(57)【要約】【課題】  供給燃料の固体ばらつき、種類等にかかわらず安定した制御を行うことができる制御装置およびそれを備えた燃料改質システムを提供する。【解決手段】  燃料改質システム（１００）は、燃料から水素を含有する改質ガスを生成する燃料改質器（５１）と、改質ガス中の水素濃度を検出する水素濃度検出手段（５４）と、燃料改質器（５１）の温度を検出する温度検出手段（５３）と、水素濃度検出手段（５４）によって検出された水素濃度および温度検出手段（５３）によって検出された温度に基づいて、燃料改質器（５１）に供給される燃料の特性を特定する特定手段（１０）とを備えることを特徴とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料から水素を含有する改質ガスを生成する燃料改質器と、
前記改質ガス中の水素濃度を検出する水素濃度検出手段と、
前記燃料改質器の温度を検出する温度検出手段と、
前記水素濃度検出手段によって検出された水素濃度および前記温度検出手段によって検出された温度に基づいて、前記燃料改質器に供給される燃料の特性を特定する特定手段とを備えることを特徴とする燃料改質システム。
【請求項２】
前記特定手段は、前記温度検出手段によって検出された温度と前記水素濃度検出手段によって検出された水素濃度との相関関係に基づいて、前記燃料の特性を特定することを特徴とする請求項１記載の燃料改質システム。
【請求項３】
前記特定手段は、前記温度検出手段によって検出された温度の増加量に対する前記水素濃度検出手段によって検出された水素濃度の増加の割合に基づいて、前記燃料の特性を特定することを特徴とする請求項１または２記載の燃料改質システム。
【請求項４】
前記温度検出手段によって検出された温度の増加量に対する前記水素濃度検出手段によって検出された水素濃度の増加の割合が所定の範囲内に入っていない場合に、使用者に警告を報知をするための報知手段をさらに備えることを特徴とする請求項３記載の燃料改質システム。
【請求項５】
前記燃料改質器を加熱する加熱手段と、
前記燃料の特性に基づいて、前記加熱手段によって前記燃料改質器の温度を制御する制御手段とをさらに備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の燃料改質システム。
【請求項６】
前記燃料の特性は、前記燃料の種類を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の燃料改質システム。
【請求項７】
前記燃料の特性は、前記燃料を改質する場合の前記燃料改質器の目標温度を含み、
前記制御手段は、前記燃料改質器の温度が前記目標温度になるように前記加熱手段を制御することを特徴とする請求項５記載の燃料改質システム。
【請求項８】
燃料改質器において生成された改質ガス中の水素濃度と前記燃料改質器の温度とを取得する取得手段と、
前記水素濃度と前記燃料改質器の温度とに基づいて、前記燃料改質器に供給される燃料の特性を特定する特定手段とを備えることを特徴とする制御装置。
【請求項９】
前記特定手段は、前記取得手段によって取得された水素濃度と温度との相関関係に基づいて、前記燃料の特性を特定することを特徴とする請求項８記載の制御装置。
【請求項１０】
前記特定手段は、前記取得手段によって取得された温度の増加量に対する水素濃度の増加の割合に基づいて、前記燃料の特性を特定することを特徴とする請求項８または９記載の制御装置。
【請求項１１】
前記燃料の特性に基づいて、前記燃料改質器を加熱する加熱手段を制御する制御手段をさらに備えることを特徴とする前記８〜１０のいずれかに記載の制御装置。
【請求項１２】
前記燃料の特性は、前記燃料の種類を含むことを特徴とする請求項８〜１１のいずれかに記載の制御装置。
【請求項１３】
前記燃料の特性は、前記燃料を改質する場合の前記燃料改質器の目標温度を含み、
前記制御手段は、前記燃料改質器の温度が前記目標温度になるように前記加熱手段を制御することを特徴とする請求項１１記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置およびそれを備えた燃料改質システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、天然ガス、都市ガス、プロパン等の炭化水素系気体燃料あるいはメタノール、エタノール等の炭化水素系液体燃料から、水素を含有する改質ガスを生成する燃料改質器が開発されている。所望の水素濃度を有する改質ガスを生成するためには、燃料改質器の触媒温度を制御する必要がある。そこで、生成された改質ガス中の水素濃度に基づいて燃料改質器の触媒温度を制御する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１の技術においては、水素センサにより検知された水素濃度に基づいて改質触媒層内の温度が演算器によって算出され、算出された温度からバーナの加熱インプット量および原料ガス、水蒸気の導入量および混合割合が制御されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１７９４０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術では、供給燃料の固体ばらつき、種類等の影響によって推定温度に誤差が生じる。したがって、加熱量等の制御の精度が悪化するおそれがある。
【０００６】
本発明は、供給燃料の固体ばらつき、種類等にかかわらず安定した制御を行うことができる制御装置およびそれを備えた燃料改質システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る燃料改質システムは、燃料から水素を含有する改質ガスを生成する燃料改質器と、改質ガス中の水素濃度を検出する水素濃度検出手段と、燃料改質器の温度を検出する温度検出手段と、水素濃度検出手段によって検出された水素濃度および温度検出手段によって検出された温度に基づいて、燃料改質器に供給される燃料の特性を特定する特定手段とを備えることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明に係る燃料改質システムにおいては、燃料から水素を含有する改質ガスが燃料改質器によって生成され、改質ガス中の水素濃度が水素濃度路検出手段によって検出され、燃料改質器の温度が温度検出手段によって検出され、水素濃度検出手段によって検出された水素濃度および温度検出手段によって検出された温度に基づいて、燃料改質器に供給される燃料の特性が特定手段によって特定される。この場合、燃料改質器に供給される燃料の特性にかかわらず、その特性に応じた制御が可能になる。したがって、安定した制御を行うことができる。また、本発明に係る燃料改質システムの汎用性が向上する。なお、燃料改質器に供給される燃料に含まれる成分が複数であっても、その混合燃料の特性を特定することができる。したがって、燃料の固体ばらつき等の影響を受けにくくなる。
【０００９】
特定手段は、温度検出手段によって検出された温度と水素濃度検出手段によって検出された水素濃度との相関関係に基づいて、燃料の特性を特定してもよい。また、特定手段は、温度検出手段によって検出された温度の増加量に対する水素濃度検出手段によって検出された水素濃度の増加の割合に基づいて、燃料の特性を特定してもよい。この場合、燃料改質器に供給されている燃料の特性をより効率的に特定することができる。また、燃料特定の精度が向上する。
【００１０】
温度検出手段によって検出された温度の増加量に対する水素濃度検出手段によって検出された水素濃度の増加の割合が所定の範囲内に入っていない場合に、使用者に警告を報知するための報知手段をさらに備えていてもよい。この場合、本発明に係る燃料改質システムの故障を防止することができる。
【００１１】
燃料改質器を加熱する加熱手段と、燃料の特性に基づいて、加熱手段によって燃料改質器の温度を制御する制御手段とをさらに備えていてもよい。この場合、燃料改質器に供給される燃料の特性に基づいて燃料改質器の温度を制御することができる。それにより、燃料の種類にかかわらず、改質ガス中の水素ガス濃度を適切に制御することができる。
【００１２】
燃料の特性は、燃料の種類を含んでいてもよい。また、燃料の特性は、燃料を改質する場合の燃料改質器の目標温度を含み、制御手段は、燃料改質器の温度が目標温度になるように加熱手段を制御してもよい。この場合、燃料改質器に供給される燃料の種類にかかわらず、改質ガス中の水素ガス濃度を最適な濃度に制御することができる。したがって、多種類の燃料を改質燃料として幅広く用いることができる。その結果、本発明に係る燃料改質システムの汎用性が向上する。
【００１３】
本発明に係る制御装置は、燃料改質器において生成された改質ガス中の水素濃度と燃料改質器の温度とを取得する取得手段と、水素濃度と燃料改質器の温度とに基づいて、燃料改質器に供給される燃料の特性を特定する特定手段とを備えることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明に係る制御装置においては、燃料改質器において生成された改質ガス中の水素濃度と燃料改質器の温度とが取得手段によって取得され、水素濃度と燃料改質器の温度とに基づいて、燃料改質器に供給される燃料の特性が特定手段によって特定される。この場合、燃料改質器に供給される燃料の特性にかかわらず、その特性に応じた制御が可能になる。したがって、安定した制御を行うことができる。また、本発明に係る制御装置の汎用性が向上する。なお、燃料改質器に供給される燃料に含まれる成分が複数であっても、その燃料の特性を特定することができる。したがって、燃料の固体ばらつき等の影響を受けにくくなる。
【００１５】
特定手段は、取得手段によって取得された水素濃度と温度との相関関係に基づいて、燃料の特性を特定してもよい。また、特定手段は、取得手段によって取得された温度の増加量に対する水素濃度の増加の割合に基づいて、燃料の特性を特定してもよい。この場合、燃料改質器に供給されている燃料の特性をより効率的に特定することができる。また、燃料特定の精度が向上する。
【００１６】
燃料の特性に基づいて、燃料改質器を加熱する加熱手段を制御する制御手段をさらに備えていてもよい。この場合、燃料の特性に基づいて燃料改質器の温度を制御することができる。それにより、燃料改質器に供給される燃料の種類にかかわらず、改質ガス中の水素ガス濃度を適切に制御することができる。
【００１７】
燃料の特性は、燃料の種類を含んでいてもよい。また、燃料の特性は、燃料を改質する場合の燃料改質器の目標温度を含み、制御手段は、燃料改質器の温度が目標温度になるように加熱手段を制御してもよい。この場合、燃料改質器に供給される燃料の種類にかかわらず、改質ガス中の水素ガス濃度を最適な濃度に制御することができる。したがって、多種類の燃料を改質燃料として幅広く用いることができる。その結果、本発明に係る制御装置の汎用性が向上する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、燃料改質器に供給される燃料の特性にかかわらず、その特性に応じた制御が可能になる。したがって、安定した制御を行うことができる。また、汎用性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１は、本発明の第１実施例に係る燃料改質システム１００の全体構成を示す模式図である。図１に示すように、燃料改質システム１００は、制御部１０、改質燃料タンク２０、燃料ポンプ３０、調量弁４０、改質器５０、燃料電池６０、エアポンプ７０，８０および報知機９０を備える。
【００２１】
改質器５０は、改質部５１、加熱部５２、温度センサ５３および水素センサ５４を備える。温度センサ５３および水素センサ５４は、改質部５１内に設けられている。温度センサ５３および水素センサ５４の配置箇所は特に限定されないが、温度センサ５３は改質部５１の中心部の触媒付近に配置されていることが好ましく、水素センサ５４は改質部５１の出口付近に配置されていることが好ましい。燃料電池６０は、カソード６１、アノード６２および冷却部６３を備える。
【００２２】
本実施例においては、燃料電池６０として水素分離膜電池を用いた。ここで、水素分離膜電池とは、水素分離膜層を備えた燃料電池である。水素分離膜層は水素透過性を有する金属によって形成される層である。水素分離膜電池は、この水素分離膜層及びプロトン導電性を有する電解質を積層した構造をとっている。水素分離膜電池のアノードに供給された水素は触媒を介してプロトンに変換され、プロトン導電性の電解質中を移動し、カソードにおいて酸素と結合して水となる。カソードにおいて発生した水は、水素分離膜電池の発電の際に発生する熱によって水蒸気になる。
【００２３】
制御部１０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）等から構成される。制御部１０は、温度センサ５３および水素センサ５４から与えられる検出結果に基づいて、燃料改質システム１００の各部を制御する。詳細は後述する。
【００２４】
改質燃料タンク２０は、改質用の燃料として用いる炭化水素燃料を貯蔵している。燃料ポンプ３０は、制御部１０の指示に従って、改質燃料タンク２０に貯蔵されている炭化水素燃料を調量弁４０に供給する。調量弁４０は、制御部１０の指示に従って、改質部５１における改質反応に必要な量の炭化水素燃料を改質部５１に供給する。
【００２５】
改質部５１においては、炭化水素燃料と後述するカソードオフガスとから水素を含有する改質ガスが生成される。まず、炭化水素燃料とカソードオフガス中の水蒸気とにより水蒸気改質反応が起こり、水素及び一酸化炭素が生成される。次に、生成された一酸化炭素の一部とカソードオフガス中の水蒸気とが反応し、水素及び二酸化炭素が生成される。水蒸気改質反応に必要な水蒸気が不足している場合には、カソードオフガス中の酸素と炭化水素とが部分酸化反応を起こし、水素及び一酸化炭素が生成される。
【００２６】
改質部５１において生成された改質ガスは、アノード６２に供給される。アノード６２においては、改質ガス中の水素がプロトンに変換される。アノード６２においてプロトンに変換されなかった水素、ならびに、改質部５１において反応しなかった炭化水素、一酸化炭素および水蒸気は、アノードオフガスとして加熱部５２に供給される。
【００２７】
エアポンプ７０は、制御部１０の指示に従って、必要量のエアを冷却部６３に供給する。冷却部６３に供給されたエアは、燃料電池６０を冷却して加熱部５２に供給される。加熱部５２においては、アノードオフガスと冷却部６３から供給されるエアとによって燃焼反応が起こる。加熱部５２における燃焼反応によって発生する排気ガスは、燃料改質システム１００の外部に排出される。また、加熱部５２における燃焼反応による燃焼熱は、改質部５１における水蒸気改質反応に利用される。温度センサ５３は、改質部５１内の改質触媒の温度を検出し、その検出結果を制御部１０に与える。水素センサ５４は、改質部５１から燃料電池６０に供給される改質ガス中の水素濃度を検出し、その検出結果を制御部１０に与える。
【００２８】
エアポンプ８０は、制御部１０の指示に従って、必要量の酸素をカソード６１に供給する。カソード６１においては、アノード６２において変換されたプロトンとカソード６１に供給されたエア中の酸素とから水が発生するとともに電力が発生する。発生した電力は、蓄電池（図示せず）に蓄電されまたはモータ等の負荷に用いられる。発生した水は、燃料電池６０において発生する熱によって水蒸気となる。カソード６１において発生した水蒸気およびプロトンと反応しなかったエアは、カソードオフガスとして改質部５１に供給され、それぞれ水蒸気改質反応および部分酸化反応に用いられる。報知機９０は、制御部１０の指示に従って、ユーザにアラーム音等の警告を発する。詳細は後述する。
【００２９】
ここで、改質部５１の触媒温度と改質ガス中の水素濃度との関係について説明する。改質部５１の触媒温度と改質ガス中の水素濃度との間には相関関係がある。図２は、炭化水素燃料の一例として都市ガス１３Ａを用いた場合における改質部５１の触媒温度と改質ガス中のガス濃度との関係を示す図である。図２の縦軸は改質ガス中のガス濃度（体積％）を示し、図２の横軸は改質部５１の触媒温度を示す。図２のＳ／Ｃ比とは、改質部に供給される水蒸気と改質部に供給される炭化水素燃料中の炭素とのモル比を示す。
【００３０】
図２に示すように、触媒温度が上昇すると水素濃度も比例して増大する。触媒温度が所定値を超えると、水素濃度は緩やかに減少する。他の炭化水素燃料においても同様に、触媒温度がある所定値を超えるまでは触媒温度と水素濃度とが比例関係にある。図３にその他の炭化水素燃料を用いた場合の触媒温度と改質ガス中の水素濃度との関係を示す。
【００３１】
図３の縦軸は水素濃度（体積％）を示し、図３の横軸は改質部５１の触媒温度を示す。図３に示すように、いずれの炭化水素においても触媒温度と水素濃度との間に比例関係がある。メタノールまたはエタノールを用いた場合には比較的低温において十分な水素が発生し、天然ガスまたはガソリンを用いた場合には比較的高温にならないと十分な水素が発生しない。これらの相関関係は炭化水素燃料の種類に固有であるので、触媒温度と水素濃度とから、改質部５１に供給される炭化水素燃料の種類を特定することができる。詳細は後述する。
【００３２】
また、図３に基づいて、目標水素濃度に対して触媒温度を決定することができる。それぞれの炭化水素燃料を改質燃料として用いた場合の最適な触媒温度を表１に示す。
【００３３】
【表１】
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【００３４】
続いて、図１を参照しつつ、制御部１０による燃料改質システム１００の制御について説明する。まず、制御部１０は、改質部５１に炭化水素燃料が供給されるように燃料ポンプ３０および調量弁４０を制御し、冷却部６３にエアが供給されるようにエアポンプ７０を制御し、カソード６１にエアが供給されるようにエアポンプ８０が制御する。それにより、燃料改質システム１００が起動する。この場合、改質部５１の温度が上昇していく。
【００３５】
次に、制御部１０は、温度センサ５３、水素センサ５４および加熱部５２が正常に動作しているか否かを判定する。この場合、制御部１０は、温度センサ５３および水素センサ５４の出力値が所定値を上回っている場合に、温度センサ５３および水素センサ５４が正常に動作していると判定してもよい。また、制御部１０は、温度センサ５３の検出値が所定の値を上回っている場合に、加熱部５２が正常に動作していると判定してもよい。
【００３６】
次いで、制御部１０は、後述する温度係数Ｘを算出する。図４は、温度係数Ｘの算出方法を説明するための図である。図４の縦軸は改質ガス中の水素濃度（体積％）を示し、図４の横軸は触媒温度を示す。図４に示すように、制御部１０は、温度センサ５３の検出値が第１の温度値Ｔ１（例えば、１００℃）および第２の温度値Ｔ２（例えば、２００℃）になった場合に、水素センサ５４の検出値を受け取る。上記温度値は特に限定されるものではない。また、制御部１０は、３点以上の温度値において水素センサ５４の検出値を受け取ってもよい。なお、上記第１の温度値Ｔ１および第２の温度値Ｔ２は、改質部５１の暖機過程の途中の温度であることが好ましい。
【００３７】
次に、制御部１０は、温度センサ５３および水素センサ５４の検出値から水素発生量の温度係数Ｘを算出する。例えば、第１の温度値Ｔ１における水素濃度をＣ１として第２の温度Ｔ２における水素濃度をＣ２とした場合、温度係数Ｘは下記式（１）のように表される。
温度係数Ｘ  ＝  （Ｃ２−Ｃ１）／（Ｔ２−Ｔ１）  （１）
【００３８】
図３で説明したように、温度係数Ｘは炭化水素燃料の種類に固有の値になる。したがって、制御部１０は、算出された温度係数Ｘに基づいて炭化水素燃料の種類を特定する。この場合、制御部１０は、あらかじめ作成してある温度係数Ｘと炭化水素燃料の種類との関係を示したマップを用いることができる。次いで、制御部１０は、改質部５１の改質触媒の目標温度を算出する。この場合、制御部１０は、表１および図４に基づいて目標温度を算出することができる。次に、制御部１０は、改質部５１の改質触媒の温度が上記目標温度になるように、調量弁４０およびエアポンプ７０，８０を制御する。
【００３９】
なお、温度係数Ｘが想定範囲に入っていない場合、制御部１０は、改質部５１に供給されている炭化水素燃料が想定された燃料ではないと判定する。この場合、制御部１０は、アラーム音が鳴動されるように報知機９０を制御するとともに、調量弁４０およびエアポンプ７０，８０の動作を停止させる。それにより、燃料改質システム１００の故障を防止することができる。
【００４０】
以上のように、本実施例に係る燃料改質システム１００においては、改質部５１に供給される炭化水素燃料の種類が特定されるとともに、改質部５１の触媒温度が炭化水素燃料の種類に応じた最適な温度に制御される。それにより、炭化水素燃料の種類にかかわらず、改質ガス中の水素ガス濃度を最適な濃度に制御することができる。したがって、多種類の炭化水素燃料を改質燃料として幅広く用いることができる。その結果、燃料改質システム１００の汎用性が向上する。また、燃料電池６０の安定な動作を確保することが可能である。
【００４１】
また、改質部５１に供給される炭化水素燃料に含まれる成分が複数であっても、本発明の効果が得られる。例えば、ガソリンおよびエタノールの混合燃料が改質部５１に供給される場合であっても、その混合燃料の温度係数Ｘと目標水素濃度とから改質触媒の目標温度を決定することができる。混合燃料中の成分比率が異なっていても、異なる成分比率に対応する温度係数Ｘと目標水素濃度とから改質触媒の目標温度を決定することができる。したがって、改質部５１に供給される燃料の固体ばらつき等によって混合比率が変化しても、改質ガス中の水素ガス濃度を最適な温度に制御することができる。
【００４２】
さらに、改質部５１の暖機過程において炭化水素燃料の種類を特定できることから、早期に燃料電池６０の安定な動作を確保することができる。なお、燃料電池６０の起動後においても、周期的に温度係数Ｘを求めてもよい。例えば、燃料電池６０に対する要求負荷が低下した場合等に改質部５１の温度を増減させることによって温度係数Ｘを求めてもよい。それにより、燃料電池６０の安定な動作を常に確保することができる。
【００４３】
なお、本実施例においては改質部５１の温度を変化させて温度係数Ｘを求めることによって炭化水素燃料が特定されているが、ある所定温度における水素濃度から炭化水素燃料が特定されてもよい。この場合、改質部５１の温度を変化させる必要がない。
【００４４】
続いて、制御部１０が改質部５１の暖機過程において燃料改質システム１００を制御する際のフローチャートの１例について説明する。図５は、上記フローチャートの１例を示す図である。制御部１０は、図５のフローチャートを例えば１００ｍｓごとに実行する。まず、制御部１０は、水素センサが活性であるか否かを判定する（ステップＳ１）。ステップＳ１において水素センサが活性であると判定されなかった場合、制御部１０は、待機する。
【００４５】
ステップＳ１において水素センサが活性であると判定された場合、制御部１０は、温度センサ５３および水素センサ５４の検出結果に基づいて、改質部５１の改質触媒の温度が第１の温度値Ｔ１（例えば、１００℃）における水素濃度Ｃ１と第２の温度値Ｔ２（例えば、２００℃）における水素濃度Ｃ２とから改質ガス中の水素濃度を検出する（ステップＳ２）。次に、制御部１０は、温度係数Ｘを算出する（ステップＳ３）。
【００４６】
次いで、制御部１０は、算出された温度係数Ｘが所定範囲内にあるか否かを判定する（ステップＳ４）。ステップＳ４において温度係数Ｘが所定範囲内にあると判定された場合、制御部１０は温度係数Ｘに基づいて改質部５１に供給されている炭化水素燃料の種類を特定する（ステップＳ５）。この場合、制御部１０は、図３に基づいて炭化水素燃料の種類を特定してもよい。次に、制御部１０は、改質部５１の改質触媒の目標温度を算出する（ステップＳ６）。次いで、制御部１０は、改質触媒の温度が目標温度になるように、調量弁４０およびエアポンプ７０，８０を制御する（ステップＳ７）。その後、制御部１０は制御を停止する。
【００４７】
なお、ステップＳ４において温度係数Ｘが所定範囲内にあると判定されなかった場合、制御部１０は、アラーム音が鳴動されるように報知機９０を制御するとともに、調量弁４０およびエアポンプ７０，８０の動作を停止させる（ステップＳ８）。その後、制御部１０は制御を停止する。
【００４８】
このように、図５のフローチャートに従った制御によって、改質部５１の触媒温度が炭化水素燃料の種類に応じた最適な温度に制御される。それにより、改質ガス中の水素ガス濃度を最適な濃度に制御することができる。その結果、燃料電池６０の安定な動作を確保することが可能である。また、燃料改質システム１００の故障を防止することができる。
【００４９】
本実施例においては、改質部５１が燃料改質器に相当し、水素センサ５４が水素濃度検出手段に相当し、温度センサ５３が温度検出手段に相当し、制御部１０が特定手段、制御手段、取得手段および制御装置に相当し、報知機９０が報知手段に相当し、加熱部５２が加熱手段に相当する。
【００５０】
なお、本実施例においては、加熱手段としてアノードオフガスを燃料とした加熱部５２を用いているが、電気ヒータ等の他の加熱装置を用いてもよい。
【実施例２】
【００５１】
続いて、本発明の第２実施例に係る燃料改質システム１００ａについて説明する。図６は、燃料改質システム１００ａの全体構成を示す模式図である。図６に示すように、燃料改質システム１００ａが図１の燃料改質システム１００と異なる点は、温度センサ５３が設けられていない点、加熱部５２の代わりに電気式ヒータ５５が設けられている点および供給電力量モニタ５６が設けられている点である。その他の点においては、燃料改質システム１００ａは燃料改質システム１００と同様の構成を有する。なお、実施例１と同様の部位には同一符号を付すことで重複する説明を省略する。
【００５２】
電気式ヒータ５５は、制御部１０の指示に従って、外部または燃料電池６０から供給された電力を用いて改質部５１を加熱する。供給電力量モニタ５６は、電気式ヒータ５５に供給された積算電力量を検出し、その検出結果を制御部１０に与える。制御部１０は、供給電力量モニタ５６の検出結果に基づいて電気式ヒータ５５の発熱量を算出することができる。したがって、第１実施例のような温度センサ５３を備えていなくても、改質部５１の改質触媒の温度を推定することができる。
【００５３】
本実施例に係る燃料改質システム１００ａにおいても、改質部５１に供給される炭化水素燃料の温度係数Ｘを算出することができる。したがって、改質部５１に供給される炭化水素燃料の種類が特定される。また、電気式ヒータ５５を用いて改質部５１の触媒温度を制御することによって、改質ガス中の水素ガス濃度を最適な濃度に制御することができる。本実施例においては、供給電力量モニタ５６が温度検出手段に相当し、電気式ヒータ５５が加熱手段に相当する。
【００５４】
なお、上記各実施例においては燃料電池６０として水素分離膜電池を用いたが、それに限られない。例えば、固体酸化物型燃料電池（ＳＯＦＣ）、固体高分子型燃料電池（ＰＥＦＣ）等の他の燃料電池を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１実施例に係る燃料改質システムの全体構成を示す模式図である。
【図２】炭化水素燃料の一例として都市ガス１３Ａを用いた場合における改質部の触媒温度と改質ガス中のガス濃度との関係を示す図である。
【図３】他の炭化水素燃料を用いた場合の触媒温度と改質ガス中の水素濃度との関係を示す。
【図４】温度係数Ｘの算出方法を説明するための図である。
【図５】制御部が改質部の暖機過程において燃料改質システムを制御する際のフローチャートの１例である。
【図６】本発明の第２実施例に係る燃料改質システムの全体構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０  制御部
５０  改質器
５１  改質部
５２  加熱部
５３  温度センサ
５４  水素センサ
５５  電気式ヒータ
５６  供給電力量モニタ
６０  燃料電池
９０  報知機
１００，１００ａ  燃料改質システム
【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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【図６】
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