【課題】燃料電池で発電を行うことができない場合であっても、システムに必要な熱量を供給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】空気と水素とを電気化学反応させて発電する燃料電池２と、空気を燃料電池２に供給する空気供給配管４０と、空気供給配管４０に設けられるとともに、燃料電池２に供給ガスを圧送する空気ポンプ４２とを備え、燃料電池２で発電をしない場合に、空気ポンプ４２により圧送された空気を、空気供給配管４０における空気ポンプ４２の入口側に戻して循環させることにより熱を創出する。 （もっと読む）

【課題】燃料電池における発電一時停止時の電気化学反応の触媒の劣化を抑制して、燃料電池の性能の低下を抑制する。
【解決手段】燃料電池システム１は、水素ガスとエアを燃料電池１０に供給し、水素ガスとエアを電気化学反応させて発電するものである。燃料電池システム１は、燃料電池１０の発電を一時的に停止させているときに、セル電圧を維持するため燃料電池１０への水素ガスとエアの供給を行う場合に、水素ガスの供給をエアの供給よりも先に開始する制御装置１３を有している。 （もっと読む）

【課題】セルの内部にて空気の流れと水素の流れとが対向流となる燃料電池の状態を診断する燃料電池システムにおいて、高温高負荷状態となる際に、燃料電池の出力低下が生ずる前に、燃料電池の湿潤状態を診断可能とする。
【解決手段】燃料電池が高温高負荷状態となっている際には、セル１０の水素流路１４の水素入口部１４ａ側のインピーダンスに基づいて燃料電池の湿潤状態を診断する構成とする。これにより、燃料電池の出力が低下する前に燃料電池の湿潤状態を診断することが可能となる。この結果、燃料電池の出力低下を回避することが可能となる。一方、燃料電池が低温状態又は低負荷状態となっている際には、セル１０の空気流路１５の空気入口部１５ａ側のインピーダンスに基づいて燃料電池の湿潤状態を診断する構成とする。 （もっと読む）

【課題】燃料電池の触媒の性能を効率的に回復させること。
【解決手段】発電が要求されている時に、燃料電池の電圧を、要求電圧よりも高い値に上昇させる（ステップＳ３５０）。その後、燃料電池の電圧を前記要求電圧よりも低い値に降下させる（ステップＳ３６０）。このようにすることによって、触媒に存在する酸化皮膜とアニオンとを減らすことができる。 （もっと読む）

【課題】間欠運転が短期間で終了するような場合においては迅速に電力供給を再開させることができる一方、間欠運転が長期間に渡るような場合においては、運転効率を向上させつつ燃料電池の劣化を防止することができる燃料電池システムを提供すること。
【解決手段】この燃料電池システム１０は、間欠運転が第一期間以内に終了することが予測される場合には、燃料電池スタック２０のスタック電圧Ｖｃが第一下限閾値以上となるように維持する電圧回復制御を行う一方、間欠運転が第一期間を超えて継続することが予測される場合には、電圧回復制御を行わない。 （もっと読む）

【課題】閉鎖型燃料電池の停止動作時に系内に残存する燃料排ガスを処理することができる燃料電池を提供することを目的とする。
【解決手段】水素および酸素によって発電が行われる燃料電池スタック１を備え、燃料電池スタック１の発電を停止させる際に水素および酸素を外部へと排出せずに停止する停止動作を備えた閉鎖型燃料電池に適用される。停止動作の開始時に、燃料電池スタック１に連通しかつ水素が存在し得る水素系統および燃料電池スタック１に連通しかつ酸素が存在し得る酸素系統を閉空間とし、停止動作時に、水素系統内の水素残存量と、酸素系統内の酸素残存量との比が当量比となるように、水素および／または酸素が水素系統および／または酸素系統に供給されることを特徴とする。 （もっと読む）

【課題】燃料電池システムにおいて、間欠運転中における燃料電池の電圧変動回数に起因する電極触媒劣化量と、間欠運転中における燃料電池の電圧変動量に対応する電極触媒劣化量と、の双方を考慮して、電極触媒の劣化を効果的に抑制する。
【解決手段】負荷装置から要求される出力が所定の閾値以下である場合に空気供給装置３１からの空気供給を間欠的に行う間欠運転を実施し、間欠運転中における燃料電池２の電圧変動の上下限電圧値を複数設定可能な燃料電池システム１であって、間欠運転継続時間と燃料電池２の電極触媒劣化量との相関関係を表す劣化特性曲線を複数の上下限電圧値毎に有する劣化特性マップを用いることにより、電極触媒劣化量が最小になるように間欠運転継続時間に応じて上下限電圧値を変化させて設定し、設定した上下限電圧値で間欠運転を実施する制御装置６を備える。 （もっと読む）

【課題】燃料電池システムにおいて、燃料電池の触媒の劣化を抑制できる技術を提供する。
【解決手段】燃料電池システム１００は、電力の供給源である燃料電池１０と、燃料電池１０とともに電力の供給源として機能する二次電池８１とを備える。燃料電池システム１００の制御部２０は、燃料電池１０の運転温度が所定の温度より高い高温状態を検出した後に、燃料電池１０の電圧を、一時的に低下させて、燃料電池１０における生成水を増大させる一時的電圧低下処理を実行する。制御部２０は、一時的電圧低下処理の実行の際に、二次電池８１の充電状態と、燃料電池１０の運転状態とに基づき、一時的電圧低下処理の処理内容を変更する。 （もっと読む）

【課題】燃料電池の劣化抑制と蓄電装置の過充電防止とを高度に両立させることができる燃料電池システムを提供する。
【解決手段】燃料電池スタック２０の出力電圧が下限高電位回避電圧となるように運転制御している場合は、相対的にバッテリ５２の充電速度が高い状態であるから、バッテリ５２の充電量が上限閾値に到達することが予測されれば、充電速度を下げるべく高電位回避電圧を上昇させる。その結果、より適切なタイミングで高電位回避電圧を上昇させることができる。更に、単位上昇電圧という概念を導入し、充電量が上限閾値を超えないように、下限高電位回避電圧に単位上昇電圧を加えた中間高電位回避電圧を用いて燃料電池スタック２０を運転制御するので、より適切な幅で高電位回避電圧を上昇させることができる。 （もっと読む）

【課題】発電効率およびエネルギー効率を向上させる。
【解決手段】燃料電池スタック１１に空気を導入する空気導入口１１ｃに接続された空気供給流路３２と、空気供給流路３２に空気を供給するコンプレッサ１５と、コンプレッサ１５の回転軸と同軸に連結された回転軸を有するエキスパンダタービン１９と、コンプレッサ１５によって空気供給流路３２に供給された空気の一部によってコンプレッサ１５およびエキスパンダタービン１９の回転軸を支持する空気動圧軸受部２２と、空気動圧軸受部２２から排出された空気を高温側空気と低温側空気とに分離するボルテックスチューブ２３とを備え、ボルテックスチューブ２３から高温側空気を吐出する高温側空気吐出口２３ｂは、エキスパンダタービン１９の空気供給口１９ａに接続されている。 （もっと読む）

【課題】簡素で低コストな構造によって燃料電池内の圧力上昇を抑制することが可能なリリーフ構造を有する燃料電池システムを提供する。
【解決手段】燃料電池、燃料ガスの供給流路、燃料オフガスや生成水の排出流路、および燃料オフガスや生成水を流通、遮断する排気排水弁２７を備えた燃料電池システムであって、排気排水弁２７は燃料電池に連通する１次流通路３７ａおよび外部に連通する２次流通路３８ａと、１次流通路３７ａと２次流通路３８ａとの間に環状に形成された弁座４１と、弁座４１と接離可能な弁部４３ａが形成された弁体４３と、弁体４３に固定された出力部材４４を有し弁座４１を閉鎖位置と離間位置との間で移動させる弁体作動装置３３と、弁部４３ａが弁座４１に押圧される方向に出力部材４４を所定の付勢力で付勢し、所定のリリーフ圧力が１次流通路３７ａに付与された場合に弁部４３ａを弁座４１から離間させる弾性部材４８と、を備える。 （もっと読む）

【課題】簡易な構成によりシステムの停止時にアノード極に不活性ガスを供給できる燃料電池システム及びその停止方法を提供すること。
【解決手段】燃料電池システムは、水素供給管と、エア排出管と、これら水素供給管とエア排出管とを接続するＮ２貯蔵部と、を備える。この燃料電池システムの停止方法は、システムの停止指令後、アノード極への新たな燃料ガスの供給及びアノード極からの排出ガスのシステム外への排出を遮断する停止後遮断工程（Ｓ１〜Ｓ２）と、ガスの供給及び排出が遮断された状態でスタックによる発電を継続する発電継続工程（Ｓ３〜Ｓ１２）と、この発電継続工程中にエア排出管に排出されたガスを排出ガス貯蔵部に貯蔵するＮ２貯蔵工程（Ｓ８〜Ｓ１０）と、発電継続工程後に排出ガス貯蔵部内に貯蔵された不活性ガスを水素供給管内に導入するＮ２導入工程（Ｓ１３〜Ｓ１７）と、を備える。 （もっと読む）

【課題】インジェクタ付き減圧弁の小型・軽量化を図る。
【解決手段】インジェクタ付き減圧弁５は、バルブ室１２を有するボディ１１と、高圧流体をバルブ室１２に導入する導入口１７と、減圧された流体をバルブ室１２から第２水素供給流路３ｂに送り出す送出口１５と、バルブ室１２内に収容されるシャトル弁体１３と、送出口１５の一端に設けられシャトル弁体１３が離接可能な弁座１８と、シャトル弁体１３の背面２２とバルブ室１２の壁面１２ａにより囲繞されシャトル弁体１３とバルブ室１２の壁面１２ａとの隙間２０を介して導入口１７に連通する背圧室２５と、背圧室２５に連通し背圧室２５の流体を排出する背圧流路２６と、シャトル弁体１３を弁座１８に接近する方向に付勢するスプリング１４と、背圧流路２６を介して排出された背圧室２５の流体を断続時間間隔を調整して第２水素供給流路３ｂに送出するインジェクタ３０と、を備える。 （もっと読む）

【課題】燃料排ガスを有効利用するとともに、急激な負荷増加時にも、燃料枯渇を抑制することができ、しかも熱自立の促進を図り、発電効率の向上を遂行することを可能にする。
【解決手段】燃料電池モジュール１２は、燃料電池スタック２４、原燃料と水蒸気との混合ガスを改質する改質器４６、水蒸気を前記改質器４６に供給する蒸発器４８、燃焼ガスとの熱交換により前記酸化剤ガスを昇温させる熱交換器５０、前記燃焼ガスを発生させる排ガス燃焼器５２及び起動用燃焼器５４を備える。燃料電池モジュール１２は、燃料排ガスを、排ガス燃焼器５２に供給する燃料排ガス通路８８と、前記燃料排ガス通路８８から分岐し、前記燃料排ガスを改質器４６の上流側に供給する燃料排ガス分岐通路８８ａと、燃焼ガスと酸化剤ガスとの温度差により熱電変換を行う第１及び第２熱電変換部７４、１０６とを備える。 （もっと読む）

【課題】燃料電池の発電性能を適切に維持する燃料電池システムを提供する。
【解決手段】反応ガス供給流路に設置され、反応ガス流路に流入する反応ガスを含む気体の状態値を検出する第１状態値検出手段２３、３２と、燃料電池１０からの電流を検出する電流検出手段５１と、オフガス排出流路に設置され、反応ガス流路から排出されるオフガスの状態値を検出する第２状態値検出手段２４、３３と、反応ガス流路内における流動様式と、反応ガス流路内での水の増加率及び反応ガス流路内でのガス流速と、の対応関係を示すマップが記憶されている記憶手段６０と、記憶手段の前記マップを参照して前記流動様式を判定し、前記流動様式の判定結果がスラグ流又はプラグ流であった場合に、調整手段を制御することによって、前記流動様式をプラグ流又はスラグ流から離脱させる制御手段６０と、を備える。 （もっと読む）

【課題】燃料電池の起動の際に高温型燃料電池を短時間で昇圧および昇温ができるコンバインド発電システムを提供する。
【解決手段】ガスタービンシステム５とともに用いられる高温型燃料電池３を備える。ＳＯＦＣ本体１５と、ＳＯＦＣ本体１５へ燃料ガスを供給する燃料ガス供給流路Ｌ１と、ＳＯＦＣ本体１５から排出された燃料ガスを燃焼器９へと導く燃料ガス排出流路Ｌ２と、燃料ガス排出流路Ｌ２内の燃料ガスを燃料ガス供給流路Ｌ１側に再循環させる燃料ガス再循環流路Ｌ３と、圧縮機７からの吐出空気をＳＯＦＣ本体１５へ供給する空気供給流路Ｌ４と、ＳＯＦＣ本体１５から排出された空気を燃焼器９へと導く空気排出流路Ｌ５とを備え、燃料ガス排出流路Ｌ２には、圧縮機７からの吐出空気を供給可能とするように空気供給流路Ｌ４から分岐された連通空気流路Ｌ７が接続され、かつ、ＳＯＦＣ本体１５を昇温するための燃料系統用触媒燃焼器３０が設けられている。 （もっと読む）

【課題】燃料電池の冷却システムにおいて、燃料電池スタックの冷却系と他の熱交換系との協調的制御を可能にすることである。
【解決手段】燃料電池の冷却システム１００は、冷媒の流れる流路として、主冷却流路１０２と、これに並列に配置されて同じ冷媒を分流する分流冷却流路１０４とが設けられる。主冷却流路１０２にはラジエータ１１０と冷媒の循環ポンプ（ＷＰ）１３０等が配置される。分流冷却流路１０４は主冷却流路１０２から冷媒が取り入れられ、ＡＣＰ（４８）のモータ５０の筐体等を経由して第２熱交換器１２０に至り、そこで供給ガスの流路８０に対しても熱交換を行い、その後主冷却流路１０２に戻される。主冷却流路１０２から冷媒が分流する態様、及び循環ポンプ１３０の配置態様によって、冷媒の分配の仕方を様々に変更できる。 （もっと読む）

【課題】簡素な構成で、燃料電池内の水素濃度を算出可能な燃料電池システムを提供する。
【解決手段】アノードガスである水素を用いて発電する燃料電池１を備える燃料電池システム１００であって、燃料電池１の出力信号に基づいて、燃料電池１の内部インピーダンスの位相特性を算出する位相特性算出手段Ｓ２０４と、内部インピーダンスの位相特性に基づいて、燃料電池１内の水素濃度を算出する水素濃度算出手段Ｓ２０５と、を備えることを特徴とする。 （もっと読む）