JP5024889B2 - 燃料電池システム、燃料電池システムの起動制御方法 - Google Patents
燃料電池システム、燃料電池システムの起動制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5024889B2 JP5024889B2 JP2008099162A JP2008099162A JP5024889B2 JP 5024889 B2 JP5024889 B2 JP 5024889B2 JP 2008099162 A JP2008099162 A JP 2008099162A JP 2008099162 A JP2008099162 A JP 2008099162A JP 5024889 B2 JP5024889 B2 JP 5024889B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel cell
- frozen
- freezing
- cell system
- pressure
- 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
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
燃料電池システムであって、燃料電池と、前記燃料電池のアノードオフガスを前記燃料電池の外部に排出するための排出バルブを含み、発電に用いられるガスを前記燃料電池に供給および排出するガス給排部と、前記燃料電池システムの起動時に、前記ガス給排部の少なくとも一部の凍結を判定する凍結判定手段と、前記凍結判定手段により、前記凍結していると判定された前記ガス給排部の一部が前記排出バルブであるか否かを判断する判断手段と、前記凍結していると判定された前記ガス給排部の一部が前記排出バルブのみである場合には、前記燃料電池システムを起動する凍結時起動手段と、前記起動により発電された電力および熱の少なくとも一方を利用して、前記排出バルブの解凍を行う解凍手段と、を備える。本形態の燃料電池システムによれば、ガス給排に関わる部位以外の部位が凍結している場合には、燃料電池システムが起動され、発電による電力および熱の少なくとも一方を利用して、凍結している部位の解凍が行われる。従って、排出バルブのみが凍結している場合、水素の循環系に、窒素などの不純物濃度が高くなるまでは燃料電池の発電に用いられるガスの供給には影響がないため、燃料電池システムの起動を行いうとともに、排出バルブの解凍を行うことができ、燃料電池システムの迅速な起動を行うことができる。また、排出バルブ以外の部品が凍結している場合、燃料電池へのガスの供給に影響があるため、そのままシステムを起動した場合、システム劣化の恐れが高いため、システムを起動禁止とすることにより、燃料電池システムの劣化、損傷を抑制できる。
A.装置構成:
B.制御ユニット:
C.凍結判定処理:
D.凍結時処理:
E.変形例:
図1は、実施例としての燃料電池システムの全体構成を示す説明図である。実施例の燃料電池システムは、モータで駆動する電気車両に、電源として搭載されている。運転者がアクセルを操作すると発電が行われ、その電力によって車両は走行することができる。実施例の燃料電池システムは、車載である必要はなく、据え置き型など種々の構成をとることが可能である。
図2は、燃料電池システムの運転を制御する制御ユニット100を示す説明図である。制御ユニット100は、内部にCPU、RAM、ROMを備えるマイクロコンピュータとして構成されており、ROMに記憶されたプログラムに従って、システムの運転を制御する。図中に、この制御を実現するために制御ユニット100に入出力される信号の一例を実線で示した。入力としては、例えば、温度センサ102、圧力センサ51、圧力センサ53、圧力センサ54、アクセル開度センサ101の制御信号が挙げられる。アクセル開度センサ101によって検出された操作量に応じて発電が行われ、その電力によって車両は走行することができる。出力としては、例えば、シャットバルブ21、排出バルブ26、コンプレッサ41、水素ポンプ45、ヒータ47、ディスプレイ60が挙げられる。ディスプレイ60には、凍結時処理の際、燃料電池システムの起動禁止や、解凍処理中である等、ユーザへの通知情報が表示される。
図3は、凍結判定処理のフローチャートである。運転者が燃料電池システムの起動操作に応じて、制御ユニット100が実行する処理である。
図7は、燃料電池システムの凍結時処理のフローチャートである。図3のステップS15で行われる処理であり、制御ユニット100が行う処理である。図3のステップS14において、燃料電池システム内のいずれかの部品が凍結していると判定された場合、凍結している部品が排出バルブ26のみであるか否かを判定する(ステップS20)。
本実施例では、シャットバルブ21や排出バルブ26などのバルブに関する凍結判定において、各所に設置されている圧力センサによって測定される圧力値に基づき、凍結を判定することとしたが、これに限られない。別の判定条件として、例えば、バルブを開く場合の、ステップ数によって判定することとしてもよい。
図8に、凍結と、バルブを開く際のステップ数との関係を示した。ステップ数400は、正常時(非凍結時)のステップ数を示しており、ステップ数401は、凍結時のステップ数を示している。ステップ「5」がバルブの最大開度であるときに、正常時は、ステップ数400に示すように、段階的に1ステップずつ開く。これに対して、凍結時は、ステップ数401に示すように、途中でステップ数が上昇しなくなる(本変形例では、ステップ「2」で上昇が止まる)。これは、凍結のために、バルブがそれ以上開かなくなるからである。こうすることによっても、簡易に凍結を検出することができる。
20…水素タンク
21…シャットバルブ
22…レギュレータ
23…高圧バルブ
24…低圧バルブ
25…バルブ
26…排出バルブ
27…調圧バルブ
28…逆止弁
32、33、35、36、37…配管
34…排出管
38…ラジエータ
40…フィルタ
41…コンプレッサ
42…加湿器
43…マフラ
44…希釈機
45…水素ポンプ
46…ポンプ
47…ヒータ
51、53、54…圧力センサ
60…ディスプレイ
100…制御ユニット
101…アクセル開度センサ
102…温度センサ
103…温度センサ
200…圧力値
201、202…圧力値
300…回転指令値
301…実測値
210、211…圧力値
400、401…ステップ数
Claims (5)
- 燃料電池システムであって、
燃料電池と、
前記燃料電池のアノードオフガスを前記燃料電池の外部に排出するための排出バルブを含み、発電に用いられるガスを前記燃料電池に供給および排出するガス給排部と、
外気温を測定する温度測定手段と、
前記燃料電池システムの起動時に、前記ガス給排部の少なくとも一部の凍結を判定する凍結判定手段であって、前記温度測定手段により測定された温度に基づいて、前記排出バルブの凍結を判定する凍結判定手段と、
前記凍結判定手段により、前記凍結していると判定された前記ガス給排部の一部が前記排出バルブであるか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段により、前記凍結していると判定された前記ガス給排部の一部が前記排出バルブのみである場合には、前記燃料電池システムを起動する凍結時起動手段と、
前記起動により発電された電力および熱の少なくとも一方を利用して、前記排出バルブの解凍を行う解凍手段と、を備える燃料電池システム。 - 燃料電池システムであって、
燃料電池と、
前記燃料電池のアノードオフガスを前記燃料電池の外部に排出するための排出バルブを含み、発電に用いられるガスを前記燃料電池に供給および排出するガス給排部と、
前記ガス給排部の圧力を測定する圧力測定手と、
前記燃料電池システムの起動時に、前記ガス給排部の少なくとも一部の凍結を判定する凍結判定手段であって、前記圧力測定手段により測定された圧力に基づき、前記排出バルブの凍結を判定する凍結判定手段と、
前記凍結判定手段により、前記凍結していると判定された前記ガス給排部の一部が前記排出バルブであるか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段により、前記凍結していると判定された前記ガス給排部の一部が前記排出バルブのみである場合には、前記燃料電池システムを起動する凍結時起動手段と、
前記起動により発電された電力および熱の少なくとも一方を利用して、前記排出バルブの解凍を行う解凍手段と、を備える燃料電池システム。 - 燃料電池システムであって、
燃料電池と、
前記燃料電池のアノードオフガスを前記燃料電池の外部に排出するための排出バルブを含み、発電に用いられるガスを前記燃料電池に供給および排出するガス給排部と、
前記排出バルブ近傍の圧力を測定する圧力測定手段と、
外気温を測定する温度測定手段と、
前記燃料電池システムの起動時に、前記ガス給排部の少なくとも一部の凍結を判定する凍結判定手段であって、前記排出バルブの開弁後に前記圧力測定手段により測定された圧力が前記排出バルブの開弁前に前記圧力測定手段により測定された圧力以上であり、かつ、前記温度測定手段により測定された外気温が予め規定された温度以下である場合、前記排出バルブが凍結していると判定する凍結判定手段と、
前記凍結判定手段により、前記凍結していると判定された前記ガス給排部の一部が前記排出バルブであるか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段により、前記凍結していると判定された前記ガス給排部の一部が前記排出バルブのみである場合には、前記燃料電池システムを起動する凍結時起動手段と、
前記起動により発電された電力および熱の少なくとも一方を利用して、前記排出バルブの解凍を行う解凍手段と、を備える燃料電池システム。 - 燃料電池システムであって、
燃料電池と、
前記燃料電池のアノードオフガスを前記燃料電池の外部に排出するための排出バルブを含み、発電に用いられるガスを前記燃料電池に供給および排出するガス給排部と、
前記排出バルブ近傍の圧力を測定する圧力測定手段と、
外気温を測定する温度測定手段と、
前記燃料電池システムの起動時に、前記ガス給排部の少なくとも一部の凍結を判定する凍結判定手段であって、前記排出バルブの閉弁後に前記圧力測定手段により測定された圧力が前記排出バルブの閉弁前に前記圧力測定手段により測定された圧力以上であり、かつ、前記温度測定手段により測定された外気温が予め規定された温度以下である場合、前記排出バルブが凍結していると判定する凍結判定手段と、
前記凍結判定手段により、前記凍結していると判定された前記ガス給排部の一部が前記排出バルブであるか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段により、前記凍結していると判定された前記ガス給排部の一部が前記排出バルブのみである場合には、前記燃料電池システムを起動する凍結時起動手段と、
前記起動により発電された電力および熱の少なくとも一方を利用して、前記排出バルブの解凍を行う解凍手段と、を備える燃料電池システム。 - 燃料電池システムの発電に用いられるガスの、前記燃料電池への供給および前記燃料電池からの排出に用いられるガス給排部を備える燃料電池システムの起動制御方法であって、
外気温を測定する工程と、
前記燃料電池システムの起動時に、前記ガス給排部の少なくとも一部の凍結を判定する工程であって、前記温度測定手段により測定された温度に基づいて、前記排出バルブの凍結を判定する工程と、
前記凍結判定手段により、前記凍結していると判定された前記ガス給排部の一部が前記排出バルブであるか否かを判断する工程と、
前記凍結していると判定された前記ガス給排部の一部が前記排出バルブのみである場合には、前記燃料電池システムを起動する工程と、
前記起動により発電された電力および熱の少なくとも一方を利用して、前記排出バルブの解凍を行う工程と、を備える燃料電池システムの起動制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008099162A JP5024889B2 (ja) | 2008-04-07 | 2008-04-07 | 燃料電池システム、燃料電池システムの起動制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008099162A JP5024889B2 (ja) | 2008-04-07 | 2008-04-07 | 燃料電池システム、燃料電池システムの起動制御方法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002338665A Division JP4179855B2 (ja) | 2002-11-22 | 2002-11-22 | 燃料電池システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008204957A JP2008204957A (ja) | 2008-09-04 |
JP5024889B2 true JP5024889B2 (ja) | 2012-09-12 |
Family
ID=39782200
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008099162A Expired - Fee Related JP5024889B2 (ja) | 2008-04-07 | 2008-04-07 | 燃料電池システム、燃料電池システムの起動制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5024889B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102204000B (zh) | 2008-11-04 | 2015-03-18 | 日产自动车株式会社 | 燃料电池的发电控制装置以及发电控制方法 |
JP5861565B2 (ja) * | 2012-06-05 | 2016-02-16 | アイシン精機株式会社 | 燃料電池システム |
JP7024651B2 (ja) * | 2018-07-27 | 2022-02-24 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システムおよび燃料電池システムの制御方法 |
JP7414443B2 (ja) * | 2019-09-24 | 2024-01-16 | 株式会社Subaru | 燃料電池システムおよび制御装置 |
FR3109844B1 (fr) | 2020-04-30 | 2022-12-30 | Symbio | Procede de pilotage d’une pile a combustible |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002305014A (ja) * | 2001-04-06 | 2002-10-18 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池 |
JP4799751B2 (ja) * | 2001-04-10 | 2011-10-26 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池の始動制御装置 |
JP4179855B2 (ja) * | 2002-11-22 | 2008-11-12 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システム |
-
2008
- 2008-04-07 JP JP2008099162A patent/JP5024889B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008204957A (ja) | 2008-09-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4179855B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP5522590B2 (ja) | 燃料電池システム | |
US7838157B2 (en) | Fuel cell system | |
JP5024889B2 (ja) | 燃料電池システム、燃料電池システムの起動制御方法 | |
JP5226936B2 (ja) | 燃料電池システム、および、燃料電池システムの運転方法 | |
US11621430B2 (en) | Fuel cell system | |
KR101036263B1 (ko) | 연료전지시스템 | |
US8338042B2 (en) | Fuel cell system | |
JP5065794B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP2020021533A (ja) | 燃料電池システム | |
JP5168814B2 (ja) | 燃料電池システム、および燃料電池システムを搭載する車両 | |
JP2017147135A (ja) | 燃料電池システムの制御方法 | |
JP2009151999A (ja) | 燃料電池システム | |
KR102614135B1 (ko) | 연료전지의 공기 공급 제어방법 및 제어시스템 | |
JP6183414B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP4609630B2 (ja) | 燃料電池のバルブ異常判定制御装置 | |
JP2007134063A (ja) | 燃料電池システム及びそのガス漏れ検知方法並びに移動体 | |
JP2007184199A (ja) | 燃料電池システム | |
JP2009076261A (ja) | 燃料電池システム及びその起動方法 | |
JP4176453B2 (ja) | 燃料電池システムの運転制御 | |
JP5333730B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP7189813B2 (ja) | 燃料電池システム、車両および燃料電池システムの制御方法 | |
JP2012003890A (ja) | 燃料電池システム | |
JP2011210511A (ja) | 燃料電池システム | |
JP2010015734A (ja) | 燃料電池システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20080530 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20080530 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110222 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110422 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A132 Effective date: 20120221 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120409 |
|
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: 20120522 |
|
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: 20120614 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150629 Year of fee payment: 3 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5024889 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |