JP2007194031A - Fuel cell system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料ガスと酸化ガスの電気化学反応にて電力を得る燃料電池を有する燃料電池システムに関するものである。 The present invention relates to a fuel cell system having a fuel cell that obtains electric power by an electrochemical reaction between a fuel gas and an oxidizing gas.
燃料電池システムは、燃料電池のアノード(燃料)極に燃料ガスを供給し、カソード(酸素)極に酸化ガスを供給して、燃料電池の電解質を介して電気化学的に反応させて、電気エネルギを得るものである。燃料電池システムは、起動時にカソード極とアノード極に十分な反応ガスを行き渡らせて、発電できる状態にする必要がある。 A fuel cell system supplies a fuel gas to an anode (fuel) electrode of a fuel cell, supplies an oxidizing gas to a cathode (oxygen) electrode, and causes an electrochemical reaction via an electrolyte of the fuel cell to produce electric energy. Is what you get. The fuel cell system needs to be able to generate power by spreading a sufficient amount of reaction gas to the cathode and anode during startup.
しかし、燃料電池の発電を停止した状態では、電解質等を介した空気の透過等によりカソード極に供給された空気中の窒素がアノード極側に蓄積する。アノード極の窒素濃度が高く水素濃度が低いと発電処理し難いため、燃料電池の起動時にアノード側に蓄積した窒素の排出処理を行うことがある。 However, in a state where the power generation of the fuel cell is stopped, nitrogen in the air supplied to the cathode electrode is accumulated on the anode electrode side due to air permeation through an electrolyte or the like. When the nitrogen concentration at the anode electrode is high and the hydrogen concentration is low, it is difficult to perform power generation processing, and therefore, the nitrogen accumulated on the anode side may be discharged when the fuel cell is started.
例えば、特許文献1には、燃料ガスの供給を開始した後、燃料電池のアノード極のオフガスが通るアノードオフガス通路から燃料電池のアノード側のガスを吸引する燃料電池システムが記載されている。この燃料電池システムによれば、アノードオフガス通路を介して燃料電池のアノード側に蓄積した窒素を排出することができる。 For example, Patent Document 1 describes a fuel cell system that sucks gas on the anode side of a fuel cell from an anode off-gas passage through which off-gas at the anode electrode of the fuel cell passes after the supply of fuel gas is started. According to this fuel cell system, nitrogen accumulated on the anode side of the fuel cell can be discharged through the anode off gas passage.
また、他の燃料電池システムとして、燃料電池の始動時に、燃料電池への燃料ガスの供給を開始する前に、アノード極に蓄積した窒素を排出するものがある(例えば、特許文献2、3参照)。
しかし、特許文献1に記載の燃料電池システムは、燃料電池に燃料ガスの供給を開始した始動時にガスの吸引を行うため、供給した燃料ガスを吸引して、燃料ガスを無駄に排出するおそれがある。 However, since the fuel cell system described in Patent Document 1 performs gas suction at the time of start of supply of fuel gas to the fuel cell, the supplied fuel gas may be sucked and the fuel gas may be discharged wastefully. is there.
これに対して、特許文献2、3に記載の燃料電池システムは、燃料ガスの供給を停止した状態で窒素を吸引するため、水素ガスの無駄な排出を低減できる。しかし、燃料ガスの供給を停止した状態でガスの吸引を行うと、ガスの吸引に伴ってアノード側が低圧となる。よって、前記燃料電池システムではガスの吸引量に限界があり、十分に窒素等の不純物ガスを吸引出来ないおそれがある。
On the other hand, since the fuel cell systems described in
本発明は、前記種々の問題に鑑みて為されたものであり、燃料電池の始動時に、燃料電池のアノード側に蓄積した不純物ガスを排出する燃料電池システムにおいて、不純物ガスの排出による燃料ガスの無駄を低減しつつ、十分に不純物ガスを排出できる燃料電池システムを提供することを技術的課題とする。 The present invention has been made in view of the above-described various problems. In a fuel cell system that discharges impurity gas accumulated on the anode side of a fuel cell at the time of starting the fuel cell, the fuel gas is discharged by the discharge of impurity gas. It is a technical problem to provide a fuel cell system that can sufficiently discharge impurity gas while reducing waste.
本発明は、燃料ガスと酸化ガスとの電気化学反応にて電力を得る燃料電池と、前記燃料電池に燃料ガスを供給する燃料供給手段と、前記燃料電池のアノード側のガス排出口から
燃料電池内のガスを吸引するガス吸引手段と、前記燃料電池の始動時に、前記燃料供給手段による燃料ガスの供給を停止した状態で前記ガス吸引手段による燃料電池内のガスの吸引を開始して、前記ガスの吸引を開始した後で且つ所定条件の成立後に当該ガスの吸引を継続しつつ前記燃料供給手段による燃料ガスの供給を開始する制御手段と、を備えることを特徴とする燃料電池システムである。
The present invention relates to a fuel cell that obtains electric power through an electrochemical reaction between a fuel gas and an oxidizing gas, fuel supply means for supplying the fuel gas to the fuel cell, and a fuel cell from a gas outlet on the anode side of the fuel cell. A gas suction means for sucking the gas in the fuel cell, and at the time of starting the fuel cell, the gas suction means starts sucking the gas in the fuel cell in a state where supply of the fuel gas by the fuel supply means is stopped, A fuel cell system comprising: control means for starting the supply of fuel gas by the fuel supply means while starting the gas suction and continuing the gas suction after a predetermined condition is satisfied. .
前記ガス吸引手段は、燃料電池のアノード側のガス排出口から燃料電池内のガスを吸引するため、燃料電池のカソード側からアノード側に透過して蓄積された窒素等の不純物ガスを吸引することができる。 The gas suction means sucks impurity gas such as nitrogen that has permeated and accumulated from the cathode side of the fuel cell to the anode side in order to suck the gas in the fuel cell from the gas discharge port on the anode side of the fuel cell. Can do.
前記燃料電池システムは、まず燃料電池の始動時に、燃料供給手段による燃料ガスの供給を停止した状態で、ガス供給手段によってアノード側に蓄積した窒素等の不純物ガスを吸引する。そして、前記ガスの吸引を開始した後で且つ所定条件の成立後に、前記ガスの吸引とともに燃料電池への燃料ガスの供給を開始する。 In the fuel cell system, first, when the fuel cell is started, impurity gas such as nitrogen accumulated on the anode side is sucked by the gas supply means in a state where supply of the fuel gas by the fuel supply means is stopped. Then, after the gas suction is started and after a predetermined condition is established, the supply of the fuel gas to the fuel cell is started together with the gas suction.
前記所定条件とは、燃料電池のアノード側の不純物ガスの吸引がある程度完了したか否かを判定する条件である。この所定条件が成立したか否かは、前記ガス吸引手段によるガスの吸引を開始してからの経過時間、燃料電池システムのアノードオフガスが通る経路のガス圧力等によって判定することができる。 The predetermined condition is a condition for determining whether or not the suction of the impurity gas on the anode side of the fuel cell is completed to some extent. Whether or not the predetermined condition is satisfied can be determined by an elapsed time after starting the gas suction by the gas suction means, a gas pressure of a path through which the anode off gas of the fuel cell system passes, or the like.
本発明は、前記所定条件の成立後に、前記ガス吸引手段による不純物ガスの吸引とともに、前記ガス供給手段による燃料ガスの供給を開始する。これにより、燃料電池のアノード側の圧力低下によって吸引する不純物ガス量の限界がなくなり、十分量の不純物ガスを燃料電池から排出することができる。 In the present invention, after the predetermined condition is satisfied, supply of the fuel gas by the gas supply means is started together with the suction of the impurity gas by the gas suction means. Thereby, the limit of the amount of impurity gas to be sucked by the pressure drop on the anode side of the fuel cell is eliminated, and a sufficient amount of impurity gas can be discharged from the fuel cell.
すなわち、本発明は、従来の燃料電池システムと比較して以下の優れた効果を有する。本発明は、燃料ガスの供給を停止した状態においてのガス吸引と比較すると、窒素等の不純物ガスを十分に燃料電池から吸引することができる。また、燃料ガスの供給を開始した後におけるガス吸引と比較すると、不純物ガスの吸引に伴って吸引される燃料ガス量が少なくなり、燃料ガスの無駄を低減することが可能となる。 That is, the present invention has the following excellent effects as compared with the conventional fuel cell system. In the present invention, impurity gas such as nitrogen can be sufficiently sucked from the fuel cell as compared with gas suction in a state where the supply of fuel gas is stopped. Further, as compared with gas suction after starting the supply of fuel gas, the amount of fuel gas sucked in with the suction of impurity gas is reduced, and waste of fuel gas can be reduced.
以上のように、本発明に係る燃料電池システムによれば、燃料電池の始動時に、燃料電池内に蓄積した窒素等の不純物ガスを排出することができ、当該不純物ガスの排出による燃料ガスの無駄を低減しつつ、十分量の不純物ガスを排出することができる。 As described above, according to the fuel cell system of the present invention, impurity gas such as nitrogen accumulated in the fuel cell can be discharged when the fuel cell is started, and fuel gas is wasted due to the discharge of the impurity gas. A sufficient amount of impurity gas can be discharged while reducing the above.
なお、前記ガス吸引手段とは、燃料電池内のアノード側に蓄積した不純物ガスを燃料電池外に導けるものであればよく、例えば、アノードオフガスに含まれる燃料ガスを再び燃料電池に供給する循環系の燃料電池システムにおいて燃料ガスの供給に用いられるガスポンプ、燃料電池のカソード側に酸化ガスを供給する酸化ガス供給手段として用いられるエジェクタ等を適用することができる。 The gas suction means may be any means as long as it can guide the impurity gas accumulated on the anode side in the fuel cell to the outside of the fuel cell. For example, the circulation system for supplying the fuel gas contained in the anode off-gas to the fuel cell again. In this fuel cell system, a gas pump used for supplying fuel gas, an ejector used as oxidizing gas supply means for supplying oxidizing gas to the cathode side of the fuel cell, and the like can be applied.
また、本発明に係る燃料電池システムは、前記ガス吸引手段によって吸引したガスを燃料電池のカソード側に供給する吸引ガス供給手段を更に備えることを特徴とすることが望ましい。 The fuel cell system according to the present invention preferably further comprises suction gas supply means for supplying the gas sucked by the gas suction means to the cathode side of the fuel cell.
前記ガス吸引手段によって吸引する燃料電池のアノード側に蓄積されたガスには、燃料電池の発電停止時に電解質膜を介してカソード側からアノード側に透過した窒素等の不純物ガスのみならず、燃料電池に供給された燃料ガスが含まれる。この吸引したガスをシステム外へ排出すると、高濃度の燃料ガスが排出される。従って、前記吸引ガス供給手段を更に備えることが望ましく、当該該吸引ガス供給手段によって吸引したガスに含まれる燃
料ガスを燃料電池のカソード側で処理させて、更に燃料ガスの濃度を低減することができる。
The gas accumulated on the anode side of the fuel cell sucked by the gas suction means includes not only the impurity gas such as nitrogen permeated from the cathode side to the anode side through the electrolyte membrane when power generation of the fuel cell is stopped, but also the fuel cell The fuel gas supplied to is included. When this sucked gas is discharged out of the system, high-concentration fuel gas is discharged. Accordingly, it is desirable to further include the suction gas supply means, and the fuel gas contained in the gas sucked by the suction gas supply means is processed on the cathode side of the fuel cell to further reduce the concentration of the fuel gas. it can.
本発明に係る燃料電池システムによれば、燃料電池の始動時に、燃料電池内のガスの吸引を開始した後で且つ所定条件の成立後に、燃料電池のアノード側に蓄積したガスの吸引を行いつつ燃料ガスの供給を開始するため、燃料電池のアノード側に蓄積した不純物ガスを十分に排出するとともに、当該不純物ガスの排出に伴う燃料ガスの無駄な排出を低減することが可能となる。 According to the fuel cell system of the present invention, at the time of starting the fuel cell, after the suction of the gas in the fuel cell is started and after the predetermined condition is satisfied, the gas accumulated on the anode side of the fuel cell is being suctioned. Since the supply of the fuel gas is started, the impurity gas accumulated on the anode side of the fuel cell can be sufficiently discharged, and wasteful discharge of the fuel gas accompanying the discharge of the impurity gas can be reduced.
本発明に係る燃料電池システムの実施の形態について図面に基づいて詳細に説明する。本実施の形態に係る燃料電池システム10は、燃料電池自動車の駆動動力源に適用した実施形態であり、燃料電池自動車において多用されている固体高分子電解質型燃料電池を備えている。なお、本発明に係る燃料電池システム10は、該燃料電池自動車以外にも適用可能であることは勿論である。 Embodiments of a fuel cell system according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. A fuel cell system 10 according to the present embodiment is an embodiment applied to a drive power source of a fuel cell vehicle, and includes a solid polymer electrolyte fuel cell frequently used in a fuel cell vehicle. Needless to say, the fuel cell system 10 according to the present invention can be applied to other fuel cell vehicles.
図1は、実施の形態に係る燃料電池システム10の構成図である。この燃料電池システム10は、水素ガスと酸化ガスとの電気化学反応によって電気エネルギを得る燃料電池1を有しており、この燃料電池1のカソード側の経路には、燃料電池1のカソード極に空気(酸素)を供給するための空気供給通路20と、燃料電池1から排出されるカソードオフガスが通るカソードオフガス通路21と、前記空気供給通路20の最上流部に設けられた空気供給手段としての空気ポンプ2と、前記空気供給通路20を流通する空気のエネルギを動力源として作動して後述するガス吸引通路内の流体を吸引するガス吸引手段としてのエジェクタ3と、が設けられている。
FIG. 1 is a configuration diagram of a fuel cell system 10 according to an embodiment. The fuel cell system 10 includes a fuel cell 1 that obtains electric energy by an electrochemical reaction between hydrogen gas and an oxidizing gas, and the cathode side of the fuel cell 1 is connected to the cathode electrode of the fuel cell 1. An air supply passage 20 for supplying air (oxygen), a
また、燃料電池1のアノード側の経路には、燃料電池1のアノード極に燃料ガスとしての水素ガスを供給する水素供給通路30と、燃料電池1から排出されるアノードオフガスが通るアノードオフガス通路31と、アノードオフガス通路31上に設けられ、燃料電池1から排出されたアノードオフガスを一時的に貯留するアノードオフガスタンク4と、前記アノードオフガスタンク4と接続され、前記エジェクタ3によって燃料電池1のアノード側から吸引するガスが通るガス吸引通路32と、前記水素供給通路30の最上流部に設けられた燃料供給手段としての水素タンク5と、前記水素供給通路30上に設けられ、水素供給通路30を開閉する水素供給弁6と、が設けられている。
Further, in the anode side path of the fuel cell 1, a
前記アノードオフガス通路31とカソードオフガス通路21の下流には、当該オフガスを希釈するための希釈器7が設けられ、燃料電池1から排出されたオフガスは希釈されて、燃料電池システム10外へ排出される。
A
また、アノードオフガス通路31のアノードオフガスタンク4の下流には、アノードオフガス通路31を開閉するアノードオフガス開閉弁8が設けられ、前記ガス吸引通路32には、ガス吸引通路32を開閉する吸引ガス開閉弁9が設けられている。前記アノードオフガス開閉弁8と、吸引ガス開閉弁9と、を開閉することによって、アノードオフガスタンク4に貯留されたアノードオフガスをアノードオフガス通路31又はガス吸引通路32に導く。
An anode off-gas on / off
また、アノードオフガス通路31は、前記アノードオフガス開閉弁8の下流において、アノードオフガスを燃料電池1のカソード側に導くオフガス循環通路33と、前記アノードオフガスを希釈器に導くオフガス排出通路34と、に分岐しており、前記オフガス循環通路33には、オフガス循環通路33を開閉する循環ガス開閉弁11が設けられている。
The anode off-
前記循環ガス開閉弁11を開閉することにより、アノードオフガスタンク4からアノードオフガス通路31に導かれたアノードオフガスを前記希釈器7を介してシステム外へ排出するか、エジェクタ3を介して燃料電池1のカソード側へ導くことができる。なお、以下説明する燃料電池の起動制御では、アノードオフガスを希釈器7又はエジェクタ3に導くため、前記循環ガス開閉弁11は閉じている。
By opening and closing the circulating gas on-off
また、燃料電池システム10は、各種装置の制御を行う電子制御装置(ECU)12と、前記アノードオフガスタンク内の水素濃度を検出する水素濃度センサ13を備えている。水素濃度センサ13によって検出された水素濃度は、ECU12に入力される。ECU12は入力された値および各種装置の動作状況に基づいて、燃料電池1の起動、停止等、各種制御を行う。
The fuel cell system 10 also includes an electronic control unit (ECU) 12 that controls various devices and a
次いで、このように構成された燃料電池システム10における燃料電池1の起動制御を詳細に説明する。前記燃料電池の起動制御は、前記ECU12によって実行される。図2は、燃料電池の起動制御のフローチャートである。
Next, start-up control of the fuel cell 1 in the fuel cell system 10 configured as described above will be described in detail. The start control of the fuel cell is executed by the
ECU12は、燃料電池1の起動を受け付けると、燃料電池1に空気を供給するため空気ポンプ2を起動する(ステップ101)。次いで、ECU12は、前記水素濃度センサ13によって、アノードオフガスタンク4内の水素ガスの濃度を検出する(ステップ102)。前記アノードオフガスタンク4は、燃料電池1のアノード側の排出口下流に設けられており、当該アノードオフガスタンク4内の水素ガスの濃度を検出することにより、燃料電池1内の水素ガス濃度を推定することができる。
When the
次いで、ECU12は、ステップ102によって検出した水素濃度が所定濃度以上であるか否かを判定する(ステップ103)。この所定濃度とは、当該濃度以上で発電処理が可能なであると判定できる水素濃度である。前記判定の結果、ステップ102によって検出した水素濃度が所定濃度以上の場合には、燃料電池1のアノード極に発電処理に十分な水素ガスが存するとして、水素供給弁6を開いて水素ガスを燃料電池1に供給し(ステップ111)、発電処理を開始して(ステップ112)、燃料電池1の起動処理を終了する。
Next, the
一方、前記ステップ103の判定の結果、検出した水素濃度が所定濃度未満の場合には、燃料電池1のアノード側にカソード側から透過した窒素等の不純物ガスが滞留しているとして、当該不純物ガスの吸引処理を行う。 On the other hand, if the detected hydrogen concentration is less than the predetermined concentration as a result of the determination in step 103, it is assumed that an impurity gas such as nitrogen that has permeated from the cathode side stays on the anode side of the fuel cell 1, and the impurity gas Perform the suction process.
不純物ガスの吸引処理は、まず、アノードオフガスの流路を吸引処理用に切り替える(ステップ104)。具体的には、ガス吸引通路32の吸引ガス開閉弁9を開き、アノードオフガス通路31のアノードオフガス開閉弁8を閉じる。これにより、アノードオフガスタンク4の下流の流路は、ガス吸引通路32となる。
In the impurity gas suction process, first, the anode off-gas flow path is switched to the suction process (step 104). Specifically, the suction gas on / off
次いで、前記エジェクタ3によって、ガス吸引通路32を介して燃料電池1内のアノード側の不純物ガスを吸引する(ステップ105)。本実施の形態では、エジェクタ3によって、吸引した不純物ガスを空気供給通路20に導き、当該空気供給通路20を介して燃料電池1のカソード極に供給する。
Next, the
前記エジェクタ3によって吸引するガスには、低い濃度であるが水素ガスが含まれている。この吸引したガスに含まれる水素ガスをカソード極に供給することにより、当該水素ガスを発電処理に供することができる。このように構成することにより、水素ガスを有効利用して、水素ガスの無駄な排出を低減することが可能となる。
The gas sucked by the
ステップ105の不純物ガスの吸引開始から所定時間経過した後(ステップ106)、前記水素供給弁6を開き、燃料電池1への水素ガスの供給を開始する(ステップ107)。前記所定時間とは、前記エジェクタ3によって燃料電池1のアノード側のガスの吸引がある程度完了すると判定される時間であり、アノードオフガスタンクの容量、エジェクタの吸引能力等に基づいて適宜設定する。
After a lapse of a predetermined time from the start of suction of the impurity gas in step 105 (step 106), the
前記燃料電池1への水素ガスの供給を行わない状態では、ガスの吸引に伴ってアノード側の圧力が低下して、エジェクタ3によってガスを吸引し難くなる。この水素ガスの供給を行わない状態でのガス吸引では、吸引できるガス量に限界があり、十分量の不純物ガスを吸引できないおそれがある。そのため、ガス吸引の開始から所定時間経過後に水素ガスの供給を開始することが望ましく、このように構成するにより、吸引するガス量の限界がなくなり、十分量の不純物ガスを吸引することができる。
In a state where hydrogen gas is not supplied to the fuel cell 1, the pressure on the anode side decreases as the gas is sucked, and it becomes difficult to suck the gas by the
また、水素ガスの供給を開始した後にガスの吸引を行うと、不純物ガスの吸引に伴う水素ガスの排出量が多くなり、水素ガスの無駄な排出を増大させる。本実施の形態では、水素ガスの供給を停止した状態で不純物ガスの吸引を開始して、所定時間不純物ガスの吸引を行った後に水素ガスの供給をする。このように構成することにより、不純物ガスの吸引に伴って排出される水素ガス量を低減し、水素ガスの無駄を低減することができる。 Further, when the gas is sucked after the supply of the hydrogen gas is started, the amount of hydrogen gas discharged accompanying the suction of the impurity gas is increased, and the wasteful discharge of the hydrogen gas is increased. In this embodiment, the suction of the impurity gas is started in a state where the supply of the hydrogen gas is stopped, and the hydrogen gas is supplied after the impurity gas is sucked for a predetermined time. By comprising in this way, the amount of hydrogen gas discharged | emitted with the suction of impurity gas can be reduced, and the waste of hydrogen gas can be reduced.
前記水素ガスの供給を開始した後、水素濃度センサ13によってアノードオフガスタンク4内の水素濃度を検出する(ステップ108)。水素濃度を検出することによって、アノード極の不純物ガスの吸引が完了したか否か判断する。ECU12は、検出した水素濃度が所定濃度以上であるか判定して(ステップ109)、所定濃度未満であれば、ガス吸引を継続して、当該水素濃度が所定濃度以上と判定されるまで処理を繰り返す。
After the supply of the hydrogen gas is started, the hydrogen concentration in the anode off-
前記不純物ガスの吸引を行い、アノードオフガスタンク4内のガスの水素濃度が所定濃度以上と判定されると、発電処理を開始すべく、アノードオフガスの流路を発電処理用に切り替える(ステップ110)。具体的には、ガス吸引通路32の吸引ガス開閉弁を閉めて、アノードオフガス通路31のアノードオフガス開閉弁8を開ける。これにより、アノードオフガスタンク4の下流の流路は、アノードオフガス通路31となる。アノードオフガスは、アノードオフガス通路31を通って希釈器7に流入して、希釈器7によって希釈されてシステム外へ排出される。
When the impurity gas is sucked and the hydrogen concentration of the gas in the
前記アノードオフガスの流路を切り替えた後、前記水素供給弁6を開いて、燃料電池1のアノード極に発電処理を開始すべく水素ガスの供給を行い(ステップ111)、発電処理を開始して(ステップ112)、燃料電池1の起動制御を終了する。
After switching the anode off-gas flow path, the
以上のように、本実施の形態に係る燃料電池システム10によれば、燃料電池1の始動時に、カソード側からアノード側に透過して、アノード側に蓄積した窒素等の不純物ガスを適宜に吸引して、発電処理を行うことが可能となる。 As described above, according to the fuel cell system 10 according to the present embodiment, when the fuel cell 1 is started, an impurity gas such as nitrogen that permeates from the cathode side to the anode side and accumulates on the anode side is appropriately sucked. Thus, the power generation process can be performed.
なお、本実施の形態では、不純物ガスの吸引の開始から所定時間経過することにより、不純物ガスの吸引がある程度完了したと判断したが、他の条件により不純物ガスの吸引がある程度完了したと判断してもよい。例えば、不純物ガスの排出を行う、水素供給通路20の水素供給弁6以下の下流における圧力を検出して、当該圧力が所定圧力以下である場合には不純物ガスの吸引がある程度完了したと判定してもよい。
In the present embodiment, it is determined that the impurity gas suction is completed to some extent after a predetermined time has elapsed from the start of the impurity gas suction, but it is determined that the impurity gas suction is completed to some extent due to other conditions. May be. For example, the pressure downstream of the
さらに、本発明は、前記エジェクタ3によって不純物ガスの吸引を行ったが、当該不純物ガスの吸引は、燃料電池のアノード側に滞留する不純物ガスを吸引できるものであれば
よく当該エジェクタ3に限定されない。
Further, in the present invention, the impurity gas is sucked by the
また、本発明は、吸引手段としてエジェクタ3を用いたため、不純物ガスの吸引処理を開始する前に空気ポンプ2を起動したが、空気のエネルギを動力源としない吸引手段を用いた場合には、不純物ガスを吸引する際に空気ポンプを起動する必要はなく、不純物ガスの吸引処理が完了して、水素ガスの供給を開始する際に空気ポンプ3を起動して空気の供給を開始するように構成してもよい。
In addition, since the present invention uses the
1 燃料電池
2 空気ポンプ
3 エジェクタ
4 アノードオフガスタンク
5 水素タンク
6 水素供給弁
7 希釈器
8 アノードオフガス開閉弁
9 吸引ガス供給弁
10 燃料電池システム
11 循環ガス開閉弁
12 ECU
13 水素濃度センサ
20 空気供給通路
21 カソードオフガス通路
30 水素供給通路
31 アノードオフガス通路
32 吸引ガス通路
33 循環ガス通路
34 オフガス排出通路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
13 Hydrogen concentration sensor 20
Claims (4)
前記燃料電池に燃料ガスを供給する燃料供給手段と、
前記燃料電池のアノード側のガス排出口から燃料電池内のガスを吸引するガス吸引手段と、
前記燃料電池の始動時に、前記燃料供給手段による燃料ガスの供給を停止した状態で前記ガス吸引手段による燃料電池内のガスの吸引を開始して、前記ガスの吸引を開始した後で且つ所定条件の成立後に当該ガスの吸引を継続しつつ前記燃料供給手段による燃料ガスの供給を開始する制御手段と、を備えることを特徴とする燃料電池システム。 A fuel cell that obtains electric power by an electrochemical reaction between a fuel gas and an oxidizing gas;
Fuel supply means for supplying fuel gas to the fuel cell;
Gas suction means for sucking the gas in the fuel cell from the gas outlet on the anode side of the fuel cell;
At the start of the fuel cell, the gas suction means starts sucking the gas in the fuel cell in a state where the fuel gas supply is stopped, and after the gas suction is started, and a predetermined condition And a control means for starting the supply of the fuel gas by the fuel supply means while continuing the suction of the gas after the establishment of the fuel cell system.
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