燃料电池系统的制作方法

    技术2025-01-20  53


    本发明涉及燃料电池系统。


    背景技术:

    1、主要构建燃料电池系统的燃料电池、特别是固体高分子型的燃料电池一般具备由形成在电解质膜的一面侧的阳极电极、以及形成在另一面侧的阴极电极构成的电极构造体。而且,在固体高分子型的燃料电池中,通过向阳极电极供给燃料且从外部向阴极电极供给氧化剂,使电极构造体产生电极反应而发电。

    2、近几年,开发出了作为向阳极电极供给的燃料,直接使用甲醇、甲酸等液体燃料的直接型的燃料电池。在使用液体燃料的情况下,与将氢气等气体用作燃料的情况相比,操作容易,每单位体积的能量密度变高,是非常有用的。

    3、在这样的直接型的燃料电池中,在连续发电运转的状况下,有时逐渐产生基于发电的输出电力降低的现象。为了抑制输出电力的降低并维持输出电力,在直接型的燃料电池中,定期地执行使电极反应停止的刷新控制。在执行刷新控制的情况下,在直接型的燃料电池中暂时停止电极反应,即、由于使发电停止,所以输出电力变得不稳定。

    4、作为为了使该输出电力稳定化的以往结构,例如在专利文献1中公开了具备为燃料电池发出的电力充电的辅助电源的燃料电池系统的结构。在专利文献1所公开的结构中,在燃料电池向外部输出电力并且对辅助电源充电时,在燃料电池的输出电力降低的状况下,通过使对辅助电源充电(蓄电)的电力释放,而使向外部输出的电力稳定。

    5、专利文献1:日本特开2007-280741号公报

    6、然而,在具备直接型的液体燃料电池的燃料电池系统中,在对燃料电池执行刷新控制的情况下,通常停止向燃料电池的阳极电极的液体燃料的供给。在该情况下,在电极构造体中,在继续由使用已经供给的液体燃料的电极反应进行的发电之后,电极反应停止。

    7、因此,在已经供给的液体燃料被电极构造体中的电极反应消耗之前需要时间的情况下,伴随着刷新控制的执行而使用于燃料电池向外部输出电力的发电的时间变长。其结果是,即使供给对辅助电源充电的电力,向外部输出的电力也变得不稳定。因此,从实现向外部输出的电力的稳定化的观点考虑,优选伴随着刷新控制的燃料电池的发电停止时间是短时间。

    8、另外,通常伴随着刷新控制,在已经供给的液体燃料被消耗之前继续从燃料电池输出的电力通过接地并被放电而被浪费掉。因此,从实现电池能量的节能、效率化的观点考虑,优选伴随着刷新控制回收被浪费的电力,除了从燃料电池向外部输出的电力之外,还能够利用回收后的电力。


    技术实现思路

    1、本发明欲提供一种实现了兼顾向外部输出的电力的稳定化和电力的利用效率的提高的燃料电池系统。

    2、本发明的一实施方式是一种燃料电池系统,其具备:燃料电池,其具有:具有阳极电极以及阴极电极的电极构造体,向上述阳极电极供给液体燃料且向上述阴极电极供给氧化剂而发出电力;第一蓄电装置,其在实施对上述燃料电池的上述液体燃料的供给的状态下,将从上述燃料电池输出的电力的一部分充电;第二蓄电装置,其在停止对上述燃料电池的上述液体燃料的供给的状态下,将上述燃料电池使用已经供给的上述液体燃料发出的停止后电力充电并回收;以及控制装置,其控制对上述燃料电池的液体燃料的供给、以及上述第一蓄电装置及上述第二蓄电装置的动作,上述燃料电池构成为在通过上述第二蓄电装置回收上述停止后电力之后,停止上述电极构造体中的电极反应,通过上述控制装置的控制,在停止对上述燃料电池的上述液体燃料的供给的状态下,将被充电到上述第一蓄电装置的电力向外部的负载释放并供给,在实施对上述燃料电池的上述液体燃料的供给的状态下,除了从上述燃料电池输出的电力之外,还将被上述第二蓄电装置回收的上述停止后电力向外部的负载释放并供给。

    3、根据上述实施方式的燃料电池系统具备第一蓄电装置和第二蓄电装置。第一蓄电装置在实施对燃料电池的液体燃料的供给的状态下将燃料电池发出的电力的一部分充电,在停止对燃料电池的液体燃料的供给的状态下将被充电到该第一蓄电装置的电力向外部的负载放电。由此,即使在停止对燃料电池的液体燃料的供给的刷新控制时,也能够维持对外部的负载的电力供给,所以能够实现向外部输出的电力的稳定化。

    4、与此同时,第二蓄电装置在停止对燃料电池的液体燃料的供给的状态下将燃料电池使用已经供给的液体燃料发出的停止后电力充电并回收,燃料电池在由第二蓄电装置进行的停止后电力的回收后停止电极反应。而且,在实施对燃料电池的液体燃料的供给的状态下除了从燃料电池输出的电力之外,还将被第二蓄电装置回收的停止后电力向外部的负载放电。由此,在第二蓄电装置回收停止后电力之后能够迅速地停止电极反应,所以能够缩短伴随着刷新控制的发电停止时间,并且能够通过由第二蓄电装置回收以往不需要而被浪费的停止后电力并向外部的负载c放电而进行利用。因此,能够提高电力的利用效率。

    5、如以上那样,根据上述实施方式,能够提供一种实现了兼顾向外部输出的电力的稳定化和电力的利用效率的提高的燃料电池系统。

    6、此外,技术方案所记载的括弧内的附图标记表示与后述的实施方式所记载的具体机构的对应关系,并不限定本发明的技术范围。



    技术特征:

    1.一种燃料电池系统(1),其具备:

    2.根据权利要求1所述的燃料电池系统,其具备:

    3.根据权利要求1或2所述的燃料电池系统,其中,

    4.根据权利要求3所述的燃料电池系统,其中,


    技术总结
    本发明涉及燃料电池系统。燃料电池系统(1)具备燃料电池(10)、控制装置(20)、作为第一蓄电装置的辅助电源(31)、以及作为第二蓄电装置的受电用蓄电装置(32)。而且,在通过控制装置(20)的控制,实施向燃料电池(10)的液体燃料的供给的状态下,将从燃料电池(10)输出的电力向外部的负载(C)供给并且对辅助电源(31)进行充电。并且,除了从燃料电池(10)输出的电力之外,还将被受电用蓄电装置(32)回收的停止后电力向外部的负载(C)释放并供给。在向燃料电池(10)的液体燃料的供给被停止的状态下,将被充电到辅助电源(31)的电力向外部的负载(C)释放并供给。

    技术研发人员:中井基生,河内达磨,仲曾根步
    受保护的技术使用者:株式会社捷太格特
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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