JP2023067586A - Abnormality diagnostic device - Google Patents

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Tetsuro Onishi
潤 岩見
Jun Iwami
雅貴 森一
Masaki Moriichi
拡之 徳永
Hiroyuki Tokunaga
裕貴 荒関
Yuki Arazeki
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Abstract

To provide an abnormality diagnostic device capable of appropriately performing diagnosis of a content of an abnormality generated in a fuel cell device.SOLUTION: In an abnormality diagnostic device 4, an abnormality diagnosis process is constructed of a combination of a plurality of determination processes of determining whether or not at least one of a measurement result of a measuring device of a fuel cell device 10 and an operation environment of the fuel cell device 10 satisfies a predetermined discrimination, in which a determination result of the determination process determined in accordance with whether or not it satisfies the discrimination condition includes at least one of a case where a transmission to another determination process is instructed and a case where a diagnostic result of the abnormality diagnosis process is specified. The abnormality diagnostic device comprises a diagnosis process part 4b that, when an abnormality occurs in the measurement result received via an information communication line 2 from the fuel cell device 10, specifies the diagnosis result of an abnormality appeared in the received measurement result on the basis of a content corresponded to the appeared abnormality, of the abnormality diagnosis process that is stored in a storage part 4a and at least one of the measurement result of the measuring device of the fuel cell device 10 and the operation environment of the fuel cell device 10.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、施設に設置される燃料電池装置から情報通信回線を介して受信した情報に基づいて燃料電池装置で発生する異常の内容を診断する異常診断装置に関する。 The present invention relates to an abnormality diagnosis device for diagnosing the details of an abnormality occurring in a fuel cell device based on information received from a fuel cell device installed in a facility via an information communication line.

特許文献1(特開2016-184319号公報)には、発電システムの故障部位を診断及び特定でき、故障時の誤診断を抑えられるシステムが記載されている。
具体的には、特許文献1に記載のシステムでは、発電システムが故障した場合、発電装置の各部位に設けられた複数の検出手段それぞれでの検出信号履歴を含む故障データが生成される。そして、データベースに記録された過去故障時データの中から、今回の故障時の故障データと相関関係が強い相関故障時データが選択される。更に、選択された相関故障時データに対応付けられた故障診断結果及び故障対応記録が出力される。このように、特許文献1に記載のシステムでは、今回の故障が発生した場合に検出される検出信号履歴を含む故障時データと相関関係が強い過去故障時データを特定し、今回の故障も、その相関関係が強い過去故障時データと同様の故障原因によって発生したものと見なしている。
Patent Literature 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2016-184319) describes a system that can diagnose and identify a faulty part of a power generation system and suppress misdiagnosis at the time of fault.
Specifically, in the system described in Patent Literature 1, when the power generation system fails, failure data is generated that includes detection signal histories from each of a plurality of detection means provided in each part of the power generation device. Correlated failure data having a strong correlation with the current failure data is selected from the past failure data recorded in the database. Furthermore, the failure diagnosis result and the failure handling record associated with the selected correlated failure time data are output. As described above, in the system described in Patent Document 1, past failure data having a strong correlation with failure time data including detection signal history detected when the current failure occurs is specified, and the current failure is also It is assumed that the failure was caused by the same failure cause as the past failure data with a strong correlation.

特開2016-184319号公報JP 2016-184319 A

相関関係の強さという統計的な手法によらずに、燃料電池装置の動作状態を診断する手法も求められている。 There is also a need for a method of diagnosing the operating state of a fuel cell device without relying on a statistical method of correlation strength.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、燃料電池装置で発生する異常の内容を適切に診断できる異常診断装置を提供する点にある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an abnormality diagnosis device capable of appropriately diagnosing the content of an abnormality that occurs in a fuel cell device.

上記目的を達成するための本発明に係る異常診断装置の特徴構成は、施設に設置される燃料電池装置から情報通信回線を介して受信した情報に基づいて前記燃料電池装置で発生する異常の内容を診断する異常診断装置であって、
前記燃料電池装置が有する複数の測定器のうちの少なくとも一つの前記測定器の測定結果に現れる異常と、当該異常の発生要因及び当該異常への対処法の少なくとも一方を含む当該異常について考えられる複数の診断結果のうちの一つを特定するための異常診断処理とを関連付けて、複数の前記異常毎に記憶する記憶部を備え、
前記異常診断処理は、前記燃料電池装置の前記測定器の前記測定結果及び前記燃料電池装置の動作環境の少なくとも一方が所定の判定条件を満たしているか否かを判定する判定処理が複数個組み合わされて構成され、
前記判定条件を満たしているか否かに応じて定まる前記判定処理の判定結果は、別の前記判定処理への移行が指示される場合と、前記異常診断処理の前記診断結果の特定に至る場合との少なくとも一種類を含み、
前記燃料電池装置から前記情報通信回線を介して受信した前記測定結果に前記異常が現れる場合、前記記憶部に記憶している、当該異常に対応する前記異常診断処理の内容と、前記燃料電池装置の前記測定器の前記測定結果及び前記燃料電池装置の前記動作環境の少なくとも一方とに基づいて、受信した前記測定結果に現れる前記異常についての前記診断結果を特定する診断処理部を備える点にある。
In order to achieve the above object, the abnormality diagnosis apparatus according to the present invention is characterized in that, based on information received from a fuel cell device installed in a facility via an information communication line, details of an abnormality occurring in the fuel cell device are detected. An abnormality diagnostic device for diagnosing
Abnormalities appearing in the measurement results of at least one of the plurality of measuring instruments included in the fuel cell device, and a plurality of conceivable abnormalities including at least one of causes of the abnormalities and countermeasures against the abnormalities A storage unit that stores each of the plurality of abnormalities in association with an abnormality diagnosis process for specifying one of the diagnosis results of
The abnormality diagnosis process is a combination of a plurality of judgment processes for judging whether or not at least one of the measurement result of the measuring device of the fuel cell device and the operating environment of the fuel cell device satisfies a predetermined judgment condition. configured with
The determination result of the determination process, which is determined depending on whether the determination condition is satisfied, may be an instruction to shift to another determination process or a determination of the diagnosis result of the abnormality diagnosis process. including at least one of
When the measurement result received from the fuel cell device via the information communication line shows the abnormality, the contents of the abnormality diagnosis process corresponding to the abnormality stored in the storage unit, and the fuel cell device and a diagnostic processing unit that identifies the diagnostic result of the abnormality appearing in the received measurement result based on at least one of the measurement result of the measuring device and the operating environment of the fuel cell device. .

上記特徴構成によれば、異常診断処理は複数個の判定処理が組み合わされて構成され、各判定処理の判定結果は、別の前記判定処理への移行が指示される場合と、前記異常診断処理の前記診断結果の特定に至る場合との少なくとも一種類を含む。つまり、診断処理部は、燃料電池装置が有する複数の測定器のうちの少なくとも一つの測定器の測定結果に現れる異常について、燃料電池装置の測定器の測定結果及び燃料電池装置の動作環境の少なくとも一方に基づいて、異常診断処理を構成する少なくとも一つの判定処理を経て、一つの診断結果を特定する。つまり、異常診断装置は、異常の発生からその異常についての診断結果の特定までを、予め作成された異常診断処理の手順に従って自動で行うことができる。 According to the above characteristic configuration, the abnormality diagnosis process is configured by combining a plurality of determination processes. and at least one type of case leading to the identification of the diagnostic result. In other words, the diagnostic processing unit, regarding an abnormality appearing in the measurement result of at least one of the plurality of measuring instruments of the fuel cell device, determines at least the measurement result of the measuring device of the fuel cell device and the operating environment of the fuel cell device. Based on one of them, one diagnostic result is specified through at least one determination process constituting the abnormality diagnostic process. In other words, the abnormality diagnosis device can automatically perform from the occurrence of an abnormality to the identification of the diagnosis result of the abnormality according to the procedure of the abnormality diagnosis processing created in advance.

例えば、燃料電池装置が有する複数の測定器のうちの少なくとも一つの測定器の測定結果に異常が現れたという事実のみに基づいてメンテナンス担当者などが出動した場合、その場でメンテナンス担当者がその異常の診断結果を下す必要がある。ところが本特徴構成では、異常診断装置がその異常についての診断結果の特定を自動で行うため、メンテナンス担当者などはその診断結果に応じた準備を事前に行った上で出動できる。
従って、燃料電池装置で発生する異常の内容を適切に診断できる異常診断装置を提供できる。
For example, if a maintenance person is dispatched based only on the fact that at least one of the measuring instruments of the fuel cell system has an abnormality in the measurement result, the maintenance person will be able to confirm that on the spot. It is necessary to make a diagnosis of the abnormality. However, in this characteristic configuration, since the abnormality diagnosis device automatically identifies the diagnosis result of the abnormality, the person in charge of maintenance or the like can be dispatched after making preparations according to the diagnosis result in advance.
Therefore, it is possible to provide an abnormality diagnosis device capable of appropriately diagnosing the content of an abnormality that occurs in a fuel cell device.

本発明に係る異常診断装置の別の特徴構成は、前記記憶部は、前記燃料電池装置の管理者の連絡先及び前記燃料電池装置のメンテナンス担当者の連絡先及び前記燃料電池装置の製造関係者の連絡先の少なくとも一つを記憶しており、
前記診断処理部は、特定した前記診断結果を、前記管理者の連絡先及び前記メンテナンス担当者の連絡先及び前記製造関係者の連絡先の少なくとも一つに出力する点にある。
Another characteristic configuration of the abnormality diagnosis apparatus according to the present invention is that the storage unit stores contact information of a manager of the fuel cell device, contact information of a person in charge of maintenance of the fuel cell device, and persons involved in the manufacture of the fuel cell device. remembers at least one of the contacts of
The diagnosis processing unit outputs the specified diagnosis result to at least one of the contact information of the administrator, the contact information of the person in charge of maintenance, and the contact information of the manufacturing personnel.

上記特徴構成によれば、燃料電池装置の所有者などの管理者、燃料電池装置のメンテナンス担当者、燃料電池装置の製造関係者は、燃料電池装置の診断結果を知ることができる。その結果、燃料電池装置の修理などの現場に到着する前に、燃料電池装置のメンテナンス担当者は診断結果に応じた修理などの準備を行うことができ、燃料電池装置の製造関係者は診断結果に応じた修理などに必要な部品の準備を行うことができる。その結果、実際に修理などを行う現場で、修理を行う技能を持つ人員がいないといった問題や、修理に必要な部品を持参していなかったという問題などが発生することを回避できる。 According to the above characteristic configuration, the manager such as the owner of the fuel cell device, the person in charge of maintenance of the fuel cell device, and the person involved in the manufacture of the fuel cell device can know the diagnosis result of the fuel cell device. As a result, before arriving at the repair site of the fuel cell device, the person in charge of maintenance of the fuel cell device can make preparations such as repairs according to the diagnosis result, and the manufacturing personnel of the fuel cell device can It is possible to prepare the necessary parts for repairs according to the situation. As a result, it is possible to avoid problems such as the lack of personnel with the skills to perform repairs and the lack of necessary parts for repairs at sites where repairs are actually performed.

本発明に係る異常診断装置の更に別の特徴構成は、前記診断結果は、前記異常の発生要因として、前記燃料電池装置の特定の部位で発生している不具合の内容を含む点にある。 Still another characteristic configuration of the abnormality diagnosis apparatus according to the present invention is that the diagnosis result includes details of a defect occurring in a specific portion of the fuel cell device as a cause of the abnormality.

上記特徴構成によれば、燃料電池装置の管理者及びメンテナンス担当者及び製造関係者などは、異常の発生要因として、燃料電池装置の特定の部位で発生している不具合の内容が分かれば、その部位の部品修理や部品交換などの必要な作業を決定できる。 According to the above characteristic configuration, if the manager, maintenance staff, manufacturing personnel, etc. of the fuel cell device know the details of the defect occurring in the specific part of the fuel cell device as the cause of the abnormality, they can Necessary work such as part repair or part replacement can be determined.

本発明に係る異常診断装置の更に別の特徴構成は、前記診断結果は、前記異常への対処法として、前記燃料電池装置の特定の構成部品の交換指示又は修理指示を含む点にある。 Still another characteristic configuration of the abnormality diagnosis device according to the present invention is that the diagnosis result includes an instruction to replace or repair a specific component of the fuel cell device as a countermeasure against the abnormality.

上記特徴構成によれば、異常への対処法として、燃料電池装置の特定の構成部品の交換指示又は修理指示が含まれていれば、交換する構成部品を事前に用意することや、交換作業又は修理作業に必要な人員を事前に決定できる。 According to the above characteristic configuration, if an instruction to replace or repair a specific component of the fuel cell device is included as a countermeasure against an abnormality, preparation of the component to be replaced in advance, replacement work, or The number of personnel required for repair work can be determined in advance.

本発明に係る異常診断装置の更に別の特徴構成は、前記記憶部は、前記燃料電池装置の前記構成部品の修理作業又は交換作業の難易度を示す情報を複数の前記構成部品毎に記憶しており、
前記診断結果は、前記異常への対処法として、前記難易度を示す情報を含む点にある。
Still another characteristic configuration of the abnormality diagnosis device according to the present invention is that the storage unit stores information indicating the degree of difficulty of repair work or replacement work of the component parts of the fuel cell device for each of the plurality of component parts. and
The diagnostic result includes information indicating the degree of difficulty as a coping method for the abnormality.

上記特徴構成によれば、異常への対処法として、構成部品の修理作業又は交換作業の難易度を示す情報が含まれていれば、その難易度に応じた技能を持つ人員を派遣する準備を事前に行うことができる。 According to the above characteristic configuration, if information indicating the difficulty level of repair work or replacement work of component parts is included as a method of coping with anomalies, preparations are made to dispatch personnel with skills corresponding to the difficulty level. can be done in advance.

本発明に係る異常診断装置の更に別の特徴構成は、前記記憶部は、前記燃料電池装置の前記構成部品の修理作業又は交換作業を説明する動画データを複数の前記構成部品毎に記憶しており、
前記診断結果は、前記異常への対処法として、前記動画データを含む点にある。
Still another characteristic configuration of the abnormality diagnosis device according to the present invention is that the storage unit stores moving image data explaining repair work or replacement work of the component parts of the fuel cell device for each of the plurality of component parts. cage,
The diagnostic result includes the moving image data as a countermeasure for the abnormality.

上記特徴構成によれば、異常への対処法として、燃料電池装置の構成部品の修理作業又は交換作業を説明する動画データが含まれていれば、構成部品の修理作業又は交換作業の担当者はその動画データを確認して、修理作業又は交換作業を確実に実施できる。 According to the above characteristic configuration, if video data explaining repair work or replacement work of the component parts of the fuel cell device is included as a countermeasure against abnormality, the person in charge of the repair work or replacement work of the component parts can By checking the moving image data, the repair work or the replacement work can be performed without fail.

異常診断装置を備える診断システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a diagnostic system provided with an abnormality diagnostic apparatus. 燃料電池装置の構成を示す図である。1 is a diagram showing the configuration of a fuel cell device; FIG. 異常診断処理の例を説明するフローチャートである。6 is a flowchart for explaining an example of abnormality diagnosis processing; 異常診断処理の例を説明するフローチャートである。6 is a flowchart for explaining an example of abnormality diagnosis processing;

以下に図面を参照して本発明の実施形態に係る異常診断装置4について説明する。
図1は、異常診断装置4を備える診断システムの構成を示す図である。図示するように、住戸及び事業者などの施設1に燃料電池装置10が設けられている。また、施設1には、電力消費装置5、ガス消費装置6、HEMS(Home Energy Management System)7も設けられている。HEMS7は、電力消費装置5、燃料電池装置10、ガス消費装置6などの制御対象装置の動作を制御する装置であり、制御対象装置との間で通信線を介して情報通信を行って、各装置からの情報を受信すると共に、各装置への情報の伝達を行うことができる。また、HEMS7は、各装置から受信した情報を、情報通信回線2を介して異常診断装置4などに送信することもできる。
An abnormality diagnosis device 4 according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a diagnostic system including an abnormality diagnostic device 4. As shown in FIG. As shown in the figure, a fuel cell device 10 is installed in a facility 1 such as a dwelling unit and a business. The facility 1 is also provided with a power consumption device 5 , a gas consumption device 6 and a HEMS (Home Energy Management System) 7 . The HEMS 7 is a device that controls the operation of the controlled devices such as the power consumption device 5, the fuel cell device 10, and the gas consumption device 6, and performs information communication with the controlled devices via a communication line. It is possible to receive information from devices and transmit information to each device. The HEMS 7 can also transmit the information received from each device to the abnormality diagnosis device 4 or the like via the information communication line 2 .

電力消費装置5及び燃料電池装置10は、電力系統に連系される電力線8に接続されて、電力系統からの電力供給を受けることができる。また、燃料電池装置10の発電電力を、電力線8を介して電力系統に供給することもできる。ガス消費装置6及び燃料電池装置10は、ガス供給管9から供給される例えば都市ガスなどのガスの供給を受けることができる。図1では2つの施設1を描いているが、その数は適宜変更可能である。以下の説明では、ガス供給管9から供給される例えば都市ガスなどのガスを「原燃料」と記載することがある。 The power consuming device 5 and the fuel cell device 10 are connected to a power line 8 interconnected with the power system and can receive power supply from the power system. Also, the power generated by the fuel cell device 10 can be supplied to the power system via the power line 8 . The gas consumption device 6 and the fuel cell device 10 can be supplied with gas such as city gas supplied from the gas supply pipe 9 . Although two facilities 1 are drawn in FIG. 1, the number can be changed as appropriate. In the following description, gas such as city gas supplied from the gas supply pipe 9 may be referred to as "raw fuel".

燃料電池装置10は、HEMS7を介して、或いは、HEMS7を介さずに、情報通信回線2にアクセスできる。そして、燃料電池装置10は、情報通信回線2に接続されている異常診断装置4、情報提供サーバ装置3、メンテナンス担当者端末装置60、製造関係者端末装置61、管理者端末装置62などとの間で情報通信を行うことができる。 The fuel cell device 10 can access the information communication line 2 via the HEMS 7 or without the HEMS 7 . The fuel cell device 10 communicates with the abnormality diagnosis device 4, the information providing server device 3, the maintenance staff terminal device 60, the manufacturing personnel terminal device 61, the administrator terminal device 62, etc., which are connected to the information communication line 2. Information can be communicated between

図2は、燃料電池装置10の構成を示す図である。燃料電池装置10は、外側容器11の内部に各種部品を備えている。以下に、燃料電池装置10の構成を、ホットモジュール13、原燃料供給系、空気供給系、還流ガス供給系、水回収系、改質用水供給系、排熱回収系に分けて説明する。 FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the fuel cell device 10. As shown in FIG. The fuel cell device 10 includes various parts inside an outer container 11 . The configuration of the fuel cell device 10 will be described below by dividing it into the hot module 13, raw fuel supply system, air supply system, reflux gas supply system, water recovery system, reforming water supply system, and exhaust heat recovery system.

〔ホットモジュール13〕
外側容器11の内部には、高温環境下で動作するセルスタック18等などの機器を収容するホットモジュール13が設けられる。具体的には、ホットモジュール13の内部には、気化器14、改質器15、マニホールド16、セルスタック18などが設けられる。気化器14は、改質用水を気化させて改質器15に供給する。改質器15は、原燃料を水蒸気改質して燃料ガスを生成する。改質器15には、改質器15の例えば改質触媒(図示せず)の温度を測定する改質器温度測定器としての温度測定器T1が設けられている。
[Hot module 13]
Inside the outer container 11, there is provided a hot module 13 that accommodates equipment such as a cell stack 18 that operates in a high-temperature environment. Specifically, inside the hot module 13, a vaporizer 14, a reformer 15, a manifold 16, a cell stack 18, and the like are provided. The vaporizer 14 vaporizes the reforming water and supplies it to the reformer 15 . The reformer 15 steam reforms the raw fuel to generate fuel gas. The reformer 15 is provided with a temperature measuring device T1 as a reformer temperature measuring device for measuring the temperature of, for example, a reforming catalyst (not shown) of the reformer 15 .

セルスタック18は、燃料ガス供給路L2によって供給される、改質器15で生成された燃料ガスを用いて発電する複数の燃料電池セル17を有する。例えば、改質器15で生成された燃料ガスは、燃料ガス供給路L2を通ってマニホールド16に至り、マニホールド16で、燃料ガスは各燃料電池セル17に分配される。 The cell stack 18 has a plurality of fuel cells 17 that generate power using the fuel gas produced by the reformer 15 and supplied through the fuel gas supply line L2. For example, the fuel gas generated by the reformer 15 passes through the fuel gas supply line L2 and reaches the manifold 16, where the fuel gas is distributed to each fuel cell 17. FIG.

セルスタック18の上方の空間は、セルスタック18から排出されるオフガスを燃焼する燃焼部19となる。この燃焼熱は、その上方の気化器14及び改質器15に伝達される。燃焼部19の温度は、燃焼部温度測定器としての温度測定器T2で測定される。点火器20は、オフガスに点火させる。 A space above the cell stack 18 serves as a combustion section 19 that burns the off-gas discharged from the cell stack 18 . This combustion heat is transferred to the vaporizer 14 and reformer 15 above it. The temperature of the combustion section 19 is measured by a temperature measuring device T2 as a combustion section temperature measuring device. An igniter 20 ignites the off-gas.

ホットモジュール13の給気口21には空気供給路L10が接続され、ホットモジュール13の内部に空気が供給される。ホットモジュール13の排気口22から、ホットモジュール13の内部に存在するガスがホットモジュール13の外部に排出される。排気口22には、排出されるガスに含まれる水素、一酸化炭素などを、酸素を用いて触媒燃焼させる燃焼触媒部23が設けられている。 An air supply path L10 is connected to the air supply port 21 of the hot module 13 to supply the inside of the hot module 13 with air. Gas present inside the hot module 13 is discharged to the outside of the hot module 13 through the exhaust port 22 of the hot module 13 . The exhaust port 22 is provided with a combustion catalyst section 23 that catalytically burns hydrogen, carbon monoxide, etc. contained in the exhausted gas using oxygen.

燃焼触媒部23を通過した排出ガスは、排熱回収用熱交換器34に供給される。排熱回収用熱交換器34では、排出ガスと、湯水循環路L7を流れる排熱回収用熱媒としての湯水との熱交換、即ち、排出ガスの冷却が行われ、排出ガスに含まれていた水分が凝縮する。 The exhaust gas that has passed through the combustion catalyst portion 23 is supplied to the heat exchanger 34 for exhaust heat recovery. In the exhaust heat recovery heat exchanger 34, heat is exchanged between the exhaust gas and hot water flowing through the hot water circulation path L7 as a heat medium for recovering exhaust heat, that is, the exhaust gas is cooled. moisture condenses.

排熱回収用熱交換器34の下流側には、排出ガスに含まれる凝縮水を分離する気液分離部35が設けられる。そして、排出ガス中の気相成分は排出ガス流路L4を通って外側容器11の外部に排出され、排出ガス中の液相成分は水回収路L5を通って水精製器37に供給される。また、外側容器11には、換気口55も設けられている。外側容器11の内部の、換気口55の近傍には温度測定器T3が設けられている。この温度測定器T3によって、例えば外気の温度が測定される。 A gas-liquid separation unit 35 for separating condensed water contained in the exhaust gas is provided downstream of the exhaust heat recovery heat exchanger 34 . Gas phase components in the exhaust gas are discharged to the outside of the outer container 11 through the exhaust gas passage L4, and liquid phase components in the exhaust gas are supplied to the water purifier 37 through the water recovery passage L5. . The outer container 11 is also provided with a ventilation port 55 . A temperature measuring device T3 is provided near the ventilation port 55 inside the outer container 11 . For example, the temperature of the outside air is measured by this temperature measuring device T3.

〔原燃料供給系〕
原燃料供給系は、原燃料供給路L1を介して、改質器15に原燃料を供給する系統である。具体的には、原燃料供給系は、遮断弁26、圧力測定器27、原燃料流量測定器28、ゼロガバナ29、原燃料供給器30、脱硫器31を備える。
[Raw fuel supply system]
The raw fuel supply system is a system that supplies the raw fuel to the reformer 15 via the raw fuel supply line L1. Specifically, the raw fuel supply system includes a cutoff valve 26 , a pressure measuring device 27 , a raw fuel flow rate measuring device 28 , a zero governor 29 , a raw fuel supplier 30 and a desulfurizer 31 .

遮断弁26は、原燃料供給路L1への原燃料の流入を許可する状態又は遮断する状態に切り替える。圧力測定器27は、原燃料供給路L1に流入する原燃料の圧力を測定する。原燃料供給器30は、改質器15に原燃料を供給する。具体的には、原燃料供給器30は、改質器15に供給する原燃料の単位時間当たりの流量を調節する。原燃料流量測定器28は、原燃料供給器30によって改質器15に供給される原燃料の単位時間当たりの流量を測定する。例えば、原燃料供給器30は、原燃料流量測定器28で測定される原燃料の流量が目標流量になるように原燃料供給器30を動作させる。ゼロガバナ29は、原燃料供給路L1を流れる原燃料の圧力を大気圧と同じに調節する。脱硫器31は、原燃料に含まれる硫黄化合物などを除去する。 The cutoff valve 26 switches between a state of permitting or blocking of the inflow of the raw fuel into the raw fuel supply path L1. The pressure measuring device 27 measures the pressure of the raw fuel flowing into the raw fuel supply path L1. The raw fuel supplier 30 supplies raw fuel to the reformer 15 . Specifically, the raw fuel supplier 30 adjusts the flow rate of the raw fuel supplied to the reformer 15 per unit time. The raw fuel flow rate measuring device 28 measures the flow rate per unit time of the raw fuel supplied to the reformer 15 by the raw fuel supplier 30 . For example, the raw fuel supplier 30 operates so that the raw fuel flow rate measured by the raw fuel flow rate measuring device 28 becomes the target flow rate. The zero governor 29 adjusts the pressure of the raw fuel flowing through the raw fuel supply path L1 to be the same as the atmospheric pressure. The desulfurizer 31 removes sulfur compounds and the like contained in the raw fuel.

〔空気供給系〕
空気供給系は、空気供給路L10を介して、ホットモジュール13に空気を供給する系統である。空気供給器41は、内側容器12の内部に空気を供給する。具体的には、空気供給器41は、内側容器12の内部に供給する空気の単位時間当たりの流量を調節する。空気流量測定器42は、空気供給器41によって内側容器12の内部に供給される空気の単位時間当たりの流量を測定する。異物除去フィルタ40は、空気供給器41によって内側容器12の内部に供給される空気に含まれる異物を捕捉する。
[Air supply system]
The air supply system is a system that supplies air to the hot module 13 via the air supply path L10. The air supplier 41 supplies air to the interior of the inner container 12 . Specifically, the air supplier 41 adjusts the flow rate of air supplied to the inside of the inner container 12 per unit time. The air flow rate measuring device 42 measures the flow rate per unit time of air supplied to the interior of the inner container 12 by the air supplier 41 . The foreign matter removal filter 40 traps foreign matter contained in the air supplied to the interior of the inner container 12 by the air supplier 41 .

〔還流ガス供給系〕
還流ガス供給系は、還流ガス供給路L3を介して、改質器15で生成された燃料ガスの一部を原燃料供給路L1に供給する系統である。還流ガス供給路L3は、燃料ガス供給路L2の途中の分岐部24から分岐して、脱硫器31よりも上流側の原燃料供給路L1の途中の合流部25に合流し、燃料ガス供給路L2を流れる燃料ガスの一部を原燃料供給路L1に供給する。それにより、脱硫器31に水素を供給できる。還流ガス供給路L3は、ホットモジュール13の内部から外部に引き出される。オリフィス33は、還流ガス供給路L3の途中に設けられ、還流ガス供給路L3を流れる燃料ガスの単位時間当たりの流量を調節する。温度調節部材32は、還流ガス供給路L3を流れる改質ガスの温度を保つために還流ガス供給路L3の少なくとも一部分の周囲に設けられる。凝縮水回収器36は、還流ガス供給路L3で発生した凝縮水を回収する。温度測定器T4は、温度調節部材32が設けられている部位での還流ガス供給路L3の温度を測定する。例えば、温度測定器T4は、還流ガス供給路L3を構成する配管の外表面の温度を測定する機器、還流ガス供給路L3を構成する配管の内部の温度を測定する機器などである。
[Reflux gas supply system]
The recirculated gas supply system is a system that supplies part of the fuel gas produced in the reformer 15 to the raw fuel supply path L1 via the recirculated gas supply path L3. The recirculated gas supply path L3 branches off from a branch portion 24 in the middle of the fuel gas supply path L2, joins a junction 25 in the middle of the raw fuel supply path L1 on the upstream side of the desulfurizer 31, and joins the fuel gas supply path. A part of the fuel gas flowing through L2 is supplied to the raw fuel supply path L1. Thereby, hydrogen can be supplied to the desulfurizer 31 . The recirculated gas supply path L3 is led out from the inside of the hot module 13 to the outside. The orifice 33 is provided in the middle of the recirculated gas supply path L3, and adjusts the flow rate per unit time of the fuel gas flowing through the recirculated gas supply path L3. The temperature control member 32 is provided around at least a portion of the recirculated gas supply path L3 to maintain the temperature of the reformed gas flowing through the recirculated gas supply path L3. The condensed water recovery device 36 recovers condensed water generated in the recirculated gas supply line L3. The temperature measuring device T4 measures the temperature of the recirculated gas supply path L3 at the site where the temperature control member 32 is provided. For example, the temperature measuring device T4 is a device that measures the temperature of the outer surface of the pipe that constitutes the recirculated gas supply path L3, a device that measures the temperature inside the pipe that constitutes the recirculated gas supply path L3, and the like.

〔水回収系〕
水回収系は、燃料電池装置10で生成された水を回収する系統である。水回収路L5を用いて回収した凝縮水は改質用水タンク38に供給される。図示する例では、水回収路L5は、気液分離部35から水を回収する第1回収路L5aと、凝縮水回収器36から水を回収する第2回収路L5bとを有する。第1回収路L5a及び第2回収路L5bによって回収された凝縮水は、水精製器37を経由して、改質用水タンク38に供給される。水精製器37は、回収した凝縮水に含まれる不純物を除去するための機器である。例えば、水精製器37は、イオン交換樹脂等を充填しており、回収した凝縮水に含まれる電解質のイオン(例えば、イオン化して溶存している塩類やアンモニアなど)を例えばH、OHと交換することで、回収水した凝縮水に含まれる電解質の濃度を相対的に低くさせる(即ち、電気伝導度を低くさせる)機能を果たす。
[Water recovery system]
The water recovery system is a system for recovering water produced in the fuel cell device 10 . Condensed water recovered using the water recovery path L5 is supplied to the reforming water tank 38 . In the illustrated example, the water recovery path L5 has a first recovery path L5a for recovering water from the gas-liquid separator 35 and a second recovery path L5b for recovering water from the condensed water recovery device . The condensed water recovered by the first recovery path L5a and the second recovery path L5b is supplied to the reforming water tank 38 via the water purifier 37 . The water purifier 37 is a device for removing impurities contained in the collected condensed water. For example, the water purifier 37 is filled with an ion exchange resin or the like, and the electrolyte ions contained in the collected condensed water (eg, ionized and dissolved salts, ammonia, etc.) are converted into H + , OH By replacing with, the function of relatively lowering the concentration of the electrolyte contained in the recovered condensed water (that is, lowering the electrical conductivity) is achieved.

〔改質用水供給系〕
改質用水供給系は、改質用水供給路L6を介して、改質器15に改質用水を供給する系統である。尚、本実施形態では、改質用水タンク38に貯えられている改質用水は気化器14に供給され、気化器14から改質器15に供給される。改質用水供給系は、改質用水供給路L6、改質用水タンク38、改質用水供給器39などを備える。改質用水タンク38は、改質用水を貯える。改質用水供給器39は、改質器15に向けて改質用水を供給する。具体的には、改質用水供給器39は、改質用水供給路L6の途中に設けられ、改質用水供給路L6を流れる改質用水の単位時間当たりの流量を調節する。
[Reforming water supply system]
The reforming water supply system is a system that supplies reforming water to the reformer 15 via the reforming water supply line L6. In this embodiment, the reforming water stored in the reforming water tank 38 is supplied to the vaporizer 14 and then supplied from the vaporizer 14 to the reformer 15 . The reforming water supply system includes a reforming water supply path L6, a reforming water tank 38, a reforming water supply device 39, and the like. The reforming water tank 38 stores reforming water. The reforming water supply device 39 supplies reforming water to the reformer 15 . Specifically, the reforming water supply device 39 is provided in the middle of the reforming water supply path L6, and adjusts the flow rate per unit time of the reforming water flowing through the reforming water supply path L6.

〔排熱回収系〕
排熱回収系は、燃料電池装置10で発生する熱を回収する系統である。排熱回収系は、貯湯タンク45、給水路L8、出湯路L9、湯水循環路L7、循環ポンプ44などを備える。貯湯タンク45には、湯水が貯えられる。湯水循環路L7は、貯湯タンク45と排熱回収用熱交換器34との間で湯水を循環させる。貯湯タンク45には、相対的に低温の湯水がその下部に貯えられ、相対的に高温の湯水がその上部に貯えられるように、即ち、温度成層を形成する状態で湯水が貯えられる。具体的に説明すると、湯水循環路L7は、貯湯タンク45から排熱回収用熱交換器34へ湯水を移送する往路と、排熱回収用熱交換器34から貯湯タンク45へ湯水を移送する復路とで構成され、往路の途中に設けられる循環ポンプ44とを有する。
[Exhaust heat recovery system]
The exhaust heat recovery system is a system for recovering heat generated in the fuel cell device 10 . The exhaust heat recovery system includes a hot water storage tank 45, a water supply path L8, a hot water outlet path L9, a hot water circulation path L7, a circulation pump 44, and the like. Hot water is stored in the hot water storage tank 45 . The hot water circulation path L7 circulates hot water between the hot water storage tank 45 and the heat exchanger 34 for exhaust heat recovery. Hot water is stored in the hot water storage tank 45 so that relatively low-temperature hot water is stored in the lower portion and relatively high-temperature hot water is stored in the upper portion, that is, in a state in which temperature stratification is formed. More specifically, the hot water circulation path L7 includes an outward path for transferring hot water from the hot water storage tank 45 to the heat exchanger for exhaust heat recovery 34 and a return path for transferring hot water from the heat exchanger for exhaust heat recovery 34 to the hot water storage tank 45. and a circulation pump 44 provided in the middle of the outward path.

このような構成により、貯湯タンク45の下部から湯水循環路L7の往路を介して排熱回収用熱交換器34に供給される湯水はその排熱回収用熱交換器34で加熱され、加熱後の湯水は湯水循環路L7の復路を介して貯湯タンク45の上部に供給される。復路の途中に、排熱回収用熱交換器34から貯湯タンク45へ移送される湯水の温度を測定する温度測定器T5が設けられる。本実施形態では、燃料電池制御部49は、復路を流れて貯湯タンク45に流入する湯水の温度(温度測定器T5で測定される湯水の温度)が所定の貯湯目標温度(例えば65℃など)になるように循環ポンプ44の動作を制御する。このようにして、貯湯タンク45に温度成層を形成する状態で湯水が貯湯、即ち、蓄熱される。 With such a configuration, the hot water supplied from the lower part of the hot water storage tank 45 to the exhaust heat recovery heat exchanger 34 through the outward path of the hot water circulation path L7 is heated by the exhaust heat recovery heat exchanger 34, and after heating, The hot water is supplied to the upper portion of the hot water storage tank 45 via the return path of the hot water circulation path L7. A temperature measuring device T5 for measuring the temperature of the hot water transferred from the exhaust heat recovery heat exchanger 34 to the hot water storage tank 45 is provided on the way back. In this embodiment, the fuel cell control unit 49 controls the temperature of the hot water flowing in the return path and flowing into the hot water storage tank 45 (the temperature of the hot water measured by the temperature measuring device T5) to exceed a predetermined hot water storage target temperature (for example, 65° C.). The operation of the circulation pump 44 is controlled so that In this manner, hot water is stored in the hot water storage tank 45 in a state of thermal stratification, that is, heat is stored.

貯湯タンク45の下部には、貯湯タンク45に上水を供給するための給水路L8が接続され、貯湯タンク45の上部には、貯湯タンク45で貯えている湯水を排出するための出湯路L9が接続される。貯湯タンク45が貯えている湯水には、給水路L8の内部に加わっている給水圧が加わっている。このような構成により、貯湯タンク45では、例えば出湯路L9に接続される水栓(図示せず)が開かれることで出湯路L9へ貯湯タンク45から湯水が排出されるのに伴って、給水路L8から貯湯タンク45に上水が供給される。 A water supply path L8 for supplying clean water to the hot water storage tank 45 is connected to the lower part of the hot water storage tank 45, and a hot water outlet path L9 for discharging the hot water stored in the hot water storage tank 45 is connected to the upper part of the hot water storage tank 45. is connected. The hot water stored in the hot water storage tank 45 is subjected to the water supply pressure applied inside the water supply path L8. With such a configuration, in the hot water storage tank 45, for example, when a faucet (not shown) connected to the hot water outlet L9 is opened, hot water is discharged from the hot water storage tank 45 to the hot water outlet L9. Tap water is supplied to the hot water storage tank 45 from the path L8.

燃料電池装置10のセルスタック18は、電力変換回路部46を介して電力線8に接続される。図2には、電力変換回路部46が昇圧回路47とインバータ48とを備える例を記載している。 The cell stack 18 of the fuel cell device 10 is connected to the power line 8 via the power conversion circuit section 46 . FIG. 2 shows an example in which the power conversion circuit unit 46 includes a booster circuit 47 and an inverter 48 .

燃料電池装置10は、燃料電池制御部49と、燃料電池装置10で取り扱われる情報を記憶する記憶部50と、通信部51とを備える。燃料電池制御部49には、燃料電池装置10が備える測定器の測定結果が伝達され、その測定結果は記憶部50に記憶される。例えば、燃料電池制御部49には、本発明の「測定器」としての、上述した圧力測定器27、原燃料流量測定器28、空気流量測定器42、ガス測定器43、温度測定器T1,T2,T3,T4,T5の測定結果が伝達される。そして、燃料電池制御部49は、それらの測定結果を所定タイミングで通信部51から異常診断装置4に送信する。また、燃料電池制御部49は、それらの測定結果に現れる異常も、測定結果の一部として通信部51から異常診断装置4に送信する。 The fuel cell device 10 includes a fuel cell control unit 49 , a storage unit 50 that stores information handled by the fuel cell device 10 , and a communication unit 51 . The measurement result of the measuring device included in the fuel cell device 10 is transmitted to the fuel cell control unit 49 , and the measurement result is stored in the storage unit 50 . For example, the fuel cell control unit 49 includes the above-described pressure measuring device 27, raw fuel flow rate measuring device 28, air flow rate measuring device 42, gas measuring device 43, temperature measuring device T1, Measurement results of T2, T3, T4 and T5 are transmitted. Then, the fuel cell control unit 49 transmits those measurement results from the communication unit 51 to the abnormality diagnosis device 4 at a predetermined timing. In addition, the fuel cell control unit 49 also transmits the abnormalities appearing in the measurement results from the communication unit 51 to the abnormality diagnosis device 4 as part of the measurement results.

燃料電池制御部49は、上述した点火器20、遮断弁26、原燃料供給器30、改質用水供給器39、空気供給器41、循環ポンプ44、電力変換回路部46などの各種機器の動作を制御する。 The fuel cell control unit 49 operates various devices such as the igniter 20, the cutoff valve 26, the raw fuel supply device 30, the reforming water supply device 39, the air supply device 41, the circulation pump 44, the power conversion circuit unit 46, and the like. to control.

次に、異常診断装置4が、施設1に設置される燃料電池装置10から情報通信回線2を介して受信した情報に基づいて燃料電池装置10で発生する異常の内容を診断する手法について説明する。異常診断装置4は、記憶部4aと診断処理部4bとを備える。 Next, a method for diagnosing the content of an abnormality occurring in the fuel cell device 10 based on the information received from the fuel cell device 10 installed in the facility 1 via the information communication line 2 by the abnormality diagnosis device 4 will be described. . The abnormality diagnosis device 4 includes a storage section 4a and a diagnosis processing section 4b.

異常診断装置4の記憶部4aは、燃料電池装置10が有する複数の測定器のうちの少なくとも一つの測定器の測定結果に現れる異常と、異常の発生要因及び異常への対処法の少なくとも一方を含むその異常について考えられる複数の診断結果のうちの一つを特定するための異常診断処理とを関連付けて、複数の異常毎に記憶する。具体的には、異常診断処理は、燃料電池装置10の測定器の測定結果及び燃料電池装置10の動作環境の少なくとも一方が所定の判定条件を満たしているか否かを判定する判定処理が複数個組み合わされて構成される。判定条件を満たしているか否かに応じて定まる判定処理の判定結果は、別の判定処理への移行が指示される場合と、異常診断処理の診断結果の特定に至る場合との少なくとも一種類を含む。 The storage unit 4a of the abnormality diagnosis device 4 stores at least one of the abnormality that appears in the measurement result of at least one of the plurality of measuring instruments of the fuel cell device 10, the cause of the abnormality, and the method of coping with the abnormality. Each abnormality is stored in association with an abnormality diagnosis process for identifying one of a plurality of possible diagnosis results for the abnormality. Specifically, the abnormality diagnosis process includes a plurality of determination processes for determining whether or not at least one of the measurement result of the measuring device of the fuel cell device 10 and the operating environment of the fuel cell device 10 satisfies a predetermined determination condition. configured in combination. The determination result of the determination process, which is determined depending on whether the determination condition is satisfied, is at least one of a case where a transition to another determination process is instructed and a case where the diagnosis result of the abnormality diagnosis process is specified. include.

そして、異常診断装置4の診断処理部4bは、燃料電池装置10から情報通信回線2を介して受信した測定結果に異常が現れる場合、記憶部4aに記憶している、当該異常に対応する異常診断処理の内容と、燃料電池装置10の測定器の測定結果及び燃料電池装置10の動作環境の少なくとも一方とに基づいて、受信した測定結果に現れる異常についての診断結果を特定する。 When an abnormality appears in the measurement result received from the fuel cell device 10 via the information communication line 2, the diagnosis processing unit 4b of the abnormality diagnosis device 4 detects an abnormality corresponding to the abnormality stored in the storage unit 4a. Based on the content of the diagnostic process and at least one of the measurement result of the measuring device of the fuel cell device 10 and the operating environment of the fuel cell device 10, the diagnostic result of the abnormality appearing in the received measurement result is specified.

表1は、異常の種類と異常診断処理との組み合わせ例を記載したものである。本例では、燃料電池装置10が有する複数の測定器の測定結果に「点火不良」が現れた場合には「異常診断処理1」によって、その空気流量偏差異常について考えられる複数の診断結果のうちの一つを特定するための処理が診断処理部4bによって行われる。同様に、燃料電池装置10が有する複数の測定器の測定結果に「還流ガス温度異常」が現れた場合には「異常診断処理2」が行われる。尚、図示は省略するが、他の様々な異常に対して、各別に異常診断処理が予め設定されて、記憶部4aに記憶されている。 Table 1 describes examples of combinations of abnormality types and abnormality diagnosis processing. In this example, when "ignition failure" appears in the measurement results of the plurality of measuring devices of the fuel cell device 10, the "abnormality diagnosis process 1" is performed to The diagnostic processing unit 4b performs a process for specifying one of them. Similarly, when "recirculation gas temperature abnormality" appears in the measurement results of a plurality of measuring devices of the fuel cell device 10, "abnormality diagnosis processing 2" is performed. Although illustration is omitted, abnormality diagnosis processing is set in advance for various other abnormalities and stored in the storage unit 4a.

Figure 2023067586000002
Figure 2023067586000002

〔異常診断処理1〕
図3は、点火不良異常という異常が現れた場合に診断処理部4bが行う異常診断処理1の内容を示すフローチャートである。
燃料電池装置10の燃料電池制御部49は、燃料電池装置10の起動時において、原燃料流量測定器28で測定される原燃料の流量が起動時の目標流量になるように原燃料供給器30を動作させると共に、点火器20に対して点火指令を行う。そして、燃料電池制御部49は、点火器20に対して点火指令を行った後での温度測定器(燃焼部温度測定器)T2の測定結果を監視している。燃料電池制御部49は、点火処理が開始された後、所定の判定期間の間に、温度測定器T2で測定される燃焼部19の温度が設定燃焼部温度以上にならない場合、即ち、正常な燃焼が行われていないと想定される場合、点火不良異常という異常が発生したと判定する。そして、燃料電池制御部49は、点火不良異常という異常が発生したという測定結果を、通信部51から異常診断装置4に伝達する。
[Abnormality Diagnosis Processing 1]
FIG. 3 is a flow chart showing the content of abnormality diagnosis processing 1 performed by the diagnosis processing unit 4b when an abnormality such as an ignition failure abnormality appears.
The fuel cell controller 49 of the fuel cell device 10 controls the raw fuel supplier 30 so that the flow rate of the raw fuel measured by the raw fuel flow rate measuring device 28 becomes the target flow rate at startup when the fuel cell device 10 is started. is operated, and an ignition command is given to the igniter 20 . Then, the fuel cell control unit 49 monitors the measurement result of the temperature measuring device (combustion part temperature measuring device) T2 after issuing the ignition command to the igniter 20 . When the temperature of the combustion section 19 measured by the temperature measuring device T2 does not reach or exceed the set temperature of the combustion section within a predetermined determination period after the start of the ignition process, the fuel cell control section 49 determines that the temperature of the combustion section 19 is normal. If it is assumed that combustion is not occurring, it is determined that an abnormality called ignition failure has occurred. Then, the fuel cell control unit 49 transmits the measurement result indicating that an abnormality such as ignition failure has occurred to the abnormality diagnosis device 4 from the communication unit 51 .

異常診断装置4は、燃料電池装置10から点火不良異常という異常が発生したという測定結果の通知を受けた場合、記憶部4aに記憶している情報を参照して、対応する異常診断処理1を読み出す。そして、診断処理部4bがその異常診断処理1を実行する。 When receiving from the fuel cell device 10 a measurement result indicating that an abnormality such as an ignition failure has occurred, the abnormality diagnosis device 4 refers to the information stored in the storage unit 4a and executes the corresponding abnormality diagnosis process 1. read out. Then, the diagnosis processing unit 4b executes the abnormality diagnosis processing 1. FIG.

図3に示すように、異常診断処理1は、工程#10の判定処理、工程#11の判定処理、工程#12の判定処理という3個の判定処理を組み合わせて構成される。 As shown in FIG. 3, the abnormality diagnosis process 1 is configured by combining three determination processes, that is, a process #10 determination process, a process #11 determination process, and a process #12 determination process.

工程#10の判定処理は、点火処理が開始された後、所定の判定期間の間に燃焼部19の温度が上昇傾向にあるという第1判定条件を満たしているか否かを判定するものである。つまり、工程#10では、燃焼部19の温度を測定する温度測定器T2の測定結果が所定の判定条件を満たしているか否かを判定している。 The determination process of step #10 determines whether or not the first determination condition that the temperature of the combustion section 19 tends to rise during a predetermined determination period after the ignition process is started is satisfied. . That is, in step #10, it is determined whether or not the measurement result of the temperature measuring device T2 for measuring the temperature of the combustion section 19 satisfies a predetermined determination condition.

工程#10の判定処理において診断処理部4bは、点火処理が開始された後、所定の判定期間の間に燃焼部19の温度が上昇傾向にあるという第1判定条件が満たされると判定した場合には工程#12の判定処理に移行する。つまり、点火処理が開始された後、所定の判定期間の間に燃焼部19の温度が上昇傾向にある場合、想定通りの燃焼熱は発生していないものの、オフガスの燃焼は行われていると推測される。例えば、診断処理部4bは、温度測定器T2で測定された燃焼部19の温度の上記判定期間内での移動平均が増加している場合、燃焼部19の温度が上昇傾向にあると判定する。 In the determination process of step #10, when the diagnosis processing unit 4b determines that the first determination condition that the temperature of the combustion unit 19 tends to rise during a predetermined determination period after the ignition process is started is satisfied. , the process proceeds to the determination process of step #12. In other words, if the temperature of the combustion section 19 tends to rise during the predetermined determination period after the ignition process is started, it is assumed that the off-gas is being burned although the expected combustion heat is not generated. guessed. For example, when the moving average of the temperature of the combustion section 19 measured by the temperature measuring device T2 increases within the determination period, the diagnosis processing section 4b determines that the temperature of the combustion section 19 tends to rise. .

それに対して、診断処理部4bは、第1判定条件が満たされないと判定した場合には工程#11の判定処理に移行する。つまり、点火処理が開始された後、所定の判定期間の間に燃焼部19の温度が上昇傾向にない場合、オフガスの燃焼がほぼ行われていない又は全く行われていないと推測される。このように、工程#10の判定処理の判定結果は、別の判定処理への移行が指示される場合を含んでいる。 On the other hand, when the diagnostic processing unit 4b determines that the first determination condition is not satisfied, the diagnostic processing unit 4b proceeds to the determination processing of step #11. In other words, if the temperature of the combustion section 19 does not tend to rise during the predetermined determination period after the ignition processing is started, it is estimated that the off-gas is almost not combusted or is not combusted at all. In this way, the determination result of the determination process of step #10 includes a case where a transition to another determination process is instructed.

工程#11の判定処理は、燃料電池装置10への原燃料の供給不良が発生しているという第2判定条件を満たしているか否かを判定するものである。例えば、異常診断装置4は、複数の施設1の各装置及びHEMS7との間で情報通信を行っている。そのため、異常診断装置4は、施設1に設けられる電力消費装置5、燃料電池装置10、ガス消費装置6で異常が発生した場合には、どの施設1の装置でどのような異常が発生したのか示す情報を受信できる。また、異常診断装置4の記憶部4aには、各施設1の住所や緯度及び経度などの位置情報も記憶されている。従って、異常診断装置4は、特定の燃料電池装置10と地理的に近い場所に設置された、原燃料を使用(即ち、燃焼)する原燃料燃焼装置でも原燃料の燃焼不良が発生している場合、例えば、本例と同じ点火不良異常という異常が発生している場合、その特定の燃料電池装置10でも、原燃料の供給不良が発生していると判定できる。例えば、特定の地域でガス供給管9を介して供給されるガス中の水分が多くなった場合、その地域のガス消費装置6ではそのガスの燃焼不良が発生する割合が高くなると考えられる。また、特定の地域でガス供給管9を介したガスの供給が停止している場合、その地域のガス消費装置6ではそのガスの燃焼不良(即ち、燃焼不能)が発生する。つまり、工程#11では、燃料電池装置10の動作環境が所定の判定条件を満たしているか否かを判定している。 The determination process of step #11 is to determine whether or not the second determination condition that the raw fuel supply to the fuel cell device 10 is inadequate is satisfied. For example, the abnormality diagnosis device 4 communicates information with each device of the plurality of facilities 1 and the HEMS 7 . Therefore, when an abnormality occurs in the power consuming device 5, the fuel cell device 10, or the gas consuming device 6 provided in the facility 1, the abnormality diagnosis device 4 can determine what type of abnormality has occurred in which facility 1 device. information can be received. The storage unit 4a of the abnormality diagnosis device 4 also stores location information such as addresses, latitudes, and longitudes of each facility 1. FIG. Therefore, the abnormality diagnosis device 4 detects that the combustion failure of the raw fuel has occurred even in the raw fuel combustion device that uses (that is, burns) the raw fuel and is installed in a place geographically close to the specific fuel cell device 10. In this case, for example, when the same ignition failure abnormality as in this example occurs, it can be determined that the raw fuel supply failure has occurred in that specific fuel cell device 10 as well. For example, if the gas supplied through the gas supply pipe 9 contains a large amount of water in a specific region, the gas consuming devices 6 in that region are more likely to experience poor combustion of the gas. Further, when the supply of gas via the gas supply pipe 9 is stopped in a specific area, the gas consuming device 6 in that area fails to burn the gas (that is, cannot burn). That is, in step #11, it is determined whether or not the operating environment of the fuel cell device 10 satisfies a predetermined determination condition.

工程#11の判定処理において診断処理部4bは、燃料電池装置10への原燃料の供給不良が発生していると判定した場合には、燃料電池装置10に故障なしという診断結果A2に至り、燃料電池装置10への原燃料の供給不良が発生していないと判定した場合には、点火器20の異常という診断結果A1に至る。つまり、工程#11の判定処理の判定結果は、異常診断処理1の診断結果の特定に至る場合を含んでいる。 In the determination process of step #11, when the diagnosis processing unit 4b determines that the raw fuel is not properly supplied to the fuel cell device 10, the diagnosis result A2 indicates that there is no failure in the fuel cell device 10. When it is determined that the raw fuel supply to the fuel cell device 10 is not defective, the diagnostic result A1 is that the igniter 20 is abnormal. In other words, the judgment result of the judgment process of step #11 includes the case where the diagnosis result of the abnormality diagnosis process 1 is specified.

工程#12の判定処理は、原燃料供給器30が設定通りの動作をしているか否かを判定するものである。例えば、工程#12の判定処理は、原燃料供給器30としてのブロアの回転速度が起動時用の設定回転速度になっているか否かを判定するものである。上述のように、燃料電池制御部49は、燃料電池装置10の起動時において、原燃料流量測定器28で測定される原燃料の流量が起動時の目標流量になるように原燃料供給器30を動作させる。原燃料流量測定器28が熱式流量計の場合、測定される原燃料の単位時間当たりの流量は、燃料電池装置10で使用が想定される原燃料の比熱に応じて定まるコンバージョンファクターを用いて決定される。そのため、燃料電池装置10に実際に供給される原燃料の熱量と、燃料電池装置10で使用が想定される原燃料の熱量とが大きく異なっている場合、原燃料流量測定器28で測定される原燃料の流量が起動時の目標流量に一致していたとしても、原燃料供給器30としてのブロアの回転速度が起動時用の設定回転速度にはならない。 The determination process of step #12 determines whether or not the raw fuel supplier 30 is operating as set. For example, the determination process of step #12 determines whether or not the rotation speed of the blower as the raw fuel supplier 30 has reached the set rotation speed for start-up. As described above, the fuel cell control unit 49 controls the raw fuel supplier 30 so that the flow rate of the raw fuel measured by the raw fuel flow rate measuring device 28 becomes the target flow rate at startup when the fuel cell device 10 is started. to operate. When the raw fuel flow rate measuring device 28 is a thermal flow meter, the flow rate of the raw fuel to be measured per unit time is determined using a conversion factor determined according to the specific heat of the raw fuel assumed to be used in the fuel cell device 10. It is determined. Therefore, when the heat quantity of the raw fuel actually supplied to the fuel cell device 10 and the heat quantity of the raw fuel assumed to be used in the fuel cell device 10 are significantly different, the raw fuel flow rate measuring device 28 measures Even if the flow rate of the raw fuel matches the target flow rate at startup, the rotational speed of the blower as the raw fuel supplier 30 does not reach the set rotational speed for startup.

加えて、改質器15に対して単位時間当たりに供給される例えば炭化水素の炭素量及び水素量は、起動時の目標量とは大きく異なることになる。そして、改質器15で生成される単位時間当たりの水素量が異なってくる。そのため、オフガスに含まれる単位時間当たりの燃焼成分の量も異なり、結果的に燃焼部19の温度が設定温度以上にならないという点火不良異常に至る可能性がある。つまり、原燃料流量測定器28のコンバージョンファクターが不適切な値になっているという不具合が発生しているとも言える。また、オフガスに含まれる単位時間当たりの燃焼成分の量が異なるということは、空気供給器41によって供給される単位時間当たりの空気の流量も不適切な値になっていることにもなる。 In addition, the amounts of carbon and hydrogen of hydrocarbons, for example, supplied to the reformer 15 per unit time are significantly different from the target amounts at startup. Then, the amount of hydrogen generated per unit time in the reformer 15 is different. Therefore, the amount of combustible components contained in the off-gas varies per unit time, and as a result, there is a possibility that the temperature of the combustor 19 does not rise above the set temperature, leading to an ignition failure abnormality. In other words, it can be said that there is a problem that the conversion factor of the raw fuel flow rate measuring device 28 is an inappropriate value. Moreover, the fact that the amounts of combustible components contained in the off-gas are different per unit time means that the flow rate of the air supplied by the air supplier 41 per unit time is also an inappropriate value.

工程#12の判定処理において診断処理部4bは、原燃料供給器30が設定通りの動作をしていないと判定した場合には、供給されている原燃料の熱量と使用が想定されている原燃料の熱量とが一致していないという診断結果A4に至る。また、工程#12の判定処理において診断処理部4bは、原燃料供給器30が設定通りの動作をしていると判定した場合には、ホットモジュール13の異常という診断結果A3に至る。例えば、原燃料流量測定器28と燃焼部19との間でのガス漏洩が発生していた場合、即ち、燃焼部19へ燃焼成分が十分に到達しないというようなホットモジュール13の異常が発生していた場合、点火不良異常という異常が発生すると考えられる。つまり、工程#12の判定処理の判定結果は、異常診断処理1の診断結果の特定に至る場合を含んでいる。 When the diagnostic processing unit 4b determines that the raw fuel supply device 30 is not operating as set in the determination processing of step #12, the heat amount of the raw fuel being supplied and the raw material expected to be used are determined. The diagnosis result A4 is reached that the calorific value of the fuel does not match. Further, when the diagnostic processing unit 4b determines that the raw fuel supply device 30 operates as set in the determination process of step #12, the diagnostic result A3 is that the hot module 13 is abnormal. For example, if a gas leak occurs between the raw fuel flow rate measuring device 28 and the combustion section 19, that is, an abnormality of the hot module 13 occurs such that the combustible components do not sufficiently reach the combustion section 19. If it is, it is considered that an abnormality called an ignition failure abnormality will occur. That is, the judgment result of the judgment process of step #12 includes the case where the diagnosis result of the abnormality diagnosis process 1 is specified.

〔異常診断処理2〕
図4は、還流ガス温度異常という異常が現れた場合に診断処理部4bが行う異常診断処理2の内容を示すフローチャートである。
燃料電池装置10の燃料電池制御部49は、還流ガス温度測定器としての温度測定器T4の測定結果である、温度調節部材32が設けられている部位での還流ガス供給路L3の温度、即ち、還流ガス供給路L3を流れる燃料ガスの温度である還流ガス温度を監視している。そして、燃料電池制御部49は、還流ガス温度が設定温度以下の場合、還流ガス温度異常という異常が発生したと判定する。そして、燃料電池制御部49は、還流ガス温度異常という異常が発生したという測定結果を、通信部51から異常診断装置4に伝達する。
[Abnormality Diagnosis Processing 2]
FIG. 4 is a flow chart showing the details of the abnormality diagnosis process 2 performed by the diagnosis processing unit 4b when an abnormality such as an abnormal recirculated gas temperature appears.
The fuel cell control unit 49 of the fuel cell device 10 measures the temperature of the recirculated gas supply line L3 at the location where the temperature control member 32 is provided, which is the measurement result of the temperature measuring device T4 as a recirculated gas temperature measuring device, that is, , the recirculated gas temperature, which is the temperature of the fuel gas flowing through the recirculated gas supply line L3, is monitored. Then, when the recirculated gas temperature is equal to or lower than the set temperature, the fuel cell control unit 49 determines that an abnormality called recirculated gas temperature abnormality has occurred. Then, the fuel cell control unit 49 transmits the measurement result indicating that an abnormality of recirculated gas temperature abnormality has occurred from the communication unit 51 to the abnormality diagnosis device 4 .

異常診断装置4は、燃料電池装置10から還流ガス温度異常という異常が発生したという測定結果の通知を受けた場合、記憶部4aに記憶している情報を参照して、対応する異常診断処理2を読み出す。そして、診断処理部4bがその異常診断処理2を実行する。 When the abnormality diagnosis device 4 receives from the fuel cell device 10 a measurement result indicating that an abnormality such as a recirculated gas temperature abnormality has occurred, the abnormality diagnosis device 4 refers to the information stored in the storage unit 4a and performs the corresponding abnormality diagnosis process 2. read out. Then, the diagnosis processing unit 4b executes the abnormality diagnosis processing 2. FIG.

図4に示すように、還流ガス温度異常という異常が現れた場合に実行される異常診断処理2は、工程#20の判定処理、工程#21の判定処理、工程#22の判定処理という3個の判定処理を組み合わせて構成される。 As shown in FIG. 4, the abnormality diagnosis process 2 that is executed when an abnormality such as an abnormality of recirculated gas temperature appears includes three determination processes, that is, process #20 determination process, process #21 determination process, and process #22 determination process. It is configured by combining the determination processing of

工程#20の判定処理は、燃料電池装置10から情報通信回線2を介して受信した、改質器温度測定器としての温度測定器T1で測定される改質器15の温度の温度実測値を参照して、温度実測値が、記憶部4aに記憶している温度目標値よりも高く且つ所定の温度目標値に対する温度実測値の乖離量が第1設定乖離値以上であるという第1判定条件を満たしているか否かを判定するものである。つまり、工程#20では、改質器15の温度を測定する温度測定器T1の測定結果が所定の判定条件を満たしているか否かを判定している。尚、異常診断装置4は、上記温度目標値を燃料電池装置10から情報通信回線2を介して受信してもよい。 In the determination process of step #20, the measured value of the temperature of the reformer 15 measured by the temperature measuring device T1 as a reformer temperature measuring device, which is received from the fuel cell device 10 via the information communication line 2, is determined. Referring to the first determination condition, the measured temperature value is higher than the target temperature value stored in the storage unit 4a and the amount of deviation of the measured temperature value from the predetermined target temperature value is equal to or greater than the first set deviation value. It is determined whether or not the That is, in step #20, it is determined whether or not the measurement result of the temperature measuring device T1 for measuring the temperature of the reformer 15 satisfies a predetermined determination condition. The abnormality diagnosis device 4 may receive the temperature target value from the fuel cell device 10 via the information communication line 2 .

工程#20の判定処理において診断処理部4bは、温度測定器T1で測定される温度実測値が温度目標値よりも高く且つ温度目標値に対する温度実測値の乖離量が第1設定乖離値以上であるという条件を満たすと判定した場合には、改質器15に対する改質用水の供給不良が発生している、例えば、改質用水供給器39の動作異常が発生しているという診断結果B1の特定に至る。それに対して、工程#20の判定処理において診断処理部4bは、改質器温度測定器で測定される温度実測値が温度目標値よりも高く且つ温度目標値に対する温度実測値の乖離量が第1設定乖離値以上であるという条件を満たさないと判定した場合には工程#21の判定処理に移行する。つまり、工程#20の判定処理の判定結果は、別の判定処理への移行が指示される場合と、異常診断処理2の診断結果の特定に至る場合との両方を含んでいる。 In the determination process of step #20, the diagnosis processing unit 4b determines that the measured temperature value measured by the temperature measuring device T1 is higher than the target temperature value and the amount of deviation of the measured temperature value from the target temperature value is equal to or greater than the first set deviation value. If it is determined that the condition is met, the diagnosis result B1 indicates that a reforming water supply failure to the reformer 15 has occurred, for example, an operation abnormality of the reforming water supply device 39 has occurred. come to a specific. On the other hand, in the determination process of step #20, the diagnosis processing unit 4b determines that the measured temperature value measured by the reformer temperature measuring device is higher than the target temperature value and the amount of deviation of the measured temperature value from the target temperature value is the If it is determined that the condition of being equal to or greater than one set deviation value is not satisfied, the process proceeds to the determination process of step #21. In other words, the determination result of the determination process of step #20 includes both the case where the transition to another determination process is instructed and the case where the diagnosis result of the abnormality diagnosis process 2 is specified.

具体的に説明すると、改質器15に対する改質用水の供給不良が発生している場合、改質器15に対して単位時間当たりに供給される改質用水の量が少なくなるため、改質器15で単位時間当たりに生成される燃料ガスの量が少なくなる。そして、燃料ガス供給路L2から還流ガス供給路L3へ流入する燃料ガスの単位時間当たりの流量も少なくなる。つまり、還流ガス供給路L3を流れる高温の燃料ガスの流量が少なくなるため、還流ガス温度が設定温度以下になるという還流ガス温度異常の状態に至ると推測される。加えて、改質器15に対する改質用水の供給不良が発生している場合、改質器15に対して単位時間当たりに供給される改質用水の量が少なくなるため、改質器15で利用される熱量が少なくなり、改質器15の温度が高くなると推測される。従って、診断処理部4bは、改質器温度測定器で測定される温度実測値が温度目標値よりも高く且つ温度目標値に対する温度実測値の乖離量が第1設定乖離値以上であるという第1判定条件が満たされ、且つ、還流ガス温度が設定温度以下の場合、診断結果B1の特定に至る。 Specifically, when a reforming water supply failure to the reformer 15 occurs, the amount of reforming water supplied to the reformer 15 per unit time decreases. The amount of fuel gas produced per unit time in vessel 15 is reduced. Further, the flow rate per unit time of the fuel gas flowing from the fuel gas supply path L2 to the recirculated gas supply path L3 also decreases. That is, since the flow rate of the high-temperature fuel gas flowing through the recirculated gas supply path L3 is reduced, it is presumed that the recirculated gas temperature will fall below the set temperature, leading to an abnormal recirculated gas temperature state. In addition, when the reforming water supply to the reformer 15 is inadequate, the amount of reforming water supplied to the reformer 15 per unit time decreases. It is presumed that the amount of heat utilized is reduced and the temperature of the reformer 15 is increased. Therefore, the diagnosis processing unit 4b determines that the measured temperature value measured by the reformer temperature measuring device is higher than the target temperature value and the deviation amount of the measured temperature value from the target temperature value is equal to or greater than the first set deviation value. 1 determination condition is satisfied and the recirculated gas temperature is equal to or lower than the set temperature, the diagnostic result B1 is identified.

このように、診断結果B1の例として、改質器15に対する改質用水の供給不良が発生しているという診断結果、及び、改質用水供給器39の動作異常が発生しているという診断結果を記載したが、それらは単独で用いられてもよく、或いは、併せて用いられてもよい。 Thus, as an example of the diagnosis result B1, a diagnosis result that a reforming water supply failure to the reformer 15 has occurred, and a diagnosis result that an operation abnormality of the reforming water supply device 39 has occurred. are described, they may be used alone or in combination.

工程#21の判定処理は、原燃料流量測定器28で測定される原燃料の流量実測値を参照して、記憶部4aに記憶している流量目標値に対する流量実測値の乖離量が第2設定乖離値以上であるという第2判定条件を満たしているか否かを判定するものである。つまり、工程#21では、原燃料流量測定器28で測定される測定結果が所定の判定条件を満たしているか否かを判定している。尚、異常診断装置4は、上記流量目標値を燃料電池装置10から情報通信回線2を介して受信してもよい。 In the determination process of step #21, the actual flow rate value of the raw fuel measured by the raw fuel flow rate measuring device 28 is referred to, and the amount of deviation of the measured flow rate value from the target flow rate value stored in the storage unit 4a is the second value. It is determined whether or not the second determination condition of being equal to or greater than the set divergence value is satisfied. That is, in step #21, it is determined whether or not the measurement result measured by the raw fuel flow rate measuring device 28 satisfies a predetermined determination condition. The abnormality diagnosis device 4 may receive the flow rate target value from the fuel cell device 10 via the information communication line 2 .

工程#21の判定処理において診断処理部4bは、原燃料流量測定器28で測定される原燃料の流量実測値とその流量目標値とを参照して、流量目標値に対する流量実測値の乖離量が第2設定乖離値以上であるという第2判定条件が満たされる場合には、凝縮水回収器36による凝縮水の回収に異常が発生している、即ち、ドレン排水不良という診断結果B2の特定に至り、第2判定条件が満たされない場合には工程#22の判定処理に移行する。つまり、工程#21の判定処理の判定結果は、別の判定処理への移行が指示される場合と、異常診断処理2の診断結果の特定に至る場合との両方を含んでいる。 In the determination process of step #21, the diagnosis processing unit 4b refers to the actual flow rate value of the raw fuel measured by the raw fuel flow rate measuring device 28 and the target flow rate value, and determines the amount of deviation of the actual flow rate value from the target flow rate value. is equal to or greater than the second set deviation value, the diagnosis result B2 indicates that there is an abnormality in the collection of condensed water by the condensed water collector 36, that is, the drain is defective. , and if the second determination condition is not satisfied, the process proceeds to the determination process of step #22. In other words, the determination result of the determination process of step #21 includes both the case where the transition to another determination process is instructed and the case where the diagnosis result of the abnormality diagnosis process 2 is specified.

具体的に説明すると、還流ガス供給路L3は燃料ガス供給路L2の分岐部24から原燃料供給路L1の合流部25に至る流路である。そして、還流ガス供給路L3を流れる燃料ガスには、水素だけでなく、水蒸気も含まれている。そのため、還流ガス供給路L3では上述したように凝縮水が発生し、その凝縮水を回収する凝縮水回収器36も設けられている。但し、凝縮水回収器36から第2回収路L5bへの凝縮水の流動が正常に行われていない場合、溢れた凝縮水が原燃料供給路L1の合流部25に流入し、場合によってはゼロガバナ29及び原燃料流量測定器28にも到達することもあり得る。 Specifically, the recirculated gas supply path L3 is a path from the branch portion 24 of the fuel gas supply path L2 to the confluence portion 25 of the raw fuel supply path L1. The fuel gas flowing through the recirculated gas supply path L3 contains not only hydrogen but also water vapor. Therefore, as described above, condensed water is generated in the recirculated gas supply line L3, and the condensed water collector 36 is also provided for collecting the condensed water. However, if the flow of condensed water from the condensed water recovery device 36 to the second recovery path L5b is not performed normally, overflowing condensed water flows into the confluence portion 25 of the raw fuel supply path L1, and depending on the case, the zero governor 29 and raw fuel flow meter 28 may also be reached.

そして、溢れた凝縮水が原燃料供給路L1の合流部25に流入することで原燃料供給路L1の一部が凝縮水で閉塞された場合、原燃料供給器30が動作していても原燃料供給路L1を原燃料が流れ難くなるため、原燃料流量測定器28で測定される原燃料の流量実測値は流量目標値に対して非常に小さくなる。但し、原燃料供給器30は動作しているため、原燃料供給路L1での原燃料の圧力が高まると、ある時点で原燃料供給路L1を閉塞している凝縮水と共に原燃料は気化器14の方へと一気に流れ出す。このように、凝縮水回収器36による凝縮水の回収に異常が発生している、即ち、ドレン排水不良という異常が発生している場合には、原燃料の流量目標値に対する流量実測値の乖離量が第2設定乖離値以上になるという現象が現れると考えられる。 When part of the raw fuel supply path L1 is blocked by condensed water due to overflowing condensed water flowing into the confluence portion 25 of the raw fuel supply path L1, even if the raw fuel supply device 30 is operating, Since it becomes difficult for the raw fuel to flow through the fuel supply path L1, the actual flow rate value of the raw fuel measured by the raw fuel flow rate measuring device 28 becomes much smaller than the flow rate target value. However, since the raw fuel supply device 30 is in operation, when the pressure of the raw fuel in the raw fuel supply path L1 increases, the raw fuel together with the condensed water blocking the raw fuel supply path L1 at a certain point in time will flow into the vaporizer. It flows out at once in the direction of 14. In this way, when an abnormality occurs in the collection of condensed water by the condensed water collector 36, that is, when an abnormality such as poor drainage occurs, the deviation of the flow rate actual value from the flow rate target value of the raw fuel It is considered that a phenomenon occurs in which the amount becomes equal to or greater than the second set deviation value.

尚、図4には、凝縮水回収器36による凝縮水の回収に異常が発生しているという診断結果B2を記載しているが、診断結果B2は、ゼロガバナ29及び原燃料流量測定器28の少なくとも一方を交換する必要があるというものでも良い。
このように、診断結果B2の例をいくつか記載したが、それらは単独で用いられてもよく、或いは、他の何れかと併せて用いられてもよい。
In addition, FIG. 4 shows the diagnosis result B2 that an abnormality has occurred in the collection of condensed water by the condensed water collector 36. It may be necessary to replace at least one of them.
Thus, although some examples of diagnostic results B2 have been described, they may be used alone or in combination with any others.

工程#22の判定処理は、外気温測定器としての温度測定器T3で測定される外気温が設定外気温度以下であるという第3判定条件が満たされるか否かを判定するものである。
上述したように、還流ガス供給路L3を流れる改質ガスの温度を保つための温度調節部材32が還流ガス供給路L3の少なくとも一部分の周囲に設けられる。例えば、外気温測定器としての温度測定器T3で還流ガスの温度が測定される部分に温度調節部材32が設けられている。そのため、温度測定器T3で測定される還流ガスの温度は上記設定温度よりも高くなる。ところが、還流ガス供給路L3に対する温度調節部材32の装着が不十分である場合、温度測定器T3で測定される外気温が設定外気温度以下ではない場合でも、還流ガス温度が設定温度以下になるという還流ガス温度異常という異常が発生する。つまり、診断処理部4bは、工程#22の判定処理において、温度測定器T3で測定される外気温が設定外気温度以下であるという第3判定条件が満たされない場合、還流ガス供給路L3に対する温度調節部材32の装着が不十分であるという診断結果B4の特定に至る。
The determination process of step #22 determines whether or not the third determination condition that the outside air temperature measured by the temperature measuring device T3 as the outside air temperature measuring device is equal to or lower than the set outside air temperature is satisfied.
As described above, the temperature control member 32 for maintaining the temperature of the reformed gas flowing through the recirculated gas supply line L3 is provided around at least a portion of the recirculated gas supply line L3. For example, a temperature control member 32 is provided at a portion where the temperature of the recirculated gas is measured by a temperature measuring device T3 as an outside air temperature measuring device. Therefore, the temperature of the recirculated gas measured by the temperature measuring device T3 is higher than the set temperature. However, if the attachment of the temperature control member 32 to the recirculated gas supply path L3 is insufficient, the recirculated gas temperature becomes equal to or less than the set temperature even if the outside air temperature measured by the temperature measuring device T3 is not equal to or less than the set outside air temperature. An anomaly called recirculated gas temperature anomaly occurs. That is, in the determination process of step #22, if the third determination condition that the outside air temperature measured by the temperature measuring device T3 is equal to or lower than the set outside air temperature is not satisfied, the diagnosis processing unit 4b sets the temperature of the recirculated gas supply path L3 to This leads to identification of the diagnostic result B4 that the mounting of the adjustment member 32 is insufficient.

それに対して、診断処理部4bは、工程#22の判定処理において、温度測定器T3で測定される外気温が設定外気温度以下であるという第3判定条件が満たされない場合、オリフィス33の異常であるという診断結果B3の特定に至る。つまり、工程#22の判定処理の判定結果は、異常診断処理2の診断結果の特定に至る場合を含んでいる。 On the other hand, if the third judgment condition that the outside air temperature measured by the temperature measuring device T3 is equal to or lower than the set outside air temperature is not satisfied in the judgment processing of step #22, the diagnosis processing unit 4b determines that the orifice 33 is abnormal. This leads to identification of the diagnosis result B3 that there is. In other words, the determination result of the determination process of step #22 includes the case where the diagnosis result of the abnormality diagnosis process 2 is specified.

以上のように、異常診断装置4は、異常の発生からその異常についての診断結果の特定までを、予め作成された異常診断処理の手順に従って自動で行うことができる。そして、特定された診断結果は、異常診断装置4の記憶部4aに記憶される。また、異常診断装置4の記憶部4aは、燃料電池装置10の管理を行っている所有者等の管理者の連絡先及び燃料電池装置10のメンテナンス担当者の連絡先及び燃料電池装置10の組み立て者や部品製造者等の製造関係者の連絡先の少なくとも一つを記憶しており、診断処理部4bは、特定した診断結果を、管理者の連絡先及びメンテナンス担当者の連絡先及び製造関係者の連絡先の少なくとも一つに出力する。例えば、診断処理部4bは、燃料電池装置10の管理者の電子メールアドレス及び燃料電池装置10のメンテナンス担当者の電子メールアドレス及び燃料電池装置10の製造関係者の電子メールアドレスなどに、診断結果を送信する。その結果、燃料電池装置10の管理者はその管理者端末装置62で診断結果を確認でき、燃料電池装置10のメンテナンス担当者はそのメンテナンス担当者端末装置60で診断結果を確認でき、燃料電池装置10の製造関係者はその製造関係者端末装置61で診断結果を確認できる。このように、異常診断装置4がその異常についての診断結果の特定を自動で行うため、メンテナンス担当者などはその診断結果に応じた準備を事前に行った上で出動できる。 As described above, the abnormality diagnosis device 4 can automatically perform from the occurrence of an abnormality to the specification of the diagnosis result of the abnormality according to the procedure of the abnormality diagnosis processing created in advance. Then, the specified diagnostic result is stored in the storage unit 4 a of the abnormality diagnostic device 4 . Further, the storage unit 4a of the abnormality diagnosis device 4 stores the contact information of the manager such as the owner who manages the fuel cell device 10, the contact information of the person in charge of maintenance of the fuel cell device 10, and the assembly information of the fuel cell device 10. The diagnostic processing unit 4b stores at least one of the contact information of the person involved in the manufacturing such as the manufacturer and the parts manufacturer, and the diagnosis processing unit 4b stores the specified diagnosis result in the contact information of the administrator, the contact information of the person in charge of maintenance, and the manufacturing relationship. output to at least one of the person's contacts. For example, the diagnosis processing unit 4b sends the diagnosis result to the e-mail address of the administrator of the fuel cell device 10, the e-mail address of the person in charge of maintenance of the fuel cell device 10, the e-mail address of the person involved in the manufacture of the fuel cell device 10, and the like. to send. As a result, the manager of the fuel cell device 10 can confirm the diagnosis result on the manager terminal device 62, and the maintenance person of the fuel cell device 10 can confirm the diagnosis result on the maintenance person terminal device 60. 10 manufacturing personnel can confirm the diagnosis result on the manufacturing personnel terminal device 61 . In this manner, since the abnormality diagnosis device 4 automatically identifies the diagnosis result of the abnormality, the person in charge of maintenance or the like can be dispatched after making preparations according to the diagnosis result in advance.

例えば、燃料電池装置10の修理などの現場に到着する前に、燃料電池装置10のメンテナンス担当者は診断結果に応じた修理などの準備を行うことができ、燃料電池装置10の製造関係者は診断結果に応じた修理などに必要な部品の準備を行うことができる。その結果、実際に修理などを行う現場で、修理を行う技能を持つ人員がいないといった問題や、修理に必要な部品を持参していなかったという問題などが発生することを回避できる。 For example, before arriving at the site for repair of the fuel cell device 10, the person in charge of maintenance of the fuel cell device 10 can make preparations such as repairs according to the diagnosis result. It is possible to prepare the necessary parts for repair according to the diagnosis result. As a result, it is possible to avoid problems such as the lack of personnel with the skills to perform repairs and the lack of necessary parts for repairs at sites where repairs are actually performed.

上述した例では、異常診断処理1の診断結果は、異常の発生要因として、「点火器20の異常(診断結果A1)」、「ホットモジュール13の異常(診断結果A3)」、「供給されている原燃料の熱量と使用が想定されている原燃料の熱量とが一致していない(診断結果A4)」というように、燃料電池装置10の特定の部位で発生している不具合の内容を含む。また、異常診断処理2の診断結果は、異常の発生要因として、「改質用水供給器39の動作異常(診断結果B1)」、「オリフィス33の異常(診断結果B3)」、「還流ガス供給路L3に対する温度調節部材32の装着が不十分(診断結果B4)」など、燃料電池装置10の特定の部位で発生している不具合の内容を含む。燃料電池装置10の管理者及びメンテナンス担当者及び製造関係者などは、異常の発生要因として、燃料電池装置10の特定の部位で発生している不具合の内容が分かれば、その部位の部品修理や部品交換などの必要な作業を決定できる。 In the example described above, the diagnosis results of the abnormality diagnosis process 1 include "abnormality in the igniter 20 (diagnosis result A1)", "abnormality in the hot module 13 (diagnosis result A3)", and "not supplied" as the cause of the abnormality. The heat quantity of the raw fuel used does not match the heat quantity of the raw fuel that is assumed to be used (diagnosis result A4).” . Further, the diagnosis result of the abnormality diagnosis process 2 includes "operation abnormality of the reforming water supply device 39 (diagnosis result B1)", "abnormality of the orifice 33 (diagnosis result B3)", "reflux gas supply Insufficient attachment of the temperature control member 32 to the path L3 (diagnostic result B4)”, etc. If the manager, maintenance staff, manufacturing personnel, etc. of the fuel cell device 10 know the content of the defect occurring in a specific part of the fuel cell device 10 as the cause of the abnormality, they can repair the part or repair the part. Necessary work such as parts replacement can be determined.

尚、診断結果は上述した例に限定されず、適宜変更可能である。
具体例を挙げると、診断結果は、異常への対処法として、燃料電池装置10の特定の構成部品の交換指示又は修理指示を含んでもよい。例えば、異常診断処理1の診断結果A1は「点火器20の交換又は修理」等であってもよい。異常診断処理1の診断結果A3は「ホットモジュール13の交換又は修理」等であってもよい。異常診断処理1の診断結果A4は「原燃料流量測定器28のコンバージョンファクターを適正値に変更」、「空気供給器41によって供給される単位時間当たりの空気の流量を適正値に変更」等であってもよい。また、異常診断処理2の診断結果B1は「改質用水供給器39の交換」等であってもよい。異常への対処法として、燃料電池装置10の特定の構成部品の交換指示又は修理指示が含まれていれば、交換する構成部品を事前に用意することや、交換作業又は修理作業に必要な人員を事前に決定できる。
It should be noted that the diagnosis result is not limited to the example described above, and can be changed as appropriate.
To give a specific example, the diagnosis result may include an instruction to replace or repair a specific component of the fuel cell device 10 as a remedy for the abnormality. For example, the diagnosis result A1 of the abnormality diagnosis process 1 may be "replacement or repair of the igniter 20". The diagnosis result A3 of the abnormality diagnosis process 1 may be "replacement or repair of hot module 13" or the like. The diagnosis result A4 of the abnormality diagnosis process 1 is "change the conversion factor of the raw fuel flow rate measuring device 28 to an appropriate value", "change the air flow rate per unit time supplied by the air supply device 41 to an appropriate value", and the like. There may be. Further, the diagnosis result B1 of the abnormality diagnosis process 2 may be "replacement of the reforming water supply device 39" or the like. If an instruction to replace or repair a specific component of the fuel cell device 10 is included as a countermeasure against the abnormality, preparation of the component to be replaced in advance and personnel required for the replacement or repair work are included. can be determined in advance.

他にも、燃料電池装置10の特定の構成部品の交換指示又は修理指示を行う場合、その難易度が分かれば好ましい。そのため、記憶部4aが、燃料電池装置10の構成部品の修理作業又は交換作業の難易度を示す情報を複数の構成部品毎に記憶しており、診断結果は、異常への対処法として、その難易度を示す情報を含んでもよい。異常への対処法として、構成部品の修理作業又は交換作業の難易度を示す情報が含まれていれば、その難易度に応じた技能を持つ人員を派遣する準備を事前に行うことができる。 In addition, when instructing replacement or repair of specific components of the fuel cell device 10, it is preferable to know the degree of difficulty. Therefore, the storage unit 4a stores information indicating the degree of difficulty of repair work or replacement work of the components of the fuel cell device 10 for each of a plurality of components, and the diagnosis result is used as a countermeasure against the abnormality. Information indicating the degree of difficulty may also be included. As a countermeasure against anomalies, if information indicating the degree of difficulty of repair work or replacement work of component parts is included, preparations can be made in advance to dispatch personnel with skills corresponding to the degree of difficulty.

加えて、燃料電池装置10の特定の構成部品の交換指示又は修理指示を行う場合、その交換又は修理を実際に行うメンテナンス担当者にとっては、修理作業又は交換作業を説明する動画データを事前に又は現場で見ることができれば好ましい。そのため、記憶部4aが、燃料電池装置10の構成部品の修理作業又は交換作業を説明する動画データを複数の構成部品毎に記憶しており、診断結果は、異常への対処法として、動画データを含んでもよい。異常への対処法として、燃料電池装置10の構成部品の修理作業又は交換作業を説明する動画データが含まれていれば、構成部品の修理作業又は交換作業の担当者はその動画データを確認して、修理作業又は交換作業を確実に実施できる。 In addition, when instructing the replacement or repair of a specific component part of the fuel cell device 10, the maintenance person who actually performs the replacement or repair needs to prepare video data explaining the repair work or replacement work in advance. It is preferable to be able to see it on site. Therefore, the storage unit 4a stores, for each of a plurality of component parts, video data explaining repair work or replacement work of the component parts of the fuel cell device 10, and the diagnostic result is used as the video data as a countermeasure for the abnormality. may include If video data explaining repair work or replacement work of the component parts of the fuel cell device 10 is included as a method of coping with the abnormality, the person in charge of repair work or replacement work of the component parts checks the video data. Therefore, repair work or replacement work can be carried out reliably.

<別実施形態>
<1>
上記実施形態では、燃料電池装置10の構成について具体的に説明したが、その構成は適宜変更可能である。
また、診断結果の内容も適宜変更可能である。
<Another embodiment>
<1>
Although the configuration of the fuel cell device 10 has been specifically described in the above embodiment, the configuration can be changed as appropriate.
Also, the content of the diagnosis result can be changed as appropriate.

<2>
上記実施形態では、点火不良異常という異常が発生したことを燃料電池制御部49が判定し、燃料電池制御部49が、点火不良異常という異常が発生したという測定結果を、通信部51から異常診断装置4に伝達する例を説明したが、他の形態でもよい。例えば、異常診断装置4の診断処理部4bが、燃料電池装置10から情報通信回線2を介して受信した燃焼部19の温度を参照して、点火不良異常という異常が発生したと判定してもよい。
<2>
In the above-described embodiment, the fuel cell control unit 49 determines that an abnormality such as an ignition failure abnormality has occurred, and the fuel cell control unit 49 receives the measurement result indicating that an abnormality such as an ignition failure abnormality has occurred from the communication unit 51 for abnormality diagnosis. Although an example of transmitting to the device 4 has been described, other forms may be used. For example, even if the diagnosis processing unit 4b of the abnormality diagnosis device 4 refers to the temperature of the combustion unit 19 received from the fuel cell device 10 via the information communication line 2 and determines that an abnormality such as an ignition failure abnormality has occurred, good.

同様に、上記実施形態では、還流ガス温度異常という異常が発生したことを燃料電池制御部49が判定し、燃料電池制御部49が、還流ガス温度異常という異常が発生したという測定結果を、通信部51から異常診断装置4に伝達する例を説明したが、他の形態でもよい。例えば、異常診断装置4の診断処理部4bが、燃料電池装置10から情報通信回線2を介して受信した還流ガス温度を参照して、還流ガス温度異常という異常が発生したと判定してもよい。 Similarly, in the above embodiment, the fuel cell control unit 49 determines that an abnormality called recirculated gas temperature abnormality has occurred, and the fuel cell control unit 49 communicates the measurement result indicating that an abnormality called recirculated gas temperature abnormality has occurred. Although an example of transmission from the unit 51 to the abnormality diagnosis device 4 has been described, other forms may be used. For example, the diagnosis processing unit 4b of the abnormality diagnosis device 4 may refer to the recirculated gas temperature received from the fuel cell device 10 via the information communication line 2 and determine that an abnormality called recirculated gas temperature abnormality has occurred. .

<3>
なお、上記実施形態(別実施形態を含む、以下同じ)で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
<3>
It should be noted that the configurations disclosed in the above embodiments (including other embodiments, the same shall apply hereinafter) can be applied in combination with configurations disclosed in other embodiments as long as there is no contradiction. The embodiments disclosed in this specification are exemplifications, and the embodiments of the present invention are not limited thereto, and can be modified as appropriate without departing from the object of the present invention.

本発明は、燃料電池装置で発生する異常の内容を適切に診断できる異常診断装置に利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for an abnormality diagnosis device capable of appropriately diagnosing the content of an abnormality that occurs in a fuel cell device.

1 :施設
2 :情報通信回線
4 :異常診断装置
4a :記憶部
4b :診断処理部
10 :燃料電池装置
27 :圧力測定器(測定器)
28 :原燃料流量測定器(測定器)
42 :空気流量測定器(測定器)
43 :ガス測定器(測定器)
T1 :温度測定器(測定器、改質器温度測定器)
T2 :温度測定器(測定器、燃焼部温度測定器)
T3 :温度測定器(測定器、外気温測定器)
T4 :温度測定器(測定器、還流ガス温度測定器)
T5 :温度測定器(測定器)
1: facility 2: information communication line 4: abnormality diagnosis device 4a: storage unit 4b: diagnosis processing unit 10: fuel cell device 27: pressure measuring device (measuring device)
28: Raw fuel flow rate measuring instrument (measuring instrument)
42: Air flow measuring device (measuring device)
43: Gas measuring instrument (measuring instrument)
T1: temperature measuring instrument (measuring instrument, reformer temperature measuring instrument)
T2: Temperature measuring instrument (measuring instrument, combustion part temperature measuring instrument)
T3: Temperature measuring instrument (measuring instrument, outside air temperature measuring instrument)
T4: temperature measuring instrument (measuring instrument, reflux gas temperature measuring instrument)
T5: temperature measuring instrument (measuring instrument)

Claims (6)

施設に設置される燃料電池装置から情報通信回線を介して受信した情報に基づいて前記燃料電池装置で発生する異常の内容を診断する異常診断装置であって、
前記燃料電池装置が有する複数の測定器のうちの少なくとも一つの前記測定器の測定結果に現れる異常と、当該異常の発生要因及び当該異常への対処法の少なくとも一方を含む当該異常について考えられる複数の診断結果のうちの一つを特定するための異常診断処理とを関連付けて、複数の前記異常毎に記憶する記憶部を備え、
前記異常診断処理は、前記燃料電池装置の前記測定器の前記測定結果及び前記燃料電池装置の動作環境の少なくとも一方が所定の判定条件を満たしているか否かを判定する判定処理が複数個組み合わされて構成され、
前記判定条件を満たしているか否かに応じて定まる前記判定処理の判定結果は、別の前記判定処理への移行が指示される場合と、前記異常診断処理の前記診断結果の特定に至る場合との少なくとも一種類を含み、
前記燃料電池装置から前記情報通信回線を介して受信した前記測定結果に前記異常が現れる場合、前記記憶部に記憶している、当該異常に対応する前記異常診断処理の内容と、前記燃料電池装置の前記測定器の前記測定結果及び前記燃料電池装置の前記動作環境の少なくとも一方とに基づいて、受信した前記測定結果に現れる前記異常についての前記診断結果を特定する診断処理部を備える異常診断装置。
An abnormality diagnosis device for diagnosing details of an abnormality occurring in a fuel cell device installed in a facility based on information received via an information communication line from the fuel cell device,
Abnormalities appearing in the measurement results of at least one of the plurality of measuring instruments included in the fuel cell device, and a plurality of conceivable abnormalities including at least one of causes of the abnormalities and countermeasures against the abnormalities A storage unit that stores each of the plurality of abnormalities in association with an abnormality diagnosis process for specifying one of the diagnosis results of
The abnormality diagnosis process is a combination of a plurality of judgment processes for judging whether or not at least one of the measurement result of the measuring device of the fuel cell device and the operating environment of the fuel cell device satisfies a predetermined judgment condition. configured with
The determination result of the determination process, which is determined depending on whether the determination condition is satisfied, may be an instruction to shift to another determination process or a determination of the diagnosis result of the abnormality diagnosis process. including at least one of
When the measurement result received from the fuel cell device via the information communication line shows the abnormality, the contents of the abnormality diagnosis process corresponding to the abnormality stored in the storage unit, and the fuel cell device an abnormality diagnosis apparatus comprising a diagnosis processing unit that identifies the diagnosis result of the abnormality appearing in the received measurement result based on at least one of the measurement result of the measuring device and the operating environment of the fuel cell device .
前記記憶部は、前記燃料電池装置の管理者の連絡先及び前記燃料電池装置のメンテナンス担当者の連絡先及び前記燃料電池装置の製造関係者の連絡先の少なくとも一つを記憶しており、
前記診断処理部は、特定した前記診断結果を、前記管理者の連絡先及び前記メンテナンス担当者の連絡先及び前記製造関係者の連絡先の少なくとも一つに出力する請求項1に記載の異常診断装置。
The storage unit stores at least one of contact information of a manager of the fuel cell device, contact information of a person in charge of maintenance of the fuel cell device, and contact information of a person involved in manufacturing the fuel cell device,
2. The abnormality diagnosis according to claim 1, wherein the diagnosis processing unit outputs the specified diagnosis result to at least one of the contact information of the administrator, the contact information of the person in charge of maintenance, and the contact information of the manufacturing personnel. Device.
前記診断結果は、前記異常の発生要因として、前記燃料電池装置の特定の部位で発生している不具合の内容を含む請求項1又は2に記載の異常診断装置。 3. The abnormality diagnosis apparatus according to claim 1, wherein the diagnosis result includes, as the cause of the abnormality, details of a defect occurring in a specific portion of the fuel cell device. 前記診断結果は、前記異常への対処法として、前記燃料電池装置の特定の構成部品の交換指示又は修理指示を含む請求項1~3の何れか一項に記載の異常診断装置。 4. The abnormality diagnosis apparatus according to claim 1, wherein said diagnosis result includes an instruction to replace or repair a specific component of said fuel cell device as a countermeasure against said abnormality. 前記記憶部は、前記燃料電池装置の前記構成部品の修理作業又は交換作業の難易度を示す情報を複数の前記構成部品毎に記憶しており、
前記診断結果は、前記異常への対処法として、前記難易度を示す情報を含む請求項4に記載の異常診断装置。
The storage unit stores information indicating a degree of difficulty of repair work or replacement work of the component parts of the fuel cell device for each of the plurality of component parts,
5. The abnormality diagnosis apparatus according to claim 4, wherein the diagnosis result includes information indicating the degree of difficulty as a coping method for the abnormality.
前記記憶部は、前記燃料電池装置の前記構成部品の修理作業又は交換作業を説明する動画データを複数の前記構成部品毎に記憶しており、
前記診断結果は、前記異常への対処法として、前記動画データを含む請求項4又は5に記載の異常診断装置。
wherein the storage unit stores video data describing repair work or replacement work of the component parts of the fuel cell device for each of the plurality of component parts,
6. The abnormality diagnosis device according to claim 4, wherein said diagnosis result includes said moving image data as a countermeasure for said abnormality.
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