JP2016517159A - 燃料電池システム - Google Patents
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Abstract
Description
第1の燃料電池スタックと、
第1の燃料電池スタックと直列の、第2の燃料電池スタックと、
第1の燃料電池スタックと並列の、第1の整流器と、
第1の燃料電池スタックの水和レベルを増加させる再水和間隔を提供するために、燃料電池システム上の電流需要とは独立して、第1の燃料電池スタックを通る空気流動を調節するように構成される、制御装置と、
を備える、燃料電池システムが提供される。
第1の燃料電池スタックと、
第1の燃料電池スタックと直列の、第2の燃料電池スタックと、
第1の燃料電池スタックと並列の、第1の整流器と、
を備え、方法は、
第1の燃料電池スタックの水和レベルを増加させる再水和間隔を提供するために、燃料電池システム上の電流需要とは独立して、第1の燃料電池スタックを通る空気流動を調節することを含む。
第1の燃料電池スタックと、
第1の燃料電池スタックと直列の、第2の燃料電池スタックと、
第1の燃料電池スタックと並列の、第1の整流器と、
を備え、コンピュータプログラムコードは、
第1の燃料電池スタックの水和レベルを増加させる再水和間隔を提供するために、燃料電池システム上の電流需要とは独立して、第1の燃料電池スタックを通る空気流動を調節するように構成される。
以下の基準:
a)燃料電池スタックコア温度が、最小コア温度閾値よりも大きいこと、
b)燃料電池スタックコア温度が、最大コア温度閾値未満であること、
c)周囲大気温度が、最大周囲大気温度閾値未満であること、
d)燃料電池システムから引き出される電流が、最小電流閾値よりも大きいこと、
e)燃料電池システムから引き出される電流が、最大電流閾値未満であること、及び
f)ファンパルシングが禁止されているということを指示する、負荷デバイスまたは負荷デバイスと関連したアプリケーションからの信号が、受信されていないこと、
のうちの1つ以上が満たされたとき、燃料電池システム中の燃料電池スタックの再水和動作を開始させる、コンピュータプログラムが提供されてもよい。
基準a)〜f)のうちの1つ以上が満たされているかどうかを定期的にチェックさせ、基準a)〜f)のうちの1つ以上が満たされている場合のみ、再水和動作を開始させてもよい。
以下の基準:
i.スタック電圧が、再水和動作中の第1の閾値期間内に、電圧降下閾値量降下していないこと、
ii.コア温度が、再水和動作中に最大コア温度閾値よりも大きいこと、
iii.燃料電池スタックから外部負荷へ引き出される電流が、再水和動作中に最小電流閾値を下回ること、
iv.燃料電池スタックから外部負荷へ引き出される電流が、再水和動作中に最大電流閾値よりも大きいこと、
v.即時の電力供給が必要であるということを指示する、負荷デバイスまたは負荷デバイスと関連したアプリケーションからの信号が、受信されていること、
のうちの1つ以上が満たされたとき、燃料電池システム中の燃料電池スタックの再水和動作を停止させる、コンピュータプログラムが提供されてもよい。
基準i)〜v)のうちの1つ以上が満たされているかどうかを定期的にチェックさせ、基準i)〜v)のうちの1つ以上が満たされている場合のみ、再水和動作を停止させてもよい。
・第2の整流器408を通る迂回電流を測定するための、第1の電流計420、
・第2の電圧源/燃料電池スタック404を通る迂回電流を測定するための、第2の電流計422、及び
・第2の電圧源/燃料電池スタック404にわたる電圧を測定するための、電圧計424。
Claims (26)
- 燃料電池システムであって、
第1の燃料電池スタックと、
前記第1の燃料電池スタックと直列の、第2の燃料電池スタックと、
前記第1の燃料電池スタックと並列の、第1の整流器と、
前記第1の燃料電池スタックの水和レベルを増加させる再水和間隔を提供するために、前記燃料電池システム上の電流需要とは独立して、前記第1の燃料電池スタックを通る空気流動を調節するように構成される、制御装置と、
を備える、前記燃料電池システム。 - 前記制御装置は、定期的に前記第1の燃料電池スタックを通る空気流動を調節するように構成される、請求項1に記載の前記燃料電池システム。
- 前記制御装置は、アクティブ値から、前記第1の燃料電池スタックを通る前記空気流動の量を定期的に減少させ、次いで、所定の期間後、前記第1の燃料電池スタックを通る前記空気流動の量を増加させ、前記アクティブ値に戻すように構成される、請求項2に記載の前記燃料電池システム。
- 前記制御装置は、定期的に前記第1の燃料電池スタックを通る前記空気流動の量をゼロまで減少させ、次いで、前記所定の期間後、ゼロから、前記第1の燃料電池スタックを通る前記空気流動の量を増加させるように構成される、請求項2に記載の前記燃料電池システム。
- 前記制御装置は、前記燃料電池システムの測定されたパラメータに応答して、前記第1の燃料電池スタックを通る前記空気流動を調節するように構成される、請求項1に記載の前記燃料電池システム。
- 前記第1の整流器は、アクティブダイオードである、請求項1〜5のいずれかに記載の前記燃料電池システム。
- 前記第1の整流器の第1の端子は、前記第1の燃料電池スタックの第1の端子に接続され、前記第1の整流器の第2の端子は、前記第1の燃料電池スタックの第2の端子に接続される、請求項1〜6のいずれかに記載の前記燃料電池システム。
- 前記燃料電池システムは、前記第2の燃料電池スタックと並列の第2の整流器をさらに備え、前記制御装置は、前記第2の燃料電池スタックの前記水和レベルを増加させる再水和間隔を提供するために、前記燃料電池システム上の電流需要とは独立して、前記第2の燃料電池スタックを通る空気流動を調節するように構成される、請求項1〜7のいずれかに記載の前記燃料電池システム。
- 前記制御装置は、前記第1及び第2の燃料電池スタックの前記再水和間隔が重複しないように、前記第1及び第2の燃料電池スタックを通る空気流動を調節するように構成される、請求項8に記載の前記燃料電池システム。
- 前記制御装置は、前記第1及び第2の燃料電池スタックを通る前記空気流動を交互に調節するように構成される、請求項9に記載の前記燃料電池システム。
- 前記第2の整流器の第1の端子は、前記第2の燃料電池スタックの第1の端子に接続され、前記第2の整流器の第2の端子は、前記第2の燃料電池スタックの第2の端子に接続される、請求項8〜10のいずれかに記載の前記燃料電池システム。
- 前記制御装置は、前記第1及び/または第2の燃料電池スタックを通る前記空気流動を調節するために、ファンによって生成される前記空気流動の量を調節するように構成される、請求項1〜11のいずれかに記載の前記燃料電池アセンブリ。
- 前記制御装置は、前記第1及び/または第2の燃料電池スタックを通る前記空気流動を調節するために、1つ以上の可変遮蔽部材の位置を調節するように構成される、請求項1〜12のいずれかに記載の前記燃料電池アセンブリ。
- 前記第1の燃料電池スタックと直列の遮断整流器をさらに備える、請求項1〜13のいずれかに記載の前記燃料電池アセンブリ。
- 燃料電池システムを動作させる方法であって、前記燃料電池システムは、
第1の燃料電池スタックと、
前記第1の燃料電池スタックと直列の、第2の燃料電池スタックと、
前記第1の燃料電池スタックと並列の、第1の整流器と、
を備え、前記方法は、前記第1の燃料電池スタックの水和レベルを増加させる再水和間隔を提供するために、前記燃料電池システム上の電流需要とは独立して、前記第1の燃料電池スタックを通る空気流動を調節すること
を含む、前記方法。 - 前記第1の整流器は、アクティブダイオードであり、前記方法はさらに、
前記アクティブダイオードが、それが順方向バイアスされたときに低い抵抗を提供し、逆方向バイアスされたときに高い抵抗を提供するように、それを動作させること
を含む、請求項15に記載の前記方法。 - 燃料電池システムと関連した制御装置にロードされるように構成される、コンピュータプログラムコードを備える、コンピュータプログラムであって、前記燃料電池システムは、
第1の燃料電池スタックと、
前記第1の燃料電池スタックと直列の、第2の燃料電池スタックと、
前記第1の燃料電池スタックと並列の、第1の整流器と、
を備え、前記コンピュータプログラムコードは、
前記第1の燃料電池スタックの水和レベルを増加させる再水和間隔を提供するために、前記燃料電池システム上の電流需要とは独立して、前記第1の燃料電池スタックを通る空気流動を調節するように構成される、
前記コンピュータプログラム。 - 請求項15または16に記載の前記方法を実施するように構成される、コンピュータプログラムコードを備える、コンピュータプログラム。
- 前記第1の燃料電池スタックの水和レベルを増加させる再水和間隔を提供するために、関連した燃料電池システム上の電流需要とは独立して、第1の燃料電池スタックを通る空気流動を調節するために、制御装置上にロードされるように構成される、コンピュータプログラムコードを備える、コンピュータプログラム。
- 前記第1の燃料電池スタックと並列の、アクティブダイオードが、前記アクティブダイオードが順方向バイアスされたときに低い抵抗を提供し、前記アクティブダイオードが逆方向バイアスされたときに高い抵抗を提供するように、前記アクティブダイオードを動作させるために、制御装置上にロードされるように構成される、コンピュータプログラムコードをさらに備える、請求項19に記載の前記コンピュータプログラム。
- コンピュータプログラムであって、コンピュータ上で実行されるとき、前記コンピュータに、
以下の基準:
g)燃料電池スタックコア温度が、最小コア温度閾値よりも大きいこと、
h)燃料電池スタックコア温度が、最大コア温度閾値未満であること、
i)周囲大気温度が、最大周囲大気温度閾値未満であること、
j)前記燃料電池システムから引き出される電流が、最小電流閾値よりも大きいこと、
k)前記燃料電池システムから引き出される電流が、最大電流閾値未満であること、及び
l)ファンパルシングが禁止されているということを指示する、負荷デバイスまたは前記負荷デバイスと関連したアプリケーションからの信号が、受信されていないこと、
のうちの1つ以上が満たされたとき、燃料電池システム中の燃料電池スタックの再水和動作を開始させる、前記コンピュータプログラム。 - コンピュータ上で実行されるとき、さらに、前記コンピュータに、
基準a)〜f)のうちの1つ以上が満たされているかどうかを定期的にチェックさせ、基準a)〜f)のうちの前記1つ以上が満たされている場合のみ、前記再水和動作を開始させる、請求項21に記載の前記コンピュータプログラム。 - コンピュータ上で実行されるとき、前記コンピュータに、前記燃料電池システム上の電流需要とは独立して、前記燃料電池スタックを通る空気流動を調節することによって、前記燃料電池システム中の前記燃料電池スタックの前記再水和動作を開始させる、請求項21または22に記載の前記コンピュータプログラム。
- コンピュータプログラムであって、コンピュータ上で実行されるとき、前記コンピュータに、
以下の基準:
vi.スタック電圧が、前記再水和動作中の第1の閾値期間内に、電圧降下閾値量降下していないこと、
vii.コア温度が、前記再水和動作中に最大コア温度閾値よりも大きいこと、
viii.前記燃料電池スタックから外部負荷へ引き出される電流が、前記再水和動作中に最小電流閾値を下回ること、
ix.前記燃料電池スタックから外部負荷へ引き出される電流が、前記再水和動作中に最大電流閾値よりも大きいこと、
x.即時の電力供給が必要であるということを指示する、負荷デバイスまたは前記負荷デバイスと関連したアプリケーションからの信号が、受信されていること、
のうちの1つ以上が満たされたとき、燃料電池システム中の燃料電池スタックの再水和動作を停止させる、前記コンピュータプログラム。 - コンピュータ上で実行されるとき、さらに、前記コンピュータに、
基準i)〜v)のうちの1つ以上が満たされているかどうかを定期的にチェックさせ、基準i)〜v)のうちの前記1つ以上が満たされている場合のみ、前記再水和動作を停止させる、請求項24に記載の前記コンピュータプログラム。 - コンピュータ上で実行されるとき、前記コンピュータに、前記燃料電池システム上の電流需要とは独立して、前記燃料電池スタックを通る空気流動を調節することによって、前記燃料電池システム中の前記燃料電池スタックの前記再水和動作を停止させる、請求項24または25に記載の前記コンピュータプログラム。
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