JP2006302836A - Fuel cell system - Google Patents

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Mitsuhiro Kokubo
光浩 小久保
Kenichi Goto
健一 後藤
Hitoshi Igarashi
仁 五十嵐
Hiromasa Sakai
弘正 酒井
Masatoshi Iio
雅俊 飯尾
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel cell system in which time required for restarting power generation can be shortened, in which noises and vibrations in idling stopping are suppressed, and in which a user's feeling of discomfort can be reduced. <P>SOLUTION: A controller 30 of the fuel cell system 1 maintains a voltage of the fuel cell 2 high in idling stopping by carrying out any one operation of raising an air pressure of a cathode 4 by reducing the opening of an air pressure regulator 22 immediately before idling stopping, of increasing an air pressure of the cathode 4 by increasing a rotation speed of a compressor 16, or of reducing a cathode hydrogen pressure by extracting an electric power from the fuel cell 2 by closing a hydrogen pressure regulating valve 7, or an operation of combining these. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、燃料電池システムに係り、特に無負荷時または低負荷時にアイドルストップを行う燃料電池システムに関する。   The present invention relates to a fuel cell system, and more particularly, to a fuel cell system that performs idle stop at no load or low load.

燃料電池は、水素ガスなどの燃料ガスと酸素を有する酸化ガスとを電解質を介して電気化学的に反応させ、電解質両面に設けた電極間から電気エネルギを直接取り出すものである。特に固体高分子電解質を用いた固体高分子型燃料電池は、動作温度が低く、取り扱いが容易なことから電動車両用の電源として注目されている。すなわち、燃料電池車両は、水素貯蔵装置や水素発生装置を車両に搭載し、そこから供給される水素と、酸素を含む空気とを燃料電池に送り込んで反応させ、燃料電池から取り出した電気エネルギで駆動輪につながるモータを駆動するものであり、排出物質は水だけであるという究極のクリーン車両である。   In a fuel cell, a fuel gas such as hydrogen gas and an oxidizing gas containing oxygen are electrochemically reacted through an electrolyte, and electric energy is directly taken out between electrodes provided on both surfaces of the electrolyte. In particular, a polymer electrolyte fuel cell using a polymer electrolyte has attracted attention as a power source for electric vehicles because of its low operating temperature and easy handling. That is, a fuel cell vehicle has a hydrogen storage device and a hydrogen generator mounted on the vehicle, and hydrogen supplied from the vehicle and oxygen-containing air are sent to the fuel cell to react with each other, and electric energy extracted from the fuel cell is used. It drives the motor connected to the drive wheels, and is the ultimate clean vehicle that only emits water.

このような燃料電池車両においても、内燃機関車両と同様なアイドルストップが考えられる。燃料電池の発電効率が低い低負荷領域あるいは無負荷領域では、燃料電池の発電を一時停止させ、2次電池から所要電力を供給する。そして、燃料電池に発電余力があるときに2次電池へ充電することにより、総合的な燃費効率が向上する。   In such a fuel cell vehicle, an idle stop similar to that of the internal combustion engine vehicle can be considered. In the low load region or no load region where the power generation efficiency of the fuel cell is low, the power generation of the fuel cell is temporarily stopped and the required power is supplied from the secondary battery. Then, when the fuel cell has power generation capacity, charging the secondary battery improves the overall fuel efficiency.

このような燃料電池車両におけるアイドルストップの従来技術としては、特許文献1に記載の技術が知られている。この技術によれば、アイドルストップ状態から発電状態への復帰を迅速に行うために、アイドルストップ中に、間欠的にコンプレッサを駆動して燃料電池のカソードへ空気を供給したり、水素供給系からアノードへ水素を供給して、燃料電池における酸素や水素の残存量を維持していた。
特開2004−172028号公報(第8頁、図3)
As a conventional technique of idle stop in such a fuel cell vehicle, a technique described in Patent Document 1 is known. According to this technology, in order to quickly return from the idle stop state to the power generation state, during the idle stop, the compressor is intermittently driven to supply air to the cathode of the fuel cell, or from the hydrogen supply system. Hydrogen was supplied to the anode to maintain the remaining amount of oxygen and hydrogen in the fuel cell.
JP 2004-172028 A (page 8, FIG. 3)

しかしながら上記従来技術によれば、燃料電池のアイドルストップ中に一時的にコンプレッサを駆動て空気供給したり水素供給を行っていたので、例えば、運転者がアクセルペダルを離していたりブレーキ踏込中にも拘わらず、間欠的に音響や振動が強くなり、ユーザに不快感を与えるという問題点があった。   However, according to the above prior art, during the idle stop of the fuel cell, the compressor is temporarily driven to supply air or hydrogen, so that, for example, even when the driver releases the accelerator pedal or the brake is depressed. Regardless, there is a problem in that the sound and vibration are intermittently increased and the user feels uncomfortable.

上記問題点を解決するために本発明は、要求出力が所定値以下となったときに燃料電池の発電を停止させるアイドルストップを行う燃料電池システムにおいて、燃料電池の発電状態からアイドルストップ状態への移行時に、アイドルストップ中の燃料電池電圧を高める操作を行う制御手段を備えたことを要旨とする。   In order to solve the above problems, the present invention provides a fuel cell system that performs idle stop for stopping power generation of a fuel cell when a required output becomes a predetermined value or less. The gist is provided with a control means for performing an operation to increase the fuel cell voltage during idling stop at the time of transition.

ここで図11を参照して、燃料電池の電圧値Eと各セル電圧値Vi(i=1,2,3,…,n、n=セル数)と、セル電圧の平均値Vavとの関係は、
E=Σ(Vi)=n×Vav
である。図11の実線はセル電圧のばらつき(分散)が小さい状態を示し、破線はセル電圧のばらつきが大きい場合を示している。例えば固体高分子型燃料電池では、セル電圧のばらつきが小さいほど、平均セル電圧値Vavが高くなる関係にある。固体高分子型燃料電池において、電極触媒が劣化しないセル電圧範囲(例えば、0.9V以下)において、アイドルストップ中の平均セル電圧を高めるためには、セル電圧のばらつきを抑制すればよい。
Referring to FIG. 11, the relationship between the voltage value E of the fuel cell, each cell voltage value Vi (i = 1, 2, 3,..., N, n = number of cells) and the average value Vav of the cell voltages. Is
E = Σ (Vi) = n × Vav
It is. The solid line in FIG. 11 shows a state where the variation (dispersion) of the cell voltage is small, and the broken line shows a case where the variation of the cell voltage is large. For example, in a polymer electrolyte fuel cell, the average cell voltage value Vav increases as the cell voltage variation decreases. In a polymer electrolyte fuel cell, in order to increase the average cell voltage during idle stop in a cell voltage range (for example, 0.9 V or less) in which the electrode catalyst does not deteriorate, variation in cell voltage may be suppressed.

本発明によれば、制御手段の操作によりアイドルストップ中の燃料電池電圧を高めているため、発電再開に要する時間を短縮すると共に、アイドルストップ中に空気補給の頻度が低下し、騒音及び振動を抑制し、ユーザーの不快感を低減することができるという効果がある。   According to the present invention, since the fuel cell voltage during idling stop is increased by operating the control means, the time required for restarting power generation is shortened, and the frequency of air supply during idling stop is reduced, and noise and vibration are reduced. This has the effect of suppressing the user's discomfort.

次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。尚、以下に説明する各実施例は、特に限定されないが、本発明を燃料電池車両に適用した実施例である。   Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, although each Example described below is not specifically limited, it is an Example which applied this invention to the fuel cell vehicle.

図1は、本発明に係る燃料電池システムの実施例1の全体構成を示する概略図である。燃料電池システム1は、例えばアノード3とカソード4との間に固体高分子電解質を挟持した燃料電池2、燃料改質装置や水素貯蔵装置等により水素をアノード3に供給する水素供給装置5、水素遮断弁6、水素圧力調整弁7、水素供給配管8、アノード圧力センサ9、水素循環流路10、水素循環ポンプ11、パージ弁12、水素排出配管13、フィルタ14、空気流量計15、空気を圧縮するコンプレッサ16、冷却器17、カソード4からの排気の水分によりカソード4へ供給する空気を加湿する加湿装置18、空気供給配管19、カソード圧力センサ20、空気排出配管21、空気圧力調整弁22、燃料電池2の出力電圧をバッテリ24の電圧に変換するDC/DCコンバータ23、DC/DCコンバータ23から充電されるとともに燃料電池2の出力が不足するとき放電するバッテリ24、バッテリ24の充電状態(SOC)を検出するSOC検出器25、DC/DCコンバータ23及び/又はバッテリ24からの直流を交流に変換するインバータ26、インバータ26の交流で動作する車両駆動用モータ27、燃料電池2の出力電圧を検出する電圧センサ28、燃料電池2の各セル電圧または所定数のセルが直列接続された各セル群の電圧を検出するセル電圧センサ29、燃料電池システム1全体を制御するとともにアイドルストップ中の燃料電池電圧を高める操作を行う制御手段を兼ねるコントローラ(ECU)30を備えている。   FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of a first embodiment of a fuel cell system according to the present invention. The fuel cell system 1 includes, for example, a fuel cell 2 in which a solid polymer electrolyte is sandwiched between an anode 3 and a cathode 4, a hydrogen supply device 5 that supplies hydrogen to the anode 3 by a fuel reformer, a hydrogen storage device, and the like, Shut-off valve 6, hydrogen pressure regulating valve 7, hydrogen supply pipe 8, anode pressure sensor 9, hydrogen circulation passage 10, hydrogen circulation pump 11, purge valve 12, hydrogen discharge pipe 13, filter 14, air flow meter 15, air Compressor 16 to be compressed, cooler 17, humidifier 18 to humidify the air supplied to cathode 4 with moisture from exhaust from cathode 4, air supply pipe 19, cathode pressure sensor 20, air discharge pipe 21, air pressure adjustment valve 22 The DC / DC converter 23 that converts the output voltage of the fuel cell 2 into the voltage of the battery 24 is charged from the DC / DC converter 23. The battery 24 that discharges when the output of the fuel cell 2 is insufficient, the SOC detector 25 that detects the state of charge (SOC) of the battery 24, the DC / DC converter 23, and / or the inverter 26 that converts direct current from the battery 24 into alternating current , A vehicle drive motor 27 that is operated by an AC of the inverter 26, a voltage sensor 28 that detects the output voltage of the fuel cell 2, each cell voltage of the fuel cell 2, or a voltage of each cell group in which a predetermined number of cells are connected in series A cell voltage sensor 29 to be detected and a controller (ECU) 30 that also functions as a control means for controlling the entire fuel cell system 1 and increasing the fuel cell voltage during idling stop.

水素供給装置5から供給される水素は、水素圧力調整弁7を経由して、アノード3に供給される。燃料電池2のアノード入口での水素の圧力は、アノード圧力センサ9で測定される。水素圧力調整弁7は、アノード圧力センサ9で測定される圧力が燃料電池2の要求出力に応じた圧力となるようにコントローラ30から制御される。通常はパージ弁12は閉じており、燃料電池2のアノード出口から排出される水素は、水素循環配管10及び水素循環ポンプ11によりアノード3の入口へ循環される。   Hydrogen supplied from the hydrogen supply device 5 is supplied to the anode 3 via the hydrogen pressure regulating valve 7. The pressure of hydrogen at the anode inlet of the fuel cell 2 is measured by an anode pressure sensor 9. The hydrogen pressure regulating valve 7 is controlled by the controller 30 so that the pressure measured by the anode pressure sensor 9 becomes a pressure corresponding to the required output of the fuel cell 2. Normally, the purge valve 12 is closed, and hydrogen discharged from the anode outlet of the fuel cell 2 is circulated to the inlet of the anode 3 by the hydrogen circulation pipe 10 and the hydrogen circulation pump 11.

燃料電池2内に水溢れが発生した場合、水素循環路内に不純物が蓄積した場合、燃料電池2の運転圧を低下させる場合などには、パージ弁12を開けて水素排出配管13から図示しない水素希釈装置等へ水素を排出する。   When water overflow occurs in the fuel cell 2, impurities accumulate in the hydrogen circulation path, or when the operating pressure of the fuel cell 2 is reduced, the purge valve 12 is opened and the hydrogen discharge pipe 13 is not shown. Discharge hydrogen to a hydrogen diluter.

酸化剤ガスとなる空気は、フィルタ14により塵埃・有害化学物質が除去され、コンプレッサ9により圧縮される。コンプレッサ9が圧縮した空気は、冷却器17で冷却されて、加湿装置18へ供給される。加湿装置18は、例えば、高分子中空糸膜を用いた湿度交換装置であり、カソード4の排気が含む水蒸気を冷却器17からの空気に与えることで加湿する。加湿された空気は、空気供給配管19を介してカソード4へ供給される。カソード4の入口での空気圧力はカソード圧力センサ20で測定される。   The air that becomes the oxidant gas removes dust and harmful chemical substances by the filter 14 and is compressed by the compressor 9. The air compressed by the compressor 9 is cooled by the cooler 17 and supplied to the humidifier 18. The humidifier 18 is, for example, a humidity exchanging device using a polymer hollow fiber membrane, and humidifies by supplying the water vapor contained in the exhaust of the cathode 4 to the air from the cooler 17. The humidified air is supplied to the cathode 4 through the air supply pipe 19. The air pressure at the inlet of the cathode 4 is measured by the cathode pressure sensor 20.

アノード圧力センサ9、空気流量センサ15、カソード圧力センサ20、電圧センサ28、及びセル電圧センサ29は、それぞれコントローラ30の入力端子に接続され、各検出信号をコントローラ30へ入力する。   The anode pressure sensor 9, the air flow sensor 15, the cathode pressure sensor 20, the voltage sensor 28, and the cell voltage sensor 29 are each connected to an input terminal of the controller 30, and input each detection signal to the controller 30.

また、水素遮断弁6、水素圧力調整弁7、水素循環ポンプ11、パージ弁12、コンプレッサ16、及び空気圧力調整弁22は、それぞれコントローラ30の出力端子に接続され、コントローラ30が出力する制御信号により制御される。   The hydrogen cutoff valve 6, the hydrogen pressure adjustment valve 7, the hydrogen circulation pump 11, the purge valve 12, the compressor 16, and the air pressure adjustment valve 22 are connected to the output terminals of the controller 30, respectively, and control signals output from the controller 30. Controlled by

コントローラ30は、入力された各センサの信号から燃料電池2の運転状態を判断し、燃料電池システム1全体を制御する。またコントローラ30は、図示しない車両走行制御装置から入力された燃料電池システム1に対する要求負荷に基づいて、燃料電池2のアイドルストップを制御する。   The controller 30 determines the operating state of the fuel cell 2 from the input signals of the sensors, and controls the entire fuel cell system 1. Further, the controller 30 controls the idle stop of the fuel cell 2 based on the required load for the fuel cell system 1 input from a vehicle travel control device (not shown).

また、コントローラ30は、特に限定されないが本実施例では、CPUと、制御プログラムおよび制御マップ等の制御パラメータを予め記憶したROMと、作業用RAMと、入出力インタフェースとを備えたマイクロプロセッサで構成されている。   The controller 30 is not particularly limited. In the present embodiment, the controller 30 is composed of a CPU, a ROM that stores control parameters such as a control program and a control map in advance, a working RAM, and a microprocessor that includes an input / output interface. Has been.

また、燃料電池2から取り出す電力は、DC/DCコンバータ23によって制御される。このDC/DCコンバータ23は、例えば入力電圧を昇圧及び降圧できる昇降圧型のDC/DCコンバータであり、燃料電池2が発電した電力をバッテリ24へ充電するとともに、インバータ26を介して車両駆動用モータ27へ供給する。   Further, the electric power extracted from the fuel cell 2 is controlled by the DC / DC converter 23. The DC / DC converter 23 is, for example, a step-up / step-down DC / DC converter capable of stepping up and stepping down an input voltage, charging the battery 24 with electric power generated by the fuel cell 2, and a vehicle driving motor via an inverter 26. 27 is supplied.

図2は、実施例1におけるコントローラ30のアイドルストップ制御を説明するフローチャートであり、一定時間毎に実行されるものとする。実施例1は、アイドルストップ直前にカソード4へ供給する空気圧力を高めることにより、アイドルストップ中のカソード酸素分圧を高め、この結果アイドルストップ中の燃料電池電圧を高めることを実現する実施例である。   FIG. 2 is a flowchart for explaining the idle stop control of the controller 30 in the first embodiment, and is executed at regular intervals. Embodiment 1 is an embodiment that realizes increasing the cathode oxygen partial pressure during idle stop by increasing the air pressure supplied to the cathode 4 immediately before the idle stop, and consequently increasing the fuel cell voltage during the idle stop. is there.

図2において、まずステップ(以下、ステップをSと略す)10において、アイドルストップ条件の成否を判定をする。S10のアイドルストップ条件判定は、従来の燃料電池システムにおけるアイドルストップ条件を利用してもよいが、本実施例におけるアイドルストップ条件判定の一例は図3(a)を参照して後述される。次いでS20で、アイドルストップ条件フラグの値を判定し、アイドルストップ条件フラグ=1であれば、条件成立としてS21へ進み、アイドルストップ条件フラグ=0であれば、アイドルストップ条件が不成立としてリターンする。   In FIG. 2, first, in step (hereinafter, step is abbreviated as S) 10, it is determined whether or not the idle stop condition is satisfied. The idle stop condition determination in S10 may use the idle stop condition in the conventional fuel cell system. An example of the idle stop condition determination in this embodiment will be described later with reference to FIG. Next, at S20, the value of the idle stop condition flag is determined. If the idle stop condition flag = 1, the condition is established and the process proceeds to S21. If the idle stop condition flag = 0, the idle stop condition is not established and the process returns.

S21では、空気圧力調整弁22の開度を減少してカソード空気圧力を増加させる。このとき、カソード圧力センサ20とアノード圧力センサ9が検出するそれぞれの圧力の差がアノード・カソード間の耐圧以下、或いはカソード圧力と図示しない燃料電池2内冷却水路圧力との差がカソード・冷却水路間耐圧以下となる範囲で空気圧力調整弁22を制御する。次いで、S30へ進みアイドルストップを実行する。S30の詳細は、図3(b)を参照して後述される。   In S21, the opening degree of the air pressure adjusting valve 22 is decreased to increase the cathode air pressure. At this time, the difference between the respective pressures detected by the cathode pressure sensor 20 and the anode pressure sensor 9 is equal to or lower than the withstand pressure between the anode and the cathode, or the difference between the cathode pressure and the cooling channel pressure in the fuel cell 2 (not shown) is the cathode / cooling channel. The air pressure adjusting valve 22 is controlled within a range that is equal to or lower than the inter-pressure resistance. Next, the process proceeds to S30 to execute idle stop. Details of S30 will be described later with reference to FIG.

図3(a)は、アイドルストップ条件判定サブルーチンの一例を説明するフローチャートである。アイドルストップ条件判定が開始されると、まずS11で燃料電池システムに対する要求出力Prq〔W〕が検出または算出される。燃料電池車両の場合、例えば、車速とアクセルペダルの操作量(要求トルク)から要求出力Prqを算出する。次いでS12でSOC検出器25からバッテリ24のSOCを読み込み、S13でSOCに基づいて制御テーブルと参照してバッテリ24から取り出し可能な出力Pbt〔W〕を算出する。SOC検出器25は、例えばバッテリ24の最大容量に対する充電量の比率として、SOC〔%〕を検出するものとする。バッテリ24の取出可能出力Pbtは、使用するバッテリの特性によって限定されるが、例えば、SOCが30〔%〕を超えていれば、最大取り出し可能電力とし、それ以下であれば、SOCの低下量に応じて減じることが好ましい。   FIG. 3A is a flowchart for explaining an example of the idle stop condition determination subroutine. When the idle stop condition determination is started, first, the required output Prq [W] for the fuel cell system is detected or calculated in S11. In the case of a fuel cell vehicle, for example, the required output Prq is calculated from the vehicle speed and the accelerator pedal operation amount (required torque). Next, the SOC of the battery 24 is read from the SOC detector 25 in S12, and an output Pbt [W] that can be taken out from the battery 24 is calculated based on the SOC by referring to the control table in S13. The SOC detector 25 detects SOC [%] as the ratio of the charge amount to the maximum capacity of the battery 24, for example. The output Pbt that can be taken out from the battery 24 is limited by the characteristics of the battery to be used. For example, if the SOC exceeds 30 [%], the maximum takeable electric power is used. It is preferable to reduce it according to.

次いで、S14で要求出力Prqが所定値P1未満であるか否かを判定する。要求出力がP1未満であれば、S15で要求出力Prqがバッテリ取出可能出力Pbtより小さいか否かを判定する。PrqがPbtより小さければ、燃料電池システム1をアイドルストップしてもバッテリ24から必要な出力を取り出せるので、S16へ進み、アイドルストップ条件フラグを“1”にセットして、リターンする。   Next, in S14, it is determined whether or not the required output Prq is less than a predetermined value P1. If the requested output is less than P1, it is determined in S15 whether the requested output Prq is less than the battery extractable output Pbt. If Prq is smaller than Pbt, the required output can be taken out from the battery 24 even if the fuel cell system 1 is idle stopped, so that the process proceeds to S16, the idle stop condition flag is set to “1”, and the process returns.

S14、またはS15の判定が否であれば、S17へ進み、アイドルストップ条件フラグを“0”にリセットして、リターンする。   If the determination in S14 or S15 is negative, the process proceeds to S17, the idle stop condition flag is reset to “0”, and the process returns.

図3(b)は、アイドルストップ実行サブルーチンの一例を説明するフローチャートである。アイドルストップ実行が開始されると、まずS31で水素圧力調整弁7を閉じてアノード3への新規水素供給を停止するとともに、パージ弁12が開いていれば閉じる。S32でコンプレッサ16を停止してカソード4へ空気供給を停止するとともに、空気圧力調整弁22を閉じる。次いで、S33でDC/DCコンバータ23による電力取り出しを停止し、S34で水素循環ポンプ11を停止させる。次いでS35で、図1には図示されない冷却水ポンプ及びラジエータファンを停止する。   FIG. 3B is a flowchart for explaining an example of the idle stop execution subroutine. When the idle stop execution is started, first, the hydrogen pressure adjustment valve 7 is closed in S31 to stop the new hydrogen supply to the anode 3, and if the purge valve 12 is open, it is closed. In S32, the compressor 16 is stopped to stop supplying air to the cathode 4, and the air pressure adjusting valve 22 is closed. Next, the power extraction by the DC / DC converter 23 is stopped in S33, and the hydrogen circulation pump 11 is stopped in S34. Next, in S35, the cooling water pump and the radiator fan not shown in FIG. 1 are stopped.

図4は実施例1の効果説明図であり、(a)は燃料電池電圧の時間変化、(b)はカソード空気圧力の時間変化をそれぞれ示す。また(a)、(b)いずれの図においても従来例を実線で、本実施例を破線で示す。時刻101はアイドルストップ開始時刻であり、時刻102はアイドルストップ終了時刻である。従来例ではアイドルストップ前(時刻101以前)のカソード空気圧力が132であり、アイドルストップ中(時刻101から時刻102)に114のように空気圧力が低下する。本実施例では、113に示すようにアイドルストップ直前(時刻101)に、カソードの空気圧力を132から上昇させているので、アイドルストップ中(時刻101から時刻102)のカソード空気圧力は、従来例114に比べて高い値を維持することができる。これに対応して、(a)に示す燃料電池電圧も従来例112に対して、実施例111は高い値を維持することができる。   4A and 4B are diagrams for explaining the effect of the first embodiment. FIG. 4A shows the change over time in the fuel cell voltage, and FIG. 4B shows the change over time in the cathode air pressure. In both the diagrams (a) and (b), the conventional example is indicated by a solid line, and the present embodiment is indicated by a broken line. Time 101 is an idle stop start time, and time 102 is an idle stop end time. In the conventional example, the cathode air pressure before idling stop (before time 101) is 132, and the air pressure decreases as indicated by 114 during idling stop (from time 101 to time 102). In the present embodiment, as shown at 113, the cathode air pressure is increased from 132 immediately before idling stop (time 101), so the cathode air pressure during idling stop (time 101 to time 102) is the conventional example. A higher value than 114 can be maintained. Correspondingly, the fuel cell voltage shown in (a) can be maintained at a higher value in Example 111 than in Conventional Example 112.

アイドルストップ終了時刻102にコンプレッサの駆動を再開し、カソードへ空気供給を再開するとともに、アノードへ水素供給を開始すると、燃料電池電圧の実施例111は、時刻103にアイドルストップ前(時刻101以前)の電圧131に回復する。このとき、水素供給は水素圧力調整弁7の開度を調整することにより行われるが、空気供給はコンプレッサ16の仕事量により空気が供給されるので、ガス供給の速度は、水素の方が速く燃料電池電圧の立ち上がり速度に対しては、空気供給速度が支配的となる。従来例112の電圧が131に回復するのは、時刻104となり、実施例より遅くなる。   When the compressor is restarted at the idle stop end time 102, the air supply to the cathode is restarted, and the hydrogen supply to the anode is started, the fuel cell voltage example 111 is before the idle stop at time 103 (before time 101). The voltage 131 is recovered. At this time, hydrogen is supplied by adjusting the opening of the hydrogen pressure regulating valve 7, but since air is supplied by the work of the compressor 16, the speed of gas supply is higher for hydrogen. The air supply speed is dominant with respect to the rising speed of the fuel cell voltage. The voltage of the conventional example 112 recovers to 131 at time 104, which is later than the example.

次に、本発明に係る燃料電池システムの実施例2を説明する。実施例2の構成は、図1に示した実施例1の構成と同様である。実施例2は、アイドルストップ直前(時刻101)にカソードへ供給する空気流量を高める操作を行うことにより、アイドルストップ中(時刻101から時刻102)のセル電圧のばらつきを抑制し、この結果アイドルストップ中の燃料電池電圧を高める実施例である。   Next, a second embodiment of the fuel cell system according to the present invention will be described. The configuration of the second embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG. In the second embodiment, the operation of increasing the flow rate of air supplied to the cathode immediately before the idle stop (time 101) suppresses the cell voltage variation during the idle stop (time 101 to time 102). It is an Example which raises the fuel cell voltage inside.

図5は、実施例2におけるコントローラ30のアイドルストップ制御を説明するフローチャートであり、一定時間毎に実行されるものとする。まず、S10において、アイドルストップ条件の成否を判定をする。S10のアイドルストップ条件判定の一例は、図3(a)の実施例1と同様である。次いでS20で、アイドルストップ条件フラグの値を判定し、アイドルストップ条件フラグ=1であれば、条件成立としてS41へ進み、アイドルストップ条件フラグ=0であれば、アイドルストップ条件が不成立としてリターンする。   FIG. 5 is a flowchart for explaining the idle stop control of the controller 30 in the second embodiment, and is executed at regular intervals. First, in S10, it is determined whether or not the idle stop condition is satisfied. An example of the idle stop condition determination in S10 is the same as that in the first embodiment of FIG. Next, in S20, the value of the idle stop condition flag is determined. If the idle stop condition flag = 1, the condition is established and the process proceeds to S41. If the idle stop condition flag = 0, the idle stop condition is not established and the process returns.

S41では、コンプレッサ16の回転数を増大してカソード空気流量を増加させる。このとき、カソード圧力センサ20とアノード圧力センサ9が検出するそれぞれの圧力の差がアノード・カソード間の耐圧以下、或いはカソード圧力と図示しない燃料電池2内冷却水路圧力との差がカソード・冷却水路間耐圧以下となる範囲で空気圧力調整弁22を制御する。次いで、S30へ進みアイドルストップを実行し、リターンする。   In S41, the rotation speed of the compressor 16 is increased to increase the cathode air flow rate. At this time, the difference between the respective pressures detected by the cathode pressure sensor 20 and the anode pressure sensor 9 is equal to or lower than the withstand pressure between the anode and the cathode, or the difference between the cathode pressure and the cooling channel pressure in the fuel cell 2 (not shown) is the cathode / cooling channel. The air pressure adjusting valve 22 is controlled within a range that is equal to or lower than the inter-pressure resistance. Next, the process proceeds to S30, executes an idle stop, and returns.

尚、図5のS10におけるアイドルストップ条件の判定、S30におけるアイドルストップの実行の詳細は、図3(a)、(b)に示した実施例1と同様である。   The details of the determination of the idle stop condition in S10 of FIG. 5 and the execution of the idle stop in S30 are the same as those in the first embodiment shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b).

図6は、実施例2の効果説明図であり、(a)は燃料電池電圧の時間変化、(b)はカソード空気流量の時間変化をそれぞれ示す。また(a)、(b)いずれの図においても従来例を実線で、本実施例を破線で示す。時刻101はアイドルストップ開始時刻であり、時刻102はアイドルストップ終了時刻である。従来例のカソード空気流量118はアイドルストップ前(時刻101以前)の空気流量が132であり、アイドルストップ中(時刻101から時刻102)にコンプレッサの回転モーメントと抵抗により118のように空気流量が低下する。本実施例では、アイドルストップ直前(時刻101)に、コンプレッサの回転数を増大させてカソードの空気流量117を132から増加させているので、セル内の空気流動を妨げる水滴等が少なくなりアイドルストップ中(時刻101から時刻102)のセル電圧のばらつきは小さくなる。このため、図11で説明したように平均セル電圧も従来例より上昇する。このため実施例のアイドルストップ中(時刻101から時刻102)の燃料電池電圧115は、従来例の燃料電池電圧116より高い値が維持される。   FIGS. 6A and 6B are diagrams for explaining the effect of the second embodiment. FIG. 6A shows the change over time in the fuel cell voltage, and FIG. 6B shows the change over time in the cathode air flow rate. In both the diagrams (a) and (b), the conventional example is indicated by a solid line, and the present embodiment is indicated by a broken line. Time 101 is an idle stop start time, and time 102 is an idle stop end time. The cathode air flow rate 118 in the conventional example is 132 before the idle stop (before time 101), and the air flow rate decreases as shown by 118 during the idle stop (time 101 to time 102) due to the rotational moment and resistance of the compressor. To do. In this embodiment, immediately before the idling stop (time 101), the compressor rotation speed is increased and the cathode air flow rate 117 is increased from 132, so that the number of water droplets etc. hindering the air flow in the cell is reduced and the idling stop is performed. The variation in the cell voltage in the middle (from time 101 to time 102) is reduced. For this reason, as described in FIG. 11, the average cell voltage also rises from the conventional example. For this reason, the fuel cell voltage 115 during the idle stop (time 101 to time 102) of the embodiment is maintained at a value higher than the fuel cell voltage 116 of the conventional example.

アイドルストップ終了時刻102にコンプレッサの駆動を再開し、カソードへ空気供給を再開するとともにアノードへ水素供給を開始と、燃料電池電圧の実施例115は、時刻105にアイドルストップ前(時刻101以前)の電圧131に回復するが、従来例116の電圧が131に回復するのは、時刻104となり、実施例より遅くなる。   When the compressor driving is restarted at the idle stop end time 102, the air supply to the cathode is restarted and the hydrogen supply to the anode is started, the fuel cell voltage example 115 is the time 105 before the idle stop (before time 101). Although the voltage recovers to the voltage 131, the voltage of the conventional example 116 recovers to 131 at time 104, which is later than the example.

次に、本発明に係る燃料電池システムの実施例3を説明する。実施例3の構成は、図1に示した実施例1の構成と同様である。実施例3は、アイドルストップ直前(時刻101)にアノード圧力を低下させる操作を行うことにより、アイドルストップ中にアノードからカソードへリークする水素量を低減し、このリークした水素がカソード空気中の酸素と反応してカソード酸素分圧を低下させることを抑制し、この結果アイドルストップ中の燃料電池電圧を高める実施例である。   Next, a third embodiment of the fuel cell system according to the present invention will be described. The configuration of the third embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG. In Example 3, the amount of hydrogen leaking from the anode to the cathode during the idle stop is reduced by performing an operation for reducing the anode pressure immediately before the idle stop (time 101), and this leaked hydrogen is reduced to oxygen in the cathode air. This is an example in which the reduction of the cathode oxygen partial pressure due to the reaction is suppressed, and as a result, the fuel cell voltage during idle stop is increased.

図7は、実施例3におけるコントローラ30のアイドルストップ制御を説明するフローチャートであり、一定時間毎に実行されるものとする。まず、S10において、アイドルストップ条件の成否を判定をする。S10のアイドルストップ条件判定の一例は、図3(a)の実施例1と同様である。次いでS20で、アイドルストップ条件フラグの値を判定し、アイドルストップ条件フラグ=1であれば、条件成立としてS51へ進み、アイドルストップ条件フラグ=0であれば、アイドルストップ条件が不成立としてリターンする。   FIG. 7 is a flowchart for explaining the idle stop control of the controller 30 in the third embodiment, and is executed at regular time intervals. First, in S10, it is determined whether or not the idle stop condition is satisfied. An example of the idle stop condition determination in S10 is the same as that in the first embodiment of FIG. Next, in S20, the value of the idle stop condition flag is determined. If the idle stop condition flag = 1, the condition is established and the process proceeds to S51. If the idle stop condition flag = 0, the idle stop condition is not established and the process returns.

S51では、水素圧力調整弁7を閉じて燃料電池2から電力取出することにより、アノード水素圧力を低下させる。このとき、カソード圧力センサ20とアノード圧力センサ9が検出するそれぞれの圧力の差がアノード・カソード間の耐圧以下、或いはアノード圧力と図示しない燃料電池2内冷却水路圧力との差がアノード・冷却水路間耐圧以下となる範囲で水素圧力調整弁7を制御する。次いで、S30へ進みアイドルストップを実行し、リターンする。   In S51, the hydrogen pressure regulating valve 7 is closed and electric power is taken out from the fuel cell 2, thereby reducing the anode hydrogen pressure. At this time, the difference between the pressures detected by the cathode pressure sensor 20 and the anode pressure sensor 9 is equal to or less than the withstand pressure between the anode and the cathode, or the difference between the anode pressure and the cooling channel pressure in the fuel cell 2 (not shown) is the anode / cooling channel. The hydrogen pressure regulating valve 7 is controlled within a range that is equal to or lower than the inter-pressure resistance. Next, the process proceeds to S30, executes an idle stop, and returns.

尚、図7のS10におけるアイドルストップ条件の判定、S30におけるアイドルストップの実行の詳細は、図3(a)、(b)に示した実施例1と同様である。   The details of the determination of the idle stop condition in S10 of FIG. 7 and the execution of the idle stop in S30 are the same as those in the first embodiment shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b).

図8は、実施例3の効果説明図であり、(a)は燃料電池電圧の時間変化、(b)はアノード圧力の時間変化をそれぞれ示す。また(a)、(b)いずれの図においても従来例を実線で、本実施例を破線で示す。時刻101はアイドルストップ開始時刻であり、時刻102はアイドルストップ終了時刻である。従来例ではアイドルストップ前のアノード水素圧力が132であり、アイドルストップ後に122のように水素圧力が低下する。本実施例では、アイドルストップ直前に、水素圧力調整弁7を閉じ、燃料電池2から電力を取り出すことにより、アノード水素圧力を132から低下させている。このため、アイドルストップ後のアノード水素圧力も実施例121では従来例122より低くなり、アイドルストップ後のアノードからカソードへの水素のリークも少なくなる。この結果、アイドルストップ中のカソード酸素分圧の低下が従来例より実施例が少なくなり、図8(a)に示す燃料電池電圧の低下も実施例119は従来例120より少なくなる。   FIGS. 8A and 8B are diagrams for explaining the effect of the third embodiment, where FIG. 8A shows the change over time in the fuel cell voltage, and FIG. 8B shows the change over time in the anode pressure. In both the diagrams (a) and (b), the conventional example is indicated by a solid line, and the present embodiment is indicated by a broken line. Time 101 is an idle stop start time, and time 102 is an idle stop end time. In the conventional example, the anode hydrogen pressure before idling stop is 132, and the hydrogen pressure decreases like 122 after idling stop. In this embodiment, the anode hydrogen pressure is reduced from 132 by closing the hydrogen pressure adjusting valve 7 and taking out electric power from the fuel cell 2 immediately before idling stop. Therefore, the anode hydrogen pressure after the idle stop is also lower in the example 121 than in the conventional example 122, and the leakage of hydrogen from the anode to the cathode after the idle stop is also reduced. As a result, the decrease in cathode oxygen partial pressure during idle stop is less in the embodiment than in the conventional example, and the decrease in the fuel cell voltage shown in FIG.

アイドルストップ終了時刻102にコンプレッサの駆動を再開し、カソードへ空気供給を再開するとともにアノードへ水素供給を開始すると、実施例の燃料電池電圧119は、時刻106にアイドルストップ前の電圧131に回復するが、従来例の燃料電池電圧120が131に回復するのは、時刻104となり、実施例より遅くなる。   When the driving of the compressor is resumed at the idle stop end time 102, the supply of air to the cathode is resumed and the supply of hydrogen to the anode is started, the fuel cell voltage 119 of the embodiment is restored to the voltage 131 before the idle stop at the time 106. However, the fuel cell voltage 120 of the conventional example recovers to 131 at time 104, which is later than the embodiment.

次に、本発明に係る燃料電池システムの実施例4を説明する。実施例4の構成は、図1に示した実施例1の構成と同様である。実施例4は、実施例1と実施例3とを組み合わせた実施例である。即ち実施例4は、アイドルストップ直前にカソード4へ供給する空気圧力を高めることにより、アイドルストップ中のカソード酸素分圧を高め、この結果アイドルストップ中の燃料電池電圧を高めることを実現するとともに、アイドルストップ直前にアノード圧力を低下させる操作を行うことにより、アイドルストップ中にアノードからカソードへリークする水素量を低減し、このリークした水素がカソード空気中の酸素と反応してカソード酸素分圧を低下させることを抑制し、この結果アイドルストップ中の燃料電池電圧を高める実施例である。   Next, a fourth embodiment of the fuel cell system according to the present invention will be described. The configuration of the fourth embodiment is the same as the configuration of the first embodiment shown in FIG. Example 4 is an example in which Example 1 and Example 3 are combined. That is, in Example 4, by increasing the air pressure supplied to the cathode 4 immediately before the idle stop, the cathode oxygen partial pressure during the idle stop is increased, and as a result, the fuel cell voltage during the idle stop is increased. By reducing the anode pressure immediately before the idle stop, the amount of hydrogen leaking from the anode to the cathode during the idle stop is reduced, and the leaked hydrogen reacts with oxygen in the cathode air to reduce the cathode oxygen partial pressure. This is an embodiment that suppresses the lowering and, as a result, increases the fuel cell voltage during idling stop.

図9は、実施例4におけるコントローラ30のアイドルストップ制御を説明するフローチャートであり、一定時間毎に実行されるものとする。まず、S10において、アイドルストップ条件の成否を判定をする。S10のアイドルストップ条件判定の一例は、図3(a)の実施例1と同様である。次いでS20で、アイドルストップ条件フラグの値を判定し、アイドルストップ条件フラグ=1であれば、条件成立としてS61へ進み、アイドルストップ条件フラグ=0であれば、アイドルストップ条件が不成立としてリターンする。   FIG. 9 is a flowchart for explaining the idle stop control of the controller 30 in the fourth embodiment, and is executed at regular time intervals. First, in S10, it is determined whether or not the idle stop condition is satisfied. An example of the idle stop condition determination in S10 is the same as that in the first embodiment of FIG. Next, in S20, the value of the idle stop condition flag is determined. If the idle stop condition flag = 1, the condition is established and the process proceeds to S61. If the idle stop condition flag = 0, the idle stop condition is not established and the process returns.

S61では、水素圧力調整弁7を閉じて燃料電池2から電力取出することにより、アノード水素圧力を低下させる。またS61では、空気圧力調整弁22の開度を減少してカソード空気圧力を増加させる。このとき、カソード圧力センサ20とアノード圧力センサ9が検出するそれぞれの圧力の差がアノード・カソード間の耐圧以下、或いはアノード圧力またはカソード圧力と図示しない燃料電池2内冷却水路圧力との差がガス流路・冷却水路間耐圧以下となる範囲で水素圧力調整弁7及び空気圧力調整弁22を制御する。次いで、S30へ進みアイドルストップを実行し、リターンする。   In S61, the hydrogen pressure regulating valve 7 is closed and electric power is taken out from the fuel cell 2, thereby reducing the anode hydrogen pressure. In S61, the opening of the air pressure adjustment valve 22 is decreased to increase the cathode air pressure. At this time, the difference between the pressures detected by the cathode pressure sensor 20 and the anode pressure sensor 9 is equal to or less than the withstand pressure between the anode and the cathode, or the difference between the anode pressure or the cathode pressure and the cooling channel pressure in the fuel cell 2 (not shown) is a gas. The hydrogen pressure regulating valve 7 and the air pressure regulating valve 22 are controlled within a range that is equal to or lower than the pressure resistance between the flow path and the cooling water path. Next, the process proceeds to S30, executes an idle stop, and returns.

尚、図9のS10におけるアイドルストップ条件の判定、S30におけるアイドルストップの実行の詳細は、図3(a)、(b)に示した実施例1と同様である。   The details of the determination of the idle stop condition in S10 of FIG. 9 and the execution of the idle stop in S30 are the same as those in the first embodiment shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b).

図10は、実施例4の効果説明図であり、(a)は燃料電池電圧、(b)はカソード空気圧力、(c)はアノード水素圧力のそれぞれの時間変化を示す。また(a)〜(c)いずれの図においても従来例を実線で、本実施例を破線で示す。時刻101はアイドルストップ開始時刻であり、時刻102はアイドルストップ終了時刻である。従来例ではアイドルストップ前のアノード水素圧力、カソード空気圧力が132であり、アイドルストップ後に126,128のように空気、水素圧力が低下する。   FIG. 10 is a graph for explaining the effect of Example 4, wherein (a) shows the fuel cell voltage, (b) shows the cathode air pressure, and (c) shows the changes over time in the anode hydrogen pressure. In any of the drawings (a) to (c), the conventional example is indicated by a solid line, and the present embodiment is indicated by a broken line. Time 101 is an idle stop start time, and time 102 is an idle stop end time. In the conventional example, the anode hydrogen pressure and the cathode air pressure before idling stop are 132, and the air and hydrogen pressures are reduced like 126 and 128 after idling stop.

本実施例のカソード空気圧力125は、図10(b)に示すようにアイドルストップ直前に132から上昇させているので、アイドルストップ後のカソード空気圧力は、従来例126に比べて高い値を維持することができる。   As shown in FIG. 10B, the cathode air pressure 125 in this embodiment is increased from 132 just before the idling stop, so that the cathode air pressure after the idling stop is higher than that in the conventional example 126. can do.

また、本実施例では、アイドルストップ直前に、水素圧力調整弁7を閉じ、燃料電池2から電力を取り出すことにより、アノード水素圧力を132から低下させている。このため、アイドルストップ後のアノード水素圧力も実施例127では従来例128より低くなり、アイドルストップ後のアノードからカソードへの水素のリークも少なくなる。この結果、アイドルストップ中のカソード酸素分圧の低下が従来例より実施例が少なくなり、図8(a)に示す燃料電池電圧の低下も実施例119は従来例120より少なくなる。   In this embodiment, the anode hydrogen pressure is reduced from 132 by closing the hydrogen pressure adjusting valve 7 and taking out electric power from the fuel cell 2 immediately before the idling stop. For this reason, the anode hydrogen pressure after the idle stop is also lower in the embodiment 127 than the conventional example 128, and the leakage of hydrogen from the anode to the cathode after the idle stop is also reduced. As a result, the decrease in the cathode oxygen partial pressure during the idling stop is less in the embodiment than in the conventional example, and the decrease in the fuel cell voltage shown in FIG.

アイドルストップ終了時刻102にコンプレッサの駆動を再開し、カソードへ空気供給を再開するとともにアノードへ水素供給を開始すると、実施例の燃料電池電圧123は、時刻107にアイドルストップ前の電圧131に回復するが、従来例の燃料電池電圧124が131に回復するのは、時刻104となり、実施例より遅くなる。   When the compressor is restarted at the idle stop end time 102, the air supply to the cathode is restarted, and the hydrogen supply to the anode is started, the fuel cell voltage 123 of the embodiment recovers to the voltage 131 before the idle stop at the time 107. However, the fuel cell voltage 124 of the conventional example recovers to 131 at time 104, which is later than the embodiment.

尚、実施例4では、実施例1と実施例3とを組み合わせた実施例を説明したが、これに限らず、実施例1〜3の任意の組み合わせを実現することができる。   In the fourth embodiment, the first embodiment and the third embodiment are combined. However, the present invention is not limited to this, and any combination of the first to third embodiments can be realized.

本発明に係る燃料電池システムの実施例を説明するシステム構成図である。1 is a system configuration diagram illustrating an embodiment of a fuel cell system according to the present invention. 実施例1におけるアイドルストップ制御を説明するフローチャートである。3 is a flowchart illustrating idle stop control according to the first embodiment. (a)アイドルストップ条件の判定処理、(b)アイドルストップの実行処理をそれぞれ説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the determination process of (a) idle stop conditions, and the execution process of (b) idle stop, respectively. (a)燃料電池電圧、(b)空気圧力の時間経過を説明する図である。It is a figure explaining time passage of (a) fuel cell voltage and (b) air pressure. 実施例2におけるアイドルストップ制御を説明するフローチャートである。6 is a flowchart illustrating idle stop control according to the second embodiment. (a)燃料電池電圧、(b)空気流量の時間経過を説明する図である。It is a figure explaining time passage of (a) fuel cell voltage and (b) air flow rate. 実施例3におけるアイドルストップ制御を説明するフローチャートである。10 is a flowchart illustrating idle stop control according to a third embodiment. (a)燃料電池電圧、(b)水素圧力の時間経過を説明する図である。It is a figure explaining the time passage of (a) fuel cell voltage and (b) hydrogen pressure. 実施例4におけるアイドルストップ制御を説明するフローチャートである。10 is a flowchart illustrating idle stop control according to a fourth embodiment. (a)燃料電池電圧、(b)空気圧力、(c)水素圧力の時間経過を説明する図である。It is a figure explaining time passage of (a) fuel cell voltage, (b) air pressure, and (c) hydrogen pressure. セル電圧分布と平均セル電圧との対応関係を説明する図である。It is a figure explaining the correspondence of cell voltage distribution and average cell voltage.

符号の説明Explanation of symbols

1:燃料電池システム
2:燃料電池
3:アノード
4:カソード
5:水素供給装置
7:水素圧力調整弁
8:水素供給配管
9:アノード圧力センサ
10:水素循環配管
11:水素循環ポンプ
12:パージ弁
13:水素排出配管
14:フィルタ
15:空気流量センサ
16:コンプレッサ
17:冷却器
18:加湿装置
19:空気供給配管
20:カソード圧力センサ
21:空気排出配管
22:空気圧力調整弁
23:DC/DCコンバータ
24:バッテリ
25:SOC検出器
26:インバータ
27:車両駆動用モータ
28:電圧センサ
29:セル電圧センサ
30:コントローラ
1: Fuel cell system 2: Fuel cell 3: Anode 4: Cathode 5: Hydrogen supply device 7: Hydrogen pressure adjustment valve 8: Hydrogen supply pipe 9: Anode pressure sensor 10: Hydrogen circulation pipe 11: Hydrogen circulation pump 12: Purge valve 13: Hydrogen discharge pipe 14: Filter 15: Air flow sensor 16: Compressor 17: Cooler 18: Humidifier 19: Air supply pipe 20: Cathode pressure sensor 21: Air discharge pipe 22: Air pressure adjustment valve 23: DC / DC Converter 24: Battery 25: SOC detector 26: Inverter 27: Vehicle drive motor 28: Voltage sensor 29: Cell voltage sensor 30: Controller

Claims (10)

要求出力が所定値以下となったときに燃料電池の発電を停止させるアイドルストップを行う燃料電池システムにおいて、
燃料電池の発電状態からアイドルストップ状態への移行時に、アイドルストップ中の燃料電池電圧を高める操作を行う制御手段を備えたことを特徴とする燃料電池システム。
In the fuel cell system that performs idle stop to stop the power generation of the fuel cell when the required output becomes a predetermined value or less,
A fuel cell system comprising control means for performing an operation of increasing a fuel cell voltage during idle stop when the fuel cell shifts from a power generation state to an idle stop state.
前記制御手段によるアイドルストップ中の燃料電池電圧を高める操作は、アイドルストップ中の各セル電圧を所定電圧以下に抑制しつつセル電圧のばらつきを抑制する操作であることを特徴とする請求項1に記載の燃料電池システム。   The operation for increasing the fuel cell voltage during idle stop by the control means is an operation for suppressing variation in cell voltage while suppressing each cell voltage during idle stop to a predetermined voltage or less. The fuel cell system described. 前記制御手段は、アイドルストップ中のカソード酸素分圧を高める操作を行うことを特徴とする請求項2に記載の燃料電池システム。   The fuel cell system according to claim 2, wherein the control means performs an operation of increasing a cathode oxygen partial pressure during idle stop. 前記制御手段は、アイドルストップ直前にカソードへ供給する空気圧力を高めることにより、アイドルストップ中のカソード酸素分圧を高めることを特徴とする請求項3に記載の燃料電池システム。   4. The fuel cell system according to claim 3, wherein the control means increases the cathode oxygen partial pressure during the idle stop by increasing the air pressure supplied to the cathode immediately before the idle stop. アノードとカソード間の耐圧未満の所定圧力まで前記空気圧力を高めることを特徴とする請求項4に記載の燃料電池システム。   The fuel cell system according to claim 4, wherein the air pressure is increased to a predetermined pressure less than a withstand pressure between the anode and the cathode. カソードと冷却水路間の耐圧未満の所定圧力まで前記空気圧力を高めることを特徴とする請求項4に記載の燃料電池システム。   The fuel cell system according to claim 4, wherein the air pressure is increased to a predetermined pressure less than a withstand pressure between the cathode and the cooling water channel. 前記制御手段は、アイドルストップ直前にカソードへ供給する空気の流量を高める操作を行うことを特徴とする請求項2に記載の燃料電池システム。   The fuel cell system according to claim 2, wherein the control means performs an operation of increasing a flow rate of air supplied to the cathode immediately before idling stop. 前記制御手段は、アイドルストップ中の燃料電池電圧の低下を遅らせる操作を行うことを特徴とする請求項1に記載の燃料電池システム。   2. The fuel cell system according to claim 1, wherein the control unit performs an operation of delaying a decrease in the fuel cell voltage during idle stop. 3. 前記制御手段は、アイドルストップ直前にアノード圧力を低下させ、アイドルストップ中のアノードからカソードへの水素のクロスリークを低減させることを特徴とする請求項8に記載の燃料電池システム。   9. The fuel cell system according to claim 8, wherein the control means lowers the anode pressure immediately before idling stop to reduce hydrogen cross leak from the anode to the cathode during idling stop. 前記アノード圧力の低下は、アノードとカソード間の耐圧および/またはカソードと冷却水路間の耐圧を超えない範囲で圧力低下させることを特徴とする請求項9に記載の燃料電池システム。   10. The fuel cell system according to claim 9, wherein the decrease in the anode pressure is performed within a range that does not exceed a breakdown voltage between the anode and the cathode and / or a breakdown voltage between the cathode and the cooling water channel.
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