JP2003123811A - 燃料電池発電システムによる発電方法及び燃料電池発電システム - Google Patents
燃料電池発電システムによる発電方法及び燃料電池発電システムInfo
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Abstract
また構成機器に広いターンダウン比を要しない燃料電池
発電システムによる発電方法及び燃料電池発電システム
を提供する。 【解決手段】 電解質を構成する固体高分子膜11aを
有し、固体高分子膜11aの一方の面側に燃料極21及
び燃料極21に水素を主成分とする燃料ガス14aを供
給する燃料ガス通過路14を有し、他方の面側に酸化剤
極22を有する燃料電池発電システムによる発電方法で
あって、燃料ガス14aを燃料極21に燃料ガス通過路
14を通じて低圧で供給する工程と、酸化剤極22に酸
化剤ガス15aを低圧で供給する工程と、前記供給され
た燃料ガス14aと酸化剤ガス15aとを電気化学的に
反応させて発電を行う工程と、燃料極21における燃料
利用率を燃料ガス通過路14に水の凝縮による閉塞を生
じさせないように制御する工程とを備える燃料電池発電
システムによる発電方法。
Description
テムによる発電方法及び燃料電池発電システムに関し、
特に性能低下や局所的な材料劣化の生じにくい、また構
成機器に広いターンダウン比を要しない燃料電池発電シ
ステムによる発電方法及び燃料電池発電システムに関す
るものである。
料電池発電システムにおいては、安全上の観点から、ま
た補機動力の削減による効率向上を狙って、常圧乃至は
低圧でガス供給を行う常圧作動型燃料電池発電システム
が主流となっている。こうしたシステムにはコストダウ
ンの可能性に鑑みて、また動作範囲が低温(60〜80
℃)であることなどから、固体高分子型燃料電池が用い
られることが多い。
ては、水素等の燃料ガスと空気等の酸化剤ガスをそれぞ
れ燃料電池の燃料極、酸化剤極に供給し、両極間のガス
を電気化学的に反応させて直流電力を発生させる。供給
されるガスのうち実際に反応で消費されるガスの割合を
利用率といい、この利用率が低い場合無駄になるガスが
増えてシステムの発電効率は低くなり、また利用率が高
すぎる場合には電池構成材料の劣化を引き起こす可能性
があるため、燃料、酸化剤のそれぞれについてそれぞれ
適正な値に制御される。
利用率は図9に示すように一定に制御されていた。すな
わち、燃料および酸化剤供給量は、供給燃料ガス流量=
燃料ガス消費量÷設定燃料利用率(一定値) 供給酸化
剤ガス流量=酸化剤ガス消費量÷設定酸化剤利用率(一
定値)という関係になるよう制御されてきた。この場合
供給燃料ガス流量あるいは供給酸化剤ガス流量と直流負
荷電流との関係は図10に示すようになる。
の燃料電池発電システムでは、特にガス供給が低圧で行
われる場合、燃料電池の設計定格運転点に比べて低い出
力の運転を行うとき、性能低下が起こったり、局所的な
材料劣化を引き起こすことがあった。
いターンダウン比が要求され、コスト増が余儀なくされ
ていた。こうしたことから低圧動作固体高分子型燃料電
池発電システムにおいては低負荷へのターンダウン比は
限定され、狭い運転範囲となっていた。
劣化の生じにくい、また構成機器に広いターンダウン比
を要しない燃料電池発電システムによる発電方法及び燃
料電池発電システムを提供することを目的としている。
に、請求項1に係る発明による燃料電池発電システムに
よる発電方法は、図3に示すように、電解質を構成する
固体高分子膜11aを有し、固体高分子膜11aの一方
の面側に燃料極21及び燃料極21に水素を主成分とす
る燃料ガス14aを供給する燃料ガス通過路14を有
し、他方の面側に酸化剤極22を有する燃料電池発電シ
ステムによる発電方法であって;燃料ガス14aを燃料
極21に燃料ガス通過路14を通じて低圧で供給する工
程と;酸化剤極22に酸化剤ガス15aを低圧で供給す
る工程と;前記供給された燃料ガス14aと酸化剤ガス
15aとを電気化学的に反応させて発電を行う工程と;
燃料極21における燃料利用率を燃料ガス通過路14に
水の凝縮による閉塞を生じさせないように制御する工程
とを備える。
り、燃料ガス通過路に水の凝縮による閉塞を生じさせな
いような制御とは、典型的には低出力運転時に燃料利用
率を定格運転時のそれよりも低く制御することである。
成分とする燃料ガスを燃料ガス通過路を通じて低圧で供
給し、又酸化剤極に酸化剤ガスを低圧で供給するので、
例えば家庭でも使用し易く、供給された燃料ガスと酸化
剤ガスとを電気化学的に反応させて発電を行うので電気
を発生することができ、燃料極における燃料利用率を燃
料ガス通過路に水の凝縮による閉塞を生じさせないよう
に制御するので、燃料電池発電システムの性能低下や局
所的な材料の劣化を防止することができる。ここで低圧
とは、燃料ガスについても酸化剤ガスについても、典型
的には、0.1MPa以下の圧力である。
る発明による燃料電池発電システムによる発電方法は、
図3に示すように、電解質を構成する固体高分子膜11
aを有し、固体高分子膜11aの一方の面側に燃料極2
1を有し、他方の面側に酸化剤極22及び酸化剤極22
に酸化剤ガス15aを供給する酸化剤ガス通過路15を
有する燃料電池システムによる発電方法であって;燃料
極21に水素を主成分とする燃料ガス14aを低圧で供
給する工程と;酸化剤ガス15aを酸化剤極22に酸化
剤ガス通過路15を通じて低圧で供給する工程と;前記
供給された燃料ガス14aと酸化剤ガス15aとを電気
化学的に反応させて発電を行う工程と;酸化剤極22に
おける酸化剤利用率を酸化剤ガス通過路15に水の凝縮
による閉塞を生じさせないように制御する工程とを備え
る。
生じさせないような制御とは、典型的には低負荷時の酸
化剤利用率を定格運転時のそれよりも低く制御すること
である。
料極に供給する燃料ガス通過路が形成されており、また
酸化剤ガスを酸化剤極に供給する酸化剤ガス通過路が形
成されており、前記燃料ガス通過路における燃料利用率
を前記燃料ガス通過路を閉塞させないように制御し、且
つ前記酸化剤ガス通過路における酸化剤利用率を前記酸
化剤ガス通過路を閉塞させないように制御するのが好ま
しい。
る発明による燃料電池発電システムは、例えば図3及び
図1に示すように、電解質を構成する固体高分子膜11
aと;固体高分子膜11aの一方の面側に設けられた燃
料極21と;燃料極21に隣接して設けられた、水素を
主成分とする燃料ガス14aを燃料極21に低圧で供給
する燃料ガス通過路14と;固体高分子膜11aの他方
の面側に設けられた、酸化剤ガス15aを低圧で供給さ
れる酸化剤極22と;燃料極21における燃料利用率を
燃料ガス通過路15に水による閉塞を生じさせないよう
に制御する制御器53とを備え;前記供給された燃料ガ
ス14aと酸化剤ガス15aとを電気化学的に反応させ
て発電を行うように構成される。
る発明による燃料電池発電システムは、例えば図3及び
図1に示すように、電解質を構成する固体高分子膜11
aと;固体高分子膜11aの一方の面側に設けられた、
水素を主成分とする燃料ガス14aを低圧で供給される
燃料極21と;固体高分子膜11aの他方の面側に設け
られた酸化剤極22と;酸化剤極22に隣接して設けら
れた、酸化剤ガス15aを酸化剤極22に低圧で供給す
る酸化剤ガス通過路15と;酸化剤極22における酸化
剤利用率を酸化剤ガス通過路15に水による閉塞を生じ
させないように制御する制御器54とを備え;供給され
た燃料ガス14aと酸化剤ガス15aとを電気化学的に
反応させて発電を行うように構成される。
て、図面を参照して説明する。なお、各図において互い
に同一あるいは相当する部材には同一符号または類似記
号を付し、重複した説明は省略する。
よる第1の実施の形態である燃料電池発電システムを説
明する前に、図3の斜視図と断面図を参照して、本発明
の実施の形態で使用する燃料電池スタックの基本的構造
を説明する。
す斜視図である。図中、複数の固体高分子膜11a−
1、11a−2、11a−3とその一方の面側に設けら
れた燃料極(アノード)21と他方の面側に設けられた
酸化剤極(カソード)22とを有する複数の膜電極接合
体11−1、11−2、11−3(本図(a)には1枚
だけ(b)には3枚を図示)が備えられている。膜電極
接合体11−1、11−2、11−3は、セパレータ1
2−2、12−3(本図(a)(b)には2枚だけ図
示)で隔てられている。(以下特に固体分子膜に個別に
言及する必要がないときは符号は単に11aと、同様に
膜電極接合体は11と、セパレータは12とする。)セ
パレータ12の一方の面、燃料極側の面には燃料ガス通
過路14が、他方の面、酸化剤極側には酸化剤ガス通過
路15が細い溝としてそれぞれ形成されている。各ガス
通過路の溝は、それぞれが形成された面を満遍なくカバ
ーするように形成されている。本固体分子型燃料電池
は、このように膜電極接合体11とセパレータ12が交
互に配列され多層構造をなしている。
固体高分子膜11に密着して重ねられると、前記溝と固
体高分子膜11の表面とで燃料ガスを通すことのできる
通路、即ち燃料ガス通過路14が形成される。酸化剤ガ
ス通過路15についても同様である。
れぞれ例えばカーボンペーパーのような多孔質導電性材
料に白金等の触媒を保持させて作られるガス拡散電極で
あり、これをホットプレス等の方法により固体高分子膜
11aに接合して膜電極接合体11を形成する。
性材料を用いて作られており、切削、プレス等によりそ
の両面に燃料ガス通路14及び酸化剤ガス通路15が設
けられる。
は水分を含んで電解質を形成しており、イオン化した水
素を選択的に透過する。燃料電池に燃料ガス及び酸化剤
ガスを供給した場合、膜11aの表面に設けられた燃料
極21と他方の表面上に設けられた酸化剤極22との間
に起電力が生じ、さらに両極が外部負荷に接続された場
合、前記燃料極上において燃料ガス中の水素は電子を放
出してイオン化し、この水素イオンは前記固体分子膜1
1aを透過し、前記酸化剤極22上において電極22か
ら供給される電子及び酸化剤ガス中の酸素O2 と反応
して水を生成し、同時に外部負荷には電流が流れる。
えないので、燃料ガス通過路14だけが図示されている
が、セパレータ12の反対側の面には、酸化剤ガス通路
15がほぼ同様に形成されている。
は、電子は燃料極で放出され酸化剤極でとり込まれるの
で、燃料極21を負極、酸化剤極22を正極とする電池
を構成することになる。また複数の膜電極接合体11
(固体高分子膜11a)とセパレータ12とを交互に重
ねて多層構造とすることにより、全体として所望の電圧
の燃料電池を構成することができる。
極22では前記のような電気化学的反応の結果水が生
じ、この水は固体高分子膜11aを透過して燃料極21
側にも拡散する。また固体高分子膜11aの水素イオン
透過性を保持するため、供給する各ガスは適度な水分を
保つように加湿されるのが一般的である。電池内の水分
は、一般的に電池運転温度において飽和となる程度に制
御されており、過剰な水は各ガス流通路へと運ばれて電
池反応に使われなかったガスによって外部に取り除かれ
る。
にガスの流速が遅くなる低負荷運転時において、水分の
除去がうまく行かずにガス通過路を閉塞することがあ
る。通過路が閉塞された単電池(セル)には、十分な燃
料ガス又は酸化剤ガスが供給されなくなるため、前記単
電池の電圧は低下して出力が小さくなる。またそうした
状況が放置されれば、電極などの電池構成材料が腐食さ
れる虞がある。本発明の実施の形態によれば、そのよう
な性能低下や局所的な材料の劣化を防止することができ
る。
の形態である燃料電池発電システムを説明する。図中、
燃料電池スタック10の燃料極21に通じる燃料ガス入
口孔13−1(図3参照)には、燃料ガス供給管31が
接続されている。燃料ガス供給管31の途中には燃料ガ
スブロワが挿入配置されている。燃料ガス出口孔13−
3(図3参照)には、燃料ガス排出管32が接続されて
いる。
ガス入口孔13−2(図3参照)には、酸化剤ガス(空
気)供給管33が接続されている。空気供給管33の途
中には空気ブロワが挿入配置されている。空気出口孔1
3−4(図3参照)には、空気排出管34が接続されて
いる。
回路41で接続され、直流電流回路41の途中には、直
交流変換器43が挿入配置されている。直交流変換器4
3には、交流電流回路42が接続されている。また直流
電流回路41には電流検出器51が設けられている。但
し、電流検出器は、交流電流回路42に設けてもよい。
することにより、燃料ガス14aの流量を制御する流量
コントローラ53と、空気ブロワ36の回転数を調節す
ることにより、空気15aの流量を制御する流量コント
ローラ54が備えられている。電流検出器51からの信
号回路は、流量コントローラ53及び54に接続されて
いる。流量コントローラ53、54は、演算制御を行う
ものであり、電流値に応じて、適切な燃料流量、適切な
空気流量を演算し、そのような流量になるようにブロワ
35、36を回転数制御する。
の第2の実施の形態の燃料電池発電システムを説明す
る。この実施の形態では、第1の実施の形態に対して、
加圧燃料ガス及び加圧空気が供給される場合である。加
圧燃料ガス供給管31の燃料電池スタック10上流側に
コントロールバルブ37を設置し、燃料電池スタック1
0とコントロールバルブ37との間の燃料ガス供給管3
1に、燃料ガス流量検知器61を設置してある。同様
に、加圧空気供給管33に、コントロールバルブ38と
空気流量検知器62とを設けてある。
る場合としたが、供給されるのが燃料電池スタック10
で利用するには圧力の不足する低圧の燃料ガスであっ
て、燃料ガスコントロールバルブ37の上流側の燃料ガ
ス供給管31に不図示の燃料ガスブロワ35を設置する
ものとしてもよい。同様に低圧の空気が供給される場合
は、コントロールバルブ38の上流側の空気供給管33
に不図示の空気ブロワ36を設置すればよい。
した電流値に応じて、演算制御器63で必要な燃料流量
を演算し、流量検知器61で検知した流量が、前記演算
された流量になるように、コントロールバルブ37を開
閉して制御する。すなわち、流量コントロールの設定値
が電流検出器51と演算制御器63の演算結果により定
まり、その設定値に演算制御器63が制御する。いわゆ
るカスケード制御である。このようにして、第1の実施
の形態と違って、さらに正確に所望の燃料流量に制御す
ることができる。空気についても全く同様である。
1、62を設け、ブロワの回転数を調節するようにする
こともでき、そのようにすれば第2の実施の形態と同様
に正確な燃料流量、又は空気流量に制御することができ
る。
照して、図1、図2に示す構成の実施の形態の燃料電池
発電システムの作用を説明する。発生直流電流を電流検
出器51により検出し、コントローラ(演算制御器)5
3により、検出電流値から演算される流量の燃料を供給
するようにブロワ35の回転数を制御する。同様に、検
出電流値から演算される流量の空気を供給するようにブ
ロワ36の回転数を制御する。
図、図6の負荷対空気利用率の線図に示されるように、
各ガスの供給量は、水素即ち燃料ガス利用率と空気即ち
酸化剤ガス利用率の一方または両方が、低出力時は低く
定格運転点近傍では高くなるように設定される。
5%までは一定とする。その際の水素利用率は60〜9
0%、好ましくは70〜80%とする。また負荷が10
〜50%から0%の領域では燃料流量を一定とする。そ
の際の燃料流量は定格時の20〜60%、好ましくは3
0〜40%とする。この際の利用率は0〜60%、好ま
しくは0〜40%とする。
は、負荷100%から40〜75%までは一定とする。
その際の利用率は30〜60%、好ましくは40〜55
%、さらに好ましくは45〜50%とする。また負荷が
10〜50%から0%の領域では、空気流量を一定とす
る。その際の流量は定格時の20〜60%、好ましくは
25〜50%、さらに好ましくは30〜40%とする。
この際の利用率は0〜40%、好ましくは0〜25%と
する。
負荷対空気流量の線図に示されるように、燃料ガス流量
と酸化剤ガス流量の一方または両方について最低値を設
け、低負荷運転時に出力が低下しても燃料流量と酸化剤
流量の一方または両方が減少せずに一定となるように演
算制御器の設定を行うようにしてもよい。
と酸化剤利用率について、高出力時の一定水素利用率ま
たは一定酸化剤利用率と、低出力時の逓減利用率との間
に、逓減率が低出力時よりも小さい領域を設けてもよ
い。
は、高出力時の水素流量逓減率一定の領域と低出力時の
水素流量一定の領域との間に、水素流量逓減率のゆるや
かな領域があることに相当する。空気流量についても同
様である。
利用率のカーブを予め設定して、演算制御器内のメモリ
ーに保存しておき、検出された電流値に応じて水素利用
率を演算するようにしてもよいし、図5の負荷対水素流
量のカーブを予め設定して、同様に検出された電流値に
応じて水素流量を演算するようにしてもよい。空気につ
いても、同様に図6、図7のカーブを予め設定して演算
するようにする。
においては、あらかじめ目標値として設定する燃料ガス
利用率と酸化剤ガス利用率の一方または両方が、低出力
時は低く、定格運転点近傍では高くなるよう設定される
ことを特徴とする。場合によっては燃料流量と酸化剤流
量の一方または両方について最低値を設け、出力が低下
しても燃料と酸化剤の一方または両方が減少せずに一定
となるように各目標利用率を設定する。
極端に燃料の流量が減少することがなく、図3を参照し
て説明した、燃料ガス通過路14あるいは酸化剤ガス通
過路15に、水分が凝縮してこれらのガス通過路を閉塞
することが回避できる。したがって、ガス通過路の閉塞
によって引き起こされる電池の損傷を防止することがで
きる。
広くなりすぎないので、このような機器の設計及び運転
が容易となる。
電池への供給ガスの利用率を適切に制御することにより
低出力運転時における安定性を保証し、より広い範囲で
の運転を可能とする燃料電池発電システムを提供するこ
とができる。これは低負荷時において燃料利用率と酸化
剤利用率のいずれかまたは両方を定格運転時と比較して
低い値に制御することによって実現される。また上記手
段の実施に際し、低負荷時において燃料と酸化剤のいず
れかまたは両方の供給流量に最低値を設け、出力が下が
っても供給流量一定にすることで、供給ブロワや流量制
御機器のターンダウン比を限定することができるため、
これらの機器のコスト低減が実現される。
は、セル積層数60枚、定格運転点を30A、1.25kWDCに設
定した固体高分子型燃料電池発電システムである。燃料
電池発電における燃料(ここでは水素)および酸化剤ガ
ス(ここでは空気)の消費量は、化学量論比を考えるこ
とにより測定直流電流値より次のように求められる。 消費水素量(NL/min)= 電流値 (A) × 22.4 NL/mol×
60 (sec/min) × セル数/( 2 × 96500(C/mol)) 消費空気量(NL/min)= 電流値 (A) × 22.4 NL/mol×
60 (sec/min) × セル数 /( 4 × 96500(C/mol) ×
0.21 )
L/molとし、標準状態換算体積をNLで表している。また
ファラデー定数を96500(C/mol)、空気中の酸素濃度を21
%とした。したがってセル数60枚の場合、水素および空
気の消費量は 消費水素量 = 電流値 (A) × 0.418(NL/min A) 消費空気量 = 電流値 (A) ×1.00(NL/min A) と算出できる。
よび空気の利用率を低くすることを特徴としており、例
えば負荷毎に水素および空気の利用率とガス流量を以下
のように設定する。 a) 0-20%( 0 〜 6A) 投入水素量 = 6.3 L/min(Normal) 一定 … 利用率 0
〜 40% 投入空気量 = 24 L/min(Normal) 一定 … 利用率 0
〜 25% b) 20-60%( 6 〜 18A) 投入水素量 = 電流値 (A) × 0.2625 + 4.725 (L/m
in(Normal)) … 利用率40 〜 80% 投入空気量 = 電流値 (A) × 1.00 + 18.0 (L/min
(Normal)) … 利用率 25 〜 50% c) 60-100% ( 18 〜 30A) 投入水素量 = 電流値 (A) × 0.525(L/min(Normal))
… 利用率 80% 投入空気量 = 電流値 (A) × 2.00 (L/min(Normal))
… 利用率 50%
設定値は、それぞれ図4、図6に、水素および空気流量
設定値をそれぞれ図5、図7に表す通りである。実施に
あたって二つの事例を考える。まずシステムが図1の構
成の場合、あらかじめブロワ回転数と供給ガス流量との
関係のテーブルを用意するなどして、前述のとおり各負
荷電流値に対して定めた水素流量および空気流量を供給
するように各ブロワを制御する。
ル電圧の関係を説明する。図中破線で示すカーブは従来
技術の場合の電池セル電圧の変化を、また実線は本発明
の実施の形態の電池セル電圧の変化を表わす。本図に示
されるように、本発明の実施の形態では、低負荷時にお
いて燃料利用率、又は空気利用率が従来技術と比べて低
いので、電池セル電圧が低負荷時において従来技術より
も高くなっている。
流値と水素供給量あるいは空気供給量から算出する水素
利用率あるいは空気利用率が前述のとおり各負荷電流値
に対して定めた水素利用率および空気利用率設定値と等
しくなるように各ガス流量を調節するか、あるいは出力
電流を直交変換器への負荷指令によって調節する。この
ようにして本発明の特徴である低出力時に定格時よりも
低い燃料あるいは空気利用率となるようなシステムが実
現される。
0.1MPa以下の圧力)で燃料ガスと酸化剤ガスを供
給するいわゆる非加圧型の固体高分子型燃料電池発電シ
ステムにおいて、低負荷運転時の燃料利用率と酸化剤利
用率の一方あるいは両方を低くすることにより、ガス拡
散を均一化し、また水分凝縮による流路閉塞を防止して
電池損傷を防ぎ、安定した低負荷運転を実現し、広い運
転範囲をもった燃料電池発電システムによる発電方法と
燃料電池発電システムの提供が可能となった。同時に構
成機器に要求されるターンダウン比を小さくすることに
より、発電システム補機の選択の自由度が増し、コスト
ダウンが可能となった。
水素を主成分とする燃料ガスを燃料ガス通過路を通じて
低圧で供給し、又酸化剤極に酸化剤ガスを低圧で供給す
るので、例えば家庭でも使用し易く、供給された燃料ガ
スと酸化剤ガスとを電気化学的に反応させて発電を行う
ので電気を発生することができ、燃料極における燃料利
用率を燃料ガス通過路に水の凝縮による閉塞を生じさせ
ないように制御するので、燃料電池発電システムの性能
低下や局所的な材料の劣化を防止することができる燃料
電池発電システムによる発電方法を提供することが可能
となる。
供給し、又酸化剤極に酸化剤ガスを低圧で供給するの
で、例えば家庭でも使用し易く、供給された燃料ガスと
酸化剤ガスとを電気化学的に反応させて発電を行うので
電気を発生することができ、燃料極における燃料利用率
を燃料ガス通過路に水の凝縮による閉塞を生じさせない
ように制御する制御器を備えるので、性能低下や材料の
劣化を防止することができる燃料電池発電システムを提
供することが可能となる。
のフローチャートである。
のフローチャートである。
の基本構造を示す斜視図と断面図である。
よる発電方法における負荷対水素利用率の関係を示す線
図である。
よる発電方法における負荷対水素流量の関係を示す線図
である。
よる発電方法における負荷対空気利用率の関係を示す線
図である。
よる発電方法における負荷対空気流量の関係を示す線図
である。
度対電池セル電圧の関係を説明する線図である。
おける負荷対ガス利用率の関係を示す線図である。
における負荷対ガス流量の関係を示す線図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 電解質を構成する固体高分子膜を有し、
該固体高分子膜の一方の面側に燃料極及び該燃料極に水
素を主成分とする燃料ガスを供給する燃料ガス通過路を
有し、他方の面側に酸化剤極を有する燃料電池発電シス
テムによる発電方法であって;前記燃料ガスを前記燃料
極に前記燃料ガス通過路を通じて低圧で供給する工程
と;前記酸化剤極に酸化剤ガスを低圧で供給する工程
と;前記供給された燃料ガスと酸化剤ガスとを電気化学
的に反応させて発電を行う工程と;前記燃料極における
燃料利用率を前記燃料ガス通過路に水の凝縮による閉塞
を生じさせないように制御する工程とを備える;燃料電
池発電システムによる発電方法。 - 【請求項2】 電解質を構成する固体高分子膜を有し、
該固体高分子膜の一方の面側に燃料極を有し、他方の面
側に酸化剤極及び該酸化剤極に酸化剤ガスを供給する酸
化剤ガス通過路を有する燃料電池システムによる発電方
法であって;前記燃料極に水素を主成分とする燃料ガス
を低圧で供給する工程と;前記酸化剤ガスを前記酸化剤
極に前記酸化剤ガス通過路を通じて低圧で供給する工程
と;前記供給された燃料ガスと酸化剤ガスとを電気化学
的に反応させて発電を行う工程と;前記酸化剤極におけ
る酸化剤利用率を前記酸化剤ガス通過路に水の凝縮によ
る閉塞を生じさせないように制御する工程とを備える;
燃料電池発電システムによる発電方法。 - 【請求項3】 電解質を構成する固体高分子膜と;前記
固体高分子膜の一方の面側に設けられた燃料極と;前記
燃料極に隣接して設けられた、水素を主成分とする燃料
ガスを前記燃料極に低圧で供給する燃料ガス通過路と;
前記固体高分子膜の他方の面側に設けられた、酸化剤ガ
スを低圧で供給される酸化剤極と;前記燃料極における
燃料利用率を前記燃料ガス通過路に水による閉塞を生じ
させないように制御する制御器とを備え;前記供給され
た燃料ガスと酸化剤ガスとを電気化学的に反応させて発
電を行うように構成された;燃料電池発電システム。 - 【請求項4】 電解質を構成する固体高分子膜と;前記
固体高分子膜の一方の面側に設けられた、水素を主成分
とする燃料ガスを低圧で供給される燃料極と;前記固体
高分子膜の他方の面側に設けられた酸化剤極と;前記酸
化剤極に隣接して設けられた、酸化剤ガスを前記酸化剤
極に低圧で供給する酸化剤ガス通過路と;前記酸化剤極
における酸化剤利用率を前記酸化剤ガス通過路に水によ
る閉塞を生じさせないように制御する制御器とを備え;
前記供給された燃料ガスと酸化剤ガスとを電気化学的に
反応させて発電を行うように構成された;燃料電池発電
システム。
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