特許 7441151 燃料電池システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-20

(45)【発行日】2024-02-29

(54)【発明の名称】燃料電池システム

(51)【国際特許分類】

   H01M 8/04858 20160101AFI20240221BHJP

   H01M 8/04228 20160101ALI20240221BHJP

   H01M 8/04303 20160101ALI20240221BHJP

   H01M 8/04313 20160101ALI20240221BHJP

   H01M 8/04746 20160101ALI20240221BHJP

   H01M 8/04 20160101ALI20240221BHJP

【ＦＩ】

H01M8/04858

H01M8/04228

H01M8/04303

H01M8/04313

H01M8/04746

H01M8/04 H

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020158953

(22)【出願日】2020-09-23

(65)【公開番号】P2022052519

(43)【公開日】2022-04-04

【審査請求日】2023-03-02

(73)【特許権者】

【識別番号】000220262

【氏名又は名称】東京瓦斯株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】安部 翔太

(72)【発明者】

【氏名】斎宮 久幸

(72)【発明者】

【氏名】中島 信一

(72)【発明者】

【氏名】白井 良和

【審査官】笹岡 友陽

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１４７６２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１６０５４７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ ８／０４８５８

Ｈ０１Ｍ ８／０４２２８

Ｈ０１Ｍ ８／０４３０３

Ｈ０１Ｍ ８／０４３１３

Ｈ０１Ｍ ８／０４７４６

Ｈ０１Ｍ ８／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

原燃料ガスを供給する原燃料ガス供給管と接続され、燃料電池を有する発電モジュールと、
前記原燃料ガス供給管に設けられたガス弁と、
前記原燃料ガスの漏れを検知するガスセンサと、
前記ガス弁が閉弁された後に、前記ガスセンサへの通電を維持してから、前記ガスセンサへの通電を停止する制御を行う制御装置と、
前記制御装置と通信可能に接続されたリモートコントローラ又は操作基板と、
を備え、
前記制御装置は、前記ガス弁が閉弁された後の一定時間内に、前記リモートコントローラ又は前記操作基板の操作が無い場合に、前記ガスセンサへの通電を停止する制御を行う、
燃料電池システム。

【請求項2】

複数の補機をさらに備え、
前記制御装置は、前記燃料電池が発電停止状態で、前記複数の補機のうち前記原燃料ガス供給管に設けられたガス部品が作動状態である場合に、前記ガスセンサへの通電停止を待機し、前記燃料電池が発電停止状態で、前記ガス部品が停止した場合に、前記ガスセンサへの通電を停止する制御を行う、
請求項１に記載の燃料電池システム。

【請求項3】

前記制御装置と通信可能に接続されたリモートコントローラ又は操作基板をさらに備え、
前記制御装置は、前記ガス弁が閉弁された状態で、前記リモートコントローラ又は前記操作基板が操作された場合に、前記ガスセンサへの通電を開始する制御を行う、
請求項１又は請求項２に記載の燃料電池システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃料電池システムに関する。

【背景技術】

【0002】

例えばエネファーム（登録商標）と称される燃料電池システムは、現場に設置され、試運転が行われた後、実運転が開始されるまで長期間保管される場合がある。燃料電池システムの保管時には、燃料電池が発電していなくても、複数の補機が通電される場合がある。このとき、ガス漏れを検知するガスセンサも一緒に通電されると、ガスセンサが徐々に劣化する。このため、燃料電池システムの保管時にガスセンサが通電されたままであると、ガスセンサの寿命が短くなる。

【0003】

そこで、特許文献１に記載の燃料電池システムでは、複数の補機が通電された状態でも、原燃料ガス供給管に設けられたガス弁（開閉弁）が閉弁されたときには、これに応じてガスセンサの通電を停止する制御を行うようにしている。

【0004】

また、特許文献１に記載の燃料電池システムでは、ガス弁が開弁されたときには、これに応じて複数のガスセンサのうち１のガスセンサのみが通電される制御を行うようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１８－４９７８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に記載の燃料電池システムでは、ガス弁が閉弁されたときには、これに応じてガスセンサの通電が即時に停止される。このため、例えば、ガス弁の閉弁後に原燃料ガス供給管等の内部に滞留する原燃料ガスの漏れや、ガス弁の閉弁後に行ったメンテナンス作業により生じた原燃料ガスの漏れを検知することができない。したがって、通電によるガスセンサの劣化を抑制しつつ、ガス弁の閉弁後に原燃料ガスの漏れを適切に検知できるようにするためには改良の余地がある。

【0007】

また、特許文献１に記載の燃料電池システムでは、ガス弁が開弁されたときには、これに応じて複数のガスセンサのうち１のガスセンサのみが通電される。ところが、ガスセンサの起動に時間がかかる場合には、ガス弁が開弁されてからガスセンサが起動するまでの間、原燃料ガスの漏れを検知することができない。したがって、通電によるガスセンサの劣化を抑制しつつ、ガス弁の開弁後に原燃料ガスの漏れを適切に検知できるようにするためには改良の余地がある。

【0008】

本発明の第一の目的は、通電によるガスセンサの劣化を抑制しつつ、ガス弁の閉弁後に原燃料ガスの漏れを適切に検知できる燃料電池システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の第一の目的を達成するために、本発明の第一の態様に係る燃料電池システムは、原燃料ガスを供給する原燃料ガス供給管と接続され、燃料電池を有する発電モジュールと、前記原燃料ガス供給管に設けられたガス弁と、前記原燃料ガスの漏れを検知するガスセンサと、前記ガス弁が閉弁された後に、前記ガスセンサへの通電を維持してから、前記ガスセンサへの通電を停止する制御を行う制御装置と、前記制御装置と通信可能に接続されたリモートコントローラ又は操作基板と、を備え、前記制御装置は、前記ガス弁が閉弁された後の一定時間内に、前記リモートコントローラ又は前記操作基板の操作が無い場合に、前記ガスセンサへの通電を停止する制御を行う。

【発明の効果】

【0012】

本発明の第一の態様によれば、通電によるガスセンサの劣化を抑制しつつ、ガス弁の閉弁後に原燃料ガスの漏れを適切に検知できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の一実施形態に係る燃料電池システムの全体構成の概略を示すブロック図である。

【図2】図１に示される制御装置、リモコン、ガス弁、ガスセンサ及び電源基板にリレーを加えた接続構成を示すブロック図である。

【図3】図１に示されるガスセンサへの通電を停止するまでの制御の流れを示すフローチャートである。

【図4】図１に示されるガスセンサへの通電を開始するまでの制御の流れ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】

【0015】

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。

【0016】

図１は、本発明の一実施形態に係る燃料電池システム１０の全体構成の概略を示すブロック図である。本発明の一実施形態に係る燃料電池システム１０は、例えばエネファーム（登録商標）と称される発電システムであり、燃料電池ユニット１２と、リモートコントローラ１４とを備える。

【0017】

通常、燃料電池ユニット１２は、ユーザの建物の外に設置され、リモートコントローラ１４は、ユーザの建物の中に設置される。以降、リモートコントローラ１４をリモコン１４と略称する。

【0018】

燃料電池ユニット１２は、原燃料ガス供給装置２０と、酸化剤ガス供給装置３０と、改質水供給装置４０と、発電モジュール５０と、排熱回収装置６０と、貯湯タンク７０とを備える。

【0019】

原燃料ガス供給装置２０は、発電モジュール５０に原燃料ガスを供給する装置である。原燃料ガスは、例えば、都市ガスやＬＰガス等である。原燃料ガス供給装置２０は、原燃料ガス供給管２１と、ガス弁２２と、脱硫器２３と、圧力センサ２４と、流量センサ２５と、原燃料ガスポンプ２６とを備える。

【0020】

原燃料ガス供給管２１は、発電モジュール５０の気化器５２に接続されている。原燃料ガス供給管２１には、ガス弁２２、脱硫器２３、圧力センサ２４、流量センサ２５及び原燃料ガスポンプ２６が設けられている。

【0021】

ガス弁２２は、例えば電磁弁であり、原燃料ガス供給管２１を開通する開弁状態と、原燃料ガス供給管２１を閉止する閉弁状態とを取り得る構成である。脱硫器２３は、原燃料ガス供給管２１を流れる原燃料ガスに含まれる硫黄分を除去し、圧力センサ２４は、原燃料ガス供給管２１内の原燃料ガスの圧力を検出する。流量センサ２５は、原燃料ガス供給管２１を流れる原燃料ガスの流量を検出し、原燃料ガスポンプ２６は、原燃料ガス供給管２１を通じて原燃料ガスを気化器５２へ供給する。

【0022】

酸化剤ガス供給装置３０は、発電モジュール５０に酸化剤ガスを供給する装置である。酸化剤ガス供給装置３０は、酸化剤ガス供給管３１と、エアフィルタ３２と、流量センサ３３と、ブロワ３４とを備える。

【0023】

エアフィルタ３２は、後述する燃料電池ユニット１２の筐体８０に形成された酸化剤ガス取入口８１に設けられている。酸化剤ガス供給管３１は、酸化剤ガス取入口８１と後述する発電モジュール５０の燃料電池５４とを接続している。酸化剤ガス供給管３１には、流量センサ３３及びブロワ３４が設けられている。

【0024】

流量センサ３３は、酸化剤ガス供給管３１を流れる酸化剤ガスの流量を検出し、ブロワ３４は、酸化剤ガス供給管３１を通じて酸化剤ガスを燃料電池５４へ供給する。

【0025】

改質水供給装置４０は、発電モジュール５０に改質水を供給する装置である。改質水供給装置４０は、改質水供給管４１と、改質水タンク４２と、イオン交換樹脂４３と、改質水ポンプ４４とを備える。改質水供給管４１は、改質水タンク４２と後述する発電モジュール５０の気化器５２とを接続している。改質水供給管４１には、イオン交換樹脂４３及び改質水ポンプ４４が設けられている。

【0026】

改質水タンク４２には、後述する排熱回収装置６０の熱交換器６３で凝縮された凝縮水が改質水として貯留される。イオン交換樹脂４３は、改質水供給管４１を流れる改質水の不純物を除去し、改質水ポンプ４４は、改質水供給管４１を通じて改質水を気化器５２に供給する。

【0027】

発電モジュール５０は、モジュールケース５１と、気化器５２と、改質器５３と、燃料電池５４（燃料電池セルスタック）とを備える。気化器５２、改質器５３及び燃料電池５４は、断熱材によって形成されたモジュールケース５１に収容されている。

【0028】

気化器５２は、改質水及び原燃料ガスの供給を受け、この改質水及び原燃料ガスを加熱し、改質水を蒸発させて水蒸気を生成すると共に原燃料ガスを予熱する。改質器５３は、気化器５２から水蒸気及び予熱された原燃料ガスの供給を受け、原燃料ガスを水蒸気改質反応により改質して、水素を含む燃料ガスを生成する。

【0029】

燃料電池５４は、改質器５３から燃料ガスの供給を受けると共に、酸化剤ガス供給装置３０から酸化剤ガスの供給を受け、燃料ガス及び酸化剤ガスの電気化学反応により発電する。また、燃料電池５４は、発電に伴い発熱する。

【0030】

排熱回収装置６０は、燃料電池５４の発電に伴って発生する熱を回収する装置であり、往路管６１と、復路管６２と、熱交換器６３と、循環ポンプ６４とを備える。熱交換器６３と貯湯タンク７０は、往路管６１及び復路管６２によって接続されており、往路管６１には、循環ポンプ６４が設けられている。

【0031】

貯湯タンク７０に供給された水は、往路管６１を通じて熱交換器６３に供給され、熱交換器６３では、燃料電池５４から排出された排気ガスにより水が加熱されて湯が生成される。この湯は、復路管６２を通じて貯湯タンク７０に供給される。貯湯タンク７０に供給された湯は、貯湯タンク７０に貯留され、貯湯タンク７０に貯留された湯は、給湯に利用される。燃料電池５４から熱交換器６３に供給された排気ガスは、筐体８０の外部に排出される。

【0032】

燃料電池ユニット１２は、上記構成に加え、筐体８０を備える。上述の原燃料ガス供給装置２０、酸化剤ガス供給装置３０、改質水供給装置４０、発電モジュール５０、排熱回収装置６０及び貯湯タンク７０は、筐体８０に収容されている。筐体８０には、換気口８２が設けられており、この換気口８２には、換気フィルタ８３が設けられている。

【0033】

また、燃料電池ユニット１２は、ガスセンサ９０と、外気温センサ９１と、操作基板９２と、表示パネル９３と、パワーコンディショナ９４と、電源基板９５と、制御装置１００とを備える。ガスセンサ９０、外気温センサ９１、操作基板９２、表示パネル９３及びパワーコンディショナ９４は、制御装置１００と電気的に接続されている。また、リモコン１４及び制御装置１００は、熱源機２００と通信可能に接続されている。

【0034】

ガスセンサ９０は、例えば、筐体８０の内部に設けられている。このガスセンサ９０は、原燃料ガスの漏れを検知する。すなわち、ガスセンサ９０は、原燃料ガスを検知した場合には、ガス検知信号を出力する構成とされている。

【0035】

外気温センサ９１は、外気温を検出し、外気温に応じた信号を出力する。操作基板９２は、制御装置１００と有線又は無線により通信可能に接続されており、操作者の操作に応じた操作信号を制御装置１００に出力する。表示パネル９３は、制御装置１００から出力された表示信号に応じた表示を行う。

【0036】

パワーコンディショナ９４は、燃料電池５４の出力端子と商用電源１１０から負荷１１１への交流電力ライン１１２との間に接続されている。以降、パワーコンディショナ９４をパワコン９４と略称する。パワコン９４は、燃料電池５４からの直流電力を交流電力に変換し商用電源１１０からの交流電力に付加する。

【0037】

電源基板９５は、パワコン９４から分岐した直流電力ライン１１３に接続されている。この電源基板９５は、上述のガス弁２２、圧力センサ２４、流量センサ２５、原燃料ガスポンプ２６、流量センサ３３、ブロワ３４、改質水ポンプ４４及び循環ポンプ６４等の複数の補機や制御装置１００等に直流電力を供給する。

【0038】

上述のガス弁２２、圧力センサ２４、流量センサ２５、原燃料ガスポンプ２６、流量センサ３３、ブロワ３４、改質水ポンプ４４及び循環ポンプ６４は、制御装置１００に電気的に接続されている。制御装置１００は、ガス弁２２、原燃料ガスポンプ２６、ブロワ３４、改質水ポンプ４４及び循環ポンプ６４等の複数の補機を制御することにより、燃料電池システム１０全体の動作を制御する。

【0039】

図２は、図１に示される制御装置１００、リモコン１４、ガス弁２２、ガスセンサ９０及び電源基板９５にリレー９６を加えた接続構成を示すブロック図である。リモコン１４は、制御装置１００と通信可能に接続されている。電源基板９５には、制御装置１００及びガス弁２２が接続されている。また、電源基板９５には、リレー９６を介してガスセンサ９０が接続されている。ガス弁２２及びリレー９６は、制御装置１００と電気的に接続されている。

【0040】

リレー９６は、制御装置１００からの制御信号に応じて、電源基板９５からガスセンサ９０に直流電力を供給する閉状態と、電源基板９５からガスセンサ９０への電力供給を停止する開状態とを取り得る構成である。ガスセンサ９０は、リレー９６を介して電源基板９５に接続されており、リレー９６の開閉により、他の補機とは独立して直流電力の供給と停止が行われる。

【0041】

制御装置１００は、コンピュータによって構成されている。この制御装置１００は、ハードウェア構成として、プロセッサ１０１と、メモリ１０２とを有する。プロセッサ１０１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等によって構成される。メモリ１０２は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びストレージ等によって構成される。

【0042】

ＲＯＭは、各種プログラム及び各種データを格納する。ＲＡＭは、作業領域として一時的にプログラム又はデータを記憶する。ストレージは、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）又はＳＳＤ（Solid State Drive）等により構成され、オペレーティングシステムを含む各種プログラムや各種データを格納する。

【0043】

ＲＯＭ又はストレージには、燃料電池システム１０全体の動作を制御するためのプログラム１０３が格納されている。プロセッサ１０１は、プログラム１０３を読み出し、ＲＡＭを作業領域としてプログラム１０３を実行する。燃料電池システム１０の全体構成の概略は以上の通りである。

【0044】

ところで、上記構成の燃料電池システム１０は、現場に設置され、試運転が行われた後、実運転が開始されるまで長期間保管される場合がある。燃料電池システム１０の保管時には、燃料電池５４が発電していなくても、複数の補機が通電される場合がある。このとき、ガス漏れを検知するガスセンサ９０も一緒に通電されると、ガスセンサ９０が徐々に劣化する。このため、燃料電池システム１０の保管時にガスセンサ９０が通電されたままであると、ガスセンサ９０の寿命が短くなる。

【0045】

そこで、複数の補機が通電された状態でも、原燃料ガス供給管に設けられたガス弁２２（開閉弁）が閉弁されたときには、これに応じてガスセンサ９０の通電を停止する制御を行うことが考えられる。

【0046】

しかしながら、このような制御を行う場合、ガス弁２２が閉弁されたときには、これに応じてガスセンサ９０の通電が即時に停止される。このため、例えば、ガス弁２２の閉弁後に原燃料ガス供給管２１等の内部に滞留する原燃料ガスの漏れや、ガス弁２２の閉弁後に行ったメンテナンス作業により生じた原燃料ガスの漏れを検知することができない。したがって、通電によるガスセンサ９０の劣化を抑制しつつ、ガス弁２２の閉弁後に原燃料ガスの漏れを適切に検知できることが望まれる。

【0047】

また、ガス弁２２が開弁されたときに、ガスセンサ９０の通電を停止したままであると、ガス弁２２の開弁後に原燃料ガスの漏れを検知できないため、ガス弁２２の開弁に応じてガスセンサ９０を通電する制御を行うことが考えられる。

【0048】

しかしながら、ガスセンサ９０の起動に時間がかかる場合には、ガス弁２２が開弁されてからガスセンサ９０が起動するまでの間、原燃料ガスの漏れを検知することができない。したがって、通電によるガスセンサ９０の劣化を抑制しつつ、ガス弁２２の開弁後に原燃料ガスの漏れを適切に検知できることが望まれる。

【0049】

そこで、制御装置１００は、次の機能を有する。すなわち、制御装置１００は、ガス弁２２が閉弁された後に、ガスセンサ９０への通電を維持してから、ガスセンサ９０への通電を停止する制御を行う機能を有する。具体的には、制御装置１００は、ガス弁２２が閉弁された後の一定時間内に、リモコン１４又は操作基板９２の操作が無い場合に、ガスセンサ９０への通電を停止する制御を行う機能を有する。

【0050】

また、制御装置１００は、ガス弁２２が閉弁された状態で、リモコン１４又は操作基板９２が操作された場合に、ガスセンサ９０への通電を開始する制御を行う機能を有する。以上の制御装置１００の各機能は、プロセッサ１０１がプログラム１０３を実行することで実現される。

【0051】

次に、本実施形態に係る燃料電池システム１０の動作と併せてその作用及び効果について説明する。

【0052】

先ず、ガスセンサ９０への通電を停止するまでの制御の流れについて説明する。図３は、図１に示されるガスセンサ９０への通電を停止するまでの制御の流れを示すフローチャートである。このガスセンサ９０への通電を停止するまでの制御は、燃料電池システム１０が、現場に設置され、試運転が行われた後、実運転が開始されるまで長期間保管される場合に実行される。このガスセンサ９０への通電を停止するまでの制御では、次のステップＳ１～ステップＳ３が実行される。

【0053】

ステップＳ１では、制御装置１００が、ガス弁２２に出力した制御信号の履歴又はガス弁２２の開閉状態に応じて出力される状態信号等に基づいて、ガス弁２２が開弁状態であるかを判断する。

【0054】

燃料電池システム１０が長期間保管される状態になっておらず、まだガス弁２２が開弁状態である場合には、制御装置１００は、ガス弁２２が開弁状態であると判断し（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、リターンする。そして、制御装置１００は、ガス弁２２が閉弁状態になったと判断するまで、ステップＳ１を繰り返し実行する。

【0055】

ステップＳ１が繰り返し実行される間に、燃料電池システム１０が長期間保管される状態とされ、ガス弁２２が閉弁されると、制御装置１００は、ステップＳ１でガス弁２２が閉弁状態になったと判断し（ステップＳ１：Ｎｏ）、ステップＳ２に移行する。

【0056】

ステップＳ２では、制御装置１００が、リモコン１４又は操作基板９２から出力された操作信号の履歴等に基づいて、ガス弁２２が閉弁された後の一定時間内にリモコン１４又は操作基板９２の操作が有ったか否かを判断する。一定時間は、予め任意に設定され、例えば、６０分である。

【0057】

ガス弁２２が閉弁された後であっても、燃料電池システム１０の設定やメンテナンス等を行うために、操作者がリモコン１４又は操作基板９２を操作すると、このリモコン１４又は操作基板９２から制御装置１００に操作信号が出力される。

【0058】

このように、ガス弁２２が閉弁された後の一定時間内にリモコン１４又は操作基板９２の操作が有った場合には、制御装置１００は、一定時間内にリモコン１４又は操作基板９２の操作が有ったと判断し（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、リターンする。そして、制御装置１００は、一定時間内にリモコン１４又は操作基板９２の操作が無いと判断するまで、ステップＳ１～ステップＳ２を繰り返し実行する。これにより、ガスセンサ９０がオン（作動状態）に維持される。

【0059】

一方、ガス弁２２が閉弁された後の燃料電池システム１０の設定やメンテナンス等が終了し、ガス弁２２が閉弁された後の一定時間内にリモコン１４又は操作基板９２の操作が無い場合には、制御装置１００は、一定時間内にリモコン１４又は操作基板９２の操作が無いと判断し（ステップＳ２：Ｎｏ）、ステップＳ３に移行する。

【0060】

ステップＳ３では、制御装置１００が、ガスセンサ９０への通電を停止する制御を行い、ガスセンサ９０をオフにする。具体的には、制御装置１００は、リレー９６に開指令である制御信号を出力し、リレー９６を開状態とする。リレー９６が開状態になると、電源基板９５からガスセンサ９０への電力供給が停止され、ガスセンサ９０がオフ（停止状態）になる。

【0061】

このように、制御装置１００は、ガス弁２２が閉弁された後の一定時間内にリモコン１４又は操作基板９２の操作が有ったか否かを判断し、一定時間内にリモコン１４又は操作基板９２の操作が無い場合には、ガスセンサ９０への通電を停止する。つまり、制御装置１００は、ガス弁２２が閉弁された後に、ガスセンサ９０への通電を即時に停止するのではなく、ガスセンサ９０への通電を維持してから、ガスセンサ９０への通電を停止する。

【0062】

したがって、例えば、ガス弁２２の閉弁後に原燃料ガス供給管２１等の内部に滞留する原燃料ガスの漏れや、ガス弁２２の閉弁後に行ったメンテナンス作業により生じた原燃料ガスの漏れがあっても、ガスセンサ９０が通電されている間は、この原燃料ガスの漏れをガスセンサ９０によって適切に検知することができる。

【0063】

また、その後、ガスセンサ９０への通電が停止され、燃料電池システム１０の保管時には、ガスセンサ９０の通電が停止された状態に保たれるので、通電によるガスセンサ９０の劣化を抑制することができる。

【0064】

このように、本実施形態に係る燃料電池システム１０によれば、通電によるガスセンサ９０の劣化を抑制することができる。

【0065】

なお、上述のガスセンサ９０への通電を停止するまでの制御において、制御装置１００は、上述のステップＳ２で一定時間内にリモコン１４又は操作基板９２の操作が無いと判断した場合（ステップＳ２：Ｎｏ）に、次のように動作してもよい。

【0066】

すなわち、制御装置１００は、複数の補機に出力した制御信号の履歴又は複数の補機の作動状態に応じて出力される状態信号等に基づいて、燃料電池５４が発電停止状態であるか否かを判断すると共に、複数の補機のうち原燃料ガス供給管２１に設けられたガス部品の一例である原燃料ガスポンプ２６が停止状態であるか否かを判断してもよい。

【0067】

そして、制御装置１００は、燃料電池５４が発電停止状態で、かつ、原燃料ガスポンプ２６が作動状態である場合に、ガスセンサ９０への通電停止を待機する制御を行い、ガスセンサ９０をオンに維持してもよい。

【0068】

その後、制御装置１００は、燃料電池５４が発電停止状態で、かつ、原燃料ガスポンプ２６が停止状態になった場合に、ガスセンサ９０への通電を停止する制御を行い、ガスセンサ９０をオフにしてもよい。

【0069】

このようにすると、原燃料ガスポンプ２６が作動状態であるにもかかわらず、ガスセンサ９０への通電が停止されることを防止できる。これにより、原燃料ガスポンプ２６の作動に伴う原燃料ガスの漏れを検知することができる。

【0070】

また、上述のガスセンサ９０への通電を停止するまでの制御において、制御装置１００は、ガス弁２２が閉弁された後の一定時間内に、リモコン１４又は操作基板９２の操作が無い場合に、ガスセンサ９０への通電を停止する制御を行うが、リモコン１４又は操作基板９２の操作の有無にかかわらず、ガス弁２２が閉弁された後に、一定時間、ガスセンサ９０への通電を維持してから、ガスセンサ９０への通電を停止する制御を行ってもよい。以上がガスセンサ９０への通電を停止するまでの制御の説明である。

【0071】

続いて、ガスセンサ９０への通電を開始するまでの制御の流れについて説明する。図４は、図１に示されるガスセンサ９０への通電を開始するまでの制御の流れを示すフローチャートである。このガスセンサ９０への通電を開始するまでの制御は、燃料電池システム１０を長期間保管するために、ガス弁２２が閉弁された場合に実行される。このガスセンサ９０への通電を開始するまでの制御では、次のステップＳ１１～ステップＳ１３が実行される。

【0072】

ステップＳ１１では、制御装置１００が、ガスセンサ９０に接続されたリレー９６に出力した制御信号の履歴又はリレー９６の開閉状態に応じて出力される状態信号等に基づいて、リレー９６が閉状態であるか否か、すなわちガスセンサ９０がオン（作動状態）になっているか否かを判断する。

【0073】

燃料電池システム１０を長期間保管するためにガスセンサ９０がオフになっておらず、まだガスセンサ９０がオンである場合には、制御装置１００は、ガスセンサ９０がオンであると判断し（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、リターンする。そして、制御装置１００は、ガスセンサ９０がオフになったと判断するまで、ステップＳ１１を繰り返し実行する。

【0074】

ステップＳ１１が繰り返し実行される間に、燃料電池システム１０が長期間保管される状態とされ、ガスセンサ９０がオフになると、制御装置１００は、ステップＳ１１でガスセンサ９０がオフになったと判断し（ステップＳ１１：Ｎｏ）、ステップＳ１２に移行する。

【0075】

ステップＳ１２では、制御装置１００が、リモコン１４又は操作基板９２の操作が有ったか否かを判断する。

【0076】

燃料電池システム１０を長期間保管するための設定やメンテナンス等が終了し、ガスセンサ９０がオフになった後にリモコン１４又は操作基板９２の操作が無い場合には、制御装置１００は、リモコン１４又は操作基板９２の操作が無いと判断し（ステップＳ１２：Ｎｏ）、リターンする。そして、制御装置１００は、リモコン１４又は操作基板９２の操作が有ったと判断するまで、ステップＳ１１～ステップＳ１２を繰り返し実行する。これにより、ガスセンサ９０がオフ（停止状態）に維持される。

【0077】

一方、ガスセンサ９０がオフになった後でも、ガス弁２２の開弁を伴う設定やメンテナンス等を行うために、操作者がガス弁２２を開弁する前にリモコン１４又は操作基板９２を操作することがある。このように、操作者がガス弁２２を開弁する前にリモコン１４又は操作基板９２を操作すると、このリモコン１４又は操作基板９２から制御装置１００に操作信号が出力される。

【0078】

このように、ガスセンサ９０がオフになった後にリモコン１４又は操作基板９２の操作が有った場合には、制御装置１００は、リモコン１４又は操作基板９２の操作が有ったと判断し（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、ステップＳ１３に移行する。

【0079】

ステップＳ１３では、制御装置１００が、ガスセンサ９０への通電を開始する制御を行い、ガスセンサ９０をオンにする。具体的には、制御装置１００は、リレー９６に閉指令である制御信号を出力し、リレー９６を閉状態とする。リレー９６が閉状態になると、電源基板９５からガスセンサ９０への電力供給が開始され、ガスセンサ９０がオンになる。

【0080】

このように、制御装置１００は、燃料電池システム１０を長期間保管するために、ガス弁２２が閉弁され、ガスセンサ９０がオフになった場合でも、その後、ガス弁２２の開弁を伴う設定やメンテナンス等を行うべくリモコン１４又は操作基板９２が操作された場合には、ガスセンサ９０への通電を開始する。

【0081】

したがって、ガスセンサ９０の起動に時間がかかる場合でも、ガス弁２２が開弁される前にガスセンサ９０を起動させることができるか、又は、ガス弁２２が開弁されてからすぐにガスセンサ９０を起動させることができる。これにより、ガス弁２２が開弁された後に、原燃料ガスの漏れをしばらく検知することができない事態が生じることを防ぐことができるので、ガス弁２２の開弁後に原燃料ガスの漏れを適切に検知することができる。

【0082】

また、ガス弁２２が閉弁された状態で、リモコン１４又は操作基板９２の操作が無い場合には、ガスセンサ９０の通電が停止された状態に保たれるので、通電によるガスセンサ９０の劣化を抑制することができる。

【0083】

このように、本実施形態に係る燃料電池システム１０によれば、通電によるガスセンサ９０の劣化を抑制しつつ、ガス弁２２の開弁後に原燃料ガスの漏れを適切に検知することができる。

【0084】

なお、制御装置１００は、ガス弁２２が閉弁された後に、ガスセンサ９０への通電を維持してから、ガスセンサ９０への通電を停止する制御を行う機能（ステップＳ１～ステップＳ３を実行する機能）と、ガス弁２２が閉弁された状態で、リモコン１４又は操作基板９２が操作された場合に、ガスセンサ９０への通電を開始する制御を行う機能（ステップＳ１１～ステップＳ１３を実行する機能）の両方を有するが、これらの機能のうちいずれか一方のみを有していてもよい。

【0085】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

【符号の説明】

【0086】

１０…燃料電池システム、１２…燃料電池ユニット、１４…リモートコントローラ（リモコン）、２０…原燃料ガス供給装置、２１…原燃料ガス供給管、２２…ガス弁、２３…脱硫器、２４…圧力センサ、２５…流量センサ、２６…原燃料ガスポンプ、３０…酸化剤ガス供給装置、３１…酸化剤ガス供給管、３２…エアフィルタ、３３…流量センサ、３４…ブロワ、４０…改質水供給装置、４１…改質水供給管、４２…改質水タンク、４３…イオン交換樹脂、４４…改質水ポンプ、５０…発電モジュール、５１…モジュールケース、５２…気化器、５３…改質器、５４…燃料電池、６０…排熱回収装置、６１…往路管、６２…復路管、６３…熱交換器、６４…循環ポンプ、７０…貯湯タンク、８０…筐体、８１…酸化剤ガス取入口、８２…換気口、８３…換気フィルタ、９０…ガスセンサ、９１…外気温センサ、９２…操作基板、９３…表示パネル、９４…パワーコンディショナ（パワコン）、９５…電源基板、９６…リレー、１００…制御装置、１０１…プロセッサ、１０２…メモリ、１０３…プログラム、１１０…商用電源、１１１…負荷、１１２…交流電力ライン、１１３…直流電力ライン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】