JP4722409B2 - 燃料電池システム - Google Patents
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Description
また、燃料電池の発電を停止したときに一々掃気処理を行うと、燃料電池車両が停止した状態になっても、燃料電池のシステムが掃気処理のために稼働され続けるので、搭乗者に違和感を与える虞があり、商品性の点で問題がある。
また、前記燃料電池の温度が所定温度以下になったときには前記反応ガス流路内に滞留しているガス中の水分が結露して結露水が生成されているので、この状態で掃気処理を行うことにより、掃気処理を行ったガス中に水分が過度に混入することを防止することができ、掃気処理を効率的に行うことができる。
この発明によれば、前記状態検知手段を所定のタイミングで起動することで、前記燃料電池の状態を検知するために必要な消費電力を低減することができ、燃費の向上に寄与することができる。
請求項2に係る発明によれば、必要な消費電力を低減することができ、燃費の向上に寄与することができる。
図1は本発明の実施の形態における燃料電池システムを示すブロック図である。
燃料電池1は、例えば固体ポリマーイオン交換膜等からなる固体高分子電解質膜をアノードとカソードとで両側から挟み込んで形成されたセルを複数積層して構成されたものである。
一方、空気はエアコンプレッサ5によりエア供給流路6に圧送され、燃料電池1のカソードに供給される。
また、水素供給流路3とエア供給流路6とは、合流流路9を介して接続されている。合流流路9には開閉弁10が設けられ、開閉弁10を開閉制御することにより、互いの流路3、6にそれぞれ流通する反応ガス(水素、エア)の合流を許容または防止することができる。
制御部13には、イグニッションスイッチ15やタイマー16が接続され、これらからイグニッションON、OFF(IG−ON、IG−OFF)の信号や計測時刻の信号が入力される。
また、燃料電池1やこれに搭載される補機11(例えば、配管やバルブ)には、それぞれ温度センサ13、14が接続されている。そして、これらの温度センサ13、14で検出された温度Ta、TbがECU12に入力される。
そして、制御部13は、これらの入力された検出値や信号に基づいて、エアコンプレッサ5、遮断弁4、開閉弁10、パージ弁17,18を駆動させる信号を出力する。
図2はタイマー掃気制御処理を示すフローチャートである。図3はイグニッションスイッチ、燃料電池の内部温度、エア流量、ECU起動フラグについての時間変化を示すグラフ図である。
また、掃気処理の判定条件の設定温度を、燃料電池1の温度が反応ガス流路である水素排出流路7やエア排出流路8内に結露水を生成する温度以下に設定すると、燃料電池1の温度が所定温度以下になったときには排出流路7、8内に滞留しているガス中の水分が結露して結露水が生成されている。従って、この状態で掃気処理を行うことにより、掃気処理を行ったガス中に水分が過度に混入することを防止することができ、掃気処理を効率的に行うことができる。
7…水素排出流路(反応ガス流路)
8…エア排出流路(反応ガス流路)
12…ECU(状態検知手段)
13…温度センサ(状態検知手段)
14…温度センサ(状態検知手段)
Claims (6)
- 固体高分子電解質膜を挟んで、供給される2種類の反応ガスを化学反応させて発電を行う燃料電池と、
前記燃料電池の発電停止後に前記燃料電池の状態を検知する状態検知手段と、を備え、
前記燃料電池の発電が停止してから所定時間の経過後であって、なおかつ前記燃料電池が所定の状態になったことを前記状態検知手段により検知したときに、前記燃料電池の前記反応ガス流路を掃気し、
前記所定時間の長さは、前記燃料電池の温度および外気温のうち少なくとも一つに基づいて設定され、
前記所定の状態は、前記燃料電池の温度が前記反応ガス流路内に結露水を生成する所定温度以下になったことであることを特徴とする燃料電池システム。 - 前記状態検知手段は、前記燃料電池の発電停止後に、所定のタイミングで起動されて、前記燃料電池の状態を検知することを特徴とする請求項1に記載の燃料電池システム。
- 前記燃料電池に前記反応ガスとして酸化剤ガスを供給するコンプレッサを備え、
前記掃気は、前記コンプレッサから前記酸化剤ガスを前記反応ガス流路に供給して行うことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の燃料電池システム。 - 前記燃料電池への前記2種類の反応ガスの供給流路は、合流流路を介して接続され、
前記合流流路には開閉弁が設けられ、
前記掃気は、前記開閉弁を開くことにより、前記コンプレッサから前記酸化剤ガスを前記反応ガス流路に供給して行うことを特徴とする請求項3に記載の燃料電池システム。 - 前記所定時間の経過後に、前記燃料電池の発電が再始動されている場合は、前記掃気を行わないことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の燃料電池システム。
- 前記所定時間の経過後に、前記掃気が完了している場合は、前記掃気を行わないことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の燃料電池システム。
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