JP2010135315A - 燃料電池システム及び燃料電池システムの運転方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明による燃料電池システムの運転方法は、燃料を持続的に燃料電池スタックに供給しながら第1量の酸化剤(所定量の酸化剤より少量)を前記燃料電池スタックに供給し、第2量の酸化剤(所定量の酸化剤より多量)を燃料電池スタックに供給し、第3量の酸化剤(正常運転状態で供給される所定量の酸化剤)を前記燃料電池スタックに供給することを含む。
【選択図】図3
Description
前記燃料電池スタックに燃料を供給し、
前記燃料電池スタックに第1量の酸化剤を供給して前記燃料電池スタックの電圧を減少させ、前記燃料電池スタックに第2量の酸化剤を供給し、そして、前記燃料電池スタックに第3量の酸化剤を供給して前記燃料電池スタックを駆動し、前記第1量の酸化剤は前記第3量の酸化剤より少なくて、前記第2量の酸化剤は前記第3量の酸化剤より多く、燃料と酸化剤は前記燃料電池スタックで反応して電気エネルギーを生成することを特徴とする燃料電池システムの運転方法が提供される。
実施例1での燃料電池システムは、所定量の酸化剤より少ない第1量の酸化剤を供給することによって運転された。前記第1量の酸化剤は約2〜3秒間供給された。その後、所定量の酸化剤より多い第2量の酸化剤が前記燃料電池スタックに供給された。前記第2量の酸化剤は約2〜3秒間供給された。その後、所定量(第3量)の酸化剤が前記燃料電池スタックに供給された。この時、所定量は正常運転状態で供給される酸化剤の量である。全体運転方法は1時間の間に行われた。
比較例1での燃料電池システムは、燃料電池スタックに所定量の酸化剤を供給しながら運転された。
10 燃料供給部
20 燃料電池スタック
50 酸化剤供給部
60 負荷
21 膜電極集合体
24 電気生成部
30 改質装置
60 負荷
70 制御部
Claims (16)
- 燃料と酸化剤を反応させて電気エネルギーを生成する燃料電池スタックと、
前記燃料電池スタックに酸化剤を供給する酸化剤供給部と、
順次に第1、第2、第3量の酸化剤を前記燃料電池スタックに供給して前記酸化剤供給を制御する制御部と、
を含み、
前記第1量の酸化剤は前記第3量の酸化剤より少なく、前記第2量の酸化剤は前記第3量の酸化剤より多いことを特徴とする、燃料電池システム。 - 前記燃料電池スタックに燃料を供給する燃料供給部をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載の燃料電池システム。
- 前記燃料供給部は改質装置をさらに含むことを特徴とする、請求項2に記載の燃料電池システム。
- 前記酸化剤供給部から前記燃料電池スタックに前記酸化剤を供給し、前記制御部によって開閉されながら前記燃料電池スタックに供給される酸化剤量を制御する酸化剤制御バルブをさらに含むことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の燃料電池システム。
- 前記酸化剤供給部から前記燃料電池スタックに前記酸化剤を供給し、前記制御部によって前記燃料電池スタックに供給される酸化剤量を制御する酸化剤ポンプをさらに含むことを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の燃料電池システム。
- 前記燃料電池スタックは、複数の電気生成ユニットを含むことを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の燃料電池システム。
- 前記各電気生成ユニットは、膜電極集合体と少なくとも一つのセパレータを含み、前記膜電極集合体は電解質膜によって分離されたアノードとカソードを含むことを特徴とする、請求項6に記載の燃料電池システム。
- 前記第1量の酸化剤は、前記第3量の酸化剤の75%〜85%の範囲に属することを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載の燃料電池システム。
- 前記第2量の酸化剤は、前記第3量の酸化剤の120%〜150%の範囲に属することを特徴とする、請求項1〜8のいずれか1項に記載の燃料電池システム。
- 前記燃料電池スタックと接続されて前記燃料電池スタックによって生成される電気エネルギーを消費する負荷をさらに含むことを特徴とする、請求項1〜9のいずれか1項に記載の燃料電池システム。
- 前記燃料電池スタックに燃料を供給する燃料供給部と、
前記燃料電池スタックと接続されて前記燃料電池スタックによって生成される電気エネルギーを消費する負荷をさらに含み、
前記制御部は前記燃料電池スタックへの燃料供給を制御し、前記負荷に供給される電気エネルギーを制御することを特徴とする、請求項1〜10のいずれか1項に記載の燃料電池システム。 - 燃料電池スタックを有する燃料電池システムを提供し、
前記燃料電池スタックに燃料を供給し、
前記燃料電池スタックに第1量の酸化剤を供給して前記燃料電池スタックの電圧を減少させ、
前記燃料電池スタックに第2量の酸化剤を供給し、
前記燃料電池スタックに第3量の酸化剤を供給して前記燃料電池スタックを駆動し、
前記第1量の酸化剤は前記第3量の酸化剤より少なくて、前記第2量の酸化剤は前記第3量の酸化剤より多く、
燃料と酸化剤は前記燃料電池スタックで反応して電気エネルギーを生成することを特徴とする、燃料電池システムの運転方法。 - 前記第1量の酸化剤は、前記第3量の酸化剤の75%〜85%の範囲に属することを特徴とする、請求項12に記載の燃料電池システムの運転方法。
- 前記第2量の酸化剤は、前記第3量の酸化剤の120%〜150%の範囲に属することを特徴とする、請求項12又は13に記載の燃料電池システムの運転方法。
- 前記燃料電池スタックは複数の電気生成ユニットを含み、前記各電気生成ユニットは電解質膜によって分離されたカソードとアノードを含む膜電極集合体を有し、
前記第1量の酸化剤は前記燃料電池スタックの電圧を減少させて前記電気生成ユニットのカソードで還元雰囲気を形成することを特徴とする、請求項12〜14のいずれか1項に記載の燃料電池システムの運転方法。 - 前記燃料電池スタックに前記第1量の酸化剤を供給する時、
前記燃料電池スタックの電圧は0V〜0.5Vの範囲内の電圧に落ちることを特徴とする、請求項15に記載の燃料電池システムの運転方法。
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