JPH0719614B2 - 燃料電池プラントの差圧抑制方法 - Google Patents
燃料電池プラントの差圧抑制方法Info
- Publication number
- JPH0719614B2 JPH0719614B2 JP62309626A JP30962687A JPH0719614B2 JP H0719614 B2 JPH0719614 B2 JP H0719614B2 JP 62309626 A JP62309626 A JP 62309626A JP 30962687 A JP30962687 A JP 30962687A JP H0719614 B2 JPH0719614 B2 JP H0719614B2
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- Japan
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- differential pressure
- bleed valve
- electrode
- fuel cell
- cell plant
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
- H01M8/04104—Regulation of differential pressures
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/30—Hydrogen technology
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- Control Of Fluid Pressure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は燃料電池プラントの差圧抑制方法に関するもの
である。
である。
従来の燃料電池プラントの差圧抑制方法は特開昭60−24
1661号公報に記載されているように、差圧の変化速度
（変化率）によりブリード弁の動作数を変化させ、これ
により差圧が一定値以上になることを防止していた。
1661号公報に記載されているように、差圧の変化速度
（変化率）によりブリード弁の動作数を変化させ、これ
により差圧が一定値以上になることを防止していた。
すなわち第２図には燃料電池プラントの差圧抑制装置が
示されているが、同図に示されているように入口流量調
節弁１を介して電池容器２に窒素が供給され、出口側は
差圧調節弁３により電池容器２と酸化剤ガス極４との間
の差圧が制御されるが、この場合差圧調節弁３は電池容
器２と酸化剤ガス極４との間に設けてある差圧伝送器５
により動作する。酸化剤ガス極側は入口流量調節弁６を
介して酸化剤ガス極４に空気が供給され、酸化剤ガス極
排ガスは容器出口ガスと混合した後、リホーマ燃焼部７
に流入する。燃料極側は入口流量調節弁８を介して燃料
改質器（図示せず）からの改質ガスが燃料極９に流入
し、燃料極排ガスはリホーマ燃焼部７に流入する。燃料
極出口側は差圧調節弁10により酸化剤ガス極４と燃料極
９との間の差圧が制御されるが、この場合差圧調節弁10
は酸化剤ガス極４と燃料極９との間に設けてある差圧伝
送器11により動作する。酸化剤ガス極４に設けてあるブ
リード弁12,燃料極９に設けてあるブリード弁13は酸化
剤ガス極4,燃料極９間の差圧調節弁10で制御しきれない
大きな外乱等による差圧を抑制するものであり、差圧伝
送器11からの信号を取込む制御用計算機14からの信号に
よって動作する。このような燃料電池プラントの差圧抑
制装置で酸化剤ガス極４と燃料極９との間の差圧を抑制
するのに、従来は差圧伝送器11からの信号を制御用計算
機14に取込み、差圧が一定値（動作開始レベル）以上に
なった場合に圧力の高い側のブリード弁に開信号を送
り、この電極の圧力を低下させていた。
示されているが、同図に示されているように入口流量調
節弁１を介して電池容器２に窒素が供給され、出口側は
差圧調節弁３により電池容器２と酸化剤ガス極４との間
の差圧が制御されるが、この場合差圧調節弁３は電池容
器２と酸化剤ガス極４との間に設けてある差圧伝送器５
により動作する。酸化剤ガス極側は入口流量調節弁６を
介して酸化剤ガス極４に空気が供給され、酸化剤ガス極
排ガスは容器出口ガスと混合した後、リホーマ燃焼部７
に流入する。燃料極側は入口流量調節弁８を介して燃料
改質器（図示せず）からの改質ガスが燃料極９に流入
し、燃料極排ガスはリホーマ燃焼部７に流入する。燃料
極出口側は差圧調節弁10により酸化剤ガス極４と燃料極
９との間の差圧が制御されるが、この場合差圧調節弁10
は酸化剤ガス極４と燃料極９との間に設けてある差圧伝
送器11により動作する。酸化剤ガス極４に設けてあるブ
リード弁12,燃料極９に設けてあるブリード弁13は酸化
剤ガス極4,燃料極９間の差圧調節弁10で制御しきれない
大きな外乱等による差圧を抑制するものであり、差圧伝
送器11からの信号を取込む制御用計算機14からの信号に
よって動作する。このような燃料電池プラントの差圧抑
制装置で酸化剤ガス極４と燃料極９との間の差圧を抑制
するのに、従来は差圧伝送器11からの信号を制御用計算
機14に取込み、差圧が一定値（動作開始レベル）以上に
なった場合に圧力の高い側のブリード弁に開信号を送
り、この電極の圧力を低下させていた。
上記従来技術はブリード弁動作開始後の差圧制御効果は
大きいが、差圧信号そのものの妥当性の検討が欠除して
いるため、ブリード弁の動作開始そのものが遅れる欠点
があった。
大きいが、差圧信号そのものの妥当性の検討が欠除して
いるため、ブリード弁の動作開始そのものが遅れる欠点
があった。
この欠点を第３図に基づいて説明する。同図は一例とし
て酸化剤ガス極のブリード弁の開閉動作状態が示されて
いる。同図においてＡは酸化剤ガス極のブリード弁の動
作開始レベル、Ｂは実際のシステムに発生している差
圧、Ｃは差圧伝送器を介して計測された差圧、Ｄは計測
された差圧に基づいて動作する酸化剤ガス極のブリード
弁の流量である。なお横軸は時間である。同図に示され
ているように真の差圧Ｂとの計測された差圧Ｃとの間に
は測定の無駄時間Δt1があるため、計測された差圧Ｃが
ブリード弁の動作開始レベルＡに達した時間には真の差
圧Ｂは動作レベルＡを超えている。更にブリード弁動作
の無駄時間Δt2が加わるため、ブリード弁が動作開始す
る時点の差圧は設定値からかなり離れた値となり、酸化
剤ガス極，燃料極間の差圧を所定の値以下に制御するこ
とができなかった。
て酸化剤ガス極のブリード弁の開閉動作状態が示されて
いる。同図においてＡは酸化剤ガス極のブリード弁の動
作開始レベル、Ｂは実際のシステムに発生している差
圧、Ｃは差圧伝送器を介して計測された差圧、Ｄは計測
された差圧に基づいて動作する酸化剤ガス極のブリード
弁の流量である。なお横軸は時間である。同図に示され
ているように真の差圧Ｂとの計測された差圧Ｃとの間に
は測定の無駄時間Δt1があるため、計測された差圧Ｃが
ブリード弁の動作開始レベルＡに達した時間には真の差
圧Ｂは動作レベルＡを超えている。更にブリード弁動作
の無駄時間Δt2が加わるため、ブリード弁が動作開始す
る時点の差圧は設定値からかなり離れた値となり、酸化
剤ガス極，燃料極間の差圧を所定の値以下に制御するこ
とができなかった。
本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、システム
の無駄時間の基づく差圧抑制動作の不具合を防止するこ
とを可能とした燃料電池プラントの差圧抑制方法を提供
することを目的とするものである。
の無駄時間の基づく差圧抑制動作の不具合を防止するこ
とを可能とした燃料電池プラントの差圧抑制方法を提供
することを目的とするものである。
上記目的は、制御用計算機で求めた差圧の変化率に応じ
て動作開始レベルを変えることにより、達成される。
て動作開始レベルを変えることにより、達成される。
差圧の変化率に応じて動作開始レベルが変化するので、
差圧の変化率に応じてブリード弁が動作するようになっ
て、ブリード弁の動作無駄時間および計測無駄時間に基
づく差圧抑制動作の遅れが回避されるようになり、シス
テムの無駄時間に基づく差圧抑制動作の不具合が防止さ
れる。
差圧の変化率に応じてブリード弁が動作するようになっ
て、ブリード弁の動作無駄時間および計測無駄時間に基
づく差圧抑制動作の遅れが回避されるようになり、シス
テムの無駄時間に基づく差圧抑制動作の不具合が防止さ
れる。
以下、図示した実施例に基づいて本発明を説明する。第
１図には本発明の一実施例が示されている。同図に示さ
れているように本実施例では制御用計算機で求めた差圧
の変化率に応じて動作開始レベルを変えるようにした。
このようにすることによりシステムの無駄時間に基づく
差圧抑制動作の不具合が防止されるようになって、シス
テムの無駄時間に基づく差圧抑制動作の不具合を防止す
ることを可能とした燃料電池プラントの差圧抑制方法を
得ることができる。
１図には本発明の一実施例が示されている。同図に示さ
れているように本実施例では制御用計算機で求めた差圧
の変化率に応じて動作開始レベルを変えるようにした。
このようにすることによりシステムの無駄時間に基づく
差圧抑制動作の不具合が防止されるようになって、シス
テムの無駄時間に基づく差圧抑制動作の不具合を防止す
ることを可能とした燃料電池プラントの差圧抑制方法を
得ることができる。
すなわち同図は一例として酸化剤ガス極系に関するブリ
ード弁の動作法を示したもので、縦軸にブリード弁動作
開始差圧（ブリード弁の動作開始レベル）をとり、横軸
に差圧変化率をとって差圧変化率とブリード弁動作開始
差圧との関係が示されている。制御用計算機（第２図参
照）内で測定された差圧から差圧の変化率を求める。計
算機内では予め同図に示されているような差圧変化率と
ブリード弁動作開始差圧とを記憶しておく。計測された
差圧および差圧変化率が同図の斜線で示されるような領
域に入った場合に開動作を行う。すなわち差圧変化率が
大きい場合はブリード弁の動作開始レベルを下げる。こ
のように差圧変化率および計測の無駄時間を考慮してブ
リード弁を早目に開くことにより、発生差圧を許容値以
内に抑制することができる。このように本実施例によれ
ば電池の酸化剤ガス極，燃料極間の差圧を一定値以内に
抑制でき、電池運転の信頼性を向上させることができ
る。
ード弁の動作法を示したもので、縦軸にブリード弁動作
開始差圧（ブリード弁の動作開始レベル）をとり、横軸
に差圧変化率をとって差圧変化率とブリード弁動作開始
差圧との関係が示されている。制御用計算機（第２図参
照）内で測定された差圧から差圧の変化率を求める。計
算機内では予め同図に示されているような差圧変化率と
ブリード弁動作開始差圧とを記憶しておく。計測された
差圧および差圧変化率が同図の斜線で示されるような領
域に入った場合に開動作を行う。すなわち差圧変化率が
大きい場合はブリード弁の動作開始レベルを下げる。こ
のように差圧変化率および計測の無駄時間を考慮してブ
リード弁を早目に開くことにより、発生差圧を許容値以
内に抑制することができる。このように本実施例によれ
ば電池の酸化剤ガス極，燃料極間の差圧を一定値以内に
抑制でき、電池運転の信頼性を向上させることができ
る。
上記のように本発明はシステムの無駄時間に基づく差圧
抑制動作の不具合が防止されるようになって、システム
の無駄時間に基づく差圧抑制動作の不具合を防止するこ
とを可能とした燃料電池プラントの差圧抑制方法を得る
ことができる。
抑制動作の不具合が防止されるようになって、システム
の無駄時間に基づく差圧抑制動作の不具合を防止するこ
とを可能とした燃料電池プラントの差圧抑制方法を得る
ことができる。
第１図は本発明の燃料電池プラントの差圧抑制方法の一
実施例のブリード弁動作開始差圧と差圧変化率との関係
を示す特性図、第２図は燃料電池プラントの差圧抑制装
置の系統を示す説明図、第３図は従来の燃料電池プラン
トの差圧抑制方法によるブリード弁の動作開始レベル，
実際のシステムに発生している差圧，差圧伝送器を介し
て計測された差圧，計測された差圧に基づいて動作する
ブリード弁の流量の関係を示す説明図である。 ４……酸化剤ガス極、９……燃料極、11……差圧伝送
器、12,13……ブリード弁、14……制御用計算機。
実施例のブリード弁動作開始差圧と差圧変化率との関係
を示す特性図、第２図は燃料電池プラントの差圧抑制装
置の系統を示す説明図、第３図は従来の燃料電池プラン
トの差圧抑制方法によるブリード弁の動作開始レベル，
実際のシステムに発生している差圧，差圧伝送器を介し
て計測された差圧，計測された差圧に基づいて動作する
ブリード弁の流量の関係を示す説明図である。 ４……酸化剤ガス極、９……燃料極、11……差圧伝送
器、12,13……ブリード弁、14……制御用計算機。
Claims (1)
- 【請求項１】酸化剤ガス極側と燃料極側との差圧を測定
し、伝送する差圧伝送器の信号を制御用計算機に取り込
み、前記差圧が前記両極に設けられたブリート弁の動作
開始レベルに達したとき、前記ブリード弁のうち圧力の
高い側の電極のブリード弁に前記制御用計算機から信号
を送り、前記圧力の高い側の電極からガスを放出させる
燃料電池プラントの差圧抑制方法において、前記差圧制
御用計算機で求めた前記差圧の変化率が大きくなるにつ
れて、前記ブリード弁の動作開始レベルをさげることを
特徴とする燃料電池プラントの差圧抑制方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62309626A JPH0719614B2 (ja) | 1987-12-09 | 1987-12-09 | 燃料電池プラントの差圧抑制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62309626A JPH0719614B2 (ja) | 1987-12-09 | 1987-12-09 | 燃料電池プラントの差圧抑制方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01151162A JPH01151162A (ja) | 1989-06-13 |
| JPH0719614B2 true JPH0719614B2 (ja) | 1995-03-06 |
Family
ID=17995294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62309626A Expired - Fee Related JPH0719614B2 (ja) | 1987-12-09 | 1987-12-09 | 燃料電池プラントの差圧抑制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0719614B2 (ja) |
-
1987
- 1987-12-09 JP JP62309626A patent/JPH0719614B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01151162A (ja) | 1989-06-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
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