JP5428307B2 - 燃料電池システム - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第1の実施形態にかかる燃料電池システムの構成を模式的に示すブロック図である。燃料電池システムは、例えば、移動体である車両に搭載されており、この車両は燃料電池システムから供給される電力によって駆動する。
以下、本発明の第2の実施形態にかかる燃料電池システムについて説明する。本実施形態では、上限圧力P1および下限圧力P2の設定方法について説明する。
以下、本発明の第3の実施形態にかかる燃料電池システムについて説明する。第1の実施形態では、燃料電池スタック1において負荷電流に対応した発電を行う通常運転時の処理を述べたが、本実施形態では、システムの起動時およびシステムの停止時の処理についてそれぞれ説明する。なお、燃料電池システムの構成は第1の実施形態と同じであるため、重複する説明は省略することとし、以下相違点を中心に説明を行う。
2…燃料ガス供給用マニホールド
3…燃料ガス排出用マニホールド
10…燃料タンク
11…水素調圧バルブ
12…容積部
13…排水バルブ
14…パージバルブ
15…気液分離装置
20…コンプレッサ
21…加湿装置
22…空気調圧バルブ
30…出力取出装置
40…制御部
L1…水素供給流路
L2…燃料極オフガス流路
L3…排水流路
L5…空気供給流路
L6…酸化剤極オフガス流路
Claims (4)
- 酸化剤極に供給される酸化剤ガスと、燃料極に供給される燃料ガスとを電気化学的に反応させることにより、電力を発生する燃料電池と、
前記燃料電池の燃料極に前記燃料ガスを供給する燃料ガス供給手段と、
前記燃料電池から出力を取り出す出力取出手段と、
前記出力取出手段を制御することにより、システムに要求される要求負荷に対応した出力を前記燃料電池から取り出すとともに、所定の制御パターンに基づいて前記燃料ガス供給手段による燃料ガスの供給および停止を制御することにより、前記燃料電池の燃料極における圧力を周期的に変動させながら前記燃料ガスを供給する制御手段とを有し、
前記制御パターンは、前記燃料極の圧力を上限圧力から下限圧力へと低下させる第1の過程と、前記燃料極の圧力を前記下限圧力から前記上限圧力へと復帰させる第2の過程とを含み、
前記制御手段は、前記要求負荷が高い場合、前記要求負荷が低い場合に比べ、前記制御パターンの一回の実行期間における前記燃料ガスの供給量を増加させ、
前記制御パターンは、さらに、前記第1の過程の実行前に前記燃料極の圧力を上限圧力において保持する第1の保持時間、または前記第2の過程の実行前に前記燃料極の圧力を下限圧力において保持する第2の保持時間を設定可能であり、
前記制御手段は、前記要求負荷が高い程、前記第1の保持時間または前記第2の保持時間を長く設定することを特徴とする燃料電池システム。 - 酸化剤極に供給される酸化剤ガスと、燃料極に供給される燃料ガスとを電気化学的に反応させることにより、電力を発生する燃料電池と、
前記燃料電池の燃料極に前記燃料ガスを供給する燃料ガス供給手段と、
前記燃料電池から出力を取り出す出力取出手段と、
前記出力取出手段を制御することにより、システムに要求される要求負荷に対応した出力を前記燃料電池から取り出すとともに、所定の制御パターンに基づいて前記燃料ガス供給手段による燃料ガスの供給および停止を制御することにより、前記燃料電池の燃料極における圧力を周期的に変動させながら前記燃料ガスを供給する制御手段とを有し、
前記制御パターンは、前記燃料極の圧力を上限圧力から下限圧力へと低下させる第1の過程と、前記燃料極の圧力を前記下限圧力から前記上限圧力へと復帰させる第2の過程とを含み、
前記制御手段は、前記要求負荷が高い場合、前記要求負荷が低い場合に比べ、前記制御パターンの一回の実行期間における前記燃料ガスの供給量を増加させ、
前記制御パターンは、前記第1の過程の実行前に前記燃料極の圧力を上限圧力において保持する第1の保持時間を設定可能であり、
前記制御手段は、前記要求負荷が高い程、前記第1の保持時間を長く設定することを特徴とする請求項1に記載された燃料電池システム。 - 前記制御手段は、前記要求負荷が低負荷から中負荷の領域において前記要求負荷が高くなる程、前記第2の保持時間を長く設定することを特徴とする請求項1に記載された燃料電池システム。
- 前記制御手段は、前記要求負荷が中負荷から高負荷の領域において前記要求負荷が高くなる程、前記第1の保持時間を長く設定することを特徴とする請求項1に記載された燃料電池システム。
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