СИСТЕМА ГЕНЕРИРОВАНИЯ ЭНЕРГИИ И СПОСОБ РАБОТЫ

1. Система генерирования энергии, содержащая систему топливного элемента, включающую в себя топливный элемент, выполненный с возможностью генерирования электроэнергии, используя топливный газ и окисляющий газ, причем система генерирования энергии дополнительно содержит:
кожух, вмещающий топливный элемент;
механизм подачи и выпуска, включающий в себя выпускной канал, выполненный с возможностью сброса отработавшего газа из системы генерирования энергии за пределы кожуха, и канал подачи воздуха, выполненный с возможностью подачи воздуха к системе генерирования энергии;
блок обнаружения повреждения, предусмотренный в по меньшей мере одном из механизма подачи и выпуска, и кожуха, выполненный с возможностью обнаруживать повреждение выпускного канала; и
контроллер, при этом
блок обнаружения повреждения обнаруживает присутствие по меньшей мере одного из следующих явлений: изменение давления; изменение температуры; изменение концентрации кислорода; изменение концентрации монооксида углерода; и изменение концентрации диоксида углерода, и
если контроллер обнаруживает повреждение выпускного канала на основе информации, полученной от блока обнаружения повреждения, контроллер выполняет управление для остановки работы системы генерирования энергии.
2. Система генерирования энергии по п. 1, в которой
система топливного элемента дополнительно включает в себя устройство генерирования водорода, включающее в себя: средство риформинга, выполненное с возможностью генерировать водородсодержащий топливный газ из исходного материала и воды; и камеру сгорания, выполненную с возможностью нагрева средства риформинга.
3. Система генерирования энергии по п. 1, в которой, если контроллер обнаруживает повреждение выпускного канала из-за того, что система топливного элемента находится в работе, контроллер останавливает работу системы топливного элемента.
4. Система генерирования энергии по п. 1, дополнительно содержащая устройство сжигания, расположенное за пределами кожуха, при этом
выпускной канал разветвляется на по меньшей мере два канала таким образом, что их стороны входа соединены с устройством сжигания и системой топливного элемента, соответственно.
5. Система генерирования энергии по п. 4, в которой, если контроллер обнаруживает повреждение выпускного канала из-за того, что устройство сжигания находится в работе, контроллер останавливает работу устройства сжигания.
6. Система генерирования энергии по любому из пп. 1-5, в которой
блок обнаружения повреждения выполнен как блок обнаружения концентрации кислорода, и
контроллер определяет, что выпускной канал поврежден либо:
в случае, когда блок обнаружения концентрации кислорода предусмотрен в кожухе, или в канале подачи воздуха, и
концентрация кислорода, обнаруживаемая блоком обнаружения концентрации кислорода, ниже, чем предварительно установленная первая концентрация кислорода; или
в случае, когда блок обнаружения концентрации кислорода предусмотрен в выпускном канале, и концентрация кислорода, обнаруживаемая блоком обнаружения концентрации кислорода, ниже, чем предварительно установленная вторая концентрация кислорода, и в случае, когда блок обнаружения концентрации кислорода предусмотрен в выпускном канале, и концентрация кислорода, обнаруживаемая блоком обнаружения концентрации кислорода, выше, чем третья концентрация кислорода, которая выше, чем вторая концентрация кислорода.
7. Система генерирования энергии по любому одному из пп. 1-5, в которой
блок обнаружения повреждения выполнен как блок обнаружения концентрации диоксида углерода, и
контроллер определяет, что выпускной канал поврежден либо:
в случае, когда блок обнаружения концентрации диоксида углерода предусмотрен в кожухе или в канале подачи воздуха, и концентрация диоксида углерода, обнаруживаемая блоком обнаружения концентрации диоксида углерода, выше, чем предварительно установленная первая концентрация диоксида углерода; или
в случае, когда блок обнаружения концентрации диоксида углерода предусмотрен в выпускном канале, и концентрация диоксида углерода, обнаруживаемая блоком обнаружения концентрации диоксида углерода, ниже, чем предварительно
установленная вторая концентрация диоксида углерода, и в случае, когда блок обнаружения концентрации диоксида углерода предусмотрен в выпускном канале, и концентрация диоксида углерода, обнаруживаемая блоком обнаружения концентрации диоксида углерода, выше, чем третья концентрация диоксида углерода, которая выше, чем вторая концентрация диоксида углерода.
8. Система генерирования энергии по любому одному из пп. 1-5, в которой
блок обнаружения повреждения выполнен как блок обнаружения концентрации монооксида углерода, и
контроллер определяет, что выпускной канал поврежден, если концентрация монооксида углерода, обнаруживаемая блоком обнаружения концентрации монооксида углерода, выше, чем или равна предварительно установленной первой концентрации монооксида углерода.
9. Система генерирования энергии по п. 2 или 3, дополнительно содержащая:
устройство сжигания, расположенное за пределами кожуха; и
вентилятор, выполненный с возможностью вентиляции внутреннего пространства кожуха, путем сброса воздуха во внутреннем пространстве кожуха в выпускной канал, при этом
блок обнаружения повреждения выполнен как блок обнаружения концентрации газа, обнаруживающий по меньшей мере одну концентрацию газа среди концентрации монооксида углерода и концентрации диоксида углерода, и
контроллер:
сохраняет, как опорную концентрацию газа, концентрацию газа, которая получена путем добавления предопределенной концентрации к концентрации газа, обнаруживаемой блоком обнаружения концентрации газа, когда система топливного элемента не генерирует электроэнергию, камера сгорания и устройство сжигания не выполняют сжигание, и вентилятор работает; и
определяет, что выпускной канал поврежден, если блок обнаружения концентрации газа обнаруживает концентрацию газа, которая находится за пределами диапазона концентрации опорной концентрации газа.
10. Система генерирования энергии по п. 2 или 3, дополнительно содержащая:
устройство сжигания, расположенное за пределами кожуха; и
вентилятор, выполненный с возможностью вентиляции внутреннего пространства кожуха, путем сброса воздуха во внутреннем пространстве кожуха в выпускной канал, при этом
блок обнаружения повреждения выполнен как блок обнаружения концентрации кислорода, и
контроллер:
сохраняет, как опорную концентрацию кислорода, концентрацию кислорода, которая получена путем вычитания предопределенной концентрации из концентрации кислорода, обнаруживаемой блоком обнаружения концентрации кислорода, когда система топливного элемента не генерирует электроэнергию, камера сгорания и устройство сжигания не выполняют сжигание, и вентилятор работает; и
определяет, что выпускной канал поврежден, если блок
обнаружения концентрации кислорода обнаруживает концентрацию кислорода, которая находится за пределами диапазона концентрации опорной концентрации кислорода.
11. Система генерирования энергии по любому из пп. 1-5, в которой
сторона выхода канала подачи воздуха либо соединена с впускным отверстием для воздуха кожуха, либо открыта к внутреннему пространству кожуха, и
блок обнаружения повреждения предусмотрен рядом со стороной выхода канала подачи воздуха.
12. Система генерирования энергии по любому из пп. 2-5, в которой
устройство генерирования водорода дополнительно включает в себя:
канал подачи воздуха для горения, сторона входа которого открыта к внутреннему пространству кожуха и позиционирована рядом со стороной выхода канала подачи воздуха, и сторона выхода которого соединена с камерой сгорания; и
устройство подачи воздуха для горения предусмотрено в канале подачи воздуха для горения, и блок обнаружения повреждения предусмотрен в канале подачи воздуха для горения.
13. Система генерирования энергии по любому одному из пп. 1-5, в которой блок обнаружения повреждения выполнен как блок обнаружения температуры, и
контроллер определяет, что выпускной канал поврежден, если температура, обнаруживаемая блоком обнаружения температуры, выше, чем предварительно установленная первая температура или
ниже, чем вторая температура, которая ниже, чем первая температура.
14. Система генерирования энергии по любому одному из пп. 1-5, в которой
блок обнаружения повреждения выполнен как блок обнаружения давления, предусмотренный в по меньшей мере одном из выпускного канала и канала подачи воздуха, и
контроллер определяет, что выпускной канал поврежден, если блок обнаружения давления обнаруживает давление более высокое, чем предварительно установленное первое давление, или обнаруживает давление более низкое, чем второе давление, которое ниже, чем первое давление.
15. Система генерирования энергии по любому одному из пп. 1-5, в которой
контроллер выполняет управление для остановки работы системы генерирования энергии и для предотвращения запуска системы генерирования энергии.
16. Система генерирования энергии по любому одному из пп. 1-5, в которой
канал подачи воздуха сформирован таким образом, что канал подачи воздуха способен обмениваться теплом с выпускным каналом.
17. Система генерирования энергии по п. 16, в которой
механизм подачи и выпуска выполнен как двойная трубка, в которой выпускной канал расположен внутри канала подачи воздуха, и
блок обнаружения повреждения выполнен с возможностью обнаруживать повреждение выпускного канала, расположенного в
канале подачи воздуха или в кожухе.
18. Способ работы системы генерирования энергии, включающей в себя систему топливного элемента, включающую в себя топливный элемент, выполненный с возможностью генерирования электроэнергии, используя топливный газ и окисляющий газ, причем система генерирования энергии дополнительно включает в себя:
кожух, вмещающий топливный элемент;
механизм подачи и выпуска, включающий в себя выпускной канал, выполненный с возможностью сброса отработавшего газа из системы генерирования энергии за пределы кожуха, и канал подачи воздуха, выполненный с возможностью подачи воздуха к системе генерирования энергии;
блок обнаружения повреждения, предусмотренный в по меньшей мере одном из механизма подачи и выпуска, и кожуха, выполненный с возможностью обнаруживать повреждение выпускного канала; и
контроллер, при этом
блок обнаружения повреждения обнаруживает присутствие по меньшей мере одного из следующих явлений: изменение давления; изменение температуры; изменение концентрации кислорода; изменение концентрации монооксида углерода; и изменение концентрации диоксида углерода, и
если контроллер обнаруживает повреждение выпускного канала на основе информации, полученной от блока обнаружения повреждения, контроллер выполняет управление для остановки работы системы генерирования энергии.