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C 8832 : 2008
FF : セルスタックへ供給される燃料ガス流量 (L/min)
b) 酸化剤利用率 酸化剤利用率をUO (%),電流値をI (A),積層数をn (−),電流値から計算されるセル
スタック内での酸素消費速度をQO (L/min),セルスタックへ供給される酸素流量をFO (L/min),セルス
タックへ供給される酸化剤ガス流量をFAir (L/min) とすると,次の関係式が成立する。ただし,酸化
剤ガス中の酸素濃度は,空気を用いることを想定して21 %とする。
なお,ここで用いる酸素消費速度及び流量は,標準条件の値である。
セルスタック内での酸素消費速度は,式 (5) による。
Q= nI 224. 60 (5)
O
4 96 500
ここに, QO : セルスタック内での酸素消費速度 (L/min)
n : 積層数 (−)
I : 電流値 (A)
96 500 : ファラディ定数 (C/mol)
22.4 : 標準条件での気体1モル当たりの体積 (L/mol)
60 : 分秒換算 (s/min)
セルスタックへ供給される酸素流量は,式 (6) による。
100QO
F=
O (6)
UO
ここに, FO : セルスタックへ供給される酸素流量 (L/min)
QO : セルスタック内での酸素消費速度 (L/min)
UO : 酸化剤利用率 (%)
セルスタックへ供給される酸化剤ガス流量は,式 (7) による。
100 FO
F=
Air (7)
21
ここに, FAir : セルスタックへ供給される酸化剤ガス流量 (L/min)
FO : セルスタックへ供給される酸素流量 (L/min)
21 : 酸化剤ガス中の酸素濃度 (%)
したがって,酸化剤利用率は,式 (8) で表示される。
10 000 QO
U=
O (8)
21 FAir
ここに, UO : 酸化剤利用率 (%)
QO : セルスタック内での酸素消費速度 (L/min)
FAir : セルスタックへ供給される酸化剤ガス流量 (L/min)
21 : 酸化剤ガス中の酸素濃度 (%)
なお,燃料ガス及び酸化剤ガス流量測定は,加湿前に実施する。
――――― [JIS C 8832 pdf 6] ―――――
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C 8832 : 2008
附属書A
(規定)
電流依存性試験方法
序文
この附属書は,定置用固体高分子形燃料電池セルスタックの電流依存性試験方法について規定する。
A.1 試験条件
a) 測定条件 電流依存性試験の測定条件は,表A.1による。測定範囲は,無負荷電流から最高電流まで
とする。
b) 試験室
− 温度 試験室の温度は,JIS Z 8703の表1に規定する“常温”(標準温度状態15級 : 20±15 ℃)と
し,試験中の温度の変動は,±5 ℃とする。
− 湿度 試験室の湿度は,JIS Z 8703の表2に規定する“常湿”[標準湿度状態20級 : (65±20) %]
とする。
c) 試験装置 試験装置の構成例を,図A.1に示す。
d) 試験ガス 試験ガスとして用いる燃料ガスは,製造業者が定める水素又は水素と二酸化炭素などとの
混合ガスとする。
なお,混合ガスについては,その組成比を明記する。試験ガスとして用いる酸化剤ガスは,空気又
は酸素と窒素との組成比が21 : 79である模擬空気とする。
e) データ計測周期 データ計測周期の最大間隔は,30秒以内とする。
A.2 測定項目
測定項目は,表A.2による。
A.3 試験手順
電流依存性試験手順例の概略を,図A.2に示す。
A.4 測定記録
電流依存性試験の記録表の例を,表A.3に示す。
表A.1−測定条件
項目 内容
電流条件 測定範囲 無負荷電流から最高電流までとする。
ほかの条件 運転温度 基準測定条件で一定
燃料利用率 a) 基準測定条件で一定
酸化剤利用率 a) 基準測定条件で一定
燃料ガス露点 基準測定条件で一定
酸化剤ガス露点 基準測定条件で一定
試験ガス組成 基準測定条件で一定
運転圧力 基準測定条件で一定
注a) 流量が小さく測定できない領域では,流量一定条件も可能とする。
――――― [JIS C 8832 pdf 7] ―――――
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C 8832 : 2008
図A.1−試験装置の構成例
表A.2−測定項目
項目 単位 注記
大気 環境(試験室)温度 ℃
圧力 hPa
環境(試験室)湿度 RH%
電圧 セルスタック V
電流 セルスタック A
運転温度 ℃ 各セルスタックで実際の運転温度の把
握に利用している点の温度でもよい。
運転圧力 燃料ガス kPa セルスタック入口
酸化剤ガス kPa セルスタック入口
燃料ガス流量 水素 L/min (NTP) a)
二酸化炭素 L/min (NTP) a)
一酸化炭素(濃度) ppm
空気 % 燃料極空気導入を前提に設計されるセ
ルスタックに限り測定。
空気を除く燃料ガス(100 %)に対する
体積割合。
その他 L/min (NTP) a)
酸化剤ガス流量 空気 L/min (NTP) a)
酸素 L/min (NTP) a)
窒素 L/min (NTP) a)
反応ガス露点 燃料ガス ℃ セルスタック入口
酸化剤ガス ℃ セルスタック入口
その他 この試験を実施するために必要な項目
がある場合は測定。
0 ℃,1気圧
注a) TP : normal pressure and temperature
――――― [JIS C 8832 pdf 8] ―――――
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C 8832 : 2008
基準測定条件でのセルスタック性能確認
電流条件の設定又は変更
条件1,2,3 :
電流条件変化パターン :
最低電流と基準電流との間にある
基準電流→無負荷電流→最低電流→条件1→
電流値で数字とともに増加
条件2→条件3→基準電流→条件4→最高電流
条件4 :
→条件4→基準電流→条件3→条件2→条件1→
基準電流と最高電流との間にある
最低電流→無負荷電流
電流値
設定電流が安定に達した
データ計測 後にデータ計測を開始
安定条件
NO
YES 安定条件 :
セルスタック電圧の10分間の最大値と最小値と
データ測定
の差が基準電圧の0.5 %以内となる条件
データ記録
測定範囲内のデータ計測完了
NO
YES
試験終了
図A.2−電流依存性試験手順例
――――― [JIS C 8832 pdf 9] ―――――
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C 8832 : 2008
表A.3−固体高分子形燃料電池セルスタックの電流依存性試験記録表の例
1 基本事項
試験日時 年 月 日 : :
試験室内温度 ℃ 試験室内湿度 RH%
大気圧力 hPa 測定者
電圧計(製造業者名・品名・形式・精度)
電流計(製造業者名・品名・形式・精度)
流量計(製造業者名・品名・形式・精度)
2 測定条件
項目 単位 値 注記
電流 A
運転温度 ℃
運転圧力 燃料ガス kPa
酸化剤ガス kPa
燃料利用率 %
酸化剤利用率 %
反応ガス露点 燃料ガス ℃
酸化剤ガス ℃
燃料ガス組成 水素 %
二酸化炭素 %
一酸化炭素 ppm 燃料ガス (100 %) に対する体積割
合。
空気 % 空気を除く燃料ガス (100 %) に対
する体積割合。
その他 %
酸化剤 空気 %
ガス組成 酸素 %
窒素 %
3 試験結果
電流 (A)
セルスタック
電圧 (V)
――――― [JIS C 8832 pdf 10] ―――――
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