【課題】 構成を複雑化することなく、低温下においても燃料電池を短時間に始動させることが可能な電圧変換装置、燃料電池発電システムおよび発電方法を提供する。
【解決手段】 ＤＣ−ＤＣコンバータ５を、水タンク２または水経路ＷＬの少なくとも一方に隣在させる。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ５内の温度検出回路５７が、これらの部位での水温を検出する。さらに、過電流保護回路５８が、この検出水温に基づいて所定の基準水温（基準水温Ｔ２）を設定する。検出された水温が基準水温Ｔ２よりも低い低水温状態のときには、ＤＣ−ＤＣコンバータ５内の電圧変換回路を、低効率状態に設定する。水タンク２や水経路ＷＬにおける水温を上昇させることができ、構成を複雑化することなくとも、低温下において、燃料電池１を簡易かつ短時間に始動させることができる。 （もっと読む）

【課題】燃料電池の急速起動を可能とする。
【解決手段】複数の発電セル５を集合して燃料電池集合体１を構成し、ハウジング２０内に収納すると共に、運転時に前記燃料電池集合体１の内部に改質ガスを供給して発電反応を生じさせる固体酸化物形燃料電池において、前記ハウジング２０内に改質器２１、または改質器２１と水蒸気発生器２２を設置すると共に、少なくとも前記改質器２１を加熱する加熱装置２４を配設した。 （もっと読む）

【課題】 燃料電池が発電可能状態であるか否かについての判断精度を向上させることが可能な燃料電池システムを提供する。
【解決手段】 燃料電池システム１は、コントローラ１２０が推定機能と判断機能とを有している。推定機能は、燃料電池１０内部の氷の量を推定するようになっている。判断機能は、推定機能により推定された氷の量に応じて発電維持可能か否かの判断するようになっている。 （もっと読む）

高温燃料電池（１１）を備えるシステム（１）が電池スタック（５）用締付け装置および後燃焼用の軸方向に整列した室（７）を含む。この締付け装置の締付けロッド（６０）がこれらの後燃焼室の間に配置してある。排ガスダクトがこれらの後燃焼室をシートシンクとして役立つ熱交換器（２０ａ）に結合する。この締付け装置の締付け要素（６２）がこの熱交換器に熱伝導するように結合してある。圧力ばね（６３）がこの締付けロッドの一端とこの締付け要素の板（６２２）の間でこれらの締付けロッド上に配置してある。それらは、これらの締付けロッド上に締付け力を働かせる。これらの圧力ばねは、この締付け要素によって電池スタックから遮蔽され、それでこれらの圧力ばねは、このヒートシンクのために、この締付け力が維持される、適度な温度にしか曝されない。
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本発明は、交流電圧発生装置によって加熱することができる燃料電池システムに関する。燃料電池システムは、少なくとも一つの燃料電池を有し、少なくとも一つの電気接続（１ａおよび１ｂ）が設けられる燃料電池スタック（１）を有する。燃料電池スタック（１）は、少なくとも一つの接続（１ａおよび１ｂ）を介して交流電圧発生装置（２）に接続され、それによって交流電流を、燃料電池スタック（１）を電気加熱するべく接続（１ａおよび１ｂ）を介して供給できることを特徴とする。 （もっと読む）

【課題】 燃料電池の電流電圧特性を学習し、予め記憶した出力電圧上限値を超えないように電流電圧特性から出力電流下限値を求める。
【解決手段】 コントローラ２３は、入力された各センサの信号から燃料電池スタック２の運転状態を判断し、燃料電池システム１全体を制御する。またコントローラ２３は、前記運転状態に応じた燃料電池スタック２の電流電圧特性を学習し、学習した電流電圧特性と所定の出力電圧上限値とに基づいて、出力電流下限値を算出し、電力制御装置２０へ出力電流下限値を出力する。燃料電池スタック２に対する要求電流が出力電流下限値以下であれば、電力制御装置２０を介して凍結防止ヒータ２２等の補機を駆動したり、二次電池２１へ充電することで出力電流下限値を維持し、出力電圧を所定の出力電圧上限値以下とすることができる。 （もっと読む）

【課題】反応器の昇温運転時に消費電力を増大させるとともに、定温運転時に消費電力を減少させる反応装置を提供する。
【解決手段】反応物を反応させる内部空間が形成された反応器本体６と、反応器本体６にパターニングされた抵抗体パターン１３と、抵抗体パターン１３に導通される高電圧接点及び低電圧接点とを備え、抵抗体パターン１３に沿った高電圧接点４８と低電圧接点４９との距離が変更可能に設けられた反応装置３である。反応器６の昇温運転時に高電圧接点４８と低電圧接点４９との距離を短くすることで、両接点４８，４９間の抵抗を減らし、抵抗体パターン１３の消費電力を増大させ、反応器６を急激に昇温させることができる一方、反応器６の定温運転時に高電圧接点４８と低電圧接点４９との距離を長くすることで、両接点４８，４９間の抵抗を増大し、抵抗体パターン１３の消費電力を低減させることができる。 （もっと読む）

【課題】電気化学反応によって電気を生成する単位電池が複数個設置されているスタックに水素ガスを供給するための改質器に水素含有燃料を噴射方式で供給する燃料電池システムを提供する。
【解決手段】水素ガスと酸素ガスの電気化学反応によって電気を生成させる単位電池が複数個積層されているスタックと、水素含有燃料を改質して発生される水素ガスを前記スタックに供給する改質器と、前記改質器に供給しようとする水素含有燃料が貯蔵されている燃料貯蔵部と、前記スタックに空気を供給するための空気供給部と、前記燃料貯蔵部と改質器の間には流体疎通が可能に提供された噴射ノズル組立体を含み、前記噴射ノズル組立体は、前記燃料貯蔵部から供給される水素含有燃料が収容される燃料収容室を画定し、前記燃料収容室に収容された水素含有燃料が流出される流出部を一端に具備しているハウジングと、前記燃料収容室に内蔵する噴射手段を含む。 （もっと読む）

【課題】 冷却液を加熱するヒータを備えた燃料電池システムにおいて、ヒータの異常検出を精度良く行うこと。
【解決手段】 アノードに水素を含むアノードガスの供給を受けると共に、カソードに酸素を含むカソードガスの供給を受けて、電力を発生する燃料電池１２と、燃料電池１２に接続され、燃料電池１２を冷却する冷却液が流れる冷却管１４，１６と、冷却管１４，１６に接続され、冷却液を冷却するラジエター２０と、冷却管１４，１６に接続され、ラジエター２０をバイパスして冷却液を流すバイパス管２２と、冷却液を加熱するヒータ３０と、冷却管１４，１６に設けられ、冷却液の温度を検出する温度センサ２６，２８と、冷却液の温度に基づいてヒータ３０の異常判定を行う異常判定手段と、を備え、異常判定手段は、冷却液をバイパス管２２に流している状態で検出された冷却液の温度に基づいて異常判定を行うようにした。 （もっと読む）

電力を発生させるための燃料電池と熱電源とを組み合わせる熱電気複合利用又は熱電併給システムが説明され、このシステムは、出力流において炭化水素燃料を水素に変換するための燃料プロセッサを含み、水素リッチな出力流は低含有量の一酸化炭素を含んでおり、出力流及び酸化流体流を受け取る、５％までの低含有量の一酸化炭素に耐性のある高温水素燃料電池システムと、燃料プロセッサに関連する第１のモジュール及び熱出力を提供するために少なくとも部分的に直列に接続された燃料電池システムに関連する第２のモジュールを有する熱交換システムとを含む。
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【課題】短時間で精度良く停止操作を行うことができ、次回の起動時はサブスタックを含む全ての単位電池の電圧が正常値を示した状態で発電を開始することができることにより、次回の起動性のみならず出力や耐久性の低下を抑制した燃料電池システム及びその停止方法を提供する。
【解決手段】電解質膜とその両側にそれぞれ沿って配置された燃料極及び酸化剤極とを有する単位電池を複数含む燃料電池スタック１と、単位電池を備えるサブスタック２１ａ、２１ｂの電圧を測定するサブスタック電圧測定部５ａ、５ｂと、サブスタック電圧測定部から得られたサブスタックの電圧より推定される単位電池の平均電圧が所定値以上である場合に限り燃料電池システムの停止を許可する制御部４とを有する。 （もっと読む）

【課題】 実運転に即して燃料電池の内部現象を容易に再現できる燃料電池の性能評価装置及び性能評価方法を提供する。
【解決手段】 集電電極１０とともに第１、第２模擬セパレータ３ａ，３ｂを構成する第１、第２セパレータ本体９ａ、９ｂを透明材料で形成し、第１、第２セパレータ本体９ａ、９ｂの一面６側に設ける集電電極１０は第１、第２セパレータ本体側ガス流路８ａ、８ｂに対応する部分を空けて配置される。第１、第２セパレータ本体９ａ、９ｂの各他面７側にＩＴＯ膜（透明材料）からなるヒータ１６を配置した。ヒータ１６により保温した状態で、ガス流路８ａ、８ｂを流れる水等の状況をヒータ１６及び第１、第２セパレータ本体９ａ、９ｂを通して観察できる。内部で生じている現象を保温した状態で観察でき、燃料電池（単位セル）の性能評価を精度高くかつ容易に行うことができる。 （もっと読む）

ＰＥＭ型燃料電池システム（１９）は、冷却剤蓄積装置（２８）として機能する、燃料電池スタック（２０）の下に隣接して配置された多機能酸化剤マニホールド（９８）を有する。凍結始動時に電気加熱器（４５）が、燃料電池電気出力（４７、５１）により電力供給される。補助ポンプ（５４）および導管（５５、５７、５８）が、上部冷却剤マニホールド（４１）内の酸化剤圧力を超える水（２８）を、さらなる氷を溶解するよう酸化剤排気から蓄積装置へ流れる前に温められるように酸化剤流れ区域内へと押しやる。代替として、溶解された冷却剤は、加熱のために冷却剤流路内へ酸化剤圧力によって押しやられる。導管（６１）は、冷却剤流れ区域から蓄積装置へ冷却剤を導く。蓄積装置冷却剤内に埋め込まれた凝縮熱交換器（６５）が、酸化剤排気を受け取る。凝縮熱交換器（７０）が、冷たい入口空気（７５）と、反対側の暖かい湿った酸化剤排気（７２）とを有し、液体を蓄積装置内へ凝縮させる。冷却剤の溶解は、蓄電池（８０）により電力供給される加熱器（４５）によるか、または循環する外部的に加熱された（８３）グリコールにより開始され得る。
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プリント回路基板を備える燃料電池スタック用の統合集電体および電気コンポーネントプレートが開示される。プリント回路基板は、集電体を備える集電層、第１の表面および第２の表面を備える第１の絶縁層、第１の接続サイトおよび第２の接続サイトを有する電気コンポーネントを備える電気コンポーネント層、および第１の表面および第２の表面を備える第２の絶縁層を備える。集電層は、第１の絶縁層の第１の表面にラミネートされ、電気コンポーネント層は、第１の絶縁層の第２の表面と第２の絶縁層の第１の表面との間にラミネートされる。統合集電体および電気コンポーネントプレートを備える燃料電池スタック、および統合集電体および電気コンポーネントプレートを備える燃料電池スタックを製造するための方法もまた、開示される。
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【課題】 外部電源を用いることなく、積層方向両端部の単位燃料電池を加熱できるようにする。
【解決手段】 電解質膜をアノード電極およびカソード電極で挟み、さらにこれらを両側からセパレータで狭持してなる単位燃料電池３を複数積層し、この積層方向両端部の集電板２５に隣接する単位燃料電池３（１）と単位燃料電池３（２）との間に、発熱板３３を設ける。発熱板３３は、燃料電池スタックの発電によって発生する電力を取り出す電力取出部４１を備え、電力取出部４１から電力を取り出す際に発熱する。 （もっと読む）

電気化学的燃料電池システムのための氷点温度および氷点下の温度における起動時間の改善は、２つのギアポンプヘッドを使用する受動的なクーラント超小型ループを有することによって認められ得る。低温での起動の間には、スタックバルブは最初は完全に閉鎖され、モジュールに到達する全てのシステムクーラントを駆動ギアポンプヘッドを通過させる。その結果として、従動ギアポンプヘッドがモジュールの中のクーラントを再循環させる。一実施形態において、スタックバルブはクーラントが温まり始めると開放し始める温度自動調節バルブである。このことがモジュールへのシステムクーラントのわずかな流出を可能にし、超小型ループの再循環の割合を減少させる。動作温度が到達されるときには、温度自動調節バルブは完全に開放され、駆動ギアポンプヘッドの上のシステムクーラント吸入圧力は従動ギアポンプヘッドの上の圧力に対抗して働き、再循環を停止させる。
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【課題】燃料電池スタックの停止時、燃料電池セル内の水分を十分除去することによって、氷点下環境下における燃料電池システムの円滑な起動を目的とする。
【解決手段】
電解質膜と、触媒層、ガス拡散層からなる一対の電極から構成した発電層と、前記発電層に接触する複数のリブ部と、前記リブ部を隔壁として形成される反応ガス流路を有するガスセパレータを備える燃料電池セルにおいて、前記セパレータに加熱手段を備え、前記触媒層近傍に吸水材を備える。 （もっと読む）

【課題】 低温時の起動時間を短縮するとともに、発電効率を向上することができる燃料電池用温度調節装置を提供する。
【解決手段】 燃料電池スタック１の両端部には、アノード側エンドプレート２と、カソード側エンドプレート３が設けられ、エンドプレート２、３の内部には、それぞれエンドプレート内冷媒流路２ａ、３ａが形成される。冷媒ポンプ１１から圧送された冷媒は、冷媒供給管１２を介して、エンドプレート内冷媒流路２ａ、３ａへ供給され、エンドプレート２，３と熱交換した後、熱交換器１４で冷却され、冷媒ポンプ１１に戻る。
氷点下における運転停止時には、冷媒制御弁１５を絞り、カソード側のエンドプレート３にアノード側エンドプレート２よりも多量の冷媒を流すことにより、カソード側のエンドプレート３は、アノード側のエンドプレート２よりも停止時の温度低下が遅くなる。 （もっと読む）

【課題】走行に必要な燃料電池スタックの出力値を推測することによって、適切な暖機をして、無駄なエネルギーを消費しない車両用燃料電池パワープラントを提供する。
【解決手段】複数の燃料電池スタック部を備え、各燃料電池スタック部を独立して制御可能な燃料電池パワープラントにおいて、車両の走行開始から所定時間内に必要とされる燃料電池スタック部の出力を推定する出力推定手段と、前記出力推定手段によって推定された燃料電池スタック部の出力から、起動する燃料電池スタック部を決定する起動スタック決定手段と、を備え、前記起動スタック決定手段によって決定された燃料電池スタック部を起動する。 （もっと読む）

【課題】燃料電池の内部温度を目標温度まで上昇させるために必要な熱量を、燃料電池の内部が過剰に加熱されることを防止して加熱手段から燃料電池に供給することができる燃料電池の起動方法及び燃料電池発電システムを提供する。
【解決手段】氷点下環境における燃料電池の起動時に、コントロールユニットは、ＳＴＥＰ１でヒータにより加熱した冷媒をポンプによって循環通路内に循環させて燃料電池を目標温度（＞０℃）まで加熱して暖機を開始する。暖機において、ＳＴＥＰ２で燃料電池を目標温度まで上昇させるために必要となる目標総熱量が算出され、ＳＴＥＰ３で算出される暖機開始時からヒータにより出力された熱量の積算値が、ＳＴＥＰ４で目標総熱量に達した時に、ＳＴＥＰ５に進んで、コントロールユニットはヒータを停止する。 （もっと読む）