JP6581880B2 - 接続状態確認方法、燃料電池システム、燃料電池装置、及び監視装置 - Google Patents

Description

本発明は、接続状態確認方法、燃料電池システム、燃料電池装置、及び監視装置に関する。

燃料電池、特に固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）は発電効率が高く、非常に注目されている。ここで、ＳＯＦＣは発電時に非常に高温となるため、モニタによる機器監視が非常に重要である。ＳＯＦＣは出力を確保するために複数台の連結運転とされることがあるが、その場合各ＳＯＦＣに対応するモニタを設けて、監視対象に混乱が生じないようにされる。モニタは、例えば、対応するＳＯＦＣの運転状況を監視することによって、当該ＳＯＦＣが損傷する前に異常を知らせたり、安全に停止させたりする（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−８７０２号公報

ところが、ＳＯＦＣ自体には異常がなくても、モニタとＳＯＦＣとの間の通信に異常が発生することがある。この場合、ＳＯＦＣの異常を検知する手段がないことから、実際にＳＯＦＣに異常が発生すればＳＯＦＣが損傷してしまう恐れがある。これを防ぐために、モニタとの通信に異常が発生したＳＯＦＣは、自動的に緊急停止するような仕様が考えられる。しかしながら、ＳＯＦＣを緊急停止させると、セルスタックの寿命が縮むなどのデメリットがある。

そこで本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、モニタとの通信異常発生時にも燃料電池の運転状況の監視を継続でき、信頼性を向上することができる接続状態確認方法、燃料電池システム、燃料電池装置、及び監視装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明の一実施形態に係る接続状態確認方法は、
燃料電池と制御部と監視部とを備える複数の燃料電池装置を互いに接続して連結運転する燃料電池システムにおける前記制御部と前記監視部との間の接続状態を確認する接続状態確認方法であって、
前記複数の燃料電池装置のうちの１台を親装置に設定し、前記親装置以外の燃料電池装置を子装置に設定する第１ステップと、
前記親装置の監視部から前記子装置の監視部に対して、前記子装置の監視部と前記子装置の制御部との間の接続状態を確認するための確認信号を所定のタイミングで送信する第２ステップと、
前記子装置の監視部から前記親装置の監視部に対して、前記確認信号に対する応答信号を送信する第３ステップと
を含む。

また、上記課題を解決するために本発明の一実施形態に係る燃料電池システムは、
燃料電池と制御部と監視部とを備える複数の燃料電池装置を互いに接続して連結運転する燃料電池システムであって、
前記制御部は、前記複数の燃料電池装置のうちの１台を親装置に設定し、前記親装置以外の燃料電池装置を子装置に設定し、
前記親装置の監視部は、前記子装置の監視部に対して、前記子装置の監視部と前記子装置の制御部との間の接続状態を確認するための確認信号を所定のタイミングで送信し、
前記子装置の監視部は、前記親装置の監視部に対して、前記確認信号に対する応答信号を送信する。

また、上記課題を解決するために本発明の一実施形態に係る燃料電池装置は、
燃料電池と制御部と監視部とを備え、他の燃料電池装置に接続して連結運転する燃料電池装置であって、
前記制御部は、連結運転する燃料電池装置のうちの１台を親装置に設定し、前記親装置以外の燃料電池装置を子装置に設定し、
前記親装置の監視部は、前記子装置の監視部に対して、前記子装置の監視部と前記子装置の制御部との間の接続状態を確認するための確認信号を所定のタイミングで送信し、
前記子装置の監視部は、前記親装置の監視部に対して、前記確認信号に対する応答信号を送信する。

また、上記課題を解決するために本発明の一実施形態に係る監視装置は、
他の燃料電池装置に接続して連結運転する燃料電池装置に接続される監視装置であって、
連結運転する燃料電池装置のうちの１台が親装置に設定され、前記親装置以外の燃料電池装置が子装置に設定され、
前記親装置に接続される監視装置は、前記子装置と前記子装置に接続される監視装置との間の接続状態を確認するための確認信号を所定のタイミングで送信し、
前記子装置に接続される監視装置は、前記親装置に接続される監視装置に対して、前記確認信号に対する応答信号を送信する。

本発明によれば、モニタとの通信異常発生時にも燃料電池の運転状況の監視を継続でき、信頼性を向上することができる。

一実施形態に係る燃料電池システムの構成を示すブロック図である。 第１監視部と第１制御部との間で行われる動作のシーケンス図である。 第１監視部と第１制御部との間で行われる動作のシーケンス図である。 燃料電池装置の連結運転における動作を示すシーケンス図である。 子装置の監視部と制御部との間の通信異常が発生した場合の動作を示すシーケンス図である。 親装置の監視部と制御部との間の通信異常が発生した場合の動作を示すシーケンス図である。

（実施形態）
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

［システム構成］
図１は、一実施形態に係る燃料電池システム１の構成を示すブロック図である。燃料電池システム１は、第１燃料電池装置１０と第２燃料電池装置２０と第３燃料電池装置３０とを備える。

第１燃料電池装置１０は、発電を行う第１セルスタック１１と、第１セルスタック１１を制御する第１制御部１２と、第１制御部１２を通じて第１セルスタック１１の運転状況を監視する第１監視部１３とを備える。図１において、監視部は燃料電池装置に含まれるように設けられているが、別個の監視装置として燃料電池装置の外部に設けられてもよい。また、燃料電池装置は、一般的に屋外に設置されるため、屋内用の監視部は、燃料電池装置の外部に、屋外でのメンテナンス用の監視部は、燃料電池装置に含まれるように設けてもよい。さらに、それらの両方を設けてよい。

第２燃料電池装置２０も同様に、第２セルスタック２１と第２制御部２２と第２監視部２３とを備える。また、第３燃料電池装置３０も同様に、第３セルスタック３１と第３制御部３２と第３監視部３３とを備える。

第１セルスタック１１は、燃料電池であり、例えば固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）であるがこれに限られない。第２セルスタック２１及び第３セルスタック３１についても同様である。

第１制御部１２は、第１セルスタック１１の運転状態を制御する。例えば、第１セルスタック１１の運転／停止状態を切り替えたり、運転状態における発電電力を制御したりする。第２制御部２２及び第３制御部３２についても同様である。また、第１制御部１２、第２制御部２２及び第３制御部３２は互いに接続されている。

第１監視部１３は、第１制御部１２から第１セルスタック１１の状態を取得する。第１監視部１３は、第１セルスタック１１の状態に応じて、例えば第１セルスタック１１に異常が発生したことを検知した場合は、第１制御部１２に対して第１セルスタック１１を停止させる指示をすることができる。この場合、緊急停止させる指示をしてもよいし、通常停止させる指示をしてもよい。第２監視部２３及び第３監視部３３についても同様である。

第１燃料電池装置１０と第２燃料電池装置２０と第３燃料電池装置３０とはそれぞれ、第１監視部１３、第２監視部２３、第３監視部３３を介して、サーバ４０に接続される。

サーバ４０は、各燃料電池装置の監視部と通信を行い、各燃料電池装置の情報を取得する。またサーバ４０は、各燃料電池装置の動作に指示を与えたり、各燃料電池装置のメンテナンスの手配を行ったりするＯ＆Ｍ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ＆Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）サーバであってもよい。

［監視部と制御部との間の通信動作］
以下、シーケンス図を用いて、上述した構成の各部の動作を説明していく。図２は、第１燃料電池装置１０の第１監視部１３と第１制御部１２との間で行われる動作のシーケンス図である。図２（ａ）は第１監視部１３と第１制御部１２との間の通信がタイムアウトせず正常に行われる場合を示す。図２（ｂ）は第１監視部１３と第１制御部１２との間の通信がタイムアウトする場合を示す。

図２（ａ）において、第１監視部１３は、第１制御部１２に対して情報取得要求を送信する（ステップＳ２１）。続いて第１監視部１３は、応答待ち状態となる（ステップＳ２２）。第１制御部１２は、第１監視部１３からの情報取得要求を取得すると、第１セルスタック１１の状態を含む情報を生成する（ステップＳ２３）。続いて第１制御部１２は、生成した情報を第１監視部１３へ送信する（ステップ２４）。第１監視部１３は、ステップＳ２２の応答待ちの間に情報を取得できた場合（タイムアウトしなかった場合）、正常に情報取得できたと判定する。

一方、図２（ｂ）において、図２（ａ）の場合と同様に第１制御部１２は第１セルスタック１１の状態を含む情報を生成する（ステップＳ２３）。しかし図２（ｂ）において、第１制御部１２が生成した情報を第１監視部１３へ送信する（ステップＳ２４）タイミングが図２（ａ）の場合よりも遅くなり、第１監視部１３が応答待ち状態となっている期間（ステップＳ２２）を過ぎている。この場合、第１監視部１３は、タイムアウトにより正常に情報取得できなかったと判定する（ステップＳ２５）。

図３は、図２と同じく第１燃料電池装置１０の第１監視部１３と第１制御部１２との間で行われる動作のシーケンス図であるが、第１監視部１３と第１制御部１２との間の通信が途中から途絶える場合を示している。

図３において、ステップＳ２１〜Ｓ２４については、図２（ａ）と同様の動作であるため説明を省略するが、このときには第１監視部１３と第１制御部１２との間の通信が正常に行われている。続いて、第１監視部１３は、ステップＳ２１と同様に、第１制御部１２に対して情報取得要求を送信する（ステップＳ３１）。続いて第１監視部１３は、応答待ち状態となる（ステップＳ３２）。しかしながら、この時点で第１監視部１３と第１制御部１２との間の通信が途絶えており、第１制御部１２は情報取得要求を取得できない（ステップＳ３３）。

第１制御部１２が情報取得要求を取得できない場合、第１制御部１２は情報の生成を行わず、情報取得要求を待つ要求待ち状態となる（ステップＳ３４）。一方で、第１監視部１３は、ステップＳ３２の応答待ちの間に情報を取得できないので、タイムアウトにより正常に情報取得できなかったと判定する（ステップＳ３５）。

続いて第１監視部１３は、第１制御部１２に対する情報取得要求の送信をリトライする。図３にはｎ回目のリトライ動作が示されており、第１監視部１３は、第１制御部１２に対して情報取得要求を送信する（ステップＳ３１ｎ）。続いて第１監視部１３は、応答待ち状態となる（ステップＳ３２ｎ）。第１制御部１２は、情報取得要求を取得できず（ステップＳ３３ｎ）、引き続き要求待ち状態となる（ステップＳ３４）。一方で、第１監視部１３は、ステップＳ３２ｎの応答待ちの間に情報を取得できないので、タイムアウトにより正常に情報取得できなかったと判定する（ステップＳ３５ｎ）。

最終的に、第１制御部１２は、要求待ち状態（ステップＳ３４）が所定期間又は所定回数続いた後に、タイムアウトにより正常に要求を取得できなかったと判定する（ステップＳ３６）。この場合、第１制御部１２は、第１監視部１３との間の通信が途絶えたと判定する。

［連結運転動作］
続いて複数台の燃料電池装置が連結運転される場合について説明する。複数台の燃料電池装置が連結運転される場合、燃料電池装置のうちの１台が親装置に設定され、親装置以外の燃料電池装置が子装置に設定される。親装置又は子装置の設定は、サーバ４０から各燃料電池装置の監視部を介して行われてもよいし、各燃料電池装置の制御部間の通信によって行われてもよい。

複数台の燃料電池装置が連結運転される場合、これらのうちの１台の燃料電池装置が、当該燃料電池装置に接続される他の燃料電池装置を親装置又は子装置に設定するようにしてもよい。

親装置の制御部は、子装置の制御部に対して、子装置の燃料電池の出力などを含む制御指示を送信する。子装置の制御部は、親装置の制御部から取得した制御指示に基づいて、子装置の燃料電池を制御する。

図４は、第１燃料電池装置１０と第２燃料電池装置２０と第３燃料電池装置３０との連結運転における動作を示すシーケンス図である。本実施形態に係る燃料電池システム１では、第１燃料電池装置１０が親装置に設定され、第２燃料電池装置２０と第３燃料電池装置３０とが子装置に設定される。

連結運転時においても、親装置であるか子装置であるかにかかわらず、各燃料電池装置は、監視部と制御部との間で図２に示したような動作をおこなっている。これらの動作は、図４においてステップＳ４１〜Ｓ４４として示されており、第１監視部１３と第１制御部１２との間、第２監視部２３と第２制御部２２との間、及び、第３監視部３３と第３制御部３２との間それぞれで行われている。ステップＳ４１〜Ｓ４４の動作はそれぞれ、図２のステップＳ２１〜Ｓ２４の動作に対応するので、説明は省略する。

一方で、連結運転時において、親装置の制御部は子装置の制御部に対して制御指示を送信する必要があるため、親装置から子装置に対して存在確認が行われる。ここで子装置に対する存在確認とは、子装置の監視部と制御部との間の通信が正常であるか、つまり子装置の監視部と制御部との間の接続状態を確認するための動作である。この動作を実行する方法は、接続状態確認方法ともいえる。

本実施形態において、親装置に設定される第１燃料電池装置１０の第１監視部１３から、子装置に設定される第２燃料電池装置２０の第２監視部２３に対して存在確認が行われる。ここで本実施形態においては、図１に示すように第１監視部１３と第２監視部２３とは直接接続されておらず、サーバ４０を介して接続されている。よって、第１監視部１３から第２監視部２３に対する存在確認は、サーバ４０を介して行われる。以下、この動作について説明する。

まず、第１監視部１３は、第２監視部２３に対する確認信号をサーバ４０に送信する（ステップＳ４５ａ）。続いて第１監視部１３は、応答待ち状態となる（ステップＳ４６ａ）。サーバ４０は、第１監視部１３から取得した確認信号を第２監視部２３に送信するための処理を行い（ステップＳ４５ｂ）、第２監視部２３に対して存在確認するための確認信号を送信する（ステップＳ４５ｃ）。

第２監視部２３は、サーバ４０から取得した確認信号に応じて、第２燃料電池装置２０が正常に動作しているか否かを示す応答信号を生成する（ステップＳ４７ａ）。例えば、ステップＳ４１〜Ｓ４４の動作において、第２監視部２３の応答待ちステップＳ４２の間に第２制御部２２からの情報を取得できている場合は、第２監視部２３は、第２制御部２２との間の通信が正常であることを示す応答信号を生成する。一方で、ステップＳ４１〜Ｓ４４の動作によって、第２監視部２３と第２制御部２２との間の通信が途絶えたと判定されている場合、第２監視部２３は、第２制御部２２との間の通信が正常でないことを示す応答信号を生成する。

続いて第２監視部２３は、応答信号をサーバ４０に送信する（ステップＳ４８ａ）。サーバ４０は、第２監視部２３から取得した応答信号を第１監視部１３に送信するための処理を行い（ステップＳ４８ｂ）、第１監視部１３に対して応答信号を送信する（ステップＳ４８ｃ）。

第１監視部１３は、ステップＳ４６ａの応答待ちの間に第２監視部２３からの応答信号を取得できた場合（タイムアウトしなかった場合）であって、取得した応答信号に第２制御部２２との間の通信が正常であることを示す情報が含まれる場合、第２燃料電池装置２０が正常に動作しているものと判定する。一方で、第１監視部１３は、取得した応答信号に第２制御部２２との間の通信が正常でないことを示す情報が含まれる場合、第２監視部２３と第２制御部２２との間の通信に何らかの異常が発生しているものと判定する。また第１監視部１３は、ステップＳ４６ａの応答待ちの間に第２監視部２３からの応答信号を取得できなかった場合（タイムアウトした場合）も、第２監視部２３と第２制御部２２との間の通信に何らかの異常が発生しているものと判定する。

以上、第１監視部１３から第２監視部２３に対する存在確認の動作について説明したが、第１監視部１３から第３監視部３３に対する存在確認の動作も同様に行われる。図４において第１監視部１３から第３監視部３３に確認信号を送信するステップＳ４５ｄ〜Ｓ４５ｆはステップＳ４５ａ〜Ｓ４５ｃに対応し、第１監視部１３が応答待ちするステップＳ４６ｄはステップＳ４６ａに対応する。以下同様に、第３監視部３３が応答信号を生成するステップＳ４７ｄ、及び、第３監視部３３から第１監視部１３に応答信号を送信するステップＳ４８ｄ〜Ｓ４８ｆがそれぞれ、ステップＳ４７ａ、及び、Ｓ４８ａ〜Ｓ４８ｃに対応する。

存在確認の動作は、所定のタイミングで行われる。例えば、定期的に行われてもよいし、予め定められたスケジュールに従っておこなわれてもよい。

［通信途絶時の動作］
監視部と制御部との間の通信が途絶えた場合、燃料電池の異常を監視できない状態となる。このような場合の動作について、比較例を示した上で、本実施形態における動作を説明する。

＜比較例における動作＞
第１燃料電池装置１０が他の燃料電池装置と連結されずに単独運転している際に第１制御部１２と第１監視部１３との間の通信が途絶えたと判定された場合、第１制御部１２は第１セルスタック１１を緊急停止させる。このようにする理由は、第１セルスタック１１に異常が発生しても第１監視部１３で検知できず、第１監視部１３からの停止指示を取得できないことを避けて予め停止させるというフェイルセーフの考えに基づく。

第１燃料電池装置１０が他の燃料電池装置と連結運転している場合であっても、比較例においては、第１制御部１２と第１監視部１３との間の通信が途絶えたと判定された場合、第１制御部１２は第１セルスタック１１を緊急停止させる。このようにする理由は、単独運転している場合と同様、フェイルセーフの考えに基づく。ただし、緊急停止されたセルスタックは寿命が大幅に短くなるので、できれば緊急停止されないほうがよい。仮に第１監視部１３と第１制御部１２との間の通信が途絶えたと判定される原因が、第１セルスタック１１又は第１制御部１２に発生した異常ではなく、通信ケーブルに発生した異常であれば、必要のない緊急停止をさせることになり、損失が大きい。

＜本実施形態における動作＞
上記比較例に対して、本実施形態においては、監視部と制御部との間の通信が途絶えたことだけを条件として制御部がセルスタックを緊急停止させる必要はない。以下、子装置において監視部と制御部との間の通信が途絶えた場合と、親装置において監視部と制御部との間の通信が途絶えた場合とについてそれぞれ説明する。

＜＜子装置における通信途絶＞＞
図５は、子装置である第２燃料電池装置２０の第２監視部２３と第２制御部２２との間の通信に異常が発生している場合の動作を示すシーケンス図である。

まず、第１監視部１３は、第２監視部２３に対する確認信号をサーバ４０に送信する（ステップＳ４５ａ）。続いて第１監視部１３は、応答待ち状態となる（ステップＳ４６ａ）。サーバ４０は、第１監視部１３から取得した確認信号を第２監視部２３に送信するための処理を行い（ステップＳ４５ｂ）、第２監視部２３に対して存在確認するための確認信号を送信する（ステップＳ４５ｃ）。

第２監視部２３は、サーバ４０から取得した確認信号に応じて、第２燃料電池装置２０が正常に動作しているか否かを示す応答信号を生成する（ステップＳ４７ａ）。ここでは、第２監視部２３と第２制御部２２との間の通信に異常が発生している場合を説明しているため、第２監視部２３は、そもそも応答信号を生成することができないものとする。しかし通信異常発生時の動作はこれに限られず、第２監視部２３は、第２制御部２２との間の通信が正常でないことを示す応答信号を生成してもよい。

第２監視部２３が応答信号を生成することができない場合、第２監視部２３はサーバ４０に対して応答信号を送信するステップＳ４８ａを実行できない。そうすると、第１監視部１３は第２監視部２３からの応答信号を取得することができない。図５においては、応答待ちのステップＳ４６ａの間に応答がなくタイムアウトと判定（ステップＳ５１）した場合に、第１監視部１３が第２監視部２３と第２制御部２２との間の通信に異常が発生していると判定する。

仮に、第２監視部２３が第２監視部２３と第２制御部２２との間の通信が正常でないことを示す応答信号を送信した場合、第１監視部１３は、当該応答信号を取得した時点で、第２監視部２３と第２制御部２２との間の通信に異常が発生していると判定する。

第１監視部１３は、第２監視部２３と第２制御部２２との間の通信に異常が発生していると判定した場合、第２制御部２２からの情報取得を試みる。具体的には、第１監視部１３は、第１制御部１２に第２制御部２２に対する情報取得要求を送信し（ステップＳ５２ａ）、その後応答待ち状態となる（ステップＳ５３）。第１制御部１２は、第１監視部１３から取得した情報取得要求を処理し（ステップＳ５２ｂ）、第２制御部２２に送信する（ステップＳ５２ｃ）。

第２制御部２２は、第１制御部１２を介して第１監視部１３からの情報取得要求を取得した場合、第２監視部２３との間の通信が途絶えていたとしても、第２セルスタック２１を緊急停止させないようにする。比較例とは異なりこのようにする理由は、第２監視部２３に代わって第１監視部１３が暫定的に第２制御部２２の情報を取得して監視するからである。

続いて第２制御部２２は、第１制御部１２から取得した情報取得要求に応じた情報を生成し（ステップＳ５４）、情報を第１制御部１２に送信する（ステップＳ５５ａ）。第１制御部１２は、第２制御部２２から取得した情報を処理し（ステップＳ５５ｂ）、第１監視部１３に送信する（ステップＳ５５ｃ）。第１監視部１３は、ステップＳ５３の応答待ちの間に情報を取得できた場合（タイムアウトしなかった場合）、正常に情報取得できたと判定する。

第１監視部１３は、暫定的に第２監視部２３の代わりに第２制御部２２からの情報を取得して監視するが、一方で第２燃料電池装置２０に対するメンテナンスを促すための情報の送信も行う。図５において、第１監視部１３は、第２監視部２３と第２制御部２２との間の通信が正常ではないことを示す情報をサーバ４０に送信し（ステップＳ５６）、その後応答待ち状態となる（ステップＳ５７）。サーバ４０は、第１監視部１３から取得した情報を処理し（ステップＳ５８）、第１監視部１３に対して応答を送信する（ステップＳ５９）。第１監視部１３は、ステップＳ５７の応答待ちの間に情報を取得できた場合（タイムアウトしなかった場合）、第２監視部２３と第２制御部２２との間の通信が正常ではないことを示す情報がサーバ４０に正常に通知できたと判定する。サーバ４０は、第２監視部２３と第２制御部２２との間の通信が正常ではないことを示す情報を取得した場合、第２燃料電池装置２０に対するメンテナンスの手配を行う。

第１監視部１３は、第２燃料電池装置２０に対するメンテナンスを促すために、燃料電池システム１のユーザ、又はメンテナンス作業者に対して画面表示や警報音による通知を行ってもよい。

また第１監視部１３は、第２燃料電池装置２０に対するメンテナンスを促してから所定時間経過してもメンテナンスが実施されない場合には、第１制御部１２を介して第２制御部２２に対して、第２セルスタック２１を通常停止させる指示を送信してもよい。このようにすれば、セルスタックにダメージがある緊急停止を回避できる。

また第１監視部１３は、第２制御部２２及び第１制御部１２を介して第２セルスタック２１に異常が発生したことを検知した場合、第２セルスタック２１を停止状態にする指示を送信する。この指示は、第１監視部１３から、第１制御部１２を介して第２制御部２２に送信され、当該指示を取得した第２制御部２２は、第２セルスタック２１を緊急停止させる。

＜＜親装置における通信途絶＞＞
図６は、親装置である第１燃料電池装置１０の第１監視部１３と第１制御部１２との間の通信に異常が発生している場合の動作を示すシーケンス図である。

親装置が子装置に対して存在確認をする場合、まず第１監視部１３は、第２監視部２３に対する確認信号をサーバ４０に送信する（ステップＳ４５ａ）。しかし、ここでは、第１監視部１３と第１制御部１２との間の通信に異常が発生しているので、第１監視部１３は、そもそも第２監視部２３に対する確認信号をサーバ４０に送信するステップＳ４５ａを実行することができないものとする。しかし通信異常発生時の動作はこれに限られず、第１監視部１３は、第１制御部１２との間の通信が正常でないことを示す情報を含む確認信号を生成してもよい。図６においては、第１監視部１３が確認信号を送信しないものとするので、ステップＳ４５ａ〜Ｓ４５ｃによる第１監視部１３から第２監視部２３に対する確認信号の送信が行われない。

一方で、第２監視部２３は、第１監視部１３からの確認信号の取得待ちをする（ステップＳ６１）。しかし、所定時間、又は、所定回数の取得待ちの間に確認信号を取得できない場合、第２監視部２３は、第１監視部１３からの確認信号の取得のタイムアウトと判定する（ステップＳ６２）。この場合、第２監視部２３が第１監視部１３と第１制御部１２との間の通信に異常が発生していると判定する。

仮に、第１監視部１３が第１監視部１３と第１制御部１２との間の通信が正常でないことを示す情報を含む確認信号を送信した場合、第２監視部２３は、当該確認信号を取得した時点で、第１監視部１３と第１制御部１２との間の通信に異常が発生していると判定する。

第２監視部２３は、第１監視部１３と第１制御部１２との間の通信に異常が発生していると判定した場合、第１制御部１２からの情報取得を試みる。具体的には、第２監視部２３は、第２制御部２２に第１制御部１２に対する情報取得要求を送信し（ステップＳ６３ａ）、その後応答待ち状態となる（ステップＳ６４）。第２制御部２２は、第２監視部２３から取得した情報取得要求を処理し（ステップＳ６３ｂ）、第１制御部１２に送信する（ステップＳ６３ｃ）。

第１制御部１２は、第２制御部２２を介して第２監視部２３からの情報取得要求を取得した場合、第１監視部１３との間の通信が途絶えていたとしても、第１セルスタック１１を緊急停止させないようにする。比較例とは異なりこのようにする理由は、第１監視部１３に代わって第２監視部２３が暫定的に第１制御部１２の情報を取得して監視するからである。

続いて第１制御部１２は、第２制御部２２から取得した情報取得要求に応じた情報を生成し（ステップＳ６５）、情報を第２制御部２２に送信する（ステップＳ６６ａ）。第２制御部２２は、第１制御部１２から取得した情報を処理し（ステップＳ６６ｂ）、第２監視部２３に送信する（ステップＳ６６ｃ）。第２監視部２３は、ステップＳ６４の応答待ちの間に情報を取得できた場合（タイムアウトしなかった場合）、正常に情報取得できたと判定する。

第２監視部２３は、暫定的に第１監視部１３の代わりに第１制御部１２からの情報を取得して監視するが、一方で第１監視部１３に対するメンテナンスを促すための情報の送信も行う。つまり、図５に示したのと同様に、第２監視部２３は、第１監視部１３と第１制御部１２との間の通信が正常ではないことを示す情報をサーバ４０に送信してもよい。また、第２監視部２３は、第１燃料電池装置１０に対するメンテナンスを促すために、燃料電池システム１のユーザ、又はメンテナンス作業者に対して画面表示や警報音による通知を行ってもよい。

また第２監視部２３は、第１燃料電池装置１０に対するメンテナンスを促してから所定時間経過してもメンテナンスが実施されない場合には、第２制御部２２を介して第１制御部１２に対して、第１セルスタック１１を通常停止させる指示を送信してもよい。このようにすれば、セルスタックにダメージがある緊急停止を回避できる。

また第２監視部２３は、第１制御部１２及び第２制御部２２を介して第１セルスタック１１に異常が発生したことを検知した場合、第１セルスタック１１を停止状態にする指示を送信する。この指示は、第２監視部２３から、第２制御部２２を介して第１制御部１２に送信され、当該指示を取得した第１制御部１２は、第１セルスタック１１を緊急停止させる。

また第２監視部２３は、サーバ４０に対して親装置を変更する要求を送信してもよい。また第２監視部２３は、第２制御部２２から第１制御部１２及び第３制御部３２に対して親装置を変更する要求を送信してもよい。このようにすれば、連結運転を維持することができる。

以上、子装置における通信途絶及び親装置における通信途絶が発生した場合の動作について説明してきた。以上説明した動作により、監視部と制御部との間に通信異常が発生しても燃料電池の運転状況の監視を継続でき、信頼性を向上することができる。

子装置における通信途絶が発生した場合の動作と、親装置における通信途絶が発生した場合の動作とは、いずれか一方だけが実行されてもよいし、両方とも実行されてもよい。

（変形例）
本実施形態においては、燃料電池装置はサーバ４０に接続されていたが、サーバ４０を介さずに、監視部同士が直接接続される構成であってもよい。この場合、図４を参照して説明した存在確認の動作におけるステップＳ４５ａ〜Ｓ４５ｃの動作は、第１監視部１３から第２監視部２３に対して確認信号を直接送信する動作に置き換えられる。第２監視部２３から第１監視部１３に対して応答信号を送信する動作についても同様である。このようにすることで、監視部と制御部との間の接続状態を他の燃料電池装置の監視部から確認するための構成をより簡易化できる。

本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部やステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。また、本発明について装置を中心に説明してきたが、本発明は装置の各構成部が実行するステップを含む方法としても実現し得るものである。また、本発明について装置を中心に説明してきたが、本発明は装置が備えるプロセッサにより実行される方法、プログラム、又はプログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。

１ 燃料電池システム
１０ 第１燃料電池装置
１１ 第１セルスタック
１２ 第１制御部
１３ 第１監視部
２０ 第２燃料電池装置
２１ 第２セルスタック
２２ 第２制御部
２３ 第２監視部
３０ 第３燃料電池装置
３１ 第３セルスタック
３２ 第３制御部
３３ 第３監視部
４０ サーバ

Claims (9)

1. 燃料電池と制御部と監視部とを備える複数の燃料電池装置を互いに接続して連結運転する燃料電池システムにおける前記制御部と前記監視部との間の接続状態を確認する接続状態確認方法であって、
   前記複数の燃料電池装置のうちの１台を親装置に設定し、前記親装置以外の燃料電池装置を子装置に設定する第１ステップと、
   前記親装置の監視部から前記子装置の監視部に対して、前記子装置の監視部と前記子装置の制御部との間の接続状態を確認するための確認信号を所定のタイミングで送信する第２ステップと、
   前記子装置の監視部から前記親装置の監視部に対して、前記確認信号に対する応答信号を送信する第３ステップと
   を含む、接続状態確認方法。
2. 前記親装置の監視部が前記応答信号を取得できない場合に、前記親装置の監視部が、前記子装置の燃料電池の状態を取得して監視する第４ステップをさらに含む、請求項１に記載の接続状態確認方法。
3. 前記第４ステップにおいて、前記親装置の監視部が、前記子装置の燃料電池の状態に応じて、前記子装置の燃料電池を停止状態にする指示を送信する、請求項２に記載の接続状態確認方法。
4. 前記子装置の監視部が前記確認信号を取得できない場合に、前記子装置の監視部が、前記親装置の燃料電池の状態を取得して監視する第５ステップをさらに含む、請求項１乃至３いずれか一項に記載の接続状態確認方法。
5. 前記第５ステップにおいて、前記子装置の監視部が、前記親装置の燃料電池の状態に応じて、前記親装置の燃料電池を停止状態にする指示を送信する、請求項４に記載の接続状態確認方法。
6. 前記燃料電池システムは前記複数の燃料電池装置に接続されるサーバをさらに備え、前記サーバに対して、前記接続状態を送信する第６ステップをさらに含む、請求項１乃至５いずれか一項に記載の接続状態確認方法。
7. 燃料電池と制御部と監視部とを備える複数の燃料電池装置を互いに接続して連結運転する燃料電池システムであって、
   前記制御部は、前記複数の燃料電池装置のうちの１台を親装置に設定し、前記親装置以外の燃料電池装置を子装置に設定し、
   前記親装置の監視部は、前記子装置の監視部に対して、前記子装置の監視部と前記子装置の制御部との間の接続状態を確認するための確認信号を所定のタイミングで送信し、
   前記子装置の監視部は、前記親装置の監視部に対して、前記確認信号に対する応答信号を送信する燃料電池システム。
8. 燃料電池と制御部と監視部とを備え、他の燃料電池装置に接続して連結運転する燃料電池装置であって、
   前記制御部は、連結運転する燃料電池装置のうちの１台を親装置に設定し、前記親装置以外の燃料電池装置を子装置に設定し、
   前記親装置の監視部は、前記子装置の監視部に対して、前記子装置の監視部と前記子装置の制御部との間の接続状態を確認するための確認信号を所定のタイミングで送信し、
   前記子装置の監視部は、前記親装置の監視部に対して、前記確認信号に対する応答信号を送信する、燃料電池装置。
9. 他の燃料電池装置に接続して連結運転する燃料電池装置に接続される監視装置であって、
   連結運転する燃料電池装置のうちの１台が親装置に設定され、前記親装置以外の燃料電池装置が子装置に設定され、
   前記親装置に接続される監視装置は、前記子装置と前記子装置に接続される監視装置との間の接続状態を確認するための確認信号を所定のタイミングで送信し、
   前記子装置に接続される監視装置は、前記親装置に接続される監視装置に対して、前記確認信号に対する応答信号を送信する、監視装置。

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