JP6186530B1 - 燃料電池システム、制御装置、及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
図2は、本実施形態に係る燃料電池モジュール18の構成の一例を示す図である。
本実施形態に係る燃料電池システム10は、一例として住宅に適用されるものである。
1/2O2+2e− → O2− …(1)
H2 +O2− → H2O+2e− …(2)
CO+O2− → CO2+2e− …(3)
本実施形態に係る燃料電池システム10では、改質触媒72から燃料ガスが燃料電池スタック76の燃料極78に供給されると共に、空気ブロワ86が作動して酸化ガス管88から酸化ガスとしての空気が燃料電池スタック76の空気極84に供給される。この燃料電池スタック76において燃料ガス及び酸化ガスが反応し発電する。
図3に示すように、制御装置70は、制御部142及び記憶部144を含む電子回路によって構成されている。
12 冷媒タンク付き燃料電池ユニット
14 バックアップ熱源機ユニット
16 筐体
17 発電部
18 燃料電池モジュール
19 冷媒加熱部
20 燃料ガス管
21 上水加熱部
22 脱硫器
24 改質水タンク
24A 液面レベルセンサ
26 改質水供給管
28 改質水ポンプ
30 冷媒タンク
30A 天井壁
30P、30Q、30R、30S 第1〜第4温度層
31 排気熱交換器
32 第1排ガス管
33 開口部
34 第2排ガス管
35 排水管
36 第1送出し側配管
38 第1戻し側配管
40 熱回収ポンプ
42 ラジエータ
43 ラジエータファン
44 上水熱交換器
46 第2送出し側配管
48 第2戻し側配管
50 予熱ポンプ
52 上水供給配管
54 上水分岐配管
56 給湯配管
58 給湯分岐配管
60 補水弁
62 混合弁
64 上水排出配管
65 温度センサ
68 インバータ
70 制御装置
71 筐体
72 改質触媒
74 バーナ
75 燃料ガス管
76 燃料電池スタック
78 燃料極
80 スタック排ガス管
81 燃料電池セル
82 電解質層
84 空気極
86 空気ブロワ
88 酸化ガス管
90 燃料極排ガス管
92 空気極排ガス管
118 第1循環経路
120 第2循環経路
121 給湯経路
131 第1温度センサ
132 第2温度センサ
142 制御部
142A 判定部
142B 運転制御部
144 記憶部
144A プログラム
Claims (6)
- 燃料ガスと改質水とが供給されて発電を行う燃料電池と、
前記燃料電池の排気と冷媒との間で熱交換を行う排気熱交換器と、
前記排気熱交換器へ供給する前記冷媒を貯留する冷媒タンクと、
前記冷媒タンクと前記排気熱交換器との間で前記冷媒を循環させる第1循環経路と、
前記第1循環経路の前記排気熱交換器の前段に設けられ、前記第1循環経路に前記冷媒を送出する第1ポンプと、
前記冷媒タンクから供給される前記冷媒と外部より供給された上水との間で熱交換を行う上水熱交換器と、
前記冷媒タンクと前記上水熱交換器との間で前記冷媒を循環させる第2循環経路と、
前記上水熱交換器で加熱された前記上水を排出する排出経路と、
前記排気熱交換器から流出する前記冷媒の流出温度が第1目標温度であり、かつ、前記排気熱交換器に流入する前記冷媒の流入温度が前記第1目標温度よりも低い第1設定温度以上の場合に、前記第1ポンプの前記冷媒の送出量を減少させる制御を行うことにより、前記流出温度を前記第1目標温度よりも高い第2目標温度にする制御部を含む制御装置と、
を備えた燃料電池システム。 - 前記制御部は、前記流出温度が前記第2目標温度であり、かつ、前記流入温度が前記第1設定温度よりも高く前記第2目標温度よりも低い第2設定温度以上の場合に、前記第1ポンプの前記冷媒の送出量を減少させる制御を行うことにより、前記流出温度を前記第2目標温度よりも高い第3目標温度にする請求項1に記載の燃料電池システム。
- 前記第2循環経路に設けられ、前記第2循環経路に前記冷媒を送出する第2ポンプを更に備え、
前記制御部は、外部機器からの給湯指令に応じて、前記第2ポンプを動作させる制御を行う請求項1又は2に記載の燃料電池システム。 - 前記第1循環経路に設けられたラジエータと、
前記制御部からの制御に従って、前記ラジエータへの送風を行うラジエータファンと、
を更に備えた請求項1〜3のいずれか1項に記載の燃料電池システム。 - 燃料ガスと改質水とが供給されて発電を行う燃料電池と、
前記燃料電池の排気と冷媒との間で熱交換を行う排気熱交換器と、
前記排気熱交換器へ供給する前記冷媒を貯留する冷媒タンクと、
前記冷媒タンクと前記排気熱交換器との間で前記冷媒を循環させる第1循環経路と、
前記第1循環経路の前記排気熱交換器の前段に設けられ、前記第1循環経路に前記冷媒を送出する第1ポンプと、
前記冷媒タンクから供給される前記冷媒と外部より供給された上水との間で熱交換を行う上水熱交換器と、
前記冷媒タンクと前記上水熱交換器との間で前記冷媒を循環させる第2循環経路と、
前記上水熱交換器で加熱された前記上水を排出する排出経路と、
を備えた燃料電池システムの運転を制御する制御装置であって、
前記排気熱交換器から流出する前記冷媒の流出温度が第1目標温度であり、かつ、前記排気熱交換器に流入する前記冷媒の流入温度が前記第1目標温度よりも低い第1設定温度以上の場合に、前記第1ポンプの前記冷媒の送出量を減少させる制御を行うことにより、前記流出温度を前記第1目標温度よりも高い第2目標温度にする制御部を含む制御装置。 - コンピュータを、請求項1〜5のいずれか1項に記載の制御装置が備える制御部として機能させるためのプログラム。
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