JP5658899B2 - Fuel cell power generation system test apparatus and fuel cell power generation system test method - Google Patents
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Description
本発明は、燃料電池発電システムを試験する燃料電池発電システム試験装置および燃料電池発電システム試験方法に関する。 The present invention relates to a fuel cell power generation system test apparatus and a fuel cell power generation system test method for testing a fuel cell power generation system.
近年におけるエネルギー消費の増大は著しいものがあり、地球温暖化を防止するために、地球規模で発生するCO2を削減・抑制することが必要とされている。CO2削減・抑制するためには、省エネルギーあるいは、高効率なエネルギー利用が必須であり、あらゆる方法が模索試行され、そして実用化へと進んでいるが、その中で有効な手段の一つとして燃料電池発電システム(以下、単に「燃料電池」もしくは「燃料電池ユニット」と呼ぶ場合がある。)が高効率発電システムとして注目されている。燃料電池は、水素と酸素との化学反応そのものが直接発電となるために、発電効率が高く、発電に伴った熱が排出される特徴があるため、コージェネレーションシステムとしての有効活用が望まれる。 In recent years, there has been a remarkable increase in energy consumption, and in order to prevent global warming, it is necessary to reduce and suppress CO 2 generated on a global scale. In order to reduce or suppress CO 2 , it is essential to save energy or use highly efficient energy. All methods have been tried and put to practical use. A fuel cell power generation system (hereinafter sometimes simply referred to as “fuel cell” or “fuel cell unit”) has attracted attention as a high-efficiency power generation system. Since the fuel cell itself is directly generated by the chemical reaction between hydrogen and oxygen, the fuel cell is characterized by high power generation efficiency and the heat generated by the power generation is discharged. Therefore, the fuel cell is desired to be effectively used as a cogeneration system.
燃料電池には、水素が供給される燃料極と主として空気中の酸素が供給される酸化剤極とに挟まれる電解質によって幾つかの方式がある。その中で、水素が燃料極より酸化剤極へH+(プロトン)となって伝導し、酸素と結合して発電を行うことを可能とする固体高分子を使用した固体高分子型燃料電池は、作動温度の観点から最も実現性の早い燃料電池として早くから注目され、開発されてきた。その固体高分子型燃料電池を内蔵した燃料電池発電システムは、発電効率が高いだけでなく、温水が排出されることから、一般家庭に設置する小型コージェネレーションシステムや電気自動車用の動力源としての用途に有効と考えられ、前者については現在、量産・商用化の段階となってきている。 There are several types of fuel cells depending on an electrolyte sandwiched between a fuel electrode supplied with hydrogen and an oxidant electrode supplied mainly with oxygen in the air. Among them, a solid polymer fuel cell using a solid polymer that allows hydrogen to conduct as H + (proton) from the fuel electrode to the oxidant electrode and combine with oxygen to generate electricity, From the viewpoint of operating temperature, it has been noticed and developed as a fuel cell with the fastest feasibility. The fuel cell power generation system that incorporates the polymer electrolyte fuel cell not only has high power generation efficiency, but also discharges hot water, so it can be used as a power source for small cogeneration systems installed in ordinary households and electric vehicles. The former is considered to be effective, and the former is now in the stage of mass production and commercialization.
燃料電池発電システムは、一般家庭へ送電するために、固体高分子型燃料電池単体を内蔵するだけでなく、都市ガスやLPガス等に代表される炭化水素系燃料から水素含有ガスを取り出すための燃料処理装置、冷却そして水質を維持するための水処理装置、出力した直流電力を交流に変換する電気制御装置(インバータ)、発電に伴う発熱を回収する熱利用装置、そしてそれら全体を制御するための制御装置からなり、燃料電池単体だけでなく周辺機器についても複雑な機構をもっている。そのため、信頼性の高い各機器を組み込んだとしても、手作業の部分も必ずあるため、品質管理上の必要な検査として、燃料電池発電システムを試験スタンド(試験を実施するための一定の領域)に設置して1日掛けて一台一台発電を伴う試験を行っている。年間1000台を超える量産・商用化のフェーズにおいては、単純平均化すると1日あたりの生産台数は5台を超えてくるため、試験スタンドの増設や1試験スタンドあたりの効率化が要求され、生産性の向上が望まれる。 The fuel cell power generation system not only contains a solid polymer fuel cell alone but also extracts hydrogen-containing gas from hydrocarbon-based fuels typified by city gas and LP gas in order to transmit power to general households. Fuel treatment device, water treatment device for cooling and maintaining water quality, electric control device (inverter) that converts output DC power into AC, heat utilization device that recovers heat generated by power generation, and overall control It has a complicated mechanism not only for the fuel cell itself but also for the peripheral devices. Therefore, even if each highly reliable device is incorporated, there is always a manual part, so as a necessary inspection in quality control, the fuel cell power generation system test stand (a certain area for conducting tests) It is installed in the center and tests are conducted with power generation one by one for one day. In the phase of mass production / commercialization that exceeds 1000 units per year, if the average is simply averaged, the number of units produced per day will exceed 5 units, so additional test stands and increased efficiency per test stand are required. Improvement of the property is desired.
なお、燃料電池の試験方法に関する技術としては、例えば特許文献1が挙げられる。
出荷前の発電試験を行う燃料電池発電システム試験スタンドには、一般家庭への設置を模擬した放熱器を設置した構成となっているだけでなく、試験合否判定を行うための電力計、燃料流量計、燃料圧力計、燃料温度計、温水流量計、温水往き温度計、温水戻り温度計、燃料電池発電システム内運転状態データなどの必要な関連データを収集するデータ収集装置、そして試験操作のために使用する運転操作端末など様々な装置が設置されている。その試験スタンドに対して燃料電池発電システムを配置し、運転操作端末を使って起動操作を行うと、燃料電池発電システムは発電開始前にまず昇温プログラムが実行される。燃料電池本体は水素と酸素との化学反応にて発電する。そのため、燃料電池発電システムには、都市ガスやLPガスから水蒸気改質反応によって水素リッチなガスを取り出すための改質器が設置されている。改質器には、触媒が充填されており、触媒種類により反応温度が異なるが、600℃以上の温度領域まで昇温させることによって、改質反応を起こす触媒種を用いるシステムが常套手段として運用されているために、その温度領域へ昇温させるのである。改質触媒に燃料が導入されると、改質器にて水蒸気改質反応(吸熱)が行なわれ、水素を取り出すことができる。改質反応の代表例としてメタンガスの化学反応式を以下に示す。 The fuel cell power generation system test stand that conducts the power generation test before shipment is not only configured with a radiator simulating installation in a general home, but also a power meter for determining pass / fail of the test, fuel flow rate Data collection device that collects necessary related data such as gauges, fuel pressure gauges, fuel thermometers, hot water flow meters, hot water flow thermometers, hot water return thermometers, operating status data in the fuel cell power generation system, and for test operations Various devices such as driving operation terminals used for the installation are installed. When the fuel cell power generation system is arranged on the test stand and the start operation is performed using the operation terminal, the fuel cell power generation system first executes the temperature raising program before starting the power generation. The fuel cell body generates power through a chemical reaction between hydrogen and oxygen. Therefore, the fuel cell power generation system is provided with a reformer for extracting hydrogen-rich gas from city gas or LP gas by a steam reforming reaction. The reformer is packed with a catalyst, and the reaction temperature varies depending on the type of catalyst, but a system that uses a catalyst type that causes a reforming reaction by raising the temperature to a temperature range of 600 ° C or higher is used as a conventional means. Therefore, the temperature is raised to that temperature range. When fuel is introduced into the reforming catalyst, a steam reforming reaction (endothermic) is performed in the reformer, and hydrogen can be taken out. The chemical reaction formula of methane gas is shown below as a representative example of the reforming reaction.
CH4 + H2O → H2 + CO2 +CO
改質反応が行われると、電池本体に水素リッチガスが導入されるため、発電することが出来る。改質反応は吸熱反応であるために、電池本体で未消費となった水素燃料を利用して、空気とバーナ燃焼させて、温度維持管理を行うのである。
CH 4 + H 2 O → H 2 + CO 2 + CO
When the reforming reaction is performed, the hydrogen-rich gas is introduced into the battery body, so that power can be generated. Since the reforming reaction is an endothermic reaction, the temperature maintenance management is performed by burning the air and the burner using the hydrogen fuel that has not been consumed in the battery body.
発電試験終了後は、運転操作端末を使用して、改質器をバーナ燃焼時に使用する空気ブロアを強制回転させて外気温レベルになるまで冷却操作を行っている。冷却にはおよそ半日から1日を要し、様々な装置が設置されている試験スタンドにて行なわれている。もし、途中で冷却不十分のまま行なうと、例えば100℃以上の状態で、出荷の為に取り付けていた燃料配管を外して梱包状態にすると、100℃以上から常温まで低下したときには、燃料処理系内のガスが温度低下による収縮で圧力が低下して、常圧であれば負圧状態となる。そこに燃料配管に外気が吸入されることになる或いは、極端な負圧状態となり配管など変形の可能性も出てくる。そのために、発電試験が終了してはいるが、安全面から燃料電池発電システム内に保持される燃料ガスをシステム外に追い出すために、運転操作端末を使用して窒素パージを行っている。試験後にこれら操作を1台1台試験スタンドに設置した状態で行っているが、冷却と窒素パージだけの為に、様々な装置が取り付けてある試験スタンドの1台あたりの占有時間が長いため、生産性が悪いという問題がある。 After completion of the power generation test, the operation operation terminal is used to perform the cooling operation until the reformer is forced to rotate the air blower used at the time of burner combustion to reach the ambient temperature level. Cooling takes approximately half a day to one day and is performed at a test stand where various devices are installed. If the cooling is not sufficiently performed on the way, for example, when the fuel pipe attached for shipping is removed and packed in a state of 100 ° C. or higher, the fuel processing system is used when the temperature drops from 100 ° C. or higher to room temperature. If the gas inside is shrunk due to a decrease in temperature, the pressure is reduced. There, outside air is sucked into the fuel pipe, or an extreme negative pressure state occurs, and the pipe may be deformed. For this reason, although the power generation test has been completed, nitrogen purge is performed using an operation terminal in order to drive out the fuel gas held in the fuel cell power generation system from the safety side. After the test, these operations are performed one by one on the test stand, but because of the long occupation time per test stand to which various devices are attached just for cooling and nitrogen purge, There is a problem of poor productivity.
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、燃料電池発電システムの試験を行う際の生産性を向上させることが可能な燃料電池発電システム試験装置および燃料電池発電システム試験方法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 provides a fuel cell power generation system test apparatus and a fuel cell power generation system test method capable of improving productivity when testing a fuel cell power generation system. With the goal.
本発明の一態様による燃料電池発電システム試験装置は、燃料電池発電システムに燃料ガスを供給するための燃料供給手段と、前記燃料電池発電システムから得られる温水を冷やして当該燃料電池発電システムへと戻すための温水冷却手段と、前記燃料電池発電システムの状態を示すデータを収集するためのデータ収集手段と、前記燃料電池発電システムに対する送受電を行うための送受電手段と、前記燃料電池発電システムにパージ用の不活性ガスを供給するための不活性ガス供給手段と、前記燃料電池発電システムの運転操作を行うための運転操作手段とを具備し、前記運転操作手段は、前記燃料電池発電システムに少なくとも前記燃料供給手段、前記温水冷却手段、前記データ収集手段、および前記送受電手段を接続した後、当該燃料電池発電システムの発電試験を実施し、前記燃料電池発電システムの発電試験の終了後に、少なくとも前記燃料供給手段、前記温水冷却手段、およびデータ収集手段のそれぞれの接続を切り離し、前記燃料電池発電システムに少なくとも前記送受電手段に加えて前記不活性ガス供給手段を接続した状態で、前記燃料電池発電システムの冷却処理を実施しながら、前記燃料電池発電システムとは異なる別の燃料電池発電システムに少なくとも前記燃料供給手段、前記温水冷却手段、前記データ収集手段、および前記送受電手段を接続して、当該別の燃料電池発電システムの発電試験を実施し、その間に当該燃料電池発電システムの冷却処理が終了したら、当該燃料電池発電システムへの接続を全て切り離し、更に別の燃料電池発電システムに少なくとも前記燃料供給手段、前記温水冷却手段、前記データ収集手段、および前記送受電手段を接続した後、発電試験を行い、燃料電池発電システムの取り付け及び取り外しを繰り返していくことを特徴とする。 A fuel cell power generation system testing apparatus according to an aspect of the present invention includes a fuel supply unit for supplying fuel gas to a fuel cell power generation system, and cools hot water obtained from the fuel cell power generation system to the fuel cell power generation system. Hot water cooling means for returning, data collection means for collecting data indicating the state of the fuel cell power generation system, power transmission / reception means for performing power transmission / reception to the fuel cell power generation system, and the fuel cell power generation system An inert gas supply means for supplying an inert gas for purging to the fuel cell, and an operation operation means for operating the fuel cell power generation system, wherein the operation operation means comprises the fuel cell power generation system. After connecting at least the fuel supply means, the hot water cooling means, the data collection means, and the power transmission / reception means, A power generation test of the pond power generation system is performed, and after the power generation test of the fuel cell power generation system is completed, at least the fuel supply unit, the hot water cooling unit, and the data collection unit are disconnected, and the fuel cell power generation system At least in the fuel cell power generation system different from the fuel cell power generation system while performing the cooling process of the fuel cell power generation system in a state where the inert gas supply means is connected in addition to the power transmission / reception means. The fuel supply means, the hot water cooling means, the data collection means, and the power transmission / reception means are connected, and the power generation test of the other fuel cell power generation system is performed, during which the cooling process of the fuel cell power generation system is completed After that, disconnect all connections to the fuel cell power generation system, and further reduce it to another fuel cell power generation system. Kutomo the fuel supply means, said hot water cooling unit, said data acquisition unit, and after connecting the power transmitting and receiving means performs power generation test, characterized in that is repeated installation and removal of the fuel cell power generation system.
本発明の他の態様による燃料電池発電システム試験装置は、複数の燃料電池発電システムの各々に対して第1の領域にて発電試験を実施するために使用する第1の装置群と、前記複数の燃料電池発電システムの発電試験の終了後に、前記第1の領域とは異なる第2の領域にて当該複数の燃料電池発電システムの冷却処理を実施するために使用する第2の装置群とを具備し、前記第1の装置群は、各燃料電池発電システムに燃料ガスを供給するための燃料供給手段と、各燃料電池発電システムから得られる温水を冷やして当該燃料電池発電システムへと戻すための温水冷却手段と、各燃料電池発電システムの状態を示すデータを収集するためのデータ収集手段と、各燃料電池発電システムに対する送受電を行うための第1の送受電手段と、各燃料電池発電システムにパージ用の不活性ガスを供給するための第1の不活性ガス供給手段と、各燃料電池発電システムの発電の運転操作を行うための第1の運転操作手段とを含み、前記第2の装置群は、前記複数の燃料電池発電システムにパージ用の不活性ガスを供給するための第2の不活性ガス供給手段と、前記複数の燃料電池発電システムに対する送受電を行うための第2の送受電手段と、前記複数の燃料電池発電システムの冷却の運転操作を行うための第2の運転操作手段とを含み、前記第1の運転操作手段は、前記複数の燃料電池発電システムの各々に前記第1の装置群を接続した状態で当該複数の燃料電池発電システムの発電試験を実施し、前記第2の運転操作手段は、前記複数の燃料電池発電システムの発電試験の終了後に、前記第1の装置群が取り外されて前記複数の燃料電池発電システムの各々に前記第2の装置群を接続した状態で前記複数の燃料電池発電システムの冷却処理を実施し、その間、前記第1の運転操作手段は、前記複数の燃料電池発電システムとは異なる別の複数の燃料電池発電システムの各々に前記第1の装置群を接続した状態で当該別の複数の燃料電池発電システムの発電試験を実施することを特徴とする。 According to another aspect of the present invention, there is provided a fuel cell power generation system test apparatus, a first apparatus group used for performing a power generation test in a first region for each of a plurality of fuel cell power generation systems, A second device group used for performing cooling processing of the plurality of fuel cell power generation systems in a second region different from the first region after the power generation test of the fuel cell power generation system is completed. The first device group includes a fuel supply means for supplying fuel gas to each fuel cell power generation system, and cooling the hot water obtained from each fuel cell power generation system and returning it to the fuel cell power generation system. A hot water cooling means, a data collection means for collecting data indicating the state of each fuel cell power generation system, a first power transmission / reception means for performing power transmission / reception for each fuel cell power generation system, and each fuel cell Including a first inert gas supply means for supplying an inert gas for purging to the battery power generation system, and a first operation operation means for performing a power generation operation of each fuel cell power generation system, The second device group includes a second inert gas supply means for supplying an inert gas for purging to the plurality of fuel cell power generation systems, and power transmission / reception for the plurality of fuel cell power generation systems. And a second power operation means for performing a cooling operation of the plurality of fuel cell power generation systems, wherein the first operation operation means includes the plurality of fuel cell power generation systems. A power generation test of the plurality of fuel cell power generation systems in a state where the first device group is connected to each of the plurality of fuel cell power generation systems. ,Previous A cooling process of the plurality of fuel cell power generation systems is performed in a state where the first device group is removed and the second device group is connected to each of the plurality of fuel cell power generation systems. The operation means performs a power generation test of the plurality of other fuel cell power generation systems in a state where the first device group is connected to each of the plurality of fuel cell power generation systems different from the plurality of fuel cell power generation systems. It is characterized by carrying out.
本発明によれば、燃料電池発電システムの試験を行う際の生産性を向上させることが可能となる。 According to the present invention, it is possible to improve productivity when testing a fuel cell power generation system.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
最初に、本発明の第1の実施形態について説明する。
(First embodiment)
First, a first embodiment of the present invention will be described.
図1は、本発明の第1の実施形態に係る燃料電池発電システム試験装置の試験対象となる燃料電池発電システムの構成の一例を示す図である。なお、この図1に示される燃料電池発電システムは、後述する第2の実施形態にも適用されるものである。 FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a fuel cell power generation system to be tested by the fuel cell power generation system test apparatus according to the first embodiment of the present invention. The fuel cell power generation system shown in FIG. 1 is also applied to a second embodiment described later.
燃料電池発電システム10は、燃料電池本体11における燃料系については、燃料から水素を取り出すため、燃料ブロア12により供給される燃料と、水タンク13から水ポンプ14を通じて供給される水とをミックスさせ、触媒が充填された改質器15に導入させる。改質器15では水素リッチなガスを取り出すための有効な温度である600℃以上まで上昇させ、改質反応を生じさせる。
The fuel cell
改質器15に、燃料ガスと改質水(蒸気)とが導入されると、以下のような平衡反応により、水素とCO2とCOとが生成される。 When fuel gas and reformed water (steam) are introduced into the reformer 15, hydrogen, CO 2 and CO are generated by the following equilibrium reaction.
CH4+H2O → CH4+CO2+CO+H2O+CH4
改質器15にて改質反応が行われても、10%程度のCOが副生されるため、改質反応後のガスを更にCO変性器16およびCO選択酸化器17に通すことにより、発電に有効となる数ppmレベルにまでCOを低減させる。
CH 4 + H 2 O → CH 4 + CO 2 + CO + H 2 O + CH 4
Even if the reforming reaction is performed in the reformer 15, about 10% of CO is by-produced. Therefore, by passing the gas after the reforming reaction through the CO modifier 16 and the CO selective oxidizer 17, Reduce CO to several ppm level that is effective for power generation.
CO変性器16では、以下のような平衡反応により、CO濃度を低減させる。 In the CO denaturing device 16, the CO concentration is reduced by the following equilibrium reaction.
CO+H2O → CO2+CO+H2O
また、CO選択酸化器では、以下のような酸化反応により、さらにCO濃度を数ppmレベルにまで低減させる。
CO + H 2 O → CO 2 + CO + H 2 O
In the CO selective oxidizer, the CO concentration is further reduced to several ppm level by the following oxidation reaction.
CO+O 2 → CO2+CO
これにより、燃料電池本体11の燃料極に水素リッチなガスが導入され、また、酸化剤(空気)が空気ブロア18により酸化剤極(空気極)に導入され、化学反応により発電が行われる。改質器15での改質反応は吸熱反応であるため、燃料電池本体11で未消費となった未消費の余剰水素リッチガスを温度維持管理のために利用する。すなわち、余剰水素リッチガスを、バーナ空気ブロア19により供給される空気とミックスさせ、改質器15にてバーナ燃焼させる。これにより、改質器14にて必要な温度が維持されるようになっている。
CO + O 2 → CO 2 + CO
As a result, a hydrogen-rich gas is introduced into the fuel electrode of the fuel cell main body 11, and an oxidant (air) is introduced into the oxidant electrode (air electrode) by the air blower 18, and power is generated by a chemical reaction. Since the reforming reaction in the reformer 15 is an endothermic reaction, the unconsumed surplus hydrogen rich gas that has not been consumed in the fuel cell main body 11 is used for temperature maintenance management. That is, the surplus hydrogen rich gas is mixed with the air supplied by the burner air blower 19 and burned by the reformer 15. As a result, the necessary temperature is maintained in the
図2は、同実施形態に係る燃料電池発電システム試験装置により個々の燃料電池発電システムに対して発電試験および冷却処理を実施する様子を示す図である。 FIG. 2 is a diagram illustrating a state in which a power generation test and a cooling process are performed on each fuel cell power generation system by the fuel cell power generation system test apparatus according to the embodiment.
図2に示される燃料電池発電システム試験装置100は、出荷前の個々の燃料電池発電システムの発電試験(発電動作に問題が無いかどうかを検査して合否判定などを行う試験)および発電試験後における冷却処理(燃料電池発電システムの改質器をバーナ燃焼時に使用するバーナ空気ブロア19(図1)を強制回転させて外気温レベルになるまで冷却させる処理および窒素パージを含む処理)の両方を、1つの発電試験・冷却処理用スタンド100aにおいて実施するための設備である。発電試験・冷却処理用スタンド100aは、発電試験と冷却処理とを一緒に実施するための領域を指す。
The fuel cell power generation
例えば、発電試験の対象となる燃料電池発電システム10が、発電試験・冷却処理用スタンド100aの中央部へ直列に搬入され、試験用の配管や配線が取り付けられ、両側に配置されている燃料電池発電システム試験装置100により発電試験が実施され、発電試験後には冷却処理が実施される。
For example, a fuel cell
図2の例では、n台の燃料電池発電システム101,102,103,…,10nが既に発電試験を終えて冷却処理が実施されている状態にあり、同時に、燃料電池発電システム10n+1について発電試験が実施されている状態にある。発電試験および冷却処理を終えた燃料電池発電システムは、発電試験・冷却処理用スタンド100aの外へ搬出され、出荷されることになる。
In the example of FIG. 2, n fuel cell
このように、発電試験・冷却処理用スタンド100aに次々と搬入される個々の燃料電池発電システムの発電試験および冷却処理がシーケンシャルに行われる。
In this way, the power generation test and the cooling process of the individual fuel cell power generation systems successively carried into the power generation test /
燃料電池発電システム試験装置100は、燃料供給器21、温水冷却器22、データ収集装置23、送受電盤24、窒素供給器25、運転操作端末26などにより構成される。
The fuel cell power generation
燃料供給器21は、発電試験において発電試験の対象となる燃料電池発電システム10に燃料ガスを供給するものである。この燃料電池発電システム10と燃料供給器21との間には、燃料供給用の配管が接続される。この配管に、開閉可能なバルブを設け、当該バルブの開閉操作を運転操作端末26が行えるようにしてもよい。
The
温水冷却器22は、発電試験において発電試験の対象となる燃料電池発電システム10から得られる温水を冷やして燃料電池発電システム10へと戻すものである。この燃料電池発電システム10と温水冷却器22との間には、水供給・温水排出用の配管が接続される。この配管に、開閉可能なバルブを設け、当該バルブの開閉操作を運転操作端末26が行えるようにしてもよい。温水冷却器22は、例えば、この燃料電池発電システム10に対する冷水の供給と温水の排出とを同時に行うことによって冷却を実現する。この場合、冷水を供給すると共に、排出される温水を受け入れるための貯湯槽を設けるようにしてもよい。
The
データ収集装置23は、発電試験において発電試験の対象となる燃料電池発電システム10の状態を示すデータを収集して試験の合否判定を行うものである。燃料電池発電システム10とデータ収集装置23との間には、データ伝送用の配線が接続される。この配線に電気的接続・非接続の切換えが可能なスイッチを設け、当該スイッチの切換え操作を運転操作端末26が行えるようにしてもよい。データ収集装置23は、例えば、試験用に設置した電力計、燃料流量計、燃料圧力計、燃料温度計、温水流量計、温水往き温度計、温水戻り温度計などにより測定されるデータなど、燃料電池発電システム10の運転状態を示すデータを収集し、各種物理量が基準を満たしているか否かを調べることにより、合否判定を行う。
The
送受電盤24は、発電試験および冷却処理において燃料電池発電システム10に対する送受電を行うものである。個々の燃料電池発電システム10と送受電盤24との間には、電力伝送用の配線が接続される。これらの配線に電気的接続・非接続の切換えが可能なスイッチを設け、当該スイッチの切換え操作を運転操作端末26が行えるようにしてもよい。当該スイッチについては、瞬時停電させないために切換えスイッチの代わりに遮断器を2台設けて、2台の動作を「閉/開」→「閉/閉」→「開/閉」のように運用してもよい。送受電盤24は、例えば、発電試験の際には、発電試験の対象となる燃料電池発電システム10から電力を受け、その燃料電池発電システム10の電力量を電力計により測定する。一方、冷却処理の際には、冷却処理の対象となる燃料電池発電システム10に電力を供給し、その燃料電池発電システム10が外気温レベルの温度となるようにバーナ空気ブロア19(図1)を強制回転させる。
The power transmission /
窒素供給器25は、発電試験後あるいは冷却処理において燃料電池発電システム10にパージ用の不活性ガスとして窒素ガスを供給するものである。個々の燃料電池発電システム10と窒素供給器25との間には、窒素供給用の配管が接続される。この配管に、開閉可能なバルブを設け、当該バルブの開閉操作を運転操作端末26が行えるようにしてもよい。
The
運転操作端末26は、発電試験の対象となる燃料電池発電システム10の運転(昇温プログラムの実行等)の起動・停止や、試験終了後の燃料電池発電システム10を発電試験の対象から冷却処理の対象に切り換える処理や、冷却処理の対象となる燃料電池発電システム10の冷却の起動・停止など、個々の燃料電池発電システム10の運転操作を司るものである。個々の燃料電池発電システム10と運転操作端末26との間には、電気信号伝送用の配線が接続される。これらの配線に電気的接続・非接続の切換えが可能なスイッチを設け、当該スイッチの切換え操作を運転操作端末26自身が行えるようにしてもよい。
The
上記運転操作端末26は、発電試験の対象となる燃料電池発電システム10に少なくとも燃料供給器21、温水冷却器22、データ収集装置23、および送受電盤24、ならびに運転操作端末26自身を接続した状態で当該燃料電池発電システム10の発電試験を実施する。
The
特に本実施形態に係る運転操作端末26は、燃料電池発電システム10の発電試験の終了後に、少なくとも燃料供給器21、温水冷却器22、およびデータ収集装置23のそれぞれの接続状態を無効とし(例えば、配管や配線を取り外すことなく、配管に設けられるバルブを閉の状態にすると共に、配線に設けられるスイッチを切の状態にし)、その燃料電池発電システム10に少なくとも送受電盤24に加えて窒素供給器25を接続した状態で、その燃料電池発電システム10の冷却処理を実施しながら、その燃料電池発電システム10とは異なる別の(次に発電試験の対象となる)燃料電池発電システム10に少なくとも燃料供給器21、温水冷却器22、データ収集装置23、および送受電盤24を接続した状態で当該別の燃料電池発電システム10の発電試験を実施する。
In particular, the
なお、上記運転操作端末26は、1つの燃料電池発電システム10の発電試験を実施しながら、発電試験が終了している「複数の」燃料電池発電システム10の冷却処理を実施することが可能である。
The
また、運転操作端末26に備え付けられた冷却開始ボタンを押すと、試験終了後の燃料電池発電システム10が発電試験の対象から冷却処理の対象に切り換えられ、バーナ空気ブロア19(図1)が回転を始めて、燃料電池発電システム10が外気温レベルの温度となるまで冷却が継続されるようにしてもよい。
Further, when the cooling start button provided in the
また、燃料電池発電システム10の発電試験の終了後、その燃料電池発電システム10の設置場所を1台分ずらしてからその燃料電池発電システム10の冷却処理を実施するようにしてもよいが、その燃料電池発電システム10の設置場所を変えずに、発電試験のときと同じ場所でその燃料電池発電システム10の冷却処理を実施するようにしてもよい。
In addition, after completion of the power generation test of the fuel cell
図3は、同実施形態に係る燃料電池発電システム試験装置において、燃料電池発電システムに取り付けた配管や配線を取り外さずに、発電試験から冷却処理への切換えを実現するための構成の一例を示す図である。 FIG. 3 shows an example of a configuration for realizing the switching from the power generation test to the cooling process without removing the piping and wiring attached to the fuel cell power generation system in the fuel cell power generation system test apparatus according to the embodiment. FIG.
送受電盤24には、スイッチ311,…,31n+1が備えられる。スイッチ311,…,31n+1は、送受電盤24と燃料電池発電システム101,…,10n+1とを接続する配線上にそれぞれ設けられる。スイッチ311,…,31n+1は、燃料電池発電システム101,…,10n+1との電力伝送に際し、燃料電池発電システムから受電する状態と燃料電池発電システムへ送電する状態との間の切り換えを個別に行える切換え装置である。
The power transmission /
図3の例では、スイッチ311,…,31nは、送受電盤24が配線30aを通じて燃料電池発電システム101,…,10nへ送電できるように設定された状態にある。一方、スイッチ31n+1は、送受電盤24が燃料電池発電システム10n+1から配線30bを通じて受電して電力計30にて燃料電池発電システム10n+1の電力を測定できるように設定された状態にある。
In the example of FIG. 3, the
また、燃料供給器21に通じる配管21aもしくは窒素供給器25に通じる配管25aと燃料電池発電システム101,…,10n+1に通じる配管との間には、3方弁321,…,32n+1が備えられる。3方弁321,…,32n+1は、燃料供給器21から燃料電池発電システムへ燃料ガスを供給する状態と、窒素供給器25から燃料電池発電システムへ不活性ガスを供給する状態との間の切り換えを個別に行えるバルブである。
Further, the
図3の例では、3方弁321,…,32nは、窒素供給器25から燃料電池発電システムへ不活性ガスを供給できるように設定された状態にされ、一方、3方弁32n+1は、燃料供給器21から燃料電池発電システムへ燃料ガスを供給できるように設定された状態にされる。
In the example of FIG. 3, the three-way valves 32 1 ,..., 32 n are set so as to be able to supply an inert gas from the
このような構成とすることにより、各燃料電池発電システム10に取り付けた配管や配線などを取り外さずに、発電試験から冷却処理への切換えをスムーズに行うことができ、作業時間を短縮できるだけでなく、空気が燃料電池発電システム10に入り込んで改質器の触媒を酸化させてしまうことを抑制することができる。
By adopting such a configuration, it is possible to smoothly switch from a power generation test to a cooling process without removing piping and wiring attached to each fuel cell
なお、図2の例では、燃料電池発電システム101,…,10n+1が、順次、発電試験・冷却処理用スタンド100aの中央部へ直列に搬入され、両側に配置されている燃料電池発電システム試験装置100により発電試験および冷却処理がシーケンシャルに実施される形態を示したが、これ以外の形態を採用してもよい。
In the example of FIG. 2, the fuel cell
例えば、図4の例のように、冷却処理用スタンド100aの中央部に燃料電池発電システム試験装置100が配置されており、その周囲に燃料電池発電システム101,…,10n+1が、順次、弧の形をなすように搬入され、燃料電池発電システム試験装置100により発電試験および冷却処理がシーケンシャルに実施される形態を採用してもよい。
For example, as in the example of FIG. 4, the fuel cell power generation
次に、図5を参照して、同実施形態に係る燃料電池発電システム試験装置100による全体的な試験手順について説明する。
Next, referring to FIG. 5, an overall test procedure by the fuel cell power generation
最初に、燃料電池発電システム試験装置100は、発電試験・冷却処理用スタンド100aに搬入される1台目の燃料電池発電システム101の発電試験(1)を実施する(ステップS1)。
First, the fuel cell power generation
発電試験(1)が終了すると、燃料電池発電システム試験装置100は、1台目の燃料電池発電システム101の冷却処理を実施し、その間、発電試験・冷却処理用スタンド100aに搬入される2台目の燃料電池発電システム102の発電試験(2)を実施する(ステップS2a,ステップS2b)。
When the power generation test (1) is completed, the fuel cell power generation
発電試験(2)が終了すると、燃料電池発電システム試験装置100は、2台目の燃料電池発電システム102の冷却処理を実施し、その間、発電試験・冷却処理用スタンド100aに搬入される3台目の燃料電池発電システム103の発電試験(3)を実施する(ステップS3a,ステップS3b)。
When the power generation test (2) is completed, the fuel cell power generation
発電試験(3)が終了すると、燃料電池発電システム試験装置100は、3台目の燃料電池発電システム102の冷却処理を実施し、その間、発電試験・冷却処理用スタンド100aに搬入される4台目の燃料電池発電システム104の発電試験(4)を実施する(ステップS4a,ステップS4b)。
When power generation test (3) is completed, the fuel cell power generation
以降、同様な処理を繰り返す。 Thereafter, similar processing is repeated.
次に、図6を参照して、同実施形態に係る燃料電池発電システム試験装置100による燃料電池発電システムの冷却処理の手順について説明する。
Next, with reference to FIG. 6, the procedure of the cooling process of the fuel cell power generation system by the fuel cell power generation
例えば運転操作端末26に備え付けられた冷却開始ボタンを押すと、運転操作端末26は、冷却指令を検出する(ステップS11)。
For example, when a cooling start button provided in the driving
これにより、運転操作端末26は、送受電盤24における該当するスイッチなどを操作することにより、試験終了後の燃料電池発電システム10より送受電盤24が受電する状態から、当該燃料電池発電システム10へ送受電盤24から送電する状態へと切り換え、バーナ空気ブロア19を回転させ、冷却を行う(ステップS12)。
Thus, the
また、運転操作端末26は、当該燃料電池発電システム10の配管に設けられる3方弁などを操作することにより、燃料供給の状態を窒素供給の状態へと切り換え、窒素パージを行う(ステップS13)。
Further, the
この状態で、燃料電池発電システム10の温度が外気温レベル(設定値)に達するまで待機する(ステップS14)。
In this state, the process waits until the temperature of the fuel cell
燃料電池発電システム10の温度が外気温レベル(設定値)以下になると、運転操作端末26は、窒素供給を停止させると共に、バーナ空気ブロア19を停止させ(ステップS15)、冷却処理を終了する。
When the temperature of the fuel cell
この第1の実施形態によれば、ある燃料電池発電システムの冷却処理を実施している間に、別の燃料電池発電システムの発電試験を実施することができるため、時間を有効に利用することができ、燃料電池発電システムの試験を行う際の生産性を向上させることが可能となる。また、各燃料電池発電システム10に取り付けた配管や配線などを取り外さずに、また、各燃料電池発電システム10を大きく移動させずに、発電試験から冷却処理への切換えをスムーズに行うことができ、作業時間を短縮できるだけでなく、空気が燃料電池発電システム10に入り込んで改質器の触媒を酸化させてしまうことを抑制することができる。
According to the first embodiment, since a power generation test of another fuel cell power generation system can be performed while a cooling process of a certain fuel cell power generation system is being performed, time is effectively used. It is possible to improve productivity when testing the fuel cell power generation system. In addition, it is possible to smoothly switch from the power generation test to the cooling process without removing the piping and wiring attached to each fuel cell
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
なお、この第2の実施形態においては、前述の第1の実施形態の構成と共通する部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。以下では、第1の実施形態と異なる部分を中心に説明する。 In the second embodiment, the same reference numerals are given to the portions common to the configuration of the first embodiment described above, and a duplicate description is omitted. Below, it demonstrates centering on a different part from 1st Embodiment.
前述の図1に示した燃料電池発電システムは、この第2の実施形態においても、試験対象として適用される。 The fuel cell power generation system shown in FIG. 1 described above is also applied as a test object in the second embodiment.
図7は、本発明の第2の実施形態に係る燃料電池発電システム試験装置により個々の燃料電池発電システムに対して発電試験および冷却処理を実施する様子を示す図である。また、図8は、図7に示される個々の燃料電池発電システムの配置の一例を示す図である。 FIG. 7 is a diagram showing a state in which a power generation test and a cooling process are performed on each fuel cell power generation system by the fuel cell power generation system test apparatus according to the second embodiment of the present invention. FIG. 8 is a diagram showing an example of the arrangement of the individual fuel cell power generation systems shown in FIG.
この第2の実施形態においては、発電試験を実施するためのエリアと、冷却処理を実施するためのエリアとが別々になっている。 In the second embodiment, the area for carrying out the power generation test and the area for carrying out the cooling process are separated.
発電試験用スタンドエリア250では、複数の燃料電池発電システム試験装置201,…,210が、発電試験用スタンド201a,…210aにおいて、複数の燃料電池発電システム101,…,1010に対し、同時に、発電試験を個別に実施する。
In power generation
冷却処理用スタンドエリア350では、燃料電池発電システム冷却装置300が、冷却処理用スタンド300aにおいて、発電試験を終えた燃料電池発電システム101,…,1010に対し、同時に、冷却処理を実施する。
In the cooling
燃料電池発電システム試験装置201,…,210は、前述の燃料電池発電システム試験装置100の場合と同様、燃料供給器21、温水冷却器22、データ収集装置23、送受電盤24、窒素供給器25、運転操作端末26などにより構成される。それぞれの詳細については既に説明した通りである。
The fuel cell power generation
燃料電池発電システム冷却装置300は、送受電盤24、窒素供給器25、運転操作端末26などにより構成される。それぞれの詳細については既に説明した通りである。
The fuel cell power generation
例えば、発電試験の対象となる一群の燃料電池発電システムとして燃料電池発電システム101,…,1010が、発電試験用スタンドエリア250内の発電試験用スタンド201a,…210aに搬入されると、発電試験用の配管や配線が取り付けられ、燃料電池発電システム試験装置201,…,210により発電試験が実施される。
For example, when the fuel cell
発電試験を終えた燃料電池発電システム101,…,1010は、発電試験用の配管や配線が取り外され、窒素供給器25による窒素パージが施され、空気が内部に入らないよう開口部を封じられた後、冷却処理用スタンドエリア350内の冷却処理用スタンド300aにへ移動される。
The fuel cell
移動後の燃料電池発電システム101,…,1010は、冷却処理用の配管や配線が取り付けられて、燃料電池発電システム冷却装置300により冷却処理が実施される。すなわち、燃料電池発電システム101,…,1010には、送受電盤24が電力伝送用の配線を介して接続され、窒素供給器25が窒素供給用の配管を介して接続され、運転操作端末26が電気信号伝送用の配線が接続され、運転操作端末26の操作によって送受電盤24から燃料電池発電システム101,…,1010への送電が行われ、バーナ空気ブロア19を回転させ、窒素供給器25による窒素パージが行われることにより、冷却処理が実施される。
The fuel cell
一方で、燃料電池発電システム101,…,1010を移動させることにより空いたスペースには、次に発電試験の対象となる燃料電池発電システムを搬入させることができる。すなわち、燃料電池発電システム101,…,1010の冷却処理が実施されている間、別の(次に発電試験の対象となる)燃料電池発電システムが発電試験用スタンドエリア250内の発電試験用スタンド201a,…120aに搬入されて燃料電池発電システム試験装置100により発電試験が実施されることになる。
On the other hand, the fuel cell power generation system to be subjected to the power generation test can be carried into the space vacated by moving the fuel cell
次に、再び図5を参照して、同実施形態に係る燃料電池発電システム試験装置201,…,210および燃料電池発電システム冷却装置300による全体的な試験手順について説明する。
Next, referring to FIG. 5 again, an overall test procedure by the fuel cell power generation
最初に、燃料電池発電システム試験装置201,…,210は、発電試験用スタンド201a,…210aに搬入される第1群の燃料電池発電システム101,…,1010の発電試験(1)を実施する(ステップS1)。
First, the fuel cell power generation
発電試験(1)が終了すると、第1群の燃料電池発電システム101,…,1010の移動が行われる。そして、燃料電池発電システム冷却装置300は、第1群の燃料電池発電システム101,…,1010の冷却処理を実施し、その間、燃料電池発電システム試験装置201,…,210は、発電試験用スタンド201a,…210aに搬入される第2群の燃料電池発電システムの発電試験(2)を実施する(ステップS2a,ステップS2b)。
When the power generation test (1) is completed, movement of the first group of fuel cell
発電試験(2)が終了すると、第2群の燃料電池発電システムの移動が行われる。そして、燃料電池発電システム冷却装置300は、第2群の燃料電池発電システムの冷却処理を実施し、その間、燃料電池発電システム試験装置201,…,210は、発電試験用スタンド201a,…210aに搬入される第3群の燃料電池発電システムの発電試験(3)を実施する(ステップS3a,ステップS3b)。
When the power generation test (2) is completed, the second group fuel cell power generation system is moved. Then, the fuel cell power generation
発電試験(3)が終了すると、第3群の燃料電池発電システムの移動が行われる。そして、燃料電池発電システム冷却装置300は、第3群の燃料電池発電システムの冷却処理を実施し、その間、燃料電池発電システム試験装置201,…,210は、発電試験用スタンド201a,…210aに搬入される第4群の燃料電池発電システムの発電試験(4)を実施する(ステップS4a,ステップS4b)。
When the power generation test (3) is completed, the third group fuel cell power generation system is moved. Then, the fuel cell power generation
以降、同様な処理を繰り返す。 Thereafter, similar processing is repeated.
次に、再び図6を参照して、同実施形態に係る燃料電池発電システム冷却装置300による燃料電池発電システムの冷却処理の手順について説明する。
Next, referring to FIG. 6 again, the procedure of the cooling process of the fuel cell power generation system by the fuel cell power generation
例えば運転操作端末26に備え付けられた冷却開始ボタンを押すと、運転操作端末26は、冷却指令を検出する(ステップS11)。
For example, when a cooling start button provided in the driving
これにより、運転操作端末26は、送受電盤24から燃料電池発電システム101,…,1010へ送電させ、バーナ空気ブロア19を回転させ、冷却を行う(ステップS12)。
Thereby, the
また、運転操作端末26は、窒素供給器25に窒素パージを行わせる(ステップS13)。
In addition, the
この状態で、燃料電池発電システム101,…,1010の温度が外気温レベル(設定値)に達するまで待機する(ステップS14)。
In this state, the system waits until the temperature of the fuel cell
燃料電池発電システム101,…,1010の温度が外気温レベル(設定値)以下になると、運転操作端末26は、窒素供給を停止させると共に、バーナ空気ブロア19を停止させ(ステップS15)、冷却処理を終了する。
When the temperature of the fuel cell
この第2の実施形態によれば、前述の第1の実施形態の場合と同様、ある燃料電池発電システムの冷却処理を実施している間に、別の燃料電池発電システムの発電試験を実施することができるため、時間を有効に利用することができ、燃料電池発電システムの試験を行う際の生産性を向上させることが可能となる。更に、この第2の実施形態によれば、複数の燃料電池発電システムの冷却処理を同時に実施しながら、別の複数の燃料電池発電システムの発電試験を同時に実施することができるため、生産性をより一層向上させることが可能となる。また、燃料電池発電システム冷却装置300を構成する要素はシンプルであるため、燃料電池発電システムを詰めて配置することができ、冷却処理用スタンドにおける省スペース化を実現できる。
According to the second embodiment, as in the case of the first embodiment described above, a power generation test of another fuel cell power generation system is performed while a cooling process of a certain fuel cell power generation system is being performed. Therefore, time can be used effectively, and productivity when testing the fuel cell power generation system can be improved. Furthermore, according to the second embodiment, the power generation test of another plurality of fuel cell power generation systems can be simultaneously performed while simultaneously performing the cooling process of the plurality of fuel cell power generation systems. This can be further improved. Further, since the elements constituting the fuel cell power generation
本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
10…燃料電池発電システム、11…燃料電池本体、12…燃料ブロア、13…水タンク、14…水ポンプ、15…改質器、16…CO変性器、17…CO選択酸化器、18…空気ブロア、19…バーナ空気ブロア、21…燃料供給器、22…温水冷却器、23…データ収集装置、24…送受電盤、25…窒素供給器、26…運転操作端末、31…スイッチ、32…3方弁、100…燃料電池発電システム試験装置、100a…発電試験・冷却処理用スタンド、201、210…燃料電池発電システム試験装置、201a、210a…発電試験用スタンド、250…発電試験用スタンドエリア、300…燃料電池発電システム冷却装置、300a…冷却処理用スタンド、350…冷却処理用スタンドエリア。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記燃料電池発電システムから得られる温水を冷やして当該燃料電池発電システムへと戻すための温水冷却手段と、
前記燃料電池発電システムの状態を示すデータを収集するためのデータ収集手段と、
前記燃料電池発電システムに対する送受電を行うための送受電手段と、
前記燃料電池発電システムにパージ用の不活性ガスを供給するための不活性ガス供給手段と、
前記燃料電池発電システムの運転操作を行うための運転操作手段と
を具備し、
前記運転操作手段は、
前記燃料電池発電システムに少なくとも前記燃料供給手段、前記温水冷却手段、前記データ収集手段、および前記送受電手段を接続した後、当該燃料電池発電システムの発電試験を実施し、
前記燃料電池発電システムの発電試験の終了後に、少なくとも前記燃料供給手段、前記温水冷却手段、およびデータ収集手段のそれぞれの接続を切り離し、前記燃料電池発電システムに少なくとも前記送受電手段に加えて前記不活性ガス供給手段を接続した状態で、前記燃料電池発電システムの冷却処理を実施しながら、前記燃料電池発電システムとは異なる別の燃料電池発電システムに少なくとも前記燃料供給手段、前記温水冷却手段、前記データ収集手段、および前記送受電手段を接続して、当該別の燃料電池発電システムの発電試験を実施し、その間に当該燃料電池発電システムの冷却処理が終了したら、当該燃料電池発電システムへの接続を全て切り離し、更に前記別の燃料電池発電システムとは異なる別の燃料電池発電システムに少なくとも前記燃料供給手段、前記温水冷却手段、前記データ収集手段、および前記送受電手段を接続した後、当該別の燃料電池発電システムの発電試験を行い、燃料電池発電システムの取り付け及び取り外しを繰り返していくことを特徴とする燃料電池発電システム試験装置。 Fuel supply means for supplying fuel gas to the fuel cell power generation system;
A hot water cooling means for cooling the hot water obtained from the fuel cell power generation system and returning it to the fuel cell power generation system;
Data collection means for collecting data indicating the state of the fuel cell power generation system;
Power transmission / reception means for performing power transmission / reception with respect to the fuel cell power generation system;
An inert gas supply means for supplying an inert gas for purging to the fuel cell power generation system;
Driving operation means for operating the fuel cell power generation system,
The driving operation means includes
After connecting at least the fuel supply means, the hot water cooling means, the data collection means, and the power transmission / reception means to the fuel cell power generation system, a power generation test of the fuel cell power generation system is performed,
After the end of the power generation test of the fuel cell power generation system, at least the fuel supply means, the hot water cooling means, and the data collection means are disconnected, and the fuel cell power generation system includes at least the power transmission / reception means in addition to the power transmission / reception means. While performing the cooling process of the fuel cell power generation system in a state where the active gas supply unit is connected, at least the fuel supply unit, the hot water cooling unit, the fuel cell power generation system different from the fuel cell power generation system, Connecting the data collection means and the power transmission / reception means to conduct a power generation test of the other fuel cell power generation system, and during the cooling process of the fuel cell power generation system during that time, connect to the fuel cell power generation system detach all, to a further fuel cell power generation system that is different from the another fuel cell power generation system Without even the fuel supply means, said hot water cooling unit, said data acquisition unit, and after connecting the power transmitting and receiving means performs electric test of the different fuel cell power generation system, repeated installation and removal of the fuel cell power generation system A fuel cell power generation system test apparatus characterized by that.
前記複数の燃料電池発電システムの発電試験の終了後に、前記第1の領域とは異なる第2の領域にて当該複数の燃料電池発電システムの冷却処理を実施するために使用する第2の装置群とを具備し、
前記第1の装置群は、
各燃料電池発電システムに燃料ガスを供給するための燃料供給手段と、
各燃料電池発電システムから得られる温水を冷やして当該燃料電池発電システムへと戻すための温水冷却手段と、
各燃料電池発電システムの状態を示すデータを収集するためのデータ収集手段と、
各燃料電池発電システムに対する送受電を行うための第1の送受電手段と、
各燃料電池発電システムにパージ用の不活性ガスを供給するための第1の不活性ガス供給手段と、
各燃料電池発電システムの発電の運転操作を行うための第1の運転操作手段と、
を含み、
前記第2の装置群は、
前記複数の燃料電池発電システムにパージ用の不活性ガスを供給するための第2の不活性ガス供給手段と、
前記複数の燃料電池発電システムに対する送受電を行うための第2の送受電手段と、
前記複数の燃料電池発電システムの冷却の運転操作を行うための第2の運転操作手段と、
を含み、
前記第1の運転操作手段は、前記複数の燃料電池発電システムの各々に前記第1の装置群を接続した状態で当該複数の燃料電池発電システムの発電試験を実施し、
前記第2の運転操作手段は、前記複数の燃料電池発電システムの発電試験の終了後に、前記第1の装置群が取り外されて前記複数の燃料電池発電システムの各々に前記第2の装置群を接続した状態で前記複数の燃料電池発電システムの冷却処理を実施し、その間、前記第1の運転操作手段は、前記複数の燃料電池発電システムとは異なる別の複数の燃料電池発電システムの各々に前記第1の装置群を接続した状態で当該別の複数の燃料電池発電システムの発電試験を実施することを特徴とする燃料電池発電システム試験装置。 A first group of devices used to perform a power generation test in a first region for each of a plurality of fuel cell power generation systems;
After the power generation test of the plurality of fuel cell power generation systems is finished, a second device group used for performing the cooling process of the plurality of fuel cell power generation systems in a second region different from the first region. And
The first device group includes:
Fuel supply means for supplying fuel gas to each fuel cell power generation system;
A hot water cooling means for cooling the hot water obtained from each fuel cell power generation system and returning it to the fuel cell power generation system;
Data collection means for collecting data indicating the state of each fuel cell power generation system;
First power transmission / reception means for performing power transmission / reception for each fuel cell power generation system;
First inert gas supply means for supplying an inert gas for purging to each fuel cell power generation system;
A first driving operation means for performing a driving operation of power generation of each fuel cell power generation system;
Including
The second device group includes:
A second inert gas supply means for supplying a purge inert gas to the plurality of fuel cell power generation systems;
Second power transmission / reception means for performing power transmission / reception with respect to the plurality of fuel cell power generation systems;
A second driving operation means for performing a cooling driving operation of the plurality of fuel cell power generation systems;
Including
The first operation means performs a power generation test of the plurality of fuel cell power generation systems in a state where the first device group is connected to each of the plurality of fuel cell power generation systems.
The second driving operation means is configured to remove the first device group after the power generation test of the plurality of fuel cell power generation systems is completed, and attach the second device group to each of the plurality of fuel cell power generation systems. The cooling operation of the plurality of fuel cell power generation systems is performed in a connected state, and during that time, the first operation operation means is applied to each of a plurality of fuel cell power generation systems different from the plurality of fuel cell power generation systems. A fuel cell power generation system test apparatus that performs a power generation test of the plurality of other fuel cell power generation systems in a state where the first device group is connected.
前記運転操作手段が、
前記燃料電池発電システムに少なくとも前記燃料供給手段、前記温水冷却手段、前記データ収集手段、および前記送受電手段を接続した後、当該燃料電池発電システムの発電試験を実施し、
前記燃料電池発電システムの発電試験の終了後に、少なくとも前記燃料供給手段、前記温水冷却手段、およびデータ収集手段のそれぞれの接続を切り離し、前記燃料電池発電システムに少なくとも前記送受電手段に加えて前記不活性ガス供給手段を接続した状態で、前記燃料電池発電システムの冷却処理を実施しながら、前記燃料電池発電システムとは異なる別の燃料電池発電システムに少なくとも前記燃料供給手段、前記温水冷却手段、前記データ収集手段、および前記送受電手段を接続して、当該別の燃料電池発電システムの発電試験を実施し、その間に当該燃料電池発電システムの冷却処理が終了したら、接続を全て切り離し、更に前記別の燃料電池発電システムとは異なる別の燃料電池発電システムに少なくとも前記燃料供給手段、前記温水冷却手段、前記データ収集手段、および前記送受電手段を接続した後、当該別の燃料電池発電システムの発電試験を行い、燃料電池発電システムの取り付け及び取り外しを繰り返していく
ことを特徴とする燃料電池発電システム試験方法。 Fuel supply means for supplying fuel gas to the fuel cell power generation system, hot water cooling means for cooling the hot water obtained from the fuel cell power generation system and returning it to the fuel cell power generation system, and the fuel cell power generation system Data collection means for collecting data indicating the state, power transmission / reception means for transmitting / receiving power to / from the fuel cell power generation system, and inertness for supplying an inert gas for purging to the fuel cell power generation system A fuel cell power generation system test method using a gas supply means and an operation operation means for operating the fuel cell power generation system,
The driving operation means is
After connecting at least the fuel supply means, the hot water cooling means, the data collection means, and the power transmission / reception means to the fuel cell power generation system, a power generation test of the fuel cell power generation system is performed,
After the end of the power generation test of the fuel cell power generation system, at least the fuel supply means, the hot water cooling means, and the data collection means are disconnected, and the fuel cell power generation system includes at least the power transmission / reception means in addition to the power transmission / reception means. While performing the cooling process of the fuel cell power generation system in a state where the active gas supply unit is connected, at least the fuel supply unit, the hot water cooling unit, the fuel cell power generation system different from the fuel cell power generation system, data collection means, and by connecting the power transmitting and receiving means, implement power generation test of the different fuel cell power generation system, when finished the cooling process of the fuel cell power generation system in the meantime, disconnect all connections, further said further At least the fuel supply means to the different alternative fuel cell power generation system and a fuel cell power generation system, Serial hot water cooling means, after connecting said data acquisition unit, and the power transmitting and receiving means performs electric test of the different fuel cell power generation system, characterized in that is repeated installation and removal of the fuel cell power generation system Fuel cell power generation system test method.
前記第1の運転操作手段が、前記複数の燃料電池発電システムの各々に前記第1の装置群を接続した状態で当該複数の燃料電池発電システムの発電試験を実施し、
前記第2の運転操作手段が、前記複数の燃料電池発電システムの発電試験の終了後に、前記第1の装置群が取り外されて前記複数の燃料電池発電システムの各々に前記第2の装置群を接続した状態で前記複数の燃料電池発電システムの冷却処理を実施し、その間、前記第1の運転操作手段が、前記複数の燃料電池発電システムとは異なる別の複数の燃料電池発電システムの各々に前記第1の装置群を接続した状態で当該別の複数の燃料電池発電システムの発電試験を実施する
ことを特徴とする燃料電池発電システム試験方法。 A fuel supply for supplying fuel gas to each fuel cell power generation system, which is a first group of devices used to perform a power generation test in a first region for each of a plurality of fuel cell power generation systems Means, hot water cooling means for cooling the hot water obtained from each fuel cell power generation system and returning it to the fuel cell power generation system, data collection means for collecting data indicating the state of each fuel cell power generation system, First power transmission / reception means for transmitting / receiving power to / from each fuel cell power generation system, first inert gas supply means for supplying inert gas for purge to each fuel cell power generation system, and each fuel cell A first device group including a first driving operation means for performing a driving operation of power generation of the power generation system, and the first region after completion of a power generation test of the plurality of fuel cell power generation systems. A second group of devices used for performing cooling processing of the plurality of fuel cell power generation systems in the second region, and supplying a purge inert gas to the plurality of fuel cell power generation systems A second inert gas supply means, a second power transmission / reception means for performing power transmission / reception with respect to the plurality of fuel cell power generation systems, and a cooling operation for the plurality of fuel cell power generation systems. A fuel cell power generation system test method using a second device group including a second driving operation means,
The first operation means performs a power generation test of the plurality of fuel cell power generation systems in a state where the first device group is connected to each of the plurality of fuel cell power generation systems;
When the second operation means finishes the power generation test of the plurality of fuel cell power generation systems, the first device group is removed, and the second device group is attached to each of the plurality of fuel cell power generation systems. The cooling operation of the plurality of fuel cell power generation systems is performed in a connected state, and during that time, the first operation operation means is applied to each of a plurality of fuel cell power generation systems different from the plurality of fuel cell power generation systems. A fuel cell power generation system test method, wherein a power generation test of the other plurality of fuel cell power generation systems is performed in a state where the first device group is connected.
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