JPH0719616B2 - 液体電解質型燃料電池発電装置 - Google Patents
液体電解質型燃料電池発電装置Info
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- JPH0719616B2 JPH0719616B2 JP61300289A JP30028986A JPH0719616B2 JP H0719616 B2 JPH0719616 B2 JP H0719616B2 JP 61300289 A JP61300289 A JP 61300289A JP 30028986 A JP30028986 A JP 30028986A JP H0719616 B2 JPH0719616 B2 JP H0719616B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、液体電解質型燃料電池発電装置を対象に、
燃料電池の負荷変動，温度条件の変動にかかわらず電池
内部の電解液濃度を常に一定維持するようにした電解液
濃度の管理システムに関する。
燃料電池の負荷変動，温度条件の変動にかかわらず電池
内部の電解液濃度を常に一定維持するようにした電解液
濃度の管理システムに関する。
この種の燃料電池は、液体電解質を満たした電解液室
と、該電解液室を挟んでその両側に対向する燃料電池，
酸素電極と、各電極に対応する反応ガス室とから成り、
かつ各反応ガス室を通じて各電極への燃料ガスおよび酸
化剤ガス（空気）を供給することにより、電極内部での
起電反応により発電することは周知の通りである。また
この起電反応に伴い、水素と酸素とが反応して生成水が
生じるようになる。
と、該電解液室を挟んでその両側に対向する燃料電池，
酸素電極と、各電極に対応する反応ガス室とから成り、
かつ各反応ガス室を通じて各電極への燃料ガスおよび酸
化剤ガス（空気）を供給することにより、電極内部での
起電反応により発電することは周知の通りである。また
この起電反応に伴い、水素と酸素とが反応して生成水が
生じるようになる。
ところで上記の反応生成水がこのまま液体電解質中に溶
け込むと電解液が過度に希釈されて起電反応が低下す
る。このために一般に反応ガス室に起電反応に必要なガ
ス量より多い反応ガスを通風し、電解液と反応ガスとの
温度差，電解液に対する水の濃度拡散等により生成水を
蒸気として余剰反応ガスと一緒に電池外部に排出する方
式が従来より採用されている。
け込むと電解液が過度に希釈されて起電反応が低下す
る。このために一般に反応ガス室に起電反応に必要なガ
ス量より多い反応ガスを通風し、電解液と反応ガスとの
温度差，電解液に対する水の濃度拡散等により生成水を
蒸気として余剰反応ガスと一緒に電池外部に排出する方
式が従来より採用されている。
しかしてこの場合に電池内部に生じる生成水発生量と電
池外部に排出する生成水除去量とのバランスが崩れると
電解液濃度が変化し、かつその濃度が適正範囲を逸脱す
るようになると起電特性が低下するようになる。特に電
解液濃度が希釈する方向に大きく変化した場合には運転
途中で電解液を適正濃度のものと交換する等の保守が必
要となる。
池外部に排出する生成水除去量とのバランスが崩れると
電解液濃度が変化し、かつその濃度が適正範囲を逸脱す
るようになると起電特性が低下するようになる。特に電
解液濃度が希釈する方向に大きく変化した場合には運転
途中で電解液を適正濃度のものと交換する等の保守が必
要となる。
このために従来では電解液濃度の管理方式として、あら
かじめ最大発電量に対する燃料電池の生成水発生量を求
めて置き、かつこの生成水量を蒸気として電池外へ排出
するに必要な風量よりも若干多めの反応ガス量を反応ガ
ス室に送風するとともに、電池外部に排出された生成水
蒸気を凝縮器に導いて凝縮，分離し、この凝縮水の一部
を電解液に戻して電解液濃度の一定維持を図るようにし
た方式が一般に採用されている。
かじめ最大発電量に対する燃料電池の生成水発生量を求
めて置き、かつこの生成水量を蒸気として電池外へ排出
するに必要な風量よりも若干多めの反応ガス量を反応ガ
ス室に送風するとともに、電池外部に排出された生成水
蒸気を凝縮器に導いて凝縮，分離し、この凝縮水の一部
を電解液に戻して電解液濃度の一定維持を図るようにし
た方式が一般に採用されている。
次に上記した電解液濃度管理方式を実施するための従来
におけるシステムフローを第２図に示して説明する。図
において１は液体電解質型燃料電池であり、液体電解質
を満たした電解液室２と、該電液液室２を挟んでその両
側に対向する多孔質の水素電極3,酸素電極４と、各電極
3,4の外側に画成した水素室5,酸素室６とから成る。こ
こで前記電解液室２は電解液管路７を介して外部の電解
液タンク８と導通し合っている。なお９は電解液タンク
８から電解液室２へ電解液を送り込むための電解液ポン
プである。一方、水素室５の入口には図示されていない
改質装置から引き出した燃料ガス供給管路10が接続配管
され、さらに水素室５の出口と入口との間にまたがり送
風機11を介装した燃料ガス循環路12が配管されており、
かつこの循環路12の途中には風冷式の凝縮器13が設置し
てある。またこの凝縮器13の液溜部と前記した電解液タ
ンク８との間が電磁弁14,ドレン用の三方電磁弁15,生成
水ポンプ16を含む凝縮水戻り管路17で結ばれている。な
お18は酸素室６に接続配管した空気供給管路、19は燃料
電池の冷却ファン、20は凝縮器13の冷却ファン、21は電
極の温度センサ、22は凝縮器13に付属する凝縮水レベル
センサ、23は電解液タンク８に付属する電解液レベルセ
ンサである。
におけるシステムフローを第２図に示して説明する。図
において１は液体電解質型燃料電池であり、液体電解質
を満たした電解液室２と、該電液液室２を挟んでその両
側に対向する多孔質の水素電極3,酸素電極４と、各電極
3,4の外側に画成した水素室5,酸素室６とから成る。こ
こで前記電解液室２は電解液管路７を介して外部の電解
液タンク８と導通し合っている。なお９は電解液タンク
８から電解液室２へ電解液を送り込むための電解液ポン
プである。一方、水素室５の入口には図示されていない
改質装置から引き出した燃料ガス供給管路10が接続配管
され、さらに水素室５の出口と入口との間にまたがり送
風機11を介装した燃料ガス循環路12が配管されており、
かつこの循環路12の途中には風冷式の凝縮器13が設置し
てある。またこの凝縮器13の液溜部と前記した電解液タ
ンク８との間が電磁弁14,ドレン用の三方電磁弁15,生成
水ポンプ16を含む凝縮水戻り管路17で結ばれている。な
お18は酸素室６に接続配管した空気供給管路、19は燃料
電池の冷却ファン、20は凝縮器13の冷却ファン、21は電
極の温度センサ、22は凝縮器13に付属する凝縮水レベル
センサ、23は電解液タンク８に付属する電解液レベルセ
ンサである。
かかるシステムフローにおいて、電池本体１の反応ガス
室5,6に燃料ガス，空気を供給することにより電極2,3で
起電反応して電気，熱，生成水が発生する。ここで反応
熱による電池の温度上昇は温度センサ21で検出され、冷
却ファン19を運転して電池が適正運転温度となるように
冷却する。また電池内部に発生し、余剰燃料ガスをキャ
リァガスとして反応ガス室５から送風機11により電池外
部へ排出された生成水蒸気は凝縮器13に導かれた上で凝
縮、分離されてその液溜部に貯留し、また除湿された燃
料ガスは循環路12を経て再び燃料ガス室５に還流する。
なお凝縮器13の液溜部のレベルが一定以上になれば、凝
縮水レベルセンサ22が作動して電磁弁14が開き、ドレン
用電磁弁15のドレンポートを通じて系外に排水される。
室5,6に燃料ガス，空気を供給することにより電極2,3で
起電反応して電気，熱，生成水が発生する。ここで反応
熱による電池の温度上昇は温度センサ21で検出され、冷
却ファン19を運転して電池が適正運転温度となるように
冷却する。また電池内部に発生し、余剰燃料ガスをキャ
リァガスとして反応ガス室５から送風機11により電池外
部へ排出された生成水蒸気は凝縮器13に導かれた上で凝
縮、分離されてその液溜部に貯留し、また除湿された燃
料ガスは循環路12を経て再び燃料ガス室５に還流する。
なお凝縮器13の液溜部のレベルが一定以上になれば、凝
縮水レベルセンサ22が作動して電磁弁14が開き、ドレン
用電磁弁15のドレンポートを通じて系外に排水される。
一方、燃料電池の運転時には先述のように常に過剰ぎみ
に水蒸気が電池外部へ持ち去られるために、電解液は全
体として運転経過とともに液量が徐々に減少して高濃度
に移行するようになる。そして外部の電解液タンク８の
電解液レベルが下限レベル以下に減少すると、電解液レ
ベルセンサ23が作動し、この信号に基づいて生成水ポン
プ16を始動するとともに三方電磁弁15を切換え、凝縮水
戻り管路17を通じて凝縮水を電解液タンク８へ補給して
電解液を希釈する。これにより電解液タンク8,したがっ
て該タンクと導通する電池本体１の電解液室２の電解液
レベルが再び規定の上限レベルまで回復するようにな
る。このようにして起電反応に伴う生成水を蒸気として
電池外部へ過剰ぎみに排出して凝縮，回収し、この回収
凝縮水のうち必要水量を電解液タンクに戻すように電解
液レベルを管理することにより、電解液濃度が略一定範
囲に維持されることになる。
に水蒸気が電池外部へ持ち去られるために、電解液は全
体として運転経過とともに液量が徐々に減少して高濃度
に移行するようになる。そして外部の電解液タンク８の
電解液レベルが下限レベル以下に減少すると、電解液レ
ベルセンサ23が作動し、この信号に基づいて生成水ポン
プ16を始動するとともに三方電磁弁15を切換え、凝縮水
戻り管路17を通じて凝縮水を電解液タンク８へ補給して
電解液を希釈する。これにより電解液タンク8,したがっ
て該タンクと導通する電池本体１の電解液室２の電解液
レベルが再び規定の上限レベルまで回復するようにな
る。このようにして起電反応に伴う生成水を蒸気として
電池外部へ過剰ぎみに排出して凝縮，回収し、この回収
凝縮水のうち必要水量を電解液タンクに戻すように電解
液レベルを管理することにより、電解液濃度が略一定範
囲に維持されることになる。
ところで、上記した従来の電解液濃度管理システムでは
次記のような欠点がある。すなわち、 （１）燃料電池の負荷変動，温度条件等の著しい変化に
対して常に過剰ぎみに生成水を電池外部に除去させるた
めには、凝縮器，凝縮水ポンプ等を含めた補機類が大形
化し、かつ補機動力も大となる。
次記のような欠点がある。すなわち、 （１）燃料電池の負荷変動，温度条件等の著しい変化に
対して常に過剰ぎみに生成水を電池外部に除去させるた
めには、凝縮器，凝縮水ポンプ等を含めた補機類が大形
化し、かつ補機動力も大となる。
（２）システムを構成する上で、外部の電解液タンク，
電解液配管，凝縮水戻り管路等を含めた電解液，凝縮水
の配管路が必要となり、それだけ発電装置が大形化し、
しかもこれら配管路に付いては耐溶剤性等の材質制限も
あって設備がコスト高となる。
電解液配管，凝縮水戻り管路等を含めた電解液，凝縮水
の配管路が必要となり、それだけ発電装置が大形化し、
しかもこれら配管路に付いては耐溶剤性等の材質制限も
あって設備がコスト高となる。
この発明の目的は、燃料電池の起電反応に伴う生成水発
生量と反応ガス室を通じて電池外部に排出する生成水除
去量とを負荷変動，温度条件の変化等に即応させて常に
バランスするよう反応ガスの送風量を制御することによ
り、電解液濃度の一定維持を図りつつ，従来システムに
おける補機類，外部の電解液タンクおよびこれに付属す
る各種配管類を不要にして大幅な設備の簡略，補機動力
の節減化を可能にし、ひいては燃料電池発電システムの
総合効率の向上が図れるようにすることにある。
生量と反応ガス室を通じて電池外部に排出する生成水除
去量とを負荷変動，温度条件の変化等に即応させて常に
バランスするよう反応ガスの送風量を制御することによ
り、電解液濃度の一定維持を図りつつ，従来システムに
おける補機類，外部の電解液タンクおよびこれに付属す
る各種配管類を不要にして大幅な設備の簡略，補機動力
の節減化を可能にし、ひいては燃料電池発電システムの
総合効率の向上が図れるようにすることにある。
上記問題点を解決するために、この発明によれば、液体
電解質を満たした電解液室，該電解液室を挟んでその両
側に対向する多孔質の燃料電極，酸素電極，および各電
極に対応する反応ガス室からなる液体電解質型燃料電池
と，各反応ガス室に反応ガスを供給，排出する反応ガス
供給，排出管路と，該供給，排出管路の反応ガス室への
ガス入口と出口との間にまたがって凝縮器と送風機とを
介装してなる反応ガス循環路とを備え，起電反応に伴っ
て生じる反応生成水を蒸気として余剰反応ガスとともに
前記循環路に設けられた凝縮器に導いて凝縮，分離し、
この凝縮水を燃料電池の系外に排出するようにしてなる
液体電解質型燃料電池発電装置において、前記燃料電池
の出力検出器と、該電池から排出する反応ガスの前記凝
縮器の前後に設けられた温度検出器と、前記出力検出器
の検出値を基に前記反応生成水の発生量を演算し，前記
温度検出器の検出値を基に単位風量当たりの除去水量を
演算し，かつこれらの演算結果を基に前記反応生成水を
電池外部へ排出するに要する反応ガスの必要送風量を決
定して前記送風機を運転制御する演算制御部とを備える
ものとする。
電解質を満たした電解液室，該電解液室を挟んでその両
側に対向する多孔質の燃料電極，酸素電極，および各電
極に対応する反応ガス室からなる液体電解質型燃料電池
と，各反応ガス室に反応ガスを供給，排出する反応ガス
供給，排出管路と，該供給，排出管路の反応ガス室への
ガス入口と出口との間にまたがって凝縮器と送風機とを
介装してなる反応ガス循環路とを備え，起電反応に伴っ
て生じる反応生成水を蒸気として余剰反応ガスとともに
前記循環路に設けられた凝縮器に導いて凝縮，分離し、
この凝縮水を燃料電池の系外に排出するようにしてなる
液体電解質型燃料電池発電装置において、前記燃料電池
の出力検出器と、該電池から排出する反応ガスの前記凝
縮器の前後に設けられた温度検出器と、前記出力検出器
の検出値を基に前記反応生成水の発生量を演算し，前記
温度検出器の検出値を基に単位風量当たりの除去水量を
演算し，かつこれらの演算結果を基に前記反応生成水を
電池外部へ排出するに要する反応ガスの必要送風量を決
定して前記送風機を運転制御する演算制御部とを備える
ものとする。
上記構成において、燃料電池の出力，排出反応ガスの温
度を計測し、その出力に対応する電流検出値を基にファ
ラデーの法則により起電反応に伴う生成水発生量を，ま
た反応ガス温度の検出値を基に反応ガスの単位風量当た
りの生成水蒸気の除去量を求めることにより、その運転
条件で電池内部に発生する生成水を蒸気として電池外に
排出するに要する反応ガスの必要風量が算出でき、かつ
この必要風量を設定値として送風機の送風量制御を行う
ことにより従来方式のように電池より過剰ぎみに取出し
た凝縮水を再び電解液に戻す操作，およびそれに必要な
補機類設備を必要とすることなく、凝縮水を全て系外に
排出しつつ常に電解液濃度を一定濃度に維持して安定し
た出力特性を得ることができるようになる。
度を計測し、その出力に対応する電流検出値を基にファ
ラデーの法則により起電反応に伴う生成水発生量を，ま
た反応ガス温度の検出値を基に反応ガスの単位風量当た
りの生成水蒸気の除去量を求めることにより、その運転
条件で電池内部に発生する生成水を蒸気として電池外に
排出するに要する反応ガスの必要風量が算出でき、かつ
この必要風量を設定値として送風機の送風量制御を行う
ことにより従来方式のように電池より過剰ぎみに取出し
た凝縮水を再び電解液に戻す操作，およびそれに必要な
補機類設備を必要とすることなく、凝縮水を全て系外に
排出しつつ常に電解液濃度を一定濃度に維持して安定し
た出力特性を得ることができるようになる。
第１図はこの発明の実施例によるシステムフローを示す
ものであり、第２図に対応する部材には同じ符号が付し
てある。すなわちこの発明により燃料電池の電気出力回
路には出力検出器としての電流センサ24を、また反応ガ
ス循環路12における凝縮器13の前後には反応ガス温度を
検出する温度センサ25,26を備え、さらに前記各センサ
より取り込んだ検出値を基に必要風量を設定して送風機
11を運転制御するマイクロコンピュータとしての演算制
御部27を備えている。また第２図に示した外部の電解液
タンク8,およびこれに付属する補機類，配管路は無く、
かつ凝縮器13の液溜部には電磁弁14を介して系外に開放
したドレン配管28が接続配管されている。
ものであり、第２図に対応する部材には同じ符号が付し
てある。すなわちこの発明により燃料電池の電気出力回
路には出力検出器としての電流センサ24を、また反応ガ
ス循環路12における凝縮器13の前後には反応ガス温度を
検出する温度センサ25,26を備え、さらに前記各センサ
より取り込んだ検出値を基に必要風量を設定して送風機
11を運転制御するマイクロコンピュータとしての演算制
御部27を備えている。また第２図に示した外部の電解液
タンク8,およびこれに付属する補機類，配管路は無く、
かつ凝縮器13の液溜部には電磁弁14を介して系外に開放
したドレン配管28が接続配管されている。
ここで燃料電池の運転時における電池内部での生成水発
生量X1は、ファラデーの法則により、電流センサ24で計
測した電流検出値Ｉから、次式により算出される。
生量X1は、ファラデーの法則により、電流センサ24で計
測した電流検出値Ｉから、次式により算出される。
一方、反応ガスの単位風量当たりの生成水除去量X2は、
温度センサ25,26で計測した凝縮器13の入口温度検出値T
1,および出口温度検出値T2から、次式により算出され
る。
温度センサ25,26で計測した凝縮器13の入口温度検出値T
1,および出口温度検出値T2から、次式により算出され
る。
但し、m:水蒸気の分子量 V0:1molの完全ガスの体積 P0:大気圧 P1:温度T1の時の飽和蒸気圧 P2:温度T2の時の飽和蒸気圧 k:凝縮器入口における飽和度 ここで発生生成水を水蒸気として電池外部に排出するに
要する送風機11の必要送風量は、前記（１）および
（２）式より として求めることができる。
要する送風機11の必要送風量は、前記（１）および
（２）式より として求めることができる。
一方、送風機11は可変速ファンであり、かつその運転電
圧−ファン回転数による送風機の風量特性をあらかじめ
演算制御部27に入力して置き、ここで前記式の必要送風
量を設定値として送風機11を運転制御することにより、
反応ガス循環路12には前記の必要送風量に対応した反応
ガスが通風され、かつこの過程で反応ガスをキャリアと
して反応ガス室５より排出された水蒸気が凝縮器13で凝
縮して気液分離されることになる。また凝縮器12で回収
された凝縮水はドレン配管28を通じて系外に排出され
る。なおこの場合に、凝縮器13に付属の冷却ファン20の
風量は循環反応ガス中に含まれている生成水の水蒸気を
すべて凝縮させるに充分な温度まで冷却できる能力が必
要である。またこの冷却ファン20は一定風量でもよい
が、水蒸気量の増減に応じて風量を可変とすればさらに
補機動力を節減化が図れる。
圧−ファン回転数による送風機の風量特性をあらかじめ
演算制御部27に入力して置き、ここで前記式の必要送風
量を設定値として送風機11を運転制御することにより、
反応ガス循環路12には前記の必要送風量に対応した反応
ガスが通風され、かつこの過程で反応ガスをキャリアと
して反応ガス室５より排出された水蒸気が凝縮器13で凝
縮して気液分離されることになる。また凝縮器12で回収
された凝縮水はドレン配管28を通じて系外に排出され
る。なおこの場合に、凝縮器13に付属の冷却ファン20の
風量は循環反応ガス中に含まれている生成水の水蒸気を
すべて凝縮させるに充分な温度まで冷却できる能力が必
要である。またこの冷却ファン20は一定風量でもよい
が、水蒸気量の増減に応じて風量を可変とすればさらに
補機動力を節減化が図れる。
このようにして燃料電池の負荷条件，温度条件に対応し
て送風機11の送風量をコントロールすることにより、生
成水発生量が電池外部に排出する生成水除去量とを常に
バランスさせて電解液濃度を一定に維持することができ
るようになる。しかも凝縮器13で分離回収した凝縮水は
電解液に戻すことなく全て系外に排出できるので、第２
図に示した電解液の戻り配管系、外部の電解液タンク，
およびこれらに付属する補機類が一切不要となり、発電
システム全体としての設備を大幅に簡略化できるように
なる。
て送風機11の送風量をコントロールすることにより、生
成水発生量が電池外部に排出する生成水除去量とを常に
バランスさせて電解液濃度を一定に維持することができ
るようになる。しかも凝縮器13で分離回収した凝縮水は
電解液に戻すことなく全て系外に排出できるので、第２
図に示した電解液の戻り配管系、外部の電解液タンク，
およびこれらに付属する補機類が一切不要となり、発電
システム全体としての設備を大幅に簡略化できるように
なる。
なお上記は燃料ガス供給配管系に付いてのみ、反応ガス
を循環方式として送風量管理に行う例を示したが、空気
供給配管系に付いても同様に実施することが可能であ
る。
を循環方式として送風量管理に行う例を示したが、空気
供給配管系に付いても同様に実施することが可能であ
る。
以上述べたようにこの発明によれば、液体電解質を満た
した電解液室，該電解液室を挟んでその両側に対向する
多孔質の燃料電極，酸素電極，および各電極に対応する
反応ガス室からなる液体電解質型燃料電池と，各反応ガ
ス室に反応ガスを供給，排出する反応ガス供給，排出管
路と，該供給，排出管路の反応ガス室へのガス入口と出
口との間にまたがって凝縮器と送風機とを介装してなる
反応ガス循環路とを備え，起電反応に伴って生じる反応
生成水を蒸気として余剰反応ガスとともに前記循環路に
設けられた凝縮器に導いて凝縮，分離し、この凝縮水を
燃料電池の系外に排出するようにしてなる液体電解質型
燃料電池発電装置において、前記燃料電池の出力検出器
と、該電池から排出する反応ガスの前記凝縮器の前後に
設けられた温度検出器と、前記出力検出器の検出値を基
に前記反応生成水の発生量を演算し，前記温度検出器の
検出値を基に単位風量当たりの除去水量を演算し，かつ
これらの演算結果を基に前記反応生成水を電池外部へ排
出するに要する反応ガスの必要送風量を決定して前記送
風機を運転制御する演算制御部とを備えるものとするこ
とにより、 燃料電池の負荷条件，温度条件等の変動に即応して反応
ガス送風量を適正制御し、電池内部で発生する反応生成
水量とを常にバランスさせて電解液濃度の一定維持を図
りつつ、従来のシステムと比べて大幅な設備の簡略化が
可能となり、かつこれにより発電システムの小形化，設
備費の低減化に加えて補機動力の節減により発電システ
ムの総合効率の向上も図れる等の実用式効果を得ること
ができる。
した電解液室，該電解液室を挟んでその両側に対向する
多孔質の燃料電極，酸素電極，および各電極に対応する
反応ガス室からなる液体電解質型燃料電池と，各反応ガ
ス室に反応ガスを供給，排出する反応ガス供給，排出管
路と，該供給，排出管路の反応ガス室へのガス入口と出
口との間にまたがって凝縮器と送風機とを介装してなる
反応ガス循環路とを備え，起電反応に伴って生じる反応
生成水を蒸気として余剰反応ガスとともに前記循環路に
設けられた凝縮器に導いて凝縮，分離し、この凝縮水を
燃料電池の系外に排出するようにしてなる液体電解質型
燃料電池発電装置において、前記燃料電池の出力検出器
と、該電池から排出する反応ガスの前記凝縮器の前後に
設けられた温度検出器と、前記出力検出器の検出値を基
に前記反応生成水の発生量を演算し，前記温度検出器の
検出値を基に単位風量当たりの除去水量を演算し，かつ
これらの演算結果を基に前記反応生成水を電池外部へ排
出するに要する反応ガスの必要送風量を決定して前記送
風機を運転制御する演算制御部とを備えるものとするこ
とにより、 燃料電池の負荷条件，温度条件等の変動に即応して反応
ガス送風量を適正制御し、電池内部で発生する反応生成
水量とを常にバランスさせて電解液濃度の一定維持を図
りつつ、従来のシステムと比べて大幅な設備の簡略化が
可能となり、かつこれにより発電システムの小形化，設
備費の低減化に加えて補機動力の節減により発電システ
ムの総合効率の向上も図れる等の実用式効果を得ること
ができる。
第１図および第２図はそれぞれこの発明の実施例，およ
び従来における液体電解液型燃料電池の電解液濃度管理
システムのシステムフロー図である。各図において、 1:液体電解質型燃料電池の電池本体、2:電解液室、3,4:
多孔質電極、5,6:反応ガス室、11:送風機、12:反応ガス
循環路、13:凝縮器、24:電流センサ、25,26:温度セン
サ、27:演算制御部。
び従来における液体電解液型燃料電池の電解液濃度管理
システムのシステムフロー図である。各図において、 1:液体電解質型燃料電池の電池本体、2:電解液室、3,4:
多孔質電極、5,6:反応ガス室、11:送風機、12:反応ガス
循環路、13:凝縮器、24:電流センサ、25,26:温度セン
サ、27:演算制御部。
Claims (2)
- 【請求項１】液体電解質を満たした電解溶液室，該電解
液室を挟んでその両側に対向する多項質の燃料電極，酸
素電極，および各電極に対応する反応ガス室からなる液
体電解質型燃料電池と，各反応ガス室に反応ガスを供
給，排出する反応ガス供給，排出管路と，該供給，排出
管路の反応ガス室へのガス入口と出口との間にまたがっ
て凝縮器と送風機とを介装してなる反応ガス循環路とを
備え，起電反応に伴って生じる反応生成水を蒸気として
余剰反応ガスとともに前記循環路に設けられた凝縮器に
導いて凝縮，分離し、この凝縮水を燃料電池の系外に排
出するようにしてなる液体電解質型燃料電池発電装置に
おいて、前記燃料電池の出力検出器と、該電池から排出
する反応ガスの前記凝縮器の前後に設けられた温度検出
器と、前記出力検出器の検出値を基に前記反応生成水の
発生量を演算し，前記温度検出器の検出値を基に単位風
量当たりの除去水量を演算し，かつこれらの演算結果を
基に前記反応生成水を電池外部へ排出するに要する反応
ガスの必要送風量を決定して前記送風機を運転制御する
演算制御部とを備えたことを特徴とする液体電解質型燃
料電池発電装置。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の液体電解質型
燃料電池発電装置において，出力検出器が燃料電池の出
力回路に設置した電流センサであり，かつ該電流検出器
の検出値を基に演算制御部でファラデーの法則から負荷
条件に対応した生成水発生量を算出することを特徴とす
る液体電解質型燃料電池発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61300289A JPH0719616B2 (ja) | 1986-12-17 | 1986-12-17 | 液体電解質型燃料電池発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61300289A JPH0719616B2 (ja) | 1986-12-17 | 1986-12-17 | 液体電解質型燃料電池発電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63152880A JPS63152880A (ja) | 1988-06-25 |
| JPH0719616B2 true JPH0719616B2 (ja) | 1995-03-06 |
Family
ID=17882996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61300289A Expired - Lifetime JPH0719616B2 (ja) | 1986-12-17 | 1986-12-17 | 液体電解質型燃料電池発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0719616B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6214487B1 (en) * | 1999-02-01 | 2001-04-10 | Motorola, Inc. | Integral sensors for monitoring a fuel cell membrane and methods of monitoring |
| CA2454789C (en) | 2001-07-18 | 2011-05-10 | Emanuel Peled | Fuel cell with proton conducting membrane and with improved water and fuel management |
| US6698278B2 (en) * | 2001-12-19 | 2004-03-02 | Ballard Power Systems Inc. | Indirect measurement of fuel concentration in a liquid feed fuel cell |
| JP5147165B2 (ja) * | 2004-08-19 | 2013-02-20 | ヤマハ発動機株式会社 | 燃料電池システムおよびその制御方法 |
| JP2009238392A (ja) * | 2008-03-25 | 2009-10-15 | Equos Research Co Ltd | 燃料電池システム |
| US10074879B2 (en) | 2009-07-29 | 2018-09-11 | Deep Science, Llc | Instrumented fluid-surfaced electrode |
| US8865361B2 (en) * | 2009-07-29 | 2014-10-21 | The Invention Science Fund I, Llc | Instrumented fluid-surfaced electrode |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5882479A (ja) * | 1981-11-10 | 1983-05-18 | Toshiba Corp | 燃料電池発電システム |
| JPS60124366A (ja) * | 1983-12-08 | 1985-07-03 | Agency Of Ind Science & Technol | 燃料電池発電装置 |
-
1986
- 1986-12-17 JP JP61300289A patent/JPH0719616B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63152880A (ja) | 1988-06-25 |
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