JP7013811B2

JP7013811B2 - コジェネレーション装置

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Publication number: JP7013811B2
Application number: JP2017222692A
Authority: JP
Inventors: 晋也小出
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin Corp
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2017-11-20
Filing date: 2017-11-20
Publication date: 2022-02-01
Anticipated expiration: 2037-11-20
Also published as: JP2019097251A

Description

本発明は、コジェネレーション装置に関する。

特許文献１に記載のコジェネレーション装置は、接続端子を備える。接続端子には、発電装置用リモコン、給湯器用リモコンおよび給湯器制御装置が接続可能になっている。また、コジェネレーション装置を統括制御するマイコンは、接続端子に接続されている機器と通信可能になっている。

特開２０１６－２０７２７６号公報

しかしながら、特許文献１に記載のコジェネレーション装置では、接続端子に接続される機器の通信形式（例えば、通信プロトコルなど）は、考慮されていない。例えば、機器の製造メーカが異なると、機器によって通信形式が異なる可能性がある。この場合、複数の通信形式に対応する複数の通信回路を並列に搭載することが考えられ、接続機器の種類を判別する必要がある。

本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、通信形式が異なる複数種類の機器が選択的に接続されるコジェネレーション装置において、接続機器の種類を判別可能なコジェネレーション装置を提供することを課題とする。

本発明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、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、互いに連携可能な複数種類の機器と通信可能である。前記コジェネレーション装置は、通信形式が異なる前記複数種類の機器が選択的に接続される接続部と、前記接続部に接続されている機器である接続機器と通信可能な制御装置と、前記接続部と前記制御装置との間に設けられ、前記接続機器と前記制御装置との間の通信信号を伝搬し、少なくとも前記複数種類の機器の複数の通信形式に対応する複数の通信回路と、を備える。前記制御装置は、前記接続機器が前記接続部に通信可能に接続された状態で、前記接続機器と複数回通信を試みる通信試行部と、前記通信試行部によって前記接続機器と通信を試みたときに取得した受信データの通信形式が、前記複数の通信回路のうちの一の通信回路の通信形式と合致したときに、当該一の通信回路による通信成立回数を増加し、他の通信回路による通信成立回数を初期化する通信成立回数設定部と、前記通信成立回数設定部によって設定された通信成立回数が所定回数以上の通信回路の通信形式で通信する機器の種類を前記接続機器の種類とする接続機器種類判別部と、を備える。

上記のコジェネレーション装置によれば、通信成立回数設定部は、一の通信回路による通信成立回数を増加させるときには、他の通信回路による通信成立回数を初期化する。そのため、通信形式の複数合致が生じても、通信成立回数設定部は、互いの通信成立回数を初期化することができ、接続機器種類判別部による接続機器の誤判別を低減することができる。

コジェネレーション装置１０を備えるコジェネレーションシステム１の一例を示す構成図である。図１に記載の発電器１１ａの一例を示す概要図である。図１に記載の発電装置制御装置１９の通信回路の一例を示す構成図である。図３に記載の制御装置６２の制御ブロックの一例を示すブロック図である。通信回路６３ａを介して通信して、接続機器６０の種類を判別する制御フローの一例を示すフローチャートである。通信回路６３ｂを介して通信して、接続機器６０の種類を判別する制御フローの一例を示すフローチャートである。通信回路６３ｃを介して通信して、接続機器６０の種類を判別する制御フローの一例を示すフローチャートである。接続機器６０の種類を判別する制御フローの一例を示すフローチャートである。記憶装置６５に記憶されている接続機器６０の種類を用いる場合の制御フローの一例を示すフローチャートである。

本明細書では、実施形態が図面に基づいて説明されている。なお、図面は、共通する箇所には共通の符号が付されており、本明細書では、重複する説明が省略されている。

＜実施形態＞
（コジェネレーション装置１０の概略構成）
図１に示すように、コジェネレーションシステム１は、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、発電装置制御装置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）を発生する発電器１１ａと、直流電力を生成する電力変換装置１１ｂとを備えている。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、供給された原燃料（改質用原料）を予熱する。蒸発部１１ａ２は、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。改質用原料として、例えば、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挙げられる。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。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。

燃料電池１１ａ１は、燃料と酸化剤ガスとにより発電する。燃料電池１１ａ１は、燃料極、空気極（酸化剤極）、および両極の間に設けられる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が使用されている。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と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－

なお、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と、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）とが燃焼し、燃焼ガスが発生する。

図１に示すように、電力変換装置１１ｂは、燃料電池１１ａ１から供給された直流電力を交流電力に変換して、変換された交流電力を出力する。電力変換装置１１ｂには、電線１４の一端側が接続されており、電力変換装置１１ｂの交流電力が電線１４に出力される。電線１４の他端側には、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。電気負荷１５として、例えば、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が挙げられる。電気負荷１５には、系統電源３０の送電が正常である場合、発電装置１１および系統電源３０の両方から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、接続点１４ａが設けられており、接続点１４ａには、電源ライン３１の一端側が接続されている。電源ライン３１の他端側は、系統電源３０に接続されている。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、不足電力は、電源ライン３１および配電盤３２を介して、系統電源３０から電気負荷１５に供給される。

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の交流電力を直流電力に変換して出力することもできる。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発電装置制御装置１９、補機１０ｂなどに供給することができる。補機１０ｂは、図示略の改質水ポンプ、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な直流電力で作動する機器が含まれる。

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へ供給される交流電力に係る交流電流を検出する。電流センサ３１ａで検出された交流電流の検出信号は、発電装置制御装置１９に出力される。なお、本実施形態においては、系統電源３０の交流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へ供給される交流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へ供給される交流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および発電装置制御装置１９を備えている。開閉器１４ｃは、電線１４上であって接続点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。

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、配設された位置の電圧および電流のうち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。本実施形態では、センサ１１ｂ１は、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、発電装置制御装置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おり、配設された位置の電圧および電流の少なくとも一方を検出する。

また、電線１４上であって開閉器１４ｃと接続点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の電路を開路する。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。

発電装置制御装置１９は、発電装置１１（燃料電池１１ａ１）の制御を少なくとも行う。具体的には、発電装置制御装置１９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、不足電力を系統電源３０から受電して補うことができる。停電の場合は、発電装置制御装置１９は、燃料電池１１ａ１の発電量が一定の出力電力となるように制御している。

また、開閉器１４ｃは、発電装置制御装置１９からの指示に従って、開閉制御される。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、発電装置制御装置１９と互いに通信可能に接続されており、操作者がコジェネレーション装置１０の操作を行うことができる。また、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の運転状況を表示することもできる。さらに、発電装置用リモコン２５は、給湯器制御装置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、運転状況などを表示することもできる。なお、発電装置用リモコン２５は、省略することもできる。

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蔵することができる。貯湯槽２１には、貯湯槽２１内の湯水（貯湯水）を循環させる湯水循環回路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、流路２３ａの一端側が接続されている。流路２３ａの他端側は、発電器１１ａの排出口に接続されており、流路２３ａを介して発電器１１ａの排熱が排出される。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。すなわち、コジェネレーション装置１０の発電中に図示略の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、流路２３ａを介して排出されたコジェネレーション装置１０の排熱を湯水が熱交換器２３を介して回収することで、湯水が加熱される。

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、排熱は、これらに限定されず、コジェネレーション装置１０自体の熱など回収可能な排熱を利用できる。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。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。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、給湯管２４の一端側が接続されている。給湯管２４の他端側は、給湯器４１に接続されている。貯湯槽２１内の湯水は、給湯管２４を介して給湯器４１に供給される。給湯システム４０は、給湯器４１、給湯器制御装置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。熱源として、例えば、原燃料を燃焼させる燃焼器、熱交換器、電気ヒータなどが挙げられる。本実施形態では、熱源は燃焼器であり、原燃料は、改質用原料と同じ天然ガスである。給湯器４１は、図示略の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。また、図示されていないが、給湯器４１には水道水が合流可能になっている。これにより、湯水を降温することも可能である。給湯器制御装置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。給湯器制御装置４２は、発電装置制御装置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および給湯器制御装置４２に駆動用電力を供給する。電源基板４３は、系統電源３０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および給湯器制御装置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。湯利用機器Ａ２ａとして、例えば、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）などが挙げられる。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。熱利用機器Ａ２ｂとして、例えば、浴室暖房、床暖房、浴槽の湯の追い炊き機構などが挙げられる。

給湯器用リモコン４５は、給湯器制御装置４２と互いに通信可能に接続されており、操作者は、給湯器４１の操作を行うことができる。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、発電装置制御装置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、発電装置制御装置１９は、第１通信経路５１を介して発電装置用リモコン２５に接続可能である。第１通信経路５１は、発電装置用リモコン２５と電気的に接続されている通信経路であって発電装置用リモコン２５との間で第１ＰＬＣ信号を送受信（通信）する。第１通信経路５１の一端側は、発電装置用リモコン２５の図示略の接続端子に接続されている。第１通信経路５１の他端側は、発電装置制御装置１９の接続端子１９ａに接続されている。なお、第１通信経路５１は、第１ＰＬＣ信号を通信するとともに電源を供給する電源供給経路でもある。

接続端子１９ａには、第２通信経路５２および第３通信経路５３が接続可能である。第２通信経路５２は、給湯システム４０（給湯器制御装置４２）と接続されている通信経路であって給湯システム４０（給湯器制御装置４２）との間で第２ＰＬＣ信号を送受信する。第２通信経路５２の一端側は、給湯器制御装置４２の図示略の接続端子に接続されている。第２通信経路５２の他端側は、発電装置制御装置１９の接続端子１９ａに接続されている。なお、第２通信経路５２は、第２ＰＬＣ信号を通信するとともに電源を供給する電源供給経路でもある。

第３通信経路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と接続されている通信経路であって給湯器用リモコン４５との間で第３ＰＬＣ信号を送受信する。第３通信経路５３の一端側は、給湯器用リモコン４５の図示略の接続端子に接続されている。第３通信経路５３の他端側は、第２通信経路５２に接続されている。なお、第３通信経路５３は、第３ＰＬＣ信号を通信するとともに電源を供給する電源供給経路でもある。

第１ＰＬＣ信号は、第１の電力線搬送通信（ＰＬＣ：ＰｏｗｅｒＬｉｎｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）信号をいう。第２ＰＬＣ信号は、第２の電力線搬送通信（ＰＬＣ）信号をいう。第３ＰＬＣ信号は、第３の電力線搬送通信（ＰＬＣ）信号をいう。第１通信経路５１、第２通信経路５２および第３通信経路５３には、それぞれ直流電力が供給される。

また、接続端子１９ａは、後述する複数種類の機器６０ａ，６０ｂ，６０ｃと接続される接続部６１に相当する。例えば、通信形式が異なる複数種類の発電装置用リモコン２５は、通信形式が異なる複数種類の機器６０ａ，６０ｂ，６０ｃに相当する。通信形式が異なる複数種類の給湯器用リモコン４５は、通信形式が異なる複数種類の機器６０ａ，６０ｂ，６０ｃに相当する。通信形式が異なる複数種類の給湯システム４０（給湯器制御装置４２）は、通信形式が異なる複数種類の機器６０ａ，６０ｂ，６０ｃに相当する。複数種類の機器６０ａ，６０ｂ，６０ｃは、これらに限定されるものではなく、コジェネレーション装置１０と互いに連携可能な機器であって、互いに通信可能な機器であれば良い。例えば、複数種類の機器６０ａ，６０ｂ，６０ｃは、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良い。

（通信回路の概略構成）
図３に示すように、コジェネレーション装置１０は、接続部６１と、制御装置６２と、複数（本実施形態では、３つ）の通信回路６３ａ，６３ｂ，６３ｃと、複数（本実施形態では、３つ）のフィルタ回路６４ａ，６４ｂ，６４ｃと、記憶装置６５とを備えている。本実施形態では、これらは、発電装置制御装置１９に設けられているが、これらは、発電装置制御装置１９と異なる装置に設けることもできる。

接続部６１は、通信形式が異なる複数種類（３種類）の機器６０ａ，６０ｂ，６０ｃが選択的に接続される。本実施形態のコジェネレーション装置１０は、一つの接続部６１（一つの接続端子１９ａ）を備え、一つの接続部６１には、複数種類（３種類）の機器６０ａ，６０ｂ，６０ｃが選択的に接続される。そのため、回路特性が異なる複数（３つ）の通信回路６３ａ，６３ｂ，６３ｃを一つの接続部６１に集約することができる。また、複数種類（３種類）の機器６０ａ，６０ｂ，６０ｃの接続作業の簡素化および誤接続を抑制することができる。接続部６１は、例えば、コネクタ、端子台などを用いることができる。

制御装置６２は、接続部６１に接続されている機器（複数種類（３種類）の機器６０ａ，６０ｂ，６０ｃのうちのいずれか）である接続機器６０と通信する。既述したように、本実施形態のコジェネレーション装置１０は、電力線搬送通信（ＰＬＣ）を行うことができるが、通信の種類は、これに限定されるものではない。つまり、制御装置６２は、接続機器６０と電力供給を伴わない通信を行うこともできる。また、通信データを送信するデータ線の数は限定されず、通信は、シリアル通信であっても良く、パラレル通信であっても良い。

なお、同図では、通信回路６３ａを介して通信を行う場合の通信ポートを通信ポート６２ａで示している。同様に、通信回路６３ｂを介して通信を行う場合の通信ポートを通信ポート６２ｂで示している。通信回路６３ｃを介して通信を行う場合の通信ポートを通信ポート６２ｃで示している。また、本実施形態では、制御装置６２は、発電装置制御装置１９の制御装置と兼用されており、コジェネレーション装置１０を統括制御することもできる。

複数（３つ）の通信回路６３ａ，６３ｂ，６３ｃは、接続部６１と制御装置６２との間に設けられる。複数（３つ）の通信回路６３ａ，６３ｂ，６３ｃは、接続機器６０と制御装置６２との間の通信信号を伝搬し、少なくとも複数種類（本実施形態では、３種類）の機器６０ａ，６０ｂ，６０ｃの複数（本実施形態では、３つ）の通信形式に対応する。複数（３つ）の通信回路６３ａ，６３ｂ，６３ｃは、例えば、公知の通信用の集積回路（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）などを用いることができる。通信用の集積回路（ＩＣ）は、モデムなどであっても良い。

通信形式は、例えば、通信プロトコルをいう。例えば、複数種類（３種類）の機器６０ａ，６０ｂ，６０ｃの製造メーカが異なると、機器６０ａ，６０ｂ，６０ｃによって通信形式が異なる可能性がある。本実施形態では、複数種類（３種類）の機器６０ａ，６０ｂ，６０ｃは、通信形式（通信プロトコル）がそれぞれ異なる。通信回路６３ａは、複数（３つ）の通信形式のうちの一の通信形式（機器６０ａの通信形式）に対応する。通信回路６３ｂは、複数（３つ）の通信形式のうちの他の一の通信形式（機器６０ｂの通信形式）に対応する。通信回路６３ｃは、複数（３つ）の通信形式のうちの残りの一の通信形式（機器６０ｃの通信形式）に対応する。

通信形式（通信プロトコル）の一例として、例えば、ヘッダ情報、データ長、誤り検出方法などが挙げられる。誤り検出方法として、例えば、パリティチェック、巡回冗長検査（ＣｙｃｌｉｃＲｅｄｕｎｄａｎｃｙＣｈｅｃｋ）、ハミング符号などが挙げられる。また、パケット通信の場合は、通信形式（通信プロトコル）の一例として、パケットの送受信タイミングも含まれる。上述した要素（例えば、ヘッダ情報、データ長、誤り検出方法、パケットの送受信タイミングなど）の各々が全て合致したときに、通信形式（通信プロトコル）は、同一であり、要素が一つでも合致しない場合は、通信形式（通信プロトコル）は、異なる。

複数（３つ）のフィルタ回路６４ａ，６４ｂ，６４ｃは、接続部６１と、複数（３つ）の通信回路６３ａ，６３ｂ，６３ｃとの間に設けられている。具体的には、フィルタ回路６４ａは、接続部６１と通信回路６３ａとの間の通信経路に設けられている。フィルタ回路６４ｂは、接続部６１と通信回路６３ｂとの間の通信経路に設けられている。フィルタ回路６４ｃは、接続部６１と通信回路６３ｃとの間の通信経路に設けられている。

複数（３つ）のフィルタ回路６４ａ，６４ｂ，６４ｃは、上述した通信経路を伝搬する通信信号に混在するノイズを低減して、ノイズが低減された通信信号を通過させる。よって、複数（３つ）のフィルタ回路６４ａ，６４ｂ，６４ｃは、通信信号の周波数帯域の周波数成分の通過を許容し、通信信号の周波数帯域以外の周波数成分の通過を規制するバンドパスフィルタを用いると良い。なお、複数（３つ）のフィルタ回路６４ａ，６４ｂ，６４ｃは、通信信号の種類に応じて、適宜、ハイパスフィルタ、ローパスフィルタを用いることもできる。また、複数（３つ）のフィルタ回路６４ａ，６４ｂ，６４ｃは、受動素子のみで構成されたパッシブフィルタであっても良く、能動素子を用いたアクティブフィルタであっても良い。さらに、ノイズの影響が少ない場合、複数（３つ）のフィルタ回路６４ａ，６４ｂ，６４ｃは、省略することもできる。

記憶装置６５は、接続部６１に接続されている機器（複数種類（３種類）の機器６０ａ，６０ｂ，６０ｃのうちのいずれか）である接続機器６０の種類を記憶する。記憶装置６５は、接続機器６０の種類を記憶することができれば良く、限定されない。記憶装置６５は、例えば、公知の不揮発性の記憶装置を用いることができる。不揮発性の記憶装置として、例えば、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ：ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙＥｒａｓａｂｌｅＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙなどが挙げられる。なお、後述する接続機器種類書き込み部７３を設けない場合、記憶装置６５は、省略することもできる。

（制御装置６２の制御ブロックおよび制御フロー）
図４に示すように、制御装置６２は、制御ブロックとして捉えると、通信試行部７１ａと、通信成立回数設定部７１ｂと、接続機器種類判別部７２とを備えている。また、制御装置６２は、接続機器種類書き込み部７３をさらに備えると好適である。同図に示すように、本実施形態の制御装置６２は、通信試行部７１ａと、通信成立回数設定部７１ｂと、接続機器種類判別部７２と、接続機器種類書き込み部７３とを備えている。また、制御装置６２は、図５Ａ～図５Ｄに示すフローチャートに従って、制御プログラムを実行する。通信試行部７１ａは、接続機器６０との通信を管理する。通信成立回数設定部７１ｂは、図５Ａ～図５Ｃのフローチャートに示す制御と、図５ＤのステップＳ２１１～ステップＳ２１６の判断および処理を行う。接続機器種類判別部７２は、図５ＤのステップＳ２１７およびステップＳ２１８の判断および処理を行う。接続機器種類書き込み部７３は、図５ＤのステップＳ２１９の処理を行う。なお、図５ＤのステップＳ２２０～ステップＳ２２２の判断および処理は、図示略の制御部が行う。

通信試行部７１ａは、接続機器６０が接続部６１に通信可能に接続された状態で、接続機器６０と複数回通信を試みる。通信試行部７１ａは、例えば、複数（本実施形態では、３つ）の通信回路６３ａ，６３ｂ，６３ｃを介して、同時に接続機器６０と通信を試みることができる。この場合、通信試行部７１ａは、複数（３つ）の通信回路６３ａ，６３ｂ，６３ｃを介した通信を許可する。また、通信試行部７１ａは、複数（本実施形態では、３つ）の通信回路６３ａ，６３ｂ，６３ｃのうちの一の通信回路を順に選択して、接続機器６０と通信を試みることもできる。この場合、通信を試みる順序は、限定されない。通信試行部７１ａは、例えば、通信回路６３ａ、通信回路６３ｂ、通信回路６３ｃの順に通信回路を選択して、接続機器６０と通信を試みることができる。例えば、通信回路６３ａを選択する場合、通信試行部７１ａは、通信回路６３ａを介した通信を許可し、通信回路６３ｂおよび通信回路６３ｃを介した通信を禁止する。通信回路６３ｂおよび通信回路６３ｃを選択する場合も同様にして、通信試行部７１ａは、各通信回路を介した通信を許可または禁止する。なお、通信試行部７１ａが通信を試みる回数は、限定されないが、少なくとも、後述する接続機器種類判別部７２が接続機器６０の種類を判別する際に使用する所定回数以上にする。

通信成立回数設定部７１ｂは、通信試行部７１ａによって接続機器６０と通信を試みたときに取得した受信データの通信形式が、複数（本実施形態では、３つ）の通信回路６３ａ，６３ｂ，６３ｃのうちの一の通信回路の通信形式と合致したときに、当該一の通信回路による通信成立回数を増加し、他の通信回路による通信成立回数を初期化する。本明細書では、受信データと通信回路６３ａの通信形式が合致した通信成立回数をカウンタＡで示す。同様に、受信データと通信回路６３ｂの通信形式が合致した通信成立回数をカウンタＢで示す。受信データと通信回路６３ｃの通信形式が合致した通信成立回数をカウンタＣで示す。また、例えば、通信成立回数の初期値をゼロとし、通信成立回数をゼロクリアすることは、通信成立回数を初期化することに相当する。

図５Ａに示すように、通信成立回数設定部７１ｂは、一の通信回路（この場合、通信回路６３ａ）を介して受信した受信データの有無を判断する（ステップＳ１１ａ）。受信データがある場合（ステップＳ１１ａで「Ｙｅｓ」の場合）、制御は、ステップＳ１２ａに移行する。受信データがない場合（ステップＳ１１ａで「Ｎｏ」の場合）、制御は、ステップＳ１１ａに戻り、受信データを受信するまで待機する。

通信成立回数設定部７１ｂは、受信データの通信形式と、当該一の通信回路（通信回路６３ａ）の通信形式とが合致するか否かを判断する（ステップＳ１２ａ）。通信形式が合致するか否かは、既述したように、通信形式の要素（例えば、ヘッダ情報、データ長、誤り検出方法、パケットの送受信タイミングなど）の各々が全て合致するか否かによって判断される。通信形式が合致した場合（ステップＳ１２ａで「Ｙｅｓ」の場合）、通信成立回数設定部７１ｂは、当該一の通信回路（通信回路６３ａ）による通信成立回数（カウンタＡ）を増加する（ステップＳ１３ａ）。通信成立回数の増加量は、限定されない。本実施形態では、通信成立回数設定部７１ｂは、カウンタＡの現在のカウント値に１を加算する。通信成立回数の増加量は、カウンタＢおよびカウンタＣについても、同じとする。一方、通信形式が合致しない場合（ステップＳ１２ａで「Ｎｏ」の場合）、制御は、一旦、終了する。

図５Ｂおよび図５Ｃに示すように、通信回路６３ａを介した通信について上述したことは、通信回路６３ｂを介した通信および通信回路６３ｃを介した通信についても、同様に言える。ステップＳ１１ｂおよびステップＳ１１ｃは、ステップＳ１１ａに相当する。ステップＳ１２ｂおよびステップＳ１２ｃは、ステップＳ１２ａに相当する。ステップＳ１３ｂおよびステップＳ１３ｃは、ステップＳ１３ａに相当する。このようにして、通信成立回数設定部７１ｂは、通信回路６３ａによる暫定の通信成立回数（カウンタＡ）、通信回路６３ｂによる暫定の通信成立回数（カウンタＢ）および通信回路６３ｃによる暫定の通信成立回数（カウンタＣ）をそれぞれ算出する。

例えば、接続機器６０が機器６０ａである場合を想定する。通信試行部７１ａが通信回路６３ａを介して通信を試みる場合、制御装置６２は、通信回路６３ａを介して、通信回路６３ａの通信形式（機器６０ａの通信形式と同じ）で、接続機器６０（機器６０ａ）と通信する。そのため、通常、制御装置６２が受信する受信データの通信形式は、通信回路６３ａの通信形式と合致する（ステップＳ１２ａで「Ｙｅｓ」の場合）。

一方、通信試行部７１ａが通信回路６３ｂを介して通信を試みる場合、制御装置６２は、通信回路６３ｂを介して、通信回路６３ｂの通信形式（機器６０ａの通信形式と異なる）で、接続機器６０（機器６０ａ）と通信する。そのため、通常、制御装置６２が受信する受信データの通信形式は、通信回路６３ｂの通信形式と合致しない（ステップＳ１２ｂで「Ｎｏ」の場合）。通信回路６３ｂを介した通信について上述したことは、通信回路６３ｃを介した通信についても、同様に言える。よって、通常、通信回路６３ａによる通信成立回数（カウンタＡ）のみが増加され（ステップＳ１３ａ）、通信回路６３ｂによる通信成立回数（カウンタＢ）および通信回路６３ｃによる通信成立回数（カウンタＣ）は、増加されない。

しかしながら、接続部６１と通信回路６３ａとの間の通信経路には、通信回路６３ｂおよび通信回路６３ｃが接続されている。そのため、通信回路６３ｂおよび通信回路６３ｃのうちの少なくとも一方が、通信回路６３ａを介した通信の通信信号に悪影響を与え、接続機器６０と制御装置６２との間の通信が正常に行われない可能性がある。その結果、一の通信回路を介した通信によって、通信形式が合致したにも関わらず、他の通信回路を介した通信によっても、通信形式が合致してしまう通信形式の複数合致の可能性がある。そこで、通信成立回数設定部７１ｂは、一の通信回路による通信成立回数を増加させるときには、他の通信回路による通信成立回数を初期化（本実施形態では、ゼロクリア）する。

図５Ｄに示すように、通信成立回数設定部７１ｂは、通信回路６３ａによる通信成立回数（カウンタＡ）が１以上であるか否かを判断する（ステップＳ２１１）。通信回路６３ａによる通信成立回数（カウンタＡ）が１以上の場合（ステップＳ２１１で「Ｙｅｓ」の場合）、通信成立回数設定部７１ｂは、通信回路６３ｂによる通信成立回数（カウンタＢ）および通信回路６３ｃによる通信成立回数（カウンタＣ）をゼロクリアする（ステップＳ２１２）。そして、制御は、ステップＳ２１７に移行する。一方、通信回路６３ａによる通信成立回数（カウンタＡ）がゼロ（初期値）の場合（ステップＳ２１１で「Ｎｏ」の場合）、制御は、ステップＳ２１３に移行する。

通信成立回数設定部７１ｂは、通信回路６３ｂによる通信成立回数（カウンタＢ）が１以上であるか否かを判断する（ステップＳ２１３）。通信回路６３ｂによる通信成立回数（カウンタＢ）が１以上の場合（ステップＳ２１３で「Ｙｅｓ」の場合）、通信成立回数設定部７１ｂは、通信回路６３ａによる通信成立回数（カウンタＡ）および通信回路６３ｃによる通信成立回数（カウンタＣ）をゼロクリアする（ステップＳ２１４）。そして、制御は、ステップＳ２１７に移行する。一方、通信回路６３ｂによる通信成立回数（カウンタＢ）がゼロ（初期値）の場合（ステップＳ２１３で「Ｎｏ」の場合）、制御は、ステップＳ２１５に移行する。

通信成立回数設定部７１ｂは、通信回路６３ｃによる通信成立回数（カウンタＣ）が１以上であるか否かを判断する（ステップＳ２１５）。通信回路６３ｃによる通信成立回数（カウンタＣ）が１以上の場合（ステップＳ２１５で「Ｙｅｓ」の場合）、通信成立回数設定部７１ｂは、通信回路６３ａによる通信成立回数（カウンタＡ）および通信回路６３ｂによる通信成立回数（カウンタＢ）をゼロクリアする（ステップＳ２１６）。そして、制御は、ステップＳ２１７に移行する。一方、通信回路６３ｃによる通信成立回数（カウンタＣ）がゼロ（初期値）の場合（ステップＳ２１５で「Ｎｏ」の場合）、制御は、ステップＳ２１７に移行する。

既述した例において、例えば、通信回路６３ａによる通信成立回数（カウンタＡ）が増加される場合（ステップＳ２１１で「Ｙｅｓ」の場合）、通信成立回数設定部７１ｂは、通信回路６３ｂによる通信成立回数（カウンタＢ）をゼロクリアする（ステップＳ２１２）。また、例えば、通信回路６３ｂによる通信成立回数（カウンタＢ）が増加される場合（ステップＳ２１３で「Ｙｅｓ」の場合）、通信成立回数設定部７１ｂは、通信回路６３ａによる通信成立回数（カウンタＡ）をゼロクリアする（ステップＳ２１４）。このように、仮に、通信形式の複数合致が生じても、通信成立回数設定部７１ｂは、互いの通信成立回数をゼロクリアする。これにより、接続機器種類判別部７２による接続機器６０の誤判別が低減される。

接続機器種類判別部７２は、通信成立回数設定部７１ｂによって設定された通信成立回数が所定回数以上の通信回路の通信形式で通信する機器の種類を接続機器６０の種類とする。具体的には、接続機器種類判別部７２は、通信成立回数が所定回数以上のカウンタがあるか否かを判断する（図５Ｄに示すステップＳ２１７）。所定回数は、限定されず、任意の回数（例えば、３回）に設定することができる。所定回数以上のカウンタがある場合（ステップＳ２１７で「Ｙｅｓ」の場合）、接続機器種類判別部７２は、当該カウンタに対応する通信回路の通信形式で通信する機器の種類を接続機器６０の種類とし、接続機器６０の種類を決定する（ステップＳ２１８）。

例えば、通信回路６３ａによる通信成立回数（カウンタＡ）が所定回数（例えば、３回）以上の場合、接続機器種類判別部７２は、接続部６１に接続されている機器（接続機器６０）の種類は、機器６０ａであると判断する。なお、この場合、通信回路６３ｂによる通信成立回数（カウンタＢ）および通信回路６３ｃによる通信成立回数（カウンタＣ）は、ゼロ回である。所定回数以上のカウンタがない場合（ステップＳ２１７で「Ｎｏ」の場合）、制御は、ステップＳ２２１に進む。

制御装置６２は、図５Ｄのフローチャートに示す制御の開始から所定時間が経過したか否かを判断する（ステップＳ２２１）。所定時間は、ステップＳ２１１～ステップＳ２１７の判断および処理を繰り返す時間であり、任意の時間に設定することができる。所定時間が経過した場合（ステップＳ２２１で「Ｙｅｓ」の場合）、制御装置６２は、エラー処理を行う（ステップＳ２２２）。制御装置６２は、例えば、接続部６１に接続されている機器（接続機器６０）が、機器６０ａ、機器６０ｂおよび機器６０ｃのいずれにも該当せず、通信不可能である旨のエラー表示を行うことができる。そして、制御は、一旦、終了する。なお、所定時間が経過しない場合（ステップＳ２２１で「Ｎｏ」の場合）、制御は、ステップＳ２１１に戻る。

一方、ステップＳ２１８の処理が実行された場合、接続機器種類判別部７２によって、接続部６１に接続されている機器（接続機器６０）の種類が判別されている。この場合、接続機器種類書き込み部７３は、接続機器種類判別部７２によって判別された接続機器６０の種類を記憶装置６５に書き込むと好適である。また、接続機器種類書き込み部７３は、接続機器６０と最初に通信が実施される際に接続機器種類判別部７２によって判別された接続機器６０の種類を記憶装置６５に書き込むと好適である。これにより、制御装置６２は、接続機器６０と２回目以降に通信を行う際に、接続機器６０の種類の判別を省略することができ、起動時間の短縮、制御の簡素化を図ることができる。

本実施形態では、接続機器種類書き込み部７３は、接続機器６０と最初に通信が実施される際に接続機器種類判別部７２によって判別された接続機器６０の種類を記憶装置６５に書き込む（ステップＳ２１９）。また、制御装置６２は、使用しない通信回路を停止させる（ステップＳ２２０）。具体的には、制御装置６２は、接続機器種類判別部７２によって判別された接続機器６０の通信形式と異なる通信形式で通信する通信回路を停止させる。例えば、接続機器６０が機器６０ａである場合を想定する。この場合、制御装置６２は、通信回路６３ａを介した通信を許可し、通信回路６３ｂを介した通信および通信回路６３ｃを介した通信を禁止する。そして、制御は、一旦、終了する。

なお、接続機器６０の種類が判別された後に、接続機器６０が変更される可能性がある。そのため、記憶装置６５に記憶されている接続機器６０の種類を用いる場合は、制御装置６２は、図６に示すフローチャートに従って、制御プログラムを実行すると好適である。具体的には、制御装置６２は、記憶装置６５から接続機器６０の種類を読み込む（ステップＳ３１）。そして、制御装置６２は、接続機器６０の種類が確定しているか否かを判断する（ステップＳ３２）。

制御装置６２は、例えば、記憶装置６５に記憶されている接続機器６０の通信形式に対応する通信回路を介した通信のみを許可して、接続機器６０と通信を試みる。例えば、記憶装置６５に記憶されている接続機器６０の種類が機器６０ａである場合を想定する。この場合、制御装置６２は、通信回路６３ａを介した通信を許可し、通信回路６３ｂを介した通信および通信回路６３ｃを介した通信を禁止する。接続機器６０と通信を試みたときに取得した受信データの通信形式が、通信回路６３ａの通信形式と合致する場合、制御装置６２は、実際に接続部６１に接続されている接続機器６０が機器６０ａであることを確認できる。この場合、接続機器６０の種類が判別された後に、接続機器６０が変更されておらず、接続機器６０の種類が確定する。

一方、接続機器６０と通信を試みたときに取得した受信データの通信形式が、通信回路６３ａの通信形式と合致しない場合、制御装置６２は、実際に接続部６１に接続されている接続機器６０が機器６０ａと異なることを確認できる。この場合、接続機器６０の種類が判別された後に、接続機器６０が変更されている可能性があり、接続機器６０の種類が確定していない。

接続機器６０の種類が確定している場合（ステップＳ３２で「Ｙｅｓ」の場合）、制御装置６２は、ステップＳ３１で読み込まれた接続機器６０の種類（上述した例では、機器６０ａ）を使用する（ステップＳ３３）。また、制御装置６２は、使用しない通信回路を停止させる（ステップＳ２２０と同じ）。そして、制御は、一旦、終了する。一方、接続機器６０の種類が確定していない場合（ステップＳ３２で「Ｎｏ」の場合）、制御装置６２は、接続機器６０の種類の判別処理を行う（ステップＳ３４）。判別処理のフローチャートは、図５Ａ～図５Ｄに示すフローチャートと同様であるが、ステップＳ３２で確認された通信回路（上述した例では、通信回路６３ａ）は、省略することができる。そして、制御は、一旦、終了する。

＜その他＞
実施形態は、上記し且つ図面に示した形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施することができる。例えば、燃料電池１１ａ１は、高分子電解質形燃料電池であっても良い。また、発電器１１ａは、エンジン発電器などであっても良い。

＜効果の一例＞
様相１に係るコジェネレーション装置１０によれば、接続部６１と、制御装置６２と、複数の通信回路６３ａ，６３ｂ，６３ｃとを備える。また、制御装置６２は、通信試行部７１ａと、通信成立回数設定部７１ｂと、接続機器種類判別部７２とを備える。通信試行部７１ａは、接続機器６０が接続部６１に通信可能に接続された状態で、接続機器６０と複数回通信を試みる。通信成立回数設定部７１ｂは、通信試行部７１ａによって接続機器６０と通信を試みたときに取得した受信データの通信形式が、複数の通信回路６３ａ，６３ｂ，６３ｃのうちの一の通信回路の通信形式と合致したときに、当該一の通信回路による通信成立回数を増加し、他の通信回路による通信成立回数を初期化する。接続機器種類判別部７２は、通信成立回数設定部７１ｂによって設定された通信成立回数が所定回数以上の通信回路の通信形式で通信する機器の種類を接続機器６０の種類とする。
様相１に係るコジェネレーション装置１０によれば、通信成立回数設定部７１ｂは、一の通信回路による通信成立回数を増加させるときには、他の通信回路による通信成立回数を初期化する。そのため、通信形式の複数合致が生じても、通信成立回数設定部７１ｂは、互いの通信成立回数を初期化することができ、接続機器種類判別部７２による接続機器６０の誤判別を低減することができる。

様相２に係るコジェネレーション装置１０によれば、様相１に係るコジェネレーション装置１０において、制御装置６２は、接続機器種類判別部７２によって判別された接続機器６０の種類を記憶装置６５に書き込む接続機器種類書き込み部７３を備える。接続機器種類書き込み部７３は、接続機器６０と最初に通信が実施される際に接続機器種類判別部７２によって判別された接続機器６０の種類を記憶装置６５に書き込む。
様相２に係るコジェネレーション装置１０は、制御装置６２が接続機器６０と２回目以降に通信を行う際に、接続機器６０の種類の判別を省略することができ、起動時間の短縮、制御の簡素化を図ることができる。

様相３に係るコジェネレーション装置１０によれば、様相１または様相２に係るコジェネレーション装置１０において、複数種類の機器６０ａ，６０ｂ，６０ｃが選択的に接続される一つの接続部６１を備える。
様相３に係るコジェネレーション装置１０は、回路特性が異なる複数の通信回路６３ａ，６３ｂ，６３ｃを一つの接続部６１に集約することができ、複数種類の機器６０ａ，６０ｂ，６０ｃの接続作業の簡素化および誤接続を抑制することができる。

１０：コジェネレーション装置、
１１：発電装置、３０：系統電源、
６０：接続機器、
６０ａ，６０ｂ，６０ｃ：機器、
６１：接続部、
６２：制御装置、
６３ａ，６３ｂ，６３ｃ：通信回路、
６５：記憶装置、
７１ａ：通信試行部、
７１ｂ：通信成立回数設定部、
７２：接続機器種類判別部、
７３：接続機器種類書き込み部。

Claims

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、互いに連携可能な複数種類の機器と通信可能であるコジェネレーション装置であって、
通信形式が異なる前記複数種類の機器が選択的に接続される接続部と、
前記接続部に接続されている機器である接続機器と通信可能な制御装置と、
前記接続部と前記制御装置との間に設けられ、前記接続機器と前記制御装置との間の通信信号を伝搬し、少なくとも前記複数種類の機器の複数の通信形式に対応する複数の通信回路と、
を備え、
前記制御装置は、
前記接続機器が前記接続部に通信可能に接続された状態で、前記接続機器と複数回通信を試みる通信試行部と、
前記通信試行部によって前記接続機器と通信を試みたときに取得した受信データの通信形式が、前記複数の通信回路のうちの一の通信回路の通信形式と合致したときに、当該一の通信回路による通信成立回数を増加し、他の通信回路による通信成立回数を初期化する通信成立回数設定部と、
前記通信成立回数設定部によって設定された通信成立回数が所定回数以上の通信回路の通信形式で通信する機器の種類を前記接続機器の種類とする接続機器種類判別部と、
を備えるコジェネレーション装置。
前記制御装置は、前記接続機器種類判別部によって判別された前記接続機器の種類を記憶装置に書き込む接続機器種類書き込み部を備え、
前記接続機器種類書き込み部は、前記接続機器と最初に通信が実施される際に前記接続機器種類判別部によって判別された前記接続機器の種類を前記記憶装置に書き込む請求項１に記載のコジェネレーション装置。
前記複数種類の機器が選択的に接続される一つの前記接続部を備える請求項１または請求項２に記載のコジェネレーション装置。