JPH117970A - 中、大容量燃料電池発電装置 - Google Patents

中、大容量燃料電池発電装置

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JPH117970A
JPH117970A JP9161110A JP16111097A JPH117970A JP H117970 A JPH117970 A JP H117970A JP 9161110 A JP9161110 A JP 9161110A JP 16111097 A JP16111097 A JP 16111097A JP H117970 A JPH117970 A JP H117970A
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fuel
fuel cell
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upstream
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JP9161110A
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Hiroshi Horiuchi
弘志 堀内
Masaru Ogawa
賢 小川
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Kansai Electric Power Co Inc
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Kansai Electric Power Co Inc
Mitsubishi Electric Corp
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 分散配置用電源としての集合型燃料電池スタ
ックプラントを設計する上で、ガス配管の組合せと電気
的接続の組合せを適正化する。 【解決手段】 複数台の燃料電池スタックより構成され
る燃料電池スタック群の燃料配管及び空気配管の接続
を、直列と並列とを組み合わせて連結して燃料ガス及び
空気を前記燃料電池スタックに供給し、しかも前記スタ
ック群の電気的接続を前記燃料配管及び空気配管の接続
方法に対応させて並列と直列の組み合わせにより構成
し、且つ前記燃料配管の燃料供給側に流量調整手段を設
置し、該流量調整手段により、上流スタックまたは上流
スタック群と下流スタックまたは下流スタック群の電流
密度に応じた適正流量の燃料ガス供給量を分配制御す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、発電容量が中、大
容量規模の燃料電池発電装置に関する。
【0002】
【従来の技術】1MW級以上の分散配置燃料電池では、
1スタックの発電容量が500kW〜800kW程度で
あるために、一つの燃料電池発電装置に複数台の燃料電
池スタックを設置することになる。
【0003】一般的に、分散配置電源は都市近郊に設置
されることから、その設置面積を最小限にする必要があ
る。設置面積低減を目的としたコンパクト化を行うため
には、複数台の燃料電池スタック間で配管連結を行い、
配管引き回しに必要な空間面積をできるだけ減らすこと
が不可欠となる。
【0004】一方、中、大容量燃料電池発電装置向けの
燃料電池スタックは、1スタックで可及的に大きな容量
の発電能力を持つことが望ましい。そのために、1m2
級の大面積の電極面積を有する電池を採用しており、1
スタック当たりの発電電流容量は2、000A以上にも
なる。
【0005】特開昭59−149662号公報に記載さ
れた従来例では、図6に示すように、複数台の燃料電池
スタックの燃料配管を全て直列に連結し、空気配管は個
々のスタックに全て並列に接続した上で、電気的に並列
に接続している。この場合には、以下の問題がある。
【0006】(1) 電気的に並列に接続されるスタッ
ク数が多く、総電流容量が過大になる。1スタック当た
りで2、000A以上の電流容量であり、全てのスタッ
クを並列にするため総電流用量はスタック台数分の積に
なり、数MW級の発電装置では、10KA以上の過大な
電流容量になる。そのため、配線抵抗ロスによる発電効
率低下やインバータ装置コストの増大が問題であった。
【0007】(2) 電池内流路圧損が過大になる。特
に、常圧動作の燃料電池発電装置で問題になる。1m2
級の電池では、燃料ガスの電池内流路圧損は200mm
Aq程度であり、燃料ガスを全て直列にした場合の全流
路圧損は、個々のスタック内流路圧損のスタック台数分
の積になり、数MW級の発電装置では、1、000mm
Aqを越える圧力損失を生じる。その圧力損失分だけ、
最も上流に位置するスタックの燃料入口圧力が増大する
ことになり、電池マニホールドヘッダからのガスのリー
ク量増大が問題であった。
【0008】また、特開昭59−149663号公報に
記載された従来例では、図7に示すように、空気配管と
燃料配管とを直列に連結し、しかもそれらを電気的に直
列接続している。この場合には、次の問題がある。
【0009】(3) 空気配管を直列接続すると共に電
気配線も直列接続するので、下流スタックの特性が低下
する。スタック間で空気配管を直列に接続した場合、下
流スタックほど低濃度の酸素が供給されるため、セル特
性が低下する。それにも拘わらず、電気的に直列接続さ
せてしまうと、濃度の異なる酸素が供給されているスタ
ック間で同じ電流が流れることになり、下流側におい
て、特性の低いスタックで特性低下を引き起こし、セル
を損傷させるという問題がある。
【0010】(4) 電池内流路圧損が過大になる。空
気配管を直列接続すると、燃料ガスより粘度の低い空気
では、燃料の場合よりも更に電池内圧力損失増大が顕著
になり、数MW級の発電装置では、事実上採用すること
ができないほどの圧力上昇を引き起こす。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来例
では、複数台のスタックを連結する方法として、単純な
直列、並列接続の方法を採っており、そのために総電流
容量の増大や圧損増大、特性低下などの問題点があるこ
とが判っている。
【0012】この発明は上述したような問題点を解決す
るためになされたものであり、複数台のスタックを過大
な圧損増大や電流容量の増大を引き起こすことなしに連
結することが可能であるとともに、セル特性の低下を防
止するために、スタック間の電気的接続を適正化するこ
とにより、発電効率の低下や信頼性の低下を惹起するこ
となく全体構成をコンパクト化すると共に、各スタック
の電流に見合った量の燃料配分を行うことにより円滑で
安定した運転が可能な中、大容量燃料電池発電装置を提
供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に係
る中、大容量燃料電池発電装置は、燃料電池スタック群
の燃料配管及び空気配管の接続を、直列と並列とを組み
合わせて連結して燃料ガス及び空気を前記燃料電池スタ
ックに供給し、しかも前記スタック群の電気的接続を前
記燃料配管及び空気配管の接続方法に対応させて並列と
直列の組み合わせにより構成し、且つ前記燃料配管の燃
料供給側に流量調整手段を設置し、該流量調整手段によ
り、上流スタックまたは上流スタック群と下流スタック
または下流スタック群の電流密度に応じた適正流量の燃
料ガス供給量を分配制御するようにしたものである。
【0014】この発明の請求項2に係る中、大容量燃料
電池発電装置は、前記上流スタックまたは前記上流スタ
ック群と前記下流スタックまたは前記下流スタック群の
電流密度を計測する電流センサーと、前記電流センサー
の計測値により、燃料ガス供給量を可変に分配制御する
流量調整弁とから構成されるものである。
【0015】この発明の請求項3に係る中、大容量燃料
電池発電装置は、前記燃料配管に設けた前記流量調整手
段が、前記上流スタックまたは前記上流スタック群と前
記下流スタックまたは前記下流スタック群への燃料ガス
供給量を、所定の割合で異なる流量比に分配するオリフ
ィスより構成されるものである。
【0016】この発明の請求項4に係る中、大容量燃料
電池発電装置は、前記スタック群が、最小単位として、
2台の燃料電池スタックより構成され、それらの燃料電
池スタックの空気配管を直列に接続すると共に燃料配管
を並列に接続し、しかもそれらの燃料電池スタックを電
気的には並列に接続したものである。
【0017】この発明の請求項5に係る中、大容量燃料
電池発電装置は、前記スタック群が、最小単位として、
4台の燃料電池スタックより構成され、各燃料電池スタ
ックの燃料配管と空気配管を格子状に接続し、しかも前
記空気配管を直列に接続した燃料電池スタックは電気的
に並列に接続し、前記燃料配管を直列に接続した燃料電
池スタックは電気的に直列に接続したものである。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態について説明する。 実施の形態1.先ず、図1は本発明の実施の形態1によ
る中、大容量燃料電池発電装置を示す概略構成図で、図
1の(a)は2つの燃料電池スタック、空気配管及び燃
料配管の接続状態を示す図、図1の(b)は2つの燃料
電池スタックの電気的接続状態を示す図である。図1の
(a)及び(b)に示すように、中、大容量燃料電池発
電装置は2つの燃料電池スタック1−a、1−bを備
え、これらの燃料電池スタック1−a、1−bは、空気
配管2を直列に連結し、燃料配管3を並列に接続した上
で、電気的に並列に接続されており、空気側の配管の引
き回し空間を低減することができる。
【0019】また、燃料配管3の燃料供給側には、空気
上流側に位置する燃料電池スタック(上流スタック)1
−aと空気下流側に位置する燃料電池スタック(下流ス
タック)1−bを流れる電流の電流密度に応じた適正流
量の燃料ガス供給量を分配制御する流量調整手段が設け
られている。
【0020】本実施の形態1では、流量調整手段は、上
流スタック1−a及び下流スタック1−bにそれぞれ取
り付けられ、そこを流れる電流の電流密度をそれぞれ計
測する電流センサー10(図1の(b))と、各スタッ
ク1−a、1−bに接続された各燃料配管3の上流側に
設けられ、電流センサー10の計測値により、燃料ガス
供給量を可変に分配制御する流量調整弁11(図1の
(a))とから構成されている。
【0021】次にその動作原理について説明する。ま
ず、「電気化学誌第64巻6号」に記載されているよう
に、燃料電池の面内の反応分布に関する発明者らの研究
により、セル面内において電流密度分布が存在している
ことが明らかにされている。その様子を図3に示す。図
8は燃料電池セル面内を、短冊状に空気入口から空気出
口まで十分割し、その短冊領域内の各々の電流密度分布
を計算したものである。すなわち、セル全体の平均電流
密度で300mA/cm2で動作している燃料電池セル
においては、空気入口領域では、平均値の1.5倍の4
50mA/cm2まで電流密度が増大しており、空気出
口領域では、平均値の2/3倍の200mA/cm2
減少していることが示されている。この図8は燃料利用
率80%、空気利用率60%で動作させた場合の電流密
度分布である。空気利用率が更に高くなった場合には、
酸素濃度の勾配が増大するため、さらに電流密度分布が
大きく(空気入口と出口の電流密度の差が拡大)なる特
徴がある。
【0022】こうした電流密度分布が生じる原因は、燃
料電池電極の活性が酸素濃度に大きく依存することにあ
る。空気入口から供給された空気は、セル内部の反応に
より酸素が消費されていき、酸素濃度が低下している。
酸素濃度の低下は空気入口から空気出口に向かう勾配を
作り、空気入口ほど酸素濃度が高く、空気出口ほど酸素
濃度が小さくなっている。電極活性が酸素濃度に依存す
るため、空気入口は電極活性が高く、空気出口は電極活
性が低くなる。セル面内では、電気的に並列接続された
無数のメッシュセルの接続回路として見ることができ、
並列回路のため、セル面内を構成する全てのメッシュセ
ルの電位は等電位に保持される。活性が異なる電池を並
列に接続した場合、活性の高い電池に流れる電流が大き
く、活性の低い電池に流れる電流が小さくなって平衡化
する。そのために、図8に示すような電流密度分布が発
生すると説明できる。
【0023】こうした現象は、単一スタック内でのセル
面内においてばかりでなく、複数のスタックに空気配管
を直列に接続した場合にも起こる。図1に示すように、
2台の燃料電池スタック1−a、1−bの空気配管2を
直列に連結させて空気を直列に流した場合、上流側のス
タック1−aでは酸素濃度が高く、下流側のスタック1
−bでは酸素濃度が低くなる。もし、前述した図5の従
来例に示されているように、この状態で各々のスタック
を電気的にも直列に接続した場合、直列接続のため同じ
電流が両スタックに流れることになる。上述したよう
に、電極活性が酸素濃度に依存する性質を持っているた
め、電極活性の低い下流スタック1−bと電極活性の高
い上流スタック1−aとに、同じ電流が流されてしまう
ことになる。そのために下流側のスタック1−bが過負
荷状態となり、下流側のスタック1−bで過剰に特性低
下が起きてしまう。このように、電極活性が酸素濃度に
依存するという基本的な性質を無視した場合、発電効率
にも寿命特性にも悪影響を及ぼすことになる。
【0024】そのため、酸素濃度の低い下流側では電流
が小さく、酸素濃度が高い上流側では電流が大きくなる
ようにして、適正な電流密度分配がなされるようにする
必要がある。こうしたことから、本実施の形態1のよう
に、各々のスタックを電気的に並列に接続して、酸素濃
度に見合った電流負担がなされるように電気的に接続し
て、下流側の過負荷を防ぐようにしたわけである。
【0025】次に、その効果について説明する。2台の
小型セルを用いて空気配管を直列に連結すると共に、燃
料配管を並列に接続し、セル同士を従来例のように電気
的に直列に接続した場合と、本実施の形態1のように電
気的に並列に接続した場合とを比較すると、空気配管を
直列に連結した上で電気的に直列に接続した場合には、
下流側のセルは過負荷が掛かっているために電圧の低下
が大きく寿命特性が低い。そのため、全体の平均電圧の
低下が電気的に直列に接続した場合には早くなる。本実
施の形態1のように、2台のセルを電気的に並列に接続
した場合には、酸素濃度に見合った負荷しか掛からない
ため、過負荷にならず下流セルの特性低下を防ぐことが
できる。
【0026】しかし、図1の(a)に示すような流量調
整弁11が設けられていない場合には、図3のグラフに
より説明したように、空気上流側に位置するスタック1
−aの方が、空気下流側に位置するスタック1−bより
も流れる電流が多くなることが判っている。しかも、そ
の割合は特に空気利用率の設定値によって変化すること
も判っている。その様子を図3に示す。図3の「上下ス
タック間の電流比」は下式で求めたものである。 上下スタック間の電流比=下流スタック(1−b)の電
流/上流スタック(1−a)の電流
【0027】空気利用率が上昇するほど電流比が低下し
ていく。すなわち下流スタック1−bでの電流が小さく
なり、上流スタック1−aでの電流が大きくなっていく
ことを示す。このような電流の偏りができることから、
上流スタック1−aと下流スタック1−bに同量の燃料
を流すと、上流スタック1−aでは燃料不足に陥る。こ
のような問題点を解決するために、各々のスタック1−
a、1−bの電流値に見合った量の燃料を供給する必要
がある。
【0028】本発明の実施の形態1は、空気上流と下流
に位置する各スタック1−a、1−b毎に電流センサー
10を取り付け、電流センサー10の各々に流れる電流
を検知し、その電流に見合った量の燃料配分になるよう
に、燃料流量を調整することを特徴とする。
【0029】すなわち、図3に示すような電流の偏りが
生じるため(燃料調整手段が無い場合)、流量調整弁1
1により、その偏りに見合った量の燃料流量調整を行
う。例えば、利用率60%で運転している場合は、電流
比は約70%程度になるので、下流スタック1−bへの
燃料供給量は、上流スタック1−aの約70%の量が供
給されるように、流量調整弁11を制御する。これらを
シーケンサー制御で自動的に制御することで、円滑で安
定した運転が可能になる。
【0030】実施の形態2.上記実施の形態1では、流
量調整手段を電流センサー10と流量調節弁11とから
構成したが、低コスト化のための方策として、これらを
予め固定した流量分配になるように設計したオリフィス
12で代替することでも同様の効果を得ることができ
る。このような構成にした本発明の実施の形態2を図2
に示す。図2の(a)は2つの燃料電池スタック、空気
配管及び燃料配管の接続状態を示す図、図2の(b)は
2つの燃料電池スタックの電気的接続状態を示す図であ
る。
【0031】利用率一定での運転を行う場合には、図3
に示す電流比は殆ど変化しないので、上流/下流の燃料
ガスの分配比は固定であってもよい。そのため、図2に
示すように、予め設定利用率に対応した流量比になるよ
うに、燃料配管3の各スタック1−a、1−bよりも上
流側に、流量調整手段としてオリフィス12を設置し
て、流量分配比を固定にする。
【0032】もちろん、オリフィス12をバタフライ弁
などのような可動の調整弁で代用しても、同様の効果を
持たせることができる。また、オリフィス12の前後で
差圧計測を行って、各々の配管を流れる燃料流量を常時
監視することも、有用な仕様となる。それらのオプショ
ンは、コストとの見合いで取り付けの可否を判断してい
くべきである。
【0033】実施の形態3.図4は本発明の実施の形態
3を示しており、図4の(a)は空気配管及び燃料配管
の接続方法を表したものであり、図4の(b)は各々の
燃料電池スタックの電気的な接続方法を表したものであ
る。
【0034】この実施の形態3では、図4の(a)に示
すように、スタック群が、最小単位として、4台の燃料
電池スタック1−a、1−b、1−c、1−dより構成
され、各燃料電池スタックの燃料配管2と空気配管3と
は格子状に接続されている。また、図4の(b)に示す
ように、空気配管2を直列に接続した燃料電池スタック
1−a、1−bあるいは1−c、1−dは電気的に並列
に接続され、燃料配管3を直列に接続した燃料電池スタ
ック1−a、1−cあるいは1−b、1−dは電気的に
直列に接続されている。このように、空気側配管も燃料
側配管も直列に連結することにより、空気側の配管も燃
料側の配管も両方ともその引き回し空間を低減すること
ができ、さらにコンパクト化が図れる。
【0035】また、燃料配管3の燃料供給側に流量調整
手段が設けられ、この流量調整手段により、上流スタッ
ク群1−a、1−bと下流スタック群1−c、1−dの
電流密度の計測値より算出した適正流量の燃料ガス供給
量が分配制御される。
【0036】本実施の形態3では、流量調整手段は、図
4の(a)に示されるように、上流スタック群1−a、
1−c及び下流スタック群1−b、1−dに並列に接続
された燃料配管3の燃料供給側に設けられた流量調整弁
11と、図4の(b)に示されるように、電気的に並列
に接続された上流スタック1−a及び下流スタック1−
bにそれぞれ接続された電流センサー10とから構成さ
れる。
【0037】次にその動作について説明する。空気側配
管を直列に接続するため、前記実施の形態1で述べたよ
うに連結した各々のスタック1−a、1−b及び1−
c、1−dについては電気的に並列に接続する。この連
結スタックを2系列並べて、並列に配置された燃料配管
3により燃料ガスを空気上流と空気下流に分けて並列に
供給した上で、空気上流同士、空気下流同士のスタック
群の燃料配管3を直列に連結し、電気的にも直列に接続
している。このような接続をとることで、装置全体をさ
らにコンパクト化することができる。
【0038】また、この実施の形態3でも、空気上流と
下流に位置する上流スタック群及び下流スタック群毎に
取り付けた電流センサー10により、電流センサー10
の各々に流れる電流を検知し、各流量調整弁11を制御
することにより、その検出電流に見合った量の燃料配分
になるように、燃料流量を調整するものである。
【0039】実施の形態4.図5は本発明の実施の形態
5を表している。この実施の形態5では、流量調整手段
を、上記実施の形態3の電流センサー10及び流量調整
弁11に代えて、予め固定した流量分配になるように設
計した複数のオリフィス12を上流及び下流スタック群
毎に設けたものである。
【0040】この実施の形態4は、利用率一定での運転
を行う場合に、低コスト化を図る上で特に有効である。
すなわち、この場合には、図3に示す電流比は殆ど変化
しないので、上流/下流の燃料ガスの分配比は固定でよ
いため、図5に示すように、予め設定利用率に対応した
流量比になるように、燃料配管3の各スタック群よりも
上流側に、流量調整手段としてオリフィス12を設置し
て、流量分配比を固定にする。
【0041】
【発明の効果】以上から明らかなように、本発明によれ
ば、次のような優れた効果が達成されるものである。
【0042】請求項1の発明によれば、燃料電池スタッ
ク群の燃料配管及び空気配管の接続を直列と並列との組
み合わせにより行って、燃料ガス及び空気を燃料電池ス
タックに供給し、しかも各スタック群の電気的接続を、
燃料配管及び空気配管の接続方法に対応させて並列と直
列の組み合わせにより構成することにより、過大な圧損
増大や電流容量の増大を引き起こすことなしに連結する
ことができるとともに、セル特性の低下を防止すること
ができ、従って、スタック間の電気的接続を適正化する
ことにより、発電効率の低下や信頼性の低下なしに発電
装置をコンパクト化することができる。さらに、燃料配
管の各燃料電池スタックの上流側に流量調整手段を設置
し、該流量調整手段により、上流スタックまたは上流ス
タック群と下流スタックまたは下流スタック群の電流密
度の計測値より算出した適正流量の燃料ガス供給量を分
配制御するようにしたので、上流スタックまたは上流ス
タック群と下流スタックまたは下流スタック群の電流密
度に見合った量の燃料配分になるように、流量調整手段
により燃料流量を調整することにより、電流の偏りに見
合った量の燃料流量調整を行うことができ、円滑で安定
した運転が可能になるものである。
【0043】請求項2の発明によれば、燃料配管に設け
た流量調整手段を、上流スタックまたは上流スタック群
と下流スタックまたは下流スタック群の電流密度を計測
する電流センサーと、電流センサーの計測値により、燃
料ガス供給量を可変に分配制御する流量調整弁とから構
成したので、電流センサーにより計測された電流密度に
応じて流量調整弁を制御することで、燃料流量調整を随
時行うことができ、一層きめ細かな運転制御を行うこと
ができるものである。
【0044】請求項3の発明によれば、燃料調整手段を
オリフィスにより構成し、該オリフィスにより、上流ス
タックまたは上流スタック群と下流スタックまたは下流
スタック群への燃料ガス供給量を、所定の割合で異なる
流量比に分配するようにしたので、利用率一定での運転
を行う場合には、電流比は殆ど変化せず上流/下流の燃
料ガスの分配比は固定でもよいため、簡単な構成によ
り、上記流量調整弁を用いたのと同様の効果を低コスト
で実現することができる。
【0045】請求項4の発明によれば、スタック群が、
最小単位として、2台の燃料電池スタックより構成さ
れ、それらの燃料電池スタックの空気配管を直列に接続
すると共に燃料配管を並列に接続し、しかもそれらの燃
料電池スタックを電気的には並列に接続したので、下流
側のセル(下流側燃料電池スタック)には、酸素濃度に
見合った負荷しか掛からないため過負荷にならず、下流
側のセルの特性低下を防ぐことができる。
【0046】請求項5の発明によれば、スタック群が、
最小単位として、4台の燃料電池スタックより構成さ
れ、各燃料電池スタックの燃料配管と空気配管を格子状
に接続し、しかも前記空気配管を直列に接続した燃料電
池スタックは電気的に並列に接続し、前記燃料配管を直
列に接続した燃料電池スタックは電気的に直列に接続し
たので、装置全体の更なるコンパクト化を図ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1による中、大容量燃料
電池発電装置の概略構成図である。
【図2】 本発明の実施の形態2による中、大容量燃料
電池発電装置の概略構成図である。
【図3】 実施の形態1による効果を示すグラフであ
る。
【図4】 本発明の実施の形態3による中、大容量燃料
電池発電装置の概略構成図である。
【図5】 本発明の実施の形態4による中、大容量燃料
電池発電装置の概略構成図である。
【図6】 従来の中、大容量燃料電池発電装置の概略構
成図である。
【図7】 従来の他の中、大容量燃料電池発電装置の概
略構成図である。
【図8】 従来の中、大容量燃料電池発電装置の動作原
理を示す図である。
【符号の説明】
1−a、1−b、1−c、1−d 燃料電池スタック、
10 電流センサー(流量調整手段)、11 流量調整
弁(流量調整手段)、12 オリフィス(流量調整手
段)。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数台の燃料電池スタックを接続してな
    る燃料電池スタック群により構成される燃料電池発電装
    置において、 前記スタック群の燃料配管及び空気配管の接続を、直列
    と並列とを組み合わせて連結して燃料ガス及び空気を前
    記燃料電池スタックに供給し、しかも前記スタック群の
    電気的接続を前記燃料配管及び空気配管の接続方法に対
    応させて並列と直列の組み合わせにより構成し、且つ前
    記燃料配管の燃料供給側に流量調整手段を設置し、該流
    量調整手段により、上流スタックまたは上流スタック群
    と下流スタックまたは下流スタック群の電流密度に応じ
    た適正流量の燃料ガス供給量を分配制御するようにした
    ことを特徴とする中、大容量燃料電池発電装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、 前記燃料配管に設けた前記流量調整手段は、 前記上流スタックまたは前記上流スタック群と前記下流
    スタックまたは前記下流スタック群の電流密度を計測す
    る電流センサーと、 電流センサーの計測値により、燃料ガス供給量を可変に
    分配制御する流量調整弁上流スタックまたは前記上流ス
    タック群と前記下流スタックまたは前記下流スタック群
    の電流密度の計測値により、前記燃料ガス供給量を可変
    に分配制御する流量調整弁と、 から構成されることを特徴とする中、大容量燃料電池発
    電装置。
  3. 【請求項3】 請求項1において、前記燃料配管に設け
    た前記流量調整手段は、前記上流スタックまたは前記上
    流スタック群と前記下流スタックまたは前記下流スタッ
    ク群への燃料ガス供給量を、所定の割合で異なる流量比
    に分配するオリフィスより構成されることを特徴とする
    中、大容量燃料電池発電装置。
  4. 【請求項4】 請求項1乃至3の何れかにおいて、前記
    スタック群が、最小単位として、2台の燃料電池スタッ
    クより構成され、それらの燃料電池スタックの空気配管
    を直列に接続すると共に燃料配管を並列に接続し、しか
    もそれらの燃料電池スタックを電気的には並列に接続し
    たことを特徴とする中、大容量燃料電池発電装置。
  5. 【請求項5】 請求項1乃至3の何れかにおいて、前記
    スタック群が、最小単位として、4台の燃料電池スタッ
    クより構成され、各燃料電池スタックの燃料配管と空気
    配管を格子状に接続し、しかも前記空気配管を直列に接
    続した燃料電池スタックは電気的に並列に接続し、前記
    燃料配管を直列に接続した燃料電池スタックは電気的に
    直列に接続したことを特徴とする中、大容量燃料電池発
    電装置。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108987767A (zh) * 2018-08-07 2018-12-11 同济大学 一种多岐管空气供应的燃料电池系统及方法

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