JP5350601B2 - 燃料電池システム - Google Patents
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Description
燃料電池システム1は、燃料電池10と、この燃料電池10にアノードガスとしての水素ガスやカソードガスとしての空気を供給する供給装置20と、これら燃料電池10及び供給装置20を制御する制御装置40とを有する。
すなわち、水素タンク22から、水素供給路25を介して、燃料電池10のアノード側に水素ガスを供給する。また、コンプレッサ21を駆動させることにより、エア供給路23を介して、燃料電池10のカソード側に空気を供給する。
燃料電池10に供給された水素ガスおよび空気は、発電に供された後、燃料電池10からアノード側の生成水などの残留水とともに、水素排出路26およびエア排出路24に流入する。これら水素ガスおよび空気は、図示しない排ガス処理装置で処理されて、外部に排出される。
図2は、燃料電池10を起動してから、燃料電池10の発電の開始を許可するまでの手順を示すフローチャートである。
10 燃料電池
11 アノード流路
12 カソード流路
20 供給装置(アノードガス供給手段)
22 水素タンク22
251 遮断弁
261 パージ弁(アノード排出弁)
40 制御装置(制御手段)
51 ソーク時間計時部(停止時間計時手段)
52 パージ実行量算出部(ガス排出量算出手段)
53 起動許可パージ量決定部(発電開始許可ガス排出量決定手段)
54 置換完了判断部(置換完了判断手段)
55 発電開始許可部(発電開始許可手段)
56 水素置換実行部
Claims (4)
- アノードガス及びカソードガスの反応により発電する燃料電池と、
前記燃料電池に流通するアノード流路にアノードガスを供給するアノードガス供給手段と、
前記アノード流路内のガスを排出するアノード排出弁と、
前記燃料電池の起動時には、当該燃料電池による発電の開始が許可されるまで、前記アノード排出弁を開弁し、前記アノードガス供給手段によりアノードガスを供給することで、当該アノード流路内のガスをアノードガスにより置換する制御手段と、を備える燃料電池システムであって、
前記アノード排出弁から排出されたガス排出量を算出するガス排出量算出手段と、
前記アノード流路内の圧力を検出する圧力検出手段と、をさらに備え、
前記制御手段は、
前記燃料電池による発電が停止してから当該燃料電池が起動するまでの停止時間を計時する停止時間計時手段と、
前記停止時間に基づいて、前記燃料電池による発電を開始するために必要な前記アノード排出弁から排出される発電開始許可ガス排出量を決定する発電開始許可ガス排出量決定手段と、
前記置換のために前記アノード排出弁の開弁を指令した後、前記圧力検出手段で前記アノード流路内の圧力低下を検出することによって前記アノード排出弁が正常に開弁されたか否かを判断する開弁判断手段と、
前記燃料電池の開放電圧と第1所定値との比較又は前記ガス排出量算出手段により算出されたガス排出量と前記発電開始許可ガス排出量との比較に基づいて、前記アノード流路内のガスの置換が完了したと判断する置換完了判断手段と、
前記置換完了判断手段により前記アノード流路内のガスの置換が完了したと判断されたことを一つの条件として、前記燃料電池による発電の開始を許可する発電開始許可手段と、を備え、
前記置換完了判断手段は、
前記開弁判断手段により前記アノード排出弁が正常に開弁されたと判断された場合には、前記算出されたガス排出量が前記発電開始許可ガス排出量を超えたときに前記置換が完了したと判断し、
前記開弁判断手段により前記アノード排出弁が正常に開弁されなかったと判断された場合には、前記ガス排出量算出手段により算出されたガス排出量にかかわらず、前記開放電圧が前記第1所定値を超えたときに前記置換が完了したと判断することを特徴とする燃料電池システム。 - 前記発電開始許可ガス排出量決定手段は、前記停止時間が長くなるに従い、前記発電開始許可ガス排出量を大きな値に決定することを特徴とする請求項1に記載の燃料電池システム。
- 前記ガス排出量算出手段は、前記圧力検出手段により検出された圧力に基づいて、前記アノード排出弁から排出されたガス排出量を算出することを特徴とする請求項1又は2に記載の燃料電池システム。
- 前記発電開始許可手段は、
前記置換完了判断手段により前記アノード流路内のガスの置換が完了したと判断し、かつ、前記燃料電池の開放電圧が第2所定値よりも大きい場合、前記燃料電池による発電の開始を許可することを特徴とする請求項1から3の何れかに記載の燃料電池システム。
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