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公開番号2024027818
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-01
出願番号2022130949
出願日2022-08-19
発明の名称燃料電池装置
出願人ダイニチ工業株式会社
代理人
主分類H01M 8/04858 20160101AFI20240222BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】燃料電池の持つ熱を有効に活用し、凍結防止運転中におけるヒータの通電を抑えて、より効果的に凍結を防止することのできる燃料電池装置を提供する。
【解決手段】燃料電池モジュール1に酸素含有ガスを供給するエアブロワ142と、燃料電池1から排出される排気ガスが流れる排気流路21と、発電に用いられる水が循環する循環流路HC1、HC2と、水を加熱するヒータ8と、水を循環させる循環ポンプP1、P2と、凍結防止運転を制御する制御装置30と、を備える。制御装置30は、凍結防止運転として少なくともエアブロワ142と、ヒータ8と、循環ポンプP1、P2の動作を制御する。排気流路21を燃料電池1の蓄える熱で加熱し、循環流路HC1、HC2にはヒータ8の熱で温まった水を流動させることで、凍結防止運転を効果的に行うことができる。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項1】
燃料ガスと酸素含有ガスとを用いて発電を行う燃料電池を備えた燃料電池モジュールと、
前記燃料電池に酸素含有ガスを供給するエアブロワと、
前記燃料電池から排出される排気ガスが流れる排気流路と、
前記燃料電池の発電に用いられる水が循環する循環流路と、
前記循環流路内の水を加熱するヒータと、
前記循環流路に設けられ水を循環させる循環ポンプと、
前記循環流路における凍結を防止する凍結防止運転を制御する制御装置と、を備え
前記制御装置は、前記凍結防止運転として少なくとも前記エアブロワと、前記ヒータと、前記循環ポンプの動作を制御する燃料電池装置。
続きを表示(約 120 文字)【請求項2】
前記燃料電池の温度を検知する温度センサを備え、
前記制御装置は、前記温度センサが検知する前記燃料電池の温度が所定以上の場合は、前記凍結防止運転において前記エアブロワの駆動を禁止する請求項1記載の燃料電池装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、燃料電池装置に関するものである。
続きを表示(約 1,400 文字)【背景技術】
【0002】
水素を含有する燃料ガスと酸素含有ガス(空気)とを用いて発電を行ない、電気を外部に供給する燃料電池装置が知られており、燃料電池からは発電に伴って熱が排出される。そのため、燃料電池装置は、燃料電池からの排熱と熱媒体とで熱交換を行う熱交換器、熱媒体が循環する循環流路、熱媒体を蓄える蓄熱タンクを備えており、燃料電池の発電によって発生した排熱を熱媒体に回収して蓄熱タンクに蓄え、この熱媒体を給湯や暖房等に使用している。また、熱媒体としては一般に水が用いられる。
【0003】
燃料電池装置内を循環する熱媒体(水)が凍結すると、循環流路を破損したり動作不良を起こす原因となってしまう。そこで、水が凍結するとおそれがあると予測される場合には、凍結を防止するための凍結防止運転が行われるようになっている。
【0004】
例えば、特許文献1では、水の温度を検知する温度検知器と、循環経路に設けられたポンプ(水循環器)とヒータ(水加熱器)を備えており、温度検知器が検知する水の温度が閾値以下であって凍結防止運転が必要と判断される場合には、ポンプを駆動して循環経路内の水を循環させる水循環動作と、ヒータに通電して水を加熱する加熱動作とを実行する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
特許第5179652号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、ヒータを通電することで電力を消費してしまうため、凍結防止運転においてはヒータの通電を抑えることが好ましい。
【0007】
本発明は、上記課題を解決するためのもので、燃料電池の持つ熱を有効に活用し、凍結防止運転中におけるヒータの通電を抑えて、より効果的に凍結を防止することのできる燃料電池装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、燃料ガスと酸素含有ガスとを用いて発電を行う燃料電池を備えた燃料電池モジュールと、
前記燃料電池に酸素含有ガスを供給するエアブロワと、
前記燃料電池から排出される排気ガスが流れる排気流路と、
前記燃料電池の発電に用いられる水が循環する循環流路と、
前記循環流路内の水を加熱するヒータと、
前記循環流路に設けられ水を循環させる循環ポンプと、
前記循環流路における凍結を防止する凍結防止運転を制御する制御装置と、を備え
前記制御装置は、前記凍結防止運転として前記エアブロワと、前記ヒータと、前記循環ポンプの動作を制御する燃料電池装置である。
【発明の効果】
【0009】
上述のように構成することにより、燃料電池の持つ熱を有効に活用して効果的に凍結を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
本実施形態の燃料電池装置のシステム構成図である。
凍結防止運転条件と凍結防止解除条件の一例を示す図である。
本実施形態の凍結防止運転における補機の動作を表した図である。
【発明を実施するための形態】
(【0011】以降は省略されています)

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