JP5321959B2 - 燃料電池システム - Google Patents
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Description
まず、図1を参照して、第1実施形態における燃料電池システムの構成について説明する。図1は、第1実施形態における燃料電池システムを模式的に示した構成図である。
本発明の第2実施形態について説明する。上述した第1実施形態における燃料電池システムでは、調圧弁の開度を補正する際に、弁開度マップの開度を直接変更して更新しているが、第2実施形態における燃料電池システムでは、調圧弁の開度を補正する際に、予め用意された複数の弁開度マップから補正後の開度に最も近い開度を有する一のマップを選択し、調圧弁の開度を制御するときの参照用として設定されている一の弁開度マップ(以下、「参照用の弁開度マップ」という。)を、上記選択した弁開度マップに変更する点で両者は異なる。
Claims (9)
- 反応ガスの供給を受けて当該反応ガスの電気化学反応により電力を発生する燃料電池と、
前記反応ガスのうちの前記酸化ガスを前記燃料電池に供給するための酸化ガス供給流路と、
前記酸化ガス供給流路に設けられ、前記酸化ガスを前記燃料電池に供給するコンプレッサと、
前記燃料電池から排出される酸化オフガスを排出するための酸化オフガス排出流路と、
前記酸化オフガス排出流路に設けられ、前記燃料電池における前記酸化ガスの圧力を調整するための調圧弁と、
前記調圧弁よりも前記酸化オフガス排出流路の上流側に設けられ、前記燃料電池と前記調圧弁との間における前記酸化ガスの圧力を測定する圧力センサと、
前記コンプレッサによる前記酸化ガスの供給量、前記燃料電池における前記酸化ガスの圧力、および前記調圧弁の開度を対応付けて記憶するテーブルを格納する記憶部と、
前記コンプレッサによる前記酸化ガスの目標供給量および前記燃料電池における前記酸化ガスの目標圧力に対応する前記調圧弁の開度を、前記テーブルから抽出し、抽出した開度で作動させるための作動指示を前記調圧弁に送出する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記圧力センサにより測定された測定圧力と前記目標圧力との差に応じて前記調圧弁の開度を補正し、
前記制御手段は、前記圧力センサにより測定された測定圧力と前記目標圧力との差が所定圧力差以上である場合に、前記テーブルに記憶されている各前記調圧弁の開度を、それぞれ所定開度ずつ変更して更新することを特徴とする燃料電池システム。 - 前記制御手段は、前記調圧弁に前記作動指示を送出するたびに、送出後における前記測定圧力、送出時の前記目標圧力および前記調圧弁の開度を対応付けて一時的に記憶させ、当該記憶の回数が所定回数に到達したときに、一時的に記憶させた前記測定圧力および当該測定圧力に対応して一時的に記憶させた前記目標圧力との差の平均値を算出し、算出した平均値が所定圧力差以上である場合に、前記テーブルに記憶されている各前記調圧弁の開度を、それぞれ所定開度ずつ変更して更新することを特徴とする請求項1記載の燃料電池システム。
- 前記制御手段は、システム起動時またはシステム停止時に、予め定められた規定開度で作動させるための指示を前記調圧弁に送出し、かつ、予め定められた規定供給量で作動させるための指示を前記コンプレッサに送出した後に、前記圧力センサにより測定された測定圧力を受信し、受信した測定圧力が所定範囲外である場合に、前記テーブルに記憶されている各前記調圧弁の開度をそれぞれ所定開度ずつ変更して更新するとともに、現時点の前記調圧弁の開度を前記所定開度変更させた後の開度で作動させるための指示を前記調圧弁に送出する、開度補正処理を実行することを特徴とする請求項1または2記載の燃料電池システム。
- 前記制御手段は、前記測定圧力が所定範囲内に収まるまで、前記開度補正処理を繰り返し実行することを特徴とする請求項3記載の燃料電池システム。
- 反応ガスの供給を受けて当該反応ガスの電気化学反応により電力を発生する燃料電池と、
前記反応ガスのうちの前記酸化ガスを前記燃料電池に供給するための酸化ガス供給流路と、
前記酸化ガス供給流路に設けられ、前記酸化ガスを前記燃料電池に供給するコンプレッサと、
前記燃料電池から排出される酸化オフガスを排出するための酸化オフガス排出流路と、
前記酸化オフガス排出流路に設けられ、前記燃料電池における前記酸化ガスの圧力を調整するための調圧弁と、
前記調圧弁よりも前記酸化オフガス排出流路の上流側に設けられ、前記燃料電池と前記調圧弁との間における前記酸化ガスの圧力を測定する圧力センサと、
前記コンプレッサによる前記酸化ガスの供給量、前記燃料電池における前記酸化ガスの圧力、および前記調圧弁の開度を対応付けて記憶するテーブルを格納する記憶部と、
前記コンプレッサによる前記酸化ガスの目標供給量および前記燃料電池における前記酸化ガスの目標圧力に対応する前記調圧弁の開度を、前記テーブルから抽出し、抽出した開度で作動させるための作動指示を前記調圧弁に送出する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記圧力センサにより測定された測定圧力と前記目標圧力との差に応じて前記調圧弁の開度を補正し、
前記記憶部は、前記テーブルを複数格納し、
前記制御手段は、
前記目標供給量および前記目標圧力に対応する前記調圧弁の開度を、複数の前記テーブルのうち、前記調圧弁の開度を制御するときの参照用に設定されている一の前記テーブルから抽出し、抽出した開度で作動するように前記調圧弁に指示を送出し、
前記圧力センサにより測定された測定圧力と前記目標圧力との差が所定圧力差以上である場合に、前記調圧弁の開度を、所定開度変更させ、その後、前記目標供給量および前記目標圧力に対応する前記調圧弁の開度を各前記テーブルからそれぞれ抽出し、抽出した開度の中から前記変更後の前記調圧弁の開度に最も近い開度を選択し、選択した開度に対応する前記テーブルを前記参照用のテーブルとして設定することを特徴とする燃料電池システム。 - 前記制御手段は、前記測定圧力と前記目標圧力との差が所定圧力差未満になるまで、前記調圧弁の開度の変更を繰り返すことを特徴とする請求項5記載の燃料電池システム。
- 前記制御手段は、前記調圧弁に指示を送出するたびに、その後、前記測定圧力と前記目標圧力との差が所定圧力差未満になったときの前記目標供給量、前記目標圧力および前記調圧弁の開度を対応付けて一時的に記憶させ、当該記憶の回数が所定回数に到達したときに、一時的に記憶させた前記目標供給量および当該目標供給量に対応して一時的に記憶させた前記目標圧力に対応する前記調圧弁の開度を、各前記テーブルからそれぞれ抽出し、抽出した前記調圧弁の開度の中から、抽出に用いた前記目標供給量および前記目標圧力に対応させて一時的に記憶させた前記調圧弁の開度に最も近い前記調圧弁の開度を選択し、選択した前記調圧弁の開度に対応する前記テーブルを前記参照用のテーブルとして設定することを特徴とする請求項6記載の燃料電池システム。
- 前記制御手段は、システム起動時またはシステム停止時に、予め定められた規定開度で作動させるための指示を前記調圧弁に送出し、かつ、予め定められた規定供給量で作動させるための指示を前記コンプレッサに送出した後に、前記圧力センサにより測定された測定圧力を受信し、受信した測定圧力が所定範囲外である場合に、各前記テーブルに記憶されている前記規定流量および予め定められた規定圧力に対応する前記調圧弁の開度の中から前記調圧弁の開度を所定開度変更させた後の開度に最も近い前記調圧弁の開度を選択し、選択した前記調圧弁の開度に対応する前記テーブルを前記参照用のテーブルとして設定するとともに、現時点の前記調圧弁の開度を前記所定開度変更させた後の開度で作動させるための指示を前記調圧弁に送出する、開度補正処理を実行することを特徴とする請求項5〜7のいずれか1項に記載の燃料電池システム。
- 前記制御手段は、前記測定圧力が所定範囲内に収まるまで、前記開度補正処理を繰り返し実行することを特徴とする請求項8記載の燃料電池システム。
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