JP2016032399A - 電源装置、そのチェックプログラムおよびチェック方法 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンなどの負荷の無駄な起動を生じさせることなく、バッテリなどの非常用電源が正常であるかのチェックを可能にする。【解決手段】系統電源（６）の停電時、非常用電源（８）を負荷（４）に給電する電源装置であって、前記系統電源または前記非常用電源を前記負荷に給電する給電切替部（１０）と、基準時点から所定時間が経過し、かつ、前記負荷の起動時、前記給電切替部により前記負荷に前記系統電源に代えて前記非常用電源を給電し、前記非常用電源による前記負荷の動作状態を判断する制御部（１２）とを備える。【選択図】図１

Description

本発明はたとえば、コージェネレーションシステムに搭載されたエンジン起動用電源など、系統電源の停電時に用いるバッテリなどの非常用電源を備える電源装置のチェック技術に関する。

エンジンを用いたコージェネレーションシステムでは、エンジンで駆動する発電機の排熱を給湯などに利用している。このコージェネレーションシステムでは、系統電源の停電時、自動的に発電を行える自動起動機能を備える。この自動起動機能には、停電時に給電可能な非常用電源としてたとえば、バッテリが使用されている。

非常時に作動させる排煙装置やポンプ装置を駆動するパワーユニットに関し、非常時に自動起動が可能なエンジンを備えること、そのエンジンを間欠的に動作させて自動点検することが知られている（たとえば、特許文献１）。非常用電源設備にエンジンが備えられ、エンジンの始動不可などの動作点検として電圧診断することが知られている（たとえば、特許文献２）。

特開昭５０−１１６８３７号公報 特開昭５８−６９４４０号公報

ところで、系統電源の正常な通常時、エンジンの起動には系統電源が使用されるが、系統電源の停電時に用いられるバッテリが待機状態に置かれている。

斯かるバッテリが長時間に亘って放置されると、自然放電や性能低下などを生じ、系統電源の停電時、バッテリからエンジン起動に必要な電力を供給できないことが予想される。このため、待機状態にあるバッテリが正常であるかを常に確認するなどの非常用電源の管理が必要となる。

この管理にはバッテリ電圧を測定すればよいが、定期的に電圧を測定することは面倒である。しかも、バッテリが正常であるか否かは、エンジンの使用状況を想定した余裕度のある判断が必要である。電圧管理では、バッテリの実際の使用可能状態よりも早く寿命が到来すると判断してしまうという課題がある。

また、バッテリ確認のためにのみエンジンを起動させることは無駄であり、しかも、エンジン停止中にも拘わらず、予想し難い時期に突如、エンジンを起動させると、ユーザに違和感を与えるという課題がある。

そこで、本発明の目的は上記課題に鑑み、エンジンなどの負荷の無駄な起動を生じさせることなく、バッテリなどの非常用電源が正常であるかのチェックを可能にすることにある。

上記目的を達成するため、本発明の電源装置の一側面によれば、系統電源の停電時、非常用電源を負荷に給電する電源装置であって、前記系統電源または前記非常用電源を前記負荷に給電する給電切替部と、基準時点から所定時間が経過し、かつ、前記負荷の起動時、前記給電切替部により前記負荷に前記系統電源に代えて前記非常用電源を給電し、前記非常用電源による前記負荷の動作状態を判断する制御部とを備える。

上記電源装置において、前記基準時点は、前記非常用電源の設置時、その交換時、前記非常用電源による前記負荷の起動時、前記非常用電源に含まれる電池の充電開始時、前記電池の充電終了時のいずれかを含でもよい。

上記電源装置において、前記制御部は、前記負荷の動作状態を監視し、該動作状態を記録する記録部を備えてもよい。

上記電源装置において、前記制御部は、前記負荷の動作状態を監視し、該動作状態に基づき、異常時、アラート情報を表示部に出力させてもよい。

上記電源装置において、前記非常用電源は、一次電池または二次電池を含んでもよい。

上記目的を達成するため、本発明の電源装置のチェックプログラムの一側面によれば、系統電源の停電時、非常用電源を負荷に給電する電源装置に搭載されまたは該電源装置に接続されたコンピュータにより実行される、電源装置のチェックプログラムであって、基準時点から時間経過を監視し、前記基準時点から所定時間が経過し、かつ、前記負荷の起動時、前記給電切替部により前記負荷に前記系統電源に代えて前記非常用電源を給電し、前記非常用電源による前記負荷の動作状態を判断する処理を前記コンピュータに実行させる。

上記目的を達成するため、本発明の電源装置のチェック方法の一側面によれば、系統電源の停電時、非常用電源を負荷に給電する電源装置のチェック方法であって、基準時点から時間経過を監視する工程と、前記基準時点から所定時間が経過し、かつ、前記負荷の起動時、給電切替部により前記負荷に前記系統電源に代えて前記非常用電源を給電し、前記非常用電源による前記負荷の動作状態を判断する工程とを含んでいる。

本発明によれば、次のいずれかの効果が得られる。

(1) 通常の負荷の起動時に、系統電源に代えて非常用電源を負荷に給電して動作状態を判断するので、非常用電源が正常か否かを負荷の動作期間内で判断できる。

(2) 非常用電源が正常か否かを判断するために、負荷の停止時に負荷を起動する必要がないので、負荷の無駄な起動や、停止時の不用意な起動を防止でき、停止中の負荷の起動によるユーザの不快感を回避できる。非常用電源がたとえば、二次電池である場合には、非常用電源チェックのために無駄な放電を防止でき、電池寿命の短命化を防止できる。

第１の実施の形態に係る電源装置の一例を示す図である。 系統電源の停電時の動作、系統電源の正常時の非常用電源の動作チェックを説明するための図である。 系統電源の停電時の処理手順、系統電源の正常時における非常用電源チェックの処理手順を示すフローチャートである。 系統電源の停電、系統電源の正常時における非常用電源チェックを含む処理手順を示すフローチャートである。 第２の実施の形態に係るコージェネレーションシステムを示す図である。 コージェネレーションシステムの制御系統の構成例を示す図である。 コージェネレーションシステムの制御系統の構成例を示す図である。 ＢＣＵの処理手順を示すフローチャートである。 ＰＣＵの処理手順を示すフローチャートである。 ＢＣＵおよびＰＣＵの動作タイミングを示す図である。 系統電源の正常時における動作モードを説明するための図である。 系統電源の停電時の動作モードを説明するための図である。 系統電源正常時におけるバッテリチェック動作モードを説明するための図である。 エンジン起動制御の処理手順を示すフローチャートである。 エンジン発電ユニットの一例を示す図である。 電源および給電切替機能の一例を示す回路図である。 リモコン装置の表示部の表示態様を示す図である。

〔第１の実施の形態〕

図１は、第１の実施の形態に係る電源装置の一例を示している。

この電源装置２は、負荷４に系統電源６を給電する。負荷４はたとえば、コージェネレーションシステムの発電機など、系統電源６の停電時に動作させるべき負荷であればよい。系統電源６はたとえば、商用交流電源である。

この電源装置２には、系統電源６の停電時、負荷４に系統電源６に代えて給電する非常用電源８、給電切替部１０および制御部１２が備えられる。非常用電源８は、バッテリであってもよいし、バッテリを含む非常用の電源装置であってもよい。バッテリには一次電池を用いてもよいし、たとえば、系統電源６の給電により充電される二次電池を用いてもよいし、これらを含む電源回路であってもよい。

給電切替部１０は、負荷４に対する給電をたとえば、系統電源６に代えて非常用電源８を切り替えるリレーなどのスイッチであればよい。

制御部１２はたとえば、コンピュータなどの情報処理装置で構成すればよい。この制御部１２では、基準時点ｔ１から所定時間Ｔが経過し、かつ、負荷４の起動時、給電切替部１０により負荷４に系統電源６に代えて非常用電源８を給電し、非常用電源８による負荷４の動作状態を判断する。この判断結果により、制御部１２から表示情報が出力される。表示部１４はこの表示情報を受けたとえば、可視情報を出力する。なお、基準時点ｔ１は非常用電源８の設置時、その交換時、非常用電源８による負荷４の起動時、非常用電源８に含まれる電池の充電開始時、電池の充電終了時のいずれでもよい。

系統電源６の停電時、図２のＡに示すように、制御部１２が系統電源６の停電を検出し、給電切替部１０を切り替え、非常用電源８を負荷４に給電する。これにより、負荷４は、系統電源６の停電時、非常用電源８によって動作させることができる。

非常用電源８が正常であるかの判断は、系統電源６の正常時、負荷４の起動時に行う。系統電源６が正常であって、負荷４の起動時、基準時点ｔ１から所定時間Ｔが経過している場合には、図２のＢに示すように、制御部１２は、系統電源６に代えて非常用電源８を負荷４に給電し、非常用電源８による負荷４の動作状態を判断する。これにより、非常用電源８による負荷４の動作状態をチェックし、そのチェック結果である動作状態を表示部１４に表示する。

図３のＡは、負荷４に対する系統電源６または非常用電源８の給電制御の処理手順を示している。

制御部１２は、負荷４の起動を監視し（Ｓ１）、起動中（Ｓ１のＹＥＳ）、系統電源６の停電を監視する（Ｓ２）。系統電源６が停電していなければ（Ｓ２のＮＯ）、負荷４に対し系統電源６を給電する（Ｓ３）。これに対し、系統電源６が停電していれば（Ｓ２のＹＥＳ）、負荷４に対して非常用電源８を給電する（Ｓ４）。そして、Ｓ１において、負荷４を起動しなければ（Ｓ１のＮＯ）、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４をスキップし、斯かる処理を終了する。

図３のＢは、系統電源６の正常時における非常用電源８の動作チェックの処理手順を示している。この処理手順は、本発明の電源装置のチェックプログラムまたはそのチェック方法の一例である。

制御部１２は、負荷４が起動時かを監視する（Ｓ１１）。負荷４の起動時であれば（Ｓ１１のＹＥＳ）、基準時点ｔ１から所定時間Ｔ以上が経過しているかを判断する（Ｓ１２）。基準時点ｔ１から所定時間Ｔ以上が経過していれば（Ｓ１２のＹＥＳ）、非常用電源８を負荷４に給電する（Ｓ１３）。この非常用電源８の給電中、制御部１２が動作状態を判定し（Ｓ１４）、この動作状態を表示部１４に表示する（Ｓ１５）。

基準時点ｔ１から所定時間Ｔ以上が経過していなければ（Ｓ１２のＮＯ）、系統電源６を給電する（Ｓ１６）。つまり、Ｓ１３、Ｓ１４、Ｓ１５をスキップし、通常動作を継続する。

そして、Ｓ１１で負荷４の起動時でなければ（Ｓ１１のＮＯ）、Ｓ１２ないしＳ１６をスキップし、この処理を終了する。

以上述べた処理手順に代え、図４に示す処理手順を用いてもよい。

この処理手順では、制御部１２は、負荷４が起動時かを監視し、まず系統電源６が停電かを判断する（Ｓ２１）。系統電源６が停電していれば（Ｓ２１のＹＥＳ）、負荷の起動かを判断し（Ｓ２２）、負荷の起動でなければ（Ｓ２２のＮＯ）、この処理を終了する。負荷の起動であれば（Ｓ２２のＹＥＳ）、系統電源６が停電中であるから、非常用電源８の給電を行う（Ｓ２３）。

系統電源６が停電していなければ（Ｓ２１のＮＯ）、負荷４の起動かを判断する（Ｓ２４）。負荷４の起動であれば（Ｓ２４のＹＥＳ）、基準時点ｔ１から所定時間Ｔ以上が経過しているかを判断する（Ｓ２５）。基準時点ｔ１から所定時間Ｔ以上が経過していれば（Ｓ２５のＹＥＳ）、非常用電源８を給電する（Ｓ２６）。この非常用電源８の給電中、制御部１２が動作状態を判定し（Ｓ２７）、この動作状態を表示部１４に表示する（Ｓ２８）。

基準時点ｔ１から所定時間Ｔ以上が経過していなければ（Ｓ２５のＮＯ）、系統電源６を給電する（Ｓ２９）。つまり、Ｓ２６、Ｓ２７、Ｓ２８をスキップし、通常動作を継続する。

そして、Ｓ２４で負荷４の起動時でなければ（Ｓ２４のＮＯ）、Ｓ２５ないしＳ２８をスキップし、この処理を終了する。

＜第１の実施の形態の効果＞

(1) 非常用電源８の動作チェックには、系統電源６の正常時における負荷４の起動時に、基準時点から所定時間が経過している場合を捉え、系統電源６に代えて非常用電源８を給電して負荷４の動作状態を判断する。このため、非常用電源８が正常か否かを負荷４の動作期間内で判断することができる。

(2) 非常用電源８が正常か否かを判断するために、負荷４の停止時に負荷４を起動する必要がないので、負荷４の無駄な起動や、停止時の不用意な起動を防止でき、停止中を常態する期間で負荷４を起動するためにユーザに不快感を与えるといった不都合を回避できる。

(3) 非常用電源８がたとえば、二次電池である場合、バッテリチェックのために無駄な放電を防止でき、バッテリの短寿命化を防止できる。

(4) 負荷４にたとえば、エンジンを用いた場合、定期的にエンジンを非常用電源８としてたとえば、バッテリにより起動するが、この起動とは別に、基準時点である確認タイミングが到来したとき、系統電源６の給電で最初の起動時、非常用電源８の設置時、その交換時に系統電源６に代えてバッテリを給電して起動することができる。

(5) このような定時の起動時を捉えてチェックタイミングとするので、停止時に突如エンジンが起動する場合などの不都合はなくバッテリチェックに定期起動に用いられる装置を兼用させて確認できるので、特別な装置や回路が不要である。

〔第２の実施の形態〕

図５は、第２の実施の形態に係るコージェネレーションシステムの一例を示している。図５において、図１と同一部分には同一符号を付してある。

このコージェネレーションシステム（以下単に「システム」と称する）２０は既述の電源装置２の一例である。

このシステム２０には、分電盤２２、発電ユニット２４、ブラックアウトユニット２６および貯湯ユニット２８が備えられる。分電盤２２は、系統電源６を発電ユニット２４などに分電し給電する。発電ユニット２４は、系統電源６またはブラックアウトユニット２６からの給電により発電する。ブラックアウトユニット２６は既述の非常用電源８の一例であり、系統電源６の停電時、非常用電源出力を生ずる。貯湯ユニット２８は、発電ユニット２４の排熱で加熱された湯を貯湯する。

分電盤２２に接続された系統電源６にはたとえば、商用電源の単相３線式１００〔Ｖ〕または２００〔Ｖ〕などの交流を用いればよい。この系統電源６が接続された主幹回路３０には、主幹ブレーカ３２や電流センサー３４が備えられ、過電流ブレーカ３６を介して負荷３８が接続されるとともに、コージェネ専用ブレーカ４０を介して既述の負荷４の一例である発電ユニット２４や、ブラックアウトユニット２６が接続されている。

発電ユニット２４には電力制御部（Power Conditioning Unit：以下、「ＰＣＵ」と称する）４２、エンジン制御部（Engine Control Unit：以下、「ＥＣＵ」と称する）１２−１、発電機４４、余剰電力ヒータ４６が備えられる。ＰＣＵ４２は発電ユニット２４の発電、系統電源６の停電時の給電切替え、系統電源６の停電時に備えるバッテリチェックなど、発電機４４の発電制御を含むエンジン制御を実行し、ＥＣＵ１２−１がこれらの制御を実行する。

系統電源６の正常時、ＰＣＵ４２には漏電リレー４８およびフィルタ５０を介して系統電源６が給電される。漏電リレー４８は、主幹回路３０の漏電を検知し、漏電時、系統電源６の給電を解除する。フィルタ５０は交流入力に含まれるたとえば、高周波ノイズや歪波を除く。

ＰＣＵ４２には、昇圧回路５２、ブリッジ回路５４、系統連系リレー５６、電源リレー５８、モータインバータ回路６０、ヒータ制御回路６２が含まれる。系統連系リレー５６は、発電時、主幹回路３０側にブリッジ回路５４を接続する。系統電源６が停電時、ブリッジ回路５４が主幹回路３０側から切り離される。ブリッジ回路５４は直流を交流に変換する整流回路の一例であり、複数の整流素子をブリッジ接続して構成すればよい。発電機４４にて発電した交流電力は、モータインバータ回路６０にて直流に整流され、昇圧回路５２で昇圧されて、このブリッジ回路５４にて交流に整流し系統に供給される。

電源リレー５８は既述の給電切替部１０の一例である。この電源リレー５８では系統電源６の給電により出力を生じ、一例として動作リレーを備えている。系統電源６の正常時、この動作リレーがＯＮ状態となり、系統電源６からＰＣＵ４２に給電される。

モータインバータ回路６０は、発電機４４にインバータ出力を供給する。発電機４４は既述の負荷４の一例であって、エンジン６４の回転により駆動され、発電する。ヒータ制御回路６０には余剰電力ヒータ４６に余剰電力を供給する。バッテリチェック時、バッテリ６６によりモータインバータ回路６０を駆動し、このモータインバータ回路６０の出力を発電機４４に供給し、この発電機４４をエンジン６４のスターターとして使用する。つまり、エンジン６４の起動後、発電機４４が本来の機能である発電機として動作する。

ブラックアウトユニット２６にはバッテリ６６、充電回路６８、連系リレー７０、系統電圧検出部７２、ブラックアウト制御部（以下「ＢＣＵ」と称する）１２−２などの複数の機能部が含まれる。

バッテリ６６は二次電池の一例であり、非常用電源８の一例でもある。充電回路６８は系統電源６の正常時、系統電源６の整流出力によりバッテリ６６を充電する。連系リレー７０は、系統側接点ａ、バッテリ側接点ｂおよび可動接点を備え、系統電源６の正常時、系統側接点ａを閉じ、系統電源６の停電時、バッテリ側接点ｂを閉じる。系統電圧検出部７２は、系統電源６の監視手段の一例であり、系統電圧の電圧値を検出し、その検出出力がＢＣＵ１２−２に取り込まれる。

このＢＣＵ１２−２はＥＣＵ１２−１、貯湯ユニット２８、ＰＣＵ４２のそれぞれと連系動作を行う。

このブラックアウトユニット２６には次のような機能が含まれる。

ａ）系統電源６の正常時、バッテリ６６が充電状態となる。

ｂ）系統電源６の停電時、バッテリ６６の出力が発電ユニット２４および貯湯ユニット２８側に給電される。

ｃ）前回のバッテリチェックなどの基準時点からの一定時間Ｔの経過後、たとえば、３０日経過後、系統電源６が正常であって、発電機４４の起動時、バッテリチェックのため、バッテリ６６の出力が発電ユニット２４に給電される。これにより、動作チェックが行われる。

系統電源６の正常時、バッテリ６６には系統電源６の整流出力が加えられる。系統電源６の系統電圧は系統電圧検出部７２によって検出される。この系統電圧は整流回路の一例であるダイオード７６によって整流され、この整流出力が基板電源７８および充電回路６８に加えられる。充電回路６８の出力は充電リレー８０を介してバッテリ６６に供給される。充電リレー８０は充電時にＯＮ状態となる。

系統電源６の停電時、連系リレー７０は系統側接点ａからバッテリ側接点ｂに切り替えられ、バッテリ６６が放電状態となる。バッテリ６６の出力はヒューズ８２を介して昇圧回路８４に加えられる。この昇圧回路８４の出力はブリッジ回路８６から連系リレー７０のバッテリ側接点ｂ側より貯湯ユニット２８に出力されるとともに、コンセントリレー８８を介して非常用コンセント９０に出力される。コンセントリレー８８は、ブリッジ回路８６の出力時、非常用コンセント９０側に閉じられる。

そして、このブラックアウトユニット２６には操作スイッチ９８が備えられている。この操作スイッチ９８は系統電源６の停電時に操作する。この操作に基づき、バッテリ６６の出力によりエンジン６４の始動などが実行される。

＜制御系統１２０＞

図６は、システム２０の制御系統１２０を示している。この制御系統１２０は既述の制御部１２の一例であり、コンピュータによって構成される。この制御系統１２０にはＥＣＵ１２−１、ＢＣＵ１２−２、貯湯制御部１２−３、ＰＣＵ４２およびリモコン装置１０２の制御機能部が含まれる。

ＥＣＵ１２−１は発電ユニット２４の発電、系統電源６の停電時の給電切替え、系統電源６の停電時に備えるバッテリチェックなどの制御を行う。これらの制御はコンピュータによって実行される。

ＥＣＵ１２−１にはプロセッサ９２−１、メモリ部９４−１、システム通信部７４−１、クランク回転数未検出カウンター９６−１、入出力（Ｉ／Ｏ）部１０４−１が含まれる。

入出力（Ｉ／Ｏ）部１０４−１にはモータインバータ回路６０およびクランクセンサー９６−２が接続されている。

プロセッサ９２−１はメモリ部９４−１にあるＯＳ（Operating System）を用いて各種プログラムを実行し、発電ユニット２４の発電、系統電源６の停電時の給電切替え、系統電源６の停電時に備えるバッテリチェックなどに必要な情報処理や制御を行う。

メモリ部９４−１は記録部の一例であり、ＯＳのほか、停電時の給電切替え、系統電源６の停電時に備えるバッテリチェックなどに必要なデータを格納する。このメモリ部９４−１には不揮発性のメモリやＲＡＭ（Random-Access Memory）などを備えればよい。

システム通信部７４−１は、ＰＣＵ４２のシステム通信部７４−２、ＢＣＵ１２−２側のシステム通信部７４−３、貯湯制御部１２−３、リモコン装置１０２のシステム通信部７４−４と連系し、データの送受信を行う。この送信データまたは受信データには後述のバッテリチェック要請、バッテリ起動完了、バッテリ供給要請などを表すデータが含まれる。

クランク回転数未検出カウンター９６−１はクランクの未回転を表す検出回数を検知する。クランクセンサー９６−２はエンジン６４のクランク回転を検出する。モータインバータ回路６０は、発電機４４のドライバである。

ＰＣＵ４２には、プロセッサ９２−２、メモリ部９４−２、システム通信部７４−２、ＰＣＵ回転数未検出カウンター９６−３、ヒータ制御回路６２、系統連系リレー５６、ブリッジ回路５４、昇圧回路５２、電源リレー５８、入出力（Ｉ／Ｏ）部１０４−２が含まれる。メモリ部９４−２は記録部の一例であり、ＯＳのほかプログラムや制御情報、履歴情報などの各種の情報を記録する。

ＰＣＵ回転数未検出カウンター９６−３はＰＣＵ４２の出力によりエンジン６４の回転数の未検出状態をカウントする。電源リレー５８に含まれる既述の動作リレーの接点出力がプロセッサ９２−２に取り込まれる。ヒータ制御回路６２は、余剰電力ヒータ４６を制御する。

図７は、制御系統１２０におけるＢＣＵ１２−２、リモコン装置１０２の構成例を示している。

ＢＣＵ１２−２はブラックアウトユニット２６の制御を実行する。ＢＣＵ１２−２にはプロセッサ９２−３、メモリ部９４−３、システム通信部７４−３、Ｉ／Ｏ部１０４−３、系統電圧検出部７２、ＢＣＵチェックタイマー９６−４、連系リレー７０が含まれる。Ｉ／Ｏ部１０４−３には操作スイッチ９８、表示部１４−１が接続されている。

プロセッサ９２−３はメモリ部９４−３にあるＯＳを用いて各種プログラムを実行し、ブラックアウトユニット２６に必要な情報処理や制御を行う。

メモリ部９４−３は記録部の一例であり、ＯＳのほか、停電時の給電切替え、系統電源６の停電時に備えるバッテリチェックなどに必要なデータを格納する。このメモリ部９４−３には不揮発性のメモリやＲＡＭなどを備えればよい。

システム通信部７４−３は、他のユニットのシステム通信部７４−１、７４−２、７４−４や貯湯ユニット２８とのデータの授受を行う。系統電圧検出部７２にはたとえば、電圧計が用いられ、系統電圧情報がプロセッサ９２−３に取り込まれる。

ＢＣＵチェックタイマー９６−４は、基準時点としてたとえば、バッテリチェックの時点から時間を計時する。この時間計時により、プロセッサ９２−３が基準時点からの所定時間Ｔがたとえば、Ｔ＝３０〔日〕の到達時点を検出する。

操作スイッチ９８は、系統電源６の停電時、操作に基づき、バッテリ６６の出力によりエンジン６４を始動させる。

表示部１４−１はたとえば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）によるアラームや、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）により制御状態を表示する。

貯湯制御部１２−３は貯湯ユニット２８などの制御を実行する。

リモコン装置１０２は、プロセッサ９２−４、メモリ部９４−４、システム通信部７４−４、Ｉ／Ｏ部１０４−４、操作スイッチ１０６、表示部１４−２、音入出力部１１０が含まれる。操作スイッチ１０６は通常動作の開始などに用いられる。メモリ部９４−４は記録部の一例であり、他のメモリ部９４−１、９４−２、９４−３と同様に各種の制御情報や履歴情報を格納する。表示部１４−２は、通常動作における表示のほか、バッテリチェックのアラーム表示などの表示に用いられる。音入出力部１１０はマイクロフォンやスピーカなどが備えられ、ユーザ音声、動作音や警告音の入出力に用いられる。

＜ＢＣＵ１２−２の制御＞

図８は、ＢＣＵの処理手順の一例を示している。系統電源６の正常時の動作である。この場合、系統電源６からの給電（ＰＯＷＥＲ ＯＮ）により、ブラックアウトユニット２６の通電開始時の入出力などの初期化を行う（Ｓ１０１）。

この初期化を契機に他のユニットとのデータ交換としてデータ送受信を実行する（Ｓ１０２）。常に、系統電源６が正常か停電かを監視する（Ｓ１０３）。この停電監視には系統電圧検出部７２が用いられ、その検出電圧により停電発生状態を判断する。系統電源６の停電発生であれば（Ｓ１０３のＹＥＳ）、ブラックアウトユニット２６の停電時処理を行う（Ｓ１０４）。つまり、停電発生時に対応した、ブラックアウトユニット２６の給電動作を行う。この処理の後、Ｓ１０２に戻る。

停電発生でなければ（Ｓ１０３のＮＯ）、基準時点からの所定時間として一定時間たとえば、３０〔日〕が経過したかを判断する（Ｓ１０５）。つまり、前回のバッテリ起動から一定時間としてたとえば、３０〔日〕以上経過したか判定する。基準時点から３０〔日〕が経過していなければ（Ｓ１０５のＮＯ）、Ｓ１０２に戻る。

基準時点から３０〔日〕が経過していれば（Ｓ１０５のＹＥＳ）、送信データにバッテリチェック要請を付加するとともに、バッテリチェック要請を記憶する（Ｓ１０６）。つまり、前回のバッテリチェック時点から３０〔日〕が経過していれば、ＰＣＵ４２に対する送信データにバッテリチェックをすべきことを表す情報を搭載する。

受信データにバッテリチェック要請を記憶したかを判断する（Ｓ１０７）。つまり、受信データにバッテリの供給要請が記載されているかを判定する。受信データにバッテリチェック要請の記憶があれば（Ｓ１０７のＹＥＳ）、バッテリ供給回路を確立させる（Ｓ１０８）。これにより、バッテリチェックモードに移行する。この場合、バッテリチェック要請があれば、昇圧回路８４を動作状態とし、バッテリ供給回路Ｍ６、Ｍ２、Ｍ３（図１３）を確立させ、バッテリを用いた電源供給を行う。

Ｓ１０７において、受信データにバッテリチェック要請の記憶がなければ（Ｓ１０７のＮＯ）、受信データにバッテリ起動完了の記憶があるかを判断する（Ｓ１０９）。つまり、受信データにバッテリ起動完了が含まれているかを判定する。受信データにバッテリ起動完了の記憶がなければ（Ｓ１０９のＮＯ）、Ｓ１０２に戻り、Ｓ１０２以下の処理を継続する。

受信データにバッテリ起動完了の記憶があれば（Ｓ１０９のＹＥＳ）、バッテリ電源供給回路を停止させる（Ｓ１１０）。起動完了の場合は、バッテリ供給を停止する。このバッテリ供給停止時点で昇圧回路８４の動作を停止させる。この停止を基準時点とし、既述の一定時間である経過日数のリセットを行う（Ｓ１１１）。つまり、記録している経過日数を初期化する。送信データのバッテリチェック要請の消去を行う（Ｓ１１２）。つまり、ＰＣＵ４２に対し送信するデータのバッテリチェック要請情報を消去する。そして、Ｓ１０２に戻り、Ｓ１０２以下の処理を継続する。

＜ＥＣＵ１２−１およびＰＣＵ４２の制御＞

図９は、ＥＣＵ１２−１およびＰＣＵ４２の処理手順の一例を示している。

ＰＣＵ通電開始時、入出力などの初期化を行う（Ｓ２０１）。この初期化の後、他のユニットとのデータ交換としてデータ送受信を行う（Ｓ２０２）。

ＰＣＵ管理処理を実行する（Ｓ２０３）。この処理では、ＰＣＵ４２の常時行う処理を実行し、この処理にはたとえば、何時発電を行うかなどの発電管理、ＥＣＵ１２−１やその他ユニットのシステム管理、異常報知管理などが含まれる。

発電タイミングの判断を行う（Ｓ２０４）。つまり、発電を行うタイミングかの判断を行う。発電タイミングでなければ（Ｓ２０４のＮＯ）、発電中であるか判断する（Ｓ２０５）。発電中であれば（Ｓ２０５のＹＥＳ）、発電停止処理を実行し（Ｓ２０６）、Ｓ２０２に戻る。また、発電中でなければ（Ｓ２０５のＮＯ）、同様にＳ２０２に戻る。この場合、発電停止処理の時点で電源リレー５８の動作リレー接点をＯＮ状態とする。

Ｓ２０４で、発電タイミングであれば（Ｓ２０４のＹＥＳ）、発電中であるかを判断する（Ｓ２０７）。発電中であれば（Ｓ２０７のＹＥＳ）、受信データに『バッテリチェック要請』があるかを判定する（Ｓ２０８）。受信データに『バッテリチェック要請』があれば（Ｓ２０８のＹＥＳ）、Ｓ２０２に戻る。受信データに『バッテリチェック要請』がなければ（Ｓ２０８のＮＯ）、『バッテリ起動完了』が認識されたと判断し、送信データから『バッテリ起動完了』を消去し（Ｓ２０９）、同様にＳ２０２に戻る。

Ｓ２０７において、発電中でなければ（Ｓ２０７のＮＯ）、エンジンが停止中か判断する（Ｓ２１０）。エンジンが停止中であれば（Ｓ２１０のＹＥＳ）、エンジン起動に失敗しているかを判断する（Ｓ２１１）。エンジン起動に失敗していれば（Ｓ２１１のＹＥＳ）Ｓ２０２に戻った後、ＰＣＵ管理で異常報知などを行う。

そして、エンジン起動に失敗した場合（Ｓ２１１のＮＯ）には、バッテリによる起動に失敗しているかを判断する（Ｓ２１２）。バッテリ起動に失敗していれば（Ｓ２１２のＹＥＳ）、エンジン駆動開始に移行する（Ｓ２１３）。つまり、通常起動に移る。この場合、エラー状態はＰＣＵ管理にて異常報知などを行う。

Ｓ２１２でバッテリ起動が失敗していなければ（Ｓ２１２のＮＯ）、受信データに『バッテリチェック要請』が含まれているかを判定する（Ｓ２１４）。受信データに『バッテリチェック要請』が含まれていなければ（Ｓ２１４のＮＯ）、エンジンの駆動開始（Ｓ２１３）を行う。

受信データに『バッテリチェック要請』が含まれていれば（Ｓ２１４のＹＥＳ）、送信データに『バッテリ供給要請』が含まれているかを判定する（Ｓ２１５）。送信データに『バッテリ供給要請』が含まれていれば（Ｓ２１５のＹＥＳ）、エンジンの駆動開始（Ｓ２１３）を行う。この時点で電源リレー５８に内蔵されている動作リレー接点がＯＦＦ状態に移行する。そして、送信データに『バッテリ供給要請』が含まれていなければ（Ｓ２１５のＮＯ）、送信データに『バッテリ供給要請』を付加してＢＣＵ１２−２にバッテリ供給を要請し（Ｓ２１６）、Ｓ２０２に戻る。

Ｓ２１０でエンジン停止中でなければ（Ｓ２１０のＮＯ）、エンジンが正常に起動したか確認する（Ｓ２１７）。エンジンが正常起動していれば（Ｓ２１７のＹＥＳ）、受信データに『バッテリチェック要請』があるかを判断する（Ｓ２１８）。受信データに『バッテリチェック要請』があれば（Ｓ２１８のＹＥＳ）、送信データに『バッテリ供給要請』の消去、『バッテリ起動完了』の記憶を行い（Ｓ２１９）、エンジン駆動から発電への移行処理を行う（Ｓ２２０）。この時点で電源リレー５８の動作リレー接点をＯＦＦ状態に切り替える。

Ｓ２１８において、受信データに『バッテリチェック要請』がなければ（Ｓ２１８のＮＯ）、Ｓ２１９をスキップし、Ｓ２２０の処理を行う。つまり、Ｓ２１８〜Ｓ２２０では、発電に移行する前に、受信データに『バッテリチェック要請』が記載されているかにより、バッテリ起動であるのか判定し、バッテリ起動であった場合、送信するデータの『バッテリ供給要請』を消去し、『バッテリ起動完了』を搭載する。バッテリチェック時には、昇圧回路８４が動作状態となり、バッテリ供給回路Ｍ６、Ｍ２、Ｍ３（図１３）を確立し、バッテリを用いた電源供給が行われる。

Ｓ２１７において、エンジン正常起動でなければ（Ｓ２１７のＮＯ）、エンジン駆動停止を行う（Ｓ２２１）。つまり、起動に失敗すれば、エンジン駆動を停止させる。この時点で電源リレー５８の動作リレー接点をＯＮ状態とする。

エンジン駆動停止の後、受信データに『バッテリチェック要請』が含まれているかを判断する（Ｓ２２２）。受信データに『バッテリチェック要請』が含まれていれば（Ｓ２２２のＹＥＳ）、バッテリ起動に失敗していることを記録（Ｓ２２３）、送信データの『バッテリ供給要請』の消去、『バッテリ起動完了』の記録を行い（Ｓ２２４）、Ｓ２０２に戻る。

また、Ｓ２２２で受信データに『バッテリチェック要請』が含まれていなければ（Ｓ２２２のＮＯ）、エンジンの起動に失敗したことを記録し（Ｓ２２５）、Ｓ２０２に戻る。

＜動作タイミング＞

図１０は、ＢＣＵ１２−２、ＰＣＵ４２の各部動作として、ＡおよびＢはＢＣＵ１２−２側の動作、Ｃ〜ＦがＰＣＵ４２側の動作を示している。

図１０のＡに示すように、バッテリ６６のチェック後の時点ｔ１（つまり、基準時点）から所定時間Ｔ（たとえば、Ｔ＝３０〔日〕）が経過した時点ｔ２でバッテリチェック要請信号Ａ１が発せられる。この場合、バッテリチェック要請信号Ａ１は、時点ｔ２で立ち上がり、Ｈレベルを維持し、時点ｔ３で降下するパルスとなっている。

このバッテリチェック要請信号Ａ１が発せられている状態で、図１０のＥに示す発電要請信号Ｅ２が立ち上がれば、図１０のＤに示すように、バッテリ供給要請信号Ｄ１が立ち上がる。このバッテリ供給要請信号Ｄ１は、図１０のＦのエンジン起動が終了（Ｆ２の降下）すると、時点ｔ３の到来前に降下するパルスである。このバッテリ供給要請信号Ｄ１が発せられると、図１０のＢに示すように、バッテリ供給要請信号Ｄ１の前縁に同期してバッテリ６６の給電が開始され、図１０のＣに示すように、バッテリ供給要請信号Ｄ１の降下に同期してバッテリ起動完了信号Ｃ１が立ち上がる。このバッテリ起動完了信号Ｃ１が立ち上がると、図１０のＢに示すように、バッテリ６６の給電が解除される。

バッテリ６６の給電が解除されると、図１０のＡに示すように、バッテリチェック要請信号Ａ１が立ち下がる。これにより、図１０のＣに示すように、バッテリ起動完了信号Ｃ１が降下する。

また、図１０のＥに示すように、発電要請信号Ｅ１が立ち上がると、図１０のＦに示すように、エンジン起動信号Ｆ１が生じる。このエンジン起動信号Ｆ１によりエンジン起動が成功すれば、図１０のＧに示すように、エンジン起動信号Ｆ１の後縁に同期し、発電Ｇ１が開始される。図１０のＥに示すように、発電要請信号Ｅ１が解除されると、図１０のＧに示すように、この発電Ｇ１が解除される。

そして、図１０のＥに示すように、発電要請信号Ｅ２が立ち上がると、そのタイミングにバッテリチェック要請信号Ａ１が立ち上がっていれば、図１０のＤに示すように、バッテリ供給要請信号Ｄ１が立ち上がるとともに、図１０のＦに示すように、バッテリ６６によるエンジン起動信号Ｆ２により、エンジン起動が実行される。

この場合、エンジン起動信号Ｆ２が解除されると、図１０のＤに示すように、バッテリ供給要請信号Ｄ１が解除されるとともに、図１０のＧに示すように、バッテリ供給要請信号Ｄ１の後縁に同期して発電Ｇ２が開始される。そして、図１０のＥに示すように、発電要請信号Ｅ２が解除されると、図１０のＧに示すように、発電Ｇ２が解除される。

＜系統電源６の正常時の動作モード＞

系統電源６の正常時には、図１１に示すように、系統電源６の給電により、エンジン６４を起動し、発電機４４が発電する。この場合、バッテリ６６は、系統電源６の給電に基づき充電される。負荷３８には系統電源６が給電される。そして、連系リレー７０の系統側接点ａが閉じられるので、貯湯ユニット２８は系統電源６から給電される。図１１において、太線により活性状態部を示している。

この動作モードでは、電源リレー５８に内蔵の動作リレーの接点がＯＮ状態となり、系統電源６がモータインバータ回路６０などに供給される。この場合、昇圧回路８４の動作が解除状態となり、バッテリ６６からの出力を停止させる。Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３は系統電源６に基づく給電回路を示している。

なお、エンジン６４の起動後、電源リレー５８に内蔵された動作リレーの接点はＯＦＦ状態となるとともに、昇圧回路８４の動作も停止される。このような停止状態は、系統電源６の正常時、停電時、バッテリチェック時のいずれの場合も電源リレー５８、昇圧回路８４の動作が停止状態となる。

＜系統電源６の停電時のバッテリ起動モード＞

系統電源６の停電時には、図１２に示すように、バッテリ６６から発電ユニット２４側に給電される。これにより、エンジン６４がバッテリ６６の給電に基づいて起動され、発電機４４が発電する。そして、系統電源６の停電により、連系リレー７０のバッテリ側接点ｂが閉じられるので、貯湯ユニット２８はバッテリ６６から給電され、発電が行われると発電電力が給電される。図１２において、太線により活性状態部を示している。

この動作モードでは、電源リレー５８に内蔵された動作リレーの接点がＯＦＦ状態となる。この場合、昇圧回路８４は駆動状態となり、バッテリ６６からの出力が貯湯ユニット２８に供給される。この場合、Ｍ４、Ｍ５、Ｍ２、Ｍ３はバッテリ６６に基づく給電回路を示している。

＜系統電源６の正常時のバッテリチェックモード＞

系統電源６の正常時であって、バッテリチェックモードでは、図１３に示すように、電源リレー５８で系統電源６からの給電が解除されるとともに、バッテリ６６から発電ユニット２４側に給電される。これにより、エンジン６４がバッテリ６６の給電に基づいて起動され、発電機４４が発電する。そして、この場合、系統電源６の停電時と異なり、連系リレー７０の系統側接点ａが閉じられるので、貯湯ユニット２８は系統電源６から給電される。Ｍ６、Ｍ２、Ｍ３はバッテリ６６に基づく給電回路を示している。図１３において、太線により活性状態部を示している。

＜エンジン起動制御＞

図１４は、エンジン起動制御の処理手順を示している。このエンジン起動制御には、系統電源の正常時のバッテリチェック処理が含まれる。

このエンジン起動制御では、クランクセンサー９６−１やＰＣＵ４２による回転数が未検出であるため、各カウンターをリセットする（Ｓ３０１）。

ＢＣＵチェックタイマー９６−４のタイマー値が所定時間たとえば、３０〔日〕未満であるかを判定する（Ｓ３０２）。

タイマー値＜３０〔日〕であれば（Ｓ３０２のＹＥＳ）、系統電源６によるモータインバータ駆動により発電機４４をスターターとして使用する（Ｓ３０３）。クランクセンサー９６−１がエンジン回転数を検出したかを判定する（Ｓ３０４）。この場合、クランクセンサー９６−１は、エンジン６４のシャフトから回転数を検出し、検出回転数をＥＣＵ１２−１で演算する。このエンジン回転数を検出していれば（Ｓ３０４のＹＥＳ）、エンジン回転数制御を行う（Ｓ３０５）。

エンジン回転数を検出していなければ（Ｓ３０４のＮＯ）、クランク回転数未検出カウンター９６−２の計数値を＋１だけインクリメントする（Ｓ３０６）。クランク回転数未検出カウンター９６−２の計数値が所定値たとえば、９以上であるかを判断する（Ｓ３０７）。クランク回転数未検出カウンター９６−２の計数値が、計数値≧９であれば（Ｓ３０７のＹＥＳ）、表示部１４に点火不良アラームを出力する（Ｓ３０８）。

クランク回転数未検出カウンター９６−２の計数値が、計数値≧９でなければ（Ｓ３０７のＮＯ）、Ｓ３０３に戻り、Ｓ３０３〜Ｓ３０４の処理を実行する。

Ｓ３０２において、タイマー値＜３０〔日〕でなければ（Ｓ３０２のＮＯ）、バッテリ６６によるモータインバータ回路６０の駆動により発電機４４をスターターとして使用する（Ｓ３０９）。ＰＣＵ４２がエンジン回転数を検出したかを判定する（Ｓ３１０）。この場合、ＰＣＵ４２がスタータージェネレーターとして機能するモータインバータ回路６０の検出電流によりエンジン回転数を演算する。ＰＣＵ４２がエンジン回転数を検出していれば（Ｓ３１０のＹＥＳ）、ＢＣＵチェックタイマー９６−４をリセットし（Ｓ３１１）、Ｓ３０４に遷移する。この場合、Ｓ３０４以下の処理を実行する。

ＰＣＵ４２がエンジン回転数を検出していなければ（Ｓ３１０のＮＯ）、ＰＣＵ回転数未検出カウンター９６−３の計数値を＋１だけインクリメントする（Ｓ３１２）。ＰＣＵ回転数未検出カウンター９６−３の計数値が所定値たとえば、６以上であるかを判断する（Ｓ３１３）。ＰＣＵ回転数未検出カウンター９６−３の計数値が、計数値≧６であれば（Ｓ３１３のＹＥＳ）、バッテリ性能低下を表すアラーム表示の出力、ＢＣＵチェックタイマー９６−４のリセットを行う（Ｓ３１４）。そして、クランク回転数未検出カウンター９６−３を＋６だけインクリメントし（Ｓ３１５）、Ｓ３０３に遷移する。この場合、Ｓ３０３以下の処理を実行する。

Ｓ３１３において、ＰＣＵ回転数未検出カウンター９６−３の計数値が、計数値≧６でなければ（Ｓ３１３のＮＯ）、Ｓ３０９に戻り、Ｓ３０９以下の処理を実行する。

＜発電ユニット２４＞

発電ユニット２４には、図１５に示すように、燃料ガスＧを燃料とするエンジン６４が備えられ、このエンジン６４の回転軸から発電機４４に回転力が付与される。これにより、発電機４４が発電する。エンジン６４には複数の点火プラグ１０３が備えられ、各点火プラグ１０３にはイグニションコイル１０５が取り付けられている。その他、図１５において既述の機能部と同一部分には同一符号を付し、その説明を割愛する。

＜電源リレー５８＞

電源リレー５８には図１６に示すように、整流部１１２、スタータ始動リレー回路１１４が含まれる。

整流部１１２は、系統電源６からの交流を整流する。この整流部１１２がスタータ始動リレー回路１１４の電源を構成する。つまり、整流部１１２は、系統電源６の正常時、整流出力を生じ、系統電源６の停電時、その整流出力が解除される。

スタータ始動リレー回路１１４には既述の電源リレー５８が備えられ、この電源リレー５８には励磁コイル５８０、接点５８１、５８２が備えられ、励磁コイル５８０には駆動トランジスタ１１６が接続されている。この駆動トランジスタ１１６が導通すると、励磁コイル５８０が励磁され、接点５８１、５８２が閉じる。これにより、系統電源６の正常時、発電機４４側に系統電源６に基づく駆動出力が与えられる。系統電源６の停電時、発電機４４側に系統電源６に基づく駆動出力が解除される。

＜バッテリチェックのアラーム表示など＞

図１７は、リモコン装置１０２の表示部１４−２の表示態様を示している。リモコン装置１０２の表示部１４−２には図１７のＡに示すように、画面表示部１４−２１、インジケータ１４−２２が備えられている。画面表示部１４−２１はたとえば、ＬＣＤ表示部で構成すればよい。この画面表示部１４−２１には動作状態などを表す情報が表示される。インジケータ１４−２２は複数のＬＥＤ表示素子で構成され、この表示態様には発電表示、予約表示、燃焼表示などが含まれる。

発電時には図１７のＢに示すように、画面表示部１４−２１には発電時の動作状態が表示され、インジケータ１４−２２には点灯により発電が表示されている。

バッテリチェックにおいて、異常がある場合には図１７のＣに示すように、アラーム表示が行われる。このアラーム表示では画面表示部１４−２１の中央部にアラーム１２２を表示し、このアラーム１２２の抜き部分に異常状態を表すメッセージ１２４が表示される。このようなアラーム表示により、ユーザや管理者は異常状況を視認することができる。

＜第２の実施の形態の機能および効果＞

(1) システム２０は、非常用電源としてバッテリ６６を備え、このバッテリ６６を用いることにより、系統電源６の停電時に発電機４４を用いてエンジン６４を起動する起動機能を備える。

(2) 発電機４４を駆動するエンジン６４は、系統電源６またはバッテリ６６のいずれを用いても起動可能である。エンジン６４を系統電源６で所定期間だけ起動した後、その起動時間内で、バッテリ６６の起動に基づき、エンジン６４の正常動作が可能か、系統電源６の停電時にバッテリ６６による起動が可能かのチェックを行う。

(3) バッテリ６６の自然放電や性能低下などによるバッテリ起動不可となる前に、バッテリチェックを定期的に行うので、システム２０の動作の信頼性を維持できる。

(4) バッテリ６６のチェックをバッテリ６６によるエンジン６４の起動チェックによって行うので、系統電源６の停電時の動作を想定してチェックできる。このため、バッテリ電圧でのチェックに比較し、バッテリ６６の余裕度などのチェックを行うことができ、チェックの信頼性を高めることができる。

(5) 系統電源６が正常時にバッテリ６６のチェックを行い、消耗した分を系統電源６の正常時に充電できるので、実際の使用可能状態より早く寿命が短くなる不都合はなく、実際の使用可能期間よりも短い使用期間を判断する不都合を回避できる。

(6) 定期的にバッテリ起動を行い、その起動状態により確認するが、エンジン６４の起動時にバッテリ６６のチェックを行うので、停止中などの不必要なときにエンジン６４を起動するなどのユーザに対して違和感を生じさせることがない。

(7) バッテリ６６のチェックをエンジン６４の起動時に合わせて行うので、バッテリチェックの確認タイミングをユーザが意識することなく、自動的に行い、システム２０の安定した信頼性の高い動作を維持できる。

(8) バッテリ起動は既存の回路を利用するので、特別な装置や回路を必要としないので、バッテリチェックのための装備を簡略化できる。

(9) 発電機４４は、分散型発電機として系統電源６を使用して起動するので、系統電源６の停電時、バッテリ６６の出力によりエンジン発電機として起動する。これにより、バッテリ性能を実際の回路を用いてチェックすることができる。

(10) バッテリ６６の性能チェックを実際の回路を用いることにより、実駆動により行えるので、動作させるエンジン６４などの対象物、使用環境、検出手段のばらつきによりあらかじめ余裕度を持った判断値を取る必要がなく、チェック誤差を抑制できる。このため、安全性を見込んだバッテリ６６の寿命判断を回避でき、寿命が到来していないバッテリを頻繁に交換しなければならないという不都合を回避できる。

(11) そして、発電機４４の起動時、系統電源６を使用するが、その起動時、系統電源６に代えてバッテリ６６による給電を行う。つまり、バッテリチェックのインターバル時間が設けられ、基準時点から一定時間たとえば、３０〔日〕が経過したチェック時期に達した後、次の発電機４４の起動時にバッテリ６６を電源に用いてエンジン６４を起動させる。エンジン６４がクランキングできれば、バッテリ６６が正常と判断し、そうでなければ、バッテリ６６の性能低下と判断する。後者の場合、表示部１４に表示し、また、たとえば、リモコン装置１０２の表示部１４−２にアラーム表示を行えばよい。

(12) バッテリ６６のチェックでは、系統電源６の停電時を想定し、実際の起動時と同じ制御を行うので、チェック精度が高い。しかも、バッテリ６６だけでなく、実際の制御系統１２０がエンジン６４の起動などの動作により、エンジン起動などの機能が正常か否かを確認できる。

(13) バッテリ６６からの給電でエンジン６４が起動したかで正常か否かを判断する。エンジン６４が起動しなかった場合、たとえば、９回のリトライを行い、バッテリ電圧での起動のリトライは６回までとする。そして、後の３回のリトライを行い、このリトライを系統電源６で行う。このリトライ結果の比較により、系統電源６では起動できるが、バッテリ６６では起動できなければ、バッテリ６６が異常であると判断すればよい。系統電源６でも起動できなければ、バッテリ６６の異常も含めて、エンジン６４やスターターに用いる発電機４４に異常があることが推測される。

(14) たとえば、リモコン装置１０２の表示部１４−２の表示がバッテリセルフチェックアラームとなった場合、システム２０としては致命的であるので、この状態を簡単に解除できないようにすればよい。この場合、アラーム表示はシステム２０として重大なアラームを告知しているので、その報知内容はリモコン装置１０２の表示解除を禁止する。

(15) 既述のバッテリセルフチェックアラームとなった場合には、たとえば、操作スイッチ９８の長押しにより、アラーム解除が可能である。バッテリ６６の充電動作中であれば、操作スイッチ９８の押下によりバッテリセルフチェックより充電が優先して行えるようにすればよい。また、バッテリチェック要請が操作スイッチ９８のＯＮ中に凍結防止動作要請があれば、起動電力は系統側に戻して余剰電力ヒータ４６の制御を行えばよい。また、チェックＯＫかチェックＮＧを受信したら充電を行い、満充電を保つようにする。バッテリ６６が取り付けられたとき、つまりバッテリ６６が無しの状態から有りの設定になった後、バッテリ６６の充電を行えばよい。

＜バッテリ６６の充電＞

上記実施形態において、系統電源６＝ＡＣ１００〔Ｖ〕を用いてバッテリ６６を充電する。この充電には定電圧定電流制御充電方式を用いればよい。メンテナンスの際、バッテリ６６の交換後、操作スイッチ９８の一定時間の長押したとえば、１０〔秒〕の長押しで、一定時間たとえば、３〔分〕後に充電動作を開始する。バッテリ電圧または充電電流を測定すれば、充電回路６８の動作確認が可能である。

＜バッテリ６６の充電条件＞

バッテリ６６はたとえば、以下の充電条件が成立している際に、充電可能とする。
ａ 系統電源６が停電していない。
ｂ バッテリ６６の有無判断で、バッテリ６６が有りと判断されている。
ｃ 発電機４４がバックアップ発電をしていない。

＜バッテリ６６の充電開始条件＞

バッテリ６６はたとえば、以下の全ての充電開始条件が成立している際に、充電を開始する。
ｄ バッテリ６６の充電終了後、一定時間以上の経過たとえば、２４〔時間〕以上が経過し、バッテリ電圧が連続して１〔秒〕以上、所定電圧たとえば、１２〔Ｖ〕以下（ＢＨＶ＝Ｌｏｗ）となっている。つまり、充放電を頻繁に繰り返すと、バッテリ寿命が短くなるので、これを防止するため、一定時間たとえば、２４〔時間〕以上のインターバルを設定する。
ｅ バッテリ６６が有りと判断された直後である。
ｆ バッテリセルフチェックを行った直後である。

＜バッテリ６６の充電動作＞

充電動作では、充電リレー８０をＯＮし、定電流定電圧制御充電方式で充電を行う。
電流制限および電圧制御はハードウェアにて行い、充電電流はたとえば、１．５〔Ａ〕、充電電圧はたとえば、１３．７〔Ｖ〕に設定する。この場合、基板消費電流含むものとする。

この充電は、次の充電停止条件が成立した際に充電リレー８０をＯＦＦし、バッテリ６６の充電を終了する。

ｇ 充電開始から、２４〔時間〕が経過している。
ｈ 一定時間たとえば、１〔秒〕以上の停電が発生した。
ｉ バッテリ６６が無しの設定になった。
ｊ 表示部１４にアラームが発生した。

＜バッテリ６６のセルフチェック＞

バッテリセルフチェックでは、バッテリ６６が正常であることを自動的に確認する。つまり、バッテリ６６からエンジン６４を始動し、エンジン６４が始動できれば、バッテリ６６が正常と判断する。

バッテリチェックは一定期間たとえば、月に１回の自動チェックを実施する。

バッテリ６６の電圧でエンジン６４を起動できるかを判断する。

バッテリ６６の起動はたとえば、６回のリトライ、その後３回のリトライは系統電源６で起動する。

バッテリ６６の充電動作中であれば、バッテリセルフチェックよりバッテリ６６の充電を優先させる。

＜システム２０の運転継続動作＞

エンジン運転中、系統電源６に停電が発生した場合には自動的に運転を継続し、非常用コンセント９０にたとえば、ＡＣ１００〔Ｖ〕を出力する。この場合、一定時間たとえば、１〔秒〕以内の瞬停に反応しないように設定する。つまり、貯湯ユニット２８のリセットを回避し、系統電源６の停電後の一定時間たとえば、２５０〔ｍ秒〕以内に貯湯ユニット２８に交流出力として既述のＡＣ１００Ｖを供給する。そして、系統電源６の停電後の一定時間後、たとえば、２０〔秒〕程度の後、非常用コンセント９０を使用可能とすればよい。

＜系統電源６の停電時の動作＞

運転中に一定時間たとえば、２６〔ｍ秒〕以上の停電が発生すれば、ブリッジ回路８６を動作させ、所定の交流出力を生成させる。

この場合、系統連系リレー７０により、系統電源６側からＢＣＵ出力側に貯湯ユニット２８の接続を切替える。

他のユニットへ、ブラックアウト動作中であることを通知し、ＥＣＵ１２−１は、エンジン制御をブラックアウト動作用に切替える。アイドリング（たとえば、一定時間約２０〔秒〕）が終了し、余剰電力ヒータ４６に一定出力を供給した時点で、ＰＣＵ４２からＢＣＵ１２−２にエンジン６４の起動準備ができたことを伝える。

非常用コンセントリレー８８をＯＮし、非常用コンセント９０にＡＣ１００〔Ｖ〕を出力する。この場合、以下の場合に瞬停判断を行い、ブラックアウト動作を行わない。

ｋ 停電開始から一定時間たとえば、１２６〔ｍ秒〕以内に復電すれば、ＡＣ出力を停止する。
ｌ 停電開始から一定時間たとえば、１〔秒〕以内に復電すれば、ＡＣ出力を停止し、連系リレー７０を系統電源６側に切り替える。

停電時のその他の動作として図示しないが給気ファンの動作を開始する。

〔他の実施の形態〕

(1) 上記実施の形態では、コージェネレーションシステムを例示したが、これに限定されない。非常用電源を備える電源装置であればよく、本発明は各種の電源装置に適用可能である。

(2) 上記実施の形態では、非常用電源の一例として発電機４４の起動用バッテリを例示し、その性能チェックおよびその制御を例示したがこれに限定されない。非常用電源装置や、二次電池、一次電池のいずれでもよく、これらの性能チェックを通常の起動時に合わせてチェックすることが可能である。

(3) 上記実施の形態では、システム２０にバッテリ６６および制御系統１２０を内蔵しているが、これに限定されない。制御系統１２０は電源装置の一例であるシステム２０に接続され、システム２０の外部から制御する構成であってもよい。

以上説明したように、本発明の技術の最も好ましい実施の形態等について説明した。本発明は、上記記載に限定されるものではない。特許請求の範囲に記載され、または発明を実施するための形態に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能である。斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。

本発明の電源装置、そのチェックプログラムおよびチェック方法では、基準時点から一定時間経過後、系統電源によるエンジンなどの負荷の起動時点を契機にバッテリなどの非常用電源の動作チェックを行うので、系統電源の正常時に既存の回路を用いて非常用電源の動作確認を行うことができ、正確なチェックとともに、動作確認の信頼性を高めることができ、系統電源の停電時におけるシステムの信頼性を高めることができるなど、有用である。

２ 電源装置
４ 負荷
６ 系統電源
８ 非常用電源
１０ 給電切替部
１２ 制御部
１２−１ エンジン制御部（ＥＣＵ）
１２−２ ブラックアウト制御部（ＢＣＵ）
１２−３ 貯湯制御部
１４、１４−１ 表示部
１４−２ 表示部
１４−２１ 画面表示部
１４−２２ インジケータ
２０ コージェネレーションシステム
２２ 分電盤
２４ 発電ユニット
２６ ブラックアウトユニット
２８ 貯湯ユニット
３０ 主幹回路
３２ 主幹ブレーカ
３４ 電流センサー
３６ 過電流ブレーカ
３８ 負荷
４０ コージェネ専用ブレーカ
４２ 電力制御部（ＰＣＵ）
４４ 発電機
４６ 余剰電力ヒータ
４８ 漏電リレー
５０ フィルタ
５２ 昇圧回路
５４ ブリッジ回路
５６ 系統連系リレー
５８ 電源リレー
６０ モータインバータ回路
６２ ヒータ制御回路
６４ エンジン
６６ バッテリ
６８ 充電回路
７０ 連系リレー
７２ 系統電圧検出部
７４−１、７４−２、７４−３、７４−４ システム通信部
７６ ダイオード
７８ 基板電源
８０ 充電リレー
８２ ヒューズ
８４ 昇圧回路
８６ ブリッジ回路
８８ コンセントリレー
９０ 非常用コンセント
９２−１、９２−２、９２−３、９２−４ プロセッサ
９４−１、９４−２、９４−３、９４−４ メモリ部
９６−１ クランク回転数未検出カウンター
９６−２ クランクセンサー
９６−３ ＰＣＵ回転数未検出カウンター
９６−４ ＢＣＵチェックタイマー
９８ 操作スイッチ
１０２ リモコン装置
１０３ 点火プラグ
１０４−１、１０４−２、１０４−３、１０４−４ Ｉ／Ｏ部
１０５ イグニションコイル
１０６ 操作スイッチ
１１０ 音入出力部
１１２ 整流部
１１４ スタータ始動リレー回路
１１６ 駆動トランジスタ
１２０ 制御系統
１２２ アラーム
１２４ メッセージ
５８０ 励磁コイル
５８１、５８２ 接点

Claims (7)

1. 系統電源の停電時、非常用電源を負荷に給電する電源装置であって、
   前記系統電源または前記非常用電源を前記負荷に給電する給電切替部と、
   基準時点から所定時間が経過し、かつ、前記負荷の起動時、前記給電切替部により前記負荷に前記系統電源に代えて前記非常用電源を給電し、前記非常用電源による前記負荷の動作状態を判断する制御部と、
   を備えることを特徴とする電源装置。
2. 前記基準時点は、前記非常用電源の設置時、その交換時、前記非常用電源による前記負荷の起動時、前記非常用電源に含まれる電池の充電開始時、前記電池の充電終了時のいずれかを含むことを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
3. 前記制御部は、前記負荷の動作状態を監視し、該動作状態を記録する記録部を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電源装置。
4. 前記制御部は、前記負荷の動作状態を監視し、該動作状態に基づき、異常時、アラート情報を表示部に出力させることを特徴とする請求項１ないし請求項３に記載の電源装置。
5. 前記非常用電源は、一次電池または二次電池を含むことを特徴とする請求項１ないし請求項４に記載の電源装置。
6. 系統電源の停電時、非常用電源を負荷に給電する電源装置に搭載されまたは該電源装置に接続されたコンピュータにより実行される、電源装置のチェックプログラムであって、
   基準時点から時間経過を監視し、
   前記基準時点から所定時間が経過し、かつ、前記負荷の起動時、前記給電切替部により前記負荷に前記系統電源に代えて前記非常用電源を給電し、前記非常用電源による前記負荷の動作状態を判断する処理を前記コンピュータに実行させるための電源装置のチェックプログラム。
7. 系統電源の停電時、非常用電源を負荷に給電する電源装置のチェック方法であって、
   基準時点から時間経過を監視する工程と、
   前記基準時点から所定時間が経過し、かつ、前記負荷の起動時、給電切替部により前記負荷に前記系統電源に代えて前記非常用電源を給電し、前記非常用電源による前記負荷の動作状態を判断する工程と、
   を含むことを特徴とする電源装置のチェック方法。
   

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