WO2013179599A1 - 発電システムおよびその制御方法、並びに、蓄電池システムおよびその運用方法 - Google Patents

発電システムおよびその制御方法、並びに、蓄電池システムおよびその運用方法 Download PDF

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遠矢 正一
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Definitions

  • the present invention relates to a power generation system, and more particularly to a power generation system that can be activated when power supply from a power system is stopped.
  • a power generation system such as a fuel cell system requires an external power supply to start power generation, and is generally started by power supply from an electric power system. For this reason, when the power supply from the power system is stopped, for example, at the time of a power failure, the power generation system cannot be started.
  • An object of the present invention is to provide a power generation system that can be started even in the event of a power failure and that can efficiently operate the power required for the startup.
  • a power generation system is a power generation system that outputs generated electric power to a load, and a power generation unit that generates electric power and a storage battery system are detachably connected to each other.
  • the input unit for receiving supply, the storage battery system is detachably connected, the output unit for supplying power to the storage battery system, and the power supplied from the storage battery system connected to the input unit
  • the power generation unit includes a control unit that supplies the power generated by the power generation unit to the storage battery system.
  • the power generation system of the present invention can be activated even during a power failure, and can efficiently operate the power necessary for activation.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a fuel cell system according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a system configuration of the fuel cell system according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a flow of electric power supplied from the storage battery system to the fuel cell system in the activated state.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a specific configuration of the power adjustment unit of the fuel cell system and the power adjustment unit of the storage battery system.
  • FIG. 5 is a flowchart of the operation of the fuel cell system according to Embodiment 1.
  • FIG. 6 is a flowchart of the operation of the storage battery system.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a fuel cell system according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a system configuration of the fuel cell system according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a flow of electric power supplied from the storage battery system to the fuel cell system in
  • FIG. 7 is a flowchart of the operation of the fuel cell system when the supply of power from the storage battery system is stopped in the single operation state.
  • FIG. 8 is a flowchart of the operation of the storage battery system when the supply of power from the storage battery system is stopped in the single operation state.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating the flow of power when excess power from the storage battery system is output to the load in the fuel cell system.
  • FIG. 10 is a flowchart of the operation of the fuel cell system when excess power from the storage battery system is output to the load.
  • FIG. 11 is a block diagram showing a system configuration of a fuel cell system according to Embodiment 2.
  • FIG. 12 is a flowchart of the operation of the fuel cell system according to Embodiment 2.
  • Patent Document 1 a technique using an in-vehicle battery as a power source for starting a fuel cell is known (for example, Patent Document 1).
  • Patent Document 1 a technique using an in-vehicle battery as a power source in this way, the fuel cell system can be started without using power from the power system.
  • a power generation system is a power generation system that outputs generated power to a load, and a power generation unit that generates power and a storage battery system are detachably connected to each other.
  • the input unit for receiving supply, the storage battery system is detachably connected, the output unit for supplying power to the storage battery system, and the power supplied from the storage battery system connected to the input unit
  • the power generation unit includes a control unit that supplies the power generated by the power generation unit to the storage battery system.
  • the storage battery system is charged.
  • one storage battery system can be used to start a plurality of power generation systems during a disaster. That is, the available power can be efficiently operated.
  • the input unit may be an AC (Alternating Current) plug
  • the output unit may be an outlet
  • the power supply detection part which detects the power failure of an electric power system is provided, and the said control part may supply the electric power which the said power generation part generated to the said storage battery system, when the said power failure detection part detects a power failure.
  • one storage battery system can be used to start a plurality of power generation systems in the event of a power failure.
  • control unit detects the power generation amount of the power generation unit and determines that the power generation unit is in a single operation state capable of maintaining a predetermined power generation amount
  • the power generated by the power generation unit is supplied to the storage battery system. You may supply.
  • control unit may supply the storage battery system with the integrated power amount supplied from the storage battery system until the power generation unit enters the single operation state.
  • the control unit may supply the storage battery system with an amount of power obtained by adding the amount of power lost when the storage battery system is charged and discharged and the integrated power amount.
  • a display unit may be further provided, and the control unit may display the integrated power amount on the display unit.
  • control unit may fully charge the storage battery system when it is determined that the power generation unit is in the single operation state.
  • the control unit may stop supplying power from the storage battery system when it is determined that the power generation unit is in the single operation state.
  • control unit determines that the power generation unit is in the single operation state
  • control unit supplies power obtained by removing power necessary for driving the load from power generated by the power generation unit to the storage battery system. May be.
  • the power generation system can charge the storage battery system while maintaining the power supply to the load.
  • control unit excludes power necessary for the power generation unit to be in the single operation state from power supplied from the storage battery system until it is determined that the power generation unit has been in the single operation state.
  • the excess power which is the remaining power, may be output to the load.
  • control unit determines that the power generation unit is in the single operation state, if the power generated by the power generation unit is equal to or higher than the power required by the load, the control unit supplies the excess power to the load. May be stopped and the power generated by the power generation unit may be output to the load.
  • the power generation system may be a fuel cell system.
  • the power generation system control method is a power generation system control method for outputting generated power to a load, wherein a storage battery system is detachably connected to the power generation system, and the storage battery A starting step of starting the power generation system with electric power supplied from the system; and a charging step of charging the storage battery system with electric power generated by the power generation system after the starting step.
  • a storage battery system includes a power storage unit, an output unit to which the power generation system is detachably connected to supply power to the power generation system, and power supply from the power generation system For this purpose, the power generation system is detachably connected, and the power storage unit is discharged to supply power via the output unit to start the power generation system. And a control unit that charges the power storage unit with electric power supplied via the control unit.
  • the control unit starts the first power generation system by discharging the power storage unit, and then The second power generation is performed by charging the power storage unit with power supplied from a power generation system, and then discharging the power storage unit when a second power generation system is connected to the output unit and the input unit. After the system is activated, the power storage unit may be charged with electric power supplied from the second power generation system.
  • the operation method of the storage battery system which concerns on 1 aspect of this invention is an operation method of an electrical storage area system, Comprising: When the 1st electric power generation system is connected to the said storage battery system, the said storage battery system supplies electric power. A first activation step of activating the first power generation system, a first charging step in which the first power generation system charges the storage battery system after the first activation step, and a first charging step. Later, when a second power generation system is connected to the storage battery system, a second startup step of starting the second power generation system by supplying power to the storage battery system, and after the second startup step And a second charging step in which the second power generation system charges the storage battery system.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a fuel cell system according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a fuel cell system according to Embodiment 1.
  • the fuel cell system 100 is an example of a power generation system, and is a household fuel cell system that is activated using electric power supplied from a commercial system 105 (power system) via a distribution board 115.
  • the outer shape of the fuel cell system 100 is about 2000 mm high ⁇ 300 mm wide ⁇ 500 mm deep.
  • the fuel cell system 100 can generate electric power of about 0.75 kW without using external electric power in a single operation state to be described later.
  • Distribution board 115 selects power from fuel cell system 100 and commercial system 105 and outputs it to a load connected to the electrical system in the home. As schematically illustrated in FIG. 1, in the event of a power failure, the commercial system is separated from the fuel cell system 100 and the home electrical system by a shut-off portion provided inside the distribution board 115, so that the fuel cell The system 100 and the home electrical system cannot receive power from the commercial system 105.
  • Embodiment 1 describes an example in which the fuel cell system 100 is operated in cooperation with the storage battery system 200 when the power supply from the commercial system 105 cannot be received as described above.
  • the fuel cell system may be referred to as FC (Fuel Cell) in the first embodiment and the drawings.
  • the storage battery system 200 has the size and appearance of a small suitcase for travel.
  • a handle that can be stored is provided on the upper surface of the storage battery system 200, and wheels (rollers) are provided on the bottom surface of the storage battery system 200. Thereby, the user can move the storage battery system 200 freely.
  • the output voltage of the storage battery system 200 is AC 100 V ⁇ 50 Hz (or 60 Hz), and the storage battery system 200 can charge power of about 2 kWh.
  • the storage battery system 200 is normally used as a portable power supply in the first embodiment, but is also used to start the fuel cell system 100.
  • the storage battery system 200 includes a storage battery system outlet 220 (output unit) to which the fuel cell system 100 is detachably connected in order to supply power to the fuel cell system 100.
  • the storage battery system 200 includes a storage battery system plug 210 (input unit) to which the fuel cell system 100 is detachably connected in order to receive power supply from the fuel cell system 100.
  • the storage battery system may be expressed as SB (Storage Battery).
  • the fuel cell system 100 includes an emergency plug 110 (input unit).
  • the emergency plug 110 is connected to the storage battery system outlet 220.
  • the fuel cell system 100 can be activated by supplying power from the storage battery system 200.
  • the emergency plug 110 is, for example, a general-purpose AC (Alternating Current) plug, but may be a dedicated plug corresponding to the storage battery system outlet 220.
  • the storage battery system outlet 220 is, for example, a general-purpose outlet, but may be a dedicated outlet corresponding to the emergency plug 110.
  • the emergency plug 110 and the storage battery system outlet 220 are detachably connected by the user. That is, the fuel cell system 100 and the storage battery system 200 are detachably connected by the user.
  • the fuel cell system 100 includes an emergency outlet 120 (output unit).
  • an emergency such as a disaster
  • the user connects the emergency plug 110 to the storage battery system outlet 220 and connects the storage battery system plug 210 to the emergency outlet 120.
  • the storage battery system 200 is charged by the fuel cell system 100.
  • the emergency outlet 120 is, for example, a general-purpose outlet, but may be a dedicated outlet corresponding to the storage battery system plug 210.
  • the storage battery system plug 210 is a general-purpose plug, for example, but may be a dedicated plug corresponding to the emergency outlet 120.
  • the emergency outlet 120 and the storage battery system plug 210 are detachably connected by the user. That is, the fuel cell system 100 and the storage battery system 200 are detachably connected by the user.
  • the emergency plug 110 and the emergency outlet 120 are normally covered with the cover 125 and are not exposed to the outside of the fuel cell system.
  • the fuel cell system 100 and the storage battery system 200 are connected by two sets of plugs and outlets, but dedicated connection means are used for connection between the fuel cell system 100 and the storage battery system 200. May be. In the case of dedicated connection means, the correspondence between the plug and the outlet may be reversed. Further, the fuel cell system 100 and the storage battery system 200 may be connected by a set of plugs and outlets.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the system configuration of the fuel cell system 100.
  • the fuel cell system 100 outputs the power generated by the power generation unit 140 using the fuel cell to the load 160.
  • the fuel cell system 100 includes a power adjustment unit 130, a power generation unit 140, and a control unit 150.
  • the power adjustment unit 130 adjusts the power supplied to the fuel cell system 100 and the power output from the fuel cell system 100.
  • the power supplied to the fuel cell system 100 means power supplied to the fuel cell system 100 (power adjustment unit 130) from an external device for activation.
  • the power supplied to the fuel cell system 100 means the power supplied from the storage battery system 200 (the power adjustment unit 230) to the power adjustment unit 130.
  • the power supplied to the fuel cell system 100 is the power received by the fuel cell system 100.
  • the power output from the fuel cell system 100 is the power supplied from the fuel cell system 100 (the power adjustment unit 130) to the load 160 connected to the electric system 170, and the power adjustment unit 130. Means the power supplied to the storage battery system 200 (power adjustment unit 230).
  • the power output from the fuel cell system 100 is the power transmitted by the fuel cell system 100.
  • the fuel cell system 100 can output the electric power supplied from the storage battery system 200 to the load 160 as it is. That is, such power is also included in the power output from the fuel cell system 100.
  • the power adjustment unit 130 notifies the control unit 150 of demand power that is power to be output to the load 160.
  • the power to be output to the load 160 is, in other words, power consumption necessary for driving the load 160.
  • the power adjustment unit 130 measures the power demand by measuring the value of the current flowing through the load 160 with a CT (Current Transformer) sensor and notifies the control unit 150 of the demand power.
  • CT Current Transformer
  • the power generation unit 140 is a power generation device using a fuel cell, and generates DC power from a fuel gas mainly composed of hydrogen and oxygen.
  • the fuel gas is so-called city gas.
  • the fuel cell system 100 requires electric power to start (activate) power generation by the power generation unit 140, and the power generation by the power generation unit 140 requires external power supply for a certain period of time. In this way, a state where power generation is performed using the supplied power is defined as an activated state.
  • the fuel cell system 100 is activated by supplying power from the storage battery system 200. That is, the power generation unit 140 enters an activated state in which power can be generated by the power supplied from the storage battery system 200 capable of charging / discharging power to the fuel cell system 100 by the power adjustment unit 130. In other words, when the power generation unit 140 is stopped, the power generation unit 140 is activated by the power supplied from the storage battery system 200 connected to the emergency plug 110.
  • FIG. 3 is a diagram showing the flow of power supplied from the storage battery system 200 to the fuel cell system 100 in the activated state.
  • the electric power discharged from the power storage unit 240 of the storage battery system is supplied to the power generation unit 140 via the power adjustment unit 230 and the power adjustment unit 130.
  • the power generation unit 140 enters a single operation state after a certain period of time has elapsed since startup.
  • the isolated operation state is a state in which the fuel cell system 100 can maintain a predetermined output even when there is no external power supply.
  • the predetermined output is a power value determined by the specification (design) of the fuel cell system 100, and is, for example, 0.75 kW.
  • the control unit 150 controls the power adjustment unit 130 to adjust the power output from the fuel cell system 100 to the outside and the power supplied from the outside to the fuel cell system. Further, the control unit 150 controls the power generated by the power generation unit 140 in accordance with the demand power notified by the power adjustment unit 130. Since the power generation unit 140 uses the above-described chemical reaction of the fuel cell for power generation, the power generated by the power generation unit 140 cannot cope with the rapid fluctuation of the demand power of the load 160. For this reason, for example, the control unit 150 causes the power generation unit 140 to generate more power than the demand power amount, adjusts the power by the power adjustment unit 130, and controls the power output from the fuel cell system to follow the demand power. .
  • the fuel cell system 100 is recovered by a heat exchanger for recovering exhaust heat generated from the power generation unit 140, a heater for converting surplus power from the power generation unit 140 into heat, and a heat exchanger.
  • a hot water storage tank for storing hot water obtained by using heat or heat converted by a heater is provided.
  • surplus power that has not been output to the load 160 can be consumed by this heater.
  • control unit 150 determines that the power generation unit 140 is in the single operation state
  • the control unit 150 controls the power adjustment unit 130 to output the power generated by the power generation unit 140 to the storage battery system 200.
  • Charge In other words, when the power generation unit 140 is activated by the power of the storage battery system 200 and the storage battery system 200 is connected to the emergency outlet 120, the power generated by the power generation unit 140 is generated in the storage battery system 200. Supply. Details of the operation of charging the storage battery system 200 by the control unit 150 will be described later.
  • the storage battery system 200 includes a power adjustment unit 230, a power storage unit 240, and a control unit 250.
  • the power adjustment unit 230 adjusts the power supplied to the storage battery system 200 and the power output from the storage battery system 200 based on the control of the control unit 250.
  • the power storage unit 240 is a secondary battery that can be repeatedly charged and discharged, and outputs DC power during discharging.
  • the power storage unit 240 is a removable cartridge storage battery. That is, the power storage unit 240 of the storage battery system 200 is replaceable.
  • the control unit 250 adjusts the power supplied to the storage battery system 200 and the power output from the storage battery system 200 by controlling the power adjustment unit 230. For example, the control unit 250 detects the amount of power stored in the power storage unit 240 and controls the power storage amount of the power storage unit 240 to be within a predetermined range. Thereby, it is possible to prevent the power storage unit 240 from continuing to be charged even when the power storage unit 240 is fully charged, and to prevent the power storage unit 240 from continuing to be discharged even when the power storage amount of the power storage unit 240 becomes empty.
  • control unit 250 discharges the power storage unit 240 to supply power to the fuel cell system 100 via the storage battery system outlet 220 to start the fuel cell system 100, and from the fuel cell system 100 to the storage battery system plug 210.
  • the power storage unit 240 is charged with the electric power supplied via.
  • the amount of power to be supplied from the storage battery system 200 to the fuel cell system 100 is determined (controlled) not by the control unit 250 of the storage battery system 200 but by the required power amount of the power adjustment unit 130 of the fuel cell system 100. . That is, the storage battery system 200 operates dependently on the fuel cell system 100.
  • the load 160 is a household electric device such as a television, an air conditioner, and a refrigerator in the first embodiment.
  • the power generation unit 140 outputs DC power, but the DC power generated by the power generation unit 140 is converted into AC power by an inverter provided in the power adjustment unit 130 and output.
  • power storage unit 240 outputs DC power, but the DC power discharged by power storage unit 240 is converted into AC power by an inverter included in power adjustment unit 230 and output.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a specific configuration of the power adjustment unit 130 and the power adjustment unit 230.
  • the power adjustment unit 130 converts the DC / DC converter 131 that converts the voltage level of the DC voltage (DC power) output from the power generation unit 140 and the DC voltage output from the DC / DC converter 131. And a DC / AC inverter 132 that converts the voltage into an AC voltage and outputs the AC voltage.
  • the electric power output from the fuel cell system 100 to the electric system 170 or the storage battery system 200 is AC power.
  • the power supplied to the fuel cell system 100 is converted into DC power by the DC / AC inverter 132, and then the voltage level is converted by the DC / DC converter 131 and supplied to the power generation unit 140.
  • the power supplied to the storage battery system 200 may be output to the electric system 170 as it is. In this case, the electric power supplied to the storage battery system 200 is output to the electric system 170 as it is without using a DC / AC inverter.
  • the power adjustment unit 230 includes a DC / AC inverter 232 that converts a DC voltage discharged from the power storage unit 240 into an AC voltage and outputs the AC voltage. Thereby, the electric power output from the storage battery system 200 to the fuel cell system 100 is AC power.
  • the power supplied to the storage battery system 200 is converted into DC power by the DC / AC inverter 232 and then the power storage unit 240 is charged.
  • FIG. 5 is a flowchart of the operation of the fuel cell system 100.
  • the control unit 150 detects a power failure (S101). Specifically, the control unit 150 detects that power is not supplied from the commercial system 105 via the distribution board 115.
  • control unit 150 supplies power from the storage battery system 200 to the fuel cell system 100 by controlling the power adjustment unit 130 (S102). Moreover, the control part 150 controls the electric power adjustment part 130, supplies the electric power supplied from the storage battery system 200 to the fuel cell system 100 to the electric power generation part 140, and makes the electric power generation part 140 a starting state (S103).
  • the control unit 150 monitors the power generation amount of the power generation unit 140 (S104). Based on the amount of power generated by the power generation unit 140, the control unit 150 determines whether or not the power generation unit 140 is in an independent operation state even when there is no power supplied from the storage battery system 200 (S105). The control unit 150 typically measures the power generation amount of the power generation unit 140. Note that, in the fuel cell system 100, after a predetermined time has elapsed since the start of the fuel cell system 100, the power generation amount of the power generation unit 140 is stabilized, and the power generation unit 140 enters the single operation state. Therefore, the control unit 150 may determine that the power generation unit 140 has entered the single operation state after a lapse of a predetermined time since the power generation unit 140 has been activated. The predetermined time in this case is a time set in advance by design or the like.
  • control unit 150 determines that the power generation unit 140 has entered the single operation state (Yes in S105)
  • the control unit 150 controls the power adjustment unit 130 to generate the power generated by the power generation unit 140 as a storage battery. Output to system 200.
  • the electric power output to the storage battery system 200 charges the power storage unit 240 (S106).
  • control unit 150 removes the demand power from the power generated by the power generation unit 140 while outputting the demand power necessary for driving the load 160 to the load 160, which is notified from the power adjustment unit 130. May be output to the storage battery system 200. As a result, the power storage unit 240 can be charged while maintaining the power supply to the load 160.
  • the control unit 150 determines whether the amount of power output to the storage battery system 200 has reached a predetermined amount of power (S107).
  • the predetermined electric energy is an integrated electric energy necessary for the fuel cell system 100 to be in a single operation state, and is a predetermined electric energy set in advance by design or the like.
  • the integrated power amount actually supplied from the storage battery system 200 to the fuel cell system 100 before the control unit 150 determines that the power generation unit 140 is in the single operation state is different from the predetermined power amount.
  • the predetermined power amount is a power amount corresponding to the integrated power amount.
  • FIG. 6 is a flowchart of the operation of the storage battery system 200.
  • the power adjustment unit 230 of the storage battery system 200 outputs power to the fuel cell system 100 (S201). Subsequently, in response to step S106 in the operation of the fuel cell system 100, the power adjustment unit 230 of the storage battery system 200 charges the power storage unit 240 with the power output from the fuel cell system 100 (S202).
  • the storage battery system 200 is automatically charged after the fuel cell system 100 enters the single operation state. Thereby, for example, one storage battery system 200 can be used to start the plurality of fuel cell systems 100 at the time of a disaster. That is, the available power can be efficiently operated.
  • the control unit 150 may stop the supply of power from the storage battery system 200 by controlling the power adjustment unit 130.
  • FIG. 7 is a flowchart of the operation of the fuel cell system 100 when the supply of power from the storage battery system 200 is stopped in the single operation state.
  • FIG. 8 is a flowchart of the operation of the storage battery system 200 when the supply of power from the storage battery system 200 is stopped in the single operation state.
  • step S105 the control unit 150 stops the supply of power from the storage battery system 200 by controlling the power adjustment unit 130 (S108). Subsequently, while the supply of power from the storage battery system 200 is stopped, the control unit 150 controls the power adjustment unit 130 to output the power generated by the power generation unit 140 to the storage battery system 200, and the power storage unit 240 is charged (S106).
  • the power adjustment unit 230 of the storage battery system 200 stops the output of power to the fuel cell system 100 (S203).
  • the control unit 150 needs to supply all of the electric power supplied from the storage battery system 200 to the fuel cell system 100 to the power generation unit 140 while the power generation unit 140 is in the activated state (until the single operation state). There is no.
  • the control unit 150 may supply only the amount of power necessary for maintaining the activated state of the power generation unit 140 to the power generation unit 140 and output the remaining power (excess power) to the load 160 as it is. That is, the control unit 150 uses the power obtained by removing the power necessary for the power generation unit 140 to be in the activated state from the power supplied from the storage battery system 200 until the power generation unit 140 determines that the power generation unit 140 is in the single operation state. A certain excess power may be output to the load 160 by controlling the power adjustment unit 130.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a flow of electric power when the excess electric power from the storage battery system 200 is output to the load 160 in the fuel cell system 100.
  • FIG. 10 is a flowchart of the operation of the fuel cell system 100 when the excess power from the storage battery system 200 is output to the load 160.
  • the control unit 150 determines whether or not there is excess power (S109). Specifically, it is determined whether or not the power supplied from the storage battery system 200 to the power adjustment unit 130 exceeds the power necessary to maintain the activated state of the power generation unit 140.
  • the power necessary for maintaining the power generation unit 140 in the activated state may be obtained by the control unit 150 from the power generation amount of the power generation unit 140 and the power supplied to the power adjustment unit 130, or may be set in advance. It may be a value.
  • the control unit 150 When the power supplied from the storage battery system 200 to the power adjustment unit 130 includes excess power (Yes in S109), the control unit 150 outputs the excess power to the load 160 (S110).
  • the power of the storage battery system 200 can be used efficiently.
  • the above excess power may be consumed in the above-described heater.
  • the power generation unit 140 determines that the power generation unit 140 is in the single operation state, only the power necessary for the power generation unit 140 to be in the activated state is supplied from the storage battery system 200 to the fuel cell system 100.
  • the power adjustment unit 130 may be controlled as described above.
  • the control part 150 may stop the output to the load of the said excess electric power. That is, when the control unit 150 determines that the power generation unit 140 is in the single operation state, the power adjustment is performed when the power that can be generated by the power generation unit 140 is equal to or higher than the demand power that is necessary for driving the load 160. By controlling the unit 130, the output of the excess power to the load 160 may be stopped, and the power generated by the power generation unit 140 may be output to the load 160.
  • the storage battery system 200 when the fuel cell system 100 is activated using the power of the storage battery system 200, the storage battery system 200 is automatically charged after the fuel cell system 100 enters the single operation state. Thereby, for example, one storage battery system 200 can be used to start the plurality of fuel cell systems 100 at the time of a disaster. That is, the available power can be efficiently operated.
  • the storage battery system 200 activates the first fuel cell system by supplying power, and then the first fuel cell The battery system charges the storage battery system 200. Thereafter, when a second fuel cell system different from the first fuel cell system is connected to the storage battery system, the storage battery system 200 is charged to the second fuel cell system by the first fuel cell system.
  • the second fuel cell system can be started by supplying the power.
  • control unit 150 detects a power failure
  • the fuel cell system 100 may further include a power failure detection unit that detects a power failure in the power system.
  • control unit 150 supplies the power generated by the power generation unit 140 to the storage battery system 200 when the power failure detection unit detects a power failure.
  • control unit 150 may further detect whether or not the storage battery system outlet 220 of the storage battery system 200 is connected to the emergency plug 110.
  • control unit 150 may further detect whether or not the storage battery system plug 210 of the storage battery system 200 is connected to the emergency outlet 120. In this case, when the power generation unit 140 is activated by the power of the storage battery system 200 and the control unit 150 detects that the storage battery system plug 210 is connected to the emergency outlet 120, the storage battery system The power generated by the power generation unit 140 is supplied to 200.
  • the fuel cell system 100 After the fuel cell system 100 enters the single operation state, the fuel cell system 100 outputs a predetermined amount of power required until the fuel cell system 100 enters the single operation state to the storage battery system, and charges the power storage unit 240. did.
  • the fuel cell system may store the amount of power received from the storage battery system until it enters the single operation state, and may charge the power storage unit 240 with the stored amount of power.
  • such a fuel cell system will be described.
  • FIG. 11 is a block diagram showing the system configuration of the fuel cell system according to Embodiment 2.
  • components having the same reference numerals as those in FIG. 2 are the same as those in FIG.
  • the fuel cell system 300 further differs from the fuel cell system 100 in that it includes a storage unit 180 and a display unit 190.
  • the storage unit 180 the integrated power amount actually supplied from the storage battery system 200 to the fuel cell system 100 until it is determined that the power generation unit 140 is in the single operation state is stored by the control unit 150.
  • the storage unit 180 is, for example, DRAM (Dynamic Random Access Memory), SDRAM (Synchronous Dynamic Access Memory), flash memory, ferroelectric memory, or HDD (Hard Disk Drive) data.
  • the integrated power amount obtained by the control unit 150 referring to the storage unit 180 is displayed by the control unit 150.
  • the display unit 190 is an LCD (Liquid Crystal Display) in the first embodiment.
  • the display unit 190 may be a segment display that displays only the numerical value of the electric energy.
  • the display unit 190 may notify whether or not the supply of power from the fuel cell system 100 is completed.
  • the display unit 190 is specifically realized as an LED (Light Emitted Diode) that is turned on or off depending on whether or not the supply of power from the fuel cell system 100 is completed.
  • FIG. 12 is a flowchart of the operation of the fuel cell system 300 according to the second embodiment.
  • control unit 150 stores the amount of power supplied from the storage battery system 200 to the fuel cell system 300 (S111) and displays it on the display unit 190 (S112). .
  • the control unit 150 monitors the power generation amount of the power generation unit 140 (S104), and repeats the operations from step S103 to step S104 until the fuel cell system 300 is in a single operation state (Yes in S105). That is, the amount of power stored in the storage unit 180 and the amount of power displayed on the display unit 190 are updated at a constant cycle until the fuel cell system 300 enters the single operation state.
  • the integrated electric energy is stored in the storage unit 180, and the integrated electric energy is displayed on the display unit 190.
  • the amount of power displayed on the display unit 190 may not be updated at a constant cycle. After the fuel cell system 100 enters the single operation state, the integrated power amount may be displayed.
  • control unit 150 After the fuel cell system 300 enters the single operation state, the control unit 150 outputs power to the storage battery system 200 by controlling the power adjustment unit 130 (S106), and the amount of power charged in the power storage unit 240 is stored. The power storage unit 240 is charged until the integrated power amount stored in the unit 180 is reached (S113).
  • the control unit 150 may charge at least the accumulated power amount to the power storage unit 240. For example, in consideration of a loss of power supplied from the storage battery system 200 to the fuel cell system 300 until the power generation unit 140 enters the single operation state, the control unit 150 supplies more power than the integrated power amount.
  • the power storage unit 240 may be charged. That is, the control unit 150 may supply the storage battery system 200 with the amount of power obtained by adding the amount of power lost and the accumulated power amount when the storage battery system 200 is charged and discharged.
  • the power loss here means, for example, power conversion loss in the DC / AC inverter 232.
  • the amount of power for loss is determined in advance at the time of design, for example.
  • control unit 150 may output the power storage unit 240 until the power storage unit 240 is fully charged to charge the power storage unit 240.
  • the accumulated power amount may be held in the storage unit 180. Good. Thereby, when the fuel cell system 300 and the storage battery system 200 are connected again, the fuel cell system 300 can return the accumulated power amount to the storage battery system 200.
  • the fuel cell system 300 and the storage battery system 200 according to Embodiment 2 have been described above.
  • the fuel cell system 300 can return the amount of electric power more accurate than that in the first embodiment to the storage battery system 200.
  • the fuel cell system and the storage battery system are described as separate devices.
  • the storage battery system may be provided in the fuel cell system.
  • the fuel cell system may further include a storage battery system.
  • the present invention can be applied to other than the fuel cell system, and can be applied to a power generation system that requires electric power for startup.
  • the present invention can be applied to a diesel power generation system, a power generation system using a steam turbine, a biomass power generation system, a nuclear power generation system, or the like as long as power is required for startup.
  • each of the above devices can be realized by a computer system including a microprocessor, a ROM, a RAM, a hard disk unit, a display unit, a keyboard, a mouse, and the like.
  • a computer program is stored in the RAM or the hard disk unit.
  • Each device achieves its functions by the microprocessor operating according to the computer program.
  • the computer program is configured by combining a plurality of instruction codes indicating instructions for the computer in order to achieve a predetermined function.
  • a part or all of the components constituting each of the above devices may be configured by one system LSI (Large Scale Integration).
  • the system LSI is an ultra-multifunctional LSI manufactured by integrating a plurality of components on a single chip, and specifically, a computer system including a microprocessor, ROM, RAM, and the like. .
  • a computer program is stored in the ROM.
  • the system LSI achieves its functions by the microprocessor loading a computer program from the ROM to the RAM and performing operations such as operations in accordance with the loaded computer program.
  • Part or all of the constituent elements constituting each of the above devices may be configured from an IC card or a single module that can be attached to and detached from each device.
  • the IC card or module is a computer system that includes a microprocessor, ROM, RAM, and the like.
  • the IC card or the module may include the super multifunctional LSI described above.
  • the IC card or the module achieves its functions by the microprocessor operating according to the computer program. This IC card or this module may have tamper resistance.
  • the present invention may be realized by the method described above. Further, these methods may be realized by a computer program realized by a computer, or may be realized by a digital signal consisting of a computer program.
  • the present invention also relates to a computer readable recording medium such as a flexible disk, hard disk, CD-ROM, MO, DVD, DVD-ROM, DVD-RAM, BD (Blu-ray (registered trademark)). ) Disc), or recorded in a semiconductor memory or the like. Moreover, you may implement
  • a computer program or a digital signal may be transmitted via an electric communication line, a wireless or wired communication line, a network represented by the Internet, a data broadcast, or the like.
  • the present invention is also a computer system including a microprocessor and a memory.
  • the memory stores a computer program, and the microprocessor may operate according to the computer program.
  • program or digital signal may be recorded on a recording medium and transferred, or the program or digital signal may be transferred via a network or the like, and may be implemented by another independent computer system.
  • this invention is not limited to these embodiment or its modification. Unless it deviates from the gist of the present invention, various modifications conceived by those skilled in the art are applied to the present embodiment or the modification thereof, or a form constructed by combining different embodiments or components in the modification. Included within the scope of the present invention.
  • the present invention is useful as a fuel cell system that can be activated even in the event of a power failure and that can efficiently operate the power required for activation.

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Abstract

 発電した電力を負荷に出力する発電システム(100)であって、電力を発電する発電部(140)と、蓄電池システム(200)が着脱自在に接続され、蓄電池システム(200)から電力の供給を受けるための入力部と、蓄電池システム(200)が着脱自在に接続され、蓄電池システム(200)に電力を供給するための出力部と、入力部に接続される蓄電池システム(200)から供給される電力によって発電部(140)を起動した場合であって、かつ、出力部に蓄電池システム(200)が接続されている場合、蓄電池システム(200)に発電部(140)が発電した電力を供給する制御部(150)とを備える。

Description

発電システムおよびその制御方法、並びに、蓄電池システムおよびその運用方法
 本発明は、発電システムに関するものであって、特に、電力系統からの電力供給が停止しているときに起動することができる発電システム等に関する。
 近年、水素と酸素から水を生成する化学反応を利用して電気を発生させる燃料電池を利用した発電システムである、燃料電池システムの開発が進んでいる(例えば、特許文献1参照)。
国際公開第2007/077820号
 通常、燃料電池システムのような発電システムは、発電を開始するための起動に外部からの電力供給を必要とし、一般的には、電力系統からの電力供給により起動する。このため、電力系統からの電力供給が停止しているような場合、例えば、停電時には、発電システムを起動させることができない。
 本発明は、停電時においても起動が可能であり、かつ起動に必要な電力を効率的に運用できる発電システムを提供することを目的とする。
 本発明の一実施の形態に係る発電システムは、発電した電力を負荷に出力する発電システムであって、電力を発電する発電部と、蓄電池システムが着脱自在に接続され、前記蓄電池システムから電力の供給を受けるための入力部と、前記蓄電池システムが着脱自在に接続され、前記蓄電池システムに電力を供給するための出力部と、前記入力部に接続される前記蓄電池システムから供給される電力によって前記発電部を起動した場合であって、かつ、前記出力部に前記蓄電池システムが接続されている場合、前記蓄電池システムに前記発電部が発電した電力を供給する制御部とを備える。
 なお、これらの全般的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なCD-ROMなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
 本発明の発電システムは、停電時においても起動が可能であり、かつ起動に必要な電力を効率的に運用できる。
図1は、実施の形態1に係る燃料電池システムの構成を表す図である。 図2は、実施の形態1に係る燃料電池システムのシステム構成を表すブロック図である。 図3は、起動状態における、蓄電池システムから燃料電池システムに供給される電力の流れを表す図である。 図4は、燃料電池システムの電力調整部および蓄電池システムの電力調整部の具体的な構成の例を示す図である。 図5は、実施の形態1に係る燃料電池システムの動作のフローチャートである。 図6は、蓄電池システムの動作のフローチャートである。 図7は、単独運転状態において蓄電池システムからの電力の供給を停止する場合の燃料電池システムの動作のフローチャートである。 図8は、単独運転状態において蓄電池システムからの電力の供給を停止する場合の蓄電池システムの動作のフローチャートである。 図9は、燃料電池システムにおいて蓄電池システムからの超過電力を負荷に出力する場合の電力の流れを表す図である。 図10は、蓄電池システムからの超過電力を負荷に出力する場合の燃料電池システムの動作のフローチャートである。 図11は、実施の形態2に係る燃料電池システムのシステム構成を表すブロック図である。 図12は、実施の形態2に係る燃料電池システムの動作のフローチャートである。
 (本発明の基礎となった知見)
 背景技術で説明したように、燃料電池システムのような発電システムが起動して単独で発電できる状態になるまでは、外部から発電システムに電力が供給される必要がある。一般的には、燃料電池システムは、電力系統からの電力供給により起動するため、停電時には、燃料電池システムを起動させることができない。つまり、災害或いは落雷等で電力系統からの電力が停止した場合は、燃料電池システムを起動できない。
 このような課題に対し、従来、燃料電池を起動させるために車載バッテリーを電源として用いる技術が知られている(例えば、特許文献1)。このように車載バッテリーを電源として用いることで、電力系統からの電力を用いることなく燃料電池システムを起動させることができる。
 しかしながら、特許文献1に記載の技術では、燃料電池システムを起動させることにより、車載バッテリーの充電残量が減少し、バッテリーに電力が充分に残されていないために車を起動させることができないような場合がある。災害時などは、上記車載バッテリー等を含めた利用可能な電力を効率的に運用する必要がある。
 そこで、本発明の一態様に係る発電システムは、発電した電力を負荷に出力する発電システムであって、電力を発電する発電部と、蓄電池システムが着脱自在に接続され、前記蓄電池システムから電力の供給を受けるための入力部と、前記蓄電池システムが着脱自在に接続され、前記蓄電池システムに電力を供給するための出力部と、前記入力部に接続される前記蓄電池システムから供給される電力によって前記発電部を起動した場合であって、かつ、前記出力部に前記蓄電池システムが接続されている場合、前記蓄電池システムに前記発電部が発電した電力を供給する制御部とを備える。
 これにより、発電システムが起動した後、蓄電池システムは充電される。よって、例えば、災害時に一の蓄電池システムを複数の発電システムの起動に用いることができる。つまり、利用可能な電力を効率的に運用することができる。
 また、前記入力部は、AC(Alternating Current)プラグであり、前記出力部は、コンセントであってもよい。
 また、さらに、電力系統の停電を検知する停電検知部を備え、前記制御部は、前記停電検知部が停電を検知した場合、前記蓄電池システムに前記発電部が発電した電力を供給してもよい。
 このように、例えば、停電時に一の蓄電池システムを複数の発電システムの起動に用いることができる。
 また、前記制御部は、前記発電部の発電量を検出し、前記発電部が所定の発電量を維持できる単独運転状態になったと判断した場合、前記蓄電池システムに前記発電部が発電した電力を供給してもよい。
 これにより、単独運転状態になった後、発電システムは、蓄電池システムに電力を出力する。したがって、蓄電池システムは、発電システムによって充電され、充電量が回復される。
 また、前記制御部は、前記発電部が前記単独運転状態になるまでに前記蓄電池システムから供給された積算電力量を前記蓄電池システムに供給してもよい。
 これにより、発電システムは、少なくとも蓄電池システムから供給された電力を正確に蓄電池システムに返還することが可能である。
 また、前記制御部は、前記蓄電池システムが充放電する際にロスする分の電力量と前記積算電力量とを加算した電力量を前記蓄電池システムに供給してもよい。
 また、さらに、表示部を備え、前記制御部は、前記表示部に前記積算電力量を表示してもよい。
 これにより、発電システムは、少なくとも蓄電池システムから供給された電力量を表示し、ユーザに知らせることが可能である。
 また、前記制御部は、前記発電部が前記単独運転状態になったと判断した場合、前記蓄電池システムを満充電してもよい。
 また、前記制御部は、前記発電部が前記単独運転状態になったと判断した場合、前記蓄電池システムからの電力の供給を停止してもよい。
 このように、単独運転状態において蓄電池システムからの電力の供給を停止することによって、蓄電池システムの電力を効率的に使用することが可能となる。
 また、前記制御部は、前記発電部が前記単独運転状態になったと判断した場合、前記発電部が発電する電力から前記負荷の駆動に必要な電力を除いた電力を、前記蓄電池システムに供給してもよい。
 これにより、発電システムは、負荷への電力供給を維持したまま、蓄電池システムを充電することができる。
 また、前記制御部は、前記発電部が前記単独運転状態になったと判断するまでの間、前記蓄電池システムから供給される電力から前記発電部が前記単独運転状態となるために必要な電力を除いた電力である超過電力を、前記負荷に出力してもよい。
 このように、単独運転状態になるまでの間には、超過電力を負荷に供給することで、蓄電池システムの電力を効率的に使用することが可能となる。
 また、前記制御部は、前記発電部が前記単独運転状態になったと判断した場合、前記発電部が発電する電力が、前記負荷が必要とする電力以上であれば、前記超過電力の前記負荷への出力を停止し、前記発電部が発電する電力を前記負荷に出力してもよい。
 このように、単独運転状態になった後は、超過電力の負荷への供給を停止し、超過電力を負荷以外に供給することで蓄電池システムの電力を効率的に使用することが可能となる。
 また、前記発電システムは、燃料電池システムであってもよい。
 また、本発明の一態様に係る発電システムの制御方法は、発電した電力を負荷に出力する発電システムの制御方法であって、前記発電システムには、蓄電池システムが着脱自在に接続され、前記蓄電池システムから供給される電力によって前記発電システムを起動する起動ステップと、前記起動ステップの後、前記発電システムが発電する電力によって前記蓄電池システムを充電する充電ステップとを含む。
 また、本発明の一態様に係る蓄電池システムは、蓄電部と、前記発電システムに電力を供給するために前記発電システムが着脱可能に接続される出力部と、前記発電システムから電力の供給を受けるために前記発電システムが着脱可能に接続される入力部と、前記蓄電部を放電することにより、前記出力部を介して電力を供給して前記発電システムを起動し、前記発電システムから前記入力部を介して供給される電力で前記蓄電部を充電する制御部とを備える。
 また、前記制御部は、前記出力部および前記入力部に第1の発電システムが接続されたときに、前記蓄電部を放電することによって前記第1の発電システムを起動した後、前記第1の発電システムから供給される電力で前記蓄電部を充電し、その後、前記出力部および前記入力部に第2の発電システムが接続されたときに、前記蓄電部を放電することによって前記第2の発電システムを起動した後、前記第2の発電システムから供給される電力で前記蓄電部を充電してもよい。
 また、本発明の一態様に係る蓄電池システムの運用方法は、蓄電地システムの運用方法であって、前記蓄電池システムに第1の発電システムが接続されたときに、前記蓄電池システムが電力を供給することによって前記第1の発電システムを起動する第1起動ステップと、前記第1起動ステップの後に、前記第1の発電システムが前記蓄電池システムを充電する第1充電ステップと、前記第1充電ステップの後に、前記蓄電池システムに第2の発電システムが接続されたときに、前記蓄電池システムが電力を供給することによって前記第2の発電システムを起動する第2起動ステップと、前記第2起動ステップの後に、前記第2の発電システムが前記蓄電池システムを充電する第2充電ステップとを含む。
 なお、これらの全般的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なCD-ROMなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
 以下、各実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
 なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、処理のステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、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。
 (実施の形態1)
 図1は、実施の形態1に係る燃料電池システムの構成を表す図である。
 燃料電池システム100は、発電システムの一例であり、分電盤115を介して商用系統105(電力系統)からの供給される電力を用いて起動する家庭用の燃料電池システムである。燃料電池システム100の外形は、高さ2000mm×幅300mm×奥行500mm程度である。燃料電池システム100は、後述する単独運転状態においては、外部からの電力を用いることなく、0.75kW程度の電力を発電することが可能である。
 分電盤115は、燃料電池システム100、および商用系統105からの電力を選択して家庭内の電気系統に接続された負荷に出力する。図1に模式的に図示されるように、停電時には、分電盤115の内部に設けられた遮断部によって商用系統と、燃料電池システム100および家庭内の電気系統とは切り離されるため、燃料電池システム100および家庭内の電気系統は、商用系統105からの電力供給を受けられない。
 以下の実施の形態1では、このように、商用系統105からの電力供給を受けられない場合に、燃料電池システム100を蓄電池システム200と連携させて動作させる例について説明する。なお、以下、実施の形態1および図面において燃料電池システムはFC(Fuel Cell)と表記される場合がある。
 蓄電池システム200は、旅行用の小型スーツケースのような大きさ、外観である。蓄電池システム200の上面には、収納可能な持ち手が設けられ、蓄電池システム200の底面には、車輪(ローラー)が設けられている。これにより、ユーザは、蓄電池システム200を自由に移動させることが可能である。蓄電池システム200の出力電圧は、AC100V・50Hz(または60Hz)であり、蓄電池システム200は、2kWh程度の電力を充電することが可能である。
 蓄電池システム200は、実施の形態1では、通常、ポータブル電源として用いられるものであるが、燃料電池システム100を起動するためにも用いられる。
 蓄電池システム200は、燃料電池システム100に電力を供給するために燃料電池システム100が着脱可能に接続される蓄電池システムコンセント220(出力部)を備える。また、蓄電池システム200は、燃料電池システム100から電力の供給を受けるために燃料電池システム100が着脱可能に接続される蓄電池システムプラグ210(入力部)を備える。
 なお、以下、実施の形態1および図面において蓄電池システムはSB(Storage Battery)と表記される場合がある。
 また、燃料電池システム100は、非常時用プラグ110(入力部)を備える。災害時などの非常時には、非常時用プラグ110が蓄電池システムコンセント220に接続される。これにより、商用系統105から電力の供給を受けられない場合においても蓄電池システム200から電力が供給されることで、燃料電池システム100は、起動することができる。
 なお、非常時用プラグ110は、例えば、汎用のAC(Alternating Current)プラグであるが、蓄電池システムコンセント220に対応する専用のプラグであってもよい。また、蓄電池システムコンセント220は、例えば、汎用のコンセントであるが、非常時用プラグ110に対応する専用のコンセントであってもよい。
 非常時用プラグ110と、蓄電池システムコンセント220とは、ユーザによって着脱可能に接続される。すなわち、燃料電池システム100と、蓄電池システム200とは、ユーザによって着脱自在に接続される。
 また、燃料電池システム100は、非常時用コンセント120(出力部)を備える。災害時などの非常時には、ユーザは、非常時用プラグ110を蓄電池システムコンセント220に接続すると共に蓄電池システムプラグ210を非常時用コンセント120に接続する。これにより、燃料電池システム100が単独運転状態である場合には、蓄電池システム200は、燃料電池システム100によって充電される。
 なお、非常時用コンセント120は、例えば、汎用のコンセントであるが、蓄電池システムプラグ210に対応する専用のコンセントであってもよい。また、蓄電池システムプラグ210は、例えば、汎用のプラグであるが、非常時用コンセント120に対応する専用のプラグであってもよい。
 非常時用コンセント120と、蓄電池システムプラグ210とは、ユーザによって着脱可能に接続される。すなわち、燃料電池システム100と、蓄電池システム200とは、ユーザによって着脱自在に接続される。
 なお、実施の形態1では、非常時用プラグ110および非常時用コンセント120は、通常時は、カバー125によって覆われ、燃料電池システムの外部に露出しない。
 なお、実施の形態1では、2組のプラグおよびコンセントによって燃料電池システム100と蓄電池システム200とが接続されるが、燃料電池システム100と蓄電池システム200との接続には、専用の接続手段が用いられてもよい。専用の接続手段の場合は、プラグとコンセントの対応関係が逆であってもよい。また、1組のプラグおよびコンセントで燃料電池システム100と蓄電池システム200とが接続されてもよい。
 次に、燃料電池システム100および蓄電池システム200の具体的なシステム構成について説明する。
 図2は、燃料電池システム100のシステム構成を表すブロック図である。
 まず、燃料電池システム100の構成について詳細に説明する。
 燃料電池システム100は、燃料電池を用いた発電部140が発電する電力を負荷160に出力する。燃料電池システム100は、電力調整部130と、発電部140と、制御部150とを備える。
 電力調整部130は、燃料電池システム100に供給される電力、および燃料電池システム100から出力される電力を調整する。
 ここで、燃料電池システム100に供給される電力とは、起動のために外部機器から燃料電池システム100(電力調整部130)に供給される電力を意味する。例えば、燃料電池システム100が商用系統105に接続されている場合は、商用系統105から電力調整部130に供給される電力である。実施の形態1では、燃料電池システム100に供給される電力とは、蓄電池システム200(電力調整部230)から電力調整部130に供給される電力を意味する。言い換えれば、燃料電池システム100に供給される電力とは、燃料電池システム100が受電する電力である。
 また、燃料電池システム100から出力される電力とは、実施の形態1では、燃料電池システム100(電力調整部130)が電気系統170に接続された負荷160に供給する電力、および電力調整部130が蓄電池システム200(電力調整部230)に供給する電力を意味する。言い換えれば、燃料電池システム100から出力される電力とは、燃料電池システム100が送電する電力である。なお、後述するように燃料電池システム100は、蓄電池システム200から供給された電力をそのまま負荷160に出力することも可能である。つまり、このような電力も燃料電池システム100から出力される電力に含まれる。
 また、電力調整部130は、負荷160に出力すべき電力である需要電力を制御部150に通知する。ここで負荷160に出力すべき電力とは、言い換えれば、負荷160の駆動に必要な消費電力である。具体的には、例えば、電力調整部130は、負荷160に流れる電流値をCT(Current Transformer)センサによって測定することにより需要電力を測定し、制御部150に通知する。
 発電部140は、燃料電池を用いた発電装置であり、水素を主体とする燃料ガスと酸素とから直流電力を発電する。燃料ガスは、いわゆる都市ガスである。燃料電池システム100は、発電部140によって発電を開始する(起動する)ために電力を必要とし、発電部140の発電には、一定時間は、外部からの電力の供給を必要とする。このように、供給される電力を用いて発電を行う状態を起動状態と定義する。
 実施の形態1では、蓄電池システム200からの電力供給によって燃料電池システム100は、起動状態となる。すなわち、発電部140は、電力調整部130によって、電力の充放電が可能な蓄電池システム200から燃料電池システム100に供給される電力により、電力を発電可能な状態である起動状態となる。言い換えれば、発電部140が停止している場合において、非常時用プラグ110に接続される蓄電池システム200から供給される電力によって発電部140を起動する。
 図3は、起動状態における、蓄電池システム200から燃料電池システム100に供給される電力の流れを表す図である。このように、起動状態においては、蓄電池システムの蓄電部240から放電された電力が電力調整部230および電力調整部130を経由して発電部140に供給されることとなる。
 発電部140は、起動から一定時間経過後、単独運転状態となる。単独運転状態とは、外部からの電力供給が無くとも燃料電池システム100が所定の出力を維持できる状態である。所定の出力は、燃料電池システム100の仕様(設計)によって定められる電力値であり、例えば、0.75kWである。
 制御部150は、電力調整部130を制御し、燃料電池システム100が外部に出力する電力および燃料電池システムに外部から供給される電力を調整する。また、制御部150は、電力調整部130が通知する需要電力に応じて発電部140が発電する電力を制御する。発電部140は、発電に上述のような燃料電池の化学反応を用いているため、発電部140の発電する電力は、負荷160の需要電力の急激な変動に対応することができない。このため、制御部150は、例えば、発電部140に需要電力量よりも多めに発電させ、電力調整部130によって電力を調整し、燃料電池システムが出力する電力を需要電力に追従させる制御を行う。
 なお、図示しないが、燃料電池システム100は、発電部140から発生する排熱を回収するための熱交換器、発電部140からの余剰電力を熱に変換するヒータ、および熱交換器で回収した熱やヒータによって変換した熱を利用して得られる温水を貯める貯湯タンク等を備える。上述の発電部140で発電した電力のうち負荷160に出力されなかった余剰電力は、このヒータで消費させることができる。
 また、制御部150は、発電部140が単独運転状態になったと判断した場合に、電力調整部130を制御することによって発電部140が発電する電力を蓄電池システム200に出力し、蓄電池システム200を充電する。言い換えれば、発電部140が蓄電池システム200の電力によって起動した場合であって、かつ、非常時用コンセント120に蓄電池システム200が接続されている場合、蓄電池システム200に発電部140が発電した電力を供給する。制御部150が蓄電池システム200を充電する動作の詳細については、後述する。
 次に、蓄電池システム200について説明する。
 蓄電池システム200は、電力調整部230と、蓄電部240と、制御部250とを備える。
 電力調整部230は、制御部250の制御に基づいて蓄電池システム200に供給される電力、および蓄電池システム200から出力される電力を調整する。
 蓄電部240は、充電と放電とを繰り返して行うことができる二次電池であり、放電時には直流電力を出力する。蓄電部240は、取り外し可能なカートリッジ式の蓄電池である。つまり、蓄電池システム200の蓄電部240は、交換可能である。
 制御部250は、電力調整部230を制御することによって蓄電池システム200に供給される電力、および蓄電池システム200から出力される電力を調整する。例えば、制御部250は、蓄電部240の蓄電量を検出し、蓄電部240の蓄電量が所定の範囲内となるように制御する。これにより、蓄電部240が満充電になっても蓄電部240が充電を続けること、および、蓄電部240の蓄電量が空になっても蓄電部240が放電を続けることを防止できる。
 また、制御部250は、蓄電部240を放電することにより、蓄電池システムコンセント220を介して燃料電池システム100に電力を供給して燃料電池システム100を起動し、燃料電池システム100から蓄電池システムプラグ210を介して供給される電力で蓄電部240を充電する。
 ここで、例えば、蓄電池システム200から燃料電池システム100に供給すべき電力量は、蓄電池システム200の制御部250ではなく燃料電池システム100の電力調整部130の必要電力量により決定(制御)される。即ち、蓄電池システム200は燃料電池システム100に従属的に動作する。
 負荷160は、実施の形態1では、テレビ、エアコン、冷蔵庫などの家庭用の電気機器である。
 なお、発電部140は、直流電力を出力するが、発電部140が発電した直流電力は、電力調整部130が備えるインバータによって交流電力に変換されて出力される。同様に、蓄電部240は、直流電力を出力するが、蓄電部240が放電した直流電力は、電力調整部230が備えるインバータによって交流電力に変換されて出力される。
 図4は、電力調整部130および電力調整部230の具体的な構成の例を示す図である。
 図4に示されるように、電力調整部130は、発電部140が出力する直流電圧(直流電力)の電圧レベルを変換するDC/DCコンバータ131と、DC/DCコンバータ131が出力する直流電圧を交流電圧に変換して出力するDC/ACインバータ132とを備える。これにより、燃料電池システム100から電気系統170または蓄電池システム200に出力される電力は、交流電力となる。
 また、燃料電池システム100に供給される電力は、DC/ACインバータ132によって直流電力に変換された後、DC/DCコンバータ131によって電圧レベルが変換されて発電部140に供給される。なお、後述するように、蓄電池システム200に供給される電力は、そのまま電気系統170に出力される場合がある。この場合は、蓄電池システム200に供給される電力は、DC/ACインバータを用いることなくそのまま電気系統170に出力される。
 電力調整部230は、蓄電部240が放電する直流電圧を交流電圧に変換して出力するDC/ACインバータ232を備える。これにより、蓄電池システム200から燃料電池システム100に出力される電力は、交流電力となる。
 また、蓄電池システム200に供給される電力は、DC/ACインバータ232によって直流電力に変換された後、蓄電部240を充電する。
 次に、燃料電池システム100および蓄電池システム200の動作について説明する。
 まず、燃料電池システム100の動作について説明する。
 図5は、燃料電池システム100の動作のフローチャートである。
 制御部150は、停電を検知する(S101)。具体的には、制御部150は、分電盤115を介して商用系統105から電力の供給を受けていないことを検知する。
 続いて、制御部150は、電力調整部130を制御することにより、蓄電池システム200から燃料電池システム100に電力を供給する(S102)。また、制御部150は、電力調整部130を制御することにより、蓄電池システム200から燃料電池システム100に供給された電力を発電部140に供給し、発電部140を起動状態とする(S103)。
 発電部140が起動状態である間、制御部150は、発電部140の発電量を監視する(S104)。制御部150は、発電部140の発電量に基づいて、蓄電池システム200から供給される電力がなくとも発電部140が単独運転状態になったか否かを判断する(S105)。制御部150は、典型的には、発電部140の発電量を測定する。なお、燃料電池システム100では、起動状態になってから所定の時間が経過後は、発電部140の発電量は安定し、発電部140は、単独運転状態となる。したがって、制御部150は、発電部140が起動状態になってから所定の時間の経過後、発電部140が単独運転状態になったと判断してもよい。この場合の所定の時間は、設計等によってあらかじめ設定される時間である。
 次に、制御部150は、発電部140が単独運転状態になったと判断した場合(S105でYes)、制御部150は、電力調整部130を制御することによって発電部140が発電する電力を蓄電池システム200に出力する。蓄電池システム200に出力された電力は、蓄電部240を充電する(S106)。
 なお、ここで、制御部150は、電力調整部130から通知される、負荷160の駆動に必要な需要電力を負荷160に出力したまま、発電部140の発電する電力から需要電力を除いた電力を蓄電池システム200に出力してもよい。これにより、負荷160への電力供給を維持したまま、蓄電部240を充電することができる。
 次に、制御部150は、蓄電池システム200に出力した電力量が、所定の電力量に達したかを判断する(S107)。ここで、所定の電力量とは、燃料電池システム100が単独運転状態になるまでに必要な積算電力量であり、設計等によりあらかじめ設定された一定の電力量である。
 つまり、制御部150が発電部140が単独運転状態になったと判断するまでに蓄電池システム200から燃料電池システム100に実際に供給された積算電力量と、上記所定の電力量とは異なる。しかしながら、所定の電力量は、積算電力量に対応する電力量である。
 次に、蓄電池システム200の動作について説明する。
 図6は、蓄電池システム200の動作のフローチャートである。
 燃料電池システム100の動作におけるステップS102に対応して、蓄電池システム200の電力調整部230は、燃料電池システム100に電力を出力する(S201)。続いて、燃料電池システム100の動作におけるステップS106に対応して、蓄電池システム200の電力調整部230は、燃料電池システム100から出力された電力によって蓄電部240を充電する(S202)。
 以上説明したように、燃料電池システム100が蓄電池システム200の電力を用いて起動した場合、燃料電池システム100が単独運転状態になった後、蓄電池システム200は、自動的に充電される。これにより、例えば、災害時に一の蓄電池システム200を複数の燃料電池システム100の起動に用いることができる。つまり、利用可能な電力を効率的に運用することができる。
 なお、発電部140が単独運転状態になった場合、蓄電池システム200から燃料電池システム100への電力の供給は不要である。したがって、発電部140が単独運転状態になったと判断した場合、制御部150は、電力調整部130を制御することによって蓄電池システム200からの電力の供給を停止してもよい。
 図7は、単独運転状態において蓄電池システム200からの電力の供給を停止する場合の燃料電池システム100の動作のフローチャートである。
 図8は、単独運転状態において蓄電池システム200からの電力の供給を停止する場合の蓄電池システム200の動作のフローチャートである。
 なお、図7および図8のフローチャートのうち図5および図6と同一の符号が付されたステップについては、同一の動作をするものとして説明を省略する。
 図7に示されるように、ステップS105の動作の後、制御部150は、電力調整部130を制御することによって蓄電池システム200からの電力の供給を停止する(S108)。続いて、蓄電池システム200からの電力の供給が停止された状態のまま、制御部150は、電力調整部130を制御することによって発電部140が発電する電力を蓄電池システム200に出力し、蓄電部240を充電する(S106)。
 また、図8に示されるように、図7のステップS108に対応して、蓄電池システム200の電力調整部230は、燃料電池システム100への電力の出力を停止する(S203)。
 このように、単独運転状態において蓄電池システム200からの電力の供給を停止することで蓄電池システム200の電力を効率的に使用することが可能となる。
 なお、制御部150は、発電部140が起動状態である間(単独運転状態になるまでの間)、蓄電池システム200から燃料電池システム100に供給される電力の全てを発電部140に供給する必要はない。制御部150は、発電部140の起動状態を維持するために必要な電力量のみを発電部140に供給し、残りの電力(超過電力)は、負荷160にそのまま出力してもよい。つまり、制御部150は、発電部140が単独運転状態になったと判断するまでの間、蓄電池システム200から供給される電力から発電部140が起動状態となるために必要な電力を除いた電力である超過電力を、電力調整部130を制御することによって負荷160に出力してもよい。
 図9は、燃料電池システム100において蓄電池システム200からの超過電力を負荷160に出力する場合の電力の流れを表す図である。
 図9に示されるように、発電部140の起動状態を維持するために必要な電力をAkWとし、超過電力をBkWとした場合、蓄電池システム200から燃料電池システム100に供給される電力は、A+BkWである。
 図10は、蓄電池システム200からの超過電力を負荷160に出力する場合の燃料電池システム100の動作のフローチャートである。
 なお、図10のフローチャートのうち図5と同一の符号が付されたステップについては、同一の動作をするものとして説明を省略する。図10に対応する蓄電池システム200の動作については、図6に示されるフローチャートと同様であるため、説明を省略する。
 図10に示されるように、ステップS103の動作の後、制御部150は、超過電力の有無を判断する(S109)。具体的には、電力調整部130に蓄電池システム200から供給される電力が発電部140の起動状態を維持するために必要な電力を超えているか否かを判断する。なお、発電部140の起動状態を維持するために必要な電力は、制御部150が発電部140の発電量と、電力調整部130に供給される電力とから求めてもよいし、あらかじめ設定された値であってもよい。
 電力調整部130に蓄電池システム200から供給される電力に超過電力が含まれる場合(S109でYes)、制御部150は、超過電力を負荷160に出力する(S110)。
 このように、超過電力を負荷160に供給することによって、蓄電池システム200の電力を効率的に使用することが可能となる。
 なお、上記の超過電力は、上述のヒータにおいて消費されてもよい。また、制御部150は、発電部140が単独運転状態になったと判断するまでの間、発電部140が起動状態となるために必要な電力のみが蓄電池システム200から燃料電池システム100に供給されるように電力調整部130を制御してもよい。
 なお、発電部140が単独運転状態になった後、制御部150は、上記超過電力の負荷への出力を停止してもよい。つまり、制御部150は、発電部140が単独運転状態になったと判断した場合に、発電部140が発電可能な電力が負荷160の駆動に必要な電力である需要電力以上である場合、電力調整部130を制御することによって超過電力の負荷160への出力を停止し、発電部140が発電する電力を負荷160に出力してもよい。
 以上、実施の形態1に係る燃料電池システム100および蓄電池システム200について説明した。
 実施の形態1では、燃料電池システム100が蓄電池システム200の電力を用いて起動した場合、燃料電池システム100が単独運転状態になった後、蓄電池システム200は、自動的に充電される。これにより、例えば、災害時に一の蓄電池システム200を複数の燃料電池システム100の起動に用いることができる。つまり、利用可能な電力を効率的に運用することができる。
 具体的には、蓄電池システム200に第1の燃料電池システムが接続されたときに、蓄電池システム200は、電力を供給することによって第1の燃料電池システムを起動し、その後に、第1の燃料電池システムが蓄電池システム200を充電する。その後に、蓄電池システムに、第1の燃料電池システムとは異なる第2の燃料電池システムが接続されたときに、蓄電池システム200は、第2の燃料電池システムに第1の燃料電池システムによって充電された電力を供給することによって第2の燃料電池システムを起動することができる。
 なお、実施の形態1では、制御部150が停電を検知したが、燃料電池システム100は、さらに、電力系統の停電を検知する停電検知部を備えてもよい。この場合、制御部150は、停電検知部が停電を検知した場合、蓄電池システム200に発電部140が発電した電力を供給する。
 なお、制御部150は、さらに、非常時用プラグ110に蓄電池システム200の蓄電池システムコンセント220が接続されているか否かを検出してもよい。
 同様に、制御部150は、さらに、非常時用コンセント120に蓄電池システム200の蓄電池システムプラグ210が接続されているか否かを検出してもよい。この場合、制御部150は、発電部140が蓄電池システム200の電力によって起動した場合であって、かつ、非常時用コンセント120に蓄電池システムプラグ210が接続されていることを検出した場合、蓄電池システム200に発電部140が発電した電力を供給する。
 (実施の形態2)
 実施の形態1では、燃料電池システム100は、単独運転状態になった後、燃料電池システム100が単独運転状態になるまでに必要な所定の電力量を蓄電池システムに出力し、蓄電部240を充電した。ここで、燃料電池システムは、単独運転状態になるまでに蓄電池システムから受け取った電力の量を記憶し、記憶した電力量を蓄電部240に充電してもよい。実施の形態2では、このような燃料電池システムについて説明する。
 図11は、実施の形態2に係る燃料電池システムのシステム構成を表すブロック図である。なお、図11において、図2と同一の符号を付した構成要素については、図2と同様であるものとして説明を省略する。
 燃料電池システム300は、さらに、記憶部180と、表示部190とを備える点において燃料電池システム100と異なる。
 記憶部180には、発電部140が単独運転状態になったと判断されるまでに蓄電池システム200から燃料電池システム100に実際に供給された積算電力量が制御部150によって記憶される。記憶部180は、例えば、DRAM(Dynamic Random Access Memory)、SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)、フラッシュメモリ、強誘電体メモリ、またはHDD(Hard Disk Drive)等のデータを記憶可能な媒体である。
 表示部190には、制御部150が記憶部180を参照することによって得た積算電力量が制御部150によって表示される。
 表示部190は、実施の形態1では、LCD(Liquid Crystal Display)である。なお、表示部190は、電力量の数値のみを表示するセグメントディスプレイであってもよい。
 また、表示部190は、燃料電池システム100からの電力の供給が完了したか否かを通知してもよい。この場合、表示部190は、具体的には、燃料電池システム100からの電力の供給が完了したか否かに応じて点灯または消灯するLED(Light Emitted Diode)などとして実現される。
 次に、燃料電池システム300の動作について説明する。
 図12は、実施の形態2に係る燃料電池システム300の動作のフローチャートである。
 なお、図12のフローチャートのうち図5と同一の符号が付されたステップについては、同一の動作をするものとして説明を省略する。また、図12に対応する蓄電池システム200の動作については、図6に示されるフローチャートと同様であるため、説明を省略する。
 図12に示されるように、ステップS103の動作の後、制御部150は、蓄電池システム200から燃料電池システム300に供給される電力量を記憶し(S111)、表示部190に表示する(S112)。
 制御部150は、発電部140の発電量を監視することによって(S104)、燃料電池システム300が単独運転状態になる(S105でYes)まで、ステップS103からステップS104の動作を繰り返す。つまり、記憶部180に記憶される電力量、および表示部190に表示される電力量は、燃料電池システム300が単独運転状態になるまで一定の周期で更新される。
 この結果、最終的には、記憶部180には、積算電力量が記憶され、表示部190には、積算電力量が表示される。
 なお、表示部190に表示される電力量は、一定の周期で更新されなくてもよい。燃料電池システム100が単独運転状態になった後、積算電力量が表示されればよい。
 燃料電池システム300が単独運転状態になった後、制御部150は、電力調整部130を制御することによって蓄電池システム200に電力を出力し(S106)、蓄電部240に充電される電力量が記憶部180に記憶された積算電力量に達するまで蓄電部240を充電する(S113)。
 なお、ステップS113では、制御部150は、少なくとも積算電力量を蓄電部240に充電すればよい。例えば、発電部140が単独運転状態になるまでに蓄電池システム200から燃料電池システム300に供給される電力のロス分などを考慮し、制御部150は、積算電力量よりも多くの電力を蓄電池システム200に出力し、蓄電部240を充電してもよい。すなわち、制御部150は、蓄電池システム200が充放電する際にロスする分の電力量と積算電力量とを加算した電力量を蓄電池システム200に供給してもよい。
 なお、ここでの電力のロス分とは、例えば、DC/ACインバータ232における電力の変換ロス等を意味する。ロス分の電力量は、例えば、設計時に予め定められる。
 また、例えば、制御部150は、蓄電部240が満充電となるまで蓄電池システム200に出力し、蓄電部240を充電してもよい。
 なお、燃料電池システム300が単独運転状態になった後、いったん燃料電池システム300と蓄電池システム200との接続を解除した場合であっても、積算電力量を記憶部180に保持しておいてもよい。これにより、再度、燃料電池システム300と蓄電池システム200とが接続された際に燃料電池システム300が積算電力量を蓄電池システム200に返還することが可能である。
 以上、実施の形態2に係る燃料電池システム300および蓄電池システム200について説明した。
 実施の形態2では、燃料電池システム300は、実施の形態1よりも正確な電力量を蓄電池システム200に返還することができる。
 なお、実施の形態1および2では、燃料電池システムと蓄電池システムを別の装置であるとして説明したが、蓄電池システムは、燃料電池システム内に設けられてもよい。言い換えれば、燃料電池システムは、さらに、蓄電池システムを備えてもよい。
 なお、実施の形態1および2では、本発明を燃料電池システムに適用する例について説明した。しかしながら、本発明は、燃料電池システム以外にも適用可能であり、起動に電力を必要とする発電システムに適用することができる。例えば、ディーゼル発電システム、蒸気タービンを用いた発電システム、バイオマス発電システム、原子力発電システム等であっても、起動に電力が必要であれば本発明を適用可能である。
 なお、本発明を上記実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上記の実施の形態に限定されないのはもちろんである。以下のような場合も本発明に含まれる。
 (1)上記の各装置は、具体的には、マイクロプロセッサ、ROM、RAM、ハードディスクユニット、ディスプレイユニット、キーボード、マウスなどから構成されるコンピュータシステムで実現され得る。RAMまたはハードディスクユニットには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、各装置は、その機能を達成する。ここでコンピュータプログラムは、所定の機能を達成するために、コンピュータに対する指令を示す命令コードが複数個組み合わされて構成されたものである。
 (2)上記の各装置を構成する構成要素の一部または全部は、1個のシステムLSI(Large Scale Integration:大規模集積回路)から構成されているとしてもよい。システムLSIは、複数の構成部を1個のチップ上に集積して製造された超多機能LSIであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ROM、RAMなどを含んで構成されるコンピュータシステムである。ROMには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、ROMからRAMにコンピュータプログラムをロードし、ロードしたコンピュータプログラムにしたがって演算等の動作することにより、システムLSIは、その機能を達成する。
 (3)上記の各装置を構成する構成要素の一部または全部は、各装置に脱着可能なICカードまたは単体のモジュールから構成されてもよい。ICカードまたはモジュールは、マイクロプロセッサ、ROM、RAMなどから構成されるコンピュータシステムである。ICカードまたはモジュールには、上記の超多機能LSIが含まれてもよい。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、ICカードまたはモジュールは、その機能を達成する。このICカードまたはこのモジュールは、耐タンパ性を有してもよい。
 (4)本発明は、上記に示す方法で実現されてもよい。また、これらの方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムで実現してもよいし、コンピュータプログラムからなるデジタル信号で実現してもよい。
 また、本発明は、コンピュータプログラムまたはデジタル信号をコンピュータ読み取り可能な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、CD-ROM、MO、DVD、DVD-ROM、DVD-RAM、BD(Blu-ray(登録商標) Disc)、半導体メモリなどに記録したもので実現してもよい。また、これらの記録媒体に記録されているデジタル信号で実現してもよい。
 また、本発明は、コンピュータプログラムまたはデジタル信号を、電気通信回線、無線または有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送してもよい。
 また、本発明は、マイクロプロセッサとメモリを備えたコンピュータシステムであって、メモリは、コンピュータプログラムを記憶しており、マイクロプロセッサは、コンピュータプログラムにしたがって動作してもよい。
 また、プログラムまたはデジタル信号を記録媒体に記録して移送することにより、またはプログラムまたはデジタル信号をネットワーク等を経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしてもよい。
 (5)上記実施の形態および上記変形例をそれぞれ組み合わせるとしてもよい。
 なお、本発明は、これらの実施の形態またはその変形例に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態またはその変形例に施したもの、あるいは異なる実施の形態またはその変形例における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
 本発明は、停電時においても起動が可能であり、かつ起動に必要な電力を効率的に運用できる燃料電池システムとして有用である。
 100、300 燃料電池システム(発電システム)
 105 商用系統
 110 非常時用プラグ(入力部)
 115 分電盤
 120 非常時用コンセント(出力部)
 125 カバー
 130、230 電力調整部
 131 DC/DCコンバータ
 132、232 DC/ACインバータ
 140 発電部
 150、250 制御部
 160 負荷
 170 電気系統
 180 記憶部
 190 表示部
 200 蓄電池システム
 210 蓄電池システムプラグ(入力部)
 220 蓄電池システムコンセント(出力部)
 240 蓄電部

Claims (17)

  1.  発電した電力を負荷に出力する発電システムであって、
     電力を発電する発電部と、
     蓄電池システムが着脱自在に接続され、前記蓄電池システムから電力の供給を受けるための入力部と、
     前記蓄電池システムが着脱自在に接続され、前記蓄電池システムに電力を供給するための出力部と、
     前記入力部に接続される前記蓄電池システムから供給される電力によって前記発電部を起動した場合であって、かつ、前記出力部に前記蓄電池システムが接続されている場合、前記蓄電池システムに前記発電部が発電した電力を供給する制御部とを備える
     発電システム。
  2.  前記入力部は、AC(Alternating Current)プラグであり、
     前記出力部は、コンセントである
     請求項1に記載の発電システム。
  3.  さらに、
     電力系統の停電を検知する停電検知部を備え、
     前記制御部は、前記停電検知部が停電を検知した場合、前記蓄電池システムに前記発電部が発電した電力を供給する
     請求項1または2に記載の発電システム。
  4.  前記制御部は、前記発電部の発電量を検出し、前記発電部が所定の発電量を維持できる単独運転状態になったと判断した場合、前記蓄電池システムに前記発電部が発電した電力を供給する
     請求項1~3のいずれか1項に記載の発電システム。
  5.  前記制御部は、前記発電部が前記単独運転状態になるまでに前記蓄電池システムから供給された積算電力量を前記蓄電池システムに供給する
     請求項4に記載の発電システム。
  6.  前記制御部は、前記蓄電池システムが充放電する際にロスする分の電力量と前記積算電力量とを加算した電力量を前記蓄電池システムに供給する
     請求項5に記載の発電システム。
  7.  さらに、表示部を備え、
     前記制御部は、前記表示部に前記積算電力量を表示する
     請求項5または6に記載の発電システム。
  8.  前記制御部は、前記発電部が前記単独運転状態になったと判断した場合、前記蓄電池システムを満充電する
     請求項4~7のいずれか1項に記載の発電システム。
  9.  前記制御部は、前記発電部が前記単独運転状態になったと判断した場合、前記蓄電池システムからの電力の供給を停止する
     請求項4~8のいずれか1項に記載の発電システム。
  10.  前記制御部は、前記発電部が前記単独運転状態になったと判断した場合、前記発電部が発電する電力から前記負荷の駆動に必要な電力を除いた電力を、前記蓄電池システムに供給する
     請求項4~9のいずれか1項に記載の発電システム。
  11.  前記制御部は、前記発電部が前記単独運転状態になったと判断するまでの間、前記蓄電池システムから供給される電力から前記発電部が前記単独運転状態となるために必要な電力を除いた電力である超過電力を、前記負荷に出力する
     請求項4~10のいずれか1項に記載の発電システム。
  12.  前記制御部は、前記発電部が前記単独運転状態になったと判断した場合、前記発電部が発電する電力が、前記負荷が必要とする電力以上であれば、前記超過電力の前記負荷への出力を停止し、前記発電部が発電する電力を前記負荷に出力する
     請求項11に記載の発電システム。
  13.  前記発電システムは、燃料電池システムである
     請求項1~12のいずれか1項に記載の発電システム。
  14.  発電した電力を負荷に出力する発電システムの制御方法であって、
     前記発電システムには、蓄電池システムが着脱自在に接続され、
     前記蓄電池システムから供給される電力によって前記発電システムを起動する起動ステップと、
     前記起動ステップの後、前記発電システムが発電する電力によって前記蓄電池システムを充電する充電ステップとを含む
     発電システムの制御方法。
  15.  蓄電部と、
     前記発電システムに電力を供給するために前記発電システムが着脱可能に接続される出力部と、
     前記発電システムから電力の供給を受けるために前記発電システムが着脱可能に接続される入力部と、
     前記蓄電部を放電することにより、前記出力部を介して電力を供給して前記発電システムを起動し、前記発電システムから前記入力部を介して供給される電力で前記蓄電部を充電する制御部とを備える
     蓄電池システム。
  16.  前記制御部は、
     前記出力部および前記入力部に第1の発電システムが接続されたときに、前記蓄電部を放電することによって前記第1の発電システムを起動した後、前記第1の発電システムから供給される電力で前記蓄電部を充電し、
     その後、前記出力部および前記入力部に第2の発電システムが接続されたときに、前記蓄電部を放電することによって前記第2の発電システムを起動した後、前記第2の発電システムから供給される電力で前記蓄電部を充電する
     請求項15に記載の蓄電池システム。
  17.  蓄電地システムの運用方法であって、
     前記蓄電池システムに第1の発電システムが接続されたときに、前記蓄電池システムが電力を供給することによって前記第1の発電システムを起動する第1起動ステップと、
     前記第1起動ステップの後に、前記第1の発電システムが前記蓄電池システムを充電する第1充電ステップと、
     前記第1充電ステップの後に、前記蓄電池システムに第2の発電システムが接続されたときに、前記蓄電池システムが電力を供給することによって前記第2の発電システムを起動する第2起動ステップと、
     前記第2起動ステップの後に、前記第2の発電システムが前記蓄電池システムを充電する第2充電ステップとを含む
     蓄電地システムの運用方法。
     
     
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