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公開番号2025136030
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-19
出願番号2024034192
出願日2024-03-06
発明の名称燃料電池装置
出願人大阪瓦斯株式会社
代理人弁理士法人R&C
主分類H01M 8/04 20160101AFI20250911BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】停電時の利便性が高い燃料電池装置を提供する。
【解決手段】燃料電池装置100は、筐体10の温度を検出する温度検出部18と、温度検出部18によって検出された筐体10の温度が、予め設定された第1温度以下となった場合に加温装置15を作動させる加温装置制御部16と、単位時間当たりに使用可能な余剰電力量を算出する余剰電力量算出部19と、を備え、加温装置制御部16は、自立状態において、筐体10の温度が第1温度よりも高く、且つ、前記余剰電力量が閾値以上であると判定した場合には、筐体10の温度が第1温度よりも高い状態で加温装置15を作動させる事前加温運転モードに切り替える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
筐体と、燃料電池部と、前記筐体を加温する加温装置と、を備え、電力系統から電気的に切り離された自立接続線に前記燃料電池部の発電電力を出力する自立状態で前記燃料電池部を動作させることが可能な燃料電池装置であって、
前記筐体の温度を検出する温度検出部と、
前記温度検出部によって検出された前記筐体の温度が、予め設定された第１温度以下となった場合に前記加温装置を作動させる加温装置制御部と、
単位時間当たりに使用可能な余剰電力量を算出する余剰電力量算出部と、を備え、
前記加温装置制御部は、前記自立状態において、前記筐体の温度が前記第１温度よりも高く、且つ、前記余剰電力量が閾値以上であると判定した場合には、前記筐体の温度が前記第１温度よりも高い状態で前記加温装置を作動させる事前加温運転モードに切り替える燃料電池装置。
続きを表示（約 690 文字）【請求項２】
外気温に基づいて、所定期間内の前記筐体の温度推移を予測する温度予測部を更に備え、
前記加温装置制御部は、前記温度予測部によって予測された前記筐体の温度推移に基づいて、前記筐体の温度が所定期間内に前記第１温度以下となると判定した場合には、前記事前加温運転モードに切り替える請求項１に記載の燃料電池装置。
【請求項３】
前記温度予測部は、所定期間内の前記筐体の温度推移の予測を経時的に更新する請求項２に記載の燃料電池装置。
【請求項４】
前記加温装置制御部は、前記筐体の温度が前記第１温度よりも高い温度で予め設定された第２温度以下であると判定した場合には、前記事前加温運転モードに切り替える請求項１に記載の燃料電池装置。
【請求項５】
前記加温装置制御部は、前記事前加温運転モードにおいて、前記筐体の温度が前記第１温度よりも高い温度で予め設定された第３温度以上であると判定した場合には、前記事前加温運転モードを終了する請求項１に記載の燃料電池装置。
【請求項６】
前記加温装置制御部は、前記事前加温運転モードにおいて、前記余剰電力量が前記閾値を下回ると判定した場合には、前記事前加温運転モードを終了する請求項１に記載の燃料電池装置。
【請求項７】
前記加温装置は、前記筐体の下部に設けられたセラミックヒータである請求項１に記載の燃料電池装置。
【請求項８】
前記事前加温運転モードが開始することを報知する報知部を更に備える請求項１に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。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
住戸や事業所などの施設に設けられる分散電源には、電力系統からの電力供給が停止した停電などの場合であっても、施設内で電力を供給できるバックアップ機能（停電時自立発電）を備えるものがある。
【０００３】
特許文献１には、電力系統から電力が正常に供給されない状態（停電）が発生した後は自立状態での運転が開始される燃料電池装置が開示されている。
【０００４】
また、燃料電池装置は低温起動時または低温運転時において、補助機器、配管内に滞留した水が凍結すると、水抜き栓の破損や、配管内や補助機器内の水が移送されないため、氷が溶けるまで運転ができず、運転の立ち上がりに長時間を要したり、水の粘度が上昇するため水の移送を行なう補助機器の電力消費や、補助機器自身の軸受けなどの駆動部の摩擦による損失が増加して、消費電力の上昇を招き、燃料電池の運転効率が著しく低下したり、能力不足となる場合がある。
【０００５】
特許文献２には、循環水排水経路の外周に巻かれているラインヒータを備える燃料電池装置が開示されている。この燃料電池装置は、燃料電池を収納する筐体と、筐体内の温度を検知する温度検知器と、温度検知器が予め定められた第１温度以下の温度を検知した場合にラインヒータを動作させる制御器と、を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２００８－１０８６６６号公報
特開２０１３－０８９５２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の燃料電池装置が自立状態での運転を開始している場合、発電に使用される補機などが電力を使用するため、電力系統から電力が正常に供給されている場合と比較して、単位時間当たりに使用可能な余剰電力量が小さくなる。つまり、燃料電池装置が自立状態である場合、使用電力が燃料電池装置の最大出力を超えやすくなる。
【０００８】
また、特許文献２に記載の燃料電池装置は、筐体内の温度が低下した場合、筐体内の水が凍結することを抑制するためにラインヒータを作動させる。ここで、自立状態での最大出力の電力が既に使用されている状態で筐体内の温度が低下した場合、ラインヒータによってさらに電力が使用されるので、燃料電池装置は、使用電力が燃料電池装置の最大出力を超えないように、一時的に電力供給を停止させてしまう。
【０００９】
本発明の目的は、停電時の利便性が高い燃料電池装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る燃料電池装置の特徴構成は、筐体と、燃料電池部と、前記筐体を加温する加温装置と、を備え、電力系統から電気的に切り離された自立接続線に前記燃料電池部の発電電力を出力する自立状態で前記燃料電池部を動作させることが可能な燃料電池装置であって、前記筐体の温度を検出する温度検出部と、前記温度検出部によって検出された前記筐体の温度が、予め設定された第１温度以下となった場合に前記加温装置を作動させる加温装置制御部と、単位時間当たりに使用可能な余剰電力量を算出する余剰電力量算出部と、を備え、前記加温装置制御部は、前記自立状態において、前記筐体の温度が前記第１温度よりも高く、且つ、前記余剰電力量が閾値以上であると判定した場合には、前記筐体の温度が前記第１温度よりも高い状態で前記加温装置を作動させる事前加温運転モードに切り替える点にある。
（【００１１】以降は省略されています）

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