制氢装置及制氢装置的操作方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109790015A(43)申请公布日2019.05.21(21)申请号201780056033.X(74)专利代理机构青岛清泰联信知识产权代理(22)申请日2017.10.13有限公司37256代理人栾瑜刘雁君(30)优先权数据2016-2249122016.11.18JP(51)Int.Cl.C01B3/04(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日C01B3/22(2006.01)2019.03.13H01M8/04(2016.01)(86)PCT国际申请的申请数据H01M8/04225(2016.01)PCT/JP2017/0371622017.10.13H01M8/04302(2016.01)(87)PCT国际申请的公布数据H01M8/04313(2016.01)WO2018/092479JA2018.05.24H01M8/04746(2016.01)H01M8/04858(2016.01)(71)申请人泽藤电机株式会社H01M8/0612(2016.01)地址日本群马县太田市新田早川町3番地H01M8/10(2016.01)(72)发明人三浦友规权利要求书2页说明书8页附图5页(54)发明名称制氢装置及制氢装置的操作方法(57)摘要提供了一种可以不从外部接收能量供给而启动的制氢装置。该制氢装置1具有输入单元11，其与氢源41连接；重整器12，其产生含氢气体；储氢容器13；燃料电池15，其使用含氢气体发电；以及控制单元18。储氢容器13与用于向燃料电池15供给氢的燃料氢供给路径16连接，并且与向外部负载42供给氢的外部供给路径17连接。控制单元18存储启动燃料电池15所需的含氢气体的阈值，并且控制储氢容器13中的储存量大于或等于启动燃料电池15所需的量。进一步地，当启动制氢装置时，燃料电池15通过接收储存于储氢容器13中的含氢气体来发电，并且从供电路径30向重整器12供给电力。重整器12启动并产生氢气。CN109790015ACN109790015A权利要求书1/2页1.一种制氢装置，包括：输入单元，其与氢源连接并且被配置为引入含氢原料；重整器，其被配置为分解由所述输入单元引入的所述原料以产生含氢气体；储氢容器，其被配置为暂时储存由所述重整器产生的所述含氢气体；测量单元，其被配置为测量所述储氢容器中的含氢气体的储存量；燃料电池，其被配置为使用由所述重整器产生的含氢气体发电，并且向所述重整器供电；燃料氢供给路径，其被配置为将由所述重整器产生的至少部分氢供给至燃料电池；外部供给路径，其被配置为将由所述重整器产生的部分氢供给至外部；以及控制单元，其被配置为从所述测量单元接收测量数据并控制由所述重整器产生的含氢气体的量、由所述储氢容器储存的含氢气体的储存量和由所述燃料电池产生的电量，其特征在于，所述控制单元储存与启动所述燃料电池所需的最小含氢气体的量相对应的所述测量数据的阈值，将所接收到的测量数据与所述阈值进行比较，并且当所述测量数据低于所述阈值时进行控制以增加所述储氢容器的储存量，以及所述燃料电池启动时，使用储存在所述储氢容器中的氢来发电，并且向所述重整器供电。2.根据权利要求1所述的制氢装置，其特征在于，所述燃料电池的输出电力大于所述重整器所消耗的电力。3.根据权利要求1或2所述的制氢装置，其特征在于，所述燃料电池的工作温度大于或等于所述重整器的工作温度。4.根据权利要求1-3任一项所述的制氢装置，其特征在于，所述重整器包括：用于分解原料的等离子体反应器，所述等离子体反应器具有原料供给口和氢排出口；用于产生等离子体的电源，所述电源从燃料电池接收电力供给；以及氢分离单元，其界定所述等离子体反应器的所述氢排出口侧，其中，所述氢分离单元将氢从所述等离子体反应器内被转化成等离子体的所述原料中分离出来，并且将氢传送至所述氢气排出口侧。5.根据权利要求4所述的制氢装置，其特征在于，所述氢分离单元为与用于产生等离子体的所述电源连接的氢分离膜，其中所述氢分离膜通过被供电而作为高压电极，并且在所述氢分离膜与接地电极之间放电以将所述原料转化成等离子体。6.根据权利要求1-5任一项所述的制氢装置，其特征在于，所述含氢原料为氨或尿素。7.一种制氢装置的操作方法，所述装置包括：输入单元，其与氢源连接并且被配置为引入含氢原料；重整器，其被配置为分解由所述输入单元引入的所述原料以产生含氢气体；储氢容器，其被配置为暂时储存由所述重整器产生的所述含氢气体；测量单元，其被配置为测量所述储氢容器中的含氢气体的储存量；燃料电池，其被配置为使用由所述重整器产生的含氢气体发电，并且向所述重整器供电；燃料氢供给路径，其被配置为将由所述重整器产生的至少部分氢供给至燃料电池；外部供