JP2012129000A - 燃料電池スタックの膜含水量測定方法及びその制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】燃料電池スタック10の膜含水量測定方法では、複数の燃料電池22に積層方向に付与される締め付け荷重を測定する工程と、シール部材に前記積層方向に付与される負荷荷重を推定する工程と、作動圧に基づく前記積層方向の作動圧荷重を推定する工程と、前記締め付け荷重から前記負荷荷重及び前記作動圧荷重を減算して膜荷重を求め、前記膜荷重から電解質膜の含水量を算出する工程とを有する。
【選択図】図1
Description
14…水素供給装置 16…空気供給装置
18…冷却媒体供給装置 20…ECU
22…燃料電池 24…積層体
25a、25b…ターミナルプレート 26a、26b…絶縁プレート
28a、28b…エンドプレート 30…荷重測定機構
32…加圧機構 34…電解質膜・電極構造体
36、38…セパレータ 40a…酸化剤ガス入口連通孔
40b…酸化剤ガス出口連通孔 42a…燃料ガス入口連通孔
42b…燃料ガス出口連通孔 44a…冷却媒体入口連通孔
44b…冷却媒体出口連通孔 46…酸化剤ガス流路
48…燃料ガス流路 50…冷却媒体流路
56…固体高分子電解質膜 58…カソード側電極
60…アノード側電極 61…連結バー
64…加圧板 68…連結部材
72…ロードセル 76…押圧部材
78…荷重調整ボルト 80…水素タンク
86…エゼクタ 88…水素循環路
90…気液分離器 98…エアポンプ
112…冷媒ポンプ 114a、114b、114c…センサ
Claims (4)
- 電解質膜の両側に電極を設けた電解質膜・電極構造体とセパレータとが、シール部材を介装して積層される燃料電池を備えるとともに、複数の前記燃料電池が積層される燃料電池スタックの膜含水量測定方法であって、
複数の前記燃料電池に積層方向に付与される締め付け荷重を測定する工程と、
前記シール部材に前記積層方向に付与される負荷荷重を推定する工程と、
作動圧に基づく前記積層方向の作動圧荷重を推定する工程と、
前記締め付け荷重から前記負荷荷重及び前記作動圧荷重を減算して膜荷重を求め、前記膜荷重から前記電解質膜の含水量を算出する工程と、
を有することを特徴とする燃料電池スタックの膜含水量測定方法。 - 請求項1記載の膜含水量測定方法において、前記燃料電池スタックは、複数の前記燃料電池の積層方向両端に一対のエンドプレートを配設し、前記一対のエンドプレートは、互いの離間距離を保持して一体に固定されるとともに、
前記一対のエンドプレート間には、複数の荷重センサを設ける荷重測定機構が配設されることを特徴とする燃料電池スタックの膜含水量測定方法。 - 電解質膜の両側に電極を設けた電解質膜・電極構造体とセパレータとが、シール部材を介装して積層されるとともに、供給される燃料ガス及び酸化剤ガスにより発電し、且つ供給される冷却媒体により冷却される燃料電池を備え、複数の前記燃料電池が積層される燃料電池スタックの制御方法であって、
複数の前記燃料電池に積層方向に付与される締め付け荷重を測定する工程と、
前記シール部材に前記積層方向に付与される負荷荷重を推定する工程と、
作動圧に基づく前記積層方向の作動圧荷重を推定する工程と、
前記締め付け荷重から前記負荷荷重及び前記作動圧荷重を減算して膜荷重を求め、前記膜荷重から前記電解質膜の含水量を算出する工程と、
算出された前記含水量に基づいて、前記燃料ガス及び前記酸化剤ガスの流量、前記冷却媒体の流量又は発電量の少なくともいずれかを調整する工程と、
を有することを特徴とする燃料電池スタックの制御方法。 - 請求項3記載の制御方法において、前記燃料電池スタックは、複数の前記燃料電池の積層方向両端に一対のエンドプレートを配設し、前記一対のエンドプレートは、互いの離間距離を保持して一体に固定されるとともに、
前記一対のエンドプレート間には、複数の荷重センサを設ける荷重測定機構が配設されることを特徴とする燃料電池スタックの制御方法。
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