JP4788097B2 - 燃料電池システム - Google Patents
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Description
また、本発明の課題を解決する手段は、酸化ガスと燃料ガスの供給を受けて電力を発生させる燃料電池と、該燃料電池を冷却する冷却水を冷却する手段と、前記冷却水冷却手段バイパス流路と、前記冷却水を冷却水冷却手段とバイパス流路に分流させる調整弁と、燃料電池に冷却水を導入、流出させる冷却水流路と、該冷却水流路に燃料電池入口冷却水温度センサと燃料電池出口冷却水温度センサと、を備えた燃料電池システムであって、 前記燃料電池の発電量又は燃料電池出口冷却水温度に基づいて燃料電池に導入する冷却水流量を設定する冷却水流量設定手段と、前記センサで検出される入口温度と出口温度との温度差を算出する前記燃料電池温度分布検出手段と、前記温度差に基づく予め作成された冷却水流量の補正値を算出する第1冷却水流量補正値算出手段と、前記冷却水流量と第1冷却水流量補正値を加算して第1補正冷却水流量を算出する第1補正冷却水流量算出手段と、前記燃料電池出口冷却水温度に基づいて調整弁開度を算出する冷却水温度制御量算出手段と、前記調整弁開度と、前記調整弁の開度に基づいて前記第1補正冷却水流量の補正値である第2冷却水流量補正値を算出する際の判定値となる第1の調整弁開度所定値および前記第1の調整弁開度所定値よりも小さい値の第2の調整弁開度所定値との大小関係を比較し、前記調整弁開度が前記第1の調整弁開度所定値以上となった場合、もしくは前記調整弁開度が第1の調整弁開度所定値未満かつ前記第2の調整弁開度所定値以上となった場合は、冷却水入口目標温度をtTinとし、冷却水入口温度をTinとし、比例ゲインをKpとし、積分ゲインをKiとすると、下記式(1)に基づいて前記第2冷却水流量補正値(Qadj)を算出する第2補正値算出手段と、前記第1補正冷却水流量と第2冷却水流量補正値を加算して第2補正冷却水流量を算出する第2補正冷却水流量算出手段、を備え、該第2補正冷却水流量に基づいて冷却水を燃料電池に供給することを特徴とする燃料電池システム。
(数1)Qadj=Kp×(tTin−Tin)+Ki∫(tTin−Tin)dt(1)
Qadj =Kp×(tTin−Tin)+Ki ∫(tTin−Tin)dt
ここで、Qadj は#2補正値、Kp は比例ゲイン、Ki は積分ゲイン、tTinは冷却水入口目標温度、Tinは冷却水入口温度である。
2…冷却水ポンプ
3…燃料電池入口冷却水温度センサ
4…燃料電池出口冷却水温度センサ
5…調整弁
6…ラジエータ
7…ラジエータバイパス流路
8,9…コントローラ
80…冷却水流量設定手段
81…温度分布検出手段
82…#1補正値算出手段
83…冷却水温度制御量算出手段
84…#1補正冷却水流量算出手段
85,90…#2補正値算出手段
86,91…#2補正冷却水流量算出手段
Claims (2)
- 酸化ガスと燃料ガスの供給を受けて電力を発生させる燃料電池と、
該燃料電池を冷却する冷却水を冷却する手段と、
前記冷却水冷却手段バイパス流路と、
前記冷却水を冷却水冷却手段とバイパス流路に分流させる調整弁と、
燃料電池に冷却水を導入、流出させる冷却水流路と、
該冷却水流路に燃料電池入口冷却水温度センサと燃料電池出口冷却水温度センサと、を備えた燃料電池システムであって、
前記燃料電池の発電量又は燃料電池出口冷却水温度に基づいて燃料電池に導入する冷却水流量を設定する冷却水流量設定手段と、
前記センサで検出される入口温度と出口温度との温度差を算出する前記燃料電池温度分布検出手段と、
前記温度差に基づく予め作成された冷却水流量の補正値を算出する第1冷却水流量補正値算出手段と、
前記冷却水流量と第1冷却水流量補正値を加算して第1補正冷却水流量を算出する第1補正冷却水流量算出手段と、
前記燃料電池出口冷却水温度に基づいて調整弁開度を算出する冷却水温度制御量算出手段と、
前記調整弁開度と、前記調整弁の開度に基づいて前記第1補正冷却水流量の補正値である第2冷却水流量補正値を増量する際の判定値となる第1の調整弁開度所定値および前記調整弁の開度に基づいて前記第2冷却水流量補正値を減量する際の判定値となり前記第1の調整弁開度所定値よりも小さい値の第2の調整弁開度所定値との大小関係を比較し、前記調整弁開度が前記第1の調整弁開度所定値以上となった場合は、前回得られた第2冷却水流量補正値に所定値を増量し、前記調整弁開度が前記第2の調整弁開度所定値未満となった場合は、前回得られた第2冷却水流量補正値から所定値を減量し、前記第2冷却水流量補正値を算出する第2補正値算出手段と、
前記第1補正冷却水流量と第2冷却水流量補正値を加算して第2冷却水流量を算出する第2補正冷却水流量算出手段、を備え、該第2補正冷却水流量に基づいて冷却水を燃料電池に供給することを特徴とする燃料電池システム。 - 酸化ガスと燃料ガスの供給を受けて電力を発生させる燃料電池と、
該燃料電池を冷却する冷却水を冷却する手段と、
前記冷却水冷却手段バイパス流路と、
前記冷却水を冷却水冷却手段とバイパス流路に分流させる調整弁と、
燃料電池に冷却水を導入、流出させる冷却水流路と、
該冷却水流路に燃料電池入口冷却水温度センサと燃料電池出口冷却水温度センサと、を備えた燃料電池システムであって、
前記燃料電池の発電量又は燃料電池出口冷却水温度に基づいて燃料電池に導入する冷却水流量を設定する冷却水流量設定手段と、
前記センサで検出される入口温度と出口温度との温度差を算出する前記燃料電池温度分布検出手段と、
前記温度差に基づく予め作成された冷却水流量の補正値を算出する第1冷却水流量補正値算出手段と、
前記冷却水流量と第1冷却水流量補正値を加算して第1補正冷却水流量を算出する第1補正冷却水流量算出手段と、
前記燃料電池出口冷却水温度に基づいて調整弁開度を算出する冷却水温度制御量算出手段と、
前記調整弁開度と、前記調整弁の開度に基づいて前記第1補正冷却水流量の補正値である第2冷却水流量補正値を算出する際の判定値となる第1の調整弁開度所定値および前記第1の調整弁開度所定値よりも小さい値の第2の調整弁開度所定値との大小関係を比較し、前記調整弁開度が前記第1の調整弁開度所定値以上となった場合、もしくは前記調整弁開度が第1の調整弁開度所定値未満かつ前記第2の調整弁開度所定値以上となった場合は、冷却水入口目標温度をtTinとし、冷却水入口温度をTinとし、比例ゲインをKpとし、積分ゲインをKiとすると、下記式(1)に基づいて前記第2冷却水流量補正値(Qadj)を算出する第2補正値算出手段と、
前記第1補正冷却水流量と第2冷却水流量補正値を加算して第2補正冷却水流量を算出する第2補正冷却水流量算出手段、を備え、該第2補正冷却水流量に基づいて冷却水を燃料電池に供給することを特徴とする燃料電池システム。
(数1)Qadj=Kp×(tTin−Tin)+Ki∫(tTin−Tin)dt(1)
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