JP2000315515A - 燃料電池システムの圧縮機制御装置 - Google Patents
燃料電池システムの圧縮機制御装置Info
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- Y02E60/50—Fuel cells
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、確実に圧縮機をドライ状態にする
ことができ、かつ、圧縮機を駆動するために用いられる
２次バッテリの電力消費量を最小にすることができる燃
料電池システムの圧縮機制御装置を提供することにあ
る。 【解決手段】 システム停止時に、コントローラ２７
は、圧縮機５の出口から吐出される吐出空気温度Ｔ１が
所定値を超えたか、この吐出空気温度Ｔ１の時間変化率
が所定値を超えたかを判断し、一方又は両方の判断が成
立する場合には圧縮機５内がドライ状態になったことと
推定し、圧縮機５内がドライ状態になったことと推定し
た場合には、圧縮機５を停止するように制御する。
ことができ、かつ、圧縮機を駆動するために用いられる
２次バッテリの電力消費量を最小にすることができる燃
料電池システムの圧縮機制御装置を提供することにあ
る。 【解決手段】 システム停止時に、コントローラ２７
は、圧縮機５の出口から吐出される吐出空気温度Ｔ１が
所定値を超えたか、この吐出空気温度Ｔ１の時間変化率
が所定値を超えたかを判断し、一方又は両方の判断が成
立する場合には圧縮機５内がドライ状態になったことと
推定し、圧縮機５内がドライ状態になったことと推定し
た場合には、圧縮機５を停止するように制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、システム停止後に
圧縮機内に残った水の凍結による破損を防止することが
できる燃料電池システムの圧縮機制御装置に関する。
圧縮機内に残った水の凍結による破損を防止することが
できる燃料電池システムの圧縮機制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の燃料電池システムの圧縮機制御装
置としては、水噴射機構を備えた圧縮機が知られてい
る。
置としては、水噴射機構を備えた圧縮機が知られてい
る。
【０００３】システム停止後に、圧縮機ケース内に水噴
射した水が残っている場合、ケース内で水が凍結するた
め、圧縮機の破損を防止するためにケース内から水を抜
くことが重要である。このため、システム停止後に、一
定時間だけ圧縮機を運転して水を乾燥させるという方法
を取っている。
射した水が残っている場合、ケース内で水が凍結するた
め、圧縮機の破損を防止するためにケース内から水を抜
くことが重要である。このため、システム停止後に、一
定時間だけ圧縮機を運転して水を乾燥させるという方法
を取っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、圧縮機
ケース内に残った水が凍結するような状況下では、圧縮
機に電力を供給するために備えておいた２次バッテリが
低温になるため、取り出せる電力容量が常温時に比べて
極端に少なくなるので、２次バッテリの使用時間に限界
があった。
ケース内に残った水が凍結するような状況下では、圧縮
機に電力を供給するために備えておいた２次バッテリが
低温になるため、取り出せる電力容量が常温時に比べて
極端に少なくなるので、２次バッテリの使用時間に限界
があった。
【０００５】また、従来の燃料電池システムの圧縮機制
御装置にあっては、システムが停止した後も一定時間だ
け圧縮機を運転して圧縮機ケース内を乾燥させていた。
このため、必要以上に圧縮機を運転し続けて、２次バッ
テリの電力を消耗してしまうといった問題があった。
御装置にあっては、システムが停止した後も一定時間だ
け圧縮機を運転して圧縮機ケース内を乾燥させていた。
このため、必要以上に圧縮機を運転し続けて、２次バッ
テリの電力を消耗してしまうといった問題があった。
【０００６】また、圧縮機ケース内を一定時間だけ乾燥
させても、ケース内が十分乾燥する前に圧縮機の運転を
停止した場合、ケース内で水が凍結して圧縮機を破損し
てしまうおそれがあった。
させても、ケース内が十分乾燥する前に圧縮機の運転を
停止した場合、ケース内で水が凍結して圧縮機を破損し
てしまうおそれがあった。
【０００７】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
その目的としては、確実に圧縮機をドライ状態にするこ
とができ、かつ、圧縮機を駆動するために用いられる２
次バッテリの電力消費量を最小にすることができる燃料
電池システムの圧縮機制御装置を提供することにある。
その目的としては、確実に圧縮機をドライ状態にするこ
とができ、かつ、圧縮機を駆動するために用いられる２
次バッテリの電力消費量を最小にすることができる燃料
電池システムの圧縮機制御装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
上記課題を解決するため、水噴射機構を備えた圧縮機か
ら空気を燃料電池に供給するように構成された燃料電池
システムの圧縮機制御装置において、システム停止時
に、圧縮機出口から吐出される吐出空気温度を検出する
空気温度検出手段と、この吐出空気温度が所定値を超え
たか、及び／又は、この吐出空気温度の時間変化率が所
定値を超えたかを判断し、一方又は両方の判断が成立す
る場合には圧縮機内がドライ状態になったことと推定す
るドライ状態推定手段と、圧縮機内がドライ状態になっ
たことと推定した場合には、圧縮機を停止するように制
御する制御手段とを備えたことを要旨とする。
上記課題を解決するため、水噴射機構を備えた圧縮機か
ら空気を燃料電池に供給するように構成された燃料電池
システムの圧縮機制御装置において、システム停止時
に、圧縮機出口から吐出される吐出空気温度を検出する
空気温度検出手段と、この吐出空気温度が所定値を超え
たか、及び／又は、この吐出空気温度の時間変化率が所
定値を超えたかを判断し、一方又は両方の判断が成立す
る場合には圧縮機内がドライ状態になったことと推定す
るドライ状態推定手段と、圧縮機内がドライ状態になっ
たことと推定した場合には、圧縮機を停止するように制
御する制御手段とを備えたことを要旨とする。
【０００９】請求項２記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記圧縮機出口から前記燃料電池を介して吐出
される空気流路に圧力弁を備え、前記制御手段は、前記
ドライ状態推定手段により前記圧縮機出口から吐出され
る吐出空気温度が１００℃未満と判断された場合には、
前記圧力弁を絞り前記圧縮機内の圧力を上げるように制
御することを要旨とする。
るため、前記圧縮機出口から前記燃料電池を介して吐出
される空気流路に圧力弁を備え、前記制御手段は、前記
ドライ状態推定手段により前記圧縮機出口から吐出され
る吐出空気温度が１００℃未満と判断された場合には、
前記圧力弁を絞り前記圧縮機内の圧力を上げるように制
御することを要旨とする。
【００１０】
【発明の効果】請求項１記載の本発明によれば、システ
ム停止時に、圧縮機出口から吐出される吐出空気温度が
所定値を超えたか、及び／又は、この吐出空気温度の時
間変化率が所定値を超えたかを判断し、一方又は両方の
判断が成立する場合には圧縮機内がドライ状態になった
ことと推定し、圧縮機内がドライ状態になったことと推
定した場合には、圧縮機を停止するように制御すること
で、確実に圧縮機をドライ状態にすることができ、シス
テム停止後に圧縮機内に残った水の凍結による破損を防
止することができる。また、圧縮機を駆動するために用
いられる２次バッテリの電力消費量を最小にすることが
できる。
ム停止時に、圧縮機出口から吐出される吐出空気温度が
所定値を超えたか、及び／又は、この吐出空気温度の時
間変化率が所定値を超えたかを判断し、一方又は両方の
判断が成立する場合には圧縮機内がドライ状態になった
ことと推定し、圧縮機内がドライ状態になったことと推
定した場合には、圧縮機を停止するように制御すること
で、確実に圧縮機をドライ状態にすることができ、シス
テム停止後に圧縮機内に残った水の凍結による破損を防
止することができる。また、圧縮機を駆動するために用
いられる２次バッテリの電力消費量を最小にすることが
できる。
【００１１】また、請求項２記載の本発明によれば、圧
縮機出口から燃料電池を介して吐出される空気流路に圧
力弁を備えておき、圧縮機出口から吐出される吐出空気
温度が１００℃未満と判断された場合には、圧力弁を絞
り圧縮機内の圧力を上げるように制御することで、圧縮
機出口から吐出される吐出空気温度を素速く上昇させる
するようにしているので、圧縮機を駆動するために用い
られる２次バッテリの電力消費量を最小にすることがで
きる。
縮機出口から燃料電池を介して吐出される空気流路に圧
力弁を備えておき、圧縮機出口から吐出される吐出空気
温度が１００℃未満と判断された場合には、圧力弁を絞
り圧縮機内の圧力を上げるように制御することで、圧縮
機出口から吐出される吐出空気温度を素速く上昇させる
するようにしているので、圧縮機を駆動するために用い
られる２次バッテリの電力消費量を最小にすることがで
きる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００１３】（第１の実施の形態）図１は、本発明の第
１の実施の形態に係る燃料電池システムの圧縮機制御装
置を示す図である。
１の実施の形態に係る燃料電池システムの圧縮機制御装
置を示す図である。
【００１４】まず、図１を参照して燃料電池システムの
構成を説明する。
構成を説明する。
【００１５】燃料電池システムの運転時に、フィルタ３
を通して吸込んだ空気は、圧縮機５で圧縮され燃料電池
７へ供給される。燃料電池７の入口には、圧縮機５から
吐出される吐出空気温度Ｔ１を測定するために温度計９
が取り付けてある。そして、燃料電池７の出口には、圧
縮機５から吐出される吐出空気圧を制御するために開度
を調整できる圧力弁１１が取り付けてある。燃料電池７
を通った空気は、圧力弁１１を通過して改質器１３から
排気ガスとして大気中へ放出される。
を通して吸込んだ空気は、圧縮機５で圧縮され燃料電池
７へ供給される。燃料電池７の入口には、圧縮機５から
吐出される吐出空気温度Ｔ１を測定するために温度計９
が取り付けてある。そして、燃料電池７の出口には、圧
縮機５から吐出される吐出空気圧を制御するために開度
を調整できる圧力弁１１が取り付けてある。燃料電池７
を通った空気は、圧力弁１１を通過して改質器１３から
排気ガスとして大気中へ放出される。
【００１６】圧縮機５には水噴射機構が取り付けてあ
り、水タンク１５に貯水されている水が水ポンプ１７で
吸い込まれ、インジェクタ１９で噴射量が増減又は停止
され、圧縮機５に供給される。
り、水タンク１５に貯水されている水が水ポンプ１７で
吸い込まれ、インジェクタ１９で噴射量が増減又は停止
され、圧縮機５に供給される。
【００１７】さらに、圧縮機５を駆動するモータ２１に
は、システム停止後の運転時にモータ制御部２３を介し
て２次バッテリ２５から電力が供給される。
は、システム停止後の運転時にモータ制御部２３を介し
て２次バッテリ２５から電力が供給される。
【００１８】コントローラ２７には、温度計９で測定さ
れた吐出空気温度Ｔ１が入力されており、内部に設けら
れているタイマにより、システム停止後の経過時間と吐
出空気温度Ｔ１に基づいて、この吐出空気温度Ｔ１が所
定値を超えた場合、又は、この吐出空気温度Ｔ１の時間
変化率が所定値を超えた場合には、圧縮機５内がドライ
状態になったことと推定し、圧縮機を停止するように制
御している。
れた吐出空気温度Ｔ１が入力されており、内部に設けら
れているタイマにより、システム停止後の経過時間と吐
出空気温度Ｔ１に基づいて、この吐出空気温度Ｔ１が所
定値を超えた場合、又は、この吐出空気温度Ｔ１の時間
変化率が所定値を超えた場合には、圧縮機５内がドライ
状態になったことと推定し、圧縮機を停止するように制
御している。
【００１９】次に、図２を参照して、図１に示す燃料電
池システムの圧縮機制御装置の動作について説明する。
池システムの圧縮機制御装置の動作について説明する。
【００２０】燃料電池システムを停止した後に、まずイ
ンジェクタ１９による圧縮機５へ水噴射を停止する。こ
こで、圧縮機５の作動状態としては、吐出圧、流量、回
転数等をシステム停止以前の状態に対して変更せずにお
く。また、圧力弁１１の開度も変更しないでおく。そし
て、コントローラ２７は、圧縮機５の吐出空気温度Ｔ１
を温度計４でモニタし続ける。
ンジェクタ１９による圧縮機５へ水噴射を停止する。こ
こで、圧縮機５の作動状態としては、吐出圧、流量、回
転数等をシステム停止以前の状態に対して変更せずにお
く。また、圧力弁１１の開度も変更しないでおく。そし
て、コントローラ２７は、圧縮機５の吐出空気温度Ｔ１
を温度計４でモニタし続ける。
【００２１】圧縮機５から吐出される吐出空気温度Ｔ１
は、水噴射した水が圧縮機５のケース内に残っている間
は水混じり状態となるため、この水で冷却されてドライ
状態よりも低い値を示す。ところが、圧縮機５のケース
内の水が乾いてドライ状態になると、圧縮機５の作動状
態が一定でも、ケース内の水が乾き始めるとその分だけ
圧縮機５から吐出される吐出空気温度Ｔ１は上昇する。
は、水噴射した水が圧縮機５のケース内に残っている間
は水混じり状態となるため、この水で冷却されてドライ
状態よりも低い値を示す。ところが、圧縮機５のケース
内の水が乾いてドライ状態になると、圧縮機５の作動状
態が一定でも、ケース内の水が乾き始めるとその分だけ
圧縮機５から吐出される吐出空気温度Ｔ１は上昇する。
【００２２】ここで、図２に示すように、温度計９で測
定される吐出空気温度Ｔ１が、システム停止時の吐出空
気温度Ｔ１０から所定値ΔＴ以上上昇した（Ａ）点、吐
出空気温度Ｔ１の時間変化率ｄＴ１／ｄｔが所定値を超
えた（Ａ）点が、圧縮機５のケース内がドライ状態にな
ったことと推定することができる。
定される吐出空気温度Ｔ１が、システム停止時の吐出空
気温度Ｔ１０から所定値ΔＴ以上上昇した（Ａ）点、吐
出空気温度Ｔ１の時間変化率ｄＴ１／ｄｔが所定値を超
えた（Ａ）点が、圧縮機５のケース内がドライ状態にな
ったことと推定することができる。
【００２３】なお、判断基準（１）は、圧縮機５がドラ
イ状態になった場合、吐出空気温度Ｔ１が、 Ｔ１−Ｔ１０＞ΔＴ と推定したときの値、すなわち、吐出空気温度Ｔ１とＴ
１０の差が所定値ΔＴ以上であればよい。
イ状態になった場合、吐出空気温度Ｔ１が、 Ｔ１−Ｔ１０＞ΔＴ と推定したときの値、すなわち、吐出空気温度Ｔ１とＴ
１０の差が所定値ΔＴ以上であればよい。
【００２４】また、判断基準（２）は、圧縮機５がドラ
イ状態になった場合、吐出空気温度Ｔ１が、 ｄＴ１／ｄｔ＞所定値 と推定したときの所定値、すなわち、吐出空気温度Ｔ１
の時間変化率ｄＴ１／ｄｔが所定値以上であればよい。
イ状態になった場合、吐出空気温度Ｔ１が、 ｄＴ１／ｄｔ＞所定値 と推定したときの所定値、すなわち、吐出空気温度Ｔ１
の時間変化率ｄＴ１／ｄｔが所定値以上であればよい。
【００２５】そこで、コントローラ２７で行われる判断
基準としては、 判断基準（１） ｏｒ 判断基準（２） で判断すればよい。
基準としては、 判断基準（１） ｏｒ 判断基準（２） で判断すればよい。
【００２６】コントローラ２７は、この時点ｔｐでモー
タ制御部２３に出力していた制御信号を停止してモータ
２１による圧縮機５の運転を停止する。
タ制御部２３に出力していた制御信号を停止してモータ
２１による圧縮機５の運転を停止する。
【００２７】このように、システム停止後に、圧縮機５
のケース内が水混じり状態からドライ状態に移行したと
推定した時点で、圧縮機５の運転を停止するので、圧縮
機５を駆動するために用いられる２次バッテリ２５の電
力消費量を最小にすることができ、かつ、確実に圧縮機
５をドライ状態にすることができる。
のケース内が水混じり状態からドライ状態に移行したと
推定した時点で、圧縮機５の運転を停止するので、圧縮
機５を駆動するために用いられる２次バッテリ２５の電
力消費量を最小にすることができ、かつ、確実に圧縮機
５をドライ状態にすることができる。
【００２８】なお、判断基準として、圧縮機５から吐出
される吐出空気温度Ｔ１の変化量を採用するのか、吐出
空気温度Ｔ１の時間変化率を採用するのかは、検出し易
い方を選択すればよく、さらに、吐出空気温度Ｔ１の誤
判断を防止するために両者を併用することも可能であ
る。
される吐出空気温度Ｔ１の変化量を採用するのか、吐出
空気温度Ｔ１の時間変化率を採用するのかは、検出し易
い方を選択すればよく、さらに、吐出空気温度Ｔ１の誤
判断を防止するために両者を併用することも可能であ
る。
【００２９】（第２の実施の形態）図３は、本発明の第
２の実施の形態に係る燃料電池システムの圧縮機制御装
置を示す図である。
２の実施の形態に係る燃料電池システムの圧縮機制御装
置を示す図である。
【００３０】第２の実施の形態の特徴は、第１の実施の
形態に示す構成に加えて、フィルタ３から圧縮機５の吸
い込み口に至る空気流路に圧縮機５の吸い込み空気温度
Ｔ２を計測する温度計３１と、圧縮機５から吐出される
吐出空気圧力Ｐ２を計測する圧力計３３とを備えること
にある。
形態に示す構成に加えて、フィルタ３から圧縮機５の吸
い込み口に至る空気流路に圧縮機５の吸い込み空気温度
Ｔ２を計測する温度計３１と、圧縮機５から吐出される
吐出空気圧力Ｐ２を計測する圧力計３３とを備えること
にある。
【００３１】次に、図４を参照して、図３に示す燃料電
池システムの圧縮機制御装置の動作について説明する。
池システムの圧縮機制御装置の動作について説明する。
【００３２】第２の実施の形態では、圧縮機５から吐出
される吐出空気温度Ｔ１を温度計９で計測し、圧縮機５
から吐出される吐出空気温度Ｔ１が１００℃を超えるか
どうかを判断する。
される吐出空気温度Ｔ１を温度計９で計測し、圧縮機５
から吐出される吐出空気温度Ｔ１が１００℃を超えるか
どうかを判断する。
【００３３】まず、圧縮機５から吐出される吐出空気温
度Ｔ１が、 Ｔ１＞１００℃ の場合には、第１の実施の形態と同様の手順に従って圧
縮機５を停止させる。
度Ｔ１が、 Ｔ１＞１００℃ の場合には、第１の実施の形態と同様の手順に従って圧
縮機５を停止させる。
【００３４】一方、圧縮機５から吐出される吐出空気温
度Ｔ１が、 Ｔ１＜１００℃ １００℃未満の場合には、圧縮機５から吐出される吐出
空気温度Ｔ１が、 Ｔ１＞１００℃ となるように、圧縮機５の作動状態を変更するため圧力
弁１１を絞る。
度Ｔ１が、 Ｔ１＜１００℃ １００℃未満の場合には、圧縮機５から吐出される吐出
空気温度Ｔ１が、 Ｔ１＞１００℃ となるように、圧縮機５の作動状態を変更するため圧力
弁１１を絞る。
【００３５】ここで、圧縮機の作動条件に関して説明し
ておく。
ておく。
【００３６】圧縮機の作動効率を表す圧縮機効率ηは、
一般に、圧縮機の圧力比π、圧縮機のドライ状態の場合
の吐出空気温度Ｔ１、圧縮機５の吸い込み空気温度Ｔ２
に基づいて、
一般に、圧縮機の圧力比π、圧縮機のドライ状態の場合
の吐出空気温度Ｔ１、圧縮機５の吸い込み空気温度Ｔ２
に基づいて、
【数１】 η＝（πΛ０．２８５７−１）／（Ｔ１／Ｔ２−１） （１） となる。
【００３７】また、圧力比πは、圧縮機５の入口圧力Ｐ
１を大気圧として、圧縮機５の出口空気圧力Ｐ２を圧力
計９で計測すると、
１を大気圧として、圧縮機５の出口空気圧力Ｐ２を圧力
計９で計測すると、
【数２】 π＝Ｐ２／Ｐ１ （２） となる。
【００３８】（１）及び（２）式を変形し、 １／０．２８５７≒３．５ として圧縮機５の出口空気圧力Ｐ２を求めると、
【数３】 Ｐ２＝Ｐ１＊π ＝Ｐ１＊｛（η＊（Ｔ１／Ｔ２−１）＋１）Λ３．５｝ （３） となる。
【００３９】なお、圧縮機効率ηとしては、圧縮機の流
量、圧力比π、回転数等に基づいて予め特性マップを取
得しておき、流量、圧力比π、回転数等の実測値に対応
する圧縮機効率ηをこの特性マップから参照すればよ
い。
量、圧力比π、回転数等に基づいて予め特性マップを取
得しておき、流量、圧力比π、回転数等の実測値に対応
する圧縮機効率ηをこの特性マップから参照すればよ
い。
【００４０】従って、圧縮機５の出口空気圧力Ｐ２を圧
力計３３で測定しながら、（３）式を満足する出口空気
圧力Ｐ２になるように圧力弁１１の開度を絞り制御すれ
ばよい。この結果、圧縮機５内の圧力は上昇するので、
ケース内の水が高温になり易くなる。従って、図４に示
すように、システム停止時に圧力計９の測定値Ｔ１が
（Ｃ）点に示すＴ０（例えば６０℃）から（Ｂ）点に示
すＴ１０（例えば８０℃）まで比較的素速く上昇するこ
ととなる。この結果、圧縮機を駆動するために用いられ
る２次バッテリの電力消費量を最小にすることができ
る。
力計３３で測定しながら、（３）式を満足する出口空気
圧力Ｐ２になるように圧力弁１１の開度を絞り制御すれ
ばよい。この結果、圧縮機５内の圧力は上昇するので、
ケース内の水が高温になり易くなる。従って、図４に示
すように、システム停止時に圧力計９の測定値Ｔ１が
（Ｃ）点に示すＴ０（例えば６０℃）から（Ｂ）点に示
すＴ１０（例えば８０℃）まで比較的素速く上昇するこ
ととなる。この結果、圧縮機を駆動するために用いられ
る２次バッテリの電力消費量を最小にすることができ
る。
【００４１】これは吐出空気温度Ｔ１が１００℃以上に
なった場合、圧縮機５のケース内に溜まっていた水が吐
出空気とともに掻き出される際に、水が気化して大量の
熱量を奪い圧縮機５の吐出空気温度Ｔ１が大きく低下さ
せられる。この結果、圧縮機５のケース内から水がなく
なってドライ状態になったときには、圧縮機５の吐出空
気温度Ｔ１の上昇度合いが大きくなり、ドライ状態の検
出をより容易にできるようになる。
なった場合、圧縮機５のケース内に溜まっていた水が吐
出空気とともに掻き出される際に、水が気化して大量の
熱量を奪い圧縮機５の吐出空気温度Ｔ１が大きく低下さ
せられる。この結果、圧縮機５のケース内から水がなく
なってドライ状態になったときには、圧縮機５の吐出空
気温度Ｔ１の上昇度合いが大きくなり、ドライ状態の検
出をより容易にできるようになる。
【００４２】そして、圧縮機５の作動状態を変更して、
圧縮機５から吐出される吐出空気温度Ｔ１が、 Ｔ１＞１００℃ となるように圧力弁１１を絞った後、第１の実施の形態
と同様の手順に従って圧縮機５を停止させる。
圧縮機５から吐出される吐出空気温度Ｔ１が、 Ｔ１＞１００℃ となるように圧力弁１１を絞った後、第１の実施の形態
と同様の手順に従って圧縮機５を停止させる。
【００４３】システム停止後に圧縮機５の作動状態を変
更しているため、図４に示すように、圧縮機５からの吐
出空気温度Ｔｄは（Ｃ）点（例えば６０℃）から（Ｂ）
点（例えば８０℃）に変化する。
更しているため、図４に示すように、圧縮機５からの吐
出空気温度Ｔｄは（Ｃ）点（例えば６０℃）から（Ｂ）
点（例えば８０℃）に変化する。
【００４４】この過渡状態が（Ｂ）点（例えば８０℃）
に示すような安定状態から１００℃を超えて（Ａ）点以
降のドライ状態になるように吐出空気温度Ｔｄの変化が
起こるかどうかは、システム稼働時の水噴射量やシステ
ム停止後に変更する圧縮機の作動状態の変化量に依存す
る。
に示すような安定状態から１００℃を超えて（Ａ）点以
降のドライ状態になるように吐出空気温度Ｔｄの変化が
起こるかどうかは、システム稼働時の水噴射量やシステ
ム停止後に変更する圧縮機の作動状態の変化量に依存す
る。
【００４５】そこで、圧縮機５からの吐出空気温度Ｔｄ
の変化が連続して上昇傾向となることを想定して、判断
基準（３）を導入こととする。
の変化が連続して上昇傾向となることを想定して、判断
基準（３）を導入こととする。
【００４６】この判断基準（３）は、圧縮機５がドライ
状態になった場合、吐出空気温度Ｔ１が、 Ｔ１＞１００℃ と推定したときの値、すなわち、吐出空気温度Ｔ１とＴ
ｄの差が所定値ΔＴ’以下であればよい。
状態になった場合、吐出空気温度Ｔ１が、 Ｔ１＞１００℃ と推定したときの値、すなわち、吐出空気温度Ｔ１とＴ
ｄの差が所定値ΔＴ’以下であればよい。
【００４７】Ｔ１−Ｔｄ＜ΔＴ’ そこで、コントローラ２７で行われる判断基準として
は、 ｛判断基準（１） ａｎｄ 判断基準（３）｝ ｏｒ ｛判断基準（２） ａｎｄ 判断基準（３）｝ の組合わせて判断すればよい。
は、 ｛判断基準（１） ａｎｄ 判断基準（３）｝ ｏｒ ｛判断基準（２） ａｎｄ 判断基準（３）｝ の組合わせて判断すればよい。
【００４８】このように、システム停止後に、コントロ
ーラ２７は、圧縮機５が燃料電池へ供給する吐出空気温
度Ｔ１をモニタして、吐出空気温度Ｔ１の温度上昇量、
もしくは吐出空気温度Ｔ１の時間変化率が所定値を超え
たことにより圧縮機５がドライ状態になったことと推定
するように判断して圧縮機５を停止させているので、圧
縮機５のケース内を確実にドライ状態に移行することが
でき、かつ、システム停止後に圧縮機５を運転するため
に必要な２次バッテリの電力消費量を最小限に抑えるこ
とができる。
ーラ２７は、圧縮機５が燃料電池へ供給する吐出空気温
度Ｔ１をモニタして、吐出空気温度Ｔ１の温度上昇量、
もしくは吐出空気温度Ｔ１の時間変化率が所定値を超え
たことにより圧縮機５がドライ状態になったことと推定
するように判断して圧縮機５を停止させているので、圧
縮機５のケース内を確実にドライ状態に移行することが
でき、かつ、システム停止後に圧縮機５を運転するため
に必要な２次バッテリの電力消費量を最小限に抑えるこ
とができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る燃料電池シス
テムの圧縮機制御装置を示す図である。
テムの圧縮機制御装置を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る燃料電池シス
テムの圧縮機制御装置の動作を説明するための図であ
る。
テムの圧縮機制御装置の動作を説明するための図であ
る。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る燃料電池シス
テムの圧縮機制御装置を示す図である。
テムの圧縮機制御装置を示す図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態に係る燃料電池シス
テムの圧縮機制御装置の動作を説明するための図であ
る。
テムの圧縮機制御装置の動作を説明するための図であ
る。
３ フィルタ ５ 圧縮機 ７ 燃料電池 ９，３１ 温度計 １１ 圧力弁 １３ 改質器 ２１ モータ ２７ コントローラ ３３ 圧力計
Claims (2)
- 【請求項１】 水噴射機構を備えた圧縮機から空気を燃
料電池に供給するように構成された燃料電池システムの
圧縮機制御装置において、 システム停止時に、 圧縮機出口から吐出される吐出空気温度を検出する空気
温度検出手段と、 この吐出空気温度が所定値を超えたか、及び／又は、こ
の吐出空気温度の時間変化率が所定値を超えたかを判断
し、一方又は両方の判断が成立する場合には圧縮機内が
ドライ状態になったことと推定するドライ状態推定手段
と、 圧縮機内がドライ状態になったことと推定した場合に
は、圧縮機を停止するように制御する制御手段とを備え
たことを特徴とする燃料電池システムの圧縮機制御装
置。 - 【請求項２】 前記圧縮機出口から前記燃料電池を介し
て吐出される空気流路に圧力弁を備え、 前記制御手段は、 前記ドライ状態推定手段により前記圧縮機出口から吐出
される吐出空気温度が１００℃未満と判断された場合に
は、前記圧力弁を絞り前記圧縮機内の圧力を上げるよう
に制御することを特徴とする請求項１記載の燃料電池シ
ステムの圧縮機制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11126022A JP2000315515A (ja) | 1999-05-06 | 1999-05-06 | 燃料電池システムの圧縮機制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11126022A JP2000315515A (ja) | 1999-05-06 | 1999-05-06 | 燃料電池システムの圧縮機制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000315515A true JP2000315515A (ja) | 2000-11-14 |
Family
ID=14924781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11126022A Pending JP2000315515A (ja) | 1999-05-06 | 1999-05-06 | 燃料電池システムの圧縮機制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000315515A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003203665A (ja) * | 2002-01-08 | 2003-07-18 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
| JP2010209827A (ja) * | 2009-03-11 | 2010-09-24 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | 水噴射式空気圧縮機 |
| KR101519260B1 (ko) * | 2013-12-16 | 2015-05-11 | 현대자동차주식회사 | 냉정지 제어 장치 및 방법 |
| JP2018032472A (ja) * | 2016-08-22 | 2018-03-01 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 燃料電池システム及びその制御方法、並びに、発電システム及びその制御方法 |
-
1999
- 1999-05-06 JP JP11126022A patent/JP2000315515A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003203665A (ja) * | 2002-01-08 | 2003-07-18 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
| US7718289B2 (en) | 2002-01-08 | 2010-05-18 | Nissan Motor Co., Ltd. | Fuel cell system and related method |
| JP2010209827A (ja) * | 2009-03-11 | 2010-09-24 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | 水噴射式空気圧縮機 |
| US8616856B2 (en) | 2009-03-11 | 2013-12-31 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. | Air compressor of water injection type |
| KR101519260B1 (ko) * | 2013-12-16 | 2015-05-11 | 현대자동차주식회사 | 냉정지 제어 장치 및 방법 |
| JP2018032472A (ja) * | 2016-08-22 | 2018-03-01 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 燃料電池システム及びその制御方法、並びに、発電システム及びその制御方法 |
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