JP6980045B2 - 燃料電池発電システム - Google Patents
燃料電池発電システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP6980045B2 JP6980045B2 JP2020015446A JP2020015446A JP6980045B2 JP 6980045 B2 JP6980045 B2 JP 6980045B2 JP 2020015446 A JP2020015446 A JP 2020015446A JP 2020015446 A JP2020015446 A JP 2020015446A JP 6980045 B2 JP6980045 B2 JP 6980045B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel cell
- fuel
- gas
- exhaust
- module
- 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.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- 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
- H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
- H01M8/249—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells comprising two or more groupings of fuel cells, e.g. modular assemblies
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/90—Selection of catalytic material
- H01M4/9016—Oxides, hydroxides or oxygenated metallic salts
-
- 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
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
-
- 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
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
- H01M8/04097—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with recycling of the reactants
-
- 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
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
- H01M8/04111—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants using a compressor turbine assembly
-
- 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
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
- H01M8/0432—Temperature; Ambient temperature
-
- 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
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
- H01M8/04746—Pressure; Flow
-
- 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
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
- H01M8/04746—Pressure; Flow
- H01M8/04761—Pressure; Flow of fuel cell exhausts
-
- 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
- H01M8/0662—Treatment of gaseous reactants or gaseous residues, e.g. cleaning
-
- 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
- H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
- H01M8/2457—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with both reactants being gaseous or vaporised
-
- 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
- H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
- H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
- H01M2008/1293—Fuel cells with solid oxide electrolytes
-
- 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
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
Description
燃料側電極、電解質及び酸素側電極を含む燃料電池セルをそれぞれ含む少なくとも1つの燃料電池モジュールと、
前記少なくとも1つの燃料電池モジュールに含まれる前記燃料側電極に燃料ガスをそれぞれ供給するための少なくとも1つの燃料供給ラインと、
前記少なくとも1つの燃料電池モジュールに含まれる前記酸素側電極に酸化性ガスをそれぞれ供給するための少なくとも1つの酸化性ガス供給ラインと、
前記少なくとも1つの燃料電池モジュールのうち、前記燃料ガスの流れにおける最下流側に位置する最下流モジュールから排出される排燃料ガスが流れる最下流排燃料ガスラインと、を備え、
前記最下流排燃料ガスラインは、前記少なくとも1つの燃料電池モジュールのうちのいずれかに含まれる前記酸素側電極に前記排燃料ガスを供給するように構成される。
まず、図1〜図3を参照して、幾つかの実施形態に係る燃料電池発電システムを構成する燃料電池モジュールについて説明する。図1は、一実施形態に係るSOFCモジュール(燃料電池モジュール)の概略図である。図2は、一実施形態に係るSOFCモジュール(燃料電池モジュール)を構成するSOFCカートリッジ(燃料電池カートリッジ)の概略的な断面図である。図3は、一実施形態に係るSOFCモジュール(燃料電池モジュール)を構成するセルスタックの概略的な断面図である。
固体酸化物形燃料電池の燃料側電極109に供給し利用できる燃料ガスとしては、水素(H2)および一酸化炭素(CO)、メタン(CH4)などの炭化水素系ガス、都市ガス、天然ガスのほか、石油、メタノール、及び石炭などの炭素含有原料をガス化設備により製造したガス化ガスなどが挙げられる。
酸素側電極113は2層構成とすることもできる。この場合、固体電解質膜111側の酸素側電極層(酸素側電極中間層)は高いイオン導電性を示し、触媒活性に優れる材料で構成される。酸素側電極中間層上の酸素側電極層(酸素側電極導電層)は、Sr及びCaドープLaMnO3で表されるペロブスカイト型酸化物で構成されても良い。こうすることにより、発電性能をより向上させることができる。
酸化性ガスとは,酸素を略15%〜30%含むガス であり、代表的には空気が好適であるが、空気以外にも燃焼排ガスと空気の混合ガスや、酸素と空気の混合ガスなどが使用可能である。
次に、図4A〜図10を参照して、幾つかの実施形態に係る燃料電池発電システム(以下、「発電システム」ともいう。)について説明する。図4A及び図4Bは、幾つかの実施形態に係る燃料発電システムの概略構成図である。図5〜図10は、それぞれ、一実施形態に係る燃料発電システムの構成を示す図である。
図9〜図10に示す例示的な実施形態では、供給量調節部58は、上流側排燃料ガスライン34に設けられたバルブ35をさらに含んでいる。
あるいは、幾つかの実施形態では、発電システム1において、排燃料ガスライン22及び排酸化性ガスライン42には、最下流モジュール14からの排燃料ガスと、何れかの燃料電池モジュール201からの排酸化性ガスとを燃焼させるための燃焼器が設けられていない。
燃料側電極(109)、電解質(111)及び酸素側電極(113)を含む燃料電池セル(105)をそれぞれ含む少なくとも1つの燃料電池モジュール(例えば上述の第1燃料電池モジュール201A及び/又は第2燃料電池モジュール201B)と、
前記少なくとも1つの燃料電池モジュールに含まれる前記燃料側電極に燃料ガスをそれぞれ供給するための少なくとも1つの燃料供給ライン(20)と、
前記少なくとも1つの燃料電池モジュールに含まれる前記酸素側電極に酸化性ガスをそれぞれ供給するための少なくとも1つの酸化性ガス供給ライン(40)と、
前記少なくとも1つの燃料電池モジュールのうち、前記燃料ガスの流れにおける最下流側に位置する最下流モジュール(14)から排出される排燃料ガスが流れる最下流排燃料ガスライン(21)と、を備え、
前記最下流排燃料ガスラインは、前記少なくとも1つの燃料電池モジュールのうちのいずれか(例えば上述の第1燃料電池モジュール201A又は第2燃料電池モジュール201B)に含まれる前記酸素側電極に前記排燃料ガスを供給するように構成される。
また、上記(1)の構成によれば、燃料電池モジュールの酸素側電極にて排燃料ガス中の未利用燃料成分を燃焼させるようにしたので、この燃焼により生成する熱を利用して燃料電池モジュールにおける温度のばらつきを抑制することができる。よって、燃料電池モジュールの発電効率を高めることができ、これにより、燃料電池発電システムの効率を向上することができる。
前記最下流排燃料ガスラインは、前記いずれかの燃料電池モジュール(例えば上述の第1燃料電池モジュール201A又は第2燃料電池モジュール201B)に対応する前記酸化性ガス供給ライン(例えば上述の第1酸化性ガス供給ライン40a又は第2酸化性ガス供給ライン40b)に接続される。
前記燃料電池発電システムは、
前記最下流モジュールから排出される前記排燃料ガスの全量が、前記最下流排燃料ガスラインを介して、前記いずれかの燃料電池モジュール(例えば上述の第1燃料電池モジュール201A及び/又は第2燃料電池モジュール201B)に含まれる前記酸素側電極に供給されるように構成される。
前記燃料電池発電システムは、
前記いずれかの燃料電池モジュール(例えば上述の第1燃料電池モジュール201A及び/又は第2燃料電池モジュール201B)の発電室の温度に基づいて、前記最下流排燃料ガスラインを介した前記酸素側電極への前記排燃料ガスの供給量を調節するための供給量調節部(58)を備える。
前記少なくとも1つの燃料電池モジュールは、第1モジュール(例えば上述の第1燃料電池モジュール201A)及び第2モジュール(例えば上述の第2燃料電池モジュール201B)を含む複数の燃料電池モジュールを含み、
前記最下流排燃料ガスラインは、
前記最下流モジュールから排出される前記排燃料ガスを、前記第1モジュールの酸素側電極に供給するための第1分岐ライン(30)と、
前記最下流モジュールから排出される前記排燃料ガスを、前記第2モジュールの酸素側電極に供給するための第2分岐ライン(32)と、を含む。
前記燃料電池発電システムは、
前記第1モジュールの発電室の温度、及び、前記第2モジュールの発電室の温度に基づいて、前記第1分岐ラインを介した前記第1モジュールの前記酸素側電極への前記排燃料ガスの供給量と、前記第2分岐ラインを介した前記第2モジュールの前記酸素側電極への前記排燃料ガスの供給量の割合を調節するように構成された供給量調節部を備える。
前記燃料電池発電システムは、
前記少なくとも1つの燃料電池モジュールは、前記最下流モジュール(14、例えば上述の第2燃料電池モジュール201B)と、前記燃料ガスの流れにおいて前記最下流モジュールよりも上流側に位置する上流側モジュール(16、例えば上述の第1燃料電池モジュール201A)と、を含む複数の燃料電池モジュールを含み、
前記上流側モジュールから排出される排燃料ガスを、前記少なくとも1つの燃料電池モジュールのうちいずれか(例えば上述の第2燃料電池モジュール201B)に含まれる前記酸素側電極に供給するための上流側排燃料ガスライン(34)を備える。
前記燃料電池発電システムは、
前記少なくともいずれかの燃料電池モジュールの発電室の温度に基づいて、前記最下流排燃料ガスラインを介した前記酸素側電極への前記排燃料ガスの供給量、及び、前記上流側排燃料ガスラインを介した前記酸素側電極への前記排燃料ガスの供給量を調節するための供給量調節部(58)を備える。
前記燃料電池発電システムは、
何れかの前記燃料電池モジュールから排出される排燃料ガスを前記何れかの燃料電池モジュールに対応する前記燃料供給ラインに再循環させるための再循環ライン(24)と、
前記再循環ラインに設けられた再循環ブロワ(23)と、を備え、
前記最下流排燃料ガスラインは、前記再循環ブロワよりも下流側にて前記再循環ラインから分岐された排燃料ガスが流れるように構成される。
前記燃料電池発電システムは、
前記最下流モジュールからの排燃料ガスが、前記排燃料ガスと、前記少なくとも1つの燃料電池モジュールからの排酸化性ガスとを燃焼させるための燃焼器を経由せずに排気されるように構成される。
前記燃料電池発電システムは、
前記最下流モジュールからの排燃料ガスが、メタン処理器を経由せずに排気されるように構成される。
前記少なくともいずれかの燃料電池モジュールに含まれる前記酸素側電極は、ペロブスカイト型結晶構造を有する物質を含む。
前記燃料電池発電システムは、
前記酸素側電極に供給される前記酸化性ガスを昇圧するように構成された昇圧機(例えば上述の圧縮機50)を備える。
前記燃料電池発電システムは、
前記酸素側電極から排出される排酸化性ガスによって駆動されるように構成されたタービン(52)を備える。
前記酸素側電極と前記タービンとの間には燃焼器が設けられていない。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
また、本明細書において、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
また、本明細書において、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
10 燃料電池部
14 最下流モジュール
16 上流側モジュール
20 燃料供給ライン
20a 第1燃料供給ライン
20b 第2燃料供給ライン
21 最下流排燃料ガスライン
22 排燃料ガスライン
22a 第1排燃料ガスライン
22b 第2排燃料ガスライン
23 再循環ブロワ
24 再循環ライン
28 排出ライン
29 排出バルブ
30 第1分岐ライン
31 バルブ
32 第2分岐ライン
33 バルブ
34 上流側排燃料ガスライン
35 バルブ
40 酸化性ガス供給ライン
40a 第1酸化性ガス供給ライン
40b 第2酸化性ガス供給ライン
42 排酸化性ガスライン
42a 第1排酸化性ガスライン
42b 第2排酸化性ガスライン
50 圧縮機(昇圧機)
52 タービン
54 回転シャフト
58 供給量調節部
60 コントローラ
62 温度センサ
64 温度センサ
101 セルスタック
103 基体管
105 燃料電池セル
107 インターコネクタ
109 燃料側電極
111 固体電解質膜(電解質)
113 酸素側電極
115 リード膜
201 燃料電池モジュール(SOFCモジュール)
201A 第1燃料電池モジュール
201B 第2燃料電池モジュール
203 燃料電池カートリッジ(SOFCカートリッジ)
205 圧力容器
207 燃料ガス供給管
207a 燃料ガス供給管枝管
209 燃料ガス排出管
209a 燃料ガス排出枝管
215 発電室
217 燃料ガス供給ヘッダ
219 燃料ガス排出ヘッダ
221 酸化性ガス供給ヘッダ
223 酸化性ガス排出ヘッダ
225a 上部管板
225b 下部管板
227a 上部断熱体
227b 下部断熱体
229a 上部ケーシング
229b 下部ケーシング
231a 燃料ガス供給孔
231b 燃料ガス排出孔
233a 酸化性ガス供給孔
233b 酸化性ガス排出孔
235a 酸化性ガス供給隙間
235b 酸化性ガス排出隙間
237a シール部材
237b シール部材
Claims (15)
- 燃料側電極、電解質及び酸素側電極を含む燃料電池セルをそれぞれ含む少なくとも1つの燃料電池モジュールと、
前記少なくとも1つの燃料電池モジュールに含まれる前記燃料側電極に燃料ガスをそれぞれ供給するための少なくとも1つの燃料供給ラインと、
前記少なくとも1つの燃料電池モジュールに含まれる前記酸素側電極に酸化性ガスをそれぞれ供給するための少なくとも1つの酸化性ガス供給ラインと、
前記少なくとも1つの燃料電池モジュールのうち、前記燃料ガスの流れにおける最下流側に位置する最下流モジュールから排出される排燃料ガスが流れる最下流排燃料ガスラインと、を備え、
前記最下流排燃料ガスラインは、前記少なくとも1つの燃料電池モジュールのうちのいずれかに含まれる前記酸素側電極に前記排燃料ガスを供給するように構成され、
前記いずれかの燃料電池モジュールのうち、第1部位に比べて低温の第2部位に、前記第1部位に比べて多くの前記排燃料ガスが供給されるように構成された
燃料電池発電システム。 - 前記最下流排燃料ガスラインは、前記いずれかの燃料電池モジュールに対応する前記酸化性ガス供給ラインに接続された
請求項1に記載の燃料電池発電システム。 - 前記最下流モジュールから排出される前記排燃料ガスの全量が、前記最下流排燃料ガスラインを介して、前記いずれかの燃料電池モジュールに含まれる前記酸素側電極に供給されるように構成された
請求項1又は2に記載の燃料電池発電システム。 - 燃料側電極、電解質及び酸素側電極を含む燃料電池セルをそれぞれ含む少なくとも1つの燃料電池モジュールと、
前記少なくとも1つの燃料電池モジュールに含まれる前記燃料側電極に燃料ガスをそれぞれ供給するための少なくとも1つの燃料供給ラインと、
前記少なくとも1つの燃料電池モジュールに含まれる前記酸素側電極に酸化性ガスをそれぞれ供給するための少なくとも1つの酸化性ガス供給ラインと、
前記少なくとも1つの燃料電池モジュールのうち、前記燃料ガスの流れにおける最下流側に位置する最下流モジュールから排出される排燃料ガスが流れる最下流排燃料ガスラインと、を備え、
前記最下流排燃料ガスラインは、前記少なくとも1つの燃料電池モジュールのうちのいずれかに含まれる前記酸素側電極に前記排燃料ガスを供給するように構成され、
何れかの前記燃料電池モジュールから排出される排燃料ガスを前記何れかの燃料電池モジュールに対応する前記燃料供給ラインに再循環させるための再循環ラインと、
前記再循環ラインに設けられた再循環ブロワと、を備え、
前記最下流排燃料ガスラインは、前記再循環ブロワよりも下流側にて前記再循環ラインから分岐された排燃料ガスが流れるように構成される
燃料電池発電システム。 - 前記いずれかの燃料電池モジュールの発電室の温度に基づいて、前記最下流排燃料ガスラインを介した前記酸素側電極への前記排燃料ガスの供給量を調節するための供給量調節部を備えた
請求項1乃至4の何れか一項に記載の燃料電池発電システム。 - 燃料側電極、電解質及び酸素側電極を含む燃料電池セルをそれぞれ含む少なくとも1つの燃料電池モジュールと、
前記少なくとも1つの燃料電池モジュールに含まれる前記燃料側電極に燃料ガスをそれぞれ供給するための少なくとも1つの燃料供給ラインと、
前記少なくとも1つの燃料電池モジュールに含まれる前記酸素側電極に酸化性ガスをそれぞれ供給するための少なくとも1つの酸化性ガス供給ラインと、
前記少なくとも1つの燃料電池モジュールのうち、前記燃料ガスの流れにおける最下流側に位置する最下流モジュールから排出される排燃料ガスが流れる最下流排燃料ガスラインと、を備え、
前記最下流排燃料ガスラインは、前記少なくとも1つの燃料電池モジュールのうちのいずれかに含まれる前記酸素側電極に前記排燃料ガスを供給するように構成され、
前記少なくとも1つの燃料電池モジュールは、第1モジュール及び第2モジュールを含む複数の燃料電池モジュールを含み、
前記最下流排燃料ガスラインは、
前記最下流モジュールから排出される前記排燃料ガスを、前記第1モジュールの酸素側電極に供給するための第1分岐ラインと、
前記最下流モジュールから排出される前記排燃料ガスを、前記第2モジュールの酸素側電極に供給するための第2分岐ラインと、を含む
燃料電池発電システム。 - 前記第1モジュールの発電室の温度、及び、前記第2モジュールの発電室の温度に基づいて、前記第1分岐ラインを介した前記第1モジュールの前記酸素側電極への前記排燃料ガスの供給量と、前記第2分岐ラインを介した前記第2モジュールの前記酸素側電極への前記排燃料ガスの供給量の割合を調節するように構成された供給量調節部を備えた
請求項6に記載の燃料電池発電システム。 - 燃料側電極、電解質及び酸素側電極を含む燃料電池セルをそれぞれ含む少なくとも1つの燃料電池モジュールと、
前記少なくとも1つの燃料電池モジュールに含まれる前記燃料側電極に燃料ガスをそれぞれ供給するための少なくとも1つの燃料供給ラインと、
前記少なくとも1つの燃料電池モジュールに含まれる前記酸素側電極に酸化性ガスをそれぞれ供給するための少なくとも1つの酸化性ガス供給ラインと、
前記少なくとも1つの燃料電池モジュールのうち、前記燃料ガスの流れにおける最下流側に位置する最下流モジュールから排出される排燃料ガスが流れる最下流排燃料ガスラインと、を備え、
前記最下流排燃料ガスラインは、前記少なくとも1つの燃料電池モジュールのうちのいずれかに含まれる前記酸素側電極に前記排燃料ガスを供給するように構成され、
前記少なくとも1つの燃料電池モジュールは、前記最下流モジュールと、前記燃料ガスの流れにおいて前記最下流モジュールよりも上流側に位置する上流側モジュールと、を含む複数の燃料電池モジュールを含み、
前記上流側モジュールから排出される排燃料ガスを、前記少なくとも1つの燃料電池モジュールのうちいずれかに含まれる前記酸素側電極に供給するための上流側排燃料ガスラインを備える
燃料電池発電システム。 - 前記少なくともいずれかの燃料電池モジュールの発電室の温度に基づいて、前記最下流排燃料ガスラインを介した前記酸素側電極への前記排燃料ガスの供給量、及び、前記上流側排燃料ガスラインを介した前記酸素側電極への前記排燃料ガスの供給量を調節するための供給量調節部を備えた
請求項8に記載の燃料電池発電システム。 - 前記最下流モジュールからの排燃料ガスが、前記排燃料ガスと、前記少なくとも1つの燃料電池モジュールからの排酸化性ガスとを燃焼させるための燃焼器を経由せずに排気されるように構成された
請求項1乃至9の何れか一項に記載の燃料電池発電システム。 - 前記最下流モジュールからの排燃料ガスが、メタン処理器を経由せずに排気されるように構成された
請求項1乃至10の何れか一項に記載の燃料電池発電システム。 - 前記少なくともいずれかの燃料電池モジュールに含まれる前記酸素側電極は、ペロブスカイト型構造を有する物質を含む
請求項1乃至11の何れか一項に記載の燃料電池発電システム。 - 前記酸素側電極に供給される前記酸化性ガスを昇圧するように構成された昇圧機を備える
請求項1乃至12の何れか一項に記載の燃料電池発電システム。 - 前記酸素側電極から排出される排酸化性ガスによって駆動されるように構成されたタービンを備える
請求項1乃至13の何れか一項に記載の燃料電池発電システム。 - 前記酸素側電極と前記タービンとの間には燃焼器が設けられていない
請求項14に記載の燃料電池発電システム。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020015446A JP6980045B2 (ja) | 2020-01-31 | 2020-01-31 | 燃料電池発電システム |
DE112021000277.5T DE112021000277T5 (de) | 2020-01-31 | 2021-01-27 | Brennstoffzellen-Stromerzeugungssystem |
US17/795,425 US20230048425A1 (en) | 2020-01-31 | 2021-01-27 | Fuel cell power generation system |
KR1020227025397A KR20220120626A (ko) | 2020-01-31 | 2021-01-27 | 연료 전지 발전 시스템 |
CN202180010390.9A CN115004422A (zh) | 2020-01-31 | 2021-01-27 | 燃料电池发电系统 |
PCT/JP2021/002884 WO2021153627A1 (ja) | 2020-01-31 | 2021-01-27 | 燃料電池発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020015446A JP6980045B2 (ja) | 2020-01-31 | 2020-01-31 | 燃料電池発電システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021125291A JP2021125291A (ja) | 2021-08-30 |
JP6980045B2 true JP6980045B2 (ja) | 2021-12-15 |
Family
ID=77078457
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020015446A Active JP6980045B2 (ja) | 2020-01-31 | 2020-01-31 | 燃料電池発電システム |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230048425A1 (ja) |
JP (1) | JP6980045B2 (ja) |
KR (1) | KR20220120626A (ja) |
CN (1) | CN115004422A (ja) |
DE (1) | DE112021000277T5 (ja) |
WO (1) | WO2021153627A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102022207969A1 (de) * | 2022-08-02 | 2024-02-08 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Brennstoffzellensystem und Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004319318A (ja) * | 2003-04-17 | 2004-11-11 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
JP5380039B2 (ja) * | 2008-10-29 | 2014-01-08 | 東芝燃料電池システム株式会社 | 燃料電池発電システム及びその運転方法 |
JP2015170447A (ja) * | 2014-03-06 | 2015-09-28 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システム |
JP2018200748A (ja) * | 2017-05-25 | 2018-12-20 | 日産自動車株式会社 | 燃料電池ユニット |
JP7126393B2 (ja) * | 2018-07-10 | 2022-08-26 | 東京瓦斯株式会社 | 燃料電池システム |
JP2020140915A (ja) * | 2019-03-01 | 2020-09-03 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システム |
JP6591112B1 (ja) | 2019-05-31 | 2019-10-16 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 加圧空気供給システム及びこの加圧空気供給システムを備える燃料電池システム並びにこの加圧空気供給システムの起動方法 |
-
2020
- 2020-01-31 JP JP2020015446A patent/JP6980045B2/ja active Active
-
2021
- 2021-01-27 CN CN202180010390.9A patent/CN115004422A/zh active Pending
- 2021-01-27 DE DE112021000277.5T patent/DE112021000277T5/de active Pending
- 2021-01-27 WO PCT/JP2021/002884 patent/WO2021153627A1/ja active Application Filing
- 2021-01-27 US US17/795,425 patent/US20230048425A1/en active Pending
- 2021-01-27 KR KR1020227025397A patent/KR20220120626A/ko not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115004422A (zh) | 2022-09-02 |
DE112021000277T5 (de) | 2022-09-22 |
US20230048425A1 (en) | 2023-02-16 |
WO2021153627A1 (ja) | 2021-08-05 |
KR20220120626A (ko) | 2022-08-30 |
JP2021125291A (ja) | 2021-08-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6616054B1 (ja) | 燃料電池システム及び複合発電システム並びに燃料電池システムの制御方法 | |
WO2019163421A1 (ja) | 燃料電池の温度分布制御システム、燃料電池、及び温度分布制御方法 | |
WO2021171882A1 (ja) | 燃料電池システム及びその制御方法 | |
JP2018088324A (ja) | 複合発電システムの制御装置、複合発電システム、複合発電システムの制御方法および複合発電システムの制御プログラム | |
WO2021153627A1 (ja) | 燃料電池発電システム | |
JP2017117550A (ja) | 燃料電池カートリッジ及び燃料電池モジュール並びに燃料電池カートリッジの制御装置及び制御方法 | |
WO2021205758A1 (ja) | 燃料電池発電システム | |
WO2022092054A1 (ja) | 燃料電池発電システム | |
JP2016192391A (ja) | 燃料電池装置および燃料電池システム | |
JP6961736B2 (ja) | 燃料電池システム及びその制御方法 | |
JP2016085927A (ja) | 複合発電システム及び複合発電システムの制御方法 | |
JP7213217B2 (ja) | 燃料電池発電システム、及び、燃料電池発電システムの制御方法 | |
JP6982586B2 (ja) | 燃料電池カートリッジ、燃料電池モジュール及び複合発電システム | |
JP7013605B1 (ja) | 燃料電池システムおよび燃料電池システムの運転方法 | |
WO2021140852A1 (ja) | 燃料電池発電システム | |
TW202226658A (zh) | 燃料電池發電系統,以及燃料電池發電系統的控制方法 | |
JP2016213085A (ja) | 固体酸化物型燃料電池システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210217 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20210217 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20210331 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210406 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210603 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20210831 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211014 |
|
C60 | Trial request (containing other claim documents, opposition documents) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60 Effective date: 20211014 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20211022 |
|
C21 | Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21 Effective date: 20211026 |
|
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: 20211109 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20211116 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6980045 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |