JP4796358B2 - Fuel cell system - Google Patents
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Description
本発明は、燃料電池システムに関し、詳しくは、システム内で発生した水を外部に排出する燃料電池システムに関するものである。 The present invention relates to a fuel cell system, particularly, the invention relates to a fuel cell system for discharging the water generated in the system to the outside.
近年、電気自動車の動力源等として固体高分子型の燃料電池が注目されている。固体高分子型の燃料電池は、固体高分子電解質膜を一対の電極(アノード極、カソード極)で挟み込んだセルを積層して構成される。この燃料電池を備えた燃料電池システムでは、アノード極に供給された水素(燃料ガス)が、触媒層で水素イオン化し、電子を放出する。この電子がカソード極に向かって外部の回路を流れる際に取り出され、直流の電気エネルギとして利用される。水素イオンは、固体高分子型電解質膜を介してカソード極に移動し、カソード極に供給される酸素(酸化剤ガス)と、外部回路を経由して届いた電子と結びついて、水が生成される。 In recent years, solid polymer fuel cells have attracted attention as power sources for electric vehicles. A polymer electrolyte fuel cell is configured by stacking cells in which a polymer electrolyte membrane is sandwiched between a pair of electrodes (anode electrode and cathode electrode). In a fuel cell system equipped with this fuel cell, hydrogen (fuel gas) supplied to the anode electrode is hydrogen ionized in the catalyst layer and emits electrons. These electrons are taken out when flowing through an external circuit toward the cathode and are used as direct current electric energy. The hydrogen ions move to the cathode electrode through the solid polymer electrolyte membrane, and water is generated by combining oxygen (oxidant gas) supplied to the cathode electrode and electrons that have reached through the external circuit. The
ところで、固体高分子電解質膜は、そのイオン透過性を保持すべく適度な湿度が必要とされるため、水素と酸素は適度に加湿された状態で燃料電池に供給される。このため、燃料電池からのオフガスは、固体高分子電解質膜に吸収されなかった水分や反応生成物である水分を多く含んでおり、このオフガスが冷却されると、ガス流路内で結露する。このように、発生した水が、ガス流路を伝って燃料電池に流れ込み、固体高分子電解質膜に付着すると、燃料電池の発電効率が著しく低下する。 By the way, since the solid polymer electrolyte membrane needs an appropriate humidity to maintain its ion permeability, hydrogen and oxygen are supplied to the fuel cell in an appropriately humidified state. For this reason, the off gas from the fuel cell contains a large amount of moisture that has not been absorbed by the solid polymer electrolyte membrane and moisture as a reaction product, and when this off gas is cooled, condensation occurs in the gas flow path. Thus, when the generated water flows through the gas flow path into the fuel cell and adheres to the solid polymer electrolyte membrane, the power generation efficiency of the fuel cell is significantly reduced.
そこで、従来、ガス流路中に気液分離器を備えた燃料電池システムが提案されている(例えば、特許文献1参照)。図6は、従来の排水制御処理を行う際の水位排出イメージ(上段)とドレイン弁の開閉状態(下段)を示すタイムチャートである。 Thus, conventionally, a fuel cell system including a gas-liquid separator in a gas flow path has been proposed (see, for example, Patent Document 1). FIG. 6 is a time chart showing a water level discharge image (upper stage) and a drain valve open / closed state (lower stage) when performing a conventional drainage control process.
気液分離器は、ガス流路内で水を凝結させて気液分離し、この水をタンクに溜めるもので、これにより、ガス流路内の水が燃料電池内に流入しないようになっている。ここで、タンクからの排水処理はドレイン弁を開放することで行われるが、ドレイン弁の開放は、図6に示すように、水素ガスの供給による圧力上昇後に行われるようになっている。これは、ドレイン弁の開放に伴ってアノード系に空気が流入するのを防止するためである。
しかしながら、システム停止時に多量の結露水が発生している場合、気液分離器内でオーバーフローした水が、水素ガスの供給によって燃料電池内に流入してしまうことがあった。その結果、発電安定性の悪化を招き、車両としてのドライバビリティが損なわれるといった問題があった。 However, when a large amount of condensed water is generated when the system is stopped, the water overflowed in the gas-liquid separator may flow into the fuel cell due to the supply of hydrogen gas. As a result, there is a problem that power generation stability is deteriorated and drivability as a vehicle is impaired.
一方、気液分離器内に水が溜まるのを防止すべく、システム停止時に常時ドレイン弁を開放しておくと、アノード系内に空気が流入するという問題がある。 On the other hand, if the drain valve is always opened when the system is stopped in order to prevent water from accumulating in the gas-liquid separator, there is a problem that air flows into the anode system.
そこで、本発明は前記した問題を解決し、燃料電池内への水の流入を防止し、発電安定性の悪化を防止することができる燃料電池システムを提供することを課題とする。 The present invention solves the problems mentioned above, to prevent the inflow of water into the fuel cell, and to provide a fuel cell system that can prevent deterioration of the power generation stability.
前記課題を解決するため、本発明は、酸化剤ガスおよび燃料ガスを供給されることで発電する燃料電池と、前記燃料電池に接続される前記燃料ガスの流路に配設される排水手段と、システム起動時に前記排水手段の貯水量を把握する貯水量把握手段と、前記燃料電池に対する前記燃料ガスの供給前に、前記貯水量把握手段が把握した貯水量に基づいて、前記排水手段による排水処理を制御する排水制御手段と、を備え、前記排水手段は、前記燃料ガスの流路中から分離した水を貯溜するタンクとこのタンクに設けられるドレイン弁とを有する気液分離器であり、前記排水制御手段は、前記貯水量把握手段が把握した貯水量に応じて、前記燃料ガスの供給前における前記ドレイン弁の開弁時間を変更することで、前記排水処理を制御し、前記貯水量把握手段は、システム停止時間に基づいて、前記貯水量を把握し、前記排水制御手段は、前記システム停止時間が第1の所定時間未満のときは、開弁せず、前記第1の所定時間以上の場合には、前記システム停止時間が長いほど前記ドレイン弁の開弁時間を長くすることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a fuel cell that generates electric power by being supplied with an oxidant gas and a fuel gas, and a drain means disposed in a flow path of the fuel gas connected to the fuel cell. a water storage amount grasping means for grasping the water volume of the drainage means at system startup, before the supply of the fuel gas to pre-Symbol fuel cell, based on the water volume of the water volume detection means is grasped, by the drainage means Drainage control means for controlling wastewater treatment , wherein the drainage means is a gas-liquid separator having a tank for storing water separated from the flow path of the fuel gas and a drain valve provided in the tank. The drainage control means controls the wastewater treatment by changing the valve opening time of the drain valve before supplying the fuel gas in accordance with the water storage amount grasped by the water storage amount grasping means. The amount grasping means grasps the water storage amount based on the system stop time, and the drainage control means does not open when the system stop time is less than the first predetermined time, and does not open the first predetermined time. When the time is longer than the time, the longer the system stop time, the longer the opening time of the drain valve .
本発明によれば、排水制御手段が、燃料電池に対する燃料ガスの供給前に、貯水量把握手段が把握した貯水量に基づいて、排水手段による排水処理を制御する。これによれば、排水制御手段が燃料ガスの供給前に、貯水量に基づいて排水処理を制御するため、排水手段からオーバーフローした水が、燃料ガスの供給により、燃料電池内に流入するのを防止することができる。
また、排水制御手段は、ドレイン弁の開弁時間を変更することで、排水処理を制御する。つまり、貯水量が多いときは開弁時間を長く、貯水量が少ないときは、開弁時間を短く、あるいは、開弁させないように制御する。これによれば、排水処理を簡単にすることができる。
また、貯水量把握手段は、システム停止時間に基づいて、貯水量を把握する。つまり、システムが停止していた時間が長ければ長いほど、燃料ガスの流路内で結露水が多く発生するため、貯水量は多いと推定する。これによれば、センサ等を用いず、簡単に貯水量を把握することができる。
なお、排水制御手段が、把握された貯水量とタンクの貯水容量に基づいて、排水手段による排水処理を制御することが好ましい。これによれば、貯水量がタンクの貯水容量を超えている場合や満水状態である場合を把握することができるため、排水処理を適切に制御することができる。
According to the present invention, the drainage control means controls the wastewater treatment by the drainage means based on the water storage amount grasped by the water storage amount grasping means before the supply of the fuel gas to the fuel cell. According to this, since the drainage control means controls the drainage treatment based on the amount of stored water before the fuel gas is supplied, the water overflowed from the drainage means is prevented from flowing into the fuel cell by the supply of the fuel gas. Can be prevented.
The drainage control means controls the drainage treatment by changing the valve opening time of the drain valve. That is, when the amount of stored water is large, the valve opening time is lengthened, and when the amount of stored water is small, the valve opening time is shortened or not controlled. According to this, waste water treatment can be simplified.
The stored water amount grasping means grasps the stored water amount based on the system stop time. In other words, the longer the system has been stopped, the more condensed water is generated in the fuel gas flow path, so the amount of stored water is estimated to be large. According to this, it is possible to easily grasp the water storage amount without using a sensor or the like.
It is preferable that the drainage control means controls the wastewater treatment by the drainage means based on the grasped water storage amount and the storage capacity of the tank. According to this, since it is possible to grasp when the amount of stored water exceeds the storage capacity of the tank or when the water is full, it is possible to appropriately control the waste water treatment.
また、前記排水制御手段は、前記システム停止時間が、前記第1の所定時間よりも後である第2の所定時間を超えるときは、前記タンクに貯溜されている水が一定量残るように前記排水弁の開弁時間を一定時間にすることを特徴とする。 Further, the drainage control means is configured so that when the system stop time exceeds a second predetermined time that is later than the first predetermined time, a certain amount of water stored in the tank remains. The drain valve is opened for a certain time .
本発明に係る燃料電池システムによれば、燃料電池に対する燃料ガス供給前に、排水手段内の水を排出することができる。そのため、排出手段からオーバーフローした水が、燃料ガス供給時の燃料ガスの流れに乗って、燃料電池内に流入するのを防止することができる。その結果、発電安定性の悪化を抑制でき、車両としてのドライバビリティを向上させることができる。 According to the fuel cell system according to the present invention, prior to the fuel gas supply to the fuel cell, it is possible to discharge the water in the water discharge means. Therefore, it is possible to prevent the water overflowing from the discharge means from flowing into the fuel cell along the flow of the fuel gas when the fuel gas is supplied. As a result, deterioration of power generation stability can be suppressed and drivability as a vehicle can be improved.
[第1の実施形態]
本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。参照する図面において、図1は、本実施の形態に係る燃料電池システムの概略構成図である。
[First Embodiment]
Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. In the drawings to be referred to, FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a fuel cell system according to the present embodiment.
(燃料電池システム)
本実施形態に係る燃料電池システムSは電気自動車の動力源として利用されるもので、燃料電池1、この燃料電池1に酸素を含む空気(酸化剤ガス)を供給するコンプレッサ2、燃料電池1に水素ガス(燃料ガス)を供給する水素タンク3、燃料電池1から排出された水素ガス(水素オフガス)中の水を分離する気液分離器4、燃料電池1から排出された水素ガスを希釈して大気中に放出する希釈器5、コントロールユニットであるECU6、を主に備えて構成される。
(Fuel cell system)
The fuel cell system S according to the present embodiment is used as a power source for an electric vehicle. The fuel cell 1, the compressor 2 that supplies air (oxidant gas) containing oxygen to the fuel cell 1, and the fuel cell 1 Hydrogen tank 3 for supplying hydrogen gas (fuel gas), gas-
燃料電池1は、アノード極11とカソード極12の間に電解質である固体高分子電解質膜13を挟んでなるセルを複数積層して構成される(図1では単セルのみを示す)。この燃料電池1のアノード極11側のガス流路11aに水素ガスを供給し、カソード極12側のガス流路12aに空気を供給すると、アノード極11の触媒層で発生した水素イオンが、固体高分子電解質膜13を介してカソード極12に移動し、カソード極12側で酸素と結びついて水が生成されるとともに、単セルで発電が行われる。なお、カソード極12側で生成された水は、固体高分子電解質膜13を透過してアノード極11側にも流入する。
The fuel cell 1 is configured by stacking a plurality of cells each having a solid
以下、この燃料電池1に供給される空気または水素ガスの流れに沿って、燃料電池システムSの各構成について説明する。
コンプレッサ2は、空気を圧縮する機械であり、コンプレッサ2で圧縮された空気は、空気供給流路21を通じて、燃料電池1のカソード極12側のガス流路12aに供給される。また、燃料電池1内に供給された空気のうち化学反応しきれなかった余りの空気(以下、「空気オフガス」という。)は、空気排出流路22を介して、後記する希釈器5に排出される。
Hereinafter, each configuration of the fuel cell system S will be described along the flow of air or hydrogen gas supplied to the fuel cell 1.
The compressor 2 is a machine that compresses air, and the air compressed by the compressor 2 is supplied to the
水素タンク3は、高圧状態の水素を貯蔵するタンクであり、水素タンク3内から放出される水素ガスは、水素ガス供給流路31を通じて、燃料電池1のアノード極11側のガス流路11aに供給される。水素ガス供給流路31には、上流側から順に、遮断弁31a、レギュレータ31b、エゼクタ31cが配設されている。遮断弁31aは、水素タンク3内から水素ガスを放出するために設けられる弁であり、レギュレータ31bは、放出された水素ガスの圧力を調節する弁である。また、エゼクタ31cは、水素ガス供給流路31と後記する水素ガス循環流路33を接続し、水素タンク3からの水素と燃料電池1から排出されて戻ってきた水素を混合させて燃料電池1に供給するものである。
なお、前記した空気供給流路21と水素ガス供給流路31には、図示しない加湿器が設けられており、空気および水素ガスは適度に加湿された状態で、燃料電池1に供給される。このように、水素ガスおよび空気を加湿するのは、固体高分子電解質膜13のイオン透過性を保持するためである。
The hydrogen tank 3 is a tank that stores high-pressure hydrogen, and hydrogen gas released from the hydrogen tank 3 passes through the hydrogen
The
燃料電池1内に供給された水素ガスのうち化学反応しきれなかった余りの水素を含む水素ガス(以下、「水素オフガス」という。)は、水素ガス排出流路32に排出される。この水素ガス排出流路32の下流側は、水素ガス循環流路33と水素ガスパージ流路34に分岐しており、水素オフガスは、水素ガス循環流路33を通じて、水素ガス供給流路31に戻されて再利用され、または、水素ガスパージ流路34を通じて、希釈器5に排出される。
Of the hydrogen gas supplied into the fuel cell 1, hydrogen gas containing excess hydrogen that has not been chemically reacted (hereinafter referred to as “hydrogen offgas”) is discharged to the hydrogen
気液分離器4は、水素ガス循環流路33に配設されており、タンク41とドレイン弁42とを備えている。水素オフガスから分離された水は、タンク41に貯溜される。また、タンク41内に所定量以上の水が貯溜された場合は、ドレイン弁42を開放することで、外部に排水することができる。このように、気液分離器4で水素オフガス中の水を分離して排水するのは、水がガス流路内を伝って燃料電池1に流れ込み、固体高分子電解質膜13に付着して燃料電池1の発電効率が低下するのを防止するためである。
The gas-
希釈器5は、水素ガスパージ流路34と空気排出流路22の下流側に接続されている。希釈器5では、水素ガスパージ流路34に設けられたパージ弁34aを間欠的に開くことで、水素ガスパージ流路34から導入された水素オフガスを、空気排出流路22から導入された空気オフガスで希釈して外部に排出する。これにより、循環使用により窒素等の不純物を多く含んだ水素オフガスを外部に排出する。
The diluter 5 is connected to the downstream side of the hydrogen gas
ECU6は、CPU、RAM、ROMおよび入出力回路を備えており、主に、イグニッションスイッチ7、および、システム停止時間を計測するタイマ8からの出力信号等に基づいて、タンク41内の水位を推定し、ドレイン弁42の開閉を制御するとともに、燃料電池1の作動のために、コンプレッサ2、遮断弁31a、レギュレータ31b、エゼクタ31c、パージ弁34a等各部を制御する。ここで、システム停止時間とは、イグニッションスイッチ7がOFFされてからONされるまでの時間を意味する。
The ECU 6 includes a CPU, a RAM, a ROM, and an input / output circuit, and mainly estimates the water level in the
ここで、ECU6におけるタンク41内の水位推定方法、および、ドレイン弁42の開弁時間の設定方法について図面を参照しながら説明する。参照する図面において、図2は、システム停止時間と推定水位との関係を示すマップ図、図3は、システム停止時間と開弁時間との関係を示すマップ図である。
Here, a method for estimating the water level in the
まず、タンク41内の水位は、タイマ8から取得したシステム停止時間から推定することができる。つまり、図2に示すように、推定水位は、システム停止時間が長いほど比例して高くなり、システム停止時間が所定時間を過ぎると一定になる。推定水位が比例して高くなるのは、タンク41の高さ位置が低いところにあり、システム停止時間が長いほど、各所から(遠方からも)結露水が集まるからである。また、推定水位が一定値を示すのは、各所に生じた結露水がほぼ集まったことを意味する。なお、システム停止時間に対する推定水位は、タンク41の形状や貯水容量により適宜変更されるものである。
First, the water level in the
そして、システム停止時間と推定水位の関係(図2参照)を前提として、ECU6は、図3に示すマップ図に基づき、ドレイン弁42の開弁時間を設定する。図3に示すマップ図では、システム停止時間が所定時間t1未満(短時間)であるときは開弁しないようになっている。これは、そもそも、発生する結露水が少なく、タンク41内の水が燃料電池1側に流入するおそれがないことから、排水処理が不要なためである。また、水位が低い状態で開弁すると、アノード系内に空気が流入してしまうからである。これにより、燃料電池1の起動時間を短縮することができる。また、システム停止時間がt1〜t2の間であるときは、システム停止時間が長くなるほど、開弁時間も長くなる。これは、タンク41内の水位に対応した水量を排出するためである。そして、システム停止時間がt2を超えるときは、開弁時間を一定時間にする。これは、タンク41内の水が全て排出されないようにするためである。
Based on the relationship between the system stop time and the estimated water level (see FIG. 2), the ECU 6 sets the valve opening time of the
なお、図3のマップ図は、システム停止時間をパラメータとしたが、システム停止時間は前記したように推定水位と比例関係で対応するものなので、推定水位をパラメータとした場合も、開弁時間は同一の関係を示すマップ図となる。つまり、システム停止時間から直接開弁時間を算出することもできるし、システム停止時間から水位を推定し(図2のマップ図)、その推定水位値から開弁時間を算出することもできる。また、どの程度の推定水位で、ドレイン弁42の開放を必要とするか(排水の要否)については、適宜変更できるものとする。例えば、タンク41内が満水状態、80%の水位、または、50%の水位等で排水することを設定することができる。なお、本実施形態のECU6において、システム停止時間を検出する機能が、[特許請求の範囲]の貯水量把握手段に相当し、ドレイン弁42の開閉(開閉の有無、開閉時間等)を制御する機能が、[特許請求の範囲]の排水制御手段に相当する。
The map in FIG. 3 uses the system stop time as a parameter, but the system stop time corresponds in proportion to the estimated water level as described above. Therefore, even when the estimated water level is used as a parameter, the valve opening time is It is a map figure which shows the same relationship. That is, the valve opening time can be calculated directly from the system stop time, or the water level can be estimated from the system stop time (map diagram of FIG. 2), and the valve opening time can be calculated from the estimated water level value. In addition, the estimated water level at which the
次に、この燃料電池システムSにおける気液分離器4の排水処理手順について図面を参照しながら説明する。参照する図面において、図4は、燃料電池システムにおける気液分離器の排水制御処理のフローチャートである。
Next, the waste water treatment procedure of the gas-
この燃料電池システムSにおける排水制御処理は、イグニッションスイッチ7がONされてから水素ガスが燃料電池1に供給される前までに行われる処理である。
燃料電池システムSのECU6では、まず、図4に示すように、イグニッションスイッチ7(図1参照)がONされたことを契機として(ステップS1)、タイマ8(図1参照)からシステム停止時間を取得し、燃料電池システムSが所定時間以上停止されたか否かを判定する(ステップS2)。その結果、システム停止時間が所定時間未満であるときは(ステップS2でNo)、ステップS6に進む。一方、システム停止時間が所定時間以上であるときは(ステップS2でYes)、図3に示すマップ図に基づき、ドレイン弁42の開弁時間を設定する(ステップS3)。
The drainage control process in the fuel cell system S is a process that is performed after the ignition switch 7 is turned on and before hydrogen gas is supplied to the fuel cell 1.
In the ECU 6 of the fuel cell system S, first, as shown in FIG. 4, when the ignition switch 7 (see FIG. 1) is turned on (step S1), the system stop time is set from the timer 8 (see FIG. 1). It is acquired and it is determined whether the fuel cell system S has been stopped for a predetermined time or more (step S2). As a result, when the system stop time is less than the predetermined time (No in step S2), the process proceeds to step S6. On the other hand, when the system stop time is equal to or longer than the predetermined time (Yes in step S2), the valve opening time of the
そして、ドレイン弁42を開放し(ステップS4)、設定されたドレイン弁42の開弁時間が経過するかを監視する(ステップS5)。開弁時間が経過していない場合は(ステップS5でNo)、開弁時間に到達するまでステップS5の監視を繰り返す。一方、開弁時間が経過した場合は(ステップS5でYes)、ドレイン弁を閉止し(ステップS6)、排水制御処理を終了する。そして、その後、燃料電池1への水素ガスの供給を開始する。
Then, the
次に、燃料電池システムSにおける排水制御処理における水位排出状態について図面を参照しながら説明する。参照する図面において、図5は、排水制御処理を行う際の水位排出イメージ(上段)とドレイン弁の開閉状態(下段)を示すタイムチャートである。 Next, the water level discharge state in the drainage control process in the fuel cell system S will be described with reference to the drawings. In the drawings to be referred to, FIG. 5 is a time chart showing a water level discharge image (upper stage) and an open / closed state of the drain valve (lower stage) when performing the drainage control process.
図5は、システム停止時間が長く、システム起動時、タンク41内に結露水が多く溜まっている場合を想定する。
本実施形態では、図5に示すように、イグニッションスイッチ7がONされた後、水素ガス供給前に、前記排水制御処理が行われる。具体的には、ドレイン弁42が所定時間(開弁要求時間)開放され、タンク41内の水が排出される。そして、その後は、定期的にドレイン弁42を開放することで、タンク41内から定期的に水が排出される。これにより、タンク41内でオーバーフローした水が、水素ガス供給によって燃料電池1内に流入することが防止される。なお、外気の侵入を防止するため、タンク41内には一定量の水を残し、全部排水しないようになっている。
FIG. 5 assumes a case where the system stop time is long and a large amount of condensed water is accumulated in the
In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the drainage control process is performed after the ignition switch 7 is turned on and before the supply of hydrogen gas. Specifically, the
以上によれば、本実施形態に係る燃料電池システムSにおいて、以下の効果を得ることができる。
本実施形態では、水素ガス供給前、タンク41内の水位に基づいて、排水制御処理を行うため、システム停止時にタンク41内でオーバーフローした水が、水素ガスの供給によって燃料電池1に流入することを防止することができる。その結果、安定発電までに要する時間を短縮することができ、車両としてのドライバビリティも向上することができる。
According to the above, the following effects can be obtained in the fuel cell system S according to the present embodiment.
In this embodiment, since the drainage control process is performed based on the water level in the
本実施形態では、タンク41内の水位に基づいて、システム停止時間が所定時間未満であるときは、ドレイン弁42の開弁を不要としたので、常に開弁処理を行う場合に比べて、システム起動時間を短縮させることができる。
In the present embodiment, when the system stop time is less than the predetermined time based on the water level in the
以上、本実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、様々な形態で実施することができる。
例えば、本実施形態では、システム停止時間が所定時間未満であるときは排水しないように構成したが、本発明はこれに限定されず、システム停止時間が短時間である場合も、その時間に対応した水量を、タンク41内から排水するように構成してもよい。
Although the present embodiment has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in various forms.
For example, in this embodiment, the system is configured not to drain when the system stop time is less than the predetermined time. However, the present invention is not limited to this, and even when the system stop time is short, it corresponds to that time. You may comprise so that the amount of water which drained may be drained from the inside of the
例えば、本実施形態では、システム停止時間に基づいてタンク41内の水位を把握するように構成したが、本発明はこれに限定されず、タンク41内に設けた水位センサにより水位を検出するように構成することもできる。これによれば、正確な水位を把握することができる。
For example, in the present embodiment, the water level in the
例えば、本実施形態では、開弁時間を調節することでタンク41の排水処理を制御する構成としたが、本発明はこれに限定されず、ドレイン弁42の開度を調節することで排水処理を制御する構成とすることもできる。
For example, in this embodiment, the drainage treatment of the
例えば、本実施形態では、排水手段として気液分離器4を設けたが、本発明はこれに限定されず、鉛直方向に延設された排水管にドレイン弁を設けて構成することもできる。これによれば、簡単に排水手段を構成することができる。
For example, in the present embodiment, the gas-
1 燃料電池
2 コンプレッサ
3 水素タンク
4 気液分離器
6 ECU
11 アノード極
12 カソード極
13 固体高分子電解質膜
31 水素ガス供給流路
32 水素ガス排出流路
33 水素ガス循環流路
34 水素ガスパージ流路
41 タンク
42 ドレイン弁
S 燃料電池システム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel cell 2 Compressor 3
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記燃料電池に接続される前記燃料ガスの流路に配設される排水手段と、
システム起動時に前記排水手段の貯水量を把握する貯水量把握手段と、
前記燃料電池に対する前記燃料ガスの供給前に、前記貯水量把握手段が把握した貯水量に基づいて、前記排水手段による排水処理を制御する排水制御手段と、を備え、
前記排水手段は、前記燃料ガスの流路中から分離した水を貯溜するタンクとこのタンクに設けられる排水弁とを有する気液分離器であり、
前記排水制御手段は、前記貯水量把握手段が把握した貯水量に応じて、前記燃料ガスの供給前における前記排水弁の開弁時間を変更することで、前記排水処理を制御し、
前記貯水量把握手段は、システム停止時間に基づいて、前記貯水量を把握し、
前記排水制御手段は、前記システム停止時間が第1の所定時間未満のときは、開弁せず、前記第1の所定時間以上の場合には、前記システム停止時間が長いほど前記排水弁の開弁時間を長くすることを特徴とする燃料電池システム。 A fuel cell that generates electricity by being supplied with an oxidant gas and a fuel gas; and
Drainage means disposed in the flow path of the fuel gas connected to the fuel cell;
A water storage amount grasping means for grasping a water storage amount of the drainage means when the system is started ; and
Before the supply of the fuel gas to pre-Symbol fuel cell, based on the water volume of the water volume detection means is grasped, and a discharge control means for controlling the waste water treatment by the effluent means,
The drainage means is a gas-liquid separator having a tank for storing water separated from the flow path of the fuel gas and a drain valve provided in the tank,
The drainage control means controls the wastewater treatment by changing the valve opening time of the drainage valve before supplying the fuel gas according to the water storage amount grasped by the water storage amount grasping means,
The water storage amount grasping means grasps the water storage amount based on a system stop time,
The drain control means does not open when the system stop time is less than the first predetermined time, and when the system stop time is longer than the first predetermined time, the drain control means opens the drain valve longer. A fuel cell system characterized by lengthening the valve time.
Priority Applications (1)
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