JP2006221986A - Fuel cell system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の燃料電池の起動時に、酸化剤極の酸素濃度に基づいて起動制御を行う燃料電池システムに関する。 The present invention relates to a fuel cell system that performs start-up control based on the oxygen concentration of an oxidizer electrode when a plurality of fuel cells are started.
燃料電池システムの系統内に残存している可燃ガス、凝縮水を除去する技術としては、例えば以下に示す文献に記載されたものが知られている(特許文献1)。この文献1に記載された技術では、燃料改質器、燃料電池本体ならびに燃料供給系統にパージ運転を行わせる際に、最初に蒸気によるパージ運転を行わせた後、空気によるパージ運転を行い、系統内に残っている可燃ガス、凝縮水を確実に除去するようにしている。 As a technique for removing combustible gas and condensed water remaining in the fuel cell system, for example, a technique described in the following document is known (Patent Document 1). In the technique described in this document 1, when the purge operation is performed on the fuel reformer, the fuel cell main body, and the fuel supply system, the purge operation with steam is first performed, and then the purge operation with air is performed. The flammable gas and condensed water remaining in the system are surely removed.
一方、りん酸型燃料電池における各単電池のマトリックスが保持するりん酸量が発電中に飛散して減少することによって生じるりん酸不足を監視する技術として、例えば以下に示す文献に記載されたものが知られている(特許文献2)。この文献1に記載された技術では、燃料極、酸化剤極の出口から排出されたオフガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサを設け、この酸素濃度センサで検出された酸素濃度または濃度の増加率が所定レベルを超えたときにりん酸残量の低下を報知するようにしている。
複数の燃料電池を同時に起動する場合に、それぞれの燃料電池の酸化剤極内の酸素濃度が異なる状態のままで燃料電池を起動すると、起動時の電圧降下処理において、不具合が生じていた。すなわち、各燃料電池の酸化剤極の酸素濃度の違いにより、燃料ガスの水素との反応が行われやすい燃料電池と行われにくい燃料電池とが生じ、それぞれの燃料電池の起動電圧に差異が発生して、一部の燃料電池が起動時に負電圧状態となるおそれがあった。起動時にこのような状態を繰り返すことによって、燃料電池の触媒層の劣化を引き起こすという問題があった。 When starting a plurality of fuel cells at the same time, if the fuel cells are started with the oxygen concentrations in the oxidant electrodes of the respective fuel cells being different, a problem has occurred in the voltage drop process at the time of startup. In other words, due to the difference in oxygen concentration at the oxidant electrode of each fuel cell, a fuel cell that is likely to react with hydrogen of the fuel gas and a fuel cell that is difficult to react are produced, and there is a difference in the starting voltage of each fuel cell. As a result, some fuel cells may be in a negative voltage state at startup. By repeating such a state at the time of start-up, there is a problem that the catalyst layer of the fuel cell is deteriorated.
しかし、上記不具合は、上述した従来の技術のように、可燃ガスや凝縮水のパージ、オフガス中の酸素濃度の検出だけでは、解決するに至っていなかった。 However, the above problems have not been solved only by purging combustible gas or condensed water and detecting the oxygen concentration in the off-gas, as in the prior art described above.
そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数の燃料電池の起動時の電圧降下処理における起動電圧のばらつきを抑制し、性能低下を防止した燃料電池システムを提供することにある。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to suppress a variation in start-up voltage in a voltage drop process at the time of start-up of a plurality of fuel cells, and to prevent a decrease in performance. To provide a system.
上記目的を達成するために、本発明の課題を解決する手段は、燃料極に供給された燃料ガスと酸化剤極に供給された酸化剤ガスとの電気化学反応により発電する燃料電池を複数備えた燃料電池システムにおいて、前記各燃料電池の酸化剤極の酸素濃度を検出する検出手段と、前記検出手段で検出された酸素濃度に基づいて、各燃料電池の酸化剤極の酸素濃度の差異を判別する判別手段と、前記判別手段で判別された酸素濃度の差異に基づいて、前記燃料電池システムの起動方法を決定して実行する制御手段とを有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, means for solving the problems of the present invention comprises a plurality of fuel cells that generate power by an electrochemical reaction between a fuel gas supplied to the fuel electrode and an oxidant gas supplied to the oxidant electrode. In the fuel cell system, the difference in oxygen concentration of the oxidant electrode of each fuel cell is determined based on the oxygen concentration detected by the detection unit and the detection unit that detects the oxygen concentration of the oxidant electrode of each fuel cell. And determining means for determining, and control means for determining and executing a starting method of the fuel cell system based on a difference in oxygen concentration determined by the determining means.
本発明によれば、各燃料電池の酸化剤極の酸素濃度の差異に基づいて、燃料電池システムの起動方法を決定することで、システム起動時の各燃料電池の起動電圧のばらつきを防止することができる。 According to the present invention, the start-up method of the fuel cell system is determined based on the difference in oxygen concentration of the oxidant electrode of each fuel cell, thereby preventing variations in the start-up voltage of each fuel cell at the time of system start-up. Can do.
以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の実施例を説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The best embodiment for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は本発明の実施例1に係る燃料電池システムの構成を示す図である。図1に示す実施例1のシステムは、2つの燃料電池1を備えており、この2つの燃料電池1の燃料極2ならびに酸化剤極3には並列に燃料ガスならびに酸化剤ガスが供給される。すなわち、燃料タンク4に貯蔵された例えば水素ガスの燃料ガスは、各燃料電池1に並列に設けられた燃料供給配管6ならびに燃料の供給を制御するとともに燃料電池1と外気とを選択的に遮断制御する燃料供給弁10を介して各燃料電池1の燃料極2に供給される。各燃料電池1から排出された燃料オフガスは、各燃料電池1に並列に設けられた燃料排気配管7ならびに燃料排気逆止弁11を介して希釈された後排気される。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a fuel cell system according to Embodiment 1 of the present invention. The system of Embodiment 1 shown in FIG. 1 includes two fuel cells 1, and fuel gas and oxidant gas are supplied in parallel to the
一方、酸化剤ガスとなる空気は、空気を圧縮して供給する酸化剤ブロアー5、各燃料電池1に並列に設けられた酸化剤供給配管8ならびに酸化剤の供給を制御するとともに燃料電池1と外気とを選択的に遮断制御する酸化剤供給弁12を介して各燃料電池1の酸化剤極3に供給される。各燃料電池1から排出された酸化剤オフガスは、各燃料電池1に並列に設けられた酸化剤排気配管9ならびに酸化剤排気逆止弁13を介して排気される。
On the other hand, the air serving as the oxidant gas controls the oxidant blower 5 that compresses and supplies the air, the
酸化剤供給配管8及び酸化剤排気配管9と酸化剤極3との接合部には、酸素濃度を検出する手段としての酸素濃度センサ14〜17が設けられている。すなわち、酸素濃度センサ14では、一方の燃料電池1の酸化剤極入口側の酸素濃度を検出し、酸素濃度センサ15では、一方の燃料電池1の酸化剤極出口側の酸素濃度を検出し、酸素濃度センサ16では、他方の燃料電池1の酸化剤極入口側の酸素濃度を検出し、酸素濃度センサ17では、他方の燃料電池1の酸化剤極出口側の酸素濃度を検出する。
各燃料電池1の酸化剤極3の入口から酸化剤供給配管8が合流する合流部までの酸化剤供給配管8の長さ及び配管径は同一に形成され、各燃料電池1の酸化剤極3の出口から酸化剤排気配管9の合流部23までの酸化剤排気配管9の長さ及び配管径は同一に形成され、酸化剤排気逆止弁13により合流部23の下流の酸化剤排気配管9から燃料電池1に外気が浸入のを防止している。
The length and the pipe diameter of the
一方の燃料電池1の発電で得られた電力を取り出す出力端子間には、直列接続された可変抵抗18とスイッチング素子のリレー20が接続され、同様に他方の燃料電池1の発電で得られた電力を取り出す出力端子間には、直列接続された可変抵抗19とスイッチング素子のリレー21が接続されている。この可変抵抗18,19を介して各燃料電池1の出力端子間が選択的に短絡され、起動時に各燃料電池1で電圧降下処理が実施される。可変抵抗18,19は、制御部22の制御の下にその抵抗値が可変される。リレー20,21は、制御部22でスイッチング制御される。
A
制御部22は、本システムの運転を制御する制御中枢として機能し、プログラムに基づいて各種動作処理を制御するコンピュータに必要な、CPU、記憶装置、入出力装置等の資源を備えた例えばマイクロコンピュータ等により実現される。制御部22は、酸素濃度センサ14〜17を含む各センサ(図示せず)からの信号を読み込み、読み込んだ各種信号ならびに予め内部に保有する制御ロジック(プログラム)に基づいて、リレー20,21を含む本システムの各構成要素に指令を送り、以下に説明する起動時の動作を含む本システムの運転/停止に必要なすべての動作を統括管理して制御する。
The
図2は実施例1における燃料電池システムの起動制御処理の処理手順を示すフローチャートである。燃料電池システムの起動時に、複数の燃料電池1の酸化剤極3内の酸素濃度に差異がある状態で、燃料極2へ燃料ガスが導入されると、酸素濃度が低い酸化剤極3では起動電圧が立たない一方、酸素濃度が高い酸化剤極3では起動電圧が立つことになる。このような場合に、複数の燃料電池1で負荷を介して出力端子間を短絡する電圧降下処理を行うと、それぞれの燃料電池1の起動電圧に差異が発生する。これを防止するために、図2に示す手順で燃料電池システムの起動制御を行う。
FIG. 2 is a flowchart showing the procedure of the start-up control process for the fuel cell system according to the first embodiment. When the fuel cell system is started, if fuel gas is introduced into the
図2において、先ず燃料電池システムの起動が指令されると、システムを起動させる前に、酸素濃度センサ14〜17にて各燃料電池1の酸化剤極3内の酸素濃度を検出する。検出した酸化剤極3の入口側の酸素濃度と出口側の酸素濃度において、双方の酸素濃度に差異がある場合には濃度が高い方の酸素濃度をその燃料電池1の酸化剤極3の酸素濃度として設定する。その後、燃料電池1の酸化剤極3の酸素濃度の差異を制御部22で算出し、その差異が予め設定された所定の判定値以上であるか否かを判別する(ステップS21)。
In FIG. 2, when the start of the fuel cell system is instructed first, the oxygen concentration in the
なお、2以上の燃料電池を備えている場合には、すべての組み合わせで燃料電池間での酸素濃度の差異を算出する。 When two or more fuel cells are provided, the difference in oxygen concentration between the fuel cells is calculated for all combinations.
判別の結果、差異が判定値以上である場合には、酸化剤ブロア−5を作動して各燃料電池1に酸化剤ガスの空気を供給し、全ての燃料電池1の酸化剤極3内を空気で置換し、全ての酸化剤極3内の酸素濃度を同一状態とする(ステップS22)。燃料電池間での酸素濃度の差異が判定値以下となるまで上記ステップS21、S22を繰り返し、差異が判定値以下となった場合には、制御部22によりリレー20,21をオンして可変抵抗18,19を介して各燃料電池1の出力端子間を短絡し、電圧降下処理を行った後、システムを起動する(ステップS23)。
As a result of the determination, if the difference is equal to or larger than the determination value, the oxidant blower 5 is operated to supply the oxidant gas air to each fuel cell 1, and the inside of the
このように、上記実施例1では、電気化学反応によって発電する燃料電池1を複数備える燃料電池システムにおいて、各燃料電池1内の酸化剤極3の入口側と出口側に設置された酸素濃度センサ14〜17で検出された酸素濃度に基づいて、各燃料電池1の酸化剤極3内の酸素濃度を略均一化することで、システム起動時の電圧降下処理におけるそれぞれの燃料電池1の起動電圧のばらつきを防止することができる。
As described above, in the first embodiment, in the fuel cell system including a plurality of fuel cells 1 that generate electric power by electrochemical reaction, oxygen concentration sensors installed on the inlet side and the outlet side of the
酸化剤供給配管8と燃料電池1の酸化剤ガス入口との接合部、及び酸化剤排気配管9と燃料電池1の酸化剤オフガスの出口との接合部に酸素濃度センサ14〜17を備えることで、直接に計測が出来ない酸化剤極3内の酸素濃度を高い精度で検出することができる。
複数の燃料電池1の酸化剤供給配管8が分岐し、それぞれの燃料電池1の酸化剤極3に分配されるまでの酸化剤供給配管8の長さ及び配管径を同一とし、また複数の燃料電池1の酸化剤排気配管9において、酸化剤極3から合流するまでの酸化剤排気配管9の長さ及び配管径を同一とすることで、配管を介して各燃料電池1に外気の浸入があった場合でも、それぞれの燃料電池1の酸化剤極3内の酸素濃度をほぼ同じ状態に保ちやすくなり、またまた酸化剤供給系を空気でパージした場合に、それぞれの燃料電池1の酸化剤極3内の酸素濃度を概ね同一状態とすることが可能となる。
The lengths and pipe diameters of the
酸化剤供給配管8に酸化剤供給弁12を設け、酸化剤排気配管9に酸化剤排気逆止弁13を設置し、同様に燃料供給配管6に燃料供給弁10を設け、燃料排気配管7に燃料排気逆止弁11を設置することで、各弁を閉弁することで外部から酸化剤極3内に侵入する外気を遮断し、それぞれの酸化剤極3内の酸素濃度を低い状態に保つことができる。
An
酸素濃度センサ14〜17で複数の燃料電池1の酸化剤供給配管8内及び酸化剤排気配管9内の酸素濃度を検出することにより、複数の燃料電池1間の酸素濃度の差異を的確に把握することができる。
By detecting the oxygen concentrations in the
複数の燃料電池1内の酸化剤極3の酸素濃度の差異が所定の判定値以上の場合にのみ燃料電池システム起動前に複数の燃料電池1の酸化剤極3の空気置換を行うことで、それぞれの酸化剤極3内の酸素濃度をほぼ同一状態にすることができる。
By performing air replacement of the
図3はこの実施例2を適用した燃料電池システムの起動制御処理の処理手順を示すフローチャートであり、構成は先の図1に示す実施例1と同様である。図3において、先ず燃料電池システムの起動が指令されると、システムを起動する前に、酸素濃度センサ14〜17にて各燃料電池1の酸化剤極内の酸素濃度を検出する。検出した酸化剤極3の入口側の酸素濃度と出口側の酸素濃度において、双方の酸素濃度に差異がある場合には濃度が高い方の酸素濃度をその燃料電池1の酸化剤極3の酸素濃度とする。その後、各燃料電池1の酸化剤極の酸素濃度の差異を制御部22で算出し、その差異が予め設定された所定の判定値以上であるか否かを判別する(ステップS31)。
FIG. 3 is a flowchart showing the processing procedure of the start control process of the fuel cell system to which the second embodiment is applied, and the configuration is the same as that of the first embodiment shown in FIG. In FIG. 3, when the start of the fuel cell system is first commanded, the oxygen concentration in the oxidant electrode of each fuel cell 1 is detected by the
判別の結果、差異が判定値以上である場合には、各燃料電池1の酸素濃度値を認識し(ステップS32)、各酸素濃度値に応じて電圧降下処理を行う(ステップS33)。すなわち、制御部22では、各燃料電池1に対応した可変抵抗18,19を酸素濃度値に応じた抵抗値に調整設定し、調整設定された可変抵抗18,19でもって実施例1と同様に電圧降下処理を行う。酸化剤極3の酸素濃度値と負荷(可変抵抗18,19の抵抗値)との関係は、実験や机上検討により予め取得し、テーブル化等して制御部22に記憶される。
If the difference is equal to or larger than the determination value as a result of determination, the oxygen concentration value of each fuel cell 1 is recognized (step S32), and a voltage drop process is performed according to each oxygen concentration value (step S33). That is, the
一方、先のステップS31で酸素濃度の差異が判定値以下である場合には、予め設定された抵抗値の可変抵抗18,19でもって先の実施例1と同様にして電圧降下処理を行った後、システムを起動する(ステップS34)。
On the other hand, if the difference in oxygen concentration is equal to or less than the determination value in the previous step S31, the voltage drop process is performed in the same manner as in the first embodiment with the
このような実施例2においては、先の実施例1と同様の効果を得ることができることに加えて、燃料電池システム起動時の複数の燃料電池1の起動電圧を概ね同一状態とすることができる。 In the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the start-up voltages of the plurality of fuel cells 1 at the start of the fuel cell system can be made substantially the same. .
図4はこの実施例3を適用した燃料電池システムの起動制御処理の処理手順を示すフローチャートであり、構成は先の図1に示す実施例1と同様である。図4において、先ず燃料電池システムの起動が指令されると、システムを起動する前に、酸素濃度センサ14〜17にて各燃料電池1の酸化剤極3内の酸素濃度を検出する。検出した酸化剤極3の入口側の酸素濃度と出口側の酸素濃度において、双方の酸素濃度に差異がある場合には濃度が高い方の酸素濃度をその燃料電池1の酸化剤極3の酸素濃度とする。その後、各燃料電池1の酸化剤極3の酸素濃度の差異を制御部22で算出し、その差異が予め設定された所定の判定値以上であるか否かを判別する(ステップS41)。
FIG. 4 is a flowchart showing the processing procedure of the start control process of the fuel cell system to which the third embodiment is applied, and the configuration is the same as that of the first embodiment shown in FIG. In FIG. 4, when the start of the fuel cell system is instructed, the oxygen concentration in the
判別の結果、差異が判定値以上である場合には、酸素濃度が最も低い燃料電池1を特定する(ステップS42)。続いて、最も低い酸素濃度値に応じてすべての燃料電池1の電圧降下処理を同様に行う(ステップS43)。すなわち、制御部22では、各燃料電池1に対応した可変抵抗18,19を最も低い酸素濃度値に対応した抵抗値に調整設定し、調整設定された可変抵抗18,19でもって実施例1と同様に電圧降下処理を行う。ここで、可変抵抗18,19の抵抗値は、最も低い酸素濃度の燃料電池1で電圧降下処理を行っても、燃料電池1の出力電圧が負電圧とならないように選択される。酸化剤極3の酸素濃度値と負荷(可変抵抗18,19の抵抗値)との関係は、実験や机上検討により予め取得し、テーブル化等して制御部22に記憶される。
If the difference is equal to or greater than the determination value as a result of determination, the fuel cell 1 with the lowest oxygen concentration is specified (step S42). Subsequently, the voltage drop processing of all the fuel cells 1 is similarly performed according to the lowest oxygen concentration value (step S43). That is, the
一方、先のステップS41で酸素濃度の差異が判定値以下である場合には、予め設定された抵抗値の可変抵抗18,19でもって先の実施例1と同様にして電圧降下処理を行った後、システムを起動する(ステップS44)。
On the other hand, if the difference in oxygen concentration is equal to or less than the determination value in the previous step S41, the voltage drop process is performed in the same manner as in the first embodiment with the
このような実施例3においては、先の実施例1と同様の効果を得ることができることに加えて、各燃料電池1の起動電圧が負電圧となることを防止することができる。 In the third embodiment, in addition to obtaining the same effects as those of the first embodiment, it is possible to prevent the starting voltage of each fuel cell 1 from becoming a negative voltage.
図5はこの実施例4を適用した燃料電池システムの起動制御処理の処理手順を示すフローチャートであり、構成は先の図1に示す実施例1と同様である。図5において、先ず燃料電池システムの起動が指令されると、システムを起動する前に、酸素濃度センサ14〜17にて各燃料電池1の酸化剤極3内の酸素濃度を検出する。検出した酸化剤極3の入口側の酸素濃度と出口側の酸素濃度において、双方の酸素濃度に差異がある場合には濃度が高い方の酸素濃度をその燃料電池1の酸化剤極3の酸素濃度とする。続いて、すべての燃料電池1の酸化剤極3の酸素濃度が予め設定された所定の判定値(先の実施例1〜3の判定値とは異なる)以下であるか否かを判別する(ステップS51)。
FIG. 5 is a flowchart showing the processing procedure of the startup control process of the fuel cell system to which the fourth embodiment is applied, and the configuration is the same as that of the first embodiment shown in FIG. In FIG. 5, when the start of the fuel cell system is instructed first, the oxygen concentration in the
判別の結果、すべての燃料電池1の酸化剤極3の酸素濃度が判定値以下である場合には、燃料電池システムの起動時に電圧降下処理を実施せずに起動を開始する(ステップS52)。これにより、燃料電池システム起動時の電圧降下処理により、酸素濃度が低い燃料電池1の起動電圧が負電圧になることを防止することができる。
As a result of the determination, when the oxygen concentration of the
一方、先のステップS51の判別結果において、少なくとも1つの酸素濃度が判定値以上である場合には、燃料電池システムの起動時に予め設定された抵抗値の可変抵抗18,19でもって先の実施例1と同様に電圧降下処理を行った後、システムを起動する(ステップS53)。
On the other hand, if at least one oxygen concentration is equal to or higher than the determination value in the determination result of the previous step S51, the previous embodiment is provided with the
このような実施例4においては、酸素濃度が少なく起動電圧が立たない状態での電圧降下処理による燃料電池1への負荷を回避することができる。また、システムの起動時に選択的に電圧降下処理を実施しないので、システムの起動制御に掛かる時間を短縮することができる。 In the fourth embodiment, it is possible to avoid a load on the fuel cell 1 due to the voltage drop process in a state where the oxygen concentration is low and the starting voltage is not established. Further, since the voltage drop process is not selectively performed at the time of starting the system, it is possible to reduce the time required for starting the system.
なお、上記実施例1〜4では、燃料電池が2つの場合で説明したが、燃料電池が2以上であっても同様に実施して同様の効果を得ることができ、また上記実施例1〜4を適宜組み合わせて実施してもよい。 In addition, in the said Examples 1-4, although the case where there were two fuel cells was demonstrated, even if there are two or more fuel cells, it can carry out similarly and can acquire the same effect, and the said Examples 1- You may implement combining 4 suitably.
1…燃料電池
2…燃料極
3…酸化剤極
4…燃料タンク
5…酸化剤ブロアー
6…燃料供給配管
7…燃料排気配管
8…酸化剤供給配管
9…酸化剤排気配管
10…燃料供給弁
11…燃料排気逆止弁
12…酸化剤供給弁
13…酸化剤排気逆止弁
14〜17…酸素濃度センサ
18,19…可変抵抗
20,21…リレー
22…制御部
23…合流部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (9)
前記各燃料電池の酸化剤極の酸素濃度を検出する検出手段と、
前記検出手段で検出された酸素濃度に基づいて、各燃料電池の酸化剤極の酸素濃度の差異を判別する判別手段と、
前記判別手段で判別された酸素濃度の差異に基づいて、前記燃料電池システムの起動方法を決定して実行する制御手段と
を有することを特徴とする燃料電池システム。 In a fuel cell system including a plurality of fuel cells that generate electricity by an electrochemical reaction between a fuel gas supplied to a fuel electrode and an oxidant gas supplied to an oxidant electrode,
Detecting means for detecting the oxygen concentration of the oxidant electrode of each fuel cell;
Discriminating means for discriminating the difference in oxygen concentration of the oxidant electrode of each fuel cell based on the oxygen concentration detected by the detecting means;
And a control unit that determines and executes a starting method of the fuel cell system based on a difference in oxygen concentration determined by the determination unit.
前記各燃料電池の酸化剤極から酸化剤オフガスを排出する酸化剤排気配管とを備え、
前記検出手段は、前記酸化剤供給配管内の酸素濃度を検出する第1の酸素濃度センサと、前記酸化剤排気配管内の酸素濃度を検出する第2の酸素濃度センサとで構成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の燃料電池システム。 An oxidant supply pipe for supplying an oxidant gas to the oxidant electrode of each fuel cell;
An oxidant exhaust pipe for discharging oxidant off-gas from the oxidant electrode of each fuel cell,
The detection means includes a first oxygen concentration sensor that detects an oxygen concentration in the oxidant supply pipe and a second oxygen concentration sensor that detects an oxygen concentration in the oxidant exhaust pipe. The fuel cell system according to claim 1.
前記酸化剤排気配管において、それぞれの酸化剤極から合流するまでの間の前記酸化剤排気配管の長さ及び配管径を同一とした
ことを特徴とする請求項2に記載の燃料電池システム。 In the oxidant supply pipe, the length and the pipe diameter of the oxidant supply pipe are the same while being distributed from the branch part of the oxidant supply pipe to each oxidant electrode,
3. The fuel cell system according to claim 2, wherein, in the oxidant exhaust pipe, the length and the pipe diameter of the oxidant exhaust pipe until the oxidant exhaust pipes merge from each other are the same.
前記酸化剤供給配管に設けられて、酸化剤極と外気とを選択的に遮断する弁体と、
前記各燃料電池の酸化剤極から酸化剤オフガスを排出する酸化剤排気配管と、
前記酸化剤排気配管に設けられて、前記酸化剤排気配管で酸化剤オフガスが外部に流通する方向が常時開となる逆止弁と、
前記各燃料電池の燃料極に燃料ガスを供給する燃料供給配管と、
前記燃料供給配管に設けられて、燃料極と外気とを選択的に遮断する弁体と、
前記各燃料電池の燃料極から燃料オフガスを排出する燃料排気配管と、
前記燃料排気配管に設けられて、前記燃料排気配管で燃料オフガスが外部に流通する方向が常時開となる逆止弁と
を有することを特徴とする請求項2または3に記載の燃料電池システム。 An oxidant supply pipe for supplying an oxidant gas to the oxidant electrode of each fuel cell;
A valve body provided in the oxidant supply pipe for selectively blocking the oxidant electrode and outside air;
An oxidant exhaust pipe for discharging oxidant off-gas from the oxidant electrode of each fuel cell;
A check valve that is provided in the oxidant exhaust pipe and in which the direction in which the oxidant off-gas flows through the oxidant exhaust pipe is normally open;
Fuel supply piping for supplying fuel gas to the fuel electrode of each fuel cell;
A valve body provided in the fuel supply pipe to selectively shut off the fuel electrode and outside air;
A fuel exhaust pipe for discharging fuel off-gas from the fuel electrode of each fuel cell;
4. The fuel cell system according to claim 2, further comprising a check valve that is provided in the fuel exhaust pipe and is normally open in a direction in which fuel off-gas flows to the outside through the fuel exhaust pipe. 5.
前記判別手段は、前記設定された酸素濃度に基づいて各燃料電池の酸化剤極の酸素濃度の差異を判定する
ことを特徴とする請求項2,3及び4のいずれか1項に記載の燃料電池システム。 Based on the oxygen concentration detected by the first oxygen concentration sensor and the oxygen concentration detected by the second oxygen concentration sensor, the oxygen concentration of the oxidant electrode of each fuel cell is set,
5. The fuel according to claim 2, wherein the determination unit determines a difference in oxygen concentration of an oxidant electrode of each fuel cell based on the set oxygen concentration. Battery system.
ことを特徴とする請求項1,2,3,4及び5のいずれか1項に記載の燃料電池システム。 If the determination means determines that the difference in oxygen concentration of the oxidant electrode of each fuel cell is greater than or equal to a preset first determination value, each fuel cell system is started before the fuel cell system is started. The fuel cell system according to any one of claims 1, 2, 3, 4 and 5, further comprising means for supplying air to an oxidant electrode of the battery.
ことを特徴とする請求項1,2,3,4及び5のいずれか1項に記載の燃料電池システム。 When the determination means determines that the difference in oxygen concentration of the oxidant electrode of each fuel cell is greater than or equal to a predetermined first determination value set in advance, the control means 3. The voltage drop process is performed in each fuel cell using a load corresponding to the oxygen concentration of each oxidant electrode of each fuel cell detected by the detection means before starting. , 3, 4 and 5. The fuel cell system according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1,2,3,4及び5のいずれか1項に記載の燃料電池システム。 If the determination means determines that the difference in oxygen concentration of the oxidant electrode of each fuel cell is equal to or greater than a predetermined determination value set in advance, the control means may The voltage drop process is performed in each fuel cell using a load corresponding to the lowest oxygen concentration among the oxygen concentrations of the respective oxidant electrodes of each fuel cell detected by the detecting means. The fuel cell system according to any one of claims 1, 2, 3, 4, and 5.
前記制御手段は、前記判別手段の比較結果において、各燃料電池の酸化剤極の酸素濃度のすべてが前記第2の判定値以下となった場合には、前記各燃料電池で電圧降下処理を実施せずに前記燃料電池システムの起動を開始する
ことを特徴とする請求項1,2,3,4及び5のいずれか1項に記載の燃料電池システム。 The determination means compares the oxygen concentration of the oxidant electrode of each fuel cell detected by the detection means with a predetermined second determination value set in advance,
The control means performs a voltage drop process in each fuel cell when all of the oxygen concentration of the oxidant electrode of each fuel cell is equal to or less than the second judgment value in the comparison result of the discrimination means. The fuel cell system according to any one of claims 1, 2, 3, 4 and 5, wherein the fuel cell system is started without being started.
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