JPS59149666A - 燃料電池の制御装置 - Google Patents
燃料電池の制御装置Info
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- JPS59149666A JPS59149666A JP58014524A JP1452483A JPS59149666A JP S59149666 A JPS59149666 A JP S59149666A JP 58014524 A JP58014524 A JP 58014524A JP 1452483 A JP1452483 A JP 1452483A JP S59149666 A JPS59149666 A JP S59149666A
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- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
- H01M8/04746—Pressure; Flow
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- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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- 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
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の伎術分野〕
本発明は燃料゛覗孔の制御装置に１関する。
第１図を参照して従来考えられていた燃料電池の制御装
置およびその制イ卸方法を説明する。
置およびその制イ卸方法を説明する。
図に於て、１は燃料電池本体、２は空気極ガススペース
、３は燃料極ガススペース、４は空気極、５は燃料像、
６は空気極（陽極）４と燃料極（陰憧）５との間に負荷
８を接続する導線である。燃料電池の制御装置９は電池
本体１への空気および燃料流量の制御に関し、以下のよ
うな方式をとっている、 ・電池本俸１への空気および燃料流量の制御は、まず゛
屯池の出力゛電流を一流検出器７により検出して、それ
を関数発生要素（関数発生器またはマイクロプロセッサ
）１１および１２に入力する。関数発生要素１１．１２
では例えば第２図に示すように、出力′電流ＩＤＣに対
して空気または燃料流量の関係があらかじめ予測された
関数にて設定されている。この関数値は通常同一出力′
電流値に対して空気側が燃料側の約４倍の流量に設定さ
れる。
、３は燃料極ガススペース、４は空気極、５は燃料像、
６は空気極（陽極）４と燃料極（陰憧）５との間に負荷
８を接続する導線である。燃料電池の制御装置９は電池
本体１への空気および燃料流量の制御に関し、以下のよ
うな方式をとっている、 ・電池本俸１への空気および燃料流量の制御は、まず゛
屯池の出力゛電流を一流検出器７により検出して、それ
を関数発生要素（関数発生器またはマイクロプロセッサ
）１１および１２に入力する。関数発生要素１１．１２
では例えば第２図に示すように、出力′電流ＩＤＣに対
して空気または燃料流量の関係があらかじめ予測された
関数にて設定されている。この関数値は通常同一出力′
電流値に対して空気側が燃料側の約４倍の流量に設定さ
れる。
したがって、この関数発生要素を通過すると、所定の出
力電流に対する所望の空気および燃料流量の設定値が得
られる。さらにこの出力はそれぞれ空気および′燃料の
流量と調節弁８１．８２の開度との関係を表わす関数発
生要素１３．１４を通つて、その出力信号２１．２２に
より、墾気および燃料の流電調節弁３１．３２を１ｔ１
」呻する。すなわ−らフィードフォワード市１ｊ御であ
る。
力電流に対する所望の空気および燃料流量の設定値が得
られる。さらにこの出力はそれぞれ空気および′燃料の
流量と調節弁８１．８２の開度との関係を表わす関数発
生要素１３．１４を通つて、その出力信号２１．２２に
より、墾気および燃料の流電調節弁３１．３２を１ｔ１
」呻する。すなわ−らフィードフォワード市１ｊ御であ
る。
このとき、同時に実流量が測定され、所望の流量と食い
違いがあるときは、フィードバック制御によ勺この調節
弁の開度な補正することも通帛行なわれる。
違いがあるときは、フィードバック制御によ勺この調節
弁の開度な補正することも通帛行なわれる。
このようにして所定の電気的負荷８に対応して゛電池の
出力屯流が変化し、この４１ｆｌｆ、に対応して空気極
および燃料極のガス流量が確保され、ついにはシステム
として安定に運転される。
出力屯流が変化し、この４１ｆｌｆ、に対応して空気極
および燃料極のガス流量が確保され、ついにはシステム
として安定に運転される。
ところで、特にりん酸屋の燃料電池にあっては、′電池
本体１のハード構成上空気極４と燃料極５の間の圧力差
（以下差圧と呼ぶ）に対して非常に弱い性質をもってい
る。そこで、電気的負荷の変化に対して、上記の手順に
従って空気および燃料の流量が制御されると、過渡的に
゛電池木本１にてこの差圧が発生する。これは燃料極５
側に比べ空気極４９１１１の流量の方が２倍も多く゛電
極を通過するために、空気極側の圧力変化が大きく現わ
れることによるものが主な原因と考えられる。
本体１のハード構成上空気極４と燃料極５の間の圧力差
（以下差圧と呼ぶ）に対して非常に弱い性質をもってい
る。そこで、電気的負荷の変化に対して、上記の手順に
従って空気および燃料の流量が制御されると、過渡的に
゛電池木本１にてこの差圧が発生する。これは燃料極５
側に比べ空気極４９１１１の流量の方が２倍も多く゛電
極を通過するために、空気極側の圧力変化が大きく現わ
れることによるものが主な原因と考えられる。
この差圧がある値以上大きくなると、電池の破壊に至る
か、そうでなくても電池本体材料の劣化を紹き、寿命の
低下をきたすことにつながる。
か、そうでなくても電池本体材料の劣化を紹き、寿命の
低下をきたすことにつながる。
本発明の目的とする戸ころは、上記のような問題点に鑑
み、空気−燃料極間の差圧検出器を備え、電池本体への
ガス流量の制御信号として、この差圧信号も取り入れ、
この信号によって上記調節弁の制（ｔｌｌｌｉを補正す
ることにより、差圧を所定値内に抑えながら、′−電気
的負荷変化に対応して、冬物のガス流量を制御すること
のできる燃料゛電池のガス流量制御装置を提供すること
にある。
み、空気−燃料極間の差圧検出器を備え、電池本体への
ガス流量の制御信号として、この差圧信号も取り入れ、
この信号によって上記調節弁の制（ｔｌｌｌｉを補正す
ることにより、差圧を所定値内に抑えながら、′−電気
的負荷変化に対応して、冬物のガス流量を制御すること
のできる燃料゛電池のガス流量制御装置を提供すること
にある。
第３図は本発明による装置の一実施例を示す概略構成図
である。
である。
第３図において９は本発明の副側１装置で、１５は空気
極４と燃料俟５との間の差圧を検出する差圧検出器であ
り、１６．１７はその出力信号を受けてＰＩＤ制御を行
なう制御器である。また１８゜１９は関数発生要素１３
．１４の出力とＰＩＤ？ｌｉ制御器１６．１７の出力と
を各々加算する加算器である。
極４と燃料俟５との間の差圧を検出する差圧検出器であ
り、１６．１７はその出力信号を受けてＰＩＤ制御を行
なう制御器である。また１８゜１９は関数発生要素１３
．１４の出力とＰＩＤ？ｌｉ制御器１６．１７の出力と
を各々加算する加算器である。
今、電気的負荷が変化した場合を考えると、前に述べた
ように関数発生要素１３．１４の出力が調節弁８１．８
２のｌ；Ｔ−１Ｋ指令を出すところまでは同じである。
ように関数発生要素１３．１４の出力が調節弁８１．８
２のｌ；Ｔ−１Ｋ指令を出すところまでは同じである。
この開度指令をそのま１各々の調節弁ａ １．８２に対
して出すと、空気側に高い差圧の変化が発生する。そこ
でこの差圧を差圧検出器１５にょシ検出してＰＩＤＩＤ
制御器１６７を通し、空気極４および燃料極５の各々の
ｒＪＪ数発生要素１８．１４の出力と加算する。加算す
る１ｉ号はフィードフォワードＶｉｉ制御のみにより発
生する差圧を抑えるように極性が選択される。１）ＩＤ
制御器１６．１７はこの差圧を抑える量と速さを調整す
るためのものである。
して出すと、空気側に高い差圧の変化が発生する。そこ
でこの差圧を差圧検出器１５にょシ検出してＰＩＤＩＤ
制御器１６７を通し、空気極４および燃料極５の各々の
ｒＪＪ数発生要素１８．１４の出力と加算する。加算す
る１ｉ号はフィードフォワードＶｉｉ制御のみにより発
生する差圧を抑えるように極性が選択される。１）ＩＤ
制御器１６．１７はこの差圧を抑える量と速さを調整す
るためのものである。
このようＶこして、本発明Ｖこよれは空気極と燃料帖と
の差圧を抑１ｔＩｌｌ Ｌながら、゛電気的負荷の急変
に対して空気極および燃料極のガス流量を迅速に対応さ
せることができる。
の差圧を抑１ｔＩｌｌ Ｌながら、゛電気的負荷の急変
に対して空気極および燃料極のガス流量を迅速に対応さ
せることができる。
第１因は燃料電池と従来考えられた空気極および燃料極
の流を制御の制御装置の構成を示す図、第２図はフィー
ドフォワード制御における燃料電池の出力電流に対する
空気流量および燃料流量の関係を示す図、第３図は本発
明の一実施例を示す概略構成図である。 １・・・燃料電池本体 ２・・・空気極ガススペース
３・・・燃料ガススペース ４・・・空気極（陽極）５
・・・燃料極（陰極） ６・・・導線７°・・出力電流
検出器 ８・・・負荷９・・制御装置 １１． Ｌ９・
・・空気便側関数発生要素１２、１４・・・燃＃＋極１
ｉ１１関数発生要素１５・・・差圧検出器 １６・・・
空気換側ＰＩＤ訓御回路１７ ・・・ヵセ（料１傘…リ
ｐｉ： Ｄ＠Ｈ卸回路１８、１９・・・加算器 ２１
・・・空気極制御信号２２・・・燃料極１ｔｊｌＪ御信
号 ３１・・・空気極流量調節弁３２・・・燃料極流童
調節弁 第１図 第２図 ゴＤＣエフ７豐；筬 第３図
の流を制御の制御装置の構成を示す図、第２図はフィー
ドフォワード制御における燃料電池の出力電流に対する
空気流量および燃料流量の関係を示す図、第３図は本発
明の一実施例を示す概略構成図である。 １・・・燃料電池本体 ２・・・空気極ガススペース
３・・・燃料ガススペース ４・・・空気極（陽極）５
・・・燃料極（陰極） ６・・・導線７°・・出力電流
検出器 ８・・・負荷９・・制御装置 １１． Ｌ９・
・・空気便側関数発生要素１２、１４・・・燃＃＋極１
ｉ１１関数発生要素１５・・・差圧検出器 １６・・・
空気換側ＰＩＤ訓御回路１７ ・・・ヵセ（料１傘…リ
ｐｉ： Ｄ＠Ｈ卸回路１８、１９・・・加算器 ２１
・・・空気極制御信号２２・・・燃料極１ｔｊｌＪ御信
号 ３１・・・空気極流量調節弁３２・・・燃料極流童
調節弁 第１図 第２図 ゴＤＣエフ７豐；筬 第３図
Claims (1)
- 燃料電池の出力電流を検出する電流検出器と、空気極と
燃料極との差圧を検出する差圧検出器とを備え、電流検
出器の出力信号を関数発生要素への入力信号とし、差圧
検出器の出力信号をＰＩＤ制御器への入力信号とし、前
記関数発生要素の出力信号と前記ＰＩＤ制御器の出力１
ｇ号とを加算器によシ加算し、その出力信号により空気
極および燃料極の調節弁な開側１することを特徴とする
燃料電池の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58014524A JPS59149666A (ja) | 1983-02-02 | 1983-02-02 | 燃料電池の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58014524A JPS59149666A (ja) | 1983-02-02 | 1983-02-02 | 燃料電池の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59149666A true JPS59149666A (ja) | 1984-08-27 |
Family
ID=11863496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58014524A Pending JPS59149666A (ja) | 1983-02-02 | 1983-02-02 | 燃料電池の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59149666A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63973A (ja) * | 1986-06-18 | 1988-01-05 | Hitachi Ltd | 燃料電池の運転方法 |
| JP2004192973A (ja) * | 2002-12-12 | 2004-07-08 | Sony Corp | 燃料電池システム及び燃料電池運転方法 |
| JP2006210047A (ja) * | 2005-01-26 | 2006-08-10 | Toshiba Fuel Cell Power Systems Corp | 燃料電池システム |
| CN112635791A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-04-09 | 东风汽车集团有限公司 | 一种氢燃料电池汽车氢气供应控制方法 |
-
1983
- 1983-02-02 JP JP58014524A patent/JPS59149666A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63973A (ja) * | 1986-06-18 | 1988-01-05 | Hitachi Ltd | 燃料電池の運転方法 |
| JP2004192973A (ja) * | 2002-12-12 | 2004-07-08 | Sony Corp | 燃料電池システム及び燃料電池運転方法 |
| JP2006210047A (ja) * | 2005-01-26 | 2006-08-10 | Toshiba Fuel Cell Power Systems Corp | 燃料電池システム |
| CN112635791A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-04-09 | 东风汽车集团有限公司 | 一种氢燃料电池汽车氢气供应控制方法 |
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