JP2010003459A - Fuel cell power generation system, its control method, and control program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料電池発電システムの制御技術に係り、特に、ユーザの所望するタイミングで低騒音な静粛モードにて運用可能である燃料電池発電システムとその制御方法並びに制御プログラムに関するものである。 The present invention relates to a control technique for a fuel cell power generation system, and more particularly to a fuel cell power generation system that can be operated in a quiet mode with low noise at a timing desired by a user, a control method thereof, and a control program.
一般に、燃料電池発電システムは、優れたエネルギー効率で運用可能であり、環境に対する負荷が低いといったメリットがある。中でも、小出力の燃料電池発電システムは、分散電源に最適であって、個人家屋や小規模オフィス等の一般住宅に設置し、電気及び熱を供給するコージェネレーションシステムとして利用することが見込まれている。 In general, the fuel cell power generation system can be operated with excellent energy efficiency, and has an advantage that the load on the environment is low. Above all, the low-power fuel cell power generation system is most suitable for distributed power supply, and is expected to be installed in general houses such as private houses and small offices and used as a cogeneration system that supplies electricity and heat. Yes.
ここで、コージェネレーションシステムである燃料電池発電システムの概要について、図9を用いて具体的に説明する。図9に示すように、燃料電池発電システム20には、電気エネルギーを取り出す燃料電池発電ユニット1と、熱エネルギーを温水として利用する貯湯ユニット12とが設けられている。これら燃料電池発電ユニット1及び貯湯ユニット12は、互いに隣接して住宅等の外壁に近接して配置される。
Here, the outline of the fuel cell power generation system which is a cogeneration system will be specifically described with reference to FIG. As shown in FIG. 9, the fuel cell
このうち、燃料電池発電ユニット1は、電気及び熱を発生させる燃料電池スタック4と、燃料電池スタック4に取り付けられる各種の補機(図9中の改質器2等)と、燃料電池スタック4の出力制御を行う発電制御装置11とから構成されるのが一般的である。このような燃料電池発電ユニット1は、系外から燃料及び空気を取り入れ、燃料電池スタック4で発生させた電気を、屋内に設置された各種電気設備(PC、テレビ、エアコン、照明、冷蔵庫、電磁調理器具等)に供給するようになっている。また、燃料電池発電ユニット1では、燃料電池スタック4で発生した熱を利用して温水を作るようになっている。
Among these, the fuel cell
なお、燃料電池スタック4に取り付けられる補機に関しては、図9では改質器2以外は図示していないが、具体的には、燃料電池スタック4に対し燃料を流すためのポンプや、空気を送り込む空気ブロア、余分な熱を系外に放熱する冷却モジュール用の冷却ファン等がある。また、補機のレイアウトは適宜選択可能であり、例えば冷却モジュールが燃料電池発電ユニット1側ではなく、貯湯ユニット12側に配置されても良い。
Although the auxiliary devices attached to the
貯湯ユニット12は、燃料電池発電ユニット1側から温水を取り込み、これを貯湯タンク13に貯えるユニットである。貯湯ユニット12には貯湯タンク13の給湯制御を行う給湯制御装置16が設置されており、給湯制御装置16の制御により、温水を屋内の給湯設備(風呂やキッチン等)へと供給するように構成されている。
The hot
以上のような構成を有する燃料電池発電ユニット1において、ユニット1が停止状態から発電状態に移行する際の起動時には、改質器2の動作温度を、発電に最適な温度まで昇温する必要がある。このため、ポンプや空気ブロア等の発電用の補機は、大きな動作音を発することになる。
In the fuel cell
また、発電中の燃料電池発電ユニット1を止めようとする制動時には、改質器2の速やかなクールダウンが好ましい。したがって、燃料電池発電ユニット1を停止させる時も、冷却モジュール等の補機は動作音が大きくなる。すなわち、燃料電池発電ユニット1では起動時及び制動時に大きな動作音が生じることになる。
In addition, it is preferable to quickly cool down the
さらに、燃料電池発電ユニット1の発電時の運転音は、従来の大型の発電装置に比べれば小さいものの、発電出力が高くなれば、補機の動作音もそれに比例して大きくなるので、運転音が大きくなることは否めない。このため、住宅密集地に燃料電池発電システム20を適用する場合には、ユーザの住宅に設置した燃料電池発電システム20と、隣家との距離が短いので、騒音問題が生じ易い環境でのシステム運用となっていた。
Furthermore, although the operation sound during power generation of the fuel cell
そこで、システム運用時に発生する騒音の低減化を図り、静粛性を高めた燃料電池発電システムが求められている。このようなニーズに応えて、例えば特許文献1に記載の従来技術が提案されている。この技術では、冷却モジュール用の冷却ファンをインバータ制御により可変速運転させる回路を持ち、昼間は高回転数で駆動させ、給湯需要の小さい夜間には冷却ファンの回転数を低速駆動に抑えることができる。これにより、暗騒音の低下した夜間に冷却ファンの動作音を弱めることが可能であり、高い静粛性を発揮することができる。
ところで、燃料電池発電システムでは、燃料電池スタックから得られる熱エネルギーが使いきれない状態が続くと、経済性を考慮してシステムの出力を低減させることがあり、システムを停止させた方が望ましい場合もある。具体的には、温水需要が少ない場合にはシステムを停止させた方が熱余りによる経済性低下を防止できるとされている。 By the way, in the fuel cell power generation system, if the thermal energy obtained from the fuel cell stack continues to be used up, the output of the system may be reduced in consideration of economy, and it is desirable to stop the system There is also. Specifically, it is said that when the demand for hot water is small, the system can be stopped to prevent economic deterioration due to excess heat.
そのため、燃料電池発電システムを運用する際には、過去のデータから最も経済的な運用を選択するように燃料電池スタックの出力レベルを制御するといった、いわゆる学習制御モードで燃料電池スタックを制御することが主流となっている。特に、一般住宅用の燃料電池発電システムでは温水需要が大きい時間帯は朝と夕刻に限られる。すなわち、1日のうちで、時間帯によるエネルギー消費の格差が大きい。 Therefore, when operating a fuel cell power generation system, control the fuel cell stack in a so-called learning control mode, such as controlling the output level of the fuel cell stack so that the most economical operation is selected from past data. Has become the mainstream. In particular, in the fuel cell power generation system for ordinary houses, the time zone when the demand for hot water is large is limited to morning and evening. That is, there is a large disparity in energy consumption by time of day.
したがって、1日のうちで燃料電池スタックの停止と起動を繰り返した方が経済的な運用となり、学習制御モードでの燃料電池スタックの出力制御が有効である。このような学習制御モードにて運用される燃料電池発電システムでは、熱エネルギーが不要であれば燃料電池スタックを停止させ、熱エネルギーが必要となった時点で燃料電池スタックを再起動することにより、優れた経済性を発揮することができる。 Therefore, it is economical to repeat the stop and start of the fuel cell stack within one day, and the output control of the fuel cell stack in the learning control mode is effective. In a fuel cell power generation system operated in such a learning control mode, by stopping the fuel cell stack if thermal energy is unnecessary, and restarting the fuel cell stack when thermal energy is required, Excellent economy can be demonstrated.
しかしながら、既に述べたように、燃料電池発電システムからの動作音は、補機の動作音の変化時である起動時及び制動時に特に大きくなる。したがって、燃料電池スタックの停止と起動を繰り返した場合、大きいレベルの動作音が頻繁に発生することになり、住宅の密集地では騒音問題に発展し易くなる。 However, as already described, the operating noise from the fuel cell power generation system is particularly loud during startup and braking, which is when the operating noise of the auxiliary machine changes. Therefore, when the fuel cell stack is repeatedly stopped and started, a large level of operation noise is frequently generated, which easily develops a noise problem in a densely populated area of a house.
前述の特許文献1に記載の従来技術のように、夜間の動作音を抑える技術も提案されているが、単に冷却ファンの回転数を落とすだけでは動作変化に伴う音が耳障りとなる等、近隣に与える騒音を完全に排除することは困難であった。しかも、住宅地では燃料電池発電システムの動作音が騒音として認識される時間帯や音のレベルが近隣との状況に応じて変化する。したがって、多様なシチュエーションに柔軟に対応可能であり、安定して静粛性を発揮する燃料電池発電システムが強く望まれていた。
As in the prior art described in
本発明は、以上の課題を解決するために提案されたものであり、ユーザの意図を反映して燃料電池発電システムの動作音を的確に排除可能であり、所望のタイミングと設定内容で優れた静粛性を発揮することが可能な燃料電池発電システムとその制御方法並びに制御プログラムを提供することを目的とするものである。 The present invention has been proposed to solve the above-described problems, and can accurately eliminate the operation sound of the fuel cell power generation system reflecting the user's intention, and is excellent in desired timing and setting contents. An object of the present invention is to provide a fuel cell power generation system capable of exhibiting silence, a control method thereof, and a control program.
上記目的を達成するために、本発明は、電気及び熱を発生させる燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックの出力制御を行う発電制御手段と、前記発電制御手段に対し起動指令及び停止指令を送る指令送出手段とを有する燃料電池発電ユニットと、前記燃料電池スタックで発生した熱を利用して作った温水を貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンクの給湯制御を行う給湯制御手段とを有する貯湯ユニット、が設けられた燃料電池発電システムにおいて、次のような特徴を有している。 To achieve the above object, the present invention provides a fuel cell stack for generating electricity and heat, power generation control means for controlling output of the fuel cell stack, and a start command and a stop command for the power generation control means. A hot water storage unit comprising: a fuel cell power generation unit having command sending means; a hot water storage tank for storing hot water produced using heat generated in the fuel cell stack; and a hot water supply control means for performing hot water supply control of the hot water storage tank; The fuel cell power generation system provided with the following features.
請求項1の発明は、前記燃料電池発電ユニットの起動禁止時間帯を設定する起動禁止時間帯設定手段が具備され、前記発電制御手段は、前記指令送出手段から前記起動指令を受け取った場合でも、前記起動禁止時間帯設定手段が設定した前記起動禁止時間帯内であれば、前記燃料電池スタックを停止状態のまま維持する静粛モードで前記燃料電池スタックを制御するように構成されたことを特徴としている。
The invention of
請求項10の発明は、請求項1の発明を制御方法の観点からとらえたものであり、前記燃料電池発電ユニットの起動禁止時間帯を設定する起動禁止時間帯設定ステップと、前記指令送出手段が前記発電制御手段に対し前記起動指令を送る起動指令送出ステップと、前記起動指令送出ステップにて前記発電制御手段に対し前記起動指令を送出した場合でも、前記起動禁止時間帯設定ステップにて設定した前記起動禁止時間帯内であれば、前記燃料電池スタックを停止状態のまま維持する静粛モードステップ、を含むことを特徴としている。 A tenth aspect of the present invention is the first aspect of the present invention, which is obtained from the viewpoint of a control method, wherein a start prohibition time zone setting step for setting a start prohibition time zone of the fuel cell power generation unit, and the command sending means The start command sending step for sending the start command to the power generation control means, and even when the start command is sent to the power generation control means in the start command sending step, it is set in the start prohibition time zone setting step A quiet mode step of maintaining the fuel cell stack in a stopped state within the start-up prohibition time period is included.
請求項13の発明は、請求項1、10の発明を制御プログラムの観点からとらえたものであって、コンピュータを利用することにより、前記燃料電池発電ユニットの起動禁止時間帯を設定する起動禁止時間帯設定操作と、前記指令送出手段が前記発電制御手段に対し前記起動指令を送る起動指令送出操作と、前記起動指令送出操作にて前記発電制御手段に対し前記起動指令を送出した場合でも、前記起動禁止時間帯設定操作にて設定した前記起動禁止時間帯内であれば、前記燃料電池スタックを停止状態のまま維持する静粛モード操作、をコンピュータに実現させることを特徴とするものである。 A thirteenth aspect of the present invention is an invention in which the first and tenth aspects of the invention are viewed from the viewpoint of a control program, and a start prohibition time for setting a start prohibition time zone of the fuel cell power generation unit by using a computer. Even when the belt setting operation, the command sending means sends the start command to the power generation control means, and the start command sending operation sends the start command to the power generation control means. A quiet mode operation for maintaining the fuel cell stack in a stopped state is realized in a computer within the start prohibition time zone set by the start prohibition time zone setting operation.
これら請求項1、10、13の発明では、ユーザ自身が予め燃料電池発電ユニットの起動禁止時間帯を設定しておき、この起動禁止時間帯に該当した時には、システムの停止状態を継続させる。すなわち、学習モード等に基づいて発電制御手段が起動指令を受け取ったとしても、発電制御手段はこの起動指令を無視して燃料電池スタックの停止状態を維持して静粛モードを実現する。このため、停止したままの燃料電池発電ユニットからは起動音が発生することがあり得ない。つまり、燃料電池発電ユニットは、ユーザが設定した起動禁止時間帯が続く限り、停止状態を続けることになり、非常に優れた静粛性を発揮した状態での運用が可能となる。 In the inventions according to the first, tenth and thirteenth aspects, the user himself / herself sets the start prohibition time zone of the fuel cell power generation unit in advance, and the system is kept stopped when the start prohibition time zone is met. That is, even if the power generation control unit receives the start command based on the learning mode or the like, the power generation control unit ignores the start command and maintains the stop state of the fuel cell stack to realize the quiet mode. For this reason, a start-up sound cannot be generated from the fuel cell power generation unit that is stopped. That is, the fuel cell power generation unit continues to be stopped as long as the start prohibition time period set by the user continues, and can be operated in a state in which extremely excellent quietness is exhibited.
請求項2の発明は、前記燃料電池発電ユニットの停止禁止時間帯を設定する停止禁止時間帯設定手段が具備され、前記発電制御手段は、前記指令送出手段から前記停止指令を受け取った場合でも、前記停止禁止時間帯設定手段が設定した前記停止禁止時間帯内であれば、前記燃料電池スタックを発電状態のまま維持して制動音の発生を抑える静粛モードで前記燃料電池スタックを制御するように構成されたことを特徴としている。
The invention of
請求項11の発明は、請求項2の発明を制御方法の観点からとらえたものであり、前記燃料電池発電ユニットの停止禁止時間帯を設定する停止禁止時間帯設定ステップと、前記指令送出手段が前記発電制御手段に対し前記停止指令を送る停止指令送出ステップと、前記停止指令送出ステップにて前記発電制御手段に対し前記停止指令を送出した場合でも、前記停止禁止時間帯設定ステップにて設定した前記停止禁止時間帯内であれば、前記燃料電池スタックを発電状態のまま維持して制動音の発生を抑える静粛モードステップ、を含むことを特徴とする。 The invention according to an eleventh aspect captures the invention according to the second aspect from the viewpoint of a control method, and includes a stop prohibition time zone setting step for setting a stop prohibition time zone of the fuel cell power generation unit, and the command sending means. Even when the stop command is sent to the power generation control means in the stop command sending step for sending the stop command to the power generation control means and the stop command sending step, the stop command sending step is set in the stop prohibition time zone setting step A quiet mode step is included in which the fuel cell stack is maintained in a power generation state within the stop prohibition time period to suppress the generation of braking noise.
請求項14の発明は、請求項2、11の発明を制御プログラムの観点からとらえたものであって、コンピュータを利用することにより、前記燃料電池発電ユニットの停止禁止時間帯を設定する停止禁止時間帯設定操作と、前記指令送出手段が前記発電制御手段に対し前記停止指令を送る停止指令送出操作と、前記停止指令送出操作にて前記発電制御手段に対し前記停止指令を送出した場合でも、前記停止禁止時間帯設定操作にて設定した前記停止禁止時間帯内であれば、前記燃料電池スタックを発電状態のまま維持して制動音の発生を抑える静粛モード操作、をコンピュータに実現させることを特徴としている。 A fourteenth aspect of the present invention is the invention according to the second and eleventh aspects of the present invention from the viewpoint of a control program, and a stop prohibition time for setting a stop prohibition time zone of the fuel cell power generation unit by using a computer. Even when the belt setting operation, the command sending means sends the stop command to the power generation control means, and the stop command sending operation sends the stop command to the power generation control means. A quiet mode operation that suppresses the generation of braking noise by maintaining the fuel cell stack in a power generation state within the stop prohibition time zone set by the stop prohibition time zone setting operation is realized by a computer. It is said.
これら請求項2、11、14の発明では、ユーザ自身が予め燃料電池発電ユニットの停止禁止時間帯を設定し、この停止禁止時間帯に該当すれば、システムを停止させて経済性を確保することよりも、システムを停止させないで静粛性を優先させている。すなわち、学習モード等に基づいて発電制御手段が停止指令を受け取ったとしても、発電制御手段はこの停止指令を無視して燃料電池スタックを発電状態のまま維持する。このため、燃料電池発電ユニットは、ユーザが設定した停止禁止時間帯が続く限り、発電状態を続けることになる。したがって、発電状態から停止状態への移行に伴う制動音が発生することがなく、静粛モードでの燃料電池発電ユニットの運用が可能である。
In these inventions of
請求項4の発明は、前記燃料電池スタックの出力レベルに関して上限又は出力レベル範囲を設ける出力レベル制約手段が具備され、前記発電制御手段は、前記燃料電池スタックの出力レベルを前記上限以下又は前記出力レベル範囲内とする静粛モードで前記燃料電池スタックを制御するように構成されたことを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided output level restriction means for providing an upper limit or an output level range with respect to the output level of the fuel cell stack, and the power generation control means sets the output level of the fuel cell stack to the upper limit or less or the output The fuel cell stack is controlled in a quiet mode within a level range.
請求項12の発明は、請求項4の発明を制御方法の観点からとらえたものであり、前記燃料電池スタックの出力レベルに関して上限又は出力レベル範囲を設ける出力レベル制約ステップと、前記発電制御手段にて制御される前記燃料電池スタックの出力レベルを前記上限以下又は出力レベル範囲内とする静粛モードステップ、を含めたことを特徴とするものである。
The invention of
請求項15の発明は、請求項4、12の発明を制御プログラムの観点からとらえたものであって、コンピュータを利用することにより、前前記燃料電池スタックの出力レベルに関して上限又は出力レベル範囲を設ける出力レベル制約操作と、前記発電制御手段にて制御される前記燃料電池スタックの出力レベルを前記上限以下又は出力レベル範囲内とする静粛モード操作、をコンピュータに実現させることを特徴としている。 A fifteenth aspect of the present invention is the invention according to the fourth and twelfth aspects of the present invention, which is taken from the viewpoint of a control program. By using a computer, an upper limit or an output level range is set for the output level of the previous fuel cell stack. An output level restriction operation and a quiet mode operation in which the output level of the fuel cell stack controlled by the power generation control means is less than or equal to the upper limit or within an output level range are realized by a computer.
これら請求項4、12、15の発明では、前記発電制御手段にて制御される燃料電池スタックの出力レベルに関して、上限又は出力レベル範囲を、ユーザが予め設定しておくので、高出力に伴う動作音の増大を防ぐことができ、優れた静粛性を発揮した状態で燃料電池発電ユニットを運用することが可能である。 In the inventions of the fourth, twelfth and fifteenth aspects, the user sets in advance an upper limit or an output level range with respect to the output level of the fuel cell stack controlled by the power generation control means. The increase in sound can be prevented, and the fuel cell power generation unit can be operated in a state where excellent silence is exhibited.
以上のような本発明では、ユーザ自身が燃料電池発電ユニットの動作に関して、起動の禁止時間帯、停止の禁止時間帯、出力レベルの上限又は出力レベル範囲といったバリエーションに富んだ設定を行うことができるため、ユーザの望むタイミング及び設定内容に幅広く対応することができ、ユーザの望むタイミング及び設定内容に基づいて燃料電池発電ユニットを静粛モードにて運用可能である。したがって、ユーザの意図を正確に反映でき、効率よく確実に騒音を排除することができる。 In the present invention as described above, the user himself / herself can make various settings related to the operation of the fuel cell power generation unit, such as the start prohibition time zone, the stop prohibition time zone, the upper limit of the output level, or the output level range. Therefore, the timing and setting contents desired by the user can be widely handled, and the fuel cell power generation unit can be operated in the quiet mode based on the timing and setting contents desired by the user. Therefore, the intention of the user can be accurately reflected, and noise can be efficiently and reliably eliminated.
本発明の燃料電池発電システムとその制御方法並びに制御プログラムによれば、静粛モードで制御される燃料電池スタックの動作内容を自由に設定することができるため、所望のタイミングと設定内容に従って、燃料電池発電ユニットを静粛モードで運用可能であり、ユーザの意図を的確に実現でき、暗騒音の低下した夜間や住宅密集地等、騒音問題が生じ易い運用環境下であっても、確実に騒音を排除して優れた静粛性を発揮することができる。 According to the fuel cell power generation system, the control method thereof, and the control program of the present invention, the operation content of the fuel cell stack controlled in the quiet mode can be freely set. Therefore, according to the desired timing and the setting content, the fuel cell The power generation unit can be operated in a quiet mode, and the user's intention can be accurately realized, and noise is reliably eliminated even in operating environments where noise problems are likely to occur, such as at night when there is low background noise or in densely populated areas. And can exhibit excellent quietness.
(1)代表的な実施形態
(1−1)構成
以下、本発明に係る代表的な実施形態について、図1〜図6を用いて具体的に説明する。図1は本実施形態の構成図、図2は本実施形態におけるリモコンの説明図、図3〜図6は本実施形態の静粛モードを説明するためのタイミングチャートである。なお、上述した図9に示した従来例と同一の部分に関しては同一符号を付して説明は省略する。また、本発明は、燃料電池発電システム20の制御方法及び制御プログラムとしても把握可能であり、制御プログラムはシステム20に組み込まれたCPUや各種チップセットといった物理的な処理装置を活用することで作用効果を実現する。
(1) Representative Embodiment (1-1) Configuration Hereinafter, a representative embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 1 is a configuration diagram of the present embodiment, FIG. 2 is an explanatory diagram of a remote controller in the present embodiment, and FIGS. 3 to 6 are timing charts for explaining a quiet mode of the present embodiment. Note that the same parts as those in the conventional example shown in FIG. Further, the present invention can be grasped as a control method and control program of the fuel cell
(1−1−1)本実施形態の概要
まず、図1を参照して、本実施形態の概要について説明する。図1に示すように、燃料電池発電システム20は、燃料電池発電ユニット1、貯湯ユニット12及びリモコン17とから構成されている。燃料電池発電ユニット1及び貯湯ユニット12は屋外に配置され、リモコン17は屋内に配置されている。リモコン17は本実施形態の主要部であって、後段で詳述するように、リモコン17に設けられた静粛運転スイッチ25を操作することにより、燃料電池発電ユニット1が静粛モードを実行するときの動作設定を行うようになっている。
(1-1-1) Overview of the present embodiment First, an overview of the present embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the fuel cell
また、燃料電池発電ユニット1は、静粛モードを実行しない場合の通常運用モードとして学習制御モードを実行するようになっている。この学習制御モードを実現するための機能は後述する発電制御装置11に組み込まれている。学習制御モードとは、ユーザの電力需要にあわせて適切な発電出力レベルと、起動及び停止を含む運転スケジュール(1日単位や1週間単位等)を学習しながら決定し、運転スケジュールに沿って燃料電池スタック4を制御するモードである。
The fuel cell
(1−1−2)燃料電池発電ユニット1
燃料電池発電ユニット1には、電力と熱を供給する燃料電池スタック4と、発電制御装置11が内蔵されている。燃料電池発電ユニット1における動作音の発生源としては、燃料電池発電ユニット1側に含まれる発電用の補機(改質器2、CO変成・除去器3、排ガス凝縮熱交換器5、水タンク6、電池冷却水ポンプ7、改質器ポンプ8、排熱回収ポンプ9、空気ブロア10)に加えて、貯湯ユニット12側に配置された冷却モジュール14がある。本実施形態では、レイアウトの関係上、冷却モジュール14が貯湯ユニット12側に配置されているが、燃料電池発電ユニット1側に組み込まれていても構わない。
(1-1-2) Fuel cell
The fuel cell
(1−1−3)発電制御装置11
発電制御装置11は、燃料電池発電ユニット1用に特化したプログラムを記憶させたマイコンにより実現される。この発電制御装置11には、学習制御モードを実行するためのプログラムが予め組み込まれているが、リモコン17から静粛モードを実行するための制御信号を受け取ると、学習制御モードに優先して静粛モードを実行するように構成されている。
(1-1-3) Power
The power
発電制御装置11には、燃料電池スタック4の出力制御を行う発電制御部11aと、この発電制御部11aに対し起動指令、停止指令及び出力レベル指令を送る指令送出部11bが設けられている。発電制御部11aは、燃料電池スタック4の出力レベルを制御する部分であり、指令送出部11bからの起動指令を受けて燃料電池スタック4の起動動作を開始し、停止指令を受けて燃料電池スタック4の発電停止するように構成されている。
The power
指令送出部11bは、最低出力指令から最高出力指令までの出力指令を発電制御部11aに送るようになっている。発電制御部11aはこれらの指令を指令送出部11bから受け取り、各指令に応じて燃料電池スタック4の出力レベルを制御するようになっている。
The
(1−1−4)貯湯ユニット12
貯湯ユニット12には、図9に示したものと同じく貯湯タンク13が設置されている。また温水が足りなくなった場合に使用するバックアップ給湯器30が、貯湯タンク13に取り付けられている。さらに、貯湯ユニット12には給湯制御装置16が配置されている。
(1-1-4) Hot
The hot
給湯制御装置16は、ユーザの温水需要にあわせて貯湯タンク13の給湯制御を行う装置である。給湯制御装置16は、貯湯ユニット12用に特化したプログラムを記憶させたマイコンにより実現される。さらに、貯湯ユニット12には、前記冷却モジュール14及び温度センサ15が設けられている。
The hot water
(1−1−5)リモコン17
屋内に配置されたリモコン17は、燃料電池発電ユニット1の発電制御装置11及び貯湯ユニット12の給湯制御装置16に電気的に接続されており、ユーザ操作に基づく制御信号を、各制御装置11、16に送信するように構成されている。このリモコン17が、燃料電池発電ユニット1及び貯湯ユニット12の動作設定を行うための動作設定手段となっている。
(1-1-5)
The
図2に示すように、リモコン17は、上半分に横長の表示パネル19が設けられ、下半分に操作スイッチ群が配置されている。操作スイッチ群は、中央部分に、2つの長方形のスイッチとして、切換スイッチ21及び確定スイッチ22が配置され、その上下に、三角形のプラスボタン23及びマイナスボタン24が設置されている。これらのボタン23、24は、時間等の数字や表示の順番を変更するためのものである。
As shown in FIG. 2, the
切換スイッチ21及び確定スイッチ22の左右には、やや大き目の正方形のスイッチ25〜28が配置されている。これらのスイッチ25〜28は、燃料電池発電システム20の主要な機能を指示するためのスイッチである。このうち、スイッチ26は燃料電池発電ユニット1の主電源となるFC停止スイッチ、スイッチ27は貯湯ユニット12の主電源となる給湯入/切スイッチ、スイッチ28は風呂の湯面レベルの維持及び湯温の維持を自動的に行うためのふろ自動スイッチである。
Slightly larger
静粛運転スイッチ25は、燃料電池発電ユニット1の静粛モードの動作内容を決めるためのスイッチであって、静粛モードを実施する際の動作設定として、燃料電池発電ユニット1の起動、停止及び高出力動作を禁止する時間帯の設定と、燃料電池発電ユニット1の出力範囲の設定を行う。
The
(1−1−6)リモコン17による静粛モード時の動作設定の手順
続いて、リモコン17による静粛モード時の動作設定の手順の一例について、説明する。静粛運転スイッチ25を押した場合、表示パネル19にまず「静粛運転時間」という表示がなされ、切換スイッチ21を押すと、「禁止動作」、「出力制限範囲」が順次表示される(図2参照)。
(1-1-6) Procedure for setting operation in silent mode by
表示パネル19に「静粛運転時間」を表示した状態で、ユーザがプラスボタン23及びマイナスボタン24を操作すると、静粛運転開始時間と静粛運転終了時間の選択が可能であり、時間を選択し終えてから確定スイッチ22を押すことで、静粛モードを実施する時間帯が確定する。
When the user operates the
また、表示パネル19に「禁止動作」を表示した状態で、ユーザがプラスボタン23及びマイナスボタン24を操作すると、「起動」、「停止」、「高出力」という動作状態を示す文字が順次点滅し、さらに文字が点滅している状態で確定スイッチ22を押すことにより、点滅している動作状態を禁止することになる。
In addition, when the user operates the
「禁止動作」の選択に際して、「高出力」動作を禁止することを選択した場合、表示パネル19の表示は「出力制限範囲」に切り替わる。表示パネル19に「出力制限範囲」を表示した状態で、ユーザがプラスボタン23及びマイナスボタン24を操作すると、燃料電池発電ユニット1の出力制限範囲を選択可能であり、出力制限範囲の数値を選択し終えた時点で確定スイッチ22を押すことにより、出力制限範囲が確定する。
When selecting “prohibit operation” and prohibiting “high output” operation, the display on the
(1−1−7)静粛モード時の発電制御装置11の動作
ここで、燃料電池発電ユニット1にて動作状態の禁止又は制約を実行する静止モードについて、発電制御装置11の観点から説明する。すなわち、リモコン17から燃料電池発電ユニット1の起動の禁止時間帯を設定した旨の制御信号を発電制御装置11が受け取った場合には、たとえ学習制御モードに沿って指令送出部11bが発電制御部11aに起動指令を送ったとしても、起動禁止時間帯内であれば、発電制御部11aは、燃料電池スタック4を停止状態のまま維持するようになっている。
(1-1-7) Operation of Power
また、リモコン17にて燃料電池発電ユニット1の停止の禁止時間帯を設定した旨の制御信号を発電制御装置11が受け取った場合には、仮に学習制御モードに沿って指令送出部11bが発電制御部11aに停止指令を送ったとしても、停止禁止時間帯内であれば、発電制御部11aは、燃料電池スタック4を停止させることなく、燃料電池スタック4を最低出力レベルで出力制御するように構成されている。
When the power
さらに、リモコン17にて燃料電池発電ユニット1の高出力の禁止時間帯を設定し、さらに出力制限範囲を最低出力〜50%出力として設定した旨の制御信号を発電制御装置11が受け取ったときは、発電制御部11aが指令送出部11bから受け取る指令に関係なく、発電制御部11aは燃料電池スタック4の出力レベルに関して最低出力〜50%出力の出力レベル範囲で燃料電池スタック4を制御するように構成されている。
Further, when the power
(1−2)作用
以上の構成を有する本実施形態に係る燃料電池発電システム20では、ユーザがリモコン17を用いて、静粛モードを実施する際の燃料電池発電ユニット1の動作設定を行うと、リモコン17は制御信号を燃料電池発電ユニット1の発電制御装置11へと送る。発電制御装置11の発電制御部11aは、リモコン17から受信した制御信号に基づいて、燃料電池スタック4の出力レベルを制御し、燃料電池発電ユニット1を学習制御モードあるいは静粛モードで運用する。
(1-2) Operation In the fuel cell
以下、燃料電池発電ユニット1の実動作の一例について、図3〜図6のタイミングチャートを参照して説明する。図3〜図6において、縦軸は発電制御装置11によって制御される燃料電池スタック4の出力レベルの変化(簡単のため発電停止、最低出力、50%出力、75%出力、最高出力の5段階で表示している)、横軸は1日の時刻(0時〜24時)であり、実線は学習制御モードで制御される場合の燃料電池スタック4の出力レベルである。
Hereinafter, an example of the actual operation of the fuel cell
経済性を優先させた学習制御モードによる燃料電池スタック4の出力レベルについて、時刻ごとの変化に述べると、前日の22時〜2時が50%出力、2時〜7時が発電停止、7時〜8時が50%出力、8時〜10時が最高出力、10時〜11時が75%出力、11時〜14時が最低出力、14時〜19時が発電停止、19時〜22時が最高出力である(図3〜図6共通)。
Regarding the output level of the
また、図3〜図6において、太点線は静粛モードで制御された際の特徴的な動き(つまり実線で示した学習制御モードと比べて)となる燃料電池スタック4の出力レベルである。さらに、一点鎖線は燃料電池発電ユニット1に関してリモコン17により動作設定された静粛モードの設定内容を示すものである。
3 to 6, the thick dotted line represents the output level of the
図3は燃料電池発電ユニット1について起動を禁止する時間帯と起動を許可する時間帯、図4は燃料電池発電ユニット1について停止を禁止する時間帯と停止を許可する時間帯、図5は燃料電池発電ユニット1について起動及び停止を禁止する時間帯と起動及び停止を許可する時間帯、図6は燃料電池発電ユニット1における燃料電池スタック4の出力レベル範囲が最低出力〜50%出力に制約された時間帯と制約が解除される時間帯を示している。
FIG. 3 shows a time zone in which the fuel cell
(1−2−1)起動禁止時間帯を含むタイムチャート
まず、図3のタイムチャートでは、リモコン17によって、静粛モードとして燃料電池発電ユニット1の起動禁止が設定された場合について説明する。ここでは、0時〜8時が静粛モードを実施する燃料電池発電ユニット1の起動禁止時間帯、8時〜24時(0時)が燃料電池発電ユニット1の起動を許可する時間帯である(一点鎖線参照)。
(1-2-1) Time Chart Including Start-up Prohibited Time Zone First, in the time chart of FIG. 3, the case where the start-up prohibition of the fuel cell
このような静粛モードにて運用される燃料電池発電ユニット1では、8時までは起動禁止時間帯であるため7時になっても起動することがなく、起動が許可される8時になってから起動を開始することになる。このとき、学習制御モードの8時における出力レベルである最高出力まで一気に燃料電池スタック4の出力レベルを上げる(太点線参照)。また、8時以降は燃料電池発電ユニット1の起動を許可する時間帯なので、燃料電池スタック4の出力レベルは学習制御モードと同様の実動作をとる。
Since the fuel cell
(1−2−2)停止禁止時間帯を含むタイムチャート
続いて、図4のタイムチャートを用いて、リモコン17によって、静粛モードとして燃料電池発電ユニット1の停止禁止が設定された場合について説明する。ここでは、0時〜8時が静粛モードを実施する燃料電池発電ユニット1の停止禁止時間帯、8時〜24時(0時)が燃料電池発電ユニット1の停止を許可する時間帯である(一点鎖線参照)。
(1-2-2) Time Chart Including Stop Prohibition Time Zone Next, the case where the stop prohibition of the fuel cell
このような静粛モードにて運用される燃料電池発電ユニット1では、8時までは停止禁止時間帯であるため、学習制御モードとは異なり夜の2時の時点で燃料電池スタック4の出力レベルは発電が停止することがなく、燃料電池スタック4の出力レベルは最低出力まで低下する。
In the fuel cell
そして、7時以降は燃料電池発電ユニット1の停止を許可する時間帯なので、燃料電池スタック4の出力レベルは学習制御モードと同様の実動作をとる。15時から21時は起動禁止時間帯なので、停止を保持し、21時以降の出力レベルは学習制御モードと同様の実動作をとる。
Then, after 7 o'clock, since it is a time zone during which the fuel cell
(1−2−3)起動及び停止の禁止時間帯を含むタイムチャート
次に、図5のタイムチャートを用いて、リモコン17によって、静粛モードとして燃料電池発電ユニット1の起動及び停止禁止が設定された場合について説明する。ここでは、0時〜8時が静粛モードを実施する燃料電池発電ユニット1の起動及び停止禁止時間帯、8時〜15時が燃料電池発電ユニット1の停止を許可する時間帯である(一点鎖線参照)。
(1-2-3) Time chart including start and stop prohibition time zone Next, using the time chart of FIG. 5, the
このような静粛モードにて運用される燃料電池発電ユニット1では、8時までは停止禁止時間帯であるため、学習制御モードとは異なり夜の2時の時点で停止することがなく、燃料電池スタック4の出力レベルが最低出力まで低下する。そして、7時以降は燃料電池発電ユニット1の停止を許可する時間帯なので、燃料電池スタック4の出力レベルは学習制御モードと同様の実動作をとる。
In the fuel cell
(1−2−4)出力レベルの制約時間帯を含むタイムチャート
図6のタイムチャートは、リモコン17によって、静粛モードとして燃料電池発電ユニット1の高出力が禁止され、且つ燃料電池スタック4の出力レベル範囲が最低出力〜50%出力に制約された場合について説明する。ここでは、0時〜11時と14時〜20時が静粛モードを実施する燃料電池スタック4の出力レベルを制約する時間帯、11時〜14時と20〜24時(0時)が燃料電池スタック4の出力レベルの制約を解除する時間帯である(一点鎖線参照)。
(1-2-4) Time Chart Including Output Level Restriction Time Zone The time chart of FIG. 6 shows that the
このような静粛モードにて運用される燃料電池発電ユニット1では、11時までは出力レベルの制約時間帯であるため、学習制御モードとは異なり、夜の2時の時点で停止することがなく、燃料電池スタック4の出力レベルが最低出力となる。この状態が7時まで続き、燃料電池スタック4の出力レベルは上限が50%出力なので、7時になると最低出力から50%出力まで上昇する。
In the fuel cell
ただし、8時以降も出力レベルの制約時間帯が続くので、燃料電池スタック4の出力レベルは50%出力に抑えられ、出力レベルの制約が解除される11時までこの状態が継続する。11時〜14時までは、燃料電池スタック4の出力レベルの制約が解除される時間帯なので、燃料電池スタック4の出力レベルは学習制御モードと同様の実動作をとる。
However, since the restricted time zone of the output level continues after 8:00, the output level of the
14時になると、再度、燃料電池スタック4の出力レベルを制約する時間帯に入るため、燃料電池スタック4は学習制御モードのように停止するのではなく、その出力レベルは最低出力となり、この状態が19時まで続く。学習制御モードに従えば、19時になると燃料電池スタック4の出力レベルは最高出力となるが、19時以降も出力レベルの制約時間帯が続くので、燃料電池スタック4の出力レベルは50%出力に抑えられ、この状態が20時まで続く。そして、出力レベルの制約が解除される20時となって、はじめて料電池スタック4の出力レベルは最高出力となる。
At 14:00, the
(1−3)効果
以上述べたように、本実施形態の静粛モードでは、「禁止動作」の選択に際して、燃料電池発電ユニット1の「起動」又は「停止」を禁止することを選択した場合、発電中の燃料電池発電ユニット1は発電状態のままで停止動作に移行することがない。反対に、停止中の燃料電池発電ユニット1は停止状態のままで起動動作に移行することがない。
(1-3) Effect As described above, in the quiet mode of the present embodiment, when selecting “prohibition” or “stop” of the fuel cell
さらに、静粛モードでの「禁止動作」の選択に際して、燃料電池発電ユニット1の「高出力」を禁止することを選択した場合、「出力制限範囲」でのみ燃料電池発電ユニット1が動作する。このため、燃料電池発電システム20は高出力状態で運転されることがなく、燃料電池発電ユニット1の動作音を抑えることができる。
Further, when selecting “prohibition operation” in the quiet mode and prohibiting “high output” of the fuel cell
このように、本実施形態では燃料電池発電ユニット1の動作状態に変化がなければ、燃料電池発電ユニット1の動作音が変わることがない。したがって、燃料電池発電システム20を住宅密集地で運用しても、騒音問題が起こることがなく、優れた静粛性を発揮することができる。
Thus, in this embodiment, if the operation state of the fuel cell
上記の本実施形態に係る燃料電池発電システム20によれば、ユーザがリモコン17を操作することで、静粛モードで制御される燃料電池スタック4の動作内容を簡単に設定することができる。このため、設定にあわせて運転音を低減又は排除した静粛モードに切り替えることができ、ユーザが望むタイミングと設定内容に基づいて、燃料電池発電ユニット1を運用可能である。したがって、暗騒音の低下した夜間や住宅密集地であっても、ユーザの意図を的確に反映して、起動や停止、高出力運転時の騒音を確実に取り除くことができ、静粛性が向上する。
According to the fuel cell
(2)他の実施形態
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、燃料電池発電ユニット1や貯湯ユニット12の構成要素は適宜変更可能であり、リモコン17の形状や設置場所等は適宜選択可能である。また、静粛モードにて燃料電池スタック4を制御する時間帯や学習制御モードにて制御する時間帯の設定や、燃料電池スタック4の出力レベル範囲や上限等も、適宜変更自由である。
(2) Other Embodiments The present invention is not limited to the above-described embodiment, and the constituent elements of the fuel cell
さらには、以下のような実施形態も包含する。すなちわ、図7に示すように、燃料電池発電ユニット1に燃料電池発電システム20の周囲の外気温を検知する外気温度センサ18を設け、リモコン17で、静粛モードに移行するための基準となる基準外気温の設定を行うようにしてもよい。
Furthermore, the following embodiments are also included. That is, as shown in FIG. 7, the fuel cell
この実施形態では、表示パネル19に「静粛運転移行外気温」を表示した状態で、ユーザがプラスボタン23及びマイナスボタン24を操作すると、静粛モードに移行するための基準外気温(例えば、夏日の目安となる気温25℃)を設定可能であり、基準外気温を設定し終えた時点で確定スイッチ22を押すことにより、静粛モードに移行するための基準外気温が確定する。
In this embodiment, when the user operates the
以上の実施形態によれば、外気温が高くなって、窓の開いている家が多い状況となった場合に、仮にユーザが静粛モードの動作設定をし忘れていても、自動的に静粛モードに移行する。このため、燃料電池発電ユニット1の静粛性を高めて運転することが可能である。したがって、住宅密集地へ燃料電池発電システム20を適用する場合に好適であり、燃料電池発電システム20と隣家との距離が短くても、騒音問題が起こる心配がない。
According to the above embodiment, when the outside temperature becomes high and there are many houses with open windows, even if the user forgets to set the quiet mode operation, the silent mode is automatically set. Migrate to For this reason, it is possible to increase the quietness of the fuel cell
また、図8に示すように、燃料電池発電ユニット1に燃料電池発電システムの周囲の騒音を検知する騒音センサ29を設け、リモコン17で、静粛モードに移行するための基準騒音レベルの設定を行うようにした実施形態も含まれる。この実施形態では、表示パネル19に「静粛運転に移行する騒音レベル」を表示した状態で、ユーザがプラスボタン23及びマイナスボタン24を操作すると、静粛モードに移行するための基準となる基準騒音レベルを設定可能であり、基準騒音レベルを設定し終えた時点で確定スイッチ22を押すことにより、静粛モードに移行するための基準騒音レベルが確定する。
Further, as shown in FIG. 8, the fuel cell
上記の実施形態によれば、燃料電池発電ユニット1の運転音に対して、周囲の騒音が十分に小さい場合には自動的に静粛モードに移行することができ、暗騒音に対応して常に優れた静粛性を発揮可能である。したがって、燃料電池発電システム20は、柔軟な静粛性を持つことができ、住宅の立地条件に対応して、優れた静粛性を維持しつつ、最大限のエネルギー効率を引き出すことが可能である。
According to the above-described embodiment, when the ambient noise is sufficiently small with respect to the operation sound of the fuel cell
1…燃料電池発電ユニット
2…改質器
3…CO変成・除去器
4…燃料電池スタック
5…排ガス凝縮熱交換器
6…水タンク
7…電池冷却水ポンプ
8…改質水ポンプ
9…排熱回収ポンプ
10…空気ブロワ
11…発電制御装置
11a…発電制御部
11b…指令送出部
12…貯湯ユニット
13…貯湯タンク
14…冷却モジュール
15…温度センサ
16…給湯制御装置
17…リモコン
18…外気温度センサ
19…表示パネル
20…燃料電池発電システム
25…静粛運転スイッチ
26…FC停止スイッチ
27…給湯入/切スイッチ
28…ふろ自動スイッチ
29…騒音センサ
30…バックアップ給湯器
DESCRIPTION OF
Claims (15)
前記燃料電池スタックで発生した熱を利用して作った温水を貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンクの給湯制御を行う給湯制御手段とを有する貯湯ユニット、が設けられた燃料電池発電システムにおいて、
前記燃料電池発電ユニットの起動禁止時間帯を設定する起動禁止時間帯設定手段が具備され、
前記発電制御手段は、前記指令送出手段から前記起動指令を受け取った場合でも、前記起動禁止時間帯設定手段が設定した前記起動禁止時間帯内であれば、前記燃料電池スタックを停止状態のまま維持する静粛モードで前記燃料電池スタックを制御するように構成されたことを特徴とする燃料電池発電システム。 A fuel cell power generation unit comprising: a fuel cell stack for generating electricity and heat; power generation control means for controlling output of the fuel cell stack; and command sending means for sending a start command and a stop command to the power generation control means;
In a fuel cell power generation system provided with a hot water storage tank having hot water storage tanks for storing hot water produced using heat generated in the fuel cell stack, and hot water supply control means for performing hot water supply control of the hot water storage tanks,
A start prohibition time zone setting means for setting a start prohibition time zone of the fuel cell power generation unit is provided,
Even when the power generation control means receives the start command from the command sending means, the power generation control means maintains the fuel cell stack in a stopped state within the start prohibition time zone set by the start prohibition time zone setting means. A fuel cell power generation system configured to control the fuel cell stack in a quiet mode.
前記燃料電池スタックで発生した熱を利用して作った温水を貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンクの給湯制御を行う給湯制御手段とを有する貯湯ユニット、が設けられた燃料電池発電システムにおいて、
前記燃料電池発電ユニットの停止禁止時間帯を設定する停止禁止時間帯設定手段が具備され、
前記発電制御手段は、前記指令送出手段から前記停止指令を受け取った場合でも、前記停止禁止時間帯設定手段が設定した前記停止禁止時間帯内であれば、前記燃料電池スタックを発電状態のまま維持して制動音の発生を抑える静粛モードで前記燃料電池スタックを制御するように構成されたことを特徴とする燃料電池発電システム。 A fuel cell power generation unit comprising: a fuel cell stack for generating electricity and heat; power generation control means for controlling output of the fuel cell stack; and command sending means for sending a start command and a stop command to the power generation control means;
In a fuel cell power generation system provided with a hot water storage tank having hot water storage tanks for storing hot water produced using heat generated in the fuel cell stack, and hot water supply control means for performing hot water supply control of the hot water storage tanks,
Stop prohibition time zone setting means for setting a stop prohibition time zone of the fuel cell power generation unit is provided,
Even when the power generation control means receives the stop command from the command sending means, the power generation control means maintains the fuel cell stack in a power generation state within the stop prohibition time zone set by the stop prohibition time zone setting means. The fuel cell power generation system is configured to control the fuel cell stack in a quiet mode that suppresses generation of braking noise.
前記燃料電池スタックで発生した熱を利用して作った温水を貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンクの給湯制御を行う給湯制御手段とを有する貯湯ユニット、を備えた燃料電池発電システムにおいて、
前記燃料電池スタックの出力レベルに関して上限又は出力レベル範囲を設ける出力レベル制約手段が具備され、
前記発電制御手段は、前記燃料電池スタックの出力レベルを前記上限以下又は前記出力レベル範囲内とする静粛モードで前記燃料電池スタックを制御するように構成されたことを特徴とする燃料電池発電システム。 A fuel cell stack that generates electricity and heat, a power generation control unit that performs output control of the fuel cell stack, and a fuel cell power generation unit that includes a command sending unit that sends a start command and a stop command to the power generation control unit,
In a fuel cell power generation system comprising a hot water storage tank for storing hot water produced using heat generated in the fuel cell stack, and a hot water storage control means for performing hot water control of the hot water storage tank,
Output level restriction means for providing an upper limit or an output level range with respect to the output level of the fuel cell stack is provided,
The fuel cell power generation system, wherein the power generation control means is configured to control the fuel cell stack in a quiet mode in which the output level of the fuel cell stack is equal to or lower than the upper limit or within the output level range.
基準となる気温を設定する基準気温設定手段と、
前記基準気温設定手段にて設定した基準気温に基づいて前記温度検知手段の検知した気温を判定する気温判定手段が設けられ、
前記気温判定手段が前記温度検知手段の検知した気温が前記基準気温を超えたと判定した場合、前記発電制御手段は前記静粛モードで前記燃料電池スタックを制御するように構成されたことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の燃料電池発電システム。 Temperature detecting means for detecting the ambient temperature of the fuel cell power generation system;
A reference temperature setting means for setting a reference temperature;
Air temperature determination means for determining the temperature detected by the temperature detection means based on the reference temperature set by the reference temperature setting means is provided,
The power generation control unit is configured to control the fuel cell stack in the quiet mode when the temperature determination unit determines that the temperature detected by the temperature detection unit exceeds the reference temperature. The fuel cell power generation system according to any one of claims 1 to 6.
基準となる騒音を設定する基準騒音設定手段と、
前記基準騒音設定手段にて設定した基準騒音に基づいて前記周辺騒音検知手段の検知した周辺騒音を判定する付近騒音判定手段、が設けられ、
前記周辺騒音判定手段が前記周辺騒音検知手段の検知した周辺騒音が前記基準騒音を超えたと判定した場合、前記発電制御手段は、前記静粛モードにて前記燃料電池スタックを制御するように構成されたことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の燃料電池発電システム。 Ambient noise detection means for detecting ambient noise where the fuel cell power generation system is installed;
A reference noise setting means for setting a reference noise;
A neighborhood noise determination means for determining the ambient noise detected by the ambient noise detection means based on the reference noise set by the reference noise setting means;
The power generation control means is configured to control the fuel cell stack in the quiet mode when the ambient noise determination means determines that the ambient noise detected by the ambient noise detection means exceeds the reference noise. The fuel cell power generation system according to any one of claims 1 to 7, wherein
前記燃料電池スタックで発生した熱を利用して作った温水を貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンクの給湯制御を行う給湯制御手段とを有する貯湯ユニット、が設けられた燃料電池発電システムの制御方法であって、
前記燃料電池発電ユニットの起動禁止時間帯を設定する起動禁止時間帯設定ステップと、
前記指令送出手段が前記発電制御手段に対し前記起動指令を送る起動指令送出ステップと、
前記起動指令送出ステップにて前記発電制御手段に対し前記起動指令を送出した場合でも、前記起動禁止時間帯設定ステップにて設定した前記起動禁止時間帯内であれば、前記燃料電池スタックを停止状態のまま維持する静粛モードステップ、を含むことを特徴とする燃料電池発電システムの制御方法。 A fuel cell power generation unit comprising: a fuel cell stack for generating electricity and heat; power generation control means for controlling output of the fuel cell stack; and command sending means for sending a start command and a stop command to the power generation control means;
A control method of a fuel cell power generation system provided with a hot water storage tank having a hot water storage tank for storing hot water produced using heat generated in the fuel cell stack, and hot water control means for performing hot water control of the hot water storage tank. There,
A start prohibition time zone setting step for setting a start prohibition time zone of the fuel cell power generation unit;
A start command sending step in which the command sending means sends the start command to the power generation control means;
Even if the start command is sent to the power generation control means in the start command sending step, the fuel cell stack is stopped if it is within the start prohibition time zone set in the start prohibition time zone setting step. And a silent mode step for maintaining the fuel cell power generation system.
前記燃料電池スタックで発生した熱を利用して作った温水を貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンクの給湯制御を行う給湯制御手段とを有する貯湯ユニット、が設けられた燃料電池発電システムの制御方法であって、
前記燃料電池発電ユニットの停止禁止時間帯を設定する停止禁止時間帯設定ステップと、
前記指令送出手段が前記発電制御手段に対し前記停止指令を送る停止指令送出ステップと、
前記停止指令送出ステップにて前記発電制御手段に対し前記停止指令を送出した場合でも、前記停止禁止時間帯設定ステップにて設定した前記停止禁止時間帯内であれば、前記燃料電池スタックを発電状態のまま維持して制動音の発生を抑える静粛モードステップ、を含むことを特徴とする燃料電池発電システムの制御方法。 A fuel cell stack that generates electricity and heat, a power generation control unit that performs output control of the fuel cell stack, and a fuel cell power generation unit that includes a command sending unit that sends a start command and a stop command to the power generation control unit,
A control method of a fuel cell power generation system provided with a hot water storage tank having hot water storage tanks for storing hot water produced using heat generated in the fuel cell stack, and hot water control means for performing hot water supply control of the hot water storage tanks. There,
A stop prohibition time zone setting step for setting a stop prohibition time zone of the fuel cell power generation unit;
A stop command sending step in which the command sending means sends the stop command to the power generation control means;
Even when the stop command is sent to the power generation control means in the stop command sending step, the fuel cell stack is in a power generation state if it is within the stop forbidden time zone set in the stop forbidden time zone setting step. And a quiet mode step for suppressing the generation of braking noise.
前記燃料電池スタックで発生した熱を利用して作った温水を貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンクの給湯制御を行う給湯制御手段とを有する貯湯ユニット、を備えた燃料電池発電システムの制御方法であって、
前記燃料電池スタックの出力レベルに関して上限又は出力レベル範囲を設ける出力レベル制約ステップと、
前記発電制御手段にて制御される前記燃料電池スタックの出力レベルを前記上限以下又は出力レベル範囲内とする静粛モードステップ、を含めたことを特徴とする燃料電池発電システムの制御方法。 A fuel cell power generation unit having a fuel cell stack for generating electricity and heat, and power generation control means for controlling the output of the fuel cell stack;
A control method for a fuel cell power generation system, comprising: a hot water storage tank that stores hot water produced using heat generated in the fuel cell stack; and a hot water storage unit that includes hot water control means for performing hot water control of the hot water storage tank. And
An output level restriction step of providing an upper limit or an output level range for the output level of the fuel cell stack;
A method for controlling a fuel cell power generation system, comprising: a quiet mode step in which an output level of the fuel cell stack controlled by the power generation control means is less than or equal to the upper limit or within an output level range.
前記燃料電池スタックで発生した熱を利用して作った温水を貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンクの給湯制御を行う給湯制御手段とを有する貯湯ユニット、が設けられた燃料電池発電システムに用いられる制御プログラムであって、
コンピュータを利用することにより、
前記燃料電池発電ユニットの起動禁止時間帯を設定する起動禁止時間帯設定操作と、
前記指令送出手段が前記発電制御手段に対し前記起動指令を送る起動指令送出操作と、
前記起動指令送出操作にて前記発電制御手段に対し前記起動指令を送出した場合でも、前記起動禁止時間帯設定操作にて設定した前記起動禁止時間帯内であれば、前記燃料電池スタックを停止状態のまま維持する静粛モード操作、をコンピュータに実現させることを特徴とする燃料電池発電システムの制御プログラム。 A fuel cell power generation unit comprising: a fuel cell stack for generating electricity and heat; power generation control means for controlling output of the fuel cell stack; and command sending means for sending a start command and a stop command to the power generation control means;
Control used in a fuel cell power generation system provided with a hot water storage tank having hot water storage tanks for storing hot water produced using heat generated in the fuel cell stack and hot water control means for controlling hot water supply of the hot water storage tanks A program,
By using a computer
Start prohibition time zone setting operation for setting a start prohibition time zone of the fuel cell power generation unit;
A start command sending operation in which the command sending means sends the start command to the power generation control means;
Even if the start command is sent to the power generation control means by the start command sending operation, the fuel cell stack is stopped if it is within the start prohibition time zone set by the start prohibition time zone setting operation. A control program for a fuel cell power generation system, characterized in that a quiet mode operation is maintained in a computer.
前記燃料電池スタックで発生した熱を利用して作った温水を貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンクの給湯制御を行う給湯制御手段とを有する貯湯ユニット、が設けられた燃料電池発電システムに用いられる制御プログラムであって、
コンピュータを利用することにより、
前記燃料電池発電ユニットの停止禁止時間帯を設定する停止禁止時間帯設定操作と、
前記指令送出手段が前記発電制御手段に対し前記停止指令を送る停止指令送出操作と、
前記停止指令送出操作にて前記発電制御手段に対し前記停止指令を送出した場合でも、前記停止禁止時間帯設定操作にて設定した前記停止禁止時間帯内であれば、前記燃料電池スタックを発電状態のまま維持して制動音の発生を抑える静粛モード操作、をコンピュータに実現させることを特徴とする燃料電池発電システムの制御プログラム。 A fuel cell stack that generates electricity and heat, a power generation control unit that performs output control of the fuel cell stack, and a fuel cell power generation unit that includes a command sending unit that sends a start command and a stop command to the power generation control unit,
Control used in a fuel cell power generation system provided with a hot water storage tank having hot water storage tanks for storing hot water produced using heat generated in the fuel cell stack and hot water control means for controlling hot water supply of the hot water storage tanks A program,
By using a computer
Stop prohibition time zone setting operation for setting a stop prohibition time zone of the fuel cell power generation unit;
A stop command sending operation in which the command sending means sends the stop command to the power generation control means;
Even when the stop command is sent to the power generation control means by the stop command sending operation, the fuel cell stack is in a power generation state if it is within the stop forbidden time zone set by the stop forbidden time zone setting operation. A control program for a fuel cell power generation system, characterized in that a computer realizes a silent mode operation that suppresses occurrence of braking noise while maintaining the state as it is.
前記燃料電池スタックで発生した熱を利用して作った温水を貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンクの給湯制御を行う給湯制御手段とを有する貯湯ユニット、を備えた燃料電池発電システムに用いられる制御プログラムであって、
コンピュータを利用することにより、
前記燃料電池スタックの出力レベルに関して上限又は出力レベル範囲を設ける出力レベル制約操作と、
前記発電制御手段にて制御される前記燃料電池スタックの出力レベルを前記上限以下又は出力レベル範囲内とする静粛モード操作、をコンピュータに実現させることを特徴とする燃料電池発電システムの制御プログラム。 A fuel cell power generation unit having a fuel cell stack for generating electricity and heat, and power generation control means for controlling the output of the fuel cell stack;
A control program for use in a fuel cell power generation system, comprising: a hot water storage tank that stores hot water produced using heat generated in the fuel cell stack; and a hot water storage unit that controls hot water supply of the hot water storage tank. Because
By using a computer
An output level restriction operation for setting an upper limit or an output level range for the output level of the fuel cell stack;
A control program for a fuel cell power generation system, which causes a computer to realize a quiet mode operation in which the output level of the fuel cell stack controlled by the power generation control means is less than or equal to the upper limit or within an output level range.
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Cited By (4)
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---|---|---|---|---|
JP2011175745A (en) * | 2010-02-23 | 2011-09-08 | Jx Nippon Oil & Energy Corp | Fuel cell system |
JP2012119114A (en) * | 2010-11-30 | 2012-06-21 | Panasonic Corp | Fuel cell system |
JP2013207955A (en) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Panasonic Corp | Electric power generation system and operation method for electric power generation system |
JP2013217587A (en) * | 2012-04-10 | 2013-10-24 | Panasonic Corp | Power generation system |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6237656A (en) * | 1985-08-12 | 1987-02-18 | ヤマハ発動機株式会社 | Method of operating gas engine heat-pump hot-water supply machine |
JP2002335627A (en) * | 2001-05-08 | 2002-11-22 | Osaka Gas Co Ltd | Operation controller of cogeneration system |
JP2003287279A (en) * | 2002-03-28 | 2003-10-10 | Kyuhen Co Ltd | Hot-water supply cogeneration device |
JP2004263620A (en) * | 2003-02-28 | 2004-09-24 | Osaka Gas Co Ltd | Cogeneration system |
JP2005093197A (en) * | 2003-09-17 | 2005-04-07 | Tokyo Gas Co Ltd | Cogeneration system |
-
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6237656A (en) * | 1985-08-12 | 1987-02-18 | ヤマハ発動機株式会社 | Method of operating gas engine heat-pump hot-water supply machine |
JP2002335627A (en) * | 2001-05-08 | 2002-11-22 | Osaka Gas Co Ltd | Operation controller of cogeneration system |
JP2003287279A (en) * | 2002-03-28 | 2003-10-10 | Kyuhen Co Ltd | Hot-water supply cogeneration device |
JP2004263620A (en) * | 2003-02-28 | 2004-09-24 | Osaka Gas Co Ltd | Cogeneration system |
JP2005093197A (en) * | 2003-09-17 | 2005-04-07 | Tokyo Gas Co Ltd | Cogeneration system |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011175745A (en) * | 2010-02-23 | 2011-09-08 | Jx Nippon Oil & Energy Corp | Fuel cell system |
JP2012119114A (en) * | 2010-11-30 | 2012-06-21 | Panasonic Corp | Fuel cell system |
JP2013207955A (en) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Panasonic Corp | Electric power generation system and operation method for electric power generation system |
JP2013217587A (en) * | 2012-04-10 | 2013-10-24 | Panasonic Corp | Power generation system |
Also Published As
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