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JP6145683B2 - Fuel cell power generation system - Google Patents

Fuel cell power generation system Download PDF

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JP6145683B2
JP6145683B2 JP2011273131A JP2011273131A JP6145683B2 JP 6145683 B2 JP6145683 B2 JP 6145683B2 JP 2011273131 A JP2011273131 A JP 2011273131A JP 2011273131 A JP2011273131 A JP 2011273131A JP 6145683 B2 JP6145683 B2 JP 6145683B2
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Description

本発明は、燃料電池の発電電力と排熱を利用する燃料電池発電システムに関するものである。   The present invention relates to a fuel cell power generation system that uses generated power and exhaust heat of a fuel cell.

燃料電池は、少なくとも水素を含む燃料ガスと、少なくとも酸素を含む酸化剤ガスとを反応させて、電気と熱を作り出し、燃料の持つ化学エネルギーを直接あるいは間接的に電気エネルギーに変換するので、高い発電効率を得ることができる。   Fuel cells are highly reactive because they produce electricity and heat by reacting a fuel gas containing at least hydrogen and an oxidant gas containing at least oxygen, and directly or indirectly convert the chemical energy of the fuel into electrical energy. Power generation efficiency can be obtained.

また、燃料電池発電システムは、この燃料電池を搭載したシステムであり、燃料電池で発電した電力を供給するとともに、発電時に発生する排熱を有効利用してお湯を沸かし、沸かしたお湯を貯湯タンクに貯めることにより、ユーザーの給湯需要に応じて、お湯を供給することができる。   In addition, the fuel cell power generation system is a system equipped with this fuel cell, which supplies electric power generated by the fuel cell, boils hot water by effectively using exhaust heat generated during power generation, and stores the boiled hot water in a hot water storage tank. The hot water can be supplied according to the user's demand for hot water supply.

ここで、燃料電池発電システムは、発生する熱をお湯として蓄えることができなくなると、効率が低下するため、貯湯タンクがお湯で満杯になれば、発電を停止して、効率を高く維持する必要がある。   Here, the efficiency of the fuel cell power generation system is reduced when the generated heat cannot be stored as hot water. Therefore, if the hot water storage tank is full of hot water, it is necessary to stop power generation and maintain high efficiency. There is.

しかし、単純に貯湯タンクが満杯になったら、発電を停止する運転を行えば、ユーザーのお湯の消費量が少ない場合、貯湯タンクがすぐ満杯になるので、燃料電池発電システムの起動停止回数が増え、燃料電池発電システムの耐久に悪影響が出る可能性があり、一方、ユーザーのお湯の消費量が多い場合、ユーザーが、最も多くお湯を使用したい肝心な時に湯切れを起こしてしまう可能性がある。   However, if the hot water storage tank is simply filled and the power generation is stopped, the hot water storage tank will fill up quickly if the user's hot water consumption is low. However, the durability of the fuel cell power generation system may be adversely affected. On the other hand, if the user consumes a large amount of hot water, the user may run out of hot water when it is essential to use hot water. .

したがって、ユーザーが快適に、効率よく燃料電池発電システムを使用するためには、ユーザーの電力需要や、給湯需要に基づいて運転することが不可欠となる。   Therefore, in order for the user to use the fuel cell power generation system comfortably and efficiently, it is essential to operate based on the user's power demand and hot water supply demand.

そこで、従来の燃料電池発電システムは、ユーザーの電力需要、および/または、給湯需要を予測し、予測した需要に基づいた運転制御を行っていた。   Therefore, the conventional fuel cell power generation system predicts the user's power demand and / or hot water supply demand, and performs operation control based on the predicted demand.

例えば、特許文献1には、個々のユーザー毎に異なる電力需要、および/または、給湯需要を正確に予測し、運転効率を向上させた燃料電池発電システムが開示されている。   For example, Patent Literature 1 discloses a fuel cell power generation system that accurately predicts different power demands and / or hot water supply demands for individual users and improves operating efficiency.

図9に従来の燃料電池発電システムのブロック構成図を示す。従来の燃料電池発電システムは、電力需要、および/または、給湯需要予測手段101を備え、燃料電池発電システムの起動停止や、モードを選択して入力する各種指令入力手段102と、電力需要データを計測する電力需要計測手段103と、お湯の消費量を計測する給湯需要計測手段104と、室温データを計測する室温計測手段105と、日付や、曜日を入力するカレンダー機能106と、時間を計測する計時手段107と、現在の温水貯湯量を計測する貯湯量計測手段108と、過去事例データベース109から電力需要、および/または、給湯需要を予測し、制御器110が、水素を生成する燃料処理器や111、燃料電池112を制御して、電力や、給湯といった外部負荷113を制御する構成となっていた。   FIG. 9 shows a block diagram of a conventional fuel cell power generation system. The conventional fuel cell power generation system includes power demand and / or hot water supply demand prediction means 101, and various command input means 102 for selecting and inputting the start / stop of the fuel cell power generation system and the mode, and power demand data. Electric power demand measuring means 103 for measuring, hot water supply demand measuring means 104 for measuring hot water consumption, room temperature measuring means 105 for measuring room temperature data, calendar function 106 for inputting date and day of week, and time measurement A fuel processor that predicts electric power demand and / or hot water supply demand from the time keeping means 107, hot water storage amount measuring means 108 that measures the current hot water storage amount, and past case database 109, and the controller 110 generates hydrogen. And 111 and the fuel cell 112 are controlled to control the external load 113 such as electric power and hot water supply.

特許第3897289号公報Japanese Patent No. 3897289

しかしながら、前記従来の燃料電池発電システムは、主としてユーザーの電力需要、および/または、給湯需要から予測した需要に基づいて、起動停止を行うため、例えば、停止時間や、停止時の外気温によって、停止、あるいは、待機中、必ずしも燃料電池を十分に冷却することができない場合がある。   However, since the conventional fuel cell power generation system performs start / stop based mainly on the user's power demand and / or demand predicted from the hot water supply demand, for example, depending on the stop time and the outside air temperature at the time of stop, In some cases, the fuel cell cannot be sufficiently cooled during stoppage or standby.

発電中、燃料電池には、不純物が蓄積することがあり、不純物が蓄積すると、電圧低下などの性能低下が引き起こされたり、燃料電池の耐久性が低下したりすることがある。   During power generation, impurities may accumulate in the fuel cell. When impurities accumulate, performance degradation such as voltage drop may be caused, and durability of the fuel cell may be reduced.

ここで、発電中に蓄積する可能性のある不純物とは、発電に使用する大気中の空気に含まれる不純物や、燃料電池発電システムの内部に使用される部材から発生する不純物である。   Here, the impurities that may accumulate during power generation are impurities contained in air in the atmosphere used for power generation and impurities generated from members used inside the fuel cell power generation system.

大気中に含まれる不純物としては、二酸化硫黄や、窒素酸化物などがあり、特に二酸化硫黄は、燃料電池の電極に使用されている貴金属などからなる触媒に強く吸着し、触媒被毒を起こし、触媒活性を低下させる作用がある。   Impurities contained in the atmosphere include sulfur dioxide and nitrogen oxides. In particular, sulfur dioxide is strongly adsorbed by catalysts made of noble metals used for fuel cell electrodes, causing catalyst poisoning, There exists an effect | action which reduces catalyst activity.

また、燃料電池発電システムの内部に使用される部材から発生する不純物としては、有機物系の不純物などがあり、同じように触媒表面を被覆して、反応を阻害したり、拡散層や流路の濡れ性を変化させ、ガス拡散性を阻害したりする可能性がある。   In addition, impurities generated from members used in the fuel cell power generation system include organic impurities, which cover the catalyst surface in the same way, hindering the reaction, and preventing diffusion layers and flow paths. There is a possibility that the wettability is changed and gas diffusibility is hindered.

また、一方で、これらの不純物の中には、例えば、二酸化硫黄など、水溶性の不純物があり、燃料電池の生成水や、加湿水の凝縮した凝縮水によく溶け込む性質を有する不純物がある。   On the other hand, among these impurities, for example, there are water-soluble impurities such as sulfur dioxide, and there is an impurity having a property of being well dissolved in the water produced by the fuel cell and condensed water condensed from the humidified water.

したがって、燃料電池が停止したときに、燃料電池の温度が低下して、燃料電池内の生成水や、加湿水が凝縮して生成した凝縮水によって、水溶性の不純物をある程度洗い流して除去することができる。   Therefore, when the fuel cell is stopped, the temperature of the fuel cell is decreased, and water-soluble impurities are washed away to some extent by condensed water generated by condensation of generated water in the fuel cell or humidified water. Can do.

ところが、例えば、燃料電池の停止時間が短い場合、停止時の外気温が高い場合、燃料電池の温度の降温速度が遅い場合など、停止期間中に燃料電池の温度を十分に冷却することができず、燃料電池内の生成水や、加湿水の凝縮する量が減少し、水溶性の不純物を十分に洗い流すことができなくなるため、蓄積した不純物により燃料電池の性能低下や、耐久性低下が発生するという課題があった。   However, the temperature of the fuel cell can be sufficiently cooled during the stop period, for example, when the stop time of the fuel cell is short, when the outside air temperature at the time of stop is high, or when the temperature decrease rate of the fuel cell is slow. Therefore, the amount of generated water in the fuel cell and the amount of humidified water to be condensed is reduced, and water-soluble impurities cannot be washed away sufficiently. Therefore, the accumulated impurities cause deterioration in fuel cell performance and durability. There was a problem to do.

また、一方で、停止、または、待機中に、燃料電池の温度が十分に冷却したかどうかを判断するためには、停止、または、待機中に、燃料電池を冷却する冷却媒体を循環させ、冷却媒体の温度を検出するなどして、停止、または、待機中の燃料電池の温度を検出する必要があった。   On the other hand, in order to determine whether or not the temperature of the fuel cell is sufficiently cooled during the stop or standby, a cooling medium for cooling the fuel cell is circulated during the stop or standby. It has been necessary to detect the temperature of the fuel cell that is stopped or waiting by detecting the temperature of the cooling medium.

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、停止時の外気温が高い場合においても、また、停止、または、待機中における燃料電池の温度を検出しなくても、十分な凝縮水量が得られる温度まで、燃料電池を冷却し、不純物による性能低下や、耐久性低下を抑制する燃料電池発電システムを提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described conventional problem, and even when the outside air temperature at the time of stoppage is high, or without detecting the temperature of the fuel cell during stoppage or standby, a sufficient amount of condensed water can be obtained. It is an object of the present invention to provide a fuel cell power generation system that cools a fuel cell to an obtained temperature and suppresses performance degradation and durability degradation due to impurities.

上記従来の課題を解決するために、本発明の燃料電池発電システムは、固体高分子電解質膜を用いて熱及び電気を生成する燃料電池と、燃料電池の温度を判断する燃料電池温度判断手段と、外気温を判断する外気温判断手段と、燃料電池の発電が停止された時に、停止直前の燃料電池の温度と、外気温から、燃料電池の停止、または、待機時の温度が発電時に燃料電池に蓄積した不純物を洗い流すのに十分な量の凝縮水が得られる第1温度以下になる時間を予測し、予測した時間までの期間を燃料電池の次回起動を禁止する起動禁止期間として設定する起動禁止期間設定手段と、燃料電池の起動、発電運転、停止及び待機を制御する制御器を備え、制御器が、燃料電池が発電を停止している時に、停止後の経過
時間が起動禁止期間設定手段の設定する起動禁止期間以上の場合に、燃料電池の次回起動を許可し、燃料電池の停止後の経過時間が起動禁止期間に満たない場合に、燃料電池の次回起動を禁止するよう制御するものである。
In order to solve the above-described conventional problems, a fuel cell power generation system of the present invention includes a fuel cell that generates heat and electricity using a solid polymer electrolyte membrane, and a fuel cell temperature determination unit that determines the temperature of the fuel cell. The outside air temperature judging means for judging the outside air temperature, and when the fuel cell power generation is stopped, the temperature of the fuel cell immediately before the stop and the outside air temperature are used to determine whether the temperature of the fuel cell is stopped or in the standby state. Estimate the time when the temperature falls below the first temperature at which sufficient amount of condensed water is obtained to wash away impurities accumulated in the battery, and set the period up to the predicted time as the start prohibition period for prohibiting the next start of the fuel cell Starting a prohibition period setting means, the start-up of the fuel cell, power generation operation, a control unit for controlling the stop and wait, the controller is sometimes the fuel cell has stopped power generation, start prohibition period elapsed time after the stop Of setting means When the specified start-up prohibition period is exceeded, the next start-up of the fuel cell is permitted, and when the elapsed time after the stop of the fuel cell is less than the start-up prohibition period, the next start-up of the fuel cell is prohibited. is there.

これにより、停止時の外気温が高い場合においても、また、停止、または、待機時の燃料電池の温度を検出しなくても、十分な凝縮水量が得られる第1温度まで、燃料電池の温度を低下させることができる。   Thereby, even when the outside air temperature at the time of stoppage is high, or without detecting the temperature of the fuel cell at the time of stoppage or standby, the temperature of the fuel cell up to the first temperature at which a sufficient amount of condensed water can be obtained. Can be reduced.

本発明の燃料電池発電システムによれば、発電時に燃料電池に蓄積した不純物を、停止時に凝縮水で洗い流すことができ、不純物による性能低下や、耐久性低下を抑制することができる。   According to the fuel cell power generation system of the present invention, impurities accumulated in the fuel cell during power generation can be washed away with condensed water at the time of stoppage, and performance degradation and durability degradation due to impurities can be suppressed.

実施の形態1における燃料電池発電システムのブロック構成図Block configuration diagram of a fuel cell power generation system according to Embodiment 1 (a)燃料電池発電システムの発電需要パターン例の説明図(b)燃料電池発電システムの給湯需要パターン例の説明図(A) Explanatory drawing of example of power generation demand pattern of fuel cell power generation system (b) Explanatory drawing of example of hot water supply demand pattern of fuel cell power generation system 燃料電池発電システムの各外気温における燃料電池の温度と時間の関係を示す図The figure which shows the relationship between the temperature and time of the fuel cell at each outside temperature of the fuel cell power generation system 燃料電池発電システムの燃料電池の起動禁止期間と外気温の関係を示す図The figure which shows the relationship between the starting prohibition period of the fuel cell of fuel cell power generation system, and outside temperature 燃料電池発電システムの不純物添加起動停止試験の電圧挙動を示す図Diagram showing voltage behavior of impurity addition start / stop test of fuel cell power generation system 実施の形態1における燃料電池発電システムの制御シーケンスを示すフローチャートFlowchart showing a control sequence of the fuel cell power generation system in the first embodiment. 各月における一日の外気温の平均温度の推移を示す図The figure which shows transition of the average temperature of the outside temperature of the day in each month 実施の形態3における燃料電池発電システムの制御シーケンスを示すフローチャートA flowchart which shows the control sequence of the fuel cell power generation system in Embodiment 3. 従来の燃料電池発電システムのブロック構成図Block diagram of a conventional fuel cell power generation system

第1の発明は、固体高分子電解質膜を用いて熱及び電気を生成する熱及び電気を生成する燃料電池と、
前記燃料電池の温度を判断する燃料電池温度判断手段と、
外気温を判断する外気温判断手段と、
前記燃料電池の発電が停止された時に、前記燃料電池温度判断手段で判断した停止直前の前記燃料電池の温度と、前記外気温判断手段で判断した外気温から、前記燃料電池の停止、または、待機時の温度が発電時に前記燃料電池に蓄積した不純物を洗い流すのに十分な量の凝縮水が得られる第1温度以下になる時間を予測し、前記予測した時間までの期間を前記燃料電池の次回起動を禁止する起動禁止期間として設定する起動禁止期間設定手段と、
前記燃料電池の起動、発電運転、停止及び待機を制御する制御器と、
を備え、
前記制御器は、前記燃料電池が発電を停止している時に、前記燃料電池の停止後の経過時間が前記起動禁止期間設定手段の設定する起動禁止期間以上の場合に、前記燃料電池の次回起動を許可し、前記燃料電池の停止後の経過時間が前記起動禁止期間に満たない場合に、前記燃料電池の次回起動を禁止するよう制御することを特徴とする。
A first invention is a fuel cell that generates heat and electricity using a solid polymer electrolyte membrane;
Fuel cell temperature determining means for determining the temperature of the fuel cell;
Outside temperature judging means for judging outside temperature;
When power generation of the fuel cell is stopped, from the temperature of the fuel cell immediately before the stop determined by the fuel cell temperature determination unit and the outside air temperature determined by the outside air temperature determination unit, the stop of the fuel cell, or A time during which the standby temperature is equal to or lower than a first temperature at which a sufficient amount of condensed water is obtained to wash away impurities accumulated in the fuel cell during power generation is predicted, and a period until the predicted time is determined. Start prohibition period setting means for setting as a start prohibition period for prohibiting the next start,
A controller for controlling start-up, power generation operation, stop and standby of the fuel cell;
With
Wherein the controller, at the fuel cell has stopped power generation, in the case of more than start prohibition period the elapsed time after the stop of the fuel cell is set in the start prohibition period setting means, next startup of the fuel cell When the elapsed time after the stop of the fuel cell is less than the start prohibition period, control is performed to prohibit the next start of the fuel cell.

この構成により、停止、または、待機時の燃料電池の温度を検出しなくても、停止時の燃料電池の温度と、外気温から、燃料電池の温度が第1温度以下になる時間を予測することができ、燃料電池の温度が、停止、または、待機時に十分な凝縮水量が得られる第1温度に低下するまで、次回発電を開始しないので、停止、または、待機時の外気温が高い場合でも、燃料電池内の生成水や、加湿水の凝縮した凝縮水の十分な量が確保され、発電中
に蓄積した不純物を停止時に凝縮水で洗い流して、除去することができ、燃料電池の性能低下や、耐久性低下を抑制することができる。
With this configuration, it is possible to predict the time during which the temperature of the fuel cell is equal to or lower than the first temperature from the temperature of the fuel cell at the time of stop and the outside air temperature without detecting the temperature of the fuel cell at the time of stop or standby. If the temperature of the fuel cell is reduced to the first temperature at which a sufficient amount of condensed water is obtained during stop or standby, the next power generation is not started. However, a sufficient amount of condensed water condensed in humidified water and generated water in the fuel cell is secured, and impurities accumulated during power generation can be washed away with condensed water at the time of power generation and removed. Decrease and durability can be suppressed.

また、停止、または、待機時に燃料電池を冷却する冷却水を循環させ、冷却水の温度を検出するなどして、燃料電池の温度を検出する必要がないため、構成が簡素化され、経済的であるだけでなく、停止、または、待機時に消費する無駄なエネルギーを削減することができ、燃料電池発電システムの効率を高く維持することができる。   In addition, it is not necessary to detect the temperature of the fuel cell by circulating cooling water for cooling the fuel cell during stoppage or standby, and detecting the temperature of the cooling water. In addition, it is possible to reduce wasteful energy consumed during stoppage or standby, and maintain high efficiency of the fuel cell power generation system.

第2の発明は、第1の発明において、前記燃料電池温度判断手段は、前記燃料電池の温度を検出する燃料電池温度検出器を備えることを特徴とする。   According to a second invention, in the first invention, the fuel cell temperature determining means includes a fuel cell temperature detector for detecting a temperature of the fuel cell.

この構成により、燃料電池温度検出器が、直接的、あるいは、間接的に、停止直前の燃料電池の温度を精度よく検出して、起動禁止期間設定手段が設定する、不純物を十分に洗い流す凝縮水量が確保できる第1温度以下になる起動禁止期間の予測精度が向上するので、より確実に不純物を除去することができ、燃料電池の性能低下や、耐久性低下を抑制することができる。   With this configuration, the fuel cell temperature detector accurately or directly or indirectly detects the temperature of the fuel cell immediately before stopping, and the amount of condensed water that is sufficiently washed out by the impurities set by the start prohibition period setting means. As a result, the accuracy of predicting the start-up prohibition period when the temperature is lower than the first temperature that can be ensured is improved, impurities can be more reliably removed, and performance degradation and durability degradation of the fuel cell can be suppressed.

第3の発明は、第1の発明において、前記燃料電池温度判断手段は、前記燃料電池に冷却媒体を供給して冷却する冷却部を備え、
前記冷却媒体の温度と前記燃料電池の温度の関係に基づいて前記燃料電池の停止直前の温度を推定することを特徴とする。
In a third aspect based on the first aspect, the fuel cell temperature determination means includes a cooling unit that supplies a cooling medium to the fuel cell and cools it.
The temperature immediately before the stop of the fuel cell is estimated based on the relationship between the temperature of the cooling medium and the temperature of the fuel cell.

この構成により、停止時の燃料電池の温度を検出しなくとも、発電時に燃料電池と熱交換する冷却媒体の温度と、燃料電池の温度の関係から、停止時の燃料電池の温度を推定することができるので、構成が簡素化され、経済的であるだけでなく、停止時の燃料電池の入口または出口の冷却媒体の温度データを用いることにより、より正確な燃料電池の温度を求めることができる。   With this configuration, the temperature of the fuel cell at the time of stopping can be estimated from the relationship between the temperature of the cooling medium that exchanges heat with the fuel cell at the time of power generation and the temperature of the fuel cell without detecting the temperature of the fuel cell at the time of stopping. Therefore, not only is the structure simple and economical, but the temperature data of the cooling medium at the inlet or outlet of the fuel cell at the time of stoppage can be used to obtain a more accurate fuel cell temperature. .

第4の発明は、第1の発明において、前記外気温判断手段は、日時を管理するカレンダーを備え、
日時と外気温の関係に基づいて前記外気温を判断することを特徴とする。
In a fourth aspect based on the first aspect, the outside air temperature determining means includes a calendar for managing the date and time.
The outside air temperature is determined based on the relationship between the date and the outside air temperature.

この構成により、予め燃料電池発電システムが設置される場所、あるいは、その近傍の場所、あるいは、環境や季節が類似している場所の年間の外気温データベースを用い、現在の日時から、外気温を判断することができ、判断した外気温から、燃料電池の温度が第1温度以下になる時間を予測して、起動禁止期間を求めるので、簡単な構成で、燃料電池の温度を低下させ、発電中に蓄積した不純物を停止時に凝縮水で洗い流して、除去することができ、燃料電池の性能低下や、耐久性低下を抑制することができる。   With this configuration, using the annual outside temperature database of the place where the fuel cell power generation system is installed in advance, the vicinity of the place, or the place where the environment and season are similar, the outside temperature is calculated from the current date and time. Since the start prohibition period is obtained by predicting the time during which the temperature of the fuel cell is equal to or lower than the first temperature from the determined outside air temperature, the temperature of the fuel cell can be reduced with a simple configuration to generate power. Impurities accumulated therein can be washed away with condensed water at the time of stoppage, and can be removed, so that deterioration in fuel cell performance and durability can be suppressed.

第5の発明は、第1〜4いずれか一つの発明において、前記外気温判断手段は、外気温を検出する外気温検出器を備え、
前記起動禁止期間設定手段は、前記燃料電池の停止後の経過時間が前記停止時に予測した起動禁止期間に満たない場合に、前記外気温検出器で検出した外気温から、前記燃料電池の温度が第1温度以下になる時間を予測し、その都度、前記起動禁止期間を更新することを特徴とする。
In a fifth aspect based on any one of the first to fourth aspects, the outside air temperature determining means includes an outside air temperature detector for detecting the outside air temperature,
The start prohibition period setting means determines the temperature of the fuel cell from the outside temperature detected by the outside temperature detector when the elapsed time after the stop of the fuel cell is less than the start prohibition period predicted at the stop. A time when the temperature falls below the first temperature is predicted, and the start-up prohibition period is updated each time.

この構成により、停止後、または、待機中に外気温が変動した場合でも、起動禁止期間をその都度、補正することができ、燃料電池の温度を、常により正確に第1温度に到達させて、不純物を洗い流すことができる。   With this configuration, even when the outside air temperature fluctuates after stopping or during standby, the start-up prohibition period can be corrected each time, and the temperature of the fuel cell is always made to reach the first temperature more accurately. Impurities can be washed away.

また、停止、または、待機時に外気温が低下した場合、起動禁止期間を短くするので、停止時間を短くすることができ、需要に応じて起動するタイミングを早くすれば、発電時間を延長することが可能となる。   In addition, if the outside air temperature decreases during stoppage or standby, the start-up prohibition period is shortened, so the stop time can be shortened, and if the start-up timing is earlier according to demand, the power generation time can be extended. Is possible.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明するが、先に説明した実施の形態と同一構成については同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the same components as those of the above-described embodiments will be denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における燃料電池発電システムのブロック構成図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block configuration diagram of a fuel cell power generation system according to Embodiment 1 of the present invention.

図1に示すように、本発明の実施の形態1の燃料電池発電システムは、燃料電池1で発電して電力を供給する電力供給部と、燃料電池1で発電する際に発生する熱でお湯を沸かして貯湯タンク2に貯めたお湯を給湯する給湯部で構成されている。   As shown in FIG. 1, the fuel cell power generation system according to Embodiment 1 of the present invention includes a power supply unit that generates power by the fuel cell 1 and supplies power, and hot water generated by the heat generated when the fuel cell 1 generates power. And a hot water supply section for supplying hot water stored in the hot water storage tank 2.

電力供給部と、給湯部には、それぞれ電力需要検出手段3と、給湯需要検出手段4が備え付けられており、電力供給部の供給電力量データ情報や、給湯部のお湯消費量データ情報を取得している。これらの取得されたデータ情報は、過去事例データベース5に蓄積される構成となっている。   The power supply unit and the hot water supply unit are respectively provided with a power demand detection means 3 and a hot water supply demand detection means 4 to obtain supply power amount data information of the power supply unit and hot water consumption data information of the hot water supply unit. doing. The acquired data information is stored in the past case database 5.

燃料電池発電システムは、需要予測手段6を備えており、需要予測手段6は、ユーザーが快適に、効率よく電気と、お湯を使用できるように、過去事例データベース5と、電力需要検出手段3や、給湯需要検出手段4から得られる、現在の電力需要情報や、給湯需要情報から、ユーザー毎に適した電力需要や給湯需要を予測し、その予測値に基づいて、運転計画を立て、制御器7が、燃料電池1の発電の開始、負荷の制御、発電の停止などの電力制御を行い、ユーザーに電力や、お湯を効率よく供給できる構成となっている。   The fuel cell power generation system includes a demand prediction unit 6, and the demand prediction unit 6 includes a past case database 5, a power demand detection unit 3, and a power demand detection unit 3 so that a user can use electricity and hot water comfortably and efficiently. From the current power demand information and hot water demand information obtained from the hot water demand detecting means 4, a power demand and hot water demand suitable for each user are predicted, an operation plan is made based on the predicted value, and the controller 7 is configured to perform power control such as start of power generation, load control, and stop of power generation of the fuel cell 1 to efficiently supply power and hot water to the user.

図2(a)および(b)にそれぞれ本発明の実施の形態の燃料電池発電システムの発電需要、および、給湯需要の例を示す。本発明の実施の形態の燃料電池発電システムは、定格が750Wのものを用いたが、定格の範囲はこれに限定するものではない。   2A and 2B show examples of power generation demand and hot water supply demand of the fuel cell power generation system according to the embodiment of the present invention, respectively. The fuel cell power generation system according to the embodiment of the present invention has a rating of 750 W, but the rating range is not limited to this.

本発明の実施の形態の燃料電池発電システムは、例えば、図2(a)に示すように、電力需要が高まる午前9時に発電を開始し、電力需要に合わせて、最大750Wまでの電力(斜線部)を供給すると同時に、発電時に発生した熱でお湯を沸かし、給湯需要がピークに到達する午後9時頃までに、貯湯タンク2の湯量が満杯近くになるように燃料電池1の発電の制御を行っている。   The fuel cell power generation system according to the embodiment of the present invention, for example, as shown in FIG. 2 (a), starts power generation at 9:00 am when power demand increases, and power up to a maximum of 750W (hatched line) At the same time that the hot water is boiled with the heat generated during power generation, and the power generation of the fuel cell 1 is controlled so that the amount of hot water in the hot water storage tank 2 is almost full by 9 pm when the hot water supply demand reaches its peak. It is carried out.

そして、給湯需要のピークを越え、電力需要のピークも減少するタイミングに合わせて、必要なお湯の量が貯まった時点(午後10時頃)で発電を停止する。   Then, power generation is stopped when the necessary amount of hot water is accumulated (around 10:00 pm) in accordance with the timing at which the peak of hot water demand is exceeded and the peak of power demand is also reduced.

次に、燃料電池1の構成と、発電の仕組みについて説明する。   Next, the configuration of the fuel cell 1 and the mechanism of power generation will be described.

燃料電池1は、水素イオン伝導性を有する電解質膜の両面に、アノード、および、カソードが形成された膜電極接合体(MEA)と、アノード、および、カソードにそれぞれ燃料ガス、および、酸化剤ガスを供給排出する流路が形成されたセパレータとからなる単セルモジュールを複数積層したスタックで構成される。   The fuel cell 1 includes a membrane electrode assembly (MEA) in which an anode and a cathode are formed on both surfaces of an electrolyte membrane having hydrogen ion conductivity, and a fuel gas and an oxidant gas on the anode and the cathode, respectively. It is comprised with the stack which laminated | stacked the single cell module which consists of a separator in which the flow path which supplies and discharges was formed.

ここで、電解質膜は、例えばパーフルオロカーボンスルフォン酸ポリマーからなる固体高分子電解質で構成され、アノード、および、カソードは、耐酸化性の高い多孔質カーボ
ンに白金などの貴金属を担持した触媒と、水素イオン伝導性を有する高分子電解質のイオノマーとの混合物からなる触媒層と、触媒層の上に積層した通気性及び電子伝導性を有するガス拡散層で構成される。
Here, the electrolyte membrane is composed of, for example, a solid polymer electrolyte made of perfluorocarbon sulfonic acid polymer, and the anode and the cathode are a catalyst in which a noble metal such as platinum is supported on porous carbon having high oxidation resistance, hydrogen The catalyst layer is composed of a mixture of an ionomer of a polymer electrolyte having ion conductivity, and a gas diffusion layer having air permeability and electron conductivity laminated on the catalyst layer.

このとき、アノード触媒には、一般に、燃料ガス中に含まれる不純物、特に一酸化炭素による被毒を抑制するように、白金−ルテニウムなどの合金触媒が用いられる。   At this time, an alloy catalyst such as platinum-ruthenium is generally used as the anode catalyst so as to suppress poisoning due to impurities contained in the fuel gas, particularly carbon monoxide.

また、ガス拡散層には、生成水の排水性を促進するために、撥水処理を施したカーボンペーパーやカーボンクロス、あるいはカーボン不織布などが用いられる。   The gas diffusion layer is made of carbon paper, carbon cloth, carbon non-woven fabric or the like that has been subjected to water repellent treatment in order to promote drainage of the generated water.

また、アノード、および、カソードに配設されるセパレータは、カーボンや、金属などの導電性材料からなり、それぞれアノード、あるいは、カソードの電極面に面する側に、それぞれ燃料ガス、あるいは、酸化剤ガスを供給、または、排出する、例えば、サーペンタイン状の流路が形成されている。   The separators disposed on the anode and the cathode are made of a conductive material such as carbon or metal, and the fuel gas or the oxidizing agent is respectively provided on the side facing the electrode surface of the anode or the cathode. For example, a serpentine-like flow path for supplying or discharging gas is formed.

さらに、アノード、あるいは、カソードセパレータの、それぞれアノード、あるいは、カソードに直接面していない側には燃料電池1を冷却する冷却媒体を供給、排出する冷却媒体流路が形成されている。   Further, a cooling medium flow path for supplying and discharging a cooling medium for cooling the fuel cell 1 is formed on the side of the anode or cathode separator that does not directly face the anode or the cathode, respectively.

そして、単セルを積層したスタックと、スタックの両端から電流を取り出す集電体と、一対の端板を締結して一体化することにより燃料電池1が構成され、燃料電池1の周囲には外部への放熱を防止して排熱回収効率を高めるための断熱材が配置されている。   A fuel cell 1 is configured by fastening and integrating a stack in which single cells are stacked, a current collector for taking out current from both ends of the stack, and a pair of end plates. A heat insulating material is disposed to prevent heat radiation to the exhaust and to improve exhaust heat recovery efficiency.

そして、図1に示すように、燃料電池1のカソード経路(C)に少なくとも酸素を含む酸化剤ガス(空気)を供給し、アノード経路(A)に少なくとも水素を含む燃料ガスを供給し、さらに、冷却媒体経路(W)に冷却媒体を供給できるように構成されている。   Then, as shown in FIG. 1, an oxidant gas (air) containing at least oxygen is supplied to the cathode passage (C) of the fuel cell 1, a fuel gas containing at least hydrogen is supplied to the anode passage (A), and The cooling medium can be supplied to the cooling medium path (W).

ここで、カソードに供給される空気は、ブロワなどの酸化剤ガス供給手段を用いて供給され、必要に応じて空気中の不純物を除去する不純物除去手段や、空気を加湿する加湿手段が設けられる。   Here, the air supplied to the cathode is supplied using an oxidant gas supply means such as a blower, and if necessary, an impurity removing means for removing impurities in the air and a humidifying means for humidifying the air are provided. .

また、アノードに供給される水素は、燃料処理器8で生成される。   Further, the hydrogen supplied to the anode is generated by the fuel processor 8.

ここで、燃料処理器8の構成と水素生成の仕組みについて説明する。燃料処理器8は、都市ガスなどの原料ガスから付臭剤として含まれる触媒毒となる硫黄化合物を除去する脱硫部と、脱硫した原料ガスの流量を調整して供給する原料ガス供給部と、脱硫した原料ガスを水蒸気改質して水素を含有する燃料ガスを生成する改質部と、改質部で発生した一酸化炭素を変成して一酸化炭素の濃度を低減するCO変成部と、さらに燃料ガス中に含まれる一酸化炭素を選択的に酸化して除去するCO除去部とで構成される。CO除去部には、大気中の空気が供給されている。   Here, the configuration of the fuel processor 8 and the mechanism of hydrogen generation will be described. The fuel processor 8 includes a desulfurization unit that removes a sulfur compound that becomes a catalyst poison contained as an odorant from a source gas such as a city gas, a source gas supply unit that adjusts and supplies a flow rate of the desulfurized source gas, A reforming unit that generates hydrogen-containing fuel gas by steam reforming the desulfurized raw material gas; a CO conversion unit that converts the carbon monoxide generated in the reforming unit to reduce the concentration of carbon monoxide; Furthermore, it is comprised with the CO removal part which selectively oxidizes and removes the carbon monoxide contained in fuel gas. Air in the atmosphere is supplied to the CO removal unit.

ここで、例えば原料ガスにメタンを用いた場合、改質部では、水蒸気を伴って(化1)及び(化2)に示した反応が起こり、水素が発生する。   Here, for example, when methane is used as the raw material gas, the reaction shown in (Chemical Formula 1) and (Chemical Formula 2) occurs in the reforming unit with water vapor to generate hydrogen.

Figure 0006145683
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Figure 0006145683
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なお、改質部で起こる全反応をまとめると(化3)に示す反応が行われる。   In addition, the reaction shown in (Chemical Formula 3) is performed by summing up all reactions occurring in the reforming section.

Figure 0006145683
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しかし、改質部で生成した改質ガス中には水素以外に10%程度の一酸化炭素が含まれる。一酸化炭素は、燃料電池の運転温度域においてアノードに含まれる触媒を被毒し、その触媒活性を低下させる。そこで、CO変成部で、(化2)の反応式に示すように、改質部で発生した一酸化炭素を二酸化炭素に変成する。これにより、一酸化炭素の濃度が約5000ppmにまで減少する。   However, the reformed gas generated in the reforming section contains about 10% carbon monoxide in addition to hydrogen. Carbon monoxide poisons the catalyst contained in the anode in the operating temperature range of the fuel cell and reduces its catalytic activity. Therefore, as shown in the reaction formula of (Chemical Formula 2), carbon monoxide generated in the reforming unit is converted into carbon dioxide in the CO conversion unit. This reduces the concentration of carbon monoxide to about 5000 ppm.

さらに、濃度が低減した一酸化炭素を、CO除去部で(化4)で示す反応により、大気中から取り込んだ酸素で選択的に酸化する。これにより、一酸化炭素の濃度は、アノードの触媒の触媒活性の低下を抑制できる約10ppm以下までに減少することができる。   Further, the carbon monoxide having a reduced concentration is selectively oxidized with oxygen taken from the atmosphere by the reaction represented by (Chemical Formula 4) in the CO removal section. As a result, the concentration of carbon monoxide can be reduced to about 10 ppm or less, which can suppress a decrease in the catalytic activity of the anode catalyst.

Figure 0006145683
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また、発電中、アノードに大気から取り込んだ空気を供給し、燃料処理器8で生成した水素ガスに1〜2%程度の空気を混合(エアブリード)することにより、わずかに残る一酸化炭素の影響をさらに軽減させることができる。   Further, during power generation, air taken from the atmosphere is supplied to the anode, and about 1 to 2% of air is mixed with the hydrogen gas generated by the fuel processor 8 (air bleed), thereby slightly remaining carbon monoxide. The impact can be further reduced.

次に、冷却部について説明する。冷却部は、燃料電池1を冷却する冷却媒体を貯える冷却媒体タンク9aと、冷却媒体を供給する冷却媒体ポンプ9bと、冷却媒体流路(W)を流通し、燃料電池1で発生した熱と熱交換した冷却媒体とさらに熱交換してお湯を作る熱交換器10で構成される。貯湯タンク2の下部の低温の水、または、お湯が貯湯循環ポンプ2aにより熱交換器10に供給され、高温の冷却媒体と熱交換して、高温のお湯となり、貯湯タンク2の上部に戻され、貯えられる構成となっている。   Next, the cooling unit will be described. The cooling unit includes a cooling medium tank 9 a that stores a cooling medium that cools the fuel cell 1, a cooling medium pump 9 b that supplies the cooling medium, and the heat generated in the fuel cell 1 through the cooling medium flow path (W). The heat exchanger 10 is configured by a heat exchanger 10 that heat-exchanges and further heat-exchanges to produce hot water. Low temperature water or hot water at the lower part of the hot water storage tank 2 is supplied to the heat exchanger 10 by the hot water circulation pump 2a, exchanges heat with a high temperature cooling medium, becomes hot hot water, and is returned to the upper part of the hot water storage tank 2. It is configured to be stored.

また、燃料電池1の入口および出口に燃料電池温度判断手段として、燃料電池温度検出器11aおよび11bを備え、冷却媒体ポンプ9bにより、冷却媒体流路(W)を循環する冷却媒体の燃料電池1の入口および/または出口における温度を検出し、検出した冷却媒体の温度から発電時、および、停止時の燃料電池1の温度を判断できる構成となっている。   The fuel cell 1 is provided with fuel cell temperature detectors 11a and 11b as fuel cell temperature determination means at the inlet and outlet of the fuel cell 1 and circulates through the coolant flow path (W) by the coolant pump 9b. The temperature at the inlet and / or the outlet of the fuel cell 1 is detected, and the temperature of the fuel cell 1 at the time of power generation and at the time of stoppage can be determined from the detected temperature of the cooling medium.

また、外気温を判断する外気温判断手段12を備え、停止、または、待機時の燃料電池発電システムの置かれる外気温を判断できる構成となっている。   In addition, an outside air temperature judging means 12 for judging the outside air temperature is provided, and the outside air temperature where the fuel cell power generation system is placed at the time of stop or standby can be judged.

上記構成の燃料電池発電システムにおいて、アノードに少なくとも水素を含む燃料ガスと、カソードに少なくとも酸素を含む酸化剤ガスを供給して、燃料電池1に外部負荷を接続すると、燃料ガス中の水素は反応式(化5)で示すようにアノードの触媒と電解質の界面で電子を放出して水素イオンとなる。   In the fuel cell power generation system configured as described above, when the fuel gas containing at least hydrogen is supplied to the anode and the oxidizing gas containing at least oxygen is supplied to the cathode and an external load is connected to the fuel cell 1, the hydrogen in the fuel gas reacts. As shown in the formula (Chemical Formula 5), electrons are released at the interface between the anode catalyst and the electrolyte to form hydrogen ions.

Figure 0006145683
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そして、放出された水素イオンは、電解質膜内を通ってカソードへ移動し、カソードの触媒と電解質の界面で電子を受け取る。このとき、カソードに供給された酸素と反応して、反応式(化6)で示すように水が生成される。   The released hydrogen ions move to the cathode through the electrolyte membrane, and receive electrons at the cathode catalyst-electrolyte interface. At this time, it reacts with oxygen supplied to the cathode, and water is generated as shown in the reaction formula (Formula 6).

Figure 0006145683
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上記反応をまとめると(化7)に示す反応が行われる。   When the above reactions are combined, the reaction shown in (Chemical Formula 7) is performed.

Figure 0006145683
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ところで、大気中には様々な不純物が含まれており、例えば、二酸化硫黄や、窒素酸化物などが上げられるが、特に二酸化硫黄は、燃料電池の電極に使用されている貴金属などからなる触媒に強く吸着し、触媒被毒を起こし、触媒活性を低下させる作用がある。   By the way, various impurities are contained in the atmosphere. For example, sulfur dioxide and nitrogen oxides can be raised. In particular, sulfur dioxide is used as a catalyst made of noble metals used for electrodes of fuel cells. Adsorbs strongly, causes catalyst poisoning, and has an effect of reducing catalyst activity.

また、燃料電池発電システムの内部に使用される部材の中には、不純物を発生する部材もあり、例えば、有機物系などの不純物を発生する部材があり、こうした不純物も同様に触媒表面を被覆して、反応を阻害し、あるいは、拡散層や流路の濡れ性を変化させ、ガス拡散性を阻害する作用がある。   In addition, some members used in the fuel cell power generation system generate impurities, for example, there are members that generate impurities such as organic matter, and these impurities also cover the catalyst surface. Thus, there is an effect of inhibiting the reaction or changing the wettability of the diffusion layer and the flow path to inhibit the gas diffusibility.

これらの不純物が、発電中に燃料電池1に浸入し、蓄積すると、電圧低下などの性能低下を引き起こしたり、燃料電池1の耐久性を低下させたりする場合がある。   When these impurities enter and accumulate in the fuel cell 1 during power generation, there may be a case where performance decreases such as a voltage drop or the durability of the fuel cell 1 decreases.

また、一方で、これらの不純物の中には、例えば、二酸化硫黄など、水溶性の不純物があり、燃料電池1の生成水や、加湿水の凝縮した凝縮水によく溶け込む不純物もある。   On the other hand, among these impurities, for example, there are water-soluble impurities such as sulfur dioxide, and there are also impurities that dissolve well in the generated water of the fuel cell 1 and condensed water condensed from humidified water.

したがって、燃料電池1が停止したときに、燃料電池1の温度が十分に低下すれば、燃料電池1内の生成水や、加湿水が凝縮して凝縮水が生成し、水溶性の不純物なら、停止後、待機中に、凝縮水に溶かし込むことができ、次回供給される燃料ガス、あるいは、酸化剤ガスとともに、不純物の溶け込んだ凝縮水を燃料電池1の系外へと排出することにより、ある程度洗い流して除去することができる。   Therefore, if the temperature of the fuel cell 1 is sufficiently lowered when the fuel cell 1 is stopped, the produced water in the fuel cell 1 or the humidified water is condensed to produce condensed water, and if it is a water-soluble impurity, After stopping, it can be dissolved in the condensed water during standby, and the condensed water in which impurities are dissolved together with the fuel gas or oxidant gas supplied next time is discharged out of the system of the fuel cell 1, It can be washed away to some extent.

この燃料電池1の耐久性に影響を及ぼさない、不純物を十分に洗い流すことができる停止時の燃料電池1の温度を第1温度と定義する。   The temperature of the fuel cell 1 at the time of stopping, which does not affect the durability of the fuel cell 1 and can sufficiently wash out impurities, is defined as a first temperature.

本発明の実施の形態1の燃料電池発電システムは、燃料電池温度判断手段11a、11bで判断した燃料電池1の温度と、外気温判断手段12で判断した外気温から、燃料電池1の停止、または、待機時の温度が第1温度以下になる時間を予測し、予測した時間までの期間を燃料電池1の次回起動を禁止する起動禁止期間として設定する起動禁止期間設定手段13を備え、制御器7が、燃料電池1の停止後の経過時間が燃料電池の停止時に設定した起動禁止期間以上の場合に、燃料電池1の次回起動を許可し、燃料電池1の停止後の経過時間が起動禁止期間に満たない場合に、燃料電池1の次回起動を禁止するよう制御する構成となっている。   In the fuel cell power generation system according to Embodiment 1 of the present invention, the fuel cell 1 is stopped from the temperature of the fuel cell 1 determined by the fuel cell temperature determining means 11a and 11b and the outside air temperature determined by the outside air temperature determining means 12. Alternatively, it includes a start prohibition period setting means 13 that predicts a time during which the temperature during standby is equal to or lower than the first temperature and sets a period until the predicted time as a start prohibition period for prohibiting the next start of the fuel cell 1. When the elapsed time after the stop of the fuel cell 1 is equal to or longer than the start prohibition period set when the fuel cell is stopped, the device 7 permits the next start of the fuel cell 1 and the elapsed time after the stop of the fuel cell 1 starts. When the prohibition period is not reached, the fuel cell 1 is controlled to be prohibited from starting next time.

この構成により、燃料電池温度検出器11a、11bが、直接的、あるいは、間接的に、停止時の燃料電池1の温度を精度よく検出して、不純物を十分に洗い流す凝縮水量が確保できる第1温度以下になる起動禁止期間の予測精度を向上させるので、より確実に不純物を除去することができ、燃料電池の性能低下や、耐久性低下を抑制することができる。   With this configuration, the fuel cell temperature detectors 11a and 11b can directly or indirectly detect the temperature of the fuel cell 1 at the time of stop with high accuracy and secure a sufficient amount of condensed water to wash away impurities sufficiently. Since the prediction accuracy of the start-up prohibition period when the temperature is lower than the temperature is improved, impurities can be more reliably removed, and the fuel cell performance deterioration and durability deterioration can be suppressed.

ここで、燃料電池1の温度と停止後の経過時間との関係を実験的に調べるため、熱電対
を用いて燃料電池1の中央付近の温度を直接検出し、発電、停止、および、待機時における燃料電池1の温度変化を測定した。停止直前の燃料電池1の温度は約64℃であった。
Here, in order to experimentally investigate the relationship between the temperature of the fuel cell 1 and the elapsed time after the stop, the temperature near the center of the fuel cell 1 is directly detected using a thermocouple, and power generation, stop, and standby The temperature change of the fuel cell 1 was measured. The temperature of the fuel cell 1 immediately before the stop was about 64 ° C.

また、外気温に対する依存性を調べるため、燃料電池発電システムを恒温室に配置し、恒温室の温度を10〜35℃と変化させたときの、各外気温における燃料電池1の温度を計測した。   Moreover, in order to investigate the dependence with respect to external temperature, the temperature of the fuel cell 1 in each external temperature when the temperature of the constant temperature chamber was changed with 10-35 degreeC was arrange | positioned in a constant temperature room, and the temperature of the constant temperature room was measured. .

測定結果を図3に示す。図3に示すように、燃料電池1の温度は、いずれの外気温においても発電停止後経過時間とともに低下し、外気温が低いほど、燃料電池1の温度の低下する速度が速く、外気温が高いほど、燃料電池1の温度の低下する速度が遅くなる傾向があることが判った。例えば、外気温が20℃のとき、燃料電池1の温度(T)を検出することにより、測定した燃料電池1の温度と時間の関係から、第1温度(T1)に到達する時間が凡そ4時間後であることが判る。   The measurement results are shown in FIG. As shown in FIG. 3, the temperature of the fuel cell 1 decreases with the elapsed time after power generation stop at any outside air temperature. The lower the outside air temperature, the faster the temperature of the fuel cell 1 decreases. It was found that the higher the temperature, the slower the temperature of the fuel cell 1 decreases. For example, when the outside air temperature is 20 ° C., by detecting the temperature (T) of the fuel cell 1, the time to reach the first temperature (T 1) is approximately 4 from the relationship between the measured temperature of the fuel cell 1 and time. It turns out that it is time later.

したがって、本発明の実施の形態1の燃料電池発電システムによれば、予め停止時の燃料電池1の温度と、外気温と、停止後の経過時間の関係を求め、関係式、あるいは、データベースを準備しておき、外気温から、停止、または、待機時における燃料電池1の温度を予測して、燃料電池1の温度が、燃料電池1の耐久性に影響を及ぼさない、不純物を十分に洗い流すことができる第1温度(T1)に到達する時間を予測することができることが判った。   Therefore, according to the fuel cell power generation system of Embodiment 1 of the present invention, the relationship between the temperature of the fuel cell 1 at the time of stoppage, the outside air temperature, and the elapsed time after the stop is obtained in advance, and the relational expression or database is stored. Prepare and predict the temperature of the fuel cell 1 at the time of stop or standby from the outside air temperature, and the temperature of the fuel cell 1 will not affect the durability of the fuel cell 1 and thoroughly wash out impurities. It has been found that the time to reach the first temperature (T1) can be predicted.

ここで、燃料電池1の温度は、予め各外気温において実験的に計測して求めておく方法を説明したが、燃料電池1を構成する部材の材質の熱容量や、熱抵抗などの物性値を用い、予め各外気温における、停止後の燃料電池の温度変化を計算して求めてもよい。   Here, the temperature of the fuel cell 1 has been described in advance by experimentally measuring at each outside air temperature in advance. However, the heat capacity of the material constituting the fuel cell 1 and the physical properties such as thermal resistance are determined. The temperature change of the fuel cell after stopping at each outside air temperature may be calculated and obtained in advance.

また、発電時に燃料電池1に蓄積した不純物を洗い流すのに十分な量の凝縮水が得られる第1温度(T1)に到達する時間までの期間を、起動禁止期間と定義すると、起動禁止期間と外気温は、図4で示すような関係となることが判った。   Further, if the period up to the time to reach the first temperature (T1) at which sufficient amount of condensed water is obtained to wash away impurities accumulated in the fuel cell 1 during power generation is defined as the start-up prohibition period, the start-up prohibition period It was found that the outside air temperature has a relationship as shown in FIG.

次に、上記構成の燃料電池発電システムの不純物に対する燃料電池1の性能を確認するため、模擬的にカソードに供給する空気中に不純物を添加して、燃料電池1を発電、および、停止させたときの、電圧挙動について調べた。   Next, in order to confirm the performance of the fuel cell 1 with respect to the impurities of the fuel cell power generation system configured as described above, the fuel cell 1 was generated and stopped by adding impurities to the air supplied to the cathode in a simulated manner. The voltage behavior was investigated.

不純物には二酸化硫黄を用い、濃度が約5ppbになるように混合した酸化剤ガスを供給して、発電と停止を繰り返す起動停止試験を行い、起動後一定時間後の電圧の低下量を測定した。また、停止、または、待機時の燃料電池1の温度の違いによる電圧挙動を比較するため、待機時の燃料電池1の温度が、燃料電池1に蓄積した不純物を洗い流すことができる第1温度(T1)(例えば45℃)に到達した後、発電を再開させた場合と、待機時の燃料電池1の温度が、例えば、外気温が高い場合などを想定した、燃料電池1の温度の第1温度(T1)より高い温度(例えば55℃)で、発電を再開させた場合について繰り返し起動停止試験を行った。   Sulfur dioxide was used as an impurity, an oxidant gas mixed to a concentration of about 5 ppb was supplied, a start / stop test was repeated for power generation and stop, and the amount of voltage decrease after a certain time after start was measured. . In addition, in order to compare the voltage behavior due to the difference in temperature of the fuel cell 1 at the time of stop or standby, the temperature of the fuel cell 1 at the time of standby is the first temperature at which impurities accumulated in the fuel cell 1 can be washed away ( T1) When the power generation is resumed after reaching (for example, 45 ° C.) and when the temperature of the fuel cell 1 during standby is, for example, the outside air temperature is high, the first temperature of the fuel cell 1 The start / stop test was repeatedly performed for the case where power generation was resumed at a temperature (for example, 55 ° C.) higher than the temperature (T1).

測定結果を図5に示す。図5より、待機時の燃料電池1の温度が、燃料電池1に蓄積した不純物を洗い流すことができる第1温度(T1)(例えば45℃)に到達するように起動停止を行った場合は、電圧低下がほとんど見られず、不純物を添加しない通常発電時の電圧レベルと同じであったことから、停止、または、待機時の凝縮水により不純物が洗い流され、不純物の影響が無くなっていることが判った。   The measurement results are shown in FIG. From FIG. 5, when the start and stop are performed so that the temperature of the fuel cell 1 during standby reaches the first temperature (T1) (for example, 45 ° C.) at which impurities accumulated in the fuel cell 1 can be washed away. Since there was almost no voltage drop and it was the same as the voltage level during normal power generation when no impurities were added, the impurities were washed away by condensed water during stop or standby, and the influence of impurities was eliminated. understood.

一方、第1温度より高い温度(例えば55℃)で起動停止を行った場合、徐々に電圧が低下する傾向が見られ、一回の起動停止では不純物を完全に洗い流すことができず、少し
ずつ蓄積していく不純物により、電圧低下が増加していく傾向があることが判った。
On the other hand, when starting and stopping at a temperature higher than the first temperature (for example, 55 ° C.), there is a tendency that the voltage gradually decreases, and the impurities cannot be completely washed out by one start and stop. It was found that the voltage drop tends to increase due to the accumulated impurities.

ここで、燃料電池1に蓄積した不純物を洗い流すことができる第1温度(T1)は、45℃などに限定するものではなく、不純物の濃度や、不純物の蓄積する量にも依存するが、発電時の燃料電池1の温度よりも低い温度であれば、凝縮して凝縮水が生成し、同様の洗浄効果を得ることができる。好ましくは、発電時の燃料電池1の温度より、少なくとも10℃以上低く設定し、また、燃料電池発電システムで許容できる電圧低下量と、燃料電池発電システムとして要望される停止時間との関係から、効果的に不純物を洗い流すことができる温度を設定することが望ましい。   Here, the first temperature (T1) at which the impurities accumulated in the fuel cell 1 can be washed away is not limited to 45 ° C. or the like, but depends on the concentration of impurities and the amount of accumulated impurities. If the temperature is lower than the temperature of the fuel cell 1 at the time, condensed water is produced by condensation, and the same cleaning effect can be obtained. Preferably, it is set at least 10 ° C. lower than the temperature of the fuel cell 1 at the time of power generation, and from the relationship between the amount of voltage drop allowable in the fuel cell power generation system and the stop time required for the fuel cell power generation system, It is desirable to set a temperature at which impurities can be effectively washed away.

また、発電時に燃料電池1に蓄積する不純物の量と、起動停止一回で洗い流すことができる不純物の量は、相関があり、予め発電時間内に蓄積する可能性のある不純物の量、あるいは、濃度に応じて、不純物を洗い流すことができる第1温度(T1)を実験的に求めておき、不純物の量が多いほど、第1温度(T1)の設定値を低くすることが好ましい。   In addition, the amount of impurities accumulated in the fuel cell 1 during power generation and the amount of impurities that can be washed away at one start / stop are correlated, and the amount of impurities that may be accumulated in advance within the power generation time, or It is preferable to experimentally obtain a first temperature (T1) at which impurities can be washed out according to the concentration, and to lower the set value of the first temperature (T1) as the amount of impurities increases.

また、不純物を洗い流す第1温度(T1)は、毎回同じ設定値である必要はなく、定期的に変動させてもよい。定期的に変動させることにより、許容内で不純物が蓄積したところでまとめて除去することも可能となり、まとめて除去を行えば、通常の停止時間は短くすることができるなど、効率のよい運転が可能となる。   Further, the first temperature (T1) for washing out the impurities does not have to be the same set value every time, and may be changed periodically. By periodically changing, it is possible to remove the impurities when they are accumulated within the allowable range. If they are removed together, the normal stop time can be shortened and efficient operation is possible. It becomes.

図6に、本発明の実施の形態1の燃料電池発電システムの動作を示すフローチャート図を示す。図6のように、本発明の実施の形態1の燃料電池発電システムは、まず、発電が停止されると(STEP101)、起動禁止期間設定手段13が、停止時の燃料電池1の温度と、外気温から、停止、または、待機時の燃料電池1の温度が第1温度(T1)以下になる起動禁止期間を予測する(STEP102)。そして、制御器7が、停止後の経過時間が起動禁止期間以上と判断した場合に(STEP103)、次回起動を許可する(STEP104)ように制御する。   FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the fuel cell power generation system according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 6, in the fuel cell power generation system according to Embodiment 1 of the present invention, when power generation is stopped (STEP 101), the start prohibition period setting unit 13 sets the temperature of the fuel cell 1 at the time of stop, From the outside air temperature, a start-up prohibition period in which the temperature of the fuel cell 1 at the time of stop or standby is equal to or lower than the first temperature (T1) is predicted (STEP 102). When the controller 7 determines that the elapsed time after the stop is equal to or longer than the activation prohibition period (STEP 103), the controller 7 performs control so as to permit the next activation (STEP 104).

この構成によれば、燃料電池1の温度が十分に低下するまで、次の発電を開始しないので、停止時の外気温が高いなど、燃料電池1の冷却速度が遅い場合でも、燃料電池1内の生成水や、加湿水の凝縮した凝縮水の十分な量が確保され、発電時に蓄積した不純物を停止、または、待機、あるいは、起動時に凝縮水で洗い流して、除去することができ、燃料電池1の性能低下や、耐久性低下を抑制することができる。   According to this configuration, since the next power generation is not started until the temperature of the fuel cell 1 is sufficiently lowered, even when the cooling rate of the fuel cell 1 is slow, such as when the outside air temperature at the time of stop is high, A sufficient amount of condensed water condensed from humidified water or humidified water can be secured, and impurities accumulated during power generation can be stopped, standby, or washed away with condensed water during startup, and removed. 1 and the durability can be suppressed.

また、停止、または、待機時に燃料電池1を冷却する冷却媒体を循環させ、冷却媒体の温度を検出するなどして、燃料電池1の温度を検出する必要がないため、構成が簡素化され、経済的であるだけでなく、停止、または、待機時に消費する無駄なエネルギーを削減することができ、燃料電池発電システムの効率を高く維持することができる。   Further, it is not necessary to detect the temperature of the fuel cell 1 by circulating a cooling medium that cools the fuel cell 1 during stoppage or standby, and detecting the temperature of the cooling medium. In addition to being economical, it is possible to reduce wasteful energy consumed during stoppage or standby, and maintain high efficiency of the fuel cell power generation system.

(実施の形態2)
本発明の実施の形態2の燃料電池発電システムは、実施の形態1において、前記燃料電池温度判断手段が、前記燃料電池1に冷却媒体を供給して冷却する冷却部を備え、予め求めておいた前記冷却媒体の温度と前記燃料電池1の温度の関係に基づいて、前記燃料電池の停止時の温度を検出ではなく、関係式や、データベースなどを用いて推定する点で、実施の形態1と異なるが、それ以外は同様の構成であり、説明を省略する。
(Embodiment 2)
In the fuel cell power generation system according to Embodiment 2 of the present invention, in Embodiment 1, the fuel cell temperature determination unit includes a cooling unit that supplies a cooling medium to the fuel cell 1 for cooling, and is obtained in advance. Embodiment 1 in that the temperature when the fuel cell is stopped is not detected but is estimated using a relational expression or a database based on the relationship between the temperature of the cooling medium and the temperature of the fuel cell 1. However, the rest of the configuration is the same, and the description is omitted.

この構成によれば、停止時の燃料電池1の温度を検出しなくても、燃料電池1の各発電条件下における、燃料電池1と熱交換する冷却媒体の温度と、燃料電池1の温度の関係を予め計測してデータベース化しておくことにより、停止時の燃料電池1の温度を推定することができ、構成が簡素化され、経済的であるだけでなく、発電を停止した直後の燃料電
池1の入口または出口の冷却媒体の温度データを用いることにより、より正確な燃料電池1の温度を求めることができる。
According to this configuration, the temperature of the coolant that exchanges heat with the fuel cell 1 and the temperature of the fuel cell 1 under each power generation condition of the fuel cell 1 can be detected without detecting the temperature of the fuel cell 1 at the time of stopping. By measuring the relationship in advance and creating a database, it is possible to estimate the temperature of the fuel cell 1 at the time of stopping, which not only simplifies the configuration and is economical, but also immediately after stopping power generation. By using the temperature data of the cooling medium at one inlet or outlet, a more accurate temperature of the fuel cell 1 can be obtained.

したがって、本発明の実施の形態2の燃料電池発電システムによれば、実施の形態1と同様に、発電時に蓄積した不純物を停止、または、待機、あるいは、起動時に凝縮水で洗い流して、除去することができ、燃料電池1の性能低下や、耐久性低下を抑制することができる。   Therefore, according to the fuel cell power generation system of the second embodiment of the present invention, as in the first embodiment, impurities accumulated during power generation are stopped, washed away, or washed away with condensed water during start-up and removed. It is possible to suppress the performance degradation and durability degradation of the fuel cell 1.

(実施の形態3)
本発明の実施の形態3の燃料電池発電システムは、実施の形態1において、外気温判断手段12が、日時を管理するカレンダーを備え、日時と外気温の関係に基づいて外気温を予測し、予測した前記外気温から、起動禁止期間を予測する点で、実施の形態1と異なるが、それ以外は同様の構成であり、説明を省略する。
(Embodiment 3)
In the fuel cell power generation system according to Embodiment 3 of the present invention, in Embodiment 1, the outside air temperature determination means 12 includes a calendar for managing the date and time, predicts the outside air temperature based on the relationship between the date and the outside air temperature, Although it differs from Embodiment 1 by the point which estimates a starting prohibition period from the said estimated outside temperature, it is the same structure other than that, and abbreviate | omits description.

図7は、ある地点における年間の各季節における代表的な月の一日の時間の外気温の平均温度の推移を表している。外気温は、場所と季節、日時が決まれば、ほぼ毎年、平均的に同じような傾向で外気温が推移しており、リアルタイムに外気温を検出できない場合でも、日時から凡その外気温を判定することができる。   FIG. 7 shows the transition of the average temperature of the outside air temperature during the day of a typical month in each season of the year at a certain point. If the location, season, date and time of the outside air temperature are determined, the outside air temperature changes almost on average every year, and even if the outside air temperature cannot be detected in real time, the outside air temperature is judged from the date and time. can do.

したがって、燃料電池発電システムを設置する場所、あるいは、その近傍の場所、あるいは、環境や季節が類似している場所の年間の外気温データベースを予め備えることにより、現在の日時が判れば、外気温を検出することができ、検出した外気温から、図3で示したように、予め測定した外気温と燃料電池1の温度の関係式から、燃料電池1の温度を予測することができる。   Therefore, if the current date and time is known by preparing in advance an annual outside temperature database of the place where the fuel cell power generation system is installed, the vicinity thereof, or the place where the environment and season are similar, From the detected outside air temperature, the temperature of the fuel cell 1 can be predicted from the relational expression between the outside air temperature measured in advance and the temperature of the fuel cell 1 as shown in FIG.

したがって、本発明の実施の形態3の構成により、停止時に、外気温を直接検出しなくとも、停止時の日時から、外気温を推定するので、簡単な構成で、起動禁止期間を予測することができ、同様に、発電時に蓄積した不純物を停止、または、待機、あるいは、起動時に凝縮水で洗い流して、除去することができ、燃料電池1の性能低下や、耐久性低下を抑制することができる。   Accordingly, the configuration of the third embodiment of the present invention estimates the outside air temperature from the date and time at the time of stopping without directly detecting the outside air temperature at the time of stopping, so that the start prohibition period can be predicted with a simple structure. Similarly, impurities accumulated during power generation can be stopped, waited, or washed away with condensed water during start-up, and can be removed, thereby suppressing deterioration in performance and durability of the fuel cell 1. it can.

(実施の形態4)
本発明の実施の形態4の燃料電池発電システムは、実施の形態1〜4いずれか一つにおいて、外気温判断手段12が、外気温を検出する外気温検出器を備え、前記起動禁止期間設定手段13が、燃料電池1の停止後の経過時間が停止時に予測した起動禁止期間に満たない場合に、外気温検出器で外気温を検出し、検出した外気温から、燃料電池1の温度が第1温度以下になる時間を予測し、その都度、起動禁止期間を更新する点で、実施の形態1〜3と異なるが、それ以外は同様の構成であり、説明を省略する。
(Embodiment 4)
The fuel cell power generation system according to Embodiment 4 of the present invention is the fuel cell power generation system according to any one of Embodiments 1 to 4, wherein the outside air temperature determination means 12 includes an outside air temperature detector that detects the outside air temperature, and the start prohibition period setting is performed. When the elapsed time after the stop of the fuel cell 1 is less than the start prohibition period predicted when the fuel cell 1 is stopped, the outside air temperature is detected by the outside air temperature detector, and the temperature of the fuel cell 1 is determined from the detected outside air temperature. Although it is different from Embodiments 1 to 3 in that the time when the temperature falls below the first temperature is predicted and the activation prohibition period is updated each time, the configuration is the same as in the first to third embodiments, and the description is omitted.

外気温判断手段12は、外気温を検出し、例えば、凍結予防のために外気温を監視する温度センサを用いることができる。あるいは、直接外気温を検出しなくとも、外気温と相関があり、外気温が推定できれば、他の温度センサを代用してもよい。   The outside air temperature determining means 12 can detect an outside air temperature and use, for example, a temperature sensor that monitors the outside air temperature to prevent freezing. Alternatively, even if the outside air temperature is not directly detected, another temperature sensor may be substituted if there is a correlation with the outside air temperature and the outside air temperature can be estimated.

図8に本発明の実施の形態3の燃料電池発電システムの動作を示すフローチャート図を示す。図8のように、本発明の実施の形態4の燃料電池発電システムは、まず、発電が停止されると(STEP201)、実施の形態1と同様にして、起動禁止期間設定手段13が、停止時に燃料電池1の温度と外気温(T21)から起動禁止期間を決定する(STEP202)。   FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the fuel cell power generation system according to Embodiment 3 of the present invention. As shown in FIG. 8, in the fuel cell power generation system according to the fourth embodiment of the present invention, when power generation is stopped (STEP 201), the start prohibition period setting means 13 is stopped as in the first embodiment. Sometimes, the start-up prohibition period is determined from the temperature of the fuel cell 1 and the outside air temperature (T21) (STEP 202).

そして、停止後の経過時間が設定した起動禁止期間に満たない、起動禁止期間に到達す
るまでの任意の時間で(STEP203)、外気温検出器でその時点における外気温(T22)を検出し、起動禁止期間設定手段13が、検出した外気温(T22)から、都度、燃料電池1の温度が第1温度以下になる起動禁止期間を予測して更新する(STEP204)。
Then, at an arbitrary time until the start prohibition period is reached when the elapsed time after the stop is less than the set start prohibition period (STEP 203), the outside air temperature detector (T22) at that time is detected by the outside air temperature detector, The start prohibition period setting means 13 predicts and updates the start prohibition period in which the temperature of the fuel cell 1 is equal to or lower than the first temperature from the detected outside air temperature (T22) (STEP 204).

そして、制御器7が、停止後の経過時間が予測して更新された最新の起動禁止期間以上経過した場合に、次回起動を許可する(STEP205)ように制御する。   Then, the controller 7 performs control so as to permit the next activation (STEP 205) when the elapsed time after the stop is predicted and the latest activation prohibition period has elapsed.

例えば、図3において、停止時の外気温が20℃であった場合、起動禁止期間は一旦約4時間と予測された場合でも、4時間経過する前に、外気温を再度検出し、外気温の変動などにより、例えば外気温が10℃に低下したと判断されれば、起動禁止期間を4時間から3時間に短く補正して起動禁止期間を更新することができる。   For example, in FIG. 3, when the outside air temperature at the time of stoppage is 20 ° C., even if the start prohibition period is once predicted to be about 4 hours, the outside air temperature is detected again before 4 hours elapses. For example, if it is determined that the outside air temperature has decreased to 10 ° C., for example, the start prohibition period can be updated by correcting the start prohibition period from 4 hours to 3 hours.

また、あるいは、4時間経過する前に、再度検出した外気温が30℃まで上昇したと判断できれば、起動禁止期間を4時間から8時間に延長して補正することができる。   Alternatively, if it can be determined that the detected outside air temperature has increased to 30 ° C. before the lapse of 4 hours, the start prohibition period can be extended from 4 hours to 8 hours for correction.

したがって、本発明の実施の形態4の燃料電池発電システムによれば、停止、または、待機時に外気温が変動した場合でも、その都度、起動禁止期間を補正して更新することができ、燃料電池の温度を、より正確に第1温度に到達させて、不純物を確実に洗い流すことができる。   Therefore, according to the fuel cell power generation system of Embodiment 4 of the present invention, even when the outside air temperature fluctuates during stoppage or standby, the start-up prohibition period can be corrected and updated each time. Thus, the temperature can be made to reach the first temperature more accurately, so that impurities can be reliably washed away.

また、停止、または、待機時に外気温が低下した場合、起動禁止期間を短くすることができるので、停止時間も短縮することができ、起動するタイミングを早くすることが可能となり、発電時間を延長することができる。   In addition, if the outside air temperature decreases during shutdown or standby, the start-up prohibition period can be shortened, so the stop time can also be shortened, the start-up timing can be shortened, and the power generation time can be extended. can do.

以上のように、本発明の燃料電池発電システムは、不純物を含有する環境で使用、あるいは、不純物を含有する部材を使用する燃料電池に適用でき、モバイル用燃料電池、自動車用燃料電池、定置用燃料電池等の用途に適用できる。   As described above, the fuel cell power generation system of the present invention can be used in an environment containing impurities, or can be applied to a fuel cell using a member containing impurities, and is a mobile fuel cell, an automobile fuel cell, and a stationary device. It can be applied to uses such as fuel cells.

1 燃料電池
7 制御器
11a、11b 燃料電池温度判断手段
12 外気温判断手段
13 起動禁止期間設定手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel cell 7 Controller 11a, 11b Fuel cell temperature judgment means 12 Outside air temperature judgment means 13 Startup prohibition period setting means

Claims (5)

固体高分子電解質膜を用いて熱及び電気を生成する燃料電池と、
前記燃料電池の温度を判断する燃料電池温度判断手段と、
外気温を判断する外気温判断手段と、
前記燃料電池の発電が停止された時に、前記燃料電池温度判断手段で判断した停止直前の前記燃料電池の温度と、前記外気温判断手段で判断した外気温から、前記燃料電池の停止、または、待機時の温度が発電時に前記燃料電池に蓄積した不純物を洗い流すのに十分な量の凝縮水が得られる第1温度以下になる時間を予測し、前記予測した時間までの期間を前記燃料電池の次回起動を禁止する起動禁止期間として設定する起動禁止期間設定手段と、
前記燃料電池の起動、発電運転、停止及び待機を制御する制御器と、
を備え、
前記制御器は、前記燃料電池が発電を停止している時に、前記燃料電池の停止後の経過時間が前記起動禁止期間設定手段の設定する起動禁止期間以上の場合に、前記燃料電池の次回起動を許可し、前記燃料電池の停止後の経過時間が前記起動禁止期間に満たない場合に、前記燃料電池の次回起動を禁止するよう制御する、
燃料電池発電システム。
A fuel cell that generates heat and electricity using a solid polymer electrolyte membrane; and
Fuel cell temperature determining means for determining the temperature of the fuel cell;
Outside temperature judging means for judging outside temperature;
When power generation of the fuel cell is stopped, from the temperature of the fuel cell immediately before the stop determined by the fuel cell temperature determination unit and the outside air temperature determined by the outside air temperature determination unit, the stop of the fuel cell, or A time during which the standby temperature is equal to or lower than a first temperature at which a sufficient amount of condensed water is obtained to wash away impurities accumulated in the fuel cell during power generation is predicted, and a period until the predicted time is determined. Start prohibition period setting means for setting as a start prohibition period for prohibiting the next start,
A controller for controlling start-up, power generation operation, stop and standby of the fuel cell;
With
Wherein the controller, at the fuel cell has stopped power generation, in the case of more than start prohibition period the elapsed time after the stop of the fuel cell is set in the start prohibition period setting means, next startup of the fuel cell And when the elapsed time after the stop of the fuel cell is less than the start prohibition period, control to prohibit the next start of the fuel cell,
Fuel cell power generation system.
前記燃料電池温度判断手段は、前記燃料電池の温度を検出する燃料電池温度検出器を備える、請求項1に記載の燃料電池発電システム。   The fuel cell power generation system according to claim 1, wherein the fuel cell temperature determination unit includes a fuel cell temperature detector that detects a temperature of the fuel cell. 前記燃料電池温度判断手段は、前記燃料電池に冷却媒体を供給して冷却する冷却部を備え、
前記冷却媒体の温度と前記燃料電池の温度の関係に基づいて前記燃料電池の温度を判断する、請求項1に記載の燃料電池発電システム。
The fuel cell temperature determination means includes a cooling unit that supplies a cooling medium to the fuel cell and cools it.
The fuel cell power generation system according to claim 1, wherein the temperature of the fuel cell is determined based on a relationship between a temperature of the cooling medium and a temperature of the fuel cell.
前記外気温判断手段は、日時を管理するカレンダーを備え、
日時と外気温の関係に基づいて前記外気温を判断する、請求項1に記載の燃料電池発電システム。
The outside temperature determining means includes a calendar for managing the date and time,
The fuel cell power generation system according to claim 1, wherein the outside air temperature is determined based on a relationship between a date and an outside air temperature.
前記外気温判断手段は、外気温を検出する外気温検出器を備え、
前記起動禁止期間設定手段は、前記燃料電池の停止後の経過時間が前記停止時に予測した起動禁止期間に満たない場合に、前記外気温検出器で検出した外気温から、前記燃料電池の温度が第1温度以下になる時間を予測し、その都度、前記起動禁止期間を更新する、請求項1〜4のいずれか一つに記載の燃料電池発電システム。
The outside air temperature judging means includes an outside air temperature detector for detecting outside air temperature,
The start prohibition period setting means determines the temperature of the fuel cell from the outside temperature detected by the outside temperature detector when the elapsed time after the stop of the fuel cell is less than the start prohibition period predicted at the stop. The fuel cell power generation system according to any one of claims 1 to 4, wherein a time when the temperature falls below the first temperature is predicted, and the start-up prohibition period is updated each time.
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