JPH0676851A - ポータブル電源 - Google Patents

ポータブル電源

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Publication number
JPH0676851A
JPH0676851A JP4232091A JP23209192A JPH0676851A JP H0676851 A JPH0676851 A JP H0676851A JP 4232091 A JP4232091 A JP 4232091A JP 23209192 A JP23209192 A JP 23209192A JP H0676851 A JPH0676851 A JP H0676851A
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JP
Japan
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fuel cell
main body
cell main
hydrogen storage
hydrogen
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Pending
Application number
JP4232091A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuyoshi Nishizawa
信好 西沢
Hiroshi Mukai
広志 向井
Akira Watanabe
明 渡辺
Hiroyuki Ito
裕之 伊藤
Koji Shindo
浩二 進藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0676851A publication Critical patent/JPH0676851A/ja
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

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  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃料電池本体並びにそれらの付属設備の位置
関係を、重量バランスと操作時の使い勝手との2点で支
障のないよう工夫したポータブル電源を提供することを
目的とする。 【構成】 水素を燃料として発電動作をする燃料電池本
体2と,この燃料電池本体2へ水素を供給する水素吸蔵
合金ボンベ3と,操作スイッチ類を備えた操作部15
と,発電動作全体を制御する制御部11と,これらを収
容するケース1とから成るポータブル電源において、前
記燃料電池本体2をケース1中央下方に、操作部15を
前記燃料電池本体の上方に、水素吸蔵合金ボンベ3を前
記燃料電池本体2の排気側である側方に、制御部11を
前記燃料電池本体2に対し水素吸蔵合金ボンベ3と反対
側の側方にそれぞれ配置したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はポータブル電源、特に燃
料電池を発電用電源として利用したポータブル電源に関
する。
【0002】
【従来の技術】ポータブル電源としては、従来から、エ
ンジンによって発電機を回転駆動する大容量構造のもの
から、鉛電池やカドミウム電池等の中ないし小容量構造
のものまで種々利用されている。しかし、いずれも空気
汚染を生じる有害物質を使用せざるを得ない等の環境問
題をはらんでいる。
【0003】そこで、大気汚染物質(NOx ,SOx
CO2 )の排出量や騒音等が少なく、環境保全が良好な
燃料電池が注目を集めている。特に、近年では、移動通
信用,建築・土木工事用等の数100W程度の小規模の
小型電源が注目され、ポータブル化の気運が高まってい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、燃料電池
は、天然ガス,メタノール,ナフサ,石炭等の燃料を改
質して得られる水素と,空気中の酸素とから電気エネル
ギーを得る装置であるため、他の電池類と異なり水素貯
蔵ボンベや,バルブの開閉制御を行う制御系,更には所
望の発電動作を行わせるための操作部等の付属設備が必
要であり、ポータブル化する場合にはそれらの付属設備
の全てを燃料電池本体と共に1つのケース内に収容しな
ければならない。このため、これらの設備等の位置関係
について何らの配慮を払わないなら、重量バランスが悪
かったり、操作時の使い勝手が悪かったりするといった
問題を生じる。
【0005】ここで、重量バランスが悪いと、持ち運び
にくくポータブル電源としては使用しずらいし、設置時
にあっては設置場所が柔軟であると、傾斜したり、時に
は転倒するといった問題を生じ、運転に支障を生じるこ
とになる。本発明は上記課題に鑑みてなされたものであ
り、燃料電池本体並びにそれらの付属設備の位置関係
を、重量バランスと操作時の使い勝手との2点で支障の
ないよう工夫したポータブル電源を提供することを目的
とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、水素を燃料として発電動作をする燃料電池本
体と,この燃料電池本体へ水素を供給する水素吸蔵合金
ボンベと,操作スイッチ類を備えた操作部と,発電動作
全体を制御する制御部と,これらを収容するケースとか
ら成るポータブル電源において、前記燃料電池本体をケ
ース中央下方に、操作部を前記燃料電池本体の上方に、
水素吸蔵合金ボンベを前記燃料電池本体の排気側である
側方に、制御部を前記燃料電池本体に対し水素吸蔵合金
ボンベと反対側の側方にそれぞれ配置したことを特徴と
する。
【0007】
【作用】上記構成の如く、電源全重量の約半分の重量を
占める燃料電池本体がケース中央下方に配置されていれ
ば、電源の重心が低くなるため、例えば、不安定な場所
に置いて使用する場合でも、電源が横転する等の危険を
回避することができる。また、電源の重量バランスがよ
くなるため、持ち運び等にも非常に便利である。
【0008】加えて、操作スイッチ類を備えた操作部が
ケース上方に配置されているため、使い勝手が向上す
る。更に加えて、燃料電池本体の排気側である側方に水
素吸蔵合金ボンベが配置されているため、燃料電池本体
から排気される高温の排ガスを利用して水素吸蔵合金を
効率的に加熱することができる。
【0009】
【実施例】図1は本発明の一実施例に係るポータブル電
源の斜視図(一部断面)、図2は図1のポータブル電源
のX−X線断面図であり、アルミニウムやジュラルミン
等の軽金属製であって、上方に行くに連れて先細り状の
角錐体をなしたケース1内の中央下方には電源全重量の
約半分を占める電池本体として例えば、リン酸型の燃料
電池本体2が配置され、この燃料電池本体2から排出さ
れる排ガスの通風路である排気側側方には、前記燃料電
池本体2に燃料である水素を供給する水素吸蔵合金を充
填した複数本(図示例では5本)の水素吸蔵合金ボンベ
3を備えた水素貯蔵装置4が配置されている。水素貯蔵
装置4自体の重量は、燃料電池本体2よりも軽く、通常
燃料電池本体2の重量の約半分程度の重量である。ここ
で、前記水素貯蔵装置4を燃料電池本体2の排気側側方
に配置したのは、燃料電池本体2から排出される高温の
排ガスを有効利用して各ボンベ3内に充填されている水
素吸蔵合金を加熱するためであり、この加熱によって水
素貯蔵装置4から燃料電池本体2への水素の供給が円滑
に行われることになる。
【0010】前記ケース1内であって、燃料電池本体2
への空気通風路である空気供給側側方(即ち、前記水素
貯蔵装置4と反対側の側方)には、種々の制御系やその
他の設備類が配置されている。例えば、後述する空気供
給孔5の近傍には、燃料電池本体2の発電によって駆動
され燃料電池本体2に空気を供給する空気供給ファン6
が配置され、この空気供給ファン6の下側であって空気
供給ファン6によってケース1内に取り入れられた空気
の通風路には、この空気を加熱して供給し燃料電池本体
2を作動温度(約100℃)まで上昇させる起動用ヒー
タ7が配置されており、この起動用ヒータ7は燃料電池
本体2の発電によって駆動する。この起動用ヒータ7の
下側には、水素貯蔵装置4から燃料電池本体2に供給さ
れた水素のうち反応に寄与しなかった未反応水素と、後
述する空気供給ファン8から供給される空気とを触媒燃
焼により処理し、ケース1外に水素が排出するのを防止
する触媒燃焼器9が配置され、この触媒燃焼器9には例
えば、白金等の触媒が充填されている。また、この触媒
燃焼器9の側方には、触媒燃焼の際に必要な空気を供給
する空気供給ファン8が配置され、この空気供給ファン
8の側方には燃料電池本体2の発電に伴って発生する起
電力を一定電圧(例えば、12V)になるように制御す
るDC−DCコンバータ10が配置され、このDC−D
Cコンバータ10の更に側方には、空気供給ファン8の
回転数を制御して触媒燃焼器9に供給する空気量を調整
したり,燃料電池本体2が作動温度まで達した時に起動
用ヒータ7を停止させる等の制御を司る制御装置11が
配置され、この制御装置11の上方にはヒューズリレー
ボックス12が配置されている。尚、燃料電池本体2の
空気供給側に設けられた設備類のうち、空気供給ファン
6・8や,ヒータ7といった設備の重量は軽く、主とし
てDC−DCコンバータ10と,制御装置11とから成
る制御系の重量が大半を占める。制御系の重量は水素貯
蔵装置4の重量に匹敵するが、それよりも若干軽量であ
る。したがって、燃料電池本体2の左右に重量の略等し
い設備が配置されることとなるので、重量バランスが大
変良好である。
【0011】前記ケース1上方の角錐体の正面傾斜部,
及び背面傾斜部であって、後述する排ガス排気孔13か
ら遠い位置には、空気吸入孔5(図では正面傾斜部のみ
を示す)がそれぞれ設けられている。また、前記ケース
1上方の角錐体の側面傾斜部の一方には、燃料電池本体
2から排出される排ガス等が排出される排ガス排気孔1
3が設けられ、この排ガス排気孔13と反対側の側面傾
斜部には燃料電池本体2にて発電された電力を取り出す
数個のコネクタ14が設けられている。そして、前記ケ
ース1上方の角錐体上面の平坦部分には、例えば、水素
吸蔵合金ボンベ3内の水素残圧を表示するランプや,前
記水素吸蔵合金ボンベ3内の水素圧力を調整する圧力ス
イッチや,水素供給弁等の弁の開閉を行う弁開閉スイッ
チ等(いずれも図示せず)を備えた操作パネル15が設
けられている。また、前記空気吸入孔5,排ガス排気孔
13,コネクタ14,操作パネル15等が設けられるケ
ース1上方の角錐体部分は、ケース1と同様の材料で構
成された蓋体16で覆蓋される構成となっており、蓋体
16でケース1の上面を覆蓋後、止め具17によってこ
の蓋体16とケース1とを密閉状態で固定できる構成と
なっている。尚、図中18は蓋体16の上部に取り付け
た把手で、ケース1を覆蓋して電源を持ち運ぶ際に用い
られる。ここで、前記ケース1と蓋体16とが接する部
分には、ケース1内の密閉性を高めるため、図3に示す
ように、パッキン19が設けられている。
【0012】上記空気供給ファン6の駆動によって空気
吸入孔5から取り込まれた空気は、大部分が発電用とし
て燃料電池本体2に直接供給される一方、残余の空気は
制御装置11やDC−DCコンバータ10等の周辺を経
由してこれら制御装置11やDC−DCコンバータ10
等を冷却した後、燃料電池本体2に供給される。そし
て、燃料電池本体2での発電によって加熱された高温の
排ガスは、水素貯蔵装置4の周辺を経由して水素貯蔵装
置4を加熱した後、排ガス排出孔13からケース1外に
排出される。尚、前記空気吸入孔5から取り込まれた空
気は燃料電池本体2に供給されるが、空気吸入孔5から
燃料電池本体2までの吸入空気が通過する吸気ダクトの
一部は、上記ケース1の内周面の一部が構成している。
また、反応後の排ガスは水素貯蔵装置4の周辺を経由し
て排ガス排出孔13から排出されるが、この燃料電池本
体2から排ガス排出孔13までの排ガスが通過する排気
ダクトの一部も、上記ケース1の内周面の一部が構成し
ている。
【0013】次に、上記の如く構成されたポータブル電
源の作動について、図1及び図2を用いて説明する。
尚、矢印Aはケース1外から吸入された空気の流れを、
矢印Bは燃料電池本体2の発電に伴って生じる排ガスの
流れをそれぞれ示す。先ず、ケース1から蓋体16を取
り外し、ケース1の上面に設けた操作パネル15の弁開
閉スイッチを操作して水素貯蔵装置4の弁を開成する
と、ケース1内に残留している空気と、水素貯蔵装置4
から供給される水素とによって反応が生じ予備発電が開
始される。この予備発電によって、空気供給ファン6が
起動すると、空気吸入孔5から吸入された新たな空気
が、燃料電池本体2内に供給され本発電が開始される。
この本発電によって、燃料電池本体2の温度が徐々に上
昇する。一方、水素貯蔵装置4は水素吸蔵合金から構成
されているので、前記燃料電池本体2に水素を供給し続
けると、水素貯蔵装置4の温度が低下する。したがっ
て、燃料電池本体2に十分な水素を供給することができ
なくなるので、発電量が低下する。しかしながら、水素
貯蔵装置4の周辺には、燃料電池本体2の発電に伴って
生じる高温の排ガスが通過するので、水素貯蔵装置4の
温度は水素吸蔵合金からの水素の放出にもかかわらず略
一定に維持される。その結果、燃料電池本体2での発電
に必要な水素を、十分に供給することができる。また、
制御装置11やDC−DCコンバータ10等は、本発電
が開始されると燃料電池本体2からの輻射熱等により徐
々に温度が上昇する。しかしながら、制御装置11やD
C−DCコンバータ10等は、空気吸入孔5から供給さ
れる外気に常にさらされているので、過度の温度上昇が
防止される。これらの結果、円滑な発電が持続されるこ
とになる。
【0014】上記実施例においては、空気吸入孔5,排
ガス排出孔13,及び操作パネル15をケース1上面に
設けたが、これに限らず、例えば、側面等に設けること
も可能である。この場合、蓋体16を設ける位置も空気
吸入孔5,排ガス排出孔13及び操作パネル15等と同
一面に設ける必要がある。また、燃料電池本体2として
リン酸型燃料電池を用いたが、これに限らず、例えば、
低温作動型の固体電解質型燃料電池等を用いることも可
能である。
【0015】
【発明の効果】以上の本発明によれば、電源全重量の約
半分の重量を占める燃料電池本体がケース中央下方に配
置されているので、電源の重心が低くなる。したがっ
て、例えば、不安定な場所に置いて使用する場合でも、
電源が横転する等の危険を回避することができる。ま
た、電源の重量バランスがよくなるため、持ち運び等に
も非常に便利である。加えて、操作スイッチ類を備えた
操作部がケース上方に配置されているため、使い勝手が
向上する。更に加えて、燃料電池本体の排気側である側
方に水素吸蔵合金ボンベが配置されているため、燃料電
池本体から排気される高温の排ガスを利用して水素吸蔵
合金を効率的に加熱することができるといった優れた効
果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るポータブル電源の斜視
図(一部断面)である。
【図2】図1のポータブル電源のX−X線断面図であ
る。
【図3】図1のポータブル電源の一部を示す斜視図であ
る。
【符号の説明】
1 ケース 2 燃料電池本体 3 水素吸蔵合金ボンベ 11 制御装置 15 操作部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 裕之 守口市京阪本通2丁目18番地 三洋電機株 式会社内 (72)発明者 進藤 浩二 守口市京阪本通2丁目18番地 三洋電機株 式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水素を燃料として発電動作をする燃料
    電池本体と,この燃料電池本体へ水素を供給する水素吸
    蔵合金ボンベと,操作スイッチ類を備えた操作部と,発
    電動作全体を制御する制御部と,これらを収容するケー
    スとから成るポータブル電源において、 前記燃料電池本体をケース中央下方に、操作部を前記燃
    料電池本体の上方に、水素吸蔵合金ボンベを前記燃料電
    池本体の排気側である側方に、制御部を前記燃料電池本
    体に対し水素吸蔵合金ボンベと反対側の側方にそれぞれ
    配置したことを特徴とするポータブル電源。
JP4232091A 1992-08-31 1992-08-31 ポータブル電源 Pending JPH0676851A (ja)

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JP4232091A JPH0676851A (ja) 1992-08-31 1992-08-31 ポータブル電源

Applications Claiming Priority (1)

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JP4232091A JPH0676851A (ja) 1992-08-31 1992-08-31 ポータブル電源

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JPH0676851A true JPH0676851A (ja) 1994-03-18

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ID=16933865

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JP4232091A Pending JPH0676851A (ja) 1992-08-31 1992-08-31 ポータブル電源

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6057051A (en) * 1996-02-05 2000-05-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Miniaturized fuel cell assembly

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