JPS59114769A - 燃料電池装置 - Google Patents

燃料電池装置

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JPS59114769A
JPS59114769A JP57225222A JP22522282A JPS59114769A JP S59114769 A JPS59114769 A JP S59114769A JP 57225222 A JP57225222 A JP 57225222A JP 22522282 A JP22522282 A JP 22522282A JP S59114769 A JPS59114769 A JP S59114769A
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JP
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fuel
supply piping
flow control
control valve
piping system
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JP57225222A
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Shuichi Yoshida
修一 吉田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • H01M8/04298Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04694Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
    • H01M8/04746Pressure; Flow
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    • HELECTRICITY
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    • H01M8/249Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells comprising two or more groupings of fuel cells, e.g. modular assemblies
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は複数の電池スタックを具備してなる燃料電池装
置に関する。
〔発明の技術的背景〕
一般に燃料電池発電グランドは、電池スタックを基本単
位としこの電池スタックを複数配列した構成となってい
る。基本単位は250 kWで発電規模に応じてその個
数を増加させている。
燃料電池発電プラントの場合には他の発′#i、fラン
ドに比べて規模の大小による効率変化は少なく、特に1
00万kW級のものが最も効率が高い。
また小規模発電プラントのものにおいても約40頭の効
率が得られる。前記電池スタックは高さ約4m、重量5
tと小型で扱い易く工場生産も容易に可能である。この
ように燃料電池発電プラントは発電容量を自由に選択す
ることができ、設備面積も小さくてすみ、階層化(ビ〃
形式)も可能である。。そして効率も高く、必要に応じ
て増設することもでき、他の発電方式に比べて優れた特
徴を有している。そこで第1図を参照してその概略構成
を説明する。図中符号1は電池スタックを示す。この電
池スタック1は電圧を高める為に直列に接続されている
。また図中符号2は燃料入口主配管を示し、3は空気流
入主配管を示す。この燃料入口主配管2からはそれぞれ
分岐管2人が分岐されており燃料供給弁4を介して上記
電池スタック1に接続されている。一方上記空気入口主
配管3からはそれぞれ分岐管3Aが分岐されておシ空気
供給弁5を介して電池スタック1に接続されている。上
記燃料供給弁4および空気供給弁5は共にあらかじめそ
の開度を設定される構成となっている。
〔背景技術の問題点〕
上記構成によると電池スタック1は電圧を高めるために
直列に接続されており、例えば複数の電池スタック1の
内1つの電池スタック1に異常が発生した場合プラント
全体に大きな影響を与える恐れがあシ、プラント全体を
緊急停止しなければならないこともある。壕だその1ま
放置しておくとその電池スタック1の電圧は低下し他の
電池スタック1の負荷となってしまい畑らに+、−が逆
転するいわゆる転極現象が発生する恐れもある。
〔発明の目的〕
本発明の目的とするところは電池スタックに異常が発生
してもその発生電圧を適正に保持することによシ他の電
池スタックへの悪影響を防止1、安定した運転を続ける
ことができる燃料電池装置を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明による燃料電池装置は、複数の電池スタックと、
この複数の電池スタックにそれぞれ接続され酸化剤を供
給する酸化剤供給配管系と、前記複数の電池スタックに
それぞれ接続され燃料を供給する燃料供給配管系と、こ
の燃料供給配管系および前記酸化剤供給配管系の内少な
くともどちらか一方に介挿された流量制御弁と、前記複
数の電−池スタックに接続され電池スタック、に発生す
る発生電圧を検出しこの発生電圧を一定に制御する為に
前記流量制御弁を制御する制御装置とを具備した構成で
ある。
すなわち制御装置によシ箪池スタックの発生電圧を検出
し、その検出値をもとに燃料供給配管系および酸化剤供
給配管系の内少なくともどちらか一方に介挿された流量
制御弁を制御する構成である。
したがって例えは異常が発生した電池スタックには過剰
量の酸化剤あるいは燃料を供給して能力の低下を補なう
ことができ発生電圧を一定〔発明の実施例〕 第2図を参照して本発明の一実施例を説明する。図中1
01は電池スタックを示す。この電池スタック101に
は燃料入口主配管102から分岐した分岐管102kが
接続されてお夛、この分岐%102Aを介して燃料が供
給される構成となっている。そしてこの分岐管102A
には燃料流量制御弁103が介挿されている。
また上記電池スタック101には空気入口主配管104
から分岐した分岐管104Aが接続されておシ、この分
岐管104Aを介して空気が供給される構成となってい
る。そしてこの分岐管104Aには空気流量制御弁10
5が介挿されている。また電池スタック10ノには制御
装置106が設けられている。すなわちこの制御装置1
06により電池スタック1に発生する電圧を検出しその
検出値をもとに前記燃料重量制御弁103および空気流
量制御弁105の開度を調節し発生電圧を一定に保持す
る構成である。
以上の構成によると例えは1個の電池スタック101゛
に異常が発生し電圧が低下した場合は、制御装置106
によ多燃料流量制御弁103および空気流量制御弁10
5の開度を大きくし、過剰量の燃料および空気を供給し
能力の低下を補ってやる。したがって異常が発生した電
池スタック101の発生電圧を一定に保持子ることがで
き他の電、池スタック101への悪影響を防止2し安定
した運転を可能にすることができる。
次に第3図を参照して別の実施例を説明する。
この実施例では酸化剤供給配管系として空気流! 人生配管104と高酸素濃度電気入口配管10階設けそ
れぞれの分岐管104に、101kを酸化剤流量制御弁
としての三方弁108に接続した構成である。この三方
弁108は電池スタック101に接続されている。すな
わち前記実施例では空気量を増加させることによシ能力
低下を防止したが、この実施例では酸素濃度を高めるこ
とによシ同様の効果を得る構成となっている。
なお燃料供給弁1.09はあらかじめその開度を設定さ
れている。
以上の構成によると例えば電池スタック101に異常が
発生して発生電圧が低下した場合には制御装置106に
よシ三方弁108に信号を送シ三方弁108を切シ換え
る。そして分岐管107Aを介して高酸素濃度空気を電
池スタック10ノに供給する。これによって電池スタッ
ク101の能力低下を防止することができ、前記実施例
と同様の効果を奏することができる。
なお前記実施例と同一部分には同一符号を付して示し同
一構成部分についてはその説明を省略した。
〔発明の効果〕
本発明による燃料電池装置は、複数の電池スタックと、
この複数の電池スタックにそれぞれ接続され酸化剤を供
給する酸化剤供給配管系と、前記複数の電池スタックに
それぞれ接続され燃料を供給する燃料供給配管系と、こ
の燃料供給配管系および前記酸化剤供給配管系の内少な
くともどちらか一方に介挿された流量制御弁と、前記複
数の電池スタックに接続され電池スタックに発生する発
生電圧を検出しこの発生電圧を一定に制御する為に前記
流量制御弁を制御する制御装置とを具備した構成である
すなわち制御装置によシミ池スタックの発生電圧を検出
し、その検出値をもとに燃料供給配管系および酸化剤供
給配管系の内少カぐともどちらか一方に一介挿された流
量制御弁を制御する・・構−成である。
したがって例えば異常が発生した燃料電池には過剰量の
酸化剤おるいは燃料を供給して能力の低下を補うことが
でき発生電圧を一定に保持することができる。それによ
って運転の安定化を図ることができる等その効果は大で
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例を示す図で電池スタックの配管接続図、
第2図は本発明の一実施例を示す同上図、第3図は別の
実施例を示す同上図である。 101・・・電池スタック、102・・・燃料入口主配
管、102A・・・燃料入口主配管の分岐管、103・
・・燃料流量制御弁、104・・・空気入口主配管、1
04A・・・空気入口主配管の分岐管、105・・・空
気流量制御弁、106・・・制御装置。 第1図 第2WJ −−−−−−−−−−−−J−一−− 第3図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  検数の一電池スタックと、この複数の電池ス
    タックにそれぞれ接続され酸化剤を供給する酸化剤供給
    配管系と、前記複数の電池スタックにそれぞれ接続され
    燃料を供給する燃料供給配管系と、この燃料供給配管系
    および前記酸化剤供給配管系の内少なくともどちらか一
    方に介挿された流量制御弁と、前記複数の電池スタック
    にそれぞれ接続され電池スタックに発生する発生電圧を
    検出しこの発生電圧を一定に制御する為に前゛記流量制
    御弁を制御する制御装置とを具備したことを特徴とする
    燃料電池装置。
  2. (2)酸化剤供給配管系には酸化剤流量制御弁がそれぞ
    れ介挿かれておシ、燃料供給配管系には燃料流量制御弁
    がそれぞれ介挿されておシ、制御装置によシこれら酸化
    剤流−貴制御弁および燃料流量制御弁の開度を調節する
    特許請求の範囲第1項記載の燃料電池装置。
  3. (3)酸化剤供給配管系は、それぞれ三方轡に接続され
    た空気供給配管と高酸素濃度空気供給配管とから構成さ
    れており、制御装置によシ上記三方弁を切換えることに
    よシ酸素濃度を調整する特許請求の範囲第1項記載の燃
    料電池装置。
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