JP2005209610A - Control method of fuel cell and its device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電解質膜を挟んで保持するアノード電極とカソード電極の両側に設けた反応ガス流路に反応ガスを供給することで発電運転を継続する燃料電池の発電停止時制御方法に関し、特に、掃気時における水分除去能力を向上させ、また発電停止後の再起動時における始動性を向上させる燃料電池の制御方法及びその装置に関する。 This invention relates to a fuel cell power generation stop control method for continuing a power generation operation by supplying a reaction gas to a reaction gas flow path provided on both sides of an anode electrode and a cathode electrode that are held with an electrolyte membrane sandwiched between them. The present invention relates to a fuel cell control method and apparatus for improving moisture removal capability during scavenging and improving startability during restart after power generation is stopped.
一般的に、固体高分子型燃料電池は、高分子イオン交換膜(陽イオン交換膜)からなる電解質膜の両側に、それぞれアノード電極及びカソード電極を設けた電解質膜・電極構造体(Membrane Electrode Assembly:MEAともいう。)を、反応ガス流路が形成されたセパレータによって挟んで保持したセル(発電セル)構造とされている。 In general, a polymer electrolyte fuel cell is an electrolyte membrane / electrode structure in which an anode electrode and a cathode electrode are provided on both sides of an electrolyte membrane made of a polymer ion exchange membrane (cation exchange membrane). : MEA)) is sandwiched and held by a separator in which a reaction gas flow path is formed (a power generation cell) structure.
この燃料電池において、反応ガス流路を通じてアノード電極に供給された燃料ガス、例えば、主に水素を含有するガス(以下、水素含有ガスともいう。)は、電極触媒上で水素が陽イオン化され、電解質膜を介してカソード電極側へと移動する。その間に生じた電子は外部回路に取り出され、直流の電気エネルギとして利用される。なお、カソード電極には、反応ガス流路を通じて、酸化剤ガス、例えば、主に酸素を含有するガスあるいは空気(以下、酸素含有ガスともいう。)が供給されているために、このカソード電極において、水素イオン、電子及び酸素が反応して水が生成される。 In this fuel cell, a fuel gas supplied to the anode electrode through the reaction gas flow path, for example, a gas mainly containing hydrogen (hereinafter also referred to as a hydrogen-containing gas) is hydrogen cationized on the electrode catalyst, It moves to the cathode electrode side through the electrolyte membrane. Electrons generated during that time are taken out to an external circuit and used as direct current electric energy. Note that an oxidant gas, for example, a gas containing mainly oxygen or air (hereinafter also referred to as an oxygen-containing gas) is supplied to the cathode electrode through the reaction gas flow path. Hydrogen ions, electrons and oxygen react to produce water.
ところで、この種の燃料電池では、イオン導電性を維持するために、高分子イオン交換膜からなる電解質膜を適度に加湿しておく必要がある。さらに、カソード電極では、上記のように反応による生成水が存在している。このため、燃料電池を氷点下(水の凍結温度以下)で始動させようとすると、前記燃料電池内の水分が凍結し易く、該燃料電池内で電気化学反応が行われ難いという不具合が指摘されている。 By the way, in this type of fuel cell, in order to maintain ionic conductivity, it is necessary to appropriately humidify the electrolyte membrane made of the polymer ion exchange membrane. Furthermore, water produced by the reaction is present at the cathode electrode as described above. For this reason, when starting the fuel cell below freezing point (below the freezing temperature of water), the water in the fuel cell easily freezes, and it is pointed out that the electrochemical reaction is difficult to occur in the fuel cell. Yes.
そこで、例えば、特許文献1には、発電動作を停止したとき、反応ガス流路に乾燥したパージ用流体、例えば窒素ガスを供給して、反応ガス流路内の水を掃気する(パージする)ことが燃料電池の凍結時起動能力を向上させる点で好ましいと記載されている。
Therefore, for example, in
しかしながら、この特許文献1に係る技術では、単に、発電動作の停止時に、反応ガス流路を乾燥した非反応ガスである窒素ガスでパージすることが好ましいと記載されているに過ぎなく、このように制御した場合には、発電セル面内の反応ガスの入口近傍ではMEAが極端に乾燥し、その一方、乾燥ガスがセパレータ内のガス流路を移動している間に加湿されてしまうことから、反応ガスの出口近傍の水分の除去、排出が不十分な状態になるという問題がある。
However, the technique according to
その結果、反応ガス入口部における電解質膜の膜抵抗値が増大し、反応ガス出口近傍のガス拡散性が阻害され、再起動時に、負荷を十分に印加することができず、再起動時の始動性が悪化してしまうという問題がある。 As a result, the membrane resistance value of the electrolyte membrane at the reaction gas inlet is increased, the gas diffusivity near the reaction gas outlet is hindered, and a sufficient load cannot be applied at the time of restart. There is a problem that the sex will deteriorate.
また、長期的に見れば、MEAが極端に乾燥する状態と、MEAが湿潤している状態が繰り返されることを原因として、MEAの耐久性が劣化する可能性もある。 Further, in the long term, the durability of the MEA may be deteriorated due to the repeated state where the MEA is extremely dry and the state where the MEA is wet.
この発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、掃気時における水分の除去能力(排出能力)を向上させることを可能とする燃料電池の制御方法及びその装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and provides a fuel cell control method and apparatus capable of improving the water removal capability (discharge capability) during scavenging. Objective.
また、この発明は、MEAの耐久性の劣化を防止することを可能とする燃料電池の制御方法及びその装置を提供することを目的とする。 Another object of the present invention is to provide a fuel cell control method and apparatus capable of preventing deterioration of durability of the MEA.
さらに、この発明は、発電停止後の再起動時の始動性を向上させることを可能とする燃料電池の時制御方法及びその装置を提供することを目的とする。 Furthermore, an object of the present invention is to provide a fuel cell time control method and an apparatus thereof that can improve the startability upon restart after power generation is stopped.
さらにまた、この発明は、水の凍結温度以下の環境下においても迅速な始動が確実に遂行され、通常運転に直ちに移行することが可能な燃料電池の制御方法及びその装置を提供することを目的とする。 Still another object of the present invention is to provide a fuel cell control method and apparatus capable of promptly starting even under an environment below the freezing temperature of water and immediately shifting to normal operation. And
この項では、この発明の理解の容易化のために添付図面中の符号を付けて説明する。したがって、この項に記載した内容がその符号を付けたものに限定して解釈されるものではない。 In this section, in order to facilitate understanding of the present invention, a description will be given with reference numerals in the accompanying drawings. Therefore, the contents described in this section should not be construed as being limited to those having the reference numerals.
この発明の燃料電池の制御方法は、電解質の膜(20b)を挟んで保持するアノード電極(20a)とカソード電極(20c)の両側に反応ガス流路(46、48)を設け、前記反応ガス流路に反応ガスを供給することで発電運転を行う燃料電池の制御方法において、掃気信号の入力を検知する掃気信号検知工程と、前記掃気信号の入力を検知したときに掃気処理を行う掃気処理工程(S5、S6)とを有し、前記掃気処理工程は、前記掃気信号の入力を検知したとき、前記膜を乾燥させる乾燥工程(S5)と、前記膜の乾燥後に、前記膜を加湿する加湿工程(S6)とを備えることを特徴とする(請求項1記載の発明)。 The control method for a fuel cell according to the present invention includes a reaction gas flow path (46, 48) on both sides of an anode electrode (20a) and a cathode electrode (20c) that are held with an electrolyte membrane (20b) interposed therebetween, and the reaction gas In a control method of a fuel cell that performs a power generation operation by supplying a reaction gas to a flow path, a scavenging signal detection step that detects an input of a scavenging signal, and a scavenging process that performs a scavenging process when the input of the scavenging signal is detected Steps (S5, S6), and when the scavenging signal is detected, the scavenging process step dries the membrane (S5) and humidifies the membrane after drying the membrane. A humidifying step (S6). (Invention of Claim 1)
この発明によれば、掃気処理時に、電解質膜を乾燥させることで反応ガス流路から水分を除去し、その後、電解質膜を加湿するようにしているので、掃気処理後には、反応ガス流路には水分がなく、かつ電解質膜が湿潤状態となる。このため、反応ガスの流れが阻害されることがなく、また、電解質膜には水分が残留しているので、陽イオンが透過し易くなり、良好に発電を行うことが可能である。 According to the present invention, the moisture is removed from the reaction gas channel by drying the electrolyte membrane during the scavenging process, and then the electrolyte membrane is humidified. Has no moisture and the electrolyte membrane becomes wet. For this reason, the flow of the reaction gas is not hindered, and moisture remains in the electrolyte membrane, so that cations are easily transmitted and good power generation can be performed.
なお、掃気処理は、後述する発電停止処理時以外に、一時停車中のアイドリング時等に行われる。掃気処理を行うことで、アイドリング時から走行時に円滑に移行することができる。なお、この発明は、車載以外の据え置き型あるいは可搬型の燃料電池にも適用できることは言うまでもない。 The scavenging process is performed during idling while the vehicle is temporarily stopped, in addition to the power generation stop process described later. By performing the scavenging process, it is possible to smoothly shift from idling to traveling. Needless to say, the present invention can also be applied to stationary or portable fuel cells other than those mounted on a vehicle.
この場合、前記乾燥工程中に、前記電解質膜の乾燥程度を検知し(S5b)、所定の乾燥程度に達したときに前記乾燥工程を終了することが好ましい(請求項2記載の発明)。 In this case, it is preferable that the degree of drying of the electrolyte membrane is detected during the drying step (S5b), and the drying step is terminated when a predetermined degree of drying is reached (invention of claim 2).
例えば、前記乾燥工程における前記電解質膜の乾燥程度は、前記電解質膜の膜抵抗値に基づき判定することができる(請求項3記載の発明)。 For example, the degree of drying of the electrolyte membrane in the drying step can be determined based on the membrane resistance value of the electrolyte membrane (the invention according to claim 3).
また、前記乾燥工程における前記電解質膜の乾燥程度は、前記電解質膜の膜抵抗値の微分値に基づき判定することができる(請求項4記載の発明)。 The degree of drying of the electrolyte membrane in the drying step can be determined based on the differential value of the membrane resistance value of the electrolyte membrane (the invention according to claim 4).
さらに、前記乾燥工程における前記電解質膜の乾燥程度は、前記反応ガス流路の供給口と吐出口との間のガス圧力差に基づき判定することができる(請求項5記載の発明)。 Furthermore, the degree of drying of the electrolyte membrane in the drying step can be determined based on a gas pressure difference between the supply port and the discharge port of the reaction gas flow path (the invention according to claim 5).
さらにまた、前記乾燥工程における前記電解質膜の乾燥程度は、前記反応ガス流路の供給口と吐出口との間のガス圧力差の微分値に基づき判定するができる(請求項6記載の発明)。 Furthermore, the degree of drying of the electrolyte membrane in the drying step can be determined based on the differential value of the gas pressure difference between the supply port and the discharge port of the reaction gas channel (the invention according to claim 6). .
この場合、前記乾燥工程における前記電解質膜の乾燥程度は、前記電解質膜の膜抵抗値、前記膜抵抗値の微分値、前記反応ガス流路の供給口と吐出口との間のガス圧力差、及び前記ガス圧力差の微分値のうち、少なくとも1つに基づき判定することでもよい(請求項7記載の発明)。 In this case, the degree of drying of the electrolyte membrane in the drying step is the membrane resistance value of the electrolyte membrane, the differential value of the membrane resistance value, the gas pressure difference between the supply port and the discharge port of the reaction gas channel, And determination based on at least one of the differential values of the gas pressure difference (the invention according to claim 7).
なお、前記乾燥工程では、前記反応ガス流路に乾燥ガスを供給して前記電解質膜を乾燥させることができる(請求項8記載の発明)。 In the drying step, the electrolyte membrane can be dried by supplying a dry gas to the reaction gas channel (the invention according to claim 8).
ここで、前記乾燥工程における、前記乾燥ガスの供給時間を所定時間とすると、所望の乾燥程度までの制御が簡単である(請求項9記載の発明)。 Here, if the supply time of the drying gas in the drying step is a predetermined time, the control to a desired degree of drying is simple (the invention according to claim 9).
前記乾燥ガスは、高温化工程(例えば、コンプレッサ102→直接供給流路101→空気供給流路98)を経て高温にされた乾燥ガスであることが好ましい(請求項10記載の発明)。
The dry gas is preferably a dry gas that has been heated to a high temperature through a high temperature process (for example, the
また、前記加湿工程では、前記反応ガス流路に加湿ガスを供給して前記電解質膜を加湿させることができる(請求項11記載の発明)。 In the humidification step, the electrolyte membrane can be humidified by supplying a humidified gas to the reaction gas flow path (the invention according to claim 11).
この場合においても、前記加湿工程における、前記反応ガス流路に供給する加湿ガスの供給時間を所定時間とすると所望の乾燥程度までの制御が簡単である(請求項12記載の発明)。 Even in this case, if the humidifying gas is supplied to the reaction gas channel in the humidifying step for a predetermined time, the control to the desired degree of drying is simple (the invention according to claim 12).
また、前記加湿工程における加湿の仕方としては、前記アノード電極と前記カソード電極に接続されている負荷を大きい負荷にして前記電解質膜を加湿することができる(請求項13記載の発明)。 Further, as a way of humidification in the humidification step, the electrolyte membrane can be humidified with a large load connected to the anode electrode and the cathode electrode (the invention according to claim 13).
なお、掃気信号は、燃料電池の停止時に入力されることが好ましい(請求項14記載の発明)。この場合、電解質膜(20b)を挟んで保持するアノード電極(20a)とカソード電極(20c)の両側に反応ガス流路(46、48)を設け、前記反応ガス流路に反応ガスを供給することで発電運転を行い、発電停止信号(Ig=0)の入力に基づき発電停止時処理を行い発電を停止する燃料電池の発電停止時制御方法であって、前記発電停止時処理は、前記発電停止信号の入力を検知する発電停止信号検知工程(S3)と、発電停止信号の入力を検知したとき、前記電解質膜を乾燥させる乾燥工程(S5)と、前記電解質膜の乾燥後に、前記電解質膜を加湿する加湿工程(S6)とを備える。 The scavenging signal is preferably input when the fuel cell is stopped (the invention according to claim 14). In this case, reaction gas channels (46, 48) are provided on both sides of the anode electrode (20a) and the cathode electrode (20c) that are held with the electrolyte membrane (20b) interposed therebetween, and the reaction gas is supplied to the reaction gas channel. A fuel cell power generation stop control method for stopping power generation by performing power generation operation and performing power generation stop processing based on input of a power generation stop signal (Ig = 0). A power generation stop signal detection step (S3) for detecting an input of a stop signal, a drying step (S5) for drying the electrolyte membrane when an input of a power generation stop signal is detected, and after the electrolyte membrane is dried, the electrolyte membrane And a humidifying step (S6) for humidifying.
この発明によれば、発電停止処理時に、電解質膜を乾燥させることで反応ガス流路から水分を除去し、その後、電解質膜を加湿するようにしているので、停止時には、反応ガス流路には水分がなく、かつ電解質膜が湿潤状態となる。したがって、再起動時には、反応ガス流路に水分が残留していないので反応ガスの流れが阻害されることがなく、また、電解質膜には水分が残留しているので、陽イオンが透過し易くなり、良好に発電が行われる。 According to the present invention, when the power generation is stopped, the electrolyte membrane is dried to remove moisture from the reaction gas channel, and then the electrolyte membrane is humidified. There is no moisture and the electrolyte membrane becomes wet. Therefore, at the time of restart, since no moisture remains in the reaction gas flow path, the flow of the reaction gas is not hindered, and since moisture remains in the electrolyte membrane, the cation is easily transmitted. Thus, power generation is performed well.
すなわち、再起動時に十分な負荷を印加することが可能となって始動性が向上する。また、水の凍結温度以下の環境でも反応ガス流路での凍結が発生していることがなく、さらに、電解質膜には水分が残留しているので迅速な始動が確実に遂行され、直ちに通常運転に移行することができる。 That is, a sufficient load can be applied at the time of restarting, and the startability is improved. In addition, there is no freezing in the reaction gas flow path even in an environment below the freezing temperature of water, and further, since moisture remains in the electrolyte membrane, a quick start can be performed reliably and immediately You can move on to driving.
上記した燃料電池は、前記電解質膜(20b)を挟んで保持する前記アノード電極(20a)と前記カソード電極(20c)とを設けた電解質膜・電極構造体(20)を有し、前記電解質膜・電極構造体がセパレータ(22、24)により挟んで保持され、かつ前記セパレータの前記電解質膜・電極構造体に対面する部分に前記反応ガス流路(46、48)が設けられた発電セル(14)を複数積層したスタック構造にされている、いわゆる燃料電池スタック(12)も含む(請求項15記載の発明)。 The fuel cell described above has an electrolyte membrane / electrode structure (20) provided with the anode electrode (20a) and the cathode electrode (20c) which are held with the electrolyte membrane (20b) interposed therebetween, and the electrolyte membrane A power generation cell in which the electrode structure is held between separators (22, 24) and the reaction gas flow path (46, 48) is provided in a portion of the separator facing the electrolyte membrane / electrode structure ( A so-called fuel cell stack (12) having a stack structure in which a plurality of 14) are stacked is also included (the invention according to claim 15).
この発明の燃料電池の制御装置は、電解質の膜(20b)を挟んで保持するアノード電極(20a)とカソード電極(20c)の両側に反応ガス流路(46、48)を設け、前記反応ガス流路に反応ガスを供給することで発電運転を行う燃料電池の制御装置において、掃気信号の入力を検知する掃気信号検知器(60)と、前記掃気信号の入力を検知したとき、前記膜を乾燥させる乾燥器(102)と、前記膜の乾燥後に、前記膜を加湿する加湿器(103)とを備えることを特徴とする(請求項16記載の発明)。 The control device for a fuel cell according to the present invention is provided with reaction gas flow paths (46, 48) on both sides of an anode electrode (20a) and a cathode electrode (20c) that are held with an electrolyte membrane (20b) interposed therebetween, and the reaction gas In a fuel cell control apparatus that performs a power generation operation by supplying a reaction gas to a flow path, a scavenging signal detector (60) that detects the input of a scavenging signal, and when the scavenging signal input is detected, A drying device (102) for drying, and a humidifier (103) for humidifying the membrane after drying the membrane are provided (the invention according to claim 16).
この発明によれば、掃気信号検知器により掃気信号の入力を検知したとき、乾燥器により電解質膜を乾燥させることで反応ガス流路から水分を除去し、その後、加湿器により電解質膜を加湿するようにしている。このため、掃気信号の入力に応じた処理を行った後に燃料電池の反応ガス流路には水分がなく、かつ電解質膜が湿潤状態となる。反応ガス流路に水分が残留していないので反応ガスの流れが阻害されることがなく、また、電解質膜には水分が残留しているので、陽イオンが透過し易くなり、良好に発電を行うことが可能である。 According to the present invention, when the scavenging signal detector detects the input of the scavenging signal, moisture is removed from the reaction gas flow path by drying the electrolyte membrane with the dryer, and then the electrolyte membrane is humidified with the humidifier. I am doing so. For this reason, after processing according to the input of the scavenging signal, there is no moisture in the reaction gas flow path of the fuel cell, and the electrolyte membrane becomes wet. Since no water remains in the reaction gas flow path, the flow of the reaction gas is not hindered. Also, since water remains in the electrolyte membrane, the cation easily permeates and the power generation is good. Is possible.
この発明によれば、掃気時(例えば発電停止処理時)に、電解質膜を乾燥させることで反応ガス流路からも水分を除去し、その後、電解質膜を加湿するようにしているので、掃気終了時(例えば停止時)には、反応ガス流路には水分がなく、かつ電解質膜が湿潤状態となる。 According to this invention, at the time of scavenging (for example, at the time of power generation stop processing), moisture is removed from the reaction gas flow path by drying the electrolyte membrane, and then the electrolyte membrane is humidified. At times (for example, when stopped), there is no moisture in the reaction gas flow path, and the electrolyte membrane becomes wet.
したがって、掃気時における水分の除去能力(排出能力)を向上させることができる。 Therefore, the water removal capability (discharge capability) during scavenging can be improved.
また、電解質膜が極端な乾燥状態と湿潤状態とを繰り返さないようになるので、電解質膜・電極構造体、すなわちMEAの耐久性の劣化を防止することができる。 In addition, since the electrolyte membrane does not repeat between an extremely dry state and a wet state, it is possible to prevent deterioration in durability of the electrolyte membrane / electrode structure, that is, MEA.
さらに、掃気終了後(例えば発電停止後)の再起動時には、反応ガス流路に水分が残留していないので反応ガスの流れが阻害されることがなく、また、電解質膜には水分が残留しているので、陽イオンが透過し易くなり、良好に発電が行われる(開始される)。 Furthermore, when restarting after scavenging is completed (for example, after power generation is stopped), no moisture remains in the reaction gas flow path, so that the flow of the reaction gas is not hindered, and moisture remains in the electrolyte membrane. Therefore, it becomes easy for the cations to permeate, and power generation is performed (started) satisfactorily.
例えば、再起動時に十分な負荷を印加することが可能となって始動性が向上する。 For example, it is possible to apply a sufficient load at the time of restart and the startability is improved.
また、水の凍結温度以下の環境でも反応ガス流路での凍結が発生していることがなく、さらに電解質膜には水分が残留しているので迅速な始動が確実に遂行され、直ちに通常運転に移行することができる。 In addition, there is no freezing in the reaction gas flow path even in an environment below the freezing temperature of water, and since moisture remains in the electrolyte membrane, a quick start is reliably performed and normal operation is immediately performed. Can be migrated to.
図1は、この発明の実施形態に係る燃料電池の制御方法を実施し、かつ燃料電池の制御装置の一実施形態を含む燃料電池システム10の概略構成説明図である。 FIG. 1 is an explanatory diagram of a schematic configuration of a fuel cell system 10 that implements a fuel cell control method according to an embodiment of the present invention and includes an embodiment of a fuel cell control device.
燃料電池システム10は、燃料電池スタック12を有し、この燃料電池スタック12は、複数の発電セル14を矢印A方向に積層した積層体として構成される。燃料電池スタック12の積層方向両端部には、正極側ターミナルプレート16a及び負極側ターミナルプレート16bと、エンドプレート18a、18bとが、順次、設けられる。エンドプレート18a、18bが図示しないタイロッド等によって締め付けられることにより、燃料電池スタック12が形成される。
The fuel cell system 10 includes a
各発電セル14は、電解質膜・電極構造体20と、この電解質膜・電極構造体20を挟持する金属のセパレータ22、24とを備える。セパレータ22、24には、後述する連通孔の周囲及び電極面(発電面)の外周を覆って、シール材が一体成形されている。
Each
図2は、図1に示した燃料電池システム10を構成する燃料電池スタック12の構成要素である発電セル14の分解斜視説明図である。
FIG. 2 is an exploded perspective view of the
図2に示すように、発電セル14の矢印B方向の一端縁部には、積層方向である矢印A方向に互いに連通して、一方の反応ガスである酸化剤ガス、例えば、酸素含有ガスを供給するための酸化剤ガス供給連通孔30a、冷却媒体を排出するための冷却媒体排出連通孔32b、及び他方の反応ガスである燃料ガス、例えば、水素含有ガスを排出するための燃料ガス排出連通孔34bが、矢印C方向(鉛直方向)に配列して設けられる。
As shown in FIG. 2, one end edge of the
発電セル14の矢印B方向の他端縁部には、矢印A方向に互いに連通して、燃料ガスを供給するための燃料ガス供給連通孔34a、冷却媒体を供給するための冷却媒体供給連通孔32a、及び酸化剤ガスを排出するための酸化剤ガス排出連通孔30bが、矢印C方向に配列して設けられる。
The other end edge of the
電解質膜・電極構造体20は、例えば、パーフルオロスルホン酸の薄膜に水が含浸された固体高分子電解質膜20bと、この固体高分子電解質膜20bを挟んで保持するアノード電極20a及びカソード電極20cとを備える(図1及び図2参照)。
The electrolyte membrane /
アノード電極20a及びカソード電極20cは、カーボンペーパ等からなるガス拡散層と、白金合金が表面に支持された多孔質カーボン粒子を前記ガス拡散層の表面に一様に塗布した電極触媒層とをそれぞれ有する。電極触媒層は、固体高分子電解質膜20bの両面に接合されている。
The
セパレータ22の電解質膜・電極構造体20に対向する面22aには、酸化剤ガス供給連通孔30aと酸化剤ガス排出連通孔30bとに連通する酸化剤ガス流路(反応ガス流路ともいう。)46が設けられる。酸化剤ガス流路46は、例えば、矢印B方向に延びて存在する複数の溝部とカソード電極20cとの間に形成される。
On the
セパレータ24の電解質膜・電極構造体20に対向する面24aには、燃料ガス供給連通孔34aと燃料ガス排出連通孔34bとに連通する燃料ガス流路(反応ガス流路ともいう。)48が形成される。この燃料ガス流路48は、例えば、矢印B方向に延びて存在する複数の溝部とアノード電極20aとの間に形成される。
A fuel gas flow path (also referred to as a reaction gas flow path) 48 that communicates with the fuel gas
セパレータ22の面22bとセパレータ24の面24bとの間には、冷却媒体供給連通孔32aから供給される冷却媒体を冷却媒体排出連通孔32bに導くための冷却媒体流路50が形成される。この冷却媒体流路50は、金属セパレータ22に設けられる複数の溝部と、セパレータ24に設けられる複数の溝部とを重ね合わせることにより、矢印B方向に延びて一体的に構成される。
A cooling
再び、図1において、燃料電池システム10は、例えば、自動車等の車両に搭載されており、基本的には、燃料電池スタック12と、この燃料電池システム10全体を統括して制御する制御部60と、燃料ガス供給系62と、酸化剤ガス供給系64とを備える。
In FIG. 1 again, the fuel cell system 10 is mounted on a vehicle such as an automobile, for example. Basically, the
燃料電池スタック12は、複数の発電セル(燃料電池)14が電気的に直列に接続され、正極側ターミナルプレート16aから発電電流Ifが出力される。
In the
この場合、各発電セル14で発生した電圧(セパレータ24と22間の電圧)の電圧値Vcは、電圧センサとしても機能する制御部60に図示しない電線を介して取り込まれる。
In this case, the voltage value Vc of the voltage (the voltage between the
正極側ターミナルプレート16aから出力された発電電流Ifは、電流センサ68を通じ、負荷制御器70を介して走行用モータを含む負荷72、及び補機(コンプレッサ102、切替バルブ118、各種バルブ等)に供給される。
The generated current If output from the positive
この発電電流Ifの電流値(符号はIfを使用する。)は、電流センサ68により検出され、制御部60に取り込まれる。制御部60では、各発電セル14の電圧値Vcを加算することで燃料電池スタック12の発電電圧Vs(ターミナルプレート16a、16b間の電圧)を計算し、発電電力をVs×Ifとして管理する。
The current value (the sign uses If) of the generated current If is detected by the
一方のエンドプレート18aには、各発電セル14の酸化剤ガス流路46に酸化剤ガス供給連通孔30aを通じて空気を供給するための空気供給口78aと、発電セル14から排出される未使用の酸素を含む空気を酸化剤ガス排出連通孔30bを介して排出するための空気排出口78bと、冷却媒体供給口112aが設けられる。
One
他方のエンドプレート18bには、各発電セル14の燃料ガス流路48に燃料ガス供給連通孔34aを介して水素ガスを供給するための水素供給口76aと、発電セル14から排出される未使用の水素ガスを含む排ガスを燃料ガス排出連通孔34bを介して排出するための水素排出口76bと、冷却媒体の排出口112bとが設けられる。
The
燃料ガス供給系62は、燃料電池スタック12に燃料ガスを供給する水素供給流路82と、燃料電池スタック12から未使用の燃料ガスを含む排ガスを排出する水素排出流路83と、排出ガス(水素含有ガス)を水素供給流路82の途上に戻して燃料電池スタック12に供給するための水素循環流路84とを備える。
The fuel
水素供給流路82には、高圧水素を貯留する水素タンク86と、水素タンク86から水素供給バルブ(ノーマルクローズのオンオフバルブ)87を通じて供給される燃料ガスの圧力を減圧するレギュレータ88と、減圧された燃料ガスを燃料電池スタック12に供給するとともに、水素循環流路84から排ガスを吸引して燃料電池スタック12に戻すためのエゼクタ90と、燃料電池スタック12に供給される燃料ガスの圧力を検出する圧力センサ92とが設けられる。圧力センサ92により検出された燃料ガスの圧力値Phは、制御部60に取り込まれる。
The
水素排出流路83には、燃料電池スタック12から排出される排ガスを廃棄するためのパージバルブ94が設けられる。
The hydrogen
酸化剤ガス供給系64は、燃料電池スタック12に酸化剤ガス(空気)を供給する空気供給流路98と、燃料電池スタック12から排出される未使用の空気を含む排ガスを外部に廃棄するための空気排出流路100とを備える。
The oxidant
空気供給流路98には、空気を圧縮して出力するためのコンプレッサ102と、コンプレッサ102から出力され高温化された圧縮空気を冷却する冷却装置としてのインタークーラ104と、冷却された圧縮空気に水分を与えて加湿空気として供給する加湿器103と、インタークーラ104及び加湿器103を通じて供給される低温化された加湿空気とコンプレッサ102から直接供給される高温の乾燥空気の混合割合を制御する切替バルブ105と、高温乾燥空気の直接供給流路101と、燃料電池スタック12に供給される酸化剤ガス(空気)の圧力を検出する圧力センサ109とが設けられる。圧力センサ109により検出された酸化剤ガスの供給圧力値Pinは制御部60に取り込まれる。
The air
空気排出流路100には、燃料電池スタック12の空気出口温度を検出する温度センサ106と、空気出口圧力を検出する圧力センサ107と、燃料電池スタック12に供給される酸化剤ガスの圧力を制御するための圧力調整バルブ108とが設けられる。温度センサ106と圧力センサ107によりそれぞれ検出された空気出口温度値Taと空気出口圧力値Poutは、制御部60に取り込まれる。
In the
制御部60はCPU(Central Processing Unit)を有し、演算・制御・記憶・処理手段として機能する他、計時手段としてのタイマとしても機能する。
The
この制御部60には、燃料電池システム10のイグニッションスイッチとして機能する起動スイッチ138や図示していないアクセルの開度を示すアクセル開度センサも接続されている。発電停止信号検知器としても機能する制御部60に対して、起動スイッチ138からオン状態に対応する発電開始信号(Ig=1)が供給されることで発電運転の開始処理がなされ、オフ状態に対応する発電停止信号(Ig=0)が供給されることで発電運転の停止処理がなされる。なお、この実施形態において、発電停止信号(Ig=0)は、この信号の入力を契機として後述する掃気処理が行われるので、広い意味では掃気信号と言える。
The
この場合、起動スイッチ138とは別に、掃気信号出力スイッチを設けて制御部60に接続し、その掃気信号出力スイッチがオン状態となったときに掃気信号が入力されたとして、例えば一時停車中のアイドリング時等にも掃気処理ができるように構成を変更してもよい。
In this case, a scavenging signal output switch is provided separately from the
したがって、制御部60は、発電停止信号検知器の意味を含む広い意味での掃気信号検知器としても機能する。なお、この実施形態では、上記したように、制御部60は、発電停止信号検知器として機能している。
Therefore, the
そして、制御部60のCPUは、各種入力(起動スイッチ138からの信号Ig、及び各セル電圧値Vc、発電電流値If、空気供給圧力値Pin、空気出口圧力値Pout、水素入口圧力値Ph、空気出口温度Ta等)に対応して、プログラムを実行することで、コンプレッサ102の回転数、レギュレータ88の開度、切替バルブ105の切替位置、負荷制御器70の制御等を行い、所定の発電電流Ifを発生して負荷制御器70に供給するとともに、燃料電池システム10全体を統括して制御する。
Then, the CPU of the
この実施形態に係る燃料電池システム10は、基本的には、以上のように構成されかつ動作するものであり、次に、この燃料電池システム10のより詳しい動作について、図3に示すフローチャートに基づいて説明する。 The fuel cell system 10 according to this embodiment is basically configured and operates as described above. Next, a more detailed operation of the fuel cell system 10 is based on the flowchart shown in FIG. I will explain.
まず、ステップS1において、ユーザの操作により起動スイッチ138がオフ状態からオン状態にされると(Ig=0→1)、ステップS2において、燃料電池システム10が始動され燃料電池スタック12の通常発電運転が行われる。
First, in step S1, when the
この通常発電運転の継続時には、燃料ガス供給系62において、水素タンク86から供給される燃料ガスが、レギュレータ88を介して所定の圧力に調整され、エゼクタ90を介し水素供給流路82を通じて燃料電池スタック12の水素供給口76aに供給される。
When the normal power generation operation is continued, in the fuel
水素供給口76aに供給された燃料ガスは、各発電セル14を構成する燃料ガス供給連通孔34aを通じて燃料ガス流路48に沿ってアノード電極20aに供給されアノード電極20aに沿って移動後、水分を含む未使用の水素ガスを含む排ガスは、燃料ガス排出連通孔34bを通じ水素排出口76bから水素排出流路83に排出されて水素循環流路84に送られる。
The fuel gas supplied to the
水素循環流路84に排出された排ガスは、エゼクタ90の吸引作用下に、水素供給流路82の途上に戻された後、再度、燃料電池スタック12内に燃料ガスとして供給される。この燃料ガスは、水分を含むガス、すなわち加湿ガスになっている。
The exhaust gas discharged to the
一方、空気は、外気が圧縮された圧縮空気としてコンプレッサ102から供給され、通常運転時には、切替バルブ105を介し、インタークーラ104、加湿器103を通じて低温化された加湿空気(加湿ガス)が空気供給流路98に供給される。
On the other hand, air is supplied from the
この空気、すなわち酸化剤ガスは、空気供給口78aから各発電セル14を構成する酸化剤ガス供給連通孔30aを通じ酸化剤ガス流路46に沿ってカソード電極20cに供給されカソード電極20cに沿って移動後、未使用の空気を含む排ガスが、酸化剤ガス排出連通孔30bを通じ空気排出口78bから空気排出流路100に排出される。
The air, that is, the oxidant gas, is supplied from the
これにより、各発電セル14では、アノード電極20aに供給される燃料ガスである水素と、カソード電極20cに供給される酸化剤ガス中の酸素とが反応して発電が行われる。
As a result, in each
この発電の過程について詳しく説明すると、アノード電極20aにおいて水素ガスが水素イオン化され水素イオンと電子が発生する。水素イオンは電解質膜20b内を水分を伴ってカソード電極20c側に到達する。発生した電子は、アノード電極20aから負極側ターミナルプレート16bを通じ外部負荷(負荷制御器70、負荷72及び補機等)を介し、電流センサ68を通じ正極側ターミナルプレート16aを介してカソード電極20cに到達する。そして、電解質膜20bのカソード電極20c側で、酸素が水素イオン及び電子と結合して水になる。
The power generation process will be described in detail. The hydrogen gas is hydrogen ionized at the
このように発電セル(燃料電池セルともいう。)14では、アノード電極20aで生成された水素イオンが電解質膜20bの中を通ってカソード電極20cに移動するときには、水の分子を同伴する。したがって、水素イオンの導電性を維持するために、電解質膜20bは、水分を含んだ湿潤の状態であることが必須の要件とされている。
Thus, in the power generation cell (also referred to as a fuel cell) 14, when hydrogen ions generated in the
この場合、酸化剤ガス供給系64では、酸化剤ガスのガス圧力が、目標の発電電流値Ifに基づき圧力調整バルブ108を介して所定の圧力に調整されるとともに、酸化剤ガスのガス流量がコンプレッサ102の回転数制御によって所定の流量に調整される。
In this case, in the oxidant
一方、燃料ガス供給系62では、水素ガスのガス圧力がレギュレータ88を介して所定の圧力に調整されるとともに、水素ガスのガス流量がエゼクタ90を介して所定の流量に調整されている。
On the other hand, in the fuel
以上の通常発電運転が行われているときに、ステップS3に示すように、ユーザが運転を停止するために起動スイッチ138を操作し起動スイッチ138がオン状態からオフ状態に切り替えられたことが制御部60に入力される。すなわちハイレベル1からローレベル0に遷移する発電停止信号(Ig=0)が、制御部60により検知されると、この発電停止信号検知工程を契機として以下に示す掃気処理工程を含む発電停止時処理が行われる。
When the above-described normal power generation operation is performed, as shown in step S3, the user operates the
発電停止信号(Ig=0)の入力を検知したとき、ステップS4において、制御部60は、水素タンク86に取り付けられている水素供給バルブ87を閉じ、水素タンク86からの新たな燃料ガスの供給を停止する燃料ガス供給停止工程を行った後、ステップS5の乾燥工程及びステップS6の加湿工程からなる掃気処理工程である、電解質膜20b及び酸化剤ガス流路46の残留水分状態の最適化処理を行う。
When the input of the power generation stop signal (Ig = 0) is detected, in step S4, the
この残留水分状態の最適化処理は、発電を完全に停止させる前に、各発電セル14を構成する空気の流路である酸化剤ガス流路46内の残留水分と電解質膜20bの残留水分を確認し、電解質膜20bに水分が所定量残留していて、かつ酸化剤ガス流路46内に水分が残留していない最適水分残留条件を成立させる処理工程である。
In this residual moisture state optimization process, before the power generation is completely stopped, the residual moisture in the
そして、最適水分残留条件が成立しているときに、次のステップS7に示す発電停止処理を行うことで、その発電停止処理がなされた時点の以降の時点で起動スイッチ138がオフ状態からオン状態に切り替えられた再起動時に、酸化剤ガス流路46内に水分が残留していないことから反応ガスの流れが阻害されないことを確実化し、また電解質膜20bに水分が残留しているので水素イオン(陽イオン)が透過し易いことを確実化し、結果として確実に正常な発電を開始することができるようにするためである。すなわち、これらステップS5以降の発電停止時処理を行うことで、水の凍結温度以下の環境でも迅速な起動が確実に遂行され、通常発電運転に直ちに移行させることができる。
Then, when the optimum moisture residual condition is satisfied, the power generation stop process shown in the next step S7 is performed, so that the
実際上、発電運転状況により、電解質膜20b及び酸化剤ガス流路46の残留水分状態が以下の3態様を有する可能性がある。
Actually, depending on the power generation operation status, the residual moisture state of the
(i)酸化剤ガス流路46内に液滴の水が残留している状態(電解質膜20bと酸化剤ガス流路46がともに湿潤状態)。(ii)電解質膜20b内に水分が残留している状態(電解質膜20bのみが湿潤状態)。(iii)電解質膜20bが乾燥している状態(電解質膜20bと酸化剤ガス流路46がともに乾燥状態)。そして、発電停止時には、(ii)の状態(最適水分残留条件・最適停止条件)で停止されていることが好ましい。
(I) A state in which droplet water remains in the oxidant gas flow path 46 (both the
この実施形態において、上記(ii)の最適水分残留条件は、第1に、酸化剤ガス流路46内に水分が残留しているかどうかを判定するために、空気の供給圧力値Pinと排出圧力値Poutとの圧力差(圧力損失)α(α=Pin−Pout)が所定圧力値(閾値)ΔP以下の値になっているかどうかで判定している(α≦ΔP)。第2に、電解質膜20bの湿潤状態を判定するために、電解質膜20bの膜抵抗値Rmが、閾値である所定膜抵抗値(閾値)Rt以下の値であるかどうかで判定している(Rm≦Rt)。
In this embodiment, the optimum moisture remaining condition (ii) is, first, to determine whether moisture remains in the oxidant
図4は、発電セル14の内部残留水分が少ない状態(乾燥状態)から多い状態(加湿状態)に変化した場合の圧力差αと膜抵抗値Rmの変化特性を示している。圧力差αは、発電セル14を構成する酸化剤ガス流路46内の残留水分が多い場合に大きな値となり、少なくなるにしたがい小さな値になる。その一方、膜抵抗値Rmは、電解質膜20b内の残留水分が少ない場合に大きな値となり、多くなるにしたがい小さな値となる。
FIG. 4 shows change characteristics of the pressure difference α and the membrane resistance value Rm when the internal residual moisture of the
図4中に、上述した判定基準である所定圧力値ΔPと所定膜抵抗値Rtを記載している。したがって、この実施形態において、発電停止時における最適水分残留条件範囲は、所定膜抵抗値Rtと膜抵抗値Rmとの交点から所定圧力値ΔPと圧力差αとの交点までの範囲になる。 In FIG. 4, a predetermined pressure value ΔP and a predetermined film resistance value Rt, which are the above-described determination criteria, are described. Therefore, in this embodiment, the optimum moisture residual condition range when power generation is stopped is a range from the intersection of the predetermined membrane resistance value Rt and the membrane resistance value Rm to the intersection of the predetermined pressure value ΔP and the pressure difference α.
次に、上記のステップS3以降〜ステップS7までの処理例について、図5の波形図をも参照して説明する。 Next, processing examples from step S3 to step S7 will be described with reference to the waveform diagram of FIG.
図5の(a)に示すように、時点t0において、ハイレベル1からローレベル0に遷移する発電停止信号(Ig=0)が、制御部60により検知されると(ステップS3)、発電停止時処理が実行開始され、制御部60は、図5の(b)に示すように、直ちに、水素タンク36に取り付けられている水素供給バルブ87を閉じ、水素タンク36から燃料ガスである水素ガスの新たな供給を停止する(ステップS4)。
As shown in FIG. 5A, when a power generation stop signal (Ig = 0) that transitions from
ステップS2の通常発電運転中において、各電解質膜20b(電解質膜・電極構造体20)の水分含有量は、図6に示すように、ガス入口(酸化剤ガス供給連通孔30a、燃料ガス供給連通孔34a)からガスの下流に向かってガス出口(酸化剤ガス排出連通孔30b、燃料ガス排出連通孔34b)まで、水分含有量がW2からW5に増加する湿潤分布状態となっており、しかも全体としてかなりの水分含有量になっている。したがって、ガス流路、特に酸化剤ガス流路46にも水分が残留した状態となっている。
During the normal power generation operation in step S2, the water content of each
そこで、停止時処理として、まず、ステップS5において、余剰水分を除去するために、乾燥工程が実行され、ステップS5中、ステップS5aにおいて、乾燥ガスによる乾燥処理が行われる。 Therefore, as a process at the time of stopping, first, in step S5, a drying process is executed in order to remove excess moisture, and in step S5, a drying process using a drying gas is performed in step S5a.
このため、時点t0において、空気の切替バルブ105により空気の流路を加湿器103側流路から直接供給流路101側に切り替えるとともに、圧力調整バルブ108を開放し、コンプレッサ102の回転数を最大にする。これにより、図5の(d)に示すように、酸化剤ガスは、加湿ガスから高温の乾燥ガスとされる。すなわち、乾燥器として機能するコンプレッサ102から、インタークーラ104と加湿器103を迂回して、直接供給流路(迂回路)101を通じて直接的に供給される高温の乾燥された最大ガス流量の空気(高温乾燥ガス)が、空気供給流路98を通じて空気供給口78aに供給される。
Therefore, at time t0, the
この高温の乾燥空気は、空気供給口78aから酸化剤ガス供給連通孔30aを通じ、各発電セル14の酸化剤ガス流路46に沿って移動し酸化剤ガス排出連通孔30bを介して空気排出口78bから排出され、さらに空気排出流路100を通じ圧力調整バルブ108を通じて車外の外気に排出される。このとき、酸化剤ガス流路46の残留水分が乾燥ガスにより空気排出口78bから空気排出流路100に排出される(パージされる)とともに、酸化剤ガス流路46が乾燥される、すなわち乾燥掃気(乾燥パージ)が行われる。
This high-temperature dry air moves from the
なお、酸化剤ガス流路46に乾燥ガスが供給されているとき、燃料ガス流路48には、図5の(c)に示すように、時点t1までの間、エゼクタ90により水素ガスが循環されているので、各発電セル14では、所定の発電が継続されている。すなわち、時点t0において、水素排出口76b、水素排出流路83を通じてエゼクタ90に供給された循環水素は、このエゼクタ90から、時点t1まで燃料電池スタック12に供給される。
When dry gas is supplied to the
図5の(c)に示す、水素ガスの圧力は、水素供給口76aで圧力センサ92により検出した圧力であり、時点t0で水素タンク86からの水素ガスの供給が停止されているので、水素ガスの圧力は、その時点t0から徐々に低下し、時点t1における所定圧力値で安定するように設計されている。なお、この所定圧力値は大気圧より高い圧力に設計されている。時点t0以降、パージバルブ94が開かれることはないので、燃料ガス流路48内のガス圧力値が大気圧より高い圧力となった状態が保持される。このようにして、ステップS5の乾燥工程が遂行される。
The hydrogen gas pressure shown in FIG. 5C is the pressure detected by the
すなわち、図5の(d)に示すように、時点t0までは、燃料ガスと加湿された酸化剤ガスが反応ガス流路46、48に供給され、時点t0以降時点t4まで、燃料ガスと高温で乾燥した酸化剤ガスが反応ガス流路46、48に供給される。この時点t0〜t4までの時間は掃気期間あるいはパージ期間と呼ばれる。
That is, as shown in FIG. 5D, until the time t0, the fuel gas and the humidified oxidant gas are supplied to the reaction
時点t0において、さらに、ステップS5bの乾燥程度判定処理が行われる。この乾燥程度判定処理では、乾燥工程中に、電解質膜20bの乾燥程度を検知し、所定の乾燥程度に達したかどうかが判定される。
At time t0, the drying degree determination process in step S5b is further performed. In this drying degree determination process, the degree of drying of the
この電解質膜20bの乾燥程度は、この実施形態では、電解質膜20bの膜抵抗値Rmに基づき判定している。
In this embodiment, the degree of drying of the
この膜抵抗値Rmは、負荷制御器70内部で負荷の値、たとえば抵抗値を間欠的(パルス的)に小さくすることで(負荷を大きくすることで)、図5の(e)に示すように、発電電流値Ifをパルス的に増減させる。 This film resistance value Rm is obtained by decreasing the load value, for example, the resistance value intermittently (in the form of a pulse) within the load controller 70 (by increasing the load), as shown in FIG. The generated current value If is increased or decreased in a pulse manner.
このとき、発電電流値Ifの変動電流値ΔIfを計算し、さらに、図5の(f)に示すように、セル電圧Vcの対応する変動電圧値ΔVcを計算して、膜抵抗値RmをRm=ΔVc/ΔIf(図5の(g)参照)として求める。 At this time, the fluctuation current value ΔIf of the generated current value If is calculated. Further, as shown in FIG. 5F, the fluctuation voltage value ΔVc corresponding to the cell voltage Vc is calculated, and the membrane resistance value Rm is calculated as Rm. = ΔVc / ΔIf (see (g) of FIG. 5).
そして、求めた膜抵抗値Rmが、閾値である所定膜抵抗値(閾値)Rtを超える値であるかどうかを判定する(Rm>Rt)。なお、膜抵抗値Rmは、負荷を正弦的に変化させることで交流インピーダンスとしても求めることができる。 Then, it is determined whether or not the obtained film resistance value Rm exceeds a predetermined film resistance value (threshold value) Rt that is a threshold value (Rm> Rt). The membrane resistance value Rm can also be obtained as an AC impedance by changing the load sinusoidally.
この時点t0近傍では、電解質膜20bが十分な湿潤状態にあるので、膜抵抗値Rmの値は、所定抵抗値Rt以下の値となっている。
In the vicinity of the time point t0, the
この時点t0近傍では、ステップS5bの判定が成立しないので、以降、ステップS5bの判定が成立するまで、ステップS5aの乾燥ガス処理及びステップS5bの乾燥程度判定処理、すなわちステップS5の乾燥工程が継続される。 In the vicinity of time t0, the determination in step S5b is not satisfied, and hence the drying gas processing in step S5a and the drying degree determination processing in step S5b, that is, the drying process in step S5 are continued until the determination in step S5b is satisfied. The
この実施例では、乾燥ガスの投入の継続により、時点t3以降において膜抵抗値Rmが上昇し、時点t4において、膜抵抗値Rmが所定膜抵抗値Rtになり、ステップS5bの乾燥程度判定処理が成立する。 In this embodiment, as the drying gas is continuously supplied, the film resistance value Rm increases after time t3, and at time t4, the film resistance value Rm becomes the predetermined film resistance value Rt, and the drying degree determination process in step S5b is performed. To establish.
なお、乾燥程度判定処理は、図5の(h)に模式的に示すように、電解質膜20bの膜抵抗値Rmの時間微分値Rm´に基づき判定することもできる。この場合には、膜抵抗値Rmの時間微分値Rm´が所定微分値Rt´を超えたかどうかで判定する(Rm´>Rt´)。
The drying degree determination process can also be determined based on the time differential value Rm ′ of the membrane resistance value Rm of the
なお、ステップS5bの電解質膜20bの乾燥程度は、反応ガス流路の供給口と吐出口との間のガス圧力差に基づき判定することもできる。例えば、酸化剤ガス流路46内に水分が残留しているかどうかを判定するために、空気供給口78aの供給圧力値Pinと、空気排出口78bの排出圧力値Poutを、圧力センサ109、107を通じてそれぞれ測定し、ガス圧力差(圧力損失)α(α=Pin−Pout)を計算し、計算したガス圧力差αが所定圧力値(閾値)ΔP以下の値になっているかどうかを判定する(α≦ΔP)。
The degree of drying of the
図5の(i)に示すように、時点t0では、酸化剤ガス流路46内に余剰水分が残留してるので、ガス圧力差αは、所定圧力値ΔPより大きい値になっている。酸化剤ガス流路46に乾燥ガスを投入することで、酸化剤ガス流路46の残留水分のパージ処理が行われる。
As shown in (i) of FIG. 5, at time t0, excess moisture remains in the oxidant
時点t2において、ガス圧力差αが所定圧力差ΔP以下の値となることが判定されるので、予め定めた時間T24経過後の時点t4に乾燥ガスの供給を停止することで、その時点t4で電解質膜20bの膜抵抗値Rmが所定膜抵抗値Rtになっていると推定される。
At time t2, since it is determined that the gas pressure difference α is equal to or less than the predetermined pressure difference ΔP, the supply of the dry gas is stopped at time t4 after the elapse of a predetermined time T24. It is estimated that the membrane resistance value Rm of the
なお、電解質膜20bの乾燥程度は、図5の(j)に示すように、ガス圧力差αの時間微分値α´に基づき判定することもできる。時点t3において、時間微分値α´が所定微分値ΔP´となるので、予め定めた時間T34の経過後の時点t4に乾燥ガスの供給を停止することで、その時点t4で電解質膜20bの膜抵抗値Rmが所定膜抵抗値Rtになっていると推定される。
The degree of drying of the
ステップS5の乾燥工程が終了した時点t4において、各電解質膜20b(電解質膜・電極構造体20)は、図7の水分含有量を模式的に示すように、ガス入口(酸化剤ガス供給連通孔30a、燃料ガス供給連通孔34a)からガスの下流に向かってガス出口(酸化剤ガス排出連通孔30b、燃料ガス排出連通孔34b)まで、水分含有量がW1からW3に増加する分布状態となっているが、全体として乾燥した少ない水分含有量になっている(W1<W2<W3<W5)。
At the time t4 when the drying process of step S5 is completed, each
そこで、ステップS5の乾燥工程が終了した時点t4、すなわちステップS5bの乾燥程度判定処理が成立したとき、次に電解質膜20bを一定程度(均一)に加湿する加湿工程S6を構成するステップS6aの加湿ガス処理が実施される。
Therefore, when the drying process of step S5 is completed, that is, when the drying degree determination process of step S5b is established, the humidification process of step S6a constituting the humidification process S6 that humidifies the
加湿ガス処理を行うため、図5の(d)等に示すように、時点t4において、空気の切替バルブ105により空気の流路を直接供給流路側から加湿器103側流路に切り替えて、時点t5までの所定時間T45の間、加湿された酸化剤ガスと加湿された水素ガスをそれぞれ、反応ガス流路46、48に供給する、加湿掃気(加湿パージ)を行う。
In order to perform the humidified gas treatment, as shown in FIG. 5D and the like, at time t4, the
乾燥ガスを膜抵抗値Rmが一定値Rtとなるまで供給し、その後に一定時間T45だけ加湿ガスを供給しているので、ステップS6bの加湿程度判定処理は、時点t4以降の加湿時間が所定時間T45経過した時点で加湿程度が適正と判定される。 Since the dry gas is supplied until the membrane resistance value Rm reaches the constant value Rt, and then the humidified gas is supplied for a predetermined time T45, the humidification degree determination process in step S6b is performed for a predetermined time after the time t4. When T45 has elapsed, the degree of humidification is determined to be appropriate.
なお、加湿工程では、加湿ガス処理S6aに代替して、図5の(e)の時点t4〜t5での点線に示すように、負荷制御器70に接続される負荷を大きくした一定負荷(発電電流値pIf)とすることで、例えば乾燥ガス供給のままでも、発電セル14が発電することにより電解質膜20bを加湿し所定の湿潤状態にすることができる。
In the humidification process, instead of the humidified gas treatment S6a, a constant load (power generation) in which the load connected to the
ステップS6の乾燥工程が終了した時点t5において、各電解質膜20b(電解質膜・電極構造体20)は、図8に水分含有量を模式的に示すように、ガス入口(酸化剤ガス供給連通孔30a、燃料ガス供給連通孔34a)からガスの下流に向かってガス出口(酸化剤ガス排出連通孔30b、燃料ガス排出連通孔34b)まで、水分含有量が所望の量W4でかつ均一な分布状態となっている(W1<W2<W3<W4<W5)。
At the time point t5 when the drying process in step S6 is completed, each
次に、ステップS7の発電停止処理では、時点t5に、コンプレッサ102の停止等、全ての補機の動作を停止させる。したがって、時点t5以降において、圧力差αはゼロ値となる。なお、時点t5以降、制御部60は、いわゆるスリープ状態になる。なお、時点t0で、図5の(a)に示すハイレベルからローレベルに遷移する発電停止信号(Ig=0)の入力を、制御部60が検知したとき、その時点t0で、制御部60は、図5の(b)に示したように水素供給バルブ87を閉じることなく、水素タンク86から水素ガスの供給を継続するようにし、図5の(d)に示す酸化剤ガスの供給を停止する時点t5あるいは時点t4で、制御部60は、水素供給バルブ87を閉じて水素ガスの供給を停止するようにしてもよい。
Next, in the power generation stop process in step S7, the operation of all the auxiliary machines such as the stop of the
ただし、上記したように、時点t0で水素タンク86からの水素ガスの供給を停止する(図5の(b)参照)あるいは少なくすることで、この時点t0以降で、発電セル14における化学反応が不活性化する方向に向かい、水分の生成が少なくなり、その分、起動スイッチ138をオフ状態にした時点t0からの乾燥ガスの掃気期間T02、すなわち乾燥時間を短くすることができる。
However, as described above, the supply of hydrogen gas from the
図9は、この発明の他の実施形態の燃料電池システム10Aの構成を示している。この燃料電池システム10Aでは、図1例の燃料電池システム10に対して、燃料ガス供給系62側のレギュレータ88とエゼクタ90との間に加湿器150とヒータ152とこれらを切り替える切替バルブ154を設けている。
FIG. 9 shows the configuration of a
この他の実施形態に係る燃料電池システム10Aでは、時点t0までの通常発電時には、酸化剤ガス供給系64では、コンプレッサ102からの高温の圧縮空気がインタークーラ104、加湿器103、及び空気供給流路98を通じて低温化され加湿された酸化剤ガスとして反応ガス流路46に供給されるとともに、燃料ガス供給系62では、水素タンク86から供給される燃料ガスが加湿器150を通じて加湿され、この加湿された燃料ガスがエゼクタ90、水素供給流路82を通じて反応ガス流路48に供給される。
In the
次に、時点t0からt4の間では、酸化剤ガス供給系64では、コンプレッサ102から供給される高温の乾燥した酸化剤ガス(高温乾燥ガス)が、直接供給流路101及び空気供給流路98を通じて反応ガス流路46に供給される一方、燃料ガス供給系62では、水素タンク86から供給される燃料ガスが、ヒータ152を通じ、高温かつ乾燥したガスとされ、エゼクタ90及び水素供給流路82を介して反応ガス流路48に供給される。
Next, between time t0 and t4, in the oxidant
次いで、時点t4からt5の間では、酸化剤ガス供給系64では、コンプレッサ102からの高温の圧縮空気が、インタークーラ104、加湿器103及び空気供給流路98を通じて低温化され加湿された酸化剤ガスとして反応ガス流路46に供給されるとともに、水素タンク86から供給される燃料ガスが加湿器150を通じて加湿され、この加湿された燃料ガスがエゼクタ90、水素供給流路82を通じて反応ガス流路48に供給される。これにより、電解質膜20bが所望の均一な湿潤状態に保持される。
Next, between time t4 and time t5, in the oxidant
図10は、この発明のさらに他の実施形態の燃料電池システム10Bの構成を示している。この燃料電池システム10Bでは、掃気ガスとして、化学的に安定なガス、ここでは、窒素ガスを用いる。そして、オンオフバルブ172、174、176、178、180が設けられ、さらに窒素タンク160の排出口に加湿器162とヒータ164が並列に設けられる。
FIG. 10 shows a configuration of a
このさらに他の燃料電池システム10Bでは、時点t0までの通常発電時には、バルブ174、176、178、180は閉じられて遮断状態とされ、バルブ172は開かれて連通状態とされる。また、ヒータ164及び加湿器162は、ともに非作動状態とされる。
In this still another
そして、非作動状態において、低温の加湿された酸化剤ガスが、インタークーラ104、加湿器103、及び空気供給流路98を通じて反応ガス流路46に供給されるとともに、水素タンク86から供給される燃料ガスが加湿器150を通じて加湿され、この加湿された燃料ガスがエゼクタ90、水素供給流路82を通じて反応ガス流路48に供給されることが発電が行われる。
In a non-operating state, a low-temperature humidified oxidant gas is supplied to the reaction
次に、発電停止信号(Ig=0)が入力された時点t0からt4の間では、コンプレッサ102が非作動状態とされ、さらに、バルブ172とバルブ87が閉じられて、酸化剤ガスと燃料ガスの供給が遮断される。
Next, during the period from time t0 to time t4 when the power generation stop signal (Ig = 0) is input, the
このときバルブ178が閉じられる一方、バルブ174、176、180が開かれ、かつヒータ164が作動状態とされる。これにより、窒素タンク160から供給される窒素ガスが、高温乾燥ガスとして、空気供給流路98及び水素供給流路82を通じてそれぞれ反応ガス流路46及び反応ガス流路48に供給される。この場合、発電セル14において発電が行われないので、水分が発生せず、乾燥掃気を短時間で行うことができる。
At this time, the valve 178 is closed, while the
次いで、時点t4からt5の間では、ヒータ164が非作動状態にされるとともにバルブ180が閉じられる一方、加湿器162が作動状態にされるとともにバルブ178が開かれる。これにより、窒素タンク160から供給される窒素ガスが、加湿ガスとして、空気供給流路98及び水素供給流路82を通じて、それぞれ反応ガス流路46及び反応ガス流路48に供給される。これにより、電解質膜20bが所望の均一な湿潤状態に保持される。
Next, between time points t4 and t5, the heater 164 is deactivated and the
このように上述した実施形態によれば、発電停止処理時に、乾燥ガスを反応ガス流路46、48に通じて電解質膜20bを所定の乾燥程度まで乾燥させるとともに、反応ガス流路46、48からも水分を除去し、その後、電解質膜20bを一定時間加湿するようにしているので、停止時には、反応ガス流路46、48には水分がなく、かつ電解質膜20bが所望の均一な湿潤状態に保持された最適水分残留条件が成立している。
As described above, according to the above-described embodiment, during the power generation stop process, the dry gas is passed through the
したがって、任意の時間放置された後、いわゆるソーク後の再起動時には、反応ガス流路46、48に水分が残留していないので反応ガスの流れが阻害されることがなく、また、電解質膜20bには適量の水分が均一に残留しているので、陽イオンが透過し易くなり、良好に発電が開始される。すなわち、再起動時に十分な負荷を印加することが可能となって始動性が向上する。また、水の凍結温度以下の環境でも迅速な始動が確実に遂行され、直ちに通常運転に移行することができる。
Therefore, after being left for an arbitrary period of time and at the time of restarting after so-called soaking, since no moisture remains in the reaction
実際に、再起動時の始動性に関し、最適水分残留条件が成立した場合、最適水分残留条件が非成立で酸化剤ガス流路46の残留水分が多い場合、及び最適水分残留条件が非成立で電解質膜20bが乾燥状態にある場合のそれぞれの場合についての実験例を図11及び図12に示す。
Actually, regarding the startability at the time of restart, when the optimal moisture residual condition is satisfied, when the optimal moisture residual condition is not satisfied and there is a large amount of residual moisture in the oxidant
図11の特性201から分かるように、停止時に最適水分残留条件が成立していて再起動した場合には、各発電セル14の電圧が安定し発電電流値Ifは、直ちに所望の電流値に達するが、停止時に残留水分が多い場合には、特性202に示すように、再起動した場合、各発電セル14の電圧が安定せず発電電流Ifの上昇が緩やかで、時点taで発電が停止してしまっていることが分かる。発電が停止してしまった状態において、酸化剤ガス流路46内は、ほどんど水で満たされた状態になっている。また、特性203に示すように、停止時に乾燥状態であった場合には、再起動時には、発電電流Ifがなかなか上昇せず、所望の電流値に達するまでの時間がきわめて長い時間となってしまう。
As can be seen from the characteristic 201 in FIG. 11, when the optimum moisture residual condition is established at the time of stop and the system is restarted, the voltage of each
また、図12から分かるように、氷点下以下の温度で再起動した場合において、冷却媒体流路50に冷却媒体を流し、エンドプレート18b側の冷却媒体排出口において温度センサにより検出した冷却媒体の出口温度Twは、特性211から分かるように、最適水分残留条件が成立していて再起動した場合には、比較的に短い時間で所定温度に到達する、すなわち低温起動時間が短縮されるが、停止時に残留水分が多い場合及び停止時に乾燥状態の場合、及び再起動時には、それぞれ特性212、213に示すように、冷却媒体の温度がなかなか上昇しないということが分かる。
Further, as can be seen from FIG. 12, when restarting at a temperature below the freezing point, the cooling medium flows through the cooling
10、10A、10B…燃料電池システム
12…燃料電池スタック 14…発電セル
20…電解質膜・電極構造体 20a…アノード電極
20b…固体高分子電解質膜(電解質膜)
20c…カソード電極 22、24…セパレータ
46…酸化剤ガス流路 48…燃料ガス流路
60…制御部
DESCRIPTION OF
20c ...
Claims (16)
掃気信号の入力を検知する掃気信号検知工程と、
前記掃気信号の入力を検知したときに掃気処理を行う掃気処理工程とを有し、
前記掃気処理工程は、
前記掃気信号の入力を検知したとき、前記膜を乾燥させる乾燥工程と、
前記膜の乾燥後に、前記膜を加湿する加湿工程と
を備えることを特徴とする燃料電池の制御方法。 In a control method of a fuel cell in which a reaction gas channel is provided on both sides of an anode electrode and a cathode electrode that are held with an electrolyte membrane interposed therebetween, and a power generation operation is performed by supplying a reaction gas to the reaction gas channel,
A scavenging signal detection process for detecting the input of the scavenging signal;
A scavenging process step of performing a scavenging process when detecting the input of the scavenging signal,
The scavenging process step includes
A drying step of drying the membrane when detecting the input of the scavenging signal;
A fuel cell control method comprising: a humidifying step of humidifying the membrane after the membrane is dried.
前記乾燥工程中に、前記膜の乾燥程度を検知し、所定の乾燥程度に達したときに前記乾燥工程を終了する
ことを特徴とする燃料電池の制御方法。 The fuel cell control method according to claim 1,
A method of controlling a fuel cell, wherein the degree of drying of the membrane is detected during the drying step, and the drying step is terminated when a predetermined degree of drying is reached.
前記乾燥工程における前記膜の乾燥程度は、前記膜の膜抵抗値に基づき判定する
ことを特徴とする燃料電池の制御方法。 The fuel cell control method according to claim 2, wherein:
The degree of drying of the membrane in the drying step is determined based on the membrane resistance value of the membrane.
前記乾燥工程における前記膜の乾燥程度は、前記膜の膜抵抗値の微分値に基づき判定する
ことを特徴とする燃料電池の制御方法。 In the fuel cell power generation control method according to claim 2,
The degree of drying of the membrane in the drying step is determined based on a differential value of the membrane resistance value of the membrane.
前記乾燥工程における前記膜の乾燥程度は、前記反応ガス流路の供給口と吐出口との間のガス圧力差に基づき判定する
ことを特徴とする燃料電池の制御方法。 The fuel cell control method according to claim 2, wherein:
The degree of drying of the membrane in the drying step is determined based on a gas pressure difference between a supply port and a discharge port of the reaction gas channel.
前記乾燥工程における前記膜の乾燥程度は、前記反応ガス流路の供給口と吐出口との間のガス圧力差の微分値に基づき判定する
ことを特徴とする燃料電池の制御方法。 The fuel cell control method according to claim 2, wherein:
The degree of drying of the membrane in the drying step is determined based on a differential value of a gas pressure difference between a supply port and a discharge port of the reaction gas channel.
前記乾燥工程における前記膜の乾燥程度は、前記膜の膜抵抗値、前記膜抵抗値の微分値、前記反応ガス流路の供給口と吐出口との間のガス圧力差、及び前記ガス圧力差の微分値のうち、少なくとも1つに基づき判定する
ことを特徴とする燃料電池の制御方法。 The fuel cell control method according to claim 2, wherein:
The degree of drying of the film in the drying step is the film resistance value of the film, the differential value of the film resistance value, the gas pressure difference between the supply port and the discharge port of the reaction gas channel, and the gas pressure difference. A determination method based on at least one of the differential values of the fuel cell.
前記乾燥工程では、前記反応ガス流路に乾燥ガスを供給して前記電解質膜を乾燥させる
ことを特徴とする燃料電池の制御方法。 The fuel cell control method according to claim 1,
In the drying step, a dry gas is supplied to the reaction gas channel to dry the electrolyte membrane.
前記乾燥工程における、前記乾燥ガスの供給時間を所定時間とする
ことを特徴とする燃料電池の制御方法。 The fuel cell control method according to claim 8, wherein
The method for controlling a fuel cell, wherein the drying gas supply time in the drying step is a predetermined time.
前記乾燥ガスは、高温化工程を経て高温にされた乾燥ガスである
ことを特徴とする燃料電池の制御方法。 The fuel cell control method according to claim 8, wherein
The method for controlling a fuel cell, wherein the dry gas is a dry gas that has been heated to a high temperature through a temperature increasing step.
前記加湿工程では、前記反応ガス流路に加湿ガスを供給して前記電解質膜を加湿する
ことを特徴とする燃料電池の制御方法。 The fuel cell control method according to claim 1,
In the humidification step, a humidification gas is supplied to the reaction gas flow path to humidify the electrolyte membrane.
前記加湿工程における、前記反応ガス流路に供給する加湿ガスの供給時間を所定時間とする
ことを特徴とする燃料電池の制御方法。 The fuel cell control method according to claim 11,
In the humidification step, a supply time of the humidified gas supplied to the reaction gas flow path is set to a predetermined time.
前記加湿工程では、前記アノード電極と前記カソード電極に接続されている負荷を大きい負荷にして前記膜を加湿する
ことを特徴とする燃料電池の制御方法。 The fuel cell control method according to claim 1,
In the humidification step, the membrane is humidified with a large load connected to the anode electrode and the cathode electrode.
前記掃気信号は、前記燃料電池の停止時に入力される
ことを特徴とする燃料電池の制御方法。 In the fuel cell control method according to any one of claims 1 to 13,
The method of controlling a fuel cell, wherein the scavenging signal is input when the fuel cell is stopped.
前記燃料電池は、前記電解質膜を挟んで保持する前記アノード電極と前記カソード電極とを設けた電解質膜・電極構造体を有し、前記電解質膜・電極構造体がセパレータにより挟んで保持され、かつ前記セパレータの前記電解質膜・電極構造体に対面する部分に前記反応ガス流路が設けられた発電セルを複数積層したスタック構造にされている
ことを特徴とする燃料電池の制御方法。 In the fuel cell control method according to any one of claims 1 to 14,
The fuel cell has an electrolyte membrane / electrode structure provided with the anode electrode and the cathode electrode that are held with the electrolyte membrane sandwiched therebetween, the electrolyte membrane / electrode structure is held with a separator interposed therebetween, and A fuel cell control method comprising a stack structure in which a plurality of power generation cells each provided with the reaction gas flow path are provided in a portion of the separator facing the electrolyte membrane / electrode structure.
掃気信号の入力を検知する掃気信号検知器と、
前記掃気信号の入力を検知したとき、前記膜を乾燥させる乾燥器と、
前記膜の乾燥後に、前記膜を加湿する加湿器と
を備えることを特徴とする燃料電池の制御装置。 In a control device for a fuel cell that performs a power generation operation by providing a reaction gas channel on both sides of an anode electrode and a cathode electrode that are held with an electrolyte membrane interposed therebetween, and supplying a reaction gas to the reaction gas channel,
A scavenging signal detector for detecting the input of the scavenging signal;
A dryer for drying the membrane when detecting the input of the scavenging signal;
A fuel cell control device comprising: a humidifier for humidifying the membrane after the membrane is dried.
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007066680A (en) * | 2005-08-31 | 2007-03-15 | Honda Motor Co Ltd | Fuel cell system |
JP2007213863A (en) * | 2006-02-07 | 2007-08-23 | Honda Motor Co Ltd | Fuel cell system and startup method of fuel cell at low temperature |
JP2008034344A (en) * | 2006-06-26 | 2008-02-14 | Toyota Motor Corp | Fuel cell system |
US8221925B2 (en) | 2006-12-27 | 2012-07-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell system for impedance measurement and scavenging processing |
JP2016058188A (en) * | 2014-09-08 | 2016-04-21 | 本田技研工業株式会社 | Fuel cell system stopping method |
JP2016112494A (en) * | 2014-12-12 | 2016-06-23 | 株式会社アーステクニカ | Powder treatment device and powder treatment facility |
JP2020126797A (en) * | 2019-02-06 | 2020-08-20 | 三菱自動車工業株式会社 | Fuel cell system |
JP2021051918A (en) * | 2019-09-25 | 2021-04-01 | 株式会社Subaru | Fuel cell system |
-
2004
- 2004-04-30 JP JP2004136475A patent/JP2005209610A/en active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007066680A (en) * | 2005-08-31 | 2007-03-15 | Honda Motor Co Ltd | Fuel cell system |
JP2007213863A (en) * | 2006-02-07 | 2007-08-23 | Honda Motor Co Ltd | Fuel cell system and startup method of fuel cell at low temperature |
JP2008034344A (en) * | 2006-06-26 | 2008-02-14 | Toyota Motor Corp | Fuel cell system |
US8221925B2 (en) | 2006-12-27 | 2012-07-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell system for impedance measurement and scavenging processing |
JP2016058188A (en) * | 2014-09-08 | 2016-04-21 | 本田技研工業株式会社 | Fuel cell system stopping method |
JP2016112494A (en) * | 2014-12-12 | 2016-06-23 | 株式会社アーステクニカ | Powder treatment device and powder treatment facility |
JP2020126797A (en) * | 2019-02-06 | 2020-08-20 | 三菱自動車工業株式会社 | Fuel cell system |
JP2021051918A (en) * | 2019-09-25 | 2021-04-01 | 株式会社Subaru | Fuel cell system |
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