JP2012099495A - 燃料電池システム、及びその運転方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電解質膜の一方の面に触媒層を有する燃料極を配置すると共に他方の面に触媒層を有する酸化剤極を配置した燃料電池を備え、燃料極に燃料ガスを供給すると共に酸化剤極に酸化剤ガスを供給して発電する燃料電池システムにおいて、燃料電池が発電する電力によって駆動する外部負荷と、燃料電池から外部負荷へ出力する負荷の負荷要求を検出する負荷要求検出手段と、負荷要求が有負荷要求から無負荷要求に移行した場合に、燃料電池の負荷を時間差を持たせて低減する負荷制御手段とを備え、負荷制御手段は、負荷要求が無負荷要求に移行する直前までの有負荷要求の継続時間が所定時間よりも大きいときに、時間差を持たせると判定する。
【選択図】図1
Description
図1を参照して、本発明の実施の形態1に係る燃料電池システム100について説明する。図1は燃料電池システム100を示す構成図である。
次に、本発明の実施の形態2に係る燃料電池システム200について説明する。実施の形態2に係る燃料電池システム200の構成は、図1に示した実施の形態1に係る燃料電池システム100の構成と同様であるため説明を省略する。ここでは、図2及び図4を参照して、コントローラ20によって実行される燃料電池システム200の制御について説明する。図4は、燃料電池システム200の制御手順を示すフローチャートである。なお、実施の形態1に係る燃料電池システム100と同様の処理については説明を省略し、異なる処理について説明する。また、燃料電池システム200に用いられる燃料電池1における酸化剤極4の触媒層4aの触媒の溶出電圧特性も、図2に示した特性である。
次に、本発明の実施の形態3に係る燃料電池システム300について説明する。実施の形態3に係る燃料電池システム300の構成は、図1に示した実施の形態1に係る燃料電池システム100の構成と同様であるため説明を省略する。ここでは、図2及び図5を参照して、コントローラ20によって実行される燃料電池システム300の制御について説明する。図5は、燃料電池システム300の制御手順を示すフローチャートである。なお、燃料電池システム300に用いられる燃料電池1における酸化剤極4の触媒層4aの触媒の溶出電圧特性も、図2に示した特性である。
1 燃料電池
2 電解質膜
3 燃料極
3a 燃料側触媒層
4 酸化剤極
4a 酸化剤側触媒層
15 モータ
16 二次電池
18 放電抵抗
20 コントローラ
21 負荷検出計
22 電圧計
23 所内負荷検出計
24 アクセル踏込み量検出センサ
Claims (11)
- 電解質膜の一方の面に触媒層を有する燃料極を配置すると共に他方の面に触媒層を有する酸化剤極を配置した燃料電池を備え、前記燃料極に燃料ガスを供給すると共に前記酸化剤極に酸化剤ガスを供給して発電する燃料電池システムにおいて、
前記燃料電池が発電する電力によって駆動する外部負荷と、
前記燃料電池から前記外部負荷へ出力する負荷の負荷要求を検出する負荷要求検出手段と、
前記負荷要求が有負荷要求から無負荷要求に移行した場合に、前記燃料電池の負荷を時間差を持たせて低減する負荷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。 - 前記燃料電池の電圧を検出する電圧検出手段を備え、
前記負荷制御手段は、前記酸化剤極の触媒層の触媒溶解加速度を決定する前記燃料電池の電圧を基に、前記時間差を持たせるか否かを判定することを特徴とする請求項1に記載の燃料電池システム。 - 前記負荷制御手段は、前記負荷要求が無負荷要求に移行する直前までの有負荷要求の継続時間を基に、前記時間差を持たせるか否かを判定することを特徴とする請求項1に記載の燃料電池システム。
- 前記負荷制御手段は、前記外部負荷の駆動によって走行する移動体の走行速度を基に、前記時間差を持たせるか否かを判定することを特徴とする請求項1に記載の燃料電池システム。
- 前記時間差の間は、前記燃料電池の負荷を維持することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一に記載の燃料電池システム。
- 前記燃料電池が発電した電力を充電する充電手段を備え、
前記時間差の間は、前記燃料電池の負荷を前記充電装置に蓄えることによって前記燃料電池の負荷を維持することを特徴とする請求項5に記載の燃料電池システム。 - 前記燃料電池が発電した電力を放電する放電装置を備え、
前記時間差の間に、前記充電装置の充電割合が所定値に達した場合には、前記燃料電池の負荷を放電装置にて消費することによって前記燃料電池の負荷を維持することを特徴とする請求項6に記載の燃料電池システム。 - 前記燃料電池の電圧を検出する電圧検出手段と、
前記時間差の後、前記負荷要求が無負荷要求の状態が継続している場合に、前記燃料電池の電圧が前記酸化剤極の触媒層の触媒溶解加速度が大きい範囲の下限値未満であるときには、前記燃料電池の電圧が、現在の燃料電池の電圧以上かつ前記下限値以下となるように前記燃料電池の負荷を低減する第二の負荷制御手段とを備えることを特徴とする請求項1に記載の燃料電池システム。 - 前記外部負荷の駆動によって走行する移動体を停止させる停止制御装置の作動を検出する停止制御装置作動検出手段を備え、
前記負荷制御手段は、前記停止制御装置の作動を検出した場合に、前記燃料電池の負荷を低減することを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか一に記載の燃料電池システム。 - 前記燃料電池の負荷の低減は、ステップ状に行われることを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか一に記載の燃料電池システム。
- 電解質膜の一方の面に触媒層を有する燃料極を配置すると共に他方の面に触媒層を有する酸化剤極を配置した燃料電池を備え、前記燃料極に燃料ガスを供給すると共に前記酸化剤極に酸化剤ガスを供給して発電する燃料電池システムの運転方法において、
前記燃料電池から当該燃料電池が発電する電力によって駆動する外部負荷へ出力する負荷の負荷要求を検出し、
前記負荷要求が有負荷要求から無負荷要求に移行した場合に、前記燃料電池の負荷を時間差を持たせて低減することを特徴とする燃料電池システムの運転方法。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10271706A (ja) * | 1997-03-24 | 1998-10-09 | Toyota Motor Corp | 電源装置および電気自動車 |
JP2002124282A (ja) * | 2000-10-16 | 2002-04-26 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
JP2003151600A (ja) * | 2001-11-09 | 2003-05-23 | Toyota Motor Corp | 燃料電池を駆動源とする移動体 |
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