JP5861867B2 - 燃料電池システム - Google Patents
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Description
2 SOFC
3 エンジン
4a、4b 排気経路制御弁
4c 燃料電池燃料制御弁
4d 空気制御弁
4e 燃料制御弁
4f 第1ポートバルブ
4g 第2ポートバルブ
5 コントロールユニット
6 モータ兼発電機
10b 燃料供給通路
10c オフガス排出通路
11a 空気供給通路
21 燃料極(アノード)
22 空気極(カソード)
31 第1ポート
32 第2ポート
33、34 排気ポート
35 シリンダ
36 コネクティングロッド
Claims (8)
- 燃料ガスが供給される燃料極及び空気が供給される空気極を有する固体酸化物型燃料電池とこれとは別に設けられた発電機とを備えた燃料電池システムにおいて、
炭化水素化合物を含有する燃料ガスを改質して前記固体酸化物型燃料電池の燃料極に供給する改質器と、
前記発電機を駆動する内燃機関であって、この内燃機関から排出された排気ガスで前記固体酸化物型燃料電池を加熱可能とする内燃機関と、
前記内燃機関への燃料の供給を制御する制御手段とを備え、
前記内燃機関は、この内燃機関に外部から燃料及び空気を前記固体酸化物型燃料電池を通過させずに導入可能な第1ポートと、
前記第1ポートとは別に設けられ、前記内燃機関に前記燃料電池の燃料極からの排出ガスを導入する第2ポートを有し、
前記制御手段は、前記固体酸化物型燃料電池の温度が完全暖機温度に達するまでの間は前記第2ポートを閉じ、吸気行程において前記第1ポートを開いて外部から燃料及び空気を導入することで前記内燃機関を稼動させ、その排気ガスで前記固体酸化物型燃料電池の予熱を行い、
前記固体酸化物型燃料電池が完全暖機温度に達した後、吸気行程において前記第1ポート及び前記第2ポートを開いて前記内燃機関を稼動させると共に前記固体酸化物型燃料電池を稼働させる燃料電池システム。 - 前記制御手段は、前記第1ポートの開閉と前記第2ポートの開閉を独立して制御する請求項1記載の燃料電池システム。
- 前記制御手段は、前記固体酸化物型燃料電池の温度が完全暖機温度以上となった後、前記内燃機関の燃料として前記第2ポートから前記固体酸化物型燃料電池の燃料極側を通過したガスを導入し、前記第1ポートからは燃料を導入せずに空気を導入して、前記内燃機関を稼動させると共に前記固体酸化物型燃料電池を稼働させる請求項1記載の燃料電池システム。
- 前記燃料電池システムは更に、
前記内燃機関からの排気ガスの組成情報を取得する取得手段を有し、この取得手段が取得した前記排気ガスの組成情報に応じて、前記第1ポートから導入する空気の量を調節する請求項3記載の燃料電池システム。 - 前記燃料電池システムは、前記内燃機関からの排気ガスの経路を制御する排気ガス制御手段を有し、この排気ガス制御手段は、前記固体酸化物型燃料電池の温度が完全暖機温度未満の場合、前記燃料電池に排気ガスを導入する請求項1乃至4のいずれか1項に記載の燃料電池システム。
- 前記排気ガス制御手段は、前記固体酸化物型燃料電池の温度が完全暖機温度以上となった後、排気ガスを前記改質器に導入する請求項5記載の燃料電池システム。
- 前記第1ポート及び第2ポートは連続可変バルブ機構により開閉する請求項1乃至6のいずれか1項に記載の燃料電池システム。
- 前記制御手段は、前記固体酸化物型燃料電池の温度が完全暖機温度以上となった後、前記内燃機関の燃焼サイクルにおいて、前記第2ポートから前記固体酸化物型燃料電池の燃料極側を通過したガスを導入した後、前記第2ポートを閉じ、前記第1ポートから空気を導入する請求項1乃至7のいずれか1項に記載の燃料電池システム。
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