DE102007046298A1 - Brennstoffzellensystem und Verfahren zum Steuern desselben - Google Patents

Brennstoffzellensystem und Verfahren zum Steuern desselben Download PDF

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Kenji Kariya Kurita
Kazumasa Kariya Takada
Shiro Kariya Yamasaki
Norihiko Kariya Toyonaga
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Toyota Motor Corp
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Abstract

Ein Brennstoffzellensystem beinhaltet eine Reformierungseinrichtung (1), die unter Verwendung eines Reformierungsbrennstoffs ein reformiertes Gas erzeugt; eine Brennstoffzelle (2a), die unter Verwendung des durch die Reformierungseinrichtung (1) erzeugten, reformierten Gases elektrische Leistung erzeugt; und eine Steuerungsvorrichtung (3). Die Steuerungsvorrichtung (3) beinhaltet eine Mehrzahl von unterschiedlichen Stoppsteuerungsmodi zum Stoppen eines Betriebs des Brennstoffzellensystems und wählt einen spezifischen Stoppsteuerungsmodus aus der Mehrzahl von Stoppsteuerungsmodi entsprechend der Ursache einer Störung des Brennstoffzellensystems aus.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Brennstoffzellensystem und ein Verfahren zum Steuern desselben.
  • 2. Beschreibung des einschlägigen Stands der Technik
  • In der japanischen Patentschrift 2004-103395 ( JP-A-2004-103395 ) ist eine Ausfallstopp-Steuerungsvorrichtung beschrieben, die ein Brennstoffzellensystem betrifft. Die Ausfallstopp-Steuerungsvorrichtung bestimmt, ob die Möglichkeit besteht, dass Wasser im Inneren des Brennstoffzellensystems gefrieren kann, wenn das Brennstoffzellensystem aufgrund einer Störung gestoppt wird. Wenn die Möglichkeit besteht, dass Wasser innerhalb des Brennstoffzellensystems gefrieren kann, führt die Ausfallstopp-Steuerungsvorrichtung das Wasser vom Brennstoffzellensystem nach außen ab. Die japanische Patentschrift 2002-63927 ( JP-A-2002-63927 ) beschreibt ein Brennstoffzellensystem, in dem eine elektrische Leistung von einer in dem Brennstoffzellensystem angeordneten Sekundärbatterie zugeführt wird, um ein den Betrieb einer Brennstoffzelle betreffendes Problem zu verhindern, wenn sich während des Betriebs der Brennstoffzelle ein Stromausfall ereignet. Die japanische Patentschrift 2005-251603 ( JP-A-2005-251603 ) beschreibt ein Verfahren zum Stoppen einer Brenngaserzeugungsvorrichtung, bei dem bei Einschalten eines Startschalters eine Systemüberprüfung ausgeführt wird; und, wenn bestimmt wird, dass sich während der Systemüberprüfung eine Störung ereignet, ein Vorgang zum Stoppen der Brenngaserzeugungsvorrichtung ausgeführt wird. In der japanischen Patentschrift 2002-352839 ( JP-A-2002-352839 ) ist eine Stoppsteuerungsvorrichtung zum Schützen eines Brennstoffzellensystems beschrieben, die einen Stopp des Brennstoffzellensystems steuert, um das Brennstoffzellensystem zu schützen, wenn bestimmt wird, dass sich in einem Brennstoffzellenkörper und/oder einem Zusatzaggregat eine Störung ereignet.
  • Kurzfassung der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Brennstoffzellensystem, dass entsprechend der Ursache einer Störung gesteuert wird, und ein Verfahren zum Steuern desselben.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung beinhaltet ein Brennstoffzellensystem eine Reformierungseinrichtung, die ein reformiertes Gas unter Verwendung von Reformierungsbrennstoffs erzeugt; und eine Brennstoffzelle, die eine elektrische Leistung unter Verwendung des durch die Reformierungseinrichtung erzeugten, reformierten Gases erzeugt. In dem Brennstoffzellensystem ist eine Steuerungsvorrichtung angeordnet, die das Brennstoffzellensystem steuert; und die Steuerungsvorrichtung beinhaltet eine Mehrzahl von unterschiedlichen Stoppsteuerungsmodi zum Stoppen eines Betriebs des Brennstoffzellensystems und wählt einen spezifischen Stoppsteuerungsmodus aus der Mehrzahl der Stoppsteuerungsmodi entsprechend der Ursache einer Störung des Brennstoffzellensystems aus.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung beinhaltet das Brennstoffzellensystem gemäß dem ersten Aspekt ferner ein Zuführventil, das zwischen der Reformierungseinrichtung und der Brennstoffzelle angeordnet ist, das geöffnet und geschlossen wird, um eine Zuführung des durch die Reformierungseinrichtung der Brennstoffzelle erzeugten, reformierten Gases zu erlauben und zu untersagen. Wenn in dem Brennstoffzellensystem die Dringlichkeit, das Brennstoffzellensystem zu stoppen, verhältnismäßig gering ist, führt die Steuerungsvorrichtung einen Stoppsteuerungsmodus aus, bei dem das Zuführventil geöffnet wird, um die Zuführung des durch die Reformierungseinrichtung erzeugten, reformierten Gases zur Brennstoffzelle zu erlauben, so dass das reformierte Gas in der Brennstoffzelle gehalten wird. Wenn die Dringlichkeit, das Brennstoffzellensystem zu stoppen, verhältnismäßig hoch ist, führt die Steuerungsvorrichtung einen Stoppsteuerungsmodus aus, bei dem das Zuführventil geschlossen wird, um die Zuführung des durch die Reformierungseinrichtung erzeugten, reformierten Gases zur Brennstoffzelle zu untersagen.
  • Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung beinhaltet in dem Brennstoffzellensystem gemäß dem ersten oder zweiten Aspekt die Reformierungseinrichtung einen Reformierungsbereich, der das reformierte Gas unter Verwendung des Reformierungsbrennstoffs erzeugt, und einen Verbrennungsbereich, dem eine Verbrennungsluft und ein Verbrennungsbrennstoff zugeführt wird, und der den Reformierungsbereich durch eine Verbrennung des Verbrennungsbrennstoffs erwärmt. Wenn in dem Brennstoffzellensystem die Dringlichkeit, das Brennstoffzellensystem zu stoppen, verhältnismäßig gering ist, führt die Steuerungsvorrichtung einen Stoppsteuerungsmodus aus, bei dem eine Zuführung des Verbrennungsbrennstoffs zum Verbrennungsbereich untersagt wird und die Verbrennungsluft dem Verbrennungsbereich zugeführt wird, um die Reformierungseinrichtung zu kühlen. Wenn die Dringlichkeit, das Brennstoffzellensystem zu stoppen, verhältnismäßig hoch ist, führt die Steuerungsvorrichtung einen Stoppsteuerungsmodus aus, bei dem die Zuführung des Verbrennungsbrennstoffs zum Verbrennungsbereich gestoppt wird und die Zuführung der Verbrennungsluft zum Verbrennungsbereich untersagt wird.
  • Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung beinhaltet das Brennstoffzellensystem gemäß einem der ersten bis dritten Aspekte ferner einen Kondensator, der eine Feuchtigkeit, die in dem von der Reformierungseinrichtung der Brennstoffzelle zugeführten, reformierten Gas enthalten ist, kondensiert; eine Kondensierungssystem-Förderquelle, die ein Kühlmedium zum Kühlen des Kondensators bewegt; eine Kühlmediumleitung, durch die das Kühlmedium zirkuliert wird, um die Brennstoffzelle zu kühlen; einen Warmwasserspeicherleitung, die mit einem Warmwasserspeichertank verbunden ist; einen Wärmeaustauschbereich, in dem Wärme zwischen dem Kühlmedium in der Kühlmediumleitung und Wasser in der Warmwasserspeicherleitung ausgetauscht wird; und eine Warmwasserspeichersystem-Förderquelle, die das Wasser in der Warmwasserspeicherleitung bewegt. Wenn in dem Brennstoffzellensystem die Dringlichkeit, das Brennstoffzellensystem zu stoppen, verhältnismäßig gering ist, führt die Steuerungsvorrichtung einen Stoppsteuerungsmodus aus, in dem ein Kühlbetrieb zum Ansteuern der Kondensierungssystem-Förderquelle und der Warmwasserspeichersystem-Förderquelle ausgeführt wird. Wenn die Dringlichkeit, das Brennstoffzellensystem zu stoppen, verhältnismäßig hoch ist, führt die Steuerungsvorrichtung einen Stoppsteuerungsmodus aus, in dem der Kondensierungssystem-Förderquelle und der Warmwasserspeichersystem-Förderquelle untersagt wird, angesteuert zu werden.
  • Gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung beinhaltet in dem Brennstoffzellensystem gemäß einem der ersten bis vierten Aspekte die Reformierungseinrichtung einen Reformierungsbereich, der das reformierte Gas unter Verwendung des Reformierungsbrennstoffs erzeugt, und einen Verbrennungsbereich, dem eine Verbrennungsluft und ein Verbrennungsbrennstoff zugeführt werden, und der den Reformierungsbereich durch Verbrennung des Verbrennungsbrennstoffs erwärmt. Das Brennstoffzellensystem beinhaltet ferner ein Umgehungsventil, das zwischen dem Reformierungsbereich und dem Verbrennungsbereich angeordnet ist, das geöffnet und geschlossen wird, um eine Zuführung des reformierten Gases, das durch den Reformierungsbereich erzeugt wird, zum Verbrennungsbereich zu erlauben und zu untersagen. Wenn in dem Brennstoffzellensystem die Dringlichkeit, das Brennstoffzellensystem zu stoppen, verhältnismäßig gering ist, führt die Steuerungsvorrichtung einen Stoppsteuerungsmodus aus, in dem das Umgehungsventil geöffnet wird, um die Zuführung des reformierten Gases, das durch den Reformierungsbereich erzeugt wird, zum Verbrennungsbereich zu erlauben, so dass das reformierte Gas im Verbrennungsbereich gehalten wird. Wenn die Dringlichkeit, das Brennstoffzellensystem zu stoppen, verhältnismäßig hoch ist, führt die Steuerungsvorrichtung einen Stoppsteuerungsmodus aus, in dem das Umgehungsventil geschlossen wird, um die Zuführung des durch den Reformierungsbereich erzeugten, reformierten Gases zum Verbrennungsbereich zu untersagen.
  • Gemäß einem sechsten Aspekt der Erfindung beinhaltet das Brennstoffzellensystem gemäß einem ersten bis fünften Aspekt ferner ein Ableitventil, das zwischen einer Quelle des Reformierungsbrennstoffs und der Brennstoffzelle angeordnet ist, das geöffnet und geschlossen wird, um eine Zufürung des Reformierungsbrennstoffs zur Brennstoffzelle zu erlauben und zu untersagen. Wenn in dem Brennstoffzellensystem die Dringlichkeit, das Brennstoffzellensystem zu stoppen, verhältnismäßig gering ist, führt die Steuerungsvorrichtung einen Stoppsteuerungsmodus aus, in dem das Ableitventil geöffnet wird, um die Zuführung des Reformierungsbrennstoffs zur Brennstoffzelle zu erlauben, so dass der Reformierungsbrennstoff in der Brennstoffzelle gehalten wird. Wenn die Dringlichkeit, das Brennstoffzellensystem zu stoppen, verhältnismäßig hoch ist, führt die Steuerungsvorrichtung einen Stoppsteuerungsmodus aus, in dem das Ableitventil geschlossen wird, um die Zuführung des Reformierungsbrennstoffs zur Brennstoffzelle zu untersagen.
  • Gemäß einem siebten Aspekt der Erfindung beinhaltet das Brennstoffzellensystem gemäß einem ersten bis sechsten Aspekt ferner einen Speicher, der den Betriebszustand des Brennstoffzellensystems speichert; und eine Neustartsteuerungseinrichtung zum Steuern eines Neustarts des Brennstoffzellensystems basierend auf dem Betriebszustand des Brennstoffzellensystems, der in dem Speicher gespeichert ist, wenn das Brennstoffzellensystem neu gestartet wird.
  • Gemäß einem achten Aspekt der Erfindung beinhaltet in dem Brennstoffzellensystem gemäß einem siebten Aspekt die Neustartsteuerungseinrichtung eine Neustartuntersagungseinrichtung zum Ausführen eines Diagnosemodus, wenn ein Neustartschalter betätigt wird, um das Brennstoffzellensystem neu zu starten, nachdem der Betrieb des Brennstoffzellensystems zu einem Notstopp gebracht worden ist. Wenn basierend auf einem Ergebnis einer im Diagnosemodus erfolgten Bestimmung bestimmt wird, dass sich eine Bestandteilskomponente des Brennstoffzellensystem in einem Normalzustand befindet, erlaubt die Neustartuntersagungseinrichtung einen Neustart des Brennstoffzellensystems. Wenn basierend auf dem Ergebnis der im Diagnosemodus erfolgten Bestimmung bestimmt wird, dass sich die Bestandteilskomponente nicht im Normalzustand befindet, untersagt die Neustartuntersagungseinrichtung den Neustart des Brennstoffzellensystems.
  • Gemäß einem neunten Aspekt der Erfindung führt in dem Brennstoffzellensystem gemäß einem der ersten bis achten Aspekte die Steuerungsvorrichtung eine Steuerung zum Untersagen einer Zuführung des durch die Reformierungseinrichtung erzeugten, reformierten Gases zur Brennstoffzelle durch Unterbrechen einer Verbindung zwischen der Reformierungseinrichtung und einer Anode der Brennstoffzelle, eine Steuerung zum Untersagen der Zuführung des durch die Reformierungseinrichtung erzeugten, reformierten Gases zur Brennstoffzelle durch Unterbrechen der Verbrennung zwischen der Reformierungseinrichtung und der Anode der Brennstoffzelle und Untersagen einer Zuführung des Reformierungsbrennstoffs zur Reformierungseinrichtung oder eine Steuerung zum Untersagen der Zuführung des reformierten Gases, das durch die Reformierungseinrichtung erzeugt wird, zur Brennstoffzelle durch Unterbrechen der Verbindung zwischen der Reformierungseinrichtung und der Anode der Brennstoffzelle, Untersagen der Zuführung des Reformierungsbrennstoffs zur Reformierungseinrichtung und Untersagen einer Zuführung einer Verbrennungsluft zur Reformierungseinrichtung entsprechend dem Schweregrad oder der Art der Ursache der Störung des Brennstoffzellensystems aus.
  • Gemäß einem zehnten Aspekt der Erfindung beinhaltet das Brennstoffzellensystem gemäß einem ersten bis neunten Aspekt ferner eine Einrichtung zum Verhindern eines übermäßigen Unterdrucks in einer Anode zum Verhindern, dass ein Druck in einer Anode der Brennstoffzelle übermäßig negativ wird, indem ein Gas, das in der Reformierungseinrichtung zurückbleibt, der Anode der Brennstoffzelle zugeführt wird, wenn ein Druck innerhalb der Reformierungseinrichtung aufgrund eines Betriebsstopps des Brennstoffzellensystems hoch wird.
  • Gemäß einem elften Aspekt der Erfindung beinhaltet das Brennstoffzellensystem gemäß einer der ersten bis zehnten Aspekte ferner eine Einrichtung zum Verhindern einen übermäßigen Hochdrucks zum Verhindern, dass ein Druck innerhalb der Reformierungseinrichtung übermäßig hoch wird, indem ein in der Reformierungseinrichtung zurückgebliebenes Gas einem Verbrennungsbereich der Reformierungseinrichtung zu geführt wird, wenn der Druck innerhalb der Reformierungseinrichtung aufgrund eines Stopps des Betriebs des Brennstoffzellensystems einen hohen Wert erreicht wird.
  • Gemäß einem zwölften Aspekt der Erfindung beinhaltet das Brennstoffzellensystem gemäß einem der ersten bis elften Aspekte ferner eine Notstopp-Betätigungsvorrichtung, die durch eine Bedienungsperson betätigt wird, um den Betrieb des Brennstoffzellensystems in einen Notstopp zu versetzen.
  • Gemäß einem dreizehnten Aspekt der Erfindung beinhaltet das Brennstoffzellensystem gemäß einem der ersten bis zwölften Aspekte ferner eine Einschränkungsstopp-Betätigungsvorrichtung. Wenn die Einschränkungsstopp-Betätigungsvorrichtung durch eine Bedienungsperson betätigt wird, um das Brennstoffzellensystem das erste Mal zu starten, nachdem der Betrieb des Brennstoffzellensystems aufgrund einer Störung in einen Notstopp versetzt worden ist, wird die Einschränkung eines Teils oder der gesamten Funktion des Brennstoffzellensystems gestoppt. Wenn die Einschränkungsstopp-Betätigungsvorrichtung nicht betätigt wird, ist ein Teil der oder die gesamte Funktion des Brennstoffzellensystems eingeschränkt.
  • Gemäß einem vierzehnten Aspekt der Erfindung beinhaltet ein Verfahren zum Steuern eines Brennstoffzellensystems, das eine Reformierungseinrichtung, die ein reformiertes Gas unter Verwendung eines Reformierungsbrennstoffs erzeugt, und eine Brennstoffzelle, die eine elektrische Leistung unter Verwendung des durch die Reformierungseinrichtung erzeugten, reformierten Gases erzeugt, beinhaltet, den Schritt des Auswählens eines spezifischen Stoppsteuerungsmodus aus einer Mehrzahl von Stoppsteuerungsmodi zum Stoppen eines Betriebs des Brennstoffzellensystems entsprechend der Ursache einer Störung des Brennstoffzellensystems.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnung
  • Die vorstehenden und weiteren Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der nachstehenden Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung, in der identische Bezugszeichen zur Darstellung identischer Elemente verwendet werden, besser verständlich:
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das ein Brennstoffzellensystem gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt;
  • 2 ist ein Zeitsteuerungsdiagramm, das eine Steuerung A darstellt;
  • 3 ist ein Zeitsteuerungsdiagramm, das ein Steuerung B darstellt;
  • 4 ist ein Zeitsteuerungsdiagramm, das eine Steuerung C darstellt;
  • 5 ist ein Zeitsteuerungsdiagramm, das eine Steuerung D darstellt;
  • 6 ist ein Blockdiagramm, dass ein Brennstoffzellensystem gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt;
  • 7 ist ein Flussdiagramm, das eine Speicherroutine darstellt, die durch eine Steuerungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform ausgeführt wird;
  • 8 ist eine Vorderansicht, die ein Bedienfeld gemäß der dritten Ausführungsform darstellt; und
  • 9A und 9B sind ein Flussdiagramm, das eine Neustartroutine darstellt, die durch die Steuerungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform ausgeführt wird.
  • Ausführliche Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen
  • Nachstehend erfolgt eine Beschreibung einer ersten Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf 1 bis 5. Ein Brennstoffzellensystem gemäß der Ausführungsform beinhaltet eine Reformierungseinrichtung 1 und einen Stapel 2 von einer Brennstoffzelle 2a und eine Steuerungsvorrichtung 3. Die Reformierungseinrichtung 1 erzeugt ein reformiertes Gas als Anodengas unter Verwendung eines Reformierungsbrennstoffs (z. B. Gas auf Kohlenwasserstoffbasis). Der Stapel 2 der Brennstoffzelle 2a erzeugt eine elektrische Leistung unter Verwendung des reformierten Gases, das durch die Reformierungseinrichtung 1 erzeugt wird. Die Steuerungsvorrichtung 3 steuert das Brennstoffzellensystem.
  • Der Stapel 2 der Brennstoffzelle 2a beinhaltet eine Mehrzahl von Membran-Elektrodenanordnungen 23. Die Membran-Elektrodenanordnungen 23 werden jeweils durch sandwichartiges Anordnen einer Polymer-Ionenleitmembran 20 (einer Protonenleitmembran) zwischen einer Anode 21 (einer Brennstoffelektrode) und einer Kathode 22 (einer Oxidationselektrode) gebildet. Eine Mehrzahl von Membran-Elektrodenanordnungen 23 in der Form von Lagen kann dem Stapel 2 gestapelt sein. Alternativ kann eine Mehrzahl von Membran-Elektrodenanordnungen 23 in der Form von Rohren im Stapel 2 angeordnet sein.
  • Die Reformierungseinrichtung 1 beinhaltet einen Reformierungsbereich 10 und einen Verbrennungsbereich 11. Der Verbrennungsbereich 11 funktioniert als ein Erwärmungsbereich, der den Reformierungsbereich 10 erwärmt. Im Reformierungsbereich 10 reagiert ein unter Verwendung von Reformierungswasser in einem Verdampfungsbereich (nicht gezeigt) erzeugter Dampf mit dem Reformierungsbrennstoff. Folglich wird ein reformiertes Gas, das als Hauptbestandteil ein Wasserstoffgas enthält, unter Verwendung des Reformierungsbrennstoffs erzeugt. Der Reformierungsbereich 10 beinhaltet einen Katalysator, der eine Reformierungsreaktion fördert. Die Luft zur Verbrennung (die nachstehend als „Verbrennungsluft" bezeichnet wird) und der Brennstoff zur Verbrennung (der nachstehend als „Verbrennungsbrennstoff" bezeichnet wird) werden dem Verbrennungsbereich 11 zugeführt, und der Verbrennungsbrennstoff wird im Verbrennungsbereich 11 verbrannt. Wenn eine Verbrennungsluft-Gebläseeinrich tung 16 (eine Verbrennungsluft-Förderquelle) betrieben wird, wird die Verbrennungsluft dem Verbrennungsbereich 11 der Reformierungseinrichtung 1 durch eine Verbrennungsluftleitung 17 zugeführt. Wenn eine Brennstoffpumpe 4 (eine Brennstoff-Förderquelle) betrieben wird, und ein Verbrennungsbrennstoffventil 40 geöffnet wird, wird ein Brennstoff von einer Brennstoffquelle 49 als der Verbrennungsbrennstoff dem Verbrennungsbereich 11 der Reformierungseinrichtung 1 durch eine Verbrennungsbrennstoffleitung 41 zugeführt. Somit wird der Verbrennungsbrennstoff im Verbrennungsbereich 11 verbrannt. Ein im Verbrennungsbereich 11 erzeugtes Verbrennungsabgas wird durch eine Verbrennungs-Abgasleitung 1m nach außen abgeführt. Der Reformierungsbereich 10 wird auf eine hohe Temperatur erwärmt, die für die Reformierungsreaktion (z. B. 400 °C oder darüber) geeignet ist. Wenn die Brennstoffpumpe 4 betrieben und ein Reformierungsbrennstoffsventil 42 geöffnet wird, wird der Brennstoff von der Brennstoffquelle 49 (z. B. ein Brenngas auf Kohlenwasserstoffbasis) als der Reformierungsbrennstoff dem Reformierungsbereich 10 der Reformierungseinrichtung 1 durch eine Reformierungsbrennstoffleitung 43 zugeführt. Wenn ein Reformierungswasserventil 46 geöffnet wird, wird ein Reformierungswasser dem Verdampfungsbereich (nicht gezeigt) der Reformierungseinrichtung 1 durch eine Reformierungswasserleitung 47 zugeführt. Somit wird ein in einem gasartigen Zustand befindliches Wasser erzeugt. Der Reformierungsbrennstoff wird unter Verwendung des im gasartigen Zustand befindlichen Wassers einer Dampfreformierung unterzogen. Somit wird das reformierte Gas, das Wasserstoff als Hauptbestandteil enthält, in der Reformierungseinrichtung 1 erzeugt. Wenngleich sowohl das Verbrennungsbrennstoffventil 40 als auch das Reformierungsbrennstoffventil 42 mit der Brennstoffpumpe 4 verbunden sind, können das Verbrennungsbrennstoffventil 40 als auch das Reformierungsbrennstoff 42 mit jeweils separaten Pumpen verbunden werden. Die Reformierungseinrichtung 1 beinhaltet einen CO-Entfernungsbereich (nicht gezeigt), der die Menge des im reformierten Gases enthaltenen Kohlenmonoxids reduziert.
  • Wie in 1 gezeigt ist, ist eine Anodengasleitung 5 vorgesehen, um den Reaktionsgasauslass 1p der Reformierungseinrichtung 1 mit dem Einlass 21i der Anode 21 des Stapels 2 der Brennstoffzelle 2a zu verbinden. Die Anodengasleitung 5 ist mit ei nem Kondensator 50, einem Reformierungseinrichtungsdruck-Sensor 51 und einem Zuführventil 52 versehen. Das reformierte Gas wird durch den Kondensator 50 gekühlt. Der Reformierungseinrichtungsdruck-Sensor 51 erfasst einen Druck P1 innerhalb der Reformierungseinrichtung 1. Das Zuführventil 52 ist stromauf der Anode 21 des Stapels 2 der Brennstoffzelle 2a positioniert. Das Zuführventil 52 ist aus einem Elektromagnetventil gebildet und wird geöffnet und geschlossen. Die Anodengasleitung 5 beinhaltet einen Leitungsbereich 5a, der den Auslass 1p der Reformierungseinrichtung 1 mit dem Kondensator 50 verbindet, und einen Leitungsbereich 5c, der den Kondensator 50 mit dem Einlass 21i des Stapels 2 über einen Zusammenströmungsbereich 5w verbindet.
  • Wie in 1 gezeigt ist, ist eine Offgas- bzw. Abgasleitung 55 angeordnet, um einen Auslass 21p der Anode 21 des Stapels 2 der Brennstoffzelle 2a mit dem Verbrennungsbereich 11 der Reformierungseinrichtung 1 zu verbinden. Während eines Normalbetriebs des Stapels 2 wird ein Anodenabgas (d. h. Gas, das einen Wasserstoff enthalten kann, der sich nicht an der Reaktion beteiligt hat) durch den Auslass 21p der Anode 21 des Stapels 2 der Brennstoffzelle 21 nach einer Leistungserzeugungsreaktion abgeführt, und dann wird das Anodenabgas dem Verbrennungsbereich 11 der Reformierungseinrichtung 1 durch die Abgasleitung 55 zugeführt. Somit wird das Anodenabgas im Verbrennungsbereich 11 verbrannt. Die Offgas- bzw. Abgasleitung 55 ist mit einem Stapeldrucksensor 56 und einem Abgasventil 57 versehen. Der Stapeldrucksensor 56 erfasst einen Druck P2 innerhalb der Seite der Anode 21 der Brennstoffzelle 2a. Das Abgasventil 57 ist stromabwärts des Auslasses 21p der Anode 21 des Stapels 2 positioniert.
  • Wie in 1 gezeigt ist, ist ein Kondensierungssystem 60 vorgesehen, das das reformierte Gas kühlt. Das Kondensierungssystem 60 kühlt das einem Einlass 21i der Anode 21 der Brennstoffzelle 2a vom Auslass 1p der Reformierungseinrichtung 1 zugeführte, reformierte Gas, wodurch eine in dem reformierten Gas enthaltende Feuchtigkeit kondensiert und entfernt wird. Das Kondensierungssystem 60 beinhaltet eine Kühlmittelleitung 62 (eine Kühlmediumleitung) und eine Kondensierungssystempumpe 63 (eine Kondensierungssystem-Förderquelle). In der Kühlmittelleitung 62 wird das Kühlmittel, d. h. ein Kühlungsmedium (ein Kühlungsmedium in einem flüssigen Zustand) über den Kondensator 50, der als ein Wärmetauscher funktioniert, zirkuliert. Die Kondensierungssystempumpe 63 bewegt, d. h. zirkuliert, das Kühlmittel in der Kühlmittelleitung 62. Wenn die Kondensierungssystempumpe 63 angesteuert wird, wird das Kühlmittel in der Kühlmittelleitung 62 zirkuliert. Daher wird das eine hohe Temperatur aufweisende reformierte Gas durch Wärmeübertragung im Kondensator 50 gekühlt. Dementsprechend wird die in dem durch die Anodengasleitung 5 strömenden, reformierten Gas enthaltene Feuchtigkeit kondensiert und entfernt.
  • Eine Umgehungsleitung 66 ist vorgesehen, um den Zusammenströmungsbereich 5w der Anodengasleitung 5 mit dem Verbrennungsbereich 11 der Reformierungseinrichtung 1 zu verbinden. Die Umgehungsleitung 66 verbindet die Anodengasleitung 5 mit dem Verbrennungsbereich 11. Das in der Anodengasleitung 5 strömende, reformierte Gas wird dem Verbrennungsbereich 11, und nicht dem Stapel 2 durch die Umgehungsleitung 66 zugeführt. Die Umgehungsleitung 66 ist mit einem Umgehungsventil 67 versehen, das geöffnet und geschlossen wird. Das Umgehungsventil 67 ist aus einem Elektromagnetventil gebildet. Wenn das Zuführventil 52 geschlossen und das Umgehungsventil 67 geöffnet wird, wird das von einem Auslass 50p des Kondensators 50 abgeführte, reformierte Gas dem Verbrennungsbereich 11 und nicht dem Stapel 2 zugeführt. Somit wird das reformierte Gas im Verbrennungsbereich 11 verbrannt.
  • Während eines Leistungserzeugungsbetriebs des Stapels 2 wird im Stapel 2 Wärme erzeugt. Wie in 1 gezeigt ist, ist ein Brennstoffzellenkühlsystem 70 vorgesehen, das den Stapel 2 der Brennstoffzelle 2a kühlt. Das Brennstoffzellenkühlsystem 70 beinhaltet eine Brennstoffzellenkühlungsleitung 71 (eine Kühlungsmediumleitung) und eine Brennstoffzellenkühlpumpe 72 (eine Kühlungsmedium-Förderquelle). In dem Brennstoffzellenkühlsystem 70 wird das Kühlmittel (das Kühlungsmedium) über den Stapel 2 der Brennstoffzelle 2a zirkuliert. Die Brennstoffzellenkühlpumpe 72 (die Kühlmedium-Förderquelle) ist in der Brennstoffzellenkühlleitung 71 angeordnet.
  • Wie in 1 gezeigt ist, ist ein Warmwasserspeichersystem 75 vorgesehen, das eine in der Brennstoffzelle 2a erzeugte Wärme wiedergewinnt. Das Warmwasserspeichersystem 75 beinhaltet einen Warmwasserspeichertank 76, eine Warmwasserspeicherleitung 77, einen Wärmetauscher 78 und eine Warmwasserspeichersystempumpe 79 (eine Warmwasserspeichersystem-Förderquelle). In dem Warmwasserspeichertank 76 wird eine in dem Stapel 2 der Brennstoffzelle 2a erzeugte Wärmeenergie in Form von Warmwasser gespeichert. Die Warmwasserspeicherleitung 77 ist mit dem Warmwasserspeichertank 76 verbunden. Im Wärmetauscher 78 wird zwischen dem Kühlmittel (dem Kühlmedium) in der Brennstoffzellenkühlungsleitung 71 und dem Wasser in der Warmwasserspeicherleitung 77 Wärme übertragen. Die Warmwasserspeichersystempumpe 79 (die Warmwasserspeichersystem-Förderquelle) bewegt das Wasser in der Warmwasserspeicherleitung 77.
  • Eine Ableitleitung 80 ist vorgesehen, um die Brennstoffpumpe 4 (Brennstoffzuführeinrichtung) mit dem Einlass 21i der Anode 21 der Brennstoffzelle 2a zu verbinden. Die Ableitleitung 80 ist mit einem Ableitventil 82 versehen, das geöffnet und geschlossen wird. Das Ableitventil 82 wird durch einen Elektromagnet gebildet. Wenn das Ableitventil 82 geöffnet wird, wird der Brennstoff von der Brennstoffquelle 49 dem Einlass 21i der Anode 21 des Stapels 2 der Brennstoffzelle 2a durch die Ableitleitung 80 zugeführt.
  • Wie in 1 gezeigt ist, sind Temperatursensoren 83 bis 89 vorgesehen. Der Temperatursensor 83 erfasst die Temperatur innerhalb der Reformierungseinrichtung 1. Der Temperatursensor 84 erfasst die Temperatur des Verbrennungsbereichs 11. Der Temperatursensor 85 erfasst die Temperatur des Stapels 2 der Brennstoffzelle 2a. Der Temperatursensor 86 erfasst die Temperatur eines Bereichs der Anodengasleitung 5 stromabwärts des Kondensators 50. Der Temperatursensor 87 erfasst die Temperatur der Kühlmittelleitung 62 des Kondensierungssystems 60. Der Temperatursensor 88 erfasst die Temperatur der Brennstoffzellenkühlungsleitung 71. Der Temperatursensor 89 erfasst die Temperatur der Warmwasserspeicherleitung 77.
  • Die Steuerungsvorrichtung 3 ist vorgesehen. Die Steuerungsvorrichtung 3 (ein Computer) beinhaltet eine Eingangsverarbeitungsschaltung 30, eine CPU 31, eine Ausgangsverarbeitungsschaltung 32, einen ersten Speicher 33 und einen zweiten Speicher 34. Der zweite Speicher 34 ist ein beschreibbarer Speicher und wird durch einen nichtflüchtigen Speicher gebildet. Signale von den Temperatursensoren 83 bis 89 und den Drucksensoren 51 und 56 werden in die Eingangsverarbeitungsschaltung 30 der Steuerungsvorrichtung 3 eingegeben. Die Ausgangsverarbeitungsschaltung 32 gibt Steuerungssignale an Bestandteilkomponenten wie Pumpen und Ventile aus.
  • Gemäß der Ausführungsform sind ein Startschalter 101E, ein Schalter 111E (eine Normalstopp-Betätigungsvorrichtung), ein Notstoppschalter 104E (eine Notstopp-Betätigungsvorrichtung), ein Warnvorrichtungsstoppschalter 105E (eine Warnstopp-Betätigungsvorrichtung), ein Rücksetzschalter 108E (eine Einschränkungsstopp-Betätigungsvorrichtung, eine Rücksetz-Betätigungsvorrichtung oder ein Rücksetzschalter) und DIP-Schalter 125E (eine Betriebsveränderungs-Betätigungsvorrichtung) vorgesehen. Der Startschalter 101E startet das Brennstoffzellensystem. Der Schalter 111E stoppt den Leistungserzeugungsbetrieb des Brennstoffzellensystems. Der Notstoppschalter 104E versetzt den Betrieb des Brennstoffzellensystems in einen Notstopp. Der Warnvorrichtungs-Stoppschalter 105E wird durch eine Bedienungsperson (z. B. einen Anwender oder eine für die Wartung verantwortliche Person) verwendet, um eine Warnvorrichtung (einen Summer) zu stoppen, wenn die Warnvorrichtung (der Summer oder die Warneinrichtung) betätigt wird, um mitzuteilen, dass eine Störung im Brennstoffzellensystem vorliegt (z. B. der Leistungserzeugungsbetrieb gestoppt oder unterbrochen wird). Der Rücksetzschalter 108E wird durch eine Bedienungsperson betätigt, um das Brennstoffzellensystem das erste Mal zu starten, nachdem der Betrieb des Brennstoffzellensystems aufgrund einer Störung in einen Notstopp versetzt worden ist. Die DIP-Schalter 125E werden verwendet, um Anweisungen für unterschiedliche Funktionen an das Brennstoffzellensystem auszugeben. Schaltsignale von den Schaltern werden in die Eingangsverarbeitungsschaltung 30 eingegeben.
  • Ein Betriebszustandsanzeigebereich 102E, eine Anzeigebereich 103E, ein erster Anzeigebereich 106E, ein zweiter Anzeigebereich 107E, ein Anzeigebereich 115E, ein Anzeigebereich 114E und dergleichen sind vorgesehen. Der Betriebszustandsanzeigebereich 102E zeigt an, ob das Brennstoffzellensystem momentan in Betrieb ist. Der Anzeigebereich 103E zeigt den aktuellen Wert der Ausgabe aus dem Brennstoffzellensystem an. Der erste Anzeigebereich 106E zeigt den aktuellen Betriebscode des Brennstoffzellensystems an. Der zweite Anzeigebereich 107E zeigt einen Fehlercode an, wenn das Brennstoffzellensystem aufgrund einer Störung gestoppt wird. Der Anzeigebereich 115E zeigt die Gesamtanzahl von Malen an, die das Brennstoffzellensystems gestartet worden ist. Der Anzeigebereich 114E zeigt an, dass eine Überprüfung, wie z. B. eine Routineprüfung, ausgeführt werden muss, wenn die Gesamtzeitdauer, während der die Brennstoffzelle in Betrieb ist, eine vorbestimmte Zeitdauer überschreitet, und/oder die Gesamtanzahl von Malen, die das Brennstoffzellensystem gestartet worden ist, eine vorbestimmte Anzahl von Malen überschreitet. Die Ausgangsverarbeitungsschaltung 32 der Steuerungsvorrichtung 3 gibt Steuerungssignale an die jeweiligen Anzeigebereiche und dergleichen aus.
  • Anschließend erfolgt eine Beschreibung des Falls, in dem das Brennstoffzellensystem gestartet wird. In diesem Fall steuert die Steuerungsvorrichtung 3 die Brennstoffpumpe 4 an, öffnet das Verbrennungsbrennstoffventil 40 und steuert die Verbrennungsluft-Gebläseeinrichtung 16 an, um die Verbrennungsluft dem Verbrennungsbereich 11 durch die Verbrennungsluftleitung 17 zuzuführen. In diesem Fall schließt die Steuerungsvorrichtung das Ableitventil 82, das Zuführventil 52, das Abgasventil 57 und das Reformierungsbrennstoffventil 42. Weil die Steuerungsvorrichtung 3 das Verbrennungsbrennstoffventil 40 öffnet, wird der Verbrennungsbrennstoff von der Brennstoffquelle 49 dem Verbrennungsbereich 11 zugeführt, und die Verbrennung läuft im Verbrennungsbereich 11 ab. Somit wird der Reformierungsbereich 10 auf eine hohe Temperatur erwärmt, die für die Reformierungsreaktion geeignet ist. In dieser Situation öffnet die Steuerungsvorrichtung 3 das Reformierungsbrennstoffventil 42. Folglich wird der Reformierungsbrennstoff der Reformierungseinrichtung 1 zusammen mit dem im Verdampfungsbereich (nicht gezeigt) erzeugten Dampf zugeführt. Dementsprechend wird der Reformierungsbrennstoff in der Reformierungseinrichtung 1 einer Dampfreformierung unterzogen und das wasserstoffhaltige, reformierte Gas wird als Anodengas erzeugt. In der Anfangsstufe des Vorgangs zum Starten der Brennstoffzelle ist die Zusammensetzung des reformierten Gases nicht notwendigerweise stabil. Daher öffnet die Steuerungsvorrichtung 3 das Umgehungsventil 67, während das Zuführventil 52 und das Abgasventil 57 in der Anfangsstufe des Vorgangs zum Starten des Brennstoffzellensystems geschlossen werden. In diesem Fall gelangt das in der Reformierungseinrichtung 1 erzeugte, reformierte Gas durch die Anodengasleitung 5. Die Menge der im reformierten Gas enthaltenen Feuchtigkeit wird im Kondensator 50 reduziert. Dann wird das reduzierte Gas dem Verbrennungsbereich 11 durch das Umgehungsventil 67 und die Umgehungsleitung 11 zugeführt. Somit wird das reformierte Gas zur Verbrennung im Verbrennungsbereich 11 zugeführt. Das erzeugte Verbrennungsabgas wird durch die Verbrennungsabgasleitung 1m der Reformierungseinrichtung 1 abgeführt. Wenn die Zusammensetzung des reformierten Gases stabil wird, schließt die Steuerungsvorrichtung 3 das Umgehungsventil 67 und öffnet das Zuführventil 52 und das Abgasventil 57. In diesem Fall strömt das in der Reformierungseinrichtung 1 erzeugte, reformierte Gas als Anodengas durch die Anodengasleitung 5 zum Kondensator 50. Die Menge der im reformierten Gas enthaltenen Feuchtigkeit wird im Kondensator 50 reduziert. Dann wird das reformierte Gas dem Einlass 21i der Anode 21 der Brennstoffzelle 2a durch den Zusammenströmungsbereich 5w und das geöffnete Zuführventil 52 zugeführt. Luft wird als Kathodengas der Kathode 22 des Stapels 2 der Brennstoffzelle 2a durch die Kathodengasleitung 27 zugeführt. Somit führt der Stapel 2 der Brennstoffzelle 2a den Leistungserzeugungsbetrieb aus, wodurch elektrische Energie erzeugt wird. Während des Betriebs des Brennstoffzellensystems schaltet die Steuerungsvorrichtung 3 die Kondensierungssystempumpe 63 ein, wodurch das Kühlmittel in der Kühlmediumleitung 62 zirkuliert wird. Somit wird das reformierte Gas (Anodengas), das in der Anodengasleitung 5 strömt, gekühlt, und aus dem reformierten Gas eine übermäßige Feuchtigkeit entfernt.
  • Während des Betriebs des Brennstoffzellensystems wird im Stapel 2 Wärme erzeugt. Die Steuerungsvorrichtung 3 schaltet die Brennstoffzellenkühlungspumpe 72 und die Warmwasserspeichersystempumpe 79 ein. In diesem Fall wird das Kühlmittel in der Brennstoffzellenkühlungsleitung 71 durch die Brennstoffzellen-Kühlungspumpe 72 zirkuliert, und der Stapel 2 der Brennstoffzelle 2a wird gekühlt. Zudem wird das Wasser in der Warmwasserspeicherleitung 77 durch die Warmwasserspeichersystempumpe 79 zirkuliert, und die Wärme des Kühlmittels in der Brennstoffzellenkühlungsleitung 71 wird durch den Wärmetauscher 78 auf das Wasser in der Warmwasserspeicherleitung 77 übertragen. Folglich wird die im Stapel 2 erzeugte Wärmeenergie im Warmwasserspeichertank 76 in Form von Warmwasser gespeichert.
  • Gemäß der Ausführungsform speichert der erste Speicher 33 der Steuerungsvorrichtung 3 eine Mehrzahl von unterschiedlichen Programmen bezüglich der Modi (Stoppsteuerungsmodi) zum Stoppen der Betriebsabläufe der das Brennstoffzellensystem bildenden Komponenten. Wenn sich in dem Brennstoffzellensystem eine Störung ereignet, wählt die Steuerungsvorrichtung 3 einen spezifischen Stoppsteuerungsmodus aus der Mehrzahl von Stoppsteuerungsmodi gemäß der Ursache der Störung des Brennstoffzellensystems aus und führt den spezifischen Stoppsteuerungsmodus aus.
  • Gemäß der Ausführungsform führt die Steuerungsvorrichtung 3 eine in 2 gezeigte Steuerung A, eine in 3 gezeigte Steuerung B, eine in 4 gezeigte Steuerung C oder eine in 5 gezeigte Steuerung D gemäß der Dringlichkeit aus, die Ursache der Störung zu beseitigen. In 2 bis 5 zeigt die horizontale Achse jeweils die Zeit an. Die Steuerungen A bis D sind so konfiguriert, dass sie zeitbezogen ablaufen, so dass es selbst dann nicht zu Problemen kommt, wenn sich eine Störung in zumindest einem der Sensoren ereignet. Die Steuerung A gilt als eine Normalstoppsteuerung für das Brennstoffzellensystem. Die Steuerung A gilt auch als eine Stoppsteuerung, die ausgeführt wird, wenn in einer Komponente eine geringfügige Störung auftritt. Die „geringfügige Störung in einer Komponente" bezeichnet eine Störung in einer Komponente, die im Allgemeinen kein sekundäres Problem verursacht. Die Steuerung B gilt als eine Stoppsteuerung, die beispielsweise ausgeführt wird, wenn die Abgabe vom Stapel 2 abnorm ist, eine Temperaturanomalität auftritt, die Zuführung/Abführung von Wasser abnorm ist, ein Gasaustritt eintritt oder sich eine Störung in einem elektrischen System ereignet. Die Steuerung C gilt als Stoppsteuerung, die ausgeführt wird, wenn eine Druckabnormalität auftritt. Die Steuerung D gilt als Stoppsteuerung, die beispielsweise ausgeführt wird, wenn sich eine Störung in einer wichtigen Komponente ereignet, die Temperatur innerhalb des Brennstoffzellensystembehälters abnorm ist, eine Steuerungsanomalität auftritt oder ein Stromausfall eintritt. Das heißt, dass die Steuerung D ausgeführt wird, wenn eine Störung vorliegt, die im Allgemeinen sehr wahrscheinlich zur Verursachung eines sekundären Problems führt.
  • (Steuerung A) 2 zeigt die Steuerung A. Die Steuerung A gilt als die Steuerung, die ausgeführt wird, um das Brennstoffzellensystem auf normale Weise zu stoppen, wenn das Brennstoffzellensystem normal betrieben wird. Alternativ gilt die Steuerung A als die Stoppsteuerung, die ausgeführt wird, wenn eine geringfügige Störung in einer Komponente auftritt. In diesem Fall handelt es sich bei der Steuerung A um einen Stoppsteuerungsmodus zum Stoppen des Brennstoffzellensystems, wenn bestimmt wird, dass in keiner Bestandteilskomponente eine Störung vorliegt. Wie in 2 gezeigt ist, öffnet die Steuerungsvorrichtung 3 das Verbrennungsbrennstoffventil 40, um den Verbrennungsbrennstoff dem Verbrennungsbereich 11 zuzuführen, und öffnet das Reformierungsbrennstoffventil 42, um den Reformierungsbrennstoff der Reformierungseinrichtung 1 zuzuführen, bis eine Stoppanweisung zum Stoppen des Brennstoffzellensystems ausgegeben wird. Wenn die Steuerungsvorrichtung 3 oder eine Bedienperson (z. B. ein Anwender oder eine mit der Wartung betraute Person) die Stoppanweisung ausgibt, schließt die Steuerungsvorrichtung 3 das Reformierungsbrennstoffventil 42 unter Heranziehung einer Schließanweisung 100. Demzufolge untersagt die Steuerungsvorrichtung 3 eine Zuführung des Reformierungsbrennstoffs zum Reformierungsbereich 10, wodurch die Reformierungsreaktion im Reformierungsbereich 10 unterdrückt wird. Desgleichen schließt die Steuerungsvorrichtung 3 das Verbrennungsbrennstoffventil 40, um dadurch die Zufuhr des Verbrennungsbrennstoffs zum Verbrennungsbereich 11 zu untersagen. Auf diese Weise wird eine Verbrennung im Verbrennungsbereich 11 untersagt.
  • Weil der Betrieb des Brennstoffzellensystems soeben gestoppt worden ist, ist die Temperatur der Reformierungseinrichtung 1 immer noch hoch. Zudem wird das im flüssigen Zustand befindliche Reformierungswasser, das im Reformierungsbereich 10 der Reformierungseinrichtung 1 verbleibt, verdampft. Somit steigt der Druck P1 in der Reformierungseinrichtung 1 allmählich auf einen hohen Wert an. Wenn das Umgehungsventil 67 geschlossen wird, steigen der Druck innerhalb der Reformierungseinrichtung 1 und der Druck in der Leitung, der sich vom Auslass 1p der Reformierungseinrichtung durch die Anodengasleitung 5, den Kondensator 50, den Zusammenströmungsbereich 5w zum Einlass 67i des Umgehungsventils 67 und zum Einlass 52i des Zuführventils 52 ausdehnt, auf hohe Werte an.
  • Obwohl die Stoppanweisung ausgegeben wird, öffnet daher die Steuerungsvorrichtung 3 das Umgehungsventil 67 für eine vorbestimmte Zeit. Das heißt, dass die Steuerungsvorrichtung 3 das Umgehungsventil 67 von der Zeit t1, zu der die Stoppanweisung ausgegeben wird, bis zur Zeit t3 öffnet. Dadurch wird verhindert, dass der Druck P1 im Reformierungsbereich 10 der Reformierungseinrichtung 1 auf einen übermäßig hohen Wert ansteigt. In diesem Fall besteht die Möglichkeit, das Auftreten einer Störung in Bestandteilskomponenten in der Reformierungseinrichtung 1 aufgrund eines übermäßig hohen Drucks zu unterdrücken oder zu verhindern. Wenn die vorbestimmte Zeit nach der Zeit t1, zu der die Stoppanweisung ausgegeben wird, d. h. zur Zeit t3, verstrichen ist, schließt die Steuerungsvorrichtung 3 das Umgehungsventil 67 unter Verwendung einer Schließanweisung 101, um dadurch die Reformierungseinrichtung 1 luftdicht abzudichten.
  • Nach der Zeit t3 kann jedoch der Druck P1 in der Reformierungseinrichtung aufgrund einer Verdampfung von in der Reformierungseinrichtung 1 zurückgebliebenem Wasser allmählich ansteigen, wie durch die Kennlinie X1 in 2 gezeigt ist. Wenn das Umgehungsventil 67 wie vorstehend beschrieben geschlossen ist, steigen der Druck innerhalb der Reformierungseinrichtung 1 und der Druck in der Leitung, der sich vom Auslass 1p der Reformierungseinrichtung 1 durch die Anodengasleitung 5, den Kondensator 50, den Zusammenströmungsbereich 5w zum Einlass 67i des Umgehungs ventils 67 und zum Einlass 52i des Zuführventils 52 ausdehnt, auf hohe Werte an. Wenn der Druck P1 in der Reformierungseinrichtung 1 auf einen vorbestimmten Wert erhöht wird, öffnet die Steuerungsvorrichtung 3 dementsprechend das Umgehungsventil 67 für eine vorbestimmte Zeit ta unter Verwendung einer Anweisung 102, um dadurch den hohen Druck aus der Reformierungseinrichtung 1 abzulassen. In diesem Fall wird das Hochdruckgas durch die Verbrennungsabgasleitung 1m nach außen abgeführt. Nachdem die vorbestimmte Zeit ta verstrichen ist, schließt die Steuerungsvorrichtung 3 das Umgehungsventil 67 erneut. Wenn der Druck P1 in der Reformierungseinrichtung 1 auf den vorbestimmten Wert erhöht wird, öffnet die Steuerungsvorrichtung 3 das Umgehungsventil 67 erneut für die vorbestimmte Zeit ta, wie vorstehend beschrieben ist.
  • Selbst nach der Zeit t3 setzt die Steuerungsvorrichtung 3 ferner den Betrieb der Verbrennungsluft-Gebläseeinrichtung 16 unter Verwendung einer Fortsetzungsanweisung fort. Somit wird die Verbrennungsluft dem Verbrennungsbereich 11 der Reformierungseinrichtung 1 als zum Abkühlen dienende Luft zugeführt, um dadurch den Verbrennungsbereich 11 und den Reformierungsbereich 10 unter Verwendung der Verbrennungsluft zu kühlen. In diesem Fall wird das Feuer im Verbrennungsbereich 11 ausgemacht, weil die Zufuhr des Verbrennungsbrenngases zum Verbrennungsbereich 11 untersagt wird. Die Temperatur der Reformierungseinrichtung 1 nimmt ab und erreicht einen Sollwert zur Zeit t5. Zur Zeit t5 hat sich die Reformierungseinrichtung 1 einschließlich dem Verbrennungsbereich 11 abgekühlt, und die Temperatur der Reformierungseinrichtung 1 hat sich zur Zeit t5 bereits auf einen geringen Wert verringert. Daher schaltet die Steuerungsvorrichtung 3 die Verbrennungsluft-Gebläseeinrichtung 16 unter Verwendung einer Anweisung 104 ab, um dadurch die Zufuhr der Verbrennungsluft zum Verbrennungsbereich 11 der Reformierungseinrichtung 1 zu untersagen.
  • Wenn die Temperatur der Reformierungseinrichtung 1 zurückgegangen ist und den Sollwert zur Zeit t5 erreicht, öffnet die Steuerungsvorrichtung 3 das Reformierungsbrennstoffventil 42 für eine vorbestimmte Zeit tc unter Verwendung einer Öffnungsanweisung 105, so dass der Reformierungsbrennstoff (z. B. ein Gas auf Kohlenwasserstoffbasis) in der Reformierungseinrichtung 1 gehalten wird. Selbst wenn die Reformierungseinrichtung 1 weiter abkühlt, ist es möglich, zu verhindern, dass der Druck in der Reformierungseinrichtung 1 negativ wird, und die Funktionen zum Schützen des Inneren der Reformierungseinrichtung 1 zu verbessern. Dadurch wird die Möglichkeit gemindert, dass Außenluft oder Kondenswasser versehentlich in das Innere der Reformierungseinrichtung 1 gelangen.
  • Wenn der Betrieb des Brennstoffzellensystems gestoppt wird, wird die Erzeugung elektrischer Leistung im Stapel 2 der Brennstoffzelle 2 gestoppt, jedoch aufgrund einer Reaktion des Anodengases, das im Inneren des Stapels 2 verblieben ist, Wasser erzeugt. Wie durch die Kennlinie X2 in 2 gezeigt ist, nimmt daher der Druck P2 auf der Seite der Anode 21 des Stapels 2 der Brennstoffzelle 2a allmählich ab. Um dementsprechend zu verhindern, dass der Druck P2 auf der Seite der Anode 21 des Stapels 2 übermäßig negativ wird, öffnet die Steuerungsvorrichtung 3 das Ableitventil 82 für eine vorbestimmte Zeit tb unter Verwendung einer Öffnungsanweisung 106, so dass der Reformierungsbrennstoff (z. B. ein Gas auf Kohlenwasserstoffbasis) in der Anode 21 des Stapels 2 gehalten wird. Somit wird der Druck in der Anode 21 des Stapels 2 auf einem hohen Wert gehalten. Dadurch wird verhindert, dass der Druck im Inneren des Stapels 2 negativ wird. Dementsprechend besteht die Möglichkeit, zu verhindern, dass Außenluft in den Stapel 2 gelangt. Dadurch wird der im Inneren des Stapels 2 befindliche Katalysator geschützt. Wenn der Druck P2 auf der Seite der Anode 21 des Stapels 2 erneut zurückgeht, öffnet die Steuerungsvorrichtung 3 das Ableitventil 82 erneut für die vorbestimmte Zeit tb unter Verwendung der Anweisung 106.
  • Zudem setzt die Steuerungsvorrichtung 3 den Betrieb der Kondensierungssystempumpe 63 unter Verwendung der Fortsetzungsanweisung 108 fort, um dadurch das Kühlmittel von der Kondensierungssystempumpe 63 bei einer Sollströmungsrate bis zur Zeit t5 zuzuführen. Die Steuerungsvorrichtung 3 setzt ferner den Betrieb der Warmwasserspeicherpumpe 79 unter Verwendung einer Fortsetzungsanweisung 109 fort, um dadurch das Wasser bis zur Zeit t5 bei einer Sollströmungsrate von der Warmwasserspeicherpumpe 79 zuzuführen. Zudem setzt die Steuerungsvorrichtung 3 den Betrieb der Brennstoffzellenkühlpumpe 72 unter Verwendung einer Fortsetzungsanweisung 110 fort, um dadurch das Kühlmittel von der Brennstoffzellenkühlpumpe 72 bis zur Zeit t5 zuzuführen. Weil in diesem Fall die Kondensierungssystempumpe 63 in Betrieb ist, wird die Kühlleistung im Kondensator 50 sichergestellt, und die Leistung der Kühlung des in der Anodengasleitung 5 strömenden Anodengases wird angemessen sichergestellt. Weil die Warmwasserspeichersystempumpe 79 in Betrieb ist, wird außerdem die Kühlleistung in der Warmwasserspeicherleitung 77 angemessen sichergestellt. Somit wird die Leistung von auf die Kühlung bezogenen Komponenten sichergestellt. Die Kühlung der damit in Verbindung stehenden Komponenten kann zur Zeit t5, bei der die Temperatur der Reformierungseinrichtung 1 (Verbrennungsbereich 11) ausreichend zurückgegangen ist, abgeschlossen werden. Daher schaltet die Steuerungsvorrichtung 3 die Kondensierungssystempumpe 63 unter Verwendung einer Stoppanweisung 111 ab und schaltet die Warmwasserspeichersystem-Pumpe 79 unter Verwendung einer Stoppanweisung 112 ab und schaltet die Brennstoffzellenkühlungspumpe 72 unter Verwendung einer Stoppanweisung 113 zur Zeit t5 ab.
  • Wenn eine geringfügige Störung in einer Komponente oder dergleichen vorliegt, stoppt die Steuerungsvorrichtung 3 entsprechend der Ausführungsform das Brennstoffzellensystem gemäß der vorstehend beschriebenen Steuerung A, d. h. dem gleichen Steuerungsmodus wie dem Stoppsteuerungsmodus während eines Normalbetriebs.
  • (Steuerung B) 3 zeigt die Steuerung B. Die Steuerung B weist im Grunde die gleiche Konfiguration auf wie die Steuerung A. Die Steuerung B gilt als eine Steuerung, die ausgeführt wird, wenn die Dringlichkeit, das Brennstoffzellensystem zu stoppen, höher ist als wenn die Steuerung A ausgeführt wird. Nachstehend erfolgt eine Beschreibung der Steuerung B mit Schwerpunkt auf den Unterschieden zwischen der Steuerung B und der Steuerung A. Weil der Betrieb des Brennstoffzellensystems gestoppt wird, nimmt der Druck P2 auf der Seite der Anode 21 des Stapels 2 der Brennstoffzelle 2a allmählich ab, wie durch die Kennlinie Y1 in 3 gezeigt ist. Man nimmt an, dass der Druck P2 aufgrund der Reaktion des Anodengases, das im Stapel 2 verbleibt, und der Kühlung des Stapels 2 allmählich abnimmt.
  • In der Steuerung B wird jedoch dem Ableitventil 82 durch die Steuerungsvorrichtung 3 die Öffnung untersagt. Das heißt, dass die Steuerungsvorrichtung 3 die Zuführung des Reformierungsbrennstoffs zur Anode 2 des Stapels 2 untersagt. In diesem Fall wird ein Anstieg des Drucks der Anode 21 des Stapels 2 verhindert. Somit bleibt die Zuführung des Reformierungsbrenngases zur Anode 21 des Stapels 2 weiterhin gestoppt. Weil der Druck in der Anode 21 des Stapels 2 weiterhin allmählich abnimmt, besteht in diesem Fall die Möglichkeit, dass Außenluft in die Brennstoffzelle 2a eindringt, die Oxidation des Katalysators in der Brennstoffzelle 2a fortgesetzt wird und sich dementsprechend die Leistung des Katalysators verändert. Obwohl die Möglichkeit des Eintretens einer solchen Situation in Betracht gezogen wird, untersagt die Steuerungsvorrichtung 3 die Zuführung des Reformierungsbrenngases zur Anode 21 des Stapels 2. Dies wird damit begründet, dass der Reformierungsbrennstoff entzündlich ist, und es daher zu einem sekundären Problem kommen kann, wenn der Reformierungsbrennstoff der Anode 21 zugeführt wird. Selbst wenn sich die Leistung des Katalysators in der Brennstoffzelle 2a verändert, kann der Katalysator in der Brennstoffzelle 2a wiederhergestellt werden, wenn die Steuerungsvorrichtung 3 einen Postprozess zum Wiederherstellen des Katalysators unter Verwendung des reformierten, wasserstoffhaltigen Gases ausführt, das einen reduzierenden Effekt hat. In der Steuerung B wird ferner die Öffnungsanweisung 105, die in der Steuerung A bereitgestellt wird, nicht bereitgestellt. Weil dementsprechend der Reformierungsbrennstoff der Reformierungseinrichtung 1, die abgekühlt worden ist, nicht zugeführt wird, kann der Druck in der Reformierungseinrichtung 1 negativ werden.
  • (Steuerung C) 4 zeigt die Steuerung C. Die Steuerung C weist im Grund die gleiche Konfiguration auf wie die Steuerung B. Die Steuerung C gilt als eine Steuerung, die ausgeführt wird, wenn die Dringlichkeit, das Brennstoffzellensystem zu stoppen, sogar noch höher ist als wenn die Steuerung B ausgeführt wird. Nachstehend erfolgt eine Beschreibung der Steuerung C mit Schwerpunkt auf den Unterschieden zwischen der Steuerung C und die Steuerung B. Das heißt, dass die Steuerung C ausgeführt wird, wenn die Dringlichkeit, das Brennstoffzellensystem zu stoppen, sogar noch höher ist als wenn die Steuerung B ausgeführt wird. Obwohl die Bestandteilskomponenten des Brennstoffzellensystems beschädigt sein können, räumt die Steuerungsvorrichtung 3 einer Ausführung der Steuerung C höhere Priorität ein, um das Brennstoffzellensystem angemessener stoppen zu können.
  • Da das Brennstoffzellensystem wie in der Steuerung B gestoppt wird, nimmt in der Steuerung C der Druck P2 auf der Seite der Anode 21 des Stapels 2 der Brennstoffzelle 2a allmählich ab, wie durch die Kennlinie W1 in 4 gezeigt ist. In der Steuerung C wird jedoch dem Ableitventil 82 durch die Steuerungsvorrichtung 3 die Öffnung untersagt. Daher nimmt der Druck P2 in der Anode 21 des Stapels 2 allmählich ab. Der Druck P2 in der Anode 21 des Stapels 2 darf somit negativ werden, und die Eigenschaft des Katalysators im Stapel 2 darf sich ändern.
  • Wenn die Stoppanweisung ausgegeben wird, schließt die Steuerungsvorrichtung 3 ferner in der Steuerung C das Umgehungsventil 67 unter Verwendung einer Schließanweisung 302 und öffnet im Anschluss daran das Umgehungsventil 67 nicht. Demzufolge untersagt die Steuerungsvorrichtung 3 den Betrieb zum Ablassen des Drucks aus der Reformierungseinrichtung 1. Wie durch die Kennlinie W2 in 4 gezeigt ist, steigt daher der Druck P1 im Inneren der Reformierungseinrichtung 1 allmählich auf einen hohen Wert an. In diesem Fall kann sich die Leistung der auf die Reformierungseinrichtung 1 bezogenen Komponenten verändern. Trotzdem räumt die Steuerungsvorrichtung 3 einer Ausführung der Steuerung C eine höhere Priorität ein. Somit untersagt die Steuerungsvorrichtung 3 dem Umgehungsventil 67 die Öffnung und erlaubt dem Druck in der Reformierungseinrichtung 1, auf einen hohen Wert anzusteigen.
  • Wenn die Stoppanweisung zum Stoppen des Betriebs des Brennstoffzellensystems ausgegeben wird, untersagt ferner in der Steuerung C die Steuerungsvorrichtung 3 den Betrieb der Kondensierungssystempumpe 63 unter Verwendung einer Stoppanweisung 304, den Betrieb der Warmwasserspeichersystem-Pumpe 79 unter Verwendung einer Stoppanweisung 305 und den Betrieb der Brennstoffzellenkühlpumpe 72 unter Verwendung einer Stoppanweisung 306. Demzufolge besteht die Möglichkeit, die Erzeugung von Wärme aufgrund des Betriebs der Kondensierungssystempumpe 63, die Erzeugung von Wärme aufgrund des Betriebs der Warmwasserspeichersystem-Pumpe 79 und die Erzeugung von Wärme aufgrund des Betriebs der Brennstoffzellenkühlpumpe 72 zu verhindern. In diesem Fall kann sich jedoch die Kühlungsleistung des Brennstoffzellensystems verschlechtern, weil das Wasser (oder Kühlmittel) nicht in der Kühlmittelleitung 62 des Kondensierungssystems 60, in der Brennstoffzellen-Kühlungsleitung 71 und in der Warmwasserspeicherleitung 77 strömt. Trotzdem untersagt die Steuerungsvorrichtung 3 die Betriebsabläufe der Kondensierungssystempumpe 63, der Warmwasserspeicherpumpe 79 und der Brennstoffzellenkühlungspumpe 72 und lässt eine Verschlechterung der Kühlungsleistung des Brennstoffzellensystems zu. In der Steuerung C setzt jedoch die Steuerungsvorrichtung 3 den Betrieb der Verbrennungsluft-Gebläseeinrichtung 16 unter Verwendung der Fortsetzungsanweisung 103 fort, wodurch die Verbrennungsluft dem Verbrennungsbereich 11 durch die Verbrennungsluftleitung 17 wie in der Steuerung B zugeführt wird. Somit verbessert die Steuerungsvorrichtung 3 die Kühlungsleistung der Reformierungseinrichtung 1, d. h. fördert die Kühlung des Verbrennungsbereichs 11 und des Reformierungsbereichs 10. Dies hat den Grund, dass die Temperatur der Reformierungseinrichtung 1 bis unmittelbar vor dem Stoppen des Leistungserzeugungsbetriebs des Brennstoffzellensystems hoch ist, und daher die Reformierungseinrichtung 1 gekühlt werden muss.
  • (Steuerung D) 5 stellt die Steuerung D dar. Die Steuerung D weist im Grunde die gleiche Konfiguration auf wie die Steuerung C. Die Steuerung D gilt als eine Steuerung, die ausgeführt wird, wenn die Dringlichkeit, das Brennstoffzellensystem zu stoppen, höher ist als wenn die Steuerung C ausgeführt wird, und ein Sekundärschaden im Brennstoffzellensystem bewirkt werden kann. Das heißt, dass die Steuerung D ausgeführt wird, wenn die Dringlichkeit, das Brennstoffzellensystem zu stoppen, am höchsten ist. Wenngleich die Bestandteilskomponenten Schaden nehmen können, räumt die Steuerungsvorrichtung 3 der Ausführung der Steuerung D eine höhere Priorität ein. Nachstehend erfolgt eine Beschreibung der Steuerung D mit Schwerpunkt auf den Unterschieden zwischen der Steuerung D und der Steuerung C. Da der Leistungserzeugungsbetrieb des Brennstoffzellensystems wie in der Steuerung C gestoppt wird, nimmt in der Steuerung D der Druck P2 in der Anode 21 des Stapels 2 der Brennstoffzelle 2a allmählich ab, wie durch die Kennlinie U1 in 5 gezeigt ist. Die Steuerungsvorrichtung 3 schließt jedoch das Ableitventil 82 und untersagt dem Ableitventil 82 die Öffnung. Daher nimmt der Druck P2 in der Anode 21 des Stapels 2 weiterhin ab, wie durch die Kennlinie U1 in 5 gezeigt ist.
  • Wenn die Stoppanweisung zum Stoppen des Brennstoffzellensystems in der Steuerung D ausgegeben wird, untersagt die Steuerungsvorrichtung 3 dem Umgehungsventil 67 unter Verwendung einer Schließanweisung 402 die Öffnung. Das heißt, dass die Steuerungsvorrichtung 3 den Betrieb zum Ablassen des Drucks aus der Reformierungseinrichtung 1 untersagt. Der Druck P1 im Inneren der Reformierungseinrichtung 1 nimmt somit allmählich ab, wie durch die Kennlinie U2 gezeigt ist.
  • Wenn die Stoppanweisung zum Stoppen des Brennstoffzellensystems in der Steuerung D ausgegeben wird, untersagt die Steuerungsvorrichtung 3 ferner den Betrieb der Kondensierungssystempumpe 63 unter Verwendung einer Stoppanweisung 404, den Betrieb der Warmwasserspeichersystem-Pumpe 79 unter Verwendung einer Stoppanweisung 405 und den Betrieb der Brennstoffzellenkühlpumpe 72 unter Verwendung einer Stoppanweisung 406. Es ist daher möglich, eine Wärmeerzeugung aufgrund des Betriebs der Kondensierungssystempumpe 63, eine Wärmeerzeugung aufgrund des Betriebs der Warmwasserspeichersystem-Pumpe 79 und eine Wärmeerzeugung aufgrund des Betriebs der Brennstoffzellenkühlpumpe 72 zu verhindern. In diesem Fall strömt jedoch kein Wasser (oder Kühlmittel) in der Kühlmediumleitung 62 des Kondensierungssystems 60, in der Brennstoffzellenkühlungsleitung 71 und in der Warmwasserspeicherleitung 77. Somit kann sich die Kühlleistung des Brennstoffzellensystems verschlechtern. Ungeachtet dessen untersagt die Steuerungsvorrichtung 3 die Betriebsabläufe der Kondensierungssystempumpe 63, der Warmwasserspeichersystem-Pumpe 79 und der Brennstoffzellenkühlpumpe 72.
  • Die Steuerungsvorrichtung 3 stoppt in der Steuerung D den Betrieb der Verbrennungsluft-Gebläseeinrichtung 16 und untersagt, im Gegensatz zur Steuerung C, den Betrieb der Verbrennungsluft-Gebläseeinrichtung 16 unter Verwendung einer Stoppanwei sung 408. Dabei wird der Kühlbetrieb zum Zuführen von Luft zum Kühlen des Verbrennungsbereichs 11 der Reformierungseinrichtung 1 durch die Verbrennungsluftleitung 17 untersagt. Das heißt, dass die Kühlung des Verbrennungsbereichs 11 und des Reformierungsbereichs 10 untersagt wird.
  • Wie vorstehend beschrieben, schaltet die Steuerungsvorrichtung 3 in der Steuerung D die Verbrennungsluft-Gebläseeinrichtung 16 unter Verwendung der Stoppanweisung 408 aus. Dementsprechend wird die Verbrennungsluft zum Kühlen weder dem Verbrennungsbereich 11 der Reformierungseinrichtung 1 noch der Reformierungseinrichtung 1 zugeführt. Somit werden der Verbrennungsbereich 11 der Reformierungseinrichtung 1 und die Reformierungseinrichtung 1 spontan abgekühlt. Weil die Verbrennung durch die Verbrennungsluft gefördert wird, wird die Zufuhr der Verbrennungsluft zum Kühlen der Reformierungseinrichtung 1 gestoppt, um eine sekundäre Veränderung der Leistung des Brennstoffzellensystems oder eine sekundäre Beschädigung des Brennstoffzellensystems zu verhindern.
  • Wenn, wie vorstehend beschrieben, die Stoppanweisung zum Stoppen des Brennstoffzellensystems ausgegeben wird, stoppt in der Steuerung D die Steuerungsvorrichtung 3 die Zufuhr des Reformierungsbrennstoffs zur Reformierungseinrichtung 1, schließt das Umgehungsventil 67 und stoppt die Zufuhr der Verbrennungsluft, stoppt den Betrieb der Kondensierungssystempumpe 63, stoppt den Betrieb der Warmwasserspeichersystem-Pumpe 79 und stoppt den Betrieb der Brennstoffzellenkühlpumpe 72. Wenngleich in der Steuerung D eine sekundäre Störung verursacht werden kann, muss die Steuerung D ausgeführt werden, wenn die Dringlichkeit, das Brennstoffzellensystem zu stoppen, extrem hoch ist. Wenn eine sekundäre Störung in einer Komponente auftritt, muss die defekte Komponente durch eine neue ersetzt oder repariert werden.
  • Wenn gemäß der Ausführungsform eine defekte Komponente identifiziert wird und die Steuerungsvorrichtung 3 die Steuerung ausführt, die einen Stoppprozess beinhaltet, in dem die defekte Komponente verwendet wird, führt die Steuerungsvorrichtung 3 die Steuerung zum Stoppen des Brennstoffzellensystems ohne Verwendung der defekten Komponente aus. Die Steuerungsvorrichtung 3 kann beispielsweise die Temperatur des Verbrennungsbereichs 11 der Reformierungseinrichtung 1 überwachen und kann die normale Stoppsteuerung ausführen. Wenn in diesem Fall eine Störung in einem Temperatursensor auftritt und der defekte Temperatursensor identifiziert wird, führt die Steuerungsvorrichtung 3 die Steuerung zum Stoppen des Brennstoffzellensystems basierend auf der verstrichenen Zeit aus, ohne das Signals des defekten Temperatursensors zu verwenden.
  • 6 zeigt eine zweite Ausführungsform. Die zweite Ausführungsform wird nachstehend mit Schwerpunkt auf den Unterschieden zwischen der zweiten Ausführungsform und der ersten Ausführungsform beschrieben. Wenn in der ersten Ausführungsform der Leistungserzeugungsbetrieb des Brennstoffzellensystem gestoppt wird, wird Wasser, das in der Reformierungseinrichtung 1 zurückgeblieben ist, durch eine Restwärme in der Reformierungseinrichtung 1 verdampft. In der ersten Ausführungsform untersagt die Steuerungsvorrichtung 3 in der Steuerung C dem Umgehungsventil 67, geöffnet zu werden, wie in 4 gezeigt ist. Der Druck P1 innerhalb der Reformierungseinrichtung 1 steigt daher allmählich auf einen hohen Wert an. Auch in der Steuerung D steigt der Druck P1 im Inneren der Reformierungseinrichtung 1 allmählich auf einen hohen Wert an, wie in 5 gezeigt ist. In diesem Fall kann der Druck P1 abhängig von einer Stoppbedingung einen übermäßig hohen Wert erreichen, und die auf die Reformierungseinrichtung 1 bezogenen Komponenten können beschädigt werden.
  • Dementsprechend betreibt die Steuerungsvorrichtung 3 in der zweiten Ausführungsform im Grunde die Ventile und Pumpen in einer der Steuerungen A bis D entsprechend der Ursache einer Störung des Brennstoffzellensystems (wobei sich jedoch die Kurven, die die Anstiege in den Drücken P1 und P2 anzeigen, von denen in der ersten Ausführungsform unterscheiden). In der zweiten Ausführungsform wird ferner die nachstehende mechanische Struktur verwendet. Das heißt, dass es sich bei dem Umgehungsventil 67 um ein elektromagnetisches Ventil handelt, das gemäß einer Anweisung geöffnet wird, die durch die Steuerungsvorrichtung 3 bereitgestellt wird. Das Umgehungsventil 67 wird durch eine Elektromagnetspule geöffnet und geschlossen. Zudem beinhaltet das Umgehungsventil 67 einen Entlastungsbereich 67a, bei dem es sich um ein mechanisches Rückschlagventil handelt, das als Reaktion auf den Druck mechanisch geöffnet wird.
  • Der Entlastungsbereich 67a beinhaltet eine Leitung 67c, ein bewegliches Ventilelement 67c und ein Federelement 67f. Die Leitung 67c weist eine Ventilöffnung 67b auf, die normalerweise geschlossen ist. Das Ventilelement 67c schließt die Ventilöffnung 67b der Leitung 67c. Bei dem Federelement 67f handelt es sich um ein kraftansetzendes Element, das auf das Ventilelement 67e eine Kraft in einer Richtung ansetzt, dass das Ventilelement 67e die Ventilöffnung 67b schließt. Die Ventilöffnung 67b ist parallel zur Umgehungsleitung 66 bereitgestellt (die Ventilöffnung des Umgehungsventils 67). Die Ventilöffnung 67b wird normalerweise durch das Ventilelement 67e aufgrund der Antriebkraft des Federelements 67f mechanisch geschlossen.
  • Selbst wenn die Steuerungsvorrichtung 3 dem Umgehungsventil 67 untersagt, geöffnet zu werden, wenn ein Eingangsdruck Pe (siehe 6) stromauf des Umgehungsventils 67 einen Solldruck Pk1 überschreitet, bei dem der Entlastungsbereich 67a geöffnet wird, wird das Ventilelement 67e des Entlastungsbereichs 67a ungeachtet der durch die Steuerungsvorrichtung 3 ausgeführten Steuerung mechanisch eingezogen, während es sich der Kraft des Federelements 67f widersetzt. Somit wird die Ventilöffnung 67b des Entlastungsbereichs 67a automatisch geöffnet. In diesem Fall wird die Ventilöffnung 67b des Entlastungsbereichs 67a als Reaktion auf den Druck Pe stromauf des Umgehungsventils 67 mechanisch geöffnet. Wenngleich in diesem Fall das Umgehungsventil 67, bei dem es sich um das elektromagnetische Ventil handelt, nicht geöffnet wird, wird das unter hohem Druck stehende Gas im Inneren der Reformierungseinrichtung 1 dem Verbrennungsbereich 11 zugeführt, und dann nach außerhalb durch die Verbrennungsabgasleitung 1m abgeführt. Dadurch wird verhindert, dass der Druck im Inneren der Reformierungseinrichtung 1 übermäßig hoch wird. Somit werden die Funktionen zum Schützen der Bestandteilskomponenten der Reformierungseinrichtung 1 verbessert. Somit funktioniert der Entlastungsbereich 67a als die Einrichtung zum Verhindern eines übermäßig hohen Drucks in der Reformierungseinrichtung.
  • In der zweiten Ausführungsform handelt es sich ferner bei dem Zuführventil 52, das stromauf der Anode des Stapels 2 positioniert ist, um ein elektromagnetisches Ventil, das gemäß einer durch die Steuerungsvorrichtung 3 bereitgestellten Anweisung geöffnet und geschlossen wird. Das Zuführventil 52 wird durch eine Elektromagnetspule geöffnet und geschlossen. Zudem beinhaltet das Zuführventil 52 einen Entlastungsbereich 52a, bei dem es sich um ein Rückschlagventil handelt, das als Reaktion auf den Druck mechanisch geöffnet wird. Wie in 6 gezeigt ist, beinhaltet der Entlastungsbereich 52a eine Leitung 52c, ein bewegliches Ventilelement 52e und ein Federelement 52f. Die Leitung 52c weist eine Ventilöffnung 52b auf, die normalerweise geschlossen ist. Das Ventilelement 52e schließt die Ventilöffnung 52b der Leitung 52c. Bei dem Federelement 52f handelt es sich um kraftansetzendes Element, das eine Kraft auf das Ventilelement 52e in einer Richtung ansetzt, dass das Ventilelement 52e die Ventilöffnung 52b schließt. Die Ventilöffnung 52b ist parallel zu der Anodengasleitung 5 angeordnet (die Ventilöffnung des Zuführventils 52). Die Ventilöffnung 52b wird normalerweise aufgrund der Kraft des Federelements 52f durch das Ventilelement 52e mechanisch geschlossen.
  • Selbst wenn die Steuerungsvorrichtung 3 dem Zuführventil 52 untersagt, geöffnet zu werden, wenn ein Eingangsdruck Pf (siehe 6) stromauf des Zuführventils 52 einen Solldruck Pk2 überschreitet, bei dem der Entlastungsbereich 52a geöffnet wird, wird das Ventilelement 52e des Entlastungsbereichs 52a ungeachtet der durch die Steuerungsvorrichtung 3 ausgeführten Steuerung mechanisch eingefahren, während es sich der Kraft des Federelements 52f widersetzt. Somit wird die Ventilöffnung 52b des Entlastungsbereichs 52a automatisch geöffnet. In diesem Fall wird die Ventilöffnung 52b des Entlastungsbereichs 52a als Reaktion auf den Druck Pf stromauf des Zuführventils 52 mechanisch geöffnet. In diesem Fall wird das Gas der Anode 21 des Stapels 2 zugeführt, obwohl das Zuführventil 52 nicht geöffnet ist. Dadurch wird verhindert, dass der Druck auf der Seite der Anode 21 übermäßig negativ wird. Somit ist es möglich, die Möglichkeit zu reduzieren, dass Außenluft in die Anode 21 des Stapels 2 eindringt. So mit funktioniert der Entlastungsbereich 52a als eine Einrichtung zum Verhindern eines übermäßigen Negativdrucks an der Anode.
  • In der zweiten Ausführungsform können das Umgehungsventil 67 und der Entlastungsbereich 67a einstückig bereitgestellt werden. Alternativ können das Umgehungsventil 67 und der Entlastungsbereich 67a separat voneinander bereitgestellt werden. Das Zuführventil 52 und das Entlastungsventil 52a können einstückig bereitgestellt werden. Alternativ können das Zuführventil 52 und das Entlastungsventil 52a separat voneinander bereitgestellt werden. Die Beziehung zwischen dem Solldruck Pk1, bei dem der Entlastungsbereich 67a geöffnet wird, und dem Solldruck Pk2, bei dem der Entlastungsbereich 52 geöffnet wird, kann wie folgt eingestellt werden. Der Solldruck Pk1 kann höher sein als der Solldruck Pk2 (Pk1 > Pk2); der Solldruck Pk1 kann geringer sein als der Solldruck Pk2 (Pk1 < Pk2); der Solldruck Pk1 kann gleich dem Solldruck Pk2 sein (Pk1 = Pk2); und der Solldruck Pk1 kann im Wesentlichen gleich dem Solldruck Pk2 sein. Wenn der Solldruck Pk1 höher ist als der Solldruck Pk2 (Pk1 > Pk2), wird das Gas innerhalb der Reformierungseinrichtung 1 vorzugsweise an die Anode 21 des Stapels 2 abgeführt. Daher ist es möglich, angemessen zu verhindern, dass der Druck P2 in der Anode 21 des Stapels 2 übermäßig negativ wird. In der zweiten Ausführungsform werden sowohl der Entlastungsbereich 67a als auch der Entlastungsbereich 52a bereitgestellt. Es kann jedoch entweder nur der Entlastungsbereich 67a oder der Entlastungsbereich 52a bereitgestellt werden.
  • 7 bis 9B zeigt eine dritte Ausführungsform. 1 bis 6 können zur Darstellung von Bereichen herangezogen werden, die die gleiche Konfiguration wie in der ersten oder zweiten Ausführungsform aufweisen. Nachstehend erfolgt eine Beschreibung der dritten Ausführungsform mit Schwerpunkt auf den Unterschieden zwischen der dritten Ausführungsform und der ersten und zweiten Ausführungsform. 7 zeigt ein Flussdiagramm einer Speicherroutine, die durch die Steuerungsvorrichtung 3 ausgeführt wird, wenn der Leistungserzeugungsbetrieb ausgeführt wird. Das Flussdiagramm der Speicherroutine ist nicht auf dieses Flussdiagramm begrenzt. Zunächst liest die Steuerungsvorrichtung Informationen über den Betrieb des Brennstoffzellensystems (Schritt S202) und bestimmt, ob das Brennstoffzellensystem in Betrieb ist (d. h. ob das Brennstoffzellensystem sich in entweder dem Startmodus, dem Leistungserzeugungsbetrieb oder im Bereitschaftsbetrieb befindet) (Schritt SB204). Wenn das Brennstoffzellensystem in Betrieb ist, startet die Steuerungsvorrichtung 3 einen Zeitgeber (Schritt SB206) und bestimmt, ob eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist (Schritt SB208). Wenn die vorbestimmte Zeit verstrichen ist, liest und speichert die Steuerungsvorrichtung 3 Informationen über den Druck (Schritt SB210). Anschließend liest und speichert die Steuerungsvorrichtung 3 Informationen über die Temperatur (Schritt SB212). Anschließend liest und speichert die Steuerungsvorrichtung 3 Informationen über die Temperatur im Brennstoffzellensystembehälter (Schritt SB214). Anschließend liest und speichert die Steuerungsvorrichtung 3 Informationen über einen Gasaustritt (Schritt S216). Anschließend liest und speichert die Steuerungsvorrichtung 3 Informationen über wichtige Komponenten (Schritt S218). Anschließend liest und speichert die Steuerungsvorrichtung 3 Informationen über Komponenten, die nicht von Bedeutung sind (Schritt SB220). Anschließend liest und speichert die Steuerungsvorrichtung 3 Informationen über die Leistungsabgabe aus dem Stapel 2 (Schritt SB222). Anschließend liest und speichert die Steuerungsvorrichtung 3 Informationen über das elektrische System (Schritt S224). Anschließend liest und speichert die Steuerungsvorrichtung 3 Informationen über das Steuersystem (Schritt SB226). Anschließend liest und speichert die Steuerungsvorrichtung 3 die anderen Informationen (Schritt S228). Als diese anderen Informationen speichert die Steuerungsvorrichtung 3 die Zeitdauer während der, das Brennstoffzellensystem in Betrieb ist, und die Anzahl der Male, die das Brennstoffzellensystem gestartet worden ist. Somit speichert die Steuerungsvorrichtung 3 die insgesamte Zeitdauer, während der das Brennstoffzellensystem in Betrieb ist, und die insgesamte Anzahl der Male, die das Brennstoffzellensystem gestartet worden ist. Ferner gibt die Steuerungsvorrichtung 3 eine Anweisung zum Anzeigen eines aktuellen Betriebscodes (Schritt SB230) aus, und dann kehrt die Routine zu einer Hauptroutine zurück. Die Steuerungsvorrichtung 3 speichert die jeweiligen Informationen, indem sie jeweilige Informationen in einen vorbestimmten, entsprechenden Bereich des zweiten Speichers 34 (nichtflüchtigen Speichers) schreibt.
  • Selbst wenn der Betrieb des Brennstoffzellensystem gestoppt wird, werden gemäß der zweiten Ausführungsform die jeweiligen Informationen, z. B. der Betriebszustand einer jeweiligen Bestandteilskomponente und ein Wert, der von einem jeweiligen Sensor ausgegeben wird, unmittelbar bevor der Betrieb des Brennstoffzellensystems gestoppt wird, in dem vorbestimmten, entsprechenden Bereich des zweiten Speichers 34 (nichtflüchtigen Speichers) gespeichert.
  • 8 ist ein Bedienfeld 100E des Brennstoffzellensystems, das durch eine Bedienperson (z. B. einen Anwender oder eine mit der Wartung betrauten Person) bedient wird. Das Bedienfeld 100E ist an einer solchen Position angeordnet, dass die Bedienperson das Bedienfeld 100E ohne Weiters bedienen kann. Wie in 8 gezeigt ist, beinhaltet das Bedienfeld 100E den Startschalter 101E, den Schalter 111E (die normale Stoppbetätigungsvorrichtung), den Betriebszustandsanzeigebereich 102E, den Anzeigebereich 103E, den Notausschalter 104E (die Notstopp-Betätigungsvorrichtung), den Warnvorrichtungs-Stoppschalter 105E (die Warnstopp-Betätigungsvorrichtung), den ersten Anzeigebereich 106E, den zweiten Anzeigebereich 107E, den Rücksetzschalter 108E (die Einschränkungsstopp-Betätigungsvorrichtung, die Rücksetzbetätigungsvorrichtung oder den Neustartschalter), den Anzeigebereich 113E, den Anzeigebereich 115E, den Anzeigebereich 114E und DIP-Schalter 125E (die Betriebsänderungs-Betätigungsvorrichtung). Der Startschalter 101E startet das Brennstoffzellensystem. Der Schalter 111E stoppt den Leistungserzeugungsbetrieb des Brennstoffzellensystems. Der Betriebszustands-Anzeigebereich 102E zeigt an, ob das Brennstoffzellensystem momentan in Betrieb ist. Der Anzeigebereich 103E zeigt den Istwert der Leistungsabgabe des Brennstoffzellensystems an. Der Notstoppschalter 104E versetzt den Betrieb des Brennstoffzellensystems in einen Notstopp. Der Warnvorrichtungs-Stoppschalter 105E wird durch eine Bedienperson (z. B. einen Anwender oder eine mit der Wartung betrauten Person) zum Stoppen einer Warnvorrichtung (eines Summers) verwendet, wenn die Warnvorrichtung (der Summer, die Warneinrichtung) betätigt wird, um mitzuteilen, dass im Brennstoffzellensystem eine Störung aufgetreten ist (z. B. dass der Leistungserzeugungsbetrieb gestoppt oder unterbrochen worden ist). Der erste Anzeigebereich 106E zeigt den momentanen Betriebscode des Brennstoffzellensystems an. Der zweite Anzeigebereich 107E zeigt einen Fehlercode an, wenn das Brennstoffzellensystem aufgrund einer Störung gestoppt wird. Der Rücksetzschalter 108E wird durch eine Bedienperson betätigt, um das Brennstoffzellensystem das erste Mal, nachdem der Betrieb des Brennstoffzellensystems aufgrund einer Störung in einen Notstopp versetzt worden ist, zu starten. Der Anzeigebereich 113E zeigt die insgesamte Zeitdauer an, während der das Brennstoffzellensystem in Betrieb ist (im Allgemeinen die Zeitdauer insgesamt, während der der Leistungserzeugungsbetrieb ausgeführt wird). Der Anzeigebereich 115E zeigt die insgesamte Anzahl der Male an, die das Brennstoffzellensystem bislang gestartet worden ist. Der Anzeigebereich 114E zeigt an, dass eine Prüfung, wie eine Routineprüfung, ausgeführt werden muss, wenn die insgesamte Zeitdauer, während der das Brennstoffzellensystem in Betrieb ist, eine vorbestimmte Zeitdauer überschreitet, und/oder die insgesamte Anzahl der Male, die das Brennstoffzellensystems gestartet worden ist, eine vorbestimmte Häufigkeit überschreitet. Die DIP-Schalter 125E werden zum Eingeben von Anweisungen für unterschiedliche Funktionen des Brennstoffzellensystems verwendet.
  • Die Schalter werden durch eine Bedienperson betätigt. Die aus den Schaltern ausgegebenen Signale werden in die Steuerungsvorrichtung 3 eingegeben. Der vorstehend beschrieben Notstoppschalter 104E (die Notstopp-Betätigungsvorrichtung) ist vom Schalter 111E (der Normalstopp-Betätigungsvorrichtung) gesondert bereitgestellt. Die Stelle, wo der Notstopp-Schalter 104E bereitgestellt ist, ist nicht auf das Bedienfeld 100E beschränkt. Der Notstopp-Schalter 104E kann auf einem in einem Gebäude bereitgestellten Fernsteuerungsbedienfeld angeordnet sein, oder im Hauptgehäuse (der Warmwasserspeichereinheit und/oder der Stapeleinheit) angeordnet sein, so dass die Bedienperson den Notstoppschalter 104E ohne Weiteres betätigen kann, wenn im Brennstoffzellensystem eine Störung auftritt. Einstellungen können derart vorgenommen werden, dass die Steuerung C oder die Steuerung D startet, wenn der Notstopp-Schalter 104E betätigt wird. Die Steuerung C und die Steuerung D sind Steuerungen, die ausgeführt werden, wenn die Dringlichkeit, das Brennstoffzellensystem zu stoppen, hoch ist.
  • Der zweite Speicher 34 der Steuerungsvorrichtung 3 speichert die insgesamte Zeitdauer, während der das Brennstoffzellensystem in Betrieb ist, und die insgesamte Anzahl der Male, die das Brennstoffzellensystem gestartet worden ist. Wenn die insgesamte Zeitdauer, während der das Brennstoffzellensystem in Betrieb ist, eine vorbestimmte erste Zeitdauer Wal überschreitet, und/oder die insgesamte Anzahl von Malen, die das Brennstoffzellensystem gestartet worden ist, eine vorbestimmte erste Anzahl von Malen Wa1' überschreitet, gibt die Steuerungsvorrichtung 3 an den Anzeigebereich 114E eine Anweisung zum Anweisen des Anzeigebereichs 114E aus, anzuzeigen, dass die Routineprüfung ausgeführt werden muss. Wenn ferner die insgesamte Zeitdauer, während der das Brennstoffzellensystem in Betrieb ist, eine vorbestimmte zweite Zeitdauer Wa2 (Wa2 > Wal) überschreitet, und/oder die insgesamte Anzahl von Malen, die das Brennstoffzellensystem gestartet worden ist, eine vorbestimmte zweite Anzahl von Malen Wa2' (Wa2' > Wa1') überschreitet, gibt die Steuerungsvorrichtung 3 die Anweisung zum Anweisen des Anzeigebereichs 114E, um anzuzeigen, dass die Routineprüfung ausgeführt werden muss, und eine Anweisung zum Stoppen eines Teils der oder aller Funktionen des Brennstoffzellensystems aus.
  • Der Rücksetzschalter 108E ist eine Betriebsvorrichtung zum Zurücksetzen des Brennstoffzellensystems, wenn das Brennstoffzellensystem neu gestartet wird. Nachdem das Brennstoffzellensystem in einen Notstopp versetzt worden ist, gibt die Steuerungsvorrichtung 3 eine Anweisung zum Einschränken eines Teils der oder aller Funktionen des Brennstoffzellensystems aus, bis der Rücksetzschalter 108 betätigt wird. In diesem Fall wird z. B. die Zufuhr des Brennstoffs zur Brennstoffelektrode der Brennstoffzelle gestoppt, wird die Zufuhr des Oxidationsgases zur Oxidationselektrode der Brennstoffzelle gestoppt und/oder der Betrieb der Reformierungseinrichtung gestoppt. Die Steuerungsvorrichtung 3 kann einen einheitlichen Aufbau aufweisen oder durch Kombinieren einer Mehrzahl von Steuerungsbereichen gebildet werden.
  • Die vorstehend beschriebenen Betriebscodes beinhalten die Codes Nr. 1 bis Nr. 4. Code Nr. 1 zeigt einen Bereitschaftsmodus an. Im Bereitschaftsmodus sind die Zusatzaggregate abgeschaltet, die Reformierungseinrichtung 1 wird nicht betrieben, und die Brennstoffzelle 2a erzeugt keine elektrische Leistung. Code Nr. 2 zeigt einen Startmodus an. Im Startmodus wird die Reformierungseinrichtung 1 gestartet, und die Brennstoffzelle 2a erzeugt keine elektrische Leistung. Code Nr. 3 zeigt einen Leistungserzeugungs-Betriebsmodus an. Im Leistungserzeugungs-Betriebsmodus erzeugt die Reformierungseinrichtung 1, die gestartet worden ist, das reformierte Gas, und die Brennstoffzelle 2a erzeugt elektrische Leistung. Code Nr. 4 zeigt einen Stoppmodus an. Im Stoppmodus wird die Reformierungseinrichtung 1, die das reformierte Gas erzeugt hat, gestoppt, und der Stapel 2 der Brennstoffzelle 2a, der elektrische Leistung erzeugt hat, wird gestoppt.
  • Eine Mehrzahl von Fehlercodes wird eingestellt. Die Fehlercodes zeigen entsprechende Störungen oder entsprechende Probleme der Bestandteilskomponenten des Brennstoffzellensystems an. Der Fehlercode Nr. 100 zeigt z. B. an, dass eine Druckanomalität vorliegt. Der Fehlercode Nr. 101 zeigt an, dass eine Temperaturanomalität vorliegt. Der Fehlercode Nr. 102 zeigt an, dass die Temperatur innerhalb des Brennstoffzellensystembehälters abnorm ist. Bei dem Brennstoffzellensystembehälter handelt es sich um das Außengehäuse des Brennstoffzellensystems. Der Fehlercode Nr. 103 zeigt an, dass die Zuführung/Abführung von Wasser anomal ist. Der Fehlercode Nr. 104 zeigt an, dass Gas austritt. Der Fehlercode Nr. 105 zeigt an, dass in einer wichtigen Komponente eine Störung vorliegt, die wahrscheinlich eine sekundäre Störung oder ein Problem verursacht. Der Fehlercode Nr. 106 zeigt an, dass eine Störung in einer Komponente vorliegt, die nicht von Bedeutung ist. Der Fehlercode Nr. 107 zeigt an, dass die Leistungsabgabe aus dem Stapel 2 abnorm ist. Der Fehlercode Nr. 108 zeigt an, dass im elektrischen System eine Störung vorliegt. Der Fehlercode Nr. 109 zeigt an, dass eine Steuerungsanomaliät vorliegt. Der Fehlercode Nr. 110 zeigt an, dass ein Stromausfall vorliegt.
  • 9A und 9B sind ein Flussdiagramm einer Routine, die durch die Steuerungsvorrichtung 3 ausgeführt wird, wenn eine Bedienperson (z. B. ein Anwender oder eine mit der Wartung betraute Person) das Brennstoffzellensystem neu startet, nachdem das Brennstoffzellensystem aufgrund einer Störung oder dergleichen gestoppt worden ist. Wie in 9A und 9B gezeigt ist, liest die Steuerungsvorrichtung 3 den Betriebszustand des Rücksetzschalters 108E, der durch eine Bedienperson (z. B. einen Anwender oder eine mit der Wartung betraute Person) betätigt wird (Schritt S202). Wenn der Rücksetzschalter 108E betätigt worden ist, um das Brennstoffzellensystem zu starten (JA bei Schritt S204), liest die Steuerungsvorrichtung 3, die die Neustartsteuerungseinrichtung darstellt, vorzugsweise den im zweiten Speicher 34 (nichtflüchtigen Speicher) gespeicherten Betriebszustand des Brennstoffzellensystem, unmittelbar bevor das Brennstoffzellensystem gestoppt wird (Schritt S206).
  • Die Steuerungsvorrichtung 3 bewirkt, dass der erste Anzeigebereich 106E des Bedienfelds 100E, den Betriebscode anzeigt, der ausgewählt wird, unmittelbar bevor das Brennstoffzellensystem gestoppt wird (Schritt S208). Wenn der Betriebscode sich vom Bereitschaftscode unterscheidet, wird angenommen, dass das Brennstoffzellensystem aufgrund eines Stromausfalls des Netzstromversorgungssystems gestoppt worden ist. Die Steuerungsvorrichtung 3 bewirkt zudem, dass der zweite Anzeigebereich 107E den Fehlercode anzeigt, der ausgewählt wird, wenn das Brennstoffzellensystem gestoppt wird (Schritt S210). Eine Bedienperson (z. B. ein Anwender oder eine mit der Wartung betraute Person) bestimmt die Ursache der Störung des Brennstoffzellensystems basierend auf dem Fehlercode.
  • Die Steuerungsvorrichtung 3 führt einen Diagnosemodus aus, um zu bestimmen, ob eine Störung in einer Bestandteilskomponente des Brennstoffzellensystems vorliegt. Das heißt, dass die Steuerungsvorrichtung 3 bestimmt, ob eine Druckanomalität vorliegt (Schritt S212). Anschließend bestimmt die Steuerungsvorrichtung 3, ob eine Temperaturanomalität vorliegt (Schritt S214). Anschließend bestimmt die Steuerungsvorrichtung 3, ob die Temperatur innerhalb des Brennstoffzellensystembehälters anomal ist (Schritt S216). Anschließend bestimmt die Steuerungsvorrichtung 3, ob die Zuführung/Abführung von Wasser zum/vom Brennstoffzellensystem anomal ist (Schritt S218). Anschließend bestimmt die Steuerungsvorrichtung 3, ob ein Gas austritt (Schritt S220). Dann bestimmt die Steuerungsvorrichtung 3, ob in einer wichtigen Komponente eine Störung vorliegt (Schritt S222). Anschließend bestimmt die Steuerungsvorrich tung 3, ob in einer Komponente, die nicht von Bedeutung ist, eine Störung vorliegt (Schritt S224). Dann bestimmt die Steuerungsvorrichtung 3, ob die Leistungsabgabe aus dem Stapel 2 anomal ist (Schritt S226). Dann bestimmt die Steuerungsvorrichtung 3, ob im elektrischen System eine Störung vorliegt (Schritt S228). Die Steuerungsvorrichtung 3 bestimmt, ob eine Steuerungsanomalität vorliegt (Schritt S230). Wenn basierend auf den Ergebnissen der im Diagnosemodus vorgenommenen Bestimmungen bestimmt worden ist, dass sich die Bestandteilskomponenten in einem Normalzustand befinden und daher das Brennstoffzellensystem problemlos gestartet werden kann, gibt die Steuerungsvorrichtung 3 anschließend ein Signal aus, das den Neustart des Brennstoffzellensystems genehmigt (Schritt S232, die Neustartgenehmigungseinrichtung). Wenn basierend auf den Ergebnissen der im Diagnosemodus vorgenommenen Bestimmungen bestimmt wird, dass zumindest eine der Bestandteilskomponenten sich nicht im Normalzustand befindet, und daher ein Problem auftreten kann, wenn das Brennstoffzellensystem gestartet wird, gibt die Steuerungsvorrichtung 3 ein Signal aus, das den Neustart des Brennstoffzellensystems untersagt (Schritt S234, Neustart-Untersagungseinrichtung).
  • 1 kann verwendet werden, um Bereiche der Konfiguration einer vierten Ausführungsform darzustellen, die mit denen der Konfiguration der ersten Ausführungsform identisch sind. Die Steuerungsvorrichtung 3 führt eine erste Steuerung, eine zweite Steuerung oder eine dritte Steuerung gemäß der Schwere oder Art der Ursache einer Störung des Brennstoffzellensystems aus. Die erste Steuerung untersagt die Zuführung des reformierten Gases zum Stapel 2 der Brennstoffzelle 2a, indem das Zuführventil 52 geschlossen wird und die Verbindung zwischen dem Auslass 1p der Reformierungseinrichtung 1 und dem Einlass 21i der Anode 21 des Stapels 2 unterbrochen wird. In diesem Fall darf der Druck in der Anode 21 des Stapels 2 negativ werden, weil das reformierte Gas nicht der Anode 21 des Stapels 2 zugeführt wird. Die zweite Steuerung untersagt die Zufuhr des reformierten Gases zum Stapel 2 der Brennstoffzelle 2a, wie vorstehend beschrieben, und untersagt zudem die Zufuhr des Reformierungsbrennstoffs zur Reformierungseinrichtung 1, indem das Reformierungsbrennstoffventil 42 geschlossen wird. In diesem Fall darf der Druck in der Anode 21 des Stapels 2 negativ werden, weil das reformierte Gas wie in der ersten Steuerung der Anode 21 des Stapels 2 nicht zuge führt wird. Zudem wird neben der Steuerung, die mit der ersten Steuerung identisch ist, die Zufuhr des Reformierungsbrennstoffs an die Reformierungseinrichtung 1 untersagt. Daher wird die Reformierungsreaktion in der Reformierungseinrichtung 1 eingeschränkt und die Erzeugung des reformierten Gases in der Reformierungseinrichtung 1 untersagt. Die dritte Steuerung untersagt die Zufuhr des reformierten Gases zum Stapel 2 der Brennstoffzelle 2a und untersagt die Zufuhr des Reformierungsbrennstoffs an die Reformierungseinrichtung 1, indem das Reformierungsbrennstoffventil 41, wie vorstehend beschrieben, geschlossen wird, und untersagt ferner die Zufuhr der Verbrennungsluft zum Verbrennungsbereich 11 der Reformierungseinrichtung 1, indem die Verbrennungsluft-Gebläseeinrichtung 16 abgeschaltet wird. In diesem Fall wird zudem die Zufuhr der die Verbrennung unterstützenden Verbrennungsluft an den Verbrennungsbereich 11 der Reformierungseinrichtung 1 neben der Steuerung, die mit der ersten Steuerung und der zweiten Steuerung identisch ist, untersagt.
  • 1 bis 9B können zur Darstellung von Bereichen der Konfiguration einer fünften Ausführungsform verwendet werden, die mit jenen der Konfigurationen der ersten bis vierten Ausführungsform identisch sind.
  • Wenn in der fünften Ausführungsform bestimmt wird, dass sich ein Erdbeben ereignet (beispielsweise, wenn ein Bereich zur Bestimmung einer Fallbewegung bestimmt, dass der Warmwasserspeichertank 76 und/oder der Stapel 2 herunterfallen/herunterfällt, und daher eine Einrichtung zum Bestimmen eines Erdbebens bestimmt, dass sich ein Erdbeben ereignet), wenn die Dringlichkeit, das Brennstoffzellensystem zu stoppen, gering ist, wählt die Steuerungsvorrichtung 3 die Steuerung A oder die Steuerung B aus. Wenn die Dringlichkeit, das Brennstoffzellensystem zu stoppen, hoch ist, wählt die Steuerungsvorrichtung 3 die Steuerung C oder die Steuerung D aus. Immer wenn die Intensität eines Erdbebens hoch ist, wählt die Steuerungsvorrichtung 3 die Steuerung D aus. Wenn die Erdbebenintensität gering ist, kann die Steuerungsvorrichtung 3 die Steuerung A oder die Steuerung B auswählen. Wenn ferner bestimmt wird, dass sich ein Erdbeben ereignet, kann die Steuerungsvorrichtung 3 Anweisungen zum Schließen der Ventile in den Leitungen, durch die das Warmwasser im Wasserwas serspeichertank 76 und das warme Kühlmittel im Brennstoffzellenkühlsystem 70 strömt, an die Ventile in den Leitungen ausgeben, um zu verhindern, dass das Warmwasser und das warme Kühlwasser aus dem Brennstoffzellensystem herausströmen. Ferner kann die Steuerungsvorrichtung 3 eine Anweisung zum Stoppen der Warmwasserspeichersystem-Pumpe 79 des Warmwasserspeichersystems 75 ausgeben und eine Anweisung zum Stoppen der Brennstoffzellen-Kühlungspumpe 72 des Brennstoffzellenkühlungssystems 70 ausgeben.
  • Beispiele für die Einrichtung zum Bestimmen eines Erdbebens beinhalten einen Fallbewegungssensor, den Bereich zum Bestimmen einer Fallbewegung, der bestimmt, ob der Warmwasserspeichertank 76 und/oder der Stapel 2 herunterfallen/herunterfällt, einen Vibrationssensor, der Vibrationen erfasst, und einen Erdbebenschwingungssensor, der Erdbebenschwingungen erfasst. Wenn eine Blitzschlagsbestimmungseinrichtung bestimmt, dass ein Blitz in den Boden in der näheren Umgebung eingeschlagen hat, wählt die Steuerungsvorrichtung 3 eine der Steuerungen A bis D aus. Abhängig vom Schweregrad des Blitzschlags wählt die Steuerungsvorrichtung 3 die Steuerung C oder die Steuerung D aus.
  • In einer jeweiligen der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beinhaltet der Stapel 2 die ionenleitende Polymermembran (protonenleitende Membran). Die ionenleitende Membran 20 ist jedoch nicht auf die ionenleitende Polymermembran beschränkt. Die ionenleitende Membran 20 kann eine ionenleitende Oxidmembran sein. Daneben ist die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung besteht die Möglichkeit, entsprechende Modifizierungen vorzunehmen. Die spezifische Struktur und Funktion von einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen kann in den anderen Ausführungsformen verwendet werden.
  • In einer jeweiligen der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wählt die Steuerungsvorrichtung einen spezifischen Stoppsteuerungsmodus aus der Mehrzahl der Stoppsteuerungsmodi basierend auf der Ursache einer Störung in Bezug auf das Brenn stoffzellensystem aus. Somit besteht die Möglichkeit, einen Stoppsteuerungsmodus auszuführen, der der Ursache der Störung angemessen ist.
  • Die nachstehenden technischen Ideen wurden aus der vorstehenden Beschreibung hergeleitet.
  • [Zusätzliche Beschreibung 1] Ein Brennstoffzellensystem beinhaltet eine Reformierungseinrichtung, die unter Verwendung eines Reformierungsbrennstoffs ein reformiertes Gas erzeugt; eine Brennstoffzelle, die eine elektrische Leistung unter Verwendung des reformierten Gases erzeugt, das durch die Reformierungseinrichtung erzeugt wird; und eine Steuerungsvorrichtung, die einen Stopp des Betriebs der Reformierungseinrichtung und einen Stopp des Betriebs der Brennstoffzelle steuert. Das Brennstoffzellensystem beinhaltet eine Einrichtung zum Verhindern eines übermäßigen Negativdrucks an der Anode zum Verhindern, dass ein Druck in der Anode des Stapels der Brennstoffzelle übermäßig negativ wird, indem ein Gas, das in der Reformierungseinrichtung verblieben ist, der Anode des Stapels der Brennstoffzelle zugeführt wird, wenn ein Druck innerhalb der Reformierungseinrichtung aufgrund des Betriebsstopps des Brennstoffzellensystems einen hohen Wert erreicht. Wenn der Druck innerhalb der Reformierungseinrichtung aufgrund des Betriebsstopps des Brennstoffzellensystems einen hohen Wert erreicht, wird das überschüssige Gas, das in der Reformierungseinrichtung verblieben ist, der Anode der Brennstoffzelle zugeführt. Dadurch wird verhindert, dass der Druck in der Anode übermäßig negativ wird. Dadurch wird ermöglicht, zu verhindern, dass der Druck in der Reformierungseinrichtung übermäßig hoch wird, und die Funktionen zum Schutz der Bestandteilskomponenten der Reformierungseinrichtung zu verbessern.
  • [Zusätzliche Beschreibung 2] Ein Brennstoffzellensystem beinhaltet eine Reformierungseinrichtung, die ein reformiertes Gas unter Verwendung eines Reformierungsbrennstoffs erzeugt; eine Brennstoffzelle, die eine elektrische Leistung unter Verwendung des durch die Reformierungseinrichtung erzeugten, reformierten Gases erzeugt; und eine Steuerungsvorrichtung, die einen Betriebsstopp der Reformierungseinrichtung und einen Betriebsstopp der Brennstoffzelle steuert. Das Brennstoffzellensystem beinhaltet eine Einrichtung zum Verhindern eines übermäßig hohen Drucks in der Reformierungseinrichtung zum Verhindern, dass ein Druck in der Reformierungseinrichtung übermäßig hoch wird, indem ein in einem Reformierungsbereich der Reformierungseinrichtung zurückgebliebenes Gas einem Verbrennungsbereich der Reformierungseinrichtung zugeführt wird, der eine Verbrennungsabgasleitung beinhaltet, wenn der Druck innerhalb der Reformierungseinrichtung aufgrund des Betriebsstopps des Brennstoffzellensystems hoch wird. Dadurch wird verhindert, dass der Druck innerhalb der Reformierungseinrichtung übermäßig hoch wird, und die Funktionen zum Schutz der Bestandteilskomponenten der Reformierungseinrichtung werden verbessert.
  • [Zusätzliche Beschreibung 3] Ein Brennstoffzellensystem beinhaltet eine Reformierungseinrichtung, die unter Verwendung eines Reformierungsbrennstoffs ein reformiertes Gas erzeugt; und eine Brennstoffzelle, die unter Verwendung des durch die Reformierungseinrichtung erzeugten reformierten Gases eine elektrische Leistung erzeugt. Das Brennstoffzellensystem beinhaltet eine Steuerungsvorrichtung, die das Brennstoffzellensystem steuert. In diesem Fall wird das Brennstoffzellensystem dem Zweck entsprechend gesteuert.
  • [Zusätzliche Beschreibung 4] Das in der zusätzlichen Beschreibung 3 beschriebene Brennstoffzellensystem beinhaltet eine Notstopp-Betätigungsvorrichtung, die durch eine Bedienperson (z. B. einen Anwender oder eine mit der Wartung betraute Person) betätigt wird, um den Betrieb des Brennstoffzellensystems in einen Notstopp zu versetzen. Die Notstopp-Betätigungsvorrichtung ist unabhängig von und gesondert von einer Betätigungsvorrichtung angeordnet, die die Leistungserzeugung des Brennstoffzellensystems stoppt. Der Betrieb des Systems wird durch die Notstopp-Betätigungsvorrichtung rasch gestoppt.
  • [Zusätzliche Beschreibung 5] Das in der zusätzlichen Beschreibung 3 oder 4 beschriebene Brennstoffzellensystem beinhaltet eine Einschränkungsstopp-Betätigungsvorrichtung. Wenn die Einschränkungsstopp-Betätigungsvorrichtung durch eine Bedie nungsperson (z. B. einen Anwender oder eine mit der Wartung betraute Person) betätigt wird, um das Brennstoffzellensystem das erste Mal zu starten, nachdem der Betrieb des Brennstoffzellensystems aufgrund einer Störung in einen Notstopp versetzt worden ist, wird die Einschränkung eines Teils der oder aller Funktionen des Brennstoffzellensystems gestoppt. Wenn die Einschränkungsstopp-Betätigungsvorrichtung nicht betätigt wird, ist ein Teil der oder alle Funktionen (Leistungserzeugungsfunktion) des Brennstoffzellensystems eingeschränkt. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, das Brennstoffzellensystem problemlos neu zu starten.
  • [Zusätzliche Beschreibung 6] Das in einer der vorstehenden Beschreibungen 3 bis 5 beschriebene Brennstoffzellensystem beinhaltet eine Warneinrichtung zum Mitteilen, das im Brennstoffzellensystem eine Störung vorliegt (z. B. dass der Leistungserzeugungsbetrieb gestoppt oder unterbrochen ist). Im Brennstoffzellensystem schränkt die Steuerungsvorrichtung einen Teil der oder alle Funktionen (Leistungserzeugungsfunktion) der Brennstoffzelle ein, wenn die Warneinrichtung eine Warnung ausgibt. In diesem Fall wird z. B. die Erzeugung des Anodengases, die Zufuhr des Anodengases, die Erzeugung des Kathodengases und/oder die Zufuhr des Kathodengases gestoppt.

Claims (24)

  1. Brennstoffzellensystem, das eine Reformierungseinrichtung (1), die unter Verwendung eines Reformierungsbrennstoffs ein reformiertes Gas erzeugt; und eine Brennstoffzelle (2a) beinhaltet, die unter Verwendung des durch die Reformierungseinrichtung (1) erzeugten, reformierten Gases elektrische Leistung erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass: eine Steuerungsvorrichtung (3), die das Brennstoffzellensystem steuert, bereitgestellt ist; und die Steuerungsvorrichtung (3) eine Mehrzahl von unterschiedlichen Stoppsteuerungsmodi zum Stoppen eines Betriebs des Brennstoffzellensystems beinhaltet und einen spezifischen Stoppsteuerungsmodus aus der Mehrzahl der Stoppsteuerungsmodi entsprechend einer Ursache einer Störung des Brennstoffzellensystems auswählt.
  2. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 1, das ferner folgende Merkmale aufweist: ein Zuführventil (52), das zwischen der Reformierungseinrichtung (1) und der Brennstoffzelle (2a) angeordnet ist, das geöffnet und geschlossen wird, um eine Zufuhr des durch die Reformierungseinrichtung (1) erzeugten, reformierten Gases zur Brennstoffzelle (2a) zu erlauben und zu untersagen; wobei: wenn die Dringlichkeit, das Brennstoffzellensystem zu stoppen, verhältnismäßig gering ist, die Steuerungsvorrichtung (3) einen Stoppsteuerungsmodus ausführt, bei dem das Zuführventil (52) geöffnet wird, um die Zufuhr des durch die Reformierungseinrichtung (1) erzeugten, reformierten Gases zur Brennstoff zelle (2a) zu erlauben, so dass das reformierte Gas in der Brennstoffzelle (2a) gehalten wird; und wenn die Dringlichkeit, das Brennstoffzellensystem zu stoppen, verhältnismäßig hoch ist, die Steuerungsvorrichtung (3) einen Stoppsteuerungsmodus ausführt, bei dem das Zuführventil (52) geschlossen wird, um die Zufuhr des durch die Reformierungseinrichtung (1) erzeugten, reformierten Gases zur Brennstoffzelle (2a) zu untersagen.
  3. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei: die Reformierungseinrichtung (1) einen Reformierungsbereich (10) beinhaltet, der das reformierte Gas unter Verwendung des Reformierungsbrennstoffs erzeugt, und einen Verbrennungsbereich (11), dem die Verbrennungsluft und der Verbrennungsbrennstoff zugeführt werden und der den Reformierungsbereich (10) durch Verbrennung des Verbrennungsbrennstoffs erwärmt; und wenn die Dringlichkeit, das Brennstoffzellensystem zu stoppen, verhältnismäßig gering ist, die Steuerungsvorrichtung (3) einen Stoppsteuerungsmodus ausführt, bei dem die Zufuhr des Verbrennungsbrennstoffs zum Verbrennungsbereich (11) untersagt wird, und die Verbrennungsluft dem Verbrennungsbereich (11) zugeführt wird, um die Reformierungseinrichtung (1) zu kühlen; und wenn die Dringlichkeit, das Brennstoffzellensystem zu stoppen, verhältnismäßig hoch ist, die Steuerungsvorrichtung (3) einen Stoppsteuerungsmodus ausführt, bei dem die Zufuhr des Verbrennungsbrennstoffs zum Verbrennungsbereich (11) gestoppt wird und die Zufuhr der Verbrennungsluft zum Verbrennungsbereich (11) untersagt wird.
  4. Brennstoffzellensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, das ferner folgende Merkmale aufweist: einen Kondensator (50), der eine Feuchtigkeit kondensiert, die in dem reformierten Gas enthalten ist, das der Brennstoffzelle (2a) von der Reformierungseinrichtung (1) zugeführt wird; eine Kondensierungssystem-Förderquelle (63), die ein Kühlungsmedium zum Kühlen des Kondensators (50) bewegt, eine Kühlungsmediumleitung (71), durch die das Kühlungsmedium zirkuliert wird, um die Brennstoffzelle (2a) zu kühlen; eine Warmwasserspeicherleitung (77), die mit dem Warmwasserspeichertank (76) verbunden ist; einen Wärmetauschbereich (78), in dem die Wärme zwischen dem Kühlungsmedium in der Kühlungsmediumleitung (71) und dem Wasser in der Warmwasserspeicherleitung (77) ausgetauscht wird; und eine Warmwasserspeichersystem-Förderquelle (79), die das Wasser in in Warmwasserspeicherleitung (77) bewegt, wobei: wenn die Dringlichkeit, das Brennstoffzellensystem zu stoppen, verhältnismäßig gering ist, die Steuerungsvorrichtung (3) einen Stoppsteuerungsmodus ausführt, bei dem ein Kühlungsbetrieb zum Ansteuern der Kondensierungssystem-Förderquelle (63) und der Warmwasserspeichersystem-Förderquelle (79) ausgeführt wird; und wenn die Dringlichkeit, das Brennstoffzellensystem zu stoppen, verhältnismäßig hoch ist, die Steuerungsvorrichtung (3) einen Stoppsteuerungsmodus ausführt, bei dem der Kondensierungssystem-Förderquelle (63) und der Warmwasserspeichersystem-Förderquelle (79) untersagt wird, angesteuert zu werden.
  5. Brennstoffzellensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Reformierungseinrichtung (1) einen Reformierungsbereich (10) beinhaltet, der das reformierte Gas unter Verwendung des Reformierungsbrennstoffs erzeugt, und einen Verbrennungsbereich (11), dem die Verbrennungsluft und der Verbrennungsbrennstoff zugeführt werden und der den Reformierungsbereich (10) durch Verbrennung des Verbrennungsbrennstoffs erwärmt, wobei das Brennstoffzellensystem ferner folgende Merkmale aufweist: ein Umgehungsventil (67), das zwischen dem Reformierungsbereich (10) und dem Verbrennungsbereich (11) angeordnet ist, das geöffnet und geschlossen wird, um die Zufuhr des durch den Reformierungsbereich (10) erzeugten, reformierten Gases zum Verbrennungsbereich (11) zu erlauben und zu untersagen, wobei: wenn die Dringlichkeit, das Brennstoffzellensystem zu stoppen, verhältnismäßig gering ist, die Steuerungsvorrichtung (3) einen Stoppsteuerungsmodus ausführt, bei dem das Umgehungsventil (67) geöffnet wird, um die Zufuhr des durch den Reformierungsbereich (10) erzeugten, reformierten Gases zum Verbrennungsbereich (11) zu erlauben, so dass das reformierte Gas im Verbrennungsbereich (11) gehalten wird; und wenn die Dringlichkeit, das Brennstoffzellensystem zu stoppen, verhältnismäßig hoch ist, die Steuerungsvorrichtung (3) einen Stoppsteuerungsmodus ausführt, bei dem das Umgehungsventil (67) geschlossen wird, um die Zufuhr des durch den Reformierungsbereich (10) erzeugten, reformierten Gases zum Verbrennungsbereich (11) zu untersagen.
  6. Brennstoffzellensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das ferner folgende Merkmale aufweist: ein Ableitventil (82), das zwischen einer Quelle (49) des Reformierungsbrennstoffs und der Brennstoffzelle (2a) angeordnet ist, das geöffnet und geschlossen wird, um eine Zufuhr des Reformierungsbrennstoffs zur Brennstoffzelle (2a) zu erlauben und zu untersagen, wobei: wenn die Dringlichkeit, das Brennstoffzellensystem zu stoppen, verhältnismäßig gering ist, die Steuerungsvorrichtung (3) einen Stoppsteuerungsmodus ausführt, bei dem das Ableitventil (82) geöffnet wird, um die Zufuhr des Reformierungsbrennstoffs zur Brennstoffzelle (2a) zu erlauben, so dass der Reformierungsbrennstoff in der Brennstoffzelle (2a) gehalten wird; und wenn die Dringlichkeit, das Brennstoffzellensystem zu stoppen, verhältnismäßig hoch ist, die Steuerungsvorrichtung (3) einen Stoppsteuerungsmodus ausführt, bei dem das Ableitventil (82) geschlossen wird, um die Zufuhr des Reformierungsbrennstoffs zur Brennstoffzelle (2a) zu untersagen.
  7. Brennstoffzellensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, das ferner folgende Merkmale aufweist: einen Speicher (34), der einen Betriebszustand des Brennstoffzellensystems speichert; und eine Neustartsteuerungseinrichtung (3) zum Steuern eines Neustarts des Brennstoffzellensystems basierend auf dem Betriebszustand des Brennstoffzellensystems, der im Speicher (34) gespeichert ist, wenn das Brennstoffzellensystem neu gestartet wird.
  8. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 7, wobei die Neustartsteuerungseinrichtung (3) eine Neustartuntersagungseinrichtung (3) zum Ausführen eines Diagnosemodus beinhaltet, wenn ein Neustartschal ter (108E) betätigt wird, um das Brennstoffzellensystem neu zu starten, nachdem der Betrieb des Brennstoffzellensystems in einen Notstopp versetzt worden ist; wenn basierend auf einem Ergebnis einer im Diagnosemodus vorgenommenen Bestimmung bestimmt wird, dass sich eine Bestandteilskomponente des Brennstoffzellensystems im Normalzustand befindet, die Neustartuntersagungseinrichtung (3) einen Neustart des Brennstoffzellensystems erlaubt; und wenn basierend auf dem Ergebnis der im Diagnosemodus vorgenommenen Bestimmung bestimmt wird, dass sich die Bestandteilskomponente nicht im Normalzustand befindet, die Neustartuntersagungseinrichtung (3) einen Neustart des Brennstoffzellensystems untersagt.
  9. Brennstoffzellensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Steuerungsvorrichtung (3) eine Steuerung zum Untersagen einer Zufuhr des durch die Reformierungseinrichtung (1) erzeugten, reformierten Gases zur Brennstoffzelle (2a), indem eine Verbindung zwischen der Reformierungseinrichtung (1) und einer Anode (21) der Brennstoffzelle (2a) unterbrochen wird, eine Steuerung zum Untersagen der Zufuhr des durch die Reformierungseinrichtung (1) erzeugten, reformierten Gases zur Brennstoffzelle (2a), indem die Verbindung zwischen der Reformierungseinrichtung (1) und der Anode (21) der Brennstoffzelle (2a) unterbrochen wird, und zum Untersagen einer Zufuhr des Reformierungsbrennstoffs zur Reformierungseinrichtung (1) oder eine Steuerung zum Untersagen der Zufuhr des durch die Reformierungseinrichtung (1) erzeugten, reformierten Gases zur Brennstoffzelle (2a), indem die Verbindung zwischen der Reformierungseinrichtung (1) und der Anode (21) der Brennstoffzelle (2a) unterbrochen wird, zum Untersagen der Zufuhr des Reformierungsbrennstoffs zur Reformierungseinrichtung (1) und zum Untersagen einer Zufuhr der Verbrennungsluft zur Reformierungseinrichtung (1) entsprechend dem Schweregrad oder der Art der Ursache der Störung des Brennstoffzellensystems ausführt.
  10. Brennstoffzellensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, das ferner folgende Merkmale aufweist: eine Einrichtung (52a) zum Verhindern eines übermäßigen Negativdrucks an der Anode zum Verhindern, dass ein Druck in einer Anode (21) der Brennstoffzelle (2a) übermäßig negativ wird, indem ein in der Reformierungseinrichtung (1) zurückgebliebenes Gas der Anode (21) der Brennstoffzelle (2a) zugeführt wird, wenn ein Druck im Inneren der Reformierungseinrichtung (1) aufgrund eines Betriebsstopps des Brennstoffzellensystems hoch wird.
  11. Brennstoffzellensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, das ferner folgende Merkmale aufweist: eine Einrichtung (67a) zum Verhindern eines übermäßigen hohen Drucks in der Reformierungseinrichtung zum Verhindern, dass ein Druck im Inneren der Reformierungseinrichtung (1) übermäßig hoch wird, indem ein in der Reformierungseinrichtung (1) zurückgebliebenes Gas einem Verbrennungsbereich (11) der Reformierungseinrichtung (1) zugeführt wird, wenn der Druck im Inneren der Reformierungseinrichtung (1) aufgrund eines Betriebsstopps des Brennstoffzellensystems hoch wird.
  12. Brennstoffzellensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, das ferner folgende Merkmale aufweist: eine Notstopp-Betätigungsvorrichtung (104E), die durch eine Bedienperson betätigt wird, um den Betrieb des Brennstoffzellensystems in einen Notstopp zu versetzen.
  13. Brennstoffzellensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, das ferner folgende Merkmale aufweist: eine Einschränkungsstopp-Betätigungsvorrichtung (108E), wobei: wenn die Einschränkungsstopp-Betätigungsvorrichtung (108E) durch eine Bedienperson betätigt wird, um das Brennstoffzellensystem das erste Mal, nachdem der Betrieb des Brennstoffzellensystems aufgrund einer Störung in einen Notstopp versetzt worden ist, zu starten, eine Einschränkung eines Teils der oder aller Funktionen des Brennstoffzellensystem gestoppt wird; und wenn die Einschränkungsstopp-Betätigungsvorrichtung (108E) nicht betätigt wird, ein Teil der oder alle Funktionen des Brennstoffzellensystem eingeschränkt werden.
  14. Verfahren zum Steuern eines Brennstoffzellensystems, das eine Reformierungseinrichtung (1) beinhaltet, die unter Verwendung eines Reformierungsbrennstoffs ein reformiertes Gas erzeugt; und eine Brennstoffzelle (2a), die unter Verwendung des durch die Reformierungseinrichtung (1) erzeugten, reformierten Gases eine elektrische Leistung erzeugt, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Auswählen eines spezifischen Stoppsteuerungsmodus aus einer Mehrzahl von Stoppsteuerungsmodi zum Stoppen eines Betriebs des Brennstoffzellensystems entsprechend einer Ursache einer Störung des Brennstoffzellensystems.
  15. Verfahren zum Steuern des Brennstoffzellensystems nach Anspruch 14, wobei: das Brennstoffzellensystem ferner ein Zuführventil (52) beinhaltet, das zwischen der Reformierungseinrichtung (1) und der Brennstoffzelle (2a) angeordnet ist, das geöffnet und geschlossen wird, um eine Zufuhr des durch die Reformierungseinrichtung (1) erzeugten, reformierten Gases zur Brennstoffzelle (2a) zu erlauben und zu untersagen; wenn die Dringlichkeit, das Brennstoffzellensystem zu stoppen, verhältnismäßig gering ist, das Zuführventil (52) geöffnet wird, um die Zufuhr des durch die Reformierungseinrichtung (1) erzeugten, reformierten Gases zur Brennstoffzelle (2a) zu erlauben, so dass das reformierte Gas in der Brennstoffzelle (2a) gehalten wird; und wenn die Dringlichkeit, das Brennstoffzellensystem zu stoppen, verhältnismäßig hoch ist, das Zuführventil (52) geschlossen wird, um die Zufuhr des durch die Reformierungseinrichtung (1) erzeugten, reformierten Gases zur Brennstoffzelle (2a) zu untersagen.
  16. Verfahren zum Steuern des Brennstoffzellensystems nach Anspruch 14 oder 15, wobei: die Reformierungseinrichtung (1) einen Reformierungsbereich (10) beinhaltet, der das reformierte Gas unter Verwendung des Reformierungsbrennstoffs erzeugt, und einen Verbrennungsbereich (11), dem die Verbrennungsluft und der Verbrennungsbrennstoff zugeführt werden und der den Reformierungsbereich (10) durch Verbrennung des Verbrennungsbrennstoffs erwärmt; und wenn die Dringlichkeit, das Brennstoffzellensystem zu stoppen, verhältnismäßig gering ist, die Zufuhr des Verbrennungsbrennstoffs zum Verbrennungsbereich (11) untersagt wird, und die Verbrennungsluft dem Verbrennungsbereich (11) zugeführt wird, um die Reformierungseinrichtung (1) zu kühlen; und wenn die Dringlichkeit, das Brennstoffzellensystem zu stoppen, verhältnismäßig hoch ist, die Zufuhr des Verbrennungsbrennstoffs zum Verbrennungsbereich (11) gestoppt wird und die Zufuhr der Verbrennungsluft zum Verbrennungsbereich (11) untersagt wird.
  17. Verfahren zum Steuern des Brennstoffzellensystems nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei das Brennstoffzellensystem ferner folgende Merkmale aufweist: einen Kondensator (50), der eine Feuchtigkeit kondensiert, die in dem reformierten Gas enthalten ist, das der Brennstoffzelle (2a) von der Reformierungseinrichtung (1) zugeführt wird; eine Kondensierungssystem-Förderquelle (63), die ein Kühlungsmedium zum Kühlen des Kondensators (50) bewegt; eine Kühlungsmediumleitung (71), durch die das Kühlungsmedium zirkuliert wird, um die Brennstoffzelle (2a) zu kühlen; eine Warmwasserspeicherleitung (77), die mit dem Warmwasserspeichertank (76) verbunden ist; einen Wärmetauschbereich (78), in dem die Wärme zwischen dem Kühlungsmedium in der Kühlungsmediumleitung (71) und dem Wasser in der Warmwasserspeicherleitung (77) ausgetauscht wird; und eine Warmwasserspeichersystem-Förderquelle (79), die das Wasser in die Warmwasserspeicherleitung (77) bewegt, wobei: wenn die Dringlichkeit, das Brennstoffzellensystem zu stoppen, verhältnismäßig gering ist, ein Kühlungsbetrieb zum Ansteuern der Kondensierungssystem-Förderquelle (63) und der Warmwasserspeichersystem-Förderquelle (79) ausgeführt wird; und wenn die Dringlichkeit, das Brennstoffzellensystem zu stoppen, verhältnismäßig hoch ist, der Kondensierungssystem-Förderquelle (63) und der Warmwasserspeichersystem-Förderquelle (79) untersagt wird, angesteuert zu werden.
  18. Verfahren zum Steuern eines Brennstoffzellensystems nach einem der Ansprüche 14 bis 17, wobei die Reformierungseinrichtung (1) einen Reformierungsbereich (10) beinhaltet, der das reformierte Gas unter Verwendung des Reformierungsbrennstoffs erzeugt, und einen Verbrennungsbereich (11), dem die Verbrennungsluft und der Verbrennungsbrennstoff zugeführt werden und der den Reformierungsbereich (10) durch Verbrennung des Verbrennungsbrennstoffs erwärmt, wobei das Brennstoffzellensystem folgende Merkmale aufweist: ein Umgehungsventil (67), das zwischen dem Reformierungsbereich (10) und dem Verbrennungsbereich (11) angeordnet ist, das geöffnet und geschlossen wird, um die Zufuhr des durch den Reformierungsbereich (10) erzeugten, reformierten Gases zum Verbrennungsbereich (11) zu erlauben und zu untersagen, wobei: wenn die Dringlichkeit, das Brennstoffzellensystem zu stoppen, verhältnismäßig gering ist, das Umgehungsventil (67) geöffnet wird, um die Zufuhr des durch den Reformierungsbereich (10) erzeugten, reformierten Gases zum Verbrennungsbereich (11) zu erlauben, so dass das reformierte Gas im Verbrennungsbereich (11) gehalten wird; und wenn die Dringlichkeit, das Brennstoffzellensystem zu stoppen, verhältnismäßig hoch ist, das Umgehungsventil (67) geschlossen wird, um die Zufuhr des durch den Reformierungsbereich (10) erzeugten, reformierten Gases zum Verbrennungsbereich (11) zu untersagen.
  19. Verfahren zum Steuern des Brennstoffzellensystems nach einem der Ansprüche 14 bis 18, wobei das Brennstoffzellensystem ferner folgende Merkmale aufweist: ein Ableitventil (82), das zwischen einer Quelle des Reformierungsbrennstoffs und der Brennstoffzelle (2a) angeordnet ist, das geöffnet und geschlossen wird, um eine Zufuhr des Reformierungsbrennstoffs zur Brennstoffzelle (2a) zu erlauben und zu untersagen, wobei: wenn die Dringlichkeit, das Brennstoffzellensystem zu stoppen, verhältnismäßig gering ist, das Ableitventil (82) geöffnet wird, um die Zufuhr des Reformierungsbrenngases zur Brennstoffzelle (2a) zu erlauben, so dass der Reformierungsbrennstoff in der Brennstoffzelle (2a) gehalten wird; und wenn die Dringlichkeit, das Brennstoffzellensystem zu stoppen, verhältnismäßig hoch ist, das Ableitventil (82) geschlossen wird, um die Zufuhr des Reformierungsbrennstoffs zur Brennstoffzelle (2a) zu untersagen.
  20. Verfahren zum Steuern des Brennstoffzellensystem nach einem der Ansprüche 14 bis 19, das ferner folgende Schritte beinhaltet: Speichern eines Betriebszustands des Brennstoffzellensystems speichert; und Steuern eines Neustarts des Brennstoffzellensystems basierend auf dem gespeicherten Betriebszustand des Brennstoffzellensystems, wenn das Brennstoffzellensystem neu gestartet wird.
  21. Verfahren zum Steuern des Brennstoffzellensystems nach Anspruch 20, das ferner folgende Schritte beinhaltet: Ausführen eines Diagnosemodus, wenn ein Neustartschalter (108E) betätigt wird, um das Brennstoffzellensystem neu zu starten, nachdem der Betrieb des Brennstoffzellensystem in einen Notstopp versetzt worden ist; und wenn basierend auf einem Ergebnis einer im Diagnosemodus vorgenommenen Bestimmung bestimmt wird, dass sich eine Bestandteilskomponente des Brennstoffzellensystems im Normalzustand befindet, Erlauben eines Neustarts des Brennstoffzellensystems; und, wenn basierend auf dem Ergebnis der im Diagnosemodus vorgenommenen Bestimmung bestimmt wird, dass sich eine Bestandteilskomponente des Brennstoffzellensystems nicht im Normalzustand befindet, Untersagen des Neustart des Brennstoffzellensystems.
  22. Verfahren zum Steuern des Brennstoffzellensystems nach einem der Ansprüche 14 bis 21, das ferner folgende Schritte beinhaltet: Ausführen einer Steuerung zum Untersagen einer Zufuhr des durch die Reformierungseinrichtung (1) erzeugten, reformierten Gases zur Brennstoffzelle (2a), indem eine Verbindung zwischen der Reformierungseinrichtung (1) und einer Anode (21) der Brennstoffzelle (2a) unterbrochen wird, einer Steuerung zum Untersagen der Zufuhr des durch die Reformierungseinrichtung (1) erzeugten, reformierten Gases zur Brennstoffzelle (2a), indem die Verbindung zwischen der Reformierungseinrichtung (1) und der Anode (21) der Brennstoffzelle (2a) unterbrochen wird, und zum Untersagen einer Zufuhr des Reformierungsbrennstoffs zur Reformierungseinrichtung (1) oder einer Steuerung zum Untersagen der Zufuhr des durch die Reformierungseinrichtung (1) erzeugten, reformierten Gases zur Brennstoffzelle (2a), indem die Verbindung zwischen der Reformierungseinrichtung (1) und der Anode (21) der Brennstoffzelle (2a) unterbrochen wird, und zum Untersagen der Zufuhr des Reformierungsbrennstoffs (1) und zum Untersagen einer Zufuhr einer Verbrennungsluft zur Reformierungseinrichtung (1) entsprechend dem Schweregrad oder der Art der Ursache der Störung des Brennstoffzellensystems.
  23. Verfahren zum Steuern des Brennstoffzellensystems nach einem der Ansprüche 14 bis 22, das ferner folgende Schritte beinhaltet: Verhindern, dass ein Druck in einer Anode (21) der Brennstoffzelle (2a) übermäßig negativ wird, indem ein in der Reformierungseinrichtung (1) zurückgebliebenes Gas der Anode (21) der Brennstoffzelle (2a) zugeführt wird, wenn ein Druck im Inneren der Reformierungseinrichtung (1) aufgrund eines Betriebsstopps des Brennstoffzellensystems hoch wird.
  24. Verfahren zum Steuern des Brennstoffzellensystems nach einem der Ansprüche 14 bis 23, das ferner folgende Schritte beinhaltet: Verhindern, dass ein Druck im Inneren der Reformierungseinrichtung (1) übermäßig hoch wird, indem ein in der Reformierungseinrichtung (1) zurückgebliebenes Gas einem Verbrennungsbereich (11) der Reformierungseinrichtung (1) zugeführt wird, wenn der Druck im Inneren der Reformierungseinrichtung (1) aufgrund eines Betriebsstopps des Brennstoffzellensystems hoch wird.
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