【課題】低温環境において、セルの劣化を抑制しつつ、内部温度を速やかに上昇させることが可能な燃料電池システムを提供する。
【解決手段】燃料電池システムは、燃料電池と、反応ガスを給排するためのガス流路と、冷媒を循環させるための冷媒流路と、内部温度を反映する温度取得部と、低温環境下において反応ガスの供給を停止した状態で燃料電池を発電させた際の電気量と、反応熱量との対応関係を予め記憶する記憶部と、内部温度が基準温度以下である場合に、反応ガスの供給を停止した状態で燃料電池を発電させた際に生じる電気量を取得する電気量取得部と、電気量取得部により取得された電気量を、対応関係にあてはめることによって導かれる推定反応熱量を求め、求めた推定反応熱量から冷媒の循環に関する条件を含む燃料電池を発電させる際の運転条件を決定し、決定した運転条件に従って燃料電池を発電させる運転制御部と、を備える。 （もっと読む）

【課題】燃料電池における電解質膜のラジカルによる劣化を抑制する技術を提供する。
【解決手段】燃料電池システム１０００は、ラジカル消去促進剤含有量判定部２１０を有する。ラジカル消去促進剤含有量判定部２１０は、カソード３におけるプロトンの移動抵抗である触媒層Ｈ⁺抵抗と、膜電極接合体１０におけるラジカル消去促進剤の含有量との間の関係を予め記憶している。ラジカル消去促進剤含有量判定部２１０は、インピーダンス計測部４００によって計測した膜電極接合体１０のインピーダンスの計測値に基づいて触媒層Ｈ⁺抵抗を求めるとともに、前記の関係を用いて、触媒層Ｈ⁺抵抗に対するラジカル消去促進剤の含有量を取得し、膜電極接合体１０においてラジカル消去促進剤が不足しているか否かを判定する。 （もっと読む）

【課題】燃料枯れ等の不具合を確実に回避して、発電効率を高めることができる固体電解質型燃料電池を提供する。
【解決手段】本発明は、固体電解質型燃料電池(1)であって、燃料電池モジュール(2)と、燃料供給手段(38)と、需要電力検出手段(110a)と、燃料供給量を制御すると共に、燃料電池モジュールから取出し可能な取出可能電流値を設定するコントローラ(110)と、取出可能電流値を越えない範囲で電流を取り出すインバータ(54)と、実際に取り出される実取出電流を検出する取出電流検出手段(126)と、を有し、コントローラは、実取出電流が低下した場合において、取出可能電流値を急激に低下させると共に、遅れて燃料供給量を低下させ、取出可能電流値を急激に低下させた後、燃料供給量に余裕がある状態で需要電力が上昇し始めた場合には、大きな電流上昇変化率で取出可能電流値を増加させることを特徴としている。 （もっと読む）

【課題】燃料電池モジュールが損傷されるのを確実に回避しながら、発電効率を高めることができる固体電解質型燃料電池を提供する。
【解決手段】本発明は、固体電解質型燃料電池(1)であって、燃料電池モジュール(2)と、燃料供給手段(38)と、需要電力検出手段(110a)と、需要電力に基づいて燃料供給量を制御すると共に、取出可能な最大の電流値である取出可能電流値を設定するコントローラ(110)と、燃料電池モジュールから取出可能電流値を越えない範囲で電流を取出すインバータ(54)と、燃料電池モジュールから取り出される実取出電流を検出する取出電流検出手段(126)と、を有し、コントローラは、需要電力が上昇している場合においても、所定の増加規制条件に該当する場合には、取出可能電流値を増加させずに、取出可能電流値を一定の値に維持し、又は、取出可能電流値を低下させることを特徴としている。 （もっと読む）

【課題】低速な燃料電池モジュール、及び高速なインバータを、効率的且つ簡便に制御することができる固体電解質型燃料電池を提供する。
【解決手段】本発明は、固体電解質型燃料電池(1)であって、燃料電池モジュール(2)と、燃料供給手段(38)と、第１需要電力検出手段(110a)を備え、需要電力に基づいて燃料供給量を制御すると共に、取出可能な最大の電流値である取出可能電流値を設定する燃料電池コントローラ(110)と、燃料電池モジュール(2)から電流を取り出すインバータ(54)と、第２需要電力検出手段(111a)を備え、燃料電池コントローラから入力された取出可能電流値を越えない範囲において、需要電力に応じた電流が、燃料電池モジュールから取り出されるように、燃料電池コントローラから独立してインバータを制御するインバータコントローラ(111)と、を有することを特徴としている。 （もっと読む）

【課題】燃料電池の発電安定性を確保する。
【解決手段】水素と空気が供給されて発電をする燃料電池１と、燃料電池１に生じた不純物を排出用ガス（水素または空気）の供給により排出する排出処理手段と、燃料電池１から出力される電流値を測定する電流計６４と、燃料電池１から出力される電圧値を測定する電圧計６５と、排出処理手段を制御する制御装置５０と、を備え、制御装置５０は、燃料電池１の発電中に電流計６４および電圧計６５により測定された電流値と電圧値とを、予め電流値と電圧値とにより規定された劣化率判定マップと比較することにより、燃料電池１の現在の劣化率を求め、現在の劣化率が大きくなるほど、劣化していないときよりも、排出処理手段における排出処理関連量を大きくするように制御する。 （もっと読む）

【課題】燃料電池の陽極または陰極から一酸化炭素などの汚染物質を除去する方法を提供する。
【解決手段】電極に電流を印加するステップと、電流の電圧波形もしくは電流波形を決定するステップと、多数の未知の係数および固定数の既知の関数を特徴とする解析関数などの数学記述で波形を表現するステップと、電流の適用に関連するデバイスの関数を測定するステップと、点すなわち係数をデバイスの関数を最適化するための独立変数として使用する最適化ルーチンを含んだアルゴリズムに波形記述および測値を供給するステップと、デバイスの関数を最適化する点すなわち係数の値を決定するための計算を実行し、それによりデバイスの電極に印加する電流の最適化波形を決定するステップを含む、電極に印加する電流の波形を最適化する方法。 （もっと読む）

【課題】電池セルＣｉｊの電圧を検出する系自体に異常が生じると、電圧を正確に検出することができないこと。
【解決手段】組電池１０は、電池セルＣ１１〜Ｃｍｎの直列接続体であり、これらのｎ個ずつがブロックＢｉとしてグループ化され、監視ユニットＵｉによって監視される。監視ユニットＵｉは、電池セルＣｉ１〜Ｃｉｎの電圧を検出し、これらの最小値（ブロック内最小値ＭＩＮｉ）をフォトカプラ２２を介して制御装置２４に出力する。制御装置２４では、ブロックＢ１〜Ｂｍのブロック内最小値ＭＩＮ１〜ＭＩＮｍの平均値に対するブロック内平均値ＭＩＮｉの差に基づき、監視ユニットＵｉの異常の有無を診断する。 （もっと読む）

【課題】燃料電池が有する触媒の劣化率を、簡易な構成で正確に取得する。
【解決手段】燃料電池システムは、燃料電池と、湿潤判定部と、開回路電圧測定部と、実測開回路電圧と理論開回路電圧との差分電圧を決定する差分電圧決定部と、開回路電流値決定部と、電流調整部と、流量調整部と、燃料電池が高湿潤状態であると判定された場合に、反応ガスを濃度過電圧の発生を抑制する条件で燃料電池に供給すると共に低い電流密度範囲で電流値を変化させながら燃料電池の電圧及び抵抗を測定する測定制御部と、電圧値及び抵抗値と対応する電流値とに基づき、電荷移動係数を決定する電荷移動係数決定部と、差分電圧と開回路電流値と電荷移動係数とに基づき、交換電流密度を決定する交換電流密度決定部と、交換電流密度に基づき触媒の劣化率を決定する劣化率決定部と、を備える。 （もっと読む）

【課題】 燃料電池を電源とした燃料電池システムにおいて、燃料電池の過負荷状態での発電を防止し、燃料電池システムの劣化を防ぎ、燃料電池から安定的な出力が得られる簡易な構成の形態が可能である小型の燃料電池システムの提供。
【解決手段】 燃料電池を構成する全ての単セル１ａ、１ｂ、１ｃの過負荷状態を検出し、過負荷状態が検出されると燃料電池出力の遮断、或いは過負荷状態のセルが正常の発電状態に復帰するように燃料電池出力を制御する。 （もっと読む）

【課題】負電圧の発生による燃料電池の性能低下および劣化を抑制する技術を提供する。
【解決手段】燃料電池システム１００は、複数の発電体１１が積層された燃料電池１０と、発電体１１における負電圧の発生を検出するセル電圧計測部９１と、燃料電池１０の出力を制御する制御部２０と、燃料電池が出力した電流の時間積分により求められる電流積算値を計測する電流積算値計測部２１とを備える。制御部２０は、負電圧が発生している期間に、燃料電池１０に許容される電流積算値と、燃料電池１０に許容される電流密度との対応関係を予め記憶している。制御部２０は、負電圧の発生が検出された場合には、その対応関係において、電流積算値と電流密度とで規定される運転許容領域内に収まるように、燃料電池１０の出力を制限する出力制限処理を実行する。
【選択図】図２
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【課題】短時間でターフェルプロットを取得することができるターフェルプロットの取得方法およびターフェルプロット取得装置を提供する。
【解決手段】電流応答取得ステップでは、３電極式電気化学測定における動作点を切り替えるとともに、前記動作点が切り替えられた後の燃料電池の電流応答を取得する。ファラデー電流推測ステップでは、前記電流応答取得ステップにより取得された前記電流応答に対しコットレルプロット上の線形近似を施すことによって定常状態におけるファラデー電流の値を推測する。ターフェルプロット取得ステップでは、前記ファラデー電流推測ステップにより推測されたファラデー電流の値に基づいて前記燃料電池のターフェルプロットを取得する。 （もっと読む）

【課題】製造コストの増加を抑制した上で、ドライアップ状態を確実に判定するとともに、可能な限り要求出力を満たしながらドライアップを解消できる燃料電池システムを提供する。
【解決手段】カソード入口ガス温度、カソード出口ガス温度、及び冷媒出口温度に基づいてカソード出入口ガス温度差及び冷媒−ガス温度差を算出し、これら温度差を用いてシステムドライアップ及びスタックドライアップの判定を行う。 （もっと読む）

【課題】燃料電池セルの電力供給能力を最大限に発揮させつつ、燃料電池セルの耐用年数を延長する。
【解決手段】固体電解質型燃料電池１であって、固体電解質型燃料電池セル１６を有する燃料電池モジュール２と、燃料供給手段３８と、酸化剤ガス供給手段４５と、燃料電池モジュール２による発電電圧値を検出する電圧値検出手段１２６と、燃料電池モジュール２による出力電流値を検出する電流値検出手段１２６と、燃料供給量を制御する制御手段１１０とを備え、制御手段１１０は、出力電流値が上限電流値を超えないように燃料電池モジュール２の出力電力を制御する電流制限制御を実行し、燃料電池モジュール２の劣化判定を行い、この劣化判定に基づいて、劣化により低下した発電電圧値を回復させるように燃料供給量を増量補正する劣化対応制御を実行する。 （もっと読む）

【課題】燃料電池のターフェル勾配を正確に求めることができる燃料電池評価装置および燃料電池評価方法を提供する。
【解決手段】 インピーダンスの周波数特性に基づいて燃料電池の特性を評価する燃料電池評価装置において、インピーダンス取得手段５２は、電流値および測定周波数を変化させながら燃料電池のインピーダンスを取得し、算出手段５３は、インピーダンス取得手段５２により取得された前記インピーダンスと、当該インピーダンスを取得した電流値との積を算出する。提示手段５４は、算出手段５３により算出された前記積を、前記測定周波数に対応する当該積の周波数特性として提示する。 （もっと読む）

【課題】燃料電池の出力電圧や出力電流を最適に制御しながら、運転状態を遷移させることが可能な燃料電池システムを提供する。
【解決手段】燃料電池の低効率運転中に、前記燃料電池の出力電圧を変更すべきと判断した場合には、前記燃料電池の出力電力とシステム要求電力とが一致するように前記燃料電池の出力電圧の電圧変化速度を調整しながら、前記燃料電池の出力電圧を昇降圧させるΔＶ制御Ｓ２３０を実行する電圧制御手段と、設定された排気水素許容濃度を満足するように、前記燃料電池が最も温度が高い場合の前記排気水素許容濃度を満足する前記燃料電池の出力電圧が前記燃料電池の出力電流に応じて多段に設定され、前記判断手段は、前記システム要求電力と前記排気水素濃度情報とに基づき、前記燃料電池の出力電圧が、前記燃料電池の出力電流に応じた前記排気水素許容濃度を満足できる前記燃料電池の出力電圧となるように変更すべきか否かを判断する。 （もっと読む）

【課題】燃料電池の発電中であっても水素発生材料収容容器を安全に交換可能な燃料電池システムを提供する。
【解決手段】本発明の燃料電池システムは、燃料電池５の発電中に、交換動作開始時機検出部７が水素発生材料収容容器３の交換動作の開始時機を検出したとき、水供給部２による水素発生材料収容容器３への水供給を停止し、水供給部２による水素発生材料収容容器３への水供給の停止中に、水素発生量検出部６が検出した水素発生量が所定値を下回ったとき、交換指示部１０は、水素発生材料収容容器３の交換を実行するよう指示し、交換動作終了時機検出部８が水素発生材料収容容器３の交換動作の終了時機を検出したとき、水供給部２による水素発生材料収容容器３への水供給を開始することを特徴とする。 （もっと読む）

【課題】未反応物質除去機能を有する開放型燃料電池システムの提供。
【解決手段】メイン燃料電池１１０と、メイン燃料電池１１０に還元剤と酸化剤を供給する供給手段１２０と、メイン燃料電池１１０から排出された未反応物質をメイン燃料電池１１０に再循環させる再循環手段１３０と、前記メイン燃料電池１１０を構成する複数のセル電圧を検知する検知手段１４０と、前記メイン燃料電池１１０に選択的に連通してメイン燃料電池１１０の内部の水分及び不純物を除去する再生手段１５０と、前記メイン燃料電池１１０から排出された水分を前記メイン燃料電池１１０に供給する加湿手段１７５と、前記再生手段１５０の内部に残存する未反応物質を前記再生手段１５０に循環させて消耗する消耗手段２００と、前記供給手段１２０、再循環手段１３０、検知手段１４０、再生手段１５０、加湿手段１７５及び消耗手段２００の動作を制御する制御手段１６０とから構成する。 （もっと読む）

【課題】 燃料電池スタックの劣化を簡易に判定することができる燃料電池システム、燃料電池システムの制御方法、および、燃料電池スタックの劣化判定方法を提供する。
【解決手段】 燃料電池システムは、燃料ガスと酸化剤ガスとで発電を行なう燃料電池セルの複数個が直列接続された燃料電池スタックにおいて発電性能因子に基づいて区分けされた第１の燃料電池セル群および第２の燃料電池セル群の発電出力を検出する検出部と、該検出部により検出された前記第１の燃料電池セル群と前記第２の燃料電池セル群との間の発電出力の乖離率に基づいて、前記燃料電池セルの運転条件を変更する運転条件変更部と、を備える。 （もっと読む）

【課題】氷点下という低温状態からの起動性を十分に有する固体高分子形燃料電池を提供する。
【解決手段】酸化剤電極の酸化剤ガス拡散層４８は、その酸化剤電極の酸化剤ガス触媒層４４との界面Ｋに到達して形成され、氷点下の酸化反応によりその酸化剤ガス触媒層４４からの生成水の凍結により酸化剤ガス触媒層４４と酸化剤ガス拡散層４８との界面Ｋに生じる微小な氷粒子ＩＡをその昇華により凝結させる氷塊ＩＢを、内周縁に沿って生成させるための複数の貫通穴７０を有する。貫通穴７０の内周縁に沿って生成される氷塊ＩＢが酸化剤ガス触媒層４４と酸化剤ガス拡散層４８との界面Ｋに生じる微小な氷粒子ＩＡをその昇華により吸収するので、その界面Ｋの氷により目詰まりが抑制されて酸化剤ガスが酸化剤ガス触媒層４４内に供給され続けるので、氷点下という低温状態での固体高分子形燃料電池の起動性が大幅に高められる。 （もっと読む）