JP5436352B2 - 燃料電池システム及びその制御方法 - Google Patents
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- Fuel Cell (AREA)
Description
F=Fn、Fx=0
(Fnは燃料流量標準値)
A=An、Ax=0
(Anは空気流量標準値)
P=Pmax
10…燃料電池
11…熱交換器
12…排ガス循環路
13…湯水循環路
14…水タンク
15…イオン交換樹脂
16…貯湯タンク
17…ラジエータ
18…コントローラ
20…温度センサ
21…酸素濃度センサ
22…水位センサ
30…空気ポンプ
31…燃料ポンプ
32…水ポンプ
33…循環ポンプ
Claims (8)
- 酸素と水素を電気化学的に反応させて電気を発生する燃料電池と、
前記燃料電池の排ガス中の水蒸気から回収された凝縮水を蓄える水タンクと、
前記水タンクの水位を検知する水位センサと、
前記燃料電池の発電時の温度を検知する温度センサと、
を備えた燃料電池システムにおいて、
前記排ガスに含まれる酸素、一酸化炭素、二酸化炭素のいずれかの濃度を検知する濃度センサと、
前記水位センサの検知水位と、前記温度センサの検知温度と、前記濃度センサの検知濃度とに基づいて、少なくとも、前記燃料電池への空気供給量及び前記燃料電池への燃料供給量を増減制御する制御手段と、
を備え、前記制御手段は、前記水位センサの検知水位が所定の水位よりも低い場合、前記温度センサの検知温度が所定の温度よりも高いときは前記濃度センサの検知濃度に応じた第1の制御量により前記空気供給量を減少方向に制御し、前記温度センサの検知温度が前記所定の温度よりも低いときは前記濃度センサの検知濃度に応じた第2の制御量により前記燃料供給量を増加方向に制御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、さらに、前記温度センサの検知温度が所定の上限温度よりも高い場合、前記燃料電池の出力電力を減少させるように制御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。
- 前記制御手段は、さらに、前記水位センサの検知水位が所定の上限水位よりも高い場合、前記空気供給量及び前記燃料供給量の増減制御を停止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。
- 前記濃度センサは、前記排ガスに含まれる酸素の濃度を検知する酸素濃度センサであることを特徴とする請求項1から3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、前記空気供給量及び前記燃料供給量の増減制御を所定の間隔で定期的に実行し、毎回の前記増減制御を実行する前に前記酸素濃度センサを起動し、毎回の前記増減制御が完了した後に前記酸素濃度センサを停止することを特徴とする請求項4に記載の燃料電池システム。
- 前記制御手段は、前記水位センサの検知水位が所定の下限水位より低い場合、外部からの補給水を前記水タンクに導入するように制御することを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の燃料電池システム。
- 湯水を蓄える貯湯タンクと、
前記燃料電池の排ガスと、循環路を循環する前記湯水との間の熱交換を行う熱交換器と、
をさらに備え、前記熱交換器で得られた前記凝縮水が前記水タンクに蓄えられることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の燃料電池システム。 - 酸素と水素を電気化学的に反応させて電気を発生する燃料電池と、
前記燃料電池の排ガス中の水蒸気から回収された凝縮水を蓄える水タンクと、
前記水タンクの水位を検知する水位センサと、
前記燃料電池の発電時の温度を検知する温度センサと、
前記排ガスに含まれる酸素、一酸化炭素、二酸化炭素のいずれかの濃度を検知する濃度センサと、
前記燃料電池への空気供給量及び前記燃料電池への燃料供給量を増減制御する制御手段と、
を備えた燃料電池システムの制御方法において、
前記水位センサの検知水位が所定の水位よりも低い場合、前記空気供給量及び燃料供給量の増減制御の実行を開始し、
前記増減制御の実行時に前記温度センサの検知温度が所定の温度よりも高いときは前記濃度センサの検知濃度に応じた第1の制御量により前記空気供給量を減少方向に制御し、
前記増減制御の実行時に前記温度センサの検知温度が前記所定の温度よりも低いときは前記濃度センサの検知濃度に応じた第2の制御量により前記燃料供給量を増加方向に制御し、
前記増減制御の実行時に前記温度センサの検知温度が所定の上限温度よりも高い場合、前記燃料電池の出力電力を減少させ、
前記水位センサの検知水位が所定の上限水位よりも高い場合、前記増減制御を停止する、ことを特徴とする燃料電池システムの制御方法。
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