[发明专利]氢产生装置以及具备该氢产生装置的燃料电池系统

说明书

技术领域

本发明涉及具备容纳有氢产生物质的氢产生部、和向氢产生部供给水来使其产生氢的供水单元的氢产生装置、以及具备该氢产生装置的燃料电池系统，尤其涉及可以推定通过氢产生装置能够产生的氢量的余量的氢产生装置以及具备该氢产生装置的燃料电池系统。

背景技术

近年，随着笔记本个人计算机或便携式电话等移动设备的普及，希望作为其电源的电池越来越小型化、高容量化。作为这种满足能量密度高、小型并且输出容量大的希望的电池，固体高分子型燃料电池等燃料电池的开发取得了进展。

燃料电池，若进行燃料以及氧的供给则能够连续使用。例如高分子电解质膜型燃料电池(PEMFC：Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell)，在电解质中使用固体高分子电解质，在正极活性物质中使用空气中的氧，在负极活性物质中使用燃料(氢、甲醇等)，作为可以期待比当前主流的锂离子二次电池更高的能量密度的电池而受到关注。作为在使用氢来作为在该PEMFC中使用的燃料的情况下的制备氢的方法，提出了通过水和离子化倾向高的金属即锂、钾、钙、钠、镁、铝等氢产生物质的反应来产生氢的方法。

关于这种向容纳了氢产生物质的氢产生部供给水，使水和氢产生物质反应来产生作为燃料电池的燃料的氢的方法，公开了：规定作为氢产生物质而使用的金属材料的粒子直径，在低温下简便地产生氢的技术(参照专利文献1)；或通过控制水的供给量，将容器的内部温度保持为可以维持发热反应的温度，稳定地维持氢产生反应的技术(参照专利文献2)。

另外，公开了在直接利用在吸藏氢的合金(hydrogen-storing alloy)中储藏的氢，或者利用将其用于以氢为燃料的燃料电池来获得的电力的氢燃料汽车中，使用流量计或压力计来测量通过氢压送机压送的氢量和储氢罐的压力，计算从吸藏氢的合金供给的氢的体积来计算残存氢量的方法(参照专利文献3)。

专利文献1：日本特开2006-306700号公报

专利文献2：日本特开2007-45646号公报

专利文献3：日本特开平10-252567号公报

在使用燃料电池的笔记本个人计算机或便携式电话等移动设备中，需要知道表示设备的可使用时间的电池余量。并且，在使用氢作为燃料的燃料电池中，电池余量很大程度上取决于向电池供给的氢的余量。

但是，在上述通过水与氢产生物质的反应来产生氢的方法中，与使用在吸藏氢的合金等中储藏的氢的情况不同，难以直接掌握供给的氢的总量。另外，在测量供给的氢量的现有方法中，流量计或压力计等用于测定氢量的装置是必要的，对于在要求小型轻量化的移动设备中使用的燃料电池来说不理想，成本也增大。而且，在测量燃料电池产生的电流量的方法等中，电流的检测单元是必要的，另外，无法将燃料电池产生的氢全部用于发电而向外部排出时，存在产生余量的误差的问题。

发明内容

鉴于上述问题而提出本发明，其目的在于，提供不追加导致高成本的检测单元就可以推定氢的余量的氢产生装置、以及具备该氢产生装置的燃料电池系统。

为了解决上述问题，本发明的氢产生装置的特征在于，具备：容纳了通过与水的反应来产生氢的氢产生物质的氢产生部；向所述氢产生部供给水的供水单元；控制所述供水单元，从而调节向所述氢产生部的水的供给量的供水量控制单元；以及根据从所述供水单元或所述供水量控制单元得到的、供给到所述氢产生部的水的水量信息，推定所述氢产生部能够产生的氢量的余量的余量管理单元。

另外，本发明的燃料电池系统的特征在于，具备：本发明的氢产生装置；以及使用通过所述氢产生装置生成的氢来进行发电的燃料电池。

根据本发明的氢产生装置，在通过水、和通过与水的反应产生氢的氢产生物质的反应来产生氢的氢产生装置中，不另外设置用于检测产生的氢量的单元，就可以推定氢产生部可以产生的氢量的余量。

另外，由此可以得到能够容易地掌握电池余量的燃料电池系统。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的氢制造装置、和具备该氢制造装置的燃料电池系统的概要结构的框图。

图2是表示本发明的第一实施方式的氢产生装置的余量管理装置中的供水量的累计的图。图2(a)表示单位时间的供水量的变化，图2(b)表示作为累计水量的总供水量的变化。

图3是表示本发明的第二实施方式的氢产生装置、和具备该氢产生装置的燃料电池系统的概要结构的框图。

图4是表示本发明的第二实施方式的氢产生装置中的控制部的动作的流程图。