現象が生じる。そうすると、前記第1MEA部分で発生した前記小さな電位差を駆動力として、1つのMEA内に擬似的な回路が形成され、前記第2MEA部分に微小電流が流れるときがある。 In such a case, a small potential difference occurs in the first MEA portion, while a phenomenon that no potential difference occurs in the second MEA portion occurs. Then, a pseudo circuit may be formed in one MEA using the small potential difference generated in the first MEA part as a driving force, and a minute current may flow in the second MEA part.
このように1つのMEA内で、微小ながらも電流が流れると、第2MEA部分の電解質膜、アノード、カソードなどが劣化し、その結果として、燃料電池の寿命が縮まってしまうという問題がある。 As described above, when a small amount of current flows in one MEA, the electrolyte membrane, the anode, the cathode, and the like of the second MEA portion deteriorate, and as a result, there is a problem that the life of the fuel cell is shortened.
そこで、従来、燃料電池スタックの出力端子に、外部負荷とは別に固定抵抗を接続し、燃料ガス流路にガスが混在する場合に発生する電流を、固定抵抗に通流させてディスチャージ(放電)する技術が提案されている(特許文献1参照)。 Therefore, conventionally, a fixed resistor is connected to the output terminal of the fuel cell stack separately from the external load, and the current generated when gas is mixed in the fuel gas flow path is passed through the fixed resistor to discharge (discharge). The technique to do is proposed (refer patent document 1).
しかしながら、燃料電池の起動スイッチであるイグニッションスイッチ(以下、IGSW)のON/OFFに連動して、起動時のディスチャージ・停止時のディスチャージを必ず実施する設定とすると、例えば、IGSWが連続的にON/OFFされた場合に、固定抵抗の温度が上昇し、最終的に断線などにより故障してしまう。この固定抵抗の故障を防止するために、固定抵抗の容量を大きくする方法が考えられるが、固定抵抗の容量を大きくすると、固定抵抗のかさ及び質量が増加し、燃料電池自動車などに搭載するには不向きとなる。 However, when the ignition switch (hereinafter referred to as IGSW), which is the start switch of the fuel cell, is linked to ON / OFF, the discharge at the start and the discharge at the stop are always executed. For example, the IGSW is continuously turned on. When turned off, the temperature of the fixed resistor rises and eventually breaks due to disconnection or the like. In order to prevent this failure of the fixed resistor, a method of increasing the capacity of the fixed resistor is conceivable. However, if the capacity of the fixed resistor is increased, the bulk and mass of the fixed resistor increase, so that it can be mounted on a fuel cell vehicle or the like. Is unsuitable.
そこで、本発明は、小さな抵抗でも、燃料電池の起動時または停止時に、好適にディスチャージ可能とする燃料電池システムを提供することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a fuel cell system that can be suitably discharged even when the fuel cell is started or stopped even with a small resistance.
前記課題を解決するための手段として、請求項1に係る発明は、反応ガスの反応により発電する燃料電池と、補助抵抗を有し前記燃料電池に接続した補助回路と、当該補助回路が補償条件内か否かを判定する補償判定手段と、当該補償判定手段の判定に基づいて前記補助回路のON/OFFを制御する補助回路制御手段と、を備え、当該補助回路制御手段は、前記燃料電池の起動時に、前記補助回路が補償条件内にある場合に前記補助回路をONし、前記補助回路が補償条件外にある場合に前記補助回路をONしないことを特徴とする燃料電池システムである。 As means for solving the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is directed to a fuel cell that generates electric power by reaction of a reaction gas, an auxiliary circuit that has an auxiliary resistor and is connected to the fuel cell, and the auxiliary circuit has compensation conditions. Compensation determination means for determining whether or not it is within, and auxiliary circuit control means for controlling ON / OFF of the auxiliary circuit based on the determination of the compensation determination means, wherein the auxiliary circuit control means is the fuel cell In the fuel cell system, when the auxiliary circuit is in a compensation condition, the auxiliary circuit is turned on, and when the auxiliary circuit is out of the compensation condition, the auxiliary circuit is not turned on.
ここで、「補助抵抗を有する補助回路」とは、燃料電池の出力端子に接続し、燃料電池の燃料ガス流路に、燃料ガス(水素など)と、掃気ガス(非加湿空気)が混在するために、燃料電池の単セル(MEA)内で発生した電流を燃料電池外に取り出し、ディスチャージ(放電)するための回路である。
また、「燃料電池の起動時」とは、燃料電池を起動するスイッチ(後記する第1実施形態ではIGSW)がONされたときである。
Here, the “auxiliary circuit having an auxiliary resistance” is connected to the output terminal of the fuel cell, and fuel gas (such as hydrogen) and scavenging gas (non-humidified air) are mixed in the fuel gas flow path of the fuel cell. For this purpose, this is a circuit for taking out the current generated in the single cell (MEA) of the fuel cell and discharging it out of the fuel cell.
Further, “when the fuel cell is activated” is when a switch (IGSW in the first embodiment described later) for activating the fuel cell is turned on.
このような燃料電池システムによれば、燃料電池の起動時に、補助回路が補償条件内である場合に、補助回路制御手段が補助回路をONすることによって、燃料電池内で発生した電流が補助回路内を通流することによってディスチャージ(放電)し、燃料電池の劣化を防止することができる。一方、補助回路が補償条件外である場合に、補助回路制御手段が補助回路をONしない(OFFする)ことによって、補助回路に電流が通流せず、補助回路を保護することができる。
したがって、補助回路を構成する補助抵抗が小さくても、補償条件を適宜に設定することによって、補助抵抗を保護すると共に、好適にディスチャージすることができる。
According to such a fuel cell system, when the auxiliary circuit is within the compensation condition at the time of starting the fuel cell, the auxiliary circuit control means turns on the auxiliary circuit so that the current generated in the fuel cell is The fuel cell is discharged (discharged) by flowing through the inside, and deterioration of the fuel cell can be prevented. On the other hand, when the auxiliary circuit is outside the compensation condition, the auxiliary circuit control means does not turn on (turns off) the auxiliary circuit, so that no current flows through the auxiliary circuit, and the auxiliary circuit can be protected.
Therefore, even if the auxiliary resistor constituting the auxiliary circuit is small, the auxiliary resistor can be protected and appropriately discharged by appropriately setting the compensation condition.
請求項2に係る発明は、反応ガスの反応により発電する燃料電池と、補助抵抗を有し前記燃料電池に接続した補助回路と、前記補助回路が補償条件内か否かを判定する補償判定手段と、当該補償判定手段の判定に基づいて前記補助回路のON/OFFを制御する補助回路制御手段と、を備え、当該補助回路制御手段は、前記燃料電池の停止時に、前記補助回路が補償条件内にある場合に前記補助回路をONし、前記補助回路が補償条件外にある場合に前記補助回路をONしないことを特徴とする燃料電池システムである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a fuel cell for generating electric power by reaction of a reaction gas, an auxiliary circuit having an auxiliary resistor and connected to the fuel cell, and a compensation determining means for determining whether or not the auxiliary circuit is within compensation conditions. And auxiliary circuit control means for controlling ON / OFF of the auxiliary circuit based on the determination of the compensation determination means, and the auxiliary circuit control means is configured so that the auxiliary circuit is in a compensation condition when the fuel cell is stopped. The fuel cell system is characterized in that the auxiliary circuit is turned on when the auxiliary circuit is within, and the auxiliary circuit is not turned on when the auxiliary circuit is out of compensation conditions.
ここで、「燃料電池の停止時」とは、燃料電池を起動するスイッチ(後記する第1実施形態ではIGSW)がOFFされたときである。 Here, “when the fuel cell is stopped” is when the switch for starting the fuel cell (IGSW in the first embodiment described later) is turned OFF.
このような燃料電池システムによれば、燃料電池の停止時に、補助回路が補償条件内である場合に、補助回路制御手段が補助回路をONすることによって、燃料電池内で発生した電流が補助回路内を通流することによってディスチャージ(放電)し、燃料電池の劣化を防止することができる。一方、補助回路が補償条件外である場合に、補助回路制御手段が補助回路をONしない(OFFする)ことによって、補助回路に電流が通流せず、補助回路を保護することができる。
したがって、補助回路を構成する補助抵抗が小さくても、所定に補償条件を設定することによって、補助抵抗を保護すると共に、好適にディスチャージすることができる。
According to such a fuel cell system, when the auxiliary circuit is within the compensation condition when the fuel cell is stopped, the auxiliary circuit control means turns on the auxiliary circuit so that the current generated in the fuel cell is reduced. The fuel cell is discharged (discharged) by flowing through the inside, and deterioration of the fuel cell can be prevented. On the other hand, when the auxiliary circuit is outside the compensation condition, the auxiliary circuit control means does not turn on (turns off) the auxiliary circuit, so that no current flows through the auxiliary circuit, and the auxiliary circuit can be protected.
Therefore, even if the auxiliary resistor constituting the auxiliary circuit is small, the auxiliary resistor can be protected and suitably discharged by setting a predetermined compensation condition.
請求項3に係る発明は、前記補助抵抗の温度を検知する温度検出手段を、さらに備え、前記補償判定手段は、前記補助抵抗の温度が所定温度より高い場合に前記補助回路は補償条件外であると判定し、前記補助抵抗の温度が前記所定温度以下である場合に前記補助回路は補償条件内であると判定することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の燃料電池システムである。 The invention according to claim 3 further includes temperature detecting means for detecting the temperature of the auxiliary resistor, and the compensation determining means is configured such that the auxiliary circuit is out of compensation conditions when the temperature of the auxiliary resistor is higher than a predetermined temperature. 3. The fuel cell system according to claim 1, wherein the auxiliary circuit determines that the auxiliary circuit is within a compensation condition when it is determined that the auxiliary resistor is at a temperature equal to or lower than the predetermined temperature. 4. is there.
このような燃料電池システムによれば、補償判定手段は、補助抵抗の温度が所定温度より高い場合に補助回路は補償条件外であると判定し、補助抵抗の温度が所定温度以下である場合に前記補助回路は補償条件内であると判定することができる。 According to such a fuel cell system, the compensation determining means determines that the auxiliary circuit is outside the compensation condition when the temperature of the auxiliary resistor is higher than the predetermined temperature, and when the temperature of the auxiliary resistor is equal to or lower than the predetermined temperature. It can be determined that the auxiliary circuit is within compensation conditions.
請求項4に係る発明は、前記補助回路のON/OFF履歴を記録する補助回路ON/OFF履歴記憶手段を、さらに備え、前記補償判定手段は、前記補助回路の過去のON/OFF履歴に基づいて、前記補助回路が補償条件内か否かを判定することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の燃料電池システムである。 The invention according to claim 4 further includes auxiliary circuit ON / OFF history storage means for recording the ON / OFF history of the auxiliary circuit, and the compensation determination means is based on the past ON / OFF history of the auxiliary circuit. 3. The fuel cell system according to claim 1, wherein it is determined whether or not the auxiliary circuit is within a compensation condition.
このような燃料電池システムによれば、補償判定手段は、補助回路の過去のON/OFF履歴に基づいて、例えば、補助抵抗の現在の温度を推定し、補助回路が補償条件内であるか否かを判定することができる。 According to such a fuel cell system, the compensation determination means estimates, for example, the current temperature of the auxiliary resistor based on the past ON / OFF history of the auxiliary circuit, and whether or not the auxiliary circuit is within the compensation condition. Can be determined.
本発明によれば、小さな抵抗でも、燃料電池の起動時または停止時に、好適にディスチャージ可能とする燃料電池システムを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if it is small resistance, the fuel cell system which can be discharged suitably at the time of starting or stopping of a fuel cell can be provided.
以下、本発明の実施形態について、図面を適宜参照して説明する。
なお、各実施形態の説明において、同一の構成要素に関しては同一の符号を付し、重複した説明は省略するものとする。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings as appropriate.
In the description of each embodiment, the same constituent elements are denoted by the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted.
≪第1実施形態≫
第1実施形態に係る燃料電池システムについて、図1から図5を適宜参照して説明する。参照する図面において、図1は、第1実施形態に係る燃料電池システムの構成図である。図2は、第1実施形態に係る燃料電池システムの起動時の制御を示すフローチャートである。図3は、第1実施形態に係る燃料電池システムの停止時の制御を示すフローチャートである。図4は、第1実施形態に係る燃料電池システムの補助抵抗の温度変化とタイミングチャートである。図5は、第1実施形態に係る燃料電池システムの補助抵抗の温度変化とタイミングチャートである。
<< First Embodiment >>
The fuel cell system according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 5 as appropriate. In the drawings to be referred to, FIG. 1 is a configuration diagram of a fuel cell system according to a first embodiment. FIG. 2 is a flowchart showing control at the time of startup of the fuel cell system according to the first embodiment. FIG. 3 is a flowchart showing control at the time of stopping of the fuel cell system according to the first embodiment. FIG. 4 is a temperature chart and timing chart of the auxiliary resistance of the fuel cell system according to the first embodiment. FIG. 5 is a temperature chart and timing chart of the auxiliary resistance of the fuel cell system according to the first embodiment.
≪燃料電池システムの構成≫
図1に示すように、第1実施形態に係る燃料電池システム1は、燃料電池自動車に搭載されたシステムであり、燃料電池自動車の起動時/停止時(燃料電池2の起動時/停止時)に、スイッチ52を適宜にON/OFFすることによって、ティスチャージ(放電)を行うシステムである。
≪Configuration of fuel cell system≫
As shown in FIG. 1, the fuel cell system 1 according to the first embodiment is a system mounted on a fuel cell vehicle, and when the fuel cell vehicle is started / stopped (when the fuel cell 2 is started / stopped). In addition, this is a system that performs a charge by discharging the
燃料電池システム1は、燃料電池2と、燃料電池2のアノード側に水素ガス(燃料ガス、反応ガス)を供給・排出するアノード系と、燃料電池2のカソード側に加湿空気(酸化剤ガス、反応ガス)または掃気ガス(非加湿空気)を供給・排出するカソード系と、掃気時に掃気ガスをカソード系からアノード系に導く掃気系と、燃料電池2の出力端子に接続した電力消費系と、電力消費系に接続した補助回路50と、温度センサ61と、IGSW62と、これらを制御するECU70(Electronic Control Unit、制御装置)を主に備えている。
The fuel cell system 1 includes a fuel cell 2, an anode system that supplies and discharges hydrogen gas (fuel gas, reaction gas) to the anode side of the fuel cell 2, and humidified air (oxidant gas, Reactive gas) or scavenging gas (non-humidified air), a scavenging system for guiding the scavenging gas from the cathode system to the anode system during scavenging, a power consumption system connected to the output terminal of the fuel cell 2, An auxiliary circuit 50 connected to the power consumption system, a
<燃料電池>
燃料電池2(燃料電池スタック)は、主として、電解質膜3の両面をアノード(燃料極)およびカソード(空気極)で挟持してなる単セルが、セパレータを介して、複数積層されることで構成されている。セパレータには、電解質膜3の全面に水素ガス(燃料ガス)、加湿空気(酸化剤ガス)を供給するための溝、各単セルに供給するための貫通孔などが複雑に形成されており、これら溝などが燃料ガス流路4、酸化剤ガス流路5として機能している。燃料ガス流路4には水素ガスが流通し、この流通する水素ガスが各アノードに供給されるようになっている。一方、酸化剤ガス流路5には、加湿空気が流通し、この流通する加湿空気が各カソードに供給されるようになっている。
そして、水素ガスが各アノードに、加湿空気が各カソードに供給されると、各アノード・各カソードで電気化学反応が生じて、各単セルで所定の電位差が発生し、この単セルが一般に直列で接続されているため、燃料電池2から大きな電力を取り出し可能となっている。
<Fuel cell>
The fuel cell 2 (fuel cell stack) is mainly configured by stacking a plurality of single cells each having both surfaces of the electrolyte membrane 3 sandwiched between an anode (fuel electrode) and a cathode (air electrode) via a separator. Has been. In the separator, a groove for supplying hydrogen gas (fuel gas) and humidified air (oxidant gas) to the entire surface of the electrolyte membrane 3, a through hole for supplying each single cell, and the like are formed in a complicated manner. These grooves and the like function as the fuel gas channel 4 and the oxidant gas channel 5. Hydrogen gas flows through the fuel gas flow path 4, and this flowing hydrogen gas is supplied to each anode. On the other hand, humidified air circulates in the oxidant gas flow path 5, and this circulated humidified air is supplied to each cathode.
When hydrogen gas is supplied to each anode and humidified air is supplied to each cathode, an electrochemical reaction occurs in each anode and each cathode, and a predetermined potential difference is generated in each single cell. This single cell is generally connected in series. Therefore, it is possible to take out large electric power from the fuel cell 2.
<アノード系>
アノード系は、燃料電池2のアノード側に配置し、水素ガスを供給・排出する系であり、主に、水素ガスが貯蔵された水素タンク11と、遮断弁12とを備えている。
<Anode system>
The anode system is a system that is arranged on the anode side of the fuel cell 2 and that supplies and discharges hydrogen gas. The anode system mainly includes a
アノード系の水素ガス供給側を説明すると、遮断弁12は、水素タンク11の出口に一体的に取り付けられている。そして、遮断弁12は、配管12aを介して、下流側の燃料電池2の燃料ガス流路4に接続している。遮断弁12は、後記するECU70の制御部71と電気的に接続しており、制御部71は遮断弁12を適宜に開/閉するようになっている。また、配管12aには、燃料電池2に向かって、所定に減圧するための減圧弁、アノードオフガスを循環させるためのエゼクタ(ともに図示しない)などが設けられている。
したがって、制御部71が遮断弁12を開くと、水素ガスが所定に減圧され、燃料ガス流路4に供給されるようになっている。
Explaining the anode-side hydrogen gas supply side, the
Therefore, when the
次に、アノード系の水素ガス排出側について説明すると、配管12bが燃料ガス流路4に接続しており、燃料電池2のアノード側から排出されたガス(発電時はアノードオフガス、掃気時は掃気ガス)が、配管12bを介して系外(大気中)に排出されるようになっている。また、配管12bは、途中位置で分岐しており、その分岐した部分は、前記エゼクタに接続されている。したがって、アノードオフガスに未反応の水素ガスが含まれる場合、これを水素供給側に戻し、水素ガスが循環するようになっている。
Next, the hydrogen gas discharge side of the anode system will be described. The
<カソード系>
カソード系は、燃料電池2のカソード側に配置し、主として、空気(通常発電時は加湿空気、掃気時は非加湿空気である掃気ガス)を供給・排出する系であり、ポンプ21(コンプレッサ)を主に備えている。
<Cathode system>
The cathode system is disposed on the cathode side of the fuel cell 2 and mainly supplies and discharges air (a scavenging gas that is humidified air during normal power generation and non-humidified air during scavenging), and is a pump 21 (compressor). It is mainly equipped with.
カソード系の空気供給側について説明すると、ポンプ21は配管21aを介して、下流側の燃料電池2の酸化剤ガス流路5に接続している。ポンプ21は、後記するECU70の制御部71と電気的に接続しており、制御部71はポンプ21の稼動を所望に制御するようになっている。また、配管21aの途中位置には、加湿器(図示しない)が設けられており、発電時は加湿し、掃気時は加湿しないようになっている。
カソード系の空気排出側について説明すると、配管21bが酸化剤ガス流路5に接続しており、燃料電池2のカソード側から排出されたガス(発電時はカソードオフガス、掃気時は掃気ガス)が、配管21bを介して、系外(大気中)に排出されるようになっている。
Explaining the cathode system air supply side, the pump 21 is connected to the oxidant gas flow path 5 of the fuel cell 2 on the downstream side via a
Explaining the air discharge side of the cathode system, the
<掃気系>
掃気系は、燃料電池2の掃気時に、ポンプ21からの掃気ガス(非加湿空気)を、カソード系からアノード系に導く系であり、配管31と開閉弁32を主に備えている。
ここで、「掃気ガス」とは、燃料電池2内の水などを、燃料電池2外に押し出し、燃料電池2内を掃除するための所定圧力のガスであり、例えば、空気、窒素などである。そして、「掃気する」とは掃気ガスを燃料電池2の燃料ガス流路4、酸化剤ガス流路5に導入し、燃料電池2内の水などを、燃料電池2外に押し出すことである。
<Scavenging system>
The scavenging system is a system that guides the scavenging gas (non-humidified air) from the pump 21 from the cathode system to the anode system when scavenging the fuel cell 2, and mainly includes a
Here, the “scavenging gas” is a gas having a predetermined pressure for extruding water or the like in the fuel cell 2 to the outside of the fuel cell 2 and cleaning the inside of the fuel cell 2, and is, for example, air or nitrogen. . “To scavenge” means to introduce the scavenging gas into the fuel gas flow path 4 and the oxidant gas flow path 5 of the fuel cell 2 to push out the water in the fuel cell 2 to the outside of the fuel cell 2.
配管31の一端は前記カソード系の配管21aに連結しており、配管31の他端はアノード系の配管12aに連結している。開閉弁32は、配管31の途中位置に設けられており、配管31内のガスの流通を適宜に遮断可能となっている。また、開閉弁32は、後記するECU70の制御部71と電気的に接続しており、制御部71は開閉弁32を適宜に開/閉するようになっている。
したがって、燃料電池2の掃気時は、開閉弁32を開き、前記加湿器による加湿を停止し、ポンプ21からの掃気ガス(非加湿空気)を、配管21aを介して酸化剤ガス流路5に、配管31、配管12aを介して燃料ガス流路4に、それぞれ供給可能となっている。
一方、燃料電池2の通常の発電時は、開閉弁32は閉じられる。
One end of the
Therefore, when scavenging the fuel cell 2, the on-off
On the other hand, the open /
<電力消費系>
電力消費系は、燃料電池自動車を走行させる走行モータなどの外部負荷41と、メインスイッチ42(リレー)と、電流計43と、電圧計44を主に備えている。外部負荷41は、メインスイッチ42を介して、燃料電池2の出力端子に電気的に接続している。
<Power consumption system>
The power consumption system mainly includes an
電流計43は、メインスイッチ42と燃料電池2との間であって、燃料電池2のアノード側端子(マイナス端子)側に配置している。したがって、ディスチャージ時(メインスイッチ42がOFF、スイッチ52がON)において、電流計43が電流を検知しない場合、後記する補助抵抗51が故障(断線)していると判定可能となっている。
また、電流計43は後記するECU70の制御部71と電気的に接続している。したがって、制御部71は、通常の発電時(メインスイッチ42がON、スイッチ52がOFF)は外部負荷41を通流する電流値を、ディスチャージ時には補助抵抗51を通流する電流値を検出したり、前記した補助抵抗51の故障を判定可能となっている。
The
The
電圧計44は、燃料電池2の出力端子とメインスイッチ42との間で、外部負荷41と並列となるように配置している。また、電圧計44は、後記するECU70の制御部71と電気的に接続している。したがって、制御部71は、通常の発電時(メインスイッチ42がON、スイッチ52がOFF)には燃料電池2の端子間電圧を、ディスチャージ時(メインスイッチ42がOFF、スイッチ52がON)には補助抵抗51の電圧を監視可能となっている。
The
<補助回路>
補助回路50は、燃料ガス流路4に水素ガスと掃気ガスとが混在する場合に、燃料電池2から微小電流を取り出すための回路であり、電流計43とメインスイッチ42との間に、外部負荷41と並列となるように接続している。補助回路50は、補助抵抗51と、スイッチ52(リレー)を主に備えている。
さらに説明すると、スイッチ52の一方側は、電流計43とメインスイッチ42との間の配線に電気的に接続している。スイッチ52の他方側は、補助抵抗51を介して、燃料電池2のカソード側端子(プラス端子)とメインスイッチ42との間の配線に電気的に接続している。
また、補助抵抗51の容量は、ディスチャージするときの電流の大きさに基づいて決定されるが、非常に小さく(例えば200W程度)、且つ、非常に小型であり、かさも小さい。
<Auxiliary circuit>
The auxiliary circuit 50 is a circuit for taking out a minute current from the fuel cell 2 when hydrogen gas and scavenging gas are mixed in the fuel gas flow path 4, and is connected between the
More specifically, one side of the
Further, the capacity of the
<温度センサ等>
温度センサ61(温度検知手段)は、補助抵抗51の近傍に設けられており、補助抵抗51の温度(以下、補助抵抗温度T1)を検出可能となっている。また、温度センサ61は、後記するECU70の制御部71と電気的に接続しており、制御部71は、補助抵抗温度T1を監視可能となっている。
IGSW62は、燃料電池自動車および燃料電池システム1の起動スイッチであり、燃料電池自動車の運転席周りに設けられている。IGSW62は、後記するECU70の制御部71と電気的に接続しており、制御部71はIGSW62のON/OFFを監視可能となっている。
<Temperature sensor, etc.>
The temperature sensor 61 (temperature detection means) is provided in the vicinity of the
The
<ECU>
ECU70は、CPU、ROM、RAM、各種インタフェイス、電子回路、各種記憶媒体などを含んで構成され、制御部71(補償判定手段、補助回路制御手段)と、補助抵抗データ記憶部72と、クロック73とを主に備えている。
<ECU>
The
[制御部−補償判定機能]
制御部71の入力側は、温度センサ61と電気的に接続しており、制御部71は補助抵抗温度T1を監視可能となっている。そして、制御部71は、補助抵抗温度T1と、補助抵抗データ記憶部72に記憶された所定温度T0とを比較して、補助回路50が補償条件内であるか否かを判定する機能(補償判定機能)を有している。
[Control section-compensation judgment function]
The input side of the
また、制御部71の入力側は、IGSW62と接続しており、IGSW62のON/OFFを監視可能となっている。その他、制御部71の入力側は、電力消費系の電流計43と、電圧計44とに接続している。
Further, the input side of the
[制御部−補助回路制御機能]
制御部71の出力側は、補助回路50のスイッチ52と電気的に接続しており、制御部71はスイッチ52の適宜にON/OFFするようになっている。すなわち、制御部71は、補助回路50のON/OFFを制御する機能(補助回路制御機能)を有している。なお、スイッチ52のON/OFFは、補助回路50のON/OFFに相当する。
その他、制御部71の出力側は、アノード系の遮断弁12と、カソード系のポンプ21と、掃気系の開閉弁32とに接続しており、制御部71はこれらを所望に制御可能となっている。
[Control unit-auxiliary circuit control function]
The output side of the
In addition, the output side of the
[制御部−補助回路ON時間Δt1計測機能、燃料ガス流路状態判定機能]
制御部71は、クロック73からの時刻に基づいて、補助回路50のON時間(以下、補助回路ON時間Δt1)を計測可能となっている(補助回路ON時間Δt1計測機能)。
また、制御部71は、補助回路ON時間Δt1と、後記する補助抵抗データ記憶部72に記憶された所定時間Δt0とを比較して、燃料電池2の起動時には燃料ガス流路4が水素ガスで満たされたか否か、燃料電池2の停止時には燃料ガス流路4が掃気ガスで満たされたか否かを判定する機能を有している(燃料ガス流路状態判定機能)。
[Control Unit-Auxiliary Circuit ON Time Δt1 Measurement Function, Fuel Gas Flow State Determination Function]
The
Further, the
[補助抵抗データ記憶部]
補助抵抗データ記憶部72は、制御部71と電気的に接続しており、制御部71は適宜にアクセス可能となっている。
補助抵抗データ記憶部72には、所定温度T0が記憶されている。所定温度T0とは、補助回路50のスイッチ52のON/OFFの基準となる、予め設定された温度である。さらに説明すると、制御部71は、補助抵抗温度T1が所定温度T0以下である場合にスイッチ52のONを許可し、補助抵抗温度T1が所定温度T0より高い場合にスイッチ52のONを許可しない(OFFする)。言い換えると、所定温度T0より高い温度の補助抵抗51に対してスイッチ52をONすると、補助抵抗51がさらに昇温して断線などにより故障する可能性があるが、基準となる所定温度T0を設定することで、補助抵抗51の故障などは防止される。具体的には、例えば補助抵抗51の容量が200Wの場合、所定温度T0は220℃に設定される。
[Auxiliary resistance data storage section]
The auxiliary resistance
The auxiliary resistance
また、補助抵抗データ記憶部72には、所定時間Δt0が記憶されている。所定時間Δt0とは、燃料電池2の起動時には水素ガスの供給が開始された後、燃料電池2の停止時には掃気ガスの供給が開始された後、燃料ガス流路4が水素ガス、掃気ガスで満たされるまでの時間である。したがって、所定時間Δt0は、燃料電池2の燃料ガス流路4の形状(長さ、幅など)や、水素ガス・掃気ガスの供給圧力などに依存し、予備実験などにより予め求められる。具体的に所定時間ΔT0は、例えば4秒に設定される。
ここで、第1実施形態では、説明を簡単とするため、燃料電池2の起動時に水素ガス供給開始後、燃料ガス流路4が水素ガスで満たされる所定時間Δt0と、燃料電池2の停止時に掃気ガス供給開始後、燃料ガス流路4が掃気ガスで満たされる所定時間Δt0とが、同じである場合について説明する。ただし、これら時間を別々に設定してもよいことは言うまでもない。
The auxiliary resistance
Here, in the first embodiment, in order to simplify the description, after the hydrogen gas supply starts when the fuel cell 2 is started, the fuel gas passage 4 is filled with the hydrogen gas for a predetermined time Δt0 and when the fuel cell 2 is stopped. A case where the predetermined time Δt0 for filling the fuel gas flow path 4 with the scavenging gas after the start of the scavenging gas supply is the same will be described. However, it goes without saying that these times may be set separately.
[クロック]
クロック73は、常に時刻を刻んでおり、この時刻は制御部71に送られている。
[clock]
The
≪燃料電池システム1の制御フロー≫
次に、第1実施形態に係る燃料電池システム1に設定された制御フローについて、図2、図3に示すフローチャートを適宜に参照して説明する。
ここで、ECU70は、IGSW62がONされた場合、図2に示す起動時の制御フローに従って、処理が進むようになっている。また、IGSW62がOFFされた場合、図3に示す停止時の制御フローに従って、処理が進むようになっている。また、IGSW62がONされて、図2に示す起動時の制御フローに従って処理している最中に、IGSW62がOFFされた場合、図2に示す起動時の制御フローに従った処理を停止し、図3に示す停止時の制御フローに切り換えて、処理するようにっている。逆に、図3に示す停止時の制御フローに従って処理している最中に、IGSW62がONされた場合、図2に示す起動時の制御フローに切り換えて、処理するようになっている。
≪Control flow of fuel cell system 1≫
Next, the control flow set in the fuel cell system 1 according to the first embodiment will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. 2 and 3 as appropriate.
Here, when the
<燃料電池2の起動時(IGSW62のON時)制御フロー>
まず、IGSW62がONされた場合の燃料電池システム1の起動時の制御フローについて、図2を参照して説明する。
<Control flow when the fuel cell 2 is started (when the
First, the control flow at the start-up of the fuel cell system 1 when the
IGSW62がONされると、図2に示す「起動時の制御フロー」がスタートする。ここでは、燃料電池システム1の前回の停止の際に、掃気ガスによる掃気が実施され、燃料ガス流路4および酸化剤ガス流路5が掃気ガスで満たされている場合について説明する。
When the
[補助回路の補償判定]
ステップS101Aにおいては、制御部71は、補助回路50が補償条件内であるか否かに係る補償判定を行うようになっている。具体的には、制御部71は、「補助抵抗温度T1が所定温度T0以下(T1≦T0)の場合、補助回路50は補償条件内である」と判定し、「補助抵抗温度T1が所定温度T0より高い(T1>T0)場合、補助回路50は補償条件外である」と、判定するようになっている。
[Auxiliary circuit compensation judgment]
In step S <b> 101 </ b> A, the
制御部71が「補助抵抗温度T1は所定温度T0以下であり、補助回路50は補償条件内である」と判定した場合(S101A・Yes)、ステップS102に進むようになっている。一方、制御部71が「補助抵抗温度T1は所定温度T0より高く、補助回路50は補償条件外である」と判定した場合(S101A・No)、ステップS109に進むようになっている。
When the
そして、ステップS102、S103A、S104、S105A、S106の順に進むルートが、燃料電池2の起動時にディスチャージを実施するルート(起動時ディスチャージ実施ルート)に相当する。
一方、ステップS109、S110、S111の順に進むルートが、燃料電池2の起動時にディスチャージを実施しないルート(起動時ディスチャージ非実施ルート)に相当する。以下、「起動時ディスチャージ実施ルート」、「起動時ディスチャージ非実施ルート」の順に説明する。
A route that proceeds in the order of steps S102, S103A, S104, S105A, and S106 corresponds to a route for performing discharge when the fuel cell 2 is started up (startup discharge execution route).
On the other hand, a route that proceeds in the order of steps S109, S110, and S111 corresponds to a route that does not perform discharge when the fuel cell 2 is activated (a discharge-non-execution route when activated). In the following, description will be given in the order of “startup discharge execution route” and “startup discharge non-execution route”.
[起動時ディスチャージ実施ルート]
ステップS102においては、制御部71が遮断弁12を開くようになっている。これにより、水素ガスが、水素タンク11から配管12aを介して、燃料電池2の燃料ガス流路4に供給されるようになっている(水素ガス供給開始)。
[Discharge execution route at startup]
In step S102, the
ステップS103Aにおいては、制御部71が、補助回路50のスイッチ52をONするようになっている(補助回路50のON、起動時ディスチャージの開始)。スイッチ52のONにより、燃料ガス流路4内に水素ガスと掃気ガスとが混在し、燃料電池2を構成する各単セル内で小さな電位差が発生しても、この電位差を駆動力とする電流が、単セル内でなく、外部の補助回路50を通流し、起動時のディスチャージ(放電)されるようになっている。これにより、燃料電池2を構成する各単セルの劣化を防止可能となっている。
In step S103A, the
また、制御部71は、前記スイッチ52のONを始点として、補助回路ON時間Δt1(=スイッチ52のON時間)を、クロック73からの時刻に基づいて計測するようになっている。
なお、ステップS102とステップS103Aとは、説明の都合上、別ステップに分けたが、略同時に処理される。
また、図2に示す起動時の制御フローに従っての処理中に、図3に示す停止時の制御フローに切り換わったとき、補助回路ON時間Δt1は初期化されるようになっている。停止時の制御フロー(図3)から起動時の制御フロー(図2)に切り換わるときも同様である。
The
Although step S102 and step S103A are divided into separate steps for convenience of explanation, they are processed substantially simultaneously.
Further, the auxiliary circuit ON time Δt1 is initialized when switching to the control flow at the stop shown in FIG. 3 during the processing according to the control flow at the start shown in FIG. The same applies when switching from the control flow at the time of stopping (FIG. 3) to the control flow at the time of starting (FIG. 2).
ステップS104においては、制御部71がポンプ21の稼動をONするようになっている。ポンプ21のONにより外気が所定に圧縮され、前記加湿器により加湿された加湿空気が酸化剤ガス流路5に供給されるようになっている。
In step S104, the
(燃料ガス流路状態判定)
ステップS105Aにおいては、制御部71は、燃料ガス流路4が水素ガスで満たされたか否かを判定するようになっている。具体的には、制御部71は、「補助回路ON時間Δt1が所定時間Δt0より長い(Δt1>Δt0)場合、水素ガスで満たされた」と判定し、「補助回路ON時間Δt1が所定時間Δt0以下である(Δt1≦Δt0)場合、水素ガスで満たされていない」と判定するようになっている。
(Fuel gas flow path state judgment)
In step S105A, the
制御部71が「補助回路ON時間Δt1は所定時間t0より長く、燃料ガス流路4は水素ガスで満たされている」と判定した場合(S105A・Yes)、ステップS106に進むようになっている。
一方、制御部71が「補助回路ON時間Δt1は所定時間以下であり、燃料ガス流路4は水素ガスで満たされていない」と判定した場合(S105A・No)、ステップS105Aに戻り、補助回路ON時間Δt1が所定時間t0を超えるまで、ステップS105Aの判定を繰り返すようになっている。
When the
On the other hand, when the
ステップS106においては、制御部71は、補助回路50のスイッチ52をOFFするようになっている(補助回路50のOFF)。なお、このスイッチ52のOFFにより、起動時ディスチャージが終了する。
In step S106, the
ステップS107においては、制御部71は、メインスイッチ42をONするようになっている。これにより、燃料電池2と外部負荷41とが電気的に接続する。また、制御部71は、電圧計44を介して、燃料電池2の端子電圧をチェックするようになっている。
In step S107, the
ステップS108においては、外部負荷41の電力要求に応じて、燃料電池2の発電が開始するようになっている。
そして、エンドに進み、制御部71による燃料電池2の起動時のディスチャージに係る処理は終了する。
In step S108, the power generation of the fuel cell 2 is started in response to the power demand of the
And it progresses to an end and the process which concerns on the discharge at the time of starting of the fuel cell 2 by the
[起動時ディスチャージ非実施ルート]
次に、燃料電池2の起動時にディスチャージを実施しないルートについて説明する。
ステップS109においては、制御部71は、補助回路50のスイッチ52をOFFするようになっている(補助回路50のOFF)。具体的に説明すると、後記するように、IGSW62が連続的にON/OFFされ、起動時ディスチャージ、停止時ディスチャージが連続的に繰り返して実施されたため、スイッチ52が継続してONとなり、補助抵抗温度T1が所定温度T0より高くなった場合、スイッチ52をOFFすることで、補助抵抗51が保護されるようになっている。
なお、スイッチ52がOFFの場合、継続してOFFとなる。
[Disabled discharge on startup route]
Next, a route in which no discharge is performed when the fuel cell 2 is started will be described.
In step S109, the
Note that when the
ステップS110においては、ステップS102と同様に、制御部71が遮断弁12を開き、水素ガスが燃料ガス流路4に供給されるようになっている。
In step S110, as in step S102, the
この場合、前記したように、スイッチ52はOFFされているため、起動時ディスチャージが実施されないが、このように補助抵抗温度T1が上昇する場合は、短時間の間に、スイッチ52が継続してONされた場合と考えられる。
したがって、IGSW62が連続的に繰り返してON/OFFされた場合、そもそも燃料電池2の燃料ガス流路4には掃気ガスが殆ど侵入しておらず、燃料ガス流路4は水素ガスでほぼ満たされているため、前記したような小さな電位差も発生せず、単セル内で電流も流れず、劣化することもないと考えられる。
In this case, as described above, since the
Therefore, when the
ステップS111においては、ステップS104と同様に、制御部71がポンプ21の稼動をONし、酸化剤ガス流路5に加湿空気が供給されるようになっている。
その後、ステップS107に進むようになっている。
In step S111, as in step S104, the
Thereafter, the process proceeds to step S107.
<燃料電池2の停止時(IGSW23のOFF時)制御フロー>
続いて、IGSW62がOFFされた場合の燃料電池システム1の停止時の制御フローについて、図3を参照して説明する。
<Control flow when fuel cell 2 is stopped (IGSW 23 is OFF)>
Next, a control flow when the fuel cell system 1 is stopped when the
IGSW62がOFFされると、図3に示す「停止時の制御フロー」がスタートする。
ステップS201においては、制御部71は、メインスイッチ42をOFFするようになっている。
When the
In step S201, the
[補助回路の補償判定]
ステップ202Aにおいては、起動時のステップS101A(図2参照)と同様に、制御部71は、補助回路50が補償条件内であるか否かに係る補償判定を行うようになっている。
具体的には、制御部71が「補助抵抗温度T1は所定温度T0以下(T1≦T0)であり、補助回路50は補償条件内である」と判定した場合(S202A・Yes)、ステップS203に進むようになっている。一方、制御部71が「補助抵抗温度T1は所定温度T0より高く(T1>T0)、補助回路50は補償条件外である」と判定した場合(S202A・No)、ステップS209に進むようになっている。
[Auxiliary circuit compensation judgment]
In step 202A, as in step S101A (see FIG. 2) at the time of activation, the
Specifically, when the
そして、ステップS203、S204A、S205、S206A、S207、S208の順に進むルートが、燃料電池2の停止時にディスチャージを実施するルート(停止時ディスチャージ実施ルート)に相当する。
一方、ステップS209、S210、S211、S212の順に進むルートが、燃料電池2の停止時にディスチャージを実施しないルート(停止時ディスチャージ非実施ルート)に相当する。以下、「停止時ディスチャージ実施ルート」、「停止時ディスチャージ非実施ルート」の順に説明する。
A route that proceeds in the order of steps S203, S204A, S205, S206A, S207, and S208 corresponds to a route for executing discharge when the fuel cell 2 is stopped (discharge execution route at the time of stop).
On the other hand, the route that proceeds in the order of steps S209, S210, S211, and S212 corresponds to a route that does not perform discharge when the fuel cell 2 is stopped (a non-discharge-execution route when stopped). In the following, description will be given in the order of “stop discharge execution route” and “stop discharge non-execution route”.
[停止時ディスチャージ実施ルート]
ステップS203においては、制御部71が遮断弁12を閉じるようになっている。これにより、水素タンク11から燃料ガス流路4への水素ガスの供給が停止されるようなっている(水素ガス供給停止)。
[Discharge Discharge Execution Route]
In step S203, the
ステップS204Aにおいては、起動時のステップS103A(図2参照)と同様に、制御部71が、補助回路50のスイッチ52をONするようになっている(補助回路50のON、停止時ディスチャージの開始)。このスイッチ52のONにより、燃料ガス流路4内に水素ガスと掃気ガスとが混在し、燃料電池2を構成する各単セル内で、小さな電位差が発生しても、この電位差に基づく電流が、単セル内でなく、外部の補助回路50を通流し、ディスチャージ(放電)されるようになっている。これにより、燃料電池2を構成する各単セルの劣化を防止可能となっている。
また、制御部71は、前記スイッチ52のONを始点として、補助回路ON時間Δt1(=スイッチ52のON時間)を、クロック73からの時刻に基づいて計測するようになっている。
In step S204A, similarly to step S103A at the time of activation (see FIG. 2), the
The
ステップS205においては、制御部71は、開閉弁32を開くようになっている。これにより、ポンプ21からの掃気ガス(非加湿空気)が、配管21aを介して酸化剤ガス流路5と、配管21a、配管31、開閉弁32、配管12aの一部を介して燃料ガス流路4とに供給され、燃料ガス流路4および酸化剤ガス流路5の掃気が開始されるようになっている(掃気開始)。
In step S205, the
(燃料ガス流路状態判定)
ステップS206Aにおいては、制御部71は、燃料ガス流路4が掃気ガスで満たされたか否かを判定するようになっている。具体的には、制御部71は、「補助回路ON時間Δt1が所定時間Δt0より長い(Δt1>Δt0)場合、掃気ガスで満たされた」と判定し、「補助回路ON時間Δt1が所定時間Δt0以下(Δt1≦Δt0)である場合、掃気ガスで満たされていない」と判定するようになっている。
(Fuel gas flow path state judgment)
In step S206A, the
制御部71が「補助回路ON時間Δt1は所定時間Δt0より長く、燃料ガス流路4は掃気ガスで満たされている」と判定した場合(S206A・Yes)、ステップS207に進むようになっている。
一方、制御部71が「補助回路ON時間Δt1は所定時間Δt0以下であり、燃料ガス流路4は掃気ガスで未だ満たされていない」と判定した場合(S206A・No)、ステップS206Aに戻り、補助回路ON時間Δt1が所定時間Δt0を超えるまで、ステップS206Aの判定を繰り返すようになっている。
When the
On the other hand, when the
ステップS207においては、制御部71は、補助回路50のスイッチ52をOFFするようになっている(補助回路50のOFF)。なお、このスイッチ52のOFFにより、停止時ディスチャージが終了する。
In step S207, the
ステップS208においては、制御部71は、所定時間の間、掃気した後、ポンプ21をOFFし、開閉弁32を閉じ、掃気を終了するようになっている。
そして、エンドに進み、制御部71による燃料電池2の停止時のディスチャージに係る処理は終了する。
In step S208, after scavenging for a predetermined time, the
And it progresses to an end and the process which concerns on the discharge at the time of the stop of the fuel cell 2 by the
[停止時ディスチャージ非実施ルート]
次に、燃料電池2の停止時にディスチャージを実施しないルートについて説明する。
ステップS209においては、補助回路50のスイッチ52をOFFするようになっている(補助回路50のOFF)。具体的に説明すると、後記するように、IGSW62が連続的にON/OFFされ、起動時ディスチャージ、停止時ディスチャージが連続的に実施されたため、スイッチ52が継続してONとなり、補助抵抗温度T1が所定温度T0より高くなった場合、スイッチ52をOFFすることで、補助抵抗51が保護されるようになっている。なお、スイッチ52がOFFの場合、継続してOFFとなる。
[Discharge non-execution route when stopped]
Next, a route that does not discharge when the fuel cell 2 is stopped will be described.
In step S209, the
ステップS210においては、ステップS203と同様に、制御部71が遮断弁12を閉じるようになっている。これにより、水素タンク11から燃料ガス流路4への水素ガスの供給は停止されるようなっている(水素ガス供給停止)。
In step S210, the
ステップS211においては、ステップS205と同様に、制御部71は、開閉弁32を開き、掃気ガス(非加湿空気)が、ポンプ21から酸化剤ガス流路5と燃料ガス流路4とに供給され、これらの掃気が開始されるようになっている(掃気開始)。
In step S211, similarly to step S205, the
ステップS212においては、ステップS208と同様に、制御部71は、所定時間の間にて掃気した後、掃気を終了するようになっている。その後、エンドに進むようになっている。
In step S212, as in step S208, the
≪燃料電池システムの動作≫
続いて、図4、図5に示すグラフおよびタイミングチャートを適宜参照して、燃料電池システム1の動作について説明する。ここでは、氷点(0℃)下条件において、燃料電池システム1を起動・停止する場合について説明する。すなわち、燃料電池2の停止時に、内部が凍結する恐れのあるため掃気する場合について説明する。
≪Operation of fuel cell system≫
Next, the operation of the fuel cell system 1 will be described with reference to the graphs and timing charts shown in FIGS. 4 and 5 as appropriate. Here, the case where the fuel cell system 1 is started / stopped under the freezing point (0 ° C.) condition will be described. That is, the case where scavenging is performed because the inside of the fuel cell 2 may freeze when the fuel cell 2 is stopped will be described.
<IGSW62が通常通りにON/OFF>
まず、図4に加えて、図2および図3を参照して、IGSW62が通常通りにON/OFFされた場合について説明する。
「A点」でIGSW62がONされると、制御部71が補助回路50の補償判定を行う(S101A)。補助抵抗51は所定温度T0より低い氷点下であるため、補助回路50は補償条件内であると判定される(S101A・Yes)。そして、水素ガスが供給され(S102)、補助回路50がONとなり(S103A)、起動時ディスチャージが開始される。次いで、空気が供給される(S104)。
<IGSW62 is normally turned on / off>
First, the case where the
When the
そして、所定時間Δt0経過後(S105A・Yes)、「B点」で補助回路50はOFFされ(S106)、起動時のディスチャージは終了する。なお、補助回路50がOFFによって、補助抵抗温度T1は徐々に低下する。 Then, after the predetermined time Δt0 has elapsed (S105A / Yes), the auxiliary circuit 50 is turned off at "B point" (S106), and the discharge at the time of startup ends. The auxiliary resistance temperature T1 gradually decreases as the auxiliary circuit 50 is turned off.
次いで、メインスイッチ42がONされ(S107)、外部負荷41の電力要求に対応して、燃料電池2が発電する(S108)。燃料電池2の発電中に、補助抵抗温度T1は、外気温度である氷点下まで低下し(「C点」)、一定となる。
Next, the
その後、燃料電池2の発電中に、「D点」でIGSW62がOFFされると、制御部71はメインスイッチ42をOFFし(S201)、補償判定を行う(S202A)。この補償判定において、補助抵抗51は所定温度より低い氷点下であるため、補助回路50は補償条件内であると判定される(S202A・Yes)。次いで、水素ガスの供給が停止され(S203)、補助回路50がONとなり(S204A)、停止時ディスチャージが開始される。そして、掃気ガスが供給される(S205)。
Thereafter, when the
そして、所定時間Δt0経過後(S206A・Yes)、「E点」で補助回路50はOFFされ(S207)、停止時ディスチャージが終了する。そして、所定時間Δt0の間にて掃気された後(S208)、終了する。 Then, after the predetermined time Δt0 has elapsed (S206A / Yes), the auxiliary circuit 50 is turned off at the “point E” (S207), and the discharge at the time of stop ends. Then, after scavenging for a predetermined time Δt0 (S208), the process ends.
なお、本実施形態では、補助抵抗51が外気と接触しており、補助回路50がOFFされると、補助抵抗温度T1が外気温度まで低下する場合を想定したが、補助抵抗51の設置場所によっては、外気温度ではなく、その設置場所の周辺温度までしか低下しない。
In the present embodiment, it is assumed that the
<IGSW62が連続的にON/OFF>
次に、図5に加えて、図2および図3を参照して、IGSW62が短時間の間に、連続的に繰り返してON/OFFされた場合について説明する。
ここでは、IGSW62の1回目のONに連動して「1回目起動時ディスチャージ」、IGSW62の1回目のOFFに連動して「1回目停止時ディスチャージ」、2回目のONに連動して「2回目起動時ディスチャージ」、2回目のOFFに連動して「2回目停止時ディスチャージ」が実施され、3回目のIGSW62のON時には、補助回路50が補償条件外(補助抵抗温度T1>所定温度T0)であるため、「3回目停止時ディスチャージ」が実施されない場合について説明する。ただし、「補助抵抗温度T1>所定温度T0」となるケースはこれに限定されず、その他のケースであってもよいことは言うまでもない。
<
Next, with reference to FIGS. 2 and 3 in addition to FIG. 5, a case will be described in which the
Here, “Discharge at the first start” is linked with the first ON of the
[IGSW62が1回目ON−1回目起動時ディスチャージの実施]
「a点」でIGSW62がONされると、前記した通常通りにONされた場合と同様のステップを経て、補助回路50がONされ(S103A)、所定時間Δt0の間、1回目の起動時ディスチャージが行われた後(S105A・Yes)、「b点」で補助回路50がOFFされる(S106)。
[
When the
[IGSW62が1回目OFF−1回目停止時ディスチャージの実施]
補助回路50のOFF直後、燃料電池2の発電中であって、補助抵抗温度T1の低下中に、「c点」でIGSW62がOFFされると、制御部71は、図2に示す起動時の制御フローから、図3に示す停止時の制御フローに切り換えて制御する。
そうすると、制御部は71は、メインスイッチ42をOFFし(S201)、補償条件内であると判定し(S202A・Yes)、補助回路50がONされ(S204A)、1回目の停止時ディスチャージが実施される。そうすると、補助抵抗温度T1が再び上昇し始める。
[
If the
Then, the
[IGSW62が2回目ON−2回目起動時ディスチャージの実施]
そして、1回目の停止時ディスチャージの最中であって、1回目の停止時ディスチャージにおける補助回路50のONから所定時間Δt0が経過する前に、「d点」でIGSW62がONされると、制御部71は、図3に示す停止時の制御フローから、図2に示す起動時の制御フローに切り換えて制御する。
そうすると、制御部71は補償条件内と判定し(S101A・Yes)、補助回路50がONされ(S103A)、2回目の起動時ディスチャージが実施される。したがって、補助回路50が継続してONとなるため、補助抵抗温度T1が継続して上昇する。
[
When the
Then, the
[IGSW62が2回目OFF−2回目停止時ディスチャージの実施]
次いで、2回目の起動時ディスチャージの最中に、「e点」でIGSW62がOFFされると、制御部71は、図2に示す起動時の制御フローから、図3に示す停止の制御フローに切り換えて制御する。
そうすると、補助抵抗温度T1が所定温度T0以下であるため、補償判定内であると判定され(S202A・Yes)、補助回路50のONは継続され、2回目の停止時ディスチャージが実施される。したがって、補助抵抗温度T1が継続して上昇する。
[Issue when
Next, when the
Then, since the auxiliary resistance temperature T1 is equal to or lower than the predetermined temperature T0, it is determined that it is within the compensation determination (S202A, Yes), the auxiliary circuit 50 is kept on, and the second discharge at the stop is performed. Therefore, the auxiliary resistance temperature T1 continues to rise.
[IGSW62が3回目ON−3回目起動時ディスチャージを実施せず]
この後、2回目の停止時ディスチャージの最中に、IGSW62がONされた場合について説明する。なお、IGSW62がONされた時、図5に示すように、補助抵抗温度T1は所定温度T0を超えている。
[IGSW62 is 3rd ON-no discharge at 3rd start]
Thereafter, a case where the
IGSW62がONされると、制御部71は、図3に示す停止時の制御フローから、図2に示す起動時の制御フローに切り換えて制御する。このとき、補助回路50の補償判定において(S101A)、補助抵抗温度T1が所定温度T0より高いため、補償条件外であると判定され(S101A・No)、補助回路50はOFFされる(S109)。すなわち、3回目の起動時ディスチャージは実施しない。これにより、補助抵抗51の過昇温は防止され、その結果として補助抵抗51の故障は防止される。
When the
また、このようにIGSW62が3回目にONされた時に、補助回路50が補償条件外であるため、3回目の起動時ディスチャージを実施しないが、補助回路50が補償条件外(補助抵抗温度T1>所定温度T0)となるのは、このようにIGSW62が短時間の間に連続的に繰り返してON/OFFされた場合に限られるため、燃料ガス流路4には、水素ガスと掃気ガスとがほとんど混在していないと考えられる。従って、燃料電池2の単セル内で、小さな電位差も発生しておらず、電流も流れないため、電解質膜3などが劣化することもないと考えられる。
In addition, when the
このように第1実施形態に係る燃料電池システム1によれば、燃料電池2の燃料ガス流路4に、水素ガスと掃気ガスとが混在しているか否かを考慮しつつ、補助回路50が補償条件内であるか否かを判定するため、補助回路50を構成する補助抵抗51の容量を小さくすることができる。したがって、このような燃料電池システム1は、燃料電池自動車などに容易に搭載することも可能となる。
As described above, according to the fuel cell system 1 according to the first embodiment, the auxiliary circuit 50 is provided while considering whether or not hydrogen gas and scavenging gas are mixed in the fuel gas flow path 4 of the fuel cell 2. Since it is determined whether or not the compensation condition is satisfied, the capacitance of the
≪第2実施形態≫
次に、第2実施形態に係る燃料電池システムについて説明する。
<< Second Embodiment >>
Next, a fuel cell system according to a second embodiment will be described.
≪燃料電池システムの構成≫
第2実施形態に係る燃料電池システムは、補助抵抗温度T1検出する温度センサ61(図1参照)を備えておらず、過去の起動時ディスチャージ、停止時ディスチャージの履歴に基づいて、IGSW62がON/OFFされた時の現在の補助抵抗51の温度を推定し、推定した温度(以下、推定補助抵抗温度T2)と、所定温度T0とを比較して、補助回路50が補償条件内であるか否かを判定する。
また、第2実施形態に係る燃料電池システムは、補助回路50をONする時間を、補助回路50のONにより、補助抵抗51で消費されたエネルギ(以下、補助抵抗消費エネルギJ1)と、予め設定された「所定補助抵抗消費エネルギJ0」との比較に基づいて、燃料ガス流路4が同一のガス(起動時は水素ガス、停止時は掃気ガス)で満たされたか否かを判定する。
≪Configuration of fuel cell system≫
The fuel cell system according to the second embodiment does not include the temperature sensor 61 (see FIG. 1) for detecting the auxiliary resistance temperature T1, and the
In the fuel cell system according to the second embodiment, the time for turning on the auxiliary circuit 50 is preset with the energy consumed by the auxiliary resistor 51 (hereinafter referred to as auxiliary resistance consumption energy J1) when the auxiliary circuit 50 is turned on. Based on the comparison with the “predetermined auxiliary resistance consumption energy J0”, it is determined whether or not the fuel gas flow path 4 is filled with the same gas (hydrogen gas at startup, scavenging gas at stop).
<補助抵抗データ記憶部−補助回路ON/OFF履歴記憶手段>
第2実施形態に係る補助抵抗データ記憶部72には、第1実施形態で説明した所定温度T0の他に、起動時・停止時のディスチャージの履歴が記憶される。具体的には、制御部71は、補助回路50のON/OFF(=スイッチ52のON/OFF)に、クロック73からの時刻を関連付けて、補助抵抗データ記憶部72に記憶するようになっている。すなわち、第2実施形態に係る補助抵抗データ記憶部72は、特許請求の範囲における「補助回路ON/OFF履歴記憶手段」として機能している。
また、補助抵抗データ記憶部72には、スイッチ52のON時の補助抵抗51の温度上昇率、スイッチ52のOFF時の補助抵抗51の温度低下率も記憶されている。
<Auxiliary Resistance Data Storage Unit-Auxiliary Circuit ON / OFF History Storage Means>
In addition to the predetermined temperature T0 described in the first embodiment, the auxiliary resistance
The auxiliary resistance
さらに、補助抵抗データ記憶部72には、前記「所定補助抵抗消費エネルギJ0」が記憶されている。「所定補助抵抗消費エネルギJ0」とは、燃料電池2の燃料ガス流路4に、異なる種類のガス(水素ガス、掃気ガス)が混在するため、起動時ディスチャージ/停止時ディスチャージを開始した後、燃料ガス流路4が同一のガス(起動時には水素ガス、停止時には掃気ガス)で満たされるまでに、補助抵抗51で消費された電気エネルギである。
Further, the “predetermined auxiliary resistance consumption energy J0” is stored in the auxiliary resistance
≪燃料電池システムの制御フロー≫
次に、第2実施形態に係る燃料電池システムに設定された制御フローについて、図6、図7を参照して説明する。参照する図面において、図6は、第2実施形態に係る燃料電池システムの起動時の制御を示すフローチャートである。図7は、第2実施形態に係る燃料電池システムの停止時の制御を示すフローチャートである。
≪Control flow of fuel cell system≫
Next, a control flow set in the fuel cell system according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. In the drawings to be referred to, FIG. 6 is a flowchart showing control at the time of startup of the fuel cell system according to the second embodiment. FIG. 7 is a flowchart showing control when the fuel cell system according to the second embodiment is stopped.
<燃料電池2の起動時(IGSW62のON時)制御フロー>
まず、燃料電池2の起動時の制御フローについて、図6を参照して説明する。
図6に示すように、第2実施形態に係る起動時の制御フローは、第1実施形態に係る起動時の制御フロー(図2参照)のステップS101Aに代えてステップS101Bを、ステップS103Aに代えてステップS103Bを、ステップS105Aに代えてステップS105Bを含んでいる。
その他のステップの内容は、第1実施形態と同じであるため、ここでの説明は省略する。
<Control flow when the fuel cell 2 is started (when the
First, the control flow at the start of the fuel cell 2 will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 6, the startup control flow according to the second embodiment replaces step S <b> 101 </ b> B with step S <b> 103 </ b> A instead of step S <b> 101 </ b> A of the startup control flow (see FIG. 2) according to the first embodiment. Step S103B includes step S105B instead of step S105A.
Since the content of the other steps is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted here.
[補償判定]
ステップS101Bにおいては、制御部71は、補助抵抗データ記憶部72から、起動時・停止時のディスチャージの履歴、補助抵抗51の温度上昇率/温度低下率を読み出し、推定補助抵抗温度T2(=現在の補助抵抗51の温度)を算出するようになっている。
[Compensation judgment]
In step S101B, the
次いで、制御部71は、推定補助抵抗温度T2と、所定温度T0とを比較し、補助回路50が補償条件内であるか否かを判定するようになっている。具体的には、「推定補助抵抗温度T2が所定温度T0以下(T2≦T0)である場合、補助回路50は補償条件内である」と判定し(S101B・Yes)、「推定補助抵抗温度T2が所定温度T0より高い(T2>T0)場合、補助回路50は補償条件外である」と判定するようになっている(S101B・No)。
Next, the
ステップS103Bにおいては、ステップS103A(図2参照)と同様に、補助回路50をON(=スイッチ52をON)するようになっている。
ところが、第2実施形態では、補助回路ON時間Δt1を計測せず、前記補助回路50のON後の補助抵抗消費エネルギJ1(補助抵抗51で消費されたエネルギ)を、電流計43から電流値、電圧計44からの電圧値、クロック73からの時刻に基づいて、計測するようになっている。
In step S103B, as in step S103A (see FIG. 2), the auxiliary circuit 50 is turned on (=
However, in the second embodiment, the auxiliary circuit ON time Δt1 is not measured, and the auxiliary resistance consumption energy J1 (energy consumed by the auxiliary resistance 51) after the auxiliary circuit 50 is turned on is obtained from the
[燃料ガス流路状態判定]
ステップS105Bにおいては、制御部71は、第1実施形態に係るステップS105A(図2参照)と同様に、燃料ガス流路4が水素ガスで満たされたか否かを判定するようになっている。
[Fuel gas flow path state judgment]
In step S105B, the
ところが、具体的な手法は第1実施形態と異なり、制御部71は、「補助抵抗消費エネルギJ1が所定補助抵抗消費エネルギJ0より大きい(J1>J0)場合に、燃料ガス流路4は水素ガスで満たされた」と判定するようになっている(S105B・Yes)。
一方、「補助抵抗消費エネルギJ1が所定補助抵抗消費エネルギJ0以下(J1≦J0)の場合に、燃料ガス流路4は水素ガスで未だ満たされていない」と判定するようになっている(S105B・No)。
However, the specific method is different from that of the first embodiment, and the
On the other hand, it is determined that “when the auxiliary resistance consumption energy J1 is equal to or less than the predetermined auxiliary resistance consumption energy J0 (J1 ≦ J0), the fuel gas flow path 4 is not yet filled with hydrogen gas” (S105B).・ No).
<燃料電池2の停止時(IGSW62のOFF時)制御フロー>
次に、燃料電池2の停止時の制御フローについて、図7を参照して説明する。
図7に示すように、第2実施形態に係る停止時の制御フローは、第1実施形態に係る停止時の制御フロー(図3参照)のステップS202Aに代えてステップS202Bを、ステップS204Aに代えてステップS204Bを、ステップS206Aに代えてステップS206Bを含んでいる。
その他のステップの内容は、第1実施形態と同じであるため、ここでの説明は省略する。
<Control flow when fuel cell 2 is stopped (when
Next, a control flow when the fuel cell 2 is stopped will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 7, the control flow at the time of stop according to the second embodiment replaces step S202B with step S204A instead of step S202A of the control flow at stop according to the first embodiment (see FIG. 3). Step S204B includes step S206B instead of step S206A.
Since the content of the other steps is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted here.
[補償判定]
ステップS202Bにおいては、制御部71は、ステップS101B(図6参照)と同様に、推定補助抵抗温度T2(=推定した現在の補助抵抗51の温度)を算出し、算出した推定補助抵抗温度T2と、所定温度T0とを比較し、補助回路50が補償条件内であるか否かを判定するようになっている。
具体的には、「推定補助抵抗温度T2が所定温度T0以下(T2≦T0)である場合、補助回路50は補償条件内である」と判定し(S202B・Yes)、「推定補助抵抗温度T2が所定温度T0より高い(T2>T0)場合、補助回路50は補償条件外である」と判定するようになっている(S202B・No)。
[Compensation judgment]
In step S202B, similarly to step S101B (see FIG. 6), the
Specifically, it is determined that “when the estimated auxiliary resistance temperature T2 is equal to or lower than the predetermined temperature T0 (T2 ≦ T0), the auxiliary circuit 50 is within the compensation condition” (S202B · Yes), and “the estimated auxiliary resistance temperature T2 Is higher than the predetermined temperature T0 (T2> T0), the auxiliary circuit 50 is outside the compensation condition ”(S202B, No).
ステップS204Bにおいては、制御部71は、ステップ103Bと同様に、補助回路50をONし、補助回路50のON後の補助抵抗消費エネルギJ1を計測するようになっている。
In step S204B, similarly to step 103B, the
[燃料ガス流路状態判定]
ステップS206Bにおいては、制御部71は、燃料ガス流路4が掃気ガスで満たされたか否かを判定するようになっている。
具体的には、制御部71は、「補助抵抗消費エネルギJ1が所定補助抵抗消費エネルギJ0より大きい(J1>J0)場合に、燃料ガス流路4は掃気ガスで満たされた」と判定するようになっている(S206B・Yes)。一方、「補助抵抗消費エネルギJ1が所定補助抵抗消費エネルギJ0以下(J1≦J0)の場合に、燃料ガス流路4は掃気ガスで未だ満たされていない」と判定するようになっている(S206B・No)。
[Fuel gas flow path state judgment]
In step S206B, the
Specifically, the
したがって、このような第2実施形態に係る燃料電池システムによれば、補助抵抗51の温度を検出する温度センサ61を省略することができる。すなわち、燃料電池システムの構成は簡略化され、燃料電池自動車などへの搭載も容易となる。
Therefore, according to the fuel cell system according to the second embodiment, the
以上、本発明の好適な各実施形態について一例を説明したが、本発明は前記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、前記各実施形態に係る構成を組み合わせたり、その他に例えば以下のような変更をすることができる。 As mentioned above, although an example was described about each suitable embodiment of the present invention, the present invention is not limited to the above-mentioned each embodiment, and the composition concerning each above-mentioned embodiment is combined in the range which does not deviate from the meaning of the present invention, In addition, for example, the following changes can be made.
前記した第2実施形態では、過去の起動時ディスチャージ/停止時ディスチャージの履歴に基づいて、推定補助抵抗温度T2を算出し、推定補助抵抗温度T2と所定温度T0とを比較することで、補助回路50の補償判定を行ったが、単に、過去の所定時間(例えば30分)内に、起動時ディスチャージ/停止時ディスチャージが所定回数(例えば5回)行われた場合、補助回路50は補償条件外であると判定するようにしてもよい。 In the above-described second embodiment, the auxiliary circuit is calculated by calculating the estimated auxiliary resistance temperature T2 based on the past start-up discharge / stop discharge history and comparing the estimated auxiliary resistance temperature T2 with the predetermined temperature T0. However, if the start-up discharge / stop-time discharge is performed a predetermined number of times (for example, 5 times) within the past predetermined time (for example, 30 minutes), the auxiliary circuit 50 is out of the compensation condition. You may make it determine with it.
その他、燃料ガス流路4が、起動時には水素ガスで、停止時には掃気ガスで満たされたか否かの判定(S105A、S206A、S105B、S206B)において、第1実施形態に係る補助回路ON時間Δt1に基づく判定と、第2実施形態に係る補助抵抗消費エネルギJ1に基づく判定とを重複して行って、判定精度を高めるようにしてもよい。 In addition, in the determination (S105A, S206A, S105B, S206B) of whether or not the fuel gas channel 4 is filled with hydrogen gas at the time of startup and scavenging gas at the time of stop, the auxiliary circuit ON time Δt1 according to the first embodiment is set. The determination based on and the determination based on the auxiliary resistance consumption energy J1 according to the second embodiment may be performed in an overlapping manner to improve the determination accuracy.
また、前記した第1実施形態では、燃料電池システム1が燃料電池自動車に搭載された場合について説明したが、燃料電池システム1は船舶や航空機に搭載されるものであってもよいし、定置式の家庭用の燃料電池システム1であってもよい。 In the first embodiment described above, the case where the fuel cell system 1 is mounted on a fuel cell vehicle has been described. However, the fuel cell system 1 may be mounted on a ship or an aircraft, or may be a stationary type. The fuel cell system 1 for home use may be used.
1 燃料電池システム
2 燃料電池
4 燃料ガス流路
11 水素タンク
12 遮断弁
21 ポンプ
41 外部負荷
42 メインスイッチ
43 電流計
44 電圧計
50 補助回路
51 補助抵抗
52 スイッチ
61 温度センサ(温度検出手段)
62 IGSW(起動スイッチ)
70 ECU
71 制御部(補償判定手段、補助回路制御手段)
72 補助抵抗データ記憶部(補助回路ON/OFF履歴記憶手段)
73 クロック
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel cell system 2 Fuel cell 4 Fuel
62 IGSW (startup switch)
70 ECU
71 Control unit (compensation determination means, auxiliary circuit control means)
72 Auxiliary resistance data storage section (auxiliary circuit ON / OFF history storage means)
73 clock
Claims (4)
当該補助回路制御手段は、前記燃料電池の起動時に、
前記補助回路が補償条件内にある場合に前記補助回路をONし、前記補助回路が補償条件外にある場合に前記補助回路をONしないことを特徴とする燃料電池システム。 A fuel cell that generates electricity by reaction of the reaction gas; an auxiliary circuit having an auxiliary resistor connected to the fuel cell; a compensation determination unit that determines whether the auxiliary circuit is within compensation conditions; and a determination by the compensation determination unit An auxiliary circuit control means for controlling ON / OFF of the auxiliary circuit based on
The auxiliary circuit control means, when starting the fuel cell,
A fuel cell system, wherein the auxiliary circuit is turned on when the auxiliary circuit is within compensation conditions, and the auxiliary circuit is not turned on when the auxiliary circuit is out of compensation conditions.
当該補助回路制御手段は、前記燃料電池の停止時に、
前記補助回路が補償条件内にある場合に前記補助回路をONし、前記補助回路が補償条件外にある場合に前記補助回路をONしないことを特徴とする燃料電池システム。 A fuel cell that generates power by reaction of a reaction gas, an auxiliary circuit that has an auxiliary resistor and is connected to the fuel cell, a compensation determination unit that determines whether the auxiliary circuit is within compensation conditions, and a determination by the compensation determination unit An auxiliary circuit control means for controlling ON / OFF of the auxiliary circuit based on
The auxiliary circuit control means, when the fuel cell is stopped,
A fuel cell system, wherein the auxiliary circuit is turned on when the auxiliary circuit is within compensation conditions, and the auxiliary circuit is not turned on when the auxiliary circuit is out of compensation conditions.
前記補償判定手段は、前記補助抵抗の温度が所定温度より高い場合に前記補助回路は補償条件外であると判定し、前記補助抵抗の温度が前記所定温度以下である場合に前記補助回路は補償条件内であると判定することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の燃料電池システム。 A temperature detecting means for detecting the temperature of the auxiliary resistor,
The compensation determining means determines that the auxiliary circuit is out of compensation conditions when the temperature of the auxiliary resistor is higher than a predetermined temperature, and the auxiliary circuit compensates when the temperature of the auxiliary resistor is equal to or lower than the predetermined temperature. The fuel cell system according to claim 1 or 2, wherein it is determined that the condition is satisfied.
前記補償判定手段は、前記補助回路の過去のON/OFF履歴に基づいて、前記補助回路が補償条件内か否かを判定することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の燃料電池システム。 Auxiliary circuit ON / OFF history storage means for recording the ON / OFF history of the auxiliary circuit is further provided,
3. The fuel cell according to claim 1, wherein the compensation determination unit determines whether the auxiliary circuit is within a compensation condition based on a past ON / OFF history of the auxiliary circuit. system.
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