JPH0795451B2 - 燃料電池発電システムの起動装置 - Google Patents
燃料電池発電システムの起動装置Info
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- JPH0795451B2 JPH0795451B2 JP62226079A JP22607987A JPH0795451B2 JP H0795451 B2 JPH0795451 B2 JP H0795451B2 JP 62226079 A JP62226079 A JP 62226079A JP 22607987 A JP22607987 A JP 22607987A JP H0795451 B2 JPH0795451 B2 JP H0795451B2
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- 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
- H01M8/04014—Heat exchange using gaseous fluids; Heat exchange by combustion of reactants
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- H—ELECTRICITY
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- H01M8/04225—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids during start-up or shut-down; Depolarisation or activation, e.g. purging; Means for short-circuiting defective fuel cells during start-up
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- 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
Description
【発明の詳細な説明】 （イ） 産業上の利用分野 本発明は小型燃料電池発電システムの起動装置に関する
ものである。
ものである。
（ロ） 従来の技術 第２図に従来の発電システムの概略図を示す。図におい
て電池起動時の昇温は、メタノールリフオーマ（RF）で
生成した改質ガスをスタートアツプバーナー（１）に供
給して燃焼し、この燃焼ガスは、ブロワ（２）により燃
料電池（FC）の反応空気系（Ｐ）及び冷却系（Ｃ）を循
環する経路（Ｌ）に導入されるが、この場合燃焼ガスと
循環ガスだけではブロワ（２）の耐熱温度などの点から
供給ガス温度が高くなりすぎると共に低温（約40℃）か
ら反応熱による昇温を併用する場合酸素分圧が低下する
ため、調整弁（３）を介して大気を吸入する必要があ
る。
て電池起動時の昇温は、メタノールリフオーマ（RF）で
生成した改質ガスをスタートアツプバーナー（１）に供
給して燃焼し、この燃焼ガスは、ブロワ（２）により燃
料電池（FC）の反応空気系（Ｐ）及び冷却系（Ｃ）を循
環する経路（Ｌ）に導入されるが、この場合燃焼ガスと
循環ガスだけではブロワ（２）の耐熱温度などの点から
供給ガス温度が高くなりすぎると共に低温（約40℃）か
ら反応熱による昇温を併用する場合酸素分圧が低下する
ため、調整弁（３）を介して大気を吸入する必要があ
る。
しかし寒冷地において、大気温が氷点以下の場合加熱空
気が必要以上に冷され、電池の昇温速度が遅くなるとい
う問題がある。一方リフオーマ（RF）からその周辺への
放熱が大きくこれを防止するため多量の断熱材を使用す
る必要があつた。
気が必要以上に冷され、電池の昇温速度が遅くなるとい
う問題がある。一方リフオーマ（RF）からその周辺への
放熱が大きくこれを防止するため多量の断熱材を使用す
る必要があつた。
（ハ） 目的 この発明は電池の昇温速度の向上を図ると共に、リフオ
ーマからの放熱によるその周辺機器への影響を防止する
という２つの問題点を同時に解決することを目的とす
る。
ーマからの放熱によるその周辺機器への影響を防止する
という２つの問題点を同時に解決することを目的とす
る。
（ニ） 構成 この発明はメタノールリフオーマと、該リフオーマで生
成した改質ガスを燃料ガスとして用いる燃料電池と、前
記電池起動時の昇温に際し、前記改質ガスを燃焼してこ
の燃焼ガスを電池の反応空気系及び冷却系の循環経路に
導入するスタートアツプバーナーと、前記リフオーマの
ケーシング外壁に形成されて前記循環経路への吸入外気
が流通する環状予熱室とを備えるものである。
成した改質ガスを燃料ガスとして用いる燃料電池と、前
記電池起動時の昇温に際し、前記改質ガスを燃焼してこ
の燃焼ガスを電池の反応空気系及び冷却系の循環経路に
導入するスタートアツプバーナーと、前記リフオーマの
ケーシング外壁に形成されて前記循環経路への吸入外気
が流通する環状予熱室とを備えるものである。
（ホ） 実 施 例 本発明の実施例を第１図の燃料電池システムについて説
明するが、該当個所は第２図と同一記号を付した。
明するが、該当個所は第２図と同一記号を付した。
燃料タンク（Ｔ）内のメタノールー水混合液は、ポンプ
（４）及び（５）によりリフオーマ（RF）の燃焼部
（６）及び気化改質部（７）に夫々供給される。このリ
フオーマ（RF）のケーシング外壁は二重構造として後述
する環状予熱室（８）を形成している。
（４）及び（５）によりリフオーマ（RF）の燃焼部
（６）及び気化改質部（７）に夫々供給される。このリ
フオーマ（RF）のケーシング外壁は二重構造として後述
する環状予熱室（８）を形成している。
リフオーマ（RF）で生成する改質ガスは、電池起動時開
閉弁（９）を経てスタートアツプバーナー（１）に送ら
れて燃焼し、この燃焼ガスを電池（FC）の冷却系（Ｃ）
及び反応空気系（Ｐ）の循環経路（Ｌ）に導入する。ブ
ロワ（２）で電池（FC）に供給された高温（約200℃）
ガスは電池（FC）で熱を奪はれ、低温（約100℃）とな
つた排ガスの一部は、排気ダンパ（10）より外部に排出
し、他部は前記予熱室（８）を通る間に加温された外気
（11）及び燃焼ガス（12）と混合され、高温ガスとなつ
て電池（FC）に送られる。この場合ブロワ（２）の出口
側温度が200℃に維持されるようダンパ（10）及び調整
弁（13）を調節する。このとき調整弁（３）は閉じてい
る。
閉弁（９）を経てスタートアツプバーナー（１）に送ら
れて燃焼し、この燃焼ガスを電池（FC）の冷却系（Ｃ）
及び反応空気系（Ｐ）の循環経路（Ｌ）に導入する。ブ
ロワ（２）で電池（FC）に供給された高温（約200℃）
ガスは電池（FC）で熱を奪はれ、低温（約100℃）とな
つた排ガスの一部は、排気ダンパ（10）より外部に排出
し、他部は前記予熱室（８）を通る間に加温された外気
（11）及び燃焼ガス（12）と混合され、高温ガスとなつ
て電池（FC）に送られる。この場合ブロワ（２）の出口
側温度が200℃に維持されるようダンパ（10）及び調整
弁（13）を調節する。このとき調整弁（３）は閉じてい
る。
電池温度が40〜50℃に昇温すると、開閉弁（９）を閉じ
ると同時に開閉弁（14）を開き、改質ガスを燃料ガスと
して電池（FC）の燃料系（Ｎ）に供給する。かくて循環
ガス中の空気と燃料ガスにより電池反応が行はれ、その
反応熱による昇温（負荷昇温）を開始する。この時開閉
弁（15）を開き電池からの排燃料ガスがリフオーマ（R
F）の改質ガスに代つてスタートアツプバーナー（１）
で燃焼され、前記と同様循環ガスでひきつゞき電池昇温
を行う。
ると同時に開閉弁（14）を開き、改質ガスを燃料ガスと
して電池（FC）の燃料系（Ｎ）に供給する。かくて循環
ガス中の空気と燃料ガスにより電池反応が行はれ、その
反応熱による昇温（負荷昇温）を開始する。この時開閉
弁（15）を開き電池からの排燃料ガスがリフオーマ（R
F）の改質ガスに代つてスタートアツプバーナー（１）
で燃焼され、前記と同様循環ガスでひきつゞき電池昇温
を行う。
電池温度が約100℃程度に上昇すると、開閉弁（15）を
閉じて排燃料ガスのスタートアツプバーナー（１）への
供給を停止すると共に、バーナー（１）の空気吸込口を
塞ぐ。これ以降は負荷昇温のみで電池（FC）の昇温が行
はれるが、この場合メタノールー水混合液のリフオーマ
燃焼部（６）への供給を停止し、排燃料ガスを開閉弁
（16）を介して燃焼部（６）へ供給する。
閉じて排燃料ガスのスタートアツプバーナー（１）への
供給を停止すると共に、バーナー（１）の空気吸込口を
塞ぐ。これ以降は負荷昇温のみで電池（FC）の昇温が行
はれるが、この場合メタノールー水混合液のリフオーマ
燃焼部（６）への供給を停止し、排燃料ガスを開閉弁
（16）を介して燃焼部（６）へ供給する。
尚電池が規定作動温度（約180℃）に昇温後、正規の負
荷に給電するが、これ以降、調整弁（13）を閉、調整弁
（３）を開とし、ダンパ（10）からの高温排ガスの一部
排出と調整弁（３）からの外気の直接吸入により電池を
冷却して規定作動温度に維持すると共に消費された酸素
分圧を補償する。
荷に給電するが、これ以降、調整弁（13）を閉、調整弁
（３）を開とし、ダンパ（10）からの高温排ガスの一部
排出と調整弁（３）からの外気の直接吸入により電池を
冷却して規定作動温度に維持すると共に消費された酸素
分圧を補償する。
（ヘ） 発明の効果 本発明によればリフオーマの外壁を二重構成としこの空
間中を通過する空気を断熱材とすることができるので、
リフオーマ周辺への放熱を低減しうると共に電池起動時
の昇温に際しこの空間で予熱された外気がスタートアツ
プバーナーの燃焼ガスと共に電池の冷却系及び反応空気
系の循環経路に導入されるので、寒冷地において冷たい
大気の導入による電池昇温速度の低下を防止することが
可能となるなど、特に氷点下の雰囲気で使用する可搬式
小型燃料電池発電システムとして効果を発揮する。
間中を通過する空気を断熱材とすることができるので、
リフオーマ周辺への放熱を低減しうると共に電池起動時
の昇温に際しこの空間で予熱された外気がスタートアツ
プバーナーの燃焼ガスと共に電池の冷却系及び反応空気
系の循環経路に導入されるので、寒冷地において冷たい
大気の導入による電池昇温速度の低下を防止することが
可能となるなど、特に氷点下の雰囲気で使用する可搬式
小型燃料電池発電システムとして効果を発揮する。
第１図は本発明装置を備える燃料電池発電システムのフ
ロー図、第２図は従来の発電システムのフロー図であ
る。 （RF）……リフオーマ、FC……燃料電池、（Ｃ）……冷
却系、（Ｐ）……反応空気系、（Ｎ）……燃料ガス系、
（Ｌ）……循環経路、（１）……スタートアツプバーナ
ー、（２）……ブロワ、（３）、（13）……調整弁、
（８）……予熱室、（10）……ダンパ。
ロー図、第２図は従来の発電システムのフロー図であ
る。 （RF）……リフオーマ、FC……燃料電池、（Ｃ）……冷
却系、（Ｐ）……反応空気系、（Ｎ）……燃料ガス系、
（Ｌ）……循環経路、（１）……スタートアツプバーナ
ー、（２）……ブロワ、（３）、（13）……調整弁、
（８）……予熱室、（10）……ダンパ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小柴 孝 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三洋 電機株式会社内 (72)発明者 小田 貴史 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三洋 電機株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】メタノールリフオーマと、該リフオーマで
生成した改質ガスを燃料ガスとして用いる燃料電池と、
前記電池起動時の昇温に際し、前記改質ガスを燃焼して
この燃焼ガスを電池の反応空気系及び冷却系の循環経路
に導入するスタートアツプバーナーと、前記リフオーマ
のケーシング外壁に形成されて前記循環経路への吸入外
気が流通する環状予熱室とを備える燃料電池発電システ
ムの起動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62226079A JPH0795451B2 (ja) | 1987-09-09 | 1987-09-09 | 燃料電池発電システムの起動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62226079A JPH0795451B2 (ja) | 1987-09-09 | 1987-09-09 | 燃料電池発電システムの起動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6471074A JPS6471074A (en) | 1989-03-16 |
| JPH0795451B2 true JPH0795451B2 (ja) | 1995-10-11 |
Family
ID=16839490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62226079A Expired - Fee Related JPH0795451B2 (ja) | 1987-09-09 | 1987-09-09 | 燃料電池発電システムの起動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0795451B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19910387A1 (de) * | 1999-03-09 | 2000-09-21 | Siemens Ag | Brennstoffzellenbatterie mit Heizung und verbesserter Kaltstartperformance und Verfahren zum Kaltstarten einer Brennstoffzellenbatterie |
| DE10031238B4 (de) * | 2000-06-27 | 2005-02-03 | Ballard Power Systems Ag | Brennstoffzellensystem und Verfahren zum Betreiben des Brennstoffzellensystems |
| DE102009060679A1 (de) * | 2009-12-28 | 2011-06-30 | J. Eberspächer GmbH & Co. KG, 73730 | Betriebsverfahren für ein Brennstoffzellensystem |
-
1987
- 1987-09-09 JP JP62226079A patent/JPH0795451B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6471074A (en) | 1989-03-16 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |