JP2003153440A - 電源装置の運転管理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電源装置の大幅な構成の複雑化を招くことな
く、且つ、作業員が電源装置の設置場所にまで出向いて
行くなどの煩わしい作業を必要としない状態で、電源装
置を適正運転パターンにて運転させることが可能となる
電源装置の運転管理システムを提供する。 【解決手段】 電力を供給する電力負荷が異なる複数の
電源装置Ａと、それら複数の電源装置Ａの運転を管理す
る管理センターＢとが、情報の通信手段ＩＮＴを介して
接続され、複数の電源装置Ａ夫々の実運転情報が、通信
手段ＩＮＴにて管理センターＢに通信され、管理センタ
ーＢが、前記実運転情報と運転パターン判別用の設定適
正条件とに基づいて、複数の電源装置の夫々について適
正運転パターンを解析して、その適正運転パターンを出
力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の電源装置を
運転管理するための電源装置の運転管理システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】上記したような電源装置としては、例え
ば、燃料電池やエンジンで駆動される発電機等の発電装
置と、蓄電池等の電力を蓄電する蓄電装置とを備えて、
発電装置にて発電した電力を電力負荷に供給し、その余
剰な電力を蓄電手段に蓄電させたり、発電装置にて発電
が行われないときには蓄電手段に蓄電された電力を出力
させて電力負荷に供給するようにして、その装置内で電
力負荷に供給するための電力をすべて賄いながら余剰電
力は装置内で消費させるようにした独立型の電源装置、
あるいは、上記したような発電装置や蓄電装置を備えて
電力負荷に電力を供給する構成は同じであるが、商用交
流電源に対して系統連系させて、電力不足のときは商用
交流電源から電力を賄うようにしたり、余剰の電力を売
電できるようにした系統連系型の電源装置等がある。

【０００３】そして、従来では、複数の電源装置は、夫
々独立した状態で各別に管理される構成となっており、
前記発電装置の運転パターンは、電力負荷の需要予測に
対応させた予め設定された設定運転パターンを基に行わ
れ、この設定運転パターンは、例えば、装置の初期設置
時等において設定されると、その後は、運転制御手段に
より設定された運転パターンにて継続して運転を制御す
る構成となっていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来構成
においては、このような電源装置を使用者が使用する場
合に、電力負荷が上記したような装置の設置時において
予測された電力需要に対して大幅に相違しない状態で使
用される場合には問題はないが、このような電力負荷
は、常に同じような使用状況になるとは限らず変化する
ことが考えられる。しかし、上記従来構成においては、
前記発電装置は、予め設定された設定運転パターンにて
継続して運転制御される構成となっており、電力使用状
況の変化に起因して次のような不都合が生じるおそれが
ある。例えば、電源装置により供給可能な電力が電力負
荷に対して不足するような場合には、蓄電装置の蓄電容
量が不足して過放電状態となって、その後の継続使用が
できない状態に陥ったり、電源装置により供給可能な電
力が電力負荷に対して過剰となって多くの余剰電力が発
生して、電源装置の運用効率が低いものになったりする
といった不都合が生じるおそれがあった。

【０００５】そこで、このような不都合を回避するため
に、電力の実際の使用状況に応じて、人為的に、電源装
置における発電装置の運転パターンを適宜、変更させる
ことが考えられる。例えば、電源装置のメーカーのサー
ビスマン等の作業員が電源装置の設置場所にまで出向い
て行き、前記運転パターンを変更設定させることで対応
することが可能である。しかし、このような電源装置は
複数の使用者に販売されており、電力の使用状況の変化
に対応させて、その都度、メーカーの作業員が複数の電
源装置が設置される箇所に夫々出向いて行き、電源装置
の実際の運転状況等を調べる必要がある等、作業が煩わ
しいものとなる不利がある。

【０００６】又、このような方法以外に、電源装置に備
えられる運転制御手段に、例えば、自己の運転状況を自
分で監視しながら、上述したような不都合のない適正な
運転状態になるように、自動で運転パターンを修正する
ような運転管理機能を持たせる構成とすることも考えら
れるが、このようにすると、電源装置の構成が大幅に複
雑化してコスト高を招く不利がある。

【０００７】本発明はかかる点に着目してなされたもの
であり、その目的は、電源装置の大幅な構成の複雑化を
招くことなく、且つ、作業員が電源装置の設置場所にま
で出向いて行くなどの煩わしい作業を必要としない状態
で、電源装置を適正運転パターンにて運転させることが
可能となる電源装置の運転管理システムを提供する点に
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１によれば、電力
を供給する電力負荷が異なる複数の電源装置と、それら
複数の電源装置の運転を管理する管理センターとが、情
報の通信手段を介して接続され、前記複数の電源装置の
夫々が、電力を発電する発電装置、電力を蓄電する蓄電
装置、及び、運転制御手段を備えて、前記発電装置及び
前記蓄電装置からの電力の電力負荷への供給、及び、前
記発電装置にて発電された電力の前記蓄電装置への蓄
電、並びに、予め設定された設定運転パターンでの前記
発電装置の発電が、前記運転制御手段にて実行されるよ
うに構成され、前記複数の電源装置夫々の実運転情報
が、前記通信手段にて前記管理センターに通信されるよ
うに構成され、前記管理センターが、前記複数の電源装
置の夫々について適正運転パターンを解析する運転パタ
ーン解析手段と、その運転パターン解析手段にて解析さ
れた適正運転パターンを出力する運転パターン出力手段
とを備え、前記運転パターン解析手段は、前記複数の電
源装置の夫々について、前記実運転情報と運転パターン
判別用の設定適正条件とに基づいて、前記適正運転パタ
ーンを解析するように構成されていることを特徴とす
る。

【０００９】すなわち、複数の電源装置とそれら複数の
電源装置の運転を管理する管理センターとが情報の通信
手段を介して接続され、複数の電源装置夫々の実運転情
報が、通信手段にて管理センターに通信される。管理セ
ンターでは、それに備えられた運転パターン解析手段に
より、複数の電源装置の夫々について、通信手段にて通
信される実運転情報と運転パターン判別用の設定適正条
件とに基づいて適正運転パターンを解析して、運転パタ
ーン出力手段によりその適正運転パターンを出力するの
である。ここで、運転パターン出力手段による適正運転
パターンの出力形態としては、例えば、適正運転パター
ンを表示させる形態で出力させるようにしたり、適正運
転パターンを通信手段を介して電源装置に通信させる形
態で出力させる等、各種の形態で出力させることが可能
である。

【００１０】複数の使用者が個々に使用している複数の
電源装置における実運転情報が、夫々、通信手段により
ひとつの管理センターに通信され、管理センターは、そ
れらの実運転情報と予め設定される運転パターン判別用
の設定適正条件とに基づいて、複数の電源装置夫々の適
正運転パターンを解析して出力するようにしたので、複
数の電源装置を適正運転パターンにて運転させることが
可能となる。従って、複数の電源装置は、夫々、管理セ
ンターから出力される適正運転パターンにて運転を行え
ばよく、例えば、自己の運転状況を自分で監視しながら
適正運転パターンになるように自動で運転パターンを修
正するような運転管理機能を持たせる構成に比べて、電
源装置自体の構成の大幅な複雑化を招くことがない。し
かも、メーカーの作業員が複数の電源装置の夫々の設置
箇所に出向いて行き、個別に電源装置の運転状況を調べ
て、適正運転パターンを解析するといった煩わしい作業
も不要となる。

【００１１】従って、電源装置の大幅な構成の複雑化を
招くことなく、且つ、煩わしい作業を必要としない状態
で、電源装置を適正運転パターンにて運転させることが
可能となる電源装置の運転管理システムを提供できるに
至った。

【００１２】請求項２によれば、請求項１において、前
記運転制御手段が、電力負荷の需要予測に対応させて、
前記発電装置を定格出力で運転する状態と運転を停止す
る状態とに切り換えることにより、電源装置の運転を制
御するように構成され、前記運転パターン解析手段は、
前記設定適正条件として、前記発電装置を運転停止状態
に切り換えたときに前記電力負荷に対して電力の不足を
生じない状態で停止時間が長くなり、且つ、定格運転と
運転停止の切り換え回数を最小とするような運転パター
ンを、適正運転パターンとして解析するように構成され
ていることを特徴とする。

【００１３】すなわち、運転制御手段は、電力負荷の需
要予測に対応させて、発電装置を定格出力で運転する状
態と運転を停止する状態とに切り換えることにより、電
源装置の運転を制御することになるが、その電源装置の
実際の電力の使用状況に応じて、管理センターに通信さ
れる実運転情報により、管理センターでは、発電装置を
運転停止状態に切り換えたときに電力負荷に対して電力
の不足を生じない状態で停止時間が長くなり、且つ、定
格運転と運転停止の切り換え回数を最小とするようなよ
うな運転パターンを、適正運転パターンとして解析し、
運転制御手段はその適正運転パターンにより電源装置の
運転を制御する。従って、発電装置を定格出力で運転す
る状態と運転を停止する状態とに切り換えるような運転
形態において、電力負荷に対して電力の不足を生じない
ようにしながら、発電装置の運用効率をできるだけ高め
た状態で使用することが可能となり、請求項１を実施す
るのに好適な手段が得られる。

【００１４】請求項３によれば、請求項１において、前
記運転制御手段が、電力負荷の需要予測に対応させて、
前記発電装置を連続運転するとともに発電出力を変更調
整することにより、電源装置の運転を制御するように構
成され、前記運転パターン解析手段は、前記設定適正条
件として、前記電力負荷が最大値のときに電力の不足を
生じない状態で総発電量が小さくなるような運転パター
ンを、適正運転パターンとして解析するように構成され
ていることを特徴とする。

【００１５】すなわち、運転制御手段は、電力負荷の需
要予測に対応させて、発電装置を連続運転するとともに
発電出力を変更調整することにより、電源装置の運転を
制御することになるが、その電源装置の実際の電力の使
用状況に応じて、管理センターに通信される実運転情報
により、管理センターでは、電力負荷が最大値のときに
電力の不足を生じない状態で総発電量が小さくなるよう
な運転パターンを、適正運転パターンとして解析し、運
転制御手段はその適正運転パターンにより電源装置の運
転を制御する。従って、発電装置を連続運転するととも
に発電出力を変更調整するような運転形態において、電
力負荷に対して電力の不足を生じないようにしながら、
発電装置の運用効率をできるだけ高めた状態で使用する
ことが可能となり、請求項１を実施するのに好適な手段
が得られる。

【００１６】請求項４によれば、請求項１〜３のいずれ
かにおいて、前記運転パターン出力手段が、前記適正運
転パターンを、前記通信手段を介して該当する電源装置
に通信させる形態で出力するように構成され、前記電源
装置における運転制御手段が、通信される前記適正運転
パターンにて前記発電装置の発電を実行するように構成
されていることを特徴とする。

【００１７】従って、適正運転パターンを、前記通信手
段を介して該当する電源装置に通信させる形態で出力し
て、電源装置における運転制御手段が、通信される前記
適正運転パターンにて発電装置の発電を実行するので、
例えば、人為的に適正運転パターンにて運転すべく指令
を与える必要がなく、請求項１〜３のいずれかを実施す
るのに好適な手段が得られる。

【００１８】請求項５によれば、請求項１〜３のいずれ
かにおいて、前記運転パターン出力手段が、前記適正運
転パターンを表示させる形態で出力するように構成され
ていることを特徴とする。

【００１９】従って、適正運転パターンを表示させる形
態で出力するので、表示された適正運転パターンを電源
装置の使用者に連絡して適切な対策をとるように指示さ
せるといった処理が可能となり、請求項１〜３のいずれ
かを実施するのに好適な手段が得られる。

【００２０】請求項６によれば、請求項１〜５のいずれ
かにおいて、前記実運転情報が、前記蓄電装置における
端子間電圧並びに充放電用の電流の大きさの情報を含む
ものであることを特徴とする。

【００２１】実運転情報として、蓄電装置における端子
間電圧並びに充放電用の電流の大きさの情報が通信さ
れ、その情報に基づいて、適正運転パターンを解析する
ようにしているので、蓄電装置における正確な充電量や
放電量についての情報が得られるので、より実際の運転
状態に対応した適正運転パターンを解析することがで
き、請求項１〜５のいずれかを実施するのに好適な手段
が得られる。

【００２２】請求項７によれば、請求項６において、前
記管理センターが、前記実運転情報に基づいて、前記蓄
電装置の劣化状況を推測する劣化状況推測手段と、この
劣化状況推測手段にて前記蓄電装置の劣化状態又はそれ
に近い状態であることが判別されると、そのことを該当
する電源装置の使用者に知らせる劣化状態報知手段とを
備えて構成されていることを特徴とする。

【００２３】すなわち、管理センターが、前記実運転情
報に基づいて、蓄電装置が劣化状態又はそれに近い状態
であることを判別して、そのことを電源装置の使用者に
知らせるようにしているので、例えば、蓄電装置が劣化
状態又はそれに近い状態でそのまま継続して電源装置を
使用するといった不都合を未然に回避させることが可能
となり、請求項６を実施するのに好適な手段が得られ
る。

【００２４】請求項８によれば、請求項１〜７のいずれ
かにおいて、前記実運転情報が、前記蓄電装置の温度の
情報を含むものであり、前記管理センターが、前記実運
転情報に基づいて、許容上限値を越える異常高温状態で
あることが検出されると、防災対策用の情報を外部に出
力する防災対策用情報出力手段を備えて構成されている
ことを特徴とする。

【００２５】すなわち、蓄電装置の温度が許容上限値を
越える異常高温状態であれば、管理センターから防災対
策用の情報を外部に出力するので、そのことにより、安
全対策を採ることが可能となり、使用上の安全性を向上
させることができ、請求項１〜７のいずれかを実施する
のに好適な手段が得られる。

【００２６】請求項９によれば、請求項１〜８のいずれ
かにおいて、前記複数の電源装置夫々と、前記管理セン
ターとが、前記通信手段として、インターネットを経由
して、情報を通信可能に構成されていることを特徴とす
る。

【００２７】すなわち、複数の電源装置夫々と管理セン
ターとがインターネットを経由して情報を通信可能であ
るから、特別な通信手段を別途設けることなく、既存の
インターネットによる通信構成を利用して情報の通信を
行うことができ、請求項１〜７のいずれかを実施するの
に好適な手段が得られる。

【００２８】

【発明の実施の形態】〔第１実施形態〕以下、図面に基
づいて、本発明に係る電源装置の運転管理システムの第
１実施形態を説明する。図１に本発明に係る電源装置の
運転管理システムを示している。このシステムは、例え
ば、一般家庭や事業所等に夫々設置されて電力負荷に電
力を供給する複数の電源装置Ａと、これら複数の電源装
置Ａの運転管理を行うための管理センターＢとが、情報
の通信手段の一例としてのインターネットＩＮＴを介し
て情報を通信可能に接続されて構成されている。前記管
理センターＢには、インターネットＩＮＴに接続された
コンピュータにて構成される管理サーバーＢ１と、各種
の情報を蓄積保存するための大容量の記憶手段からなる
データベースＢ２とが備えられ、管理サーバーＢ１がイ
ンターネットＩＮＴに接続されて、通信プロトコルはＴ
ＣＰ／ＩＰプロトコルを用い、複数の電源装置Ａ並びに
管理センターＢは、各々に異なるＩＰアドレスが予め付
与されて容易に識別できるようになっている。前記デー
タベースＢ２には、各電源装置Ａの仕様や過去のメンテ
ナンス履歴情報、及び、後述するような運転パターンの
変更履歴等の各種の情報が記憶されている。

【００２９】次に、前記電源装置Ａの構成について説明
する。図２に本発明に係る電源装置Ａが示されている。
この電源装置Ａは、発電装置としての燃料電池１から出
力される低電圧の直流電力を、２００ボルトの商用交流
電源を得るために必要となる電圧の直流電力に昇圧する
昇圧コンバータ２と、昇圧した直流電力を交流電力に変
換するインバータ３等を備えて構成され、燃料電池１か
ら出力される直流電力をインバータ３により交流電力に
変換して外部に出力すると共に、外部の電力負荷４に対
して燃料電池１の出力電力が余るときには、その余った
直流電力を蓄電装置ＥＳに蓄え、外部の電力負荷に対し
て燃料電池１の出力電力が不足するときには、その不足
分を補うように、蓄電装置ＥＳに蓄えられている直流電
力をインバータ３により交流電力に変換して外部に出力
するように構成されている。この電源装置は、商用交流
電源に連系されない独立した電源装置として構成され、
電力負荷４としては、一般家庭や事業所等における商用
交流電源にて駆動される一般の電気機器が対象となって
いる。

【００３０】そして、この電源装置Ａには、燃料電池１
に燃料ガスを供給するための設備も備えられている。つ
まり、図２に示すように、原燃料から水素ガスを含有す
る燃料ガスを生成して、生成した燃料ガスを燃料電池１
に供給する燃料ガス生成部ＧＳ、燃料電池１に酸素含有
ガスとして空気を供給するブロア２１、燃料電池１に供
給する冷却水を燃料電池１から排ガス路３１を通して排
出された酸素極側排ガスにて予熱する熱交換器２２、前
記冷却水を燃料電池１から排ガス路３２を通して排出さ
れた燃料極側排ガスにて予熱する熱交換器２３等が設け
られている。燃料電池１から排水路３３を通して排出さ
れる温水は図示しない貯湯タンクに貯留される給湯用の
湯水を加熱するのに利用される。尚、前記燃料電池とし
ては、電解質に固体高分子膜を用いた固体高分子型を用
いているが、これ以外に、電解質としてリン酸を用いた
リン酸型、電解質として固体電解質を用いた固体電解質
型等、種々の型式のものを用いることができる。

【００３１】前記燃料ガス生成部ＧＳは、天然ガス等の
炭化水素系の原燃料ガスを脱硫処理する脱硫器２４と、
供給される水を加熱して水蒸気を生成する水蒸気生成器
２５と、脱硫器２４で脱硫処理された原燃料ガスを水蒸
気生成器２５で生成された水蒸気を用いて水素ガスと一
酸化炭素ガスに改質処理する改質器２６と、その改質器
２６から排出される改質処理ガス中の一酸化炭素ガスを
水蒸気を用いて二酸化炭素ガスに変成処理する変成器２
７と、その変成器２７から排出される変成処理ガス中に
残っている一酸化炭素ガスを選択的に酸化処理する選択
酸化器２８等からなり、一酸化炭素ガス含有量の少ない
燃料ガスを生成するように構成されている。改質器２６
における改質反応は吸熱反応であることから、改質器２
６には、反応熱を与えるためのバーナ２６ｂを設けてあ
り、水蒸気生成器２５は、そのバーナ２６の排熱を用い
て、水を加熱して水蒸気を生成するようになっている。
尚、メタンガスを主成分とする天然ガスが原燃料ガスで
ある場合は、改質器２６においては、メタンガスと水蒸
気とを改質反応させて、水素ガスと一酸化炭素ガスを含
む改質処理ガスを生成する。

【００３２】前記蓄電装置ＥＳと電力供給経路７との間
には、電力供給経路７から蓄電装置ＥＳに向けて充電電
流が流れる充電用回路にその回路を断続するスイッチＳ
Ｗ１と逆流防止ダイオードＤ１とが設けられ、蓄電装置
ＥＳから電力供給経路７に向けて出力電流が流れる出力
用回路にその回路を断続するスイッチＳＷ２と逆流防止
ダイオードＤ２とが設けられている。前記各スイッチＳ
Ｗ１，ＳＷ２は、動作異常等が発生したときに蓄電装置
ＥＳと電力供給経路７との間を遮断する遮断スイッチ８
として機能するようになっている。又、電力供給経路７
には、その電力供給経路を断続するスイッチＳＷ３と逆
流防止ダイオードＤ３とが設けられている。

【００３３】次に、蓄電装置ＥＳの構成について説明を
加える。図３に示すように、出力電圧が数ボルト（例え
ば、３〜４ボルト程度）である単位電池セルＣを９６個
直列接続して蓄電池５が構成されており、この蓄電池５
に余剰分の直流電力を充電して蓄電するとともに、この
蓄電池５に蓄電された直流電力をインバータ３により交
流電力に変換して外部に出力することができるように構
成されている。前記単位電池セルＣとしてはリチウムイ
オン電池が用いられている。そして、この蓄電装置ＥＳ
には、８個づつの単位電池セルＣを１ユニットＵとして
全体が１２のユニットＵにて構成され、それらの各ユニ
ットＵ毎に、そのユニットＵに属する８個の単位電池セ
ルＣの夫々の端子間電圧や内部温度等を監視しながら、
後述するような各種の処理を実行する監視装置ＫＳが夫
々備えられている。

【００３４】前記監視装置ＫＳは、図４に示すように、
８個の単位電池セルＣの夫々の端子間電圧を検出するた
めの電圧検出手段としての電圧検出回路９、８個の単位
電池セルＣのうち、端子電圧が他のものに比べて大きく
放電処理すべきものとして判定した単位電池セルＣの正
負端子間を短絡させて放電させる放電手段としての放電
回路１０、他の監視装置ＫＳとの間でデジタル信号をシ
リアル伝送方式にて情報の通信を行う装置間通信部１
１、電源装置全体の動作を管理するシステムコントロー
ラ１２との間でデジタル信号をシリアル伝送方式にて情
報の通信を行う上位間通信部１３、蓄電池５のユニット
毎に備えた温度検出用のサーミスタ１４の検出情報を入
力する温度検知部１５、遮断スイッチ８を作動させる保
護回路作動部１６、電圧検出回路９の検出情報に基づい
て、複数の単位電池夫々の正負間電圧が均一あるいはそ
れに近い状態になるように、複数の単位電池のうちで放
電すべきものを判別して、その判別された単位電池を前
記放電回路１０により放電させる放電作動処理や、各部
から入力される情報に基づいて必要な情報を他の監視装
置ＫＳやシステムコントローラ１２に通信する処理、動
作異常が発生したときに保護回路作動部１６を作動させ
る処理等を実行するマイクロコンピュータを備えた制御
回路１７、蓄電池５が外部に出力している出力電流値を
検出する電流検出回路３９等を備えて構成されている。
前記電流検出回路３９は、詳述はしないが、蓄電池５か
ら外部電力負荷４に電力を供給するための電力供給路に
備えられた電流検出用の抵抗３９ａの両端部の電圧を上
記電圧検出回路９と同様な回路にて検出することで、蓄
電池５が外部に出力している出力電流値を検出する構成
となっている。

【００３５】そして、４つのユニットＵで１つのグルー
プが構成され、各グループのうちの１つの監視装置ＫＳ
（以下、マスター監視装置という）が他の３つの監視装
置ＫＳ（以下、スレーブ監視装置という）を管理する状
態で、それらが互いに装置間通信部１１及び通信線１８
を介して通信可能に接続されている。又、前記各グルー
プにおけるマスター監視装置ＫＳと、前記システムコン
トローラ１２とが互いに通信可能に上位間通信部１３及
び通信線１９を介して通信可能に接続されている。

【００３６】前記各グループにおけるマスター監視装置
ＫＳと３つのスレーブ監視装置ＫＳとの間の通信は次の
ようにして行われる。すなわち、マスター監視装置ＫＳ
から各スレーブ監視装置ＫＳに対して、設定周期毎に繰
り返して通信用のクロック信号を送信するようになって
おり、マスター監視装置ＫＳから通信されるクロック信
号に同期させる状態で、３つのスレーブ監視装置ＫＳ
は、夫々タイミングをずらせて上記したような各種の情
報をシリアル伝送方式にてマスター監視装置ＫＳに送信
するように構成されている。前記各グループにおけるマ
スター監視装置ＫＳとシステムコントローラ１２との間
の通信も同様にして、３個のマスター監視装置ＫＳは、
夫々タイミングをずらせて、システムコントローラ１２
から設定周期毎に繰り返して送信されるクロック信号に
同期させる状態で、３つのスレーブ監視装置から受信し
た情報と自己の情報とをシリアル伝送方式にてシステム
コントローラ１２に送信するように構成されている。

【００３７】そして、前記各監視装置ＫＳが、上記した
ような通信処理を実行することにより、各単位電池セル
Ｃの電圧検出情報、電流検出情報、及び、温度検出情報
等の蓄電池５の監視情報がシステムコントローラ１２に
送信されることになる。そして、システムコントローラ
１２はそのような監視情報に基づいて、燃料電池１の運
転動作、インバータ３の動作、及び、他の装置の動作を
制御するのである。

【００３８】そして、電力負荷の電力需要に対応させ
て、例えば、電源装置Ａが初期設置されたときに予め設
定運転パターンが設定されており、システムコントロー
ラ１２は、その設定運転パターンにて燃料電池１を定格
出力で運転する状態と運転を停止する状態とに切り換え
て運転を制御するように構成され、燃料電池１が運転し
ている状態で、出力が不足するときは蓄電装置ＥＳの電
力を電力負荷に出力させ、余剰電力があるときは余剰電
力を蓄電装置ＥＳに蓄電させる。又、燃料電池１が運転
を停止しているときは、蓄電装置ＥＳの電力を電力負荷
に供給するようにしている。従って、システムコントロ
ーラ１２は、燃料電池１及び蓄電装置ＥＳからの電力の
電力負荷への供給、及び、燃料電池１にて発電された電
力の蓄電装置ＥＳへの蓄電、並びに、予め設定された設
定運転パターンでの燃料電池１の発電を実行する運転制
御手段として機能する。又、前記システムコントローラ
は、上述したような処理動作によって収集した電源装置
の実運転情報、例えば、蓄電装置ＥＳの電圧検出情報、
電流検出情報、及び、温度検出情報等の監視情報やその
他の運転情報を、インターネットＩＮＴを介して、例え
ば設定時間間隔毎に自動的に管理サーバーＢ１に通信す
るように構成されている。

【００３９】このようにして複数の電源装置夫々の実運
転情報が、インターネットＩＮＴを介して管理センター
Ｂに通信されるように構成されている。そして、管理セ
ンターＢが、複数の電源装置Ａの夫々について適正運転
パターンを解析する運転パターン解析手段１００と、そ
の運転パターン解析手段１００にて解析された適正運転
パターンを、インターネットＩＮＴを介して電源装置Ａ
に通信させる形態で出力する運転パターン出力手段１０
１とを備え、運転パターン解析手段１００は、前記複数
の電源装置Ａの夫々について、前記実運転情報と運転パ
ターン判別用の設定適正条件とに基づいて、前記適正運
転パターンを解析するように構成されている。又、前記
運転パターン解析手段１００は、前記設定適正条件とし
て、燃料電池１を運転停止状態に切り換えたときに電力
負荷に対して電力の不足を生じない状態で停止時間が長
くなり、且つ、定格運転と運転停止の切り換え回数を最
小とするような運転パターンを、適正運転パターンとし
て解析するように構成されている。

【００４０】すなわち、運転パターン解析手段１００及
び運転パターン出力手段１０１は、管理サーバーＢ１に
制御プログラム形式で備えられており、管理サーバーＢ
１が、前記各電源装置Ａから通信される実運転情報、例
えば、蓄電装置ＥＳの電圧検出情報や電流検出情報等か
ら正確な充放電量を把握して、そのような蓄電装置ＥＳ
の充電状態に基づいて、現在の電力負荷の状況に対応さ
せて電力の不足を生じないようにしながら、燃料電池１
による発電を停止させる停止時間が最も長くなり、且
つ、定格運転と運転停止の切り換え回数を最小とするよ
うに、燃料電池１の適正運転パターンを解析して、イン
ターネットＩＮＴを介して電源装置Ａに解析結果を通信
するのである。具体例で説明すると、例えば、１日毎の
動作パターンとして、予め設定される燃料電池１の運転
パターンが、図５（ロ）の実線に示すように設定され、
それに対する実際の電力負荷が図５（イ）に示すように
なっており、蓄電装置ＥＳの充電状態が図５（ハ）の実
線に示すようになっているものとする。この場合、燃料
電池１の運転時間が長く、且つ、定格運転と運転停止の
切り換え回数も多くなっており、蓄電装置ＥＳが満充電
状態になっている時間が長いので、例えば、図中の１点
鎖線にて示すような運転パターンにすると、蓄電装置Ｅ
Ｓが満充電状態になっている時間を少なくし、且つ、定
格運転と運転停止の切り換え回数を少なくしながら電力
負荷に対する電力不足のおそれもないので、例えば、こ
のような運転パターンを適正運転パターンとして定めて
電源装置Ａに通信するのである。

【００４１】そして、適正運転パターンが通信された電
源装置Ａにおけるシステムコントローラ１２は、その
後、前記設定運転パターンをこの通信された適正運転パ
ターンに変更して、この適正運転パターンに従って燃料
電池１の発電を実行するように構成されている。

【００４２】又、前記管理サーバーＢ１には、電源装置
Ａから通信される前記実運転情報に基づいて、蓄電装置
ＥＳの劣化状況を推測する劣化状況推測手段１０２と、
この劣化状況推測手段１０２にて前記蓄電装置ＥＳの劣
化状態又はそれに近い状態であることが判別されると、
そのことを該当する電源装置Ａの使用者に知らせる劣化
状態報知手段１０３と、前記実運転情報に基づいて、蓄
電装置ＥＳの温度が許容上限値を越える異常高温状態で
あることが検出されると、防災対策用の情報を外部に出
力する防災対策用情報出力手段１０４とが、夫々、制御
プログラムとして備えられる構成となっている。

【００４３】すなわち、管理サーバーＢ１は、電源装置
Ａから通信される前記実運転情報、つまり、電圧検出情
報、電流検出情報、及び、温度検出情報等の蓄電装置Ｅ
Ｓの監視情報に基づいて、予め設定されている基準値と
の比較処理等によって、蓄電装置ＥＳの劣化状況を推測
するのである。そして、蓄電装置ＥＳの劣化状態又はそ
れに近い状態であることが判別されると、劣化状態報知
手段１０３は、インターネットＩＮＴを介して、例え
ば、使用者が利用するパーソナルコンピュータＰＣや携
帯電話等に電子メール等を利用して情報を通信するよう
にしている。

【００４４】又、蓄電装置ＥＳの温度が許容上限値を越
える異常高温状態であることが検出されると、火災が発
生しているものと考えられるので、防災対策用情報出力
手段１０４が、例えば、インターネットＩＮＴを介して
防災対策用の情報を消防署等に連絡する処理を行うよう
にしている。

【００４５】前記管理サーバーＢ１における各種の処理
の履歴情報やそれらが蓄積保存されるデータベースＢ２
の情報はＨＴＭＬに変換され、これらの情報は、電源装
置Ａの使用者が前記パーソナルコンピュータＰＣを利用
してブラウザ（閲覧用ソフトウエア）により容易に閲覧
できる構成となっている。

【００４６】〔第２実施形態〕次に、本発明に係る電源
装置の運転管理システムの第２実施形態について説明す
る。この実施形態では、前記システムコントローラによ
る電源装置の運転処理形態、及び、管理センターＢの運
転パターン解析手段１００の構成が異なる点を除くその
他の構成は、上記第１実施形態の場合と同様であるか
ら、異なる構成についてのみ説明し、他の構成について
は説明は省略する。

【００４７】つまり、この実施形態では、前記システム
コントローラ１２が、電力負荷の需要予測に対応させ
て、燃料電池１を連続運転するとともに発電出力を変更
調整することにより、電源装置Ａの運転を制御するよう
に構成されている。そして、前記運転パターン解析手段
１００は、前記設定適正条件として、前記電力負荷が最
大値のときに電力の不足を生じない状態で総発電量が小
さくなるような運転パターンを、適正運転パターンとし
て解析するように構成されている。

【００４８】具体例で説明を加えると、システムコント
ローラが、燃料電池１を連続運転するとともに、例え
ば、図６（ロ）の実線に示すように、電力負荷の電力需
要に対応させて予め設定された発電出力Ｗ０になるよう
に出力を変更調整しており、それに対する実際の電力負
荷が図６（イ）に示すようになっており、蓄電装置ＥＳ
の充電状態が図６（ハ）の実線に示すようになっている
ものとする。この状態では、燃料電池１の出力が電力負
荷に対して不足気味であり、蓄電装置ＥＳの充電量が不
充分であると判断できるので、この場合には、電力負荷
が最大値のときに電力の不足を生じない状態で総発電量
が小さくなるような運転パターン、すなわち、継続して
出力すべき発電出力を少し大き目の値Ｗ１に変更させる
運転パターンを適正運転パターンとして定めて電源装置
Ａに通信するのである。

【００４９】〔第３実施形態〕次に、本発明に係る電源
装置の運転管理システムの第３実施形態について説明す
る。この実施形態では、管理センターＢの運転パターン
出力手段１０１の構成が異なる点を除くその他の構成
は、上記第１実施形態の場合と同様であるから、異なる
構成についてのみ説明し、他の構成については説明は省
略する。つまり、この実施形態では、上記したように運
転パターン解析手段１００にて解析された適正運転パタ
ーンを電源装置Ａに通信するのではなく、管理センター
Ｂに備えられる表示装置（例えば、コンピュータの表示
部）にその適正運転パターンを表示させる形態である。
従って、管理センターＢの作業員は、その情報を、例え
ば、電源装置Ａの使用者に郵送で送付したりファックス
で送信することで対応でき、又、電話で連絡することも
できる。あるいは、適正運転パターンについての情報
を、インターネットＩＮＴを介して、使用者が利用する
パーソナルコンピュータや携帯電話等の画面に電子メー
ル等を利用して情報を通信して表示させるようにしても
よい。

【００５０】〔別実施形態〕以下、別実施形態を列記す
る。

【００５１】（１）上記第１実施形態では、発電装置の
運転パターンとして、定格出力で運転する状態と運転を
停止する状態とに切り換える運転パターンを例示した
が、このような構成に代えて、定格出力で運転する状態
と定格出力より減じた出力で運転する状態とに切り換え
るような運転パターンとしてもよい。

【００５２】（２）上記各実施形態では、管理センター
に、電源装置Ａから通信される前記実運転情報に基づい
て、蓄電装置ＥＳの劣化状況を推測する劣化状況推測手
段１０２と、この劣化状況推測手段１０２にて前記蓄電
装置ＥＳの劣化状態又はそれに近い状態であることが判
別されると、そのことを該当する電源装置Ａの使用者に
知らせる劣化状態報知手段１０３とを備える構成とした
が、このような構成を備えない構成としてもよい。

【００５３】（３）上記各実施形態では、管理センター
に、前記実運転情報に基づいて、蓄電装置ＥＳの温度が
許容上限値を越える異常高温状態であることが検出され
ると、防災対策用の情報を外部に出力する防災対策用情
報出力手段１０４を備える構成としたが、このような構
成を備えない構成としてもよい。

【００５４】（４）上記各実施形態では、適正運転パタ
ーンとして、１日毎の運転パターンの変化について例示
したが、このような構成に限らず、運転パターンを管理
するときの周期として、１週間、１ヶ月、季節毎、１年
毎等、各種の運転パターンを考慮して、常に適正な運転
パターンを設定するようにしてもよい。又、過去の実績
データを蓄積保存しておき、適宜、実績に応じてデータ
を補正しながら適正な運転パターンを設定するようにし
てもよい。

【００５５】（５）上記各実施形態では、電源装置Ａの
実運転情報として、蓄電手段の電圧検出情報、電流検出
情報、及び、温度検出情報等の監視情報を通信するよう
にしたが、このような構成に限らず、それらのうちの一
部の情報、例えば電圧検出情報だけを通信するような構
成としてもよく、又、それ以外の情報を通信してもよ
い。

【００５６】（６）上記各実施形態では、前記複数の電
源装置夫々と前記管理センターとが、前記通信手段とし
て、インターネットを経由して情報を通信可能に構成さ
れるものを例示したが、このような構成に限らず、例え
ば、専用のデータ通信線を介して情報を通信させる等、
その他の通信手段を使用してもよい。

【００５７】（７）上記各実施形態では、発電装置とし
て燃料電池１を用いる構成としたが、エンジンにて駆動
される発電機を用いてもよい。又、上記実施形態では、
商用交流電源に連系されない独立した電源装置Ａとして
構成するものとしたが、これに限らず、商用交流電源に
連系され、不足する電力を商用交流電源にて供給できる
ようにしたり、余剰電力を売電することができるように
構成するものでもよい。

【００５８】（８）上記各実施形態では、蓄電装置とし
てリチウムイオン電池を用いたが、これに限らず、鉛蓄
電池、ニッケル−カドミウム蓄電池、ニッケル−水素蓄
電池等種々のものを用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】電源装置の運転管理システムを示す図

【図２】電源装置Ａの全体構成図

【図３】蓄電部の構成を示す図

【図４】監視装置の構成を示すブロック図

【図５】第１実施形態のタイミングチャート

【図６】第２実施形態のタイミングチャート

【符号の説明】

１ 発電装置 １２ 運転制御手段 １００ 運転パターン解析手段 １０１ 運転パターン出力手段 １０２ 劣化状況推測手段 １０３ 劣化状態報知手段 １０４ 防災対策用情報出力手段 Ａ 電源装置 Ｂ 管理センター ＩＮＴ 通信手段 ＥＳ 蓄電装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5G064 AA07 AB03 AC01 AC05 AC09 CB12 DA01 5G066 KA01 KA06 KA11

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電力を供給する電力負荷が異なる複数の
   電源装置と、それら複数の電源装置の運転を管理する管
   理センターとが、情報の通信手段を介して接続され、 前記複数の電源装置の夫々が、電力を発電する発電装
   置、電力を蓄電する蓄電装置、及び、運転制御手段を備
   えて、前記発電装置及び前記蓄電装置からの電力の電力
   負荷への供給、及び、前記発電装置にて発電された電力
   の前記蓄電装置への蓄電、並びに、予め設定された設定
   運転パターンでの前記発電装置の発電が、前記運転制御
   手段にて実行されるように構成され、 前記複数の電源装置夫々の実運転情報が、前記通信手段
   にて前記管理センターに通信されるように構成され、 前記管理センターが、前記複数の電源装置の夫々につい
   て適正運転パターンを解析する運転パターン解析手段
   と、その運転パターン解析手段にて解析された適正運転
   パターンを出力する運転パターン出力手段とを備え、 前記運転パターン解析手段は、前記複数の電源装置の夫
   々について、前記実運転情報と運転パターン判別用の設
   定適正条件とに基づいて、前記適正運転パターンを解析
   するように構成されている電源装置の運転管理システ
   ム。
2. 【請求項２】 前記運転制御手段が、電力負荷の需要予
   測に対応させて、前記発電装置を定格出力で運転する状
   態と運転を停止する状態とに切り換えることにより、電
   源装置の運転を制御するように構成され、 前記運転パターン解析手段は、前記設定適正条件とし
   て、前記発電装置を運転停止状態に切り換えたときに前
   記電力負荷に対して電力の不足を生じない状態で停止時
   間が長くなり、且つ、定格運転と運転停止の切り換え回
   数を最小とするような運転パターンを、適正運転パター
   ンとして解析するように構成されている請求項１記載の
   電源装置の運転管理システム。
3. 【請求項３】 前記運転制御手段が、電力負荷の需要予
   測に対応させて、前記発電装置を連続運転するとともに
   発電出力を変更調整することにより、電源装置の運転を
   制御するように構成され、 前記運転パターン解析手段は、前記設定適正条件とし
   て、前記電力負荷が最大値のときに電力の不足を生じな
   い状態で総発電量が小さくなるような運転パターンを、
   適正運転パターンとして解析するように構成されている
   請求項１記載の電源装置の運転管理システム。
4. 【請求項４】 前記運転パターン出力手段が、前記適正
   運転パターンを、前記通信手段を介して該当する電源装
   置に通信させる形態で出力するように構成され、 前記電源装置における運転制御手段が、通信される前記
   適正運転パターンにて前記発電装置の発電を実行するよ
   うに構成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載
   の電源装置の運転管理システム。
5. 【請求項５】 前記運転パターン出力手段が、前記適正
   運転パターンを表示させる形態で出力するように構成さ
   れている請求項１〜３のいずれか１項に記載の電源装置
   の運転管理システム。
6. 【請求項６】 前記実運転情報が、前記蓄電装置におけ
   る端子間電圧並びに充放電用の電流の大きさの情報を含
   むものである請求項１〜５のいずれか１項に記載の電源
   装置の運転管理システム。
7. 【請求項７】 前記管理センターが、 前記実運転情報に基づいて、前記蓄電装置の劣化状況を
   推測する劣化状況推測手段と、この劣化状況推測手段に
   て前記蓄電装置の劣化状態又はそれに近い状態であるこ
   とが判別されると、そのことを該当する電源装置の使用
   者に知らせる劣化状態報知手段とを備えて構成されてい
   る請求項６記載の電源装置の運転管理システム。
8. 【請求項８】 前記実運転情報が、前記蓄電装置の温度
   の情報を含むものであり、 前記管理センターが、 前記実運転情報に基づいて、許容上限値を越える異常高
   温状態であることが検出されると、防災対策用の情報を
   外部に出力する防災対策用情報出力手段を備えて構成さ
   れている請求項１〜７のいずれか１項に記載の電源装置
   の運転管理システム。
9. 【請求項９】 前記複数の電源装置夫々と、前記管理セ
   ンターとが、前記通信手段として、インターネットを経
   由して、情報を通信可能に構成されている請求項１〜８
   のいずれか１項に記載の電源装置の運転管理システム。