JP2010192208A - Fuel cell device, and fuel controlling method of the same - Google Patents

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央雅 長崎
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel cell device and a fuel controlling method of the same, supplying fuel at a concentration suitable for power generation without using any concentration sensor and achieving stabilization of output and reduction in production cost. <P>SOLUTION: The fuel cell device includes: a power generating portion 12 having an anode 37 and a cathode 36 and generating power by a chemical reaction; a mixing tank 28 storing a liquid fuel mixture containing water and fuel; an anode circulation system 22 circulating the liquid fuel mixture through the anode in the power generation portion from the mixing tank; a cathode flow passage 24 supplying air to the cathode in the power generation portion; a fuel tank 14 containing fuel; a fuel pump 26 supplying fuel to the mixing tank from the fuel tank; and a cell control portion 16 storing a power generation amount target value of the power generation portion, calculating a power generation amount of the power generation portion based on a generation voltage of the power generation portion, a load current to the power generation portion and a flow rate of the fuel pump, and controlling the drive of the fuel pump so that the calculated power generation amount of the power generation portion becomes the target value. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子機器等の電源として用いられる燃料電池装置および燃料電池装置の燃料制御方法に関する。   The present invention relates to a fuel cell device used as a power source for electronic devices and the like, and a fuel control method for the fuel cell device.

現在、携帯可能なノート型のパーソナルコンピュータ（以下、ノートＰＣと称する）、モバイル機器等の電子機器の電源としては、主に、リチウムイオンバッテリなどの二次電池が用いられている。近年、これら電子機器の高機能化に伴う消費電力の増加や更なる長時間使用の要請から、高出力で充電の必要のない小型燃料電池が新たな電源として期待されている。燃料電池には種々の形態があるが、特に、燃料としてメタノール溶液を使用するダイレクトメタノール方式の燃料電池（以下、ＤＭＦＣと称する）は、水素を燃料とする燃料電池に比べて燃料の取扱いが容易で、システムが簡易であることから、電子機器の電源として注目されている。   Currently, secondary batteries such as lithium ion batteries are mainly used as power sources for portable notebook personal computers (hereinafter referred to as notebook PCs) and mobile devices. In recent years, a small fuel cell with high output and no need for charging has been expected as a new power source due to an increase in power consumption accompanying the enhancement of functions of these electronic devices and a request for longer use. There are various types of fuel cells. In particular, a direct methanol fuel cell (hereinafter referred to as DMFC) using a methanol solution as a fuel is easier to handle than a fuel cell using hydrogen as a fuel. Since the system is simple, it is attracting attention as a power source for electronic devices.

通常、ＤＭＦＣは、起電部として、それぞれアノードおよびカソードを有した複数の単セルを積層したセルスタックと、セルスタックのアノードに燃料と水とを含む液体混合燃料を供給するアノード循環系と、セルスタックのカソードに空気を供給するカソード流路と、を備えている。アノード循環系は、燃料濃度を調整する混合タンクと、混合タンクから液体混合燃料をセルスタックに供給する循環ポンプと、を有し、混合タンクからセルスタックに供給された液体混合燃料は、セルスタックで発電に使用された後、混合タンクに戻される。また、アノード循環系には、高濃度燃料を収容した燃料タンク、および燃料タンクから混合タンクに高濃度燃料を供給する燃料ポンプが設けられている。   Usually, the DMFC is a cell stack in which a plurality of single cells each having an anode and a cathode are stacked as an electromotive unit, an anode circulation system that supplies a liquid mixed fuel containing fuel and water to the anode of the cell stack, A cathode flow path for supplying air to the cathode of the cell stack. The anode circulation system has a mixing tank that adjusts the fuel concentration, and a circulation pump that supplies liquid mixed fuel from the mixing tank to the cell stack, and the liquid mixed fuel supplied from the mixing tank to the cell stack is the cell stack. After being used for power generation, it is returned to the mixing tank. Further, the anode circulation system is provided with a fuel tank that contains high-concentration fuel, and a fuel pump that supplies the high-concentration fuel from the fuel tank to the mixing tank.

液体混合燃料中の燃料は、セルスタック内で消費されるため、燃料電池の稼動に伴い、混合タンク内の液体混合燃料の燃料濃度は徐々に低下していく。燃料電池の出力電流は、液体混合燃料中の燃料の濃度に依存するため、燃料濃度が低下すると、出力も低下してしまう。そのため、燃料ポンプにより燃料タンクから高濃度燃料を混合タンクに補充し、液体混合燃料の燃料濃度を発電に最適な濃度に保っている。   Since the fuel in the liquid mixed fuel is consumed in the cell stack, the fuel concentration of the liquid mixed fuel in the mixing tank gradually decreases with the operation of the fuel cell. Since the output current of the fuel cell depends on the concentration of fuel in the liquid mixed fuel, when the fuel concentration decreases, the output also decreases. Therefore, high concentration fuel is replenished to the mixing tank from the fuel tank by the fuel pump, and the fuel concentration of the liquid mixed fuel is maintained at an optimum concentration for power generation.

このような高濃度燃料の補充を制御するため、アノード循環系にメタノール濃度センサが設けられ、その測定値に基づいて燃料ポンプの駆動を制御し、高濃度燃料の補充を行っている（特許文献１）。   In order to control such replenishment of high-concentration fuel, a methanol concentration sensor is provided in the anode circulation system, and driving of the fuel pump is controlled based on the measured value to replenish high-concentration fuel (Patent Document). 1).

特開２００６−２８６２３９号公報JP 2006-286239 A

しかしながら、上記のような濃度センサを設置する場合、その設置空間を燃料電池装置内に確保する必要があり、システム全体の小型化、軽量化を図る上で障害となる。また、濃度センサ自体が高価であるため、濃度センサを使用することにより燃料電池装置の製造コスト増加に繋がる。   However, when the concentration sensor as described above is installed, it is necessary to secure the installation space in the fuel cell device, which is an obstacle to reducing the size and weight of the entire system. In addition, since the concentration sensor itself is expensive, the use of the concentration sensor leads to an increase in the manufacturing cost of the fuel cell device.

この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、濃度センサを用いることなく、発電に適した燃料濃度の燃料を供給することができ、出力の安定化および製造コストの低減を図ることが可能な燃料電池装置およびその燃料制御方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to supply fuel with a fuel concentration suitable for power generation without using a concentration sensor, and to stabilize output and reduce manufacturing costs. And a fuel control method for the same.

この発明の態様に係る燃料電池装置は、アノードおよびカソードを有するセルを備え、化学反応により発電する起電部と、水と燃料を含む液体混合燃料を収容する混合タンクと、前記混合タンクから前記起電部のアノードを通して液体混合燃料を循環させるアノード循環系と、前記起電部のカソードに空気を供給するカソード流路と、燃料を収容する燃料タンクと、前記燃料タンクから前記混合タンクに燃料を供給する燃料ポンプと、前記起電部の発熱量の目標値を記憶し、前記起電部の発生電圧、起電部への負荷電流、および前記燃料ポンプの流量から、前記起電部の発熱量を算出し、前記算出された前記起電部の発熱量が前記目標値となるように前記燃料ポンプの駆動を制御する電池制御部と、を備えている。   A fuel cell device according to an aspect of the present invention includes a cell having an anode and a cathode, an electromotive unit that generates electric power through a chemical reaction, a mixing tank that contains a liquid mixed fuel containing water and fuel, and the mixing tank An anode circulation system for circulating liquid mixed fuel through the anode of the electromotive unit, a cathode flow path for supplying air to the cathode of the electromotive unit, a fuel tank for storing fuel, and a fuel from the fuel tank to the mixing tank A target value of the calorific value of the electromotive unit, and from the generated voltage of the electromotive unit, the load current to the electromotive unit, and the flow rate of the fuel pump, A battery control unit that calculates a heat generation amount, and controls driving of the fuel pump so that the calculated heat generation amount of the electromotive unit becomes the target value.

この発明の他の態様に係る燃料電池装置の燃料制御方法は、アノードおよびカソードを有するセルを備え、化学反応により発電する起電部と、水と燃料を含む液体混合燃料を収容する混合タンクと、前記混合タンクから前記起電部のアノードを通して液体混合燃料を循環させるアノード循環系と、前記起電部のカソードに空気を供給するカソード流路と、燃料を収容する燃料タンクと、前記燃料タンクから前記混合タンクに燃料を供給する燃料ポンプと、を備えた燃料電池装置の燃料制御方法であって、前記起電部の発熱量の目標値を記憶し、前記起電部の発生電圧、起電部への負荷電流、および前記燃料ポンプの流量から、前記起電部の発熱量を算出し、前記算出された前記起電部の発熱量が前記目標値となるように前記燃料ポンプの駆動を制御する燃料制御方法である。   A fuel control method for a fuel cell device according to another aspect of the present invention includes a cell having an anode and a cathode, an electromotive unit that generates electric power through a chemical reaction, and a mixing tank that stores a liquid mixed fuel containing water and fuel. An anode circulation system for circulating the liquid mixed fuel from the mixing tank through the anode of the electromotive unit, a cathode flow path for supplying air to the cathode of the electromotive unit, a fuel tank containing fuel, and the fuel tank A fuel control method for a fuel cell device comprising a fuel pump for supplying fuel to the mixing tank from the generator, storing a target value for the amount of heat generated by the electromotive unit, The heat generation amount of the electromotive unit is calculated from the load current to the electric unit and the flow rate of the fuel pump, and the fuel pump is driven so that the calculated heat generation amount of the electromotive unit becomes the target value. A fuel control method for controlling.

上記構成によれば、起電部の発熱量に応じて燃料の供給を制御することにより、濃度センサを用いることなく、発電に適した燃料濃度の燃料を供給することができ、出力の安定化および製造コストの低減を図ることが可能な燃料電池装置およびその燃料制御方法を提供することができる。   According to the above configuration, by controlling the supply of fuel according to the amount of heat generated by the electromotive unit, it is possible to supply fuel with a fuel concentration suitable for power generation without using a concentration sensor, and to stabilize output. In addition, it is possible to provide a fuel cell device and a fuel control method thereof that can reduce the manufacturing cost.

図１は、この発明の第１の実施形態に係る燃料電池装置の循環系を示す図。FIG. 1 is a diagram showing a circulation system of a fuel cell device according to a first embodiment of the present invention. 図２は、前記燃料電池装置のセルスタックを示す断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a cell stack of the fuel cell device. 図３は、前記セルスタックの単セルを概略的に示す図。FIG. 3 is a diagram schematically showing a single cell of the cell stack. 図４は、前記セルスタックから出力される電力と発熱量の関係を表した図。FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the power output from the cell stack and the amount of heat generated. 図５は、前記セルスタックの温度および負荷電流が一定の場合の、燃料濃度と、セルスタックの発熱量との関係を示す図。FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the fuel concentration and the heat generation amount of the cell stack when the temperature and load current of the cell stack are constant. 図６は、前記セルスタックの温度が一定の場合の、負荷電流、燃料濃度と、セルスタックの発熱量との関係を示す図。FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a load current, a fuel concentration, and a heat generation amount of the cell stack when the temperature of the cell stack is constant. 図７は、この発明の第１の実施形態における、電池制御部による燃料ポンプの制御方法を示すフローチャート。FIG. 7 is a flowchart showing a fuel pump control method by the battery control unit in the first embodiment of the present invention. 図８は、複数の負荷電流、および複数のスタック温度とこれらに適した複数の発熱量の目標値との関係を示すテーブル。FIG. 8 is a table showing a relationship between a plurality of load currents, a plurality of stack temperatures, and a plurality of heat generation target values suitable for them. 図９は、この発明の第２の実施形態における、電池制御部による燃料ポンプの制御方法を示すフローチャート。FIG. 9 is a flowchart showing a fuel pump control method by the battery control unit in the second embodiment of the present invention. 図１０は、この発明の第３の実施形態における、電池制御部による燃料ポンプの制御方法を示すフローチャート。FIG. 10 is a flowchart showing a fuel pump control method by the battery control unit in the third embodiment of the present invention.

以下、図面を参照しながら、この発明の第１の実施形態に係る燃料電池装置について詳細に説明する。
図１は燃料電池装置の循環系構成を概略的に示している。図１に示すように、燃料電池装置１０は、メタノールを液体燃料としたＤＭＦＣとして構成されている。燃料電池装置１０は、起電部を構成するセルスタック１２、燃料タンク１４、およびセルスタック１２に燃料および空気を供給する循環系２０、燃料電池装置全体の動作を制御する電池制御部１６を備えている。電池制御部１６はマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）等を有し、セルスタック１２に電気的に接続されている。そして、電池制御部１６は、セルスタック１２で発生した電力をノートＰＣ、携帯電話機等の電子機器１７に供給する。電池制御部１６は、同時に、セルスタック１２の出力電圧および電子機器１７からセルスタック１２への負荷電流を測定している。 Hereinafter, a fuel cell device according to a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 schematically shows a circulation system configuration of a fuel cell device. As shown in FIG. 1, the fuel cell device 10 is configured as a DMFC using methanol as a liquid fuel. The fuel cell device 10 includes a cell stack 12 that constitutes an electromotive unit, a fuel tank 14, a circulation system 20 that supplies fuel and air to the cell stack 12, and a battery control unit 16 that controls the operation of the entire fuel cell device. ing. The battery control unit 16 includes a microcomputer (CPU) and the like, and is electrically connected to the cell stack 12. Then, the battery control unit 16 supplies the power generated in the cell stack 12 to the electronic device 17 such as a notebook PC or a mobile phone. The battery control unit 16 simultaneously measures the output voltage of the cell stack 12 and the load current from the electronic device 17 to the cell stack 12.

燃料タンク１４は密閉構造を有し、その内部には液体燃料として高濃度のメタノールが収容されている。燃料タンク１４は、燃料電池装置１０に対して脱着自在な燃料カートリッジとして形成してもよい。   The fuel tank 14 has a sealed structure, and contains high-concentration methanol as a liquid fuel. The fuel tank 14 may be formed as a fuel cartridge that is detachable from the fuel cell device 10.

循環系２０は、燃料タンク１４の燃料供給口１４ａから供給された燃料をセルスタック１２を通して循環させるアノード流路（燃料流路）２２、およびセルスタック１２を通して空気を含む気体を流通させるカソード流路（空気流路）２４、アノード流路内およびカソード流路に設けられた複数の補機を有している。アノード流路２２およびカソード流路２４は、それぞれ配管等によって形成されている。   The circulation system 20 includes an anode flow path (fuel flow path) 22 for circulating the fuel supplied from the fuel supply port 14 a of the fuel tank 14 through the cell stack 12, and a cathode flow path for circulating a gas containing air through the cell stack 12. (Air channel) 24, having a plurality of auxiliary devices provided in the anode channel and in the cathode channel. The anode channel 22 and the cathode channel 24 are each formed by piping or the like.

図２はセルスタック１２の積層構造を示し、図３は各セルの発電反応を模式的に示している。図２および図３に示すように、セルスタック１２は、複数、例えば、４つの単セル１４０と、５枚の矩形板状のセパレータ１４２と、を交互に積層して構成された積層体、および積層体を支持した枠体１４５を有している。各単セル１４０は、それぞれ触媒層とカーボンペーパとで構成されたほぼ矩形板状のカソード（空気極）３６およびアノード（燃料極）３７、これらカソード、アノード間に挟持されたほぼ矩形状の高分子電解質膜１４４とを一体化した膜・電極接合体（ＭＥＡ）を備えている。高分子電解質膜１４４は、アノード３７およびカソード３６よりも大きな面積に形成されている。   FIG. 2 shows the laminated structure of the cell stack 12, and FIG. 3 schematically shows the power generation reaction of each cell. As shown in FIGS. 2 and 3, the cell stack 12 includes a laminate formed by alternately laminating a plurality of, for example, four single cells 140 and five rectangular plate-like separators 142, and It has a frame 145 that supports the laminate. Each single cell 140 includes a substantially rectangular plate-like cathode (air electrode) 36 and an anode (fuel electrode) 37 each composed of a catalyst layer and carbon paper, and a substantially rectangular high electrode sandwiched between the cathode and anode. A membrane / electrode assembly (MEA) integrated with the molecular electrolyte membrane 144 is provided. The polymer electrolyte membrane 144 is formed in a larger area than the anode 37 and the cathode 36.

３つのセパレータ１４２は、隣合う２つの単セル１４０間に積層され、他の２つのセパレータは、積層方向両端にそれぞれ積層されている。セパレータ１４２および枠体１４５には、各単セル１４０のアノード３７に燃料を供給する燃料流路１４６、および各単セルのカソード３６に空気を供給する空気流路１４７が形成されている。   The three separators 142 are stacked between two adjacent single cells 140, and the other two separators are stacked at both ends in the stacking direction. The separator 142 and the frame 145 are formed with a fuel channel 146 that supplies fuel to the anode 37 of each unit cell 140 and an air channel 147 that supplies air to the cathode 36 of each unit cell.

図３に示すように、供給された燃料および空気は、アノード３７とカソード３６との間に設けられた電解質膜１４４で化学反応し、これにより、アノードとカソードとの間に電力が発生する。セルスタック１２で発生した電力は、電池制御部１６を介して電子機器１７に供給される。   As shown in FIG. 3, the supplied fuel and air chemically react with an electrolyte membrane 144 provided between the anode 37 and the cathode 36, thereby generating electric power between the anode and the cathode. The electric power generated in the cell stack 12 is supplied to the electronic device 17 via the battery control unit 16.

図１に示すように、アノード流路２２には、燃料供給部として機能する燃料ポンプ２６が接続されている。この燃料ポンプ２６は、燃料タンク１４の燃料供給口に配管接続されている。燃料ポンプ２６は電池制御部１６により駆動電圧あるいは回転数が制御され、燃料タンク１４からアノード流路２２および後述の混合タンク２７に供給する高濃度燃料の流量を調整する。   As shown in FIG. 1, a fuel pump 26 that functions as a fuel supply unit is connected to the anode flow path 22. The fuel pump 26 is connected by piping to the fuel supply port of the fuel tank 14. The fuel pump 26 is controlled in driving voltage or rotational speed by the battery control unit 16 and adjusts the flow rate of the high concentration fuel supplied from the fuel tank 14 to the anode flow path 22 and a mixing tank 27 described later.

アノード流路２２には、燃料と水とを混合した所望の濃度の液体混合燃料、ここでは、メタノール水溶液を貯溜する混合タンク２８が接続され、燃料ポンプ２６の出力部に配管を介して接続されている。アノード流路２２において、混合タンク２８とセルスタック１２との間には循環ポンプ３０が設けられ、混合タンク２８の出力部に接続されている。循環ポンプ３０の出力部はアノード流路２２を介してセルスタック１２のアノード３７に接続されている。これにより、循環ポンプ３０は、混合タンク２８から供給されたメタノール水溶液をアノード３７に供給する。循環ポンプ３０は、電池制御部１６により駆動電圧あるいは回転数が制御され、アノード流路２２を流れる燃料の流量を調整する。   The anode flow path 22 is connected to a liquid mixed fuel having a desired concentration obtained by mixing fuel and water, here, a mixing tank 28 for storing a methanol aqueous solution, and connected to the output portion of the fuel pump 26 via a pipe. ing. In the anode flow path 22, a circulation pump 30 is provided between the mixing tank 28 and the cell stack 12, and is connected to the output portion of the mixing tank 28. The output part of the circulation pump 30 is connected to the anode 37 of the cell stack 12 via the anode flow path 22. Thereby, the circulation pump 30 supplies the methanol aqueous solution supplied from the mixing tank 28 to the anode 37. The circulation pump 30 is controlled in driving voltage or rotational speed by the battery control unit 16 and adjusts the flow rate of the fuel flowing through the anode flow path 22.

セルスタック１２のアノード３７の出力部はアノード流路２２を通して混合タンク２８の入力部に接続されている。セルスタック１２の出力部と混合タンク２８との間でアノード流路２２には気液分離器３２が設けられている。アノード３７から排出される排出流体、つまり化学反応に用いられなかった未反応メタノール水溶液および生成された二酸化炭素（ＣＯ２）を含む気液２相流は、気液分離器３２に送られ、ここで、二酸化炭素が分離される。分離されたメタノール水溶液はアノード流路２２を通して混合タンク２８に戻され、再度、アノード３７へ供給される。混合タンク２８は、セルスタック１２内での発電反応後に排出される液体や気体の圧力上昇変動を一時的に緩和する働きを果たす。気液分離器３２により分離された二酸化炭素は、図示しない浄化フィルタを通して外気に排気される。 The output part of the anode 37 of the cell stack 12 is connected to the input part of the mixing tank 28 through the anode flow path 22. A gas-liquid separator 32 is provided in the anode flow path 22 between the output part of the cell stack 12 and the mixing tank 28. An exhaust fluid discharged from the anode 37, that is, a gas-liquid two-phase flow including an unreacted aqueous methanol solution that has not been used for a chemical reaction and generated carbon dioxide (CO 2 ), is sent to a gas-liquid separator 32, where The carbon dioxide is separated. The separated aqueous methanol solution is returned to the mixing tank 28 through the anode channel 22 and supplied to the anode 37 again. The mixing tank 28 serves to temporarily relax fluctuations in the pressure of the liquid or gas discharged after the power generation reaction in the cell stack 12. The carbon dioxide separated by the gas-liquid separator 32 is exhausted to the outside air through a purification filter (not shown).

一方、カソード流路２４の吸気口２４ａおよび排気口２４ｂは、それぞれ大気に連通している。カソード流路２４に設けられた補機は、セルスタック１２の上流側でカソード流路２４の吸気口２４ａ近傍に設けられたエアフィルタ４０、セルスタック１２とエアフィルタとの間でカソード流路に接続された送気ポンプ４２、セルスタック１２の下流側でセルスタックと排気口２４ｂとの間に設けられた図示しない排気フィルタを含んでいる。   On the other hand, the intake port 24a and the exhaust port 24b of the cathode channel 24 are each in communication with the atmosphere. The auxiliary equipment provided in the cathode flow path 24 is an air filter 40 provided in the vicinity of the inlet 24a of the cathode flow path 24 on the upstream side of the cell stack 12, and the cathode flow path between the cell stack 12 and the air filter. The connected air supply pump 42 includes an exhaust filter (not shown) provided between the cell stack and the exhaust port 24 b on the downstream side of the cell stack 12.

送気ポンプ４２を作動させることにより、吸気口２４ａから空気がカソード流路２４に給気される。給気された空気は、エアフィルタ４０を通過した後、セルスタック１２のカソード３６に給気され、ここで、空気中の酸素が発電に利用される。カソード３６から排出された空気は、カソード流路２４および排気フィルタを通り、排気口２４ｂから大気に排出される。   By operating the air supply pump 42, air is supplied to the cathode channel 24 from the intake port 24 a. The supplied air passes through the air filter 40 and is then supplied to the cathode 36 of the cell stack 12, where oxygen in the air is used for power generation. The air discharged from the cathode 36 passes through the cathode flow path 24 and the exhaust filter, and is discharged from the exhaust port 24b to the atmosphere.

エアフィルタ４０は、カソード流路２４に吸い込まれた空気中のゴミ、および二酸化炭素、蟻酸、燃料ガス、蟻酸メチル、ホルムアルデヒド等の不純物、有害物質等を捕獲し除去する。排気フィルタは、カソード流路２４から外部へ排気される気体中の副生成物を無害化するとともに、排気中の含まれている燃料ガス等を捕獲する。
セルスタック１２には、温度センサ３４が設けられている。温度センサ３４は、セルスタック１２の温度を検出し、その検出結果を電池制御部１６に出力する。 The air filter 40 captures and removes dust in the air sucked into the cathode channel 24, impurities such as carbon dioxide, formic acid, fuel gas, methyl formate, and formaldehyde, and harmful substances. The exhaust filter detoxifies the by-products in the gas exhausted from the cathode flow path 24 to the outside, and captures the fuel gas contained in the exhaust gas.
The cell stack 12 is provided with a temperature sensor 34. The temperature sensor 34 detects the temperature of the cell stack 12 and outputs the detection result to the battery control unit 16.

上記のように構成された燃料電池装置１０を電源として用いる場合、電池制御部１６の制御の下、燃料ポンプ２６、循環ポンプ３０および送気ポンプ４２を作動させる。   When the fuel cell device 10 configured as described above is used as a power source, the fuel pump 26, the circulation pump 30, and the air supply pump 42 are operated under the control of the battery control unit 16.

上記のように構成された燃料電池装置１０を電子機器１７の電源として動作させる場合、電池制御部１６の制御の下、燃料ポンプ２６、循環ポンプ３０および送気ポンプ４２を作動させるとともに、図示しない各開閉弁を開放する。燃料ポンプ２６により、燃料タンク１４から混合タンク２８へ高濃度のメタノールが供給され、混合タンク内で水と混合され所望濃度のメタノール水溶液が形成される。また、循環ポンプ３０により、混合タンク２８内のメタノール水溶液がアノード流路２２を通してセルスタック１２のアノード３７に供給される。   When the fuel cell device 10 configured as described above is operated as a power source for the electronic device 17, the fuel pump 26, the circulation pump 30, and the air supply pump 42 are operated under the control of the battery control unit 16 and are not illustrated. Open each on-off valve. High-concentration methanol is supplied from the fuel tank 14 to the mixing tank 28 by the fuel pump 26 and mixed with water in the mixing tank to form a methanol aqueous solution having a desired concentration. Further, the aqueous methanol solution in the mixing tank 28 is supplied to the anode 37 of the cell stack 12 through the anode flow path 22 by the circulation pump 30.

送気ポンプ４２により、カソード流路２４の吸気口２４ａからカソード流路内に外気、つまり、空気が吸い込まれる。この空気はエアフィルタ４０を通り、ここで、空気中のゴミ、不純物が除去される。エアフィルタ４０を通過した後、空気はセルスタック１２のカソード３６へ供給される。   The air supply pump 42 sucks outside air, that is, air, into the cathode channel from the inlet 24 a of the cathode channel 24. This air passes through the air filter 40, where dust and impurities in the air are removed. After passing through the air filter 40, the air is supplied to the cathode 36 of the cell stack 12.

セルスタック１２に供給されたメタノールおよび空気は、アノード３７とカソード３６との間に設けられた電解質膜１４４で電気化学反応し、これにより、アノード３７とカソード３６との間に電力が発生する。セルスタック１２で発生した電力は、電池制御部１６を介して電子機器１７へ供給される。   Methanol and air supplied to the cell stack 12 undergo an electrochemical reaction at the electrolyte membrane 144 provided between the anode 37 and the cathode 36, thereby generating electric power between the anode 37 and the cathode 36. The electric power generated in the cell stack 12 is supplied to the electronic device 17 via the battery control unit 16.

電気化学反応に伴い、セルスタック１２には反応生成物として、アノード３７側に二酸化炭素、カソード３６側に水が生成される。アノード３７側に生じた二酸化炭素および化学反応に供されなかった未反応メタノール水溶液はアノード流路２２を通して気液分離器３２に送られ、ここで、二酸化炭素とメタノール水溶液とに分離される。分離されたメタノール水溶液は、気液分離器３２からアノード流路２２を通して混合タンク２８へ回収され、再度、発電に用いられる。分離された二酸化炭素は、気液分離器３２から大気に排出される。   Along with the electrochemical reaction, carbon dioxide is generated on the anode 37 side and water is generated on the cathode 36 side as reaction products in the cell stack 12. The carbon dioxide generated on the anode 37 side and the unreacted methanol aqueous solution that has not been subjected to the chemical reaction are sent to the gas-liquid separator 32 through the anode flow path 22 where they are separated into carbon dioxide and methanol aqueous solution. The separated methanol aqueous solution is recovered from the gas-liquid separator 32 through the anode channel 22 to the mixing tank 28 and used again for power generation. The separated carbon dioxide is discharged from the gas-liquid separator 32 to the atmosphere.

セルスタック１２のカソード３６側に生じた水は、その大部分が水蒸気となり空気とともにカソード流路２４に排出される。排出された空気および水蒸気を含む気体は、排気フィルタに送られ、ここで、ゴミ、不純物が除去された後、カソード流路２４の排気口２４ｂから外部に排気される。   Most of the water generated on the cathode 36 side of the cell stack 12 becomes water vapor and is discharged to the cathode flow path 24 together with air. The exhausted gas containing the air and water vapor is sent to an exhaust filter, where dust and impurities are removed, and then exhausted to the outside from the exhaust port 24b of the cathode channel 24.

上述した発電動作の間、電池制御部１６は、セルスタック１２の発熱量に応じて燃料ポンプ２６の動作状態を制御することにより高濃度メタノールの供給量を調整し、メタノール水溶液の燃料濃度の最適化および発電動作の最適化を図っている。   During the power generation operation described above, the battery control unit 16 adjusts the supply amount of the high-concentration methanol by controlling the operation state of the fuel pump 26 according to the heat generation amount of the cell stack 12, and optimizes the fuel concentration of the aqueous methanol solution. And optimization of power generation operation.

図４は、セルスタック１２から出力される電力と発熱量の関係を表した図である。この図に示すように、純メタノール１（cc）の持つエネルギーは５（Wh/cc）であるが、セルスタック１２の内部抵抗による損失と、燃料のメタノールがアノードからカソードへ透過してカソードで酸化する現象（メタノールクロスオーバー)により電力として取り出せなかったエネルギーと、が熱として放出される。本願では、このセルスタック１２からの発熱に相当するエネルギーを発熱量と定義する。   FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the power output from the cell stack 12 and the amount of heat generated. As shown in this figure, the energy of pure methanol 1 (cc) is 5 (Wh / cc), but the loss due to the internal resistance of the cell stack 12 and the methanol of fuel permeate from the anode to the cathode and at the cathode. Energy that cannot be extracted as electric power due to the phenomenon of oxidation (methanol crossover) is released as heat. In the present application, energy corresponding to the heat generated from the cell stack 12 is defined as a heat generation amount.

従って、燃料電池装置１０では、燃料タンク１４からアノード循環系に、電力＋発熱量（W ）に相当する燃料を供給する必要がある。そこで、本実施形態に係る燃料電池装置１０では、発熱量とセルスタック１２へ供給されるメタノール水溶液濃度との関係を用いて、セルスタック１２を発電に最適な状態に保つように燃料供給量を制御する。   Therefore, in the fuel cell device 10, it is necessary to supply fuel corresponding to electric power + heat generation amount (W 2) from the fuel tank 14 to the anode circulation system. Therefore, in the fuel cell device 10 according to the present embodiment, the fuel supply amount is set so as to keep the cell stack 12 in an optimum state for power generation using the relationship between the calorific value and the concentration of the aqueous methanol solution supplied to the cell stack 12. Control.

図５は、セルスタック１２の温度および負荷電流が一定の場合の、セルスタック１２に供給されるメタノール水溶液の濃度(燃料濃度)と、セルスタックの発熱量との関係を示している。ＤＭＦＣのセルスタック１２は、通常、供給される燃料の濃度が一定濃度(Ｃmin ）以下であると燃料不足に陥りセルが破壊されるという性質を持っている。そのため、燃料電池装置では、燃料濃度をＣmin以上に保つ必要がある。一方、燃料濃度が高くなると発電効率が悪化し発熱量が増加する。そのため、セルスタック１２の発熱量Ｑを放熱可能な限界Ｑmax以下に発熱量を抑える必要がある。そこで、本実施形態では、燃料濃度と発熱量とに図５に示すような関係があることに着目し、稼動時のセルスタック１２の発熱量が
Ｑmin≦Ｑstack≦Ｑmaxの関係を満たす目標発熱量Ｑstackとなるように、燃料供給量を制御する。 FIG. 5 shows the relationship between the concentration of the aqueous methanol solution (fuel concentration) supplied to the cell stack 12 and the calorific value of the cell stack when the temperature and load current of the cell stack 12 are constant. The cell stack 12 of the DMFC usually has the property that if the concentration of the supplied fuel is below a certain concentration (C min ), the cell is destroyed due to fuel shortage. Therefore, in the fuel cell device, it is necessary to keep the fuel concentration at C min or higher. On the other hand, when the fuel concentration increases, the power generation efficiency deteriorates and the heat generation amount increases. Therefore, it is necessary to suppress the calorific value below the limit Q max where the calorific value Q of the cell stack 12 can be radiated. Therefore, in this embodiment, paying attention to the relationship as shown in FIG. 5 between the fuel concentration and the calorific value, the calorific value of the cell stack 12 during operation is
The fuel supply amount is controlled so that the target heat generation amount Q stack satisfying the relationship of Q min ≦ Q stack ≦ Q max is obtained.

セルスタック１２に供給されるメタノール水溶液の濃度(燃料濃度)と、セルスタックへの負荷電流Ｉおよびセルスタックの発熱量Ｑとの間には、図６に示すような相関がある。例えば、発電に最適な燃料濃度をＣ1（mol/l)とした場合、負荷電流Ｉ1（A）のときは発熱量をＱ1（W）に、負荷電流Ｉ2（A）のときは発熱量をＱ2（W）に、負荷電流Ｉ3（A）のときは発熱量をＱ3（W）に制御することにより、濃度センサを用いることなく、燃料濃度を最適な状態に保つことができる。 There is a correlation as shown in FIG. 6 between the concentration of the aqueous methanol solution (fuel concentration) supplied to the cell stack 12, the load current I to the cell stack, and the calorific value Q of the cell stack. For example, assuming that the optimal fuel concentration for power generation is C 1 (mol / l), when the load current is I 1 (A), the calorific value is Q 1 (W), and when the load current is I 2 (A). Keeping the fuel concentration at an optimum level without using a concentration sensor by controlling the heat value to Q 2 (W) and the heat value to Q 3 (W) when the load current is I 3 (A) Can do.

セルスタック１２の発熱量Ｑは、セルスタック１２の電圧、負荷電流、燃料ポンプ２６の流量が分かっていれば、以下の式（１）で算出される。(燃料タンク１４内の燃料が純メタノールの場合)
発熱量（W）＝
燃料ポンプ流量(cc/min)×5 (Wh/cc)×60 (min/h）−スタック電圧(V)×負荷電流(A)
----（１）
5 (Wh/cc)：純メタノール１ccがもつエネルギー
図７は、電池制御部１６による燃料ポンプ２６の制御方法を示している。電池制御部１６は、燃料電池装置１０の代表的な運転条件における（例えば、定格負荷電流、定格スタック温度における)セルスタックの発熱量Ｑを、セルスタックへの実際の負荷電流、セルスタック温度に関わらず、一定の目標値として予めメモリに記憶している。この場合、電池制御部１６は１つの目標値を保存すればよく、データ量は少なくなるが、負荷電流の変動により燃料濃度も変化する。例えば、図６に示すように、負荷電流Ｉ2（A）のときに燃料濃度がＣ1（mol/l）となるように発熱量の目標値をＱ2とした場合、セルスタック１２の負荷電流がＩ1（A）のときは燃料濃度が目標の燃料濃度Ｃ1（mol/l）よりも薄くなり、負荷電流がＩ3（A）のときは燃料濃度が目標の燃料濃度がＣ1（mol/l）よりも濃くなる。 If the voltage of the cell stack 12, the load current, and the flow rate of the fuel pump 26 are known, the calorific value Q of the cell stack 12 is calculated by the following equation (1). (When the fuel in the fuel tank 14 is pure methanol)
Calorific value (W) =
Fuel pump flow rate (cc / min) x 5 (Wh / cc) x 60 (min / h)-stack voltage (V) x load current (A)
---- (1)
5 (Wh / cc): Energy of 1 cc of pure methanol FIG. 7 shows a control method of the fuel pump 26 by the battery control unit 16. The battery control unit 16 converts the heat generation amount Q of the cell stack under typical operating conditions of the fuel cell device 10 (for example, at the rated load current and the rated stack temperature) into the actual load current to the cell stack and the cell stack temperature. Regardless, it is previously stored in the memory as a fixed target value. In this case, the battery control unit 16 only needs to store one target value, and the amount of data is reduced, but the fuel concentration also changes due to fluctuations in the load current. For example, as shown in FIG. 6, when the target value of the calorific value is Q 2 so that the fuel concentration becomes C 1 (mol / l) at the load current I 2 (A), the load of the cell stack 12 When the current is I 1 (A), the fuel concentration is thinner than the target fuel concentration C 1 (mol / l), and when the load current is I 3 (A), the fuel concentration is the target fuel concentration C 1. It becomes darker than (mol / l).

そこで、図７に示すように、電池制御部１６は、まず、セルスタック１２のスタック電圧およびセルスタックへの負荷電流Ｉを測定する（Ｂ１）。続いて、電池制御部１６は、測定したスタック電圧、スタックへの負荷電流、および現在の燃料ポンプ２６の流量からセルスタック１２の発熱量を算出する（Ｂ２）。この発熱量は、例えば、前述した式（１）により算出される。   Therefore, as shown in FIG. 7, the battery control unit 16 first measures the stack voltage of the cell stack 12 and the load current I to the cell stack (B1). Subsequently, the battery control unit 16 calculates the amount of heat generated in the cell stack 12 from the measured stack voltage, the load current to the stack, and the current flow rate of the fuel pump 26 (B2). This calorific value is calculated by the above-mentioned formula (1), for example.

次いで、電池制御部１６は、算出した発熱量と目標値とを比較し、大小関係を判定する（Ｂ３、Ｂ４）。発熱量＝目標値の場合、電池制御部１６は、燃料ポンプ２６の流量を変更せず運転を続ける（Ｂ５）。   Next, the battery control unit 16 compares the calculated calorific value with the target value, and determines the magnitude relationship (B3, B4). When the calorific value is equal to the target value, the battery control unit 16 continues the operation without changing the flow rate of the fuel pump 26 (B5).

算出した発熱量が目標値未満の場合、電池制御部１６は、目標の発熱量を得るために必要な燃料ポンプ２５の流量変化量Δｑ1を算出する（Ｂ６）。流量変化量Δq1は例えば以下の式（２）から算出される(燃料タンク内の燃料が純メタノールの場合)。
流量変化量Δq1＝（目標値(W)−発熱量(W))÷5 (Wh/cc)÷60(min/h) ---（２）
5 (Wh/cc)：純メタノール１ccがもつエネルギー
そして、電池制御部１６は、燃料ポンプ２６の流量がΔq1増えるように、燃料ポンプ１５の運転駆動電圧、駆動周波数等、を変更、制御し、燃料の供給量を調整する（Ｂ７）。これにより、セルスタック１２の発熱量は、所定の目標値となり、最適な運転状態が得られる。 When the calculated heat generation amount is less than the target value, the battery control unit 16 calculates the flow rate change amount Δq1 of the fuel pump 25 necessary for obtaining the target heat generation amount (B6). The flow rate change amount Δq1 is calculated from, for example, the following equation (2) (when the fuel in the fuel tank is pure methanol).
Flow rate change Δq1 = (Target value (W)-Calorific value (W)) ÷ 5 (Wh / cc) ÷ 60 (min / h) --- (2)
5 (Wh / cc): Energy of pure methanol 1 cc The battery control unit 16 changes and controls the operation drive voltage, drive frequency, etc. of the fuel pump 15 so that the flow rate of the fuel pump 26 increases by Δq1, The fuel supply amount is adjusted (B7). Thereby, the calorific value of the cell stack 12 becomes a predetermined target value, and an optimum operation state is obtained.

また、電池制御部１６は、Ｂ３、Ｂ４において、算出した発熱量が目標値よりも大きい場合、目標の発熱量を得るために必要な燃料ポンプ２５の流量変化量Δｑ2を算出する（Ｂ８）。流量変化量Δq2は例えば以下の式（３）から算出される(燃料タンク内の燃料が純メタノールの場合)。
流量変化量Δq2＝（発熱量(W)−目標値(W))÷5 (Wh/cc)÷60(min/h) ---（３）
5 (Wh/cc)：純メタノール１ccがもつエネルギー
そして、電池制御部１６は、燃料ポンプ２６の流量がΔq2減るように、燃料ポンプ１５の運転駆動電圧、駆動周波数等、を変更、制御し、燃料の供給量を調整する（Ｂ９）。これにより、セルスタック１２の発熱量は、所定の目標値となり、最適な運転状態が得られる。 In B3 and B4, when the calculated heat generation amount is larger than the target value, the battery control unit 16 calculates the flow rate change amount Δq2 of the fuel pump 25 necessary for obtaining the target heat generation amount (B8). The flow rate change amount Δq2 is calculated, for example, from the following equation (3) (when the fuel in the fuel tank is pure methanol).
Flow rate change Δq2 = (Heat generation amount (W)-Target value (W)) ÷ 5 (Wh / cc) ÷ 60 (min / h) --- (3)
5 (Wh / cc): Energy of pure methanol 1 cc The battery control unit 16 changes and controls the operation drive voltage, drive frequency, etc. of the fuel pump 15 so that the flow rate of the fuel pump 26 is reduced by Δq2. The fuel supply amount is adjusted (B9). Thereby, the calorific value of the cell stack 12 becomes a predetermined target value, and an optimum operation state is obtained.

電池制御部１６は、燃料電池装置１０の発電期間中、上述したＢ１〜Ｂ９を繰り返し実行することにより、セルスタック１２の発熱量に基づいて、燃料ポンプ２６の燃料供給量を制御し、運転に適した燃料濃度を設定する。   The battery control unit 16 repeatedly performs the above-described B1 to B9 during the power generation period of the fuel cell device 10, thereby controlling the fuel supply amount of the fuel pump 26 based on the heat generation amount of the cell stack 12, and in operation. Set an appropriate fuel concentration.

以上のように構成された燃料電池装置および燃料制御方法によれば、セルスタック１２の発熱量に基づいて燃料供給量を制御することにより、濃度センサを用いることなく、発電に適した濃度の燃料を供給することができる。これにより、濃度センサを省略し、装置の小型化および製造コストの低減を図ることができるとともに、出力の安定化を図ることが可能となる。   According to the fuel cell device and the fuel control method configured as described above, the fuel supply amount is controlled based on the calorific value of the cell stack 12, so that the concentration of fuel suitable for power generation can be obtained without using a concentration sensor. Can be supplied. As a result, the concentration sensor can be omitted, the device can be reduced in size and the manufacturing cost can be reduced, and the output can be stabilized.

次に、この発明の第２の実施形態に係る燃料電池装置の燃料制御方法について説明する。第２の実施形態によれば、セルスタックへの負荷電流、スタック温度に対応する発熱量の複数の目標値を予め記憶し、負荷電流、スタック温度の変動に応じて、目標値を選択し、選択された目標値となるように、燃料供給量を制御する。燃料電池装置１０の他の構成は、前述した第１の実施形態と同一であり、その詳細な説明を省略する。   Next, a fuel control method for a fuel cell apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described. According to the second embodiment, the load current to the cell stack, a plurality of target values of the calorific value corresponding to the stack temperature are stored in advance, and the target value is selected according to the variation of the load current and the stack temperature, The fuel supply amount is controlled so as to achieve the selected target value. The other configuration of the fuel cell device 10 is the same as that of the first embodiment described above, and a detailed description thereof is omitted.

第１の実施形態のように、目標値を定数とした場合において、燃料濃度変動がセルスタック１２の信頼性等の観点から許容できない場合や、意図的に燃料濃度を変動させたい場合は、セルスタックへの負荷電流、スタック温度に対応する発熱量の複数の目標値に基づいて、燃料供給量を制御する。   In the case where the target value is a constant as in the first embodiment, if the fuel concentration fluctuation is not acceptable from the viewpoint of the reliability of the cell stack 12, or if it is desired to intentionally change the fuel concentration, the cell The fuel supply amount is controlled based on a plurality of target values of the calorific value corresponding to the load current to the stack and the stack temperature.

図８は、複数の負荷電流、および複数のスタック温度とこれらに適した複数の発熱量の目標値との関係を示すテーブルを示している。燃料電池装置１０の電池制御部１６は、このテーブルを予め記憶している。電池制御部１６は、運転に際して、図８に示すテーブルから現在の運転条件に近い目標値を選択する。例えば、温度センサ３４により測定されたセルスタック１２のスタック温度がＴ2以上Ｔ3未満、電池制御部により測定された負荷電流がＩ3以上Ｉ4未満である場合、Ｑ23を発熱量の目標値に用いる。この場合、電池制御部に保存するデータ量は多くなるが、負荷電流の変動による燃料濃度変化を少なくすることができる。 FIG. 8 shows a table showing a relationship between a plurality of load currents, a plurality of stack temperatures, and a plurality of heat generation target values suitable for them. The battery control unit 16 of the fuel cell device 10 stores this table in advance. In operation, the battery control unit 16 selects a target value close to the current operation condition from the table shown in FIG. For example, when the stack temperature of the cell stack 12 measured by the temperature sensor 34 is T 2 or more and less than T 3 and the load current measured by the battery control unit is I 3 or more and less than I 4 , Q 23 is set as the target of heat generation. Use for value. In this case, the amount of data stored in the battery control unit increases, but the change in fuel concentration due to the change in load current can be reduced.

図９は、電池制御部１６による燃料ポンプ２６の制御方法を示している。電池制御部１６は、まず、スタック電圧、スタックへの負荷電流を測定する（Ｂ１）。続いて、電池制御部１６は、測定したスタック電圧、負荷電流、および測定した燃料ポンプ２６の流量からセルスタック１２の発熱量を算出する（Ｂ２）。この発熱量は前述した式（１）から算出される。次いで、電池制御部１６は、図８に示すテーブルから、スタック温度および負荷電流の少なくとも一方、例えば、負荷電流に対応する目標値を選択する（Ｂ３）。   FIG. 9 shows a control method of the fuel pump 26 by the battery control unit 16. The battery control unit 16 first measures the stack voltage and the load current to the stack (B1). Subsequently, the battery control unit 16 calculates the heat generation amount of the cell stack 12 from the measured stack voltage, the load current, and the measured flow rate of the fuel pump 26 (B2). This calorific value is calculated from the aforementioned equation (1). Next, the battery control unit 16 selects a target value corresponding to at least one of the stack temperature and the load current, for example, the load current, from the table shown in FIG. 8 (B3).

電池制御部１６は、算出された発熱量と選択された目標値とを比較し、大小関係を判定する（Ｂ４、Ｂ５）。発熱量＝目標値の場合、電池制御部１６は、燃料ポンプ２６の流量を変更せず運転を続ける（Ｂ６）。   The battery control unit 16 compares the calculated calorific value with the selected target value, and determines the magnitude relationship (B4, B5). When the calorific value is equal to the target value, the battery control unit 16 continues the operation without changing the flow rate of the fuel pump 26 (B6).

算出した発熱量が目標値未満の場合、電池制御部１６は、目標の発熱量を得るために必要な燃料ポンプ２５の流量変化量Δｑ1を算出する（Ｂ７）。流量変化量Δq1は例えば前述した式（２）から算出される(燃料タンク内の燃料が純メタノールの場合)。
そして、電池制御部１６は、燃料ポンプ２６の流量がΔq1増えるように、燃料ポンプ１５の運転駆動電圧、駆動周波数等、を変更、制御し、燃料の供給量を調整する（Ｂ８）。これにより、セルスタック１２の発熱量は、所定の目標値となり、最適な運転状態が得られる。 When the calculated heat generation amount is less than the target value, the battery control unit 16 calculates the flow rate change amount Δq1 of the fuel pump 25 necessary for obtaining the target heat generation amount (B7). The flow rate change amount Δq1 is calculated, for example, from the above-described equation (2) (when the fuel in the fuel tank is pure methanol).
Then, the battery control unit 16 adjusts the fuel supply amount by changing and controlling the operation drive voltage, the drive frequency, and the like of the fuel pump 15 so that the flow rate of the fuel pump 26 increases by Δq1 (B8). Thereby, the calorific value of the cell stack 12 becomes a predetermined target value, and an optimum operation state is obtained.

また、電池制御部１６は、Ｂ４、Ｂ５において、算出した発熱量が目標値よりも大きい場合、目標の発熱量を得るために必要な燃料ポンプ２５の流量変化量Δｑ2を算出する（Ｂ９）。流量変化量Δq2は例えば前述した式（３）から算出される(燃料タンク内の燃料が純メタノールの場合)。
そして、電池制御部１６は、燃料ポンプ２６の流量がΔq2減るように、燃料ポンプ１５の運転駆動電圧、駆動周波数等、を変更、制御し、燃料の供給量を調整する（Ｂ１０）。これにより、セルスタック１２の発熱量は、選択された目標値となり、最適な運転状態が得られる。 In B4 and B5, when the calculated heat generation amount is larger than the target value, the battery control unit 16 calculates the flow rate change amount Δq2 of the fuel pump 25 necessary to obtain the target heat generation amount (B9). The flow rate change amount Δq2 is calculated, for example, from the above-described equation (3) (when the fuel in the fuel tank is pure methanol).
Then, the battery control unit 16 adjusts the fuel supply amount by changing and controlling the operation drive voltage, the drive frequency, and the like of the fuel pump 15 so that the flow rate of the fuel pump 26 is reduced by Δq2 (B10). Thereby, the calorific value of the cell stack 12 becomes the selected target value, and an optimum operation state is obtained.

電池制御部１６は、上述したＢ１〜Ｂ１０を繰り返すことにより、セルスタック１２の発熱量に基づいて、燃料ポンプ２６の燃料供給量を制御し、運転に適した燃料濃度を設定する。   The battery control unit 16 repeats B1 to B10 described above, thereby controlling the fuel supply amount of the fuel pump 26 based on the heat generation amount of the cell stack 12, and setting the fuel concentration suitable for operation.

以上のように構成された燃料電池装置および燃料制御方法によれば、セルスタック１２の発熱量に基づいて燃料供給量を制御することにより、濃度センサを用いることなく、最適な燃料濃度を得ることができる。これにより、濃度センサを省略し、装置の小型化および製造コストの低減を図ることが可能となる。また、電池制御部に保存するデータ量は多くなるが、測定された負荷電流に対応する最適の発熱量に基づいて燃料濃度を調整することにより、負荷電流の変動による燃料濃度変化を低減し、最適な運転状態を維持することができる。   According to the fuel cell device and the fuel control method configured as described above, an optimal fuel concentration can be obtained without using a concentration sensor by controlling the fuel supply amount based on the calorific value of the cell stack 12. Can do. As a result, the concentration sensor can be omitted, and the apparatus can be downsized and the manufacturing cost can be reduced. In addition, the amount of data stored in the battery control unit increases, but by adjusting the fuel concentration based on the optimal amount of heat generated corresponding to the measured load current, the change in the fuel concentration due to fluctuations in the load current is reduced, An optimal operating state can be maintained.

また、前述したテーブルにおいて、発電に最適なスタック温度より低いスタック温度のときの目標値を、発電に最適なスタック温度の目標値より大きい値に設置し、発電に最適なスタック温度より高いスタック温度のときの目標値を、発電に最適なスタック温度の目標値より小さい値に設定することにより、セルスタック１２のスタック温度を発電に最適な温度に速やかに上昇させることができるとともに、セルスタック１２の過熱を防止することができ、スタック温度を最適な状態に維持することができる。   In the above table, the stack temperature lower than the optimum stack temperature for power generation is set to a value that is higher than the target stack temperature optimum for power generation. By setting the target value at this time to a value smaller than the target value of the stack temperature optimal for power generation, the stack temperature of the cell stack 12 can be quickly raised to the optimal temperature for power generation, and the cell stack 12 Thus, the stack temperature can be maintained in an optimum state.

図８に示すテーブルは、スタック温度、負荷電流両方の変化に対応した表となっているが、スタック温度および負荷電流のいずれか一方の変化にだけ対応するテーブルを用いることも可能である。例えば、負荷電流の変動に対応する燃料濃度の変動を抑制するが、スタック温度の管理は厳密に行い必要がない場合、負荷電流に対応する発熱量の目標値のみを用いればよい。また、負荷電流の変動による燃料濃度変化は許容できるが、スタック温度を安定させたい場合は、スタック温度に対応する発熱量の目標値のみを用いればよい。   The table shown in FIG. 8 is a table corresponding to changes in both the stack temperature and the load current, but a table corresponding to only one change in the stack temperature and the load current can be used. For example, when the fluctuation of the fuel concentration corresponding to the fluctuation of the load current is suppressed but the stack temperature is not strictly managed, it is sufficient to use only the target value of the heat generation amount corresponding to the load current. Further, although the change in fuel concentration due to the fluctuation of the load current can be tolerated, only the target value of the calorific value corresponding to the stack temperature should be used when the stack temperature is to be stabilized.

図１０は、第３の実施形態に係る電池制御部１６による燃料ポンプ２６の制御方法を示している。本実施形態によれば、発熱量の目標値をスタック温度に対応する目標値、あるいは、スタック温度および負荷電流の両方に対応する目標値、を選択して、燃料供給量を制御する方法を示している。   FIG. 10 shows a control method of the fuel pump 26 by the battery control unit 16 according to the third embodiment. According to the present embodiment, a method for controlling the fuel supply amount by selecting a target value of the heat generation amount as a target value corresponding to the stack temperature or a target value corresponding to both the stack temperature and the load current is shown. ing.

図１０に示すように、電池制御部１６は、まず、スタック電圧、スタックへの負荷電流を測定する（Ｂ１）。続いて、電池制御部１６は、測定したスタック電圧、負荷電流、および測定した燃料ポンプ２６の流量からセルスタック１２の発熱量を算出する（Ｂ２）。この発熱量は前述した式（１）から算出される。また、電池制御部１６は、温度センサ３４によりセルスタック１２のスタック温度を測定する（Ｂ３）。次いで、電池制御部１６は、図８に示すテーブルから、測定されたスタック温度および測定された負荷電流に対応する目標値を選択する（Ｂ４）。   As shown in FIG. 10, the battery control unit 16 first measures the stack voltage and the load current to the stack (B1). Subsequently, the battery control unit 16 calculates the heat generation amount of the cell stack 12 from the measured stack voltage, the load current, and the measured flow rate of the fuel pump 26 (B2). This calorific value is calculated from the aforementioned equation (1). Further, the battery control unit 16 measures the stack temperature of the cell stack 12 by the temperature sensor 34 (B3). Next, the battery control unit 16 selects a target value corresponding to the measured stack temperature and the measured load current from the table shown in FIG. 8 (B4).

電池制御部１６は、算出された発熱量と選択された目標値とを比較し、大小関係を判定する（Ｂ５、Ｂ６）。発熱量＝目標値の場合、電池制御部１６は、燃料ポンプ２６の流量を変更せず運転を続ける（Ｂ７）。   The battery control unit 16 compares the calculated calorific value with the selected target value, and determines the magnitude relationship (B5, B6). When the heat generation amount is equal to the target value, the battery control unit 16 continues the operation without changing the flow rate of the fuel pump 26 (B7).

算出した発熱量が目標値未満の場合、電池制御部１６は、目標の発熱量を得るために必要な燃料ポンプ２５の流量変化量Δｑ1を算出する（Ｂ８）。流量変化量Δq1は例えば前述した式（２）から算出される(燃料タンク内の燃料が純メタノールの場合)。
そして、電池制御部１６は、燃料ポンプ２６の流量がΔq1増えるように、燃料ポンプ１５の運転駆動電圧、駆動周波数等、を変更、制御し、燃料の供給量を調整する（Ｂ９）。これにより、セルスタック１２の発熱量は、所定の目標値となり、最適な運転状態が得られる。 When the calculated heat generation amount is less than the target value, the battery control unit 16 calculates the flow rate change amount Δq1 of the fuel pump 25 necessary for obtaining the target heat generation amount (B8). The flow rate change amount Δq1 is calculated, for example, from the above-described equation (2) (when the fuel in the fuel tank is pure methanol).
Then, the battery control unit 16 adjusts the fuel supply amount by changing and controlling the operation drive voltage, the drive frequency, and the like of the fuel pump 15 so that the flow rate of the fuel pump 26 increases by Δq1 (B9). Thereby, the calorific value of the cell stack 12 becomes a predetermined target value, and an optimum operation state is obtained.

また、電池制御部１６は、Ｂ４、Ｂ５において、算出した発熱量が目標値よりも大きい場合、目標の発熱量を得るために必要な燃料ポンプ２５の流量変化量Δｑ2を算出する（Ｂ１０）。流量変化量Δq2は例えば前述した式（３）から算出される(燃料タンク内の燃料が純メタノールの場合)。
そして、電池制御部１６は、燃料ポンプ２６の流量がΔq2減るように、燃料ポンプ１５の運転駆動電圧、駆動周波数等、を変更、制御し、燃料の供給量を調整する（Ｂ１１）。これにより、セルスタック１２の発熱量は、選択された目標値となり、最適な運転状態が得られる。 In B4 and B5, when the calculated heat generation amount is larger than the target value, the battery control unit 16 calculates the flow rate change amount Δq2 of the fuel pump 25 necessary to obtain the target heat generation amount (B10). The flow rate change amount Δq2 is calculated, for example, from the above-described equation (3) (when the fuel in the fuel tank is pure methanol).
Then, the battery control unit 16 adjusts the fuel supply amount by changing and controlling the operation drive voltage, the drive frequency, and the like of the fuel pump 15 so that the flow rate of the fuel pump 26 is reduced by Δq2 (B11). Thereby, the calorific value of the cell stack 12 becomes the selected target value, and an optimum operation state is obtained.

電池制御部１６は、上述したＢ１〜Ｂ１１を繰り返すことにより、セルスタック１２の発熱量に基づいて、燃料ポンプ２６の燃料供給量を制御し、運転に適した燃料濃度を設定する。   The battery control unit 16 repeats B1 to B11 described above, thereby controlling the fuel supply amount of the fuel pump 26 based on the heat generation amount of the cell stack 12, and setting a fuel concentration suitable for operation.

以上のように構成された燃料電池装置および燃料制御方法によれば、セルスタック１２の発熱量に基づいて燃料供給量を制御することにより、濃度センサを用いることなく、最適な燃料濃度を得ることができる。これにより、濃度センサを省略し、装置の小型化および製造コストの低減を図ることが可能となる。また、測定されたスタック温度および負荷電流に対応する最適の発熱量に基づいて燃料濃度を調整することにより、スタック温度および負荷電流の変動による燃料濃度変化を低減し、最適な運転状態を維持することができる。   According to the fuel cell device and the fuel control method configured as described above, an optimal fuel concentration can be obtained without using a concentration sensor by controlling the fuel supply amount based on the calorific value of the cell stack 12. Can do. As a result, the concentration sensor can be omitted, and the apparatus can be downsized and the manufacturing cost can be reduced. In addition, by adjusting the fuel concentration based on the optimum heat generation corresponding to the measured stack temperature and load current, the fuel concentration change due to the fluctuation of the stack temperature and load current is reduced, and the optimum operation state is maintained. be able to.

なお、この発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化可能である。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

上記構成によれば、濃度センサを用いることなく、発電に適した燃料濃度の燃料を供給することができ、出力の安定化および製造コストの低減を図ることが可能な燃料電池装置およびその燃料制御方法が得られる。   According to the above configuration, a fuel cell device capable of supplying a fuel having a fuel concentration suitable for power generation without using a concentration sensor, and capable of stabilizing the output and reducing the manufacturing cost, and its fuel control. A method is obtained.

１０…燃料電池装置、１２…セルスタック、１４…燃料タンク、１６…電池制御部、
２０…循環系、２２…アノード流路、２４…カソード流路、２８…混合タンク、
３０…循環ポンプ、３４…温度センサ、３６…カソード（空気極）、
３７…アノード（燃料極） DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Fuel cell apparatus, 12 ... Cell stack, 14 ... Fuel tank, 16 ... Battery control part,
20 ... circulation system, 22 ... anode channel, 24 ... cathode channel, 28 ... mixing tank,
30 ... circulation pump, 34 ... temperature sensor, 36 ... cathode (air electrode),
37 ... Anode (fuel electrode)

Claims (7)

アノードおよびカソードを有するセルを備え、化学反応により発電する起電部と、
水と燃料を含む液体混合燃料を収容する混合タンクと、
前記混合タンクから前記起電部のアノードを通して液体混合燃料を循環させるアノード循環系と、
前記起電部のカソードに空気を供給するカソード流路と、
燃料を収容する燃料タンクと、
前記燃料タンクから前記混合タンクに燃料を供給する燃料ポンプと、
前記起電部の発熱量の目標値を記憶し、前記起電部の発生電圧、起電部への負荷電流、および前記燃料ポンプの流量から、前記起電部の発熱量を算出し、前記算出された前記起電部の発熱量が前記目標値となるように前記燃料ポンプの駆動を制御する電池制御部と、
を備えた燃料電池装置。 An electromotive unit comprising a cell having an anode and a cathode, and generating electricity by a chemical reaction;
A mixing tank containing liquid mixed fuel including water and fuel;
An anode circulation system for circulating liquid mixed fuel from the mixing tank through the anode of the electromotive unit;
A cathode channel for supplying air to the cathode of the electromotive unit;
A fuel tank containing fuel;
A fuel pump for supplying fuel from the fuel tank to the mixing tank;
The target value of the heat generation amount of the electromotive unit is stored, the heat generation amount of the electromotive unit is calculated from the generated voltage of the electromotive unit, the load current to the electromotive unit, and the flow rate of the fuel pump, A battery control unit that controls driving of the fuel pump so that the calculated calorific value of the electromotive unit becomes the target value;
A fuel cell device comprising: 前記電池制御部は、前記算出した発熱量が前記目標値より低い場合、前記起電部の発熱量が前記目標値となるように前記燃料ポンプの流量を増加し、前記算出した発熱量が前記目標値より高い場合、前記発熱量が前記目標値となるように前記燃料ポンプの流量を減らすように前記燃料ポンプの駆動状態を変化させる請求項１に記載の燃料電池装置。   When the calculated heat generation amount is lower than the target value, the battery control unit increases the flow rate of the fuel pump so that the heat generation amount of the electromotive unit becomes the target value, and the calculated heat generation amount is 2. The fuel cell device according to claim 1, wherein when it is higher than a target value, the driving state of the fuel pump is changed so as to reduce the flow rate of the fuel pump so that the heat generation amount becomes the target value. アノードおよびカソードを有するセルを備え、化学反応により発電する起電部と、
水と燃料を含む液体混合燃料を収容する混合タンクと、
前記混合タンクから前記起電部のアノードを通して液体混合燃料を循環させるアノード循環系と、
前記起電部のカソードに空気を供給するカソード流路と、
燃料を収容する燃料タンクと、
前記燃料タンクから前記混合タンクに燃料を供給する燃料ポンプと、
前記起電部の温度を検出する温度センサと、
前記起電部の温度および前記起電部の負荷電流の少なくとも一方にそれぞれ対応する前記起電部の発熱量の複数の目標値を予め記憶し、前記起電部の発生電圧、負荷電流、起電部の温度、および前記燃料ポンプの流量を測定し、測定された前記起電部の発生電圧、負荷電流、および前記燃料ポンプの流量から、前記起電部の発熱量を算出し、前記測定された起電部の温度および負荷電流の少なくとも一方に対応する発熱量の目標値を前記予め記憶された目標値から選択し、前記算出された前記起電部の発熱量が前記選択された目標値となるように前記燃料ポンプの駆動を制御する電池制御部と、
を備えた燃料電池装置。 An electromotive unit comprising a cell having an anode and a cathode, and generating electricity by a chemical reaction;
A mixing tank containing liquid mixed fuel including water and fuel;
An anode circulation system for circulating liquid mixed fuel from the mixing tank through the anode of the electromotive unit;
A cathode channel for supplying air to the cathode of the electromotive unit;
A fuel tank containing fuel;
A fuel pump for supplying fuel from the fuel tank to the mixing tank;
A temperature sensor for detecting the temperature of the electromotive unit;
A plurality of target values of the calorific value of the electromotive unit respectively corresponding to at least one of the temperature of the electromotive unit and the load current of the electromotive unit are stored in advance, and the generated voltage, load current, electromotive force of the electromotive unit is stored. The temperature of the electric part and the flow rate of the fuel pump are measured, the calorific value of the electromotive part is calculated from the measured generated voltage of the electromotive part, load current, and the flow rate of the fuel pump, and the measurement The target value of the calorific value corresponding to at least one of the temperature of the generated electromotive part and the load current is selected from the previously stored target value, and the calculated calorific value of the electromotive part is the selected target A battery control unit for controlling the driving of the fuel pump to be a value;
A fuel cell device comprising: 前記電池制御部は、前記算出した発熱量が前記目標値より低い場合、前記起電部の発熱量が前記目標値となるように前記燃料ポンプの流量を増加し、前記算出した発熱量が前記目標値より高い場合、前記発熱量が前記目標値となるように前記燃料ポンプの流量を減らすように前記燃料ポンプの駆動状態を変化させる請求項３に記載の燃料電池装置。   When the calculated heat generation amount is lower than the target value, the battery control unit increases the flow rate of the fuel pump so that the heat generation amount of the electromotive unit becomes the target value, and the calculated heat generation amount is 4. The fuel cell device according to claim 3, wherein when the value is higher than a target value, a driving state of the fuel pump is changed so as to reduce a flow rate of the fuel pump so that the heat generation amount becomes the target value. 前記起電部の温度にそれぞれ対応する複数の目標値において、前記起電部の発電に最適な温度よりも低い起電部温度に対応する目標値は、前記起電部の発電に最適な温度に対応する目標値よりも大きい値に設定され、前記起電部の発電に最適な温度よりも高い起電部温度に対応する目標値は、前記起電部の発電に最適な温度に対応する目標値よりも小さい値に設定されている請求項３又は４に記載の燃料電池装置。   Among a plurality of target values respectively corresponding to the temperature of the electromotive unit, the target value corresponding to the electromotive unit temperature lower than the optimal temperature for power generation of the electromotive unit is a temperature optimal for power generation of the electromotive unit. The target value corresponding to the electromotive part temperature higher than the optimum temperature for power generation of the electromotive part corresponds to the optimal temperature for power generation of the electromotive part. The fuel cell device according to claim 3 or 4, wherein the fuel cell device is set to a value smaller than a target value. アノードおよびカソードを有するセルを備え、化学反応により発電する起電部と、水および燃料を含む液体混合燃料を収容する混合タンクと、前記混合タンクから前記起電部のアノードを通して液体混合燃料を循環させるアノード循環系と、前記起電部のカソードに空気を供給するカソード流路と、燃料を収容する燃料タンクと、前記燃料タンクから前記混合タンクに燃料を供給する燃料ポンプと、を備える燃料電池装置の燃料制御方法であって、
前記起電部の発熱量の目標値を予め記憶し、
前記起電部の発生電圧、起電部への負荷電流、および前記燃料ポンプの流量を測定し、
測定された前記起電部の発生電圧、起電部への負荷電流、および前記燃料ポンプの流量から、前記起電部の発熱量を算出し、
前記算出された起電部の発熱量が前記目標値となるように前記燃料ポンプの駆動を制御する燃料電池装置の燃料制御方法。 Equipped with a cell having an anode and a cathode, an electromotive unit that generates electricity by a chemical reaction, a mixing tank that contains a liquid mixed fuel containing water and fuel, and a liquid mixed fuel from the mixing tank through the anode of the electromotive unit A fuel cell comprising: an anode circulation system to be supplied; a cathode flow path for supplying air to the cathode of the electromotive unit; a fuel tank for storing fuel; and a fuel pump for supplying fuel from the fuel tank to the mixing tank. A fuel control method for an apparatus,
Preliminarily storing a target value of the heat generation amount of the electromotive unit,
Measure the generated voltage of the electromotive unit, the load current to the electromotive unit, and the flow rate of the fuel pump,
From the measured generated voltage of the electromotive unit, load current to the electromotive unit, and flow rate of the fuel pump, the calorific value of the electromotive unit is calculated,
A fuel control method for a fuel cell device, wherein driving of the fuel pump is controlled so that the calculated calorific value of the electromotive unit becomes the target value. アノードおよびカソードを有するセルを備え、化学反応により発電する起電部と、水および燃料を含む液体混合燃料を収容する混合タンクと、前記混合タンクから前記起電部のアノードを通して液体混合燃料を循環させるアノード循環系と、前記起電部のカソードに空気を供給するカソード流路と、燃料を収容する燃料タンクと、前記燃料タンクから前記混合タンクに燃料を供給する燃料ポンプと、を備える燃料電池装置の燃料制御方法であって、
前記起電部の温度および前記起電部の負荷電流の少なくとも一方にそれぞれ対応する前記起電部の発熱量の複数の目標値を予め記憶し、
前記起電部の発生電圧、負荷電流、起電部の温度、および前記燃料ポンプの流量を測定し、
測定された前記起電部の発生電圧、負荷電流、および前記燃料ポンプの流量から、前記起電部の発熱量を算出し、
前記測定された起電部の温度および負荷電流の少なくとも一方に対応する発熱量の目標値を前記予め記憶された目標値から選択し、
前記算出された前記起電部の発熱量が前記選択された目標値となるように前記燃料ポンプの駆動を制御する燃料電池装置の燃料制御方法。 Equipped with a cell having an anode and a cathode, an electromotive unit that generates electricity by a chemical reaction, a mixing tank that contains a liquid mixed fuel containing water and fuel, and a liquid mixed fuel from the mixing tank through the anode of the electromotive unit A fuel cell comprising: an anode circulation system to be supplied; a cathode flow path for supplying air to the cathode of the electromotive unit; a fuel tank for storing fuel; and a fuel pump for supplying fuel from the fuel tank to the mixing tank. A fuel control method for an apparatus,
Storing in advance a plurality of target values of the calorific value of the electromotive unit respectively corresponding to at least one of the temperature of the electromotive unit and the load current of the electromotive unit;
Measure the generated voltage of the electromotive unit, the load current, the temperature of the electromotive unit, and the flow rate of the fuel pump,
From the measured voltage generated in the electromotive unit, load current, and flow rate of the fuel pump, the calorific value of the electromotive unit is calculated,
A target value of the calorific value corresponding to at least one of the measured temperature and load current of the electromotive unit is selected from the previously stored target value;
A fuel control method for a fuel cell device, wherein driving of the fuel pump is controlled so that the calculated calorific value of the electromotive unit becomes the selected target value.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017117698A (en) * 2015-12-25 2017-06-29 株式会社フジクラ Fuel cell system

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004095376A (en) * 2002-08-30 2004-03-25 Yamaha Motor Co Ltd Direct-reforming fuel cell system
JP2005340174A (en) * 2004-04-07 2005-12-08 Yamaha Motor Co Ltd Fuel cell system and its control method
JP2007095679A (en) * 2005-09-28 2007-04-12 Samsung Sdi Co Ltd Fuel cell system, and device and method for controlling same
JP2008066081A (en) * 2006-09-06 2008-03-21 Fujitsu Ltd Fuel cell device, control device, and program
JP2008077941A (en) * 2006-09-20 2008-04-03 Toshiba Corp Fuel cell system
JP2009021209A (en) * 2007-06-13 2009-01-29 Toshiba Corp Fuel cell system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004095376A (en) * 2002-08-30 2004-03-25 Yamaha Motor Co Ltd Direct-reforming fuel cell system
JP2005340174A (en) * 2004-04-07 2005-12-08 Yamaha Motor Co Ltd Fuel cell system and its control method
JP2007095679A (en) * 2005-09-28 2007-04-12 Samsung Sdi Co Ltd Fuel cell system, and device and method for controlling same
JP2008066081A (en) * 2006-09-06 2008-03-21 Fujitsu Ltd Fuel cell device, control device, and program
JP2008077941A (en) * 2006-09-20 2008-04-03 Toshiba Corp Fuel cell system
JP2009021209A (en) * 2007-06-13 2009-01-29 Toshiba Corp Fuel cell system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017117698A (en) * 2015-12-25 2017-06-29 株式会社フジクラ Fuel cell system

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