【課題】起動停止におけるアノードおよびカソード電位上昇による酸化および溶解による劣化を抑制し、耐久性を向上させた燃料電池発電装置とその運転方法を提供すること。
【解決手段】電解質１と、一対の電極４ａおよび４ｃ、一対のセパレータ７ａおよび７ｃからなる燃料電池５と、燃料電池システムの停止時に酸化剤ガス流路の遮断弁５７、５８を閉じ、酸化剤ガスの流入および排出を停止した後、燃料ガス流路の遮断弁４９、５１を閉じるため、電極の電位は低く保たれるので、酸化および溶解による劣化を抑制し、燃料電池システムの耐久性を向上させるものである。 （もっと読む）

【課題】燃料電池システムにおいて、より好適に循環ポンプの停止を防止することである。
【解決手段】燃料電池システム１０において、燃料ガス源４０から燃料電池スタック１４のアノード側ガス入口５２に燃料ガスを供給する供給流路５０と、燃料電池スタック１４のアノード側ガス出口５４から排出ガスを排出する上流側循環流路５６と、上流側循環流路５６から循環ポンプ６２を介し供給流路５０に接続され、排出ガスを循環させるための下流側循環流路６０と、下流側循環流路６０が凍結状態にあると判定したときに、循環ポンプ６２の回転によって発生した熱を下流側循環流路６０に伝える伝熱手段と、を備える。 （もっと読む）

【課題】無駄な電力を使用せず、反応ガス流路の凍結を未然に防ぐことができる燃料電池システムを提供する。
【解決手段】燃料電池１１と、反応ガス流路２３，２４，３５，３８と、反応ガス供給部３０，３３と、燃料電池の上流側の反応ガス流路に配された上流側弁２５，４６と、燃料電池の下流側の反応ガス流路に配された下流側弁４８，５１，５２，４７と、各種制御を行う制御部４５と、を備えた燃料電池システム１０であって、制御部は、システムの凍結を予測する凍結予測部を有し、上流側弁を開弁するとともに下流側弁を閉弁した状態で、反応ガス供給部を作動させて反応ガス流路内に反応ガスが大気圧より大きい第一所定圧力に到達するまで供給した後、上流側弁を閉弁して、反応ガス流路内に反応ガスを封じ込め、凍結予側部により凍結が予測された場合に、下流側弁を開弁して反応ガスを排出する。 （もっと読む）

【課題】作業者が操作スイッチの入力ミスをしたときであっても、システムの円滑な発電試運転に影響を与えるおそれを解消させる燃料電池システムを提供する。
【解決手段】システムは、燃料電池１に燃料を供給するための燃料供給通路２０をもつ燃料供給系２と、燃料電池１に酸化剤を供給するための酸化剤供給通路５２をもつ酸化剤供給系５と、燃料電池に関する複数の運転モードをそれぞれ開始させる操作スイッチと、操作スイッチで操作された運転モードを実行する制御部７とを有する。制御部７は、システムが設置場所に設置された設置初期において、システム７の現在の状態に応じて、複数の運転モードのうちシステムが実行できるモードを制限する制限制御を実行する。 （もっと読む）

【課題】高効率かつ簡素なガス循環式燃料電池システムを構築することができる技術を提供する。
【解決手段】燃料電池８の出力電流を電流検出回路１６を用いて検出し、その検出結果に基づいて流量調節器１４を用いて燃料電池８に供給する燃料の流量を燃料電池入口６における燃料の圧力が上昇するよう制御することにより、循環経路１０，１１に第１逆止弁２経由で燃料を貯蔵し、燃料電池入口６における燃料の圧力が任意の上限設定値に達した時に流量調節器１４を介した燃料供給を停止もしくは燃料電池８が消費する流量以下に制御し、循環経路１０，１１に貯蔵された燃料を、第２逆止弁３経由で燃料電池８に循環させ、循環経路１０，１１に貯蔵された燃料が消費されていくにつれて低下する燃料電池入口６における燃料の圧力が任意の下限設定値に達した時に、燃料電池８への燃料供給を流量調節器１４を用いて再開させる。 （もっと読む）

【課題】燃料電池スタックを備える燃料電池システムにおいて、燃料電池スタックの高温高負荷運転時の発電性能の低下を抑制する。
【解決手段】燃料電池スタックの温度が所定温度以上であって、燃料電池スタックから排出されたＬＬＣの温度Ｔｃが所定値Ｔｃｔｈ以上である高温高負荷運転時に、高温制御モードを実行する。高温制御モードは、複数の単セルのうちの酸素濃度が最も低くなる単セルを特定し、この単セルにおいて、酸素濃度が最も低くなる部位を求め、この部位における酸素濃度Ｄｏが、発電の継続が可能な所定値Ｄｏｔｈ以上となるように、カソードにおける空気の圧力を増加させる。 （もっと読む）

【課題】推定に要する時間を無用に長くすることなく、伝達関数のパラメーターの推定精度の低下を抑制することができる燃料電池の内部状態推定装置及び内部状態推定方法を提供する。
【解決手段】燃料電池を流れる電流を検出する電流検出部(ステップＳ１)と、燃料電池の電圧を検出する電圧検出部(ステップＳ１)と、複数の周波数成分を持つ電流又は電圧が燃料電池に入力されたときの応答に基づいて、周波数ごとの燃料電池の伝達関数を、実部がゼロよりも大きいラプラス演算子を用いて算出する周波数毎伝達関数算出部(ステップＳ２３３)と、燃料電池の特性に基づいてモデル伝達関数を設定し、前記周波数毎伝達関数算出部で算出した周波数ごとの燃料電池の伝達関数と整合させることで、そのモデル伝達関数に含まれるパラメーターを推定する伝達関数パラメーター推定部(ステップＳ２４)と、を備える。 （もっと読む）

【課題】アノード不純物ガスパージを行う頻度を低減して、燃料電池システムの燃料利用効率を向上させる。
【解決手段】燃料極１ａに供給された燃料ガスと空気極１ｂに供給された空気中の酸素との電気化学反応により発電する燃料電池スタック１と、燃料電池スタック１の燃料極１ａから排出された排出水素を燃料極１ａに循環させるための循環経路Ｌ２及び循環手段１６と、燃料極１ａに燃料ガスを供給する供給経路Ｌ１及び循環経路Ｌ２を含むアノード系から排出水素を外部に排出するパージ弁１７と、パージ弁１７の開度を制御するパージ弁制御手段３と、燃料極１ａに供給される燃料ガス中の窒素分圧を検知する燃料極窒素分圧検知手段３と、空気極１ｂに供給される空気中の窒素分圧を検知する空気極窒素分圧検知手段３と、を備え、空気中の窒素分圧が燃料ガス中の窒素分圧以上になる運転領域で、パージ弁制御手段３がパージ弁を開放する。 （もっと読む）

【課題】燃料電池車両において、軽量で製造容易かつ安価な構成でエンジンコンパートメントへのエアコンプレッサの搭載を可能にする。
【解決手段】燃料電池１２に空気を供給するエアコンプレッサ１８を車両のエンジンコンパートメント１１に搭載した燃料電池車両１０であって、エンジンコンパートメント１１の車幅方向両側にあって車体に固定されるサイド部材６０間に板状のクロス部材６２を掛け渡して設け、このクロス部材６２によってエアコンプレッサ１８を支持する構成とした。 （もっと読む）

【課題】空気管路にバタフライ弁と逆止弁を用いることにより、燃料電池システムを小型化する。
【解決手段】燃料電池に接続される空気出口管１４に設けられ、回転軸５４の周りに回転する第１の弁体５２を有するバタフライ弁２４と、バタフライ弁２４の下流側に設けられ、板状の第２の弁体６１を有する逆止弁２７と、を含み、逆止弁２７が閉状態でバタフライ弁２４の第１の弁体５２を回転させるとバタフライ弁２４の第１の弁体５２の先端６０が逆止弁２７の第２の弁体６１に当たる様に配置されている弁セット５０と、バタフライ弁２４の開度を変更する制御部と、を備え、制御部は、燃料電池の始動の際に、バタフライ弁２４の第１の弁体５２を回転させ、閉弁状態の逆止弁２７の第２の弁体６１に当接させて逆止弁２７を開弁状態にする逆止弁開弁手段を有する。 （もっと読む）

【課題】空気調圧弁の振動および騒音を低減できる燃料電池システムを提供する。
【解決手段】燃料電池システム１０は、水素と空気の供給を受けて発電する燃料電池１２と、燃料電池１２に供給される空気の圧力または流量を調節可能な空気調圧弁５２とを備え、燃料電池１２からシステム外に排出される空気の排気通路５０の一部を構成するマフラ５４に空気調圧弁５２が取り付けられている。 （もっと読む）

【課題】燃料電池搭載車両において、燃料電池の排気ガスを排出する排気管について、反応生成物である水の排水性能を確保しながら、外部からの浸水を抑制することである。
【解決手段】燃料電池システム２０を構成する燃料電池スタック３２のカソード側出口に設けられる調圧弁３６は、開度の調整に応じて燃料電池スタック３２内の酸化ガス圧力を調整する機能を有する。排気管１２に水が浸入すると排気管１２の中の圧力は大気圧から変化し、調圧弁３６の開度が変化する。制御装置５０の浸水推定信号出力処理部５４は、調圧弁３６の開度と運転指示圧に相当する予定開度との間の差である開度偏差が予め定めた閾値開度偏差以上のときに、排気管１２に浸水している恐れがあるとして浸水推定信号を出力する。これに基づいて浸水を抑制する処理が行われる。 （もっと読む）

【課題】放熱ロスを低減し、熱交換効率の高い燃料電池システムを得ることができる燃料電池スタックを提供する。
【解決手段】燃料電池スタック１を発電部３と熱交換部２とから構成し、この発電部３と熱交換部２とを中間締め付け板９を挟んで隣接するように配置する。隣接配置された発電部３と熱交換部２の両端部には一対の締め付け板５を配設し、締め付けロッド４によってこれらを締め付け固定する。また、前記発電部３及び熱交換部２の外側部には、それぞれ対をなすガスマニホールド１０及びガス−冷却水マニホールド１１を取り付ける。そして、熱交換部２の一次側に発電部３から排出される酸化剤ガスを導入すると共に、熱交換部２の二次側には冷却水を導入し、この酸化剤ガスと冷却水との間で熱交換を行い、熱交換部２から排出された冷却水を発電部の冷却水セパレータに導入するように構成する。 （もっと読む）

【課題】燃料電池システムにおけるバイパス弁の開度制御の精度を高める。
【解決手段】ステッピングモータによって開度が調整され、燃料電池１０２への酸化ガスの流れをバイパスするバイパス弁２６を備える燃料電池システム１００において、システム運転中に、燃料電池１０２への酸化ガスの流路内の酸化ガスの圧力に基づいて、ＥＣＵ１１０が指令したバイパス弁２６の開度とバイパス弁２６の実際の開度との差異を調整する。 （もっと読む）

【課題】燃料電池システムにおいて触媒表面積の減少に伴う出力低下を抑制する。
【解決手段】燃料電池システムは、触媒表面積が所定の閾値より小さい状態における触媒表面積とガス拡散抵抗との対応関係を記憶する記憶部と、触媒表面積の値を取得する取得部と、取得された触媒表面積の値が閾値より小さい場合に、対応関係に基づき、ガス圧力とガス流量との少なくとも一方を制御する制御部と、を備える。 （もっと読む）

【課題】起動及び停止を繰り返しても局部電池の生成を抑制し、電池の性能低下をきわめて小さくできる燃料電池システムを提供する。
【解決手段】燃料電池１と、燃料電池のアノード流路３へ水素を供給する水素供給手段と、燃料電池のカソード流路２へ供給される空気及びカソード流路から排出される空気の空気量を調整する空気量調整手段と、燃料電池に接続された外部負荷と、水素供給手段、空気量調整手段及び外部負荷の動作を制御する制御部９とを備えた燃料電池システムにおいて、制御部は、燃料電池システムの起動時に、飽和蒸気圧未満の空気を燃料電池の前記カソード流路へ充填させ、空気の充填後、燃料電池のカソード流路に空気を連続的に流通させ、燃料電池から負荷を取り出すように制御する。 （もっと読む）

【課題】発電効率及び発電性能を向上することができる燃料電池を提供する。
【解決手段】膜電極接合体３１の周囲にシールガスケット３２を配設してなるシールガスケット一体型ＭＥＡ３０のカソード側金属多孔体層３３にカソード側セパレータ３９を接触する。ＭＥＡ３０のアノード側にアノード側セパレータ５０を接触する。カソード側セパレータ３９に空気供給用貫通孔３５ｉに連通し、かつカソードオフガス排出用貫通孔３５ｏに連通するガス供給路３９ａを形成する。ガス供給路３９ａに多数のノズル４６を備えた空気供給パイプ４５を収容する。コンプレッサ２５から配管２４に送られた空気を、分流弁４７から分岐配管４８を通して前記空気供給パイプ４５に圧送し、ノズル４６から空気をカソード側金属多孔体層３３のガス流路に吹き付ける。発電によって前記ガス流路に生成された生成水の水滴を、吹付け空気によって排出用貫通孔３５ｏ側に移動させて排出する。 （もっと読む）

【課題】水素ガスの消費量を簡易且つ正確に計測することが可能な水素ガス消費量算出方法を提供する。
【解決手段】発電に使用された水素ガス量を算出する第一のステップと、発電電流、発電電流におけるカソード電極からアノード電極側へ透過する窒素ガス量、及びアノード電極における圧力に基づいて、循環経路内の水素ガス量を算出する第二のステップと、発電電流、電解質膜単体における水素ガス透過量の湿度依存性、電解質膜単体における窒素ガス透過量の湿度依存性、電解質膜の湿度、及び発電電流におけるカソード電極からアノード電極側へ透過する窒素ガス量に基づいて、アノード電極からカソード電極へ透過する水素ガス量を算出する第三のステップと、第一のステップ、第二のステップ、及び第三のステップによって算出された水素ガス量より燃料電池システムでの水素ガス消費量を算出する第四のステップと、を含む。 （もっと読む）

【課題】燃料電池システムにおいて、燃料電池スタックの運転中における入口側封止弁と、出口側封止弁の故障の検出を可能とすることである。
【解決手段】燃料電池システム１０は、燃料電池スタック１２を含むシステム本体部１１と制御装置７０を備える。システム本体部１１において、酸化ガス供給路２０に入口側封止弁３０が設けられ、酸化ガス排出路２２に出口側封止弁３２が設けられる。制御装置７０の封止弁故障判断処理部７６は、ＡＣＰ１８と入口側封止弁３０との間の酸化ガス供給路２０に設けられる圧力センサ（Ｐ１）３４が検出する検出圧力の時間変化と、入口側封止弁３０と出口側封止弁３２との間のガス流路に設けられる圧力センサ（Ｐ２）３６が検出する検出圧力の時間変化とに基づいて、入口側封止弁３０または出口側封止弁３２の故障を判断する。 （もっと読む）

【課題】排出弁の異常を的確に検知することができる燃料電池システムを提供する。
【解決手段】燃料電池１０と、燃料電池１０に燃料ガスを供給する燃料供給流路３１と、燃料供給流路３１の上流側のガス状態を調整して下流側に供給するガス供給装置３５と、燃料電池１０から排出される燃料オフガスを、排出弁３７を介して排出する排出流路３２と、ガス供給装置３５及び排出弁３７の駆動を制御する制御装置４と、を備え、制御装置４は、ガス供給装置３５に対する燃料ガス供給指令値と燃料電池１０における燃料ガス消費量の推定値との偏差が、排出弁３７の開閉のタイミングにあわせて変動する場合に、排出弁３７に異常があると判断する燃料電池システム１を構成する。 （もっと読む）