(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通通風管が連結されている複数の燃料電池であって、それぞれが、水素と酸素とから直流電気を発生する燃料電池部と、前記共通通風管へ送風する送風部と、を有する、複数の燃料電池と、
前記送風部のうちの少なくとも一つの駆動が停止した状態、及び前記送風部のうちの少なくとも一つの駆動を停止させる状態のいずれかである第１状態である場合に、前記複数の燃料電池それぞれの発電を停止する、第１制御部と、
を備え、
前記複数の燃料電池それぞれは、前記燃料電池部への燃料の供給量を調整する調整部と、
前記調整部を少なくとも制御する第２制御部と、を有し、
前記第１状態と異なる第２状態である場合に、当該第２状態である燃料電池内の前記第２制御部は、当該燃料電池内の前記送風部の送風を継続させ、且つ当該燃料電池内の前記調整部に対して燃料の供給を停止させる制御を行う、燃料電池システム。
【請求項２】
前記第１制御部は、前記第１状態である場合に、前記燃料電池部それぞれへの燃料の供給を停止する制御を前記調整部それぞれに対して行う請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
共通通風管が連結されている複数の燃料電池であって、それぞれが、水素と酸素とから直流電気を発生する燃料電池部と、前記共通通風管へ送風する送風部と、を有する、複数の燃料電池と、
前記送風部のうちの少なくとも一つの駆動が停止した状態、及び前記送風部のうちの少なくとも一つの駆動を停止させる状態のいずれかである第１状態である場合に、前記複数の燃料電池それぞれの発電を停止する、第１制御部と、
を備え、
前記第１制御部は、前記第１状態である場合に、前記送風部のうちの他の送風部における駆動も停止する、燃料電池システム。
【請求項４】
共通通風管が連結されている複数の燃料電池であって、それぞれが、水素と酸素とから直流電気を発生する燃料電池部と、前記共通通風管へ送風する送風部と、を有する、複数の燃料電池と、
前記送風部のうちの少なくとも一つの駆動が停止した状態、及び前記送風部のうちの少なくとも一つの駆動を停止させる状態のいずれかである第１状態である場合に、前記複数の燃料電池それぞれの発電を停止する、第１制御部と、 を備え
前記複数の燃料電池のそれぞれは、当該燃料電池の状態を検知する検知部を有し、
前記第１制御部は、前記検知部それぞれの出力に基づき前記駆動を停止する制御を行う、燃料電池システム。
【請求項５】
前記複数の燃料電池のそれぞれは、当該燃料電池の状態を検知する検知部を更に有し、
前記第２制御部のそれぞれは、当該第２制御部のそれぞれに対応する前記検知部の出力に基づき、前記制御を行う請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記複数の燃料電池のそれぞれは、前記検知部の出力に基づき、前記第１状態を示す第１信号、及び前記第２状態を示す第２信号のいずれかを少なくとも出力する出力部を、更に有し、
前記第１制御部は、前記出力部のいずれかから前記第１信号が入力された場合に、前記調整部それぞれに停止信号を出力した後に前記送風部それぞれに停止信号を出力し、
前記第２制御部のそれぞれは、前記第２信号に基づき前記制御を行う請求項５に記載の燃料電池システム。
【請求項７】
前記第１制御部は、リレー回路で構成されており、前記複数の燃料電池のうちのいずれかが前記第１状態になった場合にコイル側回路が導通状態となり、接点側回路の接点が切り替わり前記複数の送風部それぞれの駆動を停止する請求項１乃至６のいずれか一項に記載の燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料が有している化学エネルギーを直接電気に変換するシステムとして、燃料電池が知られている。この燃料電池は、燃料である水素と、酸化剤である酸素とを電気化学的に反応させて直接電気を出力している。このため、燃料電池は、高い効率で電気エネルギーを取り出すことができると共に、静かであり且つ有害な排ガスを出さず、環境性に優れた特徴を有している。近年まで、比較的大型のリン酸型燃料電池（PAFC：Phosphoric Acid Fuel Cell)が主に開発されてきた。ところが、最近では小型の固体高分子形燃料電池（PEFC：Polymer Electrolyte Fuel Cell）の開発が進められ、固体高分子形燃料電池を用いた家庭用燃料電池発電システムの商品化も実現されている。
【０００３】
家庭の平均電力負荷は０．５ｋＷ程度であるため、現在主流の燃料電池は７００Ｗ級である。一方、業務用などで、３〜５ｋＷのニーズもあり開発が望まれている。前述の家庭用燃料電池発電システムのように小型の燃料電池は既に１０万台規模の普及をし、信頼性、及び耐久性も確立されている。このため、この小型の燃料電池の組合せで３〜５ｋＷに対応する開発が進められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２０４５１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
室内設置またはマンション向けの場合には、燃料電池の排気が、強制給排気方式で行われるのが普通である。小型の燃料電池の組合せで３〜５ｋＷを出力する燃料電池を屋内に設置する場合、小型の燃料電池それぞれの吸排気を集合させて行うことが求められる。しかしながら、独立に送風部としての換気ファンを有する数台の機器の吸排気を共通通風管を介して行う場合、１つの機器の換気ファンの停止により、その機器の内部に排気が逆流し、再循環するリスクが生じる。再循環は、可燃ガスリーク時に爆発リスクを生じさせるため、これを未然に防ぐ必要がある。このため、一般的なアプローチとして、共通通風管に連結される個別の排気ダクトに、逆止機能部が設けるられている。これにより、もし１つの機器の換気ファンが停止しても、逆止機能部が正常に機能すれば、逆流を防ぐことができる。
【０００６】
しかしながら、この逆止機能部が故障し動作しない場合に前述のリスクが生じてしまう。また、個別のダクトに設けられた逆止機能部により圧損が生じているという課題もある。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、送風部が停止した場合でも水素の再循環が生じるリスクを可及的に低減した燃料電池システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本実施形態に係る燃料電池システムは、共通通風管が連結されている複数の燃料電池であって、それぞれが、水素と酸素とから直流電気を発生する燃料電池部と、前記共通通風管へ送風する送風部と、を有する、複数の燃料電池と、前記送風部のうちの少なくとも一つの駆動が停止した状態、及び前記送風部のうちの少なくとも一つの駆動を停止させる状態のいずれかである第１状態である場合に、前記複数の燃料電池それぞれの発電を停止する、第１制御部と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、送風部が停止した場合でも水素の再循環が生じるリスクを可及的に低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係る燃料電池システムの構成の一例を示す図。
【図２】第１制御部における制御ロジックの一例を説明する図。
【図３】第１制御部におけるリレー回路の一例を説明する図。
【図４】第１信号が出力された場合の動作を説明する図。
【図５】第２信号が出力された場合の動作を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００１２】
本実施形態に係る燃料電池システムは、複数ある燃料電池のそれぞれに設けられた送風部のうち、いずれかの送風部の駆動が停止した状態又は停止させる状態である場合に、燃料電池のそれぞれの運転を停止することで、故障時により安全な対処が可能となるようにしたものである。
【００１３】
（構成）
図１に基づき本実施形態に係る燃料電池システム１の構成を説明する。図１は、本実施形態に係る燃料電池発電システム１の構成の一例を示す図である。この図１に示すように、本実施形態に係る燃料電池発電システム１は、燃料電池本体部１００と、通風管部２００と、第１制御部３００とを、備えて構成されている。
【００１４】
燃料電池本体部１００は、第１の燃料電池１２０Ａと、第２の燃料電池１２０Ｂと、第３の燃料電池１２０Ｃとを、備えて構成されている。この図１の例では、第１の燃料電池１２０Ａと、第２の燃料電池１２０Ｂと、第３の燃料電池１２０Ｃと、がそれぞれ独立に発電すると共に、電気的に接続され、連結運転されている。なお、以後の説明で、第１の燃料電池１２０Ａの構成に関する符号にはＡを付するものとし、第２の燃料電池１２０Ｂの構成に関する符号にはＢを付するものとし、第３の燃料電池１２０Ｃの構成に関する符号にはＣを付するものとする。
【００１５】
第１の燃料電池１２０Ａは、燃料である水素と、酸化剤である酸素とを電気化学的に反応させて直流電気を出力する。すなわち、この第１の燃料電池１２０Ａは、燃料電池部１２２Ａと、調整部１２４Ａと、送風部１２６Ａと、検知部１２８Ａと、出力部１３０Ａと、第２制御部１３２Ａとを備えて構成されている。
【００１６】
燃料電池部１２２Ａは、燃料である水素と酸素から直流電気を発生する。この燃料電池部１２２Ａは、例えば固体高分子形燃料電池（PEFC：Polymer Electrolyte Fuel Cell）であり、複数のセルスタックで構成されている。
【００１７】
調整部１２４Ａは、燃料電池部１２２Ａへの燃料の供給量を調整する。この調整部１２４Ａは、例えば調節弁、遮断弁のいずれかであり、燃料電池部１２２Ａと燃料配管２との間に設置され、燃料電池部１２２Ａへ供給される燃料としての水素の量をモータの駆動により調整、或いは遮断する。ここでの調整には、水素供給の遮断を含むものとする。また、燃料電池１２２Ａの発電を停止する場合には、燃料電池部１２２Ａへの燃料、つまり水素、の供給を停止する。  送風部１２６Ａは、容器４Ａ内の空気を外部へ送風する。すなわち、この送風部１２６Ａは、例えば換気ＦＡＮであり、モータの駆動によりＦＡＮを回転させる。また、第１の燃料電池１２０Ａが運転中である場合、この換気ＦＡＮは、ＦＡＮの回転を継続させる。
【００１８】
検知部１２８Ａは、第１の燃料電池１２０Ａの状態を検知する。すなわち、検知部１２８Ａは、複数のセンサで構成され、第１の燃料電池１２０Ａ内の各構成部それぞれに対応させて配置され、少なくとも送風部１２６Ａ、すなわち換気ＦＡＮの故障とフェールセーフ故障とを検知する。例えば燃料電池１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ内の機器のいずれかに、火災が発生するリスクがある所定温度が生じた状態を検知する。
【００１９】
出力部１３０Ａは、検知部１２８Ａの出力に基づき、調整部１２４Ａにおける供給停止、及び送風部１２６Ａの送風停止を行う第１状態であることを示す第１信号、及び調整部１２４Ａにおける供給停止を行い且つ送風部１２６Ａの送風を継続する第２状態を示す第２信号のいずれかを少なくとも出力する。すなわち、この出力部１３０Ａは、送風部１２６Ａの故障、及びフェールセーフ故障のいずれかがが生じている場合には、第１信号を出力する。一方で、第１状態よりも水素再循環の発生リスクが低い状態第２状態である場合に、この出力部１３０Ａは、第２信号を出力する。すなわち、故障を検知したが、送風部１２６Ａを停止する必要がない故障の場合には、第２信号を出力する。このように、出力部１３０Ａは、故障の状態に応じて、出力する信号を変えて出力する。ここでの故障には、機器の動作異常、機器の配置部における環境異常が含まれる。この環境異常には、例えば計器の温度異常、空気成分異常などが含まれる。
【００２０】
第２制御部１３２Ａは、燃料電池部１２２Ａ、調整部１２４Ａ、送風部１２６Ａ、検知部１２８Ａ、及び出力部１３０Ａを制御する。この第２制御部１３２Ａは、例えばＣＰＵで構成されており、出力部１３０Ａから第２信号が入力された場合に、燃料電池部１２２Ａへの燃料の供給を停止させる制御を調整部１２４Ａに行う。なお、第２制御部１３２Ａが出力部１３０Ａの機能を兼用してもよい。すなわち、第２制御部１３２Ａが第１信号を出力してもよい。
【００２１】
さらにまた、ここでのフェールセーフ故障は、送風部１２６Ａを停止する必要があるか、或いは、送風部１２６Ａが停止する可能性が高い故障である。このフェールセーフ故障には、例えば第１の燃料電池１２０Ａ内の機器のいずれかが火災が発生するリスクがある所定温度に達した状態、第２制御部１３２Ａが正常でない状態、第１の燃料電池１２０Ａに水素漏が生じた状態、及び第１の燃料電池１２０Ａのいずれかの電源が電源トリップした状態のうちの少なくとも一つが含まれる。すなわち、検知部１２８Ａで、これらの状態が検知された場合に、出力部１３０Ａは第１信号を出力する。
【００２２】
第２の燃料電池１２０Ｂも、上記の第１の燃料電池１２０Ａと同等の構成である。すなわち、第２の燃料電池１２０Ｂも、燃料である水素と、酸化剤である酸素とを電気化学的に反応させて直流電気を出力し、燃料電池部１２２Ｂと、調整部１２４Ｂと、送風部１２６Ｂと、検知部１２８Ｂと、出力部１３０Ｂと、第２制御部１３２Ｂとを備えて構成されている。燃料電池部１２２Ｂは、燃料である水素と酸素から直流電気を発生し、調整部１２４Ｂは、燃料電池部１２２Ｂへの燃料の供給量を調整し、送風部１２６Ｂは、容器４Ｂ内の空気を外部へ送風する。また、検知部１２８Ｂは、第２の燃料電池１２０Ｂの状態を検知し、出力部１３０Ｂは、検知部１２８Ｂの出力に基づき、調整部１２４Ｂにおける供給停止、及び送風部１２６Ｂの送風停止を行う第１状態であることを示す第１信号、及び調整部１２４Ｂにおける供給停止を行い且つ送風部１２６Ｂの送風を継続する第２状態を示す第２信号のいずれかを少なくとも出力し、第２制御部１３２Ｂは、燃料電池部１２２Ｂ、調整部１２４Ｂ、送風部１２６Ｂ、検知部１２８Ｂ及び出力部１３０Ｂを制御する。
【００２３】
第３の燃料電池１２０Ｃも、上記の第１の燃料電池１２０Ａと同等の構成である。すなわち、第３の燃料電池１２０Ｃも、燃料である水素と、酸化剤である酸素とを電気化学的に反応させて直流電気を出力し、燃料電池部１２２Ｃと、調整部１２４Ｃと、送風部１２６Ｃと、検知部１２８Ｃと、出力部１３０Ｃと、第２制御部１３２Ｃとを備えて構成されている。燃料電池部１２２Ｃは、燃料である水素と酸素から直流電気を発生し、調整部１２４Ｃは、燃料電池部１２２Ｃへの燃料の供給量を調整し、送風部１２６Ｃは、容器４Ｃ内の空気を外部へ送風する。また、検知部１２８Ｃは、第３の燃料電池１２０Ｃの状態を検知し、出力部１３０Ｃは、検知部１２８Ｃの出力に基づき、調整部１２４Ｃにおける供給停止、及び送風部１２６Ｃの送風停止を行う第１状態であることを示す第１信号、及び調整部１２４Ｃにおける供給停止を行い且つ送風部１２６Ｃの送風を継続する第２状態を示す第２信号のいずれかを少なくとも出力し、第２制御部１３２Ｃは、燃料電池部１２２Ｃ、調整部１２４Ｃ、送風部１２６Ｃ、検知部１２８Ｃ、及び出力部１３０Ｃを制御する。
【００２４】
ここで、燃料電池１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃそれぞれの発電を停止するとは、燃料電池部１２２Ａ、１２２Ｂ、１２２Ｃへの燃料、つまり水素の供給を停止することを意味する。またこの水素供給の停止は、水素の供給量を、水素再循環のリスクを所定値以下にする状態に、低減させることを含む場合もある。
【００２５】
通風管部２００は、吸気管部２１０と、排気管部２２０とを、備えて構成されている。吸気管部２１０は、屋外から吸気した空気を燃料電池１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃへ供給する。すなわち、吸気管部２１０は、第１共通通風管２１２と、第１吸気ダクト２１４Ａと、第２吸気ダクト２１４Ｂと、第３吸気ダクト２１４Ｃとを、備えて構成されている。第１共通通風管部２１２は、屋外に通じる吸気口を有し、送風部の送風に応じて屋外から空気を吸気する。第１吸気ダクト２１４Ａは、第１共通通風管部２１２から分岐し第１収納部４Ａの吸気口に接続されている。第２吸気ダクト２１４Ｂは、第１吸気ダクト２１４Ａと同等の構成であり、第１共通通風管２１２から分岐し第２収納部４Ｂの吸気口に接続されている。第３吸気ダクト２１４Ｃは、第１吸気ダクト２１４Ａと同等の構成であり、第１共通通風管部２１２から分岐し第３収納部４Ｃの吸気口に接続されている。これから分かるように、屋外から吸気された空気は、第１共通通風管２１２、吸気ダクト２１４Ａ、及び空気フィルタ２１６Ａを介して収納部４Ａに吸気され、第１共通通風管２１２、吸気ダクト２１４Ｂ、及び空気フィルタ２１６Ｂを介して収納部４Ｂに吸気され、第１共通通風管２１２、吸気ダクト２１４Ｃ、及び空気フィルタ２１６Ｃを介して収納部４Ｃに吸気される。
【００２６】
排気管部２２０は、燃料電池１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ内の空気、つまり容器４Ａ、４Ｂ、４Ｃ内の空気を屋外へ排気する。この排気管部２２０は、第２共通通風管部２２２と、第１排気ダクト２２４Ａ、第２排気ダクト２２４Ｂ、第３排気ダクト２２４Ｃとを、備えて構成されている。第２共通通風管２２２は、屋外に通じる排気口を有し、送風部の送風に応じて屋外へ空気を排気する。第１排気ダクト２２４Ａは、第２共通通風管部２２２と収納部４Ａの排気口とに接続されている。第２排気ダクト２２４Ｂは、第１排気ダクト２２４Ａと同等の構成であり、第２共通通風管２２２と収納部４Ｂの排気口とに接続されている。第３排気ダクト２２４Ｃは、第１排気ダクト２２４Ａと同等の構成であり、第２共通通風管２２２と収納部４Ｃの排気口とに接続されている。これから分かるように、第１の燃料電池１２０Ａにおける収納部４Ａ内の空気は、第１排気ダクト２２４Ａを介して第２共通通風管２２２へ送風され、第２の燃料電池１２０Ｂにおける収納部４Ｂ内の空気は排気ダクト２２４Ｂを介して第２共通通風管２２２へ送風され、第３の燃料電池１２０Ｃの収納部４Ｃ内の空気は排気ダクト２２４Ｃを介して第２共通通風管２２２へ送風され、第２共通通風管２２２の排気口を介して屋外に排気される。
【００２７】
第１制御部３００は、検知部１２８Ａ、１２８Ｂ、１２８Ｃそれぞれの出力に基づき、制御を行う。すなわち、第１制御部３００は、出力部１３０Ａ、１３０Ｂ、１３０Ｃそれぞれが出力する第１信号に基づいて調整部１２４Ａ、１２４Ｂ、１２４Ｃ、及び送風部１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃの制御を行う。この第１制御部３００は、複数の燃料電池のいずれかが第１状態である場合に、調整部１２４Ａ、１２４Ｂ、１２４Ｃにおける供給停止及び送風部１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃの送風停止の制御を行うのである。この場合、まず調整部１２４Ａ、１２４Ｂ、１２４Ｃにおける水素の供給停止の制御を行った後に、送風部１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃの送風停止の制御を行ってもよい。これにより、水素漏洩のリスクをまず低減可能であり、水素の再循環が生じるリスクを可及的に低減できる。
【００２８】
また、第１制御部３００に電力を供給する第１電源と、第２制御部１３２Ａ、１３２Ｂ、１３２Ｃに電力を供給する第２電源は、異なる電源である。このため、第２電源に異常が生じた場合でも、第１制御部３００の制御を継続可能である。一方、第１電源に異常が生じた場合でも、第２制御部１３２Ａ、１３２Ｂ、１３２Ｃの制御を継続可能である。このように制御機能を同時に失わないように構成されている。
【００２９】
次に図２に基づいて第１制御部３００における制御ロジックの一例を説明する。図２は、第１制御部３００における制御ロジックの一例を説明する図である。この図２に示すように、第１制御部３００は、ＡＮＤ回路３０２と、ＮＯＴ回路３０４とを備えて構成されている。ＡＮＤ回路３０２は、複数の入力信号に対してＡＮＤ処理を行い、ＮＯＴ回路３０４は、入力信号を反転出力する。
【００３０】
出力部１３０Ａは、送風部１２６Ａにおいて換気ＦＡＮ故障が生じていない場合ＯＦＦ（０）を立て、ＮＯＴ回路１３４１で反転し、１を信号として出力する。また、この出力部１３０Ａは、フェールセーフ故障が生じていない場合ＯＦＦ（０）を立て、ＮＯＴ回路１３４２で反転し、１を信号として第１制御部３００へ出力する。すなわち、出力部１３０Ａは、換気ＦＡＮ故障及びフェールセーフ故障が生じていない場合、信号（１、１）を第１制御部３００へ出力する。
【００３１】
一方で、出力部１３０Ａは、送風部１２６Ａにおいて換気ＦＡＮ故障が生じている場合ＯＮ（１）を立て、ＮＯＴ回路１３４１で０を信号として出力する。また、この出力部１３０Ａは、フェールセーフ故障が生じてる場合ＯＮ（１）を立て、ＮＯＴ回路１３４２で０を信号として出力する。すなわち、換気ＦＡＮ故障が生じ、且つフェールセーフ故障が生じいない場合に第１信号（０、１）を第１制御部３００へ出力する。また、換気ＦＡＮ故障が生じていない場合で、且つフェールセーフ故障が生じている場合に第１信号（１、０）を第１制御部３００へ出力する。同様に、換気ＦＡＮ故障が生じ、且つフェールセーフ故障が生じている場合に第１信号（０、０）を第１制御部３００へ出力する。
【００３２】
出力部１３０Ｂも出力部１３０Ａと同等の信号を出力する。すなわち、換気ＦＡＮ故障、或いはフェールセーフ故障が生じている場合、第１信号（０、１）、（１、０）、（０、０）のいずれかを第１制御部３００へ出力し、それ以外の場合に信号（１、１）を第１制御部３００へ出力する。また、出力部１３０Ｃも出力部１３０Ａと同等の信号を出力する。すなわち、換気ＦＡＮ故障、或いはフェールセーフ故障が生じている場合、第１信号（０、１）、（１、０）、（０、０）のいずれかを第１制御部３００へ出力し、それ以外の場合に信号（１、１）を第１制御部３００へ出力する。
【００３３】
次に、ＡＮＤ回路３０２では、出力部１３０Ａ、１３０Ｂ、１３０Ｃから入力された信号に対してＡＮＤ処理を行う。すなわち、全ての入力信号が１であれば、１を出力し、入力信号のいずれかに０が含まれていれば、０を出力する。
【００３４】
次に、ＡＮＤ回路３０２が１を出力する場合、全台運転許可を示す運転許可信号が調整部１２４Ａ、１２４Ｂ、１２４Ｃ、及び送風部１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃに出力される。これにより、調整部１２４Ａ、１２４Ｂ、１２４Ｃのそれぞれは燃料電池部１２２Ａ、１２２Ｂ、１２２Ｃに燃料を供給する状態を維持する。また、送風部１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃのそれぞれは、送風を継続する駆動を行う。
【００３５】
一方で、ＡＮＤ回路３０２が０を出力する場合、ＮＯＴ回路３０４に入力され、信号１に変換された後で、全台停止を示す運転停止信号が調整部１２４Ａ、１２４Ｂ、１２４Ｃ及び送風部１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃに出力される。これにより、調整部１２４Ａ、１２４Ｂ、１２４Ｃのそれぞれは燃料電池部１２２Ａ、１２２Ｂ、１２２Ｃへの燃料の供給を停止する。また、送風部１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃのそれぞれは、送風を行うための駆動を停止する。
【００３６】
このことから分かるように、第１制御部３００は、燃料電池１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃのいずれかにおいて、換気ＦＡＮ故障或いはフェールセーフ故障が生じている場合に、全台停止を示す運転停止信号を調整部１２４Ａ、１２４Ｂ、１２４Ｃ、及び送風部１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃに出力する。これにより、調整部１２４Ａ、１２４Ｂ、１２４Ｃのそれぞれは燃料電池部１２２Ａ、１２２Ｂ、１２２Ｃへの燃料の供給を停止し、送風部１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃそれぞれの駆動が停止する。このように、第１制御部３００は、全ての出力部１３０Ａ、１３０Ｂ、１３０Ｃから第１信号と異なる信号が入力されている場合に調整部１２４Ａ、１２４Ｂ、１２４Ｃ、及び送風部１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃそれぞれに運転許可信号を出力し、出力部１３０Ａ、１３０Ｂ、１３０Ｃのいずれかから第１信号が入力された場合に、調整部１２４Ａ、１２４Ｂ、１２４Ｃ、及び送風部１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃそれぞれに運転停止信号を出力する。この場合、上述のように第１制御部３００は、調整部１２４Ａ、１２４Ｂ、１２４Ｃに運転停止信号を出力した後に、所定の時間をおいて送風部１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃに運転停止信号を出力してもよい。  次に図３に基づいて第１制御部３００の構成の一例を説明する。図３は、第１制御部３００におけるリレー回路３１０の一例を説明する図である。この図３においては、換気異常状態を示す信号が第１信号として入力される例が示されている。この図３に示すように、第１制御部３００がリレー回路３１０で構成されている。すなわち、このリレー回路３１０は、コイル側回路３１２と、接点側回路３１４とを、備えて構成されている。
【００３７】
このコイル側回路３１２に、出力部１３０Ａ、１３０Ｂ、１３０Ｃのいずれかから第１信号が入力された場合に、コイル側回路３１２に電流が流れる。これに応じて、接点側回路３１４においてＯＮされていた接点がＯＦＦされ、送風部１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃの駆動が停止される。このように、リレー回路３１０の追加により、大幅なコストアップをすることなく、燃料電池１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃにおける連結運転の安全を確保することが可能である。ここでは、送風部１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃの例で説明したが、調整部１２４Ａ、１２４Ｂ、１２４Ｃに対する制御もリレー回路を用いて行ってよい。（作用）
図４に基づいて第１信号が出力された場合の動作を説明する。図４は、第１信号が出力された場合の動作を説明する図である。図１と同様の構成には同一の番号を付して説明を省略する。この図４において×印が動作を停止している状態をし示している。すなわち、この図４に示すように、出力部１３０Ａ、１３０Ｂ、１３０Ｃのいずれかから第１信号が出力された場合、調整部１２４Ａ、１２４Ｂ、１２４Ｃのそれぞれは燃料電池部１２２Ａ、１２２Ｂ、１２２Ｃへの燃料の供給を停止した後に、送風部１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃの駆動が停止する。これにより、燃料電池部１２２Ａ、１２２Ｂ、１２２Ｃへの燃料の供給が停止されるので、水素の再循環が生じるリスクを可及的に低減でき、より安全に燃料電池１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃの運転を停止可能である。さらに、停止した送風部１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃのいずれか、或いは、停止すべき送風部１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃのいずれかに、他の２台からの排気が逆流せず、水素が再循環するリスクがより低減される。このように、他の２台も強制停止させるため、安全が確保されるのである。また、リレー回路３１０を用いた例では、全台停止リレーの動作により他の２台も強制停止されるのである。
【００３８】
上述のように、安全を確保する上で、確実に動作を停止する必要がある機器に関しては、第１制御部３００での制御を可能としているので、より高い安全性が確保される。すなわち、第１制御部３００は、燃料電池１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ外に設置され且つ燃料電池１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃが用いる電源とは異なる独立した電源を用いるため、燃料電池１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃの動作環境から隔離された状態で制御可能である。
【００３９】
図５に基づいて第２信号が出力された場合の動作を説明する。図５は、第２信号が出力された場合の動作を説明する図である。図１と同様の構成には同一の番号を付して説明を省略する。この図５において×印が動作を停止している状態を示している。すなわち、この図５に示すように、出力部１３０Ｂから第２信号が出力された場合、第２制御部１３２Ｂは、燃料電池部１２２Ｂへの燃料の供給を停止する制御を調整部１２４Ｂに行う。これにより、燃料電池部１２２Ｂへの燃料の供給が停止されるので、第２の燃料電池１２０Ｂの安全が確保される。また、全燃料電池における送風部１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃの送風を継続するので、他の２台からの排気が逆流しない。さらにまた、故障の生じていない他の２台は、発電を継続することが可能である。
【００４０】
（効果）
以上のように、本実施形態に係る燃料電池発電システム１は、送風部１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃのうちの少なくとも１つの駆動が停止した状態又は停止する状態である場合に、調整部１２４Ａ、１２４Ｂ、１２４Ｃの燃料供給を停止させることで、燃料電池１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃの発電を停止させることとした。これにより、燃料電池１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ内のいずれかで水素の再循環が生じるリスクを可及的に低減できる。また、送風部１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃのうちの他の送風部の駆動も停止することとした。これにより、送風部１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃのうちの故障していない他の送風部から送風される空気の逆流を防止することができるようになり、故障により安全に対処できる。
【００４１】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施することが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４２】
１：燃料電池発電システム、１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ：燃料電池、１２２Ａ、１２２Ｂ、１２２Ｃ：燃料電池部、１２４Ａ、１２４Ｂ、１２４Ｃ：調整部、１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃ：送風部、１２８Ａ、１２８Ｂ、１２８Ｃ：検知部、１３０Ａ、１３０Ｂ、１３０Ｃ：出力部、１３２Ａ、１３２Ｂ、１３２Ｃ：第２制御部、２１２：第１共通通風管、２２２：第２共通通風管、３００：第１制御部、３１０：リレー回路、３１２：コイル側回路、３１４：接点側回路
【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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