Fuel cell system

H - Electricity – 01 – M

Patent

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Details

H01M 8/04 (2006.01)

Patent

CA 2659957

A fuel cell system (1) including a fuel cell stack (2) having a plurality of single cells stacked on one another, each single cell including an anode to which fuel gas can be supplied, a cathode to which oxidizing gas can be supplied, and a solid polymer electrolyte membrane interposed between the anode and the cathode. The oxidizing gas and the fuel gas are configured for counter-flow with respect to each other. A cell voltage detector (17) detects a cell voltage at a cathode outlet-side of a single cell. A total voltage detector (18) detects a total voltage of the fuel cell stack. A cell voltage difference computing unit (21, 22) is configured to determine an average cell voltage from the total cell voltage detector and a minimum cell voltage from the cell voltage detector and to compute a difference between the average cell voltage and the minimum cell voltage. A stack current detector (14) detects electric current in the fuel cell stack. An anode outlet local current detector (13) detects a local current at an anode outlet-side of the fuel cell stack. A current density- computing unit (20) is configured to compute a stack current density from the stack current detector and an anode outlet local current density from the anode outlet local current detector. A wet state-judging unit (23) is configured to judge a wet state of the fuel cell stack based on the difference between the average cell voltage and the minimum cell voltage, and based on the difference between the stack current density and the anode outlet local current density.

La présente invention concerne un système de pile à combustible (1) comprenant un empilement de piles à combustible (2) comportant une pluralité de piles individuelles empilées les unes sur les autres, chaque pile individuelle comprenant une anode qui peut recevoir un gaz combustible, une cathode qui peut recevoir un gaz oxydant, et une membrane d'électrolyte polymère solide intercalée entre l'anode et la cathode. Le gaz oxydant et le gaz combustible sont configurés pour circuler à contre-courant l'un de l'autre. Un détecteur de la tension de la pile (17) détecte la tension de la pile du côté de la sortie de cathode d'une pile individuelle. Un détecteur de tension totale (18) détecte la tension totale de l'empilement de piles à combustible. Une unité de calcul de la différence de tension des piles (21, 22) est configurée pour déterminer une tension moyenne de pile à partir du détecteur de tension totale des piles et une tension minimale de pile à partir du détecteur de tension de pile et pour calculer une différence entre la tension moyenne des piles et la tension minimale des piles. Un détecteur de courant de l'empilement (14) détecte le courant électrique dans l'empilement de piles à combustible. Un détecteur de courant local en sortie d'anode (13) détecte un courant local du côté de la sortie d'une anode de l'empilement de piles à combustible. Une unité de calcul de la densité de courant (20) est configurée pour calculer la densité de courant de l'empilement à partir du détecteur de courant de l'empilement et de la densité de courant local en sortie d'anode à partir du détecteur de courant local en sortie d'anode. Une unité d'estimation de l'état humide (23) est configurée pour estimer l'état humide de l'empilement de piles à combustible sur la base de la différence entre la tension moyenne des piles et la tension minimale des piles, et sur la base de la différence entre la densité de courant de l'empilement et la densité de courant local en sortie d'anode.

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