JP2015185437A - Control device for fuel cell system, and method of controlling the same - Google Patents

Control device for fuel cell system, and method of controlling the same Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform proper the opening/closing control of a moisture discharge valve with a simple structure.SOLUTION: Fuel gas is supplied to a fuel cell stack 10 by a fuel gas injector 35 disposed in a fuel gas supply path 31. The fuel gas flowing out from the fuel cell stack is returned to the fuel gas supply path through a fuel gas returning passage 36. A gas/liquid separator 37 which separates moisture from the fuel gas to store is disposed in the fuel gas returning passage 36. The fuel gas is intermittently supplied by a fuel gas injector, so that pressure pulsation is generated in a fuel gas channel from the fuel gas injector to the gas/liquid separator through the fuel cell stack. A pressure peak value in the fuel gas channel is detected by the pressure sensor 39, a moisture discharge valve is opened to discharge the stored moisture from the air/liquid separator when the pressure peak value becomes larger than an upper limit value. The moisture discharge valve is closed when the pressure peak value becomes smaller than a lower limit value during the opening of the moisture discharge valve.

Description

本発明は燃料電池システムの制御装置及び制御方法に関する。   The present invention relates to a control device and a control method for a fuel cell system.

燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応により電力を発生する燃料電池スタックと、燃料電池スタック内に形成された燃料ガス通路の入口に連結された燃料ガス供給路と、燃料ガス供給路内に配置され、燃料ガスを燃料電池スタックに供給する燃料ガス供給器と、燃料電池スタックから流出した燃料ガスを燃料ガス供給路に戻すために燃料ガス通路の出口と燃料ガス供給路を互いに連結する燃料ガス戻し通路と、燃料ガス戻し通路内に配置され、燃料ガスから水分を分離して貯蔵する気液分離器と、気液分離器内に貯蔵されている水分を気液分離器から排出するための水分排出路と、水分排出路内に配置された水分排出弁と、を備え、水分排出弁を一時的に開弁して気液分離器から水分を排出させるようにした、燃料電池システムの制御装置が公知である。   A fuel cell stack that generates electric power by an electrochemical reaction between the fuel gas and the oxidant gas, a fuel gas supply path connected to an inlet of a fuel gas path formed in the fuel cell stack, and a fuel gas supply path A fuel gas supply device for supplying fuel gas to the fuel cell stack, and a fuel for connecting the outlet of the fuel gas passage and the fuel gas supply passage to return the fuel gas flowing out of the fuel cell stack to the fuel gas supply passage A gas return passage, a gas-liquid separator that is disposed in the fuel gas return passage and separates and stores moisture from the fuel gas, and for discharging moisture stored in the gas-liquid separator from the gas-liquid separator And a water discharge valve disposed in the water discharge passage, wherein the water discharge valve is temporarily opened to discharge water from the gas-liquid separator. Control device It is known.

水分排出弁が開弁されると、水分と共に燃料ガスも気液分離器から流出するおそれがある。このため、気液分離器に貯蔵されている水分量が少ないときには水分排出弁を閉弁し続け、水分貯蔵量が多くなったときに水分排出弁を開弁するのが好ましい。これを達成するためには、気液分離器に貯蔵されている水分量を正確に知る必要がある。そこで、気液分離器から流出する水分の量を検出する水分量センサを設け、水分排出弁を微小時間だけ開弁させたときに気液分離器から流出する水分量を水分量センサにより検出し、検出された水分量に基づいて気液分離器に貯蔵されている水分量を推定し、推定された水分貯蔵量に基づいて水分排出弁の開弁時期を決定する、燃料電池システムの制御装置が公知である(特許文献1参照)。   When the moisture discharge valve is opened, fuel gas may flow out of the gas-liquid separator together with moisture. For this reason, it is preferable to keep the water discharge valve closed when the amount of water stored in the gas-liquid separator is small, and to open the water discharge valve when the amount of stored water increases. In order to achieve this, it is necessary to accurately know the amount of water stored in the gas-liquid separator. Therefore, a moisture sensor is provided to detect the amount of moisture flowing out of the gas-liquid separator, and the amount of moisture flowing out of the gas-liquid separator when the moisture discharge valve is opened for a very short time is detected by the moisture sensor. A control device for a fuel cell system that estimates the amount of water stored in the gas-liquid separator based on the detected amount of water and determines the opening timing of the water discharge valve based on the estimated amount of stored water Is known (see Patent Document 1).

特開2008−059933号公報JP 2008-059933 A

しかしながら、特許文献1では、水分量センサを設ける必要があり、また、検出された水分量と気液分離器に貯蔵されている水分量との関係を示すマップをあらかじめ作成しておく必要もある。すなわち、水分排出弁の適切な開閉制御を行うために多大なコスト及び手間を要するおそれがある。   However, in Patent Document 1, it is necessary to provide a moisture sensor, and it is also necessary to create a map indicating the relationship between the detected moisture content and the moisture content stored in the gas-liquid separator in advance. . That is, there is a possibility that a great deal of cost and labor may be required to perform proper opening / closing control of the moisture discharge valve.

本発明の一観点によれば、燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応により電力を発生する燃料電池スタックと、燃料電池スタック内に形成された燃料ガス通路の入口に連結された燃料ガス供給路と、燃料ガス供給路内に配置され、燃料ガスを燃料電池スタックに供給する燃料ガス供給器と、燃料電池スタックから流出した燃料ガスを燃料ガス供給路に戻すために燃料ガス通路の出口と燃料ガス供給路を互いに連結する燃料ガス戻し通路と、燃料ガス戻し通路内に配置され、燃料ガスから水分を分離して貯蔵する気液分離器と、気液分離器内に貯蔵されている水分を気液分離器から排出するための水分排出路と、水分排出路内に配置された水分排出弁と、を備え、水分排出弁を一時的に開弁して気液分離器から水分を排出させるようにした、燃料電池システムの制御装置であって、燃料ガス供給器が燃料ガスを間欠的に供給することにより、燃料ガス供給器から燃料電池スタックを経て気液分離器に到る燃料ガス流路内に圧力脈動が生じており、燃料ガス流路内の圧力ピーク値を検出する圧力センサを更に備え、圧力ピーク値があらかじめ定められた上限値よりも大きくなったときに水分排出弁を開弁し、水分排出弁の開弁時に圧力ピーク値があらかじめ定められた下限値よりも小さくなったときに水分排出弁を閉弁する、燃料電池システムの制御装置が提供される。
本発明の別の観点によれば、燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応により電力を発生する燃料電池スタックと、燃料電池スタック内に形成された燃料ガス通路の入口に連結された燃料ガス供給路と、燃料ガス供給路内に配置され、燃料ガスを燃料電池スタックに供給する燃料ガス供給器と、燃料電池スタックから流出した燃料ガスを燃料ガス供給路に戻すために燃料ガス通路の出口と燃料ガス供給路を互いに連結する燃料ガス戻し通路と、燃料ガス戻し通路内に配置され、燃料ガスから水分を分離して貯蔵する気液分離器と、気液分離器内に貯蔵されている水分を気液分離器から排出するための水分排出路と、水分排出路内に配置された水分排出弁と、を備え、水分排出弁を一時的に開弁して気液分離器から水分を排出させるようにした、燃料電池システムの制御方法であって、燃料ガス供給器が燃料ガスを間欠的に供給することにより、燃料ガス供給器から燃料電池スタックを経て気液分離器に到る燃料ガス流路内に圧力脈動が生じており、圧力センサにより検出された燃料ガス流路内の圧力ピーク値があらかじめ定められた上限値よりも大きくなったときに水分排出弁を開弁し、その後、圧力ピーク値があらかじめ定められた下限値よりも小さくなったときに水分排出弁を閉弁する、燃料電池システムの制御方法が提供される。
According to one aspect of the present invention, a fuel cell stack that generates electric power by an electrochemical reaction between a fuel gas and an oxidant gas, and a fuel gas supply connected to an inlet of a fuel gas passage formed in the fuel cell stack. A fuel gas supply device that is disposed in the fuel gas supply channel and supplies the fuel gas to the fuel cell stack; and an outlet of the fuel gas channel for returning the fuel gas flowing out of the fuel cell stack to the fuel gas supply channel. A fuel gas return passage that connects the fuel gas supply paths to each other, a gas-liquid separator that is disposed in the fuel gas return passage and separates and stores moisture from the fuel gas, and moisture stored in the gas-liquid separator A water discharge path for discharging gas from the gas-liquid separator, and a water discharge valve disposed in the water discharge path, and the water discharge valve is temporarily opened to discharge water from the gas-liquid separator. Let the fire burn A control device for a battery system, in which a fuel gas supplier intermittently supplies fuel gas, thereby causing pressure pulsation in the fuel gas flow path from the fuel gas supplier to the gas-liquid separator through the fuel cell stack. A pressure sensor that detects the pressure peak value in the fuel gas flow path, and opens the moisture discharge valve when the pressure peak value exceeds a predetermined upper limit value. There is provided a control device for a fuel cell system, which closes a water discharge valve when a pressure peak value becomes smaller than a predetermined lower limit value when the valve is opened.
According to another aspect of the present invention, a fuel cell stack that generates electric power by an electrochemical reaction between a fuel gas and an oxidant gas, and a fuel gas connected to an inlet of a fuel gas passage formed in the fuel cell stack A supply passage, a fuel gas supply device disposed in the fuel gas supply passage, for supplying the fuel gas to the fuel cell stack, and an outlet of the fuel gas passage for returning the fuel gas flowing out of the fuel cell stack to the fuel gas supply passage A fuel gas return passage that connects the fuel gas supply passage to each other, a gas-liquid separator that is disposed in the fuel gas return passage and separates and stores moisture from the fuel gas, and is stored in the gas-liquid separator A moisture discharge passage for discharging moisture from the gas-liquid separator; and a moisture discharge valve disposed in the moisture discharge passage. The moisture discharge valve is temporarily opened to remove moisture from the gas-liquid separator. I tried to drain it, A fuel cell system control method in which a fuel gas supplier intermittently supplies fuel gas, whereby pressure is applied in the fuel gas flow path from the fuel gas supplier through the fuel cell stack to the gas-liquid separator. When the pulsation has occurred and the pressure peak value in the fuel gas flow path detected by the pressure sensor becomes larger than a predetermined upper limit value, the water discharge valve is opened. Provided is a control method for a fuel cell system, which closes a water discharge valve when it becomes smaller than a predetermined lower limit value.

水分排出弁の適切な開閉制御を簡単な構成でもって行うことができる。   Appropriate opening / closing control of the moisture discharge valve can be performed with a simple configuration.

燃料電池システムの全体図である。1 is an overall view of a fuel cell system. 燃料ガス圧力の変化を説明するタイムチャートである。It is a time chart explaining the change of fuel gas pressure. 気液分離器内の水分貯蔵量に応じた種々の燃料ガス圧力を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the various fuel gas pressure according to the moisture storage amount in a gas-liquid separator. 水分貯蔵量QSWと圧力ピーク値PFGPとの関係を示す線図である。It is a diagram which shows the relationship between the water storage amount QSW and the pressure peak value PFGP. 水分排出弁の開閉制御を説明するタイムチャートである。It is a time chart explaining opening and closing control of a moisture discharge valve. 上限値PFGPU及び下限値PFGPLを示す線図である。It is a diagram which shows the upper limit value PFGPU and the lower limit value PFGPL. 水分排出弁の開閉制御を実行するルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the routine which performs opening / closing control of a water | moisture-content discharge valve.

図1を参照すると、燃料電池システムAは燃料電池スタック10を備える。燃料電池スタック10は積層方向に互いに積層された複数の燃料電池単セルを備える。各燃料電池単セルは膜電極接合体20を含む。膜電極接合体20は膜状の電解質と、電解質の一側に形成されたアノード極と、電解質の他側に形成されたカソード極とを備える。   Referring to FIG. 1, the fuel cell system A includes a fuel cell stack 10. The fuel cell stack 10 includes a plurality of fuel cell single cells stacked in the stacking direction. Each single fuel cell includes a membrane electrode assembly 20. The membrane electrode assembly 20 includes a membrane electrolyte, an anode electrode formed on one side of the electrolyte, and a cathode electrode formed on the other side of the electrolyte.

燃料電池単セルのアノード極及びカソード極はそれぞれ直列に電気的に接続され、燃料電池スタック10の電極を構成する。燃料電池スタック10の電極はDC/DCコンバータ11を介してインバータ12に電気的に接続され、インバータ12はモータジェネレータ13に電気的に接続される。また、燃料電池システムAは蓄電器14を備えており、この蓄電器14はDC/DCコンバータ15を介して上述のインバータ12に電気的に接続される。DC/DCコンバータ11は燃料電池スタック10からの電圧を高めてインバータ12に送るためのものであり、インバータ12はDC/DCコンバータ11又は蓄電器14からの直流電流を交流電流に変換するためのものである。DC/DCコンバータ15は燃料電池スタック10又はモータジェネレータ13から蓄電器14への電圧を低くし、又は蓄電器14からモータジェネレータ13への電圧を高くするためのものである。なお、図1に示される燃料電池システムAでは蓄電器14はバッテリから構成される。   The anode electrode and the cathode electrode of the single fuel cell are electrically connected in series, and constitute an electrode of the fuel cell stack 10. The electrode of the fuel cell stack 10 is electrically connected to the inverter 12 via the DC / DC converter 11, and the inverter 12 is electrically connected to the motor generator 13. Further, the fuel cell system A includes a capacitor 14, and this capacitor 14 is electrically connected to the above-described inverter 12 via a DC / DC converter 15. The DC / DC converter 11 is for increasing the voltage from the fuel cell stack 10 and sending it to the inverter 12, and the inverter 12 is for converting the direct current from the DC / DC converter 11 or the capacitor 14 into an alternating current. It is. The DC / DC converter 15 is for reducing the voltage from the fuel cell stack 10 or the motor generator 13 to the battery 14 or increasing the voltage from the battery 14 to the motor generator 13. In the fuel cell system A shown in FIG. 1, the battery 14 is composed of a battery.

また、燃料電池単セル内には、アノード極に燃料ガスを供給するための燃料ガス流通路と、カソード極に酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス流通路と、燃料電池単セルに冷却水を供給するための冷却水流通路とがそれぞれ形成される。複数の燃料電池単セルの燃料ガス流通路、酸化剤ガス流通路、及び冷却水流通路をそれぞれ直列に接続することにより、燃料電池スタック10には燃料ガス通路30、酸化剤ガス通路40、及び冷却水通路50がそれぞれ形成される。   Further, in the single fuel cell, a fuel gas flow passage for supplying fuel gas to the anode electrode, an oxidant gas flow passage for supplying oxidant gas to the cathode electrode, and cooling water to the single fuel cell cell. A cooling water flow passage for supply is formed. By connecting the fuel gas flow passage, the oxidant gas flow passage, and the cooling water flow passage of the plurality of fuel cell single cells in series, the fuel cell stack 10 has the fuel gas passage 30, the oxidant gas passage 40, and the cooling. Water passages 50 are respectively formed.

燃料ガス通路30の入口には燃料ガス供給路31が連結され、燃料ガス供給路31は燃料ガス源32に連結される。本発明による実施例では燃料ガスは水素から形成され、燃料ガス源32は水素タンクから形成される。燃料ガス供給路31内には上流側から順に、遮断弁33と、燃料ガス供給路31内の燃料ガスの圧力を調整するレギュレータ34と、燃料ガス源32からの燃料ガスを燃料電池スタック10に供給するための燃料ガス供給器、例えば燃料ガスインジェクタ35と、が配置される。別の実施例では、複数の燃料ガスインジェクタが設けられ、これら燃料ガスインジェクタは燃料ガス供給路31内に互いに並列に配置される。一方、燃料ガス通路30の出口には燃料ガス戻し通路36が連結され、この燃料ガス戻し通路36は例えばレギュレータ34と燃料ガスインジェクタ35との間の燃料ガス供給路31に連結される。燃料ガス戻し通路36内には上流側から順に、燃料ガスから水分を分離して貯蔵する気液分離器37と、気液分離器37からの燃料ガスを燃料ガス供給路31に送り込む燃料ガス戻しポンプ38と、が配置される。別の実施例では、気液分離器37は燃料電池スタック10の燃料ガス通路30の出口に取り付けられる。遮断弁33が開弁されかつ燃料ガスインジェクタ35が開弁されると、燃料ガス源32内の燃料ガスが燃料ガス供給路31を介して燃料電池スタック10内の燃料ガス通路30内に供給される。このとき燃料ガス通路30から流出する余剰の燃料ガスは燃料ガス戻し通路36を介して気液分離器37に流入する。気液分離器37において水分ないし液体が分離された燃料ガスは燃料ガス戻し通路36を介して燃料ガス供給路31に戻される。したがって、燃料ガス源32からの燃料ガスと燃料ガス戻し通路36からの燃料ガスとの混合体が燃料ガスインジェクタ35から燃料電池スタック10に供給される。   A fuel gas supply path 31 is connected to the inlet of the fuel gas passage 30, and the fuel gas supply path 31 is connected to a fuel gas source 32. In an embodiment according to the present invention, the fuel gas is formed from hydrogen and the fuel gas source 32 is formed from a hydrogen tank. In the fuel gas supply path 31, the shutoff valve 33, the regulator 34 for adjusting the pressure of the fuel gas in the fuel gas supply path 31, and the fuel gas from the fuel gas source 32 are sequentially supplied to the fuel cell stack 10 from the upstream side. A fuel gas supplier for supplying, for example, a fuel gas injector 35 is arranged. In another embodiment, a plurality of fuel gas injectors are provided, and these fuel gas injectors are arranged in parallel in the fuel gas supply path 31. On the other hand, a fuel gas return passage 36 is connected to the outlet of the fuel gas passage 30, and this fuel gas return passage 36 is connected to a fuel gas supply passage 31 between the regulator 34 and the fuel gas injector 35, for example. In the fuel gas return passage 36, the gas-liquid separator 37 that separates and stores moisture from the fuel gas and the fuel gas return that feeds the fuel gas from the gas-liquid separator 37 into the fuel gas supply path 31 in order from the upstream side. And a pump 38. In another embodiment, the gas-liquid separator 37 is attached to the outlet of the fuel gas passage 30 of the fuel cell stack 10. When the shut-off valve 33 is opened and the fuel gas injector 35 is opened, the fuel gas in the fuel gas source 32 is supplied into the fuel gas passage 30 in the fuel cell stack 10 via the fuel gas supply passage 31. The At this time, surplus fuel gas flowing out from the fuel gas passage 30 flows into the gas-liquid separator 37 through the fuel gas return passage 36. The fuel gas from which moisture or liquid has been separated in the gas-liquid separator 37 is returned to the fuel gas supply path 31 via the fuel gas return path 36. Therefore, a mixture of the fuel gas from the fuel gas source 32 and the fuel gas from the fuel gas return passage 36 is supplied from the fuel gas injector 35 to the fuel cell stack 10.

図1に示される実施例では、気液分離器37は分離室37cを備えている。分離室37cの頂部には、上述の燃料ガス戻し通路36が連通される。一方、分離室37cの底部には水分排出路37pが連結され、水分排出路37p内には水分排出弁37vが配置される。燃料電池スタック10から流出した燃料ガスが分離室37c内に流入すると、燃料ガスから水分が分離される。水分が分離された燃料ガスは分離室37cの頂部を通り、燃料ガス戻し通路36を介して燃料ガス供給路31に戻される。一方、燃料ガスから分離された水分は分離室37cの底部に貯蔵される。この場合、分離室37cの底部に水分貯蔵部が形成され、水分貯蔵部の上方に燃料ガスで満たされた容積部が形成されているという見方もできる。水分排出弁37vが開弁されると、水分貯蔵部37bに貯蔵された水分が水分排出路37pを介して気液分離器37外に排出される。   In the embodiment shown in FIG. 1, the gas-liquid separator 37 includes a separation chamber 37c. The fuel gas return passage 36 is communicated with the top of the separation chamber 37c. On the other hand, a moisture discharge path 37p is connected to the bottom of the separation chamber 37c, and a moisture discharge valve 37v is disposed in the moisture discharge path 37p. When the fuel gas flowing out from the fuel cell stack 10 flows into the separation chamber 37c, moisture is separated from the fuel gas. The fuel gas from which the moisture has been separated passes through the top of the separation chamber 37 c and is returned to the fuel gas supply path 31 via the fuel gas return path 36. On the other hand, the moisture separated from the fuel gas is stored at the bottom of the separation chamber 37c. In this case, it can be considered that a moisture storage part is formed at the bottom of the separation chamber 37c, and a volume part filled with fuel gas is formed above the moisture storage part. When the water discharge valve 37v is opened, the water stored in the water storage unit 37b is discharged out of the gas-liquid separator 37 through the water discharge path 37p.

ここで、燃料ガスインジェクタ35から燃料電池スタック10を経て気液分離器37に到る燃料ガスの流路を燃料ガス流路と称すると、燃料ガス流路内の圧力である燃料ガス圧力PFGを検出するための圧力センサ39が燃料ガス流路内に取り付けられる。図1に示される燃料電池システムAでは、圧力センサ39は燃料ガスインジェクタ35下流の燃料ガス供給路31に取り付けられる。別の実施例では、気液分離器37上流の燃料ガス戻し通路36に圧力センサ39が取り付けられる。更に別の実施例では、燃料電池スタック10内の燃料ガス通路30に圧力センサ39が取り付けられる。なお、厳密には、燃料ガスインジェクタ35下流の燃料ガス供給路31内の圧力、燃料電池スタック10内の燃料ガス通路30内の圧力、及び気液分離器37上流の燃料ガス戻し通路36内の圧力が互いに異なる場合もある。   Here, when the flow path of the fuel gas from the fuel gas injector 35 through the fuel cell stack 10 to the gas-liquid separator 37 is referred to as a fuel gas flow path, the fuel gas pressure PFG that is the pressure in the fuel gas flow path is A pressure sensor 39 for detection is attached in the fuel gas flow path. In the fuel cell system A shown in FIG. 1, the pressure sensor 39 is attached to the fuel gas supply path 31 downstream of the fuel gas injector 35. In another embodiment, a pressure sensor 39 is attached to the fuel gas return passage 36 upstream of the gas-liquid separator 37. In yet another embodiment, a pressure sensor 39 is attached to the fuel gas passage 30 in the fuel cell stack 10. Strictly speaking, the pressure in the fuel gas supply passage 31 downstream of the fuel gas injector 35, the pressure in the fuel gas passage 30 in the fuel cell stack 10, and the pressure in the fuel gas return passage 36 upstream of the gas-liquid separator 37 are shown. The pressure may be different from each other.

また、酸化剤ガス通路40の入口には酸化剤ガス供給路41が連結され、酸化剤ガス供給路41は酸化剤ガス源42に連結される。本発明による実施例では酸化剤ガスは空気から形成され、酸化剤ガス源42は大気から形成される。酸化剤ガス供給路41内には上流側から順に、エアクリーナ43と、酸化剤ガスを圧送する酸化剤ガス供給器ないしコンプレッサ44と、コンプレッサ44から燃料電池スタック10に送られる酸化剤ガスを冷却するためのインタークーラ45と、が配置される。一方、酸化剤ガス通路40の出口にはカソードオフガス通路46が連結される。コンプレッサ44が駆動されると、酸化剤ガスが酸化剤ガス供給路41を介して燃料電池スタック10内の酸化剤ガス通路40内に供給される。このとき酸化剤ガス通路40から流出するガス、すなわちカソードオフガスはカソードオフガス通路46内に流入する。カソードオフガス通路46内にはカソードオフガス通路46内を流れるカソードオフガスの量を制御するカソードオフガス制御弁47が配置される。   An oxidant gas supply path 41 is connected to the inlet of the oxidant gas path 40, and the oxidant gas supply path 41 is connected to an oxidant gas source 42. In an embodiment according to the present invention, the oxidant gas is formed from air and the oxidant gas source 42 is formed from the atmosphere. In the oxidant gas supply path 41, an air cleaner 43, an oxidant gas supplier or compressor 44 that pumps the oxidant gas in order from the upstream side, and the oxidant gas sent from the compressor 44 to the fuel cell stack 10 are cooled. An intercooler 45 is disposed. On the other hand, a cathode off-gas passage 46 is connected to the outlet of the oxidant gas passage 40. When the compressor 44 is driven, the oxidant gas is supplied into the oxidant gas passage 40 in the fuel cell stack 10 via the oxidant gas supply path 41. At this time, the gas flowing out from the oxidant gas passage 40, that is, the cathode offgas, flows into the cathode offgas passage 46. A cathode offgas control valve 47 for controlling the amount of cathode offgas flowing in the cathode offgas passage 46 is disposed in the cathode offgas passage 46.

更に図1を参照すると、冷却水通路50の入口には冷却水循環路51の一端が連結され、冷却水循環路51の出口には冷却水循環路51の他端が連結される。冷却水循環路51内には冷却水を圧送する冷却水ポンプ52と、ラジエータ53とが配置される。ラジエータ53上流の冷却水循環路51と、ラジエータ53と冷却水ポンプ52間の冷却水循環路51とはラジエータバイパス通路54により互いに連結される。また、ラジエータバイパス通路54内を流れる冷却水量を制御するラジエータバイパス制御弁55が設けられる。図1に示される燃料電池システムAではラジエータバイパス制御弁55は三方弁から形成され、ラジエータバイパス通路54の出口に配置される。冷却水ポンプ52が駆動されると、冷却水ポンプ52から吐出された冷却水は冷却水循環路51を介して燃料電池スタック10内の冷却水通路50内に流入し、次いで冷却水通路50を通って冷却水循環路51内に流入し、ラジエータ53又はラジエータバイパス通路54を介して冷却水ポンプ52に戻る。   Further, referring to FIG. 1, one end of the cooling water circulation path 51 is connected to the inlet of the cooling water passage 50, and the other end of the cooling water circulation path 51 is connected to the outlet of the cooling water circulation path 51. A cooling water pump 52 that pumps cooling water and a radiator 53 are disposed in the cooling water circulation path 51. The cooling water circulation path 51 upstream of the radiator 53 and the cooling water circulation path 51 between the radiator 53 and the cooling water pump 52 are connected to each other by a radiator bypass passage 54. Further, a radiator bypass control valve 55 that controls the amount of cooling water flowing in the radiator bypass passage 54 is provided. In the fuel cell system A shown in FIG. 1, the radiator bypass control valve 55 is formed of a three-way valve and is disposed at the outlet of the radiator bypass passage 54. When the cooling water pump 52 is driven, the cooling water discharged from the cooling water pump 52 flows into the cooling water passage 50 in the fuel cell stack 10 through the cooling water circulation passage 51, and then passes through the cooling water passage 50. The refrigerant flows into the cooling water circulation path 51 and returns to the cooling water pump 52 via the radiator 53 or the radiator bypass passage 54.

電子制御ユニット60はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス61によって互いに接続されたROM(リードオンリメモリ)62、RAM(ランダムアクセスメモリ)63、CPU(マイクロプロセッサ)64、入力ポート65及び出力ポート66を具備する。上述した圧力センサ39の出力信号は対応するAD変換器67を介して入力ポート65に入力される。一方、出力ポート66は対応する駆動回路68を介してDC/DCコンバータ11、インバータ12、モータジェネレータ13、DC/DCコンバータ15、遮断弁33、レギュレータ34、燃料ガスインジェクタ35、水分排出弁37v、燃料ガス戻しポンプ38、コンプレッサ44、カソードオフガス制御弁47、冷却水ポンプ52、及びラジエータバイパス制御弁55に電気的に接続される。   The electronic control unit 60 is composed of a digital computer and includes a ROM (Read Only Memory) 62, a RAM (Random Access Memory) 63, a CPU (Microprocessor) 64, an input port 65 and an output port 66 which are connected to each other by a bidirectional bus 61. It comprises. The output signal of the pressure sensor 39 described above is input to the input port 65 via the corresponding AD converter 67. On the other hand, the output port 66 is connected to the DC / DC converter 11, the inverter 12, the motor generator 13, the DC / DC converter 15, the shutoff valve 33, the regulator 34, the fuel gas injector 35, the moisture discharge valve 37 v through the corresponding drive circuit 68. The fuel gas return pump 38, the compressor 44, the cathode offgas control valve 47, the cooling water pump 52, and the radiator bypass control valve 55 are electrically connected.

燃料電池スタック10で発電すべきときには遮断弁33及び燃料ガスインジェクタ35が開弁され、燃料ガスが燃料電池スタック10に供給される。また、コンプレッサ44が駆動され、酸化剤ガスが燃料電池スタック10に供給される。その結果、燃料電池スタック10において電気化学反応(O+4H+4e→2HO)が起こり、電気エネルギが発生される。この発生された電気エネルギはモータジェネレータ13に送られる。その結果、モータジェネレータ13が車両駆動用の電気モータとして作動され、車両が駆動される。一方、例えば車両制動時にはモータジェネレータ13が回生装置として作動し、このとき回生された電気エネルギは蓄電器14に蓄えられる。 When power generation is to be performed in the fuel cell stack 10, the shut-off valve 33 and the fuel gas injector 35 are opened, and fuel gas is supplied to the fuel cell stack 10. Further, the compressor 44 is driven, and the oxidant gas is supplied to the fuel cell stack 10. As a result, an electrochemical reaction (O 2 + 4H + + 4e → 2H 2 O) occurs in the fuel cell stack 10 to generate electric energy. The generated electrical energy is sent to the motor generator 13. As a result, the motor generator 13 is operated as an electric motor for driving the vehicle, and the vehicle is driven. On the other hand, for example, when the vehicle is braked, the motor generator 13 operates as a regenerative device, and the electrical energy regenerated at this time is stored in the capacitor 14.

燃料電池スタック10で上述の電気化学反応が起こると、燃料電池スタック10のカソード極において水分が発生する。この水分の一部は膜電極接合体20を通過して燃料ガス通路30に到り、燃料ガスと共に燃料ガス戻し通路36内に流入する。燃料ガスが水分を含んだまま燃料ガス供給路31に戻されると、水分が燃料電池スタック10に供給されてしまう。そこで図1に示される燃料電池システムAでは、燃料電池スタック10から流出する燃料ガスから水分を分離除去するために、燃料ガス戻し通路36内に気液分離器37を設けている。このようにすると、燃料電池スタック10に水分が戻されるのを抑制しつつ燃料ガスを有効に利用することができる。   When the above-described electrochemical reaction occurs in the fuel cell stack 10, moisture is generated at the cathode electrode of the fuel cell stack 10. Part of this water passes through the membrane electrode assembly 20 and reaches the fuel gas passage 30 and flows into the fuel gas return passage 36 together with the fuel gas. If the fuel gas is returned to the fuel gas supply path 31 while containing moisture, the moisture is supplied to the fuel cell stack 10. Therefore, in the fuel cell system A shown in FIG. 1, a gas-liquid separator 37 is provided in the fuel gas return passage 36 in order to separate and remove moisture from the fuel gas flowing out from the fuel cell stack 10. If it does in this way, fuel gas can be used effectively, suppressing a return of moisture to fuel cell stack 10.

ところで、図1に示される実施例では、燃料ガスインジェクタ35は燃料ガス通路と弁体とを有しており、この弁体が燃料ガス通路を開放すると、すなわち燃料ガスインジェクタ35が開弁されると、燃料ガスが燃料ガスインジェクタ35から供給され、弁体が燃料ガス通路を遮断すると、すなわち燃料ガスインジェクタ35が閉弁されると、燃料ガスインジェクタ35からの燃料ガスの供給が停止される。   In the embodiment shown in FIG. 1, the fuel gas injector 35 has a fuel gas passage and a valve body. When the valve body opens the fuel gas passage, that is, the fuel gas injector 35 is opened. When the fuel gas is supplied from the fuel gas injector 35 and the valve element blocks the fuel gas passage, that is, when the fuel gas injector 35 is closed, the supply of the fuel gas from the fuel gas injector 35 is stopped.

また、図1に示される実施例では、燃料ガスインジェクタ35は間欠的に開弁され、したがって燃料ガスインジェクタ35から燃料電池スタック10に燃料ガスが間欠的に供給される。すなわち、図2に示されるように、燃料ガスインジェクタ35は開弁時間tOPだけ開弁され、次いで閉弁時間tCLだけ閉弁され、これらが繰り返される。なお、一定の周期時間tCYCに対する開弁時間tOPの割合(=tOP/tCYC)、すなわちデューティ比を変更することにより、燃料ガスインジェクタ35から供給される燃料ガス量が変更される。   In the embodiment shown in FIG. 1, the fuel gas injector 35 is intermittently opened, so that fuel gas is intermittently supplied from the fuel gas injector 35 to the fuel cell stack 10. That is, as shown in FIG. 2, the fuel gas injector 35 is opened for the valve opening time tOP and then closed for the valve closing time tCL, and these are repeated. Note that the amount of fuel gas supplied from the fuel gas injector 35 is changed by changing the ratio of the valve opening time tOP to the constant cycle time tCYC (= tOP / tCYC), that is, the duty ratio.

この場合、図2に示されるように、燃料ガスインジェクタ35が開弁されると、上述した燃料ガス圧力PFGが次第に上昇する。これに対し、燃料ガスインジェクタ35が閉弁されると、燃料電池スタック10で水素ガスが消費されるのに伴い燃料ガス圧力PFGが次第に低下する。このように燃料ガス圧力PFGは脈動する。なお、図2において、PFGPは燃料ガス圧力PFGのピーク値を表している。   In this case, as shown in FIG. 2, when the fuel gas injector 35 is opened, the above-described fuel gas pressure PFG gradually increases. On the other hand, when the fuel gas injector 35 is closed, the fuel gas pressure PFG gradually decreases as the hydrogen gas is consumed in the fuel cell stack 10. Thus, the fuel gas pressure PFG pulsates. In FIG. 2, PFGP represents the peak value of the fuel gas pressure PFG.

一方、上述したように燃料ガス戻し通路36は気液分離器37の分離室37cの頂部に連通されており、分離室37cの頂部には一定の容積部が形成されている。その結果、分離室37cはバッファとして作用し、燃料ガス圧力の脈動を抑制することができる。この場合の圧力脈動抑制作用は気液分離器37内に貯蔵されている水分量に依存する。すなわち、気液分離器37内に貯蔵されている水分量が少ないときには、容積部の容積が大きいので、燃料ガス圧力PFGの脈動が良好に抑制される。したがって、図3(A)に示されるように、圧力ピーク値PFGPが小さくなる。あるいは、燃料ガス圧力PFGの振幅が小さくなる。これに対し、気液分離器37内に貯蔵されている水分量が多いときには容積部の容積が小さいので、燃料ガス圧力の脈動PFGが抑制されにくい。したがって、図3(B)に示されるように、圧力ピーク値PFGPが大きくなる。あるいは、燃料ガス圧力PFGの振幅が大きくなる。   On the other hand, as described above, the fuel gas return passage 36 communicates with the top of the separation chamber 37c of the gas-liquid separator 37, and a constant volume portion is formed at the top of the separation chamber 37c. As a result, the separation chamber 37c acts as a buffer and can suppress pulsation of the fuel gas pressure. In this case, the pressure pulsation suppressing action depends on the amount of water stored in the gas-liquid separator 37. That is, when the amount of water stored in the gas-liquid separator 37 is small, the volume of the volume portion is large, so that the pulsation of the fuel gas pressure PFG is satisfactorily suppressed. Therefore, as shown in FIG. 3A, the pressure peak value PFGP becomes small. Alternatively, the amplitude of the fuel gas pressure PFG becomes small. On the other hand, when the amount of water stored in the gas-liquid separator 37 is large, the volume of the volume portion is small, so that the pulsation PFG of the fuel gas pressure is difficult to be suppressed. Therefore, as shown in FIG. 3B, the pressure peak value PFGP increases. Alternatively, the amplitude of the fuel gas pressure PFG increases.

図4は、気液分離器37内の水分貯蔵量QSWと圧力ピーク値PFGPとの関係を示している。図4からわかるように、水分貯蔵量QSWが多くなるにつれて圧力ピーク値PFGPが大きくなる。このように、圧力ピーク値PFGPは水分貯蔵量QSWを表している。   FIG. 4 shows the relationship between the water storage amount QSW in the gas-liquid separator 37 and the pressure peak value PFGP. As can be seen from FIG. 4, the pressure peak value PFGP increases as the water storage amount QSW increases. Thus, the pressure peak value PFGP represents the water storage amount QSW.

図4に示されるように、水分貯蔵量QSWがあらかじめ定められた下限量QSWLのときに圧力ピーク値PFGPは下限値PFGPLとなり、水分貯蔵量QSWがあらかじめ定められた上限量QSWLのときに圧力ピーク値PFGPは上限値PFGPUとなる。   As shown in FIG. 4, when the water storage amount QSW is a predetermined lower limit amount QSWL, the pressure peak value PFGP becomes the lower limit value PFGPL, and when the water storage amount QSW is a predetermined upper limit amount QSWL, the pressure peak The value PFGP is the upper limit value PFGPU.

そこで図1に示される燃料電池システムAでは、水分貯蔵量QSWが上限量QSWLよりも多くなったとき、すなわち圧力ピーク値PFGPが上限値PFGPUよりも大きくなったときに、水分排出弁37vを開弁するようにしている。また、水分排出弁37vの開弁時に、水分貯蔵量QSWが下限量QSWLよりも少なくなったとき、すなわち圧力ピーク値PFGPが下限値PFGPLよりも小さくなったときに、水分排出弁37vを閉弁するようにしている。   Therefore, in the fuel cell system A shown in FIG. 1, when the water storage amount QSW is larger than the upper limit amount QSWL, that is, when the pressure peak value PFGP is larger than the upper limit value PFGPU, the water discharge valve 37v is opened. I try to speak. When the water discharge valve 37v is opened, when the water storage amount QSW is smaller than the lower limit amount QSWL, that is, when the pressure peak value PFGP is smaller than the lower limit value PFGPL, the water discharge valve 37v is closed. Like to do.

すなわち、図5に示されるように、時間t1において圧力ピーク値PFGPが上限値PFGPUよりも大きくなると、水分排出弁37vが開弁される。その結果、水分貯蔵量QSWが減少し、圧力ピーク値PFGPが低下する。次いで、時間t2において圧力ピーク値PFGPが下限値PFGPLよりも小さくなると、水分排出弁37vが閉弁される。   That is, as shown in FIG. 5, when the pressure peak value PFGP becomes larger than the upper limit value PFGPU at time t1, the moisture discharge valve 37v is opened. As a result, the water storage amount QSW decreases and the pressure peak value PFGP decreases. Next, when the pressure peak value PFGP becomes smaller than the lower limit value PFGPL at time t2, the moisture discharge valve 37v is closed.

このようにすると、水分排出弁37vを開弁すべきときに水分排出弁37vを開弁することができ、水分排出弁37vを閉弁すべきときに水分排出弁37vを閉弁することができる。すなわち、水分排出弁37vの開閉制御を適切に行うことができる。   In this way, the water discharge valve 37v can be opened when the water discharge valve 37v should be opened, and the water discharge valve 37v can be closed when the water discharge valve 37v should be closed. . That is, the opening / closing control of the moisture discharge valve 37v can be appropriately performed.

ここで、圧力センサ39は通常、燃料電池システムAに設けられる。したがって、図1に示される実施例では、水分排出弁37vの開閉制御のために追加の要素を必要としない。すなわち、水分排出弁37vの適切な開閉制御を簡単な構成でもって行うことができる。   Here, the pressure sensor 39 is normally provided in the fuel cell system A. Therefore, in the embodiment shown in FIG. 1, no additional elements are required for the opening / closing control of the moisture discharge valve 37v. That is, appropriate opening / closing control of the moisture discharge valve 37v can be performed with a simple configuration.

燃料ガス圧力PFGないし圧力ピーク値PFGPは燃料電池スタック10に送り込まれる燃料ガスの量に応じて変動し、燃料電池スタック10に送り込まれる燃料ガス量は燃料電池システムAの負荷ないし要求発電量に応じて変動する。そこで図1に示される燃料電池システムAでは、上述の上限値PFGPU及び下限値PFGPLが燃料電池システムAの負荷に応じて設定される。すなわち、上限値PFGPU及び下限値PFGPLは燃料電池システムAの負荷Lの関数として図6に示されるマップの形であらかじめROM62内に記憶されている。図6の例では、負荷Lが高くなるにつれて、上限値PFGPU及び下限値PFGPLはそれぞれ大きくなる。   The fuel gas pressure PFG or the pressure peak value PFGP varies according to the amount of fuel gas sent to the fuel cell stack 10, and the amount of fuel gas sent to the fuel cell stack 10 depends on the load of the fuel cell system A or the required power generation amount. Fluctuate. Therefore, in the fuel cell system A shown in FIG. 1, the upper limit value PFGPU and the lower limit value PFGPL described above are set according to the load of the fuel cell system A. That is, the upper limit value PFGPU and the lower limit value PFGPL are stored in advance in the ROM 62 as a function of the load L of the fuel cell system A in the form of a map shown in FIG. In the example of FIG. 6, as the load L increases, the upper limit value PFGPU and the lower limit value PFGPL each increase.

図7は上述した水分排出弁37vの開閉制御を実行するルーチンを示している。このルーチンはあらかじめ定められた設定時間ごとの割り込みによって実行される。
図7を参照すると、ステップ100では圧力ピーク値PFGPが読み込まれる。続くステップ101では、現在、水分排出弁37vが開弁しているか否かが判別される。水分排出弁37vが閉弁しているときには次いでステップ102に進み、図6のマップを用いて上限値PFGPUが算出される。続くステップ103では、圧力ピーク値PFGPが上限値PFGPUよりも大きいか否かが判別される。PFGP≦PFGPUのときには処理サイクルを終了する。PFGP>PFGPUのときにはステップ103からステップ104に進み、水分排出弁37vが開弁される。
FIG. 7 shows a routine for executing the above-described opening / closing control of the moisture discharge valve 37v. This routine is executed by interruption every predetermined time.
Referring to FIG. 7, in step 100, the pressure peak value PFGP is read. In the subsequent step 101, it is determined whether or not the moisture discharge valve 37v is currently open. When the moisture discharge valve 37v is closed, the routine proceeds to step 102 where the upper limit value PFGPU is calculated using the map of FIG. In the following step 103, it is determined whether or not the pressure peak value PFGP is larger than the upper limit value PFGPU. When PFGP ≦ PFGPU, the processing cycle ends. When PFGP> PFGPU, the routine proceeds from step 103 to step 104, where the moisture discharge valve 37v is opened.

水分排出弁37vが開弁されているときにはステップ101からステップ105に進み、図6のマップを用いて下限値PFGPLが算出される。続くステップ106では、圧力ピーク値PFGPが下限値PFGPLよりも小さいか否かが判別される。PFGP≧PFGPLのときには処理サイクルを終了する。PFGP<PFGPLのときにはステップ106からステップ107に進み、水分排出弁37vが閉弁される。   When the moisture discharge valve 37v is open, the routine proceeds from step 101 to step 105, where the lower limit value PFGPL is calculated using the map of FIG. In the following step 106, it is determined whether or not the pressure peak value PFGP is smaller than the lower limit value PFGPL. When PFGP ≧ PFGPL, the processing cycle is terminated. When PFGP <PFGPL, the routine proceeds from step 106 to step 107, where the water discharge valve 37v is closed.

これまで述べてきた本発明による実施例では、燃料ガス戻し通路36が燃料ガスインジェクタ35上流の燃料ガス供給路31に連結され、燃料ガス戻しポンプ38を用いて燃料ガスが燃料ガス供給路31に戻される。別の実施例では、燃料ガスインジェクタ35が、燃料ガスを噴射することにより負圧室内に負圧を発生するインジェクタから構成され、燃料ガス戻し通路36がこの負圧室内に連結される。その結果、燃料ガスインジェクタ35から燃料ガスが噴射されると、燃料ガス戻し通路36を介して燃料ガスが吸引され、燃料ガス供給路31に戻される。この場合、燃料ガス戻しポンプを必要としない。   In the embodiments according to the present invention described so far, the fuel gas return passage 36 is connected to the fuel gas supply passage 31 upstream of the fuel gas injector 35, and the fuel gas is supplied to the fuel gas supply passage 31 using the fuel gas return pump 38. Returned. In another embodiment, the fuel gas injector 35 is an injector that generates a negative pressure in the negative pressure chamber by injecting fuel gas, and the fuel gas return passage 36 is connected to the negative pressure chamber. As a result, when fuel gas is injected from the fuel gas injector 35, the fuel gas is sucked through the fuel gas return passage 36 and returned to the fuel gas supply path 31. In this case, a fuel gas return pump is not required.

A 燃料電池システム
10 燃料電池スタック
30 燃料ガス通路
31 燃料ガス供給路
35 燃料ガスインジェクタ
36 燃料ガス戻し通路
37 気液分離器
37p 水分排出路
37v 水分排出弁
39 圧力センサ
A fuel cell system 10 fuel cell stack 30 fuel gas passage 31 fuel gas supply passage 35 fuel gas injector 36 fuel gas return passage 37 gas-liquid separator 37p moisture discharge passage 37v moisture discharge valve 39 pressure sensor

Claims (2)

燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応により電力を発生する燃料電池スタックと、
燃料電池スタック内に形成された燃料ガス通路の入口に連結された燃料ガス供給路と、
燃料ガス供給路内に配置され、燃料ガスを燃料電池スタックに供給する燃料ガス供給器と、
燃料電池スタックから流出した燃料ガスを燃料ガス供給路に戻すために燃料ガス通路の出口と燃料ガス供給路を互いに連結する燃料ガス戻し通路と、
燃料ガス戻し通路内に配置され、燃料ガスから水分を分離して貯蔵する気液分離器と、
気液分離器内に貯蔵されている水分を気液分離器から排出するための水分排出路と、
水分排出路内に配置された水分排出弁と、
を備え、水分排出弁を一時的に開弁して気液分離器から水分を排出させるようにした、燃料電池システムの制御装置であって、
燃料ガス供給器が燃料ガスを間欠的に供給することにより、燃料ガス供給器から燃料電池スタックを経て気液分離器に到る燃料ガス流路内に圧力脈動が生じており、
燃料ガス流路内の圧力ピーク値を検出する圧力センサを更に備え、
圧力ピーク値があらかじめ定められた上限値よりも大きくなったときに水分排出弁を開弁し、
水分排出弁の開弁時に圧力ピーク値があらかじめ定められた下限値よりも小さくなったときに水分排出弁を閉弁する、
燃料電池システムの制御装置。
A fuel cell stack that generates electric power by an electrochemical reaction between a fuel gas and an oxidant gas;
A fuel gas supply path connected to an inlet of a fuel gas path formed in the fuel cell stack;
A fuel gas supplier that is disposed in the fuel gas supply path and supplies the fuel gas to the fuel cell stack;
A fuel gas return passage connecting the outlet of the fuel gas passage and the fuel gas supply passage to each other to return the fuel gas flowing out of the fuel cell stack to the fuel gas supply passage;
A gas-liquid separator disposed in the fuel gas return passage to separate and store moisture from the fuel gas;
A water discharge passage for discharging water stored in the gas-liquid separator from the gas-liquid separator;
A water discharge valve disposed in the water discharge path;
A control device for a fuel cell system, wherein the water discharge valve is temporarily opened to discharge water from the gas-liquid separator,
When the fuel gas supply device intermittently supplies the fuel gas, pressure pulsation occurs in the fuel gas flow path from the fuel gas supply device to the gas-liquid separator through the fuel cell stack,
A pressure sensor for detecting a pressure peak value in the fuel gas flow path;
When the pressure peak value becomes larger than the predetermined upper limit value, the moisture discharge valve is opened,
Closes the water discharge valve when the pressure peak value becomes smaller than a predetermined lower limit value when the water discharge valve opens.
Control device for fuel cell system.
燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応により電力を発生する燃料電池スタックと、
燃料電池スタック内に形成された燃料ガス通路の入口に連結された燃料ガス供給路と、
燃料ガス供給路内に配置され、燃料ガスを燃料電池スタックに供給する燃料ガス供給器と、
燃料電池スタックから流出した燃料ガスを燃料ガス供給路に戻すために燃料ガス通路の出口と燃料ガス供給路を互いに連結する燃料ガス戻し通路と、
燃料ガス戻し通路内に配置され、燃料ガスから水分を分離して貯蔵する気液分離器と、
気液分離器内に貯蔵されている水分を気液分離器から排出するための水分排出路と、
水分排出路内に配置された水分排出弁と、
を備え、水分排出弁を一時的に開弁して気液分離器から水分を排出させるようにした、燃料電池システムの制御方法であって、
燃料ガス供給器が燃料ガスを間欠的に供給することにより、燃料ガス供給器から燃料電池スタックを経て気液分離器に到る燃料ガス流路内に圧力脈動が生じており、
圧力センサにより検出された燃料ガス流路内の圧力ピーク値があらかじめ定められた上限値よりも大きくなったときに水分排出弁を開弁し、
その後、圧力ピーク値があらかじめ定められた下限値よりも小さくなったときに水分排出弁を閉弁する、
燃料電池システムの制御方法。
A fuel cell stack that generates electric power by an electrochemical reaction between a fuel gas and an oxidant gas;
A fuel gas supply path connected to an inlet of a fuel gas path formed in the fuel cell stack;
A fuel gas supplier that is disposed in the fuel gas supply path and supplies the fuel gas to the fuel cell stack;
A fuel gas return passage connecting the outlet of the fuel gas passage and the fuel gas supply passage to each other to return the fuel gas flowing out of the fuel cell stack to the fuel gas supply passage;
A gas-liquid separator disposed in the fuel gas return passage to separate and store moisture from the fuel gas;
A water discharge passage for discharging water stored in the gas-liquid separator from the gas-liquid separator;
A water discharge valve disposed in the water discharge path;
A method for controlling the fuel cell system, wherein the water discharge valve is temporarily opened to discharge water from the gas-liquid separator,
When the fuel gas supply device intermittently supplies the fuel gas, pressure pulsation occurs in the fuel gas flow path from the fuel gas supply device to the gas-liquid separator through the fuel cell stack,
When the pressure peak value in the fuel gas flow path detected by the pressure sensor becomes larger than a predetermined upper limit value, the moisture discharge valve is opened,
After that, when the pressure peak value becomes smaller than a predetermined lower limit value, the moisture discharge valve is closed.
Control method of fuel cell system.
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