JP2730969B2 - 燃料電池電源装置 - Google Patents
燃料電池電源装置Info
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- JP2730969B2 JP2730969B2 JP1123901A JP12390189A JP2730969B2 JP 2730969 B2 JP2730969 B2 JP 2730969B2 JP 1123901 A JP1123901 A JP 1123901A JP 12390189 A JP12390189 A JP 12390189A JP 2730969 B2 JP2730969 B2 JP 2730969B2
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
- H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
- H01M8/0612—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material
-
- 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
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Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は可搬用燃料電池電源装置に関するものであ
る。
る。
（ロ）従来の技術 小型可搬用独立電源としての燃料電池は、電源構成要
素を外装容器内に収納して用いるため、運転時において
改質器や電池本体などからの放熱により、制御部・補機
類が加熱され故障の原因となる。このような熱に対する
制御部・補機類の冷却には外装板に設置したファンを用
いて外装容器内の冷却を行い、又電力変換器の冷却にも
専用のファンを必要とするため、内部動力が大となって
発電効率を低下させ、一方冷却効率を上げるには電源構
成要素間にスペースを要して電源装置が大型となるなど
の問題があった。
素を外装容器内に収納して用いるため、運転時において
改質器や電池本体などからの放熱により、制御部・補機
類が加熱され故障の原因となる。このような熱に対する
制御部・補機類の冷却には外装板に設置したファンを用
いて外装容器内の冷却を行い、又電力変換器の冷却にも
専用のファンを必要とするため、内部動力が大となって
発電効率を低下させ、一方冷却効率を上げるには電源構
成要素間にスペースを要して電源装置が大型となるなど
の問題があった。
（ハ）発明が解決しようとする課題 本発明は燃料電池電源装置の制御部・補機類の加熱に
よる故障を防止すると共に装置の小型化を図るものであ
る。
よる故障を防止すると共に装置の小型化を図るものであ
る。
（ニ）課題を解決するための手段 本発明はメタノール改質器と、該改質器で生成した改
質ガスが燃料ガスとして供給され又空気が反応空気及び
冷却空気として循環供給される燃料電池と、該電池出力
を交流に変換する電力変換器とを備え、前記空気の循環
経路に排気ダンパと外気吸引口を有し、前記外気が前記
電力変換器及び改質器の外壁空間を順次通過し、昇温し
た外気が改質器に供給される燃料混合液との熱交換によ
り降温されて後前記吸引口より循環経路に導入されるよ
う構成したものである。
質ガスが燃料ガスとして供給され又空気が反応空気及び
冷却空気として循環供給される燃料電池と、該電池出力
を交流に変換する電力変換器とを備え、前記空気の循環
経路に排気ダンパと外気吸引口を有し、前記外気が前記
電力変換器及び改質器の外壁空間を順次通過し、昇温し
た外気が改質器に供給される燃料混合液との熱交換によ
り降温されて後前記吸引口より循環経路に導入されるよ
う構成したものである。
（ホ）作用 本発明では燃料電池の循環空気経路に吸引される外気
を利用して電力変換器・改質器などを冷却するので放熱
量が低下して装置内温度上昇が防止されるため、別途冷
却用ファンを用いなくとも制御部・補機類が安定に作動
すると共に電源装置をコンパクト化することが可能とな
る。また電力変換器・改質器などで加熱された吸引外気
は改質器に供給する燃料混合液との熱交換で降温して後
循環空気経路に導入されるので、電池の冷却に支障をき
たすことがないと共に燃料混合液が昇温することにより
燃料効率も改善できる。
を利用して電力変換器・改質器などを冷却するので放熱
量が低下して装置内温度上昇が防止されるため、別途冷
却用ファンを用いなくとも制御部・補機類が安定に作動
すると共に電源装置をコンパクト化することが可能とな
る。また電力変換器・改質器などで加熱された吸引外気
は改質器に供給する燃料混合液との熱交換で降温して後
循環空気経路に導入されるので、電池の冷却に支障をき
たすことがないと共に燃料混合液が昇温することにより
燃料効率も改善できる。
（ヘ）実施例 図面は本発明燃料電池電源装置のフロー図である。
燃料タンク（１）内のメタノール−水混合液は、ポン
プ（２）及び（３）により改質器（RF）の燃焼部（４）
及び気化改質部（５）に夫々供給される。この改質器
（RF）の外壁断熱材の外周に後述する環状室（６）を形
成している。
プ（２）及び（３）により改質器（RF）の燃焼部（４）
及び気化改質部（５）に夫々供給される。この改質器
（RF）の外壁断熱材の外周に後述する環状室（６）を形
成している。
改質器（RF）で生成した改質ガスは燃料ガスとして燃
料電池（FC）の燃料極（Ｎ）に供給される。一方空気は
反応空気及び冷却空気として空気極（Ｐ）及び冷却路
（Ｃ）に夫々循環供給され、燃料ガスとの間で電池反応
を起して直流電源を発生する。電池の直流出力は電力変
換器（INV）で交流電力に変換されて負荷に給電され
る。
料電池（FC）の燃料極（Ｎ）に供給される。一方空気は
反応空気及び冷却空気として空気極（Ｐ）及び冷却路
（Ｃ）に夫々循環供給され、燃料ガスとの間で電池反応
を起して直流電源を発生する。電池の直流出力は電力変
換器（INV）で交流電力に変換されて負荷に給電され
る。
電池反応で約180℃に昇温した排空気の一部は排気ダ
ンパ（７）より系外に排出されると共に排気量に見合っ
て外気を循環経路（８）に導入することにより、電池を
冷却して規定作動温度に維持すると共に酸素分圧の低下
を補償する。
ンパ（７）より系外に排出されると共に排気量に見合っ
て外気を循環経路（８）に導入することにより、電池を
冷却して規定作動温度に維持すると共に酸素分圧の低下
を補償する。
本発明では循環経路（８）に導入される空気を利用し
て電力変換器（INV）の冷却及び改質器（RF）からの放
熱抑制を行うものである。
て電力変換器（INV）の冷却及び改質器（RF）からの放
熱抑制を行うものである。
例えば常温（約20℃）の外気（Ａ）は太線に示すよう
先づ電力変換器（INV）内を通り、これを冷却して約30
℃に昇温した外気は、前述した改質器（RF）の外壁環状
室（６）内を通り約40℃に昇温する。
先づ電力変換器（INV）内を通り、これを冷却して約30
℃に昇温した外気は、前述した改質器（RF）の外壁環状
室（６）内を通り約40℃に昇温する。
ついでこの昇温外気は、燃料タンク（１）から改質器
（RF）に供給されるメタノール−水混合液を冷媒とする
熱交換器（９）で約30℃まで降温し、ブロワ（10）の吸
引力により循環経路（８）内に導入される。
（RF）に供給されるメタノール−水混合液を冷媒とする
熱交換器（９）で約30℃まで降温し、ブロワ（10）の吸
引力により循環経路（８）内に導入される。
又昇温外気との熱交換でメタノール−水混合液は、常
温から約35℃に昇温されて改質器（RF）内での気化に要
する熱量がそれだけ低減されることになる。
温から約35℃に昇温されて改質器（RF）内での気化に要
する熱量がそれだけ低減されることになる。
（ト）発明の効果 本発明による燃料電池電源装置は、 １）電力変換器の冷却が外気を導入する循環ブロワによ
るため、従来の専用冷却ファンが不必要となり、補機動
力が約10％節減できる。
るため、従来の専用冷却ファンが不必要となり、補機動
力が約10％節減できる。
２）メタノール改質器からの放熱が吸引外気による冷却
で抑制されるため、電源装置の外装容器内を冷却するフ
ァンを用いなくとも制御部・補機類の故障が防止され、
装置全体の小型化が可能となる。
で抑制されるため、電源装置の外装容器内を冷却するフ
ァンを用いなくとも制御部・補機類の故障が防止され、
装置全体の小型化が可能となる。
３）改質器へ供給される燃料混合液と昇温外気との熱交
換により、循環経路へ導入される外気を降温すると同時
に燃料混合液の昇温により燃料効率が改善される。
換により、循環経路へ導入される外気を降温すると同時
に燃料混合液の昇温により燃料効率が改善される。
などの特長を有し、小型可搬用の独立電源としてすぐ
れた効果を発揮する。
れた効果を発揮する。
図面は本発明による燃料電池電源装置の模式的フロー図
である。 RF:メタノール改質器、FC:燃料電池、N:燃料極、P:空気
極、C:冷却路、A:吸引外気、1:燃料タンク、6:外壁環状
室、7:排気ダンパ、8:循環空気経路、9:熱交換器、10:
循環ブロワ
である。 RF:メタノール改質器、FC:燃料電池、N:燃料極、P:空気
極、C:冷却路、A:吸引外気、1:燃料タンク、6:外壁環状
室、7:排気ダンパ、8:循環空気経路、9:熱交換器、10:
循環ブロワ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−141877（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−214168（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−72072（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−71074（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】メタノール改質器と、該改質器で生成した
改質ガスが燃料ガスとして供給され又空気が反応空気及
び冷却空気として循環供給される燃料電池と、該電池出
力を交流に変換する電力変換器とを備え、前記空気のブ
ロワによる循環経路に排気ダンパと外気吸引口を有し、
前記外気が前記電力変換器内及び改質器の外壁空間を順
次通過し、これらの冷却により昇温した外気が、改質器
に供給される燃料混合液を冷媒とする熱交換器で降温さ
れて後、前記吸引口より循環経路に導入されるよう構成
されたことを特徴とする燃料電池電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1123901A JP2730969B2 (ja) | 1989-05-17 | 1989-05-17 | 燃料電池電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1123901A JP2730969B2 (ja) | 1989-05-17 | 1989-05-17 | 燃料電池電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02304871A JPH02304871A (ja) | 1990-12-18 |
| JP2730969B2 true JP2730969B2 (ja) | 1998-03-25 |
Family
ID=14872144
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1123901A Expired - Fee Related JP2730969B2 (ja) | 1989-05-17 | 1989-05-17 | 燃料電池電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2730969B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101397091B1 (ko) * | 2012-12-28 | 2014-05-19 | 포스코에너지 주식회사 | 연료 전지 시스템 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001313053A (ja) * | 2000-04-28 | 2001-11-09 | Daikin Ind Ltd | 燃料電池システム |
| JP5568938B2 (ja) * | 2009-10-02 | 2014-08-13 | 株式会社Ｉｈｉ | 工業炉の放熱回収装置 |
-
1989
- 1989-05-17 JP JP1123901A patent/JP2730969B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101397091B1 (ko) * | 2012-12-28 | 2014-05-19 | 포스코에너지 주식회사 | 연료 전지 시스템 |
| WO2014104525A1 (ko) * | 2012-12-28 | 2014-07-03 | 포스코에너지 주식회사 | 연료 전지 시스템 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02304871A (ja) | 1990-12-18 |
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|---|---|---|---|
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