JP2007220620A - 燃料電池発電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料電池本体に供給する改質ガスを得る改質部の過渡的な温度低下を装置の異常と誤判断して運転停止事故を起こすことのない燃料電池発電装置を提供する。
【解決手段】燃料電池発電装置１００は燃料電池本体５０に改質ガス１１Ａと酸化用ガス１３Ａを与えて得られる発電電力５１と、電力需要検出部５５の所要電力値Ｗｚとにもとづいて電力値Ｗ１の電力供給５２Ａを行う。原燃料１の流量制御弁Ｆ１と酸化用ガス１３Ａの流入量調整部１３Ｂとにより改質ガス１１Ａ・酸化用ガス１３Ａを漸増させて電力値Ｗ１を所要電力値Ｗｚに漸増制御２５する。漸増制御２５を行っているときに、改質部１１の温度Ｔ１が異常低温判別温度Ｔｙ以下になったときは、発電電力５１の漸増を中断するための上昇中断制御２６・現状維持制御２７を行う。温度Ｔ１が温度Ｔｙよりも高い復旧判別温度Ｔｘ以上に復旧したときに、再び、漸増制御２５を続行する。
【選択図】図１

Description

この発明は、燃料電池本体からの発電出力によって所定の電力を供給する燃料電池装置において、改質ガスを供給するためのガス改質部の温度と、供給する電力とにもとづいて装置各部と装置運転の制御とを行う燃料電池発電装置に関するものである。

燃料電池の種類は、燃料電池本体に用いる電解質層の種類によって、りん酸形（りん酸電解質形）、アルカリ形（アルカリ電解質形）、固体高分子形（固体高分子電解質形）、溶融炭酸塩形、固体酸化物形などに分かれ、りん酸形と固体高分子形との実用構成が知られており、固体高分子形の燃料電池本体に上記の制御を設けた燃料電池発電装置１００（以下、第１従来技術という）が周知である。

図６において、◎印で示した各制御は制御部３０による各部動作の制御機能を構成要素の該当箇所に記載して理解し易くしたものであり、また、黒☆印で示した箇所は制御部３０による装置運転を停止する制御機能を構成要素の該当箇所に記載して理解し易くしたものである。

そして、図６の第１従来技術の構成において、ガス改質部１１は、原燃料１、例えば、天然ガスまたは液化石油ガス（ＬＰＧ）と、図示していない高純度の水とを与えるとともに、加熱部１１Ｂで加熱することにより、これらを反応させて、水素（Ｈ_２）を多量に含んだ改質ガス１１Ａを生成する。

そして、生成した改質ガス１１Ａを燃料電池本体５０に与えるとともに、酸化剤供給部１３から発電反応に要する酸化用ガス１３Ａ、例えば、加湿空気を与えることにより発電出力５１を得ている。この発電出力５１によって、装置を動作させるための動作電源部４０に所要の電力を供給するとともに、電力変換部５２で発電出力５１を電力供給５２Ａする電力の種別に対応する交流電力または直流電力に変換して、図示しない電力負荷に供給している。

加熱部１１Ｂの加熱は、主として、原燃料１の一部を与えて、その燃焼により加熱しているが、改質ガス１１Ａを燃料電池本体５０で発電反応させた後に燃料電池本体５０から排出される排出流体１１Ｃには加熱部１１Ｂで利用できるガス成分が含まれているので、このガス成分を開閉弁１１Ｄを介して加熱部１１Ｂに与えることにより上記の加熱を補助している。

燃料電池本体５０は、動作機能上、電池冷却水５３Ａで冷却しており、例えば、燃料電池本体５０の要部の温度を、温度検出器Ｔ２、例えば、温度計により検出した温度を所定の温度、例えば、７０℃にするように、定常の動作による制御（以下、定常制御という）２Ａによって、電池冷却水５３Ａの循環ポンプ５３Ｂの運転を制御するとともに、冷却後の電池冷却水５３Ａを放熱部５３Ｃで放熱させて冷却に要する温度に戻している。なお、循環ポンプ５３Ｂは動作電源部４０から与えられる電力によって動作している。

こうした構成において、電力変換部５２から出力する電力供給５２Ａを所定の電力にすることと、改質部１１の過熱による故障を防止することとを両立させるために、制御部３０によって、◎印で示した定常制御２１〜２３・定常制御２Ａ・低減制御２４と、黒☆印で示した運転停止制御２Ｂを行っている。

なお、制御部３０は、例えば、ＣＰＵにより制御処理を行う1つの制御部で構成し、所定値などのデータはＣＰＵのデータ用メモリに予め記憶するように構成して制御処理する構成と、同様の制御処理機能を、制御対象の種別によって、個別に仕分けた複数の制御部で処理するような複数処理構成に変形構成し、または、個別の比較器と制御器とによって処理するような個別制御機能にして構成する構成とが、従来技術として周知である。

そして、定常制御２１では、ガス改質部１１に供給している原燃料１の流量を流量検出器Ｆ１により検出した流量値のデータ、ガス改質部１１の温度を温度検出器Ｔ１により検出した温度値のデータ（以下、「温度データＴ１」という）、電力変換部５２に対する発電出力５１の供給電流を電流検出器Ｃ１により検出した電流値のデータ、電力変換部５２から出力している電力供給５２Ａの電力を電力検出器Ｗ１により検出した電力値のデータなどを取り込んで、温度データＴ１ を、所定の第１の温度Ｔａ、例えば、７００℃と、温度Ｔａよりも高い所定の第２の温度Ｔｂ、例えば、７１０℃とに対して比較判断しながら制御する。

温度データＴ１が、所定の第１の温度Ｔａ以下ときは、定常制御２２によって、電力変換部５２を所定の定常の電力供給５２Ａを行う制御状態とし、定常制御２３によって、流量制御弁１Ａを所定の定常の原燃料１を供給する制御状態とするように制御する。

温度データＴ１が、所定の第１の温度Ｔａと、所定の第２の温度Ｔｂとの間にあるときは、低減制御２４によって、電力変換部５２を所定の定常の電力供給５２Ａよりも所定量だけ低減した動作を行うように制御する。

温度データＴ１が、所定の第２の温度Ｔｂを超えているときは、運転停止制御２Ｂによって、黒☆印で示した各部の動作を所定の順序によって停止するように構成している。

また、上記の第１従来技術の構成に付加して、燃料電池本体５０の発電動作に伴って排出される水分を高純度化して高純度水を改質部１１・酸化剤供給部１３などに与えるための水処理機能を設けた構成（以下、第２従来技術という）が周知である。
特許第３６４６４０７号公報 この特許文献１は、上記の第１従来技術の構成を開示している。 特開２００５−１２９３３４号公報 この特許文献２は、上記の第２従来技術の構成を開示している。

上記の第１従来技術・第２従来技術の構成では、改質部１１が過熱された場合の事故防止策を講じているものであるが、これとは逆に、発電出力５１の変動時に各部の温度が不適切な状態になり改質部１１の温度が低下し、または、加熱部１１Ｂの燃焼不良・燃焼中断などによって改質部１１の温度が低下すると、発電動作に関係する各部に異常が生じて、装置全体が動作不良状態になる可能性があるため、装置の運転停止制御を行っている。

しかしながら、こうした従来の構成では、この温度低下が単なる過渡的なものであるときにも、装置の運転停止制御を行ってしまうため、装置を始動し直さなければならないという不都合があった。
このため、こうした不都合のない燃料電池発電装置の提供が望まれているという課題がある。

この発明は、上記のような
燃料電池本体の発電出力によって所定の電力供給を行うとともに、上記の燃料電池本体に改質ガスを与えるためのガス改質部の温度と、上記の電力供給の電力値とにもとづいて上記の発電出力を制御するようにした燃料電池発電装置において、

上記の電力値を所要電力値に増加するために、上記の発電出力を漸増するように制御を行う漸増手段と、
上記の漸増を行っているときに、上記の温度が定常の運転時の所定温度値よりも低い第１の所定温度値以下になったときは、上記の漸増を停止して、上記の電力値を現状維持する制御を行う現状電力維持手段と、
上記の現状維持を行っているときに、上記の温度が上記の定常の運転時の所定温度値よりも低く上記の第１の所定値よりも高い第２の所定温度値以上になったときは、上記の漸増を復旧させる漸増復旧手段と
を設ける第１の構成と、

上記の第１の構成における漸増復旧手段に代えて、
上記の現状維持を行った後、所定の時間が経過する前に、上記の温度が上記の定常の運転時の所定温度値よりも低く上記の第１の所定温度値よりも高い第２の所定温度値以上になったときは、上記の漸増を復旧させる漸増復旧手段と、
上記の所定の時間が経過したときに、上記の温度が上記の第２の所定温度値に達しないときは、装置の運転を停止する運転停止手段と
を設ける第２の構成と、

上記の第１の構成、または、上記の第２の構成に加えて、
上記の燃料電池本体に与えている酸化用ガスの流入量と上記の改質ガスの流入量とを漸増させる制御を行うことにより上記の発電出力を漸増させる流入量漸増手段
を設ける第３の構成とにより、上記の課題を解決したものである。

この発明では、改質部１１の加熱部１１Ｂ内の燃焼不良・燃料供給不足などによって、一時的に、加熱不足になるときもあることに着目したものであり、発電出力を漸増状態に制御しておき、改質部１１の温度が定常の運転時の温度よりも低い第１の所定温度値以下になったときは、先制的に、発電出力の漸増を停止して現状維持させ、その後に、改質部１１の温度が定常の運転時の温度よりも低いが第１の所定温度値よりも高い第２の所定温度値以上になったときは、漸増状態に復旧させている。

したがって、従来の装置のように、一時的な加熱不足にもかかわらず、装置の運転停止を行ってしまい、装置を起動し直すような事態になること未然に防止し得るという効果がある。

この発明を実施するための最良の形態を、以下、図１〜図５の実施例によって説明する。なお、図１において、図６と同一符号で示す部分は、図６で説明した同一符号の部分と同一の機能を有する部分である。

また、定常制御２１・２２・２３と、運転停止制御２Ｂとは、制御のための入力線と出力線とを途中で省略してあるが、実際には、図６と同様に構成されているものである。

この実施例の構成が、図６の従来技術の構成と異なる箇所は、次の箇所である。つまり、第１には、低減制御２４の構成を削除して、電力漸増制御２５・上昇中断制御２６・現状維持制御２７・運転停止制御２Ｃを設けた箇所であり、また、入力操作３６・起動操作６３の各操作を、装置を運転操作する操作者が必要に応じて操作するように構成した箇所である。

第２には、電力漸増制御２５・上昇中断制御２６・現状維持制御２７を容易にするために、燃料電池本体５０に酸化用ガス１３Ａを流入させている流路に流入量調整部１３Ｂ、例えば、ポンプの回転速度を変化させて酸化用ガス１３Ａの流入量を調整する機構部分を設けるとともに、流量制御弁１Ａによって燃料１の流量を調整することにより燃料電池本体５０に流入させている改質ガス１１Ａの流入量を調整する構成部分を設けた箇所である。

第３には、上記の電力漸増制御２５・上昇中断制御２６・現状維持制御２７・運転停止制御２Ｂの具体的な制御構成を、制御部３０に、例えば、図５のような制御処理フローによる制御処理を行わせることにより、図２・図３のような動作を行わせるように構成した箇所である。

そして、制御部３０は、図４のように、マイクロコンピュータによる処理制御器、例えば、ＣＰＵボード（ＣＰＵ／Ｂ）を主体にして構成した制御部であって、各検出部分から得られる各検出信号のデータと、入力操作部分３６、例えば、キーボードから入力した操作データ・設定データなどを入出力ポート３１から取り込んで、作業用メモリ３３に一時的に記憶し、作業メモリ用３３に記憶した各データと、処理用メモリ３２に予め記憶した制御処理フローによるプログラムと、データ用メモリ３４に予め記憶した所定温度値・所定時間値などの基準値データなどと、計時回路３５で計時した経過時間などの時間値データなどとにもとづいて、所要の演算処理などを行って得られる各制御信号を入出力ポート３１から各制御部分に出力するとともに、作業用メモリ３３などに記憶している記憶データの内容から所要のものを表示部分３７、例えば、液晶画面による表示部に与えて表示するように構成したものである。

つまり、上記の電力漸増制御２５・上昇中断制御２６・現状維持制御２７・運転停止制御２Ｂの具体的な制御構成は、予め、処理用メモリ３２に、図５の制御処理フローによるプログラムを記憶し、データ用メモリ３４に、図２・図３における復旧判別温度Ｔｘ・異常低温判別温度Ｔｙ・正常温度Ｔｚなどの各温度値のデータと、電力供給５２Ａの漸増量Ｗｐ、改質ガス１１Ａの漸増量Ｇｐ、酸化用ガス１３Ａの漸増量Ｒｐなどの各漸増量のデータと、故障判別時間ｍｂなどの時間値のデータを記憶しておくとともに、電力需要検出部５５の検出出力５５Ａによって与えられる所要電力値Ｗｚのデータを検出信号とて入出力ポートに与えるように構成することにより、図２・図３のような動作を行うように構成したものである。

なお、復旧判別温度Ｔｘ・異常低温判別温度Ｔｙ・正常温度Ｔｚは、例えば、正常温度Ｔｚを７００℃とした場合に、復旧判別温度Ｔｘを６９０℃に、また、異常低温判別温度Ｔｙを６８０℃に設定してある。

ここで、異常低温判別温度Ｔｙは、そのまま、発電動作を所定時間異常、例えば、２０分以上続ければ、燃料電池本体に必要な水素を供給できなくなる温度であり、復旧判別温度Ｔｘは、そのまま、発電動作を続けても、装置を無事に運転し続けることができる温度である。

また、電力需要検出部５５は、例えば、図１のように、電力供給５２Ａの供給先、すなわち、電力需要先から燃料電池発電装置１００に送られてくる電力需要信号５５Ｂの電力データと電力検出器Ｗ１の検出電力との差を検出して所要電力値Ｗｚを得るように構成してある。

以下、図５の制御処理フローについて説明する。この制御処理フローは、例えば、装置全体の制御処理を行うメイン処理フローのサブルーチンとして構成されており、所定のステップごとに、図５の制御処理フローに移行してくる。

そして、概略的には、図５の各ステップにおいて、ステップＳＰ１〜ステップＳＰ６では、図１の電力漸増制御２５に相当する処理を行い、また、ステップＳＰ７〜ステップＳＰ１１では、図１の上昇中断制御２５・現状維持制御２７に相当する処理を行い、さらに、ステップＳＰ１３〜ステップＳＰ１４では、図１の運転停止制御２Ｂに相当する処理を行う。

具体的には、図５の制御処理フローにおいて、
◆ステップＳＰ１では、電力需要信号５５Ｂによる「所要電力値Ｗｚ」のデータを取り込んで次のステップＳＰ２に移行する。
◆ステップＳＰ２では、電力検出器Ｗ１の検出値のデータ（以下、「Ｗ１データ」という）を取り込んで、次のステップＳＰ３に移行する。

◆ステップＳＰ３では、「Ｗ１データ」が「所要電力値Ｗｚ」以上になっているか否かを判別する。「所要電力値Ｗｚ」以上になっているときは、ステップＳＰ１５を経由してメイン処理フローの所定のステップに移行し、そうでないときは次のステップＳＰ４に移行する。

なお、ステップＳＰ１５を経由させるのは、前回に、このステップＳＰ３を経由してステップＳＰ９で「故障判別時間ｍｂ」の開始を行っている場合があるので、その解除を行うためである。
◆ステップＳＰ４では、ガス改質部１１の温度検出器Ｔ１の検出温度のデータ（以下、「Ｔ１データ」という）を取り込んで、次のステップＳＰ５に移行する。

◆ステップＳＰ５では、「Ｔ１データ」が「正常温度Ｔｚ」「復旧判別温度Ｔｘ」よりも低い温度に設定した「異常低温判別温度Ｔｙ」以下になっているか否かを判別する。「異常低温判別温度Ｔｙ」以下になっているときはステップＳＰ７に移行し、そうでないときは次のステップＳＰ６に移行する。

◆ステップＳＰ６では、電力の漸増量Ｗｐ、改質ガスの漸増量Ｇｐ、加湿空気の漸増量Ｒｐの各漸増量のデータにもとづいて、改質ガス１１Ａの流入量の漸増と、酸化用ガス１３Ａの量入量の漸増を行うことにより発電電力５１を漸増するとともに、電力変換部５２からの電力供給５２Ａの漸増を行う制御処理、つまり、図１の「電力漸増制御２５」を行ってステップＳＰ１に戻る。

なお、各漸増量は、例えば、全増加量を１０〜２０段階に、細かく区切った細かい階段状の漸増ステップで漸増させる。
また、ここで、ステップＳＰ１に戻すのは、ステップＳＰ１〜ステップＳＰ６の制御処理を行っている間に、所要電力値Ｗｚの変更入力があった場合に対応させるためであり、変更入力があった場合には、図２・図３の「所要電力値Ｗｚ」が変更された状態に制御されることになる。
つまり、図２・図３の動作構成は、こうした変更が無かった場合の制御状態を示すものである。

したがって、上記の変更入力がなく、「異常低温判別温度Ｔｙ」以下にならなければ、ステップＳＰ１〜ステップＳＰ６を繰り返すことにより、発電電力５１が漸増されて、「Ｗ１データ」が漸増することになるので、図２・図３に点線で示した「正常時の上昇」を行って、電力供給５２Ａが「所定電力値Ｗｚ」に到達することになる。

◆ステップＳＰ７では、このステップにくるときは、「Ｔ１データ」が「異常低温判別温度Ｔｙ」以下になっているので、上記の各漸増を中断して「上昇中断状態」にする制御処理、すなわち、図１における「上昇中断制御（先制制御）２６」「現状維持制御２７」を行って、次のステップＳＰ８に移行する。この処理によって、図２・図３における各漸増が時点ｍ２で「漸増中断状態」になり、時点ｍ２から、時点ｍ３または時点ｍ５に向かうことになる。

◆ステップＳＰ８では、前回にステップＳＰ７を経由したことがあって、既に、「故障判別時間ｍｂ開始」を行って、その計時中であるか否かを判別する。「故障判別時間ｍｂ」を計時中であるときは、ステップＳＰ１０に移行し、そうでないときは次のステップＳＰ９に移行する。

◆ステップＳＰ９では、このステップにくるときは、前回にステップＳＰ７を経由したことかなく、「故障判別時間ｍｂ開始」を行っていないので、「故障判別時間ｍｂ」の計時を開始させた後に、次のステップＳＰ１０に移行する。
なお、「故障判別時間ｍｂ」は、例えば、１０分程度の時間に設定してある。

◆ステップＳＰ１０では、ステップＳＰ４と同様に、「Ｔ１データ」を取り込んで、次のステップＳＰ１１に移行する。

◆ステップＳＰ１１では、「Ｔ１データ」が「正常温度Ｔｚ」と「異常低温判別温度Ｔｙ」との間の温度に設定した「復旧判別温度Ｔｘ」以上になっているか否かを判別する。「復旧判別温度Ｔｘ」以上になっているときは次のステップＳＰ１２に移行し、そうでないときは次のステップＳＰ１３に移行する。

◆ステップＳＰ１２では、ステップＳＰ９で開始した「故障判別時間ｍｂ」の計時を解除した後に、ステップＳＰ１に戻る。
つまり、このステップにくることは、前のステップＳＰ１１で「復旧判別温度Ｔｘ」以上になっているので、再び、ステップＳＰ１〜ステップＳＰ６を繰り返すことにより、図１の「電力漸増制御２５」を行うので、図２における時点ｍ３から時点ｍ４のように、各漸増が行われ、発電電力５１が漸増して、電力供給５２Ａが「所要電力値Ｗｚ」に到達することになる。

◆ステップＳＰ１３では、ステップＳＰ９で計時を開始した「故障判別時間ｍｂ」の経過時間が「故障判別時間ｍｂ」の設定値を経過しているか否かを判別する。「故障判別時間ｍｂ」を経過しているときは次のステップＳＰ１４に移行し、そうでないときはステップＳＰ１に戻る。

ここで、ステップＳＰ１に戻すのは、ステップＳＰ６で述べた理由と同様に、ステップＳＰ１〜ステップＳＰ１３の制御処理を行っている間に、所要電力値Ｗｚの変更入力があった場合に対応させるためであり、変更入力があった場合には、図２・図３の「所要電力値Ｗｚ」が変更された状態に制御されることになる。
つまり、図２・図３の動作構成は、こうした変更が無かった場合の制御状態を示すものである。

したがって、上記の変更入力がなく、「復旧判別温度Ｔｘ」以上にならない間は、ステップＳＰ１〜ステップＳＰ１３を繰り返すことになり、図１の「上昇中段制御（先制制御）２６」「現状維持制御２７」が継続されるので、図２の時点「ｍ２」から時点「ｍ５」に向かうような制御を行うことになる。

◆ステップＳＰ１４では、図１の「運転停止制御２Ｃ」を行った後に、次のステップＳＰ１５に移行する。
この「運転停止制御２Ｃ」は、図６の第１従来技術で述べた「運転停止制御２Ｂ」と同様に、黒☆印で示した各部の動作を所定の順序によって停止を行うものである。

つまり、このステップＳＰ１４にきたときは、ガス改質部１１の温度、すなわち、「Ｔ１データ」が、例えば、図３における「温度の変化状態」のように、復旧する見込みがないと判断されるので、故障状態と見做し得るため、装置の運転を停止するわけである。
◆ステップＳＰ１５では、ステップＳＰ９で開始した「故障判別時間ｍｂ」の計時を解除した後に、メイン処理フローの所定のステップに移行する。

上記の実施例における構成を要約すると、概括的には、第１には、
燃料電池本体１０の発電出力５１によって所定の電力供給５２Ａを行うとともに、上記の燃料電池本体５０に改質ガス１１Ａを与えるためのガス改質部１１の温度、例えば、「Ｔ１データ」と、上記の電力供給５２Ａの電力値、例えば、「Ｗ１テータ」とにもとづいて上記の発電出力５１を制御するようにした燃料電池発電装置１００において、

上記の電力値、例えば、「Ｗ１データ」を所要電力値、例えば、「所要電力値Ｗｚ」に増加するために、上記の発電出力５１を漸増するように制御、例えば、「電力漸増制御２５」を行う漸増手段と、

上記の漸増、例えば、「電力漸増制御２５」を行っているときに、上記の温度、例えば、「Ｔ１データ」が定常の運転時の所定温度値、例えば、「正常温度Ｔｚ」よりも低い第１の所定温度値、例えば、「異常低温判別温度Ｔｙ」以下になったときは、上記の漸増を停止して、上記の電力値、例えば、「Ｗ１データ」を現状維持する制御、例えば、「現状維持制御２７」を行う現状電力維持手段と、

上記の現状維持、例えば、「現状維持制御２７」を行っているときに、上記の温度が上記の定常の運転時の所定温度値、例えば、「正常温度Ｔｚ」よりも低く上記の第１の所定温度値よりも高い第２の所定温度値、例えば、「復旧判別温度Ｔｘ」以上になったときは、例えば、「電力漸増制御２５」を復旧させて、上記の漸増を復旧させる漸増復旧手段と
を設け上記の第１の構成を構成していることになるものである。

また、第２には、上記の第１の構成における漸増復旧手段に代えて、
上記の現状維持、例えば、「現状維持制御２７」を行った後、所定の時間、例えば、「故障判別時間ｍｂ」が経過する前に、上記の温度、例えば、「Ｔ１データ」が上記の定常の運転時の所定温度値、例えば、「正常温度Ｔｚ」よりも低く上記の第１の所定温度値、例えば、「異常低温判別温度Ｔｙ」よりも高い第２の所定温度値、例えば、「復旧判別温度Ｔｘ」以上になったときは、上記の漸増を復旧させる漸増復旧手段と、

上記の所定の時間、例えば、「故障判別時間ｍｂ」が経過したときに、上記の温度、例えば、「Ｔ１データ」が上記の第２の所定温度値、例えば、「復旧判別温度Ｔｘ」に達しないときは、装置の運転を停止する運転停止手段と
を設けた上記の第２の構成を構成していることになるものである。

さらに、第３には、上記の第１の構成、または、上記の第２の構成に加えて、
上記の燃料電池本体５０に与えている酸化用ガス１３Ａの流入量と上記の改質ガス１１Ａの流入量とを漸増させる制御を行うとにより上記の発電出力５１を漸増させる流入量漸増手段
を設けた上記の第３の構成を構成していることになるものである。

なお、図１の構成では、動作電源部４０の蓄電容量を小さくして装置を小型に構成するために、鎖線で示したように、起動投入部６２の起動操作６３を操作して外部電源６１の電力を動作電源部４０の電源種別に対応する電力に変換した電力を動作電源部４０に一時的に与えることにより装置の起動を行えるようにした構成を付加してある。

そして、外部電源６１は、例えば、装置１００が固定型の場合には商用電源を用い、自動車用などの移動体に付設する移動型の場合にはその移動体に設けた電源を用いることになる。

また、起動投入部６２は、例えば、外部電源６１の電力を動作電源部４０の電源種別に対応する電力に変換する変換機能、例えば、外部電源６１が商用電源の場合には、変圧器と整流器の組合せと、押しボタンスイッチ、トグルスイッチなどで構成し、その操作ツマミを操作して起動操作６３を行うように構成する。

〔変形実施〕
この発明は次のように変形して実施することを含むものである。
（１）実施例の構成における第１従来技術の制御構成を行う部分を、他の制御構成に変更して構成する。
（２）実施例の構成を第２従来技術の構成に適用して構成する。
（３）燃料電池本体５０に対する改質ガス１１Ａの流入量の調整を、図１に点線で示したように、改質ガス１１Ａの流路の途中に流入量調整部１１Ｅ、例えば、流量調整弁を設けて調整制御するように変更して構成する。

（４）所要電力値Ｗｚを与える構成部分を、制御部３０のデータ用メモリ３４に予め記憶した所要電力値Ｗｚを読み出して用いるように変更し、または、入力操作部３６から入力した所要電力値Ｗｚを用いるように変更して構成する。
さらに、必要に応じて、これらの構成と、電力需要検出部５５の検出出力によって所要電力値Ｗｚを与える構成とを併設するように変更して構成する。

（５）図５の制御処理フローにおいて、ステップＳＰ１で取り込む所要電力値Ｗｚが頻繁に変化せず、故障判別時間ｍｂの時間よりも長い時間に亘り変化しない場合には、ステップＳＰ１に戻している※印のフローをステップＳＰ２に戻すように変更して構成する。

上記のように、この発明は、燃料電池発電装置における改質部の温度異常にもとづく不都合の解消に寄与し得るという効果があるので、燃料電池発電装置のみならず、燃料電池発電装置を用いた熱電併給装置（コージェネレーション装置）、燃料電池自動車などの燃料電池による発電力を利用する装置全般に適用して構成することにより、同様の効果を発揮し得るものである。

図１〜図５は、この発明の実施例を、また、図６は従来技術を示し、各図の内容は次のとおりである。
実施例の全体ブロック構成図 実施例の要部動作構成図（ガス改質部１１の温度低下が回復した場合） 実施例の要部動作構成図（ガス改質部１１の温度低下が回復しない場合） 実施例の要部ブロック構成図 実施例の要部制御処理フロー図 第１従来技術の全体ブロック構成図

符号の説明

１ 原燃料
１Ａ 流量制御弁
２Ａ 定常制御
２Ｂ 運転停止制御
２Ｃ 運転停止制御
１１ ガス改質部
１１Ａ 改質ガス
１１Ｂ 加熱部
１１Ｃ 排出流体
１１Ｄ 開閉弁
１３ 酸化剤供給部
１３Ａ 酸化用ガス
１３Ｂ 流入量調整部
２１ 定常制御
２２ 定常制御
２３ 定常制御
２４ 低減制御
２５ 電力漸増制御
２６ 上昇中断制御
２７ 現状維持制御
３０ 制御部
３１ 入出力ポート
３２ 処理用メモリ
３３ 作業用メモリ
３４ データ用メモリ
３５ 時計回路
３６ 入力操作部分
３７ 表示部分
４０ 動作電源部
５０ 燃料電池本体
５１ 発電出力
５２ 電力変換部
５２Ａ 電力供給
５３Ａ 電池冷却水
５３Ｂ 循環ポンプ
５３Ｃ 放熱部
５５ 電力需要検出部
５５Ａ 検出出力
５５Ｂ 電力需要信号
６１ 外部電力
６２ 起動投入部
６３ 起動操作
１００ 燃料電池発電装置
Ｃ１ 電流検出器
ＣＰＵ／Ｂ ＣＰＵボード
Ｆ１ 流量検出器
Ｇｐ 改質ガスの漸増量
ｍ１ 時点
ｍ２ 時点
ｍ３ 時点
ｍ４ 時点
ｍ５ 時点
ｍｂ 故障判別時間
Ｒｐ 酸化用ガスの漸増量
Ｔ１ 温度検出器
Ｔ２ 温度検出器
Ｔａ 第１の温度
Ｔｂ 第２の温度
Ｔｘ 復旧判別温度
Ｔｙ 異常低温判別温度
Ｔｚ 正常温度
Ｗ１ 電力検出器
Ｗｐ 電力供給の漸増量
Ｗｚ 所要電力値

Claims (3)

1. 燃料電池本体の発電出力によって所定の電力供給を行うとともに、前記燃料電池本体に改質ガスを与えるためのガス改質部の温度と、前記電力供給の電力値とにもとづいて前記発電出力を制御するようにした燃料電池発電装置であって、
   前記電力値を所要電力値に増加するために、前記発電出力を漸増するように制御を行う漸増制御手段と、
   前記漸増を行っているときに、前記温度が定常の運転時の所定温度値よりも低い第１の所定温度値以下になったときは、前記漸増を停止して、前記電力値を現状維持する制御を行う現状電力維持手段と、
   前記現状維持を行っているときに、前記温度が前記定常の運転時の所定温度値よりも低く前記第１の所定温度値よりも高い第２の所定温度値以上になったときは、前記漸増を復旧させる漸増復旧手段と
   を具備することを特徴とする燃料電池発電装置。
2. 燃料電池本体の発電出力によって所定の電力供給を行うとともに、前記燃料電池本体に改質ガスを与えるためのガス改質部の温度と、前記電力供給の電力値とにもとづいて前記発電出力を制御するようにした燃料電池発電装置であって、
   前記電力値を所要電力値に増加するために、前記発電出力を漸増するように制御を行う漸増手段と、
   前記漸増を行っているときに、前記温度が定常の運転時の所定温度値よりも低い第１の所定温度値以下になったときは、前記漸増を停止して、前記電力値を現状維持する制御を行う現状電力維持手段と、
   前記現状維持を行った後、所定の時間が経過する前に、前記温度が前記定常の運転時の所定温度値よりも低く前記第１の所定温度値よりも高い第２の所定温度値以上になったときは、前記漸増を復旧させる漸増復旧手段と、
   前記所定の時間が経過したときに、前記温度が前記第２の所定温度値に達しないときは、装置の運転を停止する運転停止手段と
   を具備することを特徴とする燃料電池発電装置。
3. 前記燃料電池本体に与えている酸化用ガスの流入量と前記改質ガスの流入量とを漸増させる制御を行うことにより前記発電出力を漸増させる流入量漸増手段
   を具備することを特徴とする請求項１または請求項２記載の燃料電池発電装置。

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