JPH0629029A - 燃料電池の運転方法 - Google Patents
燃料電池の運転方法Info
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 エネルギー変換効率の高く、経済性に優れ、
安定した電力を長時間にわたり負荷に供給が可能な燃料
電池を提供する。 【構成】 燃料電池１、燃料電池１に酸化剤を供給する
ための酸化剤供給機２、燃料電池１の出力電圧を昇圧す
るためのコンバータ３、燃料電池１の燃料濃度制御、酸
化剤供給機２の制御、燃料電池１における運転又は休止
時間の測定、及び燃料電池１の出力電圧又は二次電池５
の出力電圧を測定するための制御器４、燃料電池１の休
止中に負荷６及び制御器４に電力を供給するための二次
電池５により構成されている。
安定した電力を長時間にわたり負荷に供給が可能な燃料
電池を提供する。 【構成】 燃料電池１、燃料電池１に酸化剤を供給する
ための酸化剤供給機２、燃料電池１の出力電圧を昇圧す
るためのコンバータ３、燃料電池１の燃料濃度制御、酸
化剤供給機２の制御、燃料電池１における運転又は休止
時間の測定、及び燃料電池１の出力電圧又は二次電池５
の出力電圧を測定するための制御器４、燃料電池１の休
止中に負荷６及び制御器４に電力を供給するための二次
電池５により構成されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は燃料電池の運転方法に係
り、特にエネルギー効率が高く、安定した電力を長時間
にわたり負荷に供給する燃料電池の運転方法に関する。
り、特にエネルギー効率が高く、安定した電力を長時間
にわたり負荷に供給する燃料電池の運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】燃料電池は燃料の持っている化学エネル
ギーを直接電気エネルギーとして取り出すものであり、
発電効率が高く、排ガスがクリーンであるなどの特徴が
あり、新しい発電方式として期待されている。
ギーを直接電気エネルギーとして取り出すものであり、
発電効率が高く、排ガスがクリーンであるなどの特徴が
あり、新しい発電方式として期待されている。
【０００３】燃料電池の単位電池出力は、酸性電解質型
メタノール空気燃料電池で０．４ｖ程度であり、リン酸
型燃料電池で０．７ｖ程度であるため、それぞれ用途に
応じた出力電圧を得るためには、単位電池を直列に接続
（積層）することを必要としている。
メタノール空気燃料電池で０．４ｖ程度であり、リン酸
型燃料電池で０．７ｖ程度であるため、それぞれ用途に
応じた出力電圧を得るためには、単位電池を直列に接続
（積層）することを必要としている。
【０００４】単位電池の積層数は、技術的問題のほかに
燃料と酸化剤とを均一に分配するなどの問題があって、
多くすることはできない。しかし、ある積層数の電池を
複数個接続することにより、必要とする出力電圧を得る
ことができる。
燃料と酸化剤とを均一に分配するなどの問題があって、
多くすることはできない。しかし、ある積層数の電池を
複数個接続することにより、必要とする出力電圧を得る
ことができる。
【０００５】なお、関連技術として、燃料電池と負荷と
の間に蓄電池を介在させる方法が、特開昭５０−１１６
９２５号公報に開示されている。
の間に蓄電池を介在させる方法が、特開昭５０−１１６
９２５号公報に開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の燃料電
池の出力電圧は、燃料電池の運転初期時のものであり、
経時的に低下するため、長時間にわたり出力電圧を一定
に維持することは非常に困難である。
池の出力電圧は、燃料電池の運転初期時のものであり、
経時的に低下するため、長時間にわたり出力電圧を一定
に維持することは非常に困難である。
【０００７】したがって、出力電圧を長時間にわたり安
定に維持することが重要な技術課題となっているが、従
来この種の問題に対する有効な手段はなく、負荷出力密
度（電流）を下げると同時に初期電圧を上げ、経時的電
圧低下率を下げるといった手段が取られてきた。
定に維持することが重要な技術課題となっているが、従
来この種の問題に対する有効な手段はなく、負荷出力密
度（電流）を下げると同時に初期電圧を上げ、経時的電
圧低下率を下げるといった手段が取られてきた。
【０００８】しかし、例えば、メタノール燃料電池で
は、電流密度８０〜１２０ｍＡ／ｃｍ2程度のときにエ
ネルギー変換効率は最大値を示すが、経時的低下は電流
密度が高いほど大きくなる関係にある。
は、電流密度８０〜１２０ｍＡ／ｃｍ2程度のときにエ
ネルギー変換効率は最大値を示すが、経時的低下は電流
密度が高いほど大きくなる関係にある。
【０００９】したがって、従来では、エネルギー変換効
率の悪いときの電流密度３０〜４０ｍＡ／ｃｍ2程度で
運転を行っている。しかし、この電流密度であっても、
出力電圧の経時的低下という問題は解決されていない。
すなわち、経済性が劣り、負荷に対して長時間にわたり
安定した電力を供給することはできない状態にある。ま
た、上述した特開昭５０−１１６９２５号公報に開示さ
れている、燃料電池と負荷との間に二次電池を介在させ
る方法は、二次電池を負荷の消費電力の変動を吸収する
ために設置しているものであり、燃料電池の出力電圧の
経時的低下を防止するためのものではない。
率の悪いときの電流密度３０〜４０ｍＡ／ｃｍ2程度で
運転を行っている。しかし、この電流密度であっても、
出力電圧の経時的低下という問題は解決されていない。
すなわち、経済性が劣り、負荷に対して長時間にわたり
安定した電力を供給することはできない状態にある。ま
た、上述した特開昭５０−１１６９２５号公報に開示さ
れている、燃料電池と負荷との間に二次電池を介在させ
る方法は、二次電池を負荷の消費電力の変動を吸収する
ために設置しているものであり、燃料電池の出力電圧の
経時的低下を防止するためのものではない。
【００１０】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
燃料電池の運転方法により解決し、負荷へのエネルギー
効率の高い安定した電力の供給を、長時間にわたり可能
にすることにある。
燃料電池の運転方法により解決し、負荷へのエネルギー
効率の高い安定した電力の供給を、長時間にわたり可能
にすることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的は、次のように
して達成することができる。すなわち、負荷に電力を供
給する電力源としての燃料電池を運転する際、燃料電池
と負荷との間に二次電池を並列に接続し、二次電池をも
電力源とし使用し、負荷への燃料電池と二次電池とから
の電力の供給を交替で行い、交替の時期は交替を待機し
ている燃料電池又は二次電池が一定電圧に達していると
きとし、これにより燃料電池からの負荷への電力を供給
を間欠的に休止させ、燃料電池の性能が運転初期の状態
にまで回復している状態のときに、燃料電池から負荷へ
電力を供給する操作を繰り返し、負荷に対してエネルギ
ー効率の高い安定した電力を長時間にわたり供給するこ
と。
して達成することができる。すなわち、負荷に電力を供
給する電力源としての燃料電池を運転する際、燃料電池
と負荷との間に二次電池を並列に接続し、二次電池をも
電力源とし使用し、負荷への燃料電池と二次電池とから
の電力の供給を交替で行い、交替の時期は交替を待機し
ている燃料電池又は二次電池が一定電圧に達していると
きとし、これにより燃料電池からの負荷への電力を供給
を間欠的に休止させ、燃料電池の性能が運転初期の状態
にまで回復している状態のときに、燃料電池から負荷へ
電力を供給する操作を繰り返し、負荷に対してエネルギ
ー効率の高い安定した電力を長時間にわたり供給するこ
と。
【００１２】
【作用】本発明では、燃料電池と負荷との間に二次電池
を並列に接続し、負荷への電力の供給は燃料電池と二次
電池とが交替して行い、この交替時期を待機中の燃料電
池又は二次電池が一定電圧以上になっているときとして
いる。これによって、燃料電池からの負荷への電力の供
給を間欠的に休止させ、燃料電池の性能が運転初期の状
態まで回復したときに、燃料電池から負荷へ電力を供給
する操作を繰り返す。
を並列に接続し、負荷への電力の供給は燃料電池と二次
電池とが交替して行い、この交替時期を待機中の燃料電
池又は二次電池が一定電圧以上になっているときとして
いる。これによって、燃料電池からの負荷への電力の供
給を間欠的に休止させ、燃料電池の性能が運転初期の状
態まで回復したときに、燃料電池から負荷へ電力を供給
する操作を繰り返す。
【００１３】すなわち、燃料電池の電力は、負荷へ供給
すると同時に二次電池の充電に使用し、燃料電池からの
負荷への電力の供給を休止している間、二次電池から負
荷へ電力の供給するものである。したがって、エネルギ
ー効率の高い安定した電力を長時間にわたり負荷に供給
することができる。
すると同時に二次電池の充電に使用し、燃料電池からの
負荷への電力の供給を休止している間、二次電池から負
荷へ電力の供給するものである。したがって、エネルギ
ー効率の高い安定した電力を長時間にわたり負荷に供給
することができる。
【００１４】
【実施例】本発明の実施例を、図１〜図４を用いて説明
する。
する。
【００１５】図１は一実施例の回路図、図２は一実施例
の出力電力特性の説明図、図３は一実施例の総出力電力
特性の説明図、図４は一実施例と従来例との総出力電力
特性の比較の説明図であり、１は燃料電池、２は酸化剤
供給機、３はコンバータ、４は制御器、５は二次電池、
６は負荷を示している。
の出力電力特性の説明図、図３は一実施例の総出力電力
特性の説明図、図４は一実施例と従来例との総出力電力
特性の比較の説明図であり、１は燃料電池、２は酸化剤
供給機、３はコンバータ、４は制御器、５は二次電池、
６は負荷を示している。
【００１６】図１において、燃料電池１と負荷６との間
に二次電池５を並列に接続し、負荷６に供給する燃料電
池１の出力電圧が一定電圧を下回るか、二次電池５の出
力電圧が一定電圧を上回る場合に、二次電池５から負荷
６へ電力を供給するようにして、燃料電池１からの負荷
６への電力の供給を休止させ、燃料電池１の性能を運転
初期の状態にまで回復させた後、負荷６への電力の供給
を行っている。
に二次電池５を並列に接続し、負荷６に供給する燃料電
池１の出力電圧が一定電圧を下回るか、二次電池５の出
力電圧が一定電圧を上回る場合に、二次電池５から負荷
６へ電力を供給するようにして、燃料電池１からの負荷
６への電力の供給を休止させ、燃料電池１の性能を運転
初期の状態にまで回復させた後、負荷６への電力の供給
を行っている。
【００１７】すなわち、上記の操作を繰り返すことによ
り、エネルギー効率の高い、安定した電力を負荷６に供
給するようにしてある。
り、エネルギー効率の高い、安定した電力を負荷６に供
給するようにしてある。
【００１８】上記のように、安定した電力を負荷６に供
給するために、本実施例では、燃料電池１のほかに、燃
料電池１に酸化剤を供給するための酸化剤供給機２、燃
料電池１の出力電圧を昇圧するためのコンバータ３、燃
料電池１の燃料の濃度制御、酸化剤供給機２の制御、燃
料電池１における運転と運転停止時間の測定、及び燃料
電池１又は二次電池５の出力電圧を測定するための制御
器４、更に燃料電池１における運転停止中に負荷６及び
制御器４に電力を供給するための二次電池５を配備して
ある。
給するために、本実施例では、燃料電池１のほかに、燃
料電池１に酸化剤を供給するための酸化剤供給機２、燃
料電池１の出力電圧を昇圧するためのコンバータ３、燃
料電池１の燃料の濃度制御、酸化剤供給機２の制御、燃
料電池１における運転と運転停止時間の測定、及び燃料
電池１又は二次電池５の出力電圧を測定するための制御
器４、更に燃料電池１における運転停止中に負荷６及び
制御器４に電力を供給するための二次電池５を配備して
ある。
【００１９】燃料電池１はコンバータ３を介して負荷６
及び制御器４に、二次電池５は負荷６に対して燃料電池
１と並列に、それぞり接続してある。また、酸化剤供給
機２は制御器４を介して燃料電池１に取り付けてある。
及び制御器４に、二次電池５は負荷６に対して燃料電池
１と並列に、それぞり接続してある。また、酸化剤供給
機２は制御器４を介して燃料電池１に取り付けてある。
【００２０】また、酸化剤供給機２は、燃料電池１の運
転及び運転停止を制御器４の管理のもとで、必要に応じ
て酸化剤の供給を行っている。すなわち、燃料電池１の
運転中は酸化剤を供給し、運転停止中は酸化剤を供給せ
ずに、反応を停止させている。
転及び運転停止を制御器４の管理のもとで、必要に応じ
て酸化剤の供給を行っている。すなわち、燃料電池１の
運転中は酸化剤を供給し、運転停止中は酸化剤を供給せ
ずに、反応を停止させている。
【００２１】次に上記の電力供給の動作について説明す
る。
る。
【００２２】負荷６への電力の供給は、酸化剤供給機２
から燃料電池１へ酸化剤を供給し始めることにより、開
始される。燃料電池１の電力は、コンバータ３を介して
負荷６及び制御器４に供給され、それと同時に二次電池
５にも供給され、二次電池５に充電される。
から燃料電池１へ酸化剤を供給し始めることにより、開
始される。燃料電池１の電力は、コンバータ３を介して
負荷６及び制御器４に供給され、それと同時に二次電池
５にも供給され、二次電池５に充電される。
【００２３】そして、燃料電池１の出力電圧が一定電圧
を下回り、二次電池５の出力電圧が一定電圧を上回った
場合に、酸化剤供給機２から燃料電池１への酸化剤供給
を中断し、燃料電池１を休止状態にしておく。
を下回り、二次電池５の出力電圧が一定電圧を上回った
場合に、酸化剤供給機２から燃料電池１への酸化剤供給
を中断し、燃料電池１を休止状態にしておく。
【００２４】すなわち、燃料電池１を休止状態にした場
合は、燃料電池１の出力電圧は低下し、二次電池５の充
電が放電へと切り替り、二次電池５から負荷６及び制御
器４に電力を供給する状態となる。
合は、燃料電池１の出力電圧は低下し、二次電池５の充
電が放電へと切り替り、二次電池５から負荷６及び制御
器４に電力を供給する状態となる。
【００２５】燃料電池１の休止の間、燃料電池１の性能
は運転初期の状態にまで回復する。なお、燃料電池１の
休止中においても、運転中と同様に燃料電池１を制御器
４が管理し、二次電池５の出力電圧が一定電圧を下回っ
た場合は、酸化剤供給機２から酸化剤を再び燃料電池１
に供給する。これによって、燃料電池１は再び運転状態
に入ることになる。
は運転初期の状態にまで回復する。なお、燃料電池１の
休止中においても、運転中と同様に燃料電池１を制御器
４が管理し、二次電池５の出力電圧が一定電圧を下回っ
た場合は、酸化剤供給機２から酸化剤を再び燃料電池１
に供給する。これによって、燃料電池１は再び運転状態
に入ることになる。
【００２６】燃料電池１が運転状態に入った場合は、燃
料電池１の出力電圧は上昇し、燃料電池１から再び負荷
６及び制御器４に電力を供給し、二次電池５は放電から
充電に切り替る。この操作を繰り返すことにより、安定
した電力を負荷６に供給することができる。
料電池１の出力電圧は上昇し、燃料電池１から再び負荷
６及び制御器４に電力を供給し、二次電池５は放電から
充電に切り替る。この操作を繰り返すことにより、安定
した電力を負荷６に供給することができる。
【００２７】また、この場合は、燃料電池１の性能を運
転初期の値まで戻す操作を繰り返し行っているので、従
来の電流密度（電流）よりも高い電流密度で発電でき、
エネルギー効率は上昇し、経済的な運転を行うことがで
きる。
転初期の値まで戻す操作を繰り返し行っているので、従
来の電流密度（電流）よりも高い電流密度で発電でき、
エネルギー効率は上昇し、経済的な運転を行うことがで
きる。
【００２８】図２に一実施例の燃料電池の出力電力特性
を示す。縦軸は出力電力を、横軸は発電時間をそれぞれ
示している。出力電力は運転中低下するが、燃料電池を
休止させることにより、運転初期の出力電力まで性能が
回復する。
を示す。縦軸は出力電力を、横軸は発電時間をそれぞれ
示している。出力電力は運転中低下するが、燃料電池を
休止させることにより、運転初期の出力電力まで性能が
回復する。
【００２９】燃料電池の運転及び休止は、運転時間、燃
料電池の出力電圧、又は二次電池の電圧によって決定さ
れる。
料電池の出力電圧、又は二次電池の電圧によって決定さ
れる。
【００３０】燃料電池の出力電力量は、図２の中の斜線
部分であり、斜線部分の中の破線より上部の電力量は二
次電池の充電に使用される。一方、斜線部分の中の破線
より下部の電力量は、出力電力として負荷及び制御器に
供給している。
部分であり、斜線部分の中の破線より上部の電力量は二
次電池の充電に使用される。一方、斜線部分の中の破線
より下部の電力量は、出力電力として負荷及び制御器に
供給している。
【００３１】図３に一実施例の総出力電力特性を示す。
縦軸は総出力電力を、横軸は発電時間をそれぞれ示して
いる。本実施例の総出力電力は、図３に示すように経時
的低下も無く、安定している。
縦軸は総出力電力を、横軸は発電時間をそれぞれ示して
いる。本実施例の総出力電力は、図３に示すように経時
的低下も無く、安定している。
【００３２】図３の中の斜線部分は燃料電池の発電部分
であり、斜線部以外の空白部分は二次電池の放電（燃料
電池休止状態）部分である。
であり、斜線部以外の空白部分は二次電池の放電（燃料
電池休止状態）部分である。
【００３３】図４に一実施例と従来例における総出力電
力特性の比較を示す。これは、共に一定電流発電の場合
である。縦軸は総出力電力を、横軸は発電時間をそれぞ
れ示している。図４の中の従来I、IIは従来例の場合で
あり、本発明は本実施例の場合である。
力特性の比較を示す。これは、共に一定電流発電の場合
である。縦軸は総出力電力を、横軸は発電時間をそれぞ
れ示している。図４の中の従来I、IIは従来例の場合で
あり、本発明は本実施例の場合である。
【００３４】また従来Ｉ、IIのうち、従来Ｉはエネルギ
ー変換効率が最大のときの電流密度で運転した場合であ
り、従来IIは、経時的電力低下率を下げるために電流密
度を下げた場合である。従来ではこれらのタイプの運転
法がとられている。
ー変換効率が最大のときの電流密度で運転した場合であ
り、従来IIは、経時的電力低下率を下げるために電流密
度を下げた場合である。従来ではこれらのタイプの運転
法がとられている。
【００３５】本実施例は、従来Ｉと同様に、エネルギー
変換効率が最大のときの電流密度で運転した場合であ
る。
変換効率が最大のときの電流密度で運転した場合であ
る。
【００３６】すなわち、従来Ｉは初期出力電力こそ高い
が、経時的低下が大きいため、負荷に安定した電力を供
給することができない。また、従来IIは従来Ｉに比べて
経時的低下は小さいが、長時間にわたり安定して負荷に
対し電力を供給することは不可能であり、出力電力も小
さく、経済性に劣っている。
が、経時的低下が大きいため、負荷に安定した電力を供
給することができない。また、従来IIは従来Ｉに比べて
経時的低下は小さいが、長時間にわたり安定して負荷に
対し電力を供給することは不可能であり、出力電力も小
さく、経済性に劣っている。
【００３７】本実施例は、従来IIに比べて出力電力が大
きく、経時的電力低下も全くなく、安定した出力電力を
維持している。すなわち、本実施例は、初期出力電力が
従来Ｉの初期出力電力よりやや低いが、これは燃料電池
の休止時において、二次電池の充電に燃料電池から二次
電池に電力を供給しているためである。
きく、経時的電力低下も全くなく、安定した出力電力を
維持している。すなわち、本実施例は、初期出力電力が
従来Ｉの初期出力電力よりやや低いが、これは燃料電池
の休止時において、二次電池の充電に燃料電池から二次
電池に電力を供給しているためである。
【００３８】なお、本実施例を酸性電解質型メタノール
燃料電池に適用し、次のような効果を得ることができ
た。
燃料電池に適用し、次のような効果を得ることができ
た。
【００３９】すなわち、従来は電流密度４０ｍＡ／ｃｍ
2で出力電力を得ているが、本実施例では、エネルギー
変換効率が最大となるときの電流密度９０ｍＡ／ｃｍ2
で出力電力を得ることができ、出力電力は従来の３０％
増となった。また、経時的電力低下についても、従来電
力低下が１．１／１０3（ｗ／ｈ）であったものが、全
くなくなり、長時間にわたり安定した電力を負荷に供給
することができた。
2で出力電力を得ているが、本実施例では、エネルギー
変換効率が最大となるときの電流密度９０ｍＡ／ｃｍ2
で出力電力を得ることができ、出力電力は従来の３０％
増となった。また、経時的電力低下についても、従来電
力低下が１．１／１０3（ｗ／ｈ）であったものが、全
くなくなり、長時間にわたり安定した電力を負荷に供給
することができた。
【００４０】
【発明の効果】本発明によれば、エネルギー変換効率の
高く、経済性に優れ、安定した電力を長時間にわたり負
荷に供給が可能な燃料電池を提供することができる。
高く、経済性に優れ、安定した電力を長時間にわたり負
荷に供給が可能な燃料電池を提供することができる。
【図１】本発明の一実施例の回路図である。
【図２】本発明の一実施例の出力電力特性の説明図であ
る。
る。
【図３】本発明の一実施例の総出力電力特性の説明図で
ある。
ある。
【図４】本発明の一実施例と従来例との総出力電力特性
の比較の説明図である。
の比較の説明図である。
１…燃料電池、２…酸化剤供給機、３…コンバータ、４
…制御器、５…二次電池、６…負荷。
…制御器、５…二次電池、６…負荷。
Claims (1)
- 【請求項１】 負荷に電力を供給する電力源としての燃
料電池を運転する際、前記燃料電池と前記負荷との間に
二次電池（蓄電池）を並列に接続し、前記二次電池をも
前記電力源とし使用し、前記負荷への前記燃料電池と前
記二次電池とからの前記電力の供給を交替で行い、前記
交替の時期は前記交替を待機している前記燃料電池又は
前記二次電池が一定電圧に達しているときとし、これに
より前記燃料電池からの前記負荷への電力を供給を間欠
的に休止させ、前記燃料電池の性能が運転初期の状態に
まで回復している状態のときに、前記燃料電池から前記
負荷へ電力を供給する操作を繰り返し、前記負荷に対し
てエネルギー効率の高い安定した電力を長時間にわたり
供給する燃料電池の運転方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4180770A JPH0629029A (ja) | 1992-07-08 | 1992-07-08 | 燃料電池の運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4180770A JPH0629029A (ja) | 1992-07-08 | 1992-07-08 | 燃料電池の運転方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0629029A true JPH0629029A (ja) | 1994-02-04 |
Family
ID=16089025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4180770A Pending JPH0629029A (ja) | 1992-07-08 | 1992-07-08 | 燃料電池の運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0629029A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1233468A2 (en) * | 2001-02-15 | 2002-08-21 | Delphi Technologies, Inc. | A fuel cell and battery voltage controlling method in a hybrid fuel cell/battery system |
| US6838923B2 (en) | 2003-05-16 | 2005-01-04 | Ballard Power Systems Inc. | Power supply and ultracapacitor based battery simulator |
| JP2005050749A (ja) * | 2003-07-31 | 2005-02-24 | Equos Research Co Ltd | 燃料電池システム |
| US7087327B2 (en) | 2002-05-16 | 2006-08-08 | Ballard Power Systems Inc. | Electric power plant with adjustable array of fuel cell systems |
| US7105244B2 (en) | 2001-09-25 | 2006-09-12 | Hitachi, Ltd. | Fuel cell power generation equipment and a device using the same |
| JP2008103227A (ja) * | 2006-10-20 | 2008-05-01 | Hitachi Ltd | 電源装置 |
| US7521138B2 (en) | 2004-05-07 | 2009-04-21 | Ballard Power Systems Inc. | Apparatus and method for hybrid power module systems |
| US7632583B2 (en) | 2003-05-06 | 2009-12-15 | Ballard Power Systems Inc. | Apparatus for improving the performance of a fuel cell electric power system |
| JP2014120438A (ja) * | 2012-12-19 | 2014-06-30 | Daihatsu Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
-
1992
- 1992-07-08 JP JP4180770A patent/JPH0629029A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1233468A2 (en) * | 2001-02-15 | 2002-08-21 | Delphi Technologies, Inc. | A fuel cell and battery voltage controlling method in a hybrid fuel cell/battery system |
| EP1233468A3 (en) * | 2001-02-15 | 2004-02-18 | Delphi Technologies, Inc. | A fuel cell and battery voltage controlling method in a hybrid fuel cell/battery system |
| US7105244B2 (en) | 2001-09-25 | 2006-09-12 | Hitachi, Ltd. | Fuel cell power generation equipment and a device using the same |
| US7087327B2 (en) | 2002-05-16 | 2006-08-08 | Ballard Power Systems Inc. | Electric power plant with adjustable array of fuel cell systems |
| US7632583B2 (en) | 2003-05-06 | 2009-12-15 | Ballard Power Systems Inc. | Apparatus for improving the performance of a fuel cell electric power system |
| US6838923B2 (en) | 2003-05-16 | 2005-01-04 | Ballard Power Systems Inc. | Power supply and ultracapacitor based battery simulator |
| JP2005050749A (ja) * | 2003-07-31 | 2005-02-24 | Equos Research Co Ltd | 燃料電池システム |
| US7521138B2 (en) | 2004-05-07 | 2009-04-21 | Ballard Power Systems Inc. | Apparatus and method for hybrid power module systems |
| JP2008103227A (ja) * | 2006-10-20 | 2008-05-01 | Hitachi Ltd | 電源装置 |
| JP2014120438A (ja) * | 2012-12-19 | 2014-06-30 | Daihatsu Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
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