JPH0317351B2 - - Google Patents
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- JPH0317351B2 JPH0317351B2 JP59067734A JP6773484A JPH0317351B2 JP H0317351 B2 JPH0317351 B2 JP H0317351B2 JP 59067734 A JP59067734 A JP 59067734A JP 6773484 A JP6773484 A JP 6773484A JP H0317351 B2 JPH0317351 B2 JP H0317351B2
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- Japan
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- fuel cell
- flow rate
- load
- fuel
- reformer
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Links
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- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
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- 238000002407 reforming Methods 0.000 claims 2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
- H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
- H01M8/0612—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Sustainable Energy (AREA)
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- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は燃料電池発電システムに係り、特に、
システム運転時の負荷急変に対し、安定した燃料
電池出力を得るための負荷追従制御装置に関す
る。
システム運転時の負荷急変に対し、安定した燃料
電池出力を得るための負荷追従制御装置に関す
る。
従来の燃料電池発電システムでは、負荷の変動
に対し、燃料電池出力電流の変動を検出し、リホ
ーマ入口燃料流量を増減することにより、負荷追
従を行なう方式が考えられていた。
に対し、燃料電池出力電流の変動を検出し、リホ
ーマ入口燃料流量を増減することにより、負荷追
従を行なう方式が考えられていた。
この方式によると急な負荷変動に対し、リホー
マ入口ガス量を増減しても配管長により電池本体
へのガス流量の追従に時間遅れが発生し電池本体
での水素消費量の増減により圧力変動が発生する
という欠点があつた。
マ入口ガス量を増減しても配管長により電池本体
へのガス流量の追従に時間遅れが発生し電池本体
での水素消費量の増減により圧力変動が発生する
という欠点があつた。
第１図に水素利用率とセル電圧の関係を示す。
図からも明らかなように水素利用率が高くなる程
セル電圧が下がることが知られている。即ち、負
荷が急増し電池本体へのガス流量が即応しない場
合、水素利用率が高くなり、電池出力の低下を招
く。
図からも明らかなように水素利用率が高くなる程
セル電圧が下がることが知られている。即ち、負
荷が急増し電池本体へのガス流量が即応しない場
合、水素利用率が高くなり、電池出力の低下を招
く。
一方、負荷が急に減少した場合、余剰水素が増
加し、リホーマ燃焼部での燃焼熱量が増加し、過
熱状態になり、触媒、あるいは、反応管等の劣
化、破損を引き起こす可能性があつた。
加し、リホーマ燃焼部での燃焼熱量が増加し、過
熱状態になり、触媒、あるいは、反応管等の劣
化、破損を引き起こす可能性があつた。
本発明の目的は、負荷応答性に優れ、機器運転
条件が安定した燃料電池発電システムを提供する
にある。
条件が安定した燃料電池発電システムを提供する
にある。
本発明の特徴は、燃料電池発電システム運転中
の負荷急変に対し、安定した出力を維持すること
にあり、このためシフトコンバータ出口よりリホ
ーマ入口への改質ガスリサイクルラインを設け、
燃料電池本体で必要なガス量に対し、数十％の余
剰ガスをリサイクルさせ負荷の急変に対し常に安
定した水素量が供給可能である様である様にした
ことにある。
の負荷急変に対し、安定した出力を維持すること
にあり、このためシフトコンバータ出口よりリホ
ーマ入口への改質ガスリサイクルラインを設け、
燃料電池本体で必要なガス量に対し、数十％の余
剰ガスをリサイクルさせ負荷の急変に対し常に安
定した水素量が供給可能である様である様にした
ことにある。
第２図に本発明の実施例を示す。
本発電システムでは、予じめ負荷に必要な電池
アノード流量に対し、プロセスに数十％程度の過
剰燃料を投入し、過剰分をブロワ１０によりリサ
イクルさせる。
アノード流量に対し、プロセスに数十％程度の過
剰燃料を投入し、過剰分をブロワ１０によりリサ
イクルさせる。
この状態で、電池アノード入口では必要流量が
電流計１１によつて検出される負荷電流をもとに
演算器７で算出され、制御装置８によりコントロ
ールバルブ１７を調節し、計算された流量のガス
が流れており、同時に、アノードでの必要流量に
相当する燃料が制御装置８によりコントロールバ
ルブ１８を調節し、リホーマへ投入される。
電流計１１によつて検出される負荷電流をもとに
演算器７で算出され、制御装置８によりコントロ
ールバルブ１７を調節し、計算された流量のガス
が流れており、同時に、アノードでの必要流量に
相当する燃料が制御装置８によりコントロールバ
ルブ１８を調節し、リホーマへ投入される。
ここで、燃料電池の負荷５が急増した場合、負
荷電流値が急激に上昇する。この上昇分を電流計
１１で検出し、演算器７により補足流量を算出
し、制御装置８によりコントロールバルブ１７及
び１８の開度を増す。このとき、急増した負荷に
より消費水素量が増加するため、アノード入口圧
力が降下する。この圧力変動を圧力検出器１２に
より検出し制御装置８によりリサイクルライン９
のコントロールバルブ１６の開度を小さくするこ
とによつてアノード入口流量に即座に補い、圧力
を安定させる。その後、リホーマへ投入された増
加分のガスがアノード入口に到達し、アノード入
口の圧力が上昇するため、この圧力変化を検出
し、コントロールバルブ１６の開度を大きくする
ことにより、リサイクルガス流量は所定の値にな
る。
荷電流値が急激に上昇する。この上昇分を電流計
１１で検出し、演算器７により補足流量を算出
し、制御装置８によりコントロールバルブ１７及
び１８の開度を増す。このとき、急増した負荷に
より消費水素量が増加するため、アノード入口圧
力が降下する。この圧力変動を圧力検出器１２に
より検出し制御装置８によりリサイクルライン９
のコントロールバルブ１６の開度を小さくするこ
とによつてアノード入口流量に即座に補い、圧力
を安定させる。その後、リホーマへ投入された増
加分のガスがアノード入口に到達し、アノード入
口の圧力が上昇するため、この圧力変化を検出
し、コントロールバルブ１６の開度を大きくする
ことにより、リサイクルガス流量は所定の値にな
る。
又、負荷５が急減した場合は、負荷電流値が降
下する。これにより、前述と同様の手順でコント
ロールバルブ１７及び１８の開度を小さくする。
従つてアノード入口圧力が上昇するため、この圧
力変動を検出し、コントロールバルブ１６の開度
を大きくし、リサイクル流量を増加させることに
よつて、圧力を安定させる。その後、リホーマ入
口で燃料を減少させたことによる圧力低下がアノ
ード入口へ伝達するため、コントロールバルブ１
６の開度を小さくすることによつて、リサイクル
流量が所定の値となる。
下する。これにより、前述と同様の手順でコント
ロールバルブ１７及び１８の開度を小さくする。
従つてアノード入口圧力が上昇するため、この圧
力変動を検出し、コントロールバルブ１６の開度
を大きくし、リサイクル流量を増加させることに
よつて、圧力を安定させる。その後、リホーマ入
口で燃料を減少させたことによる圧力低下がアノ
ード入口へ伝達するため、コントロールバルブ１
６の開度を小さくすることによつて、リサイクル
流量が所定の値となる。
本発明の実施例によれば、負荷が急増した場合
には、即座にアノード必要流量を補足することが
でき、又、負荷が急減した場合にも、余剰ガスの
急増によるリホーマ燃焼部２０での過熱現象を引
き起こすことなく、安定した運転、出力が得られ
る。なお、図中１はリホーマ、２はCO変成器、
３は燃料電池酸素極、６は空気供給系、１０はブ
ロワ、１２は圧力検出器、１３，１４，１５は流
量検出器、１９ほ直交変換器である。
には、即座にアノード必要流量を補足することが
でき、又、負荷が急減した場合にも、余剰ガスの
急増によるリホーマ燃焼部２０での過熱現象を引
き起こすことなく、安定した運転、出力が得られ
る。なお、図中１はリホーマ、２はCO変成器、
３は燃料電池酸素極、６は空気供給系、１０はブ
ロワ、１２は圧力検出器、１３，１４，１５は流
量検出器、１９ほ直交変換器である。
本発明によれば、燃料電池の負荷急燃時にも電
池本体へ瞬時に水素を供給することができ、負荷
応答性に優れ、安定した電力を供給できる。
池本体へ瞬時に水素を供給することができ、負荷
応答性に優れ、安定した電力を供給できる。
第１図は水素利用率と電池セル電圧の関係を示
すグラフ、第２図は本発明の一実施例のシステム
フローチヤートである。 ２……一酸化炭素変成器、１０……ブロワ、１
２……圧力検出器、１６，１７，１８……コント
ロールバルブ。
すグラフ、第２図は本発明の一実施例のシステム
フローチヤートである。 ２……一酸化炭素変成器、１０……ブロワ、１
２……圧力検出器、１６，１７，１８……コント
ロールバルブ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 燃料電池本体と燃料を改質するためのリホー
マならびに一酸化炭素変成器からなる燃料改質系
統と、前記燃料電池本体の酸化剤として空気を供
給するための空気圧縮機からなる空気供給系統と
を備えた燃料電池発電システムにおいて、 前記一酸化炭素変成器の出口よりリホーマ入口
ヘリサイクルするための配管およびブロワと、リ
サイクル流量を制御するためのコントロールバル
ブとこのコントロールバルブの開度を決定するた
めの前記燃料電池本体の入口改質ガス圧力検出器
とこれらを制御する制御系とからなることを特徴
とする燃料電池発電システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59067734A JPS60212970A (ja) | 1984-04-06 | 1984-04-06 | 燃料電池発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59067734A JPS60212970A (ja) | 1984-04-06 | 1984-04-06 | 燃料電池発電システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60212970A JPS60212970A (ja) | 1985-10-25 |
| JPH0317351B2 true JPH0317351B2 (ja) | 1991-03-07 |
Family
ID=13353476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59067734A Granted JPS60212970A (ja) | 1984-04-06 | 1984-04-06 | 燃料電池発電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60212970A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5778773A (en) * | 1980-11-05 | 1982-05-17 | Toshiba Corp | Generation system for fuel cell |
| JPS58206071A (ja) * | 1982-05-25 | 1983-12-01 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料電池制御装置 |
-
1984
- 1984-04-06 JP JP59067734A patent/JPS60212970A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5778773A (en) * | 1980-11-05 | 1982-05-17 | Toshiba Corp | Generation system for fuel cell |
| JPS58206071A (ja) * | 1982-05-25 | 1983-12-01 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料電池制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60212970A (ja) | 1985-10-25 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |