[发明专利]燃料电池系统和燃料电池系统的控制方法

说明书

燃料电池系统具备：燃料电池；燃料处理部，其用于对原燃料进行处理，来生成燃料电池的燃料气体；氧化剂气体加热部，其用于对燃料电池的氧化剂气体进行加热；燃烧器，其用于使原燃料燃烧，来生成用于对燃料处理部和氧化剂气体加热部进行加热的燃烧气体；以及控制部，其在燃料电池的暖机时控制针对燃料处理部和燃烧器的原燃料的供给。在燃料处理部处于其可动作温度的情况下，控制部向燃料处理部和燃烧器双方供给原燃料。

技术领域

本发明涉及一种具备燃烧器以用于燃料电池的暖机的燃料电池系统及其控制方法。

背景技术

JP2016-154067中公开了如下内容：具备启动用燃烧器和重整器，在燃料电池系统启动时，将原燃料的供给目的地在启动用燃烧器与重整器之间进行切换。具体地说，具备用于向启动用燃烧器供给重整前的燃料即原燃料的第一燃料供给流路以及用于向重整器供给原燃料的第二燃料供给流路，在重整器的温度低于可重整温度的期间，通过第一燃料供给流路向启动用燃烧器供给原燃料，另一方面，在重整器的温度达到可重整温度之后，通过第二燃料供给流路向重整器供给原燃料(第0032、0033段)。

发明内容

在具备固体氧化物型燃料电池等动作温度高的燃料电池的系统中，在启动时，为了燃料电池的暖机而需要较大的热量。在热量的产生依赖于燃烧器的燃料电池系统中，需要向燃烧器供给相应量的燃料，但是，如果只是单纯地向燃烧器供给燃料并对燃料电池给予通过燃烧产生的热量，则无法适当地抑制燃料的消耗，从而无法期望高效的系统的构筑。

JP2016-154067中公开了除了使用启动用燃烧器以外还使用重整器，但是，由于将启动用燃烧器或重整器择一地选作用于暖机的热源，因此当想要通过燃料流量的增大来获得充分的热量时，不仅针对启动用燃烧器、而且针对重整器也需要进行以启动时的燃料流量为前提的设计。这意味着为了启动而要求特殊的设计，在使系统整体的效率提高的方面是不利的。

本发明的目的在于，提供一种考虑到以上问题的燃料电池系统和燃料电池系统的控制方法。

本发明在一个方式中提供燃料电池系统，该燃料电池系统具备：燃料电池；燃料处理部，其用于对原燃料进行处理，来生成燃料电池的燃料气体；氧化剂气体加热部，其用于对燃料电池的氧化剂气体进行加热；燃烧器，其用于使原燃料燃烧，来生成用于对燃料处理部和氧化剂气体加热部进行加热的燃烧气体；以及控制部，其在燃料电池的暖机时，控制针对燃料处理部和燃烧器的原燃料的供给。在本方式中，在燃料处理部处于其可动作温度的情况下，控制部向燃料处理部和燃烧器双方供给原燃料。

附图说明

图1是概念性地示出本发明的一个实施方式所涉及的燃料电池系统的结构的说明图。

图2是示出上述实施方式所涉及的燃料电池系统的具体例的结构图。

图3是示出上述实施方式所涉及的燃料电池系统的启动控制的流程的流程图。

图4是上述启动控制的动作说明图(PRD1)。

图5是上述启动控制的动作说明图(PRD2)。

图6是上述启动控制的动作说明图(PRD3)。

图7是示出上述启动控制中的燃烧器温度T_cmb、重整器温度T_ref、堆温度T_stk以及燃料流量m_fuel的变化的时间图。

具体实施方式

下面，参照附图来说明本发明的实施方式。

(燃料电池系统的整体结构)

图1概念性地示出本发明的一个实施方式所涉及的燃料电池系统S的结构。