FAQ
燃料電池
燃料電池評価
ID.
Q. 背圧制御の「手動」と「自動」の違いって？
A.
背圧制御とは燃料電池セルの二次側のガスラインに背圧制御弁を配置して、水門のようにガスの流路を狭めて流れを一部堰き止め、セル部分のガス圧力を高める機能です。
セル内のガス圧力を上げると、その気圧に比例してガスの密度が上がります。単位体積中に含まれる水素分子（または酸素分子）の密度が増えると、FCの発電に必要な電気化学反応が発生しやすくなり、発電効率が上がります。実際の燃料電池自動車（FCV）では背圧を掛けた状態で発電をする場合が多いため、FCV用の燃料電池や材料評価用の装置では同じ状況を作るための機能として必須の機能となります。
背圧制御弁はガスの流量と弁の開度のバランスで圧力を調整します。
手動制御の場合はニードル弁などを用いて弁の開度を調整します。圧力表示器を見ながら調節するので、合わせ込むのはちょっと面倒です。また圧力調整弁を通過するガス流量が変化すると調整しなおしになります。そのため、MFCでガス流量を変更したり、ガス流量は一緒でもFCの発電量を変えたりすると、セル二次側の圧力調整弁に届くガス流量が変わるため、都度調整をする必要があります。試験条件次第ではオペレータは装置に付きっきりになる可能性があります。
対して、自動制御弁の場合は設定した圧力になるように自動で調整をしてくれますので、燃料利用率一定でのI-V試験などガス流量や発電量を変えるような測定をしても設定値に維持して測定できます。事前に制御ソフトで組んだ試験スケジュールで背圧を変更することができるため、人の手間を大幅に低減することができる機能となります。
自動背圧制御機能は最近ではほぼ必須の機能オプションとなっています。