JP2009087673A - 燃料電池システム並びに燃料電池システムの動作方法及び制御方法 - Google Patents
燃料電池システム並びに燃料電池システムの動作方法及び制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009087673A JP2009087673A JP2007255073A JP2007255073A JP2009087673A JP 2009087673 A JP2009087673 A JP 2009087673A JP 2007255073 A JP2007255073 A JP 2007255073A JP 2007255073 A JP2007255073 A JP 2007255073A JP 2009087673 A JP2009087673 A JP 2009087673A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- fuel cell
- air
- reformer
- power generation
- 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.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Abstract
【解決手段】燃料電池システム1の制御部99は、開閉バルブ11及び開閉バルブ12を開くとともに開閉バルブ13及び開閉バルブ14を閉じ、流量制御バルブ15〜17を開いた状態で燃料供給ポンプ8及び空気ポンプ9を動作させる。次に、制御部99は、燃料供給ポンプ8を停止する。次に、制御部99は、開閉バルブ12を閉じ、開閉バルブ14を開く。気化器3内の残留物が逆に流れ、側流路27を通って触媒燃焼器7に送り込まれる。
【選択図】図1
Description
そこで、本発明は、燃料電池システム全体の運転を止めるまでの時間を短縮できるようにすることを課題とする。
燃料電池を有する燃料電池システムにおける動作方法であって、
前記燃料電池システムは、液体燃料が上流側から供給されて該液体燃料を気化した燃料ガスを生成する気化器と、前記気化器の下流側に設けられて前記燃料ガスが供給され、該燃料ガスを改質して水素を含む改質ガスを生成する改質器と、前記改質器の下流側から前記改質ガスが供給されるとともに空気が供給されて、電気化学反応によって発電する発電状態にされる燃料電池と、を備え、
前記燃料電池を前記発電状態から停止させるステップは、
前記気化器への前記液体燃料の供給を停止するステップと、
前記気化器への前記液体燃料の供給を停止した後に、前記気化器内及び前記改質器内に残留する前記燃料ガス及び前記改質ガスを前記改質器の下流側から前記気化器の上流側に逆流させて、前記気化器の上流側から該気化器の外部へ送り出すステップと、
を含むことを特徴とする燃料電池システムの動作方法が提供される。
前記発電状態を停止させるステップは、前記逆流により前記気化器の上流側から該気化器の外部へ送り出した前記燃料ガス及び前記改質ガスを触媒燃焼器で燃焼させるステップを含むことを特徴とする請求項1に記載の燃料電池システムの動作方法が提供される。
前記発電状態を停止させるステップは、前記逆流により前記気化器の上流側から該気化器外に送り出した燃料を前記気化器と前記触媒燃焼器との間に一旦滞留させるステップを含み、
前記燃料電池を、前記発電状態を停止した状態から前記発電状態にする際に、その滞留させた前記燃料ガス及び前記改質ガスを前記触媒燃焼器に送り出して前記触媒燃焼器で燃焼させるステップを含む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動作方法が提供される。
前記燃料ガスを逆流させるステップは、前記改質器の下流側から空気を送り込むステップを含むことを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の燃料電池システムの動作方法が提供される。
前記燃料電池システムは、更に、前記改質ガスと空気が供給され、該改質ガスに含まれる一酸化炭素を酸化させて除去し、該一酸化炭素を除去した前記改質ガスを前記燃料電池に供給する一酸化炭素除去器を備え、
前記改質器の下流側から空気を送り込むステップは、前記一酸化炭素除去器から前記燃料電池までの経路を閉じることによって、前記一酸化炭素除去器に供給されていた空気を前記改質器の下流側から送り込むようにするステップを含むことを特徴とする請求項4に記載の燃料電池システムの動作方法が提供される。
液体燃料が上流側から供給されて、該液体燃料を気化した燃料ガスを生成する気化器と、
前記気化器の下流側に設けられて前記燃料ガスが供給され、前記燃料ガスを改質して水素を含む改質ガスを生成する改質器と、
前記改質器の下流側に設けられ、前記改質器から前記改質ガスが供給されるとともに空気が供給され、前記改質ガス中の水素と空気中の酸素との電気化学反応によって発電する発電状態とされる燃料電池と、
前記液体燃料を前記気化器に供給する燃料供給器と、
前記燃料電池を前記発電状態から停止させる際に、前記燃料供給器の燃料供給動作を停止させる燃料供給停止手段と、前記燃料供給停止手段による前記液体燃料の供給停止後に前記気化器内及び前記改質器内に残留する前記燃料ガス及び前記改質ガスを前記改質器の下流側から前記気化器の上流側に逆流させて、前記気化器の上流側から該気化器の外部へ送り出す逆流手段と、を備えることを特徴とする燃料電池システムが提供される。
前記逆流手段により前記気化器の上流側から該気化器の外部へ送り出された前記燃料ガス及び前記改質ガスを燃焼させる触媒燃焼器を更に備えることを特徴とする請求項6に記載の燃料電池システムが提供される。
前記逆流手段により前記気化器の上流側から該気化器の外部へ送り出された前記燃料ガスを、前記気化器の下流側と前記触媒燃焼器との間に一旦滞留させる手段と、
前記燃料電池を、前記発電状態を停止した状態から前記発電状態にする際に、再び逆流を開始して滞留させた前記燃料ガス及び前記改質ガスを前記触媒燃焼器に送り出す手段と、を更に備えることを特徴とする請求項7に記載の燃料電池システムが提供される。
前記改質器の下流側に設けられ、前記改質ガスと空気が供給され、該改質ガスに含まれる一酸化炭素を酸化させて除去し、該一酸化炭素を除去した前記改質ガスを前記燃料電池に供給する一酸化炭素除去器を更に備え、
前記逆流手段は、前記一酸化炭素除去器に供給されていた空気を、前記燃料供給停止手段による前記液体燃料の供給停止後に前記改質器の下流側から送り込んで、前記気化器内及び前記改質器内に残留する前記燃料ガス及び前記改質ガスを逆流させるように、空気の流路を切り替える手段を有することを特徴とする請求項6から8の何れか一項に記載の燃料電池システムが提供される。
前記一酸化炭素除去器の下流側と前記燃料電池との間の経路を開閉する開閉バルブを備え、
前記開閉バルブは、前記一酸化炭素除去器に空気を供給している祭に開くように制御差され、
前記逆流手段は、前記開閉バルブを閉じることによって、空気を前記改質器の下流側から送り込むように空気の流路を切り替えることを特徴とする請求項9に記載の燃料電池システムが提供される。
液体燃料が上流側から供給されて、該液体燃料を気化した燃料ガスを生成する気化器と、
前記気化器の下流側に設けられて前記燃料ガスが供給され、前記燃料ガスを改質して水素を含む改質ガスを生成する改質器と、
前記改質器の下流側に設けられ、前記改質器から前記改質ガスが供給されるとともに空気が供給され、前記改質ガス中の水素と空気中の酸素との電気化学反応によって発電する発電状態とされる燃料電池と、
前記液体燃料を前記気化器に供給する燃料供給器と、
空気を前記燃料電池に供給する第1の空気供給器と、
前記改質器と前記燃料電池との間に空気を送り込む第2の空気供給器と、
前記燃料供給器から前記気化器までの経路から分岐した側流路と、
前記側流路に設けられた第1の開閉バルブと、
前記燃料供給器、前記第1の空気供給器、前記第2の空気供給器及び前記第1の開閉バルブを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記燃料供給器の燃料供給動作及び前記第1の空気供給器の空気供給動作を行わせ且つ前記第1の開閉バルブを閉じる発電動作ステップを実行して前記燃料電池を前記発電状態とし、
前記燃料供給器の燃料供給動作を停止する燃料供給停止ステップと、前記燃料供給停止ステップの実行後に、前記第2の空気供給器の空気供給動作を行わせ且つ前記第1の開閉バルブを開く逆流ステップと、を実行して、前記気化器内及び前記改質器内に残留する前記燃料ガス及び前記改質ガスを前記気化器の外部へ送り出し、前記燃料電池を前記発電状態から停止させることを特徴とする燃料電池システムが提供される。
前記改質器の下流側に設けられ、前記改質ガスと空気が供給され、該改質ガスに含まれる一酸化炭素を酸化させて除去し、該一酸化炭素を除去した前記改質ガスを前記燃料電池に供給する一酸化炭素除去器を更に備え、
前記第2の空気供給器は、前記改質器の下流側と前記一酸化炭素除去器との間に空気を送り込むよう設けられ、
前記制御部は、前記発電動作ステップにおいて、前記第2の空気供給器の空気供給動作を行わせ、前記逆流ステップにおいても、引き続き前記第2の空気供給器の空気供給動作を行わせることを特徴とする請求項11に記載の燃料電池システムが提供される。
前記側流路に接続され、前記逆流ステップによって前記気化器の外部へ送り出された前記燃料ガス及び前記改質ガスを燃焼する触媒燃焼器を更に備えることを特徴とする請求項11又は12に記載の燃料電池システムが提供される。
前記制御部は、
前記燃料電池を前記発電状態から停止させる祭に、前記逆流ステップ後に、前記第2の空気供給器の空気供給動作を停止する滞留ステップを実行し、
前記燃料電池を、前記発電状態を停止した状態から発電状態にする祭に、前記滞留ステップ後に、前記第1の開閉バルブを開いた状態で前記第2の空気供給器の空気供給動作を行わせる再逆流ステップを実行することを特徴とする請求項13に記載の燃料電池システムが提供される。
少なくとも前記改質器を収容した断熱パッケージを更に備え、
前記触媒燃焼器が前記断熱パッケージの外に配置されていることを特徴とする請求項13に記載の燃料電池システムが提供される。
前記改質器の下流側と前記燃料電池との間において、前記第2の空気供給器の送り先よりも前記燃料電池寄りに設けられ、前記燃料電池までの経路を開閉する第2の開閉バルブを更に備え、
前記制御部は、前記発電動作ステップにおいて前記第2の開閉バルブを開き、前記逆流ステップにおいて前記第2の開閉バルブを閉じることを特徴とする請求項11から15の何れか一項に記載の燃料電池システムが提供される。
液体燃料が上流側から供給されて、該液体燃料を気化した燃料ガスを生成する気化器と、
前記気化器の下流側に設けられて前記燃料ガスが供給され、前記燃料ガスを改質して水素を含む改質ガスを生成する改質器と、
前記改質器の下流側に設けられ、前記改質器から前記改質ガスが供給されるとともに空気が供給され、前記改質ガス中の水素と空気中の酸素との電気化学反応によって発電する発電状態とされる燃料電池と、
前記液体燃料を前記気化器に供給する燃料供給器と、
空気を前記燃料電池に供給する第1の空気供給器と、
前記改質器と前記燃料電池との間に空気を送り込む第2の空気供給器と、
前記燃料供給器から前記気化器までの経路から分岐した側流路と、
前記側流路に設けられた第1の開閉バルブと、を備える燃料電池システムを制御する方法であって、
前記燃料電池を前記発電状態とする祭に、前記燃料供給器の燃料供給動作及び前記第1の空気供給器の空気供給動作を行わせ且つ前記第1の開閉バルブを閉じる発電動作ステップを実行し、
前記燃料電池を前記発電状態から停止させる祭に、前記燃料供給器の燃料供給動作を停止する燃料供給停止ステップと、前記燃料供給停止ステップの実行後に、前記第2の空気供給器の空気供給動作を行わせ且つ前記第1の開閉バルブを開く逆流ステップと、を実行することを特徴とする燃料電池システムの制御方法が提供される。
前記燃料電池システムは、前記改質器の下流側に設けられ、前記改質ガスと空気が供給され、該改質ガスに含まれる一酸化炭素を酸化させて除去し、該一酸化炭素を除去した前記改質ガスを前記燃料電池に供給する一酸化炭素除去器を更に備え、
前記第2の空気供給器は、前記改質器と前記一酸化炭素除去器との間に空気を送り込むよう設けられ、
前記発電動作ステップにおいて、前記第2の空気供給器の空気供給動作を行わせ、前記逆流ステップにおいても、引き続き前記第2の空気供給器の空気供給動作を行わせることを特徴とする請求項17に記載の燃料電池システムの制御方法が提供される。
前記燃料電池システムが、前記側流路に接続された触媒燃焼器を更に備え、
前記燃料電池を前記発電状態から停止させる祭に実行される、前記逆流ステップ後に、前記第2の空気供給器の空気供給動作を停止する滞留ステップと、
前記燃料電池を、前記発電状態を停止した状態から発電状態にする祭に実行される、前記滞留ステップの実行後に、前記第1の開閉バルブを開いた状態で前記第2の空気供給器の空気供給動作を行わせる再逆流ステップと、を含むことを特徴とする請求項17又は18に記載の燃料電池システムの制御方法が提供される。
前記燃料電池システムは、前記改質器の下流側と前記燃料電池との間において、前記第2の空気供給器の送り先よりも前記燃料電池寄りに設けられ、前記燃料電池までの経路を開閉する第2の開閉バルブを更に備え、
前記発電動作ステップにおいて前記第2の開閉バルブを開き、前記逆流ステップにおいて前記第2の開閉バルブを閉じることを特徴とする請求項17から19の何れか一項に記載の燃料電池システムの制御方法が提供される。
図1は、第1実施形態における燃料電池システム1のブロック図である。この燃料電池システム1は、燃料カートリッジ2、気化器3、改質器4、一酸化炭素除去器5、燃料電池6、触媒燃焼器7、燃料供給ポンプ8、空気ポンプ9、開閉バルブ11〜14、流量制御バルブ15〜17、流量センサ18〜20、ヒータ兼温度センサ21〜22及び制御部99等を備える。
H2+CO2→H2O+CO …(2)
2CO+O2→2CO2 …(3)
H2→2H++2e- …(4)
2H++1/2 O2+2e-→H2O …(5)
続いて、制御部99がヒータ兼温度センサ21,22の出力を停止し、ヒータ兼温度センサ21,22による加熱が停止される(ステップS6)。
前述したとおり触媒燃焼器7は気化器3、改質器4及び一酸化炭素除去器5とともに断熱パッケージ28内に配設されているため、触媒燃焼器7での燃焼熱量は内部温度が過度に上昇しないように制御しなければならない。そのために、改質器4の温度を温度指標とし、改質器4が過熱せず、安全に燃焼が行うことができる定格温度TPを維持するために必要な熱量の供給を触媒燃焼器7にて行う。詳細には後述するが、開閉バルブ11〜13が閉じ且つ開閉バルブ14が開いた状態では、空気供給路23内を流れる空気によって改質器4や気化器3内の残留物が逆流して、改質器4や気化器3から側流路27へ送り出される。そして、残留物が側流路27を通って触媒燃焼器7へ送り込まれるので、空気供給路23を流れる空気の流量を制御することによって、燃焼させる燃料や水素の供給速度を制御することができる。一方、空気供給路25を流れる空気は、触媒燃焼器7での燃焼に利用される酸素供給を担っている。ここで、改質器4の温度が定格温度TPで維持されるためには、そのときの断熱パッケージ28外への放熱量Weに等しい燃焼熱となるようにすればよい。側流路27を通る残留物のうち液体燃料(例えば、メタノール)が最も体積当たりの燃焼熱量が大きいので、ステップS5において設定する空気供給路23の空気流量の初期設定値は液体燃料の燃焼熱(メタノールの場合、735〔kJ/mol〕)から得られる単位時間当たりの燃焼熱が、改質器4が定格温度TPのときの放熱量Weと等しくなる流量に設定すればよい。また、液体燃料とともに改質器4で生成された水素や一酸化炭素等が触媒燃焼器7に送り出されるが、これらは気体の状態であるので、これらの燃焼で得られる単位体積当たりの熱量は液体燃料のそれよりも少ない。よって燃焼させる残留物が液体燃料の中に水素や一酸化炭素が混入したとしても、触媒燃焼器7、改質器4等の温度が上昇することはない。
一方、空気供給路25への空気流量の初期設定値は触媒燃焼器7で発熱量Weを得る為に必要な空気流量よりも十分多く設定すればよい。液体燃料がメタノールである場合、(6)式の化学量論比の2倍の流量を空気供給路25への空気流量の初期設定値とする。
図3は、第2実施形態における燃料電池システム1Aのブロック図である。なお、図3に示された燃料電池システム1Aと図1に示された燃料電池システム1との間で互いに対応する構成要素には、同一の符号を付す。
図5は、第3実施形態における燃料電池システム1Bのブロック図である。なお、図5に示された燃料電池システム1Bと図1に示された燃料電池システム1との間で互いに対応する構成要素には、同一の符号を付す。
例えば、上記実施形態では、空気ポンプ9が流量制御バルブ15〜17に共用されているが、流量制御バルブ15〜17それぞれに対して別個に空気ポンプを接続してもよい。また、空気ポンプの代わりにブロワ、ファンを用いてもよい。
3 気化器
4 改質器
5 一酸化炭素除去器
6 燃料電池
7、51 触媒燃焼器
8 燃料供給ポンプ
9 空気ポンプ
11〜14、52、53、61 開閉バルブ
15〜17 流量制御バルブ
27 側流路
28 断熱パッケージ
99 制御部
Claims (20)
- 燃料電池を有する燃料電池システムにおける動作方法であって、
前記燃料電池システムは、液体燃料が上流側から供給されて該液体燃料を気化した燃料ガスを生成する気化器と、前記気化器の下流側に設けられて前記燃料ガスが供給され、該燃料ガスを改質して水素を含む改質ガスを生成する改質器と、前記改質器の下流側から前記改質ガスが供給されるとともに空気が供給されて、電気化学反応によって発電する発電状態にされる燃料電池と、を備え、
前記燃料電池を前記発電状態から停止させるステップは、
前記気化器への前記液体燃料の供給を停止するステップと、
前記気化器への前記液体燃料の供給を停止した後に、前記気化器内及び前記改質器内に残留する前記燃料ガス及び前記改質ガスを前記改質器の下流側から前記気化器の上流側に逆流させて、前記気化器の上流側から該気化器の外部へ送り出すステップと、
を含むことを特徴とする燃料電池システムの動作方法。 - 前記発電状態を停止させるステップは、前記逆流により前記気化器の上流側から該気化器の外部へ送り出した前記燃料ガス及び前記改質ガスを触媒燃焼器で燃焼させるステップを含むことを特徴とする請求項1に記載の燃料電池システムの動作方法。
- 前記発電状態を停止させるステップは、前記逆流により前記気化器の上流側から該気化器外に送り出した燃料を前記気化器と前記触媒燃焼器との間に一旦滞留させるステップを含み、
前記燃料電池を、前記発電状態を停止した状態から前記発電状態にする際に、その滞留させた前記燃料ガス及び前記改質ガスを前記触媒燃焼器に送り出して前記触媒燃焼器で燃焼させるステップを含む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動作方法。 - 前記燃料ガスを逆流させるステップは、前記改質器の下流側から空気を送り込むステップを含むことを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の燃料電池システムの動作方法。
- 前記燃料電池システムは、更に、前記改質ガスと空気が供給され、該改質ガスに含まれる一酸化炭素を酸化させて除去し、該一酸化炭素を除去した前記改質ガスを前記燃料電池に供給する一酸化炭素除去器を備え、
前記改質器の下流側から空気を送り込むステップは、前記一酸化炭素除去器から前記燃料電池までの経路を閉じることによって、前記一酸化炭素除去器に供給されていた空気を前記改質器の下流側から送り込むようにするステップを含むことを特徴とする請求項4に記載の燃料電池システムの動作方法。 - 液体燃料が上流側から供給されて、該液体燃料を気化した燃料ガスを生成する気化器と、
前記気化器の下流側に設けられて前記燃料ガスが供給され、前記燃料ガスを改質して水素を含む改質ガスを生成する改質器と、
前記改質器の下流側に設けられ、前記改質器から前記改質ガスが供給されるとともに空気が供給され、前記改質ガス中の水素と空気中の酸素との電気化学反応によって発電する発電状態とされる燃料電池と、
前記液体燃料を前記気化器に供給する燃料供給器と、
前記燃料電池を前記発電状態から停止させる際に、前記燃料供給器の燃料供給動作を停止させる燃料供給停止手段と、前記燃料供給停止手段による前記液体燃料の供給停止後に前記気化器内及び前記改質器内に残留する前記燃料ガス及び前記改質ガスを前記改質器の下流側から前記気化器の上流側に逆流させて、前記気化器の上流側から該気化器の外部へ送り出す逆流手段と、を備えることを特徴とする燃料電池システム。 - 前記逆流手段により前記気化器の上流側から該気化器の外部へ送り出された前記燃料ガス及び前記改質ガスを燃焼させる触媒燃焼器を更に備えることを特徴とする請求項6に記載の燃料電池システム。
- 前記逆流手段により前記気化器の上流側から該気化器の外部へ送り出された前記燃料ガスを、前記気化器の下流側と前記触媒燃焼器との間に一旦滞留させる手段と、
前記燃料電池を、前記発電状態を停止した状態から前記発電状態にする際に、再び逆流を開始して滞留させた前記燃料ガス及び前記改質ガスを前記触媒燃焼器に送り出す手段と、を更に備えることを特徴とする請求項7に記載の燃料電池システム。 - 前記改質器の下流側に設けられ、前記改質ガスと空気が供給され、該改質ガスに含まれる一酸化炭素を酸化させて除去し、該一酸化炭素を除去した前記改質ガスを前記燃料電池に供給する一酸化炭素除去器を更に備え、
前記逆流手段は、前記一酸化炭素除去器に供給されていた空気を、前記燃料供給停止手段による前記液体燃料の供給停止後に前記改質器の下流側から送り込んで、前記気化器内及び前記改質器内に残留する前記燃料ガス及び前記改質ガスを逆流させるように、空気の流路を切り替える手段を有することを特徴とする請求項6から8の何れか一項に記載の燃料電池システム。 - 前記一酸化炭素除去器の下流側と前記燃料電池との間の経路を開閉する開閉バルブを備え、
前記開閉バルブは、前記一酸化炭素除去器に空気を供給している祭に開くように制御差され、
前記逆流手段は、前記開閉バルブを閉じることによって、空気を前記改質器の下流側から送り込むように空気の流路を切り替えることを特徴とする請求項9に記載の燃料電池システム。 - 液体燃料が上流側から供給されて、該液体燃料を気化した燃料ガスを生成する気化器と、
前記気化器の下流側に設けられて前記燃料ガスが供給され、前記燃料ガスを改質して水素を含む改質ガスを生成する改質器と、
前記改質器の下流側に設けられ、前記改質器から前記改質ガスが供給されるとともに空気が供給され、前記改質ガス中の水素と空気中の酸素との電気化学反応によって発電する発電状態とされる燃料電池と、
前記液体燃料を前記気化器に供給する燃料供給器と、
空気を前記燃料電池に供給する第1の空気供給器と、
前記改質器と前記燃料電池との間に空気を送り込む第2の空気供給器と、
前記燃料供給器から前記気化器までの経路から分岐した側流路と、
前記側流路に設けられた第1の開閉バルブと、
前記燃料供給器、前記第1の空気供給器、前記第2の空気供給器及び前記第1の開閉バルブを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記燃料供給器の燃料供給動作及び前記第1の空気供給器の空気供給動作を行わせ且つ前記第1の開閉バルブを閉じる発電動作ステップを実行して前記燃料電池を前記発電状態とし、
前記燃料供給器の燃料供給動作を停止する燃料供給停止ステップと、前記燃料供給停止ステップの実行後に、前記第2の空気供給器の空気供給動作を行わせ且つ前記第1の開閉バルブを開く逆流ステップと、を実行して、前記気化器内及び前記改質器内に残留する前記燃料ガス及び前記改質ガスを前記気化器の外部へ送り出し、前記燃料電池を前記発電状態から停止させることを特徴とする燃料電池システム。 - 前記改質器の下流側に設けられ、前記改質ガスと空気が供給され、該改質ガスに含まれる一酸化炭素を酸化させて除去し、該一酸化炭素を除去した前記改質ガスを前記燃料電池に供給する一酸化炭素除去器を更に備え、
前記第2の空気供給器は、前記改質器の下流側と前記一酸化炭素除去器との間に空気を送り込むよう設けられ、
前記制御部は、前記発電動作ステップにおいて、前記第2の空気供給器の空気供給動作を行わせ、前記逆流ステップにおいても、引き続き前記第2の空気供給器の空気供給動作を行わせることを特徴とする請求項11に記載の燃料電池システム。 - 前記側流路に接続され、前記逆流ステップによって前記気化器の外部へ送り出された前記燃料ガス及び前記改質ガスを燃焼する触媒燃焼器を更に備えることを特徴とする請求項11又は12に記載の燃料電池システム。
- 前記制御部は、
前記燃料電池を前記発電状態から停止させる祭に、前記逆流ステップ後に、前記第2の空気供給器の空気供給動作を停止する滞留ステップを実行し、
前記燃料電池を、前記発電状態を停止した状態から発電状態にする祭に、前記滞留ステップ後に、前記第1の開閉バルブを開いた状態で前記第2の空気供給器の空気供給動作を行わせる再逆流ステップを実行することを特徴とする請求項13に記載の燃料電池システム。 - 少なくとも前記改質器を収容した断熱パッケージを更に備え、
前記触媒燃焼器が前記断熱パッケージの外に配置されていることを特徴とする請求項13に記載の燃料電池システム。 - 前記改質器の下流側と前記燃料電池との間において、前記第2の空気供給器の送り先よりも前記燃料電池寄りに設けられ、前記燃料電池までの経路を開閉する第2の開閉バルブを更に備え、
前記制御部は、前記発電動作ステップにおいて前記第2の開閉バルブを開き、前記逆流ステップにおいて前記第2の開閉バルブを閉じることを特徴とする請求項11から15の何れか一項に記載の燃料電池システム。 - 液体燃料が上流側から供給されて、該液体燃料を気化した燃料ガスを生成する気化器と、
前記気化器の下流側に設けられて前記燃料ガスが供給され、前記燃料ガスを改質して水素を含む改質ガスを生成する改質器と、
前記改質器の下流側に設けられ、前記改質器から前記改質ガスが供給されるとともに空気が供給され、前記改質ガス中の水素と空気中の酸素との電気化学反応によって発電する発電状態とされる燃料電池と、
前記液体燃料を前記気化器に供給する燃料供給器と、
空気を前記燃料電池に供給する第1の空気供給器と、
前記改質器と前記燃料電池との間に空気を送り込む第2の空気供給器と、
前記燃料供給器から前記気化器までの経路から分岐した側流路と、
前記側流路に設けられた第1の開閉バルブと、を備える燃料電池システムを制御する方法であって、
前記燃料電池を前記発電状態とする祭に、前記燃料供給器の燃料供給動作及び前記第1の空気供給器の空気供給動作を行わせ且つ前記第1の開閉バルブを閉じる発電動作ステップを実行し、
前記燃料電池を前記発電状態から停止させる祭に、前記燃料供給器の燃料供給動作を停止する燃料供給停止ステップと、前記燃料供給停止ステップの実行後に、前記第2の空気供給器の空気供給動作を行わせ且つ前記第1の開閉バルブを開く逆流ステップと、を実行することを特徴とする燃料電池システムの制御方法。 - 前記燃料電池システムは、前記改質器の下流側に設けられ、前記改質ガスと空気が供給され、該改質ガスに含まれる一酸化炭素を酸化させて除去し、該一酸化炭素を除去した前記改質ガスを前記燃料電池に供給する一酸化炭素除去器を更に備え、
前記第2の空気供給器は、前記改質器と前記一酸化炭素除去器との間に空気を送り込むよう設けられ、
前記発電動作ステップにおいて、前記第2の空気供給器の空気供給動作を行わせ、前記逆流ステップにおいても、引き続き前記第2の空気供給器の空気供給動作を行わせることを特徴とする請求項17に記載の燃料電池システムの制御方法。 - 前記燃料電池システムが、前記側流路に接続された触媒燃焼器を更に備え、
前記燃料電池を前記発電状態から停止させる祭に実行される、前記逆流ステップ後に、前記第2の空気供給器の空気供給動作を停止する滞留ステップと、
前記燃料電池を、前記発電状態を停止した状態から発電状態にする祭に実行される、前記滞留ステップの実行後に、前記第1の開閉バルブを開いた状態で前記第2の空気供給器の空気供給動作を行わせる再逆流ステップと、を含むことを特徴とする請求項17又は18に記載の燃料電池システムの制御方法。 - 前記燃料電池システムは、前記改質器の下流側と前記燃料電池との間において、前記第2の空気供給器の送り先よりも前記燃料電池寄りに設けられ、前記燃料電池までの経路を開閉する第2の開閉バルブを更に備え、
前記発電動作ステップにおいて前記第2の開閉バルブを開き、前記逆流ステップにおいて前記第2の開閉バルブを閉じることを特徴とする請求項17から19の何れか一項に記載の燃料電池システムの制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007255073A JP5167746B2 (ja) | 2007-09-28 | 2007-09-28 | 燃料電池システム並びに燃料電池システムの動作方法及び制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007255073A JP5167746B2 (ja) | 2007-09-28 | 2007-09-28 | 燃料電池システム並びに燃料電池システムの動作方法及び制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009087673A true JP2009087673A (ja) | 2009-04-23 |
JP5167746B2 JP5167746B2 (ja) | 2013-03-21 |
Family
ID=40660842
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007255073A Expired - Fee Related JP5167746B2 (ja) | 2007-09-28 | 2007-09-28 | 燃料電池システム並びに燃料電池システムの動作方法及び制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5167746B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016096114A (ja) * | 2014-11-17 | 2016-05-26 | 東京瓦斯株式会社 | 燃料電池システム |
JP2018037258A (ja) * | 2016-08-31 | 2018-03-08 | 東芝燃料電池システム株式会社 | 燃料電池発電システム |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002008701A (ja) * | 2000-06-21 | 2002-01-11 | Tokyo Gas Co Ltd | 固体高分子型燃料電池の起動及び停止方法 |
JP2002265202A (ja) * | 2001-03-08 | 2002-09-18 | Honda Motor Co Ltd | 改質装置及び改質装置の掃気方法 |
JP2003229157A (ja) * | 2002-02-05 | 2003-08-15 | Nissan Motor Co Ltd | 改質型燃料電池システムの制御装置 |
WO2005005313A1 (ja) * | 2003-07-14 | 2005-01-20 | Toshiba Fuel Cell Power Systems Corporation | 燃料処理装置及びその方法 |
JP2005179081A (ja) * | 2003-12-16 | 2005-07-07 | Nippon Oil Corp | 水素製造装置および燃料電池システム並びにその運転方法 |
JP2007012282A (ja) * | 2005-06-28 | 2007-01-18 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池の掃気方法および燃料電池システム |
-
2007
- 2007-09-28 JP JP2007255073A patent/JP5167746B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002008701A (ja) * | 2000-06-21 | 2002-01-11 | Tokyo Gas Co Ltd | 固体高分子型燃料電池の起動及び停止方法 |
JP2002265202A (ja) * | 2001-03-08 | 2002-09-18 | Honda Motor Co Ltd | 改質装置及び改質装置の掃気方法 |
JP2003229157A (ja) * | 2002-02-05 | 2003-08-15 | Nissan Motor Co Ltd | 改質型燃料電池システムの制御装置 |
WO2005005313A1 (ja) * | 2003-07-14 | 2005-01-20 | Toshiba Fuel Cell Power Systems Corporation | 燃料処理装置及びその方法 |
JP2005179081A (ja) * | 2003-12-16 | 2005-07-07 | Nippon Oil Corp | 水素製造装置および燃料電池システム並びにその運転方法 |
JP2007012282A (ja) * | 2005-06-28 | 2007-01-18 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池の掃気方法および燃料電池システム |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016096114A (ja) * | 2014-11-17 | 2016-05-26 | 東京瓦斯株式会社 | 燃料電池システム |
JP2018037258A (ja) * | 2016-08-31 | 2018-03-08 | 東芝燃料電池システム株式会社 | 燃料電池発電システム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5167746B2 (ja) | 2013-03-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1850415B1 (en) | Fuel cell system | |
US8980489B2 (en) | Fuel cell type power generation device, electronic apparatus and treatment method of fuel | |
JP2011096635A (ja) | 固体電解質型燃料電池 | |
CN111164812B (zh) | 燃料电池系统和燃料电池系统的控制方法 | |
JP2006073316A (ja) | 燃料電池コジェネレーションシステムとその制御方法 | |
JP2015135735A (ja) | 燃料電池システム | |
JP5011775B2 (ja) | 燃料電池型発電装置 | |
JP5653834B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP5167746B2 (ja) | 燃料電池システム並びに燃料電池システムの動作方法及び制御方法 | |
JP4456879B2 (ja) | 燃料電池システムおよびその運転方法 | |
JP5446095B2 (ja) | 燃料電池システム並びにその制御装置及び動作方法 | |
JP5366801B2 (ja) | 燃料電池システム、及び燃料電池システムの運転方法 | |
JP2004247234A (ja) | 固体高分子形燃料電池発電装置およびその運転方法 | |
JP5511419B2 (ja) | 水素生成装置及び燃料電池システム | |
JP2009087684A (ja) | 燃料電池システム並びに燃料電池システムの動作方法及び制御方法 | |
JP5505381B2 (ja) | 燃料電池型発電装置及び燃料の処理方法 | |
JP4872406B2 (ja) | 燃料電池型発電装置及び燃料の処理方法 | |
JP6115310B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP2002008697A (ja) | 燃料電池システムの運転起動方法およびその装置 | |
JP5537218B2 (ja) | 燃料電池システム、及び、燃料電池システムの起動方法 | |
JP2002298888A (ja) | 燃料電池システム及びその起動方法 | |
JP5021895B2 (ja) | 燃料電池発電システム | |
JP4773790B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP2009211878A (ja) | 発電システム | |
JP5086743B2 (ja) | 燃料電池システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100909 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20100909 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120828 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121026 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121127 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121210 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |