JP2006156085A - 燃料電池システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 燃料電池システムの運転停止トリガーがオンされると、加湿手段3で加湿される空気の加湿量を通常運転時よりも低加湿で空気を燃料電池スタック1に供給し、燃料電池スタック1の内部で生成された水分の持ち出し量を増大させて燃料電池スタック1の発電を所定時間継続し、その後発電を停止して、燃料電池スタック1のカソード極側を空気で所定時間パージして構成される。
【選択図】 図1
Description
陽極(アノード極):H2→2H++2e−
陰極(カソード極):2H++2e−+(1/2)O2→H2O
アノード極に供給する燃料ガスの水素は、水素貯蔵装置から直接供給する方法、水素を含有する燃料を改質して得られた水素含有ガスを供給する方法が知られている。水素貯蔵装置としては、高圧ガスタンク、液化水素タンク、水素吸蔵合金タンク等がある。水素を含有する燃料としては、天然ガス、メタノール、ガソリン等が考えられる。一方、カソード極に供給する酸化剤ガスとしては、一般的に空気が利用されている。
2…カソード反応ガス供給手段
3…加湿手段
4…冷却水循環手段
5…冷却水タンク
6…制御装置
7…負荷
8…パワーマネージャー
9…三方弁
10…二次電池
11…スタック代表温度モニター手段
12…バイパスライン
Claims (12)
- 燃料ガス流路を介して供給される燃料ガスと酸化剤ガス流路を介して供給される酸化剤ガスとを電気化学反応させて発電を行う燃料電池を備えた燃料電池システムにおいて、
前記燃料電池システムの運転停止が指令されると、前記燃料電池内部で生成された水分の持ち出し量を増大させる発電条件に切り替えて前記燃料電池の発電を所定時間継続し、その後発電を停止して、前記燃料電池の酸化剤ガス流路、又は酸化剤ガス流路と燃料ガス流路を所定時間パージする
ことを特徴とする燃料電池システム。 - 前記燃料電池に供給される酸化剤ガスを加湿する加湿手段を備え、
前記燃料電池内部で生成された水分の持ち出し量を増大させる発電条件は、通常運転時よりも低加湿の酸化剤ガスを前記燃料電池に供給する
ことを特徴とする請求項1記載の燃料電池システム。 - 前記燃料電池内部で生成された水分の持ち出し量を増大させる発電条件は、前記燃料電池システムの運転停止が指令される直前の負荷よりも大きな負荷で発電する
ことを特徴とする請求項1記載の燃料電池システム。 - 前記燃料電池内部で生成された水分の持ち出し量を増大させる発電条件は、通常発電時よりも前記燃料電池の利用率を低くして発電する
ことを特徴とする請求項1記載の燃料電池システム。 - 前記燃料電池システムの運転停止が指令された後、前記加湿手段で加湿せずに前記燃料電池に酸化剤ガスを供給する
ことを特徴とする請求項2記載の燃料電池システム。 - 前記加湿手段で加湿されない酸化剤ガスでパージする
ことを特徴とする請求項2又は5記載の燃料電池システム。 - 前記燃料電池の温度をモニターする温度モニター手段を備え、
前記燃料電池システムの運転停止が指令され時に、前記温度モニター手段でモニターされた温度が予め設定された所定温度以上の場合は、直ちに前記燃料電池の酸化剤ガス流路、又は酸化剤ガス流路と燃料ガス流路を所定時間パージし、前記温度モニター手段でモニターされた温度が前記所定温度以下の場合には、前記燃料電池の発電を所定時間継続し、その後発電を停止して、前記燃料電池の酸化剤ガス流路、又は酸化剤ガス流路と燃料ガス流路を所定時間パージする
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の燃料電池システム。 - 前記燃料電池の温度をモニターする温度モニター手段を備え、
前記燃料電池システムの運転停止が指令され時に、前記温度モニター手段でモニターされた温度に基づいて、前記燃料電池の発電を継続させる時間を設定する
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の燃料電池システム。 - 前記燃料電池の温度をモニターする温度モニター手段を備え、
前記燃料電池システムの運転停止が指令され時に、前記温度モニター手段でモニターされた温度に基づいて、前記燃料電池の酸化剤ガス流路、又は酸化剤ガス流路と燃料ガス流路をパージする時間を設定する
ことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の燃料電池システム。 - 前記燃料電池に冷媒を流通させて発電で生じた熱を除去する冷却手段を備え、
前記燃料電池システムの運転停止が指令された後、前記冷却手段による前記冷媒の流通を停止する
ことを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の燃料電池システム。 - 前記燃料電池の発電で得られた電力を貯蔵する電力貯蔵手段を備え、
前記燃料電池システムの運転停止が指令された後、前記燃料電池で所定時間継続される発電によって得られた電力を前記電力貯蔵手段に貯蔵し、その後前記電力貯蔵手段に貯蔵された電力を用いてパージする
ことを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の燃料電池システム。 - 前記燃料電池の発電で得られた電力を貯蔵する電力貯蔵手段を備え、
前記燃料電池システムの運転停止が指令された後、パージを実行する際に消費される電力と次回のシステム起動時に消費される電力とを合わせた電力を前記電力貯蔵手段に貯蔵するまで前記燃料電池の発電を継続する
ことを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の燃料電池システム。
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