JP6744250B2 - Fuel cell device and control method - Google Patents
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Description
本開示は、燃料電池装置及び制御方法に関する。 The present disclosure relates to a fuel cell device and a control method.
都市ガスなどの燃料ガスを改質反応させ、得られる水素を用いて発電する燃料電池装置が知られている。かかる燃料電池装置は、例えば各需要家施設に設置される。その場合、燃料電池装置は、都市ガスを用いて発電し、電力を需要家施設の負荷機器に供給する。 BACKGROUND ART A fuel cell device is known in which a reforming reaction of a fuel gas such as city gas is performed and the resulting hydrogen is used to generate electricity. Such a fuel cell device is installed, for example, in each customer facility. In that case, the fuel cell device generates electric power using city gas and supplies the electric power to the load device of the customer facility.
需要家施設では、燃料電池装置は、ガスメータを介してガスの供給を受ける。ガスメータは、ガスの供給の異常を検知すると、自動的にガスの供給を遮断する保安機能を有する。例えば、ガスメータは、ガスの流量が所定の範囲内の状態を所定のガス漏れ検知時間(例えば270分)にわたって継続した場合に、ガス漏れが生じたと判定してガスの供給を遮断する。 In the customer facility, the fuel cell device receives gas supply via a gas meter. The gas meter has a safety function of automatically cutting off the gas supply when detecting an abnormality in the gas supply. For example, the gas meter determines that a gas leak has occurred and shuts off the gas supply when the gas flow rate is kept within a predetermined range for a predetermined gas leak detection time (for example, 270 minutes).
燃料電池装置が安定した発電に資するために、ガスの継続的供給が要求される。しかし、ガスメータが保安のためにガス供給を遮断すると、燃料電池装置へのガスの継続的供給が妨げられる。かかる制約において燃料電池装置へのガスの継続的供給を確保する技術として、例えば特許文献1には、所定のガス遮断期間を設けることでガスメータのガス漏れ検知を抑制し、ガスの遮断を回避する熱機器が開示されている。 In order for the fuel cell device to contribute to stable power generation, continuous supply of gas is required. However, if the gas meter cuts off the gas supply for safety, the continuous supply of gas to the fuel cell device is hindered. As a technique for ensuring the continuous supply of gas to the fuel cell device under such restrictions, for example, in Patent Document 1, a gas leak detection of a gas meter is suppressed by providing a predetermined gas cutoff period, and gas cutoff is avoided. A thermal device is disclosed.
ガスメータによるガス漏れ検知発生の抑制には、更なる改善の余地がある。 There is room for further improvement in suppressing the occurrence of gas leak detection by the gas meter.
本開示は、ガスメータによるガス漏れ検知を抑制する燃料電池装置及び制御方法に関する。 The present disclosure relates to a fuel cell device and a control method that suppress gas leak detection by a gas meter.
本開示の一実施形態に係る燃料電池装置は、ホットモジュールと、制御部と、を備える。前記ホットモジュールは、ガスメータを経て供給されるガスを改質反応させることで発電する。前記制御部は、前記ホットモジュールに供給されるガスの流量が所定範囲内で所定時間にわたって継続する場合、前記ガスの流量を制御して前記所定範囲外とする。前記制御部は、系統連系運転時において、前記所定範囲が閾値以下のときは前記ガスの流量を増加させ、前記所定範囲が前記閾値を超えるときは前記ガスの流量を減少させる。前記制御部は、自立運転時において、前記所定範囲と前記閾値との大小関係に関わらず、前記ガスの流量を増加させる。 A fuel cell device according to an embodiment of the present disclosure includes a hot module and a control unit. The hot module generates power by reforming the gas supplied through the gas meter. When the flow rate of the gas supplied to the hot module continues within a predetermined range for a predetermined time, the control unit controls the flow rate of the gas to be outside the predetermined range. In the grid interconnection operation , the control unit increases the flow rate of the gas when the predetermined range is equal to or less than the threshold value, and decreases the flow rate of the gas when the predetermined range exceeds the threshold value. In the self-sustained operation, the control unit increases the flow rate of the gas regardless of the magnitude relationship between the predetermined range and the threshold value.
本開示の一実施形態に係る制御方法は、ガスメータを経て供給されるガスを改質反応させることで発電するホットモジュールを備える燃料電池装置の制御方法である。前記制御方法は、前記ホットモジュールに供給されるガスの流量が所定範囲内で所定時間にわたって継続する場合、前記ガスの流量を制御して前記所定範囲外とする。前記制御方法は、系統連系運転時において、前記所定範囲が閾値以下のときは前記ガスの流量を増加させ、前記所定範囲が前記閾値を超えるときは前記ガスの流量を減少させる。前記制御方法は、自立運転時において、前記所定範囲と前記閾値との大小関係に関わらず、前記ガスの流量を増加させる。 A control method according to an embodiment of the present disclosure is a control method of a fuel cell device including a hot module that generates power by reforming a gas supplied through a gas meter. The control method controls the flow rate of the gas to be out of the predetermined range when the flow rate of the gas supplied to the hot module continues within a predetermined range for a predetermined time. In the system interconnection operation , the control method increases the flow rate of the gas when the predetermined range is less than or equal to a threshold value, and decreases the gas flow rate when the predetermined range exceeds the threshold value. In the self-sustaining operation, the control method increases the flow rate of the gas regardless of the magnitude relation between the predetermined range and the threshold value.
本開示の一実施形態によれば、ガスメータによるガス漏れ検知を抑制する燃料電池装置及び制御方法が実現される。 According to an embodiment of the present disclosure, a fuel cell device and a control method that suppress gas leak detection by a gas meter are realized.
以下、本開示の一実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings.
[燃料電池装置1の概略構成]
図1に示すように、燃料電池装置1は、例えば一般家庭又は商工業施設等の、需要家施設に備えられる。燃料電池装置1は、圧力スイッチ11と、第1電磁弁12aと、第2電磁弁12bと、ガスポンプ13と、ガス流量計14と、ホットモジュール20と、パワーコンディショナ30と、記憶部110と、制御部120と、入力部210と、計時部220と、を有する。ホットモジュール20は、改質ユニット21と、燃料電池ユニット22と、を有する。図1において、実線は、ガス、電力又は水等の経路を示す。一点鎖線は、通信経路を示す。
[Schematic Configuration of Fuel Cell Device 1]
As shown in FIG. 1, the fuel cell device 1 is provided in a consumer facility such as a general home or a commercial and industrial facility. The fuel cell device 1 includes a pressure switch 11, a first electromagnetic valve 12a, a second
圧力スイッチ11は、外部のガスメータ60を経て供給されるガスの圧力を検出する。圧力スイッチ11は、設定された所定の圧力を検出するとき、信号(接点信号)を出力する。
The pressure switch 11 detects the pressure of the gas supplied via the
第1電磁弁12a及び第2電磁弁12bは、ホットモジュール20へのガス供給路を開閉する2つのガス電磁弁である。第1電磁弁12a及び第2電磁弁12bは、電磁石の力を用いてガスの供給路を開閉する。第1電磁弁12a及び第2電磁弁12bを直列に配置することによって、一方のガス電磁弁が故障してガス供給を止めることができなくなった場合にも、もう一方のガス電磁弁を作動させることによって、より確実にガスの供給を止めることができる。3つ以上のガス電磁弁を用いてもよい。
The first solenoid valve 12a and the
ガスポンプ13は、ポンプヘッド内部に設けたダイアフラムを搖動させることによって、ホットモジュール20へ供給されるガスの流量を調整する。
The
ガス流量計14は、ホットモジュール20へ供給されるガスの流量を計測するための流量計である。ガス流量計14は、ガスの流量を計測する。ガス流量計14は、計測したガス流量情報を、有線通信又は無線通信によって制御部120に送信する。
The
ホットモジュール20の改質ユニット21は、水と、ガスメータ60を経て供給されるガス中に含まれるメタンとから、燃料電池の燃料となる水素を生成する。改質ユニット21は、水とメタンとを改質反応させて、水素を含む生成物(改質ガス)を得る。改質ユニット21は、ヒータによって、改質反応に適切な温度に保たれる。
The reforming
ホットモジュール20の燃料電池ユニット22は、1つ以上の燃料電池を有する。例えば、燃料電池ユニット22は、複数の燃料電池が積み重なったセルスタックを有する。燃料電池ユニット22には、改質ユニット21から改質ガスが供給される。燃料電池ユニット22には、空気が供給される。燃料電池ユニット22は、改質ガス中の水素と、空気中の酸素と、を用いて発電する。具体的には、燃料電池ユニット22は、水素と、酸素と、を反応させて、水および電気を生成する。燃料電池ユニット22は、発電した直流電力をパワーコンディショナ30に供給する。燃料電池ユニット22は、高温の排ガスを排出する。排ガスには、例えば、改質ガス中の水素、二酸化炭素、および一酸化炭素等が含まれ得る。燃料電池ユニット22は、排ガスを、熱交換器40に供給する。
The
パワーコンディショナ30は、燃料電池ユニット22からの直流電力を交流電力に変換して出力する。パワーコンディショナ30は、変換後の交流電力を、分電盤80を介して電力負荷82に供給する。パワーコンディショナ30は、燃料電池ユニット22からの直流電力が十分に供給されているときは、燃料電池ユニット22からの直流電力を燃料電池装置1の各構成部に供給して各構成部を駆動する。一方、パワーコンディショナ30は、燃料電池ユニット22からの直流電力が十分に確保できないときは、外部からの交流電力、例えば系統81からの交流電力を直流電力に変換する。そして、パワーコンディショナ30は、変換した直流電力を燃料電池装置1の各構成部に供給して各構成部を駆動する。
The
パワーコンディショナ30は、電力負荷82の消費電力に応じて出力電力を調整する、いわゆる負荷追従制御を行ってもよい。例えば、パワーコンディショナ30は、ホットモジュール20が出力する電流を検出し、検出される電流に基づいて負荷追従制御を行う。パワーコンディショナ30は、出力電力の情報を検出し、検出した出力電力の情報を制御部120に送信する出力電力検出部であってもよい。
The
熱交換器40は、循環経路41を介して貯湯槽70と連結される。貯湯槽70は、需要家施設に備えられる。貯湯槽70に貯水された水が、例えば循環ポンプによって、循環経路41で循環する。熱交換器40は、供給された排ガスの熱エネルギを用いて、循環経路41を介して貯湯槽70との間で循環する水を加熱する。
The
記憶部110は、例えば一次記憶装置又は二次記憶装置を有する。記憶部110は、例えば半導体メモリ、磁気メモリ、又は光メモリ等を有する。半導体メモリは、例えば揮発性メモリ又は不揮発性メモリを含む。磁気メモリは、例えばハードディスク又は磁気テープ等を含む。光メモリは、例えばCD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)、又はBD(Blu-ray(登録商標) Disc)等を含む。記憶部110は、燃料電池装置1の動作に用いられる種々の情報およびプログラムを記憶する。
The
制御部120は、1つ以上のプロセッサを有する。プロセッサは、特定の処理に特化した専用のプロセッサ、又は特定のプログラムを読み込むことによって特定の機能を実行する汎用のプロセッサを含む。制御部120は、燃料電池装置1全体の動作を制御する。具体的には、制御部120は、第1電磁弁12a及び第2電磁弁12bを制御して、ガスの供給の開始及び停止を行う。制御部120は、ガス流量計14から受信したガス流量情報に基づいて、ガスポンプ13を制御してガスの流量を調整する。制御部120は、パワーコンディショナ30から受信した出力電力の情報に基づいて、ガスポンプ13を制御してガスの流量を調整する。さらに、制御部120は、例えば分電盤80と系統81との間に設けられたリレーの状態を示す情報を受信し、当該情報に基づいて燃料電池装置1が自立運転中であるか、又は系統81に連系して交流電力を出力する系統連系運転中であるか、判定する。
The
記憶部110及び制御部120は、例えば1つの制御装置100として構成される。制御装置100としては、例えばコンピュータ等の任意の情報処理装置である。
The
入力部210は、ユーザからの入力を受け付ける。入力部210は、例えば、操作ボタン又はタッチパネル等を含む。
The
計時部220は、時刻を計測するタイマである。計時部220は、例えば、RTC(Real Time Clock:リアルタイムクロック)である。計時部220は、制御部120の一機能として実装してもよい。計時部220は、ネットワークを介してタイムサーバから受信する時刻情報と同期してもよい。
The
入力部210及び計時部220は、例えば1つのリモートコントローラ200として構成される。リモートコントローラ200は、例えば無線通信によって、制御部120と信号をやりとりする。リモートコントローラ200は、例えばリモートコントローラ200以外の燃料電池装置1の構成とは別電源により動作する。リモートコントローラ200は、リモートコントローラ200以外の燃料電池装置1の構成とは別電源により動作することで、例えば停電時にも計時部220による計時を維持することができる。
The
ガスメータ60は、燃料電池装置1に供給するガスの流量を検出する検出器である。ガスメータ60は、例えば30秒〜60秒あたりのガスの流量を検出する。ガスメータ60は、ガスの流量が所定の条件を満たしたとき、ガスの供給に異常が発生したと判定して、自動的にガスの供給を遮断する。具体的に、ガスメータ60は、複数のガス漏れ検知流量範囲(例えば0.1〜0.3(m3/h)の範囲、0.3〜0.6(m3/h)の範囲、0.6〜0.8(m3/h)の範囲等)を記憶する。ガスメータ60は、ガスの流量がほぼ同一のガス漏れ検知流量範囲内である状態を所定のガス漏れ検知時間(例えば270分)にわたって継続して検知した場合に、消し忘れなどでガス漏れが生じていると判定してガスの供給を遮断する。ガスメータ60は、所定のガス漏れ検知解除時間(例えば3分)にわたって継続して上記ガス漏れ検知流量範囲から外れるとき、ガス漏れ検知時間のカウントをリセットする。
The
[燃料電池装置1の動作]
図2〜図6は、燃料電池装置1の動作について説明する図である。図3〜図6は、縦軸にホットモジュール20に供給されるガスの流量を、横軸に時間経過を示し、ホットモジュール20に供給されるガスの流量の時間変化を示す。図3〜図6において、ガスの流量は、第1ガス流量範囲R1、第2ガス流量範囲R2、及び第3ガス流量範囲R3に分割される。第1ガス流量範囲R1、第2ガス流量範囲R2、及び第3ガス流量範囲R3は、ガスメータ60の各ガス漏れ検知流量範囲に対応する。
[Operation of Fuel Cell Device 1]
2 to 6 are diagrams for explaining the operation of the fuel cell device 1. 3 to 6, the vertical axis represents the flow rate of the gas supplied to the
制御部120は、ガス流量計14からガス流量情報を随時受信する。制御部120は、受信したガス流量情報に基づいて、一定のサンプリング時間(例えば30秒)ごとのホットモジュール20に供給されるガスの流量の平均値を随時算出する。図2に示すように、制御部120は、算出したガスの流量がガス漏れ検知流量範囲内で第1時間T1(例えば240分)にわたって継続するか否か判定する(ステップS101)。第1時間T1は、ガスメータ60のガス漏れ検知時間より短い。制御部120は、上記判定を、例えば、第1時間T1を経過するごとに判定する。制御部120は、上記判定を、例えば第1時間T1より短い周期ごとに判定する。制御部120は、ガスの流量が同じガス漏れ検知流量範囲内で第1時間T1にわたって継続すると判定しない場合(ステップS101のNo)、ステップS101の工程に戻る。一方、制御部120は、ガスの流量が同じガス漏れ検知流量範囲内で第1時間T1にわたって継続すると判定する場合(ステップS101のYes)、ステップS102の工程に進む。
The
制御部120は、燃料電池装置1が系統81から解列して交流電力を出力する自立運転中であるか否か判定する(ステップS102)。制御部120は、燃料電池装置1が自立運転中であると判定する場合(ステップS102のYes)、ステップS107の工程に進む。一方、制御部120は、燃料電池装置1が系統連系運転中であると判定する場合(ステップS102のNo)、ステップS103の工程に進む。
The
制御部120は、上記ステップS101の判定で用いたガス漏れ検知流量範囲が、閾値J以下であるか否かを判定する(ステップS103)。制御部120は、ガス漏れ検知流量範囲が閾値Jを超えると判定する場合(ステップS103のNo)、ステップS104の工程に進む。一方、制御部120は、ガス漏れ検知流量範囲が閾値J以下であると判定する場合(ステップS103のYes)、ステップS107の工程に進む。
The
閾値Jは、図3〜図6に示すように、最低ガス流量Bよりも大きい値である。最低ガス流量Bは、ホットモジュール20が発電を維持するために最低限必要なガスの流量である。ホットモジュール20に供給されるガスの流量が最低ガス流量Bを下回る場合、燃料電池装置1の耐久性が低下するおそれがある。閾値Jは、図3〜図6に示す例では、第1ガス流量範囲R1と第2ガス流量範囲R2との境界線上に位置し、第1ガス流量範囲R1の最大値である。従って、ガスの流量が第1ガス流量範囲R1にあるとき、制御部120はガス漏れ検知流量範囲が閾値J以下であると判定する。ガスの流量が第2ガス流量範囲R2又は第3ガス流量範囲R3にあるとき、制御部120はガス漏れ検知流量範囲が閾値Jを超えると判定する。閾値Jは、第1ガス流量範囲R1の最大値でなくてもよい。閾値Jは、例えば第1ガス流量範囲R1の最小値及び最大値に挟まれる任意の値である。閾値Jは、電力負荷82の消費電力に依存しない。
The threshold value J is a value larger than the minimum gas flow rate B, as shown in FIGS. The minimum gas flow rate B is the minimum gas flow rate required for the
制御部120は、ステップS104の工程において、ガスの流量を減少させて、ガスの流量がガス漏れ検知流量範囲外となるように制御し、ステップS105の工程に進む。例えば図3に示すように、ガスの流量が第2ガス流量範囲R2内の状態を第1時間T1にわたって継続する場合、制御部120は、ガスの流量を変化制御量Cだけ減少させる。変化制御量Cは、記憶部110に予め記憶された所定値である。変化制御量Cは、ガスの流量の変化量として燃料電池装置1が許容できる変動幅である。変化制御量Cは、例えばガス漏れ検知流量範囲の大きさ以上である。その場合、減少後のガスの流量は、第2ガス流量範囲R2より小さい第1ガス流量範囲R1内となる。
In the step S104, the
制御部120は、ステップS105の工程において、出力電力が増加したか否かを判定する。出力電力は、例えば制御部120が負荷追従制御を行うことで変化する。制御部120は、通常の制御に従う場合には、出力電力が増加するときガスの流量を増加させ、出力電力が減少するときガスの流量を減少させる。制御部120は、出力電力が増加したと判定しない場合(ステップS105のNo)、ステップS110の工程に進む。制御部120は、出力電力が増加したと判定した場合(ステップS105のYes)、ガスの流量の増加を抑制し(ステップS106)、ステップS110の工程に進む。
The
図5では、制御部120が通常の制御に従う場合に出力電力の増加に応じて増加させるガスの流量が、一点鎖線で示される。制御部120は、出力電力が増加しても、ガスの流量をステップS104の工程で減少させた値から増加させない。一方、制御部120は、出力電力が減少すると、ガスの流量をステップS104の工程で制御した値から更に減少させる。以下、ステップS104、S105及びS106の工程で制御部120が行う制御を、ガス流量減少制御と称する。
In FIG. 5, the flow rate of the gas that is increased according to the increase in the output power when the
制御部120は、ステップS107の工程において、ガスの流量を増加させて、ガスの流量がガス漏れ検知流量範囲外となるように制御し、ステップS108の工程に進む。例えば図4に示すように、ガスの流量が第1ガス流量範囲R1内の状態を第1時間T1にわたって継続する場合、制御部120は、ガスの流量を変化制御量Cだけ増加させる。変化制御量Cは、例えばガス漏れ検知流量範囲の大きさに対応する。その場合、増加後のガスの流量は、第1ガス流量範囲R1より大きい第2ガス流量範囲R2内となる。
In the step S107, the
制御部120は、ステップS108の工程において、出力電力が減少したか否かを判定する。制御部120は、出力電力が減少したと判定しない場合(ステップS108のNo)、ステップS110の工程に進む。制御部120は、出力電力が減少したと判定した場合(ステップS108のYes)、ガスの流量の減少を抑制し(ステップS109)、ステップS110の工程に進む。
The
図6では、制御部120が通常の制御に従う場合に出力電力の減少に応じて減少させるガスの流量が、一点鎖線で示される。制御部120は、出力電力が減少しても、ガスの流量をステップS107の工程で増加させた値から減少させない。一方、制御部120は、出力電力が増加すると、ガスの流量をステップS104の工程で制御した値から更に増加させる。以下、ステップS107、S108及びS109の工程で制御部120が行う制御を、ガス流量増加制御と称する。上記したガス流量減少制御とガス流量増加制御とを合わせて、ガス流量変化制御と称する。
In FIG. 6, the flow rate of the gas that is decreased in accordance with the decrease in the output power when the
制御部120は、ステップS110の工程において、ステップS104又はS107の制御を行ってから第2時間T2(例えば5分)経過したか否かを判定する。第2時間T2は、ガスメータ60のガス漏れ検知解除時間よりも長く、第1時間T1よりも短い。制御部120は、第2時間T2経過していないと判定した場合(ステップS110のNo)、第2時間T2経過するまで待機する。換言すれば、制御部120は、上記したガス流量変化制御を、第2時間T2にわたって継続する。制御部120は、ガスの流量を減少させるとき、目標の流量まで減少させるのに所定の時間を要する。図3に示すように、制御部120が開始時刻Aからガスの流量を減少させる制御を開始した場合、ガスの流量は所定の時間経過後に第2ガス流量範囲R2外に到達する。そこで、制御部120は、ガスの流量を減少させる場合には、第2時間T2よりも長い第3時間T3にわたって、ガスの流量を減少させる。制御部120は、第2時間T2経過したと判定する場合(ステップS110のYes)、ガス流量変化制御を解除して(ステップS111)、ステップS101の工程に戻る。
The
上記のように、燃料電池装置1は、ホットモジュール20に供給されるガスの流量がガス漏れ検知流量範囲内で第1時間T1にわたって継続する場合、ガスの流量を制御してガス漏れ検知流量範囲外とする。燃料電池装置1は、ガス漏れ検知流量範囲が閾値J以下のときはガスの流量を増加させる。燃料電池装置1は、ガス漏れ検知流量範囲が閾値Jを超えるときはガスの流量を減少させる。そうすることで、燃料電池装置1は、ガスメータ60によるガス漏れ検知を抑制し、かつ、ガスの流量が最低ガス流量Bを下回ることを避けることができる。また、制御部120がガスの流量を増加させるとき、出力電力が増加しない場合には、ホットモジュール20は蓄熱して耐久性を低下させるが、燃料電池装置1は所定範囲が閾値Jを超える場合にはガスの流量を減少させるので、ガスの流量の増加を最小限に抑えられる。
As described above, when the flow rate of the gas supplied to the
上記のように、燃料電池装置1は、ガスの流量を増加させている状態では、出力電力が減少するときであっても、ガスの流量をある程度以上に維持する。そうすることで、燃料電池装置1は、例えば負荷追従制御によって出力電力が減少しても、ガスメータ60によるガス漏れ検知を抑制できる。
As described above, in the state where the gas flow rate is increased, the fuel cell device 1 maintains the gas flow rate above a certain level even when the output power decreases. By doing so, the fuel cell device 1 can suppress the gas leak detection by the
上記のように、燃料電池装置1は、ガスの流量を減少させている状態では、出力電力が増加するときであっても、ガスの流量をある程度以下に抑制する。そうすることで、燃料電池装置1は、例えば負荷追従制御によって出力電力が増加しても、ガスメータ60によるガス漏れ検知を抑制できる。
As described above, in the state where the gas flow rate is reduced, the fuel cell device 1 suppresses the gas flow rate to some extent or less even when the output power increases. By doing so, the fuel cell device 1 can suppress the gas leak detection by the
上記のように、燃料電池装置1は、自立運転時には、ガスの流量が所定範囲内で第1時間T1にわたって継続する場合、ガスの流量の閾値Jに対する大小関係に関わらず、ガスの流量を増加させる。そうすることで、燃料電池装置1は、負荷追従によるガスの流量の増加に予め備えられる。 As described above, in the self-sustaining operation, when the gas flow rate continues within the predetermined range for the first time T 1 , the fuel cell device 1 controls the gas flow rate regardless of the magnitude relationship with the threshold value J of the gas flow rate. increase. By doing so, the fuel cell device 1 is prepared in advance for increasing the flow rate of gas due to load following.
本発明は、上述した実施形態で特定された構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。例えば、各構成部、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部又はステップなどを1つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。また、本開示について燃料電池装置1を中心に説明してきたが、本開示は燃料電池装置1をコンピュータにより制御する方法、プログラム、又はプログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本開示の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。 The present invention is not limited to the configurations specified in the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention described in the claims. For example, it is possible to rearrange the functions and the like included in each constituent unit and each step so as not to logically contradict, and to combine or divide a plurality of constituent units or steps into one. Is. Further, although the present disclosure has been described centering on the fuel cell device 1, the present disclosure can be realized as a method of controlling the fuel cell device 1 by a computer, a program, or a storage medium storing the program. It should be understood that the scope of the disclosure also includes these.
1 燃料電池装置
11 圧力スイッチ
12a 第1電磁弁
12b 第2電磁弁
13 ガスポンプ
14 ガス流量計
20 ホットモジュール
21 改質ユニット
22 燃料電池ユニット
30 パワーコンディショナ
40 熱交換器
41 循環経路
60 ガスメータ
70 貯湯槽
80 分電盤
81 系統
82 電力負荷
100 制御装置
110 記憶部
120 制御部
200 リモートコントローラ
210 入力部
220 計時部
A 開始時刻
B 最低ガス流量
C 変化制御量
J 閾値
R1 第1ガス流量範囲
R2 第2ガス流量範囲
R3 第3ガス流量範囲
T1 第1時間(所定時間)
T2 第2時間
T3 第3時間
1 Fuel Cell Device 11 Pressure Switch 12a
T 2nd time T 3 3rd time
Claims (5)
前記ホットモジュールに供給されるガスの流量が所定範囲内で所定時間にわたって継続する場合、前記ガスの流量を制御して前記所定範囲外とする制御部と、を備え、
前記制御部は、
系統連系運転時において、前記所定範囲が閾値以下のときは前記ガスの流量を増加させ、前記所定範囲が前記閾値を超えるときは前記ガスの流量を減少させ、
自立運転時において、前記所定範囲と前記閾値との大小関係に関わらず、前記ガスの流量を増加させる、燃料電池装置。 A hot module that generates power by reforming the gas supplied through the gas meter,
When the flow rate of the gas supplied to the hot module continues within a predetermined range for a predetermined time, a control unit that controls the flow rate of the gas to be outside the predetermined range is provided,
The control unit is
During system interconnection operation, the flow rate of the gas is increased when the predetermined range is equal to or less than a threshold value, and the flow rate of the gas is decreased when the predetermined range exceeds the threshold value .
A fuel cell device that increases the flow rate of the gas regardless of the magnitude relationship between the predetermined range and the threshold value during self-sustaining operation .
前記制御部は、前記ガスの流量を増加させている状態では、前記出力電力が減少するとき前記ガスの流量の減少を抑制する、
請求項1に記載の燃料電池装置。 Further comprising an output power detection unit for detecting output power generated by the hot module and output to the outside,
The control unit suppresses a decrease in the flow rate of the gas when the output power decreases in a state where the flow rate of the gas is increasing,
The fuel cell device according to claim 1.
前記制御部は、前記ガスの流量を減少させている状態では、前記出力電力が増加するとき前記ガスの流量の増加を抑制する、
請求項1又は2に記載の燃料電池装置。 Further comprising an output power detection unit for detecting output power generated by the hot module and output to the outside,
The control unit suppresses an increase in the flow rate of the gas when the output power increases in a state where the flow rate of the gas is decreasing,
The fuel cell device according to claim 1.
請求項1から3のいずれか一項に記載の燃料電池装置。 The gas meter shuts off the gas supply when the flow rate of the gas supplied to the hot module continues within the gas leak detection flow rate range for the gas leak detection time.
The fuel cell device according to any one of claims 1 to 3 .
前記ホットモジュールに供給されるガスの流量が所定範囲内で所定時間にわたって継続する場合、前記ガスの流量を制御して前記所定範囲外とし、
系統連系運転時において、前記所定範囲が閾値以下のときは前記ガスの流量を増加させ、前記所定範囲が前記閾値を超えるときは前記ガスの流量を減少させ、
自立運転時において、前記所定範囲と前記閾値との大小関係に関わらず、前記ガスの流量を増加させる、
制御方法。 A method for controlling a fuel cell device comprising a hot module for generating power by reforming a gas supplied through a gas meter,
When the flow rate of the gas supplied to the hot module continues within a predetermined range for a predetermined time, the flow rate of the gas is controlled to be outside the predetermined range,
During system interconnection operation, the flow rate of the gas is increased when the predetermined range is equal to or less than a threshold value, and the flow rate of the gas is decreased when the predetermined range exceeds the threshold value .
In the self-sustaining operation, regardless of the magnitude relation between the predetermined range and the threshold value, the flow rate of the gas is increased.
Control method.
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