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JP2016134258A - Control device for fuel battery system - Google Patents

Control device for fuel battery system Download PDF

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JP2016134258A
JP2016134258A JP2015007150A JP2015007150A JP2016134258A JP 2016134258 A JP2016134258 A JP 2016134258A JP 2015007150 A JP2015007150 A JP 2015007150A JP 2015007150 A JP2015007150 A JP 2015007150A JP 2016134258 A JP2016134258 A JP 2016134258A
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JP
Japan
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cell
temperature
flooding
fuel cell
single cell
Prior art date
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Application number
JP2015007150A
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Japanese (ja)
Inventor
中島 真人
Masato Nakajima
真人 中島
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device for a fuel battery system that can enhance the determination precision of flooding.SOLUTION: A control device 200 for a fuel battery system 100 is configured to estimate a proper IV characteristic corresponding to deterioration degree of catalyst of a single cell 1 based on an operation history of the fuel battery system 100, calculate a proper temperature of single cells 1 corresponding to the load of a fuel battery stack 10 based on the proper IV characteristic, acquire the temperature of at least two single cells 1 of a representative cell selected from the single cells 1 and a flooding determination cell in which flooding is more liable to occur than the representative cell, and determines that flooding occurs in at least the flooding determination cell when the temperature of the flooding determination cell is equal to a proper temperature or more, and the temperature difference between the flooding determination cell and the representative cell is equal to a predetermined value or more.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は燃料電池システムの制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for a fuel cell system.

従来の燃料電池システムの制御装置として、所定の閾値よりも電圧が低い燃料電池単セル(以下「単セル」という。)があるか否かを判定し、所定の閾値よりも電圧が低い単セルがあった場合には、さらに電圧低下の原因が電解質膜の過剰な加湿(フラッディング)によるものか、過剰な乾燥によるものかを判定し、判定結果に応じて水排出運転(フラッディング解消運転)又は乾燥抑制運転のいずれか一方を行うように構成されたものがある(特許文献1参照)。   As a control device of a conventional fuel cell system, it is determined whether or not there is a fuel cell single cell (hereinafter referred to as “single cell”) whose voltage is lower than a predetermined threshold, and a single cell whose voltage is lower than the predetermined threshold. If there is, further determine whether the cause of the voltage drop is due to excessive humidification (flooding) or excessive drying of the electrolyte membrane, and depending on the determination result, water discharge operation (flooding elimination operation) or There is one configured to perform either one of the drying suppression operations (see Patent Document 1).

特開2011−113647号公報JP 2011-113647 A

しかしながら、単セルの電圧低下は、前述したような電解質膜の乾湿状態の変化による一時的なIV特性の悪化に起因する場合に限らず、触媒の経時劣化による永続的なIV特性の悪化に起因する場合がある。   However, the voltage drop of the single cell is not limited to the temporary deterioration of the IV characteristics due to the change in the wet and dry state of the electrolyte membrane as described above, but also due to the permanent deterioration of the IV characteristics due to the deterioration of the catalyst over time. There is a case.

したがって、前述した従来の燃料電池システムの制御装置のように、所定の閾値よりも低い単セルがあった場合に必ず水排出運転又は乾燥抑制運転のいずれか一方を実施するように構成すると、単セルの電圧低下の原因が触媒の経時劣化によるIV特性の悪化に起因するものであった場合には、電解質膜の乾湿状態が適切な状態であるにもかかわらず必ず水排出運転又は乾燥抑制運転のいずれか一方が実施されることになる。そのため、更なる電圧低下を招くおそれがある。   Therefore, as in the conventional fuel cell system control device described above, when there is a single cell that is lower than the predetermined threshold, it is always configured to perform either the water discharge operation or the drying suppression operation. If the cause of the voltage drop of the cell is due to the deterioration of IV characteristics due to the deterioration of the catalyst over time, the water discharge operation or the drying suppression operation is surely performed even though the dry and wet state of the electrolyte membrane is in an appropriate state. Either of these will be implemented. Therefore, there is a risk of further voltage drop.

つまり、前述した従来の燃料電池システムの制御装置は、フラッディングが生じているか否かを判定するにあたって、触媒の経時劣化によるIV特性の悪化を考慮していなかったので、フラッディングの判定精度に問題があった。   That is, the above-described conventional fuel cell system control device does not consider the deterioration of the IV characteristics due to the deterioration of the catalyst over time when determining whether or not the flooding has occurred. there were.

本発明はこのような問題に着目してなされたものであり、触媒の経時劣化によるIV特性の悪化を考慮した精度の高いフラッディング判定を行うことを目的とする。   The present invention has been made paying attention to such a problem, and an object thereof is to perform flooding determination with high accuracy in consideration of deterioration of IV characteristics due to deterioration of a catalyst over time.

上記課題を解決するために、本発明の一態様によれば、燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応により電力を発生する燃料電池単セルを複数積層して構成された燃料電池スタックを備える燃料電池システムを制御する制御装置が、燃料電池システムの運転履歴に基づいて燃料電池単セルの触媒の劣化度合いに応じた適正IV特性を推定し、適正IV特性に基づいて燃料電池スタックの負荷に応じた燃料電池単セルの適正温度を算出し、燃料電池単セルの中から選択された代表セルと、代表セルよりもフラッディングが生じやすいフラッディング判定用セルと、の少なくとも2つの燃料電池単セルの温度を取得し、フラッディング判定用セルの温度が適正温度以上であって、フラッディング判定用セルと代表セルとの温度差が所定値以上のときに、少なくともフラッディング判定用セルでフラッディングが生じていると判定するように構成されている。   In order to solve the above problems, according to one aspect of the present invention, there is provided a fuel cell stack configured by stacking a plurality of fuel cell single cells that generate electric power by an electrochemical reaction between a fuel gas and an oxidant gas. A control device that controls the fuel cell system estimates an appropriate IV characteristic according to the degree of deterioration of the catalyst of the single fuel cell based on the operation history of the fuel cell system, and loads the load on the fuel cell stack based on the appropriate IV characteristic. The appropriate temperature of the corresponding single fuel cell is calculated, and at least two fuel cell single cells of the representative cell selected from the single fuel cell and a flood determination cell that is more likely to cause flooding than the representative cell are obtained. When the temperature of the flood determination cell is equal to or higher than the appropriate temperature and the temperature difference between the flood determination cell and the representative cell is equal to or higher than the specified value. It is configured to determine that flooding occurs at least flooding judgment cells.

この態様によれば、フラッディングが生じているか否かを判定するにあたって、フラッディング判定用セルの温度が、触媒の経時劣化度合いに応じた単セルの適正温度よりも高いか否かを判定するので、フラッディングによる一時的なIV特性の悪化によってフラッディング判定用セルの温度が高くなっているのか、又は触媒の経時劣化による永続的なIV特性の悪化よってフラッディング判定用セルの温度が高くなっているのかを判別することができる。その上でさらにフラッディング判定用セルと代表セルとの温度差が所定値以上か否かを判定するので、フラッディング判定用セルからの放熱量が少ないためにフラッディング判定用セルの温度が高くなっているのか、又はフラッディングによる一時的なIV特性の悪化によってフラッディング判定用セルの温度が高くなっているのかを判別することができる。よって、触媒の経時劣化を考慮した精度の高いフラッディング判定を実施することができる。   According to this aspect, in determining whether flooding has occurred, since it is determined whether the temperature of the flooding determination cell is higher than the appropriate temperature of the single cell according to the degree of deterioration with time of the catalyst, Whether the temperature of the flooding determination cell is increased due to temporary deterioration of IV characteristics due to flooding, or whether the temperature of the flooding determination cell is increased due to permanent deterioration of IV characteristics due to deterioration of the catalyst over time. Can be determined. In addition, since it is determined whether or not the temperature difference between the flooding determination cell and the representative cell is equal to or greater than a predetermined value, the amount of heat released from the flooding determination cell is small, so the temperature of the flooding determination cell is high. Or whether the temperature of the flooding determination cell is high due to temporary deterioration of IV characteristics due to flooding. Therefore, it is possible to perform the flooding determination with high accuracy in consideration of the deterioration of the catalyst with time.

図1は、本発明の一実施形態による燃料電池システム及び燃料電池システムを制御する電子制御ユニットの概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a fuel cell system and an electronic control unit that controls the fuel cell system according to an embodiment of the present invention. 図2は、単セルのIV特性と、発電時における単セルの発熱量と、の関係について説明する図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the relationship between the IV characteristics of a single cell and the calorific value of the single cell during power generation. 図3は、本発明の一実施形態によるフラッディング判定制御について説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating flooding determination control according to an embodiment of the present invention. 図4は、本発明の一実施形態によるフラッディング判定制御について説明するフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart illustrating flooding determination control according to an embodiment of the present invention.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同様な構成要素には同一の参照番号を付す。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the same reference numerals are assigned to similar components.

図1は、本発明の一実施形態による燃料電池システム100及び燃料電池システム100を制御する電子制御ユニット200の概略構成図である。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a fuel cell system 100 and an electronic control unit 200 that controls the fuel cell system 100 according to an embodiment of the present invention.

燃料電池システム100は、燃料電池スタック10と、燃料電池スタック10に対して燃料ガスの給排を行うための燃料ガス給排装置20と、燃料電池スタック10に対して酸化剤ガスの給排を行うための酸化剤ガス給排装置30と、燃料電池スタック10を冷却する冷却水を循環させるための冷却水循環装置40と、燃料電池スタック10の出力端子に電気的に接続される電気負荷部50と、を備える。   The fuel cell system 100 includes a fuel cell stack 10, a fuel gas supply / discharge device 20 for supplying / discharging fuel gas to / from the fuel cell stack 10, and supplying / discharging oxidant gas to / from the fuel cell stack 10. An oxidant gas supply / discharge device 30 for carrying out, a cooling water circulation device 40 for circulating cooling water for cooling the fuel cell stack 10, and an electric load unit 50 electrically connected to an output terminal of the fuel cell stack 10 And comprising.

燃料電池スタック10は、複数の燃料電池単セル(以下「単セル」という。)1を積層方向に沿って互いに積層し、各単セル1を電気的に直列に接続したものである。各単セル1は、膜電極接合体1aを備える。膜電極接合体1aは、電解質膜と、電解質膜の一側に形成されたアノード極と、電解質膜の他側に形成されたカソード極と、を備える。   The fuel cell stack 10 is formed by stacking a plurality of fuel cell single cells (hereinafter referred to as “single cells”) 1 along the stacking direction and electrically connecting the single cells 1 in series. Each single cell 1 includes a membrane electrode assembly 1a. The membrane electrode assembly 1a includes an electrolyte membrane, an anode electrode formed on one side of the electrolyte membrane, and a cathode electrode formed on the other side of the electrolyte membrane.

燃料電池スタック10で発電が行われているときは、アノード極及びカソード極の各電極で以下の電気化学反応が起こる。
アノード極 : 2H→4H+4e
カソード極 : 4H+4e+O →2H
When power generation is performed in the fuel cell stack 10, the following electrochemical reactions occur at the anode and cathode electrodes.
Anode electrode: 2H 2 → 4H + + 4e
Cathode electrode: 4H + + 4e + O 2 → 2H 2 O

各単セル1内には、アノード極に燃料ガスとしての水素を供給するための水素流通路2aと、カソード極に酸化剤ガスとしての空気を供給するための空気流通路3aと、が形成される。また、隣接する2つの単セル1同士間に、冷却水を供給するための冷却水流通路4aが形成される。   In each single cell 1, a hydrogen flow passage 2a for supplying hydrogen as fuel gas to the anode electrode and an air flow passage 3a for supplying air as oxidant gas to the cathode electrode are formed. The Further, a cooling water flow passage 4a for supplying cooling water is formed between two adjacent single cells 1.

各単セル1の水素流通路2a、空気流通路3a及び冷却水流通路4aは、それぞれ燃料電池スタック10内で並列に接続されており、これにより、燃料電池スタック10内に水素通路2、空気通路3及び冷却水通路4が形成される。水素通路2、空気通路3及び冷却水通路4の入口及び出口は、それぞれ燃料電池スタック10の積層方向一端側に設けられる。本実施形態では、燃料電池スタック10内で水素及び空気の流れる向きが逆向きとなるように、水素通路2及び空気通路3にそれぞれ水素及び空気を供給しているが、同じ向きとなるように水素及び空気を供給しても良い。また、本実施形態では、冷却水の流れる向きを水素の流れる向きと同じ向きとしているが、逆向きとしても良い。   The hydrogen flow passage 2a, the air flow passage 3a, and the cooling water flow passage 4a of each unit cell 1 are connected in parallel in the fuel cell stack 10, respectively, so that the hydrogen passage 2 and the air passage are provided in the fuel cell stack 10. 3 and the cooling water passage 4 are formed. The inlets and outlets of the hydrogen passage 2, the air passage 3, and the cooling water passage 4 are respectively provided on one end side in the stacking direction of the fuel cell stack 10. In the present embodiment, hydrogen and air are respectively supplied to the hydrogen passage 2 and the air passage 3 so that the flow directions of hydrogen and air in the fuel cell stack 10 are opposite to each other. Hydrogen and air may be supplied. In this embodiment, the direction in which the cooling water flows is the same as the direction in which hydrogen flows, but it may be reversed.

燃料ガス給排装置20は、水素供給管21と、水素源としての高圧水素タンク22と、水素供給制御弁23と、バッファ部24と、パージ管25と、パージ制御弁26と、を備える。   The fuel gas supply / discharge device 20 includes a hydrogen supply pipe 21, a high-pressure hydrogen tank 22 as a hydrogen source, a hydrogen supply control valve 23, a buffer unit 24, a purge pipe 25, and a purge control valve 26.

水素供給管21は、水素通路2に供給する水素が流れる配管であって、一端が高圧水素タンク22に連結され、他端が水素通路2の入口に連結される。   The hydrogen supply pipe 21 is a pipe through which hydrogen supplied to the hydrogen passage 2 flows. One end of the hydrogen supply pipe 21 is connected to the high-pressure hydrogen tank 22 and the other end is connected to the inlet of the hydrogen passage 2.

高圧水素タンク22は、水素供給管21を介して水素通路2に供給するための水素を貯蔵する。   The high-pressure hydrogen tank 22 stores hydrogen to be supplied to the hydrogen passage 2 through the hydrogen supply pipe 21.

水素供給制御弁23は、遮断弁231と、レギュレータ232と、インジェクタ233と、を含んで構成される。   The hydrogen supply control valve 23 includes a shutoff valve 231, a regulator 232, and an injector 233.

遮断弁231は、電子制御ユニット200によって開閉される電磁弁であり、水素供給管21に設けられる。遮断弁231が開かれると、高圧水素タンク22から水素供給管21に水素が流出する。遮断弁231が閉じられると、高圧水素タンク22から水素供給管21に水素が流出しなくなる。   The shut-off valve 231 is an electromagnetic valve that is opened and closed by the electronic control unit 200 and is provided in the hydrogen supply pipe 21. When the shut-off valve 231 is opened, hydrogen flows out from the high-pressure hydrogen tank 22 to the hydrogen supply pipe 21. When the shut-off valve 231 is closed, hydrogen does not flow out from the high-pressure hydrogen tank 22 to the hydrogen supply pipe 21.

レギュレータ232は、遮断弁231よりも下流の水素供給管21に設けられる。レギュレータ232は、連続的又は段階的に開度を調整することができる圧力制御弁であり、その開度は電子制御ユニット200によって制御される。レギュレータ232の開度を制御することで、レギュレータ232下流の水素の圧力、すなわちインジェクタ233から噴射される水素の圧力が制御される。   The regulator 232 is provided in the hydrogen supply pipe 21 downstream from the shutoff valve 231. The regulator 232 is a pressure control valve capable of adjusting the opening degree continuously or stepwise, and the opening degree is controlled by the electronic control unit 200. By controlling the opening degree of the regulator 232, the pressure of hydrogen downstream of the regulator 232, that is, the pressure of hydrogen injected from the injector 233 is controlled.

インジェクタ233は、レギュレータ232よりも下流の水素供給管21に設けられる。インジェクタ233は、例えばニードル弁であり、電子制御ユニット200によって開閉制御される。インジェクタ233の開弁期間を制御することで、インジェクタ233から噴射される水素の流量が制御される。   The injector 233 is provided in the hydrogen supply pipe 21 downstream from the regulator 232. The injector 233 is a needle valve, for example, and is controlled to be opened and closed by the electronic control unit 200. By controlling the valve opening period of the injector 233, the flow rate of hydrogen injected from the injector 233 is controlled.

このように、水素供給制御弁23によって、高圧水素タンク22から水素通路2への水素の供給が制御される。すなわち、水素供給制御弁23によって、所望の圧力及び流量に制御された水素が、間欠的に水素通路2に供給される。   Thus, the hydrogen supply control valve 23 controls the supply of hydrogen from the high-pressure hydrogen tank 22 to the hydrogen passage 2. That is, hydrogen controlled to a desired pressure and flow rate by the hydrogen supply control valve 23 is intermittently supplied to the hydrogen passage 2.

インジェクタ233よりも下流の水素供給管21には、アノード圧力センサ211が設けられる。アノード圧力センサ211は、水素通路2内の水素の圧力(以下「アノード圧力」という。)を代表する値として、インジェクタ233よりも下流の水素供給管21内の水素の圧力を検出する。   An anode pressure sensor 211 is provided in the hydrogen supply pipe 21 downstream of the injector 233. The anode pressure sensor 211 detects the pressure of hydrogen in the hydrogen supply pipe 21 downstream of the injector 233 as a value representative of the pressure of hydrogen in the hydrogen passage 2 (hereinafter referred to as “anode pressure”).

バッファ部24は、例えば水素通路2の出口と連通させたタンクであり、水素通路2から流出してきたアノードオフガスを一時的に貯蔵する。アノードオフガスは、各単セル1内で電気化学反応に使用されなかった余剰の水素と、空気通路3から膜電極接合体1aを介して水素通路2にリークしてきた窒素等の不活性ガスや水蒸気と、の混合ガスである。バッファ部24は、アノードオフガスを一時的に貯蔵する機能を有していればよく、例えば水素通路2の下流側(出口近傍)にアノードオフガスを一時的に貯蔵できる程度の空間を形成し、その空間をバッファ部24としても良い。すなわち、水素通路2の下流側がバッファ部24として機能するように水素通路2を形成しても良い。   The buffer unit 24 is, for example, a tank that communicates with the outlet of the hydrogen passage 2, and temporarily stores the anode off gas that has flowed out of the hydrogen passage 2. The anode off-gas is composed of surplus hydrogen that has not been used for the electrochemical reaction in each single cell 1 and inert gas such as nitrogen or water vapor leaking from the air passage 3 to the hydrogen passage 2 through the membrane electrode assembly 1a. And mixed gas. The buffer unit 24 only needs to have a function of temporarily storing the anode off gas. For example, a space is formed on the downstream side (near the outlet) of the hydrogen passage 2 to the extent that the anode off gas can be temporarily stored. The space may be used as the buffer unit 24. That is, the hydrogen passage 2 may be formed so that the downstream side of the hydrogen passage 2 functions as the buffer portion 24.

パージ管25は、一端がバッファ部24に連結され、他端が後述するカソードオフガス管37に設けられた希釈器39に連結される。   The purge pipe 25 has one end connected to the buffer unit 24 and the other end connected to a diluter 39 provided in a cathode offgas pipe 37 described later.

パージ制御弁26は、電子制御ユニット200によって開閉される電磁弁であり、パージ管25に設けられる。パージ制御弁26は、通常は閉弁されており、周期的に短時間にわたり開弁される。パージ制御弁26が開弁されると、バッファ部24内のアノードオフガスがパージ管25を介して希釈器39に流入する。   The purge control valve 26 is an electromagnetic valve that is opened and closed by the electronic control unit 200 and is provided in the purge pipe 25. The purge control valve 26 is normally closed and is periodically opened over a short time. When the purge control valve 26 is opened, the anode off gas in the buffer unit 24 flows into the diluter 39 through the purge pipe 25.

酸化剤ガス給排装置30は、空気供給管31と、エアクリーナ32と、コンプレッサ33と、インタークーラ34と、バイパス制御弁35と、バイパス管36と、カソードオフガス管37と、カソード圧力制御弁38と、希釈器39と、を備える。   The oxidant gas supply / discharge device 30 includes an air supply pipe 31, an air cleaner 32, a compressor 33, an intercooler 34, a bypass control valve 35, a bypass pipe 36, a cathode offgas pipe 37, and a cathode pressure control valve 38. And a diluter 39.

空気供給管31は、空気通路3に供給する空気が流れる配管であって、一端がエアクリーナ32に連結され、他端が空気通路3の入口に連結される。   The air supply pipe 31 is a pipe through which air supplied to the air passage 3 flows. One end of the air supply pipe 31 is connected to the air cleaner 32 and the other end is connected to the inlet of the air passage 3.

エアクリーナ32は、空気供給管31に吸入される空気中の異物を取り除く。エアクリーナ32は、酸素源32aとなる大気中に配置される。すなわち、酸素源32aはエアクリーナを介して空気供給管31と連通している。   The air cleaner 32 removes foreign matter in the air sucked into the air supply pipe 31. The air cleaner 32 is disposed in the atmosphere serving as the oxygen source 32a. That is, the oxygen source 32a communicates with the air supply pipe 31 via the air cleaner.

コンプレッサ33は、例えば遠心式又は軸流式のターボコンプレッサであり、空気供給管31に設けられる。コンプレッサ33は、エアクリーナ32を介して空気供給管31に吸入した空気を圧縮して吐出する。   The compressor 33 is, for example, a centrifugal or axial flow turbo compressor, and is provided in the air supply pipe 31. The compressor 33 compresses and discharges the air sucked into the air supply pipe 31 via the air cleaner 32.

インタークーラ34は、コンプレッサ33よりも下流の空気供給管31に設けられ、コンプレッサ33から吐出された空気を例えば走行風や冷却水などで冷却する。   The intercooler 34 is provided in the air supply pipe 31 downstream of the compressor 33, and cools the air discharged from the compressor 33 with, for example, traveling wind or cooling water.

コンプレッサ33とインタークーラ34との間の空気供給管31には、第1流量センサ212が設けられる。第1流量センサ212は、コンプレッサ33から吐出された空気の流量(以下「吐出空気流量」という。)を検出する。なお、第1流量センサ212をコンプレッサ33よりも上流の空気供給管31に設け、第1流量センサ212によってコンプレッサ33が吸入する空気の流量を検出するようにしても良い。   A first flow rate sensor 212 is provided in the air supply pipe 31 between the compressor 33 and the intercooler 34. The first flow rate sensor 212 detects the flow rate of air discharged from the compressor 33 (hereinafter referred to as “discharged air flow rate”). Note that the first flow rate sensor 212 may be provided in the air supply pipe 31 upstream of the compressor 33, and the first flow rate sensor 212 may detect the flow rate of the air sucked by the compressor 33.

バイパス管36は、コンプレッサ33から吐出された空気の一部又は全部を、必要に応じて燃料電池スタック10を経由させずにカソードオフガス管37に直接流入させるための配管である。バイパス管36は、一端がバイパス制御弁35の第2出口ポート35cに連結され、カソード圧力制御弁38と希釈器39との間のカソードオフガス管37に連結される。   The bypass pipe 36 is a pipe for allowing a part or all of the air discharged from the compressor 33 to flow directly into the cathode offgas pipe 37 without passing through the fuel cell stack 10 as necessary. One end of the bypass pipe 36 is connected to the second outlet port 35 c of the bypass control valve 35, and is connected to a cathode offgas pipe 37 between the cathode pressure control valve 38 and the diluter 39.

バイパス管36には、第2流量センサ213が設けられる。第2流量センサ213は、バイパス制御弁35を介してバイパス管36に流入してきた空気(以下「バイパス空気」という。)の流量を検出する。   The bypass pipe 36 is provided with a second flow rate sensor 213. The second flow rate sensor 213 detects the flow rate of air (hereinafter referred to as “bypass air”) that has flowed into the bypass pipe 36 via the bypass control valve 35.

バイパス制御弁35は、連続的又は段階的に開度を調整することができる電動三方弁であって、入口ポート35aと、第1出口ポート35bと、第2出口ポート35cと、を備える。バイパス制御弁35の開度は、電子制御ユニット200によって制御される。入口ポート35aは、インタークーラ34側の空気供給管31に連結される。第1出口ポート35bは、燃料電池スタック10側の空気供給管31に連結される。第2出口ポート35cは、バイパス管36に連結される。バイパス制御弁35の開度を調整することで、入口ポート35aと、第1出口ポート35b及び第2出口ポート35cと、の連通状態が調整される。   The bypass control valve 35 is an electric three-way valve whose opening degree can be adjusted continuously or stepwise, and includes an inlet port 35a, a first outlet port 35b, and a second outlet port 35c. The opening degree of the bypass control valve 35 is controlled by the electronic control unit 200. The inlet port 35a is connected to the air supply pipe 31 on the intercooler 34 side. The first outlet port 35b is connected to the air supply pipe 31 on the fuel cell stack 10 side. The second outlet port 35 c is connected to the bypass pipe 36. By adjusting the opening degree of the bypass control valve 35, the communication state between the inlet port 35a, the first outlet port 35b, and the second outlet port 35c is adjusted.

具体的には、バイパス制御弁35が全閉にされたときは、入口ポート35aと第1出口ポート35bとが連通状態となり、入口ポート35aと第2出口ポート35cとが非連通状態となる。その結果、コンプレッサ33から吐出された空気はバイパス管36に流入せず、バイパス制御弁35を介して全て空気供給管31から空気通路3に流入する。   Specifically, when the bypass control valve 35 is fully closed, the inlet port 35a and the first outlet port 35b are in communication with each other, and the inlet port 35a and the second outlet port 35c are in communication with each other. As a result, the air discharged from the compressor 33 does not flow into the bypass pipe 36 but flows entirely into the air passage 3 from the air supply pipe 31 via the bypass control valve 35.

一方でバイパス制御弁35が全開にされたときは、入口ポート35aと第1出口ポート35bとが非連通状態となり、入口ポート35aと第2出口ポート35cとが連通状態となる。その結果、コンプレッサ33から吐出された空気はバイパス制御弁35を介して全てバイパス管36に流入し、空気通路3には流入しなくなる。   On the other hand, when the bypass control valve 35 is fully opened, the inlet port 35a and the first outlet port 35b are not communicated, and the inlet port 35a and the second outlet port 35c are communicated. As a result, all the air discharged from the compressor 33 flows into the bypass pipe 36 via the bypass control valve 35 and does not flow into the air passage 3.

そして、バイパス弁制御弁が全閉及び全開以外の開度(任意の中間開度)にされたときは、入口ポート35aは、第1出口ポート35b及び第2出口ポート35cとそれぞれ連通した状態となる。その結果、バイパス制御弁35の開度に応じてコンプレッサ33から吐出された空気の一部がバイパス制御弁35を介してバイパス管36に流入し、残りがバイパス制御弁35を介して空気供給管31から空気通路3に流入する。バイパス制御弁35の開度を大きくするほど、コンプレッサ33から吐出された空気のうち、バイパス管36に流入する空気の比率が高くなる。   When the bypass valve control valve is opened to any opening other than fully closed and fully open (arbitrary intermediate opening), the inlet port 35a communicates with the first outlet port 35b and the second outlet port 35c, respectively. Become. As a result, a part of the air discharged from the compressor 33 according to the opening degree of the bypass control valve 35 flows into the bypass pipe 36 via the bypass control valve 35, and the rest flows through the bypass control valve 35. 31 flows into the air passage 3. The larger the opening degree of the bypass control valve 35, the higher the ratio of the air flowing into the bypass pipe 36 out of the air discharged from the compressor 33.

このようにバイパス制御弁35は、コンプレッサ33から吐出された空気のうち、空気通路3に供給される空気の量及びバイパス管36内へ流れ込む空気の量を制御する。   Thus, the bypass control valve 35 controls the amount of air supplied to the air passage 3 and the amount of air flowing into the bypass pipe 36 out of the air discharged from the compressor 33.

カソードオフガス管37は、空気通路3の出口から流出したカソードオフガスが流れる配管であって、一端が空気通路3の出口に連結され、他端が大気に開口している。カソードオフガスは、各単セル1内で電気化学反応に使用されなかった余剰の酸素と、窒素等の不活性ガスと、電気化学反応によって生じた水蒸気と、の混合ガスである。   The cathode offgas pipe 37 is a pipe through which the cathode offgas flowing out from the outlet of the air passage 3 flows. One end of the cathode offgas pipe 37 is connected to the outlet of the air passage 3 and the other end opens to the atmosphere. The cathode off gas is a mixed gas of excess oxygen that has not been used for the electrochemical reaction in each single cell 1, an inert gas such as nitrogen, and water vapor generated by the electrochemical reaction.

カソード圧力制御弁38は、カソードオフガス管37に設けられる。カソード圧力制御弁38は、連続的又は段階的に開度を調整することができる電磁弁であり、その開度は電子制御ユニット200によって制御される。カソード圧力制御弁38の開度を制御することで、空気通路3内の圧力であるカソード圧力が制御される。   The cathode pressure control valve 38 is provided in the cathode offgas pipe 37. The cathode pressure control valve 38 is an electromagnetic valve whose opening degree can be adjusted continuously or stepwise, and the opening degree is controlled by the electronic control unit 200. By controlling the opening of the cathode pressure control valve 38, the cathode pressure, which is the pressure in the air passage 3, is controlled.

カソード圧力制御弁38よりも上流のカソードオフガス管37には、カソード圧力センサ214が設けられる。カソード圧力センサ214は、空気通路3内の圧力(カソード圧力)を代表する値として、カソード圧力制御弁38よりも上流のカソードオフガス管37内の圧力を検出する。   A cathode pressure sensor 214 is provided in the cathode offgas pipe 37 upstream of the cathode pressure control valve 38. The cathode pressure sensor 214 detects the pressure in the cathode offgas pipe 37 upstream of the cathode pressure control valve 38 as a value representing the pressure in the air passage 3 (cathode pressure).

希釈器39は、カソード圧力制御弁38よりも下流のカソードオフガス管37に設けられる。前述したように、希釈器39にはパージ管25が連結されており、カソードオフガス管37を介してカソードオフガス及びバイパス空気が流入し、パージ管25を介してアノードオフガスが流入する。その結果、希釈器39の内部でカソードオフガス、バイパス空気及びアノードオフガスが混合され、それらの混合ガスが排出ガスとして希釈器39よりも下流のカソードオフガス管37から大気に排出される。このように、希釈器39の内部でカソードオフガス、バイパス空気及びアノードオフガスを混合させることで、アノードオフガス中の水素をカソードオフガス及びバイパス空気によって希釈し、大気に排出される排出ガスの水素濃度が基準濃度(例えば4%)未満になるようにしている。   The diluter 39 is provided in the cathode offgas pipe 37 downstream of the cathode pressure control valve 38. As described above, the purge pipe 25 is connected to the diluter 39, and cathode off gas and bypass air flow in through the cathode off gas pipe 37, and anode off gas flows in through the purge pipe 25. As a result, the cathode off gas, the bypass air, and the anode off gas are mixed inside the diluter 39, and these mixed gases are discharged as exhaust gas from the cathode off gas pipe 37 downstream of the diluter 39 to the atmosphere. In this way, by mixing the cathode offgas, the bypass air, and the anode offgas inside the diluter 39, the hydrogen in the anode offgas is diluted with the cathode offgas and the bypass air, and the hydrogen concentration of the exhaust gas discharged to the atmosphere is reduced. The concentration is less than the reference concentration (for example, 4%).

このように本実施形態では、水素通路2からパージ管25に流出したアノードオフガスを、水素供給管21に戻すことなくカソードオフガス管37から大気に排出している。すなわち本実施形態による燃料電池システム100は、水素非循環式である。   As described above, in this embodiment, the anode off-gas flowing out from the hydrogen passage 2 to the purge pipe 25 is discharged to the atmosphere from the cathode off-gas pipe 37 without returning to the hydrogen supply pipe 21. That is, the fuel cell system 100 according to the present embodiment is a hydrogen non-circulation type.

水素非循環式の燃料電池システム100の場合、アノードオフガスを水素供給管21に戻して循環させる水素循環式のシステムに比べ、アノードオフガスを水素供給管21に戻して循環させるための循環ポンプなどが不要となる。そのため、水素非循環式の燃料電池システム100は、水素循環式のシステムと比べて、循環ポンプを駆動するための電力が不要となって燃費の向上を図ることができると共に、構成を簡素化してコストを低減することができる。   In the case of the hydrogen non-circulation type fuel cell system 100, a circulation pump or the like for returning the anode off gas to the hydrogen supply pipe 21 and circulating it is compared with a hydrogen circulation type system for returning the anode off gas to the hydrogen supply pipe 21 and circulating it. It becomes unnecessary. Therefore, the hydrogen non-circulation type fuel cell system 100 does not require electric power for driving the circulation pump as compared with the hydrogen circulation type system, and can improve fuel efficiency and simplify the configuration. Cost can be reduced.

冷却水循環装置40は、冷却水循環配管41と、冷却水ポンプ42と、ラジエータ43と、ラジエータバイパス管44と、ラジエータバイパス制御弁45と、を備える。   The cooling water circulation device 40 includes a cooling water circulation pipe 41, a cooling water pump 42, a radiator 43, a radiator bypass pipe 44, and a radiator bypass control valve 45.

冷却水循環配管41は、燃料電池スタック10を冷却するための冷却水を循環させる配管であって、一端が冷却水通路4の入口に接続され、他端が冷却水通路4の出口に接続される。以下では、冷却水通路4の出口側を冷却水循環配管41の上流と定義し、冷却水通路4に入口側を冷却水循環配管41の下流と定義して説明する。   The cooling water circulation pipe 41 is a pipe that circulates cooling water for cooling the fuel cell stack 10, and has one end connected to the inlet of the cooling water passage 4 and the other end connected to the outlet of the cooling water passage 4. . Hereinafter, the outlet side of the cooling water passage 4 is defined as upstream of the cooling water circulation pipe 41, and the inlet side of the cooling water passage 4 is defined as downstream of the cooling water circulation pipe 41.

冷却水ポンプ42は、冷却水循環配管41の下流側に設けられ、冷却水を循環させる。   The cooling water pump 42 is provided on the downstream side of the cooling water circulation pipe 41 and circulates the cooling water.

ラジエータ43は、冷却水ポンプ42よりも上流の冷却水循環配管41に設けられ、冷却水通路4の出口から流出した冷却水を、例えば走行風やラジエータファン46によって吸い込んだ空気によって冷却する。   The radiator 43 is provided in the cooling water circulation pipe 41 upstream of the cooling water pump 42, and cools the cooling water flowing out from the outlet of the cooling water passage 4 by, for example, running air or air sucked by the radiator fan 46.

ラジエータバイパス管44は、ラジエータ43を経由させずに冷却水を循環させることができるように設けられた配管であって、一端がラジエータバイパス制御弁45に接続され、他端がラジエータ43と冷却水ポンプ42との間の冷却水循環配管41に接続される。   The radiator bypass pipe 44 is a pipe provided so that cooling water can be circulated without passing through the radiator 43, and one end is connected to the radiator bypass control valve 45 and the other end is connected to the radiator 43 and the cooling water. It is connected to a cooling water circulation pipe 41 between the pump 42.

ラジエータバイパス制御弁45は、例えばサーモスタットであり、ラジエータ43よりも上流の冷却水循環配管41に設けられる。ラジエータバイパス制御弁45は、冷却水の温度に応じて冷却水の循環経路を切り替える。具体的には、冷却水の温度が予め設定された基準温度よりも高いときは、冷却水通路4から冷却水循環配管41に流出した冷却水が、ラジエータ43を経由して再び冷却水通路4に流入するように冷却水の循環経路を切り替える。逆に、冷却水の温度が基準温度以下のときは、冷却水通路4から冷却水循環配管41に流出した冷却水が、ラジエータ43を経由せずにラジエータバイパス管44を流れて直接冷却水通路4に流入するように冷却水の循環経路を切り替える。   The radiator bypass control valve 45 is, for example, a thermostat, and is provided in the cooling water circulation pipe 41 upstream of the radiator 43. The radiator bypass control valve 45 switches the cooling water circulation path according to the temperature of the cooling water. Specifically, when the temperature of the cooling water is higher than a preset reference temperature, the cooling water that has flowed out of the cooling water passage 4 into the cooling water circulation pipe 41 flows again into the cooling water passage 4 via the radiator 43. Switch the cooling water circulation path so that it flows. On the contrary, when the temperature of the cooling water is lower than the reference temperature, the cooling water flowing out from the cooling water passage 4 to the cooling water circulation pipe 41 flows through the radiator bypass pipe 44 without passing through the radiator 43 and directly enters the cooling water passage 4. The cooling water circulation path is switched so as to flow into the.

ラジエータバイパス制御弁45よりも上流の冷却水循環配管41には、水温センサ215が設けられる。水温センサ215は、冷却水通路4から冷却水循環配管41に流出した冷却水の温度を検出する。この水温センサ215で検出された冷却水の温度が予め定められた目標温度(例えば60℃)となるように、冷却水ポンプ42が電子制御ユニット200からの制御信号に基づいて制御される。   A coolant temperature sensor 215 is provided in the coolant circulation pipe 41 upstream of the radiator bypass control valve 45. The water temperature sensor 215 detects the temperature of the cooling water flowing out from the cooling water passage 4 to the cooling water circulation pipe 41. The cooling water pump 42 is controlled based on a control signal from the electronic control unit 200 so that the temperature of the cooling water detected by the water temperature sensor 215 becomes a predetermined target temperature (for example, 60 ° C.).

電気負荷部50は、第1コンバータ51と、回路遮断器52と、バッテリ53と、第2コンバータ54と、モータジェネレータ55と、インバータ56と、を備える。   The electrical load unit 50 includes a first converter 51, a circuit breaker 52, a battery 53, a second converter 54, a motor generator 55, and an inverter 56.

電気負荷部50と燃料電池スタック10の出力端子との接続ライン57には、燃料電池スタック10から取り出される電流(以下「スタック電流」という。)を検出するための電流センサ216と、燃料電池スタック10の出力端子の端子間電圧(以下「スタック電圧」という。)を検出するための電圧センサ217と、が設けられる。この電流センサ216で検出されたスタック電流が、燃料電池スタック10(又は単セル1)の負荷に相当する。   A connection line 57 between the electric load unit 50 and the output terminal of the fuel cell stack 10 includes a current sensor 216 for detecting a current taken out from the fuel cell stack 10 (hereinafter referred to as “stack current”), and a fuel cell stack. And a voltage sensor 217 for detecting an inter-terminal voltage (hereinafter referred to as “stack voltage”) of the ten output terminals. The stack current detected by the current sensor 216 corresponds to the load of the fuel cell stack 10 (or single cell 1).

第1コンバータ51は、一次側端子の端子間電圧を昇降圧させることが可能な電気回路を備えた双方向性のDC/DCコンバータであり、一次側端子が回路遮断器52を介して燃料電池スタック10の出力端子に接続され、二次側端子がインバータ56の直流側端子に接続される。第1コンバータ51は、電子制御ユニット200からの制御信号に基づいて一次側の端子間電圧となるスタック電圧を昇降圧させ、スタック電圧を燃料電池システム100の運転状態に応じて設定される目標スタック電圧に制御する。   The first converter 51 is a bidirectional DC / DC converter provided with an electric circuit capable of increasing / decreasing the voltage between terminals of the primary side terminal, and the primary side terminal is a fuel cell via the circuit breaker 52. Connected to the output terminal of the stack 10, the secondary side terminal is connected to the DC side terminal of the inverter 56. The first converter 51 raises or lowers the stack voltage, which is the primary terminal voltage, based on a control signal from the electronic control unit 200, and sets the stack voltage according to the operating state of the fuel cell system 100. Control to voltage.

回路遮断器52は、電子制御ユニット200によって開閉され、燃料電池スタック10と電気負荷部50とを電気的に接続又は遮断する。なお、回路遮断器52は必ずしも設ける必要はない。   The circuit breaker 52 is opened and closed by the electronic control unit 200 and electrically connects or disconnects the fuel cell stack 10 and the electric load unit 50. The circuit breaker 52 is not necessarily provided.

バッテリ53は、例えばニッケル・カドミウム蓄電池やニッケル・水素蓄電池、リチウムイオン電池などの充放電可能な二次電池である。バッテリ53には、燃料電池スタック10の余剰電力及びモータジェネレータ55の回生電力が充電される。バッテリ53に充電された電力は、必要に応じてモータジェネレータ55やコンプレッサ33等の燃料電池システム100が備える各制御部品を駆動するために使用される。   The battery 53 is a rechargeable secondary battery such as a nickel / cadmium storage battery, a nickel / hydrogen storage battery, or a lithium ion battery. The battery 53 is charged with surplus power from the fuel cell stack 10 and regenerative power from the motor generator 55. The electric power charged in the battery 53 is used to drive each control component provided in the fuel cell system 100 such as the motor generator 55 and the compressor 33 as necessary.

第2コンバータ54は、例えば二次側端子の端子間電圧を昇降圧させることが可能な電気回路を備えた双方向性のDC/DCコンバータであり、一次側端子がバッテリ53の出力端子に接続され、二次側端子がインバータ56の直流側端子に接続される。第2コンバータ54は、電子制御ユニット200からの制御信号に基づいて二次側の端子間電圧となるインバータ56の入力電圧を昇降圧させ、入力電圧を燃料電池システム100の運転状態に応じて設定される目標入力電圧に制御する。   The second converter 54 is a bidirectional DC / DC converter provided with an electric circuit capable of increasing / decreasing the voltage between terminals of the secondary side terminal, for example, and the primary side terminal is connected to the output terminal of the battery 53. The secondary side terminal is connected to the DC side terminal of the inverter 56. The second converter 54 raises or lowers the input voltage of the inverter 56 that is the secondary terminal voltage based on the control signal from the electronic control unit 200, and sets the input voltage according to the operating state of the fuel cell system 100. The target input voltage is controlled.

モータジェネレータ55は、例えば三相の永久磁石型同期モータであり、燃料電池システム100が搭載される車両の動力を発生させるモータとしての機能と、車両の減速時に発電するジュネレータとしての機能と、を備える。モータジェネレータ55は、インバータ56の交流側端子に接続され、燃料電池スタック10の発電電力及びバッテリ53の電力によって駆動される。   The motor generator 55 is, for example, a three-phase permanent magnet type synchronous motor, and has a function as a motor that generates power of a vehicle on which the fuel cell system 100 is mounted, and a function as a generator that generates power when the vehicle is decelerated. Prepare. Motor generator 55 is connected to the AC side terminal of inverter 56, and is driven by the generated power of fuel cell stack 10 and the power of battery 53.

インバータ56は、電子制御ユニット200からの制御信号に基づいて直流側端子から入力された直流電流を交流電流に変換して交流側端子から出力し、逆に電子制御ユニット200からの制御信号に基づいて交流側端子から入力された交流電流を直流電流に変換して直流側端子から出力することが可能な電気回路を備える。インバータ56の直流側端子は第1コンバータ51及び第2コンバータ54の二次側端子に接続され、インバータ56の交流側端子はモータジェネレータ55の入出力端子に接続される。インバータ56は、モータジェネレータ55をモータとして機能させるときは、燃料電池スタック10のスタック電流及びバッテリ53のスタック電流の合成直流電流を交流電流(本実施形態では三相交流電流)に変換してモータジェネレータ55に供給する。一方でインバータ56は、モータジェネレータ55をジュネレータとして機能させるときは、モータジェネレータ55からの交流電流を直流電流に変換してバッテリ53等に供給する。   The inverter 56 converts a DC current input from the DC side terminal into an AC current based on a control signal from the electronic control unit 200 and outputs the AC current from the AC side terminal, and conversely based on a control signal from the electronic control unit 200. And an electric circuit capable of converting an alternating current input from the alternating current side terminal into a direct current and outputting the direct current from the direct current side terminal. The DC side terminal of inverter 56 is connected to the secondary side terminals of first converter 51 and second converter 54, and the AC side terminal of inverter 56 is connected to the input / output terminal of motor generator 55. When the motor generator 55 functions as a motor, the inverter 56 converts the combined direct current of the stack current of the fuel cell stack 10 and the stack current of the battery 53 into an alternating current (three-phase alternating current in the present embodiment) and converts the motor into a motor. This is supplied to the generator 55. On the other hand, when the motor generator 55 functions as a generator, the inverter 56 converts the alternating current from the motor generator 55 into a direct current and supplies it to the battery 53 and the like.

電子制御ユニット200は、デジタルコンピュータから構成され、双方性バス201によって互いに接続されたROM(リードオンリメモリ)202、RAM(ランダムアクセスメモリ)203、CPU(マイクロプロセッサ)204、入力ポート205及び出力ポート206を備える。   The electronic control unit 200 is composed of a digital computer and is connected to each other by a bi-directional bus 201. A ROM (read only memory) 202, a RAM (random access memory) 203, a CPU (microprocessor) 204, an input port 205, and an output port 206.

入力ポート205には、前述したアノード圧力センサ211や第1流量センサ212、第2流量センサ213、カソード圧力センサ214、水温センサ215、電流センサ216、電圧センサ217の他にも、第1単セル温度センサ218や第2単セル温度センサ219、燃料電池スタック10のインピーダンスを検出するためのインピーダンスセンサ(図示せず)などの出力信号が、対応する各AD変換器207を介して入力される。また、入力ポート205には、燃料電池システム100の起動及び停止を判断するためのスタートスイッチ220からの出力信号が入力される。   In addition to the anode pressure sensor 211, the first flow sensor 212, the second flow sensor 213, the cathode pressure sensor 214, the water temperature sensor 215, the current sensor 216, and the voltage sensor 217, the input port 205 includes the first single cell. Output signals such as the temperature sensor 218, the second single cell temperature sensor 219, and an impedance sensor (not shown) for detecting the impedance of the fuel cell stack 10 are input via the corresponding AD converters 207. In addition, an output signal from the start switch 220 for determining whether the fuel cell system 100 is started or stopped is input to the input port 205.

第1単セル温度センサ218は、各単セル1の中から選択された1枚の単セル(以下「代表セル」という。)の温度Tを検出するためのセンサであって、例えば熱電対を用いることができる。本実施形態では、燃料電池スタック10の積層方向中央部に位置し、各単セル1の中でも平均的な電圧挙動を示す単セルを代表セルとしている。 The first single cell temperature sensor 218 is a sensor for detecting the temperature T 1 of one single cell selected from the single cells 1 (hereinafter referred to as “representative cell”), for example, a thermocouple. Can be used. In the present embodiment, a single cell that is located at the center in the stacking direction of the fuel cell stack 10 and exhibits an average voltage behavior among the single cells 1 is used as a representative cell.

第2単セル温度センサ219は、各単セル1の中から代表セルよりもフラッディングが生じやすい単セルとして選択されたフラッディング判定用セルの温度Tを検出するためのセンサであって、例えば熱電対を用いることができる。本実施形態では、燃料電池スタック10の積層方向他端側(空気通路の入口が形成されている側の反対側)に位置し、各単セル1の中で最もフラッディングが生じやすいエンドセルをフラッディング判定用セルとしている。 The second unit cell temperature sensor 219 is a sensor for detecting a temperature T 2 of the selected flooded judgment cells as single cells flooding is likely to occur than the representative cells from each unit cell 1, for example, a thermoelectric Pairs can be used. In this embodiment, an end cell that is located on the other end side in the stacking direction of the fuel cell stack 10 (the side opposite to the side where the air passage inlet is formed) and that is most likely to be flooded among the single cells 1 is determined as flooding. Cell.

出力ポート206には、対応する駆動回路208を介して水素供給制御弁23(遮断弁231、レギュレータ232及びインジェクタ233)やパージ制御弁26、コンプレッサ33、バイパス制御弁35、カソード圧力制御弁38、冷却水ポンプ42、第1コンバータ51、回路遮断器52、第2コンバータ54、モータジェネレータ55、インバータ56などの各制御部品が電気的に接続される。   The output port 206 is connected to the hydrogen supply control valve 23 (shutoff valve 231, regulator 232 and injector 233), purge control valve 26, compressor 33, bypass control valve 35, cathode pressure control valve 38, via a corresponding drive circuit 208. Control components such as the cooling water pump 42, the first converter 51, the circuit breaker 52, the second converter 54, the motor generator 55, and the inverter 56 are electrically connected.

このように、入力ポート205には燃料電池システム100を制御するために必要な各種センサの出力信号が入力されており、電子制御ユニット200は、入力ポート205に入力された各種センサの出力信号に基づいて、各制御部品を制御するための制御信号を出力ポート206から出力する。   As described above, the output signals of various sensors necessary for controlling the fuel cell system 100 are input to the input port 205, and the electronic control unit 200 receives the output signals of the various sensors input to the input port 205. Based on this, a control signal for controlling each control component is output from the output port 206.

ここで、燃料電池スタック10で発電が行われているときは、前述した電気化学反応によって単セル1のカソード極内の触媒層で水が生成される。この生成水がカソード極内のガス拡散層に過剰に蓄積されると、ガス拡散層に蓄積された生成水によって触媒層への空気供給が阻害されるフラッディングと呼ばれる現象が生じる。フラッディングが生じている単セル1では、ガス拡散層に蓄積された生成水によって触媒層への空気供給が阻害されることになる。そのため、フラッディングが生じている単セル1では、一時的に他の正常な単セル1(フラッディングが生じていない単セル1)よりもIV特性が悪化し、当該単セル1の電圧も低下することになる。   Here, when power generation is performed in the fuel cell stack 10, water is generated in the catalyst layer in the cathode electrode of the single cell 1 by the electrochemical reaction described above. When this generated water is excessively accumulated in the gas diffusion layer in the cathode electrode, a phenomenon called flooding occurs in which the supply of air to the catalyst layer is hindered by the generated water accumulated in the gas diffusion layer. In the single cell 1 in which flooding occurs, the supply of air to the catalyst layer is hindered by the generated water accumulated in the gas diffusion layer. Therefore, in the single cell 1 in which flooding occurs, the IV characteristics temporarily deteriorate compared to other normal single cells 1 (single cell 1 in which no flooding occurs), and the voltage of the single cell 1 also decreases. become.

このように単セル1のIV特性は、単セル1の電解質膜が過剰に加湿された状態になると一時的に悪化するが、電解質膜が過剰に乾燥された状態になっても同様に一時的に悪化する。すなわち単セル1の電圧は、単セル1の電解質膜が過剰に加湿された状態になると一時的に低下し、同様に電解質膜が過剰に乾燥された状態になっても一時的に低下する。   As described above, the IV characteristics of the single cell 1 are temporarily deteriorated when the electrolyte membrane of the single cell 1 is excessively humidified. However, even if the electrolyte membrane is excessively dried, the IV characteristic is temporarily reduced. Worse. That is, the voltage of the single cell 1 temporarily decreases when the electrolyte membrane of the single cell 1 is excessively humidified, and similarly decreases temporarily even when the electrolyte membrane is excessively dried.

そこで、前述した従来の燃料電池システムの制御装置では、所定の閾値よりも電圧が低い単セルがあるか否かを判定し、所定の閾値よりも電圧が低い単セルがあった場合には、さらに電圧低下の原因が電解質膜の過剰な加湿(フラッディング)によるものか、過剰な乾燥によるものかを判定し、判定結果に応じて水排出運転(フラッディング解消運転)又は乾燥抑制運転のいずれか一方を行うようにしていた。   Therefore, in the control device of the conventional fuel cell system described above, it is determined whether there is a single cell whose voltage is lower than a predetermined threshold, and when there is a single cell whose voltage is lower than a predetermined threshold, Furthermore, it is determined whether the voltage drop is caused by excessive humidification (flooding) or excessive drying of the electrolyte membrane, and either water discharge operation (flooding elimination operation) or drying suppression operation is performed depending on the determination result. Had to do.

しかしながら、単セル1のIV特性の悪化は、上記のような電解質膜の乾湿状態の変化による一時的なものに限らず、触媒の経時劣化による永続的なものがある。以下、この触媒の経時劣化による永続的なIV特性の悪化について説明する。   However, the deterioration of the IV characteristics of the unit cell 1 is not limited to the temporary deterioration due to the change in the wet and dry state of the electrolyte membrane as described above, but may be permanent due to the deterioration of the catalyst over time. Hereinafter, permanent deterioration of IV characteristics due to deterioration of the catalyst with time will be described.

単セル1の両電極内の触媒層に含まれている触媒(例えば白金)は、電極電位が所定電位(例えば0.8V)以上になるとイオン状態となって電解質膜中に溶出し、所定電位未満になると電解質膜中などで再析出する。つまり、スタック電圧が所定の触媒劣化電圧(電極電位が所定電位以上になるスタック電圧)以上になると、触媒層に含まれる白金が溶出し始め、触媒劣化電圧未満になると、溶出した白金が析出し始める。   The catalyst (for example, platinum) contained in the catalyst layers in both electrodes of the single cell 1 becomes an ionic state and elutes into the electrolyte membrane when the electrode potential becomes a predetermined potential (for example, 0.8 V) or more, and the predetermined potential is released. When it becomes less than, it re-deposits in the electrolyte membrane. In other words, when the stack voltage becomes equal to or higher than the predetermined catalyst deterioration voltage (stack voltage at which the electrode potential is equal to or higher than the predetermined potential), platinum contained in the catalyst layer starts to elute, and when the stack voltage is lower than the catalyst deterioration voltage, the eluted platinum is deposited. start.

そして、燃料電池システム100の運転中は、燃料電池スタック10の負荷変動(スタック電流の変化)に応じてスタック電圧が触媒劣化電圧を跨いで繰り返し上下動することになるので、特にアノード極の電位が所定電位を跨いで繰り返し上下動することになる。その結果、アノード極内の触媒層に含まれる触媒の溶出と析出が繰り返されて触媒の表面積が徐々に減少し、触媒が経時的に劣化していく。このような触媒の経時劣化が生じて触媒の表面積が減少すると、その分電気化学反応が起こりにくくなるので、単セル1のIV特性が永続的に悪化する。   During the operation of the fuel cell system 100, the stack voltage repeatedly moves up and down across the catalyst deterioration voltage according to the load fluctuation (change in the stack current) of the fuel cell stack 10, and in particular, the potential of the anode electrode. Repeatedly moves up and down across a predetermined potential. As a result, elution and deposition of the catalyst contained in the catalyst layer in the anode electrode are repeated, the surface area of the catalyst gradually decreases, and the catalyst deteriorates with time. When the catalyst deteriorates with time and the surface area of the catalyst decreases, the electrochemical reaction is less likely to occur, and the IV characteristics of the single cell 1 are permanently deteriorated.

したがって、前述した従来の燃料電池システムの制御装置のように、所定の閾値よりも電圧が低い単セルがあった場合に必ず水排出運転又は乾燥抑制運転のいずれか一方を実施すると、単セルの電圧低下の原因が触媒の経時劣化によるIV特性の悪化によるものであった場合には、電解質膜の乾湿状態が適切な状態であるにもかかわらず必ず水排出運転又は乾燥抑制運転のいずれか一方が実施されることになる。そのため、更なる単セルの電圧低下を招くおそれがある。   Accordingly, when there is a single cell whose voltage is lower than a predetermined threshold as in the conventional control device of the fuel cell system described above, if one of the water discharge operation or the drying suppression operation is always performed, If the cause of the voltage drop is due to the deterioration of the IV characteristics due to the deterioration of the catalyst over time, either the water discharge operation or the drying suppression operation must be performed regardless of whether the electrolyte membrane is in an appropriate state. Will be implemented. For this reason, there is a risk of further voltage drop of the single cell.

つまり、前述した従来の燃料電池システムの制御装置では、触媒の経時劣化によるIV特性の悪化を考慮していなかったため、フラッディングが生じているか否かの判定精度に問題があった。   In other words, the above-described conventional control device for a fuel cell system does not consider the deterioration of the IV characteristics due to the deterioration of the catalyst over time, so there is a problem in the determination accuracy of whether or not flooding has occurred.

以下ではまず、図2を参照して、単セル1のIV特性と、発電時における単セル1の発熱量と、の関係について説明する。図2において実線は、触媒の経時劣化が生じておらず、また、一時的なIV特性の悪化も生じていない単セルのIV特性(以下「初期IV特性」という。)である。一方で破線は、何らかの要因で初期IV特性からIV特性が悪化している単セルのIV特性である。   Below, with reference to FIG. 2, the relationship between the IV characteristic of the single cell 1 and the emitted-heat amount of the single cell 1 at the time of electric power generation is demonstrated first. In FIG. 2, the solid line is the IV characteristic (hereinafter referred to as “initial IV characteristic”) of a single cell in which deterioration of the catalyst with time does not occur and temporary deterioration of IV characteristics does not occur. On the other hand, the broken line is the IV characteristic of a single cell whose IV characteristic has deteriorated from the initial IV characteristic for some reason.

図2に示すように、燃料ガスのとしての水素が有する化学エネルギを全て電気エネルギに変換できた場合、単セル電圧は理論電圧(1.23V)となる。   As shown in FIG. 2, when all the chemical energy possessed by hydrogen as the fuel gas can be converted into electric energy, the single cell voltage becomes the theoretical voltage (1.23 V).

しかしながら発電時には、単セル1の内部で抵抗分極や活性化分極、拡散分極などの様々な損失が発生するため、化学エネルギを全て電気エネルギに変換することはできず、化学エネルギの一部は損失として熱エネルギに変換される。この発電時に発生する損失分が、発電時における単セル1の発熱量となる。   However, during power generation, various losses such as resistance polarization, activation polarization, and diffusion polarization occur inside the single cell 1, so that it is not possible to convert all chemical energy into electrical energy, and part of the chemical energy is lost. As thermal energy. The loss generated during power generation is the amount of heat generated by the single cell 1 during power generation.

そして、図2に破線で示すように、何らかの要因で単セル1のIV特性が悪化した場合には、同じ負荷で発電していたとしてもIV特性が悪化した分だけ損失が増加するので、発電時における単セル1の発熱量が増加する。つまり、IV特性が悪化している単セル1の温度は、他の正常な単セル1の温度よりも高くなる傾向にある。   As shown by the broken line in FIG. 2, when the IV characteristics of the single cell 1 deteriorate due to some factor, even if the power is generated with the same load, the loss increases by the amount of the deteriorated IV characteristics. The calorific value of the single cell 1 at the time increases. That is, the temperature of the single cell 1 in which the IV characteristics are deteriorated tends to be higher than the temperature of other normal single cells 1.

そこで本実施形態では、発電時における単セル1の発熱量が単セル1のIV特性に応じて変化し、結果としてIV特性が悪化している単セル1の温度が他の正常な単セル1の温度よりも高くなることに着目して、触媒の経時劣化による単セル1のIV特性の悪化を考慮した精度の高いフラッディング判定を実施する。以下、図3及び図4を参照して、本実施形態によるフラッディング判定制御について説明する。   Therefore, in this embodiment, the calorific value of the single cell 1 during power generation changes according to the IV characteristics of the single cell 1, and as a result, the temperature of the single cell 1 whose IV characteristics are deteriorated is another normal single cell 1. Focusing on the fact that the temperature becomes higher than the above temperature, a highly accurate flood determination is performed in consideration of the deterioration of the IV characteristics of the single cell 1 due to the deterioration of the catalyst over time. Hereinafter, flooding determination control according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4.

図3に破線で示すように、燃料電池システム100が運転されると、その運転履歴に応じて触媒の経時劣化が生じ、単セル1のIV特性が初期IV特性から徐々に悪化していく。触媒の経時劣化による単セル1のIV特性の悪化は永続的なものである。   As shown by a broken line in FIG. 3, when the fuel cell system 100 is operated, the catalyst deteriorates with time according to the operation history, and the IV characteristics of the single cell 1 gradually deteriorate from the initial IV characteristics. The deterioration of the IV characteristics of the single cell 1 due to the deterioration of the catalyst over time is permanent.

したがって、燃料電池システム100の運転時における現在の単セル1のIV特性は、電解質膜の乾湿状態が適切な状態であれば、触媒の経時劣化によって悪化したIV特性となる。つまり、触媒の経時劣化によって悪化したIV特性が、単セル1の適正なIV特性となる。   Therefore, the current IV characteristics of the single cell 1 during the operation of the fuel cell system 100 are the IV characteristics that are deteriorated due to deterioration of the catalyst over time if the dry and wet state of the electrolyte membrane is appropriate. That is, the IV characteristics deteriorated by the deterioration of the catalyst with time are appropriate IV characteristics of the single cell 1.

ここで、発電時における単セル1の温度は、発電時における単セル1の発熱量に応じて変化し、発電時における単セル1の発熱量は、前述したように単セル1のIV特性に応じて変化する。つまり、発電時における単セル1の温度は、単セル1のIV特性に応じて変化する。したがって、単セル1のIV特性が分かれば、発電時における単セル1の温度を推定することができる。   Here, the temperature of the single cell 1 during power generation changes according to the amount of heat generated by the single cell 1 during power generation, and the amount of heat generated by the single cell 1 during power generation depends on the IV characteristics of the single cell 1 as described above. Will change accordingly. That is, the temperature of the single cell 1 during power generation changes according to the IV characteristics of the single cell 1. Therefore, if the IV characteristics of the single cell 1 are known, the temperature of the single cell 1 during power generation can be estimated.

そこで本実施形態では、燃料電池システム100の運転履歴に基づいて、触媒の経時劣化度合いに応じた単セル1の適正IV特性を推定し、適正IV特性に基づいて、触媒の経時劣化度合いを考慮した単セル1の適正温度を燃料電池スタック10の負荷に応じて算出する。この触媒の経時劣化度合いを考慮した単セル1の適正温度は、換言すれば、単セル1のIV特性が適正IV特性の状態で発電が行われたときの当該単セル1の発熱量(損失)から予想される当該単セル1の温度である。   Therefore, in the present embodiment, the appropriate IV characteristic of the single cell 1 is estimated based on the degree of deterioration of the catalyst with time based on the operating history of the fuel cell system 100, and the degree of deterioration with time of the catalyst is considered based on the appropriate IV characteristic. The appropriate temperature of the single cell 1 is calculated according to the load of the fuel cell stack 10. In other words, the appropriate temperature of the single cell 1 in consideration of the degree of deterioration with time of the catalyst is, in other words, the amount of heat generated (loss) of the single cell 1 when power generation is performed with the IV characteristic of the single cell 1 being in the proper IV characteristic. ) Is the temperature of the single cell 1 expected from FIG.

そして、図3に一点鎖線で示すように、フラッディングが生じている単セル1のIV特性は、適正IV特性からさらに悪化することになるので、フラッディングが生じている単セル1の温度は、基本的に適正温度よりも高くなる。   As shown by the one-dot chain line in FIG. 3, the IV characteristics of the single cell 1 in which flooding occurs are further deteriorated from the appropriate IV characteristics. Therefore, the temperature of the single cell 1 in which flooding occurs is Therefore, it becomes higher than the appropriate temperature.

一方で、発電時における単セル1の温度は、発電時における単セル1の発熱量以外にも、発電時に冷却水や外気との熱交換によって単セル1から奪われる熱量(以下「単セル1からの放熱量」という。)の大きさによっても変化する。したがって、例えば単セル1からの放熱量が想定よりも少なくなれば、フラッディングが生じていなくても、単セル1の温度が適正温度よりも高くなる場合がある。なお、各単セル1が接する冷却水や外気の温度は基本的に同じなので、各単セル1からの放熱量も基本的に同じになる。   On the other hand, the temperature of the single cell 1 during power generation is not limited to the calorific value of the single cell 1 during power generation, but the amount of heat taken away from the single cell 1 by heat exchange with cooling water or outside air during power generation (hereinafter “single cell 1”). It also depends on the amount of "heat dissipation from". Therefore, for example, if the amount of heat released from the single cell 1 is smaller than expected, the temperature of the single cell 1 may be higher than the appropriate temperature even if no flooding occurs. In addition, since the temperature of the cooling water or outside air which each single cell 1 contacts is basically the same, the heat radiation amount from each single cell 1 is also basically the same.

そこで本実施形態では、フラッディングが生じているおそれがあるか否かを単セル1の温度が適正温度よりも高くなっているか否かで判定し、さらに単セル1からの放熱量の影響を排除するために、温度が適正温度よりも高くなっている単セル1と、当該単セル1とは別の単セル1と、の少なくとも2つの単セル1の温度差を比較し、その比較結果に基づいて最終的にフラッディングが生じているか否かを判定する。   Therefore, in the present embodiment, whether or not flooding may occur is determined based on whether or not the temperature of the single cell 1 is higher than the appropriate temperature, and the influence of the heat dissipation from the single cell 1 is eliminated. In order to do this, the temperature difference between at least two single cells 1 of the single cell 1 whose temperature is higher than the appropriate temperature and the single cell 1 different from the single cell 1 is compared, and the comparison result Based on this, it is finally determined whether flooding has occurred.

図4は、電子制御ユニット200が実施する本実施形態によるフラッディング判定制御について説明するフローチャートである。   FIG. 4 is a flowchart for explaining flooding determination control according to this embodiment performed by the electronic control unit 200.

ステップS1において、電子制御ユニット200は、以下の(1)式に基づいて、カソード極上の液水量を算出する。
カソード極上の液水量=生成水量+極間水移動量−液水排出量−蒸気排出量 …(1)
In step S1, the electronic control unit 200 calculates the amount of liquid water on the cathode electrode based on the following equation (1).
Amount of liquid water on the cathode pole = amount of produced water + amount of water transferred between the electrodes-amount of liquid water discharged-amount of steam discharged ...

生成水量は、発電時における電気化学反応によってカソード極上で生成される液水量である。生成水量は、例えばスタック電流(負荷)に基づいて、予めROM202に記憶されたテーブルを参照することで算出できる。   The amount of generated water is the amount of liquid water generated on the cathode electrode by an electrochemical reaction during power generation. The amount of generated water can be calculated by referring to a table stored in advance in the ROM 202 based on, for example, the stack current (load).

極間水移動量は、電解質膜を介して電極間を移動する水の収支であって、発電時にプロトンが移動するのに伴ってアノード極からカソード極に移動する電気浸透による水移動量から、電解質膜の厚み方向の含水率の勾配によってカソード極からアノード極に移動する拡散による水移動量を減算した値である。極間水移動量については公知の種々の方法で算出することが可能である。電気浸透による水移動量は、例えばスタック電流(負荷)に基づいて、予めROM202に記憶されたテーブルを参照することで算出できる。また、拡散による水移動量は、例えば電解質膜の含水率や電解質膜中の水拡散係数、カソード圧力とアノード圧力との差圧などに基づいて、演算や予めROM202に記憶されたマップ等を参照することで算出できる。電解質膜の含水率は、例えば燃料電池スタック10のインピーダンスから算出することができる。電解質膜中の水拡散係数は、電解質膜の厚みや素材等に応じて定まる物性値である。   The interelectrode water transfer amount is the balance of water that moves between the electrodes through the electrolyte membrane, and from the amount of water transfer by electroosmosis that moves from the anode electrode to the cathode electrode as protons move during power generation, It is a value obtained by subtracting the amount of water movement due to diffusion that moves from the cathode electrode to the anode electrode due to the gradient of the moisture content in the thickness direction of the electrolyte membrane. The amount of interpolar water transfer can be calculated by various known methods. The amount of water movement due to electroosmosis can be calculated by referring to a table stored in advance in the ROM 202 based on, for example, the stack current (load). The amount of water movement due to diffusion is calculated based on, for example, the moisture content of the electrolyte membrane, the water diffusion coefficient in the electrolyte membrane, the differential pressure between the cathode pressure and the anode pressure, and the like, refer to a map stored in the ROM 202 in advance. Can be calculated. The moisture content of the electrolyte membrane can be calculated from, for example, the impedance of the fuel cell stack 10. The water diffusion coefficient in the electrolyte membrane is a physical property value determined according to the thickness or material of the electrolyte membrane.

液水排出量は、空気通路3から排出される液水量である。液水排出量は、例えばスタック電流(負荷)と、空気通路3に流入する空気の流量(=吐出空気流量−バイパス空気流量)とに基づいて、予めROM202に記憶されたマップ等を参照することで算出できる。   The liquid water discharge amount is the amount of liquid water discharged from the air passage 3. For the liquid water discharge amount, refer to a map or the like stored in advance in the ROM 202 based on, for example, the stack current (load) and the flow rate of air flowing into the air passage 3 (= discharge air flow rate−bypass air flow rate). It can be calculated by

蒸気排出量は、空気通路3から排出される水蒸気量である。蒸気排出量は、例えば冷却水の温度と、空気通路3に流入する空気の流量とに基づいて、予めROM202に記憶されたマップ等を参照することで算出できる。   The steam discharge amount is the amount of water vapor discharged from the air passage 3. The steam discharge amount can be calculated by referring to a map or the like stored in advance in the ROM 202 based on, for example, the temperature of the cooling water and the flow rate of the air flowing into the air passage 3.

ステップS2において、電子制御ユニット200は、燃料電池システム100の運転履歴に基づいて、触媒の経時劣化度合いに応じた単セル1の適正IV特性を推定する。   In step S2, the electronic control unit 200 estimates an appropriate IV characteristic of the single cell 1 according to the degree of deterioration with time of the catalyst based on the operation history of the fuel cell system 100.

前述したように触媒の経時劣化は、スタック電圧が触媒劣化電圧を跨いで繰り返し上下動することによって、触媒の溶出と再析出が繰り返されることによって生じる。したがって触媒の経時劣化度合いは、燃料電池システム100の運転履歴、例えば燃料電池システム100の全運転時間と、スタック電圧が触媒劣化電圧以上になっている時間とから判断することができる。   As described above, the deterioration of the catalyst with time is caused by repeated elution and reprecipitation of the catalyst as the stack voltage repeatedly moves up and down across the catalyst deterioration voltage. Therefore, the degree of deterioration with time of the catalyst can be determined from the operation history of the fuel cell system 100, for example, the total operation time of the fuel cell system 100 and the time when the stack voltage is equal to or higher than the catalyst deterioration voltage.

そこで本実施形態では、燃料電池システム100の運転履歴と触媒の経時劣化度合いとを関連付けたマップを予め実験等によって作成し、予めROM202に記憶させている。そして、燃料電池システム100の運転履歴に基づいて、前述したマップを参照して触媒の経時劣化度合いを算出し、初期IV特性を触媒の経時劣化度合いに基づいて補正することで、触媒の経時劣化度合いに応じた単セル1の適正IV特性を推定するようにしている。   Therefore, in the present embodiment, a map in which the operation history of the fuel cell system 100 and the degree of deterioration with time of the catalyst are associated with each other is created in advance through experiments and stored in the ROM 202 in advance. Based on the operation history of the fuel cell system 100, the degree of deterioration with time of the catalyst is calculated with reference to the map described above, and the initial IV characteristics are corrected based on the degree of deterioration with time of the catalyst. The appropriate IV characteristic of the single cell 1 corresponding to the degree is estimated.

なお、触媒の溶出は、高温、高湿潤状態のほうが起こりやすいので、スタック電圧が触媒劣化電圧以上になっているときの冷却水の温度及び電解質膜の乾湿状態と相関関係にあるパラメータ(例えばカソード極上の液水量や燃料電池スタック10のインピーダンス)の一方又は双方に基づいて触媒の経時劣化度合いを補正した上で、触媒の経時劣化度合いに応じた単セル1の適正IV特性を推定しても良い。   In addition, since elution of the catalyst is more likely to occur in a high temperature and high humidity state, parameters that correlate with the temperature of the cooling water when the stack voltage is equal to or higher than the catalyst deterioration voltage and the dry and wet state of the electrolyte membrane (for example, the cathode) Even if the degree of deterioration with time of the catalyst is corrected based on one or both of the highest amount of liquid water and the impedance of the fuel cell stack 10), the appropriate IV characteristic of the single cell 1 corresponding to the degree of deterioration with time of the catalyst is estimated. good.

また、電流センサ216で検出されたスタック電流と、電圧センサ217で検出されたスタック電圧と、に基づく実際のIV特性に基づいて、適正IV特性を逐次補正するようにしても良い。   Further, the appropriate IV characteristics may be sequentially corrected based on the actual IV characteristics based on the stack current detected by the current sensor 216 and the stack voltage detected by the voltage sensor 217.

ステップS3において、電子制御ユニット200は、フラッディングが生じやすい運転状態にあるか否かを判定する。電子制御ユニット200は、カソード極上の液水量が所定量未満であれば、フラッディングが生じやすい運転状態ではないと判定してステップS4の処理に進む。一方で電子制御ユニット200は、カソード極上の液水量が所定量以上であれば、フラッディングが生じやすい運転状態であると判定してステップS5の処理に進む。   In step S3, the electronic control unit 200 determines whether or not it is in an operation state in which flooding is likely to occur. If the amount of liquid water on the cathode electrode is less than the predetermined amount, the electronic control unit 200 determines that the operation state is not likely to cause flooding, and proceeds to the process of step S4. On the other hand, if the amount of liquid water on the cathode electrode is equal to or greater than a predetermined amount, the electronic control unit 200 determines that the operation state is likely to cause flooding, and proceeds to the process of step S5.

ステップS4において、電子制御ユニット200は、燃料電池システム100を通常運転させる。具体的には、電子制御ユニット200は、吐出空気流量及びカソード圧力がスタック電流(負荷)に応じた目標吐出空気流量及び目標カソード圧力となるように、コンプレッサ及びカソード圧力制御弁を制御する。また、冷却水の温度が予め定められた目標温度となるように、冷却水ポンプを制御する。   In step S4, the electronic control unit 200 operates the fuel cell system 100 normally. Specifically, the electronic control unit 200 controls the compressor and the cathode pressure control valve so that the discharge air flow rate and the cathode pressure become the target discharge air flow rate and the target cathode pressure corresponding to the stack current (load). Further, the cooling water pump is controlled so that the temperature of the cooling water becomes a predetermined target temperature.

ステップS5において、電子制御ユニット200は、電流センサ216によって検出されたスタック電流と、第1単セル温度センサ218によって検出された代表セルの温度Tと、第2単セル温度センサ219によって検出されたフラッディング判定用セルの温度Tと、を取得する。 In step S5, the electronic control unit 200, a stack current sensed by the current sensor 216, the temperature T 1 of the detected representative cells by the first unit cell temperature sensor 218, detected by the second unit cell temperature sensor 219 and the temperature T 2 of the flooding judgment cells were acquires.

ステップS6において、電子制御ユニット200は、ステップS2で推定した適正IV特性に基づいて、燃料電池スタック10の負荷に応じた単セル1の適正温度を算出する。具体的には、電子制御ユニット200は、適正IV特性と燃料電池スタック10の負荷としてのスタック電流とに基づいて、予めROM202に記憶された複数のマップの中から選択された最適なマップを参照して単セル1の適正温度を算出する。   In step S6, the electronic control unit 200 calculates an appropriate temperature of the single cell 1 according to the load of the fuel cell stack 10 based on the appropriate IV characteristic estimated in step S2. Specifically, the electronic control unit 200 refers to an optimal map selected from a plurality of maps stored in advance in the ROM 202 based on the appropriate IV characteristics and the stack current as the load of the fuel cell stack 10. Thus, the appropriate temperature of the single cell 1 is calculated.

このROM202に記憶された各マップは、触媒の経時劣化度合いに応じたIV特性ごとに、スタック電流に応じた単セル1の適正温度を格納したものである。電子制御ユニット200は、触媒の経時劣化度合いに応じた各IV特性の中から、適正IV特性と一致するIV特性又は適正IV特性に近いIV特性を選択し、その選択したIV特性に対応するマップを参照して、ステップS3で取得したスタック電流に応じた単セル1の適正温度を算出する。   Each map stored in the ROM 202 stores the appropriate temperature of the single cell 1 corresponding to the stack current for each IV characteristic corresponding to the degree of deterioration of the catalyst with time. The electronic control unit 200 selects an IV characteristic that matches the appropriate IV characteristic or an IV characteristic close to the appropriate IV characteristic from among the IV characteristics corresponding to the degree of deterioration with time of the catalyst, and a map corresponding to the selected IV characteristic. Referring to FIG. 5, the appropriate temperature of the single cell 1 is calculated according to the stack current acquired in step S3.

なお、適正温度は、前述したように単セル1のIV特性が適正IV特性の状態で発電が行われたときの当該単セル1の発熱量(損失)から予想される当該単セル1の温度である。したがって、単セル1の初期温度が異なると、適正温度も変化するおそれがある。そこで、適正IV特性に基づいて算出した適正温度を、単セル1の初期温度、例えば外気温度やシステム起動直後の冷却水の温度等に基づいて補正しても良い。   As described above, the appropriate temperature is the temperature of the single cell 1 that is expected from the amount of heat generated (loss) of the single cell 1 when power generation is performed with the IV characteristic of the single cell 1 being the proper IV characteristic. It is. Therefore, if the initial temperature of the single cell 1 is different, the appropriate temperature may also change. Therefore, the appropriate temperature calculated based on the appropriate IV characteristic may be corrected based on the initial temperature of the single cell 1, for example, the outside air temperature, the temperature of the cooling water immediately after system startup, or the like.

また、ステップS6では適正IV特性から直接的に適正温度を算出しているが、適正IV特性から間接的に適正温度を算出しても良く、例えば、適正IV特性に基づいて燃料電池スタック10の負荷に応じた単セル1の発熱量を算出し、単セル1の発熱量に基づいて適正温度を算出しても良い。このように、適正IV特性に基づいて適正温度を算出する方法については特に限定されるものではない。   In step S6, the appropriate temperature is calculated directly from the appropriate IV characteristic. However, the appropriate temperature may be calculated indirectly from the appropriate IV characteristic. For example, the fuel cell stack 10 of the fuel cell stack 10 may be calculated based on the appropriate IV characteristic. The heat generation amount of the single cell 1 according to the load may be calculated, and the appropriate temperature may be calculated based on the heat generation amount of the single cell 1. Thus, the method for calculating the appropriate temperature based on the appropriate IV characteristics is not particularly limited.

また、ステップS6では、燃料電池スタック10の負荷としてのスタック電流が単セル1の負荷としてもみなせるので、スタック電流から単セル1の適正温度を算出しているが、例えばスタック電流をスタック枚数で除算した単セル1の負荷としての単セル電流から単セル1の適正温度を算出しても良い。   In step S6, since the stack current as the load of the fuel cell stack 10 can be regarded as the load of the single cell 1, the appropriate temperature of the single cell 1 is calculated from the stack current. The appropriate temperature of the single cell 1 may be calculated from the single cell current as the load of the divided single cell 1.

ステップS7において、電子制御ユニット200は、フラッディング判定用セルの温度Tが適正温度よりも高いか否かを判定する。このような判定を行うのは、フラッディング判定用セルの温度が適正温度よりも高ければ、適正IV特性から一時的にIV特性が悪化し、その結果として発熱量が増加してフラッディング判定用セルの温度Tが適正温度よりも高くなっている可能性があると考えられるからである。すなわち、フラッディング判定用セルの温度Tが適正温度よりも高ければ、フラッディング判定用セルにおいてフラッディングが生じている可能性があると考えられるからである。 In step S7, the electronic control unit 200 determines whether the high or not than temperature T 2 is the proper temperature of the flooding decision cell. Such a determination is made because if the temperature of the flooding determination cell is higher than the appropriate temperature, the IV characteristic is temporarily deteriorated from the appropriate IV characteristic, and as a result, the amount of generated heat is increased and the flooding determination cell temperature T 2 is because it is considered that there is a possibility that is higher than the proper temperature. That is, higher than the temperature T 2 is the proper temperature of the flooding decision cell, because the flooding in the flooding decision cell is considered may be occurring.

したがって電子制御ユニット200は、フラッディング判定用セルの温度Tが適正温度よりも高ければ、フラッディング判定用セルにおいてフラッディングが生じている可能性があると判定してステップS8の処理に進む。一方で、フラッディング判定用セルの温度Tが適正温度以下であれば、フラッディング判定用セルにおいてフラッディングが生じている可能性はないと判定してステップS4の処理に進む。 Thus the electronic control unit 200 is higher than the temperature T 2 is the proper temperature of the flooding determining cell, the process proceeds to determine the flooding is likely to have occurred in the process of step S8 in the flooding decision cell. On the other hand, if less temperature T 2 is the proper temperature of the flooding decision cell, it is determined that there is no possibility of flooding occurs in flooding determining cell process proceeds to step S4.

ステップS8において、電子制御ユニット200は、フラッディング判定用セルと代表セルとの温度差が所定値以上か否かを判定する。このような判定を行うのは、以下の理由による。   In step S8, the electronic control unit 200 determines whether the temperature difference between the flooding determination cell and the representative cell is equal to or greater than a predetermined value. Such a determination is made for the following reason.

前述したように、発電時における単セル1の温度は、発電時における単セル1の発熱量以外にも、発電時における単セル1からの放熱量の大きさによっても変化する。したがって、フラッディング判定用セルでフラッディングが生じていなくても、フラッディング判定用セルからの放熱量が想定よりも少ない場合は、フラッディング判定用セルの温度Tが適正温度よりも高くなることがある。そして、フラッディング判定用セルからの放熱量が想定よりも少ない場合は、代表セルからの放熱量も同様に少なくなっているので、放熱量の減少に伴って代表セルの温度Tも高くなる。そのため、両セルの温度差にほとんど差はでない。 As described above, the temperature of the single cell 1 during power generation varies depending on the amount of heat released from the single cell 1 during power generation in addition to the amount of heat generated by the single cell 1 during power generation. Therefore, even if no flooding occurs in flooding determination cell, if the heat radiation amount from the flooding decision cell is less than expected, it is the temperature T 2 of the flooding decision cell is higher than a proper temperature. When the heat radiation amount from the flooding decision cell is less than expected, because running low as well heat radiation amount from the representative cell becomes higher temperature T 1 of the representative cell with a decrease in heat dissipation. Therefore, there is almost no difference in the temperature difference between the two cells.

一方で、フラッディング判定用セルでフラッディングが生じていて、代表セルではまだフラッディングが生じていない場合は、フラッディング判定用セルのIV特性だけが一時的に悪化して発熱量が増加するので、両セルの間に温度差が生じる。   On the other hand, if flooding has occurred in the flood determination cell and the flooding has not yet occurred in the representative cell, only the IV characteristics of the flood determination cell will be temporarily deteriorated, resulting in an increase in heat generation. A temperature difference occurs between the two.

したがって、温度差が所定値未満であれば、単に放熱量が少ないためにフラッディング判定用セルの温度Tが適正温度よりも高くなっていると考えることができる。つまり、IV特性の一時的な悪化以外の要因で、フラッディング判定用セルの温度Tが適正温度よりも高くなっていると考えることができる。そして、温度差が所定値以上であれば、フラッディングによるIV特性の一時的な悪化によって発熱量が増加してフラッディング判定用セルの温度Tが適正温度よりも高くなっていると考えることができる。 Therefore, it can be considered that the temperature difference is less than the predetermined value, in order to simply the heat radiation amount is less temperature T 2 of the flooding decision cell is higher than a proper temperature. That can be considered by a factor other than a temporary deterioration of IV characteristics, and the temperature T 2 of the flooding decision cell is higher than a proper temperature. Then, it can be considered the temperature difference is equal to or greater than a predetermined value, and by the amount of heat generation is increased by a temporary deterioration of the IV characteristic due to flooding temperature T 2 of the flooding decision cell is higher than the appropriate temperature .

したがって電子制御ユニット200は、温度差が所定値以上であれば、フラッディング判定用セルでフラッディングが生じているためにフラッディング判定用セルの温度Tが適正温度よりも高くなっていると判定し、ステップS9の処理に進む。一方で電子制御ユニット200は、温度差が所定値未満であれば、単にフラッディング判定用セルからの放熱量が少ないためにフラッディング判定用セルの温度Tが適正温度よりも高くなっていると判定し、ステップS4の処理に進む。 Thus the electronic control unit 200, if the temperature difference is greater than a predetermined value, it is determined that the temperature T 2 of the flooding judgment cells for flooding occurs in flooding determining cell is higher than the proper temperature, The process proceeds to step S9. On the other hand an electronic control unit 200, the determined temperature difference is less than the predetermined value, only the temperature T 2 of the flooding decision for a cell to the heat radiation amount from the flooding decision cell is small is higher than an appropriate temperature Then, the process proceeds to step S4.

ステップS9において、電子制御ユニット200は、フラッディング解消運転を実施する。具体的には、電子制御ユニット200は、スタック電流(負荷)に応じた目標吐出空気流量よりも吐出空気流量を増加させる制御、スタック電流(負荷)に応じた目標カソード圧力よりもカソード圧力を低下させる制御、及び、予め定められた目標温度よりも冷却水の温度を上昇させる制御の少なくとも1つを実施する。   In step S9, the electronic control unit 200 performs a flooding elimination operation. Specifically, the electronic control unit 200 performs control to increase the discharge air flow rate from the target discharge air flow rate according to the stack current (load), and lowers the cathode pressure from the target cathode pressure according to the stack current (load). And at least one of control for increasing the temperature of the cooling water above a predetermined target temperature.

以上説明した本実施形態によれば、燃料ガスしての水素と酸化剤ガスとしての空気の電気化学反応により電力を発生する単セル1を複数積層して構成された燃料電池スタック10を備える燃料電池システム100を制御する電子制御ユニット(制御装置)200が、燃料電池システム100の運転履歴に基づいて単セル1の触媒の劣化度合いに応じた適正IV特性を推定し、適正IV特性に基づいて燃料電池スタック10の負荷に応じた単セル1の適正温度を算出し、単セル1の中から選択された代表セルと、代表セルよりもフラッディングが生じやすいフラッディング判定用セルと、の少なくとも2つの単セル1の温度を取得し、フラッディング判定用セルの温度Tが適正温度以上であって、フラッディング判定用セルと代表セルとの温度差が所定値以上のときに、少なくともフラッディング判定用セルでフラッディングが生じていると判定するように構成されている。 According to this embodiment described above, a fuel including a fuel cell stack 10 configured by stacking a plurality of single cells 1 that generate electric power by an electrochemical reaction between hydrogen as a fuel gas and air as an oxidant gas. An electronic control unit (control device) 200 that controls the battery system 100 estimates an appropriate IV characteristic according to the degree of deterioration of the catalyst of the single cell 1 based on the operation history of the fuel cell system 100, and based on the appropriate IV characteristic. The appropriate temperature of the single cell 1 is calculated according to the load of the fuel cell stack 10, and at least two of the representative cell selected from the single cell 1 and the flood determination cell that is more likely to cause flooding than the representative cell get the temperature of the single cell 1, there is flooding determining cell temperature T 2 is the proper temperature or more, the flooding decision cell temperature of a representative cell When the degree difference is equal to or greater than a predetermined value, it is determined that flooding has occurred at least in the flooding determination cell.

このように本実施形態によれば、燃料電池システム100の運転履歴から触媒の経時劣化度合いに応じた適正IV特性を推定し、その推定した適正IV特性から触媒の経時劣化度合いに応じた単セル1の適正温度を算出する。   As described above, according to this embodiment, the appropriate IV characteristic corresponding to the degree of deterioration of the catalyst with time is estimated from the operation history of the fuel cell system 100, and the single cell corresponding to the degree of deterioration of the catalyst with time is estimated from the estimated appropriate IV characteristic. Calculate an appropriate temperature of 1.

そして、フラッディングが生じているか否かを判定するにあたって、フラッディング判定用セルの温度が適正温度よりも高いか否かを判定するので、フラッディングによる一時的なIV特性の悪化によってフラッディング判定用セルの温度が高くなっているのか、又は触媒の経時劣化による永続的なIV特性の悪化よってフラッディング判定用セルの温度が高くなっているのかを判別することができる。   In determining whether flooding has occurred, it is determined whether the temperature of the flooding determination cell is higher than an appropriate temperature. Therefore, the temperature of the flooding determination cell is temporarily deteriorated due to temporary deterioration of IV characteristics due to flooding. It is possible to determine whether or not the temperature of the flooding determination cell is high due to permanent deterioration of IV characteristics due to aging deterioration of the catalyst.

その上でさらにフラッディング判定用セルと代表セルとの温度差が所定値以上か否かを判定するので、フラッディング判定用セルからの放熱量が少ないためにフラッディング判定用セルの温度が高くなっているのか、又はフラッディングによる一時的なIV特性の悪化によってフラッディング判定用セルの温度が高くなっているのかを判別することができる。   In addition, since it is determined whether or not the temperature difference between the flooding determination cell and the representative cell is equal to or greater than a predetermined value, the amount of heat released from the flooding determination cell is small, so the temperature of the flooding determination cell is high. Or whether the temperature of the flooding determination cell is high due to temporary deterioration of IV characteristics due to flooding.

よって、触媒の経時劣化度合いを考慮した精度の高いフラッディング判定を実施することができる。すなわち、触媒の経時劣化度合いに応じた発電時における単セル1の発熱量の変化と、発電時における単セル1からの放熱量の変化と、を考慮した精度の高いフラッディング判定を実施することができる。   Therefore, it is possible to perform flooding determination with high accuracy in consideration of the degree of deterioration with time of the catalyst. That is, it is possible to carry out a highly accurate flood determination in consideration of a change in the heat generation amount of the single cell 1 during power generation according to the degree of deterioration of the catalyst with time and a change in the heat release amount from the single cell 1 during power generation. it can.

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。   The embodiment of the present invention has been described above. However, the above embodiment only shows a part of application examples of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited to the specific configuration of the above embodiment. Absent.

例えば上記の実施形態では、図4のフローチャートのステップS1でカソード極上の液水量を算出し、ステップS3でカソード極上の液水量を所定量と比較することでフラッディングが生じやすい運転状態にあるか否かを判定していたが、電解質膜の乾湿状態(含水率)と燃料電池スタック10のインピーダンスとの間には相関関係があるため、例えばステップS1で燃料電池スタック10のインピーダンスを算出し、ステップS3で燃料電池スタック10のインピーダンスを所定値と比較することでフラッディングが生じやすい運転状態にあるか否かを判定しても良い。   For example, in the above-described embodiment, whether the liquid water amount on the cathode electrode is calculated in step S1 of the flowchart of FIG. 4 and whether the liquid water amount on the cathode electrode is compared with a predetermined amount in step S3 is an operation state in which flooding is likely to occur. However, since there is a correlation between the dry / wet state (moisture content) of the electrolyte membrane and the impedance of the fuel cell stack 10, the impedance of the fuel cell stack 10 is calculated in step S1, for example. In S3, the impedance of the fuel cell stack 10 may be compared with a predetermined value to determine whether or not the operation state is likely to cause flooding.

また上記の実施形態では、触媒の経時劣化度合いを判断するための燃料電池システム100の運転履歴として、燃料電池システム100の全運転時間と、スタック電圧が触媒劣化電圧以上になっている時間と、を使用していたが、これに限らずスタック電圧の変動幅やスタック電圧が触媒劣化電圧を跨いだ回数などを運転履歴として使用しても良い。   In the above embodiment, as the operation history of the fuel cell system 100 for determining the degree of deterioration of the catalyst with time, the total operation time of the fuel cell system 100, the time when the stack voltage is equal to or higher than the catalyst deterioration voltage, However, the present invention is not limited to this, and the fluctuation range of the stack voltage or the number of times the stack voltage has crossed the catalyst deterioration voltage may be used as the operation history.

また上記の実施形態では、水素非循環式の燃料電池システム100を例に説明したが、水素循環式の燃料電池システムであっても良い。   In the above embodiment, the hydrogen non-circulation type fuel cell system 100 has been described as an example. However, a hydrogen circulation type fuel cell system may be used.

1 燃料電池単セル
10 燃料電池スタック
100 燃料電池システム
200 電子制御ユニット(制御装置)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel cell single cell 10 Fuel cell stack 100 Fuel cell system 200 Electronic control unit (control apparatus)

Claims (1)

燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応により電力を発生する燃料電池単セルを複数積層して構成された燃料電池スタックを備える燃料電池システムの制御装置であって、
前記燃料電池システムの運転履歴に基づいて、前記燃料電池単セルの触媒の劣化度合いに応じた適正IV特性を推定し、
前記適正IV特性に基づいて、前記燃料電池スタックの負荷に応じた前記燃料電池単セルの適正温度を算出し、
前記燃料電池単セルの中から選択された代表セルと、前記代表セルよりもフラッディングが生じやすいフラッディング判定用セルと、の少なくとも2つの前記燃料電池単セルの温度を取得し、前記フラッディング判定用セルの温度が前記適正温度以上であって、前記フラッディング判定用セルと前記代表セルとの温度差が所定値以上のときに、少なくとも前記フラッディング判定用セルでフラッディングが生じていると判定するように構成された、
ことを特徴とする燃料電池システムの制御装置。
A control device for a fuel cell system including a fuel cell stack configured by stacking a plurality of fuel cell single cells that generate electric power by an electrochemical reaction between a fuel gas and an oxidant gas,
Based on the operating history of the fuel cell system, the appropriate IV characteristic according to the degree of deterioration of the catalyst of the fuel cell single cell is estimated,
Based on the appropriate IV characteristics, calculate the appropriate temperature of the single fuel cell according to the load of the fuel cell stack,
The temperature of at least two of the fuel cell single cells of the representative cell selected from the single fuel cell and a flood determination cell that is more likely to be flooded than the representative cell is obtained, and the flood determination cell When the temperature of the flood determination cell is equal to or higher than the appropriate temperature and the temperature difference between the flood determination cell and the representative cell is equal to or greater than a predetermined value, it is determined that at least flooding has occurred in the flood determination cell. Was
A control apparatus for a fuel cell system.
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JP2022131744A (en) * 2021-02-26 2022-09-07 三菱重工業株式会社 Fuel cell temperature evaluation device, control device, and temperature evaluation method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113675438A (en) * 2020-05-15 2021-11-19 丰田自动车株式会社 Fuel cell system
CN113675438B (en) * 2020-05-15 2024-02-20 丰田自动车株式会社 Fuel cell system
JP2022131744A (en) * 2021-02-26 2022-09-07 三菱重工業株式会社 Fuel cell temperature evaluation device, control device, and temperature evaluation method

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