JP3741009B2 - 燃料電池システム - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水素ガスを供給する水素タンクと、水素ガスの供給を受けて電力を発生する燃料電池と、を備えた燃料電池システムに関し、特に、燃料電池の温度を所望の温度にすることが可能な燃料電池システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高圧水素タンクと、燃料電池と、を備えた燃料電池システムを搭載した車両を、例えば、寒冷地において冬場に使用する場合、周囲温度が極めて低い（例えば、０℃未満）ため、燃料電池システムの起動前には、燃料電池内が凍り付いている（例えば、電解質膜などが凍り付いている）恐れがあり、そのままでは、燃料電池を作動させることができない。従って、燃料電池システムの起動時には、燃料電池の温度を常温（例えば、０℃以上）まで上げて、燃料電池内を解凍させた上で、燃料電池を作動させる必要がある。
【０００３】
そのため、従来においては、このような場合に、電気ヒータまたは燃焼ヒータを用いて、燃料電池本体または燃料電池内を循環する冷却水を加熱する方法が採られていた。
【０００４】
また、従来においては、燃料電池が作動した後においても、燃料電池の温度が適正な温度までなかなか上がらない場合には、上記したのと同様の方法が採られていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば、電気ヒータを用いる方法では、電気ヒータに電力を供給するために、車両に、大容量のバッテリを搭載する必要があるという問題があった。
【０００６】
また、燃焼ヒータを用いる方法では、燃料電池に供給すべき燃料である水素ガスを燃焼ヒータに供給して燃焼させるため、その分の燃料（すなわち、水素ガス）は単に燃焼に利用されるだけであり、燃料電池における電力発生には何ら利用されないことになる。従って、その分の燃料が持つエネルギは、電力発生の観点から見て、損失になってしまうという問題があった。なお、電気ヒータを用いる場合においても、燃料電池によって発生した電力をバッテリに蓄えた上で、その蓄えた電力を電気ヒータに供給して、電気ヒータを加熱させる場合には、同様の問題が発生する。
【０００７】
さらにまた、その他の方法として、燃料電池全体を断熱材等でくるんで、燃料電池を保温する方法も考えられるが、かかる方法では、燃料電池の運転終了後、或る程度の時間は燃料電池の温度を適正な温度に保つことができるが、長時間経過すると、何れは周囲温度まで低下してしまうため、この場合においても、起動時には、燃料電池の温度を適正な温度まで上げる必要がある。
【０００８】
従って、本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解決し、大容量のバッテリを要することなく、燃料電池の温度を所望の温度にすることができ、しかも、エネルギを効率よく利用することができる燃料電池システムを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上記した目的の少なくとも一部を達成するために、本発明の第１の燃料電池システムは、水素ガスを供給する水素タンクと、前記水素ガスの供給を受けて電力を発生する燃料電池と、を備えた燃料電池システムであって、
水素吸蔵合金を有し、前記水素タンクから前記水素ガスの供給を受けて該水素ガスを前記水素吸蔵合金で吸蔵したり、該水素吸蔵合金の吸蔵した前記水素ガスを放出して前記燃料電池に供給したりすることが可能な水素吸蔵合金タンクと、
熱交換媒体を前記燃料電池および前記水素吸蔵合金タンクに循環させて、少なくとも前記燃料電池と前記水素吸蔵合金タンクとの間で熱交換を行わせることが可能な熱交換部と、
をさらに備え、
前記燃料電池の温度が第１の基準温度以下である場合には、前記水素タンクから前記水素吸蔵合金タンクに前記水素ガスを供給して、該水素ガスを前記水素吸蔵タンクに吸蔵させることにより、該水素吸蔵合金タンクで熱を発生させ、発生したその熱を前記熱交換媒体によって前記燃料電池に伝達させて、該燃料電池の温度を上昇させると共に、
前記燃料電池の温度が第３の基準温度より高い場合には、前記燃料電池の発生する熱を前記熱交換媒体によって前記水素吸蔵合金タンクに伝達させることにより、該水素吸蔵タンクに吸蔵されている前記水素ガスを放出させ、放出した該水素ガスを前記燃料電池に供給して、前記電力の発生に利用することを要旨とする。
【００１０】
このように、第１の燃料電池システムでは、燃料電池の温度が第１の基準温度以下である場合に、水素タンクから水素吸蔵合金タンクに水素ガスを供給して、その水素ガスを水素吸蔵タンクに吸蔵させる。水素吸蔵合金は、水素ガスを吸蔵すると、発熱反応を生じるため、水素吸蔵合金タンクは熱を発生する。この発生した熱を熱交換部の循環する熱交換媒体によって燃料電池に伝達させることにより、燃料電池の温度を上昇させる。
また、燃料電池の温度が第３の基準温度より高い場合に、燃料電池の発生する熱を利用して、水素吸蔵合金タンクに吸蔵されている水素ガスを放出させる。そして、放出した水素ガスを燃料電池に供給して、電力の発生に利用する。
【００１１】
従って、第１の燃料電池システムによれば、燃料電池の温度が第１の基準温度以下である場合に、燃料電池の温度を所望の温度まで上げることができるので、例えば、冬場のように周囲温度が極めて低く、燃料電池システムの起動前に、燃料電池内が凍り付いている場合でも、起動時に、燃料電池の温度を常温まで上げて、燃料電池内を解凍させた上で、燃料電池を作動させることができる。
【００１２】
また、水素吸蔵タンクに水素ガスを吸蔵させる際に発生する熱を利用して、燃料電池の温度を上昇させているので、従来において用いられていた電気ヒータや燃焼ヒータが不要となると共に、大容量のバッテリも必要としない。
また、燃料電池の温度を上昇させるために利用された水素ガス（すなわち、水素タンクから水素吸蔵合金タンクに供給され、水素吸蔵合金タンクに吸蔵された水素ガス）を、燃料電池に供給して、電力発生に用いることができるので、燃料である水素ガスの持つエネルギを効率よく利用することができる。
また、水素ガスの吸蔵された水素吸蔵合金タンクから水素ガスを放出させるために、燃料電池の発生する熱を利用しているため、他のエネルギを必要としない。
【００１３】
本発明の第２の燃料電池システムは、水素ガスを供給する水素タンクと、前記水素ガスの供給を受けて電力を発生する燃料電池と、を備えた燃料電池システムであって、
水素吸蔵合金を有し、前記水素タンクから前記水素ガスの供給を受けて該水素ガスを前記水素吸蔵合金で吸蔵したり、該水素吸蔵合金の吸蔵した前記水素ガスを放出して前記燃料電池に供給したりすることが可能な水素吸蔵合金タンクと、
熱交換媒体を前記燃料電池および前記水素吸蔵合金タンクに循環させて、少なくとも前記燃料電池と前記水素吸蔵合金タンクとの間で熱交換を行わせることが可能な熱交換部と、
をさらに備え、
前記燃料電池の温度が第１の基準温度より高く第２の基準温度以下である場合には、前記水素タンクから前記燃料電池に前記水素ガスを供給して、前記燃料電池において、前記電力の発生に利用すると共に、前記水素タンクから前記水素吸蔵合金タンクにも前記水素ガスを供給して、前記水素吸蔵タンクに吸蔵させることにより、該水素吸蔵合金タンクで熱を発生させ、発生したその熱を前記熱交換媒体によって前記燃料電池に伝達させて、該燃料電池の温度を上昇させ、
前記燃料電池の温度が第３の基準温度より高い場合には、前記燃料電池の発生する熱を前記熱交換媒体によって前記水素吸蔵合金タンクに伝達させることにより、該水素吸蔵タンクに吸蔵されている前記水素ガスを放出させ、放出した該水素ガスを前記燃料電池に供給して、前記電力の発生に利用することを要旨とする。
【００１４】
このように、第２の燃料電池システムでは、第１の基準温度より高く第２の基準温度以下である場合に、水素タンクから水素ガスを、燃料電池に供給すると共に、水素吸蔵合金タンクにも供給する。燃料電池では、供給された水素ガスを電力の発生に利用する。水素吸蔵合金タンクでは、供給された水素ガスを吸蔵する。この吸蔵によって発生する熱を熱交換媒体によって水素吸蔵合金タンクから燃料電池に伝達させることにより、燃料電池の温度を上昇させる。
また、燃料電池の温度が第３の基準温度より高い場合に、燃料電池の発生する熱を利用して、水素吸蔵合金タンクに吸蔵されている水素ガスを放出させる。そして、放出した水素ガスを燃料電池に供給して、電力の発生に利用する。
【００１５】
従って、第２の燃料電池システムによれば、第１の基準温度より高く第２の基準温度以下である場合に、燃料電池を作動させながら、燃料電池の温度を所望の温度まで上げることができるので、例えば、燃料電池内は凍り付いていないものの、燃料電池の温度がまだ低い場合に、燃料電池自体による発熱と水素吸蔵合金タンクから伝達される熱によって、燃料電池の温度を急速に上げることができる。
また、燃料電池の温度を上昇させるために利用された水素ガス（すなわち、水素タンクから水素吸蔵合金タンクに供給され、水素吸蔵合金タンクに吸蔵された水素ガス）を、燃料電池に供給して、電力発生に用いることができるので、燃料である水素ガスの持つエネルギを効率よく利用することかできる。
また、水素ガスの吸蔵された水素吸蔵合金タンクから水素ガスを放出させるために、燃料電池の発生する熱を利用しているため、他のエネルギを必要としない。
【００１６】
本発明の燃料電池システムにおいて、前記燃料電池および前記水素吸蔵タンクを循環する前記熱交換媒体の量が最小となるように、該熱交換媒体の循環経路を設定することが好ましい。
【００１７】
水素吸蔵合金タンクで発生した熱を熱交換媒体によって燃料電池に伝達して、燃料電池を暖める際、熱交換媒体自体の温度が低い場合には、水素吸蔵合金タンクで発生した熱によって熱交換媒体自体も加熱する必要がある。しかし、上述したように、熱交換媒体の循環経路を設定することにより、循環する熱交換媒体の量は最小となるため、熱交換媒体を加熱するための熱量も少なくて済み、短時間で熱交換媒体自体の温度を上げることができる。従って、より少ないエネルギで燃料電池の温度をより早く上昇させることが可能となる。
【００２２】
本発明の第３の燃料電池システムは、水素ガスを供給する水素タンクと、前記水素ガスの供給を受けて電力を発生する燃料電池と、を備えた燃料電池システムであって、
水素吸蔵合金を有し、前記水素タンクから前記水素ガスの供給を受けて該水素ガスを前記水素吸蔵合金で吸蔵したり、該水素吸蔵合金の吸蔵した前記水素ガスを放出して前記燃料電池に供給したりすることが可能な水素吸蔵合金タンクと、
熱交換媒体を前記燃料電池および前記水素吸蔵合金タンクに循環させて、少なくとも前記燃料電池と前記水素吸蔵合金タンクとの間で熱交換を行わせることが可能な熱交換部と、
をさらに備え、
前記燃料電池の温度が第４の基準温度より高い場合には、前記燃料電池の発生する熱を前記熱交換媒体によって前記水素吸蔵合金タンクに伝達させ、該水素吸蔵タンクに吸蔵されている前記水素ガスを放出させることにより、伝達されたその熱を前記水素吸蔵タンクで吸収すると共に、放出した前記水素ガスを前記燃料電池に供給して、前記電力の発生に利用することを要旨とする。
【００２３】
このように、第３の燃料電池システムでは、燃料電池の温度が第４の基準温度より高い場合に、燃料電池の発生する熱を循環する熱交換媒体によって水素吸蔵合金タンクに伝達させて、水素吸蔵タンクに吸蔵されている水素ガスを放出させる。そして、伝達された熱を水素吸蔵タンクで吸収すると共に、放出した水素ガスを燃料電池に供給して、電力の発生に利用する。
【００２４】
従って、第３の燃料電池システムによれば、燃料電池の温度が第４の基準温度より高い場合に、水素ガスの吸蔵された水素吸蔵合金タンクを利用して、燃料電池の温度を所望の温度まで下げることができるので、例えば、夏場のように周囲温度が高い場合でも、燃料電池の温度を定常温度に保つことができる。
【００２５】
なお、本発明は、上記した燃料電池システムなどの態様に限ることなく、そのようなシステムを搭載した車両としての態様で実現することも可能である。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．実施例の構成：
Ｂ．昇温動作および通常動作：
Ｃ．再生動作：
Ｄ．冷却動作：
Ｅ．変形例：
【００２７】
Ａ．実施例の構成：
図１は本発明の一実施例としての燃料電池システムの構成を示す構成図である。
【００２８】
本実施例の燃料電池システムは、自動車などの車両に搭載されるものであって、主として、水素ガスを供給する高圧水素タンク１００と、水素ガスの供給を受けて電力を発生する燃料電池２００と、水素ガスを吸蔵したり、吸蔵した水素ガスを放出したりする水素吸蔵合金タンク３００と、を備えている。
【００２９】
このうち、高圧水素タンク１００は、内部に高圧の水素ガスを充填しており、根本に取り付けられたシャットバルブ１０を開くと、およそ２０〜３５ＭＰａの圧力を有する水素ガスが放出される。
【００３０】
燃料電池２００は、水素を含んだ水素ガスの供給と、酸素を含んだ酸化ガス（例えば、空気）の供給と、を受けて、水素極と酸素極において、下記に示すような反応式に従って、電気化学反応を起こし、電力を発生させている。
【００３１】
即ち、水素極に水素ガスが、酸素極に酸化ガスがそれぞれ供給されると、水素極側では式（１）の反応が、酸素極側では式（２）の反応がそれぞれ起こり、燃料電池全体としては、式（３）の反応が行なわれる。
【００３２】
Ｈ2 → ２Ｈ+＋２ｅ- …（１）
２Ｈ+＋２ｅ-＋（１／２）Ｏ2 → Ｈ2Ｏ …（２）
Ｈ2＋（１／２）Ｏ2 → Ｈ2Ｏ …（３）
【００３３】
このような燃料電池２００を車両の動力源として用いる場合、燃料電池２００から発生された電力によって電動機（図示せず）を駆動し、その発生トルクを車軸（図示せず）に伝達して、車両の推進力を得る。
【００３４】
また、燃料電池２００は、複数の単セルが積層されたスタック構造となっており、１つの単セルは、電解質膜（図示せず）と、それを両側から挟み込む拡散電極（図示せず）である水素極及び酸素極と、さらにそれらを両側から挟み込む２枚のセパレータ（図示せず）と、で構成されている。セパレータの両面には、凹凸が形成されており、挟み込んだ水素極と酸素極との間で、単セル内ガス流路を形成している。このうち、水素極との間で形成される単セル内ガス流路には、前述したごとく供給された水素ガスが、酸素極との間で形成される単セル内ガス流路には、酸化ガスが、それぞれ流れている。
【００３５】
水素吸蔵合金タンク３００は、内部に水素吸蔵合金（図示せず）を有しており、内部の温度が低温になればなるほど、内部の圧力が下がるため、水素吸蔵合金は水素ガスを吸蔵しやすくなり、内部の温度が高温になればなるほど、内部の圧力が上がるため、水素吸蔵合金は吸蔵した水素ガスを放出しやすくなる。水素吸蔵合金は、水素ガスを吸蔵する際、発熱反応を生じ、熱を発生する。逆に、吸蔵した水素ガスを放出する際には、吸熱反応を生じ、熱を吸収する。従って、水素吸蔵合金タンク３００に水素ガスを吸蔵させる際には、後述する熱交換システムによって、水素吸蔵合金タンク３００の内部を冷却し、水素吸蔵合金タンク３００から吸蔵した水素ガスを放出させる際には、その熱交換システムによって、水素吸蔵合金タンク３００の内部を加熱する。
【００３６】
その他、本実施例の燃料電池システムは、図１に示すように、システム内で水素ガスを流通させるための水素ガス流路と、同じくシステム内で酸化ガスを流通させるための酸化ガス流路６４と、冷却水を循環させることにより、燃料電池２００や水素吸蔵合金タンク３００の温度を制御する熱交換システムと、制御部４００と、を備えている。
【００３７】
このうち、水素ガス流路は、高圧水素タンク１００の放出口から分岐点５２を介して燃料電池２００の供給口に至る本流流路５０と、水素吸蔵合金タンク３００の供給・放出口と分岐点５２とをつなぐ支流流路５４と、を備えている。
【００３８】
本流流路５０には、高圧水素タンク１００の放出口と分岐点５２との間に、シャットバルブ１０と、レギュレータ１２と、が配置されており、分岐点５２と燃料電池２００の供給口との間には、レギュレータ１４と、シャットバルブ１６と、が配置されている。また、支流流路５４には、シャットバルブ１８と、圧力センサ２０と、が配置されている。このうち、圧力センサ２０は、主として、水素吸蔵合金タンク３００から放出される水素ガスの圧力Ｐｈを検出するセンサである。
【００３９】
一方、熱交換システムは、ウォータポンプ２２と、ラジエータ５００と、冷却水流路と、で構成されている。このうち、冷却水流路は、燃料電池２００とラジエータ５００とをつなぐ本流流路５８と、本流流路５８から分岐し水素吸蔵合金タンク３００に至る支流流路６０と、ラジエータ５００をバイパスするバイパス流路６２と、を備えており、不凍の処理を施した冷却水が流れている。
【００４０】
本流流路５８には、前述したウォータポンプ２２の他、水温センサ２８と、バイパスバルブ２６と、が配置されている。このうち、水温センサ２８は、燃料電池２００から放出される冷却水の温度Ｔｗを検出するセンサである。燃料電池２００から放出された直後の冷却水の温度は、燃料電池２００の温度とほとんど差がないため、この水温センサ２８によって検出される冷却水の温度Ｔｗを、燃料電池２００の温度と見なすことができる。
【００４１】
支流流路６０には、調整バルブ２４が配置されている。この調整バルブ２４は、バルブの開閉ができる他、バルブの開度を変化させ、水素吸蔵合金タンク３００へ流れる冷却水の流量を調整することができる。
【００４２】
バイパス流路６２の一端は、バイパスバルブ２６に接続されている。このバイパスバルブ２６は、３つの切り換えモードを持っている。そのうち、第１のモードは、経路ａを経路ｂにつなぐモード（すなわち、冷却水をラジエータ５００に流すモード）であり、第２のモードは、経路ｃを経路ｂにつなぐモード（すなわち、冷却水をバイパス流路６２に流すモード）であり、第３のモードは、経路ａ，ｃ何れも経路ｂにつながないモード（すなわち、冷却水をラジエータ５００にもバイパス流路６２にも流さないモード）である。
【００４３】
また、制御部４００は、圧力センサ２０および水温センサ２８からの検出結果を入力すると共に、各バルブ１０〜１８，２４，２６と、ウォータポンプ２２と、をそれぞれ制御する。なお、図面を見やすくするために、制御線等は省略されている。
【００４４】
なお、本実施例において、高圧水素タンク１００は、本発明における水素タンクに、燃料電池２００は、本発明における燃料電池に、水素吸蔵合金タンク３００は、本発明における水素吸蔵合金タンクに、熱交換システムは、本発明における熱交換部に、冷却水は、本発明における熱交換媒体に、にそれぞれ相当している。
【００４５】
Ｂ．昇温動作および通常動作：
それでは、本実施例の燃料電池システムにおける起動時の動作について、図２を用いて説明する。図２は図１の燃料電池システムにおける起動時の動作手順を示すフローチャートである。
【００４６】
燃料電池システムの起動前、水素ガス流路の全てのシャットバルブ１０，１６，１８は閉じている。また、冷却水流路のうち、調整バルブ２４も閉じており、バイパスバルブ２６は第２のモードとなっている他、ウォータポンプ２２も停止している。また、水素吸蔵合金タンク３００は、水素ガスを吸蔵していない空の状態となっている。
【００４７】
そこで、燃料電池システムが起動されると、制御部４００は、まず、水素ガス流路のうち、本流流路５０のシャットバルブ１０を開くと共に、冷却水流路のウォータポンプ２２を駆動する（ステップＳ１０２）。シャットバルブ１０が開くと、高圧水素タンク１００からは水素ガスが放出され、その放出された水素ガスは、本流流路５０に至る。また、ウォータポンプ２２が駆動されると、冷却水が流れ始める。
【００４８】
次に、制御部４００は、水温センサ２８からの検出結果を入力し、冷却水の温度Ｔｗが第１の基準温度Ｔ１以下であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。ここで、第１の基準温度Ｔ１としては、例えば、氷が溶ける温度である、およそ０℃が設定されている。
【００４９】
判定の結果、冷却水の温度が第１の基準温度Ｔ１以下である場合には、燃料電池２００の温度が低くて、燃料電池２００内が凍り付いている恐れがあるので、第１の昇温動作を開始する。
【００５０】
すなわち、制御部４００は、水素ガス流路のうち、本流流路５０のシャットバルブ１６を閉じて、支流流路５４のシャットバルブ１８を開くと共に、冷却水流路のうち、支流流路６０の調整バルブ２４を開き、バイパスバルブ２６を第３のモードにする。そして、さらに、後述する吸蔵フラグを立てる（ステップＳ１０６）。
【００５１】
本流流路５０のシャットバルブ１６を閉じて、支流流路５４のシャットバルブ１８が開くと、高圧水素タンク１００から放出され、本流流路５０に至った水素ガスは、矢印ｈ１で示すように、分岐点５２から支流流路５４を通って、水素吸蔵合金タンク３００に供給される。
【００５２】
なお、本流流路５０の途中には、１次減圧用のレギュレータ１２が設けられており、高圧水素タンク１００から放出された高圧（すなわち、およそ２０〜３５ＭＰａ）の水素ガスは、このレギュレータ１２を通ることによって、およそ０．８〜１ＭＰａまで減圧されて、水素吸蔵合金タンク３００に供給される。
【００５３】
一方、水素吸蔵合金タンク３００は、前述したとおり、水素ガスを吸蔵していない空の状態であり、また、冷却水の温度が第１の基準温度Ｔ１以下ということで、周囲温度も低くく、水素吸蔵合金タンク３００の温度も低い状態となっているため、水素吸蔵合金タンク３００の内部の圧力は非常に低くなっている。
【００５４】
従って、水素吸蔵合金タンク３００におよそ０．８〜１ＭＰａの水素ガスが供給されると、水素吸蔵合金タンク３００の内部の圧力は非常に低いため、その供給された水素ガスは、水素吸蔵合金タンク３００内の水素吸蔵合金によって速やかに吸蔵される。こうして、水素吸蔵合金が水素ガスを吸蔵すると、上述したとおり、発熱反応を生じて、熱を発生する。
【００５５】
一方、熱交換システムにおいて、支流流路６０の調整バルブ２４が開くと共に、バイパスバルブ２６が第３のモードとなると、冷却水は、矢印ｗ３の如く、燃料電池２００から出た後、本流流路５８，支流流路６０，水素吸蔵合金タンク３００，支流流路６０，本流流路５８を介して燃料電池２００に戻る経路で循環する。
【００５６】
従って、水素吸蔵合金タンク３００で発生した熱は、循環される冷却水によって水素吸蔵合金タンク３００から燃料電池２００に伝達されるため、燃料電池２００は加熱されて、温度を上げることになる。
【００５７】
以上のようにして、本実施例の燃料電池システムにおいては、起動時に、高圧水素タンク１００から放出された水素ガスを水素吸蔵合金タンク３００に供給して吸蔵させることにより、水素吸蔵合金タンク３００で熱を発生させ、その発生した熱を熱交換システムによって燃料電池２００に伝達することにより、燃料電池２００の温度を上げることができる。
【００５８】
また、水素吸蔵合金タンク３００で発生した熱を循環する冷却水によって燃料電池２００に伝達して、燃料電池２００を暖める場合、冷却水自体の温度が低いと、水素吸蔵合金タンク３００で発生した熱によって冷却水自体も加熱する必要がある。しかし、本実施例の燃料電池システムによれば、熱交換システムにおいて、バイパスバルブ２６を第３のモードにしているため、冷却水は、矢印ｗ３に示すような経路でのみ循環し、バイパス流路６２やラジエータ５００に流れることはない。従って、冷却水は最小の経路で循環することになるので、循環する冷却水の量も最小となり、そのため、冷却水を加熱するための熱量も少なくて済み、短時間で冷却水自体の温度を上げることができる。よって、より少ないエネルギで燃料電池２００の温度をより早く上昇させることが可能となる。
【００５９】
なお、ステップＳ１０６では、このようにして、高圧水素タンク１００から水素吸蔵合金タンク３００に水素ガスが供給され、水素吸蔵合金タンク３００に吸蔵されるため、前述した如く、制御部４００は、水素吸蔵合金タンク３００が水素ガスを吸蔵したことを示す吸蔵フラグを立てるのである。
【００６０】
こうして、ステップＳ１０６の処理が完了すると、再び、ステップＳ１０４の処理に戻る。
【００６１】
次に、ステップＳ１０４における判定の結果、冷却水の温度が第１の基準温度Ｔ１より高い場合には、燃料電池２００内が凍り付いている恐れがないので、制御部４００は、冷却水の温度Ｔｗが第２の基準温度Ｔ２以下であるか否かを判定する（ステップＳ１０８）。ここで、第２の基準温度Ｔ２はＴ２＞Ｔ１であり、第２の基準温度Ｔ２としては、例えば、およそ３０〜５０℃が設定されている。
【００６２】
判定の結果、冷却水の温度Ｔｗが第２の基準温度Ｔ２以下である場合には、燃料電池２００内は凍り付いていないので、燃料電池２００の作動は可能であるものの、燃料電池２００の温度はまだ低く、効率的な運転ができないため、第２の昇温動作を開始する。
【００６３】
すなわち、制御部４００は、水素ガス流路のうち、本流流路５０のシャットバルブ１６と支流流路５４のシャットバルブ１８の両方を開くと共に、冷却水流路のうち、支流流路６０の調整バルブ２４を開き、バイパスバルブ２６を第３のモードにする。そして、さらに、吸蔵フラグが立っていない場合には、吸蔵フラグを立てる（ステップＳ１１０）。
【００６４】
本流流路５０のシャットバルブ１６と、支流流路５４のシャットバルブ１８が共に開くと、高圧水素タンク１００から放出され、本流流路５０に至った水素ガスは、矢印ｈ１，矢印ｈ２で示すように、一部がそのまま本流流路５０を通って、燃料電池２００に供給され、残りが分岐点５２から支流流路５４を通って、水素吸蔵合金タンク３００に供給される。
【００６５】
なお、本流流路５０の途中には、前述した１次減圧用のレギュレータ１２の他に、２次減圧用のレギュレータ１４が設けられており、本流流路５０をそのまま通る水素ガスは、１次減圧用のレギュレータ１２でおよそ０．８〜１ＭＰａに減圧された後、さらに、２次減圧用のレギュレータ１４を通ることによって、最終的に、およそ０．２〜０．３ＭＰａまで減圧されて、燃料電池２００に供給される。こうして、高圧水素タンク１００から放出された高圧の水素ガスを２段階で減圧することよって、高圧の水素ガスが直接、燃料電池２００に供給されないよう、燃料電池２００を保護している。
【００６６】
また、燃料電池２００には、別に、酸化ガス流路６４を介して酸化ガスが供給される。
【００６７】
こうして、燃料電池２００に水素ガスと酸化ガスが供給されると、前述したとおり、燃料電池２００は、水素極と酸素極において電気化学反応を起こし、電力を発生させる。なお、このとき起きる電気化学反応は、発熱反応であるため、これによって、燃料電池２００の温度は上昇する。
【００６８】
一方、水素吸蔵合金タンク３００に水素ガスが供給されると、前述したとおり、その水素ガスは水素吸蔵合金タンク３００内の水素吸蔵合金によって吸蔵され、水素吸蔵合金は、発熱反応を生じて、熱を発生する。発生した熱は、熱交換システムにおける、循環される冷却水によって燃料電池２００に伝達されて、燃料電池２００の温度を上げる。
【００６９】
以上のようにして、本実施例の燃料電池システムにおいては、燃料電池２００内は凍り付いていないものの、燃料電池２００の温度がまだ低い場合には、燃料電池２００を作動させながら、水素吸蔵合金タンク３００を利用して燃料電池２００の温度を上げることができるので、燃料電池２００自体による発熱と相まって、燃料電池２００の温度を急速に上げることができる。
【００７０】
こうして、ステップＳ１１０の処理が完了すると、再び、ステップＳ１０４の処理に戻る。
【００７１】
一方、ステップＳ１１０における判定の結果、冷却水の温度Ｔｗが第２の基準温度Ｔ２より高い場合には、燃料電池２００の温度も十分高く、効率的な運転が可能なため、通常動作を開始する。
【００７２】
すなわち、制御部４００は、水素ガス流路のうち、支流流路５４のシャットバルブ１８を閉じて、本流流路５０のシャットバルブ１６と開くと共に、冷却水流路のうち、支流流路６０の調整バルブ２４を閉じ、バイパスバルブ２６を第２のモードにする（ステップＳ１１２）。
【００７３】
支流流路５４のシャットバルブ１８が閉じて、本流流路５０のシャットバルブ１６が開くと、高圧水素タンク１００から放出され、本流流路５０に至った水素ガスは、矢印ｈ２で示すように、そのまま本流流路５０を通って、燃料電池２００に供給される。
【００７４】
また、燃料電池２００には、別に、酸化ガス流路６４を介して酸化ガスが供給されている。
【００７５】
このように、燃料電池２００に水素ガスと酸化ガスが供給されると、前述したとおり、燃料電池２００は、水素極と酸素極において電気化学反応を起こし、電力を発生させる。この電気化学反応は、前述したとおり、発熱反応であるため、燃料電池２００の温度は上昇する。
【００７６】
一方、熱交換システムにおいて、支流流路６０の調整バルブ２４が閉じると共に、バイパスバルブ２６が第２のモードとなると、冷却水は、矢印ｗ２の如く、燃料電池２００から出た後、本流流路５８，バイパス流路６２，本流流路５８を介して燃料電池２００に戻る経路で循環する。冷却水の温度Ｔｗが定常温度よりまだ低い場合に、ラジエータ５００側に冷却水を回すと、冷却水の温度Ｔｗが上がっていかないからである。
【００７７】
その後、制御部４００は、水温センサ２８を介して冷却水の温度Ｔｗを監視しながら、燃料電池２００の温度上昇に伴い、冷却水の温度Ｔｗが定常温度まで上昇したら、バイパスバルブ２６を第２のモードから第１のモードに切り換える。これにより、冷却水は、矢印ｗ１の如く、燃料電池２００から出た後、本流流路５８，ラジエータ５００，本流流路５８を介して燃料電池２００に戻る経路で循環する。この結果、燃料電池２００によって昇温された冷却水は、ラジエータ５００において冷却されるため、冷却水の温度Ｔｗ、延いては燃料電池２００の温度を定常温度に保つことができる。
【００７８】
以上によって、図２に示した一連の起動時の動作を終了する。
【００７９】
Ｃ．再生動作：
次に、本実施例の燃料電池システムにおいて、水素吸蔵合金タンク３００に吸蔵された水素ガスを燃料電池２００で再利用するための再生動作について、図３を用いて説明する。図３は図１の燃料電池システムにおける再生動作の手順を示すフローチャートである。
【００８０】
前述したとおり、通常動作時では、水素ガス流路のうち、本流流路５０のシャットバルブ１０，１６は開いているが、支流流路５４のシャットバルブ１８は閉じている。また、冷却水流路のうち、支流流路６０の調整バルブ２４は閉じており、バイパスバルブ２６は第１または第２のモードとなっている。
【００８１】
このような通常動作時において、図３に示す再生動作が開始されると、制御部４００は、まず、水素吸蔵合金タンク３００に水素ガスが吸蔵されていることを示す吸蔵フラグが立っているか否かを判定する（ステップＳ２０２）。判定の結果、吸蔵フラグが立っていなければ、水素吸蔵合金タンク３００には水素ガスが吸蔵されておらず、空の状態であるので、そのまま、図３に示す再生動作を終了する。
【００８２】
判定の結果、吸蔵フラグが立っていれば、水素吸蔵合金タンク３００に水素ガスが吸蔵されているので、図３に示す再生動作を続行する。
【００８３】
次に、制御部４００は、水温センサ２８からの検出結果を入力し、冷却水の温度Ｔｗが第３の基準温度Ｔ３より高いか否かを判定する（ステップＳ２０４）。ここで、第３の基準温度Ｔ３はＴ３＞Ｔ２であり、第３の基準温度Ｔ３としては、例えば、およそ５０〜８０℃が設定されている。
【００８４】
判定の結果、冷却水の温度Ｔｗが第３の基準温度Ｔ３以下である場合には、その第３の基準温度Ｔ３を超えるまで待機する。その後、冷却水の温度Ｔｗが第３の基準温度Ｔ３を超えたら、制御部４００は、水素ガス流路のうち、本流流路５０のシャットバルブ１０を閉じて、支流流路５４のシャットバルブ１８を開くと共に、冷却水流路のうち、支流流路６０の調整バルブ２４を開き、バイパスバルブ２６を第３のモードにする（ステップＳ２０６）。
【００８５】
熱交換システムにおいて、支流流路６０の調整バルブ２４が開くと共に、バイパスバルブ２６が第３のモードとなると、冷却水は、矢印ｗ３の如く、燃料電池２００から出た後、本流流路５８，支流流路６０，水素吸蔵合金タンク３００，支流流路６０，本流流路５８を介して燃料電池２００に戻る経路で循環する。
【００８６】
このとき、冷却水の温度Ｔｗは第３の基準温度Ｔ３を超えており、燃料電池２００において、電気化学反応により発生した熱は、循環される冷却水によって、燃料電池２００から水素吸蔵合金タンク３００に伝達されるため、水素吸蔵合金タンク３００は加熱されて、温度を上げることになる。この結果、水素吸蔵合金タンク３００の内部の圧力は高くなって、水素吸蔵合金は、吸蔵していた水素ガスを放出する。
【００８７】
前述したとおり、水素ガス流路のうち、本流流路５０のシャットバルブ１０は閉じており、支流流路５４のシャットバルブ１８は開いているため、水素吸蔵合金タンク３００は、吸蔵していた水素ガスを外部に放出し、放出された水素ガスは、矢印ｈ３に示すように、支流流路５４，分岐点５２，本流流路５０を通って、燃料電池２００に供給される。供給された水素ガスは、燃料電池２００において、電力発生のために利用される。
【００８８】
次に、制御部４００は、圧力センサ２０からの検出結果を入力し、水素吸蔵合金タンク３００から放出される水素ガスの圧力Ｐｈがほぼ第１の基準圧力Ｐ１となっているか否かを判定する（ステップＳ２０８）。ここで、第１の基準圧力Ｐ１としては、例えば、およそ０．８〜０．９ＭＰａが設定されている。
【００８９】
判定の結果、水素ガスの圧力Ｐｈが第１の基準圧力Ｐ１になっていない場合には、制御部４００は、第１の基準圧力Ｐ１になるように、冷却水流路の調整バルブ２４を制御して、バルブ開度を変化させ、水素吸蔵合金タンク３００へ流れる冷却水の流量を調整する。こうして、水素吸蔵合金タンク３００から水素ガスが放出される間、その水素ガスの圧力Ｐｈは、常に、第１の基準圧力Ｐ１になるように調整される。
【００９０】
その後、水素吸蔵合金タンク３００から放出される水素ガスの圧力Ｐｈが低下してきて、調整バルブ２４を全開にしても、水素ガスの圧力Ｐｈが第１の基準圧力Ｐ１を維持できない場合に（ステップＳ２１２，Ｓ２１４）、制御部４００は、水素吸蔵合金タンク３００が吸蔵していた水素ガスを全て放出してしまい、空の状態になったものと判断する。
【００９１】
そして、制御部４００は、水素ガス流路のうち、支流流路５４のシャットバルブ１８を閉じて、本流流路５０のシャットバルブ１０を開くと共に、冷却水流路のうち、支流流路６０の調整バルブ２４を閉じて、バイパスバルブ２６を第１または第２のモードにする（ステップＳ２１６）。そして、水素吸蔵合金タンク３００が空になったことを示すために、吸蔵フラグを下ろす（ステップＳ２１６）。
【００９２】
以上によって、図３に示した一連の再生動作を終了し、通常動作に戻る。
【００９３】
本実施例の燃料電池システムによれば、起動時に、燃料電池２００の温度を上昇させるために利用された水素ガス（すなわち、高圧水素タンク１００から水素吸蔵合金タンク３００に供給され、水素吸蔵合金タンク３００において吸蔵された水素ガス）を、燃料電池２００の運転中に、燃料電池２００に供給して、燃料電池２００での電力発生に用いることができるので、燃料である水素ガスの持つエネルギを効率よく利用することかできる。
【００９４】
また、燃料電池２００の運転中に、水素ガスの吸蔵された水素吸蔵合金タンク３００を空の状態にすることができるので、運転が終了して、再度、燃料電池システムを起動する場合には、いつでも、上述した昇温動作を開始することができる。
【００９５】
さらにまた、水素ガスの吸蔵された水素吸蔵合金タンク３００を空の状態にするために、燃料電池２００の発生する熱を利用しているため、他のエネルギを必要としない。
【００９６】
Ｄ．冷却動作：
ところで、通常動作では、前述したとおり、冷却水流路のバイパスバルブ２６が第１のモードになっていれば、燃料電池２００を循環する冷却水はラジエータ５００において冷却されるため、燃料電池２００の温度は定常温度に保たれているが、このような燃料電池システムを搭載した車両を、例えば、夏場に使用する場合、上記したようなラジエータ５００による冷却だけでは、燃料電池２００の温度を定常温度に保てない場合がある。
【００９７】
そこで、次に、本実施例の燃料電池システムにおいて、水素吸蔵合金タンク３００を利用して燃料電池２００を冷却するための冷却動作について、図４を用いて説明する。図４は図１の燃料電池システムにおける冷却動作の手順を示すフローチャートである。
【００９８】
なお、この冷却動作は、前述した再生動作の代わりに行うものである。また、この冷却動作は、基本的には、再生動作と同様であるので、異なる部分について詳細に説明する。
【００９９】
通常動作時において、図４に示す冷却動作が開始されると、制御部４００は、まず、水素吸蔵合金タンク３００に水素ガスが吸蔵されていることを示す吸蔵フラグが立っているか否かを判定する（ステップＳ３０２）。判定の結果、吸蔵フラグが立っていなければ、水素吸蔵合金タンク３００は空の状態であって、水素吸蔵合金タンク３００を利用した冷却は行えないので、図４に示す冷却動作を終了する。
【０１００】
判定の結果、吸蔵フラグが立っていれば、水素吸蔵合金タンク３００に水素ガスが吸蔵されているので、図４に示す冷却動作を続行する。
【０１０１】
次に、制御部４００は、水温センサ２８からの検出結果を入力し、冷却水の温度Ｔｗが第４の基準温度Ｔ４より高いか否かを判定する（ステップＳ３０４）。ここで、第４の基準温度Ｔ４はＴ４＞Ｔ２であり、第４の基準温度Ｔ４としては、例えば、およそ８０℃以上が設定されている。
【０１０２】
判定の結果、冷却水の温度Ｔｗが第４の基準温度Ｔ４以下である場合には、冷却水の温度Ｔｗが高くなって、その第４の基準温度Ｔ４を超えるまで待機する。その後、冷却水の温度Ｔｗが第４の基準温度Ｔ４を超えたら、燃料電池２００を冷却するために、制御部４００は、水素ガス流路のうち、本流流路５０のシャットバルブ１０を閉じて、支流流路５４のシャットバルブ１８を開くと共に、冷却水流路のうち、支流流路６０の調整バルブ２４を開き、バイパスバルブ２６を第３のモードにする（ステップＳ３０６）。
【０１０３】
熱交換システムにおいて、支流流路６０の調整バルブ２４が開くと共に、バイパスバルブ２６が第３のモードとなると、冷却水は、矢印ｗ３の如く、燃料電池２００から出た後、本流流路５８，支流流路６０，水素吸蔵合金タンク３００，支流流路６０，本流流路５８を介して燃料電池２００に戻る経路で循環する。
【０１０４】
従って、燃料電池２００において、電気化学反応により発生した熱は、循環される冷却水によって奪い去られ、燃料電池２００から水素吸蔵合金タンク３００に伝達される。一方、水素吸蔵合金タンク３００は、伝達された熱によって加熱されて温度が上がり、内部の圧力も高くなって、水素吸蔵合金は、吸蔵していた水素ガスを放出する。水素吸蔵合金は、水素ガスを放出する際に、吸熱反応を生じ、熱を吸収するため、水素吸蔵合金タンク３００から流出する冷却水の温度は低下する。従って、燃料電池２００には、この温度低下した冷却水が戻されることになり、燃料電池２００の温度は下がる。
【０１０５】
また、前述したとおり、水素ガス流路のうち、本流流路５０のシャットバルブ１０は閉じており、支流流路５４のシャットバルブ１８は開いているため、水素吸蔵合金タンク３００は、吸蔵していた水素ガスを外部に放出し、放出された水素ガスは、矢印ｈ３に示すように、支流流路５４，分岐点５２，本流流路５０を通って、燃料電池２００に供給される。供給された水素ガスは、燃料電池２００において、電力発生のために利用される。
【０１０６】
次に、ステップＳ３０８〜Ｓ３１４の処理は、図３に示したステップＳ２０８〜Ｓ２１６の処理と同様であるので、説明は省略する。
【０１０７】
続いて、制御部４００は、再び、水温センサ２８からの検出結果を入力し、冷却水の温度Ｔｗが第４の基準温度Ｔ４以下になったか否かを判定する（ステップＳ３１８）。
【０１０８】
判定の結果、冷却水の温度Ｔｗが第４の基準温度Ｔ４以下になっていない場合には、その第４の基準温度Ｔ４以下になるまで、ステップＳ３０８〜Ｓ３１４の処理を繰り返す。その後、冷却水の温度Ｔｗが第４の基準温度Ｔ４以下になったら、制御部４００は、水素ガス流路のうち、支流流路５４のシャットバルブ１８を閉じて、本流流路５０のシャットバルブ１０を開くと共に、冷却水流路のうち、支流流路６０の調整バルブ２４を閉じて、バイパスバルブ２６を第１または第２のモードにする（ステップＳ３２０）。
【０１０９】
なお、ステップＳ３０８〜Ｓ３１４の処理を繰り返す間は、水素吸蔵合金タンク３００から放出される水素ガスの圧力Ｐｈが第１の基準圧力Ｐ１を維持しており、水素吸蔵合金タンク３００は空の状態になっていないので、ステップＳ３２０において、支流流路５４のシャットバルブ１８が閉じても、水素吸蔵合金タンク３００には吸蔵された水素ガスがまだ残っている。
【０１１０】
従って、水素吸蔵合金タンク３００に吸蔵された水素ガスが残っている限り、水素吸蔵合金タンク３００を利用して燃料電池２００を冷却させることは可能であるので、ステップＳ３０４の処理に戻る。
【０１１１】
こうして、水素ガスを吸蔵している水素吸蔵合金タンク３００が空の状態になるまで、上記した処理が繰り返され、空の状態になったら、図２に示したステップＳ２１６と同様のステップＳ３１６の処理を実行する。
【０１１２】
以上によって、図４に示した一連の冷却動作を終了し、通常動作に戻る。
【０１１３】
本実施例の燃料電池システムによれば、燃料電池２００の温度が高い場合には、水素ガスの吸蔵された水素吸蔵合金タンク３００を利用して、燃料電池２００を冷却することにより、燃料電池２００の温度を定常温度に保つことができる。
【０１１４】
Ｅ．変形例：
なお、本発明は上記した実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様にて実施することが可能である。
【０１１５】
上記した実施例においては、燃料電池システムの起動時に、水素吸蔵合金タンク３００に水素ガスを吸蔵した場合、燃料電池２００の運転中に、再生動作によって、水素吸蔵合金タンク３００を空の状態にしてから、運転が終了するようにしている。しかしながら、水素吸蔵合金タンク３００に水素ガスを吸蔵した場合であっても、水素吸蔵合金タンク３００に、さらに水素ガスを吸蔵する余裕が十分ある場合には、水素吸蔵合金タンク３００を空の状態にすることなく、運転を終了するようにしても良い。この場合においても、再度、燃料電池システムを起動する際に、いつでも、上述した昇温動作を開始することができる。
【０１１６】
また、上記した実施例においては、通常動作に移行した後は、昇温動作に戻ることはなかったが、通常動作を行っている際でも、燃料電池２００の温度が低下するような場合には、昇温動作に戻るようにしても良い。
【０１１７】
また、上記した実施例においては、冷却動作時に、熱交換システムにおいて、支流流路６０の調整バルブ２４を開き、バイパスバルブ２６を第３のモードにして、冷却水を矢印ｗ３に示すように循環させて、燃料電池２００の温度を水素吸蔵合金タンク３００のみによって冷却させていた。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、調整バルブ２４を開き、バイパスバルブ２６を第１のモードにして、冷却水を矢印ｗ１，矢印ｗ３に示すように、水素吸蔵合金タンク３００とラジエータ５００に循環させて、燃料電池２００の温度を水素吸蔵合金タンク３００およびラジエータ５００の両者によって冷却させるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例としての燃料電池システムの構成を示す構成図である。
【図２】図１の燃料電池システムにおける起動時の動作手順を示すフローチャートである。
【図３】図１の燃料電池システムにおける再生動作の手順を示すフローチャートである。
【図４】図１の燃料電池システムにおける冷却動作の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０，１６，１８…シャットバルブ
１２，１４…レギュレータ
２０…圧力センサ
２２…ウォータポンプ
２４…調整バルブ
２６…バイパスバルブ
２８…水温センサ
５０…本流流路
５２…分岐点
５４…支流流路
５８…本流流路
６０…支流流路
６２…バイパス流路
６４…酸化ガス流路
１００…高圧水素タンク
２００…燃料電池
３００…水素吸蔵合金タンク
４００…制御部
５００…ラジエータ

Claims (5)

  1. 水素ガスを供給する水素タンクと、前記水素ガスの供給を受けて電力を発生する燃料電池と、を備えた燃料電池システムであって、
    水素吸蔵合金を有し、前記水素タンクから前記水素ガスの供給を受けて該水素ガスを前記水素吸蔵合金で吸蔵したり、該水素吸蔵合金の吸蔵した前記水素ガスを放出して前記燃料電池に供給したりすることが可能な水素吸蔵合金タンクと、
    熱交換媒体を前記燃料電池および前記水素吸蔵合金タンクに循環させて、少なくとも前記燃料電池と前記水素吸蔵合金タンクとの間で熱交換を行わせることが可能な熱交換部と、
    をさらに備え、
    前記燃料電池の温度が第１の基準温度以下である場合には、前記水素タンクから前記水素吸蔵合金タンクに前記水素ガスを供給して、該水素ガスを前記水素吸蔵タンクに吸蔵させることにより、該水素吸蔵合金タンクで熱を発生させ、発生したその熱を前記熱交換媒体によって前記燃料電池に伝達させて、該燃料電池の温度を上昇させると共に、
    前記燃料電池の温度が第３の基準温度より高い場合には、前記燃料電池の発生する熱を前記熱交換媒体によって前記水素吸蔵合金タンクに伝達させることにより、該水素吸蔵タンクに吸蔵されている前記水素ガスを放出させ、放出した該水素ガスを前記燃料電池に供給して、前記電力の発生に利用することを特徴とする燃料電池システム。
  2. 水素ガスを供給する水素タンクと、前記水素ガスの供給を受けて電力を発生する燃料電池と、を備えた燃料電池システムであって、
    水素吸蔵合金を有し、前記水素タンクから前記水素ガスの供給を受けて該水素ガスを前記水素吸蔵合金で吸蔵したり、該水素吸蔵合金の吸蔵した前記水素ガスを放出して前記燃料電池に供給したりすることが可能な水素吸蔵合金タンクと、
    熱交換媒体を前記燃料電池および前記水素吸蔵合金タンクに循環させて、少なくとも前記燃料電池と前記水素吸蔵合金タンクとの間で熱交換を行わせることが可能な熱交換部と、
    をさらに備え、
    前記燃料電池の温度が第１の基準温度より高く第２の基準温度以下である場合には、前記水素タンクから前記燃料電池に前記水素ガスを供給して、前記燃料電池において、前記電力の発生に利用すると共に、前記水素タンクから前記水素吸蔵合金タンクにも前記水素ガスを供給して、前記水素吸蔵タンクに吸蔵させることにより、該水素吸蔵合金タンクで熱を発生させ、発生したその熱を前記熱交換媒体によって前記燃料電池に伝達させて、該燃料電池の温度を上昇させ、
    前記燃料電池の温度が第３の基準温度より高い場合には、前記燃料電池の発生する熱を前記熱交換媒体によって前記水素吸蔵合金タンクに伝達させることにより、該水素吸蔵タンクに吸蔵されている前記水素ガスを放出させ、放出した該水素ガスを前記燃料電池に供給して、前記電力の発生に利用することを特徴とする燃料電池システム。
  3. 請求項１または請求項２に記載の燃料電池システムにおいて、
    前記燃料電池および前記水素吸蔵タンクを循環する前記熱交換媒体の量が最小となるように、該熱交換媒体の循環経路を設定することを特徴とする燃料電池システム。
  4. 水素ガスを供給する水素タンクと、前記水素ガスの供給を受けて電力を発生する燃料電池と、を備えた燃料電池システムであって、
    水素吸蔵合金を有し、前記水素タンクから前記水素ガスの供給を受けて該水素ガスを前記水素吸蔵合金で吸蔵したり、該水素吸蔵合金の吸蔵した前記水素ガスを放出して前記燃料電池に供給したりすることが可能な水素吸蔵合金タンクと、
    熱交換媒体を前記燃料電池および前記水素吸蔵合金タンクに循環させて、少なくとも前記燃料電池と前記水素吸蔵合金タンクとの間で熱交換を行わせることが可能な熱交換部と、
    をさらに備え、
    前記燃料電池の温度が第４の基準温度より高い場合には、前記燃料電池の発生する熱を前記熱交換媒体によって前記水素吸蔵合金タンクに伝達させ、該水素吸蔵タンクに吸蔵されている前記水素ガスを放出させることにより、伝達されたその熱を前記水素吸蔵タンクで吸収すると共に、放出した前記水素ガスを前記燃料電池に供給して、前記電力の発生に利用することを特徴とする燃料電池システム。
  5. 請求項１ないし請求項４のうちの任意の１つに記載の燃料電池システムを搭載したことを特徴とする車両。
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