JP2006228618A - Fuel cell system - Google Patents
Fuel cell system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006228618A JP2006228618A JP2005042643A JP2005042643A JP2006228618A JP 2006228618 A JP2006228618 A JP 2006228618A JP 2005042643 A JP2005042643 A JP 2005042643A JP 2005042643 A JP2005042643 A JP 2005042643A JP 2006228618 A JP2006228618 A JP 2006228618A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel cell
- cell system
- temperature
- operation mode
- hydrogen generator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
Description
本発明は、燃料電池システムに関する。より詳しくは、システムを安全に立ち上げるための起動モードを有する燃料電池システムに関する。 The present invention relates to a fuel cell system. More specifically, the present invention relates to a fuel cell system having an activation mode for safely starting the system.
燃料電池システムは、燃料中の水素と、酸化剤である空気中の酸素を燃料電池本体の内部で電機化学反応させ、電力および熱を発生させる。燃料の生成する反応のひとつに、水蒸気改質反応がある。水蒸気改質反応では、天然ガス、LPG等の炭化水素系ガス、メタノール等のアルコール、ナフサ成分等のガソリンを使った原料と、水を蒸発させて得られる水蒸気とが反応し、水素が生じる。一般的な水素生成装置は、この水蒸気改質反応を利用して水素リッチな燃料を生成する。水素生成装置は、熱を発生させる改質用加熱器、水蒸気を発生させる水蒸発器を一般に備えており、水素生成装置に供給された水は、改質用加熱器からの熱を利用して水蒸発部において水蒸気へと変えられる。さらに、水素生成装置は、水蒸気改質反応用の改質器、シフト反応用の変成器およびCO選択酸化用の浄化器を備え、各部位にそれぞれ改質触媒体、変成触媒体およびCO選択酸化触媒体が設けられている。 In the fuel cell system, hydrogen in the fuel and oxygen in the air, which is an oxidant, cause an electrochemical reaction inside the fuel cell body to generate electric power and heat. One of the reactions generated by fuel is a steam reforming reaction. In the steam reforming reaction, a raw material using a hydrocarbon gas such as natural gas, LPG, alcohol such as methanol, or gasoline such as a naphtha component reacts with steam obtained by evaporating water to generate hydrogen. A general hydrogen generator uses this steam reforming reaction to generate a hydrogen-rich fuel. The hydrogen generator generally includes a reforming heater that generates heat and a water evaporator that generates water vapor, and the water supplied to the hydrogen generator uses heat from the reforming heater. It is converted into water vapor in the water evaporation section. Furthermore, the hydrogen generator includes a reformer for steam reforming reaction, a shift converter for shift reaction, and a purifier for CO selective oxidation, and a reforming catalyst body, a shift catalyst body, and CO selective oxidation are respectively provided in each part. A catalyst body is provided.
ここで、これらの各触媒体の適正な反応温度は互いに相違するため、安定的かつ効率的に水素ガスを供給するには、水素生成装置の起動後、各触媒体の適正反応温度に各触媒体の温度を速やかに上昇させて、この温度を一定に維持する必要がある。このための昇温手段としてヒータを備える場合もあるが、上述の改質用加熱器が昇温目的に利用される場合もある。 Here, since the appropriate reaction temperatures of these catalyst bodies are different from each other, in order to supply hydrogen gas stably and efficiently, after the hydrogen generator is started, the appropriate reaction temperatures of the catalyst bodies are adjusted. It is necessary to quickly raise the temperature of the medium to keep this temperature constant. A heater may be provided as a temperature raising means for this purpose, but the above-described reforming heater may be used for the purpose of raising the temperature.
水素生成装置の運転を終了する場合、通常では、水蒸気及び燃料等を原料で置換(パージ)するのが一般的である。水蒸気が十分に追い出されれば、次回起動時に水素生成装置内部は乾燥しているため、速やかな昇温が可能となる。しかし、停電や事故等による異常停止が発生すると、水素生成装置内部に大量の水蒸気が残留し、温度低下と共に凝縮して水が発生する。こうなると、次回起動時においては、水を蒸発させるために改質用加熱器やヒータの熱が奪われ、水素生成装置各部の昇温が遅くなる。かかる状態において、水素生成装置の外部から通常通りに水を供給すれば、さらに昇温が遅くなりかねない。 When the operation of the hydrogen generator is terminated, it is common to replace (purge) water vapor and fuel with raw materials. If the water vapor is sufficiently expelled, the temperature inside the hydrogen generator is dry at the next start-up, so that the temperature can be quickly raised. However, when an abnormal stop occurs due to a power failure or an accident, a large amount of water vapor remains inside the hydrogen generator, and water is generated by condensation as the temperature decreases. In this case, at the next start-up, the heat of the reforming heater and the heater is deprived to evaporate water, and the temperature rise of each part of the hydrogen generator is delayed. In such a state, if water is supplied as usual from the outside of the hydrogen generator, the temperature rise may be further delayed.
特許文献1に記載の燃料電池システムでは、水素生成装置の運転中に、装置内部の温度が検出される。検出された温度に基づいて、水素生成装置内部に過剰の水が存在するか否かが判定される。過剰な水が存在すると判定されれば、水素生成装置の運転を停止して、水素生成装置への水供給量の削減や、水素生成装置の加温が行われる。これにより、水素生成装置内部の水を速やかに蒸発させて、内部の昇温を行うことが可能となる。
例えば、通常の運転時における温度の時間変化から、水素生成装置の特定部位の温度が一定時間後に一定温度以上になることが判明しているとする。ここで、前記一定時間後における前記特定部位の温度(制御パラメータ)が前記一定温度(制御閾値)以上にならなければ、改質用加熱器や温度検出器の異常や流路の漏れ等が発生している可能性がある。よって、かかる場合には燃料電池システムの運転が停止されるのが望ましい。 For example, it is assumed that the temperature of a specific part of the hydrogen generator becomes equal to or higher than a certain temperature after a certain time from a change in temperature during normal operation. Here, if the temperature (control parameter) of the specific part after the predetermined time does not become equal to or higher than the predetermined temperature (control threshold value), an abnormality of the reforming heater or the temperature detector, leakage of the flow path, or the like occurs. There is a possibility. Therefore, in such a case, it is desirable to stop the operation of the fuel cell system.
しかしながら、通常、停電、可燃性ガス濃度異常等による異常停止が発生した場合、上記運転停止時のパージ動作が行われず、水素生成装置内部に液体の水が大量に溜まっている場合が多く昇温に時間がかかる。すると、上記特許文献1記載の燃料電池システムのように、所定の作動許可条件(上記特許文献1記載の発明の場合、所定期間中に検出される装置内部の温度が所定温度以上になるか否か)を満足しないと、装置の運転の継続を停止してしまう場合、装置自体には異常がないにも拘らず、上記作動許可条件を満たすことができず、燃料電池システムの運転が停止されてしまうという問題がある。故障による異常停止が発生した場合にあっても、故障原因となる部品等を交換した後に、同様の問題が発生しうる。
However, normally, when an abnormal stop occurs due to a power failure, combustible gas concentration abnormality, etc., the purge operation at the time of the operation stop is not performed, and in many cases, a large amount of liquid water is accumulated in the hydrogen generator. Takes time. Then, as in the fuel cell system described in
また、装置に何らかの異常があり、メンテナンス作業で異常原因を特定したい場合であっても、同様に上記作動許可条件を満足することができず、燃料電池システムがすぐに停止してしまい、異常の原因を特定することが困難となる場合がある。 Even if there is some abnormality in the device and it is desired to identify the cause of the abnormality in maintenance work, the above-mentioned operation permission condition cannot be satisfied in the same manner, and the fuel cell system stops immediately, It may be difficult to identify the cause.
本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、異常停止後やメンテナンス時において、作動許可条件を緩和して運転することが可能な燃料電池システムを提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a fuel cell system that can be operated with relaxed operation permission conditions after an abnormal stop or during maintenance. .
上記課題を解決するために、本発明に係る燃料電池システムは、原料を供給する原料供給装置と、水を供給する水供給装置と、前記原料と前記水とを反応させて水素を含む燃料を生成する水素生成装置と、酸化剤を供給する酸化剤供給装置と、前記水素生成装置により生成された燃料および前記酸化剤供給装置により供給された酸化剤を用いて発電する燃料電池と、制御装置と、を少なくとも備えた燃料電池システムであって、通常運転モードおよび、通常運転モードと、を有し、前記制御装置は、前記通常運転モードにおいて、第一の作動許可条件が満たされたか否かに応じて前記燃料電池システムの運転を継続させまたは停止させるよう制御し、前記特殊運転モードにおいて、第一の作動許可条件よりも緩和された第二の作動許可条件が満たされたか否かに応じて前記燃料電池システムの運転を継続させまたは停止させるよう制御する(請求項1)。 In order to solve the above problems, a fuel cell system according to the present invention includes a raw material supply device that supplies a raw material, a water supply device that supplies water, and a fuel that contains hydrogen by reacting the raw material and the water. Hydrogen generating device to be generated, oxidant supplying device for supplying oxidant, fuel generated by the hydrogen generating device, fuel cell for generating electric power using oxidant supplied by the oxidant supplying device, and control device A normal operation mode and a normal operation mode, and the control device determines whether or not a first operation permission condition is satisfied in the normal operation mode. In accordance with the control to continue or stop the operation of the fuel cell system, and in the special operation mode, there is a second operation permission condition that is more relaxed than the first operation permission condition. Wherein the operation of the fuel cell system to continue or to control so as to stop depending on whether or not Tasa (claim 1).
これにより、異常停止後やメンテナンス時に、作動許可条件を緩和して運転することが可能となる。 As a result, it becomes possible to relax the operation permission conditions after an abnormal stop or during maintenance.
また、本発明に係る燃料電池システムは、さらに、さらに、前記水素生成装置の温度を検出する温度検出器と、前記水素生成装置の運転時間を計時する計時器と、を少なくとも備え、前記第一の作動許可条件は、特定の条件を満たしてから第一の所定期間中に前記水素生成装置の温度が第一の所定温度を上回るか否かであり、前記第二の作動許可条件は、特定の条件を満たしてから第二の所定期間中に前記水素生成装置の温度が第一の所定温度を上回るか否かであり、前記第二の所定期間が前記第一の所定期間よりも長くなっていてもよい(請求項2)。 The fuel cell system according to the present invention further includes at least a temperature detector that detects a temperature of the hydrogen generator and a timer that measures an operation time of the hydrogen generator, The operation permission condition is whether or not the temperature of the hydrogen generator exceeds a first predetermined temperature during a first predetermined period after satisfying a specific condition, and the second operation permission condition is specified Whether or not the temperature of the hydrogen generator exceeds the first predetermined temperature during the second predetermined period after the condition is satisfied, and the second predetermined period is longer than the first predetermined period. (Claim 2).
これにより、一定時間後の温度を基準としてシステムの運転停止の可否を決定する場合にあっても、異常停止後やメンテナンス時に、作動許可条件を緩和して運転することが可能となる。 As a result, even when it is determined whether or not to stop the operation of the system based on the temperature after a certain time, it is possible to operate while relaxing the operation permission condition after an abnormal stop or during maintenance.
また、本発明に係る燃料電池システムは、前記第二の所定期間が、前記第一の所定期間の2倍以上3倍以下であってもよい(請求項3)。 In the fuel cell system according to the present invention, the second predetermined period may be not less than twice and not more than three times the first predetermined period.
これにより、一定時間後の温度を基準としてシステムの運転停止の可否を決定する場合において、異常停止後やメンテナンス時に、作動許可条件を適切に緩和して運転することが可能となる。 As a result, when determining whether or not to stop the operation of the system based on the temperature after a certain period of time, it is possible to operate while appropriately relaxing the operation permission conditions after an abnormal stop or during maintenance.
また、前記水素生成装置は、前記原料と前記水とを反応させて水素を含むガスを生成する改質器と、前記改質器から供給されたガス中の一酸化炭素をシフト反応により低下させる変成器と、を少なくとも備え、前記温度検出器は、前記改質器、前記変成器の少なくとも一つの温度を検出してもよい(請求項4)。 Further, the hydrogen generation device reduces the carbon monoxide in the gas supplied from the reformer by reacting the raw material and the water to generate a gas containing hydrogen by a shift reaction. A temperature converter, and the temperature detector may detect a temperature of at least one of the reformer and the transformer.
これにより、一定時間後における水素生成装置の改質器または変成器の温度を基準としてシステムの運転停止の可否を決定する場合において、異常停止後やメンテナンス時に、作動許可条件を緩和して運転することが可能となる。 As a result, when determining whether to stop the system operation based on the temperature of the reformer or transformer of the hydrogen generator after a certain period of time, the system is operated with the operation permission conditions relaxed after an abnormal stop or during maintenance. It becomes possible.
また、本発明に係る燃料電池システムは、さらに、前記変成器から供給されたガス中の一酸化炭素濃度を選択酸化反応により低下させる浄化器を備え、前記温度検出器は、前記改質器、前記変成器、前記浄化器の少なくとも一つの温度を検出してもよい(請求項5)。 Further, the fuel cell system according to the present invention further includes a purifier that reduces the concentration of carbon monoxide in the gas supplied from the transformer by a selective oxidation reaction, and the temperature detector includes the reformer, The temperature of at least one of the transformer and the purifier may be detected.
これにより、一定時間後における水素生成装置の改質器、変成器または浄化器の温度を基準としてシステムの運転停止の可否を決定する場合において、異常停止後やメンテナンス時に、作動許可条件を緩和して運転することが可能となる。 As a result, when determining whether to stop the system operation based on the temperature of the reformer, transformer, or purifier of the hydrogen generator after a certain period of time, the conditions for permitting the operation are relaxed after an abnormal stop or during maintenance. Driving.
また、本発明に係る燃料電池システムは、さらに、前記水素生成装置を加熱するヒータを少なくとも備え、前記制御装置が、前記ヒータにより前記水素生成装置を加熱する燃料電池システムであって、前記制御装置が、前記特殊運転モードにおいて、前記ヒータによる加熱量を増やしてもよい(請求項6)。あるいは、本発明に係る燃料電池システムにおいて、前記水素生成装置は、原料を改質する改質器と、前記改質器を加熱する改質用加熱器と、を少なくとも備え、前記制御装置が、前記改質用加熱器により前記改質器を加熱する燃料電池システムであって、前記制御装置が、前記特殊運転モードにおいて、前記改質用加熱器による加熱量を増やすよう制御してもよい(請求項7)。 The fuel cell system according to the present invention further includes at least a heater for heating the hydrogen generator, and the controller is a fuel cell system for heating the hydrogen generator with the heater, wherein the controller However, in the special operation mode, the heating amount by the heater may be increased (Claim 6). Alternatively, in the fuel cell system according to the present invention, the hydrogen generator includes at least a reformer that reforms a raw material and a reforming heater that heats the reformer, and the control device includes: In the fuel cell system that heats the reformer by the reforming heater, the control device may control to increase the amount of heating by the reforming heater in the special operation mode. Claim 7).
これにより、特殊運転モードにおいては、水素生成装置の昇温が早くなる。よって、異常停止後に水素生成装置内部に水が溜まっているような状態にあっても、通常運転への迅速な復帰が可能となる。 As a result, in the special operation mode, the temperature of the hydrogen generator increases quickly. Therefore, even in a state where water has accumulated inside the hydrogen generator after an abnormal stop, it is possible to quickly return to normal operation.
また、本発明に係る燃料電池システムは、前記制御装置が、前記特殊運転モードにおいて、前記原料供給装置からの原料の供給量を増やすよう制御してもよい(請求項8)。 In the fuel cell system according to the present invention, the control device may perform control so as to increase a supply amount of the raw material from the raw material supply device in the special operation mode.
これにより、水素生成装置内部を通過する燃料の流量が多くなり、ガスの下流においても速やかな昇温が可能となる。よって、異常停止後に水素生成装置内部に水が溜まっているような状態にあっても、通常運転への迅速な復帰が可能となる。 As a result, the flow rate of the fuel passing through the inside of the hydrogen generator increases, and a rapid temperature increase is possible even downstream of the gas. Therefore, even in a state where water has accumulated inside the hydrogen generator after an abnormal stop, it is possible to quickly return to normal operation.
また、本発明に係る燃料電池システムにおいて、前記改質用加熱器は、前記燃料電池から排出される燃料排ガスを燃焼させてもよい(請求項9)。 In the fuel cell system according to the present invention, the reforming heater may combust the fuel exhaust gas discharged from the fuel cell.
これにより、水素生成装置内部を通過する燃料の流量が多くなると同時に、改質器に送られる燃料が増加する。よって、水素生成装置内部を通過する燃料の流量が多くなると同時に、加熱量も増加する。従って、ガスの下流においても速やかな昇温が可能となる。よって、異常停止後に水素生成装置内部に水が溜まっているような状態にあっても、通常運転への迅速な復帰が可能となる。 As a result, the flow rate of the fuel passing through the inside of the hydrogen generator increases, and at the same time, the fuel sent to the reformer increases. Therefore, the flow rate of fuel passing through the inside of the hydrogen generator increases, and at the same time, the heating amount increases. Therefore, it is possible to quickly raise the temperature even downstream of the gas. Therefore, even in a state where water has accumulated inside the hydrogen generator after an abnormal stop, it is possible to quickly return to normal operation.
また、本発明に係る燃料電池システムにおいて、前記制御装置は、前記特殊運転モードにおいて、前記水供給装置が供給する水の量を減少させるよう制御してもよい(請求項10)。 In the fuel cell system according to the present invention, the control device may perform control so as to reduce the amount of water supplied by the water supply device in the special operation mode.
これにより、異常停止後に水素生成装置内部に水が溜まっているような状態にあっても、過剰な水の供給を防止できる。よって、通常運転への迅速な復帰が可能となる。 Thereby, even if it is in the state where water has accumulated inside the hydrogen generator after an abnormal stop, supply of excess water can be prevented. Therefore, quick return to normal operation is possible.
また、本発明に係る燃料電池システムにおいて、前記通常運転モードと前記特殊運転モードを選択することを操作者に可能ならしめるべく構成されていてもよい(請求項11)
これにより、異常停止後やメンテナンス時に、操作者の指令によって、作動許可条件を適切に緩和して運転することが可能となる。
The fuel cell system according to the present invention may be configured to allow an operator to select the normal operation mode and the special operation mode.
As a result, it is possible to operate with the operation permission conditions appropriately relaxed by an operator command after an abnormal stop or during maintenance.
また、本発明に係る燃料電池システムにおいて、停電によって運転が停止した後の起動時には、制御装置が、特殊運転モードを選択して運転を行ってもよい(請求項12)。 In addition, in the fuel cell system according to the present invention, at the start-up after the operation is stopped due to a power failure, the control device may perform the operation by selecting the special operation mode (claim 12).
停電等の異常停止によって水素生成装置内部に水が溜まっている場合には、水素生成装置自体の故障が発生していなくても、起動に時間がかかりすぎて、運転が停止されてしまう場合がある。しかし、作動許可条件を緩和することで、スムーズな復帰が可能となる。 If water is accumulated inside the hydrogen generator due to an abnormal stop such as a power failure, even if the hydrogen generator itself has not failed, it may take too long to start and the operation may be stopped. is there. However, smooth recovery is possible by relaxing the operation permission condition.
また、本発明に係る燃料電池システムにおいて、さらに、前記燃料電池システムの状態を表示する表示装置を少なくとも備え、前記特殊運転モードが選択されている場合には、前記表示装置にその旨を表示してもよい(請求項13)。 The fuel cell system according to the present invention further includes at least a display device that displays the state of the fuel cell system, and when the special operation mode is selected, displays that fact on the display device. (Claim 13).
これにより、操作者は、燃料電池システムが特殊運転モードにあることを容易に確認できる。よって、メンテナンスをより安全かつ確実に行うことができる。 Thus, the operator can easily confirm that the fuel cell system is in the special operation mode. Therefore, maintenance can be performed more safely and reliably.
なお、特許請求の範囲および明細書にいう「燃料排ガス」とは、燃料電池の燃料極から排出されるガスをいい、未反応の燃料(水素等)を含むものである。 The “fuel exhaust gas” referred to in the claims and specification refers to a gas discharged from the fuel electrode of the fuel cell, and includes unreacted fuel (such as hydrogen).
なお、特許請求の範囲および明細書にいう「水素生成装置の温度」とは、水素生成装置本体の温度であってもよいし、水素生成装置内部にあるガスの温度であってもよい。水素生成装置の温度を反映する部位の温度であれば、如何なるものであってもよい。なお、水素生成装置本体とは、水素生成装置を構成する部材のいずれであってもよい。 Note that the “temperature of the hydrogen generator” in the claims and the specification may be the temperature of the hydrogen generator main body or the temperature of the gas inside the hydrogen generator. Any temperature may be used as long as the temperature reflects the temperature of the hydrogen generator. The hydrogen generator main body may be any member constituting the hydrogen generator.
また、特許請求の範囲および明細書にいう「緩和」とは、通常運転モードであれば運転が停止されるような状態にあっても運転が継続されるべく、特殊運転モードにおいて作動許可条件を変更することを言う。 In addition, “relaxation” in the claims and specification means that the operation permission condition is set in the special operation mode so that the operation can be continued even if the operation is stopped in the normal operation mode. Say to change.
また、特許請求の範囲および明細書にいう「特定の条件を満たしてから一定時間を経過した時点」とは、燃料電池システムを運転する過程において特定の条件を満たした時点を基準として一定時間を経過した時点を指す。例えば、起動開始時から一定時間を経過した時点であってもよく、水素生成装置の温度が一定の温度に達した時点を基準として、その後に一定時間を経過した時点であってもよい。すなわち、基準となる時刻は如何なるものであってもよい。 In addition, the “time when a certain period of time has passed after satisfying a specific condition” in the claims and the specification refers to a certain period of time based on the time when the specific condition is satisfied in the process of operating the fuel cell system. Refers to the point in time. For example, it may be a time when a certain time has elapsed from the start of activation, or may be a time when a certain time has passed after that when the temperature of the hydrogen generator reaches a certain temperature. In other words, any reference time may be used.
本発明は、上述のような構成を有し、以下のような効果を奏する。すなわち、異常停止後やメンテナンス時において、作動許可条件を緩和して運転することが可能な燃料電池システムを提供することができるという効果を奏する。 The present invention has the above-described configuration and has the following effects. That is, there is an effect that it is possible to provide a fuel cell system that can be operated with an operation permission condition eased after an abnormal stop or during maintenance.
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
(実施の形態1)
[本実施の形態の燃料電池システムの構成および動作の概略]
図1は、実施の形態1の燃料電池システムの概略構成の一例を説明する模式図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
[Outline of Configuration and Operation of Fuel Cell System of Present Embodiment]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a schematic configuration of the fuel cell system according to the first embodiment.
燃料電池システム300は主として、燃料電池203と、燃料電池203に酸化剤としての空気を供給する酸化剤供給装置200と、燃料電池203に水素リッチな燃料(以下、燃料)を供給する水素生成装置118と、水素生成装置118にメタン、ブタン、天然ガス等の炭化水素系の原料を供給する原料供給装置107と、水素生成装置118に水を供給する第一水供給装置108および第二の水供給装置109と、原料や水、酸化剤の供給量を制御すると共に水素生成装置118の温度等に基づいてシステムの作動を許可するか否かを判定する制御装置205と、で構成されている。
The
水素生成装置118は、水蒸気改質反応を進める改質器100、水蒸気と一酸化炭素ガスを水素ガスと二酸化炭素ガスにシフト反応させる変成器103、CO選択酸化反応により一酸化炭素濃度を約10ppm以下に低濃度化させる浄化器105を内蔵している。
The
改質器100には、水蒸気改質反応を促進する改質触媒体101および改質触媒体101への熱を供給するための改質用加熱器102が設けられている。本実施の形態では、改質用加熱器102として、バーナが用いられる。しかし、改質用加熱器102にはどのような加熱手段を用いてもよく、例えば電熱ヒータ等の加熱手段であってもよい。変成器103には、変成触媒体104および変成触媒体104を加熱するための変成器ヒータ113が設けられ、浄化器105には、CO選択酸化触媒体106およびCO選択酸化触媒体106を加熱するための浄化器ヒータ114が設けられている。本実施の形態では、変成器ヒータ113および浄化器ヒータ114として、電熱ヒータが用いられる。しかし、変成器ヒータ113および浄化器ヒータ114にはどのような加熱手段を用いてもよく、例えばバーナ等の加熱手段であってもよい。本実施の形態1の燃料電池システムでは、改質用加熱器102、変成器ヒータ113、浄化器ヒータ114は、特許請求の範囲でいうところの「ヒータ」である。
The
なお、酸化剤供給装置200は、ブロア等の空気供給装置201と、空気を加湿する酸化側加湿器202と、で構成されている。
The
以下、図1を用いて燃料電池システム300のハードウェア構成を詳しく説明する。
燃料電池203においては、燃料極(図示せず)に導入される水素リッチなガス(以下、燃料という)と空気極(図示せず)に導入される空気とを反応させることで発電が行われ、電気と熱が発生する。
Hereinafter, the hardware configuration of the
The
まず、燃料極側に導入される燃料の経路とそれに絡むガス反応を説明する。原料供給装置107の原料は、第一の燃料通路301に設けた開閉用の電磁弁206および原料供給装置107内の原料流量調整弁(図示せず)によって流量調整された後、改質触媒体101に導かれる。同時に、第一の水供給装置108から第一の水通路308を介して水分も改質触媒体101に供給する。これにより、改質器100では、改質触媒体101によって水蒸気改質反応が促進されて、原料と水蒸気から水素ガスリッチな燃料が生成される。
First, the path of the fuel introduced to the fuel electrode side and the gas reaction related thereto will be described. The raw material of the raw
また、第一の燃料通路301から分岐した第二の燃料通路302にも電磁弁110を設けて、この電磁弁110および原料流量調整弁によって流量制御された原料をこの通路302を介して改質用加熱器102のバーナに燃焼用原料として供給する。なお、燃焼ファン111によって燃焼用空気も改質用加熱器102のバーナに供給する。
Further, an
その後、第一の燃料経路303を介して燃料を改質触媒体101から変成触媒体104に導入する一方、第二の水供給装置109から第三の水通路310を介して水分を変成触媒体104に供給する。これにより、燃料に含有する一酸化炭素ガスと水蒸気を水素ガスと二酸化炭素ガスにシフト反応させることができる。そして、シフト反応後の反応ガス中の一酸化炭素濃度を所定濃度レベル(例えば、10ppm以下)に低下させる目的で、このシフト反応後の燃料を第二の燃料経路304を介してCO選択酸化触媒体106に導き、CO選択酸化で更なるCO低濃度化を図る。このようにして、水素生成装置118中でCOを低濃度化された水素ガス主成分の燃料が生成される。
Thereafter, fuel is introduced from the reforming
次に、水素生成装置118の浄化器105から供給される燃料は、まず第3の燃料経路305に流入し、その後、第3の燃料経路305の経路中に設けられた切り替え弁204によって第一の分流経路306、第二の分流経路307に切り替えて燃料電池203または改質用加熱器102に供給される。すなわち、第一の分流経路306においては、燃料電池203の燃料極に導いた燃料の一部を、燃料極の電極反応で必要量消費させた後、残余の燃料をオフガス(特許請求の範囲でいうところの燃料排ガス)として改質用加熱器102のバーナに還流する。第二の分流経路307においては、燃料を、燃料極に導くことなく直接改質用加熱器102のバーナに還流する。
Next, the fuel supplied from the
なお、改質用加熱器102のバーナに還流された燃料は燃焼ファン111で改質用加熱器102に送風された空気と共に改質用加熱器102の内部にて燃焼させられる。
The fuel recirculated to the burner of the reforming
次に、空気極側に導入される空気の経路を説明する。 Next, a path of air introduced to the air electrode side will be described.
空気供給装置201の空気は一旦、第一の空気通路311を介して酸化側加湿器202に供給される。また、第一の水通路308から分岐する第二の水通路309を介して第一の水供給装置108からの水分を酸化側加湿器202に供給する。こうして、酸化側加湿器202において、空気の加湿を行い、加湿された空気を第二の空気通路312を介して燃料電池203の空気極に導く。なお、燃料電池203の空気極にて反応に寄与しなかった加湿空気は、そのまま大気に放出される。
The air in the
次に、図1を用いて燃料電池システム300の制御系統の構成を説明する。
Next, the configuration of the control system of the
制御装置205の入力センサとして、各種の温度検出器がある。より具体的にはこの温度検出器には、改質器100のガス温度を検出する改質器温度検出器115、変成器103のガス温度を検出する変成器温度検出器116および浄化器105のガス温度を検出する浄化器温度検出器117が含まれている。なお、改質器温度検出器115、変成器温度検出器116、浄化器温度検出器117が、特許請求の範囲でいうところの「温度検出器」である。
There are various temperature detectors as input sensors of the
なお本実施の形態では、改質器温度検出器115は改質器100に取り付けられ改質触媒体の上流側のガス温度を検出でき、変成器温度検出器116は変成器100に取り付けられ変成器触媒体の上流側のガス温度を検出でき、浄化器温度検出器117は、浄化器100に取り付けられCO選択酸化触媒体の上流側のガス温度を検出できる。
In this embodiment, the
触媒体の下部端(ガス下流側)においては水蒸気の過剰によって凝縮した水分が溜まり、触媒上部(ガス上流側)よりも触媒にとって厳しい環境下にある。このため、触媒のガス上流側に温度検出器を配置しておき、この位置で水分過剰による異常が検出されれば、当然その下流側の触媒部位も水分の過剰状況にあると判定できて便利である。ただし、改質器温度検出器115、変成器温度検出器116、浄化器温度検出器117は、他の部分の温度を検出してもよい。
At the lower end (downstream side of the catalyst) of the catalyst body, water condensed due to excess of water vapor is accumulated, and the environment is more severe for the catalyst than the upper part of the catalyst (upstream side of the gas). For this reason, if a temperature detector is arranged upstream of the catalyst gas and an abnormality due to excessive moisture is detected at this position, it is naturally possible to determine that the downstream catalyst portion is also in excess of moisture. It is. However, the
制御装置205の出力動作部として、第一の水供給装置108、第二の水供給装置109の流量調整部、改質触媒体101に供給する原料の量を制御する電磁弁206、改質用加熱器102のバーナに供給する原料の量を制御する電磁弁110、原料供給装置107に内蔵され原料供給装置107が供給する原料の量を調整する原料流量調整弁(図示せず)、変成器103を加熱する変成器ヒータ113、浄化器105を加熱する浄化器ヒータ114および水素生成装置118から供給される燃料の流路の切り替えを行う切り替え弁204等がある。
The output operation unit of the
改質器温度検出器115、変成器温度検出器116、浄化器温度検出器117の検出温度は制御装置205に出力される。制御装置205は、改質触媒体101、変成触媒体104、CO選択酸化触媒体106の反応温度を安定させるように、前記検出温度に基づいて、原料供給装置107に内蔵された流量調整弁および電磁弁110、電磁弁206を動作させる。さらに、制御装置205は、水素生成装置118の起動時における変成器103および浄化器105の昇温時間短縮のために、変成器ヒータ113および浄化器ヒータ114の出力を制御する。更には、制御装置205は、切り替え弁204を動作させて水素生成装置118から供給される生成ガス(燃料)を燃料電池203または改質用加熱器102に導くよう制御する。
The detected temperatures of the
次に、制御装置205の構成について説明する。図2は、制御装置205の概略構成の一例を示すブロック図である。以下、図2を参照しつつ、制御装置205の構成について説明する。制御装置205は、制御部27、記憶部28、入出力装置29、計時器30を有している。制御部27には、例えばCPUが用いられる。記憶部28には、例えば内部メモリが用いられる。入出力装置29には、例えばタッチパネルが用いられる。計時器30には、例えば内臓のクロックが用いられる。
Next, the configuration of the
制御部27は、入出力装置29、計時器30に対し、通信可能に接続されている。また、制御部27は、改質器温度検出器115、変成器温度検出器116、浄化器温度検出器117に対し、それぞれの検出信号が入力可能ならしめるべく接続されている。さらに、制御部27は、酸化剤供給装置200、第一水供給装置108、第二の水供給装置109、原料供給装置107、空気供給装置201、変成器ヒータ113、浄化器ヒータ114、電磁弁110、切り替え弁204、電磁弁206、に対し制御信号を出力可能ならしめるべく接続されている。また、制御部27は、入出力装置29により、設定すべき運転モードに関する入力等を受け取る。すなわち操作者は、入出力装置29を介して、燃料電池システム300の運転を開始したり、運転モードを設定することが可能である。制御部27は必要に応じて、受け取った検出信号や入力を記憶部28に記憶させる。さらに、制御部27は、記憶部28に記憶されたソフトウェアやパラメータ値に基づいて、受け取った信号を処理する。そして、制御部27は、処理した結果に基づいて、制御信号等を、酸化剤供給装置200、第一水供給装置108、第二の水供給装置109、原料供給装置107、空気供給装置201、変成器ヒータ113、浄化器ヒータ114、電磁弁110、切り替え弁204、電磁弁206に与える。これにより、水素生成装置118の温度、原料、燃料、水の流量等が制御される。なお、図中の矢印は、信号が与えられる方向を示す。
[本発明の原理]
次に、本発明の原理について説明する。本発明は、燃料電池システムの運転において、通常運転モードと特殊運転モードを備えることを特徴とする。すなわち、通常の運転時(通常運転モード)においては安全のために燃料電池システム300の作動を許可するための作動許可条件(運転を継続する条件)を設定し、メンテナンス時や停電等の緊急停止後に燃料電池を運転する時は特殊運転モードとして、前記作動許可条件を緩和する。これにより、水素生成装置内部に液体の水が溜まっている場合や、メンテナンスを行う場合において、作動許可条件をクリアできないために燃料電池システムがすぐに止まってしまうという事態を防ぐことができる。
The controller 27 is communicably connected to the input / output device 29 and the timer 30. Further, the control unit 27 is connected to the
[Principle of the present invention]
Next, the principle of the present invention will be described. The present invention is characterized in that a normal operation mode and a special operation mode are provided in the operation of the fuel cell system. That is, during normal operation (normal operation mode), an operation permission condition (condition for continuing operation) for permitting the operation of the
一例として、起動開始時からの経過時間と水素生成装置の温度に基づく作動許可条件を利用する場合について説明する。 As an example, a case where an operation permission condition based on the elapsed time from the start of activation and the temperature of the hydrogen generator is used will be described.
図3は、水素生成装置118の起動開始時(t0)からの経過時間を横軸として改質器100、変成器103および浄化器105の温度立ち上がり特性を示す図である。起動時において水素生成装置118に余剰の水が存在せず、改質器100に水蒸気改質反応に寄与する水蒸気量を適正に供給でき、かつ変成器103の温度を安定制御するための水蒸気量も適正に供給できた場合、改質器100、変成器103および浄化器105の各部の検出温度の立ち上がり特性は、それぞれ図3に示すKSプロファイル、HSGプロファイルおよびJSGプロファイルで表される。
FIG. 3 is a graph showing the temperature rise characteristics of the
ここで、改質触媒体101、変成触媒体104およびCO選択酸化触媒体106の反応温度帯の制御目標値はそれぞれ、TKs(600〜700℃間に存在する所定温度)、THs(200〜400℃間に存在する所定温度)およびTJs(100〜300℃間に存在する所定温度)である。そして、改質触媒体101、変成触媒体104およびCO選択酸化触媒体106の反応温度帯の制御目標値にKSプロファイル、HSGプロファイルおよびJSGプロファイルが到達する時刻はそれぞれ、概ねt1、t2およびt3である。水素生成装置118の起動開始時(t0)からこれらの時刻までに期間は、t1=20〜30分、t2=30〜40分およびt3=40〜50分と見積もられる。
Here, the control target values of the reaction temperature zones of the reforming
ここで、例えば、60分を経過しても浄化器105の検出温度がTJsに達しない場合には、浄化器温度検出器117の故障や浄化器ヒータ114による加温不良等、水素生成装置に何らかの異常が発生している可能性がある。よって、起動後60分を過ぎても浄化部105の検出温度がTJsに達しない場合には、燃料電池システムの運転を停止するのが望ましい。変成器104や改質器100についても同様の原理により判定や運転停止が可能である。ここでは、起動後60分を経過した後の浄化部105の検出温度がTJsに達したか否かが、特許請求の範囲でいう「作動許可条件」となっている。ただし、これは単なる例示に過ぎず、起動後の水素生成装置の温度であれば、どの時点におけるどの部位の温度を作動許可条件に用いてもよい。また、作動許可条件は時間や温度に限られず、水素生成装置の異常を検出可能なものであれば、どのような作動許可条件であってもよい。すなわち、作動許可条件には、燃料の水素濃度、圧力、水分含量など、様々なパラメータを利用できる。
Here, for example, when the detected temperature of the
ここで仮に、水素生成装置118に水を過剰供給した場合や、停電などにより燃料電池システムが緊急停止した場合等においては、変成器103および/または浄化器105の内部に過剰な凝集水分が滞ってしまう可能性があり、延いては変成器103および/または浄化器105の内部の水濡れまたは水溜りの要因ともなり得る。このような状況の場合には、変成器温度検出器116で検出された検出温度の立ち上がり曲線や浄化器温度検出器117で検出された検出温度の立ち上がり曲線は、それら検出温度の昇温速度が遅くなって、正常時のHGSプロファイルやJSGプロファイルに比較してなだらかな昇温カーブを示す。図3のHSNプロファイルは、水素生成装置118内部に溜まっている水等の影響を受けて昇温速度の遅くなった変成器103の検出温度特性を示し、JSNプロファイルは、水素生成装置118内部に溜まっている水の影響を受けて昇温速度の遅くなった浄化器の検出温度特性を示している。
Here, if water is excessively supplied to the
なお、改質器100は原料と水蒸気供給の最上流側に配置されており、温度も高くなっている。このため、改質器100は、水素生成装置118内部に溜まっている水の影響を受けにくい。実際にも、改質器温度検出器115で検出された検出温度の昇温特性は、正常時と水素生成装置118内部に水が溜まっている時の両者間おいて違いの少ないことを確認している。またここで、図3において、変成触媒体104およびCO選択酸化触媒体106の反応温度帯に対する制御目標値(変成触媒体104ではTHs、CO選択酸化触媒体106ではTJs)を中心にして、これらの触媒体104、106の反応温度帯の上下限値があり、変成触媒体104の反応温度帯の上下限値をそれぞれTHsh、THslで図示し、CO選択酸化触媒体106の反応温度帯の上下限値をそれぞれTJsh、TJslで図示している。また、変成触媒体104の反応温度帯の制御目標値(THs)と制御範囲の上下限値(THsh、THsl)の温度差をそれぞれΔTHh、ΔTHlで図示しており、CO選択酸化触媒体106の反応温度の制御目標値(TJs)と制御範囲の上下限値(TJsh、TJsl)の温度差をそれぞれΔTJh、ΔTJlで図示している。
The
水素生成装置118内部に水が溜まっていると、変成器103のHSNプロファイルおよび/または浄化器105のJSNプロファイルは、起動開始時(t0)から正常時(例えば、HSGプロファイルやJSGプロファイル)における触媒反応温度帯の下限値から上限値の間の何れかの値に到達する反応温度到達時間内(図3においては反応温度到達時間の例として、制御目標値までの時間t2およびt3を例示している。)において、各触媒の反応下限温度(変成器103ではTHsl、浄化器105ではTJsl)さえも超えないという状況になり得る。そして、変成器103については時刻tHNにおいて、浄化器105については時刻tJNにおいて、ようやく温度が制御目標値に到達することになる。
When water is accumulated in the
ここで、t3における浄化部105の温度がTJslを超えなければ運転を停止するという作動許可条件を設定していた場合を考える。この場合、水素生成装置118内部に過剰な水が存在すると、JSNプロファイルを見ても分かるように、時刻t3においては、浄化部105の温度はTJslを下回る。このため、燃料電池システム300自体には故障がなくても、運転が停止されてしまうことになる。
Here, a case is considered in which an operation permission condition is set such that the operation is stopped if the temperature of the
そこで、本発明では、かかる事態が発生しないように、特殊運転モードを備える。すなわち、特殊運転モードでは、作動許可条件を緩和することで、より長時間の運転が可能になるようにしている。ここで、作動許可条件を緩和するとは、通常運転モードであれば運転が停止されるような状態にあっても燃料電池システム300が作動するように、作動許可条件を変更することを言う。
Therefore, in the present invention, a special operation mode is provided so that such a situation does not occur. That is, in the special operation mode, the operation permission condition is relaxed so that a longer operation is possible. Here, relaxing the operation permission condition means changing the operation permission condition so that the
たとえば、特殊運転モードでは、判定の時刻をより遅くすることが考えられる。具体的な例として、t3の2倍を経過した時点における浄化部105の温度がTJslを超えなければ運転を停止するという作動許可条件に変更されるとする。すると、時刻2t3においては、浄化部105の温度はTJslを十分に上回るために、そのまま運転を継続できる。よって、水素生成装置118内部に水が溜まっていて、通常は昇温が遅くて運転が停止されるような場合にあっても、運転を一定時間継続することができる。そして、その間に内部の水を水蒸気として排出させ、温度を上昇させることができる。したがって、停電による緊急停止等が発生した場合にあっても、複雑な操作を必要とせずに、容易に復帰できる。
For example, in the special operation mode, it may be possible to make the determination time later. As a specific example, it is assumed that the operation permission condition is set such that the operation is stopped unless the temperature of the
また、特殊運転モードによる運転では、作動許可条件が緩和されるため、運転停止が起こりにくくなる。よって、メンテナンスにおいても、起動時に、より長時間にわたって故障原因を調べることができる。これにより、故障原因の特定が容易になる。 In the operation in the special operation mode, the operation permission condition is relaxed, so that the operation is less likely to stop. Therefore, also in maintenance, the cause of failure can be investigated for a longer time at the time of startup. This facilitates the identification of the cause of failure.
なお、作動許可条件を緩和する程度は、安全に支障を来たさない範囲で、なるべく大きいことが望ましい。また、停電による緊急停止が発生した場合において、水素生成装置118の内部に残留する過剰な水を蒸発させて除去できる程度まで作動許可条件を緩和することが望ましい。水素生成装置内部に過剰な水が溜まっている場合における温度上昇特性(図3)を考慮すれば、特殊運転モードでは、判定を行うまでの時間を、通常運転モードと比較して2倍から3倍に設定するのが好ましい。あまり長くなると、逆に、実際に水素生成装置に故障等の異常が発生している場合にも運転を継続することとなり、かえって危険となるためである。
[本実施の形態の燃料電池システムを特徴付ける動作]
図4は、本実施の形態の燃料電池システムの制御装置205の動作プログラム(ここでは起動プログラム)の一例を示すフローチャートである。以下、図4を参照しながら、本実施の形態の燃料電池システムの特徴となる動作を説明する。
It should be noted that the degree of relaxation of the operation permission condition is desirably as large as possible within a range that does not cause a safety problem. Further, when an emergency stop due to a power failure occurs, it is desirable to relax the operation permission condition to such an extent that excess water remaining in the
[Operation Characterizing the Fuel Cell System of the Present Embodiment]
FIG. 4 is a flowchart showing an example of an operation program (here, an activation program) of the
最初に、ステップS1において、燃料電池システム300は、運転待機の状態にある。
First, in step S1, the
次に、ステップS2において、制御装置205は、入出力装置29から、操作者が選択した運転モードに関する入力を受け取る。
Next, in step S <b> 2, the
次に、ステップS3において、制御装置205は、入出力装置29からの起動命令を受け取ると、燃料電池システム300の運転を開始する。
Next, in step S <b> 3, when the
次に、ステップS4において、制御装置205は、計時器30をスタートさせる。このとき、起動開始後の経過時間を示すパラメータtはゼロにリセットされる。
Next, in step S4, the
次に、ステップS5において、制御装置205は、第一の起動シーケンスに従って、改質用加熱器102等の加熱手段、原料供給装置107等の供給手段等を順次制御することで、燃料電池システム300に起動動作を行わせる。
Next, in step S5, the
次に、ステップS6において、制御装置205は、運転モードとして特殊運転モードが選択されているか否かの判定を行う。
Next, in step S6, the
ステップS6において、運転モードとして特殊運転モードが選択されていないと判定された場合には、制御装置205は、ステップS7に進み、水素生成装置118の温度が基準温度を超えているか否かの判定を行う。本実施形態では、この判定を、浄化器105の温度(T)が基準温度であるTJslを超えているか否かにより行う。
When it is determined in step S6 that the special operation mode is not selected as the operation mode, the
ステップS7において、T>TJslであると判定された場合には、制御装置205は、ステップS10に進み、通常の発電運転へと移行する。
If it is determined in step S7 that T> TJsl, the
ステップS7において、T>TJslでないと判定された場合には、制御装置205は、ステップS8に進み、計時器30により計測された時間(t)がt3以上となっているか否かの判定を行う。
If it is determined in step S7 that T> TJsl is not satisfied, the
ステップS8において、t≧t3であると判定された場合には、制御装置205は、ステップS9に進み、燃料電池システム300の運転を停止する。
If it is determined in step S8 that t ≧ t3, the
ステップS8において、t≧t3でないと判定された場合には、制御装置205は、再びステップS7に戻り、水素生成装置118の温度が基準温度を超えているか否かの判定を行う。
When it is determined in step S8 that t ≧ t3 is not satisfied, the
ステップS6において、運転モードとして特殊運転モードが選択されていると判定された場合には、制御装置205は、ステップS11に進み、水素生成装置118の温度が基準温度を超えているか否かの判定を行う。本実施形態では、この判定を、浄化器105の温度(T)が基準温度であるTJslを超えているか否かにより行う。
If it is determined in step S6 that the special operation mode is selected as the operation mode, the
ステップS11において、T>TJslであると判定された場合には、制御装置205は、ステップS14に進み、通常の発電運転へと移行する。
If it is determined in step S11 that T> TJsl, the
ステップS11において、T>TJslでないと判定された場合には、制御装置205は、ステップS12に進み、計時器30により計測された時間(t)が2t3以上となっているか否かの判定を行う。
When it is determined in step S11 that T> TJsl is not satisfied, the
ステップS12において、t≧2t3であると判定された場合には、制御装置205は、ステップS13に進み、燃料電池システム300の運転を停止する。
When it is determined in step S12 that t ≧ 2t3, the
ステップS12において、t≧2t3でないと判定された場合には、制御装置205は、再びステップS11に戻り、水素生成装置118の温度が基準温度を超えているか否かの判定を行う。
If it is determined in step S12 that t ≧ 2t3 is not satisfied, the
かかる動作により、本実施の形態の燃料電池システムは、通常運転モードと特殊運転モードを備える。水素生成装置118内部に水が溜まっていて、通常は昇温が遅くて運転が停止されるような場合にあっても、特殊運転モードを選択することにより、通常であれば運転が停止されるような状態にあっても運転を継続することができる。そして、その間に内部の水を水蒸気として排出させ、温度を上昇させることができる。したがって、停電による緊急停止等が発生した場合にあっても、複雑な操作を必要とせずに、容易に復帰できる。一方、通常運転モードにおいて運転継続条件を厳しくすることにより、より安全に燃料電池システムを運転することが可能となる。
With this operation, the fuel cell system of the present embodiment includes a normal operation mode and a special operation mode. Even when water is accumulated in the
また、上述の動作によれば、メンテナンス時においても、特殊運転モードを選択することで、運転停止が起こりにくくなる。よって、メンテナンスにおいても、起動時に、より長時間にわたって故障原因を調べることができる。よって、故障原因の特定が容易になる。 Moreover, according to the above-mentioned operation, even during maintenance, the operation is hardly stopped by selecting the special operation mode. Therefore, also in maintenance, the cause of failure can be investigated for a longer time at the time of startup. Therefore, it becomes easy to identify the cause of the failure.
なお、上述の説明では、起動してから一定時間を経過した後における、浄化部105の温度が、TJslを超えているか否かを作動許可条件とした。そして、通常運転モードでは、前記一定時間をt3とし、特殊運転モードでは、前記一定時間をt3の2倍とした。しかし、作動許可条件はあくまで一例であって、本発明はこれに限定されるものではない。起動後の水素生成装置の温度であれば、どの時点におけるどの部位の温度を作動許可条件に用いてもよい。一定の温度を超えるか否かではなく、上限と下限からなる一定の温度範囲に入るか否かを作動許可条件としてもよい。また、作動許可条件は時間や温度に限られず、水素生成装置112あるいは燃料電池システム300の運転を停止すべきか否かの判定に利用できるものであれば、どのような作動許可条件であってもよい。すなわち、作動許可条件には、燃料の水素濃度、圧力、水分含量など、様々なパラメータを利用できる。
In the above description, whether or not the temperature of the
また、特殊運転モードにおいては、第一の水供給装置が改質器100へ供給する水の量を減少させてもよい。これにより、異常停止後に水素生成装置内部に水が溜まっているような状態にあっても、過剰な水の供給を防止できる。よって、迅速な昇温と通常運転への復帰が可能となる。
In the special operation mode, the amount of water supplied to the
また、上述の説明では、通常運転モードであるか特殊運転モードであるかは、操作者により入力されるものとしている。しかし、停電によって運転が停止した後の起動時には、操作者による選択によらずに、制御装置が、自動的に特殊運転モードを選択して運転を行ってもよい。停電等の異常停止によって水素生成装置内部に水が溜まっている場合にあっても、スムーズな復帰が可能となる。 In the above description, it is assumed that the operator inputs whether the operation mode is the normal operation mode or the special operation mode. However, at the time of startup after the operation is stopped due to a power failure, the control device may automatically select the special operation mode and perform the operation without depending on the selection by the operator. Even when water is accumulated in the hydrogen generator due to an abnormal stop such as a power failure, a smooth recovery is possible.
また、特殊運転モードが選択されている場合には、その旨が入出力装置29に表示されてもよい。これにより、操作者は、燃料電池システムが特殊運転モードにあることを容易に確認できる。よって、メンテナンスをより安全かつ確実に行うことができる。なお、ここでは、入出力装置29が、特許請求の範囲でいうところの「表示装置」となる。
(実施の形態2)
本実施の形態において製造される燃料電池システムの構成は、実施の形態1の図1に示したものと同様であるので、説明を省略する。本実施の形態の燃料電池システムの特徴は、改質用加熱器103(に配設されたバーナ)あるいは、変成器ヒータ113、浄化器ヒータ114により、水素生成装置118を加熱するものであって、特殊運転モードの場合には、作動許可条件を緩和すると同時に、前記加熱における加熱量を増やすところにある。
Further, when the special operation mode is selected, the fact may be displayed on the input / output device 29. Thus, the operator can easily confirm that the fuel cell system is in the special operation mode. Therefore, maintenance can be performed more safely and reliably. Here, the input / output device 29 is the “display device” in the claims.
(Embodiment 2)
The configuration of the fuel cell system manufactured in the present embodiment is the same as that shown in FIG. The fuel cell system according to the present embodiment is characterized in that the
図5は、本実施の形態の燃料電池システムの制御装置205の動作プログラム(ここでは起動プログラム)の一例を示すフローチャートである。以下、図5を参照しながら、本実施の形態の燃料電池システムの特徴となる動作を説明する。
FIG. 5 is a flowchart showing an example of an operation program (here, an activation program) of the
最初に、ステップS21において、燃料電池システム300は、運転待機の状態にある。
First, in step S21, the
次に、ステップS22において、制御装置205は、入出力装置29から、操作者が選択した運転モードに関する入力を受け取る。
Next, in step S <b> 22, the
次に、ステップS23において、制御装置205は、入出力装置29からの起動命令を受け取ると、燃料電池システム300の運転を開始する。
Next, in step S <b> 23, when the
次に、ステップS24において、制御装置205は、計時器30をスタートさせる。このとき、起動開始後の経過時間を示すパラメータtはゼロにリセットされる。
Next, in step S <b> 24, the
次に、ステップS25において、制御装置205は、第二の起動シーケンスに従って、原料供給装置107等の供給手段等を順次制御することで、燃料電池システム300に起動動作を行わせる。
Next, in step S25, the
次に、ステップS26において、制御装置205は、運転モードとして特殊運転モードが選択されているか否かの判定を行う。
Next, in step S26, the
ステップS26において、運転モードとして特殊運転モードが選択されていないと判定された場合には、制御装置205は、ステップS27に進み、変成器ヒータ113および浄化器ヒータ114の出力をそれぞれK1およびK2(単位:W)に制御して、変成部103および浄化部105を加熱する。
If it is determined in step S26 that the special operation mode is not selected as the operation mode, the
次に、ステップS28において、水素生成装置118の温度が基準温度を超えているか否かの判定を行う。本実施形態では、この判定を、浄化器105の温度(T)が基準温度であるTJslを超えているか否かにより行う。
Next, in step S28, it is determined whether or not the temperature of the
ステップS28において、T>TJslであると判定された場合には、制御装置205は、ステップS31に進み、通常の発電運転へと移行する。
When it is determined in step S28 that T> TJsl, the
ステップS28において、T>TJslでないと判定された場合には、制御装置205は、ステップS29に進み、計時器30により計測された時間(t)がt3以上となっているか否かの判定を行う。
If it is determined in step S28 that T> TJsl is not satisfied, the
ステップS29において、t≧t3であると判定された場合には、制御装置205は、ステップS30に進み、燃料電池システム300の運転を停止する。
When it is determined in step S29 that t ≧ t3, the
ステップS29において、t≧t3でないと判定された場合には、制御装置205は、再びステップS28に戻り、水素生成装置118の温度が基準温度を超えているか否かの判定を行う。
If it is determined in step S29 that t ≧ t3 is not satisfied, the
ステップS26において、運転モードとして特殊運転モードが選択されていると判定された場合には、制御装置205は、ステップS32に進み、変成器ヒータ113および浄化器ヒータ114の出力をそれぞれK3およびK4(単位:W)に制御して、変成部103および浄化部105を加熱する。ここで、K3>K1、K4>K2である。
If it is determined in step S26 that the special operation mode is selected as the operation mode, the
次に、ステップS33において、水素生成装置118の温度が基準温度を超えているか否かの判定を行う。本実施形態では、この判定を、浄化器105の温度(T)が基準温度であるTJslを超えているか否かにより行う。
Next, in step S33, it is determined whether or not the temperature of the
ステップS33において、T>TJslであると判定された場合には、制御装置205は、ステップS36に進み、通常の発電運転へと移行する。
When it is determined in step S33 that T> TJsl, the
ステップS33において、T>TJslでないと判定された場合には、制御装置205は、ステップS34に進み、計時器30により計測された時間(t)が2t3以上となっているか否かの判定を行う。
When it is determined in step S33 that T> TJsl is not satisfied, the
ステップS34において、t≧2t3であると判定された場合には、制御装置205は、ステップS35に進み、燃料電池システム300の運転を停止する。
When it is determined in step S34 that t ≧ 2t3, the
ステップS34において、t≧2t3でないと判定された場合には、制御装置205は、再びステップS33に戻り、水素生成装置118の温度が基準温度を超えているか否かの判定を行う。
If it is determined in step S34 that t ≧ 2t3 is not satisfied, the
かかる動作により、本実施の形態の燃料電池システムは、通常運転モードと特殊運転モードを備える。水素生成装置118の内部に液体の水が溜まっている状態であっても、特殊運転モードを選択することにより、ヒータの加熱量を増加させ、速やかに前記水を蒸発させて水素生成装置118の外部に排出できる。よって、停電による緊急停止等が発生した場合にあっても、より容易に通常の運転へと復帰できる。一方、通常運転モードにおいては運転継続条件を厳しくすることで、より安全に燃料電池システムを運転することが可能となる。
With this operation, the fuel cell system of the present embodiment includes a normal operation mode and a special operation mode. Even in a state where liquid water is accumulated in the
また、上述の動作によれば、メンテナンス時においても、特殊運転モードを選択することで、運転停止が起こりにくくなる。よって、メンテナンスにおいても、起動時に、より長時間にわたって故障原因を調べることができる。よって、故障原因の特定が容易になる。 Further, according to the above-described operation, even during maintenance, the operation is less likely to be stopped by selecting the special operation mode. Therefore, also in maintenance, the cause of failure can be investigated for a longer time at the time of startup. Therefore, it becomes easy to identify the cause of the failure.
なお、上述の説明では、起動してから一定時間を経過した後における、浄化部105の温度が、TJslを超えているか否かを作動許可条件とした。そして、通常運転モードでは、前記一定時間をt3とし、特殊運転モードでは、前記一定時間をt3の2倍とした。しかし、作動許可条件はあくまで一例であって、本発明はこれに限定されるものではない。起動後の水素生成装置の温度であれば、どの時点におけるどの部位の温度を作動許可条件に用いてもよい。一定の温度を超えるか否かではなく、上限と下限からなる一定の温度範囲に入るか否かを作動許可条件としてもよい。また、作動許可条件は時間や温度に限られず、水素生成装置の異常を検出可能なものであれば、どのような作動許可条件であってもよい。すなわち、作動許可条件には、燃料の水素濃度、圧力、水分含量など、様々なパラメータを利用できる。
In the above description, whether or not the temperature of the
また、上述の説明では、変成器ヒータ113および浄化器ヒータ114の出力を変更することにより、特殊運転モードにおける加熱量を増やしたが、改質用加熱器102の出力を変更すること(例えば、供給する原料量を増やす等)で特殊運転モードにおける加熱量を増やしてもよい。加熱量を増やすために変更するパラメータは必ずしも出力でなくともよい。加熱時間を設定している場合には、この加熱時間を増やしてもよい。水素生成装置118の温度が一定値に達するまで加熱をすることとしてもよい。これにより、水素生成装置118内部に水が溜まっている場合には、結果として、加熱に要する熱量が増えるために、加熱量も増加する。さらに、特殊運転モードでは、温度による判定に用いられる前記一定値を上昇させてもよい。
In the above description, the heating amount in the special operation mode is increased by changing the outputs of the
また、特殊運転モードにおいては、第一の水供給装置が改質器100へ供給する水の量を減少させてもよい。停電によって運転が停止した後の起動時には、操作者による選択によらずに、制御装置が、自動的に特殊運転モードを選択して運転を行ってもよい。また、特殊運転モードが選択されている場合には、その旨が入出力装置29に表示されてもよい。特殊運転モードでは、判定を行うまでの時間を、通常運転モードと比較して2倍から3倍に設定するのが好ましい。
(実施の形態3)
本実施の形態において製造される燃料電池システムの構成は、実施の形態1の図1に示したものと同様であるので、説明を省略する。本実施の形態の燃料電池システムの特徴は、特殊運転モードの場合に、作動許可条件を緩和すると同時に、原料供給装置107による改質触媒体101への原料の供給量を増やすところにある。
In the special operation mode, the amount of water supplied to the
(Embodiment 3)
The configuration of the fuel cell system manufactured in the present embodiment is the same as that shown in FIG. The feature of the fuel cell system of the present embodiment is that, in the special operation mode, the operation permission condition is relaxed and at the same time the amount of raw material supplied to the reforming
図6は、本実施の形態の燃料電池システムの制御装置205の動作プログラム(ここでは起動プログラム)の一例を示すフローチャートである。以下、図6を参照しながら、本実施の形態の燃料電池システムの特徴となる動作を説明する。
FIG. 6 is a flowchart showing an example of an operation program (here, an activation program) of the
最初に、ステップS41において、燃料電池システム300は、運転待機の状態にある。
First, in step S41, the
次に、ステップS42において、制御装置205は、入出力装置29から、操作者が選択した運転モードに関する入力を受け取る。
Next, in step S <b> 42, the
次に、ステップS43において、制御装置205は、入出力装置29からの起動命令を受け取ると、燃料電池システム300の運転を開始する。
Next, in step S <b> 43, the
次に、ステップS44において、制御装置205は、計時器30をスタートさせる。このとき、起動開始後の経過時間を示すパラメータtはゼロにリセットされる。
Next, in step S44, the
次に、ステップS45において、制御装置205は、第三の起動シーケンスに従って、原料供給装置107等の供給手段等を順次制御することで、燃料電池システム300に起動動作を行わせる。
Next, in step S45, the
次に、ステップS46において、制御装置205は、制御装置205は、運転モードとして特殊運転モードが選択されているか否かの判定を行う。
Next, in step S46, the
ステップS46において、運転モードとして特殊運転モードが選択されていないと判定された場合には、制御装置205は、ステップS47に進み、原料供給装置107による改質触媒体101への原料供給量をM1(単位:L/分)に制御する。
If it is determined in step S46 that the special operation mode is not selected as the operation mode, the
次に、ステップS48において、水素生成装置118の温度が基準温度を超えているか否かの判定を行う。本実施形態では、この判定を、浄化器105の温度(T)が基準温度であるTJslを超えているか否かにより行う。
Next, in step S48, it is determined whether or not the temperature of the
ステップS48において、T>TJslであると判定された場合には、制御装置205は、ステップS51に進み、通常の発電運転へと移行する。
When it is determined in step S48 that T> TJsl, the
ステップS48において、T>TJslでないと判定された場合には、制御装置205は、ステップS49に進み、計時器30により計測された時間(t)がt3以上となっているか否かの判定を行う。
If it is determined in step S48 that T> TJsl is not satisfied, the
ステップS49において、t≧t3であると判定された場合には、制御装置205は、ステップS50に進み、燃料電池システム300の運転を停止する。
When it is determined in step S49 that t ≧ t3, the
ステップS49において、t≧t3でないと判定された場合には、制御装置205は、再びステップS48に戻り、水素生成装置118の温度が基準温度を超えているか否かの判定を行う。
When it is determined in step S49 that t ≧ t3 is not satisfied, the
ステップS46において、運転モードとして特殊運転モードが選択されていると判定された場合には、制御装置205は、ステップS52に進み、原料供給装置107による改質触媒体101への原料供給量をM2(単位:L/分)に制御する。ここで、M2>M1である。
If it is determined in step S46 that the special operation mode is selected as the operation mode, the
次に、ステップS53において、水素生成装置118の温度が基準温度を超えているか否かの判定を行う。本実施形態では、この判定を、浄化器105の温度(T)が基準温度であるTJslを超えているか否かにより行う。
Next, in step S53, it is determined whether or not the temperature of the
ステップS53において、T>TJslであると判定された場合には、制御装置205は、ステップS56に進み、通常の発電運転へと移行する。
When it is determined in step S53 that T> TJsl, the
ステップS53において、T>TJslでないと判定された場合には、制御装置205は、ステップS54に進み、計時器30により計測された時間(t)が2t3以上となっているか否かの判定を行う。
If it is determined in step S53 that T> TJsl is not satisfied, the
ステップS54において、t≧2t3であると判定された場合には、制御装置205は、ステップS55に進み、燃料電池システム300の運転を停止する。
If it is determined in step S54 that t ≧ 2t3, the
ステップS54において、t≧2t3でないと判定された場合には、制御装置205は、再びステップS53に戻り、水素生成装置118の温度が基準温度を超えているか否かの判定を行う。
If it is determined in step S54 that t ≧ 2t3 is not satisfied, the
かかる動作により、本実施の形態の燃料電池システムは、通常運転モードと特殊運転モードを備える。そして、特殊運転モードにおいては、改質触媒体101への原料供給量が増加する。すると、水素生成装置118内部を流れる燃料の流量が増加する。よって、下流への熱輸送量が増加する。このことにより、水素生成装置118全体をより早く昇温させることができる。したがって、停電による緊急停止等が発生した場合にあっても、より容易に通常の運転へと復帰できる。一方、通常運転モードにおいては運転継続条件を厳しくすることで、より安全に燃料電池システムを運転することが可能となる。
With this operation, the fuel cell system of the present embodiment includes a normal operation mode and a special operation mode. In the special operation mode, the amount of raw material supplied to the reforming
また、上述の動作によれば、メンテナンス時においても、特殊運転モードを選択することで、運転停止が起こりにくくなる。よって、メンテナンスにおいても、起動時に、より長時間にわたって故障原因を調べることができる。よって、故障原因の特定が容易になる。 Moreover, according to the above-mentioned operation, even during maintenance, the operation is hardly stopped by selecting the special operation mode. Therefore, also in maintenance, the cause of failure can be investigated for a longer time at the time of startup. Therefore, it becomes easy to identify the cause of the failure.
なお、上述の説明では、起動してから一定時間を経過した後における、浄化部105の温度が、TJslを超えているか否かを作動許可条件とした。そして、通常運転モードでは、前記一定時間をt3とし、特殊運転モードでは、前記一定時間をt3の2倍とした。しかし、作動許可条件はあくまで一例であって、本発明はこれに限定されるものではない。起動後の水素生成装置の温度であれば、どの時点におけるどの部位の温度を作動許可条件に用いてもよい。一定の温度を超えるか否かではなく、上限と下限からなる一定の温度範囲に入るか否かを作動許可条件としてもよい。また、作動許可条件は時間や温度に限られず、水素生成装置の異常を検出可能なものであれば、どのような作動許可条件であってもよい。すなわち、作動許可条件には、燃料の水素濃度、圧力、水分含量など、様々なパラメータを利用できる。
In the above description, whether or not the temperature of the
本実施の形態では、原料供給装置107は、改質触媒体101と改質用加熱器102の両方に原料を供給しているため、改質職媒体101への原料供給量を増加することとした。しかし、原料供給装置107が改質触媒体101にのみ原料を供給する場合には、水素生成装置118への原料供給量を増加することとしてもよい。いずれにせよ、水素生成装置118内部を通過する燃料(触媒体を通過することで改質され、変成され、浄化されるガス)の流量を増やすことができればよい。これにより、下流への熱輸送量が増加し、水素生成装置全体をより早く昇温させることができる。
In the present embodiment, since the raw
また、特殊運転モードにおいては、第一の水供給装置が改質器100へ供給する水の量を減少させてもよい。停電によって運転が停止した後の起動時には、操作者による選択によらずに、制御装置が、自動的に特殊運転モードを選択して運転を行ってもよい。また、特殊運転モードが選択されている場合には、その旨が入出力装置29に表示されてもよい。特殊運転モードでは、判定を行うまでの時間を、通常運転モードと比較して2倍から3倍に設定するのが好ましい。
In the special operation mode, the amount of water supplied to the
本発明に係る燃料電池システムは、異常停止後やメンテナンス時において、作動許可条件を緩和して運転することが可能な燃料電池システムとして有用である。 The fuel cell system according to the present invention is useful as a fuel cell system that can be operated with relaxed operation permission conditions after an abnormal stop or during maintenance.
27 制御部
28 記憶部
29 入出力装置
30 計時器
100 改質器
101 改質触媒体
102 改質用加熱器
103 変成器
104 変成触媒体
105 浄化器
106 CO選択酸化触媒体
107 原料供給装置
108 第一の水供給装置
109 第二の水供給装置
110 電磁弁
111 燃焼ファン
113 変成器ヒータ
114 浄化器ヒータ
115 改質器温度検出器
116 変成器温度検出器
117 浄化器温度検出器
118 水素生成装置
200 酸化剤供給装置
201 空気供給装置
202 酸化側加湿器
203 燃料電池本体
204 切り替え弁
206 電磁弁
300 燃料電池システム
301 第一の燃料通路
302 第二の燃料通路
303 第一の改質ガス通路
304 第二の改質ガス通路
305 第三の改質ガス通路
306 第一の分岐通路
307 第二の分岐通路
308 第一の水通路
309 第二の水通路
310 第三の水通路
311 第一の空気通路
312 第二の空気通路
27 Control unit 28 Storage unit 29 Input / output device 30
306
Claims (13)
水を供給する水供給装置と、
前記原料と前記水とを反応させて水素を含む燃料を生成する水素生成装置と、
酸化剤を供給する酸化剤供給装置と、
前記水素生成装置により生成された燃料および前記酸化剤供給装置により供給された酸化剤を用いて発電する燃料電池と、
制御装置と、を少なくとも備えた燃料電池システムであって、
通常運転モードおよび、特殊運転モードと、を有し、
前記制御装置は、前記通常運転モードにおいて、第一の作動許可条件が満たされたか否かに応じて前記燃料電池システムの運転を継続させまたは停止させるよう制御し、
前記特殊運転モードにおいて、第一の作動許可条件よりも緩和された第二の作動許可条件が満たされたか否かに応じて前記燃料電池システムの運転を継続させまたは停止させるよう制御する、燃料電池システム。 A raw material supply device for supplying raw materials;
A water supply device for supplying water;
A hydrogen generator for generating hydrogen-containing fuel by reacting the raw material with the water;
An oxidant supply device for supplying an oxidant;
A fuel cell that generates electricity using the fuel generated by the hydrogen generator and the oxidant supplied by the oxidant supply device;
A fuel cell system comprising at least a control device,
A normal operation mode and a special operation mode,
The control device controls to continue or stop the operation of the fuel cell system according to whether or not the first operation permission condition is satisfied in the normal operation mode;
In the special operation mode, the fuel cell is controlled so as to continue or stop the operation of the fuel cell system depending on whether or not a second operation permission condition relaxed from the first operation permission condition is satisfied. system.
前記水素生成装置の運転時間を計時する計時器と、を少なくとも備え、
前記第一の作動許可条件は、特定の条件を満たしてから第一の所定期間中に前記水素生成装置の温度が第一の所定温度を上回るか否かであり、
前記第二の作動許可条件は、特定の条件を満たしてから第二の所定期間中に前記水素生成装置の温度が第一の所定温度を上回るか否かであり、
前記第二の所定期間が前記第一の所定期間よりも長くなっている、請求項1に記載の燃料電池システム。 A temperature detector for detecting the temperature of the hydrogen generator;
A timer for measuring the operating time of the hydrogen generator, at least,
The first operation permission condition is whether or not the temperature of the hydrogen generator exceeds a first predetermined temperature during a first predetermined period after satisfying a specific condition,
The second operation permission condition is whether or not the temperature of the hydrogen generator exceeds a first predetermined temperature during a second predetermined period after satisfying a specific condition,
The fuel cell system according to claim 1, wherein the second predetermined period is longer than the first predetermined period.
前記原料と前記水とを反応させて水素を含むガスを生成する改質器と、
前記改質器から供給されたガス中の一酸化炭素をシフト反応により低下させる変成器と、を少なくとも備え、
前記温度検出器は、前記改質器、前記変成器の少なくとも一つの温度を検出する、請求項3に記載の燃料電池システム。 The hydrogen generator is
A reformer that reacts the raw material with the water to produce a gas containing hydrogen;
A transformer for reducing carbon monoxide in the gas supplied from the reformer by a shift reaction,
The fuel cell system according to claim 3, wherein the temperature detector detects a temperature of at least one of the reformer and the transformer.
前記温度検出器は、前記改質器、前記変成器、前記浄化器の少なくとも一つの温度を検出する、請求項3に記載の燃料電池システム。 Further, a purifier for reducing the carbon monoxide concentration in the gas supplied from the transformer by a selective oxidation reaction,
The fuel cell system according to claim 3, wherein the temperature detector detects a temperature of at least one of the reformer, the transformer, and the purifier.
前記制御装置が、前記ヒータにより前記水素生成装置を加熱する燃料電池システムであって、
前記制御装置が、前記特殊運転モードにおいて、前記ヒータによる加熱量を増やす、請求項1に記載の燃料電池システム。 Furthermore, at least a heater for heating the hydrogen generator,
The control device is a fuel cell system in which the hydrogen generator is heated by the heater,
The fuel cell system according to claim 1, wherein the control device increases a heating amount by the heater in the special operation mode.
原料を改質する改質器と、
前記改質器を加熱する改質用加熱器と、を少なくとも備え、
前記制御装置が、前記改質用加熱器により前記改質器を加熱する燃料電池システムであって、
前記制御装置が、前記特殊運転モードにおいて、前記改質用加熱器による加熱量を増やすよう制御する、請求項1に記載の燃料電池システム。 The hydrogen generator is
A reformer for reforming the raw material;
A reforming heater for heating the reformer,
The control device is a fuel cell system for heating the reformer by the reforming heater,
2. The fuel cell system according to claim 1, wherein the control device controls to increase a heating amount by the reforming heater in the special operation mode.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005042643A JP4954480B2 (en) | 2005-02-18 | 2005-02-18 | Fuel cell system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005042643A JP4954480B2 (en) | 2005-02-18 | 2005-02-18 | Fuel cell system |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006228618A true JP2006228618A (en) | 2006-08-31 |
JP2006228618A5 JP2006228618A5 (en) | 2008-04-03 |
JP4954480B2 JP4954480B2 (en) | 2012-06-13 |
Family
ID=36989796
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005042643A Active JP4954480B2 (en) | 2005-02-18 | 2005-02-18 | Fuel cell system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4954480B2 (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008123980A (en) * | 2006-10-20 | 2008-05-29 | Toyota Motor Corp | Fuel cell system, and starting method of fuel cell |
JP2008201638A (en) * | 2007-02-22 | 2008-09-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Hydrogen producing apparatus, its operating method, and fuel battery system equipped with it |
JP2009059667A (en) * | 2007-09-03 | 2009-03-19 | Honda Motor Co Ltd | Fuel cell system, and operation method thereof |
JP2010132478A (en) * | 2008-12-03 | 2010-06-17 | Panasonic Corp | Hydrogen generator and fuel cell power generation system equipped with the same |
JP2012142213A (en) * | 2011-01-05 | 2012-07-26 | Toshiba Fuel Cell Power Systems Corp | Fuel cell power generation system and testing method thereof |
JP2017130431A (en) * | 2016-01-22 | 2017-07-27 | 京セラ株式会社 | Fuel battery system |
JP2021095299A (en) * | 2019-12-16 | 2021-06-24 | 東京瓦斯株式会社 | Reformer, hydrogen production device, fuel cell system, and reforming catalyst part vaporization determining method |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109921071A (en) * | 2019-01-30 | 2019-06-21 | 华中科技大学 | A method of improving microbiological fuel cell sensing capabilities |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09231992A (en) * | 1996-02-14 | 1997-09-05 | Daimler Benz Ag | Method for operating fuel battery system |
JP2003176105A (en) * | 2001-10-03 | 2003-06-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Hydrogen production apparatus, fuel cell system and method of operating hydrogen production apparatus |
JP2003346854A (en) * | 2002-03-19 | 2003-12-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Fuel cell power generation system, and method of controlling the fuel cell power generation system |
-
2005
- 2005-02-18 JP JP2005042643A patent/JP4954480B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09231992A (en) * | 1996-02-14 | 1997-09-05 | Daimler Benz Ag | Method for operating fuel battery system |
JP2003176105A (en) * | 2001-10-03 | 2003-06-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Hydrogen production apparatus, fuel cell system and method of operating hydrogen production apparatus |
JP2003346854A (en) * | 2002-03-19 | 2003-12-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Fuel cell power generation system, and method of controlling the fuel cell power generation system |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008123980A (en) * | 2006-10-20 | 2008-05-29 | Toyota Motor Corp | Fuel cell system, and starting method of fuel cell |
JP2008201638A (en) * | 2007-02-22 | 2008-09-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Hydrogen producing apparatus, its operating method, and fuel battery system equipped with it |
JP2009059667A (en) * | 2007-09-03 | 2009-03-19 | Honda Motor Co Ltd | Fuel cell system, and operation method thereof |
US8557457B2 (en) | 2007-09-03 | 2013-10-15 | Honda Motor Co., Ltd. | Fuel cell system and method of operating the fuel cell system |
JP2010132478A (en) * | 2008-12-03 | 2010-06-17 | Panasonic Corp | Hydrogen generator and fuel cell power generation system equipped with the same |
JP2012142213A (en) * | 2011-01-05 | 2012-07-26 | Toshiba Fuel Cell Power Systems Corp | Fuel cell power generation system and testing method thereof |
JP2017130431A (en) * | 2016-01-22 | 2017-07-27 | 京セラ株式会社 | Fuel battery system |
JP2021095299A (en) * | 2019-12-16 | 2021-06-24 | 東京瓦斯株式会社 | Reformer, hydrogen production device, fuel cell system, and reforming catalyst part vaporization determining method |
JP7323439B2 (en) | 2019-12-16 | 2023-08-08 | 東京瓦斯株式会社 | Reforming device, hydrogen production device, fuel cell system, and method for determining vaporization in reforming catalyst |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4954480B2 (en) | 2012-06-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4954480B2 (en) | Fuel cell system | |
JP4675780B2 (en) | Hydrogen generator, operation method of hydrogen generator, fuel cell system, and operation method of fuel cell system | |
JP5194373B2 (en) | Reformer | |
CA2602059C (en) | Method for determining an air ratio in a burner for a fuel cell heater, and fuel cell heater | |
JP5135209B2 (en) | HYDROGEN GENERATOR, FUEL CELL SYSTEM HAVING THE SAME, AND METHOD FOR OPERATING THE SAME | |
JP4130681B2 (en) | Fuel cell system | |
JP2011181440A (en) | Fuel cell system | |
JP2005174745A (en) | Operation method of fuel cell system and fuel cell system | |
JP2006228618A5 (en) | ||
JP2006169068A (en) | Hydrogen generator and fuel cell system using the same | |
JP2004288562A (en) | Fuel cell power generation system | |
JP2007109590A (en) | Reforming device for fuel cell, and fuel cell system equipped with the reforming device for fuel cell | |
US20060057444A1 (en) | Fuel processing apparatus and method and fuel cell power generation system | |
JP5467334B2 (en) | Fuel cell system | |
JP5353214B2 (en) | Hydrogen generator and fuel cell power generation system including the same | |
JP3602698B2 (en) | Fuel cell power generator and fuel switching method thereof | |
JP5249622B2 (en) | Method for starting hydrogen-containing gas generator | |
JPH0547401A (en) | Fuel changeover method of fuel cell and its apparatus | |
JP2007191338A (en) | Method for driving hydrogen production system, hydrogen production system, and fuel cell power generation unit | |
JP5592760B2 (en) | Fuel cell power generation system | |
JP2009093966A (en) | Fuel cell system | |
JP5537218B2 (en) | Fuel cell system and method for starting fuel cell system | |
JP4835273B2 (en) | Hydrogen generator and fuel cell system | |
WO2011036886A1 (en) | Fuel cell system and operation method for fuel cell system | |
JP4377648B2 (en) | Fuel cell power generator and method of operating the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080215 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080215 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110627 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110726 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110922 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111025 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111205 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120221 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120314 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4954480 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150323 Year of fee payment: 3 |