【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】経時的に使用することにより、変化する電極触媒の粒径を、非破壊で精度良くする推定することにより燃料電池を診断する方法を提供する。
【解決手段】高分子電解質膜の両面に電極触媒層が接合された膜電極接合体を備えた燃料電池を、サイクリックボルタンメトリ法により診断する。まず、燃料電池の一方の電極触媒層に加湿した水素ガスを供給し、他方の電極触媒層に水または加湿した不活性ガスを供給した状態で、燃料電池の印加電圧を変化させることにより得られる燃料電池の出力電流から、サイクリックボルタモグラムの波形を取得する。次に、サイクリックボルタモグラムの波形のうち、前記電極触媒の水素吸着反応に由来する波形における２つの出力電流値の比に基づいて、前記他方の電極触媒層の触媒粒径を推定する。 （もっと読む）

【課題】氷点下で燃料電池を起動する際に、十分な始動性を発揮すること。
【解決手段】発電部の一方の面に沿うように位置し、複数の酸化剤ガス供給口１４３ａ〜１４７ａのそれぞれから複数の酸化剤ガス排出口１４３ｂ〜１４７ｂのそれぞれに至る複数の酸化剤ガス経Ｒ１〜Ｒ３路を備え、第１の分割発電領域Ｓ１の対応する酸化剤ガス供給口１４３ａの開口面積が、第２、第３の分割発電領域Ｓ２，Ｓ３の対応する酸化剤ガス供給口１４５ａ、１４７ａの開口面積よりも小さくして、第１の分割発電領域Ｓ１から出力される電流密度が、他の分割発電領域Ｓ２，Ｓ３から出力される電流密度よりも小さくする。 （もっと読む）

【課題】本発明は、燃料電池内の液水量を精度よく推定することができる燃料電池システムを提供することにある。
【解決手段】本発明の燃料電池システムは、反応ガスの反応により発電する燃料電池と、燃料電池の電圧降下時に発生する電流値から、電圧降下時に発生する電気量を算出する電気量算出手段と、前記電圧降下時に発生する電気量に基づいて、燃料電池内の反応ガスの物質量を算出する反応ガス物質量算出手段と、前記反応ガス物質量に基づいて、燃料電池内のガス体積を算出するガス体積算出手段と、燃料電池内の流体流路容積から前記ガス体積を差し引いて、燃料電池内の液水体積を算出する液水体積算出手段と、を備える。 （もっと読む）

【課題】無加湿の空気を供給して燃料電池の無加湿運転を行う燃料電池システムにおいて、各電池セルのセル面内における水分量の不均一を抑制する。
【解決手段】各電池セル１０における水素流路１４および空気流路１５が、水素の流れ方向と空気の流れ方向とが互いに対向するように配置されており、水素流路１４の水素出口部１４ｂから排出される未反応水素および水分を水素入口部１４ａに再循環させると共に、無加湿の空気を空気流路１５の空気入口部１５ａに供給して無加湿運転を行う燃料電池システムにおいて、電池セル１０における空気入口部１５ａの水分量が不足しているか否かを判定する水分量判定手段Ｓ１０、Ｓ３０、Ｓ５０にて、空気入口部１５ａの水分量が不足していると判定された場合に、空気入口部１５ａにおける発電が促進されるように、エアストイキ比を低下させる。 （もっと読む）

【課題】燃料電池のセルの積層方向に流れる電流分布の測定精度の向上を図る。
【解決手段】隣り合うセル間に配置されて複数の導電部１１１が設けられた板状部材１００ａ、各導電部１１１を流れる電流による磁束を検出する複数の磁気センサ１１６等を備え、各導電部１１１は、板状部材１００ａの一方に配置された第１導電部位１１２、板状部材１００ａの他方の第１導電部位１１２との対向位置に配置された第２導電部位、第１導電部位１１２、第２導電部位を接続する第３導電部位１１４を有する。磁気センサ１１６は、第１〜第３導電部位１１２〜１１４で囲まれて配置され、セルの積層方向に流れる電流の磁束を検出可能なように磁束検出方向が設定され、第１導電部位１１２、第２導電部位には、磁気センサ１１６に対向する部位に磁束検出方向と同方向に延びる第１スリット１１２ａが形成される。 （もっと読む）

【課題】燃料電池のセルの各測定対象部位に流れる電流分布を測定する電流分布測定装置において、電流分布の測定精度の向上を図る。
【解決手段】第１板状部材および第２板状部材に形成された一対の導電部それぞれに異なる周波数の交流電流を供給し、電流検出部５１ａの出力信号から各周波数に対応する交流成分（振幅）を抽出することで、各第１導電部における回り込み電流による交流電流量の変化を把握する。そして、一対の導電部それぞれに供給した各周波数の交流電流量に対する電流検出部５１ａの出力信号から抽出した各周波数の交流電流量の比率、および電流検出部５１ａの出力信号それぞれに含まれる直流電流量に基づいて、実際にセル１０ａの各測定対象部位に流れる電流を演算する。 （もっと読む）

【課題】電極活性表面積のより正確な計測手法を提供する。
【解決手段】電解質膜に電極触媒と電解質を含む触媒層を積層して膜−電極接合体とした燃料電池用電極の電池触媒の活性表面積算出方法において、電位をステップ状に変化させて電極活性表面積の算出を行う。 （もっと読む）

【課題】暖機運転中の燃料電池の起電圧を推定する。
【解決手段】 標準ＩＶ特性マップ１２には、温度によって変化する、燃料電池の電流電圧特性を示す標準ＩＶ特性マップが保持されている。エアストイキ比過電圧マップ２６には、燃料電池の電池反応における空気の化学量論比であるエアストイキ比を制限したときに発生する燃料電池における濃度過電圧を示す濃度過電圧マップが保持されている。ＩＶ特性マップおよび濃度過電圧マップを利用して、暖機運転時の燃料電池の起電圧を推定する。 （もっと読む）

【課題】劣化や温度などの燃料電池の状態に適合するように二次電池への充電制御を行いドライバビリティの向上、あるいは燃料電池の耐久性の向上を実現する。
【解決手段】燃料電池システムであって、燃料電池と、前記燃料電池の出力電力が前記燃料電池システムへの要求電力よりも大きい場合にその余剰の電力を蓄積するとともに、前記燃料電池の出力が前記燃料電池システムへの要求電力よりも小さいときにその不足分を補う二次電池と、前記燃料電池の電圧を測定する電圧測定部と、前記燃料電池の電流を測定する電流測定部と、前記燃料電池の電圧が予め設定された高電位回避電圧以上にならないように制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記燃料電池の電流電圧特性が、前記燃料電池の初期における特性よりも予め定められた量以上低下した場合に、前記高電位回避電圧の値を初期設定値よりも小さな値に再設定する。 （もっと読む）

【課題】燃料電池スタックおよび加湿手段の乾燥を未然に防ぎ、安定して運転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】
燃料電池と、酸化剤供給流路と、酸化剤排出流路と、酸化剤供給流路と酸化剤排出流路とに架け渡され酸化剤排出流体から供給酸化剤へ水分を移動させる加湿手段と、酸化剤供給流路の加湿手段の上流側に設けられた酸化剤供給流量調整手段と、酸化剤排出流体の温度検出手段と、燃料電池の出力電流検出手段と、酸化剤供給流量調整手段の制御手段とを備え、制御手段は、加湿手段が湿潤状態か乾燥状態かの境界を、酸化剤排出流体の温度ごとの出力電流閾値として予め設定され、現在の出力電流値と、現在の酸化剤ガス排出流体の温度における電流閾値との比較に基づき流量調整を行う燃料電池システム。酸化剤供給流量調整手段を、加湿手段の下流側に設けられた酸化剤圧力調整手段としたり、これら両方を備えることもできる。 （もっと読む）

【課題】燃料ガス、改質用水及び空気の供給流量のいずれか二つの供給流量の経時的変化を比較的簡単に検知することができる燃料電池を提供する。
【解決手段】燃料ガスを供給するための燃料ガス供給手段と、改質用水を供給するための水供給手段と、燃料ガスを改質用水を用いて水蒸気改質するための改質器６と、空気を供給するための空気供給手段３０と、改質燃料ガス及び空気（酸素）の酸化及び還元によって発電を行う燃料電池セルスタック８と、燃料電池セルスタック８の燃料ガス排出側に配設された燃焼室３４とを備えた固体酸化物形燃料電池２であって、改質器６、燃料電池セルスタック８及び燃焼室３４に関連する二個所の測定部位の温度を検出し、二個所の測定部位の検知温度に基づいて、燃料ガス、改質用水及び空気の供給流量のいずれか二つの供給流量の経時的変化を検知する。 （もっと読む）

【課題】 電極触媒が本来有している触媒活性能を十分発揮、反映することができる触媒電極層用電解質材料を提供する
【解決手段】 電極触媒、導電材、およびアニオン交換容量が０．１〜０．７ｍｍｏｌ／ｇ−乾燥樹脂の水不溶性のアニオン交換樹脂を含む組成物からなる、含水液体と接して使用される触媒電極層用電解質材料、該触媒電極層用電解質材料により燃料極側触媒電極層が形成されてなる直接液体燃料型燃料電池の電解質膜−触媒電極層接合体、及び燃料電池の反応物質が溶存する電解液を用いた、回転電極法のディスク電極の表面に触媒電極層用電解質材料で形成された触媒電極層を形成し、該電極の電位を変化させて電流を検知し、該触媒電極層用電解質材料に含有される電極触媒の燃料電池における燃料極反応または酸素極反応の触媒活性能を評価することを特徴とする燃料電池用電極触媒の触媒活性能評価方法である。 （もっと読む）

【課題】多相式電圧変換装置を備える燃料電池システムにおける燃料電池のインピーダンス計測性能を向上させる。
【解決手段】燃料電池システムは、燃料電池と、燃料電池に接続されているＮ相（Ｎは２以上の整数）の多相式電圧変換装置と、多相式電圧変換装置の出力目標電圧を示す電圧にインピーダンス計測用の制御用波形を重畳することにより、多相式電圧変換装置の各相を制御するための制御信号を生成し、Ｎ相分の制御信号を、予め定められた位相差をもって、順次多相式電圧変換装置に出力する制御信号生成部と、予め定められた位相差と同じ位相差を持つＮ個の所定のサンプリング周波数に対応する周期で燃料電池の電流と電圧とを測定し、測定された電流と電圧とを用いて燃料電池のインピーダンスを演算するインピーダンス演算部とを備える。 （もっと読む）

【課題】燃料電池スタックの電極の劣化を抑制しつつ、燃料の利用効率の低下を抑制する燃料電池システムを提供する
【解決手段】燃料電池スタック３による発電を停止させる場合に、電動弁Ｂ１１を閉状態に制御し、燃料電池スタック３の電圧値が基準電圧値以下に低下したときに、電動弁Ｂ１２を閉状態に制御する。そして、電磁弁Ｂ２１を閉状態に制御する。アノード３１側の圧力値が所定の圧力値まで上昇したときに、電磁弁Ｂ２２を閉状態に制御する。これにより、アノード３１内が改質ガスによって加圧状態となり、アノード３１側から移動した水素によってカソード３２内も加圧状態となる。このため、燃料電池スタック３の外部からアノード３１内およびカソード３２内への酸素の拡散が抑制される。 （もっと読む）

【課題】エアストイキ不足を抑制して、燃料電池の劣化を抑制できる燃料電池システムを提供する。
【解決手段】カソードオフガス排出路を流通するオフガス温度を測定する温度センサと、大気圧を測定する大気圧センサと、燃料電池の目標電流指令値Ｉｄを設定する電流値設定手段と、オフガス温度と大気圧とに基づいて燃料電池の目標上限電流値Ｉｈを設定する制御部とを備え、制御部は、目標電流指令値Ｉｄと目標上限電流値Ｉｈとの比較に基づいて、燃料電池の出力電流値Ｉｒを制御する。 （もっと読む）

【課題】安定的に燃料の供給を行うことが可能な燃料電池スタックの駆動方法およびシステムを提供する。
【解決手段】燃料タンクからの燃料供給がない状態で燃料電池スタックにより電力を生成するステップと、前記電力の出力電圧を目標電圧まで減少させるステップと、前記電力の出力電流の増加率を測定するステップと、前記出力電流の増加率が目標増加率よりも低い時、前記燃料電池スタックに燃料の供給を開始するステップと、目標電流水準で前記出力電流を維持するように前記燃料電池スタックの燃料濃度を制御するステップと、を含む、燃料電池システムの駆動方法。 （もっと読む）

【課題】アノード、循環路および気液分離器内の液体の量を精度よく検出することができる、燃料電池システムを提供する。
【解決手段】燃料電池のアノード、燃料循環ラインおよび気液分離器が外部から閉止された状態で、燃料電池における発電が行われる。そして、一定時間に燃料電池から発生した電流量が算出され、その電流量に基づいて、一定時間における液体燃料の消費量である燃料消費量、一定時間にアノードで生成される窒素ガスの量である生成窒素量、および一定時間に燃料電池のアノードで生成される水の量である生成水量が算出される。これらに基づいて、一定時間の終了時におけるアノード、燃料循環ラインおよび気液分離器内の空隙体積が算出され、アノード、燃料循環ラインおよび気液分離器内の全容積からその算出された空隙体積が減算されることにより、アノード、燃料循環ラインおよび気液分離器内の液体の量が算出される。 （もっと読む）

【課題】性能低下を抑制しながら低加湿条件における運転を継続できる燃料電池システムの運転方法を提供する。
【解決手段】燃料ガスが供給されるアノード３ａと酸素含有ガスが供給されるカソード３ｂとアノード３ａ及びカソード３ｂの間に設けられる電解質３ｃとを有する固体高分子形燃料電池セル３を備える燃料電池システムＳの運転方法であって、通常運転時における固体高分子形燃料電池セル３の加湿状態を検証する加湿状態検証工程と、加湿状態検証工程の検証結果に基づいて、通常運転時における固体高分子形燃料電池セル３の加湿状態を加湿増大方向に調節すること及び加湿減少方向に調節することの両方を含む加湿状態調節工程と、を有する。 （もっと読む）

【課題】燃料電池のストイキ比が設定値よりも低下することを防止す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の制御部８０は、燃料電池１２の実出力電力値Ｐ_ＦＣが要求電力値Ｐ_ＲＥＱとの電力差ΔＰを検知したときに、電力差ΔＰに基づいて補正電流値ΔＩを算出する。さらに補正電流値ΔＩに基づいてＦＣコンバータ６６のデューティ比を補正するとともに、補正電流値ΔＩに基づいてエアコンプレッサ４６の酸化ガス流量を補正する。 （もっと読む）