JPH0526307B2 - - Google Patents
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- JPH0526307B2 JPH0526307B2 JP59099203A JP9920384A JPH0526307B2 JP H0526307 B2 JPH0526307 B2 JP H0526307B2 JP 59099203 A JP59099203 A JP 59099203A JP 9920384 A JP9920384 A JP 9920384A JP H0526307 B2 JPH0526307 B2 JP H0526307B2
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Classifications
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- 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
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
- H01M8/04029—Heat exchange using liquids
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- 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
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は燃料電池本体の温度を所定の温度に
保つよう制御する燃料電池装置の制御装置に関す
るものである。
保つよう制御する燃料電池装置の制御装置に関す
るものである。
第１図は例えば特開昭57−82973号公報に示さ
れた従来の燃料電池装置の制御装置を示す図であ
る。図において、１は燃料電池本体であり、燃料
極２と空気極３とから構成される。４は燃料電池
本体１を冷却する冷却水５を貯えるタンク、６及
び７はタンク４内の冷却水５を燃料電池本体１へ
導くと共に燃料電池本体１を冷却した後の冷却水
５をタンク４に導く冷却流路、８は冷却流路７に
設けられ、冷却水５を循環させるポンプ、９はタ
ンク４内で発生する蒸気をタンク外に放出させる
ための放出口である。
れた従来の燃料電池装置の制御装置を示す図であ
る。図において、１は燃料電池本体であり、燃料
極２と空気極３とから構成される。４は燃料電池
本体１を冷却する冷却水５を貯えるタンク、６及
び７はタンク４内の冷却水５を燃料電池本体１へ
導くと共に燃料電池本体１を冷却した後の冷却水
５をタンク４に導く冷却流路、８は冷却流路７に
設けられ、冷却水５を循環させるポンプ、９はタ
ンク４内で発生する蒸気をタンク外に放出させる
ための放出口である。
次に動作について説明する。燃料電池本体１は
燃料である水素が供給される燃料極２、酸化剤と
して空気が供給される空気極３をおもな構成要素
とし、燃料のもつ化学エネルギーに変換されるた
めのものであり、このエネルギー変換時には副次
的に熱が発生する。この熱により電池内の温度が
所定以上に上昇すると、電極劣化の加速や電解質
の蒸発、あるいは電池構成部材の耐熱性等の悪影
響を及ぼし、電池を効率よく運転することが困難
になるので、ポンプ８により冷却流路６，７内に
冷却水５を循環させ冷却しなければならない。さ
らに冷却流路６，７内を循環した冷却水５は電池
の温度を吸収して水温が上昇するためにタンク４
に設けられた放出口９より蒸気を放出することに
より、タンク４内の冷却水５の水温を下げ、燃料
電池本体１の温度を所定の温度に保つようになつ
ている。
燃料である水素が供給される燃料極２、酸化剤と
して空気が供給される空気極３をおもな構成要素
とし、燃料のもつ化学エネルギーに変換されるた
めのものであり、このエネルギー変換時には副次
的に熱が発生する。この熱により電池内の温度が
所定以上に上昇すると、電極劣化の加速や電解質
の蒸発、あるいは電池構成部材の耐熱性等の悪影
響を及ぼし、電池を効率よく運転することが困難
になるので、ポンプ８により冷却流路６，７内に
冷却水５を循環させ冷却しなければならない。さ
らに冷却流路６，７内を循環した冷却水５は電池
の温度を吸収して水温が上昇するためにタンク４
に設けられた放出口９より蒸気を放出することに
より、タンク４内の冷却水５の水温を下げ、燃料
電池本体１の温度を所定の温度に保つようになつ
ている。
従来の燃料電池本体の制御装置は以上のような
構成のものになされているので、電池の負荷変動
等による温度変化に対して冷却水の温度を追従さ
せることが困難であり、燃料電池本体１の温度上
昇を抑制することができず所定の温度に保つこと
ができないなどの欠点があつた。また、これら欠
点に起因して電解質の蒸発や電極の劣化を招く恐
れもあり、効率の良い燃料電池の運転が得られな
い欠点が生じていた。
構成のものになされているので、電池の負荷変動
等による温度変化に対して冷却水の温度を追従さ
せることが困難であり、燃料電池本体１の温度上
昇を抑制することができず所定の温度に保つこと
ができないなどの欠点があつた。また、これら欠
点に起因して電解質の蒸発や電極の劣化を招く恐
れもあり、効率の良い燃料電池の運転が得られな
い欠点が生じていた。
この発明は上記のような従来のものの欠点を除
去するためになされたもので、タンクの蒸気放出
口に調整弁を設け、温度検出器によつて検出され
た燃料電池本体の温度値と予め設定された設定温
度値とを演算処理し設定圧力値を出力する第１の
制御装置を設け、この第１の制御装置から出力さ
れる設定圧力値と圧力検出器によつて検出された
タンク内の圧力値とを演算処理して調整弁の弁開
度量を出力し、調整弁の弁開度量の増減を制御す
る第２の制御装置を設けることにより、燃料電池
の温度を所定の温度に保つことができる燃料電池
装置の制御装置を提供するのである。
去するためになされたもので、タンクの蒸気放出
口に調整弁を設け、温度検出器によつて検出され
た燃料電池本体の温度値と予め設定された設定温
度値とを演算処理し設定圧力値を出力する第１の
制御装置を設け、この第１の制御装置から出力さ
れる設定圧力値と圧力検出器によつて検出された
タンク内の圧力値とを演算処理して調整弁の弁開
度量を出力し、調整弁の弁開度量の増減を制御す
る第２の制御装置を設けることにより、燃料電池
の温度を所定の温度に保つことができる燃料電池
装置の制御装置を提供するのである。
以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。第２図において、１ないし９は上述した従来
装置の構成と同様なものである。１０はタンク４
の放出口９に設けられた調整弁、１１は予め設定
されている設定温度値、１２は燃料電池本体１の
温度を検出する温度検出器（以下、温度センサと
記す）、１３はこの温度センサ１３により検出さ
れた燃料電池本体１の温度値、１４は設定温度値
１１と燃料電池本体１の温度値１３とを演算処理
して設定圧力値１５を出力する第１の制御装置、
１６はタンク４内の圧力を検出する圧力検出器
（以下、圧力センサと記す）、１７はこの圧力セン
サ１６により検出されたタンク４内の圧力値、１
８は設定圧力値１５とタンク４内の圧力値１７と
を演算処理して調整弁１０の弁開度量１９を出力
し調整弁１０を弁開度量の増減を制御する第２の
制御装置である。
る。第２図において、１ないし９は上述した従来
装置の構成と同様なものである。１０はタンク４
の放出口９に設けられた調整弁、１１は予め設定
されている設定温度値、１２は燃料電池本体１の
温度を検出する温度検出器（以下、温度センサと
記す）、１３はこの温度センサ１３により検出さ
れた燃料電池本体１の温度値、１４は設定温度値
１１と燃料電池本体１の温度値１３とを演算処理
して設定圧力値１５を出力する第１の制御装置、
１６はタンク４内の圧力を検出する圧力検出器
（以下、圧力センサと記す）、１７はこの圧力セン
サ１６により検出されたタンク４内の圧力値、１
８は設定圧力値１５とタンク４内の圧力値１７と
を演算処理して調整弁１０の弁開度量１９を出力
し調整弁１０を弁開度量の増減を制御する第２の
制御装置である。
次に動作を第３図のフローチヤートに沿つて説
明する。燃料電池本体１に発生した熱は温度上昇
となり、温度センサ１２により現在の温度値PV1
１３として第１の制御装置１４へ取込まれ、あら
かじめ与えられた設定温度値SV1１１との演算に
より設定圧力値SV2１５を求める。設定圧力値
SV2１５は第１の制御装置１４の演算結果EV1１
４ａにより、温度値PV1１３が設定温度値SV1１
１により低い場合１４ｂは、低い温度に見合つた
分の圧力値を加えた値１５ａが設定圧力値SV2１
５として、また温度値PPV1１３が設定温度値
SV1１１より高い場合１５ｃは高い温度に見合つ
た分の圧力値を差引いた値１５ｂが設定圧力値
SV2１５として第２の制御装置１８へ与えられ
る。この第２の制御装置１８は、タンク４内の圧
力センサ１６により検出された圧力値PV2１７
と、第１の制御装置１４より与えられた設定圧力
値SV2１５との演算により調整弁１０の弁開度量
１９を求める。弁開度量１９は、第２の制御装置
１８の演算結果EV2１８ａによりタンク４内の圧
力値が設定圧力値SV2１５より低い場合は、低い
圧力に見合つた分の弁開度量を差引いた値１９ａ
の弁開度量１９を調整弁１０を与えることにより
調整弁１０の弁開度量が減少し、タンク４内の圧
力が増加することになり冷却水５の温度も上昇し
温度値SV1１３が増加することになる。一方、タ
ンク４の圧力値PV2１７が設定圧力値SV2１５よ
り高い場合１８ｃは、高い圧力に見合つた分の弁
開度量を加えた弁開度量１９を調整弁１０に与え
ることになり調整弁１０の弁開度量が増加し、タ
ンク４内の圧力が減少することになり冷却水５の
温度も減少し温度値SV1１３が減少することにな
る。このようにタンク４内の圧力を変化させて冷
却水５の温度を変化させることにより、負荷変動
等の温度変化に追従して燃料電池の温度を所定に
保つことができる。従つて、温度変化に対して応
答の早冷却効果が得られ、電解質の蒸発や電極の
劣化も抑えることができ、効率の良い燃料電池の
運転が得られる。
明する。燃料電池本体１に発生した熱は温度上昇
となり、温度センサ１２により現在の温度値PV1
１３として第１の制御装置１４へ取込まれ、あら
かじめ与えられた設定温度値SV1１１との演算に
より設定圧力値SV2１５を求める。設定圧力値
SV2１５は第１の制御装置１４の演算結果EV1１
４ａにより、温度値PV1１３が設定温度値SV1１
１により低い場合１４ｂは、低い温度に見合つた
分の圧力値を加えた値１５ａが設定圧力値SV2１
５として、また温度値PPV1１３が設定温度値
SV1１１より高い場合１５ｃは高い温度に見合つ
た分の圧力値を差引いた値１５ｂが設定圧力値
SV2１５として第２の制御装置１８へ与えられ
る。この第２の制御装置１８は、タンク４内の圧
力センサ１６により検出された圧力値PV2１７
と、第１の制御装置１４より与えられた設定圧力
値SV2１５との演算により調整弁１０の弁開度量
１９を求める。弁開度量１９は、第２の制御装置
１８の演算結果EV2１８ａによりタンク４内の圧
力値が設定圧力値SV2１５より低い場合は、低い
圧力に見合つた分の弁開度量を差引いた値１９ａ
の弁開度量１９を調整弁１０を与えることにより
調整弁１０の弁開度量が減少し、タンク４内の圧
力が増加することになり冷却水５の温度も上昇し
温度値SV1１３が増加することになる。一方、タ
ンク４の圧力値PV2１７が設定圧力値SV2１５よ
り高い場合１８ｃは、高い圧力に見合つた分の弁
開度量を加えた弁開度量１９を調整弁１０に与え
ることになり調整弁１０の弁開度量が増加し、タ
ンク４内の圧力が減少することになり冷却水５の
温度も減少し温度値SV1１３が減少することにな
る。このようにタンク４内の圧力を変化させて冷
却水５の温度を変化させることにより、負荷変動
等の温度変化に追従して燃料電池の温度を所定に
保つことができる。従つて、温度変化に対して応
答の早冷却効果が得られ、電解質の蒸発や電極の
劣化も抑えることができ、効率の良い燃料電池の
運転が得られる。
この発明は以上説明した通り、タンクの蒸気放
出口に調整弁を設け、温度検出器によつて検出さ
れた燃料電池本体の温度値と予め設定された設定
温度値とを演算処理して設定圧力値を出力する第
１の制御装置を設け、この第１の制御装置から出
力される設定圧力値と圧力検出器によつて検出さ
れたタンク内の圧力値とを演算処理して調整弁の
弁開度量を出力し、調整弁の弁開度量の増減を制
御する第２の制御装置を設けたことにより、燃料
電池の温度を効率良く所定の温度に保つことがで
きる燃料電池装置の制御装置を得ることができ
る。
出口に調整弁を設け、温度検出器によつて検出さ
れた燃料電池本体の温度値と予め設定された設定
温度値とを演算処理して設定圧力値を出力する第
１の制御装置を設け、この第１の制御装置から出
力される設定圧力値と圧力検出器によつて検出さ
れたタンク内の圧力値とを演算処理して調整弁の
弁開度量を出力し、調整弁の弁開度量の増減を制
御する第２の制御装置を設けたことにより、燃料
電池の温度を効率良く所定の温度に保つことがで
きる燃料電池装置の制御装置を得ることができ
る。
第１図は従来の燃料電池装置の制御装置を示す
系統図、第２図及び第３図はこの発明の一実施例
による燃料電池装置の制御装置を示す系統図及び
フローチヤート図である。 図において、１は燃料電池本体、２は燃料極、
３は空気極、４はタンク、６，７は冷却流路、９
は放出口、１０は調整弁、１１は設定温度値、１
３は温度値、１４は第１の制御装置、１５は設定
圧力値、１７は圧力値、１８は第２の制御装置、
１９は弁開度量である。尚、図中同一符号は同一
又は相当部分を示す。
系統図、第２図及び第３図はこの発明の一実施例
による燃料電池装置の制御装置を示す系統図及び
フローチヤート図である。 図において、１は燃料電池本体、２は燃料極、
３は空気極、４はタンク、６，７は冷却流路、９
は放出口、１０は調整弁、１１は設定温度値、１
３は温度値、１４は第１の制御装置、１５は設定
圧力値、１７は圧力値、１８は第２の制御装置、
１９は弁開度量である。尚、図中同一符号は同一
又は相当部分を示す。
Claims (1)
- １ 燃料極と空気極から構成される燃料電池本体
と、この燃料電池本体を冷却するための冷却媒体
が貯留されると共に蒸気放出口を有するタンク
と、このタンク内の冷却媒体を上記燃料電池本体
に導くと共に上記燃料電池本体を冷却した後の上
記冷却媒体を上記タンクに導く冷却流路とを有す
る燃料電池装置の制御装置において、上記タンク
の蒸気放出口に設けられた蒸気放出量を調節する
調節弁と、温度検出器によつて検出された上記燃
料電池本体の温度値と予め設定された設定温度値
とを演算処理して設定圧力値を出力する第１の制
御装置と、この第１の制御装置から出力される設
定圧力値と圧力検出器によつて検出された上記タ
ンク内の圧力値とを演算処理して上記調節弁の弁
開度量を出力し、上記調節弁の弁開度量の増減を
制御する第２の制御装置とを備えたことを特徴と
する燃料電池装置の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59099203A JPS60241670A (ja) | 1984-05-15 | 1984-05-15 | 燃料電池装置の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59099203A JPS60241670A (ja) | 1984-05-15 | 1984-05-15 | 燃料電池装置の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60241670A JPS60241670A (ja) | 1985-11-30 |
| JPH0526307B2 true JPH0526307B2 (ja) | 1993-04-15 |
Family
ID=14241088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59099203A Granted JPS60241670A (ja) | 1984-05-15 | 1984-05-15 | 燃料電池装置の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60241670A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0526308U (ja) * | 1991-09-13 | 1993-04-06 | 富泰 本多 | 繊維板 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4824740A (en) * | 1987-06-15 | 1989-04-25 | International Fuel Cell Corporation | Fuel cell stack cooling system |
| JP3840956B2 (ja) * | 2001-11-08 | 2006-11-01 | 日産自動車株式会社 | 燃料電池システム |
| US7049016B2 (en) | 2001-11-08 | 2006-05-23 | Nissan Motor Co., Ltd. | Fuel cell system and its startup control |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58112262A (ja) * | 1981-12-25 | 1983-07-04 | Toshiba Corp | 燃料電池の温度制御装置 |
| JPS5973855A (ja) * | 1982-10-19 | 1984-04-26 | Toshiba Corp | 燃料電池装置 |
-
1984
- 1984-05-15 JP JP59099203A patent/JPS60241670A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58112262A (ja) * | 1981-12-25 | 1983-07-04 | Toshiba Corp | 燃料電池の温度制御装置 |
| JPS5973855A (ja) * | 1982-10-19 | 1984-04-26 | Toshiba Corp | 燃料電池装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0526308U (ja) * | 1991-09-13 | 1993-04-06 | 富泰 本多 | 繊維板 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60241670A (ja) | 1985-11-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |