JP2002134149A - Fuel cell power generation system - Google Patents
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- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池発電シス
テムに関し、具体的には、本システムを起動する電源と
して２次電池と、２次電池に充電する充電器を備えた燃
料電池発電システムに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel cell power generation system, and more particularly, to a fuel cell power generation system including a secondary battery as a power source for starting the system and a charger for charging the secondary battery. Things.
【０００２】[0002]
【従来の技術】燃料電池は、原燃料を改質して得られる
水素リッチな改質ガス及び空気を夫々電極に導入し、一
対の電極間で電気化学反応に基づく発電を行うものであ
る。近年、この燃料電池を利用した発電システムは、発
電効率が高く、ＮＯｘ、ＳＯｘ等の大気汚染物質の排出
が少なく、また、騒音も少ない発電機として、採用され
ている。特に、製品が小型化、軽量化するに伴って、燃
料電池発電システムも可搬型のものが注目されている。2. Description of the Related Art In a fuel cell, a hydrogen-rich reformed gas and air obtained by reforming a raw fuel are introduced into electrodes, respectively, and power is generated between a pair of electrodes based on an electrochemical reaction. In recent years, a power generation system using this fuel cell has been adopted as a power generator with high power generation efficiency, low emission of air pollutants such as NOx and SOx, and low noise. In particular, as products have become smaller and lighter, portable fuel cell power generation systems have attracted attention.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記可搬型の燃料電池
発電システムとして、本出願人は、燃料電池に固体高分
子型燃料電池、原燃料にブタンガス、その供給源にカセ
ットコンロ用の小型ブタンボンベを用いた可搬型の燃料
電池発電システムをすでに提案している。（国際公開Ｗ
Ｏ９８／００８７８号公報等） 原燃料にブタンガスを用いた場合、このブタンガスの改
質は、６００℃以上の高温で行うことが望ましい。その
ため、改質ガスを生成する改質器は、原燃料を水素に富
んだ改質ガスに改質するまで、すなわち温度がある程度
に上昇するまでに時間を要する。また、燃料電池は、改
質ガスが供給されてはじめて、発電が開始されるので、
燃料電池発電システムは、作動するまでにある程度の起
動時間を必要としている。As the above-mentioned portable fuel cell power generation system, the present applicant has used a polymer electrolyte fuel cell as a fuel cell, butane gas as a raw fuel, and a small butane cylinder for a cassette stove as a supply source. The portable fuel cell power generation system used has already been proposed. (International publication W
In the case of using butane gas as a raw fuel, it is desirable that the reforming of butane gas be performed at a high temperature of 600 ° C. or higher. Therefore, the reformer that generates the reformed gas requires time until the raw fuel is reformed into a hydrogen-rich reformed gas, that is, until the temperature rises to some extent. In addition, the fuel cell starts power generation only after the reformed gas is supplied,
The fuel cell power generation system requires a certain start-up time to operate.
【０００４】上記燃料電池発電システムにおいては、本
システムを起動するために電源として２次電池を備える
ものが汎用されている。また、上記燃料電池発電システ
ムは、燃料電池で発電が開始されると、この電力を利用
して燃料電池発電システムの各補機を可動するようにし
ている。上記２次電池は、起動の際に消費した電力を回
復させるため、発電が開始されるとこの発電された電力
の一部が供給されるようにしている。[0004] In the fuel cell power generation system, a system having a secondary battery as a power source for starting the system is widely used. Further, in the fuel cell power generation system, when power generation is started in the fuel cell, the auxiliary equipment of the fuel cell power generation system is operated by using the power. The secondary battery is configured such that when power generation is started, a part of the generated power is supplied to recover the power consumed at the time of starting.
【０００５】しかし、燃料電池発電システムの発電から
停止が短時間であると、上記２次電池に充分に供給がな
されないうちに終了してしまう。このような短時間の発
電が繰返されると、上記２次電池は、充電量が減少し、
やがて本システムを起動させることができなくなる恐れ
がある。However, if the power generation of the fuel cell power generation system is stopped for a short time, the fuel cell power generation system ends before the secondary battery is sufficiently supplied. When such short-time power generation is repeated, the amount of charge of the secondary battery decreases,
Eventually, the system may not be able to be started.
【０００６】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、燃料電池が起動不良を起
こすことなく、円滑に起動ができる燃料電池発電システ
ムを提供することにある。[0006] The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a fuel cell power generation system that can smoothly start a fuel cell without causing a start failure.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】請求項１記載の燃料電池
発電システムは、原燃料を改質して水素に富んだ改質ガ
スを生成する改質器と、上記改質ガスを導入して発電す
る燃料電池と、本システムを起動する電源として２次電
池と、上記燃料電池で発電した電気を上記２次電池に充
電する充電器を備えた燃料電池発電システムにおいて、
燃料電池の発電開始から起動に消費した２次電池の電気
量が所定量に回復するまでの初期間、外部出力を停止し
て２次電池に充電を行う手段を有することを特徴とす
る。上記によって、起動に消費した２次電池の電気量を
より確実に回復させることができ、次回の使用の際に円
滑な起動を可能とするものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a fuel cell power generation system configured to reform a raw fuel to generate a hydrogen-rich reformed gas, and to introduce the reformed gas. A fuel cell power generation system comprising: a fuel cell for generating power; a secondary battery as a power source for activating the system; and a charger for charging the secondary battery with electricity generated by the fuel cell.
In the initial period from the start of power generation of the fuel cell to the recovery of the amount of electricity of the secondary battery consumed to start up to a predetermined amount, there is provided means for stopping external output and charging the secondary battery. As described above, the amount of electricity of the secondary battery consumed for starting can be more reliably recovered, and smooth starting can be performed at the next use.
【０００８】請求項２記載の燃料電池発電システムは、
請求項１記載の燃料電池発電システムにおいて、上記２
次電池の電気量が回復するまでの初期間は、８０％以上
に達するまでの時間であることを特徴とする。上記によ
って、先ず２次電池の電気量を８０％回復することで、
次回の使用の際に円滑な起動を可能とすると共に、外部
出力も従来と比較して大幅に時間がかかることなく開始
できるようにするものである。The fuel cell power generation system according to claim 2 is
2. The fuel cell power generation system according to claim 1, wherein
The initial period until the amount of electricity of the next battery recovers is a time until it reaches 80% or more. As described above, by first recovering the electricity of the secondary battery by 80%,
In addition to enabling smooth startup at the next use, external output can be started without taking much time as compared with the related art.
【０００９】請求項３記載の燃料電池発電システムは、
請求項１又は請求項２記載の燃料電池発電システムにお
いて、上記初期間に２次電池へ、燃料電池の発電可能な
電気量の半分以下で有効量以上の電気量が充電されるこ
とを特徴とする。A fuel cell power generation system according to claim 3 is
3. The fuel cell power generation system according to claim 1, wherein the secondary battery is charged with an effective amount or more and a half or less of an amount of electricity that can be generated by the fuel cell during the initial period. I do.
【００１０】燃料電池が定格の最大出力を発生するに
は、燃料電池が加温されて所定の運転温度範囲に達する
と共に加湿されて所定の湿度範囲に達せなければならな
い。燃料電池の昇温は、燃料電池の発電に伴って発熱が
生じるので、この発熱を利用して行うことができる。ま
た、燃料電池の加湿は、燃料電池の発電が改質ガスの水
素と空気中の酸素による電気化学反応によって水を生成
するものであるから、発電すればこの生成した水を利用
することができる。しかし、燃料電池は、本システムの
起動初期に常温・低湿の状態にあるため、定格の最大出
力が発電できる状態に達するにかなりの時間を要する。
そこで、上記初期間は、定格の半分の出力で燃料電池を
発電させると共に、２次電池への充電を行いながら、燃
料電池の昇温・加湿を行うものである。上記によって、
燃料電池が昇温及び加湿している間に２次電池への充電
を行うことができるものである。なお、上記有功量以上
とは、制御装置等の各機器を稼動する電気量を供給して
も充電器に送る電気量を有する状態をいう。In order for a fuel cell to produce a rated maximum output, the fuel cell must be heated to reach a predetermined operating temperature range and humidified to reach a predetermined humidity range. Since the heat generation of the fuel cell is generated by the power generation of the fuel cell, the heat generation can be performed using the generated heat. In addition, humidification of the fuel cell is such that the power generation of the fuel cell produces water by an electrochemical reaction of hydrogen in the reformed gas and oxygen in the air, so that if the power is generated, the generated water can be used. . However, since the fuel cell is in a state of normal temperature and low humidity in the initial stage of starting the system, it takes a considerable time to reach a state where a rated maximum output can be generated.
Therefore, during the initial period, the fuel cell is caused to generate power at half the rated output, and the temperature of the fuel cell is raised and humidified while charging the secondary battery. By the above,
The secondary battery can be charged while the fuel cell is being heated and humidified. In addition, the above-mentioned effective amount means a state in which the amount of electricity to be supplied to the charger is supplied even when the amount of electricity for operating each device such as the control device is supplied.
【００１１】請求項４記載の燃料電池発電システムは、
請求項１乃至請求項３いずれか記載の燃料電池発電シス
テムにおいて、上記初期間の２次電池への充電が、燃料
電池の温度上昇に応じて、充電量が順次増加する手段を
有していることを特徴とする。燃料電池は、所定の運転
温度範囲に達するまでの間、燃料電池の昇温に伴って発
電する電力が増加していく。そこで、制御装置が、燃料
電池の温度データに応じて充填量を制御することで、円
滑に２次電池への充電を行うことができるものである。The fuel cell power generation system according to claim 4 is
4. The fuel cell power generation system according to claim 1, wherein the charging of the secondary battery during the initial period includes a means for sequentially increasing a charging amount in accordance with a temperature rise of the fuel cell. It is characterized by the following. The power generated by the fuel cell increases as the temperature of the fuel cell increases until it reaches a predetermined operating temperature range. Therefore, the controller can smoothly charge the secondary battery by controlling the filling amount in accordance with the temperature data of the fuel cell.
【００１２】請求項５記載の燃料電池発電システムは、
請求項１乃至請求項４いずれか記載の燃料電池発電シス
テムにおいて、上記充電器に外部から充電する手段を有
していることを特徴とする。上記によって、もし、２次
電池の電気量が、本システムを起動させるに充分な電気
量を蓄電できなかった場合や長期間の未使用による自然
放電で不足した場合であっても、２次電池に充電できる
ようにするものである。The fuel cell power generation system according to claim 5 is
The fuel cell power generation system according to any one of claims 1 to 4, further comprising means for externally charging the charger. According to the above, even if the amount of electricity of the secondary battery is insufficient to store the amount of electricity sufficient to activate the present system or if the amount of electricity is insufficient due to natural discharge due to long-term unused, the secondary battery To charge the battery.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】図１は本発明に係る燃料電池発電
システムの実施の形態の一例を説明した説明図である。
上記燃料電池発電システムは、原燃料を改質して水素に
富んだ改質ガスを生成する改質器１と、上記改質ガスを
導入して発電する燃料電池２と、本システムを起動する
電源として２次電池４と、上記燃料電池２で発電した電
気を上記２次電池４に充電する充電器５を備える。さら
に、上記燃料電池発電システムは、燃料電池２で発電し
た電力を所定の形式に電力変換を行って外部に出力する
ＤＣ−ＤＣコンバーター６、及び、各機器を制御する制
御装置３を備える。FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating an example of an embodiment of a fuel cell power generation system according to the present invention.
The fuel cell power generation system includes a reformer 1 that reforms raw fuel to generate a hydrogen-rich reformed gas, a fuel cell 2 that introduces the reformed gas to generate power, and starts the system. A secondary battery 4 is provided as a power source, and a charger 5 for charging the secondary battery 4 with electricity generated by the fuel cell 2 is provided. Further, the fuel cell power generation system includes a DC-DC converter 6 that converts power generated by the fuel cell 2 into a predetermined format and outputs the converted power to the outside, and a control device 3 that controls each device.
【００１４】上記燃料電池発電システムにあって、原燃
料としては、ブタンガス、プロパンガス等の炭化水素燃
料や、メタノール等のアルコール系燃料を用いることが
できるが、なかでも、一般に市販されていて入手が容易
なカセットコンロ用の小型ブタンボンベのブタンを使用
するのが好ましい。上記改質器１は、上記原燃料が供給
され、また、同時に水が供給される。そして、上記改質
器１は、原燃料と水蒸気になった水を、改質触媒を用い
て水蒸気改質反応させ、水素に富んだ改質ガスに生成す
るものである。図中の符号２１は、原燃料及び水の供給
路を示し、符号２２は改質ガスの導入路を示す。また、
符号１８は、燃料電池２から改質器１に付設された部位
を稼動させるために送電される電力の電気出力路を示
す。In the above-mentioned fuel cell power generation system, as a raw fuel, a hydrocarbon fuel such as butane gas or propane gas, or an alcohol fuel such as methanol can be used. It is preferable to use butane of a small butane cylinder for a cassette stove, which is easy to use. The raw fuel is supplied to the reformer 1 and water is supplied at the same time. The reformer 1 performs a steam reforming reaction between the raw fuel and water that has become steam using a reforming catalyst to generate a hydrogen-rich reformed gas. Reference numeral 21 in the drawing indicates a supply path of raw fuel and water, and reference numeral 22 indicates a supply path of reformed gas. Also,
Reference numeral 18 indicates an electric output path of electric power transmitted from the fuel cell 2 to operate a portion attached to the reformer 1.
【００１５】上記燃料電池２は、一方の電極に改質ガス
中の水素が導入され、他の電極に空気中の酸素が導入さ
れ、これら電極間で電気反応に基づく発電が行われる。
上記燃料電池２は、リン酸型燃料電池、固体高分子型燃
料電池等が挙げられるが、なかでも、固体高分子型は、
７０〜８０℃と低温でも作動するので、設置場所の拘束
が少なく、可搬型のものには好ましい。In the fuel cell 2, hydrogen in the reformed gas is introduced into one electrode, oxygen in the air is introduced into the other electrode, and power is generated between these electrodes based on an electric reaction.
The fuel cell 2 includes a phosphoric acid type fuel cell, a solid polymer type fuel cell, and the like.
Since it operates even at a low temperature of 70 to 80 ° C., there is little restriction on the installation place, and it is preferable for a portable type.
【００１６】上記燃料電池２で発電された電気出力は、
直流電力として取り出すことができる。上記燃料電池発
電システムは、ＤＣ−ＤＣコンバーター６を備え、この
ＤＣ−ＤＣコンバーター６により所定の形式に電力変換
を行って外部に出力する。図中の符号１３は、燃料電池
２からＤＣ−ＤＣコンバーター６への電気出力路を示
し、符号１４は外部への電気出力路を示す。The electric output generated by the fuel cell 2 is:
Can be extracted as DC power. The fuel cell power generation system includes a DC-DC converter 6, and the DC-DC converter 6 performs power conversion into a predetermined format and outputs the converted power to the outside. Reference numeral 13 in the figure indicates an electric output path from the fuel cell 2 to the DC-DC converter 6, and reference numeral 14 indicates an electric output path to the outside.
【００１７】さらに、上記燃料電池発電システムは、起
動するために電気量を必要とするので、充電器５、及
び、２次電池４を備える。上記２次電池４は、本システ
ムを起動するための電源となるものであり、上記充電器
５は、上記燃料電池２で発電された電気出力の一部を充
電し、充電した電力を２次電池４に貯えるものである。
上記２次電池４としては、鉛蓄電池、ニッケル−水素電
池、ニッケル−カドミウム電池等が挙げられる。図中の
符号１６は、燃料電池２から充電器５への電気出力路を
示し、符号１７は、充電器５で充電した電力の電気出力
路を示す。Further, the fuel cell power generation system includes a charger 5 and a secondary battery 4 because it requires an amount of electricity to start. The secondary battery 4 serves as a power source for activating the present system, and the charger 5 charges a part of the electric output generated by the fuel cell 2 and uses the charged power as a secondary power. It is stored in the battery 4.
Examples of the secondary battery 4 include a lead storage battery, a nickel-hydrogen battery, and a nickel-cadmium battery. Reference numeral 16 in the figure indicates an electric output path from the fuel cell 2 to the charger 5, and reference numeral 17 indicates an electric output path of electric power charged by the charger 5.
【００１８】また、上記燃料電池発電システムは、各機
器を制御する制御装置３を備え、この制御装置３は、燃
料電池２で発電中にＤＣ−ＤＣコンバーター６から電気
出力路１５を通って送電され、本システムを起動の際に
２次電池４から電気出力路１２を通って送電される。上
記制御装置３は、各機器と電気回線３１、３２、３４、
３５、３６で接続され、各機器からのデータ信号を受信
し、各機器へ指示信号を送信することができるものであ
る。The fuel cell power generation system includes a control device 3 for controlling each device. The control device 3 transmits electric power from the DC-DC converter 6 through the electric output path 15 during power generation by the fuel cell 2. Then, when the present system is started, power is transmitted from the secondary battery 4 through the electric output path 12. The control device 3 is configured to connect each device to the electric lines 31, 32, 34,
They are connected by 35 and 36 and can receive a data signal from each device and transmit an instruction signal to each device.
【００１９】上記燃料電池発電システムは、本システム
が始動するときに、先ず２次電池４に貯えられた電力の
みで、制御装置３が稼動し、制御装置３から改質器１に
指示信号が送信されて改質器１が起動を開始する。な
お、図中符号１１は、２次電池４から改質器１に付設さ
れた部位を起動させるために送電される電力の電気出力
路を示す。原燃料がブタンガスの場合、上記改質器１
は、その改質温度が６００℃程度に上昇しないと改質ガ
スが生成されないため、約１０〜２０分程度の時間を要
する。この間の電力は、２次電池４に貯えられていた電
力が消費される。その後、改質器１の温度が上昇すると
改質器１で改質ガスが生成し、この改質ガスが燃料電池
２に導入され発電が開始される。In the fuel cell power generation system, when the system is started, first, the control device 3 is operated only by the electric power stored in the secondary battery 4, and an instruction signal is sent from the control device 3 to the reformer 1. Sent and the reformer 1 starts to start. Note that reference numeral 11 in the drawing denotes an electric output path of electric power transmitted from the secondary battery 4 to activate a portion attached to the reformer 1. When the raw fuel is butane gas, the reformer 1
Requires about 10 to 20 minutes because reformed gas is not generated unless the reforming temperature rises to about 600 ° C. During this time, the power stored in the secondary battery 4 is consumed. Thereafter, when the temperature of the reformer 1 rises, reformed gas is generated in the reformer 1, and the reformed gas is introduced into the fuel cell 2 to start power generation.
【００２０】本発明の燃料電池発電システムは、燃料電
池２の発電が開始された初期間、外部出力を停止して発
電した電力を、制御装置３等と充電器５に送電し、制御
装置３等の稼動及び２次電池４への充電を行うものであ
る。そして、外部出力を停止する期間は、２次電池４の
電気量が所定量に回復するまで行われる。この所定量が
回復する初期間としては、２次電池４が消費した電気量
の８０％以上の電気量が回復するまでの時間が好適であ
る。２次電池４は、電気量の８０％以上が回復すれば、
残りの電力を、外部へ電力を出力しているときに、余剰
となった電力を充電にあてることで、実用上回復するこ
とができるものである。なお、仮に２次電池４の電気量
が、本システムを起動させるに充分な電気量を蓄電でき
なかった場合や長期間の未使用による自然放電を考慮し
て、充電器５に外部電源７から充電できるようにしてお
くことが好ましい。In the fuel cell power generation system of the present invention, during the initial period when the power generation of the fuel cell 2 is started, the external power is stopped and the generated power is transmitted to the control device 3 and the charger 5 and the control device 3. And the like, and charging the secondary battery 4. The period during which the external output is stopped is performed until the amount of electricity of the secondary battery 4 recovers to the predetermined amount. As the initial period in which the predetermined amount recovers, it is preferable that the time until 80% or more of the amount of power consumed by the secondary battery 4 recovers. If the secondary battery 4 recovers 80% or more of the amount of electricity,
The remaining power can be recovered practically by applying the surplus power to charging while outputting power to the outside. In addition, if the amount of electricity of the secondary battery 4 cannot store enough electricity to activate the present system or natural discharge due to long-term unused power, the external power source 7 It is preferable to be able to charge.
【００２１】燃料電池発電システムは、２次電池４の電
気量が所定量に達したことのデータ信号を制御装置３で
受信すると、制御装置３からＤＣ−ＤＣコンバーター６
に外部出力を開始するように指示信号が送信され、外部
出力が開始できるようになる。上記燃料電池発電システ
ムは、外部出力ができるときは、ランプ等の表示器（図
示せず）で使用者が判別できるようにしておくと好まし
い。When the control unit 3 receives a data signal indicating that the amount of electricity of the secondary battery 4 has reached a predetermined amount, the fuel cell power generation system sends the DC-DC converter 6
An instruction signal is sent to start the external output, and the external output can be started. It is preferable that the fuel cell power generation system be configured so that when an external output can be made, the user can determine it with an indicator (not shown) such as a lamp.
【００２２】次に、具体的な燃料電池発電システムで説
明する。燃料電池発電システムとして、原燃料がブタン
ガス、燃料電池２が固体高分子型燃料電池、２次電池４
が鉛蓄電池を用い、定格で電圧１６Ｖ、電流２５Ａで４
００Ｗの出力ができるもので行った。上記燃料電池発電
システムは、先ず、本システムを起動させるために、２
次電池４に貯えられた電気量のみで、制御装置３及び改
質器１の起動を開始する。このとき、２次電池４は、１
２Ｖで４．５Ａが消費された。次いで、改質器１の改質
温度が６００℃程度に上昇すると、改質器１で改質ガス
が生成し、この改質ガスが燃料電池２に導入され発電が
開始される。燃料電池２の発電が開始された初期間は、
外部出力を停止し、制御装置３の稼動及び２次電池４へ
の充電を行う。上記初期間は、５分間を要し、制御装置
３への電力供給は、約６〜８Ａが必要であった。また、
上記初期間は、燃料電池２の発電電流を定格の電流２５
Ａの半分、すなわち、１２．５Ａで行うように制御装置
３で設定する。燃料電池２の発電電流は、起動初期に常
温・低湿の状態にあるため、定格の最大出力が発電でき
る状態に達するにかなりの時間を要する。そこで、上記
初期間は、定格の半分の出力で燃料電池２を発電させる
と共に、２次電池４への充電を行いながら、燃料電池２
の昇温・加湿を行った。Next, a specific fuel cell power generation system will be described. As a fuel cell power generation system, the raw fuel is butane gas, the fuel cell 2 is a polymer electrolyte fuel cell, the secondary battery 4
Uses a lead-acid battery, rated at a voltage of 16 V and a current of 25 A.
The test was performed with a device capable of outputting 00W. The fuel cell power generation system first has a 2
The activation of the control device 3 and the reformer 1 is started only by the amount of electricity stored in the secondary battery 4. At this time, the secondary battery 4
At 2 V, 4.5 A was consumed. Next, when the reforming temperature of the reformer 1 rises to about 600 ° C., a reformed gas is generated in the reformer 1, and this reformed gas is introduced into the fuel cell 2 to start power generation. During the initial period when the power generation of the fuel cell 2 is started,
The external output is stopped, and the control device 3 is operated and the secondary battery 4 is charged. During the initial period, 5 minutes were required, and power supply to the control device 3 required about 6 to 8A. Also,
During the initial period, the generated current of the fuel cell 2 is reduced to the rated current 25.
The setting is performed by the control device 3 so as to perform the operation at half of A, that is, 12.5A. Since the power generation current of the fuel cell 2 is in a state of normal temperature and low humidity in the initial stage of startup, it takes a considerable time to reach a state where a rated maximum output can be generated. Therefore, during the initial period, the fuel cell 2 is caused to generate electric power at half the rated output, and the secondary battery 4 is charged while the fuel cell 2 is being charged.
Was heated and humidified.
【００２３】また、燃料電池発電システムは、燃料電池
２の温度上昇に応じて、燃料電池２から充電器５への充
電量が順次増加する手段を有していることが好ましい。
例えば、燃料電池２は、サーミスターを取り付けてお
り、このサーミスターから温度データを制御装置３に送
信する。上記制御装置３は、この燃料電池２の温度デー
タに応じて、燃料電池２が最大規格に円滑に達するよう
に各機器２を最適条件に誘導すると共に充電器５へ送る
充填量を制御する。因みに、上記例示した燃料電池発電
システムは、７０〜８０℃で作動する上記燃料電池２か
ら充電器５へ送る電力が、燃料電池２の温度が室温から
３０℃の間が４Ａ、３０℃から５０℃の間が９Ａ、５０
℃から７０℃の間が１４Ａで充電した。上記燃料電池発
電システムは、一定電流で充電する場合に初期間が５分
間要したものが、上記燃料電池２の温度データに応じて
充電量を制御した場合、初期間が３分間で行えた。It is preferable that the fuel cell power generation system has means for sequentially increasing the amount of charge from the fuel cell 2 to the charger 5 as the temperature of the fuel cell 2 rises.
For example, the fuel cell 2 has a thermistor attached, and transmits temperature data to the control device 3 from the thermistor. According to the temperature data of the fuel cell 2, the control device 3 guides each device 2 to optimal conditions so that the fuel cell 2 smoothly reaches the maximum specification, and controls the filling amount sent to the charger 5. Incidentally, in the fuel cell power generation system exemplified above, the electric power transmitted from the fuel cell 2 operating at 70 to 80 ° C. to the charger 5 is 4 A when the temperature of the fuel cell 2 is between room temperature and 30 ° C., and 50 to 50 ° C. 9 ° C, 50 ° C
The battery was charged at 14 A between ℃ and 70 ℃. The above-described fuel cell power generation system required an initial period of 5 minutes when charging at a constant current. However, when the charge amount was controlled in accordance with the temperature data of the fuel cell 2, the initial period was 3 minutes.
【００２４】このようにして、上記燃料電池発電システ
ムは、起動に消費した２次電池４の電気量を回復させ
て、短時間の発電が繰返されても円滑に起動をすること
ができるものである。As described above, the fuel cell power generation system can recover the amount of electricity of the secondary battery 4 consumed at the time of starting, and can smoothly start even if power generation is repeated for a short time. is there.
【００２５】[0025]
【発明の効果】請求項１〜５記載の燃料電池発電システ
ムは、起動に消費した２次電池の電気量をより確実に回
復させることができ、次回の使用の際に円滑な起動を可
能とすることができる。According to the fuel cell power generation system of the first to fifth aspects, the amount of electricity of the secondary battery consumed for starting can be more reliably recovered, and a smooth start can be performed at the next use. can do.
【図１】本発明に係る燃料電池発電システムの実施の形
態の一例を説明した説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating an example of an embodiment of a fuel cell power generation system according to the present invention.
１ 改質器 ２ 燃料電池 ３ 制御装置 ４ ２次電池 ５ 充電器 ６ ＤＣ−ＤＣコンバーター DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reformer 2 Fuel cell 3 Controller 4 Secondary battery 5 Charger 6 DC-DC converter
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 工藤 均 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Ｆターム(参考） 5H027 AA02 BA01 DD03 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Hitoshi Kudo 1048 Kazuma Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Works Co., Ltd. F-term (reference) 5H027 AA02 BA01 DD03
Claims (5)
を生成する改質器と、上記改質ガスを導入して発電する
燃料電池と、本システムを起動する電源として２次電池
と、上記燃料電池で発電した電気を上記２次電池に充電
する充電器を備えた燃料電池発電システムにおいて、燃
料電池の発電開始から起動に消費した２次電池の電気量
が所定量に回復するまでの初期間、外部出力を停止して
２次電池に充電を行う手段を有することを特徴とする燃
料電池発電システム。1. A reformer for reforming a raw fuel to generate a hydrogen-rich reformed gas, a fuel cell for generating electricity by introducing the reformed gas, and a secondary power source for starting the system In a fuel cell power generation system including a battery and a charger for charging the electricity generated by the fuel cell to the secondary battery, the amount of electricity of the secondary battery consumed from the start of power generation to the start of the fuel cell recovers to a predetermined amount. A fuel cell power generation system comprising means for stopping an external output and charging a secondary battery during an initial period until the battery is charged.
初期間は、８０％以上に達するまでの時間であることを
特徴とする請求項１記載の燃料電池発電システム。2. The fuel cell power generation system according to claim 1, wherein an initial period until the amount of electricity of the secondary battery recovers is a time until it reaches 80% or more.
電可能な電気量の半分以下で有効量以上の電気量が充電
されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の燃
料電池発電システム。3. The battery according to claim 1, wherein the secondary battery is charged with an amount of electricity equal to or less than half the amount of electricity that can be generated by the fuel cell during the initial period. Fuel cell power generation system.
電池の温度上昇に応じて、充電量が順次増加する手段を
有していることを特徴とする請求項１乃至請求項３いず
れか記載の燃料電池発電システム。4. The method according to claim 1, wherein the charging of the secondary battery during the initial period includes means for sequentially increasing a charging amount in accordance with a temperature rise of the fuel cell. The fuel cell power generation system according to any of the above.
していることを特徴とする請求項１乃至請求項４いずれ
か記載の燃料電池発電システム。5. The fuel cell power generation system according to claim 1, further comprising means for externally charging the charger.
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