JPS60241670A - 燃料電池装置の制御装置 - Google Patents
燃料電池装置の制御装置Info
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- JPS60241670A JPS60241670A JP59099203A JP9920384A JPS60241670A JP S60241670 A JPS60241670 A JP S60241670A JP 59099203 A JP59099203 A JP 59099203A JP 9920384 A JP9920384 A JP 9920384A JP S60241670 A JPS60241670 A JP S60241670A
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- Japan
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- fuel cell
- tank
- cooling
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- 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
- H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
- H01M8/04029—Heat exchange using liquids
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- 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
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は燃料電池本体の温度を所定の温度に保つよ、
う制御する燃料電池装置の制御装置に関するものである
。
う制御する燃料電池装置の制御装置に関するものである
。
第１図は例えば特開昭５７−８２９７８号公報に示され
た従来の燃料電池装置の制御装置を示す図である。図に
おいて、（１）は燃料電池本体であり、燃料極（２）と
空気極（３）とから構成される。（４）は燃料電池本体
（１）を冷却する冷却水（５）を貯えるタンク、（６）
及び（７）はタンク（４）内の冷却水（５）を燃料電池
本体（１）へ導くと共に燃料電池本体（１）を冷却した
後の冷却水（５）をタンク（４）に導く冷却流路、（８
）は冷却流路（７）に設けられ、冷却水（５）を循環さ
せるポンプ、（９）はタンク（４）内で発生する蒸気を
タンク外に放出させるための放出口である。
た従来の燃料電池装置の制御装置を示す図である。図に
おいて、（１）は燃料電池本体であり、燃料極（２）と
空気極（３）とから構成される。（４）は燃料電池本体
（１）を冷却する冷却水（５）を貯えるタンク、（６）
及び（７）はタンク（４）内の冷却水（５）を燃料電池
本体（１）へ導くと共に燃料電池本体（１）を冷却した
後の冷却水（５）をタンク（４）に導く冷却流路、（８
）は冷却流路（７）に設けられ、冷却水（５）を循環さ
せるポンプ、（９）はタンク（４）内で発生する蒸気を
タンク外に放出させるための放出口である。
次に動作について説明する。燃料ｗＬ池木本体１）は燃
料である水素が供給される燃料極（２）、酸化剤として
空気が供給される空気極（３）をおもな構成要素とし、
燃料のもつ化学エネルギーに変換されるためのものであ
り、このエネルギー変換時には副次的に熱が発生するっ
この熱により電池内の温度が所定以上に上昇すると、電
極劣化の加速や電解質の蒸発、あるいは電池構成部材の
耐熱性等の悪影響を及ぼし、電池を効率よく運転するこ
とが困難になるので、ポンプ（８）により冷却流路＜６
） 、 （７）内に冷却水（５）を循環させて冷却しな
ければならない。
料である水素が供給される燃料極（２）、酸化剤として
空気が供給される空気極（３）をおもな構成要素とし、
燃料のもつ化学エネルギーに変換されるためのものであ
り、このエネルギー変換時には副次的に熱が発生するっ
この熱により電池内の温度が所定以上に上昇すると、電
極劣化の加速や電解質の蒸発、あるいは電池構成部材の
耐熱性等の悪影響を及ぼし、電池を効率よく運転するこ
とが困難になるので、ポンプ（８）により冷却流路＜６
） 、 （７）内に冷却水（５）を循環させて冷却しな
ければならない。
さらに冷却流路（ａ） 、 （７）内を循環した冷却水
（５）は電池の温度を吸収して水温が上昇するためタン
ク（４）に設けられた放出口（９）より蒸気を放出する
ことにより、タンク（４）内の冷却水（５）の水温を下
げ、燃料電池本体（）ンの温度を所定の温度に保つよう
になっている。
（５）は電池の温度を吸収して水温が上昇するためタン
ク（４）に設けられた放出口（９）より蒸気を放出する
ことにより、タンク（４）内の冷却水（５）の水温を下
げ、燃料電池本体（）ンの温度を所定の温度に保つよう
になっている。
従来の燃料電池装置の制御装置は以上のような構成のも
とになされているので、電池の負荷変動等による温度変
化に対して冷却水の温度を追従させることが困難であり
、燃料電池本体（１）の温度上昇を抑制することができ
ず所定の温度に保つことができないなどの欠点があった
。また、これら欠点に起因して電解質の蒸発や電極の劣
化を招く恐れもあり、効率の良い燃料電池の運転が得ら
れない欠点が生じていた。
とになされているので、電池の負荷変動等による温度変
化に対して冷却水の温度を追従させることが困難であり
、燃料電池本体（１）の温度上昇を抑制することができ
ず所定の温度に保つことができないなどの欠点があった
。また、これら欠点に起因して電解質の蒸発や電極の劣
化を招く恐れもあり、効率の良い燃料電池の運転が得ら
れない欠点が生じていた。
この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、タンクの蒸気放出口に調整弁を設
け、燃料電池本体の温度値と予め設定された設定温度値
とを演算処理して設定圧力値を出力する第１の制御装置
を設け、この第１の制御装置から出力される設定圧力値
とタンク内の圧力値とを演算処理して調整弁の弁開度量
を出力し、調整弁の弁開度量の増減を制御する第２の制
御装置を設けることにより、燃料電池の温度を所定の温
度に保つことができる燃料電池装置の制御装置を提供す
るものである。
めになされたもので、タンクの蒸気放出口に調整弁を設
け、燃料電池本体の温度値と予め設定された設定温度値
とを演算処理して設定圧力値を出力する第１の制御装置
を設け、この第１の制御装置から出力される設定圧力値
とタンク内の圧力値とを演算処理して調整弁の弁開度量
を出力し、調整弁の弁開度量の増減を制御する第２の制
御装置を設けることにより、燃料電池の温度を所定の温
度に保つことができる燃料電池装置の制御装置を提供す
るものである。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第２
図において、（１）ないしく９）は上述した従来装置の
構成と同様のものである。αＱはタンク（４）の放出口
（９）に設けられた＃整弁、Ｑυは予め設定されている
設定温度値、（２）は燃料電池本体（１）の温度を検出
する温度検出器（以下、温度センサと記す）、（至）は
この温度センサ（至）により検出された燃料電池本体（
１）の温度値、０４は設定温度値０υと燃料電池本体（
υの温度値（至）とを演算処理して設定圧力値（至）を
出力する第１の制御装置、Ｃ１０はタンク（４）内の圧
力を検出する圧力検出器（以下、圧力センサと記す）Ｏ
ηはこの圧力センサＯＱにより検出されたタンク（４）
内の圧力値、（財）は設定圧力値（２）とタンク（４）
内の圧力値αηとを演算処理して調整弁αＱの弁開度量
０１１を出力し調整弁Ｑ、ｌＩの弁開度量の増減を制御
する第２の制御装置である。
図において、（１）ないしく９）は上述した従来装置の
構成と同様のものである。αＱはタンク（４）の放出口
（９）に設けられた＃整弁、Ｑυは予め設定されている
設定温度値、（２）は燃料電池本体（１）の温度を検出
する温度検出器（以下、温度センサと記す）、（至）は
この温度センサ（至）により検出された燃料電池本体（
１）の温度値、０４は設定温度値０υと燃料電池本体（
υの温度値（至）とを演算処理して設定圧力値（至）を
出力する第１の制御装置、Ｃ１０はタンク（４）内の圧
力を検出する圧力検出器（以下、圧力センサと記す）Ｏ
ηはこの圧力センサＯＱにより検出されたタンク（４）
内の圧力値、（財）は設定圧力値（２）とタンク（４）
内の圧力値αηとを演算処理して調整弁αＱの弁開度量
０１１を出力し調整弁Ｑ、ｌＩの弁開度量の増減を制御
する第２の制御装置である。
次に動作を第３図のフローチャート１こ沿って説明する
。燃料電池本体（１）に発生した熱は温度上昇となり、
温度センサ四により現在の温度値ｐｖ１ａ３として第１
の制御装置０４へ取込まれ、あらかじめ与えられた設定
温度値５Ｖ１Ｕとの演算により設定圧力値５ＶＱ（ｌを
める。設定圧力値ｓｖ２曽は第１の制御装置ａ４の演算
結果ＥＶ、 （１４８）により、温度値Ｐ■１（至）が
設定温度値Ｓ■１（ロ）より低い場合（１４ｂ）は、低
い温度に見合った分の圧力値を加えた値（１６ａ）が設
定圧力値５ｖ２（至）として、また温度値Ｐｐｖ、（２
）が設定温度値５Ｖ１０υより高い場合（１５ｃ）ζ上
高い温度に見合った分の圧力値を差引いた値（１５ｂ）
が設定圧力値Ｓｖ！ＱＦＩとして第２の制御装置帥へ与
えられる。この第２の制御装置ｌｔｕは、タンク（４）
内の圧力センサ０１１１により検出された圧力値ＰＶ２
０ηと、第１の制御装置０４より与えられた設定圧力値
５ｖ２（至）との演算により調整弁ＱＱの弁月度組四を
める。
。燃料電池本体（１）に発生した熱は温度上昇となり、
温度センサ四により現在の温度値ｐｖ１ａ３として第１
の制御装置０４へ取込まれ、あらかじめ与えられた設定
温度値５Ｖ１Ｕとの演算により設定圧力値５ＶＱ（ｌを
める。設定圧力値ｓｖ２曽は第１の制御装置ａ４の演算
結果ＥＶ、 （１４８）により、温度値Ｐ■１（至）が
設定温度値Ｓ■１（ロ）より低い場合（１４ｂ）は、低
い温度に見合った分の圧力値を加えた値（１６ａ）が設
定圧力値５ｖ２（至）として、また温度値Ｐｐｖ、（２
）が設定温度値５Ｖ１０υより高い場合（１５ｃ）ζ上
高い温度に見合った分の圧力値を差引いた値（１５ｂ）
が設定圧力値Ｓｖ！ＱＦＩとして第２の制御装置帥へ与
えられる。この第２の制御装置ｌｔｕは、タンク（４）
内の圧力センサ０１１１により検出された圧力値ＰＶ２
０ηと、第１の制御装置０４より与えられた設定圧力値
５ｖ２（至）との演算により調整弁ＱＱの弁月度組四を
める。
弁開度ｊ１０１は、第２の制御装置管の演算結果Ｅｖ。
（１８ａ）によりタンク（４）内の圧力値が設定圧力値
５ｖ２（至）より低い場合（１８ｂ）は、低い圧力に見
合った分の弁開度量を差引いた値（１９ａ）の弁開度量
０りを調整弁αＱに与えることにより調整弁ａｎの弁開
度量が減少し、タンク（４）内の圧力が増加フることに
なり冷却水（６）の温度も上昇し温度値ＳＶ、０３が増
加することになる。一方、タンク（４）の圧力値ＰＶ２
Ｃ１ηが設定圧力値Ｓ■２０ＪＩＩより高い場合（１８
ｃ）は、高い圧力に見合った分の弁開度量を加えた弁開
度量０１ｌＩを調整弁（１（Ｉに与えることになり調整
弁ＯＱの弁開度量が増加し、タンク（４）内の圧力が減
少することになり冷却水（５）の温度も減少し温度値Ｓ
Ｖ、０．１が減少することｔζなるっこのようにタンク
（４）内の圧力を変化させて冷却水（５）の温度を変化
させることにより、負荷変動等の温度変化に追従して燃
料電池の温度を所定に保つことができる。従って、温度
変化に対して応答の早い冷却効果が得られ、電解質の蒸
発や電極の劣化も抑えることができ、効率の良い燃料電
池の運転が得られる。
５ｖ２（至）より低い場合（１８ｂ）は、低い圧力に見
合った分の弁開度量を差引いた値（１９ａ）の弁開度量
０りを調整弁αＱに与えることにより調整弁ａｎの弁開
度量が減少し、タンク（４）内の圧力が増加フることに
なり冷却水（６）の温度も上昇し温度値ＳＶ、０３が増
加することになる。一方、タンク（４）の圧力値ＰＶ２
Ｃ１ηが設定圧力値Ｓ■２０ＪＩＩより高い場合（１８
ｃ）は、高い圧力に見合った分の弁開度量を加えた弁開
度量０１ｌＩを調整弁（１（Ｉに与えることになり調整
弁ＯＱの弁開度量が増加し、タンク（４）内の圧力が減
少することになり冷却水（５）の温度も減少し温度値Ｓ
Ｖ、０．１が減少することｔζなるっこのようにタンク
（４）内の圧力を変化させて冷却水（５）の温度を変化
させることにより、負荷変動等の温度変化に追従して燃
料電池の温度を所定に保つことができる。従って、温度
変化に対して応答の早い冷却効果が得られ、電解質の蒸
発や電極の劣化も抑えることができ、効率の良い燃料電
池の運転が得られる。
〔発明の効果ｊ
この発明は以上説明した通り、タンクの蒸気放出口に調
整弁を設け、燃料電池本体の温度値と予め設定された設
定温度値とを演算処理して設定圧力値を出力する第１の
制御装置を設け、この第１の制御装置から出力される設
定圧力値とタンク内の圧力値とを演算処理して調整弁の
弁開度量を出力し、調整弁の弁開度量の増減を制御する
第２の制御装置を設けたことにより、燃料電池の温度を
効率良く所定の温度保つことができる燃料電池装置の制
御装置を得ることができる。
整弁を設け、燃料電池本体の温度値と予め設定された設
定温度値とを演算処理して設定圧力値を出力する第１の
制御装置を設け、この第１の制御装置から出力される設
定圧力値とタンク内の圧力値とを演算処理して調整弁の
弁開度量を出力し、調整弁の弁開度量の増減を制御する
第２の制御装置を設けたことにより、燃料電池の温度を
効率良く所定の温度保つことができる燃料電池装置の制
御装置を得ることができる。
第１図は従来の燃料電池装置の制御装置を示す系統図、
第２図及び第８図はこの発明の一実施例による燃料電池
装置の制御装置を示す系統図及びフローチャート図であ
る。 図において、（１）は燃料電池本体、（２）は燃料極、
（３）は空気極、（４）はタンク、（６） Ｉ （７）
は冷却減路、（９）は放出口、０１は調整弁、（６）は
設定温度値、（至）は温度値、０＜は第１の制御装置、
（至）は設定圧力値、０ηは圧力値、（至）は第２の制
御装置、軸は弁開度量である。 尚、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 大岩増雄 第１図 第２図 、１１ 第３図
第２図及び第８図はこの発明の一実施例による燃料電池
装置の制御装置を示す系統図及びフローチャート図であ
る。 図において、（１）は燃料電池本体、（２）は燃料極、
（３）は空気極、（４）はタンク、（６） Ｉ （７）
は冷却減路、（９）は放出口、０１は調整弁、（６）は
設定温度値、（至）は温度値、０＜は第１の制御装置、
（至）は設定圧力値、０ηは圧力値、（至）は第２の制
御装置、軸は弁開度量である。 尚、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 大岩増雄 第１図 第２図 、１１ 第３図
Claims (1)
- 燃料極と空気極から構成される燃料電池本体と、この燃
料電池本体を冷却するための冷却媒体が貯留されると共
に蒸気放出口を有するタンクと、このタンク内の冷却媒
体を上記燃料電池本体に導くと共に上記燃料電池本体を
冷却した後の上記冷却媒体を上記タンクに導く冷却流路
とを有する燃料電池装置において、上記タンクの蒸気放
出口に設けられた調節弁と、上記燃料電池本体の温度値
と予め設定された設定温度値とを演算処理して設定圧力
値を出力する第１の制御装置と、この第１の制御装置か
ら出力される設定圧力値と上記タンク内の圧力値とを演
算処理して上記調節弁の弁開度量を出力し、上記調節弁
の噌開度盆の増′減を制御する第２の制御装置とをした
ことを特徴・と１する燃料電池装置の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59099203A JPS60241670A (ja) | 1984-05-15 | 1984-05-15 | 燃料電池装置の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59099203A JPS60241670A (ja) | 1984-05-15 | 1984-05-15 | 燃料電池装置の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60241670A true JPS60241670A (ja) | 1985-11-30 |
| JPH0526307B2 JPH0526307B2 (ja) | 1993-04-15 |
Family
ID=14241088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59099203A Granted JPS60241670A (ja) | 1984-05-15 | 1984-05-15 | 燃料電池装置の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60241670A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4824740A (en) * | 1987-06-15 | 1989-04-25 | International Fuel Cell Corporation | Fuel cell stack cooling system |
| WO2003041201A3 (en) * | 2001-11-08 | 2004-04-15 | Nissan Motor | Fuel cell system and its startup control |
| US7049016B2 (en) | 2001-11-08 | 2006-05-23 | Nissan Motor Co., Ltd. | Fuel cell system and its startup control |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0526308U (ja) * | 1991-09-13 | 1993-04-06 | 富泰 本多 | 繊維板 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58112262A (ja) * | 1981-12-25 | 1983-07-04 | Toshiba Corp | 燃料電池の温度制御装置 |
| JPS5973855A (ja) * | 1982-10-19 | 1984-04-26 | Toshiba Corp | 燃料電池装置 |
-
1984
- 1984-05-15 JP JP59099203A patent/JPS60241670A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58112262A (ja) * | 1981-12-25 | 1983-07-04 | Toshiba Corp | 燃料電池の温度制御装置 |
| JPS5973855A (ja) * | 1982-10-19 | 1984-04-26 | Toshiba Corp | 燃料電池装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4824740A (en) * | 1987-06-15 | 1989-04-25 | International Fuel Cell Corporation | Fuel cell stack cooling system |
| WO2003041201A3 (en) * | 2001-11-08 | 2004-04-15 | Nissan Motor | Fuel cell system and its startup control |
| US7049016B2 (en) | 2001-11-08 | 2006-05-23 | Nissan Motor Co., Ltd. | Fuel cell system and its startup control |
| CN1297028C (zh) * | 2001-11-08 | 2007-01-24 | 日产自动车株式会社 | 燃料电池***及其启动控制 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0526307B2 (ja) | 1993-04-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |