JP2006185671A - 燃料電池の電流測定装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電流センサ板21を制御する電流測定制御部に対して、以下の処理を実行させる。セルが発電していない場合に、防水用板部22の各電流センサに対応する領域に所定の大きさの電流を流す旨の指示信号を、電流測定制御部の演算部から電流供給部に対して、出力する。そして、防水用板部22の各領域に電流を印加したときの各電流センサの測定値と、印加された電流量とを、測定した電流と回り込み電流との関係式に代入して、この関係式から面抵抗対積層方向抵抗比を算出する。続いて、セルが発電している場合に、各電流センサにより測定された測定値と、算出された面抵抗対積層方向抵抗比とに基づいて、セルの各測定領域における電流量を算出する。
【選択図】図2
Description
セパレータ13と電流センサ板21との締結状態が変化する。これにより、積層方向抵抗の値が変化し、回り込み電流の大きさが変化してしまう。
図1に、本発明の第1実施形態における電流測定装置が配置されている燃料電池スタックの斜視図を示す。また、図2に図1中の電流測定装置の分解斜視図を示す。なお、本実施形態の電流測定装置の使用状態は、図14に示す使用状態と同様である。また、図2では、図14と同様の構成部に、図14と同一の符号を付している。
Iload=Ipp1+Ipp2+Ipp3+Ipp4
Ipp1=I1−{(E/R1)+(E/Rss1)+(E/Rss2)+(E/Rss11)}
Ipp2=I2−{(E/R2)+(E/Rss1)+(E/Rss3)+(E/Rss22)}
Ipp3=I3−{(E/R3)+(E/Rss2)+(E/Rss4)+(E/Rss22)}
Ipp4=I4−{(E/R4)+(E/Rss3)+(E/Rss4)+(E/Rss11)}
図8に、電流測定制御部30が実行する局所電流値演算処理のフローチャートを示す。
この局所電流値演算処理は、燃料電池の運転時に、所定の周期で実行される。
補正値算出処理では、図11に示すように、ステップ61で、印加電流値と、その印加電流値に対応する電流測定値とが、メモリ部から読み出される。
(1)上記した実施形態では、図10に示す補正値算出用データ取得処理において、印加電流の大きさを、相対値1を例えば1Aとし、相対値0を例えば0Aとする場合を例として説明したが、相対値0の方の電流値を0A以外にすることもできる。すなわち、相対値1と0とは、一方の電流値が大きく(H)、他方の電流値が小さい(L)関係であればよい。したがって、印加する電流値は、任意に設定することができる。
20…電流測定装置、21…電流センサ板、22…防水用板部、23…冷却水路溝、
211…柱状部、213…鉄心、214…ホール素子、
41、42、43、44…防水用板部22のうちセル11の電流測定箇所に対応する領域。
Claims (7)
- 酸化剤ガスと燃料ガスとの電気化学反応により電気エネルギーを発生させるセル(11)が複数積層された燃料電池(10)における第1のセル(11a)と第2のセル(11b)との間であって、前記第1のセル(11a)の各測定領域に配置される複数の導電性の柱状部(211)と、
前記柱状部(211)において、前記第1のセル(11a)から前記第2のセル(11b)に向かって流れる電流を測定する電流センサ(214)とを備えてなる燃料電池の電流測定装置において、
前記柱状部(211)と前記第1のセル(11a)との間に配置される導電性の第1の板部(22b)と、
前記柱状部(211)と前記第2のセル(11b)との間に配置される導電性の第2の板部(22c)と、
前記燃料電池(10)が発電しているか否かを判定する発電判定手段(31)と、
前記発電判定手段(31)が発電していると判定した場合に、前記第1の板部(22b)から前記第2の板部(22c)の間に電流を印加する電流印加手段に対して、前記第1の板部(22b)の前記柱状部(211)に対応する領域(41〜44)に、所定量の電流を印加する旨の指示信号を出力する出力手段(51)と、
前記電流印加手段により、電流を印加した場合に、前記電流センサ(214)で測定された第1の測定電流量を入力する第1の入力手段(52)と、
前記電流印加手段によって印加された電流量と、前記第1の測定電流量とに基づいて、前記第1のセル(11a)、前記第1の板部(22b)、前記柱状部(211)、前記第2の板部(22c)および前記第2のセル(11b)の積層方向における積層方向電気抵抗と、前記第1の板部(22b)の面方向における面方向電気抵抗との比を算出する第1の算出手段(62、63、64、65、66、67)と、
前記発電判定手段(31)が発電していないと判定した場合に、前記電流センサ(214)で測定された第2の測定電流量を入力する第2の入力手段(71)と、
前記第1の算出手段(62、63、64、65、66、67)により算出された前記比と、前記第2の測定電流量とに基づいて、前記第1のセル(11a)の各測定領域(11c、11d、11e、11f)における電流量を算出する第2の算出手段(73、74)とを有することを特徴とする燃料電池の電流測定装置。 - 前記第2の算出手段(73、74)は、前記燃料電池(10)が発電を開始する直前の前記燃料電池(10)が発電していない状態の際に、前記電流印加手段によって印加された電流量と、測定された前記第1の測定電流量とから、前記第1の算出手段(62、63、64、65、66、67)によって算出された前記関係に基づいて、前記第1のセル(11a)の各測定領域(11c、11d、11e、11f)における電流量を算出するようになっていることを特徴とする請求項1に記載の燃料電池の電流測定装置。
- 前記発電判定手段(31)は、前記燃料電池(10)の総出力電流が0の場合に、前記燃料電池(10)は発電していないと判断することを特徴とする請求項1また2に記載の燃料電池の電流測定装置。
- 前記発電判定手段(31)は、前記セル(11)の出力電流が0の場合に、前記燃料電池(10)は発電していないと判断することを特徴とする請求項1または2に記載の燃料電池の電流測定装置。
- 前記発電判定手段(31)は、前記燃料電池(10)の総出力電圧の大きさが理論起電力の大きさの場合に、前記燃料電池(10)は発電していないと判断することを特徴とする請求項1または2に記載の燃料電池の電流測定装置。
- 前記燃料電池(10)が車両に搭載されている場合では、前記発電判定手段(31)は、車両のアクセルから加速指示信号が入力されない場合に、前記燃料電池(10)は発電していないと判断することを特徴とする請求項1または2に記載の燃料電池の電流測定装置。
- 前記発電判定手段(31)は、前記燃料電池(10)の総出力電流が0の場合、前記セル(11)の出力電流が0の場合、前記燃料電池(10)の総出力電圧の大きさが理論起電力の大きさの場合、前記燃料電池(10)が車両に搭載されているときでは、車両のアクセルから加速指示信号が入力されない場合のうちの少なくとも2以上の場合に、前記燃料電池(10)は発電していないと判断することを特徴とする請求項1または2に記載の燃料電池の電流測定装置。
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