JP2009187883A - Cell characteristic recovery operation method for fuel cell system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば固体高分子形燃料電池を用いた燃料電池システムに好適する燃料電池システムの電池特性回復操作方法に関する。 The present invention relates to a method for recovering cell characteristics of a fuel cell system suitable for a fuel cell system using, for example, a polymer electrolyte fuel cell.
周知の通り、燃料電池システムは、燃料改質装置により改質、生成された水素等の燃料ガスと、空気等の酸化剤ガスを燃料電池に供給し、水素と酸素の結合エネルギを燃料電池において直接電気エネルギに変換して外部に取り出す発電装置である。この燃料電池システムは、化学反応による発電であるため、比較的小型であるにもかかわらず発電効率が高く、汚染物質の排出及び騒音が少ない環境性に優れている。さらに、燃料電池システムは、電力の供給と共に、発電に伴い生じ、排出される熱を温水や蒸気として回収することにより、コージェネレーションシステムとしての適用が可能であることから、工場や病院、店舗などの業務用、一般家庭用あるいは自動車用など、幅広い用途への採用が期待されている。 As is well known, a fuel cell system supplies a fuel gas such as hydrogen reformed and generated by a fuel reformer and an oxidant gas such as air to the fuel cell, and combines the combined energy of hydrogen and oxygen in the fuel cell. This is a power generation device that directly converts to electric energy and takes it out. Since this fuel cell system is a power generation based on a chemical reaction, it has a high power generation efficiency despite its relatively small size, and is excellent in environmental performance with less pollutant emission and noise. Furthermore, the fuel cell system can be applied as a cogeneration system by recovering the heat generated and generated as a result of power generation along with the supply of electric power as hot water or steam, so factories, hospitals, stores, etc. It is expected to be used in a wide range of applications such as commercial use, general household use, and automobile use.
こうした燃料電池システムに用いられる燃料電池には、例えば固体高分子形燃料電池があり、これは、高分子電解質膜の両面に燃料極及び酸化剤極を接合した膜電極接合体を、その両側に燃料ガス流路及び酸化剤ガス流路が形成されたセパレータを設けて挟んだ構造を有している。また燃料極及び酸化剤極の一部を構成する触媒層は、白金や白金合金のような金属触媒を担持した炭素担体と高分子電解質との複合体から構成されている。そして、燃料電池は、一般に、このような構造の単電池を多数積層してなるスタックから構成されている。 As a fuel cell used in such a fuel cell system, for example, there is a solid polymer fuel cell, which includes a membrane electrode assembly in which a fuel electrode and an oxidant electrode are bonded on both sides of a polymer electrolyte membrane, on both sides thereof. A separator having a fuel gas channel and an oxidant gas channel is provided and sandwiched. The catalyst layer constituting part of the fuel electrode and the oxidant electrode is composed of a composite of a carbon support carrying a metal catalyst such as platinum or a platinum alloy and a polymer electrolyte. A fuel cell is generally composed of a stack formed by stacking a large number of unit cells having such a structure.
しかし、このような燃料電池システムでは、長時間連続発電することによって徐々に燃料電池の電池特性が低下していく現象が見られる。こうした電池特性が低下する現象には、電池特性が回復可能であるものと回復不可能であるものとがある。 However, in such a fuel cell system, there is a phenomenon in which the cell characteristics of the fuel cell gradually deteriorate due to continuous power generation for a long time. The phenomenon in which the battery characteristics are deteriorated includes those in which the battery characteristics can be recovered and those in which the battery characteristics cannot be recovered.
回復可能な特性低下の一つに酸化剤極内の白金酸化による特性低下が挙げられる。この場合の特性低下を回復させる方法としては、発電中の燃料電池の電池電圧を0.6V以下、好ましくは0.1V以下に一時的に低下させることによって、酸化剤極電位を卑にシフトさせ、酸化剤極に含まれる白金酸化物を白金に還元し、触媒活性を回復させ、電池特性低下を回復させる方法である(例えば、特許文献1参照。)。 One of the recoverable characteristic degradation is characteristic degradation due to platinum oxidation in the oxidizer electrode. As a method of recovering the characteristic deterioration in this case, the cell voltage of the fuel cell during power generation is temporarily reduced to 0.6 V or less, preferably 0.1 V or less, thereby shifting the oxidant electrode potential to the base. In this method, the platinum oxide contained in the oxidizer electrode is reduced to platinum, the catalytic activity is recovered, and the deterioration of battery characteristics is recovered (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、こうした方法では、発電中の燃料電池の電池電圧を一時的に低下させる際に電池電圧の低下が過剰であると、酸化剤極でプロトン還元反応が生じて水素が発生することがある。水素の発生が酸化剤極であった場合には、白金触媒上で水素と酸素の直接燃焼反応が起こり、局所的に高温となる部分が生じる虞がある。燃焼反応により局所的に高温となると電解質膜の劣化が加速され、さらに電解質膜の劣化によって燃料電池の耐久性が低下してしまうことが考えられる。
上記のような状況に鑑みて本発明はなされたもので、その目的とするところは燃料電池の電解質膜の劣化を加速させることなく電池特性の回復を行うことができ、また電池特性の回復を行った際に燃料電池の耐久性低下が生じる虞のない燃料電池システムの電池特性回復操作方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above situation, and the object of the present invention is to recover the battery characteristics without accelerating the deterioration of the electrolyte membrane of the fuel cell, and to recover the battery characteristics. It is an object of the present invention to provide a method for recovering the cell characteristics of a fuel cell system that does not cause a decrease in the durability of the fuel cell when performed.
本発明の燃料電池システムの電池特性回復操作方法は、単電池を積層してなる燃料電池と、この燃料電池の燃料極に燃料ガスを供給する燃料ガス供給手段と、前記燃料電池の酸化剤極に酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給手段とを備え、前記燃料電池の電池電圧を通常発電時の電池電圧よりも一時的に低下させるようにして電池特性の回復を行うようにした燃料電池システムの電池特性回復操作方法であって、通常発電時に電池電圧が予め設定した値を下回った際、前記単電池の電池電圧が通常発電時よりも低く、かつ前記酸化剤極でプロトン還元反応による水素発生が起こらない電圧となるよう運転条件を変える操作を行って発電を所定時間継続し、前記単電池の電池電圧が0.1Vを下回る前に運転条件を通常発電時の運転条件に戻すようにすることを特徴とする方法である。 A method for recovering battery characteristics of a fuel cell system according to the present invention includes a fuel cell formed by stacking unit cells, a fuel gas supply means for supplying fuel gas to a fuel electrode of the fuel cell, and an oxidant electrode of the fuel cell. And an oxidant gas supply means for supplying an oxidant gas to the fuel cell, wherein the battery voltage is restored by temporarily lowering the battery voltage of the fuel cell from that during normal power generation. A method for recovering battery characteristics of a system, wherein when the battery voltage falls below a preset value during normal power generation, the battery voltage of the unit cell is lower than during normal power generation, and is caused by a proton reduction reaction at the oxidant electrode. The operation condition is changed so that the voltage is such that hydrogen generation does not occur, power generation is continued for a predetermined time, and the operation condition is returned to the operation condition at the time of normal power generation before the battery voltage of the unit cell falls below 0.1V. A method characterized by Unisuru.
また、単電池を積層してなる燃料電池と、この燃料電池の燃料極に燃料ガスを供給する燃料ガス供給手段と、前記燃料電池の酸化剤極に酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給手段とを備え、前記燃料電池の電池電圧を通常発電時の電池電圧よりも一時的に低下させるようにして電池特性の回復を行うようにした燃料電池システムの電池特性回復操作方法であって、前記燃料電池システムの発電時間が所定の時間を経過するごとに、前記単電池の電池電圧が通常発電時よりも低く、かつ前記酸化剤極でプロトン還元反応による水素発生が起こらない電圧となるよう運転条件を変える操作を行って発電を所定時間継続し、前記単電池の電池電圧が0.1Vを下回る前に運転条件を通常発電時の運転条件に戻すようにすることを特徴とする方法である。 Also, a fuel cell formed by stacking unit cells, fuel gas supply means for supplying fuel gas to the fuel electrode of the fuel cell, and oxidant gas supply means for supplying oxidant gas to the oxidant electrode of the fuel cell A battery characteristic recovery operation method for a fuel cell system, wherein the battery voltage is recovered by temporarily lowering the battery voltage of the fuel cell from the battery voltage during normal power generation, Every time the power generation time of the fuel cell system passes a predetermined time, the battery voltage of the unit cell is lower than that during normal power generation, and the oxidant electrode is operated so as not to generate hydrogen by proton reduction reaction. The method is characterized in that an operation for changing the condition is performed to continue power generation for a predetermined time, and the operating condition is returned to the operating condition at the time of normal power generation before the battery voltage of the unit cell falls below 0.1V. .
さらに、前記運転条件を変える操作が、前記酸化剤極への酸化剤ガスの供給流量を増減する操作であることを特徴とする方法であり、
さらに、前記運転条件を変える操作が、前記燃料電池から外部に取り出す電流量を通常発電時よりも増減する操作であることを特徴とする方法であり、
さらに、前記運転条件を変える操作が、前記燃料極への燃料ガスの供給流量をそれまでの供給量より増加させるようにした後に行なわれることを特徴とする方法である。
Furthermore, the operation for changing the operating conditions is an operation for increasing or decreasing the supply flow rate of the oxidant gas to the oxidant electrode,
Further, the operation for changing the operating condition is an operation for increasing or decreasing the amount of current taken out from the fuel cell as compared with that during normal power generation,
Furthermore, the operation for changing the operating condition is performed after the supply flow rate of the fuel gas to the fuel electrode is increased from the previous supply amount.
本発明によれば、電池電圧を酸化剤極でプロトン還元反応による水素発生が起こらない電圧、かつ通常発電時よりも低い電圧にして電池特性の回復を行うため、発生水素の燃焼反応によって燃料電池の電解質膜が局所的に高温とならず、電解質膜の劣化を加速させてしまうことなく電池特性の回復を行うことができ、その際に燃料電池の耐久性を低下させてしまう虞がない等の効果を奏する。 According to the present invention, since the battery voltage is recovered by setting the battery voltage at a voltage at which no hydrogen is generated by the proton reduction reaction at the oxidizer electrode and lower than that during normal power generation, the fuel cell is recovered by the combustion reaction of the generated hydrogen. The electrolyte membrane does not reach a high temperature locally, battery characteristics can be recovered without accelerating the deterioration of the electrolyte membrane, and there is no risk of reducing the durability of the fuel cell at that time, etc. The effect of.
以下本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
先ず第1の実施形態を図1乃至図4により説明する。図1は燃料電池システムの概略構成を示す構成図であり、図2は電池特性の回復操作過程を示すフローチャートであり、図3は燃料電池の酸化剤極における水素発生量の酸化剤極電位依存性を示す図であり、図4は燃料電池の酸化剤極における過酸化水素発生量の酸化剤極電位依存性を示す図である。 First, a first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a fuel cell system, FIG. 2 is a flowchart showing a process for recovering cell characteristics, and FIG. FIG. 4 is a diagram showing the dependency of the amount of hydrogen peroxide generated on the oxidant electrode of the fuel cell on the oxidant electrode potential.
図1において、燃料電池システム1は、例えば固体高分子形の燃料電池2と、この燃料電池2の燃料極2aに、炭化水素系燃料の原燃料を改質して水素リッチガスを得て水素ガスを供給する燃料改質装置等の燃料ガス供給手段3と、燃料電池2の酸化剤極2bに、外部から空気を取り込み酸化剤ガスの酸素ガスを供給する酸化剤ガス供給手段4と、燃料電池2の電池電圧を監視し、燃料電池2の酸化剤極2bへの酸化剤ガス供給量を制御するようにしながら燃料電池システム1の運転を制御する制御装置5を備えて構成されている。なお、6aは燃料ガス供給管であり、7aは酸化剤ガス供給管である。また6bは燃料極ガス排出管であり、7bは酸化剤極ガス排出管である。
In FIG. 1, a
また燃料電池2は、図示しないが単電池を多数積層してなるスタックから構成されており、その燃料極2aと酸化剤極2bとは、一部が白金や白金合金のような金属触媒を担持した炭素担体で構成されており、両極2a,2bの間に高分子電解質でなる電解質膜2cを挟持した構成となっている。そして燃料電池2は、燃料極2aに燃料ガス供給手段3の燃料改質装置等から燃料ガス供給管6aを介し供給された水素リッチガスの水素と、酸化剤極2bに酸化剤ガス供給手段4から酸化剤ガス供給管7aを介し供給された空気の酸素の結合エネルギを直接電気エネルギに変換するようにして発電を行っている。
Although not shown, the
このように構成された燃料電池システム1では、長時間にわたり連続して発電することにより、徐々に燃料電池2の電池特性が低下していく。このため、回復可能な酸化剤極2b内の白金酸化によって生じた電池特性の低下を回復させるべく、制御装置5の制御のもとに、通常の連続発電行っている時に電池電圧が予め設定した電圧値を下回る値となった場合、電池特性の回復操作を行うための運転条件を変える操作が開始、実行される。
In the
すなわち、電池特性を回復する操作は、図2に示すように、先ず第1段階S1で、通常の連続発電を行っている時に、制御装置5で燃料電池2の単電池電圧が予め設定された通常の発電電圧よりも低い所定電圧を下回ったか否かを監視し続ける。そして、単電池電圧が予め設定された所定電圧を下回ったことを制御装置5が検知することによって開始される。
That is, as shown in FIG. 2, the operation for recovering the battery characteristics is performed in the first stage S1, when the normal continuous power generation is performed, the unit cell voltage of the
単電池電圧が所定電圧を下回ったことを検知したことで、続く第2段階S2において、制御装置5が酸化剤ガス供給手段4から燃料電池2への酸化剤ガス供給流量を低減させるように運転条件を変更する制御を行う。この際、酸化剤ガス供給流量の低減によって単電池の発電電圧が通常発電電圧よりも低い電圧となるように、望ましくは0.6V以下の電圧となるよう制御する。
By detecting that the unit cell voltage has fallen below the predetermined voltage, the
さらに、第3段階S3で、制御装置5で監視しながら単電池電圧が通常発電電圧よりも低い電圧とした状態で所定時間運転を続け、単電池電圧が0.1Vを下回る前に、酸化剤ガス供給手段4から燃料電池2への酸化剤ガス供給流量を電池特性の回復操作を開始する前の流量以上に戻すように運転条件を変更する制御を行う。このとき、所定時間を経過するまで単電池電圧が0.1Vを下回らない通常発電電圧よりも低い電圧となるように、酸化剤ガス供給量を増減するよう調整しても良い。このように単電池電圧が0.1Vを下回らない通常発電電圧よりも低い電圧となるように操作することによって、酸化剤極2bに含まれる白金酸化物が還元され、電池特性は回復する。
Further, in the third step S3, the operation is continued for a predetermined time in a state where the unit cell voltage is lower than the normal power generation voltage while being monitored by the
そして、電池特性の回復後、単電池電圧を所要とする通常の発電電圧とし、燃料電池2の通常の発電運転を再開する。
Then, after the battery characteristics are recovered, the normal power generation operation of the
なお、電池特性の回復操作は、酸化剤ガス供給流量を低減することによって酸化剤極2bの電位が卑にシフトし、酸化剤極2bに含まれる白金酸化物が還元されることに基づいており、図3に横軸に酸化剤極電位、縦軸に水素発生量を取って示すように、酸化剤極2bの電位が0.1Vを下回ると水素発生量が急激に増加し、0.1V以上では水素発生が生じない。このことから、単電池電圧が0.1Vを下回る前に、酸化剤ガス供給流量を電池特性の回復操作を開始する前の流量以上に戻すことで、酸化剤極2bでプロトン還元反応による水素の発生するのを防止することができる。
The operation for recovering the battery characteristics is based on the fact that the potential of the
そして、回復操作の際に酸化剤極2bでの水素の発生がないことから、酸化剤極2bに供給される酸素による白金触媒上での直接燃焼反応の虞がなくなり、電気化学反応に比較して発熱量の大きい直接燃焼反応により生じる局所的な高温の発生の虞がないことから、電解質膜2cの劣化を防止することができる。
In addition, since there is no generation of hydrogen at the
一方、燃料電池2の酸化剤極2bに供給される酸素によって酸化剤極2bで酸素還元反応が起こり、その副生成物として過酸化水素が生成される。このように反応の副生成物として生じる過酸化水素については、電解質膜2cの劣化加速に大きな影響を与えることが知られている。
On the other hand, oxygen supplied to the
そこで、電池特性回復の操作を行った際に生成される過酸化水素について測定してみると、図4に横軸に酸化剤極電位、縦軸に過酸化水素生成量を取って示すように、過酸化水素の生成量は酸化剤極2bの電位に依存し、過酸化水素生成量は、酸化剤極2bの電位が0.1Vを下回ると急激に増加する。このことから、単電池電圧が0.1Vを下回らないようにすることで酸化剤極2bにおける急激な過酸化水素の生成を防止することができ、電解質膜2cの劣化の加速を抑制することができる。
Therefore, when measuring the hydrogen peroxide generated when the battery characteristic recovery operation is performed, as shown in FIG. 4, the horizontal axis represents the oxidant electrode potential and the vertical axis represents the hydrogen peroxide generation amount. The amount of hydrogen peroxide generated depends on the potential of the
その結果、運転条件を変えて電池特性の回復操作を行う際、酸化剤極2bの電位が0.1Vを下回ることがないようにすることで、酸化剤極2bでの水素発生が抑制され、酸化剤極2bにおける水素と酸素とによる直接燃焼反応の発生の虞がなくなり、また、酸化剤極2bでの過酸化水素生成量の急激な増加が抑制される。それにより、燃料電池2の耐久性を低下させてしまう虞がない状態で、電池特性の回復を行うことができる。
As a result, when performing the operation of changing the battery characteristics by changing the operating conditions, hydrogen generation at the
なお、本実施形態では、電池特性を回復する操作は予め設定した電圧値を下回る値となったことを制御装置5が検知することによって開始されるとしたが、必ずしもその通りである必要はなく、予め設定した時間ごとに電池特性回復操作を開始してもよい。その際は通常発電時に電池電圧を監視する必要はなく、それによってシステムの簡素化が図れる。また、各々の単電池電圧は直接測定するのではなく、単電池を積層してなるスタックの電圧から平均値として算出してもよい。
In the present embodiment, the operation for recovering the battery characteristics is started when the
第2の実施形態を図5及び図6によると共に、図3及び図4を参照するようにして説明する。図5は燃料電池システムの概略構成を示す構成図であり、図6は電池特性の回復操作過程を示すフローチャートである。なお、第1の実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、第1の実施形態と異なる本実施形態の構成について説明する。 A second embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 6 and with reference to FIGS. FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of the fuel cell system, and FIG. 6 is a flowchart showing a process for recovering battery characteristics. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as 1st Embodiment, description is abbreviate | omitted, and the structure of this embodiment different from 1st Embodiment is demonstrated.
図5において、燃料電池システム11は、例えば固体高分子形の燃料電池2と、この燃料電池2の燃料極2aに燃料ガスの水素ガスを供給する燃料ガス供給手段3と、燃料電池2の酸化剤極2bに酸化剤ガスの酸素ガスを供給する酸化剤ガス供給手段4と、燃料電池2の電池電圧を監視し、燃料電池2から取り出される電流量を制御しながら燃料電池システム11の運転を制御する制御装置12を備えて構成されている。
In FIG. 5, the
このように構成された燃料電池システム11では、燃料電池2において、燃料極2aに燃料改質装置等の燃料ガス供給手段3から燃料ガス供給管6aを介し供給された水素リッチガスの水素と、酸化剤極2bに酸化剤ガス供給手段4から酸化剤ガス供給管7aを介し供給された空気の酸素の結合エネルギを、直接電気エネルギに変換するようにして発電が行なわれる。
In the
そして、長時間にわたり連続して発電することにより、徐々に燃料電池2の電池特性が低下していく。このため、回復可能な酸化剤極2b内の白金酸化によって生じた電池特性の低下を回復させるべく、制御装置12の制御のもとに、通常の連続発電行っている時に電池電圧が予め設定した電圧値を下回る値となった場合、電池特性の回復操作を行うための運転条件を変える操作が開始、実行される。
And the battery characteristic of the
すなわち、電池特性を回復する操作は、図6に示すように、先ず第1段階S11で、通常の連続発電を行っている時に、制御装置12で燃料電池2の単電池電圧が予め設定された通常の発電電圧よりも低い所定電圧を下回ったか否かを監視し続ける。そして、単電池電圧が予め設定された所定電圧を下回ったことを制御装置12が検知することによって開始される。
That is, as shown in FIG. 6, the operation for recovering the battery characteristics is performed in the first stage S11 when the normal continuous power generation is performed, and the unit cell voltage of the
単電池電圧が所定電圧を下回ったことを検知したことで、続く第2段階S12において、制御装置12が、その時点の通常発電において燃料電池2から取り出されている電流量よりも増加した電流量が外部に取り出されるように運転条件を変更する制御を行う。この際、燃料電池2からの取り出し電流量の増加によって単電池の発電電圧が通常発電電圧よりも低い電圧となるように、望ましくは0.6V以下の電圧となるよう制御する。さらに、望ましくは燃料電池2から取り出される電流量を増加させるよう運転条件を変更する前に、燃料ガス供給手段3を制御して燃料ガス供給流量を、電流量を増加させられるよう運転条件変更時点までの燃料ガス供給流量よりも増加させる。望ましくは、運転条件変更時点後電流量を増加したときに、その電流量から計算される消費燃料ガス流量以上に燃料ガス供給量を増加する。
By detecting that the unit cell voltage has fallen below the predetermined voltage, in the subsequent second stage S12, the
さらに、第3段階S13で、制御装置12で監視しながら単電池電圧が通常発電電圧よりも低い電圧とした状態で所定時間運転を続け、単電池電圧が0.1Vを下回る前に、燃料電池2からの取り出し電流量を電池特性の回復操作開始前に取り出されていた電流量以下に戻すように運転条件を変更する制御を行う。このとき、所定時間を経過するまで単電池電圧が0.1Vを下回らない通常発電電圧よりも低い電圧となるように、電流量を増減するよう調整しても良い。このように単電池電圧が0.1Vを下回らない電圧、かつ通常発電電圧よりも低い電圧となるように操作することによって、酸化剤極2bに含まれる白金酸化物が還元され、電池特性は回復する。
Further, in the third step S13, the operation is continued for a predetermined time while the unit cell voltage is lower than the normal power generation voltage while being monitored by the
そして、電池特性の回復後、単電池電圧を所要とする通常の発電電圧とし、燃料電池2の通常の発電運転を再開する。
Then, after the battery characteristics are recovered, the normal power generation operation of the
なお、電池特性の回復操作は、上記の第1の実施形態と同様に、運転条件を変えて電池特性の回復操作を行う際、酸化剤極2bの電位が0.1Vを下回ることがないようにすることで、図3に示されるように酸化剤極2bでの水素の発生が抑制され、酸化剤極2bの酸素による白金触媒上での直接燃焼反応の虞がなくなり、局所的な高温の発生の虞がないことから、電解質膜2cの劣化を防止することができる。さらに、図4に示されるように酸化剤極2bでの急激な過酸化水素の生成が防止できることから、電解質膜2cの劣化の加速を抑制することができる。その結果、燃料電池2の耐久性を低下させてしまう虞がない状態で、電池特性の回復を行うことができる。
Note that the battery characteristic recovery operation is performed so that the potential of the
また、こうした燃料電池2から取り出される電気量をそれ以前よりも増加させるようにして行われる電池特性回復操作においては、その電池電圧の応答性は、上記の第1の実施形態における酸化剤ガス供給流量を制御する回復操作での電池電圧の応答性よりも速く、短い時間で電池特性回復操作を行うことができる。
Further, in the battery characteristic recovery operation performed so as to increase the amount of electricity taken out from the
なお、本実施形態では、電池特性を回復する操作は予め設定した電圧値を下回る値となったことを制御装置12が検知することによって開始されるとしたが、必ずしもその通りである必要はなく、予め設定した時間ごとに電池特性回復操作を開始してもよい。その際は通常発電時に電池電圧を監視する必要はなく、それによってシステムの簡素化が図れる。また、各々の単電池電圧は直接測定するのではなく、単電池を積層してなるスタックの電圧から平均値として算出してもよい。
In the present embodiment, the operation for restoring the battery characteristics is started when the
1,11…燃料電池システム
2…燃料電池
2a…燃料極
2b…酸化剤極
3…燃料ガス供給手段
4…酸化剤ガス供給手段
5,12…制御装置
DESCRIPTION OF
Claims (5)
通常発電時に電池電圧が予め設定した値を下回った際、前記単電池の電池電圧が通常発電時よりも低く、かつ前記酸化剤極でプロトン還元反応による水素発生が起こらない電圧となるよう運転条件を変える操作を行って発電を所定時間継続し、前記単電池の電池電圧が0.1Vを下回る前に運転条件を通常発電時の運転条件に戻すようにすることを特徴とする燃料電池システムの電池特性回復操作方法。 A fuel cell formed by stacking unit cells; fuel gas supply means for supplying fuel gas to the fuel electrode of the fuel cell; and oxidant gas supply means for supplying oxidant gas to the oxidant electrode of the fuel cell. A battery characteristic recovery operation method for a fuel cell system, wherein the battery voltage is recovered by temporarily lowering the battery voltage of the fuel cell from that during normal power generation,
Operating conditions so that when the battery voltage falls below a preset value during normal power generation, the battery voltage of the unit cell is lower than that during normal power generation and does not cause hydrogen generation by proton reduction reaction at the oxidant electrode. The fuel cell system is characterized in that power generation is continued for a predetermined time by changing the operating condition, and the operating condition is returned to the operating condition during normal power generation before the battery voltage of the unit cell falls below 0.1V. Battery characteristics recovery operation method.
前記燃料電池システムの発電時間が所定の時間を経過するごとに、前記単電池の電池電圧が通常発電時よりも低く、かつ前記酸化剤極でプロトン還元反応による水素発生が起こらない電圧となるよう運転条件を変える操作を行って発電を所定時間継続し、前記単電池の電池電圧が0.1Vを下回る前に運転条件を通常発電時の運転条件に戻すようにすることを特徴とする燃料電池システムの電池特性回復操作方法。 A fuel cell formed by stacking unit cells; fuel gas supply means for supplying fuel gas to the fuel electrode of the fuel cell; and oxidant gas supply means for supplying oxidant gas to the oxidant electrode of the fuel cell. A battery characteristic recovery operation method for a fuel cell system, wherein the battery voltage is recovered by temporarily lowering the battery voltage of the fuel cell from that during normal power generation,
Each time the power generation time of the fuel cell system exceeds a predetermined time, the cell voltage of the unit cell is lower than that during normal power generation, and the oxidant electrode has a voltage at which hydrogen generation due to proton reduction reaction does not occur. A fuel cell characterized in that an operation for changing the operating condition is performed to continue power generation for a predetermined time, and the operating condition is returned to the operating condition during normal power generation before the battery voltage of the unit cell falls below 0.1V. System battery characteristics recovery operation method.
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