JP5269582B2 - 燃料電池システム - Google Patents
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Description
前記起動モードと前記発電モードとの2つのモード間の切り替わりの際又はいずれかのモードにおいて、前記選択的ガス供給装置から供給されるガスの供給先を前記第一の酸化剤ガス入口と前記第二の酸化剤ガス入口との間で切り替えるよう前記酸化剤ガス入口選択装置を制御するステップと、を含む。
図1は、本発明の第1実施形態に係る燃料電池システムの構成の概容を示すブロック図である。
図6は、本実施形態の燃料電池システム200における燃料ガスを供給するための構成要素を示す部分ブロック図である。図7は、図6の燃料電池システム200の構成要素である燃料ガス供給マニホールド106内での燃料ガスの流れ方向を示す図である。図8は、本実施形態の燃料電池システム200における酸化剤ガスを供給するための構成要素を示す部分ブロック図である。図9は、図8の燃料電池システム200の構成要素である酸化剤ガス供給マニホールド108内での酸化剤ガスの流れ方向を示す図である。図6及び図8において、図2及び図4と同一又は相当する部分は、同じ符号を付してその説明を省略する。
図14は、本発明の変形例の燃料電池システムにおける燃料ガスを供給するための構成要素を示す部分ブロック図である。図15は、図14の燃料電池システムの燃料ガス供給マニホールド内での燃料ガスの流れ方向を示す図である。図16は、本発明の変形例の燃料電池システムにおける酸化剤ガスを供給するための構成要素を示す部分ブロック図である。図17は、図16の燃料電池システムの酸化剤ガス供給マニホールド内での酸化剤ガスの流れ方向を示す図である。
本発明の実施例として、以下に示す燃料電池101を備え、第1実施形態に示した構成(反応ガスの流れ方向の切り替えも含む)の燃料電池システム100を作製した。
上記実施例1に示したセルスタックと同様のセルスタックを用い、第2実施形態に示した構成(反応ガスの流れ方向の切り替えも含む)の燃料電池システム200を作製した。その他の操作条件は、上記実施例1と同様である。
比較形態に示した構成の燃料電池システム300を作製した。その他の操作条件は、上記実施例1と同様である。
図19は、各燃料電池システムのセルスタック102におけるセルごとのセル電圧を示すグラフである。図19中のセル番号は、セルスタック102のA側からB側に向かう順番のセルの番号を示している。表1は、実施例1、実施例2及び比較例の燃料電池システムの全てのセルの平均セル電圧及びその標準偏差を示す表である。図19及び表1を参照しながら、実施例1、実施例2及び比較例の燃料電池システムの発電性能を比較検討する。
101 燃料電池
102 セルスタック
103 MEA
104 セパレータ
106 燃料ガス供給マニホールド
107 燃料ガス排出マニホールド
108 酸化剤ガス供給マニホールド
109 酸化剤ガス排出マニホールド
110 燃料ガス出口
111 燃料ガス排出流路
112 燃料ガス排出弁
115 酸化剤ガス出口
116 酸化剤ガス排出流路
117 酸化剤ガス排出弁
120 燃料ガス供給装置
121 燃料ガス入口
121A A側燃料ガス入口
121B B側燃料ガス入口
122 燃料ガス供給流路
123A,223A A側燃料ガス供給配管
123B,223B B側燃料ガス供給配管
125,145 ガス流路切替弁
125a,145a 第一のポート
125b,145b 第二のポート
125c,145c 第三のポート
126,128 燃料ガス供給配管
127,147,224,244 T形管継手
129 燃料ガス供給弁
130 置換ガス供給装置
131 置換ガス供給配管
132 置換ガス供給弁
140 酸化剤ガス供給装置
141 酸化剤ガス入口
141A A側酸化剤ガス入口
141B B側酸化剤ガス入口
142 酸化剤ガス供給流路
143A,243A A側酸化剤ガス供給配管
143B,243B B側酸化剤ガス供給配管
146,148 酸化剤ガス供給配管
149 酸化剤ガス供給弁
150 置換ガス供給装置
151 置換ガス供給配管
152 置換ガス供給弁
160 制御装置
201 燃料ガス流路
202 酸化剤ガス流路
211 燃料ガス入口選択装置
212,222 選択的ガス供給装置
221 酸化剤ガス入口選択装置
225A A側燃料ガス供給弁
225B B側燃料ガス供給弁
245A A側酸化剤ガス供給弁
245B B側酸化剤ガス供給弁
Claims (24)
- 高分子電解質膜と該高分子電解質膜を挟むように形成されたアノード及びカソードとを有する複数のセルと、
該セルを積層してなるセルスタックと、
該セルスタックに、該セルスタックの積層方向に延びるようにそれぞれ形成された燃料ガス供給マニホールド、燃料ガス排出マニホールド、酸化剤ガス供給マニホールド及び酸化剤ガス排出マニホールドと、
燃料ガスを燃料ガス供給マニホールドからアノードに導いてそこから燃料ガス排出マニホールドへと導く燃料ガス流路と、
酸化剤ガスを酸化剤ガス供給マニホールドからカソードに導いてそこから酸化剤ガス排出マニホールドへと導く酸化剤ガス流路と、
前記燃料ガス供給マニホールドの一方の端に連通する第一の燃料ガス入口と、
該第一の燃料ガス入口を有する前記燃料ガス供給マニホールドの他方の端に連通する第二の燃料ガス入口と、を有し、
前記セルにおいて前記燃料ガスと酸化剤ガスとを反応させて発電が行われるよう構成された燃料電池と、
前記燃料ガスを供給する燃料ガス供給装置と、
該燃料ガス供給装置から供給される燃料ガスを選択的に第一の燃料ガス入口又は第二の燃料ガス入口に供給し、前記燃料ガス供給マニホールドを流れる燃料ガスの流れ方向を切り替える、燃料ガス入口選択装置と、を備え、
前記燃料ガス排出マニホールドは、前記燃料ガス流路により導かれた燃料ガスをその端から排出するように構成され且つその端に前記燃料ガスを供給されないように構成されている、燃料電池システム。 - 前記燃料ガス供給装置から供給される燃料ガスの供給先を前記第一の燃料ガス入口と前記第二の燃料ガス入口との間で切り替えるよう前記燃料ガス入口選択装置を制御する制御装置をさらに備えた、請求項1に記載の燃料電池システム。
- 前記燃料ガスを置き換えるための置換ガスを供給する置換ガス供給装置と、
前記燃料ガス供給装置から供給される燃料ガス又は前記置換ガス供給装置から供給される置換ガスを選択的に供給する選択的ガス供給装置と、を備え、
前記燃料ガス入口選択装置は、前記選択的ガス供給装置から供給された燃料ガス又は置換ガスを選択的に第一の燃料ガス入口又は第二の燃料ガス入口に供給するよう構成されており、
前記燃料ガス排出マニホールドは、前記燃料ガス流路により導かれた燃料ガス又は置換ガスをその端から排出するように構成され且つその端に前記燃料ガス又は前記置換ガスを供給されないように構成されている、請求項1に記載の燃料電池システム。 - 前記選択的ガス供給装置から供給されるガスの供給先を前記第一の燃料ガス入口と前記第二の燃料ガス入口との間で切り替えるよう前記燃料ガス入口選択装置を制御する制御装置をさらに備え、
前記発電をして外部負荷に電力を供給する発電モードと、停止状態から前記発電モードに移行する起動モードと、前記発電モードから前記停止状態に移行する停止モードとを有し、
前記制御装置が、前記起動モードにおいて前記燃料ガスを供給して前記セルスタック内のガスをパージし、前記発電モードにおいて前記燃料ガスを供給し、かつ前記停止モードにおいて前記置換ガスを供給して前記セルスタック内のガスを該置換ガスで置換するよう、前記選択的ガス供給装置を制御するよう構成されており、
かつ、前記制御装置は、前記起動モード、前記発電モード、及び前記停止モードのいずれか2つのモード間の切り替わりの際又はいずれかのモードにおいて、前記選択的ガス供給装置から供給されるガスの供給先を前記第一の燃料ガス入口と前記第二の燃料ガス入口との間で切り替えて、前記燃料ガス供給マニホールドを流れるガスの流れ方向を切り替えるよう前記燃料ガス入口選択装置を制御するよう構成されている、請求項3に記載の燃料電池システム。 - 前記制御装置は、前記発電モードと前記停止モードとの間の切り替わりの際に、前記選択的ガス供給装置から供給されるガスの供給先を前記第一の燃料ガス入口と前記第二の燃料ガス入口との間で切り替えるよう前記燃料ガス入口選択装置を制御するよう構成されている、請求項4に記載の燃料電池システム。
- 前記制御装置は、前記起動モード又は前記停止モード中において、前記選択的ガス供給装置から供給されるガスの供給先を前記第一の燃料ガス入口と前記第二の燃料ガス入口との間で複数回切り替えるよう前記燃料ガス入口選択装置を制御するよう構成されている、請求項4に記載の燃料電池システム。
- 前記燃料ガス入口選択装置は、第一乃至第三のポートを有し前記第三のポートを前記第一のポート又は前記第二のポートに選択的に接続可能な三方弁と、前記第一のポートを前記第一の燃料ガス入口に接続する第一のガス配管と、前記第二のポートを前記第二の燃料ガス入口に接続する第二のガス配管とを備え、前記第三のポートが前記選択的ガス供給装置からのガスを供給するためのガス配管に接続されている、請求項2に記載の燃料電池システム。
- 前記燃料ガス入口選択装置は、T形管継手と、該T形管継手の第一の端を前記第一の燃料ガス入口に接続する第一のガス配管と、該第一のガス配管の途中に配設された開閉弁と、前記T形管継手の第二の端を前記第二の燃料ガス入口に接続する第二のガス配管と、該第二のガス配管の途中に配設された開閉弁とを備え、前記T形管継手の第三の端が前記選択的ガス供給装置からのガスを供給するためのガス配管に接続されている、請求項2に記載の燃料電池システム。
- 高分子電解質膜と該高分子電解質膜を挟むように形成されたアノード及びカソードとを有する複数のセルと、該セルを積層してなるセルスタックと、該セルスタックに、該セルスタックの積層方向に延びるようにそれぞれ形成された燃料ガス供給マニホールド、燃料ガス排出マニホールド、酸化剤ガス供給マニホールド及び酸化剤ガス排出マニホールドと、燃料ガスを燃料ガス供給マニホールドからアノードに導いてそこから燃料ガス排出マニホールドへと導く燃料ガス流路と、酸化剤ガスを酸化剤ガス供給マニホールドからカソードに導いてそこから酸化剤ガス排出マニホールドへと導く酸化剤ガス流路と、前記燃料ガス供給マニホールドの一方の端に連通する第一の燃料ガス入口と、該第一の燃料ガス入口を有する前記燃料ガス供給マニホールドの他方の端に連通する第二の燃料ガス入口と、を有し、前記セルにおいて前記燃料ガスと酸化剤ガスとを反応させて発電が行われるよう構成された燃料電池と、
前記燃料ガスを供給する燃料ガス供給装置と、
前記燃料ガスを置き換えるための置換ガスを供給する置換ガス供給装置と、
前記燃料ガス供給装置から供給される燃料ガス又は前記置換ガス供給装置から供給される置換ガスを選択的に供給する選択的ガス供給装置と、
該選択的ガス供給装置から供給された燃料ガス又は置換ガスを選択的に第一の燃料ガス入口又は第二の燃料ガス入口に供給し、前記燃料ガス供給マニホールドを流れるガスの流れ方向を切り替える、燃料ガス入口選択装置と、を備えた燃料電池システムの運転方法であって、
前記燃料ガス排出マニホールドは、前記燃料ガス流路により導かれた燃料ガス又は置換ガスをその端から排出するように構成され且つその端に前記燃料ガス又は前記置換ガスを供給されないように構成されており、
前記発電をして外部負荷に電力を供給する発電モードと、停止状態から前記発電モードに移行する起動モードと、前記発電モードから前記停止状態に移行する停止モードとを有し、前記起動モードにおいて前記燃料ガスを供給して前記セルスタック内のガスをパージし、前記発電モードにおいて前記燃料ガスを供給し、かつ前記停止モードにおいて前記置換ガスを供給して前記セルスタック内のガスを該置換ガスで置換するよう、前記選択的ガス供給装置を制御するステップと、
前記起動モード、前記発電モード、及び前記停止モードのいずれか2つのモード間の切り替わりの際又はいずれかのモードにおいて、前記選択的ガス供給装置から供給されるガスの供給先を前記第一の燃料ガス入口と前記第二の燃料ガス入口との間で切り替えるよう前記燃料ガス入口選択装置を制御するステップと、を含む、燃料電池システムの運転方法。 - 高分子電解質膜と該高分子電解質膜を挟むように形成されたアノード及びカソードとを有する複数のセルと、該セルを積層してなるセルスタックと、該セルスタックに、該セルスタックの積層方向に延びるようにそれぞれ形成された燃料ガス供給マニホールド、燃料ガス排出マニホールド、酸化剤ガス供給マニホールド及び酸化剤ガス排出マニホールドと、燃料ガスを燃料ガス供給マニホールドからアノードに導いてそこから燃料ガス排出マニホールドへと導く燃料ガス流路と、酸化剤ガスを酸化剤ガス供給マニホールドからカソードに導いてそこから酸化剤ガス排出マニホールドへと導く酸化剤ガス流路と、前記酸化剤ガス供給マニホールドの一方の端に連通する第一の酸化剤ガス入口と、該第一の酸化剤ガス入口を有する前記酸化剤ガス供給マニホールドの他方の端に連通する第二の酸化剤ガス入口と、を有し、前記セルにおいて前記燃料ガスと酸化剤ガスとを反応させて発電が行われるよう構成された燃料電池と、
前記酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給装置と、
該酸化剤ガス供給装置から供給される酸化剤ガスを選択的に供給する選択的ガス供給装置と、
該選択的ガス供給装置から供給された酸化剤ガスを選択的に第一の酸化剤ガス入口又は第二の酸化剤ガス入口に供給し、前記酸化剤ガス供給マニホールドを流れる酸化剤ガスの流れ方向を切り替える、酸化剤ガス入口選択装置と、を備え、
前記酸化剤ガス排出マニホールドは、前記酸化剤ガス流路により導かれた酸化剤ガスをその端から排出するように構成され且つその端に前記酸化剤ガスを供給されないように構成されている、燃料電池システム。 - 前記酸化剤ガス供給装置から供給される酸化剤ガスの供給先を前記第一の酸化剤ガス入口と前記第二の酸化剤ガス入口との間で切り替えるよう前記酸化剤ガス入口選択装置を制御する制御装置をさらに備えた、請求項10に記載の燃料電池システム。
- 前記酸化剤ガスを置き換えるための置換ガスを供給する置換ガス供給装置と、
前記酸化剤ガス供給装置から供給される酸化剤ガス又は前記置換ガス供給装置から供給される置換ガスを選択的に供給する選択的ガス供給装置と、を備え、
前記酸化剤ガス入口選択装置は、前記選択的ガス供給装置から供給された酸化剤ガス又は置換ガスを選択的に第一の酸化剤ガス入口又は第二の酸化剤ガス入口に供給するよう構成されており、
前記酸化剤ガス排出マニホールドは、前記酸化剤ガス流路により導かれた酸化剤ガス又は置換ガスをその端から排出するように構成され且つその端に前記酸化剤ガス又は前記置換ガスを供給されないように構成されている、請求項10に記載の燃料電池システム。 - 前記選択的ガス供給装置から供給されるガスの供給先を前記第一の酸化剤ガス入口と前記第二の酸化剤ガス入口との間で切り替えるよう前記酸化剤ガス入口選択装置を制御する制御装置をさらに備え、
前記発電をして外部負荷に電力を供給する発電モードと、停止状態から前記発電モードに移行する起動モードと、前記発電モードから前記停止状態に移行する停止モードとを有し、
前記制御装置が、前記起動モードにおいて前記酸化剤ガスを供給して前記セルスタック内のガスをパージし、前記発電モードにおいて前記酸化剤ガスを供給し、かつ前記停止モードにおいて前記置換ガスを供給して前記セルスタック内のガスを該置換ガスで置換するよう前記選択的ガス供給装置を制御するよう構成されており、
かつ、前記制御装置は、前記起動モード、前記発電モード、及び前記停止モードのいずれか2つのモード間の切り替わりの際又はいずれかのモードにおいて、前記選択的ガス供給装置から供給されるガスの供給先を前記第一の酸化剤ガス入口と前記第二の酸化剤ガス入口との間で切り替えて、前記酸化剤ガス供給マニホールドを流れるガスの流れ方向を切り替えるよう前記酸化剤ガス入口選択装置を制御するよう構成されている、請求項12に記載の燃料電池システム。 - 前記制御装置は、前記発電モードと前記停止モードとの間の切り替わりの際に、前記選択的ガス供給装置から供給されるガスの供給先を前記第一の酸化剤ガス入口と前記第二の酸化剤ガス入口との間で切り替えるよう構成されている、請求項13に記載の燃料電池システム。
- 前記制御装置は、前記起動モード又は前記停止モード中において、前記選択的ガス供給装置から供給されるガスの供給先を前記第一の酸化剤ガス入口と前記第二の酸化剤ガス入口との間で複数回切り替えるよう構成されている、請求項13に記載の燃料電池システム。
- 前記酸化剤ガス入口選択装置は、第一乃至第三のポートを有し前記第三のポートを前記第一のポート又は前記第二のポートに選択的に接続可能な三方弁と、前記第一のポートを前記第一の酸化剤ガス入口に接続する第一のガス配管と、前記第二のポートを前記第二の酸化剤ガス入口に接続する第二のガス配管とを備え、前記第三のポートが前記選択的ガス供給装置からのガスを供給するためのガス配管に接続されている、請求項11に記載の燃料電池システム。
- 前記酸化剤ガス入口選択装置は、T形管継手と、該T形管継手の第一の端を前記第一の酸化剤ガス入口に接続する第一のガス配管と、該第一のガス配管の途中に配設された開閉弁と、前記T形管継手の第二の端を前記第二の酸化剤ガス入口に接続する第二のガス配管と、該第二のガス配管の途中に配設された開閉弁とを備え、前記T形管継手の第三の端が前記選択的ガス供給装置からのガスを供給するためのガス配管に接続されている、請求項11に記載の燃料電池システム。
- 高分子電解質膜と該高分子電解質膜を挟むように形成されたアノード及びカソードとを有する複数のセルと、該セルを積層してなるセルスタックと、該セルスタックに、該セルスタックの積層方向に延びるようにそれぞれ形成された燃料ガス供給マニホールド、燃料ガス排出マニホールド、酸化剤ガス供給マニホールド及び酸化剤ガス排出マニホールドと、燃料ガスを燃料ガス供給マニホールドからアノードに導いてそこから燃料ガス排出マニホールドへと導く燃料ガス流路と、酸化剤ガスを酸化剤ガス供給マニホールドからカソードに導いてそこから酸化剤ガス排出マニホールドへと導く酸化剤ガス流路と、前記酸化剤ガス供給マニホールドの一方の端に連通する第一の酸化剤ガス入口と、該第一の酸化剤ガス入口を有する前記酸化剤ガス供給マニホールドの他方の端に連通する第二の酸化剤ガス入口と、を有し、前記セルにおいて前記燃料ガスと酸化剤ガスとを反応させて発電が行われるよう構成された燃料電池と、
前記酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給装置と、
前記酸化剤ガスを置き換えるための置換ガスを供給する置換ガス供給装置と、
前記酸化剤ガス供給装置から供給される酸化剤ガス又は前記置換ガス供給装置から供給される置換ガスを選択的に供給する選択的ガス供給装置と、
該選択的ガス供給装置から供給された酸化剤ガス又は置換ガスを選択的に第一の酸化剤ガス入口又は第二の酸化剤ガス入口に供給する酸化剤ガス入口選択装置と、
制御装置と、を備えた燃料電池システムの運転方法であって、
前記酸化剤ガス排出マニホールドは、前記酸化剤ガス流路により導かれた酸化剤ガス又は置換ガスをその端から排出するように構成され且つその端に前記酸化剤ガス又は前記置換ガスを供給されないように構成されており、
前記発電をして外部負荷に電力を供給する発電モードと、停止状態から前記発電モードに移行する起動モードと、前記発電モードから前記停止状態に移行する停止モードとを有し、前記起動モードにおいて前記酸化剤ガスを供給して前記セルスタック内のガスをパージし、前記発電モードにおいて前記酸化剤ガスを供給し、かつ前記停止モードにおいて前記置換ガスを供給して前記セルスタック内のガスを該置換ガスで置換するよう、前記選択的ガス供給装置を制御するステップと、
前記起動モード、前記発電モード、及び前記停止モードのいずれか2つのモード間の切り替わりの際又はいずれかのモードにおいて、前記選択的ガス供給装置から供給されるガスの供給先を前記第一の酸化剤ガス入口と前記第二の酸化剤ガス入口との間で切り替えて、前記酸化剤ガス供給マニホールドを流れるガスの流れ方向を切り替えるよう前記酸化剤ガス入口選択装置を制御するステップと、を含む、燃料電池システムの運転方法。 - 前記発電をして外部負荷に電力を供給する発電モードと、停止状態から前記発電モードに移行する起動モードと、前記発電モードから前記停止状態に移行する停止モードとを有し、
前記制御装置が、前記起動モード及び前記発電モードにおいて前記燃料ガスを供給し、かつ前記停止モードにおいて前記燃料ガスの供給を停止するよう、前記燃料ガス供給装置を制御するよう構成されており、
かつ、前記制御装置は、前記起動モードと前記発電モードとの2つのモード間の切り替わりの際又はいずれかのモードにおいて、前記燃料ガス供給装置から供給されるガスの供給先を前記第一の燃料ガス入口と前記第二の燃料ガス入口との間で切り替えるよう前記燃料ガス入口選択装置を制御するよう構成されている、請求項2に記載の燃料電池システム。 - 前記制御装置は、前記起動モード中において、前記燃料ガス供給装置から供給される燃料ガスの供給先を前記第一の燃料ガス入口と前記第二の燃料ガス入口との間で複数回切り替えるよう前記燃料ガス入口選択装置を制御するよう構成されている、請求項19に記載の燃料電池システム。
- 高分子電解質膜と該高分子電解質膜を挟むように形成されたアノード及びカソードとを有する複数のセルと、該セルを積層してなるセルスタックと、該セルスタックに、該セルスタックの積層方向に延びるようにそれぞれ形成された燃料ガス供給マニホールド、燃料ガス排出マニホールド、酸化剤ガス供給マニホールド及び酸化剤ガス排出マニホールドと、燃料ガスを燃料ガス供給マニホールドからアノードに導いてそこから燃料ガス排出マニホールドへと導く燃料ガス流路と、酸化剤ガスを酸化剤ガス供給マニホールドからカソードに導いてそこから酸化剤ガス排出マニホールドへと導く酸化剤ガス流路と、前記燃料ガス供給マニホールドの一方の端に連通する第一の燃料ガス入口と、該第一の燃料ガス入口を有する前記燃料ガス供給マニホールドの他方の端に連通する第二の燃料ガス入口と、を有し、前記セルにおいて前記燃料ガスと酸化剤ガスとを反応させて発電が行われるよう構成された燃料電池と、
前記燃料ガスを供給する燃料ガス供給装置と、
該燃料ガス供給装置から供給された燃料ガスを選択的に第一の燃料ガス入口又は第二の燃料ガス入口に供給して、前記燃料ガス供給マニホールドを流れる燃料ガスの流れ方向を切り替える燃料ガス入口選択装置と、を備えた燃料電池システムの運転方法であって、
前記燃料ガス排出マニホールドは、前記燃料ガス流路により導かれた燃料ガスをその端から排出するように構成され且つその端に前記燃料ガスを供給されないように構成されており、
前記発電をして外部負荷に電力を供給する発電モードと、停止状態から前記発電モードに移行する起動モードと、前記発電モードから前記停止状態に移行する停止モードとを有し、前記起動モード及び前記発電モードにおいて前記燃料ガスを供給し、かつ前記停止モードにおいて前記燃料ガスの供給を停止するよう、前記燃料ガス供給装置を制御するステップと、
前記起動モードと前記発電モードとの2つのモード間の切り替わりの際又はいずれかのモードにおいて、前記選択的ガス供給装置から供給されるガスの供給先を前記第一の燃料ガス入口と前記第二の燃料ガス入口との間で切り替えるよう前記燃料ガス入口選択装置を制御するステップと、を含む、燃料電池システムの運転方法。 - 前記発電をして外部負荷に電力を供給する発電モードと、停止状態から前記発電モードに移行する起動モードと、前記発電モードから前記停止状態に移行する停止モードとを有し、
前記制御装置が、前記起動モード及び前記発電モードにおいて前記酸化剤ガスを供給し、かつ前記停止モードにおいて前記酸化剤ガスの供給を停止するよう、前記酸化剤ガス供給装置を制御するよう構成されており、
かつ、前記制御装置は、前記起動モードと前記発電モードとの2つのモード間の切り替わりの際又はいずれかのモードにおいて、前記酸化剤ガス供給装置から供給されるガスの供給先を前記第一の酸化剤ガス入口と前記第二の酸化剤ガス入口との間で切り替えるよう前記酸化剤ガス入口選択装置を制御するよう構成されている、請求項11に記載の燃料電池システム。 - 前記制御装置は、前記起動モード中において、前記酸化剤ガス供給装置から供給される酸化剤ガスの供給先を前記第一の酸化剤ガス入口と前記第二の酸化剤ガス入口との間で複数回切り替えるよう前記酸化剤ガス入口選択装置を制御するよう構成されている、請求項22に記載の燃料電池システム。
- 高分子電解質膜と該高分子電解質膜を挟むように形成されたアノード及びカソードとを有する複数のセルと、該セルを積層してなるセルスタックと、該セルスタックに、該セルスタックの積層方向に延びるようにそれぞれ形成された燃料ガス供給マニホールド、燃料ガス排出マニホールド、酸化剤ガス供給マニホールド及び酸化剤ガス排出マニホールドと、燃料ガスを燃料ガス供給マニホールドからアノードに導いてそこから燃料ガス排出マニホールドへと導く燃料ガス流路と、酸化剤ガスを酸化剤ガス供給マニホールドからカソードに導いてそこから酸化剤ガス排出マニホールドへと導く酸化剤ガス流路と、前記酸化剤ガス供給マニホールドの一方の端に連通する第一の酸化剤ガス入口と、該第一の酸化剤ガス入口を有する前記酸化剤ガス供給マニホールドの他方の端に連通する第二の酸化剤ガス入口と、を有し、前記セルにおいて前記燃料ガスと酸化剤ガスとを反応させて発電が行われるよう構成された燃料電池と、
前記酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給装置と、
該酸化剤ガス供給装置から供給された酸化剤ガスを選択的に第一の酸化剤ガス入口又は第二の酸化剤ガス入口に供給して、前記酸化剤ガス供給マニホールドを流れる酸化剤ガスの流れ方向を切り替える酸化剤ガス入口選択装置と、
制御装置と、を備えた燃料電池システムの運転方法であって、
前記酸化剤ガス排出マニホールドは、前記酸化剤ガス流路により導かれた酸化剤ガスをその端から排出するように構成され且つその端に前記酸化剤ガスを供給されないように構成されており、
前記発電をして外部負荷に電力を供給する発電モードと、停止状態から前記発電モードに移行する起動モードと、前記発電モードから前記停止状態に移行する停止モードとを有し、前記起動モード及び前記発電モードにおいて前記酸化剤ガスを供給し、かつ前記停止モードにおいて前記酸化剤ガスの供給を停止するよう、前記酸化剤ガス供給装置を制御するステップと、
前記起動モードと前記発電モードとの2つのモード間の切り替わりの際又はいずれかのモードにおいて、前記選択的ガス供給装置から供給されるガスの供給先を前記第一の酸化剤ガス入口と前記第二の酸化剤ガス入口との間で切り替えるよう前記酸化剤ガス入口選択装置を制御するステップと、を含む、燃料電池システムの運転方法。
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