JPH0541232A - 燃料電池発電システム - Google Patents
燃料電池発電システムInfo
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- JPH0541232A JPH0541232A JP3173558A JP17355891A JPH0541232A JP H0541232 A JPH0541232 A JP H0541232A JP 3173558 A JP3173558 A JP 3173558A JP 17355891 A JP17355891 A JP 17355891A JP H0541232 A JPH0541232 A JP H0541232A
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- 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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- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Abstract
(57)【要約】
【目的】 燃料の改質に電池冷却水からの水蒸気を用い
る燃料電池発電システムにおいて、電池冷却水の温度あ
るいは圧力が一定になるようにしながら排熱回収を行う
際に、電池冷却水の補給を連続的に安定に行い、その排
熱回収を安定して行えるようにする。 【構成】 発電電流検出手段３０で燃料電池３の発電電
流を測定し、コントローラ３２に入力して燃料改質に必
要な水蒸気量を計算し、それに見合った電池冷却水の補
給が行える回転数に、電池冷却水補給ポンプ１０を回転
数制御手段３１を介して制御する。これにより、電池冷
却水の補給が連続的に安定に行えるようにして、電池冷
却水の温度あるいは圧力を一定に保てるようにし、電池
冷却水からの排熱回収を安定に行えるようにする。
る燃料電池発電システムにおいて、電池冷却水の温度あ
るいは圧力が一定になるようにしながら排熱回収を行う
際に、電池冷却水の補給を連続的に安定に行い、その排
熱回収を安定して行えるようにする。 【構成】 発電電流検出手段３０で燃料電池３の発電電
流を測定し、コントローラ３２に入力して燃料改質に必
要な水蒸気量を計算し、それに見合った電池冷却水の補
給が行える回転数に、電池冷却水補給ポンプ１０を回転
数制御手段３１を介して制御する。これにより、電池冷
却水の補給が連続的に安定に行えるようにして、電池冷
却水の温度あるいは圧力を一定に保てるようにし、電池
冷却水からの排熱回収を安定に行えるようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、燃料電池の電池冷却水
の補給方法に関するもので、特に電池冷却水の温度ある
いは圧力が一定になるように電池冷却水を補給する燃料
電池発電システムに関するものである。
の補給方法に関するもので、特に電池冷却水の温度ある
いは圧力が一定になるように電池冷却水を補給する燃料
電池発電システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５に基本的な燃料電池発電システムお
よび燃料電池発電システムからの排熱を利用した冷房シ
ステムの構成を示す。燃料電池発電システム１は主に、
改質器２、電池スタック３、電池冷却水配管４から構成
され、電池冷却水配管４には排熱回収用熱交換器６、気
水分離器５が設けられている。気水分離器５には水位検
出手段７が設けられると共に、改質用水蒸気供給管８、
電池冷却水補給管９、電池冷却水補給ポンプ１０、補給
水タンク１１が接続されている。水位検出手段７と電池
冷却水補給ポンプ１０は、オンオフコントローラ４０に
それぞれ信号伝送線３３−１，３３−２を介して接続さ
れている。また燃料電池発電システム１からの排熱を利
用した冷房システムは主に、吸収式冷凍機系統配管２
０、吸収式冷凍機２１、排熱回収用温水制御弁２２から
構成される。
よび燃料電池発電システムからの排熱を利用した冷房シ
ステムの構成を示す。燃料電池発電システム１は主に、
改質器２、電池スタック３、電池冷却水配管４から構成
され、電池冷却水配管４には排熱回収用熱交換器６、気
水分離器５が設けられている。気水分離器５には水位検
出手段７が設けられると共に、改質用水蒸気供給管８、
電池冷却水補給管９、電池冷却水補給ポンプ１０、補給
水タンク１１が接続されている。水位検出手段７と電池
冷却水補給ポンプ１０は、オンオフコントローラ４０に
それぞれ信号伝送線３３−１，３３−２を介して接続さ
れている。また燃料電池発電システム１からの排熱を利
用した冷房システムは主に、吸収式冷凍機系統配管２
０、吸収式冷凍機２１、排熱回収用温水制御弁２２から
構成される。
【０００３】次に、この燃料電池発電システム１の電池
冷却水からの排熱回収方法および電池冷却水補給方法に
ついて説明する。燃料電池発電システム１の電池スタッ
ク３で発生した熱を奪った電池冷却水は排熱回収用熱交
換器６に導かれ、その熱を配管２０を通る排熱回収用温
水に与えて吸収式冷凍機２１に供給した後、気水分離器
５に導かれ、都市ガス等の燃料を改質して水素を製造す
る際に必要となる燃料改質用水蒸気を、改質用水蒸気供
給管８を通して改質器２へ供給する。燃料改質のために
電池冷却水から失われた水蒸気分は、補給水タンク１１
から電池冷却水補給ポンプ１０により気水分離器５に供
給される。電池冷却水補給ポンプ１０は気水分離器５の
水位検出手段７が低水位を検出すると運転を開始（オ
ン）し、高水位を検出すると運転を停止（オフ）する。
このように従来は、電池冷却水補給ポンプ１０をオンオ
フして、補給水を断続的に供給していた。
冷却水からの排熱回収方法および電池冷却水補給方法に
ついて説明する。燃料電池発電システム１の電池スタッ
ク３で発生した熱を奪った電池冷却水は排熱回収用熱交
換器６に導かれ、その熱を配管２０を通る排熱回収用温
水に与えて吸収式冷凍機２１に供給した後、気水分離器
５に導かれ、都市ガス等の燃料を改質して水素を製造す
る際に必要となる燃料改質用水蒸気を、改質用水蒸気供
給管８を通して改質器２へ供給する。燃料改質のために
電池冷却水から失われた水蒸気分は、補給水タンク１１
から電池冷却水補給ポンプ１０により気水分離器５に供
給される。電池冷却水補給ポンプ１０は気水分離器５の
水位検出手段７が低水位を検出すると運転を開始（オ
ン）し、高水位を検出すると運転を停止（オフ）する。
このように従来は、電池冷却水補給ポンプ１０をオンオ
フして、補給水を断続的に供給していた。
【０００４】一方、電池冷却水温度は、その温度が高く
なると電池スタック３に使用されている触媒が焼結し、
その温度が低くなると発電効率が低下する等の問題が生
じる。そこで従来例では、電池冷却水の温度あるいは圧
力が設定値以下になった場合には、排熱回収用温水制御
弁２２をバイパス側にして排熱回収を停止し、設定値以
上になった場合には、排熱回収用温水制御弁２２を熱回
収側にして排熱回収を行って、電池冷却水の温度あるい
は圧力を一定に保つように制御している。
なると電池スタック３に使用されている触媒が焼結し、
その温度が低くなると発電効率が低下する等の問題が生
じる。そこで従来例では、電池冷却水の温度あるいは圧
力が設定値以下になった場合には、排熱回収用温水制御
弁２２をバイパス側にして排熱回収を停止し、設定値以
上になった場合には、排熱回収用温水制御弁２２を熱回
収側にして排熱回収を行って、電池冷却水の温度あるい
は圧力を一定に保つように制御している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような燃料電池システムにおける電池冷却水からの排熱
回収方法および電池冷却水補給方法では、電池冷却水の
温度あるいは圧力に基づいて排熱回収用温水制御弁２２
を制御しているため、図６の電池冷却水補給水量と排熱
回収量の関係図に示すように、低温の補給水が気水分離
器５に断続的に供給されると、電池冷却水の温度あるい
は圧力が低下して排熱回収用温水制御弁２２がバイパス
側になり排熱回収量が低下したり、排熱回収が行えなく
なったりして、吸収式冷凍機２１が安定して運転できな
いという欠点があった。
ような燃料電池システムにおける電池冷却水からの排熱
回収方法および電池冷却水補給方法では、電池冷却水の
温度あるいは圧力に基づいて排熱回収用温水制御弁２２
を制御しているため、図６の電池冷却水補給水量と排熱
回収量の関係図に示すように、低温の補給水が気水分離
器５に断続的に供給されると、電池冷却水の温度あるい
は圧力が低下して排熱回収用温水制御弁２２がバイパス
側になり排熱回収量が低下したり、排熱回収が行えなく
なったりして、吸収式冷凍機２１が安定して運転できな
いという欠点があった。
【０００６】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであり、その目的は、燃料電池の電池冷却水
の補給を連続的に安定に行い、燃料電池からの排熱回収
を安定して行えるようにした燃料電池発電システムを提
供することにある。
されたものであり、その目的は、燃料電池の電池冷却水
の補給を連続的に安定に行い、燃料電池からの排熱回収
を安定して行えるようにした燃料電池発電システムを提
供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の燃料電池発電システムの一つの構成におい
ては、燃料を改質して得られる水素と空気中の酸素を反
応させて電気エネルギーと熱エネルギーを発生させる燃
料電池において、前記燃料電池の発電電流検出手段と、
ポンプ回転数の比例制御が可能な電池冷却水補給ポンプ
と、前記発電電流検出手段からの信号を入力として演算
し前記電池冷却水補給ポンプに回転数制御信号を出力す
る機能を有し前記発電電流検出手段で検出した発電電流
が大きい場合には前記電池冷却水補給ポンプの回転数を
大きくし該発電電流が小さい場合には該回転数を小さく
する制御手段とを具備することを特徴としている。
め、本発明の燃料電池発電システムの一つの構成におい
ては、燃料を改質して得られる水素と空気中の酸素を反
応させて電気エネルギーと熱エネルギーを発生させる燃
料電池において、前記燃料電池の発電電流検出手段と、
ポンプ回転数の比例制御が可能な電池冷却水補給ポンプ
と、前記発電電流検出手段からの信号を入力として演算
し前記電池冷却水補給ポンプに回転数制御信号を出力す
る機能を有し前記発電電流検出手段で検出した発電電流
が大きい場合には前記電池冷却水補給ポンプの回転数を
大きくし該発電電流が小さい場合には該回転数を小さく
する制御手段とを具備することを特徴としている。
【０００８】また、同じく本発明の燃料電池発電システ
ムの他の構成においては、燃料を改質して得られる水素
と空気中の酸素を反応させて電気エネルギーと熱エネル
ギーを発生させる燃料電池において、前記燃料電池の発
電電流検出手段と、気水分離器の圧力検出手段と、ポン
プ回転数の比例制御が可能な電池冷却水補給ポンプと、
前記発電電流検出手段からの信号および前記気水分離器
の圧力検出手段からの信号を入力として演算し前記電池
冷却水補給ポンプに回転数制御信号を出力する機能を有
し前記発電電流検出手段で検出した発電電流が大きい場
合あるいは前記気水分離器の圧力検出手段で検出した圧
力が大きい場合には前記電池冷却水補給ポンプの回転数
を大きくし該発電電流が小さい場合あるいは該圧力が小
さい場合には該回転数を小さくする制御手段とを具備す
ることを特徴としている。
ムの他の構成においては、燃料を改質して得られる水素
と空気中の酸素を反応させて電気エネルギーと熱エネル
ギーを発生させる燃料電池において、前記燃料電池の発
電電流検出手段と、気水分離器の圧力検出手段と、ポン
プ回転数の比例制御が可能な電池冷却水補給ポンプと、
前記発電電流検出手段からの信号および前記気水分離器
の圧力検出手段からの信号を入力として演算し前記電池
冷却水補給ポンプに回転数制御信号を出力する機能を有
し前記発電電流検出手段で検出した発電電流が大きい場
合あるいは前記気水分離器の圧力検出手段で検出した圧
力が大きい場合には前記電池冷却水補給ポンプの回転数
を大きくし該発電電流が小さい場合あるいは該圧力が小
さい場合には該回転数を小さくする制御手段とを具備す
ることを特徴としている。
【０００９】
【作用】本発明の燃料電池発電システムでは、燃料電池
の発電電流を測定することにより、燃料改質に必要な水
蒸気量を計算し、この燃料改質用水蒸気量に見合った電
池冷却水の補給が行えるように電池冷却水補給ポンプの
回転数を制御する。これにより、電池冷却水の補給が連
続的に安定に行えるようにする。その結果として、電池
冷却水の温度あるいは圧力が一定に保てるようにし、燃
料電池からの排熱回収が安定して行えるようにしてい
る。
の発電電流を測定することにより、燃料改質に必要な水
蒸気量を計算し、この燃料改質用水蒸気量に見合った電
池冷却水の補給が行えるように電池冷却水補給ポンプの
回転数を制御する。これにより、電池冷却水の補給が連
続的に安定に行えるようにする。その結果として、電池
冷却水の温度あるいは圧力が一定に保てるようにし、燃
料電池からの排熱回収が安定して行えるようにしてい
る。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を、図面を参照して詳
細に説明する。
細に説明する。
【００１１】図１は本発明の第１の実施例の構成を示す
図である。本実施例は、図５の従来例と比較し燃料電池
の電池冷却水の補給量の検出方法、補給のためのポンプ
制御方法が異なる。このため、図１において、図５と異
なる構成要素のみ示すと、３０は燃料電池３の発電電流
検出手段、３１は電池冷却水補給ポンプ１０の回転数制
御手段、３２はコントローラである。本実施例では、図
５における水位検出手段７を気水分離器５より省き、燃
料電池３の発電出力部に発電電流検出手段３０を取り付
ける。また、オンオフコントローラ４０に代えて電池冷
却水補給ポンプ１０の回転数制御手段３１とコントロー
ラ３２を配する。発電電流検出手段３０の検出出力はコ
ントローラ３２の入力に信号伝送線３３−１で接続し、
コントローラ３２の制御出力は回転数制御手段３１の入
力に信号伝送線３３−２で接続する。回転数制御手段３
１はその制御出力に基づいて電池冷却水補給ポンプ１０
の回転数を制御する。すなわち、コントローラ３２と回
転数制御手段３１から成る制御手段によって、発電電流
に基づいて電池冷却水補給ポンプの回転数１０を制御
し、補給水の量を制御する構成とする。このため電池冷
却水補給ポンプ１０はポンプ回転数の比例制御が可能な
ものとする。
図である。本実施例は、図５の従来例と比較し燃料電池
の電池冷却水の補給量の検出方法、補給のためのポンプ
制御方法が異なる。このため、図１において、図５と異
なる構成要素のみ示すと、３０は燃料電池３の発電電流
検出手段、３１は電池冷却水補給ポンプ１０の回転数制
御手段、３２はコントローラである。本実施例では、図
５における水位検出手段７を気水分離器５より省き、燃
料電池３の発電出力部に発電電流検出手段３０を取り付
ける。また、オンオフコントローラ４０に代えて電池冷
却水補給ポンプ１０の回転数制御手段３１とコントロー
ラ３２を配する。発電電流検出手段３０の検出出力はコ
ントローラ３２の入力に信号伝送線３３−１で接続し、
コントローラ３２の制御出力は回転数制御手段３１の入
力に信号伝送線３３−２で接続する。回転数制御手段３
１はその制御出力に基づいて電池冷却水補給ポンプ１０
の回転数を制御する。すなわち、コントローラ３２と回
転数制御手段３１から成る制御手段によって、発電電流
に基づいて電池冷却水補給ポンプの回転数１０を制御
し、補給水の量を制御する構成とする。このため電池冷
却水補給ポンプ１０はポンプ回転数の比例制御が可能な
ものとする。
【００１２】以上のように構成した第１の実施例の動作
および作用を述べる。
および作用を述べる。
【００１３】図２は上記に示したコントローラ３２にお
ける電池冷却水補給ポンプ回転数算出の演算アルゴリズ
ムを示す図である。本実施例の電池冷却水の補給方法に
よる動作は、次の通りである。まず、燃料電池の発電電
流検出手段３０で検出した発電電流計測信号をコントロ
ーラ３２に入力する。次に、コントローラ３２は、この
発電電流に基づいて燃料改質用水蒸気量すなわち電池冷
却水補給水量を燃料改質用水蒸気量＝電池冷却水補給水
量＝ｆ（発電電流）の関係式から算出する。続いて、予
めコントローラ３２に記憶させた電池冷却水補給水量と
電池冷却水補給ポンプ回転数の関係式すなわち、電池冷
却水補給ポンプ回転数＝ｇ（電池冷却水補給水量）によ
り電池冷却水補給ポンプ１０の回転数を求め、この回転
数設定信号を電池冷却水補給ポンプの回転数制御手段３
１に出力する。
ける電池冷却水補給ポンプ回転数算出の演算アルゴリズ
ムを示す図である。本実施例の電池冷却水の補給方法に
よる動作は、次の通りである。まず、燃料電池の発電電
流検出手段３０で検出した発電電流計測信号をコントロ
ーラ３２に入力する。次に、コントローラ３２は、この
発電電流に基づいて燃料改質用水蒸気量すなわち電池冷
却水補給水量を燃料改質用水蒸気量＝電池冷却水補給水
量＝ｆ（発電電流）の関係式から算出する。続いて、予
めコントローラ３２に記憶させた電池冷却水補給水量と
電池冷却水補給ポンプ回転数の関係式すなわち、電池冷
却水補給ポンプ回転数＝ｇ（電池冷却水補給水量）によ
り電池冷却水補給ポンプ１０の回転数を求め、この回転
数設定信号を電池冷却水補給ポンプの回転数制御手段３
１に出力する。
【００１４】以上のように、燃料電池３の発電電流を測
定して、燃料改質に必要な水蒸気量を計算し、この燃料
改質用水蒸気量に見合った電池冷却水の補給が行えるよ
うに電池冷却水補給ポンプ１０の回転数を制御すると、
電池冷却水の補給が連続的に安定に行える。この結果、
電池冷却水の温度あるいは圧力が一定に保てるようにな
る。これにより燃料電池３からの排熱回収が安定して行
えるようになり、燃料電池排熱を熱源とした吸収式冷凍
機２１の冷房能力を一定に保てるようになる。また、電
池冷却水補給ポンプ１０の運転が従来のオンオフ運転か
ら連続運転になるので、電池冷却水補給ポンプ１０の故
障回数も減少する。
定して、燃料改質に必要な水蒸気量を計算し、この燃料
改質用水蒸気量に見合った電池冷却水の補給が行えるよ
うに電池冷却水補給ポンプ１０の回転数を制御すると、
電池冷却水の補給が連続的に安定に行える。この結果、
電池冷却水の温度あるいは圧力が一定に保てるようにな
る。これにより燃料電池３からの排熱回収が安定して行
えるようになり、燃料電池排熱を熱源とした吸収式冷凍
機２１の冷房能力を一定に保てるようになる。また、電
池冷却水補給ポンプ１０の運転が従来のオンオフ運転か
ら連続運転になるので、電池冷却水補給ポンプ１０の故
障回数も減少する。
【００１５】次に、本発明の第２の実施例を説明する。
【００１６】図３は、その構成を示す図である。本実施
例は、基本的には図１の第１の実施例と同様に構成し、
図１に加えて気水分離器５に気水分離器圧力検出手段３
４を設け、その圧力検出出力を信号伝送線３３−３でコ
ントローラ３２の入力に接続する。第１の実施例では気
水分離器５の圧力が変動すると、電池冷却水補給ポンプ
１０の回転数が同じでも電池冷却水補給水量が変動す
る。そこで本実施例では、気水分離器５の圧力が変動し
ても、気水分離器圧力検出手段３４で検出して電池冷却
水補給水量がこの圧力変動の影響を受けないようにした
ものである。
例は、基本的には図１の第１の実施例と同様に構成し、
図１に加えて気水分離器５に気水分離器圧力検出手段３
４を設け、その圧力検出出力を信号伝送線３３−３でコ
ントローラ３２の入力に接続する。第１の実施例では気
水分離器５の圧力が変動すると、電池冷却水補給ポンプ
１０の回転数が同じでも電池冷却水補給水量が変動す
る。そこで本実施例では、気水分離器５の圧力が変動し
ても、気水分離器圧力検出手段３４で検出して電池冷却
水補給水量がこの圧力変動の影響を受けないようにした
ものである。
【００１７】この第２の実施例における電池冷却水の補
給方法による動作は、次の通りである。本実施例のコン
トローラ３２における電池冷却水補給ポンプ回転数算出
の演算アルゴリズムを図４に示す。まず、燃料電池３の
発電電流検出手段３０で検出した発電電流計測信号と、
気水分離器圧力検出手段３４により検出した気水分離器
圧力計測信号をコントローラ３２に入力する。コントロ
ーラ３２はこの発電電流に基づいて燃料改質用水蒸気量
すなわち電池冷却水補給水量を燃料改質用水蒸気量＝電
池冷却水補給水量＝ｆ（発電電流）の算出式により算出
する。続いて、予めコントローラ３２に記憶させた電池
冷却水補給水量および気水分離器圧力と、電池冷却水補
給ポンプの回転数の関係式すなわち、電池冷却水補給ポ
ンプ回転数＝ｇ（気水分離器圧力，電池冷却水補給水
量）により電池冷却水補給ポンプ１０の回転数を求め、
この回転数設定信号を電池冷却水補給ポンプの回転数制
御手段３１に出力する。
給方法による動作は、次の通りである。本実施例のコン
トローラ３２における電池冷却水補給ポンプ回転数算出
の演算アルゴリズムを図４に示す。まず、燃料電池３の
発電電流検出手段３０で検出した発電電流計測信号と、
気水分離器圧力検出手段３４により検出した気水分離器
圧力計測信号をコントローラ３２に入力する。コントロ
ーラ３２はこの発電電流に基づいて燃料改質用水蒸気量
すなわち電池冷却水補給水量を燃料改質用水蒸気量＝電
池冷却水補給水量＝ｆ（発電電流）の算出式により算出
する。続いて、予めコントローラ３２に記憶させた電池
冷却水補給水量および気水分離器圧力と、電池冷却水補
給ポンプの回転数の関係式すなわち、電池冷却水補給ポ
ンプ回転数＝ｇ（気水分離器圧力，電池冷却水補給水
量）により電池冷却水補給ポンプ１０の回転数を求め、
この回転数設定信号を電池冷却水補給ポンプの回転数制
御手段３１に出力する。
【００１８】本実施例も、基本的な構成と電池冷却水の
補給方法が第１の実施例と同様であることから、同様の
効果が得られるが、本実施例では、より一層電池冷却水
の温度あるいは圧力を一定に保つことができ、電池冷却
水系からの排熱回収が安定して行えるようになる。
補給方法が第１の実施例と同様であることから、同様の
効果が得られるが、本実施例では、より一層電池冷却水
の温度あるいは圧力を一定に保つことができ、電池冷却
水系からの排熱回収が安定して行えるようになる。
【００１９】なお、上記の各実施例で示したような燃料
電池の電池冷却水補給方法の場合、実際に必要とする電
池冷却水補給水量とコントローラ３２で算出した電池冷
却水補給水量の間に誤差が生じた場合、電池冷却水量が
徐々に増加したり、減少したりする恐れがある。そこ
で、各実施例で説明した電池冷却水の補給を行いなが
ら、気水分離器５に水位検出器を設けておき、この水位
検出器が高水位を検出した場合には図２，図４で説明し
た電池冷却水の補給アルゴリズムに関わらず電池冷却水
補給ポンプ１０を停止し、低水位を検出した場合には同
様に電池冷却水補給ポンプ１０を運転するようにしても
良い。このように本発明は、その主旨に沿って種々に応
用され、種々の実施態様を取り得るものである。
電池の電池冷却水補給方法の場合、実際に必要とする電
池冷却水補給水量とコントローラ３２で算出した電池冷
却水補給水量の間に誤差が生じた場合、電池冷却水量が
徐々に増加したり、減少したりする恐れがある。そこ
で、各実施例で説明した電池冷却水の補給を行いなが
ら、気水分離器５に水位検出器を設けておき、この水位
検出器が高水位を検出した場合には図２，図４で説明し
た電池冷却水の補給アルゴリズムに関わらず電池冷却水
補給ポンプ１０を停止し、低水位を検出した場合には同
様に電池冷却水補給ポンプ１０を運転するようにしても
良い。このように本発明は、その主旨に沿って種々に応
用され、種々の実施態様を取り得るものである。
【００２０】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
燃料電池発電システムによれば、燃料電池の発電電流を
測定して、燃料改質に必要な水蒸気量を計算し、この燃
料改質用水蒸気量に見合った電池冷却水の補給が行える
ように電池冷却水補給ポンプの回転数を制御するので、
電池冷却水の補給が連続的に安定に行える。この結果、
電池冷却水の温度あるいは圧力が一定に保て、燃料電池
からの排熱回収が安定して行えるようになって、例えば
燃料電池排熱を熱源とした吸収式冷凍機の冷房能力を一
定に保てるようになる。また、電池冷却水補給ポンプの
運転が従来のオンオフ運転から連続運転になるので、電
池冷却水補給ポンプの故障回数も減少する利点が得られ
る。
燃料電池発電システムによれば、燃料電池の発電電流を
測定して、燃料改質に必要な水蒸気量を計算し、この燃
料改質用水蒸気量に見合った電池冷却水の補給が行える
ように電池冷却水補給ポンプの回転数を制御するので、
電池冷却水の補給が連続的に安定に行える。この結果、
電池冷却水の温度あるいは圧力が一定に保て、燃料電池
からの排熱回収が安定して行えるようになって、例えば
燃料電池排熱を熱源とした吸収式冷凍機の冷房能力を一
定に保てるようになる。また、電池冷却水補給ポンプの
運転が従来のオンオフ運転から連続運転になるので、電
池冷却水補給ポンプの故障回数も減少する利点が得られ
る。
【図１】本発明の第１の実施例を示す構成図
【図２】上記第１の実施例のコントローラにおける電池
冷却水補給ポンプ回転数算出の演算アルゴリズムを示す
図
冷却水補給ポンプ回転数算出の演算アルゴリズムを示す
図
【図３】本発明の第２の実施例を示す構成図
【図４】上記第２の実施例のコントローラにおける電池
冷却水補給ポンプ回転数算出の演算アルゴリズムを示す
図
冷却水補給ポンプ回転数算出の演算アルゴリズムを示す
図
【図５】基本的な燃料電池発電システムの構成図
【図６】従来の電池冷却水補給方法による電池冷却水補
給水量と排熱回収量の関係を示す図
給水量と排熱回収量の関係を示す図
１…燃料電池発電システム、２…改質器、３…電池スタ
ック（燃料電池）、４…電池冷却水配管、５…気水分離
器、６…排熱回収用熱交換器、８…改質用水蒸気供給
管、９…電池冷却水補給管、１０…電池冷却水補給ポン
プ、１１…補給水タンク、２０…吸収式冷凍機系統配
管、２１…吸収式冷凍機、２２…排熱回収用温水制御
弁、３０…燃料電池の発電電流検出手段、３１…燃料電
池冷却水補給ポンプの回転数制御手段、３２…コントロ
ーラ、３３−１，３３−２，３３−３…信号伝送線。
ック（燃料電池）、４…電池冷却水配管、５…気水分離
器、６…排熱回収用熱交換器、８…改質用水蒸気供給
管、９…電池冷却水補給管、１０…電池冷却水補給ポン
プ、１１…補給水タンク、２０…吸収式冷凍機系統配
管、２１…吸収式冷凍機、２２…排熱回収用温水制御
弁、３０…燃料電池の発電電流検出手段、３１…燃料電
池冷却水補給ポンプの回転数制御手段、３２…コントロ
ーラ、３３−１，３３−２，３３−３…信号伝送線。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安達 博 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 燃料を改質して得られる水素と空気中の
酸素を反応させて電気エネルギーと熱エネルギーを発生
させる燃料電池において、 前記燃料電池の発電電流検出手段と、ポンプ回転数の比
例制御が可能な電池冷却水補給ポンプと、前記発電電流
検出手段からの信号を入力として演算し前記電池冷却水
補給ポンプに回転数制御信号を出力する機能を有し前記
発電電流検出手段で検出した発電電流が大きい場合には
前記電池冷却水補給ポンプの回転数を大きくし該発電電
流が小さい場合には該回転数を小さくする制御手段とを
具備することを特徴とする燃料電池発電システム。 - 【請求項２】 燃料を改質して得られる水素と空気中の
酸素を反応させて電気エネルギーと熱エネルギーを発生
させる燃料電池において、 前記燃料電池の発電電流検出手段と、気水分離器の圧力
検出手段と、ポンプ回転数の比例制御が可能な電池冷却
水補給ポンプと、前記発電電流検出手段からの信号およ
び前記気水分離器の圧力検出手段からの信号を入力とし
て演算し前記電池冷却水補給ポンプに回転数制御信号を
出力する機能を有し前記発電電流検出手段で検出した発
電電流が大きい場合あるいは前記気水分離器の圧力検出
手段で検出した圧力が大きい場合には前記電池冷却水補
給ポンプの回転数を大きくし該発電電流が小さい場合あ
るいは該圧力が小さい場合には該回転数を小さくする制
御手段とを具備す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 |
|---|---|---|---|
| JP3173558A JPH0541232A (ja) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | 燃料電池発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3173558A JPH0541232A (ja) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | 燃料電池発電システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0541232A true JPH0541232A (ja) | 1993-02-19 |
Family
ID=15962779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3173558A Pending JPH0541232A (ja) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | 燃料電池発電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0541232A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6346837B1 (en) | 1997-09-03 | 2002-02-12 | Nec Corporation | Digital delay-locked loop circuit having two kinds of variable delay circuits |
| JP2002100383A (ja) * | 2000-09-25 | 2002-04-05 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池用冷却装置 |
-
1991
- 1991-07-15 JP JP3173558A patent/JPH0541232A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6346837B1 (en) | 1997-09-03 | 2002-02-12 | Nec Corporation | Digital delay-locked loop circuit having two kinds of variable delay circuits |
| JP2002100383A (ja) * | 2000-09-25 | 2002-04-05 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池用冷却装置 |
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