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1. WO2010134174 - 燃料電池システム

公開番号 WO/2010/134174
公開日 25.11.2010
国際出願番号 PCT/JP2009/059279
国際出願日 20.05.2009
IPC
H01M 8/04 2006.01
H電気
01基本的電気素子
M化学的エネルギーを電気的エネルギーに直接変換するための方法または手段,例.電池
8燃料電池;その製造
04補助的な装置,例.圧力制御のためのもの,または流体循環のためのもの
CPC
H01M 8/04097
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
8Fuel cells; Manufacture thereof
04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
04082Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
04089of gaseous reactants
04097with recycling of the reactants
H01M 8/04231
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
8Fuel cells; Manufacture thereof
04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
04223during start-up or shut-down; Depolarisation or activation, e.g. purging; Means for short-circuiting defective fuel cells
04231Purging of the reactants
H01M 8/04462
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
8Fuel cells; Manufacture thereof
04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
04298Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
04313characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
0444Concentration; Density
04462of anode exhausts
H01M 8/04798
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
8Fuel cells; Manufacture thereof
04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
04298Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
04694characterised by variables to be controlled
04791Concentration; Density
04798of fuel cell reactants
Y02E 60/50
YSECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
60Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
30Hydrogen technology
50Fuel cells
出願人
  • トヨタ自動車株式会社 TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI KAISHA [JP]/[JP] (AllExceptUS)
  • 宇佐美 祥 USAMI, Sho [JP]/[JP] (UsOnly)
  • 荒木 康 ARAKI, Yasushi [JP]/[JP] (UsOnly)
発明者
  • 宇佐美 祥 USAMI, Sho
  • 荒木 康 ARAKI, Yasushi
代理人
  • 川口 嘉之 KAWAGUCHI, Yoshiyuki
優先権情報
公開言語 (言語コード) 日本語 (JA)
出願言語 (言語コード) 日本語 (JA)
指定国 (国コード)
発明の名称
(EN) FUEL CELL SYSTEM
(FR) SYSTÈME POUR PILE À COMBUSTIBLE
(JA) 燃料電池システム
要約
(EN)
Disclosed is a hydrogen circulation type fuel cell system equipped with electrochemical cell, wherein the anode off-gas containing concentrated impurities is exhausted out of the system at appropriate time. The fuel cell system has such a circulation path that a hydrogen-containing fuel gas is supplied to the anode side for the electrochemical reaction in the fuel cell and part or all of the anode off-gas generated from the fuel cell can be circulated to the anode side of the fuel cell to be used in the electrochemical reaction again. It is equipped with an electrochemical cell that can selectively supply the hydrogen in the anode off-gas flowing in the circulation path to the anode side by flowing a current between the electrodes. The exhaust time for exhausting the anode off-gas in the entrance electrode of the electrochemical cell out of the system is controlled based on a prescribed exhaust reference determined by the relationship between the power consumed for hydrogen penetration in the electrochemical cell and the concentration of the hydrogen remaining in the anode off-gas exhausted by the exhaust part.
(FR)
L'invention concerne un système pour pile à combustible du type à circulation d'hydrogène muni d'une pile électrochimique. Dans ce système, le dégagement gazeux de l'anode contenant des impuretés concentrées est évacué du système au moment opportun. Ce système pour pile à combustible possède une voie de circulation qui permet d'amener un gaz combustible contenant de l'hydrogène du côté anode pour assurer la réaction électrochimique dans la pile à combustible, et de faire circuler tout ou partie du dégagement gazeux de l'anode produit par la pile à combustible vers le côté anode de la pile à combustible pour qu'il soit utilisé à nouveau dans la réaction électrochimique. Il est équipé d'une pile électrochimique qui peut apporter de manière sélective l'hydrogène contenu dans le dégagement gazeux de l'anode parcourant la voie de circulation jusqu'au côté anode grâce à un courant créé entre les électrodes. Le temps d'évacuation nécessaire pour évacuer du système le dégagement gazeux de l'anode dans l'électrode d'entrée de la pile électrochimique est contrôlé en fonction d'une référence d'évacuation imposée déterminée par la relation entre l'énergie consommée pour la pénétration de l'hydrogène dans la pile électrochimique et la concentration de l'hydrogène qui reste dans le dégagement gazeux de l'anode évacué par la partie d'évacuation.
(JA)
電気化学的セルを備える水素循環式の燃料電池システムにおいて、不純物が濃縮されたアノードオフガスのシステム外への排出を適切な時期で実行する燃料電池システムを提供する。 水素を含む燃料ガスが燃料電池での電気化学反応のためにそのアノード電極側に供され、且つ該燃料電池からのアノードオフガスの一部又は全部が再び該電気化学反応のために該燃料電池のアノード電極側に循環可能となるように循環経路を有する燃料電池システムであって、電極間に電流を流すことで循環経路を流れるアノードオフガス中の水素を選択的にアノード電極側に供給可能とする電気化学的セルを備え、電気化学的セルにおける水素透過のために消費する電力と、排出部によって排出されるアノードオフガス中の水素残存濃度との相関によって決定される所定排出基準に従って、電気化学的セルの入口電極内のアノードオフガスをシステム外に排出する排出時期を制御する。
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