JP7369996B2 - 燃料電池システム - Google Patents
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Description
燃料電池と、
供給源から供給される原燃料ガス又は燃料ガスの供給圧力を検知する圧力検知器と、
前記原燃料ガス又は前記燃料ガスの流れ方向において前記圧力検知器の下流に配置され、前記原燃料ガス又は前記燃料ガスを前記燃料電池に向かって送る燃料ポンプと、
前記燃料ポンプが作動しており、かつ、前記圧力検知器が検知した前記供給圧力が第一所定圧力以下であるときに、前記原燃料ガス又は前記燃料ガスの供給が遮断していると判定する制御器と、を備えた、
燃料電池システムを提供する。
特許文献1に記載の貯湯システムによれば、循環回路の所定箇所の温度が自然放熱に相当する温度低下を示した場合又はガス燃焼式の熱源機で点火エラーが生じた場合に、燃料電池へのガスの供給が停止したと判定されうる。加えて、燃料電池へのガスの供給が停止したと判定されるためには、貯湯タンクの蓄熱量が所定の上限値未満であることが確認される必要がある。このことは、燃料電池へのガスの供給が停止したことを短時間で精度良く判定する観点からは不利である。
本開示の第1態様に係る燃料電池システムは、
燃料電池と、
供給源から供給される原燃料ガス又は燃料ガスの供給圧力を検知する圧力検知器と、
前記原燃料ガス又は前記燃料ガスの流れ方向において前記圧力検知器の下流に配置され、前記原燃料ガス又は前記燃料ガスを前記燃料電池に向かって送る燃料ポンプと、
前記燃料ポンプが作動しており、かつ、前記圧力検知器が検知した前記供給圧力が第一所定圧力以下であるときに、前記原燃料ガス又は前記燃料ガスの供給が遮断していると判定する制御器と、を備える。
図1に示す通り、本実施形態の燃料電池システム1aは、燃料電池10と、圧力検知器40と、燃料ポンプ30と、制御器50とを備えている。圧力検知器40は、供給源から供給される原燃料ガスGrの供給圧力Psを検知する。燃料ポンプ30は、原燃料ガスGrの流れ方向において圧力検知器40の下流に配置され、原燃料ガスGrを燃料電池10に向かって送る。
10 燃料電池
11 水経路(冷却水経路)
12 第二タンク
15 電気ヒータ
17 熱交換器
30 燃料ポンプ
40 圧力検知器
50 制御器
60 第一タンク
62 送水ポンプ
70 蓄電池
Gr 原燃料ガス
Gf 燃料ガス
Claims (13)
- 燃料電池と、
供給源から供給される原燃料ガス又は燃料ガスの供給圧力を検知する圧力検知器と、
前記原燃料ガス又は前記燃料ガスの流れ方向において前記圧力検知器の下流に配置され、前記原燃料ガス又は前記燃料ガスを前記燃料電池に向かって送る燃料ポンプと、
前記燃料ポンプが作動しており、かつ、前記圧力検知器が検知した前記供給圧力が第一所定圧力以下であるときに、前記原燃料ガス又は前記燃料ガスの供給が遮断していると判定する制御器と、を備え、
前記制御器は、前記原燃料ガス又は前記燃料ガスの供給が遮断していると判定した後に、前記燃料ポンプが作動しており、かつ、前記圧力検知器が検知した前記供給圧力が第二所定圧力以上であるときに、前記原燃料ガス又は前記燃料ガスの供給の遮断が解消していると判定する、
燃料電池システム。 - 前記制御器は、前記燃料ポンプが停止している期間に、前記原燃料ガス又は前記燃料ガスの供給が遮断しているか否かの問い合わせを受け付けたときに、前記燃料ポンプを作動させ、前記圧力検知器が検知した前記供給圧力をその後取得して、前記原燃料ガス又は前記燃料ガスの供給が遮断しているか否かを判定する、
請求項1に記載の燃料電池システム。 - 前記燃料電池で発生した熱を用いて温められた水を貯留する第一タンクと、
前記第一タンクに貯留される水を温めることが可能な電気ヒータと、をさらに備え、
前記制御器は、前記原燃料ガス又は前記燃料ガスの供給が遮断していると判定したときに、前記原燃料ガス又は前記燃料ガスの供給の遮断をユーザーに通知するとともに、前記第一タンクに貯留される水を温めるか否かをユーザーに問い合わせ、
前記制御器は、前記第一タンクに貯留される水を温める指示を受け付けたときに、前記電気ヒータを発熱させることを含む電気加温処理を実行する、
請求項1又は2に記載の燃料電池システム。 - 一部が大気開放された水経路をさらに備え、
前記電気ヒータは、前記水経路における水を加熱し、
前記制御器は、前記原燃料ガス又は前記燃料ガスの供給が遮断していると判定したときに、前記電気加温処理における前記電気ヒータの累積発熱時間又は前記水経路における特定の部位の水温が所定温度以上に保たれた累積保温時間に基づいて、前記第一タンクに貯留される水を温めることが可能な時間及び供給可能な湯量の少なくとも1つを決定してユーザーに通知する、
請求項3に記載の燃料電池システム。 - 蓄電池をさらに備え、
前記制御器は、系統電力の供給が停止しており、かつ、前記原燃料ガス又は前記燃料ガスの供給が遮断していると判定したときに、前記蓄電池に蓄えられた電気エネルギーにより前記第一タンクに貯留される水を温めるか否かをユーザーに問い合わせ、
前記制御器は、前記第一タンクに貯留される水を温める指示を受け付けたときに、前記電気エネルギーを用いて前記電気加温処理を実行する、
請求項3に記載の燃料電池システム。 - 前記制御器は、前記電気加温処理を実行しているときに、前記蓄電池に蓄えられた前記電気エネルギーの残量に基づいて、前記第一タンクに貯留される水を温めることが可能な時間及び供給可能な湯量の少なくとも1つを決定してユーザーに通知する、
請求項5に記載の燃料電池システム。 - 一部が大気開放された水経路をさらに備え、
前記電気ヒータは、前記水経路における水を加熱し、
前記制御器は、前記電気加温処理を実行しているときに、前記電気ヒータの累積発熱時間又は前記水経路における特定の部位の水温が所定温度以上に保たれた累積保温時間、及び前記蓄電池に蓄えられた前記電気エネルギーの残量に基づいて、前記第一タンクに貯留される水を温めることが可能な時間及び供給可能な湯量の少なくとも1つを決定してユーザーに通知する、
請求項5に記載の燃料電池システム。 - 前記燃料電池を冷却する冷却水が循環する冷却水経路と、
前記第一タンクに貯留される前記水と前記冷却水とを熱交換させる熱交換器と、
前記第一タンクに貯留される前記水を前記第一タンクに向かって送る送水ポンプと、をさらに備え、
前記電気ヒータは、前記冷却水を直接的に加熱するとともに、前記熱交換器における前記第一タンクに貯留される前記水と前記冷却水との熱交換により前記第一タンクに貯留される前記水を間接的に加熱し、
前記電気加温処理は、前記送水ポンプを作動させることをさらに含む、
請求項3から7のいずれか1項に記載の燃料電池システム。 - 前記冷却水経路は、前記冷却水を貯留する第二タンクを含み、
前記電気ヒータは、前記第二タンクに貯留された前記冷却水を直接的に加熱する、
請求項8に記載の燃料電池システム。 - 前記制御器は、前記原燃料ガス又は前記燃料ガスの供給が遮断していると判定した後に、前記燃料ポンプが作動しており、かつ、前記圧力検知器が検知した前記供給圧力が第二所定圧力以上であるときに、前記原燃料ガス又は前記燃料ガスの供給の遮断が解消していると判定し、前記電気加温処理を停止する、
請求項3から9のいずれか1項に記載の燃料電池システム。 - 前記第二所定圧力は、前記第一所定圧力より高い、
請求項1又は10に記載の燃料電池システム。 - 前記制御器は、前記原燃料ガス又は前記燃料ガスの供給が遮断していると判定した後に、前記燃料ポンプが停止している期間に、前記原燃料ガス又は前記燃料ガスの供給が遮断しているか否かの問い合わせを受け付けたときに、前記燃料ポンプを作動させ、前記圧力検知器が検知した前記供給圧力をその後取得して、前記原燃料ガス又は前記燃料ガスの供給の遮断が解消しているか否かを判定する、
請求項1から9のいずれか1項に記載の燃料電池システム。 - 前記制御器は、前記原燃料ガス又は前記燃料ガスの供給が遮断していると判定した後に、前記燃料ポンプが停止している期間に、前記原燃料ガス又は前記燃料ガスの供給が遮断しているか否かの問い合わせを受け付けたときに、前記燃料ポンプを作動させ、前記圧力検知器が検出した前記供給圧力をその後取得して、前記原燃料ガス又は前記燃料ガスの供給の遮断が解消しているか否かを判定し、
前記制御器は、前記原燃料ガス又は前記燃料ガスの供給の遮断が解消していると判定したときに、前記電気加温処理を停止する、
請求項3から9のいずれか1項に記載の燃料電池システム。
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