JP2010014373A - Cogeneration device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数のユニットで構成されるシステムの通信において、通信の故障箇所を特定するための故障診断機能を有するコージェネレーション装置に関するものである。 The present invention relates to a cogeneration apparatus having a failure diagnosis function for specifying a communication failure point in communication of a system composed of a plurality of units.
現在地球温暖化防止、CO2削減の取組みなどの関心が高まる中、燃料電池発電装置システムやガスコージェネレーションシステムのようにエネルギー利用効率が高い商品に注目が集まっている。 Currently, attention is focused on products with high energy utilization efficiency, such as fuel cell power generation systems and gas cogeneration systems, as interest in global warming prevention and CO 2 reduction efforts is increasing.
例えば燃料電池発電装置システムは、水素生成器により都市ガスなどの原料ガスから水素を主成分とする燃料ガスである水素ガスを生成し、生成した水素ガスと酸化剤ガスとを反応させて発電を行う。 For example, a fuel cell power generation system generates hydrogen gas, which is a fuel gas mainly composed of hydrogen, from a source gas such as city gas by a hydrogen generator, and reacts the generated hydrogen gas with an oxidant gas to generate power. Do.
また燃料電池発電装置システムは、発電しているときや水素生成器により都市ガスなどの原料ガスを水素に改質する際に発生する熱を、冷却水を循環させて冷却すると共に、排熱回収したお湯を貯湯タンクに蓄える。燃料電池発電装置システムにおいて、貯湯タンクに蓄えられたお湯は、風呂や台所などの生活用水として利用されるので、発電の効率(電力)と排熱回収の効率(熱)を合わせたものが一次エネルギーの利用効率となり、燃料電池発電装置システムは非常に効率が高いシステムである。 In addition, the fuel cell power generation system cools the heat generated when generating electricity or reforming raw gas such as city gas into hydrogen with a hydrogen generator by circulating cooling water and recovering exhaust heat. Store the hot water in a hot water storage tank. In the fuel cell power generation system, the hot water stored in the hot water storage tank is used as domestic water for baths and kitchens, so the combination of power generation efficiency (electric power) and exhaust heat recovery efficiency (heat) is the primary. The fuel cell power generation system is a highly efficient system because of energy use efficiency.
このように燃料電池発電装置システムは、都市ガスなどの原料ガスから水素を作る改質器や、水素ガスと酸化剤ガスとを反応させて発電を行うスタックや、スタックが発電した直流電圧を交流電圧に変換するインバータなどから構成される燃料電池発電装置本体と、発電する際に発生する熱を排熱回収しお湯として貯える貯湯装置に大別でき、燃料電池発電装置本体と貯湯装置は共に大型の装置であるため、一般的に別ユニットとして構成されている。 In this way, the fuel cell power generation system is a reformer that produces hydrogen from a source gas such as city gas, a stack that generates power by reacting hydrogen gas with an oxidant gas, and a DC voltage generated by the stack as an alternating current. The fuel cell power generator main unit is composed of an inverter that converts to voltage, and the hot water storage device that recovers the heat generated during power generation and stores it as hot water. The fuel cell power generator main unit and the hot water storage device are both large. Therefore, it is generally configured as a separate unit.
燃料電池発電装置本体と貯湯装置間では、貯湯装置のタンクの湯量や弁の開閉の状態などの情報をやりとりし、燃料電池発電装置システム全体として一連の発電動作を行っている。 Between the fuel cell power generation device main body and the hot water storage device, information such as the amount of hot water in the tank of the hot water storage device and the open / closed state of the valve is exchanged, and a series of power generation operations are performed as the entire fuel cell power generation device system.
しかし前述したように、燃料電池発電装置システムは発電装置本体と貯湯装置が別ユニットとして構成されることが多い。また燃料電池発電装置システムは従来の給湯機などに代って設置されることも多く、それらの多くは屋外に設置される。発電装置本体と貯湯装置は別ユニットとして存在することが多いので、設置場所の環境条件によっては数メートルから十数メートル離れて設置されることもある。 However, as described above, in the fuel cell power generation system, the power generation device main body and the hot water storage device are often configured as separate units. In addition, fuel cell power generator systems are often installed in place of conventional water heaters, and many of them are installed outdoors. Since the power generation device main body and the hot water storage device often exist as separate units, they may be installed several meters to a dozen meters apart depending on the environmental conditions of the installation location.
このような屋外でかつ離れて設置される条件の中で、発電装置本体と貯湯装置間は屋外に引き回された通信ケーブルによって通信をしながら一連の動作を行っている。 In such an outdoor and remote installation condition, a series of operations are performed between the power generation device main body and the hot water storage device while communicating with a communication cable routed outdoors.
よって屋外に設置され、かつ複数ユニットから構成される燃料電池発電装置の装置間通信は経年劣化等で通信に不具合が発生する可能性が他の機器に比べると高い。また、2つのユニットが離れて設置されることが多いため、不具合が発生した場合どこに原因があるのかを確認するのが大変である。 Therefore, the inter-device communication of the fuel cell power generation device that is installed outdoors and is composed of a plurality of units is more likely to cause problems in communication due to deterioration over time than other devices. Also, since the two units are often installed apart from each other, it is difficult to confirm where the cause is when a problem occurs.
このような場合、従来は例えばメンテナンス者が通信ラインをモニタするような装置を現地に持っていって解析し、これによって故障箇所の特定を行うようなことも行われていた(例えば、特許文献1参照)。
しかし上述したように上記従来の構成は、燃料電池発電装置システムの装置間通信に異常が発生し、発電装置本体または貯湯装置または通信ケーブルのどこに不具合が発生しているかを解析するのに通信ラインのモニタ装置が必要である。 However, as described above, the above-described conventional configuration is a communication line for analyzing where an abnormality occurs in the inter-device communication of the fuel cell power generation system, and where the malfunction occurs in the power generation device main body, the hot water storage device, or the communication cable. Monitoring device is required.
本発明は上記従来の課題に鑑み、特殊な装置を用いることなく故障診断箇所の特定ができるコージェネレーション装置を提供することを目的とする。 In view of the above-described conventional problems, an object of the present invention is to provide a cogeneration apparatus that can specify a fault diagnosis location without using a special apparatus.
従来の課題を解決するために、本発明のコージェネレーション装置は、発電可能な発電装置と、発電装置が発電する際に発生する排熱を回収しエネルギーを蓄える貯湯装置と、前記発電装置の起動、発電、停止の一連の動作を制御する発電装置制御手段と、前記貯湯装置の動作を制御する貯湯装置制御手段と、前記発電装置と貯湯装置の間の情報のやり取りを行うための通信手段と、前記発電装置側の通信手段と前記貯湯装置側の通信手段を接続する通信ケーブルと、通信状態を報知する通信状態報知手段を有し、前記通信状態報知手段は通信ラインに直接設けられており、通信手段に異常が発生した際には前記通信状態報知手段の状態から故障箇所を特定することが可能であることを特徴とする。 In order to solve the conventional problems, a cogeneration apparatus of the present invention includes a power generation apparatus capable of generating power, a hot water storage apparatus that recovers exhaust heat generated when the power generation apparatus generates power and stores energy, and activation of the power generation apparatus Power generation device control means for controlling a series of operations of power generation and stop, hot water storage device control means for controlling operation of the hot water storage device, and communication means for exchanging information between the power generation device and the hot water storage device; A communication cable that connects the communication means on the power generation device side and the communication means on the hot water storage device side, and communication state notification means that notifies the communication state, and the communication state notification means is provided directly on the communication line. In addition, when an abnormality occurs in the communication means, it is possible to identify a failure location from the state of the communication status notification means.
これによって本発明は、例えば、通信手段の通信状態を報知するLED等の通信状態報知手段を通信ラインに設けることにより、前記通信状態報知手段の点灯状態から故障診断箇所を特定することができる。 Thus, according to the present invention, for example, by providing communication state notification means such as an LED for notifying the communication state of the communication means in the communication line, it is possible to specify the fault diagnosis location from the lighting state of the communication state notification means.
本発明のコージェネレーション装置は、発電装置本体と貯湯装置のように装置間の通信ラインにLED等の通信状態報知手段を設けることにより、装置間の通信異常が発生した際に、どちらのユニットで異常が発生しているかを特定することができるので、特殊な装置を用いることなく故障診断箇所の特定ができる。 The cogeneration apparatus of the present invention is provided with a communication state notifying means such as an LED in the communication line between the apparatuses as in the power generator main body and the hot water storage apparatus. Since it is possible to specify whether an abnormality has occurred, it is possible to specify a fault diagnosis location without using a special device.
第1の発明は、発電可能な発電装置と、発電装置が発電する際に発生する排熱を回収しエネルギーを蓄える貯湯装置と、前記発電装置の起動、発電、停止の一連の動作を制御する発電装置制御手段と、前記貯湯装置の動作を制御する貯湯装置制御手段と、前記発電装置と貯湯装置の間の情報のやり取りを行うための通信手段と、前記発電装置側の通信手段と前記貯湯装置側の通信手段を接続する通信ケーブルと、通信状態を報知する通信状態報知手段を有し、前記通信状態報知手段は通信ラインに直接設けられており、通信手段に異常が発生した際には前記通信状態報知手段の状態から故障箇所を特定することが可能であることを特徴とするコージェネレーション装置である。 The first invention controls a power generation device capable of generating power, a hot water storage device that recovers exhaust heat generated when the power generation device generates power and stores energy, and a series of operations of starting, generating, and stopping the power generation device. Power generation device control means, hot water storage device control means for controlling the operation of the hot water storage device, communication means for exchanging information between the power generation device and the hot water storage device, communication means on the power generation device side, and the hot water storage A communication cable for connecting the communication means on the apparatus side, and a communication state notifying means for notifying the communication state, the communication state notifying means being directly provided on the communication line, and when an abnormality occurs in the communication means The cogeneration apparatus is characterized in that it is possible to identify a failure location from the state of the communication state notification means.
上記構成、動作によると、本発明の故障診断方法は、発電装置本体と、貯湯装置の間の装置間通信に異常が発生した際に、前記通信手段の通信ラインに設けられたLED等の通信状態報知手段の点灯状態で故障診断箇所を特定することができるので、燃料電池発電装置システムの発電装置本体と貯湯装置間の通信異常が発生した場合に、メンテナンス者等が特別な装置を利用しなくても、発電装置本体側、貯湯装置側のどちら側で不具合が発生しているかを特定することが可能であるので、故障診断の作業性を向上させることができる。 According to the above-described configuration and operation, the failure diagnosis method of the present invention can communicate with an LED or the like provided in the communication line of the communication means when an abnormality occurs in communication between the power generation device main body and the hot water storage device. Since the failure diagnosis location can be specified by the lighting state of the state notification means, when a communication abnormality occurs between the power generator body of the fuel cell power generator system and the hot water storage device, a maintenance person uses a special device. Even if it is not, since it is possible to specify which side of the power generation device main body side or the hot water storage device side is defective, it is possible to improve the workability of failure diagnosis.
第2の発明は、第1の発明において、発電装置及び貯湯装置を操作したり機器の動作状態を表示したりする表示手段を有し、通信状態に異常が発生した際には前記表示手段の表示内容と前記通信状態報知手段の状態から故障箇所を特定する。 According to a second invention, in the first invention, there is provided display means for operating the power generation device and the hot water storage device or displaying the operation state of the device. When an abnormality occurs in the communication state, the display means A failure location is specified from the display content and the state of the communication status notification means.
上記構成、動作によると、燃料電池発電装置システムの発電装置本体と貯湯装置間の通信異常が発生した場合に、まず、前記表示手段に例えばエラーコードのような方式で装置間に通信異常が発生したことを報知することで、利用者やメンテナンス者は装置間で異常が発生していることを特定でき、その後、LED等の信状態報知手段の点灯状態で故障診断箇所を特定することができるので、発電装置本体側、貯湯装置側のどちら側で不具合が発生しているかを特定することが可能であるので、故障診断の作業性を向上させることができる。 According to the above configuration and operation, when a communication abnormality occurs between the power generation device main body and the hot water storage device of the fuel cell power generation system, first, a communication abnormality occurs between the devices using a method such as an error code on the display means. By informing the user, the user or the maintenance person can specify that an abnormality has occurred between the devices, and then can specify the failure diagnosis location by the lighting state of the communication state notification means such as an LED. Therefore, since it is possible to specify which side of the power generation device main body side or the hot water storage device side has a problem, it is possible to improve the workability of failure diagnosis.
第3の発明は、第1または第2の発明において、通信状態報知手段は通信ラインにLEDを設けて構成されていることを特徴とする。 According to a third invention, in the first or second invention, the communication state notification means is configured by providing an LED on the communication line.
上記構成、動作によると、発電装置本体と貯湯装置の装置間通信に異常が発生した場合、通信ラインに直接LED等の通信状態報知手段を設けているので、例えば通信ラインがグランドとショートしているような更に具体的な故障診断まで可能になるので、メンテナンス者の作業性を向上させることができる。 According to the above configuration and operation, when an abnormality occurs in the communication between the power generator main body and the hot water storage device, the communication line is provided with communication state notifying means such as an LED directly. Even more specific failure diagnosis as described above is possible, so that the workability of the maintenance person can be improved.
第4の発明は、第1から第3のいずれか1つの発明において、通信状態報知手段は、発電装置側と貯湯装置側両方に備えていることを特徴とする。 According to a fourth invention, in any one of the first to third inventions, the communication state notification means is provided on both the power generation device side and the hot water storage device side.
上記構成、動作によると、前記通信状態報知手段を発電装置本体側と貯湯装置側の両方に設けることにより、故障箇所の特定を発電装置本体側、貯湯ユニット側だけでなく、通信ケーブルの断線等も識別することができるので、故障診断箇所の特定を更に細かく行うことが可能である。 According to the above configuration and operation, by providing the communication status notification means on both the power generator main body side and the hot water storage device side, not only the power generator main body side and the hot water storage unit side can be specified, but the communication cable is disconnected, etc. Therefore, it is possible to further specify the fault diagnosis location.
第5の発明は、第1から第4のいずれか1つの発明において、通信状態に異常が発生した際には前記表示手段の表示内容と前記通信状態報知手段の状態から故障箇所を特定することが可能であり、前記表示手段に故障箇所の特定方法を表示することを特徴とする。 According to a fifth invention, in any one of the first to fourth inventions, when an abnormality occurs in the communication state, the failure location is specified from the display content of the display unit and the state of the communication state notification unit. It is possible to display a method for identifying a fault location on the display means.
上記構成、動作によると、発電装置本体と貯湯装置の装置間通信に異常が発生した場合、前記表示手段に確認すべき通信状態報知手段の箇所とその対処方法を表示するので、メンテナンス者は表示内容に沿って故障診断を行うことで不具合箇所を発見できるので、メンテナンス者の作業負担を軽減することができる。 According to the above configuration and operation, when an abnormality occurs in the communication between the power generation device main body and the hot water storage device, the location of the communication state notification means to be confirmed and the coping method are displayed on the display means. By performing failure diagnosis according to the contents, the troubled part can be found, and the work burden on the maintenance person can be reduced.
第6の発明は、第1から第5のいずれか1つの発明において、メンテナンス者が発電装置システムを操作したり機器の動作状態を確認するメンテナンス用表示手段と、利用者が発電装置システムを操作したり機器の動作状態を確認する表示手段が個別に設けられていることを特徴とする
上記構成、動作によると、発電装置本体と貯湯装置の装置間通信に異常が発生した場合、前記表示手段に確認すべき通信状態報知手段の箇所とその対処方法を表示する際に、メンテナンス者が発電装置システムを操作したり機器の動作状態を確認するメンテナンス用表示手段と、利用者が発電装置システムを操作したり機器の動作状態を確認する表示手段が個別に設けることにより、システムに異常が発生した場合でも、屋内に入って表示内容を確認する必要がない。また、メンテナンス者専用の表示手段とすることで、表示内容をメンテナンス専用に使いやすい形にすることが可能であるので、メンテナンス者の作業効率を向上させることができる。
According to a sixth invention, in any one of the first to fifth inventions, a maintenance display means for a maintenance person to operate the power generation system or confirm an operation state of the device, and a user operates the power generation system. According to the configuration and operation described above, when an abnormality occurs in communication between the power generator main body and the hot water storage device, the display means is provided. When displaying the location of the communication status notification means to be confirmed and the coping method, the maintenance display means for the maintenance person to operate the power generation system or the operation status of the equipment, and the user By providing separate display means for operating and confirming the operating status of the equipment, even if a system malfunction occurs, it is necessary to enter the room and check the display contents. There is no need. In addition, since the display means dedicated to the maintenance person can make the display content easy to use for maintenance purposes, the maintenance work efficiency of the maintenance person can be improved.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1におけるコージェネレーション装置である燃料電池発電装置システムの構成図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the present embodiment.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a configuration diagram of a fuel cell power generation system that is a cogeneration system according to
図1において、燃料電池発電装置システムは、都市ガスなどの原料ガスから水素を作って発電を行う燃料電池発電装置1と、発電する際に発生した熱を回収しお湯として貯湯タンク25に貯える貯湯装置2とから構成される。
In FIG. 1, a fuel cell power generation system includes a fuel cell
燃料電池発電装置1は、発電、停止の一連の動作を制御する発電装置制御手段3と、貯湯装置2との情報のやりとりを行うための通信手段7aと、燃料ガスと酸化剤ガスとを用いて発電を行うスタック22と、スタック22などの冷却や水素生成器21からの排ガスからの熱を回収する排熱回収手段24a,24bと、排熱回収手段24aの水経路に冷却水を供給したり、排熱回収手段24bの水経路に貯湯装置2からの排熱回収用の水を供給したりするポンプ23a,23bを有している。
The fuel cell
また、貯湯装置2は、貯湯装置2の動作を制御する貯湯装置制御手段4と、排熱回収したお湯を貯える貯湯タンク25と、燃料電池発電装置1本体との情報のやり取りを行うための通信手段7bを有している。
Further, the hot
燃料電池発電装置1の通信手段7aと、貯湯装置2の通信手段7bは通信ケーブル6で接続されており、貯湯装置2の貯湯タンク25に貯えられているお湯の量や温度、燃料電池発電装置1の発電量や発電時間等の情報のやりとりを行っている。また、お湯の量や温度、発電量や発電時間といった情報は、貯湯装置2と通信ケーブル6で接続されたリモコンなどの表示手段8で利用者に報知することができる。
The communication means 7a of the fuel
また、主に利用者が使用する表示手段8とは別に、メンテナンス者が使用するメンテナンス用表示手段9が燃料電池発電装置1側に有している。
In addition to the display means 8 mainly used by the user, a maintenance display means 9 used by the maintenance person is provided on the fuel
但し、表示手段8は燃料電池発電装置1と接続する構成であっても、利用者への各種情報の報知を行うことができるので、本発明の効果は変わらない。
However, even if the display means 8 is configured to be connected to the fuel
次に、図2は本発明の実施の形態1における、燃料電池発電装置システムの通信構成の例を示す構成図である。ここでは、通信方式としてRS−422/485通信に代表される作動信号による通信を例に説明をする。また、燃料電池発電装置1と貯湯装置2の通信は、燃料電池発電装置1を主局、貯湯装置2を従属局として説明する。
Next, FIG. 2 is a configuration diagram illustrating an example of a communication configuration of the fuel cell power generation system according to
但し、通信方式や燃料電池発電装置1と貯湯装置2の主局と従属局の関係はこれ以外の場合でも本発明の効果は変わらない。
However, the effect of the present invention does not change even if the communication method and the relationship between the main station and the subordinate station of the fuel cell
また、通信方式に関しても、RS−422/485通信以外の方式でも本発明の効果は変わらない。RS−422/485通信以外の通信方式に関しては実施の形態2で説明する。
In addition, the effect of the present invention does not change even in a communication system other than RS-422 / 485 communication. A communication method other than RS-422 / 485 communication will be described in
図2において、差動信号による通信は、+の信号、−の信号、極性の異なる2つの信号を同時に相手側に送信して信号を伝達している。燃料電池発電装置1が主局であるので、まず燃料電池発電装置1側の発電装置制御手段3から通信信号が送信され、通信手段7aで差動信号に変換され、通信ケーブル6を介して貯湯装置2に通信信号が送信される。
In FIG. 2, communication using a differential signal transmits a signal by transmitting a + signal, a − signal, and two signals having different polarities to the other party at the same time. Since the fuel cell
信号を受信した通信手段7bは差動信号を再度前記発電装置制御手段3が送信した通信信号に変換し、貯湯装置制御手段4はその信号を受信する。 The communication means 7b that has received the signal converts the differential signal again into the communication signal transmitted by the power generation device control means 3, and the hot water storage device control means 4 receives the signal.
次に貯湯装置制御手段4は、正常に信号を受信すると、前述した燃料電池発電装置1から貯湯装置2に通信信号を送信したのとは逆のルートで、発電装置制御手段3に向かって通信信号を送信する。
Next, when the hot water storage device control means 4 receives the signal normally, the hot water storage device control means 4 communicates toward the power generation device control means 3 through a route opposite to the transmission of the communication signal from the fuel cell
これら燃料電池発電装置1と貯湯装置2の一連の信号のやりとりの際に、通信ラインに設けられた通信状態報知手段5a,5bは、正常に信号がやりとりされている時は、一定の周期で点滅をしている。
When a series of signals are exchanged between the fuel cell
これは、差動信号を送信する2本の通信ラインが、通信信号を送信する時は常に逆の極性の信号を送信するからであり、つまり、この2本の通信ラインの間にLED等を接続することにより差動信号の電位差によりLEDが点滅し、視覚的に通信が正常に行われていることが確認できる。 This is because two communication lines that transmit differential signals always transmit signals of opposite polarities when transmitting communication signals. That is, an LED or the like is placed between the two communication lines. By connecting, the LED blinks due to the potential difference of the differential signal, and it can be visually confirmed that the communication is normally performed.
次に、図3、図4を用いて、通信異常が発生した場合の更に具体的な故障箇所を特定する診断方法について説明する。 Next, with reference to FIGS. 3 and 4, a diagnosis method for specifying a more specific failure location when a communication abnormality occurs will be described.
図3は、燃料電池発電装置1と貯湯装置2の間で通信を行っているシステムにおいて、装置間に通信異常が発生した場合の、故障箇所の特定方法を示すフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing a method for identifying a failure location when a communication abnormality occurs between devices in a system that performs communication between the fuel cell
燃料電池発電装置システムで、燃料電池発電装置1が主局、貯湯装置2が従属局であるから、通信は常に燃料電池発電装置1側の発電装置制御手段3から、貯湯装置2の貯湯装置制御手段4に向かってまず通信信号が送信される。貯湯装置制御手段4が信号を受信すると、今度は貯湯装置制御手段4から発電装置制御手段3に向かって通信信号が送信される。
In the fuel cell power generation system, since the fuel cell
以上のことをふまえて、図3を用いて通信異常が発生した場合の故障箇所の特定方法について説明する。 Based on the above, a method for identifying a failure location when a communication abnormality occurs will be described with reference to FIG.
図4は燃料電池発電装置システムの情報や操作を行うための表示手段の正面図である。 FIG. 4 is a front view of display means for performing information and operation of the fuel cell power generation system.
図4において、表示手段8は、燃料電池発電装置システムの遠隔操作を行うための操作手段31を有している。 In FIG. 4, the display means 8 has an operation means 31 for performing a remote operation of the fuel cell power generation system.
利用者は操作手段31を操作して、表示手段8の画面に表示される情報を確認しながら燃料電池発電装置システムの発電、停止、貯湯タンクに蓄えられている湯を使用する際の温度設定などを設定することができる。 The user operates the operation means 31 to check the information displayed on the screen of the display means 8, and to set the temperature when the fuel cell power generation system uses the hot water stored in the power generation, stop and hot water storage tanks. Etc. can be set.
また、表示手段8は、燃料電池発電装置システムの運転状態を表示することが可能である。例えば、燃料電池発電装置1が今何ワットで発電しているか、貯湯タンクに湯がどの程度蓄えられているかといった情報である。
Further, the display means 8 can display the operating state of the fuel cell power generation system. For example, it is information such as how many watts the fuel
更に、燃料電池発電装置システムに異常が発生した際は、図4に示すように画面の一部にエラーコード(図4の例では画面左上に示す「999」という表記)等の情報を表示することでシステムに異常が発生した場合、利用者に報知することができる。 Further, when an abnormality occurs in the fuel cell power generation system, information such as an error code (notation “999” shown in the upper left of the screen in the example of FIG. 4) is displayed on a part of the screen as shown in FIG. Thus, if an abnormality occurs in the system, the user can be notified.
例えば、「999」が燃料電池発電装置1と貯湯装置2の装置間通信の通信異常のエラーコードであるとした場合、図4において、表示手段8の画面に表示している「999」の表示を見て、装置間通信に異常が発生していることを確認することができる(S1)。
For example, when “999” is an error code of communication abnormality in communication between devices of the fuel cell
装置間の通信に異常が発生している場合、異常の発生原因が、燃料電池発電装置1側、貯湯装置2側、通信ケーブル6のどこにあるのかを特定するためには、従来であるならば、装置間の通信を通信モニタの装置を接続するなどして確認する必要があったが、本実施の形態1では、燃料電池発電装置1側と貯湯装置2側に設けられた通信状態報知手段5a,5bの点灯状態で故障箇所の特定が可能である。
If there is an abnormality in communication between devices, it is conventional to specify where the cause of the abnormality is on the fuel cell
図3において、表示手段8に装置間の通信異常を表示すると(S1)、まず、主局である燃料電池発電装置1側の通信状態報知手段5aの状態を確認する。ここでは、通信状態報知手段5aは、通信ラインに設けられたLEDである。通信が正常に行われている時は、燃料電池発電装置1側から通信信号が送信されているため、通信ラインに設けられているLEDは通信信号に同期して点滅する。
In FIG. 3, when a communication abnormality between apparatuses is displayed on the display means 8 (S1), first, the state of the communication state notifying means 5a on the fuel cell
しかし、燃料電池発電装置1側で、例えば、マイコンに代表される発電装置制御手段3の不良、通信手段7aの不良などが発生している場合は、通信ラインに通信信号は発生しないので、燃料電池発電装置1側のLEDは消灯もしくは点灯状態のままとなる。
However, on the fuel cell
このとき消灯と点灯どちらの状態になるかは、故障発生のタイミングや、故障内容(ショート故障、オープン故障など)によって変わるが、いずれもLEDの点滅にはならない。 Whether the light is turned off or turned on at this time varies depending on the timing of the occurrence of the failure and the content of the failure (such as a short failure or an open failure), but neither LED blinks.
よって、装置間の通信異常が発生して表示手段8に装置間通信のエラーコードが発生した場合、まず、燃料電池発電装置1側の通信状態報知手段5aの点灯状態を確認する(S2)。
Therefore, when a communication abnormality occurs between devices and an error code for communication between devices occurs on the display means 8, first, the lighting state of the communication state notification means 5a on the fuel
上述した理由から、通信状態報知手段5aのLEDが点滅していなければ、燃料電池発電装置1側の基板故障であると判断でき(S3)、燃料電池発電装置1側の基板を交換等の対応となる。
For the reasons described above, if the LED of the communication state notification means 5a is not blinking, it can be determined that the substrate on the fuel
通信状態報知手段5aのLEDが点滅していれば、燃料電池発電装置1側の基板は正常であると判断でき次ステップに進む。
If the LED of the communication state notification means 5a is blinking, it can be determined that the substrate on the fuel
次に、貯湯装置2側の通信状態報知手段5bの点灯状態を確認する(S4)。図2に示すように、燃料電池発電装置1側の通信状態報知手段5aと貯湯装置2側の通信状態報知手段5bは同一通信ライン上に設けられているので、通信ケーブル6が断線していたり、コネクタの挿入が不完全であったりしなければ、燃料電池発電装置1側の通信状態報知手段5aであるLEDが点滅するタイミングと同じタイミングで貯湯装置2側の通信状態報知手段5bであるLEDも点滅する。
Next, the lighting state of the communication state notification means 5b on the hot
よって、燃料電池発電装置1側の通信状態報知手段5aの状態を確認した次は、貯湯装置2側の通信状態報知手段5bであるLEDの状態を確認する(S4)。上述した理由から、通信状態報知手段5bのLEDが点滅していなければ、通信ケーブル6の故障もしくはコネクタの挿入不足等が異常の原因であると判断でき(S5)、通信ケーブル6のコネクタの挿入のやり直しや通信ケーブル6の交換等の対応となる。
Therefore, after confirming the state of the communication
通信状態報知手段5bのLEDが点滅していれば、燃料電池発電装置1側から正常に通信信号が送信されてきているにも関わらず、装置間の通信異常が発生しているので、貯湯装置2側の基板が故障していると判断できる(S6)ので、貯湯装置2側の基板を交換等の対応となる。
If the LED of the communication
このように、本発明の実施の形態1におけるコージェネレーション装置である燃料電池発電装置システムでは、通信信号が正常にやりとりされているかどうか、テスタやオシロスコープなどを現場に持ち込むことなく、燃料電池発電装置1側と貯湯装置2側に設けられたLEDの点灯状態を確認することで故障箇所を特定することができるので、メンテナンス者の負担を軽減でき、作業効率も上げることができる。
As described above, in the fuel cell power generator system that is the cogeneration apparatus according to
さらに図5に示すようなメンテナンス用表示手段9を、利用者が燃料電池発電装置1を操作するための表示手段8とは個別に設けることにより、図3に示したような故障診断のフローを図5に示すようなメンテナンス用表示手段9に示して、メンテナンス者が前記メンテナンス用表示手段9に備えているメンテナンス用操作手段41を操作しながら故障診断を進めることができる。
Further, the maintenance display means 9 as shown in FIG. 5 is provided separately from the display means 8 for the user to operate the fuel cell
これにより、メンテナンス者が利用者の宅内に入ることなく、メンテナンス用表示手段9に表示しているエラーコードを確認することができ、かつ、故障診断を画面に従って進めることができるので、利用者にとってはメンテナンス者に宅内に入られることなく、かつ、メンテナンス者にとっても、故障診断を画面に従って行えばよいので、メンテナンスマニュアルを確認する必要がなく、メンテナンス者の作業性を向上させることができる。
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2におけるコージェネレーション装置は、実施の形態1に加えて、装置間通信の通信方式が、送信ライン、受信ライン別々に設けられている場合の実施の形態であり、その他の構成、動作は、実施の形態1と同じである。
Thus, the maintenance person can check the error code displayed on the maintenance display means 9 without entering the user's home, and can proceed with the failure diagnosis according to the screen. The maintenance operator does not need to enter the house, and the maintenance operator can perform failure diagnosis according to the screen. Therefore, it is not necessary to check the maintenance manual, and the workability of the maintenance operator can be improved.
(Embodiment 2)
The cogeneration apparatus according to the second embodiment of the present invention is an embodiment in which the communication method for inter-device communication is provided separately for the transmission line and the reception line in addition to the first embodiment. The configuration and operation are the same as those in the first embodiment.
そこで以下では実施の形態2の構成、動作について、実施の形態1との相違点を中心に述べ、その他の構成、動作については実施の形態1と同じであるので、説明を省略する。図6はRS232C通信規格などに代表されるように、送信と受信の通信ラインが独立して設けられている場合のコージェネレーション装置の構成図の例である。 Therefore, the configuration and operation of the second embodiment will be described below with a focus on differences from the first embodiment, and the other configurations and operations are the same as those of the first embodiment, and thus description thereof will be omitted. FIG. 6 is an example of a configuration diagram of a cogeneration apparatus when transmission and reception communication lines are provided independently, as represented by the RS232C communication standard.
図6において、燃料電池発電装置1は、貯湯装置2側へ送信する通信ライン側に設けられた通信状態報知手段51aと、貯湯装置2から送信されてきた信号を受信する通信ライン側に設けられた通信状態報知手段51bを有している。
In FIG. 6, the fuel cell
また、貯湯装置2は、燃料電池発電装置1から送信されてきた信号を受信する通信ライン側に設けられた通信状態報知手段52aと、燃料電池発電装置1側へ送信する通信ライン側に設けられた通信状態報知手段52bを有している。
The hot
ここでは、装置間の通信をRS232C通信規格で行っている場合で、かつ、燃料電池発電装置1と貯湯装置2の通信は、燃料電池発電装置1を主局、貯湯装置2を従属局として説明する。
Here, the communication between the devices is performed according to the RS232C communication standard, and the communication between the fuel cell
但し、通信方式や燃料電池発電装置1と貯湯装置2の主局と従属局の関係はこれ以外の場合でも発明の効果は変わらない。
However, the effect of the invention does not change even if the communication method and the relationship between the main station and the subordinate station of the fuel cell
図6において、燃料電池発電装置1が主局であるので、まず燃料電池発電装置1側の発電装置制御手段3から通信信号が送信され、通信手段71aでRS232C通信規格の信号に変換され、通信ケーブル6を介して貯湯装置2に通信信号が送信される。信号を受信した通信手段71bはRS232C通信規格の信号を再度発電装置制御手段3が送信した通信信号に変換し、貯湯装置制御手段4はその信号を受信する。
In FIG. 6, since the fuel cell
次に貯湯装置制御手段4は、正常に信号を受信すると、前述した燃料電池発電装置1から貯湯装置2に通信信号を送信したのとは逆のルートで、発電装置制御手段3に向かって通信信号を送信する。
Next, when the hot water storage device control means 4 receives the signal normally, the hot water storage device control means 4 communicates toward the power generation device control means 3 through a route opposite to the transmission of the communication signal from the fuel cell
これら燃料電池発電装置1と貯湯装置2の一連の信号のやりとりの際に、通信ラインに設けられた通信状態報知手段51a,51b,52a,52bは正常に信号がやりとりされている時は、通信信号のHi/Lo状態に同期点滅しているだけなので、LEDの点灯状態を確認すれば、装置間の通信が正常に行われているかどうかを確認することができる。
When a series of signals are exchanged between the fuel cell
次に図6、図7を用いて、本発明の実施の形態2における動作について説明する。 Next, the operation in the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図7において、表示手段8に装置間の通信異常を表示すると(T1)、まず、主局である燃料電池発電装置1側の通信状態報知手段51aの状態を確認する。ここでは、通信状態報知手段は、通信ラインに設けられたLEDである。
In FIG. 7, when a communication abnormality between apparatuses is displayed on the display means 8 (T1), first, the state of the communication state notification means 51a on the fuel cell
通信が正常に行われている時は、燃料電池発電装置1側から通信信号が送信されているため、燃料電池発電装置1側の通信ライン(送信側)に設けられている通信状態報知手段51aは通信信号に同期して点滅する。
When communication is normally performed, a communication signal is transmitted from the fuel cell
しかし、燃料電池発電装置1側で、例えば、マイコンに代表される発電装置制御手段3であるの不良、通信手段71aの不良などが発生している場合は、通信ラインに通信信号は発生しないので、前記通信状態報知手段51aは消灯もしくは点灯状態のままとなる。
However, on the fuel cell
このとき消灯と点灯どちらの状態になるかは、故障発生のタイミングや、故障内容(ショート故障、オープン故障など)によって変わるが、いずれもLEDの点滅にはならない。 Whether the light is turned off or turned on at this time varies depending on the timing of the occurrence of the failure and the content of the failure (such as a short failure or an open failure), but neither LED blinks.
よって、装置間の通信異常が発生して表示手段8に装置間通信のエラーコードが発生した場合、まず、燃料電池発電装置1側の通信状態報知手段51aの点灯状態を確認する(T2)。上述した理由から、前記通信状態報知手段51aのLEDが点滅していなければ、燃料電池発電装置1側の基板故障であると判断でき(T3)、燃料電池発電装置1側の基板を交換等の対応となる。
Therefore, when a communication abnormality occurs between devices and an error code for communication between devices occurs on the display means 8, first, the lighting state of the communication state notification means 51a on the fuel cell
通信状態報知手段51aのLEDが点滅していれば、燃料電池発電装置1側の基板は正常であると判断でき次ステップに進む。
If the LED of the communication state notification means 51a is blinking, it can be determined that the substrate on the fuel cell
次に、貯湯装置2側の通信状態報知手段52aの点灯状態を確認する(T4)。図6に示すように、燃料電池発電装置1側の通信状態報知手段51aと貯湯装置2側の通信状態報知手段52aは同一通信ライン上に設けられているので、通信ケーブル6が断線していたり、コネクタの挿入が不完全であったりしなければ、燃料電池発電装置1側の通信状態報知手段51aであるLEDが点滅するタイミングと同じタイミングで貯湯装置2側の通信状態報知手段52aであるLEDも点滅する。
Next, the lighting state of the communication state notification means 52a on the hot
よって、燃料電池発電装置1側の通信状態報知手段51aの状態を確認した次は、貯湯装置2側の通信状態報知手段52aであるLEDの状態を確認する(T4)。上述した理由から、通信状態報知手段5bのLEDが点滅していなければ、通信ケーブル6の故障もしくはコネクタの挿入不足等が異常の原因であると判断でき(T5)、通信ケーブル6のコネクタの挿入のやり直しや通信ケーブル6の交換等の対応となる。
Therefore, after confirming the state of the communication state notifying unit 51a on the fuel cell
通信状態報知手段52aのLEDが点滅していれば、燃料電池発電装置1側から正常に通信信号が送信されてきていると判断できるので、次のステップに進む。
If the LED of the communication
次に、貯湯装置2側の通信状態報知手段52bの点灯状態を確認する(T6)。燃料電池発電装置1側から正常に信号が送信されてきているにも関わらず、通信状態報知手段52bが点滅しないということは、燃料電池発電装置1側への送信信号が出力されていないということである。
Next, the lighting state of the communication state notification means 52b on the hot
これは、貯湯装置制御手段4が正常に通信信号を受信できていないか、貯湯装置制御手段4がマイコンの不具合等により、通信信号を送信していないといったことが不具合の理由として考えられるが、いずれも貯湯装置2側の問題であるので、貯湯装置2側の通信状態報知手段52bが点滅しているかどうかを確認し(T6)、点滅していなかったら、上記の理由から貯湯装置2側の基板を交換等の対応となる(T7)。
This may be because the hot water storage device control means 4 is not normally receiving a communication signal or the hot water storage device control means 4 is not transmitting a communication signal due to a malfunction of the microcomputer, etc. Since both are problems on the hot
通信状態報知手段52bのLEDが点滅していれば、貯湯装置2側の基板は正常であると判断でき次ステップに進む。
If the LED of the communication state notification means 52b is blinking, it can be determined that the substrate on the hot
次に、貯湯装置2側の通信状態報知手段52aの点灯状態を確認する(T8)。図6に示すように、燃料電池発電装置1側の通信状態報知手段52bと貯湯装置2側の通信状態報知手段51bは同一通信ライン上に設けられているので、通信ケーブル6が断線していたり、コネクタの挿入が不完全でなければ、貯湯装置2側の通信状態報知手段52bであるLEDが点滅するタイミングと同じタイミングで燃料電池発電装置1側の通信状態報知手段52bであるLEDも点滅する。
Next, the lighting state of the communication state notification means 52a on the hot
よって、燃料電池発電装置1側の通信状態報知手段52bの状態を確認した次は、燃料電池発電装置1側の通信状態報知手段51bであるLEDの状態を確認する(T8)。
Therefore, after confirming the state of the communication
上述した理由から、通信状態報知手段51bのLEDが点滅していなければ、通信ケーブル6の故障もしくはコネクタの挿入不足等が異常の原因であると判断でき(T9)、通信ケーブル6のコネクタの挿入のやり直しや通信ケーブル6の交換等の対応となる。
For the reasons described above, if the LED of the communication status notification means 51b is not blinking, it can be determined that the failure of the
通信状態報知手段51bのLEDが点滅していれば、貯湯装置2側からの送信信号が燃料電池発電装置1側で正常に受信できていないということになり、燃料電池発電装置1側の基板が故障していると判断できるので、燃料電池発電装置1側の基板交換等の対応となる(T10)。
If the LED of the communication state notification means 51b is blinking, it means that the transmission signal from the hot
通信信号が正常にやりとりされているかどうか、テスタやオシロスコープなどを現場に持ち込むことなく、燃料電池発電装置1側と貯湯装置2側に設けられたLEDの点灯状態を確認することで故障箇所を特定することができるので、メンテナンス者の負担を軽減でき、作業効率を上げることができる。
Identify the failure location by checking the lighting status of the LEDs on the fuel
但し、実施の形態として、RS232C通信を挙げて説明したが、例えば、マイコンのシリアルポートを用いて直接通信のやりとりを行うような場合でも、送信ライン、受信ラインを独立してデータをやりとりする構成に代わりはないので、発明の効果は変わらない。 However, although the RS232C communication has been described as an embodiment, for example, a configuration in which data is exchanged independently between the transmission line and the reception line even when direct communication is performed using a serial port of a microcomputer. Since there is no substitute, the effect of the invention does not change.
また、実施の形態1、実施の形態2いずれにも該当することであるが、燃料電池発電装置1と貯湯装置2が個別のユニットとして存在せず、図8に示すように、一体型のコージェネレーション装置101のような場合でも、装置は比較的大型になり、故障している箇所の特定を迅速に行えることにはかわりはないので、発明の効果は変わらない。
Further, although both the first embodiment and the second embodiment are applicable, the fuel cell
本発明のコージェネレーション装置は、発電装置本体と貯湯装置のように装置間の通信ラインにLED等の通信状態報知手段を設けることにより、装置間の通信異常が発生した際に、どちらのユニットで異常が発生しているかを特定することができるので、特殊な装置を用いることなく故障診断箇所の特定ができる。そのため、燃料電池発電装置システムを始め、エンジン発電装置システムなど複数の装置から構成されるコージェネレーション装置に応用することができる。 The cogeneration apparatus of the present invention is provided with a communication state notifying means such as an LED in the communication line between the apparatuses as in the power generator main body and the hot water storage apparatus. Since it is possible to specify whether an abnormality has occurred, it is possible to specify a fault diagnosis location without using a special device. Therefore, it can be applied to a cogeneration apparatus including a plurality of devices such as a fuel cell power generation system and an engine power generation system.
1 燃料電池発電装置
2 貯湯装置
3 発電装置制御手段
4 貯湯装置制御手段
5a,5b,51a,51b,52a,52b 通信状態報知手段
6 通信ケーブル
7a,7b,71a,71b 通信手段
8 表示手段
9 メンテナンス用表示手段
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