JP5495900B2

JP5495900B2 - 燃料電池発電装置及び燃料電池監視方法

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Publication number: JP5495900B2
Application number: JP2010083498A
Authority: JP
Inventors: 一弘田島
Original assignee: JXTG Nippon Oil and Energy Corp
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 2010-03-31
Filing date: 2010-03-31
Publication date: 2014-05-21
Anticipated expiration: 2030-03-31
Also published as: JP2011216337A

Description

本発明は、燃料電池発電装置及び燃料電池監視方法に関する。

従来の燃料電池発電装置として、任意の個数直列に積層された燃料電池セルから構成されるブロックが複数個直列に積層されて構成される燃料電池を有するものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１記載の燃料電池発電装置では、ブロック単位で電圧を検出し、検出された電圧とブロック単位に予め設定された特定の閾値との大小関係を用いて、燃料電池セルの電圧異常を検出する。特定の閾値は、燃料電池全体の総電圧及びブロック単位の電圧に基づいて定められる。

特開２００５−２６２３９号公報

ところで、各燃料電池セルの望ましい電圧は、燃料電池の発電状態に応じて変化する。このため、特許文献１記載の燃料電池発電装置にあっては、個々の燃料電池セルの電圧異常を適切に検出できないおそれがある。例えば、特定の閾値を超えている場合であっても燃料電池の発電状態によっては各燃料電池セルにおいて望ましくない状況になっている場合がある。

そこで、本発明は、燃料電池セルの電圧低下の異常を適切に検出することができる燃料電池発電装置及び燃料電池監視方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る燃料電池発電装置は、任意の個数直列に積層された燃料電池セルからなるセルブロックが複数個直列に積層されて構成される燃料電池を有する燃料電池発電装置であって、前記燃料電池セルそれぞれの電圧電流特性に基づいて、前記燃料電池の出力電力と前記セルブロックの出力電圧との関係を予め取得する特性取得手段と、前記燃料電池の目標電力を取得する目標電力取得手段と、前記関係及び前記目標電力に基づいて、当該目標電力におけるセルブロックの出力電圧よりも所定値だけ小さい値を、当該目標電力における前記セルブロックの異常検出電圧として算出する閾値算出手段と、前記異常検出電圧が所定の閾値より小さいか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により前記異常検出電圧が所定の閾値より小さいと判定された場合には、前記異常検出電圧を所定の値に固定する閾値変動中止手段と、前記セルブロックの出力電圧及び前記異常検出電圧との大小関係に基づいて、前記セルブロックの異常を検出する異常検出手段と、を備えて構成される。

本発明に係る燃料電池発電装置では、特性取得手段により燃料電池セルそれぞれの電圧電流特性に基づいて燃料電池の出力電力とセルブロックの出力電圧との関係が予め取得され、目標電力取得手段により燃料電池の目標電力が取得され、閾値算出手段により上記関係及び目標電力に基づいて当該目標電力におけるセルブロックの異常検出電圧が算出され、異常検出手段によりセルブロックの出力電圧及び異常検出電圧との大小関係に基づいてセルブロックの異常が検出される。このように、異常検出電圧が、一定の値ではなく、燃料電池セルそれぞれの電圧電流特性に基づいて燃料電池の目標電力に応じた値とされるため、燃料電池セルの特性を考慮して電圧異常を判定することができる。このため、燃料電池セルの電圧低下の異常を適切に検出することができる。さらに、燃料電池の異常検出電圧に関する情報が不正確である場合や、異常検出電圧に関する情報を伝達する通信路に異常がある場合であっても適切な監視を行うことができる。

ここで、前記異常検出手段は、前記セルブロックの両端に接続され前記異常検出電圧より大きな電圧が加わると発光する発光素子と、前記発光素子とともにフォトカプラーを構成する受光素子と、を備え、前記受光素子の電位に基づいて前記セルブロックの異常を検出してもよい。

また、本発明に係る燃料電池監視方法は、任意の個数直列に積層された燃料電池セルからなるセルブロックが複数個直列に積層されて構成される燃料電池の電圧異常を監視する燃料電池監視方法であって、前記燃料電池セルそれぞれの電圧電流特性に基づいて、前記燃料電池の出力電力と前記セルブロックの出力電圧との関係を予め取得する関係取得ステップと、前記燃料電池の運転時において前記燃料電池の目標電力を取得する目標電力取得ステップと、前記関係取得ステップにより取得された前記関係及び前記目標電力取得ステップにより取得された前記目標電力に基づいて、当該目標電力におけるセルブロックの出力電圧よりも所定値だけ小さい値を、当該目標電力における前記セルブロックの異常検出電圧として算出する閾値算出ステップと、前記閾値算出ステップにより算出された前記異常検出電圧が所定の閾値より小さいか否かを判定する判定ステップと、前記判定ステップにより前記異常検出電圧が所定の閾値より小さいと判定された場合には、前記異常検出電圧を所定の値に固定する閾値変動中止ステップと、前記セルブロックの出力電圧及び前記異常検出電圧との大小関係に基づいて、前記セルブロックの異常を検出する異常検出ステップと、を備えて構成される。

ここで、燃料電池監視方法は、前記閾値算出ステップにより算出された前記異常検出電圧が所定の閾値より小さいか否かを判定する判定ステップと、前記判定ステップにより前記異常検出電圧が所定の閾値より小さいと判定された場合には、前記異常検出電圧を所定の値に固定する閾値変動中止ステップと、を備えてもよい。

本発明に係る燃料電池監視方法によれば、上述した燃料電池発電装置と同様の効果を奏する。

本発明によれば、燃料電池セルの電圧低下の異常を適切に検出することができる。

本発明に係る燃料電池発電装置を備えるシステムの実施形態の構成概要図である。図１に示す燃料電池及び電圧検出回路の一例である。図１に示す燃料電池の電流電圧特性の一例である。図１に示す燃料電池の電力電圧特性の一例である。図１の燃料電池発電装置の監視動作を示すフローチャートである。図１に示す燃料電池における電流、電圧、電力のインプットガス依存性を示すグラフである。図１の燃料電池発電装置の閾値変更中止動作を示すフローチャートである。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

（第１実施形態）
第１実施形態に係る燃料電池発電装置は、例えば、家庭用の燃料電池システムに好適に採用されるものである。図１は、本実施形態に係る燃料電池発電装置１を備える燃料電池システムの構成概略図である。図１に示すように、燃料電池システムは、燃料電池２及び制御部２０を有する燃料電池発電装置１を備えている。

燃料電池２は、直流電源（ＤＣ電源）であって、外部負荷（家庭内負荷）９へ電力を供給するものである。燃料電池２としては、例えば、原燃料が改質されて生成された改質ガスを用いて発電を行う固体高分子型の燃料電池が用いられる。燃料電池２は、燃料電池セル２ａが任意の個数直列に積層されて構成される。燃料電池セル２ａは、高分子イオン交換膜等の固体高分子電解質膜の対向面にそれぞれ接合された１対の電極、アノード及びカソードを含んでいる。燃料電池２には、水素を含む改質ガスと空気とが供給され、燃料電池セル２ａそれぞれのアノード及びカソード内で電気化学反応が生じ、発電が行われる。セルブロック２ｂは、任意の個数直列に積層された燃料電池セル２ａで構成される。例えば、３つの燃料電池セル２ａで１つのセルブロック２ｂが構成される。

制御部２０は、電子制御するデバイスのコンピュータであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリ、及び入出力インターフェイスなどを備えて構成されている。制御部２０の詳細については後述する。

燃料電池発電装置１には、パワーコンディショナー（ＰＣ：Power Conditioner）３が接続されおり、燃料電池２から出力された電力はパワーコンディショナー３へ供給される。燃料電池２の電力は、パワーコンディショナー３の昇圧器３０により昇圧され、変換器３１により交流電力に変換されて、外部負荷９へ供給される。なお、外部負荷９には、系統用電源の交流電源８が接続されており、交流電源８からの電力と燃料電池２からの電力とを併用可能に構成されている。パワーコンディショナー３には、余剰ヒータ４が接続されており、外部負荷９の消費電力が急激に減少した場合等に発生する余剰電力を消費できる構成とされている。余剰ヒータ４としては、例えば電熱ヒータ等が用いられる。

また、燃料電池システムは、余剰ヒータ４が発生する熱を回収する排熱回収系を備えている。この排熱回収系は、家庭用の水が貯留される貯湯タンク７、貯湯タンク内の水を循環経路内に循環させる水ポンプ６、水ポンプ６の下流側に設けられた熱交換器５を備えている。熱交換器５は、余剰ヒータ４の熱を循環経路内の循環水が授受できる構成とされている。このため、貯湯タンク７内の水は、水ポンプ６により循環経路を循環し、熱交換器５により余剰ヒータ４の熱を回収して再び貯湯タンク７内に貯留される。なお、この排熱回収系は電源として燃料電池２を利用している。

以上の燃料電池システムの構成機器類は、例えば電装機器類である制御装置（不図示）により動作が制御される。制御装置は、燃料電池システムに備わるセンサ類から出力される情報や利用者の利用状況等に応じて、上述した燃料電池システムの構成機器類を制御する。

ここで、制御部２０について詳細を説明する。図１に示すように、制御部２０は、特性取得部（特性取得手段）２１、目標電力取得部（目標電力取得手段）２２、閾値制御部（閾値算出手段）２３、異常検出部（異常検出手段）２４及び運転制御部２５を備えている。なお、制御部２０は、上述した制御装置や燃料電池システムに備わるセンサ類等に接続されており、燃料電池システムの動作情報等を取得可能に構成されている。

特性取得部２１は、燃料電池２の特性を予め取得する機能を有している。この特性とは、燃料電池２の燃料電池セル２ａそれぞれの電流電圧特性であり、例えば、事前に個々の燃料電池セル２ａごとに計測されたものである。また、特性取得部２１は、燃料電池セル２ａそれぞれの電流電圧特性に基づいて、燃料電池２の出力電力Ｗとセルブロック２ｂの出力電圧Ｖとの関係を予め算出する機能を有している。

目標電力取得部２２は、例えば、外部負荷９が要求する電力値や制御装置が設定した目標電力Ｗ_Ｋを取得する機能を有している。

閾値制御部２３は、燃料電池２に電圧低下の異常が発生しているか否かを判定する際に必要となる基準電圧（異常検出電圧Ｖ_Ａ）を算出する機能を有している。閾値制御部２３は、例えば、特性取得部２１により算出された燃料電池２の出力電力Ｗとセルブロック２ｂの出力電圧Ｖとの関係、及び、目標電力取得部２２により取得された目標電力Ｗ_Ｋに基づいて、当該目標電力Ｗ_Ｋにおけるセルブロック２ｂの異常検出電圧Ｖ_Ａを算出する機能を有している。また、閾値制御部２３は、例えばＰＷＭ（Pulse Width Modulation）出力等により、後述する異常検出部２４の設定値を変更し、異常検出電圧Ｖ_Ａを変更する機能を有している。

異常検出部２４は、燃料電池２に電圧低下の異常が発生しているか否かを検出する機能を有している。例えば、異常検出部２４は、セルブロック２ｂの出力電圧Ｖが、閾値制御部２３により算出された異常検出電圧Ｖ_Ａよりも大きくない場合には、当該セルブロック２ｂに電圧低下の異常が発生していると判定する機能を有している。この機能を発揮するために、異常検出部２４は、例えばフォトカプラーを備えている。図２は、異常検出部２４の機能を発揮するための電圧検出回路の一例である。

図２に示すように、燃料電池２中の一つのセルブロック２ｂの両端には、抵抗４０、発光ダイオード（発光素子）４１Ａ及びダイオード４２の直列回路が接続されている。発光ダイオード４１Ａは、フォトトランジスタ（受光素子）４１Ｂとともにフォトカプラー４１を構成する。フォトトランジスタ４１Ｂのコレクタは例えば５Ｖの正電位に接続され、エミッタはアースされる。フォトトランジスタ４１Ｂのコレクタは、トランジスタ４３のベースに接続される。このトランジスタ４３のエミッタはアースされ、コレクタは発光ダイオード４４を介して例えば５Ｖの正電位に接続される。トランジスタ４３のコレクタは、ダイオード４５を介して制御部２０の演算処理部（不図示）に接続されている。

フォトトランジスタ４１Ｂを介して駆動するトランジスタ４３のベース電圧は、閾値制御部２３のＰＷＭ出力によって動的に変更可能である。発光ダイオード４１Ａに流れる電流は、セルブロック２ｂの出力電圧Ｖに応じて変化するものであり、前記電流はフォトカプラーの電流伝達率に応じて出力側フォトトランジスタ４１Ｂを駆動させるものである。セルブロック２ｂの出力電圧Ｖが異常検出電圧Ｖ_Ａよりも大きい場合には、ダイオード４２がオンとなり、発光ダイオード４１Ａが発光し、フォトトランジスタ４１Ｂが受光する。このため、トランジスタ４３のベースが０Ｖ（アース）とされ、トランジスタ４３がオフとなる。このため、発光ダイオード４４がオフとなり、ダイオード４５から演算処理部に正常信号（例えば０）が出力される。また、セルブロック２ｂの出力電圧Ｖが異常検出電圧Ｖ_Ａよりも大きくない場合には、ダイオード４２がオフとなり、発光ダイオード４１Ａが発光しない。このため、トランジスタ４３のベースが正電位となり、トランジスタ４３がオンとなる。このため、発光ダイオード４４が発光し、ダイオード４５から演算処理部に異常信号（例えば１）が出力される。このように、異常検出部２４は、フォトカプラーを用いて、セルブロック２ｂの出力電圧と異常検出電圧Ｖ_Ａとの大小関係を判定して異常を検出する機能を有している。ここで閾値制御部２３からの電圧が一定の場合はトランジスタ４３のベースに流入する電流は一定であるが、閾値制御部からの電圧が可変になるとトランジスタ４３のベースに流入する電流も変化するため、トランジスタ４３のオン、オフするセルブロック２ｂの電圧も変化することになる。

図１に戻り、運転制御部２５は、燃料電池２の運転動作を制御する機能を有している。運転制御部２５は、例えば、制御装置から取得した情報に基づいて燃料電池２の出力電力の調整を行う機能を有している。また、例えば、燃料電池２を定格電力内で運転させる機能を有している。

次に、本実施形態に係る燃料電池発電装置１の動作について説明する。最初に、特性取得部２１の動作について説明する。

特性取得部２１は、燃料電池セル２ａの電流電圧特性を諸元情報や計測等により取得する。図３は、電流電圧特性を示すグラフの一例であり、横軸が電流Ｉ、縦軸が電圧Ｖである。図３中のＡは、１つの燃料電池セル２ａ（又は１つのセルブロック２ｂ）の電流電圧特性である。図中のＢは、燃料電池２全体の電流電圧特性を示すものであり、燃料電池セル２ａ（セルブロック２ｂ）の全ての電流電圧特性を積み上げた値と同一となる。図３に示すように、定格運転区間（２５０Ｗ〜７００Ｗ）では、出力電圧Ｖは変化率が小さくなり滑らかなグラフとなる。

特性取得部２１は、図３に示すグラフを用いて、出力電力Ｗとセルブロック２ｂの出力電圧Ｖとの関係を示すグラフを算出する。図４は、出力電圧Ｖの出力電力依存性を示すグラフであり、横軸が出力電力Ｗ、縦軸が出力電圧Ｖである。図４に示すように、特性取得部２１は、定格運転区間において、出力電圧ＶよりもΔＶだけ小さい異常検出電圧Ｖ_Ａを設定する。これにより、出力電力Ｗに依存した異常検出電圧Ｖ_Ａが設定され、目標電力Ｗ_Ｋに応じて異常検出電圧Ｖ_Ａを設定することが可能となる。

次に、本実施形態に係る燃料電池発電装置１の監視動作について説明する。図５は、本実施形態に係る燃料電池発電装置１の監視動作を示すフローチャートである。図５に示す制御処理は、例えば、燃料電池発電装置１の電源がオンされたタイミングから所定の間隔で繰り返し実行される。なお、図５に示す制御処理の実行前に、特性取得部２１が燃料電池２の特性を予め取得しているものとする（関係取得ステップ）。また、説明理解の容易性を考慮して、燃料電池２中の所定のセルブロック２ｂに対する監視動作を説明する。

図５に示す制御処理を開始すると、目標電力取得部２２が、目標電力Ｗ_Ｋを例えば制御装置から取得する（目標電力取得ステップ、Ｓ１０）。その後、閾値制御部２３が、Ｓ１０の処理で取得した目標電力Ｗ_Ｋ及び図４に示すグラフから異常検出電圧Ｖ_Ａを算出する（閾値算出ステップ、Ｓ１２）。その後、閾値制御部２３が、Ｓ１２の処理で算出した異常検出電圧Ｖ_Ａを異常検出部２４に設定し、異常検出部２４が、現在のセルブロック２ｂの電圧Ｖが異常検出電圧Ｖ_Ａよりも大きいか否かを判定する（閾値設定ステップ、異常検出ステップ、Ｓ１４）。Ｓ１４の処理において、異常検出部２４が、現在のセルブロック２ｂの電圧Ｖが異常検出電圧Ｖ_Ａよりも大きいと判定した場合には、セルブロック２ｂには電圧低下の異常が発生していないため、運転制御部２５が通常動作を行い（Ｓ１６）、図５に示す制御処理を終了する。一方、Ｓ１４の処理において、異常検出部２４が、現在のセルブロック２ｂの電圧Ｖが異常検出電圧Ｖ_Ａよりも大きくないと判定した場合には、セルブロック２ｂには電圧低下の異常が発生しているため、運転制御部２５が安全処理を行う（Ｓ１８）。例えば、目標電力Ｗ_Ｋ自体を小さくしたり、運転を中止したり、エラーを出力したりする。安全処理を終了すると、図５に示す制御処理を終了する。

以上で図５に示す制御処理を終了する。図５に示す制御処理を実行することにより、異常検出電圧Ｖ_Ａが目標電力Ｗ_Ｋに応じて変更される。このため、電圧低下の異常を検出する閾値である異常検出電圧Ｖ_Ａが適切な値とされる。図６を用いて詳細を説明する。図６は、燃料電池セル２ａの電圧、電流、電力を燃料電池２へのインプットガス量でプロットしたグラフであり、縦軸が電圧Ｖ、電流Ｉ、電力Ｗであり、横軸がインプットガス量である。図６に示すように、電圧Ｖはインプットガス量に応じて単調減少し、電流Ｉはインプットガス量に応じて単調増加し、電力Ｗは所定のガス量までは単調増加してその後変化量が小さくなる。ここで、従来の燃料電池発電装置であれば、電圧低下の異常を検出する閾値として電圧Ｖの最小値近傍の値（異常検出電圧Ｖ_ＯＬＤ）に設定し固定値とする。このため、目標電力Ｗ_Ｋが比較的高い場合には目標出力電圧Ｖ_Ｋと異常検出電圧Ｖ_ＯＬＤとの差Ｙ_１が小さいため、ノイズ等の外乱によって電圧低下の異常を誤検出するおそれがあり、また、目標電力Ｗ_Ｋが比較的低い場合には目標出力電圧Ｖ_Ｋと異常検出電圧Ｖ_ＯＬＤとの差Ｙ_１が大きいため、適切に電圧低下の異常を検出することができないおそれがある。

これに対して、第１実施形態に係る燃料電池発電装置１及び燃料電池監視方法では、特性取得部２１により燃料電池セル２ａそれぞれの電圧電流特性に基づいて燃料電池２の出力電力Ｗとセルブロック２ｂの出力電圧Ｖとの関係が予め取得され、目標電力取得部２２により燃料電池２の目標電力Ｗ_Ｋが取得され、閾値制御部２３により上記関係及び目標電力Ｗ_Ｋに基づいて当該目標電力Ｗ_Ｋにおけるセルブロック２ｂの異常検出電圧Ｖ_Ａが算出され、異常検出部２４によりセルブロック２ｂの出力電圧Ｖ及び異常検出電圧Ｖ_Ａとの大小関係に基づいてセルブロック２ｂの異常が検出される。このように、異常検出電圧Ｖ_Ａが、一定の値ではなく、燃料電池セル２ａそれぞれの電圧電流特性に基づいて燃料電池２の目標電力Ｗ_Ｋに応じた値とされるため、燃料電池セル２ａの特性を考慮して電圧異常を判定することができる。このため、燃料電池セル２ａの電圧低下の異常を適切に検出することができる。

（第２実施形態）
第２実施形態に係る燃料電池発電装置１は、第１実施形態に係る燃料電池発電装置１と同様に構成されており、閾値制御部２３の一部機能が相違する。よって、第２実施形態では第１実施形態との相違点を中心に説明し、重複する説明は省略する。

本実施形態に係る燃料電池発電装置１の閾値制御部（閾値算出手段、判定手段、閾値変動中止手段）２３は、異常検出電圧Ｖ_Ａが所定閾値Ｘよりも小さいか否かを判定し、異常検出電圧Ｖ_Ａが所定閾値Ｘよりも小さい場合には、異常検出電圧Ｖ_Ａの変更を中止して定数Ｋに固定する機能を有している。所定閾値Ｘは、例えば、従来の異常検出電圧Ｖ_ＯＬＤを基準として設定される。その他の機能は第１実施形態に係る燃料電池発電装置１の閾値制御部２３と同様である。

図７は、本実施形態に係る燃料電池発電装置１の動作を示すフローチャートである。図７は、閾値制御部２３により実行され、図５に示す異常検出電圧Ｖ_Ａの算出（Ｓ１２）後であって、比較処理（Ｓ１４）の前に実行される。図７に示すように、最初に図５のＳ１２の処理で算出された異常検出電圧Ｖ_Ａを入力する（Ｓ２０）。そして、Ｓ２０の処理で入力された異常検出電圧Ｖ_Ａと所定閾値Ｘとを比較する（判定ステップ、Ｓ２２）。Ｓ２２の処理において、異常検出電圧Ｖ_Ａが所定閾値Ｘよりも小さいと判定した場合には、電圧低下を判定するための基準の電圧としてＳ２０の処理で入力された異常検出電圧Ｖ_Ａを採用せずに、所定の定数Ｋを採用する（閾値変動中止ステップ、Ｓ２４）。そして、図７に示す制御処理を終了する。なお、定数Ｋは、例えば、従来の異常検出電圧Ｖ_ＯＬＤを基準として設定される。

一方、Ｓ２２の処理において、異常検出電圧Ｖ_Ａが所定閾値Ｘよりも小さくないと判定した場合には、電圧低下を判定するための基準の電圧として、Ｓ２０の処理で入力された異常検出電圧Ｖ_Ａを採用し、図７に示す制御処理を終了する。

以上、第２実施形態に係る燃料電池発電装置１によれば、第１実施形態に係る燃料電池発電装置１と同様の効果を奏するとともに、閾値制御部２３により、異常検出電圧Ｖ_Ａが所定閾値Ｘより小さいか否かが判定され、異常検出電圧Ｖ_Ａが所定閾値Ｘより小さいと判定された場合には、異常検出電圧Ｖ_Ａが定数Ｋに固定される。このため、燃料電池２の異常検出電圧Ｖ_Ａに関する情報が不正確である場合や、異常検出電圧に関する情報を伝達する通信路に異常がある場合には、閾値の変更することを中止することで、不適切な監視を行うことを回避することができる。

本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではない。

例えば、上記各実施形態では、燃料電池発電装置１の制御部２０と制御装置とが別々である場合を例に説明したが、一体的に構成されていてもよい。

１…燃料電池発電装置、２…燃料電池、２ａ…燃料電池セル、２ｂ…セルブロック、３…パワーコンディショナー、４…余剰ヒータ、５…熱交換器、６…水ポンプ、７…貯湯タンク、９…外部負荷。

Claims

任意の個数直列に積層された燃料電池セルからなるセルブロックが複数個直列に積層されて構成される燃料電池を有する燃料電池発電装置であって、
前記燃料電池セルそれぞれの電圧電流特性に基づいて、前記燃料電池の出力電力と前記セルブロックの出力電圧との関係を予め取得する特性取得手段と、
前記燃料電池の目標電力を取得する目標電力取得手段と、
前記関係及び前記目標電力に基づいて、当該目標電力におけるセルブロックの出力電圧よりも所定値だけ小さい値を、当該目標電力における前記セルブロックの異常検出電圧として算出する閾値算出手段と、
前記異常検出電圧が所定の閾値より小さいか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記異常検出電圧が所定の閾値より小さいと判定された場合には、前記異常検出電圧を所定の値に固定する閾値変動中止手段と、
前記セルブロックの出力電圧及び前記異常検出電圧との大小関係に基づいて、前記セルブロックの異常を検出する異常検出手段と、
を備える燃料電池発電装置。
前記異常検出手段は、前記セルブロックの両端に接続され前記異常検出電圧より大きな電圧が加わると発光する発光素子と、前記発光素子とともにフォトカプラーを構成する受光素子と、を備え、前記受光素子の電位に基づいて前記セルブロックの異常を検出する請求項１に記載の燃料電池発電装置。
任意の個数直列に積層された燃料電池セルからなるセルブロックが複数個直列に積層されて構成される燃料電池の電圧異常を監視する燃料電池監視方法であって、
前記燃料電池セルそれぞれの電圧電流特性に基づいて、前記燃料電池の出力電力と前記セルブロックの出力電圧との関係を予め取得する関係取得ステップと、
前記燃料電池の運転時において前記燃料電池の目標電力を取得する目標電力取得ステップと、
前記関係取得ステップにより取得された前記関係及び前記目標電力取得ステップにより取得された前記目標電力に基づいて、当該目標電力におけるセルブロックの出力電圧よりも所定値だけ小さい値を、当該目標電力における前記セルブロックの異常検出電圧として算出する閾値算出ステップと、
前記閾値算出ステップにより算出された前記異常検出電圧が所定の閾値より小さいか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにより前記異常検出電圧が所定の閾値より小さいと判定された場合には、前記異常検出電圧を所定の値に固定する閾値変動中止ステップと、
前記セルブロックの出力電圧及び前記異常検出電圧との大小関係に基づいて、前記セルブロックの異常を検出する異常検出ステップと、
を備える燃料電池監視方法。