JP2000302406A - 水素を燃料とする機器への水素供給システム - Google Patents

水素を燃料とする機器への水素供給システム

Info

Publication number
JP2000302406A
JP2000302406A JP11105754A JP10575499A JP2000302406A JP 2000302406 A JP2000302406 A JP 2000302406A JP 11105754 A JP11105754 A JP 11105754A JP 10575499 A JP10575499 A JP 10575499A JP 2000302406 A JP2000302406 A JP 2000302406A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hydrogen
reformer
tank
hydrogen storage
way valve
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.)
Pending
Application number
JP11105754A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaki Kamiyama
雅樹 上山
Junichi Kitagawa
淳一 北川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP11105754A priority Critical patent/JP2000302406A/ja
Publication of JP2000302406A publication Critical patent/JP2000302406A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/32Hydrogen storage
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • Fuel Cell (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水素貯蔵器を有し、そこからの放出水素を、
水素を燃料とする燃料電池に供給するようにし、これに
より改質器が持つ応答遅れ等の問題点を解決し得るよう
にした水素供給システムを提供する。 【解決手段】 燃料電池2への水素供給システム1は、
アルコール、ガソリン等の原料から水素を生成する改質
器3と、改質器3により生成された水素を吸蔵し、且つ
その吸蔵水素を放出して燃料電池2に供給することが可
能な水素貯蔵器15と、その水素貯蔵器15を加熱して
そこから水素を放出させるべく、水素の吸蔵に伴う発熱
現象を利用した加熱器18とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は水素を燃料とする機
器への水素供給システム、特に、水素を燃料とする機器
に水素を供給すべく、アルコール、ガソリン等の原料か
ら水素を生成するようにした水素供給システムに関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の水素供給システムは、水
素生成のために改質器を備えている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現状の
改質器は、起動するまでの時間が長く、そのため、前記
機器としての燃料電池を電源とする電気自動車において
は始動スイッチを入れても直ちに発進することができ
ず、また水素生成量増加の要求に対する応答性が鈍く、
そのため電気自動車においてはその加速性が悪い、とい
った問題がある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、水素貯蔵器を
有し、そこからの放出水素のみを機器に供給するか、ま
たはその放出水素を改質器からの生成水素に加えて機器
に供給するようにし、これにより改質器が持つ問題点を
解決し得るようにした前記水素供給システムを提供する
ことを目的とする。
【0005】前記目的を達成するため本発明によれば、
水素を燃料とする機器に水素を供給すべく、アルコー
ル、ガソリン等の原料から水素を生成する改質器と、前
記改質器により生成された水素を吸蔵し、且つその吸蔵
水素を放出して前記機器に供給することが可能な水素貯
蔵器と、その水素貯蔵器を加熱してそこから水素を放出
させるべく、水素の吸蔵に伴う発熱現象を利用した加熱
器とを有する、水素を燃料とする機器への水素供給シス
テムが提供される。
【0006】水素貯蔵器には、機器の休止中において改
質器を作動させることによって生成された水素および機
器の運転状況によって生じる余剰水素が吸蔵される。
【0007】機器の運転開始時には、改質器を始動させ
ると共に水素貯蔵器からの放出水素のみを機器に供給し
て、その機器の運転を開始させる。この放出水素の供給
は改質器が定常状態に到るまで行われる。
【0008】機器の要求水素量が改質器の水素供給量を
上回ったときには、改質器からの生成水素に、水素貯蔵
器の放出水素を加えて機器に供給する。
【0009】また加熱器における水素の吸蔵および発熱
ならびに水素貯蔵器の温度上昇および水素放出は極めて
短時間のうちに行われるので、機器の運転開始および機
器の要求水素量の充足は迅速に行われる。
【0010】
【発明の実施の形態】図1に示す水素供給システム1
は、水素を燃料とする機器としての燃料電池2を電源と
する電気自動車に搭載される。
【0011】水素供給システム1において、改質器3
は、アルコール、ガソリン等の原料から水素を生成する
もので、その生成された水素を燃料電池2に供給すべ
く、その供給口4が燃料電池2の入口5に供給管6を介
して接続される。燃料電池2の出口7は排出管8を介し
て改質器3の燃焼系に接続され、これにより燃料電池2
の排ガス中の可燃成分が燃焼されて、その発生熱は改質
器3における改質反応に用いられる。
【0012】供給管6において、その改質器3側に第1
三方弁3V1 が装置される。第1三方弁3V1 の第1,
第2ポートp1,p2は供給管6の上流側と下流側とに
それぞれ接続される。
【0013】調湿器10は加湿機能および除湿機能を有
するもので、その一端側に第1連通口11を、また他端
側に第2連通口12をそれぞれ有する。第1連通口11
は導管13を介して第1三方弁3V1 の第3ポートp3
に接続される。その導管13には第2三方弁3V2 が装
置されており、その第1,第2ポートp1,p2は導管
13の第1三方弁3V1 側と調湿器10側とにそれぞれ
接続され、第3ポートp3は導管16を介し第1三方弁
3V1 の下流側において供給管6に接続される。また第
2連通口12は導管14を介して水素貯蔵器15の水素
出入口17に接続され、その導管14に第1二方弁2V
1 が装置される。
【0014】水素貯蔵器15は、水素吸蔵材MHを備え
た、1または2以上の貯蔵部を有し、改質器3により生
成された水素を第1三方弁3V1 、第2三方弁3V2
調湿器10および第1二方弁2V1 を介し供給されてそ
れを吸蔵し、またその吸蔵水素を放出して第1二方弁2
1 、調湿器10、および第2三方弁3V2 を介して燃
料電池2に供給することができる。
【0015】水素貯蔵器15の近傍に、その水素貯蔵器
15を加熱してそこから水素を放出させるべく、水素の
吸蔵に伴う発熱現象を利用した加熱器18が備えられて
いる。その加熱器18は、第1の水素吸蔵材MH1 を備
えた第1タンクT1 と、その第1の水素吸蔵材MH1
プラトー圧よりも低いプラトー圧を持つ第2の水素吸蔵
材MH2 を備えた第2タンクT2 とを有する。両タンク
1 ,T2 の水素出入口19,20間は導管21により
接続され、その導管21に第2二方弁2V2 が装置され
る。
【0016】水素吸蔵材MH,MH1 ,MH2 としては
水素吸蔵合金または炭素材が用いられる。実施例では、
水素貯蔵器15の水素吸蔵材MHは、例えばMmNi
4.77Al0.23合金よりなり、また第1の水素吸蔵材MH
1 は、例えばMmNi4.9 Al 0.1 合金よりなり、さら
に第2の水素吸蔵材MH2 は、例えばMmNi4.77Al
0.23合金よりなる。各化学式において、Mmはミッシュ
メタルを意味する。
【0017】調湿器10は水素貯蔵器15における水素
吸蔵性を向上させるべく、改質器3からの水素に除湿処
理を施し、また燃料電池2による発電性能を向上させる
べく、放出水素に加湿処理を施す。必要に応じて、調湿
器10に、改質器3からの水素に含まれた一酸化炭素、
酸素等の不純ガス成分を除去する機能を持たせることが
できる。図中、Vは逆止弁である。
【0018】(1) 例えば、翌朝において電気自動車
の走行を確実に開始させるためには、夜間駐車中であっ
て、燃料電池2の運転休止中に次のような水素貯蔵作業
を行う。この場合、加熱器18において、第1タンクT
1 内の水素圧は第1の水素吸蔵材MH1 のプラトー圧と
同一またはそれ以上に保持され、一方、第2タンクT 2
内の水素圧は第2の水素吸蔵材MH2 のプラトー圧より
も低く保持される。
【0019】図1に示すように、第2二方弁2V2 を切
換えて、第1タンクT1 →第2二方弁2V2 →第2タン
クT2 の経路を遮断する。
【0020】この状態において、第1,第2三方弁3V
1 ,3V2 および第1二方弁2V1を切換えて、改質器
3→第1三方弁3V1 →第2三方弁3V2 →調湿器10
→第1二方弁2V1 →水素貯蔵器15の経路を確立させ
る。そして改質器3を作動させ、その改質器3で生成さ
れた水素を調湿器10を経て水素貯蔵器15に、それが
満状態となるまで吸蔵させる。
【0021】(2) 電気自動車の走行開始時、つまり
燃料電池2の運転開始時には、図2に示すように、第2
三方弁3V2 の切換えによって、水素貯蔵器15→第1
二方弁2V1 →調湿器10→第2三方弁3V2 →燃料電
池2の経路を確立させた状態において、加熱器18の第
2二方弁2V2 を切換えて第1タンクT1 →第2二方弁
2V2 →第2タンクT2 の経路を確立させる。これによ
り第1タンクT1 から水素が放出され、その放出水素を
第2タンクT2 の第2の水素吸蔵材MH2 が吸蔵するこ
とによって発熱し、その発生熱H1 により水素貯蔵器1
5が加熱されてそこより水素が放出され、その放出水素
が燃料電池2に供給される。この放出水素の供給は燃料
電池2の運転開始時に同時に始動させた改質器3が定常
状態に到るまで行われる。燃料電池2の運転に伴い電気
自動車が走行する。この間に第1三方弁3V1 を切換え
て改質器3→第1三方弁3V1 →燃料電池2の経路を確
立させておく。
【0022】(3) 改質器3が定常状態に到ったと
き、図3に示すように第1二方弁2V 1 を切換えて、水
素貯蔵器15→第1二方弁2V1 →調湿器10の経路を
遮断する。この場合、改質器3→第1三方弁3V1 →燃
料電池2の経路が確立されているので電気自動車の走行
が継続される。この電気自動車の走行中において、改質
器3の保有熱H2 により第2タンクT2 を加熱し、これ
により第2タンクT2 の吸蔵水素を放出させて第1タン
クT1 に戻し、そこに吸蔵させる。その後、第2二方弁
2V2 を切換えて、第1タンクT1 →第2二方弁2V2
→第2タンクT2の経路を遮断する。
【0023】(4) 電気自動車の加速時には、改質器
3の応答遅れにより、その改質器3の水素供給量が燃料
電池2の要求水素量に満たなくなる。この場合には、図
4に示すように第1二方弁2V1 を切換えて、水素貯蔵
器15→第1二方弁2V1 →調湿器10→第2三方弁3
2 →燃料電池2の経路を確立させた状態において、第
2二方弁2V2 を切換えて第1タンクT1 →第2二方弁
2V2 →第2タンクT 2 の経路を確立させ、これにより
改質器3による水素供給量の不足分を水素貯蔵器15か
らの放出水素により充足する。
【0024】改質器3からの水素供給量が燃料電池2の
要求水素量を満たしたとき、図3に示したごとく、第1
二方弁2V1 を切換えて、前記経路、つまり水素貯蔵器
15→……→燃料電池2の経路を遮断する。また第2タ
ンクT2 の吸蔵水素を前記同様の手段で第1タンクT1
に戻してそこに吸蔵させる。
【0025】(5) 電気自動車の減速時には、図3の
状態から図1に示すように、第1,第2三方弁3V1
3V2 および第1二方弁2V1 を切換えて、改質器3→
第1三方弁3V1 →第2三方弁3V2 →調湿器10→第
1二方弁2V1 →水素貯蔵器15の経路を確立させ、こ
れにより改質器3の応答遅れによる余剰水素を水素貯蔵
器15に吸蔵させる。
【0026】水素を燃料とする機器への水素供給システ
ム1は、水素を燃料とする機器2に水素を供給すべく、
アルコール、ガソリン等の原料から水素を生成する改質
器3と、前記改質器3により生成された水素を吸蔵し、
且つその吸蔵水素を放出して前記機器2に供給すること
が可能な第1の水素貯蔵器15と、水素吸蔵材MH2
有する複数の貯蔵部T1 ,T2 を備えた第2の水素貯蔵
器18とよりなり、各貯蔵部T1 ,T2 の水素吸蔵材M
1 ,MH2 は互に異なったプラトー圧を有する、と観
念し得る。
【0027】なお、第1の水素吸蔵材MH1 および第2
の水素吸蔵材MH2 としては同一のものを用いることも
可能であり、また水素を燃料とする機器としては、燃料
電池の外に内燃機関を挙げることができる。
【0028】
【発明の効果】本発明によれば、水素貯蔵器を有し、そ
こからの放出水素を機器に供給するようにし、これによ
り改質器が持つ問題点を解決し得るようにした水素供給
システムを提供することができる。
【0029】また加熱器における水素の吸蔵および発熱
ならびに水素貯蔵器の温度上昇および水素放出は極めて
短時間のうちに行われるので、機器の運転開始および機
器の要求水素量の充足を迅速に行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】燃料電池の運転休止中等において、水素貯蔵器
に水素を充填している状態を示す水素供給システムの説
明図である。
【図2】燃料電池の運転開始状態を示す水素供給システ
ムの説明図である。
【図3】電気自動車の走行状態を示す水素供給システム
の説明図である。
【図4】電気自動車の加速状態を示す水素供給システム
の説明図である。
【符号の説明】
1 水素供給システム 2 燃料電池(機器) 3 改質器 15 水素貯蔵器 18 加熱器 MH1 ,MH2 第1,第2の水素吸蔵材 T1 ,T2 第1,第2タンク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4G040 AA01 AA16 AA25 DA01 DA03 DB03 DB05 EA02 EA03 EB31 EB33 5H027 AA02 BA01 BA09 BA14

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水素を燃料とする機器(2)に水素を供
    給すべく、アルコール、ガソリン等の原料から水素を生
    成する改質器(3)と、前記改質器(3)により生成さ
    れた水素を吸蔵し、且つその吸蔵水素を放出して前記機
    器(2)に供給することが可能な水素貯蔵器(15)
    と、その水素貯蔵器(15)を加熱してそこから水素を
    放出させるべく、水素の吸蔵に伴う発熱現象を利用した
    加熱器(18)とを有することを特徴とする、水素を燃
    料とする機器への水素供給システム。
  2. 【請求項2】 前記加熱器(18)は、第1の水素吸蔵
    材(MH1 )を備えた第1タンク(T1 )と、第2の水
    素吸蔵材(MH2 )を備えた第2タンク(T 2 )とを有
    し、前記第1タンク(T1 )からの放出水素を前記第2
    タンク(T2)に吸蔵させることにより前記発熱現象を
    現出させる、請求項1記載の水素を燃料とする機器への
    水素供給システム。
  3. 【請求項3】 前記加熱器(18)は、第1の水素吸蔵
    材(MH1 )を備えた第1タンク(T1 )と、その第1
    タンク(T1 )に連通し、且つ前記第1の水素吸蔵材
    (MH1 )のプラトー圧よりも低いプラトー圧を持つ第
    2の水素吸蔵材(MH2 )を備えた第2タンク(T2
    とを有し、前記第1タンク(T1 )からの放出水素を前
    記第2タンク(T2 )に吸蔵させることにより前記発熱
    現象を現出させる、請求項1記載の水素を燃料とする機
    器への水素供給システム。
  4. 【請求項4】 水素を燃料とする機器(2)に水素を供
    給すべく、アルコール、ガソリン等の原料から水素を生
    成する改質器(3)と、前記改質器(3)により生成さ
    れた水素を吸蔵し、且つその吸蔵水素を放出して前記機
    器(2)に供給することが可能な第1の水素貯蔵器(1
    5)と、水素吸蔵材(MH2 )を備えた複数の貯蔵部
    (T1 ,T2 )を有する第2の水素貯蔵器(18)とよ
    りなり、各貯蔵部(T1 ,T2 )の水素吸蔵材(M
    1 ,MH2 )は互に異なったプラトー圧を有すること
    を特徴とする、水素を燃料とする機器への水素供給シス
    テム。
JP11105754A 1999-04-13 1999-04-13 水素を燃料とする機器への水素供給システム Pending JP2000302406A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11105754A JP2000302406A (ja) 1999-04-13 1999-04-13 水素を燃料とする機器への水素供給システム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11105754A JP2000302406A (ja) 1999-04-13 1999-04-13 水素を燃料とする機器への水素供給システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000302406A true JP2000302406A (ja) 2000-10-31

Family

ID=14416035

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11105754A Pending JP2000302406A (ja) 1999-04-13 1999-04-13 水素を燃料とする機器への水素供給システム

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000302406A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004307328A (ja) * 2003-03-25 2004-11-04 Sanyo Electric Co Ltd 水素製造方法、水素製造装置およびこれを備えた発動機
CN108736045A (zh) * 2017-04-20 2018-11-02 徐煜 一种燃料电池
CN108736044A (zh) * 2017-04-20 2018-11-02 徐煜 一种燃料电池

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004307328A (ja) * 2003-03-25 2004-11-04 Sanyo Electric Co Ltd 水素製造方法、水素製造装置およびこれを備えた発動機
CN108736045A (zh) * 2017-04-20 2018-11-02 徐煜 一种燃料电池
CN108736044A (zh) * 2017-04-20 2018-11-02 徐煜 一种燃料电池

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4000608B2 (ja) 水素製造充填装置および電気自動車
US5616430A (en) Reformer and fuel cell system using the same
US6195999B1 (en) Electrochemical engine
EP1840995B1 (en) Fuel cell system
EP2487742B1 (en) Fuel cell system
JP2001026401A (ja) 水素を燃料とする機器への水素供給システム
JP2002124280A (ja) 燃料電池発電システム
JP2004508675A (ja) 燃料電池設備及びその作動方法
US20040226218A1 (en) Fuel reforming apparatus and fuel cell system
JP2004273164A (ja) 燃料電池システム
JP2000302406A (ja) 水素を燃料とする機器への水素供給システム
JP2001035518A (ja) 燃料電池発電システム
JP2002170587A (ja) 燃料電池装置
JP4229526B2 (ja) 水素を燃料とする機器への水素供給システム
CN100361337C (zh) 一种在输出功率突然增加的情况下可快速响应的燃料电池
JP4229525B2 (ja) 水素を燃料とする機器への水素供給システム
JP2000123846A (ja) 燃料電池システム
JP4229527B2 (ja) 水素を燃料とする機器への水素供給システム
JP2009091165A (ja) 水素供給システム
JP2000302403A (ja) 水素を燃料とする機器への水素供給システム
JP2000302401A (ja) 水素を燃料とする機器への水素供給システム
JP2000012061A (ja) 燃料電池発電装置
JP2001213603A (ja) 水素を燃料とする機器への水素供給システム
JP2001213604A (ja) 水素を燃料とする機器への水素供給システム
JP2001313050A (ja) 水素を燃料とする機器への水素供給システム及び装置