JP2877634B2 - ポータブル電源 - Google Patents
ポータブル電源Info
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- JP2877634B2 JP2877634B2 JP4297099A JP29709992A JP2877634B2 JP 2877634 B2 JP2877634 B2 JP 2877634B2 JP 4297099 A JP4297099 A JP 4297099A JP 29709992 A JP29709992 A JP 29709992A JP 2877634 B2 JP2877634 B2 JP 2877634B2
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- JP
- Japan
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- tank
- hydrogen
- fuel cell
- main
- exhaust gas
- Prior art date
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-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H01M8/065—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants by dissolution of metals or alloys; by dehydriding metallic substances
-
- 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
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- Fuel Cell (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は燃料電池を用いたポータ
ブル電源に関し、特に長時間連続発電が可能なポータブ
ル電源に関する。
ブル電源に関し、特に長時間連続発電が可能なポータブ
ル電源に関する。
【０００２】
【従来の技術】リン酸型（phosphoric acid fuel cell,
ＰＡＦＣ），溶融炭酸塩型（molten carbonate fuel ce
ll, ＭＣＦＣ），固体電解質型（solid oxide fuel cel
l,ＳＯＦＣ），アルカリ型（alkaline fuel cell, ＡＦ
Ｃ）等の燃料電池は、供給されるガスの化学エネルギー
を直接電気エネルギーに変換するため、高い発電効率を
得ることができる。これらの燃料電池は、数１００ｋＷ
の大型のものから数１００Ｗ程度の小規模のものまで実
用化されつつあり、特に小型の燃料電池は、移動通信
用，建築・土木工事用等のポータブル電源として使用さ
れている。
ＰＡＦＣ），溶融炭酸塩型（molten carbonate fuel ce
ll, ＭＣＦＣ），固体電解質型（solid oxide fuel cel
l,ＳＯＦＣ），アルカリ型（alkaline fuel cell, ＡＦ
Ｃ）等の燃料電池は、供給されるガスの化学エネルギー
を直接電気エネルギーに変換するため、高い発電効率を
得ることができる。これらの燃料電池は、数１００ｋＷ
の大型のものから数１００Ｗ程度の小規模のものまで実
用化されつつあり、特に小型の燃料電池は、移動通信
用，建築・土木工事用等のポータブル電源として使用さ
れている。
【０００３】ここで、上記ポータブル電源として使用さ
れる燃料電池は、空気と水素との酸化反応にて発電を行
うため、燃料電池に燃料としての水素を供給する必要が
ある。そこで、従来は、水素を吸蔵，放出する水素吸蔵
合金を充填したタンクを容易し、燃料電池の発生する高
温の排ガスを前記タンク周辺に導入してタンクの温度や
圧力を上昇させ、この際水素吸蔵合金が放出する水素を
燃料電池に供給することによって賄っていた。
れる燃料電池は、空気と水素との酸化反応にて発電を行
うため、燃料電池に燃料としての水素を供給する必要が
ある。そこで、従来は、水素を吸蔵，放出する水素吸蔵
合金を充填したタンクを容易し、燃料電池の発生する高
温の排ガスを前記タンク周辺に導入してタンクの温度や
圧力を上昇させ、この際水素吸蔵合金が放出する水素を
燃料電池に供給することによって賄っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
ポータブル電源は、持ち運んで使用する関係上、軽量
で、且つ、小型であることが望ましい。したがって、ケ
ース内に収納するタンクの大きさにも制限があり、通常
１時間程度の発電能力を有する小型のタンクしか収容す
ることができなかった。そのため、上記従来のポータブ
ル電源では長時間発電を行うことができなかった。
ポータブル電源は、持ち運んで使用する関係上、軽量
で、且つ、小型であることが望ましい。したがって、ケ
ース内に収納するタンクの大きさにも制限があり、通常
１時間程度の発電能力を有する小型のタンクしか収容す
ることができなかった。そのため、上記従来のポータブ
ル電源では長時間発電を行うことができなかった。
【０００５】そこで、従来は、長時間発電を行う場合、
空のタンクを新たなタンクと交換した後、再び電源を起
動させる等の方法が採られていた。しかしながら、この
方法では、タンクを交換する度に電源を一旦停止させる
必要があるため、連続して長時間発電を行うことができ
なかった。本発明は上記課題に鑑みてなされたものであ
り、電源を一旦停止させることなく、連続して長時間発
電を行うことができるポータブル電源を提供することを
目的とする。
空のタンクを新たなタンクと交換した後、再び電源を起
動させる等の方法が採られていた。しかしながら、この
方法では、タンクを交換する度に電源を一旦停止させる
必要があるため、連続して長時間発電を行うことができ
なかった。本発明は上記課題に鑑みてなされたものであ
り、電源を一旦停止させることなく、連続して長時間発
電を行うことができるポータブル電源を提供することを
目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のポータブル電源
は、上記課題を解決するため以下のことを特徴とする。 水素と空気とで発電を行う燃料電池本体と、前記燃
料電池本体に水素を供給する主水素吸蔵合金を充填した
主タンクと、前記燃料電池本体に水素を供給し、且つ、
同一温度で前記主水素吸蔵合金よりも平衡水素圧力が低
くなるように構成された補助水素吸蔵合金を充填した補
助タンクとを備えたことを特徴とする。 前記主タンクと補助タンクとは、いずれも前記燃料
電池本体からの排ガス通路に配置されると共に、この排
ガス通路には一方のタンクのみに排ガスを供給する切り
換え手段が設けられ、且つ、前記主タンクと補助タンク
との間には断熱手段が設けられていることを特徴とす
る。 前記切り換え手段は、起動時には主タンク側に排ガ
スを供給するよう切り換わる一方、前記主タンク内の水
素の残量が少なくなると補助タンク側に排ガスを供給す
るよう切り換わることを特徴とする。 前記主タンクと補助タンクとは、通路で接続されて
いることを特徴とする。
は、上記課題を解決するため以下のことを特徴とする。 水素と空気とで発電を行う燃料電池本体と、前記燃
料電池本体に水素を供給する主水素吸蔵合金を充填した
主タンクと、前記燃料電池本体に水素を供給し、且つ、
同一温度で前記主水素吸蔵合金よりも平衡水素圧力が低
くなるように構成された補助水素吸蔵合金を充填した補
助タンクとを備えたことを特徴とする。 前記主タンクと補助タンクとは、いずれも前記燃料
電池本体からの排ガス通路に配置されると共に、この排
ガス通路には一方のタンクのみに排ガスを供給する切り
換え手段が設けられ、且つ、前記主タンクと補助タンク
との間には断熱手段が設けられていることを特徴とす
る。 前記切り換え手段は、起動時には主タンク側に排ガ
スを供給するよう切り換わる一方、前記主タンク内の水
素の残量が少なくなると補助タンク側に排ガスを供給す
るよう切り換わることを特徴とする。 前記主タンクと補助タンクとは、通路で接続されて
いることを特徴とする。
【０００７】
【作用】上記のような平衡特性を示す水素吸蔵合金を
充填したタンクを備えていれば、先ず主タンク内の水素
が燃料電池本体に供給され、やがて主タンク内の水素残
量が少なくなると、次に補助タンク内の水素が燃料電池
本体に供給される。したがって、主タンク内の水素残量
が少なくなって、主タンクを交換している間でも、補助
タンクから燃料電池本体に水素が供給されるため、電源
を一旦停止することなく、連続して長時間発電を行うこ
とができる。
充填したタンクを備えていれば、先ず主タンク内の水素
が燃料電池本体に供給され、やがて主タンク内の水素残
量が少なくなると、次に補助タンク内の水素が燃料電池
本体に供給される。したがって、主タンク内の水素残量
が少なくなって、主タンクを交換している間でも、補助
タンクから燃料電池本体に水素が供給されるため、電源
を一旦停止することなく、連続して長時間発電を行うこ
とができる。
【０００８】また、上記のような切り換え手段が設け
られ、且つ、前記主タンクと補助タンクとが断熱されて
いれば、前記排ガスによって主タンクと補助タンクとが
同時に加熱されることがない。したがって、各タンクか
ら同時に水素が放出されることがなく、常に一方のタン
クからのみ水素の放出を行うことができるため、水素を
効率良く利用することができる。
られ、且つ、前記主タンクと補助タンクとが断熱されて
いれば、前記排ガスによって主タンクと補助タンクとが
同時に加熱されることがない。したがって、各タンクか
ら同時に水素が放出されることがなく、常に一方のタン
クからのみ水素の放出を行うことができるため、水素を
効率良く利用することができる。
【０００９】更に、上記のような切り換え手段を有す
れば、水素を放出すべきタンク側にのみ排ガスを供給す
ることができる。したがって、燃料電池本体への水素の
放出が円滑に行われるため、発電効率が向上する。加え
て、上記の如く、主タンクと補助タンクとが通路で接
続されていれば、各タンク内に充填された水素吸蔵合金
の平衡特性の相違によって、主タンク側から補助タンク
側に水素が供給される。即ち、主タンクの交換後には主
タンク側から水素が燃料電池本体に供給されると共に、
補助タンク側にも供給される。したがって、補助タンク
は、次回の主タンクの交換時までに十分に水素を吸蔵す
るので、補助タンクを交換する必要がなく、また、次回
の主タンクの交換時にも円滑に水素を供給することがで
きる。
れば、水素を放出すべきタンク側にのみ排ガスを供給す
ることができる。したがって、燃料電池本体への水素の
放出が円滑に行われるため、発電効率が向上する。加え
て、上記の如く、主タンクと補助タンクとが通路で接
続されていれば、各タンク内に充填された水素吸蔵合金
の平衡特性の相違によって、主タンク側から補助タンク
側に水素が供給される。即ち、主タンクの交換後には主
タンク側から水素が燃料電池本体に供給されると共に、
補助タンク側にも供給される。したがって、補助タンク
は、次回の主タンクの交換時までに十分に水素を吸蔵す
るので、補助タンクを交換する必要がなく、また、次回
の主タンクの交換時にも円滑に水素を供給することがで
きる。
【００１０】
【実施例】図１は本発明の一実施例に係るポータブル電
源の斜視図（一部断面）、図２は図１のポータブル電源
のＸ−Ｘ線断面図であり、アルミニウムやジュラルミン
等の軽金属製から成り上方に行くにつれて先細り状の角
錐体をなしたケース１内にはリン酸型の燃料電池本体２
が配置され、この燃料電池本体２から排出される排ガス
の通路である排気側側方には、前記燃料電池本体２に燃
料である水素を供給する水素吸蔵合金を充填したメイン
タンク３，及びリザーブタンク４が配置されている。こ
こで、前記メインタンク３とリザーブタンク４との間に
は、断熱手段としての隔壁２０が設けられている。ま
た、前記メインタンク３とリザーブタンク４とは、後述
する通路で接続されており、メインタンク３側からリザ
ーブタンク４側に水素を供給することができる。燃料電
池本体２からの排ガスは、排ガス切り換え手段としての
ダンパー（後述する）によって、メインタンク３側，或
いはリザーブタンク４側の一方のみに供給される。尚、
前記メインタンク３，及びリザーブタンク４を燃料電池
本体２の排気側側方に配置したのは、燃料電池本体２か
ら排出される高温の排ガス（未反応水素を含んだガス）
を、各タンク３・４の周辺に導入することにより、各タ
ンク３・４内に充填されている水素吸蔵合金を加熱し、
各タンク３・４から燃料電池本体２への水素の供給を円
滑に行わせるためである。
源の斜視図（一部断面）、図２は図１のポータブル電源
のＸ−Ｘ線断面図であり、アルミニウムやジュラルミン
等の軽金属製から成り上方に行くにつれて先細り状の角
錐体をなしたケース１内にはリン酸型の燃料電池本体２
が配置され、この燃料電池本体２から排出される排ガス
の通路である排気側側方には、前記燃料電池本体２に燃
料である水素を供給する水素吸蔵合金を充填したメイン
タンク３，及びリザーブタンク４が配置されている。こ
こで、前記メインタンク３とリザーブタンク４との間に
は、断熱手段としての隔壁２０が設けられている。ま
た、前記メインタンク３とリザーブタンク４とは、後述
する通路で接続されており、メインタンク３側からリザ
ーブタンク４側に水素を供給することができる。燃料電
池本体２からの排ガスは、排ガス切り換え手段としての
ダンパー（後述する）によって、メインタンク３側，或
いはリザーブタンク４側の一方のみに供給される。尚、
前記メインタンク３，及びリザーブタンク４を燃料電池
本体２の排気側側方に配置したのは、燃料電池本体２か
ら排出される高温の排ガス（未反応水素を含んだガス）
を、各タンク３・４の周辺に導入することにより、各タ
ンク３・４内に充填されている水素吸蔵合金を加熱し、
各タンク３・４から燃料電池本体２への水素の供給を円
滑に行わせるためである。
【００１１】前記メインタンク３内には、図３に示すよ
うな平衡特性を示す水素吸蔵合金ａ（ＭｍＮｉ4.32Ｍｎ
0.18Ａｌ0.1 Ｆｅ0.1 Ｃｏ0.3 ）が２７００ｇ充填され
ている。また、リザーブタンク４内には、図３に示すよ
うな平衡特性を示す水素吸蔵合金ｂ（ＭｍＮｉ4.32Ｍｎ
0.18Ａｌ0.1 Ｆｅ0.1 Ｃｏ0.3 ）が２５０ｇ充填されて
いる。ここで、リザーブタンク４内の水素吸蔵合金の充
填量がメインタンク３のそれに比べてはるかに少ないの
は、リザーブタンク４はメインタンク３を交換する間
（約５分間）だけ発電できれば十分だからである。尚、
メインタンク３内に充填する水素吸蔵合金ａと，リザー
ブタンク４内に充填する水素吸蔵合金ｂとは、同じ組成
の合金であるが、焼成等の処理条件を変化させることに
より、図３に示すように平衡特性が異なった合金とする
ことができる。
うな平衡特性を示す水素吸蔵合金ａ（ＭｍＮｉ4.32Ｍｎ
0.18Ａｌ0.1 Ｆｅ0.1 Ｃｏ0.3 ）が２７００ｇ充填され
ている。また、リザーブタンク４内には、図３に示すよ
うな平衡特性を示す水素吸蔵合金ｂ（ＭｍＮｉ4.32Ｍｎ
0.18Ａｌ0.1 Ｆｅ0.1 Ｃｏ0.3 ）が２５０ｇ充填されて
いる。ここで、リザーブタンク４内の水素吸蔵合金の充
填量がメインタンク３のそれに比べてはるかに少ないの
は、リザーブタンク４はメインタンク３を交換する間
（約５分間）だけ発電できれば十分だからである。尚、
メインタンク３内に充填する水素吸蔵合金ａと，リザー
ブタンク４内に充填する水素吸蔵合金ｂとは、同じ組成
の合金であるが、焼成等の処理条件を変化させることに
より、図３に示すように平衡特性が異なった合金とする
ことができる。
【００１２】前記ケース１内であって、燃料電池本体２
への空気通路である空気供給側側方（即ち、前記各タン
ク３・４と反対側の側方）には、種々の制御系やその他
の設備類が配置されている。例えば、後述する空気供給
孔５の近傍には、燃料電池本体２の発電によって駆動さ
れ、前記燃料電池本体２に空気を供給する空気供給ファ
ン６が配置されている。この空気供給ファン６の下方で
あって、空気供給ファン６によってケース１内に取り入
れられた空気の通路には、この空気を加熱して供給し燃
料電池本体２を作動温度（約１００℃）まで上昇させる
起動用ヒータ７が配置されており、この起動用ヒータ７
は前記燃料電池本体２の発電によって駆動する。この起
動用ヒータ７の下方には、メインタンク３，或いはリザ
ーブタンク４から燃料電池本体２に供給された水素のう
ち反応に寄与しなかった未反応水素と、後述する空気供
給ファン８から供給される空気とを触媒燃焼により処理
し、ケース１外に水素が排出されるのを防止する触媒燃
焼器９が配置され、この触媒燃焼器９には例えば、白金
等の触媒が充填されている。また、この触媒燃焼器９の
側方には、触媒燃焼の際に必要な空気を供給する空気供
給ファン８が配置され、この空気供給ファン８の側方に
は燃料電池本体２の発電に伴って発生する起電力を一定
電圧（例えば、１２Ｖ）になるように制御するＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータ１０が配置され、このＤＣ−ＤＣコンバー
タ１０の側方には、空気供給ファン８の回転数を制御し
て触媒燃焼器９に供給する空気量を調整したり，燃料電
池本体２が作動温度まで達した時に起動用ヒータ７を停
止させる等の制御を司る制御装置１１が配置され、この
制御装置１１の上方にはヒューズリレーボックス１２が
配置されている。
への空気通路である空気供給側側方（即ち、前記各タン
ク３・４と反対側の側方）には、種々の制御系やその他
の設備類が配置されている。例えば、後述する空気供給
孔５の近傍には、燃料電池本体２の発電によって駆動さ
れ、前記燃料電池本体２に空気を供給する空気供給ファ
ン６が配置されている。この空気供給ファン６の下方で
あって、空気供給ファン６によってケース１内に取り入
れられた空気の通路には、この空気を加熱して供給し燃
料電池本体２を作動温度（約１００℃）まで上昇させる
起動用ヒータ７が配置されており、この起動用ヒータ７
は前記燃料電池本体２の発電によって駆動する。この起
動用ヒータ７の下方には、メインタンク３，或いはリザ
ーブタンク４から燃料電池本体２に供給された水素のう
ち反応に寄与しなかった未反応水素と、後述する空気供
給ファン８から供給される空気とを触媒燃焼により処理
し、ケース１外に水素が排出されるのを防止する触媒燃
焼器９が配置され、この触媒燃焼器９には例えば、白金
等の触媒が充填されている。また、この触媒燃焼器９の
側方には、触媒燃焼の際に必要な空気を供給する空気供
給ファン８が配置され、この空気供給ファン８の側方に
は燃料電池本体２の発電に伴って発生する起電力を一定
電圧（例えば、１２Ｖ）になるように制御するＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータ１０が配置され、このＤＣ−ＤＣコンバー
タ１０の側方には、空気供給ファン８の回転数を制御し
て触媒燃焼器９に供給する空気量を調整したり，燃料電
池本体２が作動温度まで達した時に起動用ヒータ７を停
止させる等の制御を司る制御装置１１が配置され、この
制御装置１１の上方にはヒューズリレーボックス１２が
配置されている。
【００１３】前記ケース１上方の角錐体の側面傾斜部の
一方には、燃料電池本体２からの排ガス等を排出する排
ガス排気孔１３が設けられ、この排ガス排気孔１３と反
対側の側面傾斜部には燃料電池本体２にて発電された電
力を取り出す数個のコネクタ１４が設けられている。ま
た、前記ケース１上方の角錐体の正面傾斜部，及び背面
傾斜部であって、前記排ガス排気孔１３から遠い位置に
は、ケース１内に空気を取り入れる空気吸入孔５（図で
は正面傾斜部側のみを示す）がそれぞれ設けられてい
る。
一方には、燃料電池本体２からの排ガス等を排出する排
ガス排気孔１３が設けられ、この排ガス排気孔１３と反
対側の側面傾斜部には燃料電池本体２にて発電された電
力を取り出す数個のコネクタ１４が設けられている。ま
た、前記ケース１上方の角錐体の正面傾斜部，及び背面
傾斜部であって、前記排ガス排気孔１３から遠い位置に
は、ケース１内に空気を取り入れる空気吸入孔５（図で
は正面傾斜部側のみを示す）がそれぞれ設けられてい
る。
【００１４】前記ケース１上方の角錐体上面の平坦部分
には、例えば、メインタンク３内の水素残圧を表示する
ランプや，前記メインタンク３内の水素圧力を調整する
圧力スイッチや，水素供給弁等の弁の開閉を行う弁開閉
スイッチ等（いずれも図示せず）を備えた操作パネル１
５が設けられている。前記空気吸入孔５，排ガス排気孔
１３，コネクタ１４，操作パネル１５等が設けられるケ
ース１上方の角錐体部分は、ケース１と同様の材料で構
成された蓋体１６で覆蓋される構成となっており、蓋体
１６でケース１の上面を覆蓋後、止め具１７によって蓋
体１６とケース１とを固定できる構成となっている。
尚、図中１８は蓋体１６の上部に取り付けた把手で、ケ
ース１を覆蓋して電源を持ち運ぶ際に用いられる。ここ
で、前記ケース１と蓋体１６とが接する部分には、ケー
ス１内の密閉性を高めるため、パッキン１９が設けられ
ている。
には、例えば、メインタンク３内の水素残圧を表示する
ランプや，前記メインタンク３内の水素圧力を調整する
圧力スイッチや，水素供給弁等の弁の開閉を行う弁開閉
スイッチ等（いずれも図示せず）を備えた操作パネル１
５が設けられている。前記空気吸入孔５，排ガス排気孔
１３，コネクタ１４，操作パネル１５等が設けられるケ
ース１上方の角錐体部分は、ケース１と同様の材料で構
成された蓋体１６で覆蓋される構成となっており、蓋体
１６でケース１の上面を覆蓋後、止め具１７によって蓋
体１６とケース１とを固定できる構成となっている。
尚、図中１８は蓋体１６の上部に取り付けた把手で、ケ
ース１を覆蓋して電源を持ち運ぶ際に用いられる。ここ
で、前記ケース１と蓋体１６とが接する部分には、ケー
ス１内の密閉性を高めるため、パッキン１９が設けられ
ている。
【００１５】上記空気供給ファン６の駆動によって空気
吸入孔５からケース１内に取り込まれた空気は、大部分
が発電用として燃料電池本体２に直接供給される一方、
残余の空気は制御装置１１やＤＣ−ＤＣコンバータ１０
等の周辺を経由してこれら制御装置１１やＤＣ−ＤＣコ
ンバータ１０等を冷却した後、燃料電池本体２に供給さ
れる。
吸入孔５からケース１内に取り込まれた空気は、大部分
が発電用として燃料電池本体２に直接供給される一方、
残余の空気は制御装置１１やＤＣ−ＤＣコンバータ１０
等の周辺を経由してこれら制御装置１１やＤＣ−ＤＣコ
ンバータ１０等を冷却した後、燃料電池本体２に供給さ
れる。
【００１６】一方、燃料電池本体２での発電によって加
熱された高温の排ガスは、メインタンク３，或いはリザ
ーブタンク４の周辺を経由して各タンク３・４内の水素
吸蔵合金を加熱した後、排ガス排出孔１３からケース１
外に排出される。図４は本発明の一実施例に係るポータ
ブル電源の説明図である。先ず、メインタンク３をカチ
ットバルブ２１に接続した後、電磁弁２２を開弁してメ
インタンク３側から燃料電池本体２に水素を供給する。
尚、ここでの水素の圧力は、レギュレーターバルブ２３
によって常に監視されているため、水素を安全に供給し
続けることができる。この場合、燃料電池本体２の発電
に伴って生じる高温の排ガスは、ダンパー２４によって
メインタンク３側にのみ供給されるようになっている。
そして、この排ガスはメインタンク３の加熱に利用さ
れ、この際生じる水素が前記燃料電池本体２に供給され
るため、円滑な発電を行うことができる。尚、前記ダン
パー２４は三方弁等であってもよい。
熱された高温の排ガスは、メインタンク３，或いはリザ
ーブタンク４の周辺を経由して各タンク３・４内の水素
吸蔵合金を加熱した後、排ガス排出孔１３からケース１
外に排出される。図４は本発明の一実施例に係るポータ
ブル電源の説明図である。先ず、メインタンク３をカチ
ットバルブ２１に接続した後、電磁弁２２を開弁してメ
インタンク３側から燃料電池本体２に水素を供給する。
尚、ここでの水素の圧力は、レギュレーターバルブ２３
によって常に監視されているため、水素を安全に供給し
続けることができる。この場合、燃料電池本体２の発電
に伴って生じる高温の排ガスは、ダンパー２４によって
メインタンク３側にのみ供給されるようになっている。
そして、この排ガスはメインタンク３の加熱に利用さ
れ、この際生じる水素が前記燃料電池本体２に供給され
るため、円滑な発電を行うことができる。尚、前記ダン
パー２４は三方弁等であってもよい。
【００１７】その後、メインタンク３内の水素が消費さ
れて空に近づいてくると、前記ダンパー２４を切り換え
て、今度はリザーブタンク４側にのみ排ガスを供給す
る。次に、メインタンク３をカチットバルブ２１から取
り外して、新たなタンクに交換している間は、前記高温
の排ガスによって加熱されたリザーブタンク４側から燃
料電池本体２にスムーズに水素が供給される。したがっ
て、メインタンク３を交換している間でも、発電効率が
低下することがない。尚、前記カチットバルブ２１は、
メインタンク３を取り外すと自動的に閉弁して、外部に
水素が漏出することがないよう構成されている。
れて空に近づいてくると、前記ダンパー２４を切り換え
て、今度はリザーブタンク４側にのみ排ガスを供給す
る。次に、メインタンク３をカチットバルブ２１から取
り外して、新たなタンクに交換している間は、前記高温
の排ガスによって加熱されたリザーブタンク４側から燃
料電池本体２にスムーズに水素が供給される。したがっ
て、メインタンク３を交換している間でも、発電効率が
低下することがない。尚、前記カチットバルブ２１は、
メインタンク３を取り外すと自動的に閉弁して、外部に
水素が漏出することがないよう構成されている。
【００１８】しばらくして、メインタンク３の交換作業
が終了すると、再びダンパー２４をメインタンク３側に
切り換えて、燃料電池本体２から生じる排ガスをメイン
タンク３に供給する。やがて、この高温の排ガスによっ
てメインタンク３が加熱されて、メインタンク３側から
燃料電池本体２に水素が供給される。ここで、リザーブ
タンク４内に充填されている水素吸蔵合金ｂは、メイン
タンク３内に充填されている水素吸蔵合金ａよりも同一
温度における平衡水素圧力が低いため、メインタンク３
内の水素は、燃料電池本体２側に供給されると共に、通
路２５を介してリザーブタンク４側にも供給され、前記
発電で消費したリザーフタンク４内の水素の充填に充て
られる。このように、前記リザーブタンク４はメインタ
ンク３からの水素によって、常に満充填にされているた
め、リザーブタンク４に関しては交換等の作業が不要で
ある。
が終了すると、再びダンパー２４をメインタンク３側に
切り換えて、燃料電池本体２から生じる排ガスをメイン
タンク３に供給する。やがて、この高温の排ガスによっ
てメインタンク３が加熱されて、メインタンク３側から
燃料電池本体２に水素が供給される。ここで、リザーブ
タンク４内に充填されている水素吸蔵合金ｂは、メイン
タンク３内に充填されている水素吸蔵合金ａよりも同一
温度における平衡水素圧力が低いため、メインタンク３
内の水素は、燃料電池本体２側に供給されると共に、通
路２５を介してリザーブタンク４側にも供給され、前記
発電で消費したリザーフタンク４内の水素の充填に充て
られる。このように、前記リザーブタンク４はメインタ
ンク３からの水素によって、常に満充填にされているた
め、リザーブタンク４に関しては交換等の作業が不要で
ある。
【００１９】以上説明したような運転を行うことによ
り、メインタンク３内の水素が空になった場合でも、電
源を一旦停止させることなく、連続して長時間の発電を
行うことが可能になる。 〔その他の事項〕上記実施例においては、希土類系の水
素吸蔵合金としてＭｍＮｉ4.32Ｍｎ0.18Ａｌ0.1 Ｆｅ
0.1 Ｃｏ0.3 を用いたが、本発明はこれに何ら限定され
るものではなく、例えば、Ｔｉ−Ｍｎ系，Ｔｉ−Ｆｅ
系，Ｔｉ−Ｚｒ系，Ｍｇ−Ｎｉ系，Ｚｒ−Ｍｎ系等の水
素吸蔵合金を用いることも勿論可能である。
り、メインタンク３内の水素が空になった場合でも、電
源を一旦停止させることなく、連続して長時間の発電を
行うことが可能になる。 〔その他の事項〕上記実施例においては、希土類系の水
素吸蔵合金としてＭｍＮｉ4.32Ｍｎ0.18Ａｌ0.1 Ｆｅ
0.1 Ｃｏ0.3 を用いたが、本発明はこれに何ら限定され
るものではなく、例えば、Ｔｉ−Ｍｎ系，Ｔｉ−Ｆｅ
系，Ｔｉ−Ｚｒ系，Ｍｇ−Ｎｉ系，Ｚｒ−Ｍｎ系等の水
素吸蔵合金を用いることも勿論可能である。
【００２０】
【発明の効果】以上の本発明によれば、先ず主タンク内
の水素が燃料電池本体に供給され、やがて主タンク内の
水素残量が少なくなると、次に補助タンク内の水素が燃
料電池本体に供給される。したがって、主タンク内の水
素残量が少なくなって、主タンクを交換している間で
も、補助タンクから燃料電池本体に水素が供給されるた
め、電源を一旦停止することなく、連続して長時間発電
を行うことができる。
の水素が燃料電池本体に供給され、やがて主タンク内の
水素残量が少なくなると、次に補助タンク内の水素が燃
料電池本体に供給される。したがって、主タンク内の水
素残量が少なくなって、主タンクを交換している間で
も、補助タンクから燃料電池本体に水素が供給されるた
め、電源を一旦停止することなく、連続して長時間発電
を行うことができる。
【００２１】また、排ガスによって主タンクと補助タン
クとが同時に加熱されることがない。したがって、各タ
ンクから同時に水素が放出されることがなく、常に一方
のタンクからのみ水素の放出を行うことができるため、
水素を効率良く利用することができる。更に、水素を放
出すべきタンク側にのみ排ガスを供給することができる
ので、燃料電池本体への水素の放出が円滑に行われ発電
効率が向上する。
クとが同時に加熱されることがない。したがって、各タ
ンクから同時に水素が放出されることがなく、常に一方
のタンクからのみ水素の放出を行うことができるため、
水素を効率良く利用することができる。更に、水素を放
出すべきタンク側にのみ排ガスを供給することができる
ので、燃料電池本体への水素の放出が円滑に行われ発電
効率が向上する。
【００２２】加えて、各タンク内に充填された水素吸蔵
合金の平衡特性の相違によって、主タンク側から補助タ
ンク側に水素が供給される。即ち、主タンクの交換後に
は主タンク側から水素が燃料電池本体に供給されると共
に、補助タンク側にも供給される。したがって、補助タ
ンクは、次回の主タンクの交換時までに十分に水素を吸
蔵するので、補助タンクを交換する必要がなく、また、
次回の主タンクの交換時にも円滑に水素を供給すること
ができる。
合金の平衡特性の相違によって、主タンク側から補助タ
ンク側に水素が供給される。即ち、主タンクの交換後に
は主タンク側から水素が燃料電池本体に供給されると共
に、補助タンク側にも供給される。したがって、補助タ
ンクは、次回の主タンクの交換時までに十分に水素を吸
蔵するので、補助タンクを交換する必要がなく、また、
次回の主タンクの交換時にも円滑に水素を供給すること
ができる。
【図１】本発明の一実施例に係るポータブル電源の斜視
図（一部断面）である。
図（一部断面）である。
【図２】本発明の一実施例に係るポータブル電源のＸ−
Ｘ線断面図である。
Ｘ線断面図である。
【図３】本発明の一実施例に係るポータブル電源に使用
する水素吸蔵合金の平衡水素圧力を示すグラフである。
する水素吸蔵合金の平衡水素圧力を示すグラフである。
【図４】本発明の一実施例に係るポータブル電源の説明
図である。
図である。
２ 燃料電池本体 ３ メインタンク ４ リザーブタンク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 向井 広志 守口市京阪本通２丁目18番地 三洋電機 株式会社内 (72)発明者 堤 勝 守口市京阪本通２丁目18番地 三洋電機 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭51−96037（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−47400（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−60895（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01M 8/00 - 8/24
Claims (4)
- 【請求項１】 水素と空気とで発電を行う燃料電池本
体と、 前記燃料電池本体に水素を供給する主水素吸蔵合金を充
填した主タンクと、 前記燃料電池本体に水素を供給し、且つ、同一温度で前
記主水素吸蔵合金よりも平衡水素圧力が低くなるように
構成された補助水素吸蔵合金を充填した補助タンクと、 を備えたことを特徴とするポータブル電源。 - 【請求項２】 前記主タンクと補助タンクとは、いずれ
も前記燃料電池本体からの排ガス通路に配置されると共
に、この排ガス通路には一方のタンクのみに排ガスを供
給する切り換え手段が設けられ、且つ、前記主タンクと
補助タンクとの間には断熱手段が設けられていることを
特徴とする請求項１記載のポータブル電源。 - 【請求項３】 前記切り換え手段は、起動時には主タン
ク側に排ガスを供給するよう切り換わる一方、前記主タ
ンク内の水素の残量が少なくなると補助タンク側に排ガ
スを供給するよう切り換わることを特徴とする請求項２
記載のポータブル電源。 - 【請求項４】 前記主タンクと補助タンクとは、通路
で接続されていることを特徴とする請求項１，２又は３
記載のポータブル電源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4297099A JP2877634B2 (ja) | 1992-11-06 | 1992-11-06 | ポータブル電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4297099A JP2877634B2 (ja) | 1992-11-06 | 1992-11-06 | ポータブル電源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06150955A JPH06150955A (ja) | 1994-05-31 |
| JP2877634B2 true JP2877634B2 (ja) | 1999-03-31 |
Family
ID=17842193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4297099A Expired - Lifetime JP2877634B2 (ja) | 1992-11-06 | 1992-11-06 | ポータブル電源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2877634B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5962155A (en) * | 1996-01-22 | 1999-10-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Fuel cell system |
| EP0813264A3 (en) * | 1996-06-14 | 2004-02-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Fuel cell system, fuel feed system for fuel cell and portable electric appliance |
| KR100313236B1 (ko) * | 1996-07-02 | 2003-05-14 | 마츠시다 덴코 가부시키가이샤 | 연료전지발전시스템 |
| DE10330815A1 (de) * | 2003-07-08 | 2005-01-27 | Still Gmbh | Flurförderzeug mit einem elektrischen Antrieb und einem Brennstoffzellensystem und Verfahren zum Betrieb eines Flurförderzeugs |
| BRPI0520033A2 (pt) * | 2005-02-16 | 2009-11-03 | Bic Soc | sistema de célula de combustìvel, válvula |
| JP2007112406A (ja) * | 2005-10-19 | 2007-05-10 | Masashi Sato | 電動車輛 |
| JP5219441B2 (ja) * | 2007-09-13 | 2013-06-26 | Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 | 燃料電池システム |
| DE102007051311A1 (de) * | 2007-10-26 | 2009-04-30 | Enerday Gmbh | Kraftstofftank, von diesem versorgtes Brennstoffzellenmodul und Verfahren zum Bereitstellen eines Brennstoffzellenmoduls |
| DE102019130407A1 (de) * | 2019-11-12 | 2021-05-12 | ME Energy - Liquid Electricity GmbH | Ladestation für ein elektrisches kraftfahrzeug |
-
1992
- 1992-11-06 JP JP4297099A patent/JP2877634B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06150955A (ja) | 1994-05-31 |
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