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JP7540940B2 - Fuel cell system and method for operating the fuel cell system - Google Patents
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Description

本発明は、燃料電池システム、及び、燃料電池システムの運転方法に関するものである。 The present invention relates to a fuel cell system and a method for operating a fuel cell system.

通常、一般家庭へガスを供給する配管に設置されるガスマイコンメータには、ガスの異常流出監視、感震、圧力監視、及び長時間使用監視という主たる監視機能に加え、ガス管の漏洩(特に、微量の漏洩)を検知する安全機能(「以下、微少漏洩検知機能」という)を搭載している。 Gas microcomputer meters, which are usually installed on pipes that supply gas to homes, are equipped with a safety function (hereinafter referred to as the "micro-leak detection function") that detects gas pipe leaks (especially minute leaks) in addition to the main monitoring functions of monitoring abnormal gas leakage, earthquake detection, pressure monitoring, and long-term use monitoring.

微少漏洩検知機能では、ガスの供給が一定期間(漏洩判定期間)、例えば30日間継続した場合に(警報カウンタがしきい値を超えた場合に)、警報を発令(警報ランプの点滅等)する。「継続」の定義としては、例えば、20分以上の間隔を開けずにガスが流れていることとする。言い換えれば、20分未満(例えば、19分)の流動途絶は、「継続」と認識する。 The micro-leak detection function issues an alarm (such as flashing the alarm lamp) if gas supply continues for a certain period (leak determination period), for example 30 days (if the alarm counter exceeds the threshold value). "Continuous" is defined as gas flowing without an interval of, for example, 20 minutes or more. In other words, a flow interruption of less than 20 minutes (for example, 19 minutes) is recognized as "continuous."

ここで、燃料電池システムでは、他のガス消費機器とは異なり、発電を目的として、ガスを消費し続けることが、通常の仕様となっている。そのため、マイコンメータが適用されたガス配管設備に設置される燃料電池システムにおいては、漏洩判定用期間中に所定の不使用状態が確認されず、微少漏洩検知機能が作動して警告が発せられる場合がある。そこで、特許文献1では、微少漏洩検知用期間前の所定期間に達した場合に、警告情報を燃料電池ユニットに通知し、警告情報に応じて燃料電池の運転を停止し、マイコンメータがリセットされたと燃料電池側で判断した後に、運転を再開する制御を実施している。 Unlike other gas consuming devices, fuel cell systems are normally designed to continue consuming gas for the purpose of generating electricity. Therefore, in a fuel cell system installed in a gas piping facility to which a microcomputer meter is applied, a specified non-use state may not be confirmed during the leak determination period, causing the micro-leak detection function to be activated and a warning to be issued. Therefore, in Patent Document 1, when a specified period before the micro-leak detection period is reached, warning information is sent to the fuel cell unit, operation of the fuel cell is stopped in response to the warning information, and operation is resumed after the fuel cell determines that the microcomputer meter has been reset.

一方、燃料電池システムには、電気使用量が少なく発電運転による省エネルギー効果が出にくいと判断した場合に自動的に発電を停止する、メリット低下抑制機能を搭載する場合がある(特許文献2参照)。特許文献2のメリット低下抑制機能では、所定期間毎に、発電による省エネルギー効果が出にくいか否かを判断し、判断が肯定された場合に、次の判断時期まで発電運転を停止する。 On the other hand, some fuel cell systems are equipped with a benefit reduction suppression function that automatically stops power generation when it is determined that electricity usage is low and that energy saving effects from power generation operation are unlikely to be achieved (see Patent Document 2). The benefit reduction suppression function of Patent Document 2 judges at each specified period whether or not energy saving effects from power generation are unlikely to be achieved, and if the judgment is positive, the power generation operation is stopped until the next judgment time.

特開2005-353292号公報JP 2005-353292 A 特許4656521号Patent No. 4656521

燃料電池システムは、起動・停止を繰り返すことで、システムに大きな負荷がかかるため、起動・停止をなるべく行わず、起動・停止回数を少なく抑えることが好ましい。一方で、マイコンメータによる漏洩検知機能やメリット低下抑制機能についても、燃料電池システムを運用する上で有用である。 Repeated start-up and stoppage of a fuel cell system places a heavy load on the system, so it is preferable to avoid starting and stopping as much as possible and keep the number of starts and stops to a minimum. On the other hand, the leak detection function and benefit reduction suppression function using a microcomputer meter are also useful in operating a fuel cell system.

本発明は、上記事実を考慮して成されたものであり、マイコンメータの微少漏洩検知機能、及び、燃料電池システムのメリット低下抑制機能を有効に機能させつつ、燃料電池システムの起動・停止回数の低減を図ることが目的である。 The present invention was made in consideration of the above, and aims to reduce the number of times the fuel cell system is started and stopped while effectively enabling the microcomputer meter's microleak detection function and the function of preventing the fuel cell system from decreasing its benefits.

本発明の請求項1に記載の燃料電池システムは、ガスマイコンメータを経由したガスを用いて運転される燃料電池ユニットと、予め前記ガスマイコンメータに対応した微少漏洩検知期間内の判定時に、漏洩回避時間継続して前記燃料電池ユニットの運転を停止する漏洩回避停止処理を実行すると共に、前記漏洩回避停止処理の実行時に、前記燃料電池ユニットの運転メリットが所定のメリット基準を上回るか否かを判断し前記メリット基準を上回らないと判断した場合には前記燃料電池ユニットの運転停止を維持するメリット判断処理を実行する、停止判断部と、を備えている。 The fuel cell system of claim 1 of the present invention comprises a fuel cell unit operated using gas that has passed through a gas microcomputer meter, and a stop determination unit that, when it is determined that a microleak detection period corresponding to the gas microcomputer meter is in progress, executes a leakage avoidance stop process to stop operation of the fuel cell unit for a leakage avoidance time, and, when the leakage avoidance stop process is executed, determines whether the operating merit of the fuel cell unit exceeds a predetermined merit standard, and if it is determined that the merit standard is not exceeded, executes a merit determination process to maintain the stop of operation of the fuel cell unit.

請求項1に係る燃料電池システムは、ガスマイコンメータを経由したガスを用いて運転される燃料電池ユニットを有しており、停止判断部により、漏洩回避停止処理及びメリット判断処理が実行される。漏洩回避停止処理は、予めガスマイコンメータに対応した微少漏洩検知期間内の判定時に漏洩回避時間継続して燃料電池ユニットの運転を停止する。メリット判断処理は、漏洩回避停止処理の実行時に実行され、燃料電池ユニットの運転メリットが、所定のメリット基準を上回るか否かを判断し、メリット基準を上回らないと判断した場合には、燃料電池ユニットの運転停止を維持する。 The fuel cell system according to claim 1 has a fuel cell unit that is operated using gas that has passed through a gas microcomputer meter, and a stop determination unit executes a leakage avoidance stop process and a merit determination process. The leakage avoidance stop process stops the operation of the fuel cell unit for a continuous leakage avoidance time when it is determined that the microleak detection period corresponding to the gas microcomputer meter is in advance. The merit determination process is executed when the leakage avoidance stop process is executed, and determines whether the operating merit of the fuel cell unit exceeds a predetermined merit standard, and if it is determined that the merit standard is not exceeded, the operation of the fuel cell unit is kept stopped.

このように、メリット判断処理を漏洩回避停止処理の実行時に実行することにより、燃料電池ユニットの停止をガスマイコンメータに対応した微少漏洩検知を回避するための停止と兼ねることができ、停止回数を低減することができる。これにより、燃料電池ユニットの、ガス漏洩検知機能及びメリット低下抑制機能を維持しつつ、起動停止に伴う負荷を低減することができる。 In this way, by executing the merit judgment process when the leakage avoidance stop process is being executed, the fuel cell unit can be stopped to avoid the detection of minute leaks corresponding to the gas microcomputer meter, and the number of stops can be reduced. This makes it possible to reduce the load associated with start-up and stoppage while maintaining the gas leakage detection function and merit reduction suppression function of the fuel cell unit.

請求項2に係る燃料電池システムは、前記判定時を、前記微少漏洩検知期間の経過毎に一定間隔で到来するように設定する。 The fuel cell system according to claim 2 sets the determination time to occur at regular intervals each time the microleak detection period elapses.

判定時を、微少漏洩検知期間の経過毎に一定間隔で到来するように設定することにより、所定の期間毎に漏洩回避停止処理及びメリット判断処理は実行され、簡易な制御とすることができる。 By setting the time for judgment to occur at regular intervals each time the microleak detection period elapses, the leak avoidance stop process and merit judgment process are executed at each specified period, allowing for simple control.

請求項3に係る燃料電池システムは、前記停止判断部は、前記判定時と異なるタイミングで前記燃料電池ユニットの運転停止が行われる不定期運転停止時に前記メリット判断処理を実行する。 In the fuel cell system according to claim 3, the stop determination unit executes the merit determination process during an irregular operation stop in which the operation of the fuel cell unit is stopped at a timing different from the time of the determination.

請求項3に係る燃料電池システムによれば、燃料電池ユニットの判定時以外の停止時にもメリット判断処理を実行するので、起動、停止機会を増やすことなく、メリット判断の機会を増やすことができる。 According to the fuel cell system of claim 3, the merit judgment process is executed even when the fuel cell unit is stopped other than when it is judged, so that the opportunities for merit judgment can be increased without increasing the opportunities for starting and stopping.

請求項4に係る燃料電池システムは、前記微少漏洩検知期間を、前記不定期運転停止時において、前記漏洩回避時間以上の停止によりリセットする。 The fuel cell system according to claim 4 resets the minute leak detection period when the system is stopped for longer than the leak avoidance time during the irregular operation stop.

燃料電池ユニットについて、漏洩回避時間の間の不使用があれば、ガスマイコンメータの微少漏洩検知期間はリセットされる可能性が高い。したがって、燃料電池システムにおいても、微少漏洩検知期間をリセットすることにより、漏洩回避停止処理による停止回数を少なくすることができる。 If the fuel cell unit is not used during the leak avoidance time, the microleak detection period of the gas microcomputer meter is likely to be reset. Therefore, in the fuel cell system as well, resetting the microleak detection period can reduce the number of stops due to the leak avoidance stop process.

請求項5に係る燃料電池システムは、前記停止判断部は、前記メリット判断処理により前記燃料電池ユニットの運転停止が維持された場合には、次のメリット判断が行われるまで、前記燃料電池ユニットの運転停止を継続する。 In the fuel cell system according to claim 5, if the fuel cell unit is kept stopped as a result of the merit judgment process, the stop judgment unit continues to stop the operation of the fuel cell unit until the next merit judgment is performed.

請求項5に係る燃料電池システムによれば、発電機会の損失を抑制しつつメリット低下の抑制を図ることができる。 The fuel cell system according to claim 5 can suppress the loss of power generation opportunities while suppressing the reduction in benefits.

請求項6に係る燃料電池システムの運転方法は、ガスマイコンメータを経由したガスを用いて運転される燃料電池ユニットについて、予め前記ガスマイコンメータに対応した微少漏洩検知期間内の判定時に、漏洩回避時間継続して前記燃料電池ユニットの運転を停止する漏洩回避停止処理を実行すると共に、前記漏洩回避停止処理の実行時に前記燃料電池ユニットの運転メリットが所定のメリット基準を上回るか否かを判断し前記メリット基準を上回らないと判断した場合に前記燃料電池ユニットの運転停止を維持するメリット判断処理を実行する。 The method of operating a fuel cell system according to claim 6 performs a leakage avoidance stop process for stopping the operation of a fuel cell unit operated using gas that has passed through a gas microcomputer meter for a leakage avoidance time when it is determined that the fuel cell unit is within a microleak detection period that corresponds to the gas microcomputer meter in advance, and performs a merit determination process for determining whether the operating merit of the fuel cell unit exceeds a predetermined merit standard when the leakage avoidance stop process is performed, and for maintaining the operation of the fuel cell unit stopped if it is determined that the merit standard is not exceeded.

請求項6に係る燃料電池システムの運転方法では、ガスマイコンメータを経由したガスを用いて運転される燃料電池ユニットについて、漏洩回避停止処理及びメリット判断処理が実行される。漏洩回避停止処理では、予めガスマイコンメータに対応した微少漏洩検知期間内の判定時に漏洩回避時間継続して燃料電池ユニットの運転を停止する。メリット判断処理では、漏洩回避停止処理の実行時に実行され、燃料電池ユニットの運転メリットが所定のメリット基準を上回るか否かを判断し、メリット基準を上回らないと判断した場合には、燃料電池ユニットの運転停止を維持する。 In the operating method of the fuel cell system according to claim 6, a leakage avoidance stop process and a merit determination process are executed for the fuel cell unit operated using gas that has passed through the gas microcomputer meter. In the leakage avoidance stop process, the operation of the fuel cell unit is stopped for a continuous leakage avoidance time when it is determined that the minute leakage detection period corresponding to the gas microcomputer meter is in progress. In the merit determination process, which is executed when the leakage avoidance stop process is executed, it is determined whether the operating merit of the fuel cell unit exceeds a predetermined merit standard, and if it is determined that the merit standard is not exceeded, the operation of the fuel cell unit is kept stopped.

このように、メリット判断処理を漏洩回避停止処理の実行時に実行することにより、燃料電池ユニットの停止をガスマイコンメータに対応した微少漏洩検知を回避するための停止と兼ねることができ、停止回数を低減することができる。これにより、燃料電池ユニットの、ガス漏洩検知機能及びメリット低下抑制機能を維持しつつ、起動停止に伴う負荷を低減することができる。 In this way, by executing the merit judgment process when the leakage avoidance stop process is being executed, the fuel cell unit can be stopped to avoid the detection of minute leaks corresponding to the gas microcomputer meter, and the number of stops can be reduced. This makes it possible to reduce the load associated with start-up and stoppage while maintaining the gas leakage detection function and merit reduction suppression function of the fuel cell unit.

請求項7に係る燃料電池システムの運転方法は、前記判定時は、前記微少漏洩検知期間の経過毎に一定間隔で到来するように設定されている。 In the fuel cell system operating method according to claim 7, the determination time is set to occur at regular intervals each time the microleak detection period elapses.

判定時を、微少漏洩検知期間の経過毎に到来するように設定することにより、所定の期間毎に漏洩回避停止処理及びメリット判断処理は実行され、簡易な制御とすることができる。 By setting the time for judgment to occur every time the microleak detection period has elapsed, the leak avoidance stop process and merit judgment process are executed at predetermined intervals, allowing for simplified control.

請求項8に係る燃料電池システムの運転方法は、前記判定時と異なるタイミングで前記燃料電池ユニットの運転停止が行われる不定期運転停止時に前記メリット判断処理を実行する。 The method for operating a fuel cell system according to claim 8 executes the merit determination process during an irregular operation stop in which the operation of the fuel cell unit is stopped at a timing different from the time of the determination.

請求項8に係る燃料電池システムの運転方法によれば、燃料電池ユニットの判定時以外の停止時にもメリット判断処理を実行するので、起動、停止機会を増やすことなく、メリット判断の機会を増やすことができる。 According to the fuel cell system operation method of claim 8, the merit judgment process is executed even when the fuel cell unit is stopped other than when it is judged, so that the opportunities for merit judgment can be increased without increasing the opportunities for starting and stopping.

請求項9に係る燃料電池システムの運転方法は、前記微少漏洩検知期間は、前記不定期運転停止時において、前記漏洩回避時間以上の停止によりリセットされる。 In the fuel cell system operating method according to claim 9, the minute leak detection period is reset when the system is stopped for longer than the leak avoidance time during the irregular operation stop.

燃料電池ユニットについて、漏洩回避時間の間の不使用があれば、ガスマイコンメータの微少漏洩検知期間はリセットされる。したがって、燃料電池システムにおいても、微少漏洩検知期間をリセットすることにより、漏洩回避停止処理による停止回数を少なくすることができる。 If the fuel cell unit is not used during the leak avoidance time, the microleak detection period of the gas microcomputer meter is reset. Therefore, in the fuel cell system, by resetting the microleak detection period, the number of stops due to the leak avoidance stop process can be reduced.

請求項10に係る燃料電池システムの運転方法は、前記メリット判断処理の実行により前記燃料電池ユニットの運転停止が維持された場合には、次のメリット判断処理が行われるまで、前記燃料電池ユニットの運転停止を継続する。 In the method for operating a fuel cell system according to claim 10, if the stoppage of the operation of the fuel cell unit is maintained by executing the merit determination process, the stoppage of the operation of the fuel cell unit is continued until the next merit determination process is performed.

請求項10に係る燃料電池システムの運転方法によれば、発電機会の損失を抑制しつつメリット低下の抑制を図ることができる。 According to the method for operating a fuel cell system according to claim 10, it is possible to suppress the loss of power generation opportunities while suppressing the reduction in benefits.

本発明によれば、マイコンメータの微少漏洩検知機能、及び、燃料電池システムのメリット低下抑制機能を有効に機能させつつ、燃料電池システムの起動・停止回数の低減を図ることができる。 The present invention makes it possible to reduce the number of times the fuel cell system is started and stopped while effectively utilizing the microcomputer meter's function for detecting minute leaks and the function for preventing the fuel cell system from losing its benefits.

第1実施形態に係る燃料電池システムの概略図である。1 is a schematic diagram of a fuel cell system according to a first embodiment. 第1実施形態に係るコントローラの構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a controller according to the first embodiment. 第1実施形態に係る燃料電池システムのリモコンパネルの図である。FIG. 2 is a diagram of a remote control panel of the fuel cell system according to the first embodiment. 燃料電池システムの漏洩回避停止処理のフローチャートである。4 is a flowchart of a leakage avoidance stop process of the fuel cell system. 第1実施形態の漏洩回避停止処理及びメリット判断の時期と、燃料電池ユニットの運転状況との関係の一例を示す図(A)及び(B)である。5A and 5B are diagrams showing an example of a relationship between the timing of leakage avoidance stop processing and merit determination and the operating status of a fuel cell unit in the first embodiment. 第2実施形態の不定期メリット判断処理のフローチャートである。13 is a flowchart of an irregular merit determination process according to the second embodiment. 第2実施形態の漏洩回避停止処理及びメリット判断の時期と、燃料電池ユニットの運転状況との関係の一例を示す図(A)及び(B)である。13A and 13B are diagrams showing an example of a relationship between the timing of leakage avoidance stop processing and merit determination and the operating status of a fuel cell unit in a second embodiment. 第3実施形態の不定期メリット判断処理のフローチャートである。13 is a flowchart of an irregular merit determination process according to the third embodiment. 第3実施形態の漏洩回避停止処理及びメリット判断の時期と、燃料電池ユニットの運転状況との関係の一例を示す図(A)及び(B)である。13A and 13B are diagrams showing an example of a relationship between the timing of leakage avoidance stop processing and merit determination and the operating status of a fuel cell unit in a third embodiment. 第3実施形態の漏洩回避停止処理及びメリット判断の時期と、燃料電池ユニットの運転状況との関係の一例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of the relationship between the timing of leakage avoidance stop processing and merit determination, and the operating status of the fuel cell unit in the third embodiment.

[第1実施形態]
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、第1実施形態について詳細に説明する。
図1には、本実施形態に係る燃料電池システム10の概略図が示されている。
[First embodiment]
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment, which is an example of an embodiment of the present invention, will be described in detail below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a schematic diagram of a fuel cell system 10 according to this embodiment.

燃料電池システム10は、燃料電池ユニット12を備えている。燃料電池ユニット12には、貯湯タンク14が併設されており、燃料電池システム10は、所謂コージェネレーションシステムである。 The fuel cell system 10 includes a fuel cell unit 12. The fuel cell unit 12 is also provided with a hot water storage tank 14, and the fuel cell system 10 is a so-called cogeneration system.

なお、本実施形態では、燃料電池ユニット12に貯湯タンク14が設けられている構成を一例としているが、燃料電池ユニット12と貯湯タンク14とは、別々のユニットであってもよい。 In this embodiment, the fuel cell unit 12 is provided with a hot water tank 14, but the fuel cell unit 12 and the hot water tank 14 may be separate units.

燃料電池ユニット12は、コントローラ16、脱硫器20、マスフロコントローラ(MFC)24、燃料電池(FC)モジュール22、インバータ28、熱交換器30、貯湯タンク14、カウンタK1を備えている。 The fuel cell unit 12 includes a controller 16, a desulfurizer 20, a mass flow controller (MFC) 24, a fuel cell (FC) module 22, an inverter 28, a heat exchanger 30, a hot water tank 14, and a counter K1.

脱硫器20は、ガス供給管18から供給されるガスに含まれている硫黄分や硫黄化合物を除去する。本実施形態では、ガスとして、都市ガス13Aを使用することとする。 The desulfurizer 20 removes sulfur and sulfur compounds contained in the gas supplied from the gas supply pipe 18. In this embodiment, city gas 13A is used as the gas.

燃料電池モジュール22は、内部に改質部及び発電部を有している。脱硫器20を経たガスは、マスフロコントローラ24を経て燃料電池モジュール22へ供給される。マスフロコントローラ24は、都市ガス13Aのガス密度で調整が行われており、脱硫後のガスをノルマル流量で燃料電池モジュール22へ供給する。燃料電池モジュール22へは、ノルマル流量でガス流量が制御されており、ノルマル流量に基づいて発電運転が行われている。 The fuel cell module 22 has a reforming section and a power generation section inside. The gas that has passed through the desulfurizer 20 is supplied to the fuel cell module 22 via the mass flow controller 24. The mass flow controller 24 adjusts the gas density of the city gas 13A, and supplies the desulfurized gas to the fuel cell module 22 at a normal flow rate. The gas flow rate to the fuel cell module 22 is controlled at the normal flow rate, and power generation operation is performed based on the normal flow rate.

燃料電池モジュール22の改質部では、脱硫器20を経たガスが、水素を主成分とするガスに改質される。発電部では、水素を利用して発電を行う。燃料電池モジュール22の発電部からの電力は、インバータ28によって交流に変換された後、家電42(家庭電化製品や照明)等の電力負荷で消費される。 In the reforming section of the fuel cell module 22, the gas that has passed through the desulfurizer 20 is reformed into a gas whose main component is hydrogen. In the power generation section, electricity is generated using hydrogen. The electricity from the power generation section of the fuel cell module 22 is converted to alternating current by the inverter 28, and then consumed by electrical loads such as home appliances 42 (household appliances and lighting).

貯湯タンク14には、湯が貯留されている。当該湯は、燃料電池モジュール22から排出される高温の排ガスと熱交換器30での熱交換により加熱される。貯湯タンク14の湯は、直接または間接的に熱交換を行うことにより、バックアップ熱源機(BB)32を介して給湯設備44(シャワー、風呂、シンク等)への給湯用、及び床暖房や空調設備等での熱交換用として利用される。貯湯タンク14に貯留された湯をこのように利用することにより、発電に伴って発生する熱を利用できることから、別途燃料を用いて湯を加熱し、給湯、熱交換を行う場合と比較して、省エネルギーとなる。 Hot water is stored in the hot water storage tank 14. The hot water is heated by heat exchange in the heat exchanger 30 with the high-temperature exhaust gas discharged from the fuel cell module 22. The hot water in the hot water storage tank 14 is used to supply hot water to the hot water supply equipment 44 (shower, bath, sink, etc.) via the backup heat source unit (BB) 32 by directly or indirectly exchanging heat, and for heat exchange in floor heating and air conditioning equipment, etc. By using the hot water stored in the hot water storage tank 14 in this way, heat generated by power generation can be utilized, resulting in energy savings compared to heating the hot water using a separate fuel and supplying hot water and exchanging heat.

なお、図1では、上水が貯湯タンク14へ直接供給されている例を示しているが、上水は、貯湯タンク14からの湯と熱交換を行う上水熱交換器へ供給して熱交換を行ってもよい。 Note that while FIG. 1 shows an example in which clean water is supplied directly to the hot water storage tank 14, the clean water may also be supplied to a clean water heat exchanger that exchanges heat with hot water from the hot water storage tank 14.

バックアップ熱源機32は、内部に燃焼器、熱交換部を備えている。バックアップ熱源機32では、貯湯タンク14からの湯によりユーザー所望の温水を供給できない場合(所望の湯温よりも低温の場合)に、貯湯タンク14からの湯を加熱して給湯設備44へ供給する。 The backup heat source unit 32 is equipped with a burner and a heat exchanger inside. When the hot water from the hot water storage tank 14 cannot supply the hot water desired by the user (when the hot water temperature is lower than the desired temperature), the backup heat source unit 32 heats the hot water from the hot water storage tank 14 and supplies it to the hot water supply equipment 44.

(コントローラ16の構成)
図2に示されるように、コントローラ16は、CPU50、RAM51、ROM52、ストレージ54、I/O56、及びこれらを接続するデータバスやコントロールバス等のバス58を備える。ストレージ54には、後述する漏洩回避停止処理のプログラム、微少漏洩検知期間D、漏洩回避時間T0、などのデータが格納されている。
(Configuration of controller 16)
2, the controller 16 includes a CPU 50, a RAM 51, a ROM 52, a storage 54, an I/O 56, and a bus 58 such as a data bus or a control bus that connects these components. The storage 54 stores data such as a leakage avoidance stop process program, a minute leakage detection period D, and a leakage avoidance time T0, which will be described later.

I/O56には、マスフロコントローラ24、燃料電池モジュール22、インバータ28、バックアップ熱源機32が接続されている。コントローラ16により、マスフロコントローラ24、燃料電池モジュール22、インバータ28、バックアップ熱源機(BB)32のそれぞれの動作が制御される。また、I/O56には、カウンタK1、リモコンパネル34が接続されている。 The I/O 56 is connected to the mass flow controller 24, fuel cell module 22, inverter 28, and backup heat source unit 32. The controller 16 controls the operation of the mass flow controller 24, fuel cell module 22, inverter 28, and backup heat source unit (BB) 32. The I/O 56 is also connected to the counter K1 and remote control panel 34.

カウンタK1は、後述する漏洩回避停止処理を実行するための期間をカウントするものであり、カウント値がコントローラ16へ出力される。 Counter K1 counts the period for executing the leakage avoidance stop process described below, and outputs the count value to controller 16.

リモコンパネル34は、燃料電池システム10が設置される対象の家屋の内部に設置され、利用者が燃料電池システム10に関して指令を入力するための機能や、燃料電池システム10の状態を表示する機能を有する。 The remote control panel 34 is installed inside the house in which the fuel cell system 10 is to be installed, and has a function for the user to input commands regarding the fuel cell system 10 and a function for displaying the status of the fuel cell system 10.

図1に示されるように、ガス供給管18には、ガスマイコンメータ48(以下「マイコンメータ48」と称する)が取り付けられている。マイコンメータ48の下流側には、分岐部が設けられ、その枝管18Aが燃料電池ユニット12へガスを供給し、枝管18Bがバックアップ熱源機32へガスを供給し、枝管18Cが家屋内のガス機器40(コンロ等)へガスを供給する。 As shown in FIG. 1, a gas microcomputer meter 48 (hereinafter referred to as "microcomputer meter 48") is attached to the gas supply pipe 18. A branch is provided downstream of the microcomputer meter 48, and the branch pipe 18A supplies gas to the fuel cell unit 12, the branch pipe 18B supplies gas to the backup heat source unit 32, and the branch pipe 18C supplies gas to gas appliances 40 (such as a stove) in the house.

マイコンメータ48は、供給するガスの実体積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(異常流出監視機能、感震機能、圧力監視機能、長時間使用監視機能、微少漏洩検知機能等)を有している。 The microcomputer meter 48 measures the actual volumetric flow rate of the gas being supplied and has multiple functions for monitoring abnormalities in the gas supply (abnormal outflow monitoring function, earthquake sensing function, pressure monitoring function, long-term use monitoring function, micro-leak detection function, etc.).

微少漏洩検知機能は、ガスの供給が一定期間(例えば30日間)継続した場合に(警報カウンタがしきい値を超えた場合に)、警報を発令(警報ランプの点滅等)する。マイコンメータ48に登録された当該一定期間に対応した期間を、以下「微少漏洩検知期間D」という。「継続」の定義としては、1時間以上の間隔を開けずにガスが流れていることとする。言い換えれば、1時間未満(例えば、59分)の流動途絶は、マイコンメータ48では「継続」と認識する。本実施形態では、一例として、微少漏洩検知期間Dを28日とする。 The microleak detection function issues an alarm (such as flashing an alarm lamp) if the gas supply continues for a certain period of time (e.g., 30 days) (if the alarm counter exceeds the threshold value). The period corresponding to the certain period registered in the microcomputer meter 48 is hereinafter referred to as the "microleak detection period D." "Continuous" is defined as gas flowing without an interval of one hour or more. In other words, a flow interruption of less than one hour (e.g., 59 minutes) is recognized as "continuous" by the microcomputer meter 48. In this embodiment, as an example, the microleak detection period D is set to 28 days.

本実施形態の燃料電池システム10は、微少漏洩検知期間Dよりも短い間隔で到来するように設定された判定時に、漏洩回避停止処理を実行する。判定時は、微少漏洩検知期間Dが満了する以前の日に設定されている。本実施形態では、一例として判定時を27日目に設定している。判定時は、カウンタK1のカウント値をコントローラ16へ出力することにより検知されている。 The fuel cell system 10 of this embodiment executes the leakage avoidance stop process at a judgment time that is set to occur at intervals shorter than the microleak detection period D. The judgment time is set to a day before the expiration of the microleak detection period D. In this embodiment, as an example, the judgment time is set to the 27th day. The judgment time is detected by outputting the count value of the counter K1 to the controller 16.

漏洩回避停止処理は、1時間よりも長い漏洩回避時間T0の間、燃料電池ユニット12の運転を停止するものである。本実施形態では、一例として漏洩回避時間T0を24時間(1日)に設定する。本実施形態では、27日に漏洩回避時間T0を加えた28日が微少漏洩検知期間Dとなっている。カウンタK1のカウント値は、28日毎にリセットされる。したがって、判定時は、28日毎の一定間隔で到来する。 The leakage avoidance stop process stops the operation of the fuel cell unit 12 for a leakage avoidance time T0 that is longer than one hour. In this embodiment, as an example, the leakage avoidance time T0 is set to 24 hours (one day). In this embodiment, the minute leakage detection period D is 28 days, which is the sum of the leakage avoidance time T0 and 27 days. The count value of the counter K1 is reset every 28 days. Therefore, the time for judgment arrives at a regular interval of every 28 days.

メリット判断処理は、ユーザーの電力需要が減少して、燃料電池システム10における運転メリットが低下する場合の停止基準を設け、当該停止基準よりも運転メリットが低下した場合に、燃料電池ユニット12の運転を停止するものである。停止基準や停止基準に基づく判断手法については、既存の技術を用いることができる。本実施形態では、直近の燃料電池システム10の運転状況から、発電を継続した場合と、発電を停止した場合の省エネ効果に基づいて、メリット値を算出し、メリット値が予め設定した停止基準値以上であれば運転の継続を判断し、停止基準未満であれば運転の停止を判断する。 The merit judgment process sets a stop criterion for when the user's power demand decreases and the operating merit of the fuel cell system 10 decreases, and stops the operation of the fuel cell unit 12 when the operating merit falls below the stop criterion. Existing technology can be used for the stop criterion and the judgment method based on the stop criterion. In this embodiment, a merit value is calculated based on the most recent operating status of the fuel cell system 10, and the energy saving effect when power generation is continued and when power generation is stopped. If the merit value is equal to or greater than a preset stop criterion value, it is judged to continue operation, and if it is less than the stop criterion, it is judged to stop operation.

図3は、本実施の形態に係るリモコンパネル34の正面図である。リモコンパネル34は外観が矩形状で、メインパネル34Aの上部には、タッチパネル部34Bが配置されている。 Figure 3 is a front view of the remote control panel 34 according to this embodiment. The remote control panel 34 has a rectangular appearance, and a touch panel section 34B is disposed on the top of the main panel 34A.

タッチパネル部34Bは、時刻や運転状況、設定された数値等が表示されると共に、表示面の一部又は全部に重なるように、タッチパッド部が敷設され、ユーザーのタッチ操作を認識することができるようになっている。図5においてメインパネル34Aの表示は運転状況画面の一例で有り、タッチパッド部である「画面切替」にタッチすることにより、メインパネル56を各種の別画面に切り替えることができる。図5では、後述する漏洩回避停止処理中、又は、メリット低下抑制のための停止中である旨の「運転停止中」の文字が表示されている。 The touch panel unit 34B displays the time, operating status, set values, etc., and has a touchpad that overlaps all or part of the display surface, allowing the user to recognize touch operations. In FIG. 5, the display on the main panel 34A is an example of an operating status screen, and by touching the "screen change" touchpad, the main panel 56 can be switched to various other screens. In FIG. 5, the words "operation stopped" are displayed, indicating that the leakage prevention stop process described below is in progress, or that the device is stopped to prevent a decrease in merit.

また、タッチパネル部34Bよりも下側のメインパネル34Aは、複数の操作スイッチ群の配置領域34Cとなっている。操作スイッチ群は、所謂ハードスイッチであり、給湯及び発電に関わる操作スイッチが配列されている。 The main panel 34A below the touch panel section 34B is an area 34C where a group of operation switches are arranged. The group of operation switches are so-called hardware switches, and operation switches related to hot water supply and power generation are arranged.

なお、図3に示すリモコンパネル34は、タッチパネル部34B、及び操作スイッチ群の配置位置、数、機能、形状等は、型式、年式、バージョン等によって変更される場合があり、図3のリモコンパネル34の形状に限定されるものではない。 Note that the layout, number, function, shape, etc. of the touch panel section 34B and the group of operation switches of the remote control panel 34 shown in FIG. 3 may change depending on the model, year, version, etc., and are not limited to the shape of the remote control panel 34 shown in FIG. 3.

次に、本実施形態の燃料電池システム10における、漏洩回避停止処理について説明する。漏洩回避停止処理は、コントローラ16で、図4に示すフローチャートに基づいて実行される。 Next, the leakage avoidance stop processing in the fuel cell system 10 of this embodiment will be described. The leakage avoidance stop processing is executed by the controller 16 based on the flowchart shown in FIG. 4.

まずステップS12で、判定時が到来したかどうか、すなわち、カウンタK1のカウント値が27日になったかどうかを判断する。判断が否定された場合には、判定時が到来するまで待機する。判断が肯定された場合には、ステップS14で燃料電池ユニット12の運転を停止する。なお、運転が停止状態で判定時が到来した場合には、運転の停止を継続する。 First, in step S12, it is determined whether the time for judgment has arrived, i.e., whether the count value of counter K1 has reached 27 days. If the determination is negative, the system waits until the time for judgment arrives. If the determination is positive, the system stops operation of fuel cell unit 12 in step S14. Note that if the time for judgment arrives while operation is stopped, operation will continue to be stopped.

次に、ステップS16で、メリット値を算出し、ステップS18でメリット値が停止基準以上かどうかを判断する。判断が肯定された場合には、ステップS20で、漏洩回避時間T0(本実施形態では24時間)が経過するまで待機する。漏洩回避時間T0の間、燃料電池ユニット12の運転を停止することにより、発電のためのガス消費がなくなり、マイコンメータ48の微少漏洩検知機能における警報の発令を回避できる。 Next, in step S16, a merit value is calculated, and in step S18, it is determined whether the merit value is equal to or greater than the stop criterion. If the determination is affirmative, in step S20, the system waits until the leakage avoidance time T0 (24 hours in this embodiment) has elapsed. By stopping the operation of the fuel cell unit 12 during the leakage avoidance time T0, gas consumption for power generation is eliminated, and it is possible to avoid the issuance of an alarm in the microleak detection function of the microcomputer meter 48.

なお、バックアップ熱源機32とコントローラ16とが通信可能な場合には、ステップS20において、さらに、バックアップ熱源機32の使用が一定時間以上(例えば2時間以上)ないことを判断に加えてもよい。 If the backup heat source unit 32 and the controller 16 are able to communicate with each other, in step S20, the determination may further include whether the backup heat source unit 32 has not been used for a certain period of time (e.g., two hours or more).

漏洩回避時間T0が経過して、ステップS20の判断が肯定された場合には、ステップS22で、燃料電池ユニット12の運転を再開する。そして、ステップS12へ戻り、次の判定時まで待機する。 If the leakage avoidance time T0 has elapsed and the determination in step S20 is positive, operation of the fuel cell unit 12 is resumed in step S22. Then, the process returns to step S12 and waits until the next determination is made.

ステップS18でメリット値が停止基準未満であり、判断が否定された場合には、燃料電池ユニット12の運転停止したまま、ステップS12へ戻り、次の判定時まで待機する。メリット値が停止基準未満と判断された場合には、次の判断時まで、燃料電池ユニット12の運転が停止される。なお、本実施形態では、ステップS16及びステップS18がメリット判断処理となる。 If the merit value is less than the stop criterion in step S18 and the judgment is negative, the operation of the fuel cell unit 12 remains stopped, and the process returns to step S12 to wait until the next judgment. If it is judged that the merit value is less than the stop criterion, the operation of the fuel cell unit 12 is stopped until the next judgment. In this embodiment, steps S16 and S18 constitute the merit judgment process.

図5には、本実施形態の燃料電池システム10において、漏洩回避停止処理及びメリット判断の時期と、燃料電池ユニット12の運転状況との関係の一例が示されている。図5(A)は、28日毎に実行される漏洩回避停止処理中にメリット判断を実行し、3回分について、いずれもメリット値が停止基準以上であった場合の運転状況を示している。図5(B)は、2回目のメリット判断におけるメリット値が停止基準未満となり、1回目及び3回目についてメリット値が停止基準以上であった場合の運転状況を示している。 Figure 5 shows an example of the relationship between the timing of leakage avoidance stop processing and merit judgment, and the operating status of the fuel cell unit 12 in the fuel cell system 10 of this embodiment. Figure 5 (A) shows the operating status when merit judgment is performed during leakage avoidance stop processing, which is executed every 28 days, and the merit value is equal to or greater than the stop criterion for all three times. Figure 5 (B) shows the operating status when the merit value for the second merit judgment is less than the stop criterion, and the merit value is equal to or greater than the stop criterion for the first and third times.

図5(A)では、燃料電池ユニット12の起動、停止回数は3回である。図5(B)では、2回目にメリット判断処理の結果に基づいて、次の判定時まで燃料電池ユニット12の運転が停止されるため、2回目の漏洩回避停止処理において燃料電池ユニット12の運転再開が実施されず、3回目の漏洩回避停止処理において燃料電池ユニット12の運転開が実施されない。したがって、燃料電池ユニット12の起動、停止回数は、2回となる。 In FIG. 5(A), the fuel cell unit 12 is started and stopped three times. In FIG. 5(B), the operation of the fuel cell unit 12 is stopped until the next judgment based on the result of the merit judgment process the second time, so the operation of the fuel cell unit 12 is not restarted in the second leakage avoidance stopping process, and the operation of the fuel cell unit 12 is not stopped in the third leakage avoidance stopping process. Therefore, the number of times the fuel cell unit 12 is started and stopped is two.

このように、本実施形態の燃料電池システム10では、メリット判断処理を漏洩回避停止処理の実行時に実行することにより、燃料電池ユニット12の停止、起動回数を低減することができる。これにより、燃料電池システム10の、ガス漏洩検知機能及びメリット低下抑制機能を維持しつつ、起動停止に伴う負荷を低減することができる。 In this way, in the fuel cell system 10 of this embodiment, the number of stops and starts of the fuel cell unit 12 can be reduced by executing the merit judgment process when the leakage avoidance stop process is executed. This makes it possible to reduce the load associated with start-up and stop while maintaining the gas leakage detection function and the merit reduction suppression function of the fuel cell system 10.

[第2実施形態]
次に、第2実施形態について説明する。本実施形態では、第1実施形態と同様の部分については同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。本実施形態において、燃料電池システム10の構成は、第1実施形態と同様である。
[Second embodiment]
Next, a second embodiment will be described. In this embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. In this embodiment, the configuration of the fuel cell system 10 is the same as that in the first embodiment.

第2実施形態では、メリット判断処理が、漏洩回避停止処理の判定時に加えて、他の場合にも実施される。例えば、燃料電池ユニット12の運転が停止される場合で、ユーザーによって任意に運転停止が指示された場合、外気温が高い場合の水確保の場合の停止、中性線過電流保護停止、などの運転停止時が挙げられる。これらの運転停止を、以下「不定期運転停止」と称する。 In the second embodiment, the merit judgment process is performed not only when the leakage avoidance stop process is judged, but also in other cases. For example, when the operation of the fuel cell unit 12 is stopped, such as when the user arbitrarily commands the operation stop, when the operation is stopped to secure water when the outside temperature is high, when neutral wire overcurrent protection is stopped, etc. These operation stops are hereinafter referred to as "irregular operation stops."

不定期運転停止に対応して、コントローラ16では、図6に示す不定期メリット判断処理が実行される。 In response to an irregular operation stop, the controller 16 executes the irregular merit judgment process shown in FIG. 6.

ステップS30で、不定期運転停止があるかどうかを判断し、判断が肯定された場合には、ステップS16でメリット値を算出する。ステップS18でメリット値が停止基準以上かどうかを判断し、判断が肯定された場合には、ステップS19で、停止時間が経過するまで待機する。停止時間が経過した後、ステップS32で、燃料電池ユニット12の運転を再開する。そして、ステップS12へ戻り、次の不定期運転停止があるまで待機する。 In step S30, it is determined whether there is an unscheduled operation stop, and if the determination is positive, the merit value is calculated in step S16. In step S18, it is determined whether the merit value is equal to or greater than the stop criterion, and if the determination is positive, it waits until the stop time has elapsed in step S19. After the stop time has elapsed, in step S32, operation of the fuel cell unit 12 is resumed. Then, it returns to step S12 and waits until the next unscheduled operation stop occurs.

ステップS18でメリット値が停止基準未満であり、判断が否定された場合には、燃料電池ユニット12の運転停止したまま、ステップS12へ戻り、次の判定時まで待機する。メリット値が停止基準未満と判断された場合には、次の不定期運転停止があるまで待機する。 If the merit value is less than the stop criterion in step S18 and the judgment is negative, the process returns to step S12 with the fuel cell unit 12 stopped, and waits until the next judgment. If it is judged that the merit value is less than the stop criterion, the process waits until the next unscheduled operation stop occurs.

図7には、本実施形態の燃料電池システム10における、漏洩回避停止処理及びメリット判断の時期と、燃料電池ユニット12の運転状況との関係の一例が示されている。図7では、第1実施形態の図5の漏洩回避停止処理に加えて、ユーザー停止による不定期運転停止に対応して、不定期メリット判断処理が実行されている。図7(A)では、3回の漏洩回避停止処理、及び、ユーザー停止による不定期運転停止に対応した不定期メリット判断処理において、いずれもメリット値が停止基準以上であった場合の運転状況を示している。図7(B)は、3回の漏洩回避停止処理において、いずれもメリット値が停止基準以上であり、ユーザー停止による不定期運転停止に対応した不定期メリット判断処理において、メリット値が停止基準未満となった場合の運転状況を示している。 Figure 7 shows an example of the relationship between the timing of leakage avoidance stop processing and merit judgment, and the operating status of the fuel cell unit 12 in the fuel cell system 10 of this embodiment. In Figure 7, in addition to the leakage avoidance stop processing of Figure 5 of the first embodiment, an irregular merit judgment processing is executed in response to an irregular operation stop caused by a user stop. Figure 7 (A) shows the operating status when the merit value is equal to or greater than the stop criterion in all three leakage avoidance stop processings and in the irregular merit judgment processing corresponding to an irregular operation stop caused by a user stop. Figure 7 (B) shows the operating status when the merit value is equal to or greater than the stop criterion in all three leakage avoidance stop processings, and when the merit value is less than the stop criterion in the irregular merit judgment processing corresponding to an irregular operation stop caused by a user stop.

図7(A)では、燃料電池ユニット12の起動、停止回数は4回である。図7(B)では、不定期メリット判断処理の結果に基づいて、次の判定時まで燃料電池ユニット12の運転が停止されるため、ユーザーによる停止指定時間(1日)の経過後も燃料電池ユニット12の運転再開が実施されず、3回目の漏洩回避停止処理において燃料電池ユニット12の運転開が実施されない。したがって、燃料電池ユニット12の起動、停止回数は、3回となる。 In FIG. 7(A), the fuel cell unit 12 is started and stopped four times. In FIG. 7(B), the operation of the fuel cell unit 12 is stopped until the next judgment based on the result of the irregular merit judgment process, so the operation of the fuel cell unit 12 is not restarted even after the user-specified stop time (one day) has elapsed, and the fuel cell unit 12 is not turned off during the third leakage avoidance stop process. Therefore, the number of times the fuel cell unit 12 is started and stopped is three.

このように、本実施形態の燃料電池システム10では、メリット判断処理を漏洩回避停止処理の実行時に実行すると共に、不定期運転停止時に実行することにより、燃料電池ユニット12の停止、起動回数を低減することができる。これにより、燃料電池システム10の、ガス漏洩検知機能及びメリット低下抑制機能を維持しつつ、起動停止に伴う負荷を低減することができる。 In this way, in the fuel cell system 10 of this embodiment, the merit judgment process is executed when the leakage avoidance stop process is executed, and also when the operation is stopped irregularly, thereby reducing the number of times the fuel cell unit 12 is stopped and started. This makes it possible to reduce the load associated with start-up and stoppage while maintaining the gas leakage detection function and the merit reduction suppression function of the fuel cell system 10.

[第3実施形態]
次に、第3実施形態について説明する。本実施形態では、第1、第2実施形態と同様の部分については同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。本実施形態において、燃料電池システム10の構成は、第1実施形態と同様であり、漏洩回避停止処理及び不定期メリット判断処理を実行する点は、第2実施形態と同様である。
[Third embodiment]
Next, a third embodiment will be described. In this embodiment, the same parts as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. In this embodiment, the configuration of the fuel cell system 10 is the same as that in the first embodiment, and the leakage avoidance stop processing and the non-periodic merit determination processing are executed in the same manner as in the second embodiment.

本実施形態では、不定期停止があった場合に、運転停止時間が漏洩回避時間T0以上であった場合に、当該不定期停止により停止される時間の経過後に、カウンタK1でのカウント値をリセットする。例えば、ユーザーにより、1日(24時間)の運転停止指示が入力された場合、運転停止時間の経過後にカウンタK1のカウント値をリセットする。 In this embodiment, if an irregular stop occurs and the operation stop time is equal to or longer than the leakage avoidance time T0, the count value of counter K1 is reset after the time during which the operation is stopped due to the irregular stop has elapsed. For example, if a user inputs an instruction to stop operation for one day (24 hours), the count value of counter K1 is reset after the operation stop time has elapsed.

本実施形態では、コントローラ16において、図8に示す不定期メリット判断処理が実行される。 In this embodiment, the controller 16 executes the irregular merit determination process shown in FIG. 8.

ステップS30で、不定期運転停止があるかどうかを判断し、判断が肯定された場合には、ステップS16でメリット値を算出する。ステップS18でメリット値が停止基準以上かどうかを判断し、判断が肯定された場合には、ステップS19で、停止時間が経過するまで待機する。停止時間が経過した後、ステップS32で、燃料電池ユニット12の運転を再開し、ステップS34へ進む。 In step S30, it is determined whether or not there is an unscheduled operation stop, and if the determination is positive, the merit value is calculated in step S16. In step S18, it is determined whether or not the merit value is equal to or greater than the stop criterion, and if the determination is positive, the process waits until the stop time has elapsed in step S19. After the stop time has elapsed, the operation of the fuel cell unit 12 is resumed in step S32, and the process proceeds to step S34.

ステップS34では、停止時間が漏洩回避時間T0以上であったか否かを判断する。判断が肯定された場合には、ガスマイコンメータ48の微少漏洩検知期間がリセットされている可能性が高いので、ステップS36で、カウンタK1をリセットする。これにより、カウンタK1では不定期運転停止時間の経過後から、判定時までの時間(27日)のカウントが開始される。その後、ステップS12へ戻り、次の不定期運転停止があるまで待機する。 In step S34, it is determined whether the stop time was equal to or longer than the leakage avoidance time T0. If the determination is positive, it is highly likely that the microleak detection period of the gas microcomputer meter 48 has been reset, so in step S36, the counter K1 is reset. As a result, the counter K1 starts counting the time (27 days) from the time of the irregular operation stop to the time of judgment. After that, the process returns to step S12 and waits until the next irregular operation stop occurs.

ステップS34で、停止時間が漏洩回避時間T0未満であった場合には、カウンタK1をリセットせずに、ステップS12へ戻る。 If in step S34 the stop time is less than the leakage avoidance time T0, the process returns to step S12 without resetting the counter K1.

ステップS18でメリット値が停止基準未満であり、判断が否定された場合には、燃料電池ユニット12の運転停止したまま、ステップS38へ進む。ステップS38では、漏洩回避時間T0時間経過するまで待機する。漏洩回避時間T0時間経過した後、ステップS36で、カウンタK1をリセットして、ステップS12へ戻る。 If the merit value is less than the stop criterion in step S18 and the judgment is negative, the operation of the fuel cell unit 12 remains stopped and the process proceeds to step S38. In step S38, the process waits until the leakage avoidance time T0 has elapsed. After the leakage avoidance time T0 has elapsed, the counter K1 is reset in step S36 and the process returns to step S12.

図9には、本実施形態の燃料電池システム10における、漏洩回避停止処理及びメリット判断の時期と、燃料電池ユニット12の運転状況との関係の一例が示されている。図9では、第2実施形態の図7の漏洩回避停止処理と、不定期メリット判断処理が実行されている。図9(A)では、3回の漏洩回避停止処理、及び、ユーザー停止による不定期運転停止に対応した不定期メリット判断処理において、いずれもメリット値が停止基準以上であり、且つ、不定期停止時間が漏洩回避時間T0以上の場合の運転状況を示している。図9(B)は、図9(A)の不定期停止時間が漏洩回避時間T0未満であった場合の運転状況を示している。 Figure 9 shows an example of the relationship between the timing of leakage avoidance stop processing and merit judgment, and the operating status of the fuel cell unit 12 in the fuel cell system 10 of this embodiment. In Figure 9, the leakage avoidance stop processing of Figure 7 of the second embodiment and the irregular merit judgment processing are executed. Figure 9 (A) shows the operating status when the merit value is equal to or greater than the stop criterion in three leakage avoidance stop processings and in the irregular merit judgment processing corresponding to an irregular operation stop due to a user stop, and the irregular stop time is equal to or greater than the leakage avoidance time T0. Figure 9 (B) shows the operating status when the irregular stop time of Figure 9 (A) is less than the leakage avoidance time T0.

図9(A)では、不定期メリット判断処理においてカウンタK1がリセットされるため、停止時間経過後にカウンタK1がリセットされて、微少漏洩検知期間Dがスタートする。一方、図9(B)では、不定期メリット判断処理においてカウンタK1がリセットされず、微少漏洩検知期間Dは、不定期メリット判断処理よりも前のカウンタ値が維持される。 In FIG. 9(A), the counter K1 is reset in the irregular merit judgment process, so that the counter K1 is reset after the stop time has elapsed, and the microleak detection period D starts. On the other hand, in FIG. 9(B), the counter K1 is not reset in the irregular merit judgment process, and the counter value before the irregular merit judgment process is maintained during the microleak detection period D.

図10は、3回の漏洩回避停止処理において、いずれもメリット値が停止基準以上であり、ユーザー停止による不定期運転停止に対応した不定期メリット判断処理において、メリット値が停止基準未満となった場合が示されている。この場合には、カウンタK1のリセットを漏洩回避時間T0経過後に実行する。 Figure 10 shows a case where the merit value is equal to or greater than the stop criterion in all three leak avoidance stop processes, and the merit value falls below the stop criterion in the irregular merit judgment process corresponding to an irregular operation stop caused by a user stop. In this case, the counter K1 is reset after the leak avoidance time T0 has elapsed.

このように、カウンタK1をリセットすることにより、漏洩回避停止処理の機会を減らし、燃料電池システム10の、ガス漏洩検知機能及びメリット低下抑制機能を維持しつつ、起動停止に伴う負荷を低減することができる。 In this way, by resetting the counter K1, the number of opportunities for leakage avoidance stop processing can be reduced, and the load associated with start-up and shutdown can be reduced while maintaining the gas leakage detection function and the benefit reduction suppression function of the fuel cell system 10.

10 燃料電池システム
12 燃料電池ユニット
16 コントローラ(停止判定部)
48 ガスマイコンメータ
D 微少漏洩検知期間
T0 漏洩回避時間
10 fuel cell system 12 fuel cell unit 16 controller (stop determination unit)
48 Gas microcomputer meter D Micro leakage detection period T0 Leakage avoidance time

Claims (8)

ガスマイコンメータを経由したガスを用いて運転される燃料電池ユニットと、
予め前記ガスマイコンメータに対応した微少漏洩検知期間内の判定時に、漏洩回避時間継続して前記燃料電池ユニットの運転を停止する漏洩回避停止処理を実行すると共に、前記漏洩回避停止処理の実行時に、前記燃料電池ユニットの運転メリットが所定のメリット基準を上回るか否かを判断し前記メリット基準を上回らないと判断した場合には前記燃料電池ユニットの運転停止を維持するメリット判断処理を実行する、停止判断部と、
を備え、
前記停止判断部は、前記判定時と異なるタイミングで前記燃料電池ユニットの運転停止が行われる不定期運転停止時に前記メリット判断処理を実行する、
燃料電池システム。
a fuel cell unit operated using gas via a gas microcomputer meter;
a stop determination unit which, when it is determined that a minute leak detection period corresponding to said gas microcomputer meter is in progress, executes a leakage avoidance stop process for stopping operation of said fuel cell unit for a leakage avoidance time, and when said leakage avoidance stop process is executed, determines whether or not the operational merit of said fuel cell unit exceeds a predetermined merit standard, and if it is determined that said merit standard is not exceeded, executes a merit determination process for maintaining the operation of said fuel cell unit stopped;
Equipped with
the stoppage determination unit executes the merit determination process during an irregular operation stoppage in which the operation of the fuel cell unit is stopped at a timing different from the timing of the determination.
Fuel cell system.
前記判定時を、前記微少漏洩検知期間の経過毎に一定間隔で到来するように設定する、
請求項1に記載の燃料電池システム。
The determination time is set to occur at regular intervals each time the microleak detection period elapses.
The fuel cell system according to claim 1 .
前記微少漏洩検知期間を、前記不定期運転停止時において、前記漏洩回避時間以上の停止によりリセットする、
請求項1または請求項2に記載の燃料電池システム。
The minute leakage detection period is reset when the operation is stopped for longer than the leakage avoidance time during the irregular operation stop.
3. The fuel cell system according to claim 1 or 2 .
前記停止判断部は、前記メリット判断処理により前記燃料電池ユニットの運転停止が維持された場合には、次のメリット判断が行われるまで、前記燃料電池ユニットの運転停止を継続する、
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。
when the stoppage of the operation of the fuel cell unit is maintained by the merit determination process, the stoppage determination unit continues the stoppage of the operation of the fuel cell unit until a next merit determination is performed.
The fuel cell system according to any one of claims 1 to 3 .
ガスマイコンメータを経由したガスを用いて運転される燃料電池ユニットについて、予め前記ガスマイコンメータに対応した微少漏洩検知期間内の判定時に、漏洩回避時間継続して前記燃料電池ユニットの運転を停止する漏洩回避停止処理を実行すると共に、前記漏洩回避停止処理の実行時に、前記燃料電池ユニットの運転メリットが所定のメリット基準を上回るか否かを判断し前記メリット基準を上回らないと判断した場合に前記燃料電池ユニットの運転停止を維持するメリット判断処理を実行し、
前記メリット判断処理は、前記判定時と異なるタイミングで前記燃料電池ユニットの運転停止が行われる不定期運転停止時に実行する、
燃料電池システムの運転方法。
For a fuel cell unit operated using gas that has passed through a gas microcomputer meter, when it is determined that a microleak detection period corresponding to the gas microcomputer meter is in progress, a leakage avoidance stop process is executed to stop operation of the fuel cell unit for a leakage avoidance time, and when the leakage avoidance stop process is executed, a merit determination process is executed to determine whether or not the operating merit of the fuel cell unit exceeds a predetermined merit standard, and if it is determined that the merit standard is not exceeded, to maintain the operation of the fuel cell unit stopped;
the merit determination process is executed during an unscheduled operation stop in which the operation of the fuel cell unit is stopped at a timing different from the timing of the determination.
A method for operating a fuel cell system.
前記判定時は、前記微少漏洩検知期間の経過毎に一定間隔で到来するように設定されている、
請求項5に記載の燃料電池システムの運転方法。
The determination time is set to occur at regular intervals each time the microleak detection period elapses.
The method for operating a fuel cell system according to claim 5 .
前記微少漏洩検知期間は、前記不定期運転停止時において、前記漏洩回避時間以上の停止によりリセットされる、
請求項5または請求項6に記載の燃料電池システムの運転方法。
The minute leakage detection period is reset by a stoppage of the operation for longer than the leakage avoidance time during the irregular operation stoppage.
A method for operating a fuel cell system according to claim 5 or 6 .
前記メリット判断処理の実行により前記燃料電池ユニットの運転停止が維持された場合には、次のメリット判断処理が行われるまで、前記燃料電池ユニットの運転停止を継続する、
請求項5~請求項7のいずれか1項に記載の燃料電池システムの運転方法。
If the stop of operation of the fuel cell unit is maintained as a result of the execution of the merit determination process, the stop of operation of the fuel cell unit is continued until the next merit determination process is executed.
A method for operating a fuel cell system according to any one of claims 5 to 7 .
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005276797A (en) 2003-08-28 2005-10-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd Fuel cell power generation system and control method thereof
JP2005353292A (en) 2004-06-08 2005-12-22 Ebara Ballard Corp Fuel cell system
JP2007280650A (en) 2006-04-03 2007-10-25 Ebara Ballard Corp Operation method of fuel cell system, and fuel cell system
JP4656521B2 (en) 2006-01-11 2011-03-23 アイシン精機株式会社 Cogeneration system
WO2015129277A1 (en) 2014-02-26 2015-09-03 京セラ株式会社 Fuel cell system, control method for fuel cell system, and fuel cell control device
JP2017174750A (en) 2016-03-25 2017-09-28 大阪瓦斯株式会社 Fuel cell system
JP2021072257A (en) 2019-11-01 2021-05-06 京セラ株式会社 Fuel cell system

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005276797A (en) 2003-08-28 2005-10-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd Fuel cell power generation system and control method thereof
JP2005353292A (en) 2004-06-08 2005-12-22 Ebara Ballard Corp Fuel cell system
JP4656521B2 (en) 2006-01-11 2011-03-23 アイシン精機株式会社 Cogeneration system
JP2007280650A (en) 2006-04-03 2007-10-25 Ebara Ballard Corp Operation method of fuel cell system, and fuel cell system
WO2015129277A1 (en) 2014-02-26 2015-09-03 京セラ株式会社 Fuel cell system, control method for fuel cell system, and fuel cell control device
JP2017174750A (en) 2016-03-25 2017-09-28 大阪瓦斯株式会社 Fuel cell system
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