JP7441265B2 - 燃料電池システム - Google Patents
燃料電池システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP7441265B2 JP7441265B2 JP2022074427A JP2022074427A JP7441265B2 JP 7441265 B2 JP7441265 B2 JP 7441265B2 JP 2022074427 A JP2022074427 A JP 2022074427A JP 2022074427 A JP2022074427 A JP 2022074427A JP 7441265 B2 JP7441265 B2 JP 7441265B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooling
- cathode
- fuel cell
- piping
- stack
- 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
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims description 111
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 173
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 claims description 6
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 5
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 37
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 7
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 7
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 4
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 2
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- -1 natural gas Chemical class 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
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
- H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
- H01M8/2484—Details of groupings of fuel cells characterised by external manifolds
- H01M8/2485—Arrangements for sealing external manifolds; Arrangements for mounting external manifolds around a stack
-
- 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
- H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
- H01M8/2484—Details of groupings of fuel cells characterised by external manifolds
-
- 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
- H01M8/02—Details
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/0267—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors having heating or cooling means, e.g. heaters or coolant flow channels
-
- 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
- H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
-
- 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
- H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
- H01M8/04029—Heat exchange using liquids
-
- 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
- H01M8/04201—Reactant storage and supply, e.g. means for feeding, pipes
-
- 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
- H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
- H01M8/247—Arrangements for tightening a stack, for accommodation of a stack in a tank or for assembling different tanks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2250/00—Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
- H01M2250/20—Fuel cells in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
-
- 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)
- 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)
- Fuel Cell (AREA)
Description
前記スタックに燃料ガスを供給するアノード系配管を備えるアノード系と、
前記スタックに酸化剤ガスを供給するカソード系配管を備えるカソード系と、
前記スタックと前記アノード系と前記カソード系とのうちの少なくともいずれか1つを含む冷却対象を冷却するための冷媒を送る冷却系配管を備える冷却系と、
を有し、
前記スタックは、前記冷却系配管に囲まれており、
前記冷却系配管における前記スタックを囲んでいる部分は、前記カソード系配管に囲まれている、
燃料電池システム。
前記(1)に記載の燃料電池システム。
前記冷却系配管は、金属製である、
前記(1)又は(2)に記載の燃料電池システム。
図1は、本実施形態の燃料電池システム100を示す構成図である。燃料電池システム100は、電動車両に搭載されており、車両走行用のモータ等に電力を供給する。燃料電池システム100は、スタック22と、アノード系30と、カソード系40と、第1冷却系50と、第2冷却系60とを有する。以下、燃料電池システム100の側端部を、「システム側面」という。
以上の実施形態は、例えば次のように変更して実施できる。アノード系30は、例えば天然ガス等の、水素以外の燃料ガスをアノード電極に供給するようにしてもよい。カソード系40は、例えば酸素等の、エア以外の酸化剤ガスをカソード電極に供給するようにしてもよい。各冷却系50,60は、例えばエチレングリコール、オイル等の、冷却水以外の冷媒を用いるようにしてもよい。
16 フレーム
16a フレーム第1部
16b フレーム第2部
20 スタックアッシー
22 スタック
30 アノード系
30a アノード系吸気ポート
30p アノード系配管
40 カソード系
40a カソード系吸気ポート
40b カソード系排気ポート
40p カソード系配管
41 ポンプ駆動装置
41x 駆動装置軸線方向
42 エアポンプ
42a 吸引ポート
42aL 吸引ポートの軸線の延長線
42b 吐出ポート
42bL 吐出ポートの軸線の延長線
42x ポンプ軸線方向
50 第1冷却系
50a 第1冷却系流入ポート
50b 第1冷却系流出ポート
54 第1熱交換器
57 冷媒ポンプとしてのウォータポンプ
60 第2冷却系
60a 第2冷却系流入ポート
60b 第2冷却系流出ポート
64A 一方の第2熱交換器
64B 他方の第2熱交換器
100 燃料電池システム
350 第1ラジエター
360 第2ラジエター
500 燃料電池システム集合体
Fr 燃料電池システムの長手方向およびシステム軸線方向としての前
Rr 燃料電池システムの長手方向およびシステム軸線方向としての後
L 燃料電池システムの幅方向およびシステム幅方向としての左
R 燃料電池システムの幅方向およびシステム幅方向としての右
Claims (2)
- 燃料電池が積層されたスタックと、
前記スタックに燃料ガスを供給するアノード系配管を備えるアノード系と、
前記スタックに酸化剤ガスを供給するカソード系配管を備えるカソード系と、
前記スタックと前記アノード系と前記カソード系とのうちの少なくともいずれか1つを含む冷却対象を冷却するための冷媒を送る冷却系配管を備える冷却系と、
を有し、
上面視と、所定水平方向に見た正面視と、前記所定水平方向に直交する水平方向に見た側面視とのいずれにおいても、前記スタックは、少なくとも3方から前記冷却系配管に囲まれており、且つ前記冷却系配管における前記スタックを囲んでいる部分は、少なくとも3方から前記カソード系配管に囲まれている、
燃料電池システム。 - 燃料電池が積層されたスタックと、
前記スタックに燃料ガスを供給するアノード系配管を備えるアノード系と、
前記スタックに酸化剤ガスを供給するカソード系配管を備えるカソード系と、
前記スタックと前記アノード系と前記カソード系とのうちの少なくともいずれか1つを含む冷却対象を冷却するための冷媒を送る冷却系配管を備える冷却系と、
を有し、
前記スタックは、前記冷却系配管に囲まれており、
前記冷却系配管における前記スタックを囲んでいる部分は、前記カソード系配管に囲まれており、
前記カソード系配管は、樹脂およびゴムのうちの少なくとも一方を含む柔軟素材製であり、
前記冷却系配管は、金属製である、
燃料電池システム。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022074427A JP7441265B2 (ja) | 2022-04-28 | 2022-04-28 | 燃料電池システム |
CN202310386661.1A CN116979118A (zh) | 2022-04-28 | 2023-04-12 | 燃料电池系统 |
US18/301,264 US20230352717A1 (en) | 2022-04-28 | 2023-04-17 | Fuel cell system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022074427A JP7441265B2 (ja) | 2022-04-28 | 2022-04-28 | 燃料電池システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023163482A JP2023163482A (ja) | 2023-11-10 |
JP7441265B2 true JP7441265B2 (ja) | 2024-02-29 |
Family
ID=88482131
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022074427A Active JP7441265B2 (ja) | 2022-04-28 | 2022-04-28 | 燃料電池システム |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230352717A1 (ja) |
JP (1) | JP7441265B2 (ja) |
CN (1) | CN116979118A (ja) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000149974A (ja) | 1998-11-05 | 2000-05-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電気自動車 |
JP2002367637A (ja) | 2001-06-06 | 2002-12-20 | Toyota Motor Corp | 燃料電池の配管構造 |
JP2007311150A (ja) | 2006-05-18 | 2007-11-29 | Toyota Motor Corp | 配管一体型ラジエータ |
JP2009173177A (ja) | 2008-01-25 | 2009-08-06 | Toyota Motor Corp | 燃料電池搭載車両 |
JP2014151805A (ja) | 2013-02-12 | 2014-08-25 | Toyota Motor Corp | 燃料電池搭載車両 |
JP2020017416A (ja) | 2018-07-26 | 2020-01-30 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池スタック |
-
2022
- 2022-04-28 JP JP2022074427A patent/JP7441265B2/ja active Active
-
2023
- 2023-04-12 CN CN202310386661.1A patent/CN116979118A/zh active Pending
- 2023-04-17 US US18/301,264 patent/US20230352717A1/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000149974A (ja) | 1998-11-05 | 2000-05-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電気自動車 |
JP2002367637A (ja) | 2001-06-06 | 2002-12-20 | Toyota Motor Corp | 燃料電池の配管構造 |
JP2007311150A (ja) | 2006-05-18 | 2007-11-29 | Toyota Motor Corp | 配管一体型ラジエータ |
JP2009173177A (ja) | 2008-01-25 | 2009-08-06 | Toyota Motor Corp | 燃料電池搭載車両 |
JP2014151805A (ja) | 2013-02-12 | 2014-08-25 | Toyota Motor Corp | 燃料電池搭載車両 |
JP2020017416A (ja) | 2018-07-26 | 2020-01-30 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池スタック |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN116979118A (zh) | 2023-10-31 |
US20230352717A1 (en) | 2023-11-02 |
JP2023163482A (ja) | 2023-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10601057B2 (en) | Fuel cell system and vehicle | |
EP1952470B1 (en) | Fuel cell electric vehicle | |
US8607906B2 (en) | Vehicle-installation structure for fuel cell | |
JP7141380B2 (ja) | 燃料電池システム | |
EP1550574A2 (en) | On-board fuel cell powered electric vehicle | |
CN112018410B (zh) | 燃料电池系统 | |
JP7441265B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP2021061122A (ja) | 燃料電池車両 | |
JP7410210B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP7441884B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP7440564B2 (ja) | 燃料電池システムおよび燃料電池システム集合体 | |
JP7433361B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP7441885B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP7441266B2 (ja) | 燃料電池システム | |
US8647786B2 (en) | Fuel cell system | |
JP7426610B2 (ja) | 車両、及び、電池パック | |
JP5099680B2 (ja) | 燃料電池二輪車 | |
JP2024039504A (ja) | 燃料電池用タンクおよび燃料電池モジュール |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221129 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20231128 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240111 |
|
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: 20240130 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240216 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7441265 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |