JP2011096529A

JP2011096529A - 発電装置機器

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Publication number: JP2011096529A
Application number: JP2009249790A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Nakayama; 淳中山; Masumi Toda; 真珠美戸田; Yasuhiro Mori; 康浩森
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2009-10-30
Filing date: 2009-10-30
Publication date: 2011-05-12
Anticipated expiration: 2029-10-30
Also published as: JP5515628B2

Abstract

【課題】メモリのデータから新旧基板の判別を行いデータ引継ぎを行うこと。
【解決手段】データの読出しと書込みが可能な記憶手段１と、外部と送受信する際に接続する接続手段４と、接続手段４を介してデータを外部と送受信する通信手段３と、記憶手段１と通信手段３に接続され記憶手段１に記憶されたデータに基づき機器の運転を制御したり機器の運転情報を記憶手段１に書込んだりする制御手段２とを有する制御基板１０ａ（１０ｂ）を備えた機器であって、制御手段２は、２個の異なる制御基板１０ａ，１０ｂが接続されると、両方の制御基板１０ａ，１０ｂの記憶手段１の所定アドレスに記憶された機器の運転情報うちの機器寿命を判断するための情報を基に両方の制御基板１０ａ，１０ｂの新旧の判別を行い、旧基板から新基板に記憶手段１のデータを移動するので、事前の準備なく記憶手段１のデータの引継ぎを行うことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、発電装置機器に関し、詳しくは、制御基板上に備えられた記憶手段のデータ引継ぎに関するものである。

従来より、例えば、ガス機器の燃焼制御装置では、機器の動作パラメータや設置環境に合わせた機器のパラメータを、ガス機器の制御基板内に備えられている不揮発性メモリなどの記憶手段に記憶している。

この他、例えば、近年社会的な環境問題への関心が高まる中、燃料電池コージェネレーションシステムでは、機器の累積発電時間や累積発電回数や累積運転時間など機器の寿命に関わる情報を、制御基板内に備えられている記憶手段に記憶している。

これらの記憶手段に記憶している情報は、前述したように、機器の動作パラメータであったり、設置環境パラメータであったり、機器寿命に関する累積データであったりするので、市場に機器を設置後、記憶手段を備えている制御基板を交換する事象が発生した場合に、これらのデータを交換した基板にも引継ぐ必要がある。

よって、例えば、図３に示すように、基板が故障した場合に、容易にデータの引継ぎが行えるよう、ＥＥＰＲＯＭを子基板化し、装置の過去のエラーコード履歴、通電時間、給湯燃焼時間・回数、ふろ燃焼時間・回数などのデータを、子基板のＥＥＰＲＯＭに定期的に記憶する構成が考えられている（例えば、特許文献１参照）
また、この他のデータ引継ぎの方法としては、交換される旧の制御基板と交換する新の制御基板を通信ケーブルで接続し、記憶手段に記憶された情報を引継ぐ際には、新の制御基板側に設けられているデータ移動開始スイッチを押すことで、旧の制御基板側から新の制御基板側へ、記憶手段に記憶している情報を転送する構成が考えられている（例えば、特許文献２参照）。

特開平１０−１９７０５７号公報特開２００１−２６３６５１号公報

しかしながら、特許文献１で開示された構成では、データ引継ぎのために、子基板を準備する必要があり、コストアップ要因にとなる。また、制御基板の防水、防湿対策や、静電気からの保護のため、制御基板を基板ケースに入れた状態で基板コーティング剤を流し込み硬化させて、制御基板を保護するといったことが、子基板では難しく、子基板化したことにより、かえって不揮発性メモリなどの記憶手段自体の故障確立を高めることになっていた。

また、旧の制御基板と新の制御基板を通信ケーブルで接続し、記憶手段に記憶された情報を引継ぐような特許文献２で開示された構成の場合でも、新の制御基板と旧の制御基板をＳＷ操作など人の手により行う場合は、新の制御基板と、旧の制御基板を逆に操作してしまい、新の制御基板の記憶手段の情報を、旧の制御基板の記憶手段に書換えてしまうような課題を有していた。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、機器内の制御基板を交換する際、記憶手段に記憶しているデータを交換後の制御基板にも引継ぐ必要があるような場合に、どちらか旧の制御基板で、どちらが新の制御基板であるかを意識することなく、旧の制御基板の記憶手段に記憶した情報を、新の制御基板の記憶手段に情報を引継ぐことができる発電装置機器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の発電装置機器は、データの読出しと書込みが可能な記憶手段と、外部と送受信する際に接続する接続手段と、前記接続手段を介してデータを外部と送受信する通信手段と、前記記憶手段と前記通信手段に接続され前記記憶手段に記憶されたデータに基づき機器の運転を制御したり機器の運転情報を前記記憶手段に書込んだりする制御手段とを有し、前記記憶手段の情報を外部に送信する機能と外部からの情報を受信し記憶する機能を持った制御基板を備えた機器であって、前記制御手段は、２個の異なる前記制御基板が前記接続手段を介して接続されると、両方の前記制御基板の前記記憶手段の所定アドレスに記憶された機器の運転情報うちの機器寿命を判断するための情報を基に両方の前記制御基板の新旧の判別を行い、自己の前記制御基板の方が相手の前記制御基板より古いと判断した場合は、自己の前記制御基板の前記記憶手段に記憶された情報を相手の前記制御基板の前記記憶手段に書込むための制御を行い、自己の前記制御基板の方が相手の前記制御基板より新しいと判断した場合は、相手の前記記憶手段に記憶された情報を自己の前記制御基板の前記記憶手段に書込むための制御を行うように構成されている。

これによって、例えば、機器の運転時間や発電回数など、機器の寿命に関わるデータなどを交換前の旧の制御基板から、新の制御基板にデータを引継ぐ場合、メンテナンス者などが、どちらが旧の制御基板で、どちらが新の制御基板かを意識することなく、データの引継ぎを行うことができる。

本発明の機器は、旧の制御基板から、新の制御基板にデータを引継ぐ場合、各制御基板がデータを引渡す側であるか、引渡される側であるかを判断するので、誤って引継ぐべきデータを無効化することを防止することができる。

また、各制御基板がデータを引渡す側であるか、引渡される側であるかを判断する情報は、発電回数や発電時間といった機器寿命を判断するための情報を基に行うので、事前に予めどちらがデータを引渡す側であり、どちらが引渡される側であるかを設定しておく必要がないので、機器に取りつける制御基板と、アフターサービス用の交換用制御基板とを区別する必要がないので管理の手間を省くことができる。

また、発電回数や発電時間といった機器寿命を判断するための情報を基に基板の判別を行うので、必ず利用者側で使用していた制御基板がデータを引渡す側、交換用制御基板が引渡される側となるので、誤って引継ぐべきデータを無効化することを防止することができる。

本発明の実施の形態１としての燃料電池発電装置機器の旧制御基板に新制御基板を接続した状態を示す構成図同実施の形態の燃料電池発電装置機器の制御基板の記憶手段のデータ情報を新しい制御基板の記憶手段へデータを移動するときの手順の一例を示すフローチャート従来の機器のデータ引継ぎの例を示す構成図

第１の発明は、データの読出しと書込みが可能な記憶手段と、外部と送受信する際に接続する接続手段と、前記接続手段を介してデータを外部と送受信する通信手段と、前記記憶手段と前記通信手段に接続され前記記憶手段に記憶されたデータに基づき機器の運転を制御したり機器の運転情報を前記記憶手段に書込んだりする制御手段とを有し、前記記憶手段の情報を外部に送信する機能と外部からの情報を受信し記憶する機能を持った制御基板を備えた機器であって、前記制御手段は、２個の異なる前記制御基板が前記接続手段を介して接続されると、両方の前記制御基板の前記記憶手段の所定アドレスに記憶された機器の運転情報うちの機器寿命を判断するための情報を基に両方の前記制御基板の新旧の判別を行い、自己の前記制御基板の方が相手の前記制御基板より古いと判断した場合は、自己の前記制御基板の前記記憶手段に記憶された情報を相手の前記制御基板の前記記憶手段に書込むための制御を行い、自己の前記制御基板の方が相手の前記制御基板より新しいと判断した場合は、相手の前記記憶手段に記憶された情報を自己の前記制御基板の前記記憶手段に書込むための制御を行うように構成されていることを特徴とする発電装置機器である。

上記構成、動作によると、記憶手段に記憶している機器寿命を判断するための情報を基に制御基板の新旧の判別を行い、旧の制御基板の記憶手段に記憶している情報を新の制御基板の記憶手段に書込む動作を行うので、特別な操作や事前に新基板であることや旧基板であることの設定をすることなく、データの引継ぎを行うことができる。

第２の発明は、第１の発明において、機器寿命を判断するための情報を累積発電回数とし、制御手段が累積発電回数が多い方を旧の制御基板と判断する発電装置機器である。

上記構成、動作によると、運転しながら累積されていく累積発電回数を新旧基板の判断の基準とすることで、特別な操作や事前に新基板であることや旧基板であることの設定が不要であり、かつ必ず利用者側で使用していた制御基板がデータを引渡す側、交換用制御基板が引渡される側となるので、誤って引継ぐべきデータを無効化することを防止することができる。

第３の発明は、第１の発明において、機器寿命を判断するための情報を累積発電時間とし、制御手段が累積発電時間が長い方を旧の制御基板と判断する発電装置機器である。

上記構成、動作によると、運転しながら累積されていく累積発電時間を新旧基板の判断の基準とすることで、特別な操作や事前に新基板であることやまたは旧基板であることの設定が不要であり、かつ必ず利用者側で使用していた制御基板がデータを引渡す側、交換用制御基板が引渡される側となるので、誤って引継ぐべきデータを無効化することを防止することができる。

第４の発明は、第１の発明において、機器寿命を判断するための情報を累積発電電力量とし、制御手段が累積発電電力量が多い方を旧の制御基板と判断する発電装置機器である。

上記構成、動作によると、運転しながら累積されていく累積発電電力量を新旧基板の判断の基準とすることで、特別な操作や事前に新基板であることやまたは旧基板であることの設定が不要であり、かつ必ず利用者側で使用していた制御基板がデータを引渡す側、交換用制御基板が引渡される側となるので、誤って引継ぐべきデータを無効化することを防止することができる。

第５の発明は、第１から第４いずれか１つの発明において、制御手段は、所定の方法により２個の異なる制御基板の制御手段が接続されたことを検知すると、前記制御基板の新旧の判別を行い、旧と判断した制御基板から新と判断した制御基板に、旧と判断した前記制御基板の記憶手段に記憶された情報を、新と判断した前記制御基板の前記記憶手段に複写する制御のみを行うように構成されていることを特徴とする発電装置機器である。

上記構成、動作によると、旧の制御基板の記憶手段から新の制御基板の記憶手段への情報の引継ぎを行う際に、旧と判断した制御基板の記憶手段に記憶された情報を、新と判断した制御基板の記憶手段に複写する動作のみを行うことで、メンテ者が特別な作業を行うことなく情報の引継ぎを行うことができるので、手順を簡素化することができる。

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としての燃料電池発電装置機器の旧制御基板に新制御基板を接続した状態を示す構成図である。図１において、符号１０ａが示すものが交換前の旧基板であり、符号１０ｂが示すものが交換するための新基板である。

交換前の旧基板である制御基板１０ａは、データの読出しと書込みが可能な記憶手段１と、外部と送受信する際に接続する接続手段４と、接続手段４を介してデータを外部と送受信する通信手段３と、記憶手段１と通信手段３に接続され記憶手段１に記憶されたデータに基づき機器の運転を制御したり機器の運転情報を記憶手段１に書込んだりする制御手段２を備え、制御基板１０ａを動作させるための電源を供給する電源ケーブル７が接続されている。また、接続手段４には、必要に応じて、２つ以上の異なる制御基板１０の接続手段４同士を接続するための通信ケーブル６が接続される。

なお、交換するための新基板である制御基板１０ｂにも、制御基板１０ａと同様に、データの読出しと書込みが可能な記憶手段１と、外部と送受信する際に接続する接続手段４と、接続手段４を介してデータを外部と送受信する通信手段３と、記憶手段１と通信手段３に接続され記憶手段１に記憶されたデータに基づき機器の運転を制御したり機器の運転情報を記憶手段１に書込んだりする制御手段２を備えている。

本実施の形態では、制御手段２と通信手段３は別構成としているが、制御手段２には通信手段３の機能を有するものものあり、データを外部と送受信する機能は制御手段２に有する構成であっても、その機能は果たすことができるので、制御手段２と通信手段３が一体構成になっていても構わない。

また、本実施の形態では、交換前の旧基板である制御基板１０ａと交換するための新基板である制御基板１０ｂとの接続は、通信ケーブル６を用いているが、通信ケーブル６のような有線方式のほか、無線方式としてもデータの移動は行えるので、通信ケーブル６のような有線方式の代わりに無線方式を採用しても構わない。

図１は、故障した制御基板１０ａから、故障した制御基板１０ａと交換する交換用制御基板１０ｂとが、接続手段４に通信ケーブル６を介して接続された状態の例を示している。

制御基板１０ａと制御基板１０ｂと通信ケーブル６により接続されることで、制御基板１０ａの記憶手段１に記憶しているデータが、制御基板１０ｂの記憶手段２にデータ転送され、記憶される。

制御基板１０ａの記憶手段１には、燃料電池発電装置機器の様々なデータが記憶されている。例えば、燃料電池発電装置の累積発電回数や、累積発電時間や、累積発電電力量などのデータが記憶されている。それらのデータは、燃料電池発電装置の機器寿命に関するデータである。

燃料電池発電装置の主幹部品であるスタックは、発電回数や発電時間が多くなるほどスタックの出力電圧が低下するものであり、装置固有の発電回数や発電時間を計測しながら運転するのが一般的である。

そして、それら発電回数や発電時間が所定の回数、時間を超えると、利用者に販売会社に連絡するように促したり、機器の運転を一時的に停止させたりして、安全を確保したり、販売会社やメーカーはスタック交換の時期を把握したりする。よって、それらの発電回数や発電時間を計測している制御基板が故障したとしても、それらのデータは交換した基板にも引継ぐ必要がある。

また、装置固有の発電回数や発電時間といったデータは、制御基板に電源を入れただけでは回数や時間が増えない種類のデータである。

一方、交換用の制御基板１０ｂは、記憶手段１には発電回数や発電時間といったデータは有していない状態である。

次に図２を用いて、故障した制御基板１０ａから、故障した制御基板１０ａと交換する交換用制御基板１０ｂへ、制御基板１０ａの記憶手段１に記憶しているデータを移動させる動作の説明を行う。

図２は、制御基板１０ａの記憶手段１のデータ情報を、制御基板１０ｂの記憶手段へデータを移動するときの手順の一例を示すフローチャートである。

まず、基板交換を行わない通常の使用状態では、制御基板１０ａと制御基板１０ｂは接続していないので、必然的に、通信ケーブル６は制御基板１０ａとも接続されていない状態である。

このとき、制御基板１０ａの接続手段４は、開放状態であるので、この状態で電源ケーブル７より電源が供給されると、制御基板１０ａの制御手段２の所定のポートは、例えばプルアップされているとＨｉが入力される。このとき、制御基板１０ａは、燃料電池発電装置を通常動作させる動作モードで動作する。

一方、制御手段１０ａが故障し、メンテ者が制御基板１０ａから制御基板１０ｂに基板交換する場合、前述したように、制御基板１０ａの記憶手段１のデータを制御基板１０ｂの記憶手段１に引き継ぐ必要があるので、通信ケーブル６を介して、制御基板１０ａと制御基板１０ｂの接続手段４に通信ケーブル６を接続する（ＳＴＥＰ１）。

この状態で、電源ケーブル７により電源が供給されると、図１に示すように、制御基板１０ａと制御基板１０ｂの制御手段の所定のポートが、通信ケーブル７を接続したことでプルダウンされる形になるので、Ｌｏが入力される。

このとき、制御基板１０ａと制御手段１０ｂの制御手段２は、どちらかの基板の記憶手段１のデータを相手側の記憶手段にデータを移動する動作モード（以下、データ引継ぎモードとする）のみで動作する（ＳＴＥＰ２）。

但し、図１では、電源ケーブル７が故障基板である制御基板１０ａに供給しているが、制御基板１０ｂ側に電源供給してもデータ引継ぎは行うことができるので、電源供給は制御基板１０ａと制御基板１０ｂのどちら側に行っても構わない。

このとき、制御基板１０ａと制御手段１０ｂの制御手段２は、制御基板１０ａと制御基板１０ｂの新旧の判別を行い、旧と判断した制御基板から新と判断した制御基板に、旧と判断した制御基板１０ａの記憶手段１に記憶された情報を、新と判断した制御基板１０ｂの記憶手段１に複写する制御のみを行うように動作する（ＳＴＥＰ３）。

ここで、新旧基板の判別の方法であるが、制御基板１０ａと制御基板１０ｂの制御手段２は、データ引継ぎモードで動作を行うと、各々の制御基板の記憶手段１の所定アドレスに記憶している発電回数のデータを確認する。例えば、制御基板１０ａの記憶手段１に記憶している発電回数が１００回、制御基板１０ｂに記憶している発電回数が０回であったとする。

これらの発電回数を各々相手の基板側に通信で送信し、自分の記憶手段１に記憶している発電回数と、相手側の発電回数を比較して、発電回数が相手側より多かったら旧基板、少なかったら新基板と判断し、各々、新基板と旧基板に従った動作モードに移行する。

旧基板か、新基板かの判断に、発電回数を用いることで、例えば、交換用の制御基板１０ｂを故障した制御基板１０ａの交換に持っていく際に、一度発電までの動作を確認してから基板交換に持っていくというような場合でも、通常の使用状況や、通常の基板交換の状況から考えると、必ず故障基板側の発電回数の方が多くなるはずなので、新旧基板の判断には有効なデータである。

また、本発明の実施の形態では、発電回数を例に述べているが、累積発電時間や累積発電電力量でも、前述した発電回数を同じ特徴を持ったデータであるから、新旧の基板の判断には有効なデータであることは変わりがなく、発明の効果は変わらない。

前述した方法により、交換用の制御基板１０ｂであると判断すると、制御基板１０ｂの制御手段２は、受信モードで動作を行い（ＳＴＥＰ４）、故障基板である制御基板１０ａに向けて、制御基板１０ａの記憶手段１のデータ転送要求信号を送信する。

一方、故障した制御基板１０ａであると判断すると、制御基板１０ａの制御手段２は、送信モードでの動作を行い（ＳＴＥＰ８）、制御基板１０ｂよりデータ転送要求信号を受けた故障した制御基板１０ａは、制御基板１０ａの記憶手段１に記憶しているデータを通信ケーブル６を介して制御基板１０ｂに送信する（ＳＴＥＰ９）。

制御基板１０ｂは、故障した制御基板１０ａからデータが送信されてくると、それらのデータを制御基板１０ｂの記憶手段１に書込む動作を行う（ＳＴＥＰ６）。最後に、正常に書込みが行われたかどうかを、データに誤りがないかどうかのチェックを行い（ＳＴＥＰ７）、異常がなければ、正常にデータを移動できたことを報知するなどして、データの移動処理を終了させる。

このように、故障した旧基板である制御基板１０ａの記憶手段１に記憶しているデータを、故障した旧基板と交換する新基板である制御基板１０ｂの記憶手段１にデータを移動させる場合において、どちらの方が新基板で、どちらの方が旧基板であるか、すなわち、どちらの基板からどちらの基板にデータを移動させるかの判断を、記憶手段１に記憶している機器寿命に関するデータをもとに行うので、事前に交換用の新基板に対して交換用の新基板である旨のデータを書込む必要がないので、交換用の制御基板と生産用の制御基板を分けて管理する必要がない。

また、発電回数や発電時間といった機器寿命を判断するための情報を基に基板の判別を行うので、通常の使用状況や、通常の基板交換の状況から考えると、必ず故障基板側の発電回数の方が多くなるはずなので、必ず利用者側で使用していた制御基板がデータを引渡す側、交換用制御基板が引渡される側となるので、誤って引継ぐべきデータを無効化することを防止することができる。

本発明の発電装置機器は、どちらか旧の制御基板で、どちらが新の制御基板であるかを意識することなく、旧の制御基板の記憶手段に記憶した情報を、新の制御基板の記憶手段に情報を引継ぐことができるので、家庭用の燃料電池発電装置機器など、記憶手段に記憶しているデータの引継ぎが必要な機器やシステムの記憶データの引継ぎに適用することができる。

１記憶手段
２制御手段
３通信手段
４接続手段
６通信ケーブル
１０ａ，１０ｂ制御基板

Claims

データの読出しと書込みが可能な記憶手段と、外部と送受信する際に接続する接続手段と、前記接続手段を介してデータを外部と送受信する通信手段と、前記記憶手段と前記通信手段に接続され前記記憶手段に記憶されたデータに基づき機器の運転を制御したり機器の運転情報を前記記憶手段に書込んだりする制御手段とを有し、前記記憶手段の情報を外部に送信する機能と外部からの情報を受信し記憶する機能を持った制御基板を備えた機器であって、前記制御手段は、２個の異なる前記制御基板が前記接続手段を介して接続されると、両方の前記制御基板の前記記憶手段の所定アドレスに記憶された機器の運転情報うちの機器寿命を判断するための情報を基に両方の前記制御基板の新旧の判別を行い、自己の前記制御基板の方が相手の前記制御基板より古いと判断した場合は、自己の前記制御基板の前記記憶手段に記憶された情報を相手の前記制御基板の前記記憶手段に書込むための制御を行い、自己の前記制御基板の方が相手の前記制御基板より新しいと判断した場合は、相手の前記記憶手段に記憶された情報を自己の前記制御基板の前記記憶手段に書込むための制御を行うように構成されていることを特徴とする発電装置機器。
機器寿命を判断するための情報は累積発電回数であり、制御手段は累積発電回数が多い方を旧の制御基板と判断する請求項１記載の発電装置機器。
機器寿命を判断するための情報は累積発電時間であり、制御手段は累積発電時間が長い方を旧の制御基板と判断する請求項１記載の発電装置機器。
機器寿命を判断するための情報は累積発電電力量であり、制御手段は累積発電電力量が多い方を旧の制御基板と判断する請求項１記載の発電装置機器。
制御手段は、所定の方法により２個の異なる制御基板の制御手段が接続されたことを検知すると、前記制御基板の新旧の判別を行い、旧と判断した制御基板から新と判断した制御基板に、旧と判断した前記制御基板の記憶手段に記憶された情報を、新と判断した前記制御基板の前記記憶手段に複写する制御のみを行うように構成されていることを特徴とする、請求項１から４いずれか１項に記載の発電装置機器。