JP7484751B2 - 定置用燃料電池システム - Google Patents
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Description
10:スタック
20:冷却系
21:流路
22:熱交換器
23:バルブ
24:ポンプ
30:冷却塔
40、80:配管系
42:供給用配管
44:熱交換器用配管
46:返流用配管
47:バルブ
48:ポンプ
50:温度センサ(コンテナ温度)
52:温度センサ(冷媒温度)
54:温度センサ(冷却水温度)
60:制御部
100、200:システム
Claims (3)
- 固体高分子形燃料電池である燃料電池と、
第1の伝熱媒体を冷却するための冷却塔と、
前記第1の伝熱媒体が循環する第1の循環系と、
液性の第2の伝熱媒体が前記燃料電池内を循環する配管系と、前記第2の伝熱媒体と前記第1の伝熱媒体との熱交換を行う熱交換器と、を備える第2の循環系と、
前記燃料電池及び前記第2の循環系を収容するコンテナと、
前記燃料電池の凍結に関連する環境情報を取得する環境情報取得手段と、
少なくとも一つのプロセッサと、
を備え、
前記冷却塔は、前記コンテナの外部に配置されており、前記第1の循環系は、前記冷却塔から前記コンテナ内の前記第2の循環系の前記熱交換器に前記第1の伝熱媒体を供給するとともに、前記熱交換器を通過した前記第1の伝熱媒体を返流させるように前記コンテナの内外を通じる配管系を備えており、
前記少なくとも一つのプロセッサは、前記燃料電池が発電待機状態にあるときに前記環境情報に基づいて前記燃料電池の凍結可能性を肯定したとき、前記第1の伝熱媒体及び前記第2の伝熱媒体を利用して前記燃料電池の温度を上昇させる制御を実行する、非常用電源である定置用燃料電池システム。 - 前記少なくとも一つのプロセッサは、前記環境情報に基づいて前記燃料電池の凍結可能性を肯定したとき、さらに、前記第1の伝熱媒体を利用して前記燃料電池の周辺の温度を上昇させることにより、前記燃料電池の温度を上昇させる、請求項1に記載のシステム。
- 非常用電源である定置用燃料電池システムの使用方法であって、
前記定置用燃料電池システムは、固体高分子形燃料電池である燃料電池と、第1の伝熱媒体を冷却するための冷却塔と、前記第1の伝熱媒体が循環する第1の循環系と、液性の第2の伝熱媒体が前記燃料電池内を循環する配管系と、前記第2の伝熱媒体と前記第1の伝熱媒体との熱交換を行う熱交換器と、を備える第2の循環系と、前記燃料電池及び前記第2の循環系を収容するコンテナと、を備え、前記冷却塔は、前記コンテナの外部に配置されており、前記第1の循環系は、前記冷却塔から前記コンテナ内の前記第2の循環系の前記熱交換器に前記第1の伝熱媒体を供給するとともに、前記熱交換器を通過した前記第1の伝熱媒体を返流させるように前記コンテナの内外を通じる配管系を備えており、
前記燃料電池が発電待機状態にあるときに前記燃料電池の凍結可能性が肯定されるとき、前記第1の伝熱媒体及び前記第2の伝熱媒体を利用して前記燃料電池の温度を上昇させることにより前記燃料電池の凍結を防止する、使用方法。
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JP2002075390A (ja) * | 2000-09-05 | 2002-03-15 | Toyota Industries Corp | 燃料電池発電システム |
US20080063902A1 (en) * | 2004-05-19 | 2008-03-13 | Yoshitaka Kawasaki | Fuel Cell System |
WO2007114802A1 (en) * | 2006-03-30 | 2007-10-11 | Utc Power Corporation | Method and apparatus for operating a fuel cell in combination with an absorption chiller |
JP4825704B2 (ja) * | 2007-03-09 | 2011-11-30 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池発電システムおよびその運転方法 |
JP2012003890A (ja) * | 2010-06-15 | 2012-01-05 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
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