JP2010033934A - Fuel cell control system - Google Patents

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晋也 小出
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学 高橋
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel cell control system which can accurately estimate life of an air filler and a combustion fan in the fuel cell control system and presents life and locations necessary for exchange to a user before stopping due to breakdown as lifetime in advance. <P>SOLUTION: A life calculation means 2 makes the combustion fan 9 rotate at the fixed number of rotation by a combustion fan control means 6 at the time of a regular operation, a combustion air flow rate at this time is detected by a flow rate detection means 7, and detected results are memorized in a first memory means 3 in chronological order as first time series data. Furthermore, the number of rotation of the combustion fan is detected by a rotation number detection means 5 when the combustion fan 9 is operated at a fixed combustion air flow rate, and the detected results are memorized in a second memory means 4 in chronological order as second time series data. The life calculation means 2 can individually estimate life of the air filter 8 or the combustion fan 9 from the first time series data or the second time series data. An output means 11 presents estimated life of the air filter 8 and the combustion fan 9 to a user and an operator. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、原料ガスを改質するための、燃焼装置を使用した改質器を有する燃料電池制御装置に関するものである。   The present invention relates to a fuel cell control device having a reformer using a combustion device for reforming a raw material gas.

従来、燃焼装置を使用して原料ガスを改質する改質器においては、燃焼装置を構成する各消耗部品について、使用可能な寿命時期が設定されており、その時期までにメンテナンス等で交換する必要がある。燃焼装置における消耗部品としては、燃焼用空気を送風するための燃焼ファンや燃焼用空気に混合したホコリを除去する空気フィルタなどが挙げられる。   Conventionally, in a reformer that reforms a raw material gas using a combustion device, a usable life time is set for each consumable part constituting the combustion device, and is replaced by maintenance or the like by that time. There is a need. Examples of consumable parts in the combustion apparatus include a combustion fan for blowing combustion air and an air filter for removing dust mixed in the combustion air.

燃焼ファンや空気フィルタの寿命時期の判定方法の一例として、燃焼部で空気流量不足や温度過上昇が発生した場合、燃焼ファン回転数と燃焼ファン前後の圧力とに基づき、燃焼ファンと空気フィルタのどちらが異常原因であるかを判別する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   As an example of a method for determining the life time of a combustion fan or air filter, when the air flow rate is insufficient or the temperature rises in the combustion section, the combustion fan and air filter are A method for determining which is the cause of an abnormality has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

また、消耗部品の寿命に関しては、各消耗部品に対して延べ使用時間を求める手段が設けられ、設定した使用可能時間から延べ使用時間を差し引きし、残使用可能時間、つまり寿命を演算していた。   In addition, regarding the life of consumable parts, a means for obtaining the total use time was provided for each consumable part, and the remaining use time, that is, the life, was calculated by subtracting the total use time from the set usable time. .

また、燃焼空気送風装置と実流量特性の関係性から線形的に寿命を演算していた方法もある(例えば、特許文献2参照)。   There is also a method in which the lifetime is calculated linearly from the relationship between the combustion air blower and the actual flow rate characteristic (see, for example, Patent Document 2).

また、燃焼ファンを一定操作した時に、操作開始から一定時間経過までの燃焼ファン回転数の変化量を検出し、それを時系列に記憶手段へ記憶し、また演算することで、個々の機器使用状況に応じて燃焼ファンまたは給排気部の目詰まりを検出する手段もある。しかし、この方法は燃焼ファンの劣化か給排気部の目詰まりかを区別して検出することはできない(例えば、特許文献3参照)。なお、上記の「一定操作」というのは、予め定めておいた一つの操作量(例.80%)で燃焼ファンを固定操作するという意味で記述している。
特開2002−153700号公報 特開平6−342308号公報 特開平8−178273号公報
Also, when the combustion fan is operated for a certain period of time, the amount of change in the rotation speed of the combustion fan from the start of operation until the lapse of a certain period of time is detected, and this is stored in the memory means in chronological order. There is also a means for detecting clogging of the combustion fan or the supply / exhaust section depending on the situation. However, this method cannot distinguish and detect whether the combustion fan has deteriorated or the supply / exhaust section is clogged (for example, see Patent Document 3). The above-mentioned “constant operation” is described as meaning that the combustion fan is fixedly operated with one predetermined operation amount (eg, 80%).
JP 2002-153700 A JP-A-6-342308 JP-A-8-178273

延べ使用時間を使用した上記従来技術では、その燃焼装置特有の個体差を吸収することは困難であり、余裕を持った寿命設定をせざるを得ないという課題がある。ゆえに、未だ十分使用可能な状態であるにもかかわらず、燃焼ファンもしくは空気フィルタを交換することになる。そのため、メンテナンス回数の増加や、交換部品量の増加によるコスト増加、部品交換に伴う廃棄部品の増加の問題がある。また、線形的に寿命を予測する方法では、運転途中の急激な特性変化(特性劣化)には対応困難であり、誤った寿命を表示してしまう可能性がある。   In the above-described prior art using the total use time, it is difficult to absorb individual differences peculiar to the combustion apparatus, and there is a problem that the life must be set with a margin. Therefore, the combustion fan or the air filter is exchanged even though it is still fully usable. Therefore, there are problems of an increase in the number of times of maintenance, an increase in cost due to an increase in the amount of replacement parts, and an increase in discarded parts due to part replacement. In addition, in the method of linearly predicting the life, it is difficult to cope with a sudden characteristic change (characteristic deterioration) during operation, and there is a possibility that an incorrect life is displayed.

また、燃焼ファンと空気フィルタとの寿命を予測する方法があっても、燃焼ファンか空気フィルタかを区別して寿命予測することはできなかった。   Further, even if there is a method for predicting the lifetimes of the combustion fan and the air filter, the lifetime cannot be predicted by distinguishing between the combustion fan and the air filter.

本発明は、上記問題点を解決するもので、改質器としての燃焼装置を構成する燃焼ファンおよび空気フィルタの寿命予測を個別に実現することができる燃料電池制御装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to solve the above-described problems, and to provide a fuel cell control device capable of individually realizing life prediction of a combustion fan and an air filter constituting a combustion device as a reformer. To do.

上記課題を解決するために、本発明の第1の燃料電池制御装置は、原料ガス改質用の燃焼用空気を送給する燃焼ファンと、燃焼ファンによる燃焼用空気の送給経路中に設けられて燃焼用空気中のほこりを除去する空気フィルタと、燃焼ファンの回転数を検出する回転数検出手段と、燃焼用空気の流量を検出する流量検出手段と、回転数検出手段の回転数検出信号をもとに燃焼ファンの回転数を一定に制御する燃焼ファン制御手段と、燃焼ファンの一定回転数時における燃焼用空気の流量の第1の時系列データを記憶する第1の記憶手段と、流量検出手段から第1の時系列データを取得して第1の記憶手段に書き込むとともに、第1の時系列データを取得する度に第1の記憶手段に記憶した以前の取得時の第1の時系列データと今回取得した第1の時系列データとから空気フィルタの予測寿命を算出する寿命演算手段とを備えている。   In order to solve the above-mentioned problems, a first fuel cell control device of the present invention is provided in a combustion fan that feeds combustion air for reforming raw material gas, and a combustion air feed path by the combustion fan. Air filter for removing dust in the combustion air, a rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the combustion fan, a flow rate detection means for detecting the flow rate of the combustion air, and a rotation speed detection of the rotation speed detection means Combustion fan control means for controlling the rotation speed of the combustion fan at constant based on the signal, and first storage means for storing first time-series data of the flow rate of the combustion air at the constant rotation speed of the combustion fan; The first time-series data is acquired from the flow rate detection means and written to the first storage means, and the first time of the previous acquisition stored in the first storage means each time the first time-series data is acquired. Time series data and the number obtained this time And a and a time-series data and lifetime arithmetic means for calculating the expected life of the air filter.

この構成によれば、空気フィルタの予測寿命を最新の検査データで補正した上で算出することができ、したがって、空気フィルタの予測寿命を高精度に検出することができる。その結果、空気フィルタの交換時期の最適化を図ることができ、メンテナンス回数を必要最小限に減少させることができるとともに、交換部品量を必要最小限に削減することができ、コスト削減と廃棄部品の削減を図ることができる。   According to this configuration, the predicted life of the air filter can be calculated after being corrected with the latest inspection data, and therefore the predicted life of the air filter can be detected with high accuracy. As a result, the air filter replacement time can be optimized, the number of maintenance can be reduced to the minimum necessary, the amount of replacement parts can be reduced to the minimum necessary, cost reduction and waste parts Can be reduced.

上記本発明の第1の燃料電池制御装置においては、寿命演算手段は空気フィルタの予測寿命の算出時に3個以上の第1の時系列データを使用して燃焼用空気の流量が予め設定した第1の閾値を下回る時期を算出することが好ましい。   In the first fuel cell control device of the present invention, the life calculation means uses the first time-series data of three or more when calculating the predicted life of the air filter, and the combustion air flow rate is preset. It is preferable to calculate a time that falls below the threshold of 1.

この構成によれば、一時的な特性変動による誤った寿命予測を防止できる。   According to this configuration, it is possible to prevent erroneous life prediction due to temporary characteristic fluctuations.

上記本発明の第1の燃料電池制御装置においては、寿命演算手段は、燃焼用空気の流量が第1の閾値を下回る時期の算出に最小二乗法を使用することが好ましい。   In the first fuel cell control device of the present invention, the life calculation means preferably uses the least square method for calculating the time when the flow rate of the combustion air falls below the first threshold value.

この構成によれば、3点以上の第1の時系列データからの線形的な寿命推定を実現することができる。   According to this configuration, linear lifetime estimation from three or more first time series data can be realized.

上記本発明の第1の燃料電池制御装置においては、寿命演算手段での演算結果を提示する出力手段を有することが好ましい。   In the first fuel cell control device of the present invention, it is preferable to have an output means for presenting a calculation result in the life calculation means.

この構成によれば、推定した演算結果をユーザに提示することができる。   According to this configuration, the estimated calculation result can be presented to the user.

上記本発明の第1の燃料電池制御装置においては、寿命演算手段から出力手段に出力する演算結果は、空気フィルタの予測寿命または交換時期であることが好ましい。   In the first fuel cell control device of the present invention, the calculation result output from the life calculation means to the output means is preferably the predicted life or replacement time of the air filter.

この構成によれば、出力手段には空気フィルタの予測寿命または交換時期を表示するため、ユーザにとって理解し易い形式で寿命を提示することができる。   According to this configuration, since the predicted life or replacement time of the air filter is displayed on the output means, the life can be presented in a format that is easy for the user to understand.

上記本発明の第1の燃料電池制御装置においては、寿命演算手段の演算結果を初期化するための入力手段を有することが好ましい。   The first fuel cell control device of the present invention preferably has an input means for initializing the calculation result of the life calculation means.

この構成によれば、空気フィルタの交換時に、保持または記憶していたそれぞれの劣化進行状況(予測寿命)を初期化し、空気フィルタの交換後に新たに空気フィルタの寿命を推定することができる。   According to this configuration, it is possible to initialize each deterioration progress state (predicted life) held or stored when the air filter is replaced, and newly estimate the life of the air filter after the air filter is replaced.

上記本発明の第1の燃料電池制御装置においては、第1の記憶手段に格納された第1の時系列データを初期化するための入力手段を有することが好ましい。   The first fuel cell control device of the present invention preferably has an input means for initializing the first time series data stored in the first storage means.

この構成によれば、空気フィルタの交換時に、第1の時系列データを初期化するため、空気フィルタの交換後に新たに空気フィルタの寿命を推定することができる。   According to this configuration, since the first time-series data is initialized when the air filter is replaced, the life of the air filter can be newly estimated after the air filter is replaced.

本発明の第2の燃料電池制御装置は、原料ガス改質用の燃焼用空気を送給する燃焼ファンと、燃焼ファン検査を実施する時期を入力するための入力手段と、燃焼ファンの回転数を検出する回転数検出手段と、燃焼ファンを一定操作する燃焼ファン制御手段と、燃焼ファンの一定操作時における燃焼ファンの回転数の第2の時系列データを記憶する第2の記憶手段と、回転数検出手段から第2の時系列データを取得して第2の記憶手段に書き込むとともに、第2の時系列データを取得する度に第2の記憶手段に記憶した以前の取得時の第2の時系列データと今回取得した第2の時系列データとから燃焼ファンの予測寿命を算出し、第2の時系列データを取得と予測寿命の算出は入力手段による入力タイミングに実施する寿命算出手段とを備えている。   The second fuel cell control device of the present invention includes a combustion fan for supplying combustion air for reforming a raw material gas, an input means for inputting a timing for performing a combustion fan inspection, and a rotation speed of the combustion fan. A rotational speed detection means for detecting the combustion fan, a combustion fan control means for operating the combustion fan at a constant rate, a second storage means for storing second time-series data of the rotational speed of the combustion fan during a constant operation of the combustion fan, The second time-series data is acquired from the rotation speed detection means and written to the second storage means, and the second time of the previous acquisition stored in the second storage means each time the second time-series data is acquired. Life time calculating means for calculating the predicted life of the combustion fan from the time series data and the second time series data acquired this time, and obtaining the second time series data and calculating the predicted life at the input timing by the input means And with That.

この構成によれば、燃焼ファンの予測寿命を最新の検査データで補正した上で算出することができ、さらに空気フィルタを交換した時期を入力手段からの入力により検出し、燃焼ファンの検査タイミングを空気フィルタの交換時にのみ、すなわち、空気フィルタ新品時にのみ燃焼ファン検査を実施する事が出来るため、したがって、燃焼ファンの予測寿命を高精度に検出することができる。その結果、燃焼ファンの交換時期の最適化を図ることができ、メンテナンス回数を必要最小限に減少させることができるとともに、交換部品量を必要最小限に削減することができ、コスト削減と部品廃棄の削減を図ることができる。   According to this configuration, the predicted life of the combustion fan can be calculated after being corrected with the latest inspection data. Further, the time when the air filter is replaced is detected by the input from the input means, and the inspection timing of the combustion fan is determined. Since the combustion fan inspection can be performed only when the air filter is replaced, that is, only when the air filter is new, the predicted life of the combustion fan can be detected with high accuracy. As a result, it is possible to optimize the replacement timing of the combustion fan, reduce the number of maintenances to the minimum necessary, reduce the amount of replacement parts to the minimum necessary, reduce costs and discard parts. Can be reduced.

上記本発明の第2の燃料電池制御装置においては、寿命演算手段は燃焼ファンの予測寿命の算出時に3個以上の第2の時系列データを使用して燃焼ファンの回転数が予め設定した第2の閾値を下回る時期を算出することが好ましい。   In the second fuel cell control apparatus of the present invention, the life calculation means uses the second time series data of three or more when the predicted life of the combustion fan is calculated, and the rotation speed of the combustion fan is preset. It is preferable to calculate a time that falls below the threshold of 2.

この構成によれば、一時的な特性変動による誤った寿命予測を防止できる。   According to this configuration, it is possible to prevent erroneous life prediction due to temporary characteristic fluctuations.

上記本発明の第2の燃料電池制御装置においては、寿命演算手段は、燃焼ファンの回転数が第2の閾値を下回る時期の算出に最小二乗法を使用することが好ましい。   In the second fuel cell control device of the present invention, the life calculation means preferably uses the least square method for calculating the time when the rotational speed of the combustion fan falls below the second threshold.

この構成によれば、3点以上の第2の時系列データからの線形的な寿命推定を実現することができる。   According to this configuration, it is possible to realize linear lifetime estimation from three or more second time-series data.

上記本発明の第2の燃料電池制御装置においては、寿命演算手段での演算結果を提示する出力手段を有することが好ましい。   In the second fuel cell control device of the present invention, it is preferable to have an output means for presenting a calculation result in the life calculation means.

この構成によれば、推定した演算結果をユーザに提示することができる。   According to this configuration, the estimated calculation result can be presented to the user.

上記本発明の第2の燃料電池制御装置においては、寿命演算手段から出力手段に出力する演算結果は、燃焼ファンの予測寿命または交換時期であることが好ましい。   In the second fuel cell control device of the present invention, the calculation result output from the life calculation means to the output means is preferably the predicted life or replacement time of the combustion fan.

この構成によれば、出力手段には燃焼ファンの予測寿命または交換時期を表示するため、ユーザにとって理解し易い形式で寿命を提示することができる。   According to this configuration, since the predicted life or replacement time of the combustion fan is displayed on the output means, the life can be presented in a format that is easy for the user to understand.

上記本発明の第2の燃料電池制御装置においては、寿命演算手段の演算結果を初期化するための入力手段を有することが好ましい。   The second fuel cell control device of the present invention preferably has an input means for initializing the calculation result of the life calculation means.

この構成によれば、燃焼ファンの交換時に、保持または記憶していたそれぞれの劣化進行状況(予測寿命)を初期化し、燃焼ファンの交換後に新たに空気フィルタの寿命を推定することができる。   According to this configuration, it is possible to initialize each deterioration progress state (predicted life) held or stored at the time of replacement of the combustion fan, and newly estimate the life of the air filter after replacement of the combustion fan.

上記本発明の第2の燃料電池制御装置においては、第2の記憶手段に格納された第2の時系列データを初期化するための入力手段を有することが好ましい。   The second fuel cell control device of the present invention preferably has an input means for initializing the second time-series data stored in the second storage means.

この構成によれば、燃焼ファンの交換時に、第2の時系列データを初期化するため、燃焼ファンの交換後に新たに燃焼ファンの寿命を推定することができる。   According to this configuration, since the second time-series data is initialized when the combustion fan is replaced, the life of the combustion fan can be newly estimated after the combustion fan is replaced.

本発明の第3の燃料電池制御装置は、原料ガス改質用の燃焼用空気を送給する燃焼ファンと、燃焼ファン検査を実施する時期を入力するための入力手段と、燃焼ファンによる燃焼用空気の送給経路中に設けられて燃焼用空気中のほこりを除去する空気フィルタと、燃焼ファンの回転数を検出する回転数検出手段と、燃焼用空気の流量を検出する流量検出手段と、回転数検出手段の回転数検出信号をもとに燃焼ファンの回転数を一定に制御する状態と燃焼ファンを一定操作する状態とを有する燃焼ファン制御手段と、燃焼ファンの一定回転数時における燃焼用空気の流量の第1の時系列データを記憶する第1の記憶手段と、燃焼ファンの一定操作時における燃焼ファンの回転数の第2の時系列データを記憶する第2の記憶手段と、流量検出手段から第1の時系列データを取得して第1の記憶手段に書き込むとともに、第1の時系列データを取得する度に第1の記憶手段に記憶した以前の取得時の第1の時系列データと今回取得した第1の時系列データとから空気フィルタの予測寿命を算出し、回転数検出手段から第2の時系列データを取得して第2の記憶手段に書き込むとともに、第2の時系列データを取得する度に第2の記憶手段に記憶した以前の取得時の第2の時系列データと今回取得した第2の時系列データとから燃焼ファンの予測寿命を算出し、第2の時系列データを取得と予測寿命の算出は入力手段による入力タイミングに実施する寿命演算手段とを備えている。   A third fuel cell control device according to the present invention includes a combustion fan for supplying combustion air for reforming a raw material gas, an input means for inputting a timing for performing a combustion fan inspection, and a combustion fan for combustion using the combustion fan. An air filter provided in the air supply path for removing dust in the combustion air, a rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the combustion fan, a flow rate detection means for detecting the flow rate of the combustion air, Combustion fan control means having a state in which the rotational speed of the combustion fan is controlled to be constant and a state in which the combustion fan is operated in a constant manner based on the rotational speed detection signal of the rotational speed detection means, and combustion at a constant rotational speed of the combustion fan First storage means for storing the first time-series data of the flow rate of the working air, second storage means for storing the second time-series data of the rotational speed of the combustion fan during a constant operation of the combustion fan, Flow rate detection means First time series data is acquired and written in the first storage means, and the first time series data at the time of previous acquisition stored in the first storage means each time the first time series data is acquired. And the first time-series data acquired this time, the predicted life of the air filter is calculated, the second time-series data is acquired from the rotation speed detection means, written to the second storage means, and the second time series Each time data is acquired, the predicted life of the combustion fan is calculated from the second time series data at the previous acquisition stored in the second storage means and the second time series data acquired this time, and the second time Acquisition of series data and calculation of a predicted life are provided with life calculation means that is performed at an input timing by the input means.

この構成によれば、空気フィルタの予測寿命を最新の検査データで補正した上で算出することができ、したがって、空気フィルタの予測寿命を高精度に検出することができる。その結果、空気フィルタの交換時期の最適化を図ることができ、メンテナンス回数を必要最小限に減少させることができるとともに、交換部品量を必要最小限に削減することができ、コスト削減と部品廃棄の削減を図ることができる。   According to this configuration, the predicted life of the air filter can be calculated after being corrected with the latest inspection data, and therefore the predicted life of the air filter can be detected with high accuracy. As a result, the air filter replacement timing can be optimized, the number of maintenance can be reduced to the minimum necessary, the amount of replacement parts can be reduced to the minimum necessary, cost reduction and part disposal Can be reduced.

また、燃焼ファンの予測寿命を最新の検査データで補正した上で算出することができ、さらに空気フィルタを交換した時期を入力手段からの入力により検出し、燃焼ファンの検査タイミングを空気フィルタの交換時にのみ、すなわち、空気フィルタ新品時にのみ燃焼ファン検査を実施する事が出来るため、したがって、燃焼ファンの予測寿命を高精度に検出することができる。その結果、燃焼ファンの交換時期の最適化を図ることができ、メンテナンス回数を必要最小限に減少させることができるとともに、交換部品量を必要最小限に削減することができ、コスト削減と部品廃棄の削減を図ることができる。   In addition, the predicted life of the combustion fan can be calculated after correcting it with the latest inspection data, and the time when the air filter is replaced is detected by the input from the input means, and the inspection timing of the combustion fan is replaced with the replacement of the air filter. Since the combustion fan inspection can be performed only at times, that is, only when the air filter is new, the predicted life of the combustion fan can be detected with high accuracy. As a result, it is possible to optimize the replacement timing of the combustion fan, reduce the number of maintenances to the minimum necessary, reduce the amount of replacement parts to the minimum necessary, reduce costs and discard parts. Can be reduced.

さらに、空気フィルタの予測寿命を燃焼ファンの劣化の影響を受けずに検出することができ、燃焼ファンの予測寿命を空気フィルタの劣化の影響を受けずに検出することができる。すなわち、空気フィルタの予測寿命と燃焼ファンの予測寿命とを独立して検出することができる。   Furthermore, the predicted life of the air filter can be detected without being affected by the deterioration of the combustion fan, and the predicted life of the combustion fan can be detected without being affected by the deterioration of the air filter. That is, the predicted life of the air filter and the predicted life of the combustion fan can be detected independently.

上記本発明の第3の燃料電池制御装置においては、寿命演算手段は空気フィルタの予測寿命の算出時に3個以上の第1の時系列データを使用して燃焼用空気の流量が予め設定した第1の閾値を下回る時期を算出し、燃焼ファンの予測寿命の算出時に3個以上の第2の時系列データを使用して燃焼ファンの回転数が予め設定した第2の閾値を下回る時期を算出することが好ましい。   In the third fuel cell control device of the present invention, the life calculation means uses the first time-series data of three or more when the predicted life of the air filter is calculated, and the combustion air flow rate is preset. Calculate the time when the rotational speed of the combustion fan falls below a preset second threshold using three or more second time-series data when calculating the predicted life of the combustion fan. It is preferable to do.

この構成によれば、一時的な特性変動による誤った寿命予測を防止できる。   According to this configuration, it is possible to prevent erroneous life prediction due to temporary characteristic fluctuations.

上記本発明の第3の燃料電池制御装置においては、寿命演算手段は、燃焼用空気の流量が第1の閾値を下回る時期の算出および燃焼ファンの回転数が第2の閾値を下回る時期の算出にそれぞれ最小二乗法を使用することが好ましい。   In the third fuel cell control device of the present invention, the life calculation means calculates the time when the flow rate of the combustion air falls below the first threshold and calculates the time when the rotation speed of the combustion fan falls below the second threshold. It is preferable to use the least square method for each.

この構成によれば、3点以上の第1および第2の時系列データからの線形的な寿命推定を実現することができる。   According to this configuration, linear life estimation from three or more first and second time series data can be realized.

上記本発明の第3の燃料電池制御装置においては、寿命演算手段での演算結果を提示する出力手段を有することが好ましい。   In the third fuel cell control device of the present invention, it is preferable to have an output means for presenting a calculation result in the life calculation means.

この構成によれば、推定した演算結果をユーザに提示することができる。   According to this configuration, the estimated calculation result can be presented to the user.

上記本発明の第3の燃料電池制御装置においては、寿命演算手段から出力手段に出力する演算結果は、空気フィルタと燃焼ファンとの予測寿命または交換時期であることが好ましい。   In the third fuel cell control device of the present invention, it is preferable that the calculation result output from the life calculation means to the output means is a predicted life or replacement time between the air filter and the combustion fan.

この構成によれば、出力手段には空気フィルタと燃焼ファンの予測寿命または交換時期を表示するため、ユーザにとって理解し易い形式で寿命を提示することができる。   According to this configuration, since the predicted life or replacement time of the air filter and the combustion fan is displayed on the output means, the life can be presented in a format that is easy for the user to understand.

上記本発明の第3の燃料電池制御装置においては、寿命演算手段の演算結果を初期化するための入力手段を有することが好ましい。   The third fuel cell control device of the present invention preferably has an input means for initializing the calculation result of the life calculation means.

この構成によれば、空気フィルタの交換時に、保持または記憶していたそれぞれの劣化進行状況(予測寿命)を初期化し、空気フィルタの交換後に新たに空気フィルタの寿命を推定することができる。また、燃焼ファンの交換時に、保持または記憶していたそれぞれの劣化進行状況(予測寿命)を初期化し、燃焼ファンの交換後に新たに空気フィルタの寿命を推定することができる。   According to this configuration, it is possible to initialize each deterioration progress state (predicted life) held or stored when the air filter is replaced, and newly estimate the life of the air filter after the air filter is replaced. In addition, it is possible to initialize the respective deterioration progress states (predicted lifetimes) held or stored at the time of replacement of the combustion fan, and newly estimate the lifetime of the air filter after replacement of the combustion fan.

上記本発明の第3の燃料電池制御装置においては、第1の記憶手段に格納された第1の時系列データおよび第2の記憶手段に格納された第2の時系列データを初期化するための入力手段を有することが好ましい。   In the third fuel cell control device of the present invention, the first time series data stored in the first storage means and the second time series data stored in the second storage means are initialized. It is preferable to have the input means.

この構成によれば、空気フィルタの交換時に、第1の時系列データを初期化するため、空気フィルタの交換後に新たに空気フィルタの寿命を推定することができる。また、燃焼ファンの交換時に、第2の時系列データを初期化するため、燃焼ファンの交換後に新たに燃焼ファンの寿命を推定することができる。   According to this configuration, since the first time-series data is initialized when the air filter is replaced, the life of the air filter can be newly estimated after the air filter is replaced. In addition, since the second time-series data is initialized when the combustion fan is replaced, the life of the combustion fan can be newly estimated after the replacement of the combustion fan.

本発明の第4の燃料電池制御装置は、原料ガス改質用の燃焼用空気を送給する燃焼ファンと、燃焼ファンによる燃焼用空気の送給経路中に設けられて燃焼用空気中のほこりを除去する空気フィルタと、燃焼ファンの回転数を検出する回転数検出手段と、燃焼用空気の流量を検出する流量検出手段と、回転数検出手段の回転数検出信号をもとに燃焼ファンの回転数を一定に制御する燃焼ファン制御手段と、流量検出手段の出力をもとに燃焼ファンの一定回転数時における燃焼空気の流量が、予め設定した第1の閾値を下回ったことを検出して空気フィルタが寿命に達したと判断する劣化判断部とを備えている。   A fourth fuel cell control device of the present invention includes a combustion fan that feeds combustion air for reforming a raw material gas, and dust in the combustion air that is provided in a combustion air feed path by the combustion fan. Based on the rotation speed detection signal of the rotation speed detection means, the rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the combustion fan, the flow rate detection means for detecting the flow rate of the combustion air, and the rotation speed detection signal of the rotation speed detection means. Based on the output of the combustion fan control means for controlling the rotational speed to be constant and the flow rate detecting means, it is detected that the flow rate of the combustion air at the constant rotational speed of the combustion fan has fallen below a preset first threshold value. And a deterioration determining unit that determines that the air filter has reached the end of its life.

この構成によれば、空気フィルタの寿命到達を検出することができる。その結果、空気フィルタの交換時期の最適化を図ることができ、メンテナンス回数を必要最小限に減少させることができるとともに、交換部品量を必要最小限に削減することができ、コスト削減と部品廃棄の削減を図ることができる。   According to this configuration, it is possible to detect the end of the life of the air filter. As a result, the air filter replacement timing can be optimized, the number of maintenance can be reduced to the minimum necessary, the amount of replacement parts can be reduced to the minimum necessary, cost reduction and part disposal Can be reduced.

上記本発明の第4の燃料電池制御装置においては、劣化判断部での判断結果を提示する出力手段を有することが好ましい。   In the fourth fuel cell control device of the present invention, it is preferable to have an output means for presenting a determination result in the deterioration determination section.

この構成によれば、推定した判断結果をユーザに提示することができる。   According to this configuration, the estimated determination result can be presented to the user.

上記本発明の第4の燃料電池制御装置においては、劣化判断部から出力手段に出力する判断結果は、空気フィルタが既に寿命に達しているという警告であることが好ましい。   In the fourth fuel cell control device of the present invention, the determination result output from the deterioration determination unit to the output means is preferably a warning that the air filter has already reached the end of its life.

この構成によれば、出力手段には空気フィルタが寿命に達していることを提示するため、ユーザに対して空気フィルタの交換を促すことができる。   According to this configuration, since the output means presents that the air filter has reached the end of its life, it is possible to prompt the user to replace the air filter.

上記本発明の第5の燃料電池制御装置は、原料ガス改質用の燃焼用空気を送給する燃焼ファンと、燃焼ファン検査を実施する時期を入力するための入力手段と、燃焼ファンの回転数を検出する回転数検出手段と、燃焼ファンを一定操作する燃焼ファン制御手段と、入力手段による入力タイミングにおいて、回転数検出手段の出力をもとに燃焼ファンの操作量が一定時における燃焼ファン回転数が、予め設定した第2の閾値を下回ったことを検出して燃焼ファンが寿命に達したと判断する劣化判断部と、を備えている。   The fifth fuel cell control device of the present invention includes a combustion fan that supplies combustion air for reforming the raw material gas, an input means for inputting a timing for performing the combustion fan inspection, and rotation of the combustion fan. A rotational speed detection means for detecting the number of revolutions, a combustion fan control means for operating the combustion fan at a constant rate, and a combustion fan when the operation amount of the combustion fan is constant based on the output of the rotational speed detection means at the input timing by the input means A deterioration determining unit that detects that the rotational speed has fallen below a preset second threshold and determines that the combustion fan has reached the end of its life.

この構成によれば、燃焼ファン検査を実施する時期を入力するための入力手段からの入力時に燃焼ファン検査を実施でき、燃焼ファンの寿命到達を検出することができる。その結果、燃焼ファンの交換時期の最適化を図ることができ、メンテナンス回数を必要最小限に減少させることができるとともに、交換部品量を必要最小限に削減することができ、コスト削減と部品廃棄の削減を図ることができる。   According to this configuration, the combustion fan inspection can be performed at the time of input from the input means for inputting the timing for performing the combustion fan inspection, and the life end of the combustion fan can be detected. As a result, it is possible to optimize the replacement timing of the combustion fan, reduce the number of maintenances to the minimum necessary, reduce the amount of replacement parts to the minimum necessary, reduce costs and discard parts. Can be reduced.

上記本発明の第5の燃料電池制御装置においては、劣化判断部での判断結果を提示する出力手段を有することが好ましい。   In the fifth fuel cell control device of the present invention, it is preferable to have an output means for presenting a determination result in the deterioration determination section.

この構成によれば、推定した判断結果をユーザに提示することができる。   According to this configuration, the estimated determination result can be presented to the user.

上記本発明の第5の燃料電池制御装置においては、劣化判断部から出力手段に出力する判断結果は、燃焼ファンが既に寿命に達しているという警告であることが好ましい。   In the fifth fuel cell control device of the present invention, it is preferable that the determination result output from the deterioration determination unit to the output means is a warning that the combustion fan has already reached the end of its life.

この構成によれば、出力手段には燃焼ファンが寿命に達していることを提示するため、ユーザに対して燃焼ファンの交換を促すことができる。   According to this configuration, since the output means indicates that the combustion fan has reached the end of its life, it is possible to prompt the user to replace the combustion fan.

本発明の第6の燃料電池制御装置は、原料ガス改質用の燃焼用空気を送給する燃焼ファンと、燃焼ファン検査を実施する時期を入力するための入力手段と、燃焼ファンによる燃焼用空気の送給経路中に設けられて燃焼用空気中のほこりを除去する空気フィルタと、燃焼ファンの回転数を検出する回転数検出手段と、燃焼用空気の流量を検出する流量検出手段と、回転数検出手段の回転数検出信号をもとに燃焼ファンの回転数を一定に制御する状態と燃焼ファンを一定操作する状態とを有する燃焼ファン制御手段と、流量検出手段の出力をもとに燃焼ファンの一定回転数時における燃焼空気の流量が、予め設定した第1の閾値を下回ったことを検出して空気フィルタが寿命に達したと判断し、入力手段による入力タイミングにおいて、回転数検出手段の出力をもとに燃焼ファンの操作量が一定時における燃焼ファン回転数が、予め設定した第2の閾値を下回ったことを検出して燃焼ファンが寿命に達したと判断する劣化判断部とを備えている。   A sixth fuel cell control device according to the present invention includes a combustion fan for supplying combustion air for reforming a raw material gas, an input means for inputting a timing for performing a combustion fan inspection, and a combustion fan for combustion by the combustion fan. An air filter provided in the air supply path for removing dust in the combustion air, a rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the combustion fan, a flow rate detection means for detecting the flow rate of the combustion air, Based on the output of the flow rate detecting means, the combustion fan control means having a state in which the rotational speed of the combustion fan is controlled to be constant based on the rotational speed detection signal of the rotational speed detection means, and a state in which the combustion fan is operated to be constant It is determined that the flow rate of the combustion air at the constant rotation speed of the combustion fan has fallen below a preset first threshold value, and it is determined that the air filter has reached the end of its life. A deterioration determination unit that determines that the combustion fan has reached the end of its life by detecting that the number of rotations of the combustion fan when the operation amount of the combustion fan is constant is below a preset second threshold based on the output of the means And.

この構成によれば、空気フィルタの寿命到達を検出することができる。その結果、空気フィルタの交換時期の最適化を図ることができ、メンテナンス回数を必要最小限に減少させることができるとともに、交換部品量を必要最小限に削減することができ、コスト削減と部品廃棄の削減を図ることができる。   According to this configuration, it is possible to detect the end of the life of the air filter. As a result, the air filter replacement timing can be optimized, the number of maintenance can be reduced to the minimum necessary, the amount of replacement parts can be reduced to the minimum necessary, cost reduction and part disposal Can be reduced.

また、燃焼ファン検査を実施する時期を入力するための入力手段からの入力時に燃焼ファン検査を実施することで、空気フィルタが新品時の燃焼ファンの寿命到達を検出することができる。その結果、燃焼ファンの交換時期の最適化を図ることができ、メンテナンス回数を必要最小限に減少させることができるとともに、交換部品量を必要最小限に削減することができ、コスト削減と部品廃棄の削減を図ることができる。   Further, by performing the combustion fan inspection at the time of input from the input means for inputting the timing for performing the combustion fan inspection, it is possible to detect the arrival of the life of the combustion fan when the air filter is new. As a result, it is possible to optimize the replacement timing of the combustion fan, reduce the number of maintenances to the minimum necessary, reduce the amount of replacement parts to the minimum necessary, reduce costs and discard parts. Can be reduced.

さらに、空気フィルタの寿命到達を燃焼ファンの劣化の影響を受けずに検出することができ、燃焼ファンの寿命到達を空気フィルタの劣化の影響を受けずに検出することができる。すなわち、空気フィルタの寿命到達と燃焼ファンの寿命到達とを独立して検出することができる。   Furthermore, the life end of the air filter can be detected without being affected by the deterioration of the combustion fan, and the life end of the combustion fan can be detected without being affected by the deterioration of the air filter. That is, it is possible to independently detect the air filter life and the combustion fan life.

上記本発明の第6の燃料電池制御装置においては、劣化判断部での判断結果を提示する出力手段を有することが好ましい。   In the sixth fuel cell control device of the present invention, it is preferable to have an output means for presenting a determination result in the deterioration determination unit.

この構成によれば、推定した判断結果をユーザに提示することができる。   According to this configuration, the estimated determination result can be presented to the user.

上記本発明の第6の燃料電池制御装置においては、劣化判断部から出力手段に出力する判断結果は、空気フィルタが既に寿命に達しているという第1の警告と、燃焼ファンが既に寿命に達しているという第2の警告であることが好ましい。   In the sixth fuel cell control device of the present invention, the determination result output from the deterioration determination unit to the output means is the first warning that the air filter has already reached the end of life and the combustion fan has already reached the end of the end. It is preferable that this is the second warning.

この構成によれば、出力手段には空気フィルタと燃焼ファンとが寿命に達していることを提示するため、ユーザに対して空気フィルタと燃焼ファンの交換を促すことができる。   According to this configuration, since the output means presents that the air filter and the combustion fan have reached the end of their lives, the user can be urged to replace the air filter and the combustion fan.

以下、燃料電池制御装置の実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、実施の形態において同じ符号を付した構成要素は同様の動作を行うので、再度の説明を省略する場合がある。   Hereinafter, embodiments of a fuel cell control device will be described with reference to the drawings. In addition, since the component which attached | subjected the same code | symbol in embodiment performs the same operation | movement, description may be abbreviate | omitted again.

[実施の形態1]
図1は、本発明の実施の形態1にかかる燃料電池制御装置の構成を示すブロック図である。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the fuel cell control apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.

本実施の形態においては、演算機能を有する燃焼ファン制御手段6および寿命演算手段2を設け相互に接続することにより、空気フィルタ8および燃焼ファン9の寿命予測を実施する燃料電池制御装置の構成について図面を用いて説明する。   In the present embodiment, the configuration of the fuel cell control apparatus that performs the life prediction of the air filter 8 and the combustion fan 9 by providing the combustion fan control means 6 and the life calculation means 2 having a calculation function and connecting them to each other. This will be described with reference to the drawings.

燃料電池制御装置は、上記の構成要素のほか、燃焼ファンの回転数を検出する回転数検出手段5、空気フィルタ8を通して燃焼空気流量を検出する流量検出手段7、燃焼空気流量を時系列に記憶する第1の記憶手段3、燃焼ファン回転数を時系列に記憶する第2の記憶手段4、入力手段10、出力手段11を具備する。なお、寿命演算手段2は、空気フィルタと燃焼ファンの寿命演算機能を保有している。燃焼ファン制御手段6は、回転数検出手段5から燃焼ファンの回転数を得るとともに、流量検出手段7から空気流量を得る。そして、回転数検出手段5から得た回転数をもとに、フィードバック制御をし、燃焼ファン9の回転数を一定に制御する。   In addition to the above-described components, the fuel cell control device includes a rotation speed detection means 5 that detects the rotation speed of the combustion fan, a flow rate detection means 7 that detects the combustion air flow rate through the air filter 8, and a combustion air flow rate that is stored in time series. A first storage means 3, a second storage means 4 for storing the combustion fan rotational speed in time series, an input means 10, and an output means 11. The life calculation means 2 has a life calculation function for the air filter and the combustion fan. The combustion fan control means 6 obtains the rotational speed of the combustion fan from the rotational speed detection means 5 and obtains the air flow rate from the flow rate detection means 7. Then, based on the rotational speed obtained from the rotational speed detection means 5, feedback control is performed to control the rotational speed of the combustion fan 9 to be constant.

寿命演算手段2は、空気フィルタ8の寿命予測を行うため、定期的な運転時において、燃焼ファン9が一定の回転数で回転している状態での燃焼空気流量を流量検出手段7により検出する。具体的には、流量検出手段7で検出された燃焼空気流量は、燃焼ファン制御手段6を介して寿命演算手段2へ伝達される。   The life calculation means 2 detects the flow rate of the combustion air in a state where the combustion fan 9 is rotating at a constant rotational speed during the regular operation in order to predict the life of the air filter 8 by the flow rate detection means 7. . Specifically, the combustion air flow rate detected by the flow rate detection means 7 is transmitted to the life calculation means 2 via the combustion fan control means 6.

なお、「定期的な運転時」とは、例えば「週1回や月1回のように、燃料電池装置が自己診断するタイミングを設け、その一環で空気フィルタの診断を実行する」のような状況を想定している。   “Periodical operation” means, for example, “The fuel cell device has a timing for self-diagnosis, such as once a week or once a month, and the air filter is diagnosed as part of the timing”. Assume the situation.

また、「燃焼ファン9が一定の回転数で回転している状態」というのは、回転数フィードバック制御によって、燃焼ファン9が一定回転数で回転している状態のことである。   The “state where the combustion fan 9 is rotating at a constant rotational speed” refers to a state where the combustion fan 9 is rotating at a constant rotational speed by means of rotational speed feedback control.

ここで、燃焼ファン9は、定期的な運転時に、燃焼ファン制御手段6のフィードバック制御により、上記のように、一定の回転数に制御される。具体的には、燃焼ファン9の回転数が回転数検出手段5で検出される。燃焼ファン制御手段6は、回転数検出手段5で検出した燃焼ファン9の回転数をもとに、燃焼ファン9の操作量を増減制御して燃焼ファン9の回転数を一定に制御する。   Here, the combustion fan 9 is controlled to a constant rotational speed as described above by feedback control of the combustion fan control means 6 during regular operation. Specifically, the rotational speed of the combustion fan 9 is detected by the rotational speed detection means 5. The combustion fan control means 6 controls the amount of operation of the combustion fan 9 to increase / decrease based on the rotational speed of the combustion fan 9 detected by the rotational speed detection means 5 to control the rotational speed of the combustion fan 9 to be constant.

そして、寿命演算手段2は、今回の運転時に検出した燃焼ファン一定回転数時の燃焼空気流量を第1の記憶手段3へ時系列に保存する。さらに、寿命演算手段2は、第1の記憶手段3に記憶した3点以上の時系列の燃焼空気流量を第1の時系列データとし、それを読み込み、図2(a)に示す様に、それらの燃焼空気流量のデータと今回検出した燃焼空気流量のデータとから最小二乗法を用いて、空気フィルタ8の予測寿命T1αを算出する。   The life calculation means 2 stores the combustion air flow rate at the constant rotation speed of the combustion fan detected during the current operation in the first storage means 3 in time series. Further, the life calculation means 2 reads the three or more time-series combustion air flow rates stored in the first storage means 3 as first time-series data, reads it, and as shown in FIG. The predicted life T1α of the air filter 8 is calculated from the combustion air flow rate data and the combustion air flow rate data detected this time using the least square method.

最小二乗法による寿命予測法では、図2(a)における実測区間内の第1の時系列データD1がD1_0からD1_nまで存在し、D1_0を時間的な先頭データ、D1_nを時間的な最終データとする時、D1_0からD1_nまでのデータをもとに、最小二乗法により一次直線を算出する。算出した一次直線の延長線上での燃焼空気流量が予め設定した閾値を下回る時間を予測寿命T1αとする。なお、D1_nから予測寿命の間を予測区間と呼称する。   In the life prediction method using the least square method, the first time series data D1 in the actual measurement section in FIG. 2A exists from D1_0 to D1_n, D1_0 is temporal first data, and D1_n is temporal final data. When this is done, a linear line is calculated by the method of least squares based on data from D1_0 to D1_n. The time when the combustion air flow rate on the calculated extension of the primary straight line falls below a preset threshold value is defined as a predicted life T1α. Note that a period between D1_n and the predicted life is referred to as a predicted section.

この方式は、第1の記憶手段3へ記憶した第1の時系列データD1_0からD1_nを用いて寿命予測する方式であり、時系列データの取得毎に、その取得した最新のデータを加えて再度寿命予測を実施する。   This method is a method for predicting the life using the first time-series data D1_0 to D1_n stored in the first storage means 3, and every time-series data is acquired, the latest data acquired is added again. Perform life prediction.

なお、予測に使用する第1の時系列データD1は一時的な特性変化の影響を緩和するため、平均化しても良い。   Note that the first time-series data D1 used for prediction may be averaged in order to reduce the influence of a temporary characteristic change.

次に、入力手段10について説明する。   Next, the input means 10 will be described.

メンテナンス作業者はメンテナンス終了後に空気フィルタ8の劣化進行状況を初期化するため、入力手段10により入力を実施する。寿命演算手段2は当該の入力を受け、第1の記憶手段3に記憶された第1の時系列データと、寿命演算手段2に保持された劣化進行状況(空気フィルタ8の残り寿命あるいは、空気フィルタ8が劣化して交換時期であること)を初期化する。   The maintenance worker performs input using the input means 10 in order to initialize the deterioration progress of the air filter 8 after the maintenance is completed. The life calculation means 2 receives the input and receives the first time-series data stored in the first storage means 3 and the deterioration progress state stored in the life calculation means 2 (remaining life of the air filter 8 or air The filter 8 is deteriorated and it is time to replace it).

この実施の形態1によれば、寿命演算手段の演算結果を初期化するための入力手段を有することにより、空気フィルタ8の交換時に、保持または記憶していたそれぞれの劣化進行状況(予測寿命)を初期化し、空気フィルタ8の交換後に新たに空気フィルタ8の寿命を推定することができる。   According to the first embodiment, by having the input means for initializing the calculation result of the life calculation means, each deterioration progress status (predicted life) that is held or stored when the air filter 8 is replaced. And the life of the air filter 8 can be newly estimated after the air filter 8 is replaced.

また、第1の記憶手段3に格納された第1の時系列データを初期化するための入力手段10を有することにより、空気フィルタ8の交換時に、第1の時系列データを初期化するため、空気フィルタ8の交換後に新たに空気フィルタ8の寿命を推定することができる。   In addition, by having the input means 10 for initializing the first time series data stored in the first storage means 3, when the air filter 8 is replaced, the first time series data is initialized. The life of the air filter 8 can be newly estimated after the replacement of the air filter 8.

また、寿命演算手段2は、燃焼ファン9の寿命予測を行うため、図4に示すタイミングの様に入力手段10から空気フィルタ交換の入力が実施された場合、燃焼ファン9の操作量が一定の時(予め決定しておいた操作量のとき)の燃焼ファン回転数を回転数検出手段5により検出する。具体的には、回転数検出手段5で検出された燃焼ファン回転数は、燃焼ファン制御手段6を介して寿命演算手段2へ伝達される。   In addition, since the life calculation means 2 predicts the life of the combustion fan 9, when the air filter replacement is input from the input means 10 as shown in FIG. 4, the operation amount of the combustion fan 9 is constant. The rotation speed detecting means 5 detects the rotation speed of the combustion fan at the time (when the operation amount is determined in advance). Specifically, the rotational speed of the combustion fan detected by the rotational speed detection means 5 is transmitted to the life calculation means 2 via the combustion fan control means 6.

燃焼ファン9の操作量を一定にするというのは、燃焼ファン制御手段6の機能の一つで、予め決定しておいた一つの操作量に従い燃焼ファン9を駆動する動作をいう。   Making the operation amount of the combustion fan 9 constant is one of the functions of the combustion fan control means 6 and means an operation of driving the combustion fan 9 according to one operation amount determined in advance.

入力手段10から空気フィルタ交換の入力が実施された場合に、燃焼ファン9を検査することで、空気フィルタ8が新品時の燃焼ファン特性を検査できる。よって、燃焼ファン検査結果より空気フィルタ劣化の影響を排除でき、正確な燃焼ファン寿命が算出できる。   When the air filter replacement is input from the input means 10, the combustion fan characteristics when the air filter 8 is new can be inspected by inspecting the combustion fan 9. Therefore, the influence of air filter deterioration can be eliminated from the combustion fan inspection result, and an accurate combustion fan life can be calculated.

寿命演算手段2は、第2の記憶手段4へ今回の運転時に検出した燃焼ファン9の操作量が一定時の燃焼ファン回転数を時系列に保存する。第2の記憶手段4に記憶した3点以上の時系列の燃焼ファン回転数を第2の時系列データとし、それを読み込み、図2(b)に示す様に、それらの燃焼ファン回転数と今回検出した燃焼ファン回転数とから最小二乗法を用いて、予測寿命T2αを算出する。   The life calculating means 2 stores the number of rotations of the combustion fan when the operation amount of the combustion fan 9 detected during the current operation is constant in the second storage means 4 in time series. The time series combustion fan rotational speeds of three or more points stored in the second storage means 4 are used as second time series data, which is read, and as shown in FIG. The predicted life T2α is calculated from the combustion fan rotation speed detected this time using the least square method.

最小二乗法による寿命予測法では、図2(b)における実測区間内の第2の時系列データD2がD2_0からD2_nまで存在し、D2_0を時間的な先頭データ、D2_nを時間的な最終データとする時、D2_0からD2_nまでのデータから最小二乗法により一次直線を算出する。算出した一次直線の延長線上での燃焼ファン回転数が予め設定した閾値を下回った場合を予測寿命とし、D2_nから予測寿命の間を予測区間と呼称する。   In the life prediction method using the least square method, the second time-series data D2 in the actual measurement section in FIG. 2B exists from D2_0 to D2_n, D2_0 is temporal first data, and D2_n is temporal final data. When this is done, a linear straight line is calculated from the data from D2_0 to D2_n by the method of least squares. A case where the calculated rotational speed of the combustion fan on the extended line of the primary straight line is below a preset threshold is referred to as a predicted life, and a portion between D2_n and the predicted life is referred to as a predicted section.

なお、燃焼ファンは寿命末期には操作量を一定(印加電圧を一定)とすると、回転数が低下すると考えられるが、その理由は、モータの回転軸受け部の磨耗や、機械的部品の劣化により回転抵抗が上昇し、結果としてモータの回転が悪くなるためである。   Note that the rotational speed of the combustion fan is considered to decrease if the manipulated variable is constant (applied voltage is constant) at the end of its life.This is due to wear of the rotary bearing of the motor and deterioration of mechanical parts. This is because the rotational resistance increases, and as a result, the motor rotates poorly.

また、燃焼ファンの寿命末期とは、例えば以下のような状態になったことをいう。すなわち、空気流量のフィードバック処理により燃焼ファン操作量を増加減した場合でも、ファンの性能低下で目標空気流量に実流量が到達せず、結果として操作量が最大値に張り付き、さらに空気流量も目標量より低下している状態のことをいう。この状態になると、不完全燃焼等が発生するので、これまでに余裕を持って交換する必要がある。また、最大操作量にする、すなわち最大電圧をモータに印加するので、消費電力も増大してしまう。なお、実際の交換時期は上記の状態にまで至ると安全性が低下するので、それよりも余裕を持って早めに交換する。   In addition, the end of life of the combustion fan means, for example, the following state. In other words, even when the combustion fan operation amount is increased or decreased by feedback processing of the air flow rate, the actual flow rate does not reach the target air flow rate due to the deterioration of the fan performance. As a result, the operation amount sticks to the maximum value, and the air flow rate is also the target. It means the state that is lower than the amount. In this state, incomplete combustion or the like occurs, so it is necessary to replace it with a margin so far. Further, since the maximum operation amount is set, that is, the maximum voltage is applied to the motor, the power consumption is also increased. In addition, since the safety | security falls when an actual exchange time reaches said state, it replaces early with a margin more.

この方式は、第2の記憶手段4へ記憶した第2の時系列データD2_0からD2_nを用いて寿命予測する方式であり、時系列データの取得毎に、その取得した最新のデータを加えて再度寿命予測を実施する。   This method is a method for predicting the life using the second time-series data D2_0 to D2_n stored in the second storage means 4, and every time-series data is acquired, the latest data acquired is added again. Perform life prediction.

なお、予測に使用する第2の時系列データD2は一時的な特性変化の影響を緩和するため、平均化しても良い。   Note that the second time series data D2 used for prediction may be averaged in order to mitigate the influence of a temporary characteristic change.

なお、本実施例では、空気フィルタと燃焼ファンの両方の寿命推定を行う構成としたが、どちらか一方の寿命推定でも実施の効果はある。   In the present embodiment, the life estimation of both the air filter and the combustion fan is performed. However, either one of the life estimations is effective.

また、推定の演算方法として最小二乗法を使用したが、逐次予測法でも、同様の効果を得ることができる。   Further, although the least square method is used as the estimation calculation method, the same effect can be obtained by the sequential prediction method.

次に、逐次予測法について、図1および図3(a)、(b)を参照しながら説明する。   Next, the sequential prediction method will be described with reference to FIGS. 1 and 3 (a) and 3 (b).

寿命演算手段2は、空気フィルタ8の寿命予測を行うため、定期的な運転時において、燃焼ファン9が一定の回転数で回転している状態での燃焼空気流量を流量検出手段7により検出し、第1の記憶手段4に時系列に保存する。次に、第1の記憶手段4に記憶した2点以上の時系列の燃焼空気流量を読み込み、図3(a)に示す逐次予測法を用いて、空気フィルタ8の予測寿命T1βを算出する。   The life calculating means 2 detects the flow rate of the combustion air when the combustion fan 9 is rotating at a constant rotational speed by the flow rate detecting means 7 during regular operation in order to predict the life of the air filter 8. The time is stored in the first storage means 4 in time series. Next, two or more time-series combustion air flow rates stored in the first storage unit 4 are read, and the predicted life T1β of the air filter 8 is calculated using the sequential prediction method shown in FIG.

逐次予測法では、図3(a)における実測区間内の第1の時系列データがD1_0からD1_nまで存在し、D1_0を時間的な先頭データ、D1_nを時間的な最終データとする時、D1_n−1とD1_n間で一次直線を求め、その一次直線の延長線上の燃焼空気流量が予め設定した閾値を下回る時間を予測寿命T2αとする。なお、D1_nから予測寿命の間を予測区間と呼称する。   In the sequential prediction method, when the first time-series data in the actually measured section in FIG. 3A exists from D1_0 to D1_n, and D1_0 is temporal head data and D1_n is temporal final data, D1_n− A primary straight line is obtained between 1 and D1_n, and a time when the combustion air flow rate on the extended line of the primary straight line falls below a preset threshold is defined as a predicted life T2α. Note that a period between D1_n and the predicted life is referred to as a predicted section.

この方式は、時系列データから最新2点のデータを用いて、寿命予測する方式であり、時系列データの取得毎に、その時点の最新データを使用して寿命予測する。   This method is a method of predicting the life using the latest two points of data from the time series data, and every time acquisition of the time series data, the life prediction is performed using the latest data at that time.

また、寿命演算手段2は、燃焼ファン9の寿命予測を行うため、入力手段10から空気フィルタ交換の入力が実施された場合、燃焼ファン9の操作量が一定の時の燃焼ファン回転数を回転数検出手段5により検出し、第2の記憶手段4へ今回の運転時に検出した燃焼ファン9の操作量が一定時の燃焼空気流量を時系列に保存する。そして、第2の記憶手段5に記憶した2点以上の時系列の燃焼ファン回転数データD2を読み込み、それら時系列の燃焼ファン回転数と今回運転時に取得した燃焼ファン9が一定操作時の燃焼ファン回転数を用いて、図3(b)に示す逐次予測法により燃焼ファン9の予測寿命T2βを算出する。逐次予測法は空気フィルタ8の寿命予測法と同一とし、その使用データを第2の時系列データとするため、説明を省略する。   Further, the life calculating means 2 performs the life prediction of the combustion fan 9, and when the air filter replacement is input from the input means 10, the rotation speed of the combustion fan when the operation amount of the combustion fan 9 is constant is rotated. The combustion air flow rate when the operation amount of the combustion fan 9 detected by the number detection means 5 and detected during the current operation is constant is stored in the second storage means 4 in time series. Then, two or more time-series combustion fan rotation speed data D2 stored in the second storage means 5 are read, and the combustion fan rotation speed acquired in the current operation and the time-series combustion fan rotation speed data Using the fan rotation speed, the predicted life T2β of the combustion fan 9 is calculated by the sequential prediction method shown in FIG. Since the sequential prediction method is the same as the life prediction method of the air filter 8 and its use data is the second time-series data, description thereof is omitted.

なお、予測に使用する第1の時系列データD1もしくは第2の時系列データD2は一時的な特性変化の影響を緩和するため、平均化しても良い。   Note that the first time-series data D1 or the second time-series data D2 used for prediction may be averaged in order to mitigate the influence of a temporary characteristic change.

また寿命の推定の方法として、最小二乗法と逐次予測法を併用してもよい。以下、最小二乗法と逐次予測法の併用について説明する。   As a method for estimating the lifetime, the least square method and the sequential prediction method may be used in combination. Hereinafter, the combined use of the least square method and the sequential prediction method will be described.

寿命演算手段2は、空気フィルタ8の寿命予測を行うため、今回運転時に取得した燃焼ファン9が一定回転時の燃焼空気流量を第1の記憶手段4に記憶する。第1の記憶手段4に記憶した3点以上の第1の時系列データD1を読み込み、第1の時系列データD1から最小二乗法を用いて空気フィルタ8の予測寿命候補T1αを算出する。   The life calculation means 2 stores in the first storage means 4 the combustion air flow rate when the combustion fan 9 obtained during the current operation rotates at a constant speed in order to predict the life of the air filter 8. Three or more first time series data D1 stored in the first storage means 4 is read, and a predicted life candidate T1α of the air filter 8 is calculated from the first time series data D1 using the least square method.

さらに、第1の時系列データD1の最新2点を使用して逐次予測法を用いて、空気フィルタ8の予測寿命候補T1βを算出する。算出した空気フィルタ8の予測寿命候補T1αと予測寿命候補T1βとを比較し、より早期の寿命を予測寿命T1と確定する。   Further, the predicted life candidate T1β of the air filter 8 is calculated using the latest two points of the first time series data D1 and using the sequential prediction method. The calculated predicted lifetime candidate T1α of the air filter 8 is compared with the predicted lifetime candidate T1β, and an earlier lifetime is determined as the predicted lifetime T1.

また、寿命演算手段2は、燃焼ファン9の寿命予測を行うため、第2の記憶手段5に記憶した3点以上の第2の時系列データD2を読み込み、最小二乗法を用いて燃焼ファン9の予測寿命候補T2αを算出する。   Further, in order to predict the life of the combustion fan 9, the life calculation means 2 reads three or more second time series data D2 stored in the second storage means 5, and uses the least square method to read the combustion fan 9 The predicted lifetime candidate T2α is calculated.

さらに、第2の時系列データD2の最新2点を使用し、逐次予測法により燃焼ファン9の予測寿命候補T2βを算出する。算出した燃焼ファン9の予測寿命候補T2αと予測寿命候補T2βとを比較し、より早期の寿命を予測寿命T2と確定する。   In addition, the latest two points of the second time series data D2 are used to calculate the predicted life candidate T2β of the combustion fan 9 by the sequential prediction method. The calculated predicted lifetime candidate T2α of the combustion fan 9 is compared with the predicted lifetime candidate T2β, and an earlier lifetime is determined as the predicted lifetime T2.

なお、予測に使用する第1の時系列データD1もしくは第2の時系列データD2は一時的な特性変化の影響を緩和するため、平均化しても良い。   Note that the first time-series data D1 or the second time-series data D2 used for prediction may be averaged in order to mitigate the influence of a temporary characteristic change.

そして、寿命演算手段2によって予測された空気フィルタ8および燃焼ファン9の予測寿命は、出力手段11へ送られる。   The predicted lifetimes of the air filter 8 and the combustion fan 9 predicted by the lifetime calculation unit 2 are sent to the output unit 11.

出力手段11は、寿命演算手段2と接続され、寿命演算手段2で算出された空気フィルタ8の予測寿命T1αまたはT1βまたはT1、もしくは燃焼ファン9の予測寿命T2αまたはT2βまたはT2を時間情報としてユーザへ提示する。この時間情報は、使用可能な残り時間、すなわち寿命を日数や月数の形式でユーザへ提示することを特徴とする。提示形態は、一例として表示装置や音声出力、出力手段からネットワークへ接続しての発報が利用できる。出力手段11がネットワークへ接続された場合は、ユーザの介在無しに直接的に燃料電池メーカへ残り寿命を提示できる。なお、交換時期を表示することも可能である。   The output means 11 is connected to the life calculation means 2, and the predicted life T1α or T1β or T1 of the air filter 8 calculated by the life calculation means 2 or the predicted life T2α or T2β or T2 of the combustion fan 9 is used as time information. To present. This time information is characterized in that the remaining time that can be used, that is, the lifetime is presented to the user in the form of days or months. As an example of the presentation form, it is possible to use a display device, an audio output, and a report that is output from the output means to the network. When the output means 11 is connected to the network, the remaining life can be presented directly to the fuel cell manufacturer without user intervention. It is also possible to display the replacement time.

残り寿命がユーザへ提示される場合、ユーザは計画的に次のメンテナンスを要請できる。これにより、ユーザにとって突然のメンテナンスによる使用停止や故障停止による使用不能という不便を回避できる。   When the remaining life is presented to the user, the user can request the next maintenance systematically. As a result, it is possible to avoid the inconvenience that the user cannot use due to sudden maintenance or failure due to failure.

また、メンテナンスを実施するメーカにとって、ユーザからの計画的なメンテナンス要請や出力手段11からの直接的な寿命出力により、計画的にメンテナンスを実施できる。   In addition, a manufacturer who performs maintenance can perform maintenance systematically by a planned maintenance request from the user and a direct life output from the output means 11.

なお、図1では、破線内は燃料電池制御用のマイクロコンピュータの内部装置を示し、破線外はマイクロコンピュータの外部装置を示している。これは、一例であり、切り分けが必要ということではない。記憶手段がマイクロコンピュータ内部にある場合でも、回転数検出手段が外部にあっても効果は同じである。   In FIG. 1, the inside of the broken line shows the internal device of the microcomputer for controlling the fuel cell, and the outside of the broken line shows the external device of the microcomputer. This is an example, and it does not mean that separation is necessary. Even if the storage means is inside the microcomputer, the effect is the same whether the rotational speed detection means is outside.

この実施の形態1の燃料電池制御装置によれば、空気フィルタ8の予測寿命を最新の検査データで補正した上で算出することができ、したがって、空気フィルタ8の予測寿命を高精度に検出することができる。その結果、空気フィルタ8の交換時期の最適化を図ることができ、メンテナンス回数を必要最小限に減少させることができるとともに、交換部品量を必要最小限に削減することができ、コスト削減と部品廃棄の削減を図ることができる。   According to the fuel cell control apparatus of the first embodiment, the predicted life of the air filter 8 can be calculated after being corrected with the latest inspection data, and therefore the predicted life of the air filter 8 is detected with high accuracy. be able to. As a result, the replacement time of the air filter 8 can be optimized, the number of maintenance can be reduced to the minimum necessary, the amount of replacement parts can be reduced to the minimum necessary, and cost reduction and parts can be reduced. Reduction of disposal can be achieved.

また、燃焼ファン9の予測寿命を空気フィルタ8が新品時の燃焼ファン特性で検査でき、さらに最新の検査データで補正した上で算出することができ、したがって、燃焼ファン9の予測寿命を高精度に検出することができる。その結果、燃焼ファン9の交換時期の最適化を図ることができ、メンテナンス回数を必要最小限に減少させることができるとともに、交換部品量を必要最小限に削減することができ、コスト削減と部品廃棄の削減を図ることができる。   In addition, the predicted life of the combustion fan 9 can be calculated after the air filter 8 is inspected with the characteristics of the combustion fan when the air filter 8 is new and further corrected with the latest inspection data. Can be detected. As a result, the replacement time of the combustion fan 9 can be optimized, the number of maintenance can be reduced to the minimum necessary, the amount of replacement parts can be reduced to the minimum necessary, and cost reduction and parts can be reduced. Reduction of disposal can be achieved.

さらに、空気フィルタ8の予測寿命を燃焼ファン9の劣化の影響を受けずに検出することができ、燃焼ファン9の予測寿命を空気フィルタ8の劣化の影響を受けずに検出することができる。すなわち、空気フィルタ8の予測寿命と燃焼ファン9の予測寿命とを独立して検出することができる。   Furthermore, the predicted life of the air filter 8 can be detected without being affected by the deterioration of the combustion fan 9, and the predicted life of the combustion fan 9 can be detected without being affected by the deterioration of the air filter 8. That is, the predicted life of the air filter 8 and the predicted life of the combustion fan 9 can be detected independently.

また、寿命演算手段2は空気フィルタ8の予測寿命の算出時に3個以上の第1の時系列データを使用して燃焼用空気の流量が予め設定した第1の閾値を下回る時期を算出し、燃焼ファン9の予測寿命の算出時に3個以上の第2の時系列データを使用して燃焼ファン9の回転数が予め設定した第2の閾値を下回る時期を算出することにより、一時的な特性変動による誤った寿命予測を防止できる。   Further, the life calculation means 2 calculates the time when the flow rate of the combustion air falls below a preset first threshold using three or more first time series data when calculating the predicted life of the air filter 8; By calculating the time when the rotational speed of the combustion fan 9 falls below a preset second threshold using three or more second time-series data when calculating the predicted life of the combustion fan 9, a temporary characteristic is obtained. Prevents erroneous life prediction due to fluctuations.

また、寿命演算手段2は、燃焼用空気の流量が第1の閾値を下回る時期の算出および燃焼ファン9の回転数が第2の閾値を下回る時期の算出にそれぞれ最小二乗法を使用することにより、3点以上の第1および第2の時系列データからの線形的な寿命推定を実現することができる。   Further, the life calculation means 2 uses the least square method for calculating the time when the flow rate of the combustion air falls below the first threshold and for calculating the time when the rotational speed of the combustion fan 9 falls below the second threshold, respectively. Linear life estimation from three or more first and second time-series data can be realized.

さらに、寿命演算手段2での演算結果を提示する出力手段を有することにより、推定した演算結果をユーザに提示することができる。   Furthermore, by having an output means for presenting the result of the calculation by the life calculation means 2, the estimated calculation result can be presented to the user.

さらに、寿命演算手段2から出力手段11に出力する演算結果は、空気フィルタ8と燃焼ファン9との予測寿命または交換時期であることにより、ユーザにとって理解し易い形式で寿命を提示することができる。   Furthermore, since the calculation result output from the life calculation means 2 to the output means 11 is the predicted life or replacement time of the air filter 8 and the combustion fan 9, the life can be presented in a format that is easy for the user to understand. .

[実施の形態2]
図5は本実施の形態2における燃料電池制御装置のブロック図を示す。
[Embodiment 2]
FIG. 5 is a block diagram of the fuel cell control device according to the second embodiment.

本実施の形態においては、空気フィルタ8と燃焼ファン9との劣化を判断する劣化判断部1を有する燃料電池制御装置の構成について図面を用いて説明する。この実施の形態2は、実施の形態1と比較し、劣化判断部1が追加され、第1および第2の記憶手段3、4が省かれている。   In the present embodiment, a configuration of a fuel cell control device having a deterioration determination unit 1 that determines deterioration of the air filter 8 and the combustion fan 9 will be described with reference to the drawings. In the second embodiment, as compared with the first embodiment, the deterioration determination unit 1 is added, and the first and second storage units 3 and 4 are omitted.

次に劣化判断部1について説明する。   Next, the degradation determination unit 1 will be described.

寿命演算手段2は、燃焼ファン制御手段6と劣化判断部1とに接続される。劣化判断部1は、燃焼ファン制御手段6と回転数検出手段5と流量検出手段7とに接続される。   The life calculation means 2 is connected to the combustion fan control means 6 and the deterioration determination unit 1. The deterioration determination unit 1 is connected to the combustion fan control means 6, the rotational speed detection means 5, and the flow rate detection means 7.

劣化判断部1は、定期的な運転時に、燃焼ファン制御手段6に対して燃焼ファン9が一定の回転数で回転している時の燃焼空気流量を取得するよう指令する。   The deterioration determination unit 1 instructs the combustion fan control means 6 to acquire the combustion air flow rate when the combustion fan 9 is rotating at a constant rotational speed during regular operation.

この指令を受け、燃焼ファン制御手段6は、燃焼ファン9に対する操作電圧を、回転数検出手段5で検出する回転数を参照し燃焼ファン9が一定回転となるようフィードバック制御する。   In response to this command, the combustion fan control means 6 performs feedback control on the operation voltage for the combustion fan 9 with reference to the rotational speed detected by the rotational speed detection means 5 so that the combustion fan 9 has a constant rotation.

劣化判断部1は、この時の燃焼空気流量を流量検出手段7により取得し、燃焼空気流量が予め設定した閾値以下の場合は空気フィルタ8の詰まりが寿命に達したと判断し、空気フィルタ劣化信号を寿命演算手段2へ伝達する。   The deterioration determination unit 1 obtains the combustion air flow rate at this time by the flow rate detection means 7, and determines that the clogging of the air filter 8 has reached the end of its life when the combustion air flow rate is equal to or less than a preset threshold value. The signal is transmitted to the life calculation means 2.

また、劣化判断部1は、寿命演算手段2を介して入力手段10から空気フィルタ交換の入力が実施された場合、燃焼ファン制御部6に対して燃焼ファン操作量が一定時の燃焼ファン回転数を取得するよう指令する。   In addition, when the air filter replacement is input from the input unit 10 via the life calculation unit 2, the deterioration determination unit 1 performs the combustion fan rotation speed when the combustion fan operation amount is constant with respect to the combustion fan control unit 6. To get.

この指令を受け、燃焼ファン制御手段6は、燃焼ファン9に対する操作電圧を一定に制御する。   Upon receiving this command, the combustion fan control means 6 controls the operation voltage for the combustion fan 9 to be constant.

劣化判断部1は、この時の燃焼ファン回転数を回転数検出手段5により取得し、燃焼ファン回転数が予め設定した閾値以下の場合は燃焼ファン9の劣化が寿命に達したと判断し、燃焼ファン劣化信号を寿命演算手段2へ伝達する。   The deterioration determination unit 1 acquires the combustion fan rotation speed at this time by the rotation speed detection means 5, and determines that the deterioration of the combustion fan 9 has reached the end of its life when the combustion fan rotation speed is equal to or less than a preset threshold value. The combustion fan deterioration signal is transmitted to the life calculation means 2.

そして、寿命演算手段2は、空気フィルタ劣化信号または燃焼ファン劣化信号を出力手段11へ送る。出力手段11は、空気フィルタまたは燃焼ファンが寿命になって交換時期であることを提示する。出力手段11による提示形態は、一例として表示装置や音声出力、出力手段からネットワークへ接続しての発報が利用できる。   The life calculation means 2 sends an air filter deterioration signal or a combustion fan deterioration signal to the output means 11. The output means 11 presents that the air filter or combustion fan has reached the end of its life and is time for replacement. As an example of the presentation form by the output means 11, a display device, audio output, and notification issued by connecting the output means to the network can be used.

出力手段11が空気フィルタ8または、燃焼ファン9が既に寿命に達している警告提示を実施した場合、ユーザはその警告提示を受け、燃料電池メーカにメンテナンス要請する。ネットワークへの警告出力による場合は、ユーザの介在無しに直接的に燃料電池メーカへ警告提示される。要請されたメンテナンス作業者は、警告の提示された空気フィルタ8または、燃焼ファン9に対してメンテナンスを実施できる。   When the output unit 11 provides warning indication that the air filter 8 or the combustion fan 9 has already reached the end of its life, the user receives the warning indication and requests maintenance from the fuel cell manufacturer. In the case of warning output to the network, the warning is presented directly to the fuel cell manufacturer without user intervention. The requested maintenance worker can perform maintenance on the air filter 8 or the combustion fan 9 on which the warning is presented.

この実施の形態2の燃料電池制御装置によれば、空気フィルタ8の寿命到達を検出することができる。その結果、空気フィルタ8の交換時期の最適化を図ることができ、メンテナンス回数を必要最小限に減少させることができるとともに、交換部品量を必要最小限に削減することができ、コスト削減と部品廃棄の削減を図ることができる。   According to the fuel cell control device of the second embodiment, it is possible to detect the end of life of the air filter 8. As a result, the replacement time of the air filter 8 can be optimized, the number of maintenance can be reduced to the minimum necessary, the amount of replacement parts can be reduced to the minimum necessary, and cost reduction and parts can be reduced. Reduction of disposal can be achieved.

また、入力手段10から空気フィルタ交換の入力が実施された場合に、燃焼ファン9を検査することで、空気フィルタ8が新品時の燃焼ファン特性を検査でき、燃焼ファン検査結果より空気フィルタ劣化の影響を排除できる。   In addition, when the air filter replacement is input from the input means 10, the combustion fan 9 is inspected, so that the air filter 8 can inspect the characteristics of the combustion fan when it is new, and the air filter deterioration results from the combustion fan inspection result. The influence can be eliminated.

これにより、燃焼ファン9の寿命到達を検出することができる。その結果、燃焼ファン9の交換時期の最適化を図ることができ、メンテナンス回数を必要最小限に減少させることができるとともに、交換部品量を必要最小限に削減することができ、コスト削減と部品廃棄の削減を図ることができる。   Thereby, the end of the life of the combustion fan 9 can be detected. As a result, the replacement time of the combustion fan 9 can be optimized, the number of maintenance can be reduced to the minimum necessary, the amount of replacement parts can be reduced to the minimum necessary, and cost reduction and parts can be reduced. Reduction of disposal can be achieved.

さらに、空気フィルタ8の寿命到達を燃焼ファン9の劣化の影響を受けずに検出することができ、燃焼ファン9の寿命到達を空気フィルタ8の劣化の影響を受けずに検出することができる。すなわち、空気フィルタ8の寿命到達と燃焼ファン9の寿命到達とを独立して検出することができる。   Furthermore, the life end of the air filter 8 can be detected without being affected by the deterioration of the combustion fan 9, and the life end of the combustion fan 9 can be detected without being affected by the deterioration of the air filter 8. In other words, it is possible to detect the life of the air filter 8 and the life of the combustion fan 9 independently.

さらに、劣化判断部1での判断結果を提示する出力手段11を有することにより、推定した判断結果をユーザに提示することができる。   Furthermore, the estimated judgment result can be presented to the user by including the output means 11 for presenting the judgment result in the degradation judgment unit 1.

さらに、出力手段11には空気フィルタ8と燃焼ファン9とが寿命に達していることを提示するため、ユーザに対して空気フィルタ8と燃焼ファン9の交換を促すことができる。   Furthermore, since the output means 11 indicates that the air filter 8 and the combustion fan 9 have reached the end of their lives, the user can be urged to replace the air filter 8 and the combustion fan 9.

本発明にかかる燃料電池制御装置において、それを構成する燃焼ファンおよび燃焼ファンより生成される燃焼空気のホコリを除去する空気フィルタの検査方法は、燃焼空気流量の時系列な特性と、燃焼ファンの回転数の時系列な特性に着目することで、燃焼ファンと空気フィルタ個別の寿命が予測でき、ユーザへの突然停止という不便を解消と、メーカのメンテナンス費用の削減とをもたらし、燃焼装置を備えた燃料電池制御装置の故障検査方法に有用である。   In the fuel cell control device according to the present invention, the combusting fan and the air filter inspection method for removing the dust of the combustion air generated from the combustion fan comprise the time series characteristics of the combustion air flow rate, By focusing on the time-series characteristics of the rotational speed, the life of the combustion fan and air filter can be predicted, eliminating the inconvenience of sudden stoppage for the user and reducing the maintenance cost of the manufacturer. This is useful for a failure inspection method of a fuel cell control device.

本発明にかかる実施の形態1の燃料電池制御装置の構成要素を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the component of the fuel cell control apparatus of Embodiment 1 concerning this invention. (a)は本発明にかかる実施の形態1における最小二乗法を使用した空気フィルタの寿命予測図、(b)は本発明にかかる実施の形態1における最小二乗法を使用した燃焼ファンの寿命予測図である。(A) is the life prediction figure of the air filter which uses the least squares method in Embodiment 1 concerning this invention, (b) is the life prediction of the combustion fan which uses the least squares method in Embodiment 1 concerning this invention. FIG. (a)は本発明にかかる実施の形態1における逐次予測法を使用した空気フィルタの寿命予測図、(b)は本発明にかかる実施の形態1における逐次予測法を使用した燃焼ファンの寿命予測図である。(A) is the lifetime prediction figure of the air filter which uses the sequential prediction method in Embodiment 1 concerning this invention, (b) is the lifetime prediction of the combustion fan using the sequential prediction method in Embodiment 1 concerning this invention. FIG. 本発明にかかる実施の形態1における空気フィルタと燃焼ファンの検査タイミングを示す図である。It is a figure which shows the test | inspection timing of the air filter and combustion fan in Embodiment 1 concerning this invention. 本発明にかかる実施の形態2の燃料電池制御装置の構成要素を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the component of the fuel cell control apparatus of Embodiment 2 concerning this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 劣化判断部
2 寿命演算手段
3 第1の記憶手段
4 第2の記憶手段
5 回転数検出手段
6 燃焼ファン制御手段
7 流量検出手段
8 空気フィルタ
9 燃焼ファン
10 入力手段
11 出力手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Degradation judgment part 2 Life calculation means 3 1st memory | storage means 4 2nd memory | storage means 5 Rotational speed detection means 6 Combustion fan control means 7 Flow rate detection means 8 Air filter 9 Combustion fan 10 Input means 11 Output means

Claims (20)

原料ガス改質用の燃焼用空気を送給する燃焼ファンと、
前記燃焼ファンによる前記燃焼用空気の送給経路中に設けられて前記燃焼用空気中のほこりを除去する空気フィルタと、
前記燃焼ファンの回転数を検出する回転数検出手段と、
前記燃焼用空気の流量を検出する流量検出手段と、
前記回転数検出手段の回転数検出信号をもとに前記燃焼ファンの回転数を一定に制御する燃焼ファン制御手段と、
前記燃焼ファンの一定回転数時における前記燃焼用空気の流量の第1の時系列データを記憶する第1の記憶手段と、
前記流量検出手段から前記第1の時系列データを取得して前記第1の記憶手段に書き込むとともに、前記第1の時系列データを取得する度に前記第1の記憶手段に記憶した以前の取得時の前記第1の時系列データと今回取得した前記第1の時系列データとから前記空気フィルタの予測寿命を算出する寿命演算手段とを備えた燃料電池制御装置。
A combustion fan for supplying combustion air for raw material gas reforming,
An air filter provided in the combustion air supply path by the combustion fan to remove dust in the combustion air;
A rotational speed detection means for detecting the rotational speed of the combustion fan;
Flow rate detecting means for detecting the flow rate of the combustion air;
Combustion fan control means for controlling the rotational speed of the combustion fan to be constant based on the rotational speed detection signal of the rotational speed detection means;
First storage means for storing first time-series data of the flow rate of the combustion air at a constant rotational speed of the combustion fan;
Obtaining the first time-series data from the flow rate detection means and writing it to the first storage means, as well as previous acquisitions stored in the first storage means each time the first time-series data is obtained A fuel cell control device comprising: life calculation means for calculating a predicted life of the air filter from the first time series data of time and the first time series data acquired this time.
前記寿命演算手段は前記空気フィルタの予測寿命の算出時に3個以上の前記第1の時系列データを使用して前記燃焼用空気の流量が予め設定した第1の閾値を下回る時期を算出する請求項1に記載の燃料電池制御装置。   The life calculation means calculates a time when the flow rate of the combustion air falls below a preset first threshold by using three or more first time series data when calculating the predicted life of the air filter. Item 4. The fuel cell control device according to Item 1. 前記寿命演算手段は、前記燃焼用空気の流量が前記第1の閾値を下回る時期の算出に最小二乗法を使用する請求項2に記載の燃料電池制御装置。   The fuel cell control device according to claim 2, wherein the life calculation means uses a least square method for calculating a time when the flow rate of the combustion air falls below the first threshold value. 前記寿命演算手段での演算結果を提示する出力手段を有する請求項1、2、3のいずれか1項に記載の燃料電池制御装置。   The fuel cell control device according to claim 1, further comprising an output unit that presents a calculation result obtained by the lifetime calculation unit. 前記寿命演算手段から前記出力手段に出力する演算結果は、前記空気フィルタの予測寿命または交換時期である請求項4に記載の燃料電池制御装置。   The fuel cell control device according to claim 4, wherein a calculation result output from the life calculation means to the output means is a predicted life or replacement time of the air filter. 前記寿命演算手段の演算結果を初期化するための入力手段を有する請求項1、2、3、4、5のいずれか1項に記載の燃料電池制御装置。   The fuel cell control device according to any one of claims 1, 2, 3, 4, and 5, further comprising an input means for initializing a calculation result of the life calculation means. 前記第1の記憶手段に格納された前記第1の時系列データを初期化するための入力手段を有する請求項1、2、3、4、5のいずれか1項に記載の燃料電池制御装置。   6. The fuel cell control device according to claim 1, further comprising an input unit for initializing the first time series data stored in the first storage unit. . 原料ガス改質用の燃焼用空気を送給する燃焼ファンと、
燃焼ファン検査時期を入力する入力手段と、
前記燃焼ファンの回転数を検出する回転数検出手段と、
前記燃焼ファンを一定操作する燃焼ファン制御手段と、
前記燃焼ファンの一定操作時における前記燃焼ファンの回転数の第2の時系列データを記憶する第2の記憶手段と、
前記回転数検出手段から前記第2の時系列データを取得して前記第2の記憶手段に書き込むとともに、前記第2の時系列データを取得する度に前記第2の記憶手段に記憶した以前の取得時の前記第2の時系列データと今回取得した前記第2の時系列データとから前記燃焼ファンの予測寿命を算出し、前記第2の時系列データを取得と予測寿命の算出は前記入力手段による入力タイミングに実施する寿命算出手段とを備えた燃料電池制御装置。
A combustion fan for supplying combustion air for raw material gas reforming,
An input means for inputting a combustion fan inspection time;
A rotational speed detection means for detecting the rotational speed of the combustion fan;
A combustion fan control means for operating the combustion fan at a constant rate;
Second storage means for storing second time-series data of the rotational speed of the combustion fan during a constant operation of the combustion fan;
The second time-series data is acquired from the rotation speed detection means and written to the second storage means, and the previous time stored in the second storage means each time the second time-series data is acquired. The predicted life of the combustion fan is calculated from the second time series data at the time of acquisition and the second time series data acquired this time, and the second time series data is acquired and the calculation of the predicted life is performed by the input. A fuel cell control device comprising life calculation means implemented at input timing by the means.
前記寿命演算手段は前記燃焼ファンの予測寿命の算出時に3個以上の前記第2の時系列データを使用して前記燃焼ファンの回転数が予め設定した第2の閾値を下回る時期を算出する請求項8に記載の燃料電池制御装置。   The life calculating means calculates a time when the rotational speed of the combustion fan falls below a preset second threshold value using three or more second time-series data when calculating the predicted life of the combustion fan. Item 9. The fuel cell control device according to Item 8. 前記寿命演算手段は、前記燃焼ファンの回転数が前記第2の閾値を下回る時期の算出に最小二乗法を使用する請求項9に記載の燃料電池制御装置。   10. The fuel cell control device according to claim 9, wherein the life calculation unit uses a least squares method for calculating a time when the rotational speed of the combustion fan falls below the second threshold. 前記寿命演算手段での演算結果を提示する出力手段を有する請求項8、9、10のいずれか1項に記載の燃料電池制御装置。   11. The fuel cell control device according to claim 8, further comprising an output unit that presents a calculation result obtained by the lifetime calculation unit. 前記寿命演算手段から前記出力手段に出力する演算結果は、前記燃焼ファンの予測寿命または交換時期である請求項11に記載の燃料電池制御装置。   The fuel cell control device according to claim 11, wherein a calculation result output from the life calculation means to the output means is a predicted life or replacement time of the combustion fan. 前記寿命演算手段の演算結果を初期化するための入力手段を有する請求項8、9、10、11、12のいずれか1項に記載の燃料電池制御装置。   The fuel cell control device according to any one of claims 8, 9, 10, 11, and 12, further comprising an input unit for initializing a calculation result of the life calculation unit. 前記第2の記憶手段に格納された前記第2の時系列データを初期化するための入力手段を有する請求項8、9、10、11、12のいずれか1項に記載の燃料電池制御装置。   13. The fuel cell control device according to claim 8, further comprising an input unit configured to initialize the second time-series data stored in the second storage unit. . 原料ガス改質用の燃焼用空気を送給する燃焼ファンと、
前記燃焼ファンによる前記燃焼用空気の送給経路中に設けられて前記燃焼用空気中のほこりを除去する空気フィルタと、
前記燃焼ファンの回転数を検出する回転数検出手段と、
前記燃焼用空気の流量を検出する流量検出手段と、
前記回転数検出手段の回転数検出信号をもとに前記燃焼ファンの回転数を一定に制御する燃焼ファン制御手段と、
前記流量検出手段の出力をもとに前記燃焼ファンの一定回転数時における前記燃焼空気の流量が、予め設定した第1の閾値を下回ったことを検出して前記空気フィルタが寿命に達したと判断する劣化判断部とを備えた燃料電池制御装置。
A combustion fan for supplying combustion air for raw material gas reforming,
An air filter provided in the combustion air supply path by the combustion fan to remove dust in the combustion air;
A rotational speed detection means for detecting the rotational speed of the combustion fan;
Flow rate detecting means for detecting the flow rate of the combustion air;
Combustion fan control means for controlling the rotational speed of the combustion fan to be constant based on the rotational speed detection signal of the rotational speed detection means;
Based on the output of the flow rate detection means, it is detected that the flow rate of the combustion air at a constant rotational speed of the combustion fan has fallen below a preset first threshold, and the air filter has reached the end of its life. A fuel cell control device comprising a deterioration determination unit for determining.
前記劣化判断部での判断結果を提示する出力手段を有する請求項15に記載の燃料電池制御装置。   The fuel cell control device according to claim 15, further comprising an output unit that presents a determination result in the deterioration determination unit. 前記劣化判断部から前記出力手段に出力する判断結果は、前記空気フィルタが既に寿命に達しているという警告である請求項16に記載の燃料電池制御装置。   The fuel cell control device according to claim 16, wherein the determination result output from the deterioration determination unit to the output means is a warning that the air filter has already reached the end of its life. 原料ガス改質用の燃焼用空気を送給する燃焼ファンと、
燃焼ファン検査時期を入力する入力手段と、
前記燃焼ファンの回転数を検出する回転数検出手段と、
前記燃焼ファンを一定操作する燃焼ファン制御手段と、
前記入力手段による入力タイミングにおいて、前記回転数検出手段の出力をもとに前記燃焼ファンの操作量が一定時における前記燃焼ファン回転数が、予め設定した第2の閾値を下回ったことを検出して前記燃焼ファンが寿命に達したと判断する劣化判断部とを備えた燃料電池制御装置。
A combustion fan for supplying combustion air for raw material gas reforming,
An input means for inputting a combustion fan inspection time;
A rotational speed detection means for detecting the rotational speed of the combustion fan;
A combustion fan control means for operating the combustion fan at a constant rate;
At the input timing by the input means, it is detected based on the output of the rotational speed detection means that the rotational speed of the combustion fan when the operation amount of the combustion fan is constant falls below a preset second threshold value. And a deterioration determining unit that determines that the combustion fan has reached the end of its life.
前記劣化判断部での判断結果を提示する出力手段を有する請求項18に記載の燃料電池制御装置。   The fuel cell control device according to claim 18, further comprising an output unit that presents a determination result in the deterioration determination unit. 前記劣化判断部から前記出力手段に出力する判断結果は、前記燃焼ファンが既に寿命に達しているという警告である請求項19に記載の燃料電池制御装置。   The fuel cell control device according to claim 19, wherein the determination result output from the deterioration determination unit to the output means is a warning that the combustion fan has already reached the end of its life.
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