JP7455723B2 - Fuel cell system, control device, and control program - Google Patents

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Description

本発明は、燃料電池システム、制御装置、及び制御プログラムに関し、詳しくは、電力と湯の供給が可能な燃料電池システム、制御装置、及び制御プログラムに関する。 The present invention relates to a fuel cell system, a control device, and a control program, and more particularly to a fuel cell system, a control device, and a control program that can supply electric power and hot water.

従来の燃料電池システムは、燃料電池ユニットの空気取り入れ口に接近する障害物を検出し、障害物の検出から所定時間経過後に警告を発するようにしている(例えば、特許文献1参照)。 A conventional fuel cell system detects an obstacle approaching an air intake port of a fuel cell unit, and issues a warning after a predetermined period of time has elapsed since the detection of the obstacle (see, for example, Patent Document 1).

また、アラーム信号が入力されると、熱情報とアラーム情報との両方の情報を表示する第1表示画面を表示手段に表示させ、第1表示画面が表示されている状態で、操作手段が操作されると、アラーム情報とアラーム詳細情報との両方の情報を表示する第2表示画面を表示手段に表示させるものもある(例えば、特許文献2参照)。 Further, when an alarm signal is input, the first display screen that displays both thermal information and alarm information is displayed on the display means, and the operation means operates while the first display screen is displayed. In some cases, the display means displays a second display screen that displays both alarm information and alarm detailed information (for example, see Patent Document 2).

また、発電システムが故障しておらず、かつ、発電システムが発電していない期間が予め定められる第1期間以上になった場合に、報知器で予め定められた報知情報を報知するものもある(例えば、特許文献3参照)。 In addition, there is also a system that uses an alarm to notify predetermined information when the power generation system is not malfunctioning and the period during which the power generation system is not generating power exceeds a predetermined first period. (For example, see Patent Document 3).

特開2007-103167号公報Japanese Patent Application Publication No. 2007-103167 WO2012/063380号公報WO2012/063380 publication 特開2014-049218号公報JP2014-049218A

ところで、発電ユニットがエラー停止した場合、ガス経路、改質水経路、及び空気経路のうちの少なくとも1つが故障の可能性があるエラーである場合、発電ユニットの温度が高いとメンテナンス作業(修理を含む)を行うことができない。このため、エラー停止後にユーザがエラーに気づいてコールセンターへ連絡し、すぐに作業担当者が現場へ急行できた場合であっても、発電ユニットの温度がある程度低下するまでメンテナンス作業が行えない。この場合、作業担当者は現場で待機する、あるいは、再出動することもあり、ユーザ及び作業担当者の負担が増す。つまり、発電ユニットがエラー停止した場合、全てのエラーの種別に対して、即時にエラー通知を行えばよいわけではなく、エラーの種別に応じて、適切なタイミングでエラー通知を行うことが望ましい。 By the way, if the power generation unit stops due to an error, if at least one of the gas path, reformed water path, and air path has an error that may cause a failure, maintenance work (repairs) may be required if the temperature of the power generation unit is high. (including) cannot be performed. Therefore, even if the user notices the error and contacts the call center after the error has stopped, and the person in charge of the work is able to rush to the site immediately, maintenance work cannot be performed until the temperature of the power generation unit drops to a certain extent. In this case, the person in charge of the work may have to wait at the site or be dispatched again, which increases the burden on the user and the person in charge of the work. In other words, when the power generation unit stops due to an error, it is not sufficient to immediately notify the error for all types of errors, but it is desirable to notify the error at an appropriate timing depending on the type of error.

上記特許文献1、特許文献2、及び特許文献3に記載される従来技術はいずれも、エラーの種別に応じて、適切なタイミングでエラー通知を行うことについて考慮されていない。 None of the conventional techniques described in Patent Document 1, Patent Document 2, and Patent Document 3 take into account notification of an error at an appropriate timing depending on the type of error.

本発明は、上記事情に鑑みてされたものであって、発電ユニットがエラー停止した場合に、エラーの種別に応じて、適切なタイミングでエラーを通知することができる燃料電池システム、制御装置、及び制御プログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and includes a fuel cell system, a control device, and a control device that can notify an error at an appropriate timing depending on the type of error when a power generation unit stops due to an error. and a control program.

上記目的を達成するために、第1態様に係る燃料電池システムは、発電を行う燃料電池モジュールが設けられ、かつ、前記燃料電池モジュールに接続されたガス経路、改質水経路、及び空気経路が設けられた燃料電池ユニットと、前記燃料電池ユニットがエラーにより停止した場合に、前記エラーを通知する制御を行う制御部を含む制御装置と、を備え、前記制御部は、前記エラーの種別を判定し、前記エラーが、前記ガス経路、前記改質水経路、及び前記空気経路のうちの少なくとも1つが故障の可能性があるエラーである場合に、前記燃料電池ユニットの温度が所定温度以下になってから前記エラーを通知する制御を行い、前記エラーが、ガスの漏洩及びその他に関し安全性に影響を与えると予め定められたエラーである場合、又はユーザの使用状態によるものであると予め定められたエラーである場合に、即時に前記エラーを通知する制御を行う。 In order to achieve the above object, a fuel cell system according to a first aspect is provided with a fuel cell module that generates electricity, and a gas path, a reformed water path, and an air path connected to the fuel cell module. a control device including a control unit that performs control to notify the error when the fuel cell unit is stopped due to an error, and the control unit determines the type of the error. If the error is an error that may cause a failure in at least one of the gas path, the reformed water path, and the air path, the temperature of the fuel cell unit may fall below a predetermined temperature. If the error is a predetermined error that affects safety with respect to gas leakage or other problems, or if it is a predetermined error that is caused by the user's usage status, control is performed to notify the error. If an error occurs, control is performed to immediately notify the error.

第1態様に係る燃料電池システムによれば、燃料電池ユニットがエラー停止した場合に、エラーの種別に応じて、適切なタイミングでエラーを通知することができる。 According to the fuel cell system according to the first aspect, when the fuel cell unit stops due to an error, the error can be notified at an appropriate timing depending on the type of error.

具体的には、エラーが、ガス経路、改質水経路、及び空気経路のうちの少なくとも1つが故障の可能性があるエラーである場合には、燃料電池ユニットの温度が所定温度以下になってからエラーを通知することができる。
また、エラーが、ガスの漏洩及びその他に関し安全性に影響を与えると予め定められたエラーである場合、又はユーザの使用状態によるものであると予め定められたエラーである場合には、即時にエラーを通知することができる。
Specifically, if the error is an error that may cause a failure in at least one of the gas path, reformed water path, and air path, the temperature of the fuel cell unit has fallen below a predetermined temperature. Errors can be reported from.
In addition, if the error is a predetermined error that affects safety related to gas leakage or others, or if it is a predetermined error that is caused by the user's usage conditions, we will immediately notify you. Errors can be reported.

第2態様に係る燃料電池システムにおいて、前記制御部は、前記エラーが、ガスの漏洩及びその他に関し安全性に影響を与えると予め定められたエラーでない場合、又はユーザの使用状態によるものであると予め定められたエラーでない場合に、前記燃料電池ユニットの温度が、手で触れることが可能な温度、又は前記燃料電池システムの再起動を受け付けることが可能な温度として予め定められた温度以下になってから前記エラーを通知する制御を行う。 In the fuel cell system according to the second aspect, the control unit determines that the error is not a predetermined error that affects safety with respect to gas leakage or the like, or that the error is caused by the user's usage conditions. If it is not a predetermined error, the temperature of the fuel cell unit falls below a predetermined temperature that can be touched by hand or a temperature that can accept restarting of the fuel cell system. After that, control is performed to notify the error.

第2態様に係る燃料電池システムによれば、エラーが、ガスの漏洩及びその他に関し安全性に影響を与えると予め定められたエラーでない場合、又はユーザの使用状態によるものであると予め定められたエラーでない場合には、燃料電池システムの内部の温度が、手で触れることが可能な温度、又は燃料電池システムの再起動を受け付けることが可能な温度として予め定められた温度以下になってからエラーを通知することができる。 According to the fuel cell system according to the second aspect, if the error is not an error predetermined to affect safety with respect to gas leakage or others, or if it is caused by the usage condition of the user, If it is not an error, the error occurs after the internal temperature of the fuel cell system falls below a predetermined temperature that can be touched by hand or that allows the fuel cell system to be restarted. can be notified.

第3態様に係る燃料電池システムにおいて、前記燃料電池モジュールは、電解質層、燃料極、及び空気極を有する複数の燃料電池セルが積層された燃料電池スタックと、炭化水素原料を含むガスを改質する改質器と、を備え、前記所定温度として、前記改質器に導入される改質水が気化する温度である気化温度より高く、前記燃料電池スタックへの空気導入により燃料電池セルの再酸化が生じる温度である再酸化温度以下の温度が設定されている。 In the fuel cell system according to the third aspect, the fuel cell module includes a fuel cell stack in which a plurality of fuel cells having an electrolyte layer, a fuel electrode, and an air electrode are stacked, and a gas containing a hydrocarbon raw material for reforming. a reformer, wherein the predetermined temperature is higher than a vaporization temperature at which reformed water introduced into the reformer vaporizes, and the fuel cell is regenerated by introducing air into the fuel cell stack. The temperature is set below the reoxidation temperature, which is the temperature at which oxidation occurs.

第3態様に係る燃料電池システムによれば、所定温度として、燃料電池ユニットのガス経路、改質水経路、及び空気経路に対する経路診断可能な温度を適用することができる。 According to the fuel cell system according to the third aspect, the predetermined temperature can be a temperature at which path diagnosis is possible for the gas path, reformed water path, and air path of the fuel cell unit.

第4態様に係る燃料電池システムでは、前記燃料電池ユニットの温度として、前記燃料電池スタックの温度であるスタック温度及び前記改質器の温度である改質温度の両方が用いられる。 In the fuel cell system according to the fourth aspect, both a stack temperature, which is the temperature of the fuel cell stack, and a reforming temperature, which is the temperature of the reformer, are used as the temperature of the fuel cell unit.

第4態様に係る燃料電池システムによれば、燃料電池ユニットの温度として、スタック温度及び改質温度の両方を適用することができる。 According to the fuel cell system according to the fourth aspect, both the stack temperature and the reforming temperature can be applied as the temperature of the fuel cell unit.

第5態様に係る燃料電池システムでは、前記所定温度として、エラーの対象とされる、前記ガス経路、前記改質水経路、及び前記空気経路の組み合わせによって異なる温度が設定されている。 In the fuel cell system according to the fifth aspect, different temperatures are set as the predetermined temperature depending on the combination of the gas path, the reformed water path, and the air path that are subject to error.

第5態様に係る燃料電池システムによれば、所定温度として、ガス経路、改質水経路、及び空気経路の組み合わせ毎に経路診断可能な温度を適用することができる。 According to the fuel cell system according to the fifth aspect, a temperature at which path diagnosis is possible can be applied as the predetermined temperature for each combination of the gas path, reformed water path, and air path.

第6態様に係る燃料電池システムは、前記燃料電池モジュールが、電解質層、燃料極、及び空気極を有する複数の燃料電池セルが積層された燃料電池スタックと、炭化水素原料を含むガスを改質する改質器と、を備え、前記所定温度が、前記燃料電池スタックへの空気導入により燃料電池セルの再酸化が生じる温度である再酸化温度より高く、前記改質器へのガス導入により炭素析出が生じる温度である炭素析出温度以下の第1温度と、前記改質器に導入される改質水が気化する温度である気化温度より高く、前記再酸化温度以下の第2温度と、を含み、前記制御部が、前記エラーの対象が、前記ガス経路、前記改質水経路、及び前記空気経路の組み合わせ、又は、前記ガス経路及び前記空気経路の組み合わせ、又は、前記改質水経路及び前記空気経路の組み合わせ、又は、前記空気経路のみである場合に、前記第2温度以下になってから前記エラーを通知する制御を行い、前記エラーの対象が、前記ガス経路及び前記改質水経路の組み合わせ、又は、前記ガス経路のみである場合に、前記第1温度以下になってから前記エラーを通知する制御を行う。 In the fuel cell system according to a sixth aspect, the fuel cell module includes a fuel cell stack in which a plurality of fuel cells having an electrolyte layer, a fuel electrode, and an air electrode are stacked, and a fuel cell stack that reformes a gas containing a hydrocarbon raw material. a reformer, wherein the predetermined temperature is higher than a reoxidation temperature at which fuel cell reoxidation occurs when air is introduced into the fuel cell stack, and the predetermined temperature is higher than a reoxidation temperature at which reoxidation of the fuel cell occurs when air is introduced into the fuel cell stack, and carbon a first temperature below the carbon precipitation temperature, which is the temperature at which precipitation occurs, and a second temperature, which is higher than the vaporization temperature and below the reoxidation temperature, which is the temperature at which the reformed water introduced into the reformer vaporizes. and the control unit is configured to detect that the error target is a combination of the gas path, the reformed water path, and the air path, or a combination of the gas path and the air path, or the reformed water path and In the case of a combination of the air paths or only the air path, control is performed to notify the error after the temperature falls below the second temperature, and the target of the error is the gas path and the reformed water path. or in the case of only the gas path, control is performed to notify the error after the temperature becomes equal to or lower than the first temperature.

第6態様に係る燃料電池システムによれば、ガス経路、改質水経路、及び空気経路の組み合わせ毎に、燃料電池ユニットの温度が所定温度以下になってからエラーを通知することができる。 According to the fuel cell system according to the sixth aspect, an error can be notified after the temperature of the fuel cell unit becomes equal to or lower than a predetermined temperature for each combination of the gas path, reformed water path, and air path.

更に、上記目的を達成するために、第7態様に係る制御装置は、発電を行う燃料電池モジュールが設けられ、かつ、前記燃料電池モジュールに接続されたガス経路、改質水経路、及び空気経路が設けられた燃料電池ユニットを備えた燃料電池システムの運転を制御する制御装置であって、前記燃料電池ユニットがエラーにより停止した場合に、前記エラーを通知する制御を行う制御部を含み、前記制御部は、前記エラーの種別を判定し、前記エラーが、前記ガス経路、前記改質水経路、及び前記空気経路のうちの少なくとも1つが故障の可能性があるエラーである場合に、前記燃料電池ユニットの温度が所定温度以下になってから前記エラーを通知する制御を行い、前記エラーが、ガスの漏洩及びその他に関し安全性に影響を与えると予め定められたエラーである場合又はユーザの使用状態によるものであると予め定められたエラーである場合に、即時に前記エラーを通知する制御を行う。 Furthermore, in order to achieve the above object, a control device according to a seventh aspect is provided with a fuel cell module that generates electricity, and a gas path, a reformed water path, and an air path connected to the fuel cell module. A control device for controlling the operation of a fuel cell system including a fuel cell unit provided with a fuel cell unit, the control device comprising: a control unit that performs control to notify the error when the fuel cell unit stops due to an error; The control unit determines the type of the error, and when the error is an error in which at least one of the gas path, the reformed water path, and the air path may be in failure, the control unit Control is performed to notify the above-mentioned error after the temperature of the battery unit falls below a predetermined temperature, and the above-mentioned error is a predetermined error that affects safety with respect to gas leakage or others, or when the user uses If the error is predetermined to be due to a state, control is performed to immediately notify the error.

第7態様に係る制御装置によれば、第1態様に係る燃料電池システムと同様の効果を得ることができる。 According to the control device according to the seventh aspect, the same effects as the fuel cell system according to the first aspect can be obtained.

更に、上記目的を達成するために、第8態様に係る制御プログラムは、コンピュータを、第1態様~第6態様のいずれか1の態様に係る制御装置が備える制御部として機能させる。 Furthermore, in order to achieve the above object, a control program according to an eighth aspect causes a computer to function as a control unit included in a control device according to any one of the first to sixth aspects.

第8態様に係る制御プログラムによれば、第1態様~第6態様のいずれか1の態様に係る燃料電池システムと同様の効果を得ることができる。 According to the control program according to the eighth aspect, it is possible to obtain the same effects as the fuel cell system according to any one of the first to sixth aspects.

以上詳述したように、本発明によれば、発電ユニットがエラー停止した場合に、エラーの種別に応じて、適切なタイミングでエラーを通知することができる。 As described in detail above, according to the present invention, when the power generation unit stops due to an error, the error can be notified at an appropriate timing depending on the type of error.

第1実施形態に係る燃料電池システムの構成の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a fuel cell system according to a first embodiment. 第1の実施形態に係る燃料電池モジュールの構成の一例を示す図である。1 is a diagram showing an example of the configuration of a fuel cell module according to a first embodiment; 第1の実施形態に係る制御装置の電気的な構成の一例を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an example of an electrical configuration of a control device according to a first embodiment. FIG. 第1の実施形態に係る制御装置の機能的な構成の一例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of a control device according to a first embodiment. 第1の実施形態に係る第1データテーブルの一例を示す図である。It is a figure showing an example of the 1st data table concerning a 1st embodiment. 第1の実施形態に係る制御プログラムによる処理の流れの一例を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating an example of the flow of processing by a control program according to the first embodiment. 第2の実施形態に係る制御装置の機能的な構成の一例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of a control device according to a second embodiment. 第2の実施形態に係る第2データテーブルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the 2nd data table based on 2nd Embodiment. 第2の実施形態に係る第3データテーブルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the 3rd data table based on 2nd Embodiment. 第2の実施形態に係る制御プログラムによる処理の流れの一例を示すフローチャートである。7 is a flowchart illustrating an example of the flow of processing by a control program according to the second embodiment.

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態の一例について詳細に説明する。 Below, an example of a form for implementing the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

[第1の実施形態]
図1は、第1の実施形態に係る燃料電池システム10の構成の一例を示す図である。
[First embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a fuel cell system 10 according to the first embodiment.

図1に示すように、本実施形態に係る燃料電池システム10は、大きく分けて、燃料電池ユニット12と、熱源機ユニットの一例である給湯ユニット14との2ユニットで構成されている。なお、燃料電池ユニット12は、後述する貯湯タンク48を収容する貯湯タンクユニットを別体としてもよく、この場合、3ユニットで構成される。 As shown in FIG. 1, the fuel cell system 10 according to the present embodiment is roughly divided into two units: a fuel cell unit 12 and a hot water supply unit 14, which is an example of a heat source unit. Note that the fuel cell unit 12 may include a separate hot water storage tank unit that accommodates a hot water storage tank 48, which will be described later, and in this case, it is configured with three units.

燃料電池ユニット12は、燃料ガス及び酸化ガスを用いて発電を行う。また、燃料電池ユニット12は、貯湯タンク48を備え、発電により生じた熱を熱交換で回収する伝熱媒体としての水を貯湯タンク48に蓄える。給湯ユニット14は、燃料電池ユニット12で加熱された上水を目的の温度まで加熱して供給する。なお、貯湯タンク48には、一例として、開放式のタンクを用いているが、加圧式のタンクを用いてもよい。 The fuel cell unit 12 generates electricity using fuel gas and oxidizing gas. The fuel cell unit 12 also includes a hot water storage tank 48, in which water is stored as a heat transfer medium that recovers heat generated by power generation through heat exchange. The hot water supply unit 14 heats the clean water heated by the fuel cell unit 12 to a desired temperature and supplies it. As an example, an open tank is used for the hot water storage tank 48, but a pressurized tank may also be used.

燃料電池ユニット12は、発電を行う燃料電池の一例である燃料電池モジュール20を備えている。燃料電池モジュール20は、ガス供給路21を介して、ガス継手22に接続されており、ガス継手22には、ガス供給管24が接続されている。ガス供給管24は、後述する給湯ユニット14のバーナ150へ向かう流路と燃料電池モジュール20へ向かう流路とに分岐されている。当該分岐を分岐部24Aと称する。 The fuel cell unit 12 includes a fuel cell module 20, which is an example of a fuel cell that generates electricity. The fuel cell module 20 is connected to a gas joint 22 via a gas supply path 21, and a gas supply pipe 24 is connected to the gas joint 22. The gas supply pipe 24 is branched into a flow path toward a burner 150 of the hot water supply unit 14, which will be described later, and a flow path toward the fuel cell module 20. This branch is referred to as a branch portion 24A.

ガス供給管24は、ガス本管(図示省略)に接続されており、ガス供給管24には、炭化水素原料の一例であるメタンを主成分とする都市ガス(原料ガス)が供給される。ガス供給路21には、脱硫部26が設けられており、都市ガスに含まれた硫黄分や硫黄化合物が脱硫部26で除去されて燃料電池モジュール20に供給される。 The gas supply pipe 24 is connected to a gas main pipe (not shown), and is supplied with city gas (raw material gas) whose main component is methane, which is an example of a hydrocarbon material. A desulfurization section 26 is provided in the gas supply path 21 , and the sulfur content and sulfur compounds contained in the city gas are removed by the desulfurization section 26 and supplied to the fuel cell module 20 .

また、燃料電池モジュール20は、供給ポンプ28を有する改質水流入路30を介して貯留槽32に接続されており、燃料電池モジュール20には、貯留槽32に貯留された改質水が供給ポンプ28で供給される。この燃料電池モジュール20には、空気ブロワ211が設けられた酸化ガス管212が接続されており、酸化ガス管212を介して、酸化ガス(外部の空気)が供給される。この燃料電池モジュール20は、都市ガスと改質水とを改質反応させて水素を生成する水素生成部(改質器)を備えている。 Further, the fuel cell module 20 is connected to a storage tank 32 via a reformed water inflow path 30 having a supply pump 28, and the fuel cell module 20 is supplied with reformed water stored in the storage tank 32. It is supplied by a pump 28. An oxidizing gas pipe 212 provided with an air blower 211 is connected to this fuel cell module 20, and oxidizing gas (external air) is supplied through the oxidizing gas pipe 212. This fuel cell module 20 includes a hydrogen generation section (reformer) that generates hydrogen by subjecting city gas and reformed water to a reforming reaction.

図2は、第1の実施形態に係る燃料電池モジュール20の構成の一例を示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the fuel cell module 20 according to the first embodiment.

図2に示すように、燃料電池モジュール20は、筐体201の内部に、改質触媒202、バーナ203、及び燃料電池スタック205を主要な構成として備えている。 As shown in FIG. 2, the fuel cell module 20 includes a reforming catalyst 202, a burner 203, and a fuel cell stack 205 as main components inside a housing 201.

改質触媒202は、ガス供給路21と接続されている。この改質触媒202には、脱硫部26にて硫黄化合物が吸着除去された都市ガスがガス供給路21を通じて供給される。この改質触媒202は、供給された都市ガスを、改質水流入路30を通じて供給された改質水(凝縮水)を利用して水蒸気改質する改質器である。改質触媒202には、温度センサS1が設けられており、温度センサS1により改質温度が計測可能とされる。 The reforming catalyst 202 is connected to the gas supply path 21. City gas from which sulfur compounds have been adsorbed and removed in the desulfurization section 26 is supplied to the reforming catalyst 202 through the gas supply path 21 . The reforming catalyst 202 is a reformer that reformes the supplied city gas with steam using reformed water (condensed water) supplied through the reformed water inflow path 30. The reforming catalyst 202 is provided with a temperature sensor S1, and the reforming temperature can be measured by the temperature sensor S1.

バーナ203には、後述する排出路34が接続されている。このバーナ203は、スタック排ガス管207を通じて供給されたバーナガス(スタックから排出されるガス)を燃焼し、改質触媒202を加熱する。そして、この改質触媒202では、脱硫部26から供給された都市ガスから、水素ガスを含む燃料ガスが生成される。この燃料ガスは、燃料ガス管204を通じて後述する燃料電池スタック205の燃料極206に供給される。 A discharge path 34, which will be described later, is connected to the burner 203. This burner 203 burns burner gas (gas discharged from the stack) supplied through the stack exhaust gas pipe 207 and heats the reforming catalyst 202 . In this reforming catalyst 202, fuel gas containing hydrogen gas is generated from the city gas supplied from the desulfurization section 26. This fuel gas is supplied through a fuel gas pipe 204 to a fuel electrode 206 of a fuel cell stack 205, which will be described later.

燃料電池スタック205は、例えば、固体酸化物形の燃料電池スタックであり、積層された複数の燃料電池セル208(図2では1つのみ図示)を有している。各燃料電池セル208は、電解質層209と、この電解質層209の表裏面にそれぞれ積層された燃料極206と空気極210とを有している。燃料電池スタック205には、温度センサS2が設けられており、温度センサS2によりスタック温度が計測可能とされる。 The fuel cell stack 205 is, for example, a solid oxide fuel cell stack, and includes a plurality of stacked fuel cells 208 (only one is shown in FIG. 2). Each fuel cell 208 has an electrolyte layer 209, and a fuel electrode 206 and an air electrode 210 laminated on the front and back surfaces of the electrolyte layer 209, respectively. The fuel cell stack 205 is provided with a temperature sensor S2, and the stack temperature can be measured by the temperature sensor S2.

空気極210(カソード極)には、空気ブロワ211が設けられた酸化ガス管212を通じて酸化ガス(外部の空気)が供給される。この空気極210では、下記式(1)で示されるように、酸化ガス中の酸素と電子とが反応して酸素イオンが生成される。この酸素イオンは、電解質層209を通って燃料極206に到達する。 Oxidizing gas (external air) is supplied to the air electrode 210 (cathode electrode) through an oxidizing gas pipe 212 provided with an air blower 211. In this air electrode 210, oxygen in the oxidizing gas reacts with electrons to generate oxygen ions, as shown in equation (1) below. These oxygen ions reach the fuel electrode 206 through the electrolyte layer 209.

(空気極反応)
1/2O+2e →O2- ・・・(1)
(Air electrode reaction)
1/2O 2 +2e - →O 2-... (1)

一方、燃料極206では、下記式(2)及び式(3)で示されるように、電解質層209を通ってきた酸素イオンが燃料ガス中の水素及び一酸化炭素と反応し、水(水蒸気)及び二酸化炭素と、電子が生成される。燃料極206で生成された電子は、外部回路を通って空気極210に到達する。そして、このようにして電子が燃料極206から空気極210に移動することにより、各燃料電池セル208において発電される。また、各燃料電池セル208は、発電時に上記反応に伴って発熱する。 On the other hand, at the fuel electrode 206, as shown by the following equations (2) and (3), oxygen ions that have passed through the electrolyte layer 209 react with hydrogen and carbon monoxide in the fuel gas, and turn into water (water vapor). and carbon dioxide and electrons are produced. Electrons generated at the fuel electrode 206 reach the air electrode 210 through an external circuit. Then, as electrons move from the fuel electrode 206 to the air electrode 210 in this manner, power is generated in each fuel cell 208. Further, each fuel cell 208 generates heat due to the above reaction during power generation.

(燃料極反応)
+O2- →HO+2e ・・・(2)
CO+O2- →CO+2e ・・・(3)
(Fuel electrode reaction)
H 2 +O 2- →H 2 O+2e -... (2)
CO+O 2- →CO 2 +2e -... (3)

燃料電池スタック205に接続されたスタック排ガス管207の上流側は、燃料極排ガス管214及び空気極排ガス管215に分岐されており、この燃料極排ガス管214及び空気極排ガス管215は、燃料極206及び空気極210にそれぞれ接続されている。燃料極206から排出された燃料極排ガスと、空気極210から排出された空気極排ガスとは、燃料極排ガス管214及び空気極排ガス管215を通じて排出されると共に、スタック排ガス管207内にて混合されてスタック排ガスとされる。このスタック排ガスは、燃料極排ガスに含まれる未反応の水素ガスを含んでおり、上述の通り、バーナ203にバーナガスとして供給される。なお、このバーナ203に、バーナ排ガスを排気熱交換器36へ排出する排出路34が接続されている。 The upstream side of the stack exhaust gas pipe 207 connected to the fuel cell stack 205 is branched into a fuel electrode exhaust gas pipe 214 and an air electrode exhaust gas pipe 215. 206 and the air electrode 210, respectively. The fuel electrode exhaust gas discharged from the fuel electrode 206 and the air electrode exhaust gas discharged from the air electrode 210 are discharged through the fuel electrode exhaust gas pipe 214 and the air electrode exhaust gas pipe 215, and are mixed in the stack exhaust gas pipe 207. It is used as stack exhaust gas. This stack exhaust gas contains unreacted hydrogen gas contained in the fuel electrode exhaust gas, and is supplied to the burner 203 as burner gas, as described above. Note that a discharge passage 34 for discharging burner exhaust gas to an exhaust heat exchanger 36 is connected to this burner 203 .

燃料電池モジュール20には、水素生成部での改質反応促進の為に利用した燃焼排ガスを排出する排出路34が接続されている。排出路34には、排気熱交換器36が設けられており、排気熱交換器36より下流側が貯留槽32に接続されている。燃料電池モジュール20からの燃焼排ガスは、排気熱交換器36で後述する伝熱媒体50との熱交換により冷却され、含有されている水蒸気が凝縮される。これにより、燃焼排ガスは、水とガスとに分けられ、水は貯留槽32へ送られて改質水として再利用される。また、ガスは、排気口(図示省略)より排気される。 A discharge passage 34 is connected to the fuel cell module 20 for discharging the combustion exhaust gas used to promote the reforming reaction in the hydrogen generation section. The exhaust passage 34 is provided with an exhaust heat exchanger 36 , and the downstream side of the exhaust heat exchanger 36 is connected to the storage tank 32 . The combustion exhaust gas from the fuel cell module 20 is cooled by heat exchange with a heat transfer medium 50 described later in the exhaust heat exchanger 36, and the water vapor contained therein is condensed. Thereby, the combustion exhaust gas is separated into water and gas, and the water is sent to the storage tank 32 and reused as reformed water. Further, the gas is exhausted from an exhaust port (not shown).

貯留槽32には、排水ポンプ100を有した排水路102が接続されており、排水路102は、排水継手102aに接続された排水管104を介して下水道に接続されている。排水ポンプ100は、貯留槽32の水が所定量以上になった際に作動し、貯留槽32内の水を、排水管104を介して下水道に排出する。 A drainage channel 102 having a drainage pump 100 is connected to the storage tank 32, and the drainage channel 102 is connected to the sewer via a drain pipe 104 connected to a drainage joint 102a. The drain pump 100 is activated when the water in the storage tank 32 reaches a predetermined amount or more, and discharges the water in the storage tank 32 to the sewer via the drain pipe 104.

燃料電池モジュール20は、上述したように、水素生成部で生成した水素を利用して発電を行う燃料電池スタック205を備えている。燃料電池モジュール20の燃料電池スタック205で発電された電力は、インバータ回路38によって交流に変換された後、接続端子40aに接続された供給線92aを介して外部へ供給される。 As described above, the fuel cell module 20 includes the fuel cell stack 205 that generates power using hydrogen generated by the hydrogen generation section. Electric power generated by the fuel cell stack 205 of the fuel cell module 20 is converted into alternating current by the inverter circuit 38, and then supplied to the outside via the supply line 92a connected to the connection terminal 40a.

排気熱交換器36には、伝熱媒体50を排気熱交換器36と貯湯タンク48との間で循環させる熱回収循環路42が接続されている。排気熱交換器36と貯湯タンク48とを接続する熱回収循環路42の一方の流路である第一流路42aには、熱回収ポンプ44及びラジエータ46が設けられている。この第一流路42aのラジエータ46より上流側は、貯湯タンク48に接続されている。貯湯タンク48には、伝熱媒体50が貯留されており、伝熱媒体50としては、一例として水が使用されている。貯湯タンク48の上部は大気開放されている。また、貯湯タンク48には、貯湯タンク内の上水の水位を計測する水位センサ52が設けられている。 A heat recovery circuit 42 that circulates a heat transfer medium 50 between the exhaust heat exchanger 36 and the hot water storage tank 48 is connected to the exhaust heat exchanger 36 . A heat recovery pump 44 and a radiator 46 are provided in a first flow path 42 a that is one flow path of a heat recovery circulation path 42 that connects the exhaust heat exchanger 36 and the hot water storage tank 48 . The upstream side of the first flow path 42a from the radiator 46 is connected to a hot water storage tank 48. A heat transfer medium 50 is stored in the hot water storage tank 48, and water is used as the heat transfer medium 50, for example. The upper part of the hot water storage tank 48 is open to the atmosphere. Further, the hot water storage tank 48 is provided with a water level sensor 52 that measures the water level of tap water in the hot water storage tank.

この第一流路42aは、貯湯タンク48の下部に接続されており、貯湯タンク48の下部に貯留された伝熱媒体50が優先的に排気熱交換器36へ送られる。貯湯タンク48から熱回収循環路42の第一流路42aに供給された伝熱媒体50は、ラジエータ46で冷却された後、熱回収ポンプ44によって排気熱交換器36へ送られる。なお、ラジエータ46は、供給される伝熱媒体50が高温の際など必要に応じてファンモータが作動する。 This first flow path 42a is connected to the lower part of the hot water storage tank 48, and the heat transfer medium 50 stored in the lower part of the hot water storage tank 48 is sent preferentially to the exhaust heat exchanger 36. The heat transfer medium 50 supplied from the hot water storage tank 48 to the first flow path 42 a of the heat recovery circuit 42 is cooled by the radiator 46 and then sent to the exhaust heat exchanger 36 by the heat recovery pump 44 . Note that the fan motor of the radiator 46 operates as necessary, such as when the supplied heat transfer medium 50 is at a high temperature.

貯湯タンク48から第一流路42aを介して排気熱交換器36へ送られた伝熱媒体50は、熱回収循環路42の他方の流路である第二流路42eを介して貯湯タンク48に戻される。第二流路42eは、貯湯タンク48の上部に接続されている。燃料電池モジュール20からの燃焼排ガスの熱は、排気熱交換器36によって伝熱媒体50へ移動され、この熱で加熱された伝熱媒体50は、貯湯タンク48の上部に戻される。これにより、燃料電池モジュール20で発生した熱により貯湯タンク48内の伝熱媒体50が加熱される。 The heat transfer medium 50 sent from the hot water storage tank 48 to the exhaust heat exchanger 36 via the first flow path 42a is transferred to the hot water storage tank 48 via the second flow path 42e, which is the other flow path of the heat recovery circuit 42. be returned. The second flow path 42e is connected to the upper part of the hot water storage tank 48. The heat of the combustion exhaust gas from the fuel cell module 20 is transferred to the heat transfer medium 50 by the exhaust heat exchanger 36, and the heat transfer medium 50 heated by this heat is returned to the upper part of the hot water storage tank 48. As a result, the heat transfer medium 50 in the hot water storage tank 48 is heated by the heat generated by the fuel cell module 20.

貯湯タンク48に貯留された伝熱媒体50は、熱回収循環路42と異なる熱供給循環路58を介して、燃料電池ユニット12に設けられた上水熱交換器54に供給される。これにより、貯湯タンク48の伝熱媒体50は、熱供給循環路58に設けられた上水熱交換器54を経て貯湯タンク48へ戻される。 The heat transfer medium 50 stored in the hot water storage tank 48 is supplied to the water heat exchanger 54 provided in the fuel cell unit 12 via a heat supply circuit 58 that is different from the heat recovery circuit 42 . Thereby, the heat transfer medium 50 in the hot water storage tank 48 is returned to the hot water storage tank 48 via the water heat exchanger 54 provided in the heat supply circuit 58.

熱供給循環路58の上水熱交換器54よりも上流側の第一流路58aには、熱供給ポンプ56が設けられている。熱供給ポンプ56は、貯湯タンク48の伝熱媒体50の熱を利用して上水等を加熱する際に作動する。 A heat supply pump 56 is provided in the first flow path 58a of the heat supply circulation path 58 on the upstream side of the water heat exchanger 54. The heat supply pump 56 operates when heating tap water or the like using the heat of the heat transfer medium 50 in the hot water storage tank 48 .

第一流路58aの上流端は、貯湯タンク48の上部に接続されており、貯湯タンク48の上部に貯留された伝熱媒体50が第一流路58aへ送出される。第一流路58aの下流端は、上水熱交換器54と接続され、貯湯タンク48の上部に貯留された伝熱媒体50が上水熱交換器54へ供給される。熱供給循環路58の下流側の第二流路58eは、貯湯タンク48の下部に接続されており、上水熱交換器54で熱が奪われた伝熱媒体50は、貯湯タンク48の下部側に戻される。 The upstream end of the first flow path 58a is connected to the upper part of the hot water storage tank 48, and the heat transfer medium 50 stored in the upper part of the hot water storage tank 48 is sent to the first flow path 58a. The downstream end of the first flow path 58a is connected to the water heat exchanger 54, and the heat transfer medium 50 stored in the upper part of the hot water storage tank 48 is supplied to the water heat exchanger 54. The second flow path 58e on the downstream side of the heat supply circulation path 58 is connected to the lower part of the hot water storage tank 48, and the heat transfer medium 50 from which heat has been removed by the water heat exchanger 54 is connected to the lower part of the hot water storage tank 48. returned to the side.

上水熱交換器54には、流入側分岐点60aを有する流入路60が接続されている。流入路60は、入側管継手62に接続されている。入側管継手62は、例えば水道管の給水管64に接続されており、流入路60には、上水が供給される。 An inflow path 60 having an inflow branch point 60a is connected to the water heat exchanger 54. The inflow path 60 is connected to an inlet pipe joint 62 . The inlet pipe joint 62 is connected to, for example, a water supply pipe 64 of a water pipe, and clean water is supplied to the inflow path 60.

上水熱交換器54には、流入路60からの上水が熱交換後に流出する流出路66が接続されている。流出路66には、流出側分岐点66aが設けられており、流出側分岐点66aには、補水弁68を有した補水路71が接続されている。補水路71は、熱供給循環路58の第一流路58aに接続されており、補水弁68を開作動することで、上水を伝熱媒体50として、上水熱交換器54の上流側から貯湯タンク48へ供給することができる。 The water heat exchanger 54 is connected to an outflow path 66 through which the water from the inflow path 60 flows out after heat exchange. The outflow path 66 is provided with an outflow branch point 66a, and a supplementary water channel 71 having a supplementary water valve 68 is connected to the outlet branch point 66a. The supplementary water channel 71 is connected to the first flow path 58a of the heat supply circuit 58, and by opening the supplementary water valve 68, water is supplied from the upstream side of the water heat exchanger 54 using water as a heat transfer medium 50. Hot water can be supplied to the hot water storage tank 48.

流出路66の流出側分岐点66aの下流には、混合弁72が設けられている。混合弁72は、バイパス路74を介して流入側分岐点60aに接続されている。混合弁72は、流入路60からの上水と上水熱交換器54からの上水とを混合する弁であり、例えば流出温度が予め定められた設定温度となるように、流入路60からの上水と上水熱交換器54からの上水との混合比を調整する。 A mixing valve 72 is provided downstream of the outflow side branch point 66a of the outflow path 66. The mixing valve 72 is connected to the inflow branch point 60a via a bypass path 74. The mixing valve 72 is a valve that mixes the clean water from the inflow path 60 and the clean water from the clean water heat exchanger 54, and for example, mixes the water from the inflow path 60 so that the outflow temperature becomes a predetermined set temperature. The mixing ratio between the clean water and the clean water from the clean water heat exchanger 54 is adjusted.

流出路66の混合弁72より下流側は、出側継手76に接続されており、出側継手76は、出湯管78を介して、給湯ユニット14の入水継手80に接続されている。 The downstream side of the mixing valve 72 of the outflow path 66 is connected to an outlet joint 76 , and the outlet joint 76 is connected to an inlet joint 80 of the hot water supply unit 14 via a hot water outlet pipe 78 .

また、給湯ユニット14のガス継手82には、ガス供給管24が接続されており、給湯ユニット14のバーナ150には、ガス供給管24からの都市ガスが供給される。バーナ150の燃焼熱により、熱交換器154を通過する水が加熱される。 Further, a gas supply pipe 24 is connected to the gas joint 82 of the hot water supply unit 14, and city gas is supplied from the gas supply pipe 24 to the burner 150 of the hot water supply unit 14. The heat of combustion from burner 150 heats water passing through heat exchanger 154 .

給湯ユニット14の給湯継手84には、給湯管86が接続されており、給湯管86は、お湯が利用される給湯箇所へ配索されている。そして、給湯ユニット14に接続された排水管88は、下水道に接続されている。 A hot water supply pipe 86 is connected to the hot water supply joint 84 of the hot water supply unit 14, and the hot water supply pipe 86 is routed to a hot water supply location where hot water is used. A drain pipe 88 connected to the hot water supply unit 14 is connected to the sewer.

給湯ユニット14の入水継手80には、入水路152が接続されており、入水路152は、熱交換器154に接続されている。熱交換器154は、混合弁156を有する給湯路158を介して給湯継手84に接続されており、混合弁156は、バイパス路160を介して入水路152の入水側分岐点152aに接続されている。また、入水継手80と入水側分岐点152aとの間には、流量制御弁53が設けられている。 An inlet channel 152 is connected to the water inlet joint 80 of the hot water supply unit 14 , and the inlet channel 152 is connected to a heat exchanger 154 . The heat exchanger 154 is connected to the hot water supply joint 84 via a hot water supply path 158 having a mixing valve 156, and the mixing valve 156 is connected to an inlet branch point 152a of the inlet channel 152 via a bypass path 160. There is. Further, a flow rate control valve 53 is provided between the water inlet joint 80 and the water inlet branch point 152a.

混合弁156は、入水路152からの上水と熱交換器154からの上水とを混合する弁であり、入水路152からの上水と熱交換器154からの上水との混合比を調整する。 The mixing valve 156 is a valve that mixes the water from the inlet channel 152 and the water from the heat exchanger 154, and controls the mixing ratio of the water from the inlet channel 152 and the water from the heat exchanger 154. adjust.

なお、給湯ユニット14には、暖房用の暖房管や、ふろ追焚き用のふろ管などが配策されており、各々循環路を構成すると共に、熱交換器154での熱交換により循環路内の水が加熱される。これら暖房管、ふろ管については図示を省略している。 The hot water supply unit 14 is equipped with a heating pipe for heating, a bath pipe for reheating the bath, and the like, each of which constitutes a circulation path, and the heat exchanger 154 heat exchanges the inside of the circulation path. water is heated. Illustrations of these heating pipes and bath pipes are omitted.

給湯ユニット14は、燃料電池ユニット12で加熱された上水、暖房管、ふろ管内を流れる水を必要に応じて加熱するバックアップ用の熱源機として機能する。 The hot water supply unit 14 functions as a backup heat source device that heats the tap water heated by the fuel cell unit 12, the heating pipe, and the water flowing through the bath pipe as necessary.

ガス供給管24の分岐部24Aよりも上流側には、マイコンメータ70が取り付けられている。マイコンメータ70は、供給するガスの流量を計測すると共に、ガスの供給における異常を監視する複数の機能を有している。主たる監視機能としては、異常流出監視機能、感震機能、圧力監視機能、及び長時間使用監視機能等がある。 A microcomputer meter 70 is attached to the upstream side of the branch portion 24A of the gas supply pipe 24. The microcomputer meter 70 has multiple functions of measuring the flow rate of gas to be supplied and monitoring abnormalities in the gas supply. The main monitoring functions include an abnormal outflow monitoring function, a seismic sensing function, a pressure monitoring function, and a long-term use monitoring function.

燃料電池ユニット12には、コントローラとしての制御装置110が設けられている。制御装置110により、燃料電池システム10の動作が制御される。制御装置110は、燃料電池ユニット12及び給湯ユニット14の各々に設けられた各種電装部品の制御を行う。また、制御装置110には、リモコン装置51が接続されている。リモコン装置51は、ユーザからの操作入力を受け付けると共に、燃料電池システム10の状態情報、エラー情報等の各種の情報を表示する。 The fuel cell unit 12 is provided with a control device 110 as a controller. The operation of the fuel cell system 10 is controlled by the control device 110. The control device 110 controls various electrical components provided in each of the fuel cell unit 12 and the hot water supply unit 14. Further, a remote control device 51 is connected to the control device 110. The remote control device 51 receives operation input from the user and displays various information such as status information and error information of the fuel cell system 10.

図3は、第1の実施形態に係る制御装置110の電気的な構成の一例を示すブロック図である。 FIG. 3 is a block diagram showing an example of the electrical configuration of the control device 110 according to the first embodiment.

図3に示すように、本実施形態に係る制御装置110は、CPU(Central Processing Unit)111と、ROM(Read Only Memory)112と、RAM(Random Access Memory)113と、入出力インターフェース(I/O)114と、記憶部115と、外部インターフェース(以下、「外部I/F」という。)116と、を備えている。 As shown in FIG. 3, the control device 110 according to the present embodiment includes a CPU (Central Processing Unit) 111, a ROM (Read Only Memory) 112, a RAM (Random Access Memory) 113, and an input/output interface (I/O interface). 114, a storage section 115, and an external interface (hereinafter referred to as "external I/F") 116.

CPU111、ROM112、RAM113、及びI/O114は、バスを介して各々接続されている。I/O114には、記憶部115と、外部I/F116と、を含む各機能部が接続されている。これらの各機能部は、I/O114を介して、CPU111と相互に通信可能とされる。 The CPU 111, ROM 112, RAM 113, and I/O 114 are each connected via a bus. Each functional unit including a storage unit 115 and an external I/F 116 is connected to the I/O 114 . Each of these functional units can communicate with the CPU 111 via the I/O 114.

記憶部115としては、例えば、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、フラッシュメモリ等が用いられる。記憶部115には、燃料電池システム10の動作を制御するための制御プログラム115Aが記憶される。なお、この制御プログラム115Aは、ROM112に記憶されていてもよい。 As the storage unit 115, for example, an HDD (Hard Disk Drive), an SSD (Solid State Drive), a flash memory, or the like is used. The storage unit 115 stores a control program 115A for controlling the operation of the fuel cell system 10. Note that this control program 115A may be stored in the ROM 112.

制御プログラム115Aは、例えば、制御装置110に予めインストールされていてもよい。制御プログラム115Aは、不揮発性の記憶媒体に記憶して、又はネットワークを介して配布して、制御装置110に適宜インストールすることで実現してもよい。なお、不揮発性の記憶媒体の例としては、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory)、光磁気ディスク、HDD、DVD-ROM(Digital Versatile Disc Read Only Memory)、フラッシュメモリ、メモリカード等が想定される。 The control program 115A may be installed in the control device 110 in advance, for example. The control program 115A may be realized by being stored in a nonvolatile storage medium, or distributed via a network, and installed in the control device 110 as appropriate. Note that examples of nonvolatile storage media include CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), magneto-optical disk, HDD, DVD-ROM (Digital Versatile Disc Read Only Memory), flash memory, memory card, etc. Ru.

外部I/F116には、例えば、リモコン装置51、第1温度センサS1、及び第2温度センサS2が接続されている。これらのリモコン装置51、第1温度センサS1、及び第2温度センサS2は、外部I/F116を介して、CPU111と通信可能に接続される。 For example, a remote control device 51, a first temperature sensor S1, and a second temperature sensor S2 are connected to the external I/F 116. These remote control device 51, first temperature sensor S1, and second temperature sensor S2 are communicably connected to CPU 111 via external I/F 116.

ところで、上述したように、燃料電池ユニット12がエラー停止した場合、全てのエラーの種別に対して、即時にエラー通知を行えばよいわけではなく、エラーの種別に応じて、適切なタイミングでエラー通知を行うことが望ましい。 By the way, as mentioned above, when the fuel cell unit 12 stops due to an error, it is not necessary to immediately notify the error for all error types. It is advisable to give notice.

このため、本実施形態に係る制御装置110のCPU111は、記憶部115に記憶されている制御プログラム115AをRAM113に書き込んで実行することにより、図4に示す各部として機能する。 Therefore, the CPU 111 of the control device 110 according to the present embodiment functions as each unit shown in FIG. 4 by writing the control program 115A stored in the storage unit 115 into the RAM 113 and executing it.

図4は、第1の実施形態に係る制御装置110の機能的な構成の一例を示すブロック図である。 FIG. 4 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the control device 110 according to the first embodiment.

図4に示すように、本実施形態に係る制御装置110のCPU111は、エラー検知部111A及びエラー通知制御部111Bとして機能する。なお、エラー通知制御部111Bは、制御部の一例である。 As shown in FIG. 4, the CPU 111 of the control device 110 according to this embodiment functions as an error detection section 111A and an error notification control section 111B. Note that the error notification control unit 111B is an example of a control unit.

本実施形態に係るエラー検知部111Aは、燃料電池ユニット12で発生するエラーを検知する。具体的に、燃料電池ユニット12に設けられた配管、タンク等の複数の構成部品にはそれぞれエラーの発生を検知するためのセンサが設けられており、センサの出力値がエラー検知部111Aでモニタされる。エラー検知部111Aは、センサの出力値が異常値を示した場合に、エラー発生として検知する。 The error detection unit 111A according to this embodiment detects an error occurring in the fuel cell unit 12. Specifically, a plurality of components such as piping and tanks provided in the fuel cell unit 12 are each provided with a sensor for detecting the occurrence of an error, and the output value of the sensor is monitored by the error detection unit 111A. be done. The error detection unit 111A detects the occurrence of an error when the output value of the sensor shows an abnormal value.

本実施形態に係るエラー通知制御部111Bは、燃料電池ユニット12がエラーにより停止した場合に、エラーの種別を判定し、エラーの種別に応じてエラーを通知する制御を行う。具体的には、エラー通知制御部111Bは、エラーが、ガス経路、改質水経路、及び空気経路のうちの少なくとも1つが故障の可能性があるエラーである場合に、燃料電池ユニット12の温度が所定温度以下になってからエラーを通知する制御を行う。また、エラー通知制御部111Bは、エラーが、ガスの漏洩及びその他に関し安全性に影響を与えると予め定められたエラーである場合、又はユーザの使用状態によるものであると予め定められたエラーである場合に、即時にエラーを通知する制御を行う。また、エラー通知制御部111Bは、エラーが、ガスの漏洩及びその他に関し安全性に影響を与えると予め定められたエラーでない場合、又はユーザの使用状態によるものであると予め定められたエラーでない場合に、燃料電池ユニット12の温度が、手で触れることが可能な温度、又は燃料電池システム10の再起動を受け付けることが可能な温度として予め定められた温度以下になってからエラーを通知する制御を行う。 The error notification control unit 111B according to the present embodiment determines the type of error when the fuel cell unit 12 is stopped due to an error, and performs control to notify the error according to the type of error. Specifically, the error notification control unit 111B controls the temperature of the fuel cell unit 12 when the error is an error that may cause a failure in at least one of the gas path, reformed water path, and air path. Control is performed to notify an error after the temperature drops below a predetermined temperature. In addition, the error notification control unit 111B determines whether the error is a predetermined error that affects safety related to gas leakage or other problems, or a predetermined error that is caused by the user's usage status. Performs control to immediately notify an error in certain cases. In addition, the error notification control unit 111B determines whether the error is not a predetermined error that affects safety related to gas leakage or the like, or if the error is not a predetermined error that is caused by the usage status of the user. and a control that notifies an error after the temperature of the fuel cell unit 12 falls below a predetermined temperature as a temperature that can be touched by hand or a temperature that can accept restarting of the fuel cell system 10. I do.

エラーの通知先は、例えば、備え付けのリモコン装置51とされる。なお、ガス経路、改質水経路、及び空気経路は、燃料電池ユニット12に設けられ、燃料電池モジュール20に接続された経路である。本実施形態の場合、ガス供給路21は、ガス経路の一例であり、改質水流入路30は、改質水経路の一例であり、酸化ガス管212は、空気経路の一例である。但し、これらのガス経路、改質水経路、及び空気経路は、燃料電池システム10の構成に応じて各種の形態をとり得る。 The error notification destination is, for example, the installed remote control device 51. Note that the gas path, reformed water path, and air path are paths provided in the fuel cell unit 12 and connected to the fuel cell module 20. In the case of this embodiment, the gas supply path 21 is an example of a gas path, the reformed water inflow path 30 is an example of a reformed water path, and the oxidizing gas pipe 212 is an example of an air path. However, these gas paths, reformed water paths, and air paths may take various forms depending on the configuration of the fuel cell system 10.

ガスの漏洩及びその他に関し安全性に影響を与えると予め定められたエラーは、例えば、配管破損や接続部からの漏洩を機器内部のガスセンサが検知された事によるガス漏洩検知エラーである。また、ユーザの使用状態によるものであると予め定められたエラーとは、例えば、ガスが供給されていない状態で起動した際に発生する燃料ガス元圧異常である。 An example of a predetermined error related to gas leaks and others that will affect safety is a gas leak detection error caused by a gas sensor inside the device detecting a pipe breakage or leak from a connection. Further, the predetermined error that is caused by the user's usage condition is, for example, an abnormal fuel gas source pressure that occurs when the device is started without gas being supplied.

上記の所定温度をT[℃]とした場合、所定温度Tとしては、一例として、改質触媒202に導入される改質水が気化する温度(例えば、100℃、以下では「気化温度」という。)より高く、燃料電池スタック205への空気導入により燃料電池セル208の再酸化が生じる温度(例えば、300℃、以下では「再酸化温度」という。)以下の温度が予め設定されている。この所定温度Tは、燃料電池ユニット12がエラーにより停止した場合に、作業担当者による経路診断が可能になる温度とされる。ここでいう経路診断とは、作業担当者が、燃料電池ユニット12の改質水経路、ガス経路、及び空気経路について故障の有無を診断する作業のことをいう。 When the above predetermined temperature is T [°C], the predetermined temperature T is, for example, the temperature at which the reforming water introduced into the reforming catalyst 202 is vaporized (for example, 100°C, hereinafter referred to as "vaporization temperature"). ), and a temperature lower than or equal to the temperature at which reoxidation of the fuel cells 208 occurs by introducing air into the fuel cell stack 205 (for example, 300° C., hereinafter referred to as "reoxidation temperature") is preset. This predetermined temperature T is a temperature at which a route diagnosis can be performed by a worker when the fuel cell unit 12 is stopped due to an error. Path diagnosis here refers to work in which a person in charge of the work diagnoses whether or not there is a failure in the reformed water path, gas path, and air path of the fuel cell unit 12.

また、燃料電池ユニット12の温度としては、燃料電池スタック205のスタック温度及び改質触媒202の改質温度の両方が用いられる。つまり、スタック温度及び改質温度の両方が所定温度T以下になってからエラーの通知が行われる。 Further, as the temperature of the fuel cell unit 12, both the stack temperature of the fuel cell stack 205 and the reforming temperature of the reforming catalyst 202 are used. That is, the error notification is performed after both the stack temperature and the reforming temperature become equal to or lower than the predetermined temperature T.

ここで、本実施形態に係る記憶部115には、第1データテーブル115Bが記憶されている。この第1データテーブル115Bは、エラー通知制御部111Bにより参照可能とされる。 Here, the storage unit 115 according to this embodiment stores a first data table 115B. This first data table 115B can be referenced by the error notification control unit 111B.

図5は、第1の実施形態に係る第1データテーブル115Bの一例を示す図である。 FIG. 5 is a diagram showing an example of the first data table 115B according to the first embodiment.

図5に示す第1データテーブル115Bは、エラー種別(エラーコードA~H)毎に故障の可能性がある経路を予め指定して区分けしたデータテーブルである。エラーコードAは、ガス経路、改質水経路、及び空気経路を対象とするコードである。エラーコードBは、ガス経路及び改質水経路を対象とするコードである。エラーコードCは、ガス経路及び空気経路を対象とするコードである。エラーコードDは、ガス経路のみを対象とするコードである。エラーコードEは、改質水経路及び空気経路を対象とするコードである。エラーコードFは、改質水経路のみを対象とするコードである。エラーコードGは、空気経路のみを対象とするコードである。これらのエラーコードA~Gには「所定温度以下でエラー表示」が対応付けられている。 The first data table 115B shown in FIG. 5 is a data table in which routes with a possibility of failure are specified and classified in advance for each error type (error codes A to H). Error code A is a code that targets the gas path, reformed water path, and air path. Error code B is a code that targets the gas path and reformed water path. Error code C is a code that targets the gas path and air path. Error code D is a code that applies only to the gas path. Error code E is a code that targets the reformed water route and the air route. Error code F is a code that applies only to the reformed water route. Error code G is a code that applies only to the air path. These error codes A to G are associated with "error display when temperature is below a predetermined temperature".

また、エラーコードHは、ガス経路、改質水経路、及び空気経路以外をエラーの対象とするコードである。このエラーコードHには「別途処理後にエラー表示」が対応付けられている。 Furthermore, error code H is a code that causes errors in areas other than the gas route, reformed water route, and air route. This error code H is associated with "error display after separate processing".

次に、図6を参照して、第1の実施形態に係る制御装置110の作用について説明する。 Next, with reference to FIG. 6, the operation of the control device 110 according to the first embodiment will be described.

図6は、第1の実施形態に係る制御プログラム115Aによる処理の流れの一例を示すフローチャートである。 FIG. 6 is a flowchart showing an example of the flow of processing by the control program 115A according to the first embodiment.

まず、CPU111により記憶部115に記憶されている制御プログラム115Aが起動され、以下に示す各ステップが実行される。 First, the control program 115A stored in the storage unit 115 is activated by the CPU 111, and each step shown below is executed.

図6のステップ300では、CPU111が、燃料電池ユニット12で発生するエラーを検知したか否かを判定する。エラーを検知したと判定した場合(肯定判定の場合)、ステップ301に移行し、エラーを検知していないと判定した場合(否定判定の場合)、ステップ300で待機となる。 At step 300 in FIG. 6, the CPU 111 determines whether an error occurring in the fuel cell unit 12 has been detected. If it is determined that an error has been detected (in the case of an affirmative determination), the process moves to step 301, and if it is determined that no error has been detected (in the case of a negative determination), the process goes on standby in step 300.

ステップ301では、CPU111が、ステップ300で検知したエラーのエラー種別を表すエラーコードを判定する。エラーコードA、B、C、D、E、F、Gのいずれかであると判定した場合(A、B、C、D、E、F、Gの場合)、ステップ302に移行し、エラーコードHであると判定した場合(Hの場合)、ステップ305に移行する。 In step 301, the CPU 111 determines an error code representing the error type of the error detected in step 300. If it is determined that the error code is one of A, B, C, D, E, F, or G (in the case of A, B, C, D, E, F, or G), the process moves to step 302 and the error code is If it is determined to be H (in the case of H), the process moves to step 305.

ステップ302では、CPU111が、一例として、上述の図5に示す第1データテーブル115Bを参照し、スタック温度及び改質温度が共に所定温度T以下になるまで待機する。 In step 302, the CPU 111 refers to the first data table 115B shown in FIG. 5, for example, and waits until both the stack temperature and the reforming temperature become equal to or lower than the predetermined temperature T.

ステップ303では、CPU111が、スタック温度及び改質温度が共に所定温度T以下になったか否かを判定する。スタック温度及び改質温度が共に所定温度T以下になったと判定した場合(肯定判定の場合)、ステップ304に移行し、スタック温度及び改質温度が共に所定温度T以下にならないと判定した場合(否定判定の場合)、ステップ302に戻り処理を繰り返す。 In step 303, the CPU 111 determines whether both the stack temperature and the reforming temperature have become equal to or lower than a predetermined temperature T. If it is determined that both the stack temperature and the reforming temperature have become below the predetermined temperature T (in the case of an affirmative judgment), the process moves to step 304, and if it is determined that both the stack temperature and the reforming temperature have not become below the predetermined temperature T ( If the determination is negative), the process returns to step 302 and repeats the process.

ステップ304では、CPU111が、一例として、リモコン装置51に対して、エラーコードを表示させ、本制御プログラム115Aによる一連の処理を終了する。 In step 304, the CPU 111 causes the remote control device 51 to display an error code, for example, and ends the series of processing by the control program 115A.

一方、ステップ305では、CPU111が、エラーが、ガスの漏洩及びその他に関し安全性に影響を与えると予め定められたエラーであるか、又はユーザの使用状態によるものであると予め定められたエラーであるかを判定する。ガスの漏洩及びその他に関し安全性に影響を与えると予め定められたエラーであるか、又はユーザの使用状態によるものであると予め定められたエラーであると判定した場合(肯定判定の場合)、ステップ304に移行し、一例として、リモコン装置51に対して、エラーコードを即時に表示させる。エラーが、ガスの漏洩及びその他に関し安全性に影響を与えると予め定められたエラーでない場合、又はユーザの使用状態によるものであると予め定められたエラーでないと判定した場合(否定判定の場合)、ステップ306に移行する。 On the other hand, in step 305, the CPU 111 determines whether the error is a predetermined error that affects safety regarding gas leakage or other problems, or a predetermined error that is caused by the usage status of the user. Determine if there is. If it is determined that the error is a predetermined error that affects safety related to gas leakage or other matters, or that it is a predetermined error that is caused by the usage status of the user (in the case of a positive determination), Proceeding to step 304, for example, the error code is immediately displayed on the remote control device 51. If the error is not a predetermined error that affects safety related to gas leakage or others, or if it is determined that the error is not a predetermined error that is caused by the user's usage conditions (in the case of a negative determination) , the process moves to step 306.

ステップ306では、CPU111が、燃料電池ユニット12の温度が、手で触れることが可能な温度、又は燃料電池システム10の再起動を受け付けることが可能な温度として予め定められた温度(規定温度)以下になるまで待機する。 In step 306, the CPU 111 determines that the temperature of the fuel cell unit 12 is below a predetermined temperature (specified temperature) as a temperature that can be touched by hand or a temperature that can accept restarting of the fuel cell system 10. Wait until.

ステップ307では、CPU111が、燃料電池ユニット12の温度が、手で触れることが可能な温度、又は燃料電池システム10の再起動を受け付けることが可能な温度として予め定められた温度以下になったか否かを判定する。燃料電池ユニット12の温度が、手で触れることが可能な温度、又は燃料電池システム10の再起動を受け付けることが可能な温度として予め定められた温度以下になったと判定した場合(肯定判定の場合)、ステップ304に移行し、一例として、リモコン装置51に対して、エラーコードを表示させる。燃料電池ユニット12の温度が、手で触れることが可能な温度、又は燃料電池システム10の再起動を受け付けることが可能な温度として予め定められた温度以下にならないと判定した場合(否定判定の場合)、ステップ306に戻り処理を繰り返す。 In step 307, the CPU 111 determines whether the temperature of the fuel cell unit 12 has become below a predetermined temperature that can be touched by hand or a temperature that can accept restarting of the fuel cell system 10. Determine whether When it is determined that the temperature of the fuel cell unit 12 has fallen below a predetermined temperature that can be touched by hand or that can accept restarting of the fuel cell system 10 (in the case of an affirmative determination) ), the process moves to step 304, and as an example, an error code is displayed on the remote control device 51. When it is determined that the temperature of the fuel cell unit 12 does not fall below a predetermined temperature that can be touched by hand or that can accept restarting of the fuel cell system 10 (in case of negative determination) ), the process returns to step 306 and repeats the process.

このように本実施形態によれば、燃料電池ユニットがエラーで停止した場合に、エラーの種別に応じて、適切なタイミングでエラーを通知することができる。このため、作業担当者が現場に到着してすぐにメンテナンス作業を行うことができ、作業担当者及びユーザの負担を軽減することができる。 As described above, according to the present embodiment, when the fuel cell unit stops due to an error, the error can be notified at an appropriate timing depending on the type of error. Therefore, the person in charge of the work can perform the maintenance work immediately after arriving at the site, and the burden on the person in charge of the work and the user can be reduced.

[第2の実施形態]
本実施形態では、エラーを通知する所定温度がガス経路、改質水経路、及び空気経路の組み合わせによって異なる形態について説明する。
[Second embodiment]
In this embodiment, an embodiment will be described in which the predetermined temperature at which an error is notified differs depending on the combination of the gas path, reformed water path, and air path.

図7は、第2の実施形態に係る制御装置110Aの機能的な構成の一例を示すブロック図である。 FIG. 7 is a block diagram showing an example of the functional configuration of a control device 110A according to the second embodiment.

図7に示すように、本実施形態に係る制御装置110AのCPU111は、エラー検知部111A及びエラー通知制御部111Bとして機能する。 As shown in FIG. 7, the CPU 111 of the control device 110A according to this embodiment functions as an error detection section 111A and an error notification control section 111B.

本実施形態に係る所定温度Tには、エラーの対象とされる、ガス経路、改質水経路、及び空気経路の組み合わせによって異なる温度が設定されている。具体的に、所定温度Tには、第1温度及び第2温度が含まれる。第1温度は、再酸化温度(例えば、300℃)より高く、改質触媒202へのガス導入により炭素析出が生じる温度(例えば、500℃、以下では「炭素析出温度」という。)以下の温度である。第2温度は、気化温度(例えば、100℃)より高く、再酸化温度以下の温度である。 The predetermined temperature T according to this embodiment is set to a different temperature depending on the combination of the gas path, reformed water path, and air path that are subject to an error. Specifically, the predetermined temperature T includes a first temperature and a second temperature. The first temperature is higher than the reoxidation temperature (e.g., 300°C) and lower than or equal to the temperature at which carbon precipitation occurs due to gas introduction to the reforming catalyst 202 (e.g., 500°C, hereinafter referred to as "carbon precipitation temperature"). It is. The second temperature is higher than the vaporization temperature (eg, 100° C.) and lower than or equal to the reoxidation temperature.

本実施形態に係るエラー通知制御部111Bは、エラーの対象が、ガス経路、改質水経路、及び空気経路の組み合わせ、又は、ガス経路及び空気経路の組み合わせ、又は、改質水経路及び空気経路の組み合わせ、又は、空気経路のみである場合に、第2温度以下になってからエラーを通知する制御を行う。また、エラー通知制御部111Bは、エラーの対象が、ガス経路及び改質水経路の組み合わせ、又は、ガス経路のみである場合に、第1温度以下になってからエラーを通知する制御を行う。 The error notification control unit 111B according to the present embodiment detects that the error target is a combination of the gas route, the reformed water route, and the air route, or a combination of the gas route and the air route, or the reformed water route and the air route. or when there is only an air path, control is performed to notify an error after the temperature drops below the second temperature. Furthermore, when the target of the error is a combination of the gas path and the reformed water path, or only the gas path, the error notification control unit 111B performs control to notify the error after the temperature becomes lower than the first temperature.

ここで、本実施形態に係る記憶部115には、第1データテーブル115Bに代えて、第2データテーブル115C及び第3データテーブル115Dが記憶されている。これらの第2データテーブル115C及び第3データテーブル115Dは、エラー通知制御部111Bにより参照可能とされる。 Here, the storage unit 115 according to this embodiment stores a second data table 115C and a third data table 115D instead of the first data table 115B. These second data table 115C and third data table 115D can be referenced by the error notification control unit 111B.

図8は、第2の実施形態に係る第2データテーブル115Cの一例を示す図である。 FIG. 8 is a diagram showing an example of the second data table 115C according to the second embodiment.

図8に示す第2データテーブル115Cは、温度帯の区分けと各温度帯における改質水、ガス、及び空気の経路診断の可否を規定したデータテーブルである。燃料電池ユニット12の温度帯は、温度帯[イ]、温度帯[ロ]、及び温度帯[ハ]を含んでいる。燃料電池モジュール20の最高温度をT1[℃]、炭素析出温度をT2[℃]、再酸化温度をT3[℃]、気化温度をT4[℃]とした場合、温度帯[イ]は、炭素析出温度T2より高く、最高温度T1以下の温度帯である。温度帯[ロ]は、再酸化温度T3より高く、炭素析出温度T2以下の温度帯である。つまり、温度帯[ロ]は、第1温度を含む温度帯である。温度帯[ハ]は、気化温度T4より高く、再酸化温度T3以下の温度帯である。つまり、温度帯[ハ]は、第2温度を含む温度帯である。 The second data table 115C shown in FIG. 8 is a data table that defines classification of temperature zones and whether or not path diagnosis of reformed water, gas, and air can be performed in each temperature zone. The temperature range of the fuel cell unit 12 includes a temperature range [A], a temperature range [B], and a temperature range [C]. When the maximum temperature of the fuel cell module 20 is T1 [°C], the carbon precipitation temperature is T2 [°C], the reoxidation temperature is T3 [°C], and the vaporization temperature is T4 [°C], the temperature range [a] is This is a temperature range higher than the precipitation temperature T2 and lower than the maximum temperature T1. The temperature zone [b] is a temperature zone higher than the reoxidation temperature T3 and lower than the carbon precipitation temperature T2. That is, the temperature zone [b] is a temperature zone that includes the first temperature. The temperature zone [c] is a temperature zone higher than the vaporization temperature T4 and lower than the reoxidation temperature T3. In other words, the temperature zone [c] is a temperature zone that includes the second temperature.

図8の例の場合、改質水経路は、温度帯[イ]、温度帯[ロ]、及び温度帯[ハ]の全ての温度帯で診断可能である。ガス経路は、温度帯[イ]では診断不可で、温度帯[ロ]及び温度帯[ハ]では診断可能である。空気経路は、温度帯[イ]及び温度帯[ロ]では診断不可で、温度帯[ハ]では診断可能である。 In the case of the example in FIG. 8, the reforming water path can be diagnosed in all temperature zones: temperature zone [A], temperature zone [B], and temperature zone [C]. The gas route cannot be diagnosed in temperature zone [A], but can be diagnosed in temperature zone [B] and temperature zone [C]. The air path cannot be diagnosed in temperature zone [A] and temperature zone [B], but can be diagnosed in temperature zone [C].

図9は、第2の実施形態に係る第3データテーブル115Dの一例を示す図である。 FIG. 9 is a diagram showing an example of the third data table 115D according to the second embodiment.

図9に示す第3データテーブル115Dは、エラー種別(エラーコードA~H)毎に故障の可能性がある経路を予め指定して区分けしたデータテーブルである。エラーコードA、エラーコードC、エラーコードE、及びエラーコードGには「温度帯[ハ]でエラー表示」が対応付けられている。エラーコードB及びエラーコードDには「温度帯[ロ]以下でエラー表示」が対応付けられている。 The third data table 115D shown in FIG. 9 is a data table in which routes with a possibility of failure are specified and classified in advance for each error type (error codes A to H). Error code A, error code C, error code E, and error code G are associated with "error display in temperature range [c]". Error code B and error code D are associated with "error display below temperature range [B]".

また、エラーコードF及びエラーコードHには「別途処理後にエラー表示」が対応付けられている。なお、本実施形態では、温度によらず改質水経路の診断が可能であることを想定しているため、エラーコードFに対して「別途処理後にエラー表示」としている。しかし、システム構成によって改質水経路の診断に温度制約がある場合には、所定温度T以下になるまで待ってエラーを表示するようにしてもよい。 Further, error code F and error code H are associated with "error display after separate processing". In this embodiment, since it is assumed that the reforming water path can be diagnosed regardless of the temperature, "error display after separate processing" is set for error code F. However, if there are temperature restrictions on diagnosis of the reforming water path depending on the system configuration, an error may be displayed after waiting until the temperature reaches a predetermined temperature T or lower.

次に、図10を参照して、第2の実施形態に係る制御装置110Aの作用について説明する。 Next, with reference to FIG. 10, the operation of the control device 110A according to the second embodiment will be described.

図10は、第2の実施形態に係る制御プログラム115Aによる処理の流れの一例を示すフローチャートである。 FIG. 10 is a flowchart showing an example of the flow of processing by the control program 115A according to the second embodiment.

まず、CPU111により記憶部115に記憶されている制御プログラム115Aが起動され、以下に示す各ステップが実行される。 First, the control program 115A stored in the storage unit 115 is activated by the CPU 111, and each step shown below is executed.

図10のステップ310では、CPU111が、燃料電池ユニット12で発生するエラーを検知したか否かを判定する。エラーを検知したと判定した場合(肯定判定の場合)、ステップ311に移行し、エラーを検知していないと判定した場合(否定判定の場合)、ステップ310で待機となる。 In step 310 of FIG. 10, the CPU 111 determines whether an error occurring in the fuel cell unit 12 has been detected. If it is determined that an error has been detected (in the case of an affirmative determination), the process moves to step 311, and if it is determined that no error has been detected (in the case of a negative determination), the process goes on standby in step 310.

ステップ311では、CPU111が、ステップ310で検知したエラーのエラー種別を表すエラーコードを判定する。エラーコードB又はエラーコードDであると判定した場合(B、Dの場合)、ステップ312に移行し、エラーコードA、C、E、Gのいずれかであると判定した場合(A、C、E、Gの場合)、ステップ315に移行し、エラーコードF又はエラーコードHであると判定した場合(F、Hの場合)、ステップ317に移行する。 In step 311, the CPU 111 determines an error code representing the error type of the error detected in step 310. If it is determined that the error code is B or error code D (in the case of B or D), the process moves to step 312, and if it is determined that the error code is one of the error codes A, C, E, or G (A, C, If it is determined that the error code is F or H (in the case of F or H), the process proceeds to step 317.

ステップ312では、CPU111が、一例として、上述の図9に示す第3データテーブル115Dを参照し、スタック温度及び改質温度が共に温度帯[ロ]以下、つまり、第1温度以下になるまで待機する。 In step 312, the CPU 111 refers to the third data table 115D shown in FIG. do.

ステップ313では、CPU111が、スタック温度及び改質温度が共に温度帯[ロ]以下になったか否かを判定する。スタック温度及び改質温度が共に温度帯[ロ]以下になったと判定した場合(肯定判定の場合)、ステップ314に移行し、スタック温度及び改質温度が共に温度帯[ロ]以下にならないと判定した場合(否定判定の場合)、ステップ312に戻り処理を繰り返す。 In step 313, the CPU 111 determines whether both the stack temperature and the reforming temperature have fallen below the temperature range [b]. If it is determined that both the stack temperature and the reforming temperature have become below the temperature range [B] (in the case of an affirmative judgment), the process moves to step 314, and unless both the stack temperature and the reforming temperature have become below the temperature range [B]. If it is determined (negative determination), the process returns to step 312 and repeats the process.

ステップ314では、CPU111が、一例として、リモコン装置51に対して、エラーコードを表示させ、本制御プログラム115Aによる一連の処理を終了する。 In step 314, the CPU 111 causes the remote control device 51 to display an error code, for example, and ends the series of processing by the control program 115A.

一方、ステップ315では、CPU111が、一例として、上述の図9に示す第3データテーブル115Dを参照し、スタック温度及び改質温度が共に温度帯[ハ]、つまり、第2温度になるまで待機する。 On the other hand, in step 315, the CPU 111 refers to the third data table 115D shown in FIG. do.

ステップ316では、CPU111が、スタック温度及び改質温度が共に温度帯[ハ]になったか否かを判定する。スタック温度及び改質温度が共に温度帯[ハ]になったと判定した場合(肯定判定の場合)、ステップ314に移行し、スタック温度及び改質温度が共に温度帯[ハ]にならないと判定した場合(否定判定の場合)、ステップ315に戻り処理を繰り返す。 In step 316, the CPU 111 determines whether both the stack temperature and the reforming temperature have fallen into the temperature range [C]. If it is determined that both the stack temperature and the reforming temperature are within the temperature range [C] (in the case of an affirmative determination), the process moves to step 314, and it is determined that both the stack temperature and the reforming temperature are not within the temperature range [C]. (in case of negative determination), the process returns to step 315 and repeats the process.

一方、ステップ317では、CPU111が、エラーが、ガスの漏洩及びその他に関し安全性に影響を与えると予め定められたエラーであるか、又はユーザの使用状態によるものであると予め定められたエラーであるかを判定する。ガスの漏洩及びその他に関し安全性に影響を与えると予め定められたエラーであるか、又はユーザの使用状態によるものであると予め定められたエラーであると判定した場合(肯定判定の場合)、ステップ314に移行し、一例として、リモコン装置51に対して、エラーコードを即時に表示させる。エラーが、ガスの漏洩及びその他に関し安全性に影響を与えると予め定められたエラーでない場合、又はユーザの使用状態によるものであると予め定められたエラーでないと判定した場合(否定判定の場合)、ステップ318に移行する。 On the other hand, in step 317, the CPU 111 determines whether the error is a predetermined error that affects safety with respect to gas leakage or the like, or a predetermined error that is caused by the usage status of the user. Determine if there is. If it is determined that the error is a predetermined error that affects safety related to gas leakage or other matters, or that it is a predetermined error that is caused by the usage status of the user (in the case of a positive determination), Proceeding to step 314, for example, the error code is immediately displayed on the remote control device 51. If the error is not a predetermined error that affects safety related to gas leakage or others, or if it is determined that the error is not a predetermined error that is caused by the user's usage conditions (in the case of a negative determination) , the process moves to step 318.

ステップ318では、CPU111が、燃料電池ユニット12の温度が、手で触れることが可能な温度、又は燃料電池システム10の再起動を受け付けることが可能な温度として予め定められた温度(規定温度)以下になるまで待機する。 In step 318, the CPU 111 determines that the temperature of the fuel cell unit 12 is below a predetermined temperature (specified temperature) as a temperature that can be touched by hand or a temperature that can accept restarting of the fuel cell system 10. Wait until.

ステップ319では、CPU111が、燃料電池ユニット12の温度が、手で触れることが可能な温度、又は燃料電池システム10の再起動を受け付けることが可能な温度として予め定められた温度以下になったか否かを判定する。燃料電池ユニット12の温度が、手で触れることが可能な温度、又は燃料電池システム10の再起動を受け付けることが可能な温度として予め定められた温度以下になったと判定した場合(肯定判定の場合)、ステップ314に移行し、一例として、リモコン装置51に対して、エラーコードを表示させる。燃料電池ユニット12の温度が、手で触れることが可能な温度、又は燃料電池システム10の再起動を受け付けることが可能な温度として予め定められた温度以下にならないと判定した場合(否定判定の場合)、ステップ318に戻り処理を繰り返す。 In step 319, the CPU 111 determines whether the temperature of the fuel cell unit 12 has become below a predetermined temperature that can be touched by hand or a temperature that can accept restarting of the fuel cell system 10. Determine whether When it is determined that the temperature of the fuel cell unit 12 has fallen below a predetermined temperature that can be touched by hand or that can accept restarting of the fuel cell system 10 (in the case of an affirmative determination) ), the process moves to step 314, and as an example, an error code is displayed on the remote control device 51. When it is determined that the temperature of the fuel cell unit 12 does not fall below a predetermined temperature that can be touched by hand or that can accept restarting of the fuel cell system 10 (in case of negative determination) ), the process returns to step 318 and repeats the process.

このように本実施形態によれば、エラーを通知する所定温度がガス経路、改質水経路、及び空気経路の組み合わせによって異なっている。このため、ガス経路、改質水経路、及び空気経路の組み合わせ毎に適切なタイミングでエラーを通知することができる。 As described above, according to this embodiment, the predetermined temperature at which an error is notified differs depending on the combination of the gas path, reformed water path, and air path. Therefore, an error can be notified at appropriate timing for each combination of the gas route, reformed water route, and air route.

以上、上記実施形態として、燃料電池システム及び制御装置を例示して説明したが、実施形態は、制御装置が備える各部の機能をコンピュータに実行させるためのプログラムの形態としてもよい。実施形態は、このプログラムを記憶したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体の形態としてもよい。 The above embodiments have been described by exemplifying the fuel cell system and the control device, but the embodiments may also be in the form of a program for causing a computer to execute the functions of each section included in the control device. Embodiments may be in the form of a computer readable storage medium storing this program.

その他、上記実施形態で説明した燃料電池システム及び制御装置の構成は、一例であり、主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更してもよい。 In addition, the configurations of the fuel cell system and control device described in the above embodiments are merely examples, and may be changed depending on the situation without departing from the spirit of the invention.

また、上記実施形態で説明したプログラムの処理の流れも、一例であり、主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよい。 Furthermore, the process flow of the program described in the above embodiment is only an example, and unnecessary steps may be deleted, new steps may be added, or the processing order may be changed without departing from the main purpose. good.

また、上記実施形態では、プログラムを実行することにより、実施形態に係る処理がコンピュータを利用してソフトウェア構成により実現される場合について説明したが、これに限らない。実施形態は、例えば、ハードウェア構成や、ハードウェア構成とソフトウェア構成との組み合わせによって実現してもよい。 Further, in the above embodiment, a case has been described in which the processing according to the embodiment is realized by a software configuration using a computer by executing a program, but the present invention is not limited to this. The embodiments may be realized by, for example, a hardware configuration or a combination of a hardware configuration and a software configuration.

10 燃料電池システム
12 燃料電池ユニット
14 給湯ユニット
20 燃料電池モジュール
21 ガス供給路
30 改質水流入路
51 リモコン装置
110、110A 制御装置
111 CPU
111A エラー検知部
111B エラー通知制御部
112 ROM
113 RAM
114 I/O
115 記憶部
115A 制御プログラム
115B 第1データテーブル
115C 第2データテーブル
115D 第3データテーブル
116 外部I/F
212 酸化ガス管
S1、S2 温度センサ
10 Fuel cell system 12 Fuel cell unit 14 Hot water unit 20 Fuel cell module 21 Gas supply path 30 Reformed water inflow path 51 Remote control device 110, 110A Control device 111 CPU
111A Error detection unit 111B Error notification control unit 112 ROM
113 RAM
114 I/O
115 Storage unit 115A Control program 115B First data table 115C Second data table 115D Third data table 116 External I/F
212 Oxidizing gas pipe S1, S2 temperature sensor

Claims (8)

発電を行う燃料電池モジュールが設けられ、かつ、前記燃料電池モジュールに接続されたガス経路、改質水経路、及び空気経路が設けられた燃料電池ユニットと、
前記燃料電池ユニットがエラーにより停止した場合に、前記エラーを通知する制御を行う制御部を含む制御装置と、
を備え、
前記制御部は、前記エラーの種別を判定し、前記エラーが、前記ガス経路、前記改質水経路、及び前記空気経路のうちの少なくとも1つが故障の可能性があるエラーである場合に、前記燃料電池ユニットの温度が所定温度以下になってから前記エラーを通知する制御を行い、前記エラーが、ガスの漏洩及びその他に関し安全性に影響を与えると予め定められたエラーである場合、又はユーザの使用状態によるものであると予め定められたエラーである場合に、即時に前記エラーを通知する制御を行う、
燃料電池システム。
a fuel cell unit provided with a fuel cell module that generates electricity, and provided with a gas path, a reformed water path, and an air path connected to the fuel cell module;
a control device including a control unit that performs control to notify the error when the fuel cell unit stops due to an error;
Equipped with
The control unit determines the type of the error, and when the error is an error in which at least one of the gas path, the reformed water path, and the air path may be in failure, the control unit determines the type of the error. Control is performed to notify the error after the temperature of the fuel cell unit falls below a predetermined temperature, and if the error is a predetermined error that will affect safety with respect to gas leakage or others, or if the user If the error is predetermined to be due to the usage status of the controller, the controller controls to immediately notify the error.
fuel cell system.
前記制御部は、前記エラーが、ガスの漏洩及びその他に関し安全性に影響を与えると予め定められたエラーでない場合、又はユーザの使用状態によるものであると予め定められたエラーでない場合に、前記燃料電池ユニットの温度が、手で触れることが可能な温度、又は前記燃料電池システムの再起動を受け付けることが可能な温度として予め定められた温度以下になってから前記エラーを通知する制御を行う、
請求項1に記載の燃料電池システム。
When the error is not a predetermined error that affects safety with respect to gas leakage or the like, or is not a predetermined error that is caused by the user's usage condition, the control unit Control is performed to notify the error after the temperature of the fuel cell unit becomes below a predetermined temperature that can be touched by hand or a temperature that can accept restarting of the fuel cell system. ,
The fuel cell system according to claim 1.
前記燃料電池モジュールは、電解質層、燃料極、及び空気極を有する複数の燃料電池セルが積層された燃料電池スタックと、炭化水素原料を含むガスを改質する改質器と、を備え、
前記所定温度として、前記改質器に導入される改質水が気化する温度である気化温度より高く、前記燃料電池スタックへの空気導入により燃料電池セルの再酸化が生じる温度である再酸化温度以下の温度が設定されている
請求項1又は請求項2に記載の燃料電池システム。
The fuel cell module includes a fuel cell stack in which a plurality of fuel cells having an electrolyte layer, a fuel electrode, and an air electrode are stacked, and a reformer for reforming a gas containing a hydrocarbon raw material,
The predetermined temperature is a reoxidation temperature that is higher than the vaporization temperature, which is the temperature at which the reformed water introduced into the reformer vaporizes, and is a temperature at which reoxidation of the fuel cell occurs when air is introduced into the fuel cell stack. The fuel cell system according to claim 1 or 2, wherein the following temperatures are set.
前記燃料電池ユニットの温度として、前記燃料電池スタックの温度であるスタック温度及び前記改質器の温度である改質温度の両方が用いられる
請求項3に記載の燃料電池システム。
The fuel cell system according to claim 3, wherein both a stack temperature, which is the temperature of the fuel cell stack, and a reforming temperature, which is the temperature of the reformer, are used as the temperature of the fuel cell unit.
前記所定温度として、前記エラーの対象とされる、前記ガス経路、前記改質水経路、及び前記空気経路の組み合わせによって異なる温度が設定されている
請求項1~4のいずれか1項に記載の燃料電池システム。
5. The predetermined temperature is set to a different temperature depending on the combination of the gas path, the reformed water path, and the air path that are subject to the error. fuel cell system.
前記燃料電池モジュールは、電解質層、燃料極、及び空気極を有する複数の燃料電池セルが積層された燃料電池スタックと、炭化水素原料を含むガスを改質する改質器と、を備え、
前記所定温度は、前記燃料電池スタックへの空気導入により燃料電池セルの再酸化が生じる温度である再酸化温度より高く、前記改質器へのガス導入により炭素析出が生じる温度である炭素析出温度以下の第1温度と、前記改質器に導入される改質水が気化する温度である気化温度より高く、前記再酸化温度以下の第2温度と、を含み、
前記制御部は、
前記エラーの対象が、前記ガス経路、前記改質水経路、及び前記空気経路の組み合わせ、又は、前記ガス経路及び前記空気経路の組み合わせ、又は、前記改質水経路及び前記空気経路の組み合わせ、又は、前記空気経路のみである場合に、前記第2温度以下になってから前記エラーを通知する制御を行い、
前記エラーの対象が、前記ガス経路及び前記改質水経路の組み合わせ、又は、前記ガス経路のみである場合に、前記第1温度以下になってから前記エラーを通知する制御を行う
請求項5に記載の燃料電池システム。
The fuel cell module includes a fuel cell stack in which a plurality of fuel cells having an electrolyte layer, a fuel electrode, and an air electrode are stacked, and a reformer for reforming a gas containing a hydrocarbon raw material,
The predetermined temperature is higher than the reoxidation temperature, which is the temperature at which fuel cell reoxidation occurs when air is introduced into the fuel cell stack, and the carbon precipitation temperature, which is the temperature at which carbon precipitation occurs when gas is introduced into the reformer. the following first temperature; and a second temperature higher than the vaporization temperature, which is the temperature at which the reformed water introduced into the reformer vaporizes, and below the reoxidation temperature,
The control unit includes:
The object of the error is a combination of the gas path, the reformed water path, and the air path, or a combination of the gas path and the air path, or a combination of the reformed water path and the air path, or , if there is only the air path, control is performed to notify the error after the temperature becomes below the second temperature;
When the target of the error is a combination of the gas route and the reformed water route, or only the gas route, control is performed to notify the error after the temperature becomes equal to or lower than the first temperature. The fuel cell system described.
発電を行う燃料電池モジュールが設けられ、かつ、前記燃料電池モジュールに接続されたガス経路、改質水経路、及び空気経路が設けられた燃料電池ユニットを備えた燃料電池システムの運転を制御する制御装置であって、
前記燃料電池ユニットがエラーにより停止した場合に、前記エラーを通知する制御を行う制御部を含み、
前記制御部は、前記エラーの種別を判定し、前記エラーが、前記ガス経路、前記改質水経路、及び前記空気経路のうちの少なくとも1つが故障の可能性があるエラーである場合に、前記燃料電池ユニットの温度が所定温度以下になってから前記エラーを通知する制御を行い、前記エラーが、ガスの漏洩及びその他に関し安全性に影響を与えると予め定められたエラーである場合又はユーザの使用状態によるものであると予め定められたエラーである場合に、即時に前記エラーを通知する制御を行う、
制御装置。
Control for controlling the operation of a fuel cell system that includes a fuel cell unit that is provided with a fuel cell module that generates electricity, and that is provided with a gas path, a reformed water path, and an air path that are connected to the fuel cell module. A device,
including a control unit that performs control to notify the error when the fuel cell unit stops due to an error,
The control unit determines the type of the error, and when the error is an error in which at least one of the gas path, the reformed water path, and the air path may be in failure, the control unit determines the type of the error. Control is performed to notify the error after the temperature of the fuel cell unit falls below a predetermined temperature, and if the error is a predetermined error that will affect safety with respect to gas leakage or others, or if the user If the error is predetermined to be due to usage conditions, control is performed to immediately notify the error.
Control device.
コンピュータを、請求項1~請求項6のいずれか1項に記載の制御装置が備える制御部として機能させるための制御プログラム。 A control program for causing a computer to function as a control section included in the control device according to any one of claims 1 to 6.
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