JP5367003B2 - 燃料電池システムの駆動方法およびシステム - Google Patents
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Description
12 燃料タンク
14 第1燃料ポンプ
16 混合器
18 第2燃料ポンプ
21 酸化剤ポンプ
30 燃料電池スタック
36 冷却ファン
31 膜−電極集合体
32、33 セパレータ
35 電気生成部
36 冷却ファン
37 電力センサー
38 温度センサー
40 制御部
50 周辺機器
51 コンバータ
52 電圧センサー
53 電流センサー
62 負荷
Claims (20)
- 燃料タンクからの燃料供給がない状態で燃料電池スタックから電力を出力させるステップと、
前記電力の出力電圧を目標電圧まで減少させるステップと、
前記電力の出力電流の増加率を測定するステップと、
前記出力電流の増加率が目標増加率よりも小さいか否かを判断するステップと、
前記出力電流の増加率が目標増加率よりも小さい場合、前記燃料タンクから前記燃料電池スタックに燃料を供給するステップと、
目標電流水準で前記出力電流を維持するように前記燃料電池スタックの燃料濃度を制御するステップと、
を含む、燃料電池システムの駆動方法。 - 前記電力を出力させるステップにおいて、前記燃料電池スタックから出力される電力の前記出力電圧が開放回路電圧水準で安定化されるまで前記燃料電池スタックを駆動する、請求項1に記載の燃料電池システムの駆動方法。
- 前記電力の出力電圧を減少させるステップにおいて、前記出力電圧は前記目標電圧に到達するまで減少する、請求項1に記載の燃料電池システムの駆動方法。
- 前記目標増加率は0A/sより小さく設定される、請求項1に記載の燃料電池システムの駆動方法。
- 前記目標増加率は−0.5A/s〜0A/sの範囲に属するように設定される、請求項4に記載の燃料電池システムの駆動方法。
- 前記出力電圧は前記目標電圧で維持される、請求項1に記載の燃料電池システムの駆動方法。
- 前記燃料電池スタックの燃料濃度を制御するステップは、
第1期間の間に前記燃料を供給し、
第2期間の間に前記燃料の供給を中断する、請求項1に記載の燃料電池システムの駆動方法。 - 前記燃料電池スタックでの燃料濃度を制御するステップは、
前記燃料を前記燃料タンクから混合器に供給するように燃料ポンプを駆動する、請求項1に記載の燃料電池システムの駆動方法。 - 前記燃料電池スタックでの燃料濃度を制御するステップは、
前記混合器で、前記燃料タンクから供給された前記燃料と水を混合する、請求項8に記載の燃料電池システムの駆動方法。 - 前記燃料ポンプは比例制御器、比例積分制御器、比例積分微分制御器からなる群より選択された制御器により制御される、請求項8に記載の燃料電池システムの駆動方法。
- 前記目標電圧で前記出力電圧を維持するステップと、
前記燃料電池スタックで温度を測定するステップと、
前記測定された温度が限界温度よりも大きい時、前記目標電圧を減少させるステップと、
をさらに含む、請求項1に記載の燃料電池システムの駆動方法。 - 前記目標電圧を減少させるステップは、前記減少された目標電圧で前記出力電圧を維持するように前記燃料電池スタックの燃料濃度を制御する、請求項11に記載の燃料電池システムの駆動方法。
- 前記限界温度は基準運転温度よりも2%〜10%高く設定される、請求項11に記載の燃料電池システムの駆動方法。
- 前記目標電圧で前記出力電圧を維持するステップと、
前記燃料電池スタックを冷却するように構成された冷却ファンに供給される駆動電力を測定するステップと、
前記測定された駆動電力が限界駆動電力よりも高い時、前記目標電圧を減少させるステップと、
をさらに含む、請求項1に記載の燃料電池システムの駆動方法。 - 前記限界駆動電力は基準駆動電力よりも5%〜20%大きく設定される、請求項14に記載の燃料電池システムの駆動方法。
- 前記基準駆動電力は前記冷却ファンの最大使用電力の70%で設定される、請求項15に記載の燃料電池システムの駆動方法。
- 燃料タンクから燃料供給がない状態で電力を出力する燃料電池スタックと、
前記電力の出力電流が増加するように前記電力の出力電圧を目標電圧まで減少させる手段と、
前記出力電流の増加率を測定する手段と、
前記出力電流の増加率が目標増加率よりも小さいか否かを判断する手段と、
前記出力電流の増加率が目標増加率よりも小さい場合、前記燃料タンクから前記燃料電池スタックに燃料を供給する手段と、
目標電流水準で前記出力電流を維持するように前記燃料電池スタックでの燃料濃度を制御する手段と、
を含む、燃料電池システムの駆動システム。 - 前記燃料電池スタックの前記燃料濃度を制御する手段は、
第1期間の間に前記燃料を供給し、
第2期間の間に前記燃料の供給を中断する、請求項17に記載の燃料電池システムの駆動システム。 - 前記燃料電池スタックの前記燃料濃度を制御する手段は、
前記目標電圧で前記出力電圧を維持する手段と、
前記燃料電池スタックの温度を測定する手段と、
前記測定された温度が限界温度より大きい時、前記目標電圧を減少させる手段と、を含む、請求項17に記載の燃料電池システムの駆動システム。 - 燃料タンクから燃料供給がない状態で電力を出力する燃料電池スタックと、
前記電力の出力電流が増加するように前記電力の出力電圧を目標電圧まで減少させ、前記出力電流の増加率を測定する周辺機器と、
前記出力電流の増加率が目標増加率よりも小さいか否かを判断し、前記出力電流の増加率が目標増加率よりも小さい場合、前記燃料タンクから前記燃料電池スタックに燃料を供給し、目標電流水準で前記出力電流を維持するように前記燃料電池スタックの燃料濃度を制御する制御部と、
を含む、燃料電池システムの駆動システム。
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