FUEL CELL SYSTEM

• Main Author: MURATA, SHIGEAKI
• Format: Patent
• Language: English; French; Japanese
• Published: 14.04.2016
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; ELECTRICITY; PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSIONOF CHEMICAL INTO ELECTRICAL ENERGY

This fuel cell system is provided with: a fuel cell stack in which a cathode pathway and an anode pathway are formed in the interior; and a cathode-gas-supplying pathway in which a first pump for ejecting a cathode gas is disposed, the cathode-gas-supplying pathway being connected to the inlet side of the cathode pathway. The fuel cell system is further provided with: a cathode off-gas discharge pathway on which a back pressure valve is disposed, the cathode off-gas discharge pathway being connected to the outlet side of the cathode pathway; and a circulation pathway in which a second pump is disposed, the second pump ejecting cathode off-gas to circulate the cathode off-gas. The fuel cell system circulates the cathode off-gas during idle operation to reduce the cathodic potential, and after transitioning from the idle operation to the load operation, the fuel cell system increases the aperture of the back pressure valve to a degree larger than the degree during idle operation to reduce the cathode back pressure to a degree lower than the cathode back pressure during idle operation. This causes gas substitution to be performed rapidly within the fuel cell stack. 　Le système de pile à combustible de la présente invention comporte : un empilement de piles à combustible à l'intérieur duquel un passage de cathode et un passage d'anode sont formés ; et un passage d'alimentation en gaz de cathode, dans lequel une première pompe pour éjecter un gaz de cathode est installée, le passage d'alimentation en gaz de cathode étant relié au côté entrée du passage de cathode. Le système de pile à combustible comporte en outre : un passage d'évacuation de gaz d'échappement de cathode, sur lequel est installée une vanne de contre-pression, le passage d'évacuation de gaz d'échappement de cathode étant relié au côté sortie du passage de cathode ; et un passage de circulation dans lequel une deuxième pompe est installée, la deuxième pompe éjectant le gaz d'échappement de cathode pour le faire circuler. Ce système de pile à combustible fait circuler le gaz d'échappement de cathode pendant un fonctionnement au ralenti afin de réduire le potentiel cathodique, et après le passage d'un fonctionnement au ralenti à un fonctionnement avec charge, le système de pile à combustible accroît l'ouverture de la vanne de contre-pression à un degré supérieur à celui du fonctionnement au ralenti pour réduire la contre-pression de cathode à un degré inférieur à celle de la cathode pendant le fonctionnement au ralenti, ce qui a pour effet de produire rapidement une substitution gazeuse au sein de l'empilement de piles à combustible. 　燃料電池システムは、内部にカソード流路とアノード流路とが形成された燃料電池スタックと、カソードガスを吐出する第１のポンプが配置されるとともに、カソード流路の入口側に接続されるカソードガス供給流路を備える。燃料電池システムは、さらに、背圧弁が配置されるとともに、カソード流路の出口側に接続されるカソードオフガス排出流路と、カソードオフガスを吐出してカソードオフガスを循環させる第２のポンプが配置される循環流路を備える。燃料電池システムは、アイドル運転時にカソードオフガスを循環させてカソード電位を低下させ、アイドル運転から負荷運転へ移行した後に背圧弁の開度をアイドル運転時よりも大きくしてカソード背圧をアイドル運転時のカソード背圧よりも低下させる。これにより、燃料電池スタック内のガス置換を速やかに行う。