[發(fā)明專利]氫氣供應(yīng)設(shè)備和燃料電池設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680033472.0
• 申請日: 2006-09-11
• 公開（公告）號: CN101263336A
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 井原正二;青木修司
• 申請（專利權(quán)）人: 佳能株式會社
• 主分類號: F17C11/00
• 分類號: F17C11/00;B01J4/00;H01M8/04
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務(wù)所
• 代理人: 康建忠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及供應(yīng)貯存在槽中的氫氣的氫氣供應(yīng)設(shè)備，具體來說，涉及能夠檢測氫氣剩余量降低到預(yù)定值或更低的氫氣供應(yīng)設(shè)備，以及使用該氫氣供應(yīng)設(shè)備的燃料電池設(shè)備。

背景技術(shù)

近年來，燃料電池已經(jīng)廣泛地被研究和開發(fā)，以防止全球變暖并解決能源問題。氫作為燃料電池的燃料引起了注意，諸如氫的貯存和供應(yīng)設(shè)備之類的氫應(yīng)用技術(shù)的開發(fā)也是普及燃料電池的重要議題。

日本專利公開申請No.H09-213359公開了使用氫作為燃料的聚合物電解質(zhì)燃料電池，這種電池可以作為諸如筆記本型計算機之類的電氣儀器的電源來安裝。

對于便攜式燃料電池，已經(jīng)廣泛地使用填充有貯氫合金的氫槽來貯存氫作為燃料。

當使用燃料電池時，檢測燃料的剩余量是非常重要的議題。當諸如甲醇之類的液體燃料被用作燃料時，可以使燃料槽的一部分透明，以在視覺上檢查燃料的剩余量。然而，當氫被用作燃料并且氫槽填充有氫時，無法在視覺上檢查燃料的剩余量。

在使用氫作為燃料的燃料電池中，日本專利公開申請No.2002-252014公開了通過檢測燃料電池的輸出電壓的減小來檢測燃料剩余量的減少的方法。

此外，日本專利申請公開No.2001-295996公開了一種氫氣供應(yīng)設(shè)備，其中，氫貯存在包含貯氫合金的多個貯氫槽中，并檢測一個貯氫槽的壓力，以在結(jié)束氫供應(yīng)時順次地將一個貯氫槽切換到另一個貯槽。還公開了基于已經(jīng)結(jié)束了氫供應(yīng)的貯氫槽的數(shù)量確定燃料的剩余量的方法。

作為在使用液體燃料的情況下無需視覺觀察來測量燃料的剩余量的方法，日本專利公開申請No.2005-98838公開了一種測量燃料的剩余量的設(shè)備，其中，在燃料槽中提供了多個液體槽，并檢測每一個液體槽中的燃料的剩余量，以獨立于燃料槽的姿態(tài)，測量剩余量。

貯存在貯氫合金中的氫一般通過幾乎恒定的釋放壓力釋放，直到貯氫合金中的氫的剩余量達到預(yù)定值。當氫的剩余量降至預(yù)定值或更少時，釋放壓力突然降低，以停止釋放氫。當燃料電池的氫燃料貯存在使用貯氫合金的氫燃料槽中時，在由于來自氫燃料槽的氫釋放壓力的減小而導(dǎo)致燃料電池的輸出電壓降低之后，只有非常少量的氫從氫燃料槽中釋放。

當通過日本專利申請公開No.2002-252014中所描述的方法檢測氫的剩余量時，在燃料耗盡緊之前即刻，首先，僅僅識別出氫的剩余量小。由此，該方法不能檢測預(yù)定的剩余量(例如，剩余量是總氫貯存量的50％、10％等等)，由此，它不足以作為檢測燃料電池中的剩余量的方法。

日本專利申請公開No.2001-295996所公開的方法要求將用于供應(yīng)氫的開/關(guān)閥附連到多個貯氫槽中的每一個貯氫槽，一旦一個貯氫槽結(jié)束供應(yīng)氫，迅速操縱開/關(guān)閥，以切換到另一個貯氫槽，以供應(yīng)氫。這會導(dǎo)致一個問題，即，因為由于附連了開/關(guān)閥以及自動地對開/關(guān)閥進行操縱，所以設(shè)備被擴大，從而增大了該設(shè)備的生產(chǎn)成本。在氫燃料槽的氫釋放壓力減小時的同時，切換用于供應(yīng)氫的貯氫槽，然而，當切換貯氫槽時，氫供應(yīng)量(即，氫釋放壓力)可能瞬間地降低。這會產(chǎn)生一個問題，即，與諸如燃料電池之類的其它設(shè)備相結(jié)合地使用氫供應(yīng)設(shè)備使得氫供應(yīng)量不穩(wěn)定。

日本專利申請公開No.2005-98838公開了一種當使用液體燃料作為燃料時檢測燃料的剩余量的方法。此方法根本沒有考慮檢測貯氫合金中的氫剩余量。因此，此方法不能用于檢測使用貯氫合金的貯氫槽中的剩余量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及能夠檢測槽中的氫氣的貯量減少到預(yù)定值或更少的氫氣供應(yīng)設(shè)備，并涉及使用該設(shè)備的燃料電池設(shè)備。

也就是說，本發(fā)明提供了一種氫氣供應(yīng)設(shè)備，包括：多個槽，每一個槽都填充有用于貯存氫氣的貯氫合金，所述多個槽中的至少一個槽在氫氣貯存容量方面不同于其它槽；信息獲取設(shè)備，用于獲取有關(guān)所述多個槽的物理量的信息，所述多個槽包括在氫氣貯存容量方面彼此不同的槽；以及信號輸出設(shè)備，用于通過根據(jù)有關(guān)所述物理量的信息確定所述多個槽的氫氣貯存狀態(tài)，并根據(jù)所述多個槽的所述氫氣貯存狀態(tài)檢測使用中的所有槽中的氫氣剩余量減少到預(yù)定值或更少，輸出有關(guān)所述槽中的氫氣剩余量的信息信號。

優(yōu)選情況下，根據(jù)所述多個槽之中的一個具有小氫氣貯存容量的槽的物理量與其它槽的每一個物理量之間的差別，檢測所有槽中的氫氣剩余量減少到預(yù)定值或更少。

優(yōu)選情況下，有關(guān)所述物理量的信息是有關(guān)從包括槽溫度、槽內(nèi)部的壓力和槽內(nèi)部的電導(dǎo)率的組中選擇的至少一個的信息。

優(yōu)選情況下，在槽上可分離地提供用于檢測的檢測設(shè)備。

優(yōu)選情況下，在槽上一體地提供檢測設(shè)備。