JP6629630B2 - 燃料電池システム、燃料電池ユニット及び燃料電池ユニットの運転制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、燃料電池システム、燃料電池ユニット及び燃料電池ユニットの運転制御方法に関する。

近年、燃料電池ユニットの排熱を利用してお湯を生成し、その生成したお湯を貯湯ユニットに貯めて、お風呂や暖房機器に利用することが普及しつつある。また、電力供給を安定させるために、複数の燃料電池ユニットを需要家施設に設置させるケースも増えている。そこで、複数の燃料電池ユニットと複数の貯湯ユニットとを備えた燃料電池システムが提案されている（特許文献１及び２）。

特許文献１に記載の燃料電池システムでは、各燃料電池ユニットで生成されたお湯を、各燃料電池ユニットに連結された貯湯槽に貯めておき、各貯湯槽に貯めたお湯をまとめて暖房需要等に供給し、熱源として利用している。

また、特許文献２に記載の燃料電池システムでは、集合住宅の住戸毎に燃料電池ユニット及び住戸用貯湯槽を設置し、同一フロアの住戸に設置された住戸用貯湯槽を互いに連結させ、さらに、別フロアの住戸に設置された各住戸用貯湯槽の間をフロア貯湯槽で連結させる。そして、同一フロアの住戸間では、住戸用貯湯槽を経由してお湯を移送し、別フロアの住戸間では、フロア貯湯槽を経由してお湯を移送することで、各住戸においてお湯を利用している。

特開２００４−２２１０２１号公報 特開２００７−１０１００４号公報

特許文献１に記載の燃料電池システムでは、例えば貯湯ユニットの故障によって、貯湯ユニットにエラーが生じると、その貯湯ユニットに連結された燃料電池ユニットは、発電できなくなる。また、貯湯ユニットが満水となった場合に、その貯湯ユニットに連結された燃料電池ユニットで発電を続けようとすると、その燃料電池ユニットでは、生成したお湯を捨てて発電を継続することになり、お湯が無駄になってしまう。

また、特許文献２に記載の燃料電池システムでは、住戸用貯湯槽やフロア貯湯槽を経由してお湯を移送していため、移送によってお湯の温度が変化してしまうことがある。そのため、ユーザが欲する温度のお湯を得るために、住戸用貯湯槽への移送後、お湯を再度加熱したり、水を加えたりする必要がある。

以上のように、従来の燃料電池システムでは、燃料電池ユニットの排熱を利用して効率よくお湯を生成できない、という問題があった。

本発明の目的は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、燃料電池ユニットの排熱を利用して効率よくお湯を生成することができる燃料電池システム、燃料電池ユニット及び複数の燃料電池ユニットの運転制御方法を提供することにある。

本発明の一実施形態に係る燃料電池システムは、燃料電池ユニットと、複数の貯湯ユニットとを含む燃料電池システムであって、前記燃料電池ユニットの排熱を回収して生成されたお湯を前記複数の貯湯ユニットに移送可能に構成された移送手段を備え、前記複数の貯湯ユニットの内の貯湯量が最も少ない貯湯ユニットに、お湯を移送するよう前記移送手段を制御する制御部を含み、前記制御部は、前記最も少ない貯湯量の貯湯ユニットが複数あった場合、相対的に温度が高く設定された貯湯ユニットのお湯を生成するように前記燃料電池ユニットを制御する。

また、本発明の一実施形態に係る燃料電池ユニットは、燃料電池ユニットであって、前記燃料電池ユニットには、前記燃料電池ユニットの排熱を回収して生成されたお湯を複数の貯湯ユニットに移送可能に構成された移送手段が接続され、前記複数の貯湯ユニットの内の貯湯量が最も少ない前記貯湯ユニットに、お湯を移送するよう前記移送手段を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記最も少ない貯湯量の貯湯ユニットが複数あった場合、相対的に温度が高く設定された貯湯ユニットのお湯を生成するように前記燃料電池ユニットを制御する。

また、本発明の一実施形態に係る燃料電池ユニットの運転制御方法は、燃料電池ユニットと、複数の貯湯ユニットとを含む燃料電池システムにおける燃料電池ユニットの運転制御方法であって、前記燃料電池システムは前記燃料電池ユニットの排熱を回収して生成されたお湯を前記複数の貯湯ユニットに移送可能に構成された移送手段を備え、貯湯量が最も少ない前記貯湯ユニットを検出するステップと、前記貯湯量が最も少ない貯湯ユニットに、前記燃料電池ユニットで生成したお湯を移送するよう前記移送手段を制御する第１制御ステップと、前記最も少ない貯湯量の貯湯ユニットが複数あった場合、相対的に温度が高く設定された貯湯ユニットのお湯を生成するように前記燃料電池ユニットを制御する第３制御ステップと、を含む。

本発明の一実施形態に係る燃料電池システム、燃料電池ユニット及び燃料電池ユニットの運転制御方法によれば、燃料電池ユニットの排熱を利用して効率よくお湯を生成することができる。

本発明の一実施形態に係る燃料電池システムの構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る燃料電池システムの動作の一例を示すフローチャートである。 本発明の変形例に係る燃料電池システムの構成の一例を示す図である。 本発明の変形例に係る燃料電池システムの構成の一例を示す図である。

以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照して説明する。

[システム構成]
図１は、本発明の一実施形態に係る燃料電池システム１の構成の一例を示す図である。燃料電池システム１は、燃料電池ユニット１００，１０１，１０２と、貯湯ユニット２００，２０１，２０２と、移送手段３００と、移送手段４００とを備える。図１に示す燃料電池システム１は、３つの燃料電池ユニット１００〜１０２と、３つの貯湯ユニット２００〜２０２とを備えているが、燃料電池システム１が備える燃料電池ユニット及び貯湯ユニットの数はこれに限定されない。なお、図１に示す燃料電池ユニット１００〜１０２と貯湯ユニット２００〜２０２とを結ぶ線において、実線はお湯の経路を示し、破線は水の経路を示す。

燃料電池ユニット１００〜１０２は、それぞれ、ガスの電気化学反応により電力を発生させ、その発生させた電力を需要家施設５００に供給する。また、燃料電池ユニット１００〜１０２は、それぞれ、電力を発生させる際に生じた排熱を利用してお湯を生成する。生成したお湯は、移送手段３００によって、貯湯ユニット２００〜２０２に移送される。燃料電池ユニット１００〜１０２には、例えば、固体高分子形燃料電池（ＰＥＦＣ）、固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）を用いることができる。

また、燃料電池システム１では、燃料電池ユニット１００〜１０２は親装置又は子装置に設定され、子装置は、親装置の指示等に基づき、発電等を行う。図１の例では、燃料電池ユニット１００が親装置に設定され、燃料電池ユニット１０１，１０２が子装置に設定されているものとする。燃料電池ユニット１００〜１０２の機能の詳細は後述する。

貯湯ユニット２００は、貯湯槽２１０及びバックアップ熱源機２２０を有し、貯湯ユニット２０１は、貯湯槽２１１及びバックアップ熱源機２２１を有し、貯湯ユニット２０２は、貯湯槽２１２及びバックアップ熱源機２２２を有する。

貯湯槽２１０〜２１２には、燃料電池ユニット１００〜１０２の排熱を回収して生成されたお湯が、移送手段３００によって移送されて貯められる。貯湯槽２１０〜２１２に貯められたお湯は、移送手段４００によって需要家施設５００に移送される。

また、貯湯槽２１０〜２１２は、それぞれ、異なる温度のお湯を貯めるよう設定されていてもよい。図１の例では、貯湯槽２１０は７５℃のお湯を貯めるように設定され、貯湯槽２１１は６０℃のお湯を貯めるように設定され、貯湯槽２１２は４５℃のお湯を貯めるように設定されている。貯湯槽２１０〜２１２に貯められるお湯の温度設定は、例えば、需要家施設５００でのお湯の利用履歴を用いて、親装置である燃料電池ユニット１００が行ってもよい。例えば、親装置である燃料電池ユニット１００は、お湯の利用履歴から、需要家施設５００では７５℃付近、６０℃付近、４５℃付近のお湯の使用頻度が多いと判定した場合、貯湯槽２１０〜２１２に貯められるお湯の温度設定を、それぞれ、７５℃、６０℃、４５℃に設定する。また、貯湯槽２１０〜２１２の温度設定は、例えば、ユーザが直接行ってもよい。

また、お湯を需要家施設５００に供給する際、貯湯槽２１０〜２１２に貯められたお湯を、それぞれ、バックアップ熱源機２２０〜２２２によって加熱したり、水を加えたりして、需要家施設５００の所望する温度に調整した後に、需要家施設５００に供給してもよい。例えば、需要家施設５００が６２℃のお湯を所望する場合、貯湯槽２１１に貯められているお湯をバックアップ熱源機２２１によって加熱して６２℃にした後に、需要家施設５００に供給してもよい。また、例えば、需要家施設５００が４２℃のお湯を所望する場合、貯湯槽２１２に貯められているお湯に水を加えて４２℃にした後に、需要家施設５００に供給してもよい。

移送手段３００は、例えば開閉弁、配管及びポンプ等から構成され、開閉弁３１０，３２０，３３０を含む。開閉弁３１０は燃料電池ユニット１００〜１０２の全てと貯湯槽２１０との間に接続され、開閉弁３２０は燃料電池ユニット１００〜１０２の全てと貯湯槽２１１との間に接続され、開閉弁３３０は燃料電池ユニット１００〜１０２の全てと貯湯槽２１２との間に接続される。移送手段３００は、親装置である燃料電池ユニット１００からの制御に基づき、開閉弁３１０〜３３０を閉状態又は開状態にして、燃料電池ユニット１００〜１０２の排熱を回収して生成されたお湯を、貯湯槽２１０〜２１２の内の選択した貯湯槽に移送する。例えば、燃料電池ユニット１００〜１０２で生成されたお湯を全て貯湯槽２１１に移送する場合、開閉弁３１０は閉状態、開閉弁３２０は開状態、開閉弁３３０は閉状態となる。

移送手段４００は、例えば開閉弁、配管及びポンプ等から構成され、開閉弁４１０，４２０，４３０を含む。開閉弁４１０は貯湯槽２１０と需要家施設５００との間に接続され、開閉弁４２０は貯湯槽２１１と需要家施設５００との間に接続され、開閉弁４３０は貯湯槽２１２と需要家施設５００との間に接続される。移送手段４００は、親装置である燃料電池ユニット１００からの制御に基づき、開閉弁４１０〜４３０を閉状態又は開状態にして、貯湯槽２１０〜２１２に貯められたお湯を需要家施設５００に移送する。例えば、需要家施設５００に６０℃のお湯を移送する場合、開閉弁４１０は閉状態、開閉弁４２０は開状態、開閉弁４３０は閉状態となる。また、需要家施設５００が貯湯槽２１０〜２１２で設定されている温度の中間の温度のお湯を要求する場合、開閉弁４１０〜４３０の二以上を開状態にして、需要家施設５００にお湯を供給してもよい。例えば、需要家施設５００が５２℃のお湯を要求する場合、開閉弁４１０を閉状態、開閉弁４２０，４３０を開状態にして、５２℃のお湯を需要家施設５００に移送するようにしてもよい。

需要家施設５００は、貯湯槽２１０〜２１２から供給されたお湯をお風呂や暖房機器等に利用する。また、需要家施設５００は、燃料電池ユニット１００〜１０２から供給された電力を消費する。

続いて、燃料電池ユニット１００〜１０２の機能の詳細について説明する。なお、親装置である燃料電池ユニット１００と子装置である燃料電池ユニット１０１，１０２は、同様の構成を採用することができるため、以下では、燃料電池ユニット１００を例に機能の詳細を説明する。

燃料電池ユニット１００は、燃料改質部１１０、燃料電池スタック１２０、インバータ１３０、排熱回収部１４０、制御部１５０、記憶部１６０、通信部１７０を有する。

燃料改質部１１０は、外部から供給されるガスを水蒸気改質し、水素ガスを生成する。そして、燃料改質部１１０は、生成した水素ガスを燃料電池スタック１２０に供給する。外部から供給されるガスは、例えば、都市ガス、プロパンガスである。また、ガスの代わりに灯油を用いることもできる。

燃料電池スタック１２０は、燃料改質部１１０から供給される水素ガスと、空気中の酸素とを反応させて直流電力を発生させる。燃料電池スタック１２０は、発生させた直流電力をインバータ１３０に供給する。また、燃料電池スタック１２０は、直流電力の発生に伴い生じた排熱を排熱回収部１４０に排出する。

インバータ１３０は、燃料電池スタック１２０から供給された直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を需要家施設５００に供給する。

排熱回収部１４０は、燃料電池スタックでの直流電力の発生に伴って生じた排熱を回収する。排熱回収部１４０は、回収した排熱を、外部からの循環する水との間で熱交換させてお湯を生成する。排熱回収部１４０は、制御部１５０の制御によって循環する水の水量を変化させることにより、所望の温度のお湯を生成することができる。

制御部１５０は、燃料電池ユニット１００全体を制御及び管理するものであり、例えばプロセッサにより構成することができる。制御部１５０は、記憶部１６０に記憶されているプログラムを読み出して実行し、様々な機能を実現させる。制御部１５０の処理の詳細は後述する。

記憶部１６０は、燃料電池ユニット１００の処理に必要な情報や、燃料電池ユニット１００の各機能を実現する処理内容を記述したプログラムを記憶している。

通信部１７０は、子装置である燃料電池ユニット１０１，１０２や開閉弁３１０〜３３０及び開閉弁４１０〜４３０等と通信を行う。

以下、親装置である燃料電池ユニット１００の制御部１５０の処理の詳細について説明する。なお、貯湯槽２１０〜２１２において、貯湯槽２１１の貯湯量が最も少ないものとして説明する。

まず、制御部１５０は、需要家施設５００の消費電力が増加して燃料電池ユニット１００〜１０２の発電が必要になると、貯湯量が最も少ない貯湯槽２１１を検出する。貯湯槽２１０〜２１２の貯湯量は、例えば、貯湯槽２１０〜２１２にそれぞれ設けられたフロート式の水量センサによって検出することができる。

次に、制御部１５０は、燃料電池ユニット１００〜１０２において、貯湯量が最も少ない貯湯槽２１１の設定温度６０℃のお湯を生成するように設定する。例えば、制御部１５０は、自装置（燃料電池ユニット１００）で生成されるお湯の温度を、貯湯量が最も少ない貯湯槽２１１の設定温度である６０℃に設定する。また、制御部１５０は、子装置である燃料電池ユニット１０１，１０２に、貯湯量が最も少ない貯湯槽２１１の設定温度である６０℃のお湯を生成して発電するよう通信部１７０を介して指示する。この後、親装置である燃料電池ユニット１００は発電を開始し、子装置である燃料電池ユニット１０１，１０２も、この指示を受信すると、発電を開始する。これにより、燃料電池ユニット１００〜１０２では、それぞれ、発電が行われ、また、発電に伴って生じた排熱を回収して６０℃のお湯が生成される。

その後、制御部１５０は、貯湯量が最も少ない貯湯槽２１１に、燃料電池ユニット１００〜１０２で生成したお湯を移送するよう移送手段３００を制御する。この制御に基づき、移送手段３００において、開閉弁３１０は閉状態、開閉弁３２０は開状態、開閉弁３３０は閉状態となる。そして、貯湯量が最も少ない貯湯槽２１１に、燃料電池ユニット１００〜１０２で生成された６０℃のお湯が移送される。

なお、制御部１５０は、最も少ない貯湯量の貯湯ユニットが複数あった場合、相対的に温度が高く設定された貯湯ユニットのお湯を生成するように、燃料電池ユニット１００〜１０２を制御してもよい。例えば、図１に示す燃料電池システム１において、貯湯槽２１０，２１１の貯湯量が最も少ないものとする。この場合、制御部１５０は、最も少ない貯湯量の貯湯槽２１０，２１１をそれぞれ有する貯湯ユニット２００，２０１において、相対的に温度が高く設定された貯湯ユニット２００（設定温度７５℃）のお湯を生成するように、燃料電池ユニット１００〜１０２を制御してもよい。最も少ない貯湯量の貯湯ユニットが複数あった場合に、相対的に温度が高く設定された貯湯ユニットのお湯を生成することで、ユーザの利便性を高めることができる。

また、制御部１５０は、最も少ない貯湯量の貯湯ユニットが複数あった場合、相対的に使用頻度が高い貯湯ユニットのお湯を生成するように、燃料電池ユニット１００〜１０２を制御してもよい。例えば、図１に示す燃料電池システム１において、貯湯槽２１０，２１１の貯湯量が最も少なく、さらに貯湯槽２１０のお湯の使用頻度が相対的に高いものとする。この場合、制御部１５０は、最も少ない貯湯量の貯湯槽２１０，２１１をそれぞれ有する貯湯ユニット２００，２０１において、相対的に使用頻度が高い貯湯ユニット２００のお湯を生成するように、燃料電池ユニット１００〜１０２を制御してもよい。最も少ない貯湯量の貯湯ユニットが複数あった場合に、相対的に使用頻度の高い貯湯ユニットのお湯を生成することで、ユーザの利便性を高めることができる。

以下、本発明の一実施形態に係る燃料電池システム１の動作の一例を説明する。

[システム動作]
図２は、本発明の一実施形態に係る燃料電池システム１の動作の一例を示すフローチャートである。以下では、需要家施設５００が６０℃のお湯を使用したことにより、貯湯槽２１１の貯湯量が最も少ないものとする。

まず、親装置である燃料電池ユニット１００の制御部１５０は、需要家施設５００の消費電力が増加して燃料電池ユニット１００〜１０２の発電が必要になると、貯湯量が最も少ない貯湯槽２１１を検出する（ステップＳ１０１）。次に、制御部１５０は、燃料電池ユニット１００〜１０２において、貯湯量が最も少ない貯湯槽２１１の設定温度６０℃のお湯を生成するように設定する（ステップＳ１０２）。例えば、制御部１５０は、自装置（燃料電池ユニット１００）で生成されるお湯の温度を、貯湯量が最も少ない貯湯槽２１１の設定温度である６０℃に設定する。また、制御部１５０は、子装置である燃料電池ユニット１０１，１０２に、貯湯量が最も少ない貯湯槽２１１の設定温度６０℃のお湯を生成して発電するよう通信部１７０を介して指示する。

この後、親装置である燃料電池ユニット１００は、発電を開始し、子装置である燃料電池ユニット１０１，１０２も、ステップＳ１０２の処理による指示を受信すると、発電を開始する（ステップＳ１０３）。これにより、燃料電池ユニット１００〜１０２では、それぞれ、発電が行われ、また、発電に伴って生じた排熱を回収して６０℃のお湯が生成される。

その後、制御部１５０は、貯湯量が最も少ない貯湯槽２１１に、燃料電池ユニット１００〜１０２で生成したお湯を移送するよう移送手段３００を制御する（ステップＳ１０４）。この制御に基づき、移送手段３００によって、貯湯量が最も少ない貯湯槽２１１に、お湯が移送される。

なお、ステップＳ１０２の処理において、制御部１５０は、全ての燃料電池ユニット１００〜１０２を一緒に発電させるよう制御しているが、燃料電池ユニット１００〜１０２の発電時間が同等となるように、燃料電池ユニット１００〜１０２を順番に発電させてもよい。

また、ステップＳ１０１〜Ｓ１０４の処理において、ステップＳ１０１の処理で検出された貯湯量が最も少ない貯湯槽２１１が満水になるまで、燃料電池ユニット１００〜１０２で生成された６０℃のお湯を移送するようにしてもよい。又は、燃料電池ユニット１００〜１０２が発電を行っている間、制御部１５０が定期的に貯湯量の最も少ない貯湯槽を検出し、その検出した貯湯槽で設定されている温度のお湯を、燃料電池ユニット１００〜１０２で生成するようにして発電してもよい。このとき、生成されたお湯は、移送手段３００によって定期的に検出された貯湯量の最も少ない貯湯槽に移送するように制御される。

なお、本実施形態では、親装置である燃料電池ユニット１００の制御部１５０が、本発明の一実施形態に係る制御を実行する例を説明したが、これに限定されない。例えば、親装置である燃料電池ユニット１００の制御部１５０の代わりに、ＥＭＳ（Energy Management System）や遠隔サーバの制御部等が、本発明の一実施形態に係る制御を実行してもよい。

以上のように、本発明の一実施形態に係る燃料電池システム１では、貯湯量の最も少ない貯湯槽２１１で設定されている温度のお湯を生成し、生成したお湯を貯湯量の最も少ない貯湯槽２１１に移送する。これにより、例えば貯湯槽２１０，２１２が満水であっても、燃料電池ユニット１００，１０２は、お湯を捨てることなく発電を行うことができる。そのため、燃料電池ユニット１００〜１０２の排熱を利用して効率よくお湯を生成することができる。

さらに、本発明の一実施形態に係る燃料電池システム１では、全ての燃料電池ユニット１００〜１０２を一緒に発電させるよう制御して（又は燃料電池ユニット１００〜１０２の発電時間が同等となるように順番に発電させて）、全ての燃料電池ユニット１００〜１０２での発電時間を同等にしている。これにより、燃料電池ユニット１００〜１０２の発電時間を平均化することができるため、燃料電池ユニット１００〜１０２の劣化の進行度を均一にすることができる。

また、本発明の一実施形態に係る燃料電池システム１では、貯湯槽２１０〜２１２を異なる温度に設定することができる。そのため、ユーザが欲するお湯を速やかに提供することができる。

なお、本発明に係る燃料電池システムは、上記の燃料電池システム１に限定されない。以下、本発明に係る燃料電池システムに採用することができる変形例を示す。

（変形例１）
図３は、本発明の変形例に係る燃料電池システム１ａの構成の一例を示す図である。なお、図３に示す構成要素で図１に示す構成要素と同一のものは、同一符号を付しその説明を省略する。

燃料電池システム１ａは、燃料電池ユニット１００，１０１と、貯湯ユニット２００，２０１，２０２と、移送手段３０１と、移送手段４００とを備える。つまり、燃料電池システム１ａは、２つの燃料電池ユニット１００，１０１と、３つの貯湯ユニット２００〜２０２（３つの貯湯槽２１０〜２１２）とを備える。

移送手段３０１は、例えば開閉弁、配管及びポンプ等から構成され、開閉弁３１１，３２１，３３１を含む。開閉弁３１１は燃料電池ユニット１００，１０１の全てと貯湯槽２１０との間に接続され、開閉弁３２１は燃料電池ユニット１００，１０１の全てと貯湯槽２１１との間に接続され、開閉弁３３１は燃料電池ユニット１００，１０１の全てと貯湯槽２１２との間に接続される。移送手段３０１は、親装置である燃料電池ユニット１００からの制御に基づき、開閉弁３１１〜３３１を閉状態又は開状態にして、燃料電池ユニット１００，１０１の排熱を回収して生成されたお湯を貯湯槽２１０〜２１２に移送する。

このような、燃料電池ユニット１００，１０１の数が貯湯槽２１０〜２１２の数より小さくなる燃料電池システム１ａであっても、本発明の一実施形態に係る燃料電池システム１と同様の制御及び効果を実現することができる。

（変形例２）
図４は、本発明の変形例に係る燃料電池システム１ｂの構成の一例を示す図である。なお、図４に示す構成要素で図１に示す構成要素と同一のものは、同一符号を付しその説明を省略する。

燃料電池システム１ｂは、燃料電池ユニット１００，１０１，１０２と、貯湯ユニット２００，２０１と、移送手段３０２と、移送手段４０１とを備える。つまり、燃料電池システム１ｂは、３つの燃料電池ユニット１００〜１０２と、２つの貯湯ユニット２００，２０１（２つの貯湯槽２１０，２１１）とを備える。

移送手段３０２は、例えば開閉弁、配管及びポンプ等から構成され、開閉弁３１２，３２２を含む。開閉弁３１２は燃料電池ユニット１００〜１０２の全てと貯湯槽２１０との間に接続され、開閉弁３２２は燃料電池ユニット１００〜１０２の全てと貯湯槽２１１との間に接続される。移送手段３０２は、親装置である燃料電池ユニット１００からの制御に基づき、開閉弁３１２，３２２を閉状態又は開状態にして、燃料電池ユニット１００〜１０２の排熱を回収して生成されたお湯を貯湯槽２１０，２１１に移送する。

移送手段４０１は、例えば開閉弁、配管及びポンプ等から構成され、開閉弁４１１，４２１を含む。開閉弁４１１は貯湯槽２１０と需要家施設５００との間に接続され、開閉弁４２１は貯湯槽２１１と需要家施設５００との間に接続される。移送手段４０１は、親装置である燃料電池ユニット１００からの制御に基づき、開閉弁４１１，４２１を閉状態又は開状態にして、貯湯槽２１０，２１１に貯められたお湯を需要家施設５００に移送する。

このような、燃料電池ユニット１００〜１０２の数が貯湯槽２１０，２１１の数より大きくなる燃料電池システム１ｂであっても、本発明の一実施形態に係る燃料電池システム１と同様の制御及び効果を実現することができる。

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、各ステップ等に含まれる機能等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等を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。

１，１ａ，１ｂ 燃料電池システム
１００，１０１，１０２ 燃料電池ユニット
１１０ 燃料改質部
１２０ 燃料電池スタック
１３０ インバータ
１４０ 排熱回収部
１５０ 制御部
１６０ 記憶部
１７０ 通信部
２００，２０１，２０２ 貯湯ユニット
２１０，２１１，２１２ 貯湯槽
２２０，２２１，２２２ バックアップ熱源機
３００，３０１，３０２，４００，４０１ 移送手段
３１０，３１１，３１２，３２０，３２１，３２２，３３０，３３１，４１０，４１１，４２０，４２１，４３０ 開閉弁
５００ 需要家施設

Claims (6)

1. 燃料電池ユニットと、複数の貯湯ユニットとを含む燃料電池システムであって、
   前記燃料電池ユニットの排熱を回収して生成されたお湯を前記複数の貯湯ユニットに移送可能に構成された移送手段を備え、
   前記複数の貯湯ユニットの内の貯湯量が最も少ない貯湯ユニットに、お湯を移送するよう前記移送手段を制御する
   制御部を含み、
   前記制御部は、前記最も少ない貯湯量の貯湯ユニットが複数あった場合、相対的に温度が高く設定された貯湯ユニットのお湯を生成するように前記燃料電池ユニットを制御する、燃料電池システム。
2. 前記複数の貯湯ユニットは、それぞれ、異なる温度のお湯を貯められるよう構成され、
   前記制御部は、前記貯湯量が最も少ない前記貯湯ユニットで設定されている温度のお湯を生成するよう各前記燃料電池ユニットを制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池システム。
3. 燃料電池ユニットであって、
   前記燃料電池ユニットには、前記燃料電池ユニットの排熱を回収して生成されたお湯を複数の貯湯ユニットに移送可能に構成された移送手段が接続され、
   前記複数の貯湯ユニットの内の貯湯量が最も少ない前記貯湯ユニットに、お湯を移送するよう前記移送手段を制御する制御部を備え、
   前記制御部は、前記最も少ない貯湯量の貯湯ユニットが複数あった場合、相対的に温度が高く設定された貯湯ユニットのお湯を生成するように前記燃料電池ユニットを制御する、燃料電池ユニット。
4. 燃料電池ユニットと、複数の貯湯ユニットとを含む燃料電池システムにおける燃料電池ユニットの運転制御方法であって、前記燃料電池システムは前記燃料電池ユニットの排熱を回収して生成されたお湯を前記複数の貯湯ユニットに移送可能に構成された移送手段を備え、
   貯湯量が最も少ない前記貯湯ユニットを検出するステップと、
   前記貯湯量が最も少ない貯湯ユニットに、前記燃料電池ユニットで生成したお湯を移送するよう前記移送手段を制御する第１制御ステップと、
   前記最も少ない貯湯量の貯湯ユニットが複数あった場合、相対的に温度が高く設定された貯湯ユニットのお湯を生成するように前記燃料電池ユニットを制御する第３制御ステップと、を含む前記燃料電池ユニットの運転制御方法。
5. 前記複数の貯湯ユニットは、それぞれ、異なる温度のお湯を貯められるよう構成され、
   前記第１制御ステップは、
   前記貯湯量が最も少ない前記貯湯ユニットで設定されている温度のお湯を生成するよう前記燃料電池ユニットを制御する第２制御ステップを含む
   ことを特徴とする請求項４に記載の燃料電池ユニットの運転制御方法。
6. 前記最も少ない貯湯量の貯湯ユニットが複数あった場合、相対的に使用頻度が高い貯湯ユニットのお湯を生成するように前記燃料電池ユニットを制御する第４制御ステップを含む
   ことを特徴とする請求項４に記載の燃料電池ユニットの運転制御方法。

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