JP7482469B1 - 燃料電池装置の制御方法、制御装置および発電システム - Google Patents

燃料電池装置の制御方法、制御装置および発電システム Download PDF

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Abstract

燃料電池装置の制御方法は、水素貯蔵器の水素量が低下すると、燃料電池装置の出力を低下させるステップと、燃料電池装置の排熱を回収する熱媒体の温度が上昇すると、燃料電池装置の出力を低下させるステップと、電池装置の筐体内または筐体外の気温が上昇すると、燃料電池装置の出力を低下させるステップと、の少なくとも２つを備える。本制御方法は、少なくとも２つのステップがともに実行されるとき、各ステップにおいて実行される燃料電池装置の出力低下量のうち最も大きい出力低下量になるよう燃料電池装置の出力を低下させる。

Description

本開示は、燃料電池装置の制御方法、制御装置および発電システムに関する。
特許文献１には、水素タンク内のガス圧が低下すると、燃料電池の出力を制限することが開示されている。
特許第５４４６０２５号公報
本開示は、一例として、従来と異なり、水素貯蔵器の水素量だけでなく、燃料電池装置の排熱を回収する熱媒体の温度、燃料電池装置の排熱を蓄える蓄熱器の蓄熱量、または燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温も考慮して、燃料電池装置の出力を適切に制御させ得る、燃料電池装置の制御方法、制御装置および発電システムを提供することを課題とする。
上記課題を解決するため、本開示の一態様（aspect）の燃料電池装置の制御方法は、水素貯蔵器の水素量が低下すると、前記水素貯蔵器からの水素を用いて発電する燃料電池装置の出力を低下させるステップと、前記燃料電池装置の排熱を回収する熱媒体の温度が上昇すると、前記燃料電池装置の出力を低下させるステップと、前記燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温が上昇すると、前記燃料電池装置の出力を低下させるステップと、の少なくとも２つを備え、前記少なくとも２つのステップがともに実行されるとき、各ステップにおいて実行される前記燃料電池装置の出力低下量のうち最も大きい出力低下量になるよう前記燃料電池装置の出力を低下させる。
また、本開示の一態様（aspect）の燃料電池装置の制御方法は、水素貯蔵器の水素量が低下すると、前記水素貯蔵器からの水素を用いて発電する燃料電池装置の出力を低下させるステップと、前記燃料電池装置の排熱を蓄える蓄熱器の蓄熱量が上昇すると、前記燃料電池装置の出力を低下させるステップと、前記燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温が上昇すると、前記燃料電池装置の出力を低下させるステップと、の少なくとも２つを備え、前記少なくとも２つのステップがともに実行されるとき、各ステップにおいて実行される前記燃料電池装置の出力低下量のうち最も大きい出力低下量になるよう前記燃料電池装置の出力を低下させる。
また、本開示の一態様の制御装置は、水素貯蔵器の水素量を示す情報、前記水素貯蔵器からの水素を用いて発電する燃料電池装置の排熱を回収する熱媒体の温度を示す情報および前記燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温を示す情報の少なくとも２つを受信する通信器と、前記水素貯蔵器の水素量が低下すると、前記燃料電池装置の出力を低下させる制御、前記熱媒体の温度が上昇すると、前記燃料電池装置の出力を低下させる制御、および前記燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温が上昇すると、前記燃料電池装置の出力を低下させる制御の少なくとも２つを実行する制御器と、を備え、前記制御器は、前記少なくとも２つの制御をともに実行するとき、前記各制御において実行される前記燃料電池装置の出力低下量のうち最も大きい出力低下量になるよう前記燃料電池装置の出力を低下させる。
また、本開示の一態様の制御装置は、水素貯蔵器の水素量を示す情報、前記水素貯蔵器からの水素を用いて発電する燃料電池装置の排熱を蓄える蓄熱器の蓄熱量を示す情報および前記燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温を示す情報の少なくとも２つを受信する通信器と、前記水素貯蔵器の水素量が低下すると、前記燃料電池装置の出力を低下させる制御、前記蓄熱器の蓄熱量が上昇すると、前記燃料電池装置の出力を低下させる制御、および前記燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温が上昇すると、前記燃料電池装置の出力を低下させる制御の少なくとも２つを実行する制御器と、を備え、前記制御器は、前記少なくとも２つの制御をともに実行するとき、前記各制御において実行される前記燃料電池装置の出力低下量のうち最も大きい出力低下量になるよう前記燃料電池装置の出力を低下させる。
また、本開示の一態様の発電システムは、燃料電池装置と、上記の制御装置と、を備える。
本開示の一態様の燃料電池装置の制御方法、制御装置および発電システムは、従来と異なり、水素貯蔵器の水素量だけでなく、燃料電池装置の排熱を回収する熱媒体の温度、燃料電池装置の排熱を蓄える蓄熱器の蓄熱量、または燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温も考慮して、燃料電池装置の出力を適切に制御させ得る、という効果を奏する。
図１は、第１実施形態の発電システムの一例を示す図である。 図２は、図１の制御装置の一例を示す図である。 図３は、第１実施形態の発電システムにおける制御装置の動作（燃料電池装置の制御方法）の一例を示すフローチャートである。 図４Ａは、第１実施形態の第１実施例の発電システムにおける制御装置の動作（燃料電池装置の制御方法）の一例を示すフローチャートである。 図４Ｂは、第１実施形態の第２実施例の発電システムにおける制御装置の動作（燃料電池装置の制御方法）の一例を示すフローチャートである。 図４Ｃは、第１実施形態の第３実施例の発電システムにおける制御装置の動作（燃料電池装置の制御方法）の一例を示すフローチャートである。 図４Ｄは、第１実施形態の第４実施例の発電システムにおける制御装置の動作（燃料電池装置の制御方法）の一例を示すフローチャートである。 図５は、第２実施形態の発電システムにおける制御装置の動作（燃料電池装置の制御方法）の一例を示すフローチャートである。 図６Ａは、第２実施形態の第１実施例の発電システムにおける制御装置の動作（燃料電池装置の制御方法）の一例を示すフローチャートである。 図６Ｂは、第２実施形態の第２実施例の発電システムにおける制御装置の動作（燃料電池装置の制御方法）の一例を示すフローチャートである。 図６Ｃは、第２実施形態の第３実施例の発電システムにおける制御装置の動作（燃料電池装置の制御方法）の一例を示すフローチャートである。 図６Ｄは、第２実施形態の第４実施例の発電システムにおける制御装置の動作（燃料電池装置の制御方法）の一例を示すフローチャートである。 図７Ａは水素貯蔵器の水素量を導出するためのセンサの一例を示す図である。 図７Ｂは水素貯蔵器の水素量を導出するためのセンサの一例を示す図である。 図７Ｃは水素貯蔵器の水素量を導出するためのセンサの一例を示す図である。 図８は、第３実施形態の発電システムにおける制御装置の動作（燃料電池装置の制御方法）の一例を示すフローチャートである。 図９Ａは熱媒体の温度を導出するためのセンサの一例を示す図である。 図９Ｂは熱媒体の温度を導出するためのセンサの一例を示す図である。 図１０は、第４実施形態の発電システムにおける制御装置の動作（燃料電池装置の制御方法）の一例を示すフローチャートである。 図１１は蓄熱器の蓄熱量を導出するためのセンサの一例を示す図である。 図１２は、第５実施形態の発電システムにおける制御装置の動作（燃料電池装置の制御方法）の一例を示すフローチャートである。 図１３Ａは燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温を導出するためのセンサの一例を示す図である。 図１３Ｂは燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温を導出するためのセンサの一例を示す図である。 図１４は、第６実施形態の発電システムにおける制御装置の動作（燃料電池装置の制御方法）の一例を示すフローチャートである。 図１５は、第７実施形態の発電システムの一例を示す図である。
特許文献１では、水素貯蔵器の水素量に応じて燃料電池装置の出力を制御することについて検討されているが、燃料電池装置の排熱を回収する熱媒体の温度、燃料電池装置の排熱を蓄える蓄熱器の蓄熱量、または燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温も考慮して、燃料電池装置の出力を制御することは検討されていない。
本開示の第１態様の燃料電池装置の制御方法は、水素貯蔵器の水素量が低下すると、水素貯蔵器からの水素を用いて発電する燃料電池装置の出力を低下させるステップと、燃料電池装置の排熱を回収する熱媒体の温度が上昇すると、燃料電池装置の出力を低下させるステップと、燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温が上昇すると、燃料電池装置の出力を低下させるステップと、の少なくとも２つを備え、少なくとも２つのステップがともに実行されるとき、各ステップにおいて実行される燃料電池装置の出力低下量のうち最も大きい出力低下量になるよう燃料電池装置の出力を低下させる。
上記によると、本態様の燃料電池装置の制御方法は、従来と異なり、水素貯蔵器の水素量の低下だけでなく、燃料電池装置の排熱を回収する熱媒体の温度上昇、または燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温上昇も考慮して燃料電池装置の出力を適切に低下させ得る。
ここで、水素貯蔵器の水素量が低下するほど、燃料電池装置の発電に必要な水素が欠乏する可能性が高くなる。よって、この場合、燃料電池装置の出力を低下させる必要がある。また、燃料電池装置の動作温度には適温範囲が存在するが、熱媒体の温度が上昇するほど、熱媒体によって燃料電池装置の排熱を適切に回収することが困難になる。すると、燃料電池装置の動作温度が適温範囲を上回る可能性が高くなる。また、燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温が上昇するほど、燃料電池装置の動作温度が適温範囲を上回る可能性が高くなる。よって、これらの場合、燃料電池装置の出力を低下させる必要がある。
そこで、本態様の燃料電池装置の制御方法は、上記各ステップにおいて実行される燃料電池装置の出力低下量のうち最も大きい出力低下量になるよう燃料電池装置の出力を低下させることで、これらの出力低下量の大小関係を考慮せずに燃料電池装置の出力を制御する場合に比べて、燃料電池装置の発電に必要な水素が欠乏する可能性および燃料電池装置の動作温度が適温範囲を上回る可能性をともに低減することができる。
本開示の第２態様の燃料電池装置の制御方法は、第１態様の燃料電池装置の制御方法において、上記少なくとも２つのステップが、水素貯蔵器の水素量が低下すると、水素貯蔵器からの水素を用いて発電する燃料電池装置の出力を低下させるステップと、燃料電池装置の排熱を回収する熱媒体の温度が上昇すると、燃料電池装置の出力を低下させるステップであってもよく、水素貯蔵器の水素量の低下による燃料電池装置の出力低下と熱媒体の温度上昇による燃料電池装置の出力低下とをともに実行するとき、水素貯蔵器の水素量の低下による燃料電池装置の出力低下量と熱媒体の温度上昇による燃料電池装置の出力低下量とのうち大きい方の出力低下量になるよう燃料電池装置の出力を低下させてもよい。
ここで、水素貯蔵器の水素量が低下するほど、燃料電池装置の発電に必要な水素が欠乏する可能性が高くなる。よって、この場合、燃料電池装置の出力を低下させる必要がある。また、燃料電池装置の動作温度には適温範囲が存在するが、熱媒体の温度が上昇するほど、熱媒体によって燃料電池装置の排熱を適切に回収することが困難になる。すると、燃料電池装置の動作温度が適温範囲を上回る可能性が高くなる。よって、この場合、燃料電池装置の出力を低下させる必要がある。
そこで、本態様の燃料電池装置の制御方法は、上記２つのステップにおいて実行される燃料電池装置の出力低下量のうち大きい方の出力低下量になるよう燃料電池装置の出力を低下させることで、これらの出力低下量の大小関係を考慮せずに燃料電池装置の出力を制御する場合に比べて、燃料電池装置の発電に必要な水素が欠乏する可能性および燃料電池装置の動作温度が適温範囲を上回る可能性をともに低減することができる。
本開示の第３態様の燃料電池装置の制御方法は、第１態様の燃料電池装置の制御方法において、上記少なくとも２つのステップが、水素貯蔵器の水素量が低下すると、水素貯蔵器からの水素を用いて発電する燃料電池装置の出力を低下させるステップと、燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温が上昇すると、燃料電池装置の出力を低下させるステップであってもよく、水素貯蔵器の水素量の低下による燃料電池装置の出力低下と燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温上昇による燃料電池装置の出力低下とをともに実行するとき、水素貯蔵器の水素量の低下による燃料電池装置の出力低下量と燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温上昇による燃料電池装置の出力低下量とのうち大きい方の出力低下量になるよう燃料電池装置の出力を低下させてもよい。
ここで、水素貯蔵器の水素量が低下するほど、燃料電池装置の発電に必要な水素が欠乏する可能性が高くなる。よって、この場合、燃料電池装置の出力を低下させる必要がある。また、燃料電池装置の動作温度には適温範囲が存在するが、燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温が上昇するほど、燃料電池装置の動作温度が適温範囲を上回る可能性が高くなる。よって、この場合、燃料電池装置の出力を低下させる必要がある。
そこで、本態様の燃料電池装置の制御方法は、上記２つのステップにおいて実行される燃料電池装置の出力低下量のうち大きい方の出力低下量になるよう燃料電池装置の出力を低下させることで、これらの出力低下量の大小関係を考慮せずに燃料電池装置の出力を制御する場合に比べて、燃料電池装置の発電に必要な水素が欠乏する可能性および燃料電池装置の動作温度が適温範囲を上回る可能性をともに低減することができる。
本開示の第４態様の燃料電池装置の制御方法は、第１態様の燃料電池装置の制御方法において、上記少なくとも２つのステップが、燃料電池装置の排熱を回収する熱媒体の温度が上昇すると、燃料電池装置の出力を低下させるステップと、燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温が上昇すると、燃料電池装置の出力を低下させるステップであってもよく、熱媒体の温度上昇による燃料電池装置の出力低下と燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温上昇による燃料電池装置の出力低下とをともに実行するとき、熱媒体の温度上昇による燃料電池装置の出力低下量と燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温上昇による燃料電池装置の出力低下量とのうち大きい方の出力低下量になるよう燃料電池装置の出力を低下させてもよい。
ここで、燃料電池装置の動作温度には適温範囲が存在するが、熱媒体の温度が上昇するほど、熱媒体によって燃料電池装置の排熱を適切に回収することが困難になる。すると、燃料電池装置の動作温度が適温範囲を上回る可能性が高くなる。また、燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温が上昇するほど、燃料電池装置の動作温度が適温範囲を上回る可能性が高くなる。よって、これらの場合、燃料電池装置の出力を低下させる必要がある。
そこで、本態様の燃料電池装置の制御方法は、上記２つのステップにおいて実行される燃料電池装置の出力低下量のうち大きい方の出力低下量になるよう燃料電池装置の出力を低下させることで、これらの出力低下量の大小関係を考慮せずに燃料電池装置の出力を制御する場合に比べて、燃料電池装置の動作温度が適温範囲を上回る可能性を低減することができる。
本開示の第５態様の燃料電池装置の制御方法は、第１態様の燃料電池装置の制御方法において、上記少なくとも２つのステップが、水素貯蔵器の水素量が低下すると、水素貯蔵器からの水素を用いて発電する燃料電池装置の出力を低下させるステップと、燃料電池装置の排熱を回収する熱媒体の温度が上昇すると、燃料電池装置の出力を低下させるステップと、燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温が上昇すると、燃料電池装置の出力を低下させるステップであってもよく、水素貯蔵器の水素量の低下による燃料電池装置の出力低下と熱媒体の温度上昇による燃料電池装置の出力低下と燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温上昇による燃料電池装置の出力低下とをともに実行するとき、水素貯蔵器の水素量の低下による燃料電池装置の出力低下量と熱媒体の温度上昇による燃料電池装置の出力低下量と燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温上昇による燃料電池装置の出力低下量のうち最も大きい出力低下量になるよう燃料電池装置の出力を低下させてもよい。
ここで、水素貯蔵器の水素量が低下するほど、燃料電池装置の発電に必要な水素が欠乏する可能性が高くなる。よって、この場合、燃料電池装置の出力を低下させる必要がある。また、燃料電池装置の動作温度には適温範囲が存在するが、熱媒体の温度が上昇するほど、熱媒体によって燃料電池装置の排熱を適切に回収することが困難になる。すると、燃料電池装置の動作温度が適温範囲を上回る可能性が高くなる。また、燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温が上昇するほど、燃料電池装置の動作温度が適温範囲を上回る可能性が高くなる。よって、これらの場合、燃料電池装置の出力を低下させる必要がある。
そこで、本態様の燃料電池装置の制御方法は、上記３つのステップにおいて実行される燃料電池装置の出力低下量のうち最も大きい出力低下量になるよう燃料電池装置の出力を低下させることで、これらの出力低下量の大小関係を考慮せずに燃料電池装置の出力を制御する場合に比べて、燃料電池装置の発電に必要な水素が欠乏する可能性および燃料電池装置の動作温度が適温範囲を上回る可能性をともに低減することができる。
本開示の第６態様の燃料電池装置の制御方法は、水素貯蔵器の水素量が低下すると、水素貯蔵器からの水素を用いて発電する燃料電池装置の出力を低下させるステップと、燃料電池装置の排熱を蓄える蓄熱器の蓄熱量が上昇すると、燃料電池装置の出力を低下させるステップと、燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温が上昇すると、燃料電池装置の出力を低下させるステップと、の少なくとも２つを備え、少なくとも２つのステップがともに実行されるとき、各ステップにおいて実行される燃料電池装置の出力低下量のうち最も大きい出力低下量になるよう燃料電池装置の出力を低下させる。
上記によると、本態様の燃料電池装置の制御方法は、従来と異なり、水素貯蔵器の水素量の低下だけでなく、燃料電池装置の排熱を蓄える蓄熱器の蓄熱量上昇、または燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温上昇も考慮して燃料電池装置の出力を適切に低下させ得る。
ここで、水素貯蔵器の水素量が低下するほど、燃料電池装置の発電に必要な水素が欠乏する可能性が高くなる。よって、この場合、燃料電池装置の出力を低下させる必要がある。また、燃料電池装置の動作温度には適温範囲が存在するが、蓄熱器の蓄熱量が上昇し、満蓄になると、燃料電池装置の排熱を適切に回収することが困難になる。すると、燃料電池装置の動作温度が適温範囲を上回る可能性が高くなる。また、燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温が上昇するほど、燃料電池装置の動作温度が適温範囲を上回る可能性が高くなる。よって、これらの場合、燃料電池装置の出力を低下させる必要がある。
そこで、本態様の燃料電池装置の制御方法は、上記各ステップにおいて実行される燃料電池装置の出力低下量のうち最も大きい出力低下量になるよう燃料電池装置の出力を低下させることで、これらの出力低下量の大小関係を考慮せずに燃料電池装置の出力を制御する場合に比べて、燃料電池装置の発電に必要な水素が欠乏する可能性および燃料電池装置の動作温度が適温範囲を上回る可能性をともに低減することができる。
本開示の第７態様の燃料電池装置の制御方法は、第６態様の燃料電池装置の制御方法にいて、上記少なくとも２つのステップが、水素貯蔵器の水素量が低下すると、水素貯蔵器からの水素を用いて発電する燃料電池装置の出力を低下させるステップと、燃料電池装置の排熱を蓄える蓄熱器の蓄熱量が上昇すると、燃料電池装置の出力を低下させるステップであってもよく、水素貯蔵器の水素量の低下による燃料電池装置の出力低下と蓄熱器の蓄熱量上昇による燃料電池装置の出力低下とをともに実行するとき、水素貯蔵器の水素量の低下による燃料電池装置の出力低下量と蓄熱器の蓄熱量上昇による燃料電池装置の出力低下量とのうち大きい方の出力低下量になるよう燃料電池装置の出力を低下させてもよい。
ここで、水素貯蔵器の水素量が低下するほど、燃料電池装置の発電に必要な水素が欠乏する可能性が高くなる。よって、この場合、燃料電池装置の出力を低下させる必要がある。また、燃料電池装置の動作温度には適温範囲が存在するが、蓄熱器の蓄熱量が上昇し、満蓄になると、燃料電池装置の排熱を適切に回収することが困難になる。すると、燃料電池装置の動作温度が適温範囲を上回る可能性が高くなる。この場合、燃料電池装置の出力を低下させる必要がある。
そこで、本態様の燃料電池装置の制御方法は、上記２つのステップにおいて実行される燃料電池装置の出力低下量のうち大きい方の出力低下量になるよう燃料電池装置の出力を低下させることで、これらの出力低下量の大小関係を考慮せずに燃料電池装置の出力を制御する場合に比べて、燃料電池装置の発電に必要な水素が欠乏する可能性および燃料電池装置の動作温度が適温範囲を上回る可能性をともに低減することができる。
本開示の第８態様の燃料電池装置の制御方法は、第６態様の燃料電池装置の制御方法にいて、上記少なくとも２つのステップが、水素貯蔵器の水素量が低下すると、水素貯蔵器からの水素を用いて発電する燃料電池装置の出力を低下させるステップと、燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温が上昇すると、燃料電池装置の出力を低下させるステップであってもよく、水素貯蔵器の水素量の低下による燃料電池装置の出力低下と燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温上昇による燃料電池装置の出力低下とをともに実行するとき、水素貯蔵器の水素量の低下による燃料電池装置の出力低下量と燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温上昇による燃料電池装置の出力低下量とのうち大きい方の出力低下量になるよう燃料電池装置の出力を低下させてもよい。
ここで、水素貯蔵器の水素量が低下するほど、燃料電池装置の発電に必要な水素が欠乏する可能性が高くなる。よって、この場合、燃料電池装置の出力を低下させる必要がある。また、燃料電池装置の動作温度には適温範囲が存在するが、燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温が上昇するほど、燃料電池装置の動作温度が適温範囲を上回る可能性が高くなる。よって、この場合、燃料電池装置の出力を低下させる必要がある。
そこで、本態様の燃料電池装置の制御方法は、上記２つのステップにおいて実行される燃料電池装置の出力低下量のうち大きい方の出力低下量になるよう燃料電池装置の出力を低下させることで、これらの出力低下量の大小関係を考慮せずに燃料電池装置の出力を制御する場合に比べて、燃料電池装置の発電に必要な水素が欠乏する可能性および燃料電池装置の動作温度が適温範囲を上回る可能性をともに低減することができる。
本開示の第９態様の燃料電池装置の制御方法は、第６態様の燃料電池装置の制御方法にいて、上記少なくとも２つのステップが、燃料電池装置の排熱を蓄える蓄熱器の蓄熱量が上昇すると、燃料電池装置の出力を低下させるステップと、燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温が上昇すると、燃料電池装置の出力を低下させるステップであってもよく、蓄熱器の蓄熱量上昇による燃料電池装置の出力低下と燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温上昇による燃料電池装置の出力低下とをともに実行するとき、蓄熱器の蓄熱量上昇による燃料電池装置の出力低下量と燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温上昇による燃料電池装置の出力低下量とのうち大きい方の出力低下量になるよう燃料電池装置の出力を低下させてもよい。
ここで、燃料電池装置の動作温度には適温範囲が存在するが、蓄熱器の蓄熱量が上昇し、満蓄になると、燃料電池装置の排熱を適切に回収することが困難になる。すると、燃料電池装置の動作温度が適温範囲を上回る可能性が高くなる。また、燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温が上昇するほど、燃料電池装置の動作温度が適温範囲を上回る可能性が高くなる。よって、これらの場合、燃料電池装置の出力を低下させる必要がある。
そこで、本態様の燃料電池装置の制御方法は、上記２つのステップにおいて実行される燃料電池装置の出力低下量のうち大きい方の出力低下量になるよう燃料電池装置の出力を低下させることで、これらの出力低下量の大小関係を考慮せずに燃料電池装置の出力を制御する場合に比べて、燃料電池装置の動作温度が適温範囲を上回る可能性を低減することができる。
本開示の第１０態様の燃料電池装置の制御方法は、第６態様の燃料電池装置の制御方法にいて、上記少なくとも２つのステップが、水素貯蔵器の水素量が低下すると、水素貯蔵器からの水素を用いて発電する燃料電池装置の出力を低下させるステップと、燃料電池装置の排熱を蓄える蓄熱器の蓄熱量が上昇すると、燃料電池装置の出力を低下させるステップと、燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温が上昇すると、燃料電池装置の出力を低下させるステップであってもよく、水素貯蔵器の水素量の低下による燃料電池装置の出力低下と蓄熱器の蓄熱量上昇による燃料電池装置の出力低下と燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温上昇による燃料電池装置の出力低下とをともに実行するとき、水素貯蔵器の水素量の低下による燃料電池装置の出力低下量と蓄熱器の蓄熱量上昇による燃料電池装置の出力低下量と燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温上昇による燃料電池装置の出力低下量のうち最も大きい出力低下量になるよう燃料電池装置の出力を低下させてもよい。
ここで、水素貯蔵器の水素量が低下するほど、燃料電池装置の発電に必要な水素が欠乏する可能性が高くなる。よって、この場合、燃料電池装置の出力を低下させる必要がある。また、燃料電池装置の動作温度には適温範囲が存在するが、蓄熱器の蓄熱量が上昇し、満蓄になると、燃料電池装置の排熱を適切に回収することが困難になる。すると、燃料電池装置の動作温度が適温範囲を上回る可能性が高くなる。また、燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温が上昇するほど、燃料電池装置の動作温度が適温範囲を上回る可能性が高くなる。よって、これらの場合、燃料電池装置の出力を低下させる必要がある。
そこで、本態様の燃料電池装置の制御方法は、上記３つのステップにおいて実行される燃料電池装置の出力低下量のうち最も大きい出力低下量になるよう燃料電池装置の出力を低下させることで、これらの出力低下量の大小関係を考慮せずに燃料電池装置の出力を制御する場合に比べて、燃料電池装置の発電に必要な水素が欠乏する可能性および燃料電池装置の動作温度が適温範囲を上回る可能性をともに低減することができる。
本開示の第１１態様の燃料電池装置の制御方法は、第２態様、第３態様、第５態様、第７態様、第８態様および第１０態様のいずれか一つの燃料電池装置の制御方法において、水素貯蔵器の水素量が第１の閾値以下になると水素貯蔵器の水素量の補充を促すことを示す情報を表示器に通知し、水素貯蔵器の水素量が第１の閾値よりも小さい第２の閾値以下になると燃料電池装置の出力を低下させてもよい。
上記によると、本態様の燃料電池装置の制御方法は、水素貯蔵器の水素量が第１の閾値以下になると水素貯蔵器の水素の補充を促すことを示す情報を表示器に通知することで、かかる情報を表示器に通知しない場合に比べて、燃料電池装置の発電に必要な水素補充を適時に行うことができる。これにより、燃料電池装置の出力を制限する可能性が低減する。
また、本態様の燃料電池装置の制御方法は、水素貯蔵器の水素量が第１の閾値よりも小さい第２の閾値以下になると燃料電池装置の出力を低下させることで、かかる出力低下を行わない場合に比べて、燃料電池装置の発電に必要な水素が欠乏する可能性を低減することができる。
本開示の第１２態様の燃料電池装置の制御方法は、第２態様、第４態様および第５態様のいずれか一つの燃料電池装置の制御方法において、熱媒体の温度が第３の閾値以上になると、熱媒体の流量の上昇を促すことを示す情報を表示器に通知し、熱媒体の温度が第３の閾値よりも大きい第４の閾値以上になると、燃料電池装置の出力を低下させてもよい。
ここで、燃料電池装置の排熱を回収する熱媒体の流量が上昇するほど、熱媒体による燃料電池装置の排熱の回収量が増えるので、燃料電池装置の動作温度を適温範囲内に維持しやすくなる。
よって、本態様の燃料電池装置の制御方法は、熱媒体の温度が第３の閾値以上になると、熱媒体の流量の上昇を促すことを示す情報を表示器に通知することで、かかる情報を表示器に通知しない場合に比べて、燃料電池装置の動作温度を適温範囲内に維持しやすくなる。これにより、燃料電池装置の出力を制限する可能性が低減する。
また、本態様の燃料電池装置の制御方法は、熱媒体の温度が第３の閾値よりも大きい第４の閾値以上になると、燃料電池装置の出力を低下させることで、かかる出力低下を行わない場合に比べて、燃料電池装置の動作温度が適温範囲を上回る可能性を低減することができる。
本開示の第１３態様の燃料電池装置の制御方法は、第７態様、第９態様および第１０態様のいずれか一つの燃料電池装置の制御方法において、蓄熱器の蓄熱量が第５の閾値以上になると、蓄熱器の熱利用を促すことを示す情報を表示器に通知し、蓄熱器の蓄熱量が第５の閾値よりも大きい第６の閾値以上になると、燃料電池装置の出力を低下させてもよい。
ここで、蓄熱器の熱利用が促進されるほど、蓄熱器において、燃料電池装置の排熱を蓄える余地が増えるので、燃料電池装置の動作温度を適温範囲内に維持しやすくなる。
よって、本態様の燃料電池装置の制御方法は、蓄熱器の蓄熱量が第５の閾値以上になると、蓄熱器の熱利用を促すことを示す情報を表示器に通知することで、かかる情報を表示器に通知しない場合に比べて、燃料電池装置の動作温度を適温範囲内に維持するための蓄熱器の熱利用促進を適時に行うことができる。これにより、燃料電池装置の出力を制限する可能性が低減する。
また、本態様の燃料電池装置の制御方法は、蓄熱器の蓄熱量が第５の閾値よりも大きい第６の閾値以上になると、燃料電池装置の出力を低下させることで、かかる出力低下を行わない場合に比べて、燃料電池装置の動作温度が適温範囲を上回る可能性を低減することができる。
本開示の第１４態様の燃料電池装置の制御方法は、第３態様から第５態様、および、第８態様から第１０態様のいずれか一つの燃料電池装置の制御方法において、燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温が第７の閾値以上になると、燃料電池装置が高温異常であることを示す情報を表示器に通知し、燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温が第７の閾値よりも大きい第８の閾値以上になると、燃料電池装置の出力を低下させてもよい。
上記によると、本態様の燃料電池装置の制御方法は、燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温が第７の閾値以上になると、燃料電池装置が高温異常であることを示す情報を表示器に通知することで、かかる情報を表示器に通知しない場合に比べて、燃料電池装置の動作温度を適温範囲内に維持するための燃料電池装置の冷却動作を適時に行うことができる。これにより、燃料電池装置の出力を制限する可能性が低減する。
また、本態様の燃料電池装置の制御方法は、燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温が第７の閾値よりも大きい第８の閾値以上になると、燃料電池装置の出力を低下させることで、かかる出力低下を行わない場合に比べて、燃料電池装置の動作温度が適温範囲を上回る可能性を低減することができる。
本開示の第１５態様の制御装置は、水素貯蔵器の水素量を示す情報、水素貯蔵器からの水素を用いて発電する燃料電池装置の排熱を回収する熱媒体の温度を示す情報および燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温を示す情報の少なくとも２つを受信する通信器と、水素貯蔵器の水素量が低下すると、燃料電池装置の出力を低下させる制御、熱媒体の温度が上昇すると、燃料電池装置の出力を低下させる制御、および燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温が上昇すると、燃料電池装置の出力を低下させる制御の少なくとも２つを実行する制御器と、を備え、制御器は、上記少なくとも２つの制御をともに実行するとき、各制御において実行される燃料電池装置の出力低下量のうち最も大きい出力低下量になるよう燃料電池装置の出力を低下させる。
かかる構成によると、本態様の制御装置は、従来と異なり、水素貯蔵器の水素量の低下だけでなく、燃料電池装置の排熱を回収する熱媒体の温度上昇、または燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温上昇も考慮して燃料電池装置の出力を適切に低下させ得る。なお、本態様の制御装置が奏する作用効果の詳細は、上記の作用効果の内容から容易に理解することができるので説明を省略する。
本開示の第１６態様の制御装置は、水素貯蔵器の水素量を示す情報、水素貯蔵器からの水素を用いて発電する燃料電池装置の排熱を蓄える蓄熱器の蓄熱量を示す情報および燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温を示す情報の少なくとも２つを受信する通信器と、水素貯蔵器の水素量が低下すると、燃料電池装置の出力を低下させる制御、蓄熱器の蓄熱量が上昇すると、燃料電池装置の出力を低下させる制御、および燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温が上昇すると、燃料電池装置の出力を低下させる制御の少なくとも２つを実行する制御器と、を備え、制御器は、上記少なくとも２つの制御をともに実行するとき、各制御において実行される燃料電池装置の出力低下量のうち最も大きい出力低下量になるよう燃料電池装置の出力を低下させる。
かかる構成によると、本態様の制御装置は、従来と異なり、水素貯蔵器の水素量の低下だけでなく、燃料電池装置の排熱を蓄える蓄熱器の蓄熱量上昇、または燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温上昇も考慮して燃料電池装置の出力を適切に低下させ得る。なお、本態様の制御装置が奏する作用効果の詳細は、上記の作用効果の内容から容易に理解することができるので説明を省略する。
本開示の第１７態様の発電システムは、燃料電池装置と、第１５態様または第１６態様の制御装置と、を備える。
かかる構成によると、本態様の発電システムは、従来と異なり、水素貯蔵器の水素量の低下だけでなく、燃料電池装置の排熱を回収する熱媒体の温度上昇、または燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温上昇も考慮して燃料電池装置の出力を適切に低下させ得る。なお、本態様の発電システムが奏する作用効果の詳細は、上記の作用効果の内容から容易に理解することができるので説明を省略する。
また、本態様の発電システムは、従来と異なり、水素貯蔵器の水素量の低下だけでなく、燃料電池装置の排熱を蓄える蓄熱器の蓄熱量上昇、または燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温上昇も考慮して燃料電池装置の出力を適切に低下させ得る。なお、本態様の発電システムが奏する作用効果の詳細は、上記の作用効果の内容から容易に理解することができるので説明を省略する。
以下、添付図面を参照しながら、本開示の上記態様の具体例を説明する。以下で説明する具体例は、いずれも本開示の上記態様の一例を示すものである。よって、以下で示される形状、数値、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態などは、請求項に記載されていない限り、請求項の範囲を限定するものではない。
また、以下に説明する構成要素のうち、本開示の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、図面において、同じ符号が付いたものは、説明を省略する場合がある。図面は理解しやすくするために、それぞれの構成要素を模式的に示したもので、形状および寸法比などについては正確な表示ではない場合がある。
さらに、装置の動作においては、必要に応じて、工程の順番を入れ替えてもよいし、公知の工程を追加してもよい。
（第１実施形態）
［装置構成］
図１は、第１実施形態の発電システムの一例を示す図である。図２は、図１の制御装置の一例を示す図である。
本実施形態の発電システム１０は、図１に示す如く、燃料電池装置１５と、制御装置２０と、を備える。
燃料電池装置１５は、水素貯蔵器４０からの水素を用いて発電する発電ユニットを備える。水素貯蔵器４０として、例えば、水素タンクを挙げることができるが、これに限定されない。
ここで、燃料電池装置１５の動作温度には適温範囲が存在する。このため、蓄熱器５０からの熱媒体が、燃料電池装置１５に含まれる発電ユニット内の燃料電池スタックを通過するように循環している。これにより、熱媒体が、燃料電池装置１５の排熱を回収することで、燃料電池装置１５の動作温度が適温に維持される。
本例では、蓄熱器５０が発電システム１０に併設されている。これにより、蓄熱器５０は、燃料電池装置１５の排熱を適切に蓄えることができる。蓄熱器５０として、上記熱媒体の一例である水を貯える貯湯タンクを挙げることができるが、これに限定されない。熱媒体は、例えば、不凍液であってもよい。なお、熱媒体が流れる流路には、図示されない、熱媒体を送出する送出器（例えば、ポンプ）が設けられる。
なお、燃料電池装置１５は、単一の発電ユニットを備えてもよいし、複数の発電ユニットを備えてもよい。ここで、後者の場合、発電システム１０は、例えば、電力系統に大電力を供給するシステムであってもよい。つまり、後者の場合、発電システム１０は、燃料電池スタックを含む複数の発電ユニットからなる発電ユニット群を備え、燃料電池装置１５は、発電ユニット群を分割した各グループに対応する。このような発電システム１０の詳細な構成は、第７実施形態で説明する。
図２に示すように、制御装置２０は、通信器２１と、制御器２３と、を備える。
通信器２１は、水素貯蔵器４０の水素量を示す情報、水素貯蔵器４０からの水素を用いて発電する燃料電池装置１５の排熱を回収する熱媒体の温度を示す情報および燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温を示す情報の少なくとも２つを受信する受信器である。例えば、通信器２１は、通信ネットワークを介して、水素貯蔵器４０の水素量を示す情報、熱媒体の温度を示す情報および燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温を示す情報の少なくとも２つを所定の時間毎に受信してもよい。かかる情報は。発電システム１０の適宜の表示器に通知されてもよい。「表示器」として、例えば、発電システム１０で発電する電力供給のサービスを受けている需要者の情報端末、メンテナンス会社の表示装置などを挙げることができるが、これらに限定されない。水素貯蔵器４０の水素量は、例えば、適宜のセンサで計測されてもよい。かかるセンサの詳細は第３実施形態で説明する。熱媒体の温度は、適宜のセンサで計測されてもよい。かかるセンサの詳細は第４実施形態で説明する。燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温は、適宜のセンサで計測されてもよい。かかるセンサの詳細は第６実施形態で説明する。
制御器２３は、水素貯蔵器４０の水素量が低下すると、燃料電池装置１５の出力を低下させる制御、熱媒体の温度が上昇すると、燃料電池装置１５の出力を低下させる制御、および燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温が上昇すると、燃料電池装置１５の出力を低下させる制御の少なくとも２つを実行する。また、制御器２３は、上記少なくとも２つの制御をともに実行するとき、各制御において実行される燃料電池装置１５の出力低下量のうち最も大きい出力低下量になるよう燃料電池装置１５の出力を低下させる。なお、「燃料電池装置１５の出力を低下させる」とは、燃料電池装置１５の出力の上限値を低下させることを含む。換言すれば、「燃料電池装置１５の出力を低下させる」とは、燃料電池装置１５の出力を制限することを含む。
燃料電池装置１５が、燃料電池スタックを含む複数の発電ユニットを備える場合、燃料電池装置１５の出力低下は、複数の発電ユニットの一部の運転が停止することで実現されてもよいし、複数の発電ユニットのうちの一部または全部の出力を下げることで実現されてもよい。ただし、前者の場合、発電ユニットの出力を定格出力で一定に維持できるので、発電ユニットの発電効率および長寿命化において、後者の場合に比べて有利である。
燃料電池装置１５が、単一の発電ユニットで構成される場合、燃料電池装置１５の出力低下は、当該単一の発電ユニットの出力を下げることで実現される。
なお、以上の「燃料電池装置１５の出力低下」には、燃料電池装置１５の出力がゼロになる燃料電池装置１５の運転停止が含まれる。
制御器２３は、制御機能を有するものであればよく、演算処理部（図示せず）と制御プログラムを記憶する記憶部と、を備える。演算処理部が、記憶部に記憶された制御プログラムを読み出して実行することによって、制御器２３において、所定の制御が行われる。演算処理部として、例えば、マイクロプロセッサが例示される。記憶部としては、例えば、メモリが例示される。なお、制御器２３を備える制御装置２０は、燃料電池装置１５内の発電ユニットの出力を含む動作を直接制御してもよい。また、発電ユニット内に出力を含め自身の動作を制御する、図示されない制御装置が設けられている場合は、制御装置２０は、この制御装置を介して、燃料電池装置１５内の発電ユニットの出力を含む動作を間接的に制御してもよい。
以上の発電システム１０の構成は、例示であって、本例に限定されない。例えば、図１に示す例では、水素貯蔵器４０および蓄熱器５０は、発電システム１０の外部に設けられているが、これらの水素貯蔵器４０および蓄熱器５０は、発電システム１０内に設けられていてもよい。また、蓄熱器５０を設けず、燃料電池装置１５の排熱を回収した熱媒体を外部（例えば、下水道）に廃棄してもよいし、図示しない放熱器で冷却してもよい。
［動作］
図３は、第１実施形態の発電システムにおける制御装置の動作（燃料電池装置の制御方法）の一例を示すフローチャートである。以下の動作は、例えば、制御器２３の演算処理部が、制御器２３の記憶部から制御プログラムを読み出すことにより行われてもよい。ただし、以下の動作を制御器２３で行うことは、必ずしも必須ではない。操作者が、その一部の動作を行ってもよい。以下の例では、制御器２３により動作を制御する場合について、説明する。
まず、発電システム１０の発電中に、ステップＳ１で、水素貯蔵器４０の水素量が低下すると、燃料電池装置１５の出力を低下させるステップと、燃料電池装置１５の排熱を回収する熱媒体の温度が上昇すると、燃料電池装置１５の出力を低下させるステップと、燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温が上昇すると、燃料電池装置１５の出力を低下させるステップのうちの少なくとも２つのステップが実行される。
ここで、ステップＳ２で、ステップＳ１の「少なくとも２つのステップ」がともに実行されるとき、各ステップにおいて実行される燃料電池装置１５の出力低下量のうち最も大きい出力低下量になるよう燃料電池装置１５の出力を低下させる。
以上に説明した本実施形態によれば、従来と異なり、水素貯蔵器４０の水素量の低下だけでなく、燃料電池装置１５の排熱を回収する熱媒体の温度上昇、または燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温上昇も考慮して燃料電池装置１５の出力を適切に低下させ得る。
ここで、水素貯蔵器４０の水素量が低下するほど、燃料電池装置１５の発電に必要な水素が欠乏する可能性が高くなる。よって、この場合、燃料電池装置１５の出力を低下させる必要がある。また、燃料電池装置１５の動作温度には適温範囲が存在するが、熱媒体の温度が上昇するほど、熱媒体によって燃料電池装置１５の排熱を適切に回収することが困難になる。すると、燃料電池装置１５の動作温度が適温範囲を上回る可能性が高くなる。また、燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温が上昇するほど、燃料電池装置１５の動作温度が適温範囲を上回る可能性が高くなる。よって、これらの場合、燃料電池装置１５の出力を低下させる必要がある。
そこで、本実施形態によれば、上記各ステップにおいて実行される燃料電池装置１５の出力低下量のうち最も大きい出力低下量になるよう燃料電池装置１５の出力を低下させることで、これらの出力低下量の大小関係を考慮せずに燃料電池装置１５の出力を制御する場合に比べて、燃料電池装置１５の発電に必要な水素が欠乏する可能性および燃料電池装置１５の動作温度が適温範囲を上回る可能性をともに低減することができる。
（第１実施例）
本実施例の燃料電池装置１５の制御方法は、以下に説明する制御器２３の制御内容以外は、第１実施形態と同様である。
図４Ａは、第１実施形態の第１実施例の発電システムにおける制御装置の動作（燃料電池装置の制御方法）の一例を示すフローチャートである。以下の動作は、例えば、制御器２３の演算処理部が、制御器２３の記憶部から制御プログラムを読み出すことにより行われてもよい。ただし、以下の動作を制御器２３で行うことは、必ずしも必須ではない。操作者が、その一部の動作を行ってもよい。以下の例では、制御器２３により動作を制御する場合について、説明する。
まず、発電システム１０の発電中に、ステップＳ１０Ａで、水素貯蔵器４０の水素量が低下すると、燃料電池装置１５の出力を低下させる。
また、発電システム１０の発電中に、ステップＳ１０Ｂで、燃料電池装置１５の排熱を回収する熱媒体の温度が上昇すると、燃料電池装置１５の出力を低下させる。
ここで、ステップＳ２０で、水素貯蔵器４０の水素量の低下による燃料電池装置１５の出力低下（ステップＳ１０Ａの動作）と熱媒体の温度上昇による燃料電池装置１５の出力低下（ステップＳ１０Ｂの動作）とをともに実行するとき、水素貯蔵器４０の水素量の低下による燃料電池装置１５の出力低下量と熱媒体の温度上昇による燃料電池装置１５の出力低下量とのうち大きい方の出力低下量になるよう燃料電池装置１５の出力を低下させる。
なお、以上の制御装置２０の動作は、例示であって、本例に限定されない。例えば、ステップＳ１０Ａの動作のタイミングとステップＳ１０Ｂの動作のタイミングとは、同時であってもよいし、順序が逆であってもよい。
以上に説明した本実施例によれば、従来と異なり、水素貯蔵器４０の水素量の低下だけでなく、燃料電池装置１５の排熱を回収する熱媒体の温度上昇も考慮して燃料電池装置１５の出力を適切に低下させ得る。
水素貯蔵器４０の水素量が低下するほど、燃料電池装置１５の発電に必要な水素が欠乏する可能性が高くなる。よって、この場合、燃料電池装置１５の出力を低下させる必要がある。また、燃料電池装置１５の動作温度には適温範囲が存在するが、熱媒体の温度が上昇するほど、熱媒体によって燃料電池装置１５の排熱を適切に回収することが困難になる。すると、燃料電池装置１５の動作温度が適温範囲を上回る可能性が高くなる。よって、この場合、燃料電池装置１５の出力を低下させる必要がある。
そこで、本実施例によれば、上記２つのステップにおいて実行される燃料電池装置１５の出力低下量のうち大きい方の出力低下量になるよう燃料電池装置１５の出力を低下させることで、これらの出力低下量の大小関係を考慮せずに燃料電池装置１５を制御する場合に比べて、燃料電池装置１５の発電に必要な水素が欠乏する可能性および燃料電池装置１５の動作温度が適温範囲を上回る可能性をともに低減することができる。
本実施例の燃料電池装置１５の制御方法、制御装置２０および発電システム１０は、上記特徴以外は、第１実施形態と同様であってもよい。
（第２実施例）
本実施例の燃料電池装置１５の制御方法は、以下に説明する制御器２３の制御内容以外は、第１実施形態と同様である。
図４Ｂは、第１実施形態の第２実施例の発電システムにおける制御装置の動作（燃料電池装置の制御方法）の一例を示すフローチャートである。以下の動作は、例えば、制御器２３の演算処理部が、制御器２３の記憶部から制御プログラムを読み出すことにより行われてもよい。ただし、以下の動作を制御器２３で行うことは、必ずしも必須ではない。操作者が、その一部の動作を行ってもよい。以下の例では、制御器２３により動作を制御する場合について、説明する。
まず、発電システム１０の発電中に、ステップＳ１１Ａで、水素貯蔵器４０の水素量が低下すると、燃料電池装置１５の出力を低下させる。
また、発電システム１０の発電中に、ステップＳ１１Ｂで、燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温が上昇すると、燃料電池装置１５の出力を低下させる。
ここで、ステップＳ２１で、水素貯蔵器４０の水素量の低下による燃料電池装置１５の出力低下（ステップＳ１１Ａの動作）と燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温上昇による燃料電池装置１５の出力低下（ステップＳ１１Ｂの動作）とをともに実行するとき、水素貯蔵器４０の水素量の低下による燃料電池装置１５の出力低下量と燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温上昇による燃料電池装置１５の出力低下量とのうち大きい方の出力低下量になるよう燃料電池装置１５の出力を低下させる。
なお、以上の制御装置２０の動作は、例示であって、本例に限定されない。例えば、ステップＳ１１Ａの動作のタイミングとステップＳ１１Ｂの動作のタイミングとは、同時であってもよいし、順序が逆であってもよい。
水素貯蔵器４０の水素量が低下するほど、燃料電池装置１５の発電に必要な水素が欠乏する可能性が高くなる。よって、この場合、燃料電池装置１５の出力を低下させる必要がある。また、燃料電池装置１５の動作温度には適温範囲が存在するが、燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温が上昇するほど、燃料電池装置１５の動作温度が適温範囲を上回る可能性が高くなる。よって、この場合、燃料電池装置１５の出力を低下させる必要がある。
そこで、本実施例によれば、上記２つのステップにおいて実行される燃料電池装置の出力低下量のうち大きい方の出力低下量になるよう燃料電池装置１５の出力を低下させることで、これらの出力低下量の大小関係を考慮せずに燃料電池装置１５の出力を制御する場合に比べて、燃料電池装置１５の発電に必要な水素が欠乏する可能性および燃料電池装置１５の動作温度が適温範囲を上回る可能性をともに低減することができる。
本実施例の燃料電池装置１５の制御方法、制御装置２０および発電システム１０は、上記特徴以外は、第１実施形態または第１実施形態の第１実施例と同様であってもよい。
（第３実施例）
本実施例の燃料電池装置１５の制御方法は、以下に説明する制御器２３の制御内容以外は、第１実施形態と同様である。
図４Ｃは、第１実施形態の第３実施例の発電システムにおける制御装置の動作（燃料電池装置の制御方法）の一例を示すフローチャートである。以下の動作は、例えば、制御器２３の演算処理部が、制御器２３の記憶部から制御プログラムを読み出すことにより行われてもよい。ただし、以下の動作を制御器２３で行うことは、必ずしも必須ではない。操作者が、その一部の動作を行ってもよい。以下の例では、制御器２３により動作を制御する場合について、説明する。
まず、発電システム１０の発電中に、ステップＳ１２Ａで、燃料電池装置１５の排熱を回収する熱媒体の温度が上昇すると、燃料電池装置１５の出力を低下させる。
また、発電システム１０の発電中に、ステップＳ１２Ｂで、燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温が上昇すると、燃料電池装置１５の出力を低下させる。
ここで、ステップＳ２２で、熱媒体の温度上昇による燃料電池装置１５の出力低下（ステップＳ１２Ａの動作）と燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温上昇による燃料電池装置１５の出力低下（ステップＳ１２Ｂの動作）とをともに実行するとき、熱媒体の温度上昇による燃料電池装置１５の出力低下量と燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温上昇による燃料電池装置１５の出力低下量とのうち大きい方の出力低下量になるよう燃料電池装置１５の出力を低下させる。
なお、以上の制御装置２０の動作は、例示であって、本例に限定されない。例えば、ステップＳ１２Ａの動作のタイミングとステップＳ１２Ｂの動作のタイミングとは、同時であってもよいし、順序が逆であってもよい。
燃料電池装置１５の動作温度には適温範囲が存在するが、熱媒体の温度が上昇するほど、熱媒体によって燃料電池装置１５の排熱を適切に回収することが困難になる。すると、燃料電池装置１５の動作温度が適温範囲を上回る可能性が高くなる。また、燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温が上昇するほど、燃料電池装置１５の動作温度が適温範囲を上回る可能性が高くなる。よって、これらの場合、燃料電池装置１５の出力を低下させる必要がある。
そこで、本実施例によれば、上記２つのステップにおいて実行される燃料電池装置１５の出力低下量のうち大きい方の出力低下量になるよう燃料電池装置１５の出力を低下させることで、これらの出力低下量の大小関係を考慮せずに燃料電池装置１５の出力を制御する場合に比べて、燃料電池装置１５の動作温度が適温範囲を上回る可能性を低減することができる。
本実施例の燃料電池装置１５の制御方法、制御装置２０および発電システム１０は、上記特徴以外は、第１実施形態および第１実施形態の第１実施例－第２実施例のいずれかと同様であってもよい。
（第４実施例）
本実施例の燃料電池装置１５の制御方法は、以下に説明する制御器２３の制御内容以外は、第１実施形態と同様である。
図４Ｄは、第１実施形態の第４実施例の発電システムにおける制御装置の動作（燃料電池装置の制御方法）の一例を示すフローチャートである。以下の動作は、例えば、制御器２３の演算処理部が、制御器２３の記憶部から制御プログラムを読み出すことにより行われてもよい。ただし、以下の動作を制御器２３で行うことは、必ずしも必須ではない。操作者が、その一部の動作を行ってもよい。以下の例では、制御器２３により動作を制御する場合について、説明する。
まず、発電システム１０の発電中に、ステップＳ１３Ａで、水素貯蔵器４０の水素量が低下すると、燃料電池装置１５の出力を低下させる。
また、発電システム１０の発電中に、ステップＳ１３Ｂで、燃料電池装置１５の排熱を回収する熱媒体の温度が上昇すると、燃料電池装置１５の出力を低下させる。
また、発電システム１０の発電中に、ステップＳ１３Ｃで、燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温が上昇すると、燃料電池装置１５の出力を低下させる。
ここで、ステップＳ２３で、水素貯蔵器４０の水素量の低下による燃料電池装置１５の出力低下（ステップＳ１３Ａの動作）と熱媒体の温度上昇による燃料電池装置１５の出力低下（ステップＳ１３Ｂの動作）と燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温上昇による燃料電池装置１５の出力低下（ステップＳ１３Ｃの動作）とをともに実行するとき、水素貯蔵器４０の水素量の低下による燃料電池装置１５の出力低下量と熱媒体の温度上昇による燃料電池装置１５の出力低下量と燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温上昇による燃料電池装置１５の出力低下量とのうち最も大きい出力低下量になるよう燃料電池装置１５の出力を低下させる。
なお、以上の制御装置２０の動作は、例示であって、本例に限定されない。例えば、ステップＳ１３Ａの動作のタイミングとステップＳ１３Ｂの動作のタイミングとステップＳ１３Ｃの動作のタイミングとは、同時であってもよいし、これらの動作が図４Ｄの順序とは異なっていてもよい。
水素貯蔵器４０の水素量が低下するほど、燃料電池装置１５の発電に必要な水素が欠乏する可能性が高くなる。よって、この場合、燃料電池装置１５の出力を低下させる必要がある。また、燃料電池装置１５の動作温度には適温範囲が存在するが、熱媒体の温度が上昇するほど、熱媒体によって燃料電池装置１５の排熱を適切に回収することが困難になる。すると、燃料電池装置１５の動作温度が適温範囲を上回る可能性が高くなる。また、燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温が上昇するほど、燃料電池装置１５の動作温度が適温範囲を上回る可能性が高くなる。よって、これらの場合、燃料電池装置１５の出力を低下させる必要がある。
そこで、本実施例にとれば、上記３つのステップにおいて実行される燃料電池装置１５の出力低下量のうち最も大きい出力低下量になるよう燃料電池装置１５の出力を低下させることで、これらの出力低下量の大小関係を考慮せずに燃料電池装置１５の出力を制御する場合に比べて、燃料電池装置１５の発電に必要な水素が欠乏する可能性および燃料電池装置１５の動作温度が適温範囲を上回る可能性をともに低減することができる。
本実施例の燃料電池装置１５の制御方法、制御装置２０および発電システム１０は、上記特徴以外は、第１実施形態および第１実施形態の第１実施例－第３実施例のいずれかと同様であってもよい。
（第２実施形態）
本実施形態の発電システム１０は、以下に説明する制御装置２０の構成および制御内容以外は、第１実施形態の発電システム１０と同様である。
通信器２１は、水素貯蔵器４０の水素量を示す情報、水素貯蔵器４０からの水素を用いて発電する燃料電池装置１５の排熱を蓄える蓄熱器５０の蓄熱量を示す情報および燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温を示す情報の少なくとも２つを示す情報を受信する受信器である。例えば、通信器２１は、通信ネットワークを介して、水素貯蔵器４０の水素量を示す情報、蓄熱器５０の蓄熱量を示す情報および燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温を示す情報の少なくとも２つを所定の時間毎に受信してもよい。かかる情報は、発電システム１０の適宜の表示器に通知されてもよい。「表示器」として、例えば、発電システム１０で発電する電力供給のサービスを受けている需要者の情報端末、メンテナンス会社の表示装置などを挙げることができるが、これらに限定されない。水素貯蔵器４０の水素量は、例えば、適宜のセンサで計測されてもよい。かかるセンサの詳細は第３実施形態で説明する。蓄熱器５０の蓄熱量は、例えば、適宜のセンサなどで計測されてもよい。かかるセンサの詳細は第５実施形態で説明する。燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温は、適宜のセンサで計測されてもよい。かかるセンサの詳細は第６実施形態で説明する。
制御器２３は、水素貯蔵器４０の水素量が低下すると、燃料電池装置１５の出力を低下させる制御、蓄熱器５０の蓄熱量が上昇すると、燃料電池装置１５の出力を低下させる制御、および燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温が上昇すると、燃料電池装置１５の出力を低下させる制御の少なくとも２つを実行する。また、制御器２３は、上記少なくとも２つの制御をともに実行するとき、各制御において実行される燃料電池装置１５の出力低下量のうち最も大きい出力低下量になるよう燃料電池装置１５の出力を低下させる。なお、「燃料電池装置１５の出力を低下させる」とは、第１実施形態と同様であるので説明を書略する。また、制御器２３は、制御機能を有するものであればよく、演算処理部（図示せず）と制御プログラムを記憶する記憶部と、を備える。かかる制御器２３の構成は、第１実施形態と同様であるので詳細な説明を書略する。
図５は、第２実施形態の発電システムにおける制御装置の動作（燃料電池装置の制御方法）の一例を示すフローチャートである。以下の動作は、例えば、制御器２３の演算処理部が、制御器２３の記憶部から制御プログラムを読み出すことにより行われてもよい。ただし、以下の動作を制御器２３で行うことは、必ずしも必須ではない。操作者が、その一部の動作を行ってもよい。以下の例では、制御器２３により動作を制御する場合について、説明する。
まず、発電システム１０の発電中に、ステップＳ１０１で、水素貯蔵器４０の水素量が低下すると、燃料電池装置１５の出力を低下させるステップと、蓄熱器５０の蓄熱量が上昇すると、燃料電池装置１５の出力を低下させるステップと、燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温が上昇すると、燃料電池装置１５の出力を低下させるステップのうちの少なくとも２つのステップが実行される。
ここで、ステップＳ１０２で、ステップＳ１０１の「少なくとも２つのステップ」がともに実行されるとき、各ステップにおいて実行される燃料電池装置１５の出力低下量のうち最も大きい出力低下量になるよう燃料電池装置１５の出力を低下させる。
以上に説明した本実施形態によれば、従来と異なり、水素貯蔵器４０の水素量の低下だけでなく、燃料電池装置１５の排熱を蓄える蓄熱器５０の蓄熱量上昇、または燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温上昇も考慮して燃料電池装置１５の出力を適切に低下させ得る。
水素貯蔵器４０の水素量が低下するほど、燃料電池装置１５の発電に必要な水素が欠乏する可能性が高くなる。よって、この場合、燃料電池装置１５の出力を低下させる必要がある。また、燃料電池装置１５の動作温度には適温範囲が存在するが、蓄熱器５０の蓄熱量が上昇し、満蓄になると、燃料電池装置１５の排熱を適切に回収することが困難になる。すると、燃料電池装置１５の動作温度が適温範囲を上回る可能性が高くなる。また、燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温が上昇するほど、燃料電池装置１５の動作温度が適温範囲を上回る可能性が高くなる。よって、これらの場合、燃料電池装置１５の出力を低下させる必要がある。
そこで、本実施形態によれば、上記各ステップにおいて実行される燃料電池装置１５の出力低下量のうち最も大きい出力低下量になるよう燃料電池装置１５の出力を低下させることで、これらの出力低下量の大小関係を考慮せずに燃料電池装置１５の出力を制御する場合に比べて、燃料電池装置１５の発電に必要な水素が欠乏する可能性および燃料電池装置１５の動作温度が適温範囲を上回る可能性をともに低減することができる。
本実施形態の燃料電池装置１５の制御方法、制御装置２０および発電システム１０は、上記特徴以外は、第１実施形態および第１実施形態の第１実施例－第４実施例のいずれかと同様であってもよい。
（第１実施例）
本実施例の燃料電池装置１５の制御方法は、以下に説明する制御器２３の制御内容以外は、第２実施形態と同様である。
図６Ａは、第２実施形態の第１実施例の発電システムにおける制御装置の動作（燃料電池装置の制御方法）の一例を示すフローチャートである。以下の動作は、例えば、制御器２３の演算処理部が、制御器２３の記憶部から制御プログラムを読み出すことにより行われてもよい。ただし、以下の動作を制御器２３で行うことは、必ずしも必須ではない。操作者が、その一部の動作を行ってもよい。以下の例では、制御器２３により動作を制御する場合について、説明する。
まず、発電システム１０の発電中に、ステップＳ１１０Ａで、水素貯蔵器４０の水素量が低下すると、燃料電池装置１５の出力を低下させる。
また、発電システム１０の発電中に、ステップＳ１１０Ｂで、燃料電池装置１５の排熱を蓄える蓄熱器５０の蓄熱量が上昇すると、燃料電池装置１５の出力を低下させる。
ここで、ステップＳ１２０で、水素貯蔵器４０の水素量の低下による燃料電池装置１５の出力低下（ステップＳ１１０Ａの動作）と蓄熱器５０の蓄熱量上昇による燃料電池装置１５の出力低下（ステップＳ１１０Ｂの動作）とをともに実行するとき、水素貯蔵器４０の水素量の低下による燃料電池装置１５の出力低下量と蓄熱器５０の蓄熱量上昇による燃料電池装置１５の出力低下量とのうち大きい方の出力低下量になるよう燃料電池装置１５の出力を低下させる。
なお、以上の制御装置２０の動作は、例示であって、本例に限定されない。例えば、ステップＳ１１０Ａの動作のタイミングとステップＳ１１０Ｂの動作のタイミングとは、同時であってもよいし、順序が逆であってもよい。
以上に説明した本実施例によれば、従来と異なり、水素貯蔵器４０の水素量の低下だけでなく、燃料電池装置１５の排熱を蓄える蓄熱器５０の蓄熱量上昇も考慮して燃料電池装置１５の出力を適切に低下させ得る。
水素貯蔵器４０の水素量が低下するほど、燃料電池装置１５の発電に必要な水素が欠乏する可能性が高くなる。よって、この場合、燃料電池装置１５の出力を低下させる必要がある。また、燃料電池装置１５の動作温度には適温範囲が存在するが、蓄熱器５０の蓄熱量が上昇し、満蓄になると、燃料電池装置１５の排熱を適切に回収することが困難になる。すると、燃料電池装置１５の動作温度が適温範囲を上回る可能性が高くなる。よって、この場合、燃料電池装置１５の出力を低下させる必要がある。
そこで、本実施例によれば、水素貯蔵器４０の水素量の低下による燃料電池装置１５の出力低下量と蓄熱器５０の蓄熱量上昇による燃料電池装置１５の出力低下量とのうち大きい方の出力低下量になるよう燃料電池装置１５の出力を低下させることで、これらの出力低下量の大小関係を考慮せずに燃料電池装置１５の出力を制御する場合に比べて、燃料電池装置１５の発電に必要な水素が欠乏する可能性および燃料電池装置１５の動作温度が適温範囲を上回る可能性をともに低減することができる。
本実施例の燃料電池装置１５の制御方法、制御装置２０および発電システム１０は、上記特徴以外は、第１実施形態、第１実施形態の第１実施例－第４実施例および第２実施形態のいずれかと同様であってもよい。
（第２実施例）
本実施例の燃料電池装置１５の制御方法は、以下に説明する制御器２３の制御内容以外は、第２実施形態と同様である。
図６Ｂは、第２実施形態の第２実施例の発電システムにおける制御装置の動作（燃料電池装置の制御方法）の一例を示すフローチャートである。以下の動作は、例えば、制御器２３の演算処理部が、制御器２３の記憶部から制御プログラムを読み出すことにより行われてもよい。ただし、以下の動作を制御器２３で行うことは、必ずしも必須ではない。操作者が、その一部の動作を行ってもよい。以下の例では、制御器２３により動作を制御する場合について、説明する。
まず、発電システム１０の発電中に、ステップＳ１１１Ａで、水素貯蔵器４０の水素量が低下すると、燃料電池装置１５の出力を低下させる。
また、発電システム１０の発電中に、ステップＳ１１１Ｂで、燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温が上昇すると、燃料電池装置１５の出力を低下させる。
ここで、ステップＳ１２１で、水素貯蔵器４０の水素量の低下による燃料電池装置１５の出力低下（ステップＳ１１１Ａの動作）と燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温上昇による燃料電池装置１５の出力低下（ステップＳ１１１Ｂの動作）とをともに実行するとき、水素貯蔵器４０の水素量の低下による燃料電池装置１５の出力低下量と燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温上昇による燃料電池装置１５の出力低下量とのうち大きい方の出力低下量になるよう燃料電池装置１５の出力を低下させる。
なお、以上の制御装置２０の動作は、例示であって、本例に限定されない。例えば、ステップＳ１１１Ａの動作のタイミングとステップＳ１１１Ｂの動作のタイミングとは、同時であってもよいし、順序が逆であってもよい。
水素貯蔵器４０の水素量が低下するほど、燃料電池装置１５の発電に必要な水素が欠乏する可能性が高くなる。よって、この場合、燃料電池装置１５の出力を低下させる必要がある。また、燃料電池装置１５の動作温度には適温範囲が存在するが、燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温が上昇するほど、燃料電池装置１５の動作温度が適温範囲を上回る可能性が高くなる。よって、この場合、燃料電池装置１５の出力を低下させる必要がある。
そこで、本実施例によれば、上記２つのステップにおいて実行される燃料電池装置１５の出力低下量のうち大きい方の出力低下量になるよう燃料電池装置１５の出力を低下させることで、これらの出力低下量の大小関係を考慮せずに燃料電池装置１５の出力を制御する場合に比べて、燃料電池装置１５の発電に必要な水素が欠乏する可能性および燃料電池装置１５の動作温度が適温範囲を上回る可能性をともに低減することができる。
本実施例の燃料電池装置１５の制御方法、制御装置２０および発電システム１０は、上記特徴以外は、第１実施形態、第１実施形態の第１実施例－第４実施例、第２実施形態および第２実施形態の第１実施例のいずれかと同様であってもよい。
（第３実施例）
本実施例の燃料電池装置１５の制御方法は、以下に説明する制御器２３の制御内容以外は、第２実施形態と同様である。
図６Ｃは、第２実施形態の第３実施例の発電システムにおける制御装置の動作（燃料電池装置の制御方法）の一例を示すフローチャートである。以下の動作は、例えば、制御器２３の演算処理部が、制御器２３の記憶部から制御プログラムを読み出すことにより行われてもよい。ただし、以下の動作を制御器２３で行うことは、必ずしも必須ではない。操作者が、その一部の動作を行ってもよい。以下の例では、制御器２３により動作を制御する場合について、説明する。
まず、発電システム１０の発電中に、ステップＳ１１２Ａで、燃料電池装置１５の排熱を蓄える蓄熱器５０の蓄熱量が上昇すると、燃料電池装置１５の出力を低下させる。
また、発電システム１０の発電中に、ステップＳ１１２Ｂで、燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温が上昇すると、燃料電池装置１５の出力を低下させる。
ここで、ステップＳ１２２で、蓄熱器５０の蓄熱量上昇による燃料電池装置１５の出力低下（ステップＳ１１２Ａの動作）と燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温上昇による燃料電池装置１５の出力低下（ステップＳ１１２Ｂの動作）とをともに実行するとき、蓄熱器５０の蓄熱量上昇による燃料電池装置１５の出力低下量と燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温上昇による燃料電池装置１５の出力低下量とのうち大きい方の出力低下量になるよう燃料電池装置１５の出力を低下させる。
なお、以上の制御装置２０の動作は、例示であって、本例に限定されない。例えば、ステップＳ１１２Ａの動作のタイミングとステップＳ１１２Ｂの動作のタイミングとは、同時であってもよいし、順序が逆であってもよい。
燃料電池装置１５の動作温度には適温範囲が存在するが、蓄熱器５０の蓄熱量が上昇し、満蓄になると、燃料電池装置１５の排熱を適切に回収することが困難になる。すると、燃料電池装置１５の動作温度が適温範囲を上回る可能性が高くなる。また、燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温が上昇するほど、燃料電池装置１５の動作温度が適温範囲を上回る可能性が高くなる。よって、これらの場合、燃料電池装置１５の出力を低下させる必要がある。
そこで、本実施例によれば、上記２つのステップにおいて実行される燃料電池装置１５の出力低下量のうち大きい方の出力低下量になるよう燃料電池装置１５の出力を低下させることで、これらの出力低下量の大小関係を考慮せずに燃料電池装置１５の出力を制御する場合に比べて、燃料電池装置１５の動作温度が適温範囲を上回る可能性を低減することができる。
本実施例の燃料電池装置１５の制御方法、制御装置２０および発電システム１０は、上記特徴以外は、第１実施形態、第１実施形態の第１実施例－第４実施例、第２実施形態および第２実施形態の第１実施例－第２実施例のいずれかと同様であってもよい。
（第４実施例）
本実施例の燃料電池装置１５の制御方法は、以下に説明する制御器２３の制御内容以外は、第２実施形態と同様である。
図６Ｄは、第２実施形態の第４実施例の発電システムにおける制御装置の動作（燃料電池装置の制御方法）の一例を示すフローチャートである。以下の動作は、例えば、制御器２３の演算処理部が、制御器２３の記憶部から制御プログラムを読み出すことにより行われてもよい。ただし、以下の動作を制御器２３で行うことは、必ずしも必須ではない。操作者が、その一部の動作を行ってもよい。以下の例では、制御器２３により動作を制御する場合について、説明する。
まず、発電システム１０の発電中に、ステップＳ１１３Ａで、水素貯蔵器４０の水素量が低下すると、燃料電池装置１５の出力を低下させる。
また、発電システム１０の発電中に、ステップＳ１１３Ｂで、燃料電池装置１５の排熱を蓄える蓄熱器５０の蓄熱量が上昇すると、燃料電池装置１５の出力を低下させる。
また、発電システム１０の発電中に、ステップＳ１１３Ｃで、燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温が上昇すると、燃料電池装置１５の出力を低下させる。
ここで、ステップＳ１２３で、水素貯蔵器４０の水素量の低下による燃料電池装置１５の出力低下（ステップＳ１１３Ａの動作）と蓄熱器５０の蓄熱量上昇による燃料電池装置１５の出力低下（ステップＳ１１３Ｂの動作）と燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温上昇による燃料電池装置１５の出力低下（ステップＳ１１３Ｃの動作）とをともに実行するとき、水素貯蔵器４０の水素量の低下による燃料電池装置１５の出力低下量と蓄熱器５０の蓄熱量上昇による燃料電池装置１５の出力低下量と燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温上昇による燃料電池装置１５の出力低下量とのうち最も大きい出力低下量になるよう燃料電池装置１５の出力を低下させる。
なお、以上の制御装置２０の動作は、例示であって、本例に限定されない。例えば、ステップＳ１１３Ａの動作のタイミングとステップＳ１１３Ｂの動作のタイミングとステップＳ１１３Ｃの動作のタイミングとは、同時であってもよいし、これらの動作が図６Ｄの順序とは異なっていてもよい。
水素貯蔵器４０の水素量が低下するほど、燃料電池装置１５の発電に必要な水素が欠乏する可能性が高くなる。よって、この場合、燃料電池装置１５の出力を低下させる必要がある。また、燃料電池装置１５の動作温度には適温範囲が存在するが、蓄熱器５０の蓄熱量が上昇し、満蓄になると、燃料電池装置１５の排熱を適切に回収することが困難になる。すると、燃料電池装置１５の動作温度が適温範囲を上回る可能性が高くなる。また、燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温が上昇するほど、燃料電池装置１５の動作温度が適温範囲を上回る可能性が高くなる。よって、これらの場合、燃料電池装置１５の出力を低下させる必要がある。
そこで、本実施例にとれば、上記３つのステップにおいて実行される燃料電池装置１５の出力低下量のうち最も大きい出力低下量になるよう燃料電池装置１５の出力を低下させることで、これらの出力低下量の大小関係を考慮せずに燃料電池装置１５の出力を制御する場合に比べて、燃料電池装置１５の発電に必要な水素が欠乏する可能性および燃料電池装置１５の動作温度が適温範囲を上回る可能性をともに低減することができる。
本実施例の燃料電池装置１５の制御方法、制御装置２０および発電システム１０は、上記特徴以外は、第１実施形態、第１実施形態の第１実施例－第４実施例、第２実施形態および第２実施形態の第１実施例－第３実施例のいずれかと同様であってもよい。
（第３実施形態）
本実施形態の燃料電池装置１５の制御方法は、以下に説明する制御器２３の制御内容以外は、第１実施形態または第２実施形態の燃料電池装置１５の制御方法と同様である。
本実施形態の燃料電池装置１５の制御方法は、水素貯蔵器４０の水素量が閾値Ａ以下になると水素貯蔵器４０の水素の補充を促すことを示す情報を表示器に通知する。閾値Ａは、本開示の「第１の閾値」の一例である。
ここで、水素貯蔵器４０が高圧ガスタンクである場合、水素貯蔵器４０の水素量は、水素ガスの圧力から導くことができる。かかる水素ガスの圧力は、図７Ａに示す如く、水素貯蔵器４０から燃料電池装置１５に延伸する水素ガス流路に設けられた圧力センサ４１Ａで計測されてもよいし、図７Ｂに示す如く、水素貯蔵器４０に設けられた圧力センサ４１Ｂで計測されてもよい。
水素貯蔵器４０が液体水素タンクである場合、水素貯蔵器４０の水素量は、図７Ｃに示す如く、水素貯蔵器４０に設けられた液面レベルセンサ４１Ｃで計測されてもよい。
また、本実施形態の燃料電池装置１５の制御方法は、水素貯蔵器４０の水素量が閾値Ａよりも小さい閾値Ｂ以下になると燃料電池装置１５の出力を低下させる。閾値Ｂは、本開示の「第２の閾値」の一例である。
図８は、第３実施形態の発電システムにおける制御装置の動作（燃料電池装置の制御方法）の一例を示すフローチャートである。以下の動作は、例えば、制御器２３の演算処理部が、制御器２３の記憶部から制御プログラムを読み出すことにより行われてもよい。ただし、以下の動作を制御器２３で行うことは、必ずしも必須ではない。操作者が、その一部の動作を行ってもよい。以下の例では、制御器２３により動作を制御する場合について、説明する。
まず、発電システム１０の発電中に、ステップＳ２１０で、水素貯蔵器４０の水素量が閾値Ａ以下であるか否かが判定される。
水素貯蔵器４０の水素量が閾値Ａ以下になると（ステップＳ２１０で「ｙｅｓ」の場合）、ステップＳ２１１で、水素貯蔵器４０の水素の補充を促すことを示す情報が表示器にアラート通知される。
次に、発電システム１０の発電中に、ステップＳ２１２で、水素貯蔵器４０の水素量が、閾値Ａよりも小さい閾値Ｂ以下であるか否かが判定される。
水素貯蔵器４０の水素量が閾値Ｂ以下になると（ステップＳ２１２で「ｙｅｓ」の場合）、ステップＳ２１３で、燃料電池装置１５の出力を低下させる。本ステップＳ２１３において、水素貯蔵器４０の水素量に基づいて、燃料電池装置１５の出力を低下させるように発電システム１０の発電計画が修正されてもよい。例えば、燃料電池装置１５が、燃料電池スタックを含む複数の発電ユニットを備える場合、水素貯蔵器４０の水素量が所定量以下となったときは、発電中の発電ユニットの台数を所定数だけ減らすように当該発電計画が修正されてもよい。また、水素貯蔵器４０の水素量がゼロになったときは、発電中の発電ユニットの台数がゼロになるように当該発電計画が修正されてもよい。
なお、ステップＳ２１０で水素貯蔵器４０の水素量が閾値Ａ以下でない場合（ステップＳ２１０で「ｎｏ」の場合）、および、ステップＳ２１２で水素貯蔵器４０の水素量が閾値Ｂ以下でない場合（ステップＳ２１２で「ｎｏ」の場合）、適時に、ステップＳ２１０以降の動作が再実行される。
以上に説明した本実施形態によれば、水素貯蔵器４０の水素量が閾値Ａ以下になると水素貯蔵器４０の水素の補充を促すことを示す情報を表示器に通知することで、かかる情報を表示器に通知しない場合に比べて、燃料電池装置１５の発電に必要な水素補充を適時に行うことができる。これにより、燃料電池装置１５の出力を制限する可能性が低減する。
また、水素貯蔵器の水素量が閾値Ａよりも小さい閾値Ｂ以下になると燃料電池装置１５の出力を低下させることで、かかる出力低下を行わない場合に比べて、燃料電池装置１５の発電に必要な水素が欠乏する可能性を低減することができる。
本実施形態の燃料電池装置１５の制御方法、制御装置２０および発電システム１０は、上記特徴以外は、第１実施形態、第１実施形態の第１実施例－第４実施例、第２実施形態および第２実施形態の第１実施例－第４実施例のいずれかと同様であってもよい。
（第４実施形態）
本実施形態の燃料電池装置１５の制御方法は、以下に説明する制御器２３の制御内容以外は、第１実施形態の燃料電池装置１５の制御方法と同様である。
本実施形態の燃料電池装置１５の制御方法は、燃料電池装置１５の排熱を回収する熱媒体（以下、熱媒体）の温度が閾値Ｃ以上になると、熱媒体の流量の上昇を促すことを示す情報を表示器に通知する。閾値Ｃは、本開示の「第３の閾値」の一例である。
ここで、熱媒体の温度は、図９Ａに示す如く、燃料電池装置１５から排熱を回収した熱媒体が流れる熱媒体流路に設けられた温度センサ５１Ａで計測されてもよいし、図９Ｂに示す如く、かかる蓄熱器５０に設けられた温度センサ５１Ｂで計測されてもよい。発電システム１０に蓄熱器５０が設けられない場合、熱媒体の温度として、温度センサ５１Ａで計測された温度が用いられる。温度センサ５１Ａおよび温度センサ５１Ｂとして、例えば、サーミスタ、熱電対などを挙げることができるが、これらに限定されない。
また、本実施形態の燃料電池装置１５の制御方法は、熱媒体の温度が閾値Ｃよりも大きい閾値Ｄ以上になると燃料電池装置１５の出力を低下させる。閾値Ｄは、本開示の「第４の閾値」の一例である。
図１０は、第４実施形態の発電システムにおける制御装置の動作（燃料電池装置の制御方法）の一例を示すフローチャートである。以下の動作は、例えば、制御器２３の演算処理部が、制御器２３の記憶部から制御プログラムを読み出すことにより行われてもよい。ただし、以下の動作を制御器２３で行うことは、必ずしも必須ではない。操作者が、その一部の動作を行ってもよい。以下の例では、制御器２３により動作を制御する場合について、説明する。
まず、発電システム１０の発電中に、ステップＳ２２０で、熱媒体の温度が閾値Ｃ以上であるか否かが判定される。
熱媒体の温度が閾値Ｃ以上になると（ステップＳ２２０で「ｙｅｓ」の場合）、ステップＳ２２１で、熱媒体の流量の上昇を促すことを示す情報が表示器にアラート通知される。
次に、発電システム１０の発電中に、ステップＳ２２２で、熱媒体の温度が、閾値Ｃよりも大きい閾値Ｄ以上であるか否かが判定される。
熱媒体の温度が閾値Ｄ以上になると（ステップＳ２２２で「ｙｅｓ」の場合）、ステップＳ２２３で、燃料電池装置１５の出力を低下させる。本ステップＳ２２３において、熱媒体の温度に基づいて、燃料電池装置１５の出力を低下させるように発電システム１０の発電計画が修正されてもよい。例えば、燃料電池装置１５が、燃料電池スタックを含む複数の発電ユニットを備える場合、熱媒体の温度が所定温度以上になったときは、発電中の発電ユニットの台数を所定数だけ減らすように当該発電計画が修正されてもよい。さらに、水素貯蔵器４０の水素量の低下による燃料電池装置１５の出力低下量（第３実施形態）と熱媒体の温度上昇による燃料電池装置１５の出力低下量（本実施形態）とが比較され、これらの出力低下量のうちの大きい方の出力低下量となるように発電システム１０の発電計画が修正されてもよい。
なお、ステップＳ２２０で熱媒体の温度が閾値Ｃ以上でない場合（ステップＳ２２０で「ｎｏ」の場合）、および、ステップＳ２２２で熱媒体の温度が閾値Ｄ以上でない場合（ステップＳ２２２で「ｎｏ」の場合）、適時に、ステップＳ２２０以降の動作が再実行される。
燃料電池装置１５の排熱を回収する熱媒体の流量が上昇するほど、熱媒体による燃料電池装置１５の排熱の回収量が増えるので、燃料電池装置１５の動作温度を適温範囲内に維持しやすくなる。
よって、本実施形態の燃料電池装置１５の制御方法は、熱媒体の温度が閾値Ｃ以上になると、熱媒体の流量の上昇を促すことを示す情報を表示器に通知することで、かかる情報を表示器に通知しない場合に比べて、燃料電池装置１５の動作温度を適温範囲内に維持しやすくなる。これにより、燃料電池装置１５の出力を制限する可能性が低減する。
また、本実施形態の燃料電池装置１５の制御方法は、熱媒体の温度が閾値Ｃよりも大きい閾値Ｄ以上になると、燃料電池装置１５の出力を低下させることで、かかる出力低下を行わない場合に比べて、燃料電池装置１５の動作温度が適温範囲を上回る可能性を低減することができる。
本実施形態の燃料電池装置１５の制御方法、制御装置２０および発電システム１０は、上記特徴以外は、第１実施形態、第１実施形態の第１実施例－第４実施例、第２実施形態、第２実施形態の第１実施例－第４実施例および第３実施形態のいずれかと同様であってもよい。
（第５実施形態）
本実施形態の燃料電池装置１５の制御方法は、以下に説明する制御器２３の制御内容以外は、第２実施形態の燃料電池装置１５の制御方法と同様である。
本実施形態の燃料電池装置１５の制御方法は、燃料電池装置１５の排熱を蓄える蓄熱器５０の蓄熱量が閾値Ｅ以上になると、蓄熱器５０の熱利用を促すことを示す情報を表示器に通知する。閾値Ｅは、本開示の「第５の閾値」の一例である。
ここで、蓄熱器５０が、熱媒体の一例である水を貯える貯湯タンクである場合、蓄熱器５０の蓄熱量は、図１１に示す如く、貯湯タンク内の水の温度を計測する温度センサ５２で導くことができる。具体的には、貯湯タンクは、一般的に、常温の水を下部から取り出す。この水は、熱媒体流路を通じて燃料電池装置１５内に供給されるとき、燃料電池装置１５の排熱を回収することで温められる。そして、温水は、熱媒体流路を通じて貯湯タンクの上部に戻される。よって、貯湯タンクの側部に所定間隔毎に配された複数の温度検知器を用いて貯湯タンク内の水の温度を計測することで、蓄熱器５０の蓄熱量を知ることができる。なお、「蓄熱器５０の熱利用を促すこと」とは、蓄熱器５０が上記貯湯タンクである場合、貯湯タンクから熱需要者が利用する熱利用機器に給湯を促すことに相当する。温度センサ５２として、例えば、サーミスタ、熱電対などを挙げることができるが、これらに限定されない。
また、本実施形態の燃料電池装置１５の制御方法は、蓄熱器５０の蓄熱量が閾値Ｅよりも大きい閾値Ｆ以上になると燃料電池装置１５の出力を低下させる。閾値Ｆは、本開示の「第６の閾値」の一例である。
図１２は、第５実施形態の発電システムにおける制御装置の動作（燃料電池装置の制御方法）の一例を示すフローチャートである。以下の動作は、例えば、制御器２３の演算処理部が、制御器２３の記憶部から制御プログラムを読み出すことにより行われてもよい。ただし、以下の動作を制御器２３で行うことは、必ずしも必須ではない。操作者が、その一部の動作を行ってもよい。以下の例では、制御器２３により動作を制御する場合について、説明する。
まず、発電システム１０の発電中に、ステップＳ２３０で、蓄熱器５０の蓄熱量が閾値Ｅ以上であるか否かが判定される。
蓄熱器５０の蓄熱量が閾値Ｅ以上になると（ステップＳ２３０で「ｙｅｓ」の場合）、ステップＳ２３１で、蓄熱器５０の熱利用を促すことを示す情報が表示器にアラート通知される。
次に、発電システム１０の発電中に、ステップＳ２３２で、蓄熱器５０の蓄熱量が、閾値Ｅよりも大きい閾値Ｆ以上であるか否かが判定される。
蓄熱器５０の蓄熱量が閾値Ｆ以上になると（ステップＳ２３２で「ｙｅｓ」の場合）、ステップＳ２３３で、燃料電池装置１５の出力を低下させる。本ステップＳ２３３において、蓄熱器５０の蓄熱量に基づいて、燃料電池装置１５の出力を低下させるように発電システム１０の発電計画が修正されてもよい。例えば、燃料電池装置１５が、燃料電池スタックを含む複数の発電ユニットを備える場合、蓄熱器５０の蓄熱量が所定量以上になったときは蓄熱器５０に排熱を蓄えられている、発電中の発電ユニットの台数を所定数だけ減らすように当該発電計画が修正されてもよい。また、蓄熱器５０の蓄熱量が満蓄状態であるときは、蓄熱器５０に排熱を蓄えられている、発電中の発電ユニットの台数がゼロになるように当該発電計画が修正されてもよい。さらに、水素貯蔵器４０の水素量の低下による燃料電池装置１５の出力低下量（第３実施形態）と蓄熱器５０の蓄熱量上昇による燃料電池装置１５の出力低下量（本実施形態）とが比較され、これらの出力低下量のうちの大きい方の出力低下量となるように発電システム１０の発電計画が修正されてもよい。
なお、ステップＳ２３０で蓄熱器５０の蓄熱量が閾値Ｅ以上でない場合（ステップＳ２３０で「ｎｏ」の場合）、および、ステップＳ２３２で蓄熱器５０の蓄熱量が閾値Ｆ以上でない場合（ステップＳ２３２で「ｎｏ」の場合）、適時に、ステップＳ２３０以降の動作が再実行される。
蓄熱器５０の熱利用が促進されるほど、蓄熱器５０において、燃料電池装置１５の排熱を蓄える余地が増えるので、燃料電池装置１５の動作温度を適温範囲内に維持しやすくなる。
よって、本実施形態の燃料電池装置１５の制御方法は、蓄熱器５０の蓄熱量が閾値Ｅ以上になると、蓄熱器５０の熱利用を促すことを示す情報を表示器に通知することで、かかる情報を表示器に通知しない場合に比べて、燃料電池装置１５の動作温度を適温範囲内に維持するための蓄熱器５０の熱利用促進を適時に行うことができる。これにより、燃料電池装置１５の出力を制限する可能性が低減する。
また、本実施形態の燃料電池装置１５の制御方法は、蓄熱器５０の蓄熱量が閾値Ｅよりも大きい閾値Ｆ以上になると、燃料電池装置１５の出力を低下させることで、かかる出力低下を行わない場合に比べて、燃料電池装置１５の動作温度が適温範囲を上回る能性を低減することができる。
本実施形態の燃料電池装置１５の制御方法、制御装置２０および発電システム１０は、上記特徴以外は、第１実施形態、第１実施形態の第１実施例－第４実施例、第２実施形態、第２実施形態の第１実施例－第４実施例、第３実施形態および第４実施形態のいずれかと同様であってもよい。
（第６実施形態）
本実施形態の燃料電池装置１５の制御方法は、以下に説明する制御器２３の制御内容以外は、第１実施形態または第２実施形態の燃料電池装置１５の制御方法と同様である。
本実施形態の燃料電池装置１５の制御方法は、燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温が閾値Ｇ以上になると、燃料電池装置１５が高温異常であることを示す情報を表示器に通知する。閾値Ｇは、本開示の「第７の閾値」の一例である。閾値Ｇとして、例えば、約４０℃程度を挙げることができるが、これに限定されない。
ここで、燃料電池装置１５の筐体内の気温は、図１３Ａに示す如く、筐体内の適所に設けられた温度センサ１６Ａで計測されてもよい。燃料電池装置１５の筐体外の気温は、図１３Ｂに示す如く、筐体外の適所に設けられた温度センサ１６Ｂで計測されてもよい。温度センサ１６Ａは、例えば、筐体の床面付近に設置された凍結予防のための温度センサを用いることができるが、これに限定されない。温度センサ１６Ｂは、例えば、外気監視のための温度センサを用いることができるが、これに限定されない。燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温は、複数の温度センサで計測されたデータの平均値であってもよい。温度センサ１６Ａおよび温度センサ１６Ｂとして、例えば、サーミスタ、熱電対などを挙げることができるが、これらに限定されない。
また、本実施形態の燃料電池装置１５の制御方法は、燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温が閾値Ｇよりも大きい閾値Ｈ以上になると、燃料電池装置１５の出力を低下させる。閾値Ｈは、本開示の「第８の閾値」の一例である。閾値Ｈとして、例えば、約４３℃程度を挙げることができるが、これに限定されない。
図１４は、第６実施形態の発電システムにおける制御装置の動作（燃料電池装置の制御方法）の一例を示すフローチャートである。以下の動作は、例えば、制御器２３の演算処理部が、制御器２３の記憶部から制御プログラムを読み出すことにより行われてもよい。ただし、以下の動作を制御器２３で行うことは、必ずしも必須ではない。操作者が、その一部の動作を行ってもよい。以下の例では、制御器２３により動作を制御する場合について、説明する。
まず、発電システム１０の発電中に、ステップＳ２４０で、燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温が熱媒体の温度が閾値Ｇ以上であるか否かが判定される。
燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温が閾値Ｇ以上になると（ステップＳ２４０で「ｙｅｓ」の場合）、ステップＳ２４１で、燃料電池装置１５が高温異常であることを示す情報が表示器にアラート通知される。
次に、発電システム１０の発電中に、ステップＳ２４２で、燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温が、閾値Ｇよりも大きい閾値Ｈ以上であるか否かが判定される。
燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温が閾値Ｈ以上になると（ステップＳ２４２で「ｙｅｓ」の場合）、ステップＳ２４３で、燃料電池装置１５の出力を低下させる。本ステップＳ２４３において、燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温に基づいて、燃料電池装置１５の出力を低下させるように発電システム１０の発電計画が修正されてもよい。例えば、燃料電池装置１５が、燃料電池スタックを含む複数の発電ユニットを備える場合、燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温が所定温度以上になったときは、発電中の発電ユニットの台数を所定数だけ減らすように当該発電計画が修正されてもよい。さらに、水素貯蔵器４０の水素量の低下による燃料電池装置１５の出力低下量（第３実施形態）と燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温上昇による燃料電池装置１５の出力低下量（本実施形態）とが比較され、これらの出力低下量のうちの大きい方の出力低下量となるように発電システム１０の発電計画が修正されてもよい。また、水素貯蔵器４０の水素量の低下による燃料電池装置１５の出力低下量（第３実施形態）と熱媒体の温度上昇による燃料電池装置１５の出力低下量（第４実施形態）と燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温上昇による燃料電池装置１５の出力低下量（本実施形態）とが比較され、これらの出力低下量のうちの最も大きい出力低下量となるように発電システム１０の発電計画が修正されてもよい。また、水素貯蔵器４０の水素量の低下による燃料電池装置１５の出力低下量（第３実施形態）と蓄熱器５０の蓄熱量上昇による燃料電池装置１５の出力低下量（第５実施形態）と燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温上昇による燃料電池装置１５の出力低下量（本実施形態）とが比較され、これらの出力低下量のうちの最も大きい出力低下量となるように発電システム１０の発電計画が修正されてもよい。
なお、ステップＳ２４０で燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温が閾値Ｇ以上でない場合（ステップＳ２４０で「ｎｏ」の場合）、および、ステップＳ２４２で燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温が閾値Ｈ以上でない場合（ステップＳ２４２で「ｎｏ」の場合）、適時に、ステップＳ２４０以降の動作が再実行される。
以上に説明した本実施形態によれば、燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温が閾値Ｇ以上になると、燃料電池装置１５が高温異常であることを示す情報を表示器に通知することで、かかる情報を表示器に通知しない場合に比べて、燃料電池装置１５の動作温度を適温範囲内に維持するための燃料電池装置１５の冷却動作を適時に行うことができる。これにより、燃料電池装置１５の出力を制限する可能性が低減する。
また、燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温が閾値Ｇよりも大きい閾値Ｈ以上になると、燃料電池装置１５の出力を低下させることで、かかる出力低下を行わない場合に比べて、燃料電池装置１５の動作温度が適温範囲を上回る可能性を低減することができる。
本実施形態の燃料電池装置１５の制御方法、制御装置２０および発電システム１０は、上記特徴以外は、第１実施形態、第１実施形態の第１実施例－第４実施例、第２実施形態、第２実施形態の第１実施例－第４実施例、第３実施形態、第４実施形態および第５実施形態のいずれかと同様であってもよい。
（第７実施形態）
図１５は、第７実施形態の発電システムの一例を示す図である。図１５には、便宜上、第１実施形態（図１）における水素貯蔵器４０および蓄熱器５０の図示が省略されている。
本実施形態の発電システム１０は、図１５に示す如く、燃料電池装置１５（図１参照）と、制御装置２０と、制御装置３０Ａ～３０Ｅと、を備える。ここで、制御装置２０内の構成は、第１実施形態と同様であるので詳細な説明を省略する。
図１５に示す例では、発電システム１０は、燃料電池スタックを含む複数の発電ユニットからなる発電ユニット群を備える。この発電ユニット群は、複数の発電ユニットによってグループ化されている。なお、図示を省略するが、これらの発電ユニットはそれぞれ、燃料電池スタック、燃料電池スタックで発電された直流電力を交流電力に変換して電力系統に出力するための直交変換装置、および、これらの機器の動作を制御する制御装置などで構成されている。
本例では、発電ユニット群は、グループＡに属する発電ユニットａ１～ａｎ、グループＢに属する発電ユニットｂ１～ｂｎ、グループＣに属する発電ユニットｃ１～ｃｎ、グループＤに属する発電ユニットｄ１～ｄｎ、および、グループＥに属する発電ユニットｅ１～ｅｎのそれぞれにグループ化されている。一つのグループに属する全ての発電ユニットを、単に「グループ内の発電ユニット」ともいう。
但し、以上の発電ユニット群の構成は例示であって、本例に限定されない。例えば、発電ユニット群は、単一クループの発電ユニットによってグループ化されていてもよい。また、グループ内の発電ユニットの個数は、１個であってもよい。
制御装置３０Ａ～３０Ｅはそれぞれ、グループＡの発電ユニットａ１～ａｎ、グループＢの発電ユニットｂ１～ｂｎ、グループＣの発電ユニットｃ１～ｃｎ、グループＤの発電ユニットｄ１～ｄｎ、および、グループＥの発電ユニットｅ１～ｅｎのそれぞれに対して設けられており、グループ内の発電ユニットのそれぞれの動作を制御する。
例えば、制御装置３０Ａは、通信ネットワークを介して、グループＡに属する発電ユニットａ１～ａｎの効率的な動作（例えば、寿命の最適化）が可能になるように、これら発電ユニットａ１～ａｎのそれぞれの出力を制御する。なお、発電ユニットに、制御装置は設けられずに、制御装置３０Ａ～３０Ｅにより、各グループに属する発電ユニットの動作が直接制御されてもよい。
制御装置３０Ａ～３０Ｅは、制御機能を有するものであればよく、演算処理部（図示せず）と制御プログラムを記憶する記憶部と、通信器と、を備える。演算処理部が、記憶部に記憶された制御プログラムを読み出して実行することによって、制御装置３０Ａ～３０Ｅにおいて、所定の制御が行われる。演算処理部として、例えば、マイクロプロセッサが例示される。記憶部としては、例えば、メモリが例示される。
制御装置２０の制御器２３（図２参照）が、上記のとおり、水素貯蔵器４０の水素量の低下による燃料電池装置１５の出力低下量と熱媒体の温度上昇による燃料電池装置１５の出力低下量と燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温上昇による燃料電池装置１５の出力低下量のうち最も大きい出力低下量になるよう燃料電池装置１５の出力を低下させるが、これに限定されない。制御装置２０の制御器２３以外の制御装置（例えば、制御装置３０Ａ～３０Ｅ）が、このような燃料電池装置１５の出力低下を実行してもよい。
また、制御装置２０の制御器２３（図２参照）が、上記のとおり、水素貯蔵器４０の水素量の低下による燃料電池装置１５の出力低下量と蓄熱器５０の蓄熱量上昇による燃料電池装置１５の出力低下量と燃料電池装置１５の筐体内または筐体外の気温上昇による燃料電池装置１５の出力低下量のうち最も大きい出力低下量になるよう燃料電池装置１５の出力を低下させるが、これに限定されない。制御装置２０の制御器２３以外の制御装置（例えば、制御装置３０Ａ～３０Ｅ）が、このような燃料電池装置１５の出力低下を実行してもよい。
本実施形態の発電システム１０が奏する作用効果は、第１実施形態または第２実施形態に記載の作用効果と同様であるので説明を省略する。
以上の発電システム１０の構成は例示であって、本例に限定されない。例えば、制御装置２０が、制御装置３０Ａ～３０Ｅと一体となって、換言すれば、制御装置３０Ａ～３０Ｅの制御機能を搭載して、直接、グループ内の発電ユニットのそれぞれの動作を制御してもよい。
本実施形態の燃料電池装置１５の制御方法、制御装置２０および発電システム１０は、上記特徴以外は、第１実施形態、第１実施形態の第１実施例－第４実施例、第２実施形態、第２実施形態の第１実施例－第４実施例、第３実施形態、第４実施形態、第５実施形態および第６実施形態のいずれかと同様であってもよい。
第１実施形態、第１実施形態の第１実施例－第４実施例、第２実施形態、第２実施形態の第１実施例－第４実施例、第３実施形態、第４実施形態、第５実施形態、第６実施形態および第７実施形態は、互いに相手を排除しない限り、互いに組み合わせても構わない。上記説明から、当業者にとっては、本開示の多くの改良および他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本開示を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本開示の精神を逸脱することなく、その構造および／または機能の詳細を実質的に変更できる。
本開示の一態様は、従来と異なり、水素貯蔵器の水素量だけでなく、燃料電池装置の排熱を回収する熱媒体の温度、燃料電池装置の排熱を蓄える蓄熱器の蓄熱量、または燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温も考慮して燃料電池装置の出力を適切に制御させ得る、燃料電池装置の制御方法、制御装置、および、発電システムに利用することができる。
１０ ：発電システム
１５ ：燃料電池装置
１６Ａ ：温度センサ
１６Ｂ ：温度センサ
２０ ：制御装置
２１ ：通信器
２３ ：制御器
３０Ａ ：制御装置
３０Ｂ ：制御装置
３０Ｃ ：制御装置
３０Ｄ ：制御装置
３０Ｅ ：制御装置
４０ ：水素貯蔵器
４１Ａ ：圧力センサ
４１Ｂ ：圧力センサ
４１Ｃ ：液面レベルセンサ
５０ ：蓄熱器
５１Ａ ：温度センサ
５１Ｂ ：温度センサ
５２ ：温度センサ
ａ１～ａｎ：発電ユニット
ｂ１～ｂｎ：発電ユニット
ｃ１～ｃｎ：発電ユニット
ｄ１～ｄｎ：発電ユニット
ｅ１～ｅｎ：発電ユニット

Claims (17)

  1. 水素貯蔵器の水素量が低下すると、前記水素貯蔵器からの水素を用いて発電する燃料電池装置の出力を低下させるステップと、
    前記燃料電池装置の排熱を回収する熱媒体の温度が上昇すると、前記燃料電池装置の出力を低下させるステップと、
    前記燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温が上昇すると、前記燃料電池装置の出力を低下させるステップと、の少なくとも２つを備え、
    前記少なくとも２つのステップがともに実行されるとき、各ステップにおいて実行される前記燃料電池装置の出力低下量のうち最も大きい出力低下量になるよう前記燃料電池装置の出力を低下させる、燃料電池装置の制御方法。
  2. 前記少なくとも２つのステップが、
    水素貯蔵器の水素量が低下すると、前記水素貯蔵器からの水素を用いて発電する燃料電池装置の出力を低下させるステップと、
    前記燃料電池装置の排熱を回収する熱媒体の温度が上昇すると、前記燃料電池装置の出力を低下させるステップであり、
    前記水素貯蔵器の水素量の低下による前記燃料電池装置の出力低下と前記熱媒体の温度上昇による前記燃料電池装置の出力低下とをともに実行するとき、前記水素貯蔵器の水素量の低下による前記燃料電池装置の出力低下量と前記熱媒体の温度上昇による前記燃料電池装置の出力低下量とのうち大きい方の出力低下量になるよう前記燃料電池装置の出力を低下させる、請求項１に記載の燃料電池装置の制御方法。
  3. 前記少なくとも２つのステップが、
    水素貯蔵器の水素量が低下すると、前記水素貯蔵器からの水素を用いて発電する燃料電池装置の出力を低下させるステップと、
    前記燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温が上昇すると、前記燃料電池装置の出力を低下させるステップであり、
    前記水素貯蔵器の水素量の低下による前記燃料電池装置の出力低下と前記燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温上昇による前記燃料電池装置の出力低下とをともに実行するとき、前記水素貯蔵器の水素量の低下による前記燃料電池装置の出力低下量と前記燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温上昇による前記燃料電池装置の出力低下量とのうち大きい方の出力低下量になるよう前記燃料電池装置の出力を低下させる、請求項１に記載の燃料電池装置の制御方法。
  4. 前記少なくとも２つのステップが、
    前記燃料電池装置の排熱を回収する熱媒体の温度が上昇すると、前記燃料電池装置の出力を低下させるステップと、
    前記燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温が上昇すると、前記燃料電池装置の出力を低下させるステップであり、
    前記熱媒体の温度上昇による前記燃料電池装置の出力低下と前記燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温上昇による前記燃料電池装置の出力低下とをともに実行するとき、前記熱媒体の温度上昇による前記燃料電池装置の出力低下量と前記燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温上昇による前記燃料電池装置の出力低下量とのうち大きい方の出力低下量になるよう前記燃料電池装置の出力を低下させる、請求項１に記載の燃料電池装置の制御方法。
  5. 前記少なくとも２つのステップが、
    水素貯蔵器の水素量が低下すると、前記水素貯蔵器からの水素を用いて発電する燃料電池装置の出力を低下させるステップと、
    前記燃料電池装置の排熱を回収する熱媒体の温度が上昇すると、前記燃料電池装置の出力を低下させるステップと、
    前記燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温が上昇すると、前記燃料電池装置の出力を低下させるステップであり、
    前記水素貯蔵器の水素量の低下による前記燃料電池装置の出力低下と前記熱媒体の温度上昇による前記燃料電池装置の出力低下と前記燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温上昇による前記燃料電池装置の出力低下とをともに実行するとき、前記水素貯蔵器の水素量の低下による前記燃料電池装置の出力低下量と前記熱媒体の温度上昇による前記燃料電池装置の出力低下量と前記燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温上昇による前記燃料電池装置の出力低下量のうち最も大きい出力低下量になるよう前記燃料電池装置の出力を低下させる、請求項１に記載の燃料電池装置の制御方法。
  6. 水素貯蔵器の水素量が低下すると、前記水素貯蔵器からの水素を用いて発電する燃料電池装置の出力を低下させるステップと、
    前記燃料電池装置の排熱を蓄える蓄熱器の蓄熱量が上昇すると、前記燃料電池装置の出力を低下させるステップと、
    前記燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温が上昇すると、前記燃料電池装置の出力を低下させるステップと、の少なくとも２つを備え、
    前記少なくとも２つのステップがともに実行されるとき、各ステップにおいて実行される前記燃料電池装置の出力低下量のうち最も大きい出力低下量になるよう前記燃料電池装置の出力を低下させる、燃料電池装置の制御方法。
  7. 前記少なくとも２つのステップが、
    水素貯蔵器の水素量が低下すると、前記水素貯蔵器からの水素を用いて発電する燃料電池装置の出力を低下させるステップと、
    前記燃料電池装置の排熱を蓄える蓄熱器の蓄熱量が上昇すると、前記燃料電池装置の出力を低下させるステップであり、
    前記水素貯蔵器の水素量の低下による前記燃料電池装置の出力低下と前記蓄熱器の蓄熱量上昇による前記燃料電池装置の出力低下とをともに実行するとき、前記水素貯蔵器の水素量の低下による前記燃料電池装置の出力低下量と前記蓄熱器の蓄熱量上昇による前記燃料電池装置の出力低下量とのうち大きい方の出力低下量になるよう前記燃料電池装置の出力を低下させる、請求項６の燃料電池装置の制御方法。
  8. 前記少なくとも２つのステップが、
    前記水素貯蔵器の水素量が低下すると、前記水素貯蔵器からの水素を用いて発電する燃料電池装置の出力を低下させるステップと、
    前記燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温が上昇すると、前記燃料電池装置の出力を低下させるステップであり、
    前記水素貯蔵器の水素量の低下による前記燃料電池装置の出力低下と前記燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温上昇による前記燃料電池装置の出力低下とをともに実行するとき、前記水素貯蔵器の水素量の低下による前記燃料電池装置の出力低下量と前記燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温上昇による前記燃料電池装置の出力低下量とのうち大きい方の出力低下量になるよう前記燃料電池装置の出力を低下させる、請求項６に記載の燃料電池装置の制御方法。
  9. 前記少なくとも２つのステップが、
    前記燃料電池装置の排熱を蓄える蓄熱器の蓄熱量が上昇すると、前記燃料電池装置の出力を低下させるステップと、
    前記燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温が上昇すると、前記燃料電池装置の出力を低下させるステップであり、
    前記蓄熱器の蓄熱量上昇による前記燃料電池装置の出力低下と前記燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温上昇による前記燃料電池装置の出力低下とをともに実行するとき、前記蓄熱器の蓄熱量上昇による前記燃料電池装置の出力低下量と前記燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温上昇による前記燃料電池装置の出力低下量とのうち大きい方の出力低下量になるよう前記燃料電池装置の出力を低下させる、請求項６に記載の燃料電池装置の制御方法。
  10. 前記少なくとも２つのステップが、
    水素貯蔵器の水素量が低下すると、前記水素貯蔵器からの水素を用いて発電する燃料電池装置の出力を低下させるステップと、
    前記燃料電池装置の排熱を蓄える蓄熱器の蓄熱量が上昇すると、前記燃料電池装置の出力を低下させるステップと、
    前記燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温が上昇すると、前記燃料電池装置の出力を低下させるステップであり、
    前記水素貯蔵器の水素量の低下による前記燃料電池装置の出力低下と前記蓄熱器の蓄熱量上昇による前記燃料電池装置の出力低下と前記燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温上昇による前記燃料電池装置の出力低下とをともに実行するとき、前記水素貯蔵器の水素量の低下による前記燃料電池装置の出力低下量と前記蓄熱器の蓄熱量上昇による前記燃料電池装置の出力低下量と前記燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温上昇による前記燃料電池装置の出力低下量のうち最も大きい出力低下量になるよう前記燃料電池装置の出力を低下させる、請求項６に記載の燃料電池装置の制御方法。
  11. 前記水素貯蔵器の水素量が第１の閾値以下になると前記水素貯蔵器の水素の補充を促すことを示す情報を表示器に通知し、前記水素貯蔵器の水素量が第１の閾値よりも小さい第２の閾値以下になると前記燃料電池装置の出力を低下させる、請求項２、３、５、７、８および１０のいずれか１項に記載の燃料電池装置の制御方法。
  12. 前記熱媒体の温度が第３の閾値以上になると、前記熱媒体の流量の上昇を促すことを示す情報を表示器に通知し、前記熱媒体の温度が第３の閾値よりも大きい第４の閾値以上になると、前記燃料電池装置の出力を低下させる、請求項２、４および５のいずれか１項に記載の燃料電池装置の制御方法。
  13. 前記蓄熱器の蓄熱量が第５の閾値以上になると、前記蓄熱器の熱利用を促すことを示す情報を表示器に通知し、前記蓄熱器の蓄熱量が第５の閾値よりも大きい第６の閾値以上になると、前記燃料電池装置の出力を低下させる、請求項７、９および１０のいずれか１項に記載の燃料電池装置の制御方法。
  14. 前記燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温が第７の閾値以上になると、前記燃料電池装置が高温異常であることを示す情報を表示器に通知し、前記燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温が第７の閾値よりも大きい第８の閾値以上になると、前記燃料電池装置の出力を低下させる、請求項３－５、８－１０のいずれか１項に記載の燃料電池装置の制御方法。
  15. 水素貯蔵器の水素量を示す情報、前記水素貯蔵器からの水素を用いて発電する燃料電池装置の排熱を回収する熱媒体の温度を示す情報および前記燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温を示す情報の少なくとも２つを受信する通信器と、
    前記水素貯蔵器の水素量が低下すると、前記燃料電池装置の出力を低下させる制御、前記熱媒体の温度が上昇すると、前記燃料電池装置の出力を低下させる制御、および前記燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温が上昇すると、前記燃料電池装置の出力を低下させる制御の少なくとも２つを実行する制御器と、
    を備え、
    前記制御器は、前記少なくとも２つの制御をともに実行するとき、前記各制御において実行される前記燃料電池装置の出力低下量のうち最も大きい出力低下量になるよう前記燃料電池装置の出力を低下させる、制御装置。
  16. 水素貯蔵器の水素量を示す情報、前記水素貯蔵器からの水素を用いて発電する燃料電池装置の排熱を蓄える蓄熱器の蓄熱量、および前記燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温を示す情報の少なくとも２つを示す情報を受信する通信器と、
    前記水素貯蔵器の水素量が低下すると、前記燃料電池装置の出力を低下させる制御、前記蓄熱器の蓄熱量が上昇すると、前記燃料電池装置の出力を低下させる制御および前記燃料電池装置の筐体内または筐体外の気温が上昇すると、前記燃料電池装置の出力を低下させる制御の少なくとも２つを実行する制御器と、
    を備え、
    前記制御器は、前記少なくとも２つの制御をともに実行するとき、前記各制御において実行される前記燃料電池装置の出力低下量のうち最も大きい出力低下量になるよう前記燃料電池装置の出力を低下させる、制御装置。
  17. 燃料電池装置と、
    請求項１５または１６に記載の制御装置と、を備える、発電システム。
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