燃料電池システム及びその運転方法
【課題】原料組成変動の可能性を示す異常が発生した場合に、かかる異常が原料組成変動によるものか否かを、従来よりも精度よく判別し得る燃料電池システムを提供する。
【解決手段】燃料電池システム１００は、原料を利用して発電する燃料電池ユニット１０と、信号を外部から受信する受信器２０と、原料組成変動の可能性を示す異常が発生すると、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号の受信器を介した受信がある場合には原料組成変動が生じていると判定し、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号の受信器を介した受信がない場合には原料組成変動が生じていると判定しない判定器３０と、を備える。
【解決手段】燃料電池システム１００は、原料を利用して発電する燃料電池ユニット１０と、信号を外部から受信する受信器２０と、原料組成変動の可能性を示す異常が発生すると、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号の受信器を介した受信がある場合には原料組成変動が生じていると判定し、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号の受信器を介した受信がない場合には原料組成変動が生じていると判定しない判定器３０と、を備える。
【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、及びその運転方法に関する。より詳しくは、パイプライン等から供給される燃料により発電する燃料電池システムと、その運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エネルギーを有効に利用することが可能である分散型の発電装置として、発電効率及び総合効率が高い燃料電池コージェネレーションシステム（以下、単に「燃料電池システム」という）が注目されている。
【０００３】
発電に用いられる原料としては、インフラストラクチャの点から、既存の天然ガスパイプラインが適している。天然ガスは限られた地域でのみ産出され、たとえば欧州において、北海及びロシア等からパイプラインで供給される。パイプラインは、様々な国を経由して最終消費国に至るため、国家間での対立等により、パイプラインを通じたガスの供給が遮断もしくは制限される事態が起こっている。このような場合、天然ガスが供給不足になるが、別の産地からの天然ガスが供給されたり、不足分をＬＰガスやプロパン、ブタン等の高熱量ガスと空気や窒素とともに天然ガスに混合する熱量調整が行われる。このような熱量調整は、欧州ではピークシェイビングと呼ばれ、冬季に天然ガス需要が増加した場合にも行われる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−８０９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１記載の燃料電池システムのような、熱量調整により原料組成の変動に限らず、一般的に原料組成が変動すると、不具合が生じやすいという課題があった。特に、原料組成変動の可能性を示す異常が発生すると、かかる異常が原料組成変動によるものなのか、燃料電池システム自身の異常によるものなのかの判別が困難であった。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するものであり、原料組成変動の可能性を示す異常が発生した場合に、かかる異常が原料組成変動によるものか否かを、従来よりも精度よく判別し得る燃料電池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】
本発明者らは、原料組成変動の可能性を示す異常が発生した場合に、かかる異常が原料組成変動によるものか否かを、従来よりも精度よく判別可能とすべく、鋭意検討を行った。その結果、本発明者らは、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を受信させることで、判別の精度を向上できることに想到した。かかる構成は、原料組成変動の可能性を示す異常の種類に関わらず、あらゆる燃料電池システムに適用可能である。
【０００８】
すなわち本発明にかかる燃料電池システムは、原料を利用して発電する燃料電池ユニットと、外部から信号を受信する受信器と、原料組成変動の可能性を示す異常が発生すると、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号の前記受信器を介した受信がある場合には原料組成変動が生じていると判定し、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号の前記受信器を介した受信がない場合には原料組成変動が生じていると判定しない判定器と、を備える。
【０００９】
また、本発明にかかる燃料電池システムの運転方法は、原料を利用して燃料電池ユニットが発電する工程と、信号を外部から受信する工程と、原料組成変動の可能性を示す異常が発生すると、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号の受信がある場合には原料組成変動が生じていると判定し、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号の受信がない場合には原料組成変動が生じていると判定しない工程と、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の燃料電池システム及び燃料電池システムの運転方法によれば、原料組成変動の可能性を示す異常が発生した場合に、かかる異常が原料組成変動によるものか否かを、従来よりも精度よく判別し得るという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、第１実施形態にかかる燃料電池システムの概略構成の一例を示すブロック図である。
【図２】図２は、第１実施形態にかかる燃料電池システムの運転方法の一例を示すフローチャートである。
【図３】図３は、第１実施形態の第１変形例にかかる燃料電池システムの概略構成の一例を示すブロック図である。
【図４】図４は、第１実施形態の第１変形例にかかる燃料電池システムの運転方法の一例を示すフローチャートである。
【図５】図５は、第１実施形態の第２変形例にかかる燃料電池システムの運転方法の一例を示すフローチャートである。
【図６】図６は、第１実施形態の第３変形例にかかる燃料電池システムの運転方法の一例を示すフローチャートである。
【図７】図７は、第１実施形態の第４変形例にかかる燃料電池システムの運転方法の一例を示すフローチャートである。
【図８】図８は、第１実施形態の第５変形例にかかる燃料電池システムの概略構成の一例を示すブロック図である。
【図９】図９は、第１実施形態の第５変形例にかかる燃料電池システムの運転方法の一例を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、第２実施形態にかかる燃料電池システムの運転方法の一例を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、第２実施形態の第１変形例にかかる燃料電池システムの運転方法の一例を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、第３実施形態にかかる燃料電池システムの運転方法の一例を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、第３実施形態の第１変形例にかかる燃料電池システムの運転方法の一例を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、第４実施形態にかかる燃料電池システムの運転方法の一例を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、第４実施形態の第１変形例にかかる燃料電池システムの運転方法の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１実施形態）
第１実施形態の燃料電池システムは、原料を利用して発電する燃料電池ユニットと、外部からの信号を受信する受信器と、原料組成変動の可能性を示す異常が発生すると、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号の受信器を介した受信がある場合には原料組成変動が生じていると判定し、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号の受信器を介した受信がない場合には原料組成変動が生じていると判定しない判定器と、を備える。
【００１３】
また、第１実施形態の燃料電池システムの運転方法は、原料を利用して燃料電池ユニットが発電する工程と、信号を外部から受信する工程と、原料組成変動の可能性を示す異常が発生すると、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号の受信がある場合には原料組成変動が生じていると判定し、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号の受信がない場合には原料組成変動が生じていると判定しない工程と、を備える。
【００１４】
かかる構成では、原料組成変動の可能性を示す異常が発生した場合に、かかる異常が原料組成変動によるものか否かを、従来よりも精度よく判別し得る。
【００１５】
原料組成変動の可能性を示す異常は、原料の組成が変化したことを示す何らかの異常であればよい。具体的には、例えば、燃焼器における不完全燃焼及び水添脱硫器が備える水添触媒の高温異常等とすることができる。
【００１６】
運転とは、起動及び発電運転の少なくともいずれか一方を含む。
【００１７】
受信器を介した信号の受信のタイミングは、運転停止に対していずれでも構わない。具体的には、例えば、運転停止と同時でもあってもよいし、その前後であってもよい。
【００１８】
判定器は、原料組成変動の可能性を示す異常により運転を停止した後、停止前および停止後の所定時間内に近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を外部から受信したか否かに基づいて判定するのが好ましい。所定時間は、例えば、変動後の原料組成が維持されると推定される時間とすることができ、例えば、１日、半日等とすることができる。
【００１９】
［装置構成］
図１は、第１実施形態にかかる燃料電池システムの概略構成の一例を示すブロック図である。
【００２０】
図１に示す例では、本実施形態の燃料電池システム１００は、燃料電池ユニット１０と、受信器２０と、判定器３０とを備える。
【００２１】
燃料電池ユニット１０は、原料を利用して発電する。具体的には、例えば、改質器（図示せず）及び燃料電池（図示せず）を備える。
【００２２】
改質器は、原料及び水蒸気を用いて改質反応により水素含有ガスを生成する。改質反応は、原料ガスを用いる改質反応であれば、いずれの改質反応でもよく、具体的には、水蒸気改質反応、オートサーマル反応及び部分酸化反応等が例示される。改質器の内部には、改質触媒が配設されている。改質触媒によって、改質反応が進行し、原料及び水から水素含有ガスを生成することができる。改質反応に要する熱は、例えば、燃焼器（図示せず）から供給される。改質触媒には、一般的に、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｒｈ等の貴金属系触媒及びＮｉからなる群の中から選択される少なくとも１種が好適に用いられる。
【００２３】
なお、改質器の下流に改質器で生成された水素含有ガス中の一酸化炭素を低減するためのＣＯ低減器を設けても構わない。ＣＯ低減器は、シフト反応により一酸化炭素を低減させる変成触媒を備える変成器と、酸化反応及びメタン化反応の少なくともいずれか一方により一酸化炭素を低減させるＣＯ除去触媒を備えるＣＯ除去器との少なくともいずれか一方を備える。
【００２４】
燃料電池ユニット１０が備える燃料電池は、いずれの種類の燃料電池であってもよく、例えば、高分子電解質形燃料電池（ＰＥＦＣ）、固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）、及び、りん酸形燃料電池等を用いることができる。高分子電解質形燃料電池の場合、燃料電池システム１００において、改質器と燃料電池とが別個に構成される。固体酸化物形燃料電池の場合、改質器と燃料電池とが一つの容器内に内蔵されてもよい。具体的には例えば、改質反応を実行する改質部と燃料電池部とをそれぞれ個別に有する間接内部改質型、及び、燃料電池本体内部で改質反応も行う直接内部改質型のいずれであってもよい。つまり、燃料電池に改質器が内蔵された形態が採用される場合があり、本発明の燃料電池システムは、そのような形態も含むものである。
【００２５】
原料は、少なくとも炭素及び水素を構成元素とする有機化合物を含み、具体的には、天然ガス、都市ガス、ＬＰＧ、ＬＮＧ等の炭化水素、メタノール等のアルコールが例示される。都市ガスとは、ガス会社から配管を通じて各家庭等に供給されるガスをいう。原料供給源として、これらのガスのインフラストラクチャ等が例示される。
【００２６】
受信器２０は、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を外部から受信する。受信器２０は、無線通信を利用する場合には、例えば、演算器と、Ｉ／Ｏと、アンテナとから構成されうる。受信器２０は、有線通信を利用して、外部から信号を受信してもよい。
【００２７】
近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号は、近隣の燃料電池システムから直接送信されてもよいし、異常発生を監視するコントロールセンター等から送信されてもよい。
【００２８】
ここで、原料組成変動の可能性を示す異常とは、上記の通り、原料の組成が変化したことを示す何らかの異常であればよい。具体的には、例えば、原料を含む可燃性ガスを燃焼する燃焼器（図示せず）において発生する不完全燃焼が挙げられる。例えば、原料中にＣ３Ｈ８等の高沸点成分が高濃度で含まれると、起動時に改質器を昇温しているときに、燃焼器で不完全燃焼が発生しやすい。これは、起動時に改質器内を通過した原料を燃焼器で燃焼し、改質器の昇温を行う場合、改質器が高温化する前に改質触媒に吸着したＣ３Ｈ８などの高沸点成分が、前記改質器が高温化すると一気に脱着し、燃焼器に流入するからである。なお、原料中の上記高沸点成分の濃度が上昇する場合としては、ピークシェイビング、原料において、高沸点成分の濃度が高いガス産地からの供給ガスの比率が上昇する場合、天然ガスとバイオガスが混合された原料において、バイオガスの比率が上昇する場合等が例示される。
【００２９】
また、上記異常の他の例として、水添脱硫器の過昇温が挙げられる。例えば、ピークシェイビングが実行されると、原料中の酸素濃度の上昇により、水添脱硫器内で水素が燃焼し、水添脱硫器が過昇温しやすい。なお、バイオガス中にも酸素が含まれる場合があるので、原料におけるバイオガスの比率が上昇すると、同様に過昇温し得る。
【００３０】
また、上記異常の他の例として、改質器の過昇温が挙げられる。例えば、ピークシェイビングが実行されると、原料中の酸素濃度の上昇により、改質器が過昇温しやすい。なお、上記において、水添脱硫器を設けていても、原料中の酸素濃度、または水添脱硫のために原料に添加される水素の量によっては、原料中の酸素が水添脱硫器で完全に消費されず、改質器に酸素が供給され得る。
【００３１】
また、上記異常の他の例として、改質器の過降温が挙げられる。例えば、原料中に含まれる硫黄濃度が上昇すると、脱硫器で十分脱硫できず、改質触媒の劣化が進行し、改質器で生成される水素含有ガスの量が目標量よりも低下する。すると、燃焼器が改質器で生成した水素含有ガスを用いて燃焼しているとき、過降温しやすい。なお、原料中の硫黄濃度が上昇する場合としては、原料において、硫黄濃度の高いガス産地からの供給ガスの比率が上昇する場合、天然ガスとバイオガスとが混合された原料において、バイオガスの比率が上昇する場合等が例示される。これは、一般的にバイオガスは、天然ガスに比べ、硫黄濃度が高いからである。また、原料中に含まれるＣ２以上の炭化水素成分が増加すると、Ｓ／Ｃが上昇して、改質触媒上で炭素析出が発生し、改質触媒が劣化する。これにより、上記と同様に改質器の温度が過降温しやすくなる。なお、原料中のＣ２以上の炭化水素成分が増加する場合としては、ピークシェイビング、Ｃ２以上の炭化水素成分の濃度が高いガス産地からの供給ガスの比率が上昇する場合、天然ガスとバイオガスが混合された原料において、バイオガスの比率が上昇する場合等が例示される。
【００３２】
また、上記異常の他の例として、燃料電池の不足電圧が挙げられる。例えば、ピークシェイビングが実行されると、原料中の窒素濃度の上昇により、改質器においてアンモニアが生成し、アンモニアが燃料電池に流入すると燃料電池の電圧が低下しやすい。なお、バイオガス中にも窒素が含まれる場合があるので、原料におけるバイオガスの比率が上昇すると、同様に燃料電池の出力電圧が不足し得る。また、上記の改質器の過降温が生じる原料組成においては、上記の通り、改質器での水素含有ガスが目標量に対して低下するので、燃料電池の不足電圧として、原料組成の変動が現れ得る。
【００３３】
なお、原料組成変動の可能性を示す異常は、図示されない異常検知器により検知される。この異常検知器は、上記異常に限らず、他の異常を検知するように構成されていてもよい。また、異常検知器により異常が検知されると、図示されない制御器により、燃料電池システムの運転が停止される。ここで、制御器は、制御機能を有するものであればよく、演算処理部（図示せず）と、制御プログラムを記憶する記憶部（図示せず）とを備える。演算処理部としては、ＭＰＵ、ＣＰＵが例示される。記憶部としては、メモリーが例示される。制御器は、集中制御を行う単独の制御器で構成されていてもよく、互いに協働して分散制御を行う複数の制御器で構成されていてもよい。
【００３４】
判定器３０は、原料組成変動の可能性を示す異常により運転を停止したとき、受信器を介した前記信号、すなわち原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号、の受信がある場合には原料組成変動が生じていると判定し、受信器を介した前記信号、すなわち原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号、の受信がない場合には原料組成変動が生じていると判定しない。
【００３５】
判定器３０は、判定機能を有するものであればよく、例えば、演算処理部と、判定プログラムを記憶する記憶部とを備える。例えば、判定器は、マイクロコントローラ、ＰＬＣ(Programmable Logic Controller) 等が例示される。また、演算処理部としては、ＭＰＵ、ＣＰＵが例示される。記憶部としては、メモリが例示される。判定器は、単独の制御器で構成されていてもよく、互いに協働して分散判定を行う複数の判定器で構成されていてもよい。受信器２０と判定器３０とを構成するハードウェアは、共通であってもよいし、別異であっていてもよいし、一部が同一であり一部が別個に構成されていてもよい。
【００３６】
［運転方法］
図２は、第１実施形態にかかる燃料電池システムの運転方法の一例を示すフローチャートである。以下、図２を参照しつつ、本実施形態における燃料電池システムの運転方法について説明する。なお、以下の動作は例えば、判定器３０が演算器とＩ／Ｏとから構成される場合には、例えば、記憶部に記憶されたプログラムが演算処理部により実行されることにより、実現されうる（以下、変形例及び他の実施形態においても同様）。
【００３７】
燃料電池システム１００の運転が開始された後（スタート）、原料組成変動の可能性を示す異常が検知されると運転が停止される（ステップＳ１０１）。
【００３８】
次に、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を受信器２０が受信すると（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、判定器３０は、原料組成変動が生じていると判定し（ステップＳ１０３）、判定動作を終了する（エンド）。
【００３９】
近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を受信器２０が受信しないと（ステップＳ１０２でＮＯ）、判定器３０は、原料組成変動が生じていると判定せず（ステップＳ１０４）、判定動作を終了する（エンド）。
【００４０】
なお、上記の説明では、運転停止後に信号の受信と判定が行われたが、順序はこれに限定されない。近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を受信器２０が受信するとその旨を判別器３０が記憶し、その後、原料組成変動の可能性を示す異常が検知された時に、判別器３０が原料組成変動が生じていると判定してもよい。
【００４１】
また、ステップＳ１０１では、必ずしも運転は停止されなくてもよい。
【００４２】
［第１変形例］
第１変形例にかかる燃料電池システムは、第１実施形態の燃料電池システムにおいて、原料組成変動の可能性を示す異常が発生すると運転を停止し、判定器が原料組成変動が生じていると判定すると、次の起動を待機する、制御器を備える。
【００４３】
原料組成変動により異常が発生した場合は、次の起動時には原料組成が燃料電池システムに異常を発生させない組成に戻っている可能性もある。本変形例の構成では、原料組成変動による異常の可能性が高いにも拘わらず、次の起動が禁止される燃料電池システムに比べ、起動性が向上する。
【００４４】
「起動を待機する」とは、起動要求が発生することを待機することとして定義される。起動が待機されている状態で、起動要求が発生すると、制御器（図示せず）は、燃料電池システムの起動を開始する。なお、「起動要求が発生する」とは、例えば、使用者の操作により操作器（例えば、リモコン）を介して運転開始が指示されること、予め設定された起動予定時刻を迎えること、電力負荷需要が、燃料電池の発電を必要とする所定の電力閾値以上になること等が挙げられる。
【００４５】
図３は、第１実施形態の第１変形例にかかる燃料電池システムの概略構成の一例を示すブロック図である。
【００４６】
図３に示す例では、本変形例の燃料電池システム１１０は、燃料電池ユニット１０と、受信器２０と、判定器３０と、制御器５０とを備える。
【００４７】
制御器５０は、原料組成変動の可能性を示す異常により運転を停止したとき、判定器が原料組成変動が生じていると判定すると、次の起動を待機する。制御器５０は、例えば、演算器と、Ｉ／Ｏとから構成されうる。
【００４８】
演算器は、受信器２０及び判定器３０において説明した構成と同様とすることができるので、詳細な説明を省略する。受信器２０及び判定器３０の少なくとも一方を構成するハードウェアと、制御器５０とを構成するハードウェアとは、共通であってもよいし、別異であっていてもよいし、一部が同一であり一部が別個に構成されていてもよい。
【００４９】
本変形例の燃焼電池システムにおいて、上記以外の構成は、第１実施形態の燃料電池システム１００と同様に構成することができる。よって、燃料電池システム１００と燃料電池システム１１０において共通する構成要素には、同一の符号及び名称を付して説明を省略する。
【００５０】
図４は、第１実施形態の第１変形例にかかる燃料電池システムの運転方法の一例を示すフローチャートである。以下、図４を参照しつつ、本変形例における燃料電池システムの運転方法について説明する。
【００５１】
燃料電池システム１１０の運転が開始された後（スタート）、原料組成変動の可能性を示す異常が検知されると運転が停止される（ステップＳ１０１）。
【００５２】
次に、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を受信器２０が受信すると（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、判定器３０は、原料組成変動が生じていると判定し（ステップＳ１０３）、制御器５０は、起動を待機し（ステップＳ１０５）、フローが終了する（エンド）。起動待機において、制御器５０は、例えば、起動スイッチ（図示せず）がＯＮにされたら直ちに起動動作を開始できる状態に、燃料電池システムを維持する。
【００５３】
近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を受信器２０が受信しないと（ステップＳ１０２でＮＯ）、判定器３０は、原料組成変動が生じていると判定せず（ステップＳ１０４）、フローが終了する（エンド）。
【００５４】
［第２変形例］
第２変形例にかかる燃料電池システムは、第１実施形態の燃料電池システムにおいて、原料組成変動の可能性を示す異常が発生すると運転を停止し、判定器が原料組成変動が生じていると判定すると、起動を禁止し、所定時間が経過すると次の起動を待機する、制御器を備える。
【００５５】
かかる構成では、運転を停止後、起動禁止期間を設けずに、起動を待機する第１変形例の燃料電池システムに比べ、次の起動を開始したときに原料組成が燃料電池システムに異常を発生させない組成に戻っている可能性が高い。つまり、第１変形例に比べ、次の運転を行ったときに、同様の異常で運転停止することが減少し、燃料電池システムの無駄な運転を低減し得る。
【００５６】
「起動を禁止する」とは、起動要求を許可しないこととして定義される。起動が禁止されている状態で、起動要求が発生すると、制御器（図示せず）は、燃料電池システムの起動を開始しない。「起動要求が発生する」、及び「起動を待機する」とは第１実施例と同様の内容であるのその説明を省略する。
【００５７】
また、所定時間は、例えば、原料組成が燃料電池システムに異常を発生させない組成に戻るのに必要な時間として定義され、例えば、１日、半日等とすることができる。
【００５８】
本変形例の燃料電池システムにおいて、上記以外の構成は、第１変形例において図３に例示した構成と同様とすることができるので、共通する構成要素には同一の名称及び符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００５９】
図５は、第１実施形態の第２変形例にかかる燃料電池システムの運転方法の一例を示すフローチャートである。以下、図５を参照しつつ、本変形例における燃料電池システムの運転方法について説明する。
【００６０】
燃料電池システムの運転が開始された後（スタート）、原料組成変動の可能性を示す異常が検知されると運転が停止される（ステップＳ１０１）。
【００６１】
次に、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を受信器２０が受信すると（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、判定器３０は、原料組成変動が生じていると判定し（ステップＳ１０３）、制御器５０は、起動を禁止し（ステップＳ１０６）、所定時間が経過すると（ステップＳ１０７でＹＥＳ）、制御器５０は、起動を待機し（ステップＳ１０８）、フローが終了する（エンド）。
【００６２】
ステップＳ１０６の起動禁止において、制御器５０は、例えば、起動スイッチ（図示せず）がＯＮにされても起動動作を開始しない状態に、燃料電池システムを維持する。ステップＳ１０７の所定時間は、例えば、変動後の原料組成が維持されると推定される時間とすることができ、例えば、１日、半日等とすることができる。ステップＳ１０８の起動待機において、制御器５０は、例えば、起動スイッチ（図示せず）がＯＮにされたら直ちに起動動作を開始できる状態に、燃料電池システムを維持する。
【００６３】
近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を受信器２０が受信しないと（ステップＳ１０２でＮＯ）、判定器３０は、原料組成変動が生じていると判定せず（ステップＳ１０４）、フローが終了する（エンド）。
【００６４】
［第３変形例］
第３変形例にかかる燃料電池システムは、第１実施形態の燃料電池システムにおいて、原料組成変動の可能性を示す異常が発生すると運転を停止し、判定器が原料組成変動が生じていると判定すると、所定時間後に再起動を行う、制御器を備える。
【００６５】
かかる構成では、運転停止後、所定時間待機せずに、再起動を行う場合に比べ、再起動時に原料組成が燃料電池システムに異常を発生させない組成に戻っている可能性が高い。従って、本変形例の燃料電池システムは、運転停止後、所定時間待機せずに、再起動を行う場合に比べ、同様の異常で運転停止することが減少し、燃料電池システムの無駄な運転を低減し得る。
【００６６】
所定時間は、例えば、原料組成が燃料電池システムに異常を発生させない組成に戻るのに必要な時間とすることができる。この時間は、過去のデータ等に基づき適宜設定されうる。
【００６７】
本変形例の燃料電池システムにおいて、上記以外の構成は、第１変形例において図３に例示した構成と同様とすることができるので、共通する構成要素には同一の名称及び符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００６８】
なお、本変形例の制御器は、第１変形例及び第２変形例のいずれかの制御器と同一であってもよいし、別個であってもよいし、一部のみが同一であってもよい。換言すれば、１個の制御器が、本変形例の制御器として機能すると共に第１変形例及び第２変形例のいずれかの制御器として機能してもよいし、複数の制御器が、それぞれの変形例のいずれかの制御器として機能してもよい。
【００６９】
図６は、第１実施形態の第３変形例にかかる燃料電池システムの運転方法の一例を示すフローチャートである。以下、図６を参照しつつ、本変形例における燃料電池システムの運転方法について説明する。
【００７０】
燃料電池システムの運転が開始された後（スタート）、原料組成変動の可能性を示す異常が検知されると運転が停止される（ステップＳ１０１）。
【００７１】
次に、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を受信器２０が受信すると（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、判定器３０は、原料組成変動が生じていると判定し（ステップＳ１０３）、所定時間が経過すると（ステップＳ１０９でＹＥＳ）、制御器５０は、再起動し（ステップＳ１１０）、フローが終了する（エンド）。ステップＳ１１０の再起動において、制御器５０は、起動を開始する。
【００７２】
近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を受信器２０が受信しないと（ステップＳ１０２でＮＯ）、判定器３０は、原料組成変動が生じていると判定せず（ステップＳ１０４）、フローが終了する（エンド）。
【００７３】
［第４変形例］
第４変形例にかかる燃料電池システムは、第１実施形態の燃料電池システムにおいて、原料組成変動の可能性を示す異常が発生すると運転を停止し、判定器が原料組成変動が生じていると判定しないと、起動を禁止する、制御器を備えてもよい。
【００７４】
原料組成変動の可能性を示す異常が発生した場合において、異常が原料組成変動により発生したものでない場合、燃料電池システムそのものに異常があるため、次に起動しても同様の異常で運転停止する可能性が高い。
【００７５】
従って、本変形例の構成により、同様の異常で運転停止が発生することを避け、燃料電池システムの無駄な運転を低減し得る。
【００７６】
本変形例の燃料電池システムにおいて、上記以外の構成は、第１変形例において図３に例示した構成と同様とすることができるので、共通する構成要素には同一の名称及び符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００７７】
なお、本変形例の制御器は、第１変形例、第２変形例及び第３変形例のいずれかの制御器と同一であってもよいし、別個であってもよいし、一部のみが同一であってもよい。換言すれば、１個の制御器が、本変形例の制御器として機能すると共に、第１変形例、第２変形例及び第３変形例のいずれかの制御器として機能してもよいし、複数の制御器が、それぞれの変形例のいずれかの制御器として機能してもよい。
【００７８】
図７は、第１実施形態の第４変形例にかかる燃料電池システムの運転方法の一例を示すフローチャートである。以下、図７を参照しつつ、本変形例における燃料電池システムの運転方法について説明する。
【００７９】
燃料電池システムの運転が開始された後（スタート）、原料組成変動の可能性を示す異常が検知されると運転が停止される（ステップＳ１０１）。
【００８０】
次に、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を受信器２０が受信すると（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、判定器３０は、原料組成変動が生じていると判定し（ステップＳ１０３）、フローが終了する（エンド）。
【００８１】
近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を受信器２０が受信しないと（ステップＳ１０２でＮＯ）、判定器３０は、原料組成変動が生じていると判定せず（ステップＳ１０４）、制御器は起動を禁止し（ステップＳ１１１）、フローが終了する（エンド）。ステップＳ１１１の起動禁止において、制御器は、例えば、起動スイッチ（図示せず）がＯＮにされても起動動作を開始しない状態に、燃料電池システムを維持する。
【００８２】
なお、本変形例における燃料電池システムの運転方法は、ステップＳ１０６〜Ｓ１０８を備えていてもよいし、ステップＳ１０９及びＳ１１０を備えていてもよい。すなわち、本変形例は、第１変形例、第２変形例、及び第３変形例と任意に組み合わせて実施することができる。
【００８３】
［第５変形例］
第５変形例にかかる燃料電池システムは、第１実施形態、第１変形例、第２変形例、第３変形例及び第４変形例のいずれかの燃料電池システムにおいて、原料組成変動の可能性を示す異常が発生すると、前記異常が発生した旨の信号を発信する発信器を備える。
【００８４】
かかる構成では、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を外部から受信する受信器を備える近隣の燃料電池システムに、有用な情報を提供することができる。
【００８５】
図８は、第１実施形態の第５変形例にかかる燃料電池システムの概略構成の一例を示すブロック図である。
【００８６】
図８に示す例では、本変形例の燃料電池システム１２０は、燃料電池ユニット１０と、受信器２０と、判定器３０と、発信器６０とを備える。
【００８７】
発信器６０は、原料組成変動の可能性を示す異常が発生すると、前記異常、すなわち原料組成変動の可能性を示す異常、が発生した旨の信号を発信する。発信器５０は、無線通信を利用する場合には、例えば、演算器と、Ｉ／Ｏと、アンテナとから構成されうる。発信器５０は、有線通信を利用して、外部へと信号を発信してもよい。
【００８８】
原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号は、近隣の燃料電池システムへ送信されてもよいし、異常発生を監視するコントロールセンター等へ送信されてもよい。
【００８９】
演算器は、受信器２０及び判定器３０において説明した構成と同様とすることができるので、詳細な説明を省略する。受信器２０及び判定器３０の少なくとも一方を構成するハードウェアと、発信器５０とを構成するハードウェアとは、共通であってもよいし、別異であっていてもよいし、一部が同一であり一部が別個に構成されていてもよい。
【００９０】
本変形例の燃焼電池システムにおいて、上記以外の構成は、第１実施形態の燃料電池システム１００と同様に構成することができる。よって、燃料電池システム１００と燃料電池システム１２０において共通する構成要素には、同一の符号及び名称を付して説明を省略する。
【００９１】
図９は、第１実施形態の第５変形例にかかる燃料電池システムの運転方法の一例を示すフローチャートである。以下、図９を参照しつつ、本変形例における燃料電池システムの運転方法について説明する。
【００９２】
燃料電池システム１２０の運転が開始された後（スタート）、原料組成変動の可能性を示す異常が検出されると（ステップＳ１１２でＹＥＳ）、原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を発信機６０が発信し（ステップＳ１１３）、フローが終了する（エンド）。
【００９３】
なお、ステップＳ１１３と、第１実施形態及びその変形例の各ステップとの前後関係は、特に限定されない。すなわち、ステップＳ１１３による発信のタイミングは、例えばステップＳ１０２で判定される信号の受信よりも前であってもよいし、後であってもよい。ステップＳ１０１において運転を停止する前であってもよいし、後であってもよい。
【００９４】
（第２実施形態）
第２実施形態の燃料電池システムは、第１実施形態、第１変形例、第２変形例、第３変形例、第４変形例及び第５変形例のいずれかの燃料電池システムにおいて、受信器を介して、近隣の燃料電池システムにおいて起動時に原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を受信すると、発電運転を停止する制御器を備える。
【００９５】
運転を継続すると燃料電池システムの劣化を促進する原料組成であるにも拘わらず、起動時には異常として検知されても、発電運転時には異常として検知されにくい場合もある。
【００９６】
本実施形態の構成では、発電運転の継続に伴い燃料電池システムの劣化が進行することを、抑制し得る。
【００９７】
本実施形態の燃料電池システムにおいて、上記以外の構成は、第１実施形態及びその変形例について図１、３及び８に例示した構成のいずれかと同様とすることができるので、共通する構成要素には同一の名称及び符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００９８】
なお、本実施形態の制御器は、第１実施形態の第１変形例、第２変形例、第３変形例及び第４変形例のいずれかの制御器と同一であってもよいし、別個であってもよいし、一部のみが同一であってもよい。換言すれば、１個の制御器が、本実施形態の制御器として機能すると共に第１実施形態の第１変形例、第２変形例、第３変形例及び第４変形例のいずれかの制御器として機能してもよいし、複数の制御器が、それぞれの実施形態及び変形例のいずれかの制御器として機能してもよい。
【００９９】
本実施形態の燃料電池システムでは、制御器により実行される上記制御により、原料組成異常が発生しても、燃料電池システムの劣化の進行が抑制される。かかる原料組成異常の一例について説明する。
【０１００】
本実施形態の燃料電池システムは、原料を用いて水素含有ガスを生成する水素生成器（図示せず）と、水素生成器を加熱する燃焼器（図示せず）とを備えている。ここで、例えば、原料組成中のＬＰガス成分が増加した場合に、水素生成器の温度が低い状態で水素生成器内に原料を通流させると、改質触媒等の触媒にＣ３Ｈ８などの原料中の高沸点成分が吸着しやすい。
【０１０１】
従って、水素生成器内を通過した原料を燃焼器で燃焼し、水素生成器の昇温を行う燃料電池システムでは、前記昇温により水素生成器が高温化すると、改質触媒等に吸着していた高沸点成分が一気に脱着し、燃焼器に流入する。すると、燃焼器では酸素不足のため不完全燃焼を起こしやすく、燃焼異常により停止しやすい。
【０１０２】
しかしながら、発電運転中に上記原料組成の変動が起こっても、水素生成器は既に高温になっているので、改質触媒等からの高沸点成分の脱着による燃焼異常は、発生しにくい。代わりに、Ｓ／Ｃが低下し、改質触媒上で炭素析出が発生しやすくなる。しかし、炭素析出に伴う改質触媒の劣化は初期段階では検知されにくく、検知された段階では、改質触媒あるいは水素生成器の交換を余儀なくさせられる場合が多い。
【０１０３】
このような場合に、制御器により上記制御が実行されると、燃料電池システムの劣化が進行することを抑制し得るので好ましい。
【０１０４】
なお、上記の原料組成異常は、運転を継続すると燃料電池システムの劣化を促進するにも拘わらず、起動時には異常として検知されても、発電運転時には異常として検知されにくい原料組成の一例に過ぎない。同様の状況が発生する原料組成であれば、上記制御を実行することで、同様の効果が得られることは言うまでもない。
【０１０５】
次に、本実施形態の燃料電池システムで実行される上記制御の一例について詳細に説明する。図１０は、第２実施形態にかかる燃料電池システムの運転方法の一例を示すフローチャートである。以下、図１０を参照しつつ、本実施形態における燃料電池システムの運転方法について説明する。
【０１０６】
燃料電池システムの発電運転中において（スタート）、近隣の燃料電池システムにおいて起動時に原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を受信器２０が受信したか否かの判定が、判定器３０により行われる（ステップＳ２０１）。
【０１０７】
近隣の燃料電池システムにおいて起動時に原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を受信器２０が受信すると（ステップＳ２０１でＹＥＳ）、制御器５０は、運転を停止し（ステップＳ２０２）、フローが終了する（エンド）。ステップＳ２０２の運転停止において、制御器５０は、例えば、起動及び発電運転の少なくともいずれか一方を停止する。
【０１０８】
近隣の燃料電池システムにおいて起動時に原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を受信器２０が受信しないと（ステップＳ２０１でＮＯ）、再度、ステップＳ２０１に戻って判定を繰り返す。
【０１０９】
［第１変形例］
第１変形例の燃料電池システムは、起動時に原料組成変動の可能性を示す異常を検出する燃料電池システムであり、第２実施形態の燃料電池システムにおいて、制御器が、運転を停止後、再起動を行う。
【０１１０】
燃料電池システムに異常を発生させる原料組成変動が起こっているときは、再起動後に同様の異常が発生する。よって本変形例の構成では、例えば、燃料電池システムに異常を発生させる原料組成変動が起こっているか否か判定できる。
【０１１１】
本変形例の燃料電池システムにおいて、上記以外の構成は、第２実施形態と同様とすることができるので、共通する構成要素には同一の名称及び符号を付して、詳細な説明を省略する。
【０１１２】
なお、本変形例の制御器は、第１実施形態の第１変形例、第２変形例、第３変形例、第４変形例及び第２実施形態のいずれかの制御器と同一であってもよいし、別個であってもよいし、一部のみが同一であってもよい。換言すれば、１個の制御器が、本変形例の制御器として機能すると共に第１実施形態の第１変形例、第２変形例、第３変形例、第４変形例及び第２実施形態のいずれかの制御器として機能してもよいし、複数の制御器が、それぞれの実施形態及び変形例のいずれかの制御器として機能してもよい。
【０１１３】
図１１は、第２実施形態の第１変形例にかかる燃料電池システムの運転方法の一例を示すフローチャートである。以下、図１１を参照しつつ、本変形例における燃料電池システムの運転方法について説明する。
【０１１４】
燃料電池システムの運転が開始された後（スタート）、近隣の燃料電池システムにおいて起動時に原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を受信器２０が受信したか否かの判定が、判定器３０により行われる（ステップＳ２０１）。
【０１１５】
近隣の燃料電池システムにおいて起動時に原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を受信器２０が受信すると（ステップＳ２０１でＹＥＳ）、制御器５０は、運転を停止し（ステップＳ２０２）、再起動し（ステップＳ２０３）、原料組成変動を示す異常が発生した場合（ステップＳ３０４でＹＥＳ）、運転を停止し（ステップＳ５０１）、その旨の信号を発信する（ステップＳ５０２）。また、原料組成変動の異常が発生しなかった場合（ステップＳ３０４でＮＯ）、そのまま運転を継続する（ステップＳ５０３）。ステップＳ２０３の再起動において、制御器５０は、例えば、起動を開始する。
【０１１６】
近隣の燃料電池システムにおいて起動時に原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を受信器２０が受信しないと（ステップＳ２０１でＮＯ）、再度、ステップＳ２０１に戻って判定を繰り返す。
【０１１７】
（第３実施形態）
第３実施形態の燃料電池システムは、第２実施形態の第１変形例の燃料電池システムにおいて、再起動後、原料組成変動の可能性を示す異常が発生しなかったとき、その旨の信号を発信する発信器を備える。
【０１１８】
かかる構成では、外部からの信号を受信する受信器を備える近隣の燃料電池システムに、原料組成変動の可能性を示す異常が発生しても、異常の原因が、原料組成変動ではない可能性を示す有用な情報を提供し得る。
【０１１９】
本実施形態の燃料電池システムにおいて、上記以外の構成は、第２実施形態と同様とすることができるので、共通する構成要素には同一の名称及び符号を付して、詳細な説明を省略する。
【０１２０】
なお、本変形例の発信器は、第１実施形態の第５変形例の発信器と同一であってもよいし、別個であってもよい。換言すれば、１個の発信器が、本実施形態の発信器として機能すると共に第１実施形態の第５変形例の発信器として機能してもよいし、複数の発信器が、それぞれの変形例の発信器として機能してもよい。
【０１２１】
図１２は、第３実施形態にかかる燃料電池システムの運転方法の一例を示すフローチャートである。以下、図１２を参照しつつ、本実施形態における燃料電池システムの運転方法について説明する。
【０１２２】
燃料電池システムの運転が開始された後（スタート）、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を受信器２０が受信したか否かの判定が、判定器３０により行われる（ステップＳ３０１）。
【０１２３】
近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を受信器２０が受信すると（ステップＳ３０１でＹＥＳ）、制御器５０は、運転を停止し（ステップＳ３０２）、再起動する（ステップＳ３０３）。ステップＳ３０３の再起動において、制御器５０は、起動を開始する。
【０１２４】
その後、原料組成変動の可能性を示す異常が検出されたか否かの判定が行われ（ステップＳ３０４）、判定結果がＮＯの場合には、原料組成変動の可能性を示す異常が発生しなかった旨の信号を発信機６０が発信し（ステップＳ３０５）、フローが終了する（エンド）。ステップＳ３０５における信号の発信のタイミングは任意であり、例えば、近隣の燃料電池システムで発生した原料組成変動の可能性を示す異常と同じ異常を検出しなかった時点で発信してもよいし、原料組成変動の可能性を示すあらゆる異常が発生せず、発電運転が行われている時点で発信してもよい。
【０１２５】
近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を受信器２０が受信しないと（ステップＳ３０１でＮＯ）、再度、ステップＳ３０１に戻って判定を繰り返す。
【０１２６】
ステップＳ３０４の判定結果がＹＥＳの場合、原料組成変動が生じていると判定し、運転を停止し（ステップＳ６０１）、原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を発信器が発信し（ステップＳ６０２）、フローが終了する（エンド）。
【０１２７】
［第１変形例］
第１変形例にかかる燃料電池システムは、第１実施形態の第３変形例の燃料電池システムにおいて、再起動後、原料組成変動の可能性を示す異常が発生しなかったとき、その旨の信号を発信する発信器を備える。
【０１２８】
かかる構成では、外部からの信号を受信する受信器を備える近隣の燃料電池システムに、燃料電池システムに異常を発生させない原料組成に戻ったという有用な情報を提供し得る。
【０１２９】
本変形例の燃料電池システムにおいて、上記以外の構成は、第１実施形態の第３変形例と同様とすることができるので、共通する構成要素には同一の名称及び符号を付して、詳細な説明を省略する。
【０１３０】
なお、本変形例の発信器は、第１実施形態の第５変形例の発信器と同一であってもよいし、別個であってもよい。換言すれば、１個の発信器が、本変形例の発信器として機能すると共に第１実施形態の第５変形例の発信器として機能してもよいし、複数の発信器が、それぞれの変形例の発信器として機能してもよい。
【０１３１】
図１３は、第３実施形態の第１変形例にかかる燃料電池システムの運転方法の一例を示すフローチャートである。以下、図１３を参照しつつ、本変形例における燃料電池システムの運転方法について説明する。
【０１３２】
燃料電池システムの運転が開始された後から、再起動までのステップ（スタート、ステップＳ１０１−Ｓ１０３、Ｓ１０９、Ｓ１１０）は、第１実施形態の第３変形例と同様とすることができるので、詳細な説明を省略する。
【０１３３】
ステップＳ１１０の再起動がされた後、原料組成変動の可能性を示す異常が検出されないと（ステップＳ３０４でＮＯ）、原料組成変動の可能性を示す異常が発生しなかった旨の信号を発信機６０が発信し（ステップＳ３０５）、フローが終了する（エンド）。ステップＳ３０５における信号の発信のタイミングは任意であり、例えば、再起動前の運転時に発生した異常と同じ異常を検出しなかった時点で発信してもよいし、原料組成変動の可能性を示すあらゆる異常が発生せず、発電運転が行われている時点で発信してもよい。
【０１３４】
原料組成変動の可能性を示す異常が検出されると（ステップＳ３０４でＹＥＳ）、フローが終了する（エンド）。
【０１３５】
（第４実施形態）
第４実施形態の燃料電池システムは、第１実施形態及び第２実施形態のいずれかの燃料電池システムにおいて、受信器を介して、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生しなかった旨の信号を受信すると、再起動する制御器を備える。
【０１３６】
かかる構成では、変動した原料組成を要因とした異常により運転停止しない可能性が高いことを確認して、再起動するので、再起動後の異常停止が減少し、燃料電池システムの無駄な運転を低減し得る。
【０１３７】
本実施形態の燃料電池システムにおいて、上記以外の構成は、第１実施形態及び第２実施形態のいずれかと同様とすることができるので、共通する構成要素には同一の名称及び符号を付して、詳細な説明を省略する。
【０１３８】
なお、本実施形態の制御器は、第１実施形態の第１変形例、第２変形例、第３変形例、第４変形例、第２実施形態、及び第２実施形態の第１変形例のいずれかの制御器と同一であってもよいし、別個であってもよいし、一部のみが同一であってもよい。換言すれば、１個の制御器が、本実施形態の制御器として機能すると共に第１実施形態の第１変形例、第２変形例、第３変形例、第４変形例、第２実施形態、及び第２実施形態の第１変形例のいずれかの制御器として機能してもよいし、複数の制御器が、それぞれの実施形態及び変形例のいずれかの制御器として機能してもよい。-
図１４は、第４実施形態にかかる燃料電池システムの運転方法の一例を示すフローチャートである。以下、図１４を参照しつつ、本実施形態における燃料電池システムの運転方法について説明する。
【０１３９】
運転停止状態において（スタート）、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生しなかった旨の信号を受信器２０が受信したか否かの判定が、判定器３０により行われる（ステップＳ４０１）。なお、スタートにおける運転停止状態は、例えば、第１実施形態のステップＳ１０１及び第２実施形態のステップＳ２０２のいずれか少なくとも一方により実現される運転停止状態であってもよい。
【０１４０】
近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生しなかった旨の信号を受信器２０が受信すると（ステップＳ４０１でＹＥＳ）、制御器５０は、再起動し（ステップＳ４０２）、フローが終了する（エンド）。ステップＳ４０２の再起動において、制御器５０は、起動を開始する。
【０１４１】
近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生しなかった旨の信号を受信器２０が受信しないと（ステップＳ４０１でＮＯ）、フローが終了する（エンド）。
【０１４２】
［第１変形例］
第１変形例にかかる燃料電池システムは、第４実施形態の燃料電池システムにおいて、制御器が、再起動後に再起動前の運転時に発生した異常と同じ異常で運転を停止すると、次の起動を禁止する。
【０１４３】
再起動後、前回と同じ異常が発生する場合、原料組成変動による異常でなく、燃料電池システムへのメンテナンスをしなければ回復できない異常が発生しており、次に起動しても同様の異常停止をする可能性が高い。
【０１４４】
従って、本変形例の構成により、次の起動を禁止しない場合に比べ無駄な起動が抑制される。
【０１４５】
本実施形態の燃料電池システムにおいて、上記以外の構成は、第４実施形態と同様とすることができるので、共通する構成要素には同一の名称及び符号を付して、詳細な説明を省略する。
【０１４６】
図１５は、第４実施形態の第１変形例にかかる燃料電池システムの運転方法の一例を示すフローチャートである。以下、図１５を参照しつつ、本実施形態における燃料電池システムの運転方法について説明する。
【０１４７】
原料組成変動の可能性を示す異常により運転を停止し（ステップＳ１０１）、運転停止状態において、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生しなかった旨の信号を受信器２０が受信したか否かの判定が、判定器３０により行われる（ステップＳ４０１）。
【０１４８】
近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生しなかった旨の信号を受信器２０が受信すると（ステップＳ４０１でＹＥＳ）、制御器５０は、燃料電池システムを再起動する（ステップＳ４０２）。その後、最初の原料組成変動の可能性を示す異常と同じ異常による停止が発生した場合（ステップＳ４０３でＹＥＳ）、制御器５０は起動を禁止し（ステップＳ４０５）、フローが終了する（エンド）。
【０１４９】
同じ異常で停止しなかった場合（ステップＳ４０３でＮＯ）には、フローが終了する（エンド）。
【０１５０】
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
【産業上の利用可能性】
【０１５１】
本発明の燃料電池システム及びその運転方法は、原料組成変動の可能性を示す異常が発生した場合に、かかる異常が原料組成変動によるものか否かを、従来よりも精度よく判別し得る燃料電池システム及びその運転方法として有用である。
【符号の説明】
【０１５２】
１０ 燃料電池ユニット
２０ 受信器
３０ 判定器
５０ 制御器
６０ 発信器
１００、１１０、１２０ 燃料電池システム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池システム、及びその運転方法に関する。より詳しくは、パイプライン等から供給される燃料により発電する燃料電池システムと、その運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エネルギーを有効に利用することが可能である分散型の発電装置として、発電効率及び総合効率が高い燃料電池コージェネレーションシステム（以下、単に「燃料電池システム」という）が注目されている。
【０００３】
発電に用いられる原料としては、インフラストラクチャの点から、既存の天然ガスパイプラインが適している。天然ガスは限られた地域でのみ産出され、たとえば欧州において、北海及びロシア等からパイプラインで供給される。パイプラインは、様々な国を経由して最終消費国に至るため、国家間での対立等により、パイプラインを通じたガスの供給が遮断もしくは制限される事態が起こっている。このような場合、天然ガスが供給不足になるが、別の産地からの天然ガスが供給されたり、不足分をＬＰガスやプロパン、ブタン等の高熱量ガスと空気や窒素とともに天然ガスに混合する熱量調整が行われる。このような熱量調整は、欧州ではピークシェイビングと呼ばれ、冬季に天然ガス需要が増加した場合にも行われる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−８０９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１記載の燃料電池システムのような、熱量調整により原料組成の変動に限らず、一般的に原料組成が変動すると、不具合が生じやすいという課題があった。特に、原料組成変動の可能性を示す異常が発生すると、かかる異常が原料組成変動によるものなのか、燃料電池システム自身の異常によるものなのかの判別が困難であった。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するものであり、原料組成変動の可能性を示す異常が発生した場合に、かかる異常が原料組成変動によるものか否かを、従来よりも精度よく判別し得る燃料電池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】
本発明者らは、原料組成変動の可能性を示す異常が発生した場合に、かかる異常が原料組成変動によるものか否かを、従来よりも精度よく判別可能とすべく、鋭意検討を行った。その結果、本発明者らは、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を受信させることで、判別の精度を向上できることに想到した。かかる構成は、原料組成変動の可能性を示す異常の種類に関わらず、あらゆる燃料電池システムに適用可能である。
【０００８】
すなわち本発明にかかる燃料電池システムは、原料を利用して発電する燃料電池ユニットと、外部から信号を受信する受信器と、原料組成変動の可能性を示す異常が発生すると、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号の前記受信器を介した受信がある場合には原料組成変動が生じていると判定し、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号の前記受信器を介した受信がない場合には原料組成変動が生じていると判定しない判定器と、を備える。
【０００９】
また、本発明にかかる燃料電池システムの運転方法は、原料を利用して燃料電池ユニットが発電する工程と、信号を外部から受信する工程と、原料組成変動の可能性を示す異常が発生すると、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号の受信がある場合には原料組成変動が生じていると判定し、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号の受信がない場合には原料組成変動が生じていると判定しない工程と、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の燃料電池システム及び燃料電池システムの運転方法によれば、原料組成変動の可能性を示す異常が発生した場合に、かかる異常が原料組成変動によるものか否かを、従来よりも精度よく判別し得るという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、第１実施形態にかかる燃料電池システムの概略構成の一例を示すブロック図である。
【図２】図２は、第１実施形態にかかる燃料電池システムの運転方法の一例を示すフローチャートである。
【図３】図３は、第１実施形態の第１変形例にかかる燃料電池システムの概略構成の一例を示すブロック図である。
【図４】図４は、第１実施形態の第１変形例にかかる燃料電池システムの運転方法の一例を示すフローチャートである。
【図５】図５は、第１実施形態の第２変形例にかかる燃料電池システムの運転方法の一例を示すフローチャートである。
【図６】図６は、第１実施形態の第３変形例にかかる燃料電池システムの運転方法の一例を示すフローチャートである。
【図７】図７は、第１実施形態の第４変形例にかかる燃料電池システムの運転方法の一例を示すフローチャートである。
【図８】図８は、第１実施形態の第５変形例にかかる燃料電池システムの概略構成の一例を示すブロック図である。
【図９】図９は、第１実施形態の第５変形例にかかる燃料電池システムの運転方法の一例を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、第２実施形態にかかる燃料電池システムの運転方法の一例を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、第２実施形態の第１変形例にかかる燃料電池システムの運転方法の一例を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、第３実施形態にかかる燃料電池システムの運転方法の一例を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、第３実施形態の第１変形例にかかる燃料電池システムの運転方法の一例を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、第４実施形態にかかる燃料電池システムの運転方法の一例を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、第４実施形態の第１変形例にかかる燃料電池システムの運転方法の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１実施形態）
第１実施形態の燃料電池システムは、原料を利用して発電する燃料電池ユニットと、外部からの信号を受信する受信器と、原料組成変動の可能性を示す異常が発生すると、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号の受信器を介した受信がある場合には原料組成変動が生じていると判定し、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号の受信器を介した受信がない場合には原料組成変動が生じていると判定しない判定器と、を備える。
【００１３】
また、第１実施形態の燃料電池システムの運転方法は、原料を利用して燃料電池ユニットが発電する工程と、信号を外部から受信する工程と、原料組成変動の可能性を示す異常が発生すると、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号の受信がある場合には原料組成変動が生じていると判定し、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号の受信がない場合には原料組成変動が生じていると判定しない工程と、を備える。
【００１４】
かかる構成では、原料組成変動の可能性を示す異常が発生した場合に、かかる異常が原料組成変動によるものか否かを、従来よりも精度よく判別し得る。
【００１５】
原料組成変動の可能性を示す異常は、原料の組成が変化したことを示す何らかの異常であればよい。具体的には、例えば、燃焼器における不完全燃焼及び水添脱硫器が備える水添触媒の高温異常等とすることができる。
【００１６】
運転とは、起動及び発電運転の少なくともいずれか一方を含む。
【００１７】
受信器を介した信号の受信のタイミングは、運転停止に対していずれでも構わない。具体的には、例えば、運転停止と同時でもあってもよいし、その前後であってもよい。
【００１８】
判定器は、原料組成変動の可能性を示す異常により運転を停止した後、停止前および停止後の所定時間内に近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を外部から受信したか否かに基づいて判定するのが好ましい。所定時間は、例えば、変動後の原料組成が維持されると推定される時間とすることができ、例えば、１日、半日等とすることができる。
【００１９】
［装置構成］
図１は、第１実施形態にかかる燃料電池システムの概略構成の一例を示すブロック図である。
【００２０】
図１に示す例では、本実施形態の燃料電池システム１００は、燃料電池ユニット１０と、受信器２０と、判定器３０とを備える。
【００２１】
燃料電池ユニット１０は、原料を利用して発電する。具体的には、例えば、改質器（図示せず）及び燃料電池（図示せず）を備える。
【００２２】
改質器は、原料及び水蒸気を用いて改質反応により水素含有ガスを生成する。改質反応は、原料ガスを用いる改質反応であれば、いずれの改質反応でもよく、具体的には、水蒸気改質反応、オートサーマル反応及び部分酸化反応等が例示される。改質器の内部には、改質触媒が配設されている。改質触媒によって、改質反応が進行し、原料及び水から水素含有ガスを生成することができる。改質反応に要する熱は、例えば、燃焼器（図示せず）から供給される。改質触媒には、一般的に、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｒｈ等の貴金属系触媒及びＮｉからなる群の中から選択される少なくとも１種が好適に用いられる。
【００２３】
なお、改質器の下流に改質器で生成された水素含有ガス中の一酸化炭素を低減するためのＣＯ低減器を設けても構わない。ＣＯ低減器は、シフト反応により一酸化炭素を低減させる変成触媒を備える変成器と、酸化反応及びメタン化反応の少なくともいずれか一方により一酸化炭素を低減させるＣＯ除去触媒を備えるＣＯ除去器との少なくともいずれか一方を備える。
【００２４】
燃料電池ユニット１０が備える燃料電池は、いずれの種類の燃料電池であってもよく、例えば、高分子電解質形燃料電池（ＰＥＦＣ）、固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）、及び、りん酸形燃料電池等を用いることができる。高分子電解質形燃料電池の場合、燃料電池システム１００において、改質器と燃料電池とが別個に構成される。固体酸化物形燃料電池の場合、改質器と燃料電池とが一つの容器内に内蔵されてもよい。具体的には例えば、改質反応を実行する改質部と燃料電池部とをそれぞれ個別に有する間接内部改質型、及び、燃料電池本体内部で改質反応も行う直接内部改質型のいずれであってもよい。つまり、燃料電池に改質器が内蔵された形態が採用される場合があり、本発明の燃料電池システムは、そのような形態も含むものである。
【００２５】
原料は、少なくとも炭素及び水素を構成元素とする有機化合物を含み、具体的には、天然ガス、都市ガス、ＬＰＧ、ＬＮＧ等の炭化水素、メタノール等のアルコールが例示される。都市ガスとは、ガス会社から配管を通じて各家庭等に供給されるガスをいう。原料供給源として、これらのガスのインフラストラクチャ等が例示される。
【００２６】
受信器２０は、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を外部から受信する。受信器２０は、無線通信を利用する場合には、例えば、演算器と、Ｉ／Ｏと、アンテナとから構成されうる。受信器２０は、有線通信を利用して、外部から信号を受信してもよい。
【００２７】
近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号は、近隣の燃料電池システムから直接送信されてもよいし、異常発生を監視するコントロールセンター等から送信されてもよい。
【００２８】
ここで、原料組成変動の可能性を示す異常とは、上記の通り、原料の組成が変化したことを示す何らかの異常であればよい。具体的には、例えば、原料を含む可燃性ガスを燃焼する燃焼器（図示せず）において発生する不完全燃焼が挙げられる。例えば、原料中にＣ３Ｈ８等の高沸点成分が高濃度で含まれると、起動時に改質器を昇温しているときに、燃焼器で不完全燃焼が発生しやすい。これは、起動時に改質器内を通過した原料を燃焼器で燃焼し、改質器の昇温を行う場合、改質器が高温化する前に改質触媒に吸着したＣ３Ｈ８などの高沸点成分が、前記改質器が高温化すると一気に脱着し、燃焼器に流入するからである。なお、原料中の上記高沸点成分の濃度が上昇する場合としては、ピークシェイビング、原料において、高沸点成分の濃度が高いガス産地からの供給ガスの比率が上昇する場合、天然ガスとバイオガスが混合された原料において、バイオガスの比率が上昇する場合等が例示される。
【００２９】
また、上記異常の他の例として、水添脱硫器の過昇温が挙げられる。例えば、ピークシェイビングが実行されると、原料中の酸素濃度の上昇により、水添脱硫器内で水素が燃焼し、水添脱硫器が過昇温しやすい。なお、バイオガス中にも酸素が含まれる場合があるので、原料におけるバイオガスの比率が上昇すると、同様に過昇温し得る。
【００３０】
また、上記異常の他の例として、改質器の過昇温が挙げられる。例えば、ピークシェイビングが実行されると、原料中の酸素濃度の上昇により、改質器が過昇温しやすい。なお、上記において、水添脱硫器を設けていても、原料中の酸素濃度、または水添脱硫のために原料に添加される水素の量によっては、原料中の酸素が水添脱硫器で完全に消費されず、改質器に酸素が供給され得る。
【００３１】
また、上記異常の他の例として、改質器の過降温が挙げられる。例えば、原料中に含まれる硫黄濃度が上昇すると、脱硫器で十分脱硫できず、改質触媒の劣化が進行し、改質器で生成される水素含有ガスの量が目標量よりも低下する。すると、燃焼器が改質器で生成した水素含有ガスを用いて燃焼しているとき、過降温しやすい。なお、原料中の硫黄濃度が上昇する場合としては、原料において、硫黄濃度の高いガス産地からの供給ガスの比率が上昇する場合、天然ガスとバイオガスとが混合された原料において、バイオガスの比率が上昇する場合等が例示される。これは、一般的にバイオガスは、天然ガスに比べ、硫黄濃度が高いからである。また、原料中に含まれるＣ２以上の炭化水素成分が増加すると、Ｓ／Ｃが上昇して、改質触媒上で炭素析出が発生し、改質触媒が劣化する。これにより、上記と同様に改質器の温度が過降温しやすくなる。なお、原料中のＣ２以上の炭化水素成分が増加する場合としては、ピークシェイビング、Ｃ２以上の炭化水素成分の濃度が高いガス産地からの供給ガスの比率が上昇する場合、天然ガスとバイオガスが混合された原料において、バイオガスの比率が上昇する場合等が例示される。
【００３２】
また、上記異常の他の例として、燃料電池の不足電圧が挙げられる。例えば、ピークシェイビングが実行されると、原料中の窒素濃度の上昇により、改質器においてアンモニアが生成し、アンモニアが燃料電池に流入すると燃料電池の電圧が低下しやすい。なお、バイオガス中にも窒素が含まれる場合があるので、原料におけるバイオガスの比率が上昇すると、同様に燃料電池の出力電圧が不足し得る。また、上記の改質器の過降温が生じる原料組成においては、上記の通り、改質器での水素含有ガスが目標量に対して低下するので、燃料電池の不足電圧として、原料組成の変動が現れ得る。
【００３３】
なお、原料組成変動の可能性を示す異常は、図示されない異常検知器により検知される。この異常検知器は、上記異常に限らず、他の異常を検知するように構成されていてもよい。また、異常検知器により異常が検知されると、図示されない制御器により、燃料電池システムの運転が停止される。ここで、制御器は、制御機能を有するものであればよく、演算処理部（図示せず）と、制御プログラムを記憶する記憶部（図示せず）とを備える。演算処理部としては、ＭＰＵ、ＣＰＵが例示される。記憶部としては、メモリーが例示される。制御器は、集中制御を行う単独の制御器で構成されていてもよく、互いに協働して分散制御を行う複数の制御器で構成されていてもよい。
【００３４】
判定器３０は、原料組成変動の可能性を示す異常により運転を停止したとき、受信器を介した前記信号、すなわち原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号、の受信がある場合には原料組成変動が生じていると判定し、受信器を介した前記信号、すなわち原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号、の受信がない場合には原料組成変動が生じていると判定しない。
【００３５】
判定器３０は、判定機能を有するものであればよく、例えば、演算処理部と、判定プログラムを記憶する記憶部とを備える。例えば、判定器は、マイクロコントローラ、ＰＬＣ(Programmable Logic Controller) 等が例示される。また、演算処理部としては、ＭＰＵ、ＣＰＵが例示される。記憶部としては、メモリが例示される。判定器は、単独の制御器で構成されていてもよく、互いに協働して分散判定を行う複数の判定器で構成されていてもよい。受信器２０と判定器３０とを構成するハードウェアは、共通であってもよいし、別異であっていてもよいし、一部が同一であり一部が別個に構成されていてもよい。
【００３６】
［運転方法］
図２は、第１実施形態にかかる燃料電池システムの運転方法の一例を示すフローチャートである。以下、図２を参照しつつ、本実施形態における燃料電池システムの運転方法について説明する。なお、以下の動作は例えば、判定器３０が演算器とＩ／Ｏとから構成される場合には、例えば、記憶部に記憶されたプログラムが演算処理部により実行されることにより、実現されうる（以下、変形例及び他の実施形態においても同様）。
【００３７】
燃料電池システム１００の運転が開始された後（スタート）、原料組成変動の可能性を示す異常が検知されると運転が停止される（ステップＳ１０１）。
【００３８】
次に、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を受信器２０が受信すると（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、判定器３０は、原料組成変動が生じていると判定し（ステップＳ１０３）、判定動作を終了する（エンド）。
【００３９】
近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を受信器２０が受信しないと（ステップＳ１０２でＮＯ）、判定器３０は、原料組成変動が生じていると判定せず（ステップＳ１０４）、判定動作を終了する（エンド）。
【００４０】
なお、上記の説明では、運転停止後に信号の受信と判定が行われたが、順序はこれに限定されない。近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を受信器２０が受信するとその旨を判別器３０が記憶し、その後、原料組成変動の可能性を示す異常が検知された時に、判別器３０が原料組成変動が生じていると判定してもよい。
【００４１】
また、ステップＳ１０１では、必ずしも運転は停止されなくてもよい。
【００４２】
［第１変形例］
第１変形例にかかる燃料電池システムは、第１実施形態の燃料電池システムにおいて、原料組成変動の可能性を示す異常が発生すると運転を停止し、判定器が原料組成変動が生じていると判定すると、次の起動を待機する、制御器を備える。
【００４３】
原料組成変動により異常が発生した場合は、次の起動時には原料組成が燃料電池システムに異常を発生させない組成に戻っている可能性もある。本変形例の構成では、原料組成変動による異常の可能性が高いにも拘わらず、次の起動が禁止される燃料電池システムに比べ、起動性が向上する。
【００４４】
「起動を待機する」とは、起動要求が発生することを待機することとして定義される。起動が待機されている状態で、起動要求が発生すると、制御器（図示せず）は、燃料電池システムの起動を開始する。なお、「起動要求が発生する」とは、例えば、使用者の操作により操作器（例えば、リモコン）を介して運転開始が指示されること、予め設定された起動予定時刻を迎えること、電力負荷需要が、燃料電池の発電を必要とする所定の電力閾値以上になること等が挙げられる。
【００４５】
図３は、第１実施形態の第１変形例にかかる燃料電池システムの概略構成の一例を示すブロック図である。
【００４６】
図３に示す例では、本変形例の燃料電池システム１１０は、燃料電池ユニット１０と、受信器２０と、判定器３０と、制御器５０とを備える。
【００４７】
制御器５０は、原料組成変動の可能性を示す異常により運転を停止したとき、判定器が原料組成変動が生じていると判定すると、次の起動を待機する。制御器５０は、例えば、演算器と、Ｉ／Ｏとから構成されうる。
【００４８】
演算器は、受信器２０及び判定器３０において説明した構成と同様とすることができるので、詳細な説明を省略する。受信器２０及び判定器３０の少なくとも一方を構成するハードウェアと、制御器５０とを構成するハードウェアとは、共通であってもよいし、別異であっていてもよいし、一部が同一であり一部が別個に構成されていてもよい。
【００４９】
本変形例の燃焼電池システムにおいて、上記以外の構成は、第１実施形態の燃料電池システム１００と同様に構成することができる。よって、燃料電池システム１００と燃料電池システム１１０において共通する構成要素には、同一の符号及び名称を付して説明を省略する。
【００５０】
図４は、第１実施形態の第１変形例にかかる燃料電池システムの運転方法の一例を示すフローチャートである。以下、図４を参照しつつ、本変形例における燃料電池システムの運転方法について説明する。
【００５１】
燃料電池システム１１０の運転が開始された後（スタート）、原料組成変動の可能性を示す異常が検知されると運転が停止される（ステップＳ１０１）。
【００５２】
次に、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を受信器２０が受信すると（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、判定器３０は、原料組成変動が生じていると判定し（ステップＳ１０３）、制御器５０は、起動を待機し（ステップＳ１０５）、フローが終了する（エンド）。起動待機において、制御器５０は、例えば、起動スイッチ（図示せず）がＯＮにされたら直ちに起動動作を開始できる状態に、燃料電池システムを維持する。
【００５３】
近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を受信器２０が受信しないと（ステップＳ１０２でＮＯ）、判定器３０は、原料組成変動が生じていると判定せず（ステップＳ１０４）、フローが終了する（エンド）。
【００５４】
［第２変形例］
第２変形例にかかる燃料電池システムは、第１実施形態の燃料電池システムにおいて、原料組成変動の可能性を示す異常が発生すると運転を停止し、判定器が原料組成変動が生じていると判定すると、起動を禁止し、所定時間が経過すると次の起動を待機する、制御器を備える。
【００５５】
かかる構成では、運転を停止後、起動禁止期間を設けずに、起動を待機する第１変形例の燃料電池システムに比べ、次の起動を開始したときに原料組成が燃料電池システムに異常を発生させない組成に戻っている可能性が高い。つまり、第１変形例に比べ、次の運転を行ったときに、同様の異常で運転停止することが減少し、燃料電池システムの無駄な運転を低減し得る。
【００５６】
「起動を禁止する」とは、起動要求を許可しないこととして定義される。起動が禁止されている状態で、起動要求が発生すると、制御器（図示せず）は、燃料電池システムの起動を開始しない。「起動要求が発生する」、及び「起動を待機する」とは第１実施例と同様の内容であるのその説明を省略する。
【００５７】
また、所定時間は、例えば、原料組成が燃料電池システムに異常を発生させない組成に戻るのに必要な時間として定義され、例えば、１日、半日等とすることができる。
【００５８】
本変形例の燃料電池システムにおいて、上記以外の構成は、第１変形例において図３に例示した構成と同様とすることができるので、共通する構成要素には同一の名称及び符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００５９】
図５は、第１実施形態の第２変形例にかかる燃料電池システムの運転方法の一例を示すフローチャートである。以下、図５を参照しつつ、本変形例における燃料電池システムの運転方法について説明する。
【００６０】
燃料電池システムの運転が開始された後（スタート）、原料組成変動の可能性を示す異常が検知されると運転が停止される（ステップＳ１０１）。
【００６１】
次に、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を受信器２０が受信すると（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、判定器３０は、原料組成変動が生じていると判定し（ステップＳ１０３）、制御器５０は、起動を禁止し（ステップＳ１０６）、所定時間が経過すると（ステップＳ１０７でＹＥＳ）、制御器５０は、起動を待機し（ステップＳ１０８）、フローが終了する（エンド）。
【００６２】
ステップＳ１０６の起動禁止において、制御器５０は、例えば、起動スイッチ（図示せず）がＯＮにされても起動動作を開始しない状態に、燃料電池システムを維持する。ステップＳ１０７の所定時間は、例えば、変動後の原料組成が維持されると推定される時間とすることができ、例えば、１日、半日等とすることができる。ステップＳ１０８の起動待機において、制御器５０は、例えば、起動スイッチ（図示せず）がＯＮにされたら直ちに起動動作を開始できる状態に、燃料電池システムを維持する。
【００６３】
近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を受信器２０が受信しないと（ステップＳ１０２でＮＯ）、判定器３０は、原料組成変動が生じていると判定せず（ステップＳ１０４）、フローが終了する（エンド）。
【００６４】
［第３変形例］
第３変形例にかかる燃料電池システムは、第１実施形態の燃料電池システムにおいて、原料組成変動の可能性を示す異常が発生すると運転を停止し、判定器が原料組成変動が生じていると判定すると、所定時間後に再起動を行う、制御器を備える。
【００６５】
かかる構成では、運転停止後、所定時間待機せずに、再起動を行う場合に比べ、再起動時に原料組成が燃料電池システムに異常を発生させない組成に戻っている可能性が高い。従って、本変形例の燃料電池システムは、運転停止後、所定時間待機せずに、再起動を行う場合に比べ、同様の異常で運転停止することが減少し、燃料電池システムの無駄な運転を低減し得る。
【００６６】
所定時間は、例えば、原料組成が燃料電池システムに異常を発生させない組成に戻るのに必要な時間とすることができる。この時間は、過去のデータ等に基づき適宜設定されうる。
【００６７】
本変形例の燃料電池システムにおいて、上記以外の構成は、第１変形例において図３に例示した構成と同様とすることができるので、共通する構成要素には同一の名称及び符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００６８】
なお、本変形例の制御器は、第１変形例及び第２変形例のいずれかの制御器と同一であってもよいし、別個であってもよいし、一部のみが同一であってもよい。換言すれば、１個の制御器が、本変形例の制御器として機能すると共に第１変形例及び第２変形例のいずれかの制御器として機能してもよいし、複数の制御器が、それぞれの変形例のいずれかの制御器として機能してもよい。
【００６９】
図６は、第１実施形態の第３変形例にかかる燃料電池システムの運転方法の一例を示すフローチャートである。以下、図６を参照しつつ、本変形例における燃料電池システムの運転方法について説明する。
【００７０】
燃料電池システムの運転が開始された後（スタート）、原料組成変動の可能性を示す異常が検知されると運転が停止される（ステップＳ１０１）。
【００７１】
次に、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を受信器２０が受信すると（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、判定器３０は、原料組成変動が生じていると判定し（ステップＳ１０３）、所定時間が経過すると（ステップＳ１０９でＹＥＳ）、制御器５０は、再起動し（ステップＳ１１０）、フローが終了する（エンド）。ステップＳ１１０の再起動において、制御器５０は、起動を開始する。
【００７２】
近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を受信器２０が受信しないと（ステップＳ１０２でＮＯ）、判定器３０は、原料組成変動が生じていると判定せず（ステップＳ１０４）、フローが終了する（エンド）。
【００７３】
［第４変形例］
第４変形例にかかる燃料電池システムは、第１実施形態の燃料電池システムにおいて、原料組成変動の可能性を示す異常が発生すると運転を停止し、判定器が原料組成変動が生じていると判定しないと、起動を禁止する、制御器を備えてもよい。
【００７４】
原料組成変動の可能性を示す異常が発生した場合において、異常が原料組成変動により発生したものでない場合、燃料電池システムそのものに異常があるため、次に起動しても同様の異常で運転停止する可能性が高い。
【００７５】
従って、本変形例の構成により、同様の異常で運転停止が発生することを避け、燃料電池システムの無駄な運転を低減し得る。
【００７６】
本変形例の燃料電池システムにおいて、上記以外の構成は、第１変形例において図３に例示した構成と同様とすることができるので、共通する構成要素には同一の名称及び符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００７７】
なお、本変形例の制御器は、第１変形例、第２変形例及び第３変形例のいずれかの制御器と同一であってもよいし、別個であってもよいし、一部のみが同一であってもよい。換言すれば、１個の制御器が、本変形例の制御器として機能すると共に、第１変形例、第２変形例及び第３変形例のいずれかの制御器として機能してもよいし、複数の制御器が、それぞれの変形例のいずれかの制御器として機能してもよい。
【００７８】
図７は、第１実施形態の第４変形例にかかる燃料電池システムの運転方法の一例を示すフローチャートである。以下、図７を参照しつつ、本変形例における燃料電池システムの運転方法について説明する。
【００７９】
燃料電池システムの運転が開始された後（スタート）、原料組成変動の可能性を示す異常が検知されると運転が停止される（ステップＳ１０１）。
【００８０】
次に、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を受信器２０が受信すると（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、判定器３０は、原料組成変動が生じていると判定し（ステップＳ１０３）、フローが終了する（エンド）。
【００８１】
近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を受信器２０が受信しないと（ステップＳ１０２でＮＯ）、判定器３０は、原料組成変動が生じていると判定せず（ステップＳ１０４）、制御器は起動を禁止し（ステップＳ１１１）、フローが終了する（エンド）。ステップＳ１１１の起動禁止において、制御器は、例えば、起動スイッチ（図示せず）がＯＮにされても起動動作を開始しない状態に、燃料電池システムを維持する。
【００８２】
なお、本変形例における燃料電池システムの運転方法は、ステップＳ１０６〜Ｓ１０８を備えていてもよいし、ステップＳ１０９及びＳ１１０を備えていてもよい。すなわち、本変形例は、第１変形例、第２変形例、及び第３変形例と任意に組み合わせて実施することができる。
【００８３】
［第５変形例］
第５変形例にかかる燃料電池システムは、第１実施形態、第１変形例、第２変形例、第３変形例及び第４変形例のいずれかの燃料電池システムにおいて、原料組成変動の可能性を示す異常が発生すると、前記異常が発生した旨の信号を発信する発信器を備える。
【００８４】
かかる構成では、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を外部から受信する受信器を備える近隣の燃料電池システムに、有用な情報を提供することができる。
【００８５】
図８は、第１実施形態の第５変形例にかかる燃料電池システムの概略構成の一例を示すブロック図である。
【００８６】
図８に示す例では、本変形例の燃料電池システム１２０は、燃料電池ユニット１０と、受信器２０と、判定器３０と、発信器６０とを備える。
【００８７】
発信器６０は、原料組成変動の可能性を示す異常が発生すると、前記異常、すなわち原料組成変動の可能性を示す異常、が発生した旨の信号を発信する。発信器５０は、無線通信を利用する場合には、例えば、演算器と、Ｉ／Ｏと、アンテナとから構成されうる。発信器５０は、有線通信を利用して、外部へと信号を発信してもよい。
【００８８】
原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号は、近隣の燃料電池システムへ送信されてもよいし、異常発生を監視するコントロールセンター等へ送信されてもよい。
【００８９】
演算器は、受信器２０及び判定器３０において説明した構成と同様とすることができるので、詳細な説明を省略する。受信器２０及び判定器３０の少なくとも一方を構成するハードウェアと、発信器５０とを構成するハードウェアとは、共通であってもよいし、別異であっていてもよいし、一部が同一であり一部が別個に構成されていてもよい。
【００９０】
本変形例の燃焼電池システムにおいて、上記以外の構成は、第１実施形態の燃料電池システム１００と同様に構成することができる。よって、燃料電池システム１００と燃料電池システム１２０において共通する構成要素には、同一の符号及び名称を付して説明を省略する。
【００９１】
図９は、第１実施形態の第５変形例にかかる燃料電池システムの運転方法の一例を示すフローチャートである。以下、図９を参照しつつ、本変形例における燃料電池システムの運転方法について説明する。
【００９２】
燃料電池システム１２０の運転が開始された後（スタート）、原料組成変動の可能性を示す異常が検出されると（ステップＳ１１２でＹＥＳ）、原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を発信機６０が発信し（ステップＳ１１３）、フローが終了する（エンド）。
【００９３】
なお、ステップＳ１１３と、第１実施形態及びその変形例の各ステップとの前後関係は、特に限定されない。すなわち、ステップＳ１１３による発信のタイミングは、例えばステップＳ１０２で判定される信号の受信よりも前であってもよいし、後であってもよい。ステップＳ１０１において運転を停止する前であってもよいし、後であってもよい。
【００９４】
（第２実施形態）
第２実施形態の燃料電池システムは、第１実施形態、第１変形例、第２変形例、第３変形例、第４変形例及び第５変形例のいずれかの燃料電池システムにおいて、受信器を介して、近隣の燃料電池システムにおいて起動時に原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を受信すると、発電運転を停止する制御器を備える。
【００９５】
運転を継続すると燃料電池システムの劣化を促進する原料組成であるにも拘わらず、起動時には異常として検知されても、発電運転時には異常として検知されにくい場合もある。
【００９６】
本実施形態の構成では、発電運転の継続に伴い燃料電池システムの劣化が進行することを、抑制し得る。
【００９７】
本実施形態の燃料電池システムにおいて、上記以外の構成は、第１実施形態及びその変形例について図１、３及び８に例示した構成のいずれかと同様とすることができるので、共通する構成要素には同一の名称及び符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００９８】
なお、本実施形態の制御器は、第１実施形態の第１変形例、第２変形例、第３変形例及び第４変形例のいずれかの制御器と同一であってもよいし、別個であってもよいし、一部のみが同一であってもよい。換言すれば、１個の制御器が、本実施形態の制御器として機能すると共に第１実施形態の第１変形例、第２変形例、第３変形例及び第４変形例のいずれかの制御器として機能してもよいし、複数の制御器が、それぞれの実施形態及び変形例のいずれかの制御器として機能してもよい。
【００９９】
本実施形態の燃料電池システムでは、制御器により実行される上記制御により、原料組成異常が発生しても、燃料電池システムの劣化の進行が抑制される。かかる原料組成異常の一例について説明する。
【０１００】
本実施形態の燃料電池システムは、原料を用いて水素含有ガスを生成する水素生成器（図示せず）と、水素生成器を加熱する燃焼器（図示せず）とを備えている。ここで、例えば、原料組成中のＬＰガス成分が増加した場合に、水素生成器の温度が低い状態で水素生成器内に原料を通流させると、改質触媒等の触媒にＣ３Ｈ８などの原料中の高沸点成分が吸着しやすい。
【０１０１】
従って、水素生成器内を通過した原料を燃焼器で燃焼し、水素生成器の昇温を行う燃料電池システムでは、前記昇温により水素生成器が高温化すると、改質触媒等に吸着していた高沸点成分が一気に脱着し、燃焼器に流入する。すると、燃焼器では酸素不足のため不完全燃焼を起こしやすく、燃焼異常により停止しやすい。
【０１０２】
しかしながら、発電運転中に上記原料組成の変動が起こっても、水素生成器は既に高温になっているので、改質触媒等からの高沸点成分の脱着による燃焼異常は、発生しにくい。代わりに、Ｓ／Ｃが低下し、改質触媒上で炭素析出が発生しやすくなる。しかし、炭素析出に伴う改質触媒の劣化は初期段階では検知されにくく、検知された段階では、改質触媒あるいは水素生成器の交換を余儀なくさせられる場合が多い。
【０１０３】
このような場合に、制御器により上記制御が実行されると、燃料電池システムの劣化が進行することを抑制し得るので好ましい。
【０１０４】
なお、上記の原料組成異常は、運転を継続すると燃料電池システムの劣化を促進するにも拘わらず、起動時には異常として検知されても、発電運転時には異常として検知されにくい原料組成の一例に過ぎない。同様の状況が発生する原料組成であれば、上記制御を実行することで、同様の効果が得られることは言うまでもない。
【０１０５】
次に、本実施形態の燃料電池システムで実行される上記制御の一例について詳細に説明する。図１０は、第２実施形態にかかる燃料電池システムの運転方法の一例を示すフローチャートである。以下、図１０を参照しつつ、本実施形態における燃料電池システムの運転方法について説明する。
【０１０６】
燃料電池システムの発電運転中において（スタート）、近隣の燃料電池システムにおいて起動時に原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を受信器２０が受信したか否かの判定が、判定器３０により行われる（ステップＳ２０１）。
【０１０７】
近隣の燃料電池システムにおいて起動時に原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を受信器２０が受信すると（ステップＳ２０１でＹＥＳ）、制御器５０は、運転を停止し（ステップＳ２０２）、フローが終了する（エンド）。ステップＳ２０２の運転停止において、制御器５０は、例えば、起動及び発電運転の少なくともいずれか一方を停止する。
【０１０８】
近隣の燃料電池システムにおいて起動時に原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を受信器２０が受信しないと（ステップＳ２０１でＮＯ）、再度、ステップＳ２０１に戻って判定を繰り返す。
【０１０９】
［第１変形例］
第１変形例の燃料電池システムは、起動時に原料組成変動の可能性を示す異常を検出する燃料電池システムであり、第２実施形態の燃料電池システムにおいて、制御器が、運転を停止後、再起動を行う。
【０１１０】
燃料電池システムに異常を発生させる原料組成変動が起こっているときは、再起動後に同様の異常が発生する。よって本変形例の構成では、例えば、燃料電池システムに異常を発生させる原料組成変動が起こっているか否か判定できる。
【０１１１】
本変形例の燃料電池システムにおいて、上記以外の構成は、第２実施形態と同様とすることができるので、共通する構成要素には同一の名称及び符号を付して、詳細な説明を省略する。
【０１１２】
なお、本変形例の制御器は、第１実施形態の第１変形例、第２変形例、第３変形例、第４変形例及び第２実施形態のいずれかの制御器と同一であってもよいし、別個であってもよいし、一部のみが同一であってもよい。換言すれば、１個の制御器が、本変形例の制御器として機能すると共に第１実施形態の第１変形例、第２変形例、第３変形例、第４変形例及び第２実施形態のいずれかの制御器として機能してもよいし、複数の制御器が、それぞれの実施形態及び変形例のいずれかの制御器として機能してもよい。
【０１１３】
図１１は、第２実施形態の第１変形例にかかる燃料電池システムの運転方法の一例を示すフローチャートである。以下、図１１を参照しつつ、本変形例における燃料電池システムの運転方法について説明する。
【０１１４】
燃料電池システムの運転が開始された後（スタート）、近隣の燃料電池システムにおいて起動時に原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を受信器２０が受信したか否かの判定が、判定器３０により行われる（ステップＳ２０１）。
【０１１５】
近隣の燃料電池システムにおいて起動時に原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を受信器２０が受信すると（ステップＳ２０１でＹＥＳ）、制御器５０は、運転を停止し（ステップＳ２０２）、再起動し（ステップＳ２０３）、原料組成変動を示す異常が発生した場合（ステップＳ３０４でＹＥＳ）、運転を停止し（ステップＳ５０１）、その旨の信号を発信する（ステップＳ５０２）。また、原料組成変動の異常が発生しなかった場合（ステップＳ３０４でＮＯ）、そのまま運転を継続する（ステップＳ５０３）。ステップＳ２０３の再起動において、制御器５０は、例えば、起動を開始する。
【０１１６】
近隣の燃料電池システムにおいて起動時に原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を受信器２０が受信しないと（ステップＳ２０１でＮＯ）、再度、ステップＳ２０１に戻って判定を繰り返す。
【０１１７】
（第３実施形態）
第３実施形態の燃料電池システムは、第２実施形態の第１変形例の燃料電池システムにおいて、再起動後、原料組成変動の可能性を示す異常が発生しなかったとき、その旨の信号を発信する発信器を備える。
【０１１８】
かかる構成では、外部からの信号を受信する受信器を備える近隣の燃料電池システムに、原料組成変動の可能性を示す異常が発生しても、異常の原因が、原料組成変動ではない可能性を示す有用な情報を提供し得る。
【０１１９】
本実施形態の燃料電池システムにおいて、上記以外の構成は、第２実施形態と同様とすることができるので、共通する構成要素には同一の名称及び符号を付して、詳細な説明を省略する。
【０１２０】
なお、本変形例の発信器は、第１実施形態の第５変形例の発信器と同一であってもよいし、別個であってもよい。換言すれば、１個の発信器が、本実施形態の発信器として機能すると共に第１実施形態の第５変形例の発信器として機能してもよいし、複数の発信器が、それぞれの変形例の発信器として機能してもよい。
【０１２１】
図１２は、第３実施形態にかかる燃料電池システムの運転方法の一例を示すフローチャートである。以下、図１２を参照しつつ、本実施形態における燃料電池システムの運転方法について説明する。
【０１２２】
燃料電池システムの運転が開始された後（スタート）、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を受信器２０が受信したか否かの判定が、判定器３０により行われる（ステップＳ３０１）。
【０１２３】
近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を受信器２０が受信すると（ステップＳ３０１でＹＥＳ）、制御器５０は、運転を停止し（ステップＳ３０２）、再起動する（ステップＳ３０３）。ステップＳ３０３の再起動において、制御器５０は、起動を開始する。
【０１２４】
その後、原料組成変動の可能性を示す異常が検出されたか否かの判定が行われ（ステップＳ３０４）、判定結果がＮＯの場合には、原料組成変動の可能性を示す異常が発生しなかった旨の信号を発信機６０が発信し（ステップＳ３０５）、フローが終了する（エンド）。ステップＳ３０５における信号の発信のタイミングは任意であり、例えば、近隣の燃料電池システムで発生した原料組成変動の可能性を示す異常と同じ異常を検出しなかった時点で発信してもよいし、原料組成変動の可能性を示すあらゆる異常が発生せず、発電運転が行われている時点で発信してもよい。
【０１２５】
近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を受信器２０が受信しないと（ステップＳ３０１でＮＯ）、再度、ステップＳ３０１に戻って判定を繰り返す。
【０１２６】
ステップＳ３０４の判定結果がＹＥＳの場合、原料組成変動が生じていると判定し、運転を停止し（ステップＳ６０１）、原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を発信器が発信し（ステップＳ６０２）、フローが終了する（エンド）。
【０１２７】
［第１変形例］
第１変形例にかかる燃料電池システムは、第１実施形態の第３変形例の燃料電池システムにおいて、再起動後、原料組成変動の可能性を示す異常が発生しなかったとき、その旨の信号を発信する発信器を備える。
【０１２８】
かかる構成では、外部からの信号を受信する受信器を備える近隣の燃料電池システムに、燃料電池システムに異常を発生させない原料組成に戻ったという有用な情報を提供し得る。
【０１２９】
本変形例の燃料電池システムにおいて、上記以外の構成は、第１実施形態の第３変形例と同様とすることができるので、共通する構成要素には同一の名称及び符号を付して、詳細な説明を省略する。
【０１３０】
なお、本変形例の発信器は、第１実施形態の第５変形例の発信器と同一であってもよいし、別個であってもよい。換言すれば、１個の発信器が、本変形例の発信器として機能すると共に第１実施形態の第５変形例の発信器として機能してもよいし、複数の発信器が、それぞれの変形例の発信器として機能してもよい。
【０１３１】
図１３は、第３実施形態の第１変形例にかかる燃料電池システムの運転方法の一例を示すフローチャートである。以下、図１３を参照しつつ、本変形例における燃料電池システムの運転方法について説明する。
【０１３２】
燃料電池システムの運転が開始された後から、再起動までのステップ（スタート、ステップＳ１０１−Ｓ１０３、Ｓ１０９、Ｓ１１０）は、第１実施形態の第３変形例と同様とすることができるので、詳細な説明を省略する。
【０１３３】
ステップＳ１１０の再起動がされた後、原料組成変動の可能性を示す異常が検出されないと（ステップＳ３０４でＮＯ）、原料組成変動の可能性を示す異常が発生しなかった旨の信号を発信機６０が発信し（ステップＳ３０５）、フローが終了する（エンド）。ステップＳ３０５における信号の発信のタイミングは任意であり、例えば、再起動前の運転時に発生した異常と同じ異常を検出しなかった時点で発信してもよいし、原料組成変動の可能性を示すあらゆる異常が発生せず、発電運転が行われている時点で発信してもよい。
【０１３４】
原料組成変動の可能性を示す異常が検出されると（ステップＳ３０４でＹＥＳ）、フローが終了する（エンド）。
【０１３５】
（第４実施形態）
第４実施形態の燃料電池システムは、第１実施形態及び第２実施形態のいずれかの燃料電池システムにおいて、受信器を介して、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生しなかった旨の信号を受信すると、再起動する制御器を備える。
【０１３６】
かかる構成では、変動した原料組成を要因とした異常により運転停止しない可能性が高いことを確認して、再起動するので、再起動後の異常停止が減少し、燃料電池システムの無駄な運転を低減し得る。
【０１３７】
本実施形態の燃料電池システムにおいて、上記以外の構成は、第１実施形態及び第２実施形態のいずれかと同様とすることができるので、共通する構成要素には同一の名称及び符号を付して、詳細な説明を省略する。
【０１３８】
なお、本実施形態の制御器は、第１実施形態の第１変形例、第２変形例、第３変形例、第４変形例、第２実施形態、及び第２実施形態の第１変形例のいずれかの制御器と同一であってもよいし、別個であってもよいし、一部のみが同一であってもよい。換言すれば、１個の制御器が、本実施形態の制御器として機能すると共に第１実施形態の第１変形例、第２変形例、第３変形例、第４変形例、第２実施形態、及び第２実施形態の第１変形例のいずれかの制御器として機能してもよいし、複数の制御器が、それぞれの実施形態及び変形例のいずれかの制御器として機能してもよい。-
図１４は、第４実施形態にかかる燃料電池システムの運転方法の一例を示すフローチャートである。以下、図１４を参照しつつ、本実施形態における燃料電池システムの運転方法について説明する。
【０１３９】
運転停止状態において（スタート）、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生しなかった旨の信号を受信器２０が受信したか否かの判定が、判定器３０により行われる（ステップＳ４０１）。なお、スタートにおける運転停止状態は、例えば、第１実施形態のステップＳ１０１及び第２実施形態のステップＳ２０２のいずれか少なくとも一方により実現される運転停止状態であってもよい。
【０１４０】
近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生しなかった旨の信号を受信器２０が受信すると（ステップＳ４０１でＹＥＳ）、制御器５０は、再起動し（ステップＳ４０２）、フローが終了する（エンド）。ステップＳ４０２の再起動において、制御器５０は、起動を開始する。
【０１４１】
近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生しなかった旨の信号を受信器２０が受信しないと（ステップＳ４０１でＮＯ）、フローが終了する（エンド）。
【０１４２】
［第１変形例］
第１変形例にかかる燃料電池システムは、第４実施形態の燃料電池システムにおいて、制御器が、再起動後に再起動前の運転時に発生した異常と同じ異常で運転を停止すると、次の起動を禁止する。
【０１４３】
再起動後、前回と同じ異常が発生する場合、原料組成変動による異常でなく、燃料電池システムへのメンテナンスをしなければ回復できない異常が発生しており、次に起動しても同様の異常停止をする可能性が高い。
【０１４４】
従って、本変形例の構成により、次の起動を禁止しない場合に比べ無駄な起動が抑制される。
【０１４５】
本実施形態の燃料電池システムにおいて、上記以外の構成は、第４実施形態と同様とすることができるので、共通する構成要素には同一の名称及び符号を付して、詳細な説明を省略する。
【０１４６】
図１５は、第４実施形態の第１変形例にかかる燃料電池システムの運転方法の一例を示すフローチャートである。以下、図１５を参照しつつ、本実施形態における燃料電池システムの運転方法について説明する。
【０１４７】
原料組成変動の可能性を示す異常により運転を停止し（ステップＳ１０１）、運転停止状態において、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生しなかった旨の信号を受信器２０が受信したか否かの判定が、判定器３０により行われる（ステップＳ４０１）。
【０１４８】
近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生しなかった旨の信号を受信器２０が受信すると（ステップＳ４０１でＹＥＳ）、制御器５０は、燃料電池システムを再起動する（ステップＳ４０２）。その後、最初の原料組成変動の可能性を示す異常と同じ異常による停止が発生した場合（ステップＳ４０３でＹＥＳ）、制御器５０は起動を禁止し（ステップＳ４０５）、フローが終了する（エンド）。
【０１４９】
同じ異常で停止しなかった場合（ステップＳ４０３でＮＯ）には、フローが終了する（エンド）。
【０１５０】
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
【産業上の利用可能性】
【０１５１】
本発明の燃料電池システム及びその運転方法は、原料組成変動の可能性を示す異常が発生した場合に、かかる異常が原料組成変動によるものか否かを、従来よりも精度よく判別し得る燃料電池システム及びその運転方法として有用である。
【符号の説明】
【０１５２】
１０ 燃料電池ユニット
２０ 受信器
３０ 判定器
５０ 制御器
６０ 発信器
１００、１１０、１２０ 燃料電池システム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料を利用して発電する燃料電池ユニットと、
外部からの信号を受信する受信器と、
原料組成変動の可能性を示す異常が発生すると、
近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号の前記受信器を介した受信がある場合には原料組成変動が生じていると判定し、
近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号の前記受信器を介した受信がない場合には原料組成変動が生じていると判定しない判定器と、
を備える、燃料電池システム。
【請求項２】
原料組成変動の可能性を示す異常が発生すると運転を停止し、前記判定器が原料組成変動が生じていると判定すると、次の起動を待機する、制御器を備える、請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
原料組成変動の可能性を示す異常が発生すると運転を停止し、前記判定器が原料組成変動が生じていると判定すると、起動を禁止し、所定時間が経過すると次の起動を待機する、制御器を備える、請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
原料組成変動の可能性を示す異常が発生すると運転を停止し、前記判定器が原料組成変動が生じていると判定しないと、起動を禁止する、制御器を備える、請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項５】
原料組成変動の可能性を示す異常が発生すると、前記異常が発生した旨の信号を発信する発信器を備える、請求項１ないし４のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記受信器を介して、近隣の燃料電池システムにおいて起動時に原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を受信すると、発電運転を停止する制御器を備える、請求項１ないし５のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項７】
起動時に原料組成変動の可能性を示す異常を検出する燃料電池システムであり、
前記制御器は、発電運転を停止後、再起動を行う、請求項６に記載の燃料電池システム。
【請求項８】
前記受信器を介して、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生しなかった旨の信号を受信すると、再起動する制御器を備える、請求項６に記載の燃料電池システム。
【請求項９】
原料組成変動の可能性を示す異常が発生すると運転を停止し、前記判定器が原料組成変動が生じていると判定すると、所定時間後に再起動を行う、制御器を備える、請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項１０】
再起動後、原料組成変動の可能性を示す異常が発生しなかったとき、その旨の信号を発信する発信器を備える、請求項７または９に記載の燃料電池システム。
【請求項１１】
前記受信器を介して、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生しなかった旨の信号を受信すると、再起動する制御器を備える、請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項１２】
前記制御器は、再起動後に再起動前の運転時に発生した異常と同じ異常で運転を停止すると、次の起動を禁止する、請求項１１に記載の燃料電池システム。
【請求項１３】
さらに、原料を用いて水素含有ガスを生成する水素生成器と、
前記水素生成器を加熱する燃焼器とを備え、
前記異常は、起動時の前記燃焼器における不完全燃焼を含む、請求項１ないし１２のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項１４】
原料を利用して燃料電池ユニットが発電する工程と、
信号を外部から受信する工程と、
原料組成変動の可能性を示す異常が発生すると、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号の受信がある場合には原料組成変動が生じていると判定し、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号の受信がない場合には原料組成変動が生じていると判定しない工程と、
を備える、燃料電池システムの運転方法。
【請求項１】
原料を利用して発電する燃料電池ユニットと、
外部からの信号を受信する受信器と、
原料組成変動の可能性を示す異常が発生すると、
近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号の前記受信器を介した受信がある場合には原料組成変動が生じていると判定し、
近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号の前記受信器を介した受信がない場合には原料組成変動が生じていると判定しない判定器と、
を備える、燃料電池システム。
【請求項２】
原料組成変動の可能性を示す異常が発生すると運転を停止し、前記判定器が原料組成変動が生じていると判定すると、次の起動を待機する、制御器を備える、請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
原料組成変動の可能性を示す異常が発生すると運転を停止し、前記判定器が原料組成変動が生じていると判定すると、起動を禁止し、所定時間が経過すると次の起動を待機する、制御器を備える、請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
原料組成変動の可能性を示す異常が発生すると運転を停止し、前記判定器が原料組成変動が生じていると判定しないと、起動を禁止する、制御器を備える、請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項５】
原料組成変動の可能性を示す異常が発生すると、前記異常が発生した旨の信号を発信する発信器を備える、請求項１ないし４のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記受信器を介して、近隣の燃料電池システムにおいて起動時に原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号を受信すると、発電運転を停止する制御器を備える、請求項１ないし５のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項７】
起動時に原料組成変動の可能性を示す異常を検出する燃料電池システムであり、
前記制御器は、発電運転を停止後、再起動を行う、請求項６に記載の燃料電池システム。
【請求項８】
前記受信器を介して、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生しなかった旨の信号を受信すると、再起動する制御器を備える、請求項６に記載の燃料電池システム。
【請求項９】
原料組成変動の可能性を示す異常が発生すると運転を停止し、前記判定器が原料組成変動が生じていると判定すると、所定時間後に再起動を行う、制御器を備える、請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項１０】
再起動後、原料組成変動の可能性を示す異常が発生しなかったとき、その旨の信号を発信する発信器を備える、請求項７または９に記載の燃料電池システム。
【請求項１１】
前記受信器を介して、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生しなかった旨の信号を受信すると、再起動する制御器を備える、請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項１２】
前記制御器は、再起動後に再起動前の運転時に発生した異常と同じ異常で運転を停止すると、次の起動を禁止する、請求項１１に記載の燃料電池システム。
【請求項１３】
さらに、原料を用いて水素含有ガスを生成する水素生成器と、
前記水素生成器を加熱する燃焼器とを備え、
前記異常は、起動時の前記燃焼器における不完全燃焼を含む、請求項１ないし１２のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項１４】
原料を利用して燃料電池ユニットが発電する工程と、
信号を外部から受信する工程と、
原料組成変動の可能性を示す異常が発生すると、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号の受信がある場合には原料組成変動が生じていると判定し、近隣の燃料電池システムにおいて原料組成変動の可能性を示す異常が発生した旨の信号の受信がない場合には原料組成変動が生じていると判定しない工程と、
を備える、燃料電池システムの運転方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１３−７３９２２（Ｐ２０１３−７３９２２Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１４６６６（Ｐ２０１１−２１４６６６）
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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