JP4978878B2 - 燃料電池システムとその運転方法 - Google Patents
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Description
また、電池性能の安定性や信頼性を向上させるには、セル積層方向一端部側から供給された反応ガスが、セル積層方向他端部側のセルにまで良好に配流されていることが重要であるところ、上記構成によれば、当該セルへの配流状態の良否を検知することができる。例えば、電流分布検出手段によって検出された電流分布が正常であれば、燃料電池全体における反応ガスの配流状態に問題がないことが検知される。
空気加湿量が要求量に対して不足していると、電流センサ62により検出された空気上流部の電流値が減少する。また、空気加湿量が要求量に対して過剰であると、電流センサ63により検出された空気下流部の電流値が減少する。このような知見から、空気上流部と空気下流部における電流値の正常値に対する変化傾向に基づき、加湿量を調整する。
空気供給量が要求量に対して不足していると、電流センサ62により検出された空気上流部の電流値が増加する。また、空気供給量が要求量に対して過剰であると、電流センサ63により検出された空気下流部の電流値が増加する。さらに、適切な空気供給量が得られた場合には、空気上流部及び下流部の電流値が全体の電流平均値に近づく傾向を示す。以上の知見から、空気上流部と空気下流部における電流値の正常値に対する変化傾向に基づき、空気供給量を制御する。
冷媒温度が要求温度に対して高すぎる場合には、電流センサ62により検出された空気上流部の電流値が減少する。また、冷媒温度が要求温度に対して低すぎる場合には、電流センサ63により検出された空気下流部の電流値が減少する。かかる知見に基づき、空気上流部と空気下流部における電流値の正常値に対する変化傾向に基づき、冷媒温度を調整する。
Claims (6)
- 酸化ガスとしての空気と燃料ガスとしての水素の供給を受けて発電するセルの積層方向外側に集電板を備えた燃料電池と、該燃料電池の運転条件を制御する制御部と、を有する燃料電池システムであって、
前記集電板にセル面内の電流分布を検出する電流分布検出手段が、前記セルの積層方向端部側の集電板に隣接するセルに形成されたガス流路のうち酸化ガス流路側のみ且つその入口側及び出口側にそれぞれ対応して設けられ、
前記制御部は、前記電流分布検出手段によって検出された電流分布に基づいて、前記燃料電池の運転条件を制御する燃料電池システム。 - 前記燃料電池の運転条件は、前記反応ガスの加湿量、前記反応ガスの供給量、および前記燃料電池の温度の少なくとも1つである請求項1に記載の燃料電池システム。
- 前記燃料電池は、セル積層方向一端部側にて前記反応ガス及び当該燃料電池を冷却するための冷媒が供給および排出され、セル積層方向他端部側の集電板に前記電流分布検出手段が設けられている請求項1又は2に記載の燃料電池システム。
- 酸化ガスとしての空気と燃料ガスとしての水素の供給を受けて発電するセルの積層方向外側に集電板を備えた燃料電池を有する燃料電池システムの運転方法であって、
セル面内の電流分布を検出する第1のステップと、
検出した電流分布に基づいて前記燃料電池の運転条件を制御する第2のステップとを備え、
前記第1のステップは、前記セルの積層方向端部側の集電板に隣接するセルに形成されたガス流路のうち酸化ガス流路側のみ且つその入口側及び出口側の電流を検出する燃料電池システムの運転方法。 - 検出した電流分布に基づいて制御すべき運転条件を推定し、この推定した運転条件を制御する請求項4に記載の燃料電池システムの運転方法。
- 前記燃料電池の運転条件は、前記反応ガスの加湿量、前記反応ガスの供給量、および前記燃料電池の温度の少なくとも1つである請求項4又は5に記載の燃料電池システムの運転方法。
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