JPWO2018079782A1 - 燃料電池装置及び電流センサの異常を検出する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1に、本開示の一実施形態に係る燃料電池装置1の概略構成を示す。図1において、実線は電力線を示し、破線は制御線及び信号線を示す。燃料電池装置1は、例えば、需要家施設に設置される。燃料電池装置1は、電力系統100に接続される。以下では、需要家施設と電力会社(電力系統100)との契約によって、燃料電池装置1の出力電流を電力系統100へ逆潮流させることが認められていないものとする。
制御部60は、スイッチ30を開状態にし、ヒータ13を非稼働状態にする。さらに、制御部60は、ヒータ13が非稼働状態であるときに電流センサ3が検出する電流値(以下、「基準値」という)を取得する。ヒータ13は、非稼働状態であるとき、電力を消費しない。従って、基準値は、電力系統100から一般負荷4へ流れる電流値となる。
基準値は、上述のように、電力系統100から一般負荷4へ流れる電流値となる。一方、検出値は、上述のように、電力系統100から一般負荷4へ流れる電流値と、電力系統100からヒータ13へ流れる電流値とを足し合わせた値となる。つまり、電流センサ3の取り付け向きが正しければ、検出値は基準値よりも大きくなる。
まず、制御部60は、上述の(1)の処理を繰り返し行い、電流センサ3の検査結果を第1所定数得る。次に、制御部60は、電流センサ3の第1所定数の検査結果に基づき、電流センサ3が異常であるか否か判定する。例えば、制御部60は、電流センサ3の第1所定数の検査結果のうち所定割合以上の結果が、電流センサ3の取り付け向きが逆との結果であるとき、電流センサ3が異常であると判定する。所定割合は、例えば、75%である。また、例えば、制御部60は、電流センサ3の第1所定数の検査結果のうち所定割合以上の結果が、電流センサ3は脱落しているとの結果であるとき、電流センサ3が異常であると判定する。又は、例えば、制御部60は、電流センサ3の第1所定数の検査結果のうち所定割合以上の結果が、電流センサ3の取り付け向きが正しいとの結果であるとき、電流センサ3が異常ではない、すなわち電流センサ3が正常である、と判定してもよい。
次に、稼働状態であるヒータ13を非稼働状態にするときの制御部60の処理の詳細について説明する。まず、ヒータに流れる電流値の特性について、図2を参照して説明する。
以下、本開示の一実施形態に係る燃料電池装置1の動作の一例について、図3及び図4を参照して説明する。
次に、第2実施形態に係る燃料電池装置について説明する。第2実施形態に係る燃料電池装置は、第1実施形態に係る燃料電池装置と同様の構成を採用することができる。従って、以下では、図1を参照しつつ、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
以下、本開示の一実施形態に係る燃料電池装置1の動作の一例について、図6を参照して説明する。ステップS201〜S204の処理は、図3に示すステップS101〜104の処理と同様であるため、説明を省略する。また、ステップS210以降の処理は、図4に示すステップS111〜S113の処理と同様である。
次に、第3実施形態に係る燃料電池装置1aについて説明する。以下、第1及び第2実施形態に係る燃料電池装置1との相違点を中心に説明する。
以下、本開示の第3実施形態に係る燃料電池装置1の動作の一例について、図9及び図10を参照して説明する。なお、図10に示すステップS314以降の処理は、図4に示すステップS111〜S113の処理と同様である。
2 リモコン
3 電流センサ
4 一般負荷
10 発電部
11 セルスタック
12,12a 補機
13 ヒータ(第1ヒータ)
14 ヒータ(第2ヒータ)
15 ブロワ
16 ポンプ
17 ファン
20 電力変換部
30,31 スイッチ
40 通信部
50 記憶部
60 制御部
100 電力系統
Claims (15)
- 補機と、
前記補機が稼働状態であるときに電流センサが検出する、電力系統から前記補機に流れる検出値に基づいて、前記電流センサの異常を検出する制御部と、
を備える、燃料電池装置。 - 請求項1に記載の燃料電池装置において、
前記制御部は、前記電流センサの異常検出を複数回行う、燃料電池装置。 - 請求項1又は2に記載の燃料電池装置において、
前記制御部は、前記検出値と、前記補機が非稼働状態であるときに前記電流センサが検出する基準値とに基づき、前記電流センサの異常を検出する、燃料電池装置。 - 請求項3に記載の燃料電池装置において、
前記制御部は、前記検出値と前記基準値とに基づく前記電流センサの検査結果を第1所定数取得し、該取得した第1所定数の検査結果に基づき、前記電流センサの異常を検出する、燃料電池装置。 - 請求項3に記載の燃料電池装置において、
前記制御部は、前記検出値と前記基準値とに基づき、前記電流センサが異常であるとの検査結果が連続して第2所定数得られるとき、前記電流センサが異常であると判定する、燃料電池装置。 - 請求項3から5の何れか一項に記載の燃料電池装置において、
前記補機はヒータを含み、
前記制御部は、前記検出値が閾値を下回ると判定したときには、稼働状態である前記ヒータを非稼働状態にする、燃料電池装置。 - 請求項6に記載の燃料電池装置において、
前記閾値は、前記ヒータと前記電力系統との間に位置するスイッチの定格電流値に、前記ヒータが非稼働状態であるときに前記電流センサが検出する基準値を加算した値である、燃料電池装置。 - 請求項3から5の何れか一項に記載の燃料電池装置において、
前記補機はヒータを含み、
前記制御部は、前記ヒータに流れる電流値が、前記ヒータと前記電力系統との間に位置するスイッチの定格電流値を下回るまで、前記ヒータを稼働状態で待機させる待機時間を設定し、該設定した待機時間が経過した後、稼働状態である前記ヒータを非稼働状態にする、燃料電池装置。 - 請求項8に記載の燃料電池装置において、
前記制御部は、前記検出値から、前記ヒータが非稼働状態であるときに前記電流センサが検出する基準値を減算して、前記ヒータに流れる電流値を算出する、燃料電池装置。 - 請求項1又は2に記載の燃料電池装置において、
前記補機は、第1ヒータと、第2ヒータとを含み、
前記制御部は、前記第1ヒータによる前記電流センサの検査結果である第1検査結果と、前記第2ヒータによる前記電流センサの検査結果である第2検査結果と、前記第1ヒータ及び前記第2ヒータによる前記電流センサの検査結果である第3検査結果とに基づき、前記電流センサの異常を検出する、燃料電池装置。 - 請求項10に記載の燃料電池装置において、
前記制御部は、前記第2ヒータを稼働状態又は非稼働状態に維持しつつ、前記第1ヒータが非稼働状態であるときに前記電流センサが検出する第1基準値と、前記第1ヒータが稼働状態であるときに前記電流センサが検出する第1検出値とを取得し、さらに、該第1基準値と該第1検出値とに基づき前記電流センサを検査して、前記第1検査結果を取得し、
前記制御部は、前記第1ヒータを稼働状態又は非稼働状態に維持しつつ、前記第2ヒータが非稼働状態であるときに前記電流センサが検出する第2基準値と、前記第2ヒータが稼働状態であるときに前記電流センサが検出する第2検出値とを取得し、さらに、該第2基準値と該第2検出値とに基づき前記電流センサを検査して、前記第2検査結果を取得し、
前記制御部は、前記第1ヒータ及び前記第2ヒータが非稼働状態であるときに前記電流センサが検出する第3基準値と、前記第1ヒータ及び前記第2ヒータが稼働状態であるときに前記電流センサが検出する第3検出値とを取得し、さらに、該第3基準値と該第3検出値とに基づき前記電流センサを検査して、前記第3検査結果を取得する、燃料電池装置。 - 請求項11に記載の燃料電池装置において、
前記第1ヒータの方が、前記第2ヒータよりも、待機時間が長く設定され、
前記待機時間は、ヒータに流れる電流値がスイッチの定格電流値を下回るまで、前記ヒータを稼働状態で待機させる時間であり、
前記制御部は、前記第1ヒータ及び第2ヒータを非稼働状態にして前記第1基準値を取得した後、前記第1ヒータを稼働させて第1検出値を取得し、さらに、前記第1ヒータに流れる電流値と、前記スイッチの定格電流値とに基づき、前記第1ヒータの待機時間を設定し、次に、前記第2基準値を取得した後、前記第2ヒータを稼働させ、その後、前記設定した待機時間が経過したと判定すると、前記第3検出値を取得し、さらに、前記第1ヒータ及び前記第2ヒータを非稼働状態にして前記第3基準値を取得する、燃料電池装置。 - 請求項3から5の何れか一項に記載の燃料電池装置において、
前記補機は、ブロワ、ポンプ及びファンのうちの少なくとも1つを含み、
前記制御部は、前記電流センサが検出する検出値が閾値を下回ると判定した場合には、稼働状態である前記ブロワ、ポンプ及びファンのうちの少なくとも1つを非稼働状態にする、燃料電池装置。 - 請求項1から13の何れか一項に記載の燃料電池装置において、
前記制御部は、前記電流センサが異常であると判定した場合には、前記電流センサが異常である旨を、リモコン及び遠隔サーバのうちの少なくとも一方に送信する、燃料電池装置。 - 電流センサの異常を検出する方法であって、
補機を稼働させるステップと、
前記補機が稼働状態であるときに前記電流センサが検出する、電力系統から前記補機に流れる検出値に基づいて、前記電流センサの異常を検出ステップと、を含む、電流センサの異常を検出する方法。
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