JPH02291667A - 燃料電池システム - Google Patents
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- JPH02291667A JPH02291667A JP1112252A JP11225289A JPH02291667A JP H02291667 A JPH02291667 A JP H02291667A JP 1112252 A JP1112252 A JP 1112252A JP 11225289 A JP11225289 A JP 11225289A JP H02291667 A JPH02291667 A JP H02291667A
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- 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
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はバッテリを備えた燃料電池システムに関するも
のである。
のである。
燃料電池システムは例えばメタノールと水とを混合させ
た原料を水素ガスに改質する改質装置と、この改質装置
で発生した水素ガスと空気中の酸素とを電気化学的に反
応させて電気エネルギに変換する燃料電池本体などから
構成されており、電気自動車の駆動などに用いる場合は
、バソテリと組み合わせることが考えられる。
た原料を水素ガスに改質する改質装置と、この改質装置
で発生した水素ガスと空気中の酸素とを電気化学的に反
応させて電気エネルギに変換する燃料電池本体などから
構成されており、電気自動車の駆動などに用いる場合は
、バソテリと組み合わせることが考えられる。
しかし、このように燃料電池システムをバッテリと組み
合わせると、バッテリの性能を維持するために、バッテ
リ用の水を定期的に補充する必要が生じ、保守管理が煩
雑になる問題が起きる。すなわち、バッテリ用の水を容
器に入れて保管しておき、この水をビーカー等を使用し
てパッテリに注入しなければならないからである。また
、バッテリと燃料電池とのハイブリットシステムとした
場合、バフテリは充放電を繰返すために、一日当たりの
バッテリに対する充放電流量の合計値がバッテリのみの
場合よりも大きくなり、それに伴い水の消費量も多くな
るからである。特にハイブリットシステムを電気自動車
の駆動に用いる場合は、バソテリ容量を大きくする必要
上、その傾向が著しい。本発明はこのような事情に鑑み
なされたもので、保守管理を容易にすることができる燃
料電池システムを提供するものである。
合わせると、バッテリの性能を維持するために、バッテ
リ用の水を定期的に補充する必要が生じ、保守管理が煩
雑になる問題が起きる。すなわち、バッテリ用の水を容
器に入れて保管しておき、この水をビーカー等を使用し
てパッテリに注入しなければならないからである。また
、バッテリと燃料電池とのハイブリットシステムとした
場合、バフテリは充放電を繰返すために、一日当たりの
バッテリに対する充放電流量の合計値がバッテリのみの
場合よりも大きくなり、それに伴い水の消費量も多くな
るからである。特にハイブリットシステムを電気自動車
の駆動に用いる場合は、バソテリ容量を大きくする必要
上、その傾向が著しい。本発明はこのような事情に鑑み
なされたもので、保守管理を容易にすることができる燃
料電池システムを提供するものである。
本発明に係る燃料電池システムは、燃料電池本体にバッ
テリを接続すると共に、燃料電池システム内で生成され
た水を補集する補集手段と、この補集手段で補集された
水をバッテリに供給する供給手段とを備えたものである
。
テリを接続すると共に、燃料電池システム内で生成され
た水を補集する補集手段と、この補集手段で補集された
水をバッテリに供給する供給手段とを備えたものである
。
本発明に係る燃料電池システムは、燃料電池システム内
で生成された水を補集する補集手段と、この補集手段で
補集された水をバッテリに供給する供給手段とを備えた
ものである。
で生成された水を補集する補集手段と、この補集手段で
補集された水をバッテリに供給する供給手段とを備えた
ものである。
本発明においては、燃料電池システム内で生成された水
が補集され、バンテリに供給されるようになる。
が補集され、バンテリに供給されるようになる。
以下、本発明の一実施例を図により詳細に説明する。第
1図は本発明に係る燃料電池システムを示す構成図であ
り、同図において符号lで示すものは改質装置を示し、
中央部には後述する原料を化学反応させる改質用の触媒
が充填された触媒層2が設けられている。触媒としては
例えば銅系銅一亜鉛系,銅一クロム系触媒などを用いる
ことができる。改質装置1の下部には気化器3が配設さ
れており、気化器3の入口側は改質装置人口弁4および
供給ポンプ5を備えた原料供給管路6を経てメタノール
と水とを所定の比率で混合した原料を溜めた原料タンク
7に接続され、出口側は前記触媒層2の入口側に接続さ
れている。前記気化器3の下方には加熱手段を構成する
水素バーナ8およびメタノールバーナ9が配設されてい
る。メタノールバーナ9はバーナ入口弁11およびバー
ナボンプ12を備えた燃料供給管路13を経てメタノー
ルを溜めた燃料タンク14に接続されている。15は改
質装置1内に燃焼空気を供給するバーナブロワである。
1図は本発明に係る燃料電池システムを示す構成図であ
り、同図において符号lで示すものは改質装置を示し、
中央部には後述する原料を化学反応させる改質用の触媒
が充填された触媒層2が設けられている。触媒としては
例えば銅系銅一亜鉛系,銅一クロム系触媒などを用いる
ことができる。改質装置1の下部には気化器3が配設さ
れており、気化器3の入口側は改質装置人口弁4および
供給ポンプ5を備えた原料供給管路6を経てメタノール
と水とを所定の比率で混合した原料を溜めた原料タンク
7に接続され、出口側は前記触媒層2の入口側に接続さ
れている。前記気化器3の下方には加熱手段を構成する
水素バーナ8およびメタノールバーナ9が配設されてい
る。メタノールバーナ9はバーナ入口弁11およびバー
ナボンプ12を備えた燃料供給管路13を経てメタノー
ルを溜めた燃料タンク14に接続されている。15は改
質装置1内に燃焼空気を供給するバーナブロワである。
16は燃料電池本体であり、陽極と陰極との間に電解質
を介在させた電池セルを多数個積層して構成されており
、陽極の入口側は酸素人口弁l7、セルブロワ18、四
方弁19が備えられた酸素供給管路20で改質装置1の
燃焼空気出口に接続されている。四方弁19は第2図に
拡大して示すように、燃料電池本体l6を昇温させると
きは破線で示すようにセルプロヮl8に改質装置lがら
排出される燃焼排気を供給し、冷却時には外気をセルブ
ロワ18に供給するように酸素供給管路2oを切り換え
るものである。一方、陰極の入口側は水素人口弁21お
よびリザーブタンク22が備えられた水素供給管路23
で触媒層2の出口側に接続されている。24は陽極の出
口側に接続された排気管路で、酸素出目弁25を介して
大気中に開放されている。26は陰極の出口側に接続さ
れた水素回収管路であり、燃料電池本体16で反応しな
かった水素を熱源として利用するために前記改質装置1
へ戻すものであり、水素出目弁27を介して前記水素バ
ーナ8に接続されている。28はバイパス弁29を有す
るバイパス管路で、水素出目弁27の出口側と前記リザ
ーブタンク22との間を互いに連通している。このバイ
パス管路28には、バイパス弁29と並列にリリーフ弁
81が接続されている。
を介在させた電池セルを多数個積層して構成されており
、陽極の入口側は酸素人口弁l7、セルブロワ18、四
方弁19が備えられた酸素供給管路20で改質装置1の
燃焼空気出口に接続されている。四方弁19は第2図に
拡大して示すように、燃料電池本体l6を昇温させると
きは破線で示すようにセルプロヮl8に改質装置lがら
排出される燃焼排気を供給し、冷却時には外気をセルブ
ロワ18に供給するように酸素供給管路2oを切り換え
るものである。一方、陰極の入口側は水素人口弁21お
よびリザーブタンク22が備えられた水素供給管路23
で触媒層2の出口側に接続されている。24は陽極の出
口側に接続された排気管路で、酸素出目弁25を介して
大気中に開放されている。26は陰極の出口側に接続さ
れた水素回収管路であり、燃料電池本体16で反応しな
かった水素を熱源として利用するために前記改質装置1
へ戻すものであり、水素出目弁27を介して前記水素バ
ーナ8に接続されている。28はバイパス弁29を有す
るバイパス管路で、水素出目弁27の出口側と前記リザ
ーブタンク22との間を互いに連通している。このバイ
パス管路28には、バイパス弁29と並列にリリーフ弁
81が接続されている。
3lは燃料電池本体16の出力側にダイオード32を介
して接続された負荷としてのモータ、33はモータ31
と同様に接続されたバンテリである。このバッテリ33
は鉛蓄電池であり、正極板,負極板,電解液などから構
成されている。
して接続された負荷としてのモータ、33はモータ31
と同様に接続されたバンテリである。このバッテリ33
は鉛蓄電池であり、正極板,負極板,電解液などから構
成されている。
41は改質装置1の燃焼排気中に含まれる水蒸気を補集
する第1水補集タンクであり、前記四方弁19がセルブ
ロワ18に外気を供給するように操作されているときに
、改質装置lからの燃焼排気を排出する排出口に接続さ
れた水補集管路42に設けられている。43は水補集管
路42に接続され水補集管路41内の燃焼排気を冷却し
排気中の水蒸気を凝縮させる第1放熱器、44はこの第
1放熱器43に冷却風を送風する第1冷却ファンである
。
する第1水補集タンクであり、前記四方弁19がセルブ
ロワ18に外気を供給するように操作されているときに
、改質装置lからの燃焼排気を排出する排出口に接続さ
れた水補集管路42に設けられている。43は水補集管
路42に接続され水補集管路41内の燃焼排気を冷却し
排気中の水蒸気を凝縮させる第1放熱器、44はこの第
1放熱器43に冷却風を送風する第1冷却ファンである
。
45は改質装置1で生成された改質ガス中に含まれる水
蒸気を補集する第2水補集タンクで、改質ガスを燃料電
池本体16に供給する水素供給管路23の途中であって
リザーブタンク22の上流側に配設されている。46は
この第2水補集タンク45の上流側に配設された第2放
熱器46で、前記第1冷却ファン44から送風され第1
放熱器43を冷却した冷却風で冷却される。
蒸気を補集する第2水補集タンクで、改質ガスを燃料電
池本体16に供給する水素供給管路23の途中であって
リザーブタンク22の上流側に配設されている。46は
この第2水補集タンク45の上流側に配設された第2放
熱器46で、前記第1冷却ファン44から送風され第1
放熱器43を冷却した冷却風で冷却される。
47および48は燃料電池本体16で行われる電気化学
反応によって生成される水蒸気を補集する第3水補集タ
ンクおよび第4水補集タンクである。第3水補集タンク
47は水素回収管路26の途中に配設され、第4水補集
タンク48は排気管路24の途中に配設されている。4
9は第3水補集タンク47の上流側に配設された第3放
熱器、50は第4水補集タンク48の上流側に配設され
た第4放熱器、51はこれら放熱器に冷却風を送風する
第2冷却ファンであり、これら冷却ファン,水補集タン
ク,放熱器は燃料電池システム内で生成された水を補集
する補集手段を構成している。
反応によって生成される水蒸気を補集する第3水補集タ
ンクおよび第4水補集タンクである。第3水補集タンク
47は水素回収管路26の途中に配設され、第4水補集
タンク48は排気管路24の途中に配設されている。4
9は第3水補集タンク47の上流側に配設された第3放
熱器、50は第4水補集タンク48の上流側に配設され
た第4放熱器、51はこれら放熱器に冷却風を送風する
第2冷却ファンであり、これら冷却ファン,水補集タン
ク,放熱器は燃料電池システム内で生成された水を補集
する補集手段を構成している。
52は第1水補集タンク41に補集された水を水処理装
置53に移送する第1移送管路、54は第2水補集タン
ク45に補集された水を水処理装置53に移送する第2
移送管路、55.56は第3水補集タンク47,第4水
補集タンク48の補集水を水処理装置53に移送する第
3,第4移送管路である。水処理装置53は例えば水が
通過する流通路の途中にイオン交換樹脂材57や活性炭
58を直列に並べて構成されている。第1図に示す実施
例においては、上流側にイオン交換樹脂材57を配設し
、下流側に活性炭58を配設しているが、活性炭58を
上流側にしイオン交換樹脂材57を下流側にすることも
できる。
置53に移送する第1移送管路、54は第2水補集タン
ク45に補集された水を水処理装置53に移送する第2
移送管路、55.56は第3水補集タンク47,第4水
補集タンク48の補集水を水処理装置53に移送する第
3,第4移送管路である。水処理装置53は例えば水が
通過する流通路の途中にイオン交換樹脂材57や活性炭
58を直列に並べて構成されている。第1図に示す実施
例においては、上流側にイオン交換樹脂材57を配設し
、下流側に活性炭58を配設しているが、活性炭58を
上流側にしイオン交換樹脂材57を下流側にすることも
できる。
61は水処理装置53の出口とバソテリ33とを接続す
る水供給管路で、この途中には水供給ボンプ62が配設
されており、これらは水をバッテリ33に供給する供給
手段を構成している。63は水供給ボンプ62を制御す
る制御装置で、ハッテリ33に設けられた液面センサ6
4から出力される信号に応じ、電解液の液面レベルが予
め設定された所定レベルよりも低《なったら水供給ポン
プ62を駆動してバッテリ33内に水を供給し、所定レ
ベルに達したら水供給ポンプ62を停止させるように制
御する。
る水供給管路で、この途中には水供給ボンプ62が配設
されており、これらは水をバッテリ33に供給する供給
手段を構成している。63は水供給ボンプ62を制御す
る制御装置で、ハッテリ33に設けられた液面センサ6
4から出力される信号に応じ、電解液の液面レベルが予
め設定された所定レベルよりも低《なったら水供給ポン
プ62を駆動してバッテリ33内に水を供給し、所定レ
ベルに達したら水供給ポンプ62を停止させるように制
御する。
このような燃料電池システムにおいては、先ずメタノー
ルバーナ9で触媒層2を触媒が活性化する温度にまで加
熱した後に、原料を原料タンク7から気化器3へ供給す
る。気化器3に供給された原料は気化されて触媒層2に
送られ、触媒によって化学反応して水素と炭酸ガスを主
成分とするガスに改質され改質ガスとなる。起動時にお
いては、燃料電池本体16が発電可能温度に到達するま
での間は、バイパス弁29を開いて水素バーナ8に供給
し、改質装置1内を上昇した燃焼排気を燃料電池本体1
6に供給する。
ルバーナ9で触媒層2を触媒が活性化する温度にまで加
熱した後に、原料を原料タンク7から気化器3へ供給す
る。気化器3に供給された原料は気化されて触媒層2に
送られ、触媒によって化学反応して水素と炭酸ガスを主
成分とするガスに改質され改質ガスとなる。起動時にお
いては、燃料電池本体16が発電可能温度に到達するま
での間は、バイパス弁29を開いて水素バーナ8に供給
し、改質装置1内を上昇した燃焼排気を燃料電池本体1
6に供給する。
そして、触媒層2および燃料電池本体16が所定の温度
にまで上昇した時点において、バイパス弁29を閉じて
水素人口弁21を開き、改質ガス燃料電池本体16に供
給する。燃料電池本体16では、改質ガス中の水素と空
気中の酸素とが電気化学反応して電気エネルギを発生す
る。この電気エネルギはモータ31の駆動やバソテリ3
3の充電に使用される。この電気化学反応に供されなか
った改質ガスは水素回収管路26で改質装置1を加熱す
る熱源として利用される。
にまで上昇した時点において、バイパス弁29を閉じて
水素人口弁21を開き、改質ガス燃料電池本体16に供
給する。燃料電池本体16では、改質ガス中の水素と空
気中の酸素とが電気化学反応して電気エネルギを発生す
る。この電気エネルギはモータ31の駆動やバソテリ3
3の充電に使用される。この電気化学反応に供されなか
った改質ガスは水素回収管路26で改質装置1を加熱す
る熱源として利用される。
一方、第1冷却ファン44を駆動すると第1放熱器43
および第2放熱器46が冷却される。そのため、水補集
管路42内の燃焼排気中の水蒸気が凝縮して第1水補集
タンク41に溜められ、水素供給管路23内の改質ガス
中の水蒸気が凝縮して第2水補集タンク45に溜められ
る。また、第2冷却ファン51を駆動すると第3放熱器
49および第4放熱器50が冷却されるため、燃料電池
本体16において電力を発生するときに生成された水蒸
気が凝縮され、第3水補集タンク47および第4水補集
タンク48に溜められる。これらタンクに溜められた水
は第1〜第4移送管路52.54〜56を経て水処理装
置53で処理された後に水供給ポンブ62でバッテリ3
3に供給される。
および第2放熱器46が冷却される。そのため、水補集
管路42内の燃焼排気中の水蒸気が凝縮して第1水補集
タンク41に溜められ、水素供給管路23内の改質ガス
中の水蒸気が凝縮して第2水補集タンク45に溜められ
る。また、第2冷却ファン51を駆動すると第3放熱器
49および第4放熱器50が冷却されるため、燃料電池
本体16において電力を発生するときに生成された水蒸
気が凝縮され、第3水補集タンク47および第4水補集
タンク48に溜められる。これらタンクに溜められた水
は第1〜第4移送管路52.54〜56を経て水処理装
置53で処理された後に水供給ポンブ62でバッテリ3
3に供給される。
したがって、バッテリ33は充電や放電を繰り返すうち
に電解液の水が消費するが、この消費分を燃料電池シス
テム内で生成された水を利用して補充することができる
。
に電解液の水が消費するが、この消費分を燃料電池シス
テム内で生成された水を利用して補充することができる
。
なお、実施例においては、水供給ボンプ62を液面セン
サ64で制御しているので、水の補充量を自動的に制御
することができる。
サ64で制御しているので、水の補充量を自動的に制御
することができる。
第3図は他の実施例を示す要部の構成図で、同図におい
て第1図に示すものと同一あるいは同等な部材には同一
符号を付し、その説明は省略する。
て第1図に示すものと同一あるいは同等な部材には同一
符号を付し、その説明は省略する。
この実施例においては、バッテリ33の側方に水供給ボ
ンブ62から水が供給される補助タンク71が設けられ
ている。この補助タンク71には、バッテリ33の液面
が所定レベルに達するまで補助タンク71内の水をバッ
テリ33に供給する連通路72と、バッテリ33の液面
が前記所定レベルに達したときに水供給ポンブ62から
供給される水を外部にオーバーフローさせる排出口73
が設けられている。
ンブ62から水が供給される補助タンク71が設けられ
ている。この補助タンク71には、バッテリ33の液面
が所定レベルに達するまで補助タンク71内の水をバッ
テリ33に供給する連通路72と、バッテリ33の液面
が前記所定レベルに達したときに水供給ポンブ62から
供給される水を外部にオーバーフローさせる排出口73
が設けられている。
このような構造においては、水供給ポンプ62を複雑に
制御することなく、バッテリ33の液面の所定レベルに
保つことができる。
制御することなく、バッテリ33の液面の所定レベルに
保つことができる。
なお、バッテリ33の液面を管理する手段としては、上
述した液面センサ64を利用したり、補助タンク71を
利用して水をオーバーフローさせるほか、バッテリ33
の水の消費量と相関関係になる電流量を利用して水供給
ボンプ62を制御することもできる。また、第1,第2
冷却ファン44,5lは燃料電池本体16から出力され
る電力を利用して駆動することができる。
述した液面センサ64を利用したり、補助タンク71を
利用して水をオーバーフローさせるほか、バッテリ33
の水の消費量と相関関係になる電流量を利用して水供給
ボンプ62を制御することもできる。また、第1,第2
冷却ファン44,5lは燃料電池本体16から出力され
る電力を利用して駆動することができる。
以上説明したように本発明によれば、燃料電池システム
内で生成された水を補集する補集手段と、この補集手段
で補集された水をバッテリに供給する供給手段とを備え
たから、燃料電池システム内で生成された水を補集し、
この水をバッテリに供給することができる。
内で生成された水を補集する補集手段と、この補集手段
で補集された水をバッテリに供給する供給手段とを備え
たから、燃料電池システム内で生成された水を補集し、
この水をバッテリに供給することができる。
したがって、システム内の水を利用してバッテリ用の水
の補充が行え、従来のようにバッテリ用の水を容器に保
管しておいたり、容器からバッテリに補給する手間が省
けるから、バンテリの管理を容易にすることができる。
の補充が行え、従来のようにバッテリ用の水を容器に保
管しておいたり、容器からバッテリに補給する手間が省
けるから、バンテリの管理を容易にすることができる。
第1図は本発明に係る燃料電池システムを示す構成図、
第2図は四方弁を示す構成図、第3図は他の実施例を示
す要部の構成図である。 1・・・・改質装置、16・・・・燃料電池本体、33
・・・・バッテリ、41・・・・第l水補集タンク、4
2・・・・水補集管路、45・・・・第2水補集タンク
、47・・・・第3水補集タンク、48・・・・第4水
補集タンク、61・・・・水供給管路、62・・・・水
供給ポンプ。 第2図 特許出願人 ヤマハ発動機株式会社
第2図は四方弁を示す構成図、第3図は他の実施例を示
す要部の構成図である。 1・・・・改質装置、16・・・・燃料電池本体、33
・・・・バッテリ、41・・・・第l水補集タンク、4
2・・・・水補集管路、45・・・・第2水補集タンク
、47・・・・第3水補集タンク、48・・・・第4水
補集タンク、61・・・・水供給管路、62・・・・水
供給ポンプ。 第2図 特許出願人 ヤマハ発動機株式会社
Claims (1)
- 水素と酸素とを電気エネルギに変換する燃料電池本体に
バッテリを接続すると共に、燃料電池システム内で生成
された水を補集する補集手段と、この補集手段で補集さ
れた水を前記バッテリに供給する供給手段とを備えてな
る燃料電池システム。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1112252A JP2893344B2 (ja) | 1989-05-02 | 1989-05-02 | 燃料電池システム |
US07/517,871 US5139894A (en) | 1989-05-02 | 1990-05-02 | Fuel cell system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1112252A JP2893344B2 (ja) | 1989-05-02 | 1989-05-02 | 燃料電池システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02291667A true JPH02291667A (ja) | 1990-12-03 |
JP2893344B2 JP2893344B2 (ja) | 1999-05-17 |
Family
ID=14582055
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1112252A Expired - Fee Related JP2893344B2 (ja) | 1989-05-02 | 1989-05-02 | 燃料電池システム |
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Country | Link |
---|---|
US (1) | US5139894A (ja) |
JP (1) | JP2893344B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006035740A1 (ja) * | 2004-09-27 | 2006-04-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 燃料電池システムおよび燃料電池システムの運転方法 |
DE102014222318A1 (de) | 2014-10-31 | 2016-05-04 | Volkswagen Ag | Brennstoffzellensystem sowie Fahrzeug mit einem solchen |
Families Citing this family (36)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2989353B2 (ja) * | 1991-11-29 | 1999-12-13 | 三洋電機株式会社 | ハイブリッド燃料電池システム |
US5409784A (en) * | 1993-07-09 | 1995-04-25 | Massachusetts Institute Of Technology | Plasmatron-fuel cell system for generating electricity |
KR0139244B1 (ko) * | 1995-06-02 | 1998-06-15 | 신재인 | 축전지 전해액 높이 감지 방법과 축전지 증류수 자동주입방법과 그 장치 |
WO1998056058A1 (de) * | 1997-06-06 | 1998-12-10 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Brennstoffzelle-methanolreformer mit einem energiespeicher und verfahren zur steuerung des energieflusses des systems |
US6280867B1 (en) * | 1997-12-05 | 2001-08-28 | Griff Consulting, Inc. | Apparatus for pumping a fluid in a fuel cell system |
US7029775B2 (en) * | 1997-12-22 | 2006-04-18 | Kabushikikaisha Equos Research | Fuel cell system |
JP4543440B2 (ja) | 1997-12-22 | 2010-09-15 | 株式会社エクォス・リサーチ | 水直噴型燃料電池システム |
JPH11317236A (ja) | 1997-12-22 | 1999-11-16 | Aqueous Reserch:Kk | 燃料電池システム |
US6100665A (en) * | 1999-05-25 | 2000-08-08 | Alderman; Robert J. | Electrical power system with relatively-low voltage input and method |
JP2003524864A (ja) | 1999-07-27 | 2003-08-19 | アイダテック・エルエルシー | 燃料電池装置コントローラ |
US6979507B2 (en) | 2000-07-26 | 2005-12-27 | Idatech, Llc | Fuel cell system controller |
US6307350B1 (en) | 1999-07-30 | 2001-10-23 | Ja Effect, Llc | Rechargeable direct current power source |
US6383670B1 (en) | 1999-10-06 | 2002-05-07 | Idatech, Llc | System and method for controlling the operation of a fuel processing system |
JP4686814B2 (ja) | 1999-11-17 | 2011-05-25 | 株式会社エクォス・リサーチ | 燃料電池装置 |
DE10015652A1 (de) * | 2000-03-29 | 2001-10-18 | Xcellsis Gmbh | Brennstoffzellensystem |
US6835481B2 (en) * | 2000-03-29 | 2004-12-28 | Idatech, Llc | Fuel cell system with load management |
DE10064251A1 (de) * | 2000-12-22 | 2002-07-04 | Volkswagen Ag | Brennstoffzellensystem mit Zwischenspeicher und Steuerungsverfahren |
CN100361378C (zh) | 2001-01-30 | 2008-01-09 | 真太阳奥托诺姆持股公司 | 电压转换电路 |
US20030070850A1 (en) * | 2001-02-16 | 2003-04-17 | Cellex Power Products, Inc. | Hybrid power supply apparatus for battery replacement applications |
US6649290B2 (en) | 2001-05-11 | 2003-11-18 | Cellex Power Products, Inc. | Fuel cell thermal management system and method |
US6559621B2 (en) | 2001-05-21 | 2003-05-06 | Cellex Power Products, Inc. | Hybrid energy storage device charge equalization system and method |
US6534950B2 (en) | 2001-05-25 | 2003-03-18 | Cellex Power Products, Inc. | Hybrid power supply control system and method |
US6953630B2 (en) | 2001-07-25 | 2005-10-11 | Ballard Power Systems Inc. | Fuel cell anomaly detection method and apparatus |
US20030022036A1 (en) * | 2001-07-25 | 2003-01-30 | Ballard Power Systems Inc. | Fuel cell controller self inspection |
US6979504B2 (en) * | 2001-07-25 | 2005-12-27 | Ballard Power Systems Inc. | Fuel cell system automatic power switching method and apparatus |
US8277997B2 (en) * | 2004-07-29 | 2012-10-02 | Idatech, Llc | Shared variable-based fuel cell system control |
US7842428B2 (en) * | 2004-05-28 | 2010-11-30 | Idatech, Llc | Consumption-based fuel cell monitoring and control |
KR100645690B1 (ko) * | 2005-04-12 | 2006-11-14 | 삼성에스디아이 주식회사 | 연료전지 운전중지 방법 및 이를 이용한 연료전지 장치 |
JP4520898B2 (ja) * | 2005-04-26 | 2010-08-11 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池自動車および燃料電池自動車の水排出方法 |
US7887958B2 (en) * | 2006-05-15 | 2011-02-15 | Idatech, Llc | Hydrogen-producing fuel cell systems with load-responsive feedstock delivery systems |
US8080344B2 (en) * | 2006-05-16 | 2011-12-20 | Fuelcell Energy, Inc. | Fuel cell hybrid power generation system |
US20070275275A1 (en) * | 2006-05-23 | 2007-11-29 | Mesa Scharf | Fuel cell anode purge systems and methods |
KR100783047B1 (ko) * | 2006-10-26 | 2007-12-07 | 한국과학기술연구원 | 이동형 연료전지 장치 및 그 구동 방법 |
MX2011013358A (es) | 2009-06-12 | 2012-01-20 | Ida Tech Llc | Sistemas y metodos para controlar independientemente la operacion de pilas de celulas energeticas y sistemas de celulas energeticas que incorporan los mismos. |
US7972747B2 (en) * | 2009-06-26 | 2011-07-05 | Global Energy Science, LLC (California) | Direct reaction fuel cells utilizing taylor vortex flows |
US10522860B2 (en) | 2015-06-09 | 2019-12-31 | Honeywell International Inc. | Systems for hybrid fuel cell power generation |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3546020A (en) * | 1966-05-09 | 1970-12-08 | Mc Donnell Douglas Corp | Regenerable fuel cell |
US4000003A (en) * | 1976-01-02 | 1976-12-28 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Fuel cell-secondary cell combination |
US4463063A (en) * | 1982-07-16 | 1984-07-31 | Engelhard Corporation | Hydrogen generator |
US4532192A (en) * | 1984-11-06 | 1985-07-30 | Energy Research Corporation | Fuel cell system |
US4677037A (en) * | 1985-07-25 | 1987-06-30 | Fuji Electric Company, Ltd. | Fuel cell power supply |
-
1989
- 1989-05-02 JP JP1112252A patent/JP2893344B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-05-02 US US07/517,871 patent/US5139894A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006035740A1 (ja) * | 2004-09-27 | 2006-04-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 燃料電池システムおよび燃料電池システムの運転方法 |
JP4991292B2 (ja) * | 2004-09-27 | 2012-08-01 | パナソニック株式会社 | 燃料電池システムおよび燃料電池システムの運転方法 |
DE102014222318A1 (de) | 2014-10-31 | 2016-05-04 | Volkswagen Ag | Brennstoffzellensystem sowie Fahrzeug mit einem solchen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2893344B2 (ja) | 1999-05-17 |
US5139894A (en) | 1992-08-18 |
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