專利名稱：燃料電池發電系統以及燃料電池發電系統的運轉停止方法
技術領域：
本發明涉及燃料電池發電系統以及燃料電池發電系統的運轉停止方法，特別是涉及燃料電池發電系統的運轉停止控制。
背景技術：
以具備利用燃料電池的發電裝置、以及將利用在用該發電裝置進行發電的時候所產生的熱來進行加熱的水(溫水)進行儲存的熱水儲存槽的家庭用燃料電池熱電聯供系統為代表的燃料電池發電系統，一般搭載有對烴等原料實施重整來作為氫供給源的燃料生成
ο在此，燃料電池發電系統所要求的是高能量轉換效率和其效率的維持(耐久性)。 例如，在使用作為家庭用的將甲烷作為主成分的城市燃氣(天然氣)等原料氣體的情況下， 為了增大光熱消耗的優點以及削減CO2之效果，在電和熱的消耗量少的時間帶停止并且在電和熱的消耗量多的時間帶進行運轉的運轉方法是有效的。一般白天運轉而夜晚停止運轉的DSS(Daily Srart-Up & Smt-Down)運轉能夠增大光熱消耗之優點以及削減CO2之效果。 因此，希望燃料電池發電系統能夠靈活地應對包括啟動和停止的運轉模式。然而，存在以下問題在對燃料電池發電系統實施DSS運轉的情況下，如果在系統運轉停止時氧殘存于燃料電池內部，或者從外部流入空氣，那么電極催化劑會發生劣化，電池性能會發生下降。對于這樣的技術問題，已知有以下的高分子電解質膜型燃料電池發電裝置的運轉方法在停止供氧之后，繼續向燃料電池提供氫以使殘存于陰極部的氧因為產生電能而消耗，直至陰極部的氧分壓達到預先確定的值為止(例如參照專利文獻1)。另外，已知有以下的燃料電池的運轉方法具備直流電力供給用的外部電源，提供針對燃料極的含氫氣體，停止供給針對氧極的含氧氣體，而且使與發電狀態相同方向的電流流向單電池，從而在不提供含氫氣體的氧極上產生氫，從而恢復燃料電池的劣化(例如參照專利文獻2)。另外，還有以下技術問題在燃料電池發電系統運轉停止后，由于燃料電池內的溫度降低，燃料電池內部的壓力會降低，空氣可能會流入到燃料電池內。針對這樣的技術問題，已知有具有分支管和被設置于分支管上的調節閥的燃料電池系統，所述分支管從將烴類燃料提供給重整機構的燃料供給管道中分支并且將烴類燃料提供給燃料電池的陽極側 (例如參照專利文獻幻。在專利文獻3所述的燃料電池發電系統中，等待經過燃料電池的吹掃所需的時間后關閉調節閥從而停止向燃料電池提供烴類燃料，并且在從暫時停止提供該烴類燃料起經過規定的時間之后，開啟調節閥，將解除燃料電池的負壓所需的烴類燃料提供給燃料電池。現有技術文獻專利文獻專利文獻1 日本特許第3761583號公報專利文獻2 日本特許第4283928號公報
專利文獻3 日本特許第4248182號公報

發明內容
發明所要解決的技術問題然而，如專利文獻1所公開的高分子電解質膜型燃料電池發電裝置的運轉方法那樣，在一邊發電一邊繼續提供燃料氣體直至殘存氧達到低濃度為止的情況下，隨著殘存氧的濃度降低，發電量減少。于是，隨著該發電量的減少，燃料氣體的利用率降低，甚至所生成的燃料氣體中的不必要的成分比例增加。因此，每次停止時發生能量損失。因此，關于專利文獻1所公開的運轉方法，存在著大幅度地損害了減小能量損失這樣的燃料電池發電系統的優點的技術問題。另外，如果如專利文獻2所公開的燃料電池的運轉方法那樣，將直流電源追加搭載于系統中，那么不僅僅發生能量損失，而且在系統的成本方面以及緊湊性方面存在問題。再有，如專利文獻3所公開的燃料電池發電系統那樣，在不經由重整機構而將烴類燃料提供給燃料電池的情況下，不得不另外設置分支管，因而在系統的成本方面以及緊湊化方面產生問題。另外，關于專利文獻3所公開的燃料電池發電系統，是由與加熱重整機構的燃燒部不同的另外設置的燃燒器來燃燒從燃料電池中吹掃出來的燃料氣體等可燃氣體的構成。因此，存在著以下的技術問題，即，不僅僅是在系統的成本方面以及緊湊化方面產生問題，而且存在發生能量損失并大幅度地損害了減小能量損失這樣的燃料電池發電系統的優點的問題。如以上所述，關于現有的燃料電池發電系統，其商品性(成本、使用優點等)不夠充分，還有改善的余地。本發明就是鑒于以上所述的技術問題而做出的，目的在于提供成本低、能量損失小且在耐久性方面表現優異的燃料電池發電系統以及燃料電池發電系統的運轉停止方法。解決技術問題的手段為了解決上述現有的技術問題，本發明人獲得了以下見解。即，關于現有的燃料電池發電系統，完全沒有考慮燃料電池發電系統的運轉被停止時的燃料電池中的發電量。因此，在維持燃料電池發電系統的停止指令被輸入到控制器的時候的發電量的狀態下進行停止處理。因此，在進行停止處理期間生成所需要的以上的燃料氣體，消耗了本來沒有必要消耗的原料氣體。并且，所生成的燃料氣體只是在燃燒器中被燃燒并作為熱被釋放至外部，所以燃料氣體的生成量越大能量損失也越大。特別是，關于上述專利文獻1所公開的高分子電解質膜型燃料電池發電裝置的運轉方法，因為持續提供燃料氣體直至殘存氧達到低濃度為止，所以其能量損失進一步變大。因此，本發明人等發現采用以下所述的構成在達到上述本發明的目的來看是極為有效的，由此想到了本發明。S卩，本發明所涉及的燃料電池發電系統具備燃料電池，該燃料電池具有電解質膜、陽極、陰極、將燃料氣體提供給所述陽極的燃料氣體流路、以及將氧化劑氣體提供給所述陰極的氧化劑氣體流路，并且所述燃料電池使被提供給所述陽極的所述燃料氣體與被提供給所述陰極的所述氧化劑氣體發生反應而進行發電；燃料生成器，使從原料氣體供給器提供的原料氣體與從水供給器提供的水發生重整反應從而生成所述燃料氣體，并通過燃料氣體供給路徑將該燃料氣體提供給所述燃料電池的所述燃料氣體流路；氧化劑氣體供給器，通過氧化劑氣體供給路徑將所述氧化劑氣體提供給所述燃料電池的所述氧化劑氣體流路；燃料氣體排出路徑，從所述燃料電池的所述燃料氣體流路排出的未利用的燃料氣體在其中流通；氧化劑氣體排出路徑，從所述燃料電池的所述氧化劑氣體流路排出的未利用的氧化劑氣體在其中流通；輸出控制器，從所述燃料電池取出電力并提供給外部負載；開閉機構，被構成為對所述燃料氣體流路的上游側的路徑、所述燃料氣體流路的下游側的路徑以及所述氧化劑氣體流路的上游側的路徑的各個路徑進行開閉；以及控制器；所述控制器被構成為，在停止處理過程中，控制所述輸出控制器，使從所述燃料電池取出的電力量降低，之后，停止向所述外部負載提供電力，停止從所述氧化劑氣體供給器提供所述氧化劑氣體，并且由所述開閉機構關閉所述氧化劑氣體流路的上游側的路徑，在關閉所述氧化劑氣體流路的上游側的路徑之后，在經過了由通過所述電解質膜交叉泄漏的燃料氣體消耗所述氧化劑氣體流路內的氧化劑氣體的規定的時間之后，使所述原料氣體供給器以及所述水供給器停止，其后，由所述開閉機構關閉所述燃料氣體流路的上游側的路徑以及所述燃料氣體流路的下游側的路徑。由此，通過降低從燃料電池取出的電力量，從而就能夠減少由燃料生成器生成的燃料氣體的量，并且能夠減少能量損失。另外，對于燃料氣體流路內的燃料氣體交叉泄漏到氧化劑氣體流路中以及伴隨溫度降低而產生的內部壓力下降，能夠由從燃料氣體供給路徑提供的燃料氣體對燃料電池內進行保壓。另外，通過使殘存于氧化劑氣體流路的氧化劑氣體(氧)與交叉泄漏的燃料氣體(氫)發生反應，從而就能夠抑制陰極的劣化。再有，對于由于氧化劑氣體被消耗而引起的內部壓力下降，通過將存在于氧化劑排出路徑中的氧濃度低于大氣的氧化劑氣體提供給氧化劑氣體流路，從而能夠對燃料電池內實施保壓，與此同時能夠減少被消耗的燃料氣體的量。另外，本發明所涉及的燃料電池發電系統的運轉方法是所述燃料電池發電系統具備燃料電池，該燃料電池具有電解質膜、陽極、陰極、將燃料氣體提供給所述陽極的燃料氣體流路、以及將氧化劑氣體提供給所述陰極的氧化劑氣體流路，并且所述燃料電池使被提供給所述陽極的所述燃料氣體與被提供給所述陰極的所述氧化劑氣體發生反應而進行發電；所述燃料電池發電系統的運轉停止方法包括步驟(A)，輸出控制器降低從所述燃料電池取出的電力量，之后，停止向外部負載提供電力；步驟(B)，氧化劑氣體供給器停止提供所述氧化劑氣體，并且所述開閉機構關閉所述氧化劑氣體流路的上游側的路徑；步驟 (C)，在關閉所述氧化劑氣體流路的上游側的路徑之后，在經過了由通過所述電解質膜交叉泄漏的燃料氣體消耗所述氧化劑氣體流路內的氧化劑氣體的規定的時間之后，原料氣體供給器以及水供給器停止；步驟(D)，在所述步驟(C)之后，所述開閉機構關閉所述燃料氣體流路的上游側的路徑以及所述燃料氣體流路的下游側的路徑。由此，通過降低從燃料電池取出的電力量，從而就能夠減少由燃料生成器所生成的燃料氣體的量，并且還能夠減少能量損失。另外，對于燃料氣體流路內的燃料氣體交叉泄漏到氧化劑氣體流路中、以及伴隨溫度降低而產生的內部壓力的下降，能夠由從燃料氣體供給路徑提供的燃料氣體對燃料電池內進行保壓。另外，通過使殘存于氧化劑氣體流路的氧化劑氣體(氧)與交叉泄漏燃料氣體(氫)發生反應，從而就能夠抑制陰極的劣化。再有，對于由于氧化劑氣體被消耗而引起的內部壓力下降，通過將存在于氧化劑氣體排出路徑中的氧濃度低于大氣的氧化劑氣體提供給氧化劑氣體流路，從而能夠對燃料電池內實施保壓，與此同時能夠減少被消耗的燃料氣體的量。本發明的上述目的、其他目的、特征以及優點在參照附圖的情況下，通過對以下優選的實施方式進行詳細的說明便可得以明了。發明的效果根據本發明的燃料電池發電系統以及燃料電池發電系統的運轉方法，能夠降低成本，并且能夠減小能量損失，另外，能夠提高耐久性。


圖1是表示本發明實施方式1所涉及的燃料電池發電系統的概略結構的示意圖。圖2是示意性地表示由圖1所表示的燃料電池發電系統的運轉停止處理的流程圖。圖3是表示本實施方式1中的變形例1的燃料電池發電系統的概略結構的示意圖。圖4是示意性地表示本實施方式1中的變形例1的燃料電池發電系統的運轉停止處理的流程圖。圖5是表示本實施方式1中的變形例2的燃料電池發電系統的概略結構的示意圖。圖6是示意性地表示本實施方式1中的變形例2的燃料電池發電系統的運轉停止處理的流程圖。圖7是表示本發明的實施方式2所涉及的燃料電池發電系統的概略結構的示意圖。圖8是示意性地表示本發明實施方式2所涉及的燃料電池發電系統的運轉停止處理的流程圖。圖9是示意性地表示實施方式2中的變形例1的燃料電池發電系統的運轉停止處理的流程圖。圖10是示意性地表示本發明的實施方式3所涉及的燃料電池發電系統的運轉停止處理的流程圖。圖11是示意性地表示本發明的實施方式4所涉及的燃料電池發電系統的運轉停止處理的流程圖。圖12是示意性地表示本發明的實施方式5所涉及的燃料電池發電系統的運轉停止處理的流程圖。
具體實施例方式以下參照附圖就本發明的實施方式進行說明。還有，在所有附圖中，將相同的符號標注于相同或者相當的部分，并省略重復的說明。另外，在所有附圖中，只選取說明本發明所必要的構成要素來圖示，關于其他構成要素則省略對其圖示。再有，本發明并不限定于以下所述實施方式。(實施方式1)本發明的實施方式1所涉及的燃料電池發電系統示例了以下的形態具備燃料電池，該燃料電池具有電解質膜、陽極、陰極、將燃料氣體提供給陽極的燃料氣體流路、以及將氧化劑氣體提供給陰極的氧化劑氣體流路，并且燃料電池使被提供給陽極的燃料氣體與被提供給陰極的氧化劑氣體發生反應而進行發電；燃料生成器，使從原料氣體供給器提供的原料氣體與從水供給器提供的水發生重整反應從而生成燃料氣體，并通過燃料氣體供給路徑將該燃料氣體提供給燃料電池的燃料氣體流路；氧化劑氣體供給器，通過氧化劑氣體供給路徑將氧化劑氣體提供給燃料電池的氧化劑氣體流路；燃料氣體排出路徑，從燃料電池的燃料氣體流路排出的未利用的燃料氣體在其中流通；氧化劑氣體排出路徑，從燃料電池的氧化劑氣體流路排出的未利用的氧化劑氣體在其中流通；輸出控制器，從燃料電池取出電力并提供給外部負載；開閉機構，被構成為對燃料氣體流路的上游側的路徑、燃料氣體流路的下游側的路徑以及氧化劑氣體流路的上游側的路徑的各個路徑進行開閉；以及控制器；控制器被構成為，在停止處理過程中，控制輸出控制器，使從燃料電池取出的電力量降低，之后，停止向外部負載提供電力，停止從氧化劑氣體供給器提供氧化劑氣體，并且由開閉機構關閉氧化劑氣體流路的上游側的路徑，在關閉氧化劑氣體流路的上游側的路徑之后，在經過了由通過電解質膜交叉泄漏的燃料氣體消耗氧化劑氣體流路內的氧化劑氣體的規定的時間之后，使原料氣體供給器以及水供給器停止，其后，由開閉機構關閉燃料氣體流路的上游側的路徑以及燃料氣體流路的下游側的路徑。[燃料電池發電系統的構成]圖1是表示本發明的實施方式1所涉及的燃料電池發電系統的概略構成的示意圖。如圖1所示，本發明的實施方式1所涉及的燃料電池發電系統100具備具有電解質膜11A、燃料氣體流路1以及氧化劑氣體流路2的燃料電池11，具有燃燒器12A的燃料生成器12，燃料氣體供給路徑51，燃料氣體排出路徑52，燃料氣體供給開閉器71，燃料氣體排出開閉器72，氧化劑氣體供給器13，氧化劑氣體供給路徑M，氧化劑氣體供給開閉器74，氧化劑氣體排出路徑陽，氧化劑氣體排出開閉器75，輸出控制器14，水供給器15，原料氣體供給器16，以及控制器20。另外，在本實施方式1中，燃料氣體供給開閉器71、燃料氣體排出開閉器72、氧化劑氣體供給開閉器74以及氧化劑氣體排出開閉器75構成了開閉機構。并且，控制器20被構成為，在停止處理過程中，控制輸出控制器14以使從燃料電池11取出的電力量降低，并且然后停止向外部負載提供電力，停止從氧化劑氣體供給器13 提供氧化劑氣體，并且由開閉機構(氧化劑氣體供給開閉器74)關閉氧化劑氣體供給路徑 54 (氧化劑氣體流路2的上游側的路徑)，在關閉了氧化劑氣體供給路徑M之后，并在經過了由通過電解質膜IlA交叉泄漏的燃料氣體消耗氧化劑氣體流路2內的氧的規定的時間之后，使原料氣體供給器16以及水供給器15停止，之后，由開閉機構(燃料氣體供給開閉器 71、燃料氣體排出開閉器72、氧化劑氣體排出開閉器7 關閉燃料氣體供給路徑51 (燃料氣體流路1的上游側的路徑)、燃料氣體排出路徑52 (燃料氣體流路1的下游側的路徑)以及氧化劑氣體排出路徑陽。燃料電池11具有電解質膜11A、陽極11B、陰極11C、燃料氣體流路1以及氧化劑氣體流路2。作為電解質膜11A，例如可以使用選擇性地輸送氫離子的高分子電解質膜(例如美國杜邦公司制造的Nafi0n(商品名))。燃料氣體流路1是以將燃料氣體提供給陽極IlB 的方式構成的。另外，氧化劑氣體流路2是以將氧化劑氣體提供給陰極IlC的方式構成的。并且，在陽極IlB以及陰極IlC上，被提供的燃料氣體和氧化劑氣體發生電化學反應，從而生成水，并產生電和熱。另外，在燃料電池11中，水或防凍液(例如含有乙二醇的溶液)等冷卻介質流通于沒有被圖示的冷卻介質流路中。由此，對所產生的熱進行回收。冷卻介質所回收的熱進一步與水進行熱交換，從而作為熱水被儲存于熱水儲槽(沒有圖示)中。還有，關于本實施方式1所涉及的燃料電池發電系統100的燃料電池11，可以使用現有的高分子電解質型燃料電池，在此省略對其構成作詳細說明。燃料生成器12具有重整器12B和蒸發器12C。在蒸發器12C上通過水供給路徑56 連接有水供給器15。另外，在水供給路徑56上設置有水開閉器76。水供給器15只要能夠調節水的流量來將水提供給蒸發器12C，可以是任何形態的。作為水供給器15，例如可以使用調節水的流量的流量調節器。流量調節器既可以由流量調節閥單體或者泵單體構成，另外也可以由泵與流量調節閥的組合構成。水開閉器76只要是以切斷水的流通的方式構成的設備，可以是任何形態的。作為水開閉器76，例如可以使用電磁閥等開閉閥。蒸發器12C 是以氣化從水供給器15提供的水從而將水蒸氣提供給重整器12B的方式構成的。重整器12B具有使原料氣體與水發生重整反應從而生成含氫氣體的重整催化劑。 在重整器12B上，通過原料氣體供給路徑57連接有原料氣體供給器16。另外，在原料氣體供給路徑57上，設置有原料氣體開閉器77。原料氣體供給器16只要能夠調節原料氣體的流量并將原料氣體提供給重整器12B，可以是任何形態的。作為原料氣體供給器16，例如既可以由流量調節閥單體或者增壓泵單體來構成，另外也可以由增壓泵與流量調節閥的組合來構成。原料氣體開閉器77只要是以切斷原料氣體的流通的方式構成的設備，可以是任何形態的。作為原料氣體開閉器77，例如可以使用電磁閥等開閉閥。并且，在重整器12B中， 從原料氣體供給器16提供的原料氣體與從蒸發器12C提供的水蒸氣發生重整反應，并生成含氫氣體，所生成的含氫氣體作為燃料氣體被提供給燃料氣體供給路徑51。還有，作為原料氣體，例如可以使用乙烷、丙烷等烴這樣的至少含有將碳以及氫作為構成元素的有機化合物的物質。另外，在使用甲醇等醇類原料這樣的液體原料的情況下， 因為燃料生成器12內為高溫，所以液體原料被提供給重整器12B內時，液體原料發生氣化而作為氣體被供給。另外，原料氣體供給器16也可以被構成為，在將主成分為甲烷的城市燃氣(天然氣)作為原料氣體來使用的情況下，具有除去包含于城市燃氣中的臭氣成分 (例如硫醇)的脫臭器。在此情況下，脫臭器既可以被制成具有活性炭和過濾器的構成，也可以被制成使用通過吸附來除去臭氣成分的沸石類吸附劑的構成，或者也可以被制成使用加氫脫硫催化劑的構成。另外，燃料生成器12具有燃燒器12A，在燃燒器12A上連接有燃料氣體排出路徑 52的下游端。另外，在燃燒器12A上通過燃燒用空氣供給路徑58連接有燃燒用空氣供給器 17。燃燒器12A例如可以具有檢測點火器以及燃燒廢氣的燃燒狀態的火焰棒(flame rod)。 燃燒用空氣供給器17只要能夠將燃燒用空氣提供給燃燒器12A，可以是任何形態的。作為燃燒用空氣供給器17，例如可以使用鼓風機和西洛克風扇等風扇類。并且，在燃燒器12A 中，燃燒用燃料和燃燒用空氣被提供，它們燃燒從而產生燃燒廢氣。所生成的燃燒廢氣在加熱重整器12B和蒸發器12C之后，流通于燃燒廢氣路徑(沒有圖示)中，從而被排出至燃料電池發電系統100外。還有，作為燃燒用燃料，例如可以列舉原料氣體和由重整器12B所生成的含氫氣體。
燃料氣體供給路徑51連接燃料生成器12和燃料電池11 (準確地說是燃料電池11 的燃料氣體流路1)，并以使由燃料生成器12生成的燃料氣體在其中流通的方式構成。另夕卜，在燃料氣體供給路徑51上設置有燃料氣體供給開閉器71。燃料氣體供給開閉器71只要是以切斷燃料氣體等流通的方式構成的設備，可以是任何形態的。作為燃料氣體供給開閉器71，例如可以使用電磁閥等開閉閥。由此，由燃料生成器12生成的燃料氣體流通于燃料氣體供給路徑51中，從而被提供給燃料電池11的燃料氣體流路1。燃料氣體排出路徑52是以使在燃料電池11的陽極IlB上未利用的燃料氣體(以下稱之為燃料氣體尾氣)進行流通的方式構成的。流通于燃料氣體排出路徑52中的燃料氣體尾氣被提供給燃料生成器12的燃燒器12A。另外，在燃料氣體排出路徑52上設置有燃料氣體排出開閉器72。燃料氣體排出開閉器72只要是以切斷燃料氣體尾氣等流通的方式構成的設備，可以是任何形態的。作為燃料氣體排出開閉器72，例如可以使用電磁閥等開閉閥。氧化劑氣體供給器13通過氧化劑氣體供給路徑M而被連接于燃料電池11 (準確地說是燃料電池11的氧化劑氣體流路幻。在氧化劑氣體供給路徑M的途中設置有氧化劑氣體供給開閉器74。氧化劑氣體供給器13只要能夠調節氧化劑氣體(空氣)的流量并能夠將其提供給燃料電池11的氧化劑氣體流路2，可以是任何形態的。作為氧化劑氣體供給器13，例如可以使用鼓風機和西洛克風扇等風扇類。另外，氧化劑氣體供給開閉器74只要是以切斷氧化劑氣體流通的方式構成的設備，可以是任何形態的。作為氧化劑氣體供給開閉器74，例如可以使用電磁閥等開閉閥。另外，在燃料電池11的氧化劑氣體流路2的下游端連接有氧化劑氣體排出路徑 55。氧化劑氣體排出路徑55是以使在燃料電池11的陰極IlC上未利用的氧化劑氣體(以下稱之為氧化劑氣體尾氣)進行流通的方式構成的。流通于氧化劑氣體排出路徑55中的氧化劑氣體尾氣被排出至燃料電池發電系統100外。另外，在氧化劑氣體排出路徑55的途中，設置有氧化劑氣體排出開閉器75。氧化劑氣體排出開閉器75只要是以切斷氧化劑氣體尾氣流通的方式構成的設備，就可以是任何形態的。作為氧化劑氣體排出開閉器75，例如可以使用電磁閥等開閉閥。在燃料電池11上通過配線41連接有輸出控制器14。輸出控制器14是以控制從燃料電池11取出的電力量的方式構成的。具體是，輸出控制器14對由燃料電池11產生的電力進行升壓，另外使直流電流轉換成交流電流。然后，輸出控制器14將直流電流提供給燃燒用空氣供給器17等使用直流電流的燃料電池發電系統100的輔助設備，另外將交流電流提供給外部負載。作為輸出控制器14，可以制作成具有DC/DC變換器(DC/DC converter 直流/直流變換器)和DC/AC逆變器(DC/AC inverter 直流/交流逆變器)的構成。控制器20只要是控制水供給器15等構成燃料電池發電系統100的各個設備的設備，就可以是任何形態的，例如可以由微處理器以及CPU等來構成。還有，控制器20不僅可以是由單獨的控制器來構成的形態，也可以是由多個控制器進行協同工作來執行對燃料電池發電系統100的控制的控制器群來構成的形態。另外，控制器20不僅可以是由微處理器以及CPU等所示例的運算處理部，也可以具有由存儲器構成的存儲部以及計時部。遙控器(操作器)21具有由微機構成的控制部(沒有圖示)、通訊部(沒有圖示)、 顯示部21A以及鍵盤操作部21B ；控制部控制通訊部等。另外，遙控器21為由通訊部對控制信號進行接收，控制部對該信號進行處理并將其傳達到顯示部21A。另外，從遙控器21的鍵盤操作部21B輸入的操作信號通過遙控器21的控制部以及通訊部被傳送至控制器20，并被控制器20的通訊部接收。還有，在以下的說明中，為了簡化說明內容，關于控制器20與遙控器21的信號交換，省略記述由雙方的通訊部進行的通訊以及遙控器21中的控制部的處理。[燃料電池發電系統的動作]接著，參照圖2就本實施方式1所涉及的燃料電池發電系統100的動作作如下說明。還有，在此就燃料電池發電系統100的停止處理作如下說明，而關于本實施方式1所涉及的燃料電池發電系統100的發電動作，因為與一般的燃料電池發電系統100的發電動作同樣地進行，所以在此省略對其說明。圖2是示意性地表示由圖1所表示的燃料電池發電系統100的運轉停止處理的流程圖。如圖2所示，例如，在燃料電池發電系統100進行運轉，而達到了預先設定的燃料電池發電系統100的運轉結束時間的情況下，或者在使用者按下遙控器21上的鍵盤操作部 21B的運轉停止按鈕那樣的情況下，運轉停止指令被輸入到控制器20(步驟S101)。然后，控制器20將從燃料電池11取出電力量設定成能夠獨立運轉的電力量。具體為，控制器20以使得由燃料電池11發出的電力量達到能夠獨立運轉的電力量的方式，控制氧化劑氣體供給器13、輸出控制器14、水供給器15以及原料氣體供給器16 (步驟S102)。 在此，能夠獨立運轉的電力量是指，構成燃料電池系統的各個設備即使在停止取出電力的狀態下仍然能夠原樣正常地進行工作的由燃料電池發出的最小的電力量。能夠獨立運轉的電力量例如可以是燃料電池11的額定運轉的時候的30%左右的電力量。還有，在本實施方式1中，在步驟S102中將從燃料電池11取出的電力量設定為能夠獨立運轉的電力量，但是并不限定于此。從燃料電池11取出的電力量只要是較燃料電池發電系統100的運轉停止指令被輸入到控制器20的時候的燃料電池11的發電量更小的電力量并且是能夠獨立運轉的電力量以上的電力量，就能夠取得本發明的作用效果。接著，控制器20判斷由輸出控制器14取出的電力量是否達到能夠獨立運轉的電力量(步驟S103)。然后，控制器20在由輸出控制器14取出的電力量達到能夠獨立運轉的電力量時(在步驟S103中為“是”)，進入到步驟S104。在步驟S104中，控制器20是以使其停止向外部負載提供電力的方式控制輸出控制器14。另外，在向外部負載提供電力過程中的提供給燃料電池11的氫的大部分被利用于發電(通常為70 85%的程度)，所以燃料電池11內部的陽極1IB (準確地說是，燃料氣體流路1內以及燃料氣體排出路徑52中的到燃料氣體排出開閉器72為止的部分)的氫濃度較低。因此，為了用未利用的富氫燃料氣體來置換陽極IlB內部，從停止向外部負載提供電力起直至進入到步驟S105的時間優選為由以下所述(式1)所表示的時間T秒。(式 1) 3 X A/FRa ≤ T ≤ 5 X A/FRaA 由燃料氣體供給開閉器和燃料氣體排出開閉器密閉的空間容積[L]FRa 將從燃料電池11取出的電力量設定為能夠獨立運轉的電力量的情況下的由燃料生成器12生成的燃料氣體流量[L/s]還有，輸出控制器14也可以停止向外部負載提供電力，并且停止將燃料電池11所發的直流電力提供給構成燃料電池發電系統100的輔助設備。另外，也可以以將直流電力提供給輔助設備直至構成燃料電池11的單電池的平均電壓達到規定值為止的方式構成。 在此，構成燃料電池發電系統100的輔助設備是以直流電力進行工作的設備。作為輔助設備，例如可以列舉燃燒用空氣供給器17、氧化劑氣體供給器13以及沒有圖示的加熱儲存于熱水儲槽的水的電加熱器等。這樣構成就能夠實現更加低的成本。另外，關于規定值，例如在經由DC/DC變換器將由燃料電池11發的電力利用于輔助設備的驅動的情況下，如果DC/ DC變換器可穩定工作的輸入電壓下限值為11V，則20個單電池層疊成的燃料電池11的情況下，規定值為11 ν/20單電池=0. 55V/單電池。即，規定值是所使用的DC/DC變換器可穩定工作的輸入電壓下限值除以燃料電池11的單電池層疊數所得到的值。接著，控制器20使氧化劑氣體供給器13停止(步驟S105)，并使氧化劑氣體供給開閉器74關閉(步驟S106)。還有，燃料生成器12沒有被停止，所以燃料氣體從燃料生成器12經由燃料氣體供給路徑51被提供。由此，殘存于燃料電池11的氧化劑氣體流路2內的氧化劑氣體(氧)與從燃料氣體流路1通過電解質膜IlA泄漏到氧化劑氣體流路2中的燃料氣體(氫)發生反應，從而被消耗。如果由于氧化劑氣體被消耗，從而氧化劑氣體流路2內成為負壓，則存在于氧化劑氣體排出路徑陽內的氧濃度低的氧化劑氣體(氧化劑氣體尾氣)被提供給氧化劑氣體流路2內。另一方面，燃料氣體從燃料生成器12通過燃料氣體供給路徑51被提供給燃料電池U的燃料氣體流路1。因此，即使氧化劑氣體尾氣從外部混入到燃料電池11內部，氧化劑氣體尾氣中的氧也會被燃料氣體消耗，所以能夠抑制陽極IlB和陰極IlC的催化劑發生劣化。另外，氧化劑氣體尾氣中的氧被消耗，所以使得在氧化劑氣體排出路徑陽的氧化劑氣體流路2附近的路徑中，存在氧濃度充分低的氧化劑氣體尾氣。接著，從在步驟S106中使氧化劑氣體供給開閉器74關閉起經過規定的時間之后 (在步驟S107中為“是”)，控制器20使原料氣體供給器16以及水供給器15停止(步驟 S108)。在此，上述規定的時間根據在燃料電池11中包括由燃料氣體供給開閉器71和燃料氣體排出開閉器72關閉(封閉)的燃料氣體流路1的空間的容積(以下稱之為陽極空間容積)(A[L])、與包括由氧化劑氣體供給開閉器74和氧化劑氣體排出開閉器75關閉(封閉) 的氧化劑氣體流路2的空間的容積(以下稱之為陰極空間容積)(C[L])之比即A/C比、以及通過電解質膜IlA發生泄漏的氣體量適當變更，但是從抑制伴隨于通過燃料電池11內的交叉泄漏而產生的在兩極上的氣體消耗所帶來的急劇負壓而引起的向陽極IlB的空氣流入， 從而抑制陽極IlB和陰極IlC的催化劑劣化的觀點出發，優選上述規定的時間較長。具體是，關于規定的時間，例如在將燃料電池11的A/C比設定為1. 4(A = 0. 35L， C = O. 25L)并且設想氣體泄漏量是“小型固體高分子型燃料電池系統的安全基準(JIS C 8822 2008) ”規定的1. 17cc/min(20kPa加壓時)以及沒有保壓動作的情況下，可以設定為 IOmin左右。這樣設定能夠充分緩和剛停止之后急劇產生的負壓，并且即使在從燃料電池發電系統100停止起經過48小時之后，也能將氫保持于燃料電池11內，兩電極電位也可以維持得較低。還有，如后面所述，在經由燃料生成器12來對燃料電池11內實施保壓那樣的情況下，也可以以下所述方式設定上述規定的時間。即，可以設定成直至在燃料生成器12(更加準確地來說是重整器12B)內的溫度降低到來自于原料氣體的碳不會析出于重整器12B的重整催化劑的表面上的溫度為止的期間內，能夠提供燃料電池11內特別是陽極IlB內的壓力能夠保持在設計下限以上的壓力的燃料氣體量的時間。在此，設計下限壓力是能夠將不能進行所述保壓的時間中的空氣流入量抑制到最小必要限度的設計壓力。具體是，關于規定的時間，例如在將燃料電池11的A/C比設定為1. 4(A = 0. 35L，C = O. 25L)并且設想氣體泄漏量是“小型固體高分子型燃料電池系統的安全基準(JIS C8822 :2008) ”規定的 1. 17CC/min(20kPa加壓時)以及不能進行所述保壓的時間為40分鐘左右的情況下，可以設定為Imin左右。以以上所述方式進行設定，就能夠緩和剛停止之后急劇產生的負壓，并且即使在從燃料電池發電系統100停止起經過48小時之后，也能將氫保持于燃料電池11內， 還能夠較低地維持兩電極電位。接著，控制器20使燃料氣體供給開閉器71以及氧化劑氣體排出開閉器75關閉 (步驟S108)，從而封閉燃料電池11并結束本程序。如以上所述，在本實施方式1所涉及的燃料電池發電系統100中，如果運轉停止指令被輸出，則通過輸出控制器14降低由燃料電池11所發的電力量，從而減少由燃料生成器 12生成的燃料氣體量。因此，能夠較現有的燃料電池發電系統更進一步減少能量損失。另夕卜，用燃料氣體來置換燃料電池11內，從而就能夠不使燃料電池11的電池性能降低。再有， 即使氧化劑氣體流路2達到負壓，因為以燃料氣體和氧濃度低的氧化劑氣體尾氣來進行保壓，所以能夠抑制大氣混入到燃料電池11內并且能夠抑制燃料電池11發生電池性能降低。 因此，就能夠提高燃料電池發電系統100的耐久性。還有，在上述實施方式1所涉及的燃料電池發電系統100中，燃料生成器12是由重整器12B生成的含氫氣體(重整氣體)被送出至燃料電池11的構成，但是并不限定于此。 燃料生成器12也可以是具備用于減少由重整器12B生成的含氫氣體中的一氧化碳的具有轉化催化劑(例如銅-鋅類催化劑)的轉化器以及/或者具有氧化催化劑(例如釕類催化齊U)的一氧化碳去除器的構成。另外，在上述實施方式1所涉及的燃料電池發電系統100中，作為燃料電池11，采用了一般固體高分子型燃料電池的構成，但是并不限定于此。關于在燃料電池11中被密閉的包括燃料氣體流路1的空間的容積(以下稱之為陽極空間容積)(A[L])和包括氧化劑氣體流路2的空間的容積(以下稱之為陰極空間容積)(C[L])，陽極空間容積越大，越能夠緩和在燃料電池發電系統100剛停止運轉之后燃料電池11內部的壓力下降。并且，陽極空間容積越大，則從外部流入到燃料電池11內部的空氣量也會越少，所以能夠提高燃料電池11 甚至燃料電池發電系統100的耐久性。因此，從在燃料電池11中的氧和氫的消耗量以及燃料電池11的強度的觀點出發，燃料電池11優選以A/C比達到1 3的方式構成。再有，在本實施方式1中，控制器20可以在步驟S108中使水供給器15以及原料氣體供給器16停止，并且關閉水開閉器76以及原料氣體開閉器77。[變形例1]接著，就本實施方式1所涉及的燃料電池發電系統100的變形例作如下說明。在本實施方式1中的變形例1的燃料電池發電系統示例了一種以下形態的燃料電池發電系統該燃料電池發電系統具備從原料氣體供給器將原料氣體提供給燃料生成器的原料氣體供給路徑、開閉原料氣體供給路徑的原料氣體開閉器、從水供給器將所述水提供給燃料生成器的水供給路徑、開閉水供給路徑的水開閉器、開閉燃料氣體排出路徑的燃料氣體排出開閉器、開閉氧化劑氣體供給路徑的氧化劑氣體供給開閉器；開閉機構是由原料氣體開閉器、水開閉器、燃料氣體排出開閉器以及氧化劑氣體供給開閉器所構成。[燃料電池發電系統的構成]圖3是表示本實施方式1中的變形例1的燃料電池發電系統的概略構成的示意圖。如圖3所示，本變形例1的燃料電池發電系統100其基本構成與實施方式1所涉及的燃料電池發電系統100相同，但是在不設置燃料氣體供給開閉器71以及氧化劑氣體排出開閉器75這一點上有所不同。而且，在本變形例1的燃料電池發電系統100中，開閉機構是由水開閉器76、原料氣體開閉器77、燃料氣體排出開閉器72以及氧化劑氣體供給開閉器74所構成。[燃料電池發電系統的動作]圖4是示意性地表示本實施方式1中的變形例1的燃料電池發電系統的運轉停止處理的流程圖。如圖4所示，本變形例1的燃料電池發電系統100其基本處理與由圖2所表示的實施方式ι所涉及的燃料電池發電系統100的運轉停止處理相同，但在取代步驟S109而進行步驟S109A這一點上有所不同。具體是，控制器20在步驟S109A中使原料氣體開閉器77、 水開閉器76以及燃料氣體排出開閉器72關閉。燃料氣體供給路徑51與被形成于燃料生成器12內的路徑(包括重整器12B以及蒸發器12C)、水供給路徑56、原料氣體供給路徑57相連接(連通)。被形成于燃料生成器 12內的路徑通常是以使空氣不能夠從外部流入的方式構成的。因此，通過關閉被設置于水供給路徑56上的水開閉器76和被設置于原料氣體供給路徑57上的原料氣體開閉器77，從而就能夠關閉燃料氣體供給路徑51。另外，如以上所述，在步驟S106中，如果關閉了氧化劑氣體供給開閉器74，則殘存于燃料電池11的氧化劑氣體流路2內的氧化劑氣體(氧)與從燃料氣體流路1通過電解質膜IlA泄漏到氧化劑氣體流路2的燃料氣體(氫)發生反應，并被消耗。如果由于氧化劑氣體被消耗從而氧化劑氣體流路2內成為負壓，則存在于氧化劑氣體排出路徑55內的氧濃度低的氧化劑氣體(氧化劑氣體尾氣)被提供給氧化劑氣體流路2內。被提供給氧化劑氣體流路2內的氧化劑氣體尾氣中的氧被燃料氣體消耗。因此，在氧化劑氣體排出路徑55的氧化劑氣體流路2附近的路徑中，存在有氧濃度充分低的氧化劑氣體尾氣。另外，在氧化劑氣體排出路徑陽的下游連接有用于回收氧化劑氣體尾氣的水蒸氣以及熱的冷凝器和熱交換器(沒有圖示)，所以燃料電池發電系統100 外部的空氣(高氧濃度)流通于氧化劑氣體排出路徑55中，而擴散 侵入到燃料電池11 內的情況非常少。因此，即使不由氧化劑氣體排出開閉器75關閉氧化劑氣體排出路徑55， 氧化劑氣體流路2也被氧濃度充分低的氧化劑氣體尾氣封閉。在此，為了抑制陽極IlB和陰極IlC的催化劑劣化，需要在停止期間從氧化劑氣體排出路徑55流入到氧化劑氣體流路2內的氣體的容量以上的氧化劑氣體尾氣(氧濃度充分低的氧化劑氣體尾氣)。而且，氧濃度充分低的氧化劑氣體尾氣的容量是由燃料氣體被提供給燃料氣體流路1的時間、即步驟S107的規定的時間確定的。在此，氧化劑氣體供給開閉器74通常是被設置于氧化劑氣體供給路徑M上的氧CN 102473950 A說明書12/20 頁
化劑氣體流路2的入口附近，所以上述陰極空間容積可以看作為氧化劑氣體流路2的容積和被氧化劑氣體排出路徑陽的氧濃度充分低的氧化劑氣體尾氣充滿的路徑的容積。因此，例如，如以上所述，在將燃料電池11的A/C比設定為1.4(A = 0. 35L, C = 0. 25L)并且設想氣體泄漏量是“小型固體高分子型燃料電池系統的安全基準(JIS C 8822 2008) ”規定的1. 17CC/min(201tfa加壓時)以及沒有保壓動作的情況下，規定的時間可以設定為10分鐘左右。通過以以上所述方式設定規定的時間，從而在燃料電池發電系統100停止后，即使燃料電池11內達到負壓，存在于氧化劑氣體排出路徑陽中的氧濃度充分低的氧化劑氣體尾氣也會流入到氧化劑氣體流路2中。因此，就能夠抑制陽極IlB和陰極IlC的催化劑劣化。另外，即使在自燃料電池發電系統100停止起經過48小時之后，仍然能夠將氫保持于燃料電池11內并且還能夠較低地維持兩電極電位。以以上所述方式構成的本變形例1的燃料電池發電系統100，也能夠取得與實施方式1所涉及的燃料電池發電系統100同樣的作用效果。[變形例2]本實施方式1中的變形例2的燃料電池發電系統是示例了一種以下形態的燃料電池發電系統，即，該燃料電池發電系統具備從原料氣體供給器將原料氣體提供給燃料生成器的原料氣體供給路徑、開閉原料氣體供給路徑的原料氣體開閉器、從水供給器將水提供給燃料生成器的水供給路徑、開閉水供給路徑的水開閉器、開閉燃料氣體排出路徑的燃料氣體排出開閉器、開閉氧化劑氣體供給路徑的氧化劑氣體供給開閉器、以及關閉氧化劑氣體排出路徑的氧化劑氣體排出開閉器；開閉機構是由原料氣體開閉器、水開閉器、燃料氣體排出開閉器、氧化劑氣體供給開閉器以及氧化劑氣體排出開閉器所構成。[燃料電池發電系統的構成]圖5是表示本實施方式1中的變形例2的燃料電池發電系統的概略構成的示意圖。如圖5所示，本變形例2的燃料電池發電系統100其基本構成與實施方式1所涉及的燃料電池發電系統100相同，但是在不設置燃料氣體供給開閉器71這一點上有所不同。而且，在本變形例2的燃料電池發電系統100中，開閉機構是由水開閉器76、原料氣體開閉器77、燃料氣體排出開閉器72、氧化劑氣體供給開閉器74以及氧化劑氣體排出開閉器 75所構成。[燃料電池發電系統的動作]圖6是示意性地表示本實施方式1中的變形例2的燃料電池發電系統的運轉停止處理的流程圖。如圖6所示，本變形例1的燃料電池發電系統100其基本處理與由圖2所表示的實施方式1所涉及的燃料電池發電系統100的運轉停止處理相同，但在取代步驟S109而進行步驟S109B這一點上有所不同。具體是，在步驟S109B中，控制器20使原料氣體開閉器 77、水開閉器76、燃料氣體排出開閉器72以及氧化劑氣體排出開閉器75關閉。還有，在本變形例2的燃料電池發電系統100中不設置燃料氣體供給開閉器71，但是與以上所述的變形例1的燃料電池發電系統100同樣地，可以通過關閉水開閉器76以及原料氣體開閉器77來關閉燃料氣體供給路徑51。
以以上所述方式構成的本變形例2的燃料電池發電系統100，也能夠取得與實施方式1所涉及的燃料電池發電系統100同樣的作用效果。(實施方式2)本發明的實施方式2所涉及的燃料電池發電系統是示例了一種以以下方式構成的形態的燃料電池發電系統，即，該燃料電池發電系統具備連接燃料氣體供給路徑和燃料氣體排出路徑并且燃料氣體在其中旁通的燃料氣體旁通路徑；開閉機構被構成為，對燃料氣體流路的上游側的路徑、燃料氣體流路的下游側并且在燃料氣體旁通路徑的連接部分的上游側的路徑、氧化劑氣體流路的上游側的路徑以及燃料氣體旁通路徑的各個路徑進行開閉；控制器被構成為，在停止處理過程中，控制輸出控制器以使從燃料電池取出的電力量降低，并且之后停止向外部負載提供電力，停止從氧化劑氣體供給器提供氧化劑氣體，并且由開閉機構關閉氧化劑氣體流路的上游側的路徑，開放燃料氣體旁通路徑，并且關閉燃料氣體流路的下游側且在燃料氣體旁通路徑的連接部分的上游側的路徑，其后，在經過了由通過電解質膜交叉泄漏的燃料氣體置換氧化劑氣體流路內的規定的時間之后，使原料氣體供給器以及水供給器停止，之后，由開閉機構至少關閉燃料氣體流路的上游側的路徑以及燃料氣體旁通路徑。[燃料電池發電系統的構成]圖7是表示本本發明實施方式2所涉及的燃料電池發電系統的概略構成的示意圖。如圖7所示，本發明實施方式2所涉及的燃料電池發電系統100其基本構成與實施方式ι所涉及的燃料電池發電系統100相同，但是在具備燃料氣體旁通路徑53和被設置于該燃料氣體旁通路徑53上的燃料氣體旁通開閉器73這一點上有所不同。具體是，燃料氣體旁通路徑53的上游端被連接于燃料氣體供給路徑51，其下游端被連接于燃料氣體排出路徑52。另外，在燃料氣體旁通路徑53上設置有燃料氣體旁通開閉器73。燃料氣體旁通開閉器73只要是以切斷燃料氣體等流通的方式構成的設備，就可以是任何形態的。作為燃料氣體旁通開閉器73，例如可以使用電磁閥等開閉閥。而且，在本實施方式2中，燃料氣體排出開閉器72被設置于燃料氣體排出路徑52的燃料氣體旁通路徑53 的連接部分的上游側。[燃料電池發電系統的動作]圖8是示意性地表示本發明實施方式2所涉及的燃料電池發電系統的運轉停止處理的流程圖。如圖8所示，本實施方式2所涉及的燃料電池發電系統100其基本處理與由圖2 所表示的實施方式1所涉及的燃料電池發電系統100的運轉停止處理相同，但是在取代步驟S106和步驟S109而進行步驟S106C和步驟S109C這一點上有所不同。具體是，在本實施方式2所涉及的燃料電池發電系統100中，在步驟S106C中，控制器20使燃料氣體排出開閉器72以及氧化劑氣體排出開閉器75關閉，并使燃料氣體旁通開閉器73開放。由此，由燃料生成器12生成的燃料氣體從燃料氣體供給路徑51經由燃料氣體旁通路徑53而流通于燃料氣體排出路徑52中，從而被提供給燃燒器12A。另外，在燃料氣體流路1內，當由于燃料氣體發生交叉泄漏而使燃料氣體流路1內變成負壓時，燃料氣體從燃料氣體供給路徑51被提供，從而燃料氣體流路1得以保壓。
然后，因為如以上所述方式進行步驟S106C，所以在步驟S109C中，控制器20使燃料氣體供給開閉器71、燃料氣體旁通開閉器73以及氧化劑氣體排出開閉器75關閉。以以上所述方式構成的本實施方式2所涉及的燃料電池發電系統100，也能夠取得與實施方式1所涉及的燃料電池發電系統100同樣的作用效果。還有，關于本實施方式2所涉及的燃料電池發電系統100采用了設置有燃料氣體供給開閉器71以及氧化劑氣體排出開閉器75的方式，但是并不限定于此。例如，也可以像實施方式1中的變形例1那樣，采用不設置燃料氣體供給開閉器71以及氧化劑氣體排出開閉器75的方式。在此情況下，控制器20在步驟S109C中使水開閉器76、原料氣體開閉器 77以及燃料氣體旁通開閉器73關閉。另外，本實施方式2所涉及的燃料電池發電系統100也可以像實施方式1中的變形例2那樣，采用不設置氧化劑氣體排出開閉器75的方式。在此情況下，控制器20在步驟 S109C中使燃料氣體供給開閉器71以及燃料氣體旁通開閉器73關閉。[變形例1]接著，參照圖9就本實施方式2所涉及的燃料電池發電系統100的變形例1作如下說明。還有，變形例1的燃料電池發電系統100其基本構成與實施方式2所涉及的燃料電池發電系統100相同，所以在此省略對其構成的說明。圖9是示意性地表示實施方式2中的變形例1的燃料電池發電系統的運轉停止處理的流程圖。如圖9所示，變形例1的燃料電池發電系統100其基本處理與由圖8所表示的實施方式2所涉及的燃料電池發電系統100的運轉停止處理相同，但是在取代步驟S106C和步驟S109C而進行步驟S106D和步驟S109D這一點上有所不同。具體是，在步驟S106D中，控制器20使燃料氣體旁通開閉器73以及氧化劑氣體供給開閉器74關閉(準確地說是維持燃料氣體旁通開閉器73的關閉狀態并使氧化劑氣體供給開閉器74關閉)，開放燃料氣體供給開閉器71、燃料氣體排出開閉器72以及氧化劑氣體排出開閉器75 (準確地說是，維持燃料氣體供給開閉器71、燃料氣體排出開閉器72以及氧化劑氣體排出開閉器75的開放狀態)。由此，燃料氣體從燃料生成器12通過燃料氣體供給路徑51被提供給燃料電池11的燃料氣體流路1。然后，因為步驟S106D是以上所述方式進行，所以在步驟S109D中，控制器20使燃料氣體供給開閉器71、燃料氣體排出開閉器72以及氧化劑氣體排出開閉器75關閉。以以上所述方式構成的本變形例1的燃料電池發電系統100，也能夠取得與實施方式2所涉及的燃料電池發電系統100同樣的作用效果。還有，本變形例1的燃料電池發電系統100采用了設置有燃料氣體供給開閉器71 以及氧化劑氣體排出開閉器75的方式，但是并不限定于此。例如，也可以像實施方式1中的變形例1那樣，采用不設置燃料氣體供給開閉器71以及氧化劑氣體排出開閉器75的方式。在此情況下，控制器20在步驟S109D中使水開閉器76、原料氣體開閉器77以及燃料氣體排出開閉器72關閉。另外，本變形例1的燃料電池發電系統100也可以像實施方式1中的變形例2那樣，采用不設置氧化劑氣體排出開閉器75的方式。在此情況下，控制器20在步驟S109D中使燃料氣體排出開閉器72以及氧化劑氣體排出開閉器75關閉。
(實施方式3)本發明的實施方式3所涉及的燃料電池發電系統是示例了一種以以下方式構成的形態的燃料電池發電系統，即，控制器被構成為，在停止從所述氧化劑氣體供給器提供氧化劑氣體的同時，使原料氣體供給器以及水供給器停止。另外，本實施方式3所涉及的燃料電池發電系統也可以是燃料生成器具有燃燒從燃料電池排出的可燃氣體的燃燒器，控制器被構成為，在停止處理過程中，控制輸出控制器，使從燃料電池取出的電力量降低，之后，停止向外部負載提供電力；停止從氧化劑氣體供給器提供氧化劑氣體，并且由開閉機構關閉氧化劑氣體流路的上游側的路徑；在關閉了氧化劑氣體流路的上游側的路徑之后，在經過了由通過電解質膜交叉泄漏的燃料氣體置換氧化劑氣體流路內的規定的時間之后，使原料氣體供給器以及水供給器停止，由燃燒器使從燃料電池排出的可燃氣體燃燒；如果燃燒器熄火，那么由開閉機構至少關閉燃料氣體流路的上游側的路徑以及燃料氣體流路的下游側的路徑。圖10是示意性地表示本發明實施方式3所涉及的燃料電池發電系統的運轉停止處理的流程圖。本發明的實施方式3所涉及的燃料電池發電系統100其構成與實施方式1所涉及的燃料電池發電系統100相同，所以在此省略對其構成的說明。如圖10所示，本實施方式 3所涉及的燃料電池發電系統100其步驟S201 步驟S204與由圖2所表示的實施方式1 所涉及的燃料電池發電系統100的步驟SlOl 步驟S104相同，但是步驟S205以后的處理與實施方式1所涉及的燃料電池發電系統100的運轉停止處理有所不同。具體是，關于實施方式3所涉及的燃料電池發電系統100，在步驟S205中，控制器 20使水供給器15、原料氣體供給器16以及氧化劑氣體供給器13停止，并使水開閉器76以及原料氣體開閉器77關閉。還有，即使使水供給器15和原料氣體供給器16停止并使水開閉器76以及原料氣體開閉器77關閉從而切斷向燃料生成器12提供水以及原料，因為燃料生成器12內保持高溫狀態，所以殘存于蒸發器12C內的水也會發生氣化并生成水蒸氣，并且在燃料生成器12內有一段時間生成燃料氣體。因此，即使在同一時間使燃料生成器12 以及氧化劑氣體供給器13停止，也能夠充分進行氧化劑氣體流路2內的氧化劑氣體的消耗和燃料氣體流路1的保壓。接著，控制器20使氧化劑氣體供給開閉器74關閉(步驟S206)。由此，進行對在氧化劑氣體流路2內的氧化劑氣體的消耗等。另外，如果在蒸發器12C中水蒸氣的生成停止，原料氣體和燃料氣體就不會被擠出至燃料氣體供給路徑51中，燃燒器12A會發生熄火。因此，在本實施方式3中，與實施方式1有所不同的是，控制器20判斷燃燒器12A是否發生熄火(步驟S207)。還有，燃燒器是否發生熄火的判斷，例如既可以通過由被設置于燃燒器12A中的火焰棒檢測燃燒器12A的熄火來判斷，另外也可以通過預先由實驗等計算出燃燒器12A熄火的時間并通過經過該時間來判斷。然后，如果控制器20判斷燃燒器12A發生熄火(在步驟S207中為“是”)，則使燃料氣體供給開閉器71、燃料氣體排出開閉器72以及氧化劑氣體排出開閉器75關閉(步驟 S208)，從而結束本程序。以以上所述方式構成的本實施方式3所涉及的燃料電池發電系統100，也能夠取得與實施方式1所涉及的燃料電池發電系統100同樣的作用效果。還有，雖然可以從步驟S204立即轉移至步驟S205，但是從由未利用的富氫燃料氣體來置換陽極IlB的觀點出發，優選由富氫燃料氣體來吹掃燃料電池11的燃料氣體流路1 內。另外，作為燃料氣體流路1內是否被吹掃的判斷，例如可以列舉預先設定自停止向外部負載提供電力起至停止氧化劑氣體供給器13為止的時間的方法。另外，在本實施方式3中，如果控制器20判斷為燃燒器12A發生熄火，則向步驟 S208轉移，但是并不限定于此，也可以像實施方式1那樣在經過規定的時間之后向步驟 S208轉移。另外，本實施方式3所涉及的燃料電池發電系統100雖然采用設置燃料氣體供給開閉器71以及氧化劑氣體排出開閉器75的方式，但是并不限定于此。例如，也可以像實施方式1中的變形例1那樣，采用不設置燃料氣體供給開閉器71以及氧化劑氣體排出開閉器 75的方式。在此情況下，控制器20在步驟S208中使水開閉器76、原料氣體開閉器77以及燃料氣體排出開閉器72關閉。再有，本實施方式3所涉及的燃料電池發電系統100也可以像實施方式1中的變形例2那樣，采用不設置氧化劑氣體排出開閉器75的方式。在此情況下，控制器20在步驟 S208中使燃料氣體供給開閉器71以及燃料氣體排出開閉器72關閉。(實施方式4)本發明的實施方式4所涉及的燃料電池發電系統示例了一種以以下方式構成的形態的燃料電池發電系統，即，控制器被構成為，在停止從所述氧化劑氣體供給器提供氧化劑氣體的同時，使原料氣體供給器以及水供給器停止。另外，本實施方式4所涉及的燃料電池發電系統可以是燃料生成器具有燃燒從燃料電池排出的可燃氣體的燃燒器，控制器被構成為，在停止處理過程中，控制輸出控制器，使從燃料電池取出的電力量降低，之后，停止向外部負載提供電力；停止從氧化劑氣體供給器提供氧化劑氣體，并且由開閉機構關閉氧化劑氣體流路的上游側的路徑；在關閉了氧化劑氣體流路的上游側的路徑之后，在經過了由通過電解質膜交叉泄漏的燃料氣體置換氧化劑氣體流路內的規定的時間之后，使原料氣體供給器以及水供給器停止，由燃燒器使從燃料電池排出的可燃氣體燃燒；如果燃燒器熄火，那么由開閉機構至少關閉燃料氣體流路的上游側的路徑以及燃料氣體流路的下游側的路徑。圖11是示意性地表示本發明實施方式4所涉及的燃料電池發電系統的運轉停止處理的流程圖。本發明實施方式4所涉及的燃料電池發電系統100其構成與實施方式2所涉及的燃料電池發電系統100相同，所以在此省略對其構成的說明。如圖11所示，關于本實施方式4所涉及的燃料電池發電系統100，其基本處理與由圖10所表示的實施方式3所涉及的燃料電池發電系統100的運轉停止處理相同，但是在取代步驟S206和步驟S208而進行步驟S206A和步驟S208A這一點上有所不同。 具體是，關于實施方式4所涉及的燃料電池發電系統100，在步驟S206A中，使氧化劑氣體供給開閉器74以及燃料氣體排出開閉器72關閉，并開放燃料氣體旁通開閉器73。 由此，進行對在氧化劑氣體流路2內的氧化劑氣體的消耗等。 另外，因為由燃料氣體排出開閉器72關閉燃料氣體排出路徑52，所以由于對在氧化劑氣體流路2內的氧化劑氣體的消耗等，從而有時需要對燃料氣體流路1內進行保壓。然而，即使以以上所述方式在步驟S205中切斷向燃料生成器12提供水以及原料，也還會有一段時間生成燃料氣體。因此，即使在同一時間使燃料生成器12以及氧化劑氣體供給器13 停止，也能夠從燃料氣體供給路徑51提供為了由于對在氧化劑氣體流路2內的氧化氣體的消耗等而進行燃料氣體流路1的保壓所需的燃料氣體。然后，與實施方式3同樣，如果控制器20判斷為燃燒器12A熄火(在步驟S207中為“是”)，則使燃料氣體供給開閉器71、燃料氣體旁通開閉器73以及氧化劑氣體排出開閉器75關閉(步驟S208A)，從而結束本程序。以以上所述方式構成的本實施方式4所涉及的燃料電池發電系統100，也能夠取得與實施方式3所涉及的燃料電池發電系統100同樣的作用效果。還有，在本實施方式4中，是在步驟S206A中使氧化劑氣體供給開閉器74以及燃料氣體排出開閉器72關閉，并開放燃料氣體旁通開閉器73，在步驟S208A中使燃料氣體供給開閉器71、燃料氣體旁通開閉器73以及氧化劑氣體排出開閉器75關閉，但是并不限定于此。例如，控制器20也可以在步驟S206A中使燃料氣體旁通開閉器73以及氧化劑氣體供給開閉器74關閉(準確地來說是，維持燃料氣體旁通開閉器73的關閉狀態，并使氧化劑氣體供給開閉器74關閉)，使燃料氣體供給開閉器71、燃料氣體排出開閉器72以及氧化劑氣體排出開閉器75開放(準確地來說是，維持燃料氣體供給開閉器71、燃料氣體排出開閉器72以及氧化劑氣體排出開閉器75的開放狀態)。另外，控制器20也可以在步驟S208A 中使燃料氣體供給開閉器71、燃料氣體排出開閉器72以及氧化劑氣體排出開閉器75關閉。另外，在本實施方式4中，可以從步驟S204立即轉移至步驟S205，但是從以未利用的富氫燃料氣體置換陽極IlB的觀點出發，優選用富氫燃料氣體來吹掃燃料電池11的燃料氣體流路1內。另外，作為燃料氣體流路1內是否被吹掃的判斷，例如可以列舉預先設定自停止向外部負載提供電力起至停止氧化劑氣體供給器13為止的時間的方法。另外，在本實施方式4中，控制器20如果判斷燃燒器12A熄火，則向步驟S208A轉移，但是并不限于此，例如也可以像實施方式1那樣，在經過規定的時間之后向步驟S208A 轉移。另外，在本實施方式4所涉及的燃料電池發電系統100中采用設置燃料氣體供給開閉器71以及氧化劑氣體排出開閉器75的方式，但是并不限定于此。例如，也可以像實施方式1中的變形例1那樣，采用不設置燃料氣體供給開閉器71以及氧化劑氣體排出開閉器 75的方式。在此情況下，控制器20在步驟S208A中使水開閉器76、原料氣體開閉器77以及燃料氣體排出開閉器72關閉。再有，本實施方式4所涉及的燃料電池系統100也可以像實施方式1中的變形例2 那樣，采用不設置氧化劑氣體排出開閉器75的方式。在此情況下，控制器20在步驟S208A 中使燃料氣體供給開閉器71以及燃料氣體排出開閉器72關閉。(實施方式5)本發明的實施方式5所涉及的燃料電池發電系統是示例了一種以下形態的燃料電池發電系統，即，控制器在由開閉機構至少關閉燃料氣體流路的上游側的路徑以及燃料氣體流路的下游側的路徑之后，如果燃料生成器內達到從原料氣體中發生碳析出的溫度以下，那么由開閉機構開放燃料氣體流路的上游側的路徑，并從原料氣體供給器通過燃料生成器將原料氣體提供給燃料電池的燃料氣體流路。再有，本實施方式5所涉及的燃料電池發電系統也可以為控制器被構成為，對于伴隨燃料電池的溫度下降而產生的壓力降低，由開閉機構開放燃料氣體流路的上游側的路徑，并從原料氣體供給器通過燃料生成器將原料氣體提供給燃料氣體流路。再有，本實施方式5所涉及的燃料電池發電系統也可以為在開閉機構被構成為也對氧化劑氣體流路的下游側的路徑進行開閉的情況下，控制器被構成為，對于伴隨燃料電池的溫度下降而產生的壓力降低，由開閉機構開放燃料氣體流路的上游側的路徑，并從原料氣體供給器通過燃料生成器將原料氣體提供給燃料氣體流路，并且開放氧化劑氣體流路的下游側的路徑。圖12是示意性地表示本發明的實施方式5所涉及的燃料電池發電系統的運轉停止處理的流程圖。本發明的實施方式5所涉及的燃料電池發電系統100其構成與實施方式1所涉及的燃料電池發電系統100相同，所以在此省略對其構成的說明。如圖12所示，本實施方式 5所涉及的燃料電池發電系統100其基本處理與由圖2所表示的實施方式1所涉及的燃料電池發電系統100的運轉停止處理相同，但是在以進行燃料生成器12以及燃料電池11的保壓處理的方式構成這一點上有所不同。具體是，控制器20與實施方式1所涉及的燃料電池發電系統100的運轉停止處理同樣地執行直至步驟S109為止的各個步驟。于是，在步驟S109結束之后，燃料生成器 12(更加準確地說是重整器12B)內的溫度如果降低到來自于原料氣體的碳不析出于重整器12B的重整催化劑的表面上的溫度(在步驟SllO中為“是”)，則開放燃料氣體供給開閉器71、氧化劑氣體排出開閉器75以及原料氣體開閉器77，并使原料氣體供給器16工作(步驟S111)。由此，原料氣體從原料氣體供給器16流通于原料氣體供給路徑57中并被提供給燃料生成器12，從而燃料生成器12被保壓。另外，被提供給燃料生成器12內的原料氣體進一步流通于燃料氣體供給路徑51中并被提供給燃料電池11的燃料氣體流路1內，因而燃料氣體流路1被保壓。另一方面，存在于氧化劑氣體排出路徑陽中的氧化劑氣體尾氣被提供給燃料電池11的氧化劑氣體流路2，從而氧化劑氣體流路2被保壓。還有，來自于原料氣體的碳不析出于重整器12B的重整催化劑的表面上的溫度， 例如在重整器12B的重整催化劑使用Ru類催化劑的情況下，優選為450°C以下；在使用Ni 類催化劑的情況下，優選為300°C以下。另外，是否達到該溫度以下的判斷既可以通過由溫度檢測器檢測重整器12B內的溫度來進行，另外也可以通過預先由實驗等求得在步驟S109 結束之后重整器12B內達到該溫度以下的時間，并通過經過該時間來進行。然后，控制器20使燃料氣體供給開閉器71、氧化劑氣體排出開閉器75以及原料氣體開閉器77關閉，并使原料氣體供給器16停止(步驟S112)。還有，開放燃料氣體供給開閉器71、氧化劑氣體排出開閉器75以及原料氣體開閉器77并使原料氣體供給器16工作的時間可根據燃料生成器12的大小和陽極空間容積以及陰極空間容積作適當設定。接著，當根據外部氣溫變化、外部氣壓變化、燃料電池內壓變化或者被預先編好程序的周期等，使燃料電池11以及/或者燃料生成器12內達到負壓，從而變得有必要進行保壓時(在步驟S114中為“是”)，控制器20進行步驟Slll以及步驟S112，并對燃料電池11以及/或者燃料生成器12實施保壓。然后，控制器20重復步驟Slll 步驟S113，直至從遙控器21輸入下一次運轉開始指令為止。以以上所述方式構成的本實施方式5所涉及的燃料電池發電系統100，也能夠取得與實施方式1所涉及的燃料電池發電系統100同樣的作用效果。另外，關于本實施方式 5所涉及的燃料電池系統100，既能夠抑制重整器12B的重整催化劑發生劣化，又能夠對燃料生成器12內實施保壓。還有，在本實施方式5所涉及的燃料電池發電系統100中顯示了同時對燃料氣體流路1和氧化劑氣體2實施保壓的情況，但是即使不同時實施保壓也能夠獲得同樣的效果。 另外，關于氧化劑氣體流路2的保壓，因為進行保壓的氣體為空氣以及數次保壓動作之后減壓速度將會變得相當小，所以如果作需要量以上的保壓會產生能量損失，另外有可能引入不必要的氧而降低耐久性，所以優選自停止起經過3 5小時后只停止對氧化劑氣體流路2的保壓，S卩，也可以不進行對氧化劑氣體排出開閉器75的開放。另外，在本實施方式5所涉及的燃料電池發電系統100中采用了設置燃料氣體供給開閉器71以及氧化劑氣體排出開閉器75的方式，但是并不限定于此。例如，也可以像實施方式1中的變形例1那樣，采用不設置燃料氣體供給開閉器71以及氧化劑氣體排出開閉器75的方式。在此情況下，控制器20執行步驟S109A來取代步驟S109 (參照圖4)，在步驟Slll中使原料氣體開閉器77開放并使原料氣體供給器16工作。另外，控制器20在步驟S112中使原料氣體開閉器77關閉并使原料氣體供給器16停止。再有，本實施方式4所涉及的燃料電池發電系統100也可以像實施方式1中的變形例2那樣，采用不設置氧化劑氣體排出開閉器75的方式。在此情況下，控制器20執行步驟S109B來取代步驟S109(參照圖6)，在步驟Slll中使原料氣體開閉器77以及氧化劑氣體排出開閉器75開放，并使原料氣體供給器16工作。另外，控制器20在步驟S112中使原料氣體開閉器77以及氧化劑氣體排出開閉器75關閉，并使原料氣體供給器16停止。對于本領域技術人員來說，根據上述說明能夠明了本發明的眾多改良和其它實施方式。因此，上述說明應當僅僅作為示例解釋，是以向本領域技術人員教導實施本發明的最佳方式的目的提供的。只要不脫離本發明的宗旨，就能夠實質性地變更其構造以及/或者功能的細節。另外，通過由上述實施方式所公開的多個構成要素的適當組合，能夠形成各種各樣的發明。產業上的可利用性本發明的燃料電池發電系統以及燃料電池發電系統的運轉停止方法能夠降低成本而且能夠減小能量損失，另外，能夠提高耐久性，所以在燃料電池領域中是有用的。符號說明1.燃料氣體流路2.氧化劑氣體流路11.燃料電池11A.電解質膜11B.陽極11 C.陰極12.燃料生成器
12A.燃燒器12B.重整器12C.蒸發器13.氧化劑氣體供給器14.輸出控制器15.水供給器16.原料氣體供給器17.燃燒用空氣供給器20.控制器21.遙控器21A.顯示部21B.操作部41.配線51.燃料氣體供給路徑52.燃料氣體排出路徑53.燃料氣體旁通路徑54.氧化劑氣體供給路徑55.氧化劑氣體排出路徑56.水供給路徑57.原料氣體供給路徑58.燃燒空氣供給路徑71.燃料氣體供給開閉器72.燃料氣體排出開閉器73.燃料氣體旁通開閉器74.氧化劑氣體供給開閉器75.氧化劑氣體排出開閉器76.水開閉器77.原料氣體開閉器100.燃料電池發電系統
權利要求
1.一種燃料電池發電系統，其特征在于 具備燃料電池，具有電解質膜、陽極、陰極、將燃料氣體提供給所述陽極的燃料氣體流路、以及將氧化劑氣體提供給所述陰極的氧化劑氣體流路，并且所述燃料電池使被提供給所述陽極的所述燃料氣體與被提供給所述陰極的所述氧化劑氣體發生反應而進行發電，燃料生成器，使從原料氣體供給器提供的原料氣體與從水供給器提供的水發生重整反應從而生成所述燃料氣體，并通過燃料氣體供給路徑將該燃料氣體提供給所述燃料電池的所述燃料氣體流路，氧化劑氣體供給器，通過氧化劑氣體供給路徑將所述氧化劑氣體提供給所述燃料電池的所述氧化劑氣體流路，燃料氣體排出路徑，從所述燃料電池的所述燃料氣體流路排出的未利用的燃料氣體在其中流通，氧化劑氣體排出路徑，從所述燃料電池的所述氧化劑氣體流路排出的未利用的氧化劑氣體在其中流通，輸出控制器，從所述燃料電池取出電力并提供給外部負載，開閉機構，被構成為對所述燃料氣體流路的上游側的路徑、所述燃料氣體流路的下游側的路徑以及所述氧化劑氣體流路的上游側的路徑的各個路徑進行開閉，以及控制器；所述控制器被構成為，在停止處理過程中，控制所述輸出控制器，使從所述燃料電池取出的電力量降低，之后，停止向所述外部負載提供電力，停止從所述氧化劑氣體供給器提供所述氧化劑氣體，并且由所述開閉機構關閉所述氧化劑氣體流路的上游側的路徑，在關閉所述氧化劑氣體流路的上游側的路徑之后，在經過了由通過所述電解質膜交叉泄漏的燃料氣體消耗所述氧化劑氣體流路內的氧化劑氣體的規定的時間之后，使所述原料氣體供給器以及所述水供給器停止，其后，由所述開閉機構關閉所述燃料氣體流路的上游側的路徑以及所述燃料氣體流路的下游側的路徑。
2.如權利要求1所述的燃料電池發電系統，其特征在于 具備從所述原料氣體供給器將所述原料氣體提供給所述燃料生成器的原料氣體供給路徑，開閉所述原料氣體供給路徑的原料氣體開閉器，從所述水供給器將所述水提供給所述燃料生成器的水供給路徑，開閉所述水供給路徑的水開閉器，開閉所述燃料氣體排出路徑的燃料氣體排出開閉器，以及開閉所述氧化劑氣體供給路徑的氧化劑氣體供給開閉器；所述開閉機構由所述原料氣體開閉器、所述水開閉器、所述燃料氣體排出開閉器以及所述氧化劑氣體供給開閉器所構成。
3.如權利要求1所述的燃料電池發電系統，其特征在于所述開閉機構被構成為也對所述氧化劑氣體流路的下游側的路徑進行開閉， 所述控制器被構成為，在停止處理過程中，控制所述輸出控制器，使從燃料電池取出的電力量降低，之后，停止向所述外部負載提供電力，停止從所述氧化劑氣體供給器提供所述氧化劑氣體，并且由所述開閉機構關閉所述氧化劑氣體流路的上游側的路徑，在關閉所述氧化劑氣體流路的上游側的路徑之后，在經過了由通過所述電解質膜交叉泄漏的燃料氣體消耗所述氧化劑氣體流路內的氧化劑氣體的規定的時間之后，使所述原料氣體供給器以及所述水供給器停止，其后，由所述開閉機構關閉所述燃料氣體流路的上游側的路徑、所述燃料氣體流路的下游側的路徑以及所述氧化劑氣體流路的下游側的路徑。
4.如權利要求3所述的燃料電池發電系統，其特征在于 具備從所述原料氣體供給器將所述原料氣體提供給所述燃料生成器的原料氣體供給路徑，開閉所述原料氣體供給路徑的原料氣體開閉器，從所述水供給器將所述水提供給所述燃料生成器的水供給路徑，開閉所述水供給路徑的水開閉器，開閉所述燃料氣體排出路徑的燃料氣體排出開閉器，開閉所述氧化劑氣體供給路徑的氧化劑氣體供給開閉器，以及關閉所述氧化劑氣體排出路徑的氧化劑氣體排出開閉器；所述開閉機構由所述原料氣體開閉器、所述水開閉器、所述燃料氣體排出開閉器、所述氧化劑氣體供給開閉器以及所述氧化劑氣體排出開閉器所構成。
5.如權利要求1所述的燃料電池發電系統，其特征在于 具備開閉所述燃料氣體供給路徑的燃料氣體供給開閉器， 開閉所述燃料氣體排出路徑的燃料氣體排出開閉器， 開閉所述氧化劑氣體供給路徑的氧化劑氣體供給開閉器，以及開閉所述氧化劑氣體排出路徑的氧化劑氣體排出開閉器；所述開閉機構由所述燃料氣體供給開閉器、所述燃料氣體排出開閉器、所述氧化劑氣體供給開閉器以及所述氧化劑氣體排出開閉器所構成。
6.如權利要求1 5中的任意一項所述的燃料電池發電系統，其特征在于 所述燃料生成器具有燃燒從所述燃料電池排出的可燃氣體的燃燒器，所述燃料氣體排出路徑是以連接所述燃料氣體流路和所述燃燒器的方式構成的。
7.如權利要求1 6中的任意一項所述的燃料電池發電系統，其特征在于所述控制器被構成為，在停止從所述氧化劑氣體供給器提供所述氧化劑氣體的同時， 使所述原料氣體供給器以及所述水供給器停止。
8.如權利要求1 7中的任意一項所述的燃料電池發電系統，其特征在于 從停止向所述外部負載提供電力起直至停止供給所述氧化劑氣體為止的時間為由以下所述的式1所表示的時間T，式 1 :3XA/FRa 彡 T 彡 5XA/FRaA 由燃料氣體供給開閉器和燃料氣體排出開閉器所密閉的空間容積[L]， FRa:將從燃料電池取出的電力量設定為能夠獨立運轉的電力量的情況下的由燃料生成器生成的燃料氣體流量[L/s]。
9.如權利要求1 8中的任意一項所述的燃料電池發電系統，其特征在于所述控制器被構成為，使從所述燃料電池取出的電力量降低至較所述燃料電池進行發電的電力量更小并且能夠獨立運轉的電力量以上的范圍的電力量。
10.如權利要求1 9中的任意一項所述的燃料電池發電系統，其特征在于 所述燃料生成器具有燃燒從所述燃料電池排出的可燃氣體的燃燒器， 所述控制器被構成為，在停止處理過程中，控制所述輸出控制器，使從所述燃料電池取出的電力量降低，之后，停止向所述外部負載提供電力，停止從所述氧化劑氣體供給器提供所述氧化劑氣體，并且由所述開閉機構關閉所述氧化劑氣體流路的上游側的路徑，在關閉了所述氧化劑氣體流路的上游側的路徑之后，在經過了由通過電解質膜交叉泄漏的燃料氣體消耗所述氧化劑氣體流路內的氧化劑氣體的規定的時間之后，使所述原料氣體供給器以及所述水供給器停止，由所述燃燒器使從所述燃料電池排出的可燃氣體燃燒，如果所述燃燒器熄火，那么由所述開閉機構至少關閉所述燃料氣體流路的上游側的路徑以及所述燃料氣體流路的下游側的路徑。
11.如權利要求1 10中的任意一項所述的燃料電池發電系統，其特征在于 具備連接所述燃料氣體供給路徑和所述燃料氣體排出路徑并且所述燃料氣體在其中旁通的燃料氣體旁通路徑；所述開閉機構被構成為，對所述燃料氣體流路的上游側的路徑、所述燃料氣體流路的下游側并且在所述燃料氣體旁通路徑的連接部分的上游側的路徑、所述氧化劑氣體流路的上游側的路徑以及所述燃料氣體旁通路徑的各個路徑進行開閉， 所述控制器被構成為，在停止處理過程中，控制所述輸出控制器，使從所述燃料電池取出的電力量降低，之后，停止向所述外部負載提供電力，停止從所述氧化劑氣體供給器提供所述氧化劑氣體，并且由所述開閉機構關閉所述氧化劑氣體流路的上游側的路徑，開放所述燃料氣體旁通路徑，并且關閉所述燃料氣體流路的下游側且在所述燃料氣體旁通路徑的連接部分的上游側的路徑，其后，在經過了由通過所述電解質膜交叉泄漏的燃料氣體消耗所述氧化劑氣體流路內的氧化劑氣體的規定的時間之后，使所述原料氣體供給器以及所述水供給器停止，之后，由所述開閉機構至少關閉所述燃料氣體流路的上游側的路徑以及所述燃料氣體旁通路徑。
12.如權利要求1 11中的任意一項所述的燃料電池發電系統，其特征在于 所述控制器進行以下控制在由所述開閉機構至少關閉所述燃料氣體流路的上游側的路徑以及所述燃料氣體流路的下游側的路徑之后，如果所述燃料生成器內達到從所述原料氣體中發生碳析出的溫度以下，那么由所述開閉機構開放所述燃料氣體流路的上游側的路徑，并從所述原料氣體供給器通過所述燃料生成器將所述原料氣體提供給所述燃料電池的所述燃料氣體流路。
13.如權利要求12所述的燃料電池發電系統，其特征在于所述控制器被構成為，對于伴隨所述燃料電池的溫度下降而產生的壓力降低，由所述開閉機構開放所述燃料氣體流路的上游側的路徑，并從所述原料氣體供給器通過所述燃料生成器將所述原料氣體提供給所述燃料氣體流路。
14.如權利要求12所述的燃料電池發電系統，其特征在于在所述開閉機構被構成為也對所述氧化劑氣體流路的下游側的路徑進行開閉的情況下，所述控制器被構成為，對于伴隨所述燃料電池的溫度下降而產生的壓力降低，由所述開閉機構開放所述燃料氣體流路的上游側的路徑，并從所述原料氣體供給器通過所述燃料生成器將所述原料氣體提供給所述燃料氣體流路，并且開放所述氧化劑氣體流路的下游側的路徑。
15.如權利要求1 14中的任意一項所述的燃料電池發電系統，其特征在于在所述燃料電池發電系統的停止處理過程中，構成所述燃料電池發電系統的輔助設備利用所述燃料電池進行發電所產生的直流電力進行工作。
16.一種燃料電池發電系統的運轉停止方法，其特征在于所述燃料電池發電系統具備燃料電池，該燃料電池具有電解質膜、陽極、陰極、將燃料氣體提供給所述陽極的燃料氣體流路、以及將氧化劑氣體提供給所述陰極的氧化劑氣體流路，并且所述燃料電池使被提供給所述陽極的所述燃料氣體與被提供給所述陰極的所述氧化劑氣體發生反應而進行發電；所述燃料電池發電系統的運轉停止方法包括步驟A，輸出控制器降低從所述燃料電池取出的電力量，之后，停止向外部負載提供電力，步驟B，氧化劑氣體供給器停止提供所述氧化劑氣體，并且所述開閉機構關閉所述氧化劑氣體流路的上游側的路徑，步驟C，在關閉所述氧化劑氣體流路的上游側的路徑之后，在經過了由通過所述電解質膜交叉泄漏的燃料氣體消耗所述氧化劑氣體流路內的氧化劑氣體的規定的時間之后，原料氣體供給器以及水供給器停止，以及步驟D，在所述步驟C之后，所述開閉機構關閉所述燃料氣體流路的上游側的路徑以及所述燃料氣體流路的下游側的路徑。
17.如權利要求16所述的燃料電池發電系統的運轉停止方法，其特征在于在所述步驟B中，所述氧化劑氣體供給器停止提供所述氧化劑氣體，并且所述原料氣體供給器以及所述水供給器停止。
全文摘要
本發明的燃料電池發電系統具備燃料電池(11)、燃料生成器(12)、氧化劑氣體供給器(13)、輸出控制器(14)、開閉機構以及控制器(20)；控制器(20)被構成為在停止處理過程中，控制輸出控制器(14)以使從燃料電池(11)取出的電力量降低，之后使其停止向外部負載提供電力，停止從氧化劑氣體供給器(13)提供氧化劑氣體，并且由開閉機構關閉氧化劑氣體流路(2)的上游側的路徑，關閉氧化劑氣體流路(2)的上游側的路徑，之后，在經過了以通過電解質膜(1)交叉泄漏的燃料氣體來置換氧化劑氣體流路(2)內的規定的時間之后，使原料氣體供給器(16)以及水供給器(15)停止，其后，由開閉機構關閉燃料氣體流路(1)的上游側的路徑以及燃料氣體流路(1)的下游側的路徑。
文檔編號H01M8/10GK102473950SQ20118000303
公開日2012年5月23日 申請日期2011年3月18日 優先權日2010年3月18日
發明者安本榮一, 梅田孝裕, 菅原靖 申請人:松下電器產業株式會社