JP6488845B2 - コジェネレーション装置 - Google Patents

Description

本発明は、コジェネレーション装置に関する。

コジェネレーション装置の一形式として、特許文献１に示されているものが知られている。特許文献１の図１に示されているように、コジェネレーションシステム１は、発電ユニット２と、熱回収装置３とを備えている。熱回収装置３には、熱回収側制御装置１５及びリモコン１６が備えられている。リモコン１６は、そのリモコン制御装置３４が、リモコン通信線４５及びリモコン電源線４６を介して、熱回収側制御装置１５と接続されている。なお、リモコン電源線４６に通信信号を重畳する構成とすれば、リモコン通信線４５を省略することができる。

特開２０１４−２２９５４９号公報

上述したコジェネレーション装置においては、例えば、発電ユニット２を操作するためのリモコンを別に設ける場合、別のコジェネレーション装置を並設した場合にその装置を操作するためのリモコンを別に設ける場合などには、各リモコンをホスト制御装置（例えば熱回収側制御装置１５）に電線で接続する必要がある。この場合、リモコンからの電線が複数あるため、配線施工時に誤配線を生じるという問題があった。

本発明は、上述した問題を解消するためになされたもので、コジェネレーション装置と他の装置や複数のリモコンとを接続する際に、これらとの通信を確保した上で配線施工時の誤配線を抑制することを目的とする。

上記の課題を解決するため、請求項１に係るコジェネレーション装置は、発電装置が系統電源に連系され、発電装置の発電に伴って発生する排熱を回収するとともに、互いに連携可能な他の装置と互いに通信可能であるコジェネレーション装置であって、コジェネレーション装置を制御する第一制御装置は、コジェネレーション装置を操作するための第一リモコンと接続されている電源供給経路であって第一リモコンとの間で第一ＰＬＣ信号を送受信するとともに電源電圧を供給する第一電源供給経路が接続可能であり、他の装置と接続されている電源供給経路であって他の装置との間で第二ＰＬＣ信号を送受信するとともに電源電圧を供給可能である第二電源供給経路が接続可能であり、かつ、他の装置を操作するための第二リモコンと接続されている電源供給経路であって第二リモコンとの間で第三ＰＬＣ信号を送受信するとともに電源電圧を供給可能である第三電源供給経路が接続可能である接続端子と、コジェネレーション装置を統括制御するマイコンと、接続端子とマイコンとの間に設けられ、第一ＰＬＣ信号を送受信する第一送受信回路と、接続端子とマイコンとの間に設けられ、第二および第三ＰＬＣ信号を送受信する第二送受信回路と、接続端子と第一送受信回路とを接続する第一接続状態と、接続端子と第二送受信回路とを接続する第二接続状態とをマイコンからの指示に応じて切替可能である切替装置と、を備えている。

これによれば、第一リモコンに接続されている第一電源供給経路、他の装置に接続されている第二電源供給経路、および第二リモコンに接続されている第三電源供給経路は、一つの接続端子にまとめて接続することができる。よって、誤接続を確実に抑制することが可能となる。また、これら電源供給経路をまとめて一つの接続端子に接続した場合であっても、切替装置を切り替えることで、接続端子に入力した各ＰＬＣ信号をその信号に応じた送受信回路に適切に導く（振り分ける）ことが可能となる。よって、コジェネレーション装置と他の装置や複数のリモコンとの間の通信を確保することが可能となる。このように、コジェネレーション装置と他の装置や複数のリモコンとを接続する際に、これらとの通信を確保した上で配線施工時の誤配線を抑制することが可能となる。

本発明によるコジェネレーション装置を備えたコジェネレーションシステムの実施形態を示す概要図である。 図１に示す発電器の概要図である。 図１に示す第一制御装置（発電装置制御装置）の通信回路を示す図である。 図１に示す第一制御装置（発電装置制御装置）で実行される制御プログラムのフローチャートである。

以下、本発明によるコジェネレーション装置を適用したコジェネレーションシステム１の一実施形態について説明する。コジェネレーションシステム１は、図１に示すように、コジェネレーション装置１０および給湯システム４０を備えている。

コジェネレーション装置１０は、筐体１０ａ、発電装置１１、電源基板１３、発電装置制御装置（以下、第一制御装置という）１９および貯湯槽２１を備えている。筐体１０ａは、発電装置１１、電源基板１３、第一制御装置１９および貯湯槽２１を収容している。発電装置１１は、電力（本実施形態では交流電力）を発生させるものであり、直流電力を発電する発電器１１ａおよび電力変換装置１１ｂから構成されている。図２に示すように、発電器１１ａは、燃料電池１１ａ１、蒸発部１１ａ２および改質部１１ａ３を備えている。

蒸発部１１ａ２は、後述する燃焼ガスにより加熱されて、供給された改質水を蒸発させて水蒸気を生成するとともに、供給された改質用原料を予熱するものである。蒸発部１１ａ２は、このように生成された水蒸気と予熱された改質用原料を混合して混合ガスを改質部１１ａ３に供給するものである。改質用原料としては天然ガス、ＬＰＧなどの改質用気体燃料、灯油、ガソリン、メタノールなどの改質用液体燃料がある。本実施形態では、改質用原料は天然ガスである。

改質部１１ａ３は、後述する燃焼ガスにより加熱されて水蒸気改質反応に必要な熱が供給されることで、蒸発部１１ａ２から供給された混合ガス（改質用原料および水蒸気）から改質ガスを生成して導出するものである。混合ガスが触媒によって反応し、改質されて水素ガスと一酸化炭素ガスが生成されている（いわゆる水蒸気改質反応）。これと同時に、水蒸気改質反応にて生成された一酸化炭素と水素が反応して水素ガスと二酸化炭素とに変成するいわゆる一酸化炭素シフト反応が生じている。これら生成されたガス（いわゆる改質ガス）は燃料電池１１ａ１の燃料極に導出されるようになっている。

燃料電池１１ａ１は、燃料と酸化剤ガスとにより発電するものである。燃料電池１１ａ１は、燃料極、空気極（酸化剤極）、および両極の間に介装された電解質からなる複数のセル１１ａ１ａが図２の左右方向に積層されて構成されている。本実施形態の燃料電池１１ａ１は、固体酸化物燃料電池であり、電解質として固体酸化物の一種である酸化ジルコニウムを使用している。燃料電池１１ａ１の燃料極には、燃料としての水素、一酸化炭素、メタンガスなどが供給される。セル１１ａ１ａの燃料極側には、燃料である改質ガスが流通する燃料流路１１ａ１ｂが形成されている。セル１１ａ１ａの空気極側には、酸化剤ガスである空気（カソードエア）が流通する空気流路１１ａ１ｃが形成されている。空気流路１１ａ１ｃには、カソードエアがカソードエアブロワ１１ａ４（またはカソードエアポンプ）によって供給されている。

燃料電池１１ａ１においては、燃料極に供給された燃料と空気極に供給された酸化剤ガスによって発電が行われる。すなわち、燃料極では、下記化１および化２に示す反応が生じ、空気極では、下記化３に示す反応が生じている。すなわち、空気極で生成した酸化物イオン（Ｏ^２−）が電解質を通過し、燃料極で水素と反応することにより電気エネルギーを発生させている。
（化１）
Ｈ_２＋Ｏ^２−→Ｈ_２Ｏ＋２ｅ⁻
（化２）
ＣＯ＋Ｏ^２−→ＣＯ_２＋２ｅ⁻
（化３）
１／２Ｏ_２＋２ｅ⁻→Ｏ^２−

燃焼ガスは、燃料流路１１ａ１ｂから導出した発電に使用されなかった改質ガスが、空気流路１１ａ１ｃから導出した発電に使用されなかった酸化剤ガス（空気）によって燃焼されたものである。

電力変換装置１１ｂは、図１に示すように、燃料電池１１ａ１から供給された直流電流を交流電流に変換するものである。また、電力変換装置１１ｂは、変換した交流電流を出力する機能を備えている。電力変換装置１１ｂには、電線１４の一端が接続されており、電力変換装置１１ｂの交流電力が電線１４に出力されるようになっている。電線１４の他端には、電気負荷１５が接続されている。電力変換装置１１ｂが出力する電力は、必要に応じて電線１４を介して電気負荷１５に供給されるようになっている。電気負荷１５は、電灯、アイロン、テレビ、洗濯機、電気コタツ、電気カーペット、エアコン、冷蔵庫などの電気器具である。電気負荷１５は、系統電源３０の送電が正常である場合に、発電装置１１および系統電源３０からの電力が供給可能である。電気負荷１５、配電盤３２は、電力使用場所Ａ１（例えば、屋内）に配置されている。

電線１４上であって電力変換装置１１ｂと電気負荷１５の間には、一端が系統電源３０に接続された電源ライン３１の他端が接続部１４ａで接続されている。また、電源ライン３１上には、配電盤３２が配設されている。コジェネレーション装置１０が発電する電力より電気負荷１５の消費電力が上回った場合、その不足電力は、電源ライン３１から配電盤３２を介して系統電源３０からの電力が供給されるようになっている。

また、電力変換装置１１ｂは、電源ライン３１および電線１４を介して供給される系統電源３０からの交流電力を直流電力に変換して出力する機能も備えている。電力変換装置１１ｂが出力する直流電力は、電源基板１３に出力される。電源基板１３は、供給された直流電力を所定の直流電力に変換して第一制御装置１９、補機１０ｂなどに供給している。補機１０ｂは、図示のない改質水ポンプ、原料ポンプや各部位の温度センサなどであって、コジェネレーション装置１０を作動させるのに必要であり直流電流で作動するものから構成されている。

また、電源ライン３１上であって系統電源３０と配電盤３２の間には、電流センサ３１ａが配設されている。電流センサ３１ａは、系統電源３０から電力変換装置１１ｂへ供給される電力の電流を検出するものである。電流センサ３１ａで検出された電流の検出信号は、第一制御装置１９に出力される。なお、本実施形態においては、系統電源３０の電流を検出するために電流センサ３１ａを配設しているが、系統電源３０から電力変換装置１１ｂへ供給される電圧を検出する電圧センサを配設するようにしても良く、系統電源３０から電力変換装置１１ｂへ供給される電力を検出する電力センサを配設するようにしても良い。

さらに、コジェネレーション装置１０は、開閉器１４ｃ、センサ１１ｂ１および第一制御装置１９を備えている。
開閉器１４ｃは、電線１４上であって接続部１４ａと電力変換装置１１ｂとの間に配設され、開路または閉路することにより電力変換装置１１ｂと系統電源３０とを電気的に遮断または接続するものである。

センサ１１ｂ１は、電力変換装置１１ｂとブレーカ１４ｄの間に配設されている。より詳しくは、センサ１１ｂ１は、開閉器１４ｃとブレーカ１４ｄの間に配設されている。センサ１１ｂ１は、その配設された位置の電圧及び電流の少なくとも一方を検出して、発電装置１１が系統電源３０から給電されているか否かを検出するものである。本実施形態では、センサ１１ｂ１は、その配設された位置の電圧を検出する。センサ１１ｂ１で検出された電圧の検出信号は、第一制御装置１９に出力される。センサ１１ｂ１は、ブレーカ１４ｄと発電装置１１との間に配設されて、その配設された位置の電圧及び電流の少なくとも一方を検出する第一検出装置である。

また、電線１４上であって開閉器１４ｃと接続部１４ａの間（すなわち系統電源３０と発電装置１１との間）には、ブレーカ１４ｄが配設されている。系統電源３０からの送電が行われている場合であって、何らかの原因により電線１４に異常な電流（例えば過電流）が流れたときに、ブレーカ１４ｄは自動で電線１４を開路とするようになっている。これによりコジェネレーション装置１０は異常な電流による損傷などから回避される。

第一制御装置１９は、発電装置１１（燃料電池１１ａ１）の制御を少なくとも行うものである。具体的には、系統電源３０から電力供給があるときは、電気負荷１５の消費電力となるように、補機１０ｂを制御して燃料電池１１ａ１の発電量の制御を行う。このとき、燃料電池１１ａ１の発電する電力より電気負荷１５の消費電力が上回る場合は、その不足電力を系統電源３０から受電して補うようになっている。停電の場合は、燃料電池１１ａ１の発電量が一定の出力電力（例えば定格の半分（３５０Ｗ））となるように制御している。

また、開閉器１４ｃは、第一制御装置１９からの指示に従って、開閉制御されるようになっている。開閉器１４ｃは、系統電源３０が停電など異常である場合には、開路され、発電装置１１と系統電源３０とを解列する。開閉器１４ｃは、系統電源３０が正常である場合には、閉路され、発電装置１１と系統電源３０とを連系する。

コジェネレーション装置１０は、発電装置用リモコン２５を備えている。発電装置用リモコン２５は、第一制御装置１９と互いに通信可能に接続されて、コジェネレーション装置１０の操作を行うリモコン（第一リモコン）である。発電装置用リモコン２５には、発電器１１ａの発電する電力、使用電力量、貯湯槽２１の残湯量などのコジェネレーション装置１０の運転状況が表示できるようになっている。
発電装置用リモコン２５は、第二制御装置４２とも互いに通信可能に接続されている。発電装置用リモコン２５は、給湯器４１の操作、運転状況の表示も可能である。

コジェネレーション装置１０は、貯湯ユニット２０を備えている。貯湯ユニット２０は、コジェネレーション装置１０の筐体１０ａ内に収容されている。貯湯ユニット２０は、貯湯槽２１を備えている。

貯湯槽２１は、発電装置１１（燃料電池１１ａ１）の排熱を熱交換により回収した湯水を貯めるものである。貯湯槽２１には、貯湯槽２１内の湯水（貯湯水）を循環させるための湯水循環回路２２が接続されている。湯水循環回路２２上には、熱交換器２３が配設されている。熱交換器２３には、一端が発電器１１ａの排熱が排出される発電器１１ａの排出口に接続された流路２３ａの他端が接続されている。熱交換器２３は、流路２３ａを介して供給される排熱と湯水循環回路２２を循環する湯水との間で熱交換を行うものである。すなわち、コジェネレーション装置１０の発電中に図示しないポンプの駆動によって湯水循環回路２２を湯水が循環すると、湯水が流路２３ａを介して排出されたコジェネレーション装置１０の排熱を熱交換器２３を介して回収することで、湯水が加熱されるようになっている。

なお、発電器１１ａの排熱とは、例えば、コジェネレーション装置１０の場合、燃料電池１１ａ１の排熱や改質部１１ａ３の排熱などをいう。しかし、それに限定せずコジェネレーション装置１０それ自体の熱など回収可能な排熱なら何でも利用できる。
また、貯湯ユニット２０は、筐体１０ａの外にコジェネレーション装置１０の別のユニットとして設けるようにしてもよい。

貯湯槽２１は、１つの柱状容器を備えており、その内部に温水が層状に、すなわち上部の温水が最も高温であり下部にいくにしたがって低温となり下部の温水が最も低温であるように貯留されるようになっている。貯湯槽２１に貯留されている高温の温水が貯湯槽２１の柱状容器の上部から導出され、その導出された分を補給するように水道水などの水（低温の水）が貯湯槽２１の柱状容器の下部から導入されるようになっている。なお、貯湯槽２１は、貯湯槽２１から導出された湯水に水道水が合流するように構成されるようにしてもよい。これにより、貯湯槽２１からの湯水が降温される。

貯湯槽２１には、給湯器４１に一端が接続されている給湯管２４の他端が接続されている。貯湯槽２１内の湯水は、給湯管２４を介して給湯器４１に供給可能である。

給湯システム４０は、給湯器４１、給湯器制御装置（以下、第二制御装置という）４２、電源基板４３、給湯管４４および給湯器用リモコン４５を備えている。

給湯器４１は、貯湯槽２１から導入された湯水を、熱源によって加熱して給湯するようになっている。熱源としては、燃料を燃焼させる燃焼器、熱交換器、電気ヒータなどである。本実施形態では、熱源は燃焼器であり、燃料は、改質用原料と同じ天然ガスである。給湯器４１は、図示しない温度センサで検出した湯水の温度が設定された給湯温度となるように、燃焼器の燃焼を調整するように構成されている。また、図示していないが、給湯器４１には水道水が合流するようになっている。これにより、湯水を降温することも可能である。

第二制御装置４２は、前述したように給湯器４１から導出される給湯温度を調整する。第二制御装置４２は、第一制御装置１９と互いに通信可能に接続されている。

電源基板４３は、給湯器４１および第二制御装置４２に駆動用電力を供給するものである。電源基板４３は、系統電源３０からの交流電力が配電盤３２で分配されて電線３３を介して供給されている。電源基板４３は、供給された交流電力を所定の直流電力に変換して給湯器４１および第二制御装置４２へ供給している。

給湯管４４には、給湯器４１から供給される湯水を、給湯として利用する湯水使用場所Ａ２（例えば屋内）に設置されている複数の湯利用機器Ａ２ａが接続されている。この湯利用機器としては、浴槽、シャワ、キッチン（キッチンの蛇口）、洗面所（洗面所の蛇口）などがある。また、給湯管４４には、給湯器４１から供給される湯水を熱源として利用する湯水使用場所Ａ２に設置されている熱利用機器Ａ２ｂが接続されている。この熱利用機器としては、浴室暖房、床暖房、浴槽の湯の追い炊き機構などがある。

給湯器用リモコン４５は、第二制御装置４２と互いに通信可能に接続されて、給湯器４１の操作を行うリモコン（第二リモコン）である。給湯器用リモコン４５には、給湯温度などの給湯器４１の運転状況が表示される。
給湯器用リモコン４５は、第一制御装置１９とも互いに通信可能に接続されている。給湯器用リモコン４５は、コジェネレーション装置１０の操作、運転状況の表示も可能である。

さらに、上述したコジェネレーションシステム１の通信構成について図１および図３を参照して説明する。第一制御装置１９は、第一電源供給経路５１を介して発電装置用リモコン２５に接続可能である。第一電源供給経路５１は、発電装置用リモコン２５と電気的に接続されている電源供給経路であって発電装置用リモコン２５との間で第一ＰＬＣ信号を送受信するとともに電源電圧を供給する電源供給経路である。第一電源供給経路５１の一端は、発電装置用リモコン２５の接続端子（図示省略）に接続されている。第一電源供給経路５１の他端は、第一制御装置１９の接続端子１９ａに接続されている。

接続端子１９ａには、第二電源供給経路５２および第三電源供給経路５３が接続可能である。第二電源供給経路５２は、他の装置である給湯システム４０（第二制御装置４２）と接続されている電源供給経路であって給湯システム４０（第二制御装置４２）との間で第二ＰＬＣ信号を送受信するとともに電源電圧を供給可能である電源供給経路である。第二電源供給経路５２の一端は、第二制御装置４２の接続端子（図示省略）に接続されている。第二電源供給経路５２の他端は、第一制御装置１９の接続端子１９ａに接続されている。

第三電源供給経路５３は、給湯システム４０を操作するための給湯器用リモコン４５と接続されている電源供給経路であって給湯器用リモコン４５との間で第三ＰＬＣ信号を送受信するとともに電源電圧を供給可能である電源供給経路である。第三電源供給経路５３の一端は、給湯器用リモコン４５の接続端子（図示省略）に接続されている。第三電源供給経路５３の他端は、第二電源供給経路５２に接続されている。

なお、本実施形態においては、第三電源供給経路５３が第二電源供給経路５２の途中に接続されているが、第二電源供給経路５２および第三電源供給経路５３が第一制御装置１９の接続端子１９ａに直接接続されるようにしてもよい。また、各経路５１，５２，５３は、直流電圧が供給されている。各経路５１，５２，５３は、２本線で構成されるのが好ましい。

また、他の装置は、コジェネレーション装置１０と互いに連携可能な装置であって、互いに通信可能である装置である。本実施形態では、給湯システム４０であるが、太陽光発電ユニット、燃料電池ユニット、蓄電池システムなどの他の発電ユニットでもよい。また、本実施形態では、発電装置用リモコン２５がコジェネレーション装置１０（第一制御装置１９）に接続されているが、接続されない場合もある。

第一制御装置１９は、接続端子１９ａ、マイコン１９ｂ、第一送受信回路１９ｃ、第二送受信回路１９ｄ、および切替装置１９ｅを備えている。マイコン１９ｂは、コジェネレーション装置１０を統括制御する。

第一送受信回路１９ｃは、接続端子１９ａとマイコン１９ｂとの間に設けられ、第一ＰＬＣ信号を送受信する。第一送受信回路１９ｃは、切替装置１９ｅ（ひいては接続端子１９ａ）と第一リモコン用電源１９ｆとを接続する第一内部電力供給経路１９ｃ１を備えている。第一リモコン用電源１９ｆは、発電装置用リモコン２５に直流電力を給電するためのものであり、電源基板１３からの直流電力を変更（昇圧または降圧）して第一リモコン用電源電力（第一リモコン用電源電圧）を出力する。

第一送受信回路１９ｃは、第一内部電力供給経路１９ｃ１の第一リモコン用電源電圧に対して第一ＰＬＣ信号を分離混合する第一分離混合回路１９ｃ２を備えている。第一分離混合回路１９ｃ２は、第一ＬＰＦ（ローパスフィルタ）１９ｃ３と第一ＨＰＦ（ハイパスフィルタ）１９ｃ４とを備えている。第一ＬＰＦ１９ｃ３は、第一内部電力供給経路１９ｃ１に接続されている。第一ＨＰＦ１９ｃ４は、第一内部電力供給経路１９ｃ１から分岐する第一分岐電力供給経路１９ｃ５に接続されている。第一ＬＰＦ１９ｃ３は、各ＰＬＣ信号を遮断し、第一ＨＰＦ１９ｃ４は、各ＰＬＣ信号を透過する。
なお、第一分岐電力供給経路１９ｃ５には、第一内部電力供給経路１９ｃ１にＰＬＣ信号を重畳（入力）するためのコイル（図示省略）が設けられている。

第一送受信回路１９ｃは、ＰＬＣモデム素子である通信ＩＣ１９ｇを備えている。通信ＩＣ１９ｇは、第一リモコン用電源１９ｆからの電力を変更（昇圧または降圧）して出力するレギュレータ１９ｈから給電されている。通信ＩＣ１９ｇは、第一分岐電力供給経路１９ｃ５を介して第一ＨＰＦ１９ｃ４に接続されている。通信ＩＣ１９ｇは、第一分離混合回路１９ｃ２で分離された第一ＰＬＣ信号を入力し第一通信データを復調しマイコン１９ｂに出力する。また、通信ＩＣ１９ｇは、マイコン１９ｂから第一通信データを入力し第一ＰＬＣ信号に変調して第一分離混合回路１９ｃ２に出力する。具体的には、通信ＩＣ１９ｇは、上述した第一分離混合回路１９ｃ２のコイルを用いて、第一通信データから変調したＰＬＣ信号を第一内部電力供給経路１９ｃ１に重畳する。

第二送受信回路１９ｄは、接続端子１９ａとマイコン１９ｂとの間に設けられ、第二ＰＬＣ信号および第三ＰＬＣ信号を送受信する。第二送受信回路１９ｄは、切替装置１９ｅ（ひいては接続端子１９ａ）とマイコン１９ｂ（入力ポート１９ｂ５）とを接続する第二内部電力供給経路１９ｄ１を備えている。

第二送受信回路１９ｄは、第二内部電力供給経路１９ｄ１の第二リモコン用電源電圧（給湯器用リモコン４５の駆動用電圧）に対して第二ＰＬＣ信号および第三ＰＬＣ信号の少なくともいずれかを分離混合する第二分離混合回路１９ｄ２を備えている。第二分離混合回路１９ｄ２は、第二ＬＰＦ１９ｄ３と第二ＨＰＦ１９ｄ４とを備えている。第二ＬＰＦ１９ｄ３は、第二内部電力供給経路１９ｄ１に接続されている。第二ＨＰＦ１９ｄ４は、第二内部電力供給経路１９ｄ１から分岐する第二分岐電力供給経路１９ｄ５に接続されている。第二ＬＰＦ１９ｄ３は、各ＰＬＣ信号を遮断し、第二ＨＰＦ１９ｄ４は、各ＰＬＣ信号を透過する。
なお、第二分岐電力供給経路１９ｄ５には、第二内部電力供給経路１９ｄ１にＰＬＣ信号を重畳（入力）するためのコイル（図示省略）が設けられている。また、第二内部電力供給経路１９ｄ１には、切替装置１９ｅと第二分離混合回路１９ｄ２との間にダイオードブリッジ回路１９ｉが接続されている。

第二送受信回路１９ｄは、ＰＬＣモデム素子である通信ＩＣ１９ｇを備えている。通信ＩＣ１９ｇは、第一分岐電力供給経路１９ｃ５および第二分岐電力供給経路１９ｄ５を介して第二ＨＰＦ１９ｄ４に接続されている。通信ＩＣ１９ｇは、第二分離混合回路１９ｄ２で分離された第二ＰＬＣ信号および第三ＰＬＣ信号の少なくともいずれかを入力し第二および第三通信データの少なくともいずれかを復調しマイコン１９ｂに出力する。また、通信ＩＣ１９ｇは、マイコン１９ｂから第二および第三通信データの少なくともいずれかを入力し第二ＰＬＣ信号および第三ＰＬＣ信号の少なくともいずれかに変調して第二分離混合回路１９ｄ２に出力する。具体的には、通信ＩＣ１９ｇは、上述した第二分離混合回路１９ｄ２のコイルを用いて、第二および第三通信データから変調したＰＬＣ信号を第二内部電力供給経路１９ｄ１に重畳する。

なお、第一ＰＬＣ信号は、電力線（第一電源供給経路５１）に重畳可能な信号であって、コジェネレーション装置１０（第一制御装置１９）と発電装置用リモコン２５との間で通信させるためのＰＬＣ信号である。第一通信データは、コジェネレーション装置１０と発電装置用リモコン２５との間で通信されるデータである。

第二ＰＬＣ信号は、電力線（第二電源供給経路５２）に重畳可能な信号であって、コジェネレーション装置１０（第一制御装置１９）と給湯システム４０（第二制御装置４２）との間で通信させるためのＰＬＣ信号である。第二通信データは、コジェネレーション装置１０（第一制御装置１９）と給湯システム４０（第二制御装置４２）との間で通信されるデータである。

第三ＰＬＣ信号は、電力線（第三電源供給経路５３）に重畳可能な信号であって、コジェネレーション装置１０（第一制御装置１９）と給湯器用リモコン４５との間で通信させるためのＰＬＣ信号である。第三通信データは、コジェネレーション装置１０（第一制御装置１９）と給湯システム４０（給湯器用リモコン４５）との間で通信されるデータである。
また、上述した各ＨＰＦに代えて、ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）を使用するようにしてもよい。

切替装置１９ｅは、接続端子１９ａと第一送受信回路１９ｃとを接続する第一接続状態と、接続端子１９ａと第二送受信回路１９ｄとを接続する第二接続状態とを、マイコン１９ｂからの指示（切替信号）に応じて切替可能である。切替装置１９ｅのａ端子は、接続端子１９ａに接続されている。切替装置１９ｅのｂ端子は、第一送受信回路１９ｃに接続されている。切替装置１９ｅのｃ端子は、第二送受信回路１９ｄに接続されている。

マイコン１９ｂからの切替信号は、マイコン１９ｂの出力ポート１９ｂ３から第一フォトカプラ１９ｊ１を介して出力される。第一フォトカプラ１９ｊ１は、内部で電気信号を光に変換し再び電気信号へ戻すことによって、電気的に絶縁しながら信号を伝達する素子である。

マイコン１９ｂの出力ポート１９ｂ４は、発電装置用リモコン２５、給湯器用リモコン４５および第二制御装置４２に対する通信データ（第一〜第三通信データ）を通信ＩＣ１９ｇに出力するポートである。マイコン１９ｂからの通信データは、マイコン１９ｂの出力ポート１９ｂ４から第二フォトカプラ１９ｊ２を介して通信ＩＣ１９ｇに出力される。

マイコン１９ｂの入力ポート１９ｂ５は、第二リモコン用電源電圧を監視するためのポートである。マイコン１９ｂは、第二リモコン用電源電圧から第二制御装置４２ひいては給湯システム４０に電源が正常に供給されているか否か、または第二制御装置４２ひいては給湯システム４０が正常に運転されているか否かを判定することが可能である。第二リモコン用電源電圧は、第三フォトカプラ１９ｊ３を介してマイコン１９ｂの入力ポート１９ｂ５に入力される。

マイコン１９ｂの入力ポート１９ｂ６は、発電装置用リモコン２５、給湯器用リモコン４５および第二制御装置４２から受信したＰＬＣ信号から変換された通信データ（第一〜第三通信データ）を通信ＩＣ１９ｇから入力するポートである。通信ＩＣ１９ｇからの通信データは、第四フォトカプラ１９ｊ４を介してマイコン１９ｂの入力ポート１９ｂ６に入力される。
なお、第二〜第四フォトカプラ１９ｊ２〜１９ｊ４は、第一フォトカプラ１９ｊ１と同様に構成されている。

さらに、マイコン１９ｂは、第一から第三電源供給経路５１〜５３のいずれかが接続端子１９ａに接続されているか否かを自動的に検出する接続状態検出部１９ｂ１を備えている。具体的には、マイコン１９ｂは、図４に示すフローチャートに沿ったプログラムを、所定の短時間毎に実行する。

マイコン１９ｂは、ステップＳ１０２において、コジェネレーション装置１０の電源がオンされたか否かを判定する。例えば、マイコン１９ｂは、図示しない起動スイッチがオンされると（あるいはユーザによって予め設定された起動開始時刻となったことにより自動的に起動が開始されると）、コジェネレーション装置１０の電源がオンされた旨を判定する。なお、コジェネレーション装置１０の電源がオンされた場合、同時に給湯システム４０の電源もオンされる。または、コジェネレーション装置１０の電源がオンされたときには、給湯システム４０の電源は既にオンされている。

マイコン１９ｂは、ステップＳ１０２にて「ＮＯ」と判定した場合、プログラムを一旦終了する。一方、マイコン１９ｂは、ステップＳ１０２にて「ＹＥＳ」と判定した場合、ステップＳ１０４において、切替装置１９ｅを給湯システム４０側すなわち接続端子１９ａと第二送受信回路１９ｄとを接続する第二接続状態側に切り替える。

マイコン１９ｂは、ステップＳ１０６において、コジェネレーション装置１０の電源がオンされた時点から所定時間が経過したか否かを判定する。なお、所定時間は、コジェネレーション装置１０の電源がオンされると同時に給湯システム４０の電源もオンされた場合、第二制御装置４２が起動するまでにかかる時間に設定されている。
マイコン１９ｂは、ステップＳ１０６にて「ＮＯ」と判定した場合、プログラムを一旦終了する。一方、マイコン１９ｂは、ステップＳ１０６にて「ＹＥＳ」と判定した場合、プログラムをステップＳ１０８以降に進める。

マイコン１９ｂは、第二リモコン用電源電圧を検出し（電源確認信号を確認し）、かつ、給湯器用リモコン４５との通信が正常である場合には、ステップＳ１０８，１１０にてそれぞれ「ＹＥＳ」と判定し、第二制御装置４２と正常に接続されるとともに、給湯器用リモコン４５とも正常に接続されている旨を検出する（ステップＳ１１２）。

マイコン１９ｂは、第二リモコン用電源電圧を検出し（電源確認信号を確認し）、かつ、給湯器用リモコン４５との通信が正常でない場合には、ステップＳ１０８，１１０にて「ＹＥＳ」，「ＮＯ」と判定し、第二制御装置４２と正常に接続されるとともに、給湯器用リモコン４５とは正常に接続されてない（接続不良である）旨を検出する（ステップＳ１１４）。

マイコン１９ｂは、ステップＳ１０８において、入力ポート１９ｂ５に入力した信号（電源確認信号：第二リモコン用電源電圧）が判定値より大きい場合に、第二リモコン用電源電圧を検出することができる（電源確認信号を確認することができる）。マイコン１９ｂは、ステップＳ１１０において、入力ポート１９ｂ６に入力した第三通信データから（第三通信データの有無など）、給湯器用リモコン４５との通信が正常であるか否かを検出することができる。

また、マイコン１９ｂは、ステップＳ１１６において、切替装置１９ｅを発電装置用リモコン２５側すなわち接続端子１９ａと第一送受信回路１９ｃとを接続する第一接続状態側に切り替える。
その後、マイコン１９ｂは、第二リモコン用電源電圧を検出せず（電源確認信号を確認せず）、かつ、発電装置用リモコン２５との通信が正常である場合には、ステップＳ１０８，１１８にて「ＮＯ」，「ＹＥＳ」と判定し、発電装置用リモコン２５と正常に接続されている旨を検出する（ステップＳ１２０）。

マイコン１９ｂは、第二リモコン用電源電圧を検出せず（電源確認信号を確認せず）、かつ、発電装置用リモコン２５との通信が正常でない場合には、ステップＳ１０８，１１８にてそれぞれ「ＮＯ」と判定し、発電装置用リモコン２５と正常に接続されていない（接続不良である）旨を検出する（ステップＳ１２２）。
なお、マイコン１９ｂは、ステップＳ１１８において、入力ポート１９ｂ６に入力した第一通信データから（第一通信データの有無など）、発電装置用リモコン２５との通信が正常であるか否かを検出することができる。

また、発電装置用リモコン２５は、図示しないが、第一制御装置１９と同様に、通信回路を備えている。この通信回路は、第二送受信回路１９ｄと同様に、内部電力供給経路、分離混合回路、ダイオードブリッジ回路、通信ＩＣなどを備えている。
また、給湯器用リモコン４５も、発電装置用リモコン２５と同様に、通信回路を備えている。

また、第二制御装置４２は、第一制御装置１９と同様に、通信回路４２ａおよびリモコン用ＤＣ電源４２ｂを備えている。通信回路４２ａは、第一制御装置１９の通信回路と同様に構成されている。第一制御装置１９の通信回路は、接続端子１９ａ、第一送受信回路１９ｃ、第二送受信回路１９ｄ、切替装置１９ｅ、第一リモコン用電源１９ｆ、通信ＩＣ１９ｇ、レギュレータ１９ｈおよびダイオードブリッジ回路１９ｉから構成されている。

上述した説明から明らかなように、本実施形態に係るコジェネレーション装置１０は、発電装置１１が系統電源３０に連系され、発電装置１１の発電に伴って発生する排熱を回収するとともに、互いに連携可能な他の装置（給湯システム４０）と互いに通信可能であるコジェネレーション装置である。コジェネレーション装置１０を制御する第一制御装置１９は、コジェネレーション装置１０を操作するための第一リモコン（発電装置用リモコン２５）と接続されている電源供給経路であって発電装置用リモコン２５との間で第一ＰＬＣ信号を送受信するとともに電源電圧を供給する第一電源供給経路５１が接続可能であり、給湯システム４０と接続されている電源供給経路であって給湯システム４０との間で第二ＰＬＣ信号を送受信するとともに電源電圧を供給可能である第二電源供給経路５２が接続可能であり、かつ、給湯システム４０を操作するための第二リモコン（給湯器用リモコン４５）と接続されている電源供給経路であって給湯器用リモコン４５との間で第三ＰＬＣ信号を送受信するとともに電源電圧を供給可能である第三電源供給経路５３が接続可能である接続端子１９ａと、コジェネレーション装置１０を統括制御するマイコン１９ｂと、接続端子１９ａとマイコン１９ｂとの間に設けられ、第一ＰＬＣ信号を送受信する第一送受信回路１９ｃと、接続端子１９ａとマイコン１９ｂとの間に設けられ、第二および第三ＰＬＣ信号を送受信する第二送受信回路１９ｄと、接続端子１９ａと第一送受信回路１９ｃとを接続する第一接続状態と、接続端子１９ａと第二送受信回路１９ｄとを接続する第二接続状態とをマイコン１９ｂからの指示に応じて切替可能である切替装置１９ｅと、を備えている。

これによれば、発電装置用リモコン２５に接続されている第一電源供給経路５１、給湯システム４０に接続されている第二電源供給経路５２、および給湯器用リモコン４５に接続されている第三電源供給経路５３は、一つの接続端子１９ａにまとめて接続することができる。よって、誤接続を確実に抑制することが可能となる。また、これら電源供給経路５１〜５３をまとめて一つの接続端子１９ａに接続した場合であっても、切替装置１９ｅを切り替えることで、接続端子１９ａに入力した各ＰＬＣ信号をその信号に応じた送受信回路に適切に導く（振り分ける）ことが可能となる。よって、コジェネレーション装置１０と給湯システム４０や複数のリモコンとの間の通信を確保することが可能となる。このように、コジェネレーション装置１０と給湯システム４０や複数のリモコンとを接続する際に、これらとの通信を確保した上で配線施工時の誤配線を抑制することが可能となる。

また、給湯システム４０を既に設置されている家庭に新たにコジェネレーション装置１０を追加設置する場合において、特に誤配線を抑制するのに有効である。なお、給湯システム４０とコジェネレーション装置１０を新たに設置する場合においても、誤配線を抑制するのに有効である。

またコジェネレーション装置１０において、第一送受信回路１９ｃは、発電装置用リモコン２５に給電する第一リモコン用電源１９ｆと、第一ＰＬＣ信号を分離混合する第一分離混合回路１９ｃ２と、を備え、第二送受信回路１９ｄは、第二および第三ＰＬＣ信号の少なくともいずれかを分離混合する第二分離混合回路１９ｄ２と、を備え、第一制御装置１９は、第一リモコン用電源１９ｆから給電されて、第一分離混合回路１９ｃ２で分離された第一ＰＬＣ信号から第一通信データを復調し、かつ、マイコン１９ｂからの第一通信データを第一ＰＬＣ信号に変調するとともに、第二分離混合回路１９ｄ２で分離された第二ＰＬＣ信号および第三ＰＬＣ信号の少なくともいずれかから第二および第三通信データの少なくともいずれかを復調し、かつ、マイコン１９ｂからの第二および第三通信データの少なくともいずれかを第二ＰＬＣ信号および第三ＰＬＣ信号の少なくともいずれかに変調するＰＬＣモデム素子（通信ＩＣ１９ｇ）と、を備えている。
これによれば、通信ＩＣ１９ｇは、前記第一送受信回路１９ｃと前記第二送受信回路１９ｄの両方を兼用している。よって、本来二つ使用するところ一つのＰＬＣモデム素子（通信ＩＣ）で済むため、コジェネレーション装置１０のコストダウンを図ることが可能となる。

またコジェネレーション装置１０において、マイコン１９ｂは、第一から第三電源供給経路５１〜５３のいずれかが接続端子１９ａに接続されているか否かを検出する接続状態検出部１９ｂ１を備えている。
これによれば、第一から第三電源供給経路５１〜５３が接続端子１９ａに正しく接続されていることを確実に確認することが可能となる。

なお、上述した実施形態における燃料電池１１ａ１は固体酸化物燃料電池であったが、本発明を高分子電解質形燃料電池に適用するようにしても良い。
また、上述した実施形態においては、発電器１１ａは、天然ガス、ＬＰＧ、灯油、ガソリン、メタノール等の燃料を用いて発電する燃料電池発電器の代わりに、エンジン発電器等が含まれる。
また、上述した実施形態では、コジェネレーション装置１０と互いに連携可能であり互いに通信可能である他の装置として、給湯システム４０を採用したが、給湯システム４０に限定されない。

１０…発電ユニット、１１…発電装置、１１ａ…発電器、１１ａ１…燃料電池、１１ｂ…電力変換装置、１１ｂ１…センサ、１４…電線、１４ｃ…開閉器、１５…電気負荷、１９…発電装置制御装置（第一制御装置）、１９ａ…接続端子、１９ｂ…マイコン（接続状態検出部）、１９ｃ…第一送受信回路、１９ｄ…第二送受信回路、１９ｅ…切替装置、１９ｆ…第一リモコン用電源、１９ｇ…通信ＩＣ（ＰＬＣモデム素子）、１９ｈ…レギュレータ、２０…貯湯ユニット、２１…貯湯槽、２５…発電装置用リモコン、３０…系統電源、４０…給湯システム（他の装置）、４２…給湯器制御装置（第二制御装置）、４５…給湯器用リモコン、５１〜５３…第一から第三電源供給経路。

Claims (3)

1. 発電装置が系統電源に連系され、前記発電装置の発電に伴って発生する排熱を回収するとともに、互いに連携可能な他の装置と互いに通信可能であるコジェネレーション装置であって、
   前記コジェネレーション装置を制御する第一制御装置は、
   前記コジェネレーション装置を操作するための第一リモコンと接続されている電源供給経路であって前記第一リモコンとの間で第一ＰＬＣ信号を送受信するとともに電源電圧を供給する第一電源供給経路が接続可能であり、前記他の装置と接続されている電源供給経路であって前記他の装置との間で第二ＰＬＣ信号を送受信するとともに電源電圧を供給可能である第二電源供給経路が接続可能であり、かつ、前記他の装置を操作するための第二リモコンと接続されている電源供給経路であって前記第二リモコンとの間で第三ＰＬＣ信号を送受信するとともに電源電圧を供給可能である第三電源供給経路が接続可能である接続端子と、
   前記コジェネレーション装置を統括制御するマイコンと、
   前記接続端子と前記マイコンとの間に設けられ、前記第一ＰＬＣ信号を送受信する第一送受信回路と、
   前記接続端子と前記マイコンとの間に設けられ、前記第二および第三ＰＬＣ信号を送受信する第二送受信回路と、
   前記接続端子と第一送受信回路とを接続する第一接続状態と、前記接続端子と第二送受信回路とを接続する第二接続状態とを前記マイコンからの指示に応じて切替可能である切替装置と、
   を備えているコジェネレーション装置。
2. 前記第一送受信回路は、前記第一リモコンに給電する第一リモコン用電源と、前記第一ＰＬＣ信号を分離混合する第一分離混合回路と、を備え、
   前記第二送受信回路は、前記第二および第三ＰＬＣ信号の少なくともいずれかを分離混合する第二分離混合回路と、を備え、
   前記第一制御装置は、
   前記第一リモコン用電源から給電されて、前記第一分離混合回路で分離された前記第一ＰＬＣ信号から第一通信データを復調し、かつ、前記マイコンからの第一通信データを前記第一ＰＬＣ信号に変調するとともに、
   前記第二分離混合回路で分離された前記第二ＰＬＣ信号および第三ＰＬＣ信号の少なくともいずれかから第二および第三通信データの少なくともいずれかを復調し、かつ、前記マイコンからの第二および第三通信データの少なくともいずれかを前記第二ＰＬＣ信号および第三ＰＬＣ信号の少なくともいずれかに変調するＰＬＣモデム素子、を備えている請求項１記載のコジェネレーション装置。
3. 前記マイコンは、前記第一から第三電源供給経路のいずれかが前記接続端子に接続されているか否かを検出する接続状態検出部を備えている請求項１または請求項２記載のコジェネレーション装置。

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