JP7137436B2 - 燃料電池システム - Google Patents
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Description
以下、本発明を適用した第1実施形態の燃料電池システムについて図面を用いて説明する。この燃料電池システムは、電気自動車の一種である、いわゆる燃料電池車両に適用されており、車両走行用電動モータ等の電気負荷に電力を供給する。
(正極側)2H++1/2O2+2e-→H2O
この電気化学反応のためには、燃料電池10内の電解質膜は、水分を含んだ湿潤状態となっている必要がある。このため、空気通路12には、燃料電池10に供給される空気を加湿する加湿装置14が設けられている。加湿装置14で加湿された空気が燃料電池10に供給されることで、燃料電池10内の電解質が加湿される。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。本第2実施形態では、上記第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。また、上記各実施形態に開示された手段は、実施可能な範囲で適宜組み合わせてもよい。
13 空気供給装置
14 加湿装置
15 バイパス通路
16 流量調整弁
22 ラジエータ(冷却装置)
30 気液分離器
31 貯水タンク
32 貯水量センサ
34 散布用通路(散布装置)
35 散布用ポンプ(散布装置)
36 散布用弁(散布装置)
40 制御装置
40a インピーダンス検出部
41 外気温センサ
Claims (8)
- 空気に含まれる酸素と、水素とを電気化学反応させる燃料電池(10)と、
熱媒体を用いて熱交換することで前記燃料電池を冷却する冷却装置(22)と、
前記電気化学反応で発生した気体及び水を含む混合気体から水を分離する気液分離器(30)と、
前記気液分離器で分離した水を前記冷却装置に散布する散布装置(34、35、36)と、
前記燃料電池に供給される空気を加湿する加湿装置(14)と、
前記加湿装置による加湿量を制御する制御装置(40)と、
を備え、
前記制御装置は、前記散布装置による水の散布を行う必要がある場合に、前記加湿装置による加湿量を増大させる燃料電池システム。 - 前記燃料電池に供給される空気が前記加湿装置をバイパスするためのバイパス通路(15)を備え、
前記制御装置は、前記バイパス通路を通過する空気量を減少させることで、前記加湿装置に供給される空気量を増大させ、前記加湿装置による加湿量を増大させる請求項1に記載の燃料電池システム。 - 外気温を検出する外気温センサ(41)を備え、
前記制御装置は、前記外気温センサで検出した外気温が所定温度を上回っている場合に、前記加湿装置による加湿量を増大させる請求項1または2に記載の燃料電池システム。 - 前記気液分離器で分離した水を貯蔵する貯水タンク(31)と、
前記貯水タンクの貯水量を検出する貯水量センサ(32)と、
を備え、
前記制御装置は、前記貯水量センサで検出した前記貯水タンクの貯水量が所定量を下回っている場合に、前記加湿装置による加湿量を増大させる請求項1または2に記載の燃料電池システム。 - 外気温を検出する外気温センサ(41)と、
前記気液分離器で分離した水を貯蔵する貯水タンク(31)と
前記貯水タンクの貯水量を検出する貯水量センサ(32)と、
を備え、
前記制御装置は、前記外気温センサで検出した外気温が所定温度を上回っており、かつ、前記貯水量センサで検出した前記貯水タンクの貯水量が所定量を下回っている場合に、前記加湿装置による加湿量を増大させる請求項1または2に記載の燃料電池システム。 - 前記電気化学反応に用いられる空気を前記燃料電池に供給する空気供給装置(13)を備え、
前記制御装置は、前記燃料電池の内部でフラッディングが発生していると判定された場合に、前記空気供給装置による空気の供給量を増大させる請求項1ないし5のいずれか1つに記載の燃料電池システム。 - 前記燃料電池のインピーダンスを検出するインピーダンス検出部(40a)を備え、
前記制御装置は、前記燃料電池のインピーダンスが所定値を下回った場合に、前記燃料電池の内部でフラッディングが発生していると判定する請求項6に記載の燃料電池システム。 - 前記燃料電池の電流及び電圧から電流電圧特性を取得する電流電圧特性取得部を備え、
前記制御装置は、前記電流電圧特性が所定の基準特性を下回った場合に、前記燃料電池の内部でフラッディングが発生していると判定する請求項6に記載の燃料電池システム。
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