JP6561132B2 - 燃料電池装置、燃料電池システム、燃料電池システムの制御方法、及びコントローラ - Google Patents
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Description
[システム構成]
図1に示されるように、燃料電池システム1は、複数の燃料電池装置10を備える。各燃料電池装置10は、互いに接続されて連結運転する。各燃料電池装置10は、負荷20に接続され、負荷20に電力を供給することができる。各燃料電池装置10及び負荷20は、分電盤30を介して、系統40に接続される。
各燃料電池装置10が連結運転する際には、燃料電池装置10の1台が親装置として設定される。他の燃料電池装置10は、子装置として設定される。ある1台の燃料電池装置10から見ると、自装置及び他の燃料電池装置10のうちの1台が親装置として設定される。自装置を含む残りの燃料電池装置10が子装置として設定される。本実施形態においては、4台の燃料電池装置10が連結運転される。連結運転される燃料電池装置10の台数は、4台に限られず、3台以下であってよいし、5台以上であってよい。4台の燃料電池装置10が連結運転される場合、各燃料電池装置10は、親装置、及び子装置A、B、Cのいずれかに相当するものとして設定される。子装置Aは、第1子装置として区別されうる。子装置B及び子装置Cは、第2子装置として区別されうる。第1子装置として区別される子装置は、子装置Aに限られず、子装置B又は子装置Cであってよい。子装置Aは、第2子装置として区別されてよい。子装置「A」、「B」及び「C」という記載、並びに、「第1」及び「第2」子装置という記載は、子装置を識別子で区別する記載である。「A」、「B」及び「C」、並びに、「第1」及び「第2」等の識別子は、交換されてよいし、他の識別子に置き換えられてよい。
以上説明してきた連結運転動作は、親装置が子装置の状態を示す応答情報を取得し、子装置に対して制御指示を送信するものである。親装置に不具合が発生して親装置の運転が継続されない場合、上記動作が実行されず、子装置の運転も継続されなくなる。本実施形態においては、親装置に不具合が発生した場合でも、子装置の中から親装置が自動的に選択されて新たな親装置として設定され、子装置の運転が継続される。
10 燃料電池装置
11 セルスタック
12 セル制御部
13 PCS(パワーコンディショナ)
14 PCS制御部
15 連結制御部
16 連結通信部
20 負荷
21 電流センサ
30 分電盤
40 系統
Claims (17)
- 親装置と、第1子装置及び第2子装置を含む子装置とを含む複数の燃料電池装置のうちの前記第1子装置に相当する燃料電池装置であって、
セルスタックと、通信部と、制御部とを備え、
前記通信部は、前記親装置と前記第2子装置とに通信可能に接続され、
前記制御部は、前記親装置から取得した制御情報に基づいて、前記セルスタックを制御し、
前記制御部は、前記親装置が機能を喪失したことを検知した場合、前記親装置の機能を代行することを示す親立候補メッセージを、前記通信部から前記第2子装置に送信し、前記親装置が機能を喪失したことを前記第2子装置よりも先に検知していた場合、前記親立候補メッセージを前記第2子装置に受信させることによって前記親装置が機能を喪失したことを前記第2子装置に検知させる、燃料電池装置。 - 前記制御部は、前記親装置から送信される信号を、子装置ごとに異なるタイミングで前記通信部により取得し、ある期間以上経過しても前記信号を取得できないか、又は当該期間以上経過しなくても前記第2子装置から前記親立候補メッセージを前記通信部により取得した場合、前記親装置が機能を喪失したと判定する、請求項1に記載の燃料電池装置。
- 前記制御部は、前記親立候補メッセージを送信した子装置の間で、それぞれの状態を示す情報を共有し、共通のアルゴリズムに基づいて、前記親立候補メッセージを送信した子装置のうちの1台を新たな親装置として決定する、請求項1又は請求項2に記載の燃料電池装置。
- 前記状態を示す情報は、前記親立候補メッセージを送信した子装置の稼働時間、劣化度合い、メンテナンス実施回数、及び異常発生回数の少なくとも一つを示す情報を含む、請求項3に記載の燃料電池装置。
- 親装置と、第1子装置及び第2子装置を含む子装置とを含む複数の燃料電池装置を備える燃料電池システムであって、
前記親装置と前記第1子装置と前記第2子装置とは、それぞれセルスタックを備え、
前記親装置と前記第1子装置と前記第2子装置とは、互いに通信可能に接続され、
前記親装置は、制御情報に基づいて前記セルスタックを制御し、
前記子装置は、前記親装置から取得した前記制御情報に基づいて前記セルスタックを制御し、
前記第1子装置は、前記親装置が機能を喪失したことを検知した場合、前記親装置の機能を代行することを示す親立候補メッセージを、前記第2子装置に送信し、
前記第2子装置は、前記親装置が機能を喪失したことを検知していないときに前記第1子装置から送信された前記親立候補メッセージを取得した場合、前記親装置が機能を喪失したと判定する、燃料電池システム。 - 前記親装置は、信号を、子装置ごとに異なるタイミングで前記子装置に送信し、
前記第1子装置は、ある期間以上経過しても前記信号を取得できないか、又は当該期間以上経過しなくても前記第2子装置から前記親立候補メッセージを取得した場合、前記親装置が機能を喪失したと判定する、請求項5に記載の燃料電池システム。 - 前記親立候補メッセージを送信した子装置は、それぞれの状態を示す情報を共有し、共通のアルゴリズムに基づいて、前記親立候補メッセージを送信した子装置のうちの1台を新たな親装置として決定する、請求項5又は請求項6に記載の燃料電池システム。
- 前記状態を示す情報は、前記親立候補メッセージを送信した子装置の稼働時間、劣化度合い、メンテナンス実施回数、及び異常発生回数の少なくとも一つを示す情報を含む、請求項7に記載の燃料電池システム。
- 親装置と、第1子装置及び第2子装置を含む子装置とを含む複数の燃料電池装置を備え、前記親装置と前記第1子装置と前記第2子装置とは、それぞれセルスタックを備え、前記親装置と前記第1子装置と前記第2子装置とは、互いに通信可能に接続される燃料電池システムの制御方法であって、
前記親装置が、制御情報に基づいて前記セルスタックを制御し、
前記子装置が、前記親装置から取得した前記制御情報に基づいて前記セルスタックを制御し、
前記第1子装置が、前記親装置が機能を喪失したことを検知した場合、前記親装置の機能を代行することを示す親立候補メッセージを、前記第2子装置に送信し、
前記第2子装置が、前記親装置が機能を喪失したことを検知していないときに前記第1子装置から送信された前記親立候補メッセージを取得した場合、前記親装置が機能を喪失したと判定する、燃料電池システムの制御方法。 - 前記親装置が、信号を、子装置ごとに異なるタイミングで前記子装置に送信し、
前記第1子装置が、ある期間以上経過しても前記信号を取得できないか、又は当該期間以上経過しなくても前記第2子装置から前記親立候補メッセージを取得した場合、前前記親装置が機能を喪失したと判定する、請求項9に記載の燃料電池システムの制御方法。 - 前記親立候補メッセージを送信した子装置が、それぞれの状態を示す情報を共有し、共通のアルゴリズムに基づいて、前記親立候補メッセージを送信した子装置のうちの1台を新たな親装置として決定する、請求項9又は請求項10に記載の燃料電池システムの制御方法。
- 前記状態を示す情報は、前記親立候補メッセージを送信した子装置の稼働時間、劣化度合い、メンテナンス実施回数、及び異常発生回数の少なくとも一つを示す情報を含む、請求項11に記載の燃料電池システムの制御方法。
- 親装置と、第1子装置及び第2子装置を含む子装置とを含む複数の燃料電池装置のうちの前記第1子装置に相当し、セルスタックを備える燃料電池装置に接続されるコントローラであって、
前記親装置と前記第2子装置とに通信可能に接続され、
前記親装置から制御情報を取得し、前記制御情報に基づいて、前記第1子装置に前記セルスタックを制御させ、
前記親装置が機能を喪失したことを検知した場合、前記第1子装置が前記親装置の機能を代行することを示す親立候補メッセージを、前記第2子装置に送信し、前記親装置が機能を喪失したことを前記第2子装置よりも先に検知していた場合、前記親立候補メッセージを前記第2子装置に受信させることによって前記親装置が機能を喪失したことを前記第2子装置に検知させる、コントローラ。 - 前記親装置から送信される信号を、子装置ごとに異なるタイミングで取得し、ある期間以上経過しても前記信号を取得できないか、又は当該期間以上経過しなくても前記第2子装置から前記親立候補メッセージを取得した場合、前記親装置が機能を喪失したと判定する、請求項13に記載のコントローラ。
- 前記親立候補メッセージを送信した子装置の間で、それぞれの状態を示す情報を共有し、共通のアルゴリズムに基づいて、前記親立候補メッセージを送信した子装置のうちの1台を新たな親装置として決定する、請求項13又は請求項14に記載のコントローラ。
- 1つの親装置と複数の子装置とを有し、前記親装置が機能を喪失すると前記子装置のいずれか1つが新たな親装置となる燃料電池システムであって、
前記子装置のいずれか1つが、前記親装置が機能を喪失したことを検知した場合、当該1つの子装置が新たな親装置に立候補することと、前記親装置が機能を喪失したこととを示すメッセージを他の子装置に送信する、燃料電池システム。 - 1つの親装置と複数の子装置とを有し、前記親装置が機能を喪失すると前記子装置のいずれか1つが新たな親装置となる燃料電池システムであって、
前記子装置のいずれか1つが、前記親装置が機能を喪失したことを検知した場合、当該1つの子装置が新たな親装置に立候補することを示すメッセージであって、他の子装置が受信することにより前記親装置が機能を喪失したことを認識できるメッセージを当該他の子装置に送信する、燃料電池システム。
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