JP7741837B2 - 制御装置 - Google Patents
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Description
図4は、変形例による電解システム10の構成を示す模式図である。本変形例の電解システム10には、水素昇圧スタック12Bと、気液分離器14と、第2電源装置16Bと、水素供給器18Bと、水素タンク20Bとが備えられていない。一方、本変形例の電解システム10には、水供給源70が新たに備えられる。水供給源70は、水供給路40を介して、スタック12(水電解スタック12A)に水を供給する。水供給源70は、水排出路42を介して、スタック12から排出される水を回収する。
本開示は、電解質膜(34)と、前記電解質膜を挟持する一対の電極(36、38)とを含む膜・電極構造体(32)が備えられ、前記一対の電極の一方に供給される水を電解する水電解スタック(12A)と、前記電解により得られた酸素ガスが流れる流路(44)に設けられ、前記流路のガス圧を所定圧力(RP)に調整する圧力制御弁(24)と、指定される電流値の電流が前記一対の電極間に流れるように、前記一対の電極に電圧を印加する第1電源装置(16A)と、を有する電解システム(10)の制御装置(22)であって、コンピュータが実行可能な指令を実行する一以上のプロセッサを備え、前記スタックを起動する前記指令を受けると、前記制御装置は、前記圧力制御弁と前記水電解スタックとの間の前記流路に設けられる圧力センサ(62A)によって検出される圧力に応じて、前記第1電源装置に指定する前記電流値を変える。
本開示は、付記1に記載の制御装置であって、前記制御装置は、前記水電解スタックを起動する前記指令を受けた初期の前記電流値から、漸次的に前記電流値を下げてもよい。これにより、酸素ガスが流れる流路のガス圧に応じて変化する限界電流密度に近似する電流値を第1電源装置に指定することができる。
本開示は、付記1に記載の制御装置であって、所定の電圧調整範囲内に前記電圧が納まるように、複数の前記圧力に対応する前記電流値を規定するデータが記憶される記憶部を備え、前記制御装置は、前記データに基づいて、前記第1圧力センサが検出する前記圧力に対応する前記電流値を前記第1電源装置に指定してもよい。これにより、一対の電極に印加される電圧を概ね一定にしながら、水電解スタックで発生するガスの量(生成速度)を調整することができる。
本開示は、付記1に記載の制御装置であって、前記電解システムは、前記水電解スタックから供給される水素含有水を、水素ガスと、前記水電解スタックに供給される前記水とに分離する気液分離器(14)と、前記気液分離器から供給される前記水素ガスを昇圧する水素昇圧スタック(12B)と、指定される前記電流値の電流が流れるように、前記水素昇圧スタックに電圧を印加する第2電源装置(16B)と、をさらに備えており、前記制御装置は、前記水電解スタックの前記電流と、前記気液分離器に設けられる第2圧力センサ(62B)が検出した圧力とに基づいて、前記第2電源装置に指定する前記電流値を変える。したがって、水電解スタックで発生するガスの量(生成速度)と、気液分離器に含まれるガスの量とを考慮しながら、水素昇圧スタックで発生するガスの量(生成速度)を規定することができる。
本開示は、付記4に記載の制御装置であって、前記所定圧力は、前記ガス中の許容水分量から決定される目標圧力よりも低く設定されてもよい。これにより、流路におけるガスの昇圧速度を高めることができる。
12A…水電解スタック 12B…水素昇圧スタック
14…気液分離器 16…電源装置
16A…第1電源装置 16B…第2電源装置
18…流体供給器 18A…水供給器
18B…水素供給器 20…タンク
20A…酸素タンク 20B…水素タンク
22…制御装置 24…圧力制御弁
30、50…単位セル 34、54…電解質膜
36、56…アノード電極 38、58…カソード電極
62A…第1圧力センサ 62B…第2圧力センサ
Claims (4)
- 電解質膜と、前記電解質膜を挟持する一対の電極とを含む膜・電極構造体が備えられ、前記一対の電極の一方に供給される水を電解する水電解スタックと、
前記電解により得られた酸素ガスが流れる流路に設けられ、前記流路のガス圧を所定圧力に調整する圧力制御弁と、
指定される電流値の電流が前記一対の電極間に流れるように、前記一対の電極に電圧を印加する第1電源装置と、
を有する電解システムの制御装置であって、
コンピュータが実行可能な指令を実行する一以上のプロセッサを備え、
前記制御装置は、前記圧力制御弁と前記水電解スタックとの間の前記流路に設けられる第1圧力センサによって検出される圧力が大きいほど小さい前記電流値を取得し、取得した当該電流値を前記第1電源装置に指定し、
前記制御装置は、前記水電解スタックを起動する前記指令を受けた初期の前記電流値から、漸次的に前記電流値を下げる、制御装置。 - 請求項1に記載の制御装置であって、
所定の電圧調整範囲内に前記電圧が納まるように、複数の前記圧力に対応する前記電流値を規定するデータが記憶される記憶部を備え、
前記制御装置は、前記データに基づいて、前記第1圧力センサが検出する前記圧力に対応する前記電流値を前記第1電源装置に指定する、制御装置。 - 電解質膜と、前記電解質膜を挟持する一対の電極とを含む膜・電極構造体が備えられ、前記一対の電極の一方に供給される水を電解する水電解スタックと、
前記電解により得られた酸素ガスが流れる流路に設けられ、前記流路のガス圧を所定圧力に調整する圧力制御弁と、
指定される電流値の電流が前記一対の電極間に流れるように、前記一対の電極に電圧を印加する第1電源装置と、
を有する電解システムの制御装置であって、
コンピュータが実行可能な指令を実行する一以上のプロセッサを備え、
前記制御装置は、前記圧力制御弁と前記水電解スタックとの間の前記流路に設けられる第1圧力センサによって検出される圧力が大きいほど小さい前記電流値を取得し、取得した当該電流値を前記第1電源装置に指定し、
前記電解システムは、
前記水電解スタックから供給される水素含有水を、水素ガスと、前記水電解スタックに供給される前記水とに分離する気液分離器と、
前記気液分離器から供給される前記水素ガスを昇圧する水素昇圧スタックと、
指定される前記電流値の前記電流が流れるように、前記水素昇圧スタックに前記電圧を印加する第2電源装置と、
をさらに備えており、
前記制御装置は、前記水電解スタックの前記電流と、前記気液分離器に設けられる第2圧力センサが検出した前記圧力とに基づいて、前記第2電源装置に指定する前記電流値を変える、制御装置。 - 電解質膜と、前記電解質膜を挟持する一対の電極とを含む膜・電極構造体が備えられ、前記一対の電極の一方に供給される水を電解する水電解スタックと、
前記電解により得られた酸素ガスが流れる流路に設けられ、前記流路のガス圧を所定圧力に調整する圧力制御弁と、
指定される電流値の電流が前記一対の電極間に流れるように、前記一対の電極に電圧を印加する第1電源装置と、
を有する電解システムの制御装置であって、
コンピュータが実行可能な指令を実行する一以上のプロセッサを備え、
前記制御装置は、前記圧力制御弁と前記水電解スタックとの間の前記流路に設けられる第1圧力センサによって検出される圧力が大きいほど小さい前記電流値を取得し、取得した当該電流値を前記第1電源装置に指定し、
前記所定圧力は、前記酸素ガス中の許容水分量から決定される目標圧力よりも低く設定されている、制御装置。
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
| JP2023053172A JP7741837B2 (ja) | 2023-03-29 | 2023-03-29 | 制御装置 |
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP2023053172A JP7741837B2 (ja) | 2023-03-29 | 2023-03-29 | 制御装置 |
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|---|---|---|---|
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| JP2007031739A (ja) | 2005-07-22 | 2007-02-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 水電解装置の運転制御方法およびその装置 |
| JP2012153965A (ja) | 2011-01-28 | 2012-08-16 | Honda Motor Co Ltd | 高圧水電解装置の運転方法 |
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2023
- 2023-03-29 JP JP2023053172A patent/JP7741837B2/ja active Active
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- 2024-02-27 US US18/588,495 patent/US20240328017A1/en active Pending
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