JP4663960B2 - 氷点下の温度における電池スタック組立体の作動のための方法および装置 - Google Patents
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Description
アノード反応:H2 → 2H++2e- 、
カソード反応:1/2O2+2H++2e- → H2O 、
で示され得る。
Claims (13)
- 入口を有する冷媒入口マニホールド(106)と、出口を有する冷媒排出マニホールド(108)と、冷媒を前記入口マニホールドから前記排出マニホールドへ流すための冷媒流路(104)とを含むスタック(102)内に配置された複数の燃料電池(103)と、
入口を有する冷媒ポンプ(112)と、
前記入口マニホールドの入口を前記ポンプからの冷媒と選択的に相互に接続するための冷媒入口弁(122)と、
を備える燃料電池システム(100)であって、
前記ポンプの入口を前記排出マニホールドの出口と選択的に相互に接続するための冷媒出口弁(128)と、
前記入口マニホールドの入口を前記ポンプの入口と選択的に相互に接続するための停止弁(126)と、
気体を前記排出マニホールドの出口の中に選択的に流すためのブリード弁(130)と、
を備え、それによって、停止作動中に、前記ポンプを作動させながら、前記停止弁および前記ブリード弁を開にするとともに前記入口弁および前記出口弁を閉にすることで、前記出口マニホールド、前記冷媒流路、および前記入口マニホールドの中へ気体を引き込み、それによって、前記出口マニホールド、前記冷媒流路、および前記入口マニホールドから冷媒が引き出されることになる、
ことを特徴とする燃料電池システム(100)。 - 前記冷媒ポンプから下流に配置されており、冷媒を蓄積するための貯蔵器(114)をさらに備えることを特徴とする請求項1記載の燃料電池システム。
- 前記貯蔵器は、断熱されていることを特徴とする請求項2記載の燃料電池システム。
- 前記気体は、空気の流れであることを特徴とする請求項1記載の燃料電池システム。
- 前記空気は、周囲空気および加圧空気のうちの1つであることを特徴とする請求項4記載の燃料電池システム。
- 入口を有する冷媒入口マニホールド(106)と、出口を有する冷媒排出マニホールド(108)と、冷媒を前記入口マニホールドから前記排出マニホールドへ流すための冷媒流路(104)とを含むスタック(102)内に配置された複数の燃料電池(103)と、
入口を有する冷媒ポンプ(112)と、
を備える燃料電池システム(100)であって、
冷媒の流れが前記入口マニホールドの入口に流入しないように前記ポンプからの冷媒の流れを選択的に阻止する手段(122)と、
前記排出マニホールドの出口から前記ポンプの入口への冷媒の流れを選択的に阻止する手段(128)と、
前記入口マニホールドの入口を前記ポンプの入口に選択的に接続する手段(126)と、
前記排出マニホールドの出口を気体の供給源に選択的に接続する手段(130)と、
を備え、それによって、停止作動中に、気体が、前記ポンプにより前記冷媒流路を通して引かれ、それによって、この冷媒流路から冷媒が除去される、ことを特徴とする燃料電池システム(100)。 - 入口を有する冷媒入口マニホールド(106)と、出口を有する冷媒排出マニホールド(108)と、冷媒を前記入口マニホールドから前記排出マニホールドへ流すための冷媒流路(104)とを含むスタック(102)内に配置された複数の燃料電池(103)を備え、入口を有する冷媒ポンプ(112)を含む燃料電池システム(100)を停止する方法であって、
(a)冷媒の流れが前記入口マニホールドの入口に流入しないように前記ポンプからの冷媒の流れを阻止し(122)、
(b)前記排出マニホールドの出口から前記ポンプの入口への冷媒の流れを阻止し(128)、
(c)前記入口マニホールドの入口を前記ポンプの入口に接続し(126)、
(d)前記排出マニホールドの出口を気体の供給源に接続する(130)、
ことを含み、それによって、気体が、前記ポンプにより前記冷媒流路を通して引かれ、それによって、この冷媒流路から冷媒が除去される、ことを特徴とする燃料電池システムを停止する方法。 - 冷媒入口マニホールド(106)と、冷媒排出マニホールド(108)と、冷媒を前記入口マニホールドから前記排出マニホールドへ流すための冷媒流路(104)とを含むスタック(102)内に配置された複数の燃料電池(103)と、
冷媒ポンプ(112)と、
を備える燃料電池スタックシステム(100)であって、
前記ポンプからの冷媒を加熱するための冷媒加熱器(118)と、
前記流路を通して流すこととは別に、前記入口マニホールドから直接前記排出マニホールドに冷媒を選択的に流すための冷媒バイパス(132,136)と、
を備え、それによって、始動作動中に、前記加熱器を作動させるとともに前記バイパスを開にすることで、前記流路を通る実質的な冷媒の通過なしに、前記マニホールドを通って流れる加熱された冷媒で前記燃料電池が加熱されることになる、ことを特徴とする燃料電池スタックシステム(100)。 - 前記冷媒ポンプの下流で前記冷媒ポンプと前記加熱器との間に配置され、前記冷媒の流れの過剰量を蓄積するための断熱された貯蔵器(114)をさらに備えることを特徴とする請求項8記載の燃料電池スタックシステム。
- 冷媒入口マニホールド(106)と、冷媒排出マニホールド(108)と、冷媒を前記入口マニホールドから前記排出マニホールドへ流すための冷媒流路(104)とを含むスタック(102)内に配置された複数の燃料電池(103)と、
冷媒ポンプ(112)と、
を備える燃料電池システム(100)であって、
前記ポンプからの冷媒を加熱する手段(118)と、
前記流路を通して流すこととは別に、前記入口マニホールドから直接前記排出マニホールドに加熱された冷媒を流す手段(132,136)と、
を備え、それによって、始動作動中に、前記燃料電池は、前記流路を通る実質的な冷媒の通過なしに、前記マニホールドを通って流れる加熱された冷媒で加熱される、ことを特徴とする燃料電池システム(100)。 - 冷媒入口マニホールド(106)と、冷媒排出マニホールド(108)と、冷媒を前記入口マニホールドから前記排出マニホールドへ流すための冷媒流路(104)とを含むスタック(102)内に配置された複数の燃料電池(103)を備え、冷媒ポンプ(112)を含む燃料電池システム(100)を始動する方法であって、
前記ポンプからの冷媒を加熱し(118)、
前記流路を通して流すこととは別に、前記入口マニホールドから直接前記排出マニホールドに加熱された冷媒を流す(132,136)、
ことを含み、それによって、前記燃料電池は、前記流路を通る実質的な冷媒の通過なしに、前記マニホールドを通って流れる加熱された冷媒で加熱される、ことを特徴とする燃料電池システムを始動する方法。 - 入口を有する冷媒入口マニホールド(106)と、出口を有する冷媒排出マニホールド(108)と、冷媒を前記入口マニホールドから前記排出マニホールドへ流すための冷媒流路(104)とを含むスタック(102)内に配置された複数の燃料電池(103)と、
入口を有する冷媒ポンプ(112)と、
前記入口マニホールドの入口を前記ポンプからの冷媒と選択的に相互に接続するための冷媒入口弁(122)と、
を備える燃料電池システム(100)であって、
前記ポンプの入口を前記排出マニホールドの出口と選択的に相互に接続するための冷媒出口弁(128)と、
前記入口マニホールドの入口を前記ポンプの入口と選択的に相互に接続するための停止弁(126)と、
気体を前記排出マニホールドの出口の中に選択的に流すためのブリード弁(130)と、
前記ポンプからの冷媒を選択的に加熱するための冷媒加熱器(138)と、
前記流路を通して流すこととは別に、前記入口マニホールドから直接前記排出マニホールドに冷媒を選択的に流すための冷媒バイパス(132,136)と、
を備え、
停止作動中に、前記ポンプを作動させながら、前記停止弁および前記ブリード弁を開にするとともに前記入口弁および前記出口弁を閉にすることで、前記出口マニホールド、前記冷媒流路、および前記入口マニホールドの中へ気体を引き込み、それによって、前記出口マニホールド、前記冷媒流路、および前記入口マニホールドから冷媒が引き出され、
始動作動中に、前記加熱器を作動させるとともに前記バイパスを開にすることで、前記流路を通る実質的な冷媒の通過なしに、前記マニホールドを通って流れる加熱された冷媒で前記燃料電池が加熱されることを特徴とする燃料電池システム(100)。 - 入口を有する冷媒入口マニホールド(106)と、出口を有する冷媒排出マニホールド(108)と、冷媒を前記入口マニホールドから前記排出マニホールドへ流すための冷媒流路(104)とを含むスタック(102)内に配置された複数の燃料電池(103)を備え、入口を有する冷媒ポンプ(112)を含む燃料電池システム(100)を停止および始動する方法であって、
停止時において、
冷媒の流れが前記入口マニホールドの入口に流入しないように前記ポンプからの冷媒の流れを阻止し(126)、
前記排出マニホールドの出口から前記ポンプの入口への冷媒の流れを阻止し(128)、
前記入口マニホールドの入口を前記ポンプの入口に接続し(126)、
前記排出マニホールドの出口を気体の供給源に接続する(130)、
ことを含み、それによって、気体が、前記ポンプにより前記冷媒流路を通して引かれ、それによって、この冷媒流路から冷媒が除去され、
始動時において、
前記ポンプからの冷媒を加熱し(118)、
前記流路を通して流すこととは別に、前記入口マニホールドから直接前記排出マニホールドに加熱された冷媒を流す(132,136)、
ことを含み、それによって、前記燃料電池は、前記流路を通る実質的な冷媒の通過なしに、前記マニホールドを通って流れる加熱された冷媒で加熱される、ことを特徴とする方法。
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