JP5870854B2 - 燃料電池システム - Google Patents
燃料電池システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP5870854B2 JP5870854B2 JP2012128021A JP2012128021A JP5870854B2 JP 5870854 B2 JP5870854 B2 JP 5870854B2 JP 2012128021 A JP2012128021 A JP 2012128021A JP 2012128021 A JP2012128021 A JP 2012128021A JP 5870854 B2 JP5870854 B2 JP 5870854B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- fuel cell
- gas
- electrode
- electrodes
- 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.)
- Expired - Fee Related
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
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
Description
本実施形態の燃料電池システムは、図1の全体構成図に示すように、燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応により電気エネルギを出力する燃料電池1を備えている。
(燃料極)2H2+2O2−→2H2O+4e−…F1
(空気極)O2+4e−→2O2−…F2
また、燃料電池1では、以下の反応式F3、F4に示す一酸化炭素(CO)および酸素の電気化学反応により、電気エネルギが出力される。
(燃料極)2CO+2O2−→2CO2+4e−…F3
(空気極)O2+4e−→2O2−…F4
続いて、燃料電池1の燃料極10bの入口側には、燃料ガスを供給するための燃料ガス経路11が接続されている。この燃料ガス経路11には、燃料流れ上流側から順に、燃料用ブロワ111、改質器112等が設けられている。
(水蒸気改質反応)CH4+3H2O→3H2+CO+2H2O…F5
(水性シフト反応)CO+H2O→CO2+H2…F6
このように、改質器112にて生成された燃料ガスには、水素(H2)一酸化炭素(CO)以外にも燃料電池1の発電に寄与しない水蒸気(H2O)や二酸化炭素(CO2)といった不活性ガスが含まれており、燃料濃度が低い燃料リーンなガスとなっている。
(改質反応)CH4+1/2O2+2N2→2H2+CO+2N2…F7
改質器112にて生成された燃料ガスは、後述する燃料富化装置20にて燃料濃度が増加された後、燃料電池1の水素極10b側に導入される。なお、改質器112は、後述する燃焼器15で生成した燃焼ガスの高熱を熱源として、混合ガスを加熱するように構成されている。
次に、第2実施形態について説明する。本実施形態では、燃料電池1から出力される電気エネルギを燃料富化装置20の作動電源としている点が第1実施形態と相違している。本実施形態では、第1実施形態と同様または均等な部分についての説明を省略、または簡略化して説明する。
次に、第3実施形態について説明する。本実施形態では、燃料電池1から出力される電気エネルギ(出力電圧)を燃料富化装置20の作動電圧(印加電圧)に変換する電圧変換器26を設けている点が第2実施形態と相違している。本実施形態では、第1、第2実施形態と同様または均等な部分についての説明を省略、または簡略化して説明する。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲を逸脱しない限り、種々変形可能である。例えば、以下のように種々変形可能である。
11 燃料ガス経路
13 燃料オフガス経路
20 燃料富化装置
21 電解質体
22 一方の電極
23 他方の電極
26 電圧変換器(電圧変換手段、電流制御手段)
100a 制御装置の一部(印加電圧制御手段、電流制御手段)
Claims (6)
- 燃料ガス、および酸化剤ガスの電気化学反応により電気エネルギを出力する燃料電池(1)と、
酸素イオン伝導性を有する電解質体(21)、前記電解質体の両側に配置された一対の電極(22、23)を含んで構成される燃料富化装置(20)と、
前記一対の電極における一方の電極(22)を介して、前記燃料電池に前記燃料ガスを供給する燃料ガス経路(11)と、
前記一対の電極における他方の電極(23)を介して、前記燃料電池から燃料オフガスを排出する燃料オフガス経路(13)と、
前記一対の電極間に電圧を印加することで前記一対の電極間に流れる電流を制御する電流制御手段(26、100a)と、を備え、
前記電流制御手段は、前記燃料電池の発電時に、少なくとも前記一方の電極から前記他方の電極へ電流が流れるように前記一対の電極間に電圧を印加することで、前記電解質体を介して前記一対の電極間で酸素イオンを移動させることを特徴とする燃料電池システム。 - 前記電流制御手段は、前記燃料電池から出力される電気エネルギを電源として前記一対の電極間への印加電圧を生成することを特徴とする請求項1に記載の燃料電池システム。
- 前記電流制御手段は、
前記燃料電池の出力電圧を前記一対の電極間への印加電圧に変換する電圧変換手段(26)と、
前記電圧変換手段(26)により前記一対の電極間への印加電圧を制御する印加電圧制御手段(100a)と、
を備えることを特徴とする請求項2に記載の燃料電池システム。 - 前記電流制御手段は、前記燃料電池の発電時における出力電圧が所望の目標出力電圧を下回っている際に、前記一方の電極から前記他方の電極へ流れる電流量が増加するように前記一対の電極間に電圧を印加することを特徴とする請求項3に記載の燃料電池システム。
- 前記燃料富化装置を通過した前記燃料オフガス、および前記燃料電池から排出された酸化剤オフガスを混合して燃焼させることで、前記燃料電池の発電に必要とされる熱を生成する燃焼装置(15)を備え、
前記電流制御手段は、前記燃焼装置にて生成する熱量が所望の目標熱量以上となっている際には、前記一方の電極から前記他方の電極へ流れる電流量が増加するように前記一対の電極間に電圧を印加することを特徴とする請求項3に記載の燃料電池システム。 - 前記燃料富化装置を通過した前記燃料オフガス、および前記燃料電池から排出された酸化剤オフガスを混合して燃焼させることで、前記燃料電池の発電に必要とされる熱を生成する燃焼装置(15)を備え、
前記電流制御手段は、前記燃焼装置にて生成する熱量が所望の目標熱量を下回っている際には、前記一方の電極から前記他方の電極へ流れる電流量が減少するように前記一対の電極間に電圧を印加することを特徴とする請求項3に記載の燃料電池システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012128021A JP5870854B2 (ja) | 2012-06-05 | 2012-06-05 | 燃料電池システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012128021A JP5870854B2 (ja) | 2012-06-05 | 2012-06-05 | 燃料電池システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013254589A JP2013254589A (ja) | 2013-12-19 |
JP5870854B2 true JP5870854B2 (ja) | 2016-03-01 |
Family
ID=49951944
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012128021A Expired - Fee Related JP5870854B2 (ja) | 2012-06-05 | 2012-06-05 | 燃料電池システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5870854B2 (ja) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6243077A (ja) * | 1985-08-20 | 1987-02-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 発電システム |
JPH0985044A (ja) * | 1995-09-25 | 1997-03-31 | Kaken:Kk | 酸化物ガス処理方法とその装置 |
JP3644667B2 (ja) * | 1999-07-06 | 2005-05-11 | 三菱電機株式会社 | 燃料電池発電装置 |
JP2002246056A (ja) * | 2001-02-21 | 2002-08-30 | Meidensha Corp | 燃料電池発電システム |
JP2003049638A (ja) * | 2001-08-06 | 2003-02-21 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 排ガス浄化装置 |
-
2012
- 2012-06-05 JP JP2012128021A patent/JP5870854B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013254589A (ja) | 2013-12-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100961838B1 (ko) | 외부 개질형 용융탄산염 연료전지 시스템 | |
JP4946015B2 (ja) | 燃料電池発電装置の運転方法 | |
JP5526226B2 (ja) | 固体高分子型燃料電池の活性化方法 | |
JP5081574B2 (ja) | 燃料電池システムの負荷増加時の運転方法 | |
US20050233188A1 (en) | Fuel cell operation method | |
JP6114302B2 (ja) | 燃料電池システムとその駆動方法 | |
EP3691009A1 (en) | Fuel cell system and fuel cell system control method | |
JP5735633B2 (ja) | 燃料電池システムにおける燃料供給を制御する方法及び装置 | |
JP2007141744A (ja) | 燃料電池システム | |
JP5081573B2 (ja) | 燃料電池システムの負荷減少時の運転方法 | |
JP2016122507A (ja) | 固体酸化物形燃料電池 | |
JP4727642B2 (ja) | 水素製造発電システムの運転方法 | |
JP2004063368A (ja) | 燃料電池発電システム | |
JP5870854B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP2007200771A (ja) | 燃料電池発電装置の改質触媒温度制御システムおよびその制御方法 | |
JP2009245769A (ja) | 燃料電池発電装置 | |
JP2009117170A (ja) | 水素製造発電システム及びその負荷追従発電方法 | |
JP4466049B2 (ja) | 改質蒸気用水流量制御方法 | |
JP4263401B2 (ja) | 燃料電池発電システムおよびその制御方法 | |
KR20210083030A (ko) | 연료 전지 시스템 | |
JP2011040259A (ja) | 水素処理システム | |
JPS63236269A (ja) | 燃料電池制御方法 | |
JP2008146851A (ja) | 燃料電池発電装置の停止方法及び燃料電池発電装置 | |
JP4929565B2 (ja) | 燃料電池発電装置 | |
JP5659868B2 (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: 20141023 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20141023 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150817 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150825 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20151215 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20151228 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5870854 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |