JP4956489B2 - Fuel cell system and operation method thereof - Google Patents
Fuel cell system and operation method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- JP4956489B2 JP4956489B2 JP2008155643A JP2008155643A JP4956489B2 JP 4956489 B2 JP4956489 B2 JP 4956489B2 JP 2008155643 A JP2008155643 A JP 2008155643A JP 2008155643 A JP2008155643 A JP 2008155643A JP 4956489 B2 JP4956489 B2 JP 4956489B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel gas
- replacement
- fuel
- fuel cell
- gas
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims description 116
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 24
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 claims description 137
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 42
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 37
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 37
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 14
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 9
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 81
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 81
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 71
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 12
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 9
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 8
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 6
- 238000003411 electrode reaction Methods 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 4
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000005518 polymer electrolyte Substances 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- UQSQSQZYBQSBJZ-UHFFFAOYSA-N fluorosulfonic acid Chemical compound OS(F)(=O)=O UQSQSQZYBQSBJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920005597 polymer membrane Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
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
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
Description
本発明は、燃料電池システム及びその運転方法に関する。 The present invention relates to a fuel cell system and an operation method thereof.
近年、水素(燃料ガス、反応ガス)がアノードに、酸素を含む空気(酸化剤ガス、反応ガス)がカソードに、それぞれ供給されることで発電する固体高分子型燃料電池(Polymer Electrolyte Fuel Cell:PEFC)等の燃料電池の開発が盛んである。 In recent years, a polymer electrolyte fuel cell (Polymer Electrolyte Fuel Cell) that generates electricity by supplying hydrogen (fuel gas, reactive gas) to the anode and oxygen-containing air (oxidant gas, reactive gas) to the cathode, respectively. The development of fuel cells such as PEFC is active.
このような燃料電池を備える燃料電池システムでは、システムの起動要求があった場合、燃料電池のアノード流路(燃料ガス流路)を燃料ガスに置換し、置換が完了した後、燃料電池の発電を開始させる技術が提案されている(特許文献1、2参照)。 In a fuel cell system including such a fuel cell, when there is a request for starting the system, the anode flow path (fuel gas flow path) of the fuel cell is replaced with fuel gas, and after the replacement is completed, the power generation of the fuel cell is performed. Has been proposed (see Patent Documents 1 and 2).
ところが、従来の燃料電池システムでは、燃料ガスの置換中に、システムの停止要求があった場合、燃料ガスの置換、つまり、燃料電池への燃料ガスの供給を直ちに停止していた。すなわち、アノード流路が燃料ガスで置換される前に、燃料ガスの供給が停止されていた。このため、短時間(例えば3分〜30分)経過後に、再び起動要求があった場合、アノード流路内の燃料ガスの大部分を排出しつつ、新規な燃料ガスをアノード流路に供給し、燃料ガスに置換しなければならず、燃料ガスが無駄に排出されると共に、置換に時間を要していた。 However, in the conventional fuel cell system, when there is a system stop request during the replacement of the fuel gas, the replacement of the fuel gas, that is, the supply of the fuel gas to the fuel cell is immediately stopped. That is, the supply of the fuel gas was stopped before the anode flow path was replaced with the fuel gas. For this reason, when a start-up request is made again after a short time (for example, 3 to 30 minutes), a new fuel gas is supplied to the anode flow channel while discharging most of the fuel gas in the anode flow channel. The fuel gas must be replaced, and the fuel gas is wasted and time is required for the replacement.
そこで、本発明は、燃料ガスの無駄な排出を防止しつつ、次回起動時における燃料ガスの置換を短縮可能な燃料電池システム及びその運転方法を提供することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a fuel cell system capable of shortening the replacement of the fuel gas at the next startup while preventing wasteful discharge of the fuel gas, and an operation method thereof.
前記課題を解決するための手段として、本発明は、燃料ガス流路及び酸化剤ガス流路を有し、前記燃料ガス流路に燃料ガスが、前記酸化剤ガス流路に酸化剤ガスが、それぞれ供給されることで発電する燃料電池と、システムの起動要求を検知する起動要求検知手段と、前記起動要求検知手段が起動要求を検知した場合、前記燃料ガス流路内を燃料ガスに置換する燃料ガス置換手段と、システムの停止要求を検知する停止要求検知手段と、前記燃料ガス置換手段による置換が完了したか否かを判定する置換完了判定手段と、を備え、前記燃料ガス置換手段による燃料ガスの置換中に、前記停止要求検知手段が停止要求を検知した場合、当該燃料ガス置換手段は、前記置換完了判定手段によって燃料ガスの置換が完了したと判定されるまで、燃料ガスの置換を継続することを特徴とする燃料電池システムである。 As means for solving the above problems, the present invention has a fuel gas flow path and an oxidant gas flow path, the fuel gas in the fuel gas flow path, the oxidant gas in the oxidant gas flow path, A fuel cell that generates electricity by being supplied, a startup request detection unit that detects a startup request of the system, and when the startup request detection unit detects a startup request, the fuel gas flow path is replaced with fuel gas A fuel gas replacement means; a stop request detection means for detecting a system stop request; and a replacement completion determination means for determining whether or not the replacement by the fuel gas replacement means is completed. If the stop request detection unit detects a stop request during the replacement of the fuel gas, the fuel gas replacement unit is in a state where fuel is replaced until the replacement completion determination unit determines that the replacement of the fuel gas is completed. It is a fuel cell system characterized by continuing substitution of the scan.
このような燃料電池システムによれば、燃料ガス置換手段による燃料ガスの置換中に、停止要求検知手段が停止要求を検知した場合、燃料ガス置換手段が、置換完了判定手段によって燃料ガスの置換が完了したと判定されるまで、燃料ガスの置換を継続する。すなわち、燃料ガスの置換中にシステムの停止要求を検知しても、燃料ガスの置換を継続し、燃料ガスの置換が完了したと判定された場合、燃料ガスの置換を終了する。これにより、燃料ガス流路が燃料ガスで置換された状態で、システムが停止することになる。
したがって、その後、短時間(例えば3分〜30分)経過後に、システムの起動要求を検知した場合(次回起動時)、燃料ガス置換手段が燃料ガス流路を燃料ガスに置換するが、燃料ガス流路が燃料ガスで置換された状態で略維持されているので、燃料ガスの置換に要する時間を短縮しつつ、燃料ガスの置換量を少なくすると共に、燃料ガスの無駄な排出を防止できる。
According to such a fuel cell system, when the stop request detection unit detects a stop request during the replacement of the fuel gas by the fuel gas replacement unit, the fuel gas replacement unit performs the replacement of the fuel gas by the replacement completion determination unit. The fuel gas replacement is continued until it is determined that the fuel gas has been completed. That is, even if a system stop request is detected during the replacement of the fuel gas, the replacement of the fuel gas is continued, and if it is determined that the replacement of the fuel gas is completed, the replacement of the fuel gas is terminated. As a result, the system is stopped in a state where the fuel gas passage is replaced with the fuel gas.
Therefore, after a short time (for example, 3 to 30 minutes) has elapsed, when a system activation request is detected (next activation), the fuel gas replacement means replaces the fuel gas flow path with fuel gas. Since the flow path is substantially maintained in a state where it is replaced with the fuel gas, it is possible to reduce the amount of replacement of the fuel gas while reducing the time required for replacement of the fuel gas, and to prevent wasteful discharge of the fuel gas.
また、前記燃料ガス流路における燃料ガスの圧力を制御する燃料ガス圧力制御手段を備え、前記燃料ガス置換手段が燃料ガスの置換を継続する場合、前記燃料ガス圧力制御手段は、燃料ガスの圧力を上昇させることを特徴とする燃料電池システムである。 The fuel gas pressure control means for controlling the pressure of the fuel gas in the fuel gas flow path, and when the fuel gas replacement means continues to replace the fuel gas, the fuel gas pressure control means The fuel cell system is characterized in that
このような燃料電池システムによれば、燃料ガスの置換を継続する場合、燃料ガス圧力制御手段が、燃料ガスの圧力を上昇させるので、燃料ガス流路内を燃料ガスに速やかに置換できる。また、後記する実施形態のように、燃料ガスの置換を実行する場合、コンプレッサを作動させつつ、その吐出空気の圧力を信号圧として、水素(燃料ガス)の圧力を制御する燃料電池システムである場合、燃料ガスに速やかに置換されることにより、コンプレッサを早期に停止でき、その消費電力を低減できる。 According to such a fuel cell system, when the replacement of the fuel gas is continued, the fuel gas pressure control means increases the pressure of the fuel gas, so that the fuel gas flow path can be quickly replaced with the fuel gas. In addition, as in the embodiment described later, when performing replacement of fuel gas, the fuel cell system controls the pressure of hydrogen (fuel gas) while operating the compressor and using the pressure of the discharged air as a signal pressure. In this case, by quickly replacing the fuel gas, the compressor can be stopped early and the power consumption can be reduced.
また、前記燃料電池の酸化剤ガス流路を通流する酸化剤ガスの圧力を制御する酸化剤ガス圧力制御手段を備え、前記燃料ガス圧力制御手段は、前記燃料ガス流路の上流に設けられると共に、前記酸化剤ガス流路に向かう酸化剤ガスの圧力が信号圧として入力され、当該入力された信号圧に基づいて、燃料ガスの圧力を制御するレギュレータを含んでおり、前記燃料ガス置換手段が燃料ガスの置換を継続する場合、前記酸化剤ガス圧力制御手段が酸化剤ガスの圧力を高めることにより、前記信号圧が高められ、前記レギュレータによって燃料ガスの圧力が高められることを特徴とする燃料電池システムである。 The fuel cell further comprises oxidant gas pressure control means for controlling the pressure of the oxidant gas flowing through the oxidant gas flow path of the fuel cell, and the fuel gas pressure control means is provided upstream of the fuel gas flow path. And a regulator for controlling the pressure of the fuel gas based on the input signal pressure, the pressure of the oxidant gas toward the oxidant gas flow path being input as a signal pressure, and the fuel gas replacement means When the fuel gas replacement is continued, the signal pressure is increased by the oxidant gas pressure control means increasing the pressure of the oxidant gas, and the pressure of the fuel gas is increased by the regulator. It is a fuel cell system.
このような燃料電池システムによれば、燃料ガスの置換を継続する場合、酸化剤ガス圧力制御手段が酸化剤ガスの圧力を高めるので、燃料電池の酸化剤ガス流路内に残留する水分を、好適に排出できる。これにより、次回起動時において、酸化剤ガス流路内の水分による燃料電池の発電性能の低下を防止できる。 According to such a fuel cell system, when the replacement of the fuel gas is continued, the oxidant gas pressure control means increases the pressure of the oxidant gas, so that the moisture remaining in the oxidant gas flow path of the fuel cell is reduced. It can discharge suitably. Thereby, it is possible to prevent a decrease in power generation performance of the fuel cell due to moisture in the oxidant gas flow path at the next startup.
また、前記燃料電池の温度を検出する温度検出手段を備え、前記置換完了判定手段は、前記燃料電池の電圧が置換完了電圧以上である場合、置換が完了したと判定すると共に、前記温度検出手段が検出する前記燃料電池の温度が低くなるほど、前記置換完了電圧を低くすることを特徴とする燃料電池システムである。 The fuel cell further comprises temperature detecting means for detecting the temperature of the fuel cell, and the replacement completion determining means determines that the replacement is completed when the voltage of the fuel cell is equal to or higher than the replacement completion voltage, and the temperature detecting means. The fuel cell system is characterized in that the replacement completion voltage is lowered as the temperature of the fuel cell detected by (1) decreases.
ここで、燃料電池の燃料ガス流路内の燃料ガス濃度が同一であったとしても、燃料電池の温度が低くなると、そのMEA(Membrane Electrode Assembly:膜電極接合体)を構成する電極(アノード、カソード)に含まれる触媒の活性が低下するため、燃料電池の出力する電圧が低下する。逆に、燃料電池の温度が高くなると、前記触媒の活性が高まるため、燃料電池の出力する電圧が高くなる。
そこで、このような燃料電池システムによれば、燃料電池の温度が低くなるほど、置換完了電圧を低くするので、燃料ガスの置換完了を適切に判定することができる。これにより、置換に要する燃料ガスの量を適切にできる。
Here, even if the fuel gas concentration in the fuel gas flow path of the fuel cell is the same, when the temperature of the fuel cell decreases, the electrodes (anode, anode, and membrane electrode assembly) that constitute the MEA (Membrane Electrode Assembly) Since the activity of the catalyst contained in the cathode is reduced, the voltage output from the fuel cell is reduced. Conversely, when the temperature of the fuel cell increases, the activity of the catalyst increases, and the voltage output from the fuel cell increases.
Therefore, according to such a fuel cell system, as the temperature of the fuel cell becomes lower, the replacement completion voltage is lowered, so that the completion of replacement of the fuel gas can be appropriately determined. Thereby, the amount of fuel gas required for replacement can be made appropriate.
また、燃料ガス流路及び酸化剤ガス流路を有し、前記燃料ガス流路に燃料ガスが、前記酸化剤ガス流路に酸化剤ガスが、それぞれ供給されることで発電する燃料電池を備える燃料電池システムの運転方法であって、システムの起動要求があった場合、前記燃料ガス流路内を燃料ガスに置換するステップと、燃料ガスの置換中にシステムの停止要求があっても、置換が完了するまで、燃料ガスの置換を継続するステップと、を含むことを特徴とする燃料電池システムの運転方法である。 And a fuel cell having a fuel gas channel and an oxidant gas channel, wherein fuel gas is generated by supplying fuel gas to the fuel gas channel and oxidant gas to the oxidant gas channel. A method of operating a fuel cell system, in which when there is a request to start the system, the step of replacing the fuel gas flow path with fuel gas, and even if there is a request to stop the system during replacement of fuel gas A step of continuing the replacement of the fuel gas until is completed.
このような燃料電池システムの運転方法によれば、システムの起動要求があった場合、燃料ガス流路内を燃料ガスに置換する。次いで、燃料ガスの置換中にシステムの停止要求があっても、置換が完了するまで、燃料ガスの置換を継続する。これにより、燃料ガス流路が燃料ガスで置換された状態で、システムが停止することになる。
したがって、その後、短時間(例えば3分〜30分)経過後に、システムの起動要求があった場合(次回起動時)、燃料ガス流路を燃料ガスに置換するが、燃料ガス流路が燃料ガスで置換された状態で略維持されているので、燃料ガスの置換に要する時間を短縮しつつ、燃料ガスの置換量を少なくすると共に、燃料ガスの無駄な排出を防止できる。
According to such an operation method of the fuel cell system, when there is a system activation request, the fuel gas flow path is replaced with fuel gas. Next, even if there is a system stop request during the replacement of the fuel gas, the replacement of the fuel gas is continued until the replacement is completed. As a result, the system is stopped in a state where the fuel gas passage is replaced with the fuel gas.
Therefore, after a short time (for example, 3 to 30 minutes), if there is a system activation request (at the next activation), the fuel gas passage is replaced with fuel gas. Therefore, the amount of replacement of the fuel gas can be reduced and the wasteful discharge of the fuel gas can be prevented while shortening the time required for the replacement of the fuel gas.
本発明によれば、燃料ガスの無駄な排出を防止しつつ、次回起動時における燃料ガスの置換を短縮可能な燃料電池システム及びその運転方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the fuel cell system which can shorten the replacement | exchange of fuel gas at the time of next starting, and its operating method can be provided, preventing wasteful discharge | emission of fuel gas.
本発明の一実施形態について、図1から図3を参照して説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
≪燃料電池システムの構成≫
図1に示す本実施形態に係る燃料電池システム1は、図示しない燃料電池自動車(移動体)に搭載されている。燃料電池システム1は、燃料電池スタック10と、セル電圧モニタ14と、燃料電池スタック10のアノードに対して水素(燃料ガス、反応ガス)を給排するアノード系と、燃料電池スタック10のカソードに対して酸素を含む空気(酸化剤ガス、反応ガス)を給排するカソード系と、IG51と、これらを電子制御するECU60(Electronic Control Unit、電子制御装置)と、を備えている。
≪Configuration of fuel cell system≫
A fuel cell system 1 according to this embodiment shown in FIG. 1 is mounted on a fuel cell vehicle (moving body) (not shown). The fuel cell system 1 includes a
<燃料電池スタック>
燃料電池スタック10は、複数(例えば200〜400枚)の固体高分子型の単セル11が積層されることで構成されたスタックであり、複数の単セル11は電気的に直列で接続されている。単セル11は、MEA(Membrane Electrode Assembly:膜電極接合体)と、これを挟み2枚の導電性を有するアノードセパレータ及びカソードセパレータと、を備えている。
<Fuel cell stack>
The
MEAは、1価の陽イオン交換膜(例えばパーフルオロスルホン酸型)からなる電解質膜(固体高分子膜)と、これを挟むアノード及びカソードとを備えている。アノード及びカソードは、カーボンペーパ等の導電性を有する多孔質体から主に構成されると共に、アノード及びカソードにおける電極反応を生じさせるための触媒(Pt、Ru等)を含んでいる。 The MEA includes an electrolyte membrane (solid polymer membrane) made of a monovalent cation exchange membrane (for example, perfluorosulfonic acid type), and an anode and a cathode sandwiching the electrolyte membrane. The anode and cathode are mainly composed of a conductive porous material such as carbon paper, and contain a catalyst (Pt, Ru, etc.) for causing an electrode reaction in the anode and cathode.
アノードセパレータには、各MEAのアノードに対して水素を給排するため単セル11の積層方向に延びる貫通孔(内部マニホールドと称される)や、単セル11の面方向に延びる溝が形成されており、これら貫通孔及び溝がアノード流路12(燃料ガス流路)として機能している。
カソードセパレータには、各MEAのカソードに対して空気を給排するため単セル11の積層方向に延びる貫通孔(内部マニホールドと称される)や、単セル11の面方向に延びる溝が形成されており、これら貫通孔及び溝がカソード流路13(酸化剤ガス流路)として機能している。
The anode separator is formed with a through-hole (referred to as an internal manifold) extending in the stacking direction of the
The cathode separator is formed with a through-hole (referred to as an internal manifold) extending in the stacking direction of the
そして、アノード流路12を介して各アノードに水素が供給されると、式(1)の電極反応が起こり、カソード流路13を介して各カソードに空気が供給されると、式(2)の電極反応が起こり、各単セル11で電位差(OCV(Open Circuit Voltage)、開回路電圧)が発生するようになっている。次いで、燃料電池スタック10と走行モータ(図示しない)等の外部回路とが電気的に接続され、電流が取り出されると、燃料電池スタック10が発電するようになっている。
2H2→4H++4e− …(1)
O2+4H++4e−→2H2O …(2)
When hydrogen is supplied to each anode via the
2H 2 → 4H + + 4e − (1)
O 2 + 4H + + 4e − → 2H 2 O (2)
<セル電圧モニタ>
セル電圧モニタ14は、燃料電池スタック10を構成する複数の単セル11毎のセル電圧を検出する機器であり、モニタ本体と、モニタ本体と各単セルとを接続するワイヤハーネスとを備えている。モニタ本体は、所定周期で全ての単セル11をスキャニングし、各単セル11のセル電圧を検出し、平均セル電圧や、最低セル電圧を算出するようになっている。そして、モニタ本体(セル電圧モニタ14)は、算出した平均セル電圧、最低セル電圧をECU60に出力するようになっている。
<Cell voltage monitor>
The
<アノード系>
アノード系は、水素が高圧で封入された水素タンク21(燃料ガス源)と、常閉型の遮断弁22と、レギュレータ23(減圧弁)と、エゼクタ26と、常閉型のパージ弁27(燃料ガス排出弁)とを備えている。
<Anode system>
The anode system includes a hydrogen tank 21 (fuel gas source) filled with hydrogen at a high pressure, a normally closed
水素タンク21は、水素が高圧で封入されたタンクであり、配管21a、遮断弁22、配管22a、レギュレータ23、配管23a、エゼクタ26、配管26aを介して、アノード流路12の入口に接続されている。そして、ECU60によって、遮断弁22が開かれると、水素タンク21の水素が配管22a等を介してアノード流路12に供給されるようになっている。
The
また、レギュレータ23には、コンプレッサ31からカソード流路13に向かう空気の圧力が、オリフィス24が設けられた配管24aを介して、パイロット圧(信号圧)として入力されるようになっている。そして、レギュレータ23は、入力された空気の圧力に基づいて、水素の圧力を制御する構成となっている。
Further, the pressure of the air from the
さらに、配管24aは、配管25aを介して、常閉型のインジェクタ25に接続されている。インジェクタ25は、リリーフ弁(調圧弁)として機能し、ECU60からの開指令に従って開くと、配管25a及び配管24aの圧力、つまり、レギュレータ23に入力されるパイロット圧が下がるようになっている。すなわち、ECU60が、インジェクタ25を制御することで、レギュレータ23に入力されるパイロット圧が変化し、これにより、レギュレータ23の二次側圧力、つまり、アノード流路12における水素の圧力が制御されるようになっている。
Further, the
アノード流路12の出口は、配管26b(燃料ガス循環ライン)を介して、燃料電池スタック10の上流のエゼクタ26の吸込口に接続されている。これにより、アノード流路12(アノード)から排出された未消費の水素を含むアノードオフガスは、エゼクタ26に戻され、その結果、水素が循環するようになっている。
なお、配管26bには気液分離器(図示しない)が設けられており、この気液分離器によって、循環する水素に同伴する水分が分離されるようになっている。
The outlet of the
The
配管26bは、その途中で、配管27a、パージ弁27、配管27bを介して、希釈器34に接続されている。パージ弁27は、燃料電池スタック10の発電時において、配管26bを循環する水素に同伴する不純物(水蒸気、窒素等)を排出(パージ)する場合や、システム起動時において、アノード流路12を水素で置換する場合、ECU60によって開かれる設定となっている。
なお、ECU60は、例えば、セル電圧モニタ14から入力される最低セル電圧が所定セル電圧以下となった場合、不純物を排出する必要があると判定し、パージ弁27を開く設定となっている。
The
For example, when the minimum cell voltage input from the cell voltage monitor 14 is equal to or lower than a predetermined cell voltage, the
したがって、本実施形態において、システム起動時に、アノード流路12内を水素に置換する水素置換手段は、水素タンク21と、遮断弁22と、パージ弁27と、これらを制御するECU60とを備えて構成されている。
Therefore, in the present embodiment, the hydrogen replacement means for replacing the inside of the
<カソード系>
カソード系は、コンプレッサ31と、背圧弁33と、希釈器34と、温度センサ35(温度検出手段)とを備えている。
コンプレッサ31は、配管31aを介してカソード流路13の入口に接続されており、ECU60(コンプレッサ制御手段)からの指令に従って作動すると、酸素を含む空気を取り込み、これをカソード流路13に供給するようになっている。なお、コンプレッサ31や、遮断弁22、インジェクタ25、パージ弁27、背圧弁33は、燃料電池スタック10や、燃料電池スタック10の発電電力を充電する高圧バッテリ(図示しない)を電源として作動する。
<Cathode system>
The cathode system includes a
The
配管31aには、カソード流路13に向かう空気を加湿する加湿器(図示しない)が設けられている。この加湿器は、水分交換可能な中空糸膜を備えており、この中空糸膜を介して、カソード流路13に向かう空気と、多湿のカソードオフガスとの間で水分交換させるようになっている。
The pipe 31 a is provided with a humidifier (not shown) that humidifies the air toward the
カソード流路13の出口は、配管33a、背圧弁33、配管33bを介して、希釈器34に接続されている。そして、カソード流路13(カソード)から排出された多湿のカソードオフガスは、配管33a等を介して希釈器34に排出され、希釈器34は、カソードオフガスによって、配管27bから導入されるアノードオフガス中の水素を希釈した後、配管34aを介して、車外に排出するようになっている。
背圧弁33は、バタフライ弁等から構成された常開型の弁であり、その開度はECU60によって制御される。
The outlet of the
The
温度センサ35は、燃料電池スタック10の温度を検出するためのものであり、配管33aの上流側に取り付けられている。そして、温度センサ35は、配管33a内の温度を、燃料電池スタック10の温度として検出し、ECU60に出力するようになっている。ただし、温度センサ35の位置は、これに限定されず、温度センサ35が、配管26bや、燃料電池スタック10から排出された冷媒が通る配管や、燃料電池スタック10自体に取り付けられた構成でもよい。
The
<IG>
IG51は、燃料電池自動車及び燃料電池システム1の起動スイッチであり、運転席周りに設けられている。そして、IG51は、そのON信号(システムの起動要求)、OFF信号(システムの停止要求)を、ECU60に出力するようになっている。
<IG>
The
<ECU>
ECU60は、燃料電池システム1を電子制御する制御装置であり、CPU、ROM、RAM、各種インタフェイス、電子回路などを含んで構成されている。そして、ECU60は、その内部に記憶されたプログラムに従って、各種機器を適宜に制御するようになっている。
また、ECU60(起動要求検知手段、停止要求検知手段)は、IG51のON信号(システムの起動要求)、OFF信号(システムの停止要求)を検知する機能を備えている。
さらに、ECU60(置換完了手段)は、セル電圧モニタ14から入力される平均セル電圧等に基づいて、アノード流路12の水素置換が完了したか否か判定する機能を備えている。
<ECU>
The
The ECU 60 (startup request detecting means, stop request detecting means) has a function of detecting an ON signal (system start request) and an OFF signal (system stop request) of the
Further, the ECU 60 (replacement completion means) has a function of determining whether or not the hydrogen replacement of the
≪燃料電池システムの動作≫
次に、燃料電池システム1の動作と共に、その運転方法について、図2を主に参照して説明する。燃料電池システム1の運転方法は、システムの起動要求(IG51のON)があった場合、アノード流路12内を水素に置換するステップと、水素の置換中にシステムの停止要求(IG51のOFF)があっても、置換が完了するまで、水素の置換を継続するステップと、を含んでいる。
なお、初期状態において、IG51はOFFされており、燃料電池システム1は停止している。また、IG51がONされると、そのON信号(起動要求)を検知したECU60(起動要求検知手段)により、図2に示す各処理が開始される。
≪Operation of fuel cell system≫
Next, the operation method of the fuel cell system 1 and its operation method will be described with reference mainly to FIG. The operation method of the fuel cell system 1 includes a step of replacing the inside of the
In the initial state, the
ステップS101において、ECU60は、水素置換を開始、つまり、アノード流路12の水素への置換を開始する。
具体的には、ECU60は、遮断弁22を開いた後、パージ弁27を適宜に開閉し、水素タンク21の水素をアノード流路12に押し込み、水素置換を開始する。これに並行して、ECU60は、コンプレッサ31を作動させ、カソード流路13に空気を押し込み、空気置換を開始する。次いで、ECU60は、アノード流路12に押し込まれる水素が所定の置換圧力となるように、インジェクタ25を適宜に開き、レギュレータ23に入力されるパイロット圧を制御する。
このように水素置換、空気置換が開始すると、燃料電池スタック10における電極反応が進み、セル電圧モニタ14が検出する平均セル電圧、最低セル電圧が上昇し始める。
In step S101, the
Specifically, after opening the shut-off
When hydrogen replacement and air replacement start in this way, the electrode reaction in the
ステップS102において、ECU60(停止要求検知手段)は、IG51がOFFされたか否か、つまり、システムの停止要求があったか否か判定する。IG51はOFFされたと判定した場合、つまり、システムの停止要求があったと判定した場合(S102・Yes)、ECU60の処理はステップS105に進む。一方、IG51はOFFされていないと判定した場合(S102・No)、ECU60の処理はステップS103に進む。
In step S102, the ECU 60 (stop request detecting means) determines whether or not the
ステップS103において、ECU60は、アノード流路12の水素置換が完了したか否か判定する。そして、水素置換は完了したと判定した場合(S103・Yes)、ECU60の処理はステップS104に進む。一方、水素置換は完了していないと判定した場合(S103・No)、ECU60の処理はステップS102に進む。
なお、水素置換が完了したか否かの具体的判定方法は、例えば、後記するステップS105、S106と同様であるので、ここでの説明は省略する。
In step S103, the
Note that the specific determination method for determining whether or not the hydrogen replacement is complete is the same as, for example, steps S105 and S106 described later, and thus the description thereof is omitted here.
ステップS104において、ECU60は、燃料電池スタック10の発電を開始させる。具体的には、ECU60は、燃料電池スタック10と外部負荷(走行モータ等)とを電気的に接続し、アクセルペダル等からの踏み込み量に対応して、燃料電池スタック10から電流を取り出し、燃料電池スタック10を発電させる。
In step S104, the
ステップS105において、ECU60は、セル電圧モニタ14から入力される平均セル電圧が、水素置換が完了したか否かの判定基準となる置換完了電圧以上であるか否か判定する。そして、平均セル電圧が置換完了電圧以上であると判定した場合(S105・Yes)、水素置換は完了したと判定し、ECU60の処理はステップS109に進む。一方、平均セル電圧が置換完了電圧以上でない場合(S105・No)、水素置換中であると判定し、ECU60の処理はステップS106に進む。
In step S105, the
このようにステップS105で判定する場合において、ECU60は、温度センサ35から入力される現在の燃料電池スタック10の温度と、置換完了濃度と、図3とのマップとに基づいて、置換が完了したか否かの判定基準となる置換完了電圧を算出する。図3に示すように、アノード流路12の水素濃度が高くなると、平均セル電圧が高くなる傾向を有し、アノード流路12の水素濃度が置換完了濃度以上となると、置換が完了したと判断される。すなわち、置換完了濃度は、アノード流路12が水素で置換されたと判断される濃度であり、事前試験等により求められ、ECU60に予め記憶されている。
Thus, in the case of determination in step S105, the
また、燃料電池スタック10の温度が高くなるとMEAに含まれる触媒の活性が高まって、平均セル電圧が高くなり、逆に、燃料電池スタック10の温度が低くなると触媒の活性が低くなって、平均セル電圧が低くなるので、例えば、燃料電池スタック10の温度が低くなると、置換完了電圧が低くなるように補正される(矢印A1参照)。
このように、燃料電池スタック10の温度が低くなるほど、置換完了電圧を低くするように補正して、置換完了判定を実行するので、適切に置換完了判定できると共に、無駄な水素の排出を防止し、燃費を高めることができる。
Further, when the temperature of the
In this way, the replacement completion voltage is corrected so as to decrease as the temperature of the
ステップS106において、ECU60は、内部クロックを利用して、ステップS101で水素置換を開始した後、所定時間が経過したか否か判定する。所定時間経過したと判定した場合(S106・Yes)、水素置換は完了したと判定し、ECU60の処理はステップS109に進む。一方、所定時間経過していないと判定した場合(S106・No)、水素置換中であると判定し、ECU60の処理はステップS107に進む。所定時間は、この時間が経過したならば、現在の平均セル電圧が置換完了電圧に到達していないが(S105・No)、水素置換が完了していると判断される時間に設定される。
In step S106, the
なお、このように所定時間経過しているにも関わらず、平均セル電圧が置換完了電圧未満となる場合は、例えば、使用により燃料電池スタック10及びこれを構成するMEA(電解質膜、触媒)等が劣化した場合等に生じる。また、所定時間は、事前試験等により求められ、ECU60に予め記憶されている。
When the average cell voltage becomes less than the replacement completion voltage even though the predetermined time has passed in this way, for example, the
ステップS107において、ECU60は、アノード流路12における水素圧力(水素の供給圧力)を上昇させる。具体的には、レギュレータ23に入力されるパイロット圧を高め、レギュレータ23の二次側圧力(アノード流路12の圧力)を高めるべく、(1)インジェクタ25の開時間を短く、又は閉じたままとする方法、(2)配管31a内の圧力を高める方法、の少なくとも一方を採用できる。このようにアノード流路12における水素圧力を上昇させることにより、水素の置換に要する時間を短縮すると共に、コンプレッサ31やインジェクタ25の作動時間を短くし、コンプレッサ31等の消費電力を低減可能となる。
In step S107, the
なお、前記(2)配管31a内の圧力を高める具体的方法としては、(A)コンプレッサ31の回転速度を上昇させる方法、(B)背圧弁33の開度を小さくする方法、の少なくとも一方を採用できる。また、(2)配管31a内の圧力を高める方法を採用する場合、カソード流路13に残留する水分(水蒸気、結露水)を、カソード流路13から押し出し、排出できるので、システム停止中における凍結を防止しつつ、次回起動時において残留する水分によって、燃料電池スタック10の発電性能が低下することを防止可能となる。
In addition, as a specific method for increasing the pressure in the pipe 31a (2), at least one of (A) a method for increasing the rotational speed of the
したがって、本実施形態において、アノード流路12における水素の圧力を制御する水素圧力制御手段は、レギュレータ23と、インジェクタ25と、これらを制御するECU60とを備えて構成されている。また、カソード流路13を通流する空気の圧力を制御する空気圧力制御手段は、コンプレッサ31と、背圧弁33と、これらを制御するECU60とを備えて構成されている。
Therefore, in the present embodiment, the hydrogen pressure control means for controlling the hydrogen pressure in the
ステップS108において、ECU60は、アノード流路12の水素置換を継続するため、パージ弁27の開閉を継続する。この場合において、速やかに水素置換するべく、パージ弁27の開時間を長くしたり、開間隔を短くする構成としてもよい。
その後、ECU60の処理はステップS105に進む。
In step S108, the
Thereafter, the processing of the
次に、ステップS105の判定結果がNo、ステップS106の判定結果がYesとなって進むステップS109を説明する。ステップS109において、ECU60は、遮断弁22を閉じて水素供給を停止すると共に、コンプレッサ31を停止し、燃料電池システム1を停止させる。
Next, step S109 in which the determination result in step S105 is No and the determination result in step S106 is Yes will be described. In step S109, the
その後、ECU60の処理は、ENDに進み、水素置換に係る一連の制御処理を終了する。
この場合において、遮断弁22及びパージ弁27は閉じているので、アノード流路12は外気から閉じている。これにより、アノード流路12は水素で置換された状態で略維持される。その結果、アノード流路12に封止維持された水素、カソード流路13内の空気が、アノード、カソードで、それぞれ電極反応し、電極反応による発熱のため、燃料電池スタック10が保温される。
Thereafter, the processing of the
In this case, since the
≪燃料電池システムの効果≫
このような燃料電池システム1によれば、次の効果を得る。
IG51のON信号(起動要求)を検知したことより、水素置換を開始した後において、IG51のOFF信号(停止要求)を検知したとしても、水素の置換中である場合(S105・No、S106・No)、置換が完了するまで(S105・Yes、S106・Yes)、水素置換を継続するので(S108)、アノード流路12が水素置換された状態で、燃料電池システム1が停止される。
≪Effect of fuel cell system≫
According to such a fuel cell system 1, the following effects are obtained.
Even if the IG51 OFF signal (stop request) is detected after the hydrogen replacement is started after detecting the IG51 ON signal (start request), hydrogen replacement is still in progress (S105 No, S106 Since the hydrogen replacement is continued until the replacement is completed (S105 / Yes, S106 / Yes) (S108), the fuel cell system 1 is stopped in a state where the
これにより、その後、短時間(例えば3分〜30分)経過後に、再び、IG51がONされた場合(次回起動時)、再び水素置換が開始されるが(S101)、アノード流路12が水素で置換された状態で略維持され、さらに、燃料電池スタック10が保温されているので、早期に水素置換が完了(S103・Yes)、つまり、水素置換に要する時間を短縮しつつ、水素の置換量を少なくすると共に、水素の無駄な排出を防止できる。そして、燃料電池スタック10を速やかに発電開始できる(S104)。
Thereby, after a short time (for example, 3 to 30 minutes), when the
また、水素置換を継続する場合、水素の圧力を上昇させるので(S107)、置換に要する時間を短縮できる。さらに、コンプレッサ31の回転速度を高める等によって、空気の圧力を高める場合、カソード流路13内の水分を排出できる。さらにまた、燃料電池スタック10の温度に基づいて、置換完了温度を補正するので、置換完了判定を適切に行うことができる。
Further, when the hydrogen replacement is continued, the hydrogen pressure is increased (S107), so that the time required for the replacement can be shortened. Further, when the air pressure is increased by increasing the rotation speed of the
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、例えば次のように変更することができる。 As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, For example, it can change as follows in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
前記した実施形態では、燃料電池スタック10の劣化を考慮して、平均セル電圧が置換完了電圧未満であっても(S105・No)、水素置換の開始から所定時間経過した場合(S106・Yes)、水素置換は完了したと判定する構成としたが、その他に例えば、ステップS106の処理を省略する構成でもよい。
また、このように省略する場合、燃料電池スタック10の総発電時間が長くなると劣化が進むので、総発電時間が長くなるほど、ステップS105における置換完了電圧を小さく補正する構成としてもよい。
In the above-described embodiment, in consideration of deterioration of the
Further, when omitted as described above, the deterioration proceeds as the total power generation time of the
前記した実施形態では、ステップS105において、平均セル電圧に基づいて水素置換が完了したか否か判定する構成としたが、その他に例えば、最低セル電圧に基づいて判定する構成としてもよい。また、配管26bに水素濃度を検出する水素センサを設け、この水素センサが検出する水素濃度が、置換完了濃度以上となった場合、水素置換が完了したと判定する構成としてもよい。
In the above-described embodiment, in step S105, it is determined whether or not hydrogen replacement is completed based on the average cell voltage. However, for example, it may be determined based on the lowest cell voltage. Alternatively, a hydrogen sensor for detecting the hydrogen concentration may be provided in the
前記した実施形態では、空気の圧力が信号圧に基づいて水素の圧力を制御するレギュレータ23を備える構成を例示したが、その他に例えば、配管26b(燃料ガス循環ライン)に循環ポンプを備える場合、水素の圧力を上げるとき、この循環ポンプの回転速度を高める構成としてもよい。
また、ソレノイド等によって電磁的に二次側圧力(アノード流路12における水素圧力)を制御可能なレギュレータを備える場合、このレギュレータによって二次側圧力を制御する構成としてもよい。
In the above-described embodiment, the configuration including the
Further, when a regulator capable of electromagnetically controlling the secondary side pressure (hydrogen pressure in the anode flow path 12) by a solenoid or the like is provided, the secondary side pressure may be controlled by this regulator.
前記した実施形態では、燃料電池自動車に搭載された燃料電池システム1に、本発明を適用した場合を例示したが、その他に例えば、自動二輪車、列車、船舶に搭載された燃料電池システム、家庭用や業務用の据え置き型の燃料電池システムや、給湯システムに組み込まれた燃料電池システムに適用してもよい。 In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to the fuel cell system 1 mounted on the fuel cell vehicle is illustrated. However, for example, the fuel cell system mounted on a motorcycle, a train, a ship, and the home It may be applied to a stationary fuel cell system for business use or a fuel cell system incorporated in a hot water supply system.
1 燃料電池システム
10 燃料電池スタック(燃料電池)
11 単セル(燃料電池)
12 アノード流路(燃料ガス流路)
13 カソード流路(酸化剤ガス流路)
14 セル電圧モニタ
21 水素タンク(燃料ガス置換手段)
22 遮断弁(燃料ガス置換手段)
23 レギュレータ(燃料ガス圧力制御手段)
25 インジェクタ(燃料ガス圧力制御手段)
27 パージ弁(燃料ガス置換手段)
31 コンプレッサ(酸化剤ガス圧力制御手段)
33 背圧弁(酸化剤ガス圧力制御手段)
35 温度センサ(温度検出手段)
60 ECU(燃料ガス置換手段、燃料ガス圧力制御手段、酸化剤ガス圧力制御手段、起動要求検知手段、停止要求検知手段、置換完了判定手段)
1
11 Single cell (fuel cell)
12 Anode channel (fuel gas channel)
13 Cathode channel (oxidant gas channel)
14 Cell voltage monitor 21 Hydrogen tank (fuel gas replacement means)
22 Shut-off valve (fuel gas replacement means)
23 Regulator (fuel gas pressure control means)
25 Injector (fuel gas pressure control means)
27 Purge valve (Fuel gas replacement means)
31 Compressor (Oxidant gas pressure control means)
33 Back pressure valve (oxidant gas pressure control means)
35 Temperature sensor (temperature detection means)
60 ECU (fuel gas replacement means, fuel gas pressure control means, oxidant gas pressure control means, start request detection means, stop request detection means, replacement completion determination means)
Claims (5)
システムの起動要求を検知する起動要求検知手段と、
前記起動要求検知手段が起動要求を検知した場合、前記燃料ガス流路内を燃料ガスに置換する燃料ガス置換手段と、
システムの停止要求を検知する停止要求検知手段と、
前記燃料ガス置換手段による置換が完了したか否かを判定する置換完了判定手段と、
を備え、
前記燃料ガス置換手段による燃料ガスの置換中に、前記停止要求検知手段が停止要求を検知した場合、当該燃料ガス置換手段は、前記置換完了判定手段によって燃料ガスの置換が完了したと判定されるまで、燃料ガスの置換を継続する
ことを特徴とする燃料電池システム。 A fuel cell having a fuel gas channel and an oxidant gas channel, wherein fuel gas is generated by supplying fuel gas to the fuel gas channel and oxidant gas to the oxidant gas channel;
An activation request detection means for detecting an activation request of the system;
Fuel gas replacement means for replacing the inside of the fuel gas flow path with fuel gas when the start request detection means detects a start request;
A stop request detection means for detecting a system stop request;
Replacement completion determination means for determining whether or not the replacement by the fuel gas replacement means is completed;
With
When the stop request detection unit detects a stop request during the replacement of the fuel gas by the fuel gas replacement unit, the fuel gas replacement unit determines that the replacement of the fuel gas is completed by the replacement completion determination unit. The fuel cell system is characterized in that the replacement of the fuel gas is continued until.
前記燃料ガス置換手段が燃料ガスの置換を継続する場合、前記燃料ガス圧力制御手段は、燃料ガスの圧力を上昇させる
ことを特徴とする請求項1に記載の燃料電池システム。 Fuel gas pressure control means for controlling the pressure of the fuel gas in the fuel gas flow path,
2. The fuel cell system according to claim 1, wherein when the fuel gas replacement unit continues the replacement of the fuel gas, the fuel gas pressure control unit increases the pressure of the fuel gas. 3.
前記燃料ガス圧力制御手段は、前記燃料ガス流路の上流に設けられると共に、前記酸化剤ガス流路に向かう酸化剤ガスの圧力が信号圧として入力され、当該入力された信号圧に基づいて、燃料ガスの圧力を制御するレギュレータを含んでおり、
前記燃料ガス置換手段が燃料ガスの置換を継続する場合、前記酸化剤ガス圧力制御手段が酸化剤ガスの圧力を高めることにより、前記信号圧が高められ、前記レギュレータによって燃料ガスの圧力が高められる
ことを特徴とする請求項2に記載の燃料電池システム。 Comprising oxidant gas pressure control means for controlling the pressure of the oxidant gas flowing through the oxidant gas flow path of the fuel cell;
The fuel gas pressure control means is provided upstream of the fuel gas flow path, and the pressure of the oxidant gas toward the oxidant gas flow path is input as a signal pressure. Based on the input signal pressure, Including a regulator that controls the pressure of the fuel gas,
When the fuel gas replacement means continues the fuel gas replacement, the signal pressure is increased by the oxidant gas pressure control means increasing the pressure of the oxidant gas, and the fuel gas pressure is increased by the regulator. The fuel cell system according to claim 2.
前記置換完了判定手段は、前記燃料電池の電圧が置換完了電圧以上である場合、置換が完了したと判定すると共に、前記温度検出手段が検出する前記燃料電池の温度が低くなるほど、前記置換完了電圧を低くする
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の燃料電池システム。 Comprising temperature detecting means for detecting the temperature of the fuel cell;
The replacement completion determination unit determines that the replacement is completed when the fuel cell voltage is equal to or higher than the replacement completion voltage, and the replacement completion voltage decreases as the temperature of the fuel cell detected by the temperature detection unit decreases. The fuel cell system according to any one of claims 1 to 3, wherein the fuel cell system is lowered.
システムの起動要求があった場合、前記燃料ガス流路内を燃料ガスに置換するステップと、
燃料ガスの置換中にシステムの停止要求があっても、置換が完了するまで、燃料ガスの置換を継続するステップと、
を含むことを特徴とする燃料電池システムの運転方法。 A fuel cell comprising a fuel cell having a fuel gas channel and an oxidant gas channel, wherein fuel gas is generated by supplying fuel gas to the fuel gas channel and oxidant gas to the oxidant gas channel. A method of operating the system,
When there is a system activation request, replacing the fuel gas flow path with fuel gas; and
Even if there is a system stop request during the replacement of the fuel gas, the step of continuing the replacement of the fuel gas until the replacement is completed;
A method for operating a fuel cell system, comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008155643A JP4956489B2 (en) | 2008-06-13 | 2008-06-13 | Fuel cell system and operation method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008155643A JP4956489B2 (en) | 2008-06-13 | 2008-06-13 | Fuel cell system and operation method thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009301897A JP2009301897A (en) | 2009-12-24 |
JP4956489B2 true JP4956489B2 (en) | 2012-06-20 |
Family
ID=41548595
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008155643A Expired - Fee Related JP4956489B2 (en) | 2008-06-13 | 2008-06-13 | Fuel cell system and operation method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4956489B2 (en) |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4063507B2 (en) * | 2001-05-23 | 2008-03-19 | 日産自動車株式会社 | Fuel cell system |
JP4338914B2 (en) * | 2001-08-27 | 2009-10-07 | 本田技研工業株式会社 | Fuel circulation fuel cell system |
JP4106960B2 (en) * | 2002-05-14 | 2008-06-25 | 日産自動車株式会社 | Fuel cell system |
JP3934032B2 (en) * | 2002-10-30 | 2007-06-20 | 本田技研工業株式会社 | Fuel cell control device |
JP5034160B2 (en) * | 2004-11-26 | 2012-09-26 | 日産自動車株式会社 | Fuel cell system |
JP4956109B2 (en) * | 2005-11-30 | 2012-06-20 | 本田技研工業株式会社 | FUEL CELL SYSTEM AND START-UP CONTROL METHOD FOR THE SYSTEM |
JP4685643B2 (en) * | 2006-01-24 | 2011-05-18 | 本田技研工業株式会社 | Fuel cell system and fuel cell control method |
JP2007311270A (en) * | 2006-05-22 | 2007-11-29 | Toyota Motor Corp | Fuel cell system, and vehicle which loads fuel cell system |
-
2008
- 2008-06-13 JP JP2008155643A patent/JP4956489B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009301897A (en) | 2009-12-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5576902B2 (en) | Fuel cell system and operation method thereof | |
JP4644064B2 (en) | Fuel cell system | |
JP5476408B2 (en) | Fuel cell system | |
JP4548453B2 (en) | FUEL CELL SYSTEM AND CONTROL DEVICE FOR FUEL CELL SYSTEM | |
JP5155734B2 (en) | Fuel cell system and operation method thereof | |
US9276275B2 (en) | Fuel cell system | |
JP4814930B2 (en) | Fuel cell system | |
JP5113634B2 (en) | Fuel cell system | |
US9147900B2 (en) | Fuel cell apparatus and fuel cell system | |
US9070916B2 (en) | Method for controlling fuel cell system | |
JP5186794B2 (en) | Fuel cell system and gas pressure adjustment method in fuel cell system | |
JP4523981B2 (en) | Fuel cell system | |
JP5239201B2 (en) | Fuel cell system and impurity discharge method in fuel cell system | |
JP4732407B2 (en) | Method for stopping power generation in fuel cell system | |
JP5199645B2 (en) | Fuel cell system | |
JP5596744B2 (en) | Fuel cell system | |
US8241804B1 (en) | Method for controlling fuel cell system | |
EP2224527B1 (en) | Fuel cell system and method for controlling the same | |
JP5097016B2 (en) | Fuel cell system and method for determining open / close state of shut-off valve | |
JP4956489B2 (en) | Fuel cell system and operation method thereof | |
JP5319160B2 (en) | Fuel cell system | |
JP5144152B2 (en) | Discharge system | |
JP2012209154A (en) | Control device for controlling fuel cell system | |
JP4956481B2 (en) | FUEL CELL SYSTEM AND CONTROL METHOD FOR FUEL CELL SYSTEM | |
JP5273032B2 (en) | Fuel cell control device and fuel cell system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120201 |
|
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: 20120228 |
|
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: 20120316 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4956489 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150323 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |