(57)【要約】【課題】  信頼性の高いＭＨ合金を用いた水素供給システムの評価装置を得る。【解決手段】  水素吸蔵合金を充填した容器の運転時間を、解析を行うための微少な時間間隔に分ける時間ステップ設定部２７と、時間ステップ設定部により分割された時間ステップ毎に、水素移動ゼロと仮定して熱伝導解析を行い、ＭＨ容器内の各部の温度に関するパラメータを算出する熱解析部２３と、熱伝導解析手段により熱伝導解析を行う同じ時間ステップ毎に、熱伝導ゼロと仮定して水素移動に関するパラメータを算出すると共に水素反応熱を算出する水素関連パラメータ算出部２４と、反応熱を用いて温度に関するパラメータを修正する温度パラメータ修正部２５と、修正された温度に関するパラメータを用いて、水素移動に関するパラメータを修正する水素パラメータ修正部２６とを備えた。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素吸蔵合金を用いた水素供給システムの評価装置であって、
水素吸蔵合金を充填した容器の運転シミュレーションを行うために、運転時間に対応する時間を解析を行うための微少な時間間隔に分ける時間ステップ分割手段と、
前記時間ステップ分割手段により分割された時間ステップ毎に、水素移動ゼロと仮定して熱伝導解析を行い、ＭＨ容器内の各部の温度に関するパラメータを算出する熱伝導解析手段と、
前記熱伝導解析手段により熱伝導解析を行う同じ時間ステップ毎に、熱伝導ゼロと仮定して水素移動に関するパラメータを算出する水素移動量解析手段と、
前記水素移動量解析手段により解析された水素移動に関するパラメータに基づいて水素反応熱を算出する反応熱算出手段と、
前記反応熱算出手段により算出された反応熱を用いて前記熱伝導解析手段により解析された温度に関するパラメータを修正する温度パラメータ修正手段と、
前記温度修正手段により修正された温度に関するパラメータを用いて、前記水素移動量解析手段により得られた水素移動に関するパラメータを修正する水素パラメータ修正手段と
を備えてなる水素供給システムの評価装置。
【請求項２】
請求項１に記載の水素供給システムの評価装置において、
前記水素移動量解析手段により解析された水素移動に関するパラメータには、水素圧力と水素移動量が含まれ、
前記水素パラメータ修正手段により修正される水素移動に関するパラメータには、水素圧力が含まれることを特徴とする水素供給システムの評価装置。
【請求項３】
請求項２に記載の水素供給システムの評価装置において、
前記水素圧力と水素移動量との関係に圧力損失係数が導入されることを特徴とする水素供給システムの評価装置。
【請求項４】
水素吸蔵合金を用いた水素供給システムの評価方法であって、
水素吸蔵合金を充填した容器の運転シミュレーションを行うために、運転時間に対応する時間を解析を行うための微少な時間間隔に分ける時間ステップ分割ステップと、
前記時間ステップ分割ステップにより分割された時間ステップ毎に、水素移動ゼロと仮定して熱伝導解析を行い、ＭＨ容器内の各部の温度に関するパラメータを算出する熱伝導解析ステップと、
前記熱伝導解析ステップにより熱伝導解析を行う同じ時間ステップ毎に、熱伝導ゼロと仮定して水素移動に関するパラメータを算出する水素移動量解析ステップと、
前記水素移動量解析ステップにより解析された水素移動に関するパラメータに基づいて水素反応熱を算出する反応熱算出ステップと、
前記反応熱算出ステップにより算出された反応熱を用いて前記熱伝導解析ステップにより解析された温度に関するパラメータを修正する温度パラメータ修正ステップと、
前記温度修正ステップにより修正された温度に関するパラメータを用いて、前記水素移動量解析ステップにより得られた水素移動に関するパラメータを修正する水素パラメータ修正ステップと
を備えてなる水素供給システムの評価方法。
【請求項５】
水素吸蔵合金を用いた水素供給システムの評価方法をコンピュータに実行させる水素供給システムの評価プログラムであって、
水素吸蔵合金を充填した容器の運転シミュレーションを行うために、運転時間に対応する時間を解析を行うための微少な時間間隔に分ける時間ステップ分割ステップと、
前記時間ステップ分割ステップにより分割された時間ステップ毎に、水素移動ゼロと仮定して熱伝導解析を行い、ＭＨ容器内の各部の温度に関するパラメータを算出する熱伝導解析ステップと、
前記熱伝導解析ステップにより熱伝導解析を行う同じ時間ステップ毎に、熱伝導ゼロと仮定して水素移動に関するパラメータを算出する水素移動量解析ステップと、
前記水素移動量解析ステップにより解析された水素移動に関するパラメータに基づいて水素反応熱を算出する反応熱算出ステップと、
前記反応熱算出ステップにより算出された反応熱を用いて前記熱伝導解析ステップにより解析された温度に関するパラメータを修正する温度パラメータ修正ステップと、
前記温度修正ステップにより修正された温度に関するパラメータを用いて、前記水素移動量解析ステップにより得られた水素移動に関するパラメータを修正する水素パラメータ修正ステップと
をコンピュータに実行させる水素供給システムの評価プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池に水素を供給するための水素吸蔵合金（以下ＭＨ合金という）を用いた水素供給システムについて、その評価を行うための評価装置及び評価方法並びに評価プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＭＨ合金を用いた水素供給システムにおける水素吸収放出の性能を評価する場合は、合金層における伝熱計算を行い、その結果として得られた熱量と温度を基に水素の放出、吸収量を伝熱による律速として算定している。このときの合金物性値は、別途合金に対する実験的に得られた結果を定数として採用することが行われていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ＭＨ合金の熱伝導／水素移動では、水素の移動と熱の移動が同時に発生し、しかも相互に影響し合うため、従来のように、水素移動の影響を無視して熱伝導のみを解析し、その解析結果に基づいて水素移動量を求めることは本来的に好ましくなく、精度の高い性能評価はできなかった。
【０００４】
即ち、従来より、水素と熱の移動が同時に生じる他の例としては、鋼材を溶接する場合等に鋼材中に吸収された水素の濃度変化等を鋼材中の水素の拡散問題として求める例が知られているが、この場合の水素の移動は、熱の移動の影響を受けるものの、熱の移動は水素の移動の影響を受けないものとして扱うことができる。従ってこの場合は、まず熱伝導の解析を行い、温度変化の影響を考慮した水素拡散問題を解くことで解析が可能である。更に水素の拡散は基礎方程式が熱伝導に近似しているので、熱伝導プログラムを少し修正することで対応も可能である。
【０００５】
これに対して、ＭＨ合金中の水素の場合は、上述したように、水素の移動と熱の移動が同時に発生し、しかも相互に影響しあうため、熱伝導のみを解析してその熱移動量から水素移動量を解析することは、特にＭＨ合金容器のように、ＭＨ容器内の部位による水素の圧力に大きな圧力差が生じるような容器の水素の吸放出性能については正確に求めることができず、このような解析方法を評価装置等に適用しても、信頼性のある評価結果を得ることはできない。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解決するために成されたものであり、信頼性の高いＭＨ合金を用いた水素供給システムの評価装置、評価方法及び評価プログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するため、本発明は、水素吸蔵合金を用いた水素供給システムの評価装置であって、水素吸蔵合金を充填した容器の運転シミュレーションを行うために、運転時間に対応する時間を解析を行うための微少な時間間隔に分ける時間ステップ分割手段と、前記時間ステップ分割手段により分割された時間ステップ毎に、水素移動ゼロと仮定して熱伝導解析を行い、ＭＨ容器内の各部の温度に関するパラメータを算出する熱伝導解析手段と、前記熱伝導解析手段により熱伝導解析を行う同じ時間ステップ毎に、熱伝導ゼロと仮定して水素移動に関するパラメータを算出する水素移動量解析手段と、前記水素移動量解析手段により解析された水素移動に関するパラメータに基づいて水素反応熱を算出する反応熱算出手段と、前記反応熱算出手段により算出された反応熱を用いて前記熱伝導解析手段により解析された温度に関するパラメータを修正する温度パラメータ修正手段と、前記温度修正手段により修正された温度に関するパラメータを用いて、前記水素移動量解析手段により得られた水素移動に関するパラメータを修正する水素パラメータ修正手段とを備えてなるものである。
【０００８】
また、本発明の水素供給システムの評価装置において、前記水素移動量解析手段により解析された水素移動に関するパラメータには、水素圧力と水素移動量が含まれ、前記水素パラメータ修正手段により修正される水素移動に関するパラメータには、水素圧力が含まれることを特徴とする。ここで、前記水素圧力と水素移動量との関係に圧力損失係数が導入することができる。
【０００９】
また、本発明は、水素吸蔵合金を用いた水素供給システムの評価方法であって、水素吸蔵合金を充填した容器の運転シミュレーションを行うために、運転時間に対応する時間を解析を行うための微少な時間間隔に分ける時間ステップ分割ステップと、前記時間ステップ分割ステップにより分割された時間ステップ毎に、水素移動ゼロと仮定して熱伝導解析を行い、ＭＨ容器内の各部の温度に関するパラメータを算出する熱伝導解析ステップと、前記熱伝導解析ステップにより熱伝導解析を行う同じ時間ステップ毎に、熱伝導ゼロと仮定して水素移動に関するパラメータを算出する水素移動量解析ステップと、前記水素移動量解析ステップにより解析された水素移動に関するパラメータに基づいて水素反応熱を算出する反応熱算出ステップと、前記反応熱算出ステップにより算出された反応熱を用いて前記熱伝導解析ステップにより解析された温度に関するパラメータを修正する温度パラメータ修正ステップと、前記温度修正ステップにより修正された温度に関するパラメータを用いて、前記水素移動量解析ステップにより得られた水素移動に関するパラメータを修正する水素パラメータ修正ステップとを備えてなるものである。
【００１０】
また、本発明は、水素吸蔵合金を用いた水素供給システムの評価方法をコンピュータに実行させる水素供給システムの評価プログラムであって、水素吸蔵合金を充填した容器の運転シミュレーションを行うために、運転時間に対応する時間を解析を行うための微少な時間間隔に分ける時間ステップ分割ステップと、前記時間ステップ分割ステップにより分割された時間ステップ毎に、水素移動ゼロと仮定して熱伝導解析を行い、ＭＨ容器内の各部の温度に関するパラメータを算出する熱伝導解析ステップと、前記熱伝導解析ステップにより熱伝導解析を行う同じ時間ステップ毎に、熱伝導ゼロと仮定して水素移動に関するパラメータを算出する水素移動量解析ステップと、前記水素移動量解析ステップにより解析された水素移動に関するパラメータに基づいて水素反応熱を算出する反応熱算出ステップと、前記反応熱算出ステップにより算出された反応熱を用いて前記熱伝導解析ステップにより解析された温度に関するパラメータを修正する温度パラメータ修正ステップと、前記温度修正ステップにより修正された温度に関するパラメータを用いて、前記水素移動量解析ステップにより得られた水素移動に関するパラメータを修正する水素パラメータ修正ステップとをコンピュータに実行させるものである。
【発明の効果】
【００１１】
以上に説明したように、本発明によれば、信頼性の高いＭＨ合金を用いた水素供給システムの評価装置、評価方法及び評価プログラムを得ることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００１３】
図１は本発明の実施の形態における水素供給システムを示すブロック図である。
【００１４】
この水素供給システムは、ＭＨ合金を充填し評価の対象となるＭＨ合金容器１と、ＭＨ合金容器１に充填されたＭＨ合金を加熱する温水供給装置２と、ＭＨ合金を冷却する冷却水供給装置３と、ＭＨ合金容器１から放出される水素ガスが供給される燃料電池４と、ＭＨ合金に水素を供給し吸蔵させるための水素供給装置５とを備え、水素ガス配管の適所には、ガス流量等を計測し制御するための調節計６Ａ、６Bが備えられている。
【００１５】
ＭＨ合金容器１は、図２，図３に示すように、複数の円筒状カプセル容器１１を多段に継ぎ合わせた円筒形状をなし、各カプセル容器１１は複数の円板状フィン１２で区画され、これらフィン間にＭＨ合金１３を充填している。また、各円板状フィン１２の中心部を挿通するように通気材１４が設けられている。この通気材１４は、各カプセル容器において隣接するカプセル容器のフィンに沿ってカプセル容器１１の外表面まで延設されている。カプセル容器１１の外表面には、温水供給装置２又は冷却水供給装置３に接続される熱交換ユニット１５が設けられている。
【００１６】
このような構成において、ＭＨ合金の冷却時には、水素供給装置５から供給された水素は、通気材１４を通ってＭＨ合金に吸蔵される。一方、ＭＨ合金の加熱時には、ＭＨ合金に吸蔵されていた水素が放出され、通気材１４を通って燃料電池４に供給される。
【００１７】
本発明は、このＭＨ合金容器における水素の吸蔵、放出についての評価を行うためのシミュレーションを行うものであり、ＭＨ容器の仮想運転時間を細かく時間ステップに分け、各時間で（１）水素移動ゼロと仮定し、通常の熱伝導問題として解析すると共に、（２）熱伝導ゼロと仮定し、水素移動のみを解析し、実際の現象は、上記（１）（２）の解の和として解析する（この方法は、物理問題では重ね合わせの原理として知られている方法であり、時間ステップを細かくすることで、実際の現象に限りなく近づくものと考えられている）。
【００１８】
熱伝導問題の数値解析法としては、有限要素法、有限階差法（差分法）、境界要素法等が知られている。これらの方法は、それぞれ特徴があるが、複雑な物理現象を解析する方法としては、物理モデルに近い差分法を応用するのが容易である。
【００１９】
図４は実施の形態における水素吸蔵合金を用いた水素供給システムの評価装置を示すブロック図、図５は本装置の動作を示すフローチャートである。
【００２０】
図４に示すＭＨ合金を用いた水素供給システムの評価装置は、所定の解析モデルや解析条件等のデータや各種初期値を入力するデータ入力部２１と、入力された初期値等に基づいて、初期水素量を算出する初期水素量算出部２２と、水素移動に関するパラメータを無視して熱伝導解析を行い各部の温度を算出する熱解析部２３と、熱伝導に関するパラメータを無視して水素移動に関するパラメータとして、各部の水素圧力及び移動量を解析すると共に、この解析結果に基づいて水素の反応熱を算出する水素関連パラメータ解析部２４と、この反応熱を用いて熱解析部により算出された各部温度を修正する温度修正部２５と、この修正された各部の温度を用いて各部の水素圧力を修正する水素圧力修正部２６と、各部２３〜２６の動作時間ステップを設定する時間ステップ設定部２７とを備えている。
【００２１】
熱解析部２３〜水素圧力修正部２６の演算は、時間ステップ設定部２７により、水素供給システム（ＭＨ合金容器）の運転時間を微少時間に分割してなる各時間ステップ毎に行われ、その解析結果が評価値として出力される。
【００２２】
図５のフローチャートによれば、まず、データ入力部２１により、解析モデルの指定を行い（Ｓ１）、形状寸法データの入力（Ｓ２）、ＰＣＴ（水素圧力Ｐ、水素濃度Ｃ、温度Ｔ）カーブデータ（ＭＨ合金の水素吸蔵特性）の入力（Ｓ３）、解析条件の入力（Ｓ４）、初期値（ＭＨ合金温度Ｔｉ，水素圧力Ｐｉ）の入力（Ｓ５）を行う。
【００２３】
次いで、初期水素量の計算を行う（Ｓ６）。この初期水素量の計算は、図１０に示すＰＣＴ線図を用いて圧力から水素量を計算するためのサブルーチン（１）を用いて行われ、ＭＨ合金温度、水素圧力ＰｉからＰＣＴカーブを用いて水素量を求める。
【００２４】
次に、ステップＳ７により時間ステップが設定され、ステップＳ８〜Ｓ１１までが、微少時間間隔毎に処理され、水素移動に関するパラメータ及び温度パラメータが求められる。
【００２５】
まず、ステップＳ８において、熱解析部による熱解析が行われ、伝熱量、各部温度が温度に関するパラメータとして求められる。この熱解析は、図８に示す実験値を用いて、水素圧力ＰｉからＭＨ合金の熱伝導率を求めるサブルーチン（２）により行われる。
【００２６】
ステップＳ８において熱解析が行われると、次に水素移動に関するパラメータとして、各部水素圧力及び移動量が解析されると共に水素反応熱が算出される（Ｓ９）。この解析に際しては、後述するサブルーチン（３）が用いられ、各部の水素圧力から水素流速が求められる。
【００２７】
ステップＳ９において水素反応熱が算出されると、次にその水素反応熱をステップＳ８における熱解析で得られた各部の熱量変動に加減算することによりステップＳ８において得られた各部の温度を修正する。こうして各部の温度が修正されると、次にその温度とステップＳ６において得られた各部の水素量、及びＰＣＴカーブを用いて各部の水素圧力が修正され（Ｓ１１）、水素発生量が得られる。以上のステップＳ１〜ステップＳ１１の動作をコンピュータに実行させるようにすることで、本発明に係る水素供給システムの評価プログラムを提供することができる。
（熱解析：ステップＳ８）
本実施の形態におけるＭＨ合金容器のモデルを図６（図３に対応）に示している。実施の形態のＭＨ合金容器１は、円筒状のカプセル容器１１の内部をその長手方向に対して多段にフィン１２で区画すると共に、円筒軸の中央部からカプセル外表面まで各フィンの面に沿って通気材１４を設け、この通気材１４とフィン１２で囲まれた領域にＭＨ合金１３が充填されている。
【００２８】
実施の形態では、このＭＨ合金が充填された部分を容器の半径方向に例えば５分割（パラメータｍ）し、その厚さ方向（層方向）を例えば４分割（パラメータｎ）して各部のパラメータを求めるようにしている。図６において、ＰＨ（Ｍ，Ｎ），Ｃ（Ｍ，Ｎ）はそれぞれ（Ｍ，Ｎ）点の水素圧力及び水素吸蔵量を示し、Ｔｍ、Ｔ（Ｍ，Ｎ）は各部の温度を示し、ｈ１〜ｈ３はそれぞれ各部の熱伝導率を示している。
【００２９】
差分法においては、各点の値の差が順次求められる。この差分法において、各部の温度差分が伝熱計算に使用され、圧力差分が水素流速の計算に用いられ、圧力差分により求められた水素流速から水素吸蔵量の変化が計算される。
【００３０】
解析の理解の容易性のため、図６のようにＭＨ合金中の熱伝導、水素移動が一次元流れに近いモデルを考える。
【００３１】
一般に、熱伝導の式はＴを温度、ｔを時間、ｙを座標軸とし、
∂Ｔ／∂ｔ＝ａ・∂2Ｔ／∂ｘ2
ａ＝λ／ｃγ
ここで、λは熱伝導率、ｃは比熱、γは比重である。
この場合の差分の式は、
Ｔ（ｘ，ｔ＋Δｔ）＝Ｔ（ｘ，ｔ）＋ａ／Δｔ2[Ｔ（ｘ＋Δｘ，ｔ）−２Ｔ（ｘ，ｔ）＋Ｔ（ｘ−Δｘ，ｔ）]
従って、一次元問題で物性値の変化が少ない場合は、この式を用いて解析することができる。しかしより複雑な形状、物性値の変化のある場合は、図７に示すように、より原始的モデルに置き換える方が容易である。
【００３２】
図７に基づいて、各構成要素における熱移動の関係（非定常変化）を熱交換ユニット材料内の熱伝導による温度変化として示すと以下のように示される。
【００３３】
要素でΔｔの間にｘ面を通過する熱流束、Ｑｉｎ
ΔＱin＝λh×（Δθ／Δｘh）x×Ａ×Δｔ
要素でΔｔの間にｘ＋Δｘ面を通過する熱流束、Ｑｏｕｔ
ΔＱout＝λh×（Δθ／Δｘh）x+Δx×Ａ×Δｔ
両者の差が要素の温度上昇に必要な熱量に等しい
ρhＣph×Ａ×（Δｘ）×Δθ＝（ΔＱin−ΔＱout）
＝λh×（（Δθ／Δｘh）x−（Δθ／Δｘh）x+Δx）ｘ×Ａ×Δｔ
単位時間当たりの熱量変化
ρhＣph（Δθ／Δｔ）＝（ΔＱin−ΔＱout）
＝λh×（（Δθ／Δｘh）x−（Δθ／Δｘh）x+Δx）／Δｘ［ｋＷ］
ここで、ρは比熱、λは熱伝導率、λhは熱交換ユニット材の熱伝導率、（Δθ／Δｘh）xはｘにおける温度勾配、（Δθ／Δｘh）x+Δxはｘ＋Δｘにおける温度勾配、Δｘは要素のｘ方向単位長さである。
【００３４】
ＭＨ合金の熱伝導率解析の留意点は、ＭＨ合金熱伝導率が水素の圧力等によって大きく変化する点にある。
【００３５】
水素圧力は、水素の吸放出で大きく変動する。そこで、ＭＨ合金の熱伝導率計算サブルーチンを用意し、各時間ステップ毎に熱伝導率を計算し、得られた熱伝導率を用いて各部の温度を計算するようにする。
【００３６】
図８は、熱伝導率測定例を示すが、この測定結果を用いれば、各時間毎の圧力から熱伝導率を設定することができる。ＭＨ合金の熱伝導率は、合金充填密度によっても異なる。図は理論的計算結果例を示すが、熱伝導率算定プログラムは、この影響も反映することが可能である。熱解析（ステップＳ８）で示したサブルーチン（２）はこの図８の水素圧力からＭＨ合金の熱伝導率を単位時間毎に計算するようにする。なお、この熱伝導率の計算について、初期計算ステップにおいて、圧力は入力された初期値を用い、その後のステップにおいては、ステップ毎に修正された圧力を用いる。
（水素移動解析：ステップＳ９）
水素移動解析は、熱伝導解析に用いた分割要素を用いて解析する。図９はこの水素移動解析を行うための基本モデルを示す説明図である。この解析にはサブルーチン（３）を用いる。具体的には１）熱解析した各点の温度及び水素量からＰＣＴ線図に基づいて水素圧力を算出する。そして２）各点の水素圧力から要素間の圧力差及び平均圧力を求め、この値から要素内に流入する水素流速を求める。なお、計算の初期ステップにおいては、初期水素量を初期値として入力することができるが、サブルーチン（１）を用いて計算された初期水素量を用いるようにすると、入力する手間が省けて便利である。
【００３７】
なお、圧損と水素流速の関係は実験的に求め数式化することによりサブルーチン化することができる。一般的に圧損は流速の２乗に比例するものとして近似することが多いが、ＭＨ合金層のような粒子充填層の場合には、層流となるので流速に比例するものと考えられる。
【００３８】
各要素の水素量の増減は、図９（ａ）に示す各要素について、Ｆｉ−Ｆｃを解くことによって得られる。即ち、各点に対する圧力についての差分方程式（図９（ｃ）（ｄ））を解き、各点の圧力差に基づいて水素の流量（Ｆｉ：要素への導入水素ガス量、Ｆｃ：要素外への放出水素ガス量）を求め、各点間の流量差から増減を算出することができる。なお、各点の圧力については、計算ステップ初期においては、入力された初期値を用い、以降のステップにおいては、直前ステップで求められた値についての差分方程式を解いて求められる。また、水素量は、得られた水素量の増減を初期値に加減算して次ステップの水素量とする。更に、本実施の形態では、各要素への水素導入（放出）量と合金層内圧損との関係を示す圧力損失係数（図９（ｂ））を取り入れ、評価精度をより高めるようにしている。
【００３９】
こうして、各要素に流入する水素量VH2MHが求まると、その水素量を用いて次式により従って反応熱ＱMHを求め、その反応熱ＱMHによる温度変化を求めることができる。
【００４０】
ＱMH＝VH2MH／２２．４２×（±ΔＨ*）
ここで、ΔH*は実験により求められる値であり、＋は吸蔵時、−は放出時を示す。
（温度及び水素圧力の修正）
以上のように、反応熱が求まると、それを用いて熱解析で得られた各部の温度を修正すると共に、その修正された温度を用いて、図１１に示すＰＣＴ線図より水素圧力を求めて、これまでに使用された水素圧力を修正する。なお、図１１に示すＰＣＴ線図から水素圧力を求めるプログラムはサブルーチン（４）として用いられる。
【００４１】
そして、この修正された水素圧力、各部の温度を用いて次の時間ステップにおける計算に進む。
【００４２】
なお、本発明による解析は、基本的には、差分法が用いられるが、差分法はその性質上、各点分割が不適当だと発散し易いので、できる限り均等に分割することが重要である。
【００４３】
もし、熱容量の小さい要素が接続される場合には、その部分は定常熱伝導として計算し、不安定要素を取り除く等の工夫が必要である。
【００４４】
また、解析値に誤差が含まれる可能性があるため、ステップ毎に精度を検証し、誤差が大きくなるようであれば、時間ステップを細かくすることが必要である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態における水素供給システムを示す図である。
【図２】ＭＨ合金容器を示す断面図である。
【図３】ＭＨ合金容器における計算モデルを示す図である。
【図４】実施の形態における評価装置を示すブロック図である。
【図５】実施の形態の動作を示すフローチャートである。
【図６】差分法を適用するためのＭＨ合金容器内の分割の一例を示す図である。
【図７】熱伝導解析の基本モデルを示す図である。
【図８】水素圧力とＭＨ合金の熱伝導率を示す図である。
【図９】水素移動を示すための基本モデルを示す図である。
【図１０】ＰＣＴ線図を用いたサブルーチン（１）の計算例を示す図である。
【図１１】ＰＣＴ線図を用いたサブルーチン（４）の計算例を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  ＭＨ合金容器、２  温水供給装置、３  冷却水供給装置、４  燃料電池、５  水素供給装置、６Ａ，６Ｂ  調節計、１１  カプセル容器、１２  フィン、１３  ＭＨ合金、１４  通気材、１５  熱交換ユニット、２１  データ入力部、２２  初期水素量算出部、２３  熱解析部、２４  水素関連パラメータ解析部、２５  温度修正部、２６  水素圧力修正部、２７  時間ステップ設定部。
【図１】
2005083452.tif 000003
【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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