JP2016095907A - 発電監視装置、燃料電池システムおよび発電監視方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】エアの流量が所定値以上の場合(ステップS210、NO)、通常用の判定閾値を選択し(ステップS220)、エアの流量が所定値未満の場合(ステップS210、YES)、エア欠乏時用の判定閾値を選択する(ステップS225)。判定値が判定閾値未満である場合(ステップS250、YES)、負電圧の発生を検出する(ステップS270)。エア欠乏時用の判定閾値は、通常用の判定閾値よりも、異常判定が出にくい値である。
【選択図】図4
Description
エア欠乏が発生している場合における判定精度が向上する。これは、エア欠乏が検出された場合、通常の場合に比べ、異常発電と判定する基準(判定閾値および判定時間)を緩和するからである。
エア欠乏が発生している場合における判定精度が向上する。これは、エア欠乏が検出された場合、グループ平均セル電圧を判定閾値と比較する判定手法を採用するからである。エア欠乏が発生している場合、負電圧が発生している可能性は低い。よって、エア欠乏が発生している場合、グループ平均セル電圧自体が、負電圧の発生を示す値(−0.2V未満)であるか否かという判定手法を採用することによって、スタック平均セル電圧を考慮した判定手法と比べて、判定基準の緩和と判定精度の向上とを両立させることができる。
エア欠乏が発生した場合、異常発電の検出を停止してもよい。
実施形態2において説明したエア欠乏時用の判定値と比較する判定閾値は、ゼロVでもよいし正の値でもよい。
セルグループを構成しないセルを含んでもよい。つまり、1つのセル毎に電圧が測定されるものが含まれてもよい。
セルグループを構成するセルの数は、統一されていなくてもよい。
電圧が測定されないセルが含まれていてもよい。
50…アノード系
51…水素タンク
52…タンクバルブ
53…レギュレータ
54…配管
56…排出制御弁
57…排出配管
58…循環ポンプ
60…カソード系
61…配管
62…エアコンプレッサ
63…排出配管
65…圧力計
80…制御部
85…セルモニタ
87…電圧計
89…電流計
90…冷却系
91…ウォーターポンプ
92…配管
93…配管
94…ラジエータ
100…燃料電池
110…エンドプレート
120…絶縁板
130…集電板
140…セル
Claims (14)
- 燃料電池に含まれる2以上のセルによるセル電圧の合計値を取得する取得部と、
前記合計値が第1の電圧値の場合は前記2以上のセルの少なくとも一部による発電が異常である異常発電と判定し、前記合計値が前記第1の電圧値よりも大きい第2の電圧値の場合は前記2以上のセルによる発電が正常である正常発電と判定し、前記合計値が前記第1の電圧値よりも大きく前記第2の電圧値よりも小さい第3の電圧値の場合、カソードガスが欠乏しているときは前記正常発電と判定し、カソードガスが欠乏していないときは前記異常発電と判定する判定部と
を備える発電監視装置。 - 前記判定部は、カソードガスが欠乏している場合、判定値として前記合計値に基づき算出される前記セル電圧の推定値を、欠乏時用閾値と比較することによって前記正常発電か前記異常発電かを判定する
請求項1に記載の発電監視装置。 - 前記判定部は、カソードガスが欠乏していない場合、判定値として前記合計値と前記燃料電池の発電状態を示す代表電圧値との比較結果を、通常用閾値と比較することによって前記正常発電か前記異常発電かを判定する
請求項2に記載の発電監視装置。 - 前記欠乏時用閾値および前記通常用閾値は、同じ値である
請求項3に記載の発電監視装置。 - 前記判定部は、カソードガスが欠乏している場合、判定値として前記合計値と前記燃料電池の発電状態を示す代表電圧値との比較結果を、欠乏時用閾値と比較することによって前記正常発電か前記異常発電かを判定する
請求項1に記載の発電監視装置。 - 前記判定部は、カソードガスが欠乏していない場合、前記判定値を通常用閾値と比較することによって前記正常発電か前記異常発電かを判定する
請求項5に記載の発電監視装置。 - 前記判定部は、カソードガスが欠乏していない場合、前記判定値が前記通常用閾値よりも小さいことが所定時間、継続した場合に前記異常発電と判定する
請求項3,請求項4又は請求項6に記載の発電監視装置。 - 前記判定部は、カソードガスが欠乏している場合、前記判定値が前記欠乏時用閾値よりも小さいことが、前記所定時間よりも長い時間、継続した場合に前記異常発電と判定する
請求項7に記載の発電監視装置。 - 前記比較結果は、前記合計値から前記代表電圧値を減算して得られる差である
請求項3から請求項8までの何れか一項に記載の発電監視装置。 - 前記代表電圧値は、前記燃料電池に含まれる全てのセルそれぞれによるセル電圧を平均した値である
請求項3から請求項9までの何れか一項に記載の発電監視装置。 - 前記判定部は、カソードガスの流量に基づき、カソードガスが欠乏しているか否かを判定する
請求項1から請求項10までの何れか一項に記載の発電監視装置。 - 前記判定部は、発電電流に基づき、カソードガスが欠乏しているか否かを判定する
請求項1から請求項11までの何れか一項に記載の発電監視装置。 - 複数のセルを含む燃料電池と、
前記複数のセルの一部のセルであって、2以上のセルによるセル電圧の合計値が、第1の電圧値の場合は前記2以上のセルの少なくとも一部による発電が異常である異常発電と判定し、前記合計値が前記第1の電圧値よりも大きい第2の電圧値の場合は前記2以上のセルによる発電が正常である正常発電と判定し、前記合計値が前記第1の電圧値よりも大きく前記第2の電圧値よりも小さい第3の電圧値の場合、カソードガスが欠乏しているときは前記正常発電と判定し、カソードガスが欠乏していないときは前記異常発電と判定する判定部と
を備える燃料電池システム。 - 燃料電池に含まれる2以上のセルによるセル電圧の合計値を取得し、
前記合計値が第1の電圧値の場合は前記2以上のセルの少なくとも一部による発電が異常である異常発電と判定し、前記合計値が前記第1の電圧値よりも大きい第2の電圧値の場合は前記2以上のセルによる発電が正常である正常発電と判定し、前記合計値が前記第1の電圧値よりも大きく前記第2の電圧値よりも小さい第3の電圧値の場合、カソードガスが欠乏しているときは前記正常発電と判定し、カソードガスが欠乏していないときは前記異常発電と判定する
発電監視方法。
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