JP6758399B2 - How to detect abnormalities in fuel cell devices and current sensors - Google Patents
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Description
本出願は、日本国特許出願2016−213768号(2016年10月31日出願)の優先権を主張するものであり、当該出願の開示全体を、ここに参照のために取り込む。 This application claims the priority of Japanese Patent Application No. 2016-23768 (filed October 31, 2016), and the entire disclosure of the application is incorporated herein by reference.
本開示は、燃料電池装置及び電流センサの異常を検出する方法に関する。 The present disclosure relates to a method for detecting an abnormality in a fuel cell device and a current sensor.
近年、燃料電池装置を設置する需要家施設が増えてきている。需要家施設と電力会社との契約では、燃料電池装置の出力電流を商用電力系統(以下「電力系統」と略記する)へ逆潮流させることが認められていない場合が多い。そのため、燃料電池装置が電力系統に接続される場合には、燃料電池装置と電力系統との間を流れる電流を検出する電流センサが設けられる。 In recent years, the number of consumer facilities where fuel cell devices are installed is increasing. In many cases, contracts between consumer facilities and electric power companies do not allow the output current of fuel cell devices to reverse power to the commercial power system (hereinafter abbreviated as "power system"). Therefore, when the fuel cell device is connected to the power system, a current sensor for detecting the current flowing between the fuel cell device and the power system is provided.
電流センサは、設置業者によって手作業で取り付けられる。この際、設置業者が、電流センサの取り付け向きを誤る恐れがある。また、電流センサの取り付け強度が不十分である場合、電流センサの設置後に、例えば地震等の外的要因によって、電流センサが脱落する恐れがある。 The current sensor is manually installed by the installer. At this time, the installer may make a mistake in the mounting direction of the current sensor. Further, if the mounting strength of the current sensor is insufficient, the current sensor may fall off due to an external factor such as an earthquake after the current sensor is installed.
このように、電流センサの取り付け向きが逆であったり、電流センサが脱落してしまったりすると、電流センサが燃料電池装置から電力系統への逆潮流を正常に検出することができず、燃料電池装置から電力系統への逆潮流が防止されない場合がある。そこで、燃料電池装置において、電流センサの異常を検出する方法が提案されている(特許文献1)。特許文献1に記載の方法では、インバータによって燃料電池装置の出力を変動させて、電流センサが検出する値を変動させる。その後、電流センサの検出する値の変動量に基づき、電流センサの異常を検出する。 In this way, if the current sensor is installed in the opposite direction or the current sensor falls off, the current sensor cannot normally detect the reverse power flow from the fuel cell device to the power system, and the fuel cell. Backfeeding from the device to the power system may not be prevented. Therefore, a method of detecting an abnormality of a current sensor in a fuel cell device has been proposed (Patent Document 1). In the method described in Patent Document 1, the output of the fuel cell device is fluctuated by the inverter to fluctuate the value detected by the current sensor. After that, an abnormality of the current sensor is detected based on the amount of fluctuation of the value detected by the current sensor.
本開示の一実施形態に係る燃料電池装置は、ヒータを含む補機と制御部とを備える。前記制御部は、前記補機が稼働状態であるときに電流センサが検出する、電力系統から前記補機に流れる検出値に基づいて、前記電流センサの異常を検出する。前記制御部は、前記検出値と、前記補機が非稼働状態であるときに前記電流センサが検出する基準値とに基づき、前記電流センサの異常を検出する。前記制御部は、前記検出値が閾値を下回ると判定したときには、稼働状態である前記ヒータを非稼働状態にする。前記閾値は、前記ヒータと前記電力系統との間に位置するスイッチの定格電流値に、前記ヒータが非稼働状態であるときに前記電流センサが検出する基準値を加算した値である。 The fuel cell device according to the embodiment of the present disclosure includes an auxiliary device including a heater and a control unit. The control unit detects an abnormality in the current sensor based on a detected value flowing from the power system to the auxiliary machine, which is detected by the current sensor when the auxiliary machine is in an operating state. The control unit detects an abnormality of the current sensor based on the detected value and a reference value detected by the current sensor when the auxiliary machine is in a non-operating state. When the control unit determines that the detected value is below the threshold value, the control unit puts the heater in the operating state into the non-operating state. The threshold value is a value obtained by adding a reference value detected by the current sensor when the heater is in the non-operating state to the rated current value of the switch located between the heater and the power system.
本開示の一実施形態に係る電流センサの異常を検出する方法は、ヒータを含む補機を稼働させるステップと、前記補機が稼働状態であるときに前記電流センサが検出する、電力系統から前記補機に流れる検出値に基づいて、前記電流センサの異常を検出ステップとを含む。前記電流センサの異常を検出する方法は、前記検出値と、前記補機が非稼働状態であるときに前記電流センサが検出する基準値とに基づき、前記電流センサの異常を検出するステップと、前記検出値が閾値を下回ると判定したときには、稼働状態である前記ヒータを非稼働状態にするステップとを含む。前記閾値は、前記ヒータと前記電力系統との間に位置するスイッチの定格電流値に、前記ヒータが非稼働状態であるときに前記電流センサが検出する基準値を加算した値である。
The method for detecting an abnormality of the current sensor according to the embodiment of the present disclosure is a step of operating an auxiliary machine including a heater, and the method of detecting the current sensor when the auxiliary machine is in an operating state from the power system. It includes a step of detecting an abnormality of the current sensor based on the detected value flowing through the auxiliary machine. The method of detecting the abnormality of the current sensor includes a step of detecting the abnormality of the current sensor based on the detected value and a reference value detected by the current sensor when the auxiliary machine is in a non-operating state. When it is determined that the detected value is below the threshold value, the step of putting the heater in the operating state into the non-operating state is included. The threshold value is a value obtained by adding a reference value detected by the current sensor when the heater is in the non-operating state to the rated current value of the switch located between the heater and the power system.
従来の方法では、インバータによって燃料電池装置の出力を変動させている。そのため、インバータの制御処理等によって、電流センサの異常を検出するときの処理が複雑になってしまう。 In the conventional method, the output of the fuel cell device is fluctuated by the inverter. Therefore, the process for detecting an abnormality in the current sensor becomes complicated due to the control process of the inverter or the like.
本開示の一実施形態に係る燃料電池装置及び電流センサの異常を検出する方法によれば、電流センサの異常の検出を容易に行うことができる。 According to the method for detecting an abnormality in the fuel cell device and the current sensor according to the embodiment of the present disclosure, the abnormality in the current sensor can be easily detected.
以下、本開示に係る実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments according to the present disclosure will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1に、本開示の一実施形態に係る燃料電池装置1の概略構成を示す。図1において、実線は電力線を示し、破線は制御線及び信号線を示す。燃料電池装置1は、例えば、需要家施設に設置される。燃料電池装置1は、電力系統100に接続される。以下では、需要家施設と電力会社(電力系統100)との契約によって、燃料電池装置1の出力電流を電力系統100へ逆潮流させることが認められていないものとする。(First Embodiment)
FIG. 1 shows a schematic configuration of a fuel cell device 1 according to an embodiment of the present disclosure. In FIG. 1, the solid line indicates the power line, and the broken line indicates the control line and the signal line. The fuel cell device 1 is installed in, for example, a consumer facility. The fuel cell device 1 is connected to the
燃料電池装置1は、燃料の電気化学反応によって発電する装置である。燃料電池装置1は、例えば、SOFC(Solid Oxide Fuel Cell)又はPEFC(Polymer Electrolyte Fuel Cell)等である。燃料電池装置1は、発電した電力を、一般負荷4に供給する。燃料電池装置1の構成の詳細は後述する。 The fuel cell device 1 is a device that generates electricity by an electrochemical reaction of fuel. The fuel cell device 1 is, for example, SOFC (Solid Oxide Fuel Cell) or PEFC (Polymer Electrolyte Fuel Cell). The fuel cell device 1 supplies the generated electric power to the general load 4. Details of the configuration of the fuel cell device 1 will be described later.
リモコン2は、燃料電池装置1の発電量等を設定するときに、ユーザが使用するものである。リモコン2は、電流センサ3が異常である場合、燃料電池装置1から、電流センサ3が異常である旨の信号を受信する。リモコン2は、電流センサ3が異常である旨の信号を受信すると、電流センサ3が正しく機能していない旨を示す警告を表示して、ユーザに提示する。
The
電流センサ3は、燃料電池装置1と電力系統100との間に設けられる。電流センサ3は、燃料電池装置1と電力系統100との間に流れる電流値を検出する。電流センサ3は、その検出した値を、燃料電池装置1に送信する。
The current sensor 3 is provided between the fuel cell device 1 and the
一般負荷4は、需要家施設に設置される負荷機器である。一般負荷4は、燃料電池装置1から供給される電力と電力系統100から供給される電力のうち、少なくとも一方を消費する。一般負荷4は、例えば、冷蔵庫及びドライヤー等を含む電気製品である。
The general load 4 is a load device installed in a consumer facility. The general load 4 consumes at least one of the electric power supplied from the fuel cell device 1 and the electric power supplied from the
燃料電池装置1は、セルスタック11を含む発電部10と、補機12と、電力変換部20と、スイッチ30と、通信部40と、記憶部50と、制御部60とを備える。
The fuel cell device 1 includes a
セルスタック11は、補機12から供給される燃料(例えば、所定割合で配合されたガス、空気及び改質水)によって直流電力を発電する。セルスタック11は、発電した直流電力を電力変換部20に供給する。
The
補機12は、セルスタック11を発電させるために必要な周辺機器である。補機12は、セルスタック11に燃料を供給する。補機12は、例えば、ヒータ13、ブロワ15、ポンプ16及びファン17等を含む。
The
ヒータ13は、例えば、燃焼触媒を加熱する燃焼触媒ヒータ、凝縮水の凍結を防ぐために用いるヒータ、及び、燃料を着火するために用いるヒータ等を含む。
The
ブロワ15は、例えば、発電部10に空気を送出する空気ブロワ等を含む。ブロワ15は、電力系統100から供給される電力によって駆動可能である。ブロワ15は、燃料電池装置1から供給される電力によって駆動可能であってもよい。
The
ポンプ16は、発電部10にガスを送出するガスポンプ、及び、発電部10に改質水を送出する改質水ポンプ等を含む。ポンプ16は、電力系統100から供給される電力によって駆動可能である。ポンプ16は、燃料電池装置1から供給される電力によって駆動可能であってもよい。
The
ファン17は、燃料電池装置1内を換気する換気ファン等を含む。ファン17は、電力系統100から供給される電力によって駆動可能である。ファン17は、燃料電池装置1から供給される電力によって駆動可能であってもよい。
The
電力変換部20は、発電部10から供給される直流電力を交流電力に変換する。電力変換部20は、変換後の交流電力を、一般負荷4等に供給する。
The
スイッチ30は、例えば、リレーを含む。スイッチ30は、ヒータ13と電力系統100との間に設けられる。制御部60は、スイッチ30における開状態と閉状態とを切り替える。スイッチ30が閉状態になると、ヒータ13は稼働状態になる。また、スイッチ30が開状態になると、ヒータ13への通電が停止し、ヒータ13は非稼働状態になる。また、ヒータ13が稼働状態であるときは、補機12も稼働状態であってもよい。また、ヒータ13が非稼働状態であるときは、補機12も非稼働状態であってもよい。
The
通信部40は、リモコン2と通信する。また、通信部40は、ネットワークを介して遠隔のサーバ等と通信可能である。
The
記憶部50は、燃料電池装置1の処理に必要な情報及び燃料電池装置1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。本実施形態では、記憶部50は、例えば、後述の閾値等を記憶している。
The
制御部60は、燃料電池装置1全体を制御及び管理する。制御部60は、例えば、各機能の処理を実行させるソフトウェアを読込んだ汎用のCPU(中央処理装置)等の任意の好適なプロセッサによって構成される。又は、制御部60は、例えば、各機能の処理に特化した専用のプロセッサによって構成される。
The
本実施形態では、制御部60は、補機12が稼働状態であるときに電流センサ3が検出する電流値(以下、「検出値」という)に基づいて、電流センサ3の異常を検出する。以下では、制御部60が、ヒータ13が稼働状態であるときに電流センサ3が検出する電流値である検出値に基づき、電流センサ3の異常を検出する例を説明する。この処理の詳細は、下記の<電流センサの異常を検出する処理>にて説明する。
In the present embodiment, the
さらに、制御部60は、補機12に流れる電流値に基づき、稼働状態である補機12を非稼働状態にする。以下では、制御部60が、ヒータ13に流れる電流値に基づき、稼働状態であるヒータ13を非稼働状態にする例について説明する。この処理の詳細は、下記の<ヒータを非稼働状態にする処理>にて説明する。
Further, the
なお、制御部60は、ヒータ13の代わりに、補機12に含まれるブロワ15、ポンプ16及びファン17の少なくとも1つを用いて、電流センサ3の異常を検出してもよい。この場合、制御部60は、ブロワ15、ポンプ16及びファン17の少なくとも1つが稼働状態であるときに電流センサ3が検出する電流値である検出値に基づいて、電流センサ3の異常を検出する。さらに、この場合、制御部60は、当該検出値に基づいて、稼働状態であるブロワ15、ポンプ16及びファン17の少なくとも1つを非稼働状態にする。
The
<電流センサの異常を検出する処理>
制御部60は、スイッチ30を開状態にし、ヒータ13を非稼働状態にする。さらに、制御部60は、ヒータ13が非稼働状態であるときに電流センサ3が検出する電流値(以下、「基準値」という)を取得する。ヒータ13は、非稼働状態であるとき、電力を消費しない。従って、基準値は、電力系統100から一般負荷4へ流れる電流値となる。<Processing to detect abnormalities in the current sensor>
The
制御部60は、スイッチ30を閉状態にし、ヒータ13を稼働させる。さらに、制御部60は、ヒータ13が稼働状態であるときに電流センサ3が検出する電流値(検出値)を取得する。ヒータ13は、稼働状態であるとき、電力を消費する。従って、検出値は、電力系統100から一般負荷4へ流れる電流値と、電力系統100からヒータ13へ流れる電流値とを足し合わせた値となる。
The
制御部60は、基準値及び検出値に基づき、電流センサ3を検査する。得られる電流センサ3の検査結果には、例えば、電流センサ3の取り付け向きは正しい、電流センサ3の取り付け向きは逆である、及び、電流センサ3は脱落している等が含まれる。以下、電流センサ3を検査するときの制御部60の処理の一例について説明する。
The
(1)電流センサを検査する処理
基準値は、上述のように、電力系統100から一般負荷4へ流れる電流値となる。一方、検出値は、上述のように、電力系統100から一般負荷4へ流れる電流値と、電力系統100からヒータ13へ流れる電流値とを足し合わせた値となる。つまり、電流センサ3の取り付け向きが正しければ、検出値は基準値よりも大きくなる。(1) Processing for inspecting the current sensor The reference value is the current value flowing from the
従って、制御部60は、検出値が基準値よりも、大きいと判定したとき、電流センサ3の取り付け向きは正しいとの電流センサ3の検査結果を得る。制御部60は、検出値が、基準値と所定値を足し合わせた値よりも大きいと判定したとき、電流センサ3の取り付け向きは正しいとの電流センサ3の検査結果を得てもよい。また、制御部60は、検出値が基準値よりも、小さいと判定したとき、電流センサ3の取り付け向きは逆であるとの電流センサ3の検査結果を得る。制御部60は、検出値が、基準値から所定値を差し引いた値よりも小さいと判定したとき、電流センサ3の取り付け向きは逆であるとの電流センサ3の検査結果を得てもよい。さらに、制御部60は、検出値と基準値とが同等であると判定したとき、電流センサ3は脱落しているとの電流センサ3の検査結果を得る。この場合、制御部60は、検出値と基準値との差分が所定値以内であると判定したときに、検出値と基準値とが同等であると判定してもよい。
Therefore, when the
なお、ヒータ13が稼働状態であるとき、電流センサ3には、電力系統100から一般負荷4へ流れる電流と、電力系統100からヒータ13へ流れる電流とを足し合わせた電流が流れる。そのため、ヒータ13が稼働状態であるときに、電流センサ3の取り付け向きが正しければ、制御部60は、電流センサ3によって電力系統100からの順潮流を検出する。従って、制御部60は、検出値の極性から電力系統100への逆潮流が生じていると判定したとき、電流センサ3の取り付け向きは逆であるとの電流センサ3の検査結果を出してもよい。このように、制御部60は、少なくとも検出値に基づいて、電流センサ3の検査結果を出すことが可能である。
When the
なお、基準値及び検出値には、電力系統100から一般負荷4へ流れる電流値が含まれる。さらに、一般負荷4が消費する電力は、時間によって変動する可能性がある。従って、制御部60によって基準値及び検出値のそれぞれを取得するタイミングは、なるべく近いタイミングである方がよい。こうすると、基準値に含まれる電力系統100から一般負荷4へ流れる電流値と、検出値に含まれる電力系統100から一般負荷4へ流れる電流値とが近い値になる。そのため、制御部60は、電流センサ3をより精度良く検査することが可能になる。これを達成すべく、制御部60は、例えば、スイッチ30を開状態から閉状態、又は閉状態から開状態に切り替える前後のタイミングで、基準値及び検出値をそれぞれ取得してもよい。なお、基準値及び検出値を取得するタイミングは、手動で設定されてもよい。
The reference value and the detected value include the current value flowing from the
制御部60は、上述の(1)の処理によって得られた電流センサ3の検査結果に基づき、電流センサ3が異常であるか否か判定する。以下、電流センサ3が異常であるか否か判定するときの制御部60の処理の一例を説明する。
The
(2)電流センサが異常であるか判定する処理
まず、制御部60は、上述の(1)の処理を繰り返し行い、電流センサ3の検査結果を第1所定数得る。次に、制御部60は、電流センサ3の第1所定数の検査結果に基づき、電流センサ3が異常であるか否か判定する。例えば、制御部60は、電流センサ3の第1所定数の検査結果のうち所定割合以上の結果が、電流センサ3の取り付け向きが逆との結果であるとき、電流センサ3が異常であると判定する。所定割合は、例えば、75%である。また、例えば、制御部60は、電流センサ3の第1所定数の検査結果のうち所定割合以上の結果が、電流センサ3は脱落しているとの結果であるとき、電流センサ3が異常であると判定する。又は、例えば、制御部60は、電流センサ3の第1所定数の検査結果のうち所定割合以上の結果が、電流センサ3の取り付け向きが正しいとの結果であるとき、電流センサ3が異常ではない、すなわち電流センサ3が正常である、と判定してもよい。(2) Process for determining whether the current sensor is abnormal First, the
なお、制御部60は、電流センサ3が異常であるとの検査結果が連続して第2所定数得られるとき、電流センサ3が異常であると判定してもよい。例えば、制御部60は、電流センサ3の取り付け向きが逆であるとの検査結果が連続して第2所定数得られるとき、電流センサ3が異常であると判定してもよい。また、例えば、制御部60は、電流センサ3が脱落しているとの検査結果が連続して第2所定数得られるとき、電流センサ3が異常であると判定してもよい。又は、制御部60は、電流センサ3の取り付け向きが正しいとの検査結果が連続して第2所定数得られるとき、電流センサ3が異常ではない、すなわち電流センサ3が正常である、と判定してもよい。
The
制御部60は、電流センサ3が異常であると判定すると、リモコン2に、電流センサ3が異常である旨の信号を、通信部40を介して送信する。リモコン2は、燃料電池装置1から電流センサ3が異常である旨の信号を受信すると、電流センサ3が正しく機能していない旨を示す警告を表示し、ユーザに提示する。
When the
なお、制御部60は、リモコン2に、電流センサ3が異常である旨の信号と共に、電流センサ3の異常の種類を示す信号を、通信部40を介して送信してもよい。例えば、制御部60は、電流センサ3の第1所定数の検査結果に電流センサ3の取り付け向きが逆であるとの結果が含まれるとき、電流センサ3の異常の種類を示す信号として、電流センサ3の取り付け向きが逆である旨の信号を送信してもよい。また、例えば、制御部60は、電流センサ3の第1所定数の検査結果に電流センサ3が脱落しているとの結果が含まれるとき、電流センサ3の異常の種類を示す信号として、電流センサ3が脱落している旨の信号を送信してもよい。
The
<ヒータを非稼働状態にする処理>
次に、稼働状態であるヒータ13を非稼働状態にするときの制御部60の処理の詳細について説明する。まず、ヒータに流れる電流値の特性について、図2を参照して説明する。<Processing to put the heater in a non-operating state>
Next, the details of the processing of the
図2には、ヒータに流れる電流値の時間依存性の一例が示されている。図2において、縦軸はヒータに流れる電流値を示し、横軸はヒータが稼働している時間(稼働時間)を示す。なお、時間0[s]は、ヒータが稼働を開始するタイミングに相当する。また、図2において、ハッチングが示す部分は、ヒータに流れる交流電流がとり得る電流値の範囲を示す。また、図2では、一例として、燃焼触媒ヒータに流れる電流値の時間依存性が示されている。 FIG. 2 shows an example of the time dependence of the current value flowing through the heater. In FIG. 2, the vertical axis shows the current value flowing through the heater, and the horizontal axis shows the operating time (operating time) of the heater. The time 0 [s] corresponds to the timing at which the heater starts operating. Further, in FIG. 2, the portion indicated by hatching indicates a range of current values that can be taken by the alternating current flowing through the heater. Further, in FIG. 2, as an example, the time dependence of the current value flowing through the combustion catalyst heater is shown.
ヒータの温度は、ヒータの稼働時間に依存する。ヒータの稼働時間が長いほど、ヒータの温度上昇は大きくなる。また、ヒータの稼働時間が短いほど、ヒータの温度上昇は小さくなる。さらに、ヒータの抵抗値は、ヒータの温度に依存する。ヒータの温度が低いほど、ヒータの抵抗値は小さくなる。また、ヒータの温度が高いほど、ヒータの抵抗値は大きくなる。従って、ヒータの稼働時間が長いほど、ヒータの温度上昇が大きくなり、その結果として、ヒータの抵抗値が大きくなる。そのため、ヒータの稼働時間が長いほど、図2に示すように、ヒータに流れる電流値は小さくなる。また、ヒータの稼働時間が短いほど、ヒータの温度上昇が小さくなり、その結果として、ヒータの抵抗値が小さくなる。そのため、ヒータの稼働時間が短いほど、図2に示すように、ヒータに流れる電流値は大きくなる。 The temperature of the heater depends on the operating time of the heater. The longer the heater is operating, the greater the temperature rise of the heater. Further, the shorter the operating time of the heater, the smaller the temperature rise of the heater. Further, the resistance value of the heater depends on the temperature of the heater. The lower the temperature of the heater, the smaller the resistance value of the heater. Further, the higher the temperature of the heater, the larger the resistance value of the heater. Therefore, as the operating time of the heater increases, the temperature rise of the heater increases, and as a result, the resistance value of the heater increases. Therefore, the longer the operating time of the heater, the smaller the current value flowing through the heater, as shown in FIG. Further, the shorter the operating time of the heater, the smaller the temperature rise of the heater, and as a result, the resistance value of the heater becomes smaller. Therefore, the shorter the operating time of the heater, the larger the current value flowing through the heater, as shown in FIG.
ここで、ヒータ13に流れる電流値が大きいと、スイッチ30に流れる電流値も大きくなる。スイッチ30に流れる電流値が大きいときに、制御部60がスイッチ30の閉状態と開状態の切り替えを繰り返すと、スイッチ30の劣化が進行してしまう恐れがある。しかしながら、別の見方をすれば、スイッチ30に流れる電流値が小さいときに、制御部60がスイッチ30の閉状態と開状態の切り替えを繰り返せば、スイッチ30の劣化の度合いを低減させることができる。
Here, if the current value flowing through the
そこで、本実施形態では、ヒータ13に流れる電流値が小さいときに、稼働状態であるヒータ13を非稼働状態にする。これにより、ヒータ13に流れる電流値が小さいときに、スイッチ30は、閉状態から開状態に切り替えられる。このときの処理の一例を、以下に説明する。
Therefore, in the present embodiment, when the value of the current flowing through the
まず、制御部60は、ヒータ13が稼働状態であるときに電流センサ3が検出する電流値を取得する。さらに、制御部60は、取得した電流値を用いて、ヒータ13に流れる電流値がスイッチ30の劣化の度合いを低減させ得る程度に、小さいか否か判定する。例えば、制御部60は、取得した電流値が閾値以上であるか否か判定する。
First, the
例えば、閾値は、スイッチ30の定格電流値に、上述の基準値(電力系統100から一般負荷4へ流れる電流値)を加算した値とすることができる。これは、このとき制御部60によって取得される電流値が、電流センサ3の異常を検出するときに取得される検出値と同一のものであることに基づく。検出値は、上述のように、電力系統100から一般負荷4へ流れる電流値と、ヒータ13へ流れる電流値とを足し合わせた値である。従って、閾値を、例えば、スイッチ30の定格電流値に、上述の基準値(電力系統100から一般負荷4へ流れる電流値)を加算した値にする。こうすると、取得した電流値が閾値以上であるか否かの判定によって、ヒータ13に流れる電流値がスイッチ30の定格電流値を下回るか否かが判定され得る。ヒータ13に流れる電流値がスイッチ30の定格電流値を下回れば、スイッチの劣化の度合いを低減させることができる。もちろん、閾値は、これに限定されない。例えば、閾値は、スイッチ30の定格電流値と、基準値と、所定のマージン値とを加算した値であってもよい。
For example, the threshold value can be a value obtained by adding the above-mentioned reference value (current value flowing from the
制御部60は、取得した電流値が閾値を下回ると判定したとき、スイッチ30を開状態にし、ヒータ13への通電を停止させる。
When the
一方、制御部60は、取得した電流値が閾値以上であると判定したとき、再度、電流センサ3が検出する電流値を取得する。制御部60は、取得した電流値が閾値を下回ると判定するまで、電流センサ3が検出する電流値を取得し続ける。
On the other hand, when the
[システム動作]
以下、本開示の一実施形態に係る燃料電池装置1の動作の一例について、図3及び図4を参照して説明する。[System operation]
Hereinafter, an example of the operation of the fuel cell device 1 according to the embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
まず、制御部60は、スイッチ30を開状態にして、基準値を取得する(ステップS101)。次に、制御部60は、スイッチ30を閉状態にし、ヒータ13を稼働させる(ステップS102)。さらに、制御部60は、検出値を取得する(ステップS103)。
First, the
制御部60は、ステップS101の処理で取得した基準値とステップS103の処理で取得した検出値とに基づき、電流センサ3を検査する(ステップS104)。例えば、制御部60は、上述の(1)の処理によって、電流センサ3を検査する。
The
このようなステップS101〜S103の処理によって、制御部60がスイッチ30を開状態から閉状態に切り替える前後で、基準値及び検出値がそれぞれ取得される。これにより、基準値に含まれる電力系統100から一般負荷4へ流れる電流値と、検出値に含まれる電力系統100から一般負荷4へ流れる電流値とが近い値になる。そのため、制御部60は、ステップS104の処理で電流センサ3をより精度良く検査することが可能になる。
By the processing of steps S101 to S103, the reference value and the detected value are acquired before and after the
制御部60は、電流センサ3が検出する電流値を取得する(ステップS105)。さらに、制御部60は、取得した電流値が閾値以上であるか否か判定する(ステップS106)。制御部60は、取得した電流値が閾値以上であると判定したとき(ステップS106:Yes)、ステップS105からの処理を繰り返し行う。一方、制御部60は、取得した電流値が閾値を下回ると判定したとき(ステップS106;No)、ステップS107の処理に進む。
The
ステップS107の処理では、制御部60は、検出値を取得する。さらに、制御部60は、スイッチ30を開状態にし、ヒータ13への通電を停止させる(ステップS108)。
In the process of step S107, the
このようなステップS105〜S108の処理によって、取得した電流値が閾値を下回ると判定したとき、制御部60は、スイッチ30を開状態にする。これにより、スイッチ30に流れる電流値が小さいときに、スイッチ30は閉状態から開状態に切り替えられる。従って、スイッチ30の劣化の度合いを低減させることができる。
When it is determined that the acquired current value is below the threshold value by the processing of steps S105 to S108, the
制御部60は、基準値を取得する(ステップS109)。さらに、制御部60は、ステップS109の処理で取得した基準値とステップS107の処理で取得した検出値とに基づき、ステップS104の処理と同様にして、電流センサ3を検査する(ステップS110)。
The
このようなステップS107〜S109の処理によって、制御部60がスイッチ30を閉状態から開状態に切り替える前後で、検出値及び基準値がそれぞれ取得される。これにより、基準値に含まれる電力系統100から一般負荷4へ流れる電流値と、検出値に含まれる電力系統100から一般負荷4へ流れる電流値とが近い値になる。そのため、制御部60は、ステップS110の処理で電流センサ3をより精度よく検査することが可能になる。
By the processing of steps S107 to S109, the detection value and the reference value are acquired before and after the
図4に示すフローチャートの説明に進む。 The description of the flowchart shown in FIG. 4 proceeds.
制御部60は、電流センサ3の検査結果を第1所定数得たか否か判定する(ステップS111)。制御部60は、電流センサ3の検査結果を第1所定数得たと判定したとき(ステップS111:Yes)、ステップS112の処理に進む。一方、制御部60は、電流センサ3の検査結果を第1所定数得ていない判定したとき(ステップS111:No)、図3に示すステップS101の処理に戻る。なお、一度目のステップS102の処理等によってヒータ13の温度はある程度上昇している。そのため、再度行われるステップS102の処理では、ヒータ13に流れる電流値がある程度小さいときに、スイッチ30は閉状態に切り替えられる。従って、スイッチ30の劣化の度合いを低減させることができる。
The
ステップS112の処理では、制御部60は、電流センサ3の第1所定数の検査結果に基づき、電流センサ3が異常であるか否か判定する。例えば、制御部60は、上述の(2)の処理によって、電流センサ3が異常であるか否か判定する。制御部60は、電流センサ3の第1所定数の検査結果に基づき、電流センサ3が異常であると判定したとき(ステップS112:Yes)、ステップS113の処理に進む。一方、制御部60は、電流センサ3の第1所定数の検査結果に基づき、電流センサ3が異常ではない(すなわち電流センサ3は正常である)と判定したとき(ステップS112:No)、処理を終了する。
In the process of step S112, the
ステップS113の処理では、制御部60は、リモコン2に、電流センサ3が異常である旨の信号を、通信部40を介して送信する。リモコン2は、燃料電池装置1から電流センサ3が異常である旨の信号を受信すると、電流センサ3が正しく機能していない旨を示す警告を表示し、ユーザに提示する。
In the process of step S113, the
ここで、制御部60は、電流センサ3の取り付け向きが逆であるとの検査結果が連続して第2所定数得られるとき、電流センサ3が異常であると判定してもよい。この場合、ステップS111の処理において、制御部60は、電流センサ3の取り付け向きが逆であるとの検査結果が連続して第2所定数得られたか否か判定する。さらに、制御部60は、電流センサ3の取り付け向きが逆であるとの検査結果が連続して第2所定数得られたと判定したとき、電流センサ3が異常であると判定し、ステップS113の処理に進む。同様に、制御部60は、電流センサ3が脱落しているとの検査結果が連続して第2所定数得られるとき、電流センサ3が異常であると判定してもよい。
Here, the
また、制御部60は、電流センサ3の取り付け向きが正しいとの検査結果が連続して第2所定数得られるとき、電流センサ3が異常ではない(すなわち電流センサ3が正常である)と判定してもよい。この場合、ステップS111の処理において、制御部60は、電流センサ3の取り付け向きが正しいとの検査結果が連続して第2所定数得られたか否か判定する。さらに、制御部60は、電流センサ3の取り付け向きが正しいとの検査結果が連続して第2所定数得られたと判定したとき、処理を終了する。
Further, the
また、ステップS104の処理等によって得られる電流センサの検査結果をより信頼性の高いものとするために、ヒータ13は負荷の大きいヒータであってよい。例えば、ヒータ13は、燃焼触媒ヒータであってよい。ヒータ13の負荷が大きいと、ヒータ13に流れる電流値は大きくなる。従って、ヒータ13の負荷が大きいと、ステップS101の処理等で取得される基準値と、ステップS103の処理等で取得される検出値との差が大きくなる。これにより、ステップS104の処理等によって得られる電流センサ3の検査結果は、より信頼性の高いものとなる。
Further, in order to make the inspection result of the current sensor obtained by the process of step S104 or the like more reliable, the
以上のように、第1実施形態に係る燃料電池装置1では、制御部60は、ヒータ13を単に非稼働状態及び稼働状態にすることで、電流センサ3の異常を検出するために用いる基準値及び検出値を取得することができる。従って、第1実施形態に係る燃料電池装置1では、制御部60は、電流センサ3の異常の検出を容易に行うことができる。
As described above, in the fuel cell device 1 according to the first embodiment, the
さらに、第1実施形態に係る燃料電池装置1では、制御部60は、ヒータ13に流れる電流値が閾値を下回ると判定すると、稼働状態であるヒータ13を非稼働状態にする。これにより、ヒータ13に流れる電流が大きいときに、制御部60がスイッチ30を切り替えることを防ぐことができる。従って、第1実施形態に係る燃料電池装置1では、スイッチ30の劣化の度合いを低減させることができる。
Further, in the fuel cell device 1 according to the first embodiment, when the
加えて、本実施形態に係る燃料電池装置1では、電流センサ3の異常を検出するための専用の負荷は、燃料電池装置1に内蔵されずに、燃料電池装置1が備えるヒータ13が利用される。これにより、燃料電池装置1では、専用の負荷が設けられることにより、燃料電池装置1の構成が複雑化してしまうことを防ぐことができる。
In addition, in the fuel cell device 1 according to the present embodiment, the dedicated load for detecting the abnormality of the current sensor 3 is not built in the fuel cell device 1, but the
また、本実施形態に係る燃料電池装置1は、上述のように、電流センサ3の異常を自動的に検出することができる。そのため、設置業者は、燃料電池装置1を設置するときに電流センサ3を設置するために、電流センサ3の取り付け向きを確認するための装置等を持参しなくてもよい。従って、本実施形態では、設置業者は、燃料電池装置1の設置を効率よく行うことができる。 Further, the fuel cell device 1 according to the present embodiment can automatically detect an abnormality of the current sensor 3 as described above. Therefore, the installer does not have to bring a device or the like for confirming the mounting direction of the current sensor 3 in order to install the current sensor 3 when installing the fuel cell device 1. Therefore, in the present embodiment, the installer can efficiently install the fuel cell device 1.
また、本実施形態に係る燃料電池装置1は、電流センサ3の設置後であっても、電流センサ3の異常を自動的に検出することができる。従って、本実施形態に係る燃料電池装置1は、電流センサ3の設置後に、電流センサ3に異常が生じても、その異常を検出することができる。例えば、設置業者が電流センサを正しく取り付けた場合であっても、後の電力線の工事等で、第三者が、電流センサを誤った方向に取り付けてしまうことがある。また、例えば、電流センサが例えばクランプ式の場合、可動コアの閉開用の爪が老朽化等の経時変化によって劣化することで、電流センサが脱落することがある。つまり、本実施形態に係る燃料電池装置1によれば、このような事態を検出することができる。 Further, the fuel cell device 1 according to the present embodiment can automatically detect an abnormality of the current sensor 3 even after the current sensor 3 is installed. Therefore, the fuel cell device 1 according to the present embodiment can detect an abnormality even if an abnormality occurs in the current sensor 3 after the current sensor 3 is installed. For example, even if the installer correctly installs the current sensor, a third party may install the current sensor in the wrong direction due to the construction of the power line later. Further, for example, when the current sensor is of a clamp type, for example, the current sensor may fall off due to deterioration of the claws for closing and opening the movable core due to aging or other changes over time. That is, according to the fuel cell device 1 according to the present embodiment, such a situation can be detected.
ここで、ヒータ13に流れる電流が小さいときに、制御部60がスイッチ30の切り替えを行うために、比較例として、制御部60が、ヒータ13を稼働させた後、予め決めた十分に長い時間が経過してからヒータ13を非稼働状態にする方法を想定する。一般的に、制御部60は、電流センサの異常を検出するときは、電流センサの異常を確実に検出するために、電流センサに稼働状態と非稼働状態を複数回繰り返させて電流値を取得する。そのため、比較例に係る方法のように、制御部60が、ヒータ13を稼働させた後、予め決めた十分に長い時間が経過してからヒータ13を非稼働状態にすることを毎回行うと、多くの時間が掛かってしまうことがある。
Here, in order for the
これに対し、本実施形態では、制御部60は、電流センサ3が検出する電流値が閾値を下回ると判定したときに、稼働状態であるヒータ13を非稼働状態にしている。つまり、制御部60がヒータ13を稼働させてから非稼働状態にするまでの時間が、ヒータ13に流れる電流値に応じて、適切に制御される。これにより、本実施形態では、制御部60が電流センサ3の異常を検出するときに掛かる時間を適切に制御することができる。従って、本実施形態では、制御部60は、電流センサ3の異常を効率良く検出することができる。
On the other hand, in the present embodiment, when the
なお、本実施形態においては、補機12(ヒータ13)に流れる電流値に基づき、稼働状態である補機12を非稼働状態にする場合について説明した。しかしながら、本実施形態に係る方法は、補機12に流れる電流値に基づき、非稼働状態である補機12を稼働状態にする場合にも適用できる。
In the present embodiment, a case where the
(第2実施形態)
次に、第2実施形態に係る燃料電池装置について説明する。第2実施形態に係る燃料電池装置は、第1実施形態に係る燃料電池装置と同様の構成を採用することができる。従って、以下では、図1を参照しつつ、第1実施形態との相違点を中心に説明する。(Second Embodiment)
Next, the fuel cell device according to the second embodiment will be described. The fuel cell device according to the second embodiment can adopt the same configuration as the fuel cell device according to the first embodiment. Therefore, in the following, the differences from the first embodiment will be mainly described with reference to FIG.
第2実施形態は、第1実施形態と、稼働状態であるヒータ13を非稼働状態にするときの制御部60の処理が異なる。第2実施形態では、制御部60は、ヒータ13を稼働状態にした後、待機時間を設定する。待機時間とは、ヒータ13に流れる電流値がスイッチ30の定格電流値を下回るまで、ヒータ13を稼働状態で待機させる時間である。制御部60は、設定した待機時間が経過した後、稼働状態であるヒータ13を非稼働状態にする。以下、待機時間を設定するときの制御部60の処理の一例について説明する。
The second embodiment is different from the first embodiment in the processing of the
制御部60は、検出値から基準値を減算して、ヒータ13に流れる電流値を算出する。制御部60は、算出したヒータ13に流れる電流値と、スイッチ30の定格電流値とに基づき、ヒータ13の待機時間を設定する。例えば、制御部60は、算出したヒータ13に流れる電流値と、ヒータ13に流れる電流値とヒータ13の待機時間との関係を示すテーブルとを用いて、ヒータ13の待機時間を設定する。
The
図5に、スイッチ30の定格電流値が10Aである場合の、ヒータ13に流れる電流値とヒータ13の待機時間との関係を示すテーブルの一例を示す。図5に示すテーブルは、例えば、図2に示すようなヒータ13に流れる電流値の時間依存性に基づき作成される。テーブルの左列は、ヒータ13に流れる電流値を示す。また、テーブルの右列は、ヒータ13に流れる電流値が左列に示す値であるときの、ヒータ13の待機時間を示す。
FIG. 5 shows an example of a table showing the relationship between the current value flowing through the
図5において、制御部60は、算出したヒータ13に流れる電流値と同等の値を、左列から選択する。例えば、制御部60は、算出したヒータ13の電流値が39Aであるとき、左列から40Aを選択する。次に、制御部60は、選択した左列の値に対応する時間を、ヒータ13の稼働時間として設定する。例えば、制御部60は、選択した左列の値が40Aであるとき、ヒータ13の待機時間を30秒に設定する。このようにして、制御部60が、選択した稼働時間だけヒータ13を稼働状態で待機させると、その後、ヒータ13に流れる電流値は、スイッチ30の定格電流値10Aを下回るようになる。
In FIG. 5, the
[システム動作]
以下、本開示の一実施形態に係る燃料電池装置1の動作の一例について、図6を参照して説明する。ステップS201〜S204の処理は、図3に示すステップS101〜104の処理と同様であるため、説明を省略する。また、ステップS210以降の処理は、図4に示すステップS111〜S113の処理と同様である。[System operation]
Hereinafter, an example of the operation of the fuel cell device 1 according to the embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIG. Since the processing of steps S201 to S204 is the same as the processing of steps S101 to 104 shown in FIG. 3, the description thereof will be omitted. Further, the processing after step S210 is the same as the processing of steps S111 to S113 shown in FIG.
制御部60は、ステップS203の処理で取得した検出値から、ステップS201の処理で取得した基準値を減算して、ヒータ13に流れる電流値を算出する。制御部60は、算出したヒータ13に流れる電流値と、スイッチ30の定格電流値とに基づき、ヒータ13の待機時間を設定する(ステップS205)。例えば、制御部60は、算出したヒータ13に流れる電流値と、図5に示すテーブルとを用いて、ヒータ13の待機時間を設定する。
The
制御部60は、設定した待機時間が経過したか否か判定する(ステップS206)。制御部60は、設定した待機時間が経過したと判定したとき(ステップS206:Yes)、ステップS207の処理に進む。一方、制御部60は、設定した待機時間が経過していないと判定したとき(ステップS206:No)、ステップS206の処理を繰り返し行う。
The
制御部60は、ステップS207〜S210の処理を、図3に示すステップS107〜S110の処理と同様にして行う。
The
第2実施形態に係る燃料電池装置1において、その他の効果及び機能は、第1実施形態に係る燃料電池装置1と同様である。 In the fuel cell device 1 according to the second embodiment, other effects and functions are the same as those in the fuel cell device 1 according to the first embodiment.
(第3実施形態)
次に、第3実施形態に係る燃料電池装置1aについて説明する。以下、第1及び第2実施形態に係る燃料電池装置1との相違点を中心に説明する。(Third Embodiment)
Next, the fuel cell device 1a according to the third embodiment will be described. Hereinafter, the differences from the fuel cell device 1 according to the first and second embodiments will be mainly described.
図7に、本開示の一実施形態に係る燃料電池装置1aの概略構成を示す。図7に示す構成要素において、図1に示す構成要素と同一のものは、同一符号を付してその説明を省略する。 FIG. 7 shows a schematic configuration of the fuel cell device 1a according to the embodiment of the present disclosure. Among the components shown in FIG. 7, the same components as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
第3実施形態に係る燃料電池装置1aは、セルスタック11を含む発電部10と、補機12aと、電力変換部20と、スイッチ30,31と、通信部40と、記憶部50と、制御部60とを備える。補機12aは、ヒータ13,14、ブロワ15、ポンプ16及びファン17等を含む。
The fuel cell device 1a according to the third embodiment controls the
スイッチ31は、例えば、リレーを含む。スイッチ31は、ヒータ14と、電力系統100との間に設けられる。制御部60は、スイッチ31における開状態と閉状態とを切り替える。スイッチ31が閉状態になると、ヒータ14は稼働状態になる。また、スイッチ31が開状態になると、ヒータ14への通電が停止し、ヒータ14は非稼働状態になる。
The
補機12aは、ヒータ(第1ヒータ)13と、ヒータ(第2ヒータ)14とを含む。ヒータ14は、ヒータ13とは異なるヒータである。以下では、ヒータ13の方が、ヒータ14よりも、例えばヒータ13,14が同一温度であるときに、待機時間が長くなるものとする。この場合、例えば、ヒータ13は燃焼触媒ヒータであり、ヒータ14は燃料を着火するために用いるヒータである。
The
図8に、スイッチ31の定格電流値が5Aである場合の、ヒータ14に流れる電流値とヒータ14の待機時間との関係を示すテーブルの一例を示す。図8に示すテーブルは、図5と同様に、ヒータ14に流れる電流値の時間依存性に基づいて作成される。例えば、ヒータ13,14が同一温度であるときに、ヒータ13に流れる電流値は40Aであり、ヒータ14に流れる電流値は15Aであるとする。このとき、ヒータ13の待機時間は、図5に示すように、30秒となる。一方、ヒータ14の待機時間は、図8に示すように、15秒となる。
FIG. 8 shows an example of a table showing the relationship between the current value flowing through the
第1及び第2実施形態では、制御部60は、1つのヒータ13を用いて、電流センサ3の異常を検出した。これに対し、第3実施形態では、制御部60は、ヒータ13及びヒータ14の2つのヒータを用いて、電流センサ3の異常を検出する。より詳細には、制御部60は、ヒータ13による電流センサ3の検査結果(以下、「第1検査結果」という)を取得する。さらに、制御部60は、ヒータ14による電流センサ3の検査結果(以下、「第2検査結果」という)を取得する。加えて、制御部60は、ヒータ13とヒータ14とによる電流センサ3の検査結果(以下「第3検査結果」という)を取得する。その後、制御部60は、第1検査結果と、第2検査結果と、第3検査結果とに基づき、第1実施形態と同様にして、電流センサ3の異常を検出する。以下、第1検査結果、第2検査結果及び第3検査結果を取得するときの制御部60の処理の一例について説明する。
In the first and second embodiments, the
第1検査結果を取得するとき、まず、制御部60は、ヒータ14を稼働状態又は非稼働状態に維持する。次に、制御部60は、ヒータ13が非稼働状態であるときに電流センサ3が検出する電流値(以下、「第1基準値」という)を取得する。さらに、制御部60は、ヒータ13が稼働状態であるときに電流センサ3が検出する電流値(以下、「第1検出値」という)を取得する。その後、制御部60は、第1実施形態と同様に、第1基準値と第1検出値とに基づき電流センサ3を検査して、第1検査結果を取得する。
When acquiring the first inspection result, first, the
第2検査結果を取得するとき、まず、制御部60は、ヒータ13を稼働状態又は非稼働状態に維持する。次に、制御部60は、ヒータ14が非稼働状態であるときに電流センサ3が検出する電流値(以下、「第2基準値」という)を取得する。さらに、制御部60は、ヒータ14が稼働状態であるときに電流センサ3が検出する電流値(以下、「第2検出値」という)を取得する。その後、制御部60は、第1実施形態と同様に、第2基準値と第2検出値とに基づき電流センサ3を検査して、第2検査結果を取得する。
When acquiring the second inspection result, first, the
第3検査結果を取得するとき、制御部60は、ヒータ13,14が非稼働状態であるときに電流センサ3が検出する電流値(以下、「第3基準値」という)を取得する。さらに、制御部60は、ヒータ13,14が稼働状態であるときに電流センサ3が検出する電流値(以下、「第3検出値」という)を取得する。その後、制御部60は、第1実施形態と同様に、第3基準値と第3検出値とに基づき電流センサ3を検査して、第3検査結果を取得する。
When acquiring the third inspection result, the
このように第3実施形態では、制御部60は、ヒータ13,14の2つを組み合わせて、電流センサ3の検査結果を取得する。従って、第3実施形態では、電流センサ3の異常をより効率良く検出することができる。
As described above, in the third embodiment, the
さらに、第3実施形態では、ヒータ13,14の両方を非稼働状態又は稼働状態にして、第3基準値及び第3検出値を取得する。2つのヒータ13,14によって得られる第3基準値と第3検出値との差は、1つのヒータによって得られる検出値と基準値との差よりも、大きくなる。これにより、第3検査結果は、より信頼性の高いものとなる。従って、第3実施形態では、制御部60は、電流センサ3をより精度良く検査することが可能になる。
Further, in the third embodiment, both the
加えて、第3実施形態では、制御部60は、待機時間がより長くなるヒータ13を、ヒータ14よりも先に稼働状態させて、上記の第1基準値等を取得する。以下、このときの制御部60の処理の一例を説明する。
In addition, in the third embodiment, the
まず、制御部60は、スイッチ30,31を開状態にしてヒータ13,14を非稼働状態にする。次に、制御部60は、第1基準値を取得した後、スイッチ30を閉状態にしてヒータ13を稼働させる。このとき、ヒータ13は稼働状態となり、ヒータ14は非稼働状態となる。その後、制御部60は、第1検出値を取得する。
First, the
このように、制御部60は、ヒータ13をヒータ14よりも先に稼働させる。さらに、この場合の第1基準値及び第1検出値は、ヒータ14を非稼働状態に維持しつつ、ヒータ13を非稼働状態及び稼働状態にして取得されるものとなる。
In this way, the
その後、制御部60は、第2実施形態と同様に、ヒータ13の待機時間を設定する。例えば、制御部60は、第1検出値から第1基準値を減算して、ヒータ13に流れる電流値を算出する。さらに、制御部60は、算出したヒータ13に流れる電流値と、スイッチ30の定格電流値とに基づき、ヒータ13の待機時間を設定する。
After that, the
さらに、制御部60は、第2基準値を取得した後、スイッチ31を閉状態にしてヒータ14を稼働させる。このとき、ヒータ13,14は、両方とも、稼働状態となる。その後、制御部60は、第2検出値を取得する。この場合の第2基準値及び第2検出値は、ヒータ13を稼働状態に維持しつつ、ヒータ14を非稼働状態及び稼働状態にして取得されるものとなる。
Further, after acquiring the second reference value, the
加えて、制御部60は、設定したヒータ13の待機時間が経過したと判定すると、第3検出値を取得する。その後、制御部60は、スイッチ30を開状態にしてヒータ13への通電を停止させ、かつスイッチ31を開状態にしてヒータ14への通電を停止させる。このとき、ヒータ13,14は、両方とも、非稼働状態となる。その後、制御部60は、第3基準値を取得する。
In addition, the
このように第3実施形態では、制御部60は、待機時間が長くなるヒータ13を、ヒータ14よりも先に稼働させて、第1基準値等を取得する。これにより、第3実施形態では、制御部60は、電流センサ3の異常をより効率良く検出することができる。
As described above, in the third embodiment, the
[システム動作]
以下、本開示の第3実施形態に係る燃料電池装置1の動作の一例について、図9及び図10を参照して説明する。なお、図10に示すステップS314以降の処理は、図4に示すステップS111〜S113の処理と同様である。[System operation]
Hereinafter, an example of the operation of the fuel cell device 1 according to the third embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 9 and 10. The processing after step S314 shown in FIG. 10 is the same as the processing in steps S111 to S113 shown in FIG.
まず、制御部60は、第1基準値を取得する(ステップS301)。次に、制御部60は、スイッチ30を閉状態にし、ヒータ13を稼働させる(ステップS302)。さらに、制御部60は、第1検出値を取得する(ステップS303)。
First, the
ステップS301の処理によって取得される第1基準値及びステップS303の処理によって取得される第1検出値は、ヒータ14を非稼働状態に維持しつつ、ヒータ13を非稼働状態及び稼働状態にして取得されるものとなる。
The first reference value acquired by the process of step S301 and the first detected value acquired by the process of step S303 are acquired by keeping the
制御部60は、ステップS301の処理で取得した第1基準値とステップS303の処理で取得した第1検出値とに基づき、電流センサ3を検査する(ステップS304)。これにより、制御部60は、第1検査結果を取得する。
The
制御部60は、ステップS303の処理で取得した第1検出値から、ステップS301の処理で取得した第1基準値を減算して、ヒータ13に流れる電流値を算出する。制御部60は、算出したヒータ13に流れる電流値と、スイッチ30の定格電流値とに基づき、ヒータ13の待機時間を設定する(ステップS305)。
The
制御部60は、第2基準値を取得する(ステップS306)。次に、制御部60は、スイッチ31を閉状態にし、ヒータ14を稼働させる(ステップS307)。このとき、ヒータ13,14は、両方とも、稼働状態となる。制御部60は、第2検出値を取得する(ステップS308)。
The
ステップS306の処理によって取得される第2基準値及びステップS308の処理によって取得される第1検出値は、ヒータ13を非稼働状態に維持しつつ、ヒータ14を非稼働状態及び稼働状態にして取得されるものとなる。
The second reference value acquired by the process of step S306 and the first detected value acquired by the process of step S308 are acquired by keeping the
制御部60は、ステップS306の処理で取得した第2基準値と、ステップS308の処理で取得した第2検出値とに基づき、電流センサ3を検査する(ステップS309)。これにより、制御部60は、第2検査結果を取得する。
The
図10に示すフローチャートの説明に進む。 The description of the flowchart shown in FIG. 10 proceeds.
制御部60は、図9に示すステップS305の処理で設定した待機時間が経過したか否か判定する(ステップS310)。制御部60は、設定した待機時間が経過したと判定したとき(ステップS310:Yes)、ステップS111の処理に進む。一方、制御部60は、設定した待機時間が経過していないと判定したとき(ステップS310:No)、ステップS310の処理を繰り返し行う。
The
ステップS311の処理では、制御部60は、第3検出値を取得する。次に、制御部60は、スイッチ30を開状態にしてヒータ13への通電を停止させ、かつスイッチ31を開状態にしてヒータ14への通電を停止させる(ステップS312)。その後、制御部60は、第3基準値を取得する(ステップS313)。
In the process of step S311, the
制御部60は、ステップS111の処理で取得した第3検出値と、ステップS313の処理で取得した第3基準値とに基づき、電流センサ3を検査する(ステップS314)。これにより、制御部60は、第3検査結果を取得する。
The
以上のように、第3実施形態では、制御部60は、ヒータ13,14の2つを組み合わせて、電流センサ3の検査結果を取得する。従って、第3実施形態では、電流センサ3の異常をより効率よく検出することができる。
As described above, in the third embodiment, the
さらに、第3実施形態では、制御部60は、ヒータ13,14の両方を非稼働状態又は稼働状態にして、第3基準値及び第3検出値を取得する。2つのヒータ13,14によって得られる第3基準値と第3検出値との差は、1つのヒータによって得られる検出値と基準値との差よりも、大きくなる。これにより、第3検査結果は、より信頼性の高いものとなる。従って、第3実施形態では、制御部60は、電流センサ3をより精度良く検査することが可能になる。
Further, in the third embodiment, the
加えて、第3実施形態では、制御部60は、待機時間が長くなるヒータ13を、ヒータ14よりも先に稼働させて、第1基準値等を取得する。これにより、第3実施形態では、電流センサ3の異常をより効率良く検出することができる。
In addition, in the third embodiment, the
第3実施形態に係る燃料電池装置1aにおいて、その他の効果及び機能は、第1及び第2実施形態に係る燃料電池装置1と同様である。 In the fuel cell device 1a according to the third embodiment, other effects and functions are the same as those of the fuel cell device 1 according to the first and second embodiments.
本開示内容の多くの側面は、プログラム命令を実行可能なコンピュータシステムその他のハードウェアによって実行される、一連の動作として示される。コンピュータシステムその他のハードウェアには、例えば、汎用コンピュータ、PC(Personal Computer)、専用コンピュータ、ワークステーション、PCS(Personal Communications System、パーソナル移動通信システム)、電子ノートパッド、ラップトップコンピュータ又はその他のプログラム可能なデータ処理装置が含まれる。各実施形態では、種々の動作は、プログラム命令(ソフトウェア)で実装された専用回路(例えば、特定機能を実行するために相互接続された個別の論理ゲート)、又は、1つ以上のプロセッサによって実行される論理ブロック若しくはプログラムモジュール等によって実行されることに留意されたい。論理ブロック又はプログラムモジュール等を実行する1つ以上のプロセッサには、例えば、1つ以上のマイクロプロセッサ、CPU(Central Processing Unit)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、DSP(Digital Signal Processor)、PLD(Programmable Logic Device)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、コントローラ、マイクロコントローラ、電子機器、ここに記載する機能を実行可能に設計されたその他の装置及び/又はこれら何れかの組合せが含まれる。ここに示す実施形態は、例えば、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード又はこれら何れかの組合せによって実装される。 Many aspects of this disclosure are presented as a series of actions performed by a computer system or other hardware capable of executing program instructions. Computer systems and other hardware include, for example, general purpose computers, PCs (Personal Computers), dedicated computers, workstations, PCSs (Personal Communications Systems), electronic notepads, laptop computers or other programmable. Data processing equipment is included. In each embodiment, various operations are performed by dedicated circuits implemented in program instructions (software) (eg, individual logic gates interconnected to perform specific functions), or by one or more processors. Note that it is executed by a logic block or program module that is executed. One or more processors that execute a logical block or a program module include, for example, one or more microprocessors, a CPU (Central Processing Unit), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), a DSP (Digital Signal Processor), and a PLD ( Includes Programmable Logic Devices), FPGAs (Field Programmable Gate Arrays), controllers, microcontrollers, electronic devices, other devices designed to perform the functions described herein, and / or combinations thereof. The embodiments shown herein are implemented, for example, by hardware, software, firmware, middleware, microcode, or a combination thereof.
ここで用いられる機械読取り可能な非一時的記憶媒体は、更に、ソリッドステートメモリ、磁気ディスク及び光学ディスクの範疇で構成されるコンピュータ読取り可能な有形のキャリア(媒体)として構成することができる。かかる媒体には、ここに開示する技術をプロセッサに実行させるためのプログラムモジュール等のコンピュータ命令の適宜なセット及びデータ構造が格納される。コンピュータ読取り可能な媒体には、1つ以上の配線を備えた電気的接続、磁気ディスク記憶媒体、その他の磁気及び光学記憶装置(例えば、CD(Compact Disk)、DVD(Digital Versatile Disc)、及び、ブルーレイディスク、可搬型コンピュータディスク、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read-Only Memory)、EPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)若しくはフラッシュメモリ等の書換え可能でプログラム可能なROM若しくは情報を格納可能な他の有形の記憶媒体又はこれら何れかの組合せが含まれる。メモリは、プロセッサ又はプロセッシングユニットの内部及び/又は外部に設けることができる。ここで用いられるように、「メモリ」という語は、あらゆる種類の長期記憶用、短期記憶用、揮発性、不揮発性その他のメモリを意味し、特定の種類若しくはメモリの数又は記憶が格納される媒体の種類は限定されない。 The machine-readable non-temporary storage medium used herein can be further configured as a computer-readable tangible carrier (medium) composed of the categories of solid state memory, magnetic disks and optical disks. Such a medium stores an appropriate set of computer instructions such as a program module and a data structure for causing a processor to execute the technology disclosed herein. Computer-readable media include electrical connections with one or more wires, magnetic disk storage media, and other magnetic and optical storage devices (eg, CD (Compact Disk), DVD (Digital Versatile Disc), and Rewritable Blu-ray Disc, Portable Computer Disc, RAM (Random Access Memory), ROM (Read-Only Memory), EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory), EPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) or Flash Memory Includes a ROM or other tangible storage medium capable of storing information in, or a combination thereof. The memory can be provided inside and / or outside the processor or processing unit. As such, the term "memory" means any kind of long-term storage, short-term storage, volatile, non-volatile or other memory, any particular type or number of memories or type of medium in which the storage is stored. Not limited.
1,1a 燃料電池装置
2 リモコン
3 電流センサ
4 一般負荷
10 発電部
11 セルスタック
12,12a 補機
13 ヒータ(第1ヒータ)
14 ヒータ(第2ヒータ)
15 ブロワ
16 ポンプ
17 ファン
20 電力変換部
30,31 スイッチ
40 通信部
50 記憶部
60 制御部
100 電力系統
1,1a
14 heater (second heater)
15
Claims (6)
前記補機が稼働状態であるときに電流センサが検出する、電力系統から前記補機に流れる検出値に基づいて、前記電流センサの異常を検出する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記検出値と、前記補機が非稼働状態であるときに前記電流センサが検出する基準値とに基づき、前記電流センサの異常を検出し、
前記検出値が閾値を下回ると判定したときには、稼働状態である前記ヒータを非稼働状態にし、
前記閾値は、前記ヒータと前記電力系統との間に位置するスイッチの定格電流値に、前記ヒータが非稼働状態であるときに前記電流センサが検出する基準値を加算した値である、燃料電池装置。 Auxiliary equipment including a heater and
A control unit that detects an abnormality in the current sensor based on a detected value flowing from the power system to the auxiliary machine, which is detected by the current sensor when the auxiliary machine is in operation.
Equipped with a,
The control unit
An abnormality of the current sensor is detected based on the detected value and a reference value detected by the current sensor when the auxiliary machine is in a non-operating state.
When it is determined that the detected value is below the threshold value, the heater in the operating state is put into the non-operating state.
The threshold value is a value obtained by adding a reference value detected by the current sensor when the heater is in a non-operating state to the rated current value of a switch located between the heater and the power system. apparatus.
前記制御部は、前記電流センサの異常検出を複数回行う、燃料電池装置。 In the fuel cell device according to claim 1,
The control unit is a fuel cell device that detects an abnormality of the current sensor a plurality of times.
前記制御部は、前記検出値と前記基準値とに基づく前記電流センサの検査結果を第1所定数取得し、該取得した第1所定数の検査結果に基づき、前記電流センサの異常を検出する、燃料電池装置。 In the fuel cell device according to claim 1 or 2 .
The control unit acquires a first predetermined number of inspection results of the current sensor based on the detected value and the reference value, and detects an abnormality of the current sensor based on the acquired first predetermined number of inspection results. , Fuel cell device.
前記制御部は、前記検出値と前記基準値とに基づき、前記電流センサが異常であるとの検査結果が連続して第2所定数得られるとき、前記電流センサが異常であると判定する、燃料電池装置。 In the fuel cell device according to any one of claims 1 to 3 .
Based on the detected value and the reference value, the control unit determines that the current sensor is abnormal when a second predetermined number of inspection results indicating that the current sensor is abnormal are continuously obtained. Fuel cell device.
前記制御部は、前記電流センサが異常であると判定した場合には、前記電流センサが異常である旨を、リモコン及び遠隔サーバのうちの少なくとも一方に送信する、燃料電池装置。 In the fuel cell device according to any one of claims 1 to 4 .
When the control unit determines that the current sensor is abnormal, the fuel cell device transmits to at least one of the remote controller and the remote server that the current sensor is abnormal.
ヒータを含む補機を稼働させるステップと、
前記補機が稼働状態であるときに前記電流センサが検出する、電力系統から前記補機に流れる検出値に基づいて、前記電流センサの異常を検出ステップと、
前記検出値と、前記補機が非稼働状態であるときに前記電流センサが検出する基準値とに基づき、前記電流センサの異常を検出するステップと、
前記検出値が閾値を下回ると判定したときには、稼働状態である前記ヒータを非稼働状態にするステップと、を含み、
前記閾値は、前記ヒータと前記電力系統との間に位置するスイッチの定格電流値に、前記ヒータが非稼働状態であるときに前記電流センサが検出する基準値を加算した値である、電流センサの異常を検出する方法。 It is a method to detect the abnormality of the current sensor.
Steps to operate auxiliary equipment including heaters and
It said current sensor detects when the auxiliary machine is in a working state, based on the detection value flowing from the power system to the auxiliary machine, a detection step an abnormality of the current sensor,
A step of detecting an abnormality of the current sensor based on the detected value and a reference value detected by the current sensor when the auxiliary machine is in a non-operating state.
When the detected value is determined to be below the threshold, it sees contains the steps of the heater is working state to the non-operating state, and
The threshold value is a value obtained by adding a reference value detected by the current sensor when the heater is in a non-operating state to the rated current value of a switch located between the heater and the power system. How to detect anomalies.
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