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公開番号2024024238
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-02-22
出願番号2022126917
出願日2022-08-09
発明の名称燃料電池装置
出願人ダイニチ工業株式会社
代理人
主分類H01M 8/04303 20160101AFI20240215BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】異常発生によって運転が停止している場合において、適切に凍結防止運転を行うことができる燃料電池装置を提供する。
【解決手段】燃料電池装置100は、外気温もしくは外気温と相関を有する温度を検知する第一温度センサTH7と、水経路内の水の温度を検知する第二温度センサTH5、TH6と、第一温度センサTH7または第二温度センサTH5、TH6の検知結果が凍結防止運転条件を満たしているかを判定し、凍結防止運転を制御する制御装置30と、を備える。制御装置30は、異常が検知されたことによって燃料電池の発電を停止する場合、該異常が凍結防止運転の実行を不可とする異常ではなく、かつ異常発生前の所定期間内において凍結防止運転条件を満たしている場合は、凍結防止運転を実行する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
燃料ガスと酸素含有ガスとを用いて発電を行う燃料電池を備えた燃料電池モジュールと、
水が流通する水経路と、
外気温もしくは外気温と相関を有する温度を検知する第一温度センサと、
前記水経路内の水の温度を検知する第二温度センサと、
前記第一温度センサまたは前記第二温度センサの検知結果が凍結防止運転条件を満たしているかを判定し、前記水経路における凍結を防止する凍結防止運転を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、異常が検知されたことによって前記燃料電池の発電を停止する場合、該異常が前記凍結防止運転の実行を不可とする異常ではなく、かつ異常発生前の所定期間内において前記凍結防止運転条件を満たしている場合は、前記凍結防止運転を実行する燃料電池装置。
続きを表示（約 390 文字）【請求項２】
前記所定期間は、異常が発生した当日または前日において最も外気温が低くなる時間帯を判定対象に含む期間である請求項１記載の燃料電池装置。
【請求項３】
前記水流路に設けられるヒータと、
前記ヒータによって加熱された水の温度を検知する第三温度センサを備え、
前記制御装置は、異常停止時に前記凍結防止運転として前記ヒータをＯＮした場合、前記凍結防止運転の実行中は前記第三温度センサの検知する値に応じて、前記ヒータはＯＮのまま通電量のみを変更する請求項１または２記載の燃料電池装置。
【請求項４】
前記燃料電池モジュールの排熱と水とで熱交換を行う熱交換器と、
前記熱交換器で加熱された水を貯留する蓄熱タンクと、を備え、
前記ヒータは前記蓄熱タンク内の水を加熱可能に設けられている請求項３記載の燃料電池装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池装置に関するものである。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
水素を含有する燃料ガスと酸素含有ガス（空気）とを用いて発電を行ない、電気を外部に供給する燃料電池装置が知られており、燃料電池からは発電に伴って熱が排出される。そのため、燃料電池装置は、燃料電池からの排熱と熱媒体とで熱交換を行う熱交換器、熱媒体が循環する循環流路、熱媒体を蓄える蓄熱タンクを備えており、燃料電池の発電によって発生した排熱を熱媒体に回収して蓄熱タンクに蓄え、この熱媒体を給湯や暖房等に使用している。また、熱媒体としては一般に水が用いられる。
【０００３】
燃料電池装置内を循環する熱媒体（水）が凍結すると、循環流路を破損したり動作不良を起こす原因となってしまう。そこで、水が凍結するおそれがあると予測される場合には、凍結を防止するための凍結防止運転が行われるようになっている。
【０００４】
例えば、特許文献１では、水の温度を検知する温度検知器と、循環経路に設けられた水循環器と水加熱器を備えており、温度検知器が検知する水の温度が閾値以下であって凍結防止運転が必要と判断される場合には、水循環器を駆動して循環経路内の水を循環させる水循環動作と、加熱器を動作させて水を加熱する加熱動作とを実行する方法が開示されている。また、燃料電池装置に何らかの異常が発生したため発電運転を停止している場合においても、温度検知器の検知温度に基づいて凍結防止運転の要否を判定することで、運転停止中の凍結が防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第５１７９６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記構成の燃料電池装置では、異常発生による運転停止中に温度検知器にも異常が発生した場合、適切に凍結防止運転を行うことができないおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためのもので、異常発生によって運転が停止し、温度検知器にも異常が発生している場合においても適切に凍結防止運転を行うことができる燃料電池装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、燃料ガスと酸素含有ガスとを用いて発電を行う燃料電池を備えた燃料電池モジュールと、
水が流通する水経路と、
外気温もしくは外気温と相関を有する温度を検知する第一温度センサと、
前記水経路内の水の温度を検知する第二温度センサと、
前記第一温度センサまたは前記第二温度センサの検知結果が凍結防止運転条件を満たしているかを判定し、前記水経路における凍結を防止する凍結防止運転を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、異常が検知されたことによって前記燃料電池の発電を停止する場合、該異常が前記凍結防止運転の実行を不可とする異常ではなく、かつ異常発生前の所定期間内において前記凍結防止運転条件を満たしている場合は、前記凍結防止運転を実行する燃料電池装置である。
【発明の効果】
【０００９】
上述のように構成することにより、異常停止前の所定期間内の状態から凍結防止運転の要否を予測するため、異常停止中に温度センサに異常が発生した場合であっても凍結防止運転を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本実施形態の燃料電池装置のシステム構成図である。
凍結防止運転条件と凍結防止解除条件の一例を示す図である。
異常停止時における凍結防止運転の要否を判定するフローチャートである。
凍結防止運転の動作を通常時と異常停止時とで比較した図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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