JPS6231954A - 燃料電池 - Google Patents
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- Y02E60/50—Fuel cells
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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。
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〕
本発明は燃料電池差圧制御装置に係り、特に制御性の改
良に関する。
良に関する。
燃料電池におけるカソードとアノード間の差圧制御は、
カソードとアノードの排ガス系に供給する制御用ガス流
量を差圧に応じて調節することによって行っている。し
かしながら、この方法では差圧が発生した後に制御用ガ
ス流量が変化するので、制御遅れが発生する欠点がある
。
カソードとアノードの排ガス系に供給する制御用ガス流
量を差圧に応じて調節することによって行っている。し
かしながら、この方法では差圧が発生した後に制御用ガ
ス流量が変化するので、制御遅れが発生する欠点がある
。
また、第２図は差圧調節弁による差圧制御装置の系統図
を示している。この従来装置において、１は燃料電池本
体を収納するタンク、２はカソード、３はアノードであ
る。タンク１へは弁４を介して窒素が供給され、圧力調
節計２０に制御される圧力調節弁５を介して系外に排出
される。カソード２には流量調節計１８に制御される流
量調節弁６を介して空気が供給され、カソード２内で発
電作用に必要な酸素を消費した後に排ガスとして差圧調
節弁２５を介して排出される。差圧調節計２１はタンク
１とカソード２の差圧を計測して該差圧が所定の一定値
となるように前記差圧調節弁２５を制御する。差圧調節
弁２５の後流には補助空気流量調節弁７を介して補助空
気が供給され、前記カソード２からの排ガスはこの補助
空気と合流した後に圧損要素８を介してリホーマ燃焼部
１２に供給される。補助空気流量調節弁７はこの合流流
量を計測する補助空気流量調節計２３によって制御され
る。アノード３には、リホーマプロセス部（図示せず）
で発生した水素を含む改質ガスが流量調節計１９に制御
される流量調節弁９を介して供給され、アノード３内で
発電作用に必要な水素を消費した後に、差圧調節弁１０
と圧損要素１１を介してリホーマ燃焼部１２へ排出され
、核部１２において前記カソード系排ガスと混合して燃
焼され、その排ガスはシステムのベース圧力調節計２４
に制御される圧力調節弁１３を経て系外に排出される。
を示している。この従来装置において、１は燃料電池本
体を収納するタンク、２はカソード、３はアノードであ
る。タンク１へは弁４を介して窒素が供給され、圧力調
節計２０に制御される圧力調節弁５を介して系外に排出
される。カソード２には流量調節計１８に制御される流
量調節弁６を介して空気が供給され、カソード２内で発
電作用に必要な酸素を消費した後に排ガスとして差圧調
節弁２５を介して排出される。差圧調節計２１はタンク
１とカソード２の差圧を計測して該差圧が所定の一定値
となるように前記差圧調節弁２５を制御する。差圧調節
弁２５の後流には補助空気流量調節弁７を介して補助空
気が供給され、前記カソード２からの排ガスはこの補助
空気と合流した後に圧損要素８を介してリホーマ燃焼部
１２に供給される。補助空気流量調節弁７はこの合流流
量を計測する補助空気流量調節計２３によって制御され
る。アノード３には、リホーマプロセス部（図示せず）
で発生した水素を含む改質ガスが流量調節計１９に制御
される流量調節弁９を介して供給され、アノード３内で
発電作用に必要な水素を消費した後に、差圧調節弁１０
と圧損要素１１を介してリホーマ燃焼部１２へ排出され
、核部１２において前記カソード系排ガスと混合して燃
焼され、その排ガスはシステムのベース圧力調節計２４
に制御される圧力調節弁１３を経て系外に排出される。
差圧調節計２２はカソード２とアノード３の差圧を計測
して該差圧が所定の一定値となるように前記差圧調節弁
１０を制御する。
して該差圧が所定の一定値となるように前記差圧調節弁
１０を制御する。
カソード２の電極部１４からアノード３の電極部１５に
向って流れる負荷電流の大きさは変流器１６を介して測
定されて制御用計算機１７に取り込まれ、これに基づい
て必要なガス流量が演算され、その演算結果が前記流量
調節計１８．１９に制御設定値として与えられる。
向って流れる負荷電流の大きさは変流器１６を介して測
定されて制御用計算機１７に取り込まれ、これに基づい
て必要なガス流量が演算され、その演算結果が前記流量
調節計１８．１９に制御設定値として与えられる。
このような制御系をもつ燃料電池で負荷追従運転を行っ
た場合、カソード２への空気流入量が増大すると先ず差
圧調節弁２５が動作し、その後に補助空気流量調節弁７
とシステムのベース圧力調節弁１３が遅れて動作する。
た場合、カソード２への空気流入量が増大すると先ず差
圧調節弁２５が動作し、その後に補助空気流量調節弁７
とシステムのベース圧力調節弁１３が遅れて動作する。
従って、負荷の急増に伴ってカソード２への空気流入量
が急増した場 １合、差圧調節弁２５が全開しても
カソード２内の圧力上昇を抑えることができず、タンク
１とカッ−ド２間の差圧が許容値以上となることがある
。
が急増した場 １合、差圧調節弁２５が全開しても
カソード２内の圧力上昇を抑えることができず、タンク
１とカッ−ド２間の差圧が許容値以上となることがある
。
なお、この種の制御装置としては、特開昭５９−１２３
１６８号公報に記載されたものがある。
１６８号公報に記載されたものがある。
本発明の目的は、タンクとカソード問およびカソードと
アノード間の差圧を常に許容範囲内に調節することがで
きる燃料電池差圧制御装置を提供することにある。
アノード間の差圧を常に許容範囲内に調節することがで
きる燃料電池差圧制御装置を提供することにある。
本発明は、負荷電流と、カソードへの空気流量と、アノ
ードへの燃料ガス流量の測定値を制御用計算機に取り込
んで補助空気流量設定値とシステムベース圧力設定値を
演算し、この演算結果を補助空気流量調節計とシステム
ベース圧力調節計に設定値として与え、これによって補
助空気流量調節弁とシステムベース圧力調節弁を先行制
御してその動作遅れを軽減し、以って過大な差圧の発生
を防止することを特徴とする。
ードへの燃料ガス流量の測定値を制御用計算機に取り込
んで補助空気流量設定値とシステムベース圧力設定値を
演算し、この演算結果を補助空気流量調節計とシステム
ベース圧力調節計に設定値として与え、これによって補
助空気流量調節弁とシステムベース圧力調節弁を先行制
御してその動作遅れを軽減し、以って過大な差圧の発生
を防止することを特徴とする。
本発明の一実施例を第１図を参照して説明する。
第２図を参照して説明した従来装置と同一の構成要素に
ついては同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略
する。
ついては同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略
する。
制御用計算機１７は、前述した負荷電流測定のほかに、
カソード２への空気流量測定値とアノード３への燃料ガ
ス流量測定値とをそれぞれの調節計１８．１９から取り
込み、これらの値に基づいて補助空気流量およびシステ
ムベース圧力設定値を演算し、この演算結果を補助空気
流量調節計２３およびシステムベース圧力調節計２４に
設定値として与えることよって、補助空気流量調節弁７
およびシステムベース圧力調節弁１３を先行制御し、そ
の動作遅れを軽減するように構成される。
カソード２への空気流量測定値とアノード３への燃料ガ
ス流量測定値とをそれぞれの調節計１８．１９から取り
込み、これらの値に基づいて補助空気流量およびシステ
ムベース圧力設定値を演算し、この演算結果を補助空気
流量調節計２３およびシステムベース圧力調節計２４に
設定値として与えることよって、補助空気流量調節弁７
およびシステムベース圧力調節弁１３を先行制御し、そ
の動作遅れを軽減するように構成される。
従って、負荷電流の変化に応じてカソード２への空気流
量およびアノード３への燃料ガス流量が急変しても調節
弁７，１２の動作遅れがなく差圧発生が抑制される。
量およびアノード３への燃料ガス流量が急変しても調節
弁７，１２の動作遅れがなく差圧発生が抑制される。
以上のように、本発明は、負荷電流とカソードへの空気
流量とアノードへの燃料ガス流量の測定値を制御用計算
機に取り込んで補助空気流量設定値とシステムベース圧
力設定値を演算し、この演算結果を補助空気流量調節計
とシステムベース圧力調節計に設定値として与えて補助
空気流量調節弁およびシステムベース圧力調節弁を先行
制御してその動作遅れを軽減したので、これらの調節弁
の動作遅れによって発生していた差圧の発生を抑制する
ことができる効果がある。
流量とアノードへの燃料ガス流量の測定値を制御用計算
機に取り込んで補助空気流量設定値とシステムベース圧
力設定値を演算し、この演算結果を補助空気流量調節計
とシステムベース圧力調節計に設定値として与えて補助
空気流量調節弁およびシステムベース圧力調節弁を先行
制御してその動作遅れを軽減したので、これらの調節弁
の動作遅れによって発生していた差圧の発生を抑制する
ことができる効果がある。
第１図は本発明になる燃料電池差圧制御装置の系統図、
第２図は従来の燃料電池差圧制御装置の系統図である。 １・・・タンク、２・・・カソード、３・・・アノード
、６・・・空気流量調節弁、７・・・補助空気流量調節
弁、９・・・燃料ガス流量調節計、１２・・・リホーマ
燃焼部、１３・・・システムベース圧力調節弁、１６・
・・負荷電流測定用変流器、１７・・・制御用計算機、
１８・・・空気流量調節計、１９・・・燃料ガス流量調
節計、２３・・・補助空気流量調節計、２４・・・シス
テムベース圧力調節計。
第２図は従来の燃料電池差圧制御装置の系統図である。 １・・・タンク、２・・・カソード、３・・・アノード
、６・・・空気流量調節弁、７・・・補助空気流量調節
弁、９・・・燃料ガス流量調節計、１２・・・リホーマ
燃焼部、１３・・・システムベース圧力調節弁、１６・
・・負荷電流測定用変流器、１７・・・制御用計算機、
１８・・・空気流量調節計、１９・・・燃料ガス流量調
節計、２３・・・補助空気流量調節計、２４・・・シス
テムベース圧力調節計。
Claims (1)
- １、カソードに供給する空気流量を調節するための流量
調節弁と該調節弁を制御するための空気量調節計、アノ
ードに供給する燃料ガス流量を調節するための流量調節
弁と該調節弁を制御するための燃料ガス流量調節計、カ
ソードからの排ガス中に混入させるために供給する補助
空気流量を調節するための補助空気流量調節計と該調節
弁を制御するための補助空気流量調節計、補助空気が混
入したカソード排ガスとアノード排ガスを取り込んで燃
焼させるリホーマ燃焼部、リホーマ燃焼部からの排ガス
流路の圧力を調節してシステムベース圧力を一定に保持
する圧力調節弁と該調節弁を制御するためのシステムベ
ース圧力調節計、負荷電流に基づいて前記空気流量調節
計および燃料ガス流量調節計に設定値を与える制御用計
算機を備えた燃料電池において、前記制御用計算機は、
更にカソードへの空気流量とアノードへの燃料ガス流量
の測定値をそれぞれ取り込んで補助空気流量設定値とシ
ステムベース圧力設定値を演算し、この演算結果を補助
空気流量調節計とシステムベース圧力調節計に設定値と
して与えることを特徴とする燃料電池差圧制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60171052A JPH079812B2 (ja) | 1985-08-05 | 1985-08-05 | 燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60171052A JPH079812B2 (ja) | 1985-08-05 | 1985-08-05 | 燃料電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6231954A true JPS6231954A (ja) | 1987-02-10 |
| JPH079812B2 JPH079812B2 (ja) | 1995-02-01 |
Family
ID=15916183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60171052A Expired - Fee Related JPH079812B2 (ja) | 1985-08-05 | 1985-08-05 | 燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH079812B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6420887U (ja) * | 1987-07-27 | 1989-02-01 | ||
| JPH0448220Y2 (ja) * | 1987-10-28 | 1992-11-13 | ||
| FR2917240A1 (fr) * | 2007-06-08 | 2008-12-12 | Renault Sas | Dispositif et procede de commande de l'alimentation en air d'un systeme de pile a combustible |
| CN113224356A (zh) * | 2021-03-23 | 2021-08-06 | 武汉海亿新能源科技有限公司 | 一种燃料电池空气流量供给的环境自适应控制方法 |
| CN116247242A (zh) * | 2023-05-12 | 2023-06-09 | 北京重理能源科技有限公司 | 燃料电池系统的控制方法与装置 |
-
1985
- 1985-08-05 JP JP60171052A patent/JPH079812B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6420887U (ja) * | 1987-07-27 | 1989-02-01 | ||
| JPH0448220Y2 (ja) * | 1987-10-28 | 1992-11-13 | ||
| FR2917240A1 (fr) * | 2007-06-08 | 2008-12-12 | Renault Sas | Dispositif et procede de commande de l'alimentation en air d'un systeme de pile a combustible |
| CN113224356A (zh) * | 2021-03-23 | 2021-08-06 | 武汉海亿新能源科技有限公司 | 一种燃料电池空气流量供给的环境自适应控制方法 |
| CN113224356B (zh) * | 2021-03-23 | 2022-03-04 | 武汉海亿新能源科技有限公司 | 一种燃料电池空气流量供给的环境自适应系统及其控制方法 |
| CN116247242A (zh) * | 2023-05-12 | 2023-06-09 | 北京重理能源科技有限公司 | 燃料电池系统的控制方法与装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH079812B2 (ja) | 1995-02-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |