JP2008078076A - Fuel supply device of fuel cell system - Google Patents

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知明 森川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel supply device for a fuel cell system with neither need of fitting a fuel pump to an outside fuel storage tank nor of looking for a driving power source of a fuel pump, capable of supplying gas anywhere, and capable of enhancing convenience for users. <P>SOLUTION: The fuel supply device for a fuel cell system, equipped with a fuel cell using liquid as fuel, and a fuel tank storing fuel necessary for generating power with the fuel cell, is provided with a fuel supply tube with one end connected with a fuel tank and the other end to a tank-side connecting part for connecting to the outside fuel storage tank at the time of oil supply. On the way of the fuel supply tube, a fuel pump is provided for supplying fuel of the outside fuel storage tank to the fuel tank, and the fuel pump is driven by power supplied by the fuel cell system. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は燃料電池システムの燃料供給装置に係り、特に、外部燃料貯蔵槽に燃料ポンプを設ける必要がなく、燃料ポンプの駆動用電源を探す必要がなく、どこでも給油可能であり、ユーザの利便性を高めることが可能な燃料電池システムの燃料供給装置に関する。   The present invention relates to a fuel supply system for a fuel cell system, and in particular, it is not necessary to provide a fuel pump in an external fuel storage tank, and it is not necessary to search for a power source for driving the fuel pump. The present invention relates to a fuel supply device for a fuel cell system capable of increasing the fuel efficiency.

自動車などの移動体には、液体を燃料とする燃料電池と、この燃料電池の発電に必要な燃料を貯蔵する燃料タンクとを備えた燃料電池システムを搭載しているものがある。液体を燃料とする直接型または改質型の燃料電池システムの燃料供給装置においては、燃料は一般にメタノールなどの揮発性の低級アルコールが用いられるため、環境中に放出させないことが好ましい。   Some moving bodies such as automobiles are equipped with a fuel cell system that includes a fuel cell that uses liquid fuel and a fuel tank that stores fuel required for power generation by the fuel cell. In a fuel supply device of a direct type or reformed type fuel cell system using a liquid as a fuel, since a volatile lower alcohol such as methanol is generally used as the fuel, it is preferable not to release it into the environment.

従来の燃料電池システムの燃料供給装置には、メタノールを供給する給液機構と、メタノールを原料として発電し各部へ電源を供給する電源部と、各部を制御する制御回路とを備え、制御回路が給液機構のモータの動作及び切換弁の切り換えを制御し、発電部へメタノールを供給して生成した電気を蓄電池に蓄電し、この蓄電池に蓄電された電気を給液機構の電力源とすることで、外部からの電力の供給がなくても給液機構を動作可能としたものがある。
特開２００１−２４７２００号公報 A fuel supply device of a conventional fuel cell system includes a liquid supply mechanism that supplies methanol, a power supply unit that generates electricity using methanol as a raw material and supplies power to each part, and a control circuit that controls each part. Control the operation of the motor of the liquid supply mechanism and the switching of the switching valve, store the electricity generated by supplying methanol to the power generation unit in the storage battery, and use the electricity stored in this storage battery as the power source of the liquid supply mechanism In some cases, the liquid supply mechanism can be operated without the supply of electric power from the outside.
JP 2001-247200 A

従来の燃料電池システムの燃料供給装置には、給油所の液体燃料又は気体燃料から改質器により水素ガスを生成して高圧水素ガスとするガス生成装置を有し、このガス生成装置から供給される高圧水素ガスを計量して自動車へ供給する水素ガス供給機構を本体ケースに有し、ガス生成装置の改質器で生成された水素ガスにより燃料電池で発電した電力が水素ガス供給機構の電力源として供給されることで、既存の給油所において簡単な設備により水素ガスを供給でき、燃料電池により外部からの電力供給がなくても駆動可能としたものがある。
特開２００５−１１２０５７号公報 A conventional fuel supply system of a fuel cell system has a gas generator that generates high-pressure hydrogen gas by generating hydrogen gas from a liquid fuel or gas fuel at a gas station using a reformer, and is supplied from this gas generator. The main body case has a hydrogen gas supply mechanism that measures and supplies high-pressure hydrogen gas to the automobile, and the power generated by the fuel cell with the hydrogen gas generated by the reformer of the gas generator is the power of the hydrogen gas supply mechanism By supplying as a source, hydrogen gas can be supplied by a simple facility at an existing gas station, and the fuel cell can be driven without external power supply.
JP 2005-112057 A

従来の燃料電池システムの燃料供給装置には、メタノール燃料を収容する燃料タンクと、メタノール水溶液を収容する水溶液タンクと、燃料タンクのメタノール燃料を水溶液タンクに供給する燃料ポンプと、燃料電池セルスタックと、水を収容する水タンクと、水タンクの水を水溶液タンクに供給する水ポンプと、メタノール水溶液の濃度センサと、水溶液タンク内の液面高さを検出する液面検出センサと、濃度センサの出力に基づいて燃料ポンプ及び水ポンプの供給動作を制御し、かつ液面検出センサの出力に基づいて燃料ポンプ及び水ポンプの供給動作を制御するコントローラとを備え、水溶液タンク内のメタノール水溶液を適量に維持しつつ、その濃度を所定値近傍に維持することができ、信頼性の高い燃料電池システムを得るものがある。
特開２００５−１５０１０６号公報 A fuel supply device of a conventional fuel cell system includes a fuel tank for storing methanol fuel, an aqueous solution tank for storing aqueous methanol solution, a fuel pump for supplying methanol fuel from the fuel tank to the aqueous solution tank, a fuel cell stack, A water tank for containing water, a water pump for supplying water from the water tank to the aqueous solution tank, a concentration sensor for the aqueous methanol solution, a liquid level detection sensor for detecting the liquid level in the aqueous solution tank, and a concentration sensor A controller that controls the supply operation of the fuel pump and the water pump based on the output and the supply operation of the fuel pump and the water pump based on the output of the liquid level detection sensor, and provides an appropriate amount of aqueous methanol solution in the aqueous solution tank In order to obtain a highly reliable fuel cell system, the concentration can be maintained in the vicinity of a predetermined value. That.
JP 2005-150106 A

ところで、液体を燃料とする燃料電池システムであって、携帯型電気機器への電力供給を目的としたモバイル用途など、比較的小型な燃料電池システムの燃料供給装置としては、燃料カートリッジが簡単で便利な燃料供給形態として採用されつつある。
しかし、自動車などの移動体搭載用のような出力が比較的大きい燃料電池システムでは、実用上その燃料搭載量が多くなるため、燃料カートリッジの交換での燃料供給を想定した場合、燃料カートリッジが大きく重くなってしまう。よって、燃料カートリッジによる燃料供給装置では、移動体への搭載、交換、携帯するには扱いづらく、現実的ではないという問題がある。このような比較的出力が大きな燃料電池システムの燃料供給装置について、従来は簡単で便利な燃料供給方法の具体的な提案が示されてはいなかった。
また、燃料電池システムの燃料供給装置としては、外部燃料貯蔵槽に汎用のポンプを設け、このポンプを用いての燃料供給方法が考えられる。
しかし、手動ポンプは、操作がわずらわしいという不都合がある。電動ポンプは、電池や外部電源より電力を供給する必要があるため、電池切れや外部電源のない場所では燃料供給ができないという不都合がある。また、手動ポンプや電動ポンプを用いて燃料を供給する場合には、燃料を誤って漏らして環境中に放出してしまう問題があり、環境衛生上において好ましくない不都合がある。 By the way, a fuel cartridge is simple and convenient as a fuel supply system for a relatively small fuel cell system, such as a mobile fuel cell system that uses liquid as fuel and is intended to supply power to portable electric devices. Is being adopted as a simple fuel supply mode.
However, in a fuel cell system with a relatively large output, such as for mounting on a moving body such as an automobile, the amount of fuel mounted is practically large. Therefore, when fuel supply is assumed when replacing the fuel cartridge, the fuel cartridge is large. It will be heavy. Therefore, the fuel supply device using the fuel cartridge has a problem that it is not practical to mount, exchange, and carry on the moving body, which is not practical. For such a fuel supply system of a fuel cell system having a relatively large output, there has been no specific proposal of a simple and convenient fuel supply method.
As a fuel supply device for the fuel cell system, a general-purpose pump is provided in the external fuel storage tank, and a fuel supply method using this pump can be considered.
However, the manual pump has a disadvantage that the operation is troublesome. Since an electric pump needs to supply electric power from a battery or an external power source, there is a disadvantage that fuel cannot be supplied in a place where the battery runs out or there is no external power source. Further, when fuel is supplied using a manual pump or an electric pump, there is a problem that the fuel is accidentally leaked and released into the environment, which is not preferable for environmental hygiene.

この発明は、外部燃料貯蔵槽に燃料ポンプを設ける必要がなく、燃料ポンプの駆動用の電源を探す必要がなく、どこでも給油可能であり、ユーザの利便性を高めることが可能な燃料電池システムの燃料供給装置を提供することを目的とする。   The present invention eliminates the need to provide a fuel pump in an external fuel storage tank, eliminates the need to search for a power source for driving the fuel pump, allows refueling anywhere, and improves the convenience of the user. An object is to provide a fuel supply device.

この発明は、液体を燃料とする燃料電池と、この燃料電池の発電に必要な燃料を貯蔵する燃料タンクとを備えた燃料電池システムの燃料供給装置において、前記燃料タンクに一端が連絡され、他端が給油時に外部燃料貯蔵槽と接続するためのタンク側接続部に連絡された燃料供給管を備え、この燃料供給管の途中に、前記外部燃料貯蔵槽の燃料を前記燃料タンクに供給する燃料ポンプを設け、この燃料ポンプは、燃料電池システムの供給する電力により駆動されることを特徴とする。   The present invention relates to a fuel supply system for a fuel cell system comprising a fuel cell using liquid fuel and a fuel tank for storing fuel required for power generation of the fuel cell. A fuel supply pipe connected to a tank side connecting portion for connecting to an external fuel storage tank at the time of refueling, and fuel for supplying the fuel of the external fuel storage tank to the fuel tank in the middle of the fuel supply pipe A pump is provided, and this fuel pump is driven by electric power supplied from the fuel cell system.

この発明の燃料電池システムの燃料供給装置は、外部燃料貯蔵槽から燃料タンクに燃料を供給する際に、燃料電池システム側に設けた燃料ポンプをこの燃料電池システムの供給する電力により駆動して燃料を供給することができるので、外部燃料貯蔵槽に燃料ポンプを設ける必要がなく、燃料ポンプの駆動用の電源を探す必要がなく、どこでも給油可能であり、ユーザの利便性を高めることが可能である。また、燃料燃料にメタノールを用いた燃料電池システムでは、メタノールを購入するだけでどこでも給油可能である。   In the fuel supply system of the fuel cell system according to the present invention, when fuel is supplied from an external fuel storage tank to a fuel tank, a fuel pump provided on the fuel cell system side is driven by electric power supplied from the fuel cell system. Therefore, there is no need to install a fuel pump in the external fuel storage tank, and there is no need to find a power source for driving the fuel pump. is there. In addition, in a fuel cell system using methanol as a fuel, refueling can be performed anywhere just by purchasing methanol.

この発明の燃料電池システムの燃料供給装置は、燃料電池システムの供給する電力により駆動される燃料ポンプを燃料電池システム側の燃料供給管に設けることで、外部燃料貯蔵槽に燃料ポンプを設ける必要がなく、燃料ポンプの駆動用の電源を探す必要がなく、どこでも給油可能であり、ユーザの利便性を高める目的を実現するものである。
以下、図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体的に説明する。 In the fuel supply system of the fuel cell system according to the present invention, the fuel pump driven by the power supplied by the fuel cell system is provided in the fuel supply pipe on the fuel cell system side, so that the fuel pump needs to be provided in the external fuel storage tank. Therefore, there is no need to search for a power source for driving the fuel pump, and refueling can be performed anywhere, thereby realizing the purpose of improving user convenience.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail and specifically based on the drawings.

図１は、この発明の実施例を示すものである。図１は燃料電池システムの燃料供給装置のシステム構成図である。
図１において、１は車両などの移動体に搭載された燃料電池システムである。燃料電池システム１には、液体を燃料とする燃料電池と、燃料電池に燃料や空気を供給するポンプなど燃料電池発電に必要な補機類、及び鉛蓄電池などの二次電池を含む電力供給部２と、燃料電池の発電に必要な燃料を貯蔵する燃料タンク３、燃料電池システム１を制御する燃料電池システム制御部４を備えている。電力供給部２で発生する電力は、電力利用配線６を通してモータなどの電力利用部５に供給される。燃料電池システム制御部４は、制御用配線７で電力供給部２と接続されており、補機類の制御や電力利用部５への電力量制御など、電力供給部２の制御を行う。燃料タンク３の燃料は、燃料電池システム制御部４のコントロールにより燃料管８を通して電力供給部２に供給される。
前記燃料電池システム１の燃料タンク３には、外部燃料貯蔵槽９から燃料供給装置１０により燃料が供給される。燃料供給装置１０は、燃料タンク３に燃料供給管１１を備えている。燃料供給管１１は、燃料タンク３に一端が連絡され、他端が給油時に外部燃料貯蔵槽９と接続するためのタンク側接続部１２に設けた燃料流入孔１３に連絡されている。また、燃料供給装置１０は、外部燃料貯蔵槽９に給油管１４を備えている。給油管１４は、給油時にタンク側接続部１２と接続される貯蔵槽側接続部１５に設けた燃料流出孔１６に一端が連絡され、他端が外部燃料貯蔵槽９に連絡されている。
タンク側接続部１２と貯蔵槽側接続部１５とは、ワンタッチで接続・離脱することができる構造で、かつ、燃料が漏れない構造となっている。タンク側接続部１２と貯蔵槽側接続部１５とは、接続により燃料供給管１１と給油管１４とを連絡し、離脱により燃料供給管１１と給油管１４とを切り離す。
燃料供給装置１０は、燃料供給管１１の途中に、外部燃料貯蔵槽９の燃料を燃料タンク３に供給する燃料ポンプ１７を設けている。この燃料ポンプ１７は、燃料ポンプ用配線１８により電力供給部２に接続され、燃料電池システム１を構成する電力供給部２の供給する電力により駆動される。
この燃料供給装置１０は、給油スイッチ１９を設け、この給油スイッチ１９をスイッチ用配線２０により燃料電池システム制御部４に接続している。燃料電池システム制御部４は、給油スイッチ１９がＯＮ操作されると、電力供給部２の電力を燃料ポンプ１７に供給して駆動を開始する。また、燃料供給装置１０は、燃料タンク３に燃料レベル検出手段２１を設け、この燃料レベル検出手段２１をレベル検出用配線２２により燃料電池システム制御部４に接続している。燃料電池システム制御部４は、この燃料レベル検出手段２１により検出された燃料レベルが満量である場合には、燃料ポンプ１７の駆動を停止する。 FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a system configuration diagram of a fuel supply device of a fuel cell system.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a fuel cell system mounted on a moving body such as a vehicle. The fuel cell system 1 includes a fuel cell that uses liquid fuel, auxiliary equipment necessary for fuel cell power generation such as a pump that supplies fuel and air to the fuel cell, and a secondary battery such as a lead storage battery. 2, a fuel tank 3 that stores fuel necessary for power generation by the fuel cell, and a fuel cell system control unit 4 that controls the fuel cell system 1. The power generated in the power supply unit 2 is supplied to the power use unit 5 such as a motor through the power use wiring 6. The fuel cell system control unit 4 is connected to the power supply unit 2 through a control wiring 7 and controls the power supply unit 2 such as control of auxiliary machinery and power amount control to the power use unit 5. The fuel in the fuel tank 3 is supplied to the power supply unit 2 through the fuel pipe 8 under the control of the fuel cell system control unit 4.
Fuel is supplied to the fuel tank 3 of the fuel cell system 1 from the external fuel storage tank 9 by the fuel supply device 10. The fuel supply device 10 includes a fuel supply pipe 11 in the fuel tank 3. The fuel supply pipe 11 has one end connected to the fuel tank 3 and the other end connected to a fuel inflow hole 13 provided in the tank side connection portion 12 for connection to the external fuel storage tank 9 when refueling. In addition, the fuel supply device 10 includes an oil supply pipe 14 in the external fuel storage tank 9. One end of the fuel supply pipe 14 is connected to the fuel outflow hole 16 provided in the storage tank side connection part 15 connected to the tank side connection part 12 at the time of fuel supply, and the other end is connected to the external fuel storage tank 9.
The tank side connection part 12 and the storage tank side connection part 15 have a structure that can be connected and disconnected with a single touch and that does not leak fuel. The tank side connection part 12 and the storage tank side connection part 15 connect the fuel supply pipe 11 and the fuel supply pipe 14 by connection, and disconnect the fuel supply pipe 11 and the fuel supply pipe 14 by disconnection.
The fuel supply device 10 is provided with a fuel pump 17 that supplies the fuel in the external fuel storage tank 9 to the fuel tank 3 in the middle of the fuel supply pipe 11. The fuel pump 17 is connected to the power supply unit 2 by a fuel pump wiring 18 and is driven by the power supplied from the power supply unit 2 constituting the fuel cell system 1.
The fuel supply device 10 is provided with a fuel supply switch 19, and the fuel supply switch 19 is connected to the fuel cell system control unit 4 by a switch wiring 20. When the fuel supply switch 19 is turned ON, the fuel cell system control unit 4 supplies the power from the power supply unit 2 to the fuel pump 17 and starts driving. In the fuel supply device 10, a fuel level detection unit 21 is provided in the fuel tank 3, and the fuel level detection unit 21 is connected to the fuel cell system control unit 4 through a level detection wiring 22. The fuel cell system control unit 4 stops driving the fuel pump 17 when the fuel level detected by the fuel level detection means 21 is full.

この燃料電池システム１の燃料供給装置１０は、外部燃料貯蔵槽９から燃料電池システム１の燃料タンク３に燃料を供給する場合に、タンク側接続部１２に貯蔵槽側接続部１５を接続して燃料流入孔１３に燃料流出孔１６を連通し、燃料供給管１１と給油管１４とを連絡する。燃料電池システム制御部４は、燃料供給管１１と給油管１４とを連絡した状態において、給油スイッチ１９がＯＮ操作されると、電力供給部２の電力を燃料ポンプ１７に供給して駆動を開始し、外部燃料貯蔵槽９の燃料を燃料タンク３に供給する。
燃料電池システム制御部４は、燃料ポンプ１７により燃料タンク３に燃料を供給中に、燃料レベル検出手段２１により燃料タンク３の燃料レベルを検出している。燃料電池システム制御部４は、燃料レベル検出手段２１により検出された燃料レベルが満量である場合に、燃料ポンプ１７の駆動を停止する。 When supplying fuel from the external fuel storage tank 9 to the fuel tank 3 of the fuel cell system 1, the fuel supply device 10 of the fuel cell system 1 connects the storage tank side connection section 15 to the tank side connection section 12. A fuel outflow hole 16 is communicated with the fuel inflow hole 13 to connect the fuel supply pipe 11 and the fuel supply pipe 14. When the fuel supply switch 19 is turned on in a state where the fuel supply pipe 11 and the fuel supply pipe 14 are connected, the fuel cell system control unit 4 supplies the power from the power supply part 2 to the fuel pump 17 and starts driving. Then, the fuel in the external fuel storage tank 9 is supplied to the fuel tank 3.
The fuel cell system control unit 4 detects the fuel level of the fuel tank 3 by the fuel level detection means 21 while supplying fuel to the fuel tank 3 by the fuel pump 17. The fuel cell system controller 4 stops driving the fuel pump 17 when the fuel level detected by the fuel level detector 21 is full.

このように、燃料電池システム１の燃料供給装置１０は、外部燃料貯蔵槽９から燃料タンク３に燃料を供給する際に、燃料電池システム１側に設けた燃料ポンプ１７をこの燃料電池システム１の供給する電力により駆動して燃料を供給することができる。
このため、この燃料供給装置１０は、外部燃料貯蔵槽９に燃料ポンプを設ける必要がなく、燃料ポンプ１７の駆動用の電源を探す必要がなく、どこでも給油可能であり、ユーザの利便性を高めることが可能である。また、この燃料供給装置１０は、電池切れの心配がなく、外部電源のない場所でも燃料の供給が可能となることから、燃料にメタノールを用いた燃料電池システムでは、メタノールを購入するだけでどこでも給油可能である。
また、この燃料供給装置１０は、燃料タンク３に燃料レベル検出手段２１を設け、この燃料レベル検出手段２１により検出された燃料レベルが満量である場合には、燃料ポンプ１７の駆動を停止している。
これにより、この燃料電池システム１の燃料供給装置１０は、燃料タンク３が確実に満量になるように燃料を供給することができ、燃料供給用の燃料ポンプ１７及び燃料レベル検出手段２１が共に燃料電池システム１に属しているので、燃料ポンプ１７を制御するのに専用のシステムを追加する必要がなく、燃料ポンプと配管構造、制御の簡素化を図ることができる。 As described above, when the fuel supply device 10 of the fuel cell system 1 supplies the fuel from the external fuel storage tank 9 to the fuel tank 3, the fuel pump 17 provided on the fuel cell system 1 side is connected to the fuel cell system 1. The fuel can be supplied by being driven by the supplied electric power.
For this reason, the fuel supply device 10 does not need to be provided with a fuel pump in the external fuel storage tank 9, and does not need to search for a power source for driving the fuel pump 17. It is possible. In addition, since the fuel supply device 10 does not have to worry about running out of the battery and can supply fuel even in a place where there is no external power source, in a fuel cell system using methanol as a fuel, just purchasing methanol can be used anywhere. Refueling is possible.
Further, the fuel supply device 10 is provided with a fuel level detection means 21 in the fuel tank 3, and when the fuel level detected by the fuel level detection means 21 is full, the drive of the fuel pump 17 is stopped. ing.
As a result, the fuel supply device 10 of the fuel cell system 1 can supply fuel so that the fuel tank 3 is fully filled, and the fuel pump 17 for supplying fuel and the fuel level detecting means 21 are both provided. Since it belongs to the fuel cell system 1, it is not necessary to add a dedicated system for controlling the fuel pump 17, and the fuel pump, piping structure, and control can be simplified.

図２・図３は、この発明の別の実施例を示すものである。図２は燃料電池システムの燃料供給装置のシステム構成図、図３は給油管の断面図である。
図２において、５１は車両などの移動体に搭載された燃料電池システムである。燃料電池システム５１には、液体を燃料とする燃料電池と、燃料電池に燃料や空気を供給するポンプなど燃料電池発電に必要な補機類、及び鉛蓄電池などの二次電池を含む電力供給部５２と、燃料電池の発電に必要な燃料を貯蔵する燃料タンク５３、燃料電池システム１を制御する燃料電池システム制御部５４を備えている。電力供給部５２で発生する電力は、電力利用配線５６を通してモータなどの電力利用部５５に供給される。燃料電池システム制御部５４は、制御用配線５７で電力供給部５２と接続されており、補機類の制御や電力利用部５５への電力量制御など、電力供給部５２の制御を行う。燃料タンク５３の燃料は、燃料電池システム制御部５４のコントロールにより燃料管５８を通して電力供給部５２に供給される。
前記燃料電池システム１の燃料タンク５３には、外部燃料貯蔵槽５９から燃料供給装置６０により燃料が供給される。燃料供給装置６０は、燃料タンク５３に燃料供給管６１を備えている。燃料供給管６１は、燃料タンク５３に一端が連絡され、他端が給油時に外部燃料貯蔵槽５９と接続するためのタンク側接続部６２に設けた燃料流入孔６３に連絡されている。また、燃料供給装置６０は、外部燃料貯蔵槽５９に給油管６４を備えている。給油管６４は、給油時にタンク側接続部６２と接続される貯蔵槽側接続部６５に設けた燃料流出孔６６に一端が連絡され、他端が外部燃料貯蔵槽５９に連絡されている。
タンク側接続部６２と貯蔵槽側接続部６５とは、ワンタッチで接続・離脱することができる構造で、かつ、燃料が漏れない構造となっている。タンク側接続部６２と貯蔵槽側接続部６５とは、接続により燃料供給管６１と給油管６４とを連絡し、離脱により燃料供給管６１と給油管６４とを切り離す。
燃料供給装置６０は、給油管６４に、外部燃料貯蔵槽５９の燃料を燃料タンク５３に供給する燃料ポンプ６７を設けている。燃料供給装置６０は、タンク側接続部６２に燃料電池システム１の供給する電力を取り出す出力端子６８を設け、この出力端子６８を電力供給部５２に接続する燃料ポンプ用配線６９を設けている。また、燃料供給装置６０は、貯蔵槽側接続部６５にタンク側接続部６２との接続により出力端子６８と導通される入力端子７０を設け、この入力端子７０を燃料ポンプ６７に接続する燃料ポンプ用配線７１を設けている。
燃料ポンプ用配線７１は、図３に示すように、前記給油管６４と平行に近接配設され、被覆材７２により覆われている。これにより、給油管６４は、燃料ポンプ用配線７１と一体化した構造を備えている。
燃料ポンプ６７は、タンク側接続部６２に貯蔵槽側接続部６５を接続して出力端子６８に入力端子７０を導通させることにより、燃料電池システム５１側の燃料ポンプ用配線６９と外部燃料貯蔵槽５９側の燃料ポンプ用配線７１とを介して電力供給部５２に接続され、燃料電池システム５１を構成する電力供給部５２の供給する電力により駆動される。
燃料供給装置６０は、給油スイッチ７３を設け、この給油スイッチ７３をスイッチ用配線７４により燃料電池システム制御部５４に接続している。燃料電池システム制御部５４は、給油スイッチ７３がＯＮ操作されると、電力供給部５２の電力を燃料ポンプ６７に供給して駆動を開始する。また、燃料供給装置６０は、燃料タンク５３に燃料レベル検出手段７５を設け、この燃料レベル検出手段７５をレベル検出用配線７６により燃料電池システム制御部５４に接続している。燃料電池システム制御部５４は、この燃料レベル検出手段７５により検出された燃料レベルが満量である場合には、燃料ポンプ６７の駆動を停止する。 2 and 3 show another embodiment of the present invention. FIG. 2 is a system configuration diagram of the fuel supply device of the fuel cell system, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the fuel supply pipe.
In FIG. 2, reference numeral 51 denotes a fuel cell system mounted on a moving body such as a vehicle. The fuel cell system 51 includes a fuel cell that uses liquid as fuel, auxiliary equipment necessary for fuel cell power generation such as a pump that supplies fuel and air to the fuel cell, and a secondary battery such as a lead storage battery. 52, a fuel tank 53 for storing fuel necessary for power generation by the fuel cell, and a fuel cell system control unit 54 for controlling the fuel cell system 1. The power generated in the power supply unit 52 is supplied to the power use unit 55 such as a motor through the power use wiring 56. The fuel cell system control unit 54 is connected to the power supply unit 52 through a control wiring 57, and controls the power supply unit 52 such as control of auxiliary machinery and power amount control to the power utilization unit 55. The fuel in the fuel tank 53 is supplied to the power supply unit 52 through the fuel pipe 58 under the control of the fuel cell system control unit 54.
Fuel is supplied to the fuel tank 53 of the fuel cell system 1 from the external fuel storage tank 59 by the fuel supply device 60. The fuel supply device 60 includes a fuel supply pipe 61 in the fuel tank 53. The fuel supply pipe 61 has one end connected to the fuel tank 53 and the other end connected to a fuel inflow hole 63 provided in a tank side connection portion 62 for connecting to the external fuel storage tank 59 when refueling. The fuel supply device 60 includes an oil supply pipe 64 in the external fuel storage tank 59. One end of the fuel supply pipe 64 is connected to a fuel outflow hole 66 provided in a storage tank side connection portion 65 connected to the tank side connection portion 62 during refueling, and the other end is connected to an external fuel storage tank 59.
The tank side connecting part 62 and the storage tank side connecting part 65 have a structure that can be connected and disconnected with a single touch and that does not leak fuel. The tank side connection part 62 and the storage tank side connection part 65 connect the fuel supply pipe 61 and the fuel supply pipe 64 by connection, and disconnect the fuel supply pipe 61 and the fuel supply pipe 64 by disconnection.
The fuel supply device 60 is provided with a fuel pump 67 for supplying the fuel in the external fuel storage tank 59 to the fuel tank 53 in the fuel supply pipe 64. The fuel supply device 60 is provided with an output terminal 68 for taking out the power supplied from the fuel cell system 1 at the tank side connection portion 62, and a fuel pump wiring 69 for connecting the output terminal 68 to the power supply portion 52. Further, the fuel supply device 60 is provided with an input terminal 70 connected to the output terminal 68 by connection with the tank side connection part 62 in the storage tank side connection part 65, and a fuel pump for connecting the input terminal 70 to the fuel pump 67. Wiring 71 is provided.
As shown in FIG. 3, the fuel pump wiring 71 is disposed adjacent to and parallel to the fuel supply pipe 64 and is covered with a covering material 72. Thus, the fuel supply pipe 64 has a structure integrated with the fuel pump wiring 71.
The fuel pump 67 connects the storage tank side connection section 65 to the tank side connection section 62 and connects the input terminal 70 to the output terminal 68, thereby connecting the fuel pump wiring 69 on the fuel cell system 51 side and the external fuel storage tank. It is connected to the power supply unit 52 via the fuel pump wiring 71 on the 59 side, and is driven by the power supplied from the power supply unit 52 constituting the fuel cell system 51.
The fuel supply device 60 is provided with a fuel supply switch 73, and this fuel supply switch 73 is connected to the fuel cell system control unit 54 by a switch wiring 74. When the fuel supply switch 73 is turned ON, the fuel cell system control unit 54 supplies the power from the power supply unit 52 to the fuel pump 67 and starts driving. In the fuel supply device 60, a fuel level detection unit 75 is provided in the fuel tank 53, and the fuel level detection unit 75 is connected to the fuel cell system control unit 54 through a level detection wiring 76. When the fuel level detected by the fuel level detection means 75 is full, the fuel cell system control unit 54 stops driving the fuel pump 67.

この燃料電池システム５１の燃料供給装置６０は、外部燃料貯蔵槽５９から燃料電池システム５１の燃料タンク５３に燃料を供給する場合に、タンク側接続部６２に貯蔵槽側接続部６５を接続して燃料流入孔６３に燃料流出孔６６を連通し、燃料供給管６１と給油管６４とを連絡するとともに、出力端子６８に入力端子７０を導通させ、燃料ポンプ用配線６９と燃料ポンプ用配線７１とを介して燃料ポンプ６７を電力供給部５２に接続する。
燃料電池システム制御部５４は、燃料供給管６１と給油管６４とを連絡し、燃料ポンプ６７を電力供給部５２に接続した状態において、給油スイッチ７３がＯＮ操作されると、電力供給部５２の電力を燃料ポンプ６７に供給して駆動を開始し、外部燃料貯蔵槽５９の燃料を燃料タンク５３に供給する。
燃料電池システム制御部５４は、燃料ポンプ６７により燃料タンク５３に燃料を供給中に、燃料レベル検出手段７５により燃料タンク５３の燃料レベルを検出している。燃料電池システム制御部５４は、燃料レベル検出手段７５により検出された燃料レベルが満量である場合に、燃料ポンプ６７の駆動を停止する。 The fuel supply device 60 of the fuel cell system 51 connects the storage tank side connection section 65 to the tank side connection section 62 when supplying fuel from the external fuel storage tank 59 to the fuel tank 53 of the fuel cell system 51. The fuel inflow hole 63 is communicated with the fuel outflow hole 66 to connect the fuel supply pipe 61 and the fuel supply pipe 64, and the input terminal 70 is electrically connected to the output terminal 68, and the fuel pump wiring 69 and the fuel pump wiring 71 are connected. The fuel pump 67 is connected to the power supply unit 52 via
The fuel cell system control unit 54 connects the fuel supply pipe 61 and the fuel supply pipe 64, and when the fuel supply switch 73 is turned on in a state where the fuel pump 67 is connected to the power supply unit 52, the fuel cell system control unit 54 Electric power is supplied to the fuel pump 67 to start driving, and the fuel in the external fuel storage tank 59 is supplied to the fuel tank 53.
The fuel cell system control unit 54 detects the fuel level of the fuel tank 53 by the fuel level detection means 75 while supplying fuel to the fuel tank 53 by the fuel pump 67. The fuel cell system control unit 54 stops driving the fuel pump 67 when the fuel level detected by the fuel level detection means 75 is full.

このように、燃料電池システム５１の燃料供給装置６０は、外部燃料貯蔵槽５９から燃料タンク５３に燃料を供給する際に、タンク側接続部６２に貯蔵槽側接続部６５を接続して燃料供給管６１と給油管６４とを連絡することで、外部燃料貯蔵槽５９側に設けた燃料ポンプ６７を燃料電池システム５１の供給する電力により駆動して燃料を供給することができる。
このため、この燃料供給装置６０は、外部燃料貯蔵槽５９から燃料タンク５３に燃料を供給する際に、燃料ポンプ駆動用の電源を探す必要がないので、どこでも給油可能であり、ユーザの利便性を高めることが可能である。また、この燃料供給装置６０は、電池切れの心配がなく、外部電源のない場所でも燃料の供給が可能となることから、燃料にメタノールを用いた燃料電池システムでは、メタノールを購入するだけでどこでも給油可能である。
また、この燃料供給装置６０は、燃料タンク５３に燃料レベル検出手段７５を設け、この燃料レベル検出手段７５により検出された燃料レベルが満量である場合には、燃料ポンプ６７の駆動を停止しているので、燃料タンク５３が確実に満量になるように燃料を供給することができる。
さらに、この燃料供給装置６０は、タンク側接続部６２に電力供給部５２の電力を取り出す出力端子６８を設け、貯蔵槽側接続部６５にタンク側接続部６２との接続により出力端子６８と導通される入力端子７０を設け、この入力端子７０を燃料ポンプ６７に接続する燃料ポンプ用配線７１を設けたので、給油時において、タンク側接続部６２と貯蔵槽側接続部６５とを接続するだけで、燃料ポンプ６７ヘの電力供給が可能である。これにより、この燃料供給装置６０は、燃料ポンプ６７ヘ電力供給するための配線接続を別途に操作する必要がないので、給油時間の短縮に貢献できる。
また、この燃料供給装置６０は、燃料ポンプ６７を燃料電池システム５１内に設ける必要がないので、燃料電池システム５１の小型化を実現することが可能である。
さらに、この燃料供給装置６０の給油管６４は、燃料ポンプ用配線７１と一体化した構造を備えているので、給油終了時の収納を含む給油管６４の取り扱いが簡単であり、給油作業を容易に行うことができる。 Thus, when the fuel supply device 60 of the fuel cell system 51 supplies fuel from the external fuel storage tank 59 to the fuel tank 53, the fuel supply system 60 supplies the fuel by connecting the storage tank side connection section 65 to the tank side connection section 62. By connecting the pipe 61 and the fuel supply pipe 64, the fuel pump 67 provided on the external fuel storage tank 59 side can be driven by the power supplied by the fuel cell system 51 to supply fuel.
For this reason, the fuel supply device 60 does not need to search for a power source for driving the fuel pump when supplying fuel from the external fuel storage tank 59 to the fuel tank 53. Therefore, the fuel supply device 60 can be refueled anywhere and is convenient for the user. It is possible to increase. In addition, the fuel supply device 60 does not have to worry about running out of the battery and can supply fuel even in a place where there is no external power source. Therefore, in a fuel cell system using methanol as a fuel, it is possible to purchase methanol anywhere. Refueling is possible.
Further, the fuel supply device 60 is provided with a fuel level detecting means 75 in the fuel tank 53, and when the fuel level detected by the fuel level detecting means 75 is full, the driving of the fuel pump 67 is stopped. Therefore, the fuel can be supplied so that the fuel tank 53 is fully filled.
Further, the fuel supply device 60 is provided with an output terminal 68 for taking out the electric power of the power supply unit 52 in the tank side connection part 62, and is electrically connected to the output terminal 68 by connecting the storage tank side connection part 65 to the tank side connection part 62. Since the fuel pump wiring 71 for connecting the input terminal 70 to the fuel pump 67 is provided, only the tank side connection part 62 and the storage tank side connection part 65 are connected at the time of refueling. Thus, it is possible to supply power to the fuel pump 67. As a result, the fuel supply device 60 does not need to separately operate a wiring connection for supplying power to the fuel pump 67, which can contribute to shortening the fueling time.
In addition, since the fuel supply device 60 does not require the fuel pump 67 to be provided in the fuel cell system 51, the fuel cell system 51 can be downsized.
Further, since the fuel supply pipe 64 of the fuel supply device 60 has a structure integrated with the fuel pump wiring 71, the handling of the fuel supply pipe 64 including the storage at the end of the fuel supply is simple, and the fuel supply work is easy. Can be done.

この発明の燃料電池システムの燃料供給装置は、外部燃料貯蔵槽に燃料ポンプを設ける必要がなく、燃料ポンプの駆動用の電源を探す必要がなく、どこでも給油可能であり、ユーザの利便性を高めることができるものであり、燃料電池システムを搭載した移動体に適用することができる。   The fuel supply system of the fuel cell system according to the present invention does not need to provide a fuel pump in the external fuel storage tank, and does not need to search for a power source for driving the fuel pump, and can be refueled everywhere, improving user convenience. Therefore, the present invention can be applied to a mobile body equipped with a fuel cell system.

実施例を示す燃料電池システムの燃料供給装置のシステム構成図である。It is a system block diagram of the fuel supply apparatus of the fuel cell system which shows an Example. 別の実施例を示す燃料電池システムの燃料供給装置のシステム構成図である。It is a system block diagram of the fuel supply apparatus of the fuel cell system which shows another Example. 別の実施例を示す給油管の断面図であるIt is sectional drawing of the oil supply pipe | tube which shows another Example.

符号の説明Explanation of symbols

１ 燃料電池システム
２ 電力供給部
３ 燃料タンク
４ 燃料電池システム制御部
５ 電力利用部
９ 外部燃料貯蔵槽
１０ 燃料供給装置
１１ 燃料供給管
１２ タンク側接続部
１４ 給油管
１５ 貯蔵槽側接続部
１７ 燃料ポンプ
１９ 給油スイッチ
２１ 燃料レベル検出手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel cell system 2 Electric power supply part 3 Fuel tank 4 Fuel cell system control part 5 Electric power utilization part 9 External fuel storage tank 10 Fuel supply apparatus 11 Fuel supply pipe 12 Tank side connection part 14 Oil supply pipe 15 Storage tank side connection part 17 Fuel Pump 19 Refueling switch 21 Fuel level detection means

Claims (5)

液体を燃料とする燃料電池と、この燃料電池の発電に必要な燃料を貯蔵する燃料タンクとを備えた燃料電池システムの燃料供給装置において、前記燃料タンクに一端が連絡され、他端が給油時に外部燃料貯蔵槽と接続するためのタンク側接続部に連絡された燃料供給管を備え、この燃料供給管の途中に、前記外部燃料貯蔵槽の燃料を前記燃料タンクに供給する燃料ポンプを設け、この燃料ポンプは、燃料電池システムの供給する電力により駆動されることを特徴とする燃料電池システムの燃料供給装置。   In a fuel supply system of a fuel cell system comprising a fuel cell using liquid fuel and a fuel tank for storing fuel required for power generation of the fuel cell, one end is connected to the fuel tank, and the other end is at the time of refueling A fuel supply pipe connected to a tank side connection for connecting to an external fuel storage tank is provided, and a fuel pump for supplying the fuel of the external fuel storage tank to the fuel tank is provided in the middle of the fuel supply pipe. The fuel pump is driven by electric power supplied from the fuel cell system. 液体を燃料とする燃料電池と、この燃料電池の発電に必要な燃料を貯蔵する燃料タンクとを備えた燃料電池システムの燃料供給装置において、前記燃料タンクに一端が連絡され、他端が給油時に外部燃料貯蔵槽と接続するためのタンク側接続部に連絡された燃料供給管を備え、給油時に前記タンク側接続部と接続される貯蔵槽側接続部に一端が連絡され、他端が前記外部燃料貯蔵槽に連絡された給油管を備え、この給油管に、前記外部燃料貯蔵槽の燃料を前記燃料タンクに供給する燃料ポンプを設け、この燃料ポンプは、燃料電池システムの供給する電力により駆動されることを特徴とする燃料電池システムの燃料供給装置。   In a fuel supply system of a fuel cell system comprising a fuel cell using liquid fuel and a fuel tank for storing fuel required for power generation of the fuel cell, one end is connected to the fuel tank, and the other end is at the time of refueling A fuel supply pipe connected to a tank side connection for connecting to an external fuel storage tank is provided, and one end is connected to the storage tank side connection connected to the tank side connection at the time of refueling, and the other end is connected to the external A fuel supply pipe connected to the fuel storage tank is provided, and a fuel pump for supplying fuel from the external fuel storage tank to the fuel tank is provided in the fuel supply pipe, and the fuel pump is driven by electric power supplied from the fuel cell system. A fuel supply system for a fuel cell system. 前記タンク側接続部に燃料電池システムの供給する電力を取り出す出力端子を設け、前記貯蔵槽側接続部に前記タンク側接続部との接続により前記出力端子と導通される入力端子を設け、この入力端子を前記燃料ポンプに接続する燃料ポンプ用配線を設けたことを特徴とする請求項２に記載の燃料電池システムの燃料供給装置。   An output terminal for extracting power supplied from the fuel cell system is provided at the tank side connection portion, and an input terminal connected to the output terminal by connection with the tank side connection portion is provided at the storage tank side connection portion. The fuel supply system for a fuel cell system according to claim 2, further comprising a fuel pump wiring for connecting a terminal to the fuel pump. 前記給油管は、前記燃料ポンプ用配線と一体化した構造を備えていることを特徴とする請求項２に記載の燃料電池システムの燃料供給装置。   The fuel supply apparatus for a fuel cell system according to claim 2, wherein the fuel supply pipe has a structure integrated with the fuel pump wiring. 前記燃料タンクに燃料レベル検出手段を設け、この燃料レベル検出手段により検出された燃料レベルが満量である場合には、前記燃料ポンプの駆動を停止することを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれか１項に記載の燃料電池システムの燃料供給装置。   The fuel tank is provided with fuel level detection means, and when the fuel level detected by the fuel level detection means is full, the drive of the fuel pump is stopped. 3. A fuel supply device for a fuel cell system according to any one of 2 above.
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