JP2000231930A - 車載用燃料電池システム - Google Patents
車載用燃料電池システムInfo
- Publication number
- JP2000231930A JP2000231930A JP11031770A JP3177099A JP2000231930A JP 2000231930 A JP2000231930 A JP 2000231930A JP 11031770 A JP11031770 A JP 11031770A JP 3177099 A JP3177099 A JP 3177099A JP 2000231930 A JP2000231930 A JP 2000231930A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hydrogen
- carbon compound
- fuel cell
- fuel
- side electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】燃料である炭化水素の消費量を有効に低減し得
るとともに、燃料電池システム全体を容易にコンパクト
化することを可能にする。 【解決手段】メタノールを熱分解させて水素とＣＯリッ
チな炭素化合物とを生成する炭化水素反応装置１４と、
生成された前記ＣＯリッチな炭素化合物を触媒燃焼器１
６に強制的に送り込むための炭素化合物分離手段１８と
を備え、前記ＣＯリッチな炭素化合物を前記触媒燃焼器
１６の熱源として有効利用する。
るとともに、燃料電池システム全体を容易にコンパクト
化することを可能にする。 【解決手段】メタノールを熱分解させて水素とＣＯリッ
チな炭素化合物とを生成する炭化水素反応装置１４と、
生成された前記ＣＯリッチな炭素化合物を触媒燃焼器１
６に強制的に送り込むための炭素化合物分離手段１８と
を備え、前記ＣＯリッチな炭素化合物を前記触媒燃焼器
１６の熱源として有効利用する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料を改質して生
成される水素ガスを使用して作動する燃料電池を備えた
車載用燃料電池システムに関する。
成される水素ガスを使用して作動する燃料電池を備えた
車載用燃料電池システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、固体高分子電解質膜を挟んでア
ノード側電極とカソード側電極とを対設した燃料電池セ
ルをセパレータによって挟持して複数積層することによ
り構成された燃料電池セルスタック（以下、単に燃料電
池という）が開発され、種々の用途に実用化されつつあ
る。
ノード側電極とカソード側電極とを対設した燃料電池セ
ルをセパレータによって挟持して複数積層することによ
り構成された燃料電池セルスタック（以下、単に燃料電
池という）が開発され、種々の用途に実用化されつつあ
る。
【０００３】この種の燃料電池は、例えば、メタノール
の水蒸気改質により生成された水素ガス（燃料ガス）を
アノード側電極に供給するとともに、酸化剤ガス（酸素
ガスまたは空気）をカソード側電極に供給することによ
り、前記水素ガスがイオン化して固体高分子電解質膜内
を流れ、これにより燃料電池の外部に電気エネルギが得
られるように構成されている。上記の水蒸気改質反応
は、下記の（１）式に示される。
の水蒸気改質により生成された水素ガス（燃料ガス）を
アノード側電極に供給するとともに、酸化剤ガス（酸素
ガスまたは空気）をカソード側電極に供給することによ
り、前記水素ガスがイオン化して固体高分子電解質膜内
を流れ、これにより燃料電池の外部に電気エネルギが得
られるように構成されている。上記の水蒸気改質反応
は、下記の（１）式に示される。
【０００４】 ＣＨ3 ＯＨ＋Ｈ2 Ｏ→ＣＯ2 ＋３Ｈ2 …（１） ところで、上記（１）式で示される水蒸気改質反応は、
吸熱反応であるために外部から熱を供給する必要があ
る。そこで、例えば、特開平７−３１５８０１号公報に
開示されているように、水蒸気改質反応とともに部分酸
化反応を行うことが知られている。この部分酸化反応
は、下記の（２）式に示されており、発熱反応であるた
めに水蒸気改質反応に必要とされる熱源として利用する
ことができる。
吸熱反応であるために外部から熱を供給する必要があ
る。そこで、例えば、特開平７−３１５８０１号公報に
開示されているように、水蒸気改質反応とともに部分酸
化反応を行うことが知られている。この部分酸化反応
は、下記の（２）式に示されており、発熱反応であるた
めに水蒸気改質反応に必要とされる熱源として利用する
ことができる。
【０００５】 ＣＨ3 ＯＨ＋１／２Ｏ2 →ＣＯ2 ＋２Ｈ2 …（２）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術では、炭化水素の水蒸気改質反応を行うために
気化室に水を供給しなければならず、水経路およびポン
プが必要となっている。これにより、システム全体の小
型化および簡素化が遂行されず、特に、車載用として構
成する上で問題となっている。
従来技術では、炭化水素の水蒸気改質反応を行うために
気化室に水を供給しなければならず、水経路およびポン
プが必要となっている。これにより、システム全体の小
型化および簡素化が遂行されず、特に、車載用として構
成する上で問題となっている。
【０００７】さらに、上記の従来技術では、水蒸気改質
反応および部分酸化反応で生成された水素ガス以外の反
応ガスは、燃焼器に送出されて燃焼されるが、この反応
ガスには二酸化炭素が多く含まれており、前記加熱器の
熱源として利用することができない。このため、燃焼器
には、熱源としてメタノール等の炭化水素を供給しなけ
ればならず、前記炭化水素の使用量が増加するという問
題が指摘されている。
反応および部分酸化反応で生成された水素ガス以外の反
応ガスは、燃焼器に送出されて燃焼されるが、この反応
ガスには二酸化炭素が多く含まれており、前記加熱器の
熱源として利用することができない。このため、燃焼器
には、熱源としてメタノール等の炭化水素を供給しなけ
ればならず、前記炭化水素の使用量が増加するという問
題が指摘されている。
【０００８】本発明はこの種の問題を解決するものであ
り、炭化水素の反応で生成される炭素化合物を燃焼器の
熱源として利用し、炭化水素の使用量を削減するととも
に、有効に小型化することが可能な車載用燃料電池シス
テムを提供することを目的とする。
り、炭化水素の反応で生成される炭素化合物を燃焼器の
熱源として利用し、炭化水素の使用量を削減するととも
に、有効に小型化することが可能な車載用燃料電池シス
テムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係る車載用燃料
電池システムでは、炭化水素を熱分解反応させて、アノ
ード側電極に供給される水素と、酸素との反応によって
発熱し得る成分を含む炭化化合物とが生成される。具体
的には、炭化水素がメタノールの場合に、 ＣＨ3 ＯＨ→ＣＯ＋２Ｈ2 …（３） に示す反応が行われる。上記（３）式により、ＣＯリッ
チな炭素化合物が生成されるため、この生成された炭素
化合物を燃焼器に強制的に送り込み、前記燃焼器の熱源
として利用する。このため、燃焼器への炭化水素の供給
量を大幅に削減することができ、前記炭化水素を効率的
に使用することが可能になる。
電池システムでは、炭化水素を熱分解反応させて、アノ
ード側電極に供給される水素と、酸素との反応によって
発熱し得る成分を含む炭化化合物とが生成される。具体
的には、炭化水素がメタノールの場合に、 ＣＨ3 ＯＨ→ＣＯ＋２Ｈ2 …（３） に示す反応が行われる。上記（３）式により、ＣＯリッ
チな炭素化合物が生成されるため、この生成された炭素
化合物を燃焼器に強制的に送り込み、前記燃焼器の熱源
として利用する。このため、燃焼器への炭化水素の供給
量を大幅に削減することができ、前記炭化水素を効率的
に使用することが可能になる。
【００１０】また、炭化水素を熱分解反応させるため、
水蒸気改質のように水を供給する必要がなく、水経路お
よびポンプ等が不要になって構成の簡素化が容易に図ら
れる。しかも、従来、ＣＯを除去するために用いられて
いた生成器やＣＯ除去器等の反応装置が不要になって、
燃料電池システム全体のコンパクト化が可能になり、特
に、車載に適するという利点がある。
水蒸気改質のように水を供給する必要がなく、水経路お
よびポンプ等が不要になって構成の簡素化が容易に図ら
れる。しかも、従来、ＣＯを除去するために用いられて
いた生成器やＣＯ除去器等の反応装置が不要になって、
燃料電池システム全体のコンパクト化が可能になり、特
に、車載に適するという利点がある。
【００１１】さらにまた、炭素化合物分離手段は、生成
された水素のみをアノード側電極に供給する水素選択透
過膜を備えている。従って、燃料電池に対して高純度の
水素を供給することができ、前記燃料電池の発電性能の
向上が図られる。
された水素のみをアノード側電極に供給する水素選択透
過膜を備えている。従って、燃料電池に対して高純度の
水素を供給することができ、前記燃料電池の発電性能の
向上が図られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施形態に係る
車載用燃料電池システム１０の概略構成を示す図であ
る。この燃料電池システム１０は、燃料電池１２と、燃
料である炭化水素、例えば、メタノール（ＣＨ3 ＯＨ）
を熱分解反応させて、少なくとも水素ガスと、ＣＯを含
む炭素化合物とを生成する炭化水素反応装置１４と、生
成された前記炭素化合物を前記炭化水素反応装置１４を
構成する燃焼器、例えば、触媒燃焼器１６に強制的に送
り込むための炭素化合物分離手段１８とを備える。
車載用燃料電池システム１０の概略構成を示す図であ
る。この燃料電池システム１０は、燃料電池１２と、燃
料である炭化水素、例えば、メタノール（ＣＨ3 ＯＨ）
を熱分解反応させて、少なくとも水素ガスと、ＣＯを含
む炭素化合物とを生成する炭化水素反応装置１４と、生
成された前記炭素化合物を前記炭化水素反応装置１４を
構成する燃焼器、例えば、触媒燃焼器１６に強制的に送
り込むための炭素化合物分離手段１８とを備える。
【００１３】燃料電池１２は、複数の燃料電池セル２０
を積層して構成されており、各燃料電池セル２０は、固
体高分子電解質膜２２と、この固体高分子電解質膜２２
を挟んで対設される水素極（アノード側電極）２４と、
空気極（カソード側電極）２６とを有し、この水素極２
４とこの空気極２６は、セパレータ２８により挟持され
ている。
を積層して構成されており、各燃料電池セル２０は、固
体高分子電解質膜２２と、この固体高分子電解質膜２２
を挟んで対設される水素極（アノード側電極）２４と、
空気極（カソード側電極）２６とを有し、この水素極２
４とこの空気極２６は、セパレータ２８により挟持され
ている。
【００１４】炭化水素反応装置１４は、燃料経路３０を
介して燃料タンク３２に接続されるとともに、この燃料
経路３０にはポンプ３４が配置されている。炭化水素反
応装置１４は、燃料タンク３２から供給されるメタノー
ルを熱分解反応させるために、触媒燃焼器１６を介して
３００℃以上に加熱されるとともに、Ｃｕ−Ｚｎ等のＣ
ｕ系、ニッケル系およびＰｔ系の触媒を設けている。
介して燃料タンク３２に接続されるとともに、この燃料
経路３０にはポンプ３４が配置されている。炭化水素反
応装置１４は、燃料タンク３２から供給されるメタノー
ルを熱分解反応させるために、触媒燃焼器１６を介して
３００℃以上に加熱されるとともに、Ｃｕ−Ｚｎ等のＣ
ｕ系、ニッケル系およびＰｔ系の触媒を設けている。
【００１５】炭化水素反応装置１４は、生成ガス経路３
６を介して炭素化合物分離手段１８に接続されており、
この炭素化合物分離手段１８は水素選択透過膜（Ａｇ−
Ｐｄ膜）３８を備えている。水素選択透過膜３８を透過
しない生成ガス、すなわちＣＯリッチな炭素化合物を触
媒燃焼器１６に強制的に送り込むための炭素化合物経路
４０が設けられるとともに、前記水素選択透過膜３８を
透過する水素のみを燃料電池１２に送り込むための水素
経路４２が設けられる。
６を介して炭素化合物分離手段１８に接続されており、
この炭素化合物分離手段１８は水素選択透過膜（Ａｇ−
Ｐｄ膜）３８を備えている。水素選択透過膜３８を透過
しない生成ガス、すなわちＣＯリッチな炭素化合物を触
媒燃焼器１６に強制的に送り込むための炭素化合物経路
４０が設けられるとともに、前記水素選択透過膜３８を
透過する水素のみを燃料電池１２に送り込むための水素
経路４２が設けられる。
【００１６】触媒燃焼器１６には、燃焼ガス経路４４を
介して膨張タービン４６が接続され、この膨張タービン
４６は、モータ兼用発電器４８を介してエアコンプレッ
サ５０に連結される。エアコンプレッサ５０は空気経路
５２に配設されており、この空気経路５２には、前記エ
アコンプレッサ５０を挟んでフィルタ５４およびインタ
クーラ５６が直列的に配置され、前記インタクーラ５６
の下流側が燃料電池１２に連なっている。
介して膨張タービン４６が接続され、この膨張タービン
４６は、モータ兼用発電器４８を介してエアコンプレッ
サ５０に連結される。エアコンプレッサ５０は空気経路
５２に配設されており、この空気経路５２には、前記エ
アコンプレッサ５０を挟んでフィルタ５４およびインタ
クーラ５６が直列的に配置され、前記インタクーラ５６
の下流側が燃料電池１２に連なっている。
【００１７】空気経路５２は、エアコンプレッサ５０と
インタクーラ５６との間で分岐空気経路５８を形成して
おり、この分岐空気経路５８は触媒燃焼器１６に接続さ
れて燃焼用空気を供給する。なお、インタークーラ５６
は、必要に応じて設置しておけばよい。
インタクーラ５６との間で分岐空気経路５８を形成して
おり、この分岐空気経路５８は触媒燃焼器１６に接続さ
れて燃焼用空気を供給する。なお、インタークーラ５６
は、必要に応じて設置しておけばよい。
【００１８】燃料電池１２の水素極２４側は、水回収用
熱交換器６０、気液分離器６２に補助タンク６４が直列
的に配設されるとともに、この気液分離器６２、水素循
環経路６６の一端が接続され、前記水素循環経路６６の
他端は、水素経路４２に配置された循環ポンプ６８に接
続される。
熱交換器６０、気液分離器６２に補助タンク６４が直列
的に配設されるとともに、この気液分離器６２、水素循
環経路６６の一端が接続され、前記水素循環経路６６の
他端は、水素経路４２に配置された循環ポンプ６８に接
続される。
【００１９】燃料電池１２の空気極２６側は、未反応空
気経路７６を介して触媒燃焼器１６に接続されている。
補助タンク６４は、水経路７８、８０を介して水タンク
８２に接続されている。
気経路７６を介して触媒燃焼器１６に接続されている。
補助タンク６４は、水経路７８、８０を介して水タンク
８２に接続されている。
【００２０】このように構成される燃料電池システム１
０の動作について、以下に説明する。
０の動作について、以下に説明する。
【００２１】先ず、ポンプ３４の作用下に、燃料タンク
３２から燃料経路３０を介して炭化水素反応装置１４に
メタノールが供給されるとともに、触媒燃焼器１６が駆
動される。このため、炭化水素反応装置１４内では、３
００℃以上の温度条件下で、メタノールが上記（３）式
に示す熱分解反応を行う。このため、炭化水素反応装置
１４から生成ガス経路３６には、水素およびＣＯリッチ
な炭素化合物が供給され、これらの反応ガスが炭素化合
物分離手段１８に送られる。
３２から燃料経路３０を介して炭化水素反応装置１４に
メタノールが供給されるとともに、触媒燃焼器１６が駆
動される。このため、炭化水素反応装置１４内では、３
００℃以上の温度条件下で、メタノールが上記（３）式
に示す熱分解反応を行う。このため、炭化水素反応装置
１４から生成ガス経路３６には、水素およびＣＯリッチ
な炭素化合物が供給され、これらの反応ガスが炭素化合
物分離手段１８に送られる。
【００２２】炭素化合物分離手段１８には、水素選択透
過膜３８が設けられており、反応ガス中、水素のみが水
素選択透過膜３８を透過して水素経路４２に送られる一
方、ＣＯリッチな炭素化合物が炭素化合物経路４０に強
制的に送られる。このＣＯリッチな炭素化合物は、触媒
燃焼器１６に送られてこの触媒燃焼器１６の熱源として
利用される。
過膜３８が設けられており、反応ガス中、水素のみが水
素選択透過膜３８を透過して水素経路４２に送られる一
方、ＣＯリッチな炭素化合物が炭素化合物経路４０に強
制的に送られる。このＣＯリッチな炭素化合物は、触媒
燃焼器１６に送られてこの触媒燃焼器１６の熱源として
利用される。
【００２３】触媒燃焼器１６から排出される熱エネルギ
を持った燃焼ガスは、燃焼ガス経路４４を介して膨張タ
ービン４６に送られ、膨張タービン４６を駆動する。膨
張タービン４６の駆動により発電器４８が発電され、こ
の発電器４８を介してエアコンプレッサ５０が駆動され
る。従って、フィルタ５４を介して外部から空気経路５
２に導入された圧縮空気は、必要に応じてインタクーラ
５６で所望の温度に調整された後、燃料電池１２内に導
入される。また、空気経路５２に導入された圧縮空気の
一部は、分岐空気経路５８を介して触媒燃焼器１６に燃
焼用空気として送られる。
を持った燃焼ガスは、燃焼ガス経路４４を介して膨張タ
ービン４６に送られ、膨張タービン４６を駆動する。膨
張タービン４６の駆動により発電器４８が発電され、こ
の発電器４８を介してエアコンプレッサ５０が駆動され
る。従って、フィルタ５４を介して外部から空気経路５
２に導入された圧縮空気は、必要に応じてインタクーラ
５６で所望の温度に調整された後、燃料電池１２内に導
入される。また、空気経路５２に導入された圧縮空気の
一部は、分岐空気経路５８を介して触媒燃焼器１６に燃
焼用空気として送られる。
【００２４】燃料電池１２では、水素極２４側に水素経
路４２から水素ガスが供給さるとともに、空気極２６側
に空気経路５２から空気（酸素ガスを含む）が供給され
る。このため、水素ガスがイオン化して固体高分子電解
質膜２２内を空気極２６側に流れ、この水素イオンが前
記空気極２６で酸素および電子と反応して水が生成され
る。
路４２から水素ガスが供給さるとともに、空気極２６側
に空気経路５２から空気（酸素ガスを含む）が供給され
る。このため、水素ガスがイオン化して固体高分子電解
質膜２２内を空気極２６側に流れ、この水素イオンが前
記空気極２６で酸素および電子と反応して水が生成され
る。
【００２５】次いで、燃料電池１２の水素極２４から排
出される排出成分は、熱交換器６０から気液分離器６２
に導入されて水素リッチなガスと水分とに分離され、こ
のガスが水素循環経路６６から循環ポンプ６８を介して
燃料電池１２に再度供給される。気液分離器６２で分離
された水分は、補助タンク６４に一旦貯留された後、水
タンク８２に供給される。
出される排出成分は、熱交換器６０から気液分離器６２
に導入されて水素リッチなガスと水分とに分離され、こ
のガスが水素循環経路６６から循環ポンプ６８を介して
燃料電池１２に再度供給される。気液分離器６２で分離
された水分は、補助タンク６４に一旦貯留された後、水
タンク８２に供給される。
【００２６】一方、燃料電池１２の空気極２６から排出
された排出成分は、未反応空気経路７６を介して触媒燃
焼器１６に燃焼用空気として送られる。
された排出成分は、未反応空気経路７６を介して触媒燃
焼器１６に燃焼用空気として送られる。
【００２７】この場合、本実施形態では、炭化水素反応
装置１４によりメタノールを熱分解反応させて、水素
と、酸素との反応によって発熱し得る成分、すなわち、
一酸化炭素を多く含むＣＯリッチな炭素化合物とを生成
する。さらに、ＣＯリッチな炭素化合物は、炭素化合物
分離手段１８から炭素化合物経路４０を介して触媒燃焼
器１６に強制的に送り込まれる。このため、触媒燃焼器
１６には、ＣＯリッチな炭素化合物が熱源として導入さ
れ、この触媒燃焼器１６に供給されるメタノールの量が
有効に削減され、経済的であるという効果が得られる。
装置１４によりメタノールを熱分解反応させて、水素
と、酸素との反応によって発熱し得る成分、すなわち、
一酸化炭素を多く含むＣＯリッチな炭素化合物とを生成
する。さらに、ＣＯリッチな炭素化合物は、炭素化合物
分離手段１８から炭素化合物経路４０を介して触媒燃焼
器１６に強制的に送り込まれる。このため、触媒燃焼器
１６には、ＣＯリッチな炭素化合物が熱源として導入さ
れ、この触媒燃焼器１６に供給されるメタノールの量が
有効に削減され、経済的であるという効果が得られる。
【００２８】さらに、メタノールを熱分解反応させるた
め、水蒸気改質のように水を供給する必要がなく、従来
のように、例えば、水タンク８２からポンプを介して炭
化水素反応装置１４に水を供給するための構造が不要に
なる。従って、燃料電池システム１０全体の構成が有効
に簡素化される。
め、水蒸気改質のように水を供給する必要がなく、従来
のように、例えば、水タンク８２からポンプを介して炭
化水素反応装置１４に水を供給するための構造が不要に
なる。従って、燃料電池システム１０全体の構成が有効
に簡素化される。
【００２９】しかも、炭化水素反応装置１４を介してＣ
Ｏを積極的に生成し、ＣＯリッチな炭素化合物を触媒燃
焼器１６に熱源として送り込んでいる。このため、従
来、ＣＯを除去するために用いられていた変成器やＣＯ
除去器等の反応装置が不要になって、燃料電池システム
１０全体の構成が簡素化される。これにより、燃料電池
システム１０全体が有効にコンパクト化され、特に、車
載に適するという利点が得られる。
Ｏを積極的に生成し、ＣＯリッチな炭素化合物を触媒燃
焼器１６に熱源として送り込んでいる。このため、従
来、ＣＯを除去するために用いられていた変成器やＣＯ
除去器等の反応装置が不要になって、燃料電池システム
１０全体の構成が簡素化される。これにより、燃料電池
システム１０全体が有効にコンパクト化され、特に、車
載に適するという利点が得られる。
【００３０】また、本実施形態では、炭素化合物分離手
段１８が、例えば、Ａｇ−Ｐｄ膜等の水素選択透過膜３
８を備えており、水素経路４２には反応ガス中の水素ガ
スのみが送り出される。従って、燃料電池１２に高純度
の水素を供給することができ、前記燃料電池１２の発電
性能の向上が容易に可能になる。
段１８が、例えば、Ａｇ−Ｐｄ膜等の水素選択透過膜３
８を備えており、水素経路４２には反応ガス中の水素ガ
スのみが送り出される。従って、燃料電池１２に高純度
の水素を供給することができ、前記燃料電池１２の発電
性能の向上が容易に可能になる。
【００３１】なお、触媒燃焼器１６で発生する熱エネル
ギを持った燃焼ガスは、燃焼ガス経路４４を介して膨張
タービン４６に送られる。これにより、排熱の有効利用
が可能となる。また、触媒燃焼器１６から排出される燃
焼ガスを、例えば、車両の空調器を作動させる熱エネル
ギとして使用すれば、さらに経済的なものとなる。
ギを持った燃焼ガスは、燃焼ガス経路４４を介して膨張
タービン４６に送られる。これにより、排熱の有効利用
が可能となる。また、触媒燃焼器１６から排出される燃
焼ガスを、例えば、車両の空調器を作動させる熱エネル
ギとして使用すれば、さらに経済的なものとなる。
【００３２】
【発明の効果】本発明に係る車載用燃料電池システムで
は、燃料である炭化水素を熱分解反応させて、アノード
側電極に供給される水素の他、酸素との反応によって発
熱し得る成分を含む炭素化合物を生成し、この炭素化合
物を燃焼器の熱源として有効利用することができる。こ
れにより、燃焼器の熱源として使用される燃料の削減が
図られ、経済的であるとともに、水蒸気改質反応のよう
な水の供給が不要になり、燃料電池システム全体を有効
にコンパクト化することが可能になる。
は、燃料である炭化水素を熱分解反応させて、アノード
側電極に供給される水素の他、酸素との反応によって発
熱し得る成分を含む炭素化合物を生成し、この炭素化合
物を燃焼器の熱源として有効利用することができる。こ
れにより、燃焼器の熱源として使用される燃料の削減が
図られ、経済的であるとともに、水蒸気改質反応のよう
な水の供給が不要になり、燃料電池システム全体を有効
にコンパクト化することが可能になる。
【図１】本発明の実施形態に係る車載用燃料電池システ
ムの概略構成を示す図である。
ムの概略構成を示す図である。
１０…燃料電池システム １２…燃料電池 １４…炭化水素反応装置 １６…触媒燃焼器 １８…炭素化合物分離手段 ２０…燃料電池セル ２２…固体高分子電解質膜 ２４…水素極 ２６…空気極 ３０…燃料経路 ３２…燃料タンク ３６…生成ガス経路 ３８…水素選択透過膜 ４０…炭素化合物経
路 ４２…水素経路 ４４…燃焼ガス経路 ４６…膨張タービン ４８…発電器 ５０…エアコンプレッサ ６０…熱交換器 ６２…気液分離器 ６４…補助タンク ６６…水素循環経路 ８２…水タンク
路 ４２…水素経路 ４４…燃焼ガス経路 ４６…膨張タービン ４８…発電器 ５０…エアコンプレッサ ６０…熱交換器 ６２…気液分離器 ６４…補助タンク ６６…水素循環経路 ８２…水タンク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 晃生 埼玉県和光市中央１−４−１ 株式会社本 田技術研究所内 (72)発明者 藤井 洋介 埼玉県和光市中央１−４−１ 株式会社本 田技術研究所内 (72)発明者 佐藤 修二 埼玉県和光市中央１−４−１ 株式会社本 田技術研究所内 Ｆターム(参考） 5H027 AA06 BA01 BA10 BA16 BA19 BC12
Claims (3)
- 【請求項１】電解質を挟んでカソード側電極とアノード
側電極を対設し、前記カソード側電極に酸化剤ガスを供
給する一方、前記アノード側電極に水素ガスを含む燃料
ガスを供給して起電力を発生させる燃料電池と、 炭化水素を熱分解反応させて、少なくとも前記アノード
側電極に供給される水素と、酸素との反応によって燃焼
して発熱し得る成分を含む炭素化合物とを生成する炭化
水素反応装置と、 生成された前記炭素化合物を、生成した前記水素ガスか
ら分離して熱源用燃料として燃焼器に強制的に送り込む
ための炭素化合物分離手段と、 を備えることを特徴とする車載用燃料電池システム。 - 【請求項２】請求項１記載のシステムにおいて、前記炭
素化合物分離手段は、生成された前記水素のみを前記ア
ノード側電極に供給するための水素選択透過膜を備える
ことを特徴とする車載用燃料電池システム。 - 【請求項３】請求項１または２記載のシステムにおい
て、前記炭化水素は、メタノールであることを特徴とす
る車載用燃料電池システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11031770A JP2000231930A (ja) | 1999-02-09 | 1999-02-09 | 車載用燃料電池システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11031770A JP2000231930A (ja) | 1999-02-09 | 1999-02-09 | 車載用燃料電池システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000231930A true JP2000231930A (ja) | 2000-08-22 |
Family
ID=12340296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11031770A Withdrawn JP2000231930A (ja) | 1999-02-09 | 1999-02-09 | 車載用燃料電池システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000231930A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010536125A (ja) * | 2007-08-07 | 2010-11-25 | ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト | 燃料循環回路に配置されている再循環ブロワを備える燃料電池システムの作動方法および装置 |
| JP2011100698A (ja) * | 2009-11-09 | 2011-05-19 | Itochu Ceratech Corp | ２次電池と固体酸化物型燃料電池とを備えた電動式移動体 |
| KR20180087117A (ko) * | 2017-01-24 | 2018-08-01 | 주식회사 스토리지안 | 발전 난방기 시스템 |
-
1999
- 1999-02-09 JP JP11031770A patent/JP2000231930A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010536125A (ja) * | 2007-08-07 | 2010-11-25 | ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト | 燃料循環回路に配置されている再循環ブロワを備える燃料電池システムの作動方法および装置 |
| US8765319B2 (en) | 2007-08-07 | 2014-07-01 | Daimler Ag | Method and device for operating a fuel cell system having a recirculation blower disposed in a fuel circuit of the fuel cell system |
| JP2011100698A (ja) * | 2009-11-09 | 2011-05-19 | Itochu Ceratech Corp | ２次電池と固体酸化物型燃料電池とを備えた電動式移動体 |
| KR20180087117A (ko) * | 2017-01-24 | 2018-08-01 | 주식회사 스토리지안 | 발전 난방기 시스템 |
| CN110461631A (zh) * | 2017-01-24 | 2019-11-15 | 蓄积者公司 | 发电制热器系统 |
| KR102387308B1 (ko) * | 2017-01-24 | 2022-04-15 | 주식회사 스토리지안 | 발전 난방기 시스템 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3554092B2 (ja) | 燃料電池の燃料ガス供給方法 | |
| JP3519828B2 (ja) | 燃料電池システム | |
| US5780179A (en) | Fuel cell system for use on mobile bodies | |
| JP4081238B2 (ja) | 固体酸化物燃料電池を用いた天然ガスから電気エネルギーの生産 | |
| KR101713344B1 (ko) | 고효율 이중 스택 용융 탄산염 연료전지 시스템 | |
| US20070292727A1 (en) | Fuel Cell System and Method for Generating Electrical Energy Using a Fuel Cell System | |
| US7045232B1 (en) | Fuel cell system and method for producing electric energy using a fuel cell system | |
| US6759154B2 (en) | Water recovery for a fuel cell system | |
| US6887609B2 (en) | Fuel cell system and method for operating the fuel cell system | |
| US7081312B1 (en) | Multiple stage combustion process to maintain a controllable reformation temperature profile | |
| JP4065235B2 (ja) | 燃料電池改質器用の水蒸気転移装置 | |
| JP2000182647A (ja) | 燃料電池システム | |
| JP2001155751A (ja) | 燃料電池とガス供給装置を有する配列およびその配列の作動方法 | |
| JP2003151599A (ja) | 燃料電池システム | |
| JP2000231930A (ja) | 車載用燃料電池システム | |
| US7311985B2 (en) | Device and method for supplying hydrogen to a fuel cell, and the use thereof for electric vehicle traction | |
| KR102116876B1 (ko) | 액체연료와 과산화수소를 이용한 연료전지 시스템 및 연료전지 운전 방법 | |
| JPH06280695A (ja) | 車載用燃料改質器 | |
| JP2001167784A (ja) | 燃料電池システム | |
| JPH11307112A (ja) | 固体高分子電解質型燃料電池発電装置 | |
| JP2003109638A (ja) | Ｓｏｆｃ燃料リサイクルシステム | |
| KR100422660B1 (ko) | 연료전지 자동차용 연료 변환기의 에너지 회수 시스템 | |
| JP2003331898A (ja) | 燃料電池システム | |
| JP2004307238A (ja) | 改質装置、及びこれを用いた燃料電池システム並びに改質装置の過熱防止方法 | |
| JP2000123855A (ja) | 燃料電池の燃料ガス供給方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051205 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20061106 |