JP7315453B2 - CONTROL DEVICE FOR FUEL CELL COGENERATION SYSTEM, CONTROL METHOD AND PROGRAM FOR FUEL CELL COGENERATION SYSTEM - Google Patents

CONTROL DEVICE FOR FUEL CELL COGENERATION SYSTEM, CONTROL METHOD AND PROGRAM FOR FUEL CELL COGENERATION SYSTEM Download PDF

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Description

本発明は、燃料電池コージェネレーションシステムの制御装置、燃料電池コージェネレーションシステムの制御方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a fuel cell cogeneration system control device, a fuel cell cogeneration system control method, and a program.

燃料電池コージェネレーションシステムは、都市ガスから改質された改質ガス中の水素と空気中の酸素を反応させ、電気と熱を発生させるものである。一般的に、燃料電池コージェネレーションシステムは、発電を行う燃料電池ユニットと、燃料電池ユニットの発電時に発生する熱で加熱された湯を貯める貯湯タンクとを備える。 A fuel cell cogeneration system generates electricity and heat by reacting hydrogen in a reformed gas reformed from city gas with oxygen in the air. Generally, a fuel cell cogeneration system includes a fuel cell unit that generates power, and a hot water storage tank that stores hot water heated by heat generated when the fuel cell unit generates power.

このような燃料電池コージェネレーションシステムについては、運転している状態で停電が発生した場合に、燃料電池コージェネレーションシステムを自立運転させる制御を行う自立運転制御に関する技術が種々提案されている。 For such a fuel cell cogeneration system, there have been proposed various technologies related to self-sustaining operation control for controlling self-sustaining operation of the fuel cell cogeneration system when a power failure occurs while the system is in operation.

例えば、第一の先行技術(特許文献1)は、少なくとも系統停止開始時刻には自立運転を実行し、かつ、自立運転の実行前には自立運転のための準備である自立運転準備制御を行うものである。この第一の先行技術において、自立運転準備制御には、出力抑制制御を解除する制御と、貯湯タンクからの排水制御が含まれる。 For example, the first prior art (Patent Document 1) executes islanded operation at least at the system shutdown start time, and performs islanded operation preparation control, which is preparation for islanded operation, before executing islanded operation. In this first prior art, the self-sustaining operation preparation control includes control for canceling output suppression control and control for discharging water from the hot water storage tank.

また、第二の先行技術(特許文献2)は、停電時の燃料電池の最大発電電力を通常時よりも大きくするものである。この第二の先行技術は、系統電源と燃料電池システムの電気を充電し、停電時に利用される蓄電池を備える。 In the second prior art (Patent Document 2), the maximum power generated by the fuel cell during a power failure is made larger than during normal times. This second prior art is equipped with a storage battery that charges electricity from the grid power source and the fuel cell system and is used during a power outage.

また、第三の先行技術(特許文献3)は、停電時に定格運転により蓄電池に電力を供給し、蓄電池が満充電の場合に、アイドリング運転に切り替えるものである。 A third prior art (Patent Document 3) is to supply power to a storage battery in rated operation during a power outage, and switch to idling operation when the storage battery is fully charged.

特開2019-71169号公報JP 2019-71169 A 特開2016-162606号公報JP 2016-162606 A 特開2013-247846号公報JP 2013-247846 A

燃料電池コージェネレーションシステムでは、貯湯タンク内の蓄熱量が多くなると、燃料電池ユニットで発生した熱を貯湯タンクで回収しにくくなり、燃料電池ユニットの発電部の温度が上昇する。これを回避する一手法として、例えば、貯湯タンク内の蓄熱量が多くなった場合に、燃料電池コージェネレーションシステムの運転を停止させることが考えられる。 In the fuel cell cogeneration system, when the amount of heat stored in the hot water tank increases, it becomes difficult for the hot water tank to recover the heat generated by the fuel cell unit, and the temperature of the power generation section of the fuel cell unit rises. One method of avoiding this is to stop the operation of the fuel cell cogeneration system, for example, when the amount of heat stored in the hot water storage tank increases.

しかしながら、この手法では、停電前に貯湯タンクの蓄熱量が多いときには、燃料電池コージェネレーションシステムの運転が停止させられている場合が想定される。この場合には、燃料電池コージェネレーションシステムを自立運転させようとしても、自立運転に移行できない虞がある。 However, in this method, it is assumed that the operation of the fuel cell cogeneration system is stopped when the amount of heat stored in the hot water storage tank is large before the power failure. In this case, even if an attempt is made to cause the fuel cell cogeneration system to operate in a self-supporting manner, there is a risk that it will not be possible to shift to self-supporting operation.

なお、第一の先行技術(特許文献1)は、停電時の自立運転前に自立運転準備制御を行うものであるが、自立運転準備制御として出力抑制制御を解除する制御を行うものであり、停電時の自立運転前に最低出力の運転を行うものではない。 The first prior art (Patent Document 1) performs self-sustained operation preparation control before self-sustained operation in the event of a power failure. However, as the self-sustained operation preparation control, control is performed to cancel the output suppression control, and the lowest output operation is not performed before self-sustained operation in the event of a power failure.

また、第二の先行技術(特許文献2)は、停電時の最大発電電力を通常時より大きくするものであるが、停電前に最低出力の運転にするものではない。 In the second prior art (Patent Document 2), the maximum power generated during a power failure is made larger than that in normal times, but the power is not operated at the minimum output before the power failure.

また、第三の先行技術(特許文献3)は、停電時に蓄電池が満充電の場合、アイドリング運転に切り替えるものであるが、停電前の制御ではない。 In addition, the third prior art (Patent Document 3) switches to idling operation when the storage battery is fully charged at the time of power failure, but it is not a control before power failure.

つまり、第一乃至第三の先行技術は、停電時に発電を継続させるための制御ではない。 In other words, the first to third prior arts are not controls for continuing power generation during a power outage.

本発明は、上記事情に鑑みて成されたものであって、停電時に発電を継続させることができる、燃料電池コージェネレーションシステムの制御装置、燃料電池コージェネレーションシステムの制御方法及びプログラムを得ることを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a control device for a fuel cell cogeneration system, a control method for a fuel cell cogeneration system, and a program capable of continuing power generation in the event of a power failure.

本発明の第一態様は、燃料電池コージェネレーションシステムが運転している状態で停電が発生した場合に、前記燃料電池コージェネレーションシステムを自立運転させる制御を行う自立運転制御部と、前記燃料電池コージェネレーションシステムが運転している状態で前記燃料電池コージェネレーションシステムに備えられた貯湯タンクの蓄熱量が予め定められた上限値を超えた場合に、前記燃料電池コージェネレーションシステムの運転を停止させる制御を行う運転停止制御部と、前記燃料電池コージェネレーションシステムが運転している状態で最低出力運転への運転切替指令又は停電予測情報を取得した場合に、前記燃料電池コージェネレーションシステムを予め定められた最低出力で運転させる制御を行う最低出力運転制御部と、前記燃料電池コージェネレーションシステムが前記最低出力で運転している場合に、前記燃料電池コージェネレーションシステムの発電電力で蓄電池を充電させる制御を行う第一充電制御部と、を備える燃料電池コージェネレーションシステムの制御装置である。 According to a first aspect of the present invention, when a power failure occurs while the fuel cell cogeneration system is in operation, a self-sustaining operation control unit performs control to allow the fuel cell cogeneration system to operate in a self-sustained manner; when the amount of heat stored in a hot water storage tank provided in the fuel cell cogeneration system exceeds a predetermined upper limit while the fuel cell cogeneration system is operating, a shutdown control unit performs control to stop the operation of the fuel cell cogeneration system; and the fuel cell cogeneration system is in operation. a minimum output operation control unit that performs control to operate the fuel cell cogeneration system at a predetermined minimum output when an operation switching command to the minimum output operation or power failure prediction information is acquired in a state;a first charging control unit that performs control to charge a storage battery with power generated by the fuel cell cogeneration system when the fuel cell cogeneration system is operating at the minimum output;A control device for a fuel cell cogeneration system.

本発明の第二態様は、燃料電池コージェネレーションシステムが運転している状態で停電が発生した場合に、前記燃料電池コージェネレーションシステムを自立運転させる制御を行う自立運転制御ステップと、前記燃料電池コージェネレーションシステムが運転している状態で前記燃料電池コージェネレーションシステムに備えられた貯湯タンクの蓄熱量が予め定められた上限値を超えた場合に、前記燃料電池コージェネレーションシステムの運転を停止させる制御を行う運転停止制御ステップと、前記燃料電池コージェネレーションシステムが運転している状態で最低出力運転への運転切替指令又は停電予測情報を取得した場合に、前記燃料電池コージェネレーションシステムを予め定められた最低出力で運転させる制御を行う最低出力運転制御ステップと、前記燃料電池コージェネレーションシステムが前記最低出力で運転している場合に、前記燃料電池コージェネレーションシステムの発電電力で蓄電池を充電させる制御を行う第一充電制御ステップと、を備える燃料電池コージェネレーションシステムの制御方法である。 According to a second aspect of the present invention, when a power failure occurs while the fuel cell cogeneration system is in operation, a self-sustaining operation control step of controlling the self-sustaining operation of the fuel cell cogeneration system is performed; when the amount of heat stored in a hot water storage tank provided in the fuel cell cogeneration system exceeds a predetermined upper limit while the fuel cell cogeneration system is in operation, a shutdown control step of performing control to stop the operation of the fuel cell cogeneration system, and the fuel cell cogeneration system is in operation. a minimum output operation control step of performing control to operate the fuel cell cogeneration system at a predetermined minimum output when an operation switching command to the minimum output operation or power failure prediction information is acquired in a state;a first charging control step of performing control to charge a storage battery with power generated by the fuel cell cogeneration system when the fuel cell cogeneration system is operating at the minimum output;A control method for a fuel cell cogeneration system comprising

本発明の第三態様は、燃料電池コージェネレーションシステムが運転している状態で停電が発生した場合に、前記燃料電池コージェネレーションシステムを自立運転させる制御を行う自立運転制御ステップと、前記燃料電池コージェネレーションシステムが運転している状態で前記燃料電池コージェネレーションシステムに備えられた貯湯タンクの蓄熱量が予め定められた上限値を超えた場合に、前記燃料電池コージェネレーションシステムの運転を停止させる制御を行う運転停止制御ステップと、前記燃料電池コージェネレーションシステムが運転している状態で最低出力運転への運転切替指令又は停電予測情報を取得した場合に、前記燃料電池コージェネレーションシステムを予め定められた最低出力で運転させる制御を行う最低出力運転制御ステップと、前記燃料電池コージェネレーションシステムが前記最低出力で運転している場合に、前記燃料電池コージェネレーションシステムの発電電力で蓄電池を充電させる制御を行う第一充電制御ステップと、をコンピュータに実行させるためのプログラムである。 A third aspect of the present invention includes a self-sustaining operation control step of controlling the fuel cell cogeneration system to operate independently when a power failure occurs while the fuel cell cogeneration system is operating, a shutdown control step of performing control to stop the operation of the fuel cell cogeneration system when the amount of heat stored in a hot water tank provided in the fuel cell cogeneration system exceeds a predetermined upper limit while the fuel cell cogeneration system is operating, and the fuel cell cogeneration system is operating. a minimum output operation control step of performing control to operate the fuel cell cogeneration system at a predetermined minimum output when an operation switching command to the minimum output operation or power failure prediction information is acquired in a state;a first charging control step of performing control to charge a storage battery with power generated by the fuel cell cogeneration system when the fuel cell cogeneration system is operating at the minimum output;It is a program that causes a computer to execute

本発明によれば、燃料電池コージェネレーションシステムが運転している状態で最低出力運転への運転切替指令又は停電予測情報が取得された場合には、燃料電池コージェネレーションシステムを予め定められた最低出力で運転させる制御が行われる。これにより、貯湯タンクの蓄熱量が上限値を超えることを抑制できるので、停電前に燃料電池コージェネレーションシステムの運転が停止することを回避できる。この結果、停電時には、燃料電池コージェネレーションシステムを自立運転させることができるので、停電時に発電を継続させることができる。 According to the present invention, when an operation switching command to the minimum output operation or power failure prediction information is acquired while the fuel cell cogeneration system is operating, control is performed to operate the fuel cell cogeneration system at a predetermined minimum output. As a result, it is possible to prevent the amount of heat stored in the hot water storage tank from exceeding the upper limit, so that it is possible to avoid stopping the operation of the fuel cell cogeneration system before the power failure. As a result, in the event of a power failure, the fuel cell cogeneration system can be operated in a self-sustained manner, so power generation can be continued even in the event of a power failure.

燃料電池コージェネレーションシステムが設置されたユーザ宅を含むネットワークシステムの一例を示す図である。1 is a diagram showing an example of a network system including a user's home in which a fuel cell cogeneration system is installed; FIG. 第一実施形態に係る制御装置及び燃料電池コージェネレーションシステムの構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing configurations of a control device and a fuel cell cogeneration system according to a first embodiment; FIG. 図2の制御装置が通常運転モードから自立運転モード又は運転停止モードに切り替わる動作を示すフローチャートである。3 is a flow chart showing an operation of switching the control device of FIG. 2 from a normal operation mode to an independent operation mode or a shutdown mode. 図2の制御装置が通常運転モードから台風モードに切り替わる動作及び台風モードでの動作を示すフローチャートである。3 is a flow chart showing the operation of the control device in FIG. 2 for switching from the normal operation mode to the typhoon mode and the operation in the typhoon mode; 比較例と第一実施形態の違いを説明する図である。It is a figure explaining the difference of a comparative example and 1st embodiment. 第二実施形態に係る制御装置及び燃料電池コージェネレーションシステムの構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a control device and a fuel cell cogeneration system according to a second embodiment; FIG. 図6の制御装置が通常運転モードから台風モードに切り替わる動作及び台風モードでの動作を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flow chart showing the operation of the control device in FIG. 6 for switching from the normal operation mode to the typhoon mode and the operation in the typhoon mode.

[第一実施形態]
はじめに、本発明の第一実施形態について説明する。
[First embodiment]
First, a first embodiment of the present invention will be described.

図1は、燃料電池コージェネレーションシステム40が設置されたユーザ宅60を含むネットワークシステムの一例を示す図である。図1に示されるように、ユーザ宅60には、燃料電池コージェネレーションシステム40が設置されている。燃料電池コージェネレーションシステム40は、例えば、エネファーム(登録商標)である。 FIG. 1 is a diagram showing an example of a network system including a user's home 60 in which a fuel cell cogeneration system 40 is installed. As shown in FIG. 1, a fuel cell cogeneration system 40 is installed in a user's home 60 . The fuel cell cogeneration system 40 is, for example, ENE-FARM (registered trademark).

ユーザ宅60は、例えばインターネット等のネットワークNを介して管理サーバ70と通信可能に接続される。管理サーバ70は、ユーザ宅60へ台風接近情報を送信する機能と、ユーザ宅60へ台風通過情報を送信する機能を有する。 A user's home 60 is communicably connected to a management server 70 via a network N such as the Internet. The management server 70 has a function of transmitting typhoon approach information to the user's house 60 and a function of transmitting typhoon passing information to the user's house 60 .

台風接近情報は、例えば、台風の接近によりユーザ宅60の地域に停電の発生が予測される場合に管理サーバ70からユーザ宅60に送信される。台風接近情報は、「停電予測情報」の一例である。台風通過情報は、例えば、台風の通過によりユーザ宅60の地域に停電の発生する可能性が無くなった場合に管理サーバ70からユーザ宅60に送信される。 The typhoon approaching information is transmitted from the management server 70 to the user's home 60, for example, when a power outage is predicted to occur in the area of the user's home 60 due to an approaching typhoon. Typhoon approach information is an example of "blackout prediction information". The typhoon passing information is transmitted from the management server 70 to the user's home 60 when, for example, the possibility of a power outage occurring in the area of the user's home 60 due to the passing of the typhoon has disappeared.

図2は、第一実施形態に係る制御装置10及び燃料電池コージェネレーションシステム40の構成を示すブロック図である。図2に示されるように、燃料電池コージェネレーションシステム40は、燃料電池ユニット42と、貯湯タンク44とを備える。 FIG. 2 is a block diagram showing configurations of the control device 10 and the fuel cell cogeneration system 40 according to the first embodiment. As shown in FIG. 2 , the fuel cell cogeneration system 40 includes a fuel cell unit 42 and a hot water storage tank 44 .

燃料電池ユニット42は、燃料電池セルスタックを備えている。燃料電池セルスタックは、都市ガスから改質された改質ガス中の水素と空気中の酸素を反応させて電気と熱を発生させるように構成されている。この燃料電池ユニット42は、改質ガス及び空気の供給量を調整するための弁及びポンプ等の補機類を備える。また、燃料電池ユニット42には、熱交換器が備えられている。 The fuel cell unit 42 has a fuel cell stack. A fuel cell stack is configured to generate electricity and heat by reacting hydrogen in a reformed gas reformed from city gas with oxygen in the air. The fuel cell unit 42 includes accessories such as valves and pumps for adjusting the amount of reformed gas and air supplied. Further, the fuel cell unit 42 is provided with a heat exchanger.

この燃料電池コージェネレーションシステム40では、貯湯タンク44に給水されると、貯湯タンク44から燃料電池ユニット42の熱交換器に水が供給され、この熱交換器で水が燃料電池セルスタックの熱で加熱される。熱交換器で水が加熱されると、水が湯となる。この湯は、貯湯タンク44に供給され、この貯湯タンク44に貯められる。貯湯タンク44は、燃料電池ユニット42との間で水及び湯を行き来させるための弁及びポンプや、後述するように貯湯タンク44に貯めた湯を排湯させるための弁及びポンプ等の補機類を備える。 In this fuel cell cogeneration system 40, when water is supplied to the hot water storage tank 44, water is supplied from the hot water storage tank 44 to the heat exchanger of the fuel cell unit 42, where the water is heated by the heat of the fuel cell stack. When water is heated in a heat exchanger, the water becomes hot water. This hot water is supplied to a hot water storage tank 44 and stored in this hot water storage tank 44 . The hot water storage tank 44 includes auxiliary equipment such as valves and pumps for transferring water and hot water to and from the fuel cell unit 42, and valves and pumps for discharging hot water stored in the hot water storage tank 44 as described later.

この燃料電池コージェネレーションシステム40には、制御装置10が通信可能に接続されている。この制御装置10には、通信器50及び操作パネル52が通信可能に接続されている。 A controller 10 is communicably connected to the fuel cell cogeneration system 40 . A communication device 50 and an operation panel 52 are communicably connected to the control device 10 .

通信器50は、例えばモデムである。上述の管理サーバ70(図1参照)から送信された台風接近情報及び台風通過情報は、通信器50で受信される。通信器50で受信された台風接近情報及び台風通過情報は、制御装置10に送信される。 Communicator 50 is, for example, a modem. The communication device 50 receives the typhoon approach information and the typhoon passage information transmitted from the above management server 70 (see FIG. 1). The typhoon approach information and typhoon passage information received by the communication device 50 are transmitted to the control device 10 .

操作パネル52は、表示器、ランプ、及び、スイッチ等を有している。操作パネル52は、燃料電池ユニット42及び貯湯タンク44の動作及び設定等を変更できるスイッチを有する。また、操作パネル52は、運転モードを切り替えるためのモード切替スイッチを有する。 The operation panel 52 has indicators, lamps, switches, and the like. The operation panel 52 has switches for changing the operations and settings of the fuel cell unit 42 and the hot water tank 44 . The operation panel 52 also has a mode changeover switch for switching the operation mode.

モード切替スイッチで切り替えられる運転モードには、通常運転モード及び台風モード等が含まれる。操作パネル52で台風モードが選択されると、台風モード切替指令が操作パネル52から制御装置10に送信される。台風モード切替指令は、「最低出力運転への運転切替指令」の一例である。また、操作パネル52で台風モードの解除が選択されると、台風モード解除指令が操作パネル52から制御装置10に送信される。 The operating modes switched by the mode switch include a normal operating mode, a typhoon mode, and the like. When the typhoon mode is selected on the operation panel 52 , a typhoon mode switching command is transmitted from the operation panel 52 to the control device 10 . The typhoon mode switching command is an example of the "operation switching command to the minimum output operation". Also, when cancellation of the typhoon mode is selected on the operation panel 52 , a typhoon mode cancellation command is transmitted from the operation panel 52 to the control device 10 .

制御装置10は、燃料電池ユニット42及び貯湯タンク44に備えられた補機類を制御するコンピュータである。制御装置10から燃料電池ユニット42及び貯湯タンク44には、補機類を制御するための制御信号がそれぞれ出力される。また、貯湯タンク44から制御装置10には、貯湯タンク44の蓄熱量に応じた蓄熱量データが出力される。 The control device 10 is a computer that controls accessories provided in the fuel cell unit 42 and the hot water storage tank 44 . Control signals for controlling accessories are output from the control device 10 to the fuel cell unit 42 and the hot water storage tank 44, respectively. Further, stored heat amount data corresponding to the amount of heat stored in the hot water storage tank 44 is output from the hot water storage tank 44 to the control device 10 .

制御装置10は、ハードウェアとして、プロセッサ12及びメモリ14を備える。プロセッサ12は、CPU(Central Processing Unit)等を有する。メモリ14は、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)及びストレージ等を有する。 The control device 10 includes a processor 12 and a memory 14 as hardware. The processor 12 has a CPU (Central Processing Unit) and the like. The memory 14 has ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), storage, and the like.

ROMは、各種プログラム及び各種データを格納する。RAMは、作業領域として一時的にプログラム又はデータを記憶する。ストレージは、HDD(Hard Disk Drive)又はSSD(Solid State Drive)等により構成され、オペレーティングシステムを含む各種プログラム及び各種データを格納する。ROM又はストレージには、燃料電池ユニット42及び貯湯タンク44の補機類を制御するためのプログラム16が格納されている。プロセッサ12は、プログラム16を読み出し、RAMを作業領域としてプログラム16を実行する。 The ROM stores various programs and various data. RAM temporarily stores programs or data as a work area. The storage is configured by a HDD (Hard Disk Drive), SSD (Solid State Drive), or the like, and stores various programs including an operating system and various data. The ROM or storage stores a program 16 for controlling the auxiliary equipment of the fuel cell unit 42 and the hot water storage tank 44 . The processor 12 reads the program 16 and executes the program 16 using the RAM as a work area.

また、制御装置10は、機能的な構成として、自立運転制御部20、運転停止制御部22、最低出力運転制御部24及び排湯給水制御部26を備える。この自立運転制御部20、運転停止制御部22、最低出力運転制御部24及び排湯給水制御部26は、プロセッサ12がプログラム16を実行することにより実現される。 The control device 10 also includes a self-sustaining operation control unit 20, a shutdown control unit 22, a minimum output operation control unit 24, and a discharged hot water supply control unit 26 as functional components. The independent operation control unit 20 , the operation stop control unit 22 , the minimum output operation control unit 24 and the discharged hot water supply control unit 26 are implemented by the processor 12 executing the program 16 .

自立運転制御部20、運転停止制御部22、最低出力運転制御部24及び排湯給水制御部26は、後述する自立運転制御ステップは、運転停止制御ステップ、最低出力運転制御ステップ及び排湯給水制御ステップをそれぞれ実行する機能を有する。この自立運転制御部20、運転停止制御部22、最低出力運転制御部24及び排湯給水制御部26の機能の詳細については、後述する制御装置10の動作と併せて説明する。 The self-sustaining operation control unit 20, the operation stop control unit 22, the minimum output operation control unit 24, and the discharged hot water supply control unit 26 have the function of executing the operation stop control step, the minimum output operation control step, and the discharged hot water supply control step, respectively. Details of the functions of the independent operation control unit 20, the operation stop control unit 22, the minimum output operation control unit 24, and the discharged hot water supply control unit 26 will be described together with the operation of the control device 10, which will be described later.

この制御装置10は、通常運転モード、台風モード、自立運転モード及び運転停止モードを有する。通常運転モードは、学習された電力使用量に応じて発電量を調節するモードである。制御装置10は、通常、通常運転モードにある。制御装置10は、通常運転モードにあるときには、学習された電力使用量に応じて発電量を調節する制御を行う。 This control device 10 has a normal operation mode, a typhoon mode, an independent operation mode, and a shutdown mode. The normal operation mode is a mode in which the power generation amount is adjusted according to the learned power usage amount. Controller 10 is normally in a normal operating mode. When in the normal operation mode, the control device 10 performs control to adjust the power generation amount according to the learned power consumption amount.

台風モードは、操作パネル52から送信された台風モード切替指令を制御装置10が受信した場合又は管理サーバ70から送信された台風接近情報を制御装置10が受信した場合に切り替えられるモードである。制御装置10は、台風モードになると、燃料電池コージェネレーションシステム40を予め定められた最低出力で運転する制御を行う。 The typhoon mode is a mode switched when the control device 10 receives a typhoon mode switching command transmitted from the operation panel 52 or when the control device 10 receives typhoon approach information transmitted from the management server 70 . In the typhoon mode, the control device 10 performs control to operate the fuel cell cogeneration system 40 at a predetermined minimum output.

自立運転モードは、燃料電池コージェネレーションシステム40が通常運転モード又は台風モードで運転している状態で停電が発生した場合に切り替えられるモードである。制御装置10は、自立運転モードになると、燃料電池コージェネレーションシステム40を自立運転させる制御を行う。 The independent operation mode is a mode that is switched to when a power failure occurs while the fuel cell cogeneration system 40 is operating in the normal operation mode or the typhoon mode. When the control device 10 enters the self-sustained operation mode, it controls the fuel cell cogeneration system 40 to operate self-sustainably.

運転停止モードは、燃料電池コージェネレーションシステム40が通常運転モード又は台風モードで運転している状態で貯湯タンク44の蓄熱量が予め定められた上限値を超えた場合に切り替えられるモードである。制御装置10は、運転停止モードになると、燃料電池コージェネレーションシステム40の運転を停止させる制御を行う。 The shutdown mode is a mode that is switched when the amount of heat stored in the hot water storage tank 44 exceeds a predetermined upper limit while the fuel cell cogeneration system 40 is operating in the normal operation mode or the typhoon mode. The control device 10 performs control to stop the operation of the fuel cell cogeneration system 40 in the operation stop mode.

次に、第一実施形態に係る制御装置10の動作、すなわち燃料電池コージェネレーションシステム40の制御方法について説明する。 Next, the operation of the control device 10 according to the first embodiment, that is, the method of controlling the fuel cell cogeneration system 40 will be described.

はじめに、制御装置10が通常運転モードから自立運転モード又は運転停止モードに切り替わる動作について説明する。図3は、図2の制御装置10が通常運転モードから自立運転モード又は運転停止モードに切り替わる動作を示すフローチャートである。図3に示されるステップS1~ステップS4は、燃料電池コージェネレーションシステム40が通常運転モードで運転しているときに実行される。 First, the operation of switching the control device 10 from the normal operation mode to the independent operation mode or the shutdown mode will be described. FIG. 3 is a flow chart showing the operation of switching the control device 10 of FIG. 2 from the normal operation mode to the independent operation mode or the shutdown mode. Steps S1 to S4 shown in FIG. 3 are executed when fuel cell cogeneration system 40 is operating in the normal operation mode.

(ステップS1:停電発生判断ステップ)
ステップS1では、制御装置10が、例えば系統電力の電圧等を検出することにより停電が発生したか否かを判断する。停電が発生した場合、制御装置10は、停電が発生したと判断(ステップS1:YES)し、ステップS2に移行する。
(Step S1: power failure occurrence determination step)
In step S1, the control device 10 determines whether or not a power failure has occurred by detecting, for example, the voltage of the grid power. When a power failure occurs, the control device 10 determines that a power failure has occurred (step S1: YES), and proceeds to step S2.

(ステップS2:自立運転ステップ)
ステップS2では、制御装置10が、停電が発生したとして、自立運転モードに移行する。そして、制御装置10(自立運転制御部20)は、燃料電池コージェネレーションシステム40を自立運転させる制御を行う。
(Step S2: Independent operation step)
In step S2, the control device 10 assumes that a power failure has occurred and shifts to the self-sustained operation mode. The control device 10 (self-sustained operation control unit 20) controls the fuel cell cogeneration system 40 to operate in a self-sustained manner.

一方、停電が発生していない場合、制御装置10は、停電が発生していないと判断(ステップS1:NO)し、ステップS3に移行する。 On the other hand, when power failure has not occurred, the control device 10 determines that power failure has not occurred (step S1: NO), and proceeds to step S3.

(ステップS3:蓄熱量判断ステップ)
ステップS3では、制御装置10が、貯湯タンク44の蓄熱量が予め定められた上限値を超えたか否かを判断する。貯湯タンク44の蓄熱量が上限値を超えていない場合、制御装置10は、貯湯タンク44の蓄熱量が上限値を超えていないと判断(ステップS3:NO)し、後述するステップS11(図4参照)に移行する。
(Step S3: heat storage amount determination step)
In step S3, control device 10 determines whether or not the amount of heat stored in hot water storage tank 44 has exceeded a predetermined upper limit value. If the amount of heat stored in the hot water storage tank 44 does not exceed the upper limit, the control device 10 determines that the amount of heat stored in the hot water storage tank 44 does not exceed the upper limit (step S3: NO), and proceeds to step S11 (see FIG. 4), which will be described later.

一方、貯湯タンク44の蓄熱量が上限値を超えた場合、制御装置10は、貯湯タンク44の蓄熱量が上限値を超えたと判断(ステップS3:YES)し、ステップS4に移行する。 On the other hand, when the heat storage amount of the hot water storage tank 44 exceeds the upper limit value, the control device 10 determines that the heat storage amount of the hot water storage tank 44 has exceeded the upper limit value (step S3: YES), and proceeds to step S4.

(ステップS4:運転停止制御ステップ)
ステップS4では、制御装置10が、貯湯タンク44の蓄熱量が上限値を超えたとして、運転停止モードに移行する。そして、制御装置10(運転停止制御部22)は、燃料電池コージェネレーションシステム40の運転を停止させる制御を行う。
(Step S4: Operation stop control step)
In step S4, the control device 10 determines that the amount of heat stored in the hot water storage tank 44 has exceeded the upper limit value, and shifts to the shutdown mode. Then, the control device 10 (operation stop control unit 22 ) performs control to stop the operation of the fuel cell cogeneration system 40 .

続いて、制御装置10が通常運転モードから台風モードに切り替わる動作及び台風モードでの動作について説明する。図4は、図2の制御装置10が通常運転モードから台風モードに切り替わる動作及び台風モードでの動作を示すフローチャートである。図4に示されるステップS11~ステップS14は、上述のステップS3で制御装置10が貯湯タンク44の蓄熱量が上限値を超えていないと判断(ステップS3:NO)した場合に実行される。 Next, the operation of switching the control device 10 from the normal operation mode to the typhoon mode and the operation in the typhoon mode will be described. FIG. 4 is a flow chart showing the operation of the control device 10 of FIG. 2 switching from the normal operation mode to the typhoon mode and the operation in the typhoon mode. Steps S11 to S14 shown in FIG. 4 are executed when control device 10 determines in step S3 that the amount of heat stored in hot water storage tank 44 does not exceed the upper limit value (step S3: NO).

(ステップS11:台風モード切替判断ステップ)
ステップS11では、制御装置10が、台風モード切替指令又は台風接近情報を受信したか否かを判断する。台風モード切替指令又は台風接近情報が制御装置10に送信されていない場合、制御装置10は、台風モード切替指令又は台風接近情報を受信していないと判断(ステップS11:NO)し、上述のステップS1(図3参照)に戻る。
(Step S11: Typhoon mode switching determination step)
In step S11, the control device 10 determines whether or not a typhoon mode switching command or typhoon approaching information has been received. If the typhoon mode switching command or the typhoon approaching information has not been sent to the control device 10, the control device 10 determines that the typhoon mode switching command or the typhoon approaching information has not been received (step S11: NO), and returns to step S1 (see FIG. 3).

一方、台風モード切替指令又は台風接近情報が制御装置10に送信された場合、制御装置10は、台風モード切替指令又は台風接近情報を受信したと判断(ステップS11:YES)し、ステップS12に移行する。なお、制御装置10において台風モード切替指令又は台風接近情報が受信されると、この台風モード切替指令又は台風接近情報は、最低出力運転制御部24で取得される。そして、最低出力運転制御部24は、以下のステップS12を実行する。 On the other hand, if the typhoon mode switching command or the typhoon approaching information has been sent to the control device 10, the control device 10 determines that the typhoon mode switching command or the typhoon approaching information has been received (step S11: YES), and proceeds to step S12. Note that when the control device 10 receives the typhoon mode switching command or the typhoon approaching information, the minimum output operation control unit 24 acquires the typhoon mode switching command or the typhoon approaching information. Then, the minimum output operation control unit 24 executes the following step S12.

(ステップS12:最低出力運転制御ステップ)
ステップS12では、制御装置10が、台風モードに移行する。そして、制御装置10(最低出力運転制御部24)は、燃料電池コージェネレーションシステム40を予め定められた最低出力で運転する制御を行う。これにより、貯湯タンク44の蓄熱量が上限値を超えることが抑制される。
(Step S12: Minimum output operation control step)
At step S12, the control device 10 shifts to the typhoon mode. The controller 10 (minimum output operation control unit 24) controls the fuel cell cogeneration system 40 to operate at a predetermined minimum output. This prevents the amount of heat stored in the hot water storage tank 44 from exceeding the upper limit.

(ステップS13:蓄熱量判断ステップ)
ステップS13では、制御装置10が、貯湯タンク44の蓄熱量が上限値に達したか否かを判断する。ステップS13における上限値は、上述のステップS3における上限値と同じである。貯湯タンク44の蓄熱量が上限値に達していない場合、制御装置10は、貯湯タンク44の蓄熱量が上限値に達していないと判断(ステップS13:NO)し、上述のステップS1(図3参照)に戻る。
(Step S13: heat storage amount determination step)
In step S13, control device 10 determines whether or not the amount of heat stored in hot water storage tank 44 has reached the upper limit. The upper limit value in step S13 is the same as the upper limit value in step S3 described above. If the amount of heat stored in the hot water storage tank 44 has not reached the upper limit, the controller 10 determines that the amount of heat stored in the hot water storage tank 44 has not reached the upper limit (step S13: NO), and returns to step S1 (see FIG. 3).

一方、貯湯タンク44の蓄熱量が上限値に達した場合、制御装置10は、貯湯タンク44の蓄熱量が上限値に達したと判断(ステップS13:YES)し、ステップS14に移行する。 On the other hand, when the heat storage amount of the hot water storage tank 44 reaches the upper limit, the control device 10 determines that the heat storage amount of the hot water storage tank 44 has reached the upper limit (step S13: YES), and proceeds to step S14.

(ステップS14:排湯給水制御ステップ)
ステップS14では、制御装置10(排湯給水制御部26)が、貯湯タンク44の蓄熱量が上限値に達したとして、貯湯タンク44に溜まっている湯を排湯させると共に貯湯タンク44に給水する制御を行う。これにより、貯湯タンク44の蓄熱量が低下する。
(Step S14: Discharged hot water supply control step)
In step S14, the control device 10 (discharged hot water supply control unit 26) performs control to discharge hot water accumulated in the hot water storage tank 44 and to supply water to the hot water storage tank 44 on the assumption that the amount of heat stored in the hot water storage tank 44 has reached the upper limit. As a result, the amount of heat stored in the hot water storage tank 44 is reduced.

なお、台風モードは、制御装置10が操作パネル52から送信された台風モード解除指令を受信した場合又は管理サーバ70から送信された台風通過情報を受信した場合に割り込み処理で終了される。制御装置10は、台風モードを終了すると、通常運転モードに戻り、上述のステップS1(図3参照)を開始する。 Note that the typhoon mode is ended by interrupt processing when the control device 10 receives a typhoon mode cancellation command transmitted from the operation panel 52 or receives typhoon passage information transmitted from the management server 70 . After ending the typhoon mode, the control device 10 returns to the normal operation mode and starts the above-described step S1 (see FIG. 3).

また、上述のステップS1~ステップS4(図3参照)は、制御装置10が台風モードに移行した場合においても実行される。 Further, the above steps S1 to S4 (see FIG. 3) are executed even when the control device 10 shifts to the typhoon mode.

つまり、制御装置10は、燃料電池コージェネレーションシステム40を台風モードで運転している状態で停電が発生したときには、自立運転モードに移行し、燃料電池コージェネレーションシステム40を自立運転させる制御を行う。 That is, when a power failure occurs while the fuel cell cogeneration system 40 is operating in the typhoon mode, the control device 10 shifts to the self-sustaining operation mode and controls the fuel cell cogeneration system 40 to operate in a self-sustaining manner.

また、制御装置10は、燃料電池コージェネレーションシステム40を台風モードで運転している状態で貯湯タンク44の蓄熱量が上限値を超えた場合には、運転停止モードに移行し、燃料電池コージェネレーションシステム40の運転を停止させる制御を行う。 Further, when the amount of heat stored in the hot water storage tank 44 exceeds the upper limit while the fuel cell cogeneration system 40 is being operated in the typhoon mode, the control device 10 shifts to the operation stop mode and performs control to stop the operation of the fuel cell cogeneration system 40.

次に、第一実施形態の作用及び効果について説明する。 Next, the action and effects of the first embodiment will be described.

はじめに、第一実施形態の作用及び効果を明確にするために、比較例について説明する。図5は比較例と第一実施形態の違いを説明する図である。比較例では、制御装置10が台風モードを有しておらず、台風が接近しても、制御装置10は、通常運転モードで燃料電池コージェネレーションシステム40の運転を継続させる。 First, a comparative example will be described in order to clarify the action and effect of the first embodiment. FIG. 5 is a diagram for explaining the difference between the comparative example and the first embodiment. In the comparative example, the control device 10 does not have the typhoon mode, and even if a typhoon approaches, the control device 10 continues the operation of the fuel cell cogeneration system 40 in the normal operation mode.

しかしながら、この比較例では、貯湯タンク44の蓄熱量が上限値を超えた場合、制御装置10は、貯湯タンク44の蓄熱量が上限値を超えたと判断し、運転停止モードに移行して燃料電池コージェネレーションシステム40の運転を停止させる制御を行う。 However, in this comparative example, when the amount of heat stored in the hot water storage tank 44 exceeds the upper limit, the control device 10 determines that the amount of heat stored in the hot water storage tank 44 has exceeded the upper limit, shifts to the operation stop mode, and performs control to stop the operation of the fuel cell cogeneration system 40.

したがって、この比較例では、停電前に貯湯タンク44の蓄熱量が多いときには、燃料電池コージェネレーションシステム40の運転が停止させられている場合が想定される。この場合には、燃料電池コージェネレーションシステム40を自立運転させようとしても、自立運転に移行できない虞がある。すなわち、この比較例では、停電前に燃料電池コージェネレーションシステムの運転が停止している場合には、停電時に発電を継続させることができない。 Therefore, in this comparative example, it is assumed that the operation of the fuel cell cogeneration system 40 is stopped when the amount of heat stored in the hot water storage tank 44 is large before the power failure. In this case, even if an attempt is made to cause the fuel cell cogeneration system 40 to operate in a self-sustaining manner, there is a possibility that it will not be possible to shift to self-sustaining operation. That is, in this comparative example, power generation cannot be continued during a power failure if the fuel cell cogeneration system is stopped before the power failure.

これに対し、上述の第一実施形態によれば、燃料電池コージェネレーションシステム40が運転している状態で台風モード切替指令又は停電予測情報が取得された場合には、燃料電池コージェネレーションシステム40を予め定められた最低出力で運転させる制御(ステップS12)が行われる。これにより、貯湯タンク44の蓄熱量が上限値を超えることを抑制できるので、停電前に燃料電池コージェネレーションシステム40の運転が停止(ステップS4)することを回避できる。この結果、停電時には、燃料電池コージェネレーションシステム40を自立運転(ステップS2)させることができるので、停電時に発電を継続させることができる。 In contrast, according to the first embodiment described above, when a typhoon mode switching command or power failure prediction information is acquired while the fuel cell cogeneration system 40 is operating, control (step S12) is performed to operate the fuel cell cogeneration system 40 at a predetermined minimum output. As a result, it is possible to prevent the amount of heat stored in the hot water storage tank 44 from exceeding the upper limit value, thereby avoiding stopping the operation of the fuel cell cogeneration system 40 (step S4) before the power failure. As a result, in the event of a power failure, the fuel cell cogeneration system 40 can be operated in a self-sustained manner (step S2), so power generation can be continued in the event of a power failure.

また、燃料電池コージェネレーションシステム40が最低出力で運転されている状態で貯湯タンク44の蓄熱量が上限値に達した場合には、貯湯タンク44に溜まっている湯を排湯させると共に貯湯タンク44に給水する制御(ステップS14)が行われる。これにより、貯湯タンク44の蓄熱量が低下するので、貯湯タンク44の蓄熱量が上限値を超えることをより一層効果的に抑制できる。これにより、停電前に燃料電池コージェネレーションシステム40の運転が停止(ステップS4)することをより一層効果的に回避できる。 Further, when the amount of heat stored in the hot water storage tank 44 reaches the upper limit while the fuel cell cogeneration system 40 is operated at the minimum output, the hot water stored in the hot water storage tank 44 is discharged and the hot water storage tank 44 is supplied with water (step S14). As a result, the heat storage amount of the hot water storage tank 44 is reduced, so that it is possible to more effectively suppress the heat storage amount of the hot water storage tank 44 from exceeding the upper limit value. This makes it possible to more effectively avoid stopping the operation of the fuel cell cogeneration system 40 (step S4) before the power failure.

次に、第一実施形態の変形例について説明する。 Next, a modified example of the first embodiment will be described.

上記第一実施形態において、制御装置10は、管理サーバ70から送信された台風接近情報を受信した場合に、燃料電池コージェネレーションシステム40を最低出力で運転する制御を行う。しかしながら、電気工事等によりユーザ宅60の地域に停電が予定されている場合に管理サーバ70から送信される停電予定情報、又は、計画停電によりユーザ宅60の地域に停電が計画されている場合に管理サーバ70から送信される停電計画情報等の停電予測情報を制御装置10が受信した場合に、制御装置10が、燃料電池コージェネレーションシステム40を最低出力で運転する制御を行ってもよい。 In the above-described first embodiment, when receiving typhoon approach information transmitted from the management server 70, the control device 10 performs control to operate the fuel cell cogeneration system 40 at the minimum output. However, when the control device 10 receives power outage prediction information such as power outage plan information transmitted from the management server 70 when a power outage is scheduled in the area of the user's home 60 due to electrical work or the like, or power outage prediction information such as power outage plan information transmitted from the management server 70 when a power outage is planned in the area of the user's home 60 due to rolling power outages, the control device 10 may perform control to operate the fuel cell cogeneration system 40 at the minimum output.

また、制御装置10は、操作パネル52から送信された台風モード切替指令を受信した場合に、燃料電池コージェネレーションシステム40を最低出力で運転する制御を行う。しかしながら、台風モード切替指令以外に操作パネル52から送信された最低出力運転への運転切替指令を制御装置10が受信した場合に、制御装置10が、燃料電池コージェネレーションシステム40を最低出力で運転する制御を行ってもよい。 Further, when receiving a typhoon mode switching command transmitted from the operation panel 52, the control device 10 performs control to operate the fuel cell cogeneration system 40 at the minimum output. However, when the control device 10 receives an operation switching command to the minimum output operation transmitted from the operation panel 52 other than the typhoon mode switching command, the control device 10 may perform control to operate the fuel cell cogeneration system 40 at the minimum output.

[第二実施形態]
次に、本発明の第二実施形態について説明する。
[Second embodiment]
Next, a second embodiment of the invention will be described.

図6は、第二実施形態に係る制御装置10及び燃料電池コージェネレーションシステム40の構成を示すブロック図である。第二実施形態において、燃料電池コージェネレーションシステム40は、蓄電池46を備える。蓄電池46は、燃料電池ユニット42から供給される電力、又は、燃料電池ユニット42及び系統電力の両方から供給される電力により充電される。 FIG. 6 is a block diagram showing configurations of the control device 10 and the fuel cell cogeneration system 40 according to the second embodiment. In the second embodiment, fuel cell cogeneration system 40 includes storage battery 46 . The storage battery 46 is charged with power supplied from the fuel cell unit 42 or power supplied from both the fuel cell unit 42 and the grid power.

また、第二実施形態に係る制御装置10は、上述の第一実施形態に係る制御装置10に対し、次のように構成及び動作が変更されている。 Moreover, the control device 10 according to the second embodiment has the configuration and operation changed as follows with respect to the control device 10 according to the above-described first embodiment.

すなわち、第二実施形態に係る制御装置10は、第一充電制御部28及び第二充電制御部30を備える。第一充電制御部28及び第二充電制御部30は、プロセッサ12がプログラム16を実行することにより実現される。第一充電制御部28及び第二充電制御部30は、後述する第一充電制御ステップ及び第二充電制御ステップを実行する機能を有する。この第一充電制御部28及び第二充電制御部30の機能の詳細については、後述する制御装置10の動作と併せて説明する。 That is, the control device 10 according to the second embodiment includes a first charging control section 28 and a second charging control section 30 . The first charging control unit 28 and the second charging control unit 30 are implemented by the processor 12 executing the program 16 . The first charge control unit 28 and the second charge control unit 30 have a function of executing a first charge control step and a second charge control step, which will be described later. Details of the functions of the first charge control unit 28 and the second charge control unit 30 will be described together with the operation of the control device 10, which will be described later.

次に、第二実施形態に係る制御装置10の動作、すなわち燃料電池コージェネレーションシステム40の制御方法について説明する。 Next, the operation of the control device 10 according to the second embodiment, that is, the method of controlling the fuel cell cogeneration system 40 will be described.

図7は、図6の制御装置10が通常運転モードから台風モードに切り替わる動作及び台風モードでの動作を示すフローチャートである。図7に示されるステップS21~ステップS25は、上述のステップS3で制御装置10が貯湯タンク44の蓄熱量が上限値を超えていないと判断(ステップS3:NO)した場合に実行される。 FIG. 7 is a flow chart showing the operation of the control device 10 of FIG. 6 for switching from the normal operation mode to the typhoon mode and the operation in the typhoon mode. Steps S21 to S25 shown in FIG. 7 are executed when control device 10 determines in above-described step S3 that the amount of heat stored in hot water storage tank 44 does not exceed the upper limit value (step S3: NO).

第二実施形態において、ステップS21~ステップS22は、上述の第一実施形態におけるステップS11~ステップS12と同じである。第二実施形態では、第一実施形態に対し、台風モードでの制御装置10の動作が異なる。第二実施形態において、制御装置10は、台風モードになると、ステップS23~ステップS25を実行する。 Steps S21 and S22 in the second embodiment are the same as steps S11 and S12 in the first embodiment described above. The second embodiment differs from the first embodiment in the operation of the control device 10 in the typhoon mode. In the second embodiment, the control device 10 executes steps S23 to S25 when entering the typhoon mode.

(ステップS23:第一蓄電制御ステップ)
ステップS23では、制御装置10(第一充電制御部28)が、燃料電池コージェネレーションシステム40の発電電力で蓄電池46を充電させる制御を行う。
(Step S23: first power storage control step)
In step S<b>23 , the control device 10 (first charging control unit 28 ) performs control to charge the storage battery 46 with power generated by the fuel cell cogeneration system 40 .

(ステップS24:充電判断ステップ)
ステップS24では、制御装置10が、燃料電池コージェネレーションシステム40の発電電力が蓄電池46の充電に足りるか否かを判断する。燃料電池コージェネレーションシステム40の発電電力が蓄電池46の充電に足りる場合、制御装置10は、燃料電池コージェネレーションシステム40の発電電力が蓄電池46の充電に足りると判断(ステップS24:YES)し、上述のステップS1(図3参照)に戻る。
(Step S24: charging determination step)
In step S<b>24 , control device 10 determines whether or not the power generated by fuel cell cogeneration system 40 is sufficient to charge storage battery 46 . If the power generated by the fuel cell cogeneration system 40 is sufficient to charge the storage battery 46, the controller 10 determines that the power generated by the fuel cell cogeneration system 40 is sufficient to charge the storage battery 46 (step S24: YES), and returns to step S1 (see FIG. 3).

一方、燃料電池コージェネレーションシステム40の発電電力が蓄電池46の充電に足りない場合、制御装置10は、燃料電池コージェネレーションシステム40の発電電力が蓄電池46の充電に足りないと判断(ステップS24:NO)し、ステップS25に移行する。 On the other hand, if the power generated by the fuel cell cogeneration system 40 is insufficient to charge the storage battery 46, the controller 10 determines that the power generated by the fuel cell cogeneration system 40 is insufficient to charge the storage battery 46 (step S24: NO), and proceeds to step S25.

(ステップS25:第二蓄電制御ステップ)
ステップS25では、制御装置10(第二充電制御部30)が、燃料電池コージェネレーションシステム40の発電電力に加えて、系統電力を利用して蓄電池46を充電させる制御を行う。
(Step S25: second power storage control step)
In step S<b>25 , the control device 10 (second charging control unit 30 ) performs control to charge the storage battery 46 using grid power in addition to the power generated by the fuel cell cogeneration system 40 .

次に、第二実施形態の作用及び効果について説明する。 Next, the action and effects of the second embodiment will be described.

以上詳述したように、第一実施形態によれば、停電前に燃料電池コージェネレーションシステム40が最低出力で運転されている状態では、燃料電池コージェネレーションシステム40の発電電力で蓄電池46を充電させる制御が行われる。これにより、停電時には、燃料電池コージェネレーションシステム40が自立運転することによる発電電力に加えて、蓄電池46の電力も得られるので、停電時における電力量を確保できる。 As described in detail above, according to the first embodiment, when the fuel cell cogeneration system 40 is operating at the minimum output before a power outage, control is performed to charge the storage battery 46 with the power generated by the fuel cell cogeneration system 40. As a result, in addition to the power generated by the self-sustaining operation of the fuel cell cogeneration system 40, the power of the storage battery 46 can be obtained in the event of a power failure.

また、燃料電池コージェネレーションシステム40の発電電力が蓄電池46の充電に足りない場合には、系統電力を利用して蓄電池46を充電させる制御が行われる。これにより、停電前に蓄電池46の充電量を確保できる。 Further, when the power generated by the fuel cell cogeneration system 40 is insufficient to charge the storage battery 46, control is performed to charge the storage battery 46 using grid power. Thereby, the charge amount of the storage battery 46 can be secured before the power failure.

次に、第二実施形態の変形例について説明する。 Next, a modified example of the second embodiment will be described.

上記第二実施形態においては、ステップS21~ステップS25に加えて、上述の第一実施形態におけるステップS13~ステップS14(図4参照)が実行されてもよい。 In the second embodiment, in addition to steps S21 to S25, steps S13 to S14 (see FIG. 4) in the first embodiment may be performed.

また、上記第二実施形態においては、第一実施形態と同様の変形例が採用されてもよい。 Further, in the above second embodiment, a modification similar to that of the first embodiment may be adopted.

以上、本発明の第一及び第二実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。 Although the first and second embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above, and it is of course possible to implement various modifications without departing from the spirit of the present invention.

10 制御装置
20 自立運転制御部
22 運転停止制御部
24 最低出力運転制御部
26 排湯給水制御部
28 第一充電制御部
30 第二充電制御部
40 燃料電池コージェネレーションシステム
42 燃料電池ユニット
44 貯湯タンク
46 蓄電池
60 ユーザ宅
70 管理サーバ
10 Control device 20 Independent operation control unit 22 Operation stop control unit 24 Minimum output operation control unit 26 Drained hot water supply control unit 28 First charge control unit 30 Second charge control unit 40 Fuel cell cogeneration system 42 Fuel cell unit 44 Hot water storage tank 46 Storage battery 60 User home 70 Management server

Claims (9)

燃料電池コージェネレーションシステムが運転している状態で停電が発生した場合に、前記燃料電池コージェネレーションシステムを自立運転させる制御を行う自立運転制御部と、
前記燃料電池コージェネレーションシステムが運転している状態で前記燃料電池コージェネレーションシステムに備えられた貯湯タンクの蓄熱量が予め定められた上限値を超えた場合に、前記燃料電池コージェネレーションシステムの運転を停止させる制御を行う運転停止制御部と、
前記燃料電池コージェネレーションシステムが運転している状態で最低出力運転への運転切替指令又は停電予測情報を取得した場合に、前記燃料電池コージェネレーションシステムを予め定められた最低出力で運転させる制御を行う最低出力運転制御部と、
前記燃料電池コージェネレーションシステムが前記最低出力で運転している場合に、前記燃料電池コージェネレーションシステムの発電電力で蓄電池を充電させる制御を行う第一充電制御部と、
を備える燃料電池コージェネレーションシステムの制御装置。
a self-sustaining operation control unit that controls self-sustaining operation of the fuel cell cogeneration system when a power failure occurs while the fuel cell cogeneration system is operating;
an operation stop control unit that performs control to stop the operation of the fuel cell cogeneration system when the amount of heat stored in a hot water storage tank provided in the fuel cell cogeneration system exceeds a predetermined upper limit while the fuel cell cogeneration system is in operation;
a minimum output operation control unit that performs control to operate the fuel cell cogeneration system at a predetermined minimum output when an operation switching command to the minimum output operation or power failure prediction information is acquired while the fuel cell cogeneration system is in operation;
a first charging control unit that performs control to charge a storage battery with power generated by the fuel cell cogeneration system when the fuel cell cogeneration system is operating at the minimum output;
A control device for a fuel cell cogeneration system.
前記燃料電池コージェネレーションシステムが前記最低出力で運転している状態で前記貯湯タンクの蓄熱量が前記上限値に達した場合に、前記貯湯タンクに溜まっている湯を排湯させると共に前記貯湯タンクに給水する制御を行う排湯給水制御部を備える、
請求項1に記載の燃料電池コージェネレーションシステムの制御装置。
A discharged hot water supply control unit for discharging hot water accumulated in the hot water storage tank and supplying water to the hot water storage tank when the amount of heat stored in the hot water storage tank reaches the upper limit while the fuel cell cogeneration system is operating at the minimum output.
A control device for a fuel cell cogeneration system according to claim 1.
前記燃料電池コージェネレーションシステムの発電電力が前記蓄電池の充電に足りない場合に、系統電力を利用して前記蓄電池を充電させる制御を行う第二充電制御部を備える、
請求項1又は請求項2に記載の燃料電池コージェネレーションシステムの制御装置。
A second charging control unit that performs control to charge the storage battery using grid power when the power generated by the fuel cell cogeneration system is insufficient to charge the storage battery,
3. A control device for a fuel cell cogeneration system according to claim 1.
燃料電池コージェネレーションシステムが運転している状態で停電が発生した場合に、前記燃料電池コージェネレーションシステムを自立運転させる制御を行う自立運転制御ステップと、
前記燃料電池コージェネレーションシステムが運転している状態で前記燃料電池コージェネレーションシステムに備えられた貯湯タンクの蓄熱量が予め定められた上限値を超えた場合に、前記燃料電池コージェネレーションシステムの運転を停止させる制御を行う運転停止制御ステップと、
前記燃料電池コージェネレーションシステムが運転している状態で最低出力運転への運転切替指令又は停電予測情報を取得した場合に、前記燃料電池コージェネレーションシステムを予め定められた最低出力で運転させる制御を行う最低出力運転制御ステップと、
前記燃料電池コージェネレーションシステムが前記最低出力で運転している場合に、前記燃料電池コージェネレーションシステムの発電電力で蓄電池を充電させる制御を行う第一充電制御ステップと、
を備える燃料電池コージェネレーションシステムの制御方法
a self-sustaining operation control step for controlling self-sustaining operation of the fuel cell cogeneration system when a power failure occurs while the fuel cell cogeneration system is operating;
a shutdown control step of performing control to stop the operation of the fuel cell cogeneration system when the amount of heat stored in a hot water storage tank provided in the fuel cell cogeneration system exceeds a predetermined upper limit while the fuel cell cogeneration system is in operation;
a minimum output operation control step of performing control to operate the fuel cell cogeneration system at a predetermined minimum output when an operation switching command to the minimum output operation or power failure prediction information is acquired while the fuel cell cogeneration system is in operation;
a first charge control step of performing control to charge a storage battery with power generated by the fuel cell cogeneration system when the fuel cell cogeneration system is operating at the minimum output;
A control method for a fuel cell cogeneration system .
前記燃料電池コージェネレーションシステムが前記最低出力で運転している状態で前記貯湯タンクの蓄熱量が前記上限値に達した場合に、前記貯湯タンクに溜まっている湯を排湯させると共に前記貯湯タンクに給水する制御を行う排湯給水制御ステップを備える、
請求項4に記載の燃料電池コージェネレーションシステムの制御方法。
a discharged hot water supply control step of performing control to discharge hot water accumulated in the hot water storage tank and to supply water to the hot water storage tank when the amount of heat stored in the hot water storage tank reaches the upper limit while the fuel cell cogeneration system is operating at the minimum output;
A control method for a fuel cell cogeneration system according to claim 4 .
前記燃料電池コージェネレーションシステムの発電電力が前記蓄電池の充電に足りない場合に、系統電力を利用して前記蓄電池を充電させる制御を行う第二充電制御ステップを備える、
請求項4又は請求項5に記載の燃料電池コージェネレーションシステムの制御方法。
a second charging control step of performing control to charge the storage battery using grid power when the power generated by the fuel cell cogeneration system is insufficient to charge the storage battery;
6. A control method for a fuel cell cogeneration system according to claim 4 or 5 .
燃料電池コージェネレーションシステムが運転している状態で停電が発生した場合に、前記燃料電池コージェネレーションシステムを自立運転させる制御を行う自立運転制御ステップと、
前記燃料電池コージェネレーションシステムが運転している状態で前記燃料電池コージェネレーションシステムに備えられた貯湯タンクの蓄熱量が予め定められた上限値を超えた場合に、前記燃料電池コージェネレーションシステムの運転を停止させる制御を行う運転停止制御ステップと、
前記燃料電池コージェネレーションシステムが運転している状態で最低出力運転への運転切替指令又は停電予測情報を取得した場合に、前記燃料電池コージェネレーションシステムを予め定められた最低出力で運転させる制御を行う最低出力運転制御ステップと、
前記燃料電池コージェネレーションシステムが前記最低出力で運転している場合に、前記燃料電池コージェネレーションシステムの発電電力で蓄電池を充電させる制御を行う第一充電制御ステップと、
をコンピュータに実行させるためのプログラム
a self-sustaining operation control step for controlling self-sustaining operation of the fuel cell cogeneration system when a power failure occurs while the fuel cell cogeneration system is operating;
a shutdown control step of performing control to stop the operation of the fuel cell cogeneration system when the amount of heat stored in a hot water storage tank provided in the fuel cell cogeneration system exceeds a predetermined upper limit while the fuel cell cogeneration system is in operation;
a minimum output operation control step of performing control to operate the fuel cell cogeneration system at a predetermined minimum output when an operation switching command to the minimum output operation or power failure prediction information is acquired while the fuel cell cogeneration system is in operation;
a first charge control step of performing control to charge a storage battery with power generated by the fuel cell cogeneration system when the fuel cell cogeneration system is operating at the minimum output;
A program that causes a computer to run
前記燃料電池コージェネレーションシステムが前記最低出力で運転している状態で前記貯湯タンクの蓄熱量が前記上限値に達した場合に、前記貯湯タンクに溜まっている湯を排湯させると共に前記貯湯タンクに給水する制御を行う排湯給水制御ステップを備える、
請求項7に記載のプログラム
a discharged hot water supply control step of performing control to discharge hot water accumulated in the hot water storage tank and to supply water to the hot water storage tank when the amount of heat stored in the hot water storage tank reaches the upper limit while the fuel cell cogeneration system is operating at the minimum output;
8. A program according to claim 7 .
前記燃料電池コージェネレーションシステムの発電電力が前記蓄電池の充電に足りない場合に、系統電力を利用して前記蓄電池を充電させる制御を行う第二充電制御ステップを備える、
請求項7又は請求項8に記載のプログラム。
a second charging control step of performing control to charge the storage battery using grid power when the power generated by the fuel cell cogeneration system is insufficient to charge the storage battery;
9. The program according to claim 7 or 8 .
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