JP2009205805A - Fuel cell device - Google Patents

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孝 小野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve convenience since continuous operation is enabled without stopping a fuel cell device by carrying out switching control so as to electrically connect the other cell stack in the case voltage of a cell stack becomes lower than a prescribe voltage value. <P>SOLUTION: In this fuel cell device, a plurality pieces of cell stacks 5 are juxtaposed, a current extraction parts 12 of the end part current collecting member 9 arranged on the same side of the cell stacks 5 are mutually coupled by a conductive coupling member 11, and when the current extraction part 12 and the coupling member 11 of one cell stack 5 are electrically connected, in the case the voltage of the cell stack 5 becomes lower than the prescribed voltage value, by carrying out the switching control so as to electrically connect the current extraction part 12 of the other one cell stack 5 and the coupling member 11, the number of times of maintenance and operation stoppages can be reduced, and the convenience can be improved. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数の燃料電池セルを立設して構成されるセルスタックを有してなる燃料電池装置に関する。   The present invention relates to a fuel cell device having a cell stack configured by standing a plurality of fuel cells.

近年、次世代エネルギーとして、水素含有ガスと空気(酸素含有ガス)とを用いて電力を得ることができる燃料電池セルを複数並設し電気的に直列に接続してなるセルスタックを、燃料電池セルにガスを供給するマニホールドに固定し、収納容器内に収納してなる燃料電池モジュール、さらには燃料電池モジュールを収納してなる燃料電池装置が種々提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2007−59377号公報
In recent years, as a next-generation energy, a cell stack formed by arranging a plurality of fuel cells that can obtain electric power using hydrogen-containing gas and air (oxygen-containing gas) and electrically connecting them in series, Various fuel cell modules that are fixed to a manifold that supplies gas to the cells and housed in a storage container, and further various fuel cell devices that house fuel cell modules have been proposed (see, for example, Patent Document 1). .
JP 2007-59377 A

このようなセルスタックを複数個接続してなる燃料電池装置において、セルスタックが電気的に直列に接続されている場合においては、セルスタックの1つに故障や異常を生じた場合に、所定の電圧を得ることができなくなる場合がある。   In such a fuel cell device in which a plurality of cell stacks are connected, when the cell stacks are electrically connected in series, a failure or abnormality occurs in one of the cell stacks. The voltage may not be obtained.

このような場合、他のセルスタックは正常に発電可能であるにもかかわらず、燃料電池装置を停止してメンテナンスを行なう必要が生じ、メンテナンスの頻度が増えるほか、燃料電池装置を停止する頻度が増え、利便性が悪くなるおそれがある。   In such a case, although the other cell stacks can generate power normally, it is necessary to stop the fuel cell device to perform maintenance, and the frequency of maintenance increases and the frequency of stopping the fuel cell device is increased. There is a risk that it will increase and convenience will deteriorate.

それゆえ、本発明の燃料電池装置においては、複数個のセルスタックを有する燃料電池装置において、セルスタックに異常を生じた場合であっても、継続して稼動することができる燃料電池装置を提供することを目的とする。   Therefore, in the fuel cell device of the present invention, in the fuel cell device having a plurality of cell stacks, there is provided a fuel cell device that can continue to operate even when an abnormality occurs in the cell stack. The purpose is to do.

本発明の燃料電池装置は、内部にガス流路を有する燃料電池セルの複数個を電気的に直列に接続してなるとともに、前記燃料電池セルの配列方向における両端部側から複数個の前記燃料電池セルを挟み込むように配置され、かつ前記燃料電池セルの発電により生じる電流を引き出すための電流引き出し部を有する端部集電部材を備えてなるセルスタックの複数個を並置し、前記セルスタックの同じ側における前記電流引き出し部同士を導電性の連結部材により連結してなるとともに、前記セルスタックの前記電流引き出し部と、前記連結部材との電気的接続を切り替える制御装置を具備する燃料電池装置であって、前記制御装置は、1つの前記セルスタックの前記電流引き出し部と前記連結部材とを電気的に接続している際に、1つの前記セルスタックの電圧が所定の電圧値よりも低くなった場合に、他の1つの前記セルスタックの前記電流引き出し部と前記連結部材とを電気的に接続するように切り替える制御を行なうことを特徴とする。   The fuel cell device according to the present invention is formed by electrically connecting a plurality of fuel cells having gas flow paths therein in series, and a plurality of the fuel cells from both ends in the arrangement direction of the fuel cells. A plurality of cell stacks, which are arranged so as to sandwich the battery cells and include an end current collecting member having a current drawing part for drawing out current generated by power generation of the fuel battery cell, are juxtaposed. A fuel cell device comprising: a control device configured to connect the current drawing portions on the same side with a conductive connecting member, and to switch an electrical connection between the current drawing portion of the cell stack and the connecting member. The control device, when electrically connecting the current drawing portion and the connecting member of one cell stack, When the voltage of the stack becomes lower than a predetermined voltage value, control is performed to switch the current drawing part of the other one of the cell stacks and the connecting member to be electrically connected. .

このような燃料電池装置においては、制御装置が、1つのセルスタックを電気的に接続している際に、そのセルスタックの電圧が所定の電圧値よりも低くなった場合に、他の1つのセルスタックの電流引き出し部と連結部材とを電気的に接続するように切り替える(すなわち、他の1つのセルスタックを電気的に接続する)ように切り替える制御を行なうことから、電気的に接続された1つのセルスタックの電圧が所定の電圧値よりも低くなった場合に、他の1つのセルスタックを電気的に接続することにより、燃料電池装置を停止することなく、継続して稼動することができる。   In such a fuel cell apparatus, when the voltage of the cell stack becomes lower than a predetermined voltage value when the control device is electrically connected to one cell stack, the other one Since the current drawing part of the cell stack and the connecting member are switched so as to be electrically connected (that is, the other one cell stack is electrically connected), the electrical connection is made. When the voltage of one cell stack becomes lower than a predetermined voltage value, it is possible to continue operation without stopping the fuel cell device by electrically connecting another cell stack. it can.

それにより、燃料電池装置を停止させる回数を減らせるほか、燃料電池装置のメンテナンスの回数を減らすことができ、利便性が向上した燃料電池装置とすることができる。   Thereby, in addition to reducing the number of times the fuel cell device is stopped, the number of maintenance of the fuel cell device can be reduced, and the fuel cell device can be improved in convenience.

また、本発明の燃料電池装置は、前記制御装置は、1つの前記セルスタックの電圧が所定の電圧値よりも低い状態が所定時間継続した場合に、他の1つの前記セルスタックを電気的に接続するように切り替える制御を行なうことが好ましい。   In the fuel cell device of the present invention, the control device electrically connects the other cell stack when the voltage of one cell stack is lower than a predetermined voltage value for a predetermined time. It is preferable to perform control to switch the connection.

このような燃料電池装置においては、制御装置が、1つのセルスタックの電圧が所定の電圧値よりも低い状態が所定時間継続した場合に、他の1つのセルスタックを電気的に接続するように切り替える制御を行なうことから、燃料電池装置の起動時や要求負荷電力が低い場合などにセルスタックの電気的接続が切り替わることを避けることができる。   In such a fuel cell device, the control device is configured to electrically connect another cell stack when a voltage of one cell stack is lower than a predetermined voltage value for a predetermined time. Since the switching control is performed, it is possible to prevent the electrical connection of the cell stack from being switched when the fuel cell device is started up or when the required load power is low.

本発明の燃料電池装置は、内部にガス流路を有する燃料電池セルの複数個を電気的に直列に接続してなるとともに、前記燃料電池セルの配列方向における両端部側から複数個の前記燃料電池セル挟み込むように配置され、かつ前記燃料電池セルの発電により生じる電流を引き出すための電流引き出し部を有する端部集電部材を備えてなるセルスタックの複数個を並置し、隣り合う該セルスタックの前記電流引き出し部を連結部材により接続して電気的に直列に接続してなるとともに、前記セルスタックの直列配列における一端に位置する前記電流引き出し部と前記セルスタックの直列配列における他端に位置する前記電流引き出し部と前記連結部材との電気的接続を切り替える制御装置を具備する燃料電池装置であって、前記制御装置は、複数の前記セルスタックを電気的に接続している際に、1つまたは複数の前記セルスタックの電圧が所定の電圧値よりも低くなった場合に、所定の電圧値より低くなった前記セルスタック以外の前記セルスタックを電気的に直列に接続するように切り替える制御を行なうことを特徴とする。   The fuel cell device according to the present invention is formed by electrically connecting a plurality of fuel cells having gas flow paths therein in series, and a plurality of the fuel cells from both ends in the arrangement direction of the fuel cells. A plurality of cell stacks arranged adjacent to each other and having an end current collecting member having a current drawing portion for drawing current generated by power generation of the fuel cell, and arranged adjacent to each other. The current extraction part of the cell stack is electrically connected in series by being connected by a connecting member, and the current extraction part located at one end in the serial arrangement of the cell stack and the other end in the serial arrangement of the cell stack A fuel cell device comprising a control device that switches electrical connection between the current drawing portion and the connecting member. When the cell stacks are electrically connected, if the voltage of one or more of the cell stacks is lower than a predetermined voltage value, other than the cell stack lower than the predetermined voltage value The cell stack is controlled so as to be electrically connected in series.

このような燃料電池装置においては、複数のセルスタックを電気的に直列に接続するとともに、直列配列の一端に位置する電流引き出し部と、隣接するセルスタックの電流引き出し部を接続する連結部材と、直列配列の他端に位置する電流引き出し部との電気的接続を切り替える制御装置が、1つまたは複数のセルスタックの電圧が所定の電圧値よりも低くなった場合に、所定の電圧値よりも低くなったセルスタック以外のセルスタックを電気的に直列に接続するように制御する。   In such a fuel cell device, a plurality of cell stacks are electrically connected in series, a current drawing portion located at one end of the series arrangement, a connecting member that connects current drawing portions of adjacent cell stacks, When the control device that switches the electrical connection with the current drawing unit located at the other end of the series arrangement has a voltage of one or more cell stacks lower than a predetermined voltage value, Control is performed so that cell stacks other than the lowered cell stack are electrically connected in series.

それにより、複数のセルスタックを電気的に直列に接続してなる燃料電池装置において、制御装置が所定の電圧値よりも低くなったセルスタック以外のセルスタックを電気的に直列に接続するように切り替える制御を行なうことから、燃料電池装置としての電圧値(複数のセルスタックの電圧値の合計)は低下するものの、燃料電池装置を停止することなく、継続して燃料電池装置を稼動することができる。   Thereby, in the fuel cell device in which a plurality of cell stacks are electrically connected in series, the control device is configured to electrically connect cell stacks other than the cell stack having a voltage value lower than a predetermined voltage value in series. Since switching control is performed, the voltage value (total of voltage values of a plurality of cell stacks) as the fuel cell device decreases, but the fuel cell device can be continuously operated without stopping the fuel cell device. it can.

それにより、燃料電池装置を停止させる回数を減らせるほか、燃料電池装置のメンテナンスの回数を減らすことができ、利便性が向上した燃料電池装置とすることができる。   Thereby, in addition to reducing the number of times the fuel cell device is stopped, the number of maintenance of the fuel cell device can be reduced, and the fuel cell device can be improved in convenience.

また、本発明の燃料電池装置は、前記制御装置は、1つまたは複数の前記セルスタックの電圧が所定の電圧値よりも低い状態が所定時間継続した場合に、所定の電圧値よりも低くなった前記セルスタック以外の前記セルスタックを電気的に直列に接続する制御を行なうことが好ましい。   Further, in the fuel cell device of the present invention, the control device is lower than the predetermined voltage value when the voltage of one or a plurality of the cell stacks is lower than the predetermined voltage value for a predetermined time. It is preferable to perform control to electrically connect the cell stacks other than the cell stack in series.

このような燃料電池装置においては、制御装置が、1つまたは複数のセルスタックの電圧が所定の電圧値よりも低い状態が所定時間継続した場合に、所定の電圧よりも低くなったセルスタック以外のセルスタックを電気的に直列に接続するように制御することから、燃料電池装置の起動時や要求負荷電力が低い場合などにセルスタックの電気的接続が切り替わることを避けることができる。   In such a fuel cell device, when the control device is in a state where the voltage of one or a plurality of cell stacks is lower than a predetermined voltage value for a predetermined time, other than the cell stack that has become lower than the predetermined voltage Since the cell stacks are controlled so as to be electrically connected in series, it is possible to avoid switching the electrical connection of the cell stacks when starting up the fuel cell device or when the required load power is low.

また、本発明の燃料電池装置は、複数の前記セルスタックが、前記燃料電池セルに燃料ガスを供給するためのマニホールドにそれぞれ接続されていることが好ましい。   In the fuel cell device of the present invention, it is preferable that the plurality of cell stacks are respectively connected to manifolds for supplying fuel gas to the fuel cells.

このような燃料電池装置においては、複数のセルスタックが、燃料電池セルに燃料ガスを供給するマニホールドにそれぞれ(別個に)固定されていることから、セルスタックの電気的接続を切り替えた場合に、電気的に接続されたセルスタックにのみ燃料ガスを供給することでよいこととなる。   In such a fuel cell device, since the plurality of cell stacks are respectively (separately) fixed to the manifold that supplies fuel gas to the fuel cell, when the electrical connection of the cell stack is switched, It is only necessary to supply fuel gas to the electrically connected cell stacks.

それにより、電気的に接続されていないセルスタックに燃料ガスが供給されることを抑制(防止)することができ、発電効率のよい燃料電池装置とすることができる。   Thereby, it can suppress (prevent) that fuel gas is supplied to the cell stack which is not electrically connected, and it can be set as a fuel cell apparatus with sufficient electric power generation efficiency.

本発明の燃料電池装置は、制御装置が、セルスタックの電圧が所定の電圧値よりも低くなった場合に、他のセルスタックを電気的に接続するように切り替える制御を行なうことから、燃料電池装置を停止することなく、継続して稼動することができ、利便性を向上することができる。   In the fuel cell device according to the present invention, the control device performs control to switch the other cell stacks to be electrically connected when the voltage of the cell stack becomes lower than a predetermined voltage value. The apparatus can be continuously operated without stopping the apparatus, and convenience can be improved.

図1は、本発明の燃料電池装置を構成するセルスタック5を収納してなる燃料電池モジュール1(以下、モジュールという場合がある。)の一例を示す外観斜視図である。なお、図1に示したセルスタック5においては、端部集電部材の一部を省略して示している。また、以降の図において同一の部材については同一の番号を付するものとする。   FIG. 1 is an external perspective view showing an example of a fuel cell module 1 (hereinafter sometimes referred to as a module) in which a cell stack 5 constituting a fuel cell device of the present invention is housed. In the cell stack 5 shown in FIG. 1, a part of the end current collecting member is omitted. In the following drawings, the same members are assigned the same numbers.

なお、本発明の燃料電池装置においては、図示はしないが、外装ケース内に設けた仕切部材により、外装ケースを上下に区画し、その上部側をモジュール収納室として図1に示すモジュール1を収納し、下部側に補機収納室としてモジュール1を動作させるための補機類(後述する制御装置14等)を収納して構成されることが好ましい。   In the fuel cell device of the present invention, although not shown, the exterior case is partitioned vertically by a partition member provided in the exterior case, and the module 1 shown in FIG. In addition, it is preferable that an auxiliary machine (such as a control device 14 to be described later) for operating the module 1 is stored as an auxiliary machine storage chamber on the lower side.

図1に示すモジュール1においては、収納容器2の内部に、内部をガスが流通するガス流路を有する柱状の燃料電池セル3を立設させた状態で配列し、隣接する燃料電池セル3間に集電部材(図示せず)を介して電気的に直列に接続するとともに、燃料電池セル3の配列方向における両端部側から複数個の燃料電池セル3を挟み込むように、燃料電池セル3の発電により生じる電流を引き出すための電流引き出し部を有する端部集電部材9(図1においては、一部省略して示す。)を配置してセルスタック5が構成されている。なお、セルスタック5を構成する燃料電池セル3および端部集電部材9の下端部側を、ガラスシール材等の絶縁性接合材(図示せず)によりマニホールド4に固定して収納容器2内に収納する。なお、セルスタック5の構成については後に詳述する。   In the module 1 shown in FIG. 1, a columnar fuel cell 3 having a gas flow path through which gas flows is arranged inside the storage container 2 in an upright manner, and between adjacent fuel cells 3. Of the fuel cells 3 so as to sandwich the plurality of fuel cells 3 from both ends in the arrangement direction of the fuel cells 3. The cell stack 5 is configured by disposing an end current collecting member 9 (partially omitted in FIG. 1) having a current drawing portion for drawing a current generated by power generation. The lower ends of the fuel cells 3 and the end current collecting members 9 constituting the cell stack 5 are fixed to the manifold 4 with an insulating bonding material (not shown) such as a glass sealing material, and the inside of the storage container 2 Store in. The configuration of the cell stack 5 will be described in detail later.

さらに図1においては、燃料電池セル3として、内部を水素含有ガス(燃料ガス)が長手方向に流通するガス流路を有する中空平板型で、支持体の表面に、燃料側電極層、固体電解質層および酸素側電極層を順に設けてなる固体酸化物形燃料電池セル3を例示している。   Further, in FIG. 1, the fuel battery cell 3 is a hollow flat plate type having a gas flow path through which a hydrogen-containing gas (fuel gas) flows in the longitudinal direction. A fuel-side electrode layer, a solid electrolyte is formed on the surface of the support. A solid oxide fuel cell 3 in which a layer and an oxygen-side electrode layer are sequentially provided is illustrated.

なお、燃料電池セル3としては、上記以外にたとえば円筒状、平板状の燃料電池セルを用いることもでき、また支持体の表面に酸素側電極層、固体電解質層および燃料側電極層を順に設けてなる固体酸化物形燃料電池セル3とすることもできる。この場合において、端部集電部材の形状は適宜変更することができる。   In addition to the above, for example, a cylindrical or flat fuel cell can be used as the fuel cell 3, and an oxygen-side electrode layer, a solid electrolyte layer, and a fuel-side electrode layer are sequentially provided on the surface of the support. A solid oxide fuel cell 3 can be obtained. In this case, the shape of the end current collecting member can be changed as appropriate.

さらに図1においては、燃料電池セル3の発電で使用する燃料ガスを得るために、天然ガスや灯油等の原燃料を改質して燃料ガスを生成するための改質器6をセルスタック5(燃料電池セル3)の上方に配置している。そして、改質器6で生成された燃料ガスは、ガス流通管7によりマニホールド4に供給され、マニホールド4を介して燃料電池セル3の内部に設けられたガス流路に供給される。そして、このような構成により、マニホールド4および改質器6を有するセルスタック装置8が構成される。なお、セルスタック装置8の構成は、燃料電池セル3の種類や形状により適宜変更することができる。   Further, in FIG. 1, in order to obtain fuel gas used for power generation of the fuel battery cell 3, a reformer 6 for reforming raw fuel such as natural gas or kerosene to generate fuel gas is provided with a cell stack 5. It is arranged above (fuel cell 3). The fuel gas generated by the reformer 6 is supplied to the manifold 4 through the gas flow pipe 7 and supplied to the gas flow path provided inside the fuel battery cell 3 via the manifold 4. With such a configuration, a cell stack device 8 including the manifold 4 and the reformer 6 is configured. The configuration of the cell stack device 8 can be changed as appropriate depending on the type and shape of the fuel cell 3.

また図1においては、収納容器2の一部(前後面)を取り外し、内部に収納される燃料電池セルスタック装置8を後方に取り出した状態を示している。ここで、図1に示したモジュール1においては、燃料電池セルスタック装置8を、収納容器2内にスライドして収納することが可能である。   Further, FIG. 1 shows a state in which a part (front and rear surfaces) of the storage container 2 is removed and the fuel cell stack device 8 stored inside is taken out rearward. Here, in the module 1 shown in FIG. 1, the fuel cell stack device 8 can be slid and stored in the storage container 2.

図2は、改質器6を取り外した状態のセルスタック装置8を上面図で示すとともに、セルスタック5より引き出された電圧が制御装置14にて電気的に接続されていることを示す概略図である。   FIG. 2 is a top view of the cell stack device 8 with the reformer 6 removed, and a schematic diagram showing that the voltage drawn from the cell stack 5 is electrically connected by the control device 14. It is.

図2においては、1つのマニホールド4上にセルスタック5を2つ並置しているスタック装置8の一例を示している。なお、各セルスタック5は、燃料電池セル3の配列方向を互いに平行になるように並置し、セルスタック5の同じ側における電流引き出し部12同士を導電性の連結部材11をネジ13で螺着して連結することで、2つのセルスタック5を連結した構成となっている。なお、セルスタック5を3つ以上並置する場合も同様に、セルスタック5の同じ側における電流引き出し部12同士を連結部材にて接続する構成とすることができる。   FIG. 2 shows an example of a stack device 8 in which two cell stacks 5 are juxtaposed on one manifold 4. The cell stacks 5 are juxtaposed so that the arrangement directions of the fuel cells 3 are parallel to each other, and the current drawing portions 12 on the same side of the cell stack 5 are screwed together with the conductive connecting members 11 with screws 13. By connecting the two cell stacks 5, the two cell stacks 5 are connected. Similarly, when three or more cell stacks 5 are juxtaposed, the current drawing portions 12 on the same side of the cell stack 5 can be connected by a connecting member.

なお各燃料電池セル3間および燃料電池セル3の配列方向における端部と端部集電部材9との間には集電部材10が配置され(燃料電池セル3間の集電部材10は図示せず)、それにより各燃料電池セル3が電気的に直列に接続される。そして燃料電池セル3の発電により得られる電流(電圧)は、燃料電池セル3の配列方向の端部に配置された集電部材10を介して端部集電部材12により接続される。   A current collecting member 10 is disposed between each fuel cell 3 and between the end in the arrangement direction of the fuel cells 3 and the end current collecting member 9 (the current collecting member 10 between the fuel cells 3 is illustrated in FIG. Thereby, each fuel cell 3 is electrically connected in series. The current (voltage) obtained by the power generation of the fuel battery cell 3 is connected by the end current collecting member 12 via the current collecting member 10 arranged at the end in the arrangement direction of the fuel battery cells 3.

ここで、図2に示したセルスタック5の2つを電気的に直列に接続する場合、一方のセルスタック5に故障や異常等が生じた場合に所定の電圧を得ることができなくなる。また、一方のセルスタック5の発電が停止した場合には、他方のセルスタック5における電流(電圧)を引き出すことが困難となる。   Here, when two of the cell stacks 5 shown in FIG. 2 are electrically connected in series, a predetermined voltage cannot be obtained when one of the cell stacks 5 is faulty or abnormal. In addition, when power generation in one cell stack 5 is stopped, it is difficult to draw a current (voltage) in the other cell stack 5.

それゆえ、セルスタック5の2つを電気的に直列に接続する場合において、セルスタック5に故障や異常を生じた場合(所定の電圧が得られなくなった場合)には、そのつど燃料電池装置を停止してメンテナンスを行なう必要性が生じ、メンテナンスの頻度が増えるほか、燃料電池装置の利便性が悪くなるおそれがある。   Therefore, when two of the cell stacks 5 are electrically connected in series, when a failure or abnormality occurs in the cell stack 5 (when a predetermined voltage cannot be obtained), a fuel cell device is provided each time. It is necessary to perform maintenance after stopping the operation, the frequency of maintenance increases, and the convenience of the fuel cell device may be deteriorated.

それゆえ、図2に示すセルスタック装置8においては、一方のセルスタック5と他方のセルスタック5の同じ側(一端側)における電流引き出し部12同士を連結部材11により連結し、連結部材11と制御装置14とを電気的に接続するとともに、一方のセルスタック5と他方のセルスタック5の他端側の電流引き出し部12を、それぞれ別に制御装置14に電気的に接続している。   Therefore, in the cell stack device 8 shown in FIG. 2, the current drawing portions 12 on the same side (one end side) of one cell stack 5 and the other cell stack 5 are connected by the connecting member 11, The control device 14 is electrically connected, and the current extraction unit 12 on the other end side of one cell stack 5 and the other cell stack 5 is electrically connected to the control device 14 separately.

それにより制御装置14は、通常は一方のセルスタック5の電流引き出し部12と連結部材11とを電気的に接続するように制御し(図2においては制御装置14で黒線にて示している)、一方のセルスタック5の電圧が所定の電圧値よりも低くなった場合(所定の電圧が得られなくなった場合)に、他方のセルスタック5の電流引き出し部12と連結部材11とを電気的に接続するように切り替える、すなわち一方のセルスタック5から、他方のセルスタック5に切り替える制御を行なう(図2においては制御装置14で鎖線にて示している)ことができる。   Thereby, the control device 14 normally controls the current drawing portion 12 of one cell stack 5 and the connecting member 11 to be electrically connected (in FIG. 2, the control device 14 is indicated by a black line). ) When the voltage of one cell stack 5 becomes lower than a predetermined voltage value (when a predetermined voltage cannot be obtained), the current drawing portion 12 and the connecting member 11 of the other cell stack 5 are electrically connected. It is possible to perform control so as to switch the connection, that is, control from one cell stack 5 to the other cell stack 5 (indicated by a chain line in the control device 14 in FIG. 2).

なお、制御装置14がセルスタック5の接続を切り替える場合とは、セルスタック5を構成する燃料電池セル3の形状等により適宜設定することができるが、例えばセルスタック5を構成する燃料電池セル3の平均電圧が0.4V以下となった場合に切り替えることが好ましい。   The case where the control device 14 switches the connection of the cell stack 5 can be set as appropriate depending on the shape of the fuel cell 3 constituting the cell stack 5, for example, the fuel cell 3 constituting the cell stack 5. It is preferable to switch when the average voltage becomes 0.4 V or less.

それにより、一方のセルスタック5において故障や異常を生じた場合でも、他方のセルスタック5を電気的に接続するように切り替えることにより、発電を継続して行なうことができることから、燃料電池装置を停止することなく、継続して稼動することができる。またあわせて、メンテナンスの回数を減らすことができることから、利便性を向上することもできる。   Thereby, even if a failure or abnormality occurs in one cell stack 5, power generation can be continuously performed by switching the other cell stack 5 to be electrically connected. It can continue to operate without stopping. In addition, since the number of maintenance can be reduced, convenience can be improved.

なお、図2のように2つのセルスタック5を並置して、適宜接続を切り替える燃料電池装置においては、1つのセルスタック5の発電で、負荷に必要な電圧を出力できるセルスタック5とすることが好ましい。   In addition, in the fuel cell device in which two cell stacks 5 are juxtaposed as shown in FIG. 2 and the connection is appropriately switched, the cell stack 5 that can output a voltage necessary for a load by power generation of one cell stack 5 is used. Is preferred.

ところで、1つのセルスタック5の電圧が所定の電圧値よりも低くなった場合に、他の1つのセルスタック5に電気的接続を切り替えることが好ましいが、燃料電池装置の起動時や要求負荷電力が低い場合などに、セルスタック5の電気的接続が頻繁に切り替えられるおそれがある。   By the way, when the voltage of one cell stack 5 becomes lower than a predetermined voltage value, it is preferable to switch the electrical connection to the other one cell stack 5. However, at the time of starting the fuel cell device or required load power There is a risk that the electrical connection of the cell stack 5 is frequently switched, for example, when the battery is low.

この場合に、セルスタック5の電気的接続が頻繁に切り替えられると、セルスタック5の耐久性が低下するほか、発電効率が低下するおそれがある。   In this case, if the electrical connection of the cell stack 5 is frequently switched, the durability of the cell stack 5 is lowered and the power generation efficiency may be lowered.

それゆえ、制御装置14は、例えば1つのセルスタック5の電圧が所定の電圧値よりも低い状態が所定時間継続した場合に、他の1つのセルスタック5を電気的に接続するように切り替える制御を行なうことにより、セルスタック5の耐久性が低下することを抑制でき、発電効率のよい燃料電池装置とすることができる。   Therefore, for example, when the state where the voltage of one cell stack 5 is lower than a predetermined voltage value continues for a predetermined time, the control device 14 performs control to switch the other cell stack 5 to be electrically connected. By performing the above, it is possible to prevent the durability of the cell stack 5 from being lowered, and it is possible to obtain a fuel cell device with good power generation efficiency.

なお、セルスタック5の電圧が所定の電圧値よりも低い状態が所定時間継続した場合とは、例えばセルスタック5を構成する燃料電池セル3の平均電圧が0.4V以下の電圧が5分以上継続した場合とすることができる。   The state where the voltage of the cell stack 5 is lower than the predetermined voltage value continues for a predetermined time is, for example, that the voltage of the fuel cell 3 constituting the cell stack 5 is 0.4 V or less for 5 minutes or more. The case can be continued.

図3は、1つのセルスタック16が1つのマニホールド15に固定されているセルスタック装置18の一例を示す外観斜視図であり、図4はセルスタック装置18を2つ並置した場合を示す概略図である。なお、上記図2と図4とを対比して、セルスタック装置18を2つ並べたこと以外に相違はない。   FIG. 3 is an external perspective view showing an example of a cell stack device 18 in which one cell stack 16 is fixed to one manifold 15, and FIG. 4 is a schematic view showing a case where two cell stack devices 18 are juxtaposed. It is. 2 and FIG. 4 are compared, there is no difference except that two cell stack devices 18 are arranged.

上述したように、2つのセルスタック5を燃料電池セル3の配列方向を互いに平行にして1つのマニホールド4上に並置し、一方のセルスタック5のみを電気的に接続している際は(一方のセルスタック5の電流引き出し部12と連結部材11とを電気的に接続している場合)、一方のセルスタック5は発電を行い、他方のセルスタック5は発電を行なっていない状況となる。この場合に、発電を行なう一方のセルスタック5には常に燃料ガスを供給する必要があるため、マニホールド4に常に燃料ガスを供給することとなる。それゆえ、1つのマニホールド上にセルスタック5を2つ並置する場合には、発電していないセルスタック5にも常に燃料ガスが供給されることとなり、セルスタック装置8の発電効率が低下するおそれがある。   As described above, when the two cell stacks 5 are juxtaposed on one manifold 4 with the arrangement directions of the fuel cells 3 parallel to each other and only one cell stack 5 is electrically connected (one side When the current drawing portion 12 of the cell stack 5 and the connecting member 11 are electrically connected to each other), one cell stack 5 generates power and the other cell stack 5 does not generate power. In this case, since it is necessary to always supply the fuel gas to one cell stack 5 that generates power, the fuel gas is always supplied to the manifold 4. Therefore, when two cell stacks 5 are juxtaposed on one manifold, fuel gas is always supplied to the cell stack 5 that is not generating power, and the power generation efficiency of the cell stack device 8 may be reduced. There is.

ここで、図4においては、1つのマニホールド15に対し1つのセルスタック16を固定してなるセルスタック装置18を2つ並置して、一方のセルスタック16と他方のセルスタック16の同じ側(一端側)における電流引き出し部12同士を連結部材11により連結し、その連結部材11と制御装置14とを接続するとともに、一方のセルスタック16と他方のセルスタック16の他端側の電流引き出し部12を、それぞれ別に制御装置14に接続している。   Here, in FIG. 4, two cell stack devices 18 each having one cell stack 16 fixed to one manifold 15 are juxtaposed, and the same side of one cell stack 16 and the other cell stack 16 ( The current drawing portions 12 on one end side) are connected to each other by the connecting member 11, the connecting member 11 and the control device 14 are connected, and the current drawing portion on the other end side of the one cell stack 16 and the other cell stack 16. 12 are connected to the control device 14 separately.

それにより、一方のセルスタック16を電気的に接続している間は、他方のセルスタック16に対して燃料ガスの供給を停止しておくことができ、発電効率のよい燃料電池装置とすることができる。   Thereby, while one cell stack 16 is electrically connected, the supply of fuel gas to the other cell stack 16 can be stopped, and a fuel cell device with high power generation efficiency can be obtained. Can do.

なお、一方のセルスタック16より他方のセルスタック16に電気的接続を切り替える場合において、一方のセルスタック16から直ちに他方のセルスタック16に電気的接続を切り替えることができるよう、あらかじめ他方のセルスタック16の起動開始条件を定めておくことが好ましい。例えば、他方のセルスタック16の起動開始条件としては、セルスタック16を切り替える所定の電圧値よりも高い電圧値に設定した所定の電圧値以下となったときに、他方のセルスタック16(マニホールド15)に燃料ガスを供給するように制御することなどがあげられる。それにより、セルスタック16の電気的接続の切り替えを直ちに行なうことができる。   In the case where the electrical connection is switched from one cell stack 16 to the other cell stack 16, the other cell stack is previously switched so that the electrical connection can be immediately switched from one cell stack 16 to the other cell stack 16. It is preferable to define 16 start-up conditions. For example, the activation start condition of the other cell stack 16 is that the other cell stack 16 (manifold 15) is not more than a predetermined voltage value set to a voltage value higher than a predetermined voltage value for switching the cell stack 16. For example, control to supply fuel gas. Thereby, the electrical connection of the cell stack 16 can be switched immediately.

以上、1つのセルスタックで定格運転を行なうことのできるセルスタックを2つ並置した燃料電池装置の電気的接続について説明したが、燃料電池装置によっては、複数のセルスタックを電気的に直列に接続して定格運転を行なう場合がある。   The electrical connection of the fuel cell device in which two cell stacks capable of performing rated operation with one cell stack are juxtaposed has been described above. Depending on the fuel cell device, a plurality of cell stacks are electrically connected in series. The rated operation may be performed.

図5は、セルスタック装置18(セルスタック16)を3つ並置するとともに、隣り合うセルスタック16の電流引き出し部12を連結部材11により接続して電気的に直列に接続している例を示す概略図である。なお、各セルスタック16は、燃料電池セル3の配列方向を互いに平行に、かつセルスタック16の同じ側の端で電流極性が逆となるように並置している。   FIG. 5 shows an example in which three cell stack devices 18 (cell stacks 16) are juxtaposed, and current drawing portions 12 of adjacent cell stacks 16 are connected by a connecting member 11 and are electrically connected in series. FIG. The cell stacks 16 are juxtaposed so that the arrangement directions of the fuel cells 3 are parallel to each other and the current polarities are opposite at the ends on the same side of the cell stack 16.

ここで、図5に示すように複数のセルスタック装置18を電気的に直列に接続してなる燃料電池装置において、1つまたは複数のセルスタック16に故障や異常が生じて所定の電圧値より低くなった場合、特にはセルスタック16が発電できない状況となった場合には、他のセルスタック16からの電圧(電流)を引き出すことが困難となるおそれがある。   Here, in a fuel cell device in which a plurality of cell stack devices 18 are electrically connected in series as shown in FIG. 5, a failure or abnormality occurs in one or a plurality of cell stacks 16 and a predetermined voltage value is obtained. When the voltage becomes lower, particularly when the cell stack 16 cannot generate power, it may be difficult to extract a voltage (current) from another cell stack 16.

それゆえ、複数のセルスタック16を電気的に直列に接続してなる燃料電池装置においては、メンテナンスの頻度が増えるほか、燃料電池装置を停止する頻度が増え、利便性が悪くなるおそれがある。   Therefore, in a fuel cell device in which a plurality of cell stacks 16 are electrically connected in series, the frequency of maintenance increases, the frequency of stopping the fuel cell device increases, and convenience may deteriorate.

そこで、複数のセルスタックを直列に接続してなる燃料電池装置においては、制御装置は、1つまたは複数のセルスタックの電圧が所定の電圧値よりも低くなった場合に、所定の電圧値よりも低くなったセルスタックを解列して、それ以外のセルスタックを電気的に直列に接続するように切り替える制御を行なうことが好ましい。   Therefore, in a fuel cell device in which a plurality of cell stacks are connected in series, the control device is configured so that when the voltage of one or more cell stacks is lower than a predetermined voltage value, It is preferable to perform control for switching the cell stacks that have become lower and switching so that the other cell stacks are electrically connected in series.

それにより、複数のセルスタック16を電気的に直列に接続してなる燃料電池装置において、制御装置14が、所定の電圧値よりも低くなったセルスタック16以外のセルスタック16を電気的に直列に接続するように切り替える制御を行なうことから、燃料電池装置としての電圧値(複数のセルスタック16の電圧の合計)は低下するものの、燃料電池装置を停止することなく、継続して燃料電池装置を稼動することができる。それにより、燃料電池装置を停止させる回数を減らせるほか、燃料電池装置のメンテナンスの回数を減らすことができ、利便性が向上した燃料電池装置とすることができる。   As a result, in the fuel cell device in which the plurality of cell stacks 16 are electrically connected in series, the control device 14 electrically connects the cell stacks 16 other than the cell stack 16 that is lower than the predetermined voltage value in series. Since the voltage control as the fuel cell device (the sum of the voltages of the plurality of cell stacks 16) is reduced, the fuel cell device is continuously stopped without stopping the fuel cell device. Can be operated. Thereby, in addition to reducing the number of times the fuel cell device is stopped, the number of maintenance of the fuel cell device can be reduced, and the fuel cell device can be improved in convenience.

ここで、図5においては、複数のセルスタック16のうち、直列配列の一端側および他端側が制御装置14にそれぞれ接続され、また連結部材11(図5では2つの連結部材11)が制御装置14に接続されている。それにより、所定の電圧値より低くなったセルスタック16を解列して、それ以外のセルスタック16を電気的に直列に接続するように制御することが可能となる。   Here, in FIG. 5, one end side and the other end side of the plurality of cell stacks 16 are respectively connected to the control device 14, and the connecting members 11 (two connecting members 11 in FIG. 5) are the control devices. 14. As a result, it is possible to control so that the cell stacks 16 that are lower than a predetermined voltage value are disconnected and the other cell stacks 16 are electrically connected in series.

図6および図7は、図5で示した3つのセルスタック16の接続方法を示す説明図である。なお、図6および図7の説明において、それぞれのセルスタック16を、スタック1、スタック2およびスタック3と呼ぶものとする。   6 and 7 are explanatory diagrams showing a connection method of the three cell stacks 16 shown in FIG. In the description of FIGS. 6 and 7, the respective cell stacks 16 are referred to as stack 1, stack 2, and stack 3.

図6(a)においては、スタック1とスタック2の一端同士が連結部材11により連結され、スタック2の他端とスタック3の一端同士が、連結部材11により連結されている。また、スタック1の他端と各連結部材11とスタック3の他端が、制御装置14に接続されている。他の図においても同様である。   In FIG. 6A, one end of the stack 1 and the stack 2 is connected by the connecting member 11, and the other end of the stack 2 and one end of the stack 3 are connected by the connecting member 11. Further, the other end of the stack 1, each connecting member 11, and the other end of the stack 3 are connected to the control device 14. The same applies to the other drawings.

ここで、図6(a)は正常な状態を示しており、制御装置14によりスタック1の他端(図においては+側)とスタック3の他端(図においては−側)とが接続され、それにより、スタック1、スタック2およびスタック3が電気的に直列に接続されている。   6A shows a normal state, and the control device 14 connects the other end of the stack 1 (+ side in the drawing) and the other end of the stack 3 (− side in the drawing). Thereby, the stack 1, the stack 2 and the stack 3 are electrically connected in series.

図6(b)においては、スタック3を解列した状態を示しており、制御装置14は、スタック1の他端(図においては+側)と、スタック2とスタック3とを接続する連結部材とを接続するように制御する。それにより、スタック1とスタック2とを電気的に直列に接続することができる。   FIG. 6B shows a state in which the stack 3 is disconnected, and the control device 14 connects the other end of the stack 1 (the + side in the drawing) and the stack 2 and the stack 3. And control to connect. Thereby, the stack 1 and the stack 2 can be electrically connected in series.

図7(c)においては、スタック2を解列した状態を示しており、制御装置14は、スタック1の他端(図においては+側)と、スタック3の他端(図においては−側)とを接続するとともに、スタック1とスタック2とを接続する連結部材と、スタック2とスタック3とを接続する連結部材とを接続するように制御する。それにより、スタック1とスタック3とを電気的に直列に接続することができる。   FIG. 7C shows a state in which the stack 2 is disconnected, and the control device 14 has the other end of the stack 1 (+ side in the figure) and the other end of the stack 3 (− side in the figure). ) And a connecting member that connects the stack 1 and the stack 2 and a connecting member that connects the stack 2 and the stack 3 are controlled to be connected. Thereby, the stack 1 and the stack 3 can be electrically connected in series.

図7(d)においては、スタック1を解列した状態を示しており、制御装置14は、スタック1とスタック2とを接続する連結部材と、スタック3の他端(図においては−側)とを接続するように制御する。それにより、スタック2とスタック3とを電気的に直列に接続することができる。   FIG. 7D shows a state in which the stack 1 is disconnected, and the control device 14 includes a connecting member that connects the stack 1 and the stack 2, and the other end of the stack 3 (− side in the figure). And control to connect. Thereby, the stack 2 and the stack 3 can be electrically connected in series.

なお、図6(b)および図7(c)、(d)においては、所定の電圧値よりも低くなった1つのセルスタック16を解列した例を示したが、2つのセルスタック16が所定の電圧よりも低くなった場合も同様にして切り替えることができる。   FIGS. 6B, 7C, and 7D show examples in which one cell stack 16 that is lower than a predetermined voltage value is disconnected, but two cell stacks 16 are When the voltage becomes lower than the predetermined voltage, the switching can be performed in the same manner.

このようにして、複数のセルスタックを電気的に直列に接続してなるセルスタック装置において、1つまたは複数のセルスタックに故障や異常が生じ所定の電圧よりも低くなった場合には、所定の電圧よりも低くなったセルスタック以外のセルスタックを電気的に直列に接続するように切り替える制御を行なうことにより、燃料電池装置を停止することなく、継続して稼動することができる。   Thus, in a cell stack device in which a plurality of cell stacks are electrically connected in series, when one or a plurality of cell stacks have a failure or abnormality and become lower than a predetermined voltage, a predetermined By performing control to switch the cell stacks other than the cell stack that is lower than the voltage to be electrically connected in series, the fuel cell device can be continuously operated without being stopped.

なお、この場合において、電気的に直列に接続するセルスタックの数が減ることから、燃料電池装置(複数のセルスタックの合計)としての電圧は低下するものの、燃料電池装置を停止することなく継続して稼動することができることから、燃料電池装置を停止する回数を減らせるほか、燃料電池装置のメンテナンスの回数を減らすことができ、利便性が向上した燃料電池装置とすることができる。   In this case, since the number of cell stacks electrically connected in series decreases, the voltage as the fuel cell device (total of a plurality of cell stacks) decreases, but continues without stopping the fuel cell device. Therefore, the number of times of stopping the fuel cell device can be reduced, the number of maintenance of the fuel cell device can be reduced, and a fuel cell device with improved convenience can be obtained.

なお、電気的に直列に接続するセルスタックを切り替えるにあたっては、各セルスタックの電圧を検知して、それに伴いセルスタックの接続を切り替えるほか、セルスタックの接続を順に切り替えて、所定の電圧値よりも低くなったセルスタック以外のセルスタックを電気的に直列に接続することができた場合(セルスタックが出力可能な所定の電圧の合計となった場合)にその接続を維持するようにしてもよい。   In addition, when switching cell stacks that are electrically connected in series, in addition to detecting the voltage of each cell stack and switching the connection of the cell stack accordingly, the connection of the cell stacks is switched in order to obtain a predetermined voltage value. If cell stacks other than the lower cell stack can be electrically connected in series (when the cell stack is the sum of the predetermined voltages that can be output), the connection may be maintained. Good.

ところで、電気的に直列に接続された複数のセルスタックのうち、1つまたは複数のセルスタック16の電圧が所定の電圧値よりも低くなった場合に、所定の電圧値よりも低くなったセルスタック16を解列して、それ以外のセルスタック16を電気的に直列に接続するように電気的接続を切り替えることとなるが、燃料電池装置の起動時や要求負荷電力が低い場合などに、セルスタック16の電気的接続が頻繁に切り替えられるおそれがある。   By the way, among the plurality of cell stacks electrically connected in series, when the voltage of one or a plurality of cell stacks 16 is lower than a predetermined voltage value, the cell that is lower than the predetermined voltage value The stack 16 is disconnected and the electrical connection is switched so that the other cell stacks 16 are electrically connected in series. However, when the fuel cell device is started up or when the required load power is low, There is a possibility that the electrical connection of the cell stack 16 is frequently switched.

この場合に、セルスタック16の電気的接続が頻繁に切り替えられると、セルスタック16の耐久性が低下するほか、発電効率が低下するおそれがある。   In this case, if the electrical connection of the cell stack 16 is frequently switched, the durability of the cell stack 16 is lowered and the power generation efficiency may be lowered.

それゆえ、制御装置14は、電気的に直列に接続された複数のセルスタックのうち、1つまたは複数のセルスタック16の電圧が所定の電圧値よりも低い状態が所定時間継続した場合に、所定の電圧よりも低いセルスタック16を解列して、それ以外のセルスタック16を電気的に直列に接続するように制御することにより、セルスタック16の耐久性が低下することを抑制でき、発電効率のよい燃料電池装置とすることができる。   Therefore, when the state in which the voltage of one or a plurality of cell stacks 16 is lower than a predetermined voltage value among a plurality of cell stacks electrically connected in series continues for a predetermined time, By disconnecting the cell stack 16 lower than the predetermined voltage and controlling the other cell stacks 16 to be electrically connected in series, it is possible to suppress a decrease in the durability of the cell stack 16, A fuel cell device with good power generation efficiency can be obtained.

なお、セルスタック16の電圧が所定の電圧よりも低い状態が所定時間継続した場合とは、セルスタック16を構成する燃料電池セル3の形状等により適宜設定することができるが、例えばセルスタック16を構成する燃料電池セル3の平均電圧が0.4V以下が5分継続した場合とすることができる。   The case where the voltage of the cell stack 16 is lower than the predetermined voltage continues for a predetermined time can be set as appropriate depending on the shape of the fuel cell 3 constituting the cell stack 16. The average voltage of the fuel battery cells 3 constituting the above can be 0.4 V or less for 5 minutes.

以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更、改良等が可能である。   Although the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and improvements can be made without departing from the scope of the present invention.

例えば、制御装置14は、セルスタックの電圧が所定の電圧値以下の場合に、他のセルスタックを電気的に接続するように切り替える制御を行なうが、他のセルスタックを電気的に接続した場合においても所定の電圧が得られない場合には、燃料電池装置を停止するように制御することもできる。   For example, when the voltage of the cell stack is equal to or lower than a predetermined voltage value, the control device 14 performs control to switch the other cell stack to be electrically connected, but when the other cell stack is electrically connected. If a predetermined voltage cannot be obtained, the fuel cell device can be controlled to stop.

また、セルスタックの電圧が所定の電圧値よりも低い状態が所定時間継続した時にセルスタックを切り替える例を示したが、燃料電池装置の起動に時間がかかることを考慮して、燃料電池装置の起動が完了した後、所定時間継続して、セルスタックの電圧が所定の電圧よりも低い状態が継続している場合に、セルスタックを切り替えるように制御することもできる。   In addition, the example in which the cell stack is switched when the state where the voltage of the cell stack is lower than the predetermined voltage value continues for a predetermined time has been shown, but considering that it takes time to start the fuel cell apparatus, It can also be controlled to switch the cell stack when the voltage of the cell stack is lower than the predetermined voltage continuously for a predetermined time after the start-up is completed.

本発明の燃料電池装置を構成する燃料電池モジュールの一例を示す外観斜視図である。It is an external appearance perspective view which shows an example of the fuel cell module which comprises the fuel cell apparatus of this invention. セルスタックの接続を説明する概略図である。It is the schematic explaining the connection of a cell stack. 1つのマニホールドに1つのセルスタックが固定されているセルスタック装置の一例を示す外観斜視図である。It is an external appearance perspective view which shows an example of the cell stack apparatus with which one cell stack is being fixed to one manifold. 2つのセルスタックの接続を説明する概略図である。It is the schematic explaining the connection of two cell stacks. 3つのセルスタックが電気的に直列に接続されている例を示す概略図である。It is the schematic which shows the example by which three cell stacks are electrically connected in series. 3つのセルスタックの接続を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the connection of three cell stacks. 3つのセルスタックの接続を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the connection of three cell stacks.

符号の説明Explanation of symbols

1:燃料電池モジュール
2:収納容器
3:燃料電池セル
4、15:マニホールド
5、16:セルスタック
9:端部集電部材
11:連結部材
12:電流引き出し部
14:制御装置
1: Fuel cell module 2: Storage container 3: Fuel cell 4, 15: Manifold 5, 16: Cell stack 9: End current collecting member 11: Connecting member 12: Current drawing part 14: Control device

Claims (5)

内部にガス流路を有する燃料電池セルの複数個を電気的に直列に接続してなるとともに、前記燃料電池セルの配列方向における両端部側から複数個の前記燃料電池セルを挟み込むように配置され、かつ前記燃料電池セルの発電により生じる電流を引き出すための電流引き出し部を有する端部集電部材を備えてなるセルスタックの複数個を並置し、前記セルスタックの同じ側における前記電流引き出し部同士を導電性の連結部材により連結してなるとともに、前記セルスタックの前記電流引き出し部と、前記連結部材との電気的接続を切り替える制御装置を具備する燃料電池装置であって、前記制御装置は、1つの前記セルスタックの前記電流引き出し部と前記連結部材とを電気的に接続している際に、1つの前記セルスタックの電圧が所定の電圧値よりも低くなった場合に、他の1つの前記セルスタックの前記電流引き出し部と前記連結部材とを電気的に接続するように切り替える制御を行なうことを特徴とする燃料電池装置。   A plurality of fuel cells having gas flow paths therein are electrically connected in series, and arranged so as to sandwich the plurality of fuel cells from both ends in the arrangement direction of the fuel cells. A plurality of cell stacks having end current collecting members having current drawing portions for drawing current generated by power generation of the fuel cells, and the current drawing portions on the same side of the cell stacks And a control device that switches electrical connection between the current drawing portion of the cell stack and the connection member, wherein the control device includes: When the current drawing portion of one cell stack and the connecting member are electrically connected, the voltage of one cell stack is a predetermined voltage. If it becomes lower than the pressure value, the fuel cell apparatus and performing switching control such that electrically connect the connecting member and the current draw of the other one of the cell stack. 前記制御装置は、1つの前記セルスタックの電圧が所定の電圧値よりも低い状態が所定時間継続した場合に、他の1つの前記セルスタックを電気的に接続するように切り替える制御を行なうことを特徴とする請求項1に記載の燃料電池装置。   The control device performs control to switch the other one of the cell stacks to be electrically connected when the voltage of one of the cell stacks is lower than a predetermined voltage value for a predetermined time. The fuel cell device according to claim 1, wherein 内部にガス流路を有する燃料電池セルの複数個を電気的に直列に接続してなるとともに、前記燃料電池セルの配列方向における両端部側から複数個の前記燃料電池セル挟み込むように配置され、かつ前記燃料電池セルの発電により生じる電流を引き出すための電流引き出し部を有する端部集電部材を備えてなるセルスタックの複数個を並置し、隣り合う該セルスタックの前記電流引き出し部を連結部材により接続して電気的に直列に接続してなるとともに、前記セルスタックの直列配列における一端に位置する前記電流引き出し部と前記セルスタックの直列配列における他端に位置する前記電流引き出し部と前記連結部材との電気的接続を切り替える制御装置を具備する燃料電池装置であって、前記制御装置は、複数の前記セルスタックを電気的に接続している際に、1つまたは複数の前記セルスタックの電圧が所定の電圧値よりも低くなった場合に、所定の電圧値より低くなった前記セルスタック以外の前記セルスタックを電気的に直列に接続するように切り替える制御を行なうことを特徴とする燃料電池装置。   A plurality of fuel cells having gas flow paths therein are electrically connected in series, and arranged so as to sandwich the plurality of fuel cells from both ends in the arrangement direction of the fuel cells, A plurality of cell stacks having end current collecting members having current drawing portions for drawing current generated by power generation of the fuel cells are juxtaposed, and the current drawing portions of adjacent cell stacks are connected to each other. And connected in series with each other, and the current extraction part located at one end in the series arrangement of the cell stack and the current extraction part located at the other end in the series arrangement of the cell stack and the connection A fuel cell device comprising a control device for switching electrical connection with a member, wherein the control device supplies a plurality of the cell stacks with electricity. When the voltage of one or a plurality of the cell stacks is lower than a predetermined voltage value during the connection, the cell stacks other than the cell stacks that are lower than the predetermined voltage value are electrically connected. The fuel cell device is characterized in that control is performed so as to connect in series. 前記制御装置は、1つまたは複数の前記セルスタックの電圧が所定の電圧値よりも低い状態が所定時間継続した場合に、所定の電圧値よりも低くなった前記セルスタック以外の前記セルスタックを電気的に直列に接続する制御を行なうことを特徴とする請求項3に記載の燃料電池装置。   When the state in which the voltage of one or a plurality of the cell stacks is lower than a predetermined voltage value continues for a predetermined time, the control device sets the cell stacks other than the cell stacks lower than the predetermined voltage value. 4. The fuel cell device according to claim 3, wherein control for electrical connection in series is performed. 複数の前記セルスタックが、前記燃料電池セルに燃料ガスを供給するためのマニホールドにそれぞれ接続されていることを特徴とする請求項1乃至4のうちいずれかに記載の燃料電池装置。   5. The fuel cell device according to claim 1, wherein the plurality of cell stacks are respectively connected to a manifold for supplying fuel gas to the fuel cell.
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