JPS6348768A - 燃料電池発電装置 - Google Patents

燃料電池発電装置

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JPS6348768A
JPS6348768A JP61190853A JP19085386A JPS6348768A JP S6348768 A JPS6348768 A JP S6348768A JP 61190853 A JP61190853 A JP 61190853A JP 19085386 A JP19085386 A JP 19085386A JP S6348768 A JPS6348768 A JP S6348768A
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Yasuhiro Takabayashi
泰弘 高林
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Fuji Electric Co Ltd
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    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕 本発明は、異常発生時に人および燃料?池発電装置に対
して安全を確保するように7.)イ乍する燃料電池発電
装置、特に簡単な構成と・;・ない哨介1力とで前こ己
1’J R”K行うことのできるτ・tπ1.ル′41
1の2 L、:に関する。 〔従来技術とその問題点〕 :竺料電池発電装置を含むプラント装置では、異常が発
生した場合に、運転操作者等の人お:びプランi装置が
安全でちるようにするために、該プラント装置が予め定
められた動作をするように構成することがよく行われる
。そうして、このような込および装置に対する安全確保
の措置は、通常、プラント不体部、このプラント本体部
の動作を制御する制御機器部、この制御機器部に電源を
供給する電源機器部等から;ケるプラント装置の要部を
二重化しておいて、つまり前記要部を二組設けておいて
、一方を常用しつつこれに異常が発生したら他方に切り
換えてプラントが停止しないようにするというのが一般
的である。そうして、また、このようなプラントの無停
止運転は、プラン)・を構成する要部に対してバンクア
ップ用の別種の装置を予め用意しておいて、該要部に異
常が発生したらこの要部をバックアップ用装置江切り換
えるようにすることによっても行われている。電源機器
部が故障したらこの電源機器部を核部に二って予め浮動
充電されていた二次電池に切り換えるようにするのが、
プラントの無停止運転を行う場合の後者の例であふ。従
来、プラント装置I VC異常が発生した場合、上述の
ようにして人に危害が及ばないようにし、またプラント
装置に損傷が生じないようKしているのであるが、この
ような措置に(寸、上述した所から明らかなように、プ
ラント装置の構成が複雑になるのでプラント装置が大型
に々す、プた消費電力も多くなるという問題がある。 以後、異常発生時に人に危害が及ばないようにし、また
プラント装置に損傷が生じないよってする該プラント装
置の動作を、単(・て安全確保動作ということがある。 〔発明の目的〕 本発明は、上述したような従来装置における問題を解消
して、異常発生時に必要な安全確保動作を、簡単な構成
と少ない消費電力とで実行することのできる小型の燃料
電池発電装置を提供することを目的とする。 〔発明の要点〕 本発明は、上記目的達成のため、燃料供給口が設けられ
かつ電極等が設けられた燃料電池本体部と、第1電源が
供給された状態で制御信号が入力されるとこの制御信号
て応じた燃料供給動作を行って前記燃料供給口に燃料を
供給し、第2電源が供給されるとこの電源が供給されて
いる間所定の安全確保動作を継続する燃料供給部と、燃
料電池本体部と燃料供給部とからなる電圧発生部におけ
る異常を検出して異常検出信号を出力する異常検出部と
、燃料電池本体部によって浮動充電される二次電池と、
過電流遮断器と、過電流遮断器を介して供給される二次
電池の出力電圧を第】操作信号が入力されると第1電源
として出力し、かつ第2操作信号が入力されると第1電
源の一出力を停止し、かつ第1またけ第2故障信号が入
力されると第1信号を出力する第1′gL源供給部と、
第1信号が入力されると二次電池の出力電圧を第21源
として所定時間出力する第2電源供給部と、過電流la
″Ifr器を介して供給される二次電池の出力電圧を電
源として所定の電圧を有する第3電源を出力し、かつ第
3電源の電圧が所定値をこえると第1故障信号を出力す
る第3電源供給部と、第3’l’E源を電源とし、かつ
第3操作信号が入力されると所定の制御動作を行い第4
操作信号が入力されるとこの制御動作を停止する制御部
と、を備えるように燃料電池発電製置を構成し、さらに
、前記制御動作は所定の手頚で前記制御信号を出力し、
かつ異γ”検出信号が入力されるかまたは制御部の内部
に異常が発生すると第2故障信号を出力する動作である
ようにしたものである。そうして、このよう、に構成す
ることにより、過電流遮断器の負荷側に短絡等の異常金
主じて該遮断器が電路遮断動作を?j・つたり第3電源
供給部が故障して第3TL源が出力されなくなったりし
た場合に第1故障信号が出力され、あるいは電圧発生部
や制御部に異常を生じた場合に第2故障信号が出方され
て、この結果燃料供給部が所定の安全確保動作を必要i
&短限度の時間実行するようにして、もって簡単な構成
と少ない消Q電力とで安全確保動作を行うことのできる
小型の燃料電池発電@置が得られるようにしたものであ
る。 〔発明の実旋例〕 第2図は本発明の一実施例の概略桔或図で、第1図は第
2図における要部の詳細接続図である。 まず第2図について説明する。 第2図ておいて、1は燃料供給口Xa、lbが設けられ
た燃料電池本体部で、lc、ldはその電圧出力端子で
ある。端子1c、ld間には、これら両端子間の電圧を
所定の電圧voK変換して出力する変換装置2と、後述
する制御回路3とが接続されている。4はポンプ5によ
って供給される改質原料5aを改質して水素ガスを得、
この水素ガスを燃料供給口1aに供給するようにした燃
料改質器で、6はポンプ5駆動用のモータでちる。 7はモータ8によって駆動されて空気を燃料供給口1b
に供給するようにしたブロアで、この空気は不休部1に
おいて用いられる燃料としての機能と本体部1における
電極を冷却する機能との両機能を有するものでちる。9
は改質器4を加熱するだめの燃料9aを改質器4に供給
するようにしたポンプ、10はポンプ9駆動用のモータ
で、燃料9aは改質器4内で燃焼させられて改質原料5
aが水素に改質されるようになっている。11はモータ
12によって駆動されて、改質器4内に空気を送りこむ
ようにしたブロアで、この空気は燃料9aに対する助燃
剤として機能と改質器4同のガスを排除する機能とのふ
たつの機能を有している。 13は供給口1aから燃料電池本体部1内に導入された
水素ガスのうちの余剰となった水素ガス、すなわちオフ
ガスを改質器4に戻すようにしたオフガス配管で、この
配管13で改質器4に戻されたオフガスは、ここで燃焼
させられて、燃料9aを用いる燃焼の一部て供されるよ
【てなっている。 4aは改質器4に生じた燃焼廃ガスを排出するための排
気管で、1ef′1ffi科電池本体部1に2ける残余
の空気を排出するための排気管、14は本体部1と変換
装置2と制御回路3とを除く図示の各部からなる燃料供
給部、15は燃料電池不休部1と燃料供給部14とから
なる電圧発生部である。 第1図は上述した制御回路3の接続図である。 第1図において、】7は@2図に示した燃料電池本体g
tの出力電圧によって浮動充電される二次電池で、1G
は逆流防止用ダイオードである。第1図においては、説
明の便宜上第2図て示したモータ6.8,10.12が
接続された状態が示されている。19は過電流遮断器1
8を介して供給される二次゛電池17の出力電圧を4源
として所定の定電圧を有する第3電@ 19 aを出力
するようにした第3電源供給部で、この電源供給部19
には第3亀源19aが出力されていると閉状態になり電
源19aが消滅すると開状態となる接点20aを有する
無電圧検出リレー20が設けられている。第3電源19
aは制御部21に電源として供、 給され、制御部21
は付属の操作スイッチ22を運転側に倒すと後述の制御
動作を行い、スイッチ22を停止側に倒すと前記制御動
作を停止するように構成されている。 制御部21には故障fJ号比出力リレー3が付属されて
いて、このリレー23は、制御部21の内部に異常が発
生するか、または制御部2】に異常検出信号24aが入
力されるかすると、コイルが励磁されて接点23bが開
とがるように構成きれている。ただしリレー23の上記
動作は、制御部21に第3電源19aが給電されている
状態でかつ操作スイッチ22が運転側に倒されている場
合にのみ可能で、寸たリレー23の上記動作は制御部2
1における前述の制御動作の一部をなすものである。異
常検出信号24aは異常検出部24から出力される信号
で、異常検出部24は第2図に示した電圧発生部15に
おける異常を検出すると信号24aを出力するように構
成されている。電圧発生部15における異常とは燃料電
池本体部1内の温度の異常上外や燃料供給部14におけ
る要部の温度の異常上昇などであって、このため異常検
出部24は異常検出の対象に相当した個数だけ設けられ
ている。25,261”tモータ12,8の各々におけ
る過電流を検出するよってした過電流検出リレー、25
a、26aはリレー25.26の各々から出力される過
電流検出信号で、リレー25.26も電圧発生部15に
おける異常を検出するX ;=検出部24の一種でちる
。したがって篤1図:てお:ハては信号25a、26a
も制+@521に入力さnるように構成され、制御部2
1(i信号25a、26aが入力されると出力リレー2
3を励磁して接点23bを閑とするように構成されてい
る。プた制御部21は、第3i源19aが供給されてい
る状態で操作スイッチ22を運転側に倒すと所定の千負
で:’jil @信号21a、21b、21c、21d
を出力するよう(て構成されていて、前述し7′t、、
操作スイッチ22を運転側に倒しfc場合て側倒521
が行う制卸動作とは、制御信号21a。 21b、21c、21dを出力する動作と故障信号出力
リレー23を励磁して接点23bを閉にする動作と?含
む動作のことである。制御信号21a、21b、21c
、21d’!4トランジスタTri。 T r2 、 T 73 、 T r 4  をそ几ぞ
れ導通状態にするような信号で、うる。 27は押すと閉状1ぶになりfを放すと開状態に復11
!する手動操作a接点、28は押すと開状態になり手を
放すと閉状態になる手動操作す接点、29は4個のa接
点29al、29a2,29a3゜29a4と1個のb
接点29bとを有する電磁接触器で、接点2Bと接点2
7と電磁接触器29とは、この順に直列になるようにし
て、遮断器18を介して出力される二次電池17の正電
位P1と負電位Nlとの間に接続されている。また接点
27には接点20a1接点23b1接点29a1をこの
j@ l(直列回路が並列IC接続されている。また正
電位P1と負電位N1との間には抵抗Rと接点29a2
とコンデンサCとからなる直列回路が接続され、コンデ
ンサCには接点29bと接点30とリレー31とがこの
順に直列に接続された直列回路が並列に接続されている
。接点30it接点28と連動する手動操作す接点で、
リレー31には1個の瞬時動作a接点31aが設けられ
ている。接点31aICは3個のa接点32al、32
a2.32a3を有する電磁接触器32が直列に接続さ
れていて、さらに接点31aKは並列に接点32a1が
接続され、また電磁接触器32には1jHlの限時動作
瞬時後4b接点Tbを有するタイマTが並列に接続され
ている。 接点29a3と29a4とは、閉状態になると、正電位
P1および負電位N1を、ダイオードDI!、モータ1
2、トランジスタT r 1からなる直列回路およびダ
イオードD21.モータ8.トランジスタTr2 から
なる直列回路およびモータ10とトラン・ゝスタTr3
 とからなる直列回路およびモータ6とトランジスタT
r4とからなる直列回路の各両端に導く二うに溝成場れ
ていて、接点32a2(箪、閉状態になった場合に二次
電池17の正電位を抵抗Rc全介して出力させるように
構成されてい乙。そう。て抵抗Rcを介して出力された
二次mたQ ] 70)正電位は、ダイオードD12 
 とモータ12と夕゛イバードD13  とからなる直
列回路のダイ万一ドD)2側お:びダイ万一ド1)22
とモータ8とダイオードD23とからなる直列回路のグ
イ万一ドD22側にそれぞれに導かれるようになってい
乙。また接A32 a 3は、閉状態になった場合;′
こ二次電池17の負電位をダイオードD13゜D23 
 の各カソードに導くようになっている。モータ12,
8,10.6とトランジスタTri。 T r 2 r T r 3 + T r a  とダ
イオードD11.D21 は上述のように接続されてい
るので、トランジスタT r ] 〜T r 4に制御
信号21a〜21dを加JJとこれらのトランジスタは
導通状態になってモータ12,8,10,6は運転状態
になる。 次に第】図および第2図における各部の動作を第3図の
タイムチャートをも参照して説明する。 すなわち、第2図の発電装置を動作状態にするには、ま
ず過電流連断器18を閉ンこする。この時刻をt】とす
る。すると第3区源供給部19がら第31!源19aが
出力されるので無電圧検出リレー20の接点20aが閉
となるっそうして、この時まだ操作スイッチ22は停止
側に倒されているので故障信号出力リレー23は非励磁
状態となっていて接点23bは閉となっているが、電磁
接触器29Vi非励磁であるからリレー31、電磁液U
器32、タイマTはいずれも非励磁状態にある。また操
作スイッチ22が停止側であるので制御部21は前述の
制御動作を行ってい1い。したがってモータ12,8,
10.6は停止状gtである。 次に時刻t2でQ A 27を短時開閉にする。すると
接胎器29は励磁された後接点29a1によって自己保
持されるので、コンデンサCが抵抗R1接点29a2を
謳次介して正電位Plによって充電され、この結果コン
デンサCの端子間1圧Vが図示のように上昇する。しか
しながらこの時接点29bが開となるので、リレー31
、接触器32、タイマTは非励磁状聾を継続する。接触
器29が助出されると接点29a3,29a4が閉とな
って正電位P1がモータ12,8,10.6に導かれる
が、制御信号21a〜21dが制御部21からまだ出力
されていないのでこれらのモータは停止状態を継続する
。 つづいて時刻t3で操作スイフチ22を運転状態にする
。すると制御部21から所定の手頃で$制御信号21a
〜21dが出力さiLる。したがってモータ12,8,
10.6がこれらの制御信号21a〜21dに応じた動
作をする。この結果第2図の発電装置が正常な発電動作
を行う。 今、仮に1時刻t4で第3電源部19シて故;9寸:発
生して第31源19aが消滅したとする。電源19aが
なくなると制御部21は信−’;j 21 a 〜21
dを出力しなくなるのでモータ12,8,10゜6はす
べて停止し、この結果改質器4内ンこ可S性ガスが1溜
して改質器4において爆発が発生する危険を生じる。着
た燃料電池本体部1内の1h気が停止して該本体部1に
おける電極の高温状■が継続し、このため該電極に損傷
が発生−3′8恐れが生じる。ところが、電源19aが
なくなると接当、20aが開くので接触器2qの自己保
持ビ・;解けて接点29bが閉となり、この結果フン丁
ノサCの冗肛嘉7荷が接点29b1接点30、リレ−3
1全頴次通して放1として接点31aが閉と全る。:3
忌と 31aが閉になると接触器が励磁てすするので1、り・
イマTが接点Tb532alを7順次通して励磁−;れ
で該タイマの計時が關始される。この時接’!fJ p
、’;t 32は接点32a1によって自己保持されて
いるので、コンデンサCの端子電圧Vが次第に低下して
リレー31の接点31aが開になってもタイマTの計時
動作が中断されることはない。また電源19aがなくな
ると上述したようにしてモータ12,8゜10.6は停
止することになるが、この場合上記のようにして接触器
32が励磁されるので接点32a2,32a3が閉とな
って、ダイオードD12とモータ12とダイオードD1
3とからなる直列回路およびダイオードD22とモータ
8とダイオード1)23とからなる直列回路の双方に二
次電池17の電圧が印加される。したがってモータ12
.8は制御信号21a、21bとは無関係!で回転する
ので、これによって改・買器4内の危険ガスが排出され
また本体部1における1!極が冷却される。故に発電装
置やその運転者等に危険が及ぶことがない0つ遺り電源
供給部19が故障して電源19aが消滅した場合、モー
・夕12.8のみを無条件に動作させることによって安
全の確保が図られることになる。モータx2.8i’;
、後述するように、タイマTに設定された時間τの間回
転するようになっており、時1ff)τは上述のような
安全確保動作を行うのに必要な最短限度の時間に設定さ
れている。 時刻t4からタイマTに設定した時間でだけ経過して時
刻tSXなると接点Tbが開になるので接触器32の自
己保持が解ける。したがって接点32a2.32a3が
開になるのでモータ12゜8は停止する。また接点Tb
が開となること、C:ってタイマTはリセットされるの
で、接点Tb7*再び閉となる。以後モータ12.Fi
、10.fiが動作することはないので発電装置は安全
な運転・予圧状態を継続する。 第1図において接点27を閉とし、各部が上宿に動作し
ている特番て接点28全開てすると、接触器2つの自己
保持が解けるのでコンデンサCの発電電荷がリレー31
を流tしようとするが、この時接点30が開となるので
リレー31が励磁されることはない。故に接@器32、
タイマTつ:可2ノ、玄畑れることはないから、モータ
12,8,10.6に印加される電源は接点29 B 
3. 29 a 4,32a2,32a3ですべて1断
きれて発14尤装M:寸・ネ止状預になる。接点27全
閑とし操作ス・イ、す2二を運転側にした状態で第1図
の各部が正常に動作している時に、過電流遮断器18の
負荷側て短絡等の事故が発生して遮断器18が動作する
と、前述の場合と同様にして接点32a2,32a3が
閉になるので、この場合も前述におけると同様にして安
全の確保が図られることは明らかである。 さらに、上記のようにして第1図の各部が正常に動作し
ている時に、制御部21て異常が発生してリレー23が
励磁されたり、また過電流検出信号25 a、  26
 aを含む異常検出信号24aが制御部21に入力され
てリレー23が励磁されたりした場合、接点23bが開
になるので、このような場合にも前述と同様の安全確保
動作が行われることは説明するまでもなく明らかである
。 第2図に示した燃料供給部14は上述の各部のほか抵抗
R−C、ダイオードDll−D]3.D21〜D23、
トランジスタTr1.Tr2をも備えていて、第1図に
おいては各部が上述のようシて動作するので、結局燃料
供給部14は、接点29a3,29a4が閉になること
によって正電位piと負電位N1 との間の電圧である
所の第11源33が供給された状態で制御信号21a〜
21dが入力されると、これらの制御信号に応じた燃料
供給動作を行って燃料電池本体部1の燃料供給口]a、
1bに燃料としての水素および空気を供給し、接点32
a2,32a3が閉となることによって二次電池17の
出力電圧である所の第21源34が供給されると、該電
源34が供給されている間モータ12,8を運転して安
全確保動作を継続するようにしたものであるということ
になる。ここにbう安全確保動作は改質器4内の危険ガ
スを排除し、燃料電池本体部1におけるII極を冷却す
る動作である。35は接点27,28,20a、23b
。 29a1〜29a4と接触器29とからなる第1電源供
給部、36け抵抗RとコンデンサCと接点29a2,2
9b、30,31a、32al〜32a3.Tb とリ
レー31と接触f532とタイマTとからなる第2電源
供給部で、M、源供給部35.36においては各部が上
述のように動作するので、供給部35は、接点27が閉
となる信号でちる所の第1操作信号が入力されると接点
29a3,29a4が閉となって第1N源33を燃料供
給部14に出力し、接点28が閉となる信号である所の
第2操作信号が入力されると接点29&3.29a4が
開となって第1t!源33の出力を停止し、接点20a
が開となる信号である所の第1故障信号、または接点2
3bが開となる信号である所の第2故障信号が入力され
ると、第1信号としての接点29a2が開となる信号を
供給部36に出力するものであるということになる。寸
だ電源供給部36け、接点29a2が開となる信号が入
力されると、接点32a2,32a3を閉てすることに
よって第2電源34を燃料供給部14に所定°時間τの
間だけ出力するものであるということになる。 〔発明の効果〕 本発明においては燃料電池発電iA置を上述したように
構う2シたので、過電流遮断器の負荷側に短絡等の異常
を生じて訪遮断器が電路2断動作を行ったりあるいは第
3電源供給部が故障して第3電源が出力されなくなった
抄した場合に第1故障信号が出力され、また電圧発生部
や制御部に異常を生じた場合に@22故障信が出力され
て、この結果燃料供給部が所定の安全確保動作を必要最
短限度の時間実行することになる。また本発明において
は、安全確保動作を行うのに、従来プラント装置におけ
るような要部の二重化を必要としないことが明らかであ
る。したがって本発明によれば、簡単な構成と少ない消
費電力とで異常発生時に安全確保動作を行うことのでき
る燃料電池発電装置が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の特徴を最もよく表す図で、本図は第2
図における要部の詳細接続図である。第2図は本発明の
一実施例の概略構成図、第3図は第1図2よび第2図に
示した要部の動作を説明するタイムチャートである。 1゛°”・燃料電池本体部、la、lb・・・・・・燃
料供給口、14・・・・・・燃料供給部、15・・・・
・・電圧発生部、17・・・・・・二次電池、18・・
・・・・過電流遮断器、19・川・・第3電源供給部、
19a・・・・・・第37i源、21・・・・・・制御
部、21a〜21d・・・・・・制御信号、24・・・
・・・異常検出部、24a・・・異音検出信号、25.
26・・・・・・過[流検出リレー、25a、26a・
・・・・・過電流検出信号、33・・・・・・第1電源
、34・・・・・・第2電源、35°・・・パ第1電源
供給部、36・・・第2電源供給部。 箋  2   口

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 燃料供給口が設けられた燃料電池本体部と、第1電源が
    供給された状態で制御信号が入力されると前記制御信号
    に応じた燃料供給動作を行って前記燃料供給口に燃料を
    供給し、第2電源が供給されると該第2電源が供給され
    ている間所定の安全確保動作を継続する燃料供給部と、
    前記燃料電池本体部と前記燃料供給部とからなる電圧発
    生部における異常を検出して異常検出信号を出力する異
    常検出部と、前記燃料電池本体部の出力電圧によつて浮
    動充電される二次電池と、電路を流れる過電流を検出し
    て前記電路を遮断する過電流遮断器と、第1操作信号が
    入力されると前記過電流遮断器を介して供給される前記
    二次電池の出力電圧を前記第1電源として出力し、かつ
    第2操作信号が入力されると前記第1電源の出力を停止
    し、かつ第1または第2故障信号が入力されると第1信
    号を出力する第1電源供給部と、前記第1信号が入力さ
    れると前記二次電池の出力電圧を前記第2電源として所
    定時間出力する第2電源供給部と、前記過電流遮断器を
    介して供給される前記二次電池の出力電圧を電源として
    所定の電圧を有する第3電源を出力し、かつ前記第3電
    源の電圧が所定値をこえると前記第1故障信号を出力す
    る第3電源供給部と、前記第3電源を電源とし、かつ第
    3操作信号が入力されると所定の制御動作を行い第4操
    作信号が入力されると前記制御動作を停止する制御部と
    を備え、前記制御動作は所定の手順で前記制御信号を出
    力し、かつ前記異常検出信号が入力されるかまたは前記
    制御部の内部に異常が発生すると前記第2故障信号を出
    力する動作であることを特徴とする燃料電池発電装置。
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Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01211860A (ja) * 1988-02-18 1989-08-25 Fuji Electric Co Ltd 燃料電池発電システムの制御装置
DE4322767C2 (de) * 1993-07-08 1995-05-24 Daimler Benz Ag Vorrichtung und Verfahren zum Starten eines Brennstoffzellen-Fahrzeugs
JP3384059B2 (ja) * 1993-11-12 2003-03-10 富士電機株式会社 燃料電池発電装置
DE19541575C2 (de) * 1995-11-08 1998-12-17 Dbb Fuel Cell Engines Gmbh Verfahren zur Ermittlung eines Last-Sollwertes für ein lastabhängiges Stromerzeugungssystem in einem Elektrofahrzeug
US5998885A (en) * 1998-09-21 1999-12-07 Ford Global Technologies, Inc. Propulsion system for a motor vehicle using a bidirectional energy converter
US6641625B1 (en) 1999-05-03 2003-11-04 Nuvera Fuel Cells, Inc. Integrated hydrocarbon reforming system and controls
US6379826B1 (en) 1999-11-18 2002-04-30 Plug Power Inc. Regulating a fuel cell powered heating system
US6428917B1 (en) 1999-12-27 2002-08-06 Plug Power Inc. Regulating the maximum output current of a fuel cell stack
US6761987B2 (en) * 2000-03-31 2004-07-13 Plug Power Inc. Fuel cell system having an energy source backup
US6977119B2 (en) * 2001-04-27 2005-12-20 Plug Power Inc. Fuel cell transient control scheme
US6559621B2 (en) 2001-05-21 2003-05-06 Cellex Power Products, Inc. Hybrid energy storage device charge equalization system and method
US6534950B2 (en) 2001-05-25 2003-03-18 Cellex Power Products, Inc. Hybrid power supply control system and method
AU2003210939A1 (en) * 2002-02-06 2003-09-02 Battelle Memorial Institute Polymer electrolyte membrane fuel cell system
WO2003067696A2 (en) 2002-02-06 2003-08-14 Battelle Memorial Institute Methods of removing contaminants from a fuel cell electrode
JP4248225B2 (ja) * 2002-11-01 2009-04-02 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム
AU2003296367A1 (en) * 2002-12-05 2004-06-30 Battelle Memorial Institute Methods of removing sulfur from a fuel cell electrode
FR2856523B1 (fr) * 2003-06-20 2005-08-26 Air Liquide Protection d'une pile a combustible
EP1665435B1 (en) 2003-07-25 2016-10-12 Nissan Motor Company Limited Device and method for controlling fuel cell and fuel cell system
CN102280652A (zh) * 2004-08-06 2011-12-14 松下电器产业株式会社 燃料电池发电系统的运行控制方法
US7776485B1 (en) 2005-08-03 2010-08-17 Hydro Fuel Cell Corporation Fuel cell stack with a plurality of connected single unit fuel cells
WO2008088309A1 (en) * 2006-12-21 2008-07-24 Utc Power Corporation Method for minimizing membrane electrode degradation in a fuel cell power plant
WO2010058602A1 (ja) * 2008-11-20 2010-05-27 パナソニック株式会社 水素生成装置及びそれを備える燃料電池システム
EP2352197B1 (en) * 2008-11-20 2014-08-20 Panasonic Corporation Fuel cell system
EP2351703B1 (en) * 2008-11-20 2016-01-27 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Method of operating a hydrogen generator

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4980541A (ja) * 1972-12-08 1974-08-03
JPS6121516A (ja) * 1984-07-09 1986-01-30 Hitachi Ltd 燃料電池発電システム

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3580741A (en) * 1968-07-29 1971-05-25 Gen Electric Universal automatic sensing and actuating control system for fluid consuming power sources and the like
US3585077A (en) * 1968-11-19 1971-06-15 United Aircraft Corp Reformer fuel flow control
US3753780A (en) * 1971-09-30 1973-08-21 Us Army Fluctuation sensitive fuel cell replenishment control means

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4980541A (ja) * 1972-12-08 1974-08-03
JPS6121516A (ja) * 1984-07-09 1986-01-30 Hitachi Ltd 燃料電池発電システム

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