JP5448916B2 - Fuel cell device - Google Patents
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Description
本発明は、燃料電池装置に関する。 The present invention relates to a fuel cell device.
近年、外装ケース内に、水素含有ガス(燃料ガス)と酸素含有ガス(空気)とを用いて電力を得ることができる燃料電池セルと改質器とを収納容器内に収納してなる燃料電池モジュールを収納するためのモジュール収納室と、該燃料電池モジュールを稼動するための補機を収納するための補機収納室とを、上下に区画してなる燃料電池装置が提案されている。(例えば、特許文献1参照。)。 In recent years, a fuel cell in which a fuel cell and a reformer that can obtain electric power using a hydrogen-containing gas (fuel gas) and an oxygen-containing gas (air) are housed in a housing container in an outer case. There has been proposed a fuel cell device in which a module storage chamber for storing a module and an auxiliary device storage chamber for storing an auxiliary device for operating the fuel cell module are vertically divided. (For example, refer to Patent Document 1).
このような燃料電池装置においては、改質器にて改質効率の高い水蒸気改質を行うにあたり、水タンクやイオン交換樹脂装置等の改質用水生成手段や、該改質用水生成手段により生成された純水を改質器に供給するための水ポンプ、水ポンプと改質器とを接続する水供給管を備えている。 In such a fuel cell apparatus, when steam reforming with high reforming efficiency is performed in a reformer, it is generated by reforming water generating means such as a water tank or an ion exchange resin apparatus, or by the reforming water generating means. A water pump for supplying the purified water to the reformer, and a water supply pipe for connecting the water pump and the reformer.
ところで、このような燃料電池装置を寒冷地にて使用する場合においては、運転停止中等において、水供給管や改質用水生成手段が凍結し、効率の良い運転が困難となるおそれがある。 By the way, when such a fuel cell device is used in a cold district, the water supply pipe and the reforming water generating means may freeze during operation stop, making it difficult to perform efficient operation.
それゆえ、これら水供給管や改質用水生成手段の凍結を抑制することを目的として、燃料電池装置内や、改質用水生成手段等にヒーター等の加熱手段を設けることが提案されている(例えば、特許文献2、特許文献3参照)。
Therefore, for the purpose of suppressing freezing of these water supply pipes and reforming water generating means, it has been proposed to provide heating means such as a heater in the fuel cell device or the reforming water generating means ( For example, see
ところで、上述のような燃料電池装置において、運転コストを低減するにあたり、水供給管や改質用水生成手段の凍結を抑制するための電力にて作動する加熱手段に対し、電圧の低い電力源を使用することが想定される。 By the way, in the fuel cell apparatus as described above, in order to reduce the operating cost, a low voltage power source is used for the heating means that operates with electric power for suppressing freezing of the water supply pipe and the reforming water generating means. It is assumed to be used.
しかしながら、このような燃料電池装置を特に寒冷地で使用する場合に、水供給管や改質用水生成手段の凍結が溶解せず、燃料電池装置を起動させることが困難となるおそれがある。 However, when such a fuel cell device is used particularly in a cold region, freezing of the water supply pipe and the reforming water generating means does not melt and it may be difficult to start the fuel cell device.
一方で、水供給管や改質用水生成手段の凍結を抑制するための、電力にて作動する加熱手段に対し、電圧の高い電力源を継続して使用する場合には、運転コストが高くなるという問題がある。 On the other hand, when a high-voltage power source is continuously used for the heating means that operates with electric power to suppress freezing of the water supply pipe and the reforming water generation means, the operating cost becomes high. There is a problem.
それゆえ、本発明においては、水供給管や改質用水生成手段の凍結を効率よく溶解することができるとともに、効率の良い運転を行なうことが可能な燃料電池装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a fuel cell device that can efficiently dissolve the freezing of the water supply pipe and the reforming water generating means and can perform an efficient operation. .
本発明の燃料電池装置は、外装ケース内に、複数の燃料電池セルおよび該燃料電池セルに供給する燃料ガスを生成するための改質器を収納容器内に収納してなる燃料電池モジュールと、前記改質器での改質反応に利用される水を生成するための改質用水生成手段および該改質用水生成手段にて生成された水を前記改質器に供給するための水ポンプを備える補機とを有してなる燃料電池装置であって、前記燃料電池装置内の温度を測定するための温度計測手段、前記水ポンプと前記改質器とを接続する水供給管および前記改質用水生成手段に設けられたそれぞれを加熱するための電力にて作動する加熱手段、前記加熱手段に電力を供給するための電圧の異なる複数の電力源、前記加熱手段に電力を供給するための電圧の低い前記電力源と電圧の高い前記電力源とを切り換えるための切り換え手段、ならびに前記水ポンプおよび前記切り換え手段を制御するための制御装置を備えるとともに、該制御装置は、前記水ポンプに伝送される制御信号と、前記水ポンプから伝送される動作信号とに基づいて、前記水ポンプの動作に異常が生じていると判断された場合であって、前記温度計測手段によって測定される前記燃料電池装置内の温度が所定の温度以下の場合に、前記水ポンプの動作を停止する制御を行なうとともに、前記加熱手段に電力を供給するための前記電力源を、電圧の低い前記電力源から電圧の高い前記電力源に切り換えるように前記切り換え手段を制御することを特徴とする。 The fuel cell device of the present invention includes a fuel cell module in which a plurality of fuel cells and a reformer for generating fuel gas to be supplied to the fuel cells are housed in a housing container in an outer case, A reforming water generating means for generating water used for the reforming reaction in the reformer, and a water pump for supplying water generated by the reforming water generating means to the reformer A fuel cell device comprising an auxiliary machine provided with temperature measuring means for measuring the temperature in the fuel cell device, a water supply pipe connecting the water pump and the reformer, and the modification Heating means that operates with electric power for heating each of the quality water generating means, a plurality of power sources having different voltages for supplying electric power to the heating means, and for supplying electric power to the heating means The power source with the low voltage and the voltage A switching unit for switching between the power source and the control unit for controlling the water pump and the switching unit, the control unit including a control signal transmitted to the water pump, and the water pump. On the basis of the operation signal transmitted from the vehicle, the temperature inside the fuel cell device measured by the temperature measuring means is a predetermined temperature when it is determined that an abnormality has occurred in the operation of the water pump. In the following cases, control is performed to stop the operation of the water pump, and the power source for supplying power to the heating means is switched from the power source having a low voltage to the power source having a high voltage. The switching means is controlled.
このような燃料電池装置においては、水ポンプに伝送される制御信号と、水ポンプから伝送される動作信号とに基づいて、水ポンプの動作に異常が生じていると判断された場合であって、温度計測手段によって測定される燃料電池装置内の温度が所定の温度以下の場合には、水供給管や改質用水生成手段が凍結していると判断する。 In such a fuel cell device, it is determined that an abnormality has occurred in the operation of the water pump based on the control signal transmitted to the water pump and the operation signal transmitted from the water pump. When the temperature in the fuel cell device measured by the temperature measuring means is equal to or lower than the predetermined temperature, it is determined that the water supply pipe and the reforming water generating means are frozen.
この場合に、加熱手段に電力を供給するための電力源を、電圧の低い電力源から電圧の高い電力源に切り換えることにより、水供給管や改質用水生成手段の凍結を効率よく溶解することができ、効率の良い運転を行なうことができる。 In this case, by switching the power source for supplying power to the heating means from the low voltage power source to the high voltage power source, the freezing of the water supply pipe and the reforming water generating means can be efficiently dissolved. And efficient operation can be performed.
また、本発明の燃料電池装置は、外装ケース内に設けられた仕切部材により、複数の燃料電池セルおよび該燃料電池セルに供給する燃料ガスを生成するための改質器を収納容器内に収納してなる燃料電池モジュールが収納されたモジュール収納室と、前記改質器での改質反応に利用される水を生成するための改質用水生成手段および該改質用水生成手段にて生成された水を前記改質器に供給するための水ポンプを備える補機が収納された補機収納室とが上下に区画されてなる燃料電池装置であって、前記モジュール収納室内の温度を測定するためのモジュール収納室内温度計測手段および前記補機収納室内の温度を測定するための補機収納室内温度計測手段、前記水ポンプと前記改質器とを接続する水供給管に設けられた、電力にて作動する第1の加熱手段および前記改質用水生成手段に設けられた、電力にて作動する第2の加熱手段、前記第1の加熱手段および前記第2の加熱手段に電力を供給するための電圧の異なる複数の電力源、前記第1の加熱手段および前記第2の加熱手段に電力を供給するための電圧の低い前記電力源と電圧の高い前記電力源とを切り換えるための切り換え手段、ならびに前記水ポンプおよび前記切り換え手段を制御するための制御装置を備えるとともに、該制御装置は、前記モジュール収納室内温度計測手段によって測定された温度に基づいて前記第1の加熱手段の動作を制御し、前記補機収納室内温度計測手段によって測定された温度に基づいて前記第2の加熱手段の動作を制御するとともに、前記水ポンプに伝送される制御信号と、前記水ポンプから伝送される動作信号とに基づいて、前記水ポンプの動作に異常が生じていると判断された場合であって、前記モジュール収納室内温度計測手段または前記補機収納室内温度計測手段によって測定される温度が所定の温度以下の場合に、前記水ポンプの動作を停止する制御を行なうとともに、前記第1の加熱手段または前記第2の加熱手段に電力を供給するための前記電力源を、電圧の低い前記電力源から電圧の高い前記電力源に切り換えるように前記切り換え手段を制御することを特徴とする。 In the fuel cell device of the present invention, a plurality of fuel cells and a reformer for generating fuel gas to be supplied to the fuel cells are stored in a storage container by a partition member provided in the outer case. Generated in the module storage chamber in which the fuel cell module is stored, the reforming water generating means for generating water used for the reforming reaction in the reformer, and the reforming water generating means. A fuel cell device in which an auxiliary machine storage chamber in which an auxiliary machine having a water pump for supplying water to the reformer is stored is vertically divided, and measures the temperature in the module storage chamber Module storage room temperature measuring means for measuring, auxiliary machine storage room temperature measuring means for measuring the temperature in the auxiliary machine storage room, electric power provided in a water supply pipe connecting the water pump and the reformer Operates with The first heating means and the reforming water generating means have different voltages for supplying electric power to the second heating means that operates with electric power, the first heating means, and the second heating means. A plurality of power sources, a switching unit for switching between the low voltage power source and the high voltage power source for supplying power to the first heating unit and the second heating unit, and the water pump And a control device for controlling the switching means, the control device controlling the operation of the first heating means on the basis of the temperature measured by the module housing room temperature measuring means, and the auxiliary machine. Controlling the operation of the second heating means based on the temperature measured by the storage room temperature measuring means, a control signal transmitted to the water pump, and the water pump On the basis of the transmitted operation signal, it is determined that an abnormality has occurred in the operation of the water pump, and is measured by the module storage room temperature measurement means or the auxiliary machine storage room temperature measurement means. The power source for supplying power to the first heating means or the second heating means is controlled to stop the operation of the water pump when the temperature of the power source is equal to or lower than a predetermined temperature. The switching means is controlled to switch from the low power source to the high voltage power source.
このような燃料電池装置においては、補機収納室内に収納された補機類のうち、水ポンプと改質器とを接続する水供給管を加熱するための第1の加熱手段の動作を、モジュール収納室内の温度に基づいて制御し、改質用水生成手段を加熱するための第2の加熱手段の動作を、補機収納室内の温度に基づいて制御するとともに、モジュール収納室内温度計測手段または補機収納室内温度計測手段によって測定される温度が所定の温度以下の場合に、水ポンプの動作を停止する制御を行なうとともに、第1の加熱手段または第2の加熱手段に電力を供給するための電力源を、電圧の低い電力源から電圧の高い電力源に切り換えるように切り換え手段を制御することから、水供給管や改質用水生成手段の凍結を効率よく溶解することができ、効率の良い運転を行なうことができる。 In such a fuel cell device, the operation of the first heating means for heating the water supply pipe that connects the water pump and the reformer among the auxiliary machines stored in the auxiliary machine storage chamber, Control based on the temperature in the module storage chamber and control the operation of the second heating means for heating the reforming water generating means based on the temperature in the accessory storage chamber, In order to supply power to the first heating means or the second heating means while performing control to stop the operation of the water pump when the temperature measured by the auxiliary equipment storage room temperature measuring means is equal to or lower than a predetermined temperature. Since the switching means is controlled so that the power source is switched from a low voltage power source to a high voltage power source, freezing of the water supply pipe and the reforming water generating means can be efficiently dissolved, It is possible to perform stomach operation.
また、本発明の燃料電池装置は、前記制御装置は、前記加熱手段に電力を供給するための前記電力源として、電圧の高い前記電力源を作動させて所定時間経過後に、電圧の低い前記電力源に切り換えるように前記切り換え手段を制御するとともに、前記水ポンプの動作を再開させる制御を行なうことが好ましい。 Further, in the fuel cell device of the present invention, the control device operates the power source having a high voltage as the power source for supplying power to the heating means, and the power having the low voltage is passed after a predetermined time has elapsed. It is preferable to control the switching means so as to switch to the source, and to perform control to restart the operation of the water pump.
このような燃料電池装置においては、加熱手段に電力を供給するための電力源として、電圧の高い電力源を作動させて所定時間経過後に、電圧の低い電力源に切り換えるように切り換え手段を制御することにより、効率の良い運転を行なうことができる。 In such a fuel cell device, as a power source for supplying power to the heating means, the switching means is controlled so that a high voltage power source is operated and a low voltage power source is switched after a predetermined time has elapsed. Therefore, efficient operation can be performed.
また、本発明の燃料電池装置は、前記制御装置は、前記第1の加熱手段または前記第2の加熱手段に電力を供給するための前記電力源として、電圧の高い前記電力源を作動させて所定時間経過後に、電圧の低い前記電力源に切り換えるように前記切り換え手段を制御するとともに、前記水ポンプの動作を再開させる制御を行なうことが好ましい。 In the fuel cell device of the present invention, the control device operates the power source having a high voltage as the power source for supplying power to the first heating unit or the second heating unit. It is preferable to control the switching means so as to switch to the power source having a low voltage after a predetermined time has elapsed, and to perform control to restart the operation of the water pump.
このような燃料電池装置においては、第1の加熱手段または第2の加熱手段に電力を供給するための電力源として、電圧の高い電力源を作動させて所定時間経過後に、電圧の低い電力源に切り換えるように切り換え手段を制御することにより、効率の良い運転を行うことができる。 In such a fuel cell apparatus, a power source having a low voltage is operated after a predetermined time has elapsed since a power source having a high voltage is operated as a power source for supplying power to the first heating means or the second heating means. By controlling the switching means so as to switch to, efficient operation can be performed.
また、本発明の燃料電池装置は、前記制御装置は、前記水ポンプの動作を再開させた後において、前記温度計測手段によって測定された温度が所定の温度以下の場合であって、前記水ポンプの動作に異常が生じていると再度判断された場合に、前記水ポンプの動作を停止する制御を行なうとともに、電圧の高い前記電力源より前記加熱手段に電力を供給するように前記切り換え手段を制御することが好ましい。 In the fuel cell device of the present invention, the control device may be a case where the temperature measured by the temperature measuring means is equal to or lower than a predetermined temperature after the operation of the water pump is resumed. When it is determined again that there is an abnormality in the operation of the water pump, the control of stopping the operation of the water pump is performed, and the switching means is configured to supply power to the heating means from the power source having a high voltage. It is preferable to control.
このような燃料電池装置においては、水ポンプの動作を再開させた後において、水ポンプの動作に異常が生じていると再度判断された場合に、再度加熱手段を電圧の高い電力源より供給される電力にて作動させることにより、直ちに燃料電池装置を停止することなく、効率のよい運転を行なうことができる。 In such a fuel cell device, after resuming the operation of the water pump, when it is determined again that an abnormality has occurred in the operation of the water pump, the heating means is supplied again from the high voltage power source. By operating with electric power, efficient operation can be performed without immediately stopping the fuel cell device.
また、本発明の燃料電池装置は、前記制御装置は、前記水ポンプの動作を再開させた後において、前記モジュール収納室内温度計測手段または前記補機収納室内温度計測手段によって測定される温度が所定の温度以下の場合であって、前記水ポンプの動作に異常が生じていると再度判断された場合に、前記水ポンプの動作を停止する制御を行なうとともに、前記第1の加熱手段または前記第2の加熱手段に電圧の高い前記電力源より電力を供給するように前記切り換え手段を制御することが好ましい。 Further, in the fuel cell device of the present invention, the control device has a predetermined temperature measured by the module storage room temperature measurement means or the auxiliary machine storage room temperature measurement means after the operation of the water pump is restarted. And when it is determined again that an abnormality has occurred in the operation of the water pump, control is performed to stop the operation of the water pump, and the first heating means or the first Preferably, the switching means is controlled so that power is supplied from the power source having a high voltage to the second heating means.
このような燃料電池装置においては、水ポンプの動作を再開させた後において、水ポンプの動作に異常が生じていると再度判断された場合であって、モジュール収納室内温度計
測手段または前記補機収納室内温度計測手段によって測定される温度が所定の温度以下の場合に、再度第1の加熱手段または第2の加熱手段を電圧の高い電力源により供給される電力にて作動させることにより、直ちに燃料電池装置を停止することなく効率の良い運転を行うことができる。
In such a fuel cell device, after restarting the operation of the water pump, it is determined again that an abnormality has occurred in the operation of the water pump, and the module storage room temperature measuring means or the auxiliary device When the temperature measured by the storage room temperature measuring means is equal to or lower than the predetermined temperature, the first heating means or the second heating means is operated again with the electric power supplied from the high-voltage power source, thereby immediately Efficient operation can be performed without stopping the fuel cell device.
また、本発明の燃料電池装置は、前記制御装置は、前記水ポンプの起動および停止を所定回数繰り返した場合において、前記水ポンプに伝送される制御信号と、前記水ポンプから伝送される動作信号とに基づいて、前記水ポンプの動作に異常が生じていると判断された場合に、前記燃料電池装置を停止するように制御することが好ましい。 In the fuel cell device of the present invention, when the control device repeats activation and stop of the water pump a predetermined number of times, a control signal transmitted to the water pump and an operation signal transmitted from the water pump Based on the above, it is preferable to control the fuel cell device to stop when it is determined that an abnormality has occurred in the operation of the water pump.
このような燃料電池装置においては、水ポンプの起動および停止を所定回数繰り返した場合においても水ポンプの動作に異常が生じていると判断された場合には、水ポンプ自体に異常が生じていると判断して、燃料電池装置の動作を停止することで、効率の良い運転を行なうことができる。 In such a fuel cell device, if it is determined that an abnormality has occurred in the operation of the water pump even when the water pump is started and stopped a predetermined number of times, the water pump itself has an abnormality. Therefore, by stopping the operation of the fuel cell device, an efficient operation can be performed.
本発明の燃料電池装置は、水ポンプに伝送される制御信号と、水ポンプから伝送される動作信号とに基づいて、水ポンプの動作に異常が生じていると判断された場合であって、温度計測手段により測定される燃料電池装置内の温度が所定の温度以下の場合に、水ポンプの動作を停止する制御を行なうとともに、加熱手段に電力を供給するための前記電力源を、電圧の高い電力源に切り換えるように切り換え手段を制御することから、水供給管や改質用水生成手段の凍結を効率よく溶解することができ、効率の良い運転を行なうことができる。 The fuel cell device of the present invention is a case where it is determined that an abnormality has occurred in the operation of the water pump based on the control signal transmitted to the water pump and the operation signal transmitted from the water pump, When the temperature in the fuel cell device measured by the temperature measuring means is equal to or lower than a predetermined temperature, control is performed to stop the operation of the water pump, and the power source for supplying power to the heating means is Since the switching means is controlled so as to switch to a high power source, freezing of the water supply pipe and the reforming water generating means can be efficiently dissolved, and an efficient operation can be performed.
図1は、本発明の燃料電池装置を備える燃料電池システムの一例を示した構成図である。なお、以降の図において同一の部材については同一の番号を付するものとする。 FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of a fuel cell system including the fuel cell device of the present invention. In the following drawings, the same numbers are assigned to the same members.
図1に示す燃料電池システムは、発電を行なう発電ユニットと、熱交換後の湯水を貯湯する貯湯ユニットと、これらのユニット間に水を循環させるための循環配管とから構成されており、発電ユニットが本発明の燃料電池装置に相当する。 The fuel cell system shown in FIG. 1 includes a power generation unit that generates power, a hot water storage unit that stores hot water after heat exchange, and a circulation pipe that circulates water between these units. Corresponds to the fuel cell device of the present invention.
図1に示す燃料電池装置(発電ユニット)は、複数個の燃料電池セル(例えば中空平板型の燃料電池セル等)を組み合わせてなる燃料電池セルスタック1(以下、セルスタックと略す場合がある。)、天然ガス等の原燃料を供給する原燃料供給手段2、セルスタック1を構成する燃料電池セルに酸素含有ガスを供給するための酸素含有ガス供給手段3、原燃料と水蒸気により水蒸気改質する改質器4を具備している。なお、改質器4は、後述する水ポンプ5により供給される水(純水、以下適宜水と略す場合がある。)を気化し、原燃料供給手段2から供給された原燃料と水蒸気とを混合するための気化部と、内部に改質触媒を備え、混合された原燃料と水蒸気とを反応させて燃料ガス(水素含有ガス)を生成するための改質部とを備えている。
The fuel cell device (power generation unit) shown in FIG. 1 may be abbreviated as a fuel cell stack 1 (hereinafter, cell stack) formed by combining a plurality of fuel cells (for example, hollow plate type fuel cells). ), Raw fuel supply means 2 for supplying raw fuel such as natural gas, oxygen-containing gas supply means 3 for supplying oxygen-containing gas to the fuel cells constituting the
なお、図1において、セルスタック1や改質器4を収納容器内に収納することで、本発明の燃料電池装置を構成する燃料電池モジュールが構成される。なお図1においては、燃料電池モジュールを構成する各装置類を二点鎖線により囲って示している(図1においてMで示している)。
In FIG. 1, the
また、図1に示す燃料電池装置(発電ユニット)においては、セルスタック1を構成する燃料電池セルの発電により生じた排ガス(排熱)と循環配管12を流れる水とで熱交換を行なう熱交換器6、熱交換器6で生成された凝縮水を純水に処理するための凝縮水処理装置15、凝縮水処理装置15にて処理された水(純水)を貯水するための水タンク7とが設けられており、水タンク7と熱交換器6とが凝縮水供給管14により接続されている。なお、熱交換器6での熱交換により生成される凝縮水の水質によっては、凝縮水処理装置15を設けない構成とすることもできる。また、凝縮水処理装置15が水を貯水する機能を有する場合には、水タンク7を設けない構成とすることもできる。本発明の燃料電池装置においては、凝縮水処理装置15や水タンク7が改質用水生成手段に該当する(図1においてWで示している)。
Further, in the fuel cell device (power generation unit) shown in FIG. 1, heat exchange is performed by exchanging heat between exhaust gas (exhaust heat) generated by power generation of the fuel cells constituting the
水タンク7に貯水された水は、水タンク7と改質器4とを接続する水供給管16に備えられた水ポンプ5により改質器4(気化部、図示せず。)に供給される。
The water stored in the
さらに図1に示す燃料電池装置は、燃料電池セルにて発電された直流電力を交流電力に変換し、変換された電流の外部負荷への供給量を調整するための供給電力調整部(パワーコンディショナ)8、熱交換器6の出口に設けられ熱交換器6の出口を流れる水(循環水流)の水温を測定するための出口水温センサ10のほか、制御装置9が設けられており、循環配管12内で水を循環させる循環ポンプ11とあわせて発電ユニット(燃料電池装置)が構成されている。なお、パワーコンディショナ8および制御装置9については後に詳述する。そして、これら発電ユニットを構成する各装置を、外装ケース内に収納することで、設置や持ち運び等が容易な発電ユニットとすることができる(図示せず)。なお、貯湯ユニットは、熱交換後の湯水を貯湯するための貯湯タンク13を具備して構成されている。
Furthermore, the fuel cell device shown in FIG. 1 converts a DC power generated by the fuel cell into an AC power, and adjusts the supply amount of the converted current to an external load (power condition unit). Na) 8, In addition to the outlet water temperature sensor 10 for measuring the water temperature of the water (circulated water stream) provided at the outlet of the
また、セルスタック1と熱交換器6との間には、燃料電池セル(セルスタック1)の運転に伴い生じる排ガスを処理するための排ガス処理装置が設けられている(図示せず)。なお、排ガス処理装置は、収納容器内に排ガス処理手段を収納してなり、排ガス処理手段としては、一般的に公知の燃焼触媒を用いることができる。
Moreover, between the
図中の矢印は、原燃料、酸素含有ガス、水の流れ方向を示したものであり、また破線は制御装置9に伝送される主な信号経路、または制御装置9より伝送(発信)される主な信号経路を示している。
The arrows in the figure indicate the flow directions of raw fuel, oxygen-containing gas, and water, and the broken lines are transmitted (transmitted) from the main signal path transmitted to the
ここで、図1に示した燃料電池システムの運転方法について説明する。燃料電池セルの発電に用いられる燃料ガスを生成するために水蒸気改質を行なうにあたり、改質器4で使用される水は、熱交換器6において燃料電池セル(セルスタック1)の運転に伴って生じた排ガスと循環配管12を流れる水との熱交換により生成される凝縮水が用いられる。熱交換器6にて生成された凝縮水は、凝縮水処理装置15により処理されて(純水とされて)水タンク7に供給される。水タンク7に貯水された水は、水ポンプ5により改質器4に供給され、原燃料供給手段2より供給される原燃料とで水蒸気改質が行われ、生成された燃料ガスが燃料電池セルに供給される。燃料電池セルにおいては、燃料ガスと酸素含有ガス供給手段3より供給される酸素含有ガスとを用いて発電が行われる。このように凝縮水を有効に利用することにより、水自立運転を行なうことができる。
Here, an operation method of the fuel cell system shown in FIG. 1 will be described. When steam reforming is performed to generate fuel gas used for power generation of the fuel cell, water used in the
図2は、図1に示すモジュールMの一例を示す外観斜視図である。モジュールMは、収納容器20内に、燃料電池セル21の複数個を集電部材(図示せず)を介して電気的に直列に接続して構成されるセルスタック1の下端を、燃料電池セル21に燃料ガスを供給するためのマニホールド22に固定してなるセルスタック装置26を収納している。
FIG. 2 is an external perspective view showing an example of the module M shown in FIG. The module M has a lower end of a
なお、燃料電池セル21にて使用する燃料ガスを得るために、天然ガスや灯油等の原燃料を改質して燃料ガスを生成するための改質器4をセルスタック1の上方に配置している。また改質器4は、改質器4にて水蒸気改質を行なうために、水ポンプ5より水供給管16を介して供給された水を気化するための気化部23と、気化部23にて気化された水と原燃料とで改質反応を行なうための内部に改質触媒を備える改質部24とを備えている。そして、改質部24で生成された燃料ガスは、ガス流通管25を介してマニホールド22に供給され、マニホールド22を介して燃料電池セル21に供給される。
In order to obtain the fuel gas used in the
また、図2においては、収納容器20の一部(前後壁)を取り外し、内部に収納されているセルスタック装置26および改質器4を後方に取り出した状態を示している。ここで、図2に示した燃料電池モジュールMにおいては、セルスタック装置26を、収納容器20内にスライドして収納することが可能である。なお、セルスタック装置26は、改質器4を含むものとしても良い。
FIG. 2 shows a state where a part (front and rear walls) of the
なお、特に説明していないが、収納容器20の底面には、燃料電池セル21に酸素含有ガスを供給するための酸素含有ガス供給管(図2において左側)と、燃料電池セルの発電等により生じる排ガスを熱交換器6に向けて排気するための排気管(図2において右側)とが接続されている。
Although not specifically described, the bottom surface of the
また収納容器20の内部には、酸素含有ガス供給管より供給された酸素含有ガスを燃料電池セル21に供給するための酸素含有ガス導入部材27が配置されており、図2に示すモジュールMにおいては、酸素含有ガス導入部材27は、マニホールド22に並置されたセルスタック1の間に配置されるとともに、酸素含有ガスが燃料ガスの流れに合わせて、燃料電池セル21の側方を下端部から上端部に向けて流れるように、燃料電池セル21の下端部に酸素含有ガスを供給する。
An oxygen-containing
そして、燃料電池セル21より排出される燃料ガスと酸素含有ガスとを燃料電池セル21の上端部側で燃焼させることにより、燃料電池セル21の温度を上昇させることができ、セルスタック装置26の起動を早めることができる。また、燃料電池セル21の上端部側にて、燃料電池セル21から排出される燃料ガスと酸素含有ガスとを燃焼させることにより、燃料電池セル21(セルスタック1)の上方に配置された改質器4を温めることができる。それにより、改質器4で効率よく改質反応を行うことができる。
The temperature of the
そして、このようなモジュールMや改質用水生成手段W等を外装ケース内に収納することにより燃料電池装置とすることができる。 A fuel cell device can be obtained by housing such a module M, reforming water generation means W, and the like in an outer case.
図3は、本発明の燃料電池装置の一例を概略的に示す概略図であり、外装ケース29の一部を取り外して、外装ケース29の内部が見えるようにして示している。
FIG. 3 is a schematic view schematically showing an example of the fuel cell device of the present invention, in which a part of the
図3において燃料電池装置28は、外装ケース29内に仕切部材30を有し、仕切部材30の上方が、モジュールMが配置されたモジュール収納室31とされている。また、仕切部材30の下方が、モジュールMを動作させるための補機を収納するための補記収納室31とされている。なお、モジュールMは仕切部材30上に配置された断熱材33上に配置されている。
In FIG. 3, the
また、図3に示す燃料電池装置28においては、補機収納室32内に収納される補機類(図1参照)を一部省略して示しており、補機収納室32内に収納する補機類として、水ポンプ5、熱交換器6、パワーコンディショナ8、制御装置9、改質用水生成手段W(水タンク7、凝縮水処理装置15)、水供給管16(一部はモジュール収納室31内に位置している)の一部、切り換え手段18等を示している。
Further, in the
このように、外装ケース29を上下に区画した形状とすることにより、コンパクトな形状の燃料電池装置28とすることができる。
Thus, the
ここで、燃料電池装置28を寒冷地にて使用する場合において、特に燃料電池装置28の運転停止中に、水供給管16や改質用水生成手段Wが凍結するおそれがある。それゆえ、図3に示す燃料電池装置28においては、加熱手段として、水供給管16に第1の加熱手段17(ヒーター等)を設けるとともに、改質用水生成手段Wに第2の加熱手段18を設けている。なお、以降の説明において、加熱手段として第1の加熱手段17と第2の加熱手段18との2つを用いる場合により説明するが、加熱手段を1つとすることもでき、またその場合において、燃料電池装置28内の温度を測定するための温度計測手段も1つとすることができる。
Here, when the
また、燃料電池装置28の運転停止時においては、モジュール収納室31内の温度が、補機収納室32よりも低下する場合がある。それゆえ、図3に示す燃料電池装置28においては、モジュール収納室31内の温度を測定するためのモジュール収納室内温度計測手段34(温度センサ等)と、補機収納室32内の温度を測定するための補機収納室内温度計測手段35とを備えており、制御装置9は、これらの温度計測手段により測定された温度に基づいて、第1の加熱手段17および第2の加熱手段18の動作をそれぞれ制御することが好ましい。それにより、水ポンプ5と改質器4とを接続する水供給管16および改質用水生成手段Wの凍結を効率よく溶解することができ、また同様に水供給管16および改質用水生成手段Wが凍結することを抑制することができ、運転効率の向上した燃料電池装置とすることができる。
Further, when the operation of the
具体的には、制御装置9は、モジュール収納室内温度計測手段34によって測定されたモジュール収納室31内の温度が第1の所定温度以下となった場合に、第1の加熱手段17の動作を開始させ、モジュール収納室内温度計測手段34によって測定されたモジュール収納室31内の温度が、第1の所定温度よりも高く設定された第2の所定温度に達した場合に、第1の加熱手段17の動作を停止させるように制御することが好ましい。
Specifically, the
ここで、第1の所定温度とは、水供給管16の凍結を効率よく抑制できる温度であり、かつ第1の加熱手段17を効率よく作動させることができる温度とすることが好ましく、例えば0℃〜5℃の間で適宜設定することが好ましい。
Here, the first predetermined temperature is preferably a temperature at which freezing of the
一方、第2の所定温度とは、第1の所定温度よりも高く設定され、水供給管16が凍結するおそれの低い温度とすることが好ましく、例えば7〜10℃の間で適宜設定することが好ましい。
On the other hand, the second predetermined temperature is preferably set higher than the first predetermined temperature, and is preferably set to a temperature at which the
なお、この場合においてモジュール収納室内温度計測手段34は、水供給管16の凍結を効率よく溶解または抑制するにあたり、水供給管16の近傍に配置することが好ましい(図3においては、モジュール収納室内温度計測手段34を水供給管16に隣接して配置した例を示している。)。
In this case, the module storage room temperature measuring means 34 is preferably disposed in the vicinity of the
また、特に運転停止中においては、補機収納室32内の温度よりもモジュール収納室31内の温度が低下することから、第1の加熱手段17は、少なくとも一部がモジュール収
納室31内に位置するように配置することが好ましく、特には図3に示したように、水供給管16のうちモジュール収納室31内に位置する部位の全体を覆うように配置することが好ましい。
In particular, when the operation is stopped, the temperature in the
第1の加熱手段17を少なくともその一部がモジュール収納室31内に位置するように配置するとともに、第1の加熱手段17の動作を、モジュール収納室内温度計測手段34により測定されたモジュール収納室31内の温度に基づいて制御することで、水供給管16の凍結を効率よく溶解することができるとともに、水供給管16の凍結を効率よく抑制することができる。
The first heating means 17 is arranged so that at least a part thereof is located in the
また、制御装置9は、補機収納室内温度計測手段35によって測定された補機収納室32内の温度が第3の所定温度以下となった場合に、第2の加熱手段18の動作を開始させ、補機収納室内温度計測手段35によって測定された補機収納室32内の温度が第4の所定温度に達した場合に、第2の加熱手段18の動作を停止させるように制御することが好ましい。
Further, the
ここで、第3の所定温度とは、改質用水生成手段Wの凍結を効率よく抑制できる温度であり、かつ第2の加熱手段18を効率よく作動させることができる温度とすることが好ましく、例えば、第1の加熱手段17を効率よく作動させるための第1の所定温度と同一の温度(0℃〜5℃の間で適宜設定する)とすることができる。 Here, the third predetermined temperature is preferably a temperature at which freezing of the reforming water generating means W can be efficiently suppressed, and a temperature at which the second heating means 18 can be operated efficiently, For example, it can be set to the same temperature as the first predetermined temperature for efficiently operating the first heating means 17 (set appropriately between 0 ° C. and 5 ° C.).
一方、第4の所定温度とは、第3の所定温度よりも高く設定され、改質用水生成手段Wが凍結するおそれの低い温度とすることが好ましく、第1の加熱手段17を効率よく作動させるための第2の所定温度と同一の温度(7℃〜10℃の間で適宜設定する)とすることができる。
On the other hand, the fourth predetermined temperature is preferably set higher than the third predetermined temperature, and is preferably set to a temperature at which the reforming water generating unit W is unlikely to freeze, and the
なお、この場合において補機収納室内温度計測手段35は、改質用水生成手段Wの凍結を効率よく溶解または抑制するにあたり、補機収納室34内においてもより温度が低い部位(例えば、補機収納室34内における底面側(地面側)や、外気の取込口側)に配置することが好ましい(図3においては、補機収納室内温度計測手段35を、底面側の凝縮水供給管14に隣接して配置した例を示している。)。
In this case, the auxiliary equipment storage room temperature measuring means 35 is used to efficiently melt or suppress the freezing of the reforming water generating means W. It is preferable to arrange on the bottom surface side (ground side) or outside air intake side in the storage chamber 34 (in FIG. 3, the auxiliary device storage room temperature measuring means 35 is connected to the condensed
制御装置9が、上述のように、モジュール収納室内温度計測手段34によって測定されたモジュール収納室31内の温度に基づいて、第1の加熱手段17の動作を制御するとともに、補機収納室内温度計測手段35によって測定された補機収納室32内の温度に基づいて、第2の加熱手段18の動作を制御することにより、水ポンプ4と改質器5とを接続する水供給管16および改質用水生成手段Wの凍結を効率よく溶解または抑制することができ、運転効率の向上した燃料電池装置28とすることができる。
As described above, the
ところで、このような燃料電池装置28において、運転コストを低減するにあたっては、第1の加熱手段17および第2の加熱手段18に電力を供給する電力源として、電圧の低い電力源を使用することが想定される。
By the way, in such a
しかしながら、このような燃料電池装置28を特に寒冷地で使用する場合に、特に起動時において、水供給管16や改質用水生成手段Wの凍結が溶解せず、燃料電池装置を起動させることが困難となるおそれがある。
However, when such a
一方で、水供給管16や改質用水生成手段Wの凍結を溶解または抑制するための電力にて作動する加熱手段に対し、電圧の高い電力源を継続して使用する場合には、運転コストが高くなるという問題がある。
On the other hand, when a high-voltage power source is continuously used for the heating means that operates with electric power for melting or suppressing the freezing of the
それゆえ、本発明の燃料電池装置28においては、水ポンプ5の動作に異常が生じていると判断された場合に、各温度計測手段により測定された温度に基づいて、各加熱手段に電力を供給するための電力源を切り換える切り換え手段19を備えており、制御装置9は切り換え手段19の動作を制御する。
Therefore, in the
ここで、水ポンプ5の異常は以下のようにして判断することができる。例えば、改質器4に所定量の水を供給するように、制御装置9が水ポンプ5に制御信号を伝送する。一方、水ポンプ5は、制御装置9より伝送された制御信号に基づいて作動する。ここで、水ポンプ5が例えばモータを回転させることで水を吐出させるタイプの場合には、モータを回転させると同時に、その回転情報が動作信号として制御装置9に伝送される。制御装置9は、水ポンプ5に伝送した制御信号と、水ポンプ5から伝送された動作信号(回転情報)とを比較し、その差が所定の範囲外である場合に、水ポンプ5に異常が生じていると判断する。
Here, the abnormality of the
ここで、制御装置9は、水ポンプ5に伝送される制御信号と、水ポンプ5から伝送される動作信号とに基づいて、水ポンプ5に異常が生じていると判断されるとともに、モジュール収納室内温度計測手段34または補機収納室内温度計測手段35によって測定される温度が、所定の温度以下の場合(上述の第1の所定温度以下または第3の所定温度以下)の場合には、水ポンプ5の異常は、水供給管16または改質用水生成手段Wの凍結によるものであると判断することができる。
Here, the
この場合、制御装置9は、水ポンプ5の動作を停止する制御を行なうとともに、第1の加熱手段17または第2の加熱手段18に電力を供給するための電力源を、電圧の高い電力源に切り換えるように切り換え手段19を制御する。
In this case, the
それにより、水供給管16や改質用水生成手段Wの凍結を効率よく溶解することができ、効率の良い運転(起動)を行なうことができる。
Thereby, freezing of the
図4は、本発明の燃料電池装置28における制御の流れの一例を示すフローチャートである。以下に図4に示すフローチャートを用いて、本発明の燃料電池装置28における制御の一例について説明する。
FIG. 4 is a flowchart showing an example of a control flow in the
燃料電池装置28の制御において、制御装置9は、上述の方法により水ポンプ5に異常が生じているか否かを判定する(ステップS1)。ここで、水ポンプ5に異常が生じていないと判定される場合には、そのまま運転を継続する(ステップS11)。
In the control of the
一方、水ポンプ5に異常が生じていると判定された場合には、続いてモジュール収納室31内または補機収納室32内の温度が、上述の第1の所定温度または第3の所定温度以下であるかどうかを判定する。
On the other hand, when it is determined that an abnormality has occurred in the
ここで、モジュール収納室31内または補機収納室32内の温度が、上述の第1の所定温度または第3の所定温度よりも高い場合には、水供給管16または改質用水生成手段Wに凍結が生じておらず、単に水ポンプ5が故障していると判定することができ、この場合燃料電池装置28の運転を中止する(ステップS12)。
Here, when the temperature in the
ステップS2において、モジュール収納室31内または補機収納室32内の温度が、上述の第1の所定温度または第3の所定温度以下であると判定された場合には、水供給管16または改質用水生成手段Wが凍結していると判定し、まず水ポンプ5の動作を停止する制御を行なう(ステップS4)。
If it is determined in step S2 that the temperature in the
続いて、制御装置9は、切り換え手段19を制御して、第1の加熱手段17または第2の加熱手段18に電力を供給するための電力源を低電圧側から高電圧側に切り換える制御を行なう。ここで切り換え手段19は、パワーコンディショナ8内に配置することができる。なお、切り換え手段に接続される電力源としては、燃料電池装置28の発電により生じた電流を変換して低電圧側(例えばDC12VやDC24V)とし、商用電源より供給される電流を変換して高電圧側(例えばAC100V)とすることができる。なお、高電圧側の電源として、燃料電池装置28の発電により生じた電流を変換して高電圧側(例えば、DC48V)とすることもできる。ここで、通常運転においては、水供給管16または改質用水生成手段Wの凍結防止を目的として、第1の加熱手段17または第2の加熱手段18を作動させる場合に、低電圧側の電源を使用することで、燃料電池装置28の運転コストを低下させることができる。
Subsequently, the
続いて、モジュール収納室31内や補機収納室32内の温度に基づいて、第1の加熱手段17または第2の加熱手段18を起動させる(ステップS6)。
Subsequently, the first heating means 17 or the second heating means 18 is activated based on the temperatures in the
第1の加熱手段17または第2の加熱手段18を起動させてから所定時間が経過すると(ステップS7)、切り換え手段19の動作を制御して、第1の加熱手段17または第2の加熱手段18に電力を供給するための電力源を高電圧側から低電圧側に切り換える制御を行う(ステップS8)。続いて水ポンプ5を作動させる(ステップS9)。なお、第1の加熱手段17または第2の加熱手段18を起動させてから所定時間が経過した場合に、第1の加熱手段17または第2の加熱手段18に電力を供給するための電力源を高電圧側から低電圧側に切り換える制御を行う理由は、運転コストが上昇することを抑制するほか、水供給管16または改質用水生成手段Wの水の温度が上昇しすぎることを抑制するためである。なお、第1の加熱手段17または第2の加熱手段18を起動させてから所定時間とは、用いる高電圧側の電力源や配管の大きさ等により適宜設定することができるが、例えば高電圧側の電力源としてAC100Vを用いる場合には、1〜10分程度で適宜設定することができる。
When a predetermined time elapses after the first heating means 17 or the second heating means 18 is activated (step S7), the operation of the switching means 19 is controlled to control the first heating means 17 or the second heating means. Control for switching the power source for supplying power to 18 from the high voltage side to the low voltage side is performed (step S8). Subsequently, the
ステップS9にて水ポンプ5を起動させた後は、再びステップS1に戻り、上記の作動を繰り返す。ここで、水ポンプ5の起動および停止の回数が所定の回数を超えた場合には、水ポンプ5に異常を生じていると判定して、燃料電池装置28の運転を停止する(ステップS12)。
After starting the
以上のような制御を行なうことにより、水供給管16や改質用水生成手段Wの凍結を効率よく溶解することができるとともに、効率の良い運転を行なうことができる。
By performing the control as described above, freezing of the
以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更、改良等が可能である。 Although the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and improvements can be made without departing from the scope of the present invention.
たとえば、上記フローチャートにおけるステップS12において、燃料電池装置28の運転を停止するかわりに、改質器4での改質反応を部分酸化改質反応に切り換えることもできる。この場合においては、酸素含有ガス供給手段3(または別の酸素含有ガス供給手段)より改質器4に酸素含有ガスを供給することで、改質器4にて水蒸気改質を行なう場合よりも運転効率は低下するものの、燃料電池装置28を停止することなく運転を継続することもできる。
For example, instead of stopping the operation of the
また、水ポンプ5の起動および停止の回数により燃料電池装置28の運転継続または運転停止の制御する例を示したが、第1の加熱手段17または第2の加熱手段18の起動お
よび停止回数に基づいて燃料電池装置28の運転継続または運転停止の制御することもできる。
Moreover, although the example of controlling the operation continuation or operation stop of the
さらに、上記フローチャートにおけるステップS8において、第1の加熱手段17または第2の加熱手段18に電力を供給するための電力源を高電圧側から低電圧側に切り換えるかわりに、第1の加熱手段17または第2の加熱手段18への電力の供給を停止することもできる。 Furthermore, in step S8 in the flowchart, instead of switching the power source for supplying power to the first heating means 17 or the second heating means 18 from the high voltage side to the low voltage side, the first heating means 17 Alternatively, the supply of electric power to the second heating means 18 can be stopped.
1:セルスタック
4:改質器
5:水ポンプ
8:パワーコンディショナ
9:制御装置
16:水供給管
17:第1の加熱手段
18:第2の加熱手段
19:切り換え手段
28:燃料電池装置
29:外装ケース
30:仕切部材
31:モジュール収納室
32:補機収納室
34:モジュール収納室内温度計測手段
35:補機収納室内温度計測手段
M:燃料電池モジュール
W:改質用水生成手段
1: cell stack 4: reformer 5: water pump 8: power conditioner 9: controller 16: water supply pipe 17: first heating means 18: second heating means 19: switching means 28: fuel cell device 29: Exterior case 30: Partition member 31: Module storage chamber 32: Auxiliary storage chamber 34: Module storage indoor temperature measurement means 35: Auxiliary storage indoor temperature measurement means M: Fuel cell module W: Reforming water generation means
Claims (7)
前記燃料電池装置内の温度を測定するための温度計測手段、
前記水ポンプと前記改質器とを接続する水供給管および前記改質用水生成手段に設けられたそれぞれを加熱するための電力にて作動する加熱手段、
前記加熱手段に電力を供給するための電圧の異なる複数の電力源、
前記加熱手段に電力を供給するための電圧の低い前記電力源と電圧の高い前記電力源とを切り換えるための切り換え手段、
ならびに前記水ポンプおよび前記切り換え手段を制御するための制御装置を備えるとともに、
該制御装置は、前記水ポンプに伝送される制御信号と、前記水ポンプから伝送される動作信号とに基づいて、前記水ポンプの動作に異常が生じていると判断された場合であって、前記温度計測手段によって測定される前記燃料電池装置内の温度が所定の温度以下の場合に、前記水ポンプの動作を停止する制御を行なうとともに、前記加熱手段に電力を供給するための前記電力源を、電圧の低い前記電力源から電圧の高い前記電力源に切り換えるように前記切り換え手段を制御することを特徴とする燃料電池装置。 A fuel cell module in which a reformer for generating a plurality of fuel cells and fuel gas to be supplied to the fuel cells is housed in a housing container, and reforming by the reformer A reforming water generating means for generating water used for the reaction, and an auxiliary device including a water pump for supplying water generated by the reforming water generating means to the reformer. A fuel cell device comprising:
Temperature measuring means for measuring the temperature in the fuel cell device;
A water supply pipe that connects the water pump and the reformer, and a heating unit that operates with electric power for heating each of the water supply units provided in the reforming water generation unit;
A plurality of power sources having different voltages for supplying power to the heating means;
Switching means for switching between the low voltage power source for supplying power to the heating means and the high voltage power source;
And a control device for controlling the water pump and the switching means,
The control device is a case where it is determined that an abnormality has occurred in the operation of the water pump based on a control signal transmitted to the water pump and an operation signal transmitted from the water pump, The power source for controlling the operation of the water pump and supplying power to the heating unit when the temperature in the fuel cell device measured by the temperature measuring unit is equal to or lower than a predetermined temperature. The fuel cell device is characterized in that the switching means is controlled so as to switch from the power source having a low voltage to the power source having a high voltage.
前記モジュール収納室内の温度を測定するためのモジュール収納室内温度計測手段および前記補機収納室内の温度を測定するための補機収納室内温度計測手段、
前記水ポンプと前記改質器とを接続する水供給管に設けられた、電力にて作動する第1の加熱手段および前記改質用水生成手段に設けられた、電力にて作動する第2の加熱手段、前記第1の加熱手段および前記第2の加熱手段に電力を供給するための電圧の異なる複数の電力源、
前記第1の加熱手段および前記第2の加熱手段に電力を供給するための電圧の低い前記電力源と電圧の高い前記電力源とを切り換えるための切り換え手段、
ならびに前記水ポンプおよび前記切り換え手段を制御するための制御装置を備えるとともに、
該制御装置は、前記モジュール収納室内温度計測手段によって測定された温度に基づいて前記第1の加熱手段の動作を制御し、前記補機収納室内温度計測手段によって測定された温度に基づいて前記第2の加熱手段の動作を制御するとともに、
前記水ポンプに伝送される制御信号と、前記水ポンプから伝送される動作信号とに基づいて、前記水ポンプの動作に異常が生じていると判断された場合であって、
前記モジュール収納室内温度計測手段または前記補機収納室内温度計測手段によって測定される温度が所定の温度以下の場合に、前記水ポンプの動作を停止する制御を行なうとともに、
前記第1の加熱手段または前記第2の加熱手段に電力を供給するための前記電力源を、電圧の低い前記電力源から電圧の高い前記電力源に切り換えるように前記切り換え手段を制御することを特徴とする燃料電池装置。 A partition member provided in the outer case accommodates a fuel cell module in which a plurality of fuel cells and a reformer for generating fuel gas to be supplied to the fuel cells are accommodated in a storage container. Module storage chamber, reforming water generating means for generating water used for the reforming reaction in the reformer, and water generated by the reforming water generating means is supplied to the reformer A fuel cell device in which an auxiliary machine storage chamber in which an auxiliary machine including a water pump is stored is vertically divided,
Module storage room temperature measuring means for measuring the temperature in the module storage room and auxiliary machine storage room temperature measuring means for measuring the temperature in the auxiliary machine storage room;
A first heating means that is operated by electric power provided in a water supply pipe connecting the water pump and the reformer, and a second that is operated by electric power, provided in the reforming water generating means. A plurality of power sources having different voltages for supplying power to the heating means, the first heating means, and the second heating means;
Switching means for switching between the low voltage power source and the high voltage power source for supplying power to the first heating means and the second heating means;
And a control device for controlling the water pump and the switching means,
The control device controls the operation of the first heating unit based on the temperature measured by the module housing room temperature measuring unit, and based on the temperature measured by the auxiliary unit housing room temperature measuring unit. While controlling the operation of the two heating means,
Based on the control signal transmitted to the water pump and the operation signal transmitted from the water pump, it is determined that an abnormality has occurred in the operation of the water pump,
When the temperature measured by the module storage room temperature measurement means or the auxiliary machine storage room temperature measurement means is equal to or lower than a predetermined temperature, control is performed to stop the operation of the water pump,
Controlling the switching means to switch the power source for supplying power to the first heating means or the second heating means from the power source having a low voltage to the power source having a high voltage. A fuel cell device.
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