JPH1197047A - 燃料電池装置の起動方法 - Google Patents
燃料電池装置の起動方法Info
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- JPH1197047A JPH1197047A JP9254535A JP25453597A JPH1197047A JP H1197047 A JPH1197047 A JP H1197047A JP 9254535 A JP9254535 A JP 9254535A JP 25453597 A JP25453597 A JP 25453597A JP H1197047 A JPH1197047 A JP H1197047A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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- Fuel Cell (AREA)
Abstract
の発電停止後も迅速に再起動することが可能な燃料電池
装置の起動方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 燃料電池本体を起動させる際、水素吸蔵
ボンベからの水素の流動を制御する水素制御弁を開け、
続いて送気手段を制御する制御部からの信号で送気手段
より空気を燃料電池本体に供給し、続いて排出バルブを
開け、燃料電池出力電圧がある一定電圧以上になった
後、排出バルブを制御する制御部からの信号で排出バル
ブを閉じ、外部出力を開始することにより、長時間の発
電停止後も迅速に再起動することが可能となる。
Description
酸化剤として空気をそれぞれ用い、燃料電池本体のアノ
ード極側に水素の供給口から排出口に向けて強制的な水
素の流れがない水素密閉型の固体高分子型燃料電池を用
いた電源システムの起動方法に関するものである。
アノード層とカソード層を配したセルと、アノード層に
燃料ガスを供給するためのアノード溝やカソード層に酸
化剤ガスを供給するためのカソード溝が形成された部材
から構成されている。各ガス溝は一般的に、アノード層
及びカソード層の全体にガスを行き渡らせると共に、ア
ノード層及びカソード層から効率よく集電するため、ア
ノード層及びカソード層に対向して1〜2mm程度の幅
の複数の細かいリブが並んだ形状で形成されている。
は、発電停止時に電極に用いている固体高分子膜を介し
て反応ガスがクロスオーバーし、アノードとカソードの
反応ガスが混合してしまうことが問題として上げられて
いる。
平6−22154号公報に開示されているように、シス
テム停止中は窒素ガスによる反応ガスのパージを行うこ
とが提案されている。
ド極中の水素ガスを密閉する方式の燃料電池装置におい
ては発電の停止中にカソード側よりクロスオーバーして
きたカソード反応ガスである空気がアノード極側でアノ
ード反応ガスと混合し、発電に関与しないガス(主に窒
素ガス)が残留することになる。
式の燃料電池装置においては、再起動する際この残留ガ
スが水素の分圧を減少させ発電の再開までに時間がかか
るという問題があった。
に、長時間の発電の停止があっても迅速に燃料電池装置
を再起動することができる燃料電池装置の起動方法を提
供することを目的とする。
起動方法は、水素吸蔵ボンベからの水素の流動を制御す
る水素制御弁を開け、続いて送気手段を制御する制御部
からの信号で送気手段より空気を燃料電池本体に供給
し、続いて排出バルブを開け、前記燃料電池の出力電圧
がある一定電圧以上になったとき、排出バルブを制御す
る制御部からの信号により排出バルブを閉じ、外部出力
を開始することを特徴とする。
記燃料電池本体を起動させる際、水素吸蔵ボンベからの
水素の流動を制御する水素制御弁を開け、続いて排出バ
ルブを開け、続いて送気手段を制御する制御部からの信
号で送気手段より空気を燃料電池本体に供給し、ある一
定体積のアノードガスを排出後、排出バルブを閉じ、外
部出力を開始することを特徴とする。
停止後にカソードガスが固体高分子電解質膜をクロスオ
ーバーしてアノード極側に不活性なガスが滞留した状態
であっても、燃料電池装置が起動不能に陥ることがな
い。
は、燃料電池本体と、この燃料電池本体に必要な水素を
吸蔵する水素吸蔵ボンベと、水素吸蔵ボンベから燃料電
池本体へ供給する水素の圧力を制御する圧力制御部と、
水素の流動を制御する水素制御弁と、前記燃料電池本体
に燃料電池の発電に必要な酸素を供給するための送気手
段と、送気手段を制御する制御部と、前記燃料電池のア
ノード極側に設けられた排出バルブと、前記燃料電池本
体からの外部出力を制御するスイッチと、前記燃料電池
の出力電圧をモニターし排出バルブおよび外部出力を制
御するスイッチを制御する制御部で構成される水素密閉
式の燃料電池装置において、前記燃料電池本体を起動さ
せる際、水素吸蔵ボンベからの水素の流動を制御する水
素制御弁を開け、続いて送気手段を制御する制御部から
の信号で送気手段より空気を燃料電池本体に供給し、続
いて排出バルブを開け、前記燃料電池の出力電圧がある
一定電圧以上になったとき、排出バルブを制御する制御
部からの信号により排出バルブを閉じ、外部出力を開始
することを特徴とする。
料電池本体と、この燃料電池本体に必要な水素を吸蔵す
る水素吸蔵ボンベと、水素吸蔵ボンベから燃料電池本体
へ供給する水素の圧力を制御する圧力制御部と、水素の
流動を制御する水素制御弁と、前記燃料電池本体に燃料
電池の発電に必要な酸素を供給するための送気手段と、
送気手段を制御する制御部と、前記燃料電池のアノード
極側に設けられた排出バルブと、前記燃料電池本体から
の外部出力を制御するスイッチで構成される水素密閉式
の燃料電池装置において、前記燃料電池本体を起動させ
る際、水素吸蔵ボンベからの水素の流動を制御する水素
制御弁を開け、続いて排出バルブを開け、続いて送気手
段を制御する制御部からの信号で送気手段より空気を燃
料電池本体に供給し、ある一定体積のアノードガスを排
出後、排出バルブを閉じ、外部出力を開始することを特
徴とする。
めに使用する燃料電池を用いた携帯用電源システムの一
実施例を表した概略構成図である。図1において、1は
水素ガスと空気とで発電を行う燃料電池本体である。2
は前記燃料電池1に燃料ガスを供給する水素吸蔵ボンベ
であり、3は水素吸蔵ボンベから供給される水素ガスの
供給圧力を制御する圧力制御部、4は3の圧力制御部で
調整された水素の流動を制御する水素制御弁、5はアノ
ード極側の反応ガスを排出する排出バルブ、6は前記燃
料電池1に酸化剤ガスを供給するための送気手段、7は
送気手段6を制御する制御部である。8は前記燃料電池
1からの外部出力を制御するスイッチである。9は前記
燃料電池の出力電圧をモニターし前記排出バルブ5及び
外部出力制御スイッチ8の開閉を制御する制御部であ
る。
装置は、長時間の発電の停止が生じ、カソードガスが固
体高分子電解質膜をクロスオーバーしアノード極側に滞
留しても、前記水素制御弁4を開けアノード極側の圧力
を上昇させた後、前記送気手段制御部7の信号により前
記送気手段6から前記燃料電池1に空気を供給し、続い
て前記排出バルブ5を開けることにより滞留していた反
応に不活性なガスを排出することで、前記燃料電池1の
発電が可能となる。
池1の出力電圧をモニターし、出力電圧が前記燃料電池
1の電極のセル数により定められるある電圧以上になっ
た時、前記排出バルブ5を閉じることで燃料電池装置の
再起動が完了し、外部出力が可能となる。
いた携帯用電源システムの起動方法について図2を用い
て説明する。ここで図2は起動方法の流れを示すフロー
チャートである。
を開けアノード極側の圧力を上昇させた後、前記送気手
段制御部7からの信号により前記送気手段6から前記燃
料電池1に空気を供給する。続いて前記排出バルブ5を
開けることで滞留していた反応に不活性なガスを排出す
る。前記排出バルブ制御部9により前記燃料電池1の出
力電圧をモニターし、前記燃料電池1の電極のセル数よ
り定められるある電圧Vfc以上になった時、前記排出バ
ルブ5を閉じ外部出力を許可する。
いる積層セル数をnとした場合、(化1)によって決定
される。
よび外部出力制御スイッチ8の駆動は電気信号による動
作でもよく、また手動による動作でもよい。 (実施の形態2)図3は本発明の起動方法を実現するた
めに使用する燃料電池を用いた携帯用電源システムの第
二の実施例を表した概略構成図である。図3において、
1は水素ガスと空気とで発電を行う燃料電池本体であ
る。2は前記燃料電池1に燃料ガスを供給する水素吸蔵
ボンベであり、3は水素吸蔵ボンベから供給される水素
ガスの供給圧力を制御する圧力制御部、4は3の圧力制
御部で調整された水素の流動を制御する水素制御弁、5
はアノード極側の反応ガスを排出する排出バルブ、6は
前記燃料電池1に酸化剤ガスを供給するための送気手
段、7は送気手段6を制御する制御部、8は外部出力を
制御するスイッチである。
装置は、長時間の発電の停止が生じ、カソードガスが固
体高分子電解質膜をクロスオーバーしアノード極側に滞
留しても、前記制御弁4を開けアノード極側の圧力を上
昇させた後、前記送気手段制御部7の信号により前記送
気手段6から前記燃料電池1に空気を供給し、続いて前
記排出バルブ5を開けることで滞留していた反応に不活
性なガスを排出することで、前記燃料電池1の発電が可
能となる。前記燃料電池1の電極の面積により定められ
るある体積分のアノードガスを排出後、前記排出バルブ
5を閉じることで燃料電池装置の再起動が完了し、外部
出力が可能になる。
いた携帯用電源システムの起動方法について図4を用い
て説明する。ここで図4は起動方法の流れを示すフロー
チャートである。
を開けアノード極側の圧力を上昇させた後、前記送気手
段制御部7からの信号により前記送気手段6から前記燃
料電池1に空気を供給する。続いて前記排出バルブ5を
開けることで滞留していた反応に不活性なガスを排出す
る。前記燃料電池1の電極の面積により定められるある
体積分のアノードガスを排出後、前記排出バルブ5を閉
じ外部出力を許可する。
1中に占めるアノードガス流路体積と等価である。
は、燃料電池本体のアノード極側に水素の供給口から排
出口に向けて強制的な水素の流れのない水素密閉型の燃
料電池におけるものであり、特に携帯用電源として用い
られる燃料電池装置の起動方法として好ましいものであ
る。
ば、長時間の発電の停止後にカソードガスが固体高分子
電解質膜をクロスオーバーしてアノード極側に不活性な
ガスが滞留した状態であっても、燃料電池装置が起動不
能に陥ることがなく、長時間停止後の燃料電池装置の起
動がスムーズに行える。
素密閉型の固体高分子型燃料電池を用いた電源システム
の概略構成図
用いた電源システムの起動方法を示すフローチャート
素密閉型の固体高分子型燃料電池を用いた電源システム
の第二の実施例の概略構成図
電池を用いた電源システムの起動方法を示すフローチャ
ート
Claims (2)
- 【請求項1】 燃料電池本体と、この燃料電池本体に必
要な水素を吸蔵する水素吸蔵ボンベと、水素吸蔵ボンベ
から燃料電池本体へ供給する水素の圧力を制御する圧力
制御部と、水素の流動を制御する水素制御弁と、前記燃
料電池本体に燃料電池の発電に必要な酸素を供給するた
めの送気手段と、送気手段を制御する制御部と、前記燃
料電池のアノード極側に設けられた排出バルブと、前記
燃料電池本体からの外部出力を制御するスイッチと、前
記燃料電池の出力電圧をモニターし排出バルブ及び外部
出力を制御するスイッチを制御する制御部で構成される
水素密閉式の燃料電池装置の起動方法において、前記燃
料電池本体を起動させる際、水素吸蔵ボンベからの水素
の流動を制御する水素制御弁を開け、続いて送気手段を
制御する制御部からの信号で送気手段より空気を燃料電
池本体に供給し、続いて排出バルブを開け、燃料電池出
力電圧がある一定電圧以上になった後、排出バルブを制
御する制御部からの信号で排出バルブを閉じ、外部出力
を開始することを特徴とする燃料電池装置の起動方法。 - 【請求項2】 燃料電池本体と、この燃料電池本体に必
要な水素を吸蔵する水素吸蔵ボンベと、水素吸蔵ボンベ
から燃料電池本体へ供給する水素の圧力を制御する圧力
制御部と、水素の流動を制御する水素制御弁と、前記燃
料電池本体に燃料電池の発電に必要な酸素を供給するた
めの送気手段と、送気手段を制御する制御部と、前記燃
料電池のアノード極側に設けられた排出バルブと、前記
燃料電池本体からの外部出力を制御するスイッチで構成
される水素密閉式の燃料電池装置において、前記燃料電
池本体を起動させる際、水素吸蔵ボンベからの水素の流
動を制御する水素制御弁を開け、続いて排出バルブを開
け、続いて送気手段を制御する制御部からの信号で送気
手段より空気を燃料電池本体に供給し、ある一定体積の
アノードガスを排出後、排出バルブを閉じ、外部出力を
開始することを特徴とする燃料電池装置の起動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9254535A JPH1197047A (ja) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | 燃料電池装置の起動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9254535A JPH1197047A (ja) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | 燃料電池装置の起動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1197047A true JPH1197047A (ja) | 1999-04-09 |
Family
ID=17266402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9254535A Withdrawn JPH1197047A (ja) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | 燃料電池装置の起動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1197047A (ja) |
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-
1997
- 1997-09-19 JP JP9254535A patent/JPH1197047A/ja not_active Withdrawn
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