JPH08329969A - 燃料電池発電装置 - Google Patents

燃料電池発電装置

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JPH08329969A
JPH08329969A JP7269245A JP26924595A JPH08329969A JP H08329969 A JPH08329969 A JP H08329969A JP 7269245 A JP7269245 A JP 7269245A JP 26924595 A JP26924595 A JP 26924595A JP H08329969 A JPH08329969 A JP H08329969A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料電池の触媒被毒を確実に解消して燃料電
池の性能を向上する。 【解決手段】 メタノールと水から水素リッチガスであ
る燃料ガスを生成する改質器と燃料電池とを結ぶ燃料ガ
ス供給通路に一酸化炭素センサが設けられている。この
一酸化炭素センサを用いて燃料ガス中の一酸化炭素濃度
Ｄを検出し（ステップＳ１００）、一酸化炭素濃度Ｄが
予め定めた所定の濃度Ｄ０より大きいときには、改質器
の部分酸化反応部へ吹き込む空気量を増加する（ステッ
プＳ２７０）。この結果、部分酸化反応部での一酸化炭
素を酸化して二酸化炭素にする反応が促進されて、燃料
ガス中の一酸化炭素の濃度は低下する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、改質器と改質器
から燃料ガスの供給を受ける燃料電池とを備えた燃料電
池発電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、燃料の有しているエネルギを直
接電気的エネルギに変換する装置として燃料電池が知ら
れている。燃料電池は、通常、電解質を挟んで一対の電
極を配置するとともに、一方の電極の表面に水素の燃料
ガスを接触させ、また他方の電極の表面に酸素を含有す
る酸化ガスを接触させ、このとき起こる電気化学反応を
利用して、電極間から電気エネルギを取り出すようにし
ている。
【０００３】この燃料電池に供給される燃料ガスを生成
する装置として、メタノールを水蒸気改質して水素を多
量に含む燃料ガスとする改質器がある。この種の改質器
としては、一般に、メタノールと水との供給を受けて次
式（１）に示すメタノールの分解反応と次式（２）に示
す一酸化炭素の変性反応とを同時進行して（全体として
は次式（３）の反応）水素と二酸化炭素とを含有する改
質ガスを生成する改質部と、改質部で生成された改質ガ
スが供給されこの改質ガス中の未反応の一酸化炭素と水
とを同じく次式（２）の変性反応により水素と二酸化炭
素とに変性して水素含有量の多い燃料ガスを生成するシ
フト部とを備える。
【０００４】 ＣＨ3ＯＨ→ＣＯ＋２Ｈ2−２１．７kcal／mol …（１） ＣＯ＋Ｈ2Ｏ→ＣＯ2＋Ｈ2＋９．８kcal／mol …（２） ＣＨ3ＯＨ＋Ｈ2Ｏ→ＣＯ2＋３Ｈ2−１１．９kcal／mol …（３）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、式
（１）および式（２）の反応は、必ずしも同じように進
むわけではなく、温度、圧力等の反応条件によって異な
って進む。このため、式（１）の反応で生じた一酸化炭
素（ＣＯ）が燃料ガス中に残ってしまう。燃料ガス中の
一酸化炭素は、燃料極側の電極触媒である白金または白
金を含む合金に吸着して、白金の触媒としての機能を停
止させる、いわゆる触媒の被毒状態を発生させる。従っ
て、一酸化炭素の濃度によっては、燃料電池の性能を低
下させるという問題が生じた。
【０００６】この発明の燃料電池発電装置は、こうした
問題に鑑みてなされたもので、燃料電池の触媒被毒を解
消して、燃料電池の性能を向上することを目的としてい
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】前
述した課題を解決するための手段として、以下に示す構
成をとった。
【０００８】即ち、この発明の燃料電池発電装置（以
下、基本構成の燃料電池発電装置と呼ぶ）は、原燃料を
改質して水素を含有する燃料ガスを生成する改質器と、
触媒を担持した電極に前記燃料ガスの供給を受けて、そ
の燃料ガスの電気化学反応により起電力を得る燃料電池
とを備えた燃料電池発電装置において、前記燃料ガス中
の一酸化炭素の濃度を検出する一酸化炭素検出手段と、
該検出した一酸化炭素の濃度に応じて前記改質器の運転
を制御することにより、前記燃料ガス中の一酸化炭素の
濃度を低減させる改質器運転制御手段とを備えたことを
特徴としている。
【０００９】この構成の燃料電池発電装置は、一酸化炭
素検出手段により検出した一酸化炭素の濃度に応じて、
改質器運転制御手段により改質器の運転を制御すること
により、燃料ガス中の一酸化炭素の濃度を低減させる。
燃料ガス中の一酸化炭素濃度が高くなると、燃料電池本
体の電極の触媒が被毒するが、一酸化炭素濃度を低下す
ることで、その触媒被毒の解消が図られる。従って、燃
料電池の性能の向上が図られる。
【００１０】上記基本構成の燃料電池発電装置におい
て、前記一酸化炭素検出手段は、前記燃料ガスの流路に
おける前記燃料電池の下流側に設けられた一酸化炭素セ
ンサである構成としてもよい。
【００１１】燃料ガス流路における燃料電池の下流側に
一酸化炭素センサを設ける利点は、同じ一酸化炭素濃度
の検知領域をもつ一酸化炭素センサであれば、燃料電池
の上流側に設ける場合に比べて、より早い段階で一酸化
炭素濃度の上昇を検知することができる。従って、触媒
被毒の発生をより早い段階で予測することができる。こ
のため、触媒被毒をより確実に解消することができ、燃
料電池の性能の向上がより一層図られる。
【００１２】また、上記基本構成の燃料電池発電装置に
おいて、前記一酸化炭素検出手段は、 前記燃料ガスの
流路における前記燃料電池本体の上流側に設けられた第
１の一酸化炭素センサと、前記燃料ガスの流路における
前記燃料電池本体の下流側に設けられた第２の一酸化炭
素センサとからなる構成としてもよい。
【００１３】この構成によれば、燃料ガスの流路におけ
る燃料電池本体の上流側と下流側とに第１および第２の
一酸化炭素センサが設けられていることから、両一酸化
炭素センサの検出結果から、一酸化炭素濃度の上昇が、
改質器で生成される改質ガス中の一酸化炭素濃度の上昇
によるものなのか、燃料電池本体での水素ガス利用率の
上昇によるものかを分離して判断することができる。こ
のため、両一酸化炭素センサで検出された一酸化炭素濃
度に応じて改質器を制御することにより、一酸化炭素濃
度の上昇を総合的に判断して、改質器からの燃料ガス中
の一酸化炭素濃度をより確実に低減することができる。
このため、触媒被毒が確実に解消されて、燃料電池の性
能の向上が図られる。
【００１４】さらに、上記基本構成の燃料電池発電装置
において、前記一酸化炭素検出手段は、一酸化炭素に対
する感度の相違する２つの一酸化炭素センサからなる構
成としてもよい。
【００１５】この構成によれば、一酸化炭素に対する感
度の相違する２つの一酸化炭素センサを備えていること
から、一酸化炭素濃度の検出範囲を２つの検出装置によ
る領域に渡る範囲とすることができる。このため、広範
囲に渡って一酸化炭素濃度を検知することができ、両一
酸化炭素センサで検出された一酸化炭素濃度に応じて改
質器を制御することにより、改質器からの燃料ガス中の
一酸化炭素濃度の低減をより確実なものとすることがで
きる。
【００１６】上記基本構成の燃料電池発電装置におい
て、前記改質器は、メタノールと水とから水素と二酸化
炭素とを含有する改質ガスを生成する改質部と、該生成
された改質ガス中の副産物である一酸化炭素を酸化する
部分酸化反応部とを備え、前記改質器運転制御手段は、
前記一酸化炭素検出手段により検出された一酸化炭素の
濃度が所定値以上のとき、前記部分酸化反応部へ吹き込
む空気を増量側に制御する部分酸化反応部制御手段を備
えた構成としてもよい。
【００１７】上記構成によれば、一酸化炭素検出手段に
より検出された一酸化炭素の濃度が所定値以上のとき、
改質器の部分酸化反応部へ吹き込む空気を増量側に制御
することで、部分酸化反応部での燃料ガス中の一酸化炭
素を酸化する反応が促進されて、一酸化炭素の濃度を低
減させることができる。従って、触媒被毒を解消して、
燃料電池の性能の向上を図ることができる。
【００１８】上記基本構成の燃料電池発電装置におい
て、前記燃料電池での前記燃料ガスの利用の程度をガス
利用率として算出するガス利用率算出手段と、該算出し
たガス利用率が所定値以上のとき、前記改質器運転制御
手段による制御に代えて、前記ガス利用率が低下するよ
う前記改質器の運転を制御するガス利用率低下制御手段
とを備えた構成としてもよい。
【００１９】上記構成によれば、ガス利用率算出手段に
より算出したガス利用率が所定値以上のとき、改質器運
転制御手段による制御に代えて、ガス利用率が低下する
よう改質器の運転が制御される。一酸化炭素濃度の上昇
は、改質器で生成される改質ガス中の一酸化炭素濃度の
上昇によるものと、燃料電池でのガス利用率の上昇によ
るものとの２つの原因が考えられるが、上記構成によ
り、ガス利用率が所定値以上上昇したときの一酸化炭素
濃度低減を図ることができる。従って、触媒被毒をより
確実に解消して、燃料電池の性能の向上をより一層図る
ことができる。
【００２０】さらに、前述した各構成の燃料電池発電装
置において、前記一酸化炭素検出手段は、電解質膜と、
触媒を担持しつつ前記電解質膜を挟持する２つの電極
と、該２つの電極のうちの一方の電極に前記被検出ガス
を供給する被検出ガス供給通路と、前記２つの電極のう
ちの他方の電極に酸素を含有する酸化ガスを供給する酸
化ガス供給通路と、前記２つの電極間へ所定の負荷を接
続した状態で、該２つの電極間の電位差を検出する電位
差検出手段とを備えた構成とすることが好ましい。
【００２１】上記構成における一酸化炭素検出手段は、
燃料電池における化学エネルギから電気エネルギへの変
換の原理を利用したものである。２つの電極の内の一方
の電極に被検出ガスが被検出ガス供給通路により導か
れ、他方の電極に酸化ガスが酸化ガス供給通路により導
かれると、その被検出ガスの有している化学エネルギは
電気化学反応により電気エネルギに変換されて、電解質
膜を介して２つの電極間に起電力（電位差）が生ずる。
この一酸化炭素検出装置は、２つの電極間へ所定の負荷
を接続することで、上記電気化学反応が連続的に行なわ
れるようにして、その上で、電位差検出手段により、２
つの電極間の電位差を検出する。この電位差は、燃料電
池と同様に、一酸化炭素による触媒の被毒を受けて低下
することから、この電位差を検出することによる被毒の
程度、ひいては一酸化炭素の量を検出することができ
る。
【００２２】しかも、こうして検出された一酸化炭素
は、水素の影響を受けるものではないことから、燃料電
池に供給する燃料ガスのように、極めて多量の水素中に
ごくわずかの一酸化炭素が含まれている被検出ガスであ
っても、高精度で一酸化炭素濃度を検出することができ
る。従って、触媒被毒の対策、ここでは改質器の制御を
適切に実行させることができ、一酸化炭素濃度の低下を
より一層確実なものとすることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以上説明した本発明の構成・作用
を一層明らかにするために、以下本発明の好適な実施例
について説明する。
【００２４】図１は、本発明の第１実施例としての燃料
電池発電システム２００の概略構成を示すブロック図で
ある。図示するように、この燃料電池発電システム２０
０は、電気を発生する固体高分子型の燃料電池スタック
２１０と、メタノールタンク２１２に貯留されたメタノ
ールと水タンク２１４に貯留された水とから水素リッチ
ガスを製造する改質器２１６と、改質器２１６で製造さ
れた水素リッチガスを燃料ガスとして燃料電池スタック
２１０に送る燃料ガス供給通路２１８と、燃料電池スタ
ック２１０から排出されたガスを外部に送る燃料ガス排
出通路２２０とを備える。さらに、この燃料電池発電シ
ステム２００には、燃料ガス供給通路２１８の途中に一
酸化炭素センサ１が設けられている。この一酸化炭素セ
ンサ１の出力信号は、電子制御ユニット２３０に取り込
まれて、この電子制御ユニット２３０により各種制御処
理が実行される。
【００２５】一酸化炭素センサ１の構成について、以下
詳述する。図２は、一酸化炭素センサ１の縦断面図であ
る。図示するように、この一酸化炭素センサ１は、電解
質膜１０と、この電解質膜１０を両側から挟んでサンド
イッチ構造とする２枚の電極１２，１４と、このサンド
イッチ構造を両側から挟むことにより、サンドイッチ構
造の撓みを防ぐ２枚のメッシュ状の金属板１６，１８
と、このサンドイッチ構造および金属板１６，１８を保
持する２個のホルダ２０，２２と、両ホルダ２０，２２
を電気的に絶縁状態で連結する絶縁性部材２４とを備え
る。
【００２６】電解質膜１０は、固体高分子材料、例えば
フッ素系樹脂により形成されたプロトン導電性の膜体で
ある。電極１２，１４は、炭素繊維からなる糸で織成し
たカーボンクロスにより形成されており、このカーボン
クロスには、触媒としての白金を担持したカーボン粉が
クロスの隙間に練り込まれている。
【００２７】こうした電解質膜１０と電極１２，１４は
具体的には次のような方法で接合されている。
【００２８】電極基材（カーボンクロスまたはカーボ
ンペーパ）の表面に、予めカーボン粉の表面に白金を担
持して製作した触媒粉を塗布し、電解質膜１０とこの電
極基材をホットプレスで一体化する方法。
【００２９】電極基材の表面に、予めカーボン粉の表
面に白金を担持して製作した触媒粉を塗布し、電解質膜
１０とこの電極基材を、プロトン導電性固体高分子溶液
で接着して一体化する方法。
【００３０】予めカーボン粉の表面に白金を担持して
製作した触媒粉を、適当な有機溶剤に分散させてペース
ト化し、電解質膜１０の表面にスクリーン印刷法等の手
法で塗布する。その後、電極基材とホットプレスで一体
化する方法。
【００３１】電解質膜１０の表面に、スパッタ法、蒸
着法、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法などの薄膜形成法で、白金を
担持し、その後、電極基材とホットプレスで一体化する
方法。
【００３２】白金触媒を担持したカーボン粉は次のよう
な方法で作成されている。また、塩化白金酸水溶液とチ
オ硫酸ナトリウムを混合して、亜硫酸白金錯体の水溶液
を得、この水溶液を攪拌しながら、過酸化水素水を摘下
して、水溶液中にコロイド状の白金粒子を析出させる。
次にこの水溶液に担体となるカーボンブラック〔例えば
Ｖｕｌｃａｎ ＸＣ−７２（米国のＣＡＢＯＴ社の商
標）やデンカブラック（電気化学工業株式会社の商
標）〕を添加しながら、攪拌し、カーボンブラックの表
面にコロイド状の白金粒子を付着させる。そして溶液を
吸引ろ過または加圧ろ過して白金粒子が付着したカーボ
ンブラックを分離した後、脱イオン水で繰り返し洗浄
し、室温で完全に乾燥させる。次に、凝集したカーボン
ブラックを粉砕器で粉砕し、水素還元雰囲気中で、２５
０℃〜３５０℃で２時間程度加熱して、カーボンブラッ
ク上の白金を還元するとともに、残留していた塩素を完
全に除去して、白金触媒を完成させる。
【００３３】カーボンブラックへの白金の担持密度（カ
ーボンの重量に対するカーボン上の白金の重量の比率）
は、塩化白金酸の量とカーボンブラックの量との比率を
変えることにより調節することができ、任意の担持密度
の白金触媒を得ることができる。なお、白金触媒の製造
方法は、前述の方法に限らず、充分な触媒活性が得られ
る方法であれば、他の方法により製造したものであって
もよい。
【００３４】以上の説明では、その内容を平易にするた
め、白金を使用する場合について述べたが、この他にも
第１成分である白金と、第２成分であるルテニウム，ニ
ッケル，コバルト，バナジウム，パラジウム，インジウ
ム，鉄，クロム，マンガン等のうちの１種類あるいは２
種類以上の成分との合金からなる合金触媒を使用するこ
ともできる。
【００３５】次に、合金触媒の一例として、白金−ルテ
ニウム触媒（白金とルテニウムの合金触媒を担持したカ
ーボン粉）の製造方法について説明する。前述の方法で
製造した白金触媒（白金触媒を担持したカーボン粉）を
脱イオン水中で攪拌しながら分散させ、これに塩化ルテ
ニウム水溶液を徐々に添加しながら攪拌する。さらに、
炭酸ナトリウム溶液を徐々に添加しながら攪拌し、ルテ
ニウムを白金触媒を担持したカーボンブラック上に析出
させる。次に、溶液を吸引濾過または加圧濾過してルテ
ニウムが析出したカーボンブラックを分離する。この分
離したカーボンブラックを脱イオン水で繰り返し洗浄
し、その後、室温で充分に乾燥させる。こうして乾燥さ
せたカーボンブラックを粉砕器で粉砕し、水素還元雰囲
気中で２５０℃ないし３５０℃で２時間程度加熱するこ
とにより、カーボンブラック上の白金とルテニウムを還
元すると共に、ルテニウムが析出する際に取り込まれ残
留している塩素を完全に除去する。その後、不活性気流
中（窒素またはアルゴン）で、８００℃ないし９００℃
で１時間程度加熱することにより、カーボンブラック上
の白金とルテニウムを合金化させて、白金−ルテニウム
触媒（白金とルテニウムの合金触媒を担持したカーボン
粉）を完成する。
【００３６】ここで、白金とルテニウムの担持量は、予
め白金を担持したカーボンブラックの量と塩化ルテニウ
ムの量から調節することができる。なお、白金−ルテニ
ウム触媒の製造方法は、前述の方法に限らず、充分な触
媒活性が得られる方法であれば、他の方法により製造し
たものであってもよい。
【００３７】なお、電極１２，１４の面積は、０.１ｃ
ｍ2〜１ｃｍ2程度が望ましい。
【００３８】金属板１６、１８は、メッシュ状のもの
で、ガスの電極１２，１４への到達を妨げない構造とな
っている。その材料としては、電気伝導性に優れ、錆に
くく、水素脆性を生じないものが望ましく、具体的には
チタンやステンレスが用いられている。また、メッシュ
状の銅板の表面を金、白金、チタン等の金属で被覆（例
えば鍍金）した物でもよい。さらに、前述の要求性能を
満たすものであれば、多孔質のカーボン板や、発泡ニッ
ケルの表面を金、白金、チタン等の金属で被覆（例えば
鍍金）した物、あるいは、エンジニアリングプラスチッ
クの表面を金、白金、チタン等の金属で被覆（例えば鍍
金）し、電気導電性を確保した物であってもよい。
【００３９】ホルダ２０，２２は、円柱の内部にフラン
ジ２０ａ，２２ａを持つ形状で、そのフランジ２０ａ，
２２ａで電解質膜１０，電極１２，１４および金属板１
６，１８を挟持する。その材料としては、電気伝導性に
優れ、錆にくく、水素脆性を生じないものが望ましく、
例えば、チタンやステンレス等が用いられる。このホル
ダ２０，２２も上記要求性能を満たせばよいので、銅板
の表面を金、白金、チタン等の金属で被覆（例えば鍍
金）した物や、緻密質のカーボン板やエンジニアリング
プラスチックの表面を金、白金、チタン等の金属で被覆
（例えば鍍金）し、電気導電性を確保した物であっても
かまわない。
【００４０】なお、ホルダ２２の電解質膜１０側には、
Ｏリング２６が設けられており、一方の電極側の雰囲気
が他方の電極側に漏れるのを防止している。ここで、Ｏ
リング２６に換えて、電解質膜１０の端部をホルダ２２
に接着剤で直接張り付けたり、熱圧着で張り付けたりし
て、シール性を確保する構成としてもよい。
【００４１】ホルダ２０，２２の外周には、ネジ２０
ｂ，２２ｂが切られており、これらネジ２０ｂ，２２ｂ
と絶縁性部材２４の内側に切られた２つのネジ２４ａ，
２４ｂとを互いに螺合することで、両ホルダ２０，２２
は、その間の電極１２，電解質膜１０および電極１４を
挟持した状態で連結される。なお、絶縁性部材２４の材
料としては、例えばテフロンが用いられている。
【００４２】また、この一酸化炭素センサ１は、一方側
のホルダ２０にネジ合いにて連結されるガス流入通路２
８を備えている。このガス流入通路２８は、被検出ガス
を電極１２に導く通路であり、絶縁性の材料から形成さ
れている。なお、他方側のホルダ２２には、特別なガス
通路は接続されておらず、電極１４は大気に開放された
状態となっている。
【００４３】さらに、一酸化炭素センサ１は、両ホルダ
２０，２２に設けられた検出端子２０Ｔ，２２Ｔに電気
的に接続される電気回路３０を備えている。電気回路３
０は、電圧計３２と負荷電流調整用の抵抗器３４とから
構成されており、両者を並列にして上記検出端子２０
Ｔ，２２Ｔの間に接続したものである。なお、燃料ガス
が供給される電極１２側のホルダ２０の検出端子２０Ｔ
はマイナス極、大気に連通する電極１４側のホルダ２２
の検出端子２２Ｔはプラス極となるように電圧計３２が
接続されている。また、電圧計３２の信号は外部の制御
系統に出力される。
【００４４】以上のように構成された一酸化炭素センサ
１は、燃料電池発電システム２００に備えられる燃料ガ
ス供給通路２１８の分岐口２１８ａにネジ合いにて連結
されており、燃料電池スタック２１０に供給する燃料ガ
ス中の一酸化炭素の濃度を検出する。
【００４５】この一酸化炭素センサ１により水素リッチ
ガスである被検出ガスに含まれる一酸化炭素が検出され
る様子について説明する。一酸化炭素センサ１の電極１
２に被検出ガスが供給されると、電極１２には水素が、
電極１４には大気中の酸素が供給されることになるか
ら、各電極１２，１４の電解質膜１０側の表面で次式
（４）および（５）で示す反応が行なわれる。
【００４６】 Ｈ2→２Ｈ+＋２ｅ- …（４） ２Ｈ+＋２ｅ-＋（１／２）Ｏ2→Ｈ2Ｏ …（５）
【００４７】この反応は、水素と酸素とを燃料として発
電する燃料電池における反応であるから、両電極１２，
１４間には、起電力が生じる。この実施例では、両電極
１２，１４間に抵抗器３４が接続されていることから、
電極１２、１４間に所定負荷を接続して所定の電流を流
した際の電極１２、１４間の電位差が、電圧計３２によ
り検出されることになる。この電位差は、被検出ガス中
に含まる一酸化炭素の濃度が高くなるにつれて小さくな
る。この現象は次の理由による。
【００４８】電極１２には触媒としての白金を担持した
カーボン粉が練り込まれているから、電極１２では前述
した式（４）の反応を行なうが、被検出ガス中に一酸化
炭素が存在すると、一酸化炭素が触媒に吸着して触媒の
被毒状態を発生させる。この被毒状態の程度は、被検出
ガス中の一酸化炭素濃度が高い場合には小さく、一酸化
炭素濃度が低い場合には大きい。このため、電極１２お
よび電極１４で式（４）および（５）の反応を連続的に
行ない、検出端子２０Ｔと検出端子２２Ｔとの電位差を
測定すれば、被検出ガス中の一酸化炭素の濃度が電位差
に反映され、一酸化炭素を検出することができる。従っ
て、検出端子２０Ｔと検出端子２２Ｔとの間を抵抗器３
４で接続することで、電極１２および電極１４で式
（４）および（５）の反応が連続的に行なわれるように
して、その上で、検出端子２０Ｔと検出端子２２Ｔとの
電位差を測定している。
【００４９】こうしたことから、既知の一酸化炭素濃度
のガスを使って、一酸化炭素濃度とその時の電圧計３２
の測定値との関係を予め調べておくことにより、被検出
ガスの一酸化炭素濃度を測定することが可能となる。具
体的には、電子制御ユニット２３０のＲＯＭ２３４（後
述する）に、被検出ガス中の一酸化炭素濃度と電圧計３
２により検出される電位差との関係を示したマップ、例
えば図３に示すグラフを予め格納しておき、このマップ
を参照して電子制御ユニットの論理演算処理により一酸
化炭素濃度を求めるようにすればよい。なお、この一酸
化炭素濃度測定の際の検出感度は水素の影響を受けるこ
とがないことから、燃料ガスのように多量の水素を含ん
だ被検知ガスにおいても、その中の一酸化炭素濃度を高
精度で測定することができる。
【００５０】燃料電池スタック２１０の構成について次
に説明する。燃料電池スタック２１０は、前述したよう
に固体高分子型の燃料電池であり、その単一セル構造と
して、図４に示す構造を備える。即ち、図示するよう
に、そのセルは、電解質膜２４１と、この電解質膜２４
１を両側から挟んでサンドイッチ構造とするガス拡散電
極としてのアノード２４２およびカソード２４３と、こ
のサンドイッチ構造を両側から挟みつつアノード２４２
およびカソード２４３とで燃料ガスおよび酸化ガスの流
路を形成するセパレータ２４４，２４５と、セパレータ
２４４，２４５の外側に配置されアノード２４２および
カソード２４３の集電極となる集電板２４６，２４７と
により構成されている。
【００５１】電解質膜２４１は、固体高分子材料、例え
ばフッ素系樹脂により形成されたプロトン導電性の膜体
であり、湿潤状態で良好な電気伝導性を示す。アノード
２４２およびカソード２４３は、共に炭素繊維からなる
糸で織成したカーボンクロスにより形成されており、こ
のカーボンクロスには、触媒としての白金または白金と
他の金属からなる合金等を担持したカーボン粉がクロス
の電解質膜２４１側の表面および隙間に練り込まれてい
る。この電解質膜２４１とアノード２４２およびカソー
ド２４３とは、第１実施例のメタノールセンサ５の電解
質膜１０と２つの電極１２，１４と同様の方法により接
合されており、アノード２４２およびカソード２４３が
電解質膜２４１を挟んでサンドイッチ構造を形成してい
る。
【００５２】アノード２４２側のセパレータ２４４に
は、複数のリブが形成されており、このリブとアノード
２４２の表面とで燃料ガスの流路溝２４４ｐを形成す
る。一方、カソード２４３側のセパレータ２４５にも、
複数のリブが形成されており、このリブとカソード２４
３の表面とで酸化ガスの流路溝２４５ｐを形成する。
【００５３】以上説明したのが燃料電池スタック２１０
の単一セルの構成であるが、実際には、セパレータ２４
４，アノード２４２，電解質膜２４１，カソード２４
３，セパレータ２４５をこの順に複数組積層して、その
外側に集電板２４６，２４７を配置することにより、燃
料電池スタック２１０は構成されている。
【００５４】燃料ガス供給通路２１８は、改質器２１６
と燃料電池スタック２１０のアノード側ガス入口２１０
ａとを繋ぐものであり、実際は、アノード側ガス入口２
１０ａは、図示しないマニホールドに接続されており、
このマニホールドを介して燃料電池スタック２１０の燃
料ガス側の複数の流路溝２４４ｐに分岐接続されてい
る。一方、燃料電池スタック２１０のアノード側ガス出
口２１０ｂは、図示しないマニホールドに接続されてお
り、このマニホールドを介して燃料電池スタック２１０
の複数の流路溝２４４ｐ（燃料ガス供給通路２１８とは
反対側から接続）に分岐接続されている。
【００５５】改質器２１６は、メタノールが分解して一
酸化炭素と水素となる分解反応（前述した式（１））と
この分解反応により生成した一酸化炭素と水とが反応し
て二酸化炭素と水素とが生成される反応（前述した式
（２））とが行なわれる改質部２１６ａと、改質部２１
６ａで反応せずに残っている一酸化炭素を更に水と反応
させるシフト反応部２１６ｂと、シフト反応部２１６ｂ
でも反応せずに残っている一酸化炭素を酸化させる部分
酸化反応部（選択酸化反応部とも呼ぶ）２１６ｃとから
構成されており、各部２１６ａ〜２１６ｃは、電子制御
ユニット２３０と接続されている。
【００５６】電子制御ユニット２３０は、マイクロコン
ピュータを中心とした論理回路として構成され、詳しく
は、予め設定された制御プログラムに従って所定の演算
等を実行するＣＰＵ２３２、ＣＰＵ２３２で各種演算処
理を実行するのに必要な制御プログラムや制御データ等
が予め格納されたＲＯＭ２３４、同じくＣＰＵ２３２で
各種演算処理を実行するのに必要な各種データが一時的
に読み書きされるＲＡＭ２３６、一酸化炭素センサ１か
らの出力信号を入力するとともにＣＰＵ２３２での演算
結果に応じて改質部２１６ａ，シフト反応部２１６ｂお
よび部分酸化反応部２１６ｃに制御信号を出力する入出
力ポート２３８等を備える。
【００５７】なお、図１ではアノード側ガス系統のみを
記載し、カソード側ガス系統の記載は省略してある。
【００５８】こうした構成の電子制御ユニット２３０の
ＣＰＵ２３２によって、一酸化炭素センサ１からの出力
信号に応じて改質部２１６ａ，シフト反応部２１６ｂお
よび部分酸化反応部２１６ｃが制御されて、燃料ガスで
ある水素リッチガスの質が変更される。
【００５９】この水素リッチガスの改質を行なう制御ル
ーチンについて、図５のフローチャートに沿って詳しく
次に説明する。この制御ルーチンは、所定時間毎に繰り
返し実行されるものである。ＣＰＵ２３２は、処理が開
始されると、まず、一酸化炭素センサ１の電圧計３２か
らの出力電圧を、一酸化炭素濃度ＤとしてＲＡＭ２３６
に格納する処理を行なう（ステップＳ２５０）。次い
で、その一酸化炭素濃度Ｄが、予め定めた所定の濃度Ｄ
０より大きいか否かを判定する処理を行なう（ステップ
Ｓ２６０）。ここで、所定の濃度Ｄ０は、アノード側の
ガス利用率を８０［％］として運転している条件下で、
２０［ｐｐｍ］の値をとる。
【００６０】ステップＳ２６０で、その検出した一酸化
炭素濃度Ｄが、所定濃度Ｄ０より大きいと判定された場
合には、改質器２１６から発生する一酸化炭素濃度が高
くなり過ぎであると判断して、改質器２１６から発生す
る一酸化炭素濃度を低下させるべく次のような処理を行
なう。
【００６１】即ち、ステップＳ２６０で肯定判定される
と、ＣＰＵ２３２は、改質器２１６の部分酸化反応部２
１６ｃに制御信号を送って、部分酸化反応部２１６ｃへ
吹き込む空気の流量を増加する処理を行なう（ステップ
Ｓ２７０）。部分酸化反応部２１６ｃは、１００℃〜２
００℃の温度で運転されており、改質ガスに吹き込む空
気の量を増加すれば、改質ガス中の一酸化炭素を酸化し
て二酸化炭素にする反応が促進される。この結果、部分
酸化反応部２１６ｃから生成される改質ガス中の一酸化
炭素濃度は低下する。その後、処理は「リターン」に抜
けて、この制御ルーチンを一旦終了する。
【００６２】一方、ステップＳ２６０で、一酸化炭素濃
度Ｄが所定濃度Ｄ０以下であると判定された場合には、
改質器２１６から発生する一酸化炭素濃度は適当である
と判断できることから、ＣＰＵ２３２は、処理を「リタ
ーン」に抜けて、この制御ルーチンを一旦終了する。
【００６３】以上詳述したように、この第１実施例の燃
料電池発電システムによれば、燃料電池スタック２１０
に供給される水素リッチガス中の一酸化炭素濃度を一酸
化炭素センサ１により検出し、その検出濃度Ｄが所定値
Ｄ０以上の高濃度となった場合に、改質器２１６の部分
酸化反応部２１６ｃへ吹き込む空気の流量を増大させて
いる。このため、燃料電池スタック２１０に供給する水
素リッチガスの一酸化炭素濃度を低下させることができ
ることから、燃料電池スタック２１０の触媒の被毒を解
消することができる。
【００６４】なお、部分酸化反応部２１６ｃにおいて改
質ガス中に吹き込む空気の量を増やすと、次式（６）、
（７）で示す酸化反応が促進される。 ２ＣＯ＋Ｏ2→２ＣＯ2 …（６） ２Ｈ2 ＋Ｏ2→２Ｈ2Ｏ …（７）
【００６５】こうした酸化反応の結果、改質ガス中に含
まれる水素の分圧が相対的に低下することになるが、こ
れは、燃料電池スタック２１０の出力電圧をたとえ僅か
ながらではあるが、低下させる方向へ作用する。このた
め、この実施例では、特に詳しく説明しなかったが、一
酸化炭素濃度Ｄが所定値Ｄ０より小さい値に復帰したな
らば、部分酸化反応部における空気の吹き込み量を定常
状態の吹き込み量に戻すように構成することが望まし
い。
【００６６】また、この第１実施例では、部分酸化反応
部２１６ｃでの吹き込み空気量の制御により、改質ガス
中の一酸化炭素濃度を低下させていたが、これに換え
て、部分酸化反応部２１６ｃの反応温度を高くしたり、
改質部２１６ａの反応温度を高くしたり、シフト反応部
２１６ｂの反応温度を制御したりする構成によっても、
同様に、改質ガス中の一酸化炭素濃度を低減させること
ができる。
【００６７】なお、ステップＳ２６０の判定に用いられ
る所定の濃度Ｄ０は、当該固体高分子型燃料電池の仕様
（運転温度、触媒種類、ガス利用率）によって異なって
くる。その所定濃度Ｄ０は、燃料電池発電システムに、
既知の一酸化炭素濃度の燃料ガス（例えば、一酸化炭素
濃度が予めわかっているボンベガス）を流し、その際の
燃料電池スタック２１０への影響の有無を調べることに
よって決めればよい。
【００６８】本発明の第２実施例について次に説明す
る。図６は、第２実施例としての燃料電池発電システム
３００の概略構成を示すブロック図である。この第２実
施例の燃料電池発電システム３００は、第１実施例のそ
れと比較して、一酸化炭素センサ１の取り付け位置が相
違するだけで、他の構成は全く同じものである。即ち、
この燃料電池発電システム３００では、一酸化炭素セン
サ１を、燃料ガス供給通路２１８に設けるのではなく、
燃料ガス排出通路２２０の途中に設けている。
【００６９】同一のガス流量、同一の一酸化炭素濃度で
燃料電池スタック２１０のアノード側ガス入口２１０ａ
に導入された改質ガスは、この燃料電池スタック２１０
のガス利用率の違い（ガス利用率は、同一のガス流量で
あれば、負荷電流密度に依存する）によって、燃料電池
スタック２１０のアノード側ガス出口２１０ｂから排出
される燃料ガス中の一酸化炭素濃度が異なる。
【００７０】図７は、１０ｐｐｍの一酸化炭素濃度のメ
タノール改質ガス（水素７５％、二酸化炭素２５％、残
部一酸化炭素）が固体高分子型の燃料電池に導入された
ときの、燃料電池内部での一酸化炭素濃度分布を計算で
求めたものである。図７より、水素利用率が５０％の時
には出口での一酸化炭素濃度は１０ｐｐｍ台なのに対
し、水素利用率１００％の時には、４０ｐｐｍにもなる
ことがわかる。
【００７１】このため、燃料電池スタック２１０のアノ
ード側ガス出口２１０ｂ側、即ち、燃料ガス排出通路２
２０に一酸化炭素センサ１を設けることにより、同一の
一酸化炭素濃度検知領域を持つ一酸化炭素センサ１であ
れば、アノード側ガス入口２１０ａ側、即ち、燃料ガス
供給通路２１８に設ける場合に比べて、より早い段階
で、一酸化炭素濃度の上昇を検知することが可能にな
る。従って、触媒被毒の発生をより早い段階で予測する
ことができることから、第１実施例と同様な改質器制御
ルーチンを実行することにより、触媒被毒をより確実に
解消することができる。
【００７２】本発明の第３実施例について次に説明す
る。図８は、第３実施例としての燃料電池発電システム
４００の概略構成を示すブロック図である。この第３実
施例の燃料電池発電システム４００は、第１実施例およ
び第２実施例のそれと比較して、一酸化炭素センサ１が
燃料ガス供給通路２１８と燃料ガス排出通路２２０との
双方に設けられている点が相違し、他のハードウェア構
成は全く同じものである。
【００７３】一酸化炭素センサ１を燃料電池スタック２
１０のアノード側ガス出口２１０ｂに設置する利点は、
同一の一酸化炭素濃度検知領域を持つ一酸化炭素センサ
であれば、アノード側ガス入口２１０ａに設置する場合
に比べて、より早い段階で、一酸化炭素濃度の上昇を検
知することが可能になる点にある。ただし、これは、燃
料電池スタック２１０がその水素ガス利用率が一定にな
るように制御されている場合である。もし、燃料電池ス
タック２１０が水素ガス利用率の制御が行なわれなかっ
たり、行なわれていたとしても、応答時間の長い制御方
法であるならば、燃料電池スタック２１０のアノード側
ガス出口２１０ｂでの一酸化炭素濃度の上昇は、改質器
２１６で生成される改質ガス中の一酸化炭素濃度の上昇
と、燃料電池スタック２１０での水素ガス利用率の上昇
という２つの原因を含んだものになる。
【００７４】この第３実施例のように燃料電池スタック
２１０のアノード側ガス入口２１０ａとアノード側ガス
出口２１０ｂとの両方に一酸化炭素センサ１を設置すれ
ば、一酸化炭素濃度の上昇が、改質器２１６によるもの
なのか、燃料電池スタック２１０の水素ガス利用率の上
昇によるものなのかを分離して判断することができる。
このため、よりきめ細かなシステムの制御が可能とな
る。
【００７５】この第３実施例における電子制御ユニット
２３０は、燃料ガス供給通路２１８に設けられた第１の
一酸化炭素センサ１と、燃料ガス排出通路２２０に設け
られた第２の一酸化炭素センサ１′とからの出力信号を
取り込んで、両出力信号に応じて所定の制御を行なう。
この電子制御ユニット２３０で実行される制御ルーチン
について、図９のフローチャートに沿って詳しく次に説
明する。なお、この制御ルーチンは、所定時間毎に繰り
返し実行されるものである。
【００７６】図９に示すように、ＣＰＵ２３２は、処理
が開始されると、まず、燃料ガス供給通路２１８に設け
られた第１の一酸化炭素センサ１からの出力電圧を、入
口側一酸化炭素濃度ＤＩとしてＲＡＭ２３６に格納する
処理を行なう（ステップＳ４１０）。次いで、燃料ガス
排出通路２２０に設けられた第２の一酸化炭素センサ
１′からの出力電圧を、出口側一酸化炭素濃度ＤＥとし
てＲＡＭ２３６に格納する処理を行なう（ステップＳ４
２０）。
【００７７】次いで、ＣＰＵ２３２は、ステップＳ４１
０で取り込んだ入口側一酸化炭素濃度ＤＩが予め定めた
所定の濃度Ｄ１より大きいか否かを判定する処理（ステ
ップＳ４３０）と、ステップＳ４１０で取り込んだ出口
側一酸化炭素濃度ＤＥが、予め定めた所定の濃度Ｄ２よ
り大きいか否かを判定する処理（ステップＳ４４０およ
びＳ４５０）とを実行する。ここで、アノード側のガス
利用率を８０［％］として運転している条件下で、所定
の濃度Ｄ１は２０［ｐｐｍ］の値をとり、所定の濃度Ｄ
２は５０［ｐｐｍ］の値をとる。
【００７８】ステップＳ４３０で入口側一酸化炭素濃度
ＤＩが所定濃度Ｄ１以下であると判定され、ステップＳ
４５０で出口側一酸化炭素濃度ＤＥが所定濃度Ｄ２以下
であると判定された場合、ステップＳ４６０に進み、こ
の燃料電池発電システム４００の運転をそのまま継続す
る。つまり、アノード側ガス系統の一酸化炭素濃度は燃
料電池発電システム４００の運転に影響を何等与えるも
のではないと判断して、現在の運転状態をそのまま継続
する。
【００７９】一方、ステップＳ４３０で入口側一酸化炭
素濃度ＤＩが所定濃度Ｄ１以下であると判定され、ステ
ップＳ４５０で出口側一酸化炭素濃度ＤＥが所定濃度Ｄ
２より大きいと判定された場合、ステップＳ４７０に進
む。このときには、燃料電池スタック２１０におけるガ
ス利用率が高いことから、アノード側ガス出口２１０ｂ
からの水素の放出量が低下し、出口側一酸化炭素濃度Ｄ
Ｅが上昇したものと判断される。このため、このステッ
プＳ４７０では、燃料電池スタック２１０の燃料ガス流
入量を増加する処理を行なうことにより、ガス利用率を
低減させて、燃料電池スタック２１０の出力ガス中の一
酸化炭素濃度を低下させる。なお、前記燃料ガス流入量
を増加する処理は、改質器２１６やメタノールタンク２
１２および水タンク２１４を制御することにより実行さ
れる周知のもので、詳しい説明については省略する。
【００８０】ステップＳ４３０で入口側一酸化炭素濃度
ＤＩが所定濃度Ｄ１より大きいと判定され、ステップＳ
４５０で出口側一酸化炭素濃度ＤＥが所定濃度Ｄ２以下
であると判定された場合、ステップＳ４８０に進む。こ
のときには、改質器２１６で生成される燃料ガス中の一
酸化炭素濃度が高く、燃料電池スタック２１０における
ガス利用率は低いと判断することができることから、改
質器２１６を制御することにより一酸化炭素濃度を低下
させる。具体的には、第１実施例におけるステップＳ２
７０と同様に、改質器２１６の部分酸化反応部２１６ｃ
へ吹き込む空気の流量を増加する処理を行なう。なお、
この処理の制御の間、燃料電池スタック２１０のガス利
用率が上昇しないように、負荷電流量を制御することが
好ましい。
【００８１】ステップＳ４３０で入口側一酸化炭素濃度
ＤＩが所定濃度Ｄ１より大きいと判定され、ステップＳ
４５０で出口側一酸化炭素濃度ＤＥが所定濃度Ｄ２より
大きいと判定された場合、ステップＳ４９０に進む。こ
のときには、改質器２１６で生成される燃料ガス中の一
酸化炭素濃度が高く、かつ、燃料電池スタック２１０に
おけるガス利用率も高いと判断することができることか
ら、ＣＰＵ２３２は、触媒被毒の回復は不可能と判断
し、図示しない負荷を切り放すとともに、燃料電池発電
システム４００の安全な停止をはかる。つまり燃料ガス
の一酸化炭素濃度は、燃料電池発電システムの運転を継
続するのはもはや困難なレベルにまで達しているものと
判断し、停止を図る。
【００８２】なお、燃料電池発電システム４００の停止
する場合の具体的な制御としては、負荷への電気供給
を、燃料電池スタック２１０と並列に接続された図示し
ない２次電池（例えば、鉛蓄電池）に切り替えるととも
に、燃料電池スタック２１０に接続された負荷を安全に
停止させる。さらに、燃料電池スタック２１０及び周辺
機器も安全に停止させる。これにより、一酸化炭素濃度
の上昇にともなう燃料電池スタック２１０のアノード側
電極の触媒被毒により、燃料電池スタック２１０が緊急
停止して、燃料電池スタック２１０本体及び周辺機器あ
るいは燃料電池スタック２１０に接続された負荷に予期
しないダメージが加わるのを防止する。なお、燃料電池
スタック２１０の緊急停止停止措置の一例として、パー
ジガス（窒素またはアルゴンなどの不活性ガス）を注入
する方法もある。
【００８３】以上のように構成されたこの第３実施例の
燃料電池発電システム４００では、アノード側材料ガス
中の一酸化炭素濃度の上昇を、改質器２１６によるもの
なのか、燃料電池スタック２１０の水素ガス利用率の上
昇によるものなのかを分離して判断することができる。
このため、その原因に応じて的確に一酸化炭素濃度の低
下を図ることができることから、触媒被毒をより確実に
解消することができる。
【００８４】本発明の第４実施例について次に説明す
る。この第４実施例の燃料電池発電システムは、第３実
施例の燃料電池発電システム４００と比較して、電子制
御ユニット２３０のＣＰＵ２３２で実行される制御ルー
チンの内容が相違するだけで、その他のハードウェア構
成は同じである。以下、この制御ルーチンについて、図
１０のフローチャートに沿って詳しく説明する。なお、
この制御ルーチンは、所定時間毎に繰り返し実行される
ものである。
【００８５】図１０で示した制御ルーチンにおけるステ
ップＳ５１０，Ｓ５２０，Ｓ５６０，Ｓ５７０の各処理
は、第３実施例における図９のステップＳ４１０，Ｓ４
２０，Ｓ４６０，Ｓ４７０と同じものである。ステップ
Ｓ５３０ないしＳ５５０の処理は、図９のステップＳ４
３０ないしＳ４４０の処理において所定値Ｄ１を所定値
Ｄ３に、所定値Ｄ２を所定値Ｄ４に置き換えたものであ
る。ここで、所定値Ｄ３は所定値Ｄ１より小さい値に、
また所定値Ｄ４は所定値Ｄ２より小さい値となってい
る。具体的には、アノード側のガス利用率を８０［％］
として運転している条件下で、所定の濃度Ｄ３は１０
［ｐｐｍ］の値をとり、所定の濃度Ｄ４は２５［ｐｐ
ｍ］の値をとるものとする。このように一酸化炭素濃度
の判定値を低い側に変更したのは、低い一酸化炭素濃度
で、一酸化炭素の有無を判断するようにして、実際に燃
料電池スタック２１０に影響が加わるまでの時間を長く
確保することを意図するものである。
【００８６】こうしたことから、ステップＳ４３０で入
口側一酸化炭素濃度ＤＩが所定濃度Ｄ３より大きいと判
定され、ステップＳ４５０で出口側一酸化炭素濃度ＤＥ
が所定濃度Ｄ４以下であると判定された場合に、第３実
施例とは相違する次のようなステップＳ５８０の処理を
実行する。
【００８７】ここでは、改質器２１６からの一酸化炭素
濃度が上昇しているものの、燃料電池スタック２１０の
運転には直ちに影響を与えないものと判断し、燃料電池
スタック２１０の運転を継続しつつ、一酸化炭素濃度が
所定値以下になるように、改質器２１６を制御する処理
を行なう。具体的には、一酸化炭素濃度低減のための時
間的な余裕があるので、一酸化炭素濃度低減のための効
果はあるものの、応答性の遅い制御方法、例えば部分酸
化反応部２１６ｃの温度を下げる制御を行なう。
【００８８】ステップＳ５３０で入口側一酸化炭素濃度
ＤＩが所定濃度Ｄ３より大きいと判定され、ステップＳ
５５０で出口側一酸化炭素濃度ＤＥが所定濃度Ｄ４より
大きいと判定判定された場合には、第３実施例とは相違
する次のようなステップＳ５９０の処理を実行する。
【００８９】ここでは、改質器２１６から生成されるア
ノード側材料ガス中の一酸化炭素濃度は所定値よりも高
く、かつ、一酸化炭素濃度を低減させるための時間的な
余裕もないものと判断して、早い応答性で一酸化炭素濃
度を低減させる効果がある、部分酸化反応部２１６ｃへ
の空気吹き込み量を増加させる処理を行なう。
【００９０】以上のように構成されたこの第４実施例の
燃料電池発電システムでは、アノード側材料ガス中の一
酸化炭素濃度の上昇を、早い時期から判断することがで
き、触媒被毒の発生の防止を早い時期から図ることがで
き、触媒被毒の解消をより完全なものにすることができ
る。
【００９１】なお、第４実施例では、燃料電池スタック
２１０の入口側および出口側の双方で一酸化炭素濃度が
高まった場合にも、一酸化炭素濃度の低下を図ってきた
が、それでもこうした状態が所定時間以上継続した場
合、触媒被毒の回復は不可能であると判断して、第３実
施例のステップＳ４９０と同様に運転停止の制御を行な
うように構成することが好ましい。
【００９２】本発明の第５実施例について次に説明す
る。図１１は、第５実施例としての燃料電池発電システ
ム６００の概略構成を示すブロック図である。この第５
実施例の燃料電池発電システム６００は、第２実施例の
燃料電池発電システム３００と同様に、一酸化炭素セン
サ１を、燃料電池スタック２１０の下流側である燃料ガ
ス排出通路２２０に備えたものである。さらに、この燃
料電池発電システム６００は、アノード側ガス入口２１
０ａに設けられ、燃料電池スタック２１０に供給する燃
料ガスの流量を求めるガス流量計６１０と、燃料電池ス
タック２１０に接続され、その出力電流値を検出する負
荷電流計６２０とを備えている。その他のハードウェア
の構成については、第２実施例の燃料電池発電システム
３００と同じである。
【００９３】前記一酸化炭素センサ１の出力信号，ガス
流量計６１０の出力信号および負荷電流計６２０の出力
信号は電子制御ユニット２３０にそれぞれ取り込まれ
て、この電子制御ユニット２３０により各種制御処理が
実行される。
【００９４】この制御ルーチンについて、図１２のフロ
ーチャートに沿って詳しく次に説明する。この制御ルー
チンは、所定時間毎に繰り返し実行されるものである。
電子制御ユニット２３０のＣＰＵ２３２は、処理が開始
されると、まず、負荷電流計６２０から燃料電池スタッ
ク２１０の出力電流Ｉを入力し（ステップＳ６３０）、
その出力電流Ｉから理論上必要とされる燃料電池スタッ
ク２１０の燃料ガス量（ガス必要量）ＭＡを算出する
（ステップＳ６４０）。次いで、ガス流量計６１０から
燃料電池スタック２１０へのガス流入量ＭＢを入力する
（ステップＳ６５０）。
【００９５】続いて、ＣＰＵ２３２は、ステップＳ６４
０で算出したガス必要量ＭＡとステップＳ６５０で算出
したガス流入量ＭＢとを用いて、次式（８）に従ってガ
ス利用率Ｒを算出する（ステップＳ６６０）。 Ｒ ＝ ＭＡ／ＭＢ × １００［％］ …（８）
【００９６】その後、ＣＰＵ２３２は、その算出された
ガス利用率Ｒが１００［％］未満であるか否かを判定す
る（ステップＳ６７０）。ここで、ガス利用率Ｒが１０
０［％］未満であると判別されると、ステップＳ６８０
ないしＳ６９２の一酸化炭素濃度を制御する処理を実行
する。
【００９７】詳しくは、まず、一酸化炭素センサ１から
一酸化炭素濃度Ｄを入力し（ステップＳ６８０）、その
一酸化炭素濃度Ｄが予め定めた所定の濃度Ｄ０より大き
いか否かを判定する処理を行なう（ステップＳ６９
０）。ここで、一酸化炭素濃度Ｄが、所定濃度Ｄ０より
大きいと判定された場合には、改質器２１６からの改質
ガスの一酸化炭素濃度が高くなり過ぎであると判断し
て、その改質ガスの一酸化炭素濃度を低下させる処理を
行なう（ステップＳ６９２）。この処理は、具体的に
は、前述したように、部分酸化反応部２１６ｃの吸入空
気量を増加してもよく、あるいは、部分酸化反応部２１
６ｃの温度を低下してもよい。
【００９８】ステップＳ６９２の実行後、「リターン」
に抜けて、この処理を一旦終了する。一方、ステップＳ
６９０で、一酸化炭素濃度Ｄが所定濃度Ｄ０以下である
と判定された場合には、改質器２１６からの改質ガスの
一酸化炭素濃度は適当であると判断して、そのまま「リ
ターン」に抜ける。
【００９９】ステップＳ６７０で、ガス利用率Ｒが１０
０［％］以上であると判別されると、アノード側ガス出
口２１０ｂからの水素の放出量が低下し、出口側一酸化
炭素濃度ＤＥでは燃料電池スタック２１０に供給する燃
料ガスの一酸化炭素濃度を適切に検知することができな
くなる。従って、ガス利用率Ｒが１００［％］以上であ
ると判別されると、ステップＳ６９４に進み、燃料ガス
流入量を増加する処理を行なうことにより、ガス利用率
を１００［％］未満に調整する。その後、「リターン」
に抜けて、この処理を一旦終了する。
【０１００】以上のように構成されたこの制御ルーチン
では、燃料電池スタック２１０より下流側に設けられた
一酸化炭素センサ１の検出信号の利用を、燃料電池スタ
ック２１０のガス利用率Ｒが１００［％］未満のときに
限ることで、一酸化炭素濃度の低下が、ガス利用率Ｒの
低下に伴うものでなく、改質器２１６からの改質ガス中
の一酸化炭素によって触媒が被毒したために発生したも
のであると判断できる。
【０１０１】このため、この第５実施例の燃料電池発電
システム６００では、燃料電池スタック２１０のアノー
ド側ガス出口２１０ｂにおける燃料ガス中の一酸化炭素
濃度が一酸化炭素センサ１により高濃度であると検出さ
れた場合に、改質器２１６を制御することで、その触媒
被毒を確実に解消することができる。
【０１０２】本発明の第６実施例について次に説明す
る。図１３は、第６実施例としての燃料電池発電システ
ム７００の概略構成を示すブロック図である。この第６
実施例の燃料電池発電システム７００は、第１実施例の
燃料電池発電システム２００と比較して、燃料ガス供給
通路２１８に検出感度の相違する２つの一酸化炭素セン
サ７０１，７０３を備えている点が相違し、他のハード
ウェア構成は全く同じものである。
【０１０３】ここで、検出感度の相違すると言うのは、
一酸化炭素に対する検知可能な濃度が相違することを言
い、検知可能な濃度が低い場合、検出感度が高いセンサ
であり、検知可能な濃度が高い場合、検出感度が低いセ
ンサである。第１の一酸化炭素センサ７０１は検出感度
が高いものであり、第２の一酸化炭素センサ７０３は検
出感度が低いものである。即ち、第１の一酸化炭素セン
サ７０１は低い一酸化炭素濃度の測定を、第２の一酸化
炭素センサ７０３は高い一酸化炭素濃度の測定をそれぞ
れ分担している。
【０１０４】この実施例では、一酸化炭素センサにおけ
る出力電圧特性が触媒の種類により異なることを利用し
て、検出感度を調整している。具体的には、前記第１の
一酸化炭素センサ７０１は、第１実施例で用いた一酸化
炭素センサ１と全く同じもので、電極の触媒に白金を用
いている。第２の一酸化炭素センサ７０３は、電極の触
媒に白金とルテニウムの合金を用いている。第２の一酸
化炭素センサ７０３は、触媒に白金を用いた第１の一酸
化炭素センサ７０１に比べて、合金を用いたことから検
出感度が低いものとなっている。
【０１０５】第１および第２の一酸化炭素センサ７０
１，７０３は、電子制御ユニット２３０に電気的に接続
されている。電子制御ユニット２３０は、両一酸化炭素
センサ７０１，７０３からの出力信号を取り込んで、両
出力信号に応じて所定の制御を行なう。この電子制御ユ
ニット２３０で実行される制御ルーチンについて、図１
４のフローチャートに沿って詳しく次に説明する。な
お、この制御ルーチンは、所定時間毎に繰り返し実行さ
れるものである。
【０１０６】図１４に示すように、ＣＰＵ２３２は、処
理が開始されると、まず、第１の一酸化炭素センサ７０
１からの出力電圧を一酸化炭素濃度ＤＡとして取り込み
（ステップＳ７１０）、次いで、第２の一酸化炭素セン
サ７０３からの出力電圧を一酸化炭素濃度ＤＢとして取
り込む（ステップＳ７２０）。
【０１０７】次いで、ＣＰＵ２３２は、ステップＳ７１
０で取り込んだ一酸化炭素濃度ＤＡが予め定めた所定の
濃度Ｄ０（第３実施例のステップＳ２６０で用いた所定
濃度と同じ２０［ｐｐｍ］）より大きいか否かを判定す
る処理（ステップＳ７３０）と、ステップＳ７２０で取
り込んだ一酸化炭素濃度ＤＢが、予め定めた所定の濃度
Ｄ５（例えば、５０［ｐｐｍ］）より大きいか否かを判
定する処理（ステップＳ７４０）とを実行する。
【０１０８】ステップＳ７３０で一酸化炭素濃度ＤＡが
所定濃度Ｄ０以下であると判定された場合、ステップＳ
７５０に進み、この燃料電池発電システム７００の運転
をそのまま継続する。即ち、検出感度の高い第１の一酸
化炭素センサ７０１によっても一酸化炭素濃度が検出さ
れないような場合、燃料電池発電システム７００は正常
に動作していると判断して、運転を継続する。
【０１０９】一方、ステップＳ７３０で一酸化炭素濃度
ＤＡが所定濃度Ｄ０より大きいと判定され、ステップＳ
７４０で一酸化炭素濃度ＤＢが所定濃度Ｄ５以下である
と判定された場合、ステップＳ７６０に進む。このとき
には、検出感度の高い第１の一酸化炭素センサ７０１だ
けによって一酸化炭素濃度が検出されていることから、
改質器２１６から一酸化炭素濃度が上昇しているもの
の、燃料電池スタック２１０の運転には直ちに影響を与
えないものと判断することができることから、応答性の
遅い方法で改質器２１６を制御して一酸化炭素濃度を低
下させる。具体的には、第６実施例におけるステップＳ
５８０と同様に、改質器２１６の部分酸化反応部の温度
を下げる処理を行なう。
【０１１０】ステップＳ７３０で一酸化炭素濃度ＤＡが
所定濃度Ｄ０より大きいと判定され、ステップＳ７４０
で一酸化炭素濃度ＤＢが所定濃度Ｄ５より大きいと判定
された場合、ステップＳ７７０に進む。このときには、
検出感度の低い第２の一酸化炭素センサ７０３によって
も一酸化炭素濃度が検出されていることから、一酸化炭
素濃度を低減させるための時間的な余裕もないものと判
断して、ＣＰＵ２３２は、早い応答性で一酸化炭素濃度
を低減させる。具体的には、第４実施例におけるステッ
プＳ５９０と同様に、改質器２１６の部分酸化反応部２
１６ｃへの空気吹き込み量を増加させる処理を行なう。
【０１１１】以上のように構成されたこの第６実施例の
燃料電池発電システムでは、検出感度の相違する複数の
一酸化炭素センサ７０１，７０３を用いることにより、
一酸化炭素濃度の検出範囲を両センサ７０１，７０３に
よる領域に渡る範囲とすることができることから、広範
囲に渡って一酸化炭素濃度を検知することができる。こ
のため、アノード側材料ガス中の一酸化炭素濃度の上昇
を、早い時期から判断することができ、触媒被毒の発生
の防止を早い時期から図ることができ、触媒被毒の解消
をより完全なものにすることができる。
【０１１２】なお、第６実施例では、第１および第２の
一酸化炭素センサ７０１，７０３の双方で検出された一
酸化炭素濃度ＤＡ，ＤＢ共、上昇した場合に、一酸化炭
素濃度の低下を図ってきたが、それでもこうした状態が
所定時間以上継続した場合、触媒被毒の回復は不可能で
あると判断して、第５実施例のステップＳ４９０と同様
に運転停止の制御を行なうように構成することが好まし
い。
【０１１３】第６実施例では、２個の一酸化炭素センサ
の検出感度を相違させるために、一酸化炭素センサの触
媒の種類を変えていたが、これに換えて、次のような方
法でも検出感度を変えることができる。それは、一酸化
炭素センサ自身の温度によって検出感度が変わるという
ことである。これまでに説明してきた本発明の一酸化炭
素センサは、前述したように、温度依存性を備えている
ことから、センサ自身を加熱または冷却することで検出
感度を調整することができる。なお、図１５は、第１実
施例で用いた一酸化炭素センサ１の温度と出力電圧値
（電位差）との関係を示すグラフである。この図から
も、一酸化炭素センサ１は、温度により大きく電位差が
変化することがわかる。以下、センサ自身の温度を変え
て検出感度を調整する場合の具体的な例を第７実施例と
して説明する。
【０１１４】図１６は、第７実施例としての一酸化炭素
センサ８０１の縦断面図である。図示するように、この
一酸化炭素センサ８０１は、第１実施例の一酸化炭素セ
ンサ１と比較すると、ガス流入通路２８に加熱ヒータ８
０３を備えている点が相違する。なお、加熱ヒータ８０
３には、二次電池８０５とスイッチ８０７とからなる回
路が接続されており、図示しない制御系統からの指示を
受けてこのスイッチ８０７をオン／オフ制御して、セン
サ自身の温度（少なくとも、電解質膜１０および電極１
２，１４を所定温度に制御している。
【０１１５】加熱ヒータ８０３は、円筒型のＰＴＣヒー
タである。なお、これは、ＰＴＣヒータに限るものでは
なく、ニクロム線、カーボン抵抗発熱体等、加熱できる
ものであればどのようなものでもよい。
【０１１６】こうした構成の一酸化炭素センサ８０１で
は、加熱ヒータ８０３によりセンサ自身の温度を高める
ことにより、触媒が被毒されない特性を高めることがで
きる（触媒に使われる白金がこうした特性をもつ）。こ
のため、加熱ヒータ８０３を持たないものに比べて、検
出感度を低下側に調整することができる。
【０１１７】なお、前記第６実施例の構成にこの一酸化
炭素センサ８０１を適用する場合、検出感度の低い第２
の一酸化炭素センサ７０３が、この一酸化炭素センサ８
０１となり、検出感度の高い第１の一酸化炭素センサ７
０１が加熱ヒータ８０３を持たない一酸化炭素センサ
（例えば、第１実施例のもの）となる。なお、加熱ヒー
タを持たない一酸化炭素センサの温度は、運転温度と同
じ８０［℃］前後となることから、この一酸化炭素セン
サ８０１では、８０［℃］より高い温度に制御して所定
温度を定めている。
【０１１８】なお、前述してきた構成の一酸化炭素セン
サは、膜−電極接合体の温度が上がりすぎると膜が乾き
すぎて、内部抵抗が高くなるので、加熱ヒータ８０３で
加熱する場合も１００℃以下にすることが望ましい。た
だし、アノード側ガス系統が加圧され、かつ充分に加湿
されている場合には、１００℃以上に加熱しても膜が乾
きすぎることはない。こうしたことも配慮しながら、一
酸化炭素センサ８０１の設置位置や、必要とする一酸化
炭素検知濃度範囲、アノード側材料ガスの温度、圧力、
湿度をもとに、個々のセンサごとに加熱ヒータ８０３に
よる加熱温度を決めればよい。
【０１１９】なお、この第７実施例では、加熱ヒータ８
０３は、電解質膜１０に対して、被検出ガス側に設置さ
れた例を示したが、大気側に設置してもよい。ただし、
一般には、大気の温度より被検出ガスの温度が高いこと
から、電極１４側に加熱ヒータを設置した場合には、一
酸化炭素センサを一定の温度に保持するために必要とな
るエネルギーが大きくなる分だけ不利である。
【０１２０】第７実施例では、加熱ヒータ８０３により
センサ自身の温度を高めることにより、センサの検出感
度を低下側に調整していたが、これに換えて、燃料電池
スタック２１０の冷却水の一部を一酸化炭素センサ周辺
に流すことにより、センサ自身の温度を低下させて、検
出感度の異なる（上昇する）一酸化炭素センサとしても
よい。具体的には、図示はしないが、絶縁性部材２４の
中に流路を設け、この流路に燃料電池スタック２１０の
冷却水の一部を流す構成とすればよい。
【０１２１】なお、この構成を、第６実施例に適用しよ
うとする場合、検出感度の高い第１の一酸化炭素センサ
７０１が、この一酸化炭素センサ８０１となる。
【０１２２】第７実施例としての一酸化炭素センサ８０
１の別の態様について次に説明する。別の態様の一酸化
炭素センサは、被検出ガスである燃料ガスに接する電極
１２の触媒成分が高い濃度（予想を越える高い濃度）の
一酸化炭素により触媒機能を失い、以後一酸化炭素セン
サとしての機能を発揮しなくなるのを防ぐことを目的と
している。その構成は、前述した一酸化炭素センサ８０
１とほぼ同じで、相違するのは、一酸化炭素センサの温
度を１４０〜１６０［℃］にした点にある。
【０１２３】センサの温度を１４０〜１６０［℃］まで
高めると、電極１２の触媒の白金の表面に吸着した一酸
化炭素は脱離することから、触媒の機能を回復すること
ができる。なお、加熱ヒータ８０３による加熱時間は、
センサの温度が１４０〜１６０［℃］になった後、１分
程度とすればよい。
【０１２４】なお、こうした一酸化炭素センサを備えた
燃料電池発電システムでは、加熱ヒータ８０３を駆動す
るタイミングとして次のようなものがある。 燃料電池発電システムの運転時間の一定間隔ごと、 燃料電池発電システムの起動ごと、 燃料電池発電システムの停止ごと、 一酸化炭素センサが所定濃度以上の過大な一酸化炭素
濃度を検知したとき 等の、いずれか、またはこれらの複数を組み合わせて駆
動すればよい。
【０１２５】こうした構成の一酸化炭素センサによれ
ば、センサの温度を加熱ヒータ８０３により高温度に制
御することにより、電極１２の触媒に吸着した一酸化炭
素を脱離させることができ、この結果、触媒の機能を回
復させて、一酸化炭素検出の機能低下を防止することが
できる。
【０１２６】前記第１ないし第５実施例では、一酸化炭
素センサを、電解質膜と電極とを備えた構成としたが、
必ずしもこの構成に限るものではなく、燃料ガス中の一
酸化炭素の濃度を測定可能なものであれば、他の構成の
ものでもよい。
【０１２７】以上本発明の実施例について説明したが、
本発明はこうした実施例に何等限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々な
る態様で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例としての燃料電池発電シス
テム２００の概略構成を示すブロック図である。
【図２】一酸化炭素センサ１の縦断面図である。
【図３】被検出ガス中の一酸化炭素濃度と電圧計３２に
より検出される電位差との関係の一例を示したグラフで
ある。
【図４】燃料電池スタック２１０のセル構造を示す構造
図である。
【図５】電子制御ユニット２３０のＣＰＵ２３２により
実行される制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２実施例としての燃料電池発電シス
テム３００の概略構成を示すブロック図である。
【図７】電極上の位置と一酸化炭素濃度の変化とを水素
利用率に応じて示すグラフである。
【図８】本発明の第３実施例としての燃料電池発電シス
テム４００の概略構成を示すブロック図である。
【図９】電子制御ユニットのＣＰＵにより実行される制
御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第４実施例において電子制御ユニッ
トのＣＰＵにより実行される制御処理ルーチンを示すフ
ローチャートである。
【図１１】本発明の第５実施例としての燃料電池発電シ
ステム６００の概略構成を示すブロック図である。
【図１２】電子制御ユニットのＣＰＵにより実行される
制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第６実施例としての燃料電池発電シ
ステム７００の概略構成を示すブロック図である。
【図１４】電子制御ユニットのＣＰＵにより実行される
制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１５】一酸化炭素センサ１の温度と電位差との関係
を例示するグラフである。
【図１６】本発明の第７実施例としての一酸化炭素セン
サ８０１の縦断面図である。
【符号の説明】
１…一酸化炭素センサ １０…電解質膜 １２…電極 １４…電極 １６…金属板 １８…金属板 ２０…ホルダ ２０Ｔ…検出端子 ２０ａ，２２ａ…フランジ ２０ｂ，２２ｂ…ネジ ２２…ホルダ ２２Ｔ…検出端子 ２４…絶縁性部材 ２４ａ，２４ｂ…ネジ ２６…Ｏリング ２８…ガス流入通路 ３０…電気回路 ３２…電圧計 ３４…抵抗器 ４０…燃料ガス通路 ４０ａ…分岐口 ５０ａ…ネジ ２００…燃料電池発電システム ２１０…燃料電池スタック ２１０ａ…アノード側ガス入口 ２１０ｂ…アノード側ガス出口 ２１２…メタノールタンク ２１４…水タンク ２１６…改質器 ２１６ａ…改質部 ２１６ｂ…シフト反応部 ２１６ｃ…部分酸化反応部 ２１８…燃料ガス供給通路 ２２０…燃料ガス排出通路 ２３０…電子制御ユニット ２３２…ＣＰＵ ２３４…ＲＯＭ ２３６…ＲＡＭ ２３８…入出力ポート ２４１…電解質膜 ２４２…アノード ２４３…カソード ２４４，２４５…セパレータ ２４４ｐ…流路溝 ２４５ｐ…流路溝 ２４６，２４７…集電板 ３００…燃料電池発電システム ４００…燃料電池発電システム ６００…燃料電池発電システム ６１０…ガス流量計 ６２０…負荷電流計 ７００…燃料電池発電システム ７０１，７０３…一酸化炭素センサ ８０１…一酸化炭素センサ ８０３…加熱ヒータ ８０５…二次電池 ８０７…スイッチ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 原燃料を改質して水素を含有する燃料ガ
    スを生成する改質器と、 触媒を担持した電極に前記燃料ガスの供給を受けて、そ
    の燃料ガスの電気化学反応により起電力を得る燃料電池
    とを備えた燃料電池発電装置において、 前記燃料ガス中の一酸化炭素の濃度を検出する一酸化炭
    素検出手段と、 該検出した一酸化炭素の濃度に応じて前記改質器の運転
    を制御することにより、前記燃料ガス中の一酸化炭素の
    濃度を低減させる改質器運転制御手段とを備えたことを
    特徴とする燃料電池発電装置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の燃料電池発電装置であっ
    て、 前記一酸化炭素検出手段は、 前記燃料ガスの流路における前記燃料電池の下流側に設
    けられた一酸化炭素センサである燃料電池発電装置。
  3. 【請求項３】 請求項１記載の燃料電池発電装置であっ
    て、 前記一酸化炭素検出手段は、 前記燃料ガスの流路における前記燃料電池本体の上流側
    に設けられた第１の一酸化炭素センサと、 前記燃料ガスの流路における前記燃料電池本体の下流側
    に設けられた第２の一酸化炭素センサとからなる燃料電
    池発電装置。
  4. 【請求項４】 請求項１記載の燃料電池発電装置であっ
    て、 前記一酸化炭素検出手段は、 一酸化炭素に対する感度の相違する２つの一酸化炭素セ
    ンサからなる燃料電池発電装置。
  5. 【請求項５】 請求項１ないし４いずれか記載の燃料電
    池発電装置であって、 前記改質器は、 メタノールと水とから水素と二酸化炭素とを含有する改
    質ガスを生成する改質部と、 該生成された改質ガス中の副産物である一酸化炭素を酸
    化する部分酸化反応部とを備え、 前記改質器運転制御手段は、 前記一酸化炭素検出手段により検出された一酸化炭素の
    濃度が所定値以上のとき、前記部分酸化反応部へ吹き込
    む空気を増量側に制御する部分酸化反応部制御手段を備
    えた燃料電池発電装置。
  6. 【請求項６】 請求項１ないし４いずれか記載の燃料電
    池発電装置であって、 前記燃料電池での前記燃料ガスの利用の程度をガス利用
    率として算出するガス利用率算出手段と、 該算出したガス利用率が所定値以上のとき、前記改質器
    運転制御手段による制御に代えて、前記ガス利用率が低
    下するよう前記改質器の運転を制御するガス利用率低下
    制御手段とを備えた燃料電池発電装置。
  7. 【請求項７】 請求項１ないし６いずれか記載の燃料電
    池発電装置であって、 前記一酸化炭素検出手段は、 電解質膜と、 触媒を担持しつつ前記電解質膜を挟持する２つの電極
    と、 該２つの電極のうちの一方の電極に前記被検出ガスを供
    給する被検出ガス供給通路と、 前記２つの電極のうちの他方の電極に酸素を含有する酸
    化ガスを供給する酸化ガス供給通路と、 前記２つの電極間へ所定の負荷を接続した状態で、該２
    つの電極間の電位差を検出する電位差検出手段とを備え
    た構成である燃料電池発電装置。
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EP95117279A EP0710996B1 (en) 1994-11-02 1995-11-02 Fuel cell generator with control and measuring system of the carbon monoxide amount in the fuel gas
US08/552,120 US5712052A (en) 1994-11-02 1995-11-02 Fuel cell generator and method of the same
DE69526481T DE69526481T2 (de) 1994-11-02 1995-11-02 Brennstoffzellengenerator mit Kontroll- und Messystem für den Kohlenmonoxidgehalt im Brennstoffgas

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DE (1) DE69526481T2 (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0995717A1 (en) 1998-10-12 2000-04-26 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Carbon monoxide reducing device and carbon monoxide reducing method
WO2002026620A1 (fr) * 2000-09-27 2002-04-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Dispositif de formation d'hydrogene
JP2005507542A (ja) * 2001-02-26 2005-03-17 ユーティーシー フューエル セルズ，エルエルシー 燃料電池内の高い燃料利用率
JP2006190586A (ja) * 2005-01-07 2006-07-20 Idemitsu Kosan Co Ltd Ｃｏ選択酸化反応器の使用方法
JP2006221822A (ja) * 2005-02-08 2006-08-24 Casio Comput Co Ltd 電源システム及び電源システムの制御方法
US7189373B2 (en) 2002-03-27 2007-03-13 Nissan Motor Co., Ltd. Carbon monoxide removal from reformate gas
JP2009046388A (ja) * 1998-10-12 2009-03-05 Toyota Motor Corp 一酸化炭素除去装置
JP2016186891A (ja) * 2015-03-27 2016-10-27 三浦工業株式会社 燃料利用率センサ及び燃料電池システム

Families Citing this family (85)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997040371A1 (fr) * 1996-04-22 1997-10-30 Imra Japan Kabushikikaisha Detecteur de gaz co et procede de mesure de la teneur en gaz co
DE19623919C1 (de) * 1996-06-15 1997-12-11 Daimler Benz Ag Verfahren zum Betrieb einer Anlage zur Wasserdampfreformierung von Methanol
DE19623937C1 (de) * 1996-06-15 1997-12-11 Daimler Benz Ag Verfahren zum Betrieb einer Anlage zur Wasserdampfreformierung von Methanol
JP4000607B2 (ja) * 1996-09-06 2007-10-31 トヨタ自動車株式会社 燃料電池の発電装置およびその方法
US7195663B2 (en) 1996-10-30 2007-03-27 Idatech, Llc Hydrogen purification membranes, components and fuel processing systems containing the same
US6537352B2 (en) 1996-10-30 2003-03-25 Idatech, Llc Hydrogen purification membranes, components and fuel processing systems containing the same
US6783741B2 (en) * 1996-10-30 2004-08-31 Idatech, Llc Fuel processing system
US6376113B1 (en) * 1998-11-12 2002-04-23 Idatech, Llc Integrated fuel cell system
DE19707814C1 (de) * 1997-02-27 1998-08-20 Dbb Fuel Cell Engines Gmbh Brennstoffzellen-Energieerzeugungsanlage
US5945229A (en) * 1997-02-28 1999-08-31 General Motors Corporation Pattern recognition monitoring of PEM fuel cell
US6106962A (en) 1997-09-24 2000-08-22 Aer Energy Resources Inc. Air manager control using cell voltage as auto-reference
US6063516A (en) 1997-10-24 2000-05-16 General Motors Corporation Method of monitoring CO concentrations in hydrogen feed to a PEM fuel cell
US6001499A (en) * 1997-10-24 1999-12-14 General Motors Corporation Fuel cell CO sensor
US6472090B1 (en) 1999-06-25 2002-10-29 Ballard Power Systems Inc. Method and apparatus for operating an electrochemical fuel cell with periodic reactant starvation
US6329089B1 (en) 1997-12-23 2001-12-11 Ballard Power Systems Inc. Method and apparatus for increasing the temperature of a fuel cell
US6096448A (en) * 1997-12-23 2000-08-01 Ballard Power Systems Inc. Method and apparatus for operating an electrochemical fuel cell with periodic fuel starvation at the anode
JPH11255512A (ja) 1998-03-09 1999-09-21 Toyota Motor Corp 一酸化炭素低減装置及びその駆動方法
US6210820B1 (en) 1998-07-02 2001-04-03 Ballard Power Systems Inc. Method for operating fuel cells on impure fuels
US6127056A (en) * 1998-10-09 2000-10-03 International Fuel Cells, Llc Start up of proton exchange membrane fuel cell
DE10080450T1 (de) * 1999-02-10 2001-05-17 Toshiba Kawasaki Kk Kohlenmonoxidumwandlungsvorrichtung für eine Brennstoffzelle und Brennstoffzellen-Energiegewinnungssystem
US6641625B1 (en) 1999-05-03 2003-11-04 Nuvera Fuel Cells, Inc. Integrated hydrocarbon reforming system and controls
MXPA02000712A (es) 1999-07-27 2002-07-22 Idatech Llc Controlador de sistema de celda de combustible.
US6979507B2 (en) * 2000-07-26 2005-12-27 Idatech, Llc Fuel cell system controller
US6322917B1 (en) 1999-09-27 2001-11-27 Plug Power L.L.C. Diagnostic method and control of preferential oxidation of carbon monoxide
US6383670B1 (en) 1999-10-06 2002-05-07 Idatech, Llc System and method for controlling the operation of a fuel processing system
US6242120B1 (en) 1999-10-06 2001-06-05 Idatech, Llc System and method for optimizing fuel cell purge cycles
US6451464B1 (en) * 2000-01-03 2002-09-17 Idatech, Llc System and method for early detection of contaminants in a fuel processing system
US6835481B2 (en) * 2000-03-29 2004-12-28 Idatech, Llc Fuel cell system with load management
US6503649B1 (en) 2000-04-03 2003-01-07 Convergence, Llc Variable fuel cell power system for generating electrical power
US6824915B1 (en) 2000-06-12 2004-11-30 The Gillette Company Air managing systems and methods for gas depolarized power supplies utilizing a diaphragm
US6759159B1 (en) 2000-06-14 2004-07-06 The Gillette Company Synthetic jet for admitting and expelling reactant air
DE10039959A1 (de) * 2000-08-16 2002-03-07 Siemens Ag Verfahren zur Regelung der Brennstoffkonzentration in der Anodenflüssigkeit einer Brennstoffzelle und zugehörige Vorrichtung
DE10039797B4 (de) * 2000-08-16 2010-12-30 Robert Bosch Gmbh Brennstoffzellenanlage mit einer Reformereinheit und deren Verwendung
JP3882485B2 (ja) * 2000-09-04 2007-02-14 日産自動車株式会社 燃料電池車両
WO2002022256A1 (fr) * 2000-09-18 2002-03-21 Osaka Gas Co., Ltd. Procede d'activation d'un catalyseur pour eliminer le monoxyde de carbone, catalyseur et procede d'elimination du monoxyde de carbone, et procede de fonctionnement d'un systeme de pile a combustible
US6517963B2 (en) 2000-12-13 2003-02-11 Plug Power Inc. Carbon monoxide filter
US6569551B2 (en) 2001-01-15 2003-05-27 General Motors Corporation Oxidant injection control
US7037615B2 (en) * 2001-02-12 2006-05-02 Delphi Technologies, Inc. Trapping method and system for energy conversion devices
US6777120B2 (en) * 2001-05-23 2004-08-17 General Motors Corporation Relative humidity sensor with compensation for changes in pressure and gas composition
US20030086866A1 (en) * 2001-10-26 2003-05-08 Wangerow James R. Compact combined shift and selective methanation reactor for co control
EP1500158A2 (en) 2002-02-06 2005-01-26 Battelle Memorial Institute Methods of removing contaminants from a fuel cell electrode
WO2003067695A2 (en) * 2002-02-06 2003-08-14 Battelle Memorial Institute Polymer electrolyte membrane fuel cell system
WO2003074997A2 (en) * 2002-02-28 2003-09-12 Hrl Laboratories, Llc Detection of carbon monoxide in hydrogen-based gas streams
US7396605B2 (en) * 2002-03-08 2008-07-08 Van Zee John W Method and system for improving the performance of a fuel cell
US7267899B2 (en) * 2002-03-08 2007-09-11 Van Zee John W Method and system for improving the performance of a fuel cell
US6884533B2 (en) * 2002-05-31 2005-04-26 Ballard Generation Systems Utilization based power plant control system
EP1581784A4 (en) * 2002-06-13 2009-06-24 Nuvera Fuel Cells Inc TEMPERATURE REGULATION IN A PREFERENTIAL OXIDATION REACTOR
CA2511936A1 (en) * 2002-07-30 2004-06-24 Hyradix, Inc. Feedforward control processes for variable output hydrogen generators
US6936238B2 (en) 2002-09-06 2005-08-30 General Motors Corporation Compact partial oxidation/steam reactor with integrated air preheater, fuel and water vaporizer
US20040081867A1 (en) * 2002-10-23 2004-04-29 Edlund David J. Distributed fuel cell network
US20040081868A1 (en) * 2002-10-23 2004-04-29 Edlund David J. Distributed fuel cell network
GB0227180D0 (en) * 2002-11-21 2002-12-24 Omnagen Ltd Improvements in or relating to a fuel cell
AU2003296367A1 (en) * 2002-12-05 2004-06-30 Battelle Memorial Institute Methods of removing sulfur from a fuel cell electrode
JP3868419B2 (ja) * 2002-12-27 2007-01-17 日本特殊陶業株式会社 ガスセンサ
US7353084B2 (en) * 2003-02-27 2008-04-01 Acutra, Inc. Generator controller
DE10324315A1 (de) * 2003-05-27 2004-12-16 Siemens Building Technologies Ag Verfahren zur Überwachung der Qualität eines von einem Reformer für den Betrieb von Brennstoffzellen gelieferten Gasgemisches
US7250231B2 (en) * 2003-06-09 2007-07-31 Idatech, Llc Auxiliary fuel cell system
WO2005018035A1 (ja) * 2003-08-19 2005-02-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 燃料電池発電システムおよびその改質器の劣化度検出方法、燃料電池発電方法
US7815699B2 (en) 2003-10-21 2010-10-19 Gm Global Technology Operations, Inc. Method for starting a primary reactor
US20050112436A1 (en) * 2003-11-25 2005-05-26 Carol Jeffcoate Methods and devices for heating or cooling fuel cell systems
US7305865B2 (en) * 2004-01-30 2007-12-11 Delphi Technologies, Inc. Hydrocarbon reformer performance sensing system
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
US20060042236A1 (en) * 2004-09-01 2006-03-02 Kabasin Daniel F Method and apparatus for controlling exhaust gas flow rate
KR20070085537A (ko) * 2004-10-31 2007-08-27 아이다테크 엘엘씨 수소 발생 에너지 생성장치
US7816046B2 (en) * 2004-12-28 2010-10-19 Canon Kabushiki Kaisha Fuel cell apparatus having fuel cell stack and controller, and method of manufacturing same
US20070042233A1 (en) * 2005-08-19 2007-02-22 Lyman Scott W Systems and methods for initiating auxiliary fuel cell system operation
US7601302B2 (en) 2005-09-16 2009-10-13 Idatech, Llc Self-regulating feedstock delivery systems and hydrogen-generating fuel processing assemblies and fuel cell systems incorporating the same
EP1938415B1 (en) * 2005-09-16 2014-05-14 Dcns Sa Self-regulating feedstock delivery system and hydrogen-generating fuel processing assembly incorporating the same
JP5098154B2 (ja) * 2005-11-04 2012-12-12 ソニー株式会社 電気化学エネルギー生成装置及びその運転方法
US7887958B2 (en) * 2006-05-15 2011-02-15 Idatech, Llc Hydrogen-producing fuel cell systems with load-responsive feedstock delivery systems
US7972420B2 (en) * 2006-05-22 2011-07-05 Idatech, Llc Hydrogen-processing assemblies and hydrogen-producing systems and fuel cell systems including the same
US20070275275A1 (en) * 2006-05-23 2007-11-29 Mesa Scharf Fuel cell anode purge systems and methods
US7939051B2 (en) * 2006-05-23 2011-05-10 Idatech, Llc Hydrogen-producing fuel processing assemblies, heating assemblies, and methods of operating the same
WO2008017154A1 (en) * 2006-08-07 2008-02-14 Hyteon Inc. Management of fuel contaminators in fuel cells
DE102006043037A1 (de) * 2006-09-13 2008-03-27 Enerday Gmbh Verfahren zur Ermittlung eines Zustands eines Reformers in einem Brennstoffzellensystem
US20080210088A1 (en) * 2006-10-23 2008-09-04 Idatech, Llc Hydrogen purification membranes, components and fuel processing systems containing the same
US7754361B2 (en) * 2007-05-30 2010-07-13 Idatech, Llc Fuel cell systems with maintenance hydration by displacement of primary power
US20080299423A1 (en) * 2007-05-30 2008-12-04 Laven Arne Fuel cell systems with maintenance hydration
US8262752B2 (en) * 2007-12-17 2012-09-11 Idatech, Llc Systems and methods for reliable feedstock delivery at variable delivery rates
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.
US10476093B2 (en) 2016-04-15 2019-11-12 Chung-Hsin Electric & Machinery Mfg. Corp. Membrane modules for hydrogen separation and fuel processors and fuel cell systems including the same
CA3058443A1 (en) 2017-03-31 2018-10-04 Generac Power Systems, Inc. Carbon monoxide detecting system for internal combustion engine-based machines
US11712655B2 (en) 2020-11-30 2023-08-01 H2 Powertech, Llc Membrane-based hydrogen purifiers
KR20240011534A (ko) 2022-07-19 2024-01-26 현대자동차주식회사 연료전지 차량의 애노드 피독저감 시스템 및 방법

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3615842A (en) * 1968-08-29 1971-10-26 Gen Electric Method and apparatus comprising an electrochemical ion exchange membrane purge pump in combination and fuel cell combination
US3880722A (en) * 1973-01-02 1975-04-29 Exxon Research Engineering Co Potentiometric CO detector
US4046956A (en) * 1976-05-27 1977-09-06 United Technologies Corporation Process for controlling the output of a selective oxidizer
JPS58133781A (ja) * 1982-02-01 1983-08-09 Hitachi Ltd 燃料電池発電プラント制御システム
JPS5951480A (ja) * 1982-09-16 1984-03-24 Toshiba Corp 燃料電池発電装置
JPS61109257A (ja) * 1984-11-01 1986-05-27 Fuji Electric Co Ltd 燃料電池の燃料電極
JPH0795449B2 (ja) * 1987-03-20 1995-10-11 株式会社日立製作所 燃料電池発電システム
JPS63264875A (ja) * 1987-04-22 1988-11-01 Hitachi Ltd リン酸型燃料電池の発電システム
JPH0256865A (ja) * 1988-08-22 1990-02-26 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> シフトコンバータ用触媒の状態監視が可能な燃料電池発電システム
US4910099A (en) * 1988-12-05 1990-03-20 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Preventing CO poisoning in fuel cells
JPH05205765A (ja) * 1992-01-23 1993-08-13 Fuji Electric Co Ltd 積層燃料電池
US5316747A (en) * 1992-10-09 1994-05-31 Ballard Power Systems Inc. Method and apparatus for the selective oxidation of carbon monoxide in a hydrogen-containing gas mixture

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0995717A1 (en) 1998-10-12 2000-04-26 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Carbon monoxide reducing device and carbon monoxide reducing method
US6332901B1 (en) 1998-10-12 2001-12-25 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Carbon monoxide reducing device for reducing carbon monoxide in a reformate gas
JP2009046388A (ja) * 1998-10-12 2009-03-05 Toyota Motor Corp 一酸化炭素除去装置
WO2002026620A1 (fr) * 2000-09-27 2002-04-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Dispositif de formation d'hydrogene
JP2005507542A (ja) * 2001-02-26 2005-03-17 ユーティーシー フューエル セルズ，エルエルシー 燃料電池内の高い燃料利用率
US7189373B2 (en) 2002-03-27 2007-03-13 Nissan Motor Co., Ltd. Carbon monoxide removal from reformate gas
JP2006190586A (ja) * 2005-01-07 2006-07-20 Idemitsu Kosan Co Ltd Ｃｏ選択酸化反応器の使用方法
JP2006221822A (ja) * 2005-02-08 2006-08-24 Casio Comput Co Ltd 電源システム及び電源システムの制御方法
JP2016186891A (ja) * 2015-03-27 2016-10-27 三浦工業株式会社 燃料利用率センサ及び燃料電池システム

Also Published As

Publication number Publication date
KR960019838A (ko) 1996-06-17
KR0171206B1 (ko) 1999-03-30
EP0710996A1 (en) 1996-05-08
EP0710996B1 (en) 2002-04-24
DE69526481T2 (de) 2002-12-19
JP3840677B2 (ja) 2006-11-01
DE69526481D1 (de) 2002-05-29
US5712052A (en) 1998-01-27

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