JPS62208563A - 燃料電池の始動方法 - Google Patents
燃料電池の始動方法Info
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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】
げ）産業上の利用分野
本発明はりん酸燃料電池の始動装置、特に電池運転休止
中の保温状態から昇温する装置に係る。
中の保温状態から昇温する装置に係る。
（ロ）従来技術
電池の運転休止時、りん酸電解液の変質を防止するため
電池は熱源により５０〜８０℃に保温されている。
電池は熱源により５０〜８０℃に保温されている。
この電池（１）の始動時、保温温度から電池反応熱によ
る昇温可能な約１２０〜１６０℃まで昇温する際第４図
に示すよう冷却媒体を熱交換器（３）もしくは加熱器で
加熱し、加熱媒体として電池に循環供給することにより
昇温か行われる。しかし、始動開始時、循環経路の媒体
温度は常温であり、熱交換器もしくは加熱器で加熱して
も循環管路で吸熱されるため昇温初期において電池入口
の加熱媒体温度は電池温度よりも低い。そのため逆に媒
体により電池熱が奪われて電池温度が保温温度よりも低
下することになり、マトリックス中のりん酸電解液が変
質して特性に悪影響を及ぼすという問題があった。
る昇温可能な約１２０〜１６０℃まで昇温する際第４図
に示すよう冷却媒体を熱交換器（３）もしくは加熱器で
加熱し、加熱媒体として電池に循環供給することにより
昇温か行われる。しかし、始動開始時、循環経路の媒体
温度は常温であり、熱交換器もしくは加熱器で加熱して
も循環管路で吸熱されるため昇温初期において電池入口
の加熱媒体温度は電池温度よりも低い。そのため逆に媒
体により電池熱が奪われて電池温度が保温温度よりも低
下することになり、マトリックス中のりん酸電解液が変
質して特性に悪影響を及ぼすという問題があった。
ビ））発明の目的
本発明は電池始動時における前記問題点を解消し、電池
温度を保温温度より低下させるＣとなく昇温を行うこと
を目的とする。
温度を保温温度より低下させるＣとなく昇温を行うこと
を目的とする。
匝）構 成
本発明は電池始動時の昇温に際し、冷却媒体を加熱媒体
として電池に循環供給するものにおいて、前記電池入口
及び出口を結ぶバイパス管路を設け、前記加熱媒体の温
度が電池保温温度より高くなるまで、前記加熱媒体が電
池を通らず前記バイパス通路を通って循環するよう制御
される切換弁を備えるものである。
として電池に循環供給するものにおいて、前記電池入口
及び出口を結ぶバイパス管路を設け、前記加熱媒体の温
度が電池保温温度より高くなるまで、前記加熱媒体が電
池を通らず前記バイパス通路を通って循環するよう制御
される切換弁を備えるものである。
（へ）実施例
本発明の実施例を図について説明する。
電池（１）は多数のセル積重体で構成されるが、第１図
の分離冷却方式では反応ガスと独立的に冷却媒体（例え
ば空気）の循環経路（２）を有し、電池作動時反応熱を
奪って高温となった排気媒体は熱交換器（３）で冷却さ
れてブロワ（４）により再び電池に送られ、電池を規定
作動温度（約１９０℃）に保つ。
の分離冷却方式では反応ガスと独立的に冷却媒体（例え
ば空気）の循環経路（２）を有し、電池作動時反応熱を
奪って高温となった排気媒体は熱交換器（３）で冷却さ
れてブロワ（４）により再び電池に送られ、電池を規定
作動温度（約１９０℃）に保つ。
電池の運転休止状態より始動する場合光づ保温温度（５
０〜８０℃）から反応熱による昇温可能な温度（１２０
〜１３０℃）まで昇温するが、この場合熱交換器（３）
に水の代りにスチームを通し、冷却媒体を加熱媒体とし
て電池（１）に循環供給することになる。しかし、昇温
初期熱交換器（３）で加熱しても電池に供給される加熱
媒体の温度は電池温度よりも低い。
０〜８０℃）から反応熱による昇温可能な温度（１２０
〜１３０℃）まで昇温するが、この場合熱交換器（３）
に水の代りにスチームを通し、冷却媒体を加熱媒体とし
て電池（１）に循環供給することになる。しかし、昇温
初期熱交換器（３）で加熱しても電池に供給される加熱
媒体の温度は電池温度よりも低い。
本発明では加熱媒体の入口管（５）と出口Ｉｆ＋５１間
を結ぶバイパス管路（６）とこのバイパス管路（６）を
作動させる切換弁（７１（７）ｆ８１とを設け、温度検
出器（９）及び田で夫々検出された電池温度（Ｅｌと循
環経路の加熱媒体温度（ｔｌとを検出して制御器１ｌｌ
）に入力し、同温度信号を比較して、弁（７１（７１（
８＋を制御する。
を結ぶバイパス管路（６）とこのバイパス管路（６）を
作動させる切換弁（７１（７）ｆ８１とを設け、温度検
出器（９）及び田で夫々検出された電池温度（Ｅｌと循
環経路の加熱媒体温度（ｔｌとを検出して制御器１ｌｌ
）に入力し、同温度信号を比較して、弁（７１（７１（
８＋を制御する。
昇温初期電池人口弁（７）及び出口弁（７ｆが閉、バイ
パス弁（８）が開状態にあるので、加熱媒体は電池を通
ることなくバイパス管路（６）を通って循環し、加熱媒
体温度≧電池温度に達すれば、制御器ｕ１１からの出力
信号により弁＋７）（７１を開、バイパス弁（８）を閉
に切換え制御し、通常の如（′電池に循環する加熱媒体
により昇温が行われる。
パス弁（８）が開状態にあるので、加熱媒体は電池を通
ることなくバイパス管路（６）を通って循環し、加熱媒
体温度≧電池温度に達すれば、制御器ｕ１１からの出力
信号により弁＋７）（７１を開、バイパス弁（８）を閉
に切換え制御し、通常の如（′電池に循環する加熱媒体
により昇温が行われる。
電池温度が１２０〜１３０℃に達すると各反応ガスを電
池に供給し、電池反応熱を利用して負荷（ダミー）昇温
に入る。電池温度が規定の作動温度に達すると正規の負
荷へ給電を開始し、運転状態に入る。
池に供給し、電池反応熱を利用して負荷（ダミー）昇温
に入る。電池温度が規定の作動温度に達すると正規の負
荷へ給電を開始し、運転状態に入る。
第２図の実施例は冷却媒体が冷却ガスと反応ガスを兼ね
る空気を用いた場合で、電池運転中冷却媒体（空気）は
電池の冷却通路と空気極に分流し、空気極に供給された
空気は、燃料極に供給された燃料ガスとの間で電池反応
に用いられると同時に冷却通路を流れる大部分の空気は
反応熱を奪って電池を冷却する。
る空気を用いた場合で、電池運転中冷却媒体（空気）は
電池の冷却通路と空気極に分流し、空気極に供給された
空気は、燃料極に供給された燃料ガスとの間で電池反応
に用いられると同時に冷却通路を流れる大部分の空気は
反応熱を奪って電池を冷却する。
この際、電池（１）からの排空気はダンパー（１２１に
より外部排出流と循環流とに配分され、この循環流は外
部排出流に見合って外部より導入された新鮮空気と共に
ブロワ（４）で電池（１）に送られる。この新鮮空気に
より空気中の酸素分圧の低下を補うと共に電池への供給
空気温度を下げて電池を冷却する。
より外部排出流と循環流とに配分され、この循環流は外
部排出流に見合って外部より導入された新鮮空気と共に
ブロワ（４）で電池（１）に送られる。この新鮮空気に
より空気中の酸素分圧の低下を補うと共に電池への供給
空気温度を下げて電池を冷却する。
電池の始動時冷却媒体を加熱媒体として用いる点で第１
図実施例と同様であるが、この際はダンパー（１２で外
部排出流を遮断して後導入弁（１３を閉じ、ブロワ（４
）による媒体流を始動ヒーターα４で加熱して電池に循
環供給する。
図実施例と同様であるが、この際はダンパー（１２で外
部排出流を遮断して後導入弁（１３を閉じ、ブロワ（４
）による媒体流を始動ヒーターα４で加熱して電池に循
環供給する。
尚、空気極に加熱空気が供給されても燃料極側は休止中
と同様窒素ガスで置換されているので、電池反応は起ら
ない。
と同様窒素ガスで置換されているので、電池反応は起ら
ない。
昇温初期加熱媒体温度ｆｔｌが電池温度＋１＋より低い
間は、加熱媒体が電池（１）を通ることなくバイパス管
路（６）を通り、＋１＋≧（ｔｌとなった時点を検出し
て電池；１）に通るよう切換える構成については、第１
図実施例と同一であるので、その説明は省略する。
間は、加熱媒体が電池（１）を通ることなくバイパス管
路（６）を通り、＋１＋≧（ｔｌとなった時点を検出し
て電池；１）に通るよう切換える構成については、第１
図実施例と同一であるので、その説明は省略する。
第３図イ）（ロ）は、前記実施例の弁（７１（７’＋
１８１の代りに、一対のバタフライ弁（１５１（１５１
を用い、バイパス管路（６）を不作動状態及び作動状態
に夫々切換えた場合の模式図である。
１８１の代りに、一対のバタフライ弁（１５１（１５１
を用い、バイパス管路（６）を不作動状態及び作動状態
に夫々切換えた場合の模式図である。
ヰ）効 果
本発明によれば運転休止の保温状態より電池始動時の昇
温に際し、運転時の冷却媒体を加熱媒体として用いるも
のであって、始動初期加熱媒体の温度が電池保温温度よ
り高くなるまで、媒体が電池を通ることなくバイパス管
路を循環するよう制御されるので、電池温度がその保温
温度より低下するのを阻止し、電解質の変質による電池
特性の劣下を防止することができる。
温に際し、運転時の冷却媒体を加熱媒体として用いるも
のであって、始動初期加熱媒体の温度が電池保温温度よ
り高くなるまで、媒体が電池を通ることなくバイパス管
路を循環するよう制御されるので、電池温度がその保温
温度より低下するのを阻止し、電解質の変質による電池
特性の劣下を防止することができる。
第１図は本発明装置を備える燃料電池のブロック図、第
２図は同じく他実施例を示すブロック図、第３図イ）（
ロ）は同上＠置の他実施例を示す要部拡大図、第４図は
従来電池のブロック図である。 （１）・・電池、＋３１ ＋１４１・・・熱交換器もし
くは加熱器、（４）・・・ブロワ、（６）・・・バイパ
ス管路、（７１（７１＋８１及び（１９屯・・・切換弁
、（９１＋Ｉｌ・・・温度検出器、＋Ｉｌｌ・・・制御
器、Ｄ・・ダンパー、（１３・・・導入弁。
２図は同じく他実施例を示すブロック図、第３図イ）（
ロ）は同上＠置の他実施例を示す要部拡大図、第４図は
従来電池のブロック図である。 （１）・・電池、＋３１ ＋１４１・・・熱交換器もし
くは加熱器、（４）・・・ブロワ、（６）・・・バイパ
ス管路、（７１（７１＋８１及び（１９屯・・・切換弁
、（９１＋Ｉｌ・・・温度検出器、＋Ｉｌｌ・・・制御
器、Ｄ・・ダンパー、（１３・・・導入弁。
Claims (3)
- （１）電池始動時の昇温に際し、冷却媒体を加熱媒体と
して電池に循環供給するものにおいて、前記電池入口及
び出口を連通するバイパス管路を設け、前記加熱媒体の
温度が電池休止中の保温温度より高くなるまで、前記媒
体が電池を通らず前記バイパス管路を通つて循環するよ
う制御される切換弁を備えることを特徴とする燃料電池
の始動装置。 - （２）前記冷却媒体が反応ガスと分離して独立的に循環
供給される冷却専用ガスであることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の燃料電池の始動装置。 - （３）前記冷却媒体が反応ガス及び冷却ガスを兼ねる空
気であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
燃料電池の始動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61051034A JPH0831330B2 (ja) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | 燃料電池の始動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61051034A JPH0831330B2 (ja) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | 燃料電池の始動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62208563A true JPS62208563A (ja) | 1987-09-12 |
| JPH0831330B2 JPH0831330B2 (ja) | 1996-03-27 |
Family
ID=12875519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61051034A Expired - Fee Related JPH0831330B2 (ja) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | 燃料電池の始動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0831330B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000059059A1 (de) * | 1999-03-26 | 2000-10-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum betreiben einer brennstoffzellenanlage und brennstoffzellenanlage |
| JP2009140731A (ja) * | 2007-12-06 | 2009-06-25 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システム |
| WO2012029414A1 (ja) * | 2010-08-31 | 2012-03-08 | スズキ株式会社 | 燃料電池システム |
-
1986
- 1986-03-07 JP JP61051034A patent/JPH0831330B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000059059A1 (de) * | 1999-03-26 | 2000-10-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum betreiben einer brennstoffzellenanlage und brennstoffzellenanlage |
| JP2009140731A (ja) * | 2007-12-06 | 2009-06-25 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システム |
| WO2012029414A1 (ja) * | 2010-08-31 | 2012-03-08 | スズキ株式会社 | 燃料電池システム |
| JP2012054033A (ja) * | 2010-08-31 | 2012-03-15 | Suzuki Motor Corp | 燃料電池システム |
| US8940448B2 (en) | 2010-08-31 | 2015-01-27 | Suzuki Motor Corporation | Fuel cell system |
| GB2495053B (en) * | 2010-08-31 | 2017-04-12 | Suzuki Motor Corp | Fuel cell system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0831330B2 (ja) | 1996-03-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |