JP2013501324A - 車両における燃料電池システムの作動方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図2
Description
2 電気駆動モータ
3 ホイール
4 燃料電池システム
5 エレクトロニックユニット
6 車両コントロールユニット
7 燃料電池
8 カソード領域
9 アノード領域
10 プロトン伝導性膜
11 空気供給装置、フローコンプレッサ
12 供給ライン
13 貯蔵装置
14 バルブ装置
15 排気ガスライン
16 再循環ライン
17 再循環フィード装置
18 バルブ
19 加湿器
20 レクトリックターボチャージャ
21 タービン
22 電気機械
23 システム・バイパス・バルブ
Claims (14)
- 車両における燃料電池システムの作動方法であって、該燃料電池システムが、必要に応じて一時的なストップモードに切り替えられ、該ストップモードから再びスタートされ、前記燃料電池システムが少なくとも1つの燃料電池を含み、該燃料電池はカソード側では空気供給装置によって空気流を供給され、アノード側では燃料ガス供給装置によって燃料ガス流を供給され、特定の走行状況にある車両から前記ストップモードへの切替えが要求され、前記燃料電池システムの現在の作動条件が前記ストップモードへの切替えに応じられるどうかがチェックされ、前記切替えが許可された場合は前記ストップモードに切り替えられ、前記燃料電池システムの再スタートが前記車両から要求された場合、前記ストップモードの設定が解除される、燃料電池システムの作動方法であって、
前記ストップモードへの前記切替えにおいて、前記燃料電池(7)の電気的接続が維持されており、前記空気供給装置(11)によって供給される前記空気流が停止されるか又はその流量が規定値まで下げられ、供給される前記燃料ガスの圧力が規定値まで下げられることを特徴とする方法。 - 前記燃料電池システム(4)内において、未使用の燃料ガスが、前記アノード(9)後の部分から再循環フィード装置(17)により、バルブ装置(14)からくる新鮮な燃料ガスと一緒に前記アノード(9)の前記燃料ガス供給へと新たに供給されるようになっており、前記ストップモードへの切替えにおいて、さらに、前記再循環フィード装置(17)によって送られる前記流量が規定値まで引き下げられることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記再循環フィード装置(17)が電気駆動ブロワとして形成されており、該ブロワは、前記ストップモードの間も規定された低回転数で引き続き作動していることを特徴とする、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記燃料ガスの前記圧力が、規定された値の範囲で制御されることを特徴とする、請求項1、2又は3に記載の方法。
- 前記燃料電池(7)の出力を低下させるエレクトロニックユニット(5)と前記燃料電池(7)とが電気的に接続されており、前記ユニットにより、前記燃料電池(7)の余分な出力がエネルギー貯蔵装置に貯蔵され、前記ストップモードへ切り替えられた後、前記エレクトロニックユニット(5)によって、規定電圧に達するまで電流が前記燃料電池(7)から引き出され、その後、一定の電圧を保つように前記燃料電池(7)が制御されることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ストップモードへの前記切替えにおいて、前記空気供給装置(11)が停止することを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ストップモードが規定の時間継続した後、前記空気流の流量が一時的に増加され、前記流量が規定値に達すると、再び前記ストップモードに切り替えられることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記継続時間が、7〜15分の範囲で規定されることを特徴とする、請求項7に記載の方法。
- 前記空気供給装置(11)としてフローコンプレッサが使用され、該フローコンプレッサは、前記ストップモードの間も、規定された低回転数で継続して引き続き作動していることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記フローコンプレッサとして、エレクトリックターボチャージャ(20)が使用されることを特徴とする、請求項9に記載の方法。
- 前記規定された低回転数が、15,000rpmよりも小さく、好ましくは12,000rpmよりも小さく規定されることを特徴とする、請求項9又は10に記載の方法。
- 前記ストップモードへの前記切替えの際、さらに、前記空気供給装置(11)後の前記燃料電池(7)への前記空気流と前記燃料電池システム(4)からの排気ガス流とのフロー接続部が開かれることを特徴とする、請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法。
- 水及び/又はガスを前記アノード再循環部分から非継続的に排出するための、バルブ(18)を備える少なくとも1つのラインが、前記アノード再循環部分から、前記燃料電池(7)へ流れる前記空気流の部分に通っており、前記ストップモードの間は、少なくとも1つの前記バルブ(18)が閉められたままであることを特徴とする、請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法。
- 前記燃料電池(7)が、PEM燃料電池として形成されており、燃料ガスとして水素を用いて作動することを特徴とする、請求項1〜13のいずれか一項に記載の方法。
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