(57)【要約】【課題】改質器を備える発電システムにおいて、改質器の改質触媒の活性の再生を行いながらも、負荷に対して連続的な電力の供給を可能とする。【解決手段】本発明に係る発電システム１は、改質触媒で燃料ガスを改質して改質ガスを生成する２台の改質器６，７と、前記改質ガスを利用して発電する燃料電池４と、改質器６，７への燃料ガスおよび空気の供給経路を切り替える第６、第７のバルブ４６，４７と、燃料電池４の発電電力を検出し、検出結果に基づいて燃料ガスが供給されて改質ガスを生成している一方の改質器６（又は７）の特性の劣化が検出されたとき、一方の改質器６（又は７）の改質触媒の再生処理を行いがら他方の改質器７（又は６）に前記燃料ガスを供給して改質ガスを生成するように制御する制御部５０と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガスが供給され、改質触媒で前記燃料ガスを改質して改質ガスを生成する複数の改質器と、
前記複数の改質器への前記燃料ガスおよび空気の供給経路を切り替える切替手段と、
前記改質ガスを利用して発電電力を発生し、該発電電力に基づいて負荷を駆動する燃料電池と、
少なくとも、前記燃料電池の発電電力を検出する検出手段と、前記切替手段により前記複数の改質器のうちの少なくとも１つの前記改質器に前記燃料ガスを供給して前記改質ガスを生成して前記燃料電池に供給し、前記検出手段による検出結果に基づいて前記複数の改質器における改質ガスの生成に係わる特性の劣化の有無を検出する特性劣化検出手段と、該特性劣化検出手段により特性の劣化が検出されたとき、前記切替手段により当該改質器の前記改質触媒を再生する再生処理を行うとともに他の前記改質器に前記燃料ガスを供給するように制御する手段と、を有する制御部と、
を備えることを特徴とする発電システム。
【請求項２】
請求項１に記載の発電システムにおいて、
前記制御部は、前記再生処理において、前記切替手段により前記改質器に空気を所定時間だけ供給するように制御することを特徴とする発電システム。
【請求項３】
請求項２に記載の発電システムにおいて、
前記所定時間は、前記改質器における前記改質触媒の活性が空気の供給によって再生され、当該再生が完了するのに要する時間であることを特徴とする発電システム。
【請求項４】
請求項１に記載の発電システムにおいて、
前記改質器を２台有し、
前記制御部は、前記切替手段により、一方の前記改質器に前記燃料ガスを供給して前記改質ガスを生成して前記燃料電池に供給し、前記検出手段による検出結果に基づいて一方の前記改質器における前記改質ガスの生成に係わる特性の劣化が検出されたとき、一方の前記改質器に対し前記再生処理を行うとともに、他方の前記改質器に前記燃料ガスを供給するように制御することを特徴とする発電システム。
【請求項５】
請求項１に記載の発電システムにおいて、
前記改質器を３台以上有し、
前記制御部は、前記切替手段により前記複数の改質器のうちの少なくとも２台以上の一群の前記改質器に前記燃料ガスを供給し、前記検出手段による検出結果に基づいて当該一群の前記改質器の何れかにおける前記改質ガスの生成に係わる特性の劣化が検出されたとき、当該一群の改質器に対して前記再生処理を行うとともに、他の一群の前記改質器に前記燃料ガスを供給するように制御することを特徴とする発電システム。
【請求項６】
請求項１に記載の発電システムにおいて、
前記改質器を３台以上有し、
前記制御部は、前記切替手段により前記複数の改質器のうちの少なくとも２台以上の一群の前記改質器に前記燃料ガスを供給し、前記検出手段による検出結果に基づいて当該一群の改質器の何れかにおける前記改質ガスの生成に係わる特性の劣化が検出されたとき、前記複数の改質器のうちの前記一群の改質器の組み合わせを変えたときの前記検出手段による検出結果に基づいて前記特性が劣化した改質器を特定し、該特定された改質器に対して前記再生処理を行うとともに、当該特定された改質器を除く他の一群の前記改質器に前記燃料ガスを供給するように制御することを特徴とする発電システム。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の発電システムにおいて、
更に、前記燃料電池の発電電力に基づいて前記負荷を駆動するための出力電圧を生成する電圧変換手段を備え、
前記検出手段は、前記電圧変換手段を介して前記燃料電池の発電電力を検出することを特徴とする発電システム。
【請求項８】
燃料ガスが供給され、改質触媒で前記燃料ガスを改質して改質ガスを生成する改質器と、
前記改質器への前記燃料ガスおよび空気の供給経路を切り替える切替手段と、
前記改質ガスを利用して発電電力を発生する燃料電池と、
前記燃料電池の発電電力に基づく電荷量を保持する電力保持手段と、
前記燃料電池の発電電力及び前記電力保持手段に保持された電荷量に基づいて負荷を駆動するための出力電圧を生成する電圧変換手段と、
少なくとも、前記燃料電池の発電電力を検出する検出手段と、前記切替手段により前記改質器に前記燃料ガスを供給し、前記改質ガスを生成して前記燃料電池に供給し、前記検出手段による前記燃料電池の発電電力の検出結果に基づいて当該改質器における改質ガスの生成に係わる特性の劣化の有無を検出する特性劣化検出手段と、該特性劣化検出手段により前記特性の劣化が検出されたとき、前記切替手段により当該改質器の前記改質触媒を再生する再生処理を行うとともに前記電圧変換手段が前記電力保持手段に保持された電荷量のみに基づいて前記出力電圧を生成するように制御する手段と、を有する制御部と、
を備えることを特徴とする発電システム。
【請求項９】
請求項８に記載の発電システムにおいて、
前記制御部は、前記再生処理において、前記切替手段により前記改質器に空気を所定時間だけ供給するように制御することを特徴とする発電システム。
【請求項１０】
請求項９に記載の発電システムにおいて、
前記所定時間は、前記改質器における前記改質触媒の活性が空気の供給によって再生され、当該再生が完了するのに要する時間であることを特徴とする発電システム。
【請求項１１】
請求項８に記載の発電システムにおいて、
前記検出手段は、前記電圧変換手段を介して前記燃料電池の発電電力を検出することを特徴とする発電システム。
【請求項１２】
請求項８に記載の発電システムにおいて、
前記制御部は、更に、前記電圧変換手段を介して前記電力保持手段に保持されている前記電荷量を検出する電荷量検出手段を有し、
前記特性劣化検出手段により前記改質器の前記特性の劣化が検出されたとき、前記電荷量検出手段により前記電力保持手段の電荷量が一定量未満であると判断されたとき、前記改質器に改質動作を継続させて前記電荷保持手段の電荷量を一定量まで増加させるように制御し、その後前記改質器の前記再生処理を開始させるとともに、前記電圧変換手段が前記電力保持手段に保持された電荷量のみに基づいて前記出力電圧を生成するように制御することを特徴とする発電システム。
【請求項１３】
請求項１２に記載の発電システムにおいて、
前記制御部は、前記再生処理を行っている状態で、前記電荷量検出手段により前記電力保持手段の電荷量が一定量より減少したことが検出されたとき、前記再生処理を停止させて前記切替手段により前記改質器に前記燃料ガスを供給し、前記電圧変換手段が前記燃料電池の発電電力及び前記電力保持手段に保持された電荷量に基づいて前記出力電圧を生成するように制御することを特徴とする発電システム。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の発電システムにおいて、
更に、外部電源と接続する手段を有し、
該外部電源が接続されているときは前記負荷に外部電源から電力が供給され、
前記制御部は、前記特性劣化検出手段により前記改質器の前記特性の劣化が検出されたとき、前記外部電源が接続されているときに前記再生処理を行うように制御することを特徴とする発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は改質反応を利用して発電する発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高効率でクリーンな電源として燃料電池が注目され、電気自動車や電化住宅などへの実用化が進められてきている。更に、小型化、高機能化が進められている携帯電話やノート型パソコンなどの携帯型電子機器に対し、燃料電池を電源として搭載するための研究、開発が進められている。燃料電池は水素と酸素を燃料として電気エネルギーを生成して発電するものであるが、一般消費者が気体の水素を取り扱うのは困難であることから、より安全性を高めるために、アルコール類やガソリン等の液体燃料と水とを気化したものを燃料ガスとして用い、触媒が設けられて比較的高温に設定された改質器を備え、当該改質器において改質反応させて水素を生成し、当該水素を燃料電池に導入するという改質型燃料電池がある。
【０００３】
ところで、上記のように、改質器を備え、液体燃料と水とを気化した燃料ガスを改質する場合には、改質器の触媒の活性が経時的に劣化するという問題を有しているため、特許文献１に記載の発明では、触媒の活性が劣化した場合に、いったん当該触媒による改質動作を停止させてその触媒に空気を供給し、当該触媒の活性を再生させている。
【特許文献１】特開平１１−７９７０２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、特許文献１に記載の手法は、触媒の活性を再生する際にいったん当該触媒による改質動作を停止させなければならない。すなわち、触媒の活性の再生を行う際には改質動作が停止し、燃料電池への水素の供給が停止して発電動作が一時的に停止してしまう。したがって、連続的な電力の供給を必要とする携帯電子機器には不向きであり、このような手法を用いた発電システムを携帯電子機器の電源としてそのまま適用することはできない。
本発明の目的は、改質器を備える発電システムにおいて、改質器の改質触媒の活性の再生を行いながらも、負荷に対して連続的な電力の供給を可能とする発電システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明に係る発電システムは、
燃料ガスが供給され、改質触媒で前記燃料ガスを改質して改質ガスを生成する複数の改質器と、
前記複数の改質器への前記燃料ガスおよび空気の供給経路を切り替える切替手段と、
前記改質ガスを利用して発電電力を発生し、該発電電力に基づいて負荷を駆動する燃料電池と、
少なくとも、前記燃料電池の発電電力を検出する検出手段と、前記切替手段により前記複数の改質器のうちの少なくとも１つの前記改質器に前記燃料ガスを供給して前記改質ガスを生成して前記燃料電池に供給し、前記検出手段による検出結果に基づいて前記複数の改質器における改質ガスの生成に係わる特性の劣化の有無を検出する特性劣化検出手段と、該特性劣化検出手段により特性の劣化が検出されたとき、前記切替手段により当該改質器の前記改質触媒を再生する再生処理を行うとともに他の前記改質器に前記燃料ガスを供給するように制御する手段と、を有する制御部と、
を備えることを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載の発電システムにおいて、
前記制御部は、前記再生処理において、前記切替手段により前記改質器に空気を所定時間だけ供給するように制御することを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、
請求項２に記載の発電システムにおいて、
前記所定時間は、前記改質器における前記改質触媒の活性が空気の供給によって再生され、当該再生が完了するのに要する時間であることを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、
請求項１に記載の発電システムにおいて、
前記改質器を２台有し、
前記制御部は、前記切替手段により、一方の前記改質器に前記燃料ガスを供給して前記改質ガスを生成して前記燃料電池に供給し、前記検出手段による検出結果に基づいて一方の前記改質器における前記改質ガスの生成に係わる特性の劣化が検出されたとき、一方の前記改質器に対し前記再生処理を行うとともに、他方の前記改質器に前記燃料ガスを供給するように制御することを特徴とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、
請求項１に記載の発電システムにおいて、
前記改質器を３台以上有し、
前記制御部は、前記切替手段により前記複数の改質器のうちの少なくとも２台以上の一群の前記改質器に前記燃料ガスを供給し、前記検出手段による検出結果に基づいて当該一群の前記改質器の何れかにおける前記改質ガスの生成に係わる特性の劣化が検出されたとき、当該一群の改質器に対して前記再生処理を行うとともに、他の一群の前記改質器に前記燃料ガスを供給するように制御することを特徴とする。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、
請求項１に記載の発電システムにおいて、
前記改質器を３台以上有し、
前記制御部は、前記切替手段により前記複数の改質器のうちの少なくとも２台以上の一群の前記改質器に前記燃料ガスを供給し、前記検出手段による検出結果に基づいて当該一群の改質器の何れかにおける前記改質ガスの生成に係わる特性の劣化が検出されたとき、前記複数の改質器のうちの前記一群の改質器の組み合わせを変えたときの前記検出手段による検出結果に基づいて前記特性が劣化した改質器を特定し、該特定された改質器に対して前記再生処理を行うとともに、当該特定された改質器を除く他の一群の前記改質器に前記燃料ガスを供給するように制御することを特徴とする。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、
請求項１〜６のいずれか一項に記載の発電システムにおいて、
更に、前記燃料電池の発電電力に基づいて前記負荷を駆動するための出力電圧を生成する電圧変換手段を備え、
前記検出手段は、前記電圧変換手段を介して前記燃料電池の発電電力を検出することを特徴とする。
【００１２】
請求項８に記載の発明に係る発電システムは、
燃料ガスが供給され、改質触媒で前記燃料ガスを改質して改質ガスを生成する改質器と、
前記改質器への前記燃料ガスおよび空気の供給経路を切り替える切替手段と、
前記改質ガスを利用して発電電力を発生する燃料電池と、
前記燃料電池の発電電力に基づく電荷量を保持する電力保持手段と、
前記燃料電池の発電電力及び前記電力保持手段に保持された電荷量に基づいて負荷を駆動するための出力電圧を生成する電圧変換手段と、
少なくとも、前記燃料電池の発電電力を検出する検出手段と、前記切替手段により前記改質器に前記燃料ガスを供給し、前記改質ガスを生成して前記燃料電池に供給し、前記検出手段による前記燃料電池の発電電力の検出結果に基づいて当該改質器における改質ガスの生成に係わる特性の劣化の有無を検出する特性劣化検出手段と、該特性劣化検出手段により前記特性の劣化が検出されたとき、前記切替手段により当該改質器の前記改質触媒を再生する再生処理を行うとともに前記電圧変換手段が前記電力保持手段に保持された電荷量のみに基づいて前記出力電圧を生成するように制御する手段と、を有する制御部と、
を備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項９に記載の発明は、
請求項８に記載の発電システムにおいて、
前記制御部は、前記再生処理において、前記切替手段により前記改質器に空気を所定時間だけ供給するように制御することを特徴とする。
【００１４】
請求項１０に記載の発明は、
請求項９に記載の発電システムにおいて、
前記所定時間は、前記改質器における前記改質触媒の活性が空気の供給によって再生され、当該再生が完了するのに要する時間であることを特徴とする。
【００１５】
請求項１１に記載の発明は、
請求項８に記載の発電システムにおいて、
前記検出手段は、前記電圧変換手段を介して前記燃料電池の発電電力を検出することを特徴とする。
【００１６】
請求項１２に記載の発明は、
請求項８に記載の発電システムにおいて、
前記制御部は、更に、前記電圧変換手段を介して前記電力保持手段に保持されている前記電荷量を検出する電荷量検出手段を有し、
前記特性劣化検出手段により前記改質器の前記特性の劣化が検出されたとき、前記電荷量検出手段により前記電力保持手段の電荷量が一定量未満であると判断されたとき、前記改質器に改質動作を継続させて前記電荷保持手段の電荷量を一定量まで増加させるように制御し、その後前記改質器の前記再生処理を開始させるとともに、前記電圧変換手段が前記電力保持手段に保持された電荷量のみに基づいて前記出力電圧を生成するように制御することを特徴とする。
【００１７】
請求項１３に記載の発明は、
請求項１２に記載の発電システムにおいて、
前記制御部は、前記再生処理を行っている状態で、前記電荷量検出手段により前記電力保持手段の電荷量が一定量より減少したことが検出されたとき、前記再生処理を停止させて前記切替手段により前記改質器に前記燃料ガスを供給し、前記電圧変換手段が前記燃料電池の発電電力及び前記電力保持手段に保持された電荷量に基づいて前記出力電圧を生成するように制御することを特徴とする。
【００１８】
請求項１４に記載の発明は、
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の発電システムにおいて、
更に、外部電源と接続する手段を有し、
該外部電源が接続されているときは前記負荷に外部電源から電力が供給され、
前記制御部は、前記特性劣化検出手段により前記改質器の前記特性の劣化が検出されたとき、前記外部電源が接続されているときに前記再生処理を行うように制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の第１の発電システム（請求項１〜７に記載の発明）によれば、複数の改質器を有し、１つの改質器により改質ガスを生成して燃料電池に供給している状態で当該改質器の特性の劣化が検出されたとき、当該改質器の改質触媒の再生処理を行うとともに、他の改質器に燃料ガスを供給して改質ガスを生成するように切り替えることにより、一方の改質器の改質触媒の再生を行いながら、他方の改質器からの改質ガスによって燃料電池の発電が継続されるから、負荷に対して連続的に電力を供給することができる。
【００２０】
本発明の第２の発電システム（請求項８〜１４に記載の発明）によれば、改質器と、燃料電池の発電電力に基づく電荷量を保持する電力保持手段と、燃料電池の発電電力及び電力保持手段に保持された電荷量に基づいて出力電圧を生成する電圧変換手段とを備え、改質器の特性の劣化が検出されたとき、当該改質器の改質触媒の再生処理を行うとともに、電圧変換手段が電力保持手段に保持された電荷量のみに基づいて出力電圧を生成するように制御することにより、改質器の改質触媒の再生を行いながら、負荷に対して連続的に電力を供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態について説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲は以下の実施形態及び図示例に限定されるものではない。
【００２２】
［第１の実施形態］
図１は本発明に係る第１の実施形態における発電システム１の概略構成を示すブロック図である。
図１に示す通り、発電システム１は、燃料と水を貯留した燃料タンク２と、燃料タンク２から供給された燃料と水から水素を生成する反応装置３と、反応装置３で生成された水素の電気化学反応により電気エネルギーを生成する燃料電池４と、を備えている。
【００２３】
燃料タンク２内に貯留された燃料は、メタノール、エタノール等のアルコール類やガソリンといった組成に水素を含む炭化水素系の化合物が適用可能である。燃料と水は液体状態で別々に燃料タンク２に貯蔵されてもよいし、混合された状態で燃料タンク２に貯蔵されてもよい。本実施形態では、燃料としてメタノールを用いている。
【００２４】
反応装置３は、燃料タンク２から供給された燃料と水を気化させて燃料ガス（気化された燃料と水蒸気の混合気）を生成する気化器５と、化学反応式（１）に示すように気化器５から供給された燃料ガスを改質して改質ガスを生成する２台の第１，第２の改質器６，７と、第１，第２の改質器６，７を加熱して化学反応式（１）反応を良好に行うのに必要な温度に設定する触媒燃焼器８と、化学反応式（１）についで逐次的に起こる化学反応式（２）によって微量に副生される一酸化炭素ＣＯを、化学反応式（３）に示すように酸化させて除去するＣＯ除去器９と、を備えている。
ＣＨ3ＯＨ＋Ｈ2Ｏ→３Ｈ2＋ＣＯ2  …  （１）
Ｈ２＋ＣＯ２→Ｈ２Ｏ＋ＣＯ…  （２）
２ＣＯ＋Ｏ2→２ＣＯ2  …  （３）
【００２５】
図２は本実施形態における第１，第２の改質器６，７と触媒燃焼器８との概略構成の一例を示す断面図である。図３は第１の改質器６の構成を示す図面である。図４は触媒燃焼器８の構成を示す図面である。
【００２６】
図２に示す通り、第１の改質器６、触媒燃焼器８及び第２の改質器７がこの順に積み重ねられており、第１の改質器６と第２の改質器７との間に触媒燃焼器８が介在している。
【００２７】
図２，図３（ｂ）に示す通り、第１の改質器６は、例えばシリコン，アルミニウム，ガラス等の材料で構成された２枚の基板１０，１１を互いに重ね合わせて接合した構造を有している。図３（ｃ）に示す通り、一方の基板１０（他方の基板１１との接合面）には例えば葛折り状の溝１２が形成されている。溝１２は一端部１２ａから他端部１２ｂにかけて同様の幅を有しながら延在しており、図３（ｂ）に示す通り、断面視したときの形状が例えば弓形状を呈している。当該溝１２は、基板１０に対しフォトリソグラフィー，エッチング等を適宜施すことによって形成される。
【００２８】
溝１２の内壁には改質触媒（図示略）が担持されており、溝１２を流通する燃料ガスを上記化学反応式（１）に従い当該改質触媒により改質して改質ガスを生成することができるようになっている。改質触媒は１種以上の金属種又は金属酸化物を含む物質であり、当該改質触媒としては例えばＰｄ−Ｚｎ合金、Ｐｄ−ＺｎＯ、Ｃｕ−ＺｎＯ等が適用可能である。
【００２９】
図３（ａ）に示す通り、他方の基板１１には２つの貫通孔１３，１４が形成されている。一方の貫通孔１３は溝１２の一端部１２ａ（図３（ｃ）参照）に対応する位置に形成されており、他方の貫通孔１４は溝１２の他端部１２ｂ（図３（ｃ）参照）に対応する位置に形成されている。
【００３０】
なお、ここでは、上記の通り図３を参照しながら第１の改質器６についてのみその構成を説明したが、第２の改質器７も当該第１の改質器６と同様の構成を有している。
【００３１】
図２，図４（ｂ）に示す通り、触媒燃焼器８は、例えばシリコン，アルミニウム，ガラス等の材料で構成された２枚の基板２０，２１を互いに重ね合わせて接合した構造を有している。図４（ｃ）に示す通り、一方の基板２０（他方の基板２１との接合面）には葛折り状の溝２２が形成されている。溝２２は一端部２２ａから他端部２２ｂにかけて同様の幅を有しながら延在しており、図４（ｂ）に示す通り、断面視したときの形状が弓形状を呈している。当該溝２２は、基板２０に対しフォトリソグラフィー，エッチング等を適宜施すことによって形成されたものである。
【００３２】
溝２２の内壁には燃焼触媒（図示略）が担持されており、溝２２を流通する燃焼用の気体燃料及び空気（酸素）を燃焼源として当該燃焼触媒により燃焼させて、触媒燃焼による熱を発生することができるようになっている（溝２２を流通する燃焼用の気体燃料は、例えば燃料電池４から排出される未反応の水素を含むオフガスである。）。当該燃焼触媒としては例えばＰｔ系触媒が適用可能である。
【００３３】
図４（ａ）に示す通り、他方の基板２１には２つの貫通孔２３，２４が形成されている。一方の貫通孔２３は溝２２の一端部２２ａ（図４（ｃ）参照）に対応する位置に形成されており、他方の貫通孔２４は溝２２の他端部２２ｂ（図４（ｃ）参照）に対応する位置に形成されている。
【００３４】
更に、他方の基板２１（一方の基板２０との接合面）には例えば電気ヒータ２５が設けられている。電気ヒータ２５は葛折り状を呈しており、各基板２０，２１を互いに接合した状態において溝２２の凹部に合致するようになっている。電気ヒータ２５は電力を与えられると発熱し、例えば第１，第２の改質器６，７の起動時において改質器６，７を所定の温度に加熱するとともに、電気的特性（例えば、抵抗値）が温度に依存する電熱材から構成されて、当該電気ヒータ２５の電気的特性を測定することにより温度を測定できるようになっている。
【００３５】
なお、上記においては、電気ヒータ２５は、基板２１の基板２０との接合部に設けられて溝２２の凹部に合致するようにされているとしたが、これに限るものではなく、基板２０または基板２１の他の面に設けられて、第１，第２の改質器６，７を加熱するものであってもよい。
【００３６】
また、例えば、電気ヒータ２５と同様の電気ヒータが触媒燃焼器８の他に気化器５とＣＯ除去器９とにも設けられて、起動時等に気化器５とＣＯ除去器９とを加熱するようになっている。
【００３７】
以上の反応装置３は、気化器５、第１，第２の改質器６，７、燃焼器８及びＣＯ除去器９（電気ヒータ２５を含む。）が断熱性の真空断熱容器３０の内部に真空状態で配されており、電気ヒータ２５の発熱に伴う熱損失を抑えられるような構造を有している。
【００３８】
燃料電池４は、触媒微粒子を担持した燃料極と、触媒微粒子を担持した空気極と、燃料極と空気極との間に介在されたフィルム状の固体高分子電解質膜と、を備えている。燃料電池４の燃料極には、ＣＯ除去器９から生成物の混合気が供給され、燃料電池４の空気極には、外部から空気が供給される。燃料極においては、電気化学反応式（４）に示すように、混合気中の水素が燃料極の触媒微粒子の作用を受けて水素イオンと電子とに分離する。水素イオンは固体高分子電解質膜を通じて酸素極に伝導し、電子は燃料極により電気エネルギー（発電電力）として取り出される。酸素極においては、電気化学反応式（５）に示すように、酸素極に移動した電子と、空気中の酸素と、固体高分子電解質膜を通過した水素イオンとが反応して水が生成される。
Ｈ2→２Ｈ+＋２ｅ-  …  （４）
２Ｈ+＋１／２Ｏ2＋２ｅ-→Ｈ2Ｏ  …  （５）
【００３９】
図１に示す通り、発電システム１は上記燃料タンク２、反応装置３及び燃料電池４の他に、燃料タンク２内の燃料を気化器５に導入する燃料ポンプ３０と、外気から当該発電システム１中に空気を導入する空気ポンプ４０とを、備えている。
【００４０】
燃料ポンプ３０には第１のバルブ３１が接続され、第１のバルブ３１には第１の流量計３１ａが接続されている。第１のバルブ３１は燃料ポンプ３０と気化器５との間に設けられており、その開閉動作で、燃料ポンプ３０から気化器５への燃料の流通を遮断又は許容するようになっている。第１の流量計３１ａは第１のバルブ３１と気化器５との間に設けられており、第１のバルブ３１を通過した燃料の流量を測定するようになっている。
【００４１】
空気ポンプ４０には第２〜第５のバルブ４２〜４５が接続されている。第２のバルブ４２は空気ポンプ４０とＣＯ除去器９との間に設けられており、その開閉動作で、空気ポンプ４０からＣＯ除去器９への空気の流通を遮断又は許容するようになっている。第２のバルブ４２には第２の流量計４２ａが接続されている。第２の流量計４２ａは第２のバルブ４２とＣＯ除去器９との間に設けられており、第２のバルブ４２を通過した空気の流量を測定するようになっている。
【００４２】
第３のバルブ４３は空気ポンプ４０と触媒燃焼器８との間に設けられており、その開閉動作で、空気ポンプ４０から触媒燃焼器８への空気の流通を遮断又は許容するようになっている。第３のバルブ４３には第３の流量計４３ａが接続されている。第３の流量計４３ａは第３のバルブ４３と触媒燃焼器８との間に設けられており、第３のバルブ４３を通過した空気の流量を測定するようになっている。
【００４３】
第４のバルブ４４は空気ポンプ４０と燃料電池４との間に設けられており、その開閉動作で、空気ポンプ４０から燃料電池４への空気の流通を遮断又は許容するようになっている。第４のバルブ４４には第４の流量計４４ａが接続されている。第４の流量計４４ａは第４のバルブ４４と燃料電池４との間に設けられており、第４のバルブ４４を通過した空気の流量を測定するようになっている。
【００４４】
第５のバルブ４５は空気ポンプ４０と第６のバルブ４６（切替手段：後述）との間に設けられており、その開閉動作で、空気ポンプ４０から第６のバルブ４６への空気の流通を遮断又は許容するようになっている。第５のバルブ４５には第５の流量計４５ａが接続されている。第５の流量計４５ａは第５のバルブ４５と第６のバルブ４６との間に設けられており、第５のバルブ４５を通過した空気の流量を測定するようになっている。
【００４５】
第５の流量計４５ａには第６のバルブ４６が接続されている。第６のバルブ４６は第５の流量計４５ａと第１，第２の改質器６，７との間に設けられており、その開閉動作（切替動作）で、第５の流量計４５ａを通過してきた空気と気化器５から供給されてきた燃料ガスとを第１，第２の改質器６，７のいずれに流通させるかを切り替えるようになっている。
【００４６】
第１，第２の改質器６，７には第７のバルブ４７（切替手段）が接続されている。第７のバルブ４７は外気とＣＯ除去器９とに通じており、その開閉動作（切替動作）で、第１，第２の改質器６，７で生成された改質ガスと第１，第２の改質器６，７で改質触媒を再生させた空気とを外気又はＣＯ除去器９のいずれに流通させるかを切り替えるようになっている。
【００４７】
上記燃料ポンプ３０と空気ポンプ４０はドライバ３０ａ，４０ａを介して制御部５０と電気的に接続されている。制御部５０は、例えば汎用のＣＰＵ（Central Processing Unit），ＲＡＭ（Random Access Memory），ＲＯＭ（Read Only Memory）等から構成されているもので、燃料ポンプ３０と空気ポンプ４０とに制御信号を送信し、燃料ポンプ３０と空気ポンプ４０との各ポンピング動作（作動力の調整を含む。）を制御するようになっている。
【００４８】
制御部５０には上記第１〜第７のバルブ３１，４２〜４７と第１〜第７の流量計３１ａ，４２ａ〜４７ａも電気的に接続されている。制御部５０は、第１〜第７の流量計３１ａ，４２ａ〜４７ａの測定結果を受けて燃料及び空気の流量を認識することができるとともに、第１〜第５のバルブ３１，４２〜４５の開閉動作（開き量の調整を含む。）と第６，第７のバルブ４６，４７の切替動作とを制御することができるようになっている。
【００４９】
更に制御部５０にはドライバ５ａ，８ａ，９ａを介して気化器５、触媒燃焼器８及びＣＯ除去器９のそれぞれの電気ヒータ２５が電気的に接続されている。制御部５０は、電気ヒータ２５の発熱とその停止とを制御するとともに、電気ヒータ２５の電気的特性を計測することによって、気化器５、触媒燃焼器８及びＣＯ除去器９の各反応器の温度を検出することができるようになっている。
【００５０】
燃料電池４にはＤＣ／ＤＣコンバータ（電圧変換手段）６０が接続されており、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０には外部電源（図示略）から電力の供給を受けて作動可能な外部電子機器（負荷）７０が接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ６０はある電圧が供給されてそれとは異なる電圧に変換して出力するする装置であり、燃料電池４から発電電力を受けて外部電子機器７０を駆動するための出力電圧を生成し、外部電子機器７０に供給するようになっている。ＤＣ／ＤＣコンバータ６０は制御部５０と接続されている。制御部５０は燃料電池４からＤＣ／ＤＣコンバータ６０に入力される入力電力を検出（モニタリング：検出手段）することができるようになっている。
【００５１】
更に、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０には２次電池（電力保持手段）６１が接続されている。２次電池６１は、例えば燃料電池４で得た余剰の電気エネルギー（外部電子機器７０の作動に必要な電力を上回る電気エネルギー）を蓄え、燃料電池４での電気エネルギーの生成が停止している場合に、燃料電池４の代替として外部電子機器７０に電力を供給するものである。また、発電システム１では、制御部５０が、燃料電池４からＤＣ／ＤＣコンバータ６０への入力電力とは別に、２次電池６１からＤＣ／ＤＣコンバータ６０に入力される入力電力（２次電池６１の蓄電量）もモニタリングすることができるようになっている。
【００５２】
なお、発電システム１では、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０から出力された電力の一部が、燃料ポンプ３０、空気ポンプ４０、第１〜第７のバルブ３１，４２〜４７、第１〜第５の流量計３１ａ，４２ａ〜４７ａ、ドライバ５ａ，８ａ，９ａ，３０ａ，４０ａ、電気ヒータ２５、制御部５０等の駆動電力として使用されるようになっている。
【００５３】
上記構成を具備する発電システム１は、例えば、デスクトップ型パーソナルコンピュータ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話機、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、電子手帳、腕時計、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、ゲーム機器、遊技機、家庭用電気機器その他の電子機器（外部電子機器７０）内に備え付けられるものであり、外部電子機器７０を作動させるための電源として用いられる。
【００５４】
続いて、発電システム１の動作・作用について説明する。
【００５５】
発電システム１が正常に作動している状態においては、第１〜第４のバルブ３１，４２〜４４が開いており、第５のバルブ４５が閉じており、第６のバルブ４６が、例えば第１の改質器６には燃料ガスを供給させて第２の改質器７には燃料ガスを供給せず、第７のバルブ４７が第１の改質器６からＣＯ除去器９に通じさせて、２台の第１，第２の改質器６，７の内の第１の改質器６のみを動作状態としている。また、気化器５、触媒燃焼器８及びＣＯ除去器９の電気ヒータ２５が発熱しており、燃料ポンプ３０と空気ポンプ４０とがともに作動している。
【００５６】
この状態において、燃料タンク２の燃料及び水が第１のバルブ３１を通じて気化器５に供給され、気化器５がその燃料及び水を加熱して気化させて燃料ガス（気化された燃料と水蒸気の混合気）を生成する。当該燃料ガスは第６のバルブ４６を通じて第１の改質器６に供給される。
【００５７】
第１の改質器６に供給された燃料ガスは、貫通孔１３を流入口として溝１２の内部に流入して一端部１２ａから他端部１２ｂへと流通し、その流通中に改質触媒の作用を受けて改質され「改質ガス」が生成される。
【００５８】
当該改質ガスはその後貫通孔１４を流出口として第７のバルブ４７に流出し、第７のバルブ４７を通じてＣＯ除去器９に供給される。ＣＯ除去器９は改質ガスの供給と第２のバルブ４２を通じた空気の供給とを受けて、改質ガス中の一酸化炭素と空気とから上記化学反応式（３）に従い二酸化炭素を生成して改質ガス中の一酸化炭素を除去する。
【００５９】
燃料電池４はＣＯ除去器９から改質ガスによる水素の供給と第４のバルブ４４を通じた空気の供給とを受けて、これら水素と空気とを利用しながら上記化学反応式（４），（５）に従い電気エネルギーを生成するとともに、副生成物として水を生成する。当該電気エネルギーは電力としてＤＣ／ＤＣコンバータ６０を介して外部電子機器７０に供給され、当該水は発電システム１の外部に排水または回収される。燃料電池４において供給された改質ガス中の水素の一部が消費され、残りの未反応の水素はオフガスとして触媒燃焼器８に供給される。触媒燃焼器８はそのオフガスによる水素の供給と第３のバルブ４３を通じた空気の供給とを受けてこれら水素と酸素とを燃焼触媒により燃焼させて発熱し、第１，第２の改質器６，７を加熱する。触媒燃焼器８で生成された生成物（水蒸気）は発電システム１の外部に排気される。
【００６０】
ここで、本第１の実施形態では、上記のような一連の動作が実行されている状態において、制御部５０が第１の改質器６の改質触媒の活性が劣化した場合に、第２の改質器７を動作状態に切り替えて発電システム１の動作を継続させたうえで、第１の改質器６の改質触媒を再生する「再生処理」を実行する。
【００６１】
図５は本実施形態における制御部５０が実行する再生処理の各処理を経時的に示すフローチャートである。
当該再生処理では、制御部５０は、始めに、燃料電池４からＤＣ／ＤＣコンバータ６０への入力電力をモニタリングしてその入力電力値を取得し（ステップＳ１）、当該入力電力値が通常時より低下して一定の閾値未満となっているか否かを判断する（ステップＳ２：特性劣化検出手段）。
【００６２】
制御部５０は、その判断の結果、当該入力電力値が一定の閾値未満であると判断したら、第１の改質器６の改質触媒の活性が劣化したものと判定する。そして、制御部５０は、第６のバルブ４６に制御信号を送信して、燃料ガスが第２の改質器７に供給され、かつ、空気が第１の改質器６に供給されるように、第６のバルブ４６を切り替える（ステップＳ３）。これにより、燃料ガスが第２の改質器７に供給されて、当該第２の改質器７で改質ガスが生成されて、第２の改質器７が動作状態とされ、第１の改質器６には燃料ガスが供給されなくなる。
【００６３】
ステップＳ３の処理を終えたら、制御部５０は、第７のバルブ４７に制御信号を送信して、第２の改質器７がＣＯ除去器９に通じかつ第１の改質器６が外気に通じるように、第７のバルブ４７を切り替える（ステップＳ４）。
【００６４】
ステップＳ４の処理を終えたら、制御部５０は、第５のバルブ４５に制御信号を送信して、第５のバルブ４５が空気の流通を許容するように、第５のバルブ４５を開ける（ステップＳ５）。これにより、空気が第５，第６のバルブ４５，４６を通じて第１の改質器６に供給され、当該第１の改質器６で改質触媒が酸化されて再生される再生処理が行われる。改質触媒を再生した空気はその後第７のバルブ４７を通じて外気に排気される。
【００６５】
ステップＳ５の処理を終えたら、制御部５０は、第５のバルブ４５を開けてから所定時間（上述の再生処理が完了するに要する時間）が経過したか否かを判断し（ステップＳ６）、その判断の結果、所定時間が経過したと判断したら、第５のバルブ４５に制御信号を送信して、第５のバルブ４５を閉める（ステップＳ７）。これにより、第５のバルブ４５で空気の流通が遮断され、第１の改質器６での改質触媒の再生が終了する。
【００６６】
上記ステップＳ１〜Ｓ７の一連の処理によって第１の改質器６の再生処理が行われるとともに、第２の改質器７が動作状態に切り替えられる。次いで、制御部５０は、この状態で燃料電池４からＤＣ／ＤＣコンバータ６０への入力電力をモニタリングし、その入力電力値を取得し（ステップＳ８）、当該入力電力値が通常時より低下して一定の閾値未満となっているか否かを判断する（ステップＳ９）。
【００６７】
以下のステップＳ１０、Ｓ１１の処理は、上記ステップＳ３，Ｓ４の処理に対し、第６，第７のバルブ４６，４７の切替向きを逆転させた点だけが異なるものである。すなわち、制御部５０は、判断の結果、当該入力電力値が一定の閾値未満であると判断したら、第２の改質器７の改質触媒の活性が劣化したものと判定し、燃料ガスが第１の改質器６に供給され、かつ、空気が第２の改質器７に供給されるように、第６のバルブ４６を切り替える（ステップＳ１０）。次いで、制御部５０は、第１の改質器６がＣＯ除去器９に通じかつ第２の改質器７が外気に通じるように、第７のバルブ４７を切り替え（ステップＳ１１）、第５のバルブ４５が空気の流通を許容するように、第５のバルブ４５を開け（ステップＳ１２）、第５のバルブ４５を開けてから所定時間が経過したか否かを判断し（ステップＳ１３）、所定時間が経過したと判断したら、第５のバルブ４５を閉める（ステップＳ１４）。これ以降は、制御部５０がステップＳ１〜Ｓ１４の一連の処理を繰り返し実行する。
【００６８】
以上の本第１の実施形態では、燃料電池４で生成される電力量が低下すると、第６，第７のバルブ４６，４７の切替動作で一方の改質器６，７には燃料ガスを、他方の改質器６，７には触媒再生用の空気（酸素）を供給するから、改質触媒を再生しながら改質ガスを生成し続けることができ、外部電子機器７０に対し燃料電池４から連続的に電力を供給することができる。
【００６９】
なお、本発明は上記第１の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々の改良及び設計変更をおこなってもよい。
【００７０】
一の改良・設計変更事項として、例えば、反応装置３が第１，第２の改質器６，７と同様のｎ（ｎ≧３）台の改質器を搭載し、制御部５０が上記再生処理において第１の改質器６と第２の改質器７とを対象にして実行したのと同様に、それら改質器を対象とした再生処理（下記変形例１，２参照）を実行するようにしてもよい。
【００７１】
［変形例１］
制御部５０が、ｎ台の改質器のうちの１台（第ｉの改質器（１≦ｉ≦ｎ））を動作状態とし、第ｉの改質器の改質動作に起因する入力電力値が一定の閾値未満であると判断したら、第ｉの改質器の改質触媒の活性が劣化したと判定して第ｉの改質器に改質触媒の再生を所定時間おこなわせて、その間は第ｉの改質器に隣り合う第ｊ（＝ｉ＋１）の改質器に燃料ガスを供給させて第ｊの改質器を動作状態とする。このとき、第ｊの改質器の改質動作に起因する入力電力値が一定の閾値未満であると判断したら、第ｊの改質器の改質触媒の活性が劣化したと判定して、第ｊの改質器に改質触媒の再生を所定時間おこなわせて、その間は第ｊの改質器に隣り合う第ｋ（＝ｊ＋１）の改質器に燃料ガスを供給させるようにしてもよい（すなわち、改質触媒の再生をおこなわせる改質器と、燃料ガスを供給して動作状態とする改質器とを１台ずつ順に切り替える。）。
【００７２】
［変形例２］
制御部５０が、ｎ台の改質器のうち、２台以上の一群の改質器（第１〜第ｍの改質器，ｍは２≦ｍ＜ｎの任意の値）を動作状態とし、この一群の改質器に起因する入力電力値が一定の閾値未満であると判断したら、この一群の改質器の少なくとも何れかの改質触媒の活性が劣化したと判定して当該一群の改質器に改質触媒の再生を所定時間おこなわせて、その間は他群の改質器（第（ｍ＋１）〜第ｎの改質器）に燃料ガスを供給させて他群の改質器を動作状態とする。このとき、他群の改質器の改質動作に起因する入力電力値が一定の閾値未満であると判断したら、他群の改質器の少なくとも何れかの改質触媒の活性が劣化したと判定して、他群の改質器に改質触媒の再生を所定時間おこなわせて、その間は一群の改質器に燃料ガスを供給させるようにしてもよい（すなわち、改質触媒の再生をおこなわせる改質器と、燃料ガスを供給して動作状態とする改質器との少なくとも一方を２台以上とする。）。
【００７３】
例えば、反応装置が４台の改質器（第１〜第４の改質器）を搭載して制御部５０がそのうちの２台の改質器に燃料ガスを供給させることを想定した場合、第１，第２の改質器の改質触媒の活性が劣化した場合に第１，第２の改質器の改質触媒の再生を所定時間おこなわせて、その間は第３，第４の改質器に燃料ガスを供給させて動作状態とし、第３，第４の改質器の改質触媒の活性が劣化した場合に第３，第４の改質器の改質触媒の再生を所定時間おこなわせて、その間は第１，第２の改質器に燃料ガスを供給させて動作状態とする。
【００７４】
しかしながら、上記変形例１，２のように、制御部５０がｎ台すべての改質器に対し改質触媒の再生をおこなわせるのは時間的に無駄が多いため、下記の通り、改質触媒の活性が低下した改質器を特定してその改質器に対してのみ改質触媒の再生をおこなわせ、改質触媒の再生に係る全体的な時間を短縮するようにしてもよい。
【００７５】
例えば、制御部５０が、一定の時間が経過するごとに燃料ガスを供給させる改質器を順次切り替え、切替前の燃料電池４からＤＣ／ＤＣコンバータ６０への入力電力値と切替後の燃料電池４からＤＣ／ＤＣコンバータ６０への入力電力値とを比較し、切替後の入力電力値が切替前の入力電力値より高いと判断したら、切替後に燃料ガスの供給を受けていない改質器の改質触媒の活性が劣化していると特定し、当該改質器に空気を所定時間供給させ、当該改質器の改質触媒の再生を所定時間おこなわせるようにする。
【００７６】
具体的に、反応装置が３台の改質器（第１〜第３の改質器）を搭載して制御部５０がそのうちの２台の改質器に燃料ガスを供給させることを想定した場合、制御部５０が第１，第２の改質器に燃料ガスを供給させており、その状態で一定の時間が経過したら、燃料ガスの供給を受ける改質器を切り替えて第１，第３の改質器に燃料ガスを供給させる。
【００７７】
このとき、制御部５０は、第１，第２の改質器の改質動作に起因する入力電力値（切替前の入力電力値Ａ）と第１，第３の改質器の改質動作に起因する入力電力値（切替後の入力電力値Ｂ）とを比較し、切替後の入力電力値Ｂが切替前の入力電力値Ａより高いと判断したら、改質触媒の活性が低下しているのは第２の改質器であると特定してその第２の改質器に空気を所定時間供給させ、第２の改質器の改質触媒の再生を所定時間おこなわせる。
【００７８】
他方、制御部５０が切替後の入力電力値Ｂは切替前の入力電力値Ａと同等であると判断したら、当該制御部５０は、第１，第３の改質器に一定時間燃料ガスを供給し続け（第２の改質器の改質触媒は活性が低下していないとして当該期間中は第２の改質器には空気を供給しない。）、その状態で一定の時間が経過したら、燃料ガスの供給を受ける改質器を切り替えて第２，第３の改質器に燃料ガスを供給させる。
【００７９】
そして、制御部５０は、上記と同様に、第１，第３の改質器の改質動作に起因する入力電力値（切替前の入力電力値Ｂ）と第２，第３の改質器の改質動作に起因する入力電力値（切替後の入力電力値Ｃ）とを比較し、切替後の入力電力値Ｃが切替前の入力電力値Ｂより高いと判断したら、改質触媒の活性が低下しているのは第１の改質器であると特定してその第１の改質器に空気を所定時間供給させ、第１の改質器の改質触媒の再生を所定時間おこなわせる。
【００８０】
このように、燃料ガスの供給を受ける改質器を一定の時間が経過するごとに切り替えて、切替前後の入力電力値の対比で改質触媒の再生をおこなわせるか否かを決定する構成とすれば、燃料電池４から安定的に電力を出力しながら改質触媒の再生に係る処理を効率的かつ短時間で実行することができる。
【００８１】
［第２の実施形態］
第２の実施形態に係る発電システム（１００）は、第１の実施形態に係る発電システム１と下記の点で構成・作用・動作等が異なっており、それ以外は上記発電システム１と同様となっている。
【００８２】
図６は第２の実施形態における発電システム１００の概略構成を示すブロック図である。ここで、上述した第１の実施形態と同等の構成については、同一の符号を付してその説明を簡略化または省略する。図６に示す通り、発電システム１００は、反応装置３の内部に１つの改質器（第１の改質器６）のみを有しており、第２の改質器７（図１参照）を有していない。そのため、第６のバルブ４６は気化器５で生成された燃料ガスや第５のバルブ４５を通じた空気を第１の改質器６にのみ流通させるようになっており、第７のバルブ４７は第１の改質器６で生成された改質ガスや第１の改質器６の改質触媒の再生に使用した空気の供給のみを受けるようになっている。
【００８３】
そして、この第２の実施形態においては、第１の改質器６の改質触媒の再生処理を行っている期間中は、燃料電池４に代えて、２次電池（電力保持手段）６１からＤＣ／ＤＣコンバータ（電圧変換手段）６０を介して外部電子機器（負荷）７０に電力が供給されるようになっている。
【００８４】
図７は本実施形態における再生処理（以下「第２の再生処理」という。）の各処理を経時的に示すフローチャートであり、図８は本実施形態における当該第２の再生処理の一部の各処理を経時的に示すフローチャートである。
【００８５】
当該第２の再生処理に際する前提として、第１〜第４のバルブ３１，４２〜４４が開いており、第５のバルブ４５が閉じており、第６のバルブ４６が第１の改質器６には燃料ガスを供給させるようになっており、第７のバルブ４７が第１の改質器６からＣＯ除去器９に通じさせるようになっており、気化器５、触媒燃焼器８及びＣＯ除去器９の電気ヒータ２５が発熱しており、燃料ポンプ３０と空気ポンプ４０とがともに作動しており、燃料電池４から外部電子機器７０に電力が供給されているものとする。
【００８６】
当該第２の再生処理では、制御部５０は、始めに、燃料電池４からＤＣ／ＤＣコンバータ６０への入力電力をモニタリングしてその入力電力値を取得し（ステップＴ１）、その入力電力値が通常時より低下して一定の閾値未満となっているか否かを判断する（ステップＴ２：特性劣化検出手段）。
【００８７】
制御部５０は、その判断の結果、入力電力値が一定の閾値未満であると判断したら、第１の改質器６の改質触媒の活性が劣化したものと判定する。そして、制御部５０は、２次電池６１の蓄電量をモニタリングしてその蓄電量を取得し（ステップＴ３）、当該蓄電量が一定量以上であるか否かを判断する（ステップＴ４：電荷量検出手段）。
【００８８】
制御部５０は、その判断の結果、当該蓄電量が一定量未満であると判断したら、２次電池６１からＤＣ／ＤＣコンバータ６０を介して外部電子機器７０に電力を供給して駆動するように切り替えることができないため、２次電池６１の蓄電量を十分な量とするための後続の各処理を実行する（図８参照）。
【００８９】
他方、制御部５０は、当該蓄電量が一定量以上であると判断したら、２次電池６１からＤＣ／ＤＣコンバータ６０を介して外部電子機器７０に電力を供給して駆動するように切り替えることができるとして、以下の処理を実行する。すなわち、制御部５０は、燃料ポンプ３０と第１のバルブ３１とに制御信号を送信して、燃料ポンプ３０の作動を停止させかつ第１のバルブ３１を閉める（ステップＴ５）。これにより、燃料タンク２から気化器５への燃料の供給が遮断されて、気化器５で燃料ガスが生成されなくなる。
【００９０】
なお、以下のステップＴ５〜Ｔ１６の期間中は、２次電池６１からＤＣ／ＤＣコンバータ６０を介して外部電子機器７０に電力が供給される。
【００９１】
ステップＴ５の処理を終えたら、制御部５０は、第６のバルブ４６に制御信号を送信して、空気が第１の改質器６に供給されるように、第６のバルブ４６を切り替える（ステップＴ６）。
【００９２】
ステップＴ６の処理を終えたら、制御部５０は、第７のバルブ４７に制御信号を送信して、第１の改質器６が外気に通じるように、第７のバルブ４７を切り替える（ステップＴ７）。
【００９３】
ステップＴ７の処理を終えたら、制御部５０は、第５のバルブ４５に制御信号を送信して、第５のバルブ４５が空気の流通を許容するように、第５のバルブ４５を開ける（ステップＴ８）。これにより、空気が第５，第６のバルブ４５，４６を通じて第１の改質器６に供給され、当該第１の改質器６で改質触媒が再生される再生処理が行われる。改質触媒を再生した空気はその後第７のバルブ４７を通じて外気に排気される。
【００９４】
ステップＴ８の処理を終えたら、制御部５０は、２次電池６１の蓄電量をモニタリングしてその蓄電量を取得しながら、改質触媒の再生に必要な時間が経過するまで又は２次電池６１の蓄電量が一定の下限値を下回るまでステップＴ８の処理直後の状態を維持させる（ステップＴ９〜Ｔ１２）。ステップＴ１２の処理は２次電池６１の蓄電量が一定の下限値を下回ったときのエラー処理である。すなわち、エラー処理が実行されるのは、改質触媒の再生に必要な時間が経過するまでの間に蓄電量が一定の下限値を下回り、２次電池６１によるＤＣ／ＤＣコンバータ６０を介した外部電子機器７０の駆動が維持できない場合であり、当該エラー処理では、制御部５０は例えば外部電子機器７０の表示部（図示略）に対し２次電池６１の蓄電量が低下した旨の表示を行わせ、第１の改質器６の改質触媒の再生処理を中断する。
【００９５】
制御部５０は、２次電池６１の蓄電量が十分のまま所定時間が経過したと判断するか又は２次電池６１の蓄電量が一定の下限値を下回ったと判断したら、第５のバルブ４５に制御信号を送信して、第５のバルブ４５が空気の流通を遮断するように、第５のバルブ４５を閉じる（ステップＴ１３）。これにより、第５のバルブ４５で空気の流通が遮断され、第１の改質器６での改質触媒の再生が終了または中断する。
【００９６】
なお、制御部５０が上記ステップＴ５〜Ｔ１３の処理を実行して第１の改質器６が改質触媒を再生している期間中は、燃料電池４に代えて、２次電池６１からＤＣ／ＤＣコンバータ６０を介して外部電子機器７０に電力が供給される。
【００９７】
ステップＴ１３の処理を終えたら、制御部５０は、燃料ポンプ３０と第１のバルブ３１とに制御信号を送信して、燃料ポンプ３０の作動を再開させかつ第１のバルブ３１を開ける（ステップＴ１４）。これにより、燃料タンク２から気化器５への燃料の供給が再開されて、気化器５で燃料ガスが生成される。
【００９８】
ステップＴ１４の処理を終えたら、制御部５０は、第６のバルブ４６に制御信号を送信して、燃料ガスが第１の改質器６に供給されるように、第６のバルブ４６を切り替える（ステップＴ１５）。これにより、気化器５で生成された燃料ガスが第６のバルブ４６を通じて第１の改質器６に供給される。
【００９９】
ステップＴ１５の処理を終えたら、制御部５０は、第７のバルブ４７に制御信号を送信して、第１の改質器６がＣＯ除去器９に通じるように、第７のバルブ４７を切り替える（ステップＴ１６）。これにより、第１の改質器６で生成された改質ガスがＣＯ除去器９に供給され、２次電池６１に代えて、燃料電池４からＤＣ／ＤＣコンバータ６０を介して外部電子機器７０に電力が供給される。
【０１００】
ここで、ステップＴ４の処理で、制御部５０は、蓄電池６１の蓄電量が一定量未満であると判断したら、図８に示す２次電池６１の蓄電量を増加させて十分な量とするための処理を実行する。まず、制御部５０は、変数Ｉを「０」に設定してその変数Ｉに「１」を加算し（ステップＴＡ１，ＴＡ２）、その変数Ｉが「５」以下であるか否かを判断する（ステップＴＡ３）。なお、変数「Ｉ」の値は任意に変更可能である。
【０１０１】
制御部５０は、その判断の結果、変数Ｉが５以下であると判断したら、燃料ポンプ３０と第１のバルブ３１とに制御信号を送信して、燃料ポンプ３０の作動力を現段階の作動力より所定の１段階だけ大きくするとともに第１のバルブ３１の開きを現段階の開き量より所定の１段階だけ大きくし（ステップＴＡ４）、更に第２のバルブ４２にも制御信号を送信して、第２のバルブ４２の開きを現段階の開き量より所定の１段階だけ大きくする（ステップＴＡ５）。これは、第１の改質器６の改質触媒の活性が劣化している状態であるため、燃料タンク２から気化器５への燃料の供給量と第２のバルブ４２を通じたＣＯ除去器９への空気の供給量とを増加させて、第１の改質器６への燃料ガスの供給量を増加させ、第１の改質器６により生成される水素の量を規定量またはそれ以上に増加させ、燃料電池４における電気エネルギーの生成量を規定量またはそれ以上に増加させるためである。
【０１０２】
ステップＴＡ５の処理を終えたら、制御部５０は、燃料電池４からＤＣ／ＤＣコンバータ６０への入力電力をモニタリングしてその入力電力値を取得し（ステップＴＡ６）、その入力電力値が規定値以上であるか否かを判断する（ステップＴＡ７）。当該規定値は、例えば、上記ステップＴ２の処理で比較対象値とした「閾値」より大きい値である。
【０１０３】
制御部５０は、その判断の結果、燃料電池４からＤＣ／ＤＣコンバータ６０への入力電力値が規定値未満であると判断したら、上記ステップＴＡ２〜ＴＡ７の各処理を繰り返し実行し、これは、例えば燃料ポンプ３０の作動力を更にＩ段階だけ大きくし、第１のバルブ３１の開きを更にＩ段階だけ大きくし、第２のバルブ４２の開きを更にＩ段階だけ大きくする。他方、燃料電池４からＤＣ／ＤＣコンバータ６０への入力電力値が規定値以上であると判断したら、２次電池６１の蓄電量をモニタリングしてその蓄電量を取得し（ステップＴＡ８）、当該蓄電量が一定量以上であるか否かを判断する（ステップＴＡ９）。
【０１０４】
制御部５０は、その判断の結果、当該蓄電量が一定量未満であると判断したら、上記ステップＴＡ６の処理に戻り、他方、当該蓄電量が一定量以上であると判断したら、上記ステップＴ５以降の処理を実行する（図７参照）。
【０１０５】
上記ステップＴＡ３の処理で、制御部５０は、変数Ｉが最大値（例えば５）を上回ったと判断したら、燃料ポンプ３０の作動力、第１のバルブ３１の開き、第２のバルブ４２の開きを最大限（例えばＩ＝５）に大きくしても、第１の改質器６により生成される水素の量が規定量に達せず、第１の改質器６の改質触媒の活性の劣化の程度が高く、２次電池６１の蓄電量を回復させることができず、外部電子機器７０の駆動を維持することができないと判定する。この場合、制御部５０は、例えば上記ステップＴ１２と同様のエラー処理を実行して（ステップＴＡ１０）当該第２の再生処理を終了する。また、制御部５０は、例えば外部電子機器７０の駆動を停止させる処理を実行する。
【０１０６】
以上の本第２の実施形態では、燃料電池４で生成される電力量が低下すると、第６，第７のバルブ４６，４７の切替動作で第１の改質器６に触媒再生用の空気（酸素）を供給して改質触媒を再生し、その間は２次電池６１から外部電子機器７０に電力を供給するから、改質触媒を再生しながら外部電子機器７０に連続的に電力を供給することができる。
【０１０７】
なお、本発明は上記第１，第２の実施形態（上記第１の実施形態中の変形例１，２を含む。）に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々の改良及び設計変更をおこなってもよい。
【０１０８】
一の改良・設計変更事項として、例えば、制御部５０が、再生処理又は第２の再生処理において燃料電池４からＤＣ／ＤＣコンバータ６０への入力電力値の低下の有無を判断する基準として（図５のステップＳ２，Ｓ９や図７のステップＴ２等参照）、燃料電池４からＤＣ／ＤＣコンバータ６０への入力電力値に代えて又は加えて、気化器５、触媒燃焼器８及びＣＯ除去器９の電気ヒータ２５の温度変動値等を用いる構成としてもよい。
【０１０９】
他の改良・設計変更事項として、外部電子機器７０が外部電源から電力の供給を受けている間は、燃料電池４から外部電子機器７０への電力の供給は不要であるから、この間は、制御部５０が全改質器あるいは改質触媒の活性が劣化している特定の改質器に対し空気を供給するように第６，第７のバルブ４６，４７を制御して全改質器あるいは特定改質器の改質触媒再生処理を行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明に係る第１の実施形態における発電システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態における第１，第２の改質器と触媒燃焼器との概略構成を示す断面図である。
【図３】第１の改質器の（ａ）基板の平面図，（ｂ）断面図，（ｃ）基板の平面図である。
【図４】触媒燃焼器の（ａ）基板の平面図，（ｂ）断面図，（ｃ）基板の平面図である。
【図５】第１の実施形態における再生処理の各処理を経時的に示すフローチャートである。
【図６】第２の実施形態における発電システムの概略構成を示すブロック図である。
【図７】第２の実施形態における第２の再生処理の各処理を経時的に示すフローチャートである。
【図８】第２の実施形態における第２の再生処理の一部の各処理を経時的に示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１１】
１，１００  発電システム
２  燃料タンク
３  反応装置
５  気化器
６，７  第１，第２の改質器
８  触媒燃焼器
９  ＣＯ除去器
４  燃料電池
５０  制御部
６０  ＤＣ／ＤＣコンバータ
６１  ２次電池
７０  外部電子機器
【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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