JPH0955219A - 燃料電池発電装置およびその運転方法 - Google Patents
燃料電池発電装置およびその運転方法Info
- Publication number
- JPH0955219A JPH0955219A JP7207149A JP20714995A JPH0955219A JP H0955219 A JPH0955219 A JP H0955219A JP 7207149 A JP7207149 A JP 7207149A JP 20714995 A JP20714995 A JP 20714995A JP H0955219 A JPH0955219 A JP H0955219A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel cell
- fuel
- voltage
- output
- main body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】様々な運転条件において燃料電池本体の損害を
最少限に抑制し、燃料電池本体の長寿命化を図ること。 【解決手段】燃料電池本体と、電力変換装置と、燃料処
理装置と、酸化剤供給装置と、冷却水供給装置と、燃料
電池本体に供給される燃料流量、水素濃度、酸化剤流
量、冷却水の燃料電池本体入口温度と出口温度、燃料電
池本体の出力直流電流、燃料電池本体の上部単セル／上
部複数セルおよび下部単セル／下部複数セルの出力直流
電圧を夫々検出する各検出手段と、燃料流量、水素濃
度、酸化剤流量、冷却水温度、直流電流を基に電圧を演
算し、かつ一定の許容電圧分を引いた制限電圧値を算出
する電圧算出手段と、制限電圧値と燃料電池本体の出力
直流電圧とを比較し信号を出力する電圧比較手段と、こ
の出力信号を基に電力変換装置の出力電力を制御する出
力制御手段とを備える。
最少限に抑制し、燃料電池本体の長寿命化を図ること。 【解決手段】燃料電池本体と、電力変換装置と、燃料処
理装置と、酸化剤供給装置と、冷却水供給装置と、燃料
電池本体に供給される燃料流量、水素濃度、酸化剤流
量、冷却水の燃料電池本体入口温度と出口温度、燃料電
池本体の出力直流電流、燃料電池本体の上部単セル／上
部複数セルおよび下部単セル／下部複数セルの出力直流
電圧を夫々検出する各検出手段と、燃料流量、水素濃
度、酸化剤流量、冷却水温度、直流電流を基に電圧を演
算し、かつ一定の許容電圧分を引いた制限電圧値を算出
する電圧算出手段と、制限電圧値と燃料電池本体の出力
直流電圧とを比較し信号を出力する電圧比較手段と、こ
の出力信号を基に電力変換装置の出力電力を制御する出
力制御手段とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばリン酸型の
燃料電池発電装置およびその運転方法に係り、特に様々
な運転条件において燃料電池本体の損害を最少限に抑制
し、燃料電池本体の長寿命化を図るようにした燃料電池
発電装置およびその運転方法に関するものである。
燃料電池発電装置およびその運転方法に係り、特に様々
な運転条件において燃料電池本体の損害を最少限に抑制
し、燃料電池本体の長寿命化を図るようにした燃料電池
発電装置およびその運転方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】燃料と酸化剤との電気化学的反応を利用
して電気出力を得る燃料電池は、その燃料の変換効率の
良さ、環境への安全性等の理由から、最近では広く注目
されてきている。
して電気出力を得る燃料電池は、その燃料の変換効率の
良さ、環境への安全性等の理由から、最近では広く注目
されてきている。
【０００３】このような燃料電池としては、その電極構
造、材質等により各種のものが知られているが、その中
でも特に、電解質としてリン酸を使用したリン酸型の燃
料電池は、最も実用化が進んできている。
造、材質等により各種のものが知られているが、その中
でも特に、電解質としてリン酸を使用したリン酸型の燃
料電池は、最も実用化が進んできている。
【０００４】図５は、この種のリン酸型燃料電池を使用
した燃料電池発電装置のシステム構成例を示す概略図で
ある。図５において、燃料電池本体１は、背面に水素等
の燃料を接触させたアノード電極２と、背面に酸素等の
酸化剤を接触させたカソード電極３とを、電解質である
リン酸を含んだマトリックスを挟んで、両側に配置して
構成されている。
した燃料電池発電装置のシステム構成例を示す概略図で
ある。図５において、燃料電池本体１は、背面に水素等
の燃料を接触させたアノード電極２と、背面に酸素等の
酸化剤を接触させたカソード電極３とを、電解質である
リン酸を含んだマトリックスを挟んで、両側に配置して
構成されている。
【０００５】また、燃料電池本体１のアノード電極２の
前段には、燃料処理装置である改質器４が設けられ、こ
の改質器４に供給された天然ガスと水蒸気との混合ガス
が、改質反応によって水素リッチガスとなり、その下流
に配置した流量制御弁５を通して、燃料電池本体１のア
ノード電極２に供給される。
前段には、燃料処理装置である改質器４が設けられ、こ
の改質器４に供給された天然ガスと水蒸気との混合ガス
が、改質反応によって水素リッチガスとなり、その下流
に配置した流量制御弁５を通して、燃料電池本体１のア
ノード電極２に供給される。
【０００６】さらに、燃料電池本体１のカソード電極３
には、図示しない圧縮機から供給された圧縮空気が、流
量制御弁６を通して供給される。なお、７はアノード出
口リン酸吸着器、８はアノード出口凝縮器、９は改質器
バーナー、１０はカソード出口リン酸吸着器、１１はカ
ソード出口凝縮器をそれぞれ示している。
には、図示しない圧縮機から供給された圧縮空気が、流
量制御弁６を通して供給される。なお、７はアノード出
口リン酸吸着器、８はアノード出口凝縮器、９は改質器
バーナー、１０はカソード出口リン酸吸着器、１１はカ
ソード出口凝縮器をそれぞれ示している。
【０００７】一方、燃料電池本体１から出力される直流
電力は、図示しない電力変換装置であるインバータを介
して交流電力に変換され、外部負荷に出力される。ま
た、燃料電池本体１の出力電圧、電流の制御は、外部負
荷上昇指令、下降指令を受けた出力制御装置が発する制
御信号により、燃料、空気の供給量、および出力電力を
制御することによって行なわれる。
電力は、図示しない電力変換装置であるインバータを介
して交流電力に変換され、外部負荷に出力される。ま
た、燃料電池本体１の出力電圧、電流の制御は、外部負
荷上昇指令、下降指令を受けた出力制御装置が発する制
御信号により、燃料、空気の供給量、および出力電力を
制御することによって行なわれる。
【０００８】かかる燃料電池発電装置において、負荷の
上昇指令があった場合、電力変換装置であるインバータ
は、ミリセカンド以下の速度で応答するが、燃料電池の
応答は、燃料処理装置である改質器４、空気供給装置で
ある圧縮機の応答に律せられて応答が遅くなる。
上昇指令があった場合、電力変換装置であるインバータ
は、ミリセカンド以下の速度で応答するが、燃料電池の
応答は、燃料処理装置である改質器４、空気供給装置で
ある圧縮機の応答に律せられて応答が遅くなる。
【０００９】ところで、負荷上昇指令によって燃料電池
発電装置をフィードフォワード制御する場合、電力変換
装置であるインバータは目標電力に指令値を設定し、ま
た反応ガス（燃料、圧縮空気）の供給装置である改質器
４、圧縮機も目標値に指令値を設定する。
発電装置をフィードフォワード制御する場合、電力変換
装置であるインバータは目標電力に指令値を設定し、ま
た反応ガス（燃料、圧縮空気）の供給装置である改質器
４、圧縮機も目標値に指令値を設定する。
【００１０】しかしながら、反応ガス（燃料、圧縮空
気）の供給遅れのために、一時的に燃料電池本体１に反
応ガスの不足状態が発生する。そして、この反応ガスの
不足状態は、燃料電池本体１の出力電圧の低下を招くこ
とから、電力変換装置であるインバータは、燃料電池本
体１の出力電流を増して、出力電力をその目標値に維持
しようとするが、その結果、出力電圧が益々低下する悪
循環が起こり、ついにはガス欠に陥る。
気）の供給遅れのために、一時的に燃料電池本体１に反
応ガスの不足状態が発生する。そして、この反応ガスの
不足状態は、燃料電池本体１の出力電圧の低下を招くこ
とから、電力変換装置であるインバータは、燃料電池本
体１の出力電流を増して、出力電力をその目標値に維持
しようとするが、その結果、出力電圧が益々低下する悪
循環が起こり、ついにはガス欠に陥る。
【００１１】また、燃料電池発電装置が、未発電状態か
ら空気導入、インバータ投入と続く負荷移行過程におい
て、カソード電極３が窒素雰囲気から空気雰囲気に置換
される時、積層方向について置換に要する時間に差が生
ずる。このため、置換時間の長いセルは、相対的にガス
不足状態となる。
ら空気導入、インバータ投入と続く負荷移行過程におい
て、カソード電極３が窒素雰囲気から空気雰囲気に置換
される時、積層方向について置換に要する時間に差が生
ずる。このため、置換時間の長いセルは、相対的にガス
不足状態となる。
【００１２】一方、燃料電池本体１の出力電圧低下の原
因としては、上記の他に、燃料処理装置である改質器４
の不具合による燃料ガスの組成変化、反応ガスの供給配
管系の破損によるガス不足等があり、この場合にも発電
運転が不可能になる事態が発生する。
因としては、上記の他に、燃料処理装置である改質器４
の不具合による燃料ガスの組成変化、反応ガスの供給配
管系の破損によるガス不足等があり、この場合にも発電
運転が不可能になる事態が発生する。
【００１３】そこで、このような事態の発生を防止する
ために、燃料電池本体１の出力直流電圧を監視して、そ
の値が所定のレベル以下に低下した場合に、燃料電池発
電装置の運転を停止する方法が知られている。
ために、燃料電池本体１の出力直流電圧を監視して、そ
の値が所定のレベル以下に低下した場合に、燃料電池発
電装置の運転を停止する方法が知られている。
【００１４】しかしながら、上記所定のレベルは、部分
負荷、定格負荷を問わずに常に一定値としており、また
圧縮空気、燃料の流量、および利用率に無関係な値とし
ている。
負荷、定格負荷を問わずに常に一定値としており、また
圧縮空気、燃料の流量、および利用率に無関係な値とし
ている。
【００１５】部分負荷運転の電圧は、定格運転の電圧よ
りも高く、このため定格運転のみならず、部分負荷運転
では電池電圧が所定のレベルに達する時には、空気利用
率、あるいは燃料利用率が、９０％以上の状態となる。
りも高く、このため定格運転のみならず、部分負荷運転
では電池電圧が所定のレベルに達する時には、空気利用
率、あるいは燃料利用率が、９０％以上の状態となる。
【００１６】この場合、空気利用率が大きくなるに従っ
て電流集中が増大し、電流が集中した部分の温度は許容
値を越える可能性が大きい。そして、この温度の上昇
は、燃料電池本体１の触媒および電極部材の劣化を加速
し、燃料電池本体１は短寿命となる。
て電流集中が増大し、電流が集中した部分の温度は許容
値を越える可能性が大きい。そして、この温度の上昇
は、燃料電池本体１の触媒および電極部材の劣化を加速
し、燃料電池本体１は短寿命となる。
【００１７】また、燃料利用率が所定の値以上に増大し
た場合も、燃料電池本体１の燃料の下流において燃料不
足状態となり、アノード電極２における正常な反応 Ｈ2 →Ｈ＋ｅ とは別の、カーボンの腐食反応 Ｃ＋Ｈ2 Ｏ→ＣＯ＋２Ｈ＋２ｅ が発生する。このため、電極部材および触媒の劣化が生
じ、燃料電池本体１は寿命となる。
た場合も、燃料電池本体１の燃料の下流において燃料不
足状態となり、アノード電極２における正常な反応 Ｈ2 →Ｈ＋ｅ とは別の、カーボンの腐食反応 Ｃ＋Ｈ2 Ｏ→ＣＯ＋２Ｈ＋２ｅ が発生する。このため、電極部材および触媒の劣化が生
じ、燃料電池本体１は寿命となる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
燃料電池発電装置においては、燃料電池本体の寿命が短
いという問題があった。本発明の目的は、様々な運転条
件において燃料電池本体の損害を最少限に抑制し、燃料
電池本体の長寿命化を図ることが可能な燃料電池発電装
置およびその運転方法を提供することにある。
燃料電池発電装置においては、燃料電池本体の寿命が短
いという問題があった。本発明の目的は、様々な運転条
件において燃料電池本体の損害を最少限に抑制し、燃料
電池本体の長寿命化を図ることが可能な燃料電池発電装
置およびその運転方法を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、まず、請求項１に対応する発明では、電解質を含
浸したマトリックスを挟んでアノード電極およびカソー
ド電極を対向配置してなり、水素を主成分とする燃料を
アノード電極に供給すると共に酸素等の酸化剤をカソー
ド電極に供給して、当該燃料と酸化剤との電気化学的反
応により電気出力を得るセルを、適宜冷却板を介在させ
て複数個積層して成る燃料電池本体と、この燃料電池本
体から出力される直流電力を交流電力に変換して外部負
荷に出力する電力変換装置と、燃料電池本体のアノード
電極に燃料を供給する燃料処理装置と、燃料電池本体の
カソード電極に酸化剤を供給する酸化剤供給装置と、燃
料電池本体の冷却板に冷却水を供給する冷却水供給装置
とから構成される燃料電池発電装置において、燃料処理
装置から燃料電池本体に供給される燃料流量、水素濃
度、酸化剤供給装置から燃料電池本体に供給される酸化
剤流量、冷却水供給装置から燃料電池本体に供給される
冷却水の燃料電池本体入口温度と出口温度、燃料電池本
体から出力される直流電流、燃料電池本体の上部単セル
または上部複数セルおよび下部単セルまたは下部複数セ
ルから出力される直流電圧をそれぞれ検出する各検出手
段と、各検出手段によりそれぞれ検出された燃料流量、
水素濃度、酸化剤流量、冷却水温度、直流電流に基づい
て電圧を演算し、かつ当該演算された電圧から一定の許
容電圧分を引いた保護停止をかける制限電圧値を算出す
る電圧算出手段と、電圧算出手段により算出された制限
電圧値と検出手段により検出された燃料電池本体の出力
直流電圧とを比較し信号を出力する電圧比較手段と、電
圧比較手段からの出力信号に基づいて、電力変換装置の
出力電力を制御する出力制御手段とを備えて成る。
めに、まず、請求項１に対応する発明では、電解質を含
浸したマトリックスを挟んでアノード電極およびカソー
ド電極を対向配置してなり、水素を主成分とする燃料を
アノード電極に供給すると共に酸素等の酸化剤をカソー
ド電極に供給して、当該燃料と酸化剤との電気化学的反
応により電気出力を得るセルを、適宜冷却板を介在させ
て複数個積層して成る燃料電池本体と、この燃料電池本
体から出力される直流電力を交流電力に変換して外部負
荷に出力する電力変換装置と、燃料電池本体のアノード
電極に燃料を供給する燃料処理装置と、燃料電池本体の
カソード電極に酸化剤を供給する酸化剤供給装置と、燃
料電池本体の冷却板に冷却水を供給する冷却水供給装置
とから構成される燃料電池発電装置において、燃料処理
装置から燃料電池本体に供給される燃料流量、水素濃
度、酸化剤供給装置から燃料電池本体に供給される酸化
剤流量、冷却水供給装置から燃料電池本体に供給される
冷却水の燃料電池本体入口温度と出口温度、燃料電池本
体から出力される直流電流、燃料電池本体の上部単セル
または上部複数セルおよび下部単セルまたは下部複数セ
ルから出力される直流電圧をそれぞれ検出する各検出手
段と、各検出手段によりそれぞれ検出された燃料流量、
水素濃度、酸化剤流量、冷却水温度、直流電流に基づい
て電圧を演算し、かつ当該演算された電圧から一定の許
容電圧分を引いた保護停止をかける制限電圧値を算出す
る電圧算出手段と、電圧算出手段により算出された制限
電圧値と検出手段により検出された燃料電池本体の出力
直流電圧とを比較し信号を出力する電圧比較手段と、電
圧比較手段からの出力信号に基づいて、電力変換装置の
出力電力を制御する出力制御手段とを備えて成る。
【００２０】従って、請求項１に対応する発明の燃料電
池発電装置においては、保護停止をかける制限電圧値
を、燃料電池本体に供給される燃料条件、酸化剤条件、
冷却水温度条件、および燃料電池本体の出力直流電流に
対応して決定することにより、燃料電池本体の出力電力
の広い範囲に渡って適切に保護停止をかけることが可能
となり、最低部分負荷運転から定格負荷運転さらに最大
負荷運転領域にわたって、反応ガスである燃料、酸化剤
の供給不足を、燃料電池本体の出力直流電圧の低下によ
り検出して保護停止することができる。
池発電装置においては、保護停止をかける制限電圧値
を、燃料電池本体に供給される燃料条件、酸化剤条件、
冷却水温度条件、および燃料電池本体の出力直流電流に
対応して決定することにより、燃料電池本体の出力電力
の広い範囲に渡って適切に保護停止をかけることが可能
となり、最低部分負荷運転から定格負荷運転さらに最大
負荷運転領域にわたって、反応ガスである燃料、酸化剤
の供給不足を、燃料電池本体の出力直流電圧の低下によ
り検出して保護停止することができる。
【００２１】これにより、様々な運転条件において燃料
電池本体の損害を最少限に抑制し、燃料電池本体の長寿
命化を図ることができる。一方、請求項２に対応する発
明では、電解質を含浸したマトリックスを挟んでアノー
ド電極およびカソード電極を対向配置してなり、水素を
主成分とする燃料をアノード電極に供給すると共に酸素
等の酸化剤をカソード電極に供給して、当該燃料と酸化
剤との電気化学的反応により電気出力を得るセルを、適
宜冷却板を介在させて複数個積層して成る燃料電池本体
と、この燃料電池本体から出力される直流電力を交流電
力に変換して外部負荷に出力する電力変換装置と、燃料
電池本体のアノード電極に燃料を供給する燃料処理装置
と、燃料電池本体のカソード電極に酸化剤を供給する酸
化剤供給装置と、燃料電池本体の冷却板に冷却水を供給
する冷却水供給装置とから構成される燃料電池発電装置
で、燃料電池本体の上部単セルまたは上部複数セルおよ
び下部単セルまたは下部複数セルから出力される直流電
圧と保護停止をかける制限電圧値とを比較して当該直流
電圧が制限電圧値を超えた時に、燃料電池発電装置の保
護停止を行なう運転方法において、燃料処理装置から燃
料電池本体に供給される燃料流量、水素濃度、酸化剤供
給装置から燃料電池本体に供給される酸化剤流量、冷却
水供給装置から燃料電池本体に供給される冷却水の燃料
電池本体入口温度と出口温度、燃料電池本体から出力さ
れる直流電流を監視し、燃料流量、水素濃度、酸化剤流
量、冷却水温度、直流電流に基づいて算出した電圧から
一定の許容電圧分を引いた値を、制限電圧値とするよう
にしている。
電池本体の損害を最少限に抑制し、燃料電池本体の長寿
命化を図ることができる。一方、請求項２に対応する発
明では、電解質を含浸したマトリックスを挟んでアノー
ド電極およびカソード電極を対向配置してなり、水素を
主成分とする燃料をアノード電極に供給すると共に酸素
等の酸化剤をカソード電極に供給して、当該燃料と酸化
剤との電気化学的反応により電気出力を得るセルを、適
宜冷却板を介在させて複数個積層して成る燃料電池本体
と、この燃料電池本体から出力される直流電力を交流電
力に変換して外部負荷に出力する電力変換装置と、燃料
電池本体のアノード電極に燃料を供給する燃料処理装置
と、燃料電池本体のカソード電極に酸化剤を供給する酸
化剤供給装置と、燃料電池本体の冷却板に冷却水を供給
する冷却水供給装置とから構成される燃料電池発電装置
で、燃料電池本体の上部単セルまたは上部複数セルおよ
び下部単セルまたは下部複数セルから出力される直流電
圧と保護停止をかける制限電圧値とを比較して当該直流
電圧が制限電圧値を超えた時に、燃料電池発電装置の保
護停止を行なう運転方法において、燃料処理装置から燃
料電池本体に供給される燃料流量、水素濃度、酸化剤供
給装置から燃料電池本体に供給される酸化剤流量、冷却
水供給装置から燃料電池本体に供給される冷却水の燃料
電池本体入口温度と出口温度、燃料電池本体から出力さ
れる直流電流を監視し、燃料流量、水素濃度、酸化剤流
量、冷却水温度、直流電流に基づいて算出した電圧から
一定の許容電圧分を引いた値を、制限電圧値とするよう
にしている。
【００２２】従って、請求項２に対応する発明の燃料電
池発電装置の運転方法においては、燃料電池本体の上部
単セルまたは上部複数セルおよび下部単セルまたは下部
複数セルの出力直流電圧が、燃料電池本体に供給される
燃料条件、酸化剤条件、冷却水温度条件、および燃料電
池本体の出力直流電流に対応して決定した制限電圧値を
超えた時に、燃料電池発電装置の保護停止を行なうこと
により、燃料電池本体の出力電力の広い範囲に渡って適
切に保護停止をかけることが可能となり、最低部分負荷
運転から定格負荷運転さらに最大負荷運転領域にわたっ
て、反応ガスである燃料、酸化剤の供給不足を、燃料電
池本体の出力直流電圧の低下により検出して保護停止す
ることができる。
池発電装置の運転方法においては、燃料電池本体の上部
単セルまたは上部複数セルおよび下部単セルまたは下部
複数セルの出力直流電圧が、燃料電池本体に供給される
燃料条件、酸化剤条件、冷却水温度条件、および燃料電
池本体の出力直流電流に対応して決定した制限電圧値を
超えた時に、燃料電池発電装置の保護停止を行なうこと
により、燃料電池本体の出力電力の広い範囲に渡って適
切に保護停止をかけることが可能となり、最低部分負荷
運転から定格負荷運転さらに最大負荷運転領域にわたっ
て、反応ガスである燃料、酸化剤の供給不足を、燃料電
池本体の出力直流電圧の低下により検出して保護停止す
ることができる。
【００２３】これにより、様々な運転条件において燃料
電池本体の損害を最少限に抑制し、燃料電池本体の長寿
命化を図ることができる。また、請求項３に対応する発
明では、電解質を含浸したマトリックスを挟んでアノー
ド電極およびカソード電極を対向配置してなり、水素を
主成分とする燃料をアノード電極に供給すると共に酸素
等の酸化剤をカソード電極に供給して、当該燃料と酸化
剤との電気化学的反応により電気出力を得るセルを、適
宜冷却板を介在させて複数個積層して成る燃料電池本体
と、この燃料電池本体から出力される直流電力を交流電
力に変換して外部負荷に出力する電力変換装置と、燃料
電池本体のアノード電極に燃料を供給する燃料処理装置
と、燃料電池本体のカソード電極に酸化剤を供給する酸
化剤供給装置と、燃料電池本体の冷却板に冷却水を供給
する冷却水供給装置とから構成される燃料電池発電装置
の負荷変化過程での運転方法において、燃料処理装置か
ら燃料電池本体に供給される燃料流量、水素濃度、酸化
剤供給装置から燃料電池本体に供給される酸化剤流量、
冷却水供給装置から燃料電池本体に供給される冷却水の
燃料電池本体入口温度と出口温度、燃料電池本体から出
力される直流電流、燃料電池本体の上部単セルまたは上
部複数セルおよび下部単セルまたは下部複数セルから出
力される直流電圧を監視し、燃料電池本体の出力直流電
圧が、燃料流量、水素濃度、酸化剤流量、冷却水温度、
直流電流に基づいて算出した電圧から一定の許容電圧分
を引いた値である保護停止をかける制限電圧値を下回っ
た時に、負荷変化を一時停止し、燃料電池本体の出力直
流電圧が、制限電圧値よりも大きくなった後に、同一負
荷変化速度、または負荷変化速度を遅くして燃料電池発
電装置の負荷変化を継続するようにしている。
電池本体の損害を最少限に抑制し、燃料電池本体の長寿
命化を図ることができる。また、請求項３に対応する発
明では、電解質を含浸したマトリックスを挟んでアノー
ド電極およびカソード電極を対向配置してなり、水素を
主成分とする燃料をアノード電極に供給すると共に酸素
等の酸化剤をカソード電極に供給して、当該燃料と酸化
剤との電気化学的反応により電気出力を得るセルを、適
宜冷却板を介在させて複数個積層して成る燃料電池本体
と、この燃料電池本体から出力される直流電力を交流電
力に変換して外部負荷に出力する電力変換装置と、燃料
電池本体のアノード電極に燃料を供給する燃料処理装置
と、燃料電池本体のカソード電極に酸化剤を供給する酸
化剤供給装置と、燃料電池本体の冷却板に冷却水を供給
する冷却水供給装置とから構成される燃料電池発電装置
の負荷変化過程での運転方法において、燃料処理装置か
ら燃料電池本体に供給される燃料流量、水素濃度、酸化
剤供給装置から燃料電池本体に供給される酸化剤流量、
冷却水供給装置から燃料電池本体に供給される冷却水の
燃料電池本体入口温度と出口温度、燃料電池本体から出
力される直流電流、燃料電池本体の上部単セルまたは上
部複数セルおよび下部単セルまたは下部複数セルから出
力される直流電圧を監視し、燃料電池本体の出力直流電
圧が、燃料流量、水素濃度、酸化剤流量、冷却水温度、
直流電流に基づいて算出した電圧から一定の許容電圧分
を引いた値である保護停止をかける制限電圧値を下回っ
た時に、負荷変化を一時停止し、燃料電池本体の出力直
流電圧が、制限電圧値よりも大きくなった後に、同一負
荷変化速度、または負荷変化速度を遅くして燃料電池発
電装置の負荷変化を継続するようにしている。
【００２４】従って、請求項３に対応する発明の燃料電
池発電装置の運転方法においては、負荷変化過程では、
燃料電池本体の上部単セルまたは上部複数セルおよび下
部単セルまたは下部複数セルの出力直流電圧が、燃料流
量、水素濃度、酸化剤流量、冷却水温度、直流電流に基
づいて算出した電圧から一定の許容電圧分を引いた値で
ある保護停止をかける制限電圧値を上回るまで、燃料電
池発電装置の負荷変化を一時停止することにより、負荷
変化過程の特に負荷上昇時において、燃料電池本体の出
力直流電流（負荷電流）に対して必要な反応ガス流量の
不足状態の発生を防止することができる。
池発電装置の運転方法においては、負荷変化過程では、
燃料電池本体の上部単セルまたは上部複数セルおよび下
部単セルまたは下部複数セルの出力直流電圧が、燃料流
量、水素濃度、酸化剤流量、冷却水温度、直流電流に基
づいて算出した電圧から一定の許容電圧分を引いた値で
ある保護停止をかける制限電圧値を上回るまで、燃料電
池発電装置の負荷変化を一時停止することにより、負荷
変化過程の特に負荷上昇時において、燃料電池本体の出
力直流電流（負荷電流）に対して必要な反応ガス流量の
不足状態の発生を防止することができる。
【００２５】さらに、請求項４に対応する発明では、電
解質を含浸したマトリックスを挟んでアノード電極およ
びカソード電極を対向配置してなり、水素を主成分とす
る燃料をアノード電極に供給すると共に酸素等の酸化剤
をカソード電極に供給して、当該燃料と酸化剤との電気
化学的反応により電気出力を得るセルを、適宜冷却板を
介在させて複数個積層して成る燃料電池本体と、この燃
料電池本体から出力される直流電力を交流電力に変換し
て外部負荷に出力する電力変換装置と、燃料電池本体の
アノード電極に燃料を供給する燃料処理装置と、燃料電
池本体のカソード電極に酸化剤を供給する酸化剤供給装
置と、燃料電池本体の冷却板に冷却水を供給する冷却水
供給装置とから構成される燃料電池発電装置の負荷移行
過程での運転方法において、燃料処理装置から燃料電池
本体に供給される燃料流量、水素濃度、酸化剤供給装置
から燃料電池本体に供給される酸化剤流量、冷却水供給
装置から燃料電池本体に供給される冷却水の燃料電池本
体入口温度と出口温度、燃料電池本体から出力される直
流電流、燃料電池本体の上部単セルまたは上部複数セル
および下部単セルまたは下部複数セルから出力される直
流電圧を監視し、燃料電池本体の出力直流電圧が、燃料
流量、水素濃度、酸化剤流量、冷却水温度、直流電流に
基づいて算出した電圧から一定の許容電圧分を引いた値
である保護停止をかける制限電圧値を下回った時に、負
荷上昇を一時停止し、燃料電池本体の出力直流電圧が、
制限電圧値よりも大きくなった後に、同一負荷上昇速
度、または負荷上昇速度を遅くして燃料電池発電装置の
負荷移行を継続するようにしている。
解質を含浸したマトリックスを挟んでアノード電極およ
びカソード電極を対向配置してなり、水素を主成分とす
る燃料をアノード電極に供給すると共に酸素等の酸化剤
をカソード電極に供給して、当該燃料と酸化剤との電気
化学的反応により電気出力を得るセルを、適宜冷却板を
介在させて複数個積層して成る燃料電池本体と、この燃
料電池本体から出力される直流電力を交流電力に変換し
て外部負荷に出力する電力変換装置と、燃料電池本体の
アノード電極に燃料を供給する燃料処理装置と、燃料電
池本体のカソード電極に酸化剤を供給する酸化剤供給装
置と、燃料電池本体の冷却板に冷却水を供給する冷却水
供給装置とから構成される燃料電池発電装置の負荷移行
過程での運転方法において、燃料処理装置から燃料電池
本体に供給される燃料流量、水素濃度、酸化剤供給装置
から燃料電池本体に供給される酸化剤流量、冷却水供給
装置から燃料電池本体に供給される冷却水の燃料電池本
体入口温度と出口温度、燃料電池本体から出力される直
流電流、燃料電池本体の上部単セルまたは上部複数セル
および下部単セルまたは下部複数セルから出力される直
流電圧を監視し、燃料電池本体の出力直流電圧が、燃料
流量、水素濃度、酸化剤流量、冷却水温度、直流電流に
基づいて算出した電圧から一定の許容電圧分を引いた値
である保護停止をかける制限電圧値を下回った時に、負
荷上昇を一時停止し、燃料電池本体の出力直流電圧が、
制限電圧値よりも大きくなった後に、同一負荷上昇速
度、または負荷上昇速度を遅くして燃料電池発電装置の
負荷移行を継続するようにしている。
【００２６】従って、請求項４に対応する発明の燃料電
池発電装置の運転方法においては、負荷移行過程では、
燃料電池本体の上部単セルまたは上部複数セルおよび下
部単セルまたは下部複数セルの出力直流電圧が、燃料流
量、水素濃度、酸化剤流量、冷却水温度、直流電流に基
づいて算出した電圧から一定の許容電圧分を引いた値で
ある保護停止をかける制限電圧値を上回るまで、燃料電
池発電装置の負荷上昇を一時停止することにより、負荷
移行において、燃料電池本体の出力直流電流（負荷電
流）に対して必要な反応ガス流量の不足状態の発生を防
止することができる。
池発電装置の運転方法においては、負荷移行過程では、
燃料電池本体の上部単セルまたは上部複数セルおよび下
部単セルまたは下部複数セルの出力直流電圧が、燃料流
量、水素濃度、酸化剤流量、冷却水温度、直流電流に基
づいて算出した電圧から一定の許容電圧分を引いた値で
ある保護停止をかける制限電圧値を上回るまで、燃料電
池発電装置の負荷上昇を一時停止することにより、負荷
移行において、燃料電池本体の出力直流電流（負荷電
流）に対して必要な反応ガス流量の不足状態の発生を防
止することができる。
【００２７】一方、請求項５に対応する発明では、上記
請求項２乃至請求項４のいずれか１項に対応する発明の
燃料電池発電装置の運転方法において、許容電圧を、累
積運転時間の関数として表わすことにより、電圧比較結
果に基づく出力制御の誤動作を防止することができる。
請求項２乃至請求項４のいずれか１項に対応する発明の
燃料電池発電装置の運転方法において、許容電圧を、累
積運転時間の関数として表わすことにより、電圧比較結
果に基づく出力制御の誤動作を防止することができる。
【００２８】また、請求項６に対応する発明では、上記
請求項２乃至請求項４のいずれか１項に対応する発明の
燃料電池発電装置の運転方法において、許容電圧を、運
転初期において単セル当たり−１５ｍＶ〜−３０ｍＶの
範囲の値とすることにより、燃料電池発電装置を遅滞な
く保護停止することができる。
請求項２乃至請求項４のいずれか１項に対応する発明の
燃料電池発電装置の運転方法において、許容電圧を、運
転初期において単セル当たり−１５ｍＶ〜−３０ｍＶの
範囲の値とすることにより、燃料電池発電装置を遅滞な
く保護停止することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して詳細に説明する。 （一実施形態）図１は、本実施形態によるリン酸型燃料
電池を使用した燃料電池発電装置、およびその保護停
止、負荷変化運転、および負荷移行運転を実現するため
のシステム構成例を示す概略図である。
図面を参照して詳細に説明する。 （一実施形態）図１は、本実施形態によるリン酸型燃料
電池を使用した燃料電池発電装置、およびその保護停
止、負荷変化運転、および負荷移行運転を実現するため
のシステム構成例を示す概略図である。
【００３０】図１において、燃料電池本体２０は、電解
質であるリン酸を含浸したマトリックス２１を挟んで、
背面に水素を主成分とする燃料を接触させたアノード電
極２２および背面に酸素等の酸化剤を接触させたカソー
ド電極２３を対向配置してなり、この燃料と酸化剤との
電気化学的反応により電気出力（直流電力）を得るセル
を、適宜冷却板２４を介在させて複数個積層して構成さ
れている。
質であるリン酸を含浸したマトリックス２１を挟んで、
背面に水素を主成分とする燃料を接触させたアノード電
極２２および背面に酸素等の酸化剤を接触させたカソー
ド電極２３を対向配置してなり、この燃料と酸化剤との
電気化学的反応により電気出力（直流電力）を得るセル
を、適宜冷却板２４を介在させて複数個積層して構成さ
れている。
【００３１】また、燃料電池本体２０のアノード電極２
２の前段には、燃料処理装置（改質器等）２５が設けら
れ、この燃料処理装置２５に供給された原燃料（天然ガ
ス等）２６と水蒸気２７との混合ガスが、改質反応によ
って水素リッチガスとなり、燃料電池本体２０のアノー
ド電極２２に供給される。
２の前段には、燃料処理装置（改質器等）２５が設けら
れ、この燃料処理装置２５に供給された原燃料（天然ガ
ス等）２６と水蒸気２７との混合ガスが、改質反応によ
って水素リッチガスとなり、燃料電池本体２０のアノー
ド電極２２に供給される。
【００３２】さらに、燃料電池本体２０のカソード電極
２３には、酸化剤供給装置である空気供給装置（圧縮機
等）２８からの圧縮空気が供給される。さらにまた、燃
料電池本体２０の冷却板２４には、冷却水供給装置２９
からの冷却水が供給循環される。
２３には、酸化剤供給装置である空気供給装置（圧縮機
等）２８からの圧縮空気が供給される。さらにまた、燃
料電池本体２０の冷却板２４には、冷却水供給装置２９
からの冷却水が供給循環される。
【００３３】一方、燃料電池本体２０から出力される直
流電力は、電力変換装置であるインバータ３０を介して
交流電力に変換され、図示しない外部負荷に出力され
る。また、燃料電池本体２０のアノード電極２２の前段
には、燃料処理装置２５から燃料電池本体２０に供給さ
れる燃料流量ＦA 、水素濃度Ｘを検出する流量・濃度検
出器３１が設けられ、燃料電池本体２０のカソード電極
２３の前段には、空気供給装置２８から燃料電池本体２
０に供給される空気流量Ｆc を検出する流量検出器３２
が設けられ、燃料電池本体２０の冷却板２４の前段およ
び後段には、冷却水供給装置２９から燃料電池本体２０
に供給される冷却水の燃料電池本体入口温度Ｔi および
出口温度Ｔo をそれぞれ検出する温度検出器３３および
３４が設けられている。
流電力は、電力変換装置であるインバータ３０を介して
交流電力に変換され、図示しない外部負荷に出力され
る。また、燃料電池本体２０のアノード電極２２の前段
には、燃料処理装置２５から燃料電池本体２０に供給さ
れる燃料流量ＦA 、水素濃度Ｘを検出する流量・濃度検
出器３１が設けられ、燃料電池本体２０のカソード電極
２３の前段には、空気供給装置２８から燃料電池本体２
０に供給される空気流量Ｆc を検出する流量検出器３２
が設けられ、燃料電池本体２０の冷却板２４の前段およ
び後段には、冷却水供給装置２９から燃料電池本体２０
に供給される冷却水の燃料電池本体入口温度Ｔi および
出口温度Ｔo をそれぞれ検出する温度検出器３３および
３４が設けられている。
【００３４】さらに、インバータ３０の前段には、燃料
電池本体２０から出力される直流電流Ｉd を検出する電
流検出器３５、および燃料電池本体２０の上部単セルま
たは上部複数セルおよび下部単セルまたは下部複数セル
から出力される直流電圧Ｖdを検出する電圧検出器３６
がそれぞれ設けられている。
電池本体２０から出力される直流電流Ｉd を検出する電
流検出器３５、および燃料電池本体２０の上部単セルま
たは上部複数セルおよび下部単セルまたは下部複数セル
から出力される直流電圧Ｖdを検出する電圧検出器３６
がそれぞれ設けられている。
【００３５】一方、制御系は、電圧算出装置３７と、電
圧比較装置３８と、出力制御装置３９とから構成されて
いる。ここで、電圧算出装置３７は、流量・濃度検出器
３１、流量検出器３２、温度検出器３３，３４、電流検
出器３５によりそれぞれ検出された燃料流量ＦA 、水素
濃度Ｘ、空気流量Ｆc 、冷却水温度Ｔi ，Ｔo 、直流電
流Ｉd を入力とし、これらに基づいて電圧を演算し、か
つこの演算された電圧から一定の許容電圧分を引いた値
を、保護停止をかける制限電圧値として算出するもので
ある。
圧比較装置３８と、出力制御装置３９とから構成されて
いる。ここで、電圧算出装置３７は、流量・濃度検出器
３１、流量検出器３２、温度検出器３３，３４、電流検
出器３５によりそれぞれ検出された燃料流量ＦA 、水素
濃度Ｘ、空気流量Ｆc 、冷却水温度Ｔi ，Ｔo 、直流電
流Ｉd を入力とし、これらに基づいて電圧を演算し、か
つこの演算された電圧から一定の許容電圧分を引いた値
を、保護停止をかける制限電圧値として算出するもので
ある。
【００３６】また、電圧比較装置３８は、電圧算出装置
３７により算出された制限電圧値と、電圧検出器３６に
より検出された燃料電池本体２０の直流電圧Ｖd とを比
較し、直流電圧Ｖd が制限電圧値を超えた時、すなわち
直流電圧Ｖd が制限電圧値より下回った時に、インバー
タ３０の出力電力を低減または遮断する信号を出力する
ものである。
３７により算出された制限電圧値と、電圧検出器３６に
より検出された燃料電池本体２０の直流電圧Ｖd とを比
較し、直流電圧Ｖd が制限電圧値を超えた時、すなわち
直流電圧Ｖd が制限電圧値より下回った時に、インバー
タ３０の出力電力を低減または遮断する信号を出力する
ものである。
【００３７】さらに、出力制御装置３９は、電圧比較装
置３８からの出力信号に基づいて、インバータ３０の出
力電力を制御するものである。すなわち、電圧比較装置
３８から信号が出力された時、運転状態にある燃料電池
発電装置を保護停止し、負荷変化過程においては、電圧
比較装置３８からの信号の出力がリセットされるまで負
荷変化を一時停止し、負荷移行過程においては、電圧比
較装置３８からの信号の出力がリセットされるまで負荷
上昇を一時停止するように制御するものである。
置３８からの出力信号に基づいて、インバータ３０の出
力電力を制御するものである。すなわち、電圧比較装置
３８から信号が出力された時、運転状態にある燃料電池
発電装置を保護停止し、負荷変化過程においては、電圧
比較装置３８からの信号の出力がリセットされるまで負
荷変化を一時停止し、負荷移行過程においては、電圧比
較装置３８からの信号の出力がリセットされるまで負荷
上昇を一時停止するように制御するものである。
【００３８】次に、以上のように構成された本実施形態
のリン酸型燃料電池発電装置の運転方法について説明す
る。図１において、燃料電池本体２０のアノード電極２
２には、燃料処理装置２５の改質反応で得られた水素リ
ッチなガスが、燃料として供給される。また、燃料電池
本体２０のカソード電極２３には、空気供給装置２８か
らの圧縮空気が供給される。さらに、燃料電池本体２０
の冷却板２４には、冷却水供給装置２９からの冷却水が
供給循環される。これにより、燃料電池本体２０では、
供給された燃料と空気との電気化学的反応によって、電
気出力（直流電力）が得られる。
のリン酸型燃料電池発電装置の運転方法について説明す
る。図１において、燃料電池本体２０のアノード電極２
２には、燃料処理装置２５の改質反応で得られた水素リ
ッチなガスが、燃料として供給される。また、燃料電池
本体２０のカソード電極２３には、空気供給装置２８か
らの圧縮空気が供給される。さらに、燃料電池本体２０
の冷却板２４には、冷却水供給装置２９からの冷却水が
供給循環される。これにより、燃料電池本体２０では、
供給された燃料と空気との電気化学的反応によって、電
気出力（直流電力）が得られる。
【００３９】一方、流量・濃度検出器３１により、燃料
処理装置２５から燃料電池本体２０に供給される燃料流
量ＦA 、水素濃度Ｘが検出され、流量検出器３２によ
り、空気供給装置２８から燃料電池本体２０に供給され
る空気流量Ｆc が検出され、温度検出器３３および３４
により、冷却水供給装置２９から燃料電池本体２０に供
給される冷却水の燃料電池本体入口温度Ｔi および出口
温度Ｔo がそれぞれ検出される。
処理装置２５から燃料電池本体２０に供給される燃料流
量ＦA 、水素濃度Ｘが検出され、流量検出器３２によ
り、空気供給装置２８から燃料電池本体２０に供給され
る空気流量Ｆc が検出され、温度検出器３３および３４
により、冷却水供給装置２９から燃料電池本体２０に供
給される冷却水の燃料電池本体入口温度Ｔi および出口
温度Ｔo がそれぞれ検出される。
【００４０】また、電流検出器３５により、燃料電池本
体２０から出力される直流電流Ｉdが検出され、電圧検
出器３６により、燃料電池本体２０の上部単セルまたは
上部複数セルおよび下部単セルまたは下部複数セルから
出力される直流電圧Ｖd が検出される。
体２０から出力される直流電流Ｉdが検出され、電圧検
出器３６により、燃料電池本体２０の上部単セルまたは
上部複数セルおよび下部単セルまたは下部複数セルから
出力される直流電圧Ｖd が検出される。
【００４１】一方、電圧算出装置３７では、流量・濃度
検出器３１、流量検出器３２、温度検出器３３，３４、
電流検出器３５によりそれぞれ検出した燃料流量ＦA 、
水素濃度Ｘ、空気流量Ｆc 、冷却水温度Ｔi ，Ｔo 、直
流電流Ｉd に基づいて電圧が演算され、この演算した電
圧から一定の許容電圧分を引いた値が、保護停止をかけ
る制限電圧値として算出される。
検出器３１、流量検出器３２、温度検出器３３，３４、
電流検出器３５によりそれぞれ検出した燃料流量ＦA 、
水素濃度Ｘ、空気流量Ｆc 、冷却水温度Ｔi ，Ｔo 、直
流電流Ｉd に基づいて電圧が演算され、この演算した電
圧から一定の許容電圧分を引いた値が、保護停止をかけ
る制限電圧値として算出される。
【００４２】また、電圧比較装置３８では、電圧算出装
置３７により算出した制限電圧値と、電圧検出器３６に
より検出した燃料電池本体２０の直流電圧Ｖd とが比較
される。その結果、直流電圧Ｖd が制限電圧値を超えた
時、すなわち直流電圧Ｖd が制限電圧値より下回った時
に、インバータ３０の出力電力を低減または遮断する信
号が出力される。
置３７により算出した制限電圧値と、電圧検出器３６に
より検出した燃料電池本体２０の直流電圧Ｖd とが比較
される。その結果、直流電圧Ｖd が制限電圧値を超えた
時、すなわち直流電圧Ｖd が制限電圧値より下回った時
に、インバータ３０の出力電力を低減または遮断する信
号が出力される。
【００４３】さらに、出力制御装置３９では、電圧比較
装置３８からの出力信号を受け、これを基にインバータ
３０の出力電力を変化させて、最適な運転が行なわれ
る。すなわち、電圧比較装置３８からの出力信号を受け
た時、運転状態にある燃料電池発電装置を保護停止し、
また負荷変化過程においては、電圧比較装置３８からの
出力信号がリセットされるまで負荷変化を一時停止し、
さらに負荷移行過程においては、電圧比較装置３８から
の出力信号がリセットされるまで負荷上昇を一時停止す
るように、運転が行なわれる。
装置３８からの出力信号を受け、これを基にインバータ
３０の出力電力を変化させて、最適な運転が行なわれ
る。すなわち、電圧比較装置３８からの出力信号を受け
た時、運転状態にある燃料電池発電装置を保護停止し、
また負荷変化過程においては、電圧比較装置３８からの
出力信号がリセットされるまで負荷変化を一時停止し、
さらに負荷移行過程においては、電圧比較装置３８から
の出力信号がリセットされるまで負荷上昇を一時停止す
るように、運転が行なわれる。
【００４４】次に、上記電圧算出装置３８における電圧
の演算方法について、具体的に説明する。まず、電池電
圧は、主に電流、温度、空気利用率、燃料利用率の関数
である。そのため、これら４変数のうちの３つを固定し
て、残りの１変数との関係を実験的に求めて近似式を立
てるか、もしくは換算表のようなものを作成する方法が
考えられる。
の演算方法について、具体的に説明する。まず、電池電
圧は、主に電流、温度、空気利用率、燃料利用率の関数
である。そのため、これら４変数のうちの３つを固定し
て、残りの１変数との関係を実験的に求めて近似式を立
てるか、もしくは換算表のようなものを作成する方法が
考えられる。
【００４５】この場合、例えば電流をパラメータとした
実験は、負荷電流として２５％、５０％、７５％、１０
０％の少なくとも４通りのデータが必要となる。また、
温度については、摂氏１８０度程度から摂氏２２０度ま
での範囲で、少なくとも３点のデータが必要である。さ
らに、空気利用率についても、近似式を立てるには、通
常運転時の空気利用率を挟んで、少なくとも３点のデー
タが必要となる。
実験は、負荷電流として２５％、５０％、７５％、１０
０％の少なくとも４通りのデータが必要となる。また、
温度については、摂氏１８０度程度から摂氏２２０度ま
での範囲で、少なくとも３点のデータが必要である。さ
らに、空気利用率についても、近似式を立てるには、通
常運転時の空気利用率を挟んで、少なくとも３点のデー
タが必要となる。
【００４６】そして、これら全てのデータの近似式を立
てることが必要である。ここで挙げたデータの数は、単
純計算では、４×３×３×３＝１０８となり、膨大なサ
ンプルと時間が必要となってしまう。従って、電気化学
の一般式を活用した方が適用範囲が広がり、より高い信
頼性が得られる。
てることが必要である。ここで挙げたデータの数は、単
純計算では、４×３×３×３＝１０８となり、膨大なサ
ンプルと時間が必要となってしまう。従って、電気化学
の一般式を活用した方が適用範囲が広がり、より高い信
頼性が得られる。
【００４７】すなわち、電池電圧は、一般的に以下のよ
うに表わされる。 Ｅ＝ＥO ＋（ＲＴ／２Ｆ）×ｌｏｇ（ＰH2Ｐo2 1/2 ／ａH2O ） −ηA.A −ηA.C −ηC.A −ηC.C −（ｉ×ｒ） （１式） 上記（１式）中の右辺の第一行目は、ネルンスト式で、
第二行目は、それぞれ順番にアノード電極の活性化過電
圧、カソード電極の活性化過電圧、アノード電極の濃度
過電圧、カソード電極の濃度過電圧であり、第三行目
は、抵抗過電圧である。
うに表わされる。 Ｅ＝ＥO ＋（ＲＴ／２Ｆ）×ｌｏｇ（ＰH2Ｐo2 1/2 ／ａH2O ） −ηA.A −ηA.C −ηC.A −ηC.C −（ｉ×ｒ） （１式） 上記（１式）中の右辺の第一行目は、ネルンスト式で、
第二行目は、それぞれ順番にアノード電極の活性化過電
圧、カソード電極の活性化過電圧、アノード電極の濃度
過電圧、カソード電極の濃度過電圧であり、第三行目
は、抵抗過電圧である。
【００４８】アノード電極の活性化過電圧は、その交換
電流密度がカソード電極よりも桁違いに大きいので、カ
ソード電極の活性化過電圧に比べて無視することができ
る。そこで、上記（１式）を簡略化するために、アノー
ド電極の活性化過電圧を省略する。
電流密度がカソード電極よりも桁違いに大きいので、カ
ソード電極の活性化過電圧に比べて無視することができ
る。そこで、上記（１式）を簡略化するために、アノー
ド電極の活性化過電圧を省略する。
【００４９】アノードの濃度過電圧は、電気化学式（式
２）を採用することとする。 ηC ＝ＲＴ／（ａｎＦ）×ｌｏｇ（ｉL ／（ｉL ／（ｉL −ｉ）） （式２） 一方、カソード電極の濃度過電圧は、上記（式２）では
実測値が再現されない。
２）を採用することとする。 ηC ＝ＲＴ／（ａｎＦ）×ｌｏｇ（ｉL ／（ｉL ／（ｉL −ｉ）） （式２） 一方、カソード電極の濃度過電圧は、上記（式２）では
実測値が再現されない。
【００５０】燃料電池の電極のような多孔質電極では、
例えば“論文『ＳＩＭＵＬＡＴＩＯＮ ＡＮＤ ＯＰＴ
ＩＭＩＺＡＴＩＯＮ ＯＦ ＰＯＲＯＵＳ ＧＡＳ−Ｄ
ＩＦＦＵＳＩＯＮ ＥＬＥＣＴＯＤＥＳ ＵＳＥＤ Ｉ
Ｎ ＨＹＤＲＯＧＥＮ／ＯＸＹＧＥＮ ＰＨＯＳＰＨＯ
ＲＩＣ ＡＣＩＤ ＦＵＥＬ ＣＥＬＬＳ−１．ＡＰＰ
ＬＩＣＡＴＩＯＮ ＯＦ ＣＡＴＨＯＤＥ ＭＯＤＥＬ
ＳＩＭＵＬＡＴＩＯＮ ＡＮＤ ＯＰＴＩＭＩＺＡＴ
ＩＯＮ ＴＯ ＰＡＦＣ ＣＡＴＨＯＤＥ ＤＥＶＥＬ
ＯＰＭＥＮＴ』Ｓ．Ｃ．Ｙａｎｇ ｅｔ．ａｌ．Ｅｌｅ
ｃｔｒｏｃｈｉｍｉｃａ Ａｃｔａ Ｖｏｌ．３５，Ｎ
ｏ．５，ｐｐ８６９−８７８”に報告されている電極モ
デルに基づく複雑な式を用いる必要がある。
例えば“論文『ＳＩＭＵＬＡＴＩＯＮ ＡＮＤ ＯＰＴ
ＩＭＩＺＡＴＩＯＮ ＯＦ ＰＯＲＯＵＳ ＧＡＳ−Ｄ
ＩＦＦＵＳＩＯＮ ＥＬＥＣＴＯＤＥＳ ＵＳＥＤ Ｉ
Ｎ ＨＹＤＲＯＧＥＮ／ＯＸＹＧＥＮ ＰＨＯＳＰＨＯ
ＲＩＣ ＡＣＩＤ ＦＵＥＬ ＣＥＬＬＳ−１．ＡＰＰ
ＬＩＣＡＴＩＯＮ ＯＦ ＣＡＴＨＯＤＥ ＭＯＤＥＬ
ＳＩＭＵＬＡＴＩＯＮ ＡＮＤ ＯＰＴＩＭＩＺＡＴ
ＩＯＮ ＴＯ ＰＡＦＣ ＣＡＴＨＯＤＥ ＤＥＶＥＬ
ＯＰＭＥＮＴ』Ｓ．Ｃ．Ｙａｎｇ ｅｔ．ａｌ．Ｅｌｅ
ｃｔｒｏｃｈｉｍｉｃａ Ａｃｔａ Ｖｏｌ．３５，Ｎ
ｏ．５，ｐｐ８６９−８７８”に報告されている電極モ
デルに基づく複雑な式を用いる必要がある。
【００５１】さらに、各変数の数値を決定することが必
要であるが、各変数の値はセル製造仕様によって異な
り、また運転に伴って変化する。このような要因によっ
て、電極モデルに基づく計算式の計算精度は、この変数
の値の誤差に大きく影響されるものの、変数の値を精度
良く決定することは、かなりの労力と時間が必要とな
る。
要であるが、各変数の値はセル製造仕様によって異な
り、また運転に伴って変化する。このような要因によっ
て、電極モデルに基づく計算式の計算精度は、この変数
の値の誤差に大きく影響されるものの、変数の値を精度
良く決定することは、かなりの労力と時間が必要とな
る。
【００５２】一方、濃度過電圧の計算式として、より簡
単な下式が報告されている。 ηC ＝Ａ×ｂ×ｌｏｇ（ｉL ／（ｉL −ｉ）） （式３） ここで、Ａは酸化剤の流量を関数とする係数であり、拡
散有効係数と称されている。また、ｂはターフェル勾配
である。さらに、ｉL は限界電流密度、ｉは負荷電流密
度である。
単な下式が報告されている。 ηC ＝Ａ×ｂ×ｌｏｇ（ｉL ／（ｉL −ｉ）） （式３） ここで、Ａは酸化剤の流量を関数とする係数であり、拡
散有効係数と称されている。また、ｂはターフェル勾配
である。さらに、ｉL は限界電流密度、ｉは負荷電流密
度である。
【００５３】拡散有効係数は、酸化剤の流量に対して図
２に示すような直線関係があり、精度の良い簡単な近似
式が得られている。図２は、酸化剤の流量を変数として
拡散有効係数Ａをプロットした図である。
２に示すような直線関係があり、精度の良い簡単な近似
式が得られている。図２は、酸化剤の流量を変数として
拡散有効係数Ａをプロットした図である。
【００５４】以上、濃度過電圧の計算式は幾つかある
が、プラントの運転状態量を測定し、それに基づいて計
算できる式を選ぶ。本実施形態では、上記（式３）を採
用することとする。
が、プラントの運転状態量を測定し、それに基づいて計
算できる式を選ぶ。本実施形態では、上記（式３）を採
用することとする。
【００５５】抵抗過電圧の抵抗値は、部材の電気伝導度
をあらかじめ測定しておくことにより算出できる。ま
た、電極の平均温度は、冷却水の入口／出口温度、およ
び電流値と電圧から求まる発熱量と熱伝導率とに基づい
た温度差から推定できる。
をあらかじめ測定しておくことにより算出できる。ま
た、電極の平均温度は、冷却水の入口／出口温度、およ
び電流値と電圧から求まる発熱量と熱伝導率とに基づい
た温度差から推定できる。
【００５６】以上の計算式により、電池電圧を算出する
ことができ、その誤差は、単電池当たり数ｍＶである。
一方、出力制御装置３９における保護停止信号の発生方
法としては、次のような方法をとる。
ことができ、その誤差は、単電池当たり数ｍＶである。
一方、出力制御装置３９における保護停止信号の発生方
法としては、次のような方法をとる。
【００５７】すなわち、電圧算出装置３７により、上記
（式１）に従って電圧が計算され、さらにこの計算結果
に、−１５ｍＶ／セルから−３０ｍＶ／セルの許容値を
加味した下限の制限電圧値が算出される。そして、この
算出した電圧は、電圧算出装置３７の出力信号として、
電圧比較装置３８に入力される。他方、電圧検出器３６
で検出した直流電圧Ｖd が、電圧比較装置３８に入力さ
れる。
（式１）に従って電圧が計算され、さらにこの計算結果
に、−１５ｍＶ／セルから−３０ｍＶ／セルの許容値を
加味した下限の制限電圧値が算出される。そして、この
算出した電圧は、電圧算出装置３７の出力信号として、
電圧比較装置３８に入力される。他方、電圧検出器３６
で検出した直流電圧Ｖd が、電圧比較装置３８に入力さ
れる。
【００５８】さらに、電圧比較装置３８では、これら入
力された制限電圧値と直流電圧Ｖdとを比較し、検出し
た直流電圧Ｖd が制限電圧値を下回った時に、保護停止
指令信号を出力してリン酸型燃料電池発電装置の運転が
停止される。
力された制限電圧値と直流電圧Ｖdとを比較し、検出し
た直流電圧Ｖd が制限電圧値を下回った時に、保護停止
指令信号を出力してリン酸型燃料電池発電装置の運転が
停止される。
【００５９】なお、この場合、電圧を比較する頻度は、
定常運転時では、数分間隔、負荷移行時および負荷変化
時には、１秒以下の間隔で行なうのが効率的に好まし
い。上述したように、本実施形態のリン酸型燃料電池発
電装置、およびその運転方法では、燃料処理装置２５か
ら燃料電池本体２０に供給される燃料流量ＦA 、水素濃
度Ｘを検出する流量・濃度検出器３１と、空気供給装置
２８から燃料電池本体２０に供給される空気流量Ｆc を
検出する流量検出器３２と、冷却水供給装置２９から燃
料電池本体２０に供給される冷却水の燃料電池本体入口
温度Ｔi および出口温度Ｔo をそれぞれ検出する温度検
出器３３および３４と、燃料電池本体２０から出力され
る直流電流Ｉd を検出する電流検出器３５と、燃料電池
本体２０の上部単セルまたは上部複数セルおよび下部単
セルまたは下部複数セルから出力される直流電圧Ｖd を
検出する電圧検出器３６と、流量・濃度検出器３１、流
量検出器３２、温度検出器３３，３４、電流検出器３５
によりそれぞれ検出された燃料流量ＦA 、水素濃度Ｘ、
空気流量Ｆc 、冷却水温度Ｔi ，Ｔo 、直流電流Ｉd を
入力とし、これらに基づいて電圧を演算し、かつこの演
算された電圧から一定の許容電圧分を引いた値を、保護
停止をかける制限電圧値として算出する電圧算出装置３
７と、電圧算出装置３７により算出された制限電圧値
と、電圧検出器３６により検出された燃料電池本体２０
の直流電圧Ｖd とを比較し、直流電圧Ｖd が制限電圧値
を超えた時、すなわち直流電圧Ｖd が制限電圧値より下
回った時に、インバータ３０の出力電力を低減または遮
断する信号を出力する電圧比較装置３８と、電圧比較装
置３８からの出力信号に基づいて、インバータ３０の出
力電力を制御する出力制御装置３９とを備え、電圧比較
装置３８から信号が出力された時、運転状態にある燃料
電池発電装置を保護停止し、負荷変化過程においては、
電圧比較装置３８からの信号の出力がリセットされるま
で負荷変化を一時停止し、負荷移行過程においては、電
圧比較装置３８からの信号の出力がリセットされるまで
負荷上昇を一時停止するようにしたものである。
定常運転時では、数分間隔、負荷移行時および負荷変化
時には、１秒以下の間隔で行なうのが効率的に好まし
い。上述したように、本実施形態のリン酸型燃料電池発
電装置、およびその運転方法では、燃料処理装置２５か
ら燃料電池本体２０に供給される燃料流量ＦA 、水素濃
度Ｘを検出する流量・濃度検出器３１と、空気供給装置
２８から燃料電池本体２０に供給される空気流量Ｆc を
検出する流量検出器３２と、冷却水供給装置２９から燃
料電池本体２０に供給される冷却水の燃料電池本体入口
温度Ｔi および出口温度Ｔo をそれぞれ検出する温度検
出器３３および３４と、燃料電池本体２０から出力され
る直流電流Ｉd を検出する電流検出器３５と、燃料電池
本体２０の上部単セルまたは上部複数セルおよび下部単
セルまたは下部複数セルから出力される直流電圧Ｖd を
検出する電圧検出器３６と、流量・濃度検出器３１、流
量検出器３２、温度検出器３３，３４、電流検出器３５
によりそれぞれ検出された燃料流量ＦA 、水素濃度Ｘ、
空気流量Ｆc 、冷却水温度Ｔi ，Ｔo 、直流電流Ｉd を
入力とし、これらに基づいて電圧を演算し、かつこの演
算された電圧から一定の許容電圧分を引いた値を、保護
停止をかける制限電圧値として算出する電圧算出装置３
７と、電圧算出装置３７により算出された制限電圧値
と、電圧検出器３６により検出された燃料電池本体２０
の直流電圧Ｖd とを比較し、直流電圧Ｖd が制限電圧値
を超えた時、すなわち直流電圧Ｖd が制限電圧値より下
回った時に、インバータ３０の出力電力を低減または遮
断する信号を出力する電圧比較装置３８と、電圧比較装
置３８からの出力信号に基づいて、インバータ３０の出
力電力を制御する出力制御装置３９とを備え、電圧比較
装置３８から信号が出力された時、運転状態にある燃料
電池発電装置を保護停止し、負荷変化過程においては、
電圧比較装置３８からの信号の出力がリセットされるま
で負荷変化を一時停止し、負荷移行過程においては、電
圧比較装置３８からの信号の出力がリセットされるまで
負荷上昇を一時停止するようにしたものである。
【００６０】従って、保護停止をかける制限電圧値を、
燃料電池本体２０に供給される燃料条件、空気条件、冷
却水温度条件、および出力電流に対応して決定するよう
にしているので、燃料電池本体２０の出力電力の広い範
囲に渡って適切に保護停止をかけることが可能となり、
最低部分負荷運転から定格負荷運転さらに最大負荷運転
領域にわたって、反応ガスである燃料、酸化剤の供給不
足を、燃料電池本体２０の出力直流電圧の低下により検
出して保護停止することができる。
燃料電池本体２０に供給される燃料条件、空気条件、冷
却水温度条件、および出力電流に対応して決定するよう
にしているので、燃料電池本体２０の出力電力の広い範
囲に渡って適切に保護停止をかけることが可能となり、
最低部分負荷運転から定格負荷運転さらに最大負荷運転
領域にわたって、反応ガスである燃料、酸化剤の供給不
足を、燃料電池本体２０の出力直流電圧の低下により検
出して保護停止することができる。
【００６１】これにより、様々な運転条件において燃料
電池本体２０の損害を最少限に抑制し、燃料電池本体２
０の長寿命化を図ることができる。 （他の実施形態１）上記一実施形態において、許容電圧
を、運転初期において単セル当たり−１５ｍＶ〜−３０
ｍＶの範囲の値とすることにより、燃料電池発電装置を
遅滞なく保護停止することができる。
電池本体２０の損害を最少限に抑制し、燃料電池本体２
０の長寿命化を図ることができる。 （他の実施形態１）上記一実施形態において、許容電圧
を、運転初期において単セル当たり−１５ｍＶ〜−３０
ｍＶの範囲の値とすることにより、燃料電池発電装置を
遅滞なく保護停止することができる。
【００６２】図３は、空気利用率特性および燃料利用率
特性を示す図である。図３より、定常運転時の電圧に対
する空気利用率９０％における電圧の差が約３０ｍＶ／
セルとなる。また、定常運転時の電圧に対する燃料利用
率９５％における電圧の差は約１５ｍＶ／セルとなる。
特性を示す図である。図３より、定常運転時の電圧に対
する空気利用率９０％における電圧の差が約３０ｍＶ／
セルとなる。また、定常運転時の電圧に対する燃料利用
率９５％における電圧の差は約１５ｍＶ／セルとなる。
【００６３】従って、許容電圧として、単セル当たり−
１５ｍＶ／セル〜−３０ｍＶ／セルの範囲とすることに
より、ガス不足状態を防止することができ、燃料電池発
電装置を遅滞なく保護停止することが可能となる。
１５ｍＶ／セル〜−３０ｍＶ／セルの範囲とすることに
より、ガス不足状態を防止することができ、燃料電池発
電装置を遅滞なく保護停止することが可能となる。
【００６４】（他の実施形態２）上記一実施形態におい
て、許容電圧を、累積運転時間の関数として表わすこと
により、電圧比較結果に基づく出力制御の誤動作を防止
することができる。
て、許容電圧を、累積運転時間の関数として表わすこと
により、電圧比較結果に基づく出力制御の誤動作を防止
することができる。
【００６５】図４は、累積運転時間と許容電圧との経時
的変化の一例を示す関係図である。図４より、累積運転
時間と共に空気利用率の傾きは、徐々に大きくなること
が分かる。
的変化の一例を示す関係図である。図４より、累積運転
時間と共に空気利用率の傾きは、徐々に大きくなること
が分かる。
【００６６】従って、累積運転時間と共に許容電圧を増
加させることにより、電圧比較装置３８からの出力信号
に基づく出力制御装置３９の誤動作を防止することが可
能となる。
加させることにより、電圧比較装置３８からの出力信号
に基づく出力制御装置３９の誤動作を防止することが可
能となる。
【００６７】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に対応す
る発明によれば、電解質を含浸したマトリックスを挟ん
でアノード電極およびカソード電極を対向配置してな
り、水素を主成分とする燃料をアノード電極に供給する
と共に酸素等の酸化剤をカソード電極に供給して、当該
燃料と酸化剤との電気化学的反応により電気出力を得る
セルを、適宜冷却板を介在させて複数個積層して成る燃
料電池本体と、この燃料電池本体から出力される直流電
力を交流電力に変換して外部負荷に出力する電力変換装
置と、燃料電池本体のアノード電極に燃料を供給する燃
料処理装置と、燃料電池本体のカソード電極に酸化剤を
供給する酸化剤供給装置と、燃料電池本体の冷却板に冷
却水を供給する冷却水供給装置とから構成される燃料電
池発電装置において、燃料処理装置から燃料電池本体に
供給される燃料流量、水素濃度、酸化剤供給装置から燃
料電池本体に供給される酸化剤流量、冷却水供給装置か
ら燃料電池本体に供給される冷却水の燃料電池本体入口
温度と出口温度、燃料電池本体から出力される直流電
流、燃料電池本体の上部単セルまたは上部複数セルおよ
び下部単セルまたは下部複数セルから出力される直流電
圧をそれぞれ検出する各検出手段と、各検出手段により
それぞれ検出された燃料流量、水素濃度、酸化剤流量、
冷却水温度、直流電流に基づいて電圧を演算し、かつ当
該演算された電圧から一定の許容電圧分を引いた保護停
止をかける制限電圧値を算出する電圧算出手段と、電圧
算出手段により算出された制限電圧値と検出手段により
検出された燃料電池本体の出力直流電圧とを比較し信号
を出力する電圧比較手段と、電圧比較手段からの出力信
号に基づいて、電力変換装置の出力電力を制御する出力
制御手段とを備えるようにしたので、燃料電池本体の出
力電力の広い範囲に渡って適切に保護停止をかけること
ができ、最低部分負荷運転から定格負荷運転さらに最大
負荷運転領域にわたって、反応ガスである燃料、酸化剤
の供給不足を、燃料電池本体の出力直流電圧の低下によ
り検出して保護停止することが可能な燃料電池発電装置
が提供できる。
る発明によれば、電解質を含浸したマトリックスを挟ん
でアノード電極およびカソード電極を対向配置してな
り、水素を主成分とする燃料をアノード電極に供給する
と共に酸素等の酸化剤をカソード電極に供給して、当該
燃料と酸化剤との電気化学的反応により電気出力を得る
セルを、適宜冷却板を介在させて複数個積層して成る燃
料電池本体と、この燃料電池本体から出力される直流電
力を交流電力に変換して外部負荷に出力する電力変換装
置と、燃料電池本体のアノード電極に燃料を供給する燃
料処理装置と、燃料電池本体のカソード電極に酸化剤を
供給する酸化剤供給装置と、燃料電池本体の冷却板に冷
却水を供給する冷却水供給装置とから構成される燃料電
池発電装置において、燃料処理装置から燃料電池本体に
供給される燃料流量、水素濃度、酸化剤供給装置から燃
料電池本体に供給される酸化剤流量、冷却水供給装置か
ら燃料電池本体に供給される冷却水の燃料電池本体入口
温度と出口温度、燃料電池本体から出力される直流電
流、燃料電池本体の上部単セルまたは上部複数セルおよ
び下部単セルまたは下部複数セルから出力される直流電
圧をそれぞれ検出する各検出手段と、各検出手段により
それぞれ検出された燃料流量、水素濃度、酸化剤流量、
冷却水温度、直流電流に基づいて電圧を演算し、かつ当
該演算された電圧から一定の許容電圧分を引いた保護停
止をかける制限電圧値を算出する電圧算出手段と、電圧
算出手段により算出された制限電圧値と検出手段により
検出された燃料電池本体の出力直流電圧とを比較し信号
を出力する電圧比較手段と、電圧比較手段からの出力信
号に基づいて、電力変換装置の出力電力を制御する出力
制御手段とを備えるようにしたので、燃料電池本体の出
力電力の広い範囲に渡って適切に保護停止をかけること
ができ、最低部分負荷運転から定格負荷運転さらに最大
負荷運転領域にわたって、反応ガスである燃料、酸化剤
の供給不足を、燃料電池本体の出力直流電圧の低下によ
り検出して保護停止することが可能な燃料電池発電装置
が提供できる。
【００６８】一方、請求項２に対応する発明によれば、
電解質を含浸したマトリックスを挟んでアノード電極お
よびカソード電極を対向配置してなり、水素を主成分と
する燃料をアノード電極に供給すると共に酸素等の酸化
剤をカソード電極に供給して、当該燃料と酸化剤との電
気化学的反応により電気出力を得るセルを、適宜冷却板
を介在させて複数個積層して成る燃料電池本体と、この
燃料電池本体から出力される直流電力を交流電力に変換
して外部負荷に出力する電力変換装置と、燃料電池本体
のアノード電極に燃料を供給する燃料処理装置と、燃料
電池本体のカソード電極に酸化剤を供給する酸化剤供給
装置と、燃料電池本体の冷却板に冷却水を供給する冷却
水供給装置とから構成される燃料電池発電装置で、燃料
電池本体の上部単セルまたは上部複数セルおよび下部単
セルまたは下部複数セルから出力される直流電圧と保護
停止をかける制限電圧値とを比較して当該直流電圧が制
限電圧値を超えた時に、燃料電池発電装置の保護停止を
行なう運転方法において、燃料処理装置から燃料電池本
体に供給される燃料流量、水素濃度、酸化剤供給装置か
ら燃料電池本体に供給される酸化剤流量、冷却水供給装
置から燃料電池本体に供給される冷却水の燃料電池本体
入口温度と出口温度、燃料電池本体から出力される直流
電流を監視し、燃料流量、水素濃度、酸化剤流量、冷却
水温度、直流電流に基づいて算出した電圧から一定の許
容電圧分を引いた値を、制限電圧値とするようにしたの
で、燃料電池本体の出力電力の広い範囲に渡って適切に
保護停止をかけることができ、最低部分負荷運転から定
格負荷運転さらに最大負荷運転領域にわたって、反応ガ
スである燃料、酸化剤の供給不足を、燃料電池本体の出
力直流電圧の低下により検出して保護停止することが可
能な燃料電池発電装置の運転方法が提供できる。
電解質を含浸したマトリックスを挟んでアノード電極お
よびカソード電極を対向配置してなり、水素を主成分と
する燃料をアノード電極に供給すると共に酸素等の酸化
剤をカソード電極に供給して、当該燃料と酸化剤との電
気化学的反応により電気出力を得るセルを、適宜冷却板
を介在させて複数個積層して成る燃料電池本体と、この
燃料電池本体から出力される直流電力を交流電力に変換
して外部負荷に出力する電力変換装置と、燃料電池本体
のアノード電極に燃料を供給する燃料処理装置と、燃料
電池本体のカソード電極に酸化剤を供給する酸化剤供給
装置と、燃料電池本体の冷却板に冷却水を供給する冷却
水供給装置とから構成される燃料電池発電装置で、燃料
電池本体の上部単セルまたは上部複数セルおよび下部単
セルまたは下部複数セルから出力される直流電圧と保護
停止をかける制限電圧値とを比較して当該直流電圧が制
限電圧値を超えた時に、燃料電池発電装置の保護停止を
行なう運転方法において、燃料処理装置から燃料電池本
体に供給される燃料流量、水素濃度、酸化剤供給装置か
ら燃料電池本体に供給される酸化剤流量、冷却水供給装
置から燃料電池本体に供給される冷却水の燃料電池本体
入口温度と出口温度、燃料電池本体から出力される直流
電流を監視し、燃料流量、水素濃度、酸化剤流量、冷却
水温度、直流電流に基づいて算出した電圧から一定の許
容電圧分を引いた値を、制限電圧値とするようにしたの
で、燃料電池本体の出力電力の広い範囲に渡って適切に
保護停止をかけることができ、最低部分負荷運転から定
格負荷運転さらに最大負荷運転領域にわたって、反応ガ
スである燃料、酸化剤の供給不足を、燃料電池本体の出
力直流電圧の低下により検出して保護停止することが可
能な燃料電池発電装置の運転方法が提供できる。
【００６９】また、請求項３に対応する発明によれば、
電解質を含浸したマトリックスを挟んでアノード電極お
よびカソード電極を対向配置してなり、水素を主成分と
する燃料をアノード電極に供給すると共に酸素等の酸化
剤をカソード電極に供給して、当該燃料と酸化剤との電
気化学的反応により電気出力を得るセルを、適宜冷却板
を介在させて複数個積層して成る燃料電池本体と、この
燃料電池本体から出力される直流電力を交流電力に変換
して外部負荷に出力する電力変換装置と、燃料電池本体
のアノード電極に燃料を供給する燃料処理装置と、燃料
電池本体のカソード電極に酸化剤を供給する酸化剤供給
装置と、燃料電池本体の冷却板に冷却水を供給する冷却
水供給装置とから構成される燃料電池発電装置の負荷変
化過程での運転方法において、燃料処理装置から燃料電
池本体に供給される燃料流量、水素濃度、酸化剤供給装
置から燃料電池本体に供給される酸化剤流量、冷却水供
給装置から燃料電池本体に供給される冷却水の燃料電池
本体入口温度と出口温度、燃料電池本体から出力される
直流電流、燃料電池本体の上部単セルまたは上部複数セ
ルおよび下部単セルまたは下部複数セルから出力される
直流電圧を監視し、燃料電池本体の出力直流電圧が、燃
料流量、水素濃度、酸化剤流量、冷却水温度、直流電流
に基づいて算出した電圧から一定の許容電圧分を引いた
値である保護停止をかける制限電圧値を下回った時に、
負荷変化を一時停止し、燃料電池本体の出力直流電圧
が、制限電圧値よりも大きくなった後に、同一負荷変化
速度、または負荷変化速度を遅くして燃料電池発電装置
の負荷変化を継続するようにしたので、負荷変化過程の
特に負荷上昇時において、燃料電池本体の出力直流電流
（負荷電流）に対して必要な反応ガス流量の不足状態の
発生を防止することが可能な燃料電池発電装置の運転方
法が提供できる。
電解質を含浸したマトリックスを挟んでアノード電極お
よびカソード電極を対向配置してなり、水素を主成分と
する燃料をアノード電極に供給すると共に酸素等の酸化
剤をカソード電極に供給して、当該燃料と酸化剤との電
気化学的反応により電気出力を得るセルを、適宜冷却板
を介在させて複数個積層して成る燃料電池本体と、この
燃料電池本体から出力される直流電力を交流電力に変換
して外部負荷に出力する電力変換装置と、燃料電池本体
のアノード電極に燃料を供給する燃料処理装置と、燃料
電池本体のカソード電極に酸化剤を供給する酸化剤供給
装置と、燃料電池本体の冷却板に冷却水を供給する冷却
水供給装置とから構成される燃料電池発電装置の負荷変
化過程での運転方法において、燃料処理装置から燃料電
池本体に供給される燃料流量、水素濃度、酸化剤供給装
置から燃料電池本体に供給される酸化剤流量、冷却水供
給装置から燃料電池本体に供給される冷却水の燃料電池
本体入口温度と出口温度、燃料電池本体から出力される
直流電流、燃料電池本体の上部単セルまたは上部複数セ
ルおよび下部単セルまたは下部複数セルから出力される
直流電圧を監視し、燃料電池本体の出力直流電圧が、燃
料流量、水素濃度、酸化剤流量、冷却水温度、直流電流
に基づいて算出した電圧から一定の許容電圧分を引いた
値である保護停止をかける制限電圧値を下回った時に、
負荷変化を一時停止し、燃料電池本体の出力直流電圧
が、制限電圧値よりも大きくなった後に、同一負荷変化
速度、または負荷変化速度を遅くして燃料電池発電装置
の負荷変化を継続するようにしたので、負荷変化過程の
特に負荷上昇時において、燃料電池本体の出力直流電流
（負荷電流）に対して必要な反応ガス流量の不足状態の
発生を防止することが可能な燃料電池発電装置の運転方
法が提供できる。
【００７０】さらに、請求項４に対応する発明によれ
ば、電解質を含浸したマトリックスを挟んでアノード電
極およびカソード電極を対向配置してなり、水素を主成
分とする燃料をアノード電極に供給すると共に酸素等の
酸化剤をカソード電極に供給して、当該燃料と酸化剤と
の電気化学的反応により電気出力を得るセルを、適宜冷
却板を介在させて複数個積層して成る燃料電池本体と、
この燃料電池本体から出力される直流電力を交流電力に
変換して外部負荷に出力する電力変換装置と、燃料電池
本体のアノード電極に燃料を供給する燃料処理装置と、
燃料電池本体のカソード電極に酸化剤を供給する酸化剤
供給装置と、燃料電池本体の冷却板に冷却水を供給する
冷却水供給装置とから構成される燃料電池発電装置の負
荷移行過程での運転方法において、燃料処理装置から燃
料電池本体に供給される燃料流量、水素濃度、酸化剤供
給装置から燃料電池本体に供給される酸化剤流量、冷却
水供給装置から燃料電池本体に供給される冷却水の燃料
電池本体入口温度と出口温度、燃料電池本体から出力さ
れる直流電流、燃料電池本体の上部単セルまたは上部複
数セルおよび下部単セルまたは下部複数セルから出力さ
れる直流電圧を監視し、燃料電池本体の出力直流電圧
が、燃料流量、水素濃度、酸化剤流量、冷却水温度、直
流電流に基づいて算出した電圧から一定の許容電圧分を
引いた値である保護停止をかける制限電圧値を下回った
時に、負荷上昇を一時停止し、燃料電池本体の出力直流
電圧が、制限電圧値よりも大きくなった後に、同一負荷
上昇速度、または負荷上昇速度を遅くして燃料電池発電
装置の負荷移行を継続するようにしたので、負荷移行に
おいて、燃料電池本体の出力直流電流（負荷電流）に対
して必要な反応ガス流量の不足状態の発生を防止するこ
とが可能な燃料電池発電装置の運転方法が提供できる。
ば、電解質を含浸したマトリックスを挟んでアノード電
極およびカソード電極を対向配置してなり、水素を主成
分とする燃料をアノード電極に供給すると共に酸素等の
酸化剤をカソード電極に供給して、当該燃料と酸化剤と
の電気化学的反応により電気出力を得るセルを、適宜冷
却板を介在させて複数個積層して成る燃料電池本体と、
この燃料電池本体から出力される直流電力を交流電力に
変換して外部負荷に出力する電力変換装置と、燃料電池
本体のアノード電極に燃料を供給する燃料処理装置と、
燃料電池本体のカソード電極に酸化剤を供給する酸化剤
供給装置と、燃料電池本体の冷却板に冷却水を供給する
冷却水供給装置とから構成される燃料電池発電装置の負
荷移行過程での運転方法において、燃料処理装置から燃
料電池本体に供給される燃料流量、水素濃度、酸化剤供
給装置から燃料電池本体に供給される酸化剤流量、冷却
水供給装置から燃料電池本体に供給される冷却水の燃料
電池本体入口温度と出口温度、燃料電池本体から出力さ
れる直流電流、燃料電池本体の上部単セルまたは上部複
数セルおよび下部単セルまたは下部複数セルから出力さ
れる直流電圧を監視し、燃料電池本体の出力直流電圧
が、燃料流量、水素濃度、酸化剤流量、冷却水温度、直
流電流に基づいて算出した電圧から一定の許容電圧分を
引いた値である保護停止をかける制限電圧値を下回った
時に、負荷上昇を一時停止し、燃料電池本体の出力直流
電圧が、制限電圧値よりも大きくなった後に、同一負荷
上昇速度、または負荷上昇速度を遅くして燃料電池発電
装置の負荷移行を継続するようにしたので、負荷移行に
おいて、燃料電池本体の出力直流電流（負荷電流）に対
して必要な反応ガス流量の不足状態の発生を防止するこ
とが可能な燃料電池発電装置の運転方法が提供できる。
【００７１】一方、請求項５に対応する発明によれば、
上記請求項２乃至請求項４のいずれか１項に対応する発
明の燃料電池発電装置の運転方法において、許容電圧
を、累積運転時間の関数として表わすようにしたので、
電圧比較結果に基づく出力制御の誤動作を防止すること
が可能な燃料電池発電装置の運転方法が提供できる。
上記請求項２乃至請求項４のいずれか１項に対応する発
明の燃料電池発電装置の運転方法において、許容電圧
を、累積運転時間の関数として表わすようにしたので、
電圧比較結果に基づく出力制御の誤動作を防止すること
が可能な燃料電池発電装置の運転方法が提供できる。
【００７２】また、請求項６に対応する発明では、上記
請求項２乃至請求項４のいずれか１項に対応する発明の
燃料電池発電装置の運転方法において、許容電圧を、運
転初期において単セル当たり−１５ｍＶ〜−３０ｍＶの
範囲の値とするようにしたので、燃料電池発電装置を遅
滞なく保護停止することが可能な燃料電池発電装置の運
転方法が提供できる。以上により、様々な運転条件にお
いて燃料電池本体の損害を最少限に抑制し、燃料電池本
体の長寿命化を図ることができる。
請求項２乃至請求項４のいずれか１項に対応する発明の
燃料電池発電装置の運転方法において、許容電圧を、運
転初期において単セル当たり−１５ｍＶ〜−３０ｍＶの
範囲の値とするようにしたので、燃料電池発電装置を遅
滞なく保護停止することが可能な燃料電池発電装置の運
転方法が提供できる。以上により、様々な運転条件にお
いて燃料電池本体の損害を最少限に抑制し、燃料電池本
体の長寿命化を図ることができる。
【図１】本発明による燃料電池発電装置およびその運転
方法の一実施形態を示す概略図。
方法の一実施形態を示す概略図。
【図２】酸化剤流量を変数として拡散有効係数Ａをプロ
ットして示す関係図。
ットして示す関係図。
【図３】空気利用率特性および燃料利用率特性の一例を
示すグラフ。
示すグラフ。
【図４】累積運転時間と許容電圧との経時的変化の一例
を示す関係図。
を示す関係図。
【図５】従来のリン酸型燃料電池を使用した燃料電池発
電装置のシステム構成例を示す概略図。
電装置のシステム構成例を示す概略図。
１…燃料電池本体、 ２…アノード電極、 ３…カソード電極、 ４…改質器、 ５…流量制御弁、 ６…流量制御弁、 ７…アノード出口リン酸吸着器、 ８…アノード出口凝縮器、 ９…改質器バーナー、 １０…カソード出口リン酸吸着器、 １１…カソード出口凝縮器、 ２０…燃料電池本体、 ２１…マトリックス、 ２２…アノード電極、 ２３…カソード電極、 ２４…冷却板、 ２５…燃料処理装置、 ２６…原燃料、 ２７…水蒸気、 ２８…空気供給装置、 ２９…冷却水供給装置、 ３０…インバータ、 ３１…流量・濃度検出器、 ３２…流量検出器、 ３３…温度検出器、 ３４…温度検出器、 ３５…電流検出器、 ３６…電圧検出器、 ３７…電圧算出装置、 ３８…電圧比較装置、 ３９…出力制御装置。
Claims (6)
- 【請求項１】 電解質を含浸したマトリックスを挟んで
アノード電極およびカソード電極を対向配置してなり、
水素を主成分とする燃料を前記アノード電極に供給する
と共に酸素等の酸化剤を前記カソード電極に供給して、
当該燃料と酸化剤との電気化学的反応により電気出力を
得るセルを、適宜冷却板を介在させて複数個積層して成
る燃料電池本体と、この燃料電池本体から出力される直
流電力を交流電力に変換して外部負荷に出力する電力変
換装置と、前記燃料電池本体のアノード電極に燃料を供
給する燃料処理装置と、前記燃料電池本体のカソード電
極に酸化剤を供給する酸化剤供給装置と、前記燃料電池
本体の冷却板に冷却水を供給する冷却水供給装置とから
構成される燃料電池発電装置において、 前記燃料処理装置から燃料電池本体に供給される燃料流
量、水素濃度、前記酸化剤供給装置から燃料電池本体に
供給される酸化剤流量、前記冷却水供給装置から燃料電
池本体に供給される冷却水の燃料電池本体入口温度と出
口温度、前記燃料電池本体から出力される直流電流、前
記燃料電池本体の上部単セルまたは上部複数セルおよび
下部単セルまたは下部複数セルから出力される直流電圧
をそれぞれ検出する各検出手段と、 前記各検出手段によりそれぞれ検出された燃料流量、水
素濃度、酸化剤流量、冷却水温度、直流電流に基づいて
電圧を演算し、かつ当該演算された電圧から一定の許容
電圧分を引いた保護停止をかける制限電圧値を算出する
電圧算出手段と、 前記電圧算出手段により算出された制限電圧値と前記検
出手段により検出された燃料電池本体の出力直流電圧と
を比較し信号を出力する電圧比較手段と、 前記電圧比較手段からの出力信号に基づいて、前記電力
変換装置の出力電力を制御する出力制御手段と、 を備えて成ることを特徴とする燃料電池発電装置。 - 【請求項２】 電解質を含浸したマトリックスを挟んで
アノード電極およびカソード電極を対向配置してなり、
水素を主成分とする燃料を前記アノード電極に供給する
と共に酸素等の酸化剤を前記カソード電極に供給して、
当該燃料と酸化剤との電気化学的反応により電気出力を
得るセルを、適宜冷却板を介在させて複数個積層して成
る燃料電池本体と、この燃料電池本体から出力される直
流電力を交流電力に変換して外部負荷に出力する電力変
換装置と、前記燃料電池本体のアノード電極に燃料を供
給する燃料処理装置と、前記燃料電池本体のカソード電
極に酸化剤を供給する酸化剤供給装置と、前記燃料電池
本体の冷却板に冷却水を供給する冷却水供給装置とから
構成される燃料電池発電装置で、前記燃料電池本体の上
部単セルまたは上部複数セルおよび下部単セルまたは下
部複数セルから出力される直流電圧と保護停止をかける
制限電圧値とを比較して当該直流電圧が制限電圧値を超
えた時に、前記燃料電池発電装置の保護停止を行なう運
転方法において、 前記燃料処理装置から燃料電池本体に供給される燃料流
量、水素濃度、前記酸化剤供給装置から燃料電池本体に
供給される酸化剤流量、前記冷却水供給装置から燃料電
池本体に供給される冷却水の燃料電池本体入口温度と出
口温度、前記燃料電池本体から出力される直流電流を監
視し、 前記燃料流量、水素濃度、酸化剤流量、冷却水温度、直
流電流に基づいて算出した電圧から一定の許容電圧分を
引いた値を、前記制限電圧値とするようにしたことを特
徴とする燃料電池発電装置の運転方法。 - 【請求項３】 電解質を含浸したマトリックスを挟んで
アノード電極およびカソード電極を対向配置してなり、
水素を主成分とする燃料を前記アノード電極に供給する
と共に酸素等の酸化剤を前記カソード電極に供給して、
当該燃料と酸化剤との電気化学的反応により電気出力を
得るセルを、適宜冷却板を介在させて複数個積層して成
る燃料電池本体と、この燃料電池本体から出力される直
流電力を交流電力に変換して外部負荷に出力する電力変
換装置と、前記燃料電池本体のアノード電極に燃料を供
給する燃料処理装置と、前記燃料電池本体のカソード電
極に酸化剤を供給する酸化剤供給装置と、前記燃料電池
本体の冷却板に冷却水を供給する冷却水供給装置とから
構成される燃料電池発電装置の負荷変化過程での運転方
法において、 前記燃料処理装置から燃料電池本体に供給される燃料流
量、水素濃度、前記酸化剤供給装置から燃料電池本体に
供給される酸化剤流量、前記冷却水供給装置から燃料電
池本体に供給される冷却水の燃料電池本体入口温度と出
口温度、前記燃料電池本体から出力される直流電流、前
記燃料電池本体の上部単セルまたは上部複数セルおよび
下部単セルまたは下部複数セルから出力される直流電圧
を監視し、 前記燃料電池本体の出力直流電圧が、前記燃料流量、水
素濃度、酸化剤流量、冷却水温度、直流電流に基づいて
算出した電圧から一定の許容電圧分を引いた値である保
護停止をかける制限電圧値を下回った時に、負荷変化を
一時停止し、 前記燃料電池本体の出力直流電圧が、前記制限電圧値よ
りも大きくなった後に、同一負荷変化速度、または負荷
変化速度を遅くして前記燃料電池発電装置の負荷変化を
継続するようにしたことを特徴とする燃料電池発電装置
の運転方法。 - 【請求項４】 電解質を含浸したマトリックスを挟んで
アノード電極およびカソード電極を対向配置してなり、
水素を主成分とする燃料を前記アノード電極に供給する
と共に酸素等の酸化剤を前記カソード電極に供給して、
当該燃料と酸化剤との電気化学的反応により電気出力を
得るセルを、適宜冷却板を介在させて複数個積層して成
る燃料電池本体と、この燃料電池本体から出力される直
流電力を交流電力に変換して外部負荷に出力する電力変
換装置と、前記燃料電池本体のアノード電極に燃料を供
給する燃料処理装置と、前記燃料電池本体のカソード電
極に酸化剤を供給する酸化剤供給装置と、前記燃料電池
本体の冷却板に冷却水を供給する冷却水供給装置とから
構成される燃料電池発電装置の負荷移行過程での運転方
法において、 前記燃料処理装置から燃料電池本体に供給される燃料流
量、水素濃度、前記酸化剤供給装置から燃料電池本体に
供給される酸化剤流量、前記冷却水供給装置から燃料電
池本体に供給される冷却水の燃料電池本体入口温度と出
口温度、前記燃料電池本体から出力される直流電流、前
記燃料電池本体の上部単セルまたは上部複数セルおよび
下部単セルまたは下部複数セルから出力される直流電圧
を監視し、 前記燃料電池本体の出力直流電圧が、前記燃料流量、水
素濃度、酸化剤流量、冷却水温度、直流電流に基づいて
算出した電圧から一定の許容電圧分を引いた値である保
護停止をかける制限電圧値を下回った時に、負荷上昇を
一時停止し、 前記燃料電池本体の出力直流電圧が、前記制限電圧値よ
りも大きくなった後に、同一負荷上昇速度、または負荷
上昇速度を遅くして前記燃料電池発電装置の負荷移行を
継続するようにしたことを特徴とする燃料電池発電装置
の運転方法。 - 【請求項５】 前記許容電圧を、累積運転時間の関数と
して表わすようにしたことを特徴とする請求項２乃至請
求項４のいずれか１項に記載の燃料電池発電装置の運転
方法。 - 【請求項６】 前記許容電圧を、運転初期において単セ
ル当たり−１５ｍＶ〜−３０ｍＶの範囲の値とするよう
にしたことを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれ
か１項に記載の燃料電池発電装置の運転方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7207149A JPH0955219A (ja) | 1995-08-14 | 1995-08-14 | 燃料電池発電装置およびその運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7207149A JPH0955219A (ja) | 1995-08-14 | 1995-08-14 | 燃料電池発電装置およびその運転方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0955219A true JPH0955219A (ja) | 1997-02-25 |
Family
ID=16535032
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7207149A Pending JPH0955219A (ja) | 1995-08-14 | 1995-08-14 | 燃料電池発電装置およびその運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0955219A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6847188B2 (en) | 1999-07-06 | 2005-01-25 | General Motors Corporation | Fuel cell stack monitoring and system control |
| JP2005044629A (ja) * | 2003-07-22 | 2005-02-17 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
| EP1587157A2 (en) * | 2004-04-16 | 2005-10-19 | Ngk Insulators, Ltd. | Fuel cell operation method |
| JP2006004654A (ja) * | 2004-06-15 | 2006-01-05 | Toshiba Fuel Cell Power Systems Corp | 燃料電池発電システム |
| KR100664075B1 (ko) * | 2005-09-28 | 2007-01-03 | 엘지전자 주식회사 | 연료전지 시스템 및 그의 전압인출방법 |
| KR100691077B1 (ko) * | 2006-04-19 | 2007-03-12 | 한호신 | 연료전지의 구동회로 및 이를 구현하는 회로 |
| KR100823919B1 (ko) * | 2002-03-21 | 2008-04-22 | 주식회사 엘지이아이 | 연료전지 시스템의 액체연료 농도 측정 장치 및 이를이용한 연료전지 시스템의 성능 조절 장치 |
| JP2008300299A (ja) * | 2007-06-01 | 2008-12-11 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
| DE102012217035A1 (de) | 2011-09-21 | 2013-03-21 | Honda Motor Co., Ltd. | Brennstoffzellensystem |
| US10700370B2 (en) | 2015-01-19 | 2020-06-30 | Areva Stockage D'energie | Electrical system comprising a stack of electrochemical cells and method for controlling said system |
| CN113948743A (zh) * | 2021-09-29 | 2022-01-18 | 北京亿华通科技股份有限公司 | 一种车载燃料电池的温度调控方法及装置 |
| CN114649551A (zh) * | 2020-12-18 | 2022-06-21 | 丰田自动车株式会社 | 燃料电池的输出电压预测系统及预测方法 |
-
1995
- 1995-08-14 JP JP7207149A patent/JPH0955219A/ja active Pending
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6847188B2 (en) | 1999-07-06 | 2005-01-25 | General Motors Corporation | Fuel cell stack monitoring and system control |
| KR100823919B1 (ko) * | 2002-03-21 | 2008-04-22 | 주식회사 엘지이아이 | 연료전지 시스템의 액체연료 농도 측정 장치 및 이를이용한 연료전지 시스템의 성능 조절 장치 |
| US8268499B2 (en) | 2003-07-22 | 2012-09-18 | Nissan Motor Co., Ltd. | Fuel cell system |
| JP2005044629A (ja) * | 2003-07-22 | 2005-02-17 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
| JP4561058B2 (ja) * | 2003-07-22 | 2010-10-13 | 日産自動車株式会社 | 燃料電池システム |
| EP1587157A2 (en) * | 2004-04-16 | 2005-10-19 | Ngk Insulators, Ltd. | Fuel cell operation method |
| EP1587157A3 (en) * | 2004-04-16 | 2007-10-31 | Ngk Insulators, Ltd. | Fuel cell operation method |
| JP2006004654A (ja) * | 2004-06-15 | 2006-01-05 | Toshiba Fuel Cell Power Systems Corp | 燃料電池発電システム |
| JP4634071B2 (ja) * | 2004-06-15 | 2011-02-16 | 東芝燃料電池システム株式会社 | 燃料電池発電システム |
| KR100664075B1 (ko) * | 2005-09-28 | 2007-01-03 | 엘지전자 주식회사 | 연료전지 시스템 및 그의 전압인출방법 |
| KR100691077B1 (ko) * | 2006-04-19 | 2007-03-12 | 한호신 | 연료전지의 구동회로 및 이를 구현하는 회로 |
| JP2008300299A (ja) * | 2007-06-01 | 2008-12-11 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
| US8435686B2 (en) | 2007-06-01 | 2013-05-07 | Honda Motor Co., Ltd. | Fuel cell system |
| DE102012217035A1 (de) | 2011-09-21 | 2013-03-21 | Honda Motor Co., Ltd. | Brennstoffzellensystem |
| US8877396B2 (en) | 2011-09-21 | 2014-11-04 | Honda Motor Co., Ltd. | Fuel cell system |
| US10700370B2 (en) | 2015-01-19 | 2020-06-30 | Areva Stockage D'energie | Electrical system comprising a stack of electrochemical cells and method for controlling said system |
| CN114649551A (zh) * | 2020-12-18 | 2022-06-21 | 丰田自动车株式会社 | 燃料电池的输出电压预测系统及预测方法 |
| CN114649551B (zh) * | 2020-12-18 | 2024-04-30 | 丰田自动车株式会社 | 燃料电池的输出电压预测系统及预测方法 |
| CN113948743A (zh) * | 2021-09-29 | 2022-01-18 | 北京亿华通科技股份有限公司 | 一种车载燃料电池的温度调控方法及装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4905182B2 (ja) | 燃料電池システム | |
| EP2156496B1 (en) | Fuel cell system | |
| EP0827226B1 (en) | PEM fuel cell monitoring system | |
| JP2006310109A (ja) | 燃料電池発電システム | |
| US7148654B2 (en) | Method and apparatus for monitoring fuel cell voltages | |
| JPH0927336A (ja) | 燃料電池スタックの診断方法 | |
| US6696190B2 (en) | Fuel cell system and method | |
| JPH0955219A (ja) | 燃料電池発電装置およびその運転方法 | |
| JP2000208161A (ja) | 燃料電池の運転方法及び運転装置 | |
| JPH09259913A (ja) | 燃料電池発電装置およびその運転方法 | |
| JPH08138709A (ja) | 燃料電池発電装置 | |
| JP2007220625A (ja) | 燃料電池システム | |
| JP2009070788A (ja) | 燃料供給制御方法及びその方法を利用した燃料電池装置 | |
| JP2918759B2 (ja) | 燃料電池の制御装置 | |
| EP1659652B1 (en) | Fuel cell system and method for stopping operation of fuel cell system | |
| JP4762569B2 (ja) | 燃料電池システムおよびその制御方法 | |
| US7608351B2 (en) | System and method for controlling cathode stoichiometry to minimize RH excursions during transients | |
| JP2931372B2 (ja) | 燃料電池発電システムの運転方法 | |
| KR100988815B1 (ko) | 연료전지의 시스템의 운전방법 | |
| JPH0824052B2 (ja) | 積層型燃料電池 | |
| JPH07249423A (ja) | 燃料電池発電装置 | |
| JPH0282459A (ja) | 燃料電池の運転制御装置 | |
| JPH08298129A (ja) | 燃料電池システム | |
| JP2012009182A (ja) | 燃料電池システム、燃料電池の発電方法およびフラッディング判断方法 | |
| JPS6351060A (ja) | 燃料電池発電システム |