JP2018152234A - 燃料電池システム - Google Patents
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Abstract
Description
燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応により電気エネルギを出力するセル(10a)を複数積層して構成される固体高分子型の燃料電池(10)を備える燃料電池システムであって、
燃料電池のセル面内における少なくとも一箇所の局所部位を流れる局所電流を測定可能な局所電流測定装置(60)と、
局所電流測定装置の測定結果に負電流が含まれる場合に、セル面内の一部において燃料ガスが欠乏した部分欠乏状態であると診断する部分欠乏診断部(50a)と、を備える。
(空気極側)2H++1/2O2+2e−→H2O ・・・(式2)
燃料電池10は、図示しないが、双方向に電力供給可能なDC−DCコンバータを介して、各種電気負荷に電気的に接続されている。DC−DCコンバータは、燃料電池10から各種電気負荷、あるいは、各種電気負荷から燃料電池10への電力の流れを制御する電力制御装置を構成している。
(空気極側)2H2O+C→4H++CO2+e− ・・・(式4)
また、水素が欠乏した局所部位では、カーボン酸化反応によって、電子(e−)が、外部回路ECを介して、空気極側から燃料極側へと移動する。これにより、電流は、外部回路ECを介して燃料極側から空気極側へ流れることになる。すなわち、水素が欠乏した局所部位では、水素が欠乏していない正常な部位を流れる電流とは反対に流れる電流が流れる。
以上、本発明の代表的な実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されることなく、例えば、以下のように種々変形可能である。
上述の実施形態の一部または全部で示された第1の観点によれば、燃料電池システムは、局所電流測定装置の測定結果に負電流が含まれる場合に、セル面内の一部において燃料ガスが欠乏した部分欠乏状態であると診断する構成となっている。
10a セル
50 制御装置
50a 部分欠乏診断部
60 局所電流測定装置
Claims (3)
- 燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応により電気エネルギを出力するセル(10a)を複数積層して構成される固体高分子型の燃料電池(10)を備える燃料電池システムであって、
前記燃料電池のセル面内における少なくとも一箇所の局所部位を流れる局所電流を測定可能な局所電流測定装置(60)と、
前記局所電流測定装置の測定結果に負電流が含まれる場合に、セル面内の一部において前記燃料ガスが欠乏した部分欠乏状態であると診断する部分欠乏診断部(50a)と、
を備える燃料電池システム。 - 前記燃料電池への前記燃料ガスの供給量を調整する燃料ガス量調整部(33)と、
前記燃料ガス量調整部を制御するガス量制御部(50b)と、を備え、
前記ガス量制御部は、前記部分欠乏診断部にて前記部分欠乏状態であると診断された場合に、前記燃料ガスの供給量が増加するように前記燃料ガス量調整部を制御する請求項1に記載の燃料電池システム。 - 前記燃料ガスの排出経路を開閉する排出開閉部(34)と、
前記排出開閉部を制御する開閉制御部(50c)と、を備え、
前記開閉制御部は、前記部分欠乏診断部にて前記部分欠乏状態であると診断された場合に、前記燃料ガスの排出経路が開放されるように前記排出開閉部を制御する請求項1または2に記載の燃料電池システム。
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