(57)【要約】【課題】  選択酸化反応器を使用して改質ガスを燃料電池に供給する起動時に、選択酸化反応器を短時間で起動する。【解決手段】  原燃料を改質して、燃料電池スタック１で発電反応に使用する改質燃料ガスを生成する改質器７、及び、改質器７により生成された改質燃料ガスを選択酸化反応させる選択酸化反応器８を起動させる場合に、副プラズマ発生装置１２によりオゾンを含む空気を生成して、選択酸化反応器８に供給することにより、オゾンを用いた選択酸化反応を選択酸化反応器８に行わせて、選択酸化反応器８の暖機を行う。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原燃料を改質して、燃料電池で発電反応に使用する改質燃料ガスを生成する改質器と、
前記改質器により生成された改質燃料ガスを選択酸化反応させて、前記燃料電池に供給する選択酸化反応器と、
前記改質器及び前記選択酸化反応器を起動させる場合に、オゾンを含む空気を生成して前記選択酸化反応器に供給するオゾン生成手段と
を有することを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
前記オゾン生成手段は、空気の一部をプラズマによりオゾン化して、前記選択酸化反応器に供給するオゾン発生用プラズマ発生装置からなることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記選択酸化反応器の温度に応じて、前記オゾン発生用プラズマ発生装置に印加する電圧を変更することを特徴とする請求項２に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記選択酸化反応器の温度が所定値を超えた場合に、前記オゾン発生用プラズマ放電装置に印加する電圧を低下させることを特徴とする請求項２に記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記選択酸化反応器の温度に応じて、前記オゾン発生用プラズマ発生装置に印加する電圧を変更して、当該オゾン発生用プラズマ発生装置により発生するプラズマを熱プラズマと低温プラズマとの間で切り換えることを特徴とする請求項２に記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記改質器は、原燃料を改質する改質用プラズマ発生装置を備え、
当該改質用プラズマ発生装置により発生した熱により前記改質器の温度が所定値を超えた場合に、前記オゾン発生用プラズマ発生装置への電圧印加を停止することを特徴とする請求項２〜請求項４の何れかに記載の燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両に搭載されて、当該車両の駆動トルクを発生させるために燃料電池スタックに発電させる燃料電池システムに関し、特に、原燃料を改質することで改質した燃料ガスを生成して燃料電池スタックに供給する燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、原料を酸化反応させることにより改質して、燃料電池スタックに供給する改質ガスを生成する選択酸化反応器を備えた改質型燃料電池システムとしては、下記の特許文献１に記載された燃料電池発電装置の起動方法などの技術が知られている。
【０００３】
この特許文献１では、システムの起動時において、一酸化炭素変成器を通過した窒素ガス及び空気を含む混合ガスを選択酸化反応器に供給し、当該選択酸化反応器の触媒層温度を昇温させることで、システムの起動性を確保している。
【特許文献１】特開２００２−７５４２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した特許文献１では、プラズマ放電装置を備える改質器を使用した場合、プラズマ放電装置への電圧供給により改質器の起動を迅速に行えるが、選択酸化反応器を起動するには触媒層を昇温させる必要がある。そのため、特許文献１では、システム全体を起動させるのに長時間を要してしまうという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、選択酸化反応器を使用して改質ガスを燃料電池に供給する起動時に、選択酸化反応器を短時間で起動することができる燃料電池システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る燃料電池システムは、原燃料を改質して、燃料電池で発電反応に使用する改質燃料ガスを生成する改質器、及び、前記改質器により生成された改質燃料ガスを選択酸化反応させる選択酸化反応器を起動させる場合に、オゾン生成手段によりオゾンを含む空気を生成して、前記選択酸化反応器に供給することにより、オゾンを用いた選択酸化反応を選択酸化反応器に行わせて、選択酸化反応器の暖機を行うことにより、上述の課題を解決する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る燃料電池システムによれば、起動時において、オゾン発生手段によりオゾンを発生させて選択酸化反応器に供給するので、オゾンを含まない空気を供給する場合と比較して選択酸化反応器の酸化反応を活性化させることができ、選択酸化反応器が十分に反応を行うことができる温度とするのに要する暖機時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【０００９】
本発明は、例えば図１に示すように構成された燃料電池システムに適用される。この燃料電池システムは、例えば燃料電池車両に搭載され、負荷として搭載された駆動モータや燃料電池スタックを発電させる補機類等に電力供給することにより、車両走行するための駆動トルクを発生させるものである。
【００１０】
［燃料電池システムの構成］
燃料電池システムは、図１に示すように、当該燃料電池システムの主電源であって、発電反応を発生させるための水素を多量に含む燃料ガスと酸素を含む酸化剤ガスとが供給されることによって発電する燃料電池スタック１を備える。この燃料電池スタック１は、固体高分子電解質を挟んで、酸化剤ガスを供給する空気極と燃料ガスを供給する水素極とを対設した燃料電池セル構造体をセパレータで挟持し、セル構造体を複数積層することによって構成されている。すなわち、この燃料電池スタック１による発電は、水素極にて水素が電子を放出してイオン化し、生成された水素イオン（Ｈ＋）が高分子電解質を通過して空気極に到達し、この水素イオンが空気極にて酸素と結合して水（Ｈ２Ｏ）を生成することによって行われる。
【００１１】
また、燃料電池システムは、各部の動作を制御して燃料電池スタック１の発電反応を制御する制御手段であるコントロールユニット２を備える。このコントロールユニット２は、例えば図示しないＲＯＭ（Read Only Memory）等の記憶部に、燃料電池システムを起動して負荷に対して電力供給を行う一連の処理手順を記述した燃料電池起動プログラムを格納し、当該燃料電池起動プログラムを図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）等によって実行することにより、後述する各部を制御する。
【００１２】
この燃料電池システムにおいて、燃料ガスは、コントロールユニット２の制御に従って燃料電池スタック１に供給され、空気は、外気を取り込むエアコンプレッサ３から圧送されることで、燃料電池スタック１に供給される。
【００１３】
燃料電池スタック１に空気を供給する空気供給系は、空気供給配管に、エアコンプレッサ３及び空気制御バルブ４が設けられて構成されている。コントロールユニット２は、外部からの燃料電池スタック１の発電要求に応じて、エアコンプレッサ３の駆動量及び空気制御バルブ４の開度を制御し、空気流量及び空気圧力を制御する。また、コントロールユニット２は、空気極の入り口付近に設けられた図示しない圧力センサからのセンサ信号を読み込んで空気流量及び空気圧力を制御する。そして、空気は、燃料電池スタック１の発電反応に使用され、余剰分が燃料電池スタック１から排出される。
【００１４】
また、この燃料電池システムでは、燃料電池スタック１に燃料ガスを供給する改質システムとして、蒸発器５、燃焼器６、改質器７及び選択酸化反応器８を備える。改質器７は、本例においてプラズマ発生装置１１、副プラズマ発生装置１２及び改質触媒部１３が一体に構成されたものを使用する。この改質システムにおいては、燃料電池スタック１を発電させるに際して、コントロールユニット２の制御に従って各部を動作させて、炭化水素系燃料（ＣｎＨｍ）の原燃料から、燃料電池スタック１に供給する改質燃料ガスを生成する。
【００１５】
この改質燃料ガスは、燃料電池スタック１に供給されることで発電反応に使用されて燃焼器６に排出されると共に、必要に応じて燃料電池スタック１をバイパスして燃焼器６に供給される。
【００１６】
燃焼器６では、選択酸化反応器８からの改質燃料ガスや、燃料電池スタック１から排出された余剰分の改質燃料ガスを燃焼して熱を発生させると共に、コントロールユニット２の制御により、熱量が不足した場合に原燃料噴射弁６ａを介して原燃料が供給される。これにより、燃焼器６では、改質反応に必要な熱量を保持して、改質触媒１３及び蒸発器５に燃焼ガスを送る。
【００１７】
蒸発器５には、図示しない原燃料貯蔵部からの原燃料を内部に供給する原燃料噴射弁５ａと、図示しない水貯蔵部からの水を内部に供給する水噴射弁５ｂとが設けられている。この蒸発器５は、燃料電池スタック１に改質燃料ガスを供給するに際して、コントロールユニット２の制御に従って、原燃料噴射弁５ａが作動されることで原燃料が供給されると共に、水噴射弁５ｂが作動されることで水が供給される。そして、蒸発器５では、燃焼器６からの燃焼ガスと原燃料及び水とを熱交換することで、原燃料及び水を蒸発させて気化して改質器７のプラズマ発生装置１１に供給する。
【００１８】
プラズマ発生装置１１には、原燃料噴射弁１１ａ及び水噴射弁１１ｂが設けられている。このプラズマ発生装置１１は、原燃料噴射弁１１ａ及び水噴射弁１１ｂがコントロールユニット２により作動されることで、図示しない原燃料貯蔵部及び水貯蔵部から原燃料及び水が供給される。また、プラズマ発生装置１１は、エアコンプレッサ３と第１空気制御弁２１を介して接続され、コントロールユニット２の制御により第１空気制御弁２１が開閉動作されることにより、空気が供給される。
【００１９】
プラズマ発生装置１１では、蒸発器５や原燃料噴射弁１１ａから炭化水素系（ＣｎＨｍ）の原燃料ガスが供給されると、コントロールユニット２の制御に従って、内部の高電圧発生装置により電圧が供給される。プラズマ発生装置１１では、コントロールユニット２の制御により、熱プラズマを発生させる高電圧が供給された場合には、熱プラズマにより原燃料及び水を蒸発させ、低温プラズマを発生させる電圧が供給された場合には原燃料及び水をプラズマ化して改質する。原燃料ガスは、プラズマ発生装置１１内にてプラズマ化された後に、再結合することで水素や二酸化炭素等に変換されて、改質燃料ガスとして改質触媒１３に送られる。
【００２０】
ここで、プラズマ発生装置１１による改質反応では、水素や二酸化炭素等と共に、一酸化炭素が生成される場合がある。これに対し、プラズマ発生装置１１では、蒸発器５からの水蒸気を利用した下記の式２にて表現されるシフト反応を行って、一酸化炭素を二酸化炭素及び水素に変換させる。なお、コントロールユニット２は、プラズマ発生装置１１にて一酸化炭素が生成されず、且つプラズマによる原燃料ガスの改質のみを行う場合には、水蒸気をプラズマ発生装置１１に供給する必要は無い。
【００２１】
改質触媒１３は、プラズマ発生装置１１から改質燃料ガスが送られると、プラズマ発生装置１１にて改質されずに改質燃料ガスに含まれている原燃料ガスを改質する。この改質触媒１３による改質反応は、下記の式１にて表現されるような水蒸気を利用した水蒸気改質反応である。この改質反応は、吸熱反応であって燃焼器６にて発生した熱を利用して、改質触媒１３での反応速度が進行される。また、この改質触媒１３では、下記の式２にて表現したシフト反応を同時に行って、一酸化炭素を二酸化炭素に変換して改質燃料ガスを選択酸化反応器８に送る。
【００２２】
このようにプラズマ発生装置１１の下流に改質触媒１３を設ける場合には、プラズマ発生装置１１にて炭化水素系燃料のＣ結合を分離させ、高級炭化水素を低級炭化水素に変換することで改質触媒１３の改質反応を進行し易くするといった使用方法もあり、使用方法は限定されるものでは無い。
【００２３】
また、この改質器７では、下記の式３にて表現される部分酸化反応を行う。この部分酸化反応は、空気が供給された場合に発生する発熱を伴う改質反応である。このような改質反応を行うことにより、改質器７では、部分酸化反応により発生した熱を、式１にて表現される吸熱反応である改質反応に利用し、双方の熱量のバランスを保持して改質反応を行う。なお、改質器７では、部分酸化反応の水素収率に対して水蒸気改質反応の水素収率が高いため、双方の改質反応を同時に行う場合、部分酸化反応の割合（部分酸化率）を減らして水蒸気改質反応の比率を上げて改質効率を向上させることが望ましい。
【００２４】
ＣｎＨｍ＋ｎＨ２Ｏ→ｎＣＯ＋（ｎ＋ｍ／２）Ｈ２    （式１）
ＣＯ＋Ｈ２Ｏ←→ＣＯ２＋Ｈ２     （式２）
ＣｎＨｍ＋ｎＯ２→ｎＣＯ２＋（ｍ／２）Ｈ２ （式３）
副プラズマ発生装置１２は、内部の高電圧発生装置がコントロールユニット２により制御されることにより熱プラズマ又は低温プラズマを発生させる。また、副プラズマ発生装置１２は、エアコンプレッサ３と第２空気制御弁２２を介して接続され、コントロールユニット２の制御により第２空気制御弁２２が開閉動作されることにより、空気が供給される。これにより、副プラズマ発生装置１２は、熱プラズマ又は低温プラズマによって空気中の酸素の一部をオゾン化して選択酸化反応器８に供給する。
【００２５】
改質器７で生成された改質燃料ガスが選択酸化反応器８に供給されると、選択酸化反応器８では、主として上記式２のシフト反応により改質燃料ガスに含まれる一酸化炭素を選択的に低減して、燃料電池スタック１に送る。これにより、燃料電池スタック１では、空気と共に改質燃料ガスが供給されることで、下記の式４にて表現される反応を水素極にて発生させると共に、下記の式５にて表現される反応を空気極にて発生させて、更には、全体としては下記の式６にて表現させる反応を進行させて、電力を発生する。
【００２６】
Ｈ２→２Ｈ＋＋２ｅ−    （式４）
（１／２）Ｏ２＋２Ｈ＋＋２ｅ−→Ｈ２Ｏ   （式５）
Ｈ２＋（１／２）Ｏ２→Ｈ２Ｏ     （式６）
ここで、燃料電池スタック１は、固体高分子型であり、上記の電気化学反応を促進する白金等の触媒を備えている。しかし、ＣＯ変成器６から供給される改質燃料ガス中に一酸化炭素が含まれている場合には、当該一酸化炭素が白金触媒に吸着して触媒としての機能を低下させ、上記式５に示した空気極における反応を阻害して燃料電池スタック１の性能を阻害してしまう。そのため、本例における燃料電池スタック１のような固体高分子型を使用して発電を行わせる場合には、選択酸化反応器８等のＣＯ除去手段を用いて改質燃料ガス中の一酸化炭素を所定値（例えば１０ｐｐｍ）以下に低減して電池性能の低下を防ぐことが必要となる。
【００２７】
このように構成された燃料電池システムでは、コントロールユニット２により、原燃料を改質するに際して、改質触媒１３の温度を検出する第１温度センサ３１による温度値Ｔ１及び選択酸化反応器８の温度を検出する第２温度センサ３２による温度値Ｔ２を参照する。また、コントロールユニット２では、選択酸化反応器８と燃料電池スタック１との間に設けられた第１水素制御弁２３を開閉制御すると共に、燃料電池スタック１をバイパスするバイパス通路２４に設けられた第２水素制御弁２５を開閉制御する。
【００２８】
更に、コントロールユニット２は、上述した各部を制御することで、燃料電池スタック１に発電を開始させるときに後述の始動制御処理を実行する。
【００２９】
［始動制御処理］
つぎに、上述したような燃料電池システムにおいて、燃料電池スタック１に発電を開始させるときにコントロールユニット２より実行される始動制御処理の処理手順について、図２のフローチャート、図３及び図４を参照して説明する。
【００３０】
先ず、コントロールユニット２に外部から燃料電池システムの起動命令がなされると、先ず、ステップＳ１において、高電圧発生装置によりプラズマ発生装置１１及び副プラズマ発生装置１２に高電圧を供給することにより熱プラズマを発生させる。
【００３１】
次のステップＳ２において、コントロールユニット２により、原燃料噴射弁１１ａ、水噴射弁１１ｂ及び第１空気制御弁２１を開状態にし、プラズマ発生装置１１に原燃料及び水を噴射し、ステップＳ１にて発生した熱プラズマにより気化させて原燃料ガスを生成する。この原燃料ガスは、熱プラズマにより加熱された雰囲気と共に改質触媒１３に供給され、改質反応が行なわれる。
【００３２】
ここで、プラズマ発生装置１２では熱プラズマのみを発生させることとしたが、燃料電池システムでは、熱プラズマを発生させる電圧入力端子の下流（改質触媒１３側）に、他の電圧入力端子を設け、コントロールユニット２により、他の電圧入力端子に低電圧を供給して低温プラズマを発生させ、当該低温プラズマによって熱プラズマにより気化した原燃料ガスを改質反応させても良い。
【００３３】
次のステップＳ３においては、コントロールユニット２により、第２空気制御弁２２を開状態にすることにより、副プラズマ発生装置１２内の熱プラズマに空気を通過させることにより、空気に含まれる酸素の一部をオゾン化して、選択酸化反応器８に供給させる。その結果、選択酸化反応器８では、通常の空気に比べオゾンが含まれることで酸化反応（発熱反応）が活発に行われ、急激な温度上昇となる。
【００３４】
次のステップＳ４においては、コントロールユニット２により、第１水素制御弁２３を閉状態にすると共に第２水素制御弁２５を開状態にすることにより、選択酸化反応器８から排出された改質燃料ガスを、燃料電池スタック１をバイパスして燃焼器６に供給する。
【００３５】
このように、図３の起動期間「１」に示すように第１空気制御弁２１を開状態、第１水素制御弁２３を閉状態及び第２水素制御弁２５を開状態にすることより、改質燃料ガスを直接燃焼器６に供給して燃焼ガスを改質触媒１３に供給する。これにより、燃料電池システムでは、改質触媒１３を加熱することにより、図４の起動期間「１」において第１温度センサ３１により検出する温度値Ｔ１を上昇させると共に、選択酸化反応器８にオゾンを供給して酸化反応を活発に行わせて第２温度センサ３２により検出する温度値Ｔ２を上昇させる。
【００３６】
次のステップＳ５においては、コントロールユニット２により、第２温度センサ３２により検出した選択酸化反応器８の温度値Ｔ２が、第１既定値よりも高いか否かを判定する。コントロールユニット２は、選択酸化反応器８の温度Ｔ２が第１既定値よりも高くない場合にはステップＳ６に処理を進め、選択酸化反応器８の温度Ｔ２が第１既定値よりも高い場合にはステップＳ７に処理を進める。
【００３７】
ステップＳ７においては、コントロールユニット２により、高電圧発生装置により副プラズマ発生装置１２に供給する印加電圧を低下させ、副プラズマ発生装置１２にて発生するプラズマを熱プラズマから低温プラズマに変更する。これにより、図３及び図４の起動期間「２」に示すように、副プラズマ発生装置１２に供給された空気は、低温プラズマを通過することにより生成されるオゾン量が低下するが、図４の起動期間「１」に示すように選択酸化反応器８の温度値Ｔ２が上昇しており、酸化反応が進行しやすくなっているため、選択酸化反応器８の十分な昇温速度を得ることが可能となる。また、副プラズマ発生装置１２への印加電圧を低減することで、電力使用効率を向上させる。
【００３８】
次のステップＳ８においては、コントロールユニット２により、再度選択酸化反応器８の温度値Ｔ２を検出し、当該温度値Ｔ２が第２既定値よりも高いか否かを判定する。コントロールユニット２は、温度値Ｔ２が第２既定値よりも高くない場合にはステップＳ９に処理を進め、温度値Ｔ２が第２既定値よりも高い場合にはステップＳ１０に処理を進める。
【００３９】
ステップＳ１０においては、コントロールユニット２により、ステップＳ８の判定によって、選択酸化反応器８の起動が完了したと判定して副プラズマ発生装置１２への電圧供給を停止し（図３及び図４の起動期間「３」）、ステップＳ１１においては第２空気制御弁２２を閉状態にし、ステップＳ１２においては第１水素制御弁２３を開状態にすると共に第２水素制御弁２５を閉状態にする（図３及び図４の起動期間「４」）。これにより、コントロールユニット２は、選択酸化反応器８によって一酸化炭素が選択的に低減された改質燃料ガスを燃料電池スタック１に供給開始する。
【００４０】
ステップＳ５において選択酸化反応器８の温度値Ｔ２が第１既定値よりも高くないと判定した場合にはステップＳ１〜ステップＳ４の処理を繰り返すことにより、選択酸化反応器８及び改質触媒１３の温度上昇を図る。
【００４１】
また、ステップＳ８において選択酸化反応器８の温度値Ｔ２が第２既定値よりも高くないと判定した後のステップＳ９においては、改質触媒１３の温度値Ｔ１が第２既定値よりも高くない場合にはステップＳ７にて低温プラズマを発生させて選択酸化反応器８を暖機させ、改質触媒１３の温度値Ｔ１が第２既定値よりも高い場合には、選択酸化反応器８にて酸化されにくい炭化水素が十分に低減されているため、ステップＳ１０へ進み、副プラズマ発生装置１２への電圧供給を停止する。
【００４２】
［実施形態の効果］
以上詳細に説明したように、本発明を適用した燃料電池システムによれば、改質システムの起動時において、副プラズマ発生装置１２によりオゾンを発生させて選択酸化反応器８に供給し、オゾンを含まない空気を供給する場合と比較して選択酸化反応器８の酸化反応を活性化させることができるので、選択酸化反応器８が十分に酸化反応を行うことができる温度とするのに要する暖機時間を短縮することができる。したがって、この燃料電池システムによれば、改質器７を暖機するのに必要な時間と、選択酸化反応器８を暖機するのに必要な時間との時間差を短縮して、改質システム全体での起動性を向上させることができる。
【００４３】
また、この燃料電池システムによれば、改質器７のプラズマ発生装置１１によって低温プラズマを発生させて、コントロールユニット２の制御によって原燃料ガスの一部又は全部を改質することができるので、改質触媒１３に使用する触媒量を低減することが可能となる。したがって、この燃料電池システムによれば、改質触媒１３を昇温する時間を短縮することでシステム全体として暖機時間を短縮し、更にシステムの始動性能を向上させることができる。
【００４４】
更に、この燃料電池システムによれば、副プラズマ発生装置１２に熱プラズマを発生させて、加熱した空気及びオゾンを選択酸化反応器８に供給するので、オゾンを含む高温空気を選択酸化反応器８に供給して、選択酸化反応器８での酸化反応を促進することで、選択酸化反応器８の起動性を向上させることが可能となる。
【００４５】
更にまた、この燃料電池システムによれば、選択酸化反応器８の温度に応じて、空気が通過する副プラズマ発生装置１２への印加電圧を変更するので、選択酸化反応器８の起動状況に応じたオゾン量を供給することができ、電力を効率的に使用して選択酸化反応器８を起動させることが可能となる。
【００４６】
更にまた、この燃料電池システムによれば、選択酸化反応器８の温度が第２既定値を超えた場合、副プラズマ発生装置１２への印加電圧を停止させるので、選択酸化反応器８の起動状況を確実に捉えることが可能になると共に、その起動状況に応じたオゾン量の供給が可能となり、効率的な選択酸化反応器の起動が可能となる。
【００４７】
更にまた、この燃料電池システムによれば、副プラズマ発生装置１２への印加電圧を変更して、発生するプラズマを熱プラズマと低温プラズマとの間で切り替えるので、選択酸化反応器８の起動状況に応じて確実にオゾン量を変更することができる。
【００４８】
更にまた、この燃料電池システムによれば、改質器７の温度が第２既定値を超えた場合、副プラズマ発生装置１２への印加電圧を停止するので、改質触媒１３を含む改質器７が起動して、改質燃料ガス中の炭化水素成分が低下して選択酸化反応器８での酸化反応が進行しやすい場合においては、副プラズマ発生装置１２での電力消費を低減し、システムの効率を高めることが可能となる。
【００４９】
なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明を適用した燃料電池システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明を適用した燃料電池システムにより改質システムを起動するときの始動制御処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明を適用した燃料電池システムの始動制御処理における各起動期間に対する第１空気制御弁、第１水素制御弁、第２水素制御弁及び副プラズマ発生装置の状態を示す図である。
【図４】本発明を適用した燃料電池システムの始動制御処理における各起動期間に対する改質器の温度値及び選択酸化反応器の温度値の変化を示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  燃料電池スタック
２  コントロールユニット
３  エアコンプレッサ
４  空気制御バルブ
５  蒸発器
６  燃焼器
７  改質器
８  選択酸化反応器
１１  プラズマ発生装置
１２  副プラズマ発生装置
１３  改質触媒
２１  第１空気制御弁
２２  第２空気制御弁
２３  第１水素制御弁
２４  バイパス通路
２５  第２水素制御弁
３１  第１温度センサ
３２  第２温度センサ
【図１】
2005044731.tif 000003
【図２】
2005044731.tif 000004
【図３】
2005044731.tif 000005
【図４】
2005044731.tif 000006