JP2007311335A - 燃料電池の回路連結制御システム及びその駆動方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも第1セル及び第1セルCE1に隣接する第2セルCE2を含む複数のセルを具備する燃料電池の回路連結制御システムにおいて、セルのアノード集電部及びカソード集電部と各々電気的に連結される接点部210と、セルの出力電圧を測定する電圧測定部250と、接点部210の接点を連結するスイッチング部220と、燃料電池100からの電圧を所定の電圧に変換する直流電圧変換器260と、を備えることを特徴としており、電圧測定部250によって性能低下したセル(例えば第1セルCE1)を検出し、スイッチング部220を制御して第1セルCE1を隣接するセル(第2セルCE2)と並列連結することができる。
【選択図】図4
Description
200 回路連結制御システム
210 接点部
220 スイッチング部
240 制御部
250 電圧測定部
260 直流電圧変換器
CE1〜CE6 第1セル〜第6セル
A1〜A6 アノード電流集電部
C1〜C6 カソード電流集電部
MS1〜MS6 メインスイッチ
BS1〜BS6 バイパススイッチ
SS1〜SS5 直列連結スイッチ
PS1〜PS5 並列連結スイッチ
Claims (14)
- 少なくとも第1セル及び前記第1セルに隣接する第2セルを含む複数のセルを具備する燃料電池の回路連結制御システムにおいて、
前記セルのアノード集電部及びカソード集電部と各々電気的に連結される接点部と、
前記セルの出力電圧を測定する電圧測定部と、
前記接点部の接点を連結するスイッチング部と、
前記燃料電池からの電圧を所定の電圧に変換する直流電圧変換器と、
を備えることを特徴とする、燃料電池の回路連結制御システム。 - 前記スイッチング部は、
前記セルの各々の入力端に設置されるメインスイッチと、
前記第1セルの出力端と前記第2セルの入力端とを連結する直列連結スイッチと、
前記第1セルの入力端と前記第2セルの入力端との間に連結されたバイパススイッチと、
前記第1セルの出力端と前記第2セルの出力端との間に連結された並列連結スイッチと、
を有することを特徴とする、請求項1に記載の燃料電池の回路連結制御システム。 - 前記スイッチング部は、
前記第1セルの入力端の前記メインスイッチと、前記第2セルの入力端の前記メインスイッチと、前記第1セル及び前記第2セル間の前記バイパススイッチと、前記第1セル及び前記第2セル間の前記並列連結スイッチとを閉じ、前記第1セル及び前記第2セル間の前記直列連結スイッチを開いて、前記第1セル及び第2セルを並列連結することを特徴とする、請求項2に記載の燃料電池の回路連結制御システム。 - 前記スイッチング部は、
前記第1セルの入力端の前記メインスイッチと、前記第1セル及び前記第2セル間の前記直列連結スイッチと、前記第1セル及び前記第2セル間の前記並列連結スイッチとを開き、前記第1セル及び前記第2セル間の前記バイパススイッチを閉じて、前記第1セルを前記第2セルから電気的に分離することを特徴とする、請求項2に記載の燃料電池の回路連結制御システム。 - 出力電圧が第1電圧以下の前記第1セルを前記第2セルと一次的に並列連結し、前記第1セルの出力電圧が前記第1電圧より低い第2電圧より低ければ、前記第1セルを前記第2セルから電気的に分離する制御部をさらに備えることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の燃料電池の回路連結制御システム。
- 前記直流電圧変換器は、前記スイッチング部の前記メインスイッチ、前記直列連結スイッチ、前記バイパススイッチ、及び前記並列連結スイッチの各々と連結して動作電圧を提供することを特徴とする、請求項2〜5のいずれかに記載の燃料電池の回路連結制御システム。
- 少なくとも第1セル及び前記第1セルに隣接する第2セルを含む複数のセルを具備した燃料電池の回路連結制御システムの駆動方法において、
各々の前記セルの出力電圧を測定する第1段階と、
出力電圧が第1電圧より低い前記第1セルを検出する第2段階と、
前記第1セルを前記第2セルと並列に連結する第3段階と、
を含むことを特徴とする、燃料電池の回路連結制御システムの駆動方法。 - 前記第1電圧は、無負荷電圧の10〜30%の電圧であることを特徴とする、請求項7に記載の燃料電池の回路連結制御システムの駆動方法。
- 前記回路連結制御システムは、
前記セルのアノード集電部及びカソード集電部と各々電気的に連結される接点部と、
前記セルの出力電圧を測定する電圧測定部と、
前記接点部の接点を連結するスイッチング部と、
前記燃料電池からの電圧を所定の電圧に変換する直流電圧変換器と、
を備え、
前記スイッチング部は、
前記セルの各々の入力端に設置されるメインスイッチと、
前記第1セルの出力端と前記第2セルの入力端とを連結する直列連結スイッチと、
前記第1セルの入力端と前記第2セルの入力端との間に連結されたバイパススイッチと、
前記第1セルの出力端と前記第2セルの出力端との間に連結された並列連結スイッチと、
を有しており、
前記第3段階は、前記第1セルの入力端の前記メインスイッチと、前記第2セルの入力端の前記メインスイッチと、前記第1セル及び前記第2セル間の前記バイパススイッチと、前記第1セル及び前記第2セル間の前記並列連結スイッチとを閉じ、前記第1セル及び前記第2セル間の前記直列連結スイッチを開くことを特徴とする、請求項7または8に記載の燃料電池の回路連結制御システムの駆動方法。 - 少なくとも第1セル及び前記第1セルに隣接する第2セルを含む複数のセルを具備した燃料電池の回路連結制御システムの駆動方法において、
各々の前記セルの出力電圧を測定する第1段階と、
出力電圧が第1電圧より低い前記第1セルを検出する第2段階と、
前記第1セルの出力電圧が前記第1電圧より低い第2電圧より低いか否かを判断する第3段階と、
前記第1セルの出力電圧が前記第2電圧以上である場合、前記第1セルを前記第2セルと並列に連結する第4段階と、
前記第1セルの電圧が前記第2電圧未満である場合、前記第1セルを前記第2セルから電気的に分離する第5段階と、
を含むことを特徴とする、燃料電池の回路連結制御システムの駆動方法。 - 前記第1電圧は、無負荷電圧の10〜30%の電圧であることを特徴とする、請求項10に記載の燃料電池の回路連結制御システムの駆動方法。
- 前記回路連結制御システムは、
前記セルのアノード集電部及びカソード集電部と各々電気的に連結される接点部と、
前記セルの出力電圧を測定する電圧測定部と、
前記接点部の接点を連結するスイッチング部と、
前記燃料電池からの電圧を所定の電圧に変換する直流電圧変換器と、
を備え、
前記スイッチング部は、
前記セルの各々の入力端に設置されるメインスイッチと、
前記第1セルの出力端と前記第2セルの入力端とを連結する直列連結スイッチと、
前記第1セルの入力端と前記第2セルの入力端との間に連結されたバイパススイッチと、
前記第1セルの出力端と前記第2セルの出力端との間に連結された並列連結スイッチと、
を有しており、
前記第4段階は、前記第1セルの入力端の前記メインスイッチと、前記第2セルの入力端の前記メインスイッチと、前記第1セル及び前記第2セル間の前記バイパススイッチと、前記第1セル及び前記第2セル間の前記並列連結スイッチとを閉じ、前記第1セル及び前記第2セル間の前記直列連結スイッチを開くことを特徴とする、請求項10または11に記載の燃料電池の回路連結制御システムの駆動方法。 - 前記第2電圧は、無負荷電圧の10%より小さな電圧であることを特徴とする、請求項10〜12のいずれかに記載の燃料電池の回路連結制御システムの駆動方法。
- 前記第5段階は、
前記第1セルの入力端の前記メインスイッチと、前記第1セル及び前記第2セル間の前記直列連結スイッチと、前記第1セル及び前記第2セル間の前記並列連結スイッチとを開き、前記第1セル及び前記第2セル間の前記バイパススイッチを閉じることを特徴とする、請求項12または13に記載の燃料電池の回路連結制御システムの駆動方法。
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