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1. WO2020262663 - 燃料電池システムおよびその制御方法

公開番号 WO/2020/262663
公開日 30.12.2020
国際出願番号 PCT/JP2020/025370
国際出願日 26.06.2020
IPC
H01M 8/0438 2016.1
H電気
01基本的電気素子
M化学的エネルギーを電気的エネルギーに直接変換するための方法または手段,例.電池
8燃料電池;その製造
04補助的な装置,例.圧力制御のためのもの,または流体循環のためのもの
04298燃料電池または燃料電池システムを制御する方法
04313変量の検出または評価により特徴付けられるもの;機能の欠陥または異常の検出または評価により特徴付けられるもの
0438圧力;周囲圧力;流量
H01M 8/0444 2016.1
H電気
01基本的電気素子
M化学的エネルギーを電気的エネルギーに直接変換するための方法または手段,例.電池
8燃料電池;その製造
04補助的な装置,例.圧力制御のためのもの,または流体循環のためのもの
04298燃料電池または燃料電池システムを制御する方法
04313変量の検出または評価により特徴付けられるもの;機能の欠陥または異常の検出または評価により特徴付けられるもの
0444濃度;密度
H01M 8/04537 2016.1
H電気
01基本的電気素子
M化学的エネルギーを電気的エネルギーに直接変換するための方法または手段,例.電池
8燃料電池;その製造
04補助的な装置,例.圧力制御のためのもの,または流体循環のためのもの
04298燃料電池または燃料電池システムを制御する方法
04313変量の検出または評価により特徴付けられるもの;機能の欠陥または異常の検出または評価により特徴付けられるもの
04537電気的変量
H01M 8/04955 2016.1
H電気
01基本的電気素子
M化学的エネルギーを電気的エネルギーに直接変換するための方法または手段,例.電池
8燃料電池;その製造
04補助的な装置,例.圧力制御のためのもの,または流体循環のためのもの
04298燃料電池または燃料電池システムを制御する方法
04694制御すべき変量により特徴付けられるもの
04955燃料電池の遮断または停止
H01M 8/2475 2016.1
H電気
01基本的電気素子
M化学的エネルギーを電気的エネルギーに直接変換するための方法または手段,例.電池
8燃料電池;その製造
24燃料電池の集合化,例.燃料電池の積層
2465燃料電池の集合化の細部
247スタックを締結する手順または手段,スタックをタンクに適応するまたは異なるタンクを集合化する手順または手段
2475燃料電池スタックを覆うもの,ケースまたはコンテナ
CPC
H01M 8/04089
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
8Fuel cells; Manufacture thereof
04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
04082Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
04089of gaseous reactants
H01M 8/0438
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
8Fuel cells; Manufacture thereof
04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
04298Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
04313characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
0438Pressure; Ambient pressure; Flow
H01M 8/04388
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
8Fuel cells; Manufacture thereof
04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
04298Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
04313characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
0438Pressure; Ambient pressure; Flow
04388of anode reactants at the inlet or inside the fuel cell
H01M 8/04425
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
8Fuel cells; Manufacture thereof
04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
04298Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
04313characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
0438Pressure; Ambient pressure; Flow
04425at auxiliary devices, e.g. reformers, compressors, burners
H01M 8/0444
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
8Fuel cells; Manufacture thereof
04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
04298Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
04313characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
0444Concentration; Density
H01M 8/04537
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
8Fuel cells; Manufacture thereof
04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
04298Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
04313characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
04537Electric variables
出願人
  • 株式会社 東芝 KABUSHIKI KAISHA TOSHIBA [JP]/[JP]
  • 東芝エネルギーシステムズ株式会社 TOSHIBA ENERGY SYSTEMS & SOLUTIONS CORPORATION [JP]/[JP]
発明者
  • 佐々木 彩香 SASAKI Ayaka
  • 坂田 悦朗 SAKATA Yoshiaki
代理人
  • 中村 行孝 NAKAMURA Yukitaka
  • 朝倉 悟 ASAKURA Satoru
  • 関根 毅 SEKINE Takeshi
  • 山ノ井 傑 YAMANOI Takashi
優先権情報
2019-12001627.06.2019JP
公開言語 (言語コード) 日本語 (ja)
出願言語 (言語コード) 日本語 (JA)
指定国 (国コード)
発明の名称
(EN) FUEL CELL SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING SAME
(FR) SYSTÈME DE PILE À COMBUSTIBLE ET SON PROCÉDÉ DE COMMANDE
(JA) 燃料電池システムおよびその制御方法
要約
(EN) Provided is a fuel cell system with which it is possible to improve safety when diluting hydrogen by ventilation. According to an embodiment, the fuel cell system is provided with a fuel cell stack for generating electricity using hydrogen and oxygen, a ventilation fan for ventilating the interior of an accommodating part that accommodates the fuel cell stack, a first measurement unit for measuring the flow rate of hydrogen fed to the fuel cell stack, a second measurement unit for measuring the value of a current outputted from the fuel cell stack, and a third measurement unit for measuring the ventilated airflow amount of the ventilation fan. The system is furthermore provided with: a first setting unit for setting the upper limit or the lower limit of the flow rate of hydrogen to a value that varies according to the value of the current; a second setting unit for setting the limit value of the ventilated airflow amount; a first control unit for stopping the generation of power by the fuel cell stack when the flow rate of hydrogen deviates beyond the upper limit or the lower limit; and a second control unit for stopping the generation of power by the fuel cell stack when, although the aforementioned deviation is not occurring, the ventilated airflow amount is lower than the limit value.
(FR) L'invention concerne un système de pile à combustible qui permet d'améliorer la sécurité lors de la dilution de l'hydrogène par ventilation. Selon un mode de réalisation, le système de pile à combustible comprend un empilement de piles à combustible qui produit de l'électricité à l'aide d'hydrogène et d'oxygène, un ventilateur soufflant qui ventile l'intérieur d'une partie de réception qui loge l'empilement de piles à combustible, une première unité de mesure qui mesure le débit d'hydrogène introduit dans l'empilement de piles à combustible, une deuxième unité de mesure qui mesure la valeur d'un courant provenant de l'empilement de piles à combustible et une troisième unité de mesure qui mesure la quantité d'écoulement d'air ventilé du ventilateur soufflant. Le système comporte en outre : une première unité de réglage qui permet de régler la limite supérieure ou la limite inférieure du débit d'hydrogène à une valeur qui varie en fonction de la valeur du courant ; une seconde unité de réglage qui permet de régler la valeur limite de la quantité d'écoulement d'air ventilé ; une première unité de commande qui permet d'arrêter la production d'énergie par l'empilement de piles à combustible lorsque le débit d'hydrogène dépasse la limite supérieure ou la limite inférieure ; et une seconde unité de commande qui permet d'arrêter la production d'énergie par l'empilement de piles à combustible lorsque la quantité d'écoulement d'air ventilé est inférieure à la valeur limite, même si le dépassement précité ne se produit pas.
(JA) 換気により水素を希釈する場合の安全性を向上させることが可能な燃料電池システムを提供する。一の実施形態によれば、燃料電池システムは、水素と酸素とを用いて電気を発生させる燃料電池スタックと、燃料電池スタックを収容する収容部内の換気を行う換気ファンと、燃料電池スタックに供給される水素の流量を計測する第1計測器と、燃料電池スタックから出力される電流の値を計測する第2計測器と、換気ファンの換気風量を計測する第3計測器とを備える。このシステムはさらに、水素の流量の上限または下限を、電流の値に応じて変化する値に設定する第1設定部と、換気風量の限界値を設定する第2設定部と、水素の流量が上限または下限を逸脱した場合に、燃料電池スタックの発電を停止させる第1制御部と、逸脱が生じていないが、換気風量が限界値よりも小さい場合に、燃料電池スタックの発電を停止させる第2制御部とを備える。
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