JP4655486B2 - 固体高分子型燃料電池の湿潤状態判定装置 - Google Patents
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Description
複数の電池セルからなる固体高分子型の燃料電池と、
前記複数電池セルのそれぞれの電圧を計測する計測手段と、
計測された前記複数電池セルの各電圧の中から最小電圧を選択する最小電圧選択手段と、
前記燃料電池内の湿潤状態、或いは前記燃料電池の負荷に影響する因子が変化したときの前記最小電圧に基づいて前記燃料電池内の湿潤状態を判定する湿潤状態判定手段と、
を備えることを特徴としている。
前記湿潤状態判定手段は、前記因子の変化時、或いは変化終了後に、前記最小電圧が予め定められた前記第1判定値より小さい第2所定値を下回ったら、前記燃料電池内の湿潤状態に関する判定結果を有効とすることを特徴としている。
前記湿潤状態判定手段は、前記変更手段の作動によって前記因子が変化したとき、前記燃料電池内の湿潤状態に関する判定を行うことを特徴としている。
前記最大電圧が前記参照セル電圧として設定されることを特徴としている。
図1は、本発明の固体高分子型燃料電池の湿潤状態判定装置が適用される燃料電池システムの全体を示す概略構成図である。本燃料電池システムは燃料電池自動車に搭載される車両用燃料電池システムとして好適である。ただし、他の用途の燃料電池システムへの適用も勿論可能である。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、次のように変形して実施してもよい。
4 水素供給管
6 オフガス排気管
8 オフガス循環管
10 水素供給装置
12 調圧装置
14 循環装置
16 遮断弁
20 空気供給管
22 オフガス排気管
24 空気供給装置
26 バイパス管
28 水蒸気交換装置
30 調圧装置
32 三方弁
40 ECU
42 セル電圧監視装置
Claims (7)
- 複数の電池セルからなる固体高分子型の燃料電池と、
前記複数電池セルのそれぞれの電圧を計測する計測手段と、
計測された前記複数電池セルの各電圧の中から最小電圧を選択する最小電圧選択手段と、
前記燃料電池内の湿潤状態に影響する因子(以下、湿潤状態影響因子)が前記燃料電池内の水分量が減少する方向に変化したとき、前記最小電圧が予め定められた第1判定値を超えたら、前記湿潤状態影響因子の変化前における前記燃料電池内の湿潤状態を湿潤過剰と判定する湿潤過剰判定手段と、
を備えることを特徴とする固体高分子型燃料電池の湿潤状態判定装置。 - 前記湿潤状態影響因子の変化は一時的な変化であり、
前記湿潤過剰判定手段は、前記湿潤状態影響因子の変化時、或いは変化終了後に、前記最小電圧が予め定められた前記第1判定値より小さい第2所定値を下回ったら、前記燃料電池内の湿潤過剰に関する判定結果を有効とすることを特徴とする請求項1に記載の固体高分子型燃料電池の湿潤状態判定装置。 - 前記湿潤状態影響因子を強制的に変化させる変更手段を備えることを特徴とする請求項2に記載の固体高分子型燃料電池の湿潤状態判定装置。
- 前記変更手段は、前記複数電池セルの各電圧の中から選択される最大電圧よりも所定値だけ或いは所定割合だけ小さく、且つ、前記第1判定値よりも小さい第3判定値を前記最小セル電圧が下回ったら、前記燃料電池内の水分量が減少する方向に前記湿潤状態影響因子を変化させ、
前記湿潤過剰判定手段は、前記変更手段の作動によって前記湿潤状態影響因子が変化したとき、前記燃料電池内の湿潤過剰に関する判定を行うことを特徴とする請求項3に記載の固体高分子型燃料電池の湿潤状態判定装置。 - 前記燃料電池内の負荷に影響する因子(以下、負荷影響因子)が前記燃料電池の負荷が上昇する方向に変化したとき、前記複数電池セルの各電圧の中から選択される最大電圧よりも所定値だけ或いは所定割合だけ小さい第4判定値を前記最小電圧が下回ったら、前記負荷影響因子の変化前における前記燃料電池内の湿潤状態を湿潤不足と判定する湿潤不足判定手段をさらに備えることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の固体高分子型燃料電池の湿潤状態判定装置。
- 前記湿潤過剰判定手段は、前記燃料電池内の水分量が減少する方向への前記湿潤状態影響因子の単位時間における変化割合が予め定められた第5判定値を超えている場合に、前記燃料電池内の湿潤過剰に関する判定結果を有効とすることを特徴とする請求項1又は2に記載の固体高分子型燃料電池の湿潤状態判定装置。
- 前記湿潤不足判定手段は、前記燃料電池の負荷が上昇する方向への前記負荷影響因子の単位時間における変化割合が予め定められた第6判定値を超えている場合に、前記燃料電池内の湿潤不足に関する判定結果を有効とすることを特徴とする請求項5に記載の固体高分子型燃料電池の湿潤状態判定装置。
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