JPH11265723A

JPH11265723A - 燃料電池システム

Info

Publication number: JPH11265723A
Application number: JP10068032A
Authority: JP
Inventors: Takashi Hatai; 崇幡井; Noriyuki Yamaga; 範行山鹿; Mikio Sei; 三喜男清
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1998-03-18
Filing date: 1998-03-18
Publication date: 1999-09-28

Abstract

(57)【要約】【課題】水素回収器で回収された水素ガスを、無駄な
く、短時間で水素吸蔵合金タンクに吸蔵して貯蔵するこ
とができる燃料電池システムを提供する。【解決手段】燃料供給器１から供給された燃料から水
素ガスを含む改質ガスを生成させる改質器２。改質ガス
の水素を燃料として用いて発電する燃料電池３。燃料電
池３から排出される排ガス中から水素を分離回収する水
素回収器４。分離された水素ガスを貯蔵すると共に貯蔵
した水素ガスを燃料電池３に供給する水素吸蔵合金タン
ク６。分離された水素ガスを水素吸蔵合金タンク６に供
給する経路５に設けられたバルブ７。水素吸蔵合金の温
度を検知する温度センサ８。水素回収器４で回収された
水素ガスの圧力を検知する圧力センサ９。温度センサ８
による検知温度と圧力センサ９による検知圧力とを比較
演算し、この演算結果に基づいてバルブ７を開閉制御す
る制御器１０。これらを具備して燃料電池システムを形
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水素吸蔵合金タン
クを備えた燃料電池システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、発電機として、発電効率が高いう
えに、窒素酸化物等の大気汚染物質の排出が少なく、騒
音も少ないという特徴を有する燃料電池が注目を集めて
いる。特に、定置式の分散電源として燃料電池は実用化
が図られている。また可搬型のものとしては、燃料電池
として固体高分子電解質型燃料電池を用い、燃料源とし
てカセットコンロ用の小型ブタンボンベのブタンガスを
改質して得られる改質ガスを使用したものが、本出願人
によって特願平８−１８４３５３号として提案されてい
る。

【０００３】図５はこのような燃料電池による発電シス
テムの一例を示すものであって、ブタンガスボンベなど
で形成される燃料供給器１が改質器２に接続してあり、
燃料供給器１からブタンガスなどの燃料を改質器２に供
給し、改質器２で燃料から水素ガスを含む改質ガスが生
成されるようにしてある。この改質ガスは改質器２から
燃料電池３に供給され、改質ガス中の水素を燃料として
発電される。燃料電池３から排出される排ガスには発電
に使用されなかった未反応の水素ガスが含まれるので、
排ガスは水素回収器４に供給され、水素回収器４で排ガ
ス中の水素ガスのみが分離される。水素ガスが分離され
た排ガスは排出される。一方、分離された水素ガスは水
素ガス供給経路５を通過して水素吸蔵合金タンク６に供
給され、水素吸蔵合金に吸蔵させて貯蔵されるようにし
てある。そして、システムの起動時のように燃料電池３
への改質ガスの供給が不十分なときや、燃料電池３での
発電量が増大するように燃料電池３の負荷が変動すると
きなどに、水素吸蔵合金タンク６から水素ガスを放出し
て燃料電池３に供給し、水素ガスが発電に使用されるよ
うにしてある。

【０００４】ここで、水素吸蔵合金の水素解離圧−温度
特性はその組成によって異なるが、一般に、上記のよう
な燃料電池システムに使用される水素吸蔵合金の場合、
水素解離圧は温度が高くなるにつれて上昇するので、常
温以上の水素吸蔵合金に水素ガスを吸蔵させるために
は、水素ガスを大気圧以上の圧力に加圧する必要があ
り、水素吸蔵合金の温度が高い程、水素ガスを高い圧力
に加圧する必要がある。そして上記のような燃料電池シ
ステムは運転に伴って熱が発生し、この発熱で水素吸蔵
合金タンク６中の水素吸蔵合金は加熱されるために、水
素回収器４で分離された水素ガスは圧力を高めた状態で
水素吸蔵合金タンク６に供給する必要がある。

【０００５】そこで図５の燃料電池システムでは、水素
回収器４で分離回収された水素ガスの圧力を高めて水素
吸蔵合金タンク６に供給するために、水素回収器４と水
素吸蔵合金タンク６との間の水素ガス供給経路５にバル
ブ７を設けるようにしてあり、通常はこのバルブ７を閉
じておく。そうすると、水素回収器４で回収された水素
ガスはバルブ７の手前で貯められ、水素ガスの回収量の
増加に伴ってこのバルブ７の手前で貯められた水素ガス
の圧力は高まる。そしてこの水素ガスの圧力が所定の圧
力を超えると、バルブ７が開いて水素ガスが水素吸蔵合
金タンク６に供給され、水素吸蔵合金に吸蔵されるよう
にしてある。

【０００６】このバルブ７が開くときの水素ガスの圧力
は、燃料電池システムを通常運転する際に水素吸蔵合金
タンク６の水素吸蔵合金が達する最高温度のときの水素
解離圧よりも高い圧力に設定されている。水素吸蔵合金
タンク６の水素吸蔵合金がこの最高温度になっていると
きに、この最高温度のときの水素解離圧よりも低い圧力
のもとでバルブ７が開かれると、水素吸蔵合金に吸蔵さ
れている水素ガスが解離されて水素ガス供給経路５を逆
流するおそれがあるからである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のように
バルブ７が開く際の水素ガスの圧力を、水素吸蔵合金タ
ンク６の水素吸蔵合金が達する最高温度の水素解離圧に
合わせて設定すると、水素吸蔵合金がこの最高温度より
も低く、低い圧力で水素ガスの吸蔵が可能な状態でもバ
ルブ７は閉じており、水素回収器４で回収された水素ガ
スの圧力が最高温度に合わせて設定された圧力に達する
までバルブ７は開かず、水素回収器４で回収し始めてか
らバルブ７が開いて水素吸蔵合金タンク６の水素吸蔵合
金に水素ガスが吸蔵されるまでに長時間を要することに
なるものであった。この結果、水素回収器４で水素ガス
を回収してから水素吸蔵合金タンク６の水素吸蔵合金に
吸蔵して、燃料電池３の燃料として使用できる状態にな
るまでに長時間が必要になり、燃料電池３の負荷の変動
に対応するために水素吸蔵合金タンク６から燃料電池３
に水素ガスを放出する際に、水素吸蔵合金タンク６の水
素ガスの貯蔵量が不足する場合があるという問題があっ
た。

【０００８】また、燃料電池システムの運転を停止する
ときに、水素回収器４とバルブ７の間に貯められた水素
ガスは水素吸蔵合金タンク６に供給されることなく運転
が停止されるようになっており、この水素ガスは水素吸
蔵合金タンク６に貯蔵されることなく無駄になるという
問題があった。この水素ガスを水素吸蔵合金タンク６に
供給するためにバルブ７を開いた場合、水素ガスの圧力
が水素解離圧よりも低いと、水素吸蔵合金に吸蔵されて
いる水素ガスが解離されて水素ガス供給経路５を逆流し
て放出され、逆に水素の無駄が大きくなるものであっ
た。

【０００９】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、水素回収器で回収された水素ガスを、無駄なく、
短時間で水素吸蔵合金タンクに吸蔵して貯蔵することが
できる燃料電池システムを提供することを目的とするも
のである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る燃料電池シ
ステムは、燃料供給器１と、燃料供給器１から供給され
る燃料から水素ガスを含む改質ガスを生成させる改質器
２と、改質器２から供給される改質ガスの水素を燃料と
して用いて発電する燃料電池３と、燃料電池３から排出
される排ガス中から水素を分離回収する水素回収器４
と、水素回収器４で分離された水素ガスを貯蔵すると共
に貯蔵した水素ガスを燃料電池３に供給する水素吸蔵合
金タンク６と、水素回収器４で分離された水素ガスを水
素吸蔵合金タンク６に供給する経路５に設けられたバル
ブ７と、水素吸蔵合金タンク６の水素吸蔵合金の温度を
検知する温度センサ８と、水素回収器４で回収された水
素ガスの圧力を検知する圧力センサ９と、温度センサ８
による検知温度と圧力センサ９による検知圧力とを比較
演算し、この演算結果に基づいてバルブ７を開閉制御す
る制御器１０とを具備して成ることを特徴とするもので
ある。

【００１１】また請求項２の発明は、システムの運転時
に、温度センサ８によって検知される水素吸蔵合金の温
度に対して、圧力センサ９によって検知される水素ガス
の圧力が所定設定値より大きいときにバルブ７を開くと
共に、水素ガスの圧力が所定設定値より小さいときにバ
ルブ７を閉じるように、制御器１０でバルブ７を制御す
るようにして成ることを特徴とするものである。

【００１２】また請求項３の発明は、システムの運転停
止時に、温度センサ８によって検知される水素吸蔵合金
の温度に対して、圧力センサ９によって検知される水素
ガスの圧力が所定設定値より大きいときにバルブ７を開
くと共に、水素ガスの圧力が所定設定値より小さいとき
にバルブ７を閉じるように、制御器１０でバルブ７を制
御するようにして成ることを特徴とするものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。燃料供給器１は都市ガス、ブタンガス、プロパン
ガス、灯油等の燃料を供給するものであり、燃料供給器
１には改質器２が接続してあって、燃料は改質器２に供
給されるようにしてある。

【００１４】改質器２は、燃料供給器１から供給される
燃料を水蒸気とともに改質触媒によって水蒸気改質反応
させ、燃料から水素に富む改質ガスを生成させるもので
ある。この改質触媒としては、担体に金属を担持させた
ものを使用することができる。担持金属としてはルテニ
ウム、ロジウム、ニッケル等を用いることができ、担体
としてはジルコニアやアルミナが適しているが、他にシ
リカゲル、活性アルミナ、チタニア、コージェライト、
ゼオライト、モルデナイト、シリカゲル、活性炭等を用
いることもできる。改質ガスの組成は、燃料供給器１か
ら供給される燃料の組成や、改質器２の反応温度など運
転条件等により決定されるものであり、燃料として都市
ガスを用いた場合の改質ガスの組成の一例は、水素７５
％、メタン８％、二酸化炭素１０％、窒素７％、一酸化
炭素５０ｐｐｍである。

【００１５】改質器２には燃料電池３が接続してある。
燃料電池３としては、プロトン導電性の高分子電解質膜
１５の両面に電極１６，１７を貼り付けて電極複合膜１
８を形成し、これをフレーム１９，１９で挟み込むこと
によって作製される図２のような固体高分子型燃料電池
を用いることができる。上記電極１６，１７には白金板
を、高分子電解質膜１５にはフッ素化スルフォン酸膜
（例えばデュポン社製「ナフィオン」）を、フレーム１
９，１９にはカーボン材をそれぞれ使用することができ
るものである。各電極１６，１７と各フレーム１９，１
９の間にはそれぞれ電極室２０，２１を形成する空間が
設けてあり、一方の電極室２０には改質ガス導入口２２
と排ガス導出口２３が、他方の電極室２１には空気導入
口２４と未反応空気導出口２５がそれぞれ形成してあ
る。そして通常は、この図２の単セルを複数個積層して
燃料電池スタックとして使用するものである。

【００１６】上記のように形成される燃料電池３にあっ
て、改質器２から供給される改質ガスは、改質ガス導入
口２２から一方の電極室２０に導入され、改質ガス中の
発電燃料である水素は高分子電解質膜１５中で、他方の
電極室２１に空気導入口２４から導入された空気中の酸
素と燃焼反応し、電極１６，１７間に電位差が生じて発
電がなされる。改質ガス中の水素は総てを発電燃料とし
て利用することはできず、改質ガス中の発電に寄与しな
い他のガスとともに排ガスとして一方の電極室２０から
排ガス導出口２３を通じて排出される。他方の電極室２
１内の酸素が消費された空気は未反応空気導出口２５か
らシステム外に排出される。

【００１７】上記のように燃料電池３の電極室２０から
排出される排ガスには発電燃料として利用されない水素
ガスが含まれているので、この水素ガスは水素吸蔵合金
タンク６に貯蔵するようにしているが、水素吸蔵合金は
排ガスに含まれる一酸化炭素等のガスによって被毒さ
れ、水素吸蔵能力が低下するので、水素回収器４によっ
て排ガス中の水素ガスを分離回収し、水素ガスのみを水
素吸蔵合金タンク６に供給して貯蔵するようにしてい
る。

【００１８】水素回収器４としては、上記の固体高分子
型燃料電池と全く同じ構成のものを用いることができ
る。すなわち、プロトン導電性の高分子電解質膜２７の
両面に電極３２，３３を貼り付けて電極複合膜３０を形
成し、これをフレーム３１，３１で挟み込むことによっ
て作製される図３のような固体高分子型水素回収器を用
いることができる。各電極３２，３３と各フレーム３
１，３１の間にはそれぞれ未反応ガス室２８と回収水素
室２９を形成する空間が設けてあり、未反応ガス室２８
側の電極３２を未反応水素電極、回収水素室２９側の電
極３３を回収水素電極として、両電極３２，３３間に直
流電流が印加してある。また未反応ガス室２８には排ガ
ス導入口３４と排ガス導出口３５が、回収水素室２９に
は水素ガス導出口３６がそれぞれ形成してある。上記の
固体高分子型燃料電池３と固体高分子型水素回収器４と
はガスの流路の引き回しが異なるのみで、基本的に同一
の構成をしているので、燃料電池３の後段に水素回収器
４を積層し、両者を一体化して作製することも可能であ
る。

【００１９】水素回収器４は排ガス導入口３４を燃料電
池３の排ガス導出口２３と接続してあり、水素を含む排
ガスは排ガス導入口３４から未反応ガス室２８に供給さ
れ、排ガス中の水素ガスは未反応水素電極３２上で酸化
されて水素イオンになる。この水素イオンは高分子電解
質膜２７中を移動し、回収水素電極３３上で還元され
て、回収水素室２９内において元の水素ガスとなる。こ
のようにして、未反応ガス室２８中の水素を含む排ガス
から水素ガスが分離されて回収水素室２９に回収され、
水素ガスが分離された排ガスは排ガス導出口３５からシ
ステム外に排出される。回収水素室２９の水素ガス導出
口３６は水素ガス供給経路５を通じて水素吸蔵合金タン
ク６に接続してあり、回収水素室２９に回収された水素
ガスは水素ガス供給経路５から水素吸蔵合金タンク６に
供給されるようにしてある。

【００２０】水素吸蔵合金タンク６は、ステンレス、
銅、アミニウム等からなる筒の中に水素吸蔵合金を封入
して形成されるものであり、水素吸蔵合金タンク６には
水素導入口４１と水素供給口３７が設けてある。水素導
入口４１に水素ガス供給経路５が接続してあり、水素供
給口３７と燃料電池３の間に水素ガス返送経路３８が接
続してある。水素吸蔵合金としては、最も一般的なラン
タン・ニッケルの他、種々のものが使用可能であるが、
例えば、１０〜２０℃における水素解離圧が１気圧程
度、５０〜６０℃における水素解離圧が８気圧程度のも
のが使用し易い。何故ならば、周囲の環境温度によって
も異なるが、一般に燃料電池システム運転中の装置内の
温度は最高５０℃程度にまで上昇し、水素吸蔵合金も最
高５０℃程度にまで温度が上昇するが、水素回収器４に
使用されている固体高分子電解質膜２７の耐圧は８気圧
程度であり、５０℃程度の温度においても８気圧以下の
圧力で水素ガスの吸蔵が行なえる必要があるからであ
り、逆に、燃料電池システム始動時のように装置内の温
度があまり高くない場合でも水素吸蔵合金に吸蔵されて
いる水素ガスを解離・放出して燃料電池３に供給できる
ように、１気圧における水素解離温度ができるだけ低い
ものである必要があるからである。

【００２１】また、上記の水素ガス供給経路５の途中に
は電磁バルブなどで形成されるバルブ７が設けてあり、
水素ガス供給経路５の流通を開閉することができるよう
にしてある。この水素ガス供給経路５のバルブ７よりも
水素回収器４側には圧力検知用分岐路３９が分岐してあ
り、圧力検知用分岐路３９に圧力センサ９が設けてあ
る。水素回収器４で分離回収された水素ガスの圧力をこ
の圧力センサ９で検知することができるものであり、圧
力センサ９としては半導体式圧力センサの他、各種のも
のを用いることができる。さらに水素吸蔵合金タンク６
には内部の水素吸蔵合金の温度を検知する温度センサ８
が設けてある。温度センサ８としては熱電対やサーミス
タの他、各種のものを用いることができる。

【００２２】上記のバルブ７、温度センサ８、圧力セン
サ９はそれぞれ信号線等で制御器１０に接続してある。
制御器１０はＣＰＵやメモリ等を内蔵して形成されてい
るものであり、温度センサ８で検知された水素吸蔵合金
の温度のデータと圧力センサ９で検知された水素ガスの
圧力のデータが制御器１０に入力され、温度と圧力が判
別回路で比較演算されるようにしてある。ここで、温度
センサ８で検知された温度に対応して設定された圧力の
値よりも、圧力センサ９で検知された圧力が低いとき
は、バルブ７が閉じているように、制御器１０でバルブ
７の開閉を制御するようにしてあり、水素ガスは水素吸
蔵合金タンク６に供給されない。また、このようにバル
ブ７が閉じていると、水素回収器４で回収された水素ガ
スはバルブ７の手前で貯められ、水素ガスの回収量の増
加に伴ってこのバルブ７の手前で貯められた水素ガスの
圧力は高まるので、温度センサ８で検知された温度に対
応して設定された圧力の値よりも、圧力センサ９で検知
された圧力が高くなると、バルブ７を開くように、制御
器１０でバルブ７の開閉を制御するようにしてあり、水
素ガスはバルブ７を通過して水素吸蔵合金タンク６に供
給され、水素吸蔵合金に吸蔵されるようにしてある。

【００２３】次に、水素回収器４で回収された水素ガス
を水素吸蔵合金タンク６に貯蔵させる動作を、水素吸蔵
合金としてＭｍＮｉ_4.5Ａｌ_0.5を使用した場合につい
て説明する。図４はＭｍＮｉ_4.5Ａｌ_0.5の水素解離圧
−温度特性図を示すものであり、図４の線よりも上側の
温度、圧力条件では水素吸蔵合金は水素ガスを吸蔵す
る。水素ガスの吸蔵量は水素吸蔵合金１ｋｇ当たり１５
０リッター程度である。逆に図４の線よりも下側の温
度、圧力条件では水素吸蔵合金から水素ガスが解離され
て放出する。

【００２４】従って、この水素解離圧−温度特性図のデ
ータを制御器１０のメモリに予め登録しておくと、温度
センサ８で検知された水素吸蔵合金の温度に対応する水
素解離圧がわかるので、圧力センサ９で検知された水素
ガスの圧力がこの水素解離圧よりも低い時にはバルブ７
を閉じるように制御器１０で制御し、圧力センサ９で検
知された水素ガスの圧力がこの水素解離圧よりも高い時
にはバルブ７を開くように制御器１０で制御するもので
あり、バルブ７を開いて水素吸蔵合金タンク６に供給さ
れる水素ガスは圧力は水素解離圧より高いので水素吸蔵
合金に吸蔵される。また水素ガスの圧力が水素解離圧よ
りも低くなると、その圧力は圧力センサ９で検知されて
いるので、制御器１０による制御でバルブ７が閉じ、水
素吸蔵合金から水素ガスが放出されて水素ガス供給経路
５を逆流するようなことを防ぐことができる。このよう
に、水素回収器４で回収された水素ガスの圧力が、水素
吸蔵合金の最高温度に対応する水素解離圧に達するまで
待つことなく、水素吸蔵合金の現実の温度に対応した水
素解離圧に達した段階で、水素ガスは水素吸蔵合金に供
給されて吸蔵されるものであり、短時間で水素吸蔵合金
タンク６に水素ガスを貯蔵することができるものであ
る。

【００２５】水素吸蔵合金タンク６に貯蔵された水素ガ
スは、水素ガス返送経路３８を通じて燃料電池３に供給
し、発電燃料として使用することができる。水素ガス返
送経路３８にはバルブ４０が設けてあり、バルブ４０を
開くと、水素吸蔵合金タンク６の水素供給口３７の側は
大気圧になるので、水素吸蔵合金を特に加熱等する必要
なく、水素吸蔵合金から水素ガスが放出されて、水素ガ
ス返送経路３８を通じて燃料電池３に供給することがで
きる。

【００２６】また燃料電池システムの運転を停止してい
るときにも、水素吸蔵合金タンク６の水素吸蔵合金の温
度と、水素回収器４で回収された水素ガスの圧力は温度
センサ８と圧力センサ９で検知されており、温度センサ
８で検知された水素吸蔵合金の温度に対応する水素解離
圧よりも圧力センサ９で検知された水素ガスの圧力が高
い時には、バルブ７を開くように制御器１０で制御し、
水素ガスを水素吸蔵合金タンク６に供給して水素吸蔵合
金に吸蔵させる。そして水素ガスの圧力が水素解離圧よ
りも低下すれば、バルブ７を閉じるように制御器１０で
制御する。逆に、温度センサ８で検知された水素吸蔵合
金の温度に対応する水素解離圧よりも圧力センサ９で検
知された水素ガスの圧力が低い時には、バルブ７を閉じ
ておくように制御器１０で制御し、水素吸蔵合金から水
素ガスが放出されて水素ガス供給経路５を逆流するよう
なことを防ぐ。このように、燃料電池システムの運転を
停止しているときにも、水素ガスを水素吸蔵合金タンク
６に貯蔵することができるものであり、水素回収器４で
回収された水素ガスを無駄なく貯蔵することができるも
のである。

【００２７】

【発明の効果】上記のように本発明は、燃料供給器と、
燃料供給器から供給される燃料から水素ガスを含む改質
ガスを生成させる改質器と、改質器から供給される改質
ガスの水素を燃料として用いて発電する燃料電池と、燃
料電池から排出される排ガス中から水素を分離回収する
水素回収器と、水素回収器で分離された水素ガスを貯蔵
すると共に貯蔵した水素ガスを燃料電池に供給する水素
吸蔵合金タンクと、水素回収器で分離された水素ガスを
水素吸蔵合金タンクに供給する経路に設けられたバルブ
と、水素吸蔵合金タンクの水素吸蔵合金の温度を検知す
る温度センサと、水素回収器で回収された水素ガスの圧
力を検知する圧力センサと、温度センサによる検知温度
と圧力センサによる検知圧力とを比較演算し、この演算
結果に基づいてバルブを開閉制御する制御器とを具備す
るので、水素回収器で回収された水素ガスの圧力センサ
で検知される圧力が、温度センサで検知される水素吸蔵
合金の温度に対応した水素解離圧に達した段階で、バル
ブを開くように制御器で制御することによって、水素吸
蔵合金の最高温度に対応する水素解離圧に達するまで待
つことなく、水素ガスを水素吸蔵合金に供給して吸蔵さ
せることができるものであり、短時間で水素吸蔵合金タ
ンクに水素ガスを貯蔵することができるものである。

【００２８】また請求項２の発明は、システムの通常運
転時に、温度センサによって検知される水素吸蔵合金の
温度に対して、圧力センサによって検知される水素ガス
の圧力が所定設定値より大きいときにバルブを開くと共
に、水素ガスの圧力が所定設定値より小さいときにバル
ブを閉じるように、制御器でバルブを制御するようにし
たので、圧力センサによって検知される水素ガスの圧力
が所定設定値より大きいときには水素ガスを水素吸蔵合
金タンクに供給して貯蔵させることができ、また水素ガ
スの圧力が所定設定値より小さいときにはバルブを閉じ
て水素吸蔵合金タンクに貯蔵された水素ガスが放出され
て逆流することを防ぐことができるものであり、無駄な
く水素ガスを水素吸蔵合金タンクに貯蔵することができ
るものである。

【００２９】また請求項３の発明は、システムの運転停
止時に、温度センサによって検知される水素吸蔵合金の
温度に対して、圧力センサによって検知される水素ガス
の圧力が所定設定値より大きいときにバルブを開くと共
に、水素ガスの圧力が所定設定値より小さいときにバル
ブを閉じるように、制御器でバルブを制御するようにし
たので、圧力センサによって検知される水素ガスの圧力
が所定設定値より大きいときには水素ガスを水素吸蔵合
金タンクに供給して貯蔵させることができ、また水素ガ
スの圧力が所定設定値より小さいときにはバルブを閉じ
て水素吸蔵合金タンクに貯蔵された水素ガスが放出され
て逆流することを防ぐことができるものであり、無駄な
く水素ガスを水素吸蔵合金タンクに貯蔵することができ
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例を示す概略図であ
る。

【図２】同上の燃料電池の概略断面図である。

【図３】同上の水素回収器の概略断面図である。

【図４】ＭｍＮｉ_4.5Ａｌ_0.5の水素解離圧−温度特性
図である。

【図５】従来例の概略図である。

【符号の説明】

１燃料供給器２改質器３燃料電池４水素回収器５水素ガス供給経路６水素吸蔵合金タンク７バルブ８温度センサ９圧力センサ１０制御器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料供給器と、燃料供給器から供給され
る燃料から水素ガスを含む改質ガスを生成させる改質器
と、改質器から供給される改質ガスの水素を燃料として
用いて発電する燃料電池と、燃料電池から排出される排
ガス中から水素を分離回収する水素回収器と、水素回収
器で分離された水素ガスを貯蔵すると共に貯蔵した水素
ガスを燃料電池に供給する水素吸蔵合金タンクと、水素
回収器で分離された水素ガスを水素吸蔵合金タンクに供
給する経路に設けられたバルブと、水素吸蔵合金タンク
の水素吸蔵合金の温度を検知する温度センサと、水素回
収器で回収された水素ガスの圧力を検知する圧力センサ
と、温度センサによる検知温度と圧力センサによる検知
圧力とを比較演算し、この演算結果に基づいてバルブを
開閉制御する制御器とを具備して成ることを特徴とする
燃料電池システム。
【請求項２】システムの通常運転時に、温度センサに
よって検知される水素吸蔵合金の温度に対して、圧力セ
ンサによって検知される水素ガスの圧力が所定設定値よ
り大きいときにバルブを開くと共に、水素ガスの圧力が
所定設定値より小さいときにバルブを閉じるように、制
御器でバルブを制御するようにして成ることを特徴とす
る請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】システムの運転停止時に、温度センサに
よって検知される水素吸蔵合金の温度に対して、圧力セ
ンサによって検知される水素ガスの圧力が所定設定値よ
り大きいときにバルブを開くと共に、水素ガスの圧力が
所定設定値より小さいときにバルブを閉じるように、制
御器でバルブを制御するようにして成ることを特徴とす
る請求項１に記載の燃料電池システム。