JP4892303B2 - 燃料電池システムの起動方法および燃料電池システム - Google Patents
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Description
を直列に接続して所定の高い出力電圧を得ている。
燃料の供給によって発電を行う複数のセルから構成される燃料電池と、燃料電池を保護する燃料電池保護手段と、燃料電池の出力を入力とする1つ以上の電圧変換装置を備え、燃料電池保護手段は燃料電池あるいは電圧変換装置の少なくともどちらか一方から電力供給を受け、電圧変換装置の出力電力を負荷へ供給する燃料電池システムの起動方法において、燃料電池システムの起動時に、燃料電池へ燃料の供給開始後に燃料電池を構成するセルのうち1つのセルの出力を源に燃料電池保護手段を動作させる工程と、燃料電池保護手段が動作後に燃料電池保護手段が発信する信号を基に電圧変換装置を起動させることにより、燃料電池の劣化の原因となる転極や過負荷などを回避する。ここで、燃料電池保護手段は、燃料電池を転極や過負荷などのセルの劣化となる現象を防止したり回避したりする機能を有していれば良い。ここで電圧変換装置とは、電圧変換装置に入力された直流電圧を調整し、安定化した電圧を出力する回路であって、安定化した電圧は直流電圧でも交流電圧でも良い。
また、燃料電池の構成は、直列接続されたセル群が1つであっても良いし、複数あっても良い。
燃料電池保護手段3の状態信号出力端子8から出力される信号は、燃料電池保護手段3に電力が供給されていない状態ではLレベルであり(ステップS3)、燃料電池1に起電圧が生じても、Lレベルの信号が第一のDC−DCコンバータ4に入力されている状態では、第一のDC−DCコンバータ4は起動しない。
燃料電池保護手段3の状態信号出力端子8から出力される信号は、燃料電池保護手段3に電力が供給されていない状態ではLレベルであり(ステップS23)、燃料電池1に起電圧が生じても、Lレベルの信号が第一のDC−DCコンバータ4に入力されている状態では、第一のDC−DCコンバータ4は起動しない。
2 燃料タンク
3 燃料電池保護手段
4 第一のDC−DCコンバータ
5 第二のDC−DCコンバータ
6 負荷
7 電源端子
8 状態信号出力端子
9 ショットキダイオード
10 ショットキダイオード
11 動作切換信号入力端子
12 状態信号入力端子
13 セル
14 遅延回路
Claims (17)
- 燃料の供給によって発電を行う複数のセルから構成される燃料電池と、前記燃料電池を保護する燃料電池保護手段と、前記燃料電池の出力を入力とする1つ以上の電圧変換装置を備え、前記燃料電池保護手段は前記燃料電池あるいは前記電圧変換装置の少なくともどちらか一方から電力供給を受けて動作し、前記電圧変換装置の出力電力を負荷へ供給する燃料電池システムの起動方法において、
前記燃料電池システムの起動時に、前記燃料電池へ燃料の供給開始後に前記燃料電池を構成するセルのうち1つの前記セルの出力を源に前記燃料電池保護手段を動作させる工程と、
前記燃料電池保護手段が動作後に前記燃料電池保護手段が発信する信号を基に前記電圧変換装置を起動させる工程と、
前記電圧変換装置が動作後に前記燃料電池保護手段への電力供給を前記電圧変換装置の出力に切り換える工程と、
を有する燃料電池システムの起動方法。 - 前記燃料電池は、少なくとも複数のセルのうち一部あるいは全部が直列接続されており、前記燃料電池システムの起動時に前記燃料電池保護手段へ電力を供給する前記セルは、前記直列接続された前記燃料電池の接地電位電極をセルのマイナス極とする1つのセルである請求項1に記載の燃料電池システムの起動方法。
- 前記燃料電池は、少なくとも複数のセルのうち一部あるいは全部が直列接続されており、前記燃料電池システムの起動時に前記燃料電池保護手段へ電力を供給する1つのセルは、接地電位に対して最も正に電位差が大きい電極あるいは、最も負に電位差が大きい電極を有するセルのうち1つのセルである請求項1に記載の燃料電池システムの起動方法。
- 前記燃料電池は、複数のセルのうち一部のセルが直列接続されており、前記燃料電池システムの起動時に前記燃料電池保護手段へ電力を供給するセルは、前記直列接続を構成するセルとは異なる1つのセルである請求項1に記載の燃料電池システムの起動方法。
- 燃料の供給によって発電を行う複数のセルから構成される燃料電池と、前記燃料電池を保護する燃料電池保護手段と、前記燃料電池の出力を入力とする第一の電圧変換装置と、第二の電圧変換装置を備え、前記燃料電池保護手段は前記第二の電圧変換装置あるいは前記第一の電圧変換装置あるいは前記燃料電池の少なくともどれか1つから電力供給を受け、前記第一の電圧変換装置の出力電力を負荷へ供給する燃料電池システムの起動方法において、
前記燃料電池システムの起動時に、前記燃料電池へ燃料の供給開始後に前記燃料電池を構成するセルのうち1つの前記セルの出力を用い前記第二の電圧変換装置を動作させる工程と、
前記第二の電圧変換装置の起動後に、前記第二の電圧変換装置の出力を用いて前記燃料電池保護手段を動作させる工程と、
前記燃料電池保護手段が動作後に前記燃料電池保護手段が発信する信号を基に前記第一の電圧変換装置を起動させる工程と、
前記第一の電圧変換装置の起動後に、前記燃料電池保護手段への電力供給を前記第二の電圧変換装置の出力から前記第一の電圧変換装置の出力に切り換える工程と、
前記燃料電池保護手段への電力供給を前記第二の電圧変換装置の出力から前記第一の電圧変換装置の出力に切り換えた後に、前記第二の電圧変換装置の動作を停止する工程と、
を有する燃料電池システムの起動方法。 - 前記燃料電池は、複数のセルのうち一部あるいは全部が直列接続されており、前記燃料電池システムの起動時に、前記第二の電圧変換装置に接続され前記第二の電圧変換装置へ電力を供給するセルは、前記直列接続された前記燃料電池の接地電位電極をセルのマイナス極とする1つのセルである請求項5に記載の燃料電池システムの起動方法。
- 前記燃料電池は、少なくとも複数のセルのうち一部あるいは全部が直列接続されており、前記燃料電池システムの起動時に、前記第二の電圧変換装置に接続され前記第二の電圧変換装置へ電力を供給する1つのセルは、接地電位に対して、最も正に電位差が大きい電極あるいは、最も負に電位差が大きい電極を有するセルのうち1つのセルである請求項5に記載の燃料電池システムの起動方法。
- 前記燃料電池は、少なくとも複数のセルのうち一部のセルが直列接続されており、前記燃料電池システムの起動時に、前記第二の電圧変換装置に接続され前記第二の電圧変換装置へ電力を供給する1つのセルは、前記直列接続を構成するセルとは異なる1つのセルである請求項5に記載の燃料電池システムの起動方法。
- 燃料の供給によって発電を行う複数のセルから構成された燃料電池と、
前記燃料電池を保護する燃料電池保護手段と、前記燃料電池の出力を入力とする1つ以上の電圧変換装置とを備え、
前記燃料電池保護手段の電源には、前記燃料電池を構成する複数のセルのうち1つの前記セルの出力を源とした電力が入力され、前記燃料電池保護手段は前記燃料電池の出力状態を区別する信号を出力する状態信号出力端子を備え、前記状態信号出力端子は前記電圧変換装置に接続され、前記電圧変換装置は、前記状態信号出力端子からの入力信号を基に動作を切り換え、前記燃料電池保護手段が動作後に前記電圧変換装置が起動し、前記電圧変換装置の出力電力を負荷へ供給する燃料電池システム。 - 前記燃料電池は、少なくとも複数のセルのうち一部あるいは全部が直列接続されており、前記燃料電池システムの起動時に前記燃料電池保護手段へ電力を供給する前記セルは、直列接続された前記燃料電池の接地電位電極をセルのマイナス極とする1つのセルである請求項9に記載の燃料電池システム。
- 前記燃料電池は、少なくとも複数のセルのうち一部あるいは全部が直列接続されており、前記燃料電池システムの起動時に前記燃料電池保護手段へ電力を供給する1つのセルは、接地電位に対して、最も正に電位差が大きい電極あるいは、最も負に電位差が大きい電極を有するセルのうち1つのセルである請求項9に記載の燃料電池システム。
- 前記燃料電池は、少なくとも複数のセルのうち一部のセルが直列接続されており、前記燃料電池システムの起動時に前記燃料電池保護手段へ電力を供給するセルは、前記直列接続を構成するセルとは異なる1つのセルである請求項9に記載の燃料電池システム。
- 燃料の供給によって発電を行う複数のセルから構成された燃料電池と、
前記燃料電池を保護する燃料電池保護手段と、
前記燃料電池の出力を入力とする第一の電圧変換装置と、
第二の電圧変換装置と、
を備え、
前記第二の電圧変換装置の入力には前記燃料電池を構成する複数のセルのうち1つの前記セルが接続され、前記燃料電池保護手段は前記燃料電池の出力状態を区別する信号を出力する状態信号出力端子を備え、前記状態信号出力端子は前記第一の電圧変換装置に接続され、前記第一の電圧変換装置は、前記状態信号出力端子からの入力信号を基に動作を切り換え、前記燃料電池保護手段が動作後に前記燃料電池保護手段が発信する信号を基に前記第一の電圧変換装置が起動し、前記第一の電圧変換装置の出力電力を負荷へ供給する燃料電池システム。 - 前記燃料電池は、少なくとも複数のセルのうち一部あるいは全部が直列接続されており、前記燃料電池システムの起動時に、前記第二の電圧変換装置へ電力を供給するセルは、前記直列接続された前記燃料電池の接地電位電極をセルのマイナス極とする1つのセルであること特徴とする請求項13に記載の燃料電池システム。
- 前記燃料電池は、複数のセルのうち一部あるいは全部が直列接続されており、前記燃料電池システムの起動時に、前記第二の電圧変換装置へ電力を供給する1つのセルは、接地電位に対して、最も正に電位差が大きい電極あるいは、最も負に電位差が大きい電極を有するセルのうち1つのセルである請求項13に記載の燃料電池システム。
- 前記燃料電池は、複数のセルのうち一部が直列接続されており、前記燃料電池システムの起動時に、前記第二の電圧変換装置へ電力を供給する1つのセルは、前記直列接続を構成するセルとは異なる1つのセルである請求項13に記載の燃料電池システム。
- 前記第二の電圧変換装置は、動作切換信号入力端子を有し、前記動作切換信号入力端子に入力される信号によって前記第二の電圧変換装置の動作を切り換えることを特徴とする請求項13から請求項16のいずれか一項に記載の燃料電池システム。
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