JPWO2015129277A1 - 燃料電池システム、燃料電池システムの制御方法及び燃料電池制御装置 - Google Patents

燃料電池システム、燃料電池システムの制御方法及び燃料電池制御装置 Download PDF

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Abstract

一般家庭に普及しているガスメータ及びガス漏洩検知システムをそのまま使用しつつ、燃料電池の稼働率等を向上させる手法を提供するために、本発明に係る燃料電池システム１００は、ガスメータ１０１を経て供給されるガスを用いて発電する燃料電池モジュール７と、燃料電池モジュール７の発電を制御する制御部４とを備える燃料電池システムであって、制御部４は、ガスメータ１０１を経て供給されるガスが燃料電池モジュール７以外に供給されていないことが第１の所定時間検出されると、燃料電池モジュール７の発電を第２の所定時間停止するように制御することを特徴とする。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１４年２月２６日に出願された日本国特許出願第２０１４−３６０１２号に基づく優先権を主張するものであり、これらの特許出願の明細書全体を参照によって本願明細書に引用する。
本発明は、燃料電池システム、燃料電池システムの制御方法及び燃料電池制御装置に関する。
従来、燃料電池を定常運転させる場合に、ガス漏洩検知のための一定の期間（例えば、３０日）内において、例えば、１日の間、燃料電池の作動を完全に停止させていた。すなわち、燃料電池を１日の間停止させることによって、燃料電池及びその他のガス器具のガスの総使用量がゼロになる期間を意図的に作り出してガスの漏洩検知に対応してきた。そのため、燃料電池の稼働率及び発電効率の低下を招く場合がある。
特に固体酸化物形燃料電池では、電池の停止時に電池セルの温度を時間をかけて冷却する必要がある。そのため、燃料電池を停止させ、再度発電を開始させるのに時間がかかり、燃料電池の稼働率が更に下がる場合がある。
例えば特許文献１は、燃料電池にガスを供給する定量ガス流路と、その他のガス器具にガスを供給する不定量ガス流路とを備えたガスメータの使用方法が記載されている。この方法においては、不定量ガス流路の下流側に設けられたセンサによってガス漏洩の有無を検知している。
特開２０１３−２００２７３号公報
しかし、現在の一般家庭へのガスの提供は、一家庭で使用される全ガス流量を計測するように構成されている。従って、ガスメータ内においてガス流路を途中で分岐させて、その一方の流路にのみセンサを設けてガス漏洩検知システムを再構築するには、多くの費用がかかる。
本発明の目的は、一般家庭に普及しているガスメータ及びガスの漏洩検知システムをそのまま使用しつつ、燃料電池の稼働率等を向上させる手法を提供する。
本発明の実施形態に係る燃料電池システムは、ガスメータを経て供給されるガスを用いて発電する燃料電池モジュールと、前記燃料電池モジュールの発電を制御する制御部とを備える燃料電池システムであって、前記制御部は、前記ガスメータを経て供給されるガスが前記燃料電池モジュール以外に供給されていないことが第１の所定時間検出されると、前記燃料電池モジュールの発電を第２の所定時間停止するように制御する。
本発明の実施形態に係る燃料電池システムの制御方法は、ガスメータを経て供給されるガスを用いて発電する燃料電池モジュールを有する燃料電池システムの制御方法であって、前記ガスメータを経て供給されるガスが前記燃料電池モジュール以外に供給されていないことを第１の所定時間検出するステップと、前記ガスが前記燃料電池モジュール以外に供給されていないことを第１の所定時間検出した場合に、前記燃料電池モジュールの発電を第２の所定時間停止するように制御するステップとを含む。
本発明の実施形態に係る燃料電池制御装置は、ガスメータを経て供給されるガスを用いて発電する燃料電池モジュールの発電を制御する燃料電池制御装置であって、前記ガスメータを経て供給されるガスが前記燃料電池モジュール以外に供給されていないことを第１の所定時間検出したら、前記燃料電池モジュールの発電を第２の所定時間停止するように制御する。
本発明によれば、ガスの漏洩検知に対応させるための燃料電池の停止時間を短くできる。そのため、燃料電池の稼働率を向上させることができる。
本発明の第１の実施形態に係る燃料電池システムと周辺機器を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る燃料電池システムにおいて、燃料電池モジュールを停止させるための制御フローを示す。 本発明の第２の実施形態に係る燃料電池システムと周辺機器を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係る燃料電池システムにおいて、燃料電池モジュールを停止させるための制御フローを示す。 本発明の第３の実施形態に係る燃料電池システムと周辺機器を示すブロック図である。 本発明の第４の実施形態に係る燃料電池システムと周辺機器を示すブロック図である。
（第１の実施形態）
図１に示す燃料電池システム１００は、燃料電池モジュール７と、２つのガス電磁弁１ａ，１ｂと、ガス流量計２と、ガスポンプ３と、燃料電池制御装置４と、電力供給部１０とを備える。なお、図１において、太い実線は電力が流れる経路を示し、太い破線は燃料ガスが流れる経路を示す。また、細い破線は制御信号又は通信される情報の流れを表す。
燃料電池モジュール７は、ガス燃料の供給を受けて発電を行うモジュールである。本実施形態における燃料電池モジュール７は、固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）である。燃料電池モジュール７は、ガスメータ１０１を経由して供給される燃料ガスと空気を反応させて発電を行うためのセルスタック８と、セルスタック８を加熱して発電に適した温度に保つためのヒータ９とを備える。セルスタック８は、例えばセラミックスなどの高耐熱性の材料で作られた複数の発電セルを積層して構成される。ヒータ９は、燃料電池モジュール７又は系統１０４から電力の供給を受けてセルスタック８の加熱を行う電気ヒータである。
本実施形態において、ヒータ９は、セルスタック８の温度を上昇させるために配置しているが、燃料電池システム１００の凍結防止ヒータを兼ねるように構成してもよい。
また、本実施形態において、ヒータ９は、インバータ１２通過後の交流電力又は系統１０４から電力供給を受けるように構成しているが、この構成には限定されない。セルスタック８が発電した直流電力を直接ヒータ９に供給するように構成してもよい。
ガス電磁弁１ａ，１ｂは、燃料電池モジュール７へのガス供給路の開閉を行う２つの弁であり、電磁石の力を用いてガスの供給路を開閉する仕組みを持つ。本実施形態においては、ガス電磁弁１ａ，１ｂは、ガスメータ１０１を経由して各家庭に供給される燃料ガスの開閉を行う。図１に示すように２つのガス電磁弁１ａ、１ｂ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、確実にガスの供給を止める役割を果たす。
ガス流量計２は、ガスメータ１０１及びガス電磁弁１ａ，１ｂを経由して燃料電池モジュール７に供給される燃料ガスの流量を計測するための流量計である。一定のサンプリング時間ごとに計測されたガス流量情報は、有線通信又は無線通信によって燃料電池制御装置４に送信される。
ガスポンプ３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、燃料電池モジュール７へ供給されるガス流量の調整を行う。後述する燃料電池制御装置４は、ガス流量計２から得たガス流量情報に基づきガスポンプ３を制御することによって、燃料電池モジュール７に供給されるガス流量の調整を行う。
燃料電池制御装置４は、プログラムを実行させるマイコン５と、プログラム及び各種情報を記憶するメモリ６とを備える。マイコン５は、燃料電池システム１００内の各機能ブロックから情報の取得を行い、各機能ブロックの制御を行うためのプログラムを実行させる。燃料電池制御装置４は、図１において破線で示すように、ＨＥＭＳコントローラ１０２、ガス流量計２、燃料電池モジュール７、電力供給部１０等から各種情報を取得する。また、燃料電池制御装置４は、取得したこれらの情報に基づき、同じく破線で示す制御信号を送信し、ガス電磁弁１ａ，１ｂ、ガスポンプ３、燃料電池モジュール７、電力供給部１０の制御を行う。破線で示す各種信号の伝送は、有線通信によって行ってもよいし、無線通信を利用してもよい。また、本実施形態においては、燃料電池制御装置４が制御部を構成する。
電力供給部１０は、燃料電池モジュール７で発電された電力の変換を行い、一般負荷１０５等に供給する。電力供給部１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１と、インバータ１２と、スイッチ１３ａ，１３ｂとを備える。
ＤＣ／ＤＣコンバータ１１は、燃料電池モジュール７から供給された直流電力を直流のまま昇圧して、インバータ１２に出力する。
インバータ１２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１経由で燃料電池モジュール７から供給された直流電力を１００Ｖ又は２００Ｖの交流電力に変換し、一般負荷１０５等に供給する。
スイッチ１３ａ，１３ｂは、それぞれ独立したリレー、トランジスタなどによって構成され、燃料電池制御装置４からの制御信号によって、それぞれ独立にオン／オフ制御される。燃料電池制御装置４は、スイッチ１３ｂをオン状態にすることによって、系統１０４からの電力に代えて、インバータ１２からの電力を一般負荷１０５に供給させる。発電効率重視の観点から、燃料電池モジュール７に定常運転させることが望ましいが、一般負荷１０５での消費電力に追従させる負荷追従運転を行わせることもできる。また、燃料電池制御装置４は、スイッチ１３ａをオン状態とすることによって、インバータ１２又は系統１０４からの電力をヒータ９に供給させる。
ガスメータ１０１は、各一般家庭に燃料ガスを供給するガス配管に直列に接続される。ガスメータ１０１を経由した燃料ガスは、複数経路に分岐され、燃料電池システム１００及び他のガス機器１０３ａ〜１０３ｃへと供給される。ガスメータ１０１は、この構成によって、燃料電池システム１００を含む家庭内で使用される全てのガス機器において消費される全ガス流量を計測する。
ガスメータ１０１は、ＨＥＭＳコントローラ１０２に対してパルス信号を送信可能に接続されている。ガスメータ１０１は、計測した全ガス流量に比例した速度で変化するパルス信号をＨＥＭＳコントローラ１０２へ出力する。
ＨＥＭＳコントローラ１０２は、一家庭内で使用される全ガス流量情報をガスメータ１０１からパルス信号として定期的に取得する。また、ＨＥＭＳコントローラ１０２は、燃料電池システム１００内の燃料電池制御装置４とＷｉ−Ｆｉによってネットワーク接続されている。ＨＥＭＳコントローラ１０２は、Ｗｉ−Ｆｉ上で通信プロトコルにＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅ（登録商標）を用いて燃料電池制御装置４と通信を行い、取得した全ガス流量情報を燃料電池制御装置４に送信する。
ＨＥＭＳコントローラ１０２は、家庭内のエアコン、電灯等ともネットワーク接続され、家庭内のエネルギーを総合的に管理する役割を果たす。例えば、ＨＥＭＳコントローラ１０２は、家庭内での各機器の消費電力を室内のディスプレイに表示するように制御することができる。
本実施形態において、ＨＥＭＳコントローラ１０２は、燃料電池制御装置４とＷｉ−Ｆｉでネットワーク接続するように構成しているが、この形態に限定されない。例えばＨＥＭＳコントローラ１０２は、ＥＴＨＥＲＮＥＴ（登録商標）又はＰＬＣ（Power Line Communication）など、物理層が規定される他の標準の通信プロトコルによって燃料電池制御装置４とネットワーク接続してもよい。
また、本実施形態において、ＨＥＭＳコントローラ１０２は、燃料電池制御装置４と通信を行う際、通信プロトコルとしてＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅ（登録商標）を用い、Ｗｉ−Ｆｉと組み合わせて動作させているが、この形態に限定されない。例えばＨＥＭＳコントローラ１０２は、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）のＳＥＰ２．０(Smart Energy Profile 2.0)など、物理層に自由度をもたせ上位層だけを規定した他の標準の通信プロトコルをＷｉ−Ｆｉ等と組み合わせて通信を行ってもよい。
ガス機器１０３ａ〜１０３ｃは、一般家庭で使用されるガス機器であり、例えば、ガスコンロ、ガスストーブ、ガス給湯器等である。本実施形態においては、他のガス機器を３つ例示したが、任意の個数のガス機器を接続することができる。
一般負荷１０５は、家庭で使用される単相交流１００Ｖ又は２００Ｖで動作する負荷である。一般負荷１０５の例としては、冷蔵庫、非常用電灯、給湯システム又は家庭用ネットワークサーバなどの停電を極力回避すべき電気製品の他、ドライヤー、家庭用ゲーム機又は音楽鑑賞用オーディオシステムなどの家庭用一般負荷などが挙げられる。
本実施形態においては、単相交流２００Ｖ又は単相交流１００Ｖを一般負荷１０５に出力する構成としているが、この形態には限定されない。業務用の冷蔵庫、エアコン、又は工場でのモータ駆動等には三相３線２００Ｖがよく用いられるため、インバータ１２に代えて三相２００Ｖに変換するためのインバータを配置してもよい。
本実施形態においては、接続する一般負荷１０５として日本国内で使用可能な電気機器を想定して記載したが、日本国外で使用可能な電気機器の使用も考慮して適宜変更をなし得る。例えば、インバータ１２の代わりに交流２２０〜２４０Ｖを出力可能なインバータを配置し、アジア、オセアニア及びヨーロッパ地域で使用可能な電気機器を接続可能に構成することも可能である。
次に、第１の実施形態における燃料電池システム１００の具体的な制御例について説明する。
図１において、燃料電池制御装置４は、まずスイッチ１３ａをオン状態、スイッチ１３ｂをオフ状態となるように切り替え制御を行う。これによって、系統１０４のみから一般負荷１０５及びヒータ９に電力供給がなされる。燃料電池制御装置４は、セルスタック８の温度に関する情報を燃料電池モジュール７から定期的に取得する。そして燃料電池制御装置４は、セルスタック８の温度が、固体酸化物形燃料電池の発電に適した温度（約７００℃）に到達すると、２つのガス電磁弁１ａ，１ｂを開いて、燃料電池モジュール７への燃料ガスの供給を開始する。更に、燃料電池制御装置４は、ガス流量計２からガス流量に関する情報を取得する。そして燃料電池制御装置４は、燃料電池モジュール７へ供給される燃料ガス流量が定常運転時の最適値であるＧＧｒ２[L/min.]となるようにガスポンプ３を制御する。
燃料電池制御装置４は、燃料電池モジュール７が発電を開始すると、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１及びインバータ１２の動作を開始させ、インバータ１２の出力電圧が交流１００Ｖ又は２００Ｖとなるように制御する。燃料電池制御装置４は、インバータ１２の出力が所定電圧になると、スイッチ１３ｂをオンし、燃料電池システム１００から一般負荷１０５への電力供給を開始させる。
ガスメータ１０１は、家庭内に供給される全ガス流量を計測し、計測されたガス流量に比例した速度で変化するパルス信号を出力する。ＨＥＭＳコントローラ１０２は、ガスメータ１０１から受信したパルス信号から全ガス流量を算出し、Ｗｉ−Ｆｉ及びＥＣＨＯＮＥＴ（登録商標）を用いた通信によって燃料電池制御装置４に全ガス流量情報を送信する。
次に、燃料電池システム１００が定常運転を開始した後に、待機状態又は停止状態に移行するまでの制御例について図２を用いて説明する。
燃料電池制御装置４は、定期的にＨＥＭＳコントローラ１０２から、ガスメータ１０１で計測された全ガス流量ＨＧｒを取得すると共に、燃料電池モジュール７へ供給されるガス流量ＧＧｒをガス流量計２から取得する。燃料電池制御装置４は、最後にＨＧｒ＝０がｔ２[時間]の間継続してからの日数ｄを記憶しており、ｄが所定日数ｄ１以上となったか否かを判定する（ステップＳ２０１）。燃料電池制御装置４は、ｄがｄ１に満たない場合は、まだ燃料電池システム１００にガス検知対策動作を開始させる必要はないとして、ｄがｄ１以上になるまで待機する。ｄ１[日]に最適な日数としては、例えば２０[日]が選択される。
上述のｔ２[時間]は、ガスが完全に止まりガス漏れが無いと、ガスの漏洩検知システムが判定するのに要する時間に対して多少の余裕を持たせた時間である。つまり、最後にＨＧｒ＝０がｔ２[時間]の間継続したときとは、ガスの漏洩検知システムがガス漏れが無いと最後に判定したときを指す。ｔ２[時間]に最適な時間としては、例えば１／６[時間]、つまり１０分が選択される。
一方、ｄがｄ１以上である場合には、燃料電池制御装置４は、最後にＨＧｒ＝０がｔ２[時間]の間継続してからの日数ｄが所定日数ｄ２となったか否かを判定する（ステップＳ２０２）。ｄ２はｄ１＜ｄ２となる日数であり、ｄ２は、実際にガスメータ１０１が警報表示を発生させる日数よりも１日少ない日数に設定される。これによって、燃料電池制御装置４は、ｄ＝ｄ２となった場合に速やかに燃料電池システム１００を通常の停止動作に移行させる（ステップＳ２１０）ことができ、ガスメータ１０１による警報表示の発生を回避できる。ステップＳ２１０における通常の停止動作とは、従来から行われてきた、セルスタック８を十分に時間をかけて冷却することによる燃料電池の停止動作である。ｄ２[日]に最適な日数としては、例えば２９[日]が選択される。
燃料電池制御装置４は、ステップＳ２１０によって燃料電池システム１００の通常停止をさせた後に、１日の間停止状態を維持する（ステップＳ２１１）。なお、本願明細書において、１日は２４時間と定義する。例えば、２月２４日の２３時を基準時とした場合には、２月２５日の２３時に１日が経過するものとする。一般家庭においては、通常この１日の間に他のガス機器１０３ａ〜１０３ｃもｔ２[時間]以上停止する。従ってＨＧｒ＝０となる時間をｔ２[時間]以上確保できるため、漏洩検知システムは、ステップＳ２１１においてガス漏れが無いと判定することができる。ステップＳ２１１の後、燃料電池制御装置４は、燃料電池システム１００を通常起動させる（ステップＳ２１２）。この場合の通常起動とは、従来行われてきたように、セルスタック８を時間をかけて常温から高温へと加熱することによって燃料電池を起動させることを指す。このステップＳ２１２において、日数ｄは０にリセットされて、本制御フローは終了する。
ステップＳ２０２において、日数ｄが所定日数ｄ２未満であった場合、燃料電池制御装置４は、燃料電池モジュール７へ供給されるガス流量ＧＧｒと、ガスメータ１０１における全ガス流量ＨＧｒとの比較を行う。そして、燃料電池制御装置４は、ＧＧｒ＝ＨＧｒである状態、すなわち、燃料電池システム１００以外のガス機器１０３ａ〜１０３ｃにおいてガスが全く消費されていない時間がｔ１[時間]継続したか否かを判定する（ステップＳ２０３）。
上述のｔ１[時間]は、この程度の時間他のガス機器１０３ａ〜１０３ｃが停止していれば、その後も継続してｔ２[時間]停止している可能性が高いと考えられる時間である。ｔ１[時間]に最適な時間としては、例えば１／２[時間]、つまり３０分が選択される。
燃料電池制御装置４は、ステップＳ２０３において、ＧＧｒ＝ＨＧｒである状態がｔ１[時間]継続していないと判定した場合、再びステップＳ２０２に戻る。燃料電池制御装置４は、ＧＧｒ＝ＨＧｒである状態がｔ１[時間]継続するまで燃料電池システム１００に通常運転を行わせる。
一方、燃料電池制御装置４は、ステップＳ２０３において、ＧＧｒ＝ＨＧｒである状態がｔ１[時間]継続したと判定すると、燃料電池システム１００を待機状態へと移行させる（ステップＳ２０４）。ここで、燃料電池システム１００の待機状態への移行は、次の３ステップによって完成する。まず第１に、ガス電磁弁１ａ，１ｂの少なくともどちらか一方を閉じて燃料電池モジュール７への燃料ガスの供給を停止させる。第２に、スイッチ１３ｂをオフにして、一般負荷１０５への電力供給元を燃料電池から系統１０４へと切り替える。第３に、ヒータ９をオン状態にしてセルスタック８の温度を監視して、所定温度以上に温度上昇又は温度維持させる。
本実施形態において、燃料電池制御装置４は、燃料電池システム１００の待機状態では常にヒータ９へ電力供給するように構成した。しかしながら、燃料電池制御装置４は、燃料電池システム１００の待機状態のうちの一部の時間のみ電力供給を行ってセルスタック８の温度を監視し、所定温度以上に温度上昇又は温度維持させてもよい．
次に燃料電池制御装置４は、燃料電池システム１００の待機状態がｔ３[時間]以上継続しているか否かを判定する（ステップＳ２０５）。ここで、ｔ３[時間]は、燃料電池システム１００にガス供給を止めて発電を停止できる最大時間である。
燃料電池制御装置４は、ステップＳ２０５において、燃料電池システム１００の待機状態がｔ３[時間]以上継続していると判定すると、燃料電池システム１００を再起動させる（ステップＳ２０８）。ここで、燃料電池システム１００の再起動とは、次の３ステップによって完成する。まず第１に、ガス電磁弁１ａ，１ｂの双方を開いて燃料電池モジュール７への燃料ガスの供給を再開させる。第２に、スイッチ１３ｂをオンにして、燃料電池モジュール７から一般負荷１０５への電力供給を開始させる。第３に、ヒータ９への通電をオフ状態にする。
ステップＳ２０８において燃料電池システム１００を再起動させた後、燃料電池制御装置４は、燃料電池システム１００の動作を通常の発電状態に戻すため、ｔ４[時間]の間動作を維持させる（ステップＳ２０９）。それから、燃料電池制御装置４は、再度ステップＳ２０２のガス流量の判定動作に移行する。
ステップＳ２０５において、燃料電池システム１００の待機状態がｔ３[時間]以上継続していないと判定すると、燃料電池制御装置４は、ＨＧｒ＝０がｔ２[時間]の間継続しているか否かを判定する（ステップＳ２０６）。ＨＧｒ＝０は、燃料電池システム１００を含む全てのガス機器においてガスが消費されていないことを意味する。この状態がｔ２[時間]の間継続されれば、ガスの漏洩検知システムは、ガスが完全に止まっておりガス漏れが無いと判定することができる。
ステップＳ２０６において、ＨＧｒ＝０がｔ２[時間]の間継続していないと判定すると、燃料電池制御装置４は、ステップＳ２０５に戻る。そして燃料電池制御装置４は、ｔ２[時間]のカウンタを初期化し、ＨＧｒ＝０となったときから新たにｔ２[時間]継続したか否かの判定を行う。
ステップＳ２０６において、ＨＧｒ＝０がｔ２[時間]の間継続していると判定すると、燃料電池制御装置４は、燃料電池システム１００を再起動させる（ステップＳ２０７）。ここで、日数ｄは０にリセットされて、本制御フローは終了する。
以上述べたように、第１の実施形態によれば、他のガス機器（１０３ａ〜１０３ｃ）の停止に合わせて燃料電池システム１００を待機状態に移行させる。従ってガス漏れ検知に対応する際に従来のように１日の間燃料電池システム１００を停止させる必要が無い。従って燃料電池の稼働率を向上させることができる。
また、本実施形態によれば、燃料電池システム１００を待機状態に移行させる際にヒータ９でセルスタック８の温度を維持させる。従って、待機状態から再起動させる際に、少ない時間で燃料電池システム１００を定常運転状態に戻すことができる。
（第２の実施形態）
図３に示す第２の実施形態は、燃料電池システム３００内におけるインバータ１２の出力が、スイッチ１３ｃを経由して凍結防止ヒータ１４に電力供給できるように構成されている他は図１と同一の構成である。従って、重複する部分の説明は省略する。
電力供給部３０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１と、インバータ１２と、スイッチ１３ａ，１３ｂとを備える。燃料電池制御装置４は、スイッチ１３ｂの制御を行い、インバータ１２からの電力と、系統１０４からの電力とを切り替えて一般負荷１０５に供給する。また、燃料電池制御装置４は、スイッチ１３ａをオン状態とすることによって、インバータ１２又は系統１０４からの電力をヒータ９に供給させる。また、インバータ１２又は系統１０４の出力は、スイッチ１３ｃを経由して凍結防止ヒータ１４にも電力供給可能である。
凍結防止ヒータ１４は、燃料電池モジュール７から電力の供給を受けて、燃料電池システム３００が凍結するのを防止するための電気ヒータである。
次に、第２の実施形態における燃料電池システム３００の具体的な制御例について説明する。
図３において、燃料電池制御装置４は、まずスイッチ１３ａをオン状態、スイッチ１３ｂをオフ状態、スイッチ１３ｃをオフ状態となるように切り替え制御を行う。これによって、系統１０４から一般負荷１０５及びヒータ９に電力供給がなされる。燃料電池制御装置４は、セルスタック８の温度に関する情報を燃料電池モジュール７から定期的に取得する。そして燃料電池制御装置４は、セルスタック８の温度が、固体酸化物形燃料電池の発電に適した温度（約７００℃）に到達すると、２つのガス電磁弁１ａ，１ｂを開いて、燃料電池モジュール７への燃料ガスの供給を開始する。更に、燃料電池制御装置４は、ガス流量計２からガス流量に関する情報を取得し、燃料電池モジュール７へ供給される燃料ガス流量が定常運転時の最適値であるＧＧｒ２[L/min.]となるようにガスポンプ３を制御する。
燃料電池制御装置４は、燃料電池モジュール７が発電を開始すると、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１及びインバータ１２の動作を開始させ、インバータ１２の出力電圧が交流１００Ｖ又は２００Ｖとなるように制御する。燃料電池制御装置４は、インバータ１２の出力が所定電圧になると、スイッチ１３ｂをオンし、燃料電池システム３００から一般負荷１０５への電力供給を開始させる。
ガスメータ１０１は、家庭内に供給される全ガス流量を計測し、計測されたガス流量に比例した速度で変化するパルス信号を出力する。ＨＥＭＳコントローラ１０２は、ガスメータ１０１から受信したパルス信号から全ガス流量を算出し、Ｗｉ−Ｆｉ及びＥＣＨＯＮＥＴ（登録商標）等を用いた通信によって燃料電池制御装置４に全ガス流量情報を送信する。
次に、燃料電池システム３００が定常運転を開始した後に、待機状態又は停止状態に移行するまでの制御例について図４を用いて説明する。
燃料電池制御装置４は、定期的にＨＥＭＳコントローラ１０２から、ガスメータ１０１で計測された全ガス流量ＨＧｒを取得すると共に、燃料電池モジュール７へ供給されるガス流量ＧＧｒをガス流量計２から取得する。燃料電池システム３００の定常運転時においては、燃料電池モジュール７へ供給される燃料ガス流量の目標値がＧＧｒ２[L/min.]となるように設定され、制御される（ステップＳ４０１）。燃料電池制御装置４は、最後にＨＧｒ＝０がｔ２[時間]の間継続してからの日数ｄを記憶しており、ｄが所定日数ｄ１以上となったか否かを判定する（ステップＳ４０２）。燃料電池制御装置４は、ｄがｄ１に満たない場合は、まだ燃料電池システム３００にガス検知対策動作を開始させる必要はないとして、ｄがｄ１以上となるまで待機する。ｄ１[日]に最適な日数としては、例えば２０[日]が選択される。
上述のｔ２[時間]は、ガスが完全に止まっておりガス漏れが無いと、ガスの漏洩検知システムが判定するのに要する時間に対して多少の余裕を持たせた時間である。つまり、最後にＨＧｒ＝０がｔ２[時間]の間継続したときとは、ガスの漏洩検知システムがガス漏れが無いと最後に判定したときを指す。ｔ２[時間]に最適な時間としては、例えば１／６[時間]、つまり１０分が選択される。
一方、ｄがｄ１以上である場合には、燃料電池制御装置４は、最後にＨＧｒ＝０がｔ２[時間]の間継続してからの日数ｄが所定日数ｄ２となったか否かを判定する（ステップＳ４０３）。ｄ２はｄ１＜ｄ２となる日数であり、ｄ２は、実際にガスメータ１０１が警報表示を発生させる日数よりも１日少ない日数に設定される。これによって、燃料電池制御装置４は、ｄ＝ｄ２となった場合に速やかに燃料電池システム３００を通常の停止動作に移行させる（ステップＳ４１６）ことができ、ガスメータ１０１による警報表示の発生を回避できる。ステップＳ４１６における通常の停止動作とは、従来から行われてきた、セルスタック８を十分に時間をかけて冷却することによる燃料電池の停止動作である。ｄ２[日]に最適な日数としては、例えば２９[日]が選択される。
燃料電池制御装置４は、ステップＳ４１６によって燃料電池システム３００の通常停止をさせた後に、１日の間停止状態を維持する（ステップＳ４１７）。ステップＳ４１７以降の制御は、図２におけるステップＳ２１１以降と同一であるから、説明を省略する。
ステップＳ４０３において、日数ｄが所定日数ｄ２未満であった場合、燃料電池制御装置４は、燃料電池モジュール７へ供給されるガス流量ＧＧｒと、ガスメータ１０１における全ガス流量ＨＧｒとの比較を行う。そして、燃料電池制御装置４は、ＧＧｒ＝ＨＧｒである状態、すなわち、燃料電池システム３００以外のガス機器１０３ａ〜１０３ｃにおいてガスが全く消費されていない時間がｔ１[時間]継続したか否かを判定する（ステップＳ４０４）。
上述のｔ１[時間]は、この程度の時間他のガス機器１０３ａ〜１０３ｃが停止していれば、その後も継続してｔ２[時間]停止している可能性が高いと考えられる時間である。ｔ１[時間]に最適な時間としては、例えば１／２[時間]、つまり３０分が選択される。
燃料電池制御装置４は、ステップＳ４０４において、ＧＧｒ＝ＨＧｒである状態がｔ１[時間]継続していないと判定した場合、再びステップＳ４０３に戻って、ＧＧｒ＝ＨＧｒである状態がｔ１[時間]継続するまで燃料電池システム３００に通常運転を行わせる。
一方、燃料電池制御装置４は、ステップＳ４０４において、ＧＧｒ＝ＨＧｒである状態がｔ１[時間]継続したと判定すると、燃料電池モジュール７に供給する目標ガス流量をＧＧｒ１[L/min.]へと引き上げる（ステップＳ４０５）。また、燃料電池制御装置４は、スイッチ１３ｃをオン状態として凍結防止ヒータ１４を動作させる（ステップＳ４０５）。これは、燃料電池モジュール７への燃料ガス供給を増やして発電電力を増加させ、それによってセルスタック８の温度を通常時よりも上昇させ、更に増加分の電力を凍結防止ヒータ１４において消費させるためである。
次に燃料電池制御装置４は、燃料電池モジュール７へ供給されるガス流量ＧＧｒと、ガスメータ１０１における全ガス流量ＨＧｒとの比較を行う（ステップＳ４０６）。そして、ＧＧｒとＨＧｒが等しくないと判定すると、燃料電池制御装置４は、燃料電池モジュール７へ供給する目標ガス流量をＧＧｒ２へと戻すと共に凍結防止ヒータ１４への電力供給を停止する（ステップＳ４１２）。これは、燃料電池モジュール７以外のガス機器１０３ａ〜１０３ｃにおいてガスが消費されていることが分かったため、燃料電池システム３００を待機状態に移行させるステップを中断するためである。燃料電池制御装置４は、再びＳ４０３に戻って、ＧＧｒ＝ＨＧｒである状態がｔ１[時間]継続するまで燃料電池システム３００に通常運転を行わせる。
燃料電池制御装置４は、ステップＳ４０６においてＧＧｒとＨＧｒが等しいと判定すると、燃料電池モジュール７の温度がＴ１[℃]以上になっているか否かを判定する（ステップＳ４０７）。これは、燃料電池モジュール７へのガス供給流量目標値をＧＧｒ１[L/min.]へと増加させたことによって、燃料電池モジュール７の温度が待機状態に移行するのに適した十分高い温度に維持されているかどうかを確認するステップである。
燃料電池制御装置４は、燃料電池モジュール７の温度がＴ１[℃]以上になっていないと判定すると、ステップＳ４０６に戻り、ＧＧｒ＝ＨＧｒ、且つ燃料電池モジュール７の温度がＴ１[℃]以上となるまで待機する。そして、燃料電池制御装置４は、燃料電池モジュール温度がＴ１[℃]以上であると判定すると、燃料電池システム３００を待機状態へと移行させる（ステップＳ４０８）。ここで、燃料電池システム３００の待機状態への移行は、次の２ステップによって完成する。まず第１に、ガス電磁弁１ａ，１ｂの少なくともどちらか一方を閉じて燃料電池モジュール７への燃料ガスの供給を停止させる。第２に、スイッチ１３ｃをオフし、スイッチ１３ｂをオフにして、一般負荷１０５への電力供給元を燃料電池から系統１０４へと切り替える。
次に燃料電池制御装置４は、燃料電池システム３００の待機状態がｔ３[時間]以上継続しているか否かを判定する（ステップＳ４０９）。ここで、ｔ３[時間]は、燃料電池システム３００にガスを供給しないで発電を停止できる最大時間である。
燃料電池制御装置４は、ステップＳ４０９において、燃料電池システム３００の待機状態がｔ３[時間]以上継続していると判定すると、燃料電池システム３００を再起動させる（ステップ４１４）。ここで、燃料電池システム３００の再起動とは、次の２ステップによって完成する。まず第１に、ガス電磁弁１ａ，１ｂの双方を開いて燃料電池モジュール７への燃料ガスの供給を再開させる。第２に、スイッチ１３ｂをオンにして、一般負荷１０５への電力供給元を系統１０４から燃料電池へと切り替える。
ステップＳ４１４において燃料電池システム３００を再起動させた後、燃料電池制御装置４は、燃料電池システム３００の動作を通常の発電状態に戻すため、ｔ４[時間]の間動作を維持させる（ステップＳ４１５）。そして、燃料電池制御装置４は、再度ステップＳ４０３のガス流量の判定動作に移行する。
ステップＳ４０９において、燃料電池システム３００の待機状態がｔ３[時間]以上継続していないと判定すると、燃料電池制御装置４は、ＨＧｒ＝０がｔ２[時間]の間継続しているか否かを判定する（ステップＳ４１０）。ＨＧｒ＝０は、燃料電池システム３００を含む全てのガス機器においてガスが消費されていないことを意味する。この状態がｔ２[時間]の間継続されれば、ガスの漏洩検知システムは、ガスが完全に止まっておりガス漏れが無いと判定することができる。
ステップＳ４１０において、ＨＧｒ＝０がｔ２[時間]の間継続していないと判定すると、燃料電池制御装置４は、燃料電池モジュール７の温度がＴ２[℃]以上であるか否かを判定する（ステップＳ４１３）。ここで、Ｔ２[℃]は、Ｔ２＜Ｔ１である所定温度である。燃料電池モジュール７の温度がＴ２[℃]以上でないと判定すると、燃料電池制御装置４は、燃料電池システム３００を再起動させる（ステップＳ４１４）。これは、燃料電池モジュール７の温度がＴ２[℃]未満である場合には、その後待機状態に移行させた場合に、燃料電池の再起動に時間を要するためである。一方、燃料電池モジュール７の温度がＴ２[℃]以上であると判定すると、燃料電池制御装置４は、ステップＳ４０９に戻る。そして燃料電池制御装置４は、ｔ２[時間]のカウンタを初期化し、ＨＧｒ＝０となったときから新たにｔ２[時間]継続したか否かの判定を行う。
ステップＳ４１０において、ＨＧｒ＝０がｔ２[時間]の間継続していると判定すると、燃料電池制御装置４は、燃料電池システム３００を再起動させる（ステップＳ４１１）。ここで、日数ｄは０にリセットされて、本制御フローは終了する。
以上述べたように、第２の実施形態によれば、燃料電池システム３００を待機状態に移行させる際に、燃料電池モジュール７へのガス供給量を増加させ、セルスタック８の温度を上昇させてから待機状態に移行させる。これによって、待機状態に移行後もセルスタック８の温度を比較的高く維持できるので、待機状態から再起動させる際に、少ない時間で定常運転状態に戻すことができる。
また、本実施形態によれば、燃料電池モジュール７へのガス供給量を増加させて発電した電力で凍結防止ヒータ１４を動作させるように構成した。これによって燃料電池モジュール７の再起動を早めるために供給したガスのエネルギーを無駄なく利用することが可能である。
本実施形態において、凍結防止ヒータ１４は、インバータ１２、スイッチ１３ｃ等を経由して燃料電池モジュール７から電力供給を受けるように構成したが、系統１０４からも電力供給を受け得るように構成してもよい。
（第３の実施形態）
図５に示す第３の実施形態は、燃料電池システム５００内におけるインバータ１２の出力が、スイッチ１３ｃを経由して給湯器１０６に電力供給できるように構成されている他は図１，図３と同一の構成である。従って、重複する部分の説明は省略する。
電力供給部５０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１と、インバータ１２と、スイッチ１３ａ，１３ｂとを備える。燃料電池制御装置４は、スイッチ１３ｂの制御を行い、インバータ１２からの電力と、系統１０４からの電力とを切り替えて一般負荷１０５に供給する。また、燃料電池制御装置４は、スイッチ１３ａをオン状態とすることによって、インバータ１２又は系統１０４からの電力をヒータ９に供給させる。また、インバータ１２の出力は、スイッチ１３ｃを経由して給湯器１０６にも電力供給可能である。
給湯器１０６は、燃料電池モジュール７から電力の供給を受けて、家庭内に給湯を行うための電気式給湯器である。本実施形態では、燃料電池モジュール７から電力供給を受けるように構成したが、系統１０４からも電力供給できるように構成してもよい。
第３の実施形態における燃料電池システム５００の具体的な制御例については、図４の制御例に２つの修正を加えるのみで第３の実施形態に適用可能である。第１に、ステップＳ４０５において、凍結防止ヒータ１４に電力供給する代わりに、給湯器１０６に電力供給するように構成すればよい。第２に、ステップＳ４１２において、凍結防止ヒータ１４への電力供給をオフする代わりに、給湯器１０６への電力供給をオフするように構成すればよい。従ってその他の詳細な説明は省略する。
以上述べたように、第３の実施形態によれば、燃料電池システム５００を待機状態に移行させる際に、燃料電池モジュール７へのガス供給量を増加させ、セルスタック８の温度を上昇させてから待機状態に移行させる。これによって、待機状態に移行後もセルスタック８の温度を比較的高く維持できるので、待機状態から再起動させる際に、少ない時間で定常運転状態に戻すことができる。
また、本実施形態によれば、燃料電池モジュール７へのガス供給量を増加させて発電した電力で電気式給湯器１０６を動作させるように構成した。従って、燃料電池モジュール７の再起動を早めるために供給したガスのエネルギーを無駄なく利用することが可能である。
（第４の実施形態）
図６に示す第４の実施形態は、燃料電池システム６００内におけるＤＣ／ＤＣコンバータ１１の出力が、第２のＤＣ／ＤＣコンバータ１５及びスイッチ１３ｄを経由して蓄電池１０７に電力供給できるように構成されている他は図１，図３及び図５と概ね同一の構成である。従って、重複する部分の説明は省略する。
電力供給部６０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１と、インバータ１２と、スイッチ１３ａ，１３ｂとを備える。燃料電池制御装置４は、スイッチ１３ｂの制御を行い、インバータ１２からの電力と、系統１０４からの電力とを切り替えて一般負荷１０５に供給する。また、燃料電池制御装置４は、スイッチ１３ａをオン状態とすることによって、インバータ１２又は系統１０４からの電力をヒータ９に供給させる。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１の出力は、第２のＤＣ／ＤＣコンバータ１５及びスイッチ１３ｄを経由して蓄電池１０７に充電可能である。
蓄電池１０７は、燃料電池モジュール７から電力の供給を受けて、発電電力の充電を行う。本実施形態に用いられる蓄電池１０７は、リチウムイオン電池であるが、ニッケル水素電池等の他の種類の蓄電池も使用することができる。また、蓄電池単体の他、電気自動車（ＥＶ）又はプラグインハイブリッド車（ＰＨＶ）に搭載されている蓄電池に対して充電を行うことも可能である。本実施形態では、燃料電池モジュール７から電力供給を受けるように構成したが、系統１０４からも電力供給可能に構成してもよい。
第４の実施形態における燃料電池システム６００の具体的な制御例については、図４の制御例に２つの修正を加えるのみで第４の実施形態に適用可能である。第１に、ステップＳ４０５において、凍結防止ヒータ１４に電力供給する代わりに、蓄電池１０７に電力供給するように構成すればよい。第２に、ステップＳ４１２において、凍結防止ヒータ１４への電力供給をオフする代わりに、蓄電池１０７への電力供給をオフするように構成すればよい。従ってその他の詳細な説明は省略する。
以上述べたように、第４の実施形態によれば、燃料電池システム６００を待機状態に移行させる際に、燃料電池モジュール７へのガス供給量を増加させ、セルスタック８の温度を上昇させてから待機状態に移行させる。これによって、待機状態に移行後もセルスタック８の温度を比較的高く維持できるので、待機状態から再起動させる際に、少ない時間で定常運転状態に戻すことができる。
また、本実施形態によれば、燃料電池モジュール７へのガス供給量を増加させて発電した電力を蓄電池１０７に充電させるように構成した。このため、本実施形態によれば、燃料電池モジュール７の再起動を早めるために供給したガスのエネルギーを無駄なく利用することが可能である。
本実施形態を諸図面及び実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形又は修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形又は修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。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、複数の構成部及びステップなどを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。
本開示内容の多くの側面は、プログラム命令を実行可能なコンピュータシステムその他のハードウェアによって実行される、一連の動作として示される。コンピュータシステムその他のハードウェアには、例えば、汎用コンピュータ、ＰＣ(パーソナルコンピュータ)、専用コンピュータ、ワークステーション、ＰＣＳ(Personal Communications System、パーソナル移動通信システム)、ＲＦＩＤ受信機、電子ノートパッド、ラップトップコンピュータ、ＧＰＳ(Global Positioning System)受信機又はその他のプログラム可能なデータ処理装置が含まれる。各実施形態では、種々の動作は、プログラム命令(ソフトウェア)で実装された専用回路(例えば、特定機能を実行するために相互接続された個別の論理ゲート)又は、１つ以上のプロセッサによって実行される論理ブロック若しくはプログラムモジュール等によって実行されることに留意されたい。論理ブロック又はプログラムモジュール等を実行する１つ以上のプロセッサには、例えば、１つ以上のマイクロプロセッサ、ＣＰＵ(中央演算処理ユニット)、ＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)、ＤＳＰ(Digital Signal Processor)、ＰＬＤ(Programmable Logic Device)、ＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、電子機器、ここに記載する機能を実行可能に設計されたその他の装置及び／又はこれらいずれかの組合せが含まれる。ここに示す実施形態は、例えば、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード又はこれらいずれかの組合せにより実装される。命令は、必要なタスクを実行するためのプログラムコード又はコードセグメントであってもよい。そして、命令は、機械読取り可能な非一時的記憶媒体その他の媒体に格納することができる。コードセグメントは、手順、関数、サブプログラム、プログラム、ルーチン、サブルーチン、モジュール、ソフトウェアパッケージ、クラス又は命令、データ構造若しくはプログラムステートメントのいずれかの任意の組合せを示すものであってもよい。コードセグメントは、他のコードセグメント又はハードウェア回路と、情報、データ引数、変数又は記憶内容の送信及び／又は受信を行い、これにより、コードセグメントが他のコードセグメント又はハードウェア回路と接続される。
ここで用いられるネットワークには、他に特段の断りがない限りは、インターネット、アドホックネットワーク、ＬＡＮ(Local Area Network)、セルラーネットワーク、ＷＰＡＮ(Wireless Personal Area Network ) 若しくは他のネットワーク又はこれらいずれかの組合せが含まれる。無線ネットワークの構成要素には、例えば、アクセスポイント(例えば、Ｗｉ−Ｆｉアクセスポイント)及びフェムトセル等が含まれる。さらに、無線通信器機は、Ｗｉ−Ｆｉ、Bluetooth（登録商標）、セルラー通信技術(例えばＣＤＭＡ(Code Division Multiple Access)、ＴＤＭＡ(Time Division Multiple Access)、ＦＤＭＡ(Frequency Division Multiple Access)、ＯＦＤＭＡ(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)、ＳＣ−ＦＤＭＡ(Single-Carrier Frequency Division Multiple Access)又はその他の無線技術及び／又は技術標準を用いた無線ネットワークに接続することができる。
ここで用いられる機械読取り可能な非一時的記憶媒体は、さらに、ソリッドステートメモリ、磁気ディスク及び光学ディスクの範疇で構成されるコンピュータ読取り可能な有形のキャリア（媒体）として構成することができる。かかる媒体には、ここに開示する技術をプロセッサに実行させるためのプログラムモジュールなどのコンピュータ命令の適宜なセット及び、データ構造が格納される。コンピュータ読取り可能な媒体には、１つ以上の配線を備えた電気的接続、磁気ディスク記憶媒体、磁気カセット、磁気テープ、その他の磁気及び光学記憶装置(例えば、ＣＤ(Compact Disk)、レーザーディスク（登録商標）、ＤＶＤ（登録商標）(Digital Versatile Disc)、フロッピー（登録商標）ディスク及びブルーレイディスク（登録商標))、可搬型コンピュータディスク、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＲＯＭ(Read-Only Memory)、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ若しくはフラッシュメモリ等の書換え可能でプログラム可能なＲＯＭ若しくは情報を格納可能な他の有形の記憶媒体又はこれらいずれかの組合せが含まれる。メモリは、プロセッサ／プロセッシングユニットの内部及び／又は外部に設けることができる。ここで用いられるように、「メモリ」という語は、あらゆる種類の長期記憶用、短期記憶用、揮発性、不揮発性その他のメモリを意味し、特定の種類若しくはメモリの数又は記憶が格納される媒体の種類は限定されない。
ここでは、特定の機能を実行する種々のモジュール及び／又はユニットを有するものとしてのシステムを開示しており、これらのモジュール及びユニットは、その機能性を簡略に説明するために模式的に示されたものであって、必ずしも特定のハードウェア及び／又はソフトウェアを示すものではないことに留意されたい。その意味において、これらのモジュール、ユニット、その他の構成要素は、ここで説明された特定の機能を実質的に実行するように実装されたハードウェア及び／又はソフトウェアであればよい。異なる構成要素の種々の機能は、ハードウェア及び／又はソフトウェアのいかなる組合せ又は分離したものであってもよく、それぞれ別々に、又はいずれかの組合せによって用いることができる。また、キーボード、ディスプレイ、タッチスクリーン、ポインティングデバイス等を含むが、これらに限られない入力／出力若しくはＩ／Ｏデバイス又はユーザインターフェースは、システムに直接に又は介在するＩ／Ｏコントローラを介して接続することができる。このように、本開示内容の種々の側面は、多くの異なる態様で実施することができ、それらの態様はすべて本開示内容の範囲に含まれる。
１ａ，１ｂ ガス電磁弁
２ ガス流量計
３ ガスポンプ
４ 燃料電池制御装置（制御部）
５ マイコン
６ メモリ
７ 燃料電池モジュール
８ セルスタック
９ ヒータ
１０，３０，５０，６０ 電力供給部
１１ ＤＣ／ＤＣコンバータ
１２ インバータ
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ スイッチ
１４ 凍結防止ヒータ
１５ 第２のＤＣ／ＤＣコンバータ
１００，３００，５００，６００ 燃料電池システム
１０１ ガスメータ
１０２ ＨＥＭＳコントローラ
１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ ガス機器
１０４ 系統
１０５ 一般負荷
１０６ 給湯器
１０７ 蓄電池

Claims (15)

  1. ガスメータを経て供給されるガスを用いて発電する燃料電池モジュールと、
    前記燃料電池モジュールの発電を制御する制御部と
    を備える燃料電池システムであって、
    前記制御部は、前記ガスメータを経て供給されるガスが前記燃料電池モジュール以外に供給されていないことが第１の所定時間検出されると、前記燃料電池モジュールの発電を第２の所定時間停止するように制御する、燃料電池システム。
  2. 前記燃料電池システムは、前記ガスメータから出力される信号を取得する取得手段を含み、
    前記制御部は、前記取得手段が取得した前記信号に基づき、前記第１の所定時間を検出する、請求項１に記載の燃料電池システム。
  3. 前記制御部は、前記燃料電池モジュールの発電が最後に前記第２の所定時間以上停止してから所定日数が経過したら、当該燃料電池モジュールの発電を前記第２の所定時間停止するように制御する、請求項１又は２に記載の燃料電池システム。
  4. 前記燃料電池システムは、前記燃料電池モジュールを加熱するヒータを備え、
    前記制御部は、前記第２の所定時間の少なくとも一部において、前記燃料電池モジュール以外から供給されるエネルギーによって前記ヒータを動作させる、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の燃料電池システム。
  5. 前記ヒータは、前記燃料電池システムが有する凍結防止ヒータである、請求項４に記載の燃料電池システム。
  6. 前記燃料電池システムは、発電電力を負荷又は蓄電池に供給可能に構成され、
    前記制御部は、前記燃料電池モジュールの発電電力を増大させて前記負荷又は前記蓄電池に電力供給した後に、前記燃料電池モジュールの発電を前記第２の所定時間停止するように制御する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の燃料電池システム。
  7. 前記負荷は、前記燃料電池システムが有する凍結防止ヒータである、請求項６に記載の燃料電池システム。
  8. 前記負荷は、前記燃料電池システムが有する給湯用ヒータである、請求項６に記載の燃料電池システム。
  9. 前記制御部は、前記蓄電池の充電量を減少させた後に、前記燃料電池モジュールの発電電力を前記蓄電池へ供給するように制御する、請求項６に記載の燃料電池システム。
  10. ガスメータを経て供給されるガスを用いて発電する燃料電池モジュールを有する燃料電池システムの制御方法であって、
    前記ガスメータを経て供給されるガスが前記燃料電池モジュール以外に供給されていないことを第１の所定時間検出するステップと、
    前記ガスが前記燃料電池モジュール以外に供給されていないことを第１の所定時間検出した場合に、前記燃料電池モジュールの発電を第２の所定時間停止するように制御するステップと
    を含む燃料電池システムの制御方法。
  11. 前記第１の所定時間検出したら、前記燃料電池モジュールの温度を上昇又は維持させるステップと、
    前記燃料電池モジュールの温度が所定温度以上に維持されたら、前記燃料電池モジュールの発電を前記第２の所定時間停止するように制御するステップと
    を含む請求項１０に記載の燃料電池システムの制御方法。
  12. 前記発電を前記第２の所定時間停止させている間に、前記ガスが供給されていないことを検出するステップと、
    前記第２の所定時間の間に前記ガスが供給されたら、新たに前記第２の所定時間の計測を開始させるステップと、
    前記燃料電池システムの停止が第３の所定時間継続したら、前記燃料電池システムに発電を開始させるステップと
    を含む、請求項１０又は１１に記載の燃料電池システムの制御方法。
  13. ガスメータを経て供給されるガスを用いて発電する燃料電池モジュールの発電を制御する燃料電池制御装置であって、
    前記ガスメータを経て供給されるガスが前記燃料電池モジュール以外に供給されていないことを第１の所定時間検出したら、前記燃料電池モジュールの発電を第２の所定時間停止するように制御する、燃料電池制御装置。
  14. 前記燃料電池制御装置は、
    前記第１の所定時間検出したら、前記燃料電池モジュールの温度を上昇又は維持させ、
    前記燃料電池モジュールの温度が所定温度以上に維持されたら、前記燃料電池モジュールの発電を前記第２の所定時間停止するように制御を行う、請求項１３に記載の燃料電池制御装置。
  15. 前記燃料電池制御装置は、
    前記発電を前記第２の所定時間停止させている間に、前記ガスが供給されていないことを検出し、
    前記第２の所定時間の間に前記ガスが供給されたら、新たに前記第２の所定時間の計測を開始させ、
    前記燃料電池システムの停止が第３の所定時間継続したら、前記燃料電池システムに発電を開始させるように制御を行う、請求項１３又は１４に記載の燃料電池制御装置。
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