固体氧化物型燃料电池系统及其控制方法
【专利摘要】固体氧化物型燃料电池系统(1、51)具备：燃料电池堆(4)，其具有燃料极(2)和氧化剂极(3)；燃烧部(12、52)，其为了启动系统而设置；以及控制部(21)，其进行控制使得在系统停止时将从燃烧部(12、52)排出的以非活性气体为成分的燃烧气体填充到燃料电池堆(4)的燃料极(2)。
【专利说明】固体氧化物型燃料电池系统及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种使用固体氧化物型燃料电池(SOFC，Solid Oxide Fuel Cell)的燃料电池系统及其控制方法。
【背景技术】
[0002]近年来，由于地球环境问题的关注度升高，正在讨论各种燃料电池在汽车中的利用。例如，在效率高的固体氧化物型燃料电池的情况下，是以含大量氢的气体为燃料，以氧为氧化剂，通过与氢和一氧化碳、碳化氢的电化学反应来进行发电。有时会采取对各种液体燃料进行重整并供给所得到的重整气体来作为燃料的方法。
[0003]在此，作为将固体氧化物型燃料电池(S0FC)利用于汽车时的特殊性，可以列举出以下方面:与固定用不同，会频繁地进行启动和停止。在停止S0FC的情况下，首先停止原料气体的供给，因此富氢气体会滞留于从重整器到燃料电池的负极和负极排出气体管的配管中。
[0004]此时，存在以下担忧:当由于电池温度降低而电池内变为负压或者由于在保管过程中气体扩散而导致外部大气侵入电池内时，外部大气所包含的氧与残存的氢会发生反应而引起急剧的燃烧，或者电极的催化剂被氧化而导致性能降低等。因此存在以下的问题:若频繁地反复进行燃料电池的启动、停止、保管的动作，则难以维持稳定的性能。
[0005]因此，在停止燃料电池系统时，以保护存在于氢制造装置内的催化剂、燃料电池的电极为目的，需要供给以氮为代表的非活性气体来防止氧的侵入。例如，在专利文献1中，公开了如下的方法:为了向燃料电池系统内供给非活性气体，而在向大气开放的流路中设置氧去除单元，以向燃料电池供给从大气中去除氧后的气体。
[0006]专利文献1:日本特开2005-179081号公报
【发明内容】
_7] 发明要解决的问题
[0008]然而，在上述的专利文献1所公开的技术中，通过氧去除手段、管路的变更来向燃料电池系统内供给非活性气体，因此需要追加大量仅用于停止动作的特殊装置、配管系统，从而存在由于装置的增加而成本上升的问题。特别是，这种问题在搭载于汽车的情况下是不利的，因此需要加以解决。
[0009]因此，本发明是鉴于上述的实际情况而提出的，其目的在于提供一种除通常发电时使用的装置以外只需追加少量装置就能够向燃料电池内填充非活性气体来防止氧的侵入的固体氧化物型燃料电池系统及其控制方法。
[0010]用于解决问题的方案
[0011]本发明的第一方式所涉及的固体氧化物型燃料电池系统具备:燃料电池堆，其具有燃料极和氧化剂极；燃烧部，其为了启动系统而设置；以及控制部，其进行控制使得在系统停止时将从燃烧部排出的以非活性气体为成分的燃烧气体填充到燃料电池堆的燃料极。
[0012]本发明的第二方式所涉及的固体氧化物型燃料电池系统的控制方法的固体氧化物型燃料电池系统具备:燃料电池堆，其具有燃料极和氧化剂极；以及燃烧部，其为了启动系统而设置，在该控制方法中，在系统停止时，将从燃烧部排出的以非活性气体为成分的燃烧气体填充到燃料电池堆的燃料极。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是表示应用了本发明的第一实施方式所涉及的固体氧化物型燃料电池系统1的结构的框图。
[0014]图2是表示图1中示出的启动燃烧器12的构造的示意图。
[0015]图3是表示图1中示出的固体氧化物型燃料电池系统1的系统启动时的控制处理的过程的一例的流程图。
[0016]图4是表示图1中示出的固体氧化物型燃料电池系统的系统停止时的控制处理的过程的一例的流程图。
[0017]图5是表示应用了本发明的第二实施方式所涉及的固体氧化物型燃料电池系统51的结构的框图。
[0018]图6是表不图5所不的固体氧化物型燃料电池系统51的系统启动时的控制处理的过程的一例的流程图。
[0019]图7是表示图5所示的固体氧化物型燃料电池系统51的系统停止时的控制处理的过程的一例的流程图。
【具体实施方式】
[0020]下面，参照附图来说明应用了本发明的第一实施方式和第二实施方式。
[0021][第一实施方式]
[0022][固体氧化物型燃料电池系统的结构]
[0023]参照图1来说明本实施方式所涉及的固体氧化物型燃料电池系统的结构。本实施方式所涉及的固体氧化物型燃料电池系统1具备:燃料电池堆4，其具有燃料极2和氧化剂极3 ;重整器7，其具有重整用通路5和加热用通路6 ;空气供给装置8，其供给用于与重整用燃料混合的空气；流路切断装置9，其切断至重整器7的重整用通路5的流路；燃料极流路10，其从重整用通路5向燃料极2供给重整气体；流路控制阀11，其控制从燃料极2排出的燃料极排气的流量；启动燃烧器12，其在启动时供给燃烧气体来对氧化剂极3进行加热；氧化剂极流路13，其向加热用通路6供给从氧化剂极3排出的氧化剂极排气；排气流路14，其将来自加热用通路6的排出气体排向外部大气；空气预热器15，其通过与排出气体进行热交换来对向氧化剂极3供给的空气进行加热；燃烧气体流路16，其将从启动燃烧器12排出的燃烧气体的一部分经由重整器7供给到燃料极2 ;燃烧气体容器17，其设置于燃烧气体流路16的中途，容纳燃烧气体；气体加压泵18，其将燃烧气体加压输送到燃烧气体容器17 ；入口流路阀19，其开闭燃烧气体容器17的入口侧；出口流路阀20，其开闭燃烧气体容器17的出口侧；以及控制部21，其控制固体氧化物型燃料电池系统1中的处理。
[0024]在此，燃料电池堆4是固体氧化物型燃料电池(S0FC)，具有燃料极2和氧化剂极3，从重整器7对该燃料极2供给重整气体作为燃料气体，对该氧化剂极3供给含氧的空气作为氧化剂气体。在燃料电池堆4中，使重整气体中包含的氢与氧化剂气体中包含的氧发生反应来进行发电。
[0025]重整器7对天然气或汽油、甲醇等重整用燃料进行重整来生成含氢的重整气体。在重整用通路5中，利用来自加热用通路6的热使与空气一起供给的重整用燃料发生反应，生成重整气体。在加热用通路6中，被供给从氧化剂极3排出的氧化剂极排气和加热用燃料，利用加热用催化剂产生反应热来向重整用通路5进行热传递。
[0026]启动燃烧器12是为了启动系统而设置的燃烧部，为了在系统启动时进行动作来将高温的燃烧气体供给到氧化剂极3从而使燃料电池堆4的温度上升，而一直以来都会设置。但是，在本实施方式中，构成为能够向燃烧气体流路16供给从启动燃烧器12排出的燃烧气体的一部分。
[0027]燃烧气体流路16是将从启动燃烧器12排出的燃烧气体经由重整器7供给到燃料电池堆4的燃料极2的流路，在图1中连接于空气供给装置8与流路切断装置9之间。
[0028]燃烧气体容器17设置于燃烧气体流路16的中途，容纳在启动时从启动燃烧器12排出的燃烧气体的一部分。燃烧气体容器17的容量被预先设定成能够容纳足够以规定的压力以上充满从流路切断装置9到流路控制阀11之间的由重整用通路5、燃料极流路10以及燃料极2形成的空间的量的燃烧气体。另外，通过入口流路阀19和出口流路阀20的开闭来控制燃烧气体对于燃烧气体容器17的进出。
[0029]气体加压泵18是为了通过加压输送从启动燃烧器12排出的燃烧气体来将充足的量的燃烧气体容纳到燃烧气体容器17而设置的。
[0030]控制部21由包括微型计算机、微型处理器、CPU的通用的电子电路以及外围设备构成，通过执行特定的程序来执行用于控制固体氧化物型燃料电池系统1的处理。
[0031]在此，参照图2来说明启动燃烧器12的构造。
[0032]如图2所示，启动燃烧器12是将作为预燃烧器的一次燃烧器12A与作为主燃烧器的二次燃烧器12B进行连接而构成的。一次燃烧器12A从燃料喷射阀121喷射燃料，与燃烧用空气混合后利用点火装置122点火，产生燃烧气体。所产生的燃烧气体的一部分被供给到燃烧气体流路16，通过气体加压泵18容纳到燃烧气体容器17。该燃烧气体不包含氧，其成分为非活性气体。另一方面，除供给到燃烧气体流路16的燃烧气体以外的剩余的燃烧气体被导入二次燃烧器12B。在二次燃烧器12B中，除了来自一次燃烧器12A的燃烧气体以外还利用燃料喷射阀123接受燃料和二次空气的追加供给，大量地生成燃烧气体作为主燃烧气体。向氧化剂极3供给该燃烧气体来对燃料电池堆4、重整器7进行加热。
[0033]在图2中，作为二次燃烧器12B的燃料供给方法，记载了利用燃料喷射阀123的燃料喷雾，但是也能够利用通过燃料蒸发器供给燃料气体等其它方法。另外，作为二次燃烧器12B的燃烧方式，能够采用催化剂燃烧、预蒸发预混合稀薄燃烧等燃烧方式，只要根据所使用的燃料的组成、排气要求等进行选择即可。在图2中，作为一次燃烧器12A的燃烧方式，例示了扩散燃烧方式，但是除此以外也能够根据燃料和空气的温度状态使用电加热催化剂、低温活性的催化剂来进行催化剂燃烧。
[0034][燃料电池系统启动时的控制处理的过程]
[0035]接着，参照图3的流程图来说明本实施方式所涉及的固体氧化物型燃料电池系统1启动时的控制处理的过程。
[0036]如图3所示，当系统开始启动时，首先在步骤S101中启动燃烧器12进行动作来排出以非活性气体为成分的燃烧气体。该燃烧气体的一部分被供给到氧化剂极3来使燃料电池堆4升温，并且之后作为氧化剂极排气被导入重整器7的加热用通路6，从而也利用于重整器7的加热。另外，由启动用燃烧器12生成的燃烧气体的另一部分被排出到燃烧气体流路16。
[0037]然后，在步骤S102中控制部21闭合出口流路阀20，并且在步骤S103中打开入口流路阀19。并且，控制部21在步骤S104中使气体加压泵18进行动作，由此将从启动燃烧器12排出的燃烧气体加压输送到燃烧气体容器17来容纳到该燃烧气体容器17。
[0038]接着，在步骤S105中，控制部21判断燃料电池堆4的温度是否已达到动作温度，在未达到的情况下继续使气体加压泵18进行动作来继续将燃烧气体填充到燃烧气体容器17。然后，当燃料电池堆4的温度达到动作温度时，控制部21在步骤S106中闭合入口流路阀19并且在步骤S107中停止气体加压泵18。由此，燃烧气体容器17中会贮存以非活性气体为成分的燃烧气体。
[0039]并且，控制部21在步骤S108中使启动燃烧器12停止来结束系统启动时的控制处理，转移到通常发电时的控制。
[0040][燃料电池系统的通常发电时的动作]
[0041]接着，说明本实施方式所涉及的固体氧化物型燃料电池系统1的通常发电时的动作。在系统的通常发电时，首先将重整用燃料和来自空气供给装置8的重整用空气混合并对重整器7供给。在重整器7的重整用通路5中通过重整反应生成重整气体，所生成的重整气体通过燃料极流路10被供给到燃料极2。另一方面，来自未图示的压缩机的空气在被空气预热器15加热后作为氧化剂气体被供给到氧化剂极3。
[0042]像这样供给重整气体和氧化剂气体来在燃料电池堆4中进行发电。然后，通过流路控制阀11排出进行发电后的燃料极排气。另外，氧化剂极排气在氧化剂极流路13中与加热用燃料混合后被供给到重整器7的加热用通路6，在此利用加热用催化剂产生反应热，对重整用通路5进行热传递。之后，氧化剂极排气当从加热用通路6排出时，通过排气流路14被送到空气预热器15来进行热交换，之后被排向外部大气。
[0043][燃料电池系统停止时的控制处理的过程]
[0044]接着，参照图4的流程图来说明本实施方式所涉及的固体氧化物型燃料电池系统1停止时的控制处理的过程。
[0045]如图4所示，当系统开始停止动作时，控制部21首先在步骤S201中停止重整用燃料和空气供给装置8，之后在步骤S202中打开出口流路阀20。由此在启动时燃烧气体容器17中蓄积的燃烧气体通过燃烧气体流路16从重整器7的重整用通路5被供给到燃料极2。
[0046]在此，控制部21在步骤S203中判断燃烧气体是否已被填充到燃料极2。当判断为燃烧气体已被填充到燃料极2时，在步骤S204中切断流路控制阀11来封闭燃料极2的出口，之后在步骤S205中切断重整用通路5的入口处设置的流路切断装置9。这样，能够利用不含氧的以非活性气体为成分的燃烧气体填充从重整用通路5通至燃料极流路10、燃料极2的空间的内部。由此，能够防止氧侵入燃料极2，并且还能够从燃料极2去除残存的氢。
[0047]此外，作为判断燃烧气体是否已被填充到燃料极2的方法，有下面示出的例子。事先基于燃烧气体容器17的容量以及被填充燃烧气体的从重整用通路5到燃料极2的容积来设定从打开出口流路阀20起到燃烧气体被填充到燃料极2为止的时间，在经过了该时间的时间点判断为燃烧气体已被填充到燃料极2。另外，除此以外也可以在燃烧气体容器17的内部压力降低到规定的压力的时间点判断为燃烧气体已被填充到燃料极2，还可以检测燃料极2周边的压力来判断为燃烧气体已被填充到燃料极2。
[0048]当这样燃烧气体被填充到燃料极2时，控制部21在步骤S206中闭合出口流路阀20，结束系统停止时的控制处理。
[0049][第一实施方式的效果]
[0050]如以上所详细说明的那样，根据本实施方式所涉及的固体氧化物型燃料电池系统1，将从为了启动系统而设置的启动燃烧器12排出的非活性气体填充到燃料电池堆4的燃料极2。因此，除通常发电时使用的装置以外只需追加少量装置就能够向燃料电池内填充非活性气体来防止氧的侵入。并且，通过向燃料极2填充非活性气体，还能够去除燃料极2中残存的氢。由此，能够防止所侵入的氧与残存的氢进行反应而引起急剧的燃烧、或者催化剂氧化劣化，从而能够维持燃料电池系统的稳定的性能。
[0051]另外，根据本实施方式所涉及的固体氧化物型燃料电池系统1，在系统启动时将从启动燃烧器12排出的燃烧气体容纳到燃烧气体容器17，在系统停止时将燃烧气体容器17中容纳的燃烧气体填充到燃料电池堆4的燃料极2。因此，能够利用为了启动系统而设置的启动燃烧器12来向燃料电池内填充非活性气体。由此，能够有效利用既有的装置来防止氧侵入燃料电池堆4。
[0052][第二实施方式]
[0053]接着，说明本发明的第二实施方式所涉及的固体氧化物型燃料电池系统。
[0054][固体氧化物型燃料电池系统的结构]
[0055]参照图5来说明本实施方式所涉及的固体氧化物型燃料电池系统51的结构。本实施方式所涉及的固体氧化物型燃料电池系统51与第一实施方式的不同之处在于，还具备:气体燃烧器52，其在启动时向燃料极2供给燃烧气体；启动时流路53，其在系统启动时将从气体燃烧器52排出的燃烧气体供给到燃料极2 ;停止时流路54，其在系统停止时将从气体燃烧器52排出的燃烧气体供给到燃料极2 ;流路切换阀55，其对启动时流路53和停止时流路54进行切换；热交换器(H/E) 56，其设置于停止时流路54的中途；循环气体流路57，其使从燃料极2排出的燃料极排气向重整器7循环；循环装置58，其设置于循环气体流路57的中途，使燃料极排气循环；以及加热气体流路59，其从循环气体流路57分支出来，将燃料极排气的一部分作为重整器7的加热用气体来进行供给。
[0056]另外，在本实施方式中，与第一实施方式的不同之处在于，不存在图1中示出的第一实施方式的燃烧气体流路16以及设置于燃烧气体流路16的各装置，而在加热气体流路59中设置了流路控制阀11。
[0057]在此，气体燃烧器52是为了启动系统而设置的燃烧部，为了在系统启动时向燃料电池堆4的燃料极2供给燃烧气体使温度上升、并且将水分供给到燃料电池堆4而一直以来都会设置。通常，在启动时包括燃料极2、循环气体流路57以及重整用通路5在内的循环系统需要水分。因此，为了供给该水分，而一直以来进行以下动作:在气体燃烧器52中使燃料燃烧，将包含水分的燃烧气体供给到燃料极2。而且，在本实施方式中，进行控制使得为了启动而设置的气体燃烧器52在停止时也进行动作来将燃烧气体供给到燃料极2。此外，作为气体燃烧器52的构造，优选的是与图2中示出的启动燃烧器12的一次燃烧器12A同样的构造。
[0058]热交换器56使从气体燃烧器52排出的燃烧气体与从空气供给装置8导入的空气之间进行热交换，从燃烧气体去除水分。由此，在系统停止时对燃料极2填充干燥的燃烧气体，因此能够防止在系统停止过程中由于温度降低而水分冷凝从而燃料极的压力降低。
[0059][燃料电池系统启动时的控制处理的过程]
[0060]接着，参照图6的流程图来说明本实施方式所涉及的固体氧化物型燃料电池系统1启动时的控制处理的过程。
[0061]如图6所示，当系统开始启动时，首先控制部21在步骤S301中使空气供给装置8进行动作来开始向气体燃烧器52供给空气，在步骤S302中使气体燃烧器52点火。当通过气体燃烧器52的点火而开始排出不含氧的以非活性气体为成分的燃烧气体时，控制部21在步骤S303中将流路切换阀55连接到启动时流路53，在步骤S304中打开流路切断装置9来将燃烧气体供给到燃料极2。
[0062]另一方面，此时启动用燃烧器12将加热用的燃烧气体供给到氧化剂极3。由此燃料电池堆4的温度上升。并且由于燃烧气体作为氧化剂极排气被导入重整器7的加热用通路6，因此使重整器7的温度也上升。
[0063]之后，控制部21在步骤S305中判断燃料电池堆4的温度是否已达到动作温度。当达到动作温度时，在步骤S306中使气体燃烧器52停止。此时控制部21同时使启动燃烧器12也停止。
[0064]然后，在步骤S307中，控制部21切断流路切换阀55来结束系统启动时的控制处理，转移到通常发电时的控制。
[0065][燃料电池系统的通常发电时的动作]
[0066]接着，说明本实施方式所涉及的固体氧化物型燃料电池系统51的通常发电时的动作。其中，在本实施方式中到进行发电为止的动作与第一实施方式相同，只有燃料极排气的流动与第一实施方式不同，因此仅说明燃料极排气的流动。
[0067]当在燃料电池堆4中进行发电时，燃料极排气从燃料极2向循环气体流路57排出，被循环装置58加压输送而向重整器7的重整用通路5循环。此时，燃料极排气的一部分被分支导入到加热气体流路59，与从氧化剂极3排出的氧化剂极排气混合后作为加热用气体供给到重整器7的加热用通路6。
[0068]此外，在上述的第一实施方式中，例示了未设置循环气体流路57和加热气体流路59的情况，但是也可以在第一实施方式中设置循环气体流路57和加热气体流路59。
[0069][燃料电池系统停止时的控制处理的过程]
[0070]接着，参照图7的流程图来说明本实施方式所涉及的固体氧化物型燃料电池系统51停止时的控制处理的过程。
[0071]如图7所示，当系统开始停止动作时，控制部21首先在步骤S401中停止重整用燃料的供给，在步骤S402中使气体燃烧器52点火。当通过气体燃烧器52的点火而开始排出不含氧的以非活性气体为成分的燃烧气体时，控制部21在步骤S403中将流路切换阀55连接到停止时流路54，将燃烧气体经由热交换器56供给到燃料极2。此时热交换器56控制燃烧气体的温度使水蒸气量降低，因此对燃料极2供给干燥的燃烧气体。
[0072]然后，控制部21在步骤S404中判断燃烧气体是否已被填充到燃料极2，当判断为燃烧气体已被填充到燃料极2时，在步骤S405中停止气体燃烧器52。
[0073]此外，作为判断燃烧气体是否已被填充到燃料极2的方法，既可以根据从气体燃烧器52点火起的时间来进行判断，也可以检测循环气体流路57中的气体的组成(例如氢浓度、露点温度)并根据该组成进行判断。
[0074]之后，控制部21在步骤S406中切断重整用通路5的入口处设置的流路切断装置9后在步骤S407中切断流路控制阀11来封闭燃料极2的出口。这样，能够利用不含氧的以非活性气体为成分的燃烧气体填充从重整用通路5通至燃料极流路10、燃料极2、循环气体流路57的空间的内部，由此能够防止氧侵入燃料极2，并且还能够从燃料极2去除残存的氢。
[0075]当这样燃烧气体被填充到燃料极2时，控制部21在步骤S408中停止循环装置58来结束系统停止时的控制处理。
[0076][第二实施方式的效果]
[0077]如以上所详细说明的那样，根据本实施方式所涉及的固体氧化物型燃料电池系统51，具备向燃料极2供给燃烧气体的气体燃烧器52，在系统停止时使气体燃烧器52进行动作来向燃料极2填充燃烧气体，因此能够利用为了启动系统而设置的气体燃烧器52向燃料电池内填充非活性气体。因而，能够有效利用既有的装置来防止氧侵入燃料电池堆4。
[0078]另外，根据本实施方式所涉及的固体氧化物型燃料电池系统51，具备:启动时流路53，其在系统启动时将从气体燃烧器52排出的燃烧气体供给到燃料极2 ;停止时流路54，其在系统停止时将从气体燃烧器52排出的燃烧气体供给到燃料极2 ；以及热交换器56，其设置于停止时流路54的中途，其中，在系统启动时选择启动时流路53，在系统停止时选择停止时流路54，因此在启动时能够将从气体燃烧器52排出的含水分的燃烧气体供给到燃料极2，在停止时能够将通过热交换器56去除水分后的燃烧气体供给到燃料极2。
[0079]并且，根据本实施方式所涉及的固体氧化物型燃料电池系统51，具备:重整器7，其将燃料气体重整为重整气体后供给到燃料极2 ;循环气体流路57，其使从燃料极2排出的燃料极排气向重整器7循环；以及加热气体流路59，其使从循环气体流路57分支出来的燃料极排气的一部分与从氧化剂极3排出的氧化剂极排气混合后作为重整器7的加热用气体来进行供给，因此能够重新利用从燃料极2排出的含氢、水蒸气的排气，从而能够提高系统的效率。
[0080]在此引用日本特愿2012-137589号(申请日:2012年6月19日)的所有内容。
[0081]以上按实施例说明了本发明的内容，但是本发明并不限定于这些记载，能够进行各种变形和改进，这对本领域技术人员来说是不言而喻的。
[0082]产业h的可利用件
[0083]根据本发明的实施方式所涉及的固体氧化物型燃料电池系统及其控制方法，将从为了启动系统而设置的燃烧部排出的非活性气体填充到燃料电池堆的燃料极，因此除通常发电时使用的装置以外只需追加少量装置就能够向燃料电池内填充非活性气体来防止氧的侵入。并且，通过向燃料极填充非活性气体，还能够去除燃料极中残存的氢。由此，能够防止所侵入的氧与残存的氢进行反应而引起急剧的燃烧、或者催化剂氧化劣化，从而能够维持燃料电池系统的稳定的性能。因此，本发明具有产业上的可利用性。
[0084]附图标记说明
[0085]1、51:固体氧化物型燃料电池系统；2:燃料极；3:氧化剂极；4:燃料电池堆；7:重整器；12:启动燃烧器(燃烧部)；16:燃烧气体流路；17:燃烧气体容器；21:控制部；52:气体燃烧器(燃烧部)；53:启动时流路；54:停止时流路；57:循环气体流路；59:加热气体流路。
【权利要求】
1.一种固体氧化物型燃料电池系统，其特征在于，具备: 燃料电池堆，其具有燃料极和氧化剂极； 燃烧部，其为了启动系统而设置；以及 控制部，其进行控制使得在系统停止时将从上述燃烧部排出的以非活性气体为成分的燃烧气体填充到上述燃料电池堆的燃料极。
2.根据权利要求1所述的固体氧化物型燃料电池系统，其特征在于， 上述燃烧部向上述燃料电池堆的氧化剂极供给燃烧气体， 该固体氧化物型燃料电池系统还具备:燃烧气体流路，其将从上述燃烧部排出的燃烧气体的一部分供给到上述燃料电池堆的燃料极；以及燃烧气体容器，其设置于上述燃烧气体流路的中途，容纳上述燃烧气体， 上述控制部在系统启动时将从上述燃烧部排出的燃烧气体容纳到上述燃烧气体容器，在系统停止时将上述燃烧气体容器中容纳的燃烧气体填充到上述燃料电池堆的燃料极。
3.根据权利要求1所述的固体氧化物型燃料电池系统，其特征在于， 上述燃烧部向上述燃料电池堆的燃料极供给燃烧气体， 上述控制部在系统停止时使上述燃烧部进行动作来向上述燃料电池堆的燃料极填充燃烧气体。
4.根据权利要求3所述的固体氧化物型燃料电池系统，其特征在于，还具备: 启动时流路，其在系统启动时将从上述燃烧部排出的燃烧气体供给到上述燃料电池堆的燃料极； 停止时流路，其在系统停止时将从上述燃烧部排出的燃烧气体供给到上述燃料电池堆的燃料极；以及 热交换器，其设置于上述停止时流路的中途， 其中，上述控制部在系统启动时选择上述启动时流路，在系统停止时选择上述停止时流路。
5.根据权利要求2?4中的任一项所述的固体氧化物型燃料电池系统，其特征在于，还具备: 重整器，其将燃料气体重整为重整气体后供给到上述燃料电池堆的燃料极； 循环气体流路，其使从上述燃料电池堆的燃料极排出的燃料极排气向上述重整器循环；以及 加热气体流路，其使从上述循环气体流路分支出来的上述燃料极排气的一部分与从上述燃料电池堆的氧化剂极排出的氧化剂极排气混合后作为上述重整器的加热用气体来进行供给。
6.一种固体氧化物型燃料电池系统的控制方法，该固体氧化物型燃料电池系统具备:燃料电池堆，其具有燃料极和氧化剂极；以及燃烧部，其为了启动系统而设置，该控制方法的特征在于， 在系统停止时，将从上述燃烧部排出的以非活性气体为成分的燃烧气体填充到上述燃料电池堆的燃料极。
7.根据权利要求6所述的固体氧化物型燃料电池系统的控制方法，其特征在于， 在系统启动时，向上述燃料电池堆的氧化剂极供给从上述燃烧部排出的燃烧气体的一部分，并且将从上述燃烧部排出的燃烧气体的另一部分容纳到燃烧气体容器，在系统停止时，将上述燃烧气体容器中容纳的燃烧气体填充到上述燃料电池堆的燃料极。
【文档编号】H01M8/12GK104396072SQ201380032540
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2013年4月23日 优先权日:2012年6月19日
【发明者】岩切保宪 申请人:日产自动车株式会社