JP7244400B2 - 燃料電池システムおよびその制御方法 - Google Patents
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Description
図1は、第1実施形態による燃料電池システム100の構成を示すブロック図である。
図3は、変形例1による燃料電池システム100の構成を示すブロック図である。第1実施形態の変形例1は、第1流路部41aが複数に分岐される点で、第1実施形態と異なる。
図4は、第2実施形態による燃料電池システム100の構成を示すブロック図である。第2実施形態は、圧力損失により流量を減少させる点で、第1実施形態と異なる。
図5は、変形例2による燃料電池システム100の構成を示すブロック図である。第2実施形態の変形例2は、第3調整弁46が設けられる点で、第2実施形態と異なる。
図6は、変形例2による燃料電池システム100の構成を示すブロック図である。第2実施形態の変形例3は、第4流路部43bが複数設けられる点で、第2実施形態と異なる。
Claims (12)
- 水素と酸素とを用いて電気を発生させる燃料電池スタックと、
前記燃料電池スタックに酸素含有ガスを供給するガス供給部と、
前記燃料電池スタックと前記ガス供給部との間に設けられ、前記燃料電池スタックに供給される前記酸素含有ガスの流量を調整する流量調整部と、
所定の流量の前記酸素含有ガスを供給するように前記ガス供給部を制御するとともに、前記燃料電池スタックに要求される要求発電量に基づいて、前記流量調整部を制御する制御部と、
を備え、
前記流量調整部は、前記ガス供給部よりも高速で前記酸素含有ガスの流量を調整可能である、燃料電池システム。 - 前記燃料電池スタックから出力される出力発電量を検出する発電量検出部をさらに備え、
前記制御部は、前記出力発電量に基づいて、前記流量調整部を制御する、請求項1に記載の燃料電池システム。 - 前記出力発電量は、前記燃料電池スタックから出力される電流の値である、請求項2に記載の燃料電池システム。
- 前記制御部は、
前記出力発電量が所定の閾値以上である場合、第1流量の前記酸素含有ガスを前記燃料電池スタックに供給するように前記流量調整部を制御し、
前記出力発電量が前記所定の閾値よりも低い場合、前記第1流量よりも少ない第2流量の前記酸素含有ガスを前記燃料電池スタックに供給するように前記流量調整部を制御する、請求項2または請求項3に記載の燃料電池システム。 - 前記流量調整部は、
前記ガス供給部から供給される前記酸素含有ガスを前記燃料電池スタックに流す第1流路部と、
前記第1流路部から分岐して、前記酸素含有ガスの一部を前記燃料電池スタック以外に流す第2流路部と、
前記第2流路部上に設けられ、前記酸素含有ガスの流量が調整可能な第1調整弁と、
を有し、
前記制御部は、前記要求発電量に基づいて、前記第1調整弁を制御する、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。 - 前記流量調整部は、
複数の前記第2流路部と、
それぞれの前記第2流路部上に設けられる複数の前記第1調整弁と、
を有し、
前記制御部は、前記要求発電量に基づいて、複数の前記第1調整弁を制御する、請求項5に記載の燃料電池システム。 - 前記流量調整部は、
前記ガス供給部から供給される前記酸素含有ガスを、前記燃料電池スタックに分岐して流す第3流路部および第4流路部と、
前記第4流路部上に設けられ、通過する前記酸素含有ガスに圧力損失を生じさせる圧力損失部と、
前記第3流路部上に設けられ、前記酸素含有ガスの流量が調整可能な第2調整弁と、
を有し、
前記制御部は、前記要求発電量に基づいて、前記第2調整弁を制御する、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。 - 前記流量調整部は、前記第4流路部上に設けられ、前記酸素含有ガスの流量が調整可能な第3調整弁をさらに備え、
前記制御部は、前記要求発電量に基づいて、前記第2調整弁および前記第3調整弁を制御する、請求項7に記載の燃料電池システム。 - 前記流量調整部は、
複数の前記第4流路部と、
それぞれの前記第4流路部上に設けられる複数の圧力損失部と、
それぞれの前記第4流路部上に設けられ、前記酸素含有ガスの流量が調整可能な1つまたは複数の第3調整弁と、
を有し、
前記制御部は、前記要求発電量に基づいて、前記第2調整弁、および、1つまたは複数の前記第3調整弁を制御する、請求項7に記載の燃料電池システム。 - 前記所定の流量は、前記燃料電池スタックの発電量が最大になる前記酸素含有ガスの流量である、請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の燃料電池システム。
- 前記制御部は、略一定の流量の前記酸素含有ガスを供給するように前記ガス供給部を制御する、請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の燃料電池システム。
- 水素と酸素とを用いて電気を発生させる燃料電池スタックと、
前記燃料電池スタックに酸素含有ガスを供給するガス供給部と、
を備える燃料電池システムの制御方法であって、
所定の流量の前記酸素含有ガスを供給するように前記ガス供給部を制御部により制御し、
前記燃料電池スタックと前記ガス供給部との間に設けられ、前記燃料電池スタックに供給される前記酸素含有ガスの流量を調整する流量調整部を、前記燃料電池スタックに要求される要求発電量に基づいて、前記制御部により制御する、
ことを具備し、
前記流量調整部は、前記ガス供給部よりも高速で前記酸素含有ガスの流量を調整可能である、燃料電池システムの制御方法。
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