JP2005135738A - Control device for fuel cell system - Google Patents

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Akihito Otani
昭仁 大谷
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device for a fuel cell system effectively and efficiently using surplus power to prevent reverse-power-flow to a network power source and to prevent stop of the fuel cell system. <P>SOLUTION: This control device has a hydrogen generator 1, a fuel cell 4 generating power by reacting the generated gas obtained by the hydrogen generator 1 and an oxidant gas, a DC/AC converter 5 converting DC power generated by the fuel cell 4 to AC power, a load power detection means 6, a controller 9 controlling a series of operation from startup to generation, a surplus power detection means 10 detecting that the load power actually consumed is smaller than the power outputted by the DC/AC converter 5 and a power storage means 11. The controller 9 can prevent the reverse power flow to a network power source by storing the power by the power storage means 11 to generate power stably and continuously when the surplus power detection means 10 detects that power exceeding the load power is generated and outputted even instantly. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、燃料電池を用いて発電と排熱回収を行う燃料電池システムの制御装置に関するものである。   The present invention relates to a control device for a fuel cell system that performs power generation and exhaust heat recovery using a fuel cell.

従来の燃料電池システムの制御装置としては、電力と熱の双方を効率よく利用している
燃料電池発電システムがあった(例えば、特許文献1参照)。図19は、前記特許文献1に記載された従来の燃料電池システムの制御装置を示すものである。
As a conventional fuel cell system control device, there is a fuel cell power generation system that efficiently uses both electric power and heat (see, for example, Patent Document 1). FIG. 19 shows a conventional control apparatus for a fuel cell system described in Patent Document 1. In FIG.

図19において、都市ガスやメタノールなどの原料燃料および水蒸気改質反応に必要な
原料水から水素に富んだガスを生成する水素生成器1と、酸化剤ガスとしての空気を供給するためのブロアファンで構成される送風器2と、供給空気を加湿する空気加湿器3と、水素生成器1で得られた生成ガスと送風器2からの酸化剤ガスとを反応させて発電する燃料電池4と、燃料電池4にて発電された直流電力を交流200Vに変換する直流交流変換器5と、家庭内の電力負荷で実際に消費される負荷電力を検知する負荷電力検知手段6と
水素生成器1で得られた生成ガス、送風器2からの酸化剤ガスおよび燃料電池4から、それぞれの排熱を回収する排熱回収手段7と、実際に排熱回収手段7から出力される熱出力量を検知する熱負荷検知手段8と、起動から発電までの一連の動作を制御する制御器9とで構成されている。
In FIG. 19, a hydrogen generator 1 for generating a gas rich in hydrogen from a raw material fuel such as city gas and methanol and raw water necessary for a steam reforming reaction, and a blower fan for supplying air as an oxidant gas An air humidifier 3 for humidifying the supply air, a fuel cell 4 for generating electricity by reacting the product gas obtained in the hydrogen generator 1 and the oxidant gas from the air blower 2; The DC / AC converter 5 that converts the DC power generated by the fuel cell 4 into AC 200V, the load power detection means 6 that detects the load power actually consumed by the power load in the home, and the hydrogen generator 1 The exhaust heat recovery means 7 for recovering the respective exhaust heat from the generated gas obtained in the above, the oxidant gas from the blower 2 and the fuel cell 4, and the heat output amount actually output from the exhaust heat recovery means 7 Thermal load detection means 8 to detect , And a control unit 9 for controlling the series of operations from power generation startup.

ここで制御器9は、負荷電力検知手段6により家庭内で実際に消費される電力負荷に応じて、かつ排熱回収手段7において水素生成器1で得られた生成ガス、送風器2からの酸化剤ガスおよび燃料電池4からそれぞれの排熱を回収し、熱負荷検知手段8により実際に排熱回収手段7から出力される熱出力量に応じて、水素に富んだ生成ガスおよび酸化剤ガスを制御し、燃料電池4にて発電を行い、電力および熱を出力していた。
特開2002−373689号公報
Here, the controller 9 generates the generated gas from the blower 2 in accordance with the electric power load actually consumed in the home by the load electric power detection means 6 and in the exhaust heat recovery means 7 in the hydrogen generator 1. Respective exhaust heat is recovered from the oxidant gas and the fuel cell 4, and the product gas and oxidant gas rich in hydrogen according to the heat output amount actually output from the exhaust heat recovery means 7 by the thermal load detection means 8. The fuel cell 4 generates electric power and outputs electric power and heat.
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-373687

しかしながら、前記従来の構成では、負荷電力検知手段により家庭内で実際に消費されている電力負荷を検知し、負荷電力追従運転をして、常に負荷電力量より小さい電力を発電しているが、実際に消費される負荷電力量は常に瞬時的に変化していて変化の速さに追従できないので、系統電源へ逆潮流してしまう可能性があるという課題を有していた。また排熱を回収してその熱で湯を加熱しているが、貯湯タンク内の湯温が上限に達してしまえば、燃料電池システムは停止してしまうという課題を有していた。   However, in the conventional configuration, the load power detection means detects the power load actually consumed in the home and performs load power follow-up operation to always generate power smaller than the load power amount. Since the actual amount of load power consumed is constantly changing and cannot follow the speed of the change, there is a problem that it may flow backward to the system power supply. Further, exhaust heat is recovered and hot water is heated with the heat, but there is a problem that the fuel cell system stops when the hot water temperature in the hot water storage tank reaches the upper limit.

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、系統電源への逆潮流を防ぐこと、また貯湯タンク内の湯温が上限に達して燃料電池システムが停止しないようにすることを目的とする。   An object of the present invention is to solve the above-described conventional problems, and to prevent a reverse power flow to a system power source and to prevent a fuel cell system from stopping when a hot water temperature in a hot water storage tank reaches an upper limit. .

前記従来の課題を解決するために、本発明の燃料電池システムの制御装置は、電力余剰検知手段を有して逆潮流を検知し、検知した場合は蓄電手段により電力を貯蔵するものである。   In order to solve the above-described conventional problems, the control device for a fuel cell system according to the present invention has a power surplus detection means to detect a reverse power flow, and when detected, stores the power by the power storage means.

これによって、逆潮流を防ぐことができ、燃料電池システムが停止することを防止できる。   As a result, reverse power flow can be prevented and the fuel cell system can be prevented from stopping.

本発明の燃料電池システムの制御装置によれば、家庭内で実際に消費される電力負荷が発電電力より小さくなった場合でも、余剰電力を蓄電手段において貯蔵し、系統電源への逆潮流を防止することができ、安定的継続的に発電を行うことができる。   According to the control device for a fuel cell system of the present invention, even when the power load actually consumed in the home is smaller than the generated power, the surplus power is stored in the power storage means, and the reverse power flow to the system power supply is prevented. Power generation can be performed stably and continuously.

第1の発明は水素生成器と、水素生成器で得られた生成ガスと酸化剤ガスとを反応させて発電を行う燃料電池と、燃料電池にて発電された直流電力を交流電力に変換する直流交流変換器と、実際に消費された電力負荷での負荷電力を検知する負荷電力検知手段と、運転開始から発電までの一連の動作を制御する制御器と、実際に消費される負荷電力量が直流交流変換器にて出力される電力よりも小さくなった場合に検知する余剰電力検知手段と、蓄電手段とを備え、制御器は余剰電力検知手段により瞬時でも負荷電力量を超える電力を発電出力したと検知された場合は、蓄電手段により電力を貯蔵することにより、系統電源への逆潮流を防止することができ、安定的継続的に発電を行うことができる。   The first invention is a hydrogen generator, a fuel cell that generates power by reacting a product gas obtained by the hydrogen generator and an oxidant gas, and direct current power generated by the fuel cell is converted into alternating current power. DC / AC converter, load power detection means for detecting load power at the actually consumed power load, controller for controlling a series of operations from the start of operation to power generation, and the actual amount of load power consumed The surplus power detection means for detecting when the power becomes smaller than the power output by the DC / AC converter and the power storage means, and the controller generates power exceeding the load power even instantaneously by the surplus power detection means. When it is detected that the output has been made, the power is stored by the power storage means, so that a reverse power flow to the system power supply can be prevented and power generation can be performed stably and continuously.

第2の発明は水素生成器と、水素生成器で得られた生成ガスと酸化剤ガスとを反応させて発電を行う燃料電池と、燃料電池にて発電された直流電力を交流電力に変換する直流交流変換器と、実際に消費された電力負荷での負荷電力を検知する負荷電力検知手段と、運転開始から発電までの一連の動作を制御する制御器と、実際に消費される負荷電力量が直流交流変換器にて出力される電力よりも小さくなった場合に検知する余剰電力検知手段と、水素生成器で得られた生成ガスや酸化剤ガスおよび燃料電池からの排熱を利用して得られた湯を貯蔵する貯湯タンクと、貯湯タンクに接続された加熱手段とを備え、制御器は余剰電力検知手段により瞬時でも負荷電力量を超える電力を発電出力したと検知された場合は、加熱手段により電力を熱に変え、貯湯タンクの湯を加熱することにより、系統電源への逆潮流を防止することができ、安定的継続的に発電を行うことができる。   The second invention is a hydrogen generator, a fuel cell that generates electricity by reacting a product gas obtained by the hydrogen generator and an oxidant gas, and direct current power generated by the fuel cell is converted into alternating current power. DC / AC converter, load power detection means for detecting load power at the actually consumed power load, controller for controlling a series of operations from the start of operation to power generation, and the actual amount of load power consumed Using surplus power detection means that detects when the power becomes smaller than the power output by the DC / AC converter, and the generated gas or oxidant gas obtained by the hydrogen generator and the exhaust heat from the fuel cell. A hot water storage tank for storing the obtained hot water, and a heating means connected to the hot water storage tank, and when the controller detects that the electric power exceeding the load power is generated and output instantaneously by the surplus power detection means, Heat is turned into heat by heating means For example, by heating the hot water of the hot water storage tank, it is possible to prevent the reverse power flow to the system power supply, it is possible to perform stable continuous power.

第3の発明は水素生成器と、水素生成器で得られた生成ガスと酸化剤ガスとを反応させ
て発電を行う燃料電池と、水素生成器で得られた生成ガスや酸化剤ガスおよび燃料電池からの排熱を利用して得られた湯を貯蔵する貯湯タンクと、運転開始から発電までの一連の動作を制御する制御器と、貯湯タンク内の湯の温度が上限付近に達したことを検知する熱余剰検知手段と、食器洗い乾燥機や洗濯機などの家電製品に湯を供給する家電製品湯供給手段とを備え、制御器は熱余剰検知手段により貯湯タンク内の湯の温度が上限付近に達したことを検知した場合は、家電製品湯供給手段により家電製品に湯を供給することにより、湯温を下げることができ、燃料電池システムの停止を防止することができ、再起動した場合のエネルギーロスを防ぐことができる。
A third invention is a hydrogen generator, a fuel cell that generates electricity by reacting a product gas obtained by the hydrogen generator and an oxidant gas, and a product gas, an oxidant gas, and a fuel obtained by the hydrogen generator. The hot water storage tank that stores the hot water obtained using the exhaust heat from the battery, the controller that controls a series of operations from the start of operation to power generation, and the temperature of the hot water in the hot water storage tank has reached the upper limit. And a surplus heat detecting means for detecting hot water and a home appliance hot water supply means for supplying hot water to home appliances such as a dishwasher and a washing machine, and the controller limits the temperature of hot water in the hot water storage tank by the heat surplus detecting means. When it is detected that it has reached the vicinity, the hot water temperature can be lowered by supplying hot water to the home appliance by the home appliance hot water supply means, the stop of the fuel cell system can be prevented, and it has been restarted. To prevent energy loss in case Can.

第4の発明は水素生成器と、水素生成器で得られた生成ガスと酸化剤ガスとを反応させ
て発電を行う燃料電池と、水素生成器で得られた生成ガスや酸化剤ガスおよび燃料電池からの排熱を利用して得られた湯を貯蔵する貯湯タンクと、運転開始から発電までの一連の動作を制御する制御器と、貯湯タンク内の湯の温度が上限付近に達したことを検知する熱余剰検知手段と、家庭内の各室に湯を供給する家庭内湯供給手段とを備え、制御器は熱余剰検知手段により貯湯タンク内の湯の温度が上限付近に達したことを検知した場合は、家庭内湯供給手段により家庭内の各室に湯を供給することにより、熱を放出するので湯温を下げることができ、燃料電池システムの停止を防止することができ、再起動した場合のエネルギーロスを防ぐことができる。
A fourth invention is a hydrogen generator, a fuel cell that generates electricity by reacting a product gas obtained by the hydrogen generator and an oxidant gas, and a product gas, an oxidant gas, and a fuel obtained by the hydrogen generator. The hot water storage tank that stores the hot water obtained using the exhaust heat from the battery, the controller that controls a series of operations from the start of operation to power generation, and the temperature of the hot water in the hot water storage tank has reached the upper limit. The surplus heat detecting means for detecting the hot water and the domestic hot water supplying means for supplying hot water to each room in the home, and the controller detects that the temperature of the hot water in the hot water storage tank has reached the upper limit by the heat surplus detecting means. If detected, hot water is supplied to each room in the home by the hot water supply means in the home, so that the heat is released, so that the hot water temperature can be lowered, the fuel cell system can be prevented from being stopped, and restarted. Energy loss can be prevented .

第5の発明は水素生成器と、水素生成器で得られた生成ガスと酸化剤ガスとを反応させて発電を行う燃料電池と、水素生成器で得られた生成ガスや酸化剤ガスおよび燃料電池からの排熱を利用して得られた湯を貯蔵する貯湯タンクと、運転開始から発電までの一連の動作を制御する制御器と、貯湯タンク内の湯の温度が上限付近に達したことを検知する熱余剰検知手段と、高温の湯を使って電力を発生させる温水電力変換手段とを備え、制御器は熱余剰検知手段により貯湯タンク内の湯の温度が上限付近に達したことを検知した場合は、温水電力変換手段により高温の湯を電力に変換して電力として利用できるようにすることにより、貯湯タンク内の湯温を下げることができ、燃料電池システムの停止を防止することができる。また再起動した場合のエネルギーロスを防ぐことができる。特に湯の需要が少ない夏季に電力として利用できる。   The fifth invention is a hydrogen generator, a fuel cell that generates electricity by reacting a product gas obtained by the hydrogen generator and an oxidant gas, and a product gas, an oxidant gas, and a fuel obtained by the hydrogen generator. The hot water storage tank that stores the hot water obtained using the exhaust heat from the battery, the controller that controls a series of operations from the start of operation to power generation, and the temperature of the hot water in the hot water storage tank has reached the upper limit. The heat surplus detection means for detecting the hot water and the hot water power conversion means for generating electric power using high temperature hot water, the controller detects that the temperature of the hot water in the hot water storage tank has reached the upper limit by the heat surplus detection means. If detected, hot water in the hot water tank can be lowered by converting hot water into electric power using hot water power conversion means so that it can be used as electric power, and preventing the fuel cell system from stopping Can do. Moreover, the energy loss at the time of restarting can be prevented. It can be used as electric power especially in summer when demand for hot water is low.

第6の発明は、特に第5の発明にさらに第2の蓄電手段を備え、温水電力変換手段によ
り変換された電力を第2の蓄電手段に貯蔵することにより、必要な時にいつでも、特に夏季の高需要時期に電力として利用できる。
According to a sixth aspect of the invention, in particular, the fifth aspect of the invention further includes the second power storage means, and stores the power converted by the hot water power conversion means in the second power storage means, so that it can be used whenever necessary, particularly in summer. It can be used as electricity during periods of high demand.

第7の発明は、特に、第1、5、6の発明の蓄電手段を負荷電力量を超える電力を発電出力した場合および高温の湯を電力に変換した場合に、電力を貯蔵することにより、蓄電手段を一つに共用化することで効率化をはかりコストダウンを推進することができる。   In the seventh invention, in particular, when the power storage means of the first, fifth, and sixth inventions generates and outputs power exceeding the load power amount and when high-temperature hot water is converted into power, the power is stored, By sharing power storage means into one, efficiency can be improved and cost reduction can be promoted.

第8の発明は水素生成器と、水素生成器で得られた生成ガスと酸化剤ガスとを反応させ
て発電を行う燃料電池と、水素生成器で得られた生成ガスや酸化剤ガスおよび燃料電池からの排熱を利用して得られた湯を貯蔵する貯湯タンクと、運転開始から発電までの一連の動作を制御する制御器と、貯湯タンク内の湯の温度が上限付近に達したことを検知する熱余剰検知手段と、高温の湯を熱として蓄熱する蓄熱手段とを備え、制御器は蓄熱手段による熱を次回の起動時の熱エネルギーとして利用することにより、燃料電池システムの次回の起動時の熱エネルギーとして有効利用できるので起動時間を大幅に短縮することができる。
An eighth invention is a hydrogen generator, a fuel cell that generates electricity by reacting a product gas obtained by the hydrogen generator and an oxidant gas, and a product gas, an oxidant gas, and a fuel obtained by the hydrogen generator. The hot water storage tank that stores the hot water obtained using the exhaust heat from the battery, the controller that controls a series of operations from the start of operation to power generation, and the temperature of the hot water in the hot water storage tank has reached the upper limit. The heat surplus detection means for detecting the heat and the heat storage means for storing the hot water as heat, and the controller uses the heat from the heat storage means as the heat energy at the next start-up, so that the next time of the fuel cell system Since it can be used effectively as thermal energy at the time of start-up, the start-up time can be greatly shortened.

第9の発明は、特に、第8の発明の燃料電池システムの制御装置に加え、外気温検知手段を備え、制御器は外気温検知手段によりシステム経路が凍結の危険性のある温度まで低下したと検知した場合、蓄熱手段に貯蔵された熱を放出してシステム経路を予め加熱しておくことにより、凍結による燃料電池システムの起動時のトラブルを防止することができる。   In particular, the ninth aspect of the invention includes an outside air temperature detecting means in addition to the control device for the fuel cell system of the eighth invention, and the controller is lowered to a temperature at which the system path is at risk of freezing by the outside air temperature detecting means. Is detected, the system path is preheated by releasing the heat stored in the heat storage means, so that troubles at the time of starting the fuel cell system due to freezing can be prevented.

以下本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1における燃料電池システムの制御装置の構成図である。図1において、図19と同じ構成要素については同一符号を用い、説明を省略する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a configuration diagram of a control device for a fuel cell system according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, the same components as those in FIG.

図1において、余剰電力検知手段10は家庭内で実際に消費される負荷電力量が発電出力される電力より小さくなった場合、余剰電力を検知するものであり、蓄電手段11は余剰電力検知手段10により検知された余剰電力を蓄電するものであり、2次電池や蓄電池等である。図2は一日の負荷電力量の推移に対する運転動作つまり発電電力量を示した図であるが、発電電力量は負荷電力量に対して常に小さい値をとるように運転制御されるが、負荷電力量は常に瞬時的に変動しており、余剰電力検知手段10により瞬時でも負荷電力量を超える電力を発電出力したことが検知された場合は、蓄電手段11により発電電力から負荷電力量を差し引いた余剰電力を貯蔵するものである。   In FIG. 1, surplus power detection means 10 detects surplus power when the amount of load power actually consumed in the home becomes smaller than the power generated and output, and power storage means 11 is the surplus power detection means. 10 is used to store surplus power detected by the secondary battery 10 or a secondary battery or a storage battery. FIG. 2 is a diagram showing the driving operation, that is, the generated electric energy with respect to the transition of the daily load electric energy. The operation is controlled so that the generated electric energy always takes a small value with respect to the load electric energy. When the surplus power detection means 10 detects that the power exceeding the load power is generated and output instantaneously, the power storage means 11 subtracts the load power from the generated power. The excess power is stored.

ここで図3のフローチャートを使って制御動作を説明する。ステップ1で燃料電池システムを起動させ水素生成器1にて水素に富んだガスが生成され、各部の温度が予め設定された温度に達すれば、ステップ2において発電に入る。そしてステップ3において負荷電力検知手段6により家庭内で実際に消費される電力負荷に応じて電力負荷追従運転を行う。そしてステップ4において家庭内で消費される電力負荷が発電電力より小さくなっていると検知されれば、ステップ5において計算により発電電力から負荷電力を差し引いた値を余剰電力とする。そしてステップ6においてその余剰電力を蓄電手段11にて貯蔵する。   Here, the control operation will be described with reference to the flowchart of FIG. In step 1, the fuel cell system is activated, and a hydrogen-rich gas is generated in the hydrogen generator 1. If the temperature of each part reaches a preset temperature, power generation starts in step 2. In step 3, the load power detection means 6 performs the power load following operation according to the power load actually consumed in the home. If it is detected in step 4 that the power load consumed in the home is smaller than the generated power, the value obtained by subtracting the load power from the generated power in the calculation in step 5 is set as surplus power. In step 6, the surplus power is stored in the power storage means 11.

かかる構成によれば、電力負荷が発電電力よりも小さくなった場合でも、余剰電力を蓄電手段11において貯蔵することにより、系統電源への逆潮流を防止することができ、安定的継続的に発電を行うことができる。   According to such a configuration, even when the power load becomes smaller than the generated power, the surplus power is stored in the power storage means 11, so that a reverse power flow to the system power source can be prevented and power generation can be performed stably and continuously. It can be performed.

(実施の形態2)
図4は本発明の実施の形態2における燃料電池システムの制御装置の構成図である。図4において、図1および図19と同じ構成要素については同一符号を用い、説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a configuration diagram of a control device for a fuel cell system according to Embodiment 2 of the present invention. 4, the same components as those in FIGS. 1 and 19 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図4において、貯湯タンク12は水素生成器1で得られた生成ガス、送風器2からの酸化剤ガスおよび燃料電池4から、それぞれの排熱を回収する排熱回収手段7から得られた熱を利用することにより得られた湯を貯蔵する。また加熱手段13は貯湯タンク12に接続され電力を熱に変えて貯湯タンク12内の水を加熱して湯にするものであり、例えばヒータなどである。前述したように発電電力量は負荷電力量に対して常に小さい値をとるように運転制御されるが、負荷電力量は常に瞬時的に変動しており、余剰電力検知手段10により瞬時でも負荷電力量を超える電力を発電出力したことが検知された場合は、加熱手段13により発電電力から負荷電力量を差し引いた余剰電力を加熱手段13により熱に変えて消費するものである。   In FIG. 4, the hot water storage tank 12 is the heat obtained from the exhaust heat recovery means 7 for recovering the exhaust heat from the product gas obtained by the hydrogen generator 1, the oxidant gas from the blower 2, and the fuel cell 4. The hot water obtained by using is stored. The heating means 13 is connected to the hot water storage tank 12 and changes electric power to heat to heat the water in the hot water storage tank 12 into hot water, for example, a heater. As described above, the operation is controlled so that the generated power amount always takes a small value with respect to the load power amount. However, the load power amount always fluctuates instantaneously, and the surplus power detection means 10 instantaneously loads the load power. When it is detected that electric power exceeding the amount is generated and output, the surplus power obtained by subtracting the load power amount from the generated power by the heating means 13 is converted into heat by the heating means 13 and consumed.

ここで図5のフローチャートを使って制御動作を説明する。ステップ11で燃料電池システムを起動させ水素生成器1にて水素に富んだガスが生成され、各部の温度が予め設定された温度に達すれば、ステップ12において発電に入る。そしてステップ13において負荷電力検知手段6により家庭内で実際に消費される電力負荷に応じて電力負荷追従運転を行う。そしてステップ14において家庭内で消費される電力負荷が発電電力より小さくなっていると検知されれば、ステップ15において計算により発電電力から負荷電力を差し引いた値を余剰電力とする。そしてステップ16においてその余剰電力を加熱手段13に供給して、貯湯タンク12内の水を湯に変えていくものである。   Here, the control operation will be described with reference to the flowchart of FIG. In step 11, the fuel cell system is activated, and a hydrogen-rich gas is generated in the hydrogen generator 1. When the temperature of each part reaches a preset temperature, power generation is started in step 12. In step 13, the load power detecting means 6 performs the power load following operation according to the power load actually consumed in the home. If it is detected in step 14 that the power load consumed in the home is smaller than the generated power, a value obtained by subtracting the load power from the generated power by calculation in step 15 is set as surplus power. In step 16, the surplus power is supplied to the heating means 13, and the water in the hot water storage tank 12 is changed to hot water.

かかる構成によれば、電力負荷が発電電力よりも小さくなった場合でも、余剰電力を加熱手段13により電力を熱に変えて消費するので、系統電源への逆潮流を防止することができ、安定的継続的に発電を行うことができる。   According to such a configuration, even when the power load is smaller than the generated power, the surplus power is consumed by changing the power into heat by the heating means 13, so that a reverse power flow to the system power supply can be prevented and stable. Can generate electricity continuously.

(実施の形態3)
図6は本発明の実施の形態3における燃料電池システムの制御装置の構成図である。図6において、図1、図4および図19と同じ構成要素については同一符号を用い、説明を省略する。
(Embodiment 3)
FIG. 6 is a block diagram of a control device for a fuel cell system according to Embodiment 3 of the present invention. In FIG. 6, the same components as those in FIGS. 1, 4, and 19 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図6において熱余剰検知手段14は貯湯タンク12内の湯の温度が上限付近に達したことを検知するものである。また家電製品湯供給手段15は食器洗い乾燥機や洗濯機などの家電製品に湯を供給するものである。熱余剰検知手段14により貯湯タンク12内の湯の温度が上限付近に達したことを検知した場合、家電製品湯供給手段15により湯を必要とする家電製品、例えば食器洗い乾燥機や洗濯機などに湯を供給して、貯湯タンク12内の湯を消費するものである。   In FIG. 6, the heat surplus detection means 14 detects that the temperature of the hot water in the hot water storage tank 12 has reached the vicinity of the upper limit. The home appliance hot water supply means 15 supplies hot water to home appliances such as a dishwasher and a washing machine. When it is detected by the heat surplus detection means 14 that the temperature of the hot water in the hot water storage tank 12 has reached the upper limit, the home appliance hot water supply means 15 is used for home appliances that require hot water, such as dishwashers and washing machines. Hot water is supplied and the hot water in the hot water storage tank 12 is consumed.

ここで図7のフローチャートを使って制御動作を説明する。ステップ21で燃料電池システムを起動させ、ステップ22で起動中および発電中に水素生成器1で得られた生成ガス、送風器2からの酸化剤ガスおよび燃料電池4から、それぞれの排熱を回収する。そしてステップ23で回収された排熱により貯湯タンク12内の水を湯に加熱する。そしてステップ24で加熱された湯の温度が上限付近に達したことを検知されれば、ステップ25にて湯を必要とする家電製品に湯を供給し、貯湯タンク12内の湯を消費する。   Here, the control operation will be described with reference to the flowchart of FIG. In step 21, the fuel cell system is started, and in step 22, the generated gas obtained in the hydrogen generator 1, the oxidant gas from the blower 2, and the exhaust heat are recovered from the fuel cell 4 during the power generation. To do. The water in the hot water storage tank 12 is heated to hot water by the exhaust heat recovered in step 23. If it is detected that the temperature of the hot water heated in step 24 has reached the upper limit, in step 25 hot water is supplied to home appliances that require hot water and the hot water in the hot water storage tank 12 is consumed.

かかる構成によれば、排熱回収により貯湯タンク内の湯温が上限付近に達した場合でも、家電製品に湯を供給することにより湯温を下げることができ、燃料電池システムの停止を防止することができ、再起動した場合のエネルギーロスを防ぐことができる。   According to such a configuration, even when the hot water temperature in the hot water storage tank reaches near the upper limit due to exhaust heat recovery, the hot water temperature can be lowered by supplying hot water to the home appliance, thereby preventing the fuel cell system from stopping. And can prevent energy loss when restarting.

(実施の形態4)
図8は本発明の実施の形態4における燃料電池システムの制御装置の構成図である。図8において、図1、図4、図6および図19と同じ構成要素については同一符号を用い、説明を省略する。
(Embodiment 4)
FIG. 8 is a block diagram of a control device for a fuel cell system according to Embodiment 4 of the present invention. 8, the same components as those in FIGS. 1, 4, 6, and 19 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図8において、家庭内湯供給手段16は家庭内の各室に湯を供給し、いわゆる温水暖房として熱を放出するものである。熱余剰検知手段14により貯湯タンク12内の湯の温度が上限付近に達したことを検知した場合、家庭内湯供給手段16により家庭内の各室に湯を供給し熱を放出して、貯湯タンク12内の湯を消費するものである。   In FIG. 8, domestic hot water supply means 16 supplies hot water to each room in the home, and releases heat as so-called hot water heating. When the surplus heat detecting means 14 detects that the temperature of the hot water in the hot water storage tank 12 has reached the upper limit, the hot water is supplied to each room in the home by the domestic hot water supply means 16 to release the heat. The hot water in 12 is consumed.

ここで図9のフローチャートを使って制御動作を説明する。ステップ31で燃料電池システムを起動させ、ステップ32で起動中および発電中に水素生成器1で得られた生成ガス、送風器2からの酸化剤ガスおよび燃料電池4から、それぞれの排熱を回収する。そしてステップ33で回収された排熱により貯湯タンク12内の水を湯に加熱する。そしてステップ34で加熱された湯の温度が上限付近に達したことを検知されれば、ステップ35にて家庭内の各室に湯を供給し熱を放出して、貯湯タンク12内の湯温を下げる。   Here, the control operation will be described with reference to the flowchart of FIG. In step 31, the fuel cell system is started, and in step 32, the generated gas obtained by the hydrogen generator 1 during startup and during power generation, the oxidant gas from the blower 2, and the exhaust heat from the fuel cell 4 are recovered. To do. Then, the water in the hot water storage tank 12 is heated to hot water by the exhaust heat recovered in step 33. If it is detected that the temperature of the hot water heated in step 34 has reached the upper limit, in step 35 hot water is supplied to each room in the home to release the heat, and the hot water temperature in the hot water storage tank 12 is increased. Lower.

かかる構成によれば、排熱回収により貯湯タンク内の湯温が上限付近に達した場合でも、温水暖房として利用し、熱を放出することにより湯温を下げることができ、燃料電池システムの停止を防止することができ、再起動した場合のエネルギーロスを防ぐことができる。   According to such a configuration, even when the hot water temperature in the hot water storage tank reaches near the upper limit due to exhaust heat recovery, the hot water temperature can be lowered by releasing heat and the fuel cell system is stopped. Can be prevented, and energy loss when restarting can be prevented.

(実施の形態5)
図10は本発明の実施の形態5における燃料電池システムの制御装置の構成図である。図10において、図1、図4、図6、図8および図19と同じ構成要素については同一符号を用い、説明を省略する。
(Embodiment 5)
FIG. 10 is a configuration diagram of a control device for a fuel cell system according to Embodiment 5 of the present invention. 10, the same components as those in FIGS. 1, 4, 6, 8, and 19 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図10において、温水電力変換手段17は貯湯タンク12内の湯の熱を利用して電力を発生させるものである。熱余剰検知手段14により貯湯タンク12内の湯の温度が上限付近に達したことを検知した場合、温水電力変換手段17により高温の湯を電力に変換して、家庭内電力として利用できるようにするものである。   In FIG. 10, the hot water power conversion means 17 generates power using the heat of hot water in the hot water storage tank 12. When it is detected by the heat surplus detection means 14 that the temperature of the hot water in the hot water storage tank 12 has reached the upper limit, the hot water power conversion means 17 converts the hot water into electric power so that it can be used as household electric power. To do.

ここで図11のフローチャートを使って制御動作を説明する。ステップ41で燃料電池システムを起動させ、ステップ42で起動中および発電中に水素生成器1で得られた生成ガス、送風器2からの酸化剤ガスおよび燃料電池4から、それぞれの排熱を回収する。そしてステップ43で回収された排熱により貯湯タンク12内の水を湯に加熱する。そしてステップ44で加熱された湯の温度が上限付近に達したことを検知されれば、ステップ45にて温水電力変換手段17により高温の湯を電力に変換して、家庭内電力として利用できるようにする。   Here, the control operation will be described with reference to the flowchart of FIG. In step 41, the fuel cell system is started, and in step 42, the generated gas obtained in the hydrogen generator 1, the oxidant gas from the blower 2, and the exhaust heat from the fuel cell 4 are recovered during the start-up and power generation. To do. Then, the water in the hot water storage tank 12 is heated to hot water by the exhaust heat recovered in step 43. If it is detected in step 44 that the temperature of the heated hot water has reached the upper limit, in step 45 the hot water power conversion means 17 converts the hot water into electric power so that it can be used as household electric power. To.

かかる構成によれば、排熱回収により貯湯タンク内の湯温が上限付近に達した場合でも、温水の熱を電力に変換することにより貯湯タンク内の湯温を下げることができ、燃料電池システムの停止を防止することができる。また再起動した場合のエネルギーロスを防ぐことができる。特に湯の需要が少ない夏季に電力として利用できることになる。   According to this configuration, even when the hot water temperature in the hot water storage tank reaches the upper limit due to exhaust heat recovery, the hot water temperature in the hot water storage tank can be lowered by converting the heat of the hot water into electric power, and the fuel cell system Can be prevented. Moreover, the energy loss at the time of restarting can be prevented. It can be used as electric power especially in the summer when there is little demand for hot water.

(実施の形態6)
図12は本発明の実施の形態6における燃料電池システムの制御装置の構成図である。図12において、図1、図4、図6、図8、図10および図19と同じ構成要素については同一符号を用い、説明を省略する。
(Embodiment 6)
FIG. 12 is a block diagram of a control device for a fuel cell system according to Embodiment 6 of the present invention. 12, the same components as those in FIGS. 1, 4, 6, 8, 10, and 19 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図12において、第2の蓄電手段18は温水電力変換手段17によって変換された電力を貯蔵するもので、2次電池や蓄電池等である。熱余剰検知手段14により貯湯タンク12内の湯の温度が上限付近に達したことを検知した場合、温水電力変換手段17により高温の湯を電力に変換し、さらに第2の蓄電手段18により電力を貯蔵するものである。   In FIG. 12, the 2nd electrical storage means 18 stores the electric power converted by the warm water electric power conversion means 17, and is a secondary battery, a storage battery, etc. In FIG. When it is detected by the heat surplus detection means 14 that the temperature of the hot water in the hot water storage tank 12 has reached the upper limit, the hot water power conversion means 17 converts the hot water into electric power, and further the second power storage means 18 supplies power. Is to be stored.

ここで図13のフローチャートを使って制御動作を説明する。ステップ51で燃料電池システムを起動させ、ステップ52で起動中および発電中に水素生成器1で得られた生成ガス、送風器2からの酸化剤ガスおよび燃料電池4から、それぞれの排熱を回収する。そしてステップ53で回収された排熱により貯湯タンク12内の水を湯に加熱する。そしてステップ54で加熱された湯の温度が上限付近に達したことを検知されれば、ステップ55にて温水電力変換手段17により高温の湯を電力に変換する。そしてステップ56で電力を第2の蓄電手段18に貯蔵する。   Here, the control operation will be described using the flowchart of FIG. In step 51, the fuel cell system is activated, and in step 52, the generated gas obtained by the hydrogen generator 1, the oxidant gas from the blower 2, and the exhaust heat from the fuel cell 4 are recovered during the activation and power generation. To do. Then, the water in the hot water storage tank 12 is heated to hot water by the exhaust heat recovered in step 53. If it is detected in step 54 that the temperature of the heated hot water has reached the upper limit, the hot water power conversion means 17 converts the hot water into electric power in step 55. In step 56, the electric power is stored in the second power storage unit 18.

かかる構成によれば、排熱回収により貯湯タンク内の湯温が上限付近に達した場合でも、温水の熱を電力に変換し、電力を貯蔵しておけば必要な時にいつでも、特に夏季の高需要時期に電力として利用できることになる。   According to such a configuration, even when the hot water temperature in the hot water storage tank reaches near the upper limit due to exhaust heat recovery, the heat of hot water is converted into electric power, and the electric power is stored whenever necessary, especially in the summer. It can be used as electric power during the demand period.

(実施の形態7)
図14は本発明の実施の形態7における燃料電池システムの制御装置の構成図である。図14において、図1、図4、図6、図8、図10、図12および図19と同じ構成要素については同一符号を用い、説明を省略する。
(Embodiment 7)
FIG. 14 is a configuration diagram of a control device for a fuel cell system according to Embodiment 7 of the present invention. 14, the same components as those in FIGS. 1, 4, 6, 8, 10, 12, and 19 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図14において、第3の蓄電手段19は蓄電手段11の機能と第2の蓄電手段18の機能とをあわせたもので、2次電池や蓄電池等である。負荷電力量を超える電力を発電出力した場合に余剰電力を貯蔵する蓄電手段11と、温水電力変換手段17により高温の湯から変換された電力を貯蔵する第2の蓄電手段18とを機能的にあわせる、あるいは共用化するものである。   In FIG. 14, the third power storage means 19 is a combination of the function of the power storage means 11 and the function of the second power storage means 18, and is a secondary battery or a storage battery. The power storage unit 11 that stores surplus power when power exceeding the load power is generated and output and the second power storage unit 18 that stores power converted from hot water by the hot water power conversion unit 17 are functionally provided. Combined or shared.

かかる構成によれば、蓄電手段を一つに共用化することで効率化をはかりコストダウンを推進することができる。   According to such a configuration, it is possible to improve efficiency and promote cost reduction by sharing the power storage means.

(実施の形態8)
図15は本発明の実施の形態8における燃料電池システムの制御装置の構成図である。図15において、図1、図4、図6、図8、図10、図12、図14および図19と同じ構成要素については同一符号を用い、説明を省略する。
(Embodiment 8)
FIG. 15 is a block diagram of a control device for a fuel cell system according to Embodiment 8 of the present invention. In FIG. 15, the same components as those in FIGS. 1, 4, 6, 8, 10, 12, 14, and 19 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図15において、蓄熱手段20は貯湯タンク12内の湯を利用して熱に変換し蓄熱するものである。熱余剰検知手段14により貯湯タンク12内の湯の温度が上限付近に達したことを検知した場合、貯湯タンク12内の湯を熱に変換し、蓄熱手段20に熱として貯蔵するものである。そして熱を次回の起動エネルギーとしても利用する。   In FIG. 15, the heat storage means 20 uses hot water in the hot water storage tank 12 to convert it into heat and store the heat. When it is detected by the heat surplus detection means 14 that the temperature of the hot water in the hot water storage tank 12 has reached the upper limit, the hot water in the hot water storage tank 12 is converted into heat and stored in the heat storage means 20 as heat. Heat is also used as the next startup energy.

ここで図16のフローチャートを使って制御動作を説明する。ステップ61で燃料電池システムを起動させ、ステップ62で起動中および発電中に水素生成器1で得られた生成ガス、送風器2からの酸化剤ガスおよび燃料電池4から、それぞれの排熱を回収する。そしてステップ63で回収された排熱により貯湯タンク12内の水を湯に加熱する。そしてステップ64で加熱された湯の温度が上限付近に達したことを検知されれば、ステップ65において貯湯タンク12内の湯から熱を回収して、蓄熱手段20に貯蔵する。そしてステップ66において燃料電池システムの次回の起動時の熱エネルギーとして利用する。   Here, the control operation will be described with reference to the flowchart of FIG. In step 61, the fuel cell system is started, and in step 62, the generated gas obtained by the hydrogen generator 1, the oxidant gas from the blower 2, and the exhaust heat from the fuel cell 4 are recovered during the start-up and power generation. To do. Then, the water in the hot water storage tank 12 is heated to hot water by the exhaust heat recovered in step 63. If it is detected in step 64 that the temperature of the heated hot water has reached the upper limit, heat is recovered from the hot water in the hot water storage tank 12 in step 65 and stored in the heat storage means 20. In step 66, it is used as thermal energy at the next startup of the fuel cell system.

かかる構成によれば、排熱回収により貯湯タンク内の湯温が上限付近に達した場合でも
湯から熱を回収して、蓄熱手段に貯蔵して、燃料電池システムの次回の起動時の熱エネルギーとして有効利用できるので起動時間を大幅に短縮することができる。
According to such a configuration, even when the hot water temperature in the hot water storage tank reaches the upper limit due to exhaust heat recovery, heat is recovered from the hot water and stored in the heat storage means, so that the thermal energy at the next start-up of the fuel cell system Since it can be used effectively, the startup time can be greatly reduced.

(実施の形態9)
図17は本発明の実施の形態9における燃料電池システムの制御装置の構成図である。図17において、図1、図4、図6、図8、図10、図12、図14、図15および図19と同じ構成要素については同一符号を用い、説明を省略する。
(Embodiment 9)
FIG. 17 is a configuration diagram of a control device for a fuel cell system according to Embodiment 9 of the present invention. In FIG. 17, the same components as those in FIGS. 1, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 15, and 19 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図17において、外気温検知手段21は外気の温度を検出し、凍結の危険性のある温度まで外気温が低下したことを検知するためのものである。熱余剰検知手段14により貯湯タンク12内の湯の温度が上限付近に達したことを検知した場合、貯湯タンク12内の湯を熱に変換し、蓄熱手段20に熱として貯蔵する。そして外気温検知手段21により凍結の危険性のある温度まで外気温が低下したことを検知すれば、蓄熱手段20に貯蔵された熱を放出し、燃料電池システムの凍結の危険性のある経路を予め加熱する。   In FIG. 17, the outside air temperature detecting means 21 detects the temperature of the outside air and detects that the outside air temperature has dropped to a temperature at which there is a risk of freezing. When it is detected by the heat surplus detection means 14 that the temperature of the hot water in the hot water storage tank 12 has reached the upper limit, the hot water in the hot water storage tank 12 is converted into heat and stored in the heat storage means 20 as heat. If the outside air temperature detecting means 21 detects that the outside air temperature has dropped to a temperature at which there is a risk of freezing, the heat stored in the heat storage means 20 is released, and the fuel cell system has a risk of freezing. Preheat.

ここで図18のフローチャートを使って制御動作を説明する。ステップ71で燃料電池システムを起動させ、ステップ72で起動中および発電中に水素生成器1で得られた生成ガス、送風器2からの酸化剤ガスおよび燃料電池4から、それぞれの排熱を回収する。そしてステップ73で回収された排熱により貯湯タンク12内の水を湯に加熱する。そしてステップ74で加熱された湯の温度が上限付近に達したことを検知されれば、ステップ75において貯湯タンク12内の湯から熱を回収して、蓄熱手段20に貯蔵する。そしてステップ76において外気温検知手段21により外気の温度が一定温度以下に低下したことを検知すれば、ステップ77で蓄熱手段20に貯蔵された熱を燃料電池システムに放出し、凍結の危険性のある経路を予め加熱する。   Here, the control operation will be described with reference to the flowchart of FIG. In step 71, the fuel cell system is activated, and in step 72, the generated gas obtained by the hydrogen generator 1, the oxidant gas from the blower 2, and the exhaust heat from the fuel cell 4 are recovered during activation and during power generation. To do. Then, the water in the hot water storage tank 12 is heated to hot water by the exhaust heat recovered in step 73. If it is detected in step 74 that the temperature of the heated hot water has reached the upper limit, heat is recovered from the hot water in the hot water storage tank 12 in step 75 and stored in the heat storage means 20. In step 76, if the outside air temperature detecting means 21 detects that the temperature of the outside air has fallen below a certain temperature, the heat stored in the heat storage means 20 is released to the fuel cell system in step 77, and there is a risk of freezing. A path is preheated.

かかる構成によれば、排熱回収により貯湯タンク内の湯温が上限付近に達した場合でも
湯から熱を回収して、蓄熱手段に貯蔵しておけば、外気の温度が一定温度以下に低下しても、システムの凍結の危険性のある経路を予め加熱しておけば、凍結による燃料電池システムの起動時のトラブルを防止することができる。
According to such a configuration, even when the hot water temperature in the hot water storage tank reaches the upper limit due to exhaust heat recovery, if the heat is recovered from the hot water and stored in the heat storage means, the temperature of the outside air drops below a certain temperature. However, if the path that may cause the system to freeze is heated in advance, it is possible to prevent trouble at the time of starting the fuel cell system due to freezing.

本発明の燃料電池システムの制御装置は、家庭内で実際に消費される電力負荷が発電電力より小さくなった場合でも、系統電源への逆潮流を防止し、安定的継続的に発電を行うことができる。また排熱回収により貯湯タンク内の湯温が上限付近に達した場合でも、燃料電池システムが停止することなく、湯の積極的な消費や電力や熱への変換、貯蔵により有効に利用して発電を継続することができるので、燃料電池を用いて発電を行うのに有用である。また他の電池や動力源を用いたコージェネレーションシステムにも応用が可能である。   The fuel cell system control device of the present invention prevents the reverse power flow to the system power source and stably generates power even when the power load actually consumed in the home is smaller than the generated power. Can do. Even when the hot water temperature in the hot water storage tank reaches the upper limit due to exhaust heat recovery, the fuel cell system does not stop and can be used effectively by active consumption of hot water, conversion to electric power and heat, and storage. Since power generation can be continued, it is useful for generating power using a fuel cell. It can also be applied to cogeneration systems using other batteries and power sources.

本発明の実施の形態1における燃料電池システムの制御装置の構成図1 is a configuration diagram of a control device for a fuel cell system according to Embodiment 1 of the present invention. 同装置の一日の運転動作を示すタイムチャートTime chart showing the daily operation of the device 同装置の制御動作を示すフローチャートFlow chart showing control operation of the apparatus 本発明の実施の形態2における燃料電池システムの制御装置の構成図The block diagram of the control apparatus of the fuel cell system in Embodiment 2 of this invention 同装置の制御動作を示すフローチャートFlow chart showing control operation of the apparatus 本発明の実施の形態3における燃料電池システムの制御装置の構成図The block diagram of the control apparatus of the fuel cell system in Embodiment 3 of this invention 同装置の制御動作を示すフローチャートFlow chart showing control operation of the apparatus 本発明の実施の形態4における燃料電池システムの制御装置の構成図The block diagram of the control apparatus of the fuel cell system in Embodiment 4 of this invention 同装置の制御動作を示すフローチャートFlow chart showing control operation of the apparatus 本発明の実施の形態5における燃料電池システムの制御装置の構成図The block diagram of the control apparatus of the fuel cell system in Embodiment 5 of this invention 同装置の制御動作を示すフローチャートFlow chart showing control operation of the apparatus 本発明の実施の形態6における燃料電池システムの制御装置の構成図The block diagram of the control apparatus of the fuel cell system in Embodiment 6 of this invention 同装置の制御動作を示すフローチャートFlow chart showing control operation of the apparatus 本発明の実施の形態7における燃料電池システムの制御装置の構成図The block diagram of the control apparatus of the fuel cell system in Embodiment 7 of this invention 本発明の実施の形態8における燃料電池システムの制御装置の構成図The block diagram of the control apparatus of the fuel cell system in Embodiment 8 of this invention 同装置の制御動作を示すフローチャートFlow chart showing control operation of the apparatus 本発明の実施の形態9における燃料電池システムの制御装置の構成図The block diagram of the control apparatus of the fuel cell system in Embodiment 9 of this invention 同装置の制御動作を示すフローチャートFlow chart showing control operation of the apparatus 従来の燃料電池システムの制御装置の構成図Configuration diagram of conventional fuel cell system control device

符号の説明Explanation of symbols

1 水素生成器
4 燃料電池
5 直流交流変換器
6 負荷電力検知手段
9 制御器
10 余剰電力検知手段
11 蓄電手段
12 貯湯タンク
13 加熱手段
14 熱余剰検知手段
15 家電製品湯供給手段
16 家庭内湯供給手段
17 温水電力変換手段
18 第2の蓄電手段
19 第3の蓄電手段(蓄電手段)
20 蓄熱手段
21 外気温検知手段


DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hydrogen generator 4 Fuel cell 5 DC-AC converter 6 Load electric power detection means 9 Controller 10 Surplus power detection means 11 Power storage means 12 Hot water storage tank 13 Heating means 14 Heat surplus detection means 15 Home appliance hot water supply means 16 Domestic hot water supply means 17 Hot water power conversion means 18 Second power storage means 19 Third power storage means (power storage means)
20 Thermal storage means 21 Outside air temperature detection means


Claims (9)

水素生成器と、前記水素生成器で得られた生成ガスと酸化剤ガスとを反応させて発電を行う燃料電池と、前記燃料電池にて発電された直流電力を交流電力に変換する直流交流変換器と、実際に消費された電力負荷での負荷電力を検知する負荷電力検知手段と、運転開始から発電までの一連の動作を制御する制御器と、実際に消費される負荷電力量が前記直流交流変換器にて出力される電力よりも小さくなった場合に検知する余剰電力検知手段と、蓄電手段とを備え、前記制御器は前記余剰電力検知手段により瞬時でも負荷電力量を超える電力を発電出力したと検知された場合は、前記蓄電手段により電力を貯蔵することを特徴とする燃料電池システムの制御装置。 A hydrogen generator, a fuel cell that generates electricity by reacting the product gas obtained by the hydrogen generator and an oxidant gas, and direct-current AC conversion that converts direct-current power generated by the fuel cell into alternating-current power A load power detection means for detecting the load power at the actually consumed power load, a controller for controlling a series of operations from the start of operation to power generation, and the load power amount actually consumed is the direct current Surplus power detection means for detecting when the power is smaller than the power output from the AC converter, and storage means, and the controller generates power exceeding the load power even instantaneously by the surplus power detection means. When it is detected that the output has been made, electric power is stored by the power storage means. 水素生成器と、前記水素生成器で得られた生成ガスと酸化剤ガスとを反応させて発電を行う燃料電池と、前記燃料電池にて発電された直流電力を交流電力に変換する直流交流変換器と、実際に消費された電力負荷での負荷電力を検知する負荷電力検知手段と、運転開始から発電までの一連の動作を制御する制御器と、実際に消費される負荷電力量が前記直流交流変換器にて出力される電力よりも小さくなった場合に検知する余剰電力検知手段と、前記水素生成器で得られた生成ガスや酸化剤ガスおよび前記燃料電池からの排熱を利用して得られた湯を貯蔵する貯湯タンクと、前記貯湯タンクに接続された加熱手段とを備え、前記制御器は前記余剰電力検知手段により瞬時でも負荷電力量を超える電力を発電出力したと検知された場合は、前記加熱手段により電力を熱に変え、前記貯湯タンクの湯を加熱することを特徴とする燃料電池システムの制御装置。 A hydrogen generator, a fuel cell that generates electricity by reacting the product gas obtained by the hydrogen generator and an oxidant gas, and direct-current AC conversion that converts direct-current power generated by the fuel cell into alternating-current power A load power detection means for detecting the load power at the actually consumed power load, a controller for controlling a series of operations from the start of operation to power generation, and the load power amount actually consumed is the direct current Utilizing surplus power detection means for detecting when the power is smaller than the power output by the AC converter, the generated gas or oxidant gas obtained by the hydrogen generator, and the exhaust heat from the fuel cell A hot water storage tank for storing the obtained hot water, and a heating means connected to the hot water storage tank, the controller was detected by the surplus power detection means to generate and output electric power exceeding the load power even instantaneously. If the above Changing the power to heat by thermal means, the control device of the fuel cell system, which comprises heating the hot water of the hot water storage tank. 水素生成器と、前記水素生成器で得られた生成ガスと酸化剤ガスとを反応させて発電を行う燃料電池と、前記水素生成器で得られた生成ガスや酸化剤ガスおよび前記燃料電池からの排熱を利用して得られた湯を貯蔵する貯湯タンクと、運転開始から発電までの一連の動作を制御する制御器と、前記貯湯タンク内の湯の温度が上限付近に達したことを検知する熱余剰検知手段と、食器洗い乾燥機や洗濯機などの家電製品に湯を供給する家電製品湯供給手段とを備え、前記制御器は前記熱余剰検知手段により前記貯湯タンク内の湯の温度が上限付近に達したことを検知した場合は、前記家電製品湯供給手段により家電製品に湯を供給することを特徴とする燃料電池システムの制御装置。 From a hydrogen generator, a fuel cell that generates electricity by reacting a product gas obtained by the hydrogen generator and an oxidant gas, a product gas and an oxidant gas obtained by the hydrogen generator, and the fuel cell A hot water storage tank for storing the hot water obtained by using the exhaust heat of the water, a controller for controlling a series of operations from the start of operation to power generation, and that the temperature of the hot water in the hot water storage tank has reached the upper limit. A heat surplus detection means for detecting; and a home appliance hot water supply means for supplying hot water to home appliances such as a dishwasher and a washing machine, wherein the controller detects the temperature of hot water in the hot water storage tank by the heat surplus detection means. The fuel cell system control device is characterized in that hot water is supplied to the home appliance by the home appliance hot water supply means when it is detected that has reached the upper limit. 水素生成器と、前記水素生成器で得られた生成ガスと酸化剤ガスとを反応させて発電を行う燃料電池と、前記水素生成器で得られた生成ガスや酸化剤ガスおよび前記燃料電池からの排熱を利用して得られた湯を貯蔵する貯湯タンクと、運転開始から発電までの一連の動作を制御する制御器と、前記貯湯タンク内の湯の温度が上限付近に達したことを検知する熱余剰検知手段と、家庭内の各室に湯を供給する家庭内湯供給手段とを備え、前記制御器は前記熱余剰検知手段により前記貯湯タンク内の湯の温度が上限付近に達したことを検知した場合は、前記家庭内湯供給手段により家庭内の各室に湯を供給することを特徴とする燃料電池システムの制御装置。 From a hydrogen generator, a fuel cell that generates electricity by reacting a product gas obtained by the hydrogen generator and an oxidant gas, a product gas and an oxidant gas obtained by the hydrogen generator, and the fuel cell A hot water storage tank for storing the hot water obtained by using the exhaust heat of the water, a controller for controlling a series of operations from the start of operation to power generation, and that the temperature of the hot water in the hot water storage tank has reached the upper limit. The heat surplus detection means for detecting and the domestic hot water supply means for supplying hot water to each room in the home, the controller has reached the upper limit of the temperature of the hot water in the hot water storage tank by the heat surplus detection means When this is detected, hot water is supplied to each room in the home by the domestic hot water supply means. 水素生成器と、前記水素生成器で得られた生成ガスと酸化剤ガスとを反応させて発電を行う燃料電池と、前記水素生成器で得られた生成ガスや酸化剤ガスおよび前記燃料電池からの排熱を利用して得られた湯を貯蔵する貯湯タンクと、運転開始から発電までの一連の動作を制御する制御器と、前記貯湯タンク内の湯の温度が上限付近に達したことを検知する熱余剰検知手段と、高温の湯を使って電力を発生させる温水電力変換手段とを備え、前記制御器は前記熱余剰検知手段により前記貯湯タンク内の湯の温度が上限付近に達したことを検知した場合は、前記温水電力変換手段により高温の湯を電力に変換して電力として利用できるようにすることを特徴とする燃料電池システムの制御装置。 From a hydrogen generator, a fuel cell that generates electricity by reacting a product gas obtained by the hydrogen generator and an oxidant gas, a product gas and an oxidant gas obtained by the hydrogen generator, and the fuel cell A hot water storage tank for storing the hot water obtained by using the exhaust heat of the water, a controller for controlling a series of operations from the start of operation to power generation, and that the temperature of the hot water in the hot water storage tank has reached the upper limit. A heat surplus detection means for detecting and a hot water power conversion means for generating electric power using high-temperature hot water, the controller has reached the upper limit temperature of the hot water in the hot water storage tank by the heat surplus detection means When this is detected, the hot water power conversion means converts high temperature hot water into electric power so that it can be used as electric power. さらに第2の蓄電手段を備え、温水電力変換手段により変換された電力を前記第2の蓄電手段に貯蔵することを特徴とする請求項5に記載の燃料電池システムの制御装置。 6. The control device for a fuel cell system according to claim 5, further comprising a second power storage unit, wherein the electric power converted by the hot water power conversion unit is stored in the second power storage unit. 蓄電手段は負荷電力量を超える電力を発電出力した場合および高温の湯を電力に変換した場合に、電力を貯蔵することを特徴とする請求項1および5、6のいずれか1項に記載の燃料電池システムの制御装置。 7. The storage device according to claim 1, wherein the storage means stores electric power when generating and outputting electric power exceeding the load electric energy and when high-temperature hot water is converted into electric power. Control device for fuel cell system. 水素生成器と、前記水素生成器で得られた生成ガスと酸化剤ガスとを反応させて発電を行う燃料電池と、前記水素生成器で得られた生成ガスや酸化剤ガスおよび前記燃料電池からの排熱を利用して得られた湯を貯蔵する貯湯タンクと、運転開始から発電までの一連の動作を制御する制御器と、前記貯湯タンク内の湯の温度が上限付近に達したことを検知する熱余剰検知手段と、高温の湯を熱として蓄熱する蓄熱手段とを備え、前記制御器は前記蓄熱手段による熱を次回の起動時の熱エネルギーとして利用することを特徴とする燃料電池システムの制御装置。 From a hydrogen generator, a fuel cell that generates electricity by reacting a product gas obtained by the hydrogen generator and an oxidant gas, a product gas and an oxidant gas obtained by the hydrogen generator, and the fuel cell A hot water storage tank for storing the hot water obtained by using the exhaust heat of the water, a controller for controlling a series of operations from the start of operation to power generation, and that the temperature of the hot water in the hot water storage tank has reached the upper limit. A fuel cell system comprising: a heat surplus detection means for detecting; and a heat storage means for storing high-temperature hot water as heat, wherein the controller uses heat from the heat storage means as heat energy at the next start-up. Control device. さらに外気温検知手段を備え、制御器は前記外気温検知手段によりシステム経路が凍結の危険性のある温度まで低下したと検知した場合、蓄熱手段に貯蔵された熱を放出してシステム経路を予め加熱しておくことを特徴とする請求項8記載の燃料電池システムの制御装置。 In addition, when the controller detects that the system path has been lowered to a temperature at which there is a risk of freezing, the controller releases the heat stored in the heat storage unit in advance. 9. The fuel cell system control device according to claim 8, wherein the control device is heated.
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