説明

燃料電池システム

【課題】循環通路の水の不足または不存在を検知でき、循環ポンプの経年劣化に対応できる燃料電池システムが提供される。
【解決手段】制御装置100は、循環ポンプ79をしきい値更新用の指示値で駆動させる指令を出力させ、このときのポンプ回転数センサ79sで検知された循環ポンプ79の回転数にマージンを加えた値を、ポンプ回転数しきい値として更新するしきい値更新処理を実行する。制御装置100は、循環ポンプ79の運転中において、循環ポンプ79を前記指示値で駆動させる指令を出力させ、このときの循環ポンプ79の回転数がポンプ回転数しきい値を高回転側に超えるとき、循環通路78または貯湯槽77の水不足と判定し、循環ポンプ79の駆動を制限させる水不足判定処理を実行する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は貯湯槽をもつ燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【0002】
燃料電池システムは、アノードおよびカソードをもつ燃料電池と、燃料電池の熱で加熱された温水を溜める貯湯槽と、貯湯槽に繋がる循環通路と、貯湯槽の水を循環通路を介して循環させる循環ポンプと、循環ポンプの回転数に関す物理量を直接的または間接的に検知するポンプ回転数センサと、燃料電池の発電運転に伴い加熱された熱媒体と循環通路の一部を流れる水とを熱交換可能な熱交換器とを備えている(特許文献1,2)。
【0003】
ところで、燃料電池システムが長期間にわたり使用されないときには、貯湯槽内の水を抜くことが推奨されている。この場合、貯湯槽および循環通路の水が不足または不存在であるにも拘わらず、何らかの事情で、循環ポンプを作動させてしまうおそれがある。例えば、冬季や寒冷地等では、外気温が低下すると、貯湯槽および循環通路の水が不足しているにも拘わらず、循環通路内の水の凍結防止のための凍結防止運転をユーザまたは制御装置が実行してしまうことがある。この場合、水の不足または不存在の状態で循環ポンプは駆動するため、循環ポンプの劣化が早期に進行するおそれがある。潤滑性および低摩耗性を期待できる水が不足または存在しないためである。
【0004】
従来、燃料電池システムを対象とする技術ではないものの、内燃機関を冷却する冷却系に冷却媒体を循環させるための電動ポンプを備える内燃機関の冷却装置が提供されている(特許文献3)。このものは、電動ポンプの回転数を検出する回転数検出手段と、電動ポンプの出力値に基づいて、電動ポンプの回転数を推定して推定回転数を求める推定回転数推定手段と、回転数検出手段で検出された回転数が所定回転数以上の状態のとき、前記検出された回転数と推定回転数とに基づいて、電動ポンプの空転を判定する空転判定手段と、空転判定手段による判定結果に基づいて、電動ポンプを駆動制御する制御手段とを備える。このものによれば、電動ポンプの回転数が所定回転数以上の状態のときに電動ポンプの回転数と推定回転数とに基づいて、電動ポンプの空転が判定される。これにより、電動ポンプに流れる電流を用いずに、電動ポンプの空転をより適正に判定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2010−272343号公報
【特許文献2】特開2010−272342号公報
【特許文献3】特開2009−68449号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、循環通路ひいては貯湯槽の水の不足または不存在を検知でき、水の不足または不存在の状態において循環ポンプを作動させることを抑制させ、循環ポンプの保護性を高め得、しかも循環ポンプやシステムの経年劣化に対応できる燃料電池システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
(1)様相1に係る本発明に係る燃料電池システムは、反応流体が供給されて発電する燃料電池と、燃料電池の熱で加熱された温水を溜める貯湯槽と、貯湯槽の吐出ポートから導出され帰還ポートに帰還する循環通路と、循環通路に設けられ貯湯槽の水を循環通路を介して循環させる循環ポンプと、循環ポンプの回転数に関する物理量を直接的または間接的に検知するポンプ回転数センサと、燃料電池の発電運転に伴い加熱された熱媒体と循環通路の水とを互いに熱交換可能とする熱交換器と、ポンプ回転数センサの信号が入力され且つ循環ポンプを駆動させる信号を出力する制御装置とを具備しており、
制御装置は、(i)燃料電池が発電運転していないときにおいて、循環ポンプをしきい値更新用の指示値で駆動させる指令を出力させ、このときのポンプ回転数センサで検知された循環ポンプの回転数に基づいてポンプ回転数しきい値を設定して更新するしきい値更新処理と、(ii)しきい値更新処理後において且つ循環ポンプの運転中において、循環ポンプを指示値で駆動させる指令を出力させ、このときの循環ポンプの回転数がポンプ回転数しきい値を高回転側に超えるとき、循環通路または貯湯槽の水不足と判定し、循環ポンプの駆動を制限させる水不足判定処理を実行する。
【0008】
本様相によれば、制御装置は、しきい値更新処理を更新する。しきい値更新処理では、燃料電池が発電運転していないときにおいて、制御装置は、循環ポンプをしきい値更新用の指示値Vsetで駆動させる指令を出力させ、このときのポンプ回転数センサで検知された循環ポンプのポンプ回転数Nrealを求める。更に制御装置は、ポンプ回転数Nrealに基づいてポンプ回転数しきい値Nsetを求め、ポンプ回転数しきい値Nsetを更新する。
【0009】
この場合、ポンプ回転数センサで検知された循環ポンプのポンプ回転数NrealにマージンΔNαを加算させた値を、ポンプ回転数しきい値Nsetとして設定することにしても良い。あるいは、回転数Nrealに補正係数β(例えばβ>1.05)を乗算させた値を、ポンプ回転数しきい値Nsetとして設定することにしても良い。他の手段によりポンプ回転数Nrealに基づいてポンプ回転数しきい値Nsetを求めることにしても良い。
【0010】
しきい値更新処理を更新した後において且つ循環ポンプの運転中において、制御装置は水不足判定処理を適宜実行する。水不足判定処理では、制御装置は、循環ポンプを指示値Vset(しきい値更新処理の場合において循環ポンプの指示値と同一が好ましい)で駆動させる指令を出力させる。水の不足または不存在のときには、空気の割合が増加するため、循環ポンプの負荷が低減され、単位時間あたりのポンプ回転数が増加する。従って、水不足判定処理において循環ポンプの回転数がポンプ回転数しきい値Nsetを高回転側に超えるとき、制御装置は、循環通路または貯湯槽の水の不足(不存在を含む)と判定する。水が不足または不存在の状態において循環ポンプが作動すると、循環ポンプの劣化が進行するため、制御装置は循環ポンプの駆動を制限させる。制限とは、循環ポンプの駆動の停止、または、超低速化(凍結防止運転時の循環ポンプの速度に対して例えば40%以下)させることをいう。
【0011】
これに対して、水不足判定処理において循環ポンプの回転数がポンプ回転数しきい値Nsetを高回転側に超えないとき、制御装置は、循環通路または貯湯槽の水は十分有りと判定する。
【0012】
(2)様相2に係る本発明に係る燃料電池システムによれば、上記様相において、制御装置は、循環通路の凍結を抑える凍結防止運転中において水不足判定処理を実行する。凍結防止運転では、循環通路の内部が凍結する可能性がある限り、循環ポンプを継続的に駆動させる。このため、循環通路または貯湯槽の水の不足(不存在を含む)のとき凍結防止運転が実行されると、循環ポンプの劣化が進行する。このため、凍結防止運転中において水不足判定処理を実行することは、有効である。
【0013】
(3)様相3に係る本発明に係る燃料電池システムによれば、上記様相において、制御装置は、発電運転が停止されている状態の燃料電池を起動させるとき、しきい値更新処理を実行する。『起動させるとき』とは、燃料電池が発電していない条件において、起動直前(例えば、ユーザまたは制御装置に基づく起動指令の出力時刻に対して規定時間以内で直前)、起動中、起動直後(起動指令の出力時刻に対して規定時間以内で直後)を含む。規定時間はシステムに応じて設定でき、例えば1〜30分間の範囲、1〜20分間の範囲、1〜10分間の範囲が例示される。
【0014】
水温が変動すると、水の粘性は変動するため、一般的には循環ポンプの負荷は変動するおそれがある。具体的には、水温が上昇すると、水の粘性は増加するため、一般的には循環ポンプの負荷は増加する。燃料電池を起動させるときであれば、燃料電池の熱で生成された温水の貯蔵量はまだ少ないと考えられ、貯湯槽の水温が過剰に高温でないと考えられるため、しきい値更新処理における誤差が軽減される。
【0015】
更に、燃料電池を起動させるときに制御装置がしきい値更新処理を実行すれば、しきい値を新しく更新できる。このように起動回数が増加するにつれて、つまり、時間経過につれて、水の不足または不存在を判定するためのしきい値を更新させるため、循環ポンプの経年劣化に対して、しきい値は対処できる。
【0016】
(4)様相4に係る本発明に係る燃料電池システムによれば、上記様相において、循環通路または貯湯槽の温度に関する物理量を直接的または間接的に検知する水温センサが設けられており、制御装置は、水温センサが検知する水温が規定水温Ta以下のときにおいてしきい値更新処理を実行し、水温センサが検知する水温が規定水温Taを高温側に越えるとき、しきい値更新処理を実行しない。水温が上昇すると、水の粘性は増加するため、循環ポンプの負荷は増加する。水温が規定水温Ta以下のときにおいてしきい値更新処理を実行すれば、貯湯槽の水温が過剰に高温でないと考えられるため、しきい値更新の誤差が軽減される。水温Taとしては40℃、30℃、20℃、10℃等が例示される。
【0017】
(5)様相5に係る本発明に係る燃料電池システムによれば、上記様相において、循環通路または貯湯槽の温度に関する物理量を直接的または間接的に検知する水温センサが設けられており、制御装置は、水温センサが検知する水温が規定水温Tb以下のときにおいて、水不足判定処理を実行し、水温センサが検知する水温が規定水温Tbを高温側に越えるとき、水不足判定処理を実行しない。水温Tbとしては40℃、30℃、20℃、10℃等が例示され、水温Taと同一にできる。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、水不足判定処理において、循環通路ひいては貯湯槽における水の不足または不存在を検知でき、循環通路の水の不足または不存在の状態において循環ポンプを作動させることを抑制させ、循環ポンプの保護性を高め得る。しかも、循環ポンプやシステムが経年劣化したとしても、水の不足または不存在を判定するためのしきい値を更新させるため、循環ポンプやシステムの経年劣化に起因する誤判定を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】実施形態1に係り、燃料電池システムのシステム図である。
【図2】実施形態1に係り、循環ポンプの指示値とポンプ回転数との関係を示すグラフである。
【図3】しきい値設定処理を示すフローチャートである。
【図4】水不足判定処理を示すフローチャートである。
【図5】燃料電池システムの概念を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【0021】
(実施形態1)
図1および図2は実施形態1を示す。本実施形態に係る燃料電池システムは、図1に示すように、燃料電池のスタック1をもつ燃料電池ユニット1uと、燃料電池のスタック1の熱で加熱された温水を溜める貯湯槽77をもつ貯湯ユニット77uと、貯湯槽77の吐出ポート77pから導出され帰還ポート77iに帰還する循環通路78と、循環通路78に設けられ貯湯槽77の水を循環通路78を介して循環させる循環ポンプ79と、循環ポンプ79の回転数に関する物理量を直接的または間接的に検知するポンプ回転数センサ79sと、燃料電池のスタック1の発電運転に伴い加熱された熱媒体が流れる熱媒体通路1abと循環通路78の一部を流れる水とを互いに熱交換させる熱交換器76と、制御装置100とを備えている。熱媒体通路1abには、スタック1等から排出された高温の排ガス、または、スタック1を冷却させた温かい冷却液が流れる。
【0022】
循環通路78は、貯湯槽77の吐出ポート77pから熱交換器76に向かう往路78aと、熱交換器76から貯湯槽77の帰還ポート77iに向かう復路78cとをもつ。
【0023】
制御装置100には、少なくともポンプ回転数センサ79sの検知信号が入力される。制御装置100は、少なくとも循環ポンプ79を駆動させる信号を出力する。制御装置100は記憶要素としてのメモリ100mをもつ。燃料電池のスタック1は、反応流体としてのアノードガスが供給されるアノードと、反応流体としてのカソードガスが供給されるカソードと、アノードおよびカソードで挟持される有機系または無機系の電解質膜とを有する。
【0024】
燃料電池は特に限定されず、固体酸化物形燃料電池、固体高分子電解質形燃料電池、リン酸形燃料電池、溶融炭酸塩形燃料電池等のいずれでも良い。ポンプ回転数センサ79sは、循環ポンプ79の回転数に関する物理量を直接的または間接的に検知する。間接的とは、循環ポンプ79の回転数以外の他のパラメータ(トルク等)を介して循環ポンプ79の回転数を検知しても良いという意味である。図1に示すように、循環通路78のうち循環ポンプ79の入口79i側には、当該入口79i側の水の温度に関する物理量を直接的または間接的に検知する水温センサ78wが設けられている。水温センサ78wの信号は制御装置100に入力される。
【0025】
図2は循環ポンプ79の駆動特性を示す。図2の横軸は循環ポンプ79に給電する電流のデューティ値の指示値を示し、縦軸は循環ポンプ79の回転数(rpm)を示す。図2の特性線M1は、循環通路78において水が無しの場合の循環ポンプ79の特性を示す。図2の特性線M2は、循環通路78において水が有りの場合の循環ポンプ79の特性を示す。水が有りの場合には、水無しの場合に比較して、単時間あたりの搬送質量が増加し、循環ポンプ79の負荷が増加するため、循環ポンプ79への指示値が同一であっても、循環ポンプ79の回転数は低下する。図2に示すように、循環ポンプ79を駆動させるための指示値が高くなるにつれて、特性線M1と特性線M2との差δは増加する。このように循環ポンプ79への指示値が高い場合には、水有りと水無しとにおける循環ポンプ79の回転数の差δは増加し、誤判定が回避され易い。このため、循環ポンプ79に指示できる指示値の最高値を100%とするとき、しきい値更新処理におけるしきい値更新用の指示値Vsetは、70%以上、80%以上、90%以上とすることが好ましい。場合によっては100%とすることもできる。
【0026】
特性線M1,M2は循環ポンプ79の特性に起因するものであるが、必ずしも固定的なものではなく、循環ポンプ79の経年変化、循環通路78の水温、循環通路78の通路長、循環通路78の通路径、循環通路78のおける経年変化、燃料電池システムの設置場所、外気温度等によっても影響を受けて変動するおそれがある。
【0027】
さて本実施形態によれば、燃料電池のスタック1が発電運転していないときにおいて、例えば、燃料電池のスタック1を起動前に暖機運転させる毎に、具体的には、燃料電池のスタック1の起動直前において、制御装置100はしきい値更新処理を実行してしきい値を更新する。更新されるまでは、前回のしきい値が使用される。
【0028】
ここで、燃料電池のスタック1の暖機運転とは、発電運転が停止されていた状態の燃料電池のスタック1の発電を開始させる前において燃料電池のスタック1を加熱させる動作をいい、燃料電池のスタック1の温度を発電運転に適するように加熱させることをいう。暖機運転では、燃料電池のスタック1または燃料電池のスタック1付近の燃焼部に燃料を供給させ、燃料を空気(カソードガス)により燃焼させて燃焼熱で燃料電池のスタック1を加熱させる。暖機運転後にスタック1は発電運転に移行する。
【0029】
上記したしきい値更新処理では、制御装置100は、まず、循環ポンプ79をしきい値更新用の指示値Vset(図2参照)で駆動させる指令を循環ポンプ79に出力させる。このように指示値Vsetで循環ポンプ79を駆動させるときにおいて、制御装置100は、ポンプ回転数センサ79sで検知された循環ポンプ79のポンプ回転数Nrealを求める。更に制御装置100は、ポンプ回転数NrealにマージンΔNα(正符号のマージン)を加算した値を、ポンプ回転数しきい値Nsetとしてメモリ100mのエリアに格納して更新する。
【0030】
回転数Nrealは、誤判定防止のため、規定時間におけるn個のデータの平均値とすることが好ましい。マージンΔNαは、循環ポンプ79の種類、定格出力等の要因に応じて更新できる。マージンΔNαとしては、回転数の絶対値でも良い。なお、回転数しきい値Nsetの設定にあたり、回転数Nrealに対して正符号の補正係数(1.05以上)を乗算しても良い。
【0031】
循環通路78の水温が上昇すると、水の粘性は増加するため、循環ポンプ79の負荷は変動するおそれがある。燃料電池のスタック1を起動させるときであれば、スタック1は発電していないため、貯湯槽77の水温が過剰に高温でないと考えられるため、しきい値更新処理における水温に起因する誤差が軽減される。
【0032】
前述したように図2における特性線M1,M2は循環ポンプ79の特性に起因するものであるが、必ずしも固定的なものではなく、循環ポンプ79の経年変化、循環通路78の水温、循環通路78の通路長、循環通路78の通路径、循環通路78のおける経年変化、燃料電池システムの設置場所、外気温度等によっても影響を受けて変動することが多い。このため、燃料電池システムの使用期間が長期化すると、特性線M1,M2の変動の影響を受け、しきい値は、循環ポンプ79の経年劣化に対して変動することが多い。この点について本実施形態によれば、燃料電池のスタック1を起動させる毎に、暖機運転を実施するが、暖機運転(非発電)において、制御装置100がしきい値更新処理を実行する。このため、燃料電池のスタック1を起動させる毎に、暖機運転において、しきい値更新処理を実行してしきい値を新しく更新できる。このように起動させる毎に、つまり、時間経過につれてしきい値を更新させる。このため、循環ポンプ79やシステムの経年劣化に対してしきい値は対処できる。
【0033】
さて本実施形態によれば、循環ポンプ79の運転中において、制御装置100は水不足判定処理を定期的にまたは不定期的に実行する。水不足判定処理では、制御装置100は、循環ポンプ79が指示値V1,V2等(V1,V2<Vset,図2参照)で駆動していたとしても、循環ポンプ79を指示値Vset(しきい値更新処理の場合の指示値と同一)で駆動させる指令を循環ポンプ79に出力させる。ここで、循環通路78において水の不足または不存在のときには、空気の割合が増加するため、単時間あたりの搬送質量が低下し、循環ポンプ79の負荷が低減される。この場合、循環ポンプ79を駆動させる指示値Vsetが同一であっても、単位時間あたりのポンプ回転数が増加する傾向を示す。
【0034】
そこで本実施形態によれば、水不足判定処理において、循環ポンプ79の回転数がポンプ回転数しきい値Nsetを高回転側に超えるとき、制御装置100は、循環通路78において水が不足(不存在を含む)していると判定する。即ち、水循環通路78または貯湯槽77の水の不足(不存在を含む)と判定する。水は循環ポンプ79の摩耗部品に対して潤滑材としても機能でき、循環ポンプ79における過剰摩耗を抑制させる作用を有する。従って、水不足判定処理において循環通路78の水が不足していると判定されるときにおいて、循環ポンプ79が作動すると、循環ポンプ79の劣化が進行するため、制御装置100は循環ポンプ79の駆動を停止させ、循環ポンプ79を保護させる。警報をユーザまたはメンテナンス会社等に出力することが好ましい。この場合、貯湯槽77に水を供給すれば、警報は解除される。
【0035】
さて冬季または寒冷地等では、外気温や水温が低下すると、制御装置100は、燃料電池のスタック1の発電運転が実施されていないとき、循環ポンプ79を駆動させて循環通路78の水を流水化させ、循環通路78の凍結を抑える凍結防止運転を実施することがある。制御装置100は、凍結防止運転中において水不足判定処理を実行することがある。水が流れていない場合に比較して、流れていると、その水は凍結されにくい。このため、凍結防止運転では、燃料電池のスタック1の発電運転が実施されていないとき、循環ポンプ79を継続的に駆動させ、水を循環通路78において水を循環させる。このため、循環通路78または貯湯槽77の水の不足(不存在を含む)のとき凍結防止運転が実行されると、循環ポンプ79の劣化が進行する。このため、凍結防止運転中において水不足判定処理を実行することは、有効である。
【0036】
本実施形態によれば、循環ポンプ79や燃料電池システムが経年劣化したとしても、水の不足または不存在を判定するためのしきい値を更新させるため、循環ポンプ79や燃料電池システムの経年劣化に起因する誤判定を抑制できる。更に循環通路78の通路長、循環通路78の通路径、燃料電池システムの設置場所等が変更されたときであっても、水の不足または不存在を判定するためのしきい値を更新させるため、上記変更に起因する誤判定を抑制できる。
【0037】
(実施形態2)
本実施形態は上記した実施形態と同様の構成、同様の作用効果を有するため、図1および図2を準用する。以下、相違する部分を中心として説明する。制御装置100は、発電運転が停止されている状態の燃料電池のスタック1を起動させるとき、具体的には、燃料電池のスタック1の暖機運転直前(ユーザまたは制御装置100に基づく暖機指令の出力時刻に対して直前20分以内)、あるいは、暖機運転中、あるいは、発電運転直後(ユーザまたは制御装置100に基づく暖機指令の出力時刻に対して直後20分以内)において、しきい値更新処理を実行する。20分以内ではなく、10分以内としても良い。
【0038】
なお、燃料電池のスタック1の暖機運転においては、燃料電池のスタック1または燃料電池のスタック1付近の燃焼部に燃料を供給させ、燃料を空気により燃焼させて燃焼熱で燃料電池のスタック1を加熱させる。暖機運転後に燃料電池のスタック1の発電運転が実行される。
【0039】
(実施形態3)
本実施形態は上記した実施形態1,2と同様の構成、同様の作用効果を有するため、図1および図2を準用する。以下、相違する部分を中心として説明する。制御装置100は、水温センサ78wが検知する水温が規定水温Ta以下のときにおいて、しきい値更新処理を実行する。これに対して、水温センサ78wが検知する水温が規定水温を高温側に越えるとき、しきい値更新処理を実行しない。水温が上昇すると、水の粘性は増加するため、循環ポンプ79の負荷は増加する。水温が規定水温Ta以下のときにおいてしきい値更新処理を実行すれば、貯湯槽77の水温が過剰に高温でないと考えられるため、しきい値設定の際における誤差が軽減される。水温Taとしてはシステムの種類、システムの設置場所等に応じて適宜設定され、30℃、20℃、10℃が例示される。
【0040】
更に本実施形態によれば、水温センサ78wが検知する水温が規定水温Tb以下のときにおいて、制御装置100は水不足判定処理を実行する。これに対して、水温センサ78wが検知する水温が規定水温Tbを高温側に越えるときにおいて水不足判定処理を実行しない。水不足判定処理において水温に起因する判定誤差を軽減させるためである。水温Tbとしては30℃、20℃、10℃が例示される。水温Tbは水温Taと同一とすることが好ましい。但し、水不足判定処理を実行させる要請が高いときには、水温Tbは水温Taと異なる温度とすることもできる。水温が低温であっても、水不足判定処理を実行することが好ましいときには、水温Tbは水温Taよりも低温であっても良い。冬期や寒冷地等において、循環通路78の凍結を防止する凍結防止運転中において水不足判定処理が実行されるときには、判定精度が低めとなっても、循環通路78の水の有り無しを判定することが好ましいため、水温Tbは水温Taよりも低温であっても良い。
【0041】
(実施形態4)
図3および図4は実施形態4を示す。本実施形態は上記した実施形態と同様の構成、同様の作用効果を有するため、図1および図2を準用する。図3は、制御装置100が実行するしきい値更新処理のフローチャートを示す。まず、スタック1の暖機運転を開始させる指令が出力されているか判定する(ステップS12)。暖機運転を開始させる指令が出力されていなければ(ステップS12のno)、メインルーチンにリターンする。燃料電池のスタック1を発電運転のために起動させるときには、燃料電池のスタック1を加熱して暖機させる暖機運転を開始させる指令が出力される。暖機運転を開始させる指令が出力されていれば(ステップS12のyes)、制御装置100は、フラグ等を初期設定し(ステップS14)、水温センサ78wが検知する水温TH1を読み込み、水温TH1が規定水温Ta(例えばTa=20℃)以下か否か判定する(ステップS16)。水温TH1が規定水温Taを高温側に越えていれば(ステップS16のno)、しきい値設定において水温に起因する誤差を抑えるべく、しきい値を更新せずに、メインルーチンにリターンする。この場合には、前回更新されたしきい値がメモリ100mに格納されたままとされている。水温TH1が規定水温Ta以下であれば(ステップS16のyes)、つまり、循環通路78の往路78aの水温TH1が過剰に高温でなければ、制御装置100は、循環ポンプ79へのしきい値更新用の指示値Vset(デューティ値)で駆動させる指令を、循環ポンプ79に出力させる(ステップS18)。そして、循環ポンプ79の駆動時間をtx(例えば40秒であるが、これに限定されない)とし、時間txにおいてポンプ回転数のデータをサンプリングする(ステップS20)。時間txが経過するまでサンプリングする(ステップS22のyes)。サンプリングしたポンプ回転数のデータn個の平均値Naveを求める(ステップS24)。誤判定防止のため、n個の平均値とする。平均値Naveを求めるにあたり、サンプリングする時間txのうちの後期のデータを採用することが好ましい。循環ポンプ79の駆動が安定した後のポンプ回転数のデータを採用するためである。
【0042】
次に、制御装置100は、平均値Naveを循環ポンプ79のポンプ回転数Nrealとしてメモリ100mのエリアに格納させ(ステップS26)、更に、循環ポンプ79の駆動を停止させる(ステップS28)。その後、ユーザまたは制御装置100から発電開始指令が出力されるまで待機する(ステップS30のno)。発電開始指令が出力されていれば(ステップS30のyes)、制御装置100は、ポンプ回転数センサ79sで検知された循環ポンプ79の回転数NrealにマージンΔNαを加算した値を、ポンプ回転数しきい値Nsetとして更新する(ステップS32)。ポンプ回転数しきい値Nsetをメモリ100mのエリアに格納させ(ステップS34)、メインルーチンにリターンさせる。ポンプ回転数Nrealを求めた後、マージンΔNαを加算し、ポンプ回転数しきい値Nsetをメモリ100mのエリアに格納させても良い。ポンプ停止(ステップS28)から所定時間経過しても発電開始指令が出力されなければ、しきい値は更新されず、所定時間経過した後にメインルーチンにリターンする。なお、貯湯槽77の水が空のときには、発電開始指令が出力されないため、しきい値は更新されず、前回のしきい値が水不足判定処理において使用されることになる。
【0043】
図4は、制御装置100が実行する凍結防止運転中に実行される水不足判定処理のフローチャートを示す。水不足判定処理を開始させる信号が出力されているか判定する(ステップS42)。燃料電池のスタック1の起動開始から規定時間経過するとき、あるいは、凍結防止運転を開始する指令が出力されると、信号が出力される。出力されているときには(ステップS42のyes)、循環ポンプ79がオンであるか否か判定する(ステップS44)。循環ポンプ79がオフであれば(ステップS44のno)、水不足判定せずに、メインルーチンにリターンする。凍結防止運転が実行されているときには、循環ポンプ79はオンとされているため、水不足判定処理する。凍結防止運転では、制循環ポンプ79の指示値はV1とされている。指示値V1は、しきい値更新処理における循環ポンプ79の指示値Vsetよりも小さい。凍結防止運転では、循環ポンプ79は低速または中速で駆動させればよく、高速で駆動させる必要がないためである。
【0044】
図4に示すように、ステップS44は、制御装置100が凍結防止運転中か否かを判定することにも相当する。次に、制御装置100は水温センサ78wが検知する水温TH1を読み込み、水温TH1が規定水温Tb(例えばTb=20℃)以下か否か判定する(ステップS46)。水温TH1が規定水温Tbを高温側に越えていれば(ステップS46のno)、水温に起因する水の粘性に基づく判定誤差が有るため、水不足の有無を判定せずに、メインルーチンにリターンする。なお、Tb=Taすることが好ましい。しきい値設定処理と水不足判定処理とにおいて水温を同じとすることが好ましいためである。
【0045】
水温TH1が規定水温Tb以下であれば(ステップS46のyes)、制御装置100は、循環ポンプ79への指示値Vset(デューティ値=90%)で駆動させる指令を、循環ポンプ79に出力させる(ステップS46)。このように水不足判定処理では、制御装置100は、循環ポンプ79を指示値Vset(しきい値更新処理の場合の指示値と同一)で駆動させる指令を出力させる。水の不足または不存在のときには、空気の割合が増加するため、単位時間あたりの搬送負荷が軽減され、循環ポンプ79の負荷が低減される。この場合、循環ポンプ79を駆動させる指示値Vsetが同一であっても、単位時間あたりのポンプ回転数が増加する。そこで、制御装置100は、水不足判定処理において循環ポンプ79の回転数がポンプ回転数しきい値Nsetを高回転側に超えるか否かを判定する(ステップS50)。循環ポンプ79の回転数がポンプ回転数しきい値Nsetを規定時間Δteにおいて高回転側に超えるとき(ステップS50のyes)、制御装置100は、循環通路78または貯湯槽77の水の不足(不存在を含む)と判定し、水不足フラグをたて(ステップS52)、循環ポンプ79の駆動を停止させ(ステップS54)、ユーザやメンテナンス会社等に報知するため警報器に警報を出力し(ステップS56)、循環ポンプ79を保護させ、ステップS58に進む。ステップS50における判定の結果、循環ポンプ79の回転数がポンプ回転数しきい値Nset以下であれば(ステップS50のno)、制御装置100は、循環通路78および貯湯槽77の水が適量に有りと判定し、水有りフラグをたて(ステップS68)、循環ポンプ79の駆動を停止させず、ステップS58に進む。
【0046】
ステップS58では、循環ポンプ79の指示値Vsetを設定した時刻から規定時間Δty(例えば20秒であるが、これに限定されない)経過したか否かを判定する。経過していれば(ステップS58のyes)、制御装置100は、水不足判定処理を終了すべく、循環ポンプ79の指示値Vsetを解除し、凍結防止運転を継続させるべく、循環ポンプ79の指示値をV1(凍結防止運転用の指示値)に再設定し、水不足判定処理の終了を意味する完了フラグをたて(ステップS62)、メインルーチンにリターンさせる。
【0047】
水が流れていない場合に比較して、流れていると、その水は凍結されにくい。このため、凍結防止運転では、循環ポンプ79を継続的に駆動させ、水を循環通路78において水を循環させる。このため循環通路78または貯湯槽77の水の不足(不存在を含む)のとき凍結防止運転が実行されると、潤滑剤として機能する水が不足しているため、循環ポンプ79の劣化が進行する。このため、凍結防止運転中において水不足判定処理を実行することは、有効である。
【0048】
(実施形態5)
本実施形態は上記した実施形態と同様の構成、同様の作用効果を有するため、図1および図2を準用する。以下、相違する部分を中心として説明する。しきい値更新処理では、燃料電池のスタック1が発電運転していないときにおいて、制御装置100は、循環通路78において循環ポンプ79の入口79i側の水温Tsetを水温センサ78wにより検知し、更に、循環ポンプ79をしきい値更新用の指示値Vsetで駆動させる指令を出力させる。制御装置100は、このときのポンプ回転数センサ79sで検知された循環ポンプ79の回転数NrealにマージンΔNαを加算させた値を、ポンプ回転数しきい値Nsetとして設定する。ポンプ回転数しきい値Nsetは水温Tsetを前提する。
【0049】
更に本実施形態によれば、制御装置100は凍結防止運転などにおいて水不足判定処理を実行するとき、水温センサ78wが検知する水温が規定水温Tbを検知する。更に、制御装置100は、循環ポンプ79への指示値Vset(デューティ値=90%)で駆動させる指令を、循環ポンプ79に出力させる。このように水不足判定処理では、制御装置100は、循環ポンプ79を指示値Vset(しきい値更新処理の場合の指示値と同一)で駆動させる指令を出力させ、このときにおける循環ポンプ79の回転数Nrealを求める。回転数Nrealは、水不足判定処理における水温Tbのもとでのデータである。その後、制御装置100は、水不足判定処理において水温Tbにおいて検知した循環ポンプ79の回転数Nrealについて、水温をしきい値設定処理における水温Tsetに変換したときにおけるポンプ回転数の補正回転数Ncorrectを求める。この場合、メモリ100mに格納されているマップに基づいて求めることができる。即ち、マップには、循環ポンプ79の回転数と、水温と、補正回転数Ncorrectとの関係が格納されている。マップによれば、循環ポンプ79の回転数を水温に基づいて補正回転数Ncorrectに変更させることができる。
【0050】
制御装置100は、水不足判定処理において求めた補正回転数Ncorrectが、ポンプ回転数しきい値Nsetを高回転側に超えるか否かを判定する。循環ポンプ79の補正回転数Ncorrectがポンプ回転数しきい値Nsetを高回転側に超えるとき、制御装置100は、循環通路78または貯湯槽77の水の不足(不存在を含む)と判定する。補正回転数Ncorrectがポンプ回転数しきい値Nset以下であれば、制御装置100は、循環通路78および貯湯槽77の水有りと判定する。
(適用形態)
図5は適用形態の概念を模式的に示す。図5に示すように、燃料電池システムは、スタック1と、液相状の水を蒸発させて水蒸気を生成させる蒸発部2を有する蒸発器と、蒸発部2で生成された水蒸気を用いて燃料を改質させてアノードガスを形成する改質部3と、蒸発部2に供給される液相状の水を溜めるタンク4と、これらを収容するケース5とを有する。スタック1は、イオン伝導体を挟むアノード10とカソード11とをもち、例えば、SOFCとも呼ばれる固体酸化物形燃料電池(運転温度:例えば400℃以上)とされている。改質部3は、セラミックス等の担体に改質触媒を担持させて形成されており、蒸発部2に隣設されている。改質部3および蒸発部2は改質部2Aを構成しており、スタック1と共に断熱壁19で包囲され、発電モジュール18を形成している。発電モジュール18内には、改質部3,蒸発部2を加熱する燃焼部105が設けられている。アノード10側から排出されたアノード排ガスは、通路103を介して燃焼部105に供給される。カソード11側から排出されたカソード排ガスは、通路104を介して燃焼部105に供給される。起動時(暖機運転時)には、燃焼部105は、アノード10から供給された改質前のガスを、カソード11から供給されたカソードガスで燃焼させ、蒸発部2および改質部3を加熱させる。
【0051】
発電運転時には、燃焼部105はアノード10から排出されたアノード排ガスを、カソード11から排出されたカソード排ガスで燃焼させ、蒸発部2および改質部3を加熱させる。燃焼部105には排ガス路75(熱媒体通路)が設けられ、燃焼部105における燃焼後のガス、未燃焼のガスを含む燃焼排ガスが排ガス路75を介して大気中に放出される。改質部3の温度を検出する温度センサ33が設けられている。着火させるヒータである着火部35が燃焼部105に設けられている。着火部35は着火できるものであれば何でも良い。外気の温度を検出する外気温度センサ57が設けられている。温度センサ33,57の信号は制御部100に入力される。制御部100は警報器102に警報を出力する。
【0052】
発電運転時には、改質部2Aは改質反応に適するように断熱壁19内において加熱される。発電運転時には、蒸発部2は水を加熱させて水蒸気とさせ得るように加熱される。スタック1がSOFCタイプの場合には、アノード10側から排出されたアノード排ガスとカソード11側から排出されたカソード排ガスが燃焼部105で燃焼するため、改質部3および蒸発部2は、発電モジュール18の内部において同時に加熱される。図5に示すように、ガス通路6は、ガス源63からガスを改質器2Aに供給させるものであり、ポンプ60、脱硫装置65をもつ。スタック1のカソード11には、カソードガス(空気)をカソード11に供給させるためのカソードガス通路70が繋がれている。カソードガス通路70には、カソードガス搬送用の搬送源として機能するカソードポンプ71が設けられている。
【0053】
図5に示すように、ケース5は外気に連通する吸気口50と排気口51とをもち、更に、第1室である上室空間52と、第2室である下室空間53とをもつ。スタック1は、改質部3および蒸発部2と共に発電モジュール18を形成し、ケース5の上側つまり上室空間52に収容されている。ケース5の下室空間53には、改質部3で改質される液相状の水を溜めるタンク4が収容されている。タンク4には、電気ヒータ等の加熱機能をもつ加熱部40が設けられている。加熱部40は、タンク4に貯留されている水を加熱させるものであり、電気ヒータ等で形成できる。外気温度等の環境温度が低いとき等には、制御部100からの指令に基づいて、タンク4の水は加熱部40により所定温度以上に加熱され、凍結が抑制される。図5に示すように、下室空間53側のタンク4の吐出ポート4pと上室空間52側の蒸発部2の入口ポート2iとを連通させる給水通路8が、配管としてケース5内に設けられている。給水通路8は、タンク4内に溜められている水をタンク4から蒸発部2に供給させる通路である。給水通路8には、タンク4内の水を蒸発部2まで搬送させる水搬送源として機能するポンプ80が設けられている。更に、制御部100はポンプ80,71,79,60を制御する。
【0054】
さて起動時において、ポンプ60が駆動すると、燃料通路であるガス通路6から燃料ガス(例えば都市ガス)が蒸発部2,改質部3,アノードガス通路73,スタック1のアノード10,通路103を介して燃焼部105に流れる。カソードポンプ71によりカソードガス(空気)がカソードガス通路70、カソード11,通路104を介して燃焼部105に流れる。この状態で着火部35が着火すると、燃焼部105において燃焼が発生し、改質部3および蒸発部2が加熱される。このように改質部3および蒸発部2が加熱された状態で、ポンプ80が駆動すると、タンク4内の水はタンク4の吐出ポート4pから蒸発部2の入口ポート2iに向けて給水通路8内を搬送され、蒸発部2で加熱されて水蒸気とされる。水蒸気は、ガス通路6から供給されるガスと共に改質部3に移動する。ガスは改質部3において水蒸気で改質されてアノードガス(水素含有ガス)となる。アノードガスはアノードガス通路73を介してスタック1のアノード10に供給される。更にカソードガス(酸素含有ガス、ケース5内の空気)がカソードガス通路70を介してスタック1のカソード11に供給される。これによりスタック1が発電する。アノード10から排出されたアノードオフガス、カソード11から排出されたカソードオフガスは、通路103,104を通過し、燃焼部105に至り、燃焼部105で燃焼される。高温の排ガスは、排ガス通路75を介してケース5の外方に排出される。
【0055】
上記したシステムの発電運転時において、ポンプ80が駆動すると、タンク4内の水は、タンク4の吐出ポート4pから蒸発部2の入口ポート2iに向けて給水管8wの給水通路8内を搬送され、蒸発部2で加熱されて水蒸気とされる。水蒸気はガス通路6から供給されるガスと共に改質部3に移動する。改質部3において燃料は、水蒸気で改質されてアノードガス(水素含有ガス)となる。なお燃料がメタン系である場合には、水蒸気改質によるアノードガスの生成は、次の(1)式に基づくと考えられている。但し燃料はメタン系に限定されるものではく、プロパン系でも良い。
(1)…CH+2HO→4H+CO
CH+HO→3H+CO
生成されたアノードガスはアノードガス通路73を介してスタック1のアノード10に供給される。更にカソードガス(酸素含有ガス、ケース5内の空気)がカソードガス通路70を介してスタック1のカソード11に供給される。これによりスタック1が発電する。スタック1で排出された高温の排ガスは、排ガス通路75を介してケース5の外方に排出される。
【0056】
排ガス通路75には、凝縮機能をもつ熱交換器76が設けられている。貯湯槽77に繋がる循環通路78および循環ポンプ79が設けられている。循環通路78は往路78aおよび復路78cをもつ。貯湯槽77の低温の水は、循環ポンプ79の駆動により、貯湯槽77の吐出ポート77pから吐出されて往路78aを通過し、熱交換器76に至り、熱交換器76により加熱される。熱交換器76で加熱された温水は、復路78cを介して帰還ポート77iから貯湯槽77に帰還する。このようにして貯湯槽77の水は温水となる。温水通路78kから貯湯槽77の温水が取り出され、貯湯槽77の水位が低下するときには、貯湯槽77の水位センサの検知信号に応じて補給通路77mの補給弁77vが自動的に開弁し、補給通路77mから水が貯湯槽77に補給される。従って、貯湯槽77はほぼ満水状態(一定水位)に維持される。但し、燃料電池システムが長期にわたり使用されないとき等には、排水弁77tを開放させて貯湯槽77の水を排水し、空の状態としておくことが好ましい。
【0057】
前記した排ガスに含まれていた水蒸気は、熱交換器76で凝縮されて凝縮水となる。凝縮水は、熱交換器76から延設された凝縮水通路42を介して重力等により水精製器43に供給される。水精製器43はイオン交換樹脂等の水精製剤43aを有するため、凝縮水の不純物は除去される。不純物が除去された水は水タンク4に移動し、水タンク4に溜められる。ポンプ80が駆動すると、水タンク4内の水は給水通路8を介して高温の蒸発部2に供給され、蒸発部2で水蒸気とされて改質部3に供給され、改質部3において燃料を改質させる改質反応として消費される。
【0058】
本形態においても、前記した各実施形態と同様に、制御装置100はしきい値更新処理と水不足判定処理とを実行する、時間が経過するにつれて、あるいは、燃料電池の起動毎に、燃料電池が発電運転していないときにおいて(例えば暖機運転)、制御装置100はしきい値更新処理を実行する。この場合、循環ポンプ79をしきい値更新用の指示値Vsetで駆動させる指令を出力させ、このときのポンプ回転数センサ79sで検知された循環ポンプ79のポンプ回転数Nrealを求め、ポンプ回転数Nrealに基づいてポンプ回転数しきい値Nsetを設定して更新する。
【0059】
更に、水不足判定処理においては、循環ポンプ79の運転(凍結防止運転)中において、循環ポンプ79を指示値Vsetで駆動させる指令を出力させ、このときの循環ポンプ79の回転数がポンプ回転数しきい値Nsetを高回転側に超えるとき、循環通路78または貯湯槽77の水不足と判定し、循環ポンプ79の駆動を停止させる。循環ポンプ79の回転数がポンプ回転数しきい値Nsetを高回転側に超えないとき、循環通路78および貯湯槽77に水有りと判定し、循環ポンプ79の駆動を継続させる。本形態においても、図3および図4のフローチャートを準用できる。
【0060】
本形態によれば、前記した実施形態と同様に、循環ポンプ79や燃料電池システムが経年劣化したとしても、水の不足または不存在を判定するためのしきい値を更新させるため、循環ポンプ79や燃料電池システムの経年劣化に対応でき、経年変化に起因する誤判定を抑制できる。更に循環通路78の通路長、循環通路78の通路径、燃料電池システムの設置場所等が変更されたときであっても、水の不足または不存在を判定するためのしきい値を更新させるため、上記変更に起因する誤判定を抑制できる。
【0061】
(その他)
発明は上記し且つ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。実施形態1では、燃料電池のスタック1を起動前に暖機運転させる毎に、制御装置100はしきい値更新処理を実行してしきい値を更新する。これに限らず、暖機運転(起動)のカウント数が規定回数(例えば2回、3回)に到達するとき、制御装置100はしきい値更新処理を実行してしきい値を更新することにしても良い。図3に示す実施形態では、水温TH1が規定温度Taよりも高温であるときには、しきい値更新処理を実行しないが、これに限らず、しきい値の精度が若干低下するものの、実行しても良い。即ち、図3のステップS16を廃止しても良い。図4に示す実施形態では、水温TH1が規定温度Tbよりも高温であるときには、水不足判定処理を実行しないが、これに限らず、判定精度が若干低下するものの、実行しても良い。即ち、図3のステップS46を廃止しても良い。
【0062】
燃料電池のスタックは、固体酸化物形燃料電池に限定されず、場合によっては、固体高分子電解質形燃料電池でも良いし、リン酸形燃料電池でも良く、溶融炭酸塩形燃料電池でも良い。蒸発部2は改質部と一体化されているが、これに限らず、蒸発部2は改質部に対して離間しつつ独立して設けられていても良い。改質器に供給される燃料も特に制限されず、都市ガス、プロパンガス、バイオガス、LPGガス、CNGガス、アルコール等を例示できる。本明細書から次の技術的思想が把握できる。
【0063】
(付記項1)反応流体が供給されて発電する燃料電池と、前記燃料電池の熱で加熱された温水を溜める貯湯槽と、前記貯湯槽の吐出ポートから導出され帰還ポートに帰還する循環通路と、前記循環通路に設けられ前記貯湯槽の水を前記循環通路を介して循環させる循環ポンプと、前記循環ポンプの回転数に関する物理量を直接的または間接的に検知するポンプ回転数センサと、前記燃料電池の発電運転に伴い加熱された熱媒体と前記循環通路の水とを互いに熱交換可能とする熱交換器と、前記ポンプ回転数センサの信号が入力され且つ前記循環ポンプを駆動させる信号を出力する制御装置とを具備しており、前記制御装置は、
時間が経過するにつれて、あるいは、前記燃料電池の起動回数が増加するにつれて、前記燃料電池が発電運転していないときにおいて、前記循環ポンプをしきい値更新用の指示値で駆動させる指令を出力させ、このときの前記ポンプ回転数センサで検知された前記循環ポンプの回転数に基づいてポンプ回転数しきい値を設定して更新するしきい値更新処理を実行する。
【0064】
(付記項2)反応流体に基づいて発電する燃料電池と、前記燃料電池の熱で加熱された温水を溜める貯湯槽と、前記貯湯槽の吐出ポートから導出され帰還ポートに帰還する循環通路と、前記循環通路に設けられ前記貯湯槽の水を前記循環通路を介して循環させる循環ポンプと、前記循環ポンプの回転数に関する物理量を直接的または間接的に検知するポンプ回転数センサと、前記燃料電池の発電運転に伴い加熱された熱媒体と前記循環通路の水とを互いに熱交換可能とする熱交換器とを具備する燃料電池システムの水異常検知方法において、(i)前記燃料電池が発電運転していないときにおいて、前記循環ポンプをしきい値更新用の指示値で駆動させる指令を出力させ、このときの前記ポンプ回転数センサで検知された前記循環ポンプの回転数に基づいてポンプ回転数しきい値を設定して更新するしきい値更新処理を実施し、その後、(ii)前記しきい値更新処理後において且つ前記循環ポンプの運転中において、前記循環ポンプを前記指示値で駆動させる指令を出力させ、このときの前記循環ポンプの回転数が前記ポンプ回転数しきい値を高回転側に超えるとき、前記循環通路または前記貯湯槽の水不足と判定し、前記循環ポンプの駆動を停止させる水不足判定処理を実行する燃料電池システムの水異常検知方法。
【0065】
循環通路ひいては貯湯槽における水の不足または不存在を検知でき、循環通路の水の不足または不存在の状態において循環ポンプを作動させることを抑制させ、循環ポンプの保護性を高め得る。しかも、時間が経過するにつれて、あるいは、燃料電池の起動回数が増加するにつれて、水の不足または不存在を判定するためのしきい値を更新させるため、循環ポンプやシステムの経年劣化に対応できる。
【符号の説明】
【0066】
1は燃料電池のスタック、76は熱交換器、77は貯湯槽、77pは吐出ポート、77iは帰還ポート、78は循環通路、78wは水温センサ、79は循環ポンプ、79sはポンプ回転数センサ、100は制御装置を示す。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
反応流体が供給されて発電する燃料電池と、前記燃料電池の熱で加熱された温水を溜める貯湯槽と、前記貯湯槽の吐出ポートから導出され帰還ポートに帰還する循環通路と、前記循環通路に設けられ前記貯湯槽の水を前記循環通路を介して循環させる循環ポンプと、前記循環ポンプの回転数に関する物理量を直接的または間接的に検知するポンプ回転数センサと、前記燃料電池の発電運転に伴い加熱された熱媒体と前記循環通路の水とを互いに熱交換可能とする熱交換器と、前記ポンプ回転数センサの信号が入力され且つ前記循環ポンプを駆動させる信号を出力する制御装置とを具備しており、
前記制御装置は、
前記燃料電池が発電運転していないときにおいて、前記循環ポンプをしきい値更新用の指示値で駆動させる指令を出力させ、このときの前記ポンプ回転数センサで検知された前記循環ポンプの回転数に基づいてポンプ回転数しきい値を設定して更新するしきい値更新処理と、
前記しきい値更新処理後において且つ前記循環ポンプの運転中において、前記循環ポンプを前記指示値で駆動させる指令を出力させ、このときの前記循環ポンプの回転数が前記ポンプ回転数しきい値を高回転側に超えるとき、前記循環通路または前記貯湯槽の水不足と判定し、前記循環ポンプの駆動を制限させる水不足判定処理を実行する燃料電池システム。
【請求項2】
請求項1において、前記制御装置は、前記循環通路の凍結を抑える凍結防止運転中において前記水不足判定処理を実行する燃料電池システム。
【請求項3】
請求項1または2において、前記制御装置は、発電運転が停止されている状態の前記燃料電池を起動させるとき、前記しきい値更新処理を実行して、新しいしきい値を更新させる燃料電池システム。
【請求項4】
請求項1〜3のうちの一項において、前記循環通路または前記貯湯槽の温度に関する物理量を直接的または間接的に検知する水温センサが設けられており、前記制御装置は、前記水温センサが検知する水温が規定水温Ta以下のときにおいて前記しきい値更新処理を実行し、前記水温センサが検知する水温が規定水温Taを高温側に越えるとき、前記しきい値更新処理を実行しない燃料電池システム。
【請求項5】
請求項1〜3のうちの一項において、前記循環通路または前記貯湯槽の温度に関する物理量を直接的または間接的に検知する水温センサが設けられており、前記制御装置は、前記水温センサが検知する水温が規定水温Tb以下のときにおいて前記水不足判定処理を実行し、前記水温センサが検知する水温が規定水温Tbを高温側に越えるとき、前記水不足判定処理を実行しない燃料電池システム。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate


【公開番号】特開2013−114851(P2013−114851A)
【公開日】平成25年6月10日(2013.6.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−258984(P2011−258984)
【出願日】平成23年11月28日(2011.11.28)
【出願人】(000000011)アイシン精機株式会社 (5,421)
【出願人】(000003207)トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Fターム(参考)】