WO2014119291A1 - 燃料電池の起動装置、燃料電池の起動方法、及び、燃料電池の起動システム - Google Patents

燃料電池の起動装置、燃料電池の起動方法、及び、燃料電池の起動システム Download PDF

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storage battery
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遠矢　正一
武部　安男
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パナソニック株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a fuel cell starting device, a fuel cell starting method, and a fuel cell starting system.
  • the present invention relates to a fuel cell starting device, a fuel cell starting method, and a fuel cell starting system interposed between a system power source and a fuel cell.
  • Patent Document 1 a self-sustained operation support device that enables a fuel cell used in cooperation with a system power supply to operate independently during a power failure of the system power supply and cope with a steep load.
  • the fuel cell operates in the presence of a system power source, that is, a power supply source. For this reason, when there is no system power supply, there is a possibility that the fuel cell cannot be started. Therefore, in order to stably start the fuel cell even in the event of a power failure, it is desirable to make the fuel cell recognize the presence of a power supply source even in the event of a power failure.
  • the present invention provides a fuel cell activation device and the like that activates the fuel cell even when the system power supply is interrupted.
  • a fuel cell starter is a fuel cell starter interposed between a system power supply and a fuel cell, and includes a storage battery and a first sensor that detects a current output from the storage battery. And a first switch that switches between a current output from the storage battery and a current supplied from the system power supply to the fuel cell, a detection result by the first sensor, and a power supplied from the system power supply.
  • a second switch for switching which of the detection results by the second sensor for detecting the current to be transmitted to the fuel cell, and the detection result by the second sensor by controlling the first switch and the second switch Based on the normal mode in which the fuel cell is activated using the current from the system power supply and the power output from the storage battery based on the detection result by the first sensor.
  • a control unit for switching between autonomous mode for starting the fuel cell used.
  • the fuel cell starting device of the present invention can start the fuel cell even when the power supply of the system power supply is interrupted.
  • FIG. 1 is an example of a block diagram of an activation device and an activation system in the first embodiment.
  • FIG. 2 is an external view of the activation device according to the second embodiment.
  • FIG. 3 is a first example of a block diagram of an activation apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 4 is a second example of a block diagram of the activation device according to the second embodiment.
  • FIG. 5 is a flowchart of switch switching control of the activation device according to the second embodiment.
  • FIG. 6 is a flowchart of the fuel cell startup process in the second embodiment.
  • FIG. 7 is a first example of a block diagram of the activation device according to the third embodiment.
  • FIG. 8 is a second example of a block diagram of the activation device according to the third embodiment.
  • FIG. 9 is an example of the arrangement of activation devices in each embodiment.
  • control is performed so that power is not output (reverse power flow) from the customer to the system power supply for safety on the distribution network side of the system power supply.
  • a current sensor that detects the direction and magnitude of the current of the system power supply is provided inside the distribution board.
  • the distribution board or the fuel cell performs control such as switch switching so that power is not output from the consumer to the system power supply.
  • the fuel cell operates more appropriately by confirming that the current sensor surely measures the current input to the fuel cell.
  • the fuel cell increases or decreases the internal impedance of the fuel cell, and determines whether or not the magnitude of the current detected by the current sensor changes so as to respond to the increase or decrease. In this determination, when the magnitude of the current detected by the current sensor changes so as to respond to the increase or decrease of the internal impedance of the fuel cell, the current sensor surely measures the power input to the fuel cell. Is determined. In this way, the fuel cell operates depending on the input current.
  • Patent Document 1 a self-sustained operation support device that enables a fuel cell used in cooperation with a system power supply to operate independently during a power failure of the system power supply and cope with a steep load.
  • the self-sustained operation support device disclosed in Patent Document 1 may not be able to start the fuel cell during a power failure of the system power supply. That is, the autonomous driving support device disclosed in Patent Document 1 is configured not to consider a current sensor that detects a current input to the fuel cell, so that the fuel cell is activated depending on the current input to the fuel cell. You may not be able to.
  • the present invention provides a fuel cell activation device that activates a fuel cell even when a power failure occurs in a system power supply.
  • a fuel cell starter according to an aspect of the present invention (hereinafter also simply referred to as a starter) is provided between a system power supply and a fuel cell. And a first sensor that switches between a storage battery, a first sensor that detects a current output from the storage battery, a current output from the storage battery, and a current from the system power supply.
  • a switch a second switch that switches between a detection result by the first sensor and a detection result by a second sensor that detects a current supplied from the system power supply, and the first switch;
  • a normal mode in which the fuel cell is activated using a current from the system power supply based on a detection result of the second sensor by controlling the switch and the second switch;
  • a control unit for switching between autonomous mode for starting the fuel cell using a current that the battery is output based on the detection result of the first sensor.
  • the fuel cell activation device can activate the fuel cell regardless of whether the system power supply is in the supply state or the power failure state.
  • the fuel cell is started using the input current.
  • the activation device can activate the fuel cell using the system power supply in the normal mode.
  • the activation device can activate (cold start) the fuel cell using the storage battery in the self-sustaining mode. Therefore, the starting device can start the fuel cell even when the system power supply is interrupted.
  • the fuel cell when the system power supply is in a power failure state, the fuel cell may not be started.
  • the conventional starting device only supplies current to the fuel cell using the storage battery and does not have a function of notifying the fuel cell of the current characteristics.
  • the starter according to one aspect of the present invention not only inputs a current to the fuel cell, but also notifies the fuel cell of the characteristics of the current detected by the current sensor. Thereby, the starting apparatus can start a fuel cell also at the time of a power failure of a system power supply.
  • control unit controls switching of the first switch so as to supply a current output from the storage battery to the fuel cell, and transmits a detection result by the first sensor to the fuel cell. It may be switched to the self-supporting mode by controlling switching of the second switch.
  • the starting device can perform switching to the self-supporting mode by controlling switching of the first switch and the second switch.
  • the control unit transmits the detection result by the first sensor to the fuel cell.
  • Switching to the self-supporting mode may be performed by controlling switching of the second switch.
  • the starting device can supply the input current from the storage battery to the fuel cell, and then notify the fuel cell of the characteristics of the input current.
  • the starter device notifies the fuel cell of the current characteristics in a state in which a current having a stable current value is supplied to the fuel cell, so that the fuel cell can be started more stably.
  • the activation device can simplify the control by making the control of the second switch subordinate to the first switch.
  • the first switch switches the current supplied to the fuel cell by switching the connection between the fuel cell and the storage battery and the connection between the fuel cell and the system power supply
  • the second switch The detection result transmitted to the fuel cell is switched by switching the connection between the fuel cell and the first sensor and the connection between the fuel cell and the second sensor that detects the current supplied from the system power supply. Switch.
  • the starting device can realize switching of the current by switching connection of the fuel cell, the storage battery, and the system power source.
  • the activation device can switch the transmission of the detection result by the sensor by switching the connection of the fuel cell, the first sensor, and the second sensor.
  • the current output from the storage battery is a direct current
  • the starter of the fuel cell further converts the direct current output from the storage battery into an alternating current and outputs the alternating current generated by the conversion.
  • the first sensor may detect the alternating current output from the DC / AC converter.
  • the starting device can supply the alternating current generated using the direct current output from the storage battery to the fuel cell.
  • the fuel cell starter is further interposed between the storage battery and the DC / AC converter, and switches whether or not the current output from the storage battery is input to the DC / AC converter.
  • the control unit outputs the current output from the storage battery to the DC / AC conversion unit.
  • the switching of the third switch may be controlled so as to be input.
  • the starting device can suppress generation of useless power consumption in the DC / AC conversion unit.
  • the first switch Before the first switch is switched to supply the current output from the storage battery to the fuel cell, there is no circuit that consumes the alternating current output from the DC / AC converter. In such a case, the power consumption in the DC / AC converter can be prevented by turning off the third switch.
  • control unit causes the DC / AC conversion unit to input the current output from the storage battery when the first switch is switched to supply the current output from the storage battery to the fuel cell.
  • the second switch may be controlled so as to transmit the detection result of the first sensor to the fuel cell.
  • the starting device can start supplying the current after configuring a circuit for supplying current from the storage battery to the fuel cell, and then notify the fuel cell of the characteristics of the input current. If it does in this way, the starting device can start a fuel cell more stably, suppressing the useless power consumption in a DC / AC conversion part. Further, the activation device can simplify the control by making the control of the second switch and the third switch subordinate to the first switch.
  • the fuel cell activation device further includes a first operation unit that receives an operation on the first switch by a user, and the first operation unit is configured such that when the first operation unit receives the operation, The first switch may be switched in conjunction with the operation.
  • the starting device can switch the supply source of the current to the fuel cell from the system power supply to the storage battery based on an explicit operation by the user. If the above switching is automatically performed when the system power supply is in a power failure state, the activation device may activate the fuel cell regardless of whether the user needs power. When it is not necessary to activate the fuel cell because the user is away from home, it is desirable not to activate the fuel cell. Therefore, the activation device can activate the fuel cell when the user thinks that the fuel cell needs to be activated.
  • the control unit sets the first switch so that the current output from the storage battery is supplied to the fuel cell. It may be switched.
  • the starter can switch the supply source of the current to the fuel cell from the system power supply to the storage battery when the system power supply is in a power failure state. That is, the activation device can activate the fuel cell regardless of whether or not the user needs power.
  • the fuel cell activation device further includes a first power line connecting the first switch and the DC / AC converter, and is connected to the first power line, and is external to the fuel cell activation device.
  • a second power line for supplying a current to the electrical device may be provided.
  • the starting device can supply the electric power output from the fuel cell to an external electric device through the second power line.
  • the DC / AC converter outputs an alternating current with a single-phase two-wire power line
  • the system power supply supplies an alternating current with a single-phase three-wire power line
  • the fuel cell has a single-phase power line.
  • AC current is input or output through a three-wire power line
  • the fuel cell starter is further disposed on the first power line, and the AC current on the single-phase two-wire power line and the single-phase power line
  • a transformer that mutually converts alternating current on a three-wire power line is provided, and the second power line is connected to a section between the transformer and the DC / AC converter on the first power line. Also good.
  • the second power line of the starting device is constituted by a single-phase two-wire power line.
  • the starter In order for the starter to supply power to an external electrical device, there are a method of supplying from a single-phase two-wire power line and a method of supplying from a single-phase three-wire power line.
  • the starting device can supply more stable power to the external device by supplying power from the single-phase two-wire power line to the external electric device.
  • the DC / AC converter outputs an alternating current with a single-phase two-wire power line
  • the system power supply supplies an alternating current with a single-phase three-wire power line
  • the fuel cell has a single-phase power line.
  • AC current is input or output through a three-wire power line
  • the fuel cell starter is further disposed on the first power line, and the AC current on the single-phase two-wire power line and the single-phase power line
  • a transformer for mutually converting an alternating current on a three-wire power line may be provided, and the second power line may be connected to a section between the transformer and the first switch on the first power line. .
  • the second power line of the starting device is constituted by a single-phase three-wire power line. If the starting device supplies power from the single-phase three-wire power line to an external electric device, the power to be converted by the transformer can be reduced, so that the starting device can be realized at a lower cost.
  • the fuel cell activation device may further include an outlet connected to the second power line for connecting the external electric device.
  • the starting device can supply electric power to the external electric device through the same outlet as that generally used in the electric device.
  • the fuel cell activation device is further connected to a hot water storage unit outside the fuel cell activation device, and the fuel cell activation device further supplies current from the system power supply to the hot water storage unit.
  • the starting device can supply the electric power output from the fuel cell to the hot water storage unit.
  • the fuel cell starter further converts an alternating current flowing on the system power supply or the first power line into a direct current, and outputs the direct current generated by the conversion to the storage battery.
  • the switching of the fifth switch is controlled so that the AC current from the system power supply is input to the AC / DC converter.
  • the alternating current flowing on the first power line is May control the switching of the fifth switch so as not to input to the C / DC conversion unit.
  • the starting device can charge a part of the power output from the fuel cell to the storage battery via the AC / DC converter.
  • the control unit detects that the fuel cell is started after the first switch is switched so as to supply the current output from the storage battery to the fuel cell
  • the alternating current is
  • the switching of the fifth switch may be controlled so as to be input to the AC / DC converter.
  • the activation device activates the fuel cell using the electric power output from the storage battery, and converts a part of the electric power superimposed by the electric power output from the storage battery and the electric power output from the fuel cell after the activation to AC /
  • the storage battery can be charged via the DC converter.
  • the fuel cell activation device may be connected to a distribution board to which power from the system power supply is supplied.
  • the starter is supplied with power from the system power supply via the distribution board.
  • the storage battery may be a storage battery pack used for an electrically assisted bicycle.
  • the starting device can start a fuel cell by using the storage battery pack used for an electric assist bicycle instead of a storage battery.
  • the first sensor may be provided on the first power line so that a device that consumes current is not connected between the first sensor and the DC / AC converter.
  • the starting device can more correctly detect the direction or magnitude of the alternating current output from the DC / AC converter by the current sensor.
  • the fuel cell activation device further includes a first light source installed in the vicinity of the first operation unit, and the control unit further includes a current supplied from the system power source to the second sensor.
  • the first light source may be turned on.
  • the first light source can illuminate the first operation unit so that the user can easily operate the first operation unit.
  • the fuel cell activation device further includes a sixth switch that is installed on the second power line and switches whether to supply the current on the first power line to the outlet, and the sixth switch by the user.
  • a second operation unit that receives an operation on the second operation unit, and the control unit controls switching of the sixth switch based on the operation received by the second operation unit.
  • the fuel cell activation device further includes a second light source, and the control unit further controls switching of the sixth switch so as to supply a current on the first power line to the outlet.
  • the second light source may be turned on when the second light source is on.
  • the first sensor detects at least one of the direction and magnitude of the current output from the storage battery
  • the second sensor detects at least one of the direction and magnitude of the current from the system power supply. Also good.
  • the first sensor or the second sensor can detect the characteristic of the current.
  • a fuel cell startup method in a fuel cell startup device is a fuel cell startup method in a fuel cell startup device interposed between a system power supply and a fuel cell,
  • the fuel cell starter is configured to determine whether a storage battery, a first sensor that detects a current output from the storage battery, a current output from the storage battery, or a current from the system power supply is supplied to the fuel cell.
  • a first switch for switching, and a second switch for switching which of a detection result by the first sensor and a detection result by a second sensor for detecting a current supplied from the system power supply is transmitted to the fuel cell.
  • the fuel cell startup method includes a detection step in which the first sensor or the second sensor detects current, the first switch, and the second switch.
  • a fuel cell activation system includes the fuel cell activation device described above and the fuel cell activated by the fuel cell activation device.
  • the fuel cell according to one aspect of the present invention is a fuel cell that is activated by the fuel cell activation device described above.
  • a recording medium recording medium such as a system, method, integrated circuit, computer program, or computer-readable CD-ROM, and the system, method, integrated circuit, You may implement
  • FIG. 1 is an example of a block diagram of an activation device and an activation system in the present embodiment.
  • the activation device 10 of the present embodiment is connected to each of a system power supply 20 and a fuel cell 22. Further, a current sensor 211 is installed on a power line connecting the activation device 10 and the system power supply 20. In a state where power is supplied from the system power supply 20 (supply state), the activation device 10 supplies the power supplied from the system power supply 20 to the fuel cell 22.
  • the current sensor 211 detects the direction or magnitude of the current on the installed power line and notifies the fuel cell 22 of the detected direction or magnitude. When the direction or magnitude of the current detected by the current sensor 211 is appropriate, the fuel cell 22 is activated using the input current, and the current having the same phase as the input current is input. It is superimposed on the current and output.
  • the activation device 10 supplies a current for starting the fuel cell 22 to the fuel cell 22 and is appropriate for starting the fuel cell 22. The direction or magnitude of the current is notified to the fuel cell 22.
  • the activation device 10 in the present embodiment includes a storage battery 111, a current sensor 112, a switch 101, a switch 106, and a control unit 113.
  • the storage battery 111 charges or discharges power.
  • the current sensor 112 detects the current output from the storage battery 111.
  • the switch 101 switches whether the current output from the storage battery 111 or the current from the system power supply 20 is supplied to the fuel cell 22. It can be said that the switch 101 switches between supplying the current output from the storage battery 111 to the fuel cell 22 or supplying the current from the system power supply 20 to the fuel cell 22.
  • the switch 106 switches which of the detection result by the current sensor 112 and the detection result by the current sensor 211 that detects the current supplied from the system power supply 20 is transmitted to the fuel cell 22. It can be said that the switch 106 switches which of the detection result by the current sensor 112 or the detection result by the current sensor 211 that detects the current supplied from the system power supply 20 is transmitted to the fuel cell 22.
  • the control unit 113 controls the switch 101 and the switch 106 so that the fuel cell 22 is activated using the current from the system power supply 20 based on the detection result by the current sensor 211 and the current sensor 112. Based on the detection result, control is performed so as to switch the self-supporting mode in which the fuel cell 22 is activated using the current output from the storage battery 111.
  • the fuel cell starter can start the fuel cell regardless of whether the system power supply is in the supply state or the power failure state.
  • the fuel cell is started using the input current.
  • the activation device can activate the fuel cell using the system power supply in the normal mode.
  • the activation device can activate (cold start) the fuel cell using the storage battery in the self-sustaining mode. Therefore, the starting device can start the fuel cell even when the system power supply is interrupted.
  • the fuel cell when the system power supply is in a power failure state, the fuel cell may not be started.
  • the conventional starting device only supplies current to the fuel cell using the storage battery and does not have a function of notifying the fuel cell of the current characteristics.
  • the starter according to one aspect of the present invention not only inputs a current to the fuel cell, but also notifies the fuel cell of the characteristics of the current detected by the current sensor. Thereby, the starting apparatus can start a fuel cell also at the time of a power failure of a system power supply.
  • FIG. 2 is an external view of the activation device 11 in the present embodiment.
  • the activation device 11 in the present embodiment includes a switch 131, a switch 132, a light source 133, a light source 134, and an outlet 135.
  • the switch 131 is a switch for switching whether the operation mode of the activation device 11 is the normal mode or the independent mode.
  • the switch 131 is operated by the user.
  • the switch 131 corresponds to the first operation unit.
  • the switch 132 is a switch for switching whether or not the activation device 11 outputs power to the outside through the outlet 135.
  • the switch 132 is operated by the user.
  • the switch 132 corresponds to the second operation unit.
  • the light source 133 is a light source for illuminating the vicinity of the switch 131 and is installed at a position where the vicinity of the switch 131 can be illuminated.
  • the light source 133 is lit when the system power supply 20 is in a power failure state.
  • the light source 133 illuminates the vicinity of the switch 131, so that the user can easily operate the switch 131.
  • the light source 134 is a light source for indicating whether or not the outlet 135 can supply power to the outside through the outlet 135.
  • the light source 134 is lit when the outlet 135 can supply power.
  • the outlet 135 is a connection port for connecting an external electric device.
  • An external electric device connected to the outlet 135 is supplied with power from the activation device 11 via the outlet 135.
  • FIG. 3 is a first example of a block diagram of the activation device 11 in the present embodiment.
  • the activation device 11 shown in FIG. 3 is a more specific configuration of the activation device 10 shown in FIG.
  • the activation device 11 in the present embodiment includes six switches 101 to 106, a storage battery 111, a current sensor 112, a control unit 113, a DC / AC conversion unit 114, a transformer 115, an outlet 116, an AC / DC conversion unit 117, a fuse 118, a light source 121, and a light source 122.
  • a main distribution board 21, a fuel cell 22, and a hot water storage unit 23 are connected to the activation device 11.
  • a system power supply 20 is connected to the main distribution board.
  • the storage battery 111 charges or discharges power.
  • the storage battery 111 may use a storage battery pack used in an electric device such as an electric assist bicycle. In this case, even if the life of the storage battery 111 is reached, the system can be continuously operated by replacing the storage battery pack.
  • the current sensor 112 detects the direction or magnitude of the alternating current output from the DC / AC converter 114. In addition, if the current sensor 112 and the DC / AC conversion unit 114 are not connected to a device that consumes current (including a power line connected to a device that consumes current, the same applies to the following), the current sensor 112 The direction or magnitude of the alternating current output from the DC / AC converter 114 can be detected more correctly. This is because when a device that consumes current is connected between the current sensor 112 and the DC / AC converter 114, the current detected by the current sensor 112 is consumed by the device from the current output by the DC / AC converter 114. This is because the current is subtracted.
  • the current sensor 112 corresponds to the first sensor.
  • the control unit 113 controls each switching of the switches 101 to 106. Further, the control unit 113 controls turning on or off of the light source 121 and the light source 122.
  • the DC / AC conversion unit 114 converts a direct current output by the storage battery 111 by discharging into an alternating current, and outputs the alternating current generated by the conversion to a single-phase two-wire power line.
  • the transformer 115 converts the single-phase two-wire AC current output from the DC / AC converter 114 into a single-phase three-wire AC current.
  • the transformer 115 is arranged on a first power line that is a power line connecting the switch 101 and the DC / AC conversion unit 114.
  • the outlet 116 is a connection port for connecting an external electric device.
  • the outlet 116 outputs a current flowing between the transformer 115 on the first power line and the DC / AC converter 114 to an external electric device connected to the outlet 116.
  • the outlet 116 corresponds to the outlet 135 in FIG.
  • the power line connecting the first power line and the outlet 116 corresponds to the second power line.
  • the fuse 118 is installed on the second power line. When a current larger than a predetermined value flows on the second power line, the fuse 118 is blown to cut off the current.
  • the fuse 118 only needs to have a function of interrupting a current when a current larger than a predetermined value flows on the second power line.
  • the fuse 118 may be a breaker, for example.
  • the light source 121 is controlled by the control unit 113 and is turned on or off.
  • the light source 121 corresponds to the light source 133 in FIG.
  • the light source 122 is controlled by the control unit 113 and is turned on or off.
  • the light source 121 corresponds to the light source 134 in FIG. In FIG. 3, each of the light source 121 and the light source 122 is shown by using an LED (Light emitting diode) symbol as an example, but any kind of light source may be used.
  • each of the light source 121 and the light source 122 may be an incandescent bulb or a fluorescent lamp.
  • the switch 101 has three terminals a, b, and c.
  • the terminal a is connected to the main distribution board, the terminal b is connected to the transformer, and the terminal c is connected to the fuel cell 22.
  • the switch 101 is controlled by the control unit 113 and supplies the current output from the storage battery 111 to the fuel cell 22 (the terminal a and the terminal c are connected), or supplies the current from the system power supply 20 to the fuel cell 22. (Terminal b and terminal c are connected).
  • the switch 101 corresponds to the first switch.
  • the switch 102 has two terminals, one terminal is connected to the storage battery 111, and the other terminal is connected to the DC / AC conversion unit 114.
  • the switch 102 is controlled by the control unit 113 and is turned on (conducting) to input the current output from the storage battery 111 to the DC / AC conversion unit 114 or is turned off (non-conducting). Switches whether to output the current output from DC / AC converter 114. Note that the switch 102 also has a function of suppressing generation of useless power consumption in the DC / AC conversion unit 114.
  • the DC / AC converter 114 consumes predetermined power. In such a case, the predetermined power consumption in the DC / AC conversion unit 114 can be prevented by turning off the switch 102. If the DC / AC conversion unit 114 does not have an output destination circuit and the DC / AC conversion unit 114 has a function of cutting a predetermined power consumption, the switch 102 may not be provided. .
  • the switch 102 corresponds to a third switch.
  • the switch 103 has three terminals a, b, and c.
  • the terminal a is connected to the main distribution board, the terminal b is connected to the first power line, and the terminal c is connected to the hot water storage unit 23.
  • the switch 103 is controlled by the control unit 113 and supplies the current from the system power supply 20 to the hot water storage unit 23 (the terminal a and the terminal c are electrically connected) or supplies the current on the first power line to the hot water storage unit 23. (Terminal b and terminal c are connected).
  • the switch 103 corresponds to a fourth switch.
  • the switch 104 has two terminals, one terminal is connected to the first power line, and the other terminal is connected to the fuse 118.
  • the switch 104 is controlled by the control unit 113 and supplies a current flowing on the first power line to the outlet 116 via the fuse 118 when turned on, or a current flowing on the first power line when turned off. Is switched over to the outlet 116 via the fuse 118.
  • the switch 104 corresponds to a sixth switch.
  • the switch 105 has two terminals, one terminal is connected to a power line connecting the switch 103 and the hot water storage unit 23, and the other terminal is connected to the AC / DC converter 117.
  • the switch 105 is controlled by the control unit 113 and is turned ON to supply the current supplied from the switch 103 to the hot water storage unit 23 to the AC / DC conversion unit 117 or is turned OFF to be AC / DC. Whether to supply to the conversion unit 117 is switched.
  • the switch 105 corresponds to a fifth switch.
  • the switch 106 has three terminals a, b, and c.
  • the terminal a is connected to the current sensor 211
  • the terminal b is connected to the current sensor 112
  • the terminal c is connected to the fuel cell 22.
  • the switch 106 is controlled by the control unit 113 and switches between a detection result by the current sensor 211 and a detection result by the current sensor 112 to be transmitted to the fuel cell 22.
  • the switch 106 corresponds to a second switch.
  • each of the switches 101 to 106 may be realized by another component having a function of performing the switching described above.
  • a switch having three terminals may be realized by combining a plurality of switches having two terminals.
  • the main distribution board 21 distributes power from the system power supply to a plurality of power lines.
  • the description of the internal configuration of the main distribution board 21 is omitted.
  • the fuel cell 22 is a device that generates electricity using hydrogen extracted from gas supplied to a consumer as a fuel, and outputs the generated power to the outside.
  • a case where hydrogen as a fuel is extracted from a gas will be described as an example.
  • the fuel cell 22 superimposes the current generated by power generation on the input current and outputs it.
  • the fuel cell 22 is activated using the power when the characteristics of the power input from the outside are appropriate. Processing at the time of starting the fuel cell 22 will be described in detail later.
  • the fuel cell 22 can be activated if there is fuel supply and power input, but in general, it generates power during the daytime when the grid power provided by the power company is relatively expensive. Do.
  • the fuel cell 22 is controlled to start at a time before a predetermined time by the control program in the fuel cell 22 before starting power generation. At this time, if there is fuel supply and power input, the fuel cell 22 starts. After processing, it enters the operating state.
  • the fuel cell 22 has an operation panel 221.
  • the operation panel 221 receives a user operation on the fuel cell 22.
  • the hot water storage unit 23 is a device that generates hot water (relatively high temperature water) from water (relatively low temperature water) and stores the generated hot water.
  • the hot water storage unit 23 generates hot water from water using electric power or heat generated when the fuel cell 22 generates electricity.
  • the hot water storage unit 23 is generally provided from a provider as a set with the fuel cell 22.
  • the switch 101 is connected to the terminal a and the terminal c, and supplies power from the system power supply 20 to the fuel cell.
  • the switch 102 is OFF, so that the current output from the storage battery 111 is not input to the DC / AC converter 114.
  • the switch 103 is connected to a terminal a and a terminal c, and supplies a current from the system power supply 20 to the hot water storage unit 23.
  • the switch 104 is OFF, so that the current flowing on the first power line is not supplied to the outlet 116 via the fuse 118.
  • the switch 105 is ON, and the current supplied from the switch 103 to the hot water storage unit 23 is also supplied to the AC / DC conversion unit 117.
  • the switch 106 is connected to the terminal a and the terminal c, and transmits the detection result by the current sensor 211 to the fuel cell 22.
  • the starter 11 supplies the current from the system power supply 20 to the fuel cell 22 via the switch 101. Further, the activation device 11 transmits the detection result obtained by detecting the current from the system power supply 20 with the current sensor 211 to the fuel cell 22 via the switch 106. The activation device 11 is activated using the current supplied from the system power supply 20 when the current sensor 211 detects an appropriate current. In addition, the activation device 11 charges the storage battery 111 by supplying current from the system power supply 20 to the storage battery 111 via the switch 103 and the switch 105.
  • FIG. 4 is a second example of a block diagram of the activation device 11 in the present embodiment.
  • FIG. 4 shows the connection of the switches when the system power supply 20 is in a power failure state.
  • the wiring connections between the components in FIG. 4 are the same as those in FIG.
  • the switch 101 has a terminal b and a terminal c connected to each other, and supplies power from the storage battery 111 to the fuel cell 22.
  • the switch 102 is ON, and the current output from the storage battery 111 is input to the DC / AC conversion unit 114.
  • the switch 103 has a terminal b and a terminal c connected to supply current from the storage battery 111 to the hot water storage unit 23.
  • the switch 104 is ON, and the current flowing on the first power line is supplied to the outlet 116 via the fuse 118.
  • the switch 105 is OFF, so that the current supplied from the switch 103 to the hot water storage unit 23 is not supplied to the AC / DC converter 117.
  • the switch 106 is connected to the terminal b and the terminal c, and transmits the detection result by the current sensor 112 to the fuel cell 22.
  • the starting device 11 supplies the current from the storage battery 111 to the fuel cell 22 via the switch 101. Further, the activation device transmits the detection result obtained by detecting the current from the storage battery 111 with the current sensor 112 to the fuel cell 22 via the switch 106. The activation device 11 is activated using the current supplied from the storage battery 111 when the current sensor 112 detects an appropriate current.
  • FIG. 5 is a flowchart of the switch switching control of the activation device 11 in the present embodiment.
  • step S501 the activation device 11 determines whether or not the system power supply is in a power failure state. Specifically, the activation device 11 determines that the system power supply is in a power failure state when the current sensor 211 does not detect current. If the current sensor 211 does not detect a current (YES in step S501), the process proceeds to step S502. On the other hand, when the current sensor 211 detects a current (NO in step S501), the process of step S501 is executed again. In other words, the activation device 11 is in a waiting state in step S501 until the system power supply is in a power failure state.
  • step S502 the control unit 113 turns on the light source 121.
  • step S503 the control unit 113 determines whether the terminal b and the terminal c of the switch 101 are connected (this state is also expressed as “terminal b-c connection”). If terminal b and terminal c are connected (YES in step S503), the process proceeds to step S504. On the other hand, when the terminal b and the terminal c are not connected (NO in step S503), the process of step S503 is executed again. In other words, the control unit 113 enters a waiting state in step S503 until the terminal b and the terminal c of the switch 101 are connected.
  • step S504 the control unit 113 switches the switch 102 to ON.
  • step S505 the control unit 113 switches the switch 103 so that the terminal b and the terminal c of the switch 103 are connected.
  • step S506 the control unit 113 switches the switch 103 so that the terminal b and the terminal c of the switch 106 are connected. Note that the order of processing in steps S504, S505, and S506 may not be in this order. That is, as long as the processes of steps S504, S505, and S506 are executed after step S503, other orders may be used.
  • step S507 the control unit 113 activates the fuel cell 22.
  • the startup process of the fuel cell 22 will be described in detail later.
  • step S508 the control unit 113 determines whether or not the fuel cell 22 has been activated. If it is determined that the fuel cell 22 has been activated, the process proceeds to step S509. On the other hand, if it is not determined that the fuel cell has started, the process of step S508 is executed again. In other words, the control unit 113 waits in step S508 until the fuel cell 22 is activated.
  • step S509 the control unit 113 switches the switch 104 so as to turn on the switch 104.
  • step S510 the control unit 113 turns on the light source 122.
  • step S511 the control unit 113 switches the switch 105 so as to turn on the switch 105.
  • the order of processing in steps S509, S510, and S511 does not have to be this order. That is, as long as the processes of steps S509, S510, and S511 are executed after step S508, the other orders may be used.
  • the activation device 11 supplies power from the outlet 116 to an external electric device, supplies a current to be generated to the hot water storage unit, and further supplies a current to be generated to the storage battery 111 to charge the storage battery 111.
  • FIG. 6 is a flowchart of the starting process of the fuel cell 22 in the present embodiment.
  • step S601 the fuel cell 22 determines whether or not an activation instruction has been received.
  • the process proceeds to step S602.
  • the process of step S601 is executed again. In other words, the fuel cell 22 is in a waiting state in step S601 until it receives an activation instruction.
  • step S602 the fuel cell 22 determines whether or not necessary power is applied. If the fuel cell 22 determines that the required power is being applied (YES in step S602), the process proceeds to step S603. On the other hand, if it is determined that the necessary power is not applied (NO in step S602), the process of step S602 is executed again. In other words, the fuel cell 22 is in a waiting state in step S602 until the necessary power is applied.
  • step S603 the fuel cell 22 determines whether or not the current sensor is correctly connected. If the fuel cell 22 determines that the current sensor is correctly connected, the process proceeds to step S604. On the other hand, if it is determined that the current sensor is not correctly connected, the process of step S603 is executed again. In other words, the fuel cell 22 waits in step S603 until the current sensor is correctly connected.
  • step S604 the fuel cell 22 determines whether or not the gas pressure is within a predetermined range. If the gas pressure is within the predetermined range, the fuel cell 22 proceeds to step S605. On the other hand, when the gas pressure is not within the predetermined range, the process of step S604 is executed again. In other words, the fuel cell 22 enters a waiting state in step S604 until the gas pressure falls within the predetermined range.
  • step S605 the fuel cell 22 operates the heater.
  • the heater raises the temperature of the reactor in the fuel cell 22 using electric power.
  • step S606 the fuel cell 22 determines whether or not the temperature of the reactor is within a predetermined range. When the temperature of the reactor is within the predetermined range, the fuel cell 22 proceeds to step S607. On the other hand, when the temperature of the reactor is not within the predetermined range, step S606 is executed again. In other words, the fuel cell 22 is in a waiting state in step S606 until the temperature of the reaction device falls within the predetermined range.
  • step S607 the fuel cell 22 starts power generation and outputs the power generated by the power generation to the outside.
  • the startup process of the fuel cell 22 is completed.
  • the fuel cell 22 enters an operation state in which the electric power generated by being superimposed on the input current is output.
  • the activation device 11 can perform switching to the self-supporting mode by controlling switching of the first switch and the second switch.
  • the activation device can supply the input current from the storage battery to the fuel cell, and thereafter notify the fuel cell of the characteristics of the input current. In this way, the activation device notifies the fuel cell of the current characteristics in a state where the current having a stable current magnitude is supplied to the fuel cell, so that the fuel cell can be activated more stably. Can do. Further, the activation device can simplify the control by making the control of the second switch subordinate to the first switch.
  • the activation device can realize switching of the current by switching the connection of the fuel cell, the storage battery, and the system power supply.
  • the activation device can switch the transmission of the detection result by the sensor by switching the connection of the fuel cell, the first sensor, and the second sensor.
  • the starter can supply an alternating current generated using the direct current output from the storage battery to the fuel cell.
  • the activation device can suppress generation of useless power consumption in the DC / AC conversion unit.
  • the first switch Before the first switch is switched to supply the current output from the storage battery to the fuel cell, there is no circuit that consumes the alternating current output from the DC / AC converter. In such a case, the power consumption in the DC / AC converter can be prevented by turning off the third switch.
  • the starter device can start supplying the current after configuring a circuit for supplying current from the storage battery to the fuel cell, and then notify the fuel cell of the characteristics of the input current. If it does in this way, the starting device can start a fuel cell more stably, suppressing the useless power consumption in a DC / AC conversion part.
  • the activation device can simplify the control by making the control of the second switch and the third switch subordinate to the first switch.
  • the activation device can switch the current supply source to the fuel cell from the system power source to the storage battery based on an explicit operation by the user. If the above switching is automatically performed when the system power supply is in a power failure state, the activation device may activate the fuel cell regardless of whether the user needs power. When it is not necessary to activate the fuel cell because the user is away from home, it is desirable not to activate the fuel cell. Therefore, the activation device can activate the fuel cell when the user thinks that the fuel cell needs to be activated.
  • the starter can switch the current supply source to the fuel cell from the system power supply to the storage battery when the system power supply is in a power failure state. That is, the activation device can activate the fuel cell regardless of whether or not the user needs power.
  • the activation device can supply the electric power output from the fuel cell to an external electric device through the second power line.
  • the second power line is a single-phase two-wire power line.
  • the starter In order for the starter to supply power to an external electrical device, there are a method of supplying from a single-phase two-wire power line and a method of supplying from a single-phase three-wire power line.
  • the starting device can supply more stable power to the external device by supplying power from the single-phase two-wire power line to the external electric device.
  • the activation device can supply electric power to an external electric device through the same outlet as that generally used for the electric device.
  • the starter can supply the power output from the fuel cell to the hot water storage unit.
  • the starter can charge a part of the power output from the fuel cell to the storage battery via the AC / DC converter.
  • the activation device activates the fuel cell using the electric power output from the storage battery, and converts the electric power output from the storage battery after the activation and the electric power superimposed from the electric power output from the fuel cell into an AC / DC conversion unit.
  • the battery can be charged via
  • the starter is supplied with power from the system power supply via the distribution board.
  • the activation device can activate the fuel cell by using a storage battery pack that is used for an electrically assisted bicycle instead of the storage battery.
  • the activation device can more correctly detect the direction or magnitude of the alternating current output by the DC / AC conversion unit using the current sensor.
  • the first light source can illuminate the first operation unit so that the user can easily operate the first operation unit.
  • whether or not to supply power to an external electrical device connected to the outlet can be switched based on a user operation.
  • the first sensor or the second sensor can detect current characteristics.
  • FIG. 7 is a first example of a block diagram of the activation device 12 in the present embodiment.
  • the activation device 12 in the present embodiment includes the same components as the activation device 11 in the second embodiment, and has different wiring connections. Specifically, the activation device 12 is different from the activation device 11 in connection of wiring around the transformer 115 (the portion of the circuit 12A shown in FIG. 7). That is, the second power line is connected to a section between the transformer 115 and the switch 101 on the first power line.
  • the activation device 12 supplies the current from the system power supply 20 to the fuel cell 22 via the switch 101. Further, the activation device 12 transmits the detection result obtained by detecting the current from the system power supply 20 with the current sensor 211 to the fuel cell 22 via the switch 106. The activation device 12 is activated using the current supplied from the system power supply 20 when the current sensor 211 detects an appropriate current. Further, the activation device 12 charges the storage battery 111 by supplying the current from the system power supply 20 to the storage battery 111 via the switch 103 and the switch 105.
  • FIG. 8 is a second example of a block diagram of the activation device in the present embodiment.
  • FIG. 8 shows switch connections when the system power supply 20 is in a power failure state.
  • the wiring connections between the components in FIG. 8 are the same as those in FIG.
  • the activation device 12 supplies the current flowing through two of the single-phase three-wire power lines to the outlet 116 through the second power line.
  • the activation device 12 supplies the hot water storage unit 23 with a current flowing through two of the single-phase three-wire power lines.
  • the current on the single-phase three-wire power line output from the fuel cell 22 is converted into the current on the single-phase two-wire power line by the transformer 115 and then the outlet. 116 or the hot water storage unit 23.
  • the transformer 115 needs to be realized by a relatively large capacity transformer.
  • the transformer 115 since the current on the single-phase three-wire power line before the transformer 115 converts is output to the outlet 116 or the hot water storage unit 23, the transformer 115 has a relatively small capacity. There is an advantage that it is realized with a transformer.
  • the second power line of the activation device is configured by a single-phase three-wire power line. If the starting device supplies power from the single-phase three-wire power line to an external electric device, the power to be converted by the transformer can be reduced, so that the starting device can be realized at a lower cost.
  • the activation device described in each of the above embodiments may be installed indoors or outdoors.
  • the main distribution board is installed indoors, and the fuel cell is installed outdoors.
  • the wiring connecting the activation device 10 and the main distribution board 21 can be shortened. it can.
  • the activation device 10 which is a device related to the main distribution board 21, is arranged near the main distribution board 21.
  • the activation device 10 installed indoors does not need to have a protection function against outdoor wind and rain or dust, the device itself can be realized with a small number of parts, light, small, or low cost. (Fig. 9).
  • the start-up device described in each of the above embodiments can be used not only for newly installing a fuel cell but also for a fuel cell that is already installed and operating. Even when a fuel cell that is already installed and operating cannot be activated when the system power supply is in a power failure state, the activation device can activate the fuel cell.
  • each component may be configured by dedicated hardware or may be realized by executing a software program suitable for each component.
  • Each component may be realized by a program execution unit such as a CPU or a processor reading and executing a software program recorded on a recording medium such as a hard disk or a semiconductor memory.
  • the software that implements the activation device and the like of each of the above embodiments is the following program.
  • this program is a fuel cell start-up method in a fuel cell start-up device that is interposed between a system power supply and a fuel cell in a computer, and the fuel cell start-up device includes a storage battery and the storage battery.
  • a second switch for switching which of a detection result by a second sensor for detecting a current supplied from the system power supply is transmitted to the fuel cell, and the start-up method of the fuel cell includes the first switch A detection step in which the sensor or the second sensor detects a current; and the second sensor is controlled by controlling the first switch and the second switch.
  • the activation device has been described based on the embodiment.
  • the present invention is not limited to this embodiment. Unless it deviates from the gist of the present invention, various modifications conceived by those skilled in the art have been made in this embodiment, and forms constructed by combining components in different embodiments are also within the scope of one or more aspects. May be included.
  • the present invention can be used for an activation device that activates a fuel cell.

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Abstract

燃料電池の起動装置（１０）は、蓄電池（１１１）と、蓄電池（１１１）が出力する電流を検出する電流センサ（１１２）と、蓄電池（１１１）が出力する電流、及び、系統電源からの電流のどちらを燃料電池に供給するかを切り替えるスイッチ（１０１）と、電流センサ（１１２）による検出結果、及び、系統電源から供給される電流を検出する電流センサ（２１１）による検出結果のどちらを燃料電池に伝達するかを切り替えるスイッチ（１０６）と、スイッチ（１０１）及びスイッチ（１０６）を制御することで、電流センサ（２１１）による検出結果に基づいて系統電源からの電流を用いて燃料電池を起動させる通常モードと、電流センサ（１１２）による検出結果に基づいて蓄電池（１１１）が出力する電流を用いて燃料電池を起動させる自立モードとを切り替える制御部（１１３）とを備える。

Description

燃料電池の起動装置、燃料電池の起動方法、及び、燃料電池の起動システム
　本発明は、燃料電池の起動装置、燃料電池の起動方法、及び、燃料電池の起動システムに関する。特に、系統電源と燃料電池との間に介在する、燃料電池の起動装置、燃料電池の起動方法、及び、燃料電池の起動システムに関する。
　従来、系統電源に連携して用いられる燃料電池を、系統電源の停電時において自立運転できるようにし、かつ、急峻な負荷に対応できるようにする自立運転支援装置が開示されている（特許文献１参照）。
特開２００８－２２６５０号公報
　しかしながら、通常、燃料電池は、系統電源、即ち、電力供給源の存在下で動作する。このため、系統電源が存在しない場合には、燃料電池が起動できない可能性がある。従って、停電時にも安定して燃料電池を起動させるためには、停電時においても燃料電池に電力供給源の存在を認識させることが望ましい。
　そこで、本発明は、系統電源の停電時にも燃料電池を起動させる、燃料電池の起動装置等を提供する。
　本発明の一態様に係る燃料電池の起動装置は、系統電源と燃料電池との間に介在する、燃料電池の起動装置であって、蓄電池と、前記蓄電池が出力する電流を検出する第一センサと、前記蓄電池が出力する電流、及び、前記系統電源からの電流のどちらを前記燃料電池に供給するかを切り替える第一スイッチと、前記第一センサによる検出結果、及び、前記系統電源から供給される電流を検出する第二センサによる検出結果のどちらを前記燃料電池に伝達するかを切り替える第二スイッチと、前記第一スイッチおよび前記第二スイッチを制御することで、前記第二センサによる検出結果に基づいて前記系統電源からの電流を用いて前記燃料電池を起動させる通常モードと、前記第一センサによる検出結果に基づいて前記蓄電池が出力する電流を用いて前記燃料電池を起動させる自立モードとを切り替える制御部とを備える。
　なお、これらの包括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。
　本発明の燃料電池の起動装置は、系統電源の停電時にも燃料電池を起動させることができる。
図１は、実施の形態１における起動装置及び起動システムのブロック図の例である。 図２は、実施の形態２における起動装置の外観図である。 図３は、実施の形態２における起動装置のブロック図の第一例である。 図４は、実施の形態２における起動装置のブロック図の第二例である。 図５は、実施の形態２における起動装置のスイッチ切り替え制御のフローチャートである。 図６は、実施の形態２における燃料電池の起動処理のフローチャートである。 図７は、実施の形態３における起動装置のブロック図の第一例である。 図８は、実施の形態３における起動装置のブロック図の第二例である。 図９は、各実施の形態における起動装置の配置の一例である。
　（本発明の基礎となった知見）
　本発明者は、「背景技術」の欄において記載した、燃料電池の自立運転支援装置に関し、以下の問題が生じることを見出した。
　近年、需要家において、系統電源からの電力と、需要家ごとに設置された燃料電池が供給する電力とを組み合わせて需要家へ供給する電力供給システムがある。系統電源からの電力は交流電力であるので、系統電源からの電力と燃料電池が供給する電力とを組み合わせるには、燃料電池が供給する電力を系統電源からの電力の位相に適合した交流電力に変換することが行われる。
　系統電源が停電したときには、系統電源の配電網側での安全のために、需要家から系統電源へ電力が出力（逆潮流）されないように制御がなされる。従来、この制御のために、分電盤の内部において系統電源の電流の向き及び大きさを検出する電流センサが設けられている。この電流センサが需要家から系統電源への向きの電流を検出したときには、分電盤または燃料電池は、需要家から系統電源へ電力が出力されないようにスイッチの切り替えなどの制御を行う。
　また、燃料電池は、上記の電流センサが確かに当該燃料電池に入力される電流を計測していることを確認することで、より適正に運転する。例えば、燃料電池は、当該燃料電池の内部インピーダンスを増減させて、電流センサが検出する電流の大きさがその増減に応答するように変化するか否かを判定する。この判定において、燃料電池の内部インピーダンスの増減に応答するように、電流センサが検出する電流の大きさが変化するとき、上記の電流センサが確かに燃料電池に入力される電力を計測されていると判定する。このようにすることで、燃料電池は、入力される電流に従属して運転を行う。
　従来、系統電源に連携して用いられる燃料電池を、系統電源の停電時において自立運転できるようにし、かつ、急峻な負荷に対応できるようにする自立運転支援装置が開示されている（特許文献１参照）。
　しかしながら、特許文献１に開示される自立運転支援装置は、系統電源の停電時において、燃料電池を起動させることができない場合がある。つまり、特許文献１に開示される自立運転支援装置は、燃料電池に入力される電流を検出する電流センサを考慮しない構成になっているので、燃料電池に入力される電流によっては燃料電池を起動することができない場合がある。
　そこで、本発明は、系統電源の停電時にも燃料電池を起動させる、燃料電池の起動装置を提供する。
　このような問題を解決するために、本発明の一態様に係る燃料電池の起動装置（以降、単に起動装置ともよぶ）は、系統電源と燃料電池との間に介在する、燃料電池の起動装置であって、蓄電池と、前記蓄電池が出力する電流を検出する第一センサと、前記蓄電池が出力する電流、及び、前記系統電源からの電流のどちらを前記燃料電池に供給するかを切り替える第一スイッチと、前記第一センサによる検出結果、及び、前記系統電源から供給される電流を検出する第二センサによる検出結果のどちらを前記燃料電池に伝達するかを切り替える第二スイッチと、前記第一スイッチおよび前記第二スイッチを制御することで、前記第二センサによる検出結果に基づいて前記系統電源からの電流を用いて前記燃料電池を起動させる通常モードと、前記第一センサによる検出結果に基づいて前記蓄電池が出力する電流を用いて前記燃料電池を起動させる自立モードとを切り替える制御部とを備える。
　これによれば、燃料電池の起動装置は、系統電源が供給状態及び停電状態のどちらの場合であっても、燃料電池を起動させることができる。燃料電池は、入力電流の特性が適正である場合に、その入力電流を用いて起動する。系統電源から電力が供給される状態（供給状態）では、起動装置は、通常モードにより系統電源を用いて燃料電池を起動させることができる。一方、系統電源から電力が供給されない状態（停電状態）では、起動装置は、自立モードにより蓄電池を用いて燃料電池を起動（コールドスタート）させることができる。よって、起動装置は、系統電源の停電時にも燃料電池を起動させることができる。
　これに対し、従来技術によれば、系統電源が停電状態の場合に、燃料電池を起動させることができない場合がある。なぜなら、従来の起動装置は、蓄電池を用いて燃料電池に電流を供給するだけであり、その電流の特性を燃料電池に通知する機能を備えていないためである。本発明の一態様に係る起動装置は、燃料電池に電流を入力するだけでなく、電流センサにより検出した当該電流の特性をも燃料電池に通知する。これにより、起動装置は、系統電源の停電時にも燃料電池を起動させることができる。
　例えば、前記制御部は、前記蓄電池が出力する電流を前記燃料電池に供給するように前記第一スイッチの切り替えを制御し、かつ、前記第一センサによる検出結果を前記燃料電池に伝達するように前記第二スイッチの切り替えを制御することで、前記自立モードへ切り替えるとしてもよい。
　これによれば、起動装置は、第一スイッチ及び第二スイッチの切り替えを制御することで、自立モードへの切り替えを行うことができる。
　例えば、前記制御部は、前記蓄電池が出力する電流を前記燃料電池に供給するように前記第一スイッチが切り替えられた場合に、前記第一センサによる検出結果を前記燃料電池に伝達するように前記第二スイッチの切り替えを制御することで、前記自立モードへ切り替えるとしてもよい。
　これによれば、起動装置は、蓄電池から燃料電池へ入力電流を供給し、その後に、入力電流の特性を燃料電池に通知することができる。このようにすると、起動装置は、電流値が安定した電流を燃料電池へ供給した状態で、当該電流の特性を燃料電池に通知することになるので、より安定に燃料電池を起動させることができる。また、起動装置は、第二スイッチの制御を第一スイッチに従属させることで、制御を単純化することができる。
　例えば、前記第一スイッチは、前記燃料電池と前記蓄電池との接続、及び、前記燃料電池と前記系統電源との接続を切り替えることで、前記燃料電池に供給する電流を切り替え、前記第二スイッチは、前記燃料電池と前記第一センサとの接続、及び、前記燃料電池と、前記系統電源から供給される電流を検出する第二センサとの接続を切り替えることで、燃料電池に伝達する検出結果を切り替える。
　これによれば、起動装置は、燃料電池、蓄電池、及び、系統電源の接続を切り替えることで、電流の切り替えを実現することができる。また、起動装置は、燃料電池、第一センサ、及び、第二センサの接続を切り替えることで、センサによる検出結果の伝達の切り替えを実現することができる。
　例えば、前記蓄電池が出力する電流は、直流電流であり、前記燃料電池の起動装置は、さらに、前記蓄電池が出力する直流電流を交流電流に変換し、変換することで生成した前記交流電流を出力するＤＣ／ＡＣ変換部を備え、前記第一センサは、前記ＤＣ／ＡＣ変換部が出力した前記交流電流を検出するとしてもよい。
　これによれば、起動装置は、蓄電池が出力した直流電流を用いて生成した交流電流を燃料電池へ供給することができる。
　例えば、前記燃料電池の起動装置は、さらに、前記蓄電池と前記ＤＣ／ＡＣ変換部との間に介在し、前記蓄電池が出力する電流を前記ＤＣ／ＡＣ変換部に入力させるか否かを切り替える第三スイッチを備え、前記制御部は、前記蓄電池が出力する電流を前記燃料電池に供給するように前記第一スイッチが切り替えられた場合に、前記蓄電池が出力する電流を前記ＤＣ／ＡＣ変換部に入力させるように前記第三スイッチの切り替えを制御するとしてもよい。
　これによれば、起動装置は、ＤＣ／ＡＣ変換部における無駄な消費電力の発生を抑えることができる。蓄電池が出力する電流を燃料電池に供給するように第一スイッチが切り替えられる前には、ＤＣ／ＡＣ変換部が出力する交流電流を消費する回路が存在しない。そのようなときに、第三スイッチを非導通とすることによりＤＣ／ＡＣ変換部での電力消費を防ぐことができる。
　例えば、前記制御部は、前記蓄電池が出力する電流を前記燃料電池に供給するように前記第一スイッチが切り替えられた場合に、前記蓄電池が出力する電流を前記ＤＣ／ＡＣ変換部に入力させるように前記第三スイッチの切り替えを制御した後で、前記第一センサによる検出結果を前記燃料電池に伝達するように前記第二スイッチを制御するとしてもよい。
　これによれば、起動装置は、蓄電池から燃料電池へ電流を供給する回路を構成した後に、当該電流の供給を開始し、その後、入力電流の特性を燃料電池に通知することができる。このようにすると、起動装置は、ＤＣ／ＡＣ変換部における無駄な電力消費を抑えながら、より安定に燃料電池を起動させることができる。また、起動装置は、第二スイッチ及び第三スイッチの制御を第一スイッチに従属させることで、制御を単純化することができる。
　例えば、前記燃料電池の起動装置は、さらに、ユーザによる前記第一スイッチに対する操作を受け付ける第一操作部を備え、前記第一操作部は、前記第一操作部が前記操作を受け付けた場合に、前記操作に連動させて前記第一スイッチを切り替えるとしてもよい。
　これによれば、起動装置は、ユーザによる明示的な操作に基づいて、燃料電池への電流の供給元を系統電源から蓄電池へ切り替えることができる。仮に、系統電源が停電状態になったときに自動的に上記の切り替えを行うとすれば、起動装置は、ユーザが電力を必要としているか否かにかかわらず燃料電池を起動させる可能性がある。ユーザが自宅に不在である等の理由で、燃料電池を起動させる必要がない場合には、燃料電池を起動させないことが望ましい。よって、起動装置は、ユーザが燃料電池の起動を必要と考えるときに、燃料電池を起動させることができる。
　例えば、前記制御部は、前記第二センサが前記系統電源から電流が供給されていないことを検出した場合に、前記蓄電池が出力する電流が前記燃料電池に供給されるように前記第一スイッチを切り替えるとしてもよい。
　これによれば、起動装置は、系統電源が停電状態であるときに、燃料電池への電流の供給元を系統電源から蓄電池へ切り替えることができる。つまり、起動装置は、ユーザが電力を必要としているか否かにかかわらず燃料電池を起動させることができる。
　例えば、前記燃料電池の起動装置は、さらに、前記第一スイッチと前記ＤＣ／ＡＣ変換部との間を接続する第一電力線と、前記第一電力線に接続され、前記燃料電池の起動装置の外部の電気機器に電流を供給するための第二電力線とを備えるとしてもよい。
　これによれば、起動装置は、燃料電池が出力した電力を、第二電力線を通じて外部の電気機器に供給することができる。
　例えば、前記ＤＣ／ＡＣ変換部は、単相２線式の電力線で交流電流を出力し、前記系統電源は、単相３線式の電力線で交流電流を供給し、前記燃料電池は、単相３線式の電力線で交流電流を入力又は出力し、前記燃料電池の起動装置は、さらに、前記第一電力線上に配置され、前記単相２線式の電力線上の交流電流と、前記単相３線式の電力線上の交流電流とを相互に変換するトランスを備え、前記第二電力線は、前記第一電力線上において前記トランスと前記ＤＣ／ＡＣ変換部との間の区間に接続されるとしてもよい。
　これによれば、起動装置の第二電力線は、単相２線式の電力線で構成される。起動装置が外部の電気機器へ電力を供給するには、単相２線式の電力線から供給する方法と、単相３線式の電力線から供給する方法とがある。起動装置は、単相２線式の電力線から外部の電気機器へ電力を供給することにより、より安定した電力を外部の機器に供給することができる。
　例えば、前記ＤＣ／ＡＣ変換部は、単相２線式の電力線で交流電流を出力し、前記系統電源は、単相３線式の電力線で交流電流を供給し、前記燃料電池は、単相３線式の電力線で交流電流を入力又は出力し、前記燃料電池の起動装置は、さらに、前記第一電力線上に配置され、前記単相２線式の電力線上の交流電流と、前記単相３線式の電力線上の交流電流とを相互に変換するトランスを備え、前記第二電力線は、前記第一電力線上において前記トランスと前記第一スイッチとの間の区間に接続されるとしてもよい。
　これによれば、起動装置の第二電力線は、単相３線式の電力線で構成される。起動装置が単相３線式の電力線から外部の電気機器へ電力を供給するようにすれば、トランスで変換する電力を小さくすることができるので、より低コストに起動装置が実現される。
　例えば、前記燃料電池の起動装置は、さらに、前記第二電力線に接続され、前記外部の電気機器を接続するためのコンセントを備えるとしてもよい。
　これによれば、起動装置は、一般に電気機器で用いられているものと同じコンセントを通じて外部の電気機器に電力を供給することができる。
　例えば、前記燃料電池の起動装置は、さらに、前記燃料電池の起動装置の外部の貯湯ユニットに接続され、前記燃料電池の起動装置は、さらに、前記系統電源からの電流を前記貯湯ユニットに供給するか、又は、前記第一電力線上の電流を前記貯湯ユニットに供給するかを切り替える第四スイッチを備え、前記制御部は、前記蓄電池が出力する電流を前記燃料電池に供給するように前記第一スイッチが切り替えられた場合に、前記第一電力線上の電流を前記貯湯ユニットに供給するように第四スイッチを制御するとしてもよい。
　これによれば、起動装置は、燃料電池が出力した電力を貯湯ユニットへ供給することができる。
　例えば、前記燃料電池の起動装置は、さらに、前記系統電源または前記第一電力線上を流れる交流電流を直流電流に変換し、変換することで生成した前記直流電流を前記蓄電池へ出力するＡＣ／ＤＣ変換部と、前記系統電源または前記第一電力線上を流れる交流電流を前記ＡＣ／ＤＣ変換部に入力させるか否かを切り替える第五スイッチとを備え、前記制御部は、前記系統電源からの交流電流を前記燃料電池に供給するように前記第一スイッチが切り替えられた場合に、前記系統電源からの前記交流電流を前記ＡＣ／ＤＣ変換部に入力させるように前記第五スイッチの切り替えを制御し、前記蓄電池が出力する電流を前記燃料電池に供給するように前記第一スイッチが切り替えられた場合に、前記第一電力線上を流れる前記交流電流を前記ＡＣ／ＤＣ変換部に入力させないように前記第五スイッチの切り替えを制御するとしてもよい。
　これによれば、起動装置は、燃料電池が出力した電力の一部を、ＡＣ／ＤＣ変換部を介して蓄電池へ充電することができる。
　例えば、前記制御部は、前記蓄電池が出力する電流を前記燃料電池に供給するように前記第一スイッチが切り替えられた後に、前記燃料電池が起動したことを検知した場合に、前記交流電流を前記ＡＣ／ＤＣ変換部に入力させるように前記第五スイッチの切り替えを制御するとしてもよい。
　これによれば、起動装置は、蓄電池が出力する電力を用いて燃料電池を起動し、起動後に蓄電池が出力する電力と燃料電池が出力する電力とが重畳された電力の一部を、ＡＣ／ＤＣ変換部を介して蓄電池へ充電することができる。
　例えば、前記燃料電池の起動装置は、前記系統電源からの電力が供給される分電盤に接続されるとしてもよい。
　これによれば、起動装置は、分電盤を経由して系統電源から電力を供給される。
　例えば、前記蓄電池は、電動アシスト自転車に用いられる蓄電池パックであるとしてもよい。
　これによれば、起動装置は、蓄電池の寿命が到来した場合であっても、蓄電池の代わりに電動アシスト自転車に用いられる蓄電池パックを利用することで、燃料電池を起動させることができる。
　例えば、前記第一センサは、前記第一電力線上に設置され、前記第一センサと前記ＤＣ／ＡＣ変換部との間に電流を消費する機器が接続されないように設けられるとしてもよい。
　これによれば、起動装置は、ＤＣ／ＡＣ変換部が出力する交流電流の向き又は大きさを、電流センサにより、より正しく検出することができる。
　例えば、前記燃料電池の起動装置は、さらに、前記第一操作部の近傍に設置される第一光源を備え、前記制御部は、さらに、前記第二センサが前記系統電源から電流が供給されていないことを検出した場合に、前記第一光源を点灯させるとしてもよい。
　これによれば、系統電源が停電状態であるときに、ユーザが第一操作部を操作しやすいように、第一光源が第一操作部を照らすことができる。
　例えば、前記燃料電池の起動装置は、さらに、前記第二電力線上に設置され、前記第一電力線上の電流を前記コンセントに供給するか否かを切り替える第六スイッチと、ユーザによる前記第六スイッチに対する操作を受け付ける第二操作部とを備え、前記制御部は、前記第二操作部が受け付けた前記操作に基づいて、前記第六スイッチの切り替えを制御するとしてもよい。
　これによれば、コンセントに接続される外部の電気機器に電力を供給するか否かを、ユーザによる操作に基づいて切り替えることができる。
　例えば、前記燃料電池の起動装置は、さらに、第二光源を備え、前記制御部は、さらに、前記第一電力線上の電流を前記コンセントに供給するように前記第六スイッチの切り替えを制御している場合に、前記第二光源を点灯させるとしてもよい。
　これによれば、コンセントに接続される外部の電気機器に電力を供給できる状態であるか否かを、ユーザに視認させることができる。
　例えば、前記第一センサは、前記蓄電池が出力する電流の向き及び大きさの少なくとも一方を検出し、前記第二センサは、前記系統電源からの電流の向き及び大きさの少なくとも一方を検出するとしてもよい。
　これにより、第一センサ又は第二センサは、電流の特性を検出することができる。
　また、本発明の一態様に係る燃料電池の起動装置における燃料電池の起動方法は、系統電源と燃料電池との間に介在する、燃料電池の起動装置における燃料電池の起動方法であって、前記燃料電池の起動装置は、蓄電池と、前記蓄電池が出力する電流を検出する第一センサと、前記蓄電池が出力する電流、及び、前記系統電源からの電流のどちらを前記燃料電池に供給するかを切り替える第一スイッチと、前記第一センサによる検出結果、及び、前記系統電源から供給される電流を検出する第二センサによる検出結果のどちらを前記燃料電池に伝達するかを切り替える第二スイッチとを備え、前記燃料電池の起動方法は、前記第一センサまたは前記第二センサが電流を検出する検出ステップと、前記第一スイッチおよび前記第二スイッチを制御することで、前記第二センサによる検出結果に基づいて前記系統電源からの電流を用いて前記燃料電池を起動させる通常モードと、前記第一センサによる検出結果に基づいて前記蓄電池が出力する電流を用いて前記燃料電池を起動させる自立モードとを用いて切り替える制御ステップとを含む。
　これにより、上記と同様の効果を奏する。
　また、本発明の一態様に係る燃料電池の起動システムは、上記に記載の燃料電池の起動装置と、前記燃料電池の起動装置により起動される前記燃料電池とを備える。
　これにより、上記と同様の効果を奏する。
　また、本発明の一態様に係る燃料電池は、上記に記載の燃料電池の起動装置により起動される燃料電池である。
　これにより、上記と同様の効果を奏する。
　なお、これらの包括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または記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
　以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
　なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な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、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、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）
　本実施の形態では、電流センサと蓄電池とスイッチとを利用することで、系統電源の停電時にも燃料電池を起動させる、燃料電池の起動装置について説明する。
　図１は、本実施の形態における起動装置及び起動システムのブロック図の例である。
　図１に示されるように、本実施の形態の起動装置１０は、系統電源２０と、燃料電池２２とのそれぞれに接続されている。また、起動装置１０と系統電源２０とを接続する電力線上に、電流センサ２１１が設置されている。系統電源２０から電力が供給される状態（供給状態）では、起動装置１０は、系統電源２０から供給される電力を燃料電池２２へ供給する。また、電流センサ２１１は、設置された電力線上の電流の向き又は大きさを検出し、燃料電池２２へ通知する。燃料電池２２は、電流センサ２１１が検出した電流の向き又は大きさが適正である場合に、入力される電流を用いて起動し、入力される電流の位相と同じ位相の電流を、入力される電流に重畳させて出力する。
　一方、系統電源２０から電力が供給されない状態（停電状態）では、起動装置１０は、燃料電池２２を起動させるための電流を燃料電池２２に供給するとともに、燃料電池２２が起動するのに適正な電流の向き又は大きさを燃料電池２２に通知する。
　以下で起動装置１０の内部の構成について詳細に説明する。
　図１に示されるように、本実施の形態における起動装置１０は、蓄電池１１１と、電流センサ１１２と、スイッチ１０１と、スイッチ１０６と、制御部１１３とを備える。
　蓄電池１１１は、電力を充電または放電する。
　電流センサ１１２は、蓄電池１１１が出力する電流を検出する。
　スイッチ１０１は、蓄電池１１１が出力する電流、及び、系統電源２０からの電流のどちらを燃料電池２２に供給するかを切り替える。なお、スイッチ１０１は、蓄電池１１１が出力する電流を燃料電池２２に供給するか、又は、系統電源２０からの電流を燃料電池２２に供給するかを切り替えるともいえる。
　スイッチ１０６は、電流センサ１１２による検出結果、及び、系統電源２０から供給される電流を検出する電流センサ２１１による検出結果のどちらを燃料電池２２に伝達するかを切り替える。なお、スイッチ１０６は、電流センサ１１２による検出結果、または、系統電源２０から供給される電流を検出する電流センサ２１１による検出結果のどちらを燃料電池２２に伝達するかを切り替えるともいえる。
　制御部１１３は、スイッチ１０１とスイッチ１０６とを制御することで、電流センサ２１１による検出結果に基づいて系統電源２０からの電流を用いて燃料電池２２を起動させる通常モード、及び、電流センサ１１２による検出結果に基づいて蓄電池１１１が出力する電流を用いて燃料電池２２を起動させる自立モードを切り替えるように制御する。
　以上のように、本実施の形態に係る起動装置によれば、燃料電池の起動装置は、系統電源が供給状態及び停電状態のどちらの場合であっても、燃料電池を起動させることができる。燃料電池は、入力電流の特性が適正である場合に、その入力電流を用いて起動する。系統電源から電力が供給される状態（供給状態）では、起動装置は、通常モードにより系統電源を用いて燃料電池を起動させることができる。一方、系統電源から電力が供給されない状態（停電状態）では、起動装置は、自立モードにより蓄電池を用いて燃料電池を起動（コールドスタート）させることができる。よって、起動装置は、系統電源の停電時にも燃料電池を起動させることができる。
　これに対し、従来技術によれば、系統電源が停電状態の場合に、燃料電池を起動させることができない場合がある。なぜなら、従来の起動装置は、蓄電池を用いて燃料電池に電流を供給するだけであり、その電流の特性を燃料電池に通知する機能を備えていないためである。本発明の一態様に係る起動装置は、燃料電池に電流を入力するだけでなく、電流センサにより検出した当該電流の特性をも燃料電池に通知する。これにより、起動装置は、系統電源の停電時にも燃料電池を起動させることができる。
　（実施の形態２）
　本実施の形態では、より具体的な起動装置の構成の例について説明する。なお、実施の形態１におけるものと同一の構成要素には、実施の形態１におけるものと同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。
　図２は、本実施の形態における起動装置１１の外観図である。
　図２に示されるように、本実施の形態における起動装置１１は、スイッチ１３１と、スイッチ１３２と、光源１３３と、光源１３４と、コンセント１３５とを備える。
　スイッチ１３１は、起動装置１１の動作モードを通常モードとするか、又は、自立モードとするかを切り替えるためのスイッチである。スイッチ１３１は、ユーザにより操作される。なお、スイッチ１３１は、第一操作部に相当する。
　スイッチ１３２は、起動装置１１がコンセント１３５を通じて外部に電力を出力するか否かを切り替えるためのスイッチである。スイッチ１３２は、ユーザにより操作される。なお、スイッチ１３２は、第二操作部に相当する。
　光源１３３は、スイッチ１３１の近傍を照らすための光源であり、スイッチ１３１の近傍を照らすことができる位置に設置される。光源１３３は、系統電源２０が停電状態であるときに点灯する。光源１３３がスイッチ１３１の近傍を照らすことにより、ユーザがスイッチ１３１を操作しやすくなる。
　光源１３４は、コンセント１３５がコンセント１３５を通じて外部に電力を供給可能であるか否かを示すための光源である。光源１３４は、コンセント１３５が電力を供給可能であるときに点灯する。
　コンセント１３５は、外部の電気機器を接続する接続口である。コンセント１３５に接続された外部の電気機器は、コンセント１３５を介して起動装置１１から電力を供給される。
　図３は、本実施の形態における起動装置１１のブロック図の第一例である。
　図３に示される起動装置１１は、図２に示される起動装置１０をより具体化した構成である。
　図３に示されるように、本実施の形態における起動装置１１は、６個のスイッチ１０１～１０６と、蓄電池１１１と、電流センサ１１２と、制御部１１３と、ＤＣ／ＡＣ変換部１１４と、トランス１１５と、コンセント１１６と、ＡＣ／ＤＣ変換部１１７と、ヒューズ１１８と、光源１２１と、光源１２２とを備える。また、起動装置１１には、主分電盤２１と、燃料電池２２と、貯湯ユニット２３とが接続されている。主分電盤には、系統電源２０が接続されている。
　蓄電池１１１は、電力を充電または放電する。なお、蓄電池１１１は、例えば、電動アシスト自転車等の電気機器に用いられる蓄電池パックを利用してもよい。この場合、蓄電池１１１の寿命がきても、蓄電池パックを交換すればシステムを継続して動作させることができる。
　電流センサ１１２は、ＤＣ／ＡＣ変換部１１４が出力する交流電流の向き又は大きさを検出する。なお、電流センサ１１２とＤＣ／ＡＣ変換部１１４との間に、電流を消費する機器（電流を消費する機器に接続する電力線を含む、以下でも同様）を接続しないようにすると、電流センサ１１２は、より正しくＤＣ／ＡＣ変換部１１４が出力する交流電流の向き又は大きさを検出することができる。なぜなら、電流センサ１１２とＤＣ／ＡＣ変換部１１４との間に電流を消費する機器を接続すると、電流センサ１１２が検出する電流は、ＤＣ／ＡＣ変換部１１４が出力した電流から当該機器で消費された電流を差し引いたものとなるからである。なお、電流センサ１１２は、第一センサに相当する。
　制御部１１３は、スイッチ１０１～１０６のそれぞれの切り替えを制御する。また、制御部１１３は、光源１２１と光源１２２とのそれぞれの点灯または消灯を制御する。
　ＤＣ／ＡＣ変換部１１４は、蓄電池１１１が放電により出力する直流電流を交流電流に変換し、変換することで生成した交流電流を単相２線式の電力線に出力する。
　トランス１１５は、ＤＣ／ＡＣ変換部１１４が出力した単相２線式の交流電流を、単相３線式の交流電流に変換する。なお、トランス１１５は、スイッチ１０１とＤＣ／ＡＣ変換部１１４とを接続する電力線である第一電力線上に配置される。
　コンセント１１６は、外部の電気機器を接続するための接続口である。コンセント１１６は、第一電力線上のトランス１１５とＤＣ／ＡＣ変換部１１４との間を流れる電流をコンセント１１６に接続される外部の電気機器に出力する。コンセント１１６は、図２におけるコンセント１３５に相当する。なお、第一電力線とコンセント１１６とを接続する電力線は、第二電力線に相当する。
　ヒューズ１１８は、第二電力線上に設置され、第二電力線上に所定より大きい電流が流れると、溶断することにより電流を遮断する。なお、ヒューズ１１８は、第二電力線上に所定より大きい電流が流れる場合にその電流を遮断する機能を有するものであればよい。ヒューズ１１８は、例えば、ブレーカであってもよい。
　光源１２１は、制御部１１３により制御され、点灯又は消灯する。光源１２１は、図２における光源１３３に相当する。
　光源１２２は、制御部１１３により制御され、点灯又は消灯する。光源１２１は、図２における光源１３４に相当する。なお、図３において、光源１２１と光源１２２とのそれぞれを、一例としてＬＥＤ（Light emitting diode）の記号を用いて示したが、光源の種類はどんなものであってもかまわない。具体的には、光源１２１と光源１２２とのそれぞれは、白熱電球又は蛍光灯などであってもよい。
　スイッチ１０１は、３つの端子ａ、ｂ及びｃを有し、端子ａが主分電盤に接続され、端子ｂがトランスに接続され、端子ｃが燃料電池２２に接続されている。スイッチ１０１は、制御部１１３により制御され、蓄電池１１１が出力する電流を燃料電池２２に供給する（端子ａと端子ｃとが導通）か、又は、系統電源２０からの電流を燃料電池２２に供給する（端子ｂと端子ｃとが導通）かを切り替える。なお、スイッチ１０１は、第一スイッチに相当する。
　スイッチ１０２は、２つの端子を有し、一方の端子が蓄電池１１１に接続され、他方の端子がＤＣ／ＡＣ変換部１１４に接続されている。スイッチ１０２は、制御部１１３により制御され、ＯＮ（導通）にすることで蓄電池１１１が出力する電流をＤＣ／ＡＣ変換部１１４に入力させるか、又は、ＯＦＦ（非導通）にすることで蓄電池１１１が出力する電流をＤＣ／ＡＣ変換部１１４に入力させないかを切り替える。なお、スイッチ１０２は、ＤＣ／ＡＣ変換部１１４における無駄な消費電力の発生を抑える働きもある。つまり、ＤＣ／ＡＣ変換部１１４の出力先に、ＤＣ／ＡＣ変換部１１４が出力する交流電流を消費する回路が存在しない場合にもＤＣ／ＡＣ変換部１１４は所定の電力を消費する。そのような場合にスイッチ１０２をＯＦＦとすることによりＤＣ／ＡＣ変換部１１４での所定の電力消費を防ぐことができる。なお、ＤＣ／ＡＣ変換部１１４が出力先の回路をもたない場合に、ＤＣ／ＡＣ変換部１１４での所定の電力消費をカットする機能を有する場合には、スイッチ１０２を備えなくてもよい。なお、スイッチ１０２は、第三スイッチに相当する。
　スイッチ１０３は、３つの端子ａ、ｂ及びｃを有し、端子ａが主分電盤に接続され、端子ｂが第一電力線に接続され、端子ｃが貯湯ユニット２３に接続されている。スイッチ１０３は、制御部１１３により制御され、系統電源２０からの電流を貯湯ユニット２３に供給する（端子ａと端子ｃとが導通）か、又は、第一電力線上の電流を貯湯ユニット２３に供給する（端子ｂと端子ｃとが導通）かを切り替える。なお、スイッチ１０３は、第四スイッチに相当する。
　スイッチ１０４は、２つの端子を有し、一方の端子が第一電力線に接続され、他方の端子がヒューズ１１８に接続されている。スイッチ１０４は、制御部１１３により制御され、ＯＮにすることで第一電力線上を流れる電流をヒューズ１１８を介してコンセント１１６に供給するか、又は、ＯＦＦにすることで第一電力線上を流れる電流をヒューズ１１８を介してコンセント１１６に供給しないかを切り替える。なお、スイッチ１０４は、第六スイッチに相当する。
　スイッチ１０５は、２つの端子を有し、一方の端子がスイッチ１０３と貯湯ユニット２３とを接続する電力線に接続され、他方の端子がＡＣ／ＤＣ変換部１１７に接続されている。スイッチ１０５は、制御部１１３により制御され、ＯＮにすることでスイッチ１０３から貯湯ユニット２３に供給される電流をＡＣ／ＤＣ変換部１１７にも供給するか、又は、ＯＦＦにすることでＡＣ／ＤＣ変換部１１７に供給しないかを切り替える。なお、スイッチ１０５は、第五スイッチに相当する。
　スイッチ１０６は、３つの端子ａ、ｂ及びｃを有し、端子ａが電流センサ２１１に接続され、端子ｂが電流センサ１１２に接続され、端子ｃが燃料電池２２に接続されている。スイッチ１０６は、制御部１１３により制御され、電流センサ２１１による検出結果、又は、電流センサ１１２による検出結果のどちらを燃料電池２２に伝達するかを切り替える。なお、スイッチ１０６は、第二スイッチに相当する。
　なお、スイッチ１０１～１０６のそれぞれは、上記で示した切り替えを行う機能を有する別の構成要素で実現されてもよい。例えば、３つの端子を有するスイッチが、２つの端子を有するスイッチを複数組み合わせて実現されてもよい。
　主分電盤２１は、系統電源からの電力を複数の電力線に分配する。なお、図面においては、主分電盤２１の内部構成の記載を省略した。
　燃料電池２２は、需要家に供給されるガスなどから取り出される水素を燃料として利用して発電し、発電した電力を外部に出力する装置である。本実施の形態では、燃料である水素がガスから取り出される場合を例として説明する。燃料電池２２は、発電により生成した電流を、入力された電流に重畳させて出力する。燃料電池２２は、外部から入力される電力の特性が適正である場合に、当該電力を用いて起動する。燃料電池２２の起動時の処理について、後で詳細に説明する。燃料電池２２は、上記のとおり、燃料の供給と電力の入力とがあれば起動されうるが、一般には、電力会社が提供する系統電力が比較的高コストとなる時間帯である昼間に発電を行う。その場合、燃料電池２２は、燃料電池２２内の制御プログラムにより発電を開始する時刻より所定時間前の時刻に起動するように制御され、このときに燃料の供給と電力の入力とがあれば起動処理の後に運転状態となる。
　また、燃料電池２２は、操作盤２２１を有する。操作盤２２１は、燃料電池２２に対するユーザの操作を受け付ける。
　貯湯ユニット２３は、水（比較的低温の水）から湯（比較的高温の水）を生成し、生成した湯を貯める装置である。貯湯ユニット２３は、電力または燃料電池２２が発電するときに発生する熱を利用して水から湯を生成する。貯湯ユニット２３は、一般に燃料電池２２とセットで提供業者から提供される。
　以降で、系統電源２０が供給状態のときと、停電状態のときとのスイッチの接続について説明する。系統電源２０が供給状態のときのスイッチの接続が、図３に示されている。
　図３に示されるように、スイッチ１０１は、端子ａと端子ｃとが接続され、系統電源２０からの電力を燃料電池に供給するようになっている。
　スイッチ１０２は、ＯＦＦになっており、蓄電池１１１が出力する電流をＤＣ／ＡＣ変換部１１４に入力させないようになっている。
　スイッチ１０３は、端子ａと端子ｃとが接続され、系統電源２０からの電流を貯湯ユニット２３に供給するようになっている。
　スイッチ１０４は、ＯＦＦになっており、第一電力線上を流れる電流をヒューズ１１８を介してコンセント１１６に供給しないようになっている。
　スイッチ１０５は、ＯＮになっており、スイッチ１０３から貯湯ユニット２３に供給される電流をＡＣ／ＤＣ変換部１１７にも供給するようになっている。
　スイッチ１０６は、端子ａと端子ｃとが接続され、電流センサ２１１による検出結果を燃料電池２２に伝達するようになっている。
　この状態において、起動装置１１は、系統電源２０からの電流をスイッチ１０１を介して燃料電池２２へ供給する。また、起動装置１１は、系統電源２０からの電流を電流センサ２１１で検出した検出結果をスイッチ１０６を介して燃料電池２２へ伝達する。起動装置１１は、電流センサ２１１が適正な電流を検出した場合に、系統電源２０から供給される電流を用いて起動する。また、起動装置１１は、系統電源２０からの電流をスイッチ１０３及びスイッチ１０５を介して蓄電池１１１へ供給することで、蓄電池１１１を充電する。
　図４は、本実施の形態における起動装置１１のブロック図の第二例である。系統電源２０が停電状態のときのスイッチの接続が図４に示されている。なお、図４における各構成要素間の配線接続は、図３におけるものと同一である。
　図４に示されるように、スイッチ１０１は、端子ｂと端子ｃとが接続され、蓄電池１１１からの電力を燃料電池２２に供給するようになっている。
　スイッチ１０２は、ＯＮになっており、蓄電池１１１が出力する電流をＤＣ／ＡＣ変換部１１４に入力させるようになっている。
　スイッチ１０３は、端子ｂと端子ｃとが接続され、蓄電池１１１からの電流を貯湯ユニット２３に供給するようになっている。
　スイッチ１０４は、ＯＮになっており、第一電力線上を流れる電流をヒューズ１１８を介してコンセント１１６に供給するようになっている。
　スイッチ１０５は、ＯＦＦになっており、スイッチ１０３から貯湯ユニット２３に供給される電流をＡＣ／ＤＣ変換部１１７に供給しないようになっている。
　スイッチ１０６は、端子ｂと端子ｃとが接続され、電流センサ１１２による検出結果を燃料電池２２に伝達するようになっている。
　この状態において、起動装置１１は、蓄電池１１１からの電流をスイッチ１０１を介して燃料電池２２へ供給する。また、起動装置は、蓄電池１１１からの電流を電流センサ１１２で検出した検出結果をスイッチ１０６を介して燃料電池２２へ伝達する。起動装置１１は、電流センサ１１２が適正な電流を検出した場合に、蓄電池１１１から供給される電流を用いて起動する。
　図５は、本実施の形態における起動装置１１のスイッチ切り替え制御のフローチャートである。
　まず、ステップＳ５０１において、起動装置１１は、系統電源が停電状態であるか否かを判定する。具体的には、起動装置１１は、電流センサ２１１が電流を検出しない場合に、系統電源が停電状態であると判定する。電流センサ２１１が電流を検出しない場合（ステップＳ５０１でＹＥＳ）、ステップＳ５０２へ進む。一方、電流センサ２１１が電流を検出した場合（ステップＳ５０１でＮＯ）、ステップＳ５０１の処理を再度実行する。言い換えれば、起動装置１１は、系統電源が停電状態となるまでステップＳ５０１で待ち状態となる。
　ステップＳ５０２において、制御部１１３は、光源１２１を点灯させる。
　ステップＳ５０３において、制御部１１３は、スイッチ１０１の端子bと端子cとが接続されている（この状態を、「端子b-c接続」とも表現する）か否かを判定する。端子bと端子cとが接続されている場合（ステップＳ５０３でＹＥＳ）、ステップＳ５０４へ進む。一方、端子bと端子cとが接続されていない場合（ステップＳ５０３でＮＯ）、ステップＳ５０３の処理を再度実行する。言い換えれば、制御部１１３は、スイッチ１０１の端子bと端子cとが接続されるまでステップＳ５０３で待ち状態となる。
　ステップＳ５０４において、制御部１１３は、スイッチ１０２をＯＮに切り替える。
　ステップＳ５０５において、制御部１１３は、スイッチ１０３の端子bと端子cとが接続されるようにスイッチ１０３を切り替える。
　ステップＳ５０６において、制御部１１３は、スイッチ１０６の端子bと端子cとが接続されるようにスイッチ１０３を切り替える。なお、ステップＳ５０４、Ｓ５０５及びＳ５０６の処理の順番は、この順でなくてもよい。つまり、ステップＳ５０３の後に、ステップＳ５０４、Ｓ５０５及びＳ５０６の処理が実行されるのであれば、他の順番でもよい。
　ステップＳ５０７において、制御部１１３は、燃料電池２２を起動させる。燃料電池２２の起動処理については、後で詳細に説明する。
　ステップＳ５０８において、制御部１１３は、燃料電池２２が起動したか否かを判定する。燃料電池２２が起動したと判定した場合、ステップＳ５０９へ進む。一方、燃料電池が起動したと判定しない場合、ステップＳ５０８の処理を再度実行する。言い換えれば、制御部１１３は、燃料電池２２が起動するまでステップＳ５０８で待ち状態となる。
　ステップＳ５０９において、制御部１１３は、スイッチ１０４をＯＮにするようにスイッチ１０４を切り替える。
　ステップＳ５１０において、制御部１１３は、光源１２２を点灯させる。
　ステップＳ５１１において、制御部１１３は、スイッチ１０５をＯＮにするようにスイッチ１０５を切り替える。なお、ステップＳ５０９、Ｓ５１０及びＳ５１１の処理の順番は、この順でなくてもよい。つまり、ステップＳ５０８の後に、ステップＳ５０９、Ｓ５１０及びＳ５１１の処理が実行されるのであれば、他の順番でもよい。
　以上で、起動装置１１のスイッチ切り替え制御を終了する。これで、起動装置１１は、コンセント１１６から外部の電気機器へ電力供給を行い、発電する電流を貯湯ユニットへ供給し、さらに、発電する電流を蓄電池１１１へ供給して蓄電池１１１を充電する状態となる。
　図６は、本実施の形態における燃料電池２２の起動処理のフローチャートである。
　まず、ステップＳ６０１において、燃料電池２２は、起動指示を受けたか否かを判定する。燃料電池２２は、起動指示を受けた場合（ステップＳ６０１でＹＥＳ）に、ステップＳ６０２へ進む。一方、起動指示を受けていない場合（ステップＳ６０１でＮＯ）に、ステップＳ６０１の処理を再度実行する。言い換えれば、燃料電池２２は、起動指示を受けるまでステップＳ６０１で待ち状態となる。
　ステップＳ６０２において、燃料電池２２は、必要電力が印加されているか否かを判定する。燃料電池２２は、必要電力が印加されていると判定した場合（ステップＳ６０２でＹＥＳ）に、ステップＳ６０３へ進む。一方、必要電力が印加されていないと判定した場合（ステップＳ６０２でＮＯ）に、ステップＳ６０２の処理を再度実行する。言い換えれば、燃料電池２２は、必要電力が印加されるまでステップＳ６０２で待ち状態となる。
　ステップＳ６０３において、燃料電池２２は、電流センサが正しく接続されているか否かを判定する。燃料電池２２は、電流センサが正しく接続されていると判定した場合に、ステップＳ６０４へ進む。一方、電流センサが正しく接続されていないと判定した場合、ステップＳ６０３の処理を再度実行する。言い換えれば、燃料電池２２は、電流センサが正しく接続されるまでステップＳ６０３で待ち状態となる。
　ステップＳ６０４において、燃料電池２２は、ガス圧力が所定範囲内であるか否かを判定する。燃料電池２２は、ガス圧力が所定範囲内である場合に、ステップＳ６０５へ進む。一方、ガス圧力が所定範囲内にない場合、ステップＳ６０４の処理を再度実行する。言い換えれば、燃料電池２２は、ガス圧力が所定範囲内になるまでステップＳ６０４で待ち状態となる。
　ステップＳ６０５において、燃料電池２２は、ヒータを作動させる。ヒータは、電力を用いて燃料電池２２内の反応装置を昇温させる。
　ステップＳ６０６において、燃料電池２２は、反応装置の温度が所定範囲内であるか否かを判定する。燃料電池２２は、反応装置の温度が所定範囲内である場合に、ステップＳ６０７へ進む。一方、反応装置の温度が所定範囲内にない場合、ステップＳ６０６を再度実行する。言い換えれば、燃料電池２２は、反応装置の温度が所定範囲内になるまでステップＳ６０６で待ち状態となる。
　ステップＳ６０７において、燃料電池２２は、発電を開始し、発電により生成した電力を外部へ出力する。
　以上で、燃料電池２２の起動処理が終了する。これで、燃料電池２２は、入力された電流に重畳して発電した電力を出力する運転状態になる。
　以上のように、本発明の一態様に係る起動装置１１によれば、起動装置は、第一スイッチ及び第二スイッチの切り替えを制御することで、自立モードへの切り替えを行うことができる。
　また、起動装置は、蓄電池から燃料電池へ入力電流を供給し、その後に、入力電流の特性を燃料電池に通知することができる。このようにすると、起動装置は、電流の大きさが安定した電流を燃料電池へ供給した状態で、当該電流の特性を燃料電池に通知することになるので、より安定に燃料電池を起動させることができる。また、起動装置は、第二スイッチの制御を第一スイッチに従属させることで、制御を単純化することができる。
　また、起動装置は、燃料電池、蓄電池、及び、系統電源の接続を切り替えることで、電流の切り替えを実現することができる。また、起動装置は、燃料電池、第一センサ、及び、第二センサの接続を切り替えることで、センサによる検出結果の伝達の切り替えを実現することができる。
　また、起動装置は、蓄電池が出力した直流電流を用いて生成した交流電流を燃料電池へ供給することができる。
　また、起動装置は、ＤＣ／ＡＣ変換部における無駄な消費電力の発生を抑えることができる。蓄電池が出力する電流を燃料電池に供給するように第一スイッチが切り替えられる前には、ＤＣ／ＡＣ変換部が出力する交流電流を消費する回路が存在しない。そのようなときに、第三スイッチを非導通とすることによりＤＣ／ＡＣ変換部での電力消費を防ぐことができる。
　また、起動装置は、蓄電池から燃料電池へ電流を供給する回路を構成した後に、当該電流の供給を開始し、その後、入力電流の特性を燃料電池に通知することができる。このようにすると、起動装置は、ＤＣ／ＡＣ変換部における無駄な電力消費を抑えながら、より安定に燃料電池を起動させることができる。また、起動装置は、第二スイッチ及び第三スイッチの制御を第一スイッチに従属させることで、制御を単純化することができる。
　また、起動装置は、ユーザによる明示的な操作に基づいて、燃料電池への電流の供給元を系統電源から蓄電池へ切り替えることができる。仮に、系統電源が停電状態になったときに自動的に上記の切り替えを行うとすれば、起動装置は、ユーザが電力を必要としているか否かにかかわらず燃料電池を起動させる可能性がある。ユーザが自宅に不在である等の理由で、燃料電池を起動させる必要がない場合には、燃料電池を起動させないことが望ましい。よって、起動装置は、ユーザが燃料電池の起動を必要と考えるときに、燃料電池を起動させることができる。
　また、起動装置は、系統電源が停電状態であるときに、燃料電池への電流の供給元を系統電源から蓄電池へ切り替えることができる。つまり、起動装置は、ユーザが電力を必要としているか否かにかかわらず燃料電池を起動させることができる。
　また、起動装置は、燃料電池が出力した電力を、第二電力線を通じて外部の電気機器に供給することができる。
　また、第二電力線は、単相２線式の電力線で構成される。起動装置が外部の電気機器へ電力を供給するには、単相２線式の電力線から供給する方法と、単相３線式の電力線から供給する方法とがある。起動装置は、単相２線式の電力線から外部の電気機器へ電力を供給することにより、より安定した電力を外部の機器に供給することができる。
　また、起動装置は、一般に電気機器で用いられているものと同じコンセントを通じて外部の電気機器に電力を供給することができる。
　また、起動装置は、燃料電池が出力した電力を貯湯ユニットへ供給することができる。
　また、起動装置は、燃料電池が出力した電力の一部を、ＡＣ／ＤＣ変換部を介して蓄電池へ充電することができる。
　また、起動装置は、蓄電池が出力する電力を用いて燃料電池を起動し、起動後に蓄電池が出力する電力と燃料電池が出力する電力とが重畳された電力の一部を、ＡＣ／ＤＣ変換部を介して蓄電池へ充電することができる。
　また、起動装置は、分電盤を経由して系統電源から電力を供給される。
　また、起動装置は、蓄電池の寿命が到来した場合であっても、蓄電池の代わりに電動アシスト自転車に用いられる蓄電池パックを利用することで、燃料電池を起動させることができる。
　また、起動装置は、ＤＣ／ＡＣ変換部が出力する交流電流の向き又は大きさを、電流センサにより、より正しく検出することができる。
　また、系統電源が停電状態であるときに、ユーザが第一操作部を操作しやすいように、第一光源が第一操作部を照らすことができる。
　また、コンセントに接続される外部の電気機器に電力を供給するか否かを、ユーザによる操作に基づいて切り替えることができる。
　また、コンセントに接続される外部の電気機器に電力を供給できる状態であるか否かを、ユーザに視認させることができる。
　また、第一センサ又は第二センサは、電流の特性を検出することができる。
　（実施の形態３）
　本実施の形態では、より具体的な起動装置の構成であって、実施の形態２とは別の構成について説明する。なお、実施の形態１又は２におけるものと同一の構成要素には、実施の形態１又は２におけるものと同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。
　図７は、本実施の形態における起動装置１２のブロック図の第一例である。本実施の形態における起動装置１２は、実施の形態２における起動装置１１と同じ構成要素を備え、配線の接続が異なる。具体的には、起動装置１２は、起動装置１１とは、トランス１１５の周辺の配線の接続（図７に示される回路１２Ａの部分）が異なる。すなわち、第二電力線が、第一電力線上のトランス１１５とスイッチ１０１との間の区間に接続されている。
　この構成において、起動装置１２は、系統電源２０からの電流をスイッチ１０１を介して燃料電池２２へ供給する。また、起動装置１２は、系統電源２０からの電流を電流センサ２１１で検出した検出結果をスイッチ１０６を介して燃料電池２２へ伝達する。起動装置１２は、電流センサ２１１が適正な電流を検出した場合に、系統電源２０から供給される電流を用いて起動する。また、起動装置１２は、系統電源２０からの電流をスイッチ１０３及びスイッチ１０５を介して蓄電池１１１へ供給することで、蓄電池１１１を充電する。
　図８は、本実施の形態における起動装置のブロック図の第二例である。系統電源２０が停電状態のときのスイッチの接続が図８に示されている。なお、図８における各構成要素間の配線接続は、図７におけるものと同一である。
　この構成により、起動装置１２は、単相３線の電力線のうちの２本の電力線を流れる電流を第二電力線を通じてコンセント１１６に供給する。また、起動装置１２は、単相３線の電力線のうちの２本の電力線を流れる電流を貯湯ユニット２３に供給する。
　実施の形態２の起動装置１１の構成では、燃料電池２２が出力する単相３線式の電力線上の電流を、トランス１１５により単相２線式の電力線上の電流に変換してから、コンセント１１６又は貯湯ユニット２３に出力するようにした。この場合、トランス１１５が変換する電流の量が大きいので、トランス１１５は比較的大容量のトランスで実現される必要がある。これに対し、本実施の形態の起動装置１２では、トランス１１５が変換する前の単相３線式の電力線上の電流をコンセント１１６又は貯湯ユニット２３に出力するので、トランス１１５は比較的小容量のトランスで実現されるという利点がある。
　以上のように、本発明の一態様に係る起動装置１１によれば、起動装置の第二電力線は、単相３線式の電力線で構成される。起動装置が単相３線式の電力線から外部の電気機器へ電力を供給するようにすれば、トランスで変換する電力を小さくすることができるので、より低コストに起動装置が実現される。
　なお、上記各実施の形態において説明した起動装置は、屋内に設置されてもよいし、屋外に設置されてもよい。一般に、主分電盤は屋内に設置され、燃料電池は屋外に設置される。図９に示されるように、需要家３０の屋内の主分電盤２１の近くに起動装置１０が配置されれば、起動装置１０と主分電盤２１とを接続する配線を短くすることができる。また、主分電盤２１に関連する装置である起動装置１０が、主分電盤２１の近くに配置されていることは、利用者にとって直感的にわかりやすい。さらに、屋内に設置される起動装置１０は、屋外の風雨又は粉塵に対する防御機能を備える必要がないので、装置自体を少ない部品点数で、軽く、小さく、又は、低コストで実現することができるメリットがある（図９）。
　なお、上記各実施の形態において説明した起動装置は、新規に燃料電池を設置するケースだけでなく、既に設置され稼動している燃料電池に付加して利用することが可能である。既に設置され稼動している燃料電池が、系統電源が停電状態であるときに起動できないものである場合でも、起動装置は当該燃料電池を起動させることができる。
　なお、上記各実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。ここで、上記各実施の形態の起動装置などを実現するソフトウェアは、次のようなプログラムである。
　すなわち、このプログラムは、コンピュータに、系統電源と燃料電池との間に介在する、燃料電池の起動装置における燃料電池の起動方法であって、前記燃料電池の起動装置は、蓄電池と、前記蓄電池が出力する電流を検出する第一センサと、前記蓄電池が出力する電流と、前記系統電源からの電流とのどちらを前記燃料電池に供給するかを切り替える第一スイッチと、前記第一センサによる検出結果と、前記系統電源から供給される電流を検出する第二センサによる検出結果とのどちらを前記燃料電池に伝達するかを切り替える第二スイッチとを備え、前記燃料電池の起動方法は、前記第一センサまたは前記第二センサが電流を検出する検出ステップと、前記第一スイッチおよび前記第二スイッチを制御することで、前記第二センサによる検出結果に基づいて前記系統電源からの電流を用いて前記燃料電池を起動させる通常モードと、前記第一センサによる検出結果に基づいて前記蓄電池が出力する電流を用いて前記燃料電池を起動させる自立モードとを用いて切り替える制御ステップとを含む燃料電池の起動方法を実行させる。
　以上、一つまたは複数の態様に係る起動装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態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に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
　本発明は、燃料電池を起動させる起動装置に利用可能である。
　　１０、１１、１２　　起動装置
　　１２Ａ　　回路
　　２０　　系統電源
　　２１　　主分電盤
　　２２　　燃料電池
　　２３　　貯湯ユニット
　　３０　　需要家
　　１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１３１、１３２　　スイッチ
　　１１１　　蓄電池
　　１１２、２１１　　電流センサ
　　１１３　　制御部
　　１１４　　ＤＣ／ＡＣ変換部
　　１１５　　トランス
　　１１６、１３５　　コンセント
　　１１７　　ＡＣ／ＤＣ変換部
　　１１８　　ヒューズ
　　１２１、１２２、１３３、１３４　　光源
　　２２１　　操作盤

Claims (26)

  1. 　系統電源と燃料電池との間に介在する、燃料電池の起動装置であって、
    　蓄電池と、
    　前記蓄電池が出力する電流を検出する第一センサと、
    　前記蓄電池が出力する電流、及び、前記系統電源からの電流のどちらを前記燃料電池に供給するかを切り替える第一スイッチと、
    　前記第一センサによる検出結果、及び、前記系統電源から供給される電流を検出する第二センサによる検出結果のどちらを前記燃料電池に伝達するかを切り替える第二スイッチと、
    　前記第一スイッチおよび前記第二スイッチを制御することで、前記第二センサによる検出結果に基づいて前記系統電源からの電流を用いて前記燃料電池を起動させる通常モードと、前記第一センサによる検出結果に基づいて前記蓄電池が出力する電流を用いて前記燃料電池を起動させる自立モードとを切り替える制御部とを備える
    　燃料電池の起動装置。
  2. 　前記制御部は、
    　前記蓄電池が出力する電流を前記燃料電池に供給するように前記第一スイッチの切り替えを制御し、かつ、前記第一センサによる検出結果を前記燃料電池に伝達するように前記第二スイッチの切り替えを制御することで、前記自立モードへ切り替える
    　請求項１に記載の燃料電池の起動装置。
  3. 　前記制御部は、
    　前記蓄電池が出力する電流を前記燃料電池に供給するように前記第一スイッチが切り替えられた場合に、前記第一センサによる検出結果を前記燃料電池に伝達するように前記第二スイッチの切り替えを制御することで、前記自立モードへ切り替える
    　請求項１又は２に記載の燃料電池の起動装置。
  4. 　前記第一スイッチは、
    　前記燃料電池と前記蓄電池との接続、及び、前記燃料電池と前記系統電源との接続を切り替えることで、前記燃料電池に供給する電流を切り替え、
    　前記第二スイッチは、
    　前記燃料電池と前記第一センサとの接続、及び、前記燃料電池と、前記系統電源から供給される電流を検出する第二センサとの接続を切り替えることで、前記燃料電池に伝達する検出結果を切り替える
    　請求項１～３のいずれか１項に記載の燃料電池の起動装置。
  5. 　前記蓄電池が出力する電流は、直流電流であり、
    　前記燃料電池の起動装置は、さらに、
    　前記蓄電池が出力する直流電流を交流電流に変換し、変換することで生成した前記交流電流を出力するＤＣ／ＡＣ変換部を備え、
    　前記第一センサは、前記ＤＣ／ＡＣ変換部が出力した前記交流電流を検出する
    　請求項１～４のいずれか１項に記載の燃料電池の起動装置。
  6. 　前記燃料電池の起動装置は、さらに、
    　前記蓄電池と前記ＤＣ／ＡＣ変換部との間に介在し、前記蓄電池が出力する電流を前記ＤＣ／ＡＣ変換部に入力させるか否かを切り替える第三スイッチを備え、
    　前記制御部は、
    　前記蓄電池が出力する電流を前記燃料電池に供給するように前記第一スイッチが切り替えられた場合に、前記蓄電池が出力する電流を前記ＤＣ／ＡＣ変換部に入力させるように前記第三スイッチの切り替えを制御する
    　請求項５に記載の燃料電池の起動装置。
  7. 　前記制御部は、
    　前記蓄電池が出力する電流を前記燃料電池に供給するように前記第一スイッチが切り替えられた場合に、前記蓄電池が出力する電流を前記ＤＣ／ＡＣ変換部に入力させるように前記第三スイッチの切り替えを制御した後で、前記第一センサによる検出結果を前記燃料電池に伝達するように前記第二スイッチを制御する
    　請求項６に記載の燃料電池の起動装置。
  8. 　前記燃料電池の起動装置は、さらに、
    　ユーザによる前記第一スイッチに対する操作を受け付ける第一操作部を備え、
    　前記第一操作部は、
    　前記第一操作部が前記操作を受け付けた場合に、前記操作に連動させて前記第一スイッチを切り替える
    　請求項１～７のいずれか１項に記載の燃料電池の起動装置。
  9. 　前記制御部は、
    　前記第二センサが前記系統電源から電流が供給されていないことを検出した場合に、前記蓄電池が出力する電流が前記燃料電池に供給されるように前記第一スイッチを切り替える
    　請求項１～８のいずれか１項に記載の燃料電池の起動装置。
  10. 　前記燃料電池の起動装置は、さらに、
    　前記第一スイッチと前記ＤＣ／ＡＣ変換部との間を接続する第一電力線と、
    　前記第一電力線に接続され、前記燃料電池の起動装置の外部の電気機器に電流を供給するための第二電力線とを備える
    　請求項５～７のいずれか１項に記載の燃料電池の起動装置。
  11. 　前記ＤＣ／ＡＣ変換部は、単相２線式の電力線で交流電流を出力し、
    　前記系統電源は、単相３線式の電力線で交流電流を供給し、
    　前記燃料電池は、単相３線式の電力線で交流電流を入力又は出力し、
    　前記燃料電池の起動装置は、さらに、
    　前記第一電力線上に配置され、前記単相２線式の電力線上の交流電流と、前記単相３線式の電力線上の交流電流とを相互に変換するトランスを備え、
    　前記第二電力線は、前記第一電力線上において前記トランスと前記ＤＣ／ＡＣ変換部との間の区間に接続される
    　請求項１０に記載の燃料電池の起動装置。
  12. 　前記ＤＣ／ＡＣ変換部は、単相２線式の電力線で交流電流を出力し、
    　前記系統電源は、単相３線式の電力線で交流電流を供給し、
    　前記燃料電池は、単相３線式の電力線で交流電流を入力又は出力し、
    　前記燃料電池の起動装置は、さらに、
    　前記第一電力線上に配置され、前記単相２線式の電力線上の交流電流と、前記単相３線式の電力線上の交流電流とを相互に変換するトランスを備え、
    　前記第二電力線は、前記第一電力線上において前記トランスと前記第一スイッチとの間の区間に接続される
    　請求項１０に記載の燃料電池の起動装置。
  13. 　前記燃料電池の起動装置は、さらに、
    　前記第二電力線に接続され、前記外部の電気機器を接続するためのコンセントを備える
    　請求項１０～１２のいずれか１項に記載の燃料電池の起動装置。
  14. 　前記燃料電池の起動装置は、さらに、前記燃料電池の起動装置の外部の貯湯ユニットに接続され、
    　前記燃料電池の起動装置は、さらに、
    　前記系統電源からの電流を前記貯湯ユニットに供給するか、又は、前記第一電力線上の電流を前記貯湯ユニットに供給するかを切り替える第四スイッチを備え、
    　前記制御部は、
    　前記蓄電池が出力する電流を前記燃料電池に供給するように前記第一スイッチが切り替えられた場合に、前記第一電力線上の電流を前記貯湯ユニットに供給するように第四スイッチを制御する
    　請求項１０～１３のいずれか１項に記載の燃料電池の起動装置。
  15. 　前記燃料電池の起動装置は、さらに、
    　前記系統電源または前記第一電力線上を流れる交流電流を直流電流に変換し、変換することで生成した前記直流電流を前記蓄電池へ出力するＡＣ／ＤＣ変換部と、
    　前記系統電源または前記第一電力線上を流れる交流電流を前記ＡＣ／ＤＣ変換部に入力させるか否かを切り替える第五スイッチとを備え、
    　前記制御部は、
    　前記系統電源からの交流電流を前記燃料電池に供給するように前記第一スイッチが切り替えられた場合に、前記系統電源からの前記交流電流を前記ＡＣ／ＤＣ変換部に入力させるように前記第五スイッチの切り替えを制御し、
    　前記蓄電池が出力する電流を前記燃料電池に供給するように前記第一スイッチが切り替えられた場合に、前記第一電力線上を流れる前記交流電流を前記ＡＣ／ＤＣ変換部に入力させないように前記第五スイッチの切り替えを制御する
    　請求項１０に記載の燃料電池の起動装置。
  16. 　前記制御部は、
    　前記蓄電池が出力する電流を前記燃料電池に供給するように前記第一スイッチが切り替えられた後に、前記燃料電池が起動したことを検知した場合に、前記交流電流を前記ＡＣ／ＤＣ変換部に入力させるように前記第五スイッチの切り替えを制御する
    　請求項１５に記載の燃料電池の起動装置。
  17. 　前記燃料電池の起動装置は、前記系統電源からの電力が供給される分電盤に接続される
    　請求項１～１６のいずれか１項に記載の燃料電池の起動装置。
  18. 　前記蓄電池は、電動アシスト自転車に用いられる蓄電池パックである
    　請求項１～１７のいずれか１項に記載の燃料電池の起動装置。
  19. 　前記第一センサは、前記第一電力線上に設置され、
    　前記第一センサと前記ＤＣ／ＡＣ変換部との間に電流を消費する機器が接続されないように設けられる
    　請求項１０に記載の燃料電池の起動装置。
  20. 　前記燃料電池の起動装置は、さらに、
    　前記第一操作部の近傍に設置される第一光源を備え、
    　前記制御部は、さらに、
    　前記第二センサが前記系統電源から電流が供給されていないことを検出した場合に、前記第一光源を点灯させる
    　請求項８に記載の燃料電池の起動装置。
  21. 　前記燃料電池の起動装置は、さらに、
    　前記第二電力線上に設置され、前記第一電力線上の電流を前記コンセントに供給するか否かを切り替える第六スイッチと、
    　ユーザによる前記第六スイッチに対する操作を受け付ける第二操作部とを備え、
    　前記制御部は、
    　前記第二操作部が受け付けた前記操作に基づいて、前記第六スイッチの切り替えを制御する
    　請求項１３に記載の燃料電池の起動装置。
  22. 　前記燃料電池の起動装置は、さらに、
    　第二光源を備え、
    　前記制御部は、さらに、
    　前記第一電力線上の電流を前記コンセントに供給するように前記第六スイッチの切り替えを制御している場合に、前記第二光源を点灯させる
    　請求項２１に記載の燃料電池の起動装置。
  23. 　前記第一センサは、
    　前記蓄電池が出力する電流の向き及び大きさの少なくとも一方を検出し、
    　前記第二センサは、
    　前記系統電源からの電流の向き及び大きさの少なくとも一方を検出する
    　請求項１～２２のいずれか１項に記載の燃料電池の起動装置。
  24. 　系統電源と燃料電池との間に介在する、燃料電池の起動装置における燃料電池の起動方法であって、
    　前記燃料電池の起動装置は、
    　蓄電池と、
    　前記蓄電池が出力する電流を検出する第一センサと、
    　前記蓄電池が出力する電流、及び、前記系統電源からの電流のどちらを前記燃料電池に供給するかを切り替える第一スイッチと、
    　前記第一センサによる検出結果、及び、前記系統電源から供給される電流を検出する第二センサによる検出結果のどちらを前記燃料電池に伝達するかを切り替える第二スイッチとを備え、
    　前記燃料電池の起動方法は、
    　前記第一センサまたは前記第二センサが電流を検出する検出ステップと、
    　前記第一スイッチおよび前記第二スイッチを制御することで、前記第二センサによる検出結果に基づいて前記系統電源からの電流を用いて前記燃料電池を起動させる通常モードと、前記第一センサによる検出結果に基づいて前記蓄電池が出力する電流を用いて前記燃料電池を起動させる自立モードとを用いて切り替える制御ステップとを含む
    　燃料電池の起動方法。
  25. 　請求項１～２３のいずれか１項に記載の燃料電池の起動装置と、
    　前記燃料電池の起動装置により起動される前記燃料電池とを備える
    　燃料電池の起動システム。
  26. 　請求項１～２３のいずれか１項に記載の燃料電池の起動装置により起動される燃料電池。
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