(57)【要約】【課題】燃料電池スタックの劣化度合いに応じて、燃料電池スタックの出力制限温度を変更し、燃料電池スタック性能劣化に応じた適切な運転温度、湿潤状態で運転する。【解決手段】燃料電池スタック２のアノード側集電板は、アノード出口部位のアノード出口集電板２ｃとその他の部位の集電板であるアノード集電板とに分割されている。アノード出口局所電流センサ１３は、アノード出口集電板２ｃを介して流れる電流を計測し、スタック電流センサ１４は、アノード集電板２ｂを介して流れる電流を計測する。制御装置１７は、電流センサ１３，１４の計測値から、スタック電流密度とアノード出口局所電流密度とを演算し、スタック電流密度とアノード出口局所電流密度との差が変化した場合、出力制限温度を変更して設定する。そして、冷却液温度センサ１１が計測した燃料電池運転温度が出力制限温度以上となれば、出力燃料電池スタック２の出力を制限する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガスが供給されるアノードと酸化剤ガスが供給されるカソードで湿潤状態の固体高分子電解質膜を挟み込んだ構成を有する単セルが複数積層された燃料電池スタックと、該燃料電池スタックの運転温度を計測する運転温度計測手段と、燃料電池スタック運転温度が所定の出力制限温度以上となったら燃料電池スタックの出力を制限する出力制限手段と、を備えた燃料電池システムにおいて、
前記燃料電池スタックを構成するセルの少なくとも１つのセルのアノード出口部位の局所電流を計測するアノード出口局所電流計測手段と、
計測された局所電流に基づいてアノード出口部位の局所電流密度を演算する演算手段と、
前記燃料電池スタック電流を計測するスタック電流計測手段と、
計測されたスタック電流に基づいてスタック電流密度を算出する演算手段と、を備え、
前記出力制限手段は、前記スタック電流密度と前記アノード出口局所電流密度との比較結果に基づいて、前記燃料電池スタックの出力制限温度を変更することを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
前記スタック電流密度と前記アノード出口局所電流密度との差に基づいて、前記燃料電池スタックの出力制限温度を変更することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記スタック電流密度と前記アノード出口局所電流密度との差が、燃料電池劣化前におけるスタック電流密度とアノード出口局所電流密度との差に比べて大きい場合には、前記出力制限温度を上昇させることを特徴とする請求項２記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記スタック電流密度と前記アノード出口局所電流密度との差が、燃料電池劣化前におけるスタック電流密度とアノード出口局所電流密度との差に比べて小さい場合には、前記出力制限温度を低下させることを特徴とする請求項２記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記スタック電流密度と前記アノード出口局所電流密度との比に基づいて、前記燃料電池スタックの出力制限温度を変更することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記スタック電流密度と前記アノード出口局所電流密度との比が、燃料電池劣化前におけるスタック電流密度とアノード出口局所電流密度との比に比べて大きい場合には、前記出力制限温度を上昇させることを特徴とする請求項５記載の燃料電池システム。
【請求項７】
前記スタック電流密度と前記アノード出口局所電流密度との比が、燃料電池劣化前におけるスタック電流密度とアノード出口局所電流密度との比に比べて小さい場合には、前記出力制限温度を低下させることを特徴とする請求項５記載の燃料電池システム。
【請求項８】
前記出力制限温度は、予め試験用燃料電池スタックの劣化の程度を変化させて、スタック電流密度とアノード出口局所電流密度の差の異なる値毎に求めた、アノード出口の湿潤状態を維持可能な上限温度であることを特徴とする請求項２乃至請求項４の何れか１項に記載の燃料電池システム。
【請求項９】
アノード出口局所電流計測手段は、前記燃料電池スタックのアノード側集電板をアノード出口付近の集電板と、他の部分の集電板とに分割し、アノード出口付近の集電板に流れる電流を計測することであることを特徴とする請求項１記載の燃料電池システム。
【請求項１０】
前記運転温度計測手段は、前記燃料電池スタックの冷却液出口部の温度を計測することを特徴とする請求項１記載の燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湿潤状態の固体電解質膜を用いる燃料電池システムに係り、特に、燃料電池スタックの劣化に応じた出力制限温度を設定して適正な運転状態とすることができる燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池積層体を自動車用動力源として利用する場合、燃料電池システムの容積低減のため、加湿系の簡略化がおこなわれており、燃料電池システムの加湿能力は、設計運転点においては加湿不足にならないが、設計運転点を超える運転条件、例えば、設計運転温度よりも高い温度に達すると、加湿不足が起こり、固体高分子電解質膜が乾燥し、乾燥が過度に進行する場合は膜の穴明きに繋がるという問題点がある。
【０００３】
膜穴あきを防止するため、例えば、燃料電池スタックの運転温度があらかじめ定められた温度に達すると、出力制限をかけたり、燃料電池スタック運転中の積層セル全体の単電池電圧もしくは数セルを１ブロックとしたブロックごとの計測値、または、発電面内局所電流計測値を元に乾燥湿潤度合いを判定し、常に適正湿潤状態を保つように制御を行っている。
【０００４】
燃料電池積層体を適正湿潤状態に保持する方法は、多数開示されており、例えば下記に示される従来例がある。
【０００５】
特許文献１によると、燃料電池に酸化剤ガスと共に供給される水分と、発電によって生成する水分と、排出ガスによって燃料電池から持ち出される水分との差し引きで水収支を計算し、水収支の値がある特定の範囲になるように制御する方法が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２によると、燃料電池発電面内の乾燥しやすい部位の局所電流を計測し、計測した局所電流値と所定値との比較結果に基づいて乾燥度を判断する方法が示されている。
【特許文献１】特開２００４−１１９０５２号公報（第５頁、図２）
【特許文献２】特開２００４−１００９５２号公報（第１０頁、図１２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の発明では、燃料電池の劣化後の適正制御範囲の設定方法は示されておらず、劣化度合いに応じた制御方法についてはなんら示されていない。
【０００８】
特許文献２の発明では、局所電流値が燃料電池スタックの運転の繰り返しによって性能劣化し、適正湿潤状態での局所電流値が変化していくことを考慮していないので、劣化の進行次第では、乾燥、湿潤を誤判定する可能性がある。
【０００９】
そこで、本発明では、燃料電池スタックの劣化度合いに応じて、燃料電池スタックの出力制限温度を変更し、燃料電池スタック性能劣化に応じた適切な運転温度、湿潤状態で運転することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、燃料ガスが供給されるアノードと酸化剤ガスが供給されるカソードで湿潤状態の固体高分子電解質膜を挟み込んだ構成を有する単セルが複数積層された燃料電池スタックと、該燃料電池スタックの運転温度を計測する運転温度計測手段と、燃料電池スタック運転温度が所定の出力制限温度以上となったら燃料電池スタックの出力を制限する出力制限手段と、を備えた燃料電池システムにおいて、前記燃料電池スタックを構成するセルの少なくとも１つのセルのアノード出口部位の局所電流を計測するアノード出口局所電流計測手段と、計測された局所電流に基づいてアノード出口部位の局所電流密度を演算する演算手段と、前記燃料電池スタック電流を計測するスタック電流計測手段と、計測されたスタック電流に基づいてスタック電流密度を算出する演算手段と、を備え、前記出力制限手段は、前記スタック電流密度と前記アノード出口局所電流密度との比較結果に基づいて、前記燃料電池スタックの出力制限温度を変更することを要旨とする。
【００１１】
本発明の発明者らは、固体高分子型燃料電池の研究において、次の２つに知見を得た。第１の知見は、固体高分子型燃料電池が起動停止の繰り返しにより、アノード出口部位に対向するカソード側の触媒層が劣化することにより、結果としてアノード出口部位での発電性能、即ちアノード出口部位の電流密度が他の部位より低下することである。
【００１２】
第２の知見は、燃料電池内のガス流路の形状が、アノードガスの流れ方向とカソードガスの流れ方向が対向流であっても並行流であっても、アノード出口部位は、セル面内で最も乾燥が発生し易い部位であることである。
【００１３】
上記ガス流が対向流の場合、水素イオンがアノードからカソードへ電解質膜を移動する際に、水素イオンに随伴して水分が移動する電気浸透現象により、アノード入口からアノード出口にかけて、カソードガス中の水分量が次第に低下することに加えて、アノード出口部位は、カソード入口部位に近いので、カソード側へ急速に水分が拡散して失われていくためであると考えられる。
【００１４】
上記ガス流が並行流の場合、前記電気浸透現象により、アノード入口からアノード出口にかけて、カソードガス中の水分量が次第に低下することに加えて、アノード出口部位は、冷却液温度が最も高い部位となるために、飽和水蒸気圧が高く水が蒸発しやすい部位となるためと考えられる。
【００１５】
以上の知見に基づき本発明では、アノード出口部位の局所電流とスタック電流とを計測し、アノード出口部位局所電流密度及びスタック電流密度を演算し、アノード出口局所電流密度とスタック電流密度との比較結果に基づいて、燃料電池スタックの出力制限温度を変更することにより、最も乾燥しやすいアノード出口部位の湿潤度合いを適正に維持しつつ、燃料電池スタックの劣化が生じても出力性能の低下を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、燃料電池スタックの劣化進行後、スタック電流密度とアノード出口局所電流密度の差分又は比率が、初期性能時に比べて大きくなる場合に、出力制限温度を初期性能時よりも高く設定するするので、燃料電池温度による出力制限にかかる頻度を減らすことが可能となり、燃料電池スタックの劣化にも関わらず出力性能の低下を抑制することができるという効果がある。
【００１７】
また、初期性能時の出力制限温度のまま運転し、アノード出口部位が水分過剰な状態となることを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１を参照して、本発明の実施形態に係る燃料電池システムの構成を説明する。尚、特に限定されないが、本実施形態は、燃料電池車両に好適な燃料電池システムである。
【００１９】
図１において、本実施形態の燃料電池システム１は、水素を含有する燃料ガスが供給されるアノードと酸化剤ガスが供給されるカソードで固体高分子電解質を挟んで構成される単セルが複数積層されることによって構成される燃料電池スタック２を備えている。
【００２０】
また燃料電池システム１は、アノードに燃料ガスを供給する燃料ガス供給系と、カソードに酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給系と、燃料電池スタック１に冷却液を供給する冷却系とを備えている。
【００２１】
燃料ガス供給系は、高圧水素ガスを貯蔵する水素タンク３と、高圧水素ガスの圧力を燃料電池の運転圧力まで低下させる水素圧力調整弁４と、水素を加湿して燃料電池スタック２のアノード入口に供給する水素加湿器５と、燃料電池スタック２のアノード出口から排出された未反応水素を含むアノードオフガスを水素加湿器５の上流へ循環させる水素循環ポンプ６と、アノードオフガスを系外へ排出するパージ弁１８とを備えている。尚、燃料ガス供給系の水素源としては、水素タンク以外に、プロパンガス、都市ガス、ガソリン、アルコール等の炭化水素系原燃料から燃料改質反応により水素を生成するものや、太陽電池からの電力で水を電気分解した水素等を用いることができる。
【００２２】
酸化剤ガス供給系は、空気を取り込んで圧縮するコンプレッサ７と、圧縮した空気を加湿して燃料電池スタック２のカソード入口へ供給する空気加湿器８と、燃料電池スタック２のカソード出口における空気圧力を調整する空気圧力調整弁９とを備えている。
【００２３】
冷却液供給系は、例えば、エチレングリコール等の凝固点降下剤と水とを混合した不凍液を燃料電池スタック２に供給するものであり、燃料電池スタック２の冷却液入口へ冷却液を圧送する冷却液ポンプ１０と、燃料電池スタック２の冷却液出口における冷却液温度を計測する冷却液温度センサ１１と、冷却液の熱を系外へ放出するラジエータ１２と、図示しない冷却ファンとを備えている。冷却液温度センサ１１は、燃料電池スタック２の運転温度を計測する運転温度計測手段である。
【００２４】
燃料電池スタック２のカソード集電板２ａは、燃料電池スタックから電力を取り出すＤＣ／ＤＣコンバータ１５に接続されている。燃料電池スタックのアノード側集電板は、アノード出口部位以外の部位の集電板であるアノード集電板２ｂと、セル面内のアノード出口部位の局所電流を測定するためのアノード出口集電板２ｃとに分割されている。このようにアノード側集電板を分割することで、集電板面方向に流れる電流の影響を除外することができ、アノード出口の局所電流を精度良く計測することができる。アノード出口集電板２ｃは、アノード出口局所電流センサ１３を介してＤＣ／ＤＣコンバータ１５へ接続され、アノード集電板２ｂは、スタック電流センサ１４を介してＤＣ／ＤＣコンバータ１５へ接続されている。
【００２５】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１５は、運転条件や負荷電流の大きさにより変動する燃料電池スタック２の発電電圧を一定の電圧に変換して、負荷装置１６へ供給する。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５は、制御装置１７の出力制限指示により燃料電池スタック２から取り出す電力を制限する出力制限機能を備えている。
【００２６】
燃料電池システム１の全体を制御する制御装置１７は、電流密度を演算する演算手段と、燃料電池スタック２の運転温度と出力制限温度との比較に基づいて燃料電池スタック２の出力を制限する出力制限手段とを兼ねている。
【００２７】
制御装置１７は、スタック電流センサ１４の計測値に基づいてスタック電流密度を演算するスタック電流密度演算部２０と、アノード出口局所電流センサ１３の計測値に基づいてアノード出口局所電流密度を演算するアノード出口局所電流密度演算部２１と、スタック電流密度とアノード出口局所電流密度とを比較する電流密度比較部２２と、電流密度比較部２２による比較結果に基づいて、燃料電池スタック２の出力制限温度を変更する出力制限温度設定部２３と、冷却液温度センサ１１が計測した燃料電池運転温度と出力制限温度とを比較する温度比較部２４と、温度比較部２４に比較結果に基づいて燃料電池スタック２の出力を制限する出力制限部２５とを備えている。
【００２８】
尚、本実施例では、制御装置１７は、ＣＰＵとプログラムＲＯＭと作業用ＲＡＭと入出力インタフェースとを備えたマイクロプロセッサで構成されている。
【００２９】
次に、図２を参照して、燃料電池劣化後のセル面内発電性能分布の変化および、耐ドライアウト性能の変化を説明する。図２の横軸は、セル面内の位置を示し、左端がアノード入口部位、右端がアノード出口部位である。縦軸は、それぞれのセル面内の位置における電流密度［Ａ／ｃｍ2 ］を示す。
【００３０】
燃料電池スタックは、起動停止を繰り返すことにより、セル面内のアノード流路出口に対応する位置にあるカソード側の触媒層が劣化し、結果としてアノード出口部位での発電性能劣化を生じる。例えば、図２は、スタック全体として１［Ａ／ｃｍ2］の発電時の電流密度の分布を示しているが、発電性能劣化後は、アノード出口部位での電流密度が低下し、セル中央部での電流密度が増加していく傾向にある。
【００３１】
アノードの出口は、カソード流れ方向と冷却液流れ方向が並行流の場合に、アノード流れ方向がカソード流れ方向と対向流であっても、並行流であっても乾燥が発生しやすく、ドライアウトの始まる部位である。その理由は、アノード流れ方向とカソード流れ方向が対向流の場合は、アノード入口からアノード出口にかけて電気浸透によって燃料ガス中の水分が次第に失われていくことに加え、アノード出口部位はカソード入口部位に近く、カソード側に水分が急速に拡散して失われていくためと考えられる。
【００３２】
また、アノード流れ方向とカソード流れ方向が並行流の場合は、対向流の場合と同様にアノード入口からアノード出口にかけて電気浸透によって燃料ガス中の水分が失われていくことに加え、アノード出口での冷却液温度が最も高い部位となるためであると考えられる。
【００３３】
燃料電池システムを長期間使用して上記劣化が起きた場合、ドライアウトの始まるアノード出口の局所電流密度が低下するので、アノード出口での局所電気浸透水量が低下し、アノード触媒層での水不足に陥りにくくなる。一方、セル面の中央部では、アノード出口での発電が少なくなった分発電量が増えるが、中央部はアノード出口、アノード入り口部位に比べて十分湿潤であるため、水不足になることは無く、結果としてセル全体としては、耐ドライアウト性能が向上する。逆に、アノード出口で電流密度が増加すると、元々水分量が少ない部位での電気浸透水量が増えることになるので、アノード触媒層で過度に乾燥し、ドライアウトが発生しやすくなってしまう。
【００３４】
従って、アノード出口局所電流密度が低下した場合に、燃料電池スタックの劣化がない初期の状態に比して出力制限温度が同じままでは、過度に湿潤した状態で運転することになり、不必要に湿潤度が高い状態で運転をすることになってしまう。そこで、アノード出口電流密度の初期性能に対する低下の程度に応じて、出力制限温度を高温度化させることにより、常に適切な出力制限温度で運転することが可能となり、劣化後にセル電圧が低下し、取り出せる出力が低下した場合でも、出力制限温度が上がった分出力性能の低下を防ぐことができ、特に燃料電池車両では、耐熱登坂時の走行速度の低下を最小限に抑えることが可能となる。
【００３５】
逆に、アノード出口の局所電流密度が増加した場合には、初期に比して出力制限温度を低下させなることによって、ドライアウトを防止することができ、燃料電池システムの信頼性が向上する。
【００３６】
次に、図３の制御フローチャートを参照して、本実施形態における制御装置１７の処理内容を説明する。この制御フローチャートは、制御装置１７のメインルーチンから一定時間毎に呼び出されて、実行されるものとする。
【００３７】
図３において、まずステップ（以下、ステップをＳと略す）１０において、アノード出口局所電流センサ１３の検出値Ｉａ，スタック電流センサ１４の検出値Ｉｓをそれぞれ制御装置１７へ読み込む。次いで、Ｓ１２において、予め制御装置１７に記憶したアノード出口局所面積Ｓａ、スタック面積Ｓｓを使用して、アノード出口局所電流密度ｄａ＝Ｉａ／Ｓａ、スタック電流密度ｄｓ＝Ｉｓ／Ｓｓを演算する。
【００３８】
次いでＳ１４において、アノード出口局所電流密度ｄａと、スタック電流密度ｄｓとを比較する。この比較には、両者の差を求める方法と、両者の比を求める方法がある。電流密度の差を求める場合、電流密度差Ｄｉ＝ｄｓ−ｄａを計算する。電流密度の比を求める場合、電流密度比Ｒｉ＝ｄｓ／ｄａを計算する。
【００３９】
次いでＳ１６で、電流密度の比較演算値が前回値から変化したか否かを判定する。比較演算値を電流密度差Ｄｉとする場合、Ｄｉとその前回値Ｄｉｏとを比較する。比較演算値を電流密度比Ｒｉとする場合、Ｒｉとその前回値Ｒｉｏとを比較する。比較演算値が前回値より変化していれば（Ｄｉ≠Ｄｉｏ、またはＲｉ≠Ｒｉｏであれば）、Ｓ１８へ進む。
【００４０】
比較演算値が前回値より変化していなければ（Ｄｉ＝Ｄｉｏ、またはＲｉ＝Ｒｉｏであれば）、Ｓ３０へ進む。
【００４１】
ここで、実際の制御においては、アノード出口局所電流センサ１３，スタック電流センサ１４、及び冷却液温度センサ１１の各検出値は測定誤差を含むものであり、また極めて小さい出力制限温度の変更は、制御上全く意味を持たないので、Ｓ１６における電流密度の比較演算値が前回値から変化したか否かの判定は、｜Ｄｉ−Ｄｉｏ｜＞ε１（または、｜Ｒｉ−Ｒｉｏ｜＞ε２）が成立するか否かで判定する。ここで、ε１（ε２）は、小さな正数であり、上記各センサの測定精度や出力制限温度の変更が制御上有意な差を示す値に応じて適宜設定されるものとする。
【００４２】
Ｓ１８においては、比較演算値の前回値Ｄｉｏ（Ｒｉｏ）を今回の比較演算値Ｄｉ（Ｒｉ）で置き換えて、次回に本制御ルーチンが呼び出されたときの比較演算値の前回値とする。次いで、Ｓ２０で、比較演算値Ｄｉｏ（Ｒｉｏ）から燃料電池スタック２の出力制限温度Ｔｌｉｍを制御マップ等を参照して演算し、演算結果で出力制限温度を変更する。
【００４３】
Ｓ３０では、比較演算値の前回値Ｄｉｏ（Ｒｉｏ）を今回の比較演算値Ｄｉ（Ｒｉ）で置き換えて、次回に本制御ルーチンが呼び出されたときの比較演算値の前回値として、メインルーチンへリターンする
図４（ａ）は、スタック電流密度とアノード出口局所電流密度の差であるＤｉから出力制限温度Ｔｌｉｍを求める制御マップの例である。図４（ｂ）は、スタック電流密度とアノード出口局所電流密度の比であるＲｉから出力制限温度Ｔｌｉｍを求める制御マップの例である。いずれも電流密度の比較演算値の値が大きくなれば、出力制限温度を上げるように変更設定する。また、比較演算値の値が小さくなれば、出力制限温度を下げるように変更設定する。
【００４４】
図４（ａ），（ｂ）の関係は、試験用燃料電池システムの起動停止を繰り返す加速劣化試験により、試験用燃料電池スタックのアノード流路出口に位置するカソード側の触媒層の劣化度を変化させて、スタック電流密度とアノード出口局所電流密度の差（または比）の異なる値毎に、アノード出口がドライアウトしない、或いは適正な湿潤度が維持される上限温度を求めて、出力制限温度としたものである。この試験用燃料電池スタックには、例えば膜電極接合体の交流インピーダンスを測定する電極を設けて、測定した交流インピーダンスにより湿潤度が適正であるか、ドライアウトかを判定することができる。
【００４５】
Ｓ２０において、出力制限温度Ｔｌｉｍを演算して設定した後に、Ｓ２２へ進み、燃料電池スタック２の運転温度として冷却液温度センサ１１の検出値Ｔを制御装置１７へ読み込む。次いでＳ２４で、燃料電池運転温度Ｔが出力制限温度Ｔｌｉｍ以上か否かを判定する。Ｓ２４の判定で、燃料電池運転温度Ｔが出力制限温度Ｔｌｉｍ以上であれば、Ｓ２６へ進み、燃料電池出力を制限して、メインルーチンへリターンする。このように、本実施例によれば、燃料電池スタックの劣化進行後、スタック電流密度とアノード出口局所電流密度の差分（または比）が大きくなる場合に出力制限温度を初期性能時よりも高く設定するするので、、出力制限にかかる頻度を減らすことが可能となり、出力性能が向上する。また、初期性能時の出力制限温度のまま運転し、不必要に湿潤な状態で発電することを防ぐことができる。また本実施例によれば、スタック電流密度とアノード出口局所電流密度の差分（比）が小さくなる場合に、適切に出力制限温度を低下させることができ、過度の乾燥に起因する電解質膜穴あきを防ぐことができ、燃料電池スタックの信頼性を向上させることができる。
【００４６】
Ｓ２４の判定で、燃料電池運転温度Ｔが出力制限温度Ｔｌｉｍ未満であれば、Ｓ２８へ進み、燃料電池出力を制限することなくメインルーチンへリターンする。
【００４７】
ここで、Ｓ２６の燃料電池出力制限は、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５が燃料電池スタック２から取り出す目標取出電流または目標取出電力を制限することにより達成される。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る燃料電池システムの構成を説明する構成図である。
【図２】燃料電池の起動停止の繰返しによる劣化の前後で生じるセル内電流密度分布の変化を説明する図である。
【図３】本発明の燃料電池システムにおける燃料電池温度による出力制限を説明する制御フローチャートである。
【図４】（ａ）スタック電流密度とアノード出口局所電流密度の比較値（差）と出力制限温度の関係を示す制御マップ例、（ｂ）スタック電流密度とアノード出口局所電流密度の比較値（比）と出力制限温度の関係を示す制御マップ例である。
【符号の説明】
【００４９】
１：燃料電池システム
２：燃料電池スタック
２ａ：カソード集電板
２ｂ：アノード集電板
２ｃ：アノード出口集電板
３：水素タンク
４：水素圧力調整弁
５：水素加湿器
６：水素循環ポンプ
７：コンプレッサ
８：空気加湿器
９：空気圧力調整弁
１０：冷却液循環ポンプ
１１：冷却液温度センサ
１２：ラジエータ
１３：アノード出口局所電流センサ
１４：スタック電流センサ
１５：ＤＣ／ＤＣコンバータ
１６：負荷装置
１７：制御装置
１８：パージ弁
２０：スタック電流密度演算部
２１：アノード出口局所電流密度演算部
２２：電流密度比較部
２３：出力制限温度設定部
２４：温度比較部
２５：出力制限部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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