(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を改質して水素含有ガスを生成する改質反応器と、前記改質反応器で生成された改質ガスに含まれる一酸化炭素を除去する一酸化炭素除去反応器と、前記一酸化炭素除去反応器を通過した改質ガスと酸素含有ガスとを用いて発電する燃料電池と、前記改質反応器、前記一酸化炭素除去反応器および前記燃料電池に酸素含有ガスを供給する圧縮機とを有する移動体用燃料電池システムにおいて、
前記移動体の走行状態を検出する走行状態検出手段と、
前記移動体のアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、
前記走行状態検出手段およびアクセル開度検出手段からの情報に基づいて前記移動体が走行状態かつアクセルが閉状態と判断した場合には、前記改質反応器に対して、当該改質反応器の温度を維持するために必要な最低限の水素を発生させるように、燃料と水と酸素含有ガス、又は燃料と酸素含有ガスを供給し、前記一酸化炭素除去反応器に対して、当該一酸化炭素除去反応器の温度を維持するために必要な最低限の酸素含有ガスを供給する制御手段と、を有することを特徴とする移動体用燃料電池システム。
【請求項２】
前記燃料電池から排出された余剰の排改質ガスと排酸素含有ガスとを反応処理する燃焼器をさらに有し、
前記制御手段は、前記走行状態検出手段およびアクセル開度検出手段からの情報に基づいて前記移動体が走行状態かつアクセルが閉状態と判断した場合には、前記燃焼器に対して、当該燃焼器の温度を維持するために必要な最低限の酸素含有ガスを供給することを特徴とする請求項１記載の移動体用燃料電池システム。
【請求項３】
前記改質反応器における改質反応が吸熱反応のみであり、前記燃焼器から得られる熱を前記改質反応器に回収する系をさらに有することを特徴とする請求項２記載の移動体用燃料電池システム。
【請求項４】
前記燃焼器から排出された排気ガスの熱を回収して、前記燃料および水を蒸発させる蒸発器をさらに有することを特徴とする請求項２または３記載の移動体用燃料電池システム。
【請求項５】
前記改質反応器、前記一酸化炭素除去反応器および前記燃焼器の各温度を検出する温度検出手段をさらに有し、
前記制御手段は、前記走行状態検出手段およびアクセル開度検出手段からの情報に基づいて前記移動体が走行状態かつアクセルが閉状態と判断した場合には、一旦、燃料と水と空気、又は燃料と空気、又は燃料と水の供給を停止し、前記温度検出手段からの情報に基づいて、前記改質反応器、前記一酸化炭素除去反応器および前記燃焼器の温度が所定温度以下になったときに、再び燃料と水と空気、又は燃料と空気、又は燃料と水の供給を開始することを特徴とする請求項２〜４記載の移動体用燃料電池システム。
【請求項６】
前記制御手段は、燃料と水と空気、又は燃料と空気、又は燃料と水を間欠的に供給することを特徴とする請求項２〜５記載の移動体用燃料電池システム。
【請求項７】
二次電池と、前記二次電池の充電状態を検出する充電状態検出手段とをさらに有し、
前記制御手段は、前記アクセル開度検出手段および前記充電状態検出手段からの情報に基づいて、アクセルが閉状態で前記二次電池が充電不足と判断した場合には、燃料と水と空気、又は燃料と空気、又は燃料と水の供給停止制御を中止することを特徴とする請求項２〜６記載の移動体用燃料電池システム。
【請求項８】
前記燃料と水と空気、又は燃料と空気、又は燃料と水の供給の停止時間は、いくつかの運転条件から想定した定数で決定されることを特徴とする請求項５〜７記載の移動体用燃料電池システム。
【請求項９】
前記燃料と水と空気、又は燃料と空気、又は燃料と水の供給の停止時間は、アクセル閉時の改質反応器、一酸化炭素除去反応器および燃焼器の温度に基づいて算出されることを特徴とする請求項５〜７記載の移動体用燃料電池システム。
【請求項１０】
前記燃料と水と空気、又は燃料と空気、又は燃料と水の供給の停止時間は、アクセル閉の直前までの運転条件の履歴に基づいて前記改質反応器、一酸化炭素除去反応器および燃焼器の温度を推定し、算出されることを特徴とする請求項５〜７記載の移動体用燃料電池システム。
【請求項１１】
前記制御手段は、アクセルが閉状態となった直後は一旦燃料と水と空気、又は燃料と空気、又は燃料と水の供給を停止し、前記改質反応器、前記一酸化炭素除去反応器および前記燃焼器の温度が所定温度以下となったら、前記燃料と水と空気、又は燃料と空気、又は燃料と水の供給を開始することを特徴とする請求項２〜１０記載の移動体用燃料電池システム。
【請求項１２】
前記制御手段は、前記燃料、水および空気の供給流量または間欠時間を、アクセルが閉状態となったときの前記改質反応器、前記一酸化炭素除去器および前記燃焼器の温度または運転履歴に基づいて補正することを特徴とする請求項６〜１１記載の移動体用燃料電池システム。
【請求項１３】
燃料を改質して水素含有ガスを生成する改質反応器と、前記改質反応器で生成された改質ガスに含まれる一酸化炭素を除去する一酸化炭素除去反応器と、前記一酸化炭素除去反応器を通過した改質ガスと酸素含有ガスとを用いて発電する燃料電池と、前記改質反応器、前記一酸化炭素除去反応器および前記燃料電池に酸素含有ガスを供給する圧縮機とを有する移動体用燃料電池システムの制御方法であって、
前記移動体が走行状態かつアクセルが閉状態である場合には、前記改質反応器に対して、当該改質反応器の温度を維持するために必要な最低限の水素を発生させるように、燃料と水と酸素含有ガス、又は燃料と酸素含有ガスを供給し、前記一酸化炭素除去反応器に対して、当該一酸化炭素除去反応器の温度を維持するために必要な最低限の酸素含有ガスを供給することを特徴とする移動体用燃料電池システムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車などの各種移動体に搭載して好ましい燃料電池システムおよびその制御方法に関し、特に再加速性能および燃費上、効率的なアイドル運転が可能な移動体用燃料電池システムおよびその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の燃料電池システムは、燃料が有するエネルギを直接電気エネルギに変換する装置であり、電解質膜を挟んで設けられた一対の電極のうちの陰極（燃料極）側に水素リッチガスを供給するとともに、他方の陽極（酸化剤極）側に空気などの酸素含有ガスを供給し、これら一対の電極の電解質膜側の表面で生じる下記の電気化学反応を利用して電極から電気エネルギを取り出すものである。
【０００３】
【化１】
陰極反応：Ｈ２  →２Ｈ＋  ＋２ｅ−
陽極反応：２Ｈ＋  ＋２ｅ−  ＋（１／２）Ｏ２  →Ｈ２  Ｏ
起電燃料となる水素リッチガスを生成する装置として、メタノールを改質して水素を多量に含む燃料ガスとする改質反応器が用いられ、酸素を含有する酸化剤ガスを生成する装置として、空気を取り入れて圧縮空気とする圧縮機が用いられる。そして、圧縮機からの圧縮空気をアフタークーラ等で冷却したのち燃料電池の陽極へ供給する一方で、燃料タンクから改質器へメタノールガスを送り、当該改質器にて改質された水素リッチガスを燃料電池の陰極へ供給する。
【０００４】
こうした燃料電池システムは、二次電池による電気自動車に比べ、走行可能距離や燃料のインフラストラクチャの整備条件等の点で有利であることから、車両用駆動電源への採用が検討されている。
【０００５】
改質反応器としては、メタノールなどの炭化水素を水蒸気改質させる水蒸気改質型反応器の他、炭化水素の酸化反応で放出される熱量を利用して吸熱反応である炭化水素の水蒸気改質反応を促進する、いわゆるオートサーマル型改質反応器も提案されている（たとえば、特開平９−３１５８０１号公報参照）。この種のオートサーマル型改質反応器では、メタノールなどの炭化水素と空気（酸素）と水蒸気とを混合し、これを銅系触媒、貴金属あるいはVIII属金属系触媒等が充填された反応器内に流し、
【０００６】
【化２】
部分酸化反応  ：ＣＨ３  ＯＨ＋１／２Ｏ２  →２Ｈ２  ＋ＣＯ２  ＋１８９．５kJ/mol
水蒸気改質反応：ＣＨ３  ＯＨ＋Ｈ２  Ｏ→３Ｈ２  ＋ＣＯ２  −４９．５kJ/mol
なる反応を生じさせる。そして、部分酸化反応（発熱反応）により生じた熱量で水蒸気改質反応（吸熱反応）に必要な熱量を賄い、バーナなどの外部加熱を必要としない小型の改質反応器とすることができる。
【０００７】
また、改質反応により生成された改質ガスには、水素および二酸化炭素の他に、微量の未改質燃料ガスや一酸化炭素などの不純物が含まれている。このような未改質燃料ガスや一酸化炭素などの不純物を含んだガスをそのまま燃料電池へ供給すると、燃料電池の電極触媒として常用されている白金が被毒し、触媒活性が失われて電池性能が低下するといった問題がある。
【０００８】
そこで、改質反応器で生成された改質ガスを、酸化触媒を有する一酸化炭素除去装置に空気とともに通すことで、一酸化炭素の酸化反応（ＣＯ＋１／２Ｏ２→ＣＯ２）を進行させ、これにより一酸化炭素濃度を低下させることが行われている。こうした一酸化炭素除去装置を燃料電池システムに設けることにより、電池性能の低下が防止されるとともに、改質ガス中の水素がより高純度化されるので、発電効率も向上する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、車両などの移動体に搭載される燃料電池システムにおいて、走行中にアクセルを閉じた場合の運転制御方法として、ガソリンエンジンなどの内燃機関のように、燃料供給をカットしてシステムの運転を停止するか、低負荷で運転することが考えられる。また、このような低負荷運転としては、内燃機関で行われているアイドリングのように、改質反応器に供給する燃料と水と空気を絞るか、あるいは間欠的に燃料と水と空気を供給することが考えられる。
【００１０】
しかしながら、移動体に搭載される燃料電池システムにおいては、走行中にアクセルを閉じると、回生機能が働いて二次電池を充電するため、基本的にはこの状態下では燃料電池スタックでの発電は不要となる。ただし、二次電池が充電不足であるときは発電した方が有効な場合もあり得る。
【００１１】
このように燃料電池スタックでの発電が不要の状態下では、改質システムとしては、水素ガスをスタックに供給する必要がなくなるため、ガソリンエンジンなどの内燃機関のように燃料供給をカットしてシステムの運転を停止するか、あるいは低負荷で運転することが、燃費の上で好ましいといえる。
【００１２】
しかしながら、燃料電池システムの運転を停止すると、改質反応器、一酸化炭素除去装置および燃焼器など、各反応器の触媒温度が徐々に下がることになり、例えば高速道路などの長い下り坂を降りた後に再加速する場合などにおいては、各反応器の触媒温度が下がり過ぎてしまい、再加速などで反応が必要となっても、十分に行なうことができなくなるという問題がある。
【００１３】
尤も、アクセルを閉じたときは、内燃機関のアイドリング状態のような低負荷運転で改質システムを運転すれば、ある程度、各反応器の温度を常に反応可能な温度条件に保つことができる。しかしながら、改質システムは低負荷運転が難しくかつ効率も悪いため、余計な燃料を消費することになり、燃費の悪化は抑制できない。
【００１４】
また、低負荷運転として低流量のガスを流す代わりに間欠的な燃料供給を行なうことも考えられるが、単純に間欠化しただけでは大幅な燃料消費の低減は難しく、一酸化炭素除去反応器や燃焼器での水素ガスの利用も考えないと、燃費の悪化は抑制できない。
【００１５】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、アクセル閉時において、燃費上および再加速上、最も効率的なアイドリングを行うことができる移動体用燃料電池システムおよびその制御方法を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
（１）  上記目的を達成するために、本発明によれば、燃料を改質して水素含有ガスを生成する改質反応器と、前記改質反応器で生成された改質ガスに含まれる一酸化炭素を除去する一酸化炭素除去反応器と、前記一酸化炭素除去反応器を通過した改質ガスと酸素含有ガスとを用いて発電する燃料電池と、前記改質反応器、前記一酸化炭素除去反応器および前記燃料電池に酸素含有ガスを供給する圧縮機とを有する移動体用燃料電池システムにおいて、
前記移動体の走行状態を検出する走行状態検出手段と、
前記移動体のアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、
前記走行状態検出手段およびアクセル開度検出手段からの情報に基づいて前記移動体が走行状態かつアクセルが閉状態と判断した場合には、前記改質反応器に対して、当該改質反応器の温度を維持するために必要な最低限の水素を発生させるように、燃料と水と酸素含有ガス、又は燃料と酸素含有ガスを供給し、前記一酸化炭素除去反応器に対して、当該一酸化炭素除去反応器の温度を維持するために必要な最低限の酸素含有ガスを供給する制御手段と、を有することを特徴とする移動体用燃料電池システムが提供される（請求項１参照）。
【００１７】
また、本発明によれば、燃料を改質して水素含有ガスを生成する改質反応器と、前記改質反応器で生成された改質ガスに含まれる一酸化炭素を除去する一酸化炭素除去反応器と、前記一酸化炭素除去反応器を通過した改質ガスと酸素含有ガスとを用いて発電する燃料電池と、前記改質反応器、前記一酸化炭素除去反応器および前記燃料電池に酸素含有ガスを供給する圧縮機とを有する移動体用燃料電池システムの制御方法であって、
前記移動体が走行状態かつアクセルが閉状態である場合には、前記改質反応器に対して、当該改質反応器の温度を維持するために必要な最低限の水素を発生させるように、燃料と水と酸素含有ガス、又は燃料と酸素含有ガスを供給し、前記一酸化炭素除去反応器に対して、当該一酸化炭素除去反応器の温度を維持するために必要な最低限の酸素含有ガスを供給することを特徴とする移動体用燃料電池システムの制御方法が提供される（請求項１３参照）。
【００１８】
この請求項１および１３記載の発明によれば、温度維持のために改質反応器で生成する水素は、その生成熱で改質反応器自身を暖める分と、その結果生成された水素を一酸化炭素除去反応器で空気と酸化反応させるのに必要な分だけで済むため、燃料の消費が最小限となる。また、改質反応器および一酸化炭素除去反応器の温度が維持されるので、再加速時等の応答性が高まることとなる。
【００１９】
（２）上記発明おいては特に限定されないが、前記燃料電池から排出された余剰の排改質ガスと排酸素含有ガスとを反応処理する燃焼器をさらに有し、
前記制御手段は、前記走行状態検出手段およびアクセル開度検出手段からの情報に基づいて前記移動体が走行状態かつアクセルが閉状態と判断した場合には、前記燃焼器に対して、当該燃焼器の温度を維持するために必要な最低限の酸素含有ガスを供給することがより好ましい（請求項２参照）。
【００２０】
この請求項２記載の発明によれば、改質反応器および一酸化炭素除去反応器に加えて、同時に燃焼器でも水素を酸化反応させることで、燃料の消費は若干低下するものの、燃焼器の温度維持が可能となり、再加速時などの応答性が高まる。
【００２１】
（３）上記発明おける改質反応器は、いわゆるオートサーマル型改質反応器および水蒸気改質反応器の何れをも包含するが、前記改質反応器における改質反応が水蒸気改質反応のように吸熱反応のみであるときは、前記燃焼器から得られる熱を前記改質反応器に回収する系をさらに有することがより好ましい（請求項３参照）。
【００２２】
この請求項３記載の発明によれば、燃焼器で得られた熱を改質反応器に供給するので、改質反応が例えば水蒸気改質のような吸熱反応のみであったとしても、燃焼器の熱で改質反応器の温度を保つことができる。なお、この構成であれば、部分酸化反応を使用又は併用することもできる。
【００２３】
（４）上記発明においては特に限定されないが、前記燃焼器から排出された排気ガスの熱を回収して、前記燃料および水を蒸発させる蒸発器をさらに有することがより好ましい（請求項４参照）。
【００２４】
この請求項４記載の発明によれば、燃焼器で得られる熱を改質反応器へ供給すべき燃料および水の気化熱に利用できるので、別途加熱手段を設ける必要がなく、熱エネルギーの有効利用を図ることができる。
【００２５】
（５）上記発明において、移動体が走行中かつアクセル閉の状態の場合に、改質反応器、一酸化炭素除去反応器および燃焼器に対する燃料と水と空気、又は燃料と空気、又は燃料と水の供給制御は、種々の形態が考えられる。
【００２６】
たとえば、請求項５記載の移動体用燃料電池システムは、前記改質反応器、前記一酸化炭素除去反応器および前記燃焼器の各温度を検出する温度検出手段をさらに有し、
前記制御手段は、前記走行状態検出手段およびアクセル開度検出手段からの情報に基づいて前記移動体が走行状態かつアクセルが閉状態と判断した場合には、一旦、燃料と水と空気、又は燃料と空気、又は燃料と水の供給を停止し、前記温度検出手段からの情報に基づいて、前記改質反応器、前記一酸化炭素除去反応器および前記燃焼器の温度が所定温度以下になったときに、再び燃料と水と空気、又は燃料と空気、又は燃料と水の供給を開始することを特徴とする。
【００２７】
この請求項５記載の発明では、移動体が走行中でかつアクセル閉となった直後においては、暫くの間、各反応器（触媒）がそれ自体の熱容量によって温度が下がらない点に着目し、ある一定時間はすべての反応器への燃料と空気の供給を停止する。そして、そののち、アクセルが開状態でなくても、所定時間が経過したら自動的に供給を再開する。これにより、燃料消費の低減を図りつつ各反応器の温度維持が可能となる。
【００２８】
また、請求項６記載の移動体用燃料電池システムは、燃料と水と空気、又は燃料と空気、又は燃料と水を間欠的に供給することを特徴とする。
【００２９】
この請求項６記載の発明では、供給時に小流量の代わりに間欠噴射で燃料、水および空気を供給する。これにより、燃料インジェクタと水インジェクタ、空気バルブのダイナミックレンジが小さくても、低流量制御が可能となる。
【００３０】
さらに請求項７記載の移動体用燃料電池システムは、二次電池と、前記二次電池の充電状態を検出する充電状態検出手段とをさらに有し、
前記制御手段は、前記アクセル開度検出手段および前記充電状態検出手段からの情報に基づいて、アクセルが閉状態で前記二次電池が充電不足と判断した場合には、燃料と水と空気、又は燃料と空気、又は燃料と水の供給停止制御を中止することを特徴とする。
【００３１】
この請求項７記載の発明は、二次電池の充電状態によって本発明に係る制御に移行するかどうかの判断を追加したものであり、移動体が走行中かつアクセル閉であっても二次電池が充電不足の場合には、燃料と水と空気、又は燃料と空気、又は燃料と水の供給停止制御を中止する。すなわち、そのまま燃料電池システムの運転を継続し、燃料電池の起電力を二次電池に供給する。これにより、二次電池が充電不足のときは、モータの回生による充電と合わせて燃料電池の発電による充電も可能となり、速やかに二次電池を満充電状態とすることができる。
【００３２】
（６）上記請求項５において、燃料と水と空気、又は燃料と空気、又は燃料と水の供給を停止する時間は種々の方法により決定することができる。
【００３３】
たとえば、請求項８記載の移動体用燃料電池システムでは、前記燃料と水と空気、又は燃料と空気、又は燃料と水の供給の停止時間は、いくつかの運転条件から想定した定数で決定される。
【００３４】
この請求項８記載の発明では、燃料、水および空気の供給停止時間を、いくつかの運転パターンを考慮して最初から定数として設定するので、制御内容が簡素化される。なお、各反応器に対する燃料、水および空気の供給量や間欠時間は、それぞれの反応器の温度を保つという前提にたてば、それぞれの熱容量、放熱量および化学反応式からの発熱量で計算で理論的に求めることができるため、これもあらかじめ定数として設定することもできる。
【００３５】
また、請求項９記載の移動体用燃料電池システムでは、前記燃料と水と空気、又は燃料と空気、又は燃料と水の供給の停止時間は、アクセル閉時の改質反応器、一酸化炭素除去反応器および燃焼器の温度に基づいて算出される。
【００３６】
この請求項９記載の発明では、アクセル閉時の各反応器の温度を読み込み、これに基づいて供給停止時間を変化させるので、請求項８記載の制御方法に比べて精度が向上する。その結果、より少ない燃料消費で制御することができる。
【００３７】
さらに、請求項１０記載の移動体用燃料電池システムでは、前記燃料と水と空気、又は燃料と空気、又は燃料と水の供給の停止時間は、アクセル閉の直前までの運転条件の履歴に基づいて前記改質反応器、一酸化炭素除去反応器および燃焼器の温度を推定し、算出される。
【００３８】
この請求項１０記載の発明では、アクセルが閉となる直前までの運転履歴から、現在の各反応器の触媒温度を推定するので、温度センサの応答性が悪くても、燃料の消費量を低減することができる。
【００３９】
（７）上記発明においては特に限定されないが、アクセルが閉状態となった直後は一旦燃料と水と空気、又は燃料と空気、又は燃料と水の供給を停止し、前記改質反応器、前記一酸化炭素除去反応器および前記燃焼器の温度が所定温度以下となったら、前記燃料と水と空気、又は燃料と空気、又は燃料と水の供給を開始することもできる（請求項１１参照）。
【００４０】
この請求項１１記載の発明では、常に各反応器の温度を検知しているため、限界まで燃料と水と空気の供給停止が行なえる。したがって、より一層燃料の消費量を低減することができる。
【００４１】
（８）上記発明においては特に限定されないが、前記燃料、水および空気の供給流量または間欠時間を、アクセルが閉状態となったときの前記改質反応器、前記一酸化炭素除去器および前記燃焼器の温度または運転履歴に基づいて補正することもできる（請求項１２参照）。
【００４２】
この請求項１２記載の発明では、各反応器の温度から放熱量の影響を補正し、リカバリ供給時の燃料、水および空気の供給量や間欠時間を増減させて補正するため、マッチングの自由度が高まり、温度のオーバーシュートが減らせる。したがって、より一層燃料の消費量を低減することができる。
【００４３】
【発明の効果】
請求項１，５，６および１３記載の発明によれば、アイドル時の燃料の消費を最小限に抑制できると同時に、改質反応器および一酸化炭素除去反応器の温度が維持されるので、再加速時等の応答性が高まる。
【００４４】
これに加えて、請求項２記載の発明によれば、燃焼器の温度維持も可能となるので、再加速時などの応答性がより一層高まる。
【００４５】
また請求項３記載の発明によれば、改質反応が例えば水蒸気改質のような吸熱反応のみであったとしても、燃焼器の熱で改質反応器の温度を保つことができる。
【００４６】
請求項４記載の発明によれば、燃焼器で得られる熱を改質反応器へ供給すべき燃料および水の気化熱に利用できるので、別途加熱手段を設ける必要がなく、熱エネルギーの有効利用を図ることができる。
【００４７】
請求項７記載の発明によれば、二次電池が充電不足のときは、モータの回生による充電と合わせて燃料電池の発電による充電も可能となり、速やかに二次電池を満充電状態とすることができる。
【００４８】
また請求項８記載の発明によれば、燃料、水および空気の供給停止時間を、いくつかの運転パターンを考慮して最初から定数として設定するので、制御内容が簡素化される。
【００４９】
請求項９記載の発明によれば、制御精度がより向上し、より少ない燃料消費で制御することができる。
【００５０】
請求項１０記載の発明によれば、アクセルが閉となる直前までの運転履歴から、現在の各反応器の触媒温度を推定するので、温度センサの応答性が悪くても、燃料の消費量を低減することができる。
【００５１】
また請求項１１記載の発明によれば、常に各反応器の温度を検知しているため、限界まで燃料と水と空気の供給停止を行うことができ、より一層燃料の消費量を低減することができる。
【００５２】
請求項１２記載の発明によれば、各反応器の温度から放熱量の影響を補正し、リカバリ供給時の燃料、水および空気の供給量や間欠時間を増減させて補正するため、マッチングの自由度が高まり、温度のオーバーシュートが減らせる。したがって、より一層燃料の消費量を低減することができる。
【００５３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
第１実施形態
図１は本発明の第１実施形態の燃料電池システムを示すブロック図、図２は同実施形態の動作を示すフローチャートである。
【００５４】
まず本実施形態の燃料電池システムの構成について説明する。本実施形態の燃料電池システム１は、メタノールなどの炭化水素を改質して水素リッチな改質ガスを生成する改質反応器１２０と、水素ガスおよび酸素ガスを燃料ガスとして発電する燃料電池スタック２００と、改質ガスに含まれた一酸化炭素を除去する一酸化炭素除去反応器１３０と、燃料電池スタック２００からの余剰水素ガスを燃焼させて熱エネルギを得る燃焼器１４０と、改質反応器１２０、一酸化炭素除去反応器１３０、燃焼器１４０および燃料電池スタック２００に酸素含有ガス（酸化剤）である空気を供給する圧縮機４００と、燃焼器１４０から供給される排気ガスの熱エネルギを利用してメタノールおよび水を気化する蒸発器１５０とを有する。
【００５５】
なお、燃料電池スタック２００で得られる電力はパワーマネージャ２１０を介して外部負荷であるモータ等に供給されるが、当該パワーマネージャ２１０を介して二次電池２２０へも蓄電される。
【００５６】
燃料電池スタック２００は、電解質膜を挟んで対電極が設けられており、この燃料電池スタックの陰極（カソード）側に圧縮機４００からの圧縮空気４０４が供給され、陽極（アノード）側に改質反応器１２０で生成され一酸化炭素除去反応器１３０を通過して水素リッチとなった改質ガス１３５が供給され、これによる下記電気化学反応により起電力を呈する。なお、圧縮機４００から供給される空気量は、コントロールユニット３００からの命令にしたがって流量制御弁２０１により調節される。
【００５７】
【化３】
アノード反応：Ｈ２  →２Ｈ＋  ＋２ｅ−
カソード反応：２Ｈ＋  ＋２ｅ−  ＋（１／２）Ｏ２  →Ｈ２  Ｏ
上記アノード反応にて生成した水素イオンはＨ＋（ｘＨ２  Ｏ）の水和状態で電解質膜を透過（拡散）し、この電解質膜を透過した水素イオンはカソードで上記カソード反応に供される。この結果として、燃料電池スタック２００は起電力を呈し、モータ等の外部負荷に起電力を供給する。
【００５８】
本例の改質反応器１２０は、たとえばメタノール（改質原料）と水蒸気と空気（酸素含有ガス）とを混合して、メタノールの水蒸気改質反応と酸化反応とによって水素リッチガスとするもので、水蒸気反応（吸熱反応）で必要とされる熱量を、酸化反応（発熱反応）により生じた熱量で賄うことで、別途の加熱器を省略あるいは小能力化できる、いわゆるオートサーマル型改質器である。
【００５９】
改質原料としてのメタノールは、メタノールタンクから燃料インジェクタ１５１によって蒸発器１５０へ噴射され、燃焼器１４０からの排気ガスと熱交換することで気化される。また、水蒸気は水タンクから水インジェクタ１５２によって蒸発器１５０へ噴射され、同じく燃焼器１４０からの排気ガスと熱交換することで気化されて水蒸気とされる。これらメタノールガスと水蒸気は、改質反応器１２０の入口に送られ、空気４０１は圧縮機４００から供給される。この空気４０１の流量は流量制御弁１２１により調節される。
【００６０】
改質反応器１２０におけるメタノールの水蒸気改質反応は、メタノールおよび水蒸気の供給を受けて下記式に示すメタノールの分解反応と一酸化炭素の変性反応とを同時進行させて水素と二酸化炭素とを含有する改質ガスを生成するものである。
【００６１】
【化４】
メタノール反応：ＣＨ３  ＯＨ→ＣＯ＋２Ｈ２  −９０．０kJ/mol
変性反応      ：ＣＯ＋Ｈ２  Ｏ→ＣＯ２  ＋Ｈ２  ＋４０．５kJ/mol
全体反応      ：ＣＨ３  ＯＨ＋Ｈ２  Ｏ→ＣＯ２  ＋３Ｈ２  −４９．５kJ/mol
一方、メタノールの酸化反応は、メタノールおよび空気の供給を受けて下記式に示す酸化反応により水素と二酸化炭素を含有する改質ガスを生成するものである。
【００６２】
【化５】
酸化反応：ＣＨ３  ＯＨ＋１／２Ｏ２  →２Ｈ２  ＋ＣＯ２  ＋１８９．５kJ/mol
一酸化炭素除去反応器１３０は、改質反応器１２０から燃料電池スタック２００の陽極側へ供給される改質ガス中に一酸化炭素が含まれていると燃料電池が被毒するため、改質反応器１２０と燃料電池スタック２００との間の配管に設けられたもので、一酸化炭素の含有量を低減させる装置である。この一酸化炭素除去反応器１３０は、改質反応器１２０で得られた改質ガス１２５中の未反応の一酸化炭素と水とを同じ変性反応（ＣＯ＋Ｈ２  Ｏ→ＣＯ２  ＋Ｈ２  ）により水素と二酸化炭素とに変性して水素含有量の多い燃料ガスを生成するシフト器や、さらにこのシフト器を通過した改質ガスに含まれた一酸化炭素を選択酸化して（ＣＯ＋１／２Ｏ２  →ＣＯ２  ）二酸化炭素とする選択酸化器などが含まれる。後者の選択酸化反応のために、圧縮機４００から空気４０２が一酸化炭素除去反応器１３０へ供給される。この空気４０２の流量は流量制御弁１３１により調節される。
【００６３】
燃料電池スタック２００のアノードから排出される余剰の改質ガス２０５は、圧縮機４００からの空気４０３および燃料インジェクタ１４５から噴射されるメタノールなどの燃焼燃料とともに燃焼器１４０に供給され、ここで燃焼処理される。このときの排気ガスは蒸発器１５０に送られ、上述した改質反応器１２０のメタノールおよび水の気化エネルギーに利用される。なお、圧縮機４００から燃焼器１４０に供給される空気４０３の流量は流量制御弁１４１によって調節される。
【００６４】
本例の燃料電池システム１の動作制御はコントロールユニット３００にて実行される。このコントロールユニット３００には、燃料電池スタック２００の冷却水温度を検出する温度センサからの信号３０１と、車両のアクセル開度を検出するセンサからの信号３０２と、車両の走行速度を検出する車速センサからの信号３０３とが取り込まれる。
【００６５】
コントロールユニット３００では、アクセル開度センサ３０２や車速センサ３０３の信号を用いて発生水素量を計算し、燃料インジェクタ１５１、水インジェクタ１５２および空気４０１の流量制御弁１２１を開けることで、改質反応器１２０に必要な燃料と水と空気を供給する。
【００６６】
この改質反応器１２０で発生した水素を多量に含んだ改質ガス１２５は、一酸化炭素除去器１３０に送られ、流量制御弁１３１で流量制御された空気によって一酸化炭素が選択酸化され、一酸化炭素が低濃度とされた改質ガス１３５が作られ、燃料電池スタック２００へと供給される。
【００６７】
燃料電池スタック２００で電力を取り出されて水素が低濃度となった排改質ガス２０５は、燃焼器１４０に送られ、流量制御弁１４１で流量制御された空気で水素が酸化され、安全な水となって排気ガスとして排出される。この燃焼器１４０からの排気ガスの熱を利用して蒸発器１５０で改質反応器１２０に送る燃料と水とを蒸発させる。
【００６８】
次に作動について説明する。
以下の制御は暖気後に行われるため、まずステップ１にて、たとえば、燃料電池スタック２００の冷却水温度センサで冷却水の温度ＴＷを取り込み、ステップ２にて、この温度ＴＷと暖機終了温度ＴＷ０とを比較することで暖気運転が終了したかどうかの判定を行なう。実際の冷却水温度ＴＷが暖機終了温度ＴＷ０以上になるまで待機する。
【００６９】
次に、ステップ３にてアクセル開度センサによるアクセル開度ＴＶＯの信号３０２と、車速センサによる車速ＶＳの信号３０３とを取り込み、ステップ４にて本制御の開始状態であるかどうかを判定する。この状態とは、移動体としては走行中ではあるが、車両としての負荷は０で、改質システムの運転が不要な状態であり、たとえば減速や降坂運転などの状態である。
【００７０】
ステップ４にて、アクセル開度ＴＶＯが０、すなわちアクセルが全閉であり、車速ＶＳが設定車速ＶＳ０以上の速度であるときは次のステップ５へ進む。
【００７１】
ステップ４にてこの状態であると判定したら、ステップ５にてまず蒸発器１５０に設けられた燃料インジェクタ１５１および水インジェクタ１５２を制御することで改質反応器１２０へ供給する燃料と水の量を少量に絞る。これは間欠供給を行なうことで容易におこなうことできる。
【００７２】
そして、流量制御弁１２１を制御することで圧縮機４００から改質反応器１２０へ供給される空気４０１の流量を調節し、改質反応器１２０におけるこの反応で水素ガスを生成し、このときの反応熱で改質反応器１２０を保温する。同時に、一酸化炭素除去反応器１３０および燃焼器１４０にこの水素ガスを供給する。
【００７３】
このとき、流量制御弁１３１，１４１を制御することで一酸化炭素除去反応器１３０と燃焼器１４０にも同時に空気４０２，４０３を送り、改質反応器１２０で生成された水素ガスを酸化し、この反応熱で一酸化炭素除去反応器１３０と燃焼器１４０をも保温する。
【００７４】
このように水素ガスの生成反応熱と、当該水素ガスの酸化反応の熱とを利用することで、極少量の燃料消費で改質反応器１２０，一酸化炭素除去反応器１３０および燃焼器１４０の保温が可能となる。
【００７５】
このときの改質反応器１２０に供給される燃料の間欠時間と噴射時間／噴射量の値は、改質反応器１２０、一酸化炭素除去反応器１３０および燃焼器１４０の熱容量および放熱量と化学反応式からの発熱量とを用いて計算により理論的に求めることが可能であり、これを定数とする。
【００７６】
なお、上述した例では改質反応器１２０、一酸化炭素除去反応器１３０および燃焼器１４０にてアイドル制御を実行したが、本制御は改質反応器１２０と一酸化炭素除去反応器１３０の部分のみで実施することも可能である。
【００７７】
第２実施形態
図３は本発明の燃料電池システムの第２実施形態を示すブロック図であり、上述した第１実施形態と共通する部材には同一の符号を付している。本例の燃料電池システム１では、改質反応器１２０として、オートサーマル型反応器ではなく、水蒸気改質反応のみによる改質反応器１２０を用いた例である。
【００７８】
水素リッチガスを生成する改質反応が、吸熱反応である水蒸気改質反応のみである場合には、改質反応器１２０を適正温度に加熱する手段が必要とされる。そこで、本例では燃焼器１４０の下流に熱交換器１４６を設け、燃焼器１４０から排出される排ガスで例えばシリコンオイルのような熱媒を加熱し、この熱媒を改質反応器１２０に送ることで熱を供給する。
【００７９】
なお、この構成で部分酸化と水蒸気改質とを併用するか、又は部分酸化のみで運転する場合におけるコントロールユニット３００の動作制御は、上述した第１実施形態と同じである。また、水蒸気改質反応のような吸熱反応でのみ運転する場合は、図２のステップ５において、改質反応器１２０への空気の供給を常に停止すれば良い。
【００８０】
第３実施形態
図４は本発明の第３実施形態の燃料電池システムを示すブロック図、図５は同実施形態の動作を示すフローチャート、図６は本実施形態の制御タイムチャートである。
【００８１】
本例の燃料電池システム１の基本的な構成は、上述した第１実施形態の燃料電池システム１と同じであり、共通する部材には同一の符号を付している。本例では、第１実施形態に対して、コントロールユニット３００における制御フローが相違している。
【００８２】
すなわち、ステップ１乃至４までの処理は、図２に示すステップ１乃至４と同じであり、ステップ４にて、アクセル開度ＴＶＯが０、すなわちアクセルが全閉であり、車速ＶＳが設定車速ＶＳ０以上の速度であるかどうかを判断する。
【００８３】
そして、第１実施形態に対して、より燃料消費を低減するために、ステップ１１にて、燃料インジェクタ１５１、水インジェクタ１５２および流量制御弁１２１，１３１，１４１を全て閉とし、改質反応器１２０への燃料と水と空気をカットする（図６のＴ１）。
【００８４】
そして、ステップ１２にて、これら燃料インジェクタ１５１、水インジェクタ１５２および流量制御弁１２１，１３１，１４１の全閉開始からの経過時間ＴＭＣＵＴをカウントし、ステップ１３にて所定の時間ＴＭＣＵＴ０が経過したら、ステップ１４にて、そのとき未だアクセル開度が０であっても、強制的に改質反応器１２０への燃料と水と空気の供給を開始する（図６のＴ２）。このときの供給量は第１実施形態と同じ計算で求めることができる。
【００８５】
なお、この燃料と水と空気のカット時間は、いくつかの運転条件を想定して、定数としておくと制御上は簡略化ができる。
【００８６】
第４実施形態
図７は本発明の第４実施形態の燃料電池システムを示すブロック図、図８は同実施形態の動作を示すフローチャートである。本例の燃料電池システム１の基本的な構成は、上述した第１実施形態の燃料電池システム１と同じであり、共通する部材には同一の符号を付している。本例では、第１実施形態に対して、二次電池２２０の充電状態を検出するバッテリコントローラからの信号２２１がコントロールユニット３００に取り込まれる点と、当該コントロールユニット３００における制御フローとが相違している。
【００８７】
すなわち、ステップ１乃至４までの処理は、図２に示すステップ１乃至４と同じであり、ステップ４にて、アクセル開度ＴＶＯが０、すなわちアクセルが全閉であり、車速ＶＳが設定車速ＶＳ０以上の速度であるかどうかを判断する。
【００８８】
そして、本例ではステップ２１にてバッテリコントローラ信号２２１を読み取ることで、二次電池２２０の充電量ＶＳＯＣを検知し、続くステップ２２にて燃料電池スタック２００で発電を行うべき設定値ＶＳＯＣ０未満であるときは、ステップ２３へ進まずにステップ１へリターンする。
【００８９】
すなわち、本例では充電不良時には回生による充電だけでなく、この燃料と空気のカットや低流量化を一時停止（ディレイ）することで燃料電池スタック２００で発電してこれを二次電池２２０へ充電する。これにより速やかに二次電池２２０を満充電状態とすることができる。
【００９０】
なお、ステップ２２にて二次電池２２０の充電量が設定値ＶＳＯＣ０以上であるときは、上述した第３実施形態のステップ１１乃至１４と同様に、ステップ２３乃至２６の制御を実行する。
【００９１】
第５実施形態
図９は本発明の第５実施形態の燃料電池システムを示すブロック図、図１０は同実施形態の動作を示すフローチャートである。本例の燃料電池システム１の基本的な構成は、上述した第１実施形態の燃料電池システム１と同じであり、共通する部材には同一の符号を付している。本例では、第１実施形態に対して、改質反応器１２０、一酸化炭素除去反応器１３０および燃焼器１４０にそれぞれ温度センサ１２２，１３２，１４２が設けられ、これらの温度センサ１２２，１３２，１４２からの信号はコントロールユニット３００に送出される点と、当該コントロールユニット３００における制御フローとが相違している。
【００９２】
すなわち、ステップ１乃至４までの処理は、図２に示すステップ１乃至４と同じであり、ステップ４にて、アクセル開度ＴＶＯが０、すなわちアクセルが全閉であり、車速ＶＳが設定車速ＶＳ０以上の速度であるかどうかを判断する。
【００９３】
そして、ステップ１１にて、燃料インジェクタ１５１、水インジェクタ１５２および流量制御弁１２１，１３１，１４１を全て閉とし、改質反応器１２０への燃料と水と空気をカットする。
【００９４】
このメタノールと水と空気の供給カットを開始したら、続くステップ３１にて改質反応器１２０の温度センサ１２２、一酸化炭素除去反応器１３０の温度センサ１３２、燃焼器１４０の温度センサ１４２から各内部温度をこのトロールユニット３００に読み込み、ステップ３２にて各反応器１２０，１３０，１４０の最低許容温度との差異から、カット時間について決定する。
【００９５】
そして、計算されたカット時間が経過したらステップ３３へ進んで、燃料インジェクタ１５１、水インジェクタ１５２および流量制御弁１２１，１３１，１４１を全て開とし、改質反応器１２０への燃料と水と空気の供給を再開する。続くステップ３４では、所定時間が経過したら、燃料インジェクタ１５１、水インジェクタ１５２および流量制御弁１２１，１３１，１４１を間欠的に閉とし、改質反応器１２０への燃料と水と空気を絞る。
【００９６】
これにより、カット時間を伸ばすことが可能となり、燃料消費の低減をより図ることができる。
【００９７】
第６実施形態
図１１は本発明の第６実施形態の燃料電池システムを示すブロック図、図１２は同実施形態の動作を示すフローチャートである。本例の燃料電池システム１の基本的な構成は、上述した第５実施形態の燃料電池システム１と同じであり、共通する部材には同一の符号を付している。本例では、第５実施形態に対して、改質反応器１２０、一酸化炭素除去反応器１３０、燃焼器１４０の運転履歴を常に監視しておき、本制御に移行したときにこの履歴から推定した各反応器１２０，１３０，１４０の触媒温度と最低許容温度との差異から、カット時間について決定する点が相違する。
【００９８】
すなわち、ステップ１乃至４までの処理は、図１０に示すステップ１乃至４と同じであり、ステップ４にて、アクセル開度ＴＶＯが０、すなわちアクセルが全閉であり、車速ＶＳが設定車速ＶＳ０以上の速度であるかどうかを判断する。
【００９９】
そして、ステップ１１にて、燃料インジェクタ１５１、水インジェクタ１５２および流量制御弁１２１，１３１，１４１を全て閉とし、改質反応器１２０への燃料と水と空気をカットする。
【０１００】
このメタノールと水と空気の供給カットを開始したら、続くステップ４１にて改質反応器１２０、一酸化炭素除去反応器１３０、燃焼器１４０の運転履歴、つまり過去数十秒間の燃料、水および空気の供給量の累積に基づいて、現在の各反応器１２０，１３０，１４０の温度を推定する。
【０１０１】
続くステップ４２にて、この推定された温度と各反応器１２０，１３０，１４０の最低許容温度との差異から、カット時間について決定する。
【０１０２】
そして、計算されたカット時間が経過したらステップ４３へ進んで、燃料インジェクタ１５１、水インジェクタ１５２および流量制御弁１２１，１３１，１４１を全て開とし、改質反応器１２０への燃料と水と空気の供給を再開する。続くステップ４４では、所定時間が経過したら、燃料インジェクタ１５１、水インジェクタ１５２および流量制御弁１２１，１３１，１４１を間欠的に閉とし、改質反応器１２０への燃料と水と空気を絞る。
【０１０３】
これにより、カット時間をより伸ばすことが可能になり、燃料消費の低減を図ることができる。
【０１０４】
第７実施形態
図１３は本発明の第７実施形態の燃料電池システムを示すブロック図、図１４は同実施形態の動作を示すフローチャートである。本例の燃料電池システム１の基本的な構成は、上述した第５実施形態の燃料電池システム１と同じであり、共通する部材には同一の符号を付している。本例では、第５実施形態に対して、改質反応器１２０、一酸化炭素除去反応器１３０、燃焼器１４０の実際の温度を常に監視し、各反応器の最低許容温度以上となるように常時監視してフィードバック制御をかける点が相違する。
【０１０５】
すなわち、ステップ１乃至４までの処理は、図１０に示すステップ１乃至４と同じであり、ステップ４にて、アクセル開度ＴＶＯが０、すなわちアクセルが全閉であり、車速ＶＳが設定車速ＶＳ０以上の速度であるかどうかを判断する。
【０１０６】
そして、ステップ１１にて、燃料インジェクタ１５１、水インジェクタ１５２および流量制御弁１２１，１３１，１４１を全て閉とし、改質反応器１２０への燃料と水と空気をカットする。
【０１０７】
このメタノールと水と空気の供給カットを開始したら、続くステップ３１にて改質反応器１２０の温度センサ１２２、一酸化炭素除去反応器１３０の温度センサ１３２、燃焼器１４０の温度センサ１４２から各内部温度ＴＡＴＲ，ＴＰＲＯＸ，ＴＣＣをこのトロールユニット３００に読み込み、それぞれが各反応器１２０，１３０，１４０の最低許容温度ＴＡＴＲ０，ＴＰＲＯＸ０，ＴＣＣ０以下になるまでステップ１１のメタノールと水と空気の供給カットを継続する。
【０１０８】
各反応器１２０，１３０，１４０の内部温度が最低許容温度ＴＡＴＲ０，ＴＰＲＯＸ０，ＴＣＣ０以下になったら、ステップ５２へ進んで燃料インジェクタ１５１、水インジェクタ１５２および流量制御弁１２１，１３１，１４１を全て開とし、改質反応器１２０への燃料と水と空気の供給を再開する。続くステップ５３では、所定時間が経過したら、燃料インジェクタ１５１、水インジェクタ１５２および流量制御弁１２１，１３１，１４１を間欠的に閉とし、改質反応器１２０への燃料と水と空気を絞る。
【０１０９】
これにより、カット時間をぎりぎりまで伸ばすことが可能となり、燃料消費をより低減することができる。
第８実施形態
図１５は本発明の第８実施形態の燃料電池システムを示すブロック図、図１６は同実施形態の動作を示すフローチャートである。本例の燃料電池システム１の基本的な構成は、上述した第５実施形態の燃料電池システム１と同じであり、共通する部材には同一の符号を付している。本例では、第５実施形態に対して、各反応器の触媒内部温度で供給を開始した後の間欠時間と噴射時間／噴射量を補正する点が相違する。
【０１１０】
すなわち、ステップ１乃至４までの処理は、図１０に示すステップ１乃至４と同じであり、ステップ４にて、アクセル開度ＴＶＯが０、すなわちアクセルが全閉であり、車速ＶＳが設定車速ＶＳ０以上の速度であるかどうかを判断する。
【０１１１】
そして、ステップ１１にて、燃料インジェクタ１５１、水インジェクタ１５２および流量制御弁１２１，１３１，１４１を全て閉とし、改質反応器１２０への燃料と水と空気をカットする。
【０１１２】
このメタノールと水と空気の供給カットを開始したら、続くステップ３１にて改質反応器１２０の温度センサ１２２、一酸化炭素除去反応器１３０の温度センサ１３２、燃焼器１４０の温度センサ１４２から各内部温度をこのトロールユニット３００に読み込み、ステップ６１にて各反応器１２０，１３０，１４０の最低許容温度との差異から、カット時間について決定する。これと同時に、各反応器１２０，１３０，１４０の内部温度と最低許容温度との差異から、燃料、水および空気の再供給量を計算する。
【０１１３】
そして、計算されたカット時間が経過したらステップ６２へ進んで、燃料インジェクタ１５１、水インジェクタ１５２および流量制御弁１２１，１３１，１４１を全て開とし、改質反応器１２０への燃料と水と空気の供給を再開する。
【０１１４】
続くステップ６３では、ステップ６１で求められた燃料、水および空気の再供給量に基づいて、燃料インジェクタ１５１、水インジェクタ１５２および流量制御弁１２１，１３１，１４１を間欠的に閉とし、改質反応器１２０への燃料と水と空気を絞る。
【０１１５】
これにより、各反応器に対して燃料、水および空気の供給を開始した後の間欠時間と噴射時間／噴射量とが補正されるので、制御性が改良されて触媒温度のオーバーシュートなどが低減できる。
【０１１６】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の燃料電池システムを示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第２実施形態の燃料電池システムを示すブロック図である。
【図４】本発明の第３実施形態の燃料電池システムを示すブロック図である。
【図５】本発明の第３実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第３実施形態の制御タイムチャートである。
【図７】本発明の第４実施形態の燃料電池システムを示すブロック図である。
【図８】本発明の第４実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第５実施形態の燃料電池システムを示すブロック図である。
【図１０】本発明の第５実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第６実施形態の燃料電池システムを示すブロック図である。
【図１２】本発明の第６実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第７実施形態の燃料電池システムを示すブロック図である。
【図１４】本発明の第７実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の第８実施形態の燃料電池システムを示すブロック図である。
【図１６】本発明の第８実施形態の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…燃料電池システム
１２０…改質反応器
１３０…一酸化炭素除去反応器
１４０…燃焼器
１５０…蒸発器
２００…燃料電池
２２０…二次電池
３００…コントロールユニット
４００…圧縮機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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