JPS63181268A - 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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JPS63181268A JP62014342A JP1434287A JPS63181268A JP S63181268 A JPS63181268 A JP S63181268A JP 62014342 A JP62014342 A JP 62014342A JP 1434287 A JP1434287 A JP 1434287A JP S63181268 A JPS63181268 A JP S63181268A
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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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、燃料電池発電システムに関し、特にその停
止方法に関するものである。
〔従来の技術〕
！Ｊ４図は例えば特開昭６０−１３８８５４号公報に示
された従来の燃料電池発電システムを示す図であり、図
において、（１）は燃料電池、（２）は燃料電池（１）
と並列に接続された抵抗器、（３）は燃料電池（１）と
抵抗器（２）とを接続する開閉器、（６）は直流しや断
器、αＪは負荷装置である。（８）は空気供給路、（９
）は燃料供給路であり、空気と燃料を燃料電池（１）の
空気極、燃料極にそれぞれ供給し、化学反応により直流
電力を発生する。
次に動作について説明する。いま、燃料電池発電システ
ムは、定常運転を行っているとする。すなわち、直流し
ゃ断器（６）が投入されており、燃料電池（１）に負荷
装置αＪが接続されている。ここで負荷装置（至）に短
絡事故が発生したとすると、制御装置（図示せず）から
の信号により、直流しゃ断器（６）をトリップして負荷
装置αＪを切り離す。それと同時に開閉器（３）を投入
し、抵抗器（２）に燃料電池出力を与える。また、燃料
電池の運転を停止するため空気供給路（８）と、燃料供
給路（９）より供給される流量を徐々に絞っていく。流
量が零になった後、開閉器（３）を開き抵抗を切り離し
、制御動作を終了する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の燃料電池発電システムの負荷しゃ断は、以上の様
に行われるので空気及び燃料供給量が零となった制御動
作終了後も、電極に付着した酸素分子により（水素分子
の影響は比較的少ない）空気極は高い電位におかれ（以
降、残留電圧と呼ぶ）電池劣化の要因となるなどの問題
点があった。これは負荷しゃ断に限らず、一般の停止時
にも問題となる。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、残留電圧対策を行うことにより、電池に悪影
響を及ぼすことなく速やかに停止できる燃料電池発電シ
ステムを得ることを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る燃料電池発電システムは、燃料電池と並
列に抵抗器と開閉器を接続し、燃料電池を停止するため
負荷を切り離し、燃料もしくは空気の供給を停止した後
、燃料電池の出力電圧を一定値以下におさえるよう、制
御手段により開閉器を制御し抵抗値を変化させることに
より、残留電圧対策を行い、電池に悪影響を及ぼすこと
なく速やかに停止できるようにしたものである。
〔作用〕
この発明における燃料電池発電システムは、燃料電池と
並列に接続された抵抗器を電池電圧を監視しながら制御
することにより、残留電圧を低下させる。
〔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１
図において、（１）は燃料電池、（２ａ）、（２ｂ）、
（２Ｃ）は燃料電池（１）と並列に接続された抵抗器、
（３ａ）、（３ｂ）、（３Ｃ）は燃料電池（１）と抵抗
器（２ｚ）、（２ｂ）、（２Ｃ）とを接続する開閉器、
（４）は燃料電池（１）で発生した直流電力を交流電力
に変換する直交変換装置、（５）は系統と連系するため
の電圧変換を行う変圧器、（６ａ）（６ｂ）及び（６Ｃ
）（６ｄ）は抵抗器上流側及び下流側の直流しゃ断器、
（７）は系統連系のための交流しゃ断器、（８）、（９
）は電池発電に必要な空気と燃料を供給する空気供給路
及び燃料供給路、Ｏｅは空気流量を計測する空気流量検
出器、αυは燃料電池（１）の平均電圧を計測する電圧
検出器、（１２＋は空気流量及び電池電圧を監視しなが
ら開閉器（３ａ）、（３ｂ）、（３Ｃ）を０Ｎ１０ＦＦ
制御するための制御装置である。
また第２図は停止時の空気流量と抵抗器及び電池電圧の
特性を、第３図は制御動作のフローチャートを示す。
次にこの発明の動作について説明する。いま燃料電池発
電システムに停止指令が入ったとする。
そこで速やかに負荷出力を最低負荷出力にまで低下した
後、交流しゃ断器（７）を開き系統から切り離す。それ
と同時に、開閉器（３ａ）、（３ｂ）。
（３Ｃ）を投入し、抵抗器（２ａ）、（２ｂ）、（２Ｃ
）に燃料電池出力を与える。また燃料電池（１）の運転
を停止するために、まず空気供給路（８）より供給され
る空気流量を徐々に絞る。空気流量検出器（ＩＧより検
出される空気流量が徐々に減少しある設定値Ｑｎに達し
た時点で、制御装置０２からの信号により開閉器（３Ｃ
）を開き、抵抗器（２Ｃ）を切り離す。以下同様に空気
流量の減少に比例し、順番に抵抗器（２ｂ）まで切り離
す。次に空気流量検出器αｅより検出される空気流量が
零となり、かつ電圧検出器圓より検出される電池電圧が
設定下限値■２２以下となった時点で、制御装置（２）
からの信号により開閉器（３ａ）を開き、抵抗器（２ａ
）を切り離す。このままでは、電極に付着した酸素分子
により、残留電圧が立ち、電池電圧が上昇する。そこで
電池電圧上限値Ｖｌ　（例えば０．８Ｖ）以上で抵抗器
（２λ）をＯＮＬ、電池電圧下限値■２までＯＮを続け
る。そして電池電圧下限値ｖ２以下で抵抗器（２ａ）を
ＯＦＦとする制御を制御装置＠により行い、残留電圧が
電池電圧上限値■１に致らなくなることを確認して、停
止の次のステップへ移行する。ここで空気流量にのみ着
目して制御を行ったが、これは燃料に比較して酸素の方
が電池に及ぼす悪い影智が大きいためである。燃料流量
減少の過程は空気流−と同時に行っても、あるいは空気
流量減少後に行ってもよい。
なお、上記実施例では抵抗器として固定抵抗を用いたが
、可変抵抗を用い電池電圧により抵抗値を連続的に変化
する制御を行ってもよい。
また、上記実施例では系統に連系している場合について
述べたが、交流側あるいは直流側に負荷装置を接続して
もよい。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、燃料電池と並列に抵
抗器と開閉器を設置して制御手段により制御することに
より残留電圧対策を行うようにしたので、触媒腐食、シ
ンタリング等電池劣化を防ぎ、電池に悪影響を及ぼさず
に速やかに停止できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例による燃料電池発電システ
ムを示す回路構成図、第２図はこの発明の一実施例によ
る停止時の空気流蓋と抵抗器及び電池電圧の特性図、第
３図はこの発明の一実施例による制御動作のフローチャ
ート、第４図は従来の燃料電池発電システムを示す回路
構成図である。 図において、（１）は燃料電池、（２ａ）〜（２Ｃ）は
抵抗器、（３ａ）〜（３Ｃ）は開閉器、ｕりは制御装置
である。 なお図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 燃料電池の発電出力を負荷に供給する燃料電池発電シス
    テムにおいて、上記燃料電池と並列に接続される抵抗器
    及び開閉器、上記燃料電池を停止するため上記負荷から
    切り離し、燃料もしくは空気の供給を停止した後、上記
    燃料電池の出力電圧を一定値以下におさえるよう、上記
    開閉器を制御し抵抗値を変化させる上記燃料電池の発電
    を停止する制御手段を備えたことを特徴とする燃料電池
    発電システム。
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