JP5509728B2 - 燃料電池システム - Google Patents
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Description
燃料電池は電解質膜をアノード電極(燃料極)とカソード電極(酸化剤極)とで挟み、アノード電極に水素を含有するアノードガス(燃料ガス)、カソード電極に酸素を含有するカソードガス(酸化剤ガス)を供給することによって発電する。アノード電極及びカソード電極の両電極において進行する電極反応は以下の通りである。
カソード電極 : 4H+ +4e- +O2 →2H2O …(2)
この(1)(2)の電極反応によって燃料電池は1ボルト程度の起電力を生じる。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。本発明の第2実施形態は、発電量に応じて目標SRを変更させていく点で第1実施形態と相違する。以下、その相違点について説明する。なお、以下に示す各実施形態では前述した実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を用いて重複する説明を適宜省略する。
次に、本発明の第3実施形態について説明する。本発明の第3実施形態は、発電回数に応じて目標SRを変更させていく点で第1実施形態と相違する。以下、その相違点について説明する。
次に、本発明の第4実施形態について説明する。本発明の第4実施形態は、発電時間(発電量、発電回数でもよい)が所定時間に達するまでは目標SRを一律に高SRに設定し、所定時間に達した後は一律に低SRに設定する点で第1実施形態と相違する。以下、その相違点について説明する。
次に、本発明の第5実施形態について説明する。本発明の第5実施形態は、フラッディングを検出したときには目標SRを増加させる点で第1実施形態と相違する。以下、その相違点について説明する。
次に、本発明の第6実施形態について説明する。本発明の第6実施形態は、所定時間が経過した後に複数回、同一の目標SRでフラッディングが発生したときは、その目標SR又はその目標SRを所定値だけ増加させた値を最終的な目標SRとして設定する点で第1実施形態と相違する。以下、その相違点について説明する。
10 燃料電池スタック(燃料電池)
S1 目標発電電流算出手段
S2 基本反応ガス流量算出手段
S1〜S4 目標反応ガス流量算出手段
Claims (9)
- 反応ガスを燃料電池に供給して発電する燃料電池システムであって、
前記燃料電池の発電電流に対してフラッディングが抑制できる目標反応ガス流量を、その燃料電池の経時変化度合いの増加に応じて減少させる目標反応ガス流量算出手段を備える
ことを特徴とする燃料電池システム。 - 前記目標反応ガス流量算出手段は、
運転状態に応じた目標発電電流を算出する目標発電電流算出手段と、
前記目標発電電流に応じた基本反応ガス流量を算出する基本反応ガス流量算出手段と、を含み、
前記基本反応ガス流量を増量補正して、前記燃料電池に供給する目標反応ガス流量を算出し、
前記燃料電池の経時変化度合いが増加するほど前記基本反応ガス流量の補正量を減少させる
ことを特徴とする請求項1に記載の燃料電池システム。 - 前記基本反応ガス流量の補正量をステップ状に変化させる
ことを特徴とする請求項2に記載の燃料電池システム。 - 前記目標反応ガス流量算出手段は、
フラッディングを検出したときは、前記基本反応ガス流量の補正量を増加させ、増加させた後はその増加させた補正量を再び前記燃料電池の経時変化度合いの増加に応じて減少させる
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の燃料電池システム。 - フラッディングを検出したときの前記基本反応ガス流量の補正量が複数回同一値だった場合は、それ以降の補正量をその同一値に固定する
ことを特徴とする請求項4に記載の燃料電池システム。 - 前記目標反応ガス流量算出手段は、
前記燃料電池の経時変化度合いに応じて1以上の値をとる目標ストイキレシオを算出する目標ストイキレシオ算出手段を含み、
前記基本反応ガス流量に前記目標ストイキレシオを乗じて前記反応ガス流量を算出する
ことを特徴とする請求項2から5までのいずれか1つに記載の燃料電池システム。 - 前記目標反応ガス流量算出手段は、前記燃料電池の総発電回数に基づいてその燃料電池の経時変化度合いの増加を判断する
ことを特徴とする請求項1から6までのいずれか1つに記載の燃料電池システム。 - 前記目標反応ガス流量算出手段は、前記燃料電池の総発電量に基づいてその燃料電池の経時変化度合いの増加を判断する
ことを特徴とする請求項1から6までのいずれか1つに記載の燃料電池システム。 - 前記目標反応ガス流量算出手段は、前記燃料電池の総発電時間に基づいてその燃料電池の経時変化度合いの増加を判断する
ことを特徴とする請求項1から6までのいずれか1つに記載の燃料電池システム。
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