JP6702173B2 - 燃料電池システム - Google Patents
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Description
。なお、制御部200は、第1〜第3インジェクタ111〜113を独立して制御することが可能となっている。
また、制御部200は、排水性不良判定部S102により第1〜第3分割スタックのうち1つも排水不良が生じている分割スタックがないと判定された場合、インピーダンス測定部S102により測定されたインピーダンスに基づいて第1〜第3分割スタックのうち最も燃料ガス中の水素分圧値の低い分割スタックに燃料ガスを供給し、残りの分割スタックへの燃料ガスの供給を停止させるようインジェクタ111〜113を制御する第2燃料供給制御部S106を備えている。
(1)上記実施形態では、第1〜第3分割スタック121〜123を備えた構成を示したが、4つ以上の分割スタックを備えた構成としてもよい。この場合、例えば、4つの分割スタックのうち最も排水不良が生じている1つの分割スタックに燃料ガスを供給させ、残りの分割スタックへの燃料ガスの供給を停止させるようインジェクタ111〜113を制御するよう構成すればよい。また、3つ以上の燃料電池スタックを備えた構成としてもよい。
これに対し、第1〜第3分割スタック121〜123のうち1つも排水不良が生じている分割スタックがないと判定された場合、第1〜第3分割スタック121〜123に同量の燃料ガスを供給するようインジェクタ111〜113を制御してもよい。
102 供給遮断弁
104 排出遮断弁
109 圧力センサ
111〜113 第1〜第3インジェクタ
121a〜123a 第1〜第3アノードガス流路
121〜123 第1〜第3分割スタック
131〜133 第1〜第3インピーダンス測定部
141〜143 第1〜第3貯留逆止弁
151〜153 第1〜第3貯留タンク
161〜163 第1〜第3排出逆止弁
170 循環路
181〜183 第1〜第3循環逆止弁
191〜193 第1〜第3合流部
200 制御部
Claims (6)
- 燃料電池システムであって、
酸化ガスと燃料ガスとを電気化学反応させて発電する第1〜第3サブスタック(121〜123)と、
燃料タンク(101)から前記第1〜第3サブスタックに対して各燃料ガスを導入する燃料供給路(103)と、
前記第1〜第3サブスタックへの前記燃料ガスの供給を制御する燃料供給部(111〜113)と、
前記第1〜第3サブスタックから排出された前記燃料ガスを集合させて前記燃料ガスを排出する排出遮断弁(104)へと導く燃料排出路(105)と、
前記燃料排出路を通じて前記燃料ガスが前記第1サブスタックの燃料ガス導出側へ逆流することを防止する第1の逆流防止機構(161)と、
前記燃料排出路を通じて前記燃料ガスが前記第2サブスタックの燃料ガス導出側へ逆流することを防止する第2の逆流防止機構(162)と、
前記燃料排出路を通じて前記燃料ガスが前記第3サブスタックの燃料ガス導出側へ逆流することを防止する第3の逆流防止機構(163)と、
前記第1〜第3サブスタックに対して個別に配置され前記燃料排出路により集合させられた前記燃料ガスを前記第1〜第3サブスタックの各燃料ガス導入口へと導く循環路(170a〜170c)と、
前記排出遮断弁を閉口させるとともに、前記第1〜第3サブスタックのうちの1つのサブスタックに前記燃料ガスを供給させ、前記第1〜第3サブスタックのうちの残りのサブスタックへの前記燃料ガスの供給を停止させるよう燃料供給部を制御する制御部(200)と、を備えた燃料電池システム。 - 前記第1〜第3の逆流防止機構は、第1逆流防止機構であり、
前記第1〜第3サブスタックに対して個別に配置され、前記燃料供給部から前記第1〜第3サブスタックに前記燃料ガスを供給する流路に前記循環路からの前記燃料ガスを合流させる第1〜第3合流部(191〜193)と、
前記循環路に配置され、前記第1〜第3合流部から前記循環路側への前記燃料ガスの流入を防止する第2逆流防止機構(181〜183)と、を備えた請求項1に記載の燃料電池システム。 - 前記第1サブスタックと第1の逆流防止機構との間に配置され、前記第1サブスタックから排出された前記燃料ガスに含まれる気体と液体を分離する第1の気液分離器(151)と、
前記第2サブスタックと第2の逆流防止機構との間に配置され、前記第2サブスタックから排出された前記燃料ガスに含まれる気体と液体を分離する第2の気液分離器(152)と、
前記第3サブスタックと第3の逆流防止機構との間に配置され、前記第3サブスタックから排出された前記燃料ガスに含まれる気体と液体を分離する第3の気液分離器(153)と、を備えた請求項1または2に記載の燃料電池システム。 - 前記第1〜第3サブスタックの各インピーダンスを測定するインピーダンス測定部(131〜133)を備え、
前記制御部は、
前記インピーダンス測定部により測定された前記インピーダンスに基づいて前記第1〜第3サブスタックのうち1つでも排水不良が生じている前記サブスタックがあるか否かを判定する排水性不良判定部(S102)と、
前記排水性不良判定部により前記第1〜第3サブスタックのうち1つでも排水不良が生じている前記サブスタックがあると判定された場合、最も排水不良となっている前記サブスタックに前記燃料ガスを供給し、残りの前記サブスタックへの前記燃料ガスの供給を停止させるよう前記燃料供給部を制御する燃料供給制御部(S104)と、を備えた請求項1ないし3のいずれか1つに記載の燃料電池システム。 - 前記燃料供給制御部は、第1燃料供給制御部であり、
前記制御部は、前記排水性不良判定部により前記第1〜第3サブスタックのうち1つも排水不良が生じている前記サブスタックがないと判定された場合、前記インピーダンス測定部により測定された前記インピーダンスに基づいて前記第1〜第3サブスタックのうち最も前記燃料ガス中の水素分圧値の低い前記サブスタックに前記燃料ガスを供給し、残りの前記サブスタックへの前記燃料ガスの供給を停止させるよう前記燃料供給部を制御する第2燃料供給制御部(S106)を備えた請求項4に記載の燃料電池システム。 - 前記燃料排出路で集合した前記燃料ガスの圧力を検出する圧力検出部(109)を備え、
前記制御部は、前記圧力検出部により検出された前記燃料ガスの圧力が所定値より大きいか否かを判定する圧力判定部(S100)を備え、
前記燃料供給制御部は、前記圧力判定部により前記圧力検出部により検出された前記燃料ガスの圧力が所定値未満であると判定され、かつ、前記排水性不良判定部により前記第1〜第3サブスタックのうち1つでも排水不良が生じている前記サブスタックがあると判定された場合、最も排水不良となっている前記サブスタックに前記燃料ガスを供給し、残りの前記サブスタックへの前記燃料ガスの供給を停止させるよう前記燃料供給部を制御する請求項4に記載の燃料電池システム。
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