JP5485555B2 - 固体酸化物型燃料電池システム - Google Patents
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Description
燃料電池スタック(10)、改質手段(20)、気化手段(30)、燃料供給手段(50)、水供給手段(60)、推定手段(70)及び制御手段(70)を備えている。
図1は、本発明が適用された固体酸化物型燃料電池システム1の概略の構成を示すブロック図である。固体酸化物型燃料電池システム1は、図1に示すように、燃料電池スタック10、改質器20、気化装置30、断熱容器40、燃料ポンプ50、水ポンプ60、圧力センサ80及び制御装置70を備えている。
次に、制御装置70で実行される推定制御処理について図2及び図3に基づき説明する。図2及び図3は、推定制御処理の流れを示すフローチャートである。
次に、以上のような固体酸化物型燃料電池システム1の特徴について図4に基づき説明する。図4は、固体酸化物型燃料電池システム1における燃料ライン52における(水蒸気の)圧力、燃料ガスの流量及び燃料ポンプ50の消費電力の時間経過による変化を示す図である。図4において、実線が燃料ライン52における(水蒸気の)圧力を示し、破線が燃料ポンプ50の消費電力を示し、一点鎖線が燃料ライン52における燃料ガスの流量を示している。
次に、燃料ガス圧力の変化に基づいて水の気化タイミングを推定する第1実施形態の代わりに燃料ガス流量変化に基づいて気化タイミングを推定する第2実施形態について説明する。
次に、燃料ガス圧力の変化に基づいて水の気化タイミングを推定する第1実施形態の代わりに燃料ポンプ50の消費電力の変化に基づいて気化タイミングを推定する固体酸化物型燃料電池システム2について説明する。
[その他の実施形態]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。
Claims (3)
- 電解質層を隔てて燃料極及び空気極がそれぞれ形成された燃料電池セルが複数個接続されて成る燃料電池スタックと、
前記燃料電池スタックに供給される前に、燃料ガスを水蒸気により改質する改質手段と、
水を気化させ、前記改質手段で使用される水蒸気を形成する気化手段と、
改質される燃料ガスを前記改質手段に供給する燃料供給手段と、
前記気化手段に水を周期的に供給する水供給手段と、
前記水供給手段で供給される水が前記気化手段において気化される気化タイミングを推定する推定手段と、
前記推定手段で推定した水の気化タイミングに基づいて、前記燃料供給手段から前記燃料電池スタックに供給する燃料ガスの供給圧力を制御する制御手段と、
前記燃料供給手段で供給する燃料ガスの流量を測定する流量測定手段と、
を備え、
前記推定手段は、
前記流量測定手段から燃料ガスの流量を取得し、該取得した燃料ガス流量の変化に基づいて前記気化手段における水の気化タイミングを推定することを特徴とする固体酸化物型燃料電池システム。 - 電解質層を隔てて燃料極及び空気極がそれぞれ形成された燃料電池セルが複数個接続されて成る燃料電池スタックと、
前記燃料電池スタックに供給される前に、燃料ガスを水蒸気により改質する改質手段と、
水を気化させ、前記改質手段で使用される水蒸気を形成する気化手段と、
改質される燃料ガスを前記改質手段に供給する燃料供給手段と、
前記気化手段に水を周期的に供給する水供給手段と、
前記水供給手段で供給される水が前記気化手段において気化される気化タイミングを推定する推定手段と、
前記推定手段で推定した水の気化タイミングに基づいて、前記燃料供給手段から前記燃料電池スタックに供給する燃料ガスの供給圧力を制御する制御手段と、
前記燃料供給手段で燃料ガスを供給するときのエネルギ消費量を測定する消費エネルギ測定手段と、
を備え、
前記推定手段は、
前記消費エネルギ測定手段からエネルギ消費量を取得し、該取得したエネルギ消費量の変化に基づいて前記気化手段における水の気化タイミングを推定することを特徴とする固体酸化物型燃料電池システム。 - 前記制御手段は、
前記燃料供給手段の燃料ガス流量を制御することにより、前記燃料供給手段で供給する燃料ガス圧力を制御することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の固体酸化物型燃料電池システム。
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