JP7298430B2 - fuel cell system - Google Patents
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Description
本発明は、燃料電池システムに関する。 The present invention relates to fuel cell systems.
目標電力を発電するために燃料電池に要求される空気流量および空気圧力により定まる、ターボコンプレッサーの作動点がサージング領域内に入ると推定すると、ターボコンプレッサーの作動点がサージング領域内に入らないように、ターボコンプレッサーの回転数を緩やかに低下させるとともに、ターボコンプレッサーの回転数の緩やかな低下により生じる余剰空気がバイパス流路を通じて排出されるように流量調整弁の弁開度を制御する燃料電池システムが知られている。 Assuming that the operating point of the turbo compressor falls within the surging region, which is determined by the air flow rate and air pressure required for the fuel cell to generate the target electric power, the operating point of the turbo compressor does not fall within the surging region. The fuel cell system gradually reduces the rotation speed of the turbo compressor and controls the valve opening of the flow control valve so that surplus air generated by the gradual reduction of the rotation speed of the turbo compressor is discharged through the bypass passage. Are known.
従来の燃料電池システムは、ターボコンプレッサーの排出側の圧力を計測する圧力計と、燃料電池に供給される空気の流量を計測する流量計を備えている。従来の燃料電池システムは、圧力計の測定結果および流量計の測定結果に基づいてターボコンプレッサーの作動点を求める。そして、従来の燃料電池システムは、目標電力を発電するために燃料電池に要求される空気流量、および空気圧力により定まる、ターボコンプレッサーの作動点がサージング領域内に入るか否かを推定する(例えば、特許文献1参照)。 A conventional fuel cell system includes a pressure gauge for measuring the pressure on the discharge side of the turbo compressor and a flow meter for measuring the flow rate of air supplied to the fuel cell. Conventional fuel cell systems determine the operating point of a turbocompressor based on pressure gauge measurements and flow meter measurements. Then, the conventional fuel cell system estimates whether the operating point of the turbo compressor falls within the surging region, which is determined by the air flow rate and air pressure required for the fuel cell to generate the target power (for example, , see Patent Document 1).
従来の燃料電池システムは、ターボコンプレッサーの作動点がサージング領域に入るか否かの判断のために、流量計を必要とする。 A conventional fuel cell system requires a flow meter to determine whether the operating point of the turbocompressor enters the surging region.
しかしながら、ターボコンプレッサーの作動点がサージング領域に入るか否かの判断のために、燃料電池の吸気系統に流量計を設ける場合には、燃料電池システムは、流量計の前後に所要の直線流路を必要とする。また、流量計が設けられる流路は、流量計を設置するための適宜の流路断面積を必要とする。これら直線流路の必要性、および流路断面積の増大は、燃料電池システムの小型化を阻害する。 However, if a flow meter is provided in the intake system of the fuel cell to determine whether the operating point of the turbo compressor falls within the surging region, the fuel cell system must have a required linear flow path before and after the flow meter. need. In addition, the channel in which the flowmeter is installed requires an appropriate channel cross-sectional area for installing the flowmeter. The need for these straight flow paths and the increase in cross-sectional area of the flow paths impede miniaturization of the fuel cell system.
そこで、本発明は、燃料電池に酸化剤ガスを供給する圧縮機にサージングが発生するか否かを判断するために、燃料電池の吸気系統に流量計を要しない燃料電池システムを提案することを目的とする。 Accordingly, the present invention proposes a fuel cell system that does not require a flow meter in the intake system of the fuel cell in order to determine whether or not surging occurs in the compressor that supplies the oxidant gas to the fuel cell. aim.
前記の課題を解決するため本発明に係る燃料電池システムは、酸化剤ガスと燃料ガスとを反応させて発電する燃料電池と、前記燃料電池へ酸化剤ガスとしての空気を供給する圧縮機と、前記圧縮機へ供給される電力を計測する入力センサーと、前記圧縮機の回転数を計測する回転数センサーと、前記入力センサーの計測結果、および前記回転数センサーの計測結果から前記圧縮機にサージングの発生が推定される場合には、前記圧縮機にサージングの発生を回避するよう前記圧縮機の運転を制御する制御部と、を備えている。 In order to solve the above-described problems, a fuel cell system according to the present invention comprises: a fuel cell that generates electricity by reacting an oxidant gas and a fuel gas; a compressor that supplies air as the oxidant gas to the fuel cell; An input sensor that measures the power supplied to the compressor, a rotation speed sensor that measures the rotation speed of the compressor, and surging to the compressor from the measurement result of the input sensor and the measurement result of the rotation speed sensor. and a control unit for controlling the operation of the compressor so as to avoid the occurrence of surging in the compressor when occurrence of is estimated.
本発明によれば、燃料電池に酸化剤ガスを供給する圧縮機にサージングが発生するか否かを判断するために、燃料電池の吸気系統に流量計を要しない燃料電池システムを提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a fuel cell system that does not require a flow meter in the intake system of the fuel cell in order to determine whether or not surging occurs in the compressor that supplies the oxidant gas to the fuel cell.
本発明に係る燃料電池システムの実施形態について図1から図3を参照して説明する。なお、複数の図面中、同一または相当する構成には同一の符号を付す。 An embodiment of a fuel cell system according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. In addition, the same code|symbol is attached|subjected to the same or corresponding structure in several drawings.
図1は、本発明の実施形態に係る燃料電池システムの構成図である。 FIG. 1 is a configuration diagram of a fuel cell system according to an embodiment of the present invention.
本実施形態に係る燃料電池システム1は、酸化剤ガスと燃料ガスとを反応させて発電する燃料電池3と、燃料電池3へ酸化剤ガスとしての空気を供給する空気供給通路5と、燃料電池3から発電反応に使用された空気を排出する空気排出通路6と、燃料ガスとしての水素を貯蔵する貯槽7と、貯槽7から燃料電池3に水素を供給する水素供給通路8と、冷媒を循環させて燃料電池3を冷却する燃料電池冷却通路9と、燃料電池システム1の運転を制御する制御部11と、を備えている。
A
燃料電池システム1は、燃料電池3で発電した電力を負荷101へ供給する。例えば、燃料電池システム1が車両に搭載される場合には、負荷101は、駆動輪を駆動させるモーター102を含む。モーター102は、インバーター103を介して燃料電池3に接続される。
The
燃料電池3は、積層された多数の燃料電池セルを備えている。そのため、燃料電池3は、燃料電池スタックとも呼ばれる。燃料電池3は、燃料電池セルを最小単位とし、この燃料電池セルを数十から数百積層した燃料電池スタックとして使用される。
The
燃料電池3は、積層された複数の燃料電池セルと、積層された燃料電池セルを両方の外側から挟む一対のエンドプレートと、一対のエンドプレートを燃料電池セルの積層体に固定する締結部材と、を備えている。
The
それぞれの燃料電池セルは、燃料極(負極)、固体高分子膜(電解質)、空気極(正極)を一体化した膜電極接合体((Membrane Electrode Assembly、MEA)と、膜電極接合体を表裏から挟む一対のセパレーターと、を備えている。セパレーターは、反応ガスの供給路を有している。 Each fuel cell consists of a membrane electrode assembly (MEA) that integrates a fuel electrode (negative electrode), a solid polymer membrane (electrolyte), and an air electrode (positive electrode). and a pair of separators sandwiched between the separators, the separators having supply channels for reactant gases.
それぞれの燃料電池セルには、反応ガスとして酸化剤ガスと燃料ガスとが供給される。これら、酸化剤ガスと燃料ガスとが膜電極接合体を挟んで反応してそれぞれの燃料電池セルに電圧が生じる。それぞれの燃料電池セルに生じた電圧の総和が燃料電池3の出力電圧である。
Each fuel cell is supplied with an oxidant gas and a fuel gas as reaction gases. These oxidant gas and fuel gas react across the membrane electrode assembly to generate voltage in each fuel cell. The output voltage of the
空気供給通路5は、酸化剤ガスの流れにおいて、燃料電池3より上流側に設けられている。空気供給通路5には、燃料電池3へ酸化剤ガスとしての空気を供給する圧縮機21と、圧縮機21で圧縮されて高温になった空気を冷却するインタークーラー22と、が設けられている。
The air supply passage 5 is provided upstream of the
圧縮機21、およびインタークーラー22は、空気供給通路5の上流側から下流側へ順番に並んでいる。圧縮機21は、吸い込んだ空気を圧縮して空気供給通路5に送り込む。圧縮機21はターボ形である。インタークーラー22は、圧縮機21によって圧縮された空気の温度が燃料電池3に供給するには高温すぎる場合には、圧縮機21によって圧縮された空気を冷却する。
The
空気排出通路6は、酸化剤ガスの流れにおいて、燃料電池3より下流側に設けられている。空気排出通路6には、背圧弁としての調圧弁23が設けられている。調圧弁23は、燃料電池3の排気側の圧力損失を変化させて燃料電池3に流れる空気の流量を変化させることができる。
The
水素供給通路8には、貯槽7に貯留されている水素ガスの圧力を燃料電池3の燃料ガスとして適合する圧力に降圧させる減圧弁25と、貯槽7から供給される水素ガスを燃料電池3に供給するインジェクター26と、パージ弁27と、が設けられている。貯槽7に貯留されている水素ガスは、減圧弁25によって降圧されて燃料電池3へ供給される。パージ弁27は、燃料ガスを水素供給通路8から排気する。この燃料ガスの排気は、発電反応の継続にともなって酸化剤の供給路から燃料電池セルを不可避的に透過する窒素による燃料ガスの濃度低下を防止し、発電を安定に継続させる。また、燃料ガスの排気は、反応により生成する水分を排出する。
The
空気供給通路5から燃料電池3に供給された空気は、積層された複数の燃料電池セルのそれぞれが有するカソード側の供給路に分配される。分配された空気は、それぞれの膜電極接合体のカソード側の面内を伝って流れた後、空気排出通路6へ排出される。
The air supplied to the
水素供給通路8から燃料電池3に供給された水素は、積層された複数の燃料電池セルのそれぞれが有するアノード側の供給路に分配される。分配された水素は、それぞれの膜電極接合体のアノード側の面内を伝って流れた後、燃料電池3外へ排出される。
The hydrogen supplied to the
燃料電池冷却通路9には、燃料電池3を冷却する冷媒を放熱させるラジエーター31と、ラジエーター31に冷却風を通風させる送風機32と、冷媒を循環させるポンプ33と、が設けられている。
The fuel
制御部11は、いわゆるECM(Engine Control Module)である。制御部11は、信号線35を介して燃料電池3、圧縮機21、および調圧弁23に接続されている。制御部11は、これら燃料電池3、圧縮機21、および調圧弁23の運転を制御し、または運転の指令を下す。制御部11は、負荷101の運転制御を含んでいても良い。
The
制御部11は、例えば中央処理装置(Central Processing Unit、CPU、図示省略)、中央処理装置で実行(処理)される各種演算プログラム、パラメータなどを記憶する補助記憶装置(例えば、Read Only Memory、ROM、図示省略)、プログラムの作業領域が動的に確保される主記憶装置(例えば、Random Access Memory、RAM、図示省略)を備えている。
The
燃料電池システム1は、酸化剤ガスである空気の吸気および排気と、燃料ガスである水素の受け入れ、および供給と、燃料電池3、圧縮機21、および調圧弁23の運転制御に要する種々のセンサーを備えている。制御部11は、これら種々のセンサーから取得する情報に基づいて燃料電池システム1の運転を制御し、負荷101へ電力を供給する。
The
これら種々のセンサーは、例えば、圧縮機21へ供給される電力を計測する入力センサー41と、圧縮機21の回転数を計測する回転数センサー42と、を含んでいる。
These various sensors include, for example, an
また、これら種々のセンサーは、負荷101へ供給される電流を計測する電流センサー43を含んでいる。
These various sensors also include a
制御部11は、圧縮機21へ供給される電力、圧縮機21の吐出流量、圧縮機21の吸込側圧力と吐出側圧力との圧力比、および圧縮機21の回転数の関係で表現されるマップ、いわゆるコンプレッサーマップMを記憶する記憶部46を備えている。
The
ここで先ず、制御部11の記憶部46に記憶されるコンプレッサーマップMについて説明する。
First, the compressor map M stored in the
図2および図3は、本発明の実施の形態に係る燃料電池システムにおける圧縮機のコンプレッサーマップの一例である。 2 and 3 are examples of compressor maps of the compressor in the fuel cell system according to the embodiment of the present invention.
コンプレッサーマップMは、図2に示されるような、圧縮機21へ供給される電力と、圧縮機21の吐出流量との関係を表す第一マップM1と、図3に示されるような、圧縮機21の吸込側圧力と吐出側圧力との圧力比と、圧縮機21の吐出流量との関係を表す第二マップM2と、を含んでいる。
The compressor map M includes a first map M1 representing the relationship between the power supplied to the
図2に示すように、本発明の実施の形態に係る燃料電池システム1の第一マップM1は、圧縮機21へ供給される電力P(以下、単に「電力P」と言う。)と、圧縮機21の吐出流量Q(以下、単に「吐出流量Q」と言う。)と、の関係で表現される。第一マップM1は、横軸を吐出流量Qとし、縦軸を電力Pとする、直交する2つの軸を有するグラフで視覚的に表現することができる。
As shown in FIG. 2, the first map M1 of the
コンプレッサーマップMに記載されている曲線N1、N2、…………は、圧縮機21の回転数Nに応じている。コンプレッサーマップMの原点に近い曲線N1よりも原点から遠い曲線N2のほうが高い回転数を表している。曲線N1、N2、…………は、図面における表現の都合上、10のみ示されているが、実際の第一マップM1は、それぞれの曲線Nの間に、回転数Nに応じてより緻密な情報(複数の曲線N)を含んでいる。 Curves N1, N2, . A curve N2 far from the origin of the compressor map M represents a higher rotational speed than a curve N1 closer to the origin. Only 10 curves N1, N2, . information (multiple curves N).
そして、入力センサー41の計測結果に基づいて縦軸の切片が決まり、回転数センサー42の計測結果に基づいて曲線N、つまり回転数Nが決まる。そして、それらの交点に対する横軸の切片に基づいて、運転中の圧縮機21の吐出流量Qを推定することができる。
Then, the intercept of the vertical axis is determined based on the measurement result of the
ところで、それぞれの回転数Nにおいて、圧縮機21へ供給される電力Pが最大値を取るのは、最大流量(角曲線Nの右端)よりも若干少ない流量である。この流量を超えて最大流量までの領域では、圧縮機21へ供給される電力Pの効率が低下する。そのため、圧縮機21へ供給される電力Pが最大値を取る流量から最大流量までの領域は、圧縮機21の運転には適さない。一方、それぞれの回転数Nにおいて、右上がりの領域、つまり圧縮機21へ供給される電力Pが最大値に達するまでの領域では、圧縮機21へ供給される電力Pの効率が高い。そのため、圧縮機21は、右上がりの領域で運転される。この領域では、電力Pと吐出流量Qとの関係は、一対一に対応する。
By the way, at each rotational speed N, the electric power P supplied to the
つまり、燃料電池システム1は、第一マップM1、入力センサー41の計測結果、および回転数センサー42の計測結果から、運転中の圧縮機21の吐出流量Qを一意に推定することができる。そのため、燃料電池システム1は、圧縮機21の吐出流量Qを測定するための流量センサーを必要としない。
That is, the
ただし、圧縮機21に目標回転数を指令した後、圧縮機21の実際の回転数Nが目標回転数に達するまでには、例えば0.5秒程度(コメント;適当に記載しています。)の時間を要するため、電力Pおよび回転数Nは、目標回転数の指令から、圧縮機21の実際の回転数Nが安定することが推測される時間が経過した後に、測定される。
However, after commanding the target rotation speed to the
次いで、図3に示すように、本発明の実施の形態に係る燃料電池システム1の第二マップM2は、圧縮機21の吸込側圧力と吐出側圧力との圧力比R(以下、単に「圧力比R」と言う。)と、吐出流量Qと、の関係で表現される。第二マップM2は、横軸を吐出流量Qとし、縦軸を圧力比Rとする、直交する2つの軸を有するグラフで視覚的に表現することができる。
Next, as shown in FIG. 3, the second map M2 of the
そして、第二マップM2は、圧縮機21にサージングが発生する領域A1とサージングが発生しない領域A2とを分けるサージ限界線αを有している。
The second map M2 has a surge limit line α that separates a region A1 in which surging occurs in the
サージングの発生する吐出流量Qは、圧縮機21の回転数Nに応じて変化する。圧縮機21をある回転数Nで運転している際に、第二マップM2上でサージングの発生する吐出流量に対応する点をサージ限界点と呼ぶ。圧縮機21の回転数Nに応じて変化する各サージ限界点を結んだ曲線がサージ限界線αで表現される。第二マップM2において、それぞれの曲線N1、N2、…………とサージ限界線αとの交点が、それぞれの曲線N1、N2、…………で表される回転数Nにおけるサージ限界点である。
The discharge flow rate Q at which surging occurs varies according to the rotational speed N of the
サージ限界線αよりも小流量側(図2の左側)の領域A1は、サージングの発生するサージング領域である。サージ限界線αよりも大流量側(図2の右側)の領域A2は、サージングの発生しない安定領域である。 A region A1 on the small flow rate side (left side in FIG. 2) of the surge limit line α is a surging region where surging occurs. A region A2 on the large flow rate side (right side in FIG. 2) of the surge limit line α is a stable region in which surging does not occur.
なお、圧縮機21のサージングは、例えば酸化剤ガスとしての空気中の水分が燃料電池3内の酸化剤ガスの供給路で想定を超えて凝縮すると発生する可能性がある。空気中の水分が燃料電池3内の酸化剤ガスの供給路で凝縮すると、供給路の流路断面積が減少する。流路断面積が減少すると、圧縮機21の吐出流量Qが減少し、圧縮機21の吐出圧力が増加する。そうすると、圧縮機21の吸込圧力が変化しない一方で、圧縮機21の吐出圧力が高くなり、圧力比Rが増大して、サージングが発生する可能性がある。
Surging of the
また、圧縮機21の運転点とは、運転中の圧縮機21の吐出流量Q、圧力比R、および圧縮機21の回転数Nで記述される。つまり、運転点は、第一マップM1、入力センサー41の計測結果、および回転数センサー42の計測結果から推定される圧縮機21の吐出流量Qと、圧力比Rと、圧縮機21の回転数Nと、で記述される。
The operating point of the
ここで、圧縮機21の吐出流量Qは、第一マップM1、入力センサー41の計測結果、および回転数センサー42の計測結果から推定できる。また、回転数センサー42の計測結果から圧縮機21の回転数Nを知ることができる。これら吐出流量Qと回転数Nとの関係は一意に決まるので、第二マップM2における圧力比Rが未知であっても、圧縮機21の運転点は定まる。そうすると、圧縮機21の運転点が領域A1に属するのか、領域A2に属するのかを判断することができる。つまり、第二マップM2における圧力比Rが未知であっても、圧縮機21にサージングが発生しているか否かを推定することができる。
Here, the discharge flow rate Q of the
以上のように、制御部11は、記憶部46に記憶されるコンプレッサーマップM、入力センサー41の計測結果、つまり圧縮機21へ供給される電力P、および回転数センサー42の計測結果、つまり圧縮機21の回転数Nに基づいて、圧縮機21にサージングが発生しているのか否かを推定する。
As described above, the
なお、圧力比Rは、制御の実行上、実質的な役割を有していないので、第二マップM2は、回転数Nと吐出流量Qとの関係のみで記述されていても良い。 Since the pressure ratio R does not play a substantial role in the execution of control, the second map M2 may be described only by the relationship between the rotation speed N and the discharge flow rate Q.
そして、制御部11は、入力センサー41の計測結果、および回転数センサー42の計測結果から圧縮機21にサージングの発生が推定される場合には、圧縮機21にサージングの発生を回避するよう圧縮機21の運転を制御する。換言すると、制御部11は、入力センサー41の計測結果、および回転数センサー42の計測結果からコンプレッサーマップMにおける圧縮機21の運転点が領域A1に属している場合には、圧縮機21にサージングの発生を回避するよう圧縮機21の運転を制御する。
Then, when the occurrence of surging in the
具体的には、制御部11は、調圧弁23の開度を上げ、燃料電池3へ供給される酸化剤ガスの圧力を減少させて圧縮機21へ吸い込まれる酸化剤ガスの流量を増加させる。そうすると、圧縮機21の運転点は、コンプレッサーマップMにおいて吐出流量Qの大きい方(図2および図3の右方、大流量側)へ向かって移動する。そして、圧縮機21の運転点がサージ限界線αよりも大流量側の領域A2に達すると、圧縮機21は安定する。
Specifically, the
制御部11は、調圧弁23の開度を上げてもサージングが解消しない場合には、圧縮機21の回転数Nを上げて圧縮機21へ吸い込まれる酸化剤ガスの流量を増加させる。酸化剤ガスの流量を増加させると、酸化剤ガスの流路における湿度が低下する。これにより流路の水分の凝縮が減ることで抵抗が減り、燃料電池の酸化剤ガス入口における圧力が下がり、酸化剤ガスの流量がさらに増加する。そして、圧縮機21の運転点がサージ限界線αよりも大流量側の領域A2に達すると、圧縮機21は安定する。
If surging is not resolved even by increasing the opening of the
また、制御部11は、調圧弁23の開度を上げてもサージングが解消しない場合には、送風機32を停止させて燃料電池3の運転温度を上昇させる。送風機32を停止させた場合には、ラジエーター31での冷媒の冷却が不十分になって、燃料電池3の運転温度が上昇する。燃料電池3の運転温度が上昇すると、酸化剤ガスとしての空気の相対湿度が低下し、燃料電池3内の反応ガスの供給路における水分の凝縮率が下がる。そうすると、燃料電池3内の酸化剤ガスの供給路で空気が良好に流通して、サージングが解消される。
Further, when the surging is not eliminated even by increasing the opening of the
以上のように、本実施形態に係る燃料電池システム1は、入力センサー41の計測結果、および回転数センサー42の計測結果から圧縮機21にサージングが発生しているか否かを判断する。そのため、燃料電池システム1は、圧縮機21の吐出流量Qを直接的に測定する流量計を必要としない。つまり、燃料電池システム1は、流量計を設けるための所要の直線流路を必要とせず、流量計を設置するための適宜の流路断面積を必要としない。つまり、燃料電池システム1は、流量計を必要とする場合に比べて小型化することができる。
As described above, the
また、本実施形態に係る燃料電池システム1は、入力センサー41の計測結果、および回転数センサー42の計測結果から圧縮機21にサージングの発生が推定される場合には、圧縮機21にサージングの発生を回避するよう圧縮機21の運転を制御する。そのため、燃料電池システム1は、燃料電池3に酸化剤としての空気を適切に供給し続けることができる。
In addition, in the
さらに、本実施形態に係る燃料電池システム1は、電力Pと回転数Nとの関係に基づいて、圧縮機21にサージングの発生が推定されるサージング領域A1を設定するコンプレッサーマップMを有している。そのため、燃料電池システム1は、圧縮機21の吐出流量Qを直接的に測定する流量計を必要としない。
Further, the
また、本実施形態に係る燃料電池システム1は、圧縮機21にサージングの発生が推定される場合には、調圧弁23の開度を上げ、燃料電池3へ供給される酸化剤ガスの圧力を減少させて圧縮機21へ吸い込まれる酸化剤ガスの流量を増加させる。そのため、本実施形態に係る燃料電池システム1は、圧縮機21のサージングを確実に防ぐことができる。
Further, in the
さらに、本実施形態に係る燃料電池システム1は、圧縮機21にサージングの発生が推定される場合には、送風機32を停止させて燃料電池3の運転温度を上昇させる。そのため、本実施形態に係る燃料電池システム1は、圧縮機21のサージングをより確実に防ぐことができる。
Furthermore, the
したがって、本発明に係る燃料電池システム1によれば、燃料電池3に酸化剤ガスを供給する圧縮機21にサージングが発生するか否かを判断するために、燃料電池3の吸気系統に流量計を要しない。
Therefore, according to the
1…燃料電池システム、3…燃料電池、5…空気供給通路、6…空気排出通路、7…貯槽、8…水素供給通路、9…燃料電池冷却通路、11…制御部、21…圧縮機、22…インタークーラー、23…調圧弁、25…減圧弁、26…インジェクター、27…パージ弁、31…ラジエーター、32…送風機、33…ポンプ、35…信号線、41…入力センサー、42…回転数センサー、43…電流センサー、46…記憶部、101…負荷、102…モーター、103…インバーター。
REFERENCE SIGNS
Claims (4)
前記燃料電池へ酸化剤ガスとしての空気を供給する圧縮機と、
前記圧縮機へ供給される電力を計測する入力センサーと、
前記圧縮機の回転数を計測する回転数センサーと、
前記入力センサーの計測結果、および前記回転数センサーの計測結果から前記圧縮機にサージングの発生が推定される場合には、前記圧縮機にサージングの発生を回避するよう前記圧縮機の運転を制御する制御部と、を備える燃料電池システム。 a fuel cell that generates electricity by reacting an oxidant gas and a fuel gas;
a compressor that supplies air as an oxidant gas to the fuel cell;
an input sensor that measures power supplied to the compressor;
a rotation speed sensor for measuring the rotation speed of the compressor;
When the occurrence of surging in the compressor is estimated from the measurement result of the input sensor and the measurement result of the rotation speed sensor, the operation of the compressor is controlled so as to avoid the occurrence of surging in the compressor. A fuel cell system comprising a controller.
前記制御部は、前記圧縮機にサージングの発生が推定される場合には、前記調圧弁の開度を上げ、前記燃料電池へ供給される前記酸化剤ガスの圧力を減少させて前記圧縮機へ吸い込まれる前記酸化剤ガスの流量を増加させる請求項1または2に記載の燃料電池システム。 A pressure regulating valve provided downstream of the fuel cell in the flow of the oxidant gas,
When surging is estimated to occur in the compressor, the control unit increases the degree of opening of the pressure regulating valve to reduce the pressure of the oxidant gas supplied to the fuel cell, thereby reducing the pressure of the oxidizing gas to the compressor. 3. The fuel cell system according to claim 1, wherein the flow rate of the sucked oxidant gas is increased.
前記ラジエーターに冷却風を通風させる送風機と、を備え、
前記制御部は、前記圧縮機にサージングの発生が推定される場合には、前記送風機を停止させて前記燃料電池の運転温度を上昇させる請求項1から3のいずれか1項に記載の燃料電池システム。 a radiator that dissipates heat from a coolant that cools the fuel cell;
and a blower for blowing cooling air to the radiator,
4. The fuel cell according to any one of claims 1 to 3, wherein when surging is estimated to occur in the compressor, the control unit stops the blower to raise the operating temperature of the fuel cell. system.
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