[發明專利]燃料電池系統及其控制方法

無效

• 申請號: 201110145133.4
• 申請日: 2011-05-24
• 公開（公告）號: CN102263276A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發明（設計）人: 木船研兒
• 申請（專利權）人: 三洋電機株式會社
• 主分類號: H01M8/04
• 分類號: H01M8/04
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 雒運樸

技術領域

本發明涉及燃料電池系統及其控制方法。

背景技術

燃料電池系統是由氫和氧產生電能的裝置，能夠得到高發電效率。作為燃料電池系統的主要特征，列舉有如下等特征：由于是不像以往的發電方式那樣經過熱能或動能的過程的直接發電，因此即使為小規模也能期待高的發電效率；由于氮化合物等的排出少，噪音和振動小，因此環境性良好。如此，由于燃料電池系統能夠有效利用燃料具有的化學能，并具有有益于環保的特性，因此能期待作為擔負21世紀的能量供給系統，從航天用到機動車用、便攜設備用，從大規模發電到小規模發電，作為能夠使用于各種用途的將來有前景的新發電系統引起注目，朝向實用化而正式進行技術開發。

以往，已知有將作為燃料氣體的氫與燃料電池主體分別收容的容器和搭載有該容器的燃料電池系統(參照專利文獻1～3)。收容氫的容器例如具備能夠吸收儲藏、放出氫的儲氫合金。并且，該容器通過利用儲氫合金對氫進行吸收儲藏而將氫收容在容器內，并且通過從儲氫合金放出氫而能夠向燃料電池供給氫。

專利文獻1：日本特開平8-115731號公報

專利文獻2：日本特開2007-309456號公報

專利文獻3：日本特開2007-26683號公報

儲氫合金在氫吸收儲藏時放熱，在氫放出時吸熱。因此，為了從容器向燃料電池穩定地供給氫，優選能夠高效地向儲氫合金供給氫放出所需的熱量。另一方面，燃料電池具備電解質膜和隔著電解質膜對置的陽極催化劑層及陰極催化劑層，使氫向陽極側流通，使空氣向陰極側流通，而經由電解質膜產生電化學反應，從而發出直流電。該電化學反應是放熱反應。因此，只要能夠將燃料電池中的電化學反應所產生的熱量作為儲氫合金的氫放出所需的熱量進行利用，就能夠提高向儲氫合金的熱供給效率，并實現向燃料電池的氫供給的穩定化。相對于此，以往的燃料電池系統中在實現向燃料電池的氫供給的穩定化方面還有改善的余地。

發明內容

本發明鑒于這樣的課題而提出，其目的在于提供一種能夠實現向燃料電池的氫供給的穩定化的技術。

本發明的一種方式是燃料電池系統。該燃料電池系統的特征在于，具備：燃料收容部，其至少具有兩個收容部，且該兩個收容部配置成相互熱相接，其中，該兩個收容部用于收容對向燃料電池供給的氫進行儲存的儲氫合金；燃料電池，其配置成與兩個收容部中的一方的收容部熱相接；放出調節部，其能夠切換抑制狀態和開放狀態，該抑制狀態是抑制來自兩個收容部中的另一方的收容部的氫放出的狀態，該開放狀態是解除了該抑制狀態的狀態；控制部，其用于根據從檢測另一方的收容部內的溫度用的溫度檢測裝置得到的信息來控制放出調節部，以使在另一方的收容部內的溫度小于規定溫度時使放出調節部成為抑制狀態，并在另一方的收容部內的溫度為規定溫度以上時使放出調節部成為開放狀態。

根據該方式，能夠實現向燃料電池的氫供給的穩定化。

在上述方式中，也可以構成為，燃料收容部至少具有第一～第三收容部，第一～第三收容部中，第一收容部及第二收容部配置在最外側，第三收容部配置成在第一收容部與第二收容部之間與第一收容部及第二收容部熱相接，燃料電池系統具備配置成一方與第一收容部熱相接且另一方與第二收容部熱相接的一對燃料電池，放出調節部能夠切換抑制狀態和開放狀態，該抑制狀態是抑制來自第三收容部的氫放出的狀態，該開放狀態是解除了該抑制狀態的狀態，控制部根據從用于檢測第三收容部內的溫度的溫度檢測裝置得到的信息來控制放出調節部，以使在第三收容部內的溫度小于規定溫度時使放出調節部成為抑制狀態，在第三收容部內的溫度為規定溫度以上時使放出調節部成為開放狀態。

在上述方式中，也可以構成為，燃料電池系統具備：分配流路，其用于從第三收容部向第一收容部及第二收容部中的至少一方供給氫；流路切換部，其用于切換主流路和分配流路，該主流路用于從第三收容部向燃料電池供給氫，控制部在燃料電池的運轉停止后，控制流路切換部，以從主流路切換成分配流路。另外，控制部也可以在第一～第三收容部的內壓均等化后，控制流路切換部，以從分配流路切換成向燃料電池的氫流通被隔斷的狀態的主流路。

另外，在上述方式中，第三收容部的容積可以大于第一收容部及第二收容部的容積。