(57)【要約】【課題】補機の故障による故障停止を抑制する。【解決手段】燃料電池１３と、燃料電池１３の発電を補助するポンプなどの補機１１と、を持つ燃料電池システムに、標準特性保存手段１５と、経時特性保存手段１６と、補機特性判定手段１７と、補機制御手段１４とを備える。標準特性保存手段１５は、補機１１が健全であるときに標準特性情報をそのときの電池運転状態と対応させて標準特性データベースに記憶する。経時特性保存手段１６は、発電中に経時特性情報をそのときの電池運転状態と対応させて経時特性データベースに記憶する。補機特性判定手段１７は、経時特性情報と、それに対応する電池運転状態に類似した電池運転状態に対応する標準特性情報とのとの差異に基づいて補機１１に異常兆候があるか否かを判定する。補機制御手段１４は、異常兆候があると判定された補機１１の負担を低減させるようにその補機１１を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池と、
前記燃料電池の発電を補助する補機と、
前記補機が健全であるときに制御信号とその制御信号に対する前記補機の制御結果との関係を収集して、収集された情報を標準特性情報としてそのときの前記燃料電池の発電状態を示す電池運転状態と対応させて標準特性データベースに記憶する標準特性保存手段と、
前記燃料電池の発電中に制御信号とその制御信号に対する前記補機の実際の制御結果との関係を収集して、収集された情報を経時特性情報としてそのときの前記電池運転状態と対応させて経時特性データベースに記憶する経時特性保存手段と、
経時特性データベースから前記経時特性情報を順次抽出し、その経時特性情報に対応する前記電池運転状態に類似した前記電池運転状態に対応する前記標準特性情報を前記標準特性データベースから抽出し、抽出された前記経時特性情報と抽出された前記標準特性情報との差異に基づいて前記補機に異常兆候があるか否かを判定する補機特性判定手段と、
前記補機特性判定手段に異常兆候があると判定された前記補機の負担を低減させるようにその補機を制御する補機制御手段と、
を有することを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
前記補機特性判定手段は、抽出された前記経時特性情報と抽出された前記標準特性情報との差異が所定の基準値よりも大きくなった場合に前記補機に異常兆候があると判定することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記補機特性判定手段は、前記電池運転状態に異常が発生しかつその異常が発生した累積運転時間の前後で前記経時特性情報と前記標準特性情報との差異が所定の基準値よりも大きく変動している場合に前記補機に異常兆候があると判定することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記補機特性判定手段は、抽出された前記経時特性情報と抽出された前記標準特性情報との差異が所定の基準値よりも大きい逸脱データの数を算出し、その逸脱データの数が所定のしきい値を超えた場合に前記補機に異常兆候があると判定することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記補機制御手段は、異常兆候があると判定された前記電池運転状態とならないように前記補機を運転させることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の燃料電池システム。
【請求項６】
燃料電池と、この燃料電池の発電を補助する補機と、を備えた燃料電池システムの運転方法において、
前記補機が健全であるときに制御信号とその制御信号に対する前記補機の制御結果との関係を収集して、収集された情報を標準特性情報としてそのときの前記燃料電池の発電状態を示す電池運転状態と対応させて標準特性データベースに記憶する標準特性保存工程と、
前記燃料電池の発電中に制御信号とその制御信号に対する前記補機の実際の制御結果との関係を収集して、収集された情報を経時特性情報としてそのときの前記電池運転状態と対応させて経時特性データベースに記憶する経時特性保存工程と、
経時特性データベースから前記経時特性情報を順次抽出し、その経時特性情報に対応する前記電池運転状態に類似した前記電池運転状態に対応する前記標準特性情報を前記標準特性データベースから抽出し、抽出された前記経時特性情報と抽出された前記標準特性情報との差異に基づいて前記補機に異常兆候があるか否かを判定する補機特性判定工程と、
前記補機特性判定工程で異常兆候があると判定された前記補機の負担を低減させるようにその補機を制御する補機制御工程と、
を有することを特徴とする燃料電池システムの運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池システムおよびその運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池システムでは、多くの場合、主要なブロアやポンプなどの補機の制御において、制御信号に対する制御対象の流体流量を計測し、フィードバック制御を行い、システムの運転に必要な流量を確保している。このため、補機類に経時特性変化があった場合でも、システムの運転は維持できるが、磨耗などで特性の低下した補機の負担を増大させ、そのような補機の特性低下を早める可能性がある。
【０００３】
また、各補機固有のバラつきの他、補機とプラントとの組合せの相性にもバラつきがあると考えられるため、補機の経時特性変化に伴うシステム故障リスクはプラント毎に異なり、一意に決めることはできない。このため、燃料電池の運転制御を行うにあたり、基礎データとなる、各ブロア、ポンプの標準的なＰ−Ｑ特性を把握することが望ましい。さらに、プラント毎の運転データに基づき、機器特性の経時変化を把握し、燃料電池運転継続へ支障が出るかを予測することが望ましい。
【０００４】
特許文献１には、電池の特定箇所のインピーダンスを測定することにより故障診断する方法が開示されている。また、特許文献２には、運転中の排ガス流量から電池の残寿命を推定する方法が開示されている。特許文献３には、燃料電池のポンプなどの補機の寿命予測の方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００５／０８８７５３号
【特許文献２】特開平１１−２８３６５３号公報
【特許文献３】特開２００４−２１３９４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
燃料電池システムに使用されている補機類には、各々許容誤差の範囲でバラつきがあり、初期性能や経時特性変化に差異がある。また、燃料電池システムの内部には、配管の圧損などバラつきの要素がある。このため、燃料電池システムの長期間の運転に伴い、特定の補機が他の補機に比較して経時特性低下が顕著になる可能性がある。特に、家庭用の燃料電池システムは、小規模の設備であるため、それぞれの補機は他の補機の経時変化の影響を受けやすい。
【０００７】
燃料電池システムの通常の運転では、必要とされる電池出力に対して、各補機が所要の空気、燃料、水をシステムに供給する様に制御されている。このため、補機類に経時特性低下があった場合でも、システムの運転状態は正常に維持され、システムの異常兆候を容易に検知することは困難である。
【０００８】
特許文献１および特許文献２に開示された方法は、燃料電池のみの故障診断をする方法である。また、特許文献３に開示された方法では、補機の故障による燃料電池システムの故障停止を抑制することはできない。
【０００９】
そこで、本発明は、補機の故障による燃料電池システムの故障停止を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の目的を達成するため、本発明は、燃料電池システムにおいて、燃料電池と、前記燃料電池の発電を補助する補機と、前記補機が健全であるときに制御信号とその制御信号に対する前記補機の制御結果との関係を収集して、収集された情報を標準特性情報としてそのときの前記燃料電池の発電状態を示す電池運転状態と対応させて標準特性データベースに記憶する標準特性保存手段と、前記燃料電池の発電中に制御信号とその制御信号に対する前記補機の実際の制御結果との関係を収集して、収集された情報を経時特性情報としてそのときの前記電池運転状態と対応させて経時特性データベースに記憶する経時特性保存手段と、経時特性データベースから前記経時特性情報を順次抽出し、その経時特性情報に対応する前記電池運転状態に類似した前記電池運転状態に対応する前記標準特性情報を前記標準特性データベースから抽出し、抽出された前記経時特性情報と抽出された前記標準特性情報との差異に基づいて前記補機に異常兆候があるか否かを判定する補機特性判定手段と、前記補機特性判定手段に異常兆候があると判定された前記補機の負担を低減させるようにその補機を制御する補機制御手段と、を有することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、燃料電池と、この燃料電池の発電を補助する補機と、を備えた燃料電池システムの運転方法において、前記補機が健全であるときに制御信号とその制御信号に対する前記補機の制御結果との関係を収集して、収集された情報を標準特性情報としてそのときの前記燃料電池の発電状態を示す電池運転状態と対応させて標準特性データベースに記憶する標準特性保存工程と、前記燃料電池の発電中に制御信号とその制御信号に対する前記補機の実際の制御結果との関係を収集して、収集された情報を経時特性情報としてそのときの前記電池運転状態と対応させて経時特性データベースに記憶する経時特性保存工程と、経時特性データベースから前記経時特性情報を順次抽出し、その経時特性情報に対応する前記電池運転状態に類似した前記電池運転状態に対応する前記標準特性情報を前記標準特性データベースから抽出し、抽出された前記経時特性情報と抽出された前記標準特性情報との差異に基づいて前記補機に異常兆候があるか否かを判定する補機特性判定工程と、前記補機特性判定工程で異常兆候があると判定された前記補機の負担を低減させるようにその補機を制御する補機制御工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、補機の故障による燃料電池システムの故障停止を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る燃料電池システムの第１の実施の形態におけるブロック図である。
【図２】本発明に係る燃料電池システムの第１の実施の形態における運転方法のフローチャートである。
【図３】本発明に係る燃料電池システムの第１の実施の形態における標準特性データベースの構築方法のフローチャートである。
【図４】本発明に係る燃料電池システムの第１の実施の形態における経時特性情報データベースの構築方法のフローチャートである。
【図５】本発明に係る燃料電池システムの第２の実施の形態におけるブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明に係る燃料電池システムの実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、同一または類似の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１５】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明に係る燃料電池システムの第１の実施の形態におけるブロック図である。
【００１６】
本実施の形態の燃料電池システムは、燃料電池１３と、補機１１と、流量計１２と、補機制御手段１４と、標準特性保存手段１５と、経時特性保存手段１６と、補機特性判定手段１７と、を有している。燃料電池１３は、燃料電池システム内の発電を行う部分であり、電池電圧、電池電流、発電出力などの電池運転状態の計測機能を持っている。燃料電池１３は、補機１１に補助されて発電する。つまり、ここで補機１１とは、燃料電池１３の発電を補助する各種の機器のことである。
【００１７】
補機１１は、回転数指示や印加電圧などの制御信号によって制御される。補機１１は、燃料電池１３に空気、水、燃料を供給するブロアやポンプなどの機器であり、燃料電池システムに所要の個数が備えられている。流量計１２は、補機１１により供給された流体の実流量を計測する装置である。
【００１８】
補機制御手段１４は、補機１１に回転数指示や印加電圧などの制御信号を伝達する。また、補機制御手段１４は、制御信号を伝達された補機１１の制御結果である流量計１２の計測値を受信し、補機運転情報として集約する。
【００１９】
標準特性保存手段１５は、補機１１が健全であるときに補機制御手段１４から補機運転情報を伝達される。補機運転情報には、補機１１に伝達される制御信号、および、その補機１１の制御結果の関係が含まれる。また、標準特性保存手段１５は、補機１１が健全であるときに燃料電池１３から電池運転情報を伝達される。電池運転情報には、燃料電池１３の発電状態を示す電池運転状態が含まれている。
【００２０】
標準特性保存手段１５は、さらに、補機１１が健全であるときの補機運転情報および電池運転情報から標準特性情報データベースを作成する。標準特性情報データベースには、補機１１が健全であるときの制御信号とその制御信号に対する補機１１の制御結果との関係が標準特性情報として、そのときの燃料電池１３の電池運転状態と対応させて記憶される。
【００２１】
経時特性保存手段１６は、燃料電池１３の発電中に補機制御手段１４から補機運転情報を伝達される。また、経時特性保存手段１６は、燃料電池１３の発電中に燃料電池１３から電池運転情報を伝達される。
【００２２】
経時特性保存手段１６は、さらに燃料電池１３の発電中の補機運転情報および電池運転情報から経時特性情報データベースを作成する。経時特性情報データベースには、燃料電池１３の発電中の制御信号とその制御信号に対する補機１１の制御結果との関係が経時特性情報として、そのときの燃料電池１３の電池運転状態と対応させて記憶される。
【００２３】
ここで、補機１１が健全であるときとは、たとえば燃料電池システムの運転開始直後のことである。この際、補機１１は健全であるから、燃料電池システムの運転開始直後には、経時特性保存手段１６に補機運転情報などは伝達されなくてもよい。
【００２４】
補機特性判定手段１７は、経時特性保存手段１６の経時特性情報データベースから経時特性情報を抽出する。また、補機特性判定手段１７は、その経時特性情報に対応する電池運転状態に類似した電池運転状態に対応する標準特性情報を標準特性保存手段１５の標準特性情報データベースから抽出する。さらに、補機特性判定手段１７は、抽出した経時特性情報および標準特性情報の差異に基づいて補機１１に異常兆候があるか否かを判定する。
【００２５】
また、補機特性判定手段１７は、補機１１に異常兆候があると判断した場合、システムの運用者に警報を出力する。また、補機特性判定手段１７は、燃料電池システムの運用に支障が出ると判断した場合には、補機１１のメンテナンスや交換が行われるまでの負担を軽減するため、燃料電池１３や、他の補機などに対して、電池出力の抑制などの指令を発する。補機制御手段１４は、補機特性判定手段１７に異常兆候があると判定された補機１１を、その負担が低減させるように制御する。
【００２６】
図２は、本実施の形態における燃料電池システムの運転方法のフローチャートである。
【００２７】
この運転方法では、まず標準特性情報データベースを構築する（Ｓ１）。その後、燃料電池システムの運転中に所定の期間データを蓄積して経時特性情報データベースを構築する（Ｓ２）。経時特性情報データベースが構築されたら、補機特性を判定し、補機特性が低下している場合には、所定の対応をする（Ｓ３）。
【００２８】
図３は、本実施の形態における標準特性データベースの構築方法のフローチャートである。
【００２９】
標準特性データベースの構築では、まず、標準特性保存手段１５は、カウンタをリセットする（Ｓ１１）。ここでカウンタとは、ステップ数Ｎと、単位時間ｘとステップ数Ｎとを乗じて得られるシステム累積運転時間Ｔｎ＝ｘ×Ｎである。ここで、単位時間ｘは、燃料電池システムの運転データ収集・保存の周期である。
【００３０】
次に、標準特性保存手段１５は、システム累積運転時間Ｔｎを、所定の期間Ｘ０と比較する（Ｓ１２）。所定の期間が経過していた場合には、工程Ｓ１６に進む。所定の期間が経過していない場合には、工程Ｓ１３に進む。ここで所定の期間Ｘ０は、燃料電池システムの予測される寿命に対して十分に小さな値とする。ただし、収集するデータが、燃料電池システムの運転状態を広く網羅するように留意する。たとえば、燃料電池システムが広範囲な状態を網羅して起動される場合には、その起動開始から定常運転に至るまでの時間をＸ０とする。
【００３１】
工程Ｓ１３では、電池運転情報を収集し、保存する。より具体的には、標準特性保存手段１５が、燃料電池システムの電池出力、電流、電圧を収集し、これらの情報を、そのときの累積運転時間と対応させて保存する。
【００３２】
その後、補機運転情報を収集し、保存する（Ｓ１４）。より具体的には、標準特性保存手段１５が、補機制御手段１４から補機運転情報を収集する。収集された電池運転情報および補機運転情報は、燃料電池システム運用開始時の電池運転状態と、それに必要とされた補機運転状態、すなわち補機１１への制御信号および流量計１２の計測値（制御結果）とを結び付けて記憶される。制御信号とは、補機１１の目標出力や目標回転数などを示す、補機１１へ伝達された信号である。制御結果とは、流量計１２で計測された流量などの計測値である。
【００３３】
１回の電池運転情報および補機運転情報の収集が完了したら、標準特性保存手段１５は、カウントアップ（Ｓ１５）した後に、工程Ｓ１２に戻る。カウントアップとは、ステップ数Ｎを１進め、それに伴って、システム累積運転時間を更新することである。
【００３４】
標準特性保存手段１５は、電池運転情報および補機運転情報を所定の期間Ｘ０収集したら、制御信号・制御結果の有効情報を選別する（Ｓ１６）。より具体的には、補機１１に対する制御信号に急激な変動があった場合には、その制御信号に関連するデータを無効情報として破棄する。また、類似する制御信号ごとに、補機１１の制御結果を平均し、その平均に対する特定の制御結果の偏差が著しく大きい場合には、その制御結果を無効情報として破棄する。
【００３５】
ここで、制御信号の急激な変動があったことは、たとえば単位時間当たりの制御信号の変化量が所定のしきい値を超えるか否かによって判断する。また、平均に対する制御結果の偏差が著しく大きいことは、たとえばその偏差が所定のしきい値を超えるか否かによって判断する。
【００３６】
次に、標準特性保存手段１５は、制御信号および制御結果を電池運転情報および累積時間と対応させて標準特性情報データベースを構築する（Ｓ１７）。この標準特性情報データベースの作成処理は、容易な操作で行えることが好ましい。また、燃料電池システムのメンテナンス終了後などの運用者が必要と判断した場合に、標準特性情報データベースを再作成できるようにしてもよい。
【００３７】
図４は、本実施の形態における経時特性情報データベースの構築方法のフローチャートである。
【００３８】
まず、経時特性保存手段１６は、カウンタをリセットする（Ｓ２１）。ここでカウンタとは、ステップ数Ｎ、世代数Ｍ、システム累積運転時間Ｔｍである。カウンタのリセット時に、システム累積運転時間Ｔｍは、ステップ数Ｎおよび世代数Ｍとから、Ｔｍ＝Ｘ０＋Ｙ×Ｍとする。ここで、Ｙは、経時特性情報データベースの保存周期である。
【００３９】
次に、経時特性保存手段１６は、現在のシステム累積運転時間Ｔｍを、前回の経時特性情報データベースの作成開始時のシステム累積運転時間Ｔｍ−１に経時特性情報データベースの保存周期Ｙを足した値と比較する（Ｓ２２）。現在のシステム累積運転時間Ｔｍが前回の経時特性情報データベースの作成開始時のシステム累積運転時間Ｔｍ−１に経時特性情報データベースの保存周期Ｙを足した値以下の場合には、工程Ｓ２３に進む。それ以外の場合には、工程Ｓ２６に進む。
【００４０】
工程Ｓ２３では、電池運転情報を収集し、保存する。より具体的には、経時特性保存手段１６が、燃料電池システムの電池出力、電流、電圧を収集し、これらの情報を、そのときの累積運転時間と対応させて保存する。
【００４１】
その後、補機運転情報を収集し、保存する（Ｓ２４）。より具体的には、経時特性保存手段１６が、補機制御手段１４から補機運転情報を収集する。収集された電池運転情報および補機運転情報は、電池運転状態と、それに必要とされた補機運転状態、すなわち補機１１への制御信号および流量計１２の計測値（制御結果）とを結び付けて記憶される。制御信号とは、補機１１の目標出力や目標回転数などを示す、補機１１へ伝達された信号である。制御結果とは、流量計１２で計測された流量などの計測値である。
【００４２】
電池運転情報および補機運転情報の収集が完了したら、カウントアップ（Ｓ２５）した後に、工程Ｓ２２に戻る。カウントアップとは、ステップ数Ｎを１進め、それに伴って、システム累積運転時間ＴｍをＴｍ＝Ｔｍ＋ｘ×Ｎに更新することである。
【００４３】
電池運転情報および補機運転情報を所定の期間Ｙ収集したら、経時特性保存手段１６は、制御信号・制御結果の有効情報を選別する（Ｓ２６）。より具体的には、補機１１に対する制御信号に急激な変動があった場合には、その制御信号に関連するデータを無効情報として破棄する。また、類似する制御信号ごとに、補機１１の制御結果を平均し、その平均に対する特定の制御結果の偏差が著しく大きい場合には、その制御結果を無効情報として破棄する。
【００４４】
ここで、制御信号の急激な変動があったことは、たとえば単位時間当たりの制御信号の変化量が所定のしきい値を超えるか否かによって判断する。また、平均に対する制御結果の偏差が著しく大きいことは、たとえばその偏差が所定のしきい値を超えるか否かによって判断する。
【００４５】
次に、経時特性保存手段１６は、制御信号および制御結果を電池運転情報および累積時間と対応させて経時特性情報データベースを構築する（Ｓ２７）。経時特性情報データベースの１世代分の構築が完了したら、経時特性保存手段１６は、カウントアップ（Ｓ２８）する。カウントアップとは、世代数Ｍを１進めることである。これに伴って、前回の経時特性情報データベースの作成開始時のシステム累積運転時間Ｔｍ−１は、現在のシステム累積運転時間Ｔｍとなる。経時特性保存手段１６は、この世代数Ｍを所定の世代数Ｌと比較し（Ｓ２９）、所定の世代数Ｌに達していなければ工程Ｓ２２に戻り、所定の世代数Ｌに達していたら、経時特性情報データベースの構築を完了する。
【００４６】
このように経時特性情報データベースは、たとえば一定の周期毎に複数構築される。何世代分の経時特性情報データベースを作成するかは、容易な操作で設定できるようにすることが好ましい。
【００４７】
標準特性情報データベースおよび経時特性情報データベースが構築された後、工程Ｓ３では、経時特性情報データベースを標準特性データベースと比較して補機特性を判定し、補機特性が低下している場合には、所定の対応をする。より具体的には、まず、補機特性判定手段１７は、経時運転情報データベースに格納された補機運転情報を１つ抽出する。次に、経時運転情報データベースからこの補機運転情報に対応する電池運転状態を抽出する。その後、抽出された電池運転状態に類似する電池運転状態における補機運転情報を、標準特性情報データベースから抽出する。経時運転情報データベースから抽出された補機運転情報と、標準特性情報データベースから抽出された補機運転情報を比較し、その差異が所定の大きさよりも大きい場合に、その補機１１に異常兆候があると判定する。この差異とは、燃料電池システムの運転制御に支障を及ぼしつつあると判断されるしきい値である。また、類似する運転状態とは、たとえば出力電力が所定の範囲内にある運転状態のことである。経時運転情報データベースに格納された補機運転情報は、順次標準特性データベースと比較される。
【００４８】
補機特性判定手段１７は、このようにして補機１１の特性が低下したと判定した場合、システムの運用者に警報を出力する。また、この場合、補機特性判定手段１７は、補機１１のメンテナンスや交換が行われるまでの負担を軽減するため、燃料電池システム全体の制御装置に、電池出力の抑制などの指令を発する。補機１１の特定の運転状態、たとえば高流量状態での特性が低下している場合には、補機１１がその特定の運転状態で運転されないように制御する。
【００４９】
このように、本実施の形態では、特性が低下した補機を判定し、その補機に対して、メンテナンスや交換が行なわれるまでの間、経時特性低下を緩和するため電池出力の抑制などを行うことができる。これにより、補機故障によるシステム故障停止を抑制し、燃料電池システムの運転を長期間継続させることができる。このため、燃料電池システムから不測の故障停止を予防し、稼働率を高めることでことができる。
【００５０】
また、補機の特性低下の警報と合わせて、その補機の経時特性変化警報を外部のシステムの運用者へ報知し、故障停止のリスクを事前に通知することができる。これにより、必要に応じて、点検・保守の時期を早めたり、点検・保守の際に予め交換部品を準備することなどが可能となる。
【００５１】
なお、燃料電池システムの全ての補機１１について、異常兆候があるか否かを判定してもよいし、負担が大きいと考えられる補機１１を選別し、それらの補機１１についてのみ異常兆候の判定をしてもよい。
【００５２】
また、補機特性判定手段１７は、電池運転状態に異常が発生し、かつ、その異常が発生した累積運転時間の前後で、経時特性情報と標準特性情報との差異が所定の基準値よりも大きく変動している場合に、その補機１１に異常兆候があると判定してもよい。たとえば、燃料電池システムにて電池電圧低下や各部の温度異常などの電池運転状態の異常の警報が出力される場合、補機特性判定手段１７は、経時特性情報データベースの各補機１１の制御信号と流量などの計測値と、標準特性情報データベースの各補機の制御信号と流量などの計測値との差異の変動を比較する。補機特性判定手段１７は、電池運転状態の異常の警報が出力された時期に合わせて、標準特性データと経時特性データの差異の変動が大きくなっている補機１１を抽出し、その補機１１に異常兆候があると判定する。
【００５３】
［第２の実施の形態］
図５は、本発明に係る燃料電池システムの第２の実施の形態におけるブロック図である。
【００５４】
本実施の形態の燃料電池システムは、第１の実施の形態の燃料電池システムに、逸脱データ数算出手段１８を追加したものである。逸脱データ数算出手段１８は、経時特性情報データベースに格納された情報から逸脱データ数を算出し、経時特性データベースと対応させて保存する。
【００５５】
まず、逸脱データ数算出手段１８は、標準特性保存手段１５により作成された標準特性情報データベースと、経時特性保存手段１６により定期的に作成された経時特性情報データベースとを補機１１毎に比較する。類似の運転状態での標準特性情報と経時特性情報とに著しく乖離した運転情報があった場合、逸脱データ数算出手段１８は、それをその補機１１における逸脱データと判断する。著しく乖離しているとは、たとえば所定のしきい値を超えているか否かによって判断する。さらに逸脱データ数算出手段１８は、逸脱データ数を、比較対象とした経時特性情報と結び付けて、逸脱データ数情報を保存する。
【００５６】
本実施の形態の補機特性判定手段１７は、逸脱データ数に異常が見られた場合に、その補機１１に異常兆候があると判定する。逸脱データ数の異常とは、たとえば単位時間当たりの逸脱データ数が所定の値よりも大きい場合である。あるいは、世代毎の逸脱データ数の増分が、所定の値よりも大きく、逸脱データ数が急増している場合に、逸脱データ数に異常があると判断してもよい。逸脱データ数そのものの代わりに、逸脱データ数の経時運転情報の全データ数に対する割合を用いて判断してもよい。
【００５７】
補機特性判定手段１７は、このようにして補機１１の特性が低下したと判定した場合、システムの運用者に警報を出力する。また、この場合、補機特性判定手段１７は、補機１１のメンテナンスや交換が行われるまでの負担を軽減するため、燃料電池システム全体の制御装置に、電池出力の抑制などの指令を発する。補機１１の特定の運転状態、たとえば高流量状態での特性が低下している場合には、補機１１がその特定の運転状態で運転されないように制御する。
【００５８】
このように、本実施の形態では、特性が低下した補機を判定し、その補機に対して、メンテナンスや交換が行なわれるまでの間、経時特性低下を緩和するため電池出力の抑制などを行なうことができる。これにより、補機故障によるシステム故障停止を抑制し、燃料電池システムの運転を長期間継続させることができる。このため、燃料電池システムから不測の故障停止を予防し、稼働率を高めることができる。
【００５９】
［他の実施の形態］
上述の各実施の形態は単なる例示であり、本発明はこれらに限定されない。また、各実施の形態の特徴を組み合わせて実施してもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１１…補機、１２…流量計、１３…燃料電池、１４…補機制御手段、１５…標準特性保存手段、１６…経時特性保存手段、１７…補機特性判定手段、１８…逸脱データ数算出手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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