JP2008529228A - 燃料電池システムおよび関連する制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
−図1は、本発明の1つの面による燃料電池システムのブロック図であり;
−図2は、本発明の1つの面による燃料電池システムの制御方法を示す流れ図であり;
−図3は、本発明の1つの面によるアノードの過化学量論水素とカソードの過化学量論酸素の適用を表す図である。
0と0.2A/cm2との間の電流密度に対しては、過化学量論水素Raと過化学量論酸素Rcは、燃料電池1に要求される電流密度の関数として、Ra=1.15とRc=1.4の、一定値に維持される(ステップ61)。
Claims (10)
- 燃料電池(1)のアノード(A)への水素供給手段(2)と、上記燃料電池(1)のカソード(C)への酸素供給手段(4)と、制御装置(9)とを含む燃料電池システムであって、上記燃料電池システムは、上記燃料電池(1)の上記アノード(A)への水素の供給を制御するための第1制御手段(44)と、上記燃料電池(1)の上記カソード(C)への酸素の供給を制御するための第2制御手段(45)とを含む、燃料電池システムにおいて、上記燃料電池システムは、
−上記アノードの酸化半反応の過化学量論水素を決定するための第1決定手段と、
−上記カソードの還元半反応の過化学量論酸素を決定するための第2決定手段と、を含み、
上記第1制御手段(44)と上記第2制御手段(45)は、それぞれ、上記燃料電池(1)に要求される出力に応じて、上記燃料電池(1)の上記過化学量論水素と上記過化学量論酸素を適合化させることを特徴とする、燃料電池システム。 - 上記燃料電池(1)に要求される上記出力は、上記燃料電池(1)に要求される電流密度の関数であることを特徴とする、請求項1に記載の燃料電池システム。
- −上記第1制御手段(44)は、上記燃料電池(1)に要求される上記電流密度が第1の値よりも低いときには、上記過化学量論水素を一定に維持し、上記燃料電池(1)に要求される上記電流密度が上記第1の値以上で、上記第1の値よりも大きい第2の値よりも低いときには、上記過化学量論水素を、上記燃料電池(1)に要求される上記電流密度の関数として増加させるように適合化され、
−上記第2制御手段(45)は、上記燃料電池(1)に要求される上記電流密度が上記第1の値よりも低いときには、上記過化学量論酸素を一定に維持し、上記燃料電池(1)に要求される上記電流密度が上記第1の値以上で、上記第2の値よりも低いときには、上記過化学量論酸素を、上記燃料電池(1)に要求される上記電流密度の関数として増加させるように適合化される、
ことを特徴とする、請求項2に記載の燃料電池システム。 - 上記第1決定手段は、上記燃料電池(1)の上記アノード(A)の入り口に設けられた第1流量計(48)に接続された第1計算手段(46)からなり、上記第2決定手段は、上記燃料電池(1)の上記カソード(C)の入り口に設けられた第2流量計(48)に接続された第2計算手段(47)からなることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかの1つに記載の燃料電池システム。
- 上記燃料電池(1)によって発生される電流を測定するための電流センサ(53)を含むことを特徴とする、請求項1〜4のいずれかの1つに記載の燃料電池システム。
- 上記第1の値は、0.2A/cm2に略等しく、上記第2の値は、0.6A/cm2に略等しいことを特徴とする、請求項3、または請求項3に従属する場合の請求項4または5に記載の燃料電池システム。
- −上記第1制御手段(44)は、上記燃料電池(1)に要求される上記電流密度が上記第1の値以上で、上記第2の値よりも低いときには、上記過化学量論水素が、上記燃料電池(1)に要求される上記電流密度の関数として直線的に増加させるように適合化され、
−上記第2制御手段(45)は、上記燃料電池(1)に要求される上記電流密度が上記第1の値以上で、上記第2の値よりも低いときには、上記過化学量論酸素が、上記燃料電池(1)に要求される上記電流密度の関数として直線的に増加させるように適合化される、
ことを特徴とする、請求項3、または請求項3に従属する場合の請求項4または5に記載の燃料電池システム。 - アノードの酸化半反応の過化学量論水素と、カソードの還元半反応の過化学量論酸素を、それぞれ、燃料電池(1)に要求される出力に応じて適合化させるように、上記燃料電池(1)の上記アノード(A)へ水素が供給され、上記燃料電池(1)の上記カソード(C)へ酸素が供給されることを特徴とする、燃料電池システムの制御方法。
- 上記燃料電池(1)に要求される上記出力は、上記燃料電池(1)に要求される電流密度の関数であることを特徴とする、請求項8に記載の燃料電池システムの制御方法。
- 上記燃料電池(1)に要求される上記電流密度が第1の値よりも低いときには、上記過化学量論水素は一定に維持され、上記燃料電池(1)に要求される上記電流密度が上記第1の値以上で、第2の値よりも低いときには、上記過化学量論水素は、上記燃料電池(1)に要求される上記電流密度の関数として増加され、上記燃料電池(1)に要求される上記電流密度が上記第1の値よりも低いときには、上記過化学量論酸素は一定に維持され、上記燃料電池(1)に要求される上記電流密度が上記第1の値以上で、上記第2の値よりも低いときには、上記過化学量論酸素は、上記燃料電池(1)に要求される上記電流密度の関数として増加されることを特徴とする、請求項9に記載の燃料電池システムの制御方法。
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