(57)【要約】      （修正有）【課題】燃料電池の脱硫剤および改質触媒の交換時期をより正確に予測するとともに、その予測した交換時期を燃料電池の需要者やメンテナンス事業者などに通知して、燃料電池の運転効率の低下の防止するシステムの提供。【解決手段】燃料タンク１２から給油される燃料を用いて発電を行う燃料電池１０と、前記燃料タンク内の燃料の平均品質を算出する燃料平均品質算出手段１５ａと、所定期間における燃料使用量を算出する燃料使用量算出手段１５ｂと、前記燃料の脱硫剤および前記燃料の改質触媒で処理された燃料中の管理成分の処理量を算出する管理成分処理量算出手段１５ｃと、前記脱硫剤の交換時期を予測する脱硫剤交換時期予測手段１５ｄと、前記改質触媒の交換時期を予測する改質触媒交換時期予測手段１５ｅと、前記脱硫剤および前記改質触媒の交換予測時期を通知する交換予測時期通知手段１５ｆと、を具えることを特徴とする、燃料電池システム。【選択図】図２
2008140622.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクから給油される燃料を用いて発電を行う燃料電池と、
前記燃料タンクの燃料残量、燃料給油量および給油された燃料の品質からその燃料タンク内の燃料の平均品質を算出する燃料平均品質算出手段と、
所定期間における前記燃料残量の変化から所定期間における燃料使用量を算出する燃料使用量算出手段と、
所定期間における前記燃料使用量と前記燃料の平均品質とから前記燃料の脱硫剤および前記燃料の改質触媒で処理された燃料中の管理成分の処理量を算出する管理成分処理量算出手段と、
前記管理成分の処理量の累積値から前記脱硫剤の交換時期を予測する脱硫剤交換時期予測手段と、
前記管理成分の処理量の累積値から前記改質触媒の交換時期を予測する改質触媒交換時期予測手段と、
前記脱硫剤および前記改質触媒の交換予測時期を通知する交換予測時期通知手段と、
を具えることを特徴とする、燃料電池システム。
【請求項２】
燃料電池に燃料を給油するための燃料タンクの燃料残量、燃料給油量および給油された燃料の品質からタンク内の燃料の平均品質を算出する燃料平均品質算出手段と、
所定期間における前記燃料残量の変化から所定期間における燃料使用量を算出する燃料使用量手段と、
所定期間における前記燃料使用量と前記燃料の平均品質とから前記燃料の脱硫剤および前記燃料の改質触媒で処理された燃料中の管理成分の処理量を算出する管理成分処理量算出手段と、
前記管理成分の処理量の累積値から前記脱硫剤の交換時期を予測する脱硫剤交換時期予測手段と、
前記管理成分の処理量の累積値から前記改質触媒の交換時期を予測する改質触媒交換時期予測手段と、
前記脱硫剤および前記改質触媒の交換予測時期を通知する交換予測時期通知手段と、
を具えることを特徴とする、燃料電池の脱硫剤および改質触媒の交換システム。
【請求項３】
複数の前記燃料電池に設けられた前記交換予測時期通知手段からそれぞれ出力される交換予測時期に基づき前記脱硫剤および前記改質触媒の交換計画を作成して出力する交換計画作成手段をさらに具えることを特徴とする、請求項２記載の燃料電池の脱硫剤および改質触媒の交換システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池システムに使用する脱硫剤および改質触媒の寿命を予測し、脱硫剤および改質触媒の交換時期を通知する燃料電池システム並びに燃料電池の脱硫剤および改質触媒の交換システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の環境問題、エネルギー問題から、燃料電池がクリーンで高効率な発電システムとして注目されている。燃料電池は、一般に天然ガスや灯油などの燃料を原料として、改質反応により水素を生成し、この水素と空気中の酸素との化学反応により発電を行うものである。この改質に用いられる触媒は、燃料中の硫黄分により被毒されて活性が劣化するため、これら燃料中の硫黄分をきわめて低いレベルまで脱硫する必要がある。
【０００３】
通常、上記の脱硫は燃料電池に設けられた脱硫器で行われ、燃料中に含まれる硫黄分を脱硫剤により吸着或いは収着などにより除去するが、所定量の硫黄化合物が脱硫剤に吸着或いは収着されると、それ以上の硫黄分を処理できなくなるため脱硫剤を交換する必要がある。
【０００４】
また、改質触媒についても、硫黄被毒により活性が劣化するほか、改質反応に伴う触媒上への炭素分の析出（コーキング）により触媒の活性が劣化して、水素の生成能力が低下する。このため、改質触媒も適宜交換する必要がある。
【０００５】
例えば、脱硫剤の交換については、通常は、脱硫剤の使用時間に基づいて行われているが、より適切なタイミングで脱硫剤の交換を行う技術として、例えば特許文献１や特許文献２記載のものが知られている。
【０００６】
特許文献１には、燃料電池の稼働時間と脱硫フィルタの残寿命との相関グラフを予め設定し、燃料電池の稼働時間の計測値とこの相関グラフとを参照して、脱硫フィルタの交換タイミングを予測する方法が記載されている。
【０００７】
また特許文献２には、燃料電池における脱硫器の寿命を予測するに当たり、発電量、排熱回収量、燃料使用量のうち少なくとも何れか一つを含むデータを計測して、データの累積量が所定の基準値以上になると脱硫剤の交換時期であることを示す、燃料電池および脱硫剤交換システムが記載されている。
【特許文献１】特開２００４−３４２５１０号公報
【特許文献２】特開２００４−３６２８５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、燃料電池の燃料として実際に使用される天然ガス、灯油などに含まれる、例えば硫黄分などの含有量は、通常、所定の規格値の範囲内でロット毎に変動する。
【０００９】
しかしながら、上記従来技術のように燃料電池の稼働時間や発電量、ましてや脱硫剤などの使用時間に基づいて交換した場合は、上記変動を考慮していないため、残寿命にまだ余裕があるにもかかわらず交換してしまう可能性があり、本来の必要性以上に交換頻度が高くなるほか、リサイクルの負担が大きくなるなど経済性の面からも問題があった。また逆に、予想以上に残寿命が低下してしまう可能性もあり、脱硫ができないと、触媒がダメージを受けて水素を発生させられず、燃料電池の運転停止に至るという問題もあった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明の燃料電池システムは、燃料タンクから給油される燃料を用いて発電を行う燃料電池と、前記燃料タンクの燃料残量、燃料給油量および給油された燃料の品質からその燃料タンク内の燃料の平均品質を算出する燃料平均品質算出手段と、所定期間における前記燃料残量の変化から所定期間における燃料使用量を算出する燃料使用量算出手段と、所定期間における前記燃料使用量と前記燃料の平均品質とから前記燃料の脱硫剤および前記燃料の改質触媒で処理された燃料中の管理成分の処理量を算出する管理成分処理量算出手段と、前記管理成分の処理量の累積値から前記脱硫剤の交換時期を予測する脱硫剤交換時期予測手段と、前記管理成分の処理量の累積値から前記改質触媒の交換時期を予測する改質触媒交換時期予測手段と、前記脱硫剤および前記改質触媒の交換予測時期を通知する交換予測時期通知手段と、を具えることを特徴としている。
【００１１】
また、本発明の燃料電池の脱硫剤および改質触媒の交換システムは、燃料電池に燃料を給油するための燃料タンクの燃料残量、燃料給油量および給油された燃料の品質からタンク内の燃料の平均品質を算出する燃料平均品質算出手段と、所定期間における前記燃料残量の変化から所定期間における燃料使用量を算出する燃料使用量手段と、所定期間における前記燃料使用量と前記燃料の平均品質とから前記燃料の脱硫剤および前記燃料の改質触媒で処理された燃料中の管理成分の処理量を算出する管理成分処理量算出手段と、前記管理成分の処理量の累積値から前記脱硫剤の交換時期を予測する脱硫剤交換時期予測手段と、前記管理成分の処理量の累積値から前記改質触媒の交換時期を予測する改質触媒交換時期予測手段と、前記脱硫剤および前記改質触媒の交換予測時期を通知する交換予測時期通知手段と、を具えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の燃料電池システムにあっては、燃料電池が、燃料タンクから給油される燃料を用いて発電を行い、燃料平均品質算出手段が、燃料タンクの燃料残量、燃料給油量および給油された燃料の品質からその燃料タンク内の燃料の平均品質を算出し、燃料使用量算出手段が、所定期間における前記燃料残量の変化から所定期間における燃料使用量を算出し、管理成分処理量算出手段が、所定期間における前記燃料使用量と前記燃料の平均品質とから前記燃料の脱硫剤および前記燃料の改質触媒で処理された燃料中の管理成分の処理量を算出し、脱硫剤交換時期予測手段が、前記管理成分の処理量の累積値から前記脱硫剤の交換時期を予測し、改質触媒交換時期予測手段が、前記管理成分の処理量の累積値から前記改質触媒の交換時期を予測し、そして交換予測時期通知手段が、前記脱硫剤および前記改質触媒の交換予測時期をユーザやメンテナンス事業者などに通知する。
【００１３】
また、本発明の燃料電池の脱硫剤および改質触媒の交換システムにあっては、燃料平均品質算出手段が、燃料電池に燃料を給油するための燃料タンクの燃料残量、燃料給油量および給油された燃料の品質からその燃料タンク内の燃料の平均品質を算出し、燃料使用量算出手段が、所定期間における前記燃料残量の変化から所定期間における燃料使用量を算出し、管理成分処理量算出手段が、所定期間における前記燃料使用量と前記燃料の平均品質とから前記燃料の脱硫剤および前記燃料の改質触媒で処理された燃料中の管理成分の処理量を算出し、脱硫剤交換時期予測手段が、前記管理成分の処理量の累積値から前記脱硫剤の交換時期を予測し、改質触媒交換時期予測手段が、前記管理成分の処理量の累積値から前記改質触媒の交換時期を予測し、そして交換予測時期通知手段が、前記脱硫剤および前記改質触媒の交換予測時期を通知する。
【００１４】
従って、本発明の燃料電池システムおよび、本発明の燃料電池の脱硫剤および改質触媒の交換システムによれば何れも、燃料の使用量と燃料の品質とから、脱硫剤および改質触媒に投入された管理成分の処理量の累積値を算出し、これに基づき脱硫剤および改質触媒の交換時期を予測するようにしたので、より正確にこれらの交換時期の予測を行うことができるとともに、その予測した交換時期を燃料電池の需要者やメンテナンス事業者などに通知するようにしたので、燃料電池の運転効率の低下の防止や、脱硫剤および改質触媒の交換頻度の低減など適切なタイミングでの交換を図ることが可能となる。
【００１５】
なお、本発明の燃料電池の脱硫剤および改質触媒の交換システムにおいては、複数の前記燃料電池に設けられた前記交換予測時期通知手段からそれぞれ出力される交換予測時期に基づき前記脱硫剤および前記改質触媒の交換計画を作成して出力する交換計画作成手段をさらに具えていても良く、このようにすれば、複数の燃料電池の脱硫剤および改質触媒の交換を効率良く行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を実施例によって、図面に基づき詳細に説明する。ここに、図１は、本発明の燃料電池の脱硫剤および改質触媒の交換システムの一実施例を用いた、本発明の燃料電池システムの一実施例を示す構成図、図２は、上記実施例の燃料電池システムにおける燃料電池の構成を機能ブロックで示すブロック線図、図３は、上記実施例の燃料電池の脱硫剤および改質触媒の交換システムにおける管理システムのデータベースの構成を示す説明図、図４は、上記実施例の燃料電池の脱硫剤および改質触媒の交換システムを用いた上記実施例の燃料電池システムにおける処理手順を示すフローチャートである。
【００１７】
本実施例の燃料電池システムは、家庭やオフィスビル等の需要者の施設に設置された燃料電池で発電などを行うとともに、その燃料電池の脱硫剤および改質触媒の交換を行うためのシステムであって、図１に示すように、燃料電池１０と、管理センター端末２０と、燃料供給事業者端末３０と、メンテナンス事業者端末４０とを具えており、それらはインターネット等の通信網５０を介して互いに接続されている。
【００１８】
ここで、燃料電池１０は、図２に示すように、通常の燃料電池本体１１と、灯油など燃料電池１１の原燃料となる燃料を収容する燃料タンク１２と、灯油などの原燃料中の硫黄分を脱硫剤により除去する脱硫器１３と、脱硫器１３により脱硫された灯油を改質触媒により改質して主に水素を生成する改質器１４と、それら脱硫剤および改質触媒の交換時期を予測するための交換時期予測装置１５とを具えている。
【００１９】
交換時期予測装置１５は、あらかじめ与えられたプログラムに基づき作動する通常のコンピュータを有するサーバーからなり、機能的には、燃料平均品質算出手段としての燃料平均品質算出部１５ａと、燃料使用量算出手段としての燃料使用量算出部１５ｂと、管理成分処理量算出手段としての管理成分処理量算出部１５ｃと、脱硫剤交換時期予測手段としての脱硫剤交換時期予測部１５ｄと、改質触媒交換時期予測手段としての改質触媒交換時期予測部１５ｅと、交換予測時期通知手段としての通信部１５ｆとを有している。
【００２０】
また管理センター端末２０は、図３に示すように、通常のコンピュータを有する管理サーバー２１を具え、その管理サーバー２１は、交換計画を作成するとともに、燃料電池に燃料品質情報を送るもので、通常のハードディスクドライブなどから構成されるデータベース２２を有しており、このデータベース２２には、交換計画データベース（ＤＢ）２２ａ、メンテナンス事業者データベース（ＤＢ）２２ｂ、複数の需要者の各々についての住所の他そこにある燃料電池１０の仕様などの情報を持つ需要者データベース（ＤＢ）２２ｃ、燃料情報データベース（ＤＢ）２２ｄ、および、複数の仕様の燃料電池１０の各々についての詳細情報を持つ燃料電池データベース（ＤＢ）２２ｅが含まれている。
【００２１】
通常のコンピュータを有するサーバーからなる燃料供給事業者端末３０を有する燃料供給事業者は、燃料電池１０へ灯油を供給し、これも通常のコンピュータを有するサーバーからなるメンテナンス事業者端末４０を有するメンテナンス事業者は、本実施例の燃料電池システムに従い各燃料電池１０の脱硫剤および改質触媒の交換を行う。なお、本実施例の燃料電池システムから燃料電池本体１１と燃料タンク１２と脱硫器１３と改質器１４とを除いたものが、本実施例の燃料電池の脱硫剤および改質触媒の交換システムである。
【００２２】
本実施例の燃料電池システムは、具体的には、図４に示す手順に従って、脱硫剤および改質触媒の交換処理を行う。すなわち、先ずステップＳ１で、燃料供給事業者が、燃料電池１０の燃料タンク１２に灯油等の原燃料を給油する際に、給油した原燃料の製品タグである給油燃料タグを燃料電池１０の交換時期予測装置１５に入力する。製品タグ（給油燃料タグ）とは、燃料供給事業者によりそれぞれの燃料電池へ給油される、タンク車一台分やタンカー一艘分などの同一ロット（品質が同一である）の製品に対して付与される識別記号であり、例えば、所定のルールに基づき、燃料供給事業者が付与する。
【００２３】
なお、製品タグの入力方法は、交換時期予測装置１５に具えられた入力キーにより手入力しても良く、また携帯電話機などの携帯情報端末に記録された製品タグのデータを、例えば赤外線通信、携帯情報端末と交換時期予測装置１５とをケーブル或いは直接接続するなどの手段によってその携帯情報端末から交換時期予測装置１５へ転送するという方法で入力することもできる。
【００２４】
次いでステップＳ２で、燃料電池１０の交換時期予測装置１５は、燃料タンク１２に具えられた例えば燃料残量センサーの信号に基づき、給油された後の原燃料の量を計測するとともに、原燃料が給油される直前の燃料残量、給油前後のタンク内の燃料の量から求まる給油量、および給油された原燃料の製品タグを記録し、続くステップＳ３で、交換時期予測装置１５は、給油された燃料の製品タグを指標（キー）として、管理センター端末２０へ、給油された原燃料の品質、特に管理成分に関する情報（燃料情報）を要求する。燃料情報とは、脱硫剤および改質触媒の寿命、すなわち交換時期を予測するために用いる以下の特定成分（管理成分）の、燃料中の含有量を含む情報である。
【００２５】
脱硫剤に関しては、例えば硫黄分含有量（全硫黄分含有量）が管理成分となる。脱硫器１３においては、灯油などの原燃料中の硫黄分を吸着、収着などにより除去するが、所定量の硫黄分を処理する（例えば、累積処理量が飽和吸着量に近くなる）と、寿命となり脱硫が行えなくなる。このため、このような状態になる前に脱硫剤を交換する必要がある。さらに、脱硫剤の種類、脱硫方式などにより、全硫黄分含有量の他に、例えば、ベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、メルカプタンなど、硫黄化合物の種類別の含有量が管理成分となる。要は、脱硫剤の交換時期が正確かつ適切に予測するために必要な成分を、脱硫剤の種類、脱硫器の方式などにより、適宜採用する。
【００２６】
改質触媒においては、例えば芳香族炭化水素の含有量が管理成分となる。改質器１４においては、脱硫された原燃料を改質触媒の存在下に例えば水蒸気と反応させて、水素を主とする燃料ガスを生成するが、その過程で、触媒上への炭素分の析出（コーキング）が生ずる。触媒上に炭素分が析出すると触媒の活性が低下し、水素の生成量が低下するため、燃料電池の効率が低下し、著しい場合は燃料電池の運転が停止する。このため、コーキング量が所定量になる前に改質触媒を交換する必要がある。コーキングの原因となる燃料中の成分は、おもに芳香族炭化水素である。
【００２７】
上記の燃料情報は、製品タグとともに１セットのデータとして取り扱われ、製品タグをキー（指標）として燃料情報を一対一で対応させることができる。上記の管理成分の分析は、燃料供給事業者が行っても良いし、分析センターにて行っても良い。また、例えば全硫黄分濃度の分析を燃料供給事業者にて行い、硫黄分の種類別の分析は分析センターにて行うなど、比較的簡便な分析項目を燃料供給事業者で行い、比較的手間や技術を要する分析項目を分析センターで行うというように、分業化して行うこともできる。燃料供給事業者および／または分析センターで行った分析結果（すなわち、燃料情報）は、例えば燃料供給事業者端末３０から、製品タグとともに例えばインターネットなどの通信網を介して管理センター端末２０へ送信され、管理サーバー２１において燃料情報ＤＢ２２ｄに登録される。
【００２８】
次いでステップＳ４で、燃料電池１０の交換時期予測装置１５は、管理センター端末より燃料情報を受信したら、その燃料情報を記録し、続くステップＳ５で、交換時期予測装置１５は、給油直前の燃料残量および残存燃料の平均品質（各管理成分の濃度）並びに給油量および給油された燃料情報から、給油後のタンク内の燃料の平均品質（管理成分の濃度）を算出し、それを記録する。従って、ステップＳ２〜Ｓ５は、燃料平均品質算出部１５ａに相当する。
【００２９】
さらにステップＳ６で、燃料電池１０の交換時期予測装置１５は、所定期間としての、脱硫剤を前回交換してから現在までの期間における燃料使用量と、所定期間としての、改質媒体を前回交換してから現在までの期間における燃料使用量とを算出するとともに、それらの燃料使用量から、それらの期間における各管理成分の処理量を算出し、それらの管理成分の処理量に基づき脱硫剤および改質媒体のそれぞれについて前回交換してからの累積処理量を算出して、それらを記録し、続くステップＳ７で、交換時期予測装置１５は、その管理成分の累積処理量から、脱硫剤および改質触媒の交換時期を予測する。従って、ステップＳ６は、燃料使用量算出部１５ｂおよび管理成分処理量算出部１５ｃに相当し、ステップＳ７は、脱硫剤交換時期予測部１５ｄおよび改質触媒交換時期予測部１５ｅに相当する。
【００３０】
交換時期の予測方法は、脱硫剤においては、例えば全硫黄分の累積処理量（脱硫剤を新たに交換してからの累積処理量）と、当該脱硫剤の所定の処理能力（脱硫剤の規格値）とを比較して、交換時期を予測する。運転時間と累積処理量の増加カーブから、例えば外挿法により、累積処理量が所定処理能力に対する所定の基準値（例えば９０％の値）に達するまでの期間を予測する。
【００３１】
また改質触媒においては、芳香族炭化水素の累積処理量により、脱硫剤の場合と同様にして所定の基準値（例えば９０％の値）に達するまでの期間を予測する。すなわち、当該改質触媒において、所定の処理温度（改質温度）における芳香族化合物の累積処理量とコーク堆積量との関係をしらべて、芳香族化合物の限界累積処理量（処理能力）を設定する。
【００３２】
次いでステップＳ８で、燃料電池１０の交換時期予測装置１５は、上記の予測した交換予測時期との時間的余裕が、交換に要する納期を考慮した所定の基準期間（例えば、１ヶ月前、２週間前、１週間前など）となったか否かを判断し、続くステップＳ９で、交換時期予測装置１５は、上記の余裕期間が所定の基準期間となったと判断したら、交換予測時期を、顧客情報、燃料電池情報などとともに管理センター端末２０の管理サーバー２１に送信する。なお、ステップＳ９で、上記の余裕期間が未だ所定の基準期間前であると判断した場合は、交換時期予測装置１５は、給油があったか否かを判断して、給油があった場合はステップＳ２に戻り、給油がなかった場合はステップＳ６に戻る。従って、ステップＳ８，Ｓ９は、通信部１５ｆに相当する。
【００３３】
次いでステップＳ１０で、管理センター端末２０の管理サーバー２１が、交換予測時期を受信すると、続くステップＳ１１で、管理サーバー２１は、その交換時期の予測値を需要者ＤＢ２２ｃに登録するとともに、需要者ＤＢ２２ｃ、燃料電池ＤＢ２２ｅおよびメンテナンス事業者ＤＢ２２ｂを参照して交換計画を作成し、作成した交換計画を交換計画ＤＢ２２ａに登録する。従って、ステップＳ１１を実行する管理サーバー２１は、交換計画作成手段に相当する。
【００３４】
さらにステップＳ１３で、管理サーバー２１は、上記作成した交換計画を顧客情報、燃料電池情報などとともにメンテナンス事業者端末４０へ送信し、続くステップＳ１４で、メンテナンス事業者端末４０に交換計画を受信したメンテナンス事業者は、その交換計画に基づき各燃料電池１０の脱硫剤および改質触媒を交換する。
【００３５】
従って、本実施例の燃料電池の脱硫剤および改質触媒の交換システムおよび、それを用いた本実施例の燃料電池システムによれば、燃料の使用量と燃料の品質とから、脱硫剤および改質触媒に投入された管理成分の処理量の累積値を算出し、これに基づき脱硫剤および改質触媒の交換時期を予測するようにしたので、より正確にこれらの交換時期の予測を行うことができるとともに、その予測した交換時期を燃料電池の需要者やメンテナンス事業者などに通知するようにしたので、燃料電池の運転効率の低下の防止や、脱硫剤および改質触媒の交換頻度の低減など適切なタイミングでの交換を図ることが可能となる。
【００３６】
しかも、本実施例の燃料電池の脱硫剤および改質触媒の交換システムによれば、複数の燃料電池１０に設けられた交換時期予測装置１５の通信部１５ｆからそれぞれ出力される交換予測時期に基づき脱硫剤および改質触媒の交換計画を作成して出力する管理サーバー２１をさらに具えているので、複数の燃料電池１０の脱硫剤および改質触媒の交換を効率良く行うことができる。
【００３７】
以上、図示例に基づき説明したが、この発明は上述の例に限られるものでなく、例えば、燃料電池の燃料タンクの燃料残量、燃料使用量、発電量などに基づき、さらに燃料供給時期を予測して、燃料の供給計画（製造計画を含むこともある）を作成し、その供給計画に基づいて燃料供給事業者による燃料供給を行うようにしても良い。すなわち例えば、本発明の燃料電池システムと、上記のように燃料供給時期の予測値にもとづいて作成される燃料の供給計画・製造計画に基づき燃料供給事業者が、予め一次脱硫を行った一次脱硫燃料を製造し各需要者の燃料電池へ供給するシステムとを組み合わせることができ、この場合には、個々の燃料供給事業者が一次脱硫燃料を製造して製品タグを付与するので、燃料電池システムの、よりきめ細かな管理が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
かくして本発明の燃料電池システムおよび、本発明の燃料電池の脱硫剤および改質触媒の交換システムによれば何れも、燃料の使用量と燃料の品質とから、脱硫剤および改質触媒に投入された管理成分の処理量の累積値を算出し、これに基づき脱硫剤および改質触媒の交換時期を予測するようにしたので、より正確にこれらの交換時期の予測を行うことができるとともに、その予測した交換時期を燃料電池の需要者やメンテナンス事業者などに通知するようにしたので、燃料電池の運転効率の低下の防止や、脱硫剤および改質触媒の交換頻度の低減など適切なタイミングでの交換を図ることが可能となる。
【００３９】
すなわち、燃料電池に給油される原燃料の組成は、通常、所定の規格値内の品質範囲を保つように製造され供給されるが、その範囲内でロット毎に品質は変動する。それゆえ、従来のように燃料電池の運転時間或いは発電量から脱硫剤および改質触媒の寿命を予測する場合には、実際の寿命より早い段階で交換が行われてしまう可能性があり、このため交換頻度が多くなることから、廃脱硫剤、廃改質触媒の後処理量が必要以上に増加したり、需要者の経済的負担が増加するなどの問題が生じる。或いは、運転時間等から予測される以上に劣化が進んでしまい、燃料電池の効率低下ひいては予定外の運転停止に至る可能性もあった。
【００４０】
しかしながら、本発明の燃料電池システムおよび、本発明の燃料電池の脱硫剤および改質触媒の交換システムによれば何れも、脱硫剤および改質触媒に対する管理成分の実際の累積処理量に基づき、交換時期を予測するので、燃料電池の運転時間或いは発電量からこれらの寿命を予測するよりも、精度良く予測することができる。従って、交換時期が遅くなり性能が低下してしまうことによる燃料電池の効率の低下、著しくは運転停止を未然に防止することができる。また、逆に能力的に余裕があるにもかかわらず早めに交換してしまうという無駄も防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の燃料電池の脱硫剤および改質触媒の交換システムの一実施例を用いた、本発明の燃料電池システムの一実施例を示す構成図である。
【図２】上記実施例の燃料電池システムにおける燃料電池の構成を機能ブロックで示すブロック線図である。
【図３】上記実施例の燃料電池の脱硫剤および改質触媒の交換システムにおける管理システムのデータベースの構成を示す説明図である。
【図４】図４は、上記実施例の燃料電池の脱硫剤および改質触媒の交換システムを用いた上記実施例の燃料電池システムにおける処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４２】
１０  燃料電池
１１  燃料電池本体
１２  燃料タンク
１３  脱硫器
１４  改質器
１５  交換時期予測装置
１５ａ  燃料平均品質算出部
１５ｂ  燃料使用量算出部
１５ｃ  管理成分処理量算出部
１５ｄ  脱硫剤交換時期予測部
１５ｅ  改質触媒交換時期予測部
１５ｆ  通信部
２０  管理センター端末
２１  管理サーバー
２２  データベース
２２ａ  交換計画データベース（ＤＢ）
２２ｂ  メンテナンス事業者データベース（ＤＢ）
２２ｃ  需要者データベース（ＤＢ）
２２ｄ  燃料情報データベース（ＤＢ）
２２ｅ  燃料電池データベース（ＤＢ）
３０  燃料供給事業者端末
４０  メンテナンス事業者端末
５０  通信網
【図１】
2008140622.tif 000003
【図２】
2008140622.tif 000004
【図３】
2008140622.tif 000005
【図４】
2008140622.tif 000006