JPS60241669A - 燃料電池装置の制御装置 - Google Patents

燃料電池装置の制御装置

Info

Publication number
JPS60241669A
JPS60241669A JP59099202A JP9920284A JPS60241669A JP S60241669 A JPS60241669 A JP S60241669A JP 59099202 A JP59099202 A JP 59099202A JP 9920284 A JP9920284 A JP 9920284A JP S60241669 A JPS60241669 A JP S60241669A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel cell
temperature
control device
tank
cooling
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
Application number
JP59099202A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuo Shiomi
塩見 哲郎
Shunichiro Onishi
大西 俊一郎
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP59099202A priority Critical patent/JPS60241669A/ja
Publication of JPS60241669A publication Critical patent/JPS60241669A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04007Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
    • H01M8/04029Heat exchange using liquids
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • 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
    • Y02E60/50Fuel 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は燃料電池本体の温度を所定の温度に保つよう
制御する燃料電池装置の制御装置に関するものである。
〔従来の技術〕
第1図は例えば特開昭57−82973号公報に示され
た従来の燃料電池装置の制御装置を示す図である。図に
おいて、il+は燃料電池本体であシ、燃料極(2)と
空気極(3)とから構成される。(4)は燃料電池本体
fl)を冷却する冷却水(5)を貯えるタンク、(6)
及び(7)はタンク(4)内の冷却水(5)を燃料電池
本体n)へ導くと共に燃料電池本体(1)を冷却した後
の冷却水(6)をタンク(4)に導く冷却流路、(8)
は冷却流路(7)に設けられ、冷却水(5)を循環させ
るポンプ、(9)はタンク(4)内で発生する蒸気を夕
7り外に放出させるための放出口である。
次に動作について説明する。燃料電池本体(1)は燃料
である水素が洪給される燃料極(2)、酸化剤として空
気が供給される空気極(31−におもな構成要素とし、
燃料のもつ化学エネルf−から直接電気エネルギーに変
換させるためのものであり、このエネル千−変換時には
副次的に熱が箔生ずる。この熱によシミ池内の温度が所
定以上に上昇すると、電極劣化の加速や電解質の蒸発、
あるいVi電池構成部材の耐熱性等の憑影1を及ぼし、
電池を効率よく運転することが困ILHcなるので、ポ
ンプ+81により冷却流路(R1,171内に冷却水(
6)を循環させて冷却しなければならない。さらに冷却
流路、R1、fil内を循環した冷却水(6)は電池の
温度を吸収して水温が上昇するためタンク(4)に設け
られた放出口(9)より蒸気を放出することによシ、タ
ンク(4)内の冷却水(5)の水温を下げ、燃料電池本
体(1)の温度を所定の温度に保つようになっている。
従来の燃料電池装置の制御装置fは以上のような構成の
もとになされているので、電池の負荷変動等による温度
変化に対して冷却水の温度を追従させることが困難であ
り、燃料電池本体0)の温度上昇を抑制することができ
ず所定の温度に保つことができないなどの欠点があった
。また、これら欠点に起因して電解質の蒸発や電極の劣
化を招く恐れもあシ、効率の良い燃料電池の運転が得ら
れない欠点が生じていた。
〔発明の概要〕
この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、タンクの蒸気放出口に調整弁を設
け、燃料電池本体の温度値と予め設定された設定温度値
とを演算処理して設定圧力値及び設定流量ilIを出力
する第1の制御装置を設け、この第1の制御装置がら出
力される設定圧力値とタンク内の圧力値とを演算処理し
て調整弁の弁開度量を出力し、dll整弁の弁開度量の
増減を制御する第2の制御装置を設け、$、10制#装
置から出力される設定流量値と冷却流路を流通する冷却
媒体の流量値とを演算処理してポンプ回転数操作量を出
力しポンプの回転数の増減を制御する第30制御装置を
設けることによシ、燃料電池の温度を所定の温度に床り
ことができる燃料電池装置の制御装置を提供するもので
ある。
〔発明の実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第2
図において、111ないしく9)は上述した従来装置の
構成と同様のものである。(lO)はタンク(4)の放
出口t91 K設けられた調整弁、(11)は予め設定
されている設定温度値、u匂は燃料電池本体11)の温
度を検出する温度検出器(以下、温度センサと記す)、
噌はこの温度Qy”j崗によシ検出された燃料シ池本体
(1)のta度値、t14)ti設定温度1[+lll
と、i!jS料心池本体+11の温度値−とを1貞算処
理して設定圧力値u0及び設定流量1m[+161を出
力する第1の制御装置、117)はタンク(4)内の圧
力を検出する圧力検出器(以下、圧力センサと記す) 
、+181はこの圧力センサ07)ICより検出された
タンク(4)内の圧力値、tlIlllは設定圧力値1
15)とタンク(4)内の圧力値1181とを演算処理
して調整弁11o1の弁開度置端を出力し調整弁110
1の弁開度量の増減を制御する第2の制御装置、dM冷
却水(5)の流量を検出する流量検出器(以下、流量セ
ンサと記す)、乃はこの流量センサ(2)により検出さ
れた冷却水(6)の流ik値、IZ(IV′i設定流量
値す呻と冷却水(6)の流量値のとを演算処理してポン
プ回転数操作量(財)を出力しポンプ(8)の回転数の
増減を制御する第2の制御装置である。
次に動作を第3図のフローチャートに沿って説明する。
燃料電池本体filに発生した熱は温度上昇となり、温
度センサ02)によシ現在の温度[PVI J尋として
第1の制御装置04)へ取込まれ、あらかじめ与えられ
た設定温度値5vli11+との演算によシ股定圧力値
SV2 Ilりをめる。設定圧力値Sv21J5;l1
ri @ 1の制御装[(14)の演算結果EVxC1
4a )により、温度[PVlill 力設定温度値8
Vltill jり低い場合(14b)は、低い温度に
見合った分の圧力値を加えた値(ISa )が設定圧力
値SV2061として、また温度値PVI0四が設定温
度値SV1を川よシ高い場合(156)は、高い温度に
見合った分の圧力値を差引いた1li(15b)が設定
圧力値SV、 +161として第2の制御装置1tt1
9)へ与えられる。この第2の制御装置Uつは、タンク
(4)内の圧力センサa?)vcより検出された圧力値
PVz 端と、第1の制御装置114)よシ与えられた
設定圧力値5v2116)との演算によシ調整弁110
1の弁開度量−をめる。
弁開度量り11け、第2の制御装置−の演算結果EV2
(18a)によりタンク(4)内の圧力値が設定圧力値
Sv21!51 J: F)低い場合(18b)Vi、
低い圧力に見合つ・た分の弁開度量を差引いた値(19
m )の弁開度量IJ9)を!114a弁叫に与えるこ
とにより調整弁(圃の弁開度量が減少し、タング(4)
内の圧力が増加することになり冷却水(5)の温度も上
外し温度1iSV1峙が増加することになる。また、タ
ンク(4)の圧力値P’V’26ηが設定圧力値SVa
 t15)より高い場合(18(1)は、高い圧力に見
合った分の弁開度量を加えた弁開度量(llを調整弁1
101に与えることにな#)111#l整弁tlQlの
弁開度量が増加し、タンク(4)内の圧力が減少するこ
とになシ冷却水(5)の温度も減少し温度[5v101
が減少することになる。一方、温度tンサリ四によシ検
知した現在の温度値PVI 03)とあらかじめ与えら
れた設定温度値5tir1ill)との演算によυ設定
流量値5V30〜をめる。設定流量11 SVs 11
呻は、第1の制御装置04)ノ演算結果Ev1(14a
 ) K ヨ!1lla度[PV、 01 力設定温度
t[SVI l川より低い場合(14b)は、低い温度
に見合った分の流量値を減じた′1M(161L)が設
定流量M SVs 1161として、また温度値PVI
 111の方が高い場合(14a )は、高い温度に見
合った分の流量値を加えた値(16b)が設定流Jt 
M 5V3tl#として第3の制御装置のへ与えられる
。この第3の制御装置Q3は、冷却流路(6)、(71
を循環する冷却水(5)の流量を流量センサ(社)によ
シ検出して、その流111 PV3CI21と設定流量
値5V3a@との演算によりポンプ回転数操作量MV3
例をめる。I」転数操作愈鮮3(至)は、第3の制御装
置のの演算結果EV3(23m )によシ循環している
冷却水(6)の流Jt fli PVs Taの方が低
い場合(23b ) Vi、低い流量に見合った分のポ
ンプ回転数操作量を加えた値(24a )の回転数操作
tMV3C)、41をポンプ(8)に与えることにより
、ポンプ(8)の回転数が4XJll+シて冷却流路t
ftl 、telを循環する冷却水(5)の流量が増加
することになシ、冷却水(6)の温度が減少する。また
逆に、循環している冷却水(6)の流量値Pv3(22
1の方が高い場合(23e )は、高い流量に見合った
分の回転数操作量を減じた[(24b)の回転数操作1
dV3(至)をポンプ(8)に与えることによυ、ポン
プ(8)の回転数が減少して冷却流路;61.!71を
循環する冷却水(5)の流量が減少することになシ、冷
却水(6)の温度が増加する。このように冷却流路1f
i1.i71の冷却水(6)の温度を変化させることに
よシ、負荷変a等の温度変化に追従して燃料電池の温度
を所定に保つことができる。従って、温度変化に対して
応答の早い著しい冷却効果が得られ、電解質の蒸発や電
信の劣化も抑えるこ七ができ、効率の良い燃料゛(池の
運転が得られる。
〔発明の効果〕
この発明は以上説明した通p、タンクの蒸気放出口に+
114!I弁を設け、燃料電池本体の温度値と予め設定
された設定温度値とを演算処理して設定圧力値及び設定
流量値を出力する第1の制御装置を設け、この第1の制
御装置から出力される設定圧力値とタンク内の圧力値と
を演算処理してrJi4弁の弁開度量を出力し、A整弁
の弁開度量の増減を制御する第2の制御装置を設け、第
1の制御装置から出力される設定流量値と冷却流路を流
通する冷却媒体の流を値とを演算処理してポンプL[!
1転数操作量を出力しポンプの回転数の増減を制御する
第3の制御装置を設けたことによシ、燃料電池の温度を
効率良く所定の温度を派りことができる燃料電池装置の
制御装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の燃料電池装置の制御装置を示す系統図、
第2図及び第3図はこの発明の一実施例による燃料電池
装置の制御装置fを示す系統図及び)O−チセート図で
ある。 図において、fi+は燃料電池本体、(2)は燃料極、
(3)は空気極、(4)はタンク1.s+、171は冷
却流路、(8)はポンプ、(9)は放出口、(IOlは
FI4整弁、(川は設定温度値、す萄は温度値、Iは第
1の制御装置、Uのは設定圧力値、aaVi設定流量値
、081は圧力値、四は第2の制御装d、(7)は弁開
度量、のは流量値、■は第3の制御装置、[株]は回転
数操作量である。 尚、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 大岩増雄

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 燃料極と空気極から構成される燃料電池本体と、この燃
    料電池本体を冷却するための冷却媒体が貯留されると共
    に蒸気放出口を有するタンクと、このタンク内の冷却媒
    体を上記燃料電池本体に導くと共に上記燃料電池本体を
    冷却した後の上記冷却媒体を上記タンクに導く冷却流路
    と、この冷却流路に設けられ、上記冷却謀体′t−循環
    流通させるポンプとを有する燃料電池装置において、上
    記タンクの蒸気放出口に設けられたd4g弁と、上記燃
    料電池本体の温度値と予め設定された設定温度値とを演
    算処理して設定圧力値を出力する第1の制御装置と、こ
    の第1の制御装置から出力される設定圧力値と上記タン
    ク内の圧力値とを演算処理して上記調節弁の弁1度量を
    出力し、上記調節弁の弁開度量の増減を制御する第2の
    制御装置と、上記第1の制御装置から出力される設定流
    量値と上記冷却流路を流通する冷却媒体の流量値とを演
    算処理してポンプ回転数操作量を出力し上記ポンプの回
    転数の増減を制御する第3の制御装置とを備えたことを
    特徴とする燃料電池装置の制御装置。
JP59099202A 1984-05-15 1984-05-15 燃料電池装置の制御装置 Pending JPS60241669A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59099202A JPS60241669A (ja) 1984-05-15 1984-05-15 燃料電池装置の制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59099202A JPS60241669A (ja) 1984-05-15 1984-05-15 燃料電池装置の制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60241669A true JPS60241669A (ja) 1985-11-30

Family

ID=14241060

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59099202A Pending JPS60241669A (ja) 1984-05-15 1984-05-15 燃料電池装置の制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60241669A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003041201A3 (en) * 2001-11-08 2004-04-15 Nissan Motor Fuel cell system and its startup control
US7049016B2 (en) 2001-11-08 2006-05-23 Nissan Motor Co., Ltd. Fuel cell system and its startup control
JP2007005330A (ja) * 2006-10-10 2007-01-11 Toshiba Corp 固体高分子型燃料電池システム

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57143271A (en) * 1981-02-27 1982-09-04 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd Temperature regulating system for fuel cell
JPS58112262A (ja) * 1981-12-25 1983-07-04 Toshiba Corp 燃料電池の温度制御装置
JPS58133782A (ja) * 1982-02-01 1983-08-09 Hitachi Ltd 燃料電池発電プラント制御システム
JPS5973855A (ja) * 1982-10-19 1984-04-26 Toshiba Corp 燃料電池装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57143271A (en) * 1981-02-27 1982-09-04 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd Temperature regulating system for fuel cell
JPS58112262A (ja) * 1981-12-25 1983-07-04 Toshiba Corp 燃料電池の温度制御装置
JPS58133782A (ja) * 1982-02-01 1983-08-09 Hitachi Ltd 燃料電池発電プラント制御システム
JPS5973855A (ja) * 1982-10-19 1984-04-26 Toshiba Corp 燃料電池装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003041201A3 (en) * 2001-11-08 2004-04-15 Nissan Motor Fuel cell system and its startup control
US7049016B2 (en) 2001-11-08 2006-05-23 Nissan Motor Co., Ltd. Fuel cell system and its startup control
CN1297028C (zh) * 2001-11-08 2007-01-24 日产自动车株式会社 燃料电池系统及其启动控制
JP2007005330A (ja) * 2006-10-10 2007-01-11 Toshiba Corp 固体高分子型燃料電池システム

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5812522B2 (ja) 燃料電池システム
US8486577B2 (en) Fuel cell system
US9768631B2 (en) Power supply system and voltage control method for fuel cell
US20080124596A1 (en) Feedback-based control of a PEM fuel cell for high temperature protection
US20150349360A1 (en) Fuel cell system and control method therefor
BRPI0921807B1 (pt) Dispositivo de controle de geração de energia e método de controle de geração de energia para célula de combustível.
US20060057446A1 (en) Control of conductivity reduction within a fuel cell system
JP2006324058A (ja) 燃料電池システム及び燃料電池システムのパージ制御方法
JP5109611B2 (ja) 燃料電池システムおよび燃料電池システムの制御方法
EP3276724B1 (en) Fuel cell system and fuel cell system control method
JPS60241669A (ja) 燃料電池装置の制御装置
JP4935125B2 (ja) 流体制御システム
JP3915569B2 (ja) 燃料電池の不具合判定装置および方法
JP5034191B2 (ja) 燃料電池システム
JP2006309948A (ja) 燃料電池システム
JP2005150019A (ja) 燃料電池システム
JP2004253213A (ja) 燃料電池の冷却制御装置
JP2005150018A (ja) 燃料電池の冷却系制御装置
JPS60241670A (ja) 燃料電池装置の制御装置
JP2006202555A (ja) 燃料電池システム
US20210111423A1 (en) Cooling control system and control method of fuel cell
JP4788097B2 (ja) 燃料電池システム
JP2006147234A (ja) 燃料電池の制御装置
US10811704B2 (en) Fuel cell system with valve control for discharging anode off gas, and method of operating the same
JPS59214167A (ja) 燃料電池の冷却水系制御装置