提供了一种不管外部环境如何都能够比过去更稳定地进行发电的燃料电池系统。基于由温度检测部（３０）检测的发电部（１０）的温度Ｔ１，调节来自燃料泵（４２）的液体燃料的供给量，并且因此执行发电部（１０）的温度Ｔ１变得恒定的控制。另外，提供了一种能够在汽化供给型燃料电池中比过去更稳定地进行发电的燃料电池系统。通过升压电路（３３Ａ）升高从发电部（１０）供给的发电电压Ｖ１（输入电压Ｖｉｎ）的电平。在控制部（３５Ａ）中，利用给定的控制表控制升压电路（３３Ａ）的操作，因此，对从升压电路（３３Ａ）供给至负载（二次电池（３４）和负载（６））的输出电压Ｖｏｕｔ（负载电压）和输出电流Ｉｏｕｔ（负载电流）进行控制。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种燃料电池系统和包括这样的燃料电池系统的电子装置，在所述燃 料电池系统中，通过甲醇等与氧化剂气体(氧气)之间的反应进行发电。
技术介绍
在过去，由于燃料电池具有高发电效率并且不排出有害物质，所以燃料电池实际 上已经被用作工业发电设备和家用发电设备，或被用作用于人造地球卫星、宇宙飞船等的 电源。此外，近年来，燃料电池已经被逐渐开发成用于车辆例如客车、公共汽车和货车的电 源。将这样的燃料电池分成碱性水溶液燃料电池、磷酸燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固 体氧化物燃料电池、直接甲醇燃料电池等。特别地，通过使用甲醇作为燃料氢源，固体高分 子电解质DMFC(直接甲醇燃料电池)能够提供高能量密度。此外，DMFC不需要重整器，因 此能够被小型化(减小尺寸)。因此，已经逐渐研究了作为小型移动燃料电池的DMFC。在DMFC中，使用MEA (膜电极组件)作为单位电池，其中，固体高分子电解质膜夹 在两个电极之间，并且将所得物接合并一体化。使用一个气体扩散电极作为燃料电极(负 极(阳极))，并将作为燃料的甲醇供给至这样的一个气体扩散电极的表面。结果，甲醇分 解，产生氢离子(质子)和电子，并且氢离子通过固体高分子电解质膜。此外，使用另一气 体扩散电极作为氧电极(正极(阴极))，并将作为氧化剂气体的空气供给至另一气体扩散 电极的表面。结果，使空气中的氧气与上述氢离子和上述电子结合，以产生水。这样的电化 学反应导致从DMFC产生电原动力。同时，在用于移动用途的燃料电池中，期望燃料电池在任何环境，例如，室内、仲冬 中的户外、仲夏高温下的汽车内部，以及在放热困难的袋子的内部中稳定地进行发电操作。 此外，还期望燃料电池能够遵循环境中的突然变化，例如燃料电池从温暖的房间内部突然 带到冰冷的户外。这样，由于用于燃料电池的合适的燃料供给量根据外部环境的温度和湿 度而不同，所以期望根据环境变化的仔细的燃料供给控制(其中燃料供给量不过多或不过 少的燃料供给控制)。这里，在燃料的供给量变得过多的情况下，剩余的燃料渗入至氧电极，从而导致称 作渗透(跨越，crossover)的现象。渗透现象是其中剩余的燃料在氧电极上直接燃烧的现 象，从而不仅减小燃料的利用效率并导致浪费，而且还存在由于温度升高使用户烧伤的危 险。另外，相反，在燃料供给变得不足的情况下，不能获得足够的输出，并存在停止向连接至 燃料电池的设备供电的可能性。因此，由于过去，已经提出了一种为了抑制燃料供给量的过多和不足的目的而控 制燃料供给量的方法(例如，专利文献1)。同时，在包括燃料电池(例如上述燃料电池)的燃料电池系统中，存在这样的燃料 电池系统，其中，来自燃料电池的发电电压和发电电流(所产生的功率)对二次电池充电并 驱动负载。从而，在这样的燃料电池系统中，期望从燃料电池产生的功率尽可能有效地对二 次电池充电。因此，例如，在专利文献2中，提出了一种燃料电池系统，其中执行控制，使得利用 DC/DC转换器将燃料电池的发电电压值保持恒定。引文列表专利文献专利文献1 日本未审查专利申请公开号2007-227336专利文献2 日本未审查专利申请公开号2006-501798
技术实现思路
在上述专利文献1中的燃料供给控制中，对电压和电流设置两个阈值(上限值和 下限值)。当超过上限值时，停止燃料供给，而当值降到下限值之下时，重新开始燃料供给。 根据控制方法，能够通过在恒定电流发电的过程中的电压波动，并通过在恒定电压发电的 过程中的电流波动，来控制燃料供给。然而，在控制方法中，例如，已经存在这样的问题，S卩，在出现渗透现象的情况下， 情况变得更糟。具体地，例如，在当燃料在恒定电流控制的过程中不足时电压减小并降到下 限值之下的同时，由于当出现渗透现象时电压也类似地减小，所以电压降到下限值之下。这 里，在前者中(当燃料不足时)，有必要供给燃料，而在后者中(当出现渗透现象时)，有必 要停止燃料供给。然而，由于在过去的燃料供给控制中焦点仅放在电压上，所以已经存在这 样的问题，即，不能区分前者与后者之间的差异。在这样的DMFC中，作为将甲醇供给至燃料电极的方法，提出了液体供给型燃料电 池(液体燃料(甲醇水溶液)被直接供给至燃料电极)和汽化供给型燃料电池(汽化的液 体燃料被供给至燃料电极)。在前述中，在汽化供给型燃料电池中，不能执行根据例如在液 体供给型燃料电池中的燃料浓度的燃料供给控制，并且根据燃料供给周期(供给循环)(例 如，燃料供给泵的操作定时，或开闭器(shutter)的打开/关闭定时)执行燃料供给控制。 从而，尤其是在汽化供给型DMFC中，期望通过抑制燃料供给量的过多和不足来实现与外部 环境无关的稳定的发电操作。同时，由于在前述专利文献2中没有描述使用DC/DC转换器的详细控制方法，所以 期望实现更有效的控制方法。此外，在前述DMFC中，作为将甲醇供给至燃料电极的方法，提出了液体供给型燃 料电池(液体燃料(甲醇水溶液)被直接供给至燃料电极)和汽化供给型燃料电池(汽化 的液体燃料被供给至燃料电极)。在前述中，在汽化供给型燃料电池中，不能执行根据例如 在液体供给型燃料电池中的燃料浓度的燃料供给控制，并根据燃料供给周期来执行间歇的 燃料供给控制。从而，尤其是在汽化供给型DMFC中，发电电压和发电电流由于间歇的燃料 供给控制而难以控制，并期望实现稳定的发电操作。考虑到前述问题已经作出了本专利技术，本专利技术的第一个目的是提供一种不管外部环 境如何都能比过去更稳定地进行发电的燃料电池系统，以及包括这样的燃料电池系统的电子装置。本专利技术的第二个目的是提供一种能够比过去在汽化供给型燃料电池中更稳定地 进行发电的燃料电池系统，以及包括这样的燃料电池系统的电子装置。本专利技术的第一燃料电池系统包括发电部，通过被供给燃料和氧化剂气体来进行发电；燃料供给部，用于将液体燃料供给至发电部侧，并且其中，能够调节液体燃料的供给 量；燃料汽化部，通过汽化从燃料供给部供给的液体燃料，将气体燃料供给至发电部；温度 检测部，用于检测发电部的温度；以及控制部，用于执行控制使得通过基于由温度检测部检 测的发电部的温度调节来自燃料供给部的液体燃料的供给量而使发电部的温度变得恒定。 本专利技术的第一电子装置包括前述第一燃料电池系统。在本专利技术的第一燃料电池系统和第一电子装置中，在燃料汽化部中汽化从燃料供 给部供给的液体燃料，因此，气体燃料被供给至发电部。而且，在发电部中，通过待供给的气 体燃料和氧化剂气体来执行发电。另外，通过温度检测部来检测根据这样的发电的发电部 的温度。然后，基于所检测的发电部的温度调节来自燃料供给部的液体燃料的供给量，因此 执行控制，使得发电部的温度变得恒定。这里，燃料供给量和发电部的温度彼此具有单调增 加的关系。因此，与过去基于发电电压、发电电流、或产生的功率(电力)的燃料供给控制 相比，例如，便于这样的燃料供给控制，其防止渗透现象，并与外部环境的变化相应。此外， 由于执行其中发电部的温度变得恒定的反馈控制，所以与通过打开(执行)和关闭(停止) 燃料供给的简单控制相比，使发电部的温度稳定。本专利技术的第二燃料电池系统包括发电部，通过被供给燃料和氧化剂气体来进行 发电；燃料供给部，用于将液体燃料供给至发电部侧，并且其中，能够调节液本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种燃料电池系统，包括：发电部，通过被供给燃料和氧化剂气体来进行发电；燃料供给部，用于将液体燃料供给至所述发电部侧，并且其中，能够调节所述液体燃料的供给量；燃料汽化部，通过汽化从所述燃料供给部供给的液体燃料，将气体燃料供给至所述发电部；温度检测部，用于检测所述发电部的温度；以及控制部，用于执行控制使得通过基于由所述温度检测部检测的所述发电部的温度调节来自所述燃料供给部的液体燃料的供给量而使所述发电部的温度变得恒定。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：志村重辅，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP
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