JP2021163550A

JP2021163550A - Fuel cell system, controller, and control program

Info

Publication number: JP2021163550A
Application number: JP2020061602A
Authority: JP
Inventors: 崇之渡邉; Takayuki Watanabe; 淳也香田; Junya Koda; 駿介木村; Shunsuke Kimura
Original assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Current assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Priority date: 2020-03-30
Filing date: 2020-03-30
Publication date: 2021-10-11
Anticipated expiration: 2040-03-30
Also published as: JP7391749B2

Abstract

To provide a fuel cell system, a controller, and a control program that in the case of error stop of a power generation unit, are capable of performing error notification at appropriate timing.SOLUTION: A fuel cell system 10 comprises: a fuel cell unit 12 in which a fuel cell module 20 for generating power is provided and a gas path, a reforming water path, and an air path connected to the fuel cell module 20 are provided; and a controller 110 including a control unit for performing control of determining a type of an error when the fuel cell unit 12 is stopped by the error and reporting the error after the fuel cell unit 12's temperature becomes equal to or lower than a predetermined temperature when the error shows a possibility of a failure of at least one of the gas path, the reforming water path, and the air path.SELECTED DRAWING: Figure 1

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 capable of supplying 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）。 The conventional fuel cell system detects an obstacle approaching the air intake of the fuel cell unit and issues a warning after a lapse of a predetermined time from 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 the alarm signal is input, the display means displays the first display screen that displays both the heat information and the alarm information, and the operation means operates while the first display screen is displayed. Then, some display means display a second display screen for displaying both alarm information and detailed alarm information (see, for example, 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, when the power generation system is not out of order and the period during which the power generation system is not generating power exceeds the predetermined first period or more, the alarm may notify the predetermined notification information. (See, for example, Patent Document 3).

特開２００７−１０３１６７号公報JP-A-2007-103167 ＷＯ２０１２／０６３３８０号公報WO2012 / 0633380 特開２０１４−０４９２１８号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-049218

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, the reformed water path, and the air path is an error that may cause a failure, maintenance work (repair) is performed when 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 is stopped and the person in charge of work can rush to the site immediately, the maintenance work cannot be performed until the temperature of the power generation unit drops to some extent. In this case, the person in charge of work may stand by at the site or be dispatched again, which increases the burden on the user and the person in charge of work. That is, when the power generation unit stops due to an error, it is not sufficient to immediately notify the error for all error types, and it is desirable to notify the error at an appropriate timing according to the error type.

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 prior arts described in Patent Document 1, Patent Document 2, and Patent Document 3 consider giving error notification at an appropriate timing according to 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通知を行う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 is a fuel cell system, a control device, which can give an error notification at an appropriate timing according to the type of error when the power generation unit stops due to an error. And to provide 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、エラーの種別を判定し、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、を備えている。 In order to achieve the above object, the fuel cell system according to the first aspect is provided with a fuel cell module for generating power, and has a gas path, a reformed water path, and an air path connected to the fuel cell module. When the provided fuel cell unit and the fuel cell unit stop due to an error, the type of the error is determined, and at least one of the gas path, the reformed water path, and the air path can fail. It includes a control device including a control unit that controls to notify the error after the temperature of the fuel cell unit becomes equal to or lower than a predetermined temperature in the case of a possible 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通知を行うことができる。 According to the fuel cell system according to the first aspect, when the fuel cell unit stops due to an error, an error notification can be given at an appropriate timing according to the type of error.

また、第２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。 Further, in the fuel cell system according to the second aspect, the fuel cell module comprises a fuel cell stack in which a plurality of fuel cell cells having an electrolyte layer, a fuel electrode, and an air electrode are laminated, and a gas containing a hydrocarbon raw material. The fuel cell is provided with a reformer for reforming, and the predetermined temperature is higher than the vaporization temperature, which is the temperature at which the reforming water introduced into the reformer vaporizes, and the fuel cell is introduced with air into the fuel cell stack. A temperature equal to or lower than the reoxidation temperature, which is the temperature at which the reoxidation of the fuel cell occurs, is set.

第２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 second aspect, as a predetermined temperature, a temperature at which the route can be diagnosed with respect to the gas path, the reformed water path, and the air path of the fuel cell unit can be applied.

また、第３態様に係る燃料電池システムは、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。 Further, in the fuel cell system according to the third aspect, both the stack temperature, which is the temperature of the fuel cell stack, and the reforming temperature, which is the temperature of the reformer, are used as the temperature of the fuel cell unit.

第３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 third aspect, both the stack temperature and the reforming temperature can be applied as the temperature of the fuel cell unit.

また、第４態様に係る燃料電池システムは、前記制御部が、エラーの対象が、前記ガス経路、前記改質水経路、及び前記空気経路以外である場合に、即時にエラーを通知する制御を行う。 Further, in the fuel cell system according to the fourth aspect, the control unit controls to immediately notify the error when the target of the error is other than the gas path, the reformed water path, and the air path. conduct.

第４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、及び空気経路以外のエラーに対しては即時にエラー通知を行うことができる。 According to the fuel cell system according to the fourth aspect, it is possible to immediately notify an error for an error other than the gas path, the reformed water path, and the air path.

また、第５態様に係る燃料電池システムは、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。 Further, in the fuel cell system according to the fifth aspect, a different temperature is set as the predetermined temperature depending on the combination of the gas path, the reformed water path, and the air path, which are subject to an 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, as a predetermined temperature, a temperature at which the route can be diagnosed can be applied for each combination of the gas path, the reformed water path, and the air path.

また、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、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エラーを通知する制御を行い、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エラーを通知する制御を行う。 Further, in the fuel cell system according to the sixth aspect, the fuel cell module comprises a fuel cell stack in which a plurality of fuel cell cells having an electrolyte layer, a fuel electrode, and an air electrode are laminated, and a gas containing a hydrocarbon raw material. A reformer for reforming is provided, and the predetermined temperature is higher than the reoxidation temperature, which is the temperature at which the fuel cell is reoxidized by introducing air into the fuel cell stack, and gas is introduced into the reformer. A first temperature equal to or lower than the carbon precipitation temperature, which is the temperature at which carbon precipitation occurs, and a second temperature higher than the vaporization temperature, which is the temperature at which the reforming water introduced into the reformer vaporizes, and lower than the reoxidation temperature. , And the target of the error is the combination of the gas path, the reformed water path, and the air path, the combination of the gas path and the air path, or the reformed water path. And the combination of the air paths, or when only the air paths are used, control is performed to notify an error after the temperature falls below the second temperature, and the target of the error is the gas path and the reformed water path. In the case of a combination or only the gas path, control is performed to notify an error after the temperature falls below 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通知を行うことができる。 According to the fuel cell system according to the sixth aspect, error notification can be performed after the temperature of the fuel cell unit becomes equal to or lower than a predetermined temperature for each combination of the gas path, the reformed water path, and the air path.

また、第７態様に係る燃料電池システムは、前記制御部が、エラーの対象が、前記ガス経路、前記改質水経路、及び前記空気経路以外、又は、前記改質水経路のみである場合に、即時にエラーを通知する制御を行う。 Further, in the fuel cell system according to the seventh aspect, when the control unit makes an error target other than the gas path, the reformed water path, and the air path, or only the reformed water path. , Controls to notify an error immediately.

第７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、及び空気経路以外のエラー、あるいは、改質水経路のみのエラーに対しては即時にエラー通知を行うことができる。 According to the fuel cell system according to the seventh aspect, an error notification can be immediately given to an error other than the gas path, the reformed water path, and the air path, or an error only in the reformed water path.

更に、上記目的を達成するために、第８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、エラーの種別を判定し、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エラーを通知する制御を行う制御部を含む。 Further, in order to achieve the above object, the control device according to the eighth aspect is provided with a fuel cell module for generating power, and is connected to the fuel cell module in a gas path, a reformed water path, and an air path. Is a control device for controlling the operation of a fuel cell system provided with a fuel cell unit provided with, and when the fuel cell unit is stopped due to an error, the type of the error is determined, and the gas path and the reforming are performed. Includes a control unit that controls notifying an error after the temperature of the fuel cell unit falls below a predetermined temperature when at least one of the water path and the air path is an error that may cause a failure. ..

第８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 eighth aspect, the same effect as that of 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９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７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。 Further, in order to achieve the above object, the control program according to the ninth aspect causes the computer to function as a control unit included in the control device according to any one of the first to seventh aspects.

第９態様に係る制御プログラムによれば、第１態様〜第７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 ninth aspect, the same effect as that of the fuel cell system according to any one aspect of the first to seventh aspects can be obtained.

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通知を行うことができる。 As described in detail above, according to the present invention, when the power generation unit stops due to an error, error notification can be performed at an appropriate timing according to 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。It is a figure which shows an example of the structure of the fuel cell system which concerns on 1st 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。It is a figure which shows an example of the structure of the fuel cell module which concerns on 1st 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。It is a block diagram which shows an example of the electric structure of the control device which concerns on 1st Embodiment. 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。It is a block diagram which shows an example of the functional structure of the control device which concerns on 1st 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 which shows an example of the 1st data table which concerns on 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。It is a flowchart which shows an example of the processing flow by the control program which concerns on 1st 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。It is a block diagram which shows an example of the functional structure of the control device which concerns on 2nd 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 which concerns 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 which concerns 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。It is a flowchart which shows an example of the processing flow by the control program which concerns on 2nd 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。 Hereinafter, an example of a mode for carrying out 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 the 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. The fuel cell unit 12 may be a separate body of the hot water storage tank unit accommodating the hot water storage tank 48 described later, and in this case, the fuel cell unit 12 is composed of three units.

燃料電池ユニット１２は、燃料ガス及び水を用いて発電を行う。また、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 water. Further, a hot water storage tank 48 is provided, and water as a heat transfer medium for recovering heat generated by power generation by heat exchange is stored in the hot water storage tank 48. The hot water supply unit 14 heats the clean water heated by the fuel cell unit 12 to a target temperature and supplies it. As the hot water storage tank 48, an open type tank is used as an example, but a pressurized type tank may 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 electric power. The fuel cell module 20 is connected to the gas joint 22 via the gas supply path 21, and the gas supply pipe 24 is connected to the gas joint 22. The gas supply pipe 24 is branched into a flow path toward the burner 150 of the hot water supply unit 14, which will be described later, and a flow path toward the fuel cell module 20. The 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 (not shown), and the gas supply pipe 24 is supplied with city gas (raw material gas) containing methane as a main component, which is an example of a hydrocarbon raw material. The gas supply path 21 is provided with a desulfurization section 26, 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 the storage tank 32 via a reformed water inflow passage 30 having a supply pump 28, and the fuel cell module 20 is supplied with the reformed water stored in the storage tank 32. It is supplied by the pump 28. An oxide gas pipe 212 provided with an air blower 211 is connected to the fuel cell module 20, and oxide gas (outside air) is supplied via the oxide gas pipe 212. The fuel cell module 20 includes a hydrogen generator (reformer) that produces hydrogen by reforming the city gas and reformed water.

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 configurations inside the 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. To the reforming catalyst 202, city gas in which the sulfur compound is adsorbed and removed by the desulfurization section 26 is supplied through the gas supply path 21. The reforming catalyst 202 is a reformer that steam reforms the supplied city gas using the reformed water (condensed water) supplied through the reformed water inflow channel 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. The burner 203 burns the burner gas (gas discharged from the stack) supplied through the stack exhaust gas pipe 207 to heat the reforming catalyst 202. Then, in the reforming catalyst 202, a fuel gas containing hydrogen gas is generated from the city gas supplied from the desulfurization unit 26. This fuel gas is supplied to the fuel pole 206 of the fuel cell stack 205, which will be described later, through the fuel gas pipe 204.

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 type fuel cell stack, and has a plurality of stacked fuel cell cells 208 (only one is shown in FIG. 2). Each fuel cell 208 has an electrolyte layer 209, and fuel poles 206 and air poles 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。 Oxidation gas (outside air) is supplied to the air electrode 210 (cathode electrode) through an oxidation gas pipe 212 provided with an air blower 211. In this air electrode 210, as represented by the following formula (1), oxygen in the oxidizing gas reacts with electrons to generate oxygen ions. This oxygen ion reaches the fuel electrode 206 through the electrolyte layer 209.

（空気極反応）
１／２Ｏ_２＋２ｅ⁻ →Ｏ^２− ・・・（１） (Air pole 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, in the fuel electrode 206, as represented by the following formulas (2) and (3), oxygen ions passing through the electrolyte layer 209 react with hydrogen and carbon monoxide in the fuel gas, and water (water vapor). And carbon dioxide and electrons are generated. The electrons generated at the fuel pole 206 reach the air pole 210 through an external circuit. Then, the electrons move from the fuel pole 206 to the air pole 210 in this way, so that power is generated in each fuel cell 208. In addition, each fuel cell 208 generates heat during power generation due to the above reaction.

（燃料極反応）
Ｈ_２＋Ｏ^２− →Ｈ_２Ｏ＋２ｅ⁻ ・・・（２）
ＣＯ＋Ｏ^２− →ＣＯ_２＋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, and the fuel electrode exhaust gas pipe 214 and the air electrode exhaust gas pipe 215 are fuel poles. It is connected to 206 and 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 made into a 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 a burner gas as described above. A discharge path 34 for discharging the burner exhaust gas to the exhaust heat exchanger 36 is connected to the 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 path 34 for discharging the combustion exhaust gas used for promoting the reforming reaction in the hydrogen generation unit is connected to the fuel cell module 20. An exhaust heat exchanger 36 is provided in the exhaust passage 34, 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 the heat transfer medium 50 described later in the exhaust heat exchanger 36, and the contained water vapor is condensed. As a result, 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 drainage pipe 104 connected to the drainage joint 102a. The drainage pump 100 operates when the amount of water in the storage tank 32 exceeds a predetermined amount, and discharges the water in the storage tank 32 to the sewer through the drainage 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 a fuel cell stack 205 that generates electricity using hydrogen generated by the hydrogen generation unit. The 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。 The exhaust heat exchanger 36 is connected to a heat recovery circulation path 42 that circulates the heat transfer medium 50 between the exhaust heat exchanger 36 and the hot water storage tank 48. A heat recovery pump 44 and a radiator 46 are provided in the first flow path 42a, which is one flow path of the heat recovery circulation path 42 connecting 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 the hot water storage tank 48. A heat transfer medium 50 is stored in the hot water storage tank 48, and water is used as an example of the heat transfer medium 50. 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 clean 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。 The 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 preferentially sent to the exhaust heat exchanger 36. The heat transfer medium 50 supplied from the hot water storage tank 48 to the first flow path 42a of the heat recovery circulation path 42 is cooled by the radiator 46 and then sent to the exhaust heat exchanger 36 by the heat recovery pump 44. In the radiator 46, the fan motor operates as needed, such as when the heat transfer medium 50 supplied 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 enters the hot water storage tank 48 via the second flow path 42e, which is the other flow path of the heat recovery circulation path 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 clean water heat exchanger 54 provided in the fuel cell unit 12 via a heat supply circulation path 58 different from the heat recovery circulation path 42. As a result, the heat transfer medium 50 of the hot water storage tank 48 is returned to the hot water storage tank 48 via the clean water heat exchanger 54 provided in the heat supply circulation path 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 on the upstream side of the water heat exchanger 54 of the heat supply circulation path 58. The heat supply pump 56 operates when heating clean water or the like by utilizing the heat of the heat transfer medium 50 of 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 out to the first flow path 58a. The downstream end of the first flow path 58a is connected to the water supply 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 supply 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 taken away by the water supply heat exchanger 54 is 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 passage 60 having an inflow side branch point 60a is connected to the clean water heat exchanger 54. The inflow path 60 is connected to the 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 passage 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 clean water heat exchanger 54 is connected to an outflow passage 66 through which clean water from the inflow passage 60 flows out after heat exchange. The outflow side branch point 66a is provided in the outflow side branch point 66a, and a refill passage 71 having a refill valve 68 is connected to the outflow side branch point 66a. The refill channel 71 is connected to the first flow path 58a of the heat supply circulation path 58, and by opening and operating the refill valve 68, the clean water is used as the heat transfer medium 50 from the upstream side of the clean water heat exchanger 54. It 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 passage 66. The mixing valve 72 is connected to the inflow side branch point 60a via a bypass path 74. The mixing valve 72 is a valve that mixes the clean water from the inflow passage 60 and the clean water from the clean water heat exchanger 54, and for example, from the inflow passage 60 so that the outflow temperature becomes a predetermined set temperature. The mixing ratio of 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 outflow passage 66 from the mixing valve 72 is connected to the outlet side joint 76, and the outlet side joint 76 is connected to the water inlet joint 80 of the hot water supply unit 14 via the 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。 A gas supply pipe 24 is connected to the gas joint 82 of the hot water supply unit 14, and city gas from the gas supply pipe 24 is supplied to the burner 150 of the hot water supply unit 14. The heat of combustion of the burner 150 heats the water passing through the 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. The drainage 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。 The water inlet 152 is connected to the water inlet joint 80 of the hot water supply unit 14, and the water inlet 152 is connected to the heat exchanger 154. The heat exchanger 154 is connected to the hot water supply joint 84 via the hot water supply passage 158 having the mixing valve 156, and the mixing valve 156 is connected to the water inlet side branch point 152a of the water inlet 152 via the bypass passage 160. There is. Further, a flow rate control valve 53 is provided between the water inlet joint 80 and the water inlet side 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 clean water from the inlet 152 and the clean water from the heat exchanger 154, and sets the mixing ratio of the clean water from the inlet 152 and the clean 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 provided with a heating pipe for heating, a bath pipe for reheating the bath, and the like, each of which constitutes a circulation path and exchanges heat with the heat exchanger 154 in 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 machine that heats the clean water, the heating pipe, and the water flowing in the bath pipe heated by the fuel cell unit 12 as needed.

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 a plurality of functions of measuring the flow rate of the supplied gas and monitoring an abnormality in the gas supply. The main monitoring functions include an abnormal outflow monitoring function, a seismic sensitivity 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 controller 51 accepts 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). O) 114, a storage unit 115, and an external interface (hereinafter, referred to as “external I / F”) 116 are provided.

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 the storage unit 115 and the 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. The 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 pre-installed in the control device 110, for example. The control program 115A may be realized by storing it in a non-volatile storage medium or distributing it via a network and appropriately installing it in the control device 110. Examples of non-volatile 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, and the like. NS.

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, the remote controller 51, the first temperature sensor S1, and the second temperature sensor S2 are connected to the external I / F 116. The remote controller 51, the first temperature sensor S1, and the second temperature sensor S2 are communicably connected to the CPU 111 via the 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 described above, when the fuel cell unit 12 stops due to an error, it is not necessary to immediately notify the error for all the error types, and an error occurs at an appropriate timing according to the error type. It is desirable to give notification.

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 to the RAM 113 and executing the control program 115A.

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 the present embodiment functions as an error detection unit 111A and an error notification control unit 111B. The error notification control unit 111B is an example of the 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 the present embodiment detects an error that occurs in the fuel cell unit 12. Specifically, a sensor for detecting the occurrence of an error is provided in each of a plurality of components such as a pipe and a tank provided in the fuel cell unit 12, and the output value of the sensor is monitored by the error detection unit 111A. Will be done. The error detection unit 111A detects that an error has occurred 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、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。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 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 at least one of the gas path, the reformed water path, and the air path fails. If there is a possibility of an error, control is performed to notify the error after the temperature of the fuel cell unit 12 becomes equal to or lower than a predetermined temperature. The error notification destination is, for example, the built-in remote controller device 51. The gas path, the reformed water path, and the air path are paths provided in the fuel cell unit 12 and connected to the fuel cell module 20. In the case of the present 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 oxide gas pipe 212 is an example of an air path. However, these gas paths, reformed water paths, and air paths can take various forms depending on the configuration of the fuel cell system 10.

上記の所定温度をＴ[℃]とした場合、所定温度Ｔには、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-mentioned predetermined temperature is T [° C.], the predetermined temperature T is, for example, the temperature at which the reformed water introduced into the reforming catalyst 202 evaporates (for example, 100 ° C., hereinafter referred to as "vaporization temperature". A temperature higher than the temperature at which the fuel cell cell 208 is reoxidized by introducing air into the fuel cell stack 205 (for example, 300 ° C., hereinafter referred to as “reoxidation temperature”) is set in advance. This predetermined temperature T is set to a temperature at which a person in charge of work can perform a route diagnosis when the fuel cell unit 12 is stopped due to an error. The route diagnosis referred to here means a work in which a person in charge of work diagnoses the presence or absence of a failure in the reformed water path, the gas path, and the air path of the fuel cell unit 12.

また、燃料電池ユニット１２の温度には、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.

また、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、及び空気経路以外である場合に、即時にエラーを通知する制御を行う。 Further, the error notification control unit 111B controls to immediately notify the error when the target of the error is other than the gas path, the reformed water path, and the air path.

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 first data table 115B is stored in the storage unit 115 according to the present embodiment. The first data table 115B can be referred to 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 having a possibility of failure are designated in advance for each error type (error codes A to H) and classified. Error code A is a code for a gas path, a reformed water path, and an air path. The error code B is a code for the gas path and the reformed water path. The error code C is a code for the gas path and the air path. The error code D is a code that targets only the gas path. The error code E is a code for the reformed water path and the air path. The error code F is a code that targets only the reformed water path. The error code G is a code that targets only the air path. "Error display below a predetermined temperature" is associated with these error codes A to G.

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対象とするコードである。このエラーコードＨには「即時エラー表示」が対応付けられている。 Further, the error code H is a code that targets other than the gas path, the reformed water path, and the air path. An "immediate error display" is associated with this error code H.

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, the operation of the control device 110 according to the first embodiment will be described with reference to FIG.

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 processing flow 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 CPU 111 activates the control program 115A stored in the storage unit 115, 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。 In step 300 of FIG. 6, it is determined whether or not the CPU 111 has detected an error that occurs in the fuel cell unit 12. If it is determined that an error has been detected (in the case of an affirmative determination), the process proceeds to step 301, and if it is determined that an error has not been detected (in the case of a negative determination), the process waits 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 any of A, B, C, D, E, F, and G (in the case of A, B, C, D, E, F, and G), the process proceeds to step 302, and the error code If it is determined to be H (in the case of H), the process proceeds 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 above as an example, and waits until both the stack temperature and the reforming temperature become the predetermined temperature T or less.

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 or not both the stack temperature and the reforming temperature are equal to or lower than the predetermined temperature T. When it is determined that both the stack temperature and the reforming temperature are below the predetermined temperature T (in the case of affirmative judgment), the process proceeds to step 304, and when it is determined that both the stack temperature and the reforming temperature are not below the predetermined temperature T (in the case of affirmative determination). (In the case of a negative determination), the process returns to step 302 and the process is repeated.

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, as an example, the CPU 111 causes the remote controller device 51 to display an error code, and ends a series of processes by the control program 115A.

一方、ステップ３０５では、ＣＰＵ１１１が、一例として、リモコン装置５１に対して、即時に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。 On the other hand, in step 305, the CPU 111 immediately displays an error code on the remote controller device 51 as an example, and ends a series of processes by the control program 115A.

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通知を行うことができる。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 is stopped due to an error, error notification can be performed at an appropriate timing according to the type of error. Therefore, the maintenance work can be performed immediately after the work person arrives at the site, and the burden on the work person 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, a mode in which a predetermined temperature for notifying an error differs depending on a combination of a gas path, a reformed water path, and an air path will be described.

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 the 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 the present embodiment functions as an error detection unit 111A and an error notification control unit 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 the present embodiment is set to a different temperature depending on the combination of the gas path, the reformed water path, and the air path, which are the targets of the error. Specifically, the predetermined temperature T includes a first temperature and a second temperature. The first temperature is higher than the reoxidation temperature (for example, 300 ° C.) and lower than the temperature at which carbon precipitation occurs due to the introduction of gas into the reforming catalyst 202 (for example, 500 ° C., hereinafter referred to as “carbon precipitation temperature”). Is. The second temperature is a temperature higher than the vaporization temperature (for example, 100 ° C.) and equal to or lower than 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。 In the error notification control unit 111B according to the present embodiment, the target of the error is a combination of a gas path, a reformed water path, and an air path, a combination of a gas path and an air path, or a reformed water path and an air path. In the case of a combination of the above or only the air path, control is performed to notify an error after the temperature falls below the second temperature. Further, the error notification control unit 111B controls to notify the error after the temperature falls below the first temperature when the target of the error is a combination of the gas path and the reformed water path or only the gas path.

また、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、及び空気経路以外、又は、改質水経路のみである場合に、即時にエラーを通知する制御を行う。 Further, the error notification control unit 111B controls to immediately notify the error when the target of the error is other than the gas path, the reformed water path, and the air path, or only the reformed water path.

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, in the storage unit 115 according to the present embodiment, the second data table 115C and the third data table 115D are stored instead of the first data table 115B. The second data table 115C and the third data table 115D can be referred to 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 the division of temperature zones and the feasibility of path diagnosis of reformed water, gas, and air in each temperature zone. The temperature zone of the fuel cell unit 12 includes a temperature zone [a], a temperature zone [b], and a temperature zone [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 zone [a] is carbon. It 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 including the first temperature. The temperature zone [c] is a temperature zone higher than the vaporization temperature T4 and lower than the reoxidation temperature T3. That is, the temperature zone [c] is a temperature zone including 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 of FIG. 8, the reforming water path can be diagnosed in all the temperature zones [a], the temperature zone [b], and the temperature zone [c]. The gas path cannot be diagnosed in the temperature zone [a], but can be diagnosed in the temperature zone [b] and the temperature zone [c]. The air path cannot be diagnosed in the temperature zone [a] and the temperature zone [b], and can be diagnosed in the 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 having a possibility of failure are designated in advance for each error type (error codes A to H) and classified. An "error display in the temperature zone [c]" is associated with the error code A, the error code C, the error code E, and the error code G. An "error display below the temperature zone [b]" is associated with the error code B and the error code D.

また、エラーコードＦ及びエラーコードＨには「即時エラー表示」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「即時エラー表示」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, "immediate error display" is associated with the error code F and the error code H. In this embodiment, since it is assumed that the reformed water path can be diagnosed regardless of the temperature, the error code F is set to "immediate error display". However, if there is a temperature constraint in the diagnosis of the reformed water path due to the system configuration, the error may be displayed after waiting until the temperature becomes T or less.

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, the operation of the control device 110A according to the second embodiment will be described with reference to FIG.

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 a processing flow by the control program 115A according to the second embodiment.

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, it is determined whether or not the CPU 111 has detected an error that occurs in the fuel cell unit 12. If it is determined that an error has been detected (in the case of an affirmative determination), the process proceeds to step 311, and if it is determined that no error has been detected (in the case of a negative determination), the process waits 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. When it is determined that the error code B or the error code D (in the case of B, D), the process proceeds to step 312, and when it is determined that the error code is any of the error codes A, C, E, and G (A, C, In the case of E and G), the process proceeds to step 315, and when it is determined that the error code F or the error code H (in the case of F and 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. 9 above as an example, and waits until both the stack temperature and the reforming temperature are below the temperature range [b], that is, below the first temperature. 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 or not both the stack temperature and the reforming temperature are below the temperature range [b]. When it is determined that both the stack temperature and the reforming temperature are below the temperature range [b] (in the case of affirmative judgment), the process proceeds to step 314, and both the stack temperature and the reforming temperature must be below the temperature range [b]. When the determination is made (in the case of a negative determination), the process returns to step 312 and the process is repeated.

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, as an example, the CPU 111 causes the remote controller device 51 to display an error code, and ends a series of processes 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. 9 as an example, and waits until both the stack temperature and the reforming temperature reach the temperature range [c], that is, the second temperature. 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 or not both the stack temperature and the reforming temperature are in the temperature range [c]. When it is determined that both the stack temperature and the reforming temperature are in the temperature range [c] (in the case of affirmative judgment), the process proceeds to step 314, and it is determined that both the stack temperature and the reforming temperature are not in the temperature range [c]. In the case (in the case of a negative determination), the process returns to step 315 and the process is repeated.

一方、ステップ３１７では、ＣＰＵ１１１が、一例として、リモコン装置５１に対して、即時に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。 On the other hand, in step 317, as an example, the CPU 111 immediately causes the remote controller device 51 to display an error code, and ends a series of processes by the control program 115A.

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通知を行うことができる。 As described above, according to the present embodiment, the predetermined temperature for notifying the error differs depending on the combination of the gas path, the reformed water path, and the air path. Therefore, error notification can be performed at an appropriate timing for each combination of the gas path, the reformed water path, and the air path.

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。 Although the fuel cell system and the control device have been described above as examples of the above-described embodiment, the embodiment may be in the form of a program for causing a computer to execute the functions of each part included in the control device. The embodiment may be in the form of a storage medium that can be read by a computer that stores 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 the control device described in the above embodiment are examples, and may be changed depending on the situation within a range that does not deviate from the gist.

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。 Further, the processing flow of the program described in the above embodiment is also an example, and even if unnecessary steps are deleted, new steps are added, or the processing order is changed within a range that does not deviate from the 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-described embodiment, the case where the processing according to the embodiment is realized by the software configuration by using the computer by executing the program has been described, but the present invention is not limited to this. The embodiment 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
１１１ＣＰＵ
１１１Ａエラー検知部
１１１Ｂエラー通知制御部
１１２ＲＯＭ
１１３ＲＡＭ
１１４Ｉ／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 supply unit 20 Fuel cell module 21 Gas supply path 30 Remodeling 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 1st data table 115C 2nd data table 115D 3rd data table 116 External I / F
212 Oxidation gas pipe S1, S2 Temperature sensor

Claims

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、エラーの種別を判定し、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、
を備えた燃料電池システム。 A fuel cell unit provided with a fuel cell module for generating electricity and provided with a gas path, a reformed water path, and an air path connected to the fuel cell module.
When the fuel cell unit is stopped due to an error, the type of error is determined, and when at least one of the gas path, the reformed water path, and the air path is an error that may cause a failure. A control device including a control unit that controls to notify an error after the temperature of the fuel cell unit falls below a predetermined temperature.
Fuel cell system with.

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、
前記所定温度には、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 cell cells having an electrolyte layer, a fuel electrode, and an air electrode are laminated, and a reformer that reforms a gas containing a hydrocarbon raw material.
The predetermined temperature is higher than the vaporization temperature, which is the temperature at which the reforming water introduced into the reformer is vaporized, and is the temperature at which the fuel cell is reoxidized by introducing air into the fuel cell stack. The fuel cell system according to claim 1, wherein a temperature equal to or lower than the temperature is set.

前記燃料電池ユニットの温度には、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２に記載の燃料電池システム。 The fuel cell system according to claim 2, wherein both the stack temperature, which is the temperature of the fuel cell stack, and the reforming temperature, which is the temperature of the reformer, are used as the temperature of the fuel cell unit.

前記制御部は、エラーの対象が、前記ガス経路、前記改質水経路、及び前記空気経路以外である場合に、即時にエラーを通知する制御を行う
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の燃料電池システム。 Any one of claims 1 to 3, wherein the control unit controls to immediately notify the error when the target of the error is other than the gas path, the reformed water path, and the air path. The fuel cell system described in the section.

前記所定温度には、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に記載の燃料電池システム。 The fuel cell system according to claim 1, wherein 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, which are subject to an error.

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、
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エラーを通知する制御を行い、
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 cell cells having an electrolyte layer, a fuel electrode, and an air electrode are laminated, and a reformer that reforms a gas containing a hydrocarbon raw material.
The predetermined temperature is higher than the reoxidation temperature, which is the temperature at which the fuel cell cells are reoxidized by introducing air into the fuel cell stack, and is the carbon precipitation temperature, which is the temperature at which carbon precipitation occurs due to the gas introduction into the reformer. It includes the following first temperature and a second temperature higher than the vaporization temperature, which is the temperature at which the reforming water introduced into the reformer vaporizes, and lower than the reoxidation temperature.
The control unit
The target of the error is the combination of the gas path, the reformed water path, and the air path, the combination of the gas path and the air path, or the combination of the reformed water path and the air path, or When only the air path is used, control is performed to notify an error after the temperature falls below the second temperature.
The fifth aspect of claim 5, wherein when the target of the error is a combination of the gas path and the reformed water path, or only the gas path, control is performed to notify the error after the temperature falls below the first temperature. Fuel cell system.

前記制御部は、エラーの対象が、前記ガス経路、前記改質水経路、及び前記空気経路以外、又は、前記改質水経路のみである場合に、即時にエラーを通知する制御を行う
請求項６に記載の燃料電池システム。 The control unit controls to immediately notify an error when the target of the error is other than the gas path, the reformed water path, and the air path, or only the reformed water path. 6. The fuel cell system according to 6.

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、エラーの種別を判定し、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エラーを通知する制御を行う制御部
含む制御装置。 Control to control the operation of a fuel cell system provided with a fuel cell module for generating power and a fuel cell unit provided with a gas path, a reformed water path, and an air path connected to the fuel cell module. It ’s a device,
When the fuel cell unit is stopped due to an error, the type of error is determined, and when at least one of the gas path, the reformed water path, and the air path is an error that may cause a failure. , A control device including a control unit that controls notifying an error after the temperature of the fuel cell unit falls below a predetermined temperature.

コンピュータを、請求項１〜請求項７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 unit included in the control device according to any one of claims 1 to 7.