JP6089420B2 - 燃料電池システム - Google Patents
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Description
本発明による燃料電池システムのひとつの態様は、アノードに燃料ガスが供給されるとともにカソードに酸化剤ガスが供給されて電気化学反応で発電する燃料電池を含むシステムである。そして、燃料電池の要求発電量に応じて、酸化剤ガス供給機の供給流量を設定する供給量設定部と、燃料電池のセルのインピーダンスを測定する測定部と、
所定数のセルごとに、セル電圧を検出する電圧検出部と、前記電圧検出部で検出されたセル電圧の平均セル電圧から、特定のセルの電圧を引いた電圧差が所定値を超えており、且つ前記インピーダンスが所定値よりも小さい場合に、前記供給流量を増量補正する供給量補正部と、を含む。
図1は、本発明による燃料電池システムの基本構成を示す図である。
図4は、本発明による燃料電池システムの第2実施形態を説明する図である。
図5は、本発明による燃料電池システムの第3実施形態を説明する図である。
22 コンプレッサー
24 カソード調圧弁
41 ラジエーター
42 三方弁
Claims (10)
- アノードに燃料ガスが供給されるとともにカソードに酸化剤ガスが供給されて電気化学反応で発電するセルを複数積層して構成される燃料電池スタックを含む燃料電池システムにおいて、
燃料電池システムの要求に応じて、酸化剤ガス供給機の供給流量を設定する供給量設定部と、
燃料電池のセルのインピーダンスを測定する測定部と、
燃料電池スタックの平均セル電圧から、特定セルの電圧を引いた電圧差が所定値を超えており、且つ前記インピーダンスが所定値よりも小さい場合に、前記供給流量を増量補正する供給量補正部と、
を含む燃料電池システム。 - 請求項1に記載の燃料電池システムにおいて、
供給流量を増量補正するのにあわせて、燃料電池に供給する酸化剤ガスの圧力を上げる、又は燃料電池の冷却水の温度を下げる、
燃料電池システム。 - 請求項1又は請求項2に記載の燃料電池システムにおいて、
前記インピーダンスをフィードバックして運転条件を変更する運転制御部をさらに含む、
燃料電池システム。 - 請求項1乃至3までのいずれか1項に記載の燃料電池システムにおいて、
前記供給量補正部は、前記インピーダンスを測定できないときには、前記供給流量を増量補正しない、
燃料電池システム。 - 請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の燃料電池システムにおいて、
前記供給量補正部で設定された供給流量が制限されるときには、供給可能な流量と、フラッディング抑制のための、前記電圧差に基づいて演算された増量補正流量と、に基づいて、燃料電池の発電電流を制限する、
燃料電池システム。 - 請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の燃料電池システムにおいて、
前記供給量補正部がフラッディング抑制のために増量補正している場合に、フラッディング抑制以外の他の要求に応じて供給流量をさらに増量補正するときには、その時点までの電圧差の積算量を記憶しておき、その後他の要求がなくなったときには、その時点の電圧差と、記憶しておいた積算量とを用いて、フラッディング抑制のための増量補正を再開する、
燃料電池システム。 - 請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の燃料電池システムにおいて、
前記供給量補正部がフラッディング抑制のために増量補正している場合に、電流を制限して電流を下げているときに、フラッディング抑制以外の他の要求に応じてスタック電流を上げるときには、その時点までの電圧差の積算量を記憶しておき、その後他の要求がなくなったときには、その時点の電圧差と、記憶しておいた積算量とを用いて、フラッディング抑制のための増量補正を再開する、
燃料電池システム。 - 請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載の燃料電池システムにおいて、
前記供給量補正部は、前記電圧差が開始判定値よりも大きくなったら、前記供給流量の増量補正を開始する、
燃料電池システム。 - 請求項8に記載の燃料電池システムにおいて、
前記供給量補正部は、前記供給流量の増量補正を開始後、前記電圧差が、前記開始判定値よりも小さい終了判定値よりも小さくなったら、前記供給流量の増量補正を終了する、
燃料電池システム。 - 請求項1から請求項9までのいずれか1項に記載の燃料電池システムにおいて、
前記特定のセルの電圧は、前記電圧検出部で検出されたセル電圧のなかの最低のセル電圧又は最低から2番目のセル電圧又は最低から3番目のセル電圧である、
燃料電池システム。
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