JP6931793B2 - 燃料電池システム - Google Patents
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Description
水素ガスと酸化剤ガスを用いて発電を行なう燃料電池と、
前記水素ガスを生成する改質器と、
前記改質器を加熱する燃焼器と、
前記燃焼器で生じた燃焼排ガスの排気経路と、
前記排気経路に配置されたCOセンサと、
前記COセンサの検出値から前記燃焼器における燃焼状態を監視する制御器と、
を備え、
前記制御器は、前記燃料電池の発電期間において、前記燃焼排ガス中のCO濃度を意図的に上昇させて前記COセンサを検査する第1の処理を実行しつつ、前記燃料電池の発電量を目標値に収斂させる第2の処理を実行する、燃料電池システムを提供する。
特許文献1は、燃料電池システムの発電時にもCOセンサの感度の検査を実施できることを開示している(請求項18)。しかし、燃焼器における空気比を発電時に意図的に増加させると、燃料電池システムの運転のバランスが崩れ、発電量の大幅な変動などの問題が生じる可能性がある。
水素ガスと酸化剤ガスを用いて発電を行なう燃料電池と、
前記水素ガスを生成する改質器と、
前記改質器を加熱する燃焼器と、
前記燃焼器で生じた燃焼排ガスの排気経路と、
前記排気経路に配置されたCOセンサと、
前記COセンサの検出値から前記燃焼器における燃焼状態を監視する制御器と、
を備え、
前記制御器は、前記燃料電池の発電期間において、前記燃焼排ガス中のCO濃度を意図的に上昇させて前記COセンサを検査する第1の処理を実行しつつ、前記燃料電池の発電量を目標値に収斂させる第2の処理を実行するものである。
水素ガスと酸化剤ガスを用いて発電を行なう燃料電池と、
前記水素ガスを生成する改質器と、
前記改質器を加熱する燃焼器と、
前記燃焼器で生じた燃焼排ガスの排気経路と、
前記排気経路に配置されたCOセンサと、
前記COセンサの検出値から前記燃焼器における燃焼状態を監視する制御器と、
を備え、
前記制御器は、前記燃料電池の発電開始時点から第1の特定時間が経過した後に第1の処理を実行するとともに、前記第1の特定時間が経過した後に実行された前記第1の処理において前記COセンサが正常であることが確認され、前回の前記第1の処理が実行された時点から第2の特定時間が経過し、かつ、前記燃料電池が発電を継続している場合、前記第1の処理を再度実行し、
前記第1の処理は、前記燃焼排ガス中のCO濃度を意図的に上昇させて前記COセンサを検査する処理である。
Claims (11)
- 水素ガスと酸化剤ガスを用いて発電を行なう燃料電池と、
前記水素ガスを生成する改質器と、
前記改質器を加熱する燃焼器と、
前記燃焼器で生じた燃焼排ガスの排気経路と、
前記排気経路に配置されたCOセンサと、
前記COセンサの検出値から前記燃焼器における燃焼状態を監視する制御器と、
を備え、
前記制御器は、前記燃料電池の発電期間において、前記燃焼排ガス中のCO濃度を意図的に上昇させて前記COセンサを検査する第1の処理を実行しつつ、前記燃料電池の発電量を目標値に収斂させる第2の処理を実行する、燃料電池システム。 - 前記発電期間は、一定の出力で前記燃料電池システムが運転される期間である、請求項1に記載の燃料電池システム。
- 前記制御器は、前記燃料電池の発電開始時点から予め定められた時間である第1の特定時間が経過した後に前記第1の処理を実行する、請求項1又は2に記載の燃料電池システム。
- 前記第1の特定時間が経過した後に実行された前記第1の処理において前記COセンサが正常であることが確認され、前回の前記第1の処理が実行された時点から予め定められた時間である第2の特定時間が経過し、かつ、前記燃料電池が発電を継続している場合、前記制御器は、前記第1の処理を再度実行する、請求項3に記載の燃料電池システム。
- 前記第1の特定時間が経過した後に実行された前記第1の処理において前記COセンサが正常であることが確認され、前回の前記第1の処理が実行された時点から第2の特定時間が経過した後において前記燃料電池が発電を継続しており、前回の前記第1の処理が実行された時点から前記第2の特定時間が経過する前に前記燃料電池の運転が少なくとも1回停止しており、前記燃料電池の直近の発電開始時点から前記第1の特定時間が経過している場合、前記制御器は、前記第1の処理を再度実行する、請求項3又は4に記載の燃料電池システム。
- 前記第1の処理を実行するとき、前記制御器は、前記燃焼器の空気比を増加又は減少させる、請求項1〜5のいずれか1項に記載の燃料電池システム。
- 前記制御器は、前記第1の処理を実行したのち、前記第1の処理を実行する前の空気比に前記燃焼器の空気比を戻して前記CO濃度を低下させる、請求項1〜6のいずれか1項に記載の燃料電池システム。
- 前記第1の処理において、前記COセンサの前記検出値が閾値を超えたとき、前記制御器は、前記COセンサが正常であると判断し、前記COセンサの前記検出値が前記閾値を越えないとき、前記COセンサに異常があると判断する、請求項1〜7のいずれか1項に記載の燃料電池システム。
- 前記第1の処理において、前記制御器は、所定の時間内及び/又は所定の空気比の範囲内で前記COセンサの前記検出値が前記閾値を超えないとき、前記COセンサに異常があると判断する、請求項8に記載の燃料電池システム。
- 前記制御器は、前記COセンサに異常があると判断した場合、前記COセンサに異常があることを外部に報知する処理、前記燃料電池の運転を停止させる処理、及び、前記燃料電池の再起動を禁止する処理からなる群より選ばれる少なくとも1つの処理を実行する、請求項1〜9のいずれか1項に記載の燃料電池システム。
- 前記制御器は、前記第2の処理として、前記第1の処理を実行することに起因する前記発電量の前記目標値からの乖離を相殺する処理を実行する、請求項1〜10のいずれか1項に記載の燃料電池システム。
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