JP6720574B2 - 燃料電池システム - Google Patents

Description

本発明は、燃料電池システムに関する。

燃料電池システムにはファン、ポンプ、ヒータ、流量センサ、温度センサおよび水位センサ等の補機が用いられており、このセンサ類を用いて燃料電池システムが正常に動作しているかを検知し、異常があれば燃料電池システムの運転を停止する構成が採用されている。燃料電池システムの運転が停止された場合、燃料電池システムが発電運転に再度移行するまで比較的長い時間を要するため、使用者の利便性が低下する。

これに対し、特許文献１の燃料電池システムにおいては、特許文献１の図２に示すように、センサ以外の補機の異常の有無に関わらず、センサが異常である場合、燃料電池システムの運転が停止される。一方、センサ以外の補機の異常の有無に関わらず、センサが正常である場合、燃料電池システムの運転が継続される。これにより、センサ以外の補機が異常である場合における燃料電池システムの運転の停止の頻度が抑制されるため、燃料電池システムの使用者の利便性の低下が抑制される。

国際公開第２０１２／１３２４１０号

しかしながら、上述した特許文献１の燃料電池システムにおいては、燃料や酸化剤ガスの流量を検出する流量センサの一時的な異常や、流量センサと制御装置との通信の一時的な異常が発生した場合においても、燃料電池システムの運転が停止される。
本発明は、上述した問題を解消するためになされたもので、流量センサの異常や流量センサと制御装置との通信の異常を検出した場合においても、燃料電池システムの運転を停止する頻度を抑制することができる燃料電池システムを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る燃料電池システムは、燃料および酸化剤ガスが供給され、燃料と酸化剤ガスとにより発電する燃料電池と、水タンクから供給される改質水から水蒸気を生成する蒸発部と、供給源から供給される改質用原料と、蒸発部から供給される水蒸気とから燃料を生成して燃料電池に供給する改質部と、燃料電池を少なくとも制御する制御装置と、を備えた燃料電池システムであって、改質用原料の流量を検出する第一流量センサ、酸化剤ガスの流量を検出する第二流量センサ、および、改質水の流量を検出する第三流量センサのうち少なくとも一つと、各流量センサと電源とを電気的にそれぞれ接続および遮断する一または複数の開閉器と、をさらに備え、制御装置は、燃料電池システムの発電運転中において、各流量センサによって検出された流量に基づいて、各流量センサの異常であるセンサ異常、および、各流量センサと制御装置との通信の異常である通信異常の少なくとも一方が発生したか否かを判定する異常発生判定部と、各流量センサのうちセンサ異常および通信異常の少なくとも一方が発生した各流量センサを対象流量センサと定義するとともに、対象流量センサと電源とを電気的に接続および遮断する開閉器を対象開閉器と定義する場合、異常発生判定部によってセンサ異常および通信異常の少なくとも一方が発生したと判定されたとき、燃料電池システムの発電運転を停止することなく、対象開閉器を遮断した後、対象開閉器を再度接続するリセット処理を実行するリセット処理部を備えている。

これによれば、制御装置は、センサ異常および通信異常の少なくとも一方が発生したと判定した場合、対象開閉器を遮断した後、対象開閉器を再度接続するリセット処理を実行する。その結果、対象流量センサおよび対象流量センサと制御装置との通信が正常に復帰する場合がある。よって、各流量センサの異常や各流量センサと制御装置との通信の異常が発生した場合においても、燃料電池システムの運転を停止する頻度を抑制することができる。

本発明による燃料電池システムの一実施形態の概要を示す概略図である。 図１に示す電力変換装置と補機との関係を示す図である。 図１に示す燃料電池システムのブロック図である。 図３に示す制御装置が実行するフローチャートである。 図４のフローチャートによる起動運転中の燃料電池システムの動作を示すタイムチャートであり、上段から順に、第一流量センサの出力値、原料ポンプの駆動量、第一個別開閉器の接続および遮断、第二流量センサの出力値、カソードエアブロワの駆動量、第二個別開閉器の接続および遮断、並びに、発電電力を示している。 図４のフローチャートによる発電運転中の燃料電池システムの動作を示すタイムチャートであり、上段から順に、第一流量センサの出力値、原料ポンプの駆動量、第一個別開閉器の接続および遮断、第二流量センサの出力値、カソードエアブロワの駆動量、第二個別開閉器の接続および遮断、発電電力、並びに、負荷消費電力を示している。

以下、本発明による燃料電池システムの一実施形態について説明する。燃料電池システム１は、図１に示すように、発電ユニット１０および貯湯槽２１を備えている。発電ユニット１０は、筐体１０ａ、燃料電池モジュール１１、熱交換器１２、電力変換装置１３、水タンク１４、および制御装置１５を備えている。

燃料電池モジュール１１（３０）は、ケーシング３１、蒸発部３２、改質部３３および燃料電池３４を備えている。ケーシング３１は、断熱性材料で箱状に形成されている。
燃料電池モジュール３０は、蒸発部３２に、一端が供給源Ｇｓに接続されて改質用原料が供給される改質用原料供給管１１ａの他端が接続されている。供給源Ｇｓは、例えば都市ガスのガス供給管、ＬＰガスのガスボンベである。改質用原料供給管１１ａは、原料ポンプ１１ａ１（本発明の第一ポンプに相当）および第一流量センサ１１ａ２が設けられている。原料ポンプ１１ａ１は、改質用原料を送るポンプである。第一流量センサ１１ａ２は、改質用原料の流量（単位時間当たりの流量）を検出するものである。第一流量センサ１１ａ２によって検出された流量は、制御装置１５に出力される。

また、燃料電池モジュール３０は、一端がカソードエアブロワ１１ｃ１（本発明の第二ポンプに相当）に接続されてケーシング３１内に酸化剤ガスであるカソードエアが供給されるカソードエア供給管１１ｃの他端が接続されている。カソードエアブロワ１１ｃ１は、カソードエアを送るポンプである。カソードエア供給管１１ｃには、カソードエアの流量（単位時間当たりの流量）を検出する第二流量センサ１１ｃ２が設けられている。第二流量センサ１１ｃ２によって検出された流量は、制御装置１５に出力される。

さらに、燃料電池モジュール３０は、蒸発部３２に、一端（下端）が水タンク１４に接続されて改質水が供給される水供給管１１ｂの他端が接続されている。水供給管１１ｂは、改質水を送る改質水ポンプ１１ｂ１（本発明の第三ポンプに相当）が設けられている。

蒸発部３２は、水タンク１４から供給される改質水から水蒸気を生成するものである。蒸発部３２は、具体的には、後述する燃焼ガスにより加熱されて、供給された改質水を蒸発させて水蒸気を生成する。また、蒸発部３２は、供給された改質用原料を予熱する。蒸発部３２は、このように生成された水蒸気と予熱された改質用原料とを混合して改質部３３に供給する。改質用原料としては天然ガス、ＬＰガスなどの改質用気体燃料、灯油、ガソリン、メタノールなどの改質用液体燃料があり、本実施形態においては天然ガスにて説明する。

改質部３３は、供給源Ｇｓから供給される改質用原料と蒸発部３２から供給される水蒸気とから改質ガスを生成して燃料電池３４に供給するものである。改質部３３は、具体的には、後述する燃焼ガスにより加熱されて水蒸気改質反応に必要な熱が供給されることで、蒸発部３２から供給された混合ガス（改質用原料、水蒸気）から改質ガスを生成して導出する。改質部３３内には、触媒（例えば、ＲｕまたはＮｉ系の触媒）が充填されており、混合ガスが触媒によって反応し改質されて水素ガスと一酸化炭素などを含んだ改質ガスが生成されている（いわゆる水蒸気改質反応）。改質ガスは、水素、一酸化炭素、二酸化炭素、水蒸気、未改質の天然ガス（メタンガス）、改質に使用されなかった改質水（水蒸気）を含んでいる。なお、水蒸気改質反応は吸熱反応である。

燃料電池３４は、燃料および酸化剤ガスが供給され、燃料と酸化剤ガスにより発電するものである。燃料は、改質ガスである。燃料電池３４は、燃料極、空気極（酸化剤極）、および両極の間に介装された電解質からなる複数のセル３４ａが積層されて構成されている。本実施形態の燃料電池は、固体酸化物形燃料電池であり、電解質として固体酸化物の一種である酸化ジルコニウムを使用している。燃料電池３４の燃料極には、燃料として改質ガス（水素、一酸化炭素、メタンガスなど）が供給される。セル３４ａの燃料極側には、燃料（改質ガス）が流通する燃料流路３４ｂが形成されている。セル３４ａの空気極側には、酸化剤ガスである空気（カソードエア）が流通する空気流路３４ｃが形成されている。

燃料電池３４は、マニホールド３５上に設けられている。マニホールド３５には、改質部３３からの改質ガスが改質ガス供給管３８を介して供給される。燃料流路３４ｂは、その下端（一端）がマニホールド３５の燃料導出口（図示なし）に接続されており、その燃料導出口から導出される改質ガスが下端から導入され上端から導出されるようになっている。カソードエアブロワ１１ｃ１によって送出されたカソードエアはカソードエア供給管１１ｃを介して供給され、空気流路３４ｃの下端から導入され上端から導出されるようになっている。

また、燃料電池３４と蒸発部３２および改質部３３との間には、燃焼部３６が設けられている。燃焼部３６は、燃料電池３４からのアノードオフガス（燃料オフガス）と燃料電池３４からのカソードオフガス（酸化剤オフガス）とが燃焼されて燃焼ガス（火炎３７）が発生している。その燃焼ガスが蒸発部３２および改質部３３を加熱する。また、燃焼部３６では、アノードオフガスが燃焼されてその燃焼排ガスが発生している。燃焼部３６は、燃料電池モジュール１１内の温度を燃料電池３４の動作温度にする。

熱交換器１２は、燃料電池モジュール３０から排気される燃焼排ガスが供給されるとともに貯湯槽２１からの貯湯水が供給され、燃焼排ガスと貯湯水とが熱交換する熱交換器である。具体的には、貯湯槽２１は、貯湯水を貯湯するものであり、貯湯水が循環する（図にて矢印の方向に循環する）貯湯水循環ライン２２が接続されている。貯湯水循環ライン２２上には、貯湯槽２１の下端から上端に向かって順番に貯湯水循環ポンプ２２ａおよび熱交換器１２が配設されている。熱交換器１２は、燃料電池モジュール３０からの排気管１１ｄが接続（貫設）されている。熱交換器１２には、凝縮水供給管１２ａの一端が接続されている。

熱交換器１２において、燃料電池モジュール３０からの燃焼排ガスは、排気管１１ｄを通って熱交換器１２内に導入され、貯湯水との間で熱交換が行われ冷却されるとともに燃焼排ガス中の水蒸気が凝縮される。冷却後の燃焼排ガスは排気管１１ｄを通って外部に排出される。また、凝縮された凝縮水は、凝縮水供給管１２ａを通って水タンク１４に供給される。なお、水タンク１４は、凝縮水を、イオン交換樹脂によって純水化し、かつ、改質水として貯留する。

上述した熱交換器１２、貯湯槽２１および貯湯水循環ライン２２から、排熱回収システム２０が構成されている。排熱回収システム２０は、燃料電池モジュール３０の排熱を貯湯水に回収して蓄える。

電力変換装置１３（本発明の電源に相当）は、燃料電池３４から出力される直流電圧を入力し所定の交流電圧に変換して、交流の系統電源１６ａおよび負荷装置１６ｃ（例えば電化製品）に接続されている第一電源ライン１６ｂに出力する。

また、電力変換装置１３は、系統電源１６ａからの交流電圧を、第一電源ライン１６ｂを介して入力し所定の直流電圧に変換し、かつ、第二電源ライン１７（図２参照）を介して各補機および制御装置１５（内部負荷）に出力する。各補機は、原料ポンプ１１ａ１、カソードエアブロワ１１ｃ１、改質水ポンプ１１ｂ１や各流量センサ１１ａ２，１１ｃ２である。

第二電源ライン１７は、図２に示すように、複数の分岐点を介して電力変換装置１３と各補機とをそれぞれ接続する。複数の分岐点は、電力変換装置１３から第二電源ライン１７に沿って第一分岐点１７ａ、第二分岐点１７ｂ、他の分岐点の順に設けられている。第一分岐点１７ａを経由して、電力変換装置１３と第一流量センサ１１ａ２とが電気的に接続される。また、第二分岐点１７ｂを経由して、電力変換装置１３と第二流量センサ１１ｃ２とが電気的に接続される。また、第二電源ライン１７には、全体開閉器１８ａ、第一個別開閉器１８ｂおよび第二個別開閉器１８ｃが設けられている。第一個別開閉器１８ｂおよび第二個別開閉器１８ｃは、本発明の開閉器に相当する。

全体開閉器１８ａ、第一個別開閉器１８ｂおよび第二個別開閉器１８ｃは、接続された場合に第二電源ライン１７を閉路（電気的に接続）し、遮断された場合に第二電源ライン１７を開路（電気的に遮断）するスイッチ（開閉器）である。
全体開閉器１８ａは、具体的には、第二電源ライン１７における電力変換装置１３と第一分岐点１７ａとの間に設けられ、電力変換装置１３と各補機の全部とを電気的に接続および遮断するものである。
第一個別開閉器１８ｂは、具体的には、第二電源ライン１７における第一分岐点１７ａと第一流量センサ１１ａ２との間に設けられ、電力変換装置１３と第一流量センサ１１ａ２とを電気的に接続および遮断するものである。
第二個別開閉器１８ｃは、具体的には、第二電源ライン１７における第二分岐点１７ｂと第二流量センサ１１ｃ２との間に設けられ、電力変換装置１３と第二流量センサ１１ｃ２とを電気的に接続および遮断するものである。各開閉器１８ａ，１８ｂ，１８ｃは、制御装置１５からの制御指令に従って、開閉制御（接続／遮断制御）される。全体開閉器１８ａは、燃料電池システム１の電源がオンされている場合、第二電源ライン１７を閉路（電気的に接続）とする。一方、全体開閉器１８ａは、燃料電池システム１の電源がオフされている場合、第二電源ライン１７を開路（電気的に遮断）とする。各個別開閉器１８ｂ，１８ｃは、燃料電池システム１の電源がオンされている場合、後述するリセット処理を行うときを除き、第二電源ライン１７を閉路（電気的に接続）とする。

さらに、電力変換装置１３は、燃料電池３４から出力される電力である発電電力を検出する電力検出センサ１３ａを備えている（図１参照）。電力検出センサ１３ａは、例えば電力計である。電力検出センサ１３ａによって検出された発電電力は、制御装置１５に出力される。なお、電力検出センサ１３ａに代えて、電流検出センサおよび電圧検出センサの少なくとも何れか一方を設けることも可能である。

制御装置１５は、補機を駆動して燃料電池システム１の運転を制御するものである。制御装置１５は、図３に示すように、第一駆動量制御部１５ａ、第二駆動量制御部１５ｂ、第三駆動量制御部（図示なし）、目標発電電力設定部１５ｃ、第一目標流量設定部１５ｄ、第二目標流量設定部１５ｅ、第一異常発生判定部１５ｆ、第二異常発生判定部１５ｇ、リセット処理部１５ｈおよび正常復帰判定部１５ｉを備えている。第一異常発生判定部１５ｆおよび第二異常発生判定部１５ｇは、本発明の異常発生判定部に相当する。また、制御装置１５は、記憶部（図示なし）をさらに備えている。記憶部は、後述するマップおよびプログラムが記憶されている。さらに、記憶部には、リセット処理が第一所定回数行われた時刻が記憶される（後述する）。

第一駆動量制御部１５ａは、第一流量センサ１１ａ２によって検出された流量が第一目標流量Ｑｔ１となるように、原料ポンプ１１ａ１の駆動量をフィードバック制御するものである。第一目標流量Ｑｔ１は、第一目標流量設定部１５ｄによって設定される（後述する）。原料ポンプ１１ａ１がＰＷＭ制御されているため、第一駆動量制御部１５ａが原料ポンプ１１ａ１に出力する第一制御指令値Ｓ１は、ＰＷＭ制御のデューティ比で算出される。第一駆動量制御部１５ａは、後述する第一駆動量調整部１５ａ１を備えている。

第二駆動量制御部１５ｂは、第二流量センサ１１ｃ２によって検出された流量が第二目標流量Ｑｔ２となるように、カソードエアブロワ１１ｃ１の駆動量をフィードバック制御するものである。第二目標流量Ｑｔ２は、第二目標流量設定部１５ｅによって設定される（後述する）。カソードエアブロワ１１ｃ１がＰＷＭ制御されているため、第二駆動量制御部１５ｂがカソードエアブロワ１１ｃ１に出力する第二制御指令値Ｓ２は、ＰＷＭ制御のデューティ比で算出される。第二駆動量制御部１５ｂは、後述する第二駆動量調整部１５ｂ１を備えている。

第三駆動量制御部は、改質水ポンプ１１ｂ１の駆動量を制御するものである。第三駆動量制御部は、具体的には、第一マップに基づいて、目標発電電力設定部１５ｃからの目標発電電力Ｗｔから、改質水ポンプ１１ｂ１の駆動量に相当する第三制御指令値を導出するとともに、改質水ポンプ１１ｂ１に出力するものである。第一マップは、目標発電電力Ｗｔと改質水ポンプ１１ｂ１の駆動量との相関を示すものである。

目標発電電力設定部１５ｃは、電力検出センサ１３ａによって検出される発電電力に基づいて、燃料電池３４の目標とする発電電力Ｗである目標発電電力Ｗｔを設定するものである。目標発電電力Ｗｔの設定方法は、燃料電池システム１の運転によって異なる。燃料電池システム１の発電運転中においては、燃料電池３４の発電電力Ｗが負荷装置１６ｃの消費電力である負荷消費電力Ｗｌとなるように追従する（負荷追従運転）。よって、燃料電池システム１が発電運転中である場合、目標発電電力設定部１５ｃは、電力検出センサ１３ａによって検出された発電電力を目標発電電力Ｗｔに設定する。なお、燃料電池３４の発電電力Ｗより負荷消費電力Ｗｌが上回った場合、その不足電力は、系統電源１６ａから受電して補われる。

一方、燃料電池システム１の起動運転および停止運転においては、燃料電池３４の発電電力Ｗが所定の発電電力となるように制御される（シーケンス制御）。起動運転および停止運転である場合、目標発電電力設定部１５ｃは、所定の発電電力を目標発電電力Ｗｔに設定する。また、目標発電電力設定部１５ｃは、後述する発電電力調整部１５ｃ１を備えている。目標発電電力設定部１５ｃは、目標発電電力Ｗｔを、各目標流量設定部１５ｄ，１５ｅおよび第三駆動量制御部に出力する。

第一目標流量設定部１５ｄは、上述した第一目標流量Ｑｔ１を設定するものである。第一目標流量設定部１５ｄは、具体的には、目標発電電力設定部１５ｃからの目標発電電力Ｗｔから、第二マップに基づいて第一目標流量Ｑｔ１を設定する。第二マップは、目標発電電力Ｗｔと第一目標流量Ｑｔ１との相関関係を示すものである。第一目標流量設定部１５ｄは、第一目標流量Ｑｔ１を第一駆動量制御部１５ａに出力する。

第二目標流量設定部１５ｅは、上述した第二目標流量Ｑｔ２を設定するものである。第二目標流量設定部１５ｅは、具体的には、目標発電電力設定部１５ｃからの目標発電電力Ｗｔから、第三マップに基づいて第二目標流量Ｑｔ２を設定する。第三マップは、目標発電電力Ｗｔと第二目標流量Ｑｔ２との相関関係を示すものである。第二目標流量設定部１５ｅは、第二目標流量Ｑｔ２を第二駆動量制御部１５ｂに出力する。各マップは、予め実験等により実測されて導出されている。

第一異常発生判定部１５ｆおよび第二異常発生判定部１５ｇは、センサ異常および通信異常の少なくとも一方が発生したか否かを判定するものである。センサ異常は、各流量センサ１１ａ２，１１ｃ２が正常に応答しない各流量センサ１１ａ２，１１ｃ２の応答異常（例えば、フリーズ）である。このようなセンサ異常が発生した各流量センサ１１ａ２，１１ｃ２は、一定値（センサ異常が発生した時の値）を出力する。各流量センサ１１ａ２，１１ｃ２によって検出される流量が第一時間Ｔ１（例えば、２００ミリ秒）継続して一定値である場合、センサ異常が発生したと判定される。

通信異常は、各流量センサ１１ａ２，１１ｃ２と制御装置１５との通信の異常である。センサ異常と同様に、各流量センサ１１ａ２，１１ｃ２によって検出される流量（各流量センサ１１ａ２，１１ｃ２の出力値）が一定値となった場合や、データ転送の誤り検出方式の一つである巡回冗長検査（ＣＲＣ）において第二所定回数（例えば、１０回）連続してＣＲＣ値が不一致である場合、通信異常が発生したと判定される。

一方、各異常発生判定部１５ｆ，１５ｇは、各流量センサ１１ａ２，１１ｃ２によって検出された流量が所定範囲内にて変動している場合、各流量センサ１１ａ２，１１ｃ２が正常であると判定する。所定範囲は、改質用原料およびカソードエアの一方の流量の上限と下限との間の流量に基づいて、各流量センサ１１ａ２，１１ｃ２に応じてそれぞれ設定されている。
第一異常発生判定部１５ｆは、第一流量センサ１１ａ２によって検出された流量（第一流量センサ１１ａ２の出力値）に基づいて、第一流量センサ１１ａ２のセンサ異常および通信異常の少なくとも一方が発生したか否かを判定する。第二異常発生判定部１５ｇは、第二流量センサ１１ｃ２によって検出された流量（第二流量センサ１１ｃ２の出力値）に基づいて、第二流量センサ１１ｃ２のセンサ異常および通信異常の少なくとも一方が発生したか否かを判定する。第一異常発生判定部１５ｆおよび第二異常発生判定部１５ｇは、判定結果を各駆動量調整部１５ａ１，１５ｂ１、発電電力調整部１５ｃ１およびリセット処理部１５ｈに出力する。

リセット処理部１５ｈは、第一異常発生判定部１５ｆおよび第二異常発生判定部１５ｇの少なくとも一方によって、センサ異常および通信異常の少なくとも一方が発生したと判定されたとき、リセット処理を実行するものである。リセット処理は、対象開閉器を遮断した後、対象開閉器を再度接続する処理である。リセット処理は、対象開閉器を第二時間Ｔ２（例えば、５００ミリ秒）遮断する。対象開閉器は、各個別開閉器１８ｂ，１８ｃのうち、対象流量センサと電力変換装置１３とを電気的に接続および遮断する個別開閉器１８ｂ，１８ｃである。対象流量センサは、センサ異常および通信異常の少なくとも一方が発生した各流量センサ１１ａ２，１１ｃ２である。例えば、第一異常発生判定部１５ｆによって第一流量センサ１１ａ２にセンサ異常が発生したと判定された場合、第一流量センサ１１ａ２が対象流量センサであるとともに、第一個別開閉器１８ｂが対象開閉器であるため、リセット処理部１５ｈは、第一個別開閉器１８ｂに対してリセット処理を行う。リセット処理部１５ｈは、リセット処理が終了した場合、その旨の信号を正常復帰判定部１５ｉに出力する。

正常復帰判定部１５ｉは、リセット処理部１５ｈによってリセット処理が実行された後、対象流量センサによって検出された流量（対象流量センサの出力値）に基づいて、対象流量センサおよび対象流量センサと制御装置１５との通信が正常に復帰したか否かを判定するものである。正常復帰判定部１５ｉは、各流量センサ１１ａ２，１１ｃ２の出力値が入力される。リセット処理が終了した旨の信号が正常復帰判定部１５ｉに入力された時点から、対象流量センサの出力値が、第三時間Ｔ３（例えば、１秒）継続して所定範囲内にて変動している場合、センサ異常または通信異常が解消され、対象流量センサおよび対象流量センサと制御装置１５との通信が正常に復帰したと判定される。正常復帰判定部１５ｉは、対象流量センサおよび対象流量センサと制御装置１５との通信が正常に復帰した場合、その旨の信号を各駆動量調整部１５ａ１，１５ｂ１および発電電力調整部１５ｃ１に出力する。

第一駆動量調整部１５ａ１は、第一異常発生判定部１５ｆによってセンサ異常および通信異常の少なくとも一方が発生したと判定された異常判定時点から、原料ポンプ１１ａ１の駆動量を、異常判定時点の原料ポンプ１１ａ１の駆動量に維持するように、原料ポンプ１１ａ１の駆動量の調整を行うものである。第一駆動量調整部１５ａ１は、具体的には、第一流量センサ１１ａ２（対象流量センサ）のセンサ異常または通信異常が発生した場合、異常判定時点から第一駆動量制御部１５ａによる上述したフィードバック制御を停止して、原料ポンプ１１ａ１に出力される第一制御指令値Ｓ１を異常判定時点の原料ポンプ１１ａ１の駆動量に相当する第一制御指令値Ｓ１に調整する。

第二駆動量調整部１５ｂ１は、第二異常発生判定部１５ｇによってセンサ異常および通信異常の少なくとも一方が発生したと判定された異常判定時点から、カソードエアブロワ１１ｃ１の駆動量を、異常判定時点のカソードエアブロワ１１ｃ１の駆動量に維持するように、カソードエアブロワ１１ｃ１の駆動量の調整を行うものである。第二駆動量調整部１５ｂ１は、具体的には、第二流量センサ１１ｃ２（対象流量センサ）のセンサ異常または通信異常が発生した場合、異常判定時点から第二駆動量制御部１５ｂによる上述したフィードバック制御を停止して、カソードエアブロワ１１ｃ１に出力される第二制御指令値Ｓ２を異常判定時点のカソードエアブロワ１１ｃ１の駆動量に相当する第二制御指令値Ｓ２に調整する。

このように、対象流量センサによって流量が検出される流体を送る原料ポンプ１１ａ１およびカソードエアブロワ１１ｃ１を対象ポンプと定義する場合、各駆動量調整部１５ａ１，１５ｂ１は、各異常発生判定部１５ｆ，１５ｇによってセンサ異常および通信異常の少なくとも一方が発生したと判定された異常判定時点から、対象ポンプの駆動量を、異常判定時点の対象ポンプの駆動量に維持するように、対象ポンプの駆動量の調整を行う。

各駆動量調整部１５ａ１，１５ｂ１は、正常復帰判定部１５ｉによって対象流量センサおよび対象流量センサと制御装置１５との通信が正常に復帰したと判定された正常復帰時点まで、異常判定時点の対象ポンプの駆動量に維持する。各駆動量調整部１５ａ１，１５ｂ１は、正常復帰時点から各駆動量制御部１５ａ，１５ｂによる上述したフィードバック制御の停止を解除する。これにより、対象ポンプは、正常復帰時点から上述したフィードバック制御が行われる。駆動量調整部１５ａ１，１５ｂ１は、本発明の駆動量調整部に相当する。

発電電力調整部１５ｃ１は、異常判定時点から、燃料電池３４の発電電力Ｗを、異常判定時点の燃料電池３４の発電電力Ｗに維持するように、燃料電池３４の発電電力Ｗの調整を行うものである。発電電力調整部１５ｃ１は、具体的には、電力検出センサ１３ａからの発電電力に関わらず、異常判定時点から正常復帰時点まで、燃料電池３４の目標発電電力Ｗｔを異常判定時点の燃料電池３４の目標発電電力Ｗｔに調整する。正常復帰時点から上述したように電力変換装置１３からの発電電力に基づいて燃料電池３４の目標発電電力Ｗｔが設定される。

次に、上述した燃料電池システム１において、制御装置１５がリセット処理を行う場合について、図４に示すフローチャートに沿って説明する。リセット処理は、燃料電池システム１が起動運転、発電運転、および、停止運転である場合に行われる。以下、燃料電池システム１が発電運転中である場合において、第一流量センサ１１ａ２にセンサ異常が発生するときについて説明する。

制御装置１５は、ステップＳ１０２にて、カウント数をゼロとする。カウント数は、リセット処理が行われた回数である。制御装置１５は、ステップＳ１０４にて、センサ異常または通信異常が発生したか否かを判定する（各異常発生判定部１５ｆ，１５ｇ）。センサ異常または通信異常が発生していない場合、各流量センサ１１ａ２，１１ｃ２の出力値が所定範囲内にて変動している。この場合、制御装置１５は、ステップＳ１０４にて「ＮＯ」と判定し、ステップＳ１０２およびステップＳ１０４を繰り返し実行する。一方、第一流量センサ１１ａ２にセンサ異常が発生した場合、第一流量センサ１１ａ２の出力値が第一時間Ｔ１継続して一定値である。この場合、制御装置１５は、ステップＳ１０４にて「ＹＥＳ」と判定し、プログラムをステップＳ１０６に進める。

制御装置１５は、ステップＳ１０６にて、対象ポンプの駆動量および発電電力Ｗの維持を開始する。第一流量センサ１１ａ２にセンサ異常が発生したため、第一流量センサ１１ａ２が対象流量センサであり、かつ、原料ポンプ１１ａ１が対象ポンプである。よって、制御装置１５は、異常判定時点から、原料ポンプ１１ａ１の駆動量を異常判定時点の原料ポンプ１１ａ１の駆動量に維持する（第一駆動量調整部１５ａ１）。また、制御装置１５は、異常判定時点から、燃料電池３４の発電電力Ｗを異常判定時点の燃料電池３４の発電電力Ｗに維持する（発電電力調整部１５ｃ１）。さらに、制御装置１５は、ステップＳ１０８にて、リセット処理を実行する（リセット処理部１５ｈ）。

続けて、制御装置１５は、ステップＳ１１０にて、対象流量センサ（第一流量センサ１１ａ２）および対象流量センサと制御装置１５との通信が正常に復帰したか否かを判定する（正常復帰判定部１５ｉ）。リセット処理によって第一流量センサ１１ａ２が正常に復帰した場合、第一流量センサ１１ａ２の出力値が第三時間Ｔ３継続して所定範囲内にて変動している。この場合、制御装置１５は、ステップＳ１１０にて「ＹＥＳ」と判定し、ステップＳ１１２にて対象ポンプ（原料ポンプ１１ａ１）の駆動量および発電電力Ｗの維持を停止するとともに（第一駆動量調整部１５ａ１，発電電力調整部１５ｃ１）、プログラムをステップＳ１０２に戻す。

一方、リセット処理によっても第一流量センサ１１ａ２が正常に復帰していない場合、第一流量センサ１１ａ２の出力値が一定値のままである。この場合、制御装置１５は、ステップＳ１１０にて「ＮＯ」と判定し、ステップＳ１１４にてカウンタを１増加する。カウンタは、カウント数をカウントするものである。続けて、制御装置１５は、ステップＳ１１６にてカウント数が第一所定回数（例えば、５回）であるか否かを判定する。カウント数が第一所定回数でない場合、制御装置１５は、ステップＳ１１６にて「ＮＯ」と判定し、プログラムをステップＳ１０８に戻す。そして、第一流量センサ１１ａ２が正常に復帰せずに、カウント数が第一所定回数となった場合、制御装置１５は、ステップＳ１１６にて「ＹＥＳ」と判定し、プログラムをステップＳ１１８に進める。このように、制御装置１５は、対象流量センサおよび対象流量センサと制御装置１５との通信が正常に復帰しない場合、カウント数が第一所定回数となるまでリセット処理を実行する。

制御装置１５は、ステップＳ１１８にて現時刻を記憶し（記憶部）、ステップＳ１２０にて、経過時間が第五時間（例えば、４８時間）以下であるか否かを判定する。現時刻は、今回の第一所定回数だけリセット処理を行った時刻である。経過時間は、前回の第一所定回数だけリセット処理を行った時刻から現時刻までの時間である。第一流量センサ１１ａ２のセンサ異常が一時的でない場合、第一所定回数だけリセット処理が行われる頻度が比較的高くなる。その結果、経過時間が第五時間以下となる場合、制御装置１５は、ステップＳ１２０にて「ＹＥＳ」と判定する。そして、制御装置１５は、ステップＳ１２２にて燃料電池システム１のシャットダウンを実行する。シャットダウンは、停止運転を行わずに、燃料電池システム１を即時に停止（電源オフ）する燃料電池システム１の停止方法である。

一方、第一流量センサ１１ａ２のセンサ異常が一時的である場合、第一所定回数だけリセット処理が行われる頻度が比較的低くなる。その結果、経過時間が第五時間より長い場合、制御装置１５は、ステップＳ１２０にて「ＮＯ」と判定し、ステップＳ１２４にて燃料電池システム１の停止運転を行う。停止運転終了して燃料電池システム１が待機状態であるときに、各流量センサ１１ａ２，１１ｃ２の点検を行うことができる。そして、制御装置１５は、ステップＳ１２６にて、起動スイッチ（図示なし）がオンされたか否かを確認する。起動スイッチがオンされていない場合、制御装置１５は、ステップＳ１２６にて「ＮＯ」と判定し、ステップＳ１２６を繰り返し実行する。一方、第一流量センサ１１ａ２の点検が終了し、起動スイッチがオンされた場合、制御装置１５は、ステップＳ１２６にて「ＹＥＳ」と判定し、プログラムをステップＳ１０２に戻す。起動スイッチがオンされた場合、燃料電池システム１の起動運転が開始され、起動運転が終了次第、発電運転が開始される。

次に、上述したフローチャートに沿った燃料電池システム１の作動について、タイムチャートを用いて説明する。燃料電池システム１が起動運転を行っている場合に、目標発電電力Ｗｔが一定値であり、かつ、第一流量センサ１１ａ２にセンサ異常が発生したときについて、図５に示すタイムチャートにて説明する。

燃料電池３４の発電電力Ｗは、目標発電電力Ｗｔとなるように制御されている（図５において発電電力Ｗと目標発電電力Ｗｔとが一致している。）。目標発電電力Ｗｔが一定値である場合、各目標流量Ｑｔ１，Ｑｔ２が一定値となる（各目標流量設定部１５ｄ，１５ｅ）。各流量センサ１１ａ２，１１ｃ２の出力値が各目標流量Ｑｔ１，Ｑｔ２となるように原料ポンプ１１ａ１およびカソードエアブロワ１１ｃ１がフィードバック制御されているため（各駆動量制御部１５ａ，１５ｂ）、各制御指令値Ｓ１，Ｓ２ひいては原料ポンプ１１ａ１の駆動量およびカソードエアブロワ１１ｃ１の駆動量が変動する。これにより、改質用原料およびカソードエアの実際の流量が変動するため、各流量センサ１１ａ２，１１ｃ２の出力値が変動する。各補機に異常がない場合、各流量センサ１１ａ２，１１ｃ２の出力値は、各所定範囲内にてそれぞれ変動する。

そして、第一流量センサ１１ａ２にセンサ異常が発生した場合、センサ異常が発生した時点（時刻ｔ１）から、第一流量センサ１１ａ２の出力値が一定値となる。第一流量センサ１１ａ２の出力値が第一時間Ｔ１継続して一定値となった時（時刻ｔ２）、センサ異常が発生したと判定される（ステップＳ１０４；第一異常発生判定部１５ｆ）。この時（時刻ｔ２；異常判定時点）、第一流量センサ１１ａ２が対象流量センサであり、かつ、原料ポンプ１１ａ１が対象ポンプであるため、原料ポンプ１１ａ１の駆動量の維持が開始される（ステップＳ１０６；第一駆動量調整部１５ａ１）。すなわち、第一制御指令値Ｓ１が異常判定時点（時刻ｔ２）の第一制御指令値Ｓ１に維持されることにより、原料ポンプ１１ａ１の駆動量が異常判定時点（時刻ｔ２）の原料ポンプ１１ａ１の駆動量に維持される。さらに、この時（時刻ｔ２）、第一個別開閉器１８ｂが対象開閉器であるため、第一個別開閉器１８ｂに対してリセット処理が行われる（ステップＳ１０８；リセット処理部１５ｈ）。具体的には、第一個別開閉器１８ｂが遮断され、リセット処理開始時点（時刻ｔ２）から第二時間Ｔ２経過後に第一個別開閉器１８ｂが再度接続される（時刻ｔ３）。

リセット処理により第一流量センサ１１ａ２が正常に復帰した場合、第一流量センサ１１ａ２の出力値が所定範囲内にて変動する。この第一流量センサ１１ａ２の出力値が第三時間Ｔ３継続して所定範囲内にて変動した時（時刻ｔ４）、第一流量センサ１１ａ２が正常に復帰したと判定される（ステップＳ１１０；正常復帰判定部１５ｉ）。そして、正常復帰時点（時刻ｔ４）に原料ポンプ１１ａ１の駆動量の維持が停止されるため（ステップＳ１１２；第一駆動量調整部１５ａ１）、原料ポンプ１１ａ１の駆動量が第一流量センサ１１ａ２の出力値に応じてフィードバック制御される（第一駆動量制御部１５ａ）。これにより、第一制御指令値Ｓ１ひいては原料ポンプ１１ａ１の駆動量が変動する。

一方、リセット処理によっても第一流量センサ１１ａ２が正常に復帰しない場合、第一流量センサ１１ａ２も出力値は、一定値のままとなる。この場合、リセット処理が再度行われる。
また、第二流量センサ１１ｃ２にセンサ異常が発生していないため、第二個別開閉器１８ｃに対するリセット処理が行われない。この場合、第二流量センサ１１ｃ２の出力値は、所定範囲内にて変動する。

次に、燃料電池システム１が発電運転を行っている場合に、第一流量センサ１１ａ２にセンサ異常が発生し、かつ、リセット処理中に負荷消費電力Ｗｌが上昇したときについて、主として上述した燃料電池システム１が起動運転を行っている場合と異なる部分を、図６に示すタイムチャートにて説明する。この場合、リセット処理中に負荷消費電力Ｗｌが上昇すること以外は、上述した燃料電池システム１が起動運転を行っている場合と同じとする。

第一流量センサ１１ａ２にセンサ異常が発生した場合、異常判定時点（時刻ｔ２）から正常復帰時点（時刻ｔ４）までの間においては、原料ポンプ１１ａ１の駆動量が異常判定時点の原料ポンプ１１ａ１の駆動量に維持され、かつ、燃料電池３４の発電電力Ｗが、異常判定時点の燃料電池３４の発電電力Ｗに維持されている（第一駆動量調整部１５ａ１，発電電力調整部１５ｃ１）。よって、リセット処理中に負荷消費電力Ｗｌが上昇した時においても（時刻ｔ５）、目標発電電力Ｗｔが異常判定時点の目標発電電力Ｗｔに維持されるため、各目標流量Ｑｔ１，Ｑｔ２が異常判定時点の目標流量に維持される。（各目標流量設定部１５ｄ，１５ｅ）。これにより、発電電力Ｗが負荷消費電力Ｗｌに追従できずに異常判定時点の発電電力Ｗに維持される。

そして、正常復帰時点（時刻ｔ４）に原料ポンプ１１ａ１の駆動量の維持および燃料電池３４の発電電力Ｗの維持が停止されることにより、目標発電電力Ｗｔが電力検出センサ１３ａからの発電電力に基づいて設定される（目標発電電力設定部１５ｃ）。これにより、目標発電電力Ｗｔが負荷消費電力Ｗｌとなるように上昇するため、各目標流量Ｑｔ１，Ｑｔ２が上昇する。これに応じて、各制御指令値Ｓ１，Ｓ２ひいては、原料ポンプ１１ａ１およびカソードエアブロワ１１ｃ１の駆動量が上昇するため、燃料電池３４の発電電力Ｗが負荷消費電力Ｗｌに追従する。

本実施形態によれば、燃料電池システム１は、燃料および酸化剤ガスが供給され、燃料と酸化剤ガスとにより発電する燃料電池３４と、水タンク１４から供給される改質水から水蒸気を生成する蒸発部３２と、供給源Ｇｓから供給される改質用原料と、蒸発部３２から供給される水蒸気とから燃料を生成して燃料電池３４に供給する改質部３３と、燃料電池３４を少なくとも制御する制御装置１５と、を備えている。燃料電池システム１は、改質用原料の流量を検出する第一流量センサ１１ａ２および酸化剤ガスの流量を検出する第二流量センサ１１ｃ２と、各流量センサ１１ａ２，１１ｃ２と電力変換装置１３とを電気的にそれぞれ接続および遮断する複数の個別開閉器１８ｂ，１８ｃと、をさらに備えている。制御装置１５は、各流量センサ１１ａ２，１１ｃ２によって検出された流量に基づいて、各流量センサ１１ａ２，１１ｃ２の異常であるセンサ異常、および、各流量センサ１１ａ２，１１ｃ２と制御装置１５との通信の異常である通信異常の少なくとも一方が発生したか否かを判定する異常発生判定部１５ｆ，１５ｇと、各流量センサ１１ａ２，１１ｃ２のうちセンサ異常および通信異常の少なくとも一方が発生した各流量センサ１１ａ２，１１ｃ２を対象流量センサと定義するとともに、対象流量センサと電力変換装置１３とを電気的に接続および遮断する個別開閉器１８ｂ，１８ｃを対象開閉器と定義する場合、異常発生判定部１５ｆ，１５ｇによってセンサ異常および通信異常の少なくとも一方が発生したと判定されたとき、対象開閉器を遮断した後、対象開閉器を再度接続するリセット処理を実行するリセット処理部１５ｈを備えている。
これによれば、制御装置１５は、センサ異常および通信異常の少なくとも一方が発生したと判定した場合、対象開閉器を遮断した後、対象開閉器を再度接続するリセット処理を実行する。その結果、対象流量センサおよび対象流量センサと制御装置１５との通信が正常に復帰する場合がある。よって、各流量センサ１１ａ２，１１ｃ２の異常や各流量センサ１１ａ２，１１ｃ２と制御装置１５との通信の異常が発生した場合においても、燃料電池システム１の運転を停止する頻度を抑制することができる。

また、燃料電池システム１は、改質用原料を送る原料ポンプ１１ａ１と、酸化剤ガスを送るカソードエアブロワ１１ｃ１と、改質水を送る改質水ポンプ１１ｂ１と、をさらに備えている。制御装置１５は、対象流量センサによって流量が検出される流体を送る原料ポンプ１１ａ１およびカソードエアブロワ１１ｃ１を対象ポンプと定義する場合、異常発生判定部１５ｆ，１５ｇによってセンサ異常および通信異常の少なくとも一方が発生したと判定された異常判定時点から、対象ポンプの駆動量を異常判定時点の対象ポンプの駆動量に維持するように、対象ポンプの駆動量の調整を行う駆動量調整部１５ａ１，１５ｂ１と、をさらに備えている。
これによれば、異常判定時点から、対象ポンプの駆動量が異常判定時点の駆動量に維持される。よって、異常判定時点から、リセット処理中、さらに、対象流量センサおよび対象流量センサと制御装置１５との通信が正常に復帰する正常復帰時点までの間において、異常判定時点における燃料電池３４の発電電力Ｗを維持することができる。

また、制御装置１５は、異常判定時点から、燃料電池３４の発電電力Ｗを異常判定時点の燃料電池３４の発電電力Ｗに維持するように、燃料電池３４の発電電力Ｗの調整を行う発電電力調整部１５ｃ１をさらに備えている。
これによれば、異常判定時点から、燃料電池３４の発電電力Ｗが異常判定時点の発電電力Ｗに維持される。その結果、燃料電池システム１が発電運転（負荷追従運転）されている場合において、異常判定時点からリセット処理中、正常復帰時点までの間において、負荷消費電力Ｗｌが変動する場合においても、燃料電池３４の発電電力Ｗが一定値に維持される。よって、制御装置１５が、センサ異常または通信異常により流体の流量を検出できない状態にて、負荷消費電力Ｗｌに応じて原料ポンプ１１ａ１、カソードエアブロワ１１ｃ１および改質水ポンプ１１ｂ１の駆動量を制御することによる流体の供給量の過不足の発生を抑制することができる。

また、制御装置１５は、リセット処理部１５ｈによってリセット処理が実行された後、対象流量センサによって検出された流量に基づいて、対象流量センサおよび対象流量センサと制御装置１５との通信が正常に復帰したか否かを判定する正常復帰判定部１５ｉをさらに備えている。
これによれば、対象流量センサおよび対象流量センサと制御装置１５との通信が正常に復帰したと判定された場合、制御装置１５は、正常復帰時点以降において、各流量センサ１１ａ２，１１ｃ２によって検出された流量に基づいて原料ポンプ１１ａ１およびカソードエアブロワ１１ｃ１の駆動量を制御することができる。よって、センサ異常および通信異常の少なくとも一方が発生した場合においても、リセット処理が実行された後、対象流量センサおよび対象流量センサと制御装置１５との通信が正常に復帰したと判定されたとき、制御装置１５は、燃料電池システム１の運転を停止させずに継続させることができる。

なお、上述した実施形態において、燃料電池システムの一例を示したが、本発明はこれに限定されず、他の構成を採用することもできる。例えば、燃料電池システム１は、第一流量センサ１１ａ２および第二流量センサ１１ｃ２を備えているが、これに代えて、第一流量センサ１１ａ２および第二流量センサ１１ｃ２の一方のみを備えるようにしても良い。第一流量センサ１１ａ２のみを備える場合、燃料電池システム１は、第二流量センサ１１ｃ２を備えないため、第二個別開閉器１８ｃを備えない。また、この場合、制御装置１５においては、第二駆動量調整部１５ｂ１および第二異常発生判定部１５ｇを備えない。

さらに、燃料電池システム１は、上述した実施形態における第一流量センサ１１ａ２および第二流量センサ１１ｃ２に加えて、改質水の流量を検出する第三流量センサ（図示なし）、および、第三流量センサと電力変換装置１３とを電気的に接続および遮断する第三個別開閉器（本発明の開閉器に相当；図示なし）を備えるようにしても良い。また、この場合、第三駆動量制御部が、第三流量センサによって検出される流量が第三目標流量となるように改質水ポンプ１１ｂ１の駆動量をフィードバック制御するようにしても良い。第三目標流量は、第一目標流量Ｑｔ１および第二目標流量Ｑｔ２と同様に、目標発電電力Ｗｔから第四マップに基づいて導出する。第四マップは、第三目標流量と目標発電電力Ｗｔとの相関関係を示すものである。

さらに、この場合、制御装置１５は、第三流量センサによって検出された流量に基づいて、第三流量センサの異常であるセンサ異常、および、第三流量センサと制御装置１５との通信の異常である通信異常の少なくとも一方が発生したか否かを判定する第三異常発生判定部（図示なし）を備えるようにしても良い。また、第三異常発生判定部によって、第三流量センサのセンサ異常が発生したと判定された場合、第三流量センサが対象流量センサであり、第三個別開閉器が対象開閉器であるとして、リセット処理部１５ｈがリセット処理を行うようにしても良い。このように、燃料電池システム１は、改質用原料の流量を検出する第一流量センサ１１ａ２、酸化剤ガスの流量を検出する第二流量センサ１１ｃ２、および、改質水の流量を検出する第三流量センサのうち少なくとも一つと、各流量センサと電力変換装置１３とを電気的にそれぞれ接続および遮断する一または複数の個別開閉器と、をさらに備えている。

さらに、この場合、制御装置１５は、第三異常発生判定部によってセンサ異常および通信異常の少なくとも一方が発生したと判定された異常判定時点から、改質水ポンプ１１ｂ１の駆動量を異常判定時点の改質水ポンプ１１ｂ１の駆動量に維持するように、改質水ポンプ１１ｂ１の駆動量の調整を行う第三駆動量調整部（図示なし）を備えるようにしても良い。この場合、対象ポンプは、対象流量センサによって流量が検出される流体を送る原料ポンプ１１ａ１、カソードエアブロワ１１ｃ１および改質水ポンプ１１ｂ１と定義される。すなわち、各駆動量調整部は、各異常発生判定部によってセンサ異常および通信異常の少なくとも一方が発生したと判定された異常判定時点から、対象ポンプの駆動量を、異常判定時点の対象ポンプの駆動量に維持するように、対象ポンプの駆動量の調整を行う。

また、上述した実施形態において、制御装置１５は、ステップＳ１２４にて燃料電池システム１の停止運転をした後、ステップＳ１２６にて起動スイッチがオンされたか否かを判定しているが、これに代えて、ステップＳ１２４とステップＳ１２６との間にて、リセット処理が行われるようにしても良い。
また、上述した実施形態において、制御装置１５は、異常判定時点から、燃料電池３４の発電電力Ｗを異常判定時点の燃料電池３４の発電電力Ｗに維持するように、燃料電池３４の発電電力Ｗの調整を行うが（発電電力調整部１５ｃ１）、これに代えて、燃料電池３４の発電電力Ｗを一定値とするように燃料電池システム１が運転（定値運転）されている場合、燃料の発電電力Ｗの維持を行わないようにしても良い。

１…燃料電池システム、１０…発電ユニット、１１（３０）…燃料電池モジュール、１１ａ１…原料ポンプ（第一ポンプ）、１１ａ２…第一流量センサ、１１ｂ１…改質水ポンプ（第三ポンプ）、１１ｃ１…カソードエアブロワ（第二ポンプ）、１１ｃ２…第二流量センサ、１３…電力変換装置（電源）、１３ａ…電力検出センサ、１５…制御装置、１５ａ…第一駆動量制御部、１５ａ１…第一駆動量調整部（駆動量調整部）、１５ｂ…第二駆動量制御部、１５ｂ１…第二駆動量調整部（駆動量調整部）、１５ｃ…目標発電電力設定部、１５ｃ１…発電電力調整部、１５ｆ…第一異常発生判定部（異常発生判定部）、１５ｇ…第二異常発生判定部（異常発生判定部）、１５ｈ…リセット処理部、１５ｉ…正常復帰判定部、１７…第二電源ライン、１８ａ…全体開閉器、１８ｂ…第一個別開閉器（開閉器）、１８ｃ…第二個別開閉器（開閉器）、３２…蒸発部、３３…改質部、３４…燃料電池、Ｇｓ…供給源、Ｗ…発電電力、Ｗｌ…負荷消費電力。

Claims (5)

1. 燃料および酸化剤ガスが供給され、前記燃料と前記酸化剤ガスとにより発電する燃料電池と、
   水タンクから供給される改質水から水蒸気を生成する蒸発部と、
   供給源から供給される改質用原料と、前記蒸発部から供給される前記水蒸気とから前記燃料を生成して前記燃料電池に供給する改質部と、
   前記燃料電池を少なくとも制御する制御装置と、を備えた燃料電池システムであって、
   前記改質用原料の流量を検出する第一流量センサ、前記酸化剤ガスの流量を検出する第二流量センサ、および、前記改質水の流量を検出する第三流量センサのうち少なくとも一つと、
   前記各流量センサと電源とを電気的にそれぞれ接続および遮断する一または複数の開閉器と、をさらに備え、
   前記制御装置は、前記燃料電池システムの発電運転中において、
   前記各流量センサによって検出された流量に基づいて、前記各流量センサの異常であるセンサ異常、および、前記各流量センサと前記制御装置との通信の異常である通信異常の少なくとも一方が発生したか否かを判定する異常発生判定部と、
   前記各流量センサのうち前記センサ異常および前記通信異常の少なくとも一方が発生した前記各流量センサを対象流量センサと定義するとともに、前記対象流量センサと前記電源とを電気的に接続および遮断する前記開閉器を対象開閉器と定義する場合、
   前記異常発生判定部によって前記センサ異常および前記通信異常の少なくとも一方が発生したと判定されたとき、前記燃料電池システムの前記発電運転を停止することなく、前記対象開閉器を遮断した後、前記対象開閉器を再度接続するリセット処理を実行するリセット処理部を備えている燃料電池システム。
2. 前記改質用原料を送る第一ポンプと、
   前記酸化剤ガスを送る第二ポンプと、
   前記改質水を送る第三ポンプと、をさらに備え、
   前記制御装置は、
   前記対象流量センサによって流量が検出される流体を送る前記各ポンプを対象ポンプと定義する場合、
   前記異常発生判定部によって前記センサ異常および前記通信異常の少なくとも一方が発生したと判定された異常判定時点から、前記対象ポンプの駆動量を前記異常判定時点の前記対象ポンプの駆動量に維持するように、前記対象ポンプの駆動量の調整を行う駆動量調整部と、をさらに備えている請求項１の燃料電池システム。
3. 前記制御装置は、前記異常判定時点から、前記燃料電池の発電電力を前記異常判定時点の前記燃料電池の発電電力に維持するように、前記燃料電池の発電電力の調整を行う発電電力調整部をさらに備えている請求項２記載の燃料電池システム。
4. 前記制御装置は、前記リセット処理部によって前記リセット処理が実行された後、前記対象流量センサによって検出された流量に基づいて、前記対象流量センサおよび前記対象流量センサと前記制御装置との通信が正常に復帰したか否かを判定する正常復帰判定部をさらに備えている請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の燃料電池システム。
5. 前記制御装置は、前記リセット処理が実行された後、前記正常復帰判定部により正常に復帰したと判定されなかった場合、再度前記リセット処理を実行し、且つカウント数を１増加し、
   前記制御装置は、前記カウント数が所定回数に達した場合、前記カウント数を０としたときから前記カウント数が前記所定回数に達するまでの経過時間が所定時間以下である場合、前記燃料電池システムのシャットダウンを実行し、前記経過時間が前記所定時間より長い場合、前記燃料電池システムの停止運転を実行する請求項４に記載の燃料電池システム。

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