CN113906600B - 燃料电池装置 - Google Patents

Abstract

本公开的燃料电池装置具备：燃料电池，利用燃料气体和含氧气体进行发电；改性器(12)，包含汽化部和改性部；原燃料供给部(13)，供给原燃料；改性水供给部(15)，供给改性水；和控制装置(20)。控制装置(20)具有多个对应于来自外部的要求功率计算在改性部中需要的改性水的量的必要改性水量计算式，在来自外部的要求电流增加或减少的情况下，基于要求电流的增加或减少，从多个必要改性水量计算式之中，选择在增加时和减少时不同的必要改性水量计算式。

Description

燃料电池装置

技术领域

本公开涉及燃料电池装置。

背景技术

现有技术的一例记载于专利文献1以及专利文献2。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-170900号公报

专利文献2：日本特开2012-218947号公报

发明内容

本公开的燃料电池装置具备：燃料电池，利用燃料气体和含氧气体进行发电；改性部，包含使改性水汽化为水蒸气的汽化部和使水蒸气与原燃料发生反应而通过水蒸气改性反应生成燃料气体的改性部；原燃料供给部，对所述改性部供给原燃料；改性水供给部，对所述汽化部供给改性水；和控制装置。

所述控制装置是如下结构：具有多个对应于来自外部的要求功率计算在所述改性部中需要的改性水的量的必要改性水量计算式，并且在来自所述外部的要求电流增加时所选择的所述必要改性水量计算式、和在来自所述外部的要求电流减少时所选择的所述必要改性水量计算式不同。

附图说明

本公开的目的、特色、以及优点根据下述的详细的说明和附图将会变得更加明确。

图1是本公开的一个实施方式的燃料电池装置的概略结构图。

图2是示出外装壳体内的燃料电池装置的结构的立体图。

图3是算出改性水流量的第1实施方式的流程图。

图4A是一个实施方式的燃料电池装置中的指示信号的时序图，是示出要求功率的增减的曲线图。

图4B是指示信号的时序图，是示出对燃料泵的流量增减的指示信号的曲线图。

图4C是测定值的时序图，是示出导入到改性器的原燃料的流量变化的曲线图。

图4D是指示信号的时序图，是示出对改性水泵的流量增减的指示信号的曲线图。

图4E是测定值的时序图，是示出导入到改性器的改性水的流量变化的曲线图。

图4F是测定值的时序图，是对原燃料的流量变化和改性水的流量变化进行比较的曲线图。

图5A是本公开的燃料电池装置作为基础的结构的燃料电池装置中的指示信号的时序图，是示出要求功率的增减的曲线图。

图5B是指示信号的时序图，是示出对燃料泵的流量增减的指示信号的曲线图。

图5C是测定值的时序图，是示出导入到改性器的原燃料的流量变化的曲线图。

图5D是指示信号的时序图，是示出对改性水泵的流量增减的指示信号的曲线图。

图5E是测定值的时序图，是示出导入到改性器的改性水的流量变化的曲线图。

图5F是测定值的时序图，是对原燃料的流量变化和改性水的流量变化进行比较的曲线图。

图6是计算改性水流量的第2实施方式的流程图。

具体实施方式

以下，对本公开的一个实施方式的燃料电池装置进行说明。

首先，对本公开的燃料电池装置作为基础的结构的燃料电池装置进行说明。

在固体氧化物形式的燃料电池装置(SOFC)中，控制装置对原燃料供给部以及含氧气体供给部的动作进行控制，将发电所需的量的燃料气体(含氢气体)以及空气(含氧气体)供给至燃料电池单元。通过发电而产生的直流电流通过功率调节器等发电量调整装置变换为交流电力之后，根据与发电量调整装置连接的外部设备(外部负载)的要求而供给至外部负载。

供给至燃料电池装置的家用燃气、LP气体等原燃料，在改性器内被水蒸气改性而成为“改性气体”(富氢气体)，该改性气体作为燃料气体被供给至单元堆。

即，在将发电功率(发电电流)维持固定的、稳定状态或者通常运转状态的燃料电池装置中，原燃料和改性水以预先决定的每小时量(流量)同时供给至改性器，在改性器的汽化部内，从改性水供给部供给的改性水蒸发而产生水蒸气，被送往改性部，在改性部内，从原燃料供给部供给的原燃料被水蒸气改性，生成燃料气体(改性气体)。

在改性器内混合的、原燃料(气体)和改性水(液体)的比率(流量比)作为〔供给至改性器的原燃料中的水蒸气(H₂O或Steam)中的水相对于碳(C)的摩尔mol比〕(以下，简称为〔S/C比〕)，通过运算，预先决定了变动范围。例如，若是将发电电流维持为固定的稳定状态，则〔S/C比〕通常被维持为1.5～3.5的范围内的给定值(设定值)或目标值。

另外，在使燃料电池装置的发电能力变化的情况下，前述的〔S/C比〕有时还作为单元堆的发电量(发电电流量)的标准或目标来使用。

另外，固体氧化物形式的燃料电池装置(SOFC)具备根据外部负载的要求功率使目标发电量(电流量)变动的被称为“负载追踪运转”或“部分负载运转”的规格(模式)。但是，在负载追踪运转中，原燃料以及改性水的流量变化相对于外部负载的要求功率的变化的追踪性不同，因此有时〔S/C比〕暂时下降。这样的〔S/C比〕的下降有引起单元堆的劣化的担忧。

图1所示的一个实施方式的燃料电池装置100具备：利用燃料气体和含氧气体进行发电的燃料电池模块1；和具有燃料泵B1以及原燃料流路F的原燃料供给部13、具有空气鼓风机B2以及空气流路G的含氧气体供给部14、包含改性水箱6和改性水泵P1以及用于将改性水从改性水箱6供给至改性器12的改性水流路R的改性水供给部15等、用于辅助燃料电池的独立的发电运转的辅机类。

此外，燃料电池装置100具备功率调节器等发电量调整装置(省略图示)作为担任向外部的电力供给和向系统电源的联系的辅机，并具备与该发电量调整装置联系来控制对前述的燃料电池的发电运转进行辅助的各辅机的动作的控制装置20。另外，发电量调整装置具有用于测定发电的功率的电流计(A安培)、电压计(V伏特)等。

进而，一个实施方式的燃料电池装置100具备排热回收系统(热循环HC1)，该排热回收系统包含热交换器2、蓄热箱3(也称为热水储存箱)、散热器(冷却器4)以及将它们相连的流路配管、热媒泵P2等。

在图1中记载的燃料电池装置100还具备温水供给系统(热循环HC2)，该温水供给系统包含用于对用来向外部供给的自来水(上水)进行加温的第2热交换器5(也称为上水热交换器)、和用于从前述的蓄热箱3取出高温的热媒并使其循环的供热泵P3以及循环配管等。另外，燃料电池装置也可以设为不进行向外部的温水供给的所谓单发电(monogeneration)系统。

而且，燃料电池装置100配设在如图2所示的由各框31和各外装面板32构成的壳体30中。在该壳体30中的、燃料电池模块1以及各辅机的周围、流路、配管等，设置有以下那样的多个测量设备、传感器等。

例如，在向燃料电池模块1内的改性器12供给原燃料(气体)的原燃料供给部13的原燃料流路F配设流程表等原燃料流量计FM1。原燃料流量计FM1对供给至单元堆11的家用燃气等原燃料(改性前的燃料气体)的每小时流量进行测量。

另外，改性器12中的原燃料以及改性水供给侧(图示左侧)是用于使被供给的改性水蒸发、汽化的汽化部，相反的图示右侧是填充了对原燃料进行水蒸气改性的改性催化剂等的改性部。原燃料在改性部中被水蒸气改性，所产生的燃料气体(富氢气体)被供给至单元堆11。

此外，虽未图示，但在向燃料电池模块1内的单元堆11供给空气的含氧气体供给部14的空气流路G也配设有同样的空气流量计等。

进而，燃料电池装置100也可以具备多个测量燃料电池各部的温度的温度传感器、热敏电阻等温度测量器或温度计(省略图示)等。

而且，对燃料电池装置100整体总括地控制其运转的控制装置20与存储装置以及显示装置(均省略图示)、和构成燃料电池装置100的各种结构部件以及各种传感器连接，以这些各功能部为首，对燃料电池装置100的整体进行控制以及管理。此外，控制装置20取得存储在其附带的存储装置中的程序，并执行该程序，由此实现燃料电池装置100的各部所涉及的各种功能。

在从控制装置20向其他功能部或装置发送控制信号或各种信息等的情况下，只要控制装置20和其他功能部通过有线或者无线连接即可。关于控制装置20所进行的本实施方式特征性的控制，在后面进行说明。

另外，在本实施方式中，控制装置20特别基于从外部负载要求的功率的大小、与燃料电池装置相连的热水供给器等外部装置的指示、指令、表示向外部的功率供给量的电流计、电压计等的测量值(VA视在功率等)、或者之前描述的各种传感器的指示、测量值，来控制向改性器12供给原燃料气体的原燃料供给部13的燃料泵B1的动作和含氧气体供给部14的空气鼓风机B2等的动作。

具体地，在前述那样的结构的燃料电池装置100中，控制装置20对原燃料供给部13以及含氧气体供给部14的动作进行控制，将运转所需的量的燃料气体和含氧气体供给至燃料电池单元。由此，在燃料电池单元中产生电力，此时，在燃料电池单元流过直流电流。此外，通过燃料电池单元的发电而产生的电力在发电量调整装置中被变换为交流电力之后，被供给至外部负载。

本实施方式的燃料电池装置100的控制装置20在进行负载追踪运转或部分负载运转时，基于最初由发电量调整装置(功率调节器、省略图示)设定的燃料电池的目标发电电流量的增减指示，通过另外决定的给定的运算，决定与目标发电量相称的供给至单元堆11的燃料气体(改性气体)的“每小时量”(以下，称为流量)和该流量的改性气体的生成所需的原燃料气体的流量。

另外，前述的改性气体的生成所需的原燃料气体的流量，考虑到燃料电池以及单元堆的规模(个数)、规格、性能等，根据目标发电电流量而唯一地决定，是与目标发电电流量一一对应的固定值。

与前述的原燃料气体同时被导入改性器12并与原燃料混合的改性水流量通过改性水流量计算式的运算而得到。改性水量计算式是包含〔S/C比〕和原燃料气体的流量作为用于计算的要素或项目的计算式。控制装置20具有多个该改性水量计算式，在来自外部的要求电流增加时和减少时，执行对不同的改性水量计算式进行选择的计算式选择控制。

像这样，在要求电流增加时和减少时，基于不同的改性水量计算式来计算改性水量，由此可抑制要求功率的变化变动所引起的〔S/C比〕的暂时性的下降，能够抑制单元堆的劣化。

此外，作为改性水量计算式，也可以具备第1改性水流量计算式和第2改性水流量计算式。第1改性水流量计算式将通过原燃料流量计FM1而测定的原燃料气体的〔实测流量值〕使用于运算。第2改性水流量计算式将通过控制装置20根据要求功率而算出的原燃料气体的〔目标流量值〕(也称为指示流量或设定流量)使用于运算。

控制装置20在计算式选择控制中，在来自外部的要求电流减少的情况下，选择第1改性水流量计算式，在来自外部的要求电流增加的情况下，选择第2改性水流量计算式。进而，基于与所选择的改性水流量计算式对应的原燃料气体的流量和根据燃料电池装置的运转状态而设定的〔S/C比〕等来计算改性水流量。

以下，利用图来说明对应于外部负载的要求功率的增加或减少而使燃料电池的发电功率(发电电流)增减时的投入到改性器12的原燃料气体的流量控制以及改性水的流量控制。

(第1实施方式)

图3是控制装置20对应于来自外部的要求功率来计算改性水流量的第1实施方式的流程图。另外，本流程图中的开始意味着燃料电池装置开始了发电运转。此外，发电运转中进行控制以使得本流程图持续(循环)被执行。

在流程图中，将“步骤”简称为“S”，并且在图表内，将判断控制中的“肯定”(计算机标志＝1)用[是]来表示，将“否定”(计算机标志＝0零)用[否]来表示。此外，在图3的流程图中〔S4〕、〔S5〕、〔S6〕对应于计算式选择控制。

在〔S1〕中，若燃料电池装置100开始发电，则取得来自外部的要求功率(电流)信息。在〔S2〕中，通过给定的运算，决定与要求功率相称的为了生成供给至单元堆11的燃料气体(改性气体)所需的原燃料气体的目标流量。接下来，在〔S3〕中，对通过原燃料流量计FM1而测定的原燃料气体的实测流量进行测定。

在〔S4〕中，计算原燃料气体的目标流量和实测流量的差分。在此，在要求功率减少了的情况下，单元堆11为了发电而消耗的改性气体减少，因此伴随要求功率减少原燃料气体的目标流量也减少，原燃料气体的目标流量和实测流量的差分成为小于0的[是]。在该情况下，在〔S5〕中，选择第1改性水流量计算式。

此外，在要求功率增加了的情况下，单元堆11为了发电而消耗的改性气体增加，因此伴随要求功率增加而原燃料气体的目标流量也增加，原燃料气体的目标流量和实测流量的差分成为0以上的[否]。在该情况下，在〔S6〕中，选择第2改性水流量计算式。

在本实施方式中，在〔S4〕中，在原燃料气体的目标流量和实测流量的差分为0(零)的情况下，选择第2改性水流量计算式，但也可以继续选择在前一个循环〔相对于第(n)次循环的第(n一1)次循环〕(n为2以上的整数)中选择的改性水流量计算式。

最后，在〔S7〕中，基于所选择的改性水流量计算式，计算改性水流量。改性水流量的计算在发电运转中持续执行，因此也可以再次从〔S1〕起开始循环。

图4A～图4F是示出第1实施方式的燃料电池装置中的要求功率的变化所伴随的原燃料气体流量、改性水流量的变化的时序图，图5是示出本公开的燃料电池装置作为基础的结构的燃料电池装置中的要求功率的变化所伴随的原燃料气体流量、改性水流量的变化的时序图。

在与第1实施方式的燃料电池装置相关的图4A～图4F的时序图中，图4A示出要求功率的增减指示信号〔设定值：实线〕的变化，图4B示出对燃料泵的流量增减的指示信号〔指示值：点线〕的变化，图4C示出导入到改性器的原燃料的流量变化〔理论值或实测值：单点划线〕，图4D示出对改性水泵的流量增减的指示信号〔指示值：点线〕，图4E示出导入到改性器的改性水的流量变化〔理论值或实测值：粗线〕，图4F是将前述的图4C和图4E叠加的曲线图，即，是对汽化部的入口处的、导入原燃料的流入量变化(单点划线)和导入改性水的流入量变化(粗线)进行比较的曲线图。

此外，在与本公开的燃料电池装置作为基础的结构的燃料电池装置相关的图5A～图5F的时序图中，图5D示出对改性水泵的流量增减的指示信号〔指示值：点线〕，图5E示出导入到改性器的改性水的流量变化〔理论值或实测值：粗线〕，图5F是将前述的图5C和图5E叠加的曲线图，即，是对汽化部的入口处的、导入原燃料的流入量变化(单点划线)和导入改性水的流入量变化(粗线)进行比较的曲线图。图5A～图5C与图4A～图4C的时序图的相应图相同。

另外，图中的t1所显示的区间是示出要求功率增加了的情况下的原燃料气体流量、改性水流量的变化的区域(以下称为“增加区间”)，t2所显示的区间是示出要求功率减少了的情况下的原燃料气体流量、改性水流量的变化的区域(以下称为“减少区间”)。

此外，图中的斜线阴影区域示出在改性器中与和原燃料的流入量对应的适当改性水量相比改性水的量多(〔S/C比〕高)的部分，图中的散点阴影区域示出与和原燃料的流入量对应的适当改性水量相比改性水的量少(〔S/C比〕低)的部分。

本实施方式的燃料电池装置100的控制装置20通过功率调节器基于所设定的燃料电池的目标发电电流量的增减指示〔参照图4A〕来决定原燃料气体的流量。

然后，若决定了原燃料流量的〔目标流量值〕，则如图4B所示，控制装置20在作为目标发电电流量的增减指示的图4A的增减定时无延迟地对送出原燃料气体的燃料泵B1指示/发送作为指示值的〔目标流量值〕。

在t1区间，导入到改性器12的原燃料的流量达到目标流量为止，与〔目标流量值〕的增加所伴随的泵送出量的增量指示产生时间延迟，因此产生如图4C所示的延迟。

具体地，在作为原燃料流量的增加区间的t1区间，原燃料的实际流量比前述的泵送出量的增量指示延迟地开始上升，描绘如图4C所示的曲线，到达作为目标的指示流量(设定流量)。这是因为原燃料气体的压送泵对于进给压上升或下降的指示进行响应需要时间。

此外，在t2区间中也同样地，原燃料的实际流量比泵送出量的减量指示延迟地下降。具体地，如图4C的t2区间所示，描绘与t1区间同样的曲线，下降到作为目标的指示流量(设定流量)。

像这样，导入到改性器12的原燃料气体的量及其流量在作为增量区间的t1区间以及作为减量区间的t2区间都基于同样的利用与要求功率对应的要求发电量(基准值)而算出的“流量”进行指示以及控制。

相对于此，与前述的原燃料气体同时导入到改性器12并与原燃料混合的改性水的流量与前述的原燃料气体不同，在作为增量区间的t1区间和作为减量区间的t2区间，根据基于“不同的基准”算出的“流量”，进行指示以及控制。

即，作为增量区间的t1区间中的向改性水泵P1的指示，通过计算式选择控制，选择基于原燃料流量的目标值(指示值)执行运算的第2改性水流量计算式〔参照图4D的t1区间〕。

相对于此，作为减量区间的t2区间中的向改性水泵P1的指示，通过计算式选择控制，选择基于作为原燃料流量测定部的原燃料流量计FM1所测定出的原燃料流量(实测值)执行运算的第1改性水流量计算式〔参照图4D的t2区间〕。

具体地进行说明，控制装置20在图4D的作为增加区间的t1区间，在图4A所示的目标发电电流量的增减定时无延迟地对送出改性水的改性水泵P1指示/发送改性水流量，该改性水流量通过第2改性水流量计算式基于所选择的原燃料气体的指示流量(设定流量)和根据燃料电池装置的运转状态而设定的〔S/C比〕等而算出。

相对于该〔必要改性水流量值〕的指示和伴随于此的泵送出量的增量，导入到改性器12的改性水的实际流量，如图4E的t1区间所示，比前述的泵送出量的增量指示几乎无延迟地直线上升，到达作为目标的指示流量(设定流量)。这是因为，改性水的压力传播快，因此对压送泵指示进给压的上升或下降之后，到实际从喷出口喷出的水的量(流量)增大或减少为止的时间短，响应(response)快。

在此，在要求功率增加时即在t1区间中，如前述那样，改性水的变化(上升)速度〔参照图4E〕比原燃料的变化(上升)速度〔参照图4C〕更快，因此在将这些图叠加的图4F中，可知t1区间成为与和原燃料的流入量对应的适当改性水量(设定〔S/C比〕)相比改性水的量多的斜线阴影区域。

因此，在对应于来自外部的要求功率的增加而使发电量以及原燃料气体的供给量增大的情况下，只要进行前述那样的控制，则即使在像这样使发电电流增加的情况下，在该增加过程中，改性水的流量也不会低于根据运算出〔S/C比〕而算出的〔必要改性水流量值〕，避免了改性器的汽化部中的、原燃料的改性所需的改性水量的不足的发生。由此，能够抑制单元堆的劣化。

接着，在要求功率减少时即在图4D的减少区间t2区间中，控制装置20对送出改性水的改性水泵P1指示/发送改性水流量，该改性水流量通过第1改性水流量计算式基于所选择的原燃料气体的实测流量和根据燃料电池装置的运转状态设定的〔S/C比〕等而算出。

另外，对改性水泵P1的指示追随燃料泵的进给压下降而执行，因此导入到改性器12的改性水的实际流量，如图4E的t2区间所示，比前述的泵送出量的减量指示以及原燃料的减量延迟地到达作为目标的指示流量(设定流量)。因此，相对于图4A所示的目标发电电流量的减少定时成为稍有延迟的定时。

结果是，在要求功率减少时即在t2区间中，改性水的变化(下降)速度〔参照图4E〕一边参照原燃料的变化(测定值)，一边追随于此对值进行反馈，因此比原燃料的变化速度〔参照图4C〕慢。因此，在将这些图叠加的图4F中，可知t2区间也成为与和原燃料的流入量对应的适当改性水量(设定〔S/C比〕)相比改性水的量多的斜线阴影区域。

在此，本公开的燃料电池装置作为基础的结构的燃料电池装置中的、改性水的流量的控制(指示值)，如图5E所示，在要求功率减少时即在t2区间中，也与要求功率增加时即t1区间同样地，基于原燃料气体的指示流量(设定流量)而算出，因此在与图5A所示的目标发电电流量的减少相同的定时，对改性水泵P1进行了指示。

因此，在本公开的燃料电池装置作为基础的结构的燃料电池装置，如图5F所示，在要求功率减少时即在t2区间中，相对于延迟地下降的原燃料流量，改性水的流量先下降，因此有时在改性器内发生所供给的改性水的量暂时性地低于作为目标〔S/C比〕而决定的流量的“改性水量(流量)的不足”〔图5F的散点阴影区域〕。

相对于此，本实施方式的燃料电池装置100基于与要求功率增加时不同的原燃料气体的实测流量来执行要求功率减少时即t2区间中的〔必要改性水流量值〕的计算，因此在该t2区间中，抑制了改性水的流量低于〔必要改性水流量值〕。由此，能够抑制单元堆的劣化。

另外，在本实施方式中，如图4D所示，作为“原燃料流量的测定值”，使用了沿着流量计FM1逐次测定的测定值的下降形状的、呈指数函数下降的测定值，但原燃料流量的测定不限于该方式。例如，也可以在要求功率开始减少后紧接着断续或间歇地进行原燃料流量的测定。

在像这样断续或间歇地进行原燃料流量的测定的情况下，改性水的流量也不会低于〔必要改性水流量值〕。因此，与图5F的例子同样地，能够避免改性器的汽化部中的、原燃料的改性所需的改性水量的不足的发生。

(第2实施方式)

在第2实施方式中，对控制装置20用于对应于来自外部的要求功率来计算改性水流量的另外的方法进行说明。

第2实施方式是，在改性水量计算式中，在增加时和减少时不同点是用于该计算的要素或项目之差的情况下，取代如前述那样在计算式选择控制中选择不同的“式子”，而从多种要素或多种项目之中，在增加时和减少时将不同的要素或项目代入到前述的必要改性水量计算式中，由此分别得到适当的结果的、视为选择了不同的“式子”的方式。

在第2实施方式中，在改性水量计算式中，作为在要求功率增加时和减少时不同的要素而包含原燃料气体的流量。另外，不同的要素也可以是包含原燃料气体的流量在内的多种要素。

利用图6进行第2实施方式的说明。另外，第2实施方式的说明以与第1实施方式(图3)不同的点为主要说明对象，关于未特别说明的点，与第1实施方式相同。此外，在本流程图中〔S14〕、〔S15〕、〔S16〕相当于计算式选择控制或计算要素选择控制。

在图6的流程图的〔S11〕中，燃料电池装置100若开始发电，则取得来自外部的要求功率(电流)信息。此外，在〔S12〕中，通过给定的运算，决定与要求功率相称的、为了生成供给至单元堆11的燃料气体(改性气体)所需的原燃料气体的目标流量。接下来，在〔S13〕中，对通过原燃料流量计FM1而测定的、原燃料气体的实测流量进行测定。

然后，在〔S14〕中，计算原燃料气体的目标流量和实测流量的差分。在原燃料气体的目标流量和实测流量的差分小于0的[是]的情况下，在〔S15〕中，将〔原燃料气体的实测流量〕代入到作为计算式的要素的原燃料气体的流量。

此外，在原燃料气体的目标流量和实测流量的差分为0以上的[否]的情况下，在〔S16〕中，将作为〔原燃料气体的目标流量〕的设定值代入到作为计算式的要素的原燃料气体的流量。

最后，在〔S17〕中，基于所代入的原燃料气体的流量来计算改性水流量。因此，在第2实施方式中，也与第1实施方式同样地，能够避免改性器的汽化部中的、原燃料的改性所需的改性水量的不足的发生，因此能够抑制单元堆的劣化。

另外，与第1实施方式的流程(图3)同样，也可以构成在〔S17〕的执行完成后，不结束控制，而再次返回到〔S11〕的循环。

本公开能够实现如下的实施方式。

本公开的燃料电池装置具备：燃料电池，利用燃料气体和含氧气体进行发电；改性器，包含使改性水汽化为水蒸气的汽化部和使水蒸气与原燃料发生反应而通过水蒸气改性反应生成燃料气体的改性部；原燃料供给部，对所述改性部供给原燃料；改性水供给部，对所述汽化部供给改性水；和控制装置。

所述控制装置是如下结构：具有多个对应于来自外部的要求功率，计算在所述改性部中需要的改性水的量的必要改性水量计算式，并且在来自所述外部的要求电流增加时选择的所述必要改性水量计算式和在来自所述外部的要求电流减少时选择的所述必要改性水量计算式不同。

本公开的燃料电池装置可抑制要求功率的变化所引起的〔S/C比〕的下降，能够抑制单元堆的劣化。

本公开能够不脱离其精神或主要的特征地以其他各种各样的方式来实施。因此，前述的实施方式在所有方面只不过是单纯的例示，本公开的范围在权利要求书中示出，完全不受说明书正文限制。进而，属于权利要求书的变形、变更全部在本公开的范围内。

符号说明

1 燃料电池模块；

11 单元堆；

12 改性器；

13 原燃料供给部；

15 改性水供给部；

20 控制装置；

100 燃料电池装置；

F 原燃料流路；

B1 燃料泵；

FM1 流量计。

Claims (4)

1.一种燃料电池装置，具备：

燃料电池，利用燃料气体和含氧气体进行发电；

改性器，包含使改性水汽化为水蒸气的汽化部和使水蒸气与原燃料发生反应而通过水蒸气改性反应生成燃料气体的改性部；

原燃料供给部，对所述改性部供给原燃料；

改性水供给部，对所述汽化部供给改性水；和

控制装置，

所述控制装置具有多个对应于来自外部的要求功率计算在所述改性部中需要的改性水的量的必要改性水量计算式，

在来自所述外部的要求电流增加时所选择的所述必要改性水量计算式和在来自所述外部的要求电流减少时所选择的所述必要改性水量计算式不同，

所述燃料电池装置具备：原燃料流量测定部，对供给至改性部的原燃料的流量进行测定，

所述控制装置在来自所述外部的要求功率减少时，作为所述必要改性水量计算式，选择第1改性水流量计算式，该第1改性水流量计算式基于由所述原燃料流量测定部测定出的原燃料流量，计算在所述改性部中需要的改性水的每小时需要量，

比目标发电电流量的减少定时延迟地，减少改性水量。

2.根据权利要求1所述的燃料电池装置，其中，

所述控制装置在来自所述外部的要求功率增加时，作为所述必要改性水量计算式，选择第2水流量计算式，该第2水流量计算式基于根据发电量而预先决定的原燃料流量，决定在所述改性部中需要的改性水的每小时需要量。

3.一种燃料电池装置，具备：

燃料电池，利用燃料气体和含氧气体进行发电；

改性器，包含使改性水汽化为水蒸气的汽化部和使水蒸气与原燃料发生反应而通过水蒸气改性反应生成燃料气体的改性部；

原燃料供给部，对所述改性部供给原燃料；

改性水供给部，对所述汽化部供给改性水；和

控制装置，

所述控制装置具有对应于来自外部的要求功率计算在所述改性部中需要的改性水的量的必要改性水量计算式，

在所述必要改性水量计算式的计算要素存在多种的情况下，

执行计算要素选择控制，该计算要素选择控制基于来自所述外部的要求功率的增加或减少，对于所述必要改性水量计算式的计算要素，从所述多种计算要素之中选择在增加时和减少时不同的计算要素，

在所述要求功率减少时，选择对供给至所述改性部的原燃料的流量进行了测定的测定流量，

比目标发电电流量的减少定时延迟地，减少改性水量。

4.根据权利要求3所述的燃料电池装置，其中，

所述控制装置，作为所述必要改性水量计算式的计算要素，

在所述要求功率增加时，选择根据所述要求功率的值而预先决定的原燃料流量。