JP4682572B2 - 燃料電池の発電量制御装置 - Google Patents
燃料電池の発電量制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4682572B2 JP4682572B2 JP2004277926A JP2004277926A JP4682572B2 JP 4682572 B2 JP4682572 B2 JP 4682572B2 JP 2004277926 A JP2004277926 A JP 2004277926A JP 2004277926 A JP2004277926 A JP 2004277926A JP 4682572 B2 JP4682572 B2 JP 4682572B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- fuel cell
- gas
- delay
- power generation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Description
図1、2は、本発明に係る燃料電池の発電量制御装置の基本構成を示すブロック図である。
アノード(水素極):H2 → 2H+ + 2e- …(1)
カソード(酸素極):2H+ + 2e- +(1/2)O2 → H2O …(2)
燃料電池全体 :H2 +(1/2)O2 → H2O …(3)
(a)水素循環機能を確保するために、水素系内に蓄積した窒素を排出する。
(b)セル電圧を回復させるために、ガス流路に詰まった水詰まりを吹き飛ばす。
(c)起動時に水素系を水素で充填するために水素系内のガス(空気)を排出する。
Pv=dly(Ps,Tp) …(4)
ここでdly(x,y)は所定の遅れ補正演算を行う演算子であり、xをyだけ遅らせることを意味する。ここでの遅れ補正値yによる補正とは、時定数による1次遅れ演算でもよいし、図13に示すような、立ち上がり時間を変更する演算でもよい。また、ここでのTpは、アクセル操作量に対して実際の車両出力をどれだけ遅らせる味付けをするかを示す「遅れパラメータ」であり、車両の使用環境や車両に付与する性格等により、適宜決められるものである。
Pg=dly(Ps,Tp−Tg) …(5)
ここで、検出した各燃料電池運転状態パラメータとガス系の応答遅れの関係は、図15乃至図18に示すような傾向の関係がある。
Pg=fwd(Pv,Tg) …(6)
ここでfwd(a,b)は所定の進み補正を行う演算子であり、aをbだけ進めることを意味する。ここでの進み補正値bによる補正とは、時定数による1次の進み演算でもよいし、図14に示すような、立ち上がり時間を変更する演算でもよい。
Pv_net=dly(Ps_net,Tp) …(7)
ステップ1104ではその時の出力を実現するために定常的に必要な補機消費電力Pa_sを演算し、ステップ1105では、動的な補機消費電力Pa_dを演算する。
Pv=Pv_net+Ps_d …(8)
図12には、図6のステップ602におけるガス制御用出力パラメータ演算での手続きの内容を示す。図12のステップ1201では、ガス圧力、ガス温度、大気圧、スタック冷却水温度の少なくとも1つの燃料電池運転状態パラメータを検出する。ステップ1202では、ステップ1201での検出値に基づいてガス系の応答遅れのパラメータTgを推定する。ステップ1203では、遅れ演算子dly(x,y)を用いてガス制御用の出力パラメータPgを式(9)により演算し、終了する。ここで、Thは補機負荷消費電力の応答遅れ時間を表すパラメータであり、あらかじめ実験等により確認しておくものである。
Pg=dly(Ps_net,Tp−Tg)+dly(Pa_s,Th−Tg)
…(9)
本実施例では、ガス系の遅れは、ガス圧力、ガス温度、大気圧、スタック冷却水温度の少なくとも1つのパラメータを検出して、時々刻々と推定するものとしたが、これは、すべての運転条件を込みで最大の遅れ時間をあらかじめ実験等により調べておき、その遅れに基づいて常時制御を行う構成としてもよい。
102…目標出力演算手段
103…ガス制御手段
104…出力制御手段
105…運転状態検出手段
106…ガス系遅れ推定手段
Claims (4)
- 燃料電池の目標出力を演算する目標出力演算手段と、
該目標出力演算手段が演算した目標出力に基づいて前記燃料電池から出力取出しを行う出力制御手段と、
前記燃料電池へ供給する反応ガス制御を行うための出力パラメータを演算するガス制御用出力パラメータ演算手段と、
該ガス制御用出力パラメータ演算手段が演算した前記出力パラメータに基づいて反応ガスの動作点を制御するガス制御手段と、
を備えた燃料電池の発電量制御装置であって、
前記ガス制御用出力パラメータ演算手段は、ドライバのアクセル操作量の増加時に、アクセル操作量と時間的に同期した前記出力パラメータを演算し、
前記目標出力演算手段は、前記アクセル操作量に対して所望の遅延特性を有する前記目標出力を演算することを特徴とする燃料電池の発電量制御装置。 - 前記ガス制御用出力パラメータ演算手段は、前記アクセル操作量に対する反応ガス供給の応答遅れの全運転条件での最大値分だけ、前記目標出力演算手段での演算結果よりも進んだ信号を演算することを特徴とする請求項1に記載の燃料電池の発電量制御装置。
- 燃料電池へ供給する反応ガスの圧力、同反応ガスの温度、大気圧、燃料電池冷却水温度の少なくとも1つを検出する運転状態検出手段と、
前記運転状態検出手段の出力に基づいてガス系の遅れを推定するガス系遅れ推定手段と、を備え、
前記ガス制御用出力パラメータ演算手段は、前記所望の遅延特性を示す遅れパラメータと、前記ガス系遅れ推定手段の出力とに基づいて、前記出力パラメータを演算することを特徴とする請求項2に記載の燃料電池の発電量制御装置。 - 前記ガス制御用出力パラメータ演算手段は、前記目標出力演算手段の演算値を前記ガス系遅れ推定手段で演算した遅れ分だけ、時間的に進めた信号を演算することを特徴とする請求項3に記載の燃料電池の発電量制御装置。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004277926A JP4682572B2 (ja) | 2004-09-24 | 2004-09-24 | 燃料電池の発電量制御装置 |
CA2580424A CA2580424C (en) | 2004-09-24 | 2005-09-16 | Power generation control system for fuel cell |
DE602005027208T DE602005027208D1 (de) | 2004-09-24 | 2005-09-16 | Energieerzeugungssteuerungssystem für brennstoffzellen |
EP05785780A EP1769555B1 (en) | 2004-09-24 | 2005-09-16 | Power generation control system for fuel cell |
US11/576,009 US7824814B2 (en) | 2004-09-24 | 2005-09-16 | Power generation control system for fuel cell |
PCT/JP2005/017552 WO2006033420A2 (en) | 2004-09-24 | 2005-09-16 | Power generation control system for fuel cell |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004277926A JP4682572B2 (ja) | 2004-09-24 | 2004-09-24 | 燃料電池の発電量制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006092948A JP2006092948A (ja) | 2006-04-06 |
JP4682572B2 true JP4682572B2 (ja) | 2011-05-11 |
Family
ID=36233731
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004277926A Active JP4682572B2 (ja) | 2004-09-24 | 2004-09-24 | 燃料電池の発電量制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4682572B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006020392A1 (de) * | 2006-04-28 | 2007-10-31 | Daimlerchrysler Ag | Verfahren zum Betreiben eines Systems mit einer Wasserstoff konsumierenden Einheit und einem Wasserstoffspeichersystem |
US7914935B2 (en) | 2006-09-29 | 2011-03-29 | GM Global Technology Operations LLC | Method for managing fuel cell power increases using air flow feedback delay |
JP5358947B2 (ja) * | 2007-12-28 | 2013-12-04 | 日産自動車株式会社 | 燃料電池システムおよび燃料電池システムの制御方法 |
JP4831437B2 (ja) | 2008-01-30 | 2011-12-07 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システム及びその制御方法 |
JP5196246B2 (ja) * | 2008-03-25 | 2013-05-15 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システム |
JP4956481B2 (ja) * | 2008-05-14 | 2012-06-20 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池システム及び燃料電池システムの制御方法 |
JP2010057284A (ja) * | 2008-08-28 | 2010-03-11 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用電源装置 |
JP5650919B2 (ja) * | 2010-03-31 | 2015-01-07 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池システム |
JP5949946B2 (ja) * | 2012-12-28 | 2016-07-13 | 日産自動車株式会社 | 燃料電池システム |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000033585A (ja) * | 1998-05-11 | 2000-02-02 | Honda Motor Co Ltd | 脚式移動ロボット |
JP2001025105A (ja) * | 1999-07-09 | 2001-01-26 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池車の電力制御装置 |
JP2002271909A (ja) * | 2001-03-06 | 2002-09-20 | Nissan Motor Co Ltd | 車両の制御装置 |
JP2003249234A (ja) * | 2002-02-22 | 2003-09-05 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
JP2004096835A (ja) * | 2002-08-29 | 2004-03-25 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池車両の制御装置 |
-
2004
- 2004-09-24 JP JP2004277926A patent/JP4682572B2/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000033585A (ja) * | 1998-05-11 | 2000-02-02 | Honda Motor Co Ltd | 脚式移動ロボット |
JP2001025105A (ja) * | 1999-07-09 | 2001-01-26 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池車の電力制御装置 |
JP2002271909A (ja) * | 2001-03-06 | 2002-09-20 | Nissan Motor Co Ltd | 車両の制御装置 |
JP2003249234A (ja) * | 2002-02-22 | 2003-09-05 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
JP2004096835A (ja) * | 2002-08-29 | 2004-03-25 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池車両の制御装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006092948A (ja) | 2006-04-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7824814B2 (en) | Power generation control system for fuel cell | |
JP5120594B2 (ja) | 燃料電池システム及びその運転方法 | |
JP4923551B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP4940569B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP4993293B2 (ja) | 燃料電池システム及び移動体 | |
CA2695609C (en) | Fuel cell with timed impurity discharge | |
JP2007141732A (ja) | 燃料電池システム及びその温度調整方法 | |
JP4525112B2 (ja) | 燃料電池車両の制御装置 | |
JP4682572B2 (ja) | 燃料電池の発電量制御装置 | |
JP4857564B2 (ja) | 燃料電池システム制御装置及び燃料電池システム制御方法 | |
JP4308479B2 (ja) | 燃料電池電源装置 | |
JP5070794B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP2005158553A (ja) | 燃料電池システム | |
JP5164014B2 (ja) | 燃料電池システムおよびその制御方法 | |
JP2006302836A (ja) | 燃料電池システム | |
JP2007042566A (ja) | 燃料電池システムとその起動方法 | |
JP4372523B2 (ja) | 燃料電池の制御装置 | |
JP2006244821A (ja) | 燃料電池システム及び燃料電池システムの制御方法 | |
JP3698101B2 (ja) | 燃料改質型燃料電池システムの制御装置 | |
JP2007250272A (ja) | 流体制御システム | |
JP4984484B2 (ja) | 燃料電池システムの制御装置 | |
JP2008059933A (ja) | 燃料電池システム及び水量推定方法 | |
JP4701664B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP2007234311A (ja) | 燃料電池システム | |
JP5130622B2 (ja) | 燃料電池システム及び移動体 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070829 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100608 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100806 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110111 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110124 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140218 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4682572 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |