專(zhuān)利名稱(chēng)：燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃料電池發(fā)電系統(tǒng)。更詳細(xì)地說(shuō)，涉及判定流體供給裝置是否發(fā)生劣化，根據(jù)劣化程度在可能的范圍繼續(xù)發(fā)電或停止運(yùn)行的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在使燃料電池發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行的情況下，必須將空氣和水等流體沒(méi)有過(guò)量或不足地按照所需要的數(shù)量提供給重整器和燃料電池等。在這里，在已有的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中，利用鼓風(fēng)機(jī)和泵等流體供給裝置提供流體，利用流量計(jì)測(cè)定流體的流量(參照例如專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。圖20是上述專(zhuān)利文獻(xiàn)1記載的已有的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的概略方框圖。如圖20所示，已有的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)具備燃料電池、燃料處理裝置、對(duì)燃料處理裝置提供原料氣體的鼓風(fēng)機(jī)、對(duì)燃料處理裝置提供水的泵、以及檢測(cè)水的流量的流量計(jì)。
又，在燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中，在燃料電池組等發(fā)生異常的情況下，如果原封不動(dòng)繼續(xù)運(yùn)行，則裝置可能發(fā)生故障。因此有時(shí)在已有的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中具有監(jiān)視燃料電池組的性能的裝置等(參照例如專(zhuān)利文獻(xiàn)2)。在上述專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，提出了在檢測(cè)出燃料電池組有異常的情況下將燃料電池發(fā)電系統(tǒng)與負(fù)載切斷開(kāi)來(lái)等應(yīng)對(duì)方法。
燃料電池由于發(fā)電反應(yīng)而發(fā)熱，利用泵等使冷卻水循環(huán)以去除熱。一旦泵等發(fā)生異常冷卻水停止流動(dòng)，燃料電池會(huì)由于發(fā)熱而受到嚴(yán)重的損傷。因此為例保護(hù)燃料電池，提出了檢測(cè)冷卻水路的壓差，在有異常的情況下報(bào)告異?；驈?qiáng)制停止的方法(專(zhuān)利文獻(xiàn)3)、在冷卻水的溫度、冷卻水流量等工藝值有異常時(shí)，使燃料電池的輸出降低，以使工藝值恢復(fù)正常，以繼續(xù)運(yùn)行的方法(專(zhuān)利文獻(xiàn)4)、以及檢測(cè)致冷劑流量或致冷劑壓力，在有異常的情況下限制燃料電池的輸出或停止運(yùn)行的方法(專(zhuān)利文獻(xiàn)5)。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1日本特開(kāi)2003-257463號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2日本特開(kāi)2000-67896號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)3日本特開(kāi)2003-168454號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)4日本特開(kāi)平8-195208號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)5日本特開(kāi)2002-184435號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容如專(zhuān)利文獻(xiàn)3～5所述，在冷卻水系統(tǒng)發(fā)生異常的情況下，一旦停止燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行，電力供應(yīng)就停止。燃料電池發(fā)電系統(tǒng)起著生命線(xiàn)的作用，突然停止運(yùn)行會(huì)對(duì)家庭生活產(chǎn)生深刻的影響。而且在使用燃料電池的熱電聯(lián)供系統(tǒng)的情況下，持續(xù)運(yùn)行的時(shí)間越長(zhǎng)則能量成本越低，能夠提高經(jīng)濟(jì)效果。如果每次發(fā)生異常都停止運(yùn)行，則由于在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)需要能量，會(huì)降低經(jīng)濟(jì)效果。
在這里，在如專(zhuān)利文獻(xiàn)3～5所述冷卻水系統(tǒng)發(fā)生異常的情況下，如果限制燃料電池的輸出而繼續(xù)運(yùn)行，則有時(shí)候會(huì)提高經(jīng)濟(jì)效果。但是在冷卻水系統(tǒng)的異常嚴(yán)重，或劣化進(jìn)一步發(fā)展的情況下，如果根據(jù)系統(tǒng)的狀態(tài)極度降低輸出，則有時(shí)候反而會(huì)使經(jīng)濟(jì)效果惡化。
本發(fā)明是為解決上述存在問(wèn)題而作出的，其目的在于提供根據(jù)燃料電池的冷卻水等與燃料電池發(fā)電系統(tǒng)相關(guān)的流體供給裝置的劣化或異常程度進(jìn)行能夠確保經(jīng)濟(jì)效果的運(yùn)行控制的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)。
為了解決上述存在問(wèn)題，本發(fā)明的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，具備燃料電池、提供與所述燃料電池發(fā)電相關(guān)的流體的一個(gè)或一個(gè)以上的流體供給裝置中的至少一個(gè)，即劣化判定對(duì)象、所述劣化判定對(duì)象提供的流體的流量的檢測(cè)用的流量檢測(cè)裝置、控制所述劣化判定對(duì)象提供的流體的流量的流量控制裝置、以及控制燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行的運(yùn)行控制裝置，所述運(yùn)行控制裝置在所述流量控制裝置對(duì)所述劣化判定對(duì)象提供規(guī)定的輸出指令值的情況下所述劣化判定對(duì)象提供的流體的流量處于第1劣化范圍時(shí)使燃料電池的功率輸出減小，在所述流量處于第2劣化范圍時(shí)使運(yùn)行停止(權(quán)利要求1)。采用這樣的結(jié)構(gòu)，則在劣化判定對(duì)象發(fā)生第1劣化的情況下能夠減少功率輸出，一邊防止流量不足一邊繼續(xù)運(yùn)行。而且流體供給裝置發(fā)生第2劣化的情況下能夠停止運(yùn)行。因此使運(yùn)行停止保持于必要的最低限度，同時(shí)在必要時(shí)能夠停止運(yùn)行，能夠確保經(jīng)濟(jì)效果。
在上述燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中，也可以所述規(guī)定的輸出指令值是利用所述流體控制裝置實(shí)際提供的輸出指令值，所述劣化判定對(duì)象提供的流體的流量是提供所述輸出指令值時(shí)的所述流量檢測(cè)裝置檢測(cè)出的流量的檢測(cè)值(權(quán)利要求2)。采用這樣的結(jié)構(gòu)時(shí)，使用實(shí)際檢測(cè)出的流量和輸出指令值，因此能夠進(jìn)行簡(jiǎn)便的判斷。
在上述燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中，也可以在提供所述規(guī)定的輸出指令值的情況下所述劣化判定對(duì)象提供的流體的流量，是根據(jù)所述流體控制裝置實(shí)際提供的輸出指令值，和提供所述實(shí)際提供的輸出指令值時(shí)所述流量檢測(cè)裝置檢測(cè)得到的流量的檢測(cè)值，預(yù)測(cè)的預(yù)測(cè)值(權(quán)利要求3)。采用這樣的結(jié)構(gòu)時(shí)，實(shí)際上即使是不為判斷而改變輸出也能夠進(jìn)行判斷。
上述燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中，也可以是所述規(guī)定的輸出指令值是與最大功率輸出對(duì)應(yīng)的輸出指令值(權(quán)利要求4)。采用這樣的結(jié)構(gòu)時(shí)，在不能夠?qū)崿F(xiàn)與最大輸出相應(yīng)的流量的情況下，判定為發(fā)生第1劣化。在第1劣化范圍內(nèi)，降低功率輸出，能夠有效地防止流量不足。
在上述燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中，也可以是所述流量檢測(cè)裝置具有檢測(cè)所述劣化判定對(duì)象提供的所述流體的壓力的壓力檢測(cè)裝置，根據(jù)所述檢測(cè)出的壓力計(jì)算所述流體的流量(權(quán)利要求5)。采用這樣的結(jié)構(gòu)時(shí)，不直接檢測(cè)流量，而根據(jù)壓力推斷流量。
在上述燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中，也可以是所述劣化判定對(duì)象是對(duì)所述燃料電池提供氧化劑氣體的氧化劑供給裝置和對(duì)所述燃料電池提供燃料的燃料供給裝置中的至少任一方(權(quán)利要求6)。采用這樣的結(jié)構(gòu)時(shí)，能夠防止氧化劑的流量的不足。
在上述燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中，也可以具備從水和原料生成燃料的燃料處理裝置，所述劣化判定對(duì)象是對(duì)所述燃料處理裝置提供水的水供給裝置和對(duì)所述燃料處理裝置提供原料的原料供給裝置中的至少任一方(權(quán)利要求7)。采用這樣的結(jié)構(gòu)，能夠防止水或原料的流量不足。
在上述燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中，所述運(yùn)行控制裝置如所述判定流量在所述第1劣化范圍內(nèi)時(shí)，進(jìn)行運(yùn)行控制，以使燃料電池的功率輸出在與所述判定流量對(duì)應(yīng)的所述燃料電池的功率輸出的上限值以下(權(quán)利要求8)。采用這樣的結(jié)構(gòu)時(shí)，功率輸出根據(jù)劣化被變更，能夠可靠地、高效率地防止流量不足。
在上述燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中，也可以所述第1劣化范圍是如果繼續(xù)進(jìn)行所述限制運(yùn)行則在經(jīng)濟(jì)上有利的范圍，所述第2劣化范圍是如果繼續(xù)進(jìn)行所述限制運(yùn)行則在經(jīng)濟(jì)上不利的范圍(權(quán)利要求9)。采用這樣的結(jié)構(gòu)時(shí)，能夠僅在經(jīng)濟(jì)上不利的范圍內(nèi)停止運(yùn)行，進(jìn)一步提高運(yùn)行效率。
在上述燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中，也可以所述第2劣化范圍是與所述判定流量對(duì)應(yīng)的所述燃料電池的功率輸出的上限值低于規(guī)定的功率輸出的范圍(權(quán)利要求10)。采用這樣的結(jié)構(gòu)時(shí)，能夠根據(jù)極限功率輸出判斷運(yùn)行停止，不需要為判斷經(jīng)濟(jì)性而進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)算。因此能夠更加簡(jiǎn)便地進(jìn)行運(yùn)行停止的判斷。
在上述燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中，也可以所述第2劣化范圍是所述燃料電池的效率低于規(guī)定的效率的范圍(權(quán)利要求11)。采用這樣的結(jié)構(gòu)時(shí)，能夠根據(jù)效率進(jìn)行運(yùn)行停止的判斷，不需要為判斷經(jīng)濟(jì)性而進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)算。因此能夠更加簡(jiǎn)便地進(jìn)行運(yùn)行停止的判斷。
在上述燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中，也可以具備存儲(chǔ)所述電力和/或原料的費(fèi)用體系的存儲(chǔ)裝置、以及根據(jù)預(yù)定的電力和原料的費(fèi)用體系計(jì)算燃料電池發(fā)電系統(tǒng)發(fā)生的電力和熱中的至少其一的供應(yīng)成本以及替代手段發(fā)生的電力和熱的至少其一的供應(yīng)成本計(jì)算裝置，所述第2劣化范圍是所述替代手段的供應(yīng)成本低于燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的供應(yīng)成本的范圍(權(quán)利要求12)。采用這樣的結(jié)構(gòu)時(shí)，能夠判斷實(shí)際成本，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性的判斷，而且能夠進(jìn)一步提高效率。
在上述燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中，也可以具備利用通信取得所述電力和/或原料的現(xiàn)行的費(fèi)用體系的通信裝置，利用所述通信裝置取得的費(fèi)用體系更新所述存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)的費(fèi)用體系(權(quán)利要求13)。采用這樣的結(jié)構(gòu)時(shí)，能夠隨時(shí)更新計(jì)算成本的參數(shù)，能夠進(jìn)行反映更正確的成本的判定。
在上述燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中，也可以具備累計(jì)燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間的運(yùn)行時(shí)間累計(jì)裝置、顯示燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的信息的顯示裝置、根據(jù)所述流量控制裝置的輸出指令值、所述流量檢測(cè)裝置得到的檢測(cè)值、以及所述運(yùn)行時(shí)間累計(jì)裝置得到的運(yùn)行時(shí)間，預(yù)測(cè)所述檢測(cè)值達(dá)到第1和/或第2劣化范圍為止的時(shí)間的時(shí)間預(yù)測(cè)裝置，所述顯示裝置顯示所述時(shí)間預(yù)測(cè)裝置預(yù)測(cè)的時(shí)間(權(quán)利要求14)。采用這樣的結(jié)構(gòu)時(shí)，用戶(hù)能夠預(yù)先知道發(fā)生劣化的時(shí)期，維修保養(yǎng)更加容易。
在上述燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中，也可以具備維修保養(yǎng)報(bào)告裝置，所述維修保養(yǎng)報(bào)告裝置如所述檢測(cè)值落在第1劣化范圍內(nèi)的情況下報(bào)告所述劣化判定對(duì)象有必要維修保養(yǎng)的情況(權(quán)利要求15)。燃料電池發(fā)電系統(tǒng)有時(shí)候也作為對(duì)家庭提供電力的裝置擔(dān)負(fù)生命線(xiàn)的作用。如果實(shí)際上燃料電池發(fā)電系統(tǒng)一旦發(fā)生嚴(yán)重的故障就停止運(yùn)行，則突然停止電力供應(yīng)對(duì)家庭生活會(huì)發(fā)生重大的影響。為了使燃料電池發(fā)電系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)地穩(wěn)定地運(yùn)行，則有必要在比較早的階段進(jìn)行泵類(lèi)的修理或替換。如果采用上述結(jié)構(gòu)，則在判定為流體供給裝置發(fā)生劣化的情況下可以向管理者報(bào)告對(duì)該流體供給裝置進(jìn)行維修保養(yǎng)的必要性。
本發(fā)明的上述目的、其他目的、特征、有利之處，從參考附圖對(duì)下述最佳實(shí)施形態(tài)進(jìn)行的詳細(xì)說(shuō)明中可以去清楚了解到。
本發(fā)明的效果在于，能夠提供具有如上所述的結(jié)構(gòu)，能夠根據(jù)燃料電池的冷卻水等，與燃料電池發(fā)電系統(tǒng)相關(guān)的流體供給裝置的劣化和異常程度，進(jìn)行運(yùn)行控制以確保經(jīng)濟(jì)性的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)。
圖1是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖2是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的控制裝置的概略結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖3是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的重整水的流量與功率輸出的關(guān)系的圖。
圖4是表示提供給本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的重整水供給裝置的輸出指令值與重整水的流量的關(guān)系的圖。
圖5是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中重整水供給裝置中發(fā)生劣化的情況下的，提供給重整水供給裝置的輸出指令值與重整水的流量的關(guān)系的圖。
圖6是表示對(duì)本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中是否發(fā)生第1劣化進(jìn)行判定，進(jìn)行限制運(yùn)行用的表的一個(gè)例子。
圖7是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的家庭電力負(fù)荷的，通常情況下的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量圖表。
圖8是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的家庭電力負(fù)荷的，流體供給裝置劣化時(shí)的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量圖表。
圖9是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中功率輸出與效率的關(guān)系的示意圖。
圖10是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的家庭電力負(fù)荷的，極限功率輸出與成本優(yōu)值的關(guān)系的示意圖。
圖11是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)2的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖12是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)2的控制裝置的概略結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖13是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)2的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的冷卻水的流量與功率輸出的關(guān)系。
圖14是表示提供給本發(fā)明實(shí)施形態(tài)2的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的冷卻水供給裝置的輸出指令值與冷卻水的流量的關(guān)系的圖。
圖15是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)2的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中冷卻水供給裝置中發(fā)生劣化的情況下，提供給冷卻水供給裝置的輸出指令值與冷卻水的流量的關(guān)系的圖。
圖16是表示對(duì)本發(fā)明實(shí)施形態(tài)2的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中冷卻水供給裝置發(fā)生的劣化有發(fā)展的情況下，提供給冷卻水供給裝置的輸出指令值與冷卻水的流量的關(guān)系的圖。
圖17是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)3的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖18是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)3中能夠?qū)崿F(xiàn)的冷卻水流量的上限的預(yù)測(cè)方法的概念圖。
圖19是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)4的劣化判定方法的概念圖。
圖20是表示已有的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
符號(hào)說(shuō)明11燃料電池12燃料處理裝置13燃燒器14重整水供給裝置15原料供給裝置16氧化劑供給裝置17冷卻水供給裝置18重整水流量檢測(cè)裝置19原料流量檢測(cè)裝置20氧化劑流量檢測(cè)裝置21冷卻水流量檢測(cè)裝置22控制裝置23維修保養(yǎng)報(bào)告裝置24流量控制裝置25劣化判定裝置26運(yùn)行控制裝置27控制部28存儲(chǔ)部29狀態(tài)存儲(chǔ)裝置30通信裝置31經(jīng)濟(jì)性判定裝置具體實(shí)施方式
下面參照附圖對(duì)本發(fā)明的理想的實(shí)施形態(tài)進(jìn)行說(shuō)明。
實(shí)施形態(tài)1圖1是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的方框圖。下面參照附圖對(duì)本實(shí)施形態(tài)的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，將硬件與控制系統(tǒng)分開(kāi)說(shuō)明。
首先在下面對(duì)硬件進(jìn)行說(shuō)明。如圖1所示，本實(shí)施形態(tài)的硬件具備利用所提供的燃料和空氣等氧化劑的電化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行發(fā)電的燃料電池11、利用在所提供的天然氣等原料與對(duì)所提供的重整水加熱得到的水蒸氣之間發(fā)生的重整反應(yīng)生成含氫氣體提供給燃料電池11作為燃料的燃料處理裝置12、使從燃料電池11排出的未利用的燃料(以下稱(chēng)為“廢氣”)燃燒對(duì)燃料處理裝置12進(jìn)行加熱的燃燒器13、對(duì)燃料處理裝置12提供重整水的重整水供給裝置14、對(duì)燃料處理裝置12提供原料的原料供給裝置15、對(duì)燃料電池11提供氧化劑的氧化劑供給裝置16、以及將冷卻水提供給燃料電池11的內(nèi)部，對(duì)燃料電池11內(nèi)部進(jìn)行冷卻，使其維持于適于反應(yīng)的溫度的冷卻水供給裝置17。還有，重整水供給裝置14、原料供給裝置15、氧化劑供給裝置16、冷卻水供給裝置17，在權(quán)利要求書(shū)中的說(shuō)明中作為流體供給裝置說(shuō)明。
在本實(shí)施形態(tài)中，原料采用天然氣，重整水和冷卻水采用離子交換水，氧化劑采用空氣。重整水供給裝置14、原料供給裝置15、氧化劑供給裝置16、冷卻水供給裝置17根據(jù)用途采用例如鼓風(fēng)機(jī)和泵。鼓風(fēng)機(jī)采用例如渦旋鼓風(fēng)機(jī)(turbo blower)、離心式鼓風(fēng)機(jī)(scrollblower)、西洛克風(fēng)扇等。泵采用例如柱塞泵、隔膜泵、離心泵等。燃燒器13采用例如火焰燃燒器。在本實(shí)施形態(tài)中，在燃燒器13中，燃料電池11的廢氣與空氣混合后燃燒，但是也可以不對(duì)廢氣進(jìn)行再利用，而將原料作為燃燒用的燃料使用。
下面對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行說(shuō)明。如圖1所示，本實(shí)施形態(tài)的控制系統(tǒng)具備檢測(cè)重整水的流量的重整水流量檢測(cè)裝置18、檢測(cè)原料的流量的原料流量檢測(cè)裝置19、檢測(cè)作為氧化劑的空氣的流量的氧化劑流量檢測(cè)裝置20、檢測(cè)冷卻水的流量的冷卻水流量檢測(cè)裝置21、對(duì)重整水供給裝置14、原料供給裝置15、氧化劑供給裝置16及冷卻水供給裝置17提供輸出指令值以控制重整水、原料、氧化劑、冷卻水的流量的流量控制裝置24、將重整水供給裝置14、原料供給裝置15、氧化劑供給裝置16及冷卻水供給裝置17作為劣化判定對(duì)象，判斷該劣化判定對(duì)象是否發(fā)生劣化的劣化判定裝置25、控制燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行的運(yùn)行控制裝置26、判斷燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行是否經(jīng)濟(jì)的經(jīng)濟(jì)性判定裝置31、報(bào)告判斷為發(fā)生劣化的供給裝置有必要維修保養(yǎng)的維修保養(yǎng)報(bào)告裝置23、以及取得用于判斷經(jīng)濟(jì)性的數(shù)據(jù)用的通信裝置30。在本實(shí)施形態(tài)中，流量控制裝置24、劣化判定裝置25、運(yùn)行控制裝置26、經(jīng)濟(jì)性判定裝置31在控制裝置22中利用軟件集中實(shí)現(xiàn)。還有，上述各控制裝置也可以通過(guò)發(fā)散控制實(shí)現(xiàn)。也就是說(shuō)，也可以是流量控制裝置24、劣化判定裝置25、運(yùn)行控制裝置26、經(jīng)濟(jì)性判定裝置31分別具有獨(dú)立的控制裝置。在燃料電池11和燃料處理裝置12的內(nèi)部也具備檢測(cè)各內(nèi)部溫度的溫度檢測(cè)裝置(熱電偶等，詳細(xì)情況未圖示)。還有，重整水流量檢測(cè)裝置18、原料流量檢測(cè)裝置19、氧化劑流量檢測(cè)裝置20、冷卻水流量檢測(cè)裝置21是在權(quán)利要求書(shū)所述的流體流量檢測(cè)裝置。
在本實(shí)施形態(tài)中，重整水流量檢測(cè)裝置18、原料流量檢測(cè)裝置19、氧化劑流量檢測(cè)裝置20、冷卻水流量檢測(cè)裝置21采用例如攪拌器式流量計(jì)和質(zhì)量流傳感器。控制裝置22采用例如微電腦。維修保養(yǎng)報(bào)告裝置23采用例如蜂鳴器或顯示器。通信裝置30采用可連接于例如無(wú)線(xiàn)線(xiàn)路、電話(huà)線(xiàn)路、互聯(lián)網(wǎng)線(xiàn)路等通信網(wǎng)路的輸入輸出電路。
下面對(duì)控制裝置22的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。圖2是表示控制裝置22的大概結(jié)構(gòu)的方框圖?？刂蒲b置22具有控制部27以及存儲(chǔ)部28?？刂撇?7采用例如CPU。存儲(chǔ)部28采用例如內(nèi)部存儲(chǔ)器?？刂撇?7從燃料電池11以及燃料處理裝置12具備的溫度檢測(cè)裝置、重整水流量檢測(cè)裝置18、原料流量檢測(cè)裝置19、氧化劑流量檢測(cè)裝置20、冷卻水流量檢測(cè)裝置21等的傳感器類(lèi)接收各檢測(cè)對(duì)象的檢測(cè)信號(hào)。又通過(guò)通信裝置30從電力公司和煤氣公司等接收電力和原料的費(fèi)用體系等。控制部27還通過(guò)執(zhí)行在存儲(chǔ)部28存儲(chǔ)的軟件，對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行處理，根據(jù)其結(jié)果將控制信號(hào)等播送到燃燒器13、原料供給裝置15、重整水供給裝置14、氧化劑供給裝置16、冷卻水供給裝置17等控制對(duì)象以及維修保養(yǎng)報(bào)告裝置23。以此控制燃料電池11和燃料處理裝置12的溫度、原料、燃料以及重整水的流量等。
下面參照?qǐng)D2對(duì)控制裝置22的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明?？刂瞥绦蚝褪褂糜谠摮绦虻母髟O(shè)定值等存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部28?？刂撇?7通過(guò)從存儲(chǔ)部28讀出這一控制程序并對(duì)其加以執(zhí)行，如下所述動(dòng)作。表示傳感器類(lèi)檢測(cè)出的溫度、流量等被控制量的檢測(cè)值的信號(hào)，被送往控制部27?？刂撇?7根據(jù)需要將這些檢測(cè)值存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部28?？刂撇?7利用存儲(chǔ)部28存儲(chǔ)的設(shè)定值、檢測(cè)值等計(jì)算控制對(duì)象的控制目標(biāo)值等。而且控制部27在必要時(shí)根據(jù)計(jì)算結(jié)果改寫(xiě)存儲(chǔ)部28存儲(chǔ)的設(shè)定值、控制目標(biāo)值等。又根據(jù)需要向控制對(duì)象提供輸出指令值。更具體地說(shuō)，將表示向控制對(duì)象的輸出指令值的信號(hào)播送到控制對(duì)象。借助于如上所述的動(dòng)作，控制裝置22對(duì)被控制量的值進(jìn)行檢測(cè)、控制，使燃料電池發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行。這樣的控制裝置22的功能中，下述特定的功能分別被稱(chēng)為流量控制裝置24、劣化判定裝置25、運(yùn)行控制裝置26。
下面對(duì)具有如上所述結(jié)構(gòu)的本實(shí)施形態(tài)的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的動(dòng)作，首先是對(duì)通常運(yùn)行時(shí)的動(dòng)作進(jìn)行大概說(shuō)明。
首先，重整水和原料分別由重整水供給裝置14和原料供給裝置15提供給燃料處理裝置12。提供給燃料處理裝置12的重整水利用燃燒器13提供的熱量加熱蒸發(fā)，變?yōu)樗魵?。該水蒸氣與所提供的原料在燃料處理裝置12內(nèi)部發(fā)生重整反應(yīng)，生成含氫的氣體。重整反應(yīng)需要的熱量由燃燒器13提供。含氫氣體從燃料處理裝置12提供到燃料電池11。作為氧化劑的空氣由氧化劑供給裝置16提供給燃料電池11。燃料電池11中，所提供的燃料與空氣中包含的氧氣發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)生成電力。因燃料電池11的內(nèi)部流著通過(guò)冷卻水供給裝置17提供的冷卻水，該冷卻水消除燃料電池11內(nèi)部的多余的熱量。
控制裝置22按照預(yù)先存儲(chǔ)的運(yùn)行模式，或監(jiān)視、控制燃料電池11和燃料處理裝置12的內(nèi)部溫度以及空氣、原料、重整水、冷卻水的流量等，使燃料電池發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行，以成為相應(yīng)功率需求的功率輸出。
下面對(duì)通常情況下對(duì)為了實(shí)現(xiàn)流體的流量控制的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。下面以重整水的流量(以下稱(chēng)為“重整水流量”)為例進(jìn)行說(shuō)明，對(duì)于其他流體也利用同樣的控制對(duì)流量進(jìn)行控制。
圖3是表示功率輸出與需要的重整水流量(以下稱(chēng)為“所需重整水流量”)的關(guān)系的概念圖。下面假設(shè)功率輸出與所需重整水流量的關(guān)系為線(xiàn)性關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明，但是兩者的關(guān)系也可以是曲線(xiàn)關(guān)系等關(guān)系。如圖3所示，隨著功率輸出的變化，所需重整水流量也發(fā)生變化。運(yùn)行控制裝置26利用該關(guān)系，按照必要的功率輸出計(jì)算重整水的流量的控制目標(biāo)，將其提供給流量控制裝置24。
圖4是表示提供給重整水供給裝置14的輸出指令值(以下稱(chēng)為“重整水輸出指令值”)與重整水流量的關(guān)系的概念圖。以下假設(shè)重整水輸出指令值與重整水流量的關(guān)系為線(xiàn)性關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明，但是兩者的關(guān)系也可以是曲線(xiàn)關(guān)系等關(guān)系。如圖4所示，隨著重整水輸出指令值的變化，重整水流量也發(fā)生變化。流量控制裝置24利用這一關(guān)系將重整水流量向所需重整水流量的控制目標(biāo)調(diào)整。在本實(shí)施形態(tài)中，重整水的流量的控制利用反饋控制方法進(jìn)行。也就是說(shuō)，流量控制裝置24對(duì)從重整水流量檢測(cè)裝置18播送的檢測(cè)值(以下稱(chēng)為“重整水流量的檢測(cè)值”)進(jìn)行監(jiān)視，調(diào)整重整水輸出指令值，直到實(shí)現(xiàn)該控制目標(biāo)為止。但是，重整水供給裝置14對(duì)特定的重整水輸出指令值以高精度輸出特定量的重整水的情況下，也可以利用前饋控制方法進(jìn)行重整水的流量控制。在這種情況下，重整水流量檢測(cè)裝置18不參與通常時(shí)的重整水流量的控制。又，也可以通常時(shí)進(jìn)行前饋控制，而僅在判定為重整水供給裝置14發(fā)生劣化時(shí)進(jìn)行反饋控制。
在這里，如圖3所示，燃料電池發(fā)電系統(tǒng)能夠提供的功率輸出具有從最小值(以下稱(chēng)為“最小功率輸出”)Wmin到最大值(以下稱(chēng)為“最大功率輸出”)Wmax的幅度。與其對(duì)應(yīng)的，所需重整水流量也具有從最小值(以下稱(chēng)為“最小所需重整水流量”)V’min到最大值(以下稱(chēng)為“最大所需重整水流量”)V’max的幅度。另一方面，提供給重整水供給裝置14的輸出指令值的大小是有限度的，即使是提供超過(guò)限度的輸出指令值，流量也不改變，或由于過(guò)大的負(fù)荷，使重整水供給裝置14受到破壞。因此在所需重整水流量大的情況下，有可能發(fā)生即使是使輸出指令值增大到上限也不能夠?qū)崿F(xiàn)重整水流量的控制目標(biāo)的情況。但是，在通常運(yùn)行時(shí)，如圖4所示，即使不將輸出指令值提高到上限，系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上也留有余地，能夠使重整水流量等于最大所需重整水流量V’max。
在這里，如果長(zhǎng)年持續(xù)使用重整水供給裝置14，則有時(shí)候流路會(huì)發(fā)生泄漏，或安裝于吸入口的過(guò)濾器會(huì)發(fā)生篩孔堵塞等劣化的情況。圖5是表示發(fā)生這樣的劣化的情況下的重整水輸出指令值與重整水流量的關(guān)系概念圖。劣化發(fā)展時(shí)，如圖5所示，重整水輸出指令值與重整水的流量的關(guān)系曲線(xiàn)發(fā)生移動(dòng)，即使是使重整水輸出指令值上升到上限，重整水流量也只上升到V’1為止，發(fā)生不能夠使重整水流量等于最大所需重整水流量V’max的情況。以下將能夠?qū)崿F(xiàn)的重整水流量的上限稱(chēng)為極限重整水流量。如圖3所示，重整水流量只上升到極限重整水流量V’1的情況下，使功率輸出也只能夠上升到W’1，不能夠?qū)崿F(xiàn)最大功率輸出Wmax。在這種狀態(tài)下，如果要使功率輸出超過(guò)W’1上升，則重整水流量不足，會(huì)發(fā)生燃料處理裝置12的催化劑劣化損壞的問(wèn)題。
以上對(duì)重整水的流量控制進(jìn)行了說(shuō)明，而對(duì)于原料、冷卻水、氧化劑也同樣在流量與功率輸出之間存在相關(guān)性，有必要相應(yīng)于功率輸出改變流量。而且，由于各供給裝置的劣化，不能夠?qū)崿F(xiàn)需要的流量的最大值時(shí)，最大功率輸出Wmax也不能夠?qū)崿F(xiàn)。在這樣的狀態(tài)下，如果使要功率輸出增大到與能夠提供的流量的極限相應(yīng)的功率輸出以上，則流量不足，在燃料處理裝置內(nèi)部會(huì)發(fā)生多余的水形成水浸，或在流路中析出來(lái)自原料的碳黑引起堵塞等的問(wèn)題。
在這里對(duì)本實(shí)施形態(tài)的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的特征性結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。也就是在這種特征性結(jié)構(gòu)中，重整水供給裝置14、原料供給裝置15、氧化劑供給裝置16、冷卻水供給裝置17被當(dāng)作劣化判定對(duì)象。利用劣化判定裝置25根據(jù)流量控制裝置24提供的輸出指令值以及對(duì)應(yīng)的流體流量檢測(cè)裝置檢測(cè)到的檢測(cè)值，對(duì)各劣化判定對(duì)象判斷是否發(fā)生了有必要降低功率輸出以防止流量不足的程度的劣化(以下稱(chēng)為“第1劣化”)。在判定為發(fā)生了第1劣化的情況下，利用運(yùn)行控制裝置26對(duì)功率輸出施加限制，將燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行控制于以對(duì)應(yīng)于V’1的功率輸出W’1為功率輸出的上限(以下稱(chēng)為“極限功率輸出”)。同時(shí)利用維修保養(yǎng)報(bào)告裝置23向管理者報(bào)告必須進(jìn)行該維修保養(yǎng)。
又，一旦該劣化判斷對(duì)象的劣化進(jìn)一步發(fā)展，系統(tǒng)總體的發(fā)電效率和安全性就下降。因此能夠利用劣化判定裝置25，根據(jù)流量控制裝置24播送的輸出指令值和對(duì)應(yīng)的流體流量檢測(cè)裝置的檢測(cè)值對(duì)各劣化判定對(duì)象進(jìn)行判斷，判斷如果繼續(xù)運(yùn)行是否發(fā)生在經(jīng)濟(jì)上不利的程度的劣化(以下稱(chēng)為“第2劣化”)。在判斷為發(fā)生了第2劣化的情況下，利用運(yùn)行控制裝置26使燃料電池發(fā)電系統(tǒng)停止運(yùn)行。
下面對(duì)這些動(dòng)作進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。還有，在以下的說(shuō)明中舉出重整水供給裝置14發(fā)生劣化的情況進(jìn)行說(shuō)明，但是冷卻水供給裝置17、原料供給裝置15、氧化劑供給裝置16當(dāng)然也能夠進(jìn)行同樣的動(dòng)作。
首先對(duì)重整水供給裝置14是否發(fā)生第1劣化的判定方法進(jìn)行說(shuō)明。在以下的說(shuō)明中，以最大功率輸出為1000W的情況為例進(jìn)行說(shuō)明。在本實(shí)施形態(tài)中，利用表對(duì)重整水供給裝置14是否發(fā)生第1劣化進(jìn)行判斷。圖6是表示對(duì)是否發(fā)生第1劣化進(jìn)行判定，進(jìn)行限制運(yùn)行(以小于最大功率輸出的功率輸出為極限功率輸出的運(yùn)行)用的表的一個(gè)例子。該表表示在重整水輸出指令值在規(guī)定范圍內(nèi)時(shí)流量在哪一個(gè)值以上能夠進(jìn)行通常運(yùn)行(以最大功率輸出為極限功率輸出的運(yùn)行)。同時(shí)，該表表示重整水輸出指令值在規(guī)定的范圍內(nèi)時(shí)應(yīng)該相應(yīng)于流量的檢測(cè)值設(shè)定的極限功率輸出。
劣化判定裝置25從流量控制裝置24接收重整水輸出指令值，而且從重整水流量檢測(cè)裝置18接收重整水流量的檢測(cè)值。利用接收的指令值和檢測(cè)值以及圖6的表，判斷重整水供給裝置14是否發(fā)生第1劣化，而且設(shè)定極限功率輸出。
在所述規(guī)定的輸出指令值下檢測(cè)出的流量(判定的流量)超過(guò)與極限功率輸出1000W對(duì)應(yīng)的流量的情況下，判定為劣化沒(méi)有發(fā)生。例如在輸出指令值為40％，流量的檢測(cè)值為22ml/min的情況下，由于是在與輸出指令值40％對(duì)應(yīng)的極限功率輸出1000W的流量(20ml/min)以上，被判定為沒(méi)有發(fā)生劣化，繼續(xù)進(jìn)行通常運(yùn)行。
在所述規(guī)定的輸出指令值下檢測(cè)出的流量小于與極限功率輸出1000W對(duì)應(yīng)的流量的情況下，判定為發(fā)生第1劣化，與流量對(duì)應(yīng)的功率輸出判斷為極限功率輸出。例如在輸出指令值為60％，流量的檢測(cè)值為23ml/min的情況下，由于是在與輸出指令值60％對(duì)應(yīng)的極限功率輸出1000W的流量(30ml/min)以下，被判定為發(fā)生第1劣化。而且由于流量的檢測(cè)值為21以上小于24，因此對(duì)應(yīng)的功率輸出700W判斷為極限功率輸出W’1。
在判定為重整水供給裝置14發(fā)生第1劣化的情況下，將該情況傳送到運(yùn)行控制裝置26和維修保養(yǎng)報(bào)告裝置23。利用運(yùn)行控制裝置26，以功率輸出W’1為功率輸出的上限，以不高于此的功率輸出，繼續(xù)燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行(限制性運(yùn)行)。又利用維修保養(yǎng)報(bào)告裝置23向管理者報(bào)告必須極限維修保養(yǎng)。
利用上述動(dòng)作，在本實(shí)施形態(tài)的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中，重整水供給裝置14發(fā)生第1劣化的情況下，雖然流量不足也能夠一邊繼續(xù)運(yùn)行一邊向管理者報(bào)告必須進(jìn)行維修保養(yǎng)的情況。
在判定重整水供給裝置14發(fā)生第1劣化以后，也是只要不進(jìn)行維修保養(yǎng)重整水供給裝置14的劣化就會(huì)繼續(xù)發(fā)展。隨著該劣化的發(fā)展，極限重整水流量V’1也減小。在本實(shí)施形態(tài)中，利用劣化判定裝置25根據(jù)輸出指令值和流量檢測(cè)值隨時(shí)改變極限功率輸出。借助于此，能夠根據(jù)該劣化的發(fā)展適當(dāng)改變減小的功率輸出，進(jìn)行穩(wěn)定發(fā)電。
下面對(duì)重整水供給裝置14是否發(fā)生第2劣化的判定方法進(jìn)行說(shuō)明。在本實(shí)施形態(tài)中，利用經(jīng)濟(jì)性判定裝置31判斷重整水供給裝置14中是否發(fā)生第2劣化。以下對(duì)經(jīng)濟(jì)性判定裝置31的動(dòng)作進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
在本實(shí)施形態(tài)中，相對(duì)電力需求，所設(shè)置的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電供應(yīng)不夠的情況下，從市電(未圖示)購(gòu)買(mǎi)電力。對(duì)于需要的電力，將燃料電池發(fā)電系統(tǒng)提供電力所需要的費(fèi)用與從市電購(gòu)買(mǎi)所需要的費(fèi)用加以比較，可以判斷在經(jīng)濟(jì)上有利還是不利。經(jīng)濟(jì)性判定裝置31根據(jù)預(yù)先存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部28的電氣和原料的費(fèi)用體系，決定與從市電購(gòu)買(mǎi)電力相比利用燃料電池發(fā)電系統(tǒng)提供電力的費(fèi)用更高的電力輸出范圍(燃料電池發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電比從市電購(gòu)買(mǎi)電力在經(jīng)濟(jì)上不利的范圍)，將對(duì)應(yīng)的重整水流量的范圍作為第2劣化范圍。經(jīng)濟(jì)性判定裝置31也考慮運(yùn)行時(shí)區(qū)、貯存熱水量(燃料電池發(fā)電系統(tǒng)也供熱的熱電聯(lián)供系統(tǒng)的情況)等，實(shí)時(shí)地進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性判斷。存儲(chǔ)部28存儲(chǔ)的電氣和原料的費(fèi)用體系也可以利用通信裝置30隨時(shí)進(jìn)行更新信息。經(jīng)濟(jì)性判定裝置31進(jìn)行的經(jīng)濟(jì)性判斷也可以采用以功率輸出或效率未滿(mǎn)規(guī)定值為第2劣化范圍的簡(jiǎn)易方法。
經(jīng)濟(jì)性判定裝置31根據(jù)存儲(chǔ)部28存儲(chǔ)的電氣和原料的費(fèi)用體系，用下述公式計(jì)算出從市電購(gòu)買(mǎi)電力的成本和燃料電池發(fā)電系統(tǒng)提供的電力的成本。以下以燃料電池的規(guī)定的發(fā)電量為基準(zhǔn)進(jìn)行說(shuō)明。
市電成本(日元)＝發(fā)電量(kWh)×電力費(fèi)用(日元/kWh)……(1)燃料電池成本(日元)＝發(fā)電量(kWh)×每單位發(fā)電量的原料消耗量(m3/kWh)×原料費(fèi)用(日元/m3) ……(2)在燃料電池發(fā)電系統(tǒng)為熱電聯(lián)供系統(tǒng)的情況下，在進(jìn)行發(fā)電的同時(shí)也能夠供應(yīng)熱水。燃料電池發(fā)電系統(tǒng)提供的熱水的成本包含于燃料電池成本中。另一方面，購(gòu)買(mǎi)市電的情況下的提供的熱水的成本(以下稱(chēng)為“市電提供熱水成本”)除了電力外另外需要成本。在利用電氣熱水器供應(yīng)熱水的情況下，市電提供熱水成本根據(jù)下述公式計(jì)算。
市電提供熱水成本(日元)＝發(fā)電量(kWh)×每單位發(fā)電量的熱水供應(yīng)量(kcal/kWh)×電氣熱水器的熱水提供效率(kWh/kcal)×電費(fèi)(日元/kWh) ……(3)在使用煤氣熱水器提供熱水的情況下，市電提供熱水成本利用下述公式計(jì)算出。
市電提供熱水成本(日元)＝發(fā)電量(kWh)×每單位發(fā)電量的熱水供應(yīng)量(kcal/kWh)×煤氣熱水器的熱水提供效率(m3/kcal)×煤氣費(fèi)(日元/m3)……(3’)經(jīng)濟(jì)性判定裝置31將燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的成本與利用市電的情況下的成本加以比較，確定在經(jīng)濟(jì)上是有利還是不利。在燃料電池發(fā)電系統(tǒng)不包含提供熱水的情況下，利用下述公式計(jì)算出成本優(yōu)值。
成本優(yōu)值＝市電成本-燃料電池成本 ……(4)在燃料電池發(fā)電系統(tǒng)包含提供熱水的情況下(熱電聯(lián)供系統(tǒng)的情況下)，利用下述公式計(jì)算出成本優(yōu)值。
成本優(yōu)值＝市電成本+市電提供熱水成本-燃料電池成本 ……(4’)在成本優(yōu)值為負(fù)數(shù)的情況下，判定為燃料電池發(fā)電系統(tǒng)比起利用市電在經(jīng)濟(jì)上不利。作為判斷的時(shí)間，有各種各樣的考慮，例如可以考慮以下兩種。第1種是，在規(guī)定的時(shí)間間隔(每分鐘、每秒鐘等)從其瞬間的發(fā)電量·原料消耗量計(jì)算出成本進(jìn)行判斷。這種方法中，即使是成本優(yōu)值在一瞬間為負(fù)值，也判定為發(fā)生第2劣化，停止運(yùn)行。第2種是，在規(guī)定的時(shí)間間隔(一天或一星期)將所述瞬間成本累加，將市電電源的成本的累計(jì)值與燃料電池成本的累計(jì)值加以比較進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性判斷。在這種方法中，即使是瞬間經(jīng)濟(jì)性不利，在規(guī)定的期間整體上在經(jīng)濟(jì)上有利的情況下，可以繼續(xù)運(yùn)行。在后者的情況下，可以繼續(xù)進(jìn)行更長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行。
下面對(duì)重整水供給裝置14的劣化與成本的關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明。重整水供給裝置14的劣化進(jìn)一步發(fā)展時(shí)，如上所述，將極限功率輸出設(shè)定于低于最大功率輸出繼續(xù)運(yùn)行。通常是極限功率輸出高則效率更好，極限功率輸出低則效率低下。劣化繼續(xù)發(fā)展時(shí)，極限功率輸出下降，式(2)中的每單位發(fā)電量的原料消耗量上升，燃料電池成本增加。如果利用式(4)或式(4’)，則能夠?qū)崟r(shí)求出極限功率輸出與成本優(yōu)值的關(guān)系。極限功率輸出與極限重整水流量對(duì)應(yīng)。因此在極限重整水流量低于與成本優(yōu)值為0的功率輸出(以下稱(chēng)為“臨界功率輸出”)對(duì)應(yīng)的流量的情況下，即使繼續(xù)運(yùn)行在經(jīng)濟(jì)上也是不利的，因此停止運(yùn)行。也就是說(shuō)，極限重整水流量低于與臨界功率輸出對(duì)應(yīng)的流量的流量范圍被當(dāng)作第2劣化范圍。在例如臨界功率輸出為500W的情況下，將圖6中對(duì)于各輸出指令值低于與500W的功率輸出對(duì)應(yīng)的流量的范圍(圖6中虛線(xiàn)包圍的范圍)作為第2劣化范圍。在提供規(guī)定的輸出指令值的情況下，被檢測(cè)出的重整水流量(判定流量)如果在第2劣化范圍內(nèi)，則停止運(yùn)行。
在如上所述的結(jié)構(gòu)中，成本優(yōu)值隨著電和原料費(fèi)用體系和運(yùn)行時(shí)區(qū)而實(shí)時(shí)變動(dòng)，因此第2劣化范圍也變動(dòng)。但是在功率輸出和效率低于預(yù)先設(shè)定的規(guī)定值的情況下，也可以判定發(fā)生第2劣化。預(yù)先設(shè)定的規(guī)定值如下所述設(shè)定。
圖7是表示相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)家庭的電力負(fù)荷的，通常情況下的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量圖表。圖8是表示相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)家庭的電力負(fù)荷的，流體供給裝置劣化時(shí)的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量圖表。燃料電池發(fā)電系統(tǒng)如圖7所示，在可能的發(fā)電量范圍內(nèi)進(jìn)行適合家庭負(fù)荷的發(fā)電跟隨電力負(fù)荷運(yùn)行。系統(tǒng)存在于第1劣化范圍的情況下，極限功率輸出比最大功率輸出低，因此發(fā)電量如圖8所示。
圖9是表示功率輸出與效率的關(guān)系的示意圖。能夠在例如300～1000W改變輸出的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的情況下，發(fā)熱引起的損失和使致動(dòng)器動(dòng)作需要的能量等，在輸出為1000W時(shí)和輸出為300W時(shí)幾乎沒(méi)有不同。由于有與輸出無(wú)關(guān)的必要的能量消耗，燃料電池發(fā)電系統(tǒng)通常是功率輸出越小效率越低。
在這里，所謂效率，是使系統(tǒng)動(dòng)作所需要的能量(原料)與系統(tǒng)輸出的能量(在熱電聯(lián)供系統(tǒng)的情況下是電和熱水)之比，即電能÷原料能量＝發(fā)電效率、熱能÷城市煤氣(原料)能量＝熱效率(熱水提供效率)、發(fā)電效率+熱水提供效率＝總效率。效率越低，得到相同的輸出需要更多的能量，因此對(duì)于經(jīng)濟(jì)性不利。
圖10是表示對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)家庭的電力負(fù)荷的，極限功率輸出與成本優(yōu)值的關(guān)系的示意圖。根據(jù)圖10，將成本優(yōu)值為0以下的極限功率輸出A決定為判定重整水流量是否處于第2劣化范圍用的規(guī)定的功率輸出。如果求對(duì)應(yīng)于極限功率輸出A的流量，重整水流量在該流量之下，則當(dāng)作處于第2劣化范圍，使燃料電池發(fā)電系統(tǒng)停止運(yùn)行。
在利用效率的情況下，也可以用同樣的方法判定。以效率為橫軸，成本優(yōu)值為縱軸制作圖表，決定判定是否處于第2劣化范圍的規(guī)定的功率輸出B。如果求與極限功率輸出B對(duì)應(yīng)的流量，重整水流量在該流量之下則當(dāng)作處于第2劣化范圍，停止燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行。
利用以上所述動(dòng)作，本實(shí)施形態(tài)的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)在重整水供給裝置14發(fā)生劣化，對(duì)經(jīng)濟(jì)性不利的情況下，可以使燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行停止。借助于此，即使是重整水供給裝置14發(fā)生劣化的情況下，也能夠防止在經(jīng)濟(jì)上不利的狀態(tài)下繼續(xù)進(jìn)行運(yùn)行。
如上所述，以?xún)蓚€(gè)階段進(jìn)行劣化判定，即使是流體供給裝置發(fā)生劣化，如果是在減小功率輸出就能夠進(jìn)行在經(jīng)濟(jì)上有利的運(yùn)行的范圍(第1劣化)，則繼續(xù)減少功率輸出運(yùn)行，如果繼續(xù)運(yùn)行則劣化發(fā)展到經(jīng)濟(jì)上不利的情況下(第2劣化)，停止運(yùn)行，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)確保經(jīng)濟(jì)性的運(yùn)行控制。
又，對(duì)于包括冷卻水的各種流體，如果在流量不足的情況下繼續(xù)運(yùn)行，則在該流體供給裝置以外的流體供給裝置、燃料電池、重整器等也會(huì)發(fā)生故障，或容易導(dǎo)致燃料電池、重整器等內(nèi)部含有的催化劑等的劣化。如果采用本實(shí)施形態(tài)的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，則即使是流體供給裝置發(fā)生劣化，也由于減少功率輸出，使流量不足的情況不發(fā)生，能夠防止其他構(gòu)成部分的劣化和故障。
還有，在本實(shí)施形態(tài)中，重整水流量檢測(cè)裝置18使用流量計(jì)，但是也可以取代流量計(jì)，設(shè)置檢測(cè)重整水的壓力的壓力計(jì)或檢測(cè)重整水的流速的流速計(jì)，根據(jù)輸出指令值與壓力或流速的關(guān)系判斷減小功率輸出的必要性或停止運(yùn)行的必要性。或根據(jù)壓力或流速推算流量，將得到的結(jié)果作為流量進(jìn)行上述判定。借助于此，即使是不直接檢測(cè)流量的情況下，也能夠減少功率輸出同時(shí)繼續(xù)運(yùn)行，并且對(duì)管理者報(bào)告有必要對(duì)重整水供給裝置14進(jìn)行維修保養(yǎng)。又，在重整水供給裝置14的劣化繼續(xù)發(fā)展，在經(jīng)濟(jì)上變得不利的情況下，可以停止運(yùn)行。
即使是重整水供給裝置14以外的流體供給裝置、即原料供給裝置15、冷卻水供給裝置17、氧化劑供給裝置16中發(fā)生劣化的情況下，也能夠利用同樣的動(dòng)作得到同樣的效果。其結(jié)果是，即使是在如果流體供給裝置發(fā)生劣化的情況下，也能夠在防止流量不足的同時(shí)繼續(xù)進(jìn)行運(yùn)行，同時(shí)將需要對(duì)該流體供給裝置進(jìn)行維修保養(yǎng)的情況報(bào)告管理者。又，在流體供給裝置的劣化繼續(xù)發(fā)展，對(duì)經(jīng)濟(jì)造成不利的情況下，能夠停止運(yùn)行。
還有，在對(duì)多個(gè)流體供給裝置中是否發(fā)生劣化進(jìn)行判斷的情況下，最好是利用維修保養(yǎng)報(bào)告裝置23進(jìn)行報(bào)告的模式對(duì)于各供給裝置分別不同。這樣使得管理者容易認(rèn)識(shí)到應(yīng)該進(jìn)行維修保養(yǎng)的時(shí)間和對(duì)象，能夠更有效地進(jìn)行燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的維修保養(yǎng)。
在對(duì)多個(gè)流體供給裝置中是否發(fā)生劣化進(jìn)行判斷的情況下，判定為多個(gè)流體供給裝置發(fā)生第1劣化時(shí)，最好是以對(duì)各流體供給裝置提供上限輸出指令值的情況下的流量的響應(yīng)的功率輸出中最低的功率輸出作為極限功率輸出，以不超過(guò)該值的功率輸出使燃料電池發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行。其結(jié)果是，即使是多個(gè)流體供給裝置發(fā)生劣化的情況下，也能夠一邊防止流量不足一邊繼續(xù)運(yùn)行，同時(shí)將需要對(duì)該流體供給裝置進(jìn)行維修保養(yǎng)的情況報(bào)告管理者。
又，在判斷多個(gè)流體供給裝置中是否發(fā)生劣化的情況下，判定為該流體供給裝置中任何一個(gè)發(fā)生第2劣化時(shí)，最好是停止運(yùn)行。其結(jié)果是，即使在不進(jìn)行維修保養(yǎng)的情況下任何流體供給裝置的劣化也會(huì)造成經(jīng)濟(jì)上的不利，也能夠停止運(yùn)行。
實(shí)施形態(tài)2本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1即使是不將最大流量作為目標(biāo)進(jìn)行控制，也能夠利用表判定劣化判定對(duì)象是否發(fā)生第1和第2劣化，而本發(fā)明第2實(shí)施形態(tài)在為了實(shí)現(xiàn)功率輸出的控制目標(biāo)所需要的流量而實(shí)際嘗試進(jìn)行控制時(shí)該流量不能夠?qū)崿F(xiàn)的情況下，利用劣化判定裝置25判定為劣化判定對(duì)象發(fā)生第1劣化和第2劣化。
圖11是表示本實(shí)施形態(tài)的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的方框圖。圖12是表示本實(shí)施形態(tài)的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的控制裝置的概略結(jié)構(gòu)的方框圖。以下參照?qǐng)D11和圖12對(duì)本實(shí)施形態(tài)進(jìn)行說(shuō)明。在圖11和圖12中，對(duì)與圖1和圖2對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)以相同的符號(hào)。本實(shí)施形態(tài)從實(shí)施形態(tài)1中刪除經(jīng)濟(jì)性判定裝置和通信裝置，其他結(jié)構(gòu)要素與實(shí)施形態(tài)1相同。因此，對(duì)在本實(shí)施形態(tài)與實(shí)施形態(tài)1之間對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)以相同的符號(hào)并省略其說(shuō)明。
在具有如上所述結(jié)構(gòu)的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中，劣化判定對(duì)象中是否發(fā)生第1和第2劣化的判定方法以外的動(dòng)作，與實(shí)施形態(tài)1相同，因此省略其說(shuō)明。
對(duì)于與實(shí)施形態(tài)1不同之處將在下面進(jìn)行說(shuō)明。在以下說(shuō)明中，舉出冷卻水供給裝置17中發(fā)生劣化的情況，但是對(duì)于重整水供給裝置14、原料供給裝置15、氧化劑供給裝置16，當(dāng)然也能夠?qū)嵤┫嗤膭?dòng)作。
首先在下面對(duì)通常時(shí)的流量控制動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。以下以冷卻水的流量(以下稱(chēng)為冷卻水流量)的控制為例進(jìn)行說(shuō)明，對(duì)于其他流體也能夠利用相同的控制方法進(jìn)行流量控制。
圖13是表示功率輸出與所需的冷卻水流量(以下稱(chēng)為所需冷卻水流量)的關(guān)系的概念圖。以下假定功率輸出與所需冷卻水流量的關(guān)系為線(xiàn)性關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明，但是兩者的關(guān)系也可以是由曲線(xiàn)表示的關(guān)系。如圖13所示，隨著功率輸出的變化，所需冷卻水流量也發(fā)生變化。運(yùn)行控制裝置26利用該關(guān)系計(jì)算冷卻水流量的控制目標(biāo)，使其符合所需的功率輸出，將其提供給流量控制裝置24。
圖14是表示提供給冷卻水供給裝置17的輸出指令值(以下稱(chēng)為冷卻水輸出指令值)與冷卻水的流量的關(guān)系的概念圖。以下假定冷卻水輸出指令值與冷卻水流量的關(guān)系為線(xiàn)性關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明，但是兩者的關(guān)系也可以是由曲線(xiàn)等表示的關(guān)系。如圖14所示，隨著冷卻水輸出指令值的變化，冷卻水流量也發(fā)生變化。流量控制裝置24利用該關(guān)系將冷卻水流量向所需冷卻水流量的控制目標(biāo)調(diào)整。在本實(shí)施形態(tài)中，冷卻水的流量控制利用反饋控制進(jìn)行。也就是說(shuō)，流量控制裝置24對(duì)冷卻水流量檢測(cè)裝置21播送的檢測(cè)值(以下稱(chēng)為冷卻水流量檢測(cè)值)進(jìn)行監(jiān)視，調(diào)整冷卻水輸出指令值直到該控制目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。但是冷卻水供給裝置17對(duì)于特定的冷卻水輸出指令值以更高精度送出特定量的冷卻水的情況下，也可以利用前饋控制進(jìn)行冷卻水流量控制。在這種情況下，冷卻水流量控制裝置21以通常時(shí)的冷卻水流量控制無(wú)關(guān)。又可以在通常時(shí)進(jìn)行前饋控制，只在判斷為冷卻水供給裝置17發(fā)生劣化的情況下進(jìn)行反饋控制。
在這里，如圖13所示，燃料電池發(fā)電系統(tǒng)能夠提供的功率輸出具有從最小值(以下稱(chēng)為最小功率輸出)Wmin到最大值(以下稱(chēng)為最大功率輸出)Wmax的幅度。與其對(duì)應(yīng)所需冷卻水流量，也具有從最小值(以下稱(chēng)為最小所需冷卻水流量)Vmin到最大值(以下稱(chēng)為最大所需冷卻水流量)Vmax的幅度。另一方面，提供給冷卻水供給裝置17的輸出指令值的大小有限度，超過(guò)限度的輸出指令值即使提供也不能改變流量，或者會(huì)由于過(guò)度的負(fù)荷而破壞冷卻水供給裝置17。因此在所需冷卻水流量大的情況下，可能發(fā)生即使是將輸出指令值增加到上限也不能實(shí)現(xiàn)冷卻水流量的控制目標(biāo)的情況。但是在通常運(yùn)行時(shí)，如圖14所示，系統(tǒng)構(gòu)成為具有余量，以便即使是使輸出指令值提高到上限也能夠使冷卻水流量等于最大所需冷卻水流量Vmax。
在這里，如果常年持續(xù)使用冷卻水供給裝置17，有時(shí)候會(huì)在流路上發(fā)生泄漏，或在安裝于吸入口的過(guò)濾器上發(fā)生篩孔堵塞等劣化情況。圖15是表示發(fā)生這樣的劣化的情況下，冷卻水輸出指令值與冷卻水流量的關(guān)系的概念圖。一旦劣化繼續(xù)發(fā)展，如圖15所示，表示冷卻水輸出指令值與冷卻水流量的關(guān)系的關(guān)系曲線(xiàn)發(fā)生移動(dòng)，即使是使冷卻水輸出指令值上升到上限，冷卻水流量也只是上升到V1，發(fā)生不能夠使冷卻水流量等于最大所需冷卻水流量Vmax的情況。以下將能夠?qū)崿F(xiàn)的冷卻水流量的上限稱(chēng)為極限冷卻水流量。如圖13所示，在冷卻水流量只上升到極限冷卻水流量V1的情況下，功率輸出也只能夠上升到W1，不能夠?qū)崿F(xiàn)最大功率輸出Wmax。在這種狀態(tài)下，如果想要使功率輸出上升并超過(guò)W1，就會(huì)發(fā)生冷卻水流量不足，燃料電池11過(guò)熱而造成破壞的問(wèn)題。
以上對(duì)冷卻水的流量控制進(jìn)行了說(shuō)明，對(duì)于原料、重整水、氧化劑也同樣在流量與功率輸出之間存在相關(guān)關(guān)系，所需的流量相應(yīng)于功率輸出而改變。又，由于各供給裝置的劣化，不能實(shí)現(xiàn)所需流量的最大值時(shí)，最大功率輸出Wmax也不能實(shí)現(xiàn)。在這樣的狀態(tài)下，如果要使功率輸出增加到與能夠供應(yīng)的流量極限對(duì)應(yīng)的功率輸出以上，則會(huì)發(fā)生流量不足，燃料處理裝置12內(nèi)部發(fā)生多余的水造成水浸，或流路上由于過(guò)多的原料而造成的煙黑析出篩孔堵塞的問(wèn)題。
在這里，對(duì)形成本實(shí)施形態(tài)的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的特征的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。也就是說(shuō)，在該特征性結(jié)構(gòu)中，重整水供給裝置14、原料供給裝置15、氧化劑供給裝置16、冷卻水供給裝置17被當(dāng)作劣化判定對(duì)象。借助于劣化判定裝置25對(duì)給劣化判定對(duì)象根據(jù)流量控制裝置24提供的輸出指令值以及對(duì)應(yīng)的流體流量檢測(cè)裝置得到的檢測(cè)值，考慮經(jīng)濟(jì)性和安全性判定是否發(fā)生需要維修保養(yǎng)的程度的劣化(以下稱(chēng)為第1劣化)。在判定為發(fā)生第1劣化的情況下，利用運(yùn)行控制裝置26，設(shè)置運(yùn)行上的制約，在可能范圍內(nèi)繼續(xù)進(jìn)行燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行(限制運(yùn)行)。同時(shí)利用維修保養(yǎng)報(bào)告裝置23對(duì)管理者報(bào)告需要進(jìn)行該維修保養(yǎng)。
又，一旦該劣化判定對(duì)象的劣化進(jìn)一步發(fā)展，在運(yùn)行上受到的制約更大，系統(tǒng)整體的發(fā)電效率和安全性降低。因此，借助于劣化判定裝置25對(duì)各劣化判定對(duì)象根據(jù)流量控制裝置24播送的輸出指令值和對(duì)應(yīng)流體流量檢測(cè)裝置的檢測(cè)值，判定是否發(fā)生了從經(jīng)濟(jì)性和安全性考慮不能夠維持必要的運(yùn)行狀態(tài)，因此有必要停止運(yùn)行的程度的劣化(以下稱(chēng)為第2劣化)。在判定為發(fā)生第2劣化的情況下，利用運(yùn)行控制裝置26使燃料電池發(fā)電系統(tǒng)停止運(yùn)行。
以下對(duì)這些動(dòng)作進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。還有，在以下說(shuō)明中，采用冷卻水供給裝置17發(fā)生劣化的情況進(jìn)行說(shuō)明，但是當(dāng)然對(duì)于重整水供給裝置14、原料供給裝置15、氧化劑供給裝置16也能夠進(jìn)行同樣的動(dòng)作。
下面首先對(duì)冷卻水供給裝置17是否發(fā)生第1劣化的判定方法進(jìn)行說(shuō)明。在本實(shí)施形態(tài)中，即使是在上限以下范圍調(diào)整冷卻水輸出指令值，利用冷卻水流量檢測(cè)裝置21檢測(cè)出的冷卻水流量也沒(méi)有達(dá)到最大所需冷卻水流量Vmax的情況下，利用劣化判定裝置25判定在冷卻水供給裝置17發(fā)生第1劣化。
在本實(shí)施形態(tài)中，功率輸出的控制目標(biāo)值設(shè)定于最大功率輸出Wmax時(shí)，利用劣化判定裝置25判定冷卻水供給裝置17中是否發(fā)生第1劣化。首先將最大功率輸出Wmax作為控制目標(biāo)值設(shè)定。這一設(shè)定利用預(yù)先通過(guò)例如控制部27將最大功率輸出Wmax作為控制目標(biāo)值存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部28進(jìn)行。以此控制冷卻水供給裝置17，以便利用流量控制裝置24使冷卻水流量等于最大所需冷卻水流量Vmax。又利用劣化判定裝置25監(jiān)視冷卻水輸出指令值和冷卻水流量的檢測(cè)值。如果冷卻水流量的檢測(cè)值顯示出即使是對(duì)冷卻水輸出指令值進(jìn)行調(diào)整，冷卻水流量也沒(méi)有達(dá)到最大所需冷卻水流量Vmax，則利用劣化判定裝置25判定為冷卻水供給裝置17發(fā)生第1劣化。
在判定為冷卻水供給裝置17發(fā)生第1劣化的情況下，該情況被傳送到運(yùn)行控制裝置26和維修保養(yǎng)報(bào)告裝置23。運(yùn)行控制裝置26以與極限冷卻水流量V1對(duì)應(yīng)的功率輸出W1(圖13)作為功率輸出的上限，以不高于此的功率輸出繼續(xù)使燃料電池發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行(限制運(yùn)行)。又利用維修保養(yǎng)報(bào)告裝置23向管理者報(bào)告需要進(jìn)行維修保養(yǎng)。
借助于上述動(dòng)作，本實(shí)施形態(tài)的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)即使是在冷卻水供給裝置17發(fā)生第1劣化的情況下，也能夠一邊在可能的范圍內(nèi)繼續(xù)運(yùn)行一邊向管理者報(bào)告需要進(jìn)行維修保養(yǎng)。
還有，在本實(shí)施形態(tài)中判定為冷卻水供給裝置17發(fā)生第1劣化的情況下，對(duì)功率輸出設(shè)置上限繼續(xù)運(yùn)行，但是也可以設(shè)置其他條件。無(wú)論設(shè)置什么條件，只要能夠相應(yīng)于冷卻水供給裝置17發(fā)生的劣化的程度，在可能的范圍繼續(xù)運(yùn)行，什么條件都可以。
又，在本實(shí)施形態(tài)中，即使是在上限以下的范圍對(duì)冷卻水輸出指令值進(jìn)行調(diào)整，冷卻水流量也沒(méi)有達(dá)到最大所需冷卻水流量Vmax的情況下，利用劣化判定裝置25判定為冷卻水供給裝置17發(fā)生第1劣化。但是，判定冷卻水供給裝置17是否發(fā)生第1劣化的判定方法，只要是能夠根據(jù)冷卻水輸出指令值與冷卻水流量的檢測(cè)值判定需要對(duì)冷卻水供給裝置17進(jìn)行維修保養(yǎng)，則不管是什么方法都可以。在提供例如上限以下的特定的輸出指令值(例如上限的80％)時(shí)實(shí)現(xiàn)最大所需冷卻水流量Vmax的情況下，也可以判定為發(fā)生第1劣化。在這種情況下，即使是以最大功率輸出Wmax運(yùn)行也不會(huì)發(fā)生特別的問(wèn)題，因此不對(duì)運(yùn)行進(jìn)行限制，只報(bào)告需要維修保養(yǎng)的情況。這樣，即使是在不需要設(shè)置運(yùn)行的制約的劣化初期階段，也向管理者報(bào)告需要維修保養(yǎng)。因此，管理者能夠更安全地進(jìn)行零部件的更換和修理等維修保養(yǎng)。
在判斷為冷卻水供給裝置17發(fā)生第1劣化之后，只要不進(jìn)行維修保養(yǎng)，冷卻水供給裝置17的劣化也有可能會(huì)進(jìn)一步發(fā)展。隨著該劣化的發(fā)展，極限冷卻水流量V1也下降。在本實(shí)施形態(tài)中，每當(dāng)極限冷卻水流量V1為控制目標(biāo)值時(shí)，冷卻水流量檢測(cè)裝置21對(duì)冷卻水流量是否達(dá)到V1進(jìn)行判定，在沒(méi)有達(dá)到的情況下，以這時(shí)的冷卻水流量作為極限冷卻水流量V1。然后將對(duì)應(yīng)于更新的V1的功率輸出作為極限功率輸出繼續(xù)運(yùn)行。借助于此，能夠根據(jù)該劣化的發(fā)展適當(dāng)改變能夠運(yùn)行的范圍，能夠穩(wěn)定地進(jìn)行發(fā)電。
下面對(duì)冷卻水供給裝置17是否發(fā)生第2劣化的判定方法進(jìn)行說(shuō)明。在不進(jìn)行維修保養(yǎng)的情況下，如圖16所示，劣化進(jìn)一步發(fā)展。本實(shí)施形態(tài)中，即使是在上限以下的范圍內(nèi)調(diào)整冷卻水輸出指令值，在冷卻水流量檢測(cè)裝置21檢測(cè)出的冷卻水流量也沒(méi)有達(dá)到最大功率輸出Wmax的50％的功率輸出所需要的流量的情況下，判定為冷卻水供給裝置17沒(méi)有發(fā)生第2劣化。
在本實(shí)施形態(tài)中，功率輸出的控制目標(biāo)接近最大功率輸出Wmax的50％時(shí)，對(duì)冷卻水供給裝置17是否發(fā)生第2劣化進(jìn)行判定。在功率輸出的控制目標(biāo)接近最大功率輸出Wmax的50％時(shí)，對(duì)流量控制裝置24和劣化判定裝置25傳送該信息。流量控制裝置24對(duì)冷卻水供給裝置17進(jìn)行控制，以使冷卻水流量等于與功率輸出的控制目標(biāo)對(duì)應(yīng)的所需冷卻水流量。利用劣化判定裝置25對(duì)冷卻水輸出指令值和冷卻水流量的檢測(cè)值進(jìn)行監(jiān)視。盡管冷卻水輸出指令值與上限相等，如果冷卻水流量的檢測(cè)值表示出冷卻水流量沒(méi)有達(dá)到與最大功率輸出Wmax的50％的功率輸出對(duì)應(yīng)的所需冷卻水流量，則劣化判定裝置25判定為冷卻水供給裝置17發(fā)生第2劣化。在判定為冷卻水供給裝置17發(fā)生第2劣化的情況下，該情況被傳送到運(yùn)行控制裝置26，運(yùn)行控制裝置26使燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行停止。
利用以上所述動(dòng)作，本實(shí)施形態(tài)的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)在冷卻水供給裝置17發(fā)生劣化，不能夠維持經(jīng)濟(jì)性和安全性要求的運(yùn)行狀態(tài)的情況下，可以使燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行停止。借助于此，在冷卻水供給裝置17發(fā)生劣化的情況下，能夠防止以經(jīng)濟(jì)性和安全性存在問(wèn)題的狀態(tài)繼續(xù)運(yùn)行。
還有，在本實(shí)施形態(tài)中，即使在上限以下的范圍內(nèi)調(diào)整冷卻水輸出指令值冷卻水流量也沒(méi)有達(dá)到與最大功率輸出Wmax的50％的功率輸出對(duì)應(yīng)的冷卻水流量的情況下，判斷為冷卻水供給裝置17發(fā)生第2劣化。但是，判定冷卻水供給裝置17是否發(fā)生第2劣化的方法，只要是能夠根據(jù)冷卻水輸出指令值與冷卻水流量的檢測(cè)值判斷是否能夠維持經(jīng)濟(jì)性和安全性所需要的運(yùn)行狀態(tài)的方法，不管什么判斷方法都可以。例如在提供上限以下的特定的輸出指令值(例如上限的80％)時(shí)，冷卻水流量沒(méi)有達(dá)到與最大功率輸出Wmax的50％的功率輸出對(duì)應(yīng)的冷卻水流量的情況下，也可以利用劣化判定裝置25判定冷卻水供給裝置17發(fā)生第2劣化。
又，在本實(shí)施形態(tài)中，冷卻水流量檢測(cè)裝置21采用流量計(jì)，但是也可以取代流量計(jì)，設(shè)置檢測(cè)冷卻水壓力的壓力計(jì)或檢測(cè)冷卻水流速的流速計(jì)，從輸出指令值與壓力或流速的關(guān)系判定冷卻水供給裝置17的維修保養(yǎng)的必要性或運(yùn)行停止的必要性。借助于此，即使是在不直接檢測(cè)出流量的情況下，也能夠在可能的范圍內(nèi)一邊繼續(xù)運(yùn)行，一邊對(duì)管理者報(bào)告需要對(duì)冷卻水供給裝置17進(jìn)行維修保養(yǎng)。又，在冷卻水供給裝置17的劣化進(jìn)一步發(fā)展，不能夠維持根據(jù)經(jīng)濟(jì)性和安全性考慮所需要的運(yùn)行狀態(tài)的情況下，可以使運(yùn)行停止。
冷卻水供給裝置17以外的流體供給裝置、即原料供給裝置15、重整水供給裝置14、氧化劑供給裝置16發(fā)生劣化的情況下，也利用同樣的動(dòng)作得到同樣的效果。其結(jié)果是，在任何流體供給裝置中發(fā)生劣化的情況下，也能夠在可能的范圍內(nèi)一邊繼續(xù)運(yùn)行一邊對(duì)管理者報(bào)告需要對(duì)該流體供給裝置進(jìn)行維修保養(yǎng)的情況。又，在該流體供給裝置的劣化繼續(xù)發(fā)展，不能夠維持從經(jīng)濟(jì)性和安全性考慮所需要的運(yùn)行狀態(tài)的情況下，可以停止運(yùn)行。
還有，在對(duì)多個(gè)流體供給裝置中是否發(fā)生劣化進(jìn)行判定的情況下，最好是維修保養(yǎng)報(bào)告裝置23進(jìn)行報(bào)告的模式對(duì)于各供給裝置分別采用不同的模式。借助于此，管理者容易識(shí)別應(yīng)該進(jìn)行維修保養(yǎng)的時(shí)間和對(duì)象，能夠更高效率地進(jìn)行燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的維修保養(yǎng)。
在判定多個(gè)流體供給裝置中是否發(fā)生劣化的情況下，對(duì)于多個(gè)流體供給裝置判定為發(fā)生第1劣化時(shí)，最好是將對(duì)各流體供給裝置提供上限的輸出指令值的情況下的流量的對(duì)應(yīng)的功率輸出中最低的功率輸出作為極限功率輸出，用不超過(guò)該值的功率輸出使燃料電池發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行。其結(jié)果是，即使是多個(gè)流體供給裝置發(fā)生劣化的情況下，也能夠在可能范圍內(nèi)一邊繼續(xù)運(yùn)行，一邊向管理者報(bào)告有必要對(duì)該流體供給裝置進(jìn)行維修保養(yǎng)。
又，在判定多個(gè)流體供給裝置中是否發(fā)生劣化的情況下，判定為該流體供給裝置中任意一個(gè)發(fā)生第2劣化時(shí)，最好是停止運(yùn)行。其結(jié)果是，即使在不進(jìn)行維修保養(yǎng)的情況下，還有，由于某一流體供給裝置的劣化不能夠維持從經(jīng)濟(jì)性和安全性考慮所需要的運(yùn)行狀態(tài)的情況下，也都能夠停止運(yùn)行。
實(shí)施形態(tài)3本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)2為了實(shí)現(xiàn)功率輸出的控制目標(biāo)要求的流量在實(shí)際嘗試進(jìn)行控制時(shí)，該流量不能實(shí)現(xiàn)的情況下，由劣化判定裝置25判定為在劣化判定對(duì)象發(fā)生第1和第2劣化，而本發(fā)明實(shí)施形態(tài)3存儲(chǔ)輸出指令值和流體的檢測(cè)值，利用存儲(chǔ)的結(jié)果預(yù)測(cè)將輸出指令值作為上限設(shè)定時(shí)的流量，根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果由劣化判定裝置25判定是否在劣化判定對(duì)象發(fā)生第1和第2劣化。又，本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)3判定為劣化判定對(duì)象發(fā)生第1劣化的情況下，通過(guò)通信裝置對(duì)遠(yuǎn)方的管理者通報(bào)必需進(jìn)行維修保養(yǎng)的情況。
圖17是表示本實(shí)施形態(tài)的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的方框圖。以下參照?qǐng)D17對(duì)本實(shí)施形態(tài)進(jìn)行說(shuō)明。在圖17中，與圖11對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)以相同的符號(hào)。本實(shí)施形態(tài)是在實(shí)施形態(tài)2上追加狀態(tài)存儲(chǔ)裝置29和通信裝置30的實(shí)施形態(tài)，其他結(jié)構(gòu)要素與實(shí)施形態(tài)2相同。因此對(duì)于本實(shí)施形態(tài)與實(shí)施形態(tài)2之間相對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)要素(圖11和圖17中標(biāo)以相同符號(hào)的結(jié)構(gòu)要素)省略其說(shuō)明。
狀態(tài)存儲(chǔ)裝置29是存儲(chǔ)從控制裝置22提供給原料供給裝置15、重整水供給裝置14、氧化劑供給裝置16、冷卻水供給裝置17的輸出指令值以及從重整水流量檢測(cè)裝置18、原料流量檢測(cè)裝置19、氧化劑流量檢測(cè)裝置20、冷卻水流量檢測(cè)裝置21向控制裝置22輸入的流量的檢測(cè)值的狀態(tài)存儲(chǔ)裝置。狀態(tài)存儲(chǔ)裝置29采用例如外部存儲(chǔ)器等。又，通信裝置30是對(duì)管理者報(bào)告需要對(duì)燃料電池發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行維修保養(yǎng)用的通信裝置(包含收發(fā)信，以下相同)。通信裝置30采用例如在無(wú)線(xiàn)線(xiàn)路、電話(huà)線(xiàn)路、因特網(wǎng)線(xiàn)路等通信網(wǎng)絡(luò)上連接的終端裝置。
在具有如上所述結(jié)構(gòu)的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中，劣化判定對(duì)象中是否發(fā)生第1和第2劣化的判定方法以及對(duì)管理者報(bào)告需要進(jìn)行維修保養(yǎng)的方法以外的動(dòng)作與實(shí)施形態(tài)2相同，因此省略其說(shuō)明。
對(duì)于與實(shí)施形態(tài)2不同之處，將在下面進(jìn)行說(shuō)明。在以下的說(shuō)明中，以冷卻水供給裝置17發(fā)生劣化的情況進(jìn)行說(shuō)明，但是對(duì)于重整水供給裝置14、原料供給裝置15、氧化劑供給裝置16，當(dāng)然也能夠?qū)嵤┫嗤膭?dòng)作。
在本實(shí)施形態(tài)中，即使是在上限以下的范圍內(nèi)調(diào)整冷卻水輸出指令值，冷卻水檢測(cè)裝置21檢測(cè)出的冷卻水流量也不能夠達(dá)到最大所需冷卻水流量Vmax的情況下，利用劣化判定裝置25判定冷卻水供給裝置17發(fā)生第1劣化。而即使是在上限以下范圍調(diào)整冷卻水輸出指令值，冷卻水流量檢測(cè)裝置21檢測(cè)出的冷卻水流量也達(dá)不到實(shí)現(xiàn)最大功率輸出Wmax的50％的功率輸出所需要的流量的情況下，判定為冷卻水供給裝置17發(fā)生第2劣化。為了判斷冷卻水供給裝置17是否發(fā)生第1劣化和第2劣化，在本實(shí)施形態(tài)中預(yù)先測(cè)定極限冷卻水流量V1。
下面首先對(duì)判斷冷卻水供給裝置17是否發(fā)生第1劣化的方法進(jìn)行說(shuō)明。圖18是表示本實(shí)施形態(tài)中的極限冷卻水流量V1的預(yù)測(cè)方法的概念圖。以下將冷卻水輸出指令值與冷卻水流量的關(guān)系假定為線(xiàn)性關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明，但是兩者的關(guān)系也可以是用曲線(xiàn)表示的關(guān)系。冷卻水輸出指令值與冷卻水的檢測(cè)值在每當(dāng)?shù)?規(guī)定時(shí)間存儲(chǔ)于狀態(tài)存儲(chǔ)裝置29。該存儲(chǔ)每當(dāng)?shù)?規(guī)定時(shí)間進(jìn)行更新。又利用劣化判定裝置25，每當(dāng)比第1規(guī)定時(shí)間長(zhǎng)，與第2規(guī)定時(shí)間相同或比其短的時(shí)間，根據(jù)冷卻水輸出指令值與冷卻水流量的關(guān)系，及存儲(chǔ)于狀態(tài)存儲(chǔ)裝置29的冷卻水輸出指令值與冷卻水流量的檢測(cè)值預(yù)測(cè)極限冷卻水流量V1。在這里，第1規(guī)定時(shí)間可以考慮例如1分鐘、5分鐘、10分鐘、1小時(shí)等。而第2規(guī)定時(shí)間可以考慮1小時(shí)、1天、1周等。預(yù)測(cè)的方法采用例如借助于直線(xiàn)回歸的預(yù)測(cè)。在預(yù)測(cè)的極限冷卻水流量V1比最大所需冷卻水流量Vmax小的情況下，劣化判定裝置25判定為冷卻水供給裝置17發(fā)生第1劣化。
在判定為冷卻水供給裝置17發(fā)生第1劣化的情況下，該情況被傳送到運(yùn)行控制裝置26、維修保養(yǎng)報(bào)告裝置23、以及通信裝置30。借助于運(yùn)行控制裝置26與預(yù)先測(cè)定的極限冷卻水流量V1對(duì)應(yīng)的功率輸出W1(圖13)被作為極限功率輸出，以不超過(guò)該值的功率輸出使燃料電池發(fā)電系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行(限制運(yùn)行)。又利用維修保養(yǎng)報(bào)告裝置23將需要維修保養(yǎng)的事情通知管理者。還利用通信裝置30將需要維修保養(yǎng)的事情通知遠(yuǎn)地的管理者。
利用以上所述動(dòng)作，本實(shí)施形態(tài)的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)在變得不能實(shí)現(xiàn)所需冷卻水流量之前能夠判定需要對(duì)冷卻水供給裝置17進(jìn)行維修保養(yǎng)。借助于此，能夠在更早期的階段向管理者報(bào)告需要維修保養(yǎng)的情況下。而且即使是管理者處于遠(yuǎn)地，管理者也能夠知道需要維修保養(yǎng)的情況下。借助于此，能夠更有效而且安全地進(jìn)行管理和維修保養(yǎng)。
還有，在本實(shí)施形態(tài)中，也可以與實(shí)施形態(tài)2一樣，設(shè)定不同于設(shè)置功率輸出的上限的條件。又，判定冷卻水供給裝置17是否發(fā)生第1劣化的判定方法，只要是能夠在實(shí)際上變得不能夠?qū)崿F(xiàn)所需冷卻水流量之前的階段根據(jù)冷卻水輸出指令值與冷卻水流量的檢測(cè)值判定需要對(duì)冷卻水供給裝置17進(jìn)行維修保養(yǎng)，不管什么判定方法都可以。也可以在預(yù)料例如通過(guò)提供上限以下的特定的輸出指令值(例如上限的80％)能夠?qū)崿F(xiàn)最大所需冷卻水流量Vmax的情況下，由劣化判定裝置25判定為發(fā)生第1劣化。在這種情況下，由于以最大功率輸出Wmax運(yùn)行也不會(huì)產(chǎn)生特別的問(wèn)題，因此不對(duì)運(yùn)行進(jìn)行限制，只是報(bào)告需要進(jìn)行維修保養(yǎng)。這樣，在不需要對(duì)運(yùn)行設(shè)置限制的劣化初期階段將需要維修保養(yǎng)的情況報(bào)告管理者。這樣，管理者能夠進(jìn)行更加安全的零部件更換和修理等維修保養(yǎng)。
在判定為冷卻水供給裝置17發(fā)生第1劣化以后，只要不進(jìn)行維修保養(yǎng)，冷卻水供給裝置17的劣化還會(huì)可能繼續(xù)發(fā)展。隨著該劣化的發(fā)展，極限冷卻水流量V1也減小。在本實(shí)施形態(tài)中，每當(dāng)?shù)?規(guī)定時(shí)間再次預(yù)測(cè)極限冷卻水流量V1，對(duì)與V1對(duì)應(yīng)的功率輸出也再次進(jìn)行計(jì)算。然后，在該功率輸出比極限功率輸出還低的情況下，將極限功率輸出的值更新為該功率輸出。借助于此，能夠根據(jù)劣化的發(fā)展適當(dāng)改變能夠運(yùn)行的范圍，進(jìn)行穩(wěn)定的發(fā)電。
下面對(duì)冷卻水供給裝置17是否發(fā)生第2劣化的判定方法進(jìn)行說(shuō)明。在不進(jìn)行維修保養(yǎng)的情況下，劣化繼續(xù)發(fā)展。在本實(shí)施形態(tài)中，在極限冷卻水流量V1達(dá)不到實(shí)現(xiàn)最大功率輸出Wmax的50％的功率輸出所需要的流量的情況下，判定為冷卻水供給裝置17發(fā)生第2劣化。在本實(shí)施形態(tài)中，每第2規(guī)定時(shí)間利用劣化判定裝置25對(duì)極限冷卻水流量V1進(jìn)行預(yù)測(cè)，在該值小于與最大功率輸出Wmax的50％對(duì)應(yīng)的所需流量的情況下，劣化判定裝置25判定為冷卻水供給裝置17發(fā)生第2劣化。在判定為冷卻水供給裝置發(fā)生第2劣化的情況下，該信息被傳遞給運(yùn)行控制裝置26，運(yùn)行控制裝置26使燃料電池發(fā)電系統(tǒng)停止運(yùn)行。
利用以上所述動(dòng)作，本實(shí)施形態(tài)的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)在實(shí)際上變得不能夠?qū)崿F(xiàn)所需冷卻水流量之前，能夠判定是否可以維持根據(jù)經(jīng)濟(jì)性和安全性要求的運(yùn)行狀態(tài)。借助于此，能夠及早判定冷卻水供給裝置17是否發(fā)生劣化，能夠防止在經(jīng)濟(jì)性和安全性存在問(wèn)題的狀態(tài)下繼續(xù)運(yùn)行。
還有，在本實(shí)施形態(tài)中，預(yù)測(cè)的極限冷卻水流量V1低于與最大功率輸出Wmax的50％的功率輸出對(duì)應(yīng)的所需冷卻水流量的情況下，判定為冷卻水供給裝置17發(fā)生第2劣化。但是，也可以在例如所預(yù)測(cè)的極限冷卻水流量V1低于與最大功率輸出Wmax的50％以外(例如60％等)的功率輸出對(duì)應(yīng)的所需冷卻水流量的情況下，判定冷卻水供給裝置17發(fā)生第2劣化。判定冷卻水供給裝置17發(fā)生第2劣化與否的方法，只要是能夠根據(jù)冷卻水輸出指令值和冷卻水流量的檢測(cè)值，在實(shí)際上變得不能夠?qū)崿F(xiàn)所需冷卻水流量之前的階段判定是否能夠維持經(jīng)濟(jì)性和安全性所要求的運(yùn)行狀態(tài)的方法，不管是什么方法都可以。
在本實(shí)施形態(tài)中，也可以在冷卻水流量檢測(cè)裝置21設(shè)置冷卻水壓力的檢測(cè)用的壓力計(jì)或冷卻水流速檢測(cè)用的流速計(jì)代替流量計(jì)，根據(jù)輸出指令值與壓力或流速的關(guān)系判定是否需要對(duì)冷卻水供給裝置17進(jìn)行維修保養(yǎng)或需要停止運(yùn)行。又，冷卻水供給裝置17以外的供給裝置，即原料供給裝置15、重整水供給裝置14、氧化劑供給裝置16中發(fā)生劣化的情況下，也采取同樣的動(dòng)作，取得同樣的效果。判定多個(gè)供給裝置中是否發(fā)生劣化的情況下，最好是使維修保養(yǎng)報(bào)告裝置23的報(bào)告模式對(duì)于各供給裝置分別不同。在判斷多個(gè)供給裝置中是否發(fā)生劣化的情況下，判斷為多個(gè)供給裝置中發(fā)生第1劣化的情況下，最好是以對(duì)各流體的最大可能功率輸出中最低的功率輸出為上限，使燃料電池發(fā)電系統(tǒng)以不高于該值的功率輸出運(yùn)行。又，在判斷多個(gè)供給裝置中是否發(fā)生劣化的情況下，在判定為任何一個(gè)供給裝置中發(fā)生第2劣化的情況下，最好是停止運(yùn)行。
實(shí)施形態(tài)4本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)3根據(jù)流量的檢測(cè)值和輸出指令值預(yù)測(cè)將輸出指令值設(shè)定為上限情況下的流量，根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果，利用判定裝置25判斷劣化判定現(xiàn)象是否發(fā)生第1和第2劣化，而本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)4則不進(jìn)行預(yù)測(cè)，利用劣化判定裝置25利用未發(fā)生劣化狀態(tài)下的輸出指令值與流體流量的檢測(cè)值的關(guān)系，判斷劣化判定對(duì)象是否發(fā)生第1和第2劣化。
本實(shí)施形態(tài)的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與實(shí)施形態(tài)3相同，因此省略其說(shuō)明。又，對(duì)于本實(shí)施形態(tài)的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，劣化判定對(duì)象是否發(fā)生第1和第2劣化的判定方法以外的動(dòng)作，由于與實(shí)施形態(tài)3相同，因此省略其說(shuō)明。
與實(shí)施形態(tài)3不同之處將在下面說(shuō)明。還有，在以下說(shuō)明中，說(shuō)明冷卻水供給裝置17發(fā)生劣化的情況，而當(dāng)然對(duì)于重整水供給裝置14、原料供給裝置15、氧化劑供給裝置16也可以進(jìn)行同樣的動(dòng)作。
在本實(shí)施形態(tài)中，在上限以下范圍對(duì)冷卻水設(shè)置指令值進(jìn)行調(diào)整也不能使冷卻水流量檢測(cè)裝置21檢測(cè)出的冷卻水流量達(dá)到最大所需冷卻水流量Vmax的情況下，利用劣化判定裝置25判定為冷卻水供給裝置17發(fā)生第1劣化。又，在上限以下范圍調(diào)整冷卻水輸出指令值也不能夠使冷卻水流量檢測(cè)裝置21檢測(cè)出的冷卻水流量達(dá)到最大功率輸出Wmax的50％的功率輸出的實(shí)現(xiàn)所需要的流量的情況下，判定為冷卻水供給裝置17發(fā)生第2劣化。為了判定冷卻水供給裝置17是否發(fā)生第1劣化和第2劣化，在本實(shí)施形態(tài)中，利用尚未生成劣化的狀態(tài)下的冷卻水輸出指令值與冷卻水流量的關(guān)系。
首先，對(duì)冷卻水供給裝置17是否發(fā)生第1劣化的判定方法進(jìn)行說(shuō)明。在本實(shí)施形態(tài)中，燃料電池發(fā)電系統(tǒng)完成時(shí)或冷卻水供給裝置17的維修保養(yǎng)結(jié)束時(shí)(以下稱(chēng)為初次運(yùn)行時(shí))，冷卻水輸出指令值在一定的間隔上升到上限，各冷卻水輸出指令值以及冷卻水流量的檢測(cè)值存儲(chǔ)于狀態(tài)存儲(chǔ)裝置29。根據(jù)存儲(chǔ)的冷卻水輸出指令值以及冷卻水流量的檢測(cè)值決定表示冷卻水供給裝置17處于未劣化狀態(tài)的冷卻水輸出指令值與冷卻水流量的關(guān)系的線(xiàn)，以下將該線(xiàn)稱(chēng)為初始值線(xiàn)。還有，決定初始值線(xiàn)的方法不一定限于如上所述以一定間隔使輸出指令值上升的方法，也可以考慮以一定的時(shí)間間隔存儲(chǔ)冷卻水輸出指令值和冷卻水流量的檢測(cè)值等各種方法。初始值線(xiàn)的決定方法只要是以初次運(yùn)行時(shí)的冷卻水指令值和冷卻水流量的檢測(cè)值為依據(jù)，任何方法都可以。
又，以劣化發(fā)展到需要維修保養(yǎng)的狀態(tài)的輸出指令值與流量的關(guān)系作為第1閾值線(xiàn)，以劣化發(fā)展到不能夠維持經(jīng)濟(jì)性和安全性所要求的運(yùn)行狀態(tài)的劣化狀態(tài)下的輸出指令值與流量的關(guān)系作為第2閾值線(xiàn)，所述閾值線(xiàn)根據(jù)初始值線(xiàn)決定。在本實(shí)施形態(tài)中，使初始值線(xiàn)平行移動(dòng)，以使其通過(guò)最大所需冷卻水流量Vmax與輸出指令值的上限的交點(diǎn)，以其作為第1閾值線(xiàn)。又使初始值線(xiàn)平行移動(dòng)，以使其通過(guò)功率輸出為最大功率輸出Wmax的50％時(shí)所需的冷卻水流量與輸出指令值的上限交點(diǎn)，以其作為第2閾值線(xiàn)。還有，決定各閾值線(xiàn)的方法不一定采用如上所述的平行移動(dòng)方法，也可以從初始值線(xiàn)計(jì)算表示輸出指令值與流量的關(guān)系的直線(xiàn)或曲線(xiàn)的參數(shù)，根據(jù)該參數(shù)決定各閾值線(xiàn)。各閾值線(xiàn)的決定方法只要是與初次運(yùn)行時(shí)決定的初始值線(xiàn)為依據(jù)，不管什么方法都可以。
圖19是表示本實(shí)施形態(tài)的劣化判定方法的概念圖。在本實(shí)施形態(tài)中，將根據(jù)冷卻水輸出指令值與冷卻水流量檢測(cè)值求出的冷卻水流量在冷卻水輸出指令值-冷卻水流量平面上劃點(diǎn)(プロット)，該點(diǎn)位于第1閾值線(xiàn)下側(cè)時(shí)，劣化判定裝置25判定為冷卻水供給裝置17發(fā)生第1劣化。
在判定為冷卻水供給裝置17發(fā)生第1劣化的情況下，將該信息傳遞給運(yùn)行控制裝置26、維修保養(yǎng)報(bào)告裝置23、以及通信裝置30。運(yùn)行控制裝置26將最大功率輸出Wmax的50％作為極限功率輸出，以不高于該值的功率輸出繼續(xù)進(jìn)行燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行(限制運(yùn)行)。又，由維修保養(yǎng)報(bào)告裝置23向管理者報(bào)告有必要進(jìn)行維修保養(yǎng)的情況。還有，通信裝置30將有必要進(jìn)行維修保養(yǎng)的情況報(bào)告給遠(yuǎn)地管理者。
借助于以上動(dòng)作，在本實(shí)施形態(tài)的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中，即使是不進(jìn)行極限冷卻水流量V1的預(yù)測(cè)的情況下，也能夠在所需要的流量變得不能夠?qū)崿F(xiàn)之前的階段判定有必要對(duì)劣化判定對(duì)象進(jìn)行維修保養(yǎng)。借助于此，能夠以簡(jiǎn)便的方法及早判定冷卻水供給裝置17是否發(fā)生第1劣化，能夠得到零部件的交換和修理等維修保養(yǎng)。而且管理者即使是在遠(yuǎn)地的情況下，也能夠了解有必要對(duì)該燃料電池發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行維修保養(yǎng)的情況，能夠進(jìn)行更高效率的管理和維修保養(yǎng)。
下面對(duì)冷卻水供給裝置17發(fā)生第2劣化與否的判定方法進(jìn)行說(shuō)明。在本實(shí)施形態(tài)中，該點(diǎn))位于第2閾值線(xiàn)下側(cè)時(shí)，劣化判定裝置25判定為冷卻水供給裝置17發(fā)生第2劣化，在判定為冷卻水供給裝置17發(fā)生第2劣化的情況下，該情況被傳送到運(yùn)行控制裝置26，運(yùn)行控制裝置26使燃料電池發(fā)電系統(tǒng)停止運(yùn)行。
利用以上所述動(dòng)作，在本實(shí)施形態(tài)的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中，即使是不對(duì)極限冷卻水流量V1進(jìn)行預(yù)測(cè)的情況下，也能夠在實(shí)際上變得不能夠?qū)崿F(xiàn)所需冷卻水流量之前判定不能夠維持經(jīng)濟(jì)性和安全性所要求的運(yùn)行狀態(tài)。借助于此，能夠以簡(jiǎn)便的方法及早判定冷卻水供給裝置17是否發(fā)生劣化，能夠防止在經(jīng)濟(jì)性和安全性存在問(wèn)題的狀態(tài)下繼續(xù)運(yùn)行。
還有，在本實(shí)施形態(tài)中，也和實(shí)施形態(tài)2一樣可以設(shè)定不同于對(duì)功率輸出上限的條件。又，冷卻水供給裝置17是否發(fā)生第1劣化的判定方法只要是能夠根據(jù)冷卻水輸出指令值和冷卻水流量檢測(cè)值判定有必要對(duì)冷卻水供給裝置17進(jìn)行維修保養(yǎng)的方法，不管是什么樣的判定方法都可以。冷卻水供給裝置17發(fā)生第2劣化與否的判定方法，只要是能夠根據(jù)冷卻水輸出指令值與冷卻水流量的檢測(cè)值判定出不能夠維持經(jīng)濟(jì)性和安全性所要求的運(yùn)行狀態(tài)的判定方法，不管什么樣的判定方法都可以。
在冷卻水流量檢測(cè)裝置21中，也可以設(shè)置檢測(cè)冷卻水壓力的壓力計(jì)或檢測(cè)冷卻水流速的流速計(jì)代替流量計(jì)，根據(jù)輸出指令值與壓力或流速的關(guān)系判定對(duì)冷卻水供給裝置17進(jìn)行維修保養(yǎng)的必要性或停止運(yùn)行的必要性。又，冷卻水供給裝置17以外的供給裝置，即原料供給裝置15、重整水供給裝置14、氧化劑供給裝置16中發(fā)生劣化的情況下，也利用同樣的動(dòng)作取得相同的效果。在判定多個(gè)供給裝置中是否發(fā)生劣化的情況下，最好是對(duì)于各供給裝置采用不同的利用維修保養(yǎng)報(bào)告裝置23報(bào)告的模式。在判定多個(gè)供給裝置中是否發(fā)生劣化的情況下，多個(gè)供給裝置中檢測(cè)出劣化的情況下，最好是以對(duì)個(gè)流體的最大可能功率輸出中最低的功率輸出為上限，以不高于該值的功率輸出進(jìn)行燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行。又，在判定多個(gè)供給裝置中是否發(fā)生劣化的情況下，在判定為任何一個(gè)供給裝置發(fā)生第2劣化的情況下，最好是使運(yùn)行停止。
實(shí)施形態(tài)1～4的補(bǔ)充權(quán)利要求書(shū)和說(shuō)明書(shū)中記載的所謂“流體”，包含燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中使用的所有的氣體和液體。具體地說(shuō)，有例如提供給燃料處理裝置的重整水和原料，提供給燃料電池的燃料、氧化劑、冷卻水、以及冷卻用的空氣、加熱燃料處理裝置用的燃料和空氣、提供給燃料處理裝置的空氣和冷卻水、熱回收用的循環(huán)水等。
又，權(quán)利要求書(shū)和說(shuō)明書(shū)中記載的所謂“流體供給裝置”，是指具有將流體提供給特定的場(chǎng)所用的手段的裝置，不僅是送出部，還包含流體取入口、送出口、流體調(diào)整閥、流路等。具體地說(shuō)，有例如鼓風(fēng)機(jī)、風(fēng)扇、泵和連接與其上的針閥、比例閥、管道、過(guò)濾器等。更具體地說(shuō)，鼓風(fēng)機(jī)、風(fēng)扇、泵有例如柱塞泵、隔膜泵、離心泵、渦輪鼓風(fēng)機(jī)、渦旋鼓風(fēng)機(jī)、環(huán)形鼓風(fēng)機(jī)、西洛克風(fēng)扇等。
又，權(quán)利要求書(shū)和說(shuō)明書(shū)中記載的所謂“檢測(cè)”，是指利用傳感器等得到與特定物理量有一定關(guān)系的值或信號(hào)，不限于得到具有與該物理量對(duì)應(yīng)的特定單位的測(cè)定值的情況，也包含作為某種電信號(hào)(電壓等)將該物理量檢測(cè)出，不將該電信號(hào)變換為物理量地進(jìn)行控制的情況。
又，權(quán)利要求書(shū)和說(shuō)明書(shū)中記載的所謂“流體流量檢測(cè)裝置”，是指檢測(cè)流體的流量、壓力、流速等物理量的裝置，該物理量與該流體的流量有一定的關(guān)系。具體地說(shuō)，有例如流量計(jì)、壓力計(jì)、流速計(jì)等。
又，權(quán)利要求書(shū)和說(shuō)明書(shū)中記載的所謂“劣化”，是指流體供給裝置提供的流體的能力下降，不限于風(fēng)扇等磨損引起的流體供給裝置本身的劣化，也包含在該流體的流體流路上設(shè)置的過(guò)濾器等的篩孔堵塞和流路漏水、堵塞等引起的系統(tǒng)整體的流體供給能力下降的情況。
又，權(quán)利要求書(shū)和說(shuō)明書(shū)中記載的所謂“流量控制裝置”、“劣化判定裝置”、“運(yùn)行控制裝置”，是指形成能夠分別控制各流體的流量，判定流體供給裝置的劣化，控制燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行的結(jié)構(gòu)某種裝置。具體地說(shuō)，有例如電子電路構(gòu)成的微電腦基板、IC芯片等。
還有，流量控制裝置、劣化判定裝置、運(yùn)行控制裝置的數(shù)目不管多少都可以。例如能夠與所有的流體對(duì)應(yīng)的流量控制裝置、劣化判定裝置、運(yùn)行控制裝置也可以各具備一個(gè)。又，也可以與各流體對(duì)應(yīng)的流量控制裝置、劣化判定裝置、運(yùn)行控制裝置分別具備等于流量種類(lèi)的數(shù)目。又，流量控制裝置、劣化判定裝置、運(yùn)行控制裝置不必一定作為分立的裝置具備，進(jìn)行分散型控制，也可以是利用一個(gè)控制裝置(微電腦等)實(shí)現(xiàn)流量控制裝置、劣化判定裝置、運(yùn)行控制裝置的集中的控制。
又，權(quán)利要求書(shū)和說(shuō)明書(shū)中記載的所謂“維修保養(yǎng)”，是指在流體供給裝置發(fā)生劣化的情況下，使該流體供給裝置的供應(yīng)能力恢復(fù)使用的步驟。具體地說(shuō)，有例如泵的替換、過(guò)濾器的清洗、配管的修繕等。
又，權(quán)利要求書(shū)和說(shuō)明書(shū)中記載的所謂“報(bào)告”，是指能夠?qū)⑿畔鬟f給第三者的動(dòng)作。具體地說(shuō)，包含例如利用聲音的傳遞、利用光的傳遞等，更具體地說(shuō)有例如報(bào)警聲音的傳遞、文字的傳遞、圖形的傳遞、利用警告燈進(jìn)行的傳遞。
又，權(quán)利要求書(shū)和說(shuō)明書(shū)中記載的所謂“維修保養(yǎng)報(bào)告裝置”，是指報(bào)告有必要對(duì)燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中包含的流體供給裝置進(jìn)行維修保養(yǎng)用的裝置。具體地說(shuō)，有例如發(fā)出警告聲音的蜂鳴器和揚(yáng)聲器、作為警告燈的電燈及發(fā)光二極管、顯示文字和圖形的顯示器等。
又，權(quán)利要求書(shū)和說(shuō)明書(shū)中記載的所謂“輸出指令值”，是指對(duì)流體供給裝置提供的，控制流量用的指令值。在這里，流量的控制方法不管是反饋控制還是前饋控制。又，輸出指令值具體地說(shuō)有例如流量、相對(duì)于最大所需流量的比例(％等)、電壓、電流、頻率(轉(zhuǎn)速)、相對(duì)于最大頻率(轉(zhuǎn)速)的比例(％等)、流量調(diào)整閥的開(kāi)度等，但是只要是能夠用于調(diào)整流量的值，什么都可以。
又，權(quán)利要求書(shū)和說(shuō)明書(shū)中記載的所謂“可能范圍”，是指在流體供給裝置發(fā)生劣化的情況下，在該劣化存在的狀態(tài)對(duì)該流體供給裝置和其他結(jié)構(gòu)部分沒(méi)有不良影響的范圍，或?qū)θ剂想姵匕l(fā)電系統(tǒng)總體的效率和安全性等沒(méi)有不良影響的范圍。具體地說(shuō)，有例如功率輸出的范圍、各流體的流量、壓力等的范圍、燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的特定地方的溫度范圍等。
又，權(quán)利要求書(shū)和說(shuō)明書(shū)中記載的所謂“狀態(tài)存儲(chǔ)裝置”，是指用于存儲(chǔ)表示流體供給裝置的狀態(tài)的參數(shù)的裝置。具體地說(shuō)，有例如閃存、非易失性存儲(chǔ)器、硬盤(pán)等。在這里，對(duì)狀態(tài)的時(shí)間、場(chǎng)所等不過(guò)問(wèn)。也就是說(shuō)，對(duì)于工廠(chǎng)出廠(chǎng)時(shí)、新產(chǎn)品替換時(shí)、劣化時(shí)等時(shí)期和工廠(chǎng)、商店、交貨地等場(chǎng)所、狀態(tài)是批(ロット)的平均還是安裝于該燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)物(現(xiàn)品)都不問(wèn)。
又，權(quán)利要求書(shū)和說(shuō)明書(shū)中記載的所謂“通信裝置”，是指對(duì)用維修保養(yǎng)報(bào)告裝置不能夠報(bào)告的遠(yuǎn)地的管理者，報(bào)告燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中所包含的流體供給裝置有必要維修保養(yǎng)用的裝置，包含收發(fā)信。具體地說(shuō)，包含以例如電話(huà)線(xiàn)路、LAN線(xiàn)路、因特網(wǎng)線(xiàn)路、無(wú)線(xiàn)線(xiàn)路等作為通信線(xiàn)路的收發(fā)信機(jī)和終端裝置等。
又，權(quán)利要求書(shū)和說(shuō)明書(shū)中記載的所謂“初次運(yùn)行時(shí)”，是指燃料電池發(fā)電系統(tǒng)完成后或維修保養(yǎng)結(jié)束后以劣化判定對(duì)象沒(méi)有發(fā)生劣化的狀態(tài)運(yùn)行時(shí)。也就是不一定限于維修保養(yǎng)剛結(jié)束的運(yùn)行時(shí)，只要是在燃料電池發(fā)電系統(tǒng)完成后或維修保養(yǎng)結(jié)束后劣化判定對(duì)象沒(méi)有發(fā)生劣化的期間進(jìn)行的運(yùn)行即可。又，不一定限于使發(fā)電系統(tǒng)整體運(yùn)行的情況和維修保養(yǎng)工作后進(jìn)行的運(yùn)行，在只有劣化判定對(duì)象運(yùn)行和維修保養(yǎng)工作中，也包含確認(rèn)流體供給能力恢復(fù)的情況的運(yùn)行等。
又，權(quán)利要求書(shū)和說(shuō)明書(shū)中記載的所謂“最大功率輸出”，是指在燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上、能夠經(jīng)濟(jì)及安全地進(jìn)行運(yùn)行的設(shè)計(jì)上的最大功率輸出。
又，權(quán)利要求書(shū)和說(shuō)明書(shū)中記載的所謂“第1劣化”，是指在特定的流體裝置中發(fā)生的有必要考慮經(jīng)濟(jì)性和安全性降低輸出的程度的劣化。
又，權(quán)利要求書(shū)和說(shuō)明書(shū)中記載的所謂“第2劣化”，是指特定的流體供給裝置中發(fā)生的，由于不能夠維持從經(jīng)濟(jì)上和安全上考慮需要的運(yùn)行狀態(tài)，有必要使運(yùn)行停止的程度的劣化。
根據(jù)上面所述，本行業(yè)的技術(shù)人員能夠清楚了解本發(fā)明的多種改良和其他實(shí)施形態(tài)。從而上述說(shuō)明只能夠被解釋為例示。是為了對(duì)本行業(yè)的技術(shù)人員傳授實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳實(shí)施形態(tài)這一目的而提供的。在不脫離本發(fā)明的精神的條件下，可以在實(shí)質(zhì)上改變其結(jié)構(gòu)和/或功能的細(xì)節(jié)。
工業(yè)應(yīng)用性本發(fā)明的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)在流體供給裝置發(fā)生劣化的情況下，能夠一邊防止流量不足一邊繼續(xù)運(yùn)行，另一方面在滿(mǎn)足規(guī)定的條件的情況下，可以使運(yùn)行停止。作為這樣的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)是有用的。
權(quán)利要求
1.一種燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，具備燃料電池、提供與所述燃料電池發(fā)電相關(guān)的流體的一個(gè)或一個(gè)以上的流體供給裝置中的至少一個(gè)，即劣化判定對(duì)象、所述劣化判定對(duì)象提供的流體的流量檢測(cè)用的流量檢測(cè)裝置、控制所述劣化判定對(duì)象提供的流體的流量的流量控制裝置、以及控制燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行的運(yùn)行控制裝置，所述運(yùn)行控制裝置在所述流量控制裝置對(duì)所述劣化判定對(duì)象提供規(guī)定的輸出指令值的情況下所述劣化判定對(duì)象提供的流體的流量處于第1劣化范圍時(shí)使燃料電池的功率輸出減小，在所述流量處于第2劣化范圍時(shí)使運(yùn)行停止。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述規(guī)定的輸出指令值是利用所述流體控制裝置實(shí)際提供的輸出指令值，所述劣化判定對(duì)象提供的流體的流量是提供所述輸出指令值時(shí)的所述流量檢測(cè)裝置檢測(cè)出的流量的檢測(cè)值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，在提供所述規(guī)定的輸出指令值的情況下所述劣化判定對(duì)象提供的流體的流量，是根據(jù)所述流體控制裝置實(shí)際提供的輸出指令值，和提供所述實(shí)際提供的輸出指令值時(shí)所述流量檢測(cè)裝置檢測(cè)得到的流量的檢測(cè)值，預(yù)測(cè)的預(yù)測(cè)值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述規(guī)定的輸出指令值是與最大功率輸出對(duì)應(yīng)的輸出指令值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述流量檢測(cè)裝置，具有檢測(cè)所述劣化判定對(duì)象提供的所述流體的壓力的壓力檢測(cè)裝置，根據(jù)所述檢測(cè)出的壓力計(jì)算所述流體的流量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述劣化判定對(duì)象是對(duì)所述燃料電池提供氧化劑氣體的氧化劑供給裝置和對(duì)所述燃料電池提供燃料的燃料供給裝置中的至少任一方。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，具備從水和原料生成燃料的燃料處理裝置，所述劣化判定對(duì)象是對(duì)所述燃料處理裝置提供水的水供給裝置和對(duì)所述燃料處理裝置提供原料的原料供給裝置中的至少任一方。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述運(yùn)行控制裝置如所述判定流量在所述第1劣化范圍內(nèi)時(shí)，進(jìn)行限制運(yùn)行，以使燃料電池的功率輸出在與所述判定流量對(duì)應(yīng)的所述燃料電池的功率輸出的上限值以下。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述第1劣化范圍是如果繼續(xù)進(jìn)行所述限制運(yùn)行則在經(jīng)濟(jì)上有利的范圍，所述第2劣化范圍是如果繼續(xù)進(jìn)行所述限制運(yùn)行則在經(jīng)濟(jì)上不利的范圍。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述第2劣化范圍是與所述判定流量對(duì)應(yīng)的所述燃料電池的功率輸出的上限值低于規(guī)定的功率輸出的范圍。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述第2劣化范圍是所述燃料電池的效率低于規(guī)定的效率的范圍。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，具備存儲(chǔ)所述電力和/或原料的費(fèi)用體系的存儲(chǔ)裝置、以及根據(jù)預(yù)定的電力和原料的費(fèi)用體系計(jì)算燃料電池發(fā)電系統(tǒng)發(fā)生的電力和熱中的至少其一的供應(yīng)成本以及替代手段發(fā)生的電力和熱的至少其一的供應(yīng)成本的成本計(jì)算裝置，所述第2劣化范圍是所述替代手段的供應(yīng)成本低于燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的供應(yīng)成本的范圍。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，具備利用通信取得所述電力和/或原料的現(xiàn)行的費(fèi)用體系的通信裝置，利用所述通信裝置取得的費(fèi)用體系更新所述存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)的費(fèi)用體系。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，具備累計(jì)燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間的運(yùn)行時(shí)間累計(jì)裝置、顯示燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的信息的顯示裝置、根據(jù)所述流量控制裝置的輸出指令值、所述流量檢測(cè)裝置得到的檢測(cè)值、以及所述運(yùn)行時(shí)間累計(jì)裝置得到的運(yùn)行時(shí)間，預(yù)測(cè)所述檢測(cè)值達(dá)到第1和/或第2劣化范圍為止的時(shí)間的時(shí)間預(yù)測(cè)裝置，所述顯示裝置顯示所述時(shí)間預(yù)測(cè)裝置預(yù)測(cè)的時(shí)間。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，具備維修保養(yǎng)報(bào)告裝置，所述維修保養(yǎng)報(bào)告裝置如所述檢測(cè)值落在第1劣化范圍內(nèi)的情況下報(bào)告所述劣化判定對(duì)象有必要維修保養(yǎng)的情況。
全文摘要
本發(fā)明的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，具備燃料電池(11)、提供與所述燃料電池發(fā)電相關(guān)的流體的一個(gè)或一個(gè)以上的流體供給裝置(14、15、16)中的至少一個(gè)，即劣化判定對(duì)象(14、15、16)、直接或間接檢測(cè)所述劣化判定對(duì)象提供的流體的流量的流量檢測(cè)裝置(18、19、20)、控制所述劣化判定對(duì)象提供的流體的流量的流量控制裝置(24)、判斷所述劣化判定對(duì)象(14、15、16)是否發(fā)生劣化的劣化判定裝置(25)、以及控制燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行的運(yùn)行控制裝置(26)，所述劣化判定裝置(25)根據(jù)所述流量控制裝置(24)提供給所述劣化判定對(duì)象(14、15、16)的輸出指令值與所述流體流量檢測(cè)裝置(18、19、20)得到的流量檢測(cè)值，判定所述劣化判定對(duì)象(14、15、16)是否發(fā)生劣化。
文檔編號(hào)H01M8/06GK1918734SQ20058000424
公開(kāi)日2007年2月21日 申請(qǐng)日期2005年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月6日
發(fā)明者田中良和, 中村彰成, 尾關(guān)正高, 小原英夫 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社