JPS6147072A - 自動車用電源装置 - Google Patents
自動車用電源装置Info
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- JPS6147072A JPS6147072A JP59166425A JP16642584A JPS6147072A JP S6147072 A JPS6147072 A JP S6147072A JP 59166425 A JP59166425 A JP 59166425A JP 16642584 A JP16642584 A JP 16642584A JP S6147072 A JPS6147072 A JP S6147072A
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- JP
- Japan
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- fuel
- float
- level
- battery
- liquid level
- Prior art date
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04186—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of liquid-charged or electrolyte-charged reactants
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（ＪＤ産業上の利用分野
本発明は燃料電池への燃料の補給を適確に行なうように
した自動車用電源装置に関する。
した自動車用電源装置に関する。
（ＧＯ従来技術
現在燃料電池には水素−酸素燃料電池、炭化水素燃料電
池、メタノール燃料電池、金属−空気燃料電池など種々
開発されているが、自動車、 用としては比較的安価
なメタノールを燃料とするメタノール燃料電池が有力で
ある。
池、メタノール燃料電池、金属−空気燃料電池など種々
開発されているが、自動車、 用としては比較的安価
なメタノールを燃料とするメタノール燃料電池が有力で
ある。
ところで、燃料電池の燃料消費量は比較的少ないので、
燃料の補給は正確に一定量ずつ行なうのが望ましいが、
たとえば自動車の気化器で用いられているフロートとニ
ードル弁とを使う方式では正確な補給ができないという
問題が”あった。
燃料の補給は正確に一定量ずつ行なうのが望ましいが、
たとえば自動車の気化器で用いられているフロートとニ
ードル弁とを使う方式では正確な補給ができないという
問題が”あった。
（ハ）発明の目的および構成
本発明は上記の点にかんがみてなされたもので、燃料電
池への燃料の補給を適確に行なうことを目的とし、この
目的を達成するために、燃゛斜電池の燃料の液面レベル
の変動にともなって移動するフロートを設け、液面レベ
ルが所定レベル以下になったとき前記フロートにより燃
料を補給し、該所定レベルを越えたとき前記フロートに
より燃料の補給を停止するように構成した。
池への燃料の補給を適確に行なうことを目的とし、この
目的を達成するために、燃゛斜電池の燃料の液面レベル
の変動にともなって移動するフロートを設け、液面レベ
ルが所定レベル以下になったとき前記フロートにより燃
料を補給し、該所定レベルを越えたとき前記フロートに
より燃料の補給を停止するように構成した。
に）実施例
第１図は本発明による自動車用電源装置の一実施例を示
しており、ｌは燃料電池、２は燃料タンク、３は燃料電
池ｌと燃料タンク２との間に設けられたフロート３であ
る。
しており、ｌは燃料電池、２は燃料タンク、３は燃料電
池ｌと燃料タンク２との間に設けられたフロート３であ
る。
燃料電池ｌは、硫酸水溶液（約ｌＯ〜３０重量パーセン
ト）とメタノール（−約数〜数１０重量パーセント）と
の混合液である電解液を入れた電槽１１内に電池燃料で
あるメタノールを電気化学的に酸化する燃料極１２と、
空気中の酸素を電気化学的に還元する酸素極１３とを１
両電極室の電解液が混合するのを防止するイオン交換型
の膜から成る隔Ｍ１４を介して配置して成り、電槽１１
には空気取入口１５と、化学反応の結果生成される水お
よび窒素を排水する排出口１６と、炭酸ガスの排出口１
７と、水蒸気の排出口１８とが形成されている。
ト）とメタノール（−約数〜数１０重量パーセント）と
の混合液である電解液を入れた電槽１１内に電池燃料で
あるメタノールを電気化学的に酸化する燃料極１２と、
空気中の酸素を電気化学的に還元する酸素極１３とを１
両電極室の電解液が混合するのを防止するイオン交換型
の膜から成る隔Ｍ１４を介して配置して成り、電槽１１
には空気取入口１５と、化学反応の結果生成される水お
よび窒素を排水する排出口１６と、炭酸ガスの排出口１
７と、水蒸気の排出口１８とが形成されている。
一方、燃料タンク２にはテフロンなどの防水フィルタを
設けた通気孔２１と燃料補充用の開閉栓２２とが設けら
れ、その一部を液面レベル＝ｒ ン） ｏ−ル部２３と
して、この液面レベルコントロール部２３と燃料電池ｌ
の電槽上部との間にフロート３が設けられている。
設けた通気孔２１と燃料補充用の開閉栓２２とが設けら
れ、その一部を液面レベル＝ｒ ン） ｏ−ル部２３と
して、この液面レベルコントロール部２３と燃料電池ｌ
の電槽上部との間にフロート３が設けられている。
フロート３は、燃料電池ｌの電極１１の上部に形成され
たガイドｌｌａと、燃料タンク２に設けたガイド２ａと
の内部を電槽ｌ内の燃料の液面レベルの変動に伴って上
下動するように配置されており、フロート３の内部を軸
方向に燃料通路３ａが形成されている。燃料通路の上部
一端はフロート３の側壁に開口し、下部他端はフロート
３の下端面をこ開口している。なお、ガイド２ａにはフ
ロート３の上下動によ・る圧力変化を一定にするための
大気開放口２４が設けられている。３１はテフロンなど
の燃料がもれないパツキンリングである。
たガイドｌｌａと、燃料タンク２に設けたガイド２ａと
の内部を電槽ｌ内の燃料の液面レベルの変動に伴って上
下動するように配置されており、フロート３の内部を軸
方向に燃料通路３ａが形成されている。燃料通路の上部
一端はフロート３の側壁に開口し、下部他端はフロート
３の下端面をこ開口している。なお、ガイド２ａにはフ
ロート３の上下動によ・る圧力変化を一定にするための
大気開放口２４が設けられている。３１はテフロンなど
の燃料がもれないパツキンリングである。
燃料電池ｌが作動し、燃料であるメタノールが燃料極１
２上で水と反応して炭酸ガスに変換されるにつれてメタ
ノールが減少し液面レベルが低下する。それにつれてフ
ロート３も低下してゆき、ある液面レベルになるとフロ
ート３の内部を貫通する燃料通路３ａの上部開口が燃料
タンク２の液面レベルコントロール部２３に開口するの
で、燃料タンク２内のメタノールがこの通路３ａを通っ
て電槽ｌ内に供給されて燃料が補給される。
２上で水と反応して炭酸ガスに変換されるにつれてメタ
ノールが減少し液面レベルが低下する。それにつれてフ
ロート３も低下してゆき、ある液面レベルになるとフロ
ート３の内部を貫通する燃料通路３ａの上部開口が燃料
タンク２の液面レベルコントロール部２３に開口するの
で、燃料タンク２内のメタノールがこの通路３ａを通っ
て電槽ｌ内に供給されて燃料が補給される。
このようにして燃料電池への燃料の自動供給が行なわれ
るので、燃料電池を自動車用電源として車載した場合、
寒冷地における低温による電池容量の低下、車載負荷に
よる不規則な電力ｉｔあるいは燃料電池をバッテリーの
バックアップ電源として用いて長期間車両を使用しない
ためのバッテリーの自己放電などによるバッテリーの容
量低下をなくすことができる。
るので、燃料電池を自動車用電源として車載した場合、
寒冷地における低温による電池容量の低下、車載負荷に
よる不規則な電力ｉｔあるいは燃料電池をバッテリーの
バックアップ電源として用いて長期間車両を使用しない
ためのバッテリーの自己放電などによるバッテリーの容
量低下をなくすことができる。
第２図は本発明による自動車用電源装置の他の実施例を
示しており、１は燃料電池、２は燃料タンクであり、燃
料電池ｌの電槽ｌｌ内には第１図の実施例と同様に電解
液が入っており。
示しており、１は燃料電池、２は燃料タンクであり、燃
料電池ｌの電槽ｌｌ内には第１図の実施例と同様に電解
液が入っており。
その中に燃料極１２と酸素極１３とが隔Ｊ１％１４を介
して配置されている。
して配置されている。
燃料電池ｌの電槽１１の外側に電槽ｌと連通して燃料制
御室４が設けられ、この燃料制御室４の内部に電解液の
液面レベルの変化につれて上下動するフロート５が設け
られ、上部にはフロート５によりオンオフされるフロー
ト上位検出スイッチ６が、下部にはやはりフロート５に
よりオンオフされるフロート下位検出スイッチ７が設け
られている。８は燃料タンク２と電槽１１とを接続する
燃料供給パイプ９の途中に設けられた燃料供給用電磁弁
で、フリップフロップを含む開開回路１０からの出力に
より開閉される。開閉回路ｌＯのフリップフロップは、
フロート下位検出スイッチ７がオンされたときセットさ
れ、フロー）上位検出スイッチ６がオンされたときリセ
ットされ、セット状態で電磁弁８の開信号、リセット状
態で電磁弁８の閉信号を出力する。
御室４が設けられ、この燃料制御室４の内部に電解液の
液面レベルの変化につれて上下動するフロート５が設け
られ、上部にはフロート５によりオンオフされるフロー
ト上位検出スイッチ６が、下部にはやはりフロート５に
よりオンオフされるフロート下位検出スイッチ７が設け
られている。８は燃料タンク２と電槽１１とを接続する
燃料供給パイプ９の途中に設けられた燃料供給用電磁弁
で、フリップフロップを含む開開回路１０からの出力に
より開閉される。開閉回路ｌＯのフリップフロップは、
フロート下位検出スイッチ７がオンされたときセットさ
れ、フロー）上位検出スイッチ６がオンされたときリセ
ットされ、セット状態で電磁弁８の開信号、リセット状
態で電磁弁８の閉信号を出力する。
いま燃料電池ｌの電槽ｌｌ内に電解液が充分に満たされ
１発電動作を続けているとする。このときフロート５は
上位の位置にあるのでフロート上位検出スイッチ６がオ
ンされているため開閉回路ｌＯのフリップフロップはリ
セット状が低下すると、それに伴ってフロート５も次第
に下降し、ある位置まで下降したところでフ。
１発電動作を続けているとする。このときフロート５は
上位の位置にあるのでフロート上位検出スイッチ６がオ
ンされているため開閉回路ｌＯのフリップフロップはリ
セット状が低下すると、それに伴ってフロート５も次第
に下降し、ある位置まで下降したところでフ。
−ト下位検出スイッチ７をオンする。すでにそれ以前に
フロート下位検出スイッチ６がオフとなっているので、
フロート下位検出スイッチ７のオンと同時にフリップフ
ロップはセット状態となる。その結果、開閉回路１０か
らは第３図（イ〕番；−示一すような開信号が出力し、
電磁弁８は開く。こうして燃料タンク２から燃料供給パ
イプ９を通って燃料制御室４内に、さらには電槽１１内
に燃料が供給される。
フロート下位検出スイッチ６がオフとなっているので、
フロート下位検出スイッチ７のオンと同時にフリップフ
ロップはセット状態となる。その結果、開閉回路１０か
らは第３図（イ〕番；−示一すような開信号が出力し、
電磁弁８は開く。こうして燃料タンク２から燃料供給パ
イプ９を通って燃料制御室４内に、さらには電槽１１内
に燃料が供給される。
電槽１１内の燃料が増すにつれてフロート５が上方に移
動しやがてフロート上位検出スイッチ６をオンすると、
プリップフロップがリセット状態となり、開閉回路１０
からは第３図（四に示すような閉信号が出力する。その
結果電磁弁８が閉じて燃料タンク２からの燃料の供給は
停止する。以上の動作を繰り返すことにより電槽ｌ内に
は第３図（ハ）に示す期間の間中、燃料が補給されるた
め電解液の液面は所定の範囲に保たれる。
動しやがてフロート上位検出スイッチ６をオンすると、
プリップフロップがリセット状態となり、開閉回路１０
からは第３図（四に示すような閉信号が出力する。その
結果電磁弁８が閉じて燃料タンク２からの燃料の供給は
停止する。以上の動作を繰り返すことにより電槽ｌ内に
は第３図（ハ）に示す期間の間中、燃料が補給されるた
め電解液の液面は所定の範囲に保たれる。
される。
第４図は本発明による自動車用電源装置の他の実施例を
示しており、第２図と同じ溝成部分は同じ参照数字を付
して示した。
示しており、第２図と同じ溝成部分は同じ参照数字を付
して示した。
この実施例は燃料電池ｌの電槽１１と連通して設けた燃
料制御室４の内部に燃料の供給を間欠的に行なう回転フ
ロート２０を設けたもので。
料制御室４の内部に燃料の供給を間欠的に行なう回転フ
ロート２０を設けたもので。
この回転フロート２０は、第５図（イ）に斜視図で示す
ように、フロート部２０ａと、スペース部２０ｂと、外
周には開口部２０ｃと、外枠部２０ｄとを有し、燃料制
御室４の対向側壁間に一方向へ回転自在に取り付けられ
ている。第５図Ｃ口）は回転フロート２０を燃料制御室
４内に取付けた状態を・示しており、矢印方向に回転可
能で逆方向にはラチェット機構により回転できないよう
になっている。ここで重要なことは、第６図（イ）に示
したように、燃料供給パイプ９の開口端９ａを回転フロ
ート２０の回転軸より左寄りにずらし、しかも同図Ｃ口
）に示したようにフロート部２０ａの半幅ぶを燃料供給
パイプ９の内径ｄと等しくなるようにした点である。
ように、フロート部２０ａと、スペース部２０ｂと、外
周には開口部２０ｃと、外枠部２０ｄとを有し、燃料制
御室４の対向側壁間に一方向へ回転自在に取り付けられ
ている。第５図Ｃ口）は回転フロート２０を燃料制御室
４内に取付けた状態を・示しており、矢印方向に回転可
能で逆方向にはラチェット機構により回転できないよう
になっている。ここで重要なことは、第６図（イ）に示
したように、燃料供給パイプ９の開口端９ａを回転フロ
ート２０の回転軸より左寄りにずらし、しかも同図Ｃ口
）に示したようにフロート部２０ａの半幅ぶを燃料供給
パイプ９の内径ｄと等しくなるようにした点である。
次に動作を説明する。
燃料電池ｌが発電動作を始めると、燃料であるメタ□ン
ールが消費され、電槽ｌｌ内の電解液の液面が次第に低
下する。この液面の低下に伴って、燃料制御室４内に設
けられた回転フロー）２０がフロート部２０ａに働く重
力とラチェット機構の作用とによって矢印方向Ｃ反時計
方向）に回転する。液面がさらに低下しフロート部２０
ａが第６図（イ）に示すような真下の位置にきたとき、
フロート外枠に設けられた開口部２０ｃの最も端の位置
が、燃料供給パイプ９の位置に達するため、それまで、
フロート外枠部２０ｄで塞がれていた燃料供給パイプ９
が開口部２０ｃを通じて燃料制御室４に連通され燃料が
供給される。
ールが消費され、電槽ｌｌ内の電解液の液面が次第に低
下する。この液面の低下に伴って、燃料制御室４内に設
けられた回転フロー）２０がフロート部２０ａに働く重
力とラチェット機構の作用とによって矢印方向Ｃ反時計
方向）に回転する。液面がさらに低下しフロート部２０
ａが第６図（イ）に示すような真下の位置にきたとき、
フロート外枠に設けられた開口部２０ｃの最も端の位置
が、燃料供給パイプ９の位置に達するため、それまで、
フロート外枠部２０ｄで塞がれていた燃料供給パイプ９
が開口部２０ｃを通じて燃料制御室４に連通され燃料が
供給される。
燃料の供給に伴ない電槽１１内の液面が再び上昇を始め
、液面の上昇に伴なって回転フロート２０はフロート部
２０ａＧ′−働く浮力とラチェット機構の作用で矢印方
向（反時計方向）にさらに回転する。液面がさらに上昇
し１回転フロート２０のフロート部２０ａが第、改図に
示すような真上の位置にきたとき、燃料供給パイプ９ａ
は再びフロート外枠部２０ｄによって閉じられるため、
燃料の供給は停止される。以上のサイクルをくり返すこ
とにより、液面を一定範囲内に保つことができる。
、液面の上昇に伴なって回転フロート２０はフロート部
２０ａＧ′−働く浮力とラチェット機構の作用で矢印方
向（反時計方向）にさらに回転する。液面がさらに上昇
し１回転フロート２０のフロート部２０ａが第、改図に
示すような真上の位置にきたとき、燃料供給パイプ９ａ
は再びフロート外枠部２０ｄによって閉じられるため、
燃料の供給は停止される。以上のサイクルをくり返すこ
とにより、液面を一定範囲内に保つことができる。
このように１円形の回転フロートを重力と浮力とラチェ
ット機構の作用で一方向に回転させ。
ット機構の作用で一方向に回転させ。
この回転フロートの外周に形成した開口部と外枠部とで
燃料供給パイプを開放したり閉塞したりすることにより
、一定量の燃料を電槽内に精度よく供給できる。゛ （ホ）発明の詳細 な説明したように本発明においては、燃料電池の燃料の
液面レベルの変動にともなって移動するフロートを設け
、液面レベルが所定レベル以下になったとき前記フロー
トにより燃料を補給し、該所定レベルを越えたとき前記
フロートにより、燃料の補給を停止するようにしたので
、一定量の燃料補給が正確にでき、燃料の消費量が比較
的少ない燃料電池の燃料補給として好適である。
燃料供給パイプを開放したり閉塞したりすることにより
、一定量の燃料を電槽内に精度よく供給できる。゛ （ホ）発明の詳細 な説明したように本発明においては、燃料電池の燃料の
液面レベルの変動にともなって移動するフロートを設け
、液面レベルが所定レベル以下になったとき前記フロー
トにより燃料を補給し、該所定レベルを越えたとき前記
フロートにより、燃料の補給を停止するようにしたので
、一定量の燃料補給が正確にでき、燃料の消費量が比較
的少ない燃料電池の燃料補給として好適である。
第１図は本発明による自動車用電源装置の一実施例の概
略線図、第２図は本発明による自動車用電源装置の他の
実施例の概略線図、第３図は第２図の実施例にあける電
磁弁の画閉状態を示すタイムチャート、第４図は本発明
による自動車用電源装置のさらに他の実施例の概略線図
。 ｇＪ５図（イ）は第４図の実施例で用いる回転フロート
の一実施例の斜視図、（ロ）は回転フロートの取付状態
を示す線図、第６図（イ）は燃料供給開始時の回転フロ
ートの位置、１口）は燃料供給終了時の回転フロートの
位置を示す図である。 ｌ・・・燃料電池 １１・・・電槽圧・・・燃料
極 １３・・・酸素極１４・・・隔Ｉ！Ｘ
３・・・フロート４・・・燃料制御室
９・・・燃料供給パイプ２０・・・回転フロート 特許出願人 日産自動車株式会社 代理人 弁理士 鈴 木 弘 男 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 （イ） （ロ）第６
図 （イ） （０）
略線図、第２図は本発明による自動車用電源装置の他の
実施例の概略線図、第３図は第２図の実施例にあける電
磁弁の画閉状態を示すタイムチャート、第４図は本発明
による自動車用電源装置のさらに他の実施例の概略線図
。 ｇＪ５図（イ）は第４図の実施例で用いる回転フロート
の一実施例の斜視図、（ロ）は回転フロートの取付状態
を示す線図、第６図（イ）は燃料供給開始時の回転フロ
ートの位置、１口）は燃料供給終了時の回転フロートの
位置を示す図である。 ｌ・・・燃料電池 １１・・・電槽圧・・・燃料
極 １３・・・酸素極１４・・・隔Ｉ！Ｘ
３・・・フロート４・・・燃料制御室
９・・・燃料供給パイプ２０・・・回転フロート 特許出願人 日産自動車株式会社 代理人 弁理士 鈴 木 弘 男 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 （イ） （ロ）第６
図 （イ） （０）
Claims (1)
- 燃料電池の燃料の液面レベルの変動にともなつて移動す
るフロートと、燃料の液面レベルが所定レベル以下にな
ったとき燃料供給を開始し、液面レベルが前記所定レベ
ルを越えたとき燃料の供給を停止する燃料供給制御手段
とを有することを特徴とする自動車用電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59166425A JPS6147072A (ja) | 1984-08-10 | 1984-08-10 | 自動車用電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59166425A JPS6147072A (ja) | 1984-08-10 | 1984-08-10 | 自動車用電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6147072A true JPS6147072A (ja) | 1986-03-07 |
Family
ID=15831179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59166425A Pending JPS6147072A (ja) | 1984-08-10 | 1984-08-10 | 自動車用電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6147072A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001229946A (ja) * | 2000-02-17 | 2001-08-24 | Denso Corp | 燃料電池システム。 |
| JP2005302449A (ja) * | 2004-04-09 | 2005-10-27 | Ricoh Co Ltd | 燃料電池システム及び画像形成装置 |
| US7276303B2 (en) | 2002-12-26 | 2007-10-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Direct methanol fuel cell system, portable electronic appliance, and method of detecting an amount of liquid fuel remaining in direct methanol type fuel cell system |
-
1984
- 1984-08-10 JP JP59166425A patent/JPS6147072A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001229946A (ja) * | 2000-02-17 | 2001-08-24 | Denso Corp | 燃料電池システム。 |
| US7276303B2 (en) | 2002-12-26 | 2007-10-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Direct methanol fuel cell system, portable electronic appliance, and method of detecting an amount of liquid fuel remaining in direct methanol type fuel cell system |
| US7374832B2 (en) | 2002-12-26 | 2008-05-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Direct methanol fuel cell system, portable electronic appliance, and method of detecting an amount of liquid fuel remaining in direct methanol type fuel cell system |
| JP2005302449A (ja) * | 2004-04-09 | 2005-10-27 | Ricoh Co Ltd | 燃料電池システム及び画像形成装置 |
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