WO2006006672A1

WO2006006672A1 - 燃料電池発電システム

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Publication number: WO2006006672A1
Application number: PCT/JP2005/013054
Authority: WO
Inventors: Tetsuya Ueda; Shinji Miyauchi; Yoshikazu Tanaka
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2004-07-14
Filing date: 2005-07-14
Publication date: 2006-01-19
Also published as: CN1910779A; JP5063110B2; CN100474675C; JPWO2006006672A1; US20080026271A1

Abstract

　運転状態の異常を検知可能な検知部（１）と、少なくとも該検知部の出力信号に基づいて所定の保護動作指令信号を出力する保護制御装置（２）と、該保護制御装置が出力する前記保護動作指令信号に基づいて所定の保護動作を行う保護動作器（４）と、前記保護制御装置に前記保護動作指令信号を出力させるための模擬信号を出力する模擬信号発生器（５）とを備え、前記模擬信号発生器により前記模擬信号を前記保護制御装置に入力することで前記保護動作指令信号を出力させて前記保護動作器の前記保護動作を確認する異常自己診断機能を備えると共に、前記保護制御装置は前記検知部の故障を判断する故障判断部（３）を含み、前記故障判断部が前記検知部の故障を判断した場合も前記保護制御装置が前記保護動作指令信号を出力し、前記故障判断部が前記検知部の故障を判断しない場合でも前記保護動作を確認する故障自己診断機能を備える。

Description

明細書

燃料電池発電システム

技術分野

[0001] 本発明は、水素と酸素とを反応させて発電を行う燃料電池発電システムに関する。

背景技術

[0002] 従来から、高効率な小規模発電が可能な燃料電池発電システムは、発電時に発生する熱エネルギーを利用するためのシステム構築が容易であると共に、高、ェネルギー利用効率が実現できるため、分散型発電システムとして好適に用いられている。

[0003] 燃料電池発電システムは、その発電部の本体として、燃料電池を有して、る。この燃料電池としては、固体高分子型燃料電池やリン酸型燃料電池等が一般的に用いられている。これらの燃料電池では、発電のための燃料として水素が用いられる。しかし、この水素の供給手段は、現在、インフラストラクチャーとして整備されていない。そのため、燃料電池発電システムには、通常、発電に必要な水素を生成するための改質装置が設けられている。この改質装置では、メタン等の炭化水素系の原燃料が用いられて、水素を豊富に含む水素リッチガス (以下、改質ガスという）が生成される。燃料電池では、この改質装置力も供給される改質ガスと空気とが用いられて発電が行われる。

[0004] ところで、燃料電池発電システムには、その安全性を担保するための様々な診断機構が設けられている。例えば、燃料電池発電システムは、改質装置から燃料電池に対して改質ガスが正常に供給されるか否かを診断するための改質ガス供給機構に係る故障診断機構を有している。そして、この故障診断機構によって改質ガス供給機構に故障が検知された場合、燃料電池発電システムでは、その発電運転を停止する等の保護動作が行われる。このように、燃料電池発電システムでは、様々な診断機構によってその安全な発電運転が担保されて、る。

[0005] ここで、燃料電池発電システムの安全な発電運転を担保するための診断機構の一例として、上述した改質ガス供給機構に係る故障診断機構にっヽて概説する。

[0006] 図 7は、従来の燃料電池発電システムにおける改質ガス供給機構に係る故障診断機構の構成を模式的に示すブロック図である。尚、図 7では、燃料電池発電システムにおける改質ガス供給機構及びその故障診断機構の一部分を抜粋して示している。

[0007] 図 7に示すように、従来の燃料電池発電システムにおける故障診断機構 101は、改質ガスと空気とを用ヽて発電して電力を出力する燃料電池 51と、この燃料電池 51に対して図 7では図示しない改質装置で生成された改質ガスを導入するための改質ガス供給用配管 54と、この改質ガス供給用配管 54を通した改質装置から燃料電池 51 への改質ガスの供給を断続するための第 1の開閉弁 52及び第 2の開閉弁 53と、この第 1の開閉弁 52及び第 2の開閉弁 53の開閉動作を制御するためのァクチユエータ 5 2a及びァクチユエータ 53aと、改質ガス供給用配管 54内の改質ガスの圧力を検出するための圧力センサ 55 (検知部品）と、ァクチユエータ 52a及びァクチユエータ 53aの動作を制御すると共に圧力センサ 55の出力信号に応じて第 1の開閉弁 52及び第 2 の開閉弁 53の異常若しくは故障を診断する故障診断部 56とを有している。

[0008] そして、図 7に示すように、燃料電池 51と図示しない改質装置とが、改質ガス供給用配管 54によって接続されている。又、この改質ガス供給用配管 54の所定の位置に、第 1の開閉弁 52及び第 2の開閉弁 53が各々配設されている。これらの第 1の開閉弁 52及び第 2の開閉弁 53には、ァクチユエータ 52a及びァクチユエータ 53aが各々設けられている。又、改質ガス供給用配管 54の、第 1の開閉弁 52と第 2の開閉弁 5 3との間に、圧力センサ 55が配設されている。故障診断部 56と、ァクチユエータ 52a 及びァクチユエータ 53a、及び圧力センサ 55とは、図 5では破線で示した配線によつて相互に接続されている。

[0009] このように構成された故障診断機構 101では、例えば、故障診断部 56によって第 1 の開閉弁 52と第 2の開閉弁 53とが共に閉弁された時、圧力センサ 55によって所定の圧力値以上の圧力値が検出された場合は第 1の開閉弁 52の漏れを検知し、故障診断部 56は第 1の開閉弁 52の故障を判断する。

[0010] 又、第 1の開閉弁 52が開弁されかつ第 2の開閉弁 53が閉弁された時、圧力センサ 55によって所定の圧力値以下の圧力値が検出された場合は第 2の開閉弁 53の漏れを検知し、故障診断部 56は第 2の開閉弁 53の故障を判断する。

[0011] そして、故障診断部 56によって第 1の開閉弁 52又は第 2の開閉弁 53の少なくとも一方が故障と判断された場合、燃料電池発電システムでは、その発電運転の停止等の所定の保護動作が行われる (例えば、特許文献 1参照)。

特許文献 1：特開平 9— 22711号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0012] しかしながら、上述した従来の構成では、開閉弁の異常若しくは故障が、圧力センサの圧力検知性能の経年劣化によって検知不能になる危険性があった。この場合、開閉弁の異常等が検知不能になる危険性があるので、燃料電池発電システムでは、その発電運転の停止等の保護動作が正常に行われない危険性があった。そこで、上述した従来の構成では、安全性を担保するために、作業者が定期的に点検することによって、開閉弁の異常若しくは故障の有無を更に確認してヽた。

[0013] 例えば、手動操作によって図 7に示す第 1の開閉弁 52及び第 2の開閉弁 53を適宜操作した後、圧力センサ 55とは別の校正された圧力センサを用いて上述の如く燃料ガス供給用配管 54内の圧力を測定することによって、第 1の開閉弁 52及び第 2の開閉弁 53の異常等の有無を確認していた。又、場合によっては、燃料電池発電システム力開閉弁を取り外し、この取り外した開閉弁を個別に検査することにより、開閉弁の異常等の有無を確認していた。そのため、この作業者による定期点検によって人件費等の費用が発生するため、燃料電池発電システムの維持費が高価になるという課題を有していた。

[0014] 本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、検知部品の経年劣化に対しても異常検知ゃ故障検知による保護動作の確認を定期的に行うと共に、自己診断を行うことによって定期点検を不要とすることにより、維持費が安価な燃料電池発電システムを提供することを目的として、る。

課題を解決するための手段

[0015] 上記課題を解決するために、本発明に係る燃料電池発電システムは、運転状態の異常を検知可能な検知部と、少なくとも該検知部の出力信号に基づいて所定の保護動作指令信号を出力する保護制御装置と、該保護制御装置が出力する前記保護動作指令信号に基づヽて所定の保護動作を行う保護動作器と、前記保護制御装置に前記保護動作指令信号を出力させるための模擬信号を出力する模擬信号発生器とを備え、前記模擬信号発生器により前記模擬信号を前記保護制御装置に入力することで前記保護動作指令信号を出力させて前記保護動作器の前記保護動作を確認する異常自己診断機能を備えると共に、前記保護制御装置は前記検知部の故障を判断する故障判断部を含み、前記故障判断部が前記検知部の故障を判断した場合も前記保護制御装置が前記保護動作指令信号を出力し、前記故障判断部が前記検知部の故障を判断しない場合でも前記模擬信号発生器により前記模擬信号を前記保護制御装置に入力することで前記保護動作指令信号を出力させて前記保護動作器の前記保護動作を確認する故障自己診断機能を備える。

[0016] 力かる構成とすると、異常自己診断機能によって定期的に保護動作を確認するので、作業者による定期点検が不要になると共に、燃料電池発電システムの安全な発電運転が担保される。又、維持費が安価な燃料電池発電システムを提供することが可能になる。又、故障自己診断機能によって定期的に保護動作を確認するので、作業者による定期点検が不要になると共に、燃料電池発電システムの安全な発電運転が担保される。又、維持費が安価な燃料電池発電システムを提供することが可能になる。

[0017] 上記の場合、前記異常自己診断機能及び前記故障自己診断機能の少なくとも何れかによる前記保護動作の確認が、定期的に行われる。

[0018] 力かる構成とすると、異常自己診断機能及び故障自己診断機能の少なくとも何れかによる保護動作の確認が定期的に行われるので、燃料電池発電システムの安全な発電運転が更に担保される。

[0019] 又、上記の場合、発電に必要な原燃料の供給を遮断する原燃料遮断器と、発電による電力の出力を遮断する電気出力遮断器とを更に備え、前記保護動作器が、少なくとも前記原燃料遮断器又は前記電気出力遮断器を含んでヽてもよヽ。

[0020] カゝかる構成とすると、燃料電池発電システムに供給される原燃料が原燃料遮断器によって遮断、又は、燃料電池の発電によって出力される電力が電気出力遮断器によって遮断されるので、燃料電池発電システムの安全性を確実に担保することが可會になる。 [0021] この場合、前記検知部が、温度検知器、圧力検知器、電圧検知器、電流検知器、回転数検知器、及び可燃性ガス検知器の内の何れかを少なくとも含んで、てもよヽ

[0022] 力かる構成とすると、燃料電池発電システムの発電運転時における温度、圧力、電圧、電流、回転数、及び可燃性ガスの漏洩等の運転状態を検知することができるので、燃料電池発電システムの安全性を確実に担保することが可能になる。

[0023] この場合、発電運転の起動又は停止を制御する発停指令装置を更に備え、前記異常自己診断機能及び前記故障自己診断機能の少なくとも何れかによる前記保護動作の確認が、前記発停指令装置が出力する発電運転の正常な停止に係る指令信号が前記保護制御装置に入力された場合に実施されてもよい。

[0024] 力かる構成とすると、異常自己診断機能及び故障自己診断機能の少なくとも何れ力による保護動作の確認が好適に実施される。

[0025] この場合、前記検知部は互いに検知機能が異なる複数の検知器を備え、前記異常自己診断機能及び前記故障自己診断機能の少なくとも何れかによる前記保護動作の確認が、前記複数の検知器を対象に一定順序で実施されてもょ、。

[0026] カゝかる構成とすると、配設された全ての検知器に関して異常自己診断機能及び故障自己診断機能の少なくとも何れかによる保護動作の確認が必要かつ十分な頻度で実施されるので、作業者による定期点検が不要になると共に、燃料電池発電システムの安全性が十分に担保される。

[0027] この場合、表示部を更に備え、前記異常の検知及び前記故障の判断の少なくとも何れかによつて前記保護動作が実施された場合は前記表示部に異常状態である旨が表示され、前記正常な停止に係る指令信号に基づいて前記異常自己診断機能及び前記故障自己診断機能の少なくとも何れかによる前記保護動作が実施された場合は表示されない。

[0028] カゝかる構成とすると、保護動作が実施された場合の実施理由が明確に表示されるので、燃料電池発電システムの使用者が適切な判断及び処置をとることが可能になる。

[0029] 更に、上記の場合、発電運転に係る全ての動作を制御及び監視する主制御装置を更に備え、前記故障判断部、前記保護制御装置又は前記保護動作器の少なくとも何れかに異常若しくは故障が発生した場合に前記主制御装置が前記動作を停止させてもよい。

[0030] カゝかる構成とすると、故障判断部、保護制御装置又は保護動作器に異常若しくは故障が発生した場合であっても主制御装置が燃料電池発電システムの動作を完全に停止させるので、安全性が更に担保された燃料電池発電システムを提供することが可能になる。

発明の効果

[0031] 本発明は以上に述べたような手段で実施され、検知部品の経年劣化に対しても異常検知ゃ故障検知による保護動作の確認を定期的に行うと共に、自己診断を行うことによって定期点検を不要とすることにより、維持費が安価な燃料電池発電システムを提供することが可能になるという効果が得られる。

図面の簡単な説明

[0032] [図 1]図 1は、燃料電池発電システムにおける制御システムの構成を模式的に示す構成図である。

[図 2]図 2は、模擬信号発生器の構成を模式的に例示する構成図である。

[図 3]図 3は、他の模擬信号発生器の構成を模式的に例示する構成図である。

[図 4]図 4は、他の模擬信号発生器の構成を模式的に例示する構成図である。

[図 5]図 5は、燃料電池発電システムのシステム構成を模式的に示す構成図である。

[図 6]図 6は、燃料電池発電システムの制御動作を示すフローチャートである。

[図 7]図 7は、従来の燃料電池発電システムにおける改質ガス供給機構に係る故障診断機構の構成を模式的に示すブロック図である。

符号の説明

[0033] 1 検知部

2 保護制御装置

3 故障判断部

4 保護動作器

5 模擬信号発生器 a, 5b 模擬信号発生器発停指令装置表示部

1 改質装置

2 燃焼装置

3 燃焼排ガス経路4 原燃料制御手段5 原燃料供給経路6 CO変成器

7 CO除去器

8 燃料電池スタック9 水素供給経路

0 空気供給経路

1 反応空気供給手段2 燃焼空気制御手段3 オフガス供給経路

電力出力制御装置1 燃料電池

2 第 1の開閉弁

2a ァクチユエータ

第 2の開閉弁 a ァクチユエータ改質ガス供給用配管圧力センサ

故障診断部

0 燃料電池発電システム 1 故障診断機構

2 制御システム 103 主制御装置

104 筐体

SW1〜7 スィッチ

&〜 Θ 酉己

b,目線

T 温度検知器

P 圧力検知器

V 電圧検知器

I 電流検知器

R 回転数検知器

G 可燃性ガス検知器

F 原燃料遮断器

E 電気出力遮断器

R1-R4 抵抗器

発明を実施するための最良の形態

[0034] 以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

[0035] 図 1は、本発明の実施の形態に係る燃料電池発電システムにおける制御システムの構成を模式的に示す構成図である。ここで、制御システムとは、燃料電池発電システムにおける発電運転の安全性を担保するために機能するシステム (故障診断機構等)を意味する。

[0036] 図 1に示すように、本実施の形態に係る制御システム 102は、燃料電池発電システムの運転状態 (例えば、燃料電池に供給する改質ガスを生成する図 1では図示しなぃ改質装置内の温度及び圧力、改質ガスと空気とを用いて発電する燃料電池の温度、改質装置及び燃料電池で必要な空気を供給する燃焼空気制御手段及び反応空気供給手段におけるブロア等の回転数、燃料電池の発電によって得た電力の電圧値及び電流値、及び、燃料電池発電システムの筐体の内部における改質ガス等の可燃性ガスの濃度等）を検知する検知部 1を有している。この検知部 1は、本実施の形態では、温度検知器 T、圧力検知器 Ρ、電圧検知器 V、電流検知器 I、回転数検知器 R、及び、可燃性ガス検知器 G等の複数の検知器カゝら構成されている。又、この検知部 1は、燃料電池発電システムの運転状態の異常を検知することが可能に構成されている。ここで、本明細書において、運転状態の異常とは、検知部 1によって検知された温度、圧力、回転数、電圧値又は電流値、濃度が、予め設定される所定の許容範囲を逸脱した状態を意味する。そして、図 1に示すように、検知部 1と後述する保護制御装置 2とは、所定の配線によって相互に電気的に接続されている。

[0037] 又、この制御システム 102は、少なくとも検知部 1が出力する出力信号に基づいて燃料電池発電システムの安全性を確保するための所定の保護動作指令信号を出力する保護制御装置 2を有している。ここで、この保護制御装置 2は、検知部 1の故障を判断することが可能な故障判断部 3を含んでいる。そして、図 1に示すように、保護制御装置 2と後述する保護動作器 4とは、所定の配線によって相互に電気的に接続されている。

[0038] 又、この制御システム 102は、保護制御装置 2が出力する所定の保護動作指令信号に基づいて燃料電池発電システムの安全性を確保するための所定の保護動作を行う保護動作器 4を有している。この保護動作器 4は、本実施の形態では、原燃料遮断器 F及び電気出力遮断器 Eから構成されている。ここで、原燃料遮断器 Fは、改質装置に供給される改質ガスを生成するための原料となるメタン等の炭化水素等 (原燃料)の供給を必要に応じて遮断する機能を有している。又、電気出力遮断器 Eは、燃料電池の発電によって得られた電力の燃料電池発電システムからの出力を必要に応じて遮断する機能を有して!/ヽる。

[0039] 又、この制御システム 102は、保護制御装置 2に上述した所定の保護動作指令信号を強制的に出力させるための模擬信号を出力する模擬信号発生器 5を複数有している。これらの模擬信号発生器 5は、検知部 1と保護制御装置 2との間において、温度検知器 T、圧力検知器 Ρ、電圧検知器 V、電流検知器 I、回転数検知器 R、及び可燃性ガス検知器 Gの各々に関して設けられている。この模擬信号発生器 5により出力される模擬信号が保護制御装置 2に入力されると、保護制御装置 2からは上述した所定の保護動作指令信号が出力される。すると、保護動作器 4は、その保護制御装置 2から出力される所定の保護動作指令信号に基づいて、所定の保護動作を行う。 [0040] ここで、模擬信号発生器 5の構成について例示する。

[0041] 図 2は、本実施の形態に係る模擬信号発生器の構成を模式的に例示する構成図である。図 2 (a)は、温度検知器 Tに関する模擬信号発生器の構成を示している。又、図 2 (b)は、圧力検知器 Pに関する模擬信号発生器の構成を示している。ここで、本実施の形態においては、電圧検知器 V、電流検知器 I、回転数検知器 R、及び可燃性ガス検知器 Gに関する模擬信号発生器の構成は、図 2 (b)に示す構成と同様である。尚、図 2 (a)及び図 2 (b)に示す模擬信号発生器の構成は一例であり、例えば他の電子回路等によって模擬信号発生器が構成されてもよい。

[0042] 図 2 (a)に示すように、温度検知器 Tに関する模擬信号発生器 5は、スィッチ SW1 及びスィッチ SW2で構成されている。そして、このスィッチ SW1及びスィッチ SW2の各々における一方の端子は相互に接続されており、更に、温度検知器 Tから延び出ている配線 b，に電気的に接続されている。又、スィッチ SW1の他方の端子は、温度検知器 Tから延び出ている配線 aに電気的に接続されている。更に、スィッチ SW2の他方の端子は、配線 bに電気的に接続されている。尚、配線 a及び配線 bは、図 1〖こ示す保護制御装置 2の特に図示しなヽ接続端子に各々接続されて！ヽる。

[0043] 図 2 (a)に示す温度検知器 Tに関する模擬信号発生器 5では、スィッチ SW2が ON 状態においてスィッチ SW1が ON状態とされると、配線 aと配線 bとが短絡状態 (ショート状態）となる。これは、温度検知器 Tを構成する例えばサーミスタのショートによる異常状態を模擬することになる。尚、スィッチ SW2が ON状態でスィッチ SW1が OFF 状態とされた場合、サーミスタの模擬されたショート状態は解除される。一方、スイツチ SW1が OFF状態においてスィッチ SW2が OFF状態とされると、配線 bと配線 b'とが断線状態 (オープン状態）となる。これは、例えばサーミスタのオープンによる異常状態を模擬することになる。尚、スィッチ SW1が OFF状態でスィッチ SW2が ON状態とされた場合、サーミスタの模擬されたオープン状態は解除される。このように、模擬信号発生器 5においてスィッチ SW1及びスィッチ SW2が制御されることにより、温度検知器 Tのショート状態及びオープン状態が模擬される。

[0044] 又、図 2 (b)に示すように、圧力検知器 Pに関する模擬信号発生器 5は、スィッチ S W3及びスィッチ SW4で構成されている。そして、このスィッチ SW3及びスィッチ SW 4の各々における一方の端子は相互に接続されており、更に、圧力検知器 Pの特に図示しな!、センシング端子力延び出て、る配線 dに電気的に接続されて、る。又、スィッチ SW3の他方の端子は、圧力検知器 Pから延び出る電位が 0Vに保持された配線 cに電気的に接続されている。更に、スィッチ SW4の他方の端子は、圧力検知器 Pから延び出る電位が 5Vに保持された配線 eに電気的に接続されている。尚、配線配線 d、及び配線 eは、図 1に示す保護制御装置 2の特に図示しない接続端子に各々接続されている。

[0045] 図 2 (b)に示す圧力検知器 Pに関する模擬信号発生器 5では、スィッチ SW4が OF F状態にぉ、てスィッチ SW3が ON状態とされると、配線 cと配線 dとが短絡状態 (ショート状態）となる。ここで、圧力検知器 Pのセンシング端子から出力され得る正常範囲の電圧が 1〜2Vであると仮定すると、配線 cと配線 dとがショート状態とされることによつて配線 dの電位が (もとなるので、圧力検知器 Pの異常状態を模擬することが可能になる。尚、スィッチ SW4が OFF状態でスィッチ SW3が OFF状態とされた場合、圧力検知器 Pの模擬された異常状態は解除される。一方、スィッチ SW3が OFF状態にお、てスィッチ SW4が ON状態とされると、配線 dと配線 eとが短絡状態 (ショート状態 )となる。ここで、上記仮定を適用すると、配線 dと配線 eとがショート状態とされることによって配線 dの電位が 5Vとなるので、これによつても圧力検知器 Pの異常状態を模擬することが可能になる。尚、スィッチ SW3が OFF状態でスィッチ SW4が OFF状態とされた場合、圧力検知器 Pの模擬された異常状態は解除される。このように、模擬信号発生器 5においてスィッチ SW3及びスィッチ SW4が制御されることにより、圧力検知器 Pの異常状態が模擬される。

[0046] ところで、図 2に示す温度検知器 T及び圧力検知器 Pの各々に関する模擬信号発生器 5に関して、温度検知器 T及び圧力検知器 Pの異常状態と故障状態とを明確に分離して模擬することも可能である。

[0047] 図 3及び図 4は、本実施の形態に係る他の模擬信号発生器の構成を模式的に例示する構成図である。ここで、図 3は、温度検知器 Tに関する他の模擬信号発生器の構成を示している。又、図 4は、圧力検知器 Pに関する他の模擬信号発生器の構成を示している。尚、本実施の形態においては、電圧検知器 V、電流検知器 I、回転数検知器 R、及び可燃性ガス検知器 Gに関する他の模擬信号発生器の構成は、図 4に示す構成と同様である。

[0048] 図 3に示すように、温度検知器 Tに関する他の模擬信号発生器 5aは、スィッチ SW 1及びスィッチ SW2と、スィッチ SW5及びスィッチ SW6と、抵抗器 R1及び抵抗器 R2 とで構成されている。そして、スィッチ SW1及びスィッチ SW2とスィッチ SW5及びスイッチ SW6との各々における一方の端子は相互に接続されており、更に、温度検知器 Tから延び出ている配線 b，に電気的に接続されている。又、スィッチ SW1の他方の端子は、温度検知器 Tから延び出ている配線 aに電気的に接続されている。又、スイッチ SW5の他方の端子は、抵抗器 R1を介して、温度検知器 Tから延び出ている配線 aに電気的に接続されている。更に、スィッチ SW2の他方の端子は、配線 bに電気的に接続されている。又、スィッチ SW6の他方の端子は、抵抗器 R2を介して、配線 b に電気的に接続されている。尚、配線 a及び配線 bは、図 1に示す保護制御装置 2の特に図示しなヽ接続端子に各々接続されてヽる。

[0049] 図 3に示す温度検知器 Tに関する他の模擬信号発生器 5aでは、スィッチ SW2が O N状態でありかつスィッチ SW5及びスィッチ SW6の各々が OFF状態にお!、てスイツチ SW1が ON状態とされると、配線 aと配線 bとが短絡状態 (ショート状態）となる。これは、温度検知器 Tを構成する例えばサーミスタのショートによる故障状態を模擬することになる。尚、スィッチ SW2が ON状態でありかつスィッチ SW5及びスィッチ SW6 の各々が OFF状態においてスィッチ SW1が OFF状態とされた場合、サーミスタの模擬されたショート状態は解除される。

[0050] 又、スィッチ SW1が OFF状態でありかつスィッチ SW5及びスィッチ SW6の各々が OFF状態においてスィッチ SW2が OFF状態とされると、配線 bと配線 b'とが断線状態 (オープン状態）となる。これは、例えばサーミスタのオープンによる故障状態を模擬することになる。尚、スィッチ SW1が OFF状態でありかつスィッチ SW5及びスイツチ SW6の各々が OFF状態においてスィッチ SW2が ON状態とされた場合、サーミスタの模擬されたオープン状態は解除される。

[0051] 又、スィッチ SW2が ON状態でありかつスィッチ SW1及びスィッチ SW6の各々が O FF状態においてスィッチ SW5が ON状態とされると、抵抗器 R1の抵抗値として適切な抵抗値を選択することにより、配線 aと配線 bとの間の抵抗値がサーミスタの抵抗値と抵抗器 R1の抵抗値との並列での合成抵抗値になるので、配線 aと配線 bとの間の抵抗値をサーミスタの変化可能な抵抗値の範囲に満たな、低、抵抗値とすることができる。これは、温度検知器 Tを構成するサーミスタの異常状態を模擬することになる。尚、スィッチ SW2が ON状態でありかつスィッチ SW1及びスィッチ SW6の各々が O FF状態にぉ、てスィッチ SW5が OFF状態とされた場合、サーミスタの模擬された異常状態は解除される。

[0052] 又、スィッチ SW2が OFF状態でありかつスィッチ SW1及びスィッチ SW5の各々が OFF状態にぉ、てスィッチ SW6が ON状態とされると、抵抗器 R2の抵抗値として適切な抵抗値を選択することにより、配線 aと配線 bとの間の抵抗値がサーミスタの抵抗値と抵抗器 R2の抵抗値との直列での合成抵抗値になるので、配線 aと配線との間の抵抗値をサーミスタの変化可能な抵抗値の範囲を超える高い抵抗値とすることができる。これは、温度検知器 Tを構成するサーミスタの異常状態を模擬することになる。尚、スィッチ SW2が ON状態でありかつスィッチ SW1及びスィッチ SW5の各々が O FF状態にぉ、てスィッチ SW6が OFF状態とされた場合、サーミスタの模擬された異常状態は解除される。

[0053] このように、模擬信号発生器 5aにおいてスィッチ SW1〜スィッチ SW2及びスィッチ SW5〜スィッチ SW6が適宜制御されることにより、温度検知器 Tの異常状態を模擬することが可能になる。

[0054] 一方、図 4に示すように、圧力検知器 Pに関する他の模擬信号発生器 5bは、スイツチ SW3〜スィッチ SW4及びスィッチ SW7と、抵抗器 R3及び抵抗器 R4とで構成されている。そして、スィッチ SW3〜スィッチ SW4及びスィッチ SW7の各々における一方の端子は相互に接続されており、更に、圧力検知器 Pの特に図示しないセンシング端子カゝら延び出ている配線 dに電気的に接続されている。又、図 4に示すように、スィツチ SW3の他方の端子は、圧力検知器 Pから延び出る電位が 0Vに保持された配線 cに電気的に接続されている。又、スィッチ SW4の他方の端子は、圧力検知器 Pから延び出る電位が 5Vに保持された配線 eに電気的に接続されている。更に、図 4に示すように、スィッチ SW7の他方の端子は、抵抗器 R3を介して、圧力検知器 Pから延び出る電位が 5Vに保持された配線 eに電気的に接続されている。又、スィッチ SW7 の他方の端子は、抵抗器 R4を介して接地されている。尚、配線配線 d、及び配線 eは、図 1に示す保護制御装置 2の特に図示しなヽ接続端子に各々接続されて！ヽる。

[0055] 図 4に示す圧力検知器 Pに関する他の模擬信号発生器 5bでは、スィッチ SW4及びスィッチ SW7が OFF状態にぉ、てスィッチ SW3が ON状態とされると、配線 cと配線 dとが短絡状態 (ショート状態）となる。ここで、圧力検知器 Pのセンシング端子力も出力され得る正常範囲の電圧が 1〜2Vであると仮定すると、配線 cと配線 dとがショート状態とされることによって配線 dの電位が 0Vとなるので、圧力検知器 Pの故障状態を模擬することが可能になる。尚、スィッチ SW4及びスィッチ SW7が OFF状態でスイツチ SW3が OFF状態とされた場合、圧力検知器 Pの模擬された故障状態は解除される。

[0056] 又、スィッチ SW3及びスィッチ SW7が OFF状態においてスィッチ SW4が ON状態とされると、配線 dと配線 eとが短絡状態 (ショート状態）となる。ここで、上記仮定を適用すると、配線 dと配線 eとがショート状態とされることによって配線 dの電位が 5Vとなるので、圧力検知器 Pの故障状態を模擬することが可能になる。尚、スィッチ SW3及びスィッチ SW7が OFF状態でスィッチ SW4が OFF状態とされた場合、圧力検知器 Pの模擬された故障状態は解除される。

[0057] 又、スィッチ SW3及びスィッチ SW4が OFF状態においてスィッチ SW7が ON状態とされると、配線 dが抵抗器 R3と抵抗器 R4との接続部に接続される状態となる。ここで、配線 dが抵抗器 R3と抵抗器 R4との接続部に接続される場合、抵抗器 R3及び抵抗器 R4の各々の抵抗値として適切な抵抗値を各々選択することにより、配線 dの電位が抵抗器 R3及び抵抗器 R4によって分圧された例えば 3Vとなる。つまり、上記仮定を適用すると、圧力検知器 Pの異常状態を模擬することが可能になる。尚、スィッチ SW3及びスィッチ SW4が OFF状態でスィッチ SW7が OFF状態とされた場合、圧力検知器 Pの模擬された異常状態は解除される。

[0058] このように、模擬信号発生器 5bにお!/、てスィッチ SW3〜スィッチ SW4及びスィッチ SW7が適宜制御されることにより、圧力検知器 Pの異常状態を模擬することが可能になる。 [0059] このように、本実施の形態では、模擬信号発生器 5 (又は、模擬信号発生器 5a及び模擬信号発生器 5b)が動作することによって、検知部 1の異常 (故障)を模擬する模擬信号が出力される。そして、模擬信号発生器 5により出力される模擬信号が保護制御装置 2に入力されると、保護制御装置 2からは所定の保護動作指令信号が出力される。すると、保護動作器 4は、この保護制御装置 2から出力される所定の保護動作指令信号に基づき、所定の保護動作を行う。尚、模擬信号発生器 5及び模擬信号発生器 5a及び模擬信号発生器 5bのスィッチ SW1〜SW7の ONZOFFを含む動作は、保護制御装置 2によって適宜制御される。

[0060] 又、図 1に示すように、本実施の形態に係る制御システム 102は、燃料電池発電システムの発電運転の起動又は停止を制御する発停指令装置 6を有して、る。この発停指令装置 6は、保護制御装置 2等を介して燃料電池発電システムの発電運転の起動又は停止を制御する。ここで、図 1に示すように、発停指令装置 6と保護制御装置 2 とは、所定の配線によって相互に電気的に接続されている。

[0061] 更に、この制御システム 102は、保護動作器 4による保護動作時に燃料電池発電システムにおいて異常状態が発生した旨を表示することが可能な表示部 7を有している。この表示部 7と保護制御装置 2とは、所定の配線によって相互に電気的に接続されている。この表示部 7は、燃料電池発電システムの本体、若しくは、燃料電池発電システム用のリモコン内に配設される。

[0062] 次に、上述した検知部 1、保護制御装置 2、及び保護動作器 4等を組み込んだ燃料電池発電システムの構成について、図面を参照しながら説明する。尚、図 1で示した構成要素と同一の構成要素については同様の符号を付し、その重複する説明は省略する。又、図 1で示した構成要素の内、模擬信号発生器 5、発停指令装置 6、及び表示部 7については、図 5ではその表記を省略する。

[0063] 図 5は、本発明の実施の形態に係る燃料電池発電システムのシステム構成を模式的に示す構成図である。

[0064] 図 5に示すように、本実施の形態に係る燃料電池発電システム 100は、メタン等の炭化水素系の原燃料を後述する改質装置 11に供給する原燃料制御手段 14を有している。この原燃料制御手段 14は、原燃料供給経路 15によって、原燃料を常時供給可能なインフラストラクチャーと改質装置 11とに接続されている。

[0065] 又、この燃料電池発電システム 100は、原燃料制御手段 14から原燃料供給経路 1 5を介して供給される原燃料を用いて改質ガスを生成する改質装置 11を有して、る。この改質装置 11は、改質装置 11の所定の箇所を改質ガスの生成に必要な温度に加熱する燃焼装置 12と、この燃焼装置 12から排出される燃焼排ガスを排出するための燃焼排ガス経路 13とを備えている。ここで、燃焼装置 12には、燃焼に必要な空気を供給する燃焼空気制御手段 22と、後述する燃料電池スタック 18から排出される排改質ガス (オフガス)を供給するオフガス供給経路 23とが接続されて、る。オフガス供給経路 23の他方の端部は、燃料電池スタック 18に接続されている。又、改質装置 1 1の上流側には原燃料制御手段 14及び原燃料供給経路 15が接続され、その下流側には所定の配管を介して CO変成器 16及び CO除去器 17が接続されている。これらの CO変成器 16及び CO除去器 17では、改質装置 11から排出される改質ガス中の一酸ィ匕炭素が除去される。この一酸ィ匕炭素が除去された改質ガスは、水素供給経路 19を介して燃料電池スタック 18に供給される。

[0066] 又、この燃料電池発電システム 100は、発電に必要な空気を供給する反応空気供給手段 21を有している。発電に必要な空気は、この反応空気供給手段 21によって空気供給経路 20を介して、燃料電池スタック 18に供給される。

[0067] そして、この燃料電池発電システム 100は、その発電部の本体として、燃料電池スタック 18を有している。この燃料電池スタック 18は、水素供給経路 19を介して CO除去器 17及び CO変成器 16に、空気供給経路 20を介して反応空気供給手段 21に、各々接続されている。つまり、この燃料電池スタック 18では、水素供給経路 19を介して供給される改質ガスと、空気供給経路 20を介して供給される空気とが用いられて、電力を出力するべく発電が行われる。

[0068] 又、この燃料電池発電システム 100は、燃料電池スタック 18の発電によって生成された電力を制御する電気出力制御手段 24を有している。この電気出力制御手段 24 は、所定の配線を介して燃料電池スタック 18の出力端子に電気的に接続されて!ヽる。この電気出力制御手段 24により、燃料電池発電システム 100からは、例えば家庭用電気機器に適した電力が出力される。 [0069] 又、この燃料電池発電システム 100は、燃料電池発電システム 100の発電運転に係る全ての動作を制御及び監視する主制御装置 103を備えて、る。この主制御装置 103としては、 MPU等が好適に用いられる。

[0070] 更に、この燃料電池発電システム 100は、燃料電池発電システム 100を構成する改質装置 11及び燃料電池スタック 18及び主制御装置 103等の構成要素の各々をその内部に収納する筐体 104を備えている。

[0071] ここで、本発明の実施の形態では、図 5に示すように、図 1で示した検知部 1の内、温度検知器 Tが改質装置 11と燃料電池スタック 18とに、又、圧力検知器 Pが改質装置 11に、又、電圧検知器 Vと電流検知器 Iとが電気出力制御手段 24に、又、回転数検知器 Rが反応空気供給手段 21と燃焼空気制御手段 22とに、更に、可燃性ガス検知器 Gが筐体 104の例えば内壁面に、各々設けられている。又、図 5に示すように、図 1で示した保護動作器 4の内、原燃料遮断器 Fが原燃料供給経路 15の原燃料制御手段 14の上流側に設けられている。又、電気出力遮断器 Eが、電気出力制御手段 24の出力側に設けられている。又、図 5に示すように、少なくとも検知部 1の出力信号に基づ、て保護動作器 4の動作を制御する保護制御装置 2が設けられて、る。これらの検知部 1及び保護動作器 4と保護制御装置 2とは、図 5では破線で示す所定の配線によって相互に電気的に接続されている。

[0072] 次に、図 5に示した燃料電池発電システム 100の基本的な運転動作について、図面を参照しながら説明する。

[0073] 原燃料制御手段 14から供給されるメタン等の炭化水素系の原燃料は、原燃料供給経路 15を通って改質装置 11に供給される。そして、改質装置 11の内部で燃焼装置 12によって加熱され、改質反応によって改質ガスに変換される。この時、燃焼装置 12は、燃焼空気制御手段 22によって供給される空気と燃料電池スタック 18から排出されるオフガスとを用いて原燃料を加熱する。

[0074] 改質装置 11で生成された改質ガスは、 CO変成器 16及び CO除去器 17において一酸ィ匕炭素が十分に除去された後、水素供給経路 19を通って燃料電池スタック 18 に供給される。一方、反応空気供給手段 21から供給される空気は、空気供給経路 2 0を通って燃料電池スタック 18に供給される。このようにして供給された改質ガス中の水素と空気中の酸素とが、燃料電池スタック 18の内部における電気化学反応に用いられる。これにより、燃料電池スタック 18では発電が行われる。

[0075] そして、燃料電池スタック 18で発生した電力は、電気出力制御手段 24を介して出力されて、家庭等の供給電力として使用される。尚、上述したように、燃料電池スタツク 18で電気化学反応に使われなカゝつた残りの改質ガスはオフガス供給経路 23を通つて燃焼装置 12に供給され、この燃焼装置 12において改質反応のための加熱燃料として用いられる。

[0076] ところで、図 1〜図 5で示した構成を有する燃料電池発電システム 100の運転動作中にお 1ヽて、温度検知器 Tが改質装置 11又は燃料電池スタック 18の異常温度上昇を検知した場合、圧力検知器 Pが改質装置 11の異常圧力上昇を検知した場合、電圧検知器 Vが燃料電池スタック 18の異常電圧上昇又は低下を検知した場合、電流検知器 Iが燃料電池スタック 18の異常電流上昇を検知した場合、回転数検知器尺が反応空気供給手段 21又は燃焼空気制御手段 22のモータの異常回転数 (上昇又は低下）を検知した場合、可燃性ガス検知器 Gが筐体 104の内部における改質ガス等の可燃性ガスの漏洩を検知した場合、それぞれ保護制御装置 2が保護動作指令信号を保護動作器 4である原燃料遮断器 F及び電気出力遮断器 Eに出力する。これにより、原燃料遮断器 Fが原燃料制御手段 14への原燃料の供給を停止すると共に、電気出力遮断器 Eが燃料電池スタック 18 (電気出力制御手段 24)からの電力の出力を停止し、安全に保護動作としての燃料電池発電システム 100の発電運転の停止が行われる。この時、必要に応じてリモコン等に設けられた表示部 7に異常状態が発生した旨が表示される。

[0077] 又、図 1〜図 5で示した構成を有する燃料電池発電システム 100の運転動作中において、検知部 1を構成する各種検知器の何れかが故障した場合は、保護制御装置 2の故障判断部 3がその検知器の故障を判断し、上述した異常検知の場合と同様にして保護制御装置 2が保護動作指令信号を保護動作器 4に出力する。これにより、安全に保護動作としての燃料電池発電システム 100の発電運転の停止が行われる。この時も、必要に応じてリモコン等に設けられた表示部 7に異常状態が発生した旨が表示される。ここで、具体的な例として、温度検知器 Tが故障した場合について説明する。温度検知器 Tの一例としてのサーミスタが故障した場合は、その故障の原因としては断線又は短絡が考えられる。この場合、サーミスタの電気抵抗値は無限大かゼ口かの何れかであるため、サーミスタの電気抵抗値が例えば燃料電池スタック 18の考えられる温度に相当する電気抵抗値の範囲を逸脱した (即ち、上限を上回る、若しくは、下限を下回る)場合、故障判断部 3が温度検知器 Τの故障を判断し、この判断に基づ!/、て安全のために保護動作としての発電運転の停止を行う。

[0078] 次に、燃料電池発電システム 100が有する、本発明を特徴付ける異常自己診断機能について説明する。

[0079] 本実施の形態に係る燃料電池発電システム 100では、発電運転が正常に行われており、検知部 1が異常状態を検知しない場合でも、定期的に (例えば、定期点検を行うような 1年周期で)模擬信号発生器 5によって検知部 1が異常を検知した場合と同様の模擬信号が保護制御装置 2に入力され、これにより燃料電池発電システム 100 における保護動作が正常に行われる力否かが確認される。具体的には、温度検知器 Τの一例としてのサーミスタが異常温度上昇を検知した場合は、サーミスタの電気抵抗値が異常温度の閾値に相当する電気抵抗値以下 (負特性素子の場合)になるため、サーミスタがその異常を検知した場合と同様の低い電気抵抗値に相当する模擬信号 (若しくは、短絡信号)を模擬信号発生器 5が出力すれば、異常自己診断機能による保護動作の確認を行うことができる。この模擬信号発生器 5による模擬信号の出力は、図 2で示した構成によって実行される。

[0080] ここで、模擬信号発生器 5により模擬信号が保護制御装置 2に定期的に入力されることは、図 5では特に図示しないタイマーや、主制御装置 103が通常備える時計機能によって実行される。例えば、時計機能が利用される場合、保護動作が正常に行われるか否かを確認した時期を主制御装置 103の記憶部が記憶する。又、主制御装置 103は、次回の保護動作の確認時期（例えば、 1年後の日時)を演算して記憶部に記憶する。そして、時計機能により上記次回の保護動作の確認時期が到来したことが確認されると、主制御装置 103は、模擬信号を保護制御装置 2に入力するよう模擬信号発生器 5を制御する。尚、これらの主制御装置 103による一連の制御動作は、主制御装置 103の記憶部に予め設定されるソフトウェアによって実行される。 [0081] 次に、燃料電池発電システム 100が有する、本発明を特徴付ける故障自己診断機能について説明する。

[0082] 本実施の形態に係る燃料電池発電システム 100では、発電運転が正常に行われており故障判断部 3が検知部 1の故障を判断しない場合でも、定期的に (例えば、定期点検を行うような 1年周期で)模擬信号発生器 5によって検知部 1が故障した場合と同様の模擬信号が保護制御装置 2に入力され、これにより燃料電池発電システム 10 0における保護動作が正常に行われる力否かが確認される。具体的には、温度検知器 Tの一例としてのサーミスタの故障を想定した場合、上述した異常自己診断機能の場合と同様にサーミスタの電気抵抗値が上限を上回る (若しくは、下限を下回る)ような模擬信号を模擬信号発生器 5が出力すれば、故障自己診断機能による保護動作の確認を行うことができる。この模擬信号発生器 5による模擬信号の出力も、図 2で示した構成によって実行される。

[0083] 図 6は、燃料電池発電システムにおける制御動作を示すフローチャートである。

[0084] 図 1〜図 6において、燃料電池発電システム 100の発電運転を開始する場合は、図 1に示す発停指令装置 6から所定の起動指令 (運転スィッチによる手動起動、又は、電力負荷上昇検知による自動起動等)を受けて (ステップ S1)、これにより起動運転を開始し (ステップ S 2)、やがて発電運転に移行する (ステップ S3)。この時、図 1及び図 5で示した検知部 1は、発電運転の状態が正常か否かを常に監視している。そして、検知部 1が発電運転の異常、若しくは検知部 1の故障を検知した場合は (ステップ S 4で No)、前述したように異常 ·故障検知を行い (ステップ S21)、保護動作器 4の保護動作によって発電運転の停止が行われる (ステップ S9)。この時、その保護動作による発電運転の停止が発電運転の異常、若しくは検知部 1の故障に起因することが判断されると (ステップ S 10で No)、リモコン等に配設された表示部 7に異常表示が行われた上で (ステップ S22)、燃料電池発電システム 100の発電運転の停止状態保持が行われる（ステップ S23)。

[0085] 一方、燃料電池発電システム 100の発電運転が正常に行われて、る際 (ステップ S 4で Yes)、発停指令装置 6から正常停止指令 (運転スィッチによる手動停止、又は、電力負荷低下検知による自動停止等)が出力されて発電運転が停止される場合 (ステツプ S5)、通常時は正常停止を行うが（ステップ S6で No、及びステップ S31)、定期的な自己診断時期 (例えば、定期点検を行うような 1年周期で)と判断された場合は (ステップ S6で Yes)、先ず検知部 1における複数の検知器の内から対象となる検知器 N番が選定され (ステップ S7)、この選定された N番の検知器に係る異常自己診断又は故障自己診断が実施される (ステップ S8)。そして、ステップ S8で自己診断が実施されることにより、燃料電池発電システム 100の発電運転が保護動作器 4の保護動作によって停止される (ステップ S9)。この時、その保護動作による発電運転の停止が自己診断に起因することが判断されると (ステップ S 10で Yes)、正常停止時における自己診断による保護動作のため異常表示は行われず、検知部 1における検知器の順番を 1つ進めて、次の自己診断に備える。以降、検知部 1における複数の検知器に係る自己診断を順番に実行することになる。尚、複数の検知器に係る自己診断を上述したように一定順序で行っても良いが、各々の検知器の経年劣化の程度や安全上の重要性を勘案して、特定の検知器に係る自己診断を頻繁に実行しても良い。

[0086] 又、図 5に示すように、本発明の実施の形態に係る燃料電池発電システム 100は、発電運転に係る全ての動作を制御及び監視する主制御装置 103を備えている。そして、故障判断部 3又は保護制御装置 2又は保護動作器 4の少なくとも何れかに異常若しくは故障が発生した場合には、主制御装置 103が燃料電池発電システム 100の全ての動作を強制的に停止させる。これにより、燃料電池発電システム 100の発電運転の安全性が更に確保されることになる。

[0087] このように、異常自己診断機能又は故障自己診断機能による保護動作の確認を、発停指令装置 6からの正常停止指令を保護制御装置 2が受けた場合に実施することにより、自己診断のための不要なシステム停止を必要とせず、又、保護動作による異常状態を表示部に表示しないため、ユーザーが気付力ないうちに自動的に自己診断が行われる。

[0088] 又、本発明によれば、模擬信号発生器 5 (又は、模擬信号発生器 5a及び模擬信号発生器 5b)を図 2 (又は、図 3及び図 4)の如く構成するので、温度検知器 T、圧力検知器 Ρ、電圧検知器 V、電流検知器 I、回転数検知器 R、及び可燃性ガス検知器 Gの故障状態及び異常状態の両方を必要に応じて容易にかつ簡便に模擬することが可會になる。

[0089] 以上、本発明によれば、圧力センサ等の検知部品の経年劣化に対しても異常検知や故障検知による保護動作の確認を定期的に行い、自己診断を行うことによって定期点検を不要とし、燃料電池発電システムの維持費を安価にすることが可能になる。産業上の利用可能性

[0090] 本発明に係る燃料電池発電システムは、検知部品の経年劣化に対しても異常検知や故障検知による保護動作の確認を定期的に行うと共に、自己診断を行うことによつて定期点検を不要とすることにより、維持費が安価な燃料電池発電システムとして有用である。

[0091] 又、電気自動車等の自動車用電源等の用途に対しても、本発明に係る燃料電池発電システムを応用することが可能である。

Claims

請求の範囲

[1] 運転状態の異常を検知可能な検知部と、少なくとも該検知部の出力信号に基づいて所定の保護動作指令信号を出力する保護制御装置と、該保護制御装置が出力する前記保護動作指令信号に基づヽて所定の保護動作を行う保護動作器と、前記保護制御装置に前記保護動作指令信号を出力させるための模擬信号を出力する模擬信号発生器とを備え、

前記模擬信号発生器により前記模擬信号を前記保護制御装置に入力することで前記保護動作指令信号を出力させて前記保護動作器の前記保護動作を確認する異常自己診断機能を備えると共に、

前記保護制御装置は前記検知部の故障を判断する故障判断部を含み、前記故障判断部が前記検知部の故障を判断した場合も前記保護制御装置が前記保護動作指令信号を出力し、前記故障判断部が前記検知部の故障を判断しな、場合でも前記模擬信号発生器により前記模擬信号を前記保護制御装置に入力することで前記保護動作指令信号を出力させて前記保護動作器の前記保護動作を確認する故障自己診断機能を備える、燃料電池発電システム。

[2] 前記異常自己診断機能及び前記故障自己診断機能の少なくとも何れかによる前記保護動作の確認が、定期的に行われる、請求項 1記載の燃料電池発電システム。

[3] 発電に必要な原燃料の供給を遮断する原燃料遮断器と、発電による電力の出力を遮断する電気出力遮断器とを更に備え、

前記保護動作器が、少なくとも前記原燃料遮断器又は前記電気出力遮断器を含む、請求項 1記載の燃料電池発電システム。

[4] 前記検知部が、温度検知器、圧力検知器、電圧検知器、電流検知器、回転数検知器、及び可燃性ガス検知器の内の何れかを少なくとも含む、請求項 3記載の燃料電池発電システム。

[5] 発電運転の起動又は停止を制御する発停指令装置を更に備え、

前記異常自己診断機能及び前記故障自己診断機能の少なくとも何れかによる前記保護動作の確認が、前記発停指令装置が出力する発電運転の正常な停止に係る指令信号が前記保護制御装置に入力された場合に実施される、請求項 4記載の燃料電池発電システム。

[6] 前記検知部は互いに検知機能が異なる複数の検知器を備え、

前記異常自己診断機能及び前記故障自己診断機能の少なくとも何れかによる前記保護動作の確認が、前記複数の検知器を対象に一定順序で実施される、請求項 5記載の燃料電池発電システム。

[7] 表示部を更に備え、

前記異常の検知及び前記故障の判断の少なくとも何れかによつて前記保護動作が実施された場合は前記表示部に異常状態である旨が表示され、前記正常な停止に係る指令信号に基づ!/、て前記異常自己診断機能及び前記故障自己診断機能の少なくとも何れか〖こよる前記保護動作が実施された場合は表示されなヽ、請求項 6記載の燃料電池発電システム。

[8] 発電運転に係る全ての動作を制御及び監視する主制御装置を更に備え、

前記故障判断部、前記保護制御装置又は前記保護動作器の少なくとも何れかに異常若しくは故障が発生した場合に前記主制御装置が前記動作を停止させる、請求項 1記載の燃料電池発電システム。