(57)【要約】【課題】高圧状態のガス燃料を減圧する際の圧力差を利用してエネルギを効率よく回収する車両用燃料電池へのガス燃料供給方法を提供する。【解決手段】高圧ガス貯蔵槽と燃料電池との間のガス燃料供給路中に複数台のガスタービン２５〜３１を配置する。高圧ガス貯蔵槽から出た高圧状態のガス燃料を複数台のガスタービン２５〜３１を通して減圧する。複数台のガスタービンから出たガス燃料を熱交換型の加熱装置６１によって加熱する。複数台のガスタービンの回転力で発電機２１を駆動する。発電機２１の出力を車両に搭載された電気機器の駆動電力として利用する。また加熱装置６１による熱交換を利用して車両に搭載されたエアコンディショナで必要とされる除熱を実施する。【選択図】  図２
2004303649.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されて高圧状態でガス燃料を貯蔵する高圧ガス貯蔵槽から、燃料電池に減圧した前記ガス燃料を供給する車両用燃料電池へのガス燃料供給方法であって、
前記高圧ガス貯蔵槽と前記燃料電池との間のガス燃料供給路中に１台以上のガスタービンを配置し、
前記高圧ガス貯蔵槽から出た高圧状態の前記ガス燃料を前記１台以上のガスタービンを通して減圧し、
前記１台以上のガスタービンの回転力で発電機を駆動し、
前記発電機の出力を前記車両に搭載された電気機器の駆動電力として利用することを特徴とする車両用燃料電池へのガス燃料供給方法。
【請求項２】
車両に搭載されて高圧状態でガス燃料を貯蔵する高圧ガス貯蔵槽から、燃料電池に減圧した前記ガス燃料を供給する車両用燃料電池へのガス燃料供給方法であって、
前記高圧ガス貯蔵槽と前記燃料電池との間のガス燃料供給路中に複数台のガスタービンを配置し、
前記高圧ガス貯蔵槽から出た高圧状態の前記ガス燃料を前記複数台のガスタービンを通して減圧し、
前記複数台のガスタービンから出た前記ガス燃料を熱交換型の加熱装置によって加熱し、
前記複数台のガスタービンの回転力で発電機を駆動し、
前記発電機の出力を前記車両に搭載された電気機器の駆動電力として利用し、且つ前記熱交換型の加熱装置による熱交換を利用して前記車両に搭載された１以上の発熱機器で必要とされる除熱を実施することを特徴とする車両用燃料電池へのガス燃料供給方法。
【請求項３】
前記高圧ガス貯蔵槽から出力される前記ガス燃料の圧力の低下及び／または流量の低下に応じて、前記ガス燃料供給路中に配置する複数台の前記ガスタービンの数を段階的に減ずることを特徴とする車両用燃料電池へのガス燃料供給方法。
【請求項４】
前記ガス燃料が水素ガス燃料である請求項１，２または３に記載の車両用燃料電池へのガス燃料供給方法。
【請求項５】
車両に搭載されて高圧状態でガス燃料を貯蔵する高圧ガス貯蔵槽から、燃料電池に減圧した前記ガス燃料を供給する車両用燃料電池へのガス燃料供給装置であって、
前記高圧ガス貯蔵槽と前記燃料電池との間のガス燃料供給路中に配置された１台以上のガスタービンと、
前記１台以上のガスタービンの回転力で駆動される発電機とを具備することを特徴とする車両用燃料電池へのガス燃料供給装置。
【請求項６】
車両に搭載され、高圧状態でガス燃料が貯蔵された高圧ガス貯蔵槽から、燃料電池に減圧した前記ガス燃料を供給する車両用燃料電池へのガス燃料供給装置であって、
前記高圧ガス貯蔵槽と前記燃料電池との間のガス燃料供給路中に配置された複数台のガスタービンと、
前記複数台のガスタービンから出た前記ガス燃料を加熱する熱交換型の加熱装置と、
前記複数台のガスタービンの回転力で駆動される発電機とを具備し、
前記熱交換型の加熱装置は、熱交換を利用して前記車両に搭載された１以上の発熱機器で必要とされる除熱を実施することができるように構成されていることを特徴とする車両用燃料電池へのガス燃料供給装置。
【請求項７】
隣り合う２台の前記ガスタービンへの入力側ガス燃料供給路どうしを選択的に連通するバイパス供給路と、
前記バイパス供給路中に配置された開閉の制御が可能なバイパス制御弁と、
前記バイパス供給路の上流側に位置する前記入力側ガス燃料供給路中に配置された開閉の制御が可能な入力側制御弁と、
前記高圧ガス貯蔵槽から出力される前記ガス燃料の圧力の低下及び／または流量の低下に応じて、前記バイパス制御弁及び前記入力側制御弁の開閉を制御して前記ガス燃料供給路中に配置される複数台の前記ガスタービンの数を段階的に減ずる制御弁制御装置とを具備することを特徴とする請求項６に記載の車両用燃料電池へのガス燃料供給装置。
【請求項８】
前記熱交換型の加熱装置は、前記燃料電池からの発熱、前記車両に搭載されている電動機からの発熱及び前記車両に搭載されているエアコンディショナからの発熱の少なくとも１つの発熱を除熱するように構成されていることを特徴とする請求項６に記載の車両用燃料電池へのガス燃料供給装置。
【請求項９】
前記ガス燃料が水素ガス燃料である請求項５，６，７または８に記載の車両用燃料電池へのガス燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高圧ガス燃料を減圧して得たガス燃料を用いる車両用燃料電池へのガス燃料供給方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、水素燃料電池を発電源とする水素燃料電池自動車が実用化されている。水素ガス（ガス燃料）は、２００気圧以上の高圧状態で高圧ガス貯蔵槽に貯蔵されている。高圧ガス貯蔵槽に貯蔵された水素ガスは、常圧に近い圧力まで減圧弁を用いて減圧されて、燃料電池に供給されている。
【０００３】
特開２００２−２５２０１３号公報には、水素燃料電池自動車のシステムの一例が記載されている。
【０００４】
【特許文献】特開２００２−２５２０１３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
高圧から常圧まで減圧弁を利用して水素ガスを減圧する過程では、大きなエネルギ差が生じているにもかかわらず、従来はこの大きなエネルギ差を利用していなかった。また減圧弁を利用して水素ガスの減圧を行うと、断熱膨張により極低温（例えば高圧ガス貯蔵槽の圧力が１５０気圧以上の場合には、−２００℃以下）の超音速のガス流となるため、減圧弁以降の配管は極低温に耐えることができる特殊な材料で作る必要がある。また超音速のガス流が流れる配管では、磨耗により配管が破損するおそれもある。
【０００６】
本発明の目的は、高圧状態のガス燃料を減圧する際の圧力差を利用してエネルギを効率よく回収する車両用燃料電池へのガス燃料供給方法及び装置を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、高圧ガス貯蔵槽の圧力変化及び／または高圧ガス貯蔵槽からのガスの流量の変化に対応して、効率よくエネルギを回収することができる車両用燃料電池へのガス燃料供給方法及び装置を提供することにある。
【０００８】
本発明の更に他の目的は、減圧の際に発生する温度低下をできるだけ小さくして安全性を高めることができる車両用燃料電池へのガス燃料供給方法及び装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、車両に搭載されて高圧状態でガス燃料を貯蔵する高圧ガス貯蔵槽から燃料電池に減圧したガス燃料を供給する車両用燃料電池へのガス燃料供給方法を対象とする。
【００１０】
本発明の方法では、高圧ガス貯蔵槽と燃料電池との間のガス燃料供給路中に１台以上のガスタービンを配置する。そして高圧ガス貯蔵槽から出た高圧状態のガス燃料を１台以上のガスタービンを通して減圧し、１台以上のガスタービンの回転力で発電機を駆動する。発電機の出力は、車両に搭載された電気機器の駆動電力として利用する。このようにするとガス燃料を減圧する際に、その圧力差を利用してガスタービンを回転させて発電機を駆動することにより、圧力差のエネルギを有効に且つ効率よく電力として回収することができる。また断熱膨張により発生する極低温の温度低下を、減圧弁を用いた場合よりも小さいものとすることができる。
【００１１】
高圧ガス貯蔵槽に貯蔵するガス燃料の圧力が高くなればなるほど、複数台のガスタービンを用いて段階的に減圧することが好ましい。このようにすると減圧差が極端に大きくなることがないので、減圧の結果として発生する極低温のガス流の温度差が極端に大きくなるのを防止することができる。その結果、配管及び周辺機器の耐久性の低下を抑制することができて、従来よりも安全性を高めることができる。
【００１２】
また複数台のガスタービンを用いる場合において、高圧ガス貯蔵槽中のガス燃料の貯蔵量が少なくなって高圧ガスの圧力が低下した場合や、単位時間あたりのガス燃料の使用量が少なくなったときに、複数台のガスタービンの全てを運転し続けると、ガスタービン内の風量が低下し、ガスタービンの運転効率が低下する。そこでこのようなことを防止するためには、高圧ガス貯蔵槽から出力されるガス燃料の圧力の低下及び／または流量の低下に応じて、ガス燃料供給路中に配置する複数台のガスタービンの数を段階的に減ずるのが好ましい。このようにすると、使用するガスタービンでの膨張率を高めて、風量を増加させることができるので、ガス燃料の圧力及び流量に見合った最適な台数のガスタービンを効率よく運転することが可能になって、効率よくエネルギを回収することができる。
【００１３】
また複数台のガスタービンから出たガス燃料を熱交換型の加熱装置によって加熱すると、断熱膨張による温度降下を小さくすることができる。そのため、使用する配管等を耐久性の高い特殊な材料で形成する必要がなくなって、装置の価格を下げることができるだけでなく、安全性を高めることができる。
【００１４】
なお熱交換型の加熱装置による熱交換を利用して、車両に搭載された１以上の発熱機器で必要とされる除熱を実施すると、更にエネルギの回収効率を高めることができる。
【００１５】
本発明の車両用燃料電池へのガス燃料供給装置は、高圧ガス貯蔵槽と燃料電池との間のガス燃料供給路中に配置された１台以上のガスタービンと、１台以上のガスタービンの回転力で駆動される発電機とを具備する。また複数台のガスタービンを用いる場合には、複数台のガスタービンから出たガス燃料を加熱する熱交換型の加熱装置を用いる。そしてこの熱交換型の加熱装置は、熱交換を利用して車両に搭載された１以上の発熱機器で必要とされる除熱を実施することができるように構成する。
【００１６】
また複数台のガスタービンを用いる場合に、段階的にガスタービンを運転するためには、隣り合う２台のガスタービンへの入力側ガス燃料供給路どうしを選択的に連通するバイパス供給路と、バイパス供給路中に配置された開閉の制御が可能なバイパス制御弁と、バイパス供給路の上流側に位置する入力側ガス燃料供給路中に配置された開閉の制御が可能な入力側制御弁と、高圧ガス貯蔵槽から出力されるガス燃料の圧力の低下及び／または流量の低下に応じて、バイパス制御弁及び入力側制御弁の開閉を制御してガス燃料供給路中に配置される複数台のガスタービンの数を段階的に減ずる制御弁制御装置とを設ければよい。
【００１７】
なおガス燃料としては、現段階では水素ガス燃料が好ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の車両用燃料電池へのガス燃料供給方法及び装置を、水素燃料電池自動車に適用した場合の実施の形態の概略構成を示す図である。図１において、符号１は水素ガスをガス燃料として発電する水素燃料電池である。水素燃料電池１が発電した電力は適宜の充電回路を備えた蓄電手段３に蓄電される。また水素燃料電池１の出力は、自動車用の駆動モータ５にアクセル機能を備えた放電手段７を介して供給される。水素燃料電池１が発電をしていない期間は、蓄電手段３からの電力の放出で駆動モータ５を回転させる。駆動モータ５は、車軸を介してタイヤ９を回転させる。
【００１９】
水素燃料電池１への水素燃料（ガス燃料）の供給のために、本実施の形態では、１台の水素ガスタービン１１を、水素燃料電池１と水素ガスを貯蔵した高圧ガス貯蔵槽１３との間のガス燃料供給路１５中に配置している。ガス燃料供給路１５の高圧側配管１６の途中には開閉制御が可能で流速の測定機能を備えた制御弁１７が配置される。この制御弁１７、水素ガスタービン１１及び水素燃料電池１は、制御装置１９からの指令に基づいて制御される。制御装置１９には、高圧ガス貯蔵槽１３内の圧力データと、高圧側配管１６の流速データとが入力されている。運転を開始する前には制御弁１７を開いて水素ガスの水素ガスタービン１１への供給を開始し、運転を終了するときには制御弁１７を閉じて水素ガスの水素ガスタービン１１への供給を停止する。運転の途中において供給燃料の制御弁１７の開き量を調節することにより、水素ガス燃料の供給量を調節して水素燃料電池１の発電量を制御している。
【００２０】
水素ガスタービン１１は、供給される水素ガスが膨張する際の流量の増加に伴ってブレードが回転して、供給される水素ガスの圧力を低減する。この例では、高圧ガス貯蔵槽１３中の水素ガス圧力（例えば２００気圧）を、常圧まで低減して、低圧側配管１８に低圧水素ガスを出力する。
【００２１】
水素ガスタービン１１の回転軸には、発電機２１が接続されている。水素ガスタービン１１で減圧が行われる際に、ブレードが回転することにより発電機２１のロータが回転して発電が行われ、発電された電力は蓄電手段３に蓄電される。このように水素ガス燃料を減圧する際に、その圧力差を利用して水素ガスタービン１１を回転させて発電機２１を駆動すると、圧力差のエネルギを有効に且つ効率よく電力として回収することができる。
【００２２】
高圧ガス貯蔵槽１３に貯蔵する水素ガス燃料の圧力が高くなる場合には、複数台のガスタービンを用いて段階的に減圧することが好ましい。図２はこの場合の多段階の水素ガスタービン装置２３の一例の構成の概略を示す図である。この多段階の水素ガスタービン装置２３では、４台のガスタービン２５，２７，２９及び３１がガス燃料供給路に対して直列に配置されている。具体的には、初段のガスタービン２５の入力側ガス燃料供給路３３に、開閉の制御が可能な入力側制御弁３５が配置されている。また初段の入力側ガス燃料供給路３３は、バイパス供給路３７を介して２段目のガスタービン２７の入力側ガス燃料供給路３９と連通している。バイパス供給路３７には、開閉の制御が可能なバイパス制御弁４１が配置されている。また２段目のガスタービン２７の入力側ガス燃料供給路３９にも開閉の制御が可能なバイパス制御弁４３が配置されている。同様にして、２段目のガスタービン２７の入力側ガス燃料供給路３９は、バイパス供給路４５を介して３段目のガスタービン２９の入力側ガス燃料供給路４７と連通している。バイパス供給路４５には、開閉の制御が可能なバイパス制御弁４９が配置されている。これらの制御弁３５，４１，４３及び４９は、制御装置１９内に構築された制御弁制御装置２０からの指令に基づいて開閉する。
【００２３】
この例では、第３段目のガスタービン２９の入力側ガス燃料供給路４７と第４段目のガスタービン３１の入力側ガス燃料供給路５１との間には、両者を連通するバイパス供給路は設けられていない。また初段のガスタービン２５の出力側ガス燃料供給路３６と２段目のガスタービン２７の入力側ガス燃料供給路３９との間には熱交換部５３が設けられており、２段目のガスタービン２７の出力側ガス燃料供給路４０と３段目のガスタービン２９の入力側ガス燃料供給路４７との間には熱交換部５５が設けられており、３段目のガスタービン２９の出力側ガス燃料供給路４８と４段目のガスタービン３１の入力側ガス燃料供給路５１との間には熱交換部５７が設けられており、４段目のガスタービン３１の出力側ガス燃料供給路５２と低圧側配管１８との間には熱交換部５９が設けられている。
【００２４】
これらの熱交換部５３〜５９は、熱交換型の加熱装置６１のハウジング６３の内部にそれぞれ配置されている。ハウジング６３の内部には、例えば自動車に搭載されたエアコンディショナ６７に接続された除熱用熱媒体循環熱交換部６５が配置されている。エアコンディショナ６７に限られず、駆動モータ５の冷却用の熱媒体循環交換部等がハウジング６３内に配置されていてもよいのは勿論である。そしてハウジング６３の内部には、熱交換部５３〜５９と除熱用熱媒体循環熱交換部６５との間での熱交換に寄与する伝熱媒体が充填されている。
【００２５】
高圧ガス貯蔵槽１３内の圧力が高い場合には、４台のガスタービン２５〜３１がすべてガス燃料供給路１５中に挿入される。このとき制御弁３５及び４３は開状態にあり、制御弁４１及び４９は閉状態にある。まず初段のガスタービン２５に入った水素ガスは断熱膨張して、タービン内の風量を増加させ、タービン内部のブレードを回転させる。その結果、動力回収が行われる。初段のガスタービン２５から出力側ガス燃料供給路３６に出た水素ガス燃料は、断熱膨張により温度が低下している。この温度が低下した水素ガス燃料は加熱装置６１中の熱交換部５３において加熱されて温度回復する。温度回復した水素ガス燃料は、第２のガスタービン２７に入り前述と同様にして断熱膨張して、内部のブレードを回転させる。そして温度が低下した水素ガス燃料は加熱装置６１中の熱交換部５５において加熱されて温度回復する。以後第３段目のガスタービン２９及び第４段目のガスタービン３１においても、同様に、水素ガス燃料の断熱膨張によりブレードを回転し、熱交換部５７及び５９において水素ガス燃料の温度回復が行われる。したがって低圧側配管１８には、常圧でしかも温度が極端に低くなっていない水素ガス燃料が出力される。熱交換型の加熱装置６１内の除熱用熱媒体循環熱交換部６５で冷却された熱媒体はエアコンディショナ６７において利用される。４台のガスタービン２５〜３１がすべて運転状態にあるときには、制御弁３５及び４３は開状態にあり、制御弁４１及び４９は閉状態にある。
【００２６】
高圧ガス貯蔵槽１３内の水素ガス燃料の貯蔵量が減って高圧ガス貯蔵槽１３内の圧力が低下したり、運転状態により制御弁１７が絞られて、高圧ガス貯蔵槽１３から流出する水素ガス燃料の流量が低下した場合には、各ガスタービン内での断熱膨張量が少なくなって、ガスタービンの運転効率が低下する。そこでこのような場合には、あえて４台のガスタービンを運転するよりも、必要な台数のガスタービンだけを運転したほうが、高い運転効率を得ることができる。そこで本実施の形態では、圧力及び流量の少なくとも一方（圧力及び／または流量）の低下量が、予め定めた量以上になったときには、段階的に使用するガスタービンの台数を減少させる。そのために制御弁３５，４１，４３及び４９が制御される。まず初段のガスタービンを使用しない場合には、制御弁３５を閉じ、バイパス供給路３７中の制御弁４１が開かれる。これによって初段のガスタービン２５への水素ガス燃料の供給が停止され、残りの３台のガスタービンによって減圧が行われる。このとき制御弁４３は開状態にあり、制御弁４９は閉状態にある。
【００２７】
さらに圧力及び流量の少なくとも一方（圧力及び／または流量）の低下量が、予め定めた量以上になって、２段目のガスタービン２７の使用を停止する場合には、制御弁４３を閉状態にし、制御弁４９を開状態にする。このようにすると、水素ガス燃料は高圧ガス貯蔵槽１３から直接第３段目のガスタービン２９に供給されるようになる。また燃料の補給や発電量の増加のために、圧力及び流量の少なくとも一方（圧力及び／または流量）が増加した場合には、制御弁３５，４１，４３及び４９を適宜に切り換えて、前述とは逆に第２段目のガスタービン２７の運転を再開し、更に必要であれば、初段のガスタービン２５の運転を再開するようにすればよい。
【００２８】
図３は、高圧ガス貯蔵槽１３に貯蔵した水素ガス燃料の水素貯蔵圧力が低下する場合における単位時間当たりの発電機２１の発電量の低下の様子と、その場合における発電機２１の累積発電量の増加の変化の様子と、ガスタービンの切換時期との関係をシミュレーションした例の結果を示している。この例では、高圧ガス貯蔵槽１３の水素ガス燃料の貯蔵圧力がほぼ１２５気圧まで低下した段階で、初段のガスタービン２５の運転を停止し、水素ガス燃料の貯蔵圧力がほぼ９０気圧まで低下した段階で、２段目のガスタービン２７の運転を停止し、以後３段目と４段目のガスタービン２９及び３１の運転を継続している。このように水素ガス燃料の圧力の低下に伴って使用するガスタービンの台数を減少させると、水素ガス燃料の圧力の低下割合に比べて、発電機の単位時間当たりの発電量の低下を抑制し、運転効率を高められることが分かる。なお図３において、一点鎖線で示したカーブは、タービンの段数を変えずに、タービン段数を４段に維持したときのシミュレーション結果である。実線のカーブと比べて分かるように、タービン段数を４段に維持したときには、発電量が大幅に低下する。
【００２９】
水素ガスタービンと発電機による発電量は、水素ガスの流量をＦ（ｋｇ）、ガスタービンの段数をＳ、各段における水素ガス燃料の膨張率をγ（出口圧力／入口圧力）としたときに、下記の式（１）のように表すことができる。
【００３０】
【数１】
2004303649.tif 000003
但し上記式（１）において、ｚは圧縮係数、κは定圧比熱と定容比熱の比（＝Ｃｐ／Ｃｖ），Ｔ１はガスタービンの入口温度（°Ｋ）、ＭＷは分子量、ηはガスタービンと発電機の変換効率である。ガスタービン発電量Ｑは、ガスタービンの入口圧力（水素ガスの貯蔵圧力ｐから水素ガスの制御弁１７の圧力損失を引いたもの）により変化し、水素ガスの貯蔵圧力がｐ１からｐ２の間では下記式（２）のように表される。
【００３１】
【数２】
2004303649.tif 000004
設計圧力３５０気圧の高圧ガス貯蔵槽１３に水素ガス燃料５ｋｇを３５０気圧で貯蔵し、水素ガスを時間当たり一定量消費したとき、ガスタービンと発電機による発電量（回収エネルギ）総量Ｑｒは、２．７９ｋＷとなる。なおガスタービンは最大４段が運転状態にあり、ｐｏｌｙｔｒｏｐｉｃ効率を６５％、発電機の効率を９５％とする。発電量（回収エネルギ）総量は、水素燃料電池の低発熱量基準発電効率を４８％としたときの水素燃料電池の発熱量７２．６ｋＷの３．８％に相当し、水素燃料電池自動車の総合エネルギ変換効率を４８％から４９．９％へ向上させることができる。
【００３２】
図４は、４台のガスタービンを運転している場合における、各ガスタービンに入力される水素ガスの圧力の変化と、初段ガスタービン２５の出口温度、第２段目のガスタービン２７の出口温度及び第３段目のガスタービン２９の出口温度の変化を示している。また図４は、比較のために減圧弁のみで減圧を行った場合に発生する断熱膨張温度の変化を示している。なお高圧ガス貯蔵槽１３の出口温度及び各ガスタービンの入口温度は、２５℃一定である。図４から分かるように、減圧弁だけで減圧を行った場合と比べて、ガスタービンを用いて減圧を行うと、断熱膨張によるガスタービンの出口の温度の低下を、５０℃から８０℃の間の温度範囲内のものとすることができる。したがって減圧弁だけで減圧を行う場合と比べて出口温度を上げることができる。その結果、ガスタービンを含めて各種の機器の部品を特殊な材質で形成する必要がなくなる。
【００３３】
上記実施の形態は水素燃料電池を用いる車両用燃料電池へのガス燃料供給装置に本発明を適用したものであるが、本発明はその他のガス燃料を用いる車両用燃料電池を用いる場合にも当然にして適用できるものである。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、従来未回収のガス燃料の圧力差エネルギを電力として回収することができ、燃料電池自動車の総合エネルギ変換効率を高めることができる。また断熱膨張により発生する極低温の温度低下を、減圧弁を用いた場合よりも小さいものとすることができるので、ガスタービン及び配管を特殊な材質で形成する必要がなくなる利点が得られる。また本発明によれば、従来よりも安全性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両用燃料電池へのガス燃料供給方法及び装置を、水素燃料電池自動車に適用した場合に実施の形態の概略構成を示す図である。
【図２】多段階の水素ガスタービン装置の一例の構成の概略を示す図である。
【図３】高圧ガス貯蔵槽に貯蔵した水素ガス燃料の水素貯蔵圧力が低下する場合における単位時間当たりの発電機の発電量の低下の様子と、その場合における発電機の累積発電量の増加の変化の様子と、ガスタービンの切換時期との関係をシミュレーションした例の結果を示す図である。
【図４】４台のガスタービンを運転している場合における、各ガスタービンに入力される水素ガスの圧力の変化と、初段ガスタービンの出口温度、第２段目のガスタービンの出口温度及び第３段目のガスタービンの出口温度の変化を示す図である。
【符号の説明】
１  水素燃料電池
３  蓄電手段
５  駆動モータ
９  タイヤ
１１  水素ガスタービン
１３  高圧ガス貯蔵槽
１５  ガス燃料供給路
１７  制御弁
１８  低圧側配管
１９  制御装置
２５〜３１  ガスタービン
４３  バイパス制御弁
５３〜５９  熱交換部
６１  熱交換型の加熱装置
６３  ハウジング
【図１】
2004303649.tif 000005
【図２】
2004303649.tif 000006
【図３】
2004303649.tif 000007
【図４】
2004303649.tif 000008