JP3671752B2 - Mobile fuel cell system - Google Patents

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    • Y02E60/50Fuel cells

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  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体用燃料電池システムに関し、特に、燃料改質器で必要とされる組成の混合蒸気の生成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の移動体用燃料電池システムとしては、例えば、特開平8−91804号公報に記載されたものが報告されている。
【0003】
これは、燃料改質に必要な水を水タンクに貯溜する構成とした場合における問題点、すなわち、寒冷地、具体的には氷点下の環境下に置かれた移動体用燃料電池システムを起動する際に、水、水タンク、水配管、及び水系バルブ類といった水系システムの解凍と暖機に膨大な熱エネルギーを必要としていた。
【0004】
このため、燃料電池システムの起動と停止を含めた効率が低下するのみならず、起動時間も長くなり、実用性が損なわれるおそれがあるといった問題を解決する必要があった。
【0005】
このため、水タンクに代わって、水とメタノールとの混合液を貯溜する混合液タンクを設け、この混合液タンク内の混合液の組成(メタノールと水との混合比率)が所定の値、具体的には燃料改質器で必要とされる混合ガスの組成になるように制御することで、寒冷地での使用に耐えることができるようにした。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の移動体用燃料電池システムにあっては、燃料改質器で必要とされる混合ガスの組成と同一組成の混合液を蒸発器に供給した場合、過渡的に水が少なくなり、燃料の多い混合ガスが発生してしまうといった問題点があった。
【0007】
図7(a)は、燃料改質器で要する必要蒸気量、同図(b)は、蒸発器に供給した混合液の注入量、同図(c)は、蒸発器で生成された蒸気発生量をそれぞれ示している。特に、図7(c)から分かるように、蒸発器において、燃料改質器で必要とされる蒸気組成の混合蒸気が得られるまでに時間τを要してしていた。そして、混合液の供給初期で発生する混合蒸気の組成は、燃料(メタノール蒸気)が多く水(水蒸気)が少ないものとなっている。
【0008】
このため、このように水が少なく燃料の多い混合ガスが燃料改質器に供給された場合、燃料改質器において必要量の水素を含む改質ガスを生成することができないため、燃料電池は充分な電力を発生することができず、移動体の運転者のアクセル操作に追従できないといった問題があった。
【0009】
また、煤化反応が起こりやすくなるため、燃料改質器内の触媒の活性を低下させるとともに、場合によっては流路を閉塞するといった問題があった。
【0010】
さらに、場合によっては一部の燃料が改質されずに燃料改質器から排出され、燃料電池の特性を劣化させるといった問題もあった。
【0011】
本発明は、上記に鑑みなされたもので、その目的としては、燃料改質器で必要とされる組成の混合蒸気を常に生成することができ、発電効率の向上とシステムの長寿命化を図ることができる移動体用燃料電池システムを提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、上記課題を解決するため、水を用いて燃料を改質する燃料改質器と、前記燃料改質器によって改質された水素を含む改質ガスと酸素を含むガスとを用いて電力を発生する燃料電池と、前記燃料電池から排出される排出ガスから水を回収する水回収器と、燃料を貯溜する燃料タンクと、前記水回収器によって回収された水と前記燃料タンク内の燃料との混合液を貯溜する混合液タンクと、前記混合液タンク内の混合液を蒸発させる蒸発器とを備えた移動体用燃料電池システムにおいて、前記燃料改質器で必要とされる水と燃料とから成る混合ガスの要求量が増加する際に、前記蒸発器に供給される水と燃料との液組成を、前記燃料改質器で必要とされる混合ガスの組成よりも一時的に水過剰の組成に調整することを要旨とする。
【0013】
請求項2記載の発明は、上記課題を解決するため、前記混合液タンク内の混合液の組成を前記燃料改質器で必要とされる混合ガスの組成よりも水過剰の組成にし、かつ、前記混合液タンク内の混合液と前記燃料タンク内の燃料とを前記蒸発器に供給するようにしておき、前記燃料改質器で必要とされる水と燃料とから成る混合ガスの要求量が増加する際に、前記燃料タンクから前記蒸発部に供給する燃料に流量を一時的に制限することによって、前記蒸発器に供給される水と燃料との液組成を、前記燃料改質器で必要とされる混合ガスの組成よりも一時的に水過剰の組成に調整することを要旨とする。
【0014】
請求項3記載の発明は、上記課題を解決するため、前記混合液タンク内の混合液の組成を前記燃料改質器で必要とされる混合ガスの組成と同一にし、かつ、前記混合液タンク内の混合液を前記蒸発器に供給するようにしておき、前記燃料改質器で必要とされる水と燃料とから成る混合ガスの要求量が増加する際に、前記水回収部で回収された回収水を一時的に前記蒸発部に供給することによって、前記蒸発器に供給される水と燃料との液組成を、前記燃料改質器で必要とされる混合ガスの組成よりも一時的に水過剰の組成に調整することを要旨とする。
【0015】
【発明の効果】
請求項1記載の本発明によれば、燃料改質器で必要とされる水と燃料とから成る混合ガスの要求量が増加する際に、蒸発器に供給される水と燃料との液組成を、燃料改質器で必要とされる混合ガスの組成よりも一時的に水過剰の組成に調整することで、燃料改質器で必要とされる組成の混合蒸気を常に生成することができ、発電効率の向上とシステムの長寿命化を図ることができる。
【0016】
請求項2記載の本発明によれば、燃料改質器で必要とされる水と燃料とから成る混合ガスの要求量が増加する際に、蒸発器に供給される水と燃料との液組成を、燃料改質器で必要とされる混合ガスの組成よりも一時的に水過剰の組成に調整する手段として、混合液タンク内の混合液の組成を燃料改質器で必要とされる混合ガスの組成よりも水過剰の組成にし、かつ、混合液タンク内の混合液と燃料タンク内の燃料とを蒸発器に供給するようにしておき、燃料改質器で必要とされる水と燃料とから成る混合ガスの要求量が増加する際に、燃料タンクから蒸発部に供給する燃料に流量を一時的に制限することによって、蒸発器に供給される水と燃料との液組成を、燃料改質器で必要とされる混合ガスの組成よりも一時的に水過剰の組成に調整することで、比較的簡単な構成で、燃料改質器で必要とされる組成の混合蒸気を常に生成することができ、発電効率の向上とシステムの長寿命化を図ることができる。
【0017】
請求項3記載の本発明によれば、燃料改質器で必要とされる水と燃料とから成る混合ガスの要求量が増加する際に、蒸発器に供給される水と燃料との液組成を、燃料改質器で必要とされる混合ガスの組成よりも一時的に水過剰の組成に調整する手段として、混合液タンク内の混合液の組成を燃料改質器で必要とされる混合ガスの組成と同一にし、かつ、混合液タンク内の混合液を蒸発器に供給するようにしておき、燃料改質器で必要とされる水と燃料とから成る混合ガスの要求量が増加する際に、水回収部で回収された回収水を一時的に蒸発部に供給することによって、蒸発器に供給される水と燃料との液組成を、燃料改質器で必要とされる混合ガスの組成よりも一時的に水過剰の組成に調整することで、燃料改質器で必要とされる組成の混合蒸気を常に生成することができ、発電効率の向上とシステムの長寿命化を図ることができるとともに、耐寒性を向上することができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【0019】
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る移動体用燃料電池システムの構成を示す図である。ここでは、移動体用燃料電池システムとして、燃料電池自動車に搭載される燃料電池システムを例にとる。特に、図1のシステムは、燃料改質器を有する燃料電池システムとバッテリとのハイブリッド燃料電池自動車の場合である。
【0020】
図1において、燃料改質器1は、水を用いて燃料であるメタノールを水蒸気改質し、水素を含んだ改質ガスを生成する。このとき、場合によっては、コンプレッサ15から空気が送り込まれ、メタノールの部分酸化による改質も行われる。水蒸気改質は吸熱反応であり、部分酸化は発熱反応である。
【0021】
燃料改質器1で生成された改質ガスとコンプレッサ15からの空気とは、燃料電池3のアノード、カソードそれぞれの電極に送られ、ここで改質ガス中の水素と空気中の酸素とを用いて発電が行われる。このとき、改質ガス中の水素と空気中の酸素は、燃料電池3内ですべてが消費されるわけではなく、一部を残して排出され、排出改質ガス及び排出空気としてコンデンサ5を介して燃焼器13に送られ、場合によっては、コンプレッサ15からの空気及びメタノールタンク7内のメタノールとともに燃焼される。燃焼器13での燃焼反応の熱は、メタノールや水を蒸発させる蒸発器11の熱源として、また、燃料改質器1での上記水蒸気改質の吸熱反応のための熱源として再利用される。
【0022】
コンデンサ5は、水回収器として機能するものであって、燃料電池の排気である排出改質ガス及び排出空気を冷却水で冷却し、排出改質ガス及び排出空気に含まれる水蒸気を凝縮し回収する。コンデンサ5で回収された回収水は、混合液タンク9に送られる。
【0023】
混合液タンク9は、燃料であるメタノールと水との混合液を貯溜するタンクである。メタノールは、メタノールの液体を貯溜するメタノールタンク(燃料タンク)7から供給され、水は、上記のようにコンデンサ5から供給される。混合液タンク9内の混合液は、蒸発器11に供給され、蒸発されてメタノール蒸気と水蒸気との混合ガスとなって、燃料改質器1に送られる。また、メタノールタンク7内のメタノールも直接蒸発器11に供給される。
【0024】
ここで、メタノールタンク7から蒸発器11に供給されるメタノール供給量(注入量)は、流量計17で計測し、混合液タンク9から蒸発器11に供給される混合液供給量(注入量)は、流量計19で計測している。流量計17,19は、当該燃料電池システムを制御するためのコントロールユニット21にそれぞれ接続されており、それぞれの測定信号をコントロールユニット21へ出力する。
【0025】
コントロールユニット21は、内部に制御プログラム及び要求注入量特性関数を記憶した制御ROMと、制御時のワークエリアとなるRAMを有しており、流量計17,19からの測定信号(フィードバック信号)を入力し、蒸発器11への液注入量(混合液タンク9からの混合液注入量とメタノールタンク7からのメタノール注入量)が所定の要求注入量関数に一致するように、制御信号を流量制御弁23,25に出力する(フィードバック制御)。
【0026】
流量制御弁23によって、メタノールタンク7から蒸発器11に供給されるメタノール供給量(注入量)が調整され、流量制御弁25によって、混合液タンク9から蒸発器11に供給される混合液供給量(注入量)が調整される。なお、流量制御弁23,25と流量計17,19とは、一体構造のもの(流量計付き流量制御弁)であっても良い。
【0027】
バッテリ27は、燃料電池3によって発電された余剰電力や燃料電池自動車が減速する際のモータ29による回生電力を蓄積するとともに、モータ29で消費される走行電力や、コンプレッサ15、燃料改質器1、燃焼器13で消費される補機電力などを賄うのに十分な発電が燃料電池3によって行われなかった場合には放電してモータ29や補機(コンプレッサ15、燃料改質器1、燃焼器13など)に給電し、不足電力を補う。これらの電力の配分は、電力調整器31を介して行われる。制御装置33は、アクセルペダル35の踏み込み量(アクセル開度)をポジションセンサ37によって検出した信号に基づいて、電力調整器31による電力配分を制御する。
【0028】
次に、図2に示す要求注入量特性関数を参照して、燃料改質器1が必要とする組成の混合蒸気を常に生成するための蒸発器11への液注入量制御動作を説明する。
【0029】
第1の実施の形態では、上記のように、混合液タンク9内に貯溜されている水とメタノールとの混合液とメタノールタンク7内に貯溜されているメタノールとを、蒸発器11に供給する。混合液タンク9内の混合液の組成(メタノールと水との混合比率)は、燃料改質器1で必要とされる混合ガスの組成よりも水過剰である適当な一定の組成(混合比率)に調整されている。
【0030】
なお、混合液タンク9内の混合液の組成の調整は、例えば、メタノールと水との混合比率を計測する手段(比重センサと温度センサなど)を設けて、混合液の組成を正確に計測し、この計測値が所定の値となるように、混合液タンク9に流入するコンデンサ5からの回収水、及び/又は、メタノールタンク7からのメタノールの流入量を調整することによって行われる。
【0031】
ここでは、図7(a)に示す燃料改質器1の必要蒸気量に対する蒸発器11への液の注入量を、図2に示す特性関数に従って制御する。
【0032】
図2に示す区間bでは、メタノールタンク7から蒸発器11に注入されるメタノールと混合液タンク9から蒸発器11に注入される混合液に含まれるメタノールとを合計したメタノールの注入量と、混合液タンク9から蒸発器11に注入される混合液に含まれる水の注入量との組成比(混合比率)が、燃料改質器1で必要とされる混合ガスの組成比と同じになっている。
【0033】
また、燃料改質器1での必要蒸気量の増加に伴い、液の注入量を増加させた際の初期の段階、すなわち図2に示す区間aでは、メタノールタンク7から蒸発器11へのメタノールの供給量を一時的に抑えることによって、メタノールタンク7から蒸発器11に注入されるメタノールと混合液タンク9から蒸発器11に注入される混合液に含まれるメタノールとを合計したメタノールの注入量と、混合液タンク9から蒸発器11に注入される混合液に含まれる水の注入量との組成比を、燃料改質器1で必要とされる混合ガスの組成比よりも一時的に水過剰の組成にしている。
【0034】
なお、ここでの制御は、前述のように、通常のフィードバック制御であって、流量計17,19からの測定信号(フィードバック信号)をコントロールユニット21に入力し、蒸発器11への液注入量(混合液タンク9からの混合液注入量とメタノールタンク7からのメタノール注入量)が図2に示す要求注入量関数と一致するように、コントロールユニット21から制御信号を流量制御弁23,25に出力することによって行われる。
【0035】
次に、作用を説明する。
【0036】
図3は、水とメタノールとの大量の混合液を蓄液式の蒸発器11で蒸発させた場合の蒸気組成(メタノールのmol%)と混合液の組成(メタノールのmol%)との関係を示す図である。
【0037】
例えば、蒸気組成としてメタノールの組成が50mo1%の蒸気を発生させたい場合、図3から、混合液のメタノールの組成を約13mol%、つまり水過剰の組成にする必要がある。
【0038】
したがって、図7(c)において、蒸発器11に注入した混合液と同一の組成の混合ガスが発生するまでの時間τは、蒸発器11の気化伝熱面に形成される液膜について、先にメタノールが蒸発して水の過剰な液膜が形成されるまでの時間と考えることができる。
【0039】
したがって、図2に示す要求注入量特性関数によれば、初期の区間aにおいて水過剰の組成で蒸発器11への液の供給が行われるため、上記した水の過剰な液膜が速やかに形成され、その後はメタノールと水の蒸発分を補う分だけ液体が供給されることから、燃料改質器1で必要とされる組成の混合ガスを速やかに蒸発させることが可能となる。
【0040】
この結果、第1の実施の形態に関する効果としては、燃料改質器1での必要蒸気量が増加する際に、メタノールタンク7から蒸発器11に供給するメタノールの流量を一時的に制限することによって(図2参照)、蒸発器11に供給するメタノールと水との組成比を、燃料改質器1で必要とされる混合ガスの組成比よりも一時的に水過剰の組成にすることで、燃料改質器1が必要とする組成の混合蒸気を常に生成することができ、燃料電池システムの発電効率を向上することができる。同時に、燃料電池3が充分な電力を発生することができるので、移動体の運転者のアクセル操作に追従することができる。
【0041】
また、メタノール(燃料)の組成が多い混合ガスの発生が防止されるので、煤化反応が起こりにくくなり、燃料改質器1内の触媒の活性の低下と流路の閉塞を防止することができ、燃料改質器1の寿命を向上することができる。同時に、一部の燃料が改質されずに燃料改質器1から排出されることがなくなるため、燃料電池3の特性劣化を防止することができ、燃料電池3の寿命を向上することができる。すなわち、燃料電池システムの長寿命化を図ることができる。
【0042】
(第2の実施の形態)
図4は、本発明の第2の実施の形態に係る移動体用燃料電池システムの構成を示す図である。なお、第2の実施の形態は、図1に示す第1の実施の形態に対応する移動体用燃料電池システムと同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略することとする。
【0043】
第2の実施の形態の特徴は、図4に示すように、混合液タンク9内に貯溜されている水とメタノールとの混合液とコンデンサ5で回収された回収水とを、蒸発器11に供給するようにしたことである。
【0044】
コンデンサ5から蒸発器11に供給される回収水供給量(注入量)は、流量計39で計測され、また、流量制御制御弁41によって流量調整される。この流量計39は、当該燃料電池システムを制御するためのコントロールユニット21に接続されており、コントロールユニット21へその測定信号を送り込む。
【0045】
また、コントロールユニット21は、内部の制御ROMに制御プログラム及び要求注入量特性関数を記憶しており、流量計19,39からの測定信号(フィードバック信号)を入力し、蒸発器11への液注入量(混合液タンク9からの混合液注入量とコンデンサ5からの水注入量)が所定の要求注入量関数に一致するように、制御信号を流量制御弁25,41に出力する(フィードバック制御)。
【0046】
ここでは、混合液タンク9内の混合液の組成(メタノールと水との混合比率)を、燃料改質器1で必要とされる混合ガスの組成と同一にしている。
【0047】
そして、図7(a)に示す燃料改質器1の必要蒸気量に対する蒸発器11への液の注入量を、図5に示す特性関数に従って制御する。図5に示す区間dでは、コンデンサ5から蒸発器11に回収水を供給せず、混合液タンク9内の混合液のみを蒸発器11に供給するため、蒸発器11に供給されるメタノールと水との組成比(混合比率)は、燃料改質器1で必要とされる混合ガスの組成比と同じになっている。
【0048】
また、燃料改質器1での必要蒸気量の増加に伴い、液の注入量を増加させた際の初期の段階、すなわち、図5に示す区間cでは、コンデンサ5から蒸発器11に回収水を一時的に供給することによって、混合液タンク9から蒸発器11に注入される混合液に含まれるメタノールの注入量と、混合液タンク9から蒸発器11に注入される混合液に含まれる水とコンデンサ5から蒸発器11に注入される回収水とを合計した水の注入量との組成比を、燃料改質器1で必要とされる混合ガスの組成比よりも一時的に水過剰の組成にしている。
【0049】
なお、ここでの制御もまた、前述のように、通常のフィードバック制御であって、流量計19,39からの測定信号(フィードバック信号)をコントロールユニット21に入力し、蒸発器11への液注入量(混合液タンク9からの混合液注入量とコンデンサ5からの回収水注入量)が図5に示す要求注入量関数と一致するように、コントロールユニット21から制御信号を流量制御弁25,41に出力することによって行われる。
【0050】
この結果、第2の実施の形態においても、第1の実施の形態で説明したのと同じ理由によって、燃料改質器1で必要とされる組成の混合ガスを速やかに蒸発させることが可能となり、上述した第1の実施の形態に関する効果を得ることができる。
【0051】
さらに、第2の実施の形態では、第1の実施の形態に比べて、混合液タンク9内の混合液の組成がメタノール(燃料)の濃い状態であるため、耐寒性が向上している。すなわち、図6は、混合液の組成(メタノールのmol%)と凝固点との関係を示しているが、同図から、例えば、燃料改質器1の必要とするメタノールと水との混合ガスの組成が50mo1%であるとした場合、第1の実施の形態では、混合液タンク1内の混合液の組成は燃料改質器1の必要とする混合ガスの組成よりも水が過剰の約13mol%であり(図3参照)、凝固点は約 -15℃であるのに対し、第2の実施の形態では、燃料改質器1の必要とする混合ガスの組成と同じ50mol%であり、凝固点は約 -90℃である。
【0052】
なお、本発明は、以上の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲を逸脱しない限り、色々な変更が可能である。以下、その変更例を説明する。
【0053】
第1、第2の実施の形態では、燃料改質器1で必要とされる蒸気量が0からステップ状に増加する場合を例にとって説明してきたが(図7(a)参照)、これに限定されるわけではない。例えば、ある量からある量にステップ状に増加する場合、あるいはステップ状ではなくランプ状に増加する場合であっても、本発明は適用可能である。また、燃料改質器1が必要とする蒸気量を燃料改質器1の負荷と読み替えても良い。
【0054】
また、第1の実施の形態では、燃料改質器1で必要とされる蒸気量が増加する際の初期の区間aにおいて、メタノールの注入量をランプ状に増加させる関数を例にとって説明してきたが(図2参照)、この関数に限定されるわけではない。燃料改質器1で必要とされる蒸気量が増加する際の初期の区間aにおいて水が過剰となるようにメタノール(燃料)と水とが供給されればよく、例えば、メタノールの注入を時間的に遅らせても良いし、また、時間的に遅らせてからランプ状に増加させても良い。この点は、第2の実施の形態においても同様であって、この関数に限定されるわけではない。
【0055】
また、第1、第2の実施の形態では、燃料改質器1で必要とされる混合蒸気の組成が常に一定である場合を例にとって説明してきたが(図7(a)参照)、これに限定されるわけではない。燃料改質器1の負荷が増加する際に、一時的に水過剰の混合ガス組成が必要となる場合や、燃料改質器1の負荷又は温度によって混合ガスの組成を補正する場合にも、本発明は適用可能である。
【0056】
また、第1、第2の実施の形態において、蒸発器11に供給される混合液とメタノール(燃料)又は回収水とは、蒸発器11にこれらの液体を注入するインジェクタの直前で混合されても良いし、又は、それぞれがインジェクタで注入され霧化された状態で混合されても良いし、又は、場合によっては沸騰による混合であっても良い。
【0057】
また、特に、第2の実施の形態においては、コンデンサ5で回収された回収水を蒸発器11に供給する水供給ラインがあるため、氷点下の環境での凍結対策として、システム停止時に水供給ライン内の水を抜いたり、又は、メタノール(燃料)を水供給ライン内に注入するといった機構を設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る移動体用燃料電池システムの構成を示す図である。
【図2】第1の実施の形態の要求注入量特性関数を示す図である。
【図3】水とメタノールとの混合液を蒸発器で蒸発させた場合の蒸気組成と混合液組成との関係を示す図である。
【図4】本発明の第2の実施の形態に係る移動体用燃料電池システムの構成を示す図である。
【図5】第2の実施の形態の要求注入量特性関数を示す図である。
【図6】混合液の組成と凝固点との関係を示す図である。
【図7】従来技術の問題点を説明するための図である。
【符号の説明】
1 燃料改質器
3 燃料電池
5 コンデンサ(水回収器)
7 メタノールタンク(燃料タンク)
9 混合液タンク
11 蒸発器
13 燃焼器
15 コンプレッサ
17,19,39 流量計
21 コントロールユニット
23,25,41 流量制御弁
27 バッテリ
29 モータ
31 電力調整器
33 制御装置
35 アクセルペダル
37 ポジションセンサ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel cell system for a mobile body, and more particularly to a method for generating a mixed steam having a composition required for a fuel reformer.
[0002]
[Prior art]
As a conventional mobile fuel cell system, for example, the one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-91804 has been reported.
[0003]
This is a problem in the case where water necessary for fuel reforming is stored in a water tank, that is, a mobile fuel cell system placed in a cold region, specifically in an environment below freezing point, is started. At the same time, enormous heat energy was required for thawing and warming up the water system such as water, water tank, water piping, and water valves.
[0004]
For this reason, it is necessary to solve the problem that not only the efficiency including the start and stop of the fuel cell system is lowered, but also the start-up time is lengthened and the practicality may be impaired.
[0005]
For this reason, instead of the water tank, a mixed liquid tank for storing a mixed liquid of water and methanol is provided, and the composition of the mixed liquid (mixing ratio of methanol and water) in the mixed liquid tank is a predetermined value, specifically In particular, the composition of the mixed gas required by the fuel reformer is controlled so that it can withstand use in cold regions.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional mobile fuel cell system, when a mixed liquid having the same composition as the mixed gas required by the fuel reformer is supplied to the evaporator, water is transiently transferred. There was a problem that a mixed gas containing a large amount of fuel was generated.
[0007]
Fig. 7 (a) shows the amount of steam required by the fuel reformer, Fig. 7 (b) shows the injection amount of the mixed liquid supplied to the evaporator, and Fig. 7 (c) shows the generation of steam generated by the evaporator. Each amount is shown. In particular, as can be seen from FIG. 7 (c), in the evaporator, time τ is required until the mixed steam having the steam composition required in the fuel reformer is obtained. And the composition of the mixed steam generated at the initial stage of supplying the mixed liquid is such that the fuel (methanol vapor) is large and the water (water vapor) is small.
[0008]
For this reason, when the mixed gas with a small amount of water and a large amount of fuel is supplied to the fuel reformer, the fuel cell cannot generate a reformed gas containing a necessary amount of hydrogen in the fuel reformer. There is a problem that sufficient electric power cannot be generated and the driver of the moving body cannot follow the accelerator operation.
[0009]
Further, since the hatching reaction is likely to occur, there is a problem that the activity of the catalyst in the fuel reformer is lowered and the flow path is blocked in some cases.
[0010]
Furthermore, in some cases, a part of the fuel is discharged from the fuel reformer without being reformed, and there is a problem that the characteristics of the fuel cell are deteriorated.
[0011]
The present invention has been made in view of the above, and as an object thereof, it is possible to always generate a mixed steam having a composition required in a fuel reformer, thereby improving power generation efficiency and extending the life of the system. It is an object of the present invention to provide a fuel cell system for a moving body.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 includes a fuel reformer that reforms fuel using water, a reformed gas containing hydrogen reformed by the fuel reformer, and oxygen. A fuel cell that generates electricity using gas, a water recovery unit that recovers water from exhaust gas discharged from the fuel cell, a fuel tank that stores fuel, and water recovered by the water recovery unit; Necessary for the fuel reformer in a fuel cell system for a mobile body, comprising: a liquid mixture tank for storing a liquid mixture with fuel in the fuel tank; and an evaporator for evaporating the liquid mixture in the liquid mixture tank. When the required amount of the mixed gas composed of water and fuel is increased, the liquid composition of water and fuel supplied to the evaporator is changed to the composition of the mixed gas required in the fuel reformer. The idea is to temporarily adjust the composition to an excess of water rather than To.
[0013]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 2 makes the composition of the liquid mixture in the liquid mixture tank more water than the composition of the mixed gas required in the fuel reformer, and The liquid mixture in the liquid mixture tank and the fuel in the fuel tank are supplied to the evaporator, and the required amount of the mixed gas composed of water and fuel required in the fuel reformer is When increasing, the fuel reformer needs the liquid composition of water and fuel supplied to the evaporator by temporarily limiting the flow rate to the fuel supplied from the fuel tank to the evaporator. The gist is to temporarily adjust the composition to an excess of water rather than the composition of the mixed gas.
[0014]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 3 makes the composition of the mixed solution in the mixed solution tank the same as the composition of the mixed gas required in the fuel reformer, and the mixed solution tank The mixed liquid is supplied to the evaporator, and when the required amount of the mixed gas composed of water and fuel required by the fuel reformer increases, it is recovered by the water recovery unit. By temporarily supplying the recovered water to the evaporation section, the liquid composition of the water and fuel supplied to the evaporator is more temporary than the composition of the mixed gas required by the fuel reformer. The main point is to adjust the composition to an excess of water.
[0015]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, when the required amount of the mixed gas composed of water and fuel required in the fuel reformer is increased, the liquid composition of water and fuel supplied to the evaporator is increased. By adjusting the gas to a composition that is temporarily water-excessive than the composition of the gas mixture required for the fuel reformer, it is possible to always generate a mixed steam having the composition required for the fuel reformer. Therefore, it is possible to improve the power generation efficiency and extend the life of the system.
[0016]
According to the second aspect of the present invention, when the required amount of the mixed gas comprising water and fuel required in the fuel reformer increases, the liquid composition of the water and fuel supplied to the evaporator the mixture, as a means for adjusting the temporary water excess of composition than the composition of the mixed gas required by the fuel reformer, which is required for the composition of the mixture of the mixed liquid in the tank in a fuel reformer The water and fuel required by the fuel reformer are set such that the composition of the water is greater than that of the gas , and the mixed liquid in the mixed liquid tank and the fuel in the fuel tank are supplied to the evaporator. When the required amount of the mixed gas consisting of is increased, the flow rate of the fuel supplied from the fuel tank to the evaporation unit is temporarily limited, whereby the liquid composition of water and fuel supplied to the evaporator is changed to the fuel. Temporarily adjust the water-excess composition to the composition of the gas mixture required by the reformer And, in a relatively simple configuration, the fuel reformer can always generate a mixed vapor of composition required in, can be improved and the life of the system the power generation efficiency.
[0017]
According to the third aspect of the present invention, when the required amount of the mixed gas composed of water and fuel required in the fuel reformer increases, the liquid composition of water and fuel supplied to the evaporator the mixture, as a means for adjusting the temporary water excess of composition than the composition of the mixed gas required by the fuel reformer, which is required for the composition of the mixture of the mixed liquid in the tank in a fuel reformer By making the gas composition the same and supplying the mixed liquid in the mixed liquid tank to the evaporator, the required amount of the mixed gas composed of water and fuel required by the fuel reformer increases. In this case, the liquid composition of water and fuel supplied to the evaporator is changed to a mixed gas required by the fuel reformer by temporarily supplying the recovered water recovered by the water recovery unit to the evaporation unit. The composition of the composition required by the fuel reformer is adjusted by temporarily adjusting the excess water composition to the composition of the fuel reformer. Can always generate steam, it is possible to improve the life of the system in power generation efficiency can be improved cold resistance.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0019]
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a mobile fuel cell system according to a first embodiment of the present invention. Here, a fuel cell system mounted on a fuel cell vehicle is taken as an example of the fuel cell system for a moving body. In particular, the system of FIG. 1 is the case of a hybrid fuel cell vehicle with a fuel cell system having a fuel reformer and a battery.
[0020]
In FIG. 1, a fuel reformer 1 steam reforms methanol, which is a fuel, using water to generate a reformed gas containing hydrogen. At this time, depending on the case, air is sent from the compressor 15 and reforming by partial oxidation of methanol is also performed. Steam reforming is an endothermic reaction and partial oxidation is an exothermic reaction.
[0021]
The reformed gas generated in the fuel reformer 1 and the air from the compressor 15 are sent to the respective electrodes of the anode and cathode of the fuel cell 3, where hydrogen in the reformed gas and oxygen in the air are combined. Electricity is generated using this. At this time, the hydrogen in the reformed gas and the oxygen in the air are not all consumed in the fuel cell 3 but are exhausted while leaving a part, and are passed through the capacitor 5 as exhausted reformed gas and exhausted air. And is combusted together with air from the compressor 15 and methanol in the methanol tank 7 in some cases. The heat of the combustion reaction in the combustor 13 is reused as a heat source for the evaporator 11 that evaporates methanol and water and as a heat source for the endothermic reaction of the steam reforming in the fuel reformer 1.
[0022]
The condenser 5 functions as a water recovery device, and cools the exhaust reformed gas and exhaust air, which are exhaust of the fuel cell, with cooling water, and condenses and collects the water vapor contained in the exhaust reformed gas and exhaust air. To do. The recovered water recovered by the condenser 5 is sent to the mixed liquid tank 9.
[0023]
The mixed liquid tank 9 is a tank for storing a mixed liquid of methanol and water as fuel. Methanol is supplied from a methanol tank (fuel tank) 7 for storing methanol liquid, and water is supplied from the capacitor 5 as described above. The mixed liquid in the mixed liquid tank 9 is supplied to the evaporator 11, evaporated to be a mixed gas of methanol vapor and water vapor, and sent to the fuel reformer 1. Further, the methanol in the methanol tank 7 is also supplied directly to the evaporator 11.
[0024]
Here, the methanol supply amount (injection amount) supplied from the methanol tank 7 to the evaporator 11 is measured by the flow meter 17, and the mixed solution supply amount (injection amount) supplied from the mixture tank 9 to the evaporator 11. Is measured by the flow meter 19. The flow meters 17 and 19 are connected to a control unit 21 for controlling the fuel cell system, and output respective measurement signals to the control unit 21.
[0025]
The control unit 21 includes a control ROM that stores therein a control program and a required injection amount characteristic function, and a RAM that serves as a work area during control. The control unit 21 receives measurement signals (feedback signals) from the flow meters 17 and 19. The control signal is flow-controlled so that the liquid injection amount (mixed liquid injection amount from the mixed liquid tank 9 and methanol injection amount from the methanol tank 7) matches the predetermined required injection amount function. Output to valves 23 and 25 (feedback control).
[0026]
The methanol supply amount (injection amount) supplied from the methanol tank 7 to the evaporator 11 is adjusted by the flow rate control valve 23, and the liquid mixture supply amount supplied from the liquid mixture tank 9 to the evaporator 11 by the flow rate control valve 25. (Injection amount) is adjusted. The flow control valves 23 and 25 and the flow meters 17 and 19 may be of an integral structure (flow control valve with flow meter).
[0027]
The battery 27 accumulates surplus power generated by the fuel cell 3 and regenerative power generated by the motor 29 when the fuel cell vehicle decelerates, travel power consumed by the motor 29, the compressor 15, and the fuel reformer 1. If the fuel cell 3 does not generate enough power to cover the auxiliary power consumed by the combustor 13, the fuel cell 3 is discharged to discharge the motor 29 and auxiliary equipment (compressor 15, fuel reformer 1, combustion Power supply to the device 13 and the like) to compensate for the insufficient power. These power distributions are performed via the power regulator 31. The control device 33 controls power distribution by the power adjuster 31 based on a signal obtained by detecting the depression amount (accelerator opening) of the accelerator pedal 35 by the position sensor 37.
[0028]
Next, with reference to the required injection amount characteristic function shown in FIG. 2, the liquid injection amount control operation to the evaporator 11 for always generating the mixed steam having the composition required by the fuel reformer 1 will be described.
[0029]
In the first embodiment, as described above, the liquid mixture of water and methanol stored in the mixed liquid tank 9 and the methanol stored in the methanol tank 7 are supplied to the evaporator 11. . The composition of the mixed liquid in the mixed liquid tank 9 (mixing ratio of methanol and water) is an appropriate constant composition (mixing ratio) in which the water is in excess of the composition of the mixed gas required in the fuel reformer 1. Has been adjusted.
[0030]
The adjustment of the composition of the liquid mixture in the liquid mixture tank 9 is performed by, for example, providing means for measuring the mixing ratio of methanol and water (such as a specific gravity sensor and a temperature sensor) to accurately measure the composition of the liquid mixture. This is done by adjusting the amount of water recovered from the condenser 5 and / or methanol flowing from the methanol tank 7 flowing into the mixed liquid tank 9 so that the measured value becomes a predetermined value.
[0031]
Here, the injection amount of the liquid into the evaporator 11 with respect to the required steam amount of the fuel reformer 1 shown in FIG. 7A is controlled according to the characteristic function shown in FIG.
[0032]
In the section b shown in FIG. 2, the total amount of methanol injected from the methanol tank 7 to the evaporator 11 and the methanol contained in the liquid mixture injected from the liquid mixture tank 9 to the evaporator 11 are mixed and mixed. The composition ratio (mixing ratio) with the amount of water contained in the mixed liquid injected from the liquid tank 9 into the evaporator 11 becomes the same as the composition ratio of the mixed gas required in the fuel reformer 1. Yes.
[0033]
Further, in the initial stage when the liquid injection amount is increased with the increase of the required steam amount in the fuel reformer 1, that is, in the section a shown in FIG. 2, the methanol from the methanol tank 7 to the evaporator 11 is increased. By temporarily suppressing the supply amount of methanol, the total amount of methanol injected into the evaporator 11 from the methanol tank 7 and the methanol contained in the mixed solution injected into the evaporator 11 from the mixed solution tank 9 And the composition ratio of the amount of water contained in the mixed liquid injected into the evaporator 11 from the mixed liquid tank 9 is temporarily larger than the composition ratio of the mixed gas required in the fuel reformer 1. The composition is excessive.
[0034]
Note that the control here is normal feedback control as described above, and a measurement signal (feedback signal) from the flowmeters 17 and 19 is input to the control unit 21 to inject the liquid into the evaporator 11. A control signal is sent from the control unit 21 to the flow rate control valves 23 and 25 so that (mixed liquid injection amount from the mixed liquid tank 9 and methanol injection amount from the methanol tank 7) matches the required injection amount function shown in FIG. This is done by outputting.
[0035]
Next, the operation will be described.
[0036]
FIG. 3 shows the relationship between the vapor composition (mol% of methanol) and the composition of the mixed liquid (mol% of methanol) when a large amount of mixed liquid of water and methanol is evaporated by the storage type evaporator 11. FIG.
[0037]
For example, when it is desired to generate a vapor having a methanol composition of 50 mol 1% as the vapor composition, it is necessary to make the composition of methanol in the mixed solution about 13 mol%, that is, an excess water composition from FIG.
[0038]
Accordingly, in FIG. 7C, the time τ until the mixed gas having the same composition as that of the mixed liquid injected into the evaporator 11 is generated for the liquid film formed on the vaporization heat transfer surface of the evaporator 11. It can be considered as the time from when methanol evaporates until an excessive liquid film of water is formed.
[0039]
Therefore, according to the required injection amount characteristic function shown in FIG. 2, since the liquid is supplied to the evaporator 11 with an excessive water composition in the initial section a, the above-mentioned excessive liquid film is rapidly formed. Thereafter, the liquid is supplied in an amount that compensates for the evaporation of methanol and water, so that the mixed gas having the composition required by the fuel reformer 1 can be quickly evaporated.
[0040]
As a result, as an effect related to the first embodiment, when the required steam amount in the fuel reformer 1 increases, the flow rate of methanol supplied from the methanol tank 7 to the evaporator 11 is temporarily limited. (See FIG. 2), the composition ratio of methanol and water supplied to the evaporator 11 is temporarily set to an excess water composition compared to the composition ratio of the mixed gas required in the fuel reformer 1. The mixed steam having the composition required by the fuel reformer 1 can always be generated, and the power generation efficiency of the fuel cell system can be improved. At the same time, since the fuel cell 3 can generate sufficient electric power, it is possible to follow the accelerator operation of the driver of the moving body.
[0041]
Further, since the generation of a mixed gas having a high composition of methanol (fuel) is prevented, the hatching reaction is less likely to occur, and the catalyst activity in the fuel reformer 1 can be prevented from being lowered and the flow path can be blocked. The life of the fuel reformer 1 can be improved. At the same time, part of the fuel is not discharged from the fuel reformer 1 without being reformed, so that the characteristic deterioration of the fuel cell 3 can be prevented and the life of the fuel cell 3 can be improved. . That is, the life of the fuel cell system can be extended.
[0042]
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a mobile fuel cell system according to a second embodiment of the present invention. The second embodiment has the same basic configuration as the mobile fuel cell system corresponding to the first embodiment shown in FIG. 1, and the same reference numerals are used for the same components. The description will be omitted.
[0043]
The feature of the second embodiment is that, as shown in FIG. 4, a mixed liquid of water and methanol stored in the mixed liquid tank 9 and recovered water recovered by the condenser 5 are supplied to the evaporator 11. It is to supply.
[0044]
The recovered water supply amount (injection amount) supplied from the condenser 5 to the evaporator 11 is measured by the flow meter 39 and the flow rate is adjusted by the flow rate control control valve 41. The flow meter 39 is connected to the control unit 21 for controlling the fuel cell system, and sends a measurement signal to the control unit 21.
[0045]
The control unit 21 stores a control program and a required injection amount characteristic function in an internal control ROM, inputs measurement signals (feedback signals) from the flow meters 19 and 39, and injects liquid into the evaporator 11. A control signal is output to the flow control valves 25 and 41 so that the amount (mixed liquid injection amount from the mixed liquid tank 9 and water injection amount from the condenser 5) matches a predetermined required injection amount function (feedback control). .
[0046]
Here, the composition of the mixed liquid in the mixed liquid tank 9 (mixing ratio of methanol and water) is made the same as the composition of the mixed gas required in the fuel reformer 1.
[0047]
Then, the injection amount of the liquid into the evaporator 11 with respect to the required steam amount of the fuel reformer 1 shown in FIG. 7A is controlled according to the characteristic function shown in FIG. In section d shown in FIG. 5, the recovered water is not supplied from the condenser 5 to the evaporator 11, but only the mixed liquid in the mixed liquid tank 9 is supplied to the evaporator 11, so that methanol and water supplied to the evaporator 11 are supplied. Is the same as the composition ratio of the mixed gas required in the fuel reformer 1.
[0048]
In addition, in the initial stage when the liquid injection amount is increased with the increase in the required steam amount in the fuel reformer 1, that is, in the section c shown in FIG. Is temporarily supplied, the injection amount of methanol contained in the liquid mixture injected into the evaporator 11 from the liquid mixture tank 9 and the water contained in the liquid mixture injected into the evaporator 11 from the liquid mixture tank 9. And the recovered water injected from the condenser 5 into the evaporator 11, the composition ratio of the total water injection amount is temporarily larger than the composition ratio of the mixed gas required in the fuel reformer 1. It has a composition.
[0049]
The control here is also normal feedback control as described above, and the measurement signal (feedback signal) from the flow meters 19 and 39 is input to the control unit 21 to inject the liquid into the evaporator 11. The control signal is sent from the control unit 21 to the flow control valves 25 and 41 so that the amount (mixed liquid injection amount from the mixed liquid tank 9 and the recovered water injection amount from the condenser 5) matches the required injection amount function shown in FIG. This is done by outputting to
[0050]
As a result, also in the second embodiment, it becomes possible to quickly evaporate the mixed gas having the composition required in the fuel reformer 1 for the same reason as described in the first embodiment. The effects related to the first embodiment described above can be obtained.
[0051]
Furthermore, in the second embodiment, the cold resistance is improved because the composition of the liquid mixture in the liquid mixture tank 9 is rich in methanol (fuel) as compared to the first embodiment. That is, FIG. 6 shows the relationship between the composition of the liquid mixture (mol% of methanol) and the freezing point. From this figure, for example, the mixed gas of methanol and water required by the fuel reformer 1 is shown. Assuming that the composition is 50 mo 1%, in the first embodiment, the composition of the mixed liquid in the mixed liquid tank 1 is approximately 13 mol in which water is in excess of the composition of the mixed gas required by the fuel reformer 1. (See FIG. 3) and the freezing point is about −15 ° C., whereas in the second embodiment, the freezing point is 50 mol% which is the same as the composition of the mixed gas required by the fuel reformer 1, and the freezing point Is about -90 ° C.
[0052]
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention described in the claims. Hereinafter, the example of a change is demonstrated.
[0053]
In the first and second embodiments, the case where the amount of steam required in the fuel reformer 1 increases stepwise from 0 has been described as an example (see FIG. 7A). It is not limited. For example, the present invention can be applied even when increasing from a certain amount to a certain amount in a stepped manner or when increasing in a ramp shape instead of a stepped shape. Further, the amount of steam required by the fuel reformer 1 may be read as the load of the fuel reformer 1.
[0054]
In the first embodiment, the function for increasing the injection amount of methanol in a ramp shape in the initial section a when the amount of steam required in the fuel reformer 1 increases has been described as an example. (See FIG. 2), but is not limited to this function. It is only necessary to supply methanol (fuel) and water so that the water becomes excessive in the initial section a when the amount of steam required in the fuel reformer 1 increases. May be delayed, or may be ramped after being delayed in time. This point is the same in the second embodiment, and is not limited to this function.
[0055]
In the first and second embodiments, the case where the composition of the mixed steam required in the fuel reformer 1 is always constant has been described as an example (see FIG. 7A). It is not limited to. When the load of the fuel reformer 1 increases, a mixed gas composition that excessively contains water temporarily is required, or when the composition of the mixed gas is corrected by the load or temperature of the fuel reformer 1, The present invention is applicable.
[0056]
In the first and second embodiments, the liquid mixture supplied to the evaporator 11 and methanol (fuel) or recovered water are mixed immediately before the injector that injects these liquids into the evaporator 11. Alternatively, each may be injected and mixed in an atomized state with an injector, or in some cases mixing by boiling.
[0057]
In particular, in the second embodiment, since there is a water supply line for supplying the recovered water collected by the condenser 5 to the evaporator 11, as a countermeasure against freezing in a sub-freezing environment, the water supply line is used when the system is stopped. A mechanism may be provided such as draining the water or injecting methanol (fuel) into the water supply line.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a mobile fuel cell system according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a required injection amount characteristic function of the first embodiment.
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a vapor composition and a mixed liquid composition when a mixed liquid of water and methanol is evaporated by an evaporator.
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a mobile fuel cell system according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a required injection amount characteristic function of the second embodiment.
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the composition of a mixed solution and the freezing point.
FIG. 7 is a diagram for explaining a problem of the prior art.
[Explanation of symbols]
1 Fuel reformer 3 Fuel cell 5 Capacitor (water recovery device)
7 Methanol tank (fuel tank)
9 Mixture tank 11 Evaporator 13 Combustor 15 Compressor 17, 19, 39 Flow meter 21 Control unit 23, 25, 41 Flow control valve 27 Battery 29 Motor 31 Power regulator 33 Controller 35 Accelerator pedal 37 Position sensor

Claims (3)

水を用いて燃料を改質する燃料改質器と、
前記燃料改質器によって改質された水素を含む改質ガスと酸素を含むガスとを用いて電力を発生する燃料電池と、
前記燃料電池から排出される排出ガスから水を回収する水回収器と、
燃料を貯溜する燃料タンクと、
前記水回収器によって回収された水と前記燃料タンク内の燃料との混合液を貯溜する混合液タンクと、
前記混合液タンク内の混合液を蒸発させる蒸発器とを備えた移動体用燃料電池システムにおいて、
前記燃料改質器で必要とされる水と燃料とから成る混合ガスの要求量が増加する際に、前記蒸発器に供給される水と燃料との液組成を、前記燃料改質器で必要とされる混合ガスの組成よりも一時的に水過剰の組成に調整することを特徴とする移動体用燃料電池システム。
A fuel reformer that reforms the fuel using water; and
A fuel cell that generates electric power using a reformed gas containing hydrogen and a gas containing oxygen reformed by the fuel reformer ;
A water recovery device for recovering water from the exhaust gas discharged from the fuel cell;
A fuel tank for storing fuel;
A mixed liquid tank for storing a mixed liquid of water recovered by the water recovery device and fuel in the fuel tank;
In the fuel cell system for a moving body, comprising an evaporator for evaporating the liquid mixture in the liquid mixture tank,
When the required amount of the mixed gas composed of water and fuel required in the fuel reformer increases, the liquid composition of water and fuel supplied to the evaporator is required in the fuel reformer. The mobile fuel cell system is characterized in that the composition is temporarily adjusted to a water-excess composition rather than the composition of the mixed gas.
前記混合液タンク内の混合液の組成を前記燃料改質器で必要とされる混合ガスの組成よりも水過剰の組成にし、かつ、前記混合液タンク内の混合液と前記燃料タンク内の燃料とを前記蒸発器に供給するようにしておき、前記燃料改質器で必要とされる水と燃料とから成る混合ガスの要求量が増加する際に、前記燃料タンクから前記蒸発部に供給する燃料に流量を一時的に制限することによって、前記蒸発器に供給される水と燃料との液組成を、前記燃料改質器で必要とされる混合ガスの組成よりも一時的に水過剰の組成に調整することを特徴とする請求項1記載の移動体用燃料電池システム。The composition of the liquid mixture in the liquid mixture tank is set to a composition in which water is in excess of the composition of the gas mixture required in the fuel reformer, and the liquid mixture in the liquid mixture tank and the fuel in the fuel tank Is supplied to the evaporator, and when the required amount of the mixed gas composed of water and fuel required by the fuel reformer increases, the fuel tank supplies the evaporator to the evaporator. By temporarily restricting the flow rate to the fuel, the liquid composition of water and fuel supplied to the evaporator is temporarily in excess of the mixed gas composition required by the fuel reformer. The fuel cell system for a moving body according to claim 1, wherein the fuel cell system is adjusted to a composition. 前記混合液タンク内の混合液の組成を前記燃料改質器で必要とされる混合ガスの組成と同一にし、かつ、前記混合液タンク内の混合液を前記蒸発器に供給するようにしておき、前記燃料改質器で必要とされる水と燃料とから成る混合ガスの要求量が増加する際に、前記水回収部で回収された回収水を一時的に前記蒸発部に供給することによって、前記蒸発器に供給される水と燃料との液組成を、前記燃料改質器で必要とされる混合ガスの組成よりも一時的に水過剰の組成に調整することを特徴とする請求項1記載の移動体用燃料電池システム。The composition of the mixed liquid in the mixed liquid tank is made the same as the composition of the mixed gas required in the fuel reformer, and the mixed liquid in the mixed liquid tank is supplied to the evaporator. When the required amount of the mixed gas composed of water and fuel required by the fuel reformer increases, the recovered water recovered by the water recovery unit is temporarily supplied to the evaporation unit The liquid composition of water and fuel supplied to the evaporator is temporarily adjusted to an excess water composition compared to the composition of the mixed gas required in the fuel reformer. The fuel cell system for a mobile body according to 1.
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