JP6414158B2 - 燃料電池システム - Google Patents
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- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Description
この形態によれば、供給圧がパージ用目標値に達するまで第1の制御を実行する場合に比べ、静寂性の悪化が抑制される。
Pd=Ptmp+Pa−101.3
20…燃料電池システム
30…制御部
40…燃料電池スタック
50…水素供給排出機構
51…水素タンク
52…レギュレータ
53…水素ポンプ
54…排水シャットバルブ
55…排出経路
57…気液分離部
58…インジェクタ
58a…インジェクタ
58b…インジェクタ
58c…インジェクタ
59…リリーフ弁
60…空気供給排出機構
61…空気供給流路
62…コンプレッサ
63…分流弁
64…分流弁用モータ
66…空気排出流路
67…調圧弁
68…調圧弁用モータ
69…バイパス
70…冷却水循環機構
71…ラジエータ
72…冷却水ポンプ
81…二次電池
82…FDC
83…DC/ACインバータ
85…BDC
91…セル電圧計
92…電流計測部
100…セル
110…積層体
115…燃料電池本体
120…ケース
130…テンションシャフト
160E…集電板
160F…集電板
161…集電端子
165E…絶縁板
170E…後端側エンドプレート
170F…前端側エンドプレート
180…蓋
200…負荷
Patm…大気圧計
Phh…高圧側圧力計
Phl…低圧側圧力計
Q…流量計
R…レゾルバ
S…パワースイッチ
Tatm…外気温計
Tc…水温計
Tp…温度計
V…車速センサ
Claims (13)
- 複数のセルを含む燃料電池スタックと、
前記燃料電池スタックにアノードガスを供給するために、並列に配置されたn(nは2以上の整数)本のインジェクタと、
前記複数のセルの少なくとも1つの電圧を計測するセル電圧計と、
前記燃料電池スタックに供給されるアノードガスの圧力である供給圧を計測する圧力計と、
前記セル電圧計により計測された電圧および前記圧力計により計測された供給圧を用いて、前記n本のインジェクタそれぞれに制御信号を入力し、前記n本のインジェクタのうち、駆動するインジェクタの数である駆動本数を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記計測された電圧が予め定められた電圧値以上の場合、前記供給圧の目標値と前記駆動本数とを要求電力に応じて設定する通常制御を実行し、
前記計測された電圧が前記予め定められた電圧値未満の場合、前記供給圧の目標値を前記要求電力に応じた値よりも高い値であるパージ用目標値に設定しつつ、前記駆動本数を前記n本に固定する第1の制御を実行し、
前記第1の制御によって前記供給圧が前記パージ用目標値に達した場合、前記供給圧の目標値を前記パージ用目標値に設定することを継続しつつ、前記駆動本数の固定を解除する第2の制御を実行する
燃料電池システム。 - 周囲の大気圧の値を取得する大気圧取得部を備え、
前記制御部は、前記取得された大気圧の値が第1の値の場合、前記パージ用目標値を第1の制限値以下に設定し、前記取得された大気圧の値が前記第1の値よりも低い第2の値の場合、前記パージ用目標値を前記第1の制限値よりも低い第2の制限値以下に設定する
請求項1に記載の燃料電池システム。 - 前記インジェクタと前記燃料電池スタックとを繋ぐアノードガスの流路に設けられ、前記供給圧と大気圧との差が閾値以上になると開弁するリリーフ弁を備え、
前記制御部は、前記取得された大気圧の値と標準気圧との差に応じて、前記第1の制限値または前記第2の制限値を設定する
請求項2に記載の燃料電池システム。 - 前記燃料電池スタックのアノードから排出されるガスを、前記燃料電池スタックに再び供給する水素ポンプと、
前記水素ポンプに異常が発生しているか否かの指標となる物理量を計測する異常検出部とを備え、
前記制御部は、前記水素ポンプに異常が発生していないことが前記計測された物理量によって示される場合、前記パージ用目標値を第1の制限値以下に設定し、前記水素ポンプに異常が発生していることが前記計測された物理量によって示される場合、前記パージ用目標値を前記第1の制限値よりも低い第2の制限値以下に設定する
請求項1に記載の燃料電池システム。 - 前記水素ポンプに異常が発生しているか否かの指標となる情報は、前記水素ポンプが氷結しているか否かを示す情報である
請求項4に記載の燃料電池システム。 - 前記異常検出部は、前記水素ポンプの温度を計測する温度計を含む
請求項5に記載の燃料電池システム。 - 前記異常検出部は、前記水素ポンプの回転数を計測するレゾルバを含む
請求項5又は請求項6に記載の燃料電池システム。 - 前記制御部は、前記燃料電池スタックの出力電流が第1の電流値の場合、前記第2の制限値を第1の圧力値に設定し、前記出力電流が前記第1の電流値よりも低い第2の電流値の場合、前記第2の制限値を前記第1の圧力値よりも低い第2の圧力値に設定する
請求項4から請求項7までの何れか一項に記載の燃料電池システム。 - 周囲の大気圧の値を取得する大気圧取得部を備え、
前記制御部は、前記第1の制限値または前記第2の制限値を、前記取得された大気圧の値によって補正する
請求項4から請求項8までの何れか一項に記載の燃料電池システム。 - 前記制御部は、前記第1の制御によって前記供給圧が前記パージ用目標値に達していない場合に、前記第1の制御を開始してからの経過時間が予め定められた移行時間に達したとき、前記第1の制御から前記第2の制御に移行する
請求項1から請求項9までの何れか一項に記載の燃料電池システム。 - 前記セル電圧計は、前記複数のセルの少なくとも2つの電圧を計測し、
前記制御部は、前記セル電圧計の計測結果の平均値と、前記セル電圧計の計測結果に含まれる最低値との差が予め定められた電圧差以下である状態が、予め定められた時間、継続する終了条件が満たされた場合、前記通常制御を実行する
請求項1から請求項10までの何れか一項に記載の燃料電池システム。 - 前記制御部は、前記終了条件が満たされる前に、前記第1の制御を開始してからの経過時間が予め定められた終了時間に達した場合、前記第2の制御を実行する
請求項11に記載の燃料電池システム。 - 前記制御部は、前記セル電圧計による計測結果が、前記予め定められた電圧値よりも低い基準電圧値に達した場合、前記燃料電池スタックによる発電を停止させる
請求項1から請求項12までの何れか一項に記載の燃料電池システム。
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