JPS61214369A - 燃料電池の温度制御装置 - Google Patents

燃料電池の温度制御装置

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JPS61214369A
JPS61214369A JP60055332A JP5533285A JPS61214369A JP S61214369 A JPS61214369 A JP S61214369A JP 60055332 A JP60055332 A JP 60055332A JP 5533285 A JP5533285 A JP 5533285A JP S61214369 A JPS61214369 A JP S61214369A
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heat exchanger
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収 田島
Makoto Yamada
誠 山田
Hideo Hagino
秀雄 萩野
Nobuyoshi Nishizawa
信好 西沢
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    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
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    • H01M8/04014—Heat exchange using gaseous fluids; Heat exchange by combustion of reactants
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
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    • 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
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    • 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

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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は複数基の電池スタックからなる燃料電池の温度
制御に関するものである。
（ロ）従来技術 冷却ガスが各反応ガスと分離して独立的に供給される所
謂セパレートグーリング方式の燃料電池において、複数
基の電池スタックに対する冷却系を共通化した場合、各
電池スタックの冷却ガス室へ並列的に供給される冷却ガ
ス量にバラツキかあり、しかも各スタックの特性により
発熱量にも差があるため、電池スタック間に温ｒＩｉ差
を生じて全スタック温度を規定の作動温度に維持できな
いという問題があった。
（ハ）発明が解決しようとする問題点 この発明は複数基の各電池スタック間の温度差全速かに
除去し、全スタック温度ｔｌ−妓適作動温度に維持する
ことにより電池特性の向上を図るものである。
に）問題点を解決するための手段 この発明は複数基の各電池スタックに対し冷却ガスを並
列的に循環供給する経路に熱交換器とプ　　　　　　′
ロワとを有し、前記各スタックの供給もしくは排出分路
に、各スタック温度に応じてその開度が制御されるスタ
ックダンパを介在せしめたものである。
詳しくはこれらスタックダンパの開度は、複数基のスタ
ック平均温度を基準として対応スタック温度との差にも
とづき制御される。父、前記熱交換器により前記冷却ガ
スの温度及び／又は前記ブロワにより前記冷却ガスの流
＊ｔｍ節して、前記平均温度が規定作動温度になるよう
制御される。
（ホ）作　用 この発明によれば複数基の電池スタックに対する冷却ガ
スの循環系において、各スタックに対応するスタックダ
ンパが各スタック温度に応じて自動制御されるので、各
スタック間の温度差を速かに吸収すると共に熱交換器に
よる冷却ガス温度及び／又はブロワによる冷却ガス流量
の腑整により全スタックを規定作動温度に維持すること
ができる。
（へ）実施例 第１図は４基の電池スタック（８１）（８２）（８ｓ）
（８ａ）からなる本発明燃料電池の流路系統図、１１１
１２図は同上電池の冷却ガス系による温度制御方式を示
すブロック図である。
各スタック（Ｓ）は多数のセル積重体から構成されるが
第１図では簡単化のため負極ガス室（１）、正極ガス室
（２）及び冷却ガス室（３）を有する単セルの形で示さ
れている。
反応ガスとして燃料ガス例えば改質水素ガス及び酸化剤
例えば空気は、流量調整弁（４）及び（５）ｔ−経て各
スタック（８）の負極ガス室（１）及び正極ガス室（２
）に夫々供給され、電池反応が行われる。
電池反応により各スタック温度が上昇するが。
これを規定の作動温度に保つために冷却される。
冷却ガス例えば空気はブロワ（ＢＹ）により各スタック
（８）の冷却ガス室（３）に供給され、スタックの熱を
奪って高温となった排ガスは熱交換器（ＨＸ）で冷却さ
れて再びスタックに送られる。
本発明では各スタック（８）の冷却ガス室（３）に対す
る排出分路（６）もしくは供給分路（６）に、スタック
ダンパ（Ｖｌ）（Ｔ２）（ｖｓ）（ｖ４）ｔ−設けてこ
れらを次のように制御する。
各電池スタック（Ｓｌ）〜（Ｓ４）の温１ｔ（Ｔ１　）
（Ｔ２）（Ｔ３）（Ｔ４）は、温度センサー（７）で検
出して制御器（Ｃｉ）に入力され、その平均温度ＣＴ＆
’ｉ＞を演算すると共にこの平均温度と各スタック温度
との差に応じた信号を制御器（Ｃ）から出力し、対応ス
タックダンパ（ｖｌ）〜（Ｔ４）Ｏ開ｉｔ設定する。即
ちＴａｖより低い温度のスタックに対する冷却ガスの流
ｔｔ小さくり、ＴＩＬＴより高いスタックに対する冷却
ガスの流鷺ヲ大きくする。
電池の規定作動温度をＴＯとすれば、前記平均温度’］
’ａＶがＴＯになるよう熱交換器（ＨＸ）により冷却ガ
スの温度を調節するか、もしくはブロワ（ＢＷ）により
冷却ガスの流ｉ！ｌｔ−調節する。又両＠を共に調節し
てもよい。今Ｔｏ＞ＴＩＬＶの場合熱交換器（ａＸ　）
による冷却ガス温度の低下度を抑制するか、もしくはブ
ロワ（ｂＷ）による冷却ガス流ｍｉ抑制し、一方ＴＯ（
ＴＩＬ／の場合は逆に前記ガス温度の低下度もしくは前
記ガス流量を増大する。
熱交換器（ＨＸ）の冷却水ｍｔ−―節して冷却ガスの温
度を制御する方式は、負荷の変動が緩慢な時に有効であ
り、ブロワ（ＢＷ）の回転数ｔｍ節して冷却ガスの流量
を制御する方式は、負荷の変動が比較的大きい場合に有
効である。
これら両者を共Ｋｍ整して冷却ガスの温度及び流量を制
御する方式は、急激な負荷の変動時に有効である。
（ト）　　発明の効果 本発明によれば複数基のスタックからなる燃料電池の冷
却系を共通化した場合、各スタック温度が規定作動温度
に速かに追従してスタック間の温度差が±１℃以内に自
動制御されるので、＊泡特性のバラツキが少くなって電
池寿命を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明装置を備える燃料電池の流路系統図、第
２図は同上装置の制御方式を示すプロツり図である。 ８１〜８４：電池スタック、ＨＸｎ熱交換器。 ＢＷニブロワ、Ｖ１〜ｖ４ニスタックダンパ、Ｃ：制御
器、１：負極ガス室、２：正極ガス室、３：冷却ガス室
、６．６’：供給及び排出分路、７：温度センナ。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）複数基の各電池スタックに対し冷却ガスを並列的
    に循環供給する経路に熱交換器とブロワとを有し、前記
    各スタックの供給もしくは排出分路に、各スタック温度
    に応じてその開度が制御されるスタックダンパを介在せ
    しめたことを特徴とする燃料電池の温度制御装置
  2. （２）前記各スタックダンパの開度は、前記複数基のス
    タック平均温度を基準として各対応スタック温度との差
    にもとづき制御され、且前記熱交換器により前記冷却ガ
    スの温度及び／又は前記ブロワにより冷却ガスの流量を
    調節して、前記平均温度が規定作動温度になるよう制御
    せしめることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
    燃料電池の温度制御装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005243416A (ja) * 2004-02-26 2005-09-08 Toyota Motor Corp 燃料電池システム
JP2007250287A (ja) * 2006-03-15 2007-09-27 Tokyo Gas Co Ltd 高温作動型燃料電池システム
JP2011249106A (ja) * 2010-05-26 2011-12-08 Hitachi Ltd マイクロ波加熱装置
JP2016091968A (ja) * 2014-11-11 2016-05-23 三菱日立パワーシステムズ株式会社 燃料電池モジュール、これを備えた複合発電システムおよび燃料電池発電部の温度制御方法

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4706737A (en) * 1986-11-20 1987-11-17 International Fuel Cells Corporation Fuel cell coolant inlet manifold and system
US5034287A (en) * 1990-04-23 1991-07-23 International Fuel Cells Corporation Fuel cell cooling using heat of reaction
US5023151A (en) * 1990-10-01 1991-06-11 International Fuel Cells Corporation Power plant cogeneration control
US6186254B1 (en) * 1996-05-29 2001-02-13 Xcelliss Fuel Cell Engines Inc. Temperature regulating system for a fuel cell powered vehicle
DE19706584C2 (de) * 1997-02-21 2002-09-26 Aeg Energietechnik Gmbh Hochtemperaturbrennstoffzellen mit Erwärmung des Reaktionsgases
JP3769882B2 (ja) * 1997-06-06 2006-04-26 トヨタ自動車株式会社 燃料電池装置および燃料電池装置の温度調整方法
EP1108268B1 (de) 1998-08-10 2003-03-19 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung und verfahren zur nutzung der abwärme einer luftgekühlten brennstoffzellenbatterie
JP3485840B2 (ja) 1999-06-30 2004-01-13 三洋電機株式会社 燃料電池システム
DE19930876C2 (de) * 1999-07-05 2003-04-17 Siemens Ag Brennstoffzellenanlage und Verfahren zur dynamischen Regelung der Temperatur und/oder der Zusammensetzung des Prozessgases der Brenstoffzellenanlage
US7316855B2 (en) * 2001-06-01 2008-01-08 Polyfuel, Inc. Fuel cell assembly for portable electronic device and interface, control, and regulator circuit for fuel cell powered electronic device
DE60227510D1 (de) * 2001-06-01 2008-08-21 Polyfuel Inc Austauschbare Brennstoffpatrone, Brennstoffzellenaggregat mit besagter Brennstoffpatrone für tragbare elektronische Geräte und entsprechendes Gerät
JP4867094B2 (ja) * 2001-07-19 2012-02-01 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム
JP4265173B2 (ja) * 2002-08-23 2009-05-20 日産自動車株式会社 発電装置
US20040146769A1 (en) * 2002-12-02 2004-07-29 Michael Birschbach Fuel cell cartridge for portable electronic device
US20040175598A1 (en) * 2002-12-02 2004-09-09 Bliven David C. Fuel cell power supply for portable computing device and method for fuel cell power control
US7045235B2 (en) * 2003-03-05 2006-05-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fuel cell system including air flow control
JP2005276478A (ja) * 2004-03-23 2005-10-06 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池システム
US7987613B2 (en) 2004-10-12 2011-08-02 Great River Energy Control system for particulate material drying apparatus and process
US8579999B2 (en) 2004-10-12 2013-11-12 Great River Energy Method of enhancing the quality of high-moisture materials using system heat sources
US8523963B2 (en) * 2004-10-12 2013-09-03 Great River Energy Apparatus for heat treatment of particulate materials
US8062410B2 (en) 2004-10-12 2011-11-22 Great River Energy Apparatus and method of enhancing the quality of high-moisture materials and separating and concentrating organic and/or non-organic material contained therein
US7275644B2 (en) * 2004-10-12 2007-10-02 Great River Energy Apparatus and method of separating and concentrating organic and/or non-organic material
US7615299B2 (en) * 2005-01-28 2009-11-10 Delphi Technologies, Inc. Method and apparatus for thermal, mechanical, and electrical optimization of a solid-oxide fuel cell stack
JP2008071511A (ja) * 2006-09-12 2008-03-27 Hitachi Ltd 固体酸化物形燃料電池モジュールとその運転方法
US8026020B2 (en) 2007-05-08 2011-09-27 Relion, Inc. Proton exchange membrane fuel cell stack and fuel cell stack module
US9293778B2 (en) 2007-06-11 2016-03-22 Emergent Power Inc. Proton exchange membrane fuel cell
US8003274B2 (en) * 2007-10-25 2011-08-23 Relion, Inc. Direct liquid fuel cell
DE102007054246A1 (de) * 2007-11-14 2009-05-20 Daimler Ag Brennstoffzellenantrieb für ein Kraftfahrzeug
US20090208781A1 (en) * 2008-02-19 2009-08-20 Skinner George A Method for operating a fuel cell system
KR101084078B1 (ko) * 2009-03-20 2011-11-16 삼성에스디아이 주식회사 연료 전지 시스템 및 그 구동 방법
CN107845843B (zh) * 2017-09-15 2020-01-17 宝沃汽车（中国）有限公司 动力电池系统及车辆
CN108878995B (zh) * 2018-04-24 2019-12-27 北京长城华冠汽车科技股份有限公司 确定新能源车辆的电池组温差的方法、装置和控制方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58133775A (ja) * 1982-02-01 1983-08-09 Hitachi Ltd 燃料電池発電システムの冷却方法
JPS59214165A (ja) * 1983-05-18 1984-12-04 Sanyo Electric Co Ltd 空冷式燃料電池システム

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3595699A (en) * 1969-02-13 1971-07-27 Allis Chalmers Mfg Co Fuel cell temperature control
US4310604A (en) * 1980-07-14 1982-01-12 Energy Research Corporation Fuel cell system and temperature control therefore
JPS58112262A (ja) * 1981-12-25 1983-07-04 Toshiba Corp 燃料電池の温度制御装置
US4393123A (en) * 1982-02-01 1983-07-12 Energy Research Corporation Fuel cell temperature control assembly

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58133775A (ja) * 1982-02-01 1983-08-09 Hitachi Ltd 燃料電池発電システムの冷却方法
JPS59214165A (ja) * 1983-05-18 1984-12-04 Sanyo Electric Co Ltd 空冷式燃料電池システム

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005243416A (ja) * 2004-02-26 2005-09-08 Toyota Motor Corp 燃料電池システム
JP2007250287A (ja) * 2006-03-15 2007-09-27 Tokyo Gas Co Ltd 高温作動型燃料電池システム
JP2011249106A (ja) * 2010-05-26 2011-12-08 Hitachi Ltd マイクロ波加熱装置
JP2016091968A (ja) * 2014-11-11 2016-05-23 三菱日立パワーシステムズ株式会社 燃料電池モジュール、これを備えた複合発電システムおよび燃料電池発電部の温度制御方法

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