JP2014127451A - 燃料電池システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】反応ガスを燃料電池1に供給して発電させる燃料電池システム100であって、燃料電池1を冷却する冷媒が循環する冷媒循環通路41と、冷媒循環通路41に設けられ、冷媒を循環させる循環ポンプ46と、循環ポンプ46の入口圧を検出するポンプ入口圧検出手段と、燃料電池システム100の運転状態に基づいて、燃料電池1に供給する反応ガスの圧力を制御する圧力制御手段と、ポンプ入口圧が負圧になったときに、ポンプ入口圧に基づいて圧力制御手段が制御する反応ガスの圧力を増大補正する圧力補正手段と、を備える。
【選択図】図13
Description
燃料電池は電解質膜をアノード電極(燃料極)とカソード電極(酸化剤極)とによって挟み、アノード電極に水素を含有するアノードガス(燃料ガス)、カソード電極に酸素を含有するカソードガス(酸化剤ガス)を供給することによって発電する。燃料電池にこれらの反応ガス(アノードガス及びカソードガス)を供給したときに、アノード電極及びカソード電極の両電極において進行する電極反応は以下の通りである。
カソード電極 : 4H+ +4e- +O2 →2H2O …(2)
次に、本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態は、ポンプ入口圧に基づいて、負圧防止アノード下限圧を補正する点で第1実施形態と相違する。以下、その相違点を中心に説明する。なお、以下に示す各実施形態では前述した第1実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を用いて重複する説明を適宜省略する。
次に、本発明の第3実施形態について説明する。本実施形態は、循環ポンプ回転速度の上昇速度の変化率をカソード圧の応答速度に応じて制限した点で第1実施形態と相違する。以下、その相違点を中心に説明する。
1 燃料電池スタック(燃料電池)
41 冷却水循環通路(冷媒循環通路)
46 循環ポンプ
48 第1圧力センサ(ポンプ入口圧検出手段)
73〜79 圧力制御手段
271,272 圧力補正手段
Claims (4)
- 反応ガスを燃料電池に供給して発電させる燃料電池システムであって、
前記燃料電池を冷却する冷媒が循環する冷媒循環通路と、
前記冷媒循環通路に設けられ、冷媒を循環させる循環ポンプと、
前記循環ポンプの入口圧を検出するポンプ入口圧検出手段と、
前記燃料電池システムの運転状態に基づいて、前記燃料電池に供給する反応ガスの圧力を制御する圧力制御手段と、
ポンプ入口圧が負圧になったときに、ポンプ入口圧に基づいて前記圧力制御手段が制御する反応ガスの圧力を増大補正する圧力補正手段と、
を備えることを特徴とする燃料電池システム。 - 前記圧力制御手段は、
前記燃料電池システムの運転状態に基づいて、前記燃料電池に供給するアノードガスの圧力を、上限圧と下限圧との間で周期的に昇降圧させる脈動運転を実施する、
ことを特徴とする請求項2に記載の燃料電池システム。 - 前記圧力補正手段は、
前記脈動運転中に前記燃料電池に供給されるアノードガスの圧力が前記下限圧に達したときの増大補正値を、実際のアノードガスの圧力が一旦昇圧し、再び前記下限圧となるまで保持する、
ことを特徴とする請求項2に記載の燃料電池システム。 - 前記圧力補正手段は、
前記ポンプ入口圧の負圧が小さい場合に比して大きいときほど、前記反応ガスの圧力が高くなるように補正する、
ことを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1つに記載の燃料電池システム。
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