[go: up one dir, main page]

JP3572147B2 - Fuel cell power generation system - Google Patents

Fuel cell power generation system Download PDF

Info

Publication number
JP3572147B2
JP3572147B2 JP18970996A JP18970996A JP3572147B2 JP 3572147 B2 JP3572147 B2 JP 3572147B2 JP 18970996 A JP18970996 A JP 18970996A JP 18970996 A JP18970996 A JP 18970996A JP 3572147 B2 JP3572147 B2 JP 3572147B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cooling water
temperature
fuel cell
primary
power generation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP18970996A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH1040941A (en
Inventor
正徳 矢吹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP18970996A priority Critical patent/JP3572147B2/en
Publication of JPH1040941A publication Critical patent/JPH1040941A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3572147B2 publication Critical patent/JP3572147B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Landscapes

  • Fuel Cell (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池本体の発電時に発生する熱を冷却する冷却装置（冷却系）を備えた燃料電池発電システムに係わり、特にシステム全体を統括制御する制御装置が故障してシステム運転が停止した場合においても、燃料電池本体に対して常に安定した冷却を行なえるようにした燃料電池発電システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
燃料電池発電システムは、水素と酸素との電気化学反応により直接電気エネルギーを発生させる発電システムであり、このような燃料電池発電システムは、小容量ながら高い発電効率が得られ、その上環境への影響が少ない等の利点があるため、２１世紀に向けての新しい発電システムとして現在盛んに開発が進められている。
【０００３】
図６は、従来の燃料電池発電システムの概略構成図である。なお、燃料電池発電システムでは、通常、原燃料ガスとして都市ガスを用いている。
【０００４】
すなわち、システム１に供給された都市ガスは、電池冷却水系の水蒸気分離器５により分離された水蒸気と共に改質器２へ送られて水蒸気改質され、この結果水素リッチガスが生成される。生成された水素リッチガスは、燃料電池本体３の燃料極３ａへ送られ、空気は、図示しない送風ブロア等の空気供給器を介して燃料電池本体３の空気極３ｂへ送られる。そして、燃料極３ａへ送られた水素リッチガスに基づく水素イオンが電解質層を介して空気極３ｂに送られた空気中の酸素に基づく酸素イオンと電気化学反応して電気エネルギーが生成される。
【０００５】
また、燃料電池本体３における電気化学反応時に生じた熱は、燃料電池本体３に設けられた冷却板３ｃに１次冷却水を循環させることにより、吸収冷却するようになっている。
【０００６】
この１次冷却水を冷却板３ｃに循環させる１次冷却水循環系（１次冷却水系）によれば、１次冷却水循環ポンプ４の送出力により温度調節弁６及び冷却水入口ラインＬ１を介して冷却板３ｃに通された１次冷却水は、燃料電池本体３により発生された熱を吸収冷却する。この吸収冷却により加熱された１次冷却水は、冷却水出口ラインＬ２を介して水蒸気分離器５に送られて水と蒸気に分離され、その加熱蒸気は、上述したように改質器２へ送られる。
【０００７】
また、水蒸気分離器５により分離された１次冷却水と合流された後述する水処理系ラインＬ８を介して循環する１次冷却水は、ポンプ４を介して送出された後分岐し、分岐した一方の１次冷却水は、分岐ラインＬ３を介して熱交換器７に送られ、２次冷却水との熱交換により冷却された後で温度調節弁（三方弁）６に送られる。また分岐した他方の１次冷却水は直接温度調節弁６に送られる。このとき、温度調節弁６では、図示しない制御装置の制御に基づいて弁の開度を自動調節して熱交換器７へ送られる１次冷却水量を最適に調節している。すなわち、熱交換器７を介して冷却される１次冷却水量が増えれば、温度調節弁６及び冷却水入口ラインＬ１を介して冷却板３ｃに流入される１次冷却水全体の温度が低下し、また、熱交換器７を介して冷却される１次冷却水量が減れば、温度調節弁６及び冷却水入口ラインＬ１を介して冷却板３ｃに流入される１次冷却水全体の温度が上昇するように構成されている。
【０００８】
このようにして全体で温度調節され、燃料電池本体３の冷却に適した温度となった１次冷却水は、冷却水入口ラインＬ１を介して冷却板３ｃに送られて再度燃料電池本体３の冷却に供される。なお、熱交換器７により２次冷却水と熱交換された１次冷却水の一部は分岐し、分岐ラインＬ４を介して熱交換器８に送られて２次冷却水と熱交換される。
【０００９】
上述したように燃料電池本体３は冷却板３ｃを循環する１次冷却水により冷却されており、この燃料電池本体３の冷却により温度上昇した１次冷却水を冷却するために、本システムは、熱交換器７，８に対して２次冷却水を循環させる２次冷却水循環系（２次冷却水系）を備えている。
【００１０】
この２次冷却水系によれば、２次冷却水は、２次冷却水循環ポンプ９の送出力に基づいて温度調節弁１１に送られる。温度調節弁１１では、図示しない制御装置の制御に基づいて弁の開度を自動調節して熱交換器８（及び熱交換器７）へ供給される２次冷却水量、すなわち１次冷却水と熱交換して温度上昇する２次冷却水量を調節しており、２次冷却水全体の温度調節が行なわれている。
【００１１】
温度調節弁１１の調節の下で熱交換器８に送られた２次冷却水は、分岐ラインＬ４を介して送られた一部の１次冷却水との熱交換により加熱・温度上昇された後、接続ラインＬ５を介してさらに熱交換器７に送られ、分岐ラインＬ３を介して送られた１次冷却水との熱交換により加熱・温度上昇される。
【００１２】
熱交換器８，７により２段階に加熱温度上昇された２次冷却水は、冷却水入口ラインＬ６を介して冷却塔１０に送られる。冷却塔１０では、当該２次冷却水は、その温度が一定温度を越えないように冷却される。そして、冷却塔１０から冷却水出口ラインＬ７を介して流出された２次冷却水は、ポンプ９，温度調節弁１１を介して熱交換器８及び７に再度循環され、１次冷却水の冷却に供される。
【００１３】
また、熱交換器８で２次冷却水と熱交換された１次冷却水の一部は、水処理系ラインＬ８を循環して水処理装置１２に送られ、電気伝導度及び濁度が低減される。この電気伝導度及び濁度が低減された一部の１次冷却水は、水処理系ラインＬ８を介して水蒸気分離器５を流出した１次冷却水と合流してポンプ４に供給され、再度燃料電池本体３の冷却に用いられる。
【００１４】
ところで、上述した燃料電池発電システムの中でも、特に小容量システム（一般にオンサイト型と称される出力が数１０ｋＷ〜数１００ｋＷの発電システム）では、上述した温度調節弁６，１１の制御を含む全ての構成要素の統括制御、保護系統動作指令、及び画面表示等のマンマシーンインターフェース動作指令を単一の制御装置で行なっている。このような制御装置は一般にマイクロコンピュータを主体とする電子制御回路で構成されており、コスト及び回路面積等の制約から１重化システムで設計されている。このため、回路素子等のハード部分、あるいは制御プログラム等のソフトウエア部分の不良が原因でマイクロコンピュータ内に故障が発生すると、上述した統括制御、保護系統動作指令、及びマンマシーンインターフェース動作指令が停止し、発電システム全体の動作が停止する。
【００１５】
このように発電システム全体の動作が停止した場合、燃料電池本体３の保護及び安全のために、燃料ガス供給側では、図示しない燃料供給遮断弁をノーマルクローズ（無電圧で閉動作）させて燃料ガスの供給を停止させていた。また、空気供給側では、空気供給器内の電磁弁制御回路が有する継電器をノーマルオープン（無電圧で開動作）させて空気供給器の駆動を停止させていた。
【００１６】
さらに、空気供給側及び燃料が巣供給側それぞれのパージ用窒素ラインの遮断弁（ノーマルオープン）１５，１６を開動作させて、窒素供給部１７から送られる窒素により燃料電池発電システム内の可燃ガスを排出させていた。
【００１７】
一方、上述した燃料電池本体冷却用の１次冷却水系及び２次冷却水系では、制御装置が故障して発電システム全体の動作が停止した場合、その制御装置故障により温度調節弁６，１１が動作しないことになる。
【００１８】
温度調節弁６，１１が動作しない状態、すなわち温度制御を行なわない状態で１次冷却水及び２次冷却水を循環させて燃料電池本体を冷却すると、熱応力等の現象から燃料電池本体が損傷を受けて性能が低下する恐れがあるため、従来の燃料電池発電システムでは、制御装置の故障時には１次冷却水系及び２次冷却水系の冷却水循環動作を停止して、燃料電池本体を非冷却状態のままで放置していた。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、運転動作が停止した燃料電池本体を非冷却状態のままで放置しておくと、当該燃料電池本体は非発電状態で高温にさらされることになり、燃料電池本体の発電性能が劣化するという課題が生じていた。
【００２０】
また、上述した小容量の燃料電池発電システムでは、単一のマイクロコンピュータが統括制御、保護系統動作指令、及びマンマシーンインターフェース動作指令を行なっているため、複数のタスクが同時に動作するという特殊な状態になったときに故障が生じることが多いという課題があった。
【００２１】
本発明は上述した問題に鑑みてなされたもので、制御装置が故障した場合でも確実に燃料電池本体を冷却して発電機能を停止させて、燃料電池本体の発電性能を維持できる燃料電池発電システムを提供することを目的とする。
【００２２】
また、本発明は上述した問題に鑑みてなされたもので、制御装置をダブルエレメント化することにより、複数のタスクをダブルエレメント化した制御装置により分担して実行可能にし、制御装置の故障頻度を低減させた燃料電池発電システムを提供することを他の目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成させるため、請求項１に記載した燃料電池発電システムによれば、燃料極，空気極，及び冷却板を有する燃料電池本体と、第１の循環ポンプ及び水蒸気分離器を有し、当該第１の循環ポンプの送出力により前記冷却板に１次冷却水を通して当該燃料電池本体の発電時に生じた熱を吸収し、この吸熱により加熱した１次冷却水を前記水蒸気分離器に流入させて当該１次冷却水から水蒸気を分離し、水蒸気が分離された１次冷却水を当該第１の循環ポンプを介して前記冷却板に戻すように構成した冷却手段と、熱交換手段を有し、前記第１の循環ポンプを介して送られる１次冷却水の内の所要量を当該熱交換手段に送って２次冷却水と熱交換することにより前記冷却板に戻される１次冷却水の温度を調節する１次冷却水温度調節手段と、第２の循環ポンプ及び冷却装置を有し、当該第２の循環ポンプの送出力により前記２次冷却水の内の所要量を前記熱交換手段に送って前記１次冷却水と熱交換させ、熱交換により加熱した２次冷却水を前記冷却装置に流入させて冷却し、冷却された２次冷却水を当該第２の循環ポンプを介して前記熱交換手段に戻すように構成することにより、前記１次冷却水と熱交換される２次冷却水の温度を調節する２次冷却水温度調節手段と、前記発電システム全体を統括制御するとともに、前記１次冷却水の温度及び２次冷却水の温度に応じて前記１次冷却水温度調節手段及び前記２次冷却水温度調節手段をそれぞれ制御することにより、前記熱交換手段に送られる１次冷却水の量及び前記熱交換手段に送られる前記２次冷却水の量を調節する制御ユニットとを備えた燃料電池発電システムにおいて、前記第１の循環ポンプを当該第１の循環ポンプに送られた１次冷却水の温度に応じてオン／オフ駆動させる第１のポンプ駆動手段と、前記第２の循環ポンプを当該第２の循環ポンプに送られた２次冷却水の温度に応じてオン／オフ駆動させる第２のポンプ駆動手段とを備えている。
【００２４】
請求項２に記載した燃料電池発電システムによれば、前記第１のポンプ駆動手段は、前記第１の循環ポンプに送られた１次冷却水の温度が所定温度を越えている場合は常に当該第１の循環ポンプをオン駆動させ、前記第２のポンプ駆動手段は、前記第２の循環ポンプに送られた２次冷却水の温度が所定温度を越えている場合は常に当該第２の循環ポンプをオン駆動させるようにしている。
【００２５】
請求項３に記載した燃料電池発電システムによれば、前記１次冷却水温度調節手段は、前記制御ユニットから送られる１次冷却水の温度に基づく制御信号に応じて前記熱交換手段に供給される１次冷却水の量を定める第１の温度調節弁を備え、前記２次冷却水温度調節手段は、前記制御ユニットから送られる２次冷却水の温度に基づく制御信号に応じて前記熱交換手段に供給される２次冷却水の量を定める第２の温度調節弁を備えている。
【００２６】
請求項４に記載した燃料電池発電システムによれば、前記１次冷却水の温度を検出する第１の温度検出手段と、前記２次冷却水の温度を検出する第２の温度検出手段とを備え、前記制御ユニットは、前記発電システム全体の統括制御するとともに、前記第１の温度検出手段及び前記第２の温度検出手段からそれぞれ送られる温度検出信号に基づいて前記第１の温度調節弁及び前記第２の温度調節弁をそれぞれ制御するメイン制御装置と、前記第１の温度検出手段及び前記第２の温度検出手段からそれぞれ送られる温度検出信号に基づいて、前記メイン制御装置が故障した場合に前記第１の温度調節弁及び前記第２の温度調節弁をそれぞれ制御するバックアップ制御装置とを備えている。
【００２７】
請求項５に記載した燃料電池発電システムによれば、前記メイン制御装置が故障した場合に当該メイン制御装置から送られる故障信号に応じて、前記第１の温度調節弁及び前記第２の温度調節弁の制御を当該メイン制御装置から前記バックアップ制御装置に切り替える切り替え手段を備えている。
【００２８】
請求項６に記載した燃料電池発電システムによれば、前記バックアップ制御装置は、前記メイン制御装置が故障した場合に当該メイン制御装置から送られる故障信号に応じて、前記第１の温度調節弁及び前記第２の温度調節弁を制御するようにしている。
【００２９】
請求項７に記載した燃料電池発電システムによれば、前記１次冷却水の温度を検出する第１の温度検出手段と、前記２次冷却水の温度を検出する第２の温度検出手段とを備え、前記制御ユニットは、前記発電システム全体を統括制御する機能を有するメイン制御装置と、前記第１の温度検出手段及び前記第２の温度検出手段からそれぞれ送られる温度検出信号に基づいて第１の温度調節弁及び前記第２の温度調節弁を制御する冷却系専用制御装置とを備えている。
【００３０】
請求項８に記載した燃料電池発電システムによれば、前記熱交換手段により熱交換された後の１次冷却水の一部を水処理系ラインを介して導き、当該一部の１次冷却水の電気伝導度及び濁度を低減させて前記第１の循環ポンプを介して前記冷却板に戻す１次冷却水処理装置を設け、前記水処理系ラインの途中に当該水処理系ラインを流れる一部の１次冷却水の温度が所定温度を越えた場合に当該１次冷却水の前記水処理装置への流入を遮断する遮断弁を設けるとともに、前記第１の温度調節弁は、前記制御ユニットから送られる当該ユニットの故障を表す制御信号に応じて前記熱交換手段に全ての１次冷却水を供給し、前記第２の第２の温度調節弁は、前記制御ユニットから送られる当該ユニットの故障を表す制御信号に応じて前記熱交換手段に全ての２次冷却水を供給するようにしている。
【００３１】
請求項９に記載した燃料電池発電システムによれば、前記水蒸気分離器に当該水蒸気分離器により分離された水蒸気の少なくとも一部を外部へ案内するラインを設け、このラインの途中に前記制御ユニット作動時においては前記少なくとも一部の水蒸気の外部への放出を遮断し、当該制御ユニット故障時においては当該少なくとも一部の水蒸気を外部へ放出させる遮断弁を設けている。
【００３２】
本発明によれば、冷却手段の第１の循環ポンプの送出力により冷却板に１次冷却水が案内されて燃料電池本体の発電時に生じた熱が吸収され、この吸熱により加熱された１次冷却水は、水蒸気分離器に流入して水蒸気成分が分離される。水蒸気が分離された１次冷却水は、第１の循環ポンプを介して冷却板に戻されて再度冷却に供されるようになっている。また、１次冷却水温度調節手段の第１の温度調節弁等により、第１の循環ポンプを介して送られる１次冷却水の内の所要量が熱交換手段に送られて２次冷却水と熱交換されることにより、冷却板に戻される１次冷却水の温度が調節されている。また、２次冷却水温度調節手段の第２の温度調節弁等により、第２の循環ポンプの送出力に基づいて２次冷却水の内の所要量が熱交換手段に送られて１次冷却水と熱交換され、熱交換により加熱されたた２次冷却水は、冷却装置に流入して冷却される。冷却された２次冷却水は、第２の循環ポンプを介して熱交換手段に戻されるように構成され、１次冷却水と熱交換される２次冷却水の温度が調節されている。
【００３３】
一方、制御ユニットにより、発電システム全体が統括制御され、さらに、１次冷却水の温度及び２次冷却水の温度に応じて１次冷却水温度調節手段の第１の温度調節弁等及び２次冷却水温度調節手段の第２の温度調節弁等がそれぞれ制御され、熱交換手段に送られる１次冷却水の量及び熱交換手段に送られる２次冷却水の量が調節されている。
【００３４】
そして、本発明によれば、第１のポンプ駆動手段により、第１の循環ポンプはその第１の循環ポンプに送られた１次冷却水の温度に応じて、その温度が所定温度（例えば燃料電池本体の温度が発電作用を起こさない程度に十分低い値に対応する温度）を越えている場合は常にオン駆動される。また、第２のポンプ駆動手段により、第２の循環ポンプはその第２の循環ポンプに送られた１次冷却水の温度に応じて、例えばその温度が所定温度を越えている場合は常にオン駆動される。
【００３５】
この結果、制御ユニットが故障しても、燃料電池本体の冷却に供される１次冷却水及び２次冷却水の温度は高く所定温度を越えているため、第１の循環ポンプ及び第２の循環ポンプにより１次冷却水及び２次冷却水送出作用が継続して行なわれ、燃料電池本体は、冷却板を循環する１次冷却水（２次冷却水により冷却されている）により発電作用を起こさない程度に十分低い値まで確実に冷却停止される。
【００３６】
特に、本発明によれば、制御ユニットとしてメイン制御装置とバックアップ制御装置が備えられ、通常は、メイン制御装置により、発電システム全体が統括制御されるとともに、第１の温度検出手段及び第２の温度検出手段からそれぞれ送られる温度検出信号に基づいて第１の温度調節弁及び第２の温度調節弁がそれぞれ制御される。
【００３７】
一方、メイン制御装置が故障した場合においては、第１の温度検出手段及び第２の温度検出手段からそれぞれ送られる温度検出信号に基づいて、バックアップ制御装置により第１の温度調節弁及び前記第２の温度調節弁がそれぞれ制御され、冷却板に戻される１次冷却水の温度及びこの１次冷却水の温度を調節する２次冷却水の温度が燃料電池本体の冷却により適した値に調節されるため、当該燃料電池本体を非常に効率良く冷却停止させることができる。
【００３８】
また、本発明によれば、バックアップ制御装置の代わりに冷却系専用制御装置を設けたため、メイン制御装置が故障しても、その故障時にのみ冷却系専用制御装置により第１の温度検出手段及び第２の温度検出手段からそれぞれ送られる温度検出信号に基づいて第１の温度調節弁及び第２の温度調節弁が制御され、冷却板に戻される１次冷却水の温度及びこの１次冷却水の温度を調節する２次冷却水の温度が燃料電池本体の冷却により適した値に調節されるため、当該燃料電池本体を非常に効率良く冷却停止させることができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００４０】
（第１実施形態）
本実施形態に係わる燃料電池発電システムの概略構成を図１に示す。なお、図６に示した従来の構成と同一の要素については、同一の符号を付してその説明は簡略化し、図６で示した改質器２及び遮断弁１５，１６及び窒素供給部１７は、本発明に特に関係ないため図面から省略している。
【００４１】
図１によれば、燃料電池発電システム２１は、例えば電解質にリン酸水溶液を用いた燃料電池本体３を有している。この燃料電池本体３は、燃料極３ａと、この燃料極３ａと電解質層を挟んで対向配置された空気極３ｂとを備えた積層構造の単電池（セルともいう）を多数積層してスタックを形成し、このスタックを多数配列して大容量の電池本体を構成している。
【００４２】
燃料電池本体３では、都市ガスが改質されて生成された水素リッチガスが各単電池の燃料極３ａに供給され、その水素リッチガスに基づいて当該燃料極３ａの触媒作用により水素イオンが生成される。一方、各単電池の空気極３ｂに供給された空気中の酸素に基づいて当該空気極３ｂの触媒作用により酸素イオンが生成されており、水素イオンが電解質層を介して酸素イオンと電気化学反応して両極間で直流電気エネルギーが生成される。
【００４３】
一方、燃料電池本体３には各単電池毎に冷却板３ｃが設けられ、この冷却板３ｃに１次冷却水を循環させることにより、熱量電池本体３の発電時に生じた熱を吸収冷却するようになっている。
【００４４】
すなわち、燃料電池発電システム２１は、冷却板３ｃに１次冷却水を循環させる１次冷却水系として、水蒸気分離器５，１次冷却水循環ポンプ３０，制御端子６ａを有する温度調節弁６，及び熱交換器７を備えている。特に本実施形態の１次冷却水循環ポンプ３０は、当該ポンプ３０に水処理系ラインＬ８を介して流入される１次冷却水の温度が所定温度（燃料電池本体の温度が発電作用を起こさない程度に十分低い値に対応する温度）以上の場合はオンし、所定温度未満の場合にはオフする温度スイッチ３０ａを有しており、ポンプ３０は、その温度スイッチ３０ａのオン／オフ動作により駆動を開始／停止するようになっている。
【００４５】
さらに、燃料電池発電システム２１は、燃料電池本体３を冷却して温度上昇した１次冷却水を当該燃料電池本体３冷却可能温度に冷却するために、熱交換器７，８に対して２次冷却水を循環させる２次冷却水系を備えている。
【００４６】
すなわち、燃料電池発電システム２１は、２次冷却系として、熱交換器８，熱交換器７，冷却塔１０，２次冷却水循環ポンプ３１，及び制御端子１１ａを有する温度調整弁１１を備えている。特に本構成の２次冷却水循環ポンプ３１は、当該ポンプ３１に冷却水出口ラインＬ７を介して流入される２次冷却水の温度が上述した所定温度以上の場合はオンし、所定温度未満の場合にはオフする温度スイッチ３１ａを有しており、ポンプ３１は、その温度スイッチ３１ａのオン／オフ動作により駆動を開始／停止するように構成されている。
【００４７】
一方、本構成の燃料電池発電システム２１は、マイクロコンピュータを主体とする電子制御回路を２重化（ダブルエレメント化）した制御ユニット、すなわちメイン制御装置４０及びバックアップ制御装置４１とを有している。
【００４８】
また、燃料電池発電システム２１は、冷却板３ｃから流出され冷却出口ラインＬ２を介して流れる１次冷却水の温度を検出し、その検出温度を表す検出信号Ｄをダブルエレメント化（Ｄ１，Ｄ２）して各制御装置（メイン制御装置４０，バックアップ制御装置４１）に送る温度検出器（ＴＥ）４２と、熱交換器７から流出され冷却水入口ラインＬ６を介して流れる２次冷却水の温度を検出し、その検出温度をダブルエレメント化して各制御装置（メイン制御装置４０，バックアップ制御装置４１）に送る温度検出器（ＴＥ）４３とを備えている。
【００４９】
メイン制御装置４０は、温度調節弁６，１１の制御を含む全ての構成要素の統括制御、保護系統動作指令、及び画面表示等のマンマシーンインターフェース動作指令を実行可能に構成されている。すなわち、メイン制御装置４０は、１次・２次冷却系以外の構成要素、保護系統、及びマンマシーンインターフェース要素等のシステム構成要素（図中Ｗで示す）から送られた実際の動作信号（図中Ｓ１で表す）を入力し、この入力された動作信号Ｓ１に基づいて制御出力信号、保護動作指令信号、及びマンマシーンインターフェース動作指令信号等のシステム構成要素動作指令・制御信号（図中Ｃ１で表す）を当該各システム構成要素Ｗに対して出力するようになっている。
【００５０】
さらに、メイン制御装置４０は、ＴＥ４２及びＴＥ４３から送られる温度検出信号Ｄ１，Ｄ３に基づいて１次・２次冷却システムの温度調節弁６及び温度調節弁１１を制御する温度調節制御信号Ｃ２及びＣ３（図中ではまとめてＣａとも表す）を出力するように構成されている。
【００５１】
一方、バックアップ制御装置４１は、１次・２次冷却系の制御のみを実行可能に構成されている。すなわち、バックアップ制御装置４１は、ＴＥ４２及びＴＥ４３から送られる温度検出信号Ｄ２，Ｄ４に基づいて１次・２次冷却システムの温度調節弁６及び温度調節弁１１を制御する温度調節制御信号Ｃ２ａ 及びＣ３ａ （図中ではまとめてＣａ’ とも表す）を出力するように構成されている。
【００５２】
そして、本構成の燃料電池発電システム２１は、メイン制御装置４０から出力された温度調節制御信号Ｃａ及びバックアップ制御装置４１から出力された温度調整信号Ｃａ’ を、メイン制御装置４０から出力される当該メイン制御装置４０の故障の有無を表す故障状態信号Ｓ２（故障時：１，非故障時：０）に応じて切り替えながら１次・２次冷却システムの温度調節弁６及び温度調節弁１１に出力する制御信号切替器４４を備えている。
【００５３】
すなわち、制御信号切替器４４は、温度調節制御信号Ｃａを入力する固定接点４４ａと、温度調整制御信号Ｃａ’ を入力する固定接点４４ｂと、温度調節弁６ａの制御端子６ａ及び温度調整弁１１の制御端子１１ａを固定接点４４ａ及び４４ｂのどちらか一方に接続する動接点４４ｃとを備えており、メイン制御装置４０から故障状態信号Ｓ２として”非故障時：０”が入力された場合には動接点４４ｃを固定接点４４ａに接続し、故障状態制御信号Ｓ２として”故障時：１”が入力された場合には動接点４４ｃを固定接点４４ｂに接続するようになっている。
【００５４】
次に本構成の燃料電池発電システムの全体動作について、特に１次・２次冷却系の動作を中心に説明する。
【００５５】
通常のシステム動作時（メイン制御装置４０の非故障時）においては、メイン制御装置４０は、１次・２次冷却系の制御を含む全ての構成要素の動作指令及び動作制御を統括して行なっている。すなわち、メイン制御装置４０から制御信号切替器４４に対して”非故障時：０”の故障状態信号Ｓ２が送られているため、制御信号切替器４４の動接点４４ｃは固定接点４４ａに接続されている（図１中の動接点４４ｃの実線参照）。したがって、ＴＥ４２及びＴＥ４３により送られた現在の１次冷却水及び２次冷却水の温度を表す検出信号Ｄ１，Ｄ３に基づいてメイン制御装置４０から出力された温度調節制御信号Ｃａ、すなわちＣ２及びＣ３が温度調節弁６の制御端子６ａ及び温度調節弁１１の制御端子１１ａにそれぞれ送られる。この結果、１次・２次冷却水全体の温度は、現在の温度を表す検出信号Ｄ１，Ｄ３に基づく温度調節弁６及び温度調節弁１１の弁開度調節により、当該現在の１次・２次冷却水全体の温度に応じた最適値に制御され、燃料電池本体３に対して最適な冷却作用が施される。
【００５６】
一方、メイン制御装置４０の故障によりシステム動作が停止した場合においては、メイン制御装置４０から制御信号切替器４４に対して”故障時：１”の故障状態信号Ｓ２が送られているため、制御信号切替器４４の動接点４４ｃは切り替わり固定接点４４ｂに接続される（図１中の動接点４４ｃの破線参照）。
【００５７】
すなわち、メイン制御装置４０が故障停止していても、ＴＥ４２及びＴＥ４３により送られた現在の１次冷却水及び２次冷却水の温度を表す検出信号Ｄ２，Ｄ４に基づいてバックアップ制御装置４０から出力された温度調節制御信号Ｃａ’ （Ｃ２ａ 及びＣ３ａ ）が温度調節弁６の制御端子６ａ及び温度調節弁１１の制御端子１１ａにそれぞれ送られている。
【００５８】
この結果、メイン制御装置４０が故障した場合においても、１次・２次冷却水全体の温度は、上述したメイン制御装置４０の場合と同様に温度調節弁６及び温度調節弁１１を介して最適値に制御されるため、燃料電池本体３に対して最適な冷却作用が施される。また、このとき、水処理系ラインＬ８を流れる１次冷却水及び冷却水出口ラインＬ７を流れる２次冷却水の温度は、燃料電池本体が高温状態にある場合には常に上記所定温度を越えて高いため、温度スイッチ３０ａ及び３１ａはオンとなり、１次及び２次冷却水循環ポンプ３０及び３１は、１次冷却水及び２次冷却水送出作用を継続して行なっている。
【００５９】
したがって、燃料電池本体３は冷却板３ｃを循環する１次冷却水により発電作用を起こさない程度に十分低い値まで確実に冷却停止される。
【００６０】
すなわち、本構成によれば、仮にメイン制御装置４０が故障してシステムの運転動作が停止した場合でも、そのシステム運転停止に係わらずポンプ３０及び３１が１次冷却水及び２次冷却水の温度に応じて継続的に駆動して１次冷却水及び２次冷却水が循環し、その循環される各冷却水の温度がバックアップ制御装置４１により制御されているため、燃料電池本体３を確実に冷却停止することができ、燃料電池本体３の発電性能を高度なまま維持することができる。
【００６１】
また、本構成によれば、検出・計測系において２重化（ダブルエレメント化）された構成要素は、各温度検出器４２，４３からメイン制御装置４０及びバックアップ制御装置４１に対して送られる検出信号ラインのみであるため、システム全体の検出・計測系をほとんど複雑にすることがない。さらに、本構成のバックアップ制御装置４１は、複数タスク実行機能を有しておらず、１次・２次冷却系の冷却制御機能のみを有しているため、制御ロジックが単純で信頼性が高く、故障可能性はメイン制御装置４０と比べて圧倒的に低い。したがって、メイン制御装置４０が故障しても、バックアップ制御装置４１により燃料電池本体を確実に冷却停止させることができる。なお、万が一バックアップ制御装置４１が故障した場合でも、今度はメイン制御装置４０により１次・２次冷却系の制御を含む統括制御が行なわれるように構成されているため、燃料電池本体の冷却系に関して非常に信頼性の高いシステムを提供できる。
【００６２】
さらに、本構成では、１次・２次冷却系制御装置としてメイン制御装置４０及びバックアップ制御装置４１を設けているため、通常の動作時においても、メイン制御装置４０には、１次・２次冷却系制御装置以外の統括制御を実行させ、バックアップ制御装置４１には１次・２次冷却系制御の制御のみを行なわせることも可能である。この構成では、メイン制御装置４０の制御タスクが１次・２次冷却系の制御タスク分だけ確実に低減するため、メイン制御装置４０の故障確率を低減させることが期待できる。また、バックアップ制御装置４１は、上述したように１次・２次冷却系制御の制御のみのシングル制御タスクであるため、故障確率が極めて低くなる。したがって、この変形例によれば、通常のシステム動作時においても燃料電池本体の冷却に関する信頼性を非常に向上させることができる。
【００６３】
（第２実施形態）
本実施形態に係わる燃料電池発電システムの概略構成を図２に示す。なお、図１に示した第１実施形態の構成と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明は簡略化している。また、第１実施形態と同様に図６で示した改質器２及び遮断弁１５，１６及び窒素供給部１７は、本発明に特に関係ないため図面から省略している。
【００６４】
図２によれば、燃料電池発電システム５１は、図１の構成において制御信号切替器４４を省き、メイン制御装置４０Ａ及びバックアップ制御装置４１Ａの各制御信号Ｃａ（Ｃ２及びＣ３）及びＣａ’ （Ｃ２ａ 及びＣ３ａ ）が直接温度調節弁６ａの制御端子６ａ及び温度調整弁１１の制御端子１１ａに送られるようになっている。
【００６５】
また、本構成では、メイン制御装置４０Ａは、故障時において、故障状態信号Ｓ２Ａ（故障時：１，非故障時：０）を直接バックアップ制御装置４１Ａに送った後、駆動を停止するようになっている。さらに、バックアップ制御装置４１Ａは、メイン制御装置４０から”非故障時：０”の故障状態信号Ｓ２が送られている場合には動作停止し、当該メイン制御装置４０から”故障時：１”の故障状態信号Ｓ２が送られている場合にのみ制御信号Ｃａ’ （Ｃ２ａ 及びＣ３ａ ）を送るようになっている。
【００６６】
次に本構成の燃料電池発電システムの全体動作について、特に１次・２次冷却系の動作を中心に説明する。
【００６７】
通常のシステム動作時（メイン制御装置４０Ａの非故障時）においては、メイン制御装置４０Ａは、１次・２次冷却系の制御を含む全ての構成要素の動作指令及び動作制御を統括して行なっている。すなわち、メイン制御装置４０Ａからバックアップ制御装置４１Ａに対して”非故障時：０”の故障状態信号Ｓ２Ａが送られているため、当該バックアップ制御装置４１の制御動作が停止されている。
【００６８】
したがって、第１実施形態と同様に、ＴＥ４２及びＴＥ４３からの検出信号Ｄ１，Ｄ３に基づくメイン制御装置４０Ａからの温度調節制御信号Ｃａ（Ｃ２及びＣ３）が温度調節弁６の制御端子６ａ及び温度調節弁１１の制御端子１１ａにそれぞれ送られるため、第１実施形態と同様に１次・２次冷却水全体の温度は温度調節弁６及び温度調節弁１１を介して最適値に制御され、燃料電池本体３に対して最適な冷却作用が施される。
【００６９】
一方、メイン制御装置４０Ａの故障によりシステム動作が停止した場合においては、メイン制御装置４０Ａは、バックアップ制御装置４１Ａに対して”故障時：１”の故障状態信号Ｓ２Ａを送り動作を停止する。このとき、バックアップ制御装置４１Ａでは、”故障時：１”の故障状態信号Ｓ２Ａに応じて制御動作が開始がされ、ＴＥ４２及びＴＥ４３の検出出信号Ｄ２，Ｄ４に基づく当該バックアップ制御装置４１Ａからの温度調節制御信号Ｃａ’ （Ｃ２ａ 及びＣ３ａ ）が温度調節弁６の制御端子６ａ及び温度調節弁１１の制御端子１１ａにそれぞれ送られる。
【００７０】
この結果、メイン制御装置故障時においても、第１実施形態と同様に１次・２次冷却水全体の温度は温度調節弁６及び温度調節弁１１を介して最適値に制御され、燃料電池本体３に対して最適な冷却作用が施される。また、このとき、水処理系ラインＬ８を流れる１次冷却水及び冷却水出口ラインＬ７を流れる２次冷却水の温度は、燃料電池本体が高温状態にある場合には常に上記所定温度を越えて高いため、温度スイッチ３０ａ及び３１ａはオンとなり、１次及び２次冷却水循環ポンプ３０及び３１は、１次冷却水及び２次冷却水送出作用を継続して行なっている。
【００７１】
したがって、燃料電池本体３は冷却板３ｃを循環する１次冷却水により発電作用を起こさない程度に十分低い値まで確実に冷却停止される。
【００７２】
すなわち、本構成では、メイン制御装置から直接故障状態信号Ｓ２Ａをバックアップ制御装置に送るようにして当該メイン制御装置が故障状態の時のみバックアップ制御装置を運転させて、ポンプ３０及び３１の継続的駆動により循環される１次冷却水及び２次冷却水の温度制御を行なうように構成したため、メイン制御装置の故障に係わらず燃料電池本体を確実に冷却停止することができ、第１実施形態と略同等の効果を得ることができる。また、本構成では、制御信号切替器を用いていないため、第１実施形態の構成と比べてシステム全体の構成要素を削減できるという新たな効果が得られる。
【００７３】
（第３実施形態）
本実施形態に係わる燃料電池発電システムの概略構成を図３に示す。なお、図１に示した第１実施形態の構成と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明は簡略化している。また、第１実施形態と同様に図６で示した改質器２及び遮断弁１５，１６及び窒素供給部１７は、本発明に特に関係ないため図面から省略している。
【００７４】
図３によれば、燃料電池発電システム６１は、図１の構成において制御信号切替器４４を省くとともに、バックアップ制御装置４１Ａの替わりに１次・２次冷却系の制御のみを行なう、例えばマイクロコンピュータを主体とする電子制御回路を搭載した冷却系専用制御装置６２を設けている。そして、この冷却系専用制御装置６２の制御信号Ｃａ’ （Ｃ２ａ 及びＣ３ａ ）が直接温度調節弁６ａの制御端子６ａ及び温度調整弁１１の制御端子１１ａに送られるようになっている。
【００７５】
また、本構成では、メイン制御装置４０Ｂは、通常のシステム動作時においては、冷却制御を指令する冷却指令信号Ｓ３を冷却系専用制御装置６２に送るようになっている。また、メイン制御装置４０Ｂは、故障時には、その故障状態を表す故障信号Ｓ４を冷却系専用制御装置６２に送った後駆動を停止するようになっている。
【００７６】
次に本構成の燃料電池発電システムの全体動作について、特に１次・２次冷却系の動作を中心に説明する。
【００７７】
通常のシステム動作時（メイン制御装置４０Ａの非故障時）においては、メイン制御装置４０Ａは、１次・２次冷却系の制御以外の全ての構成要素の動作指令及び動作制御を制御を統括して行なっており、冷却系専用制御装置６２は、１次・２次冷却系の制御のみを行なっている。
【００７８】
すなわち、メイン制御装置４０Ｂから冷却系専用制御装置６２に対して冷却指令信号Ｓ３が送られているため、当該冷却系専用制御装置６２は、第１実施形態と同様に、ＴＥ４２及びＴＥ４３からの検出信号Ｄ１，Ｄ３に基づいて温度調節制御信号Ｃａ’ （Ｃ２ａ 及びＣ３ａ ）を温度調節弁６の制御端子６ａ及び温度調節弁１１の制御端子１１ａにそれぞれ送る。この結果、第１実施形態と同様に１次・２次冷却水全体の温度は温度調節弁６及び温度調節弁１１を介して最適値に制御され、燃料電池本体３に対して最適な冷却作用が施される
一方、メイン制御装置４０Ｂの故障によりシステム動作が停止した場合においては、メイン制御装置４０Ｂは、冷却系専用制御装置６２に対して故障信号Ｓ４を送り動作を停止する。このとき、冷却系専用制御装置６２では、故障信号Ｓ４に応じて制御動作が続行され、温度調節制御信号Ｃａ’ （Ｃ２及びＣ３）が温度調節弁６の制御端子６ａ及び温度調節弁１１の制御端子１１ａにそれぞれ送られる。
【００７９】
この結果、メイン制御装置故障時においても、第１実施形態と同様に１次・２次冷却水全体の温度は温度調節弁６及び温度調節弁１１を介して最適値に制御される。この結果、燃料電池本体３に対して最適な冷却作用が施される。また、このとき、水処理系ラインＬ８を流れる１次冷却水及び冷却水出口ラインＬ７を流れる２次冷却水の温度は、燃料電池本体が高温状態にある場合には常に上記所定温度を越えて高いため、温度スイッチ３０ａ及び３１ａはオンとなり、１次及び２次冷却水循環ポンプ３０及び３１は、１次冷却水及び２次冷却水送出作用を継続して行なっている。
【００８０】
したがって、燃料電池本体３は冷却板３ｃを循環する１次冷却水により発電作用を起こさない程度に十分低い値まで確実に冷却停止される。
【００８１】
すなわち、本構成では、メイン制御装置の故障の有無に関係なく、ポンプ３０及び３１の継続的駆動により循環される１次冷却水及び２次冷却水の温度制御を常に冷却系専用制御装置により行なうように構成したため、メイン制御装置が仮に故障しても燃料電池本体を確実に冷却停止することができ、第１実施形態と略同等の効果を得ることができる。また、本構成では、制御信号切替器を用いていないため、第１実施形態の構成と比べてシステム全体の構成要素を削減できるという新たな効果が得られる。
【００８２】
（第４実施形態）
本実施形態に係わる燃料電池発電システムの概略構成を図４に示す。なお、図１に示した第１実施形態の構成と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明は簡略化している。また、第１実施形態と同様に図６で示した改質器２及び遮断弁１５，１６及び窒素供給部１７は、本発明に特に関係ないため図面から省略している。
【００８３】
図４によれば、本構成の燃料電池発電システム７１は、従来の図６で示した構成と同様に単一のメイン制御装置４０Ｃにより１次・２次冷却系を含む全ての構成要素の動作指令及び動作制御を統括して行なうようになっている（なお、図１に示した１次・２次冷却系以外のシステム構成要素Ｗに関する信号ラインＳ１，Ｃ１については、図示を省略している）。
【００８４】
一方、本構成の燃料電池発電システム７１の１次処理系の温度調節弁（三方弁）６は、制御端子６ａに制御信号が送られない状態、いわゆる無電圧状態時にはポンプ３０から当該温度調節弁６を介して冷却板３ｃへの１次冷却水の流れを阻止し、全ての１次冷却水を熱交換器７に供給するように閉動作するノーマルクローズ機能を有している。また、２次処理系の温度調節弁（三方弁）１１は、制御端子１１ａに制御信号が送られない状態、いわゆる無電圧状態時にはポンプ３１から当該温度調節弁６を介して全ての２次冷却水を流すように開動作するノーマルオープン機能を有している。
【００８５】
さらに、１次冷却系の１次冷却水循環ポンプ３０は、第１実施形態と同様に、当該ポンプ３０に水処理系ラインＬ８を介して流入される１次冷却水の温度が所定温度（燃料電池本体の温度が発電作用を起こさない程度に十分低い値に対応する温度）以上の場合はオンし、所定温度未満の場合にはオフする温度スイッチ３０ａを有しており、ポンプ３０は、その温度スイッチ３０ａのオン／オフ動作により駆動を開始／停止するようになっている。また、２次冷却系の２次冷却水循環ポンプ３１は、第１実施形態と同様に、当該ポンプ３１に冷却水出口ラインＬ７を介して流入される２次冷却水の温度が上述した所定温度以上の場合はオンし、所定温度未満の場合にはオフする温度スイッチ３１ａを有しており、ポンプ３１は、その温度スイッチ３１ａのオン／オフ動作により駆動を開始／停止するように構成されている。
【００８６】
そして、本構成の燃料電池発電システム７１においては、水処理系ラインＬ８における熱交換器８と水処理装置１２との間のラインに、遮断弁７２を設けている。この遮断弁７２は、メイン制御装置４０Ｃから制御端子７２ａに制御信号Ｃ４が送られている際には常に開動作し、制御端子７２ａに制御信号が送られない状態、いわゆる無電圧状態時には熱交換器８から水処理装置１２への２時冷却水の流通を遮断するように閉動作するノーマルクローズ機能を有している。
【００８７】
次に本構成の燃料電池発電システムの全体動作について、特に１次・２次冷却系の動作を中心に説明する。
【００８８】
システム運転時の１次・２次冷却系の制御に関して、メイン制御装置４０Ｃは、ＴＥ４２及びＴＥ４３からの検出信号Ｄ１，Ｄ３に基づいて温度調節制御信号Ｃ２及びＣ３を温度調節弁６の制御端子６ａ及び温度調節弁１１の制御端子１１ａにそれぞれ送っているため、第１実施形態と同様に１次・２次冷却水全体の温度は温度調節弁６及び温度調節弁１１を介して最適値に制御され、燃料電池本体３に対して最適な冷却作用が施される。また、システム運転時には、メイン制御装置４０Ｃから遮断弁７２の制御端子７２ａに対して制御信号Ｃ４が送らているため、当該遮断弁７２は開動作している。この結果、１次冷却水の一部が水処理系ラインＬ８を介して水処理装置１２に送られ、電気伝導度及び濁度が低減された１次冷却水となって燃料電池本体３の冷却に供される。
【００８９】
一方、メイン制御装置４０Ｃの故障によりシステム動作が停止した場合においては、メイン制御装置４０Ｃから各温度調節弁６，１１及び遮断弁７２に対して制御信号Ｃ２，Ｃ３及びＣ４が送られないため（フェールポジション）、当該温度調節弁６，１１及び遮断弁７２は無電圧状態となる。
【００９０】
この結果、ノーマルクローズ機能を有する温度調節弁６は閉動作して、ポンプ３０を介して流れる１次冷却水は全て熱交換器７に送られて２次冷却水と熱交換された後で温度調節弁６を介して冷却板３ｃに送られる。一方、ノーマルオープン機能を有する温度調節弁１１は開動作しているため、ポンプ３１から当該温度調節弁６を介して全ての２次冷却水が熱交換器８及び熱交換器７へ流れて、燃料電池本体３の冷却に供される１次冷却水の温度を低下させている。
【００９１】
すなわち、本構成では、メイン制御装置４０Ｃの駆動停止に応じて温度調節弁６が閉動作し、温度調節弁１１が開動作するため、燃料電池本体３の冷却板３ｃには、２次冷却水により十分温度が低下した１次冷却水が送られており、その１次冷却水により燃料電池本体３は冷却される。
【００９２】
また、このとき、水処理系ラインＬ８を流れる１次冷却水及び冷却水出口ラインＬ７を流れる２次冷却水の温度は、燃料電池本体が高温状態にある場合には常に上記所定温度を越えて高いため、温度スイッチ３０ａ及び３１ａはオンとなり、１次及び２次冷却水循環ポンプ３０及び３１は、１次冷却水及び２次冷却水送出作用を継続して行なっている。
【００９３】
したがって、ポンプ３１により循環する２次冷却水により十分温度が低下した１次冷却水がポンプ３０により冷却板３ｃを循環して流れるため、燃料電池本体３を発電作用を起こさない程度に十分低い値まで確実に冷却停止することができる。
【００９４】
なお、上述したシステム停止時においては、１次冷却水及び２次冷却水の正確な温度調整が行なわれないため、上述した１次冷却水及び２次冷却水の循環を繰り返すと１次冷却水及び２次冷却水の温度が次第に上昇していくことになる。この結果、熱交換器８において２次冷却水と熱交換された１次冷却水が高温状態となり、もし、この高温状態の１次冷却水が水処理装置１２に供給されると、水処理装置１２の水処理性能を劣化させる恐れがある。
【００９５】
しかしながら、本構成においては、水処理系ラインＬ８における熱交換器８と水処理装置１２との間のラインに遮断弁７２が設けられており、この遮断弁７２は上述したようにシステム運転停止時（メイン制御装置４０Ｃが駆動停止）では閉動作しているため、水処理装置１２に対する１次冷却水の供給が遮断され、水処理装置１２の性能を劣化させることがない。
【００９６】
以上述べたように、本構成によれば、単一のメイン制御装置が故障した場合でも、ポンプ３０及び３１が１次冷却水及び２次冷却水の温度に応じて継続的駆動し、温度調節弁６及び温度調節弁１１が当該メイン制御装置の故障に応じて１次冷却水と２次冷却水とを熱交換させる所定の動作（温度調節弁６→閉動作，温度調節弁１１開動作）を行なっているため、当該ポンプ３０及び３１の送出力により温度調節弁６及び温度調節弁１１を介して１次冷却水及び２次冷却水を循環させることができる。この結果、燃料電池本体３を確実に冷却停止することができ、燃料電池本体３の発電性能を高度なまま維持することができる。
【００９７】
また、本構成によれば、仮に１次冷却水が高温状態となって熱交換器８から流出しても、遮断弁７２の働きにより水処理装置１２に高温の１次冷却水が流れる可能性が無くなり、水処理装置１２の性能を劣化させることなく燃料電池本体３を確実に冷却停止することができる。
【００９８】
（第５実施形態）
本実施形態に係わる燃料電池発電システムの概略構成を図５に示す。なお、図１に示した第１実施形態の構成と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明は簡略化している。また、第１実施形態と同様に図６で示した改質器２及び遮断弁１５，１６及び窒素供給部１７は、本発明に特に関係ないため図面から省略している。
【００９９】
図５によれば、本構成の燃料電池発電システム８１は、図４に示す構成に加えて、水蒸気分離器５から図示しない改質器へ水蒸気を供給するラインから分岐した分岐ラインＬ９を設け、この分岐ラインＬ９上に遮断弁８２を設置している。分岐ラインＬ９は、改質器で必要な水蒸気以外の水蒸気を外部へ迅速に放出するように構成されている。
【０１００】
遮断弁８２は、メイン制御装置４０Ｄから制御端子８２ａに制御信号Ｃ５が送られている際には常に閉動作し、制御端子８２ａに制御信号が送られない状態、いわゆる無電圧状態時には分岐ラインＬ９及び当該遮断弁８２を介して外部へ水蒸気を放出するように開動作するノーマルオープン機能を有している。なお、その他の構成は図４に示した構成と略同一であるため、その説明は省略する。
【０１０１】
次に本構成の燃料電池発電システムの全体動作について、特に１次・２次冷却系の動作を中心に説明する。
【０１０２】
システム運転時の１次・２次冷却系の制御に関して、メイン制御装置４０Ｄは、ＴＥ４２及びＴＥ４３からの検出信号Ｄ１，Ｄ３に基づいて温度調節制御信号Ｃ２及びＣ３を温度調節弁６の制御端子６ａ及び温度調節弁１１の制御端子１１ａにそれぞれ送っているため、第４実施形態と同様に１次・２次冷却水全体の温度は温度調節弁６及び温度調節弁１１を介して最適値に制御され、燃料電池本体３に対して最適な冷却作用が施される。また、システム運転時には、メイン制御装置４０Ｄから遮断弁７２の制御端子７２ａに対して制御信号Ｃ４が、さらに遮断弁８２の制御端子８２ａに対して制御信号Ｃ５がそれぞれ送らているため、当該遮断弁７２は開動作し、当該遮断弁８２は閉動作している。この結果、１次冷却水の一部が水処理系ラインＬ８を介して水処理装置１２に送られ、電気伝導度及び濁度が低減された１次冷却水となって燃料電池本体３の冷却に供され、また、水蒸気分離器５により分離された水蒸気は、図示しない改質器のみへ送られている。
【０１０３】
一方、メイン制御装置４０Ｄの故障によりシステム動作が停止した場合においては、メイン制御装置４０Ｄから各温度調節弁６，１１及び遮断弁７２，８２に対して制御信号Ｃ２，Ｃ３及びＣ４，Ｃ５が送られないため（フェールポジション）、当該温度調節弁６，１１及び遮断弁７２，８２は無電圧状態となる。
【０１０４】
この結果、第４実施形態と同様に、ノーマルクローズ機能を有する温度調節弁６は閉動作して、ポンプ３０を介して流れる１次冷却水は全て熱交換器７に送られて２次冷却水と熱交換された後で温度調節弁６を介して冷却板３ｃに送られる。一方、ノーマルオープン機能を有する温度調節弁１１は開動作しているため、ポンプ３１から当該温度調節弁６を介して全ての２次冷却水が熱交換器８及び熱交換器７へ流れて、燃料電池本体３の冷却に供される１次冷却水の温度を低下させている。
【０１０５】
さらに、ノーマルオープン機能を有する遮断弁８２が開動作しているため、水蒸気分離器５により分離された水蒸気は、分岐ラインＬ９を介して迅速に外部へ放出されるため、水蒸気分離器５において分離された１次冷却水の温度をさらに低下させることができる。
【０１０６】
また、このとき、水処理系ラインＬ８を流れる１次冷却水及び冷却水出口ラインＬ７を流れる２次冷却水の温度は、燃料電池本体が高温状態にある場合には常に上記所定温度を越えて高いため、温度スイッチ３０ａ及び３１ａはオンとなり、１次及び２次冷却水循環ポンプ３０及び３１は、１次冷却水及び２次冷却水送出作用を継続して行なっている。
【０１０７】
したがって、ポンプ３１により循環する２次冷却水により十分温度が低下した１次冷却水がポンプ３０により冷却板３ｃを循環して流れるため、燃料電池本体３を発電作用を起こさない程度に十分低い値まで確実に冷却停止することができる。
【０１０８】
さらに、本構成においては、第４実施形態と同様に、水処理系ラインＬ８における熱交換器８と水処理装置１２との間のラインに遮断弁７２が設けられており、この遮断弁７２は上述したようにシステム運転停止時（メイン制御装置４０Ｄが駆動停止）では閉動作しているため、水処理装置１２に対する１次冷却水の供給が遮断され、水処理装置１２の性能を劣化させることがない。
【０１０９】
以上述べたように、本構成によれば、単一のメイン制御装置が故障した場合でも、第４実施形態と同様にポンプ３０及び３１の送出力により温度調節弁６及び温度調節弁１１を介して１次冷却水及び２次冷却水を循環させることができる。この結果、燃料電池本体３を確実に冷却停止することができ、燃料電池本体３の発電性能を高度なまま維持することができる。
【０１１０】
また、本構成では、水蒸気分離器５から分離された水蒸気を分岐ラインＬ９を介して迅速に放出することができるため、水蒸気分離器５により分離された１次冷却水の温度をさらに低下させることができ、燃料電池本体３の冷却をより迅速に行なうことができる。
【０１１１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の燃料電池発電システムによれば、発電システム全体の統括制御、及び燃料電池本体冷却用の１次冷却水及び２次冷却水の温度を調節する１次冷却水温度調節手段及び２次冷却水温度調節手段の制御機能を有する制御ユニット（例えばその中のメイン制御装置）が故障しても、１次冷却水循環用の第１の循環ポンプ及び２次冷却水循環用の第２の循環ポンプは、第１の循環ポンプ及び第２の循環ポンプにそれぞれ送られる１次冷却水及び２次冷却水の温度に応じて、例えばその温度が所定温度を越えている場合に常にオン駆動するようにオン／オフ駆動されている。すなわち、制御ユニットが故障しても、燃料電池本体の冷却に供される１次冷却水及び２次冷却水の温度は高く前記所定温度を越えているため、第１の循環ポンプ及び第２の循環ポンプにより１次冷却水及び２次冷却水送出作用が継続して行なわれ、燃料電池本体を冷却板を介して循環する１次冷却水により発電作用を起こさない程度に十分低い値まで確実に冷却停止することができる。この結果、制御ユニットの故障に係わらず燃料電池本体の発電性能を安定的に維持することができ、信頼性を向上させることができる。
【０１１２】
また、本発明によれば、制御ユニットとしてメイン制御装置とバックアップ制御装置（又は冷却系専用制御装置）とを備えることにより、メイン制御装置が故障した場合においても、バックアップ制御装置（又は冷却系専用制御装置）により、第１の温度検出手段及び第２の温度検出手段からそれぞれ送られる温度検出信号に基づいて第１の温度調節弁及び前記第２の温度調節弁がそれぞれ制御され、冷却板に戻される１次冷却水の温度及びこの１次冷却水の温度を調節する２次冷却水の温度が燃料電池本体の冷却により適した値に調節されるため、燃料電池本体を非常に効率良く冷却停止させることができる。そして、この制御ユニットとしてメイン制御装置とバックアップ制御装置（又は冷却系専用制御装置）とを備えた構成によれば、メイン制御装置を１次冷却水循環系及び２次冷却水循環系以外のシステム全体の制御タスク専用とし、バックアップ制御装置を１次冷却水循環系及び２次冷却水循環系の制御タスク専用とすることができる。この結果、メイン制御装置の制御タスクを１次・２次冷却水循環系の制御タスク分だけ確実に低減させることができ、当該メイン制御装置の故障確率を低減させることが期待できる。また、バックアップ制御装置の制御タスクは、１次・２次冷却水循環系制御のみのシングル制御タスクであるため、その故障確率を極めて低くすることができる。したがって、メイン制御装置の故障時に限らず通常のシステム動作時においても燃料電池本体の冷却に関する信頼性を非常に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る燃料電池発電システムの概略構成を示すブロック図。
【図２】本発明の第２実施形態に係る燃料電池発電システムの概略構成を示すブロック図。
【図３】本発明の第３実施形態に係る燃料電池発電システムの概略構成を示すブロック図。
【図４】本発明の第４実施形態に係る燃料電池発電システムの概略構成を示すブロック図。
【図５】本発明の第５実施形態に係る燃料電池発電システムの概略構成を示すブロック図。
【図６】本発明の第６実施形態に係る燃料電池発電システムの概略構成を示すブロック図。
【符号の説明】
３ 燃料電池本体
３ａ 燃料極
３ｂ 空気極
３ｃ 冷却板
５ 水蒸気分離器
６、１１ 温度調節弁
６ａ、１１ａ 制御端子
７、８ 熱交換器
１０ 冷却塔
２１、５１、６１、７１、８１ 燃料電池発電システム
３０、３１ ポンプ
３０ａ、３１ａ 温度スイッチ
４０、４０Ａ〜４０Ｄ メイン制御装置
４１、４１Ａ バックアップ制御装置
４２、４３ 温度検出器
４４ 制御信号切替器
４４ａ、４４ｂ 固定接点
４４ｃ 動接点
６２ 冷却系制御装置
７２、８２ 遮断弁
７２ａ、８２ａ 制御端子
Ｃａ、Ｃａ’ 、Ｃ２、Ｃ２ａ 、Ｃ３、Ｃ３ａ 温度調節制御信号
Ｄ１〜Ｄ４ 温度検出信号
Ｓ２、Ｓ２Ａ 故障状態信号
Ｓ３ 冷却指令信号
Ｓ４ 故障信号[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel cell power generation system provided with a cooling device (cooling system) for cooling heat generated during power generation of a fuel cell main body, and in particular, a control device for integrally controlling the entire system has failed and system operation has been stopped. Even in this case, the present invention relates to a fuel cell power generation system capable of always performing stable cooling of a fuel cell body.
[0002]
[Prior art]
A fuel cell power generation system is a power generation system that directly generates electric energy by an electrochemical reaction between hydrogen and oxygen. Such a fuel cell power generation system has high power generation efficiency in spite of its small capacity, and furthermore has a low environmental impact. Since it has advantages such as less influence, it is currently being actively developed as a new power generation system for the 21st century.
[0003]
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a conventional fuel cell power generation system. In a fuel cell power generation system, city gas is usually used as a raw fuel gas.
[0004]
That is, the city gas supplied to the system 1 is sent to the reformer 2 together with the steam separated by the steam separator 5 of the battery cooling water system and steam reformed, and as a result, a hydrogen-rich gas is generated. The generated hydrogen-rich gas is sent to the fuel electrode 3a of the fuel cell body 3, and the air is sent to the air electrode 3b of the fuel cell body 3 via an air supply device such as a blower (not shown). Then, hydrogen ions based on the hydrogen-rich gas sent to the fuel electrode 3a electrochemically react with oxygen ions based on oxygen in the air sent to the air electrode 3b via the electrolyte layer to generate electric energy.
[0005]
The heat generated during the electrochemical reaction in the fuel cell body 3 is absorbed and cooled by circulating the primary cooling water through the cooling plate 3c provided in the fuel cell body 3.
[0006]
According to the primary cooling water circulating system (primary cooling water system) for circulating the primary cooling water to the cooling plate 3c, the output of the primary cooling water circulating pump 4 is transmitted through the temperature control valve 6 and the cooling water inlet line L1. The primary cooling water passed through the cooling plate 3c absorbs and cools the heat generated by the fuel cell body 3. The primary cooling water heated by the absorption cooling is sent to the steam separator 5 through the cooling water outlet line L2 and separated into water and steam, and the heated steam is sent to the reformer 2 as described above. Sent.
[0007]
Further, the primary cooling water circulating through a water treatment system line L8 described later, which is merged with the primary cooling water separated by the steam separator 5, branches off after being sent out via the pump 4, and branches off. One primary cooling water is sent to the heat exchanger 7 via the branch line L3, and after being cooled by heat exchange with the secondary cooling water, is sent to the temperature control valve (three-way valve) 6. The other branched primary cooling water is sent directly to the temperature control valve 6. At this time, the temperature control valve 6 automatically adjusts the opening degree of the valve based on the control of a control device (not shown) to optimally adjust the amount of primary cooling water sent to the heat exchanger 7. That is, if the amount of the primary cooling water cooled through the heat exchanger 7 increases, the temperature of the entire primary cooling water flowing into the cooling plate 3c via the temperature control valve 6 and the cooling water inlet line L1 decreases. When the amount of the primary cooling water cooled through the heat exchanger 7 decreases, the temperature of the entire primary cooling water flowing into the cooling plate 3c through the temperature control valve 6 and the cooling water inlet line L1 increases. It is configured to
[0008]
The primary cooling water whose temperature has been adjusted as a whole and has become a temperature suitable for cooling the fuel cell main body 3 in this way is sent to the cooling plate 3c via the cooling water inlet line L1 and is again supplied to the fuel cell main body 3. Provided for cooling. A part of the primary cooling water exchanged with the secondary cooling water by the heat exchanger 7 branches and is sent to the heat exchanger 8 through the branch line L4 to be exchanged with the secondary cooling water. .
[0009]
As described above, the fuel cell main body 3 is cooled by the primary cooling water circulating through the cooling plate 3c. In order to cool the primary cooling water whose temperature has increased due to the cooling of the fuel cell main body 3, the present system includes: A secondary cooling water circulation system (secondary cooling water system) for circulating the secondary cooling water to the heat exchangers 7 and 8 is provided.
[0010]
According to the secondary cooling water system, the secondary cooling water is sent to the temperature control valve 11 based on the output of the secondary cooling water circulation pump 9. In the temperature control valve 11, the amount of secondary cooling water supplied to the heat exchanger 8 (and the heat exchanger 7) by automatically adjusting the opening of the valve based on the control of a control device (not shown), that is, the primary cooling water The amount of secondary cooling water whose temperature rises due to heat exchange is adjusted, and the temperature of the entire secondary cooling water is adjusted.
[0011]
The secondary cooling water sent to the heat exchanger 8 under the control of the temperature control valve 11 is heated and raised in temperature by heat exchange with a part of the primary cooling water sent via the branch line L4. Thereafter, the heat is further sent to the heat exchanger 7 through the connection line L5, and the heat and the temperature are increased by heat exchange with the primary cooling water sent through the branch line L3.
[0012]
The secondary cooling water whose heating temperature has been raised in two stages by the heat exchangers 8 and 7 is sent to the cooling tower 10 via the cooling water inlet line L6. In the cooling tower 10, the secondary cooling water is cooled so that its temperature does not exceed a certain temperature. Then, the secondary cooling water flowing out of the cooling tower 10 via the cooling water outlet line L7 is circulated again to the heat exchangers 8 and 7 via the pump 9 and the temperature control valve 11, and is cooled by the primary cooling water. Offered to
[0013]
Further, a part of the primary cooling water that has been heat-exchanged with the secondary cooling water in the heat exchanger 8 is circulated through the water treatment system line L8 and sent to the water treatment device 12, where the electric conductivity and the turbidity are reduced. Is done. Part of the primary cooling water whose electric conductivity and turbidity have been reduced is combined with the primary cooling water flowing out of the steam separator 5 via the water treatment system line L8 and is supplied to the pump 4 again. It is used for cooling the fuel cell body 3.
[0014]
By the way, among the above-described fuel cell power generation systems, particularly in a small capacity system (generally referred to as an on-site type power generation system having an output of several tens kW to several hundred kW), all of the above-described control including the control of the temperature control valves 6 and 11 , And a man-machine interface operation command such as a screen display is performed by a single control device. Such a control device is generally constituted by an electronic control circuit mainly composed of a microcomputer, and is designed by a single system in view of restrictions on cost, circuit area, and the like. Therefore, if a failure occurs in the microcomputer due to a defect in the hardware part such as a circuit element or the software part such as a control program, the above-described general control, protection system operation instruction, and man-machine interface operation instruction are stopped. Then, the operation of the entire power generation system stops.
[0015]
When the operation of the entire power generation system is stopped in this way, the fuel gas supply side normally closes the fuel supply cutoff valve (close operation with no voltage) on the fuel gas supply side for protection and safety of the fuel cell body 3. The gas supply was stopped. On the air supply side, the relay of the solenoid valve control circuit in the air supply device is normally opened (open operation with no voltage) to stop driving the air supply device.
[0016]
Further, the shutoff valves (normally open) 15 and 16 of the purge nitrogen line on the air supply side and the fuel supply side are respectively opened to open the combustible gas in the fuel cell power generation system by the nitrogen sent from the nitrogen supply unit 17. Was discharged.
[0017]
On the other hand, in the above-described primary cooling water system and the secondary cooling water system for cooling the fuel cell body, when the control device fails and the operation of the entire power generation system stops, the temperature control valves 6 and 11 operate due to the failure of the control device. Will not do.
[0018]
When the primary cooling water and the secondary cooling water are circulated to cool the fuel cell body in a state where the temperature control valves 6 and 11 are not operated, that is, in a state where temperature control is not performed, the fuel cell body is damaged due to a phenomenon such as thermal stress. Therefore, in the conventional fuel cell power generation system, when the control device fails, the cooling water circulation operation of the primary cooling water system and the secondary cooling water system is stopped, and the fuel cell body is not cooled. I was left alone.
[0019]
[Problems to be solved by the invention]
However, if the fuel cell main body whose operation is stopped is left in a non-cooled state, the fuel cell main body is exposed to a high temperature in a non-power generation state, and the power generation performance of the fuel cell main body is deteriorated. Challenges had arisen.
[0020]
In the small-capacity fuel cell power generation system described above, since a single microcomputer performs overall control, protection system operation command, and man-machine interface operation command, a special state in which a plurality of tasks operate simultaneously is performed. There is a problem that a failure often occurs when the power supply becomes.
[0021]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and even when a control device fails, a fuel cell power generation system capable of reliably cooling a fuel cell body and stopping a power generation function to maintain the power generation performance of the fuel cell body. The purpose is to provide.
[0022]
Further, the present invention has been made in view of the above-described problem, and a control device is made into a double element, so that a plurality of tasks can be shared and executed by the double-element control device, and the failure frequency of the control device can be reduced. Another object is to provide a reduced fuel cell power generation system.
[0023]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, according to the fuel cell power generation system described in claim 1, the fuel cell power generation system includes a fuel cell main body having a fuel electrode, an air electrode, and a cooling plate, a first circulation pump and a steam separator, The primary cooling water is passed through the cooling plate by the output power of the first circulation pump to absorb heat generated during power generation of the fuel cell main body, and the primary cooling water heated by the heat absorption is caused to flow into the steam separator. A cooling unit configured to separate steam from the primary cooling water and return the primary cooling water from which the steam is separated to the cooling plate via the first circulation pump; and a heat exchange unit. Sending a required amount of the primary cooling water sent through the first circulation pump to the heat exchange means to exchange heat with the secondary cooling water, thereby returning the primary cooling water to the cooling plate. Primary cooling water temperature adjustment hand to adjust temperature And a second circulating pump and a cooling device, wherein a required amount of the secondary cooling water is sent to the heat exchanging means by the output of the second circulating pump to exchange heat with the primary cooling water. And cooling the secondary cooling water heated by heat exchange into the cooling device, and returning the cooled secondary cooling water to the heat exchanging means via the second circulation pump. Thereby, the secondary cooling water temperature adjusting means for adjusting the temperature of the secondary cooling water that exchanges heat with the primary cooling water, the overall control of the power generation system, the temperature of the primary cooling water and the secondary By controlling the primary cooling water temperature adjusting means and the secondary cooling water temperature adjusting means respectively according to the temperature of the cooling water, the amount of primary cooling water sent to the heat exchanging means and the heat exchanging means Adjust the amount of secondary cooling water sent A first pump driving means for turning on / off the first circulating pump according to the temperature of the primary cooling water sent to the first circulating pump. And second pump driving means for driving the second circulation pump on / off according to the temperature of the secondary cooling water sent to the second circulation pump.
[0024]
According to the fuel cell power generation system as set forth in claim 2, the first pump driving means always controls the primary cooling water sent to the first circulation pump when the temperature of the primary cooling water exceeds a predetermined temperature. The first circulating pump is turned on, and the second pump driving means always switches the second circulating pump when the temperature of the secondary cooling water sent to the second circulating pump exceeds a predetermined temperature. The pump is turned on.
[0025]
According to the fuel cell power generation system described in claim 3, the primary cooling water temperature adjusting means is supplied to the heat exchanging means in response to a control signal based on the temperature of the primary cooling water sent from the control unit. A first temperature control valve for determining an amount of the primary cooling water, wherein the secondary cooling water temperature adjusting means performs the heat exchange in response to a control signal based on the temperature of the secondary cooling water sent from the control unit. A second temperature control valve is provided for determining the amount of secondary cooling water supplied to the means.
[0026]
According to the fuel cell power generation system described in claim 4, the first temperature detecting means for detecting the temperature of the primary cooling water and the second temperature detecting means for detecting the temperature of the secondary cooling water are provided. The control unit controls the entire power generation system and controls the first temperature control valve and the first temperature control valve based on temperature detection signals sent from the first temperature detection unit and the second temperature detection unit, respectively. A main control device for controlling the second temperature control valve, and a failure of the main control device based on temperature detection signals sent from the first temperature detection means and the second temperature detection means, respectively. And a backup control device for controlling the first temperature control valve and the second temperature control valve, respectively.
[0027]
According to the fuel cell power generation system set forth in claim 5, when the main control device fails, the first temperature control valve and the second temperature control in response to a failure signal sent from the main control device. There is provided switching means for switching control of the valve from the main control device to the backup control device.
[0028]
According to the fuel cell power generation system described in claim 6, the backup control device is configured to control the first temperature control valve and the first temperature control valve according to a failure signal transmitted from the main control device when the main control device fails. The second temperature control valve is controlled.
[0029]
According to the fuel cell power generation system described in claim 7, the first temperature detecting means for detecting the temperature of the primary cooling water and the second temperature detecting means for detecting the temperature of the secondary cooling water are provided. The control unit includes a main control device having a function of integrally controlling the entire power generation system, and a first control unit based on a temperature detection signal sent from each of the first temperature detection unit and the second temperature detection unit. And a cooling system dedicated control device for controlling the second temperature control valve.
[0030]
According to the fuel cell power generation system described in claim 8, a part of the primary cooling water after the heat exchange by the heat exchanging means is led through the water treatment system line, and the part of the primary cooling water is A primary cooling water treatment device for reducing the electric conductivity and turbidity of the water and returning the cooled water to the cooling plate via the first circulation pump; A shutoff valve for shutting off the flow of the primary cooling water into the water treatment device when the temperature of the primary cooling water of the section exceeds a predetermined temperature, and the first temperature control valve is provided with the control unit Supplies all the primary cooling water to the heat exchange means in response to a control signal indicating a failure of the unit from the control unit, and the second second temperature control valve is provided for the unit of the unit transmitted from the control unit. The heat exchanger in response to a control signal indicating a failure; And so as to supply all of the secondary cooling water.
[0031]
According to the fuel cell power generation system of the ninth aspect, the steam separator is provided with a line for guiding at least a part of the steam separated by the steam separator to the outside, and the control unit operates in the middle of the line. In some cases, a shutoff valve is provided for shutting off at least a part of the water vapor to the outside, and for releasing the at least a part of the water vapor to the outside when the control unit fails.
[0032]
According to the present invention, the primary cooling water is guided to the cooling plate by the output power of the first circulating pump of the cooling means, and the heat generated during power generation of the fuel cell body is absorbed, and the primary heat is heated by the heat absorption. The cooling water flows into the steam separator to separate the steam component. The primary cooling water from which the water vapor has been separated is returned to the cooling plate via the first circulation pump, and is again subjected to cooling. The required amount of the primary cooling water sent through the first circulation pump is sent to the heat exchange means by the first temperature control valve or the like of the primary cooling water temperature adjusting means, and the secondary cooling water As a result, the temperature of the primary cooling water returned to the cooling plate is adjusted. The required amount of the secondary cooling water is sent to the heat exchange means based on the output of the second circulating pump by the second temperature control valve or the like of the secondary cooling water temperature adjusting means. The secondary cooling water that has been heat-exchanged with water and heated by the heat exchange flows into the cooling device and is cooled. The cooled secondary cooling water is configured to be returned to the heat exchanging means via the second circulation pump, and the temperature of the secondary cooling water exchanged with the primary cooling water is adjusted.
[0033]
On the other hand, the control unit controls the entire power generation system as a whole, and furthermore, the first temperature control valve and the like of the primary cooling water temperature control means and the secondary cooling water temperature controlling means in accordance with the temperatures of the primary cooling water and the secondary cooling water. The second temperature control valve and the like of the cooling water temperature control means are respectively controlled to adjust the amount of primary cooling water sent to the heat exchange means and the amount of secondary cooling water sent to the heat exchange means.
[0034]
According to the present invention, the first pump driving means causes the first circulating pump to set its temperature to a predetermined temperature (for example, fuel) according to the temperature of the primary cooling water sent to the first circulating pump. When the temperature of the battery main body exceeds a temperature corresponding to a value low enough not to cause a power generation action), the battery is always driven on. Further, the second circulating pump is always turned on by the second pump driving means according to the temperature of the primary cooling water sent to the second circulating pump, for example, when the temperature exceeds a predetermined temperature. Driven.
[0035]
As a result, even if the control unit fails, the temperatures of the primary cooling water and the secondary cooling water used for cooling the fuel cell main body are high and exceed the predetermined temperatures. The circulating pump continuously performs the primary cooling water and secondary cooling water delivery operations, and the fuel cell body generates power using primary cooling water (cooled by the secondary cooling water) circulating through the cooling plate. The cooling is stopped to a value low enough not to cause the cooling.
[0036]
In particular, according to the present invention, a main control device and a backup control device are provided as control units. Usually, the main control device controls the entire power generation system as well as the first temperature detecting means and the second temperature control device. The first temperature control valve and the second temperature control valve are respectively controlled based on the temperature detection signals sent from the temperature detection means.
[0037]
On the other hand, when the main control device fails, the first temperature control valve and the second temperature control valve are controlled by the backup control device based on the temperature detection signals sent from the first temperature detection device and the second temperature detection device, respectively. Are respectively controlled to adjust the temperature of the primary cooling water returned to the cooling plate and the temperature of the secondary cooling water for adjusting the temperature of the primary cooling water to values more suitable for cooling the fuel cell body. Therefore, the cooling of the fuel cell main body can be stopped very efficiently.
[0038]
Further, according to the present invention, since the cooling system dedicated control device is provided instead of the backup control device, even if the main control device fails, the first temperature detecting means and the second temperature detecting device are provided by the cooling system dedicated control device only at the time of the failure. The first temperature control valve and the second temperature control valve are controlled based on the temperature detection signals respectively sent from the second temperature detection means, and the temperature of the primary cooling water returned to the cooling plate and the temperature of the primary cooling water Since the temperature of the secondary cooling water for adjusting the temperature is adjusted to a value more suitable for cooling the fuel cell main body, the cooling of the fuel cell main body can be stopped very efficiently.
[0039]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0040]
(1st Embodiment)
FIG. 1 shows a schematic configuration of a fuel cell power generation system according to the present embodiment. The same elements as those in the conventional configuration shown in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be simplified, and the reformer 2, the shut-off valves 15, 16 and the nitrogen supply unit 17 shown in FIG. Is omitted from the drawings because it is not particularly relevant to the present invention.
[0041]
According to FIG. 1, the fuel cell power generation system 21 has, for example, a fuel cell main body 3 using a phosphoric acid aqueous solution as an electrolyte. The fuel cell main body 3 is formed by stacking a large number of unit cells (also referred to as cells) having a stacked structure including a fuel electrode 3a and an air electrode 3b opposed to the fuel electrode 3a with an electrolyte layer interposed therebetween. A large-capacity battery body is formed by arranging a large number of such stacks.
[0042]
In the fuel cell body 3, the hydrogen-rich gas generated by reforming the city gas is supplied to the fuel electrode 3a of each unit cell, and based on the hydrogen-rich gas, hydrogen ions are generated by the catalytic action of the fuel electrode 3a. . On the other hand, oxygen ions are generated by the catalytic action of the air electrode 3b based on the oxygen in the air supplied to the air electrode 3b of each cell, and the hydrogen ions are electrochemically reacted with the oxygen ions via the electrolyte layer. As a result, DC electric energy is generated between the two electrodes.
[0043]
On the other hand, the fuel cell main body 3 is provided with a cooling plate 3c for each unit cell. By circulating the primary cooling water through the cooling plate 3c, heat generated during power generation of the calorie cell main body 3 is absorbed and cooled. It has become.
[0044]
That is, the fuel cell power generation system 21 includes a steam separator 5, a primary cooling water circulating pump 30, a temperature control valve 6 having a control terminal 6a, and heat as a primary cooling water system for circulating the primary cooling water through the cooling plate 3c. An exchange 7 is provided. In particular, the primary cooling water circulation pump 30 according to the present embodiment is configured such that the temperature of the primary cooling water flowing into the pump 30 via the water treatment system line L8 is a predetermined temperature (a temperature at which the temperature of the fuel cell body does not cause a power generation action). The temperature switch 30a turns on when the temperature is higher than the temperature corresponding to a sufficiently low value, and turns off when the temperature is lower than the predetermined temperature. The pump 30 is driven by the on / off operation of the temperature switch 30a. Start / stop.
[0045]
Further, the fuel cell power generation system 21 performs a secondary operation on the heat exchangers 7 and 8 in order to cool the primary cooling water whose temperature has increased by cooling the fuel cell main body 3 to a temperature at which the fuel cell main body 3 can be cooled. A secondary cooling water system for circulating cooling water is provided.
[0046]
That is, the fuel cell power generation system 21 includes, as a secondary cooling system, the heat exchanger 8, the heat exchanger 7, the cooling tower 10, the secondary cooling water circulation pump 31, and the temperature control valve 11 having the control terminal 11a. . In particular, the secondary cooling water circulation pump 31 of this configuration is turned on when the temperature of the secondary cooling water flowing into the pump 31 via the cooling water outlet line L7 is equal to or higher than the above-described predetermined temperature, and when the temperature is lower than the predetermined temperature. Has a temperature switch 31a that is turned off, and the pump 31 is configured to start / stop driving by turning on / off the temperature switch 31a.
[0047]
On the other hand, the fuel cell power generation system 21 of this configuration includes a control unit in which an electronic control circuit mainly composed of a microcomputer is duplicated (double element), that is, a main control device 40 and a backup control device 41. .
[0048]
Further, the fuel cell power generation system 21 detects the temperature of the primary cooling water flowing out of the cooling plate 3c and flowing through the cooling outlet line L2, and converts the detection signal D representing the detected temperature into a double element (D1, D2). A temperature detector (TE) 42 to be sent to each control device (main control device 40, backup control device 41) and a temperature of the secondary cooling water flowing out of the heat exchanger 7 and flowing through the cooling water inlet line L6. A temperature detector (TE) 43 that detects the detected temperature, converts the detected temperature into double elements, and sends it to each control device (main control device 40, backup control device 41).
[0049]
The main control device 40 is configured to be able to execute general control of all components including control of the temperature control valves 6 and 11, a protection system operation command, and a man-machine interface operation command such as screen display. That is, the main control device 40 transmits an actual operation signal (shown by W in the figure) transmitted from system components (shown by W in the figure) such as components other than the primary and secondary cooling systems, the protection system, and the man-machine interface element. Of the system components, such as a control output signal, a protection operation command signal, and a man-machine interface operation command signal based on the input operation signal S1 (referred to as C1 in the figure). ) Is output to each of the system components W.
[0050]
Further, the main controller 40 controls the temperature control valves C2 and C3 for controlling the temperature control valves 6 and 11 of the primary and secondary cooling systems based on the temperature detection signals D1 and D3 sent from the TEs 42 and 43. (Also collectively referred to as Ca in the figure).
[0051]
On the other hand, the backup control device 41 is configured to be able to execute only control of the primary and secondary cooling systems. That is, the backup control device 41 controls the temperature control valves C2a and C3a for controlling the temperature control valves 6 and 11 of the primary and secondary cooling systems based on the temperature detection signals D2 and D4 sent from the TEs 42 and 43. (Collectively referred to as Ca ′ in the figure).
[0052]
Then, the fuel cell power generation system 21 of the present configuration outputs the temperature adjustment control signal Ca output from the main control device 40 and the temperature adjustment signal Ca ′ output from the backup control device 41 to the temperature control signal Ca ′ output from the main control device 40. Output to the temperature control valves 6 and 11 of the primary / secondary cooling system while switching according to a failure status signal S2 (failure: 1, non-failure: 0) indicating the presence or absence of a failure in the main controller 40. A control signal switch 44 is provided.
[0053]
That is, the control signal switch 44 includes a fixed contact 44a for inputting the temperature adjustment control signal Ca, a fixed contact 44b for inputting the temperature adjustment control signal Ca ', and a control terminal 6a of the temperature adjustment valve 6a and the temperature adjustment valve 11. And a moving contact 44c for connecting the control terminal 11a to one of the fixed contacts 44a and 44b. When a "non-failure: 0" is input as the failure state signal S2 from the main controller 40, the operation is activated. The contact 44c is connected to the fixed contact 44a, and when "failure: 1" is input as the failure state control signal S2, the moving contact 44c is connected to the fixed contact 44b.
[0054]
Next, the overall operation of the fuel cell power generation system having this configuration will be described, particularly focusing on the operation of the primary and secondary cooling systems.
[0055]
During normal system operation (when the main control device 40 is not out of order), the main control device 40 collectively performs operation commands and operation control of all components including the control of the primary and secondary cooling systems. ing. That is, since the failure state signal S2 of “non-failure: 0” is sent from the main control device 40 to the control signal switch 44, the moving contact 44c of the control signal switch 44 is connected to the fixed contact 44a. (See the solid line of the moving contact 44c in FIG. 1). Therefore, the temperature adjustment control signals Ca output from the main control device 40 based on the detection signals D1 and D3 indicating the current temperatures of the primary cooling water and the secondary cooling water sent by the TEs 42 and 43, that is, C2 and C3 Is sent to the control terminal 6a of the temperature control valve 6 and the control terminal 11a of the temperature control valve 11, respectively. As a result, the temperatures of the primary and secondary cooling water as a whole are adjusted by the valve opening degrees of the temperature control valves 6 and 11 based on the detection signals D1 and D3 representing the current temperatures. The cooling water is controlled to an optimum value according to the temperature of the entire cooling water, and an optimum cooling action is performed on the fuel cell body 3.
[0056]
On the other hand, when the system operation is stopped due to the failure of the main control device 40, since the failure state signal S2 of “when failure occurs: 1” is sent from the main control device 40 to the control signal switch 44, The moving contact 44c of the signal switch 44 is switched and connected to the fixed contact 44b (see the broken line of the moving contact 44c in FIG. 1).
[0057]
That is, even if the main control device 40 is out of order, the output from the backup control device 40 based on the detection signals D2 and D4 indicating the current temperatures of the primary cooling water and the secondary cooling water sent by TE42 and TE43. The temperature control signals Ca '(C2a and C3a) thus obtained are sent to the control terminal 6a of the temperature control valve 6 and the control terminal 11a of the temperature control valve 11, respectively.
[0058]
As a result, even when the main control device 40 fails, the temperatures of the entire primary and secondary cooling waters are optimized via the temperature control valves 6 and 11 as in the case of the main control device 40 described above. Since the fuel cell body 3 is controlled to the value, an optimal cooling operation is performed on the fuel cell body 3. At this time, the temperatures of the primary cooling water flowing through the water treatment system line L8 and the secondary cooling water flowing through the cooling water outlet line L7 always exceed the predetermined temperature when the fuel cell body is in a high temperature state. Since the temperature is high, the temperature switches 30a and 31a are turned on, and the primary and secondary cooling water circulation pumps 30 and 31 continuously perform the primary cooling water and secondary cooling water sending action.
[0059]
Accordingly, the cooling of the fuel cell main body 3 is reliably stopped to a sufficiently low value so as not to cause the power generation action by the primary cooling water circulating through the cooling plate 3c.
[0060]
That is, according to this configuration, even if the main control device 40 fails and the operation of the system is stopped, the pumps 30 and 31 maintain the temperature of the primary cooling water and the secondary cooling water regardless of the system operation stoppage. , The primary cooling water and the secondary cooling water circulate, and the temperature of each circulated cooling water is controlled by the backup control device 41. The cooling can be stopped, and the power generation performance of the fuel cell main body 3 can be maintained at a high level.
[0061]
Further, according to this configuration, the duplicated (double element) components in the detection / measurement system are detected by the temperature detectors 42 and 43 and sent to the main controller 40 and the backup controller 41. Since there are only signal lines, the detection / measurement system of the entire system is hardly complicated. Further, since the backup control device 41 of this configuration does not have the function of executing a plurality of tasks and has only the cooling control function of the primary and secondary cooling systems, the control logic is simple and highly reliable. However, the possibility of failure is overwhelmingly lower than that of the main controller 40. Therefore, even if the main control device 40 fails, the backup control device 41 can reliably stop the cooling of the fuel cell body. Even if the backup control device 41 fails, the main control device 40 is configured to perform the overall control including the control of the primary and secondary cooling systems. A very reliable system can be provided.
[0062]
Further, in this configuration, the main control device 40 and the backup control device 41 are provided as the primary and secondary cooling system control devices. It is also possible to cause the backup control device 41 to execute only the control of the primary and secondary cooling system controls by executing the overall control other than the cooling system control device. In this configuration, since the control tasks of the main control device 40 are surely reduced by the control tasks of the primary and secondary cooling systems, it can be expected that the failure probability of the main control device 40 is reduced. Further, since the backup control device 41 is a single control task only for controlling the primary and secondary cooling systems as described above, the failure probability is extremely low. Therefore, according to this modification, the reliability regarding cooling of the fuel cell body can be greatly improved even during normal system operation.
[0063]
(2nd Embodiment)
FIG. 2 shows a schematic configuration of the fuel cell power generation system according to the present embodiment. The same components as those of the first embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description is simplified. Further, similarly to the first embodiment, the reformer 2, the shutoff valves 15, 16 and the nitrogen supply unit 17 shown in FIG. 6 are omitted from the drawings because they are not particularly related to the present invention.
[0064]
According to FIG. 2, in the fuel cell power generation system 51, the control signal switch 44 is omitted in the configuration of FIG. 1, and the control signals Ca (C2 and C3) and Ca ′ (C2a) of the main control device 40A and the backup control device 41A. And C3a) are directly sent to the control terminal 6a of the temperature control valve 6a and the control terminal 11a of the temperature control valve 11.
[0065]
Further, in this configuration, in the event of a failure, the main control device 40A directly sends the failure state signal S2A (at the time of failure: 1, at the time of non-failure: 0) to the backup control device 41A, and then stops driving. ing. Further, the backup control device 41A stops operating when the failure state signal S2 of “non-failure: 0” is transmitted from the main control device 40, and the backup control device 41A receives the “failure: 1” from the main control device 40. The control signal Ca '(C2a and C3a) is sent only when the failure state signal S2 is sent.
[0066]
Next, the overall operation of the fuel cell power generation system having this configuration will be described, particularly focusing on the operation of the primary and secondary cooling systems.
[0067]
During normal system operation (when the main control device 40A is not out of order), the main control device 40A collectively performs operation commands and operation control of all components including control of the primary and secondary cooling systems. ing. That is, since the failure state signal S2A of “non-failure: 0” is sent from the main control device 40A to the backup control device 41A, the control operation of the backup control device 41 is stopped.
[0068]
Therefore, similarly to the first embodiment, the temperature adjustment control signals Ca (C2 and C3) from the main control device 40A based on the detection signals D1 and D3 from the TE42 and TE43 are transmitted to the control terminal 6a of the temperature adjustment valve 6 and the temperature adjustment. Since the temperature is sent to the control terminal 11a of the valve 11, the temperature of the entire primary / secondary cooling water is controlled to an optimum value via the temperature control valve 6 and the temperature control valve 11, as in the first embodiment. An optimal cooling action is applied to the main body 3.
[0069]
On the other hand, when the system operation is stopped due to the failure of the main control device 40A, the main control device 40A sends the "failure time: 1" failure state signal S2A to the backup control device 41A to stop the operation. At this time, in the backup control device 41A, the control operation is started in response to the failure state signal S2A of “at the time of failure: 1”, and the temperature from the backup control device 41A based on the detection output signals D2 and D4 of TE42 and TE43. The control signals Ca ′ (C2a and C3a) are sent to the control terminal 6a of the temperature control valve 6 and the control terminal 11a of the temperature control valve 11, respectively.
[0070]
As a result, even when the main control device fails, the temperature of the entire primary / secondary cooling water is controlled to the optimum value via the temperature control valve 6 and the temperature control valve 11, as in the first embodiment. 3 is provided with an optimal cooling action. At this time, the temperatures of the primary cooling water flowing through the water treatment system line L8 and the secondary cooling water flowing through the cooling water outlet line L7 always exceed the predetermined temperature when the fuel cell body is in a high temperature state. Since the temperature is high, the temperature switches 30a and 31a are turned on, and the primary and secondary cooling water circulation pumps 30 and 31 continuously perform the primary cooling water and secondary cooling water sending action.
[0071]
Accordingly, the cooling of the fuel cell main body 3 is reliably stopped to a sufficiently low value so as not to cause the power generation action by the primary cooling water circulating through the cooling plate 3c.
[0072]
That is, in this configuration, the backup control device is operated only when the main control device is in a failure state by directly sending the failure status signal S2A from the main control device to the backup control device, so that the pumps 30 and 31 are continuously driven. Is configured to control the temperature of the primary cooling water and the secondary cooling water circulated by the fuel cell, so that the cooling of the fuel cell main body can be reliably stopped regardless of the failure of the main control device. An equivalent effect can be obtained. Further, in the present configuration, since a control signal switch is not used, a new effect is obtained that the components of the entire system can be reduced as compared with the configuration of the first embodiment.
[0073]
(Third embodiment)
FIG. 3 shows a schematic configuration of the fuel cell power generation system according to the present embodiment. The same components as those of the first embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description is simplified. Further, similarly to the first embodiment, the reformer 2, the shutoff valves 15, 16 and the nitrogen supply unit 17 shown in FIG. 6 are omitted from the drawings because they are not particularly related to the present invention.
[0074]
According to FIG. 3, the fuel cell power generation system 61 omits the control signal switch 44 in the configuration of FIG. 1 and performs only control of the primary and secondary cooling systems instead of the backup control device 41A. A cooling system dedicated control device 62 having an electronic control circuit mainly composed of a cooling system is provided. The control signal Ca '(C2a and C3a) of the cooling system dedicated control device 62 is directly sent to the control terminal 6a of the temperature control valve 6a and the control terminal 11a of the temperature control valve 11.
[0075]
In this configuration, the main control device 40B sends a cooling command signal S3 for commanding cooling control to the cooling system dedicated control device 62 during normal system operation. When a failure occurs, the main controller 40B sends a failure signal S4 indicating the failure state to the cooling system dedicated controller 62, and then stops driving.
[0076]
Next, the overall operation of the fuel cell power generation system having this configuration will be described, particularly focusing on the operation of the primary and secondary cooling systems.
[0077]
During normal system operation (when the main control device 40A is not out of order), the main control device 40A controls the operation commands and operation control of all components other than the control of the primary and secondary cooling systems. The cooling system dedicated control device 62 controls only the primary and secondary cooling systems.
[0078]
That is, since the cooling command signal S3 is sent from the main control device 40B to the cooling system dedicated control device 62, the cooling system dedicated control device 62 detects the signals from the TEs 42 and 43 as in the first embodiment. Based on the signals D1 and D3, temperature control signals Ca '(C2a and C3a) are sent to the control terminal 6a of the temperature control valve 6 and the control terminal 11a of the temperature control valve 11, respectively. As a result, as in the first embodiment, the temperatures of the entire primary and secondary cooling waters are controlled to optimal values via the temperature control valves 6 and 11, and the optimal cooling action for the fuel cell body 3 is achieved. Is given
On the other hand, when the system operation is stopped due to the failure of the main control device 40B, the main control device 40B sends a failure signal S4 to the cooling system dedicated control device 62 to stop the operation. At this time, in the cooling system dedicated control device 62, the control operation continues in response to the failure signal S4, and the temperature control signal Ca '(C2 and C3) is controlled by the control terminal 6a of the temperature control valve 6 and the control of the temperature control valve 11. Each is sent to the terminal 11a.
[0079]
As a result, even when the main control device fails, the temperatures of the entire primary and secondary cooling water are controlled to the optimum values via the temperature control valves 6 and 11 as in the first embodiment. As a result, an optimal cooling action is performed on the fuel cell body 3. At this time, the temperatures of the primary cooling water flowing through the water treatment system line L8 and the secondary cooling water flowing through the cooling water outlet line L7 always exceed the predetermined temperature when the fuel cell body is in a high temperature state. Since the temperature is high, the temperature switches 30a and 31a are turned on, and the primary and secondary cooling water circulation pumps 30 and 31 continuously perform the primary cooling water and secondary cooling water sending action.
[0080]
Accordingly, the cooling of the fuel cell main body 3 is reliably stopped to a sufficiently low value so as not to cause the power generation action by the primary cooling water circulating through the cooling plate 3c.
[0081]
That is, in the present configuration, the temperature control of the primary cooling water and the secondary cooling water circulated by the continuous drive of the pumps 30 and 31 is always performed by the cooling system dedicated control device regardless of the presence or absence of the failure of the main control device. With this configuration, even if the main control device fails, the cooling of the fuel cell main body can be reliably stopped even if the main control device malfunctions, and substantially the same effect as that of the first embodiment can be obtained. Further, in the present configuration, since a control signal switch is not used, a new effect is obtained that the components of the entire system can be reduced as compared with the configuration of the first embodiment.
[0082]
(Fourth embodiment)
FIG. 4 shows a schematic configuration of the fuel cell power generation system according to the present embodiment. The same components as those of the first embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description is simplified. Further, similarly to the first embodiment, the reformer 2, the shutoff valves 15, 16 and the nitrogen supply unit 17 shown in FIG. 6 are omitted from the drawings because they are not particularly related to the present invention.
[0083]
According to FIG. 4, the fuel cell power generation system 71 of this configuration operates in the same manner as the conventional configuration shown in FIG. 6 by using a single main controller 40C to operate all components including the primary and secondary cooling systems. Commands and operation control are performed in an integrated manner (note that signal lines S1 and C1 relating to system components W other than the primary and secondary cooling systems shown in FIG. 1 are not shown). ).
[0084]
On the other hand, the temperature control valve (three-way valve) 6 of the primary processing system of the fuel cell power generation system 71 of the present configuration is configured such that the control signal is not sent to the control terminal 6a, that is, the so-called no-voltage state causes the temperature control valve 6 6 has a normal closing function of stopping the flow of the primary cooling water to the cooling plate 3c via the cooling water supply 6 and supplying all the primary cooling water to the heat exchanger 7. Further, the temperature control valve (three-way valve) 11 of the secondary processing system performs all secondary cooling from the pump 31 via the temperature control valve 6 in a state where a control signal is not sent to the control terminal 11a, that is, in a so-called no-voltage state. It has a normal open function that opens to make water flow.
[0085]
Further, similarly to the first embodiment, the primary cooling water circulation pump 30 of the primary cooling system is configured such that the temperature of the primary cooling water flowing into the pump 30 via the water treatment system line L8 is a predetermined temperature (fuel cell). A temperature switch 30a is turned on when the temperature of the main body is equal to or higher than a value low enough not to cause a power generation effect) and turned off when the temperature is lower than a predetermined temperature. The driving is started / stopped by the on / off operation of the switch 30a. In addition, the secondary cooling water circulation pump 31 of the secondary cooling system is configured such that the temperature of the secondary cooling water flowing into the pump 31 via the cooling water outlet line L7 is equal to or higher than the predetermined temperature, as in the first embodiment. In this case, the pump 31 has a temperature switch 31a that turns on when the temperature is lower than a predetermined temperature and turns off when the temperature is lower than the predetermined temperature. The pump 31 is configured to start / stop driving by turning on / off the temperature switch 31a. .
[0086]
And in the fuel cell power generation system 71 of this configuration, a shutoff valve 72 is provided in a line between the heat exchanger 8 and the water treatment device 12 in the water treatment system line L8. The shut-off valve 72 is always opened when the control signal C4 is sent from the main control device 40C to the control terminal 72a, and heat exchange is performed when no control signal is sent to the control terminal 72a, that is, in a so-called no-voltage state. It has a normal closing function for closing the 2:00 cooling water flow from the vessel 8 to the water treatment device 12.
[0087]
Next, the overall operation of the fuel cell power generation system having this configuration will be described, particularly focusing on the operation of the primary and secondary cooling systems.
[0088]
Regarding the control of the primary and secondary cooling systems during the system operation, the main controller 40C sends the temperature adjustment control signals C2 and C3 based on the detection signals D1 and D3 from the TE42 and TE43 to the control terminal 6a of the temperature adjustment valve 6. And the temperature of the entire primary / secondary cooling water is controlled to an optimum value via the temperature control valve 6 and the temperature control valve 11 as in the first embodiment. Thus, an optimal cooling action is performed on the fuel cell main body 3. In the system operation, the control signal C4 is sent from the main control device 40C to the control terminal 72a of the shut-off valve 72, so that the shut-off valve 72 is open. As a result, part of the primary cooling water is sent to the water treatment device 12 via the water treatment system line L8, and becomes primary cooling water having reduced electric conductivity and turbidity to cool the fuel cell main body 3. Offered to
[0089]
On the other hand, when the system operation is stopped due to the failure of the main control device 40C, the control signals C2, C3, and C4 are not sent from the main control device 40C to the temperature control valves 6, 11 and the shutoff valve 72 ( Fail position), the temperature control valves 6, 11 and the shutoff valve 72 are in a non-voltage state.
[0090]
As a result, the temperature control valve 6 having the normally closed function is closed, and all the primary cooling water flowing through the pump 30 is sent to the heat exchanger 7 to exchange the temperature with the secondary cooling water. It is sent to the cooling plate 3c via the control valve 6. On the other hand, since the temperature control valve 11 having the normally open function is open, all the secondary cooling water flows from the pump 31 to the heat exchanger 8 and the heat exchanger 7 via the temperature control valve 6, The temperature of the primary cooling water used for cooling the fuel cell body 3 is lowered.
[0091]
That is, in this configuration, the temperature control valve 6 closes and the temperature control valve 11 opens in response to the stop of the drive of the main control device 40C. Thus, the primary cooling water whose temperature has been sufficiently lowered is sent, and the fuel cell body 3 is cooled by the primary cooling water.
[0092]
At this time, the temperatures of the primary cooling water flowing through the water treatment system line L8 and the secondary cooling water flowing through the cooling water outlet line L7 always exceed the predetermined temperature when the fuel cell body is in a high temperature state. Since the temperature is high, the temperature switches 30a and 31a are turned on, and the primary and secondary cooling water circulation pumps 30 and 31 continuously perform the primary cooling water and secondary cooling water sending action.
[0093]
Accordingly, since the primary cooling water whose temperature has been sufficiently lowered by the secondary cooling water circulated by the pump 31 circulates through the cooling plate 3c by the pump 30, the fuel cell main body 3 has a sufficiently low value so as not to generate power. The cooling can be reliably stopped until this time.
[0094]
In addition, when the system is stopped, since the temperature of the primary cooling water and the secondary cooling water is not accurately adjusted, the circulation of the primary cooling water and the secondary cooling water is repeated. And the temperature of the secondary cooling water gradually increases. As a result, the primary cooling water heat-exchanged with the secondary cooling water in the heat exchanger 8 has a high temperature state. If the high-temperature primary cooling water is supplied to the water treatment device 12, the water treatment device 12 may degrade the water treatment performance.
[0095]
However, in the present configuration, the shutoff valve 72 is provided in a line between the heat exchanger 8 and the water treatment device 12 in the water treatment system line L8, and the shutoff valve 72 is provided when the system operation is stopped as described above. Since the main control device 40C is closed when the drive is stopped, the supply of the primary cooling water to the water treatment device 12 is shut off, and the performance of the water treatment device 12 does not deteriorate.
[0096]
As described above, according to the present configuration, even if a single main control device fails, the pumps 30 and 31 are continuously driven according to the temperatures of the primary cooling water and the secondary cooling water, and the temperature control is performed. A predetermined operation in which the valve 6 and the temperature control valve 11 exchange heat between the primary cooling water and the secondary cooling water in response to a failure of the main control device (temperature control valve 6 → close operation, temperature control valve 11 opening operation). Therefore, the primary cooling water and the secondary cooling water can be circulated through the temperature control valve 6 and the temperature control valve 11 by the sending output of the pumps 30 and 31. As a result, the cooling of the fuel cell body 3 can be reliably stopped, and the power generation performance of the fuel cell body 3 can be maintained at a high level.
[0097]
Further, according to the present configuration, even if the primary cooling water is in a high temperature state and flows out of the heat exchanger 8, there is a possibility that the high-temperature primary cooling water flows into the water treatment device 12 by the function of the shutoff valve 72. And the cooling of the fuel cell body 3 can be reliably stopped without deteriorating the performance of the water treatment device 12.
[0098]
(Fifth embodiment)
FIG. 5 shows a schematic configuration of the fuel cell power generation system according to the present embodiment. The same components as those of the first embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description is simplified. Further, similarly to the first embodiment, the reformer 2, the shut-off valves 15, 16 and the nitrogen supply unit 17 shown in FIG.
[0099]
According to FIG. 5, in addition to the configuration shown in FIG. 4, the fuel cell power generation system 81 of this configuration is provided with a branch line L9 that branches off from a line that supplies steam from the steam separator 5 to a reformer (not shown). A shut-off valve 82 is provided on the branch line L9. The branch line L9 is configured to quickly release steam other than the steam required in the reformer to the outside.
[0100]
The shutoff valve 82 always closes when the control signal C5 is sent from the main control device 40D to the control terminal 82a, and the branch line L9 when no control signal is sent to the control terminal 82a, that is, when there is no voltage. And a normal open function for performing an opening operation to release water vapor to the outside through the shut-off valve 82. Note that the other configuration is substantially the same as the configuration shown in FIG. 4, and a description thereof will be omitted.
[0101]
Next, the overall operation of the fuel cell power generation system having this configuration will be described, particularly focusing on the operation of the primary and secondary cooling systems.
[0102]
Regarding the control of the primary and secondary cooling systems during the system operation, the main controller 40D sends the temperature adjustment control signals C2 and C3 based on the detection signals D1 and D3 from the TE42 and TE43 to the control terminal 6a of the temperature adjustment valve 6. And the temperature of the entire primary / secondary cooling water is controlled to an optimum value via the temperature control valve 6 and the temperature control valve 11 as in the fourth embodiment. Thus, an optimal cooling action is performed on the fuel cell main body 3. During the system operation, the control signal C4 is sent from the main controller 40D to the control terminal 72a of the shut-off valve 72, and the control signal C5 is sent to the control terminal 82a of the shut-off valve 82. 72 is open and the shut-off valve 82 is closed. As a result, part of the primary cooling water is sent to the water treatment device 12 via the water treatment system line L8, and becomes primary cooling water having reduced electric conductivity and turbidity to cool the fuel cell main body 3. The steam separated by the steam separator 5 is sent only to a reformer (not shown).
[0103]
On the other hand, when the system operation is stopped due to the failure of the main control device 40D, the control signals C2, C3 and C4, C5 are sent from the main control device 40D to the temperature control valves 6, 11 and the shutoff valves 72, 82. Since the temperature control valves 6 and 11 and the shutoff valves 72 and 82 are not operated (fail position), no voltage is applied.
[0104]
As a result, as in the fourth embodiment, the temperature control valve 6 having the normally closed function is closed, and all the primary cooling water flowing through the pump 30 is sent to the heat exchanger 7 and After heat exchange with the cooling plate 3c via the temperature control valve 6. On the other hand, since the temperature control valve 11 having the normally open function is open, all the secondary cooling water flows from the pump 31 to the heat exchanger 8 and the heat exchanger 7 via the temperature control valve 6, The temperature of the primary cooling water used for cooling the fuel cell body 3 is lowered.
[0105]
Further, since the shut-off valve 82 having the normally open function is open, the steam separated by the steam separator 5 is quickly discharged to the outside through the branch line L9. The temperature of the primary cooling water can be further reduced.
[0106]
At this time, the temperatures of the primary cooling water flowing through the water treatment system line L8 and the secondary cooling water flowing through the cooling water outlet line L7 always exceed the predetermined temperature when the fuel cell body is in a high temperature state. Since the temperature is high, the temperature switches 30a and 31a are turned on, and the primary and secondary cooling water circulation pumps 30 and 31 continuously perform the primary cooling water and secondary cooling water sending action.
[0107]
Accordingly, since the primary cooling water whose temperature has been sufficiently lowered by the secondary cooling water circulated by the pump 31 circulates through the cooling plate 3c by the pump 30, the fuel cell main body 3 has a sufficiently low value so as not to generate power. The cooling can be reliably stopped until this time.
[0108]
Further, in the present configuration, as in the fourth embodiment, a shutoff valve 72 is provided in a line between the heat exchanger 8 and the water treatment device 12 in the water treatment system line L8. As described above, when the system operation is stopped (the main control device 40D stops driving), the supply of the primary cooling water to the water treatment device 12 is interrupted, and the performance of the water treatment device 12 is deteriorated. There is no.
[0109]
As described above, according to the present configuration, even when a single main control device fails, the pumps 30 and 31 transmit the power through the temperature control valves 6 and 11 in the same manner as in the fourth embodiment. Thus, the primary cooling water and the secondary cooling water can be circulated. As a result, the cooling of the fuel cell body 3 can be reliably stopped, and the power generation performance of the fuel cell body 3 can be maintained at a high level.
[0110]
Further, in the present configuration, since the steam separated from the steam separator 5 can be quickly discharged through the branch line L9, the temperature of the primary cooling water separated by the steam separator 5 is further reduced. Thus, the fuel cell body 3 can be cooled more quickly.
[0111]
【The invention's effect】
As described above, according to the fuel cell power generation system of the present invention, the primary cooling water temperature for controlling the overall control of the entire power generation system and adjusting the temperatures of the primary cooling water and the secondary cooling water for cooling the fuel cell body. Even if a control unit (for example, a main control unit therein) having a control function of the adjusting means and the secondary cooling water temperature adjusting means fails, the first circulating pump for circulating the primary cooling water and the circulating pump for circulating the secondary cooling water. The second circulating pump depends on the temperatures of the primary cooling water and the secondary cooling water sent to the first circulating pump and the second circulating pump, respectively, for example, whenever the temperature exceeds a predetermined temperature. It is turned on / off so as to be turned on. That is, even if the control unit fails, the temperatures of the primary cooling water and the secondary cooling water used for cooling the fuel cell body are high and exceed the predetermined temperatures. The circulating pump continuously delivers the primary cooling water and the secondary cooling water, and ensures that the primary cooling water circulating through the fuel cell body through the cooling plate has a sufficiently low value so as not to generate the power generating action. Cooling can be stopped. As a result, the power generation performance of the fuel cell main body can be stably maintained regardless of the failure of the control unit, and the reliability can be improved.
[0112]
Further, according to the present invention, by providing a main control device and a backup control device (or a cooling system dedicated control device) as control units, even when the main control device fails, the backup control device (or the cooling system dedicated device) is provided. Controller) controls the first temperature control valve and the second temperature control valve respectively based on the temperature detection signals sent from the first temperature detection means and the second temperature detection means, respectively. Since the temperature of the returned primary cooling water and the temperature of the secondary cooling water for adjusting the temperature of the primary cooling water are adjusted to values more suitable for cooling the fuel cell body, the fuel cell body is cooled very efficiently. Can be stopped. According to the configuration including the main control device and the backup control device (or a dedicated control device for the cooling system) as this control unit, the main control device controls the entire system other than the primary cooling water circulation system and the secondary cooling water circulation system. The backup control device can be dedicated to the control task, and the backup control device can be dedicated to the control task of the primary cooling water circulation system and the secondary cooling water circulation system. As a result, the control task of the main control device can be reliably reduced by the control task of the primary and secondary cooling water circulation systems, and it is expected that the failure probability of the main control device is reduced. Further, since the control task of the backup control device is a single control task of controlling only the primary and secondary cooling water circulation systems, the failure probability can be extremely reduced. Therefore, the reliability regarding cooling of the fuel cell main body can be greatly improved not only when the main control device fails but also during normal system operation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a fuel cell power generation system according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a fuel cell power generation system according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of a fuel cell power generation system according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of a fuel cell power generation system according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of a fuel cell power generation system according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of a fuel cell power generation system according to a sixth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
3 Fuel cell body
3a Fuel electrode
3b air electrode
3c Cooling plate
5 Steam separator
6,11 Temperature control valve
6a, 11a control terminal
7, 8 heat exchanger
10 Cooling tower
21, 51, 61, 71, 81 Fuel cell power generation system
30, 31 pump
30a, 31a Temperature switch
40, 40A to 40D Main control device
41, 41A Backup control device
42, 43 Temperature detector
44 Control signal switch
44a, 44b fixed contact
44c dynamic contact
62 Cooling system controller
72, 82 Shut-off valve
72a, 82a control terminal
Ca, Ca ', C2, C2a, C3, C3a Temperature control signal
D1 to D4 Temperature detection signal
S2, S2A failure status signal
S3 Cooling command signal
S4 failure signal

Claims (9)

燃料極，空気極，及び冷却板を有する燃料電池本体と、第１の循環ポンプ及び水蒸気分離器を有し、当該第１の循環ポンプの送出力により前記冷却板に１次冷却水を通して当該燃料電池本体の発電時に生じた熱を吸収し、この吸熱により加熱した１次冷却水を前記水蒸気分離器に流入させて当該１次冷却水から水蒸気を分離し、水蒸気が分離された１次冷却水を当該第１の循環ポンプを介して前記冷却板に戻すように構成した冷却手段と、熱交換手段を有し、前記第１の循環ポンプを介して送られる１次冷却水の内の所要量を当該熱交換手段に送って２次冷却水と熱交換することにより前記冷却板に戻される１次冷却水の温度を調節する１次冷却水温度調節手段と、第２の循環ポンプ及び冷却装置を有し、当該第２の循環ポンプの送出力により前記２次冷却水の内の所要量を前記熱交換手段に送って前記１次冷却水と熱交換させ、熱交換により加熱した２次冷却水を前記冷却装置に流入させて冷却し、冷却された２次冷却水を当該第２の循環ポンプを介して前記熱交換手段に戻すように構成することにより、前記１次冷却水と熱交換される２次冷却水の温度を調節する２次冷却水温度調節手段と、前記発電システム全体を統括制御するとともに、前記１次冷却水の温度及び２次冷却水の温度に応じて前記１次冷却水温度調節手段及び前記２次冷却水温度調節手段をそれぞれ制御することにより、前記熱交換手段に送られる１次冷却水の量及び前記熱交換手段に送られる前記２次冷却水の量を調節する制御ユニットとを備えた燃料電池発電システムにおいて、
前記第１の循環ポンプを当該第１の循環ポンプに送られた１次冷却水の温度に応じてオン／オフ駆動させる第１のポンプ駆動手段と、前記第２の循環ポンプを当該第２の循環ポンプに送られた２次冷却水の温度に応じてオン／オフ駆動させる第２のポンプ駆動手段とを備えたことを特徴とする燃料電池発電システム。A fuel cell body having a fuel electrode, an air electrode, and a cooling plate; a first circulating pump and a steam separator; and the primary cooling water passing through the cooling plate by the output of the first circulating pump. The primary cooling water, which absorbs heat generated at the time of power generation of the battery body and flows by heating the primary cooling water into the steam separator, separates the steam from the primary cooling water, and separates the primary cooling water from the steam. And cooling means configured to return the cooling plate to the cooling plate via the first circulating pump, and a required amount of primary cooling water sent through the first circulating pump. To the heat exchange means to exchange heat with the secondary cooling water to adjust the temperature of the primary cooling water returned to the cooling plate, and a second circulating pump and cooling device And the output of the second circulation pump A required amount of the secondary cooling water is sent to the heat exchange means to exchange heat with the primary cooling water, and the secondary cooling water heated by the heat exchange is allowed to flow into the cooling device to be cooled and cooled. Secondary cooling water is returned to the heat exchange means via the second circulating pump, thereby controlling the temperature of the secondary cooling water exchanged with the primary cooling water. Water temperature control means and the whole power generation system, and the primary cooling water temperature control means and the secondary cooling water temperature control means according to the temperature of the primary cooling water and the temperature of the secondary cooling water. Controlling the amount of the primary cooling water sent to the heat exchange means and the amount of the secondary cooling water sent to the heat exchange means, respectively.
A first pump driving unit that drives the first circulation pump on / off in accordance with a temperature of the primary cooling water sent to the first circulation pump; and a second pump that drives the second circulation pump to the second circulation pump. A fuel cell power generation system comprising: a second pump driving unit that performs on / off driving according to the temperature of the secondary cooling water sent to the circulation pump. 前記第１のポンプ駆動手段は、前記第１の循環ポンプに送られた１次冷却水の温度が所定温度を越えている場合は常に当該第１の循環ポンプをオン駆動させ、前記第２のポンプ駆動手段は、前記第２の循環ポンプに送られた２次冷却水の温度が所定温度を越えている場合は常に当該第２の循環ポンプをオン駆動させるようにした請求項１記載の燃料電池発電システム。When the temperature of the primary cooling water sent to the first circulating pump exceeds a predetermined temperature, the first pump driving means always turns on the first circulating pump and drives the second circulating pump. 2. The fuel according to claim 1, wherein the pump driving means always turns on the second circulation pump when the temperature of the secondary cooling water sent to the second circulation pump exceeds a predetermined temperature. Battery power generation system. 前記１次冷却水温度調節手段は、前記制御ユニットから送られる１次冷却水の温度に基づく制御信号に応じて前記熱交換手段に供給される１次冷却水の量を定める第１の温度調節弁を備え、前記２次冷却水温度調節手段は、前記制御ユニットから送られる２次冷却水の温度に基づく制御信号に応じて前記熱交換手段に供給される２次冷却水の量を定める第２の温度調節弁を備えた請求項２記載の燃料電池発電システム。The primary cooling water temperature adjusting unit is configured to perform a first temperature adjustment that determines an amount of the primary cooling water supplied to the heat exchanging unit in response to a control signal based on the temperature of the primary cooling water sent from the control unit. A valve, wherein the secondary cooling water temperature adjusting means determines an amount of secondary cooling water supplied to the heat exchange means in response to a control signal based on a temperature of the secondary cooling water sent from the control unit. The fuel cell power generation system according to claim 2, further comprising: a second temperature control valve. 前記１次冷却水の温度を検出する第１の温度検出手段と、前記２次冷却水の温度を検出する第２の温度検出手段とを備え、
前記制御ユニットは、前記発電システム全体の統括制御するとともに、前記第１の温度検出手段及び前記第２の温度検出手段からそれぞれ送られる温度検出信号に基づいて前記第１の温度調節弁及び前記第２の温度調節弁をそれぞれ制御するメイン制御装置と、前記第１の温度検出手段及び前記第２の温度検出手段からそれぞれ送られる温度検出信号に基づいて、前記メイン制御装置が故障した場合に前記第１の温度調節弁及び前記第２の温度調節弁をそれぞれ制御するバックアップ制御装置とを備えた請求項３記載の燃料電池発電システム。A first temperature detecting means for detecting a temperature of the primary cooling water; and a second temperature detecting means for detecting a temperature of the secondary cooling water,
The control unit controls the entire power generation system and controls the first temperature control valve and the second temperature control valve based on temperature detection signals sent from the first temperature detection unit and the second temperature detection unit, respectively. A main control device for controlling the temperature control valves of the first and second temperature control units, respectively, based on temperature detection signals sent from the first temperature detection unit and the second temperature detection unit. 4. The fuel cell power generation system according to claim 3, further comprising a backup control device for controlling the first temperature control valve and the second temperature control valve, respectively. 前記メイン制御装置が故障した場合に当該メイン制御装置から送られる故障信号に応じて、前記第１の温度調節弁及び前記第２の温度調節弁の制御を当該メイン制御装置から前記バックアップ制御装置に切り替える切り替え手段を備えた請求項４記載の燃料電池発電システム。In response to a failure signal sent from the main control device when the main control device fails, control of the first temperature control valve and the second temperature control valve is performed from the main control device to the backup control device. 5. The fuel cell power generation system according to claim 4, further comprising switching means for switching. 前記バックアップ制御装置は、前記メイン制御装置が故障した場合に当該メイン制御装置から送られる故障信号に応じて、前記第１の温度調節弁及び前記第２の温度調節弁を制御するようにした請求項４記載の燃料電池発電システム。The backup control device controls the first temperature control valve and the second temperature control valve according to a failure signal sent from the main control device when the main control device fails. Item 6. The fuel cell power generation system according to Item 4. 前記１次冷却水の温度を検出する第１の温度検出手段と、前記２次冷却水の温度を検出する第２の温度検出手段とを備え、
前記制御ユニットは、前記発電システム全体を統括制御する機能を有するメイン制御装置と、前記第１の温度検出手段及び前記第２の温度検出手段からそれぞれ送られる温度検出信号に基づいて第１の温度調節弁及び前記第２の温度調節弁を制御する冷却系専用制御装置とを備えた請求項３記載の燃料電池発電システム。A first temperature detecting means for detecting a temperature of the primary cooling water; and a second temperature detecting means for detecting a temperature of the secondary cooling water,
The control unit includes a main controller having a function of controlling the entire power generation system, and a first temperature based on a temperature detection signal sent from each of the first temperature detector and the second temperature detector. The fuel cell power generation system according to claim 3, further comprising a control valve and a control device dedicated to a cooling system that controls the second temperature control valve. 前記熱交換手段により熱交換された後の１次冷却水の一部を水処理系ラインを介して導き、当該一部の１次冷却水の電気伝導度及び濁度を低減させて前記第１の循環ポンプを介して前記冷却板に戻す１次冷却水処理装置を設け、前記水処理系ラインの途中に当該水処理系ラインを流れる一部の１次冷却水の温度が所定温度を越えた場合に当該１次冷却水の前記水処理装置への流入を遮断する遮断弁を設けるとともに、
前記第１の温度調節弁は、前記制御ユニットから送られる当該ユニットの故障を表す制御信号に応じて前記熱交換手段に全ての１次冷却水を供給し、前記第２の第２の温度調節弁は、前記制御ユニットから送られる当該ユニットの故障を表す制御信号に応じて前記熱交換手段に全ての２次冷却水を供給するようにした請求項３記載の燃料電池発電システム。A part of the primary cooling water after the heat exchange by the heat exchanging means is guided through a water treatment system line, and the electric conductivity and turbidity of the part of the primary cooling water are reduced to reduce the first cooling water. A primary cooling water treatment device for returning to the cooling plate via the circulating pump, and a temperature of a part of the primary cooling water flowing through the water treatment system line in the middle of the water treatment system line exceeds a predetermined temperature. In the case, while providing a shut-off valve for shutting off the inflow of the primary cooling water into the water treatment device,
The first temperature control valve supplies all of the primary cooling water to the heat exchange means in response to a control signal sent from the control unit and indicating a failure of the unit, and the second temperature control valve 4. The fuel cell power generation system according to claim 3, wherein the valve supplies all the secondary cooling water to the heat exchange means in response to a control signal transmitted from the control unit and indicating a failure of the unit. 前記水蒸気分離器に当該水蒸気分離器により分離された水蒸気の少なくとも一部を外部へ案内するラインを設け、このラインの途中に前記制御ユニット作動時においては前記少なくとも一部の水蒸気の外部への放出を遮断し、当該制御ユニット故障時においては当該少なくとも一部の水蒸気を外部へ放出させる遮断弁を設けた請求項８記載の燃料電池発電システム。A line for guiding at least a part of the water vapor separated by the water vapor separator to the outside; 9. The fuel cell power generation system according to claim 8, further comprising a shut-off valve that shuts off the control unit and releases the at least part of the steam to the outside when the control unit fails.
JP18970996A 1996-07-18 1996-07-18 Fuel cell power generation system Expired - Lifetime JP3572147B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18970996A JP3572147B2 (en) 1996-07-18 1996-07-18 Fuel cell power generation system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18970996A JP3572147B2 (en) 1996-07-18 1996-07-18 Fuel cell power generation system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1040941A JPH1040941A (en) 1998-02-13
JP3572147B2 true JP3572147B2 (en) 2004-09-29

Family

ID=16245886

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18970996A Expired - Lifetime JP3572147B2 (en) 1996-07-18 1996-07-18 Fuel cell power generation system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3572147B2 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4953405B2 (en) * 2001-06-11 2012-06-13 パナソニック株式会社 FUEL CELL SYSTEM AND METHOD FOR OPERATING FUEL CELL SYSTEM
KR100460885B1 (en) * 2002-07-08 2004-12-09 현대자동차주식회사 Cooling system of stack protection apparatus for fuel cell electric vehicle
JP4949619B2 (en) * 2004-11-18 2012-06-13 パナソニック株式会社 Fuel cell system and operation method thereof
JP2008084698A (en) * 2006-09-27 2008-04-10 Toshiba Corp Fuel reformer and fuel cell system
JP5794819B2 (en) * 2011-04-21 2015-10-14 三菱日立パワーシステムズ株式会社 Fuel cell / gas turbine combined power generation system and method for stopping the fuel cell
CN107195865B (en) * 2017-05-22 2023-09-29 江苏准信自动化科技股份有限公司 Cooling water circulation system of formation table
JP7119691B2 (en) * 2018-07-19 2022-08-17 トヨタ自動車株式会社 fuel cell system

Also Published As

Publication number Publication date
JPH1040941A (en) 1998-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100802571B1 (en) Heating and cooling system using waste heat of fuel cell
US20110143245A1 (en) Fuel cell system
CA2752436C (en) Back-up fuel cell electric generator comprising a compact manifold body, methods of managing the operation thereof
JPH0668891A (en) Fuel cell generator and control thereof
CN107425210A (en) One proton exchanging film fuel battery cold starting system and method for work
JP5760749B2 (en) Fuel cell cogeneration system
JP3572147B2 (en) Fuel cell power generation system
JP4213636B2 (en) Hot water storage hot water source
US20220223892A1 (en) Fuel cell system
JP4716352B2 (en) Hot water storage hot water source
JP4929734B2 (en) Fuel cell system
JP2003282108A (en) Fuel cell system
KR20230037180A (en) Fuel cell system
JP2017037819A (en) Fuel battery cogeneration system, and starting method and operation method for the same
KR20230139180A (en) Fuel cell apparatus
JP2007242493A (en) Fuel cell system and its operation stopping method
JP7306851B2 (en) fuel cell device
EP4109604A1 (en) Exhaust heat recovery system
JPH05190189A (en) Operation of fuel cell type power generation device
JP7431012B2 (en) Cogeneration system
JP5212895B2 (en) Fuel cell system
JP7290543B2 (en) fuel cell device
WO2024190752A1 (en) Fuel cell system
JP7359029B2 (en) fuel cell system
JP2023038940A (en) Fuel cell system and method of controlling heater thereof

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040622

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040628

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080702

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090702

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090702

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100702

Year of fee payment: 6