JP2011171171A - Fuel cell system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、燃料電池システムに関する。 The present invention relates to a fuel cell system.
従来、例えば、特開2007−012335号公報に開示されているように、燃料電池のアノード排出ガス(アノードオフガス)を貯蔵(貯留)する貯蔵部を備えた燃料電池システムが知られている。燃料電池は水素と酸素の供給を受けて発電する。このとき、供給された水素の一部がアノードの下流に排出されてしまった場合、高濃度水素のシステム外部への放出(大気放出)が問題となる。 Conventionally, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-012335, a fuel cell system including a storage unit that stores (stores) an anode exhaust gas (anode offgas) of a fuel cell is known. Fuel cells generate electricity by supplying hydrogen and oxygen. At this time, when a part of the supplied hydrogen is discharged downstream of the anode, release of high-concentration hydrogen to the outside of the system (atmospheric release) becomes a problem.
この点、上記従来の燃料電池システムは、水素を含む排出ガス(具体的にはパージガス)を貯留室内に貯留しつつ、空気等の希釈ガスを用いてこの水素を希釈する構成を備えている。希釈を行うことで、高濃度水素ガスのシステム外放出を抑制している。 In this regard, the above-described conventional fuel cell system has a configuration in which an exhaust gas containing hydrogen (specifically, a purge gas) is stored in a storage chamber, and this hydrogen is diluted with a diluent gas such as air. Dilution suppresses high concentration hydrogen gas release from the system.
アノード排出ガスの水素濃度を抑制するためには、燃料電池へ供給する水素量を少量にして発電を行うことが考えられる。しかしながら、これとは逆に、種々の理由から水素供給量を増量したい場合もある。具体的には、例えば、車両搭載用燃料電池システムにおいて、ラジエータを小型化すべく燃料電池スタック高温性能向上を図る観点から、水素流量を増加させる方向性が検討されている。水素流量の増加に伴い、アノード排出ガスの水素濃度を抑制したいという要求に反して、燃料電池内での未反応水素量や排出ガス中の水素量が増大してしまうことが懸念される。 In order to suppress the hydrogen concentration of the anode exhaust gas, it is conceivable to perform power generation with a small amount of hydrogen supplied to the fuel cell. However, on the contrary, there are cases where it is desired to increase the hydrogen supply amount for various reasons. Specifically, for example, in a vehicle-mounted fuel cell system, directions for increasing the hydrogen flow rate are being studied from the viewpoint of improving the high-temperature performance of the fuel cell stack in order to reduce the size of the radiator. Concerning the increase in the hydrogen flow rate, there is a concern that the amount of unreacted hydrogen in the fuel cell and the amount of hydrogen in the exhaust gas will increase against the request to suppress the hydrogen concentration in the anode exhaust gas.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、アノード排出ガスの水素濃度抑制の要求を満たすべくシステム内における水素処理方式について改善を施した燃料電池システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a fuel cell system in which the hydrogen treatment system in the system is improved to satisfy the demand for suppressing the hydrogen concentration of the anode exhaust gas. Objective.
第1の発明は、上記の目的を達成するため、燃料電池システムであって、
燃料電池と、
前記燃料電池のアノードに接続し、前記アノードに水素を供給する水素供給系と、
前記燃料電池の前記アノードの出口と連通するアノード排気系と、
前記アノード排気系に連通し、内部に水素を貯蔵可能な水素貯蔵部と、
前記アノード排気系と前記水素貯蔵部との間に設けられたバルブと、
前記アノード排気系への許容量を越える水素排出が認められ又は認められるおそれがある所定条件が成立した場合に、前記バルブを開放する制御手段と、
前記燃料電池の発電停止後、前記水素貯蔵部に貯蔵した水素を前記燃料電池に再供給する再供給手段と、
を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a first invention is a fuel cell system,
A fuel cell;
A hydrogen supply system connected to the anode of the fuel cell and supplying hydrogen to the anode;
An anode exhaust system in communication with the anode outlet of the fuel cell;
A hydrogen storage unit communicating with the anode exhaust system and capable of storing hydrogen therein;
A valve provided between the anode exhaust system and the hydrogen storage unit;
Control means for opening the valve when a predetermined condition is established in which hydrogen discharge exceeding an allowable amount to the anode exhaust system is recognized or may be recognized;
Resupply means for resupplying the hydrogen stored in the hydrogen storage unit to the fuel cell after stopping the power generation of the fuel cell;
It is characterized by providing.
第2の発明は、第1の発明において、
前記燃料電池システムが、前記アノード排気系に排出されたガスを前記燃料電池に循環させずに前記燃料電池の発電を行う運転モードであるデッドエンド運転モードで、前記燃料電池の発電を行うことができるシステムであり、
前記制御手段は、前記デッドエンド運転モードで前記燃料電池を発電させている場合に、前記燃料電池の前記アノードへの水素供給量に対し前記燃料電池の発電量が少ないときに、前記バルブを開放することを特徴とする。
According to a second invention, in the first invention,
The fuel cell system performs power generation of the fuel cell in a dead-end operation mode in which the fuel cell generates power without circulating the gas discharged to the anode exhaust system to the fuel cell. System that can
When the fuel cell is generating power in the dead end operation mode, the control means opens the valve when the amount of power generated by the fuel cell is smaller than the amount of hydrogen supplied to the anode of the fuel cell. It is characterized by doing.
第3の発明は、第1または第2の発明において、
前記水素貯蔵部は、内部に前記アノード排気系のガスを閉じ込めることのできる貯蔵器であり、
前記再供給手段は、前記燃料電池の発電停止後、前記燃料電池内部の水素消費により前記アノードの圧力が前記水素貯蔵器内のガスの圧力よりも低くなった後に、前記バルブを開放する手段を含むことを特徴とする。
According to a third invention, in the first or second invention,
The hydrogen storage unit is a reservoir capable of confining the gas of the anode exhaust system therein,
The re-supplying means is a means for opening the valve after the fuel cell stops generating power and after the pressure of the anode becomes lower than the pressure of the gas in the hydrogen storage due to the consumption of hydrogen inside the fuel cell. It is characterized by including.
第4の発明は、第1または第2の発明において、
前記水素貯蔵部が、水素貯蔵合金を備えたものであることを特徴とする。
4th invention is 1st or 2nd invention,
The hydrogen storage part is provided with a hydrogen storage alloy.
第5の発明は、第1乃至4の発明のいずれか1つにおいて、
前記制御手段が、前記燃料電池の前記アノードへの水素供給量に対して前記燃料電池の実発電量が不足していると認められる場合に前記バルブを開放するバルブ開放制御手段を含むことを特徴とする。
According to a fifth invention, in any one of the first to fourth inventions,
The control means includes valve opening control means for opening the valve when it is recognized that the actual power generation amount of the fuel cell is insufficient with respect to the hydrogen supply amount to the anode of the fuel cell. And
第6の発明は、第5の発明において、
前記燃料電池システムに対する要求出力を取得する取得手段と、
前記要求出力に基づいて、前記燃料電池が発電すべき必要出力を計算する計算手段と、
前記燃料電池の発電量を計測する発電量計測手段と、
を備え、
前記水素供給系は、前記計算手段の計算した前記必要出力に基づいて、前記アノードに水素を供給し、
前記バルブ開放制御手段は、
前記水素供給系の供給水素量に基づいて、前記燃料電池の前記アノードへの水素供給量に応じた発電量である水素量相当発電量を算出する手段と、
前記水素量相当発電量と前記発電量計測手段で計測した前記発電量との比較に基づいて、前記バルブを開放するか否かを決定する開放決定手段と、
を含むことを特徴とする。
According to a sixth invention, in the fifth invention,
Obtaining means for obtaining a required output for the fuel cell system;
Calculating means for calculating a required output to be generated by the fuel cell based on the required output;
Power generation amount measuring means for measuring the power generation amount of the fuel cell;
With
The hydrogen supply system supplies hydrogen to the anode based on the required output calculated by the calculation means,
The valve opening control means includes
Means for calculating a hydrogen amount equivalent power generation amount that is a power generation amount according to the hydrogen supply amount to the anode of the fuel cell based on the hydrogen supply amount of the hydrogen supply system;
An opening determination means for determining whether or not to open the valve based on a comparison between the power generation amount equivalent to the hydrogen amount and the power generation amount measured by the power generation amount measuring means;
It is characterized by including.
第1の発明によれば、アノード排出ガス内の水素量が許容量を越えるほどに多い場合に、水素貯蔵部へとアノード排出ガスを導入することができる。また、第1の発明によれば、燃料電池の停止後には、貯蔵した水素を燃料電池内部へと戻すことができる。これにより、燃料電池システム停止時の水素不足に伴う不具合を抑制するために、システム外への水素排出抑制の観点から水素貯蔵部で貯蔵した水素を、有効活用することができる。 According to the first invention, when the amount of hydrogen in the anode exhaust gas exceeds the allowable amount, the anode exhaust gas can be introduced into the hydrogen storage unit. According to the first invention, after the fuel cell is stopped, the stored hydrogen can be returned to the inside of the fuel cell. Thereby, in order to suppress the trouble accompanying hydrogen shortage when the fuel cell system is stopped, hydrogen stored in the hydrogen storage unit can be effectively used from the viewpoint of suppressing hydrogen discharge to the outside of the system.
第2の発明によれば、非循環系であるため高水素濃度のアノードオフガスを燃料電池に循環させられないデッドエンド運転モードにおいて、システム外への水素放出抑制とともに貯蔵水素の有効活用を図ることができる。 According to the second aspect of the present invention, in a dead-end operation mode in which the anode off-gas having a high hydrogen concentration cannot be circulated to the fuel cell because it is a non-circulation system, hydrogen release to the outside of the system is suppressed and stored hydrogen is effectively utilized. Can do.
第3の発明によれば、燃料電池停止後の水素消費がなされる場合にこれに伴ってアノード圧が低下する点を利用して、水素貯蔵器内の水素を燃料電池内部へと再供給することができる。 According to the third aspect of the present invention, the hydrogen in the hydrogen reservoir is resupplied to the inside of the fuel cell by taking advantage of the fact that the anode pressure decreases with the consumption of hydrogen after the fuel cell is stopped. be able to.
第5の発明によれば、燃料電池の発電量を判断指標として利用することにより、水素貯蔵を行うべき時期に合わせて、的確にバルブを開放することができる。 According to the fifth aspect, by using the power generation amount of the fuel cell as a determination index, the valve can be opened accurately in accordance with the time when hydrogen storage should be performed.
第6の発明によれば、開放決定手段によって水素貯蔵器において水素を貯蔵すべきタイミングをより正確に特定および決定し、その決定に基づいて、バルブの開閉を行うことができる。 According to the sixth aspect of the present invention, it is possible to more accurately identify and determine the timing at which hydrogen is to be stored in the hydrogen reservoir by the opening determination means, and to open and close the valve based on the determination.
実施の形態.
[実施の形態の構成]
図1は、本発明の実施の形態にかかる燃料電池システムの構成を示す図である。本実施形態にかかる燃料電池システムは、車両等の移動体用に好適に用いられることができる。本実施形態にかかる燃料電池システムは、燃料電池スタック10を備えている。燃料電池スタック10は、多数の単位セルが積層されることにより構成された積層体である。本実施形態においては、燃料電池スタック10が固体高分子膜型燃料電池(PEMFC)であるものとして説明を行う。
Embodiment.
[Configuration of the embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a fuel cell system according to an embodiment of the present invention. The fuel cell system according to the present embodiment can be suitably used for a moving body such as a vehicle. The fuel cell system according to this embodiment includes a
燃料電池スタック10の個々の単位セルは、その内部に、プロトン伝導性の固体高分子電解質膜(以下、単に「電解質膜」とも称す)を備えている。この電解質膜の両面には、電極触媒層、ガス拡散層がそれぞれ積層されている。さらに、その上には、集電板としても機能するセパレータが個々の単位セル間を仕切るために設けられている。このような積層体である単位セルは、一方の面におけるアノード電極触媒層に水素の供給を受け、他方の面におけるカソード電極触媒層に空気の供給を受けることによって、水素と酸素の電気化学的反応により発電する。多数の単位セルのアノードの入口は、内部に設けられたマニホールド等によって燃料電池スタック10の1つの(或いはいくつかの)アノード入口にまとめられる。一方、多数の単位セルのアノードの出口は、内部に設けられたマニホールド等によって燃料電池スタック10の1つの(或いはいくつかの)アノード出口にまとめられる。なお、このような方式の燃料電池スタックの構成は既に公知であるため、これ以上の説明は省略する。
Each unit cell of the
図1には、燃料電池スタック10の周辺構成のうち、水素側の構成つまりアノード周辺のシステム構成を示している。燃料電池スタック10のアノード入口には、水素供給系の一部を担う水素入口配管22が連通している。水素入口配管22の端部である燃料供給口24は、図示しない水素供給源(具体的には、例えば高圧の水素を貯留した水素タンクなど)に連通している。また、図示しないが、水素入口配管22上もしくは水素供給源から燃料電池スタック10のアノード入口までの間のガス供給経路には、燃料電池スタック10への水素供給量を調節するための各種構成(例えば、水素流量の制御用の弁、必要に応じてシャットバルブ等も)が設けられている。
FIG. 1 shows a configuration on the hydrogen side, that is, a system configuration around the anode, of the peripheral configuration of the
燃料電池スタック10のアノード出口には、水素出口配管26が連通している。水素出口配管26は、気液分離器32および水素ポンプ34を途中に備え、最終的に水素入口配管22に連通している。このように、本実施形態にかかる燃料電池システムは、燃料電池スタック10のアノード出口から排出されたガスを再び燃料電池スタック10のアノード出口へと再供給(還流)することのできるシステムである。気液分離器32は、車外排出用の排出路36と連通している。排出路36を介して、水素出口配管26内のガスが車外へ排出される。排出路36は例えば図示しない希釈器等と接続されてもよい。
A
水素出口配管26は、バルブ28を介して、水素貯蔵器30に連通している。バルブ28を開くことにより、水素貯蔵器30が水素出口配管26と連通する。本実施形態では、通常、水素貯蔵器30の内部の圧力は水素出口配管26内の圧力に対して負圧であるものとする。バルブ28の開放時には、圧力差を利用して水素貯蔵器30内にアノード排出ガスを導入して、水素を貯留することができる。
The
本実施形態にかかる燃料電池システムは、ECU(Electronic Control Unit)50を備えている。ECU50は、バルブ28や水素ポンプ34などのシステム機器と接続し、それらの機器を制御する。また、図示しないが、燃料電池スタック10にはその発電量を計測するための構成(具体的には、例えば、電流計やセル電圧モニタなど)が取り付けられており、ECU50はこれらの計測機器とも接続している。また、ECU50は、ユーザからの入力(要求出力)を取得できるように構成されている。より具体的には、例えば、ECU50は、車両搭載用燃料電池システムにおける、アクセルペダル等の要求出力取得機器と接続されている。
The fuel cell system according to the present embodiment includes an ECU (Electronic Control Unit) 50. The
[実施の形態の動作]
以下、図2に示す制御フローチャートも参照しつつ、実施の形態の燃料電池システムの動作について説明する。
[Operation of the embodiment]
The operation of the fuel cell system according to the embodiment will be described below with reference to the control flowchart shown in FIG.
(水素貯蔵制御)
図2は、本実施形態にかかる燃料電池システムの通常発電中にECU50が実行するルーチンのフローチャートである。図2に示すルーチンでは、先ず、ユーザ入力の取得が行われる(ステップS100)。このステップでは、ユーザの入力に応じて、ECU50が前述した要求出力取得機器の出力値を取得する。
(Hydrogen storage control)
FIG. 2 is a flowchart of a routine executed by the
次に、ステップS100で取得した値に基づいて、ユーザが燃料電池システムに対して現在要求している出力が計算される(ステップS102)。このステップでは、ユーザ入力に基づいて、燃料電池システムにおける必要出力値が計算される。 Next, based on the value acquired in step S100, the output currently requested by the user for the fuel cell system is calculated (step S102). In this step, a required output value in the fuel cell system is calculated based on the user input.
次に、ガス供給および電圧印加が実行される(ステップS104)。このステップでは、上記ステップS102で計算された必要出力値に応じた流量で燃料電池スタック10に対し水素ガスを供給するように、ECU50が水素供給系における弁の開度を制御する。この開度制御は、具体的には、燃料電池スタック10に対し、必要出力値に応じて計算されたストイキ比の水素ガス導入量が流入するようになされる。
Next, gas supply and voltage application are executed (step S104). In this step, the
次に、出力値の判定が行われる(ステップS106)。このステップでは、燃料電池スタック10の現在の出力(実発電量)が、上記ステップS104での水素供給で実現しようとしていた出力(予測発電量)を下回っているか否かが判定される。
Next, the output value is determined (step S106). In this step, it is determined whether or not the current output (actual power generation amount) of the
ステップS106において実発電量が予測発電量を下回っていない場合には、通常発電が継続される(ステップS108)。すなわち、この場合には、燃料電池スタック10に供給している水素量に概ねつり合った出力が得られており、余剰水素排出を問題視しなくとも良い状況にあると考えられる。その後、今回のルーチンが終了する。
If the actual power generation amount is not less than the predicted power generation amount in step S106, normal power generation is continued (step S108). That is, in this case, an output that is substantially balanced with the amount of hydrogen supplied to the
一方、ステップS106において実発電量が予測発電量を下回っている場合には、バルブ28が開放され(ステップS110)、その結果、水素出口配管26内のアノード排出ガスが水素貯蔵器30内に導入される(ステップS112)。すなわち、この場合には、余剰の水素ガスがアノード排気ガスとして水素出口配管26に流出している。その結果、水素出口配管26内のガスの水素濃度は高く、このような状況下では排出路36を介した車外への水素放出が問題視される。そこで、このステップにおいては、バルブ28を開くことによって、水素貯蔵器30により、そのような水素放出を抑制することができる。その後、今回のルーチンが終了する。
On the other hand, when the actual power generation amount is lower than the predicted power generation amount in step S106, the
(燃料電池システム運転停止時)
本実施形態にかかる燃料電池システムの停止の際は、燃料電池スタック10の発電停止に応じて、水素貯蔵器30に貯蔵した水素を燃料電池スタック10のアノードへと供給する。具体的には、本実施形態にかかる燃料電池システムを搭載した車両の停止が認められた後(具体的には、イグニッションOFFなどの車両停止信号や車両停止要求信号、燃料電池の発電終了信号その他の各種信号をECU50が取得したとき以後)、ECU50は、バルブ28を開放させる。これにより、水素貯蔵器30内の水素ガスをアノードに放出することができる。
(When the fuel cell system is stopped)
When the fuel cell system according to the present embodiment is stopped, the hydrogen stored in the
燃料電池システムの停止後、燃料電池スタックのアノード内に残存した水素が消費され、内部電池が形成されることが知られている。内部電池反応はカーボン酸化反応を含むため、燃料電池の耐久性低下が問題となる。この点、本実施形態にかかる燃料電池システムによれば、貯蔵した水素を発電停止後の燃料電池スタック10のアノードに供給することによって、そのような弊害を抑制することができる。
It is known that after the fuel cell system is stopped, the hydrogen remaining in the anode of the fuel cell stack is consumed and an internal cell is formed. Since the internal cell reaction includes a carbon oxidation reaction, there is a problem that the durability of the fuel cell is lowered. In this regard, according to the fuel cell system according to the present embodiment, such harmful effects can be suppressed by supplying the stored hydrogen to the anode of the
なお、車両停止後、燃料電池スタック10内の水素は消費され、60(kPa Abs)程度まで、アノードの圧力が低下する。この点、ECU50は、水素貯蔵器30内と燃料電池スタック10内の圧力差を利用して水素を燃料電池スタック10内に放出できる程度まで圧力低下が認められた後に、バルブ28を開放することが好ましい。
In addition, after the vehicle stops, the hydrogen in the
[実施の形態の変形例]
実施の形態では、水素貯蔵器30を用いて、燃料電池スタック10下流の余剰水素を貯蔵した。しかしながら、本発明はこれに限られるものではない。水素貯蔵合金を用いて構成された水素貯蔵部を用いて、内部に水素を吸着させるなどして水素を貯蔵しても良い。この場合、車両停止後の水素放出にあたっては、水素貯蔵合金に対しヒータ加熱や冷却水ラインの熱を利用した加熱を行って、所望に水素を放出することができる。
[Modification of Embodiment]
In the embodiment, surplus hydrogen downstream of the
実施の形態では、燃料電池スタック10のアノード排出ガスを循環させるタイプの燃料電池システムを前提とした。しかしながら、本発明はこれに限られるものではない。
アノード排気系に排出されたガスを燃料電池スタック10に循環させずに発電を行う運転モード(「デッドエンド運転モード」とも称す)で発電を行う燃料電池システムであってもよい。また、アノード排出ガスを循環させる運転と循環させない運転(デッドエンドモード)とを両方とも実行可能(切換可能)なタイプの燃料電池システムでもよい。また、デッドエンド運転モードは、より詳細には、アノード出口側を閉鎖した状態で発電するもの(完全デッドエンド)と、アノード出口側の下流において微小流量(たとえば、クロスリークに伴うアノード内の発電非関与ガス(不純物質ガス)のみを排出できる程度の流量)でガスを排出しつつ発電するものとが含まれる。
これらの場合、ECU50は、デッドエンド運転モードで燃料電池スタック10を発電させている場合に、アノードへの水素供給量に対し燃料電池スタック10の発電量が少ないときに、バルブ28を開放する。
In the embodiment, a fuel cell system of the type in which the anode exhaust gas of the
A fuel cell system that generates power in an operation mode (also referred to as a “dead end operation mode”) in which power generation is performed without circulating the gas discharged to the anode exhaust system to the
In these cases, when the
実施の形態では、ECU50が、燃料電池スタック10の発電量が予測発電量を下回っている場合に、バルブ28を開放した。しかしながら、本発明はこれに限られるものではなく、各種の変形が可能である。システム仕様や理論値より、燃料電池スタック10への水素供給量に応じた発電量(水素量相当発電量)は特定できる。この水素量相当発電量に対し実際の燃料電池スタック10の発電量が少なかったかどうかを、現時点の発電状態又は過去の運転履歴等に基づき比較判定し、バルブ28を開放するか否かの決定の基礎とすることができる。また、発電量が予測発電量に対して単に下回っているだけでなく所定値以上に下回っている場合に、バルブ28を開放するようにしてもよい。水素貯蔵器30への水素貯蔵が必要な場合は、アノード排気系における水素量が僅かでも認められる場合や、或いは、微量の水素排出ならば即座のバルブ28開放は必要ないが無視できない程に多い場合など、個々のシステムに応じて異なる。アノード排気系への余剰水素排出が問題視されるような各種状況を判定し、必要に応じて、バルブ28を開放すればよい。
In the embodiment, the
10 燃料電池スタック
22 水素入口配管
24 燃料供給口
26 水素出口配管
28 バルブ
30 水素貯蔵器
32 気液分離器
34 水素ポンプ
36 排出路
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記燃料電池のアノードに接続し、前記アノードに水素を供給する水素供給系と、
前記燃料電池の前記アノードの出口と連通するアノード排気系と、
前記アノード排気系に連通し、内部に水素を貯蔵可能な水素貯蔵部と、
前記アノード排気系と前記水素貯蔵部との間に設けられたバルブと、
前記アノード排気系への許容量を越える水素排出が認められ又は認められるおそれがある所定条件が成立した場合に、前記バルブを開放する制御手段と、
前記燃料電池の発電停止後、前記水素貯蔵部に貯蔵した水素を前記燃料電池に再供給する再供給手段と、
を備えることを特徴とする燃料電池システム。 A fuel cell;
A hydrogen supply system connected to the anode of the fuel cell and supplying hydrogen to the anode;
An anode exhaust system in communication with the anode outlet of the fuel cell;
A hydrogen storage unit communicating with the anode exhaust system and capable of storing hydrogen therein;
A valve provided between the anode exhaust system and the hydrogen storage unit;
Control means for opening the valve when a predetermined condition is established in which hydrogen discharge exceeding an allowable amount to the anode exhaust system is recognized or may be recognized;
Resupply means for resupplying the hydrogen stored in the hydrogen storage unit to the fuel cell after stopping the power generation of the fuel cell;
A fuel cell system comprising:
前記制御手段は、前記デッドエンド運転モードで前記燃料電池を発電させている場合に、前記燃料電池の前記アノードへの水素供給量に対し前記燃料電池の発電量が少ないときに、前記バルブを開放することを特徴とする請求項1記載の燃料電池システム。 The fuel cell system performs power generation of the fuel cell in a dead-end operation mode in which the fuel cell generates power without circulating the gas discharged to the anode exhaust system to the fuel cell. System that can
When the fuel cell is generating power in the dead end operation mode, the control means opens the valve when the amount of power generated by the fuel cell is smaller than the amount of hydrogen supplied to the anode of the fuel cell. The fuel cell system according to claim 1, wherein:
前記再供給手段は、前記燃料電池の発電停止後、前記燃料電池内部の水素消費により前記アノードの圧力が前記水素貯蔵器内のガスの圧力よりも低くなった後に、前記バルブを開放する手段を含むことを特徴とする請求項1または2記載の燃料電池システム。 The hydrogen storage unit is a reservoir capable of confining the gas of the anode exhaust system therein,
The re-supplying means is a means for opening the valve after the fuel cell stops generating power and after the pressure of the anode becomes lower than the pressure of the gas in the hydrogen storage due to the consumption of hydrogen inside the fuel cell. The fuel cell system according to claim 1, further comprising:
前記要求出力に基づいて、前記燃料電池が発電すべき必要出力を計算する計算手段と、
前記燃料電池の発電量を計測する発電量計測手段と、
を備え、
前記水素供給系は、前記計算手段の計算した前記必要出力に基づいて、前記アノードに水素を供給し、
前記バルブ開放制御手段は、
前記水素供給系の供給水素量に基づいて、前記燃料電池の前記アノードへの水素供給量に応じた発電量である水素量相当発電量を算出する手段と、
前記水素量相当発電量と前記発電量計測手段で計測した前記発電量との比較に基づいて、前記バルブを開放するか否かを決定する開放決定手段と、
を含むことを特徴とする請求項5に記載の燃料電池システム。 Obtaining means for obtaining a required output for the fuel cell system;
Calculating means for calculating a required output to be generated by the fuel cell based on the required output;
Power generation amount measuring means for measuring the power generation amount of the fuel cell;
With
The hydrogen supply system supplies hydrogen to the anode based on the required output calculated by the calculation means,
The valve opening control means includes
Means for calculating a hydrogen amount equivalent power generation amount that is a power generation amount according to the hydrogen supply amount to the anode of the fuel cell based on the hydrogen supply amount of the hydrogen supply system;
An opening determination means for determining whether or not to open the valve based on a comparison between the power generation amount equivalent to the hydrogen amount and the power generation amount measured by the power generation amount measuring means;
The fuel cell system according to claim 5, comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010034909A JP2011171171A (en) | 2010-02-19 | 2010-02-19 | Fuel cell system |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2010034909A JP2011171171A (en) | 2010-02-19 | 2010-02-19 | Fuel cell system |
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