TW200843184A - Fuel cell system - Google Patents

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200843184 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種燃料電池系統，更具體而言 -種=水:容液循環供應到燃料電池之燃料電他 【先w技術】 一般而言，已知的燃料電池系統係將保持在水溶液伴持 :構中之燃料水溶液藉由循環機構而循環供應二 二ΓΓ含氧之空氣供應到燃料電池。如上述之燃料電 铁料之、“、、料電池’在發電中若因為循環機構異常而導致 U斗轉液之循環供應停止時，會在使用其内部剩餘之姆 枓水溶液而持續發電—段時間後停止發電。由電 池之陰極（空氣極）氧氣供應不均，因此在燃料電池之 :燃:極)會以對應於陰極之氧氣供應順暢的部分之= 耗燃料。因此，在燃料水溶液之循環供應已停止之狀 ，下若持續發電，會形成燃料在燃料電池中分佈不均的狀 :如：：形成燃料分佈不均的狀態’會使燃料電 名化，導致燃料電池之壽命減短。 此外，在循環供應燃料水溶液之燃料電池系统中，已★ 整機構將水溶液保持機構之液位保持在特定#: ==:水溶液會在燃料電池中消耗掉，因此若因 水或燃料（補給）時，水 钱構供應 特定構之液位會下降到低於 ， ，燃料水溶液之濃度調整，係藉由對水、容 液保持機構供應燃料使其液位保持在特定範圍内之方式進 127989.doc 200843184 行。為此，若無法對水溶液保持 保持機構之液位已下降到低於特定範圍=使水溶液 在特定範圍内而進行_ «破涊為液位 燃料水溶液之濃度會“液保持機構之 〜 又曰❿度上升，導致燃料電池 疋。此外，若因為液位調整機構之異常而 ^广穩 持機構供應燃料時，_ '，“0水洛液保 發雷而_ ··. 合液之濃度會隨著燃料電池之 χ δ，導致燃料電池之輸出降低ο 機構有異常發生睥 田液位調整 持續正f發電。無法適^進行濃度調整，因而無法 保=構液位調整機構之異常而導致無法對水溶液 二:，、α水或燃料時，水溶液保持機構恐將變空。水 合液保持機構產生破裂等異常之情形時亦同 機構一旦變办，目,,包、+ μ 合欣保符 _ 則無法循環供應燃料水溶液，因而造成發 電停止或燃料電池之劣化。 仏 在專利文獻1中揭示_種燃料電池系統，其係以冷凝器 將從排氣中回收的水藉由回收泵浦供應到貯槽，並且將保 持在貝τ槽中的水藉由供應泵浦供應到燃料電池者。以專利 文獻1之燃料電池系統而言，其係在使回收泵浦停止並使 供應泵浦作動之狀態下，測定保持在貯槽中的水之變化 昼而根據測定到之變化量檢測供應泵浦之異常。 [專利文獻1]:日本特開2006_128012號公報 【發明内容】 [發明所欲解決之問題] 但疋’以專利文獻1之技術而言，並無法檢測產生供應 127989.doc 200843184 栗浦與燃料電池之間的異常（例如因流道破裂所造成之漏 水等）。此種專利文獻！之技術即使應用在循環供應燃料水 冷液之i、、料電池系統中，恐怕仍無法檢測出循環機構 常發生。 以循環供應燃料水溶液之燃料電池系統而言，為了要檢 測水溶液保持機構、循環機構及液位調整機構之異常，必 須設置複數個檢測燃料水溶液之流量及流麼之檢測機構。 因此，會導致系統構造變得複雜之問題。 [解決問題之技術手段] 口此本兔明之主要目的在於提供一種能夠簡單檢測水 溶液保持機構、循環機構及液位調整機構中之任一者有異 常發生之燃料電池系統。 根據本發明之-觀點，提供一種燃料電池系統，其包 含：燃料電池：水溶液保持機構，其係保持應供應到燃料 電池之燃料水溶液；循環機構，其係將保持在水溶液保持 機構中之燃料水溶液循環供應到燃料電池；液位檢測機 構，其係檢測水溶液保持機構之液位；液位調整機構，其 係根據液位檢測機構之檢測結果，調整成使水溶液保持機 :之液位保持在特定範圍内；及異常檢測機構，其係根據 ’文位檢測機構之檢測結果之變遷，檢測於水溶液保持機 構、循環機構及液位調整機構中之任一者有異常發生。 %在本發明中’係比較截至現在之水溶液保持機構之液位 變遷與正常情形之水溶液保持機構之液位變遷。當水溶液 保持機構、循環機構及液位調整機構為正常之情形時，在 127989.doc 200843184 水溶液保持機構中，隨著燃料電池消耗燃料水溶液而使液 ^下降及隨著液位調整機構供應水或燃料而使液位上升之 :::::複進行。由此’正常情形之水溶液保持機構之液 一曰在特疋範圍内呈週期性變動。因此，藉由比較截至目 耗在之液位變遷與正常情形之液位變遷，即可 水溶液保持機構、循環機構及液位調整機構中之任 異常發生。 有有 此外：本發明中所謂的「對燃料電池循環供應燃料水溶 ^供^將亦包含來自燃料電池的燃料水溶液之燃料水 ，合液供應到燃料電池。 ==液位檢測機構係檢測水溶液保持機構之液位 ,=疋乾圍之上限及下限中之任-方’異常檢測機構传 \據液位檢測機構之檢測結果從特定範圍之上 另一方之所需時間與特定時間之比較結果:檢 會在特定！由於正常情形之水溶液保持機構之液位 持機構之液位從特定範圍之上限及下限巾之—方 j 方之所需時間與以正常情形之變遷為基 可檢測屮古S A^ <特疋日守間’即 形/ί。在以上述方式檢測有異常發生之情 ，、要使用簡單的液位檢測機構 、、 機構之液位是否到達特定範圍之上持 可，故能夠抑減系統之成本。 卩中之任一方即 =為’異常檢測機構係於水溶液保 特疋乾圍之上限及下限中之—方 從位攸 战另—方之所需時間經 127989.doc 200843184 過特定時間之情形時，認定 a 常檢測機構只要判定，_ 4發生。該情況下，異 可簡物_所_是否_料_，故 根：本發明之另—觀點，提供一 池:::::r液保持機構，其係保持應二心 機構中__，其麵料^溶液保持 機構中之燃料水溶潘据 ^ 構，1俜檢列水…广供應到燃料電池，·液位檢測機 u 保持機構之液位；液位調整機構，其 構^夜ΓΓ^’則機構之檢測結果，調整成使水溶液保持機 檢測機停止機構’其係根據液位 °果之蜒遷，使燃料電池發電停止。 在本發明中，當翁 捧、暴相里^ , 見在之液位變遷與正常情形之液位 夂I 〃之’月形時’便使燃料電池停止發電。亦即，各水 溶液保持機構、循環機構及液位調整機構中之任一者:昱 =二Π燃料!池無法持續正常發電之情形時，使燃 雷/ 7心電。糟此，能夠保護燃料電池乃至於該燃料 電池糸統。 •康本I明之又一觀點，提供一種燃料電池系統，其包 ,、# ;斗电池，水〉谷液保持機構，其係保持應供應到燃料 2池之燃料水溶液；循環機構，其係將保持在水溶液保持 機構中之燃料水溶液循環供應到燃料電池；液位檢測機 :八系核’則水’谷液保持機構之液位；液位調整機構，其 係根據液位檢測機構之檢測結果，調整成使水溶液保持機 構之液位保持在特定範圍内；及通報機構，其係根據液位 127989.doc 200843184 才双測機構之檢測結果之變遷，通報於水溶液保持機構、循 環機構及液位調整機構中之任一者有異常發生。 &在本發明中，當截至現在之液位變遷與正常情形之液位 變遷相異之情形時，會對燃料電池系統之使用者通報表示 欠’合液保持機構、循環機構及液位調整機構中之任一者有 異吊發生。藉此’在無法持續正常發電之情況下，仍可讓 使用者進行例如使發電停止等之任何處理，而能夠保護燃 料電池乃至於燃料電池系統。

使用於運輸機器之燃料電池系統，相較於使用於固定式 機器之燃料電池系、统，會因為隨著運輸機器之驅動所產生 的振動之影響等，而容易在溶液保持機構、循環機構及液 位調整機構中有異常發生。根據本發明之燃料電池夺統， 能夠簡單檢測水溶液保持機構、循環機構及液位調整機構 中之任-者有異常發生，而能夠確實保護系統。因此，本 發明之燃料電池系統適合使用於運輸機器。 本發明之上述目的及其他目的、特徵、形態及優點，從 與附圖關聯進行之以下實絲梆能 更深入明瞭。下―細說明中’當應能夠 【實施方式】 π〜V思壤仃說明。 在此’針對將本發明之燃料電池系統100搭載於作為運 輸機器之一例之機車10之情形進行說明。 首先，針對機車10進行說明。 的/·亡、·-尨u 知乃之只轭形態中所謂 的左右，後、上下’是指以駕駛者朝向其把手24就座於 127989.doc 200843184 機車ι〇之座墊上的狀態為基準之左右、前後、上下之意。

A參照圖1，機車10具有車體骨架12。車體骨架12具備： 龍頭管二4;從龍頭管14向後方於斜下方延伸之縱剖面為J 字型之前骨架16 ;及連結於前骨架16之後端部且向後方於 斜上方豎起之後骨架18。 前骨架16具備：於上下方向具有寬度、向後方於斜下方 延伸且相對於左右方向正交之板狀構件16a ;各自形成於 板狀構件16a之上端緣及下端緣、於左右方向具有寬度且 向後方於斜下方延伸之凸緣部16b*16c ;及突設於板狀構 件16a之兩表面之補強肋16d。補強肋16(1與凸緣部16匕和 16c共同劃分板狀構件16a兩表面，而形成後述之收納燃料 電池系統1 00之構成構件之收納空間。 另一方面，後骨架18包含一對板狀構件，其係各自於前 後方向具有寬度、向後方於斜上方延伸並以包夾前骨架16 的後端部之方式配置於左右。在後骨架18之一對板狀構件 之上端部’固定設有用以設置未圖示的座塾之座塾導執 20。此外，在圖1中，顯示後骨架1 8之左側之板狀構件。 在龍頭管14内，穿插可自由轉動之轉向軸22。在轉向轴 22之上端裝附固定把手24之把手支持部26。在把手支持部 2 6之上端配置顯示操作部2 8。 另亦參照圖3，顯示操作部28係整體化設有用以計測顯 不電動馬達4 0 (後述）的各種資料之儀錶2 8 a、以提供行駛狀 態等各種資訊用之例如液晶顯示器等所構成之顯示部 28b，及輸入各種指示或各種資訊用之輸入部28c者。輸入 127989.doc 12 200843184 部28c包含用以指示燃料電池組（以下簡稱作電池組η 〇2之 發電開始之開始按鈕30a，及用以指示電池組1 02之發電停 止之停止按鈕30b。 此外，如圖1所示，在轉向軸22之下端裝附左右一對前 又32’在鈾叉32各自之下端裝附可自由迴轉之前輪34。 此外’在後骨架18之下端部，裝附可自由搖動之搖臂 (後臂）36。在搖臂36之後端部36a，内建連結於後輪38且用 以迴轉驅動後輪38之例如軸向間隙式電動馬達4〇。此外， 在搖臂36中，内建與電動馬達4〇電性連接之驅動裝置42。 驅動衣置42包含用以控制電動馬達4〇之迴轉驅動之馬達控 制裔44，及檢測二次電池丨26(後述）之蓄電量之蓄電量檢測 器46。 在如上述之機車10上，沿著車體骨架12配置有燃料電池 系統100之構成構件。燃料電池系統100係產生用以驅動電 動馬達4 0或辅機類等之電能。 以下參照圖1及圖2，針對燃料電池系統〗〇〇進行說明。 燃料電池系統1 〇〇係不將甲醇（甲醇水溶液）改質而直接 利用於產生電能（發電）之直接甲醇型燃料電池系統。 燃料電池系統1 〇〇包含電池組i 02。如圖i所示，電池組 102從凸緣部1 6c吊掛而配置在前骨架丨6之下方。 如圖2所示，電池組102係將藉由以甲醇為基礎之氫離子 與氧氣之電化學反應而能夠發電之燃料電池（燃料電池 芯）1〇4，包夾隔板106形成複數個疊層（堆疊）而構成。構成 電池組1〇2之各燃料電池1〇4包含··含有固體高分子膜等而 127989.doc -13- 200843184 構成之電解質膜104a;包夾電解質膜10钝且互為對向之陽 極（燃料極）104b ;及陰極（空氣極）l〇4c。陽極1〇4b及陰極 104c各自與電解質膜104a結合，以電解質膜1〇乜、陽極 1 (Mb和陰極1(MC而構成薄膜電極結合體（mea : Membrane

Electrode Assembly)。陽極104b及陰極l〇4c各自含有設在 電解質膜104a側之白金觸媒層。 此外，如圖1所示，在前骨架16之下方、電池組ι〇2之上 方’配置有散熱器裝置108。 圖2所示’散熱器裝置1 〇 8係整體化設有水溶液用之散熱 器l〇8a及氣液分離用之散熱器10扑者。在散熱器裝置1〇8 之背面側，設有用以冷卻散熱器l〇8a之風扇11〇，及用以 冷卻散熱器108b之風扇112(參照圖3)。此外，在圖1中，將 散熱器1 08a和1 08b設定為左右配置者，而顯示用以冷卻左 側的散熱器1 0 8 a之風扇11 0。 此外，在後骨架18之一對板狀構件之間，從上方依序配 置燃料槽114、水溶液槽116及水槽118。 燃料槽114係收容作為電池組1〇2之電化學反應的燃料之 高濃度（例如甲醇含量約50 wt%)之甲醇燃料（高濃度曱醇水 溶液）。水溶液槽116係收容將來自燃料槽114之甲醇燃料 稀釋為適合電池組102之電化學反應的濃度（例如甲醇含量 約3 wt%)之甲醇水溶液。水槽118係收容隨著電池組1〇2之 電化學反應而產生之水。 在燃料槽114内裝配有位準感測器12〇，在水溶液槽n6 内裝配有位準感測器122，在水槽11 8内配有位準感測器 127989.doc -14· 200843184 124。位準感測器120、122及124係各自含有例如未圖示的 浮球之浮球感測器，藉由浮動之浮球位置而檢測槽内之液 面位準（液位）。 此外，在燃料槽114之前側、前骨架16之上側，配置有 二次電池126。二次電池126係貯存來自電池組1〇2之電 . 力，並因應控制器138(後述）之指令對電氣構成構件供電。 ' 在二次電池126之上側，配置有燃料泵浦128。此外，在燃 料槽114之前侧、二次電池126之後方斜上側，配置有收集 _ 槽130。 此外，在前骨架16左側之收納空間，收納水溶液泵浦 132及空氣泵浦134。在空氣泵浦134之左側配置有空氣室 136。此外，在前骨架16右側之收納空間，配置有控制器 138及水泵浦14〇。 再者，在前骨架1 6上，以從右側到左側貫穿前骨架丨6之 收納空間之方式設有總開關142。藉由開啟總開關142而對 控制益138提供運作開始指示，藉由關閉總開關142而對控 響制H 1 3 8提供運作停止指示。 如圖2所示，燃料槽114與燃料泵浦128之間藉由管件ρι -連通，燃料泵浦128與水溶液槽116之間藉由管件p2連通， .水溶液槽116與水溶液泵浦132之間藉由管件p3連通，水溶 液泵浦132與電池組1〇2之間藉由管件P4連通。管件p4連接 於電池組102之陽極入口 n。藉由驅動水溶液泵浦132的方 式對電池組1 02供應甲醇水溶液。 在電池組1 02之陽極入口 11附近，設有電壓感測器丨44， 127989.doc •15- 200843184 其係利用甲醇水溶液之電化學特性來檢測對應於供廉到+ 池組102之甲醇水溶液的濃度（甲醇在甲醇水溶液中之比包 之濃度資訊。電壓感測器144會檢測燃料電池1〇4之開路電 壓（Open Circuit Voltage)，將該電壓値作為電化學濃度資 訊。控制器138根據該濃度資訊，檢測供應到電池=二二 甲醇水溶液之濃度。此外’纟電池組1G2之陽極入口 ^附 近，設有檢測供應到電池組102之甲醇水溶液的溫度之溫 度感測器146。 酿 電池組102與水溶液用之散熱器1〇8a之間藉由管件μ連 通，散熱态108a與水溶液槽116之間藉由管件％連通。管 件Ρ5連接於電池組1〇2之陽極入口 12。 上述之管件Ρ1〜Ρ6主要作為燃料之流道。 此外，在空氣室136上連接管件Ρ7，空氣室136與空氣果 浦m之間藉由管件Ρ8連通，空氣泉浦134與電池組1〇2之 間藉，管件Ρ9連通。管件Ρ9連接於f池組102之陽極入口 13。藉由驅動空氣果浦134的方式對電池組⑽供應來自外 部之空氣（Air)。 電池、、且102與氣液分離用之散熱器1〇此之間藉由管件 ϋ ’散熱器108b與水槽118之間藉由管件pn連通，在水 槽118上„又有g件（排氣官）ρ丨2。管件ρ 12設於水槽丨丨8之排 氣口，將來自電池組102之排氣排放到外部。 上述之管件P7〜P12主要作為氧化劑之流道。 此外水槽118與水泵浦140之間藉由管件pi3連通，水 泵浦140與水溶液槽116之間藉由管物4連通。 127989.doc -16- 200843184 上述之管件P 1 3、P 1 4為水之流道。 此外，在管件P4之分歧部A連接管件P15，讓在管件！>4 中流動的甲醇水溶液之一部分流入。在管件P 1 5上裝附有 超音波感測器148。超音波感測器148係利用因應濃度而使 超音波之傳播時間（傳播速度）有所變化，而用於檢測甲醇 水溶液之濃度。超音波感測器148包含發送部148a及接收 部148b，以接收部i48b接收從發送部14心發送之超音波以 檢測官件P1 5内之超音波傳播時間，將相當於該傳播時間 之電壓値作為物理濃度資訊。控制器138根據該濃度資 訊，檢測管件P1 5内之曱醇水溶液之濃度。 在官件P15上連接檢測用閥15〇，檢測用閥15〇與水溶液 槽116之間藉由管件P16連通。在濃度檢測時檢測用閥15〇 會關閉，阻止官件p 1 5内之甲醇水溶液流動。濃度檢測 後，“測用閥15 0會開啟，讓濃度檢測完畢之甲醇水溶液 流回水溶液槽11 6。 上述之管件P15、P16為濃度檢測用之流道。 再者，水溶液槽116與收集槽130之間藉由管件pi7、pi8 連通’收集槽130與空氣室136之間藉由管件p19連通。 上述之管件P17〜P19主要作為燃料處理用之流道。 其次參照圖3，針對燃料電池系統丨〇〇之電氣構造進行說 明。 燃料電池糸統1 〇〇之控制器13 8包含：Cpu 152，其係進 行必要運异以控制燃料電池系統1〇〇之動作者；時脈電路 154，其係對CPU 152提供用於時間計測等之時脈訊號；記 127989.doc 17 200843184 憶體156，其係收納用以控制燃料電池系統1〇〇的動作之程 式或資料及運异資料等，例如包含££1>11〇1^者；電壓檢測 電路160，其係檢測用以將電池組！ 〇2連接於驅動機車〗〇的 電動馬達40之電氣電路i 58中之電壓者；電流檢測電路 1 62，其係檢測燃料電池1 〇4乃至於電池組1 〇2中流通之電 流，ΟΝ/OFF電路164，其係開、關電氣電路丨5 8者；設於 電氣電路1 58中之二極體1 66 ;及電源電路丨68，其係對電 氣電路158供應特定電壓者。 對於如上之控制裔138之CPU 152，輸入來自位準感測器 120、122及124之檢測訊號，以及來自電壓感測器144、溫 度感測為146、超音波感測器148及蓄電量檢測器46之檢測 訊號。 另亦參照圖4A及圖4B，例如位準感測器122係在水溶液 槽11 6内之液位從特定範圍之上限（第1臨限值）下降到下限 (第2臨限值）期間，對CPU 152施入檢測訊號HIGH，在水 溶液槽116内之液位從第2臨限值上升到第1臨限值期間， 對CPU 152輸入檢測訊號LOW。藉此，CPU 152便會檢測 水溶液槽116内之液位從第1臨限值到達第2臨限值，以及 水溶液槽116内之液位從第2臨限值到達第〗臨限值。 此外’對於CPU 1 52，會輸入用以開啟/關閉電源之來自 總開關142之輸入訊號，及來自輸入部28c之開始按鈕3〇a 及停止按鈕30b之輸入訊號。 再者’對於CPU 152還會輸入來自電壓檢測電路160之電 壓檢測値及來自電流檢測電路162之電流檢測値。CPU 1 52 127989.doc -18- 200843184 便使用電Μ檢測値和雷、户私丨 L欢測値而計算電池組1 〇2之輸 出0 此外並藉由CPU 1 52，抻制撤 控制燃枓泵浦128、水溶液泵浦 玉氣泵浦134、水泵浦140、檢測用閥150及風扇 110、112等之辅機類。例如，藉由CPU 152使水溶液泵浦 U2—及水栗浦14〇各自之輸出（每單位時間之吐出量）控制為 固疋。再者’藉由CPU 152控制以對駕駛者通報各種資 訊之顯示部28b。

在電池、、且102上連接有二次電池126及驅動裝置^。二次 電池126及驅動裝置42連接於電動馬達4()。二次電池⑶係 補給來自電池組102之輸出者，藉由來自電池組1〇2之電力 而充電，並藉由其放電而為電動馬達4〇或輔機類等供電。 在電動馬達4〇上，連接用以計測電動馬達4〇的各種資料 之儀錶28a。藉由儀錶28a所計測到之資料及電動馬達仂之 狀況，會經由介面電路17〇而提供&cpu 152。 在作為記憶機構之記憶體156中，收納圖5所示之用以執 行動作之程式、第i及第2特定時間，以及運算資料等。 在本實施形恶中，水溶液槽丨丨6相當於水溶液保持機 構。液位檢測機構包含位準感測器122。循環機構包含散 熱器l〇8a、水溶液泵浦132及管件p3〜p6。液位調整機構包 含水槽118、水泵浦140、CPU 152及管件P13、P14。通報 機構包含顯示部28b及CPU 1 52。CPU 1 52亦可作為異常檢 測機構及停止機構發揮功能。 此外’從作為燃料保持機構之燃料槽114對水溶液槽116 127989.doc •19· 200843184 供應甲醇燃料之燃料供應機構是藉由燃料泵浦i28及管件 PI、P2而構成。從作為水保持機構之水槽118對水溶液槽 116供水之水供應機構是藉由水泵浦14〇及管件1>13、1>14而 構成。此外，燃料供應機構至少包含燃料泵浦丨28，水供 應機構至少包含水泵浦140。再者，計測位準感測器122之 檢測訊號從LOW切換到HIGH之所需時間（L〇w時間），及 位準感測器122之檢測訊號從HIGH切換到L0W之所需時間 (HIGH時間）之計時機構，是藉由cpu 152及時脈電路154 而構成。 其次，針對燃料電池系統100之基本動作進行說明。 燃料電池系統100係以開啟總開關142為契機，起動控制 器138並開始運作。然後，在控制器138起動後，以按下開 始按鈕30a為契機，藉由來自二次電池126之電力驅動水溶 液泵浦1 3 2及空氣泵浦1 3 4等之輔機類，開始進行電池組 102之發電。 參照圖2，水溶液槽116内之曱醇水溶液藉由水溶液泵浦 132之驅動，經由管件P3、P4、未圖示之水溶液濾清器及 陽極入口 II，而直接供應到構成電池組1〇2之各燃料電池 104之陽極l〇4b。 此外，水溶液槽116中之氣體（主要為二氧化碳、汽化甲 醇及水蒸氣）會經由管件P17而提供給收集槽13〇。在收集 槽1 3 0内使汽化之甲醇及水蒸氣冷卻。然後，在收集槽13 〇 内所獲得之甲醇水溶液，會經由管件P18而流回水溶液槽 116。此外，收集槽13〇内之氣體（二氧化碳、未液化之甲 127989.doc -20· 200843184 醇及水蒸氣）會經由管件P19而提供給空氣室136。 另一方面’在空氣泵浦134之驅動下經由管件P7及未圖 不之空氣濾清器而吸入之空氣（Air)，會因為流入空氣室 136而予以消音。然後，提供給空氣室136之空氣及來自收 集槽130之氣體，會經由管件p8流入空氣泵浦134，然後再 經由管件P9及陰極入口 13，供應到構成電池組之各燃 料電池104之陰極i〇4c。 在各燃料電池1〇4之陽極104b，所供應之曱醇水溶液中 之甲醇和水會起化學反應，產生二氧化碳及氫離子。所產 生之氫離子經由電解質膜104a流入陰極1〇4〇，與供應到其 陰極104c側之空氣中之氧起電化學反應，產生水（水蒸氣） 及電能。亦即，在電池組102中進行發電。來自電池組1〇2 之電力，便利用在二次電池126之充電及機車1〇之行駛驅 動等。電池組1 02會因為隨著電化學反應生熱而溫度上 升。電池組102之輸出會隨著溫度上升而上升。燃料電池 系統100當電池組102在大約5 (TC時為能夠恆常發電之通常 運作狀悲。電池組102之溫度可藉由溫度感測器146所檢測 到之甲醇水溶液之溫度而確認。 在各燃料電池104之陽極1〇仆產生之包含二氧化碳及未 反應甲醇之甲醇水溶液，會隨著電化學反應生熱而予以加 熱。該一氧化碳及甲醇水溶液會經由電池組丨〇2之陽極出 口 12及管件P5而提供給散熱器108&並予以冷卻。在風扇 110之驅動下促進其冷卻動作。然後，經由管件P6回流到 水溶液槽116。 127989.doc -21 - 200843184 、亦即，保持在水溶液槽116中之甲醇水溶液會藉由水溶 液栗浦13 2之驅動而對電池組1 〇2循環供應。 在^包中，會因為來自電池組i 〇2之甲醇水溶液之回 流、來自電池組102之二氧化碳之流入等，使得水溶液槽 116内之甲醇水溶液產生氣泡，而僅只有該氣泡之部分讓 位準感測器122之浮球上升。 另一方面，在各燃料電池1〇4之陰極1〇4c產生之水蒸氣 之大部分會液化成水而從電池組1〇2之陰極出口 14排出， 飽和水蒸氣之部分則以氣體狀態排出。從陰極出口 Μ排出 之水蒸氣，會經由管件P1〇提供給散熱器1〇讣並予以冷 部，其一部分會因為溫度降至露點以下而液化。由散熱器 1〇8b進行之水蒸氣之液化動作，會藉由風扇112之動作促 進其進行。包含水分（水及水蒸氣）、二氧化碳及未反應之 空氣從陰極出口 14排出之排氣，會經由管件ρι〇、散熱器 1 08b及|件p 11提供給水槽丨丨8，水回收到水槽11 $後再經 由管件P12排出糾外部。 此外，在各燃料電池104之陰極1〇4c，來自收集槽之 汽化曱醇及因滲透而移動到陰極1〇4e之甲醇會在白金觸媒 層與氧氣反應，而分解成無害之水分及二氧化碳。從甲醇 刀解出的水分及二氧化碳，會從陰極出口 14排出而經由散 熱器l〇8b提供給水槽118。再者，因水之滲透而移動到各 燃料電池104之陰極104c之水分，會從陰極出口 14排出而 經由散熱器108b提供給水槽〗18。 水槽118内的水會在水泵浦14〇之驅動下經由管件pi3、 127989.doc -22- 200843184 P14而適當供應到水溶液槽116。水泵浦14〇根據位準感測 器122之檢測訊號，猎由CPU 152控制水溶液槽116内之液 位使其保持在特定範圍内。 此外，位準感測器122於其動作開始時（在此為發電開始 時），若水溶液槽116内之液位為第1臨限值（參照圖4 A)以 上’便對CPU 152輸入檢測訊號HIGH作為初始値。然後， 若水溶液槽116内之液位下降至第2臨限值（參照圖4A)，位 準感測器122會將輸入到CPU 152之檢測訊號從初始値之 HIGH切換到LOW。另一方面，位準感測器122於其動作開 始時若水溶液槽116内之液位未達第1臨限值，便對CPu 1 52輸入檢測訊號LOW作為初始値。然後，若水溶液槽j! 6 内之液位上升至第1臨限值，位準感測器122會將輸入到 CPU 1 52之檢測訊號從初始値之low切換到HIGH。將檢測 訊號從初始値加以變更後，位準感測器122會依上述方式 因應水溶液槽116内之液位之變化，將檢測訊號從high及 LOW中之一者切換到另一者。 在此，參照圖4A及圖4B，說明正常情形之水溶液槽i i 6 内之液位變遷，及位準感測器122之檢測訊號之變遷。在 此，如圖4C所示，電池組1〇2之輸出設為固定。亦即，電 池組102之每單位時間之曱醇水溶液之消耗量設為固定， 且水溶液槽116内之液位之下降速度設為固定。 如圖4A所示，當水溶液槽116内之液位從第丨臨限值（特 定範圍之上限）下降到第2臨限值（特定範圍之下限）時，如 圖4B所示，位準感测器122之檢測訊號會&mGH切換到 127989.doc -23- 200843184 LOW。CPU 152以此為契機，使水泵浦14〇開始對水溶液 槽116供水（補給）。 開始供水後，如圖4 A所示，當水溶液槽116内之液位從 第2臨限值上升到第1臨限值時，如圖4B所示，位準感測器 122之檢測訊號會從LOW切換到HIGH。CPU 152以此為契 機，使水泵浦140停止對水溶液槽116供水。由此，水溶液 槽Π6内之液位會再度從第1臨限值開始下降。如此由於水 溶液槽116内之甲醇水溶液會反複增減，水溶液槽116内之 液位便會在第1臨限值與第2臨限值之間（特定範圍）呈週期 的變動（上下浮動）（參照圖4A)。 隨著電池組102之甲醇水溶液之消耗使水溶液槽116内之 液位從第1臨限值下降到第2臨限值之所需時間為1〇秒左 右。亦即，輸入到CPU 152之檢測訊號從HIGH切換到LOW 之所需時間（HIGH時間）為10秒左右。 此外，隨著水之供應使水溶液槽11 6内之液位從第2臨限 值上升到第1臨限值之所需時間為2秒左右。亦即，輸入到

CPU 152之檢測訊號從LOW切換到HIGH之所需時間（LOW 時間）為2秒左右。當水溶液泵浦132乃至於甲醇水溶液之 循環供應停止時，水溶液槽11 6内之曱醇水溶液中產生之 氣泡便消失，使水溶液槽〗i 6内之液位下降。因此循環供 應停止時之液位若為第2臨限值，在循環供應停止後液位 會從第2臨限值大幅下降，而下一次之循環供應開始時（發 電開始時）之LOW時間為一般假設最長之LOW時間（6秒左 右）。 127989.doc -24- 200843184 此外，由於水溶液泵浦132及水果浦14〇之輸出為固定且 起因於運作狀態（發電狀態）之甲醇水溶液之消耗量之差異 不大’因此無論運作狀態如何，液位及檢測訊號均大致如 圖4A及圖4B所示進行變遷。 此外，就實際而言如同後述，甲醇燃料是依照特定間隔 供應到水溶液槽"6。但是，由於甲醇燃料之供應量為微 量，f醇燃料之供應對於水溶液槽116内之液位變遷所造 成之影響不大，故在圖4A中不考慮此點。 回到圖2’燃料槽114内之甲醇燃料在燃料泵浦之驅 動下’經由管件P1、P2而適當供應到水溶液槽…。燃料 泵浦128係根據使用電壓感測器144或超音波感測器148所 檢測之甲醇水溶液之濃度’藉由CPU 152予以控制。詳細 而言’當液位為例如第2臨限值時，cpu 152會根據濃度之 檢測1果’將水溶液槽116内之甲醇水溶液控制為適合發 電之濃度（3 wt%)，而對燃料泵浦128供應甲醇燃料。亦 即’ CPU 152會在特定量之甲醇水溶液保持於水溶液槽 内之情況下，根據濃度之檢測結果對燃料泵浦128供應曱 醇燃料。如此之濃度調整例如每5秒進行一次。由於甲醇 水溶液之目標濃度為3 wt% ’經由濃度調整而供應到水溶 液槽116之曱醇燃料相對於水溶液槽116内之液量為微量。 在此種燃料電池系統100中，即根據出〇11時間*L〇w時 間，來檢測作為水溶液保持機構之水溶液槽116、包含散 熱器108a、水溶液泵浦132和管件P3〜p6之循環機構，及包 含水槽118、水泵浦140和管件pi3、pi4之液位調整機構中 127989.doc -25- 200843184 之任一者有異常發生。 其次參照圖5，針對燃料電池系統100之動作之一例進行 說明。 首先’藉由按下開始按鈕3〇a，驅動水溶液泵浦132及空 氣泵浦134等之輔機類，而開始發電。與此同時並開始進 行從位準感測器122到cpu 152之檢測訊號之輸入（步驟 S1)。

在步驟S1中，若水溶液槽116内之液位未達第丨臨限值 (參照圖4A)，便對CPU 152開始輸入表示必須使液位上升 之檢测訊號L〇W。另一方面，若水溶液槽116内之液位為 苐限值以上，則對Cpu 152開始輸入表示無需使液位上

升之檢測訊號HIGH。然後，在步驟S3中若對cpu 152輸入 檢測訊號LOW’ CPU 152會使水果浦14〇開始驅動，並根 據來自日寸脈電路154之時脈訊號開始計測LQW時間（步驟 S5) 〇 P 接耆，精由CPU 152，開始比較[〇料間及預先收納在 記憶體156中之第1特定時間，判定L〇w時間是否已經過第 1特定時間（步驟S7)。特定時間設定為比正常情形下假 設的最長之LOW時間(6秒)為長。在此將第i特定時間設定 為7秒。 例如，若因為水泵浦140故障或水槽118及管件i3、 破裂等而導致無法對水溶液槽丨丨6供應（補給）水之情形時， L曰㈣時間會經過第1#寺定時間。如同上述，由於甲醇燃料 是在水溶液槽116内之液位為第2臨限值時供應到水溶液槽 127989.doc -26- 200843184 Π6，因此若無法對水溶液槽ιΐ6補給水，則甲醇水溶液之 濃度將過度上升。亦即，將無法進行適當之濃度調整。此 外，水浴液槽116終究會變空，而無法持續進行甲醇水溶 液之循％供應。在發電中（空氣泵浦134之驅動中）若甲醇水 /合液V止循％供應，仍會使用電池組1〇2之内部剩餘的甲 醇水溶液持續發電-段時間。但是，自循環供應停止起經 過30秒左右之後，甲醇逐漸消耗，電池組之輸出會開 始下降。而終究停止發電。使得其中〗個燃料電池ι〇4的陰 極104c乳乳供應不均。因此，如上述在甲醇水溶液之循環 供應已停止之狀態下若持續«’纟陽極104b會g對應於 陰極104c之氧氣供應順暢的部分之部分逐漸消耗甲醇。然 後，當電池組102之輸出開始下降時，便形成甲醇在燃料 電池HM之MEA中分佈不均的狀態。一旦形成甲醇分佈不 均的狀態，會使MEA乃至於燃料電池1〇4 電池㈣之壽命減短。此外，在構成電池請之複= 燃料電池H)4t對各自之陰極1Q4⑽供應之氧氣量也會不 均。因此，劣化之程度會因每個燃料電池1〇4而異。 在步驟S7中若LOW時間經過第丨特定時間，cpu 152合 判定有異常發生（步驟S9)，而停止對輔機類供電（步驟 SiDH CPU152根據L〇w時間與第冰定時間之比較 結果，檢測散熱器1〇8a、水溶液槽116、水槽118、水溶液 泵浦132、水泵浦140及管件P3〜p6、pi3、pi4中之任一者 有異常發生。只要LOW時間經過第i特定時間，cpu i52 即認定為有異常發生。該情況下，cnj 152會認定無法持 127989.doc -27- 200843184 續進行通常之發電（正常發電），恐將導致燃料電池1〇4劣 化’而使辅機類之驅動強制停止。藉此，電池組1 〇2之發 電強制停止，而能夠抑制燃料電池104之劣化。進而能夠 保護燃料電池系統100。 其後，藉由CPU 152在顯示部28b上顯示訊息等，向燃料 電池系統100之使用者（在此為機車10之駕駛者）通報表示有 異常發生（步驟S13)，即告結束。

另一方面，於步驟S7中在LOW時間經過第}特定時間4 前，在步驟S15中輸入到CPU 152之檢測訊號若從 換到HIGH，則CPU 152會使水泵浦14〇之驅動停止，並$ 止LOW時間之計測且清除L〇w時間（步驟17)。然後， 1 5 2開始進行HIGH時間之計測（步驟s丨9)。 接著，藉由CPU 152,開始比_IGH時間及預先收納名 S己憶體156中之第2特定時間，判定HIGH時間是否已娘这 第2特定時間（步驟S21)。第2特定時間設定為比正常^ 之HIGH時間（10秒）為長，在發電中循環供應停止之情货 下’則比從循環供應停止後到電池組1()2之輸出下降之㈣ 間（在此為3〇秒）為短。在此將第2特定時間設定為⑽。如 同上述，在循環供應停止後當電池組⑽之輸出開始下降 :，會形成甲醇在燃料電池1〇4之驗中分佈不均的狀 悲’在該狀態下燃料電池1〇4會逐漸劣化。為防止此情 =，故第2特料間設定為比從循環供應停止後到電池组 102之輸出下降之時間為短。 例如’在發電中若因水溶液栗浦132故障而導致甲醇水 127989.doc -28· 200843184 溶液之循環供應停止之情形時，水溶液槽116内之液位便 不會下降，而HIGH時間會經過第2特定時間。該情況下， 由於甲醇水浴液之循環供應已停止，故會招致發電停止或 燃料電池104之劣化。 因此，在步驟S21中若HIGH時間經過第2特定時間之情 升y ¥也會涊疋為有異常發生而移至步驟S9，使輔機類強 制停止。 另方面，在步驟S21中經過第2特定時間之前，若於步 驟S23中輸入到CPU 1S2之檢測訊號從HIGH切換到l〇w， 貝J CPU 152會停止HIGH時間之計測並清除HIGH時間（步驟 S25)。其後回到步驟S5。 此外，於步驟S15中在檢測訊號變成HIGH之前回到步驟 S7。於步驟S23中在檢測訊號變成L〇w之前回到步驟 。於步驟S3中對CPU 1S2輸入檢測訊號HIGH之情形時 移至步驟S 19。 此外’在步驟S9之後，進行步驟S11和S13中任一者皆 可。亦即，若判定恐怕無法持續正常發電後，要進行停止 對輔機類供電及對駕駛者通報異常中之任一者皆可。 接著，參照圖6A及圖6B，說明LOW時間經過第！特定時 間的h形之液位變遷及檢測訊號之變遷之一例。在圖及 圖6B中’顯示當水泵浦140故障而無法對水溶液槽1〗6供水 的情形之變遷。 如圖6A所示，當無法對水溶液槽116供水時，水溶液槽 116内之液位會隨著電池組102消耗甲醇水溶液而持續下 127989.doc -29· 200843184 降。結果便如圖6B所示，靖時間會經過第w定時門 如此當無法供水時，便如上述無法進行適當之濃^周 整’導致電池組1〇2之輸出不穩定。詳細而言，二： 6C，經由濃度調整而供應甲醇燃料，會使甲醇水溶液= 度過度上升’電池組102之輸出下降。甲醇水溶液之濃： 若隨著發電而下降（純近3 wt%)，則電池組⑽之輪出: 升°但是’由於f醇燃料會再度供應到水溶液槽116,故

電池組⑽之輸出下降。如此若無法對水溶液槽ii6供水， 將導致電池組1〇2之輸出不穩定。 此外，若無法對水溶液槽116供水，水溶液槽ii6終究會 變空’而無法持續循環供應甲醇水溶液。於發電中循環: 應一旦停止，會使用各燃料電池104之陽極I04b中之甲醇 水溶液而使電池組102持續發電一段時間。但是，從循環 供應停止起經過30秒左右後，陽極1〇仆中之甲醇逐漸消 耗，電池組102之輸出便開始下降（參照圖6C)。如同上 述，當電池組102之輸出開始下降時，會形成甲醇在燃料 電池104之MEA中分佈不均的狀態，在該狀態下燃料電池 104會逐漸劣化。結果便導致電池組102之壽命減短。 此外，水槽118、水泵浦140及管件Pi 3、P14即使正常， LOW時間仍有可能會經過第丨特定時間。例如圖6八中的雙 點虛線，顯示散熱器108a、水溶液槽116、水溶液泵浦132 及管件P3〜P6中至少任1者破裂損使得甲醇水溶液滲漏到外 部的情形之液位變遷之一例。該情況下，水溶液槽丨16内 之液位之下降速度會比正常情形為快，且液位到達第2臨 127989.doc -30 - 200843184 限值之時間變短。液位甚 右到達弟2臨限值，便開始供水而 液位之下降速度減慢。作是，田^卜—— 疋’甲醇水溶液之減少量若大於 水之供應ϊ ’將無法使液位上升，故l〇w時間會經過第】 特定時間。該情況下無法進行適當之濃度調整。再者，水 >谷液槽1 1 6終究會戀空而彳古L / 而彳T止循環供應，招致發電停止及 燃料電池104之劣化。 曰除此之夕卜{列如，因有異常發生使得甲醇水溶液之減少

里與水之供應Ϊ大致相等之情形時，也無法使水溶液槽 1 1 6内之液位到遠篦！聆附乂古 弟°限值，而LOW時間會經過第1特定 時間。 ,如上述所考量之L 0 W時間經過第1特定時間之各種情 形’但無論在何種情形中，皆為散熱器i〇8a、水溶液槽 水槽118、水洛液泵浦132、水泵浦14〇及管件 P3〜P6、P13、P14中任一者有異常發生。 接者’參照圖7A及圖7B，說明HIGH時間經過第2特定時 間的情形之液位變遷及檢測訊號變遷之—例。在圖7A及圖 7B中’顯示在發電中水溶液㈣132產生故障使得無法對 電池組102循環供應甲醇水溶液的情形之變遷。 如圖7A所示，在發電中若水溶液泵浦132產生故障使得 甲醇水溶液停止循環供應時，水溶液槽116内之氣泡會開 始消失，液位便急遽下降到達第2臨限值。液位若到達第之 臨限值便會開始供水。但是，起因於氣泡消失之液位下降 速度快，雖然相較於供水前液位之下降速度略為減慢，但 液位並無法上升，故液位會下降到氣泡完全消失為止。然 127989.doc •31 - 200843184 後《孔泡完全消失時，液位會隨著供水而上升， 到達第1臨限值時便停止供水 二 止，故液位不會再下降，…⑼ ••供應已停 第2特定時乂 所示啊時間會經過 寺^間。如此若水溶液泵浦132產生故障使得循環供 二T广，陽極嶋中之甲醇會逐漸消耗而電池組1〇2之 輸出開始下降（參照圖7C)， 之劣化。 知致毛電知止及燃料電池1〇4 ^外b此即使在循環供應停止而液位到達第 :=，在經過第2特定時間之前，液位會因為機車10 ===斜等而下降到第2臨限值以下，而亦有可能對 CPUB2輪入檢測訊號L0W。如此在因檢測錯誤而輸入檢 測訊號LOW之情況下，也會對水溶液槽116供水，因此不 會因為振動或傾斜等使得液位下降到第2臨限値以下。亦 即，當水溶液泵浦132產生故障（停止）而停止循環供應時， 都只會對CPU i 52輸人檢測訊號則Η，使high時間經過 第2特定時間。 主除此之外，在例如因水泵浦140故障而無法停止供水之 情形時’如圖7A中的雙點虛線所示，水溶液槽ιΐ6内之液 位將持續上升，使HIGH時間經過第2特定時間。該情況 下由於循椒供應持續進行且依特定間隔進行濃度調整， 故能持續發電，但會因為甲醇水溶液之濃度下降而使得電 池組1〇2之輸出下降。此外，甲醇水溶液恐將從水溶液槽 1 16中溢出。 再者，在例如管件P3〜P6等中被異物阻塞使得水溶液槽 127989.doc -32- 200843184 116内之液位之下降速度變慢之情形時，也會使high時間 、、二過第2特疋時間。該情況下，由於對電池組1 之甲醇水 浴液之供應量減少，故恐將招致電池組1〇2之輸出下降及 燃料電池104之劣化。 如上述所考量之HIGH時間經過第2特定時間之各種情 形’但無論在何種情形中，皆為散熱器1〇8a、水溶液槽 116、水槽132、水溶液泵浦140、水泵浦140及管件P3〜P6 中任一者有異常發生。 此外，通常而言，隨著機車1〇之驅動而振動讓水溶液槽 116内之曱醇水溶液產生搖晃之週期，比正常情形之l〇w 牯間（2移·參照圖4B)大幅為短。因此，當檢測訊號在正 常情形之LOW時間之例如一半的間隔（在此為〗秒）以内從 LOW切換到HIGH或從HIGH切換到L0W之情形時，可予以 忽視。藉此便不容易產生檢測錯誤。 依據如上之燃料電池系統1〇〇，即可根據L〇w時間與第i 特定時間之比較結果及HIGHb間與第2特定時間之比較結 果，而簡單檢測散熱器108a、水溶液槽116、水槽118、水 溶液泵浦132、水泵浦140及管件p3〜p6、pi3、pi4中之任 一者有異常發生。亦即，藉由比較實際上截至現在之液位 、交遷與正常情形之液位變遷，可簡單檢測出有異常發生。 若有異常發生，便使辅機類之驅動強制停止，使電池組 1 02停止發電。藉此，可抑制燃料電池〗之劣化，並可防 止電池組1〇2之壽命減短。此外，在水溶液槽116内之液位 持縐上升之情形中，可防止甲醇水溶液從水溶液槽丨1 6中 127989.doc -33- 200843184 溢出。再者，藉由使用顯示部28b通報表示有異常發生， 可讓燃料電池系統1()()之使用者設法進行修理等之處理。 如此當有異常發生之情形時’可藉由使電池組ι〇2停止發 電’並通報表示有異常發生，而保護燃料電池系、統_。a 只要使用僅需檢測水溶液槽116内之液位到達^臨限值 和第2臨限值中任一者之簡單之位準感測器122，即 燃料電池系統100之成本。 C P U i 5 2只要判定L 〇 w時間是否比第i特定時間為長及 Η時間是否比第2特㈣間為長，即可簡單檢測異常。 機車10相較於固定式機H，會因為隨著行駛所產生的振 動之影響等，而容易在燃料電池系統！⑼之構成構件中有 異常發生。燃、料電池系、统100則可簡單檢測出冑異常發 生’而能夠確實保護系、统。因此，燃料電池系統_適合 使用於機車1 0等之運輸機器。 口 此外，第i特定時間只要比正常情形下假設的最長之 LOW時間為I，且比從循環供應停止起到輸出下降之時間 為短’即可任意設定。此外，第2特定時間只要比正常情 形下之HIGH時間為長，且比從循環供應停止起到輸出下 降之時間為短，即可任意設定。 此外，第1及第2特定時間亦可變更。例如，亦可因應電 池組102之經時劣化而變更第！特定時間。具體而言，亦可 因應電池組102之總發電時間而變更第1特定時間。電池組 102之甲醇水溶液之消耗量，會隨著電池組1〇2之經時劣化 而減少。基於此點，可根據電池組1()2之總發電時間而設 127989.doc -34- 200843184 疋適田之第1特定時間。此外，亦可因應水泵浦之性能 (輸出）之經時劣化而變更第2特定時間。具體而t，亦可因 應電池組140之總驅動時間而變更第2特定時間。使水溶液 槽11 6内之液位從第2臨限值上升到第丨臨限值之所需時 間，會隨著水泵浦140性能之經時劣化而增長。基於此 點，可根據水泵浦140之總驅動時間而設定適當之第2特定 時間。除此之外，亦可因應機車1〇之驅動（行駛）狀態或配 置狀態等而變更第1及第2特定時間。 再者，在上述之實施形態中，係針對藉由供水使水溶液 槽Π6内之液位從第2臨限值上升至第丨臨限值之情形進行 說明，但亦可在使水溶液槽116内之液位上升之際供應（補 給）水及甲醇燃料。該情況下，在液位調整機構中，不僅 包含水槽118、水泵浦140、CPU 152及管件P13、P14，亦 包含作為燃料保持機構燃料槽丨14，以及作為燃料供應機 構之燃料泵浦128及管件PI、P2。該情況下，甲醇燃料之 供應量，只要設定為在水及甲醇燃料之供應後使水溶液槽 116内之甲醇水溶液之濃度達到適合發電之濃度（例如3 wt%)即可。在如此之液位調整機構中，若燃料保持機構和 燃料供應機構中任一者有異常發生，可說決不會產生無法 進行適當的濃度調整之情形。 此外，在上述實施形態中，乃針對檢測水溶液槽u 6内 之液位到達第1臨限值和第2臨限值中任一者之情形進行說 明’但本發明不限於此。亦可根據實際之液位變遷而檢測 異常產生。例如亦可根據每單位時間之液位之變化量而檢 127989.doc -35- 200843184 測異常。 此外，在上述實施形態中，乃針對使用顯示部28b通報 異常產生之情形進行說明，但通報機構不限於此。例如， 亦可使用喇叭等藉由音聲或警告音等通報異常產生之方 構成通報機構。 再者，在上述實施形態中，在燃料方面是使用甲醇在 燃料水溶液方面是使用曱醇水溶液’但不限於此，在燃料

方面亦可使用乙醇等之醇類燃料，在燃料水溶液方面亦可 使用乙醇水溶液等之醇類水溶液。 此外，本發明之燃料電池系統不僅適用於機車，亦可適 用於汽車、船舶等任意之運輸機器。 此外要疋使用液體燃料者，本發明亦可適用於固定 式燃料電池系統，再者，亦可適用於搭載於個人電腦、行 動機器等電子機器之可攜式燃料電池系統。 本發明已於已詳細說明並圖示，但其僅作為圖解及一例 之用，當不得作限定之意解釋，本發明之範圍僅受限於後 附之申請專利範圍之文義。 【圖式簡單說明】 圖1表示本發明之一實施形態之機車之左側面圖。 圖2表示本發明之一實施形態之燃料電池系统的配管之 系統圖。 圖3表示本發明之一實施形態之燃料電池系統之電氣構 造之區塊圖。 圖4A〜圖4C表示正常情形之液位變遷、檢測訊號之變遷 127989.doc -36 - 200843184 及輸出變遷之圖表。 圖5表示本發明之一實施形態之燃料電池系統的動作之 一例之流程圖。 圖6A〜圖6C表示LOW時間經過第1特定時間的情形之液 位變遷、檢測訊號變遷及輸出變遷之一例之圖表。 圖7A〜圖7C表示HIGH時間經過第2特定時間的情形之液 位變遷、檢測訊號變遷及輸出變遷之一例之圖表。

【主要元件符號說明】 10 機車 28b 顯示部 100 燃料電池系統 102 燃料電池組 104 燃料電池（燃料電池芯） 108a、108b 散熱器 114 燃料槽 116 水溶液槽 118 水槽 120 ' 122 、 124 位準感測器 128 燃料泵浦 132 水溶液泵浦 138 控制器 140 水泵浦 152 CPU P1〜P19 管件 127989.doc -37·

Claims (1)

1. 200843184 ❿ 、申請專利範圍： 一種燃料電池系統，其包含： 燃料電池； 水溶液保持機構，其係保持應供應到 燃料水溶液； 、、循％機構，其係將保持在前述水溶液保持機構中之前 述燃料水溶液循環供應到前述燃料電池； 液位檢測機構’其係檢測前述水溶液保持機構之液 前述燃料電池 之 位； 2· 3· 液位调整機構，其係根據前述液位檢測機構之檢測社 :内調:成使前述水溶液保持機構之液位保持在特定範 果：！：測機構’其係根據前述液位檢測機構之檢測結 二，檢測於前述水溶液保持機構、前述循環機構 及則述液位調整機構中之任一者有異常發生。 如請求項1之燃料電池系統，其中 ==檢測機構係檢測前述水溶液保持機構之液位 刖述特疋範圍之上限及下限中之任一方· 果靖構係根據前述液位檢剛機構之檢測結 所需時二:上限及下限中之一方變成另-方之 二；與特定時間之比較結果’檢測出有異常發生。 如-求項2之燃料電池系統，其中前 於前述所需時間經過前述特定時間之情开“刚係 異常發生。 月小4，認定為有 127989.doc 200843184 4·種燃料電池系統，其包含·· 丈然料電池； 燃料電池之 水溶液保持機構，其係保持應供應到前述 燃料水溶液； 述 7衣機構，其係將保持在前述水溶 > 述鎅料欢、、六、六μ - 卡符機構中之則 4 “、、科水心液循環供應到前述燃料電池，· 液位檢測機構，其係檢測 位； 以』乩艰/合液保持機構之液 液位調整機構，1係 a 果，嘴敕士一 據則边液位檢測機構之檢測結 圍内；及 ^夜保持機構之液位保持在特定範 之 J止：：、，、其係根據前述液位檢測機構之檢測結果 欠遷使θ述燃料電池之發電停止。 5· 一種燃料電池系統，其包含： 燃料電池； 之 水/谷液保持機構，且得禪拉 燃料水溶液；〃係保持應供應到河述燃料電池 =機構’其係將保持在前述水溶液保持機構中之前 述燃料水溶液循環供應到前述燃料電池； 液位檢測機構，1筏a、糾义、+，， ，、係核測刖述水〉谷液保持機構之液 位； 液位调整機構，其係根據前述液位檢測機構之檢測結 果，調整成使前述水溶液保持機構之液位保持在特定範 圍内；及 127989.doc 200843184 6. 通報機構，其係根據前述液位檢測機構之檢測結采之 變遷，通報於前述水溶液保持機構、前述猶環機構及前 述液位調整機構中之任一者有異常發生。 一種運輪機哭 池系統々#包含如請求項1至5中任-項之燃料電

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