JP2007048490A - Fuel cell system - Google Patents

Fuel cell system Download PDF

Info

Publication number
JP2007048490A
JP2007048490A JP2005228941A JP2005228941A JP2007048490A JP 2007048490 A JP2007048490 A JP 2007048490A JP 2005228941 A JP2005228941 A JP 2005228941A JP 2005228941 A JP2005228941 A JP 2005228941A JP 2007048490 A JP2007048490 A JP 2007048490A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel cell
hydrogen
gas
unit
reforming
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Withdrawn
Application number
JP2005228941A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takatoshi Masui
孝年 増井
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.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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 Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2005228941A priority Critical patent/JP2007048490A/en
Publication of JP2007048490A publication Critical patent/JP2007048490A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel cell system capable of using combustible component of anode off-gas in many ways. <P>SOLUTION: The fuel cell system (100) is provided with a fuel cell (40) and a separation means (50) separating the anode off-gas of the fuel cell (40) into first gas containing first combustible component and second gas containing second combustible component, accordingly, the combustible component of the anode off-gas can be used in many ways. As a result, combustion heat control or temperature control using the anode off-gas becomes possible. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、改質器を備えた燃料電池システムに関する。   The present invention relates to a fuel cell system including a reformer.

燃料電池は、一般的には水素及び酸素を燃料として電気エネルギーを得る装置である。この燃料電池は、環境面において優れかつ高いエネルギー効率が実現できることから、今後のエネルギー供給システムとして広く開発が進められてきている。   A fuel cell is a device that generally obtains electric energy using hydrogen and oxygen as fuel. This fuel cell is environmentally superior and can realize high energy efficiency, and therefore has been widely developed as a future energy supply system.

現在、多くの燃料電池においては、改質器によりガソリン、天然ガス、メタノール等の炭化水素系燃料から水素を含む改質ガスが生成され、燃料電池のアノードに供給される。この改質器においては、水蒸気を用いた水蒸気改質反応等により改質が行われている。   Currently, in many fuel cells, a reformer generates hydrogen-containing reformed gas from a hydrocarbon-based fuel such as gasoline, natural gas, and methanol, and supplies the reformed gas to the anode of the fuel cell. In this reformer, reforming is performed by a steam reforming reaction using steam or the like.

この改質反応は吸熱反応であることから、改質反応を促進するためには改質器を加熱する必要がある。そのため、燃焼装置等によって改質器に熱が与えられる燃料電池システムが開発されている。例えば、改質器を加熱するための燃焼ガスとしてアノードオフガスを用いる技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。この技術によれば、高い改質効率が得られる。   Since this reforming reaction is an endothermic reaction, it is necessary to heat the reformer to promote the reforming reaction. Therefore, a fuel cell system in which heat is applied to the reformer by a combustion device or the like has been developed. For example, a technique using an anode off gas as a combustion gas for heating the reformer is disclosed (see, for example, Patent Document 1). According to this technique, high reforming efficiency can be obtained.

特開2005−026059号公報JP 2005-026059 A

しかしながら、特許文献1の技術では、アノードオフガス中の可燃成分の使い分けが行われていない。この場合、アノードオフガス中の可燃成分のそれぞれの着火性、燃焼熱等が異なることから、改質器内の温度が不均一となるおそれがある。したがって、改質効率が低下するおそれがある。   However, the technique of Patent Document 1 does not properly use combustible components in the anode off gas. In this case, the ignitability and combustion heat of the combustible components in the anode off-gas are different, so that the temperature in the reformer may become uneven. Therefore, the reforming efficiency may be reduced.

本発明は、アノードオフガス中の可燃成分の使い分けが可能な燃料電池システムを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a fuel cell system in which combustible components in anode off-gas can be properly used.

本発明に係る燃料電池システムは、燃料電池と、燃料電池のアノードオフガスを、少なくとも、第1の可燃成分を含有する第1のガスと第2の可燃成分を含有する第2のガスとに分離する分離手段とを備えることを特徴とするものである。本発明に係る燃料電池システムにおいては、分離手段によりアノードオフガスが少なくとも第1の可燃成分を含有する第1のガスと第2の可燃成分を含有する第2のガスとに分離される。この場合、アノードオフガス中の可燃成分の使い分けが可能となる。したがって、アノードオフガスを用いた燃焼熱の制御またはアノードオフガスを用いた温度制御が可能となる。   A fuel cell system according to the present invention separates a fuel cell and an anode off gas of the fuel cell into at least a first gas containing a first combustible component and a second gas containing a second combustible component. And separating means. In the fuel cell system according to the present invention, the anode off-gas is separated into the first gas containing at least the first combustible component and the second gas containing the second combustible component by the separating means. In this case, the combustible component in the anode off gas can be properly used. Therefore, combustion heat control using the anode off gas or temperature control using the anode off gas is possible.

第1の可燃成分の燃焼熱量は、第2の可燃成分の燃焼熱量と異なっていてもよい。この場合、燃焼熱量の異なる可燃成分の使い分けが可能となる。したがって、第1の可燃成分および第2の可燃成分を用いて燃焼熱を制御することができる。第1の可燃成分は、炭化水素であり、第2の可燃成分は、水素であってもよい。また、炭化水素は、メタンであってもよい。   The amount of combustion heat of the first combustible component may be different from the amount of combustion heat of the second combustible component. In this case, it is possible to selectively use combustible components having different amounts of combustion heat. Therefore, combustion heat can be controlled using the first combustible component and the second combustible component. The first combustible component may be a hydrocarbon, and the second combustible component may be hydrogen. The hydrocarbon may be methane.

炭化水素燃料から水素を含む改質ガスを生成し、改質ガスを燃料電池のアノードに供給する改質手段と、第1の可燃成分および第2の可燃成分の少なくとも一方を燃焼させることにより改質手段を加熱する燃焼手段と、第1のガスおよび第2のガスのいずれか一方または両方を選択して燃焼手段に供給する供給手段と、改質手段の要求熱量に基づいて供給手段を制御する制御手段とをさらに備えていてもよい。この場合、改質手段により改質ガスが燃料電池のアノードに供給され、燃焼手段において第1の可燃成分および第2の可燃成分の少なくとも一方が燃焼することにより改質手段が加熱され、改質手段の要求熱量に基づいて供給手段により第1のガスおよび第2のガスのいずれか一方または両方が選択的に燃焼手段に供給される。それにより、第1の可燃成分と第2の可燃成分の組合せにより燃焼手段における燃焼熱が制御される。したがって、第1の可燃成分と第2の可燃成分の組合せにより改質部の温度が制御される。また、第1の可燃成分および第2の可燃成分の着火性が異なることから、改質部の温度分布を制御することができる。したがって、改質手段の温度が効率よく適切に制御される。また、炭化水素がメタンである場合、メタンの比率が大きくなることによって、燃焼部における燃焼熱が大きくなる。それにより、改質手段の温度を効率よく上昇させることができる。   Reforming means for generating reformed gas containing hydrogen from hydrocarbon fuel and supplying the reformed gas to the anode of the fuel cell, and reforming by burning at least one of the first combustible component and the second combustible component A combustion means for heating the quality means, a supply means for selecting one or both of the first gas and the second gas to supply to the combustion means, and controlling the supply means based on the required heat quantity of the reforming means And a control means for performing the above. In this case, the reforming gas is supplied to the anode of the fuel cell by the reforming means, and the reforming means is heated by reforming at least one of the first combustible component and the second combustible component in the combustion means, and reforming is performed. One or both of the first gas and the second gas are selectively supplied to the combustion means by the supply means based on the required heat quantity of the means. Thereby, the combustion heat in the combustion means is controlled by the combination of the first combustible component and the second combustible component. Therefore, the temperature of the reforming unit is controlled by the combination of the first combustible component and the second combustible component. Further, since the ignitability of the first combustible component and the second combustible component is different, the temperature distribution in the reforming section can be controlled. Therefore, the temperature of the reforming unit is efficiently and appropriately controlled. Further, when the hydrocarbon is methane, the heat of combustion in the combustion section is increased by increasing the ratio of methane. Thereby, the temperature of the reforming means can be increased efficiently.

供給手段は、第1のガスおよび第2のガスの流量を調整して、第1のガスおよび第2のガスを燃焼手段に供給してもよい。この場合、燃焼手段に供給される第1の可燃成分の流量と第2の可燃成分の流量とが調整される。その結果、改質手段の温度がより適切に制御される。   The supply means may adjust the flow rates of the first gas and the second gas to supply the first gas and the second gas to the combustion means. In this case, the flow rate of the first combustible component and the flow rate of the second combustible component supplied to the combustion means are adjusted. As a result, the temperature of the reforming means is more appropriately controlled.

制御手段は、改質手段の温度を上昇させる場合には、炭化水素の比率が大きくなるように供給手段を制御してもよい。また、燃料電池に要求される負荷を検出する要求負荷検出手段をさらに備え、制御手段は、要求負荷検出手段の検出結果に基づいて目標温度を設定してもよい。   When the temperature of the reforming unit is raised, the control unit may control the supply unit so that the hydrocarbon ratio becomes large. Further, a required load detecting means for detecting a load required for the fuel cell may be further provided, and the control means may set the target temperature based on a detection result of the required load detecting means.

制御手段は、燃料電池を起動させる際に、燃焼手段に第2の可燃成分が供給されるように供給手段を制御してもよい。この場合、第2の可燃成分の着火性が高いことから、効率よく改質手段を加熱することができる。また、制御手段は、第2の可燃成分が着火した後に燃焼手段に第1の可燃成分が供給されるように、供給手段を制御してもよい。この場合、効率よく改質手段の温度を上昇させることができる。   The control means may control the supply means so that the second combustible component is supplied to the combustion means when starting the fuel cell. In this case, since the ignitability of the second combustible component is high, the reforming means can be efficiently heated. Further, the control means may control the supply means so that the first combustible component is supplied to the combustion means after the second combustible component is ignited. In this case, the temperature of the reforming means can be increased efficiently.

本発明によれば、アノードオフガス中の可燃成分の使い分けが可能となる。したがって、アノードオフガスを用いた燃焼熱の制御またはアノードオフガスを用いた温度制御が可能となる。   According to the present invention, it is possible to properly use combustible components in the anode off gas. Therefore, combustion heat control using the anode off gas or temperature control using the anode off gas is possible.

以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described.

図1は、本発明の第1実施例に係る燃料電池システム100の全体構成を示す模式図である。図1に示すように、燃料電池システム100は、制御部10、燃料供給部20、改質器30、燃料電池40、水素分離器50、流量調整弁60,61、エアポンプ70,80および要求負荷検出部90を備える。   FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a fuel cell system 100 according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the fuel cell system 100 includes a control unit 10, a fuel supply unit 20, a reformer 30, a fuel cell 40, a hydrogen separator 50, flow rate adjusting valves 60 and 61, air pumps 70 and 80, and required loads. A detection unit 90 is provided.

改質器30は、改質部31、燃焼部32、温度センサ33,34および空気過剰率λセンサ35を備える。温度センサ33は、改質部31内の上流端に設けられている。温度センサ34は、改質部31内の下流端に設けられている。空気過剰率λセンサ35は、燃焼部32から外部に通じる排気系に設けられている。ここで、空気過剰率λとは、燃焼部32における完全燃焼に必要な酸素量に対する、燃焼部32に供給される酸素量の比を示す。燃料電池40は、カソード41、アノード42、熱交換部43、電圧計44および電流計45を備える。水素分離器50は、水素分離膜51によってアノードオフガス室52および水素室53に仕切られた構造を有する。   The reformer 30 includes a reforming unit 31, a combustion unit 32, temperature sensors 33 and 34, and an excess air ratio λ sensor 35. The temperature sensor 33 is provided at the upstream end in the reforming unit 31. The temperature sensor 34 is provided at the downstream end in the reforming unit 31. The excess air ratio λ sensor 35 is provided in an exhaust system communicating from the combustion unit 32 to the outside. Here, the excess air ratio λ indicates the ratio of the amount of oxygen supplied to the combustion unit 32 to the amount of oxygen necessary for complete combustion in the combustion unit 32. The fuel cell 40 includes a cathode 41, an anode 42, a heat exchange unit 43, a voltmeter 44 and an ammeter 45. The hydrogen separator 50 has a structure partitioned into an anode offgas chamber 52 and a hydrogen chamber 53 by a hydrogen separation membrane 51.

本実施例においては、燃料電池40として水素分離膜電池を用いた。ここで、水素分離膜電池とは、水素分離膜層を備えた燃料電池である。水素分離膜層は水素透過性を有する金属によって形成される層である。水素分離膜電池は、この水素分離膜層及びプロトン導電性を有する電解質を積層した構造をとっている。水素分離膜電池のアノードに供給された水素は触媒を介してプロトンに変換され、プロトン導電性の電解質中を移動し、カソードにおいて酸素と結合して水となる。   In this example, a hydrogen separation membrane battery was used as the fuel cell 40. Here, the hydrogen separation membrane battery is a fuel cell provided with a hydrogen separation membrane layer. The hydrogen separation membrane layer is a layer formed of a metal having hydrogen permeability. The hydrogen separation membrane battery has a structure in which the hydrogen separation membrane layer and an electrolyte having proton conductivity are laminated. Hydrogen supplied to the anode of the hydrogen separation membrane battery is converted into protons via the catalyst, moves through the proton conductive electrolyte, and combines with oxygen at the cathode to become water.

制御部10は、CPU(中央演算処理装置)、ROM(リードオンリメモリ)、RAM(ランダムアクセスメモリ)等から構成され、温度センサ33,34、空気過剰率λセンサ35、電圧計44、電流計45および要求負荷検出部90から与えられる検出結果に基づいて、燃料電池システム100を制御する。詳細は後述する。   The control unit 10 includes a CPU (Central Processing Unit), ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), etc., and includes temperature sensors 33 and 34, excess air ratio λ sensor 35, voltmeter 44, ammeter. 45 and the fuel cell system 100 are controlled based on the detection results given from the required load detector 90. Details will be described later.

燃料供給部20は、炭化水素燃料を貯蔵する貯蔵手段とインジェクタ等の燃料供給手段とを備え、制御部10の指示に従って必要量の炭化水素燃料を改質部31に供給する。本実施例においては、炭化水素燃料としてCNG(Compressed Natural Gas)を用いた。なお、炭化水素燃料としてCNG以外の炭化水素燃料を用いることもできる。   The fuel supply unit 20 includes a storage unit that stores hydrocarbon fuel and a fuel supply unit such as an injector, and supplies a required amount of hydrocarbon fuel to the reforming unit 31 in accordance with instructions from the control unit 10. In this example, CNG (Compressed Natural Gas) was used as the hydrocarbon fuel. A hydrocarbon fuel other than CNG can be used as the hydrocarbon fuel.

改質部31においては、炭化水素燃料と後述するカソードオフガスとから水素を含有する改質ガスが生成される。まず、炭化水素燃料中のメタンとカソードオフガス中の水蒸気とにより水蒸気改質反応が起こり、水素及び一酸化炭素が生成される。次に、生成された一酸化炭素の一部とカソードオフガス中の水蒸気とが反応し、水素及び二酸化炭素が生成される。水蒸気改質反応に必要な水蒸気が不足している場合には、カソードオフガス中の酸素とメタンとが部分酸化反応を起こし、水素及び一酸化炭素が生成される。   In the reforming unit 31, a reformed gas containing hydrogen is generated from a hydrocarbon fuel and a cathode off gas described later. First, a steam reforming reaction is caused by methane in the hydrocarbon fuel and steam in the cathode offgas, and hydrogen and carbon monoxide are generated. Next, a part of the generated carbon monoxide reacts with the water vapor in the cathode offgas, and hydrogen and carbon dioxide are generated. When the steam required for the steam reforming reaction is insufficient, oxygen and methane in the cathode offgas undergo a partial oxidation reaction, and hydrogen and carbon monoxide are generated.

改質部31において生成された改質ガスは、アノード42に供給される。アノード42においては、改質ガス中の水素が水素イオンに変換される。アノード42において水素イオンに変換されなかった水素、ならびに、改質部31において反応しなかったメタン、一酸化炭素、窒素および水蒸気は、アノードオフガスとして水素分離器50のアノードオフガス室52に供給される。   The reformed gas generated in the reforming unit 31 is supplied to the anode 42. At the anode 42, hydrogen in the reformed gas is converted into hydrogen ions. Hydrogen that has not been converted into hydrogen ions at the anode 42 and methane, carbon monoxide, nitrogen, and water vapor that have not reacted in the reforming unit 31 are supplied to the anode offgas chamber 52 of the hydrogen separator 50 as anode offgas. .

アノードオフガス室52に供給されたアノードオフガス中の水素は、水素分離膜51を透過し、水素室53を介して流量調整弁61に供給される。流量調整弁61は、制御部10の指示に従って、必要量の水素を燃焼部32に供給する。水素を除くアノードオフガスは、水素分離膜51を透過せずに流量調整弁60に供給される。流量調整弁60は、制御部10の指示に従って、必要量のアノードオフガスを燃焼部32に供給する。   Hydrogen in the anode off gas supplied to the anode off gas chamber 52 permeates the hydrogen separation membrane 51 and is supplied to the flow rate adjustment valve 61 through the hydrogen chamber 53. The flow rate adjustment valve 61 supplies a required amount of hydrogen to the combustion unit 32 in accordance with an instruction from the control unit 10. The anode off gas excluding hydrogen is supplied to the flow rate adjustment valve 60 without passing through the hydrogen separation membrane 51. The flow rate adjustment valve 60 supplies a required amount of anode off gas to the combustion unit 32 in accordance with instructions from the control unit 10.

エアポンプ70は、制御部10の指示に従って、必要量のエアを熱交換部43に供給する。熱交換部43に供給されたエアは、燃料電池40を冷却して水素分離器50の水素室53に供給される。水素室53に供給されたエアは、水素分離膜51を透過した水素をパージし、パージされた水素とともに流量調整弁61を介して燃焼部32に供給される。したがって、水素室53内の水素分圧は低い値に維持される。その結果、アノードオフガス室52に供給されるアノードオフガス中の水素は、水素分離膜51によって効率よく分離される。   The air pump 70 supplies a necessary amount of air to the heat exchange unit 43 in accordance with an instruction from the control unit 10. The air supplied to the heat exchange unit 43 cools the fuel cell 40 and is supplied to the hydrogen chamber 53 of the hydrogen separator 50. The air supplied to the hydrogen chamber 53 purges the hydrogen that has permeated the hydrogen separation membrane 51 and is supplied to the combustion unit 32 through the flow rate adjustment valve 61 together with the purged hydrogen. Therefore, the hydrogen partial pressure in the hydrogen chamber 53 is maintained at a low value. As a result, the hydrogen in the anode off gas supplied to the anode off gas chamber 52 is efficiently separated by the hydrogen separation membrane 51.

燃焼部32においては、流量調整弁60から供給されるメタンと流量調整弁61から供給されるエアおよび水素とによって燃焼反応が起こる。燃焼部32における燃焼反応によって発生する排気ガスは、燃料電池システム100の外部に排出される。また、燃焼部32における燃焼反応による燃焼熱は、改質部31における水蒸気改質反応に利用される。   In the combustion unit 32, a combustion reaction occurs due to methane supplied from the flow rate adjustment valve 60, air and hydrogen supplied from the flow rate adjustment valve 61. Exhaust gas generated by the combustion reaction in the combustion unit 32 is discharged outside the fuel cell system 100. Further, the combustion heat generated by the combustion reaction in the combustion unit 32 is used for the steam reforming reaction in the reforming unit 31.

温度センサ33は、改質部31内の上流端の温度を検出し、その検出結果を制御部10に与える。温度センサ34は、改質部31内の下流端の温度を検出し、その検出結果を制御部10に与える。空気過剰率λセンサ35は、燃焼部32から排出される排気ガスから燃焼部32における空気過剰率λを検出し、その検出結果を制御部10に与える。   The temperature sensor 33 detects the temperature of the upstream end in the reforming unit 31 and gives the detection result to the control unit 10. The temperature sensor 34 detects the temperature at the downstream end in the reforming unit 31 and gives the detection result to the control unit 10. The excess air ratio λ sensor 35 detects the excess air ratio λ in the combustion section 32 from the exhaust gas discharged from the combustion section 32 and gives the detection result to the control section 10.

エアポンプ80は、制御部10の指示に従って、必要量の酸素をカソード41に供給する。カソード41においては、アノード42において変換された水素イオンとカソード41に供給されたエア中の酸素とから水が発生するとともに電力が発生する。発生した水は、燃料電池40において発生する熱によって水蒸気となる。カソード41において発生した水蒸気および水素イオンと反応しなかったエアは、カソードオフガスとして改質部31に供給され、それぞれ水蒸気改質反応および部分酸化反応に用いられる。   The air pump 80 supplies a necessary amount of oxygen to the cathode 41 in accordance with instructions from the control unit 10. In the cathode 41, water is generated and electric power is generated from hydrogen ions converted in the anode 42 and oxygen in the air supplied to the cathode 41. The generated water becomes water vapor by the heat generated in the fuel cell 40. Air that has not reacted with water vapor and hydrogen ions generated at the cathode 41 is supplied to the reforming unit 31 as cathode off-gas, and is used for the steam reforming reaction and the partial oxidation reaction, respectively.

電圧計44は、燃料電池40における発電により発生した電圧を検出し、その検出結果を制御部10に与える。また、電流計45は、燃料電池40における発電反応により発生した電流を検出し、その検出結果を制御部10に与える。要求負荷検出部90は、燃料電池40に要求される負荷(以下、要求負荷Preqと呼ぶ)を検出し、その検出結果を制御部10に与える。要求負荷Preqは、アクセルの開度、補機の出力等から求められる。   The voltmeter 44 detects the voltage generated by the power generation in the fuel cell 40 and gives the detection result to the control unit 10. The ammeter 45 detects a current generated by a power generation reaction in the fuel cell 40 and gives the detection result to the control unit 10. The required load detection unit 90 detects a load required for the fuel cell 40 (hereinafter referred to as a required load Preq), and gives the detection result to the control unit 10. The required load Preq is obtained from the accelerator opening, the output of the auxiliary machine, and the like.

本実施例に係る燃料電池システム100においては、燃焼部32に供給されるメタン量および水素量を調整することができる。それにより、改質部31の温度および温度分布を適切に調整することができる。以下、燃焼部32に供給する水素およびメタンのモル比の制御方法について説明する。   In the fuel cell system 100 according to the present embodiment, the amount of methane and the amount of hydrogen supplied to the combustion unit 32 can be adjusted. Thereby, the temperature and temperature distribution of the reforming unit 31 can be appropriately adjusted. Hereinafter, a method for controlling the molar ratio of hydrogen and methane supplied to the combustion unit 32 will be described.

まず、制御部10は、現時点において燃焼部32に供給される水素およびメタンのモル比を推定する。以下、水素のモル数に対するメタンのモル数の比をモル比Rと呼ぶ。燃焼部32におけるモル比Rは、改質部31に設けられている触媒の温度と燃焼部32における空気過剰率λとから推定される。空気過剰率λは、空気過剰率λセンサ35によって検出される。改質部31の触媒の温度は、温度センサ33の検出温度(以下、温度T1)と温度センサ34の検出温度(以下、温度T2)との平均値(以下、温度平均値Y)により求められる。   First, the control unit 10 estimates the molar ratio of hydrogen and methane supplied to the combustion unit 32 at the present time. Hereinafter, the ratio of the number of moles of methane to the number of moles of hydrogen is referred to as the mole ratio R. The molar ratio R in the combustion section 32 is estimated from the temperature of the catalyst provided in the reforming section 31 and the excess air ratio λ in the combustion section 32. The excess air ratio λ is detected by the excess air ratio λ sensor 35. The temperature of the catalyst of the reforming unit 31 is obtained by an average value (hereinafter, temperature average value Y) of a temperature detected by the temperature sensor 33 (hereinafter, temperature T1) and a temperature detected by the temperature sensor 34 (hereinafter, temperature T2). .

温度平均値Yは、改質部31における改質反応に必要な熱量(以下、吸熱量Q1)と、燃焼部32における燃焼熱量(以下、燃焼熱量Q2)と、改質器30の放熱量(以下、放熱量Q3)とにより決定される。したがって、温度平均値Y、吸熱量Q1および放熱量Q3が求まれば、燃焼熱量Q2が求まる。   The temperature average value Y includes the amount of heat necessary for the reforming reaction in the reforming section 31 (hereinafter referred to as the endothermic amount Q1), the amount of combustion heat in the combustion section 32 (hereinafter referred to as the combustion heat amount Q2), and the amount of heat released from the reformer 30 ( Hereinafter, it is determined by the heat dissipation amount Q3). Therefore, if the temperature average value Y, the heat absorption amount Q1, and the heat release amount Q3 are obtained, the combustion heat amount Q2 is obtained.

吸熱量Q1は、改質部31に供給される炭化水素燃料の量と、改質部31におけるS/C比(改質部31に供給される水蒸気と改質部31に供給される炭化水素燃料中の炭素とのモル比)と、改質部31におけるO/C比(改質部31に供給される酸素と改質部31に供給される炭化水素燃料中の炭素とのモル比)とから求められる。   The endothermic amount Q1 is the amount of hydrocarbon fuel supplied to the reforming unit 31 and the S / C ratio in the reforming unit 31 (the steam supplied to the reforming unit 31 and the hydrocarbon supplied to the reforming unit 31). (Molar ratio with carbon in fuel) and O / C ratio in reforming section 31 (molar ratio between oxygen supplied to reforming section 31 and carbon in hydrocarbon fuel supplied to reforming section 31) It is demanded from.

改質部31に供給される炭化水素燃料の量は、燃料供給部20のインジェクタの制御デューティ比によって求めることができる。S/C比は、燃料電池40の発電電流から求められる。したがって、S/C比は、電流計45の検出結果から求めることができる。O/C比は、燃料電池40の発電電流とエアポンプ80からカソード41に供給される酸素量とから求められる。エアポンプ80からカソード41に供給される酸素量は、エアポンプ80の回転数から求めることができ、流量計によって求めることもできる。   The amount of hydrocarbon fuel supplied to the reforming unit 31 can be obtained from the control duty ratio of the injector of the fuel supply unit 20. The S / C ratio is obtained from the generated current of the fuel cell 40. Therefore, the S / C ratio can be obtained from the detection result of the ammeter 45. The O / C ratio is obtained from the generated current of the fuel cell 40 and the amount of oxygen supplied from the air pump 80 to the cathode 41. The amount of oxygen supplied from the air pump 80 to the cathode 41 can be obtained from the number of revolutions of the air pump 80, and can also be obtained by a flow meter.

燃焼熱量Q2は、燃焼部32に供給される燃料量と空気過剰率λとから求めることができる。以下、燃焼熱量Q2について説明する。図2は、モル比Rと、空気過剰率λと、燃焼熱量Q2との関係を示す図である。図2の横軸は空気過剰率λを示し、図2の縦軸は規格化燃焼熱量を示す。ここで、規格化燃焼熱量とは、水素とメタンとのモル比が1対1であって、空気過剰率λが3である場合の燃焼熱量Q2に対する比を表す。   The amount of combustion heat Q2 can be obtained from the amount of fuel supplied to the combustion unit 32 and the excess air ratio λ. Hereinafter, the combustion heat quantity Q2 will be described. FIG. 2 is a diagram showing a relationship among the molar ratio R, the excess air ratio λ, and the combustion heat quantity Q2. The horizontal axis in FIG. 2 indicates the excess air ratio λ, and the vertical axis in FIG. 2 indicates the normalized combustion heat quantity. Here, the normalized combustion heat quantity represents a ratio to the combustion heat quantity Q2 when the molar ratio of hydrogen to methane is 1: 1 and the excess air ratio λ is 3.

水素の燃焼熱は241.8kJ/molであり、メタンの燃焼熱は802.4kJ/molであって水素の燃焼熱に比較して大きい。したがって、図2に示すように、メタンのモル比が大きいほど燃焼熱量Q2は大きくなる。また、燃焼熱量Q2は、空気過剰率λが1の場合に最大となり、空気過剰率λが1より大きくなると低下する。燃焼に用いられる可燃原料が少なくなるからである。以上のことから、燃焼熱量Q2が求まれば、図2に基づいて、燃焼部32に供給される燃料の量が求まる。さらに、燃焼部32に供給される燃料の量が求まれば、モル比Rが求まる。放熱量Q3は、改質器30の構造、大きさ等に依存する。以上のことから、温度平均値Yおよび空気過剰率λが検出されれば、モル比Rを推定することができる。   The combustion heat of hydrogen is 241.8 kJ / mol, and the combustion heat of methane is 802.4 kJ / mol, which is larger than the combustion heat of hydrogen. Therefore, as shown in FIG. 2, the combustion heat quantity Q2 increases as the molar ratio of methane increases. Further, the combustion heat quantity Q2 becomes maximum when the excess air ratio λ is 1, and decreases when the excess air ratio λ becomes larger than 1. It is because the combustible raw material used for combustion decreases. From the above, when the amount of combustion heat Q2 is obtained, the amount of fuel supplied to the combustion unit 32 is obtained based on FIG. Further, when the amount of fuel supplied to the combustion unit 32 is obtained, the molar ratio R is obtained. The amount of heat release Q3 depends on the structure, size, and the like of the reformer 30. From the above, the molar ratio R can be estimated if the temperature average value Y and the excess air ratio λ are detected.

次に、制御部10は、燃料電池40が要求負荷Preqを出力する際に燃焼部32が改質部31に与える必要のある所要加熱熱量Qtrgを算出する。ここで、要求負荷Preqが増加すると燃料電池40における発電に必要な水素量も増加する。燃料電池40に供給する水素量を多くするためには、改質部31における改質反応を促進する必要がある。改質反応は吸熱反応であることから、改質反応を促進するためには改質部31の温度を増加させる必要がある。したがって、所要加熱熱量Qtrgは、要求負荷Preqの関数となる。以下、要求負荷Preqと所要加熱熱量Qtrgとの関係について説明する。   Next, the control unit 10 calculates a required amount of heating heat Qtrg that the combustion unit 32 needs to give to the reforming unit 31 when the fuel cell 40 outputs the required load Preq. Here, when the required load Preq increases, the amount of hydrogen necessary for power generation in the fuel cell 40 also increases. In order to increase the amount of hydrogen supplied to the fuel cell 40, it is necessary to promote the reforming reaction in the reforming unit 31. Since the reforming reaction is an endothermic reaction, it is necessary to increase the temperature of the reforming unit 31 in order to promote the reforming reaction. Therefore, the required heating heat quantity Qtrg is a function of the required load Preq. Hereinafter, the relationship between the required load Preq and the required heating heat quantity Qtrg will be described.

図3は、燃料電池40の要求負荷Preqと所要加熱熱量Qtrgとの関係を示す図である。図3の横軸は要求負荷Preqを示し、図3の縦軸は所要加熱熱量Qtrgを示す。図3に示すように、所要加熱熱量Qtrgは、要求負荷Preqに比例し、要求負荷Preqが増加するとともに増加する。以上のことから、制御部10は、図3を用いて所要加熱熱量Qtrgを要求負荷Preqから求める。   FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the required load Preq of the fuel cell 40 and the required heating heat quantity Qtrg. The horizontal axis in FIG. 3 indicates the required load Preq, and the vertical axis in FIG. 3 indicates the required heating heat quantity Qtrg. As shown in FIG. 3, the required heating heat quantity Qtrg is proportional to the required load Preq and increases as the required load Preq increases. From the above, the control unit 10 obtains the required heating heat quantity Qtrg from the required load Preq using FIG.

次いで、制御部10は、燃焼部32から改質部31に与えられる加熱熱量Q(=燃焼熱量Q2−吸熱量Q1−放熱量Q3)を求める。図4は、燃料電池40の発電反応によって発生する発電電力Wと加熱熱量Qとの関係を示す図である。図4の横軸は発電電力Wを示し、図4の縦軸は加熱熱量Qを示す。図4に示すように、加熱熱量Qは、発電電力Wに比例し、発電電力Wが増加するとともに増加する。以上のことから、制御部10は、図4を用いて発電電力Wから加熱熱量Qを求める。なお、改質器30の放熱量Q3が大きくなるほど、加熱熱量Qは増大する方向に補正される。また、制御部10は、電圧計44および電流計45の検出結果に基づいて発電電力Wを算出する。   Next, the control unit 10 obtains a heating heat amount Q (= combustion heat amount Q2-heat absorption amount Q1-heat dissipation amount Q3) given from the combustion unit 32 to the reforming unit 31. FIG. 4 is a diagram illustrating the relationship between the generated power W generated by the power generation reaction of the fuel cell 40 and the amount of heat Q. The horizontal axis in FIG. 4 indicates the generated power W, and the vertical axis in FIG. As shown in FIG. 4, the heating heat quantity Q is proportional to the generated power W, and increases as the generated power W increases. From the above, the control unit 10 obtains the heating heat quantity Q from the generated power W using FIG. Note that the amount of heating heat Q is corrected to increase as the heat release amount Q3 of the reformer 30 increases. Further, the control unit 10 calculates the generated power W based on the detection results of the voltmeter 44 and the ammeter 45.

ここで、水素およびメタンの着火性について説明する。水素は、メタンに比較して着火性が高く、燃焼部32に供給されるとすぐに着火する。したがって、水素が燃焼部32に供給されると燃焼部32内の上流端の温度が増加する。それにより、改質部31内の上流端の温度が増加する。一方、メタンは水素に比較して着火性が低い。それにより、メタンが着火するまでの時間は長くなる。したがって、メタンが燃焼部32に供給されると燃焼部32内の下流端の温度が増加する。その結果、改質部31内の下流端の温度が増加する。以上のことから、メタンおよび水素の量が適切に調整されていなければ、改質部31に温度分布が発生する。本実施例においては、制御部10は、モル比Rに基づいてこの温度分布の発生を防止する。その詳細を以下に説明する。   Here, the ignitability of hydrogen and methane will be described. Hydrogen has higher ignitability than methane and ignites as soon as it is supplied to the combustion section 32. Therefore, when hydrogen is supplied to the combustion unit 32, the temperature at the upstream end in the combustion unit 32 increases. Thereby, the temperature at the upstream end in the reforming section 31 increases. On the other hand, methane is less ignitable than hydrogen. Thereby, the time until the methane is ignited becomes longer. Therefore, when methane is supplied to the combustion unit 32, the temperature at the downstream end in the combustion unit 32 increases. As a result, the temperature at the downstream end in the reforming unit 31 increases. From the above, if the amounts of methane and hydrogen are not properly adjusted, a temperature distribution is generated in the reforming unit 31. In the present embodiment, the control unit 10 prevents the temperature distribution from occurring based on the molar ratio R. Details thereof will be described below.

制御部10は、まず、所要加熱熱量Qtrgと加熱熱量Qとのずれが大きいか否かを判定する。所要加熱熱量Qtrgと加熱熱量Qとのずれがしきい値Qref以上であれば、制御部10は、改質部31に温度分布が発生していると判断してモル比Rを補正する。図5は、制御部10がモル比Rを補正する際に用いるマップである。図5の横軸は温度T2と温度T1との差を示し、図5の縦軸は補正モル比Rtrgを示す。   First, the control unit 10 determines whether or not the difference between the required heating heat quantity Qtrg and the heating heat quantity Q is large. If the difference between the required heating heat amount Qtrg and the heating heat amount Q is equal to or greater than the threshold value Qref, the control unit 10 determines that the temperature distribution is generated in the reforming unit 31 and corrects the molar ratio R. FIG. 5 is a map used when the control unit 10 corrects the molar ratio R. The horizontal axis in FIG. 5 indicates the difference between the temperature T2 and the temperature T1, and the vertical axis in FIG. 5 indicates the correction molar ratio Rtrg.

図5に示すように、制御部10は、温度T2と温度T1との差が大きくなるにつれて補正モル比Rtrgを小さく設定する。補正モル比Rtrgが求まれば、制御部10は、補正モル比Rtrgを現在のモル比Rに反映させる。一例として、制御部10は、現在のモル比Rおよび補正モル比Rtrgの平均値を新たなモル比Rに設定する。次に、制御部10は、新たなモル比Rに基づいて、流量調整弁60,61を制御する。なお、しきい値Qrefは、適宜選択される。また、補正モル比Rtrgは、水素およびメタンの着火性による温度変化応答性が考慮されて決定される。このように、モル比Rが補正されることによって、燃焼部32における温度分布の発生が防止される。その結果、改質部31における温度分布の発生が防止される。   As shown in FIG. 5, the control unit 10 sets the correction molar ratio Rtrg to a smaller value as the difference between the temperature T2 and the temperature T1 increases. When the corrected molar ratio Rtrg is obtained, the control unit 10 reflects the corrected molar ratio Rtrg in the current molar ratio R. As an example, the control unit 10 sets the average value of the current molar ratio R and the corrected molar ratio Rtrg to a new molar ratio R. Next, the control unit 10 controls the flow rate adjustment valves 60 and 61 based on the new molar ratio R. Note that the threshold value Qref is appropriately selected. The corrected molar ratio Rtrg is determined in consideration of the temperature change responsiveness due to the ignitability of hydrogen and methane. As described above, the correction of the molar ratio R prevents the temperature distribution in the combustion section 32 from occurring. As a result, the occurrence of temperature distribution in the reforming unit 31 is prevented.

以上のことから、本実施例に係る燃料電池システム100においては、モル比Rを調整することにより改質部31の温度が効率よく制御される。また、モル比を調整することにより、改質部31の温度分布の発生を防止することができる。したがって、改質部31における改質反応が効率よく行われる。   From the above, in the fuel cell system 100 according to the present embodiment, the temperature of the reforming unit 31 is efficiently controlled by adjusting the molar ratio R. Further, by adjusting the molar ratio, it is possible to prevent the temperature distribution of the reforming part 31 from occurring. Therefore, the reforming reaction in the reforming unit 31 is performed efficiently.

続いて、制御部10がモル比Rを制御する際のフローチャートについて説明する。図6は、上記フローチャートの一例を示す図である。制御部10は、所定の周期(例えば、500msごと)に図6のフローチャートを実行する。図6に示すように、制御部10は、図2を用いて、空気過剰率λと温度平均値Yとからモル比Rを推定する(ステップS1)。   Next, a flowchart when the control unit 10 controls the molar ratio R will be described. FIG. 6 is a diagram showing an example of the flowchart. The control unit 10 executes the flowchart of FIG. 6 at a predetermined cycle (for example, every 500 ms). As shown in FIG. 6, the control unit 10 estimates the molar ratio R from the excess air ratio λ and the temperature average value Y using FIG. 2 (step S1).

次に、制御部10は、図3を用いて要求負荷Preqから所要加熱熱量Qtrgを求める(ステップS2)。次いで、制御部10は、図4を用いて加熱熱量Qを発電電力Wから求める(ステップS3)。次に、制御部10は、所要加熱熱量Qtrgと加熱熱量Qとの差の絶対値がしきい値Qref未満であるか否かを判定する(ステップS4)。   Next, the control part 10 calculates | requires required heating calorie | heat amount Qtrg from the request | requirement load Preq using FIG. 3 (step S2). Subsequently, the control part 10 calculates | requires the heating-heat amount Q from the generated electric power W using FIG. 4 (step S3). Next, the control unit 10 determines whether or not the absolute value of the difference between the required heating heat amount Qtrg and the heating heat amount Q is less than the threshold value Qref (step S4).

ステップS4において所要加熱熱量Qtrgと加熱熱量Qとの差の絶対値がしきい値Qref未満であると判定されなかった場合、制御部10は、図5のマップを用いて温度T2と温度T1との差から補正モル比Rtrgを算出する(ステップS5)。次に、制御部10は、ステップS1において推定したモル比RとステップS5において算出した補正モル比Rtrgとの平均値を新たなモル比Rに設定し直す(ステップS6)。   If it is not determined in step S4 that the absolute value of the difference between the required heating heat amount Qtrg and the heating heat amount Q is less than the threshold value Qref, the control unit 10 uses the map of FIG. The correction molar ratio Rtrg is calculated from the difference between the two (step S5). Next, the control unit 10 resets the average value of the molar ratio R estimated in step S1 and the corrected molar ratio Rtrg calculated in step S5 to a new molar ratio R (step S6).

次いで、制御部10は、ステップS6において設定したモル比Rに基づいて流量調整弁60,61を制御する(ステップS7)。その後、制御部10は、動作を終了させる。なお、ステップS4において所要加熱熱量Qtrgと加熱熱量Qとの差の絶対値がしきい値Qref未満であると判定された場合、制御部10は、ステップS7の動作を行う。   Next, the control unit 10 controls the flow rate adjusting valves 60 and 61 based on the molar ratio R set in step S6 (step S7). Thereafter, the control unit 10 ends the operation. If it is determined in step S4 that the absolute value of the difference between the required heating heat quantity Qtrg and the heating heat quantity Q is less than the threshold value Qref, the control unit 10 performs the operation of step S7.

以上のように、図6のフローチャートに従って燃料電池システム100が制御されることにより、モル比Rが適切に設定される。それにより、改質部31における改質反応が効率よく行われる。   As described above, the molar ratio R is appropriately set by controlling the fuel cell system 100 according to the flowchart of FIG. Thereby, the reforming reaction in the reforming unit 31 is performed efficiently.

なお、本実施例においては、燃料電池40として水素分離膜電池を用いたが、その他の燃料電池を用いることができる。また、水素分離器50と流量調整弁60,61との間にバッファタンクが設けられていてもよい。さらに、本実施例においては温度センサ33,34の両方により改質部31の触媒の温度が求められているが、いずれか一方によって求めることもできる。また、本実施例においては、水素の流量およびメタンの流量の両方を制御しているが、いずれか一方の流量を変化させることによりモル比Rを制御することもできる。さらに、水素分離機50によって分離された水素を燃料電池40のアノード42に供給する燃料ガスとして用いてもよい。   In this embodiment, the hydrogen separation membrane battery is used as the fuel cell 40, but other fuel cells can be used. Further, a buffer tank may be provided between the hydrogen separator 50 and the flow rate adjusting valves 60 and 61. Furthermore, in the present embodiment, the temperature of the catalyst of the reforming unit 31 is obtained by both the temperature sensors 33 and 34, but can be obtained by either one. In this embodiment, both the flow rate of hydrogen and the flow rate of methane are controlled, but the molar ratio R can also be controlled by changing one of the flow rates. Further, the hydrogen separated by the hydrogen separator 50 may be used as a fuel gas supplied to the anode 42 of the fuel cell 40.

本実施例においては、改質部31が改質手段に相当し、水素分離器50が分離手段に相当し、燃焼部32が燃焼手段に相当し、流量調整弁60,61が供給手段に相当し、制御部10が制御手段に相当し、要求負荷検出部90が要求負荷検出手段に相当し、所要加熱熱量Qtrgが要求熱量に相当する。   In this embodiment, the reforming unit 31 corresponds to the reforming unit, the hydrogen separator 50 corresponds to the separating unit, the combustion unit 32 corresponds to the burning unit, and the flow rate adjusting valves 60 and 61 correspond to the supplying unit. The control unit 10 corresponds to the control unit, the required load detection unit 90 corresponds to the required load detection unit, and the required heating heat amount Qtrg corresponds to the required heat amount.

続いて、本発明の第2実施例に係る燃料電池システム100aについて説明する。図7は、燃料電池システム100aの全体構成を示す模式図である。燃料電池システム100aが図1の燃料電池システム100と異なる点は、改質部31に着火装置36が設けられている点、水素吸蔵放出装置54、メタン吸蔵放出装置55および起動スイッチ91が新たに設けられている点、ならびに流量調整弁60,61の代わりに切替弁62,63が設けられている点である。   Subsequently, a fuel cell system 100a according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a schematic diagram showing the overall configuration of the fuel cell system 100a. The fuel cell system 100a is different from the fuel cell system 100 of FIG. 1 in that an ignition device 36 is provided in the reforming unit 31, a hydrogen storage / release device 54, a methane storage / release device 55, and a start switch 91 are newly provided. The point provided is that the switching valves 62 and 63 are provided instead of the flow rate adjusting valves 60 and 61.

起動スイッチ91は、燃料電池40を起動させるためのスイッチであり、使用者によって操作される。着火装置36は、燃料電池40の起動時に、制御部10の指示に従って改質部31に供給される水素ガスを着火する。この場合、水素の着火性が高いことから、燃料電池40を効率よく加熱することができる。   The start switch 91 is a switch for starting the fuel cell 40 and is operated by a user. The ignition device 36 ignites the hydrogen gas supplied to the reforming unit 31 according to an instruction from the control unit 10 when the fuel cell 40 is started. In this case, since the ignitability of hydrogen is high, the fuel cell 40 can be efficiently heated.

水素吸蔵放出装置54は、水素吸蔵合金等を備える。水素室53の水素は、水素吸蔵放出装置54に供給される。水素吸蔵放出装置54は、制御部10の指示に従って、供給された水素を吸蔵し、または必要量の水素を放出する。水素吸蔵放出装置54によって放出された水素は、切替弁62に供給される。   The hydrogen storage / release device 54 includes a hydrogen storage alloy or the like. The hydrogen in the hydrogen chamber 53 is supplied to the hydrogen storage / release device 54. The hydrogen storage / release device 54 stores supplied hydrogen or releases a required amount of hydrogen in accordance with an instruction from the control unit 10. The hydrogen released by the hydrogen storage / release device 54 is supplied to the switching valve 62.

メタン吸蔵放出装置55は、ハイドロカーボン吸着剤等を備える。アノードオフガス室52のアノードオフガスは、メタン吸蔵放出装置55に供給される。メタン吸蔵放出装置55は、制御部10の指示に従って、供給されたアノードオフガス中のメタンを吸蔵し、または必要量のメタンを放出する。メタン吸蔵放出装置55によって放出されたメタンは、切替弁63に供給される。   The methane storage / release device 55 includes a hydrocarbon adsorbent and the like. The anode off gas in the anode off gas chamber 52 is supplied to the methane storage / release device 55. The methane storage / release device 55 stores methane in the supplied anode off-gas or releases a required amount of methane in accordance with an instruction from the control unit 10. The methane released by the methane storage / release device 55 is supplied to the switching valve 63.

切替弁62,63は、三方コック等からなる。切替弁62は、制御部10の指示に従って、水素吸蔵放出装置54から供給された水素の改質部31および燃焼部32への供給を切り替える。切替弁63は、制御部10の指示に従って、メタン吸蔵放出装置55から供給されたメタンの改質部31および燃焼部32への供給を切り替える。   The switching valves 62 and 63 are formed of a three-way cock or the like. The switching valve 62 switches the supply of the hydrogen supplied from the hydrogen storage / release device 54 to the reforming unit 31 and the combustion unit 32 in accordance with an instruction from the control unit 10. The switching valve 63 switches the supply of methane supplied from the methane storage / release device 55 to the reforming unit 31 and the combustion unit 32 in accordance with an instruction from the control unit 10.

本実施例に係る燃料電池システム100aにおいては、改質部31に供給されるメタン量および水素量を調整することにより、燃料電池40を効率よく起動させることができる。それにより、改質部31の温度および温度分布を適切に調整することができる。燃料電池40の起動時における燃焼部32に供給する水素量およびメタン量の制御方法について説明する。   In the fuel cell system 100a according to the present embodiment, the fuel cell 40 can be efficiently activated by adjusting the amount of methane and hydrogen supplied to the reforming unit 31. Thereby, the temperature and temperature distribution of the reforming unit 31 can be appropriately adjusted. A method for controlling the amount of hydrogen and the amount of methane supplied to the combustion unit 32 when the fuel cell 40 is started will be described.

まず、制御部10は、起動スイッチ91がオンされると、改質部31に水素が供給されるように、水素吸蔵放出装置54および切替弁62を制御する。次に、制御部10は、改質部31において水素が着火するように、着火装置36を制御する。それにより、改質部31の温度が増加する。また、水素の燃焼によって生成された高温の燃焼ガスがアノード42に供給される。その結果、燃料電池40が効率よく加熱される。   First, the control unit 10 controls the hydrogen storage / release device 54 and the switching valve 62 so that hydrogen is supplied to the reforming unit 31 when the start switch 91 is turned on. Next, the control unit 10 controls the ignition device 36 so that hydrogen is ignited in the reforming unit 31. Thereby, the temperature of the reforming unit 31 increases. Further, high-temperature combustion gas generated by hydrogen combustion is supplied to the anode 42. As a result, the fuel cell 40 is efficiently heated.

水素が着火された後、制御部10は、改質部31に供給される水素量が増加するように水素吸蔵放出装置54を制御する。改質部31の温度がメタンの着火温度以上になると、制御部10は、改質部31にメタンが供給されるようにメタン吸蔵放出装置55および切替弁63を制御する。その後、制御部10は、改質部31の温度が適温まで増加するように改質部31に供給される水素量およびメタン量を制御する。この場合、制御部10は、図8のマップに従う。   After the hydrogen is ignited, the control unit 10 controls the hydrogen storage / release device 54 so that the amount of hydrogen supplied to the reforming unit 31 increases. When the temperature of the reforming unit 31 becomes equal to or higher than the ignition temperature of methane, the control unit 10 controls the methane storage / release device 55 and the switching valve 63 so that methane is supplied to the reforming unit 31. Thereafter, the control unit 10 controls the amount of hydrogen and methane supplied to the reforming unit 31 so that the temperature of the reforming unit 31 increases to an appropriate temperature. In this case, the control unit 10 follows the map of FIG.

図8は、水素の着火後に改質部31に供給する必要のある水素量およびメタン量を示すマップである。図8の横軸は温度平均値Yを示し、図8の縦軸は改質部31に供給する必要のある水素量およびメタン量を示す。図8に示すように、水素着火後、温度平均値Yがメタンの着火温度まで増加するまでは、改質部31に供給される水素量も増加する。それにより、効率よく改質部31の温度を増加させることができるとともに、アノード42に供給される燃焼ガスによって燃料電池40が加熱される。   FIG. 8 is a map showing the amount of hydrogen and the amount of methane that need to be supplied to the reforming unit 31 after the ignition of hydrogen. The horizontal axis of FIG. 8 shows the temperature average value Y, and the vertical axis of FIG. As shown in FIG. 8, after hydrogen ignition, the amount of hydrogen supplied to the reforming unit 31 increases until the temperature average value Y increases to the ignition temperature of methane. Accordingly, the temperature of the reforming unit 31 can be increased efficiently, and the fuel cell 40 is heated by the combustion gas supplied to the anode 42.

また、改質部31の温度がメタンの着火温度以上になると、改質部31に供給される水素量が減少するとともに改質部31に供給されるメタン量が増加する。ここで、メタンの着火性は水素の着火性に比較して低いが、メタンの燃焼熱は水素の燃焼熱よりも大きい。したがって、改質部31の温度をさらに増加させることができるとともに、アノード42に供給される燃焼ガスの温度が増大する。その結果、燃料電池40がさらに効率よく加熱される。   When the temperature of the reforming unit 31 becomes equal to or higher than the ignition temperature of methane, the amount of hydrogen supplied to the reforming unit 31 decreases and the amount of methane supplied to the reforming unit 31 increases. Here, the ignitability of methane is lower than that of hydrogen, but the heat of combustion of methane is greater than the heat of combustion of hydrogen. Therefore, the temperature of the reforming unit 31 can be further increased, and the temperature of the combustion gas supplied to the anode 42 is increased. As a result, the fuel cell 40 is heated more efficiently.

改質部31および燃料電池40の温度がそれぞれの起動温度以上になると(例えば、400℃程度)、制御部10は、改質部31に炭化水素燃料および酸素が供給されるように燃料供給部20およびエアポンプ80を制御する。それにより、改質部31において部分酸化反応が起こって改質ガスがアノード42に供給される。その結果、燃料電池40において発電が行われる。この場合、カソードオフガスに含有される水蒸気量が増加するとともに、アノードオフガスに含有される水素量が増加する。   When the temperatures of the reforming unit 31 and the fuel cell 40 are equal to or higher than the respective starting temperatures (for example, about 400 ° C.), the control unit 10 causes the fuel supply unit to supply hydrocarbon fuel and oxygen to the reforming unit 31. 20 and the air pump 80 are controlled. As a result, a partial oxidation reaction occurs in the reforming unit 31 and the reformed gas is supplied to the anode 42. As a result, power generation is performed in the fuel cell 40. In this case, the amount of water vapor contained in the cathode offgas increases and the amount of hydrogen contained in the anode offgas increases.

その後、制御部10は、燃焼部32に供給される水素量が増加するように水素吸蔵放出装置54および切替弁62を制御する。それにより、改質部31の温度がさらに増加する。また、制御部10は、改質部31におけるO/C比が徐々に減少するようにエアポンプ80を制御する。この場合、制御部10は、図9のマップに従う。   Thereafter, the control unit 10 controls the hydrogen storage / release device 54 and the switching valve 62 so that the amount of hydrogen supplied to the combustion unit 32 increases. Thereby, the temperature of the reforming part 31 further increases. Further, the control unit 10 controls the air pump 80 so that the O / C ratio in the reforming unit 31 gradually decreases. In this case, the control unit 10 follows the map of FIG.

図9は、部分酸化反応開始後のO/C比を示すマップである。図9の横軸は温度平均値Yを示し、図9の縦軸は改質部31におけるO/C比を示す。図9に示すように、部分酸化反応開始後、温度平均値Yの増加とともにO/Cは減少する。それにより、水蒸気改質反応に移行しやすくなる。   FIG. 9 is a map showing the O / C ratio after the start of the partial oxidation reaction. The horizontal axis in FIG. 9 indicates the temperature average value Y, and the vertical axis in FIG. 9 indicates the O / C ratio in the reforming unit 31. As shown in FIG. 9, after the partial oxidation reaction starts, the O / C decreases as the temperature average value Y increases. Thereby, it becomes easy to shift to the steam reforming reaction.

改質部31の温度が通常時改質温度以上になると(例えば、600℃程度)、制御部10は、改質部31において水蒸気改質反応が起こるように、燃料供給部20、エアポンプ80および切替弁62,63を制御する。以上の手順により、燃料電池40の起動は完了する。   When the temperature of the reforming unit 31 becomes equal to or higher than the normal reforming temperature (for example, about 600 ° C.), the control unit 10 causes the fuel supply unit 20, the air pump 80, and the The switching valves 62 and 63 are controlled. The startup of the fuel cell 40 is completed by the above procedure.

以上のことから、本実施例に係る燃料電池システム100aは、改質部31の温度を効率よく制御することができる。その結果、燃料電池40を効率よく起動させることができる。   From the above, the fuel cell system 100a according to the present embodiment can efficiently control the temperature of the reforming unit 31. As a result, the fuel cell 40 can be started up efficiently.

続いて、燃料電池40の起動時に制御部10が燃料電池システム100aを制御する際のフローチャートについて説明する。図10は、上記フローチャートの一例を示す図である。制御部10は、所定の周期(例えば、500msごと)に図10のフローチャートを実行する。図10に示すように、制御部10は、使用者により起動スイッチがオンされたか否かを判定する(ステップS11)。   Next, a flowchart when the control unit 10 controls the fuel cell system 100a when the fuel cell 40 is activated will be described. FIG. 10 is a diagram showing an example of the flowchart. The control unit 10 executes the flowchart of FIG. 10 at a predetermined cycle (for example, every 500 ms). As shown in FIG. 10, the control unit 10 determines whether or not the activation switch has been turned on by the user (step S11).

ステップS11において起動スイッチ91がオンされたと判定されなかった場合には、制御部10は、動作を終了させる。ステップS11において起動スイッチ91がオンされたと判定された場合には、制御部10は、温度平均値Yが水素着火温度Tref1未満であるか否かを判定する(ステップS12)。ステップS12において温度平均値Yが水素着火温度Tref1未満であると判定された場合、制御部10は、改質部31に水素が供給されるように水素吸蔵放出装置54および切替弁62を制御する(ステップS13)。   If it is not determined in step S11 that the start switch 91 has been turned on, the control unit 10 ends the operation. When it is determined in step S11 that the start switch 91 is turned on, the control unit 10 determines whether or not the temperature average value Y is lower than the hydrogen ignition temperature Tref1 (step S12). When it is determined in step S12 that the temperature average value Y is lower than the hydrogen ignition temperature Tref1, the control unit 10 controls the hydrogen storage / release device 54 and the switching valve 62 so that hydrogen is supplied to the reforming unit 31. (Step S13).

次に、制御部10は、改質部31に供給された水素が着火するように着火装置36を制御する(ステップS14)。次いで、制御部10は、水素が着火したか否かを判定する(ステップS15)。この場合、制御部10は、温度T1が増加したか否かにより判定することができる。   Next, the control unit 10 controls the ignition device 36 so that the hydrogen supplied to the reforming unit 31 is ignited (step S14). Next, the control unit 10 determines whether or not hydrogen has ignited (step S15). In this case, the control unit 10 can determine whether or not the temperature T1 has increased.

ステップS15において水素が着火したと判定されなかった場合、制御部10は、ステップS14の動作を繰り返す。ステップS15において水素が着火したと判定された場合、制御部10は、改質部31に供給される水素量が増加するように図8のマップを用いて水素吸蔵放出装置54を制御する(ステップS16)。なお、ステップS12において温度平均値Yが水素着火温度Tref1未満であると判定されなかった場合、制御部10は、ステップS16の動作を行う。それにより、改質部31に供給された水素が着火する。   If it is not determined in step S15 that hydrogen has ignited, the control unit 10 repeats the operation in step S14. When it is determined in step S15 that hydrogen has ignited, the control unit 10 controls the hydrogen storage / release device 54 using the map of FIG. 8 so that the amount of hydrogen supplied to the reforming unit 31 increases (step S15). S16). When it is not determined in step S12 that the temperature average value Y is lower than the hydrogen ignition temperature Tref1, the control unit 10 performs the operation of step S16. Thereby, the hydrogen supplied to the reforming unit 31 is ignited.

次に、制御部10は、温度平均値Yがメタン着火温度Tref2未満であるか否かを判定する(ステップS17)。ステップS17において温度平均値Yがメタン着火温度Tref2未満であると判定された場合、制御部10は、ステップS16の動作を繰り返す。ステップS17において温度平均値Yがメタン着火温度Tref2未満であると判定されなかった場合、制御部10は、図8のマップを用いて、改質部31に水素およびメタンが供給されるように水素吸蔵放出装置54、メタン吸蔵放出装置55および切替弁62,63を制御する(ステップS18)。   Next, the controller 10 determines whether or not the temperature average value Y is lower than the methane ignition temperature Tref2 (step S17). When it is determined in step S17 that the temperature average value Y is lower than the methane ignition temperature Tref2, the control unit 10 repeats the operation of step S16. If it is not determined in step S17 that the temperature average value Y is lower than the methane ignition temperature Tref2, the control unit 10 uses the map in FIG. 8 to generate hydrogen and methane so that hydrogen and methane are supplied to the reforming unit 31. The storage / release device 54, the methane storage / release device 55, and the switching valves 62 and 63 are controlled (step S18).

次に、制御部10は、温度平均値Yが改質機能開始温度Tref3未満であるか否かを判定する(ステップS19)。本実施例においては、改質機能開始温度Tref3は400℃に設定してある。ステップS19において温度平均値Yが改質機能開始温度Tref3未満であると判定された場合、制御部10は、ステップS18の動作を繰り返す。ステップS19において温度平均値Yが改質機能開始温度Tref3未満であると判定されなかった場合、制御部10は、図9のマップを用いて所望のO/C比になるようにエアポンプ80を制御する(ステップS20)。   Next, the control unit 10 determines whether or not the temperature average value Y is less than the reforming function start temperature Tref3 (step S19). In this embodiment, the reforming function start temperature Tref3 is set to 400 ° C. When it is determined in step S19 that the temperature average value Y is lower than the reforming function start temperature Tref3, the control unit 10 repeats the operation of step S18. When it is not determined in step S19 that the temperature average value Y is lower than the reforming function start temperature Tref3, the control unit 10 controls the air pump 80 so as to obtain a desired O / C ratio using the map of FIG. (Step S20).

次に、制御部10は、温度平均値Yが通常時改質温度Tref4未満であるか否かを判定する(ステップS21)。本実施例においては、通常時改質温度Tref4は600℃に設定してある。ステップS21において温度平均値Yが通常時改質温度Tref4未満であると判定された場合、制御部10は、ステップS20の動作を繰り返す。ステップS21において温度平均値Yが通常時改質温度Tref4未満であると判定なかった場合、制御部10は、動作を終了させる。以上の手順により、燃料電池40の起動が完了する。   Next, the controller 10 determines whether or not the temperature average value Y is less than the normal reforming temperature Tref4 (step S21). In this embodiment, the normal reforming temperature Tref4 is set to 600 ° C. When it is determined in step S21 that the temperature average value Y is lower than the normal reforming temperature Tref4, the control unit 10 repeats the operation of step S20. When it is not determined in step S21 that the temperature average value Y is lower than the normal reforming temperature Tref4, the control unit 10 ends the operation. The startup of the fuel cell 40 is completed by the above procedure.

以上のように、図10のフローチャートによる制御を行うことにより、改質部31の温度を効率よく制御することができる。その結果、燃料電池40を効率よく起動させることができる。なお、本実施例においては、改質部31が改質手段および燃焼手段に相当する。   As described above, the temperature of the reforming unit 31 can be efficiently controlled by performing the control according to the flowchart of FIG. As a result, the fuel cell 40 can be started up efficiently. In this embodiment, the reforming unit 31 corresponds to a reforming unit and a combustion unit.

続いて、本発明の第3実施例に係る燃料電池システム100bについて説明する。図11は、燃料電池システム100bの全体構成を示す模式図である。燃料電池システム100bが図1の燃料電池システム100と異なる点は、メタン吸蔵放出装置55にCO吸蔵放出装置56が新たに設けられている点である。CO吸蔵放出装置56は、パラジウム等のCO吸着素材を備える構造を有し、制御部10の指示に従ってアノードオフガス中のCOの吸蔵または放出を行う。   Subsequently, a fuel cell system 100b according to a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 11 is a schematic diagram showing the overall configuration of the fuel cell system 100b. The fuel cell system 100 b is different from the fuel cell system 100 of FIG. 1 in that a CO storage / release device 56 is newly provided in the methane storage / release device 55. The CO storage / release device 56 has a structure including a CO adsorption material such as palladium, and stores or releases CO in the anode off-gas in accordance with instructions from the control unit 10.

本実施例に係る燃料電池システム100bにおいては、メタン吸蔵放出装置55に吸蔵されたメタンおよびCO吸蔵放出装置56に吸蔵されたCOは、切替弁63によって燃焼部32に供給され、アノードオフガス中の窒素および水蒸気は外部に排出される。それにより、燃焼部32からの排気流量が低減される。したがって、燃焼部32による改質部31の加熱効率が向上する。その結果、燃料電池システム100bのシステム効率が向上する。   In the fuel cell system 100b according to the present embodiment, the methane stored in the methane storage / release device 55 and the CO stored in the CO storage / release device 56 are supplied to the combustion unit 32 by the switching valve 63, and are contained in the anode off-gas. Nitrogen and water vapor are discharged to the outside. Thereby, the exhaust gas flow rate from the combustion part 32 is reduced. Therefore, the heating efficiency of the reforming unit 31 by the combustion unit 32 is improved. As a result, the system efficiency of the fuel cell system 100b is improved.

本発明の第1実施例に係る燃料電池システムの全体構成を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a fuel cell system according to a first embodiment of the present invention. モル比と空気過剰率と燃焼熱量との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a molar ratio, an air excess rate, and a combustion heat amount. 燃料電池の要求負荷と所要加熱熱量との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the request | requirement load of a fuel cell, and required heating calorie | heat amount. 燃料電池の発電反応によって発生する電力と加熱熱量との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the electric power which generate | occur | produces by the electric power generation reaction of a fuel cell, and heating calorie | heat amount. 制御部がモル比を補正する際に用いるマップである。It is a map used when a control part correct | amends molar ratio. 制御部がモル比を制御する際のフローチャートの一例について説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the flowchart at the time of a control part controlling molar ratio. 本発明の第2実施例に係る燃料電池システムの全体構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the whole structure of the fuel cell system which concerns on 2nd Example of this invention. 水素の着火後に改質部に供給する必要のある水素量およびメタン量を示すマップである。It is a map which shows the amount of hydrogen and the amount of methane which need to be supplied to a reforming part after ignition of hydrogen. 部分酸化反応開始後のO/C比を示すマップである。It is a map which shows O / C ratio after the partial oxidation reaction start. 燃料電池の起動時に制御部が燃料電池システムを制御する際のフローチャートの一例について説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the flowchart at the time of a control part controlling a fuel cell system at the time of starting of a fuel cell. 本発明の第3実施例に係る燃料電池システムの全体構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the whole structure of the fuel cell system which concerns on 3rd Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 制御部
20 燃料供給部
30 改質器
31 改質部
32 燃焼部
33,34 温度センサ
35 空気過剰率λセンサ
36 着火装置
40 燃料電池
50 水素分離器
54 水素吸蔵放出装置
55 メタン吸蔵放出装置
60,61 流量調整弁
62,63 切替弁
90 要求負荷検出部
91 起動スイッチ
100,100a,100b 燃料電池システム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Control part 20 Fuel supply part 30 Reformer 31 Reformer part 32 Combustion part 33,34 Temperature sensor 35 Excess air ratio (lambda) sensor 36 Ignition apparatus 40 Fuel cell 50 Hydrogen separator 54 Hydrogen storage-release apparatus 55 Methane storage-release apparatus 60 , 61 Flow control valve 62, 63 Switching valve 90 Required load detector 91 Start switch 100, 100a, 100b Fuel cell system

Claims (10)

燃料電池と、
前記燃料電池のアノードオフガスを、少なくとも、第1の可燃成分を含有する第1のガスと第2の可燃成分を含有する第2のガスとに分離する分離手段とを備えることを特徴とする燃料電池システム。
A fuel cell;
Separation means for separating the anode off-gas of the fuel cell into at least a first gas containing a first combustible component and a second gas containing a second combustible component. Battery system.
前記第1の可燃成分の燃焼熱量は、前記第2の可燃成分の燃焼熱量と異なることを特徴とする請求項1記載の燃料電池システム。 2. The fuel cell system according to claim 1, wherein the amount of combustion heat of the first combustible component is different from the amount of combustion heat of the second combustible component. 前記第1の可燃成分は、炭化水素であり、
前記第2の可燃成分は、水素であることを特徴とする請求項1または2記載の燃料電池システム。
The first combustible component is a hydrocarbon;
The fuel cell system according to claim 1 or 2, wherein the second combustible component is hydrogen.
前記炭化水素は、メタンであることを特徴とする請求項3記載の燃料電池システム。 The fuel cell system according to claim 3, wherein the hydrocarbon is methane. 炭化水素燃料から水素を含む改質ガスを生成し、前記改質ガスを前記燃料電池のアノードに供給する改質手段と、
前記第1の可燃成分および前記第2の可燃成分の少なくとも一方を燃焼させることにより前記改質手段を加熱する燃焼手段と、
前記第1のガスおよび前記第2のガスのいずれか一方または両方を選択して前記燃焼手段に供給する供給手段と、
前記改質手段の要求熱量に基づいて前記供給手段を制御する制御手段とをさらに備えることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の燃料電池システム。
Reforming means for generating a reformed gas containing hydrogen from a hydrocarbon fuel and supplying the reformed gas to the anode of the fuel cell;
Combustion means for heating the reforming means by burning at least one of the first combustible component and the second combustible component;
Supply means for selecting one or both of the first gas and the second gas and supplying the selected gas to the combustion means;
The fuel cell system according to any one of claims 1 to 4, further comprising a control unit that controls the supply unit based on a required heat amount of the reforming unit.
前記供給手段は、前記第1のガスおよび前記第2のガスの流量を調整して、前記第1のガスおよび前記第2のガスを前記燃焼手段に供給することを特徴とする請求項5記載の燃料電池システム。 The said supply means adjusts the flow volume of the said 1st gas and the said 2nd gas, The said 1st gas and the said 2nd gas are supplied to the said combustion means, It is characterized by the above-mentioned. Fuel cell system. 前記制御手段は、前記改質手段の温度を上昇させる場合には、前記炭化水素の比率が大きくなるように前記供給手段を制御することを特徴とする請求項5または6記載の燃料電池システム。 7. The fuel cell system according to claim 5, wherein, when the temperature of the reforming unit is increased, the control unit controls the supply unit so that the ratio of the hydrocarbon is increased. 前記燃料電池に要求される負荷を検出する要求負荷検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記要求負荷検出手段の検出結果に基づいて前記要求熱量を設定することを特徴とする請求項5〜7のいずれかに記載の燃料電池システム。
Further comprising required load detecting means for detecting a load required for the fuel cell;
8. The fuel cell system according to claim 5, wherein the control unit sets the required heat quantity based on a detection result of the required load detection unit.
前記制御手段は、前記燃料電池を起動させる際に、前記燃焼手段に前記第2の可燃成分が供給されるように前記供給手段を制御することを特徴とする請求項5〜8のいずれかに記載の燃料電池システム。 The control means controls the supply means so that the second combustible component is supplied to the combustion means when the fuel cell is started. The fuel cell system described. 前記制御手段は、前記第2の可燃成分が着火した後に前記燃焼手段に前記第1の可燃成分が供給されるように、前記供給手段を制御することを特徴とする請求項9記載の燃料電池システム。

10. The fuel cell according to claim 9, wherein the control means controls the supply means so that the first combustible component is supplied to the combustion means after the second combustible component is ignited. system.

JP2005228941A 2005-08-05 2005-08-05 Fuel cell system Withdrawn JP2007048490A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005228941A JP2007048490A (en) 2005-08-05 2005-08-05 Fuel cell system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005228941A JP2007048490A (en) 2005-08-05 2005-08-05 Fuel cell system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007048490A true JP2007048490A (en) 2007-02-22

Family

ID=37851168

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005228941A Withdrawn JP2007048490A (en) 2005-08-05 2005-08-05 Fuel cell system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007048490A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008218034A (en) * 2007-02-28 2008-09-18 Toyota Motor Corp Fuel cell system and method of controlling the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008218034A (en) * 2007-02-28 2008-09-18 Toyota Motor Corp Fuel cell system and method of controlling the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100472332B1 (en) Fuel reforming system
US9653742B2 (en) Fuel cell system
WO2012043645A1 (en) Fuel cell device
JP2010277846A (en) Fuel cell device
JP5173326B2 (en) Fuel cell system and operation method thereof
JP4951917B2 (en) Fuel reforming system
JP4463846B2 (en) Hydrogen production power generation system
EP3264508B1 (en) Fuel cell system and method for operating the same
JP5003064B2 (en) Fuel cell system
JP4727642B2 (en) Operation method of hydrogen production power generation system
JP5002025B2 (en) Fuel reforming system and control method of fuel reforming system
JP2007048490A (en) Fuel cell system
US10700368B2 (en) High-temperature operation fuel cell system
JP4742540B2 (en) Fuel cell system
JP2009117170A (en) Hydrogen and power generating system, and load following power generation method therein
JPH07263007A (en) Heating device of reformer for fuel cell
JP4711157B1 (en) Solid oxide fuel cell
JP5537218B2 (en) Fuel cell system and method for starting fuel cell system
JP2008004370A (en) Fuel reforming system
JP4741568B2 (en) Hydrogen production method for hydrogen production power generation system
JP2019169256A (en) High temperature operation fuel cell system
JP2023056665A (en) Solid oxide fuel cell system
JP5203570B2 (en) Output control method for fuel cell device
JP2006156089A (en) Hybrid system
JP2007048488A (en) Fuel cell system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080520

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20110322