JP4604479B2 - 燃料電池システムにおける電解質膜の劣化判定方法 - Google Patents
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Description
H2 → 2H++2e- ・・・(1)
生成された水素イオンは電解質膜を通ってカソードに供給される。カソードでは、酸素を含む酸化ガスが供給されると、以下の(2)式の化学反応が生じ、アノードで生成された水素イオンと酸素から水が生成される。
(1/2)O2+2H++2e- → H2O ・・・(2)
上記の反応がアノードとカソードの双方で連続して起きることで、アノードとカソードとの間に起電力が発生する。
所定の定常状態から前記燃料電池の負荷、或いは前記各電極におけるガス流量が変化したかどうかを開始条件として判定するステップと、
前記開始条件が満たされた場合、前記他方の電極から排出されるオフガスの排出通路の第1の検出位置において前記オフガスに含まれる前記第1のガス成分の濃度を検出し、その検出濃度が所定濃度になるまでの時間T1を測定するステップと、
前記開始条件が満たされた場合、前記排出通路の前記第1の検出位置とは異なる第2の検出位置において前記オフガスに含まれる前記第1のガス成分の濃度を検出し、その検出濃度が所定濃度になるまでの時間T2を測定するステップと、
前記時間T1と時間T2との時間差ΔTを演算するステップと、
前記時間差ΔTを指標値として前記電解質膜の劣化状況を判定するステップと、
を含むことを特徴としている。
図1は、本発明の実施の形態としての燃料電池システムの概略構成図である。図1に示すように、本燃料電池システムは、水素を含む燃料ガスと酸素を含む酸化ガスの供給を受けて発電する燃料電池10を備えている。
12 アノード
14 カソード
16 電解質膜
20 アノードエアライン
22 アノードオフガスライン
24 カソードエアライン
26 カソードオフガスライン
30,32 酸素センサ
34,36 水素センサ
40 ECU
42 警報装置
Claims (2)
- 一対の電極間に電解質膜を備えた燃料電池を含み、一方の電極には第1のガス成分を含むガスを流通させ、他方の電極には前記第1のガス成分とは異なる第2のガス成分を含むガスを流通させることで発電するように構成された燃料電池システムにおける前記電解質膜の劣化判定方法であって、
所定の定常状態から前記燃料電池の負荷、或いは前記各電極におけるガス流量が変化したかどうかを開始条件として判定するステップと、
前記開始条件が満たされた場合、前記他方の電極から排出されるオフガスの排出通路の第1の検出位置において前記オフガスに含まれる前記第1のガス成分の濃度をガスセンサにより検出し、その検出濃度が所定濃度になるまでの時間T1を測定するステップと、
前記開始条件が満たされた場合、前記排出通路の前記第1の検出位置とは異なる第2の検出位置において前記オフガスに含まれる前記第1のガス成分の濃度をガスセンサにより検出し、その検出濃度が所定濃度になるまでの時間T2を測定するステップと、
前記時間T1と時間T2との時間差ΔTを演算するステップと、
前記時間差ΔTを指標値として前記電解質膜の劣化状況を判定するステップと、
を含むことを特徴とする燃料電池システムにおける電解質膜の劣化判定方法。 - 前記指標値と所定の警告判定値とを比較し、前記指標値が前記警告判定値に達したときには警告信号を出力するステップをさらに含むことを特徴とする請求項1記載の燃料電池システムにおける電解質膜の劣化判定方法。
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