JP2015228305A - 燃料電池システム - Google Patents
燃料電池システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015228305A JP2015228305A JP2014112984A JP2014112984A JP2015228305A JP 2015228305 A JP2015228305 A JP 2015228305A JP 2014112984 A JP2014112984 A JP 2014112984A JP 2014112984 A JP2014112984 A JP 2014112984A JP 2015228305 A JP2015228305 A JP 2015228305A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel cell
- temperature
- current value
- limit
- value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
【解決手段】燃料電池システムは、燃料電池スタックと、燃料電池の内部平均温度を取得する内部温度取得手段と、スタック内部のMEAの含水状態に相関のあるインピーダンス抵抗値を検出するインピーダンスセンサと、低温起動制御の実行が必要であると判断されている間は、スタックの出力電流を所定の制限電流値以下の範囲内で制限する電流制限器と、制限電流値を設定する制限電流値設定手段と、を備える。制限電流値設定手段は、内部平均温度に基づいて算出された第1制限値及びインピーダンス抵抗値に基づいて算出された第2制限値のうち小さい方を制限電流値として設定する。
【選択図】図2
Description
また、上述のように本発明では含水状態取得手段によって取得した含水状態を用いて第2制限値を算出する。しかしながら含水状態取得手段は、故障する場合や、起動直後であって含水状態を取得できないような場合もある。本発明では、このような場合には、前回の停止処理の実行における含水状態や目標含水状態を用いることにより、起動時における膜の含水状態を簡易的に判断する。より具体的には、前回の含水状態が目標含水状態より湿潤側である場合には、現在の膜の含水状態は概ね正常であると判断し、内部温度に基づいて算出した第1制限値を制限電流値として設定する。一方、前回の含水状態が目標含水状態範より乾燥側である場合には、現在の膜の含水状態は正常な状態よりも乾燥気味であると判断し、第1及び第2制限値よりも小さな所定の最小電流値を制限電流値として設定する。これにより、含水状態取得手段を用いることができない状態であっても、制限電流値が過剰に大きくなってしまい、結果として膜が過乾燥になるのを防止できる。
以下、本発明の第1実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図1は、本実施形態に係る燃料電池システム1の構成を示す図である。
燃料電池システム1は、燃料電池スタック2と、燃料電池スタック2に反応ガスとしての水素を供給するアノード系3と、燃料電池スタック2に反応ガスとしての酸素を含んだエアを供給するカソード系4と、燃料電池スタック2を冷却する冷却装置5と、燃料電池スタック2で発電した電力を蓄えるバッテリBと、燃料電池スタック2及びバッテリBからの電力の供給によってタイヤ(図示せず)を駆動する走行モータMと、これらの電子制御ユニットであるECU6と、を備える。なお、この燃料電池システム1は、上記タイヤを駆動輪とした燃料電池車両(図示せず)に搭載される。
次に、本発明の第2実施形態を、図面を参照しながら説明する。なお以下では、上記第1実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。第2実施形態は、制限電流値を設定する具体的な手順が第1実施形態と異なる。
次に、本発明の第3実施形態を、図面を参照しながら説明する。なお以下では、上記第2実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。第3実施形態は、制限電流値を設定する具体的な手順が第2実施形態と異なる。
2…燃料電池スタック
22…スタックエア温度センサ(内部温度取得手段)
6…ECU(内部温度取得手段、含水状態取得手段、低温起動判断手段、電流制限手段、制限電流値設定手段)
24…インピーダンスセンサ(含水状態取得手段)
29…電流制御器(電流制限手段)
Claims (7)
- 反応ガスが供給されると発電する燃料電池と、
前記燃料電池の内部温度を取得する内部温度取得手段と、
前記燃料電池の内部の膜の含水状態を取得する含水状態取得手段と、
前記燃料電池の起動時に低温起動制御の実行の要否を判断する低温起動判断手段と、
前記低温起動制御の実行が必要であると判断されている間は、前記燃料電池の出力電流を所定の制限電流値以下の範囲内で制限する電流制限手段と、
前記制限電流値を設定する制限電流値設定手段と、を備える燃料電池システムであって、
前記制限電流値設定手段は、前記内部温度に基づいて前記出力電流に対する第1制限値を算出する第1制限手段と前記含水状態に基づいて前記出力電流に対する第2制限値を算出する第2制限手段とを備え、前記第1及び第2制限値のうち小さい方を前記制限電流値として設定することを特徴とする燃料電池システム。 - 前記燃料電池に対する停止指令が生じてから所定の条件が満たされるまで発電を継続する停止処理を実行する停止処理実行手段と、
前記燃料電池の発電停止時における前記内部温度及び季節又はこれらの何れかに関する情報に基づいて、前記停止処理の完了時における前記含水状態の目標含水状態を設定する目標含水状態設定手段と、を備え、
前記停止処理実行手段は、前記停止処理の完了時に前記目標含水状態が実現されるように発電を継続し、
前記制限電流値設定手段は、前記含水状態取得手段を用いることができない状態であるときは前記停止処理の完了時における前記含水状態と前記目標含水状態とを取得し、前記含水状態が前記目標含水状態より湿潤側である場合には前記第1制限値を前記制限電流値として設定し、前記含水状態が前記目標含水状態より乾燥側である場合には前記第1及び第2制限値より小さな所定の最小電流値を前記制限電流値として設定す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。 - 前記制限電流値設定手段は、前記内部温度が所定の判定温度より低いときには前記第1及び第2制限値のうち小さい方を前記制限電流値として設定し、前記内部温度が前記判定温度以上であるときには前記第1及び第2制限値より大きな所定の最大電流値を前記制限電流値として設定することを特徴とする請求項1又は2に記載の燃料電池システム。
- 前記燃料電池の内部を流路の一部に含んだ冷媒循環路と、
前記冷媒循環路に設けられ当該循環路内で冷媒を循環させるポンプと、
前記ポンプを駆動するポンプ駆動手段と、
前記燃料電池の内部のうち最も温度が高い部分の温度である最高温度を取得する最高温度取得手段と、を備え、
前記ポンプ駆動手段は、前記低温起動制御の実行が必要と判断されている間において、前記最高温度が所定の循環開始温度を超えるまでは前記ポンプの駆動を停止し、前記最高温度が前記循環開始温度を超えてから前記ポンプの駆動を開始することを特徴とする請求項1又は2に記載の燃料電池システム。 - 前記燃料電池の内部の温度の平均である平均温度を取得する平均温度取得手段と、
前記ポンプ駆動手段によって前記ポンプの駆動が開始された後の所定の期間にわたる前記平均温度の低下幅を取得する平均温度低下幅取得手段と、をさらに備え、
前記制限電流値設定手段は、前記平均温度が所定の判定温度より高い場合において、前記平均温度の低下幅が所定の閾値以下であるときは前記第1及び第2制限値より大きな所定の最大電流値を前記制限電流値として設定し、前記平均温度の低下幅が前記閾値より大きいときは前記第1及び第2制限値のうち小さい方を前記制限電流値として設定することを特徴とする請求項4に記載の燃料電池システム。 - 前記燃料電池の内部の温度の平均である平均温度を取得する平均温度取得手段と、
前記燃料電池の出力電流を取得する出力電流取得手段と、
前記ポンプ駆動手段によって前記ポンプの駆動が開始された後の所定の期間にわたる前記出力電流の増加量を取得する電流増加量取得手段と、をさらに備え、
前記制限電流値設定手段は、前記平均温度が所定の判定温度より高い場合において、前記出力電流の増加量が所定の閾値より大きいときは前記第1及び第2制限値より大きな所定の最大電流値を前記制限電流値として設定し、前記出力電流の増加量が前記閾値以下であるときは前記第1及び第2制限値のうち小さい方を前記制限電流値として設定することを特徴とする請求項4に記載の燃料電池システム。 - 蓄電装置と、前記停止処理において発電した電力を利用して前記蓄電装置を充電する停止時充電手段と、をさらに備え、
前記停止時充電手段は、前記停止処理の実行時における前記含水状態が乾燥側であるほど前記蓄電装置への充電量を多くすることを特徴とする請求項1から6の何れかに記載の燃料電池システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014112984A JP6153496B2 (ja) | 2014-05-30 | 2014-05-30 | 燃料電池システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014112984A JP6153496B2 (ja) | 2014-05-30 | 2014-05-30 | 燃料電池システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015228305A true JP2015228305A (ja) | 2015-12-17 |
JP6153496B2 JP6153496B2 (ja) | 2017-06-28 |
Family
ID=54885669
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014112984A Active JP6153496B2 (ja) | 2014-05-30 | 2014-05-30 | 燃料電池システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6153496B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020068061A (ja) * | 2018-10-22 | 2020-04-30 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池システム及びその制御方法 |
CN112737320A (zh) * | 2019-10-15 | 2021-04-30 | 丰田自动车株式会社 | 电力转换器的控制装置和燃料电池*** |
US11142441B2 (en) | 2018-11-12 | 2021-10-12 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Industrial vehicle |
JP2022073358A (ja) * | 2020-10-30 | 2022-05-17 | 三菱重工業株式会社 | 燃料電池発電システム、及び、燃料電池発電システムの制御方法 |
CN114883607A (zh) * | 2022-07-07 | 2022-08-09 | 佛山市清极能源科技有限公司 | 一种燃料电池***及其停机吹扫方法 |
CN115172816A (zh) * | 2022-06-06 | 2022-10-11 | 中汽创智科技有限公司 | 一种燃料电池的冷启动方法和装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007213836A (ja) * | 2006-02-07 | 2007-08-23 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池システムおよび燃料電池の制御方法 |
JP2009123613A (ja) * | 2007-11-16 | 2009-06-04 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池システムおよび燃料電池システムの制御方法 |
JP2011113774A (ja) * | 2009-11-26 | 2011-06-09 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システム及びその制御方法 |
JP2014035822A (ja) * | 2012-08-07 | 2014-02-24 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
-
2014
- 2014-05-30 JP JP2014112984A patent/JP6153496B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007213836A (ja) * | 2006-02-07 | 2007-08-23 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池システムおよび燃料電池の制御方法 |
JP2009123613A (ja) * | 2007-11-16 | 2009-06-04 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池システムおよび燃料電池システムの制御方法 |
JP2011113774A (ja) * | 2009-11-26 | 2011-06-09 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システム及びその制御方法 |
JP2014035822A (ja) * | 2012-08-07 | 2014-02-24 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020068061A (ja) * | 2018-10-22 | 2020-04-30 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池システム及びその制御方法 |
CN111092249A (zh) * | 2018-10-22 | 2020-05-01 | 本田技研工业株式会社 | 燃料电池***及其控制方法 |
CN111092249B (zh) * | 2018-10-22 | 2023-06-30 | 本田技研工业株式会社 | 燃料电池***及其控制方法 |
US11142441B2 (en) | 2018-11-12 | 2021-10-12 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Industrial vehicle |
CN112737320A (zh) * | 2019-10-15 | 2021-04-30 | 丰田自动车株式会社 | 电力转换器的控制装置和燃料电池*** |
CN112737320B (zh) * | 2019-10-15 | 2023-12-22 | 丰田自动车株式会社 | 电力转换器的控制装置和燃料电池*** |
JP2022073358A (ja) * | 2020-10-30 | 2022-05-17 | 三菱重工業株式会社 | 燃料電池発電システム、及び、燃料電池発電システムの制御方法 |
CN115172816A (zh) * | 2022-06-06 | 2022-10-11 | 中汽创智科技有限公司 | 一种燃料电池的冷启动方法和装置 |
CN115172816B (zh) * | 2022-06-06 | 2023-12-26 | 中汽创智科技有限公司 | 一种燃料电池的冷启动方法和装置 |
CN114883607A (zh) * | 2022-07-07 | 2022-08-09 | 佛山市清极能源科技有限公司 | 一种燃料电池***及其停机吹扫方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6153496B2 (ja) | 2017-06-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6153496B2 (ja) | 燃料電池システム | |
US10090539B2 (en) | Fuel cell system | |
CN110767924B (zh) | 燃料电池*** | |
JP6126974B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP6179560B2 (ja) | 燃料電池システム | |
CN107086318B (zh) | 燃料电池***及燃料电池的扫气方法 | |
WO2016013304A1 (ja) | 燃料電池システム及び燃料電池システムの制御方法 | |
JP6237585B2 (ja) | 燃料電池システムおよび燃料電池システムの制御方法 | |
JP4788322B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP4940640B2 (ja) | 燃料電池システム | |
US10693161B2 (en) | Fuel cell system and method for controlling same | |
JP7062451B2 (ja) | 燃料電池システム及び燃料電池車両 | |
JP6132814B2 (ja) | 燃料電池システムの制御方法 | |
JP2008103228A (ja) | 燃料電池システム | |
US8871392B2 (en) | Fuel cell system | |
JP5314332B2 (ja) | 燃料電池システム及びその運転方法 | |
JP6223311B2 (ja) | 燃料電池システムの制御方法 | |
JP6157405B2 (ja) | 燃料電池システム | |
US20240234759A1 (en) | Method for controlling a drying process of a fuel cell system | |
JP6173282B2 (ja) | 燃料電池システムの停止方法 | |
JP2010198786A (ja) | 燃料電池システム | |
JP6444456B2 (ja) | 燃料電池システムの起動方法 | |
JP2016031776A (ja) | 燃料電池システムの起動方法 | |
JP6227499B2 (ja) | 燃料電池システム及び燃料電池システムの制御方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160226 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170307 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170427 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170523 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170530 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6153496 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |