JP2022170492A - 燃料電池システム及び該燃料電池システムを備える飛行体 - Google Patents
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Abstract
Description
燃料電池10は、複数の燃料電池単セル(単に、「単セル」ということがある。)を直列に積層してなるものである。単セルは電解質膜、該電解質膜の一方の面に配置されるアノード、及び該電解質膜の他方の面に配置されるカソードを有している。具体的には、電解質膜の両面に触媒層が配置されており、触媒層の外側に拡散層が配置され、さらに拡散層の外側に燃料ガス流路及び酸化剤ガス流路が形成されたセパレータが配置されている。このような燃料電池は一般的な構成である。ここで、燃料電池において、触媒層及び拡散層はアノード又はカソードとして機能する。
燃料ガス配管部20は燃料ガスを燃料電池10のアノードに供給するためのものである。燃料ガス配管部20は、燃料ガスタンク21と、燃料ガス供給流路22と、燃料ガス供給手段23と、主止弁24と、燃料ガス排出流路25と、排気排水弁26と、を備えている。また、図1に示したように、燃料ガス配管部20は気液分離器27と、循環流路28とを備えていてもよい。さらに、燃料ガス配管部20はその他に一般的に燃料ガス配管部に備えられる部材を備えていてもよい。
酸化剤ガス配管部30は酸化剤ガスをカソードに供給するためのものである。酸化剤ガス配管部30は、酸化剤ガス供給流路31と、酸化剤ガス供給手段32と、酸化剤ガス排出流路33とを備えている。また、図1に図示していないが、酸化剤ガスに含まれている不純物を除去するエアクリーナや、酸化剤ガスの温度を制御するインタークーラ、酸化剤ガスの湿度を制御する加湿器を備えていてもよい。さらに、酸化剤ガス配管部30はその他に一般的に燃料ガス配管部に備えられる部材を備えていてもよい。ここで、酸化剤ガスとは、例えば空気である。
冷却水配管部40は、冷却水を介して燃料電池10を冷却するためのものである。冷却水配管部40は、冷却水流路41と、ラジエータ42と、冷却水供給手段43と、を備えている。また、冷却水配管部40はその他に一般的に冷却水配管部に備えられる部材を備えていてもよい。
制御部50は、CPU、ROM、RAM、及び入出力インタフェース等を備えるコンピュータシステムであり、燃料電池システム100の各部を制御する。
20 燃料ガス配管部
21 燃料ガスタンク
22 燃料ガス供給流路
23 燃料ガス供給手段
24 主止弁
25 燃料ガス排出流路
26 排気排水弁
27 気液分離器
28 循環流路
30 酸化剤ガス配管部
31 酸化剤ガス供給流路
32 酸化剤ガス供給手段
33 酸化剤ガス排出流路
40 冷却水配管部
41 冷却水流路
42 ラジエータ
43 冷却水供給手段
50 制御部
100 燃料電池システム
Claims (6)
- 燃料電池と、
燃料ガスを貯留する燃料ガスタンクと、
前記燃料電池及び前記燃料ガスタンクを接続する燃料ガス供給流路と、
前記燃料ガス供給流路に設けられ、前記燃料電池に前記燃料ガスを供給する燃料ガス供給手段と、
前記燃料ガス供給流路において前記燃料ガスタンク及び前記燃料ガス供給手段の間に設けられ、前記燃料ガスタンクの開閉を制御する主止弁と、
前記燃料電池に接続する燃料ガス排出流路と、
前記燃料ガス排出流路に設けられ、前記燃料電池から排出された前記燃料ガスの系外への排出を制御する排気排水弁と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、前記燃料ガスの排出指令を受けたとき、前記排気排出弁、前記燃料ガス供給手段、及び前記主止弁を開き、前記燃料ガスを前記燃料ガスタンクから排出するように制御する、
燃料電池システム。 - 前記燃料電池システムは、
前記燃料電池に接続する酸化剤ガス供給流路と、
前記酸化剤ガス供給流路に設けられ、前記燃料電池に酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給手段と、
前記燃料電池に接続する酸化剤ガス排出流路と、を備え、
前記燃料ガス排出流路は一端が前記燃料電池に接続されており、他端が前記酸化剤ガス排出流路に接続されており、
前記燃料電池から排出された前記燃料ガスは前記燃料ガス排出流路を介して、前記酸化剤ガス排出流路から前記系外に排出されるものであり、
前記制御部は、前記燃料ガスの排出指令を受けたとき、前記燃料電池に前記酸化剤ガスを供給するように酸化剤ガス供給手段を制御する、
請求項1に記載の燃料電池システム。 - 前記制御部は、前記燃料ガスの排出指令を受けた後であって前記燃料ガスタンクに貯留される前記燃料ガス量が所定の閾値を下回ったとき、前記主止弁、前記燃料ガス供給手段、及び前記排気排出弁を閉じるように制御する、
請求項1又は2に記載の燃料電池システム。 - 前記制御部は、
前記燃料ガスの排出指令を受けたとき、前記排気排出弁、前記燃料ガス供給手段、及び前記主止弁をこの順で開くように制御し、
前記燃料ガスの排出指令を受けた後であって前記燃料ガスタンクに貯留される前記燃料ガス量が前記所定の閾値を下回ったとき、前記主止弁、前記燃料ガス供給手段、及び前記排気排出弁をこの順で閉じるように制御する、
請求項1~3のいずれか1項に記載に記載の燃料電池システム。 - 前記制御部は、前記燃料ガスの排出指令を受けたとき、前記燃料電池により発電される電力を増加させるように前記燃料電池システムを制御する、
請求項1~4のいずれか1項に記載に記載の燃料電池システム。 - 請求項1~5のいずれか1項に記載の燃料電池システムを備えた飛行体。
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