JP5109284B2 - Fuel cell system - Google Patents
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Description
本発明は燃料電池を用いた発電システムに関するものである。 The present invention relates to a power generation system using a fuel cell.
燃料電池は電気化学反応により燃料のエネルギーを直接電気エネルギーへ変換する電気化学デバイスである。燃料電池は用いる電荷担体等により、リン酸形燃料電池,溶融炭酸塩形燃料電池,固体酸化物形燃料電池,固体高分子形燃料電池(以下PEFCと略する),アルカリ形燃料電池に大別される。 A fuel cell is an electrochemical device that directly converts fuel energy into electrical energy through an electrochemical reaction. Fuel cells are roughly classified into phosphoric acid fuel cells, molten carbonate fuel cells, solid oxide fuel cells, polymer electrolyte fuel cells (hereinafter abbreviated as PEFC), and alkaline fuel cells, depending on the charge carrier used. Is done.
これらの各種燃料電池の中でもPEFCは、高電流密度発電や比較的低温度での運転が可能であるため、移動体電源をはじめ、各種用途への応用が期待されている。 Among these various fuel cells, PEFC can be operated at a high current density power generation or at a relatively low temperature, and therefore is expected to be applied to various uses including a mobile power source.
PEFC発電時は、その化学反応により水を生成する。しかし生成した水が凝縮して燃料電池スタック内のガス流路に滞留(フラッディング)すると、反応ガスの拡散を妨げるため、電池性能が低下する。この状態が長く続くと燃料電池スタックが破損する場合も生じていた。 At the time of PEFC power generation, water is generated by the chemical reaction. However, when the generated water condenses and stays in the gas flow path in the fuel cell stack (flooding), the diffusion of the reaction gas is hindered, so that the battery performance is deteriorated. If this state continues for a long time, the fuel cell stack may be damaged.
このような場合においてガス流路の水詰まりを解消させる方法として、特許文献1ではアノード水素ポンプ駆動量を連続して増減させる運転を実施し、解消されないときには開閉弁を動作させる制御を実施していた。
In such a case, as a method of eliminating the clogging of the gas flow path, in
しかし、水詰まりによって電圧が変化する際には、単電池の電圧がゼロボルト以下へ転極する場合があり、転極が生じると電池構成部材が受けるダメージも大きくなる。よって早急な回復動作が必要となり、ポンプ動作の変化よりも早い対処方法が望まれる。 However, when the voltage changes due to water clogging, the voltage of the unit cell may be inverted to zero volts or less, and if the inversion occurs, the damage to the battery component increases. Therefore, an immediate recovery operation is required, and a countermeasure that is faster than a change in pump operation is desired.
本発明の目的は、フラッディングによって生じる電池特性変化に対し、速やかに回復させる制御方法および構成を備えた燃料電池システムを提案する。 An object of the present invention is to propose a fuel cell system having a control method and a configuration for quickly recovering from changes in battery characteristics caused by flooding.
燃料と酸化剤とを供給され発電する燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックへ燃料を供給する圧力を制御する制御弁とを有し、前記スタック内部でガス流路が凝集水により閉塞された場合に、前記制御弁で制御する圧力を継時的かつ繰り返し増減させる燃料電池システムである。 A fuel cell stack that is supplied with fuel and an oxidant to generate electric power, and a control valve that controls a pressure for supplying fuel to the fuel cell stack, and the gas flow path is blocked by condensed water inside the stack In addition, the fuel cell system increases and decreases the pressure controlled by the control valve over time.
本発明では、フラッディングによって生じる電池特性変化に対し、速やかに回復させる制御方法および構成を備えた燃料電池システムを提案する。 The present invention proposes a fuel cell system having a control method and configuration for quickly recovering from changes in battery characteristics caused by flooding.
本発明の実施形態は以下のようなものである。 Embodiments of the present invention are as follows.
燃料電池スタックと、燃料電池内部の温度を計測する燃料電池温度センサと、燃料電池の発電電圧を計測する電圧センサと、燃料電池から流れる電流を計測する電流センサと、燃料電池で発生する熱を放熱するためのラジエタと、ラジエタに付属して放熱量を制御するファンと、冷却流体を昇圧する冷却水ポンプと、ラジエタへ流入する冷却流体量を制御するバイパス部と、発電により生じた水を空気に添加する加湿器とを配したカソードラインと、燃料電池スタックへの水素供給圧力を制御する圧力制御弁と、燃料電池スタックから排出された水素を昇圧して燃料電池スタック入口へ循環させる水素ポンプと、循環水素の水分量を調整する調湿器と、システム内の補機動作を制御する制御器を有し、電圧センサで計測された電圧情報と、電流センサで計測された電流情報とから電池内部でガス流路が凝縮水により閉塞されていると制御部が判断した場合には、圧力制御弁で制御する二次圧を経時的かつ繰り返し増減させることにより、ガス流速の凝縮水を取り除く制御を実施する燃料電池システムである。 A fuel cell stack, a fuel cell temperature sensor that measures the temperature inside the fuel cell, a voltage sensor that measures the power generation voltage of the fuel cell, a current sensor that measures the current flowing from the fuel cell, and the heat generated in the fuel cell A radiator for radiating heat, a fan attached to the radiator for controlling the amount of heat radiation, a cooling water pump for boosting the cooling fluid, a bypass unit for controlling the amount of cooling fluid flowing into the radiator, and water generated by power generation A cathode line provided with a humidifier to be added to air, a pressure control valve that controls the hydrogen supply pressure to the fuel cell stack, and hydrogen that boosts the hydrogen discharged from the fuel cell stack and circulates it to the fuel cell stack inlet It has a pump, a humidity controller that adjusts the water content of the circulating hydrogen, and a controller that controls the operation of auxiliary equipment in the system. Voltage information measured by the voltage sensor, When the controller determines that the gas flow path is blocked by condensed water from the current information measured by the sensor, the secondary pressure controlled by the pressure control valve is increased or decreased over time. Thus, the fuel cell system performs control for removing condensed water at a gas flow rate.
また、前述の圧力制御弁で制御する二次圧に同期して水素ポンプの吐出量を増減させる制御を用いた燃料電池システムである。 In addition, the fuel cell system uses a control that increases or decreases the discharge amount of the hydrogen pump in synchronization with the secondary pressure controlled by the pressure control valve.
カソードラインには空気供給器と、調湿器と、加湿器と、燃料電池スタックと、熱交換器と、バイパスバルブとそれに接続されるバイパスラインを有し、バイパスバルブの開閉により加湿器に供給される流体と、熱交換器に供給される流体量を同時に制御する電池システムである。 The cathode line has an air supply unit, a humidity controller, a humidifier, a fuel cell stack, a heat exchanger, a bypass valve and a bypass line connected to it, and supplies the humidifier by opening and closing the bypass valve. And a battery system for simultaneously controlling the amount of fluid supplied to the heat exchanger.
電圧センサで計測された電圧情報と、電流センサで計測された電流情報とから電池内部でガス流路が凝縮水により閉塞されていると制御部が判断した場合にはバイパスバルブを開閉することにより加湿器に供給される流体と、熱交換器に供給される流体量を同時に制御する燃料電池システムである。 By opening and closing the bypass valve when the control unit determines from the voltage information measured by the voltage sensor and the current information measured by the current sensor that the gas flow path is blocked by condensed water inside the battery. This is a fuel cell system that simultaneously controls the fluid supplied to the humidifier and the amount of fluid supplied to the heat exchanger.
燃料電池スタックに供給されるアノードガス,カソードガス圧力を測定するための圧力センサを具備した燃料電池システムである。 A fuel cell system including a pressure sensor for measuring the pressure of an anode gas and a cathode gas supplied to a fuel cell stack.
電圧センサで計測された電圧情報と、電流センサで計測された電流情報と、圧力センサで検出された圧力情報とから、電池内部でガス流路が凝縮水により閉塞されている極がアノードかカソードかを判断し、判断結果に応じて圧力制御弁,水素ポンプ,バイパスバルブ動作を制御する燃料電池システムである。 Based on the voltage information measured by the voltage sensor, the current information measured by the current sensor, and the pressure information detected by the pressure sensor, the pole in which the gas flow path is blocked by condensed water inside the battery is the anode or cathode. The fuel cell system controls the operation of the pressure control valve, the hydrogen pump, and the bypass valve according to the determination result.
電圧センサで計測された電圧情報と、電流センサで計測された電流情報と、圧力センサで検出された圧力情報と、温度センサで計測された温度情報から、ガス流路が凝縮水により閉塞されていると制御部が判断した場合には、冷却水ポンプとバイパス部の少なくとも一方の動作量を変化させることにより、それまでの燃料電池スタック温度よりも上昇させる制御を行う燃料電池システムである。 From the voltage information measured by the voltage sensor, the current information measured by the current sensor, the pressure information detected by the pressure sensor, and the temperature information measured by the temperature sensor, the gas flow path is blocked by condensed water. If the control unit determines that there is a fuel cell stack, the operation amount of the cooling water pump and the bypass unit is changed to change the operation amount to be higher than the fuel cell stack temperature so far.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(実施例1)
実施例1のシステム構成図を図1に示す。パーフオロカーボンスルホン酸系の電解質膜と、白金粒子をカーボン担体に担持させた触媒を主成分とする電極とを一体化した電極電解質膜を中心として、その表裏面にポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を表面に分散させ撥水性を制御したカーボンペーパーであるカソード拡散層,アノード拡散層を配置し、さらに金属セパレータをその両側に配置して、発電セルの基本構成と成した。本発電セルを120セルおよび冷却水を流通させ電池温度を下げるための冷却セルを60セル組み合わせることにより、燃料電池スタック1を作製した。
Example 1
FIG. 1 shows a system configuration diagram of the first embodiment. A polytetrafluoroethylene (PTFE) is formed on the front and back surfaces of an electrode electrolyte membrane in which a perfluorocarbon sulfonic acid electrolyte membrane and an electrode mainly composed of a catalyst having platinum particles supported on a carbon support are integrated. A cathode diffusion layer and an anode diffusion layer, which are carbon papers in which water repellency is controlled by being dispersed on the surface, are arranged, and metal separators are arranged on both sides to form the basic configuration of the power generation cell. The
燃料電池スタック1から排出された水素を再び燃料電池スタック1へと供給するために昇圧する水素ポンプ51と、燃料電池スタック1に供給する水素圧力を制御するための圧力制御弁52と、燃料電池スタック排出水素に含まれる水分量を調整する調湿器53とを備えたアノードライン2と、生成水を回収し加湿するための水透過膜からなる加湿器5を備えたカソードライン4と、冷却水を送水する冷却水ポンプ10,ファン8を付属したラジエタ7,冷却水バイパスライン11およびその流量を制御するバイパスバルブ9を有する冷却ラインを燃料電池スタック1に接続した。燃料電池スタック1から出力を取り出す出力線16には電流センサ14および電圧センサ12、また燃料電池スタック中央部の温度を計測する温度センサ13を取り付け、それぞれのセンサ情報は制御部15へ接続した。制御部15は各センサからの情報をもとに圧力制御弁動作状態をコントロールする。さらに、制御部が判断した場合には二次圧の変化に同期させて水素ポンプ動作状態の制御も行う。圧力制御弁52を制御することによる二次圧変化状態を図3に、水素ポンプの吐出圧変化を図4に示す。
A hydrogen pump 51 for increasing the pressure of hydrogen discharged from the
実施例1では電圧センサ12により燃料電池スタック1にフラッディングが発生したと検出・判断することができる制御部15が組み込まれている。判断する内容としては、例えばスタックの平均電圧が、制御部のメモリーに有している電流−電圧の対応表に照合した結果、短時間に本来示すべき電圧から急激に低下した状態、あるいはスタック電圧を複数の部分に分割して計測しているとき、例えば100セルから構成されているあるスタックを20セルずつ5分割して計測しているとき、ある部分の計測電圧が他に比較して短時間に低下あるいは変動している状態のとき、制御部は以下の動作を実施する。
In the first embodiment, a
フラッディングが生じていると判断した制御部15はアノード二次圧力を圧力制御弁
52に指令することで経時変化させ、燃料電池スタック内のガス流路に滞留する水の排出を促進し、速やかに燃料電池スタック電圧の回復を図る。ここで二次圧力を経時変化させる意味は、短時間で急激に圧力変動させることでガス流れを加速させ、スタック内部に滞留する水を排出させやすくするためである。
When the
さらに、圧力制御弁による二次圧変化では水詰まりが解消されないときは、制御部の判断で水素ポンプの吐出量を増減させることにより、フラッディング解消を図る。このとき、相乗効果を高めるため、二次圧変化の極大値と、水素ポンプ吐出量極大値を同期させる制御を適用する。本方式によると、水素パージによる発電に用いられることなく排出される水素はゼロであるため、発電効率低下への影響は小さい。さらにフラッディング解消の第一段階の対策として圧力制御弁動作により凝縮水除去を試みることから、補機類の消費電力をごく僅かに抑制することができる。さらに図3と図4を比較して理解される通り、二次圧変化はポンプよりもすばやく状態変化することができる。よって、燃料電池スタック1にフラッディングが発生し、燃料電池スタック1にダメージが想定される場合は速やかな回復動作が要求されるが、二次圧を制御することにより、それをすばやく実現することが可能となる。
Furthermore, when water clogging is not eliminated by the change in the secondary pressure by the pressure control valve, flooding is eliminated by increasing or decreasing the discharge amount of the hydrogen pump according to the judgment of the control unit. At this time, in order to enhance the synergistic effect, control for synchronizing the maximum value of the secondary pressure change and the maximum value of the discharge amount of the hydrogen pump is applied. According to this method, since the amount of hydrogen discharged without being used for power generation by hydrogen purge is zero, the influence on power generation efficiency reduction is small. Further, since the condensed water removal is attempted by the pressure control valve operation as a first-stage countermeasure for eliminating the flooding, the power consumption of the auxiliary equipment can be suppressed to a slight extent. Further, as can be understood by comparing FIG. 3 and FIG. 4, the secondary pressure change can change state more quickly than the pump. Therefore, when flooding occurs in the
(実施例2)
実施例2のシステム構成を図2に示す。加湿器からの排出ガスが接続された熱交換器
61と、調湿器53と、燃料電池スタック1からの排出ガスを分岐するためのバイパスバルブ62が具備され、バイパスバルブの動作により燃料電池スタック1からの排出ガスから調湿器53とそれに続く熱交換器61へ供給されるガス量を変化することができるカソードライン4と、燃料電池スタック1に供給されるアノードガス,カソードガスの圧力を測定するアノード圧力センサ71,カソード圧力センサ72を備え、その他の構成は実施例1と同様の構成の燃料電池システムを製作し、実施例2とした。バイパスバルブ62を動作させた前後の、加湿器5および熱交換器61へ供給される燃料電池スタック排出ガス量変化を図5に示した。
(Example 2)
The system configuration of the second embodiment is shown in FIG. The
実施例2のガス加湿機構について詳しく述べる。カソードガスは大気中の空気を使用するため、そのままスタックへ供給すると、電池内部が乾燥し、内部抵抗上昇により電池性能低下に至る。よって一般的に、燃料電池に供給するガスには水蒸気を添加する必要がある。本実施例では加湿器5を設け、供給するカソードガスに必要量の水蒸気を添加している。加湿器5は水分を透過する材料と、その材料を介して2種類のガスが接するように導くガス流路から構成されている。水分透過材料はガスそのものは遮断するため、一方に水蒸気を多く含むガスを、他方に乾燥したガスを加湿器に供給すると、透過材料を水分が移動することにより、乾燥ガスに水蒸気を含有させ、かつガス成分そのものは互いに混じらずに排出される。燃料電池は電気化学反応の生成物が水であるため、電池からのカソード排出ガスには水分が含まれる。よって排出ガスの水分をスタックへ供給するカソードガスに添加することにより、加湿に必要な水分を外部から新たに供給する必要が無くなり、簡略なシステム構成が実現される。
The gas humidification mechanism of Example 2 will be described in detail. Since the cathode gas uses air in the atmosphere, if the cathode gas is supplied to the stack as it is, the inside of the battery is dried, and the battery performance is lowered due to an increase in internal resistance. Therefore, it is generally necessary to add water vapor to the gas supplied to the fuel cell. In this embodiment, the
また、実施例2では加湿器5から排出されたカソードガスの熱を空気供給器81から供給されたカソードガスへ、熱交換器61を用いることにより効果的に移動させている。熱交換器61により排熱で温度が上昇したカソードガスは、飽和水蒸気圧も増加するためより多くの水分を含有することが出来るようになる。よって熱交換器61を通過したカソードガスは、調湿器53により、熱交換器が備えていない場合よりも効果的に調湿器53から水分を奪う、つまりアノードラインの水分量をより減少させることが出来るようになる。
In the second embodiment, the heat of the cathode gas discharged from the
しかし、通常発電状態では加湿状態を良好にする構成であっても、たとえば電池温度が設定値よりも低くなってしまった場合にはスタック内部に凝縮水が生じやすくなりフラッディングによる電圧変動が発生しやすくなる。 However, even in a configuration where the humidified state is good in the normal power generation state, for example, if the battery temperature becomes lower than the set value, condensed water tends to be generated inside the stack, and voltage fluctuation due to flooding occurs. It becomes easy.
この場合、加湿器5のカソードライン直前に設けたバイパスバルブ62を動作させることにより、燃料電池スタック1から排出されたカソードガスの一部はバイパスラインを通り系外へ排出される。カソードガスには発電生成水が含まれており、バイパスバルブ62動作により、加湿器5と加湿器5に直列接続された熱交換器61へ流れるガス流量とガスに含まれる水分量を制御することができる。加湿器5は燃料電池スタック排出ガス中に含まれる水分を燃料電池スタック供給ガスへ添加するため、バイパスバルブ62の動作により燃料電池スタック1へ供給される水分量を減少させることができる。またバイパスバルブ62が動作することにより、スタック排出ガスの加湿器5で失うエネルギーが減少し、より多くのエネルギーを熱交換器61に供給するようになる。その結果、空気供給器81から供給されたガスの温度をより上昇させることができ、飽和水蒸気が増加するため、調湿器53におけるアノードライン2の除湿効果が増大する。よって、バイパスバルブ62の動作によりカソード,アノードともに水分量を減少させることができ、フラッディングを抑制することが可能となる。本効果についても、バルブ動作動力のみで効果が得られ、全体に与える効率低下の影響は軽微であること、アノードライン2が原因となるフラッディングのみならず、カソードライン4の水詰まりにも対応することが可能となった。
In this case, by operating the bypass valve 62 provided immediately before the cathode line of the
さらに、燃料電池スタックガス供給部に取り付けたアノード圧力センサ71,カソード圧力センサ72の測定値を制御部15が判断することにより、ガス流路へ水分が凝縮して発生するガス圧力変化を検知でき、初期のフラッディング状態においても速やかな対処が可能となった。またアノードライン2,カソードライン4の圧力状況を独立して測定することで、それぞれのライン単独で対処することも可能である。
Further, the
(実施例3)
制御部15の判断により、必要に応じて冷却水バイパスライン11の流量を制御するバイパスバルブ9と、冷却水ポンプ10と、ラジエタ7に具備されたファン8の動作量を変化させ、発電中の燃料電池スタック温度を上昇/下降させることができる冷却ラインと制御法を備え、その他の構成は実施例2と同等構成の燃料電池システムを製作し実施例3とした。
(Example 3)
Based on the determination of the
実施例3のシステムでは、フラッディングが発生したと制御部15が判断すると、バイパスバルブ9,冷却水ポンプ10,ファン8の少なくとも1つの動作量を変更することにより燃料電池スタック温度を上昇させる制御法が適用されている。冷却ラインの制御による燃料電池スタック温度変化状況を図6に示す。図6における時間toにおいて制御部は各種センサの計測値よりフラッディング発生を判断し、同時に冷却補機動作量を制御することにより燃料電池スタック温度をst2からst1へ上昇させている。ここで冷却補機動作量の制御とは、冷却水ポンプ10の動作量を減少させ、スタックへ供給する水の量を減少させることによりスタックから奪う熱量を抑制する方法や、ラジエタ7に備えられたファン8の動作量を減少させることにより放熱量を減らし、冷却水温度を上昇させることでスタック温度を上昇させる方法、さらにはバイパスバルブ9の動作量を変化させることによりラジエタ7へ流れる冷却水量に対してスタックへバイパスラインを通して直接戻る冷却水量を相対的に増加させることによりスタック温度を上昇させる方法のいずれか一つの方法を選択するか、または複数の方法を組み合わせて実施することが考えられる。
In the system of the third embodiment, when the
燃料電池スタック温度を上昇させることにより、燃料電池スタック内での飽和水蒸気圧も増加し、水蒸気として存在する水分量が増加する。その結果、凝縮水によるガス流路水詰まりに起因するフラッディングの影響が緩和される。また、フラッディング発生の予防的な効果についても有効となる。 By increasing the fuel cell stack temperature, the saturated water vapor pressure in the fuel cell stack also increases, and the amount of water present as water vapor increases. As a result, the influence of flooding caused by clogging of the gas flow path due to condensed water is mitigated. It is also effective for preventing flooding.
1…燃料電池スタック、2…アノードライン、4…カソードライン、5…加湿器、6…冷却ライン、7…ラジエタ、8…ファン、9,62…バイパスバルブ、10…冷却水ポンプ、11…冷却水バイパスライン、12…電圧センサ、13…温度センサ、14…電流センサ、15…制御部、16…出力線、51…水素ポンプ、52…圧力制御弁、53…調湿器、61…熱交換器、71…アノード圧力センサ、72…カソード圧力センサ、80…パージ弁、81…空気供給器。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記燃料電池スタックへ燃料を供給する圧力を制御する制御弁を備えたアノードラインと、
前記カソードガスを水透過材料で仕切られた2つの領域を有する加湿器の第1の領域を通して前記燃料電池スタックへ供給し、前記燃料電池スタックから排出されるカソード排ガスを第2の領域を通して系外へ排出するカソードラインと、
カソード排ガスを前記加湿器の第2の領域を通さずに系外に排出するカソードバイパスラインと、 前記カソードバイパスラインに設けられたカソードバイパスバルブと、
前記燃料電池スタックの凝縮水による閉塞を判断し、前記スタック内部でアノードガス流路が凝縮水により閉塞されたと判断した場合には、前記制御弁で制御する圧力を経時的かつ繰り返し増減させ、前記スタック内部でカソードガス流路が凝縮水により閉塞されたと判断した場合には、前記カソードバイパスバルブを開く制御を行う制御部と、
前記アノードラインに前記燃料電池スタックから排出されたアノードガスを昇圧して燃料電池スタックへ循環供給するポンプと、を備え、
前記制御弁で制御する圧力の増減に同期して前記ポンプからの燃料の供給量を増減させる燃料電池システム。 A fuel cell stack that is supplied with anode gas and cathode gas to generate electricity;
An anode line having a control valve for controlling a pressure for supplying fuel to the fuel cell stack;
The cathode gas is supplied to the fuel cell stack through a first region of a humidifier having two regions partitioned by a water permeable material, and the cathode exhaust gas discharged from the fuel cell stack is passed outside the system through the second region. A cathode line that discharges to
A cathode bypass line for discharging the cathode exhaust gas to the outside without passing through the second region of the humidifier, a cathode bypass valve provided in the cathode bypass line,
The fuel cell to determine the blockage by condensed water of the stack, when said anode gas passage within the stack is determined to have been closed by condensation water coagulation is time and is repeatedly increasing or decreasing the pressure controlled by said control valve, If it is determined that the cathode gas channel within the stack are closed by condensation water coagulation includes a control unit for controlling opening said cathode bypass valve,
A pump for boosting the anode gas discharged from the fuel cell stack to the anode line and circulatingly supplying the anode gas to the fuel cell stack,
A fuel cell system that increases or decreases the amount of fuel supplied from the pump in synchronization with an increase or decrease in pressure controlled by the control valve .
前記制御部は、前記燃料電池スタックの温度情報から、ガス流路が凝縮水により閉塞されていると判断した場合には、前記冷却水ポンプと前記冷却水バイパスラインに設けられた冷却水バイパスバルブの少なくとも一方の動作量を変化させることにより、それまでの前記燃料電池スタック温度よりも上昇させる制御を行うことを特徴とする請求項1記載の燃料電池システム。 A cooling line having a cooling water pump that circulates and supplies cooling water to the fuel cell stack; a radiator that is provided in the cooling line; and that the cooling water flows in, and is discharged from the fuel cell stack without passing through the radiator. the cooling water and the cooling water bypass line back to the fuel cell stack, and a cooling water bypass valve provided in the coolant bypass line has,
When the control unit determines from the temperature information of the fuel cell stack that the gas flow path is blocked by condensed water, the cooling water bypass valve provided in the cooling water pump and the cooling water bypass line 2. The fuel cell system according to claim 1, wherein control is performed to raise the temperature of the fuel cell stack so far by changing at least one of the operation amounts of the fuel cell system.
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Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5272685B2 (en) * | 2008-11-28 | 2013-08-28 | 日産自動車株式会社 | Fuel cell system |
WO2011021301A1 (en) * | 2009-08-21 | 2011-02-24 | トヨタ自動車株式会社 | Fuel cell system |
JP5728850B2 (en) * | 2010-08-24 | 2015-06-03 | トヨタ自動車株式会社 | FUEL CELL SYSTEM AND CONTROL METHOD FOR FUEL CELL SYSTEM |
JP6126974B2 (en) * | 2013-11-05 | 2017-05-10 | 本田技研工業株式会社 | Fuel cell system |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3485243B2 (en) * | 1997-03-25 | 2004-01-13 | 松下電器産業株式会社 | Polymer electrolyte fuel cell |
JP2000306595A (en) * | 1999-04-21 | 2000-11-02 | Matsushita Seiko Co Ltd | Fuel cell system |
JP2001148253A (en) * | 1999-11-22 | 2001-05-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | High polymer electrolyte type fuel cell and its operation method |
JP2002151113A (en) * | 2000-11-15 | 2002-05-24 | Nissan Motor Co Ltd | Fuel cell |
JP2003007320A (en) * | 2001-06-20 | 2003-01-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Fuel cell system, method for generating electricity by fuel cell, program and medium |
JP2005267969A (en) * | 2004-03-17 | 2005-09-29 | Toyota Motor Corp | Fuel cell system |
JP2005353438A (en) * | 2004-06-11 | 2005-12-22 | Nissan Motor Co Ltd | Fuel cell system |
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