JP2007005209A - 燃料電池システムとその運転方法 - Google Patents

燃料電池システムとその運転方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2007005209A
JP2007005209A JP2005186195A JP2005186195A JP2007005209A JP 2007005209 A JP2007005209 A JP 2007005209A JP 2005186195 A JP2005186195 A JP 2005186195A JP 2005186195 A JP2005186195 A JP 2005186195A JP 2007005209 A JP2007005209 A JP 2007005209A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel cell
current
current distribution
air
cell system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2005186195A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4978878B2 (ja
Inventor
Itsushin So
一新 曽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aisin Seiki Co Ltd, Toyota Motor Corp filed Critical Aisin Seiki Co Ltd
Priority to JP2005186195A priority Critical patent/JP4978878B2/ja
Publication of JP2007005209A publication Critical patent/JP2007005209A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4978878B2 publication Critical patent/JP4978878B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

【課題】 燃料電池の発電状態の異常原因を高精度に推定し、燃料電池の運転状態を適切に制御することができる燃料電池システムとその運転方法を提供すること。
【解決手段】 反応ガスの供給を受けて発電する単セル2の積層方向外側に集電板6a,6bを備えた燃料電池20と、該燃料電池20の運転条件を制御する制御部50と、を有する燃料電池システムであって、セル面内の電流分布を検出する電流センサ62,63が集電板6bに設けられ、制御部50は、電流センサ62,63によって検出された電流分布に基づいて、燃料電池20の運転条件を制御する。
【選択図】 図2

Description

本発明は、燃料電池とその運転条件を制御する制御部とを備えた燃料電池システムとその運転方法に関し、特に、燃料電池の運転条件を適切に制御する技術に関する。
固体高分子電解質型燃料電池は、膜‐電極アッセンブリ(MEA:Membrane-Electrode Assembly )とセパレータとからなるセルを積層して構成される。反応ガスとして、アノード側電極に水素(燃料ガス)が供給され、カソード側電極に酸素が供給されることで、発電反応が行われる。
このような燃料電池においては、反応ガス流れの悪化やMEA自身の劣化等を原因として、発電状態が悪化する場合がある。特許文献1においては、セル電圧の挙動を検知することで発電状態の良否を判定している。
特開2003−308862号公報
しかしながら、上記従来の技術においては燃料電池の発電状態をセル電圧の挙動だけで判断しているため、セル電圧の変化を生じさせた真の原因を適性に同定することができない。したがって、その原因を取り除くための適切な手段、措置を適時に取ることができず、燃料電池の性状変化に応じて外部条件を再調整し、燃料電池の発電状態を正常に戻すことは難しい。また、条件調整が不適切に行われた場合には、却って発電状態を悪化させる方向に向かわせる可能性がある。
本発明は、上記事情に鑑みて成されたものであり、燃料電池の発電状態の異常原因を高精度に推定し、燃料電池の運転条件を適切に制御することができる燃料電池システムとその運転方法を提供することを目的とする。
セル電圧の変化を生じさせる原因は多岐に亘る。例えばガス供給量、ガス加湿量、燃料電池温度など、いずれか一つでも標準運転条件の要求からずれると、セル電圧に変化が生ずる。したがって、セル電圧の変化のみを検知しても、その真の原因を突き止めるための情報が無ければ、発電状態の正確な異常検知を行うことができない。
ガス供給量、ガス加湿量、燃料電池温度などの運転条件を調整し、燃料電池の発電状態を正常に戻すという目標を達成するためには、ガス不足なのか、加湿不足なのか、または運転温度が変化しているためなのか等の原因を特定する必要である。セル電圧だけでは、原因の同定に失敗して余計に状況が悪くなる可能性もある。
本発明の発明者は、このような問題を解決するために鋭意検討を行った結果、セル面内の電流分布と、例えばガス供給量,ガス加湿量,および燃料電池温度などの運転条件との間に一定の相関があることを見出し、かかる知見に基づき、以下の手段を採用するに至った。
本発明の燃料電池システムは、反応ガスの供給を受けて発電するセルの積層方向外側に集電板を備えた燃料電池と、該燃料電池の運転条件を制御する制御部と、を有する燃料電池システムであって、前記集電板にセル面内の電流分布を検出する電流分布検出手段が設けられ、前記制御部は、前記電流分布検出手段によって検出された電流分布に基づいて、前記燃料電池の運転条件を制御する。
このような構成によれば、セル面内の電流分布から発電状態の異常原因を高精度に推定し得て、燃料電池の運転条件を適切に制御することが可能となる。
例えば、制御部において、検知された電流値と正常時の電流値とを比較し、電流分布特性が正常であれば、ガス供給量、ガス加湿量、及び燃料電池温度等の運転条件に問題がないと判断できる。検知された電流分布と正常時の電流分布との間に差がある場合、差の大小または検知した電流分布に応じて、ガス供給量、ガス加湿量、及び燃料電池温度等の運転条件のいずれかを制御する。
電流分布検出手段は、集電板の内部に埋め込んだ状態で設ければよい。好ましくは、集電板と電流分布検出手段との間に絶縁部を設ける。
前記燃料電池の運転条件は、例えば、前記反応ガスの加湿量、前記反応ガスの供給量、および前記燃料電池の温度の少なくとも1つである。
前記燃料電池は、セル積層方向一端部側にて前記反応ガス及び当該燃料電池を冷却するための冷媒が供給および排出され、セル積層方向他端部側の集電板に前記電流分布検出手段が設けられていてもよい。
このような構成によれば、電流分布検出手段が設けられている集電板には、反応ガスおよび冷媒の燃料電池外からの供給および燃料電池外への排出がないため、これら反応ガスおよび冷媒に対するシール構造が不要になる。また、燃料電池に外部から供給される冷媒と燃料電池から外部に排出される冷媒との間には温度差があるため、電流分布検出手段に対する温度の影響を抑制することができる。
前記電流分布検出手段は、前記セル積層方向他端部側の集電板に隣接するセルに形成された流体流路に対応して設けられていてもよい。例えば、流体流路の入口側又は/及び出口側だけに設けられていてもよいし、流体流路に沿って複数設けられてもよい。この流体流路は、燃料ガスが流通する燃料ガス流路(反応ガス)、酸化ガスが流通する酸化ガス流路(反応ガス)、燃料電池を冷却する冷媒(例えば冷却水)が流通する冷媒流路のいずれでもよい。
電池性能の安定性や信頼性を向上させるには、セル積層方向一端部側から供給された反応ガスが、セル積層方向他端部側のセルにまで良好に配流されていることが重要であるところ、上記構成によれば、当該セルへの配流状態の良否を検知することができる。例えば、電流分布検出手段によって検出された電流分布が正常であれば、燃料電池全体における反応ガスの配流状態に問題がないことが検知される。
本発明に係る燃料電池システムの運転方法は、反応ガスの供給を受けて発電するセルが複数積層されてなる燃料電池を有する燃料電池システムの運転方法であって、セル面内の電流分布を検出し、検出した電流分布に基づいて、前記燃料電池の運転条件を制御する。
このような構成においては、検出した電流分布に基づいて制御すべき運転条件を推定し、この推定した運転条件を制御してもよい。なお、前記燃料電池の運転条件は、例えば、前記反応ガスの加湿量、前記反応ガスの供給量、および前記燃料電池の温度の少なくとも1つである。
本発明によれば、燃料電池の発電状態の異常原因を高精度に推定し得て、運転状態を適切に制御することが可能になる。したがって、電池性能の安定性や信頼性に優れた燃料電池システムとその運転方法を提供することができる。
次に、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。以下、この燃料電池システムを燃料電池車両の車載発電システムに適用した場合について説明するが、本発明はこのような適用例に限らず、例えば燃料電池が建物(住宅、ビル等)用の発電設備として用いられる定置用発電システムへの適用も可能である。
図1に示すように、酸化ガス(反応ガス)としての空気(例えば、外気)は、空気供給路71を介して燃料電池20の空気供給口に供給される。空気供給路71には、空気から微粒子を除去するエアフィルタA1、空気を加圧するコンプレッサA3、供給空気圧を検出する圧力センサP4、及び空気に所要の水分を加える加湿器A21が設けられている。さらに加湿器A21をバイパスするバイパス流路71aと、該バイパス流路71aの流量を調整する調整弁A5が設けられている。
コンプレッサA3は、モータによって駆動される。モータは、後述の制御部50によって駆動制御される。なお、エアフィルタA1には、空気流量を検出する図示省略のエアフローメータが設けられる。
燃料電池20から排出される空気オフガスは、排気路72を経て外部に放出される。排気路72には、排気圧を検出する圧力センサP1、圧力調整弁A4、及び加湿器A21の熱交換器が設けられている。圧力センサP1は、燃料電池20の空気排気口近傍に設けられている。圧力調整弁A4は、燃料電池20への供給空気の圧力を設定する調圧器として機能する。
圧力センサP4,P1の図示しない検出信号は、制御部50に送られる。制御部50は、コンプレッサA3及び圧力調整弁A4を調整することによって、燃料電池20への供給空気圧や供給空気流量を設定する。
燃料ガス(反応ガス)としての水素ガスは、水素供給源30から燃料供給路74を介して燃料電池20の水素供給口に供給される。水素供給源30は、例えば高圧水素タンクが該当するが、いわゆる燃料改質器や水素吸蔵合金等であっても良い。
燃料供給路74には、水素供給源30から水素を供給しあるいは供給を停止する遮断弁H100、水素供給源30からの水素ガスの供給圧力を検出する圧力センサP6、燃料電池20への水素ガスの供給圧力を減圧して調整する水素調圧弁H9、水素調圧弁H9の下流の水素ガス圧力を検出する圧力センサP9、燃料電池20の水素供給口と燃料供給路74間を開閉する遮断弁H21、及び水素ガスの燃料電池20の入口圧力を検出する圧力センサP5が設けられている。
調圧弁H9としては、例えば機械式の減圧を行う調圧弁を使用できるが、パルスモータで弁の開度がリニアあるいは連続的に調整される弁であっても良い。圧力センサP5,P6,P9の図示しない検出信号は、制御部50に供給される。
燃料電池20で消費されなかった水素ガスは、水素オフガスとして水素循環路75に排出され、燃料供給路74の調圧弁H9の下流側に戻される。水素循環路75には、水素オフガスの温度を検出する温度センサT31、燃料電池20と循環路75を連通/遮断する遮断弁H22、水素オフガスから水分を回収する気液分離器H42、回収した生成水を循環路75外の図示しないタンク等に回収する排水弁H41、水素オフガスを加圧する水素ポンプH50、及び逆流阻止弁H52が設けられている。
遮断弁H21,H22は、燃料電池20のアノード側を閉鎖する。温度センサT31の図示しない検出信号は、制御部50に供給される。水素ポンプH50は、制御部50によって動作が制御される。水素オフガスは、燃料供給路74で水素ガスと合流し、燃料電池20に供給されて再利用される。逆流阻止弁H52は、燃料供給路74の水素ガスが水素循環路75側に逆流することを防止する。遮断弁H100,H21,H22は、制御部50からの信号で駆動される。
水素循環路75は、排出制御弁H51を介して、パージ流路76によって排気路72に接続される。排出制御弁H51は、電磁式の遮断弁であり、制御部50からの指令によって作動することにより、水素オフガスを外部に排出する。このパージ動作を間欠的に行うことによって、水素オフガスの循環が繰り返されて燃料極側の水素ガスの不純物濃度が増し、セル電圧が低下することを防止することができる。
更に、燃料電池20の冷媒出入口には、冷媒を循環させる冷却路73が設けられる。冷却路73には、燃料電池20から排水される冷媒の温度を検出する温度センサT1、冷媒の熱を外部に放熱するラジエータC2、冷媒を加圧して循環させるポンプC1、及び燃料電池20に供給される冷媒の温度を検出する温度センサT2が設けられている。ラジエータC2には、モータによって回転駆動される冷却ファンC13が設けられている。
燃料電池20は、単セルを所要数積層した燃料電池スタックとして構成されている。燃料電池20が発生した電力は、図示しないパワーコントロールユニットに供給される。パワーコントロールユニットは、車両の駆動モータを駆動するインバータと、コンプレッサモータや水素ポンプ用モータなどの各種の補機類を駆動するインバータと、二次電池への充電や二次電池からのモータ類への電力供給を行うDC−DCコンバータなどが備えられている。
図2に示すように、燃料電池20は、複数の単セル2を積層したスタック本体3を有し、スタック本体3のセル積層方向両端に位置する単セル2,2の外側に集電板6a,6bが配置されている。図3に示したように、単セル2はMEA11とMEA11を挟持する一対のセパレータ12a,12bとで構成される。
MEA11は、高分子材料のイオン交換膜からなる電解質膜と、電解質膜を両面から挟んだ一対の電極とで構成されている。電極は、白金などの触媒を結着した例えば多孔質のカーボン素材で構成されている。一方の電極には空気が供給され、他方の電極には水素ガスが供給される。
セパレータ12a,12bは、ガス不透過の導電性材料よりなり、プレス成形されることで表裏各面に複数の凹凸が形成されている。この複数の凸部および凹部は、反応ガス流路または冷媒流路を確定している。図においては、セパレータ12aのMEA11に接する面には、空気が流通するガス流路(流体流路、酸化ガス流路)31が形成されている。図示は省略するが、セパレータ12bにはMEA11に接する面には水素ガスが流通するガス流路が形成され、両セパレータ12a,12bの他方の面には冷媒流路が形成されている。
セパレータ12a,12bには、空気の入口側のマニホールド41、水素ガスの入口側のマニホールド42、冷媒の入口側のマニホールド43、空気の出口側のマニホールド51、水素ガスの出口側のマニホールド52、および冷媒の出口側のマニホールド53が矩形状に貫通形成されている。セパレータ12aにおける空気用のマニホールド41とマニホールド51とは、空気のガス流路31に連通している。
MEA11の外形はセパレータ12a,12bよりも小さく構成され、セパレータ12a,12b、及びMEA11を積層した状態ではセパレータ12a,12bの各マニホールド41〜43,51〜53が連通する。
図2に示したように、一方(正極側)の集電板6aには、空気用のマニホールド41,51に連通する空気導入口54及び空気排出口55が形成されている。同様に、水素ガス用のマニホールド42,52に連通する水素ガス導入口56,57が形成され、冷媒用のマニホールド43,53に連通する冷媒導入口58,59が形成されている。他方(負極側)の集電板6bにはマニホールドは形成されていない。
各単セル2が積層され、さらに集電板6a,6bが両端に設けられていることにより、各セパレータ12a,12b及び集電板6aに形成されたマニホールド51〜59が連通し、セル積層方向に各反応ガス及び冷媒の流路が形成される。例えば空気は集電板6aに形成された空気導入口54から導入され、各セパレータ12a,12bのマニホールド41がセル積層方向に連通して形成された供給側空気流路60に流れ込む。
導入された空気の流れを図2に矢印Aで示した。空気は供給側空気流路60から各セパレータ12aのガス流路31に分配され、MEA11において発電反応に用いられる。発電反応に用いられた後の排ガス(オフガス)は、各セパレータ12a,12bのマニホールド51がセル積層方向に連通して形成された排気側空気流路61に排出され、排気側空気流路61に導かれて集電板6aの空気排出口55により外部に排出される。ガス流路31及び排気側空気流路61により導かれる空気の流れをそれぞれ矢印BとCで示した。
集電板6bには、空気流路60,61の一端を臨む位置、すなわち空気流路60,61の延長上に位置して、それぞれ電流センサ(電流分布検出手段)62,63が埋め込まれている。さらに言い換えれば、電流センサ62,63は、集電板6bに隣接する単セル2に形成されたガス流路31に対応して設けられている。
図4に示したように、集電板6bと電流センサ62,63との境界には、絶縁材65が設けられていることにより、集電板6bと電流センサ62,63との間に絶縁部が形成された状態となっている。電流センサ62,63としては、磁気式タイプのセンサ、例えばホール素子を採用することができる。
電流センサ62,63により、一定面積内の電流値が検出され、その出力が制御部50に与えられる。つまり、図4の電流分布概念図に示すように、集電板6bを通る電流Iは、I=I1+I2+I3となる。ここで、I1は電流センサ62の設置部を通る電流値、I2は電流センサ63の設置部を通る電流値、I3は残る集電板の領域を通る電流値である。
制御部50は、図示しない車両のアクセル信号などの要求負荷や燃料電池システムの各部のセンサ(電流センサ62,63、圧力センサ、温度センサ、流量センサ、出力電流計、出力電圧計等)から制御情報を受け取り、システム各部の弁類やモータ類の運転を制御する。
なお、制御部50は、図示しない制御コンピュータシステムによって構成される。この制御コンピュータシステムは、CPU、ROM、RAM、HDD、入出力インタフェース及びディスプレイなどの公知構成から成り、市販されている制御用コンピュータシステムによって構成される。
次に、制御部50によって集電板6bの局部電流を検出し、この検出結果に基づいて燃料電池20の運転条件を制御する動作について説明する。制御部50は、図示しない制御プログラムにおいて以下の処理を行う。
まず、制御部50は、電流センサ62,63から集電板6bの局部電流として、空気上流部の電流値と空気下流部の電流値を得る。次いで、正常時におけるセル面内の電流密度状態分布を示すマップを参照して、空気上流部および空気下流部の各電流値を正常値と比較する。このマップは、例えば制御部50内のメモリに記憶されているものである。
制御部50は、電流センサ62,63で検出した各電流値が正常値より大きいか小さいかを判定し、以下の制御ロジックに基づいて電流センサ62,63が設けられた領域を通る電流値が制御目標値となるように、空気加湿量、空気供給量、燃料電池温度(冷媒温度)のいずれか1つを調整する。
(1)加湿量制御
空気加湿量が要求量に対して不足していると、電流センサ62により検出された空気上流部の電流値が減少する。また、空気加湿量が要求量に対して過剰であると、電流センサ63により検出された空気下流部の電流値が減少する。このような知見から、空気上流部と空気下流部における電流値の正常値に対する変化傾向に基づき、加湿量を調整する。
すなわち、空気上流部の電流値が正常値よりも小さければ、加湿量を増やし、空気下流部の電流値が正常値よりも小さければ、加湿量を減らす。加湿量の調整は、調整弁A5を制御することにより、加湿器A21のバイパス量を制御することで行う。なお、インジェクション式の加湿器の場合には、水供給量を調整することにより加湿制御を行う。
(2)空気供給量制御
空気供給量が要求量に対して不足していると、電流センサ62により検出された空気上流部の電流値が増加する。また、空気供給量が要求量に対して過剰であると、電流センサ63により検出された空気下流部の電流値が増加する。さらに、適切な空気供給量が得られた場合には、空気上流部及び下流部の電流値が全体の電流平均値に近づく傾向を示す。以上の知見から、空気上流部と空気下流部における電流値の正常値に対する変化傾向に基づき、空気供給量を制御する。
すなわち、空気上流部の電流値が正常値よりも大きければ空気供給量を増やす制御を行い、下流部の電流値が正常値よりも大きければ、空気供給量を減らす制御を行う。具体的には、制御部50がコンプレッサA3及び圧力調整弁A4を調整することによって、燃料電池20への供給空気圧や供給空気流量を制御する。
(3)冷媒温度制御
冷媒温度が要求温度に対して高すぎる場合には、電流センサ62により検出された空気上流部の電流値が減少する。また、冷媒温度が要求温度に対して低すぎる場合には、電流センサ63により検出された空気下流部の電流値が減少する。かかる知見に基づき、空気上流部と空気下流部における電流値の正常値に対する変化傾向に基づき、冷媒温度を調整する。
すなわち、空気上流部の電流値が正常値よりも小さければ、冷媒温度を下げる制御を行い、空気下流部の電流値が正常値よりも小さければ、冷媒温度を上げる制御を行う。具体的には、制御部50が冷媒を加圧して循環させるポンプC1及び冷却ファンC1を調整することによって、燃料電池20への冷媒温度を制御する。
電流センサ62,63で検出された各電流値の正常値に対する乖離が、上記の(1)〜(3)に示したいずれに起因するものであるかの推定は、例えば以下のように行う。つまり、空気加湿量、空気供給量、及び、冷媒温度に変化が生じた場合に、空気上流部及び空気下流部の電流値がどのように変化するかが対応付けられたマップを予め制御部50に記憶させておく。そして、実際に検出した電流値を前記マップに当てはめ、最もマップとの乖離が少ないものを異常原因として推定することにより、上記(1)〜(3)のいずれかによる運転条件の制御を行う。
以上説明したように、本実施形態の燃料電池システムとその運転方法によれば、集電板6bに設けられた電流センサ62,63によってセル面内の電流分布を検出しているので、この検出した電流分布から発電状態の異常原因を高精度に推定することができる。よって、燃料電池20の運転条件を適切に制御することが可能となる。特に、固体高分子型の燃料電池20に特有な加湿制御及び運転温度の最適化制御を行えるので、電池性能の安定性及び信頼性の向上に特に有効である。
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明の範囲に含まれるものである。例えば、電流センサ62,63は他方の集電板6aに設けてもよい。ただし、かかる場合には、反応ガスや冷媒のリークを抑えるためのシール構造が必要となる。
また、電流センサ62,63を設ける位置は、空気上流部または空気下流部のいずれか一方でもよい。また、3個所以上に設けてもよい。例えば、電流センサ62,63に加え、図2の矢印Bで示した空気流れに沿って、更に電流センサを1又は2以上設けてもよい。
さらに、上記実施形態では、空気流路60,61を臨む位置に電流センサ62,63を設けたが、電流を計測する位置はこれに限定されるものではない。
さらにまた、反応ガスの流路は、図2及び図3に示した構成に限定されないことは言うまでもない。これ以外の流路を備えた燃料電池に対しても本発明を適用することができる。
本発明に係る燃料電池システムの一実施形態を概略的に示したシステム構成図である。 燃料電池の構造について示した図であり、一部を透視した全体概略図である。 燃料電池の構造について示した図であり、単セルを構成するセパレータの概略図である。 集電板における電流分布概念図である。
符号の説明
2…単セル、3…スタック本体、6a,6b…集電板、11…MEA、12a,12b…セパレータ、31…ガス流路(流体流路、酸化ガス流路)、20…燃料電池、50…制御部、62,63…電流センサ(電流分布検出手段)

Claims (8)

  1. 反応ガスの供給を受けて発電するセルの積層方向外側に集電板を備えた燃料電池と、該燃料電池の運転条件を制御する制御部と、を有する燃料電池システムであって、
    前記集電板にセル面内の電流分布を検出する電流分布検出手段が設けられ、
    前記制御部は、前記電流分布検出手段によって検出された電流分布に基づいて、前記燃料電池の運転条件を制御する燃料電池システム。
  2. 前記燃料電池の運転条件は、前記反応ガスの加湿量、前記反応ガスの供給量、および前記燃料電池の温度の少なくとも1つである請求項1に記載の燃料電池システム。
  3. 前記燃料電池は、セル積層方向一端部側にて前記反応ガス及び当該燃料電池を冷却するための冷媒が供給および排出され、セル積層方向他端部側の集電板に前記電流分布検出手段が設けられている請求項1又は2に記載の燃料電池システム。
  4. 前記電流分布検出手段は、前記セル積層方向他端部側の集電板に隣接するセルに形成された流体流路に対応して設けられている請求項3に記載の燃料電池システム。
  5. 前記電流分布検出手段は、前記流体流路の入口側と出口側の少なくともいずれか一方に対応して設けられている請求項4に記載の燃料電池システム。
  6. 反応ガスの供給を受けて発電するセルが複数積層されてなる燃料電池を有する燃料電池システムの運転方法であって、
    セル面内の電流分布を検出し、
    検出した電流分布に基づいて、前記燃料電池の運転条件を制御する燃料電池システムの運転方法。
  7. 検出した電流分布に基づいて制御すべき運転条件を推定し、この推定した運転条件を制御する請求項6に記載の燃料電池システムの運転方法。
  8. 前記燃料電池の運転条件は、前記反応ガスの加湿量、前記反応ガスの供給量、および前記燃料電池の温度の少なくとも1つである請求項6又は7に記載の燃料電池システムの運転方法。

JP2005186195A 2005-06-27 2005-06-27 燃料電池システムとその運転方法 Expired - Fee Related JP4978878B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005186195A JP4978878B2 (ja) 2005-06-27 2005-06-27 燃料電池システムとその運転方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005186195A JP4978878B2 (ja) 2005-06-27 2005-06-27 燃料電池システムとその運転方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007005209A true JP2007005209A (ja) 2007-01-11
JP4978878B2 JP4978878B2 (ja) 2012-07-18

Family

ID=37690613

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005186195A Expired - Fee Related JP4978878B2 (ja) 2005-06-27 2005-06-27 燃料電池システムとその運転方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4978878B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021028886A (ja) * 2019-08-09 2021-02-25 株式会社豊田自動織機 燃料電池システム制御方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09259913A (ja) * 1996-03-22 1997-10-03 Toshiba Corp 燃料電池発電装置およびその運転方法
JP2005100952A (ja) * 2003-09-05 2005-04-14 Denso Corp 燃料電池システム
JP2005166304A (ja) * 2003-11-28 2005-06-23 Toyota Motor Corp 燃料電池
JP2005209577A (ja) * 2004-01-26 2005-08-04 Denso Corp 燃料電池システム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09259913A (ja) * 1996-03-22 1997-10-03 Toshiba Corp 燃料電池発電装置およびその運転方法
JP2005100952A (ja) * 2003-09-05 2005-04-14 Denso Corp 燃料電池システム
JP2005166304A (ja) * 2003-11-28 2005-06-23 Toyota Motor Corp 燃料電池
JP2005209577A (ja) * 2004-01-26 2005-08-04 Denso Corp 燃料電池システム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021028886A (ja) * 2019-08-09 2021-02-25 株式会社豊田自動織機 燃料電池システム制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP4978878B2 (ja) 2012-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5083587B2 (ja) 燃料電池システム及びその温度調整方法
JP4788945B2 (ja) 燃料電池システム
US8343679B2 (en) Fuel cell system and hydrogen leak judgment method in the system
JP5126480B2 (ja) 燃料電池システム
JP4905706B2 (ja) 燃料電池システム及びその制御方法
JP5106867B2 (ja) 燃料電池システム
WO2011061817A1 (ja) 燃料電池のセル水分量の状態を判定する方法、その装置、燃料電池のセル水分量の状態を制御する方法、その装置及び燃料電池システム
US9853311B2 (en) Fuel cell system and fuel cell powered vehicle
WO2011018856A1 (ja) 燃料電池の含水量制御方法及び燃料電池システム
JP5435320B2 (ja) 燃料電池システムおよび燃料電池システムの制御方法
JP2013258111A (ja) 燃料電池システム
US9425473B2 (en) Fuel cell system and method of operating fuel cell system
US8916306B2 (en) Fuel cell system and control method thereof
JP4682512B2 (ja) 燃料電池システム
KR20080067381A (ko) 연료전지시스템 및 그 운전정지방법
US9059438B2 (en) Fuel cell system
JP5109284B2 (ja) 燃料電池システム
JP4978878B2 (ja) 燃料電池システムとその運転方法
JP5310739B2 (ja) 燃料電池システム
JP5233126B2 (ja) 燃料電池システム
JP2009259519A (ja) 燃料電池システム及びそれを用いたクロスリーク検出方法
JP4397686B2 (ja) 燃料電池の反応ガス供給装置
JP2008135331A (ja) 燃料電池システム、および、燃料電池システムの制御方法
US11245125B2 (en) Control system and control method for driving of fuel cell
JP2008262873A (ja) 燃料電池システム

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080205

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110617

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110726

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110920

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20111020

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20111214

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20111215

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120117

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20120131

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120326

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120408

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150427

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4978878

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees