JP7120055B2 - 燃料電池システム - Google Patents
燃料電池システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP7120055B2 JP7120055B2 JP2019013718A JP2019013718A JP7120055B2 JP 7120055 B2 JP7120055 B2 JP 7120055B2 JP 2019013718 A JP2019013718 A JP 2019013718A JP 2019013718 A JP2019013718 A JP 2019013718A JP 7120055 B2 JP7120055 B2 JP 7120055B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel cell
- gas
- fuel gas
- tank
- fuel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M16/00—Structural combinations of different types of electrochemical generators
- H01M16/003—Structural combinations of different types of electrochemical generators of fuel cells with other electrochemical devices, e.g. capacitors, electrolysers
- H01M16/006—Structural combinations of different types of electrochemical generators of fuel cells with other electrochemical devices, e.g. capacitors, electrolysers of fuel cells with rechargeable batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
- H01M8/04119—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with simultaneous supply or evacuation of electrolyte; Humidifying or dehumidifying
- H01M8/04156—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with simultaneous supply or evacuation of electrolyte; Humidifying or dehumidifying with product water removal
- H01M8/04179—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with simultaneous supply or evacuation of electrolyte; Humidifying or dehumidifying with product water removal by purging or increasing flow or pressure of reactants
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04201—Reactant storage and supply, e.g. means for feeding, pipes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04201—Reactant storage and supply, e.g. means for feeding, pipes
- H01M8/04216—Reactant storage and supply, e.g. means for feeding, pipes characterised by the choice for a specific material, e.g. carbon, hydride, absorbent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04223—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids during start-up or shut-down; Depolarisation or activation, e.g. purging; Means for short-circuiting defective fuel cells
- H01M8/04228—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids during start-up or shut-down; Depolarisation or activation, e.g. purging; Means for short-circuiting defective fuel cells during shut-down
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/043—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems applied during specific periods
- H01M8/04302—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems applied during specific periods applied during start-up
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
- H01M8/0438—Pressure; Ambient pressure; Flow
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
- H01M8/0438—Pressure; Ambient pressure; Flow
- H01M8/04395—Pressure; Ambient pressure; Flow of cathode reactants at the inlet or inside the fuel cell
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
- H01M8/0438—Pressure; Ambient pressure; Flow
- H01M8/04425—Pressure; Ambient pressure; Flow at auxiliary devices, e.g. reformers, compressors, burners
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
- H01M8/04537—Electric variables
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
- H01M8/04537—Electric variables
- H01M8/04544—Voltage
- H01M8/04567—Voltage of auxiliary devices, e.g. batteries, capacitors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
- H01M8/04746—Pressure; Flow
- H01M8/04753—Pressure; Flow of fuel cell reactants
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
- H01M8/04858—Electric variables
- H01M8/04925—Power, energy, capacity or load
- H01M8/04947—Power, energy, capacity or load of auxiliary devices, e.g. batteries, capacitors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
- H01M8/04955—Shut-off or shut-down of fuel cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04992—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the implementation of mathematical or computational algorithms, e.g. feedback control loops, fuzzy logic, neural networks or artificial intelligence
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04223—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids during start-up or shut-down; Depolarisation or activation, e.g. purging; Means for short-circuiting defective fuel cells
- H01M8/04225—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids during start-up or shut-down; Depolarisation or activation, e.g. purging; Means for short-circuiting defective fuel cells during start-up
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Fuzzy Systems (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
Description
この形態の燃料電池システムによれば、タンクにおける燃料ガスの貯蔵量が下限貯蔵量より小さく、二次電池の蓄電量が下限蓄電量より小さい場合には、二次電池と補機類との電気的な接続が遮断される。そのため、タンクへの燃料ガスの補給後に燃料電池の運転を開始するための二次電池の電力が、補機類の電気的消費によって不足してしまうことを抑制できる。また、遮断処理の実行後に、タンクへの燃料ガスの補給が検出された後には、接続処理によって二次電池と補機類とが再び電気的に接続される。そのため、タンクに燃料ガスが補給されたにもかかわらず、二次電池と補機類との電気的接続が遮断されたまま、燃料電池の運転を開始できなくなる状態に陥ることを抑制できる。加えて、タンクにおける燃料ガスの貯蔵量が下限貯蔵量より小さい状態である場合には、停止処理によって燃料電池の運転が停止されるため、燃料ガスの供給量が不足したまま燃料電池の運転が継続されることによる不具合の発生を抑制できる。
(2)上記形態の燃料電池システムは、さらに、前記供給配管に設けられ、前記タンクから前記供給配管に流出する前記燃料ガスの圧力を検出する圧力検出部を備え、前記補機類は、前記供給配管に設けられ、前記制御部の制御下において開閉駆動して、前記タンクから前記供給配管への前記燃料ガスの流出を制御する主止弁を含み、前記貯蔵量検出部は、前記圧力検出部によって検出される前記燃料ガスの圧力を前記計測値として取得し、前記停止処理は、前記貯蔵量検出部が取得した前記燃料ガスの圧力が、前記閾値である予め決められた下限圧力よりも小さい場合に、前記主止弁を閉じて、前記燃料電池に対する前記燃料ガスの供給を停止する処理であってよい。
この形態の燃料電池システムによれば、タンクにおける燃料ガスの圧力が低下している場合には、主止弁が閉じられるため、タンク内の圧力のさらなる低下を抑制できる。よって、例えば、タンク内の圧力が低下しすぎてタンクが劣化するような不具合の発生を抑制できる。また、ガス欠により燃料電池の運転が停止された後にタンクへの燃料ガスの補給が検出された後には、二次電池と補機類とが電気的に接続され、主止弁を開くことができる状態になり、燃料電池の運転再開が可能になる。よって、燃料ガスの補給後に、主止弁が閉じられたままになって、燃料電池の運転が再開できなくなる状態に陥ることを抑制できる。
(3)上記形態の燃料電池システムにおいて、前記制御部は、前記停止処理の実行後、ユーザの操作に応じて、前記主止弁を開き、前記圧力検出部によって前記燃料ガスの圧力を検出し直して、再度、前記停止処理の実行の可否を判定し直す確認処理を、予め決められた回数、実行してよい。
この形態の燃料電池システムによれば、ユーザの操作をトリガーとして確認処理が実行され、タンクにおける燃料ガスの圧力が検出し直されるため、燃料ガスの圧力の誤検出によって、主止弁が閉じられて燃料電池の運転が停止されてしまうことを抑制できる。また、確認処理の実行回数が制限されているため、確認処理の繰り返しによって、主止弁の開閉が繰り返されて二次電池の電力が不足し、燃料ガスの補給後に、主止弁を開弁できずに、燃料電池の運転を再開できなくなることを抑制できる。
(4)上記形態の燃料電池システムにおいて、前記制御部は、前記接続処理の後、前記貯蔵量検出部によって検出される前記計測値が、前記閾値より大きい予め決められた許容値よりも小さい場合には、前記二次電池と前記補機類との間の電気的な接続を遮断して前記燃料電池の運転を禁止してよい。
この形態の燃料電池システムによれば、タンクへの燃料ガスの補給量が十分でないまま、燃料電池の運転が再開されてしまうことを抑制できる。よって、燃料電池に対する燃料ガスの供給量が不足したまま燃料電池が運転されてしまうことを抑制できる。また、短時間ですぐに燃料ガスが不足するガス欠が生じて、燃料電池の運転が再度停止されてしまい、二次電池の蓄電量をかえって低下させるだけの結果に陥ることを抑制できる。
(5)上記形態の燃料電池システムにおいて、前記制御部は、前記接続処理の後、前記蓄電量が、前記下限蓄電量より小さい予め決められた蓄電量閾値より小さい場合には、再び、前記二次電池と前記補機類との間の電気的な接続を遮断して前記燃料電池の運転を禁止してよい。
この形態の燃料電池システムによれば、燃料電池の運転に必要な最低限の二次電池の蓄電量が確保されていない状態で、燃料電池の運転が再開されてしまうことを抑制できる。 本開示の技術は、燃料電池システム以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、燃料電池システムの制御方法や、ガス欠の検出時に燃料電池の運転を制限する方法、それらの方法を実現する制御装置やコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した一時的でない記録媒体、燃料電池システムを搭載する車両等の形態で実現することができる。
図1は、第1実施形態における燃料電池システム100の構成を示す概略図である。燃料電池システム100は、反応ガスである燃料ガスと酸化剤ガスの供給を受けて発電する燃料電池10を備える。第1実施形態の燃料電池システム100は、車両に搭載されており、燃料電池10に発電させた電力を、車両の駆動モータや、電装品、外部給電装置、補機などに電力を供給する。
図4は、第2実施形態におけるガス欠処理のフローを示す説明図である。第2実施形態の燃料電池システム100の構成は、第1実施形態で説明した構成とほぼ同じである。第2実施形態のガス欠処理は、ステップS52,S54,S56が追加されている点以外は、第1実施形態のガス欠処理とほぼ同じである。
図5は、第3実施形態における起動処理のフローを示す説明図である。第3実施形態の燃料電池システム100の構成は、第1実施形態で説明したのとほぼ同じである。第3実施形態の起動処理は、第2実施形態で説明したのと同様なガス欠処理において停止処理および遮断処理が実行された後に、燃料電池システム100が起動されるときに実行される。第3実施形態の起動処理では、ステップS70~S80における接続処理の実行後の処理が異なっている点以外は、第1実施形態で説明した図3Bに示す起動処理とほぼ同じである。
図6は、第4実施形態における起動処理のフローを示す説明図である。第4実施形態の燃料電池システム100の構成は、第1実施形態で説明したのとほぼ同じである。第4実施形態の起動処理は、第2実施形態で説明したのと同様なガス欠処理において停止処理および遮断処理が実行された後に、燃料電池システム100が起動されるときに実行される。第4実施形態の起動処理は、ステップS85,S86の処理が追加されている点以外は、第3実施形態の起動処理とほぼ同じである。
上記の各実施形態で説明した種々の構成は、例えば、以下のように改変することが可能である。以下に説明する他の実施形態はいずれも、上記の各実施形態と同様に、本開示の技術を実施するための形態の一例として位置づけられる。
上記の各実施形態におけるガス欠処理では、ステップS30における主止弁33を閉じる閉弁処理は省略されてもよい。ステップS30では、制御部101は、燃料電池10に対する燃料ガスの供給を停止させるために、供給装置36の駆動を停止するのみでもよい。
貯蔵量検出部102は、既知のタンク31の容量と、圧力検出部37の検出結果と、温度計測部316と、を用いて、現在のタンク31における燃料ガスの貯蔵量を表す計測値を算出するものとしてもよい。また、貯蔵量検出部102は、圧力検出部37による供給配管32の圧力の計測結果を用いる方法以外の方法で、タンク31における燃料ガスの貯蔵量を表す計測値を検出してもよい。貯蔵量検出部102は、例えば、タンク31に燃料ガスが補給された後の燃料電池10の出力電力を積算した値から、燃料ガスの消費量の推定値を算出することによって、タンク31における燃料ガスの貯蔵量を表す計測値を検出してもよい。
上記の各実施形態の燃料電池システム100において、二次電池86は、外部負荷200に対して電力を供給しないように構成されていてもよい。
上記の第3実施形態および第4実施形態の燃料電池システム100において、第2実施形態で説明したガス欠処理の代わりに、第1実施形態で説明したガス欠処理が実行されてもよい。また、上記の第4実施形態の起動処理において、ステップS82,S83の処理が省略されてもよい。
上記の各実施形態において、制御部101は、ガス欠処理において遮断処理が実行された後、燃料電池システム100の起動時ではなくても、補給配管52を通じてタンク31に燃料ガスの補給が開始されたことを検出したときに接続処理を実行してもよい。
上記の各実施形態において、燃料電池システム100は、車両に搭載されていなくてもよい。燃料電池システム100は、例えば、ビルなどの固定された施設に、電力源として設置されていてもよい。また、上記の各実施形態において、車両は、ガス欠処理を実行する制御部101とは別に、車両の運転制御を実行する上位の制御部を備えていてもよい。
上記実施形態において、ソフトウェアによって実現された機能及び処理の一部又は全部は、ハードウェアによって実現されてもよい。また、ハードウェアによって実現された機能及び処理の一部又は全部は、ソフトウェアによって実現されてもよい。ハードウェアとしては、例えば、集積回路、ディスクリート回路、または、それらの回路を組み合わせた回路モジュールなど、各種回路を用いることができる。
Claims (5)
- 燃料電池システムであって、
燃料ガスと酸化剤ガスの供給を受けて発電する燃料電池と、
前記燃料電池の運転に用いられる補機類と、
前記燃料ガスを貯蔵し、貯蔵している前記燃料ガスを、供給配管を通じて前記燃料電池に供給し、補給配管を通じて前記燃料ガスが補給されるタンクと、
前記タンクにおける前記燃料ガスの貯蔵量を表す計測値を検出する貯蔵量検出部と、
前記補機類に駆動電力を供給する二次電池と、
前記二次電池の蓄電量を検出する蓄電量検出部と、
前記補給配管を通じた前記タンクへの前記燃料ガスの補給を検出する補給検出部と、
前記燃料電池の運転と、前記二次電池からの前記補機類への電力の供給を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記貯蔵量検出部によって検出される前記計測値が、前記タンクにおける前記燃料ガスの貯蔵量の予め決められた下限貯蔵量に相当する閾値よりも小さい場合に、前記タンクからの前記燃料電池に対する前記燃料ガスの供給を停止させる停止処理を実行し、
前記停止処理が実行される場合において、前記二次電池における前記蓄電量が予め決められた下限蓄電量よりも小さい場合には、前記二次電池と前記補機類との間の電気的な接続を遮断する遮断処理を実行し、
前記遮断処理の実行後、前記タンクへの前記燃料ガスの補給が検出された後に、前記二次電池と前記補機類とを電気的に接続させる接続処理を実行する、燃料電池システム。 - 請求項1記載の燃料電池システムであって、さらに、
前記供給配管に設けられ、前記タンクから前記供給配管に流出する前記燃料ガスの圧力を検出する圧力検出部を備え、
前記補機類は、前記供給配管に設けられ、前記制御部の制御下において開閉駆動して、前記タンクから前記供給配管への前記燃料ガスの流出を制御する主止弁を含み、
前記貯蔵量検出部は、前記圧力検出部によって検出される前記燃料ガスの圧力を前記計測値として取得し、
前記停止処理は、前記貯蔵量検出部が取得した前記燃料ガスの圧力が、前記閾値である予め決められた下限圧力よりも小さい場合に、前記主止弁を閉じて、前記燃料電池に対する前記燃料ガスの供給を停止する処理である、燃料電池システム。 - 請求項2記載の燃料電池システムであって、
前記制御部は、前記停止処理の実行後、ユーザの操作に応じて、前記主止弁を開き、前記圧力検出部によって前記燃料ガスの圧力を検出し直して、再度、前記停止処理の実行の可否を判定し直す確認処理を、予め決められた回数、実行する、燃料電池システム。 - 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の燃料電池システムであって、
前記制御部は、前記接続処理の後、前記貯蔵量検出部によって検出される前記計測値が、前記閾値より大きい予め決められた許容値よりも小さい場合には、前記二次電池と前記補機類との間の電気的な接続を遮断して前記燃料電池の運転を禁止する、燃料電池システム。 - 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の燃料電池システムであって、
前記制御部は、前記接続処理の後、前記蓄電量が、前記下限蓄電量より小さい予め決められた蓄電量閾値より小さい場合には、再び、前記二次電池と前記補機類との間の電気的な接続を遮断して前記燃料電池の運転を禁止する、燃料電池システム。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019013718A JP7120055B2 (ja) | 2019-01-30 | 2019-01-30 | 燃料電池システム |
CN202010070454.1A CN111509267B (zh) | 2019-01-30 | 2020-01-21 | 燃料电池***以及燃料电池***的控制方法 |
US16/773,091 US11283091B2 (en) | 2019-01-30 | 2020-01-27 | Fuel cell system and method of controlling fuel cell system |
DE102020101949.1A DE102020101949A1 (de) | 2019-01-30 | 2020-01-28 | Brennstoffzellensystem und Verfahren eines Steuerns eines Brennstoffzellensystems |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019013718A JP7120055B2 (ja) | 2019-01-30 | 2019-01-30 | 燃料電池システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020123463A JP2020123463A (ja) | 2020-08-13 |
JP7120055B2 true JP7120055B2 (ja) | 2022-08-17 |
Family
ID=71524707
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019013718A Active JP7120055B2 (ja) | 2019-01-30 | 2019-01-30 | 燃料電池システム |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11283091B2 (ja) |
JP (1) | JP7120055B2 (ja) |
CN (1) | CN111509267B (ja) |
DE (1) | DE102020101949A1 (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006054142A (ja) | 2004-08-16 | 2006-02-23 | Hitachi Ltd | 電源装置及びその制御方法 |
JP2010021004A (ja) | 2008-07-10 | 2010-01-28 | Casio Hitachi Mobile Communications Co Ltd | 電子機器及びプログラム |
WO2011070746A1 (ja) | 2009-12-10 | 2011-06-16 | パナソニック株式会社 | 燃料電池システム、及び電子装置 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3601399B2 (ja) | 2000-02-14 | 2004-12-15 | 日産自動車株式会社 | 燃料電池システム |
JP4381443B2 (ja) | 2007-11-08 | 2009-12-09 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システム |
JP5114265B2 (ja) | 2008-03-27 | 2013-01-09 | 株式会社日立製作所 | 燃料電池システムおよびバックアップ電源システムとその制御方法 |
EP2779292B1 (en) * | 2011-11-10 | 2016-08-17 | Nissan Motor Co., Ltd | Fuel cell system |
WO2015053060A1 (ja) * | 2013-10-08 | 2015-04-16 | 日産自動車株式会社 | 燃料電池システム及び燃料電池システムの制御方法 |
JP6048473B2 (ja) * | 2014-10-27 | 2016-12-21 | トヨタ自動車株式会社 | 車両に搭載された燃料電池及び二次電池を利用して外部に電力を供給する外部給電システムの制御方法および外部給電システム |
JP6274149B2 (ja) | 2015-04-24 | 2018-02-07 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システムの制御方法 |
FR3051987B1 (fr) * | 2016-05-30 | 2018-05-18 | Centre National De La Recherche Scientifique (Cnrs) | Procede d'alimentation electrique d'un equipement par une station autonome hybride |
JP6889392B2 (ja) | 2017-02-09 | 2021-06-18 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システム |
-
2019
- 2019-01-30 JP JP2019013718A patent/JP7120055B2/ja active Active
-
2020
- 2020-01-21 CN CN202010070454.1A patent/CN111509267B/zh active Active
- 2020-01-27 US US16/773,091 patent/US11283091B2/en active Active
- 2020-01-28 DE DE102020101949.1A patent/DE102020101949A1/de active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006054142A (ja) | 2004-08-16 | 2006-02-23 | Hitachi Ltd | 電源装置及びその制御方法 |
JP2010021004A (ja) | 2008-07-10 | 2010-01-28 | Casio Hitachi Mobile Communications Co Ltd | 電子機器及びプログラム |
WO2011070746A1 (ja) | 2009-12-10 | 2011-06-16 | パナソニック株式会社 | 燃料電池システム、及び電子装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020123463A (ja) | 2020-08-13 |
CN111509267A (zh) | 2020-08-07 |
US11283091B2 (en) | 2022-03-22 |
DE102020101949A1 (de) | 2020-07-30 |
US20200243886A1 (en) | 2020-07-30 |
CN111509267B (zh) | 2023-08-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102336475B1 (ko) | 빠른 스타팅 연료 전지 | |
CA2555951C (en) | Fuel cell system | |
EP1883129B1 (en) | Fuel cell system operation method and fuel cell system | |
KR101579628B1 (ko) | 고온 연료 전지를 성능 감쇠가 감소된 백업 전력 공급기로서 동작시키는 시스템 및 방법 | |
EP3902042B1 (en) | Fuel cell system | |
EP3902041B1 (en) | Fuel cell system | |
JP2018097995A (ja) | 燃料電池システム | |
JP4407879B2 (ja) | 燃料電池装置 | |
WO2006046684A2 (en) | Fuel cell system and control method therefor | |
JP7120055B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP2010239743A (ja) | 発電システムおよび発電システムの運転停止方法 | |
JP2005116402A (ja) | 燃料電池システムの起動方法 | |
US11309556B2 (en) | Fast starting fuel cell | |
JP2006019153A (ja) | 燃料電池システムおよびその起動方法 | |
JP2008103156A (ja) | 燃料電池システム及び燃料電池の含水量制御方法 | |
JP2009009791A (ja) | 燃料電池システム及びその制御方法 | |
JP5418872B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP2006147177A (ja) | 燃料電池システム | |
JP2021068517A (ja) | 燃料電池システム | |
JP2019087357A (ja) | 燃料電池システム | |
JP2021048066A (ja) | 燃料電池システム | |
JP7208832B2 (ja) | 燃料電池システム、車両および燃料電池システムの制御方法 | |
JP2007250358A (ja) | 電源装置 | |
JPWO2007116693A1 (ja) | 電子機器及び燃料電池システム | |
JP2020149813A (ja) | 燃料電池システム、車両および燃料電池システムの制御方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210426 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220518 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220531 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220616 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220705 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220718 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7120055 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |