JPS60216467A - 燃料電池発電システム - Google Patents

燃料電池発電システム

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Publication number
JPS60216467A
JPS60216467A JP59070875A JP7087584A JPS60216467A JP S60216467 A JPS60216467 A JP S60216467A JP 59070875 A JP59070875 A JP 59070875A JP 7087584 A JP7087584 A JP 7087584A JP S60216467 A JPS60216467 A JP S60216467A
Authority
JP
Japan
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fuel cell
air
air compressor
control valve
power generation
Prior art date
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Pending
Application number
JP59070875A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomio Mochizuki
望月　富男
Minoru Izumitani
泉谷　稔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPS60216467A publication Critical patent/JPS60216467A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • 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

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は部分負荷運転時の運転の改良を図る燃料電池発
電システムに関する。
〔発明の背景〕
従来、燃料電池発電システムの部分負荷運転時に、その
空気供給量を低減するには次の三つの手段が挙げられる
。
（ａ）　空気圧縮機のインレット・ガイドベーンのコン
トロールによシ空気供給量を減少させる。
（ｂ）　空気圧縮機の回転数を低下させ空気供給量を減
少させる。
（Ｃ）　空気圧縮機は、システムが部分負荷運転の場合
にも、定格負荷運転を維持し、空気圧縮機の吐出空気の
内、余剰な量を系外へ放出するか、あるいは、エクスパ
ンダ入口へバイパスする。
（ａ）の方法の場合、空気圧縮機の吐出圧は一定のため
、電池本体の運転圧も一定となり、部分負荷運転時にお
ける電池本体の性能向上は、その電流密度の低減による
向上しか望めない。
（ｂ）の方法では、空気圧縮機の吐出圧が減少し、従っ
て、電池本体の運転圧も減少することとなシ、電池本体
の性能が低下する。
（Ｃ）の方法では、空気圧縮機は部分負荷運転時にも、
定格運転時と同じ動力を必要とするため、システムの部
分負荷運転時における発電効率が著しく低下する。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、部分負荷運転時にも、発電効率の高い
燃料電池発電システムを提供するにある。
〔発明の概要〕
本発明の特徴は、システムの部分負荷運転時に電池本体
の性能を上昇させ、システムの発電効率を向上させるた
め、空気圧縮機出口に流量制御弁を設けたことにある。
〔発明の実施例〕
第１図に本発明の実施例を示す。
第２図に空気圧縮機の吐出空気流量と吐出空気圧力の関
係を示す。
第３図に燃料電池本体の電流密度と単セル電圧の関係を
示す。
第２図に示すように、システムの定格運転時には、空気
圧縮機１からは圧力Ｐ、で流量Ｑ、の空気が供給されて
いるものとする。
ここで、第１図に示すコントロール弁２を絞り、空気流
量を第２図に示すＱｂまで減少させると、供給空気圧力
は第２図の曲線ａに沿ってＰｂｔで上昇する。
また、システムが定格運転時における、燃料電池本体の
電流密度をＩｓ、単セル電圧を■、とすると、第３図か
ら明らかなように、電池運転圧力を一定圧力Ｐ、に維持
したまま、ある負荷率まで電流密度を下げて■、／とす
ると、その時の単セル電圧は曲線Ｃに沿って上昇しＶａ
’となる。
しかし、電池運転圧をＰｌからＰｂまで上げると、その
時の単セル電圧の電流密度特性は曲線すとなシ、同じ負
荷率で、電流密度をＩｂまで下げることができ、単セル
電圧はＶｂとなる。
そこで、演算器１１に、第２図の空気圧縮機１の吐出圧
−吐出空気流量曲線と、第３図の、各運転圧における、
単セル電圧−電流密度曲線を記憶させておき、システム
が部分負荷運転を行なう場合、その時の燃料電池酸素極
６へ供給すべき空気流量を演算器１１によシ算出し、そ
の流量になるように、流量計３により空気流量を検出し
、制御装置５によりコントロールバルブ２を調節する。
こうすることによシ、電池運電圧を一定として電流密度
を下げる場合よシも高いセル電圧を得ることができ、部
分負荷運転時の発電効率が向上する。
なお、図中３は流量計、４は燃料電池出力検出器、７は
水素極、８はリホーマ、９はシフトコンバータ、１０は
エクスパンダである。
〔発明の効果〕
本発明によれば、燃料電池発電システムの、部分負荷運
転時における発電効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例のシステムフローチャート、
第２図は空気圧縮機における、回転数を一定に維持した
場合の吐出圧力と吐出空気量の関係を示す図、第３図は
燃料電池の単セル電圧の電流密度特性図である。 １・・・空気圧縮機、２・・・コントロールバルブ、３
・・・流量計、４・・・燃料電池出力検出器、５・・・
制御装置、６・・・燃料電池酸素極、７・・・燃料電池
水素極、８・・・リホーマ、９・・・シフトコンバータ
、１０・・・エクスパンダ、１１・・・演算器。 代理人　弁理士　高橋明夫 署デーｇ工 ■ト喫−喝〉

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ｏ燃料電池本体と、燃料を改質するためのリホーマか
    らなる燃料改質系統と、前記燃料電池本体の酸化剤とし
    ての空気を、前記燃料電池本体へ供給するための、空気
    圧縮機を含む空気供給系統を備えた燃料電池発電システ
    ムにおいて、前記空気圧縮機の出口に設けたコントロー
    ルバルブと、前記空気圧縮機からの供給空気量を制御す
    る制御系とからなることを特徴とする燃料電池発電シス
    テム。
JP59070875A 1984-04-11 1984-04-11 燃料電池発電システム Pending JPS60216467A (ja)

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