JP2017091922A - 電源システム、および情報処理システム - Google Patents

Abstract

【課題】メンテナンスの利便性を向上させるとともに、長期安定的に電力を負荷に供給することが可能な電源システムを提供する。【解決手段】電源システムは、発電電流を一定出力するように構成された燃料電池装置と、負荷と燃料電池装置との間に電気的に接続されている二次電池と、外部装置と通信可能に構成されており、燃料電池装置の動作を制御する制御装置とを備える。燃料電池装置は、二次電池の電圧が第１の閾値に到達した場合に発電を開始し、二次電池の電圧が第１の閾値よりも大きい第２の閾値に到達した場合に発電を停止するように構成されている。制御装置は、燃料電池装置の状態を示す状態情報の入力を受け付け、状態情報に基づいて、単位時間当たりの燃料電池装置の発電回数を算出し、発電回数、および発電回数に基づく二次電池の劣化に関する情報の少なくとも一方を外部装置に送信する。【選択図】図６

Description

本開示は、電源システムおよび情報処理システムに関する。

従来、地震や台風などの災害の発生の予測、災害の被害状況などを把握するために、各種情報の遠隔計測が行われている。また、地球温暖化、土壌汚染等の地球環境の調査のために、大気中の二酸化炭素濃度、湿度、温度等の様々な環境情報の遠隔計測なども行われている。

このような遠隔計測を定常的に実行するためには、計測機器の電源の確保が必須となる。平野部等においては、電源として商用電力設備を利用できるが、災害の発生が予測される場所は山間部等の商用電力設備を利用できない場所である場合が多い。このような場合、電源としては、二次電池、太陽光発電装置、風力発電装置、小型水力発電装置等の自然エネルギーを利用する発電装置のいずれか、または両者を組み合わせて利用することが考えられる。

例えば、特許文献１（特開２０１２−８３２９４号公報）は、ＣＯ２環境計測システムを開示している。この計測システムでは、大気中のＣＯ２濃度などのＣＯ２環境を計測し、この計測データの収集・表示およびＣＯ２環境科学研究・開発に有効利用することを検討している。この計測システムに含まれるＣＯ２環境測定器は、二次電池と、当該二次電池を充電するための太陽電池とを電源としている。

特開２０１２−８３２９４号公報

しかしながら、特許文献１のように、測定器の電源として、自然エネルギーを利用する太陽光発電装置と二次電池とを使用する場合には、発電量が雨天時や降雪時等においては十分得られない等、天候に左右されることから、安定的な電源確保が困難である。

また、長期間連続的に遠隔計測を行うためには、二次電池の交換などのメンテナンスが必要である。太陽光発電装置等の自然エネルギーを利用する発電装置は、発電電力が自然現象に左右されるため、発電電力によって充電される二次電池の充電状態を把握することが難しいことから、当該二次電池の寿命を精度よく推定することできない。したがって、二次電池の交換時期についてはある程度余裕を持って判断せざるを得ず、二次電池等が設置された遠隔地へのアクセスを効率的に行なうことができないという問題もある。

本開示は、ある局面では、メンテナンスの利便性を向上させるとともに、長期安定的に電力を負荷に供給することが可能な電源システムを提供することを目的としている。

ある実施の形態に従う電源システムは、発電電流または発電電力を一定出力するように構成された燃料電池装置と、負荷と燃料電池装置との間に電気的に接続されている二次電池と、外部装置と通信可能に構成されており、燃料電池装置の動作を制御する制御装置とを備える。燃料電池装置は、二次電池の電圧が第１の閾値に到達した場合に発電を開始し、二次電池の電圧が第１の閾値よりも大きい第２の閾値に到達した場合に発電を停止するように構成されている。制御装置は、燃料電池装置の状態を示す状態情報の入力を受け付ける入力部と、状態情報に基づいて、単位時間当たりの燃料電池装置の発電回数を算出する算出部と、発電回数、および発電回数に基づく二次電池の劣化に関する情報の少なくとも一方を外部装置に送信する情報送信部とを含む。

好ましくは、状態情報は、燃料電池装置の発電の開始動作を示す開始情報、および当該発電の停止動作を示す停止情報の少なくとも一方を含む。算出部は、開始情報および停止情報の少なくとも一方に基づいて、発電回数を算出する。

好ましくは、制御装置は、発電回数と基準回数とに基づいて、二次電池が劣化しているか否かを判定する劣化判定部をさらに含む。劣化判定部は、発電回数が基準回数未満である場合には二次電池が劣化していないと判定し、発電回数が基準回数以上である場合には二次電池が劣化していると判定する。二次電池の劣化に関する情報は、劣化判定部の判定結果を含む。

好ましくは、状態情報は、燃料電池装置の燃料消費量を含む。制御装置は、燃料電池装置の燃料タンクの容量と、燃料消費量とに基づいて、燃料残量を算出する残量算出部をさらに含む。情報送信部は、燃料残量を外部装置へさらに送信する。

好ましくは、状態情報は、燃料電池装置の燃料消費量を含む。制御装置は、燃料電池装置の燃料タンクの容量と燃料消費量とに基づいて、燃料残量を算出する残量算出部と、燃料残量と基準残量とに基づいて、燃料タンクを交換する時期が到来したか否かを判定する時期判定部とをさらに含む。時期判定部は、燃料残量が基準残量未満である場合には燃料タンクを交換する時期が到来したと判定し、燃料残量が基準残量以上である場合には燃料タンクを交換する時期が到来していないと判定する。情報送信部は、時期判定部の判定結果を外部装置へさらに送信する。

好ましくは、状態情報に基づいて燃料電池装置の異常を検出した場合に、燃料電池装置に対して再起動するように指示を与える指示部とを含む。

好ましくは、指示部は、予め定められた第１の時刻が到来した場合、または燃料電池装置を再起動するように外部装置から要求を受け付けた場合に、燃料電池装置に再起動の指示を与える。

好ましくは、制御装置は、燃料電池装置の異常内容と、燃料電池装置の再起動条件とを関連付けて記憶した記憶部をさらに含む。指示部は、検出した異常に基づく異常内容と関連付けられた再起動条件に従って、燃料電池装置に再起動の指示を与える。

好ましくは、制御装置は、当該制御装置に予め定められた異常が発生した場合に、当該制御装置を再起動する再起動部をさらに含む。

好ましくは、再起動部は、予め定められた第２の時刻が到来した場合、または制御装置を再起動するように外部装置から指示を受け付けた場合に、制御装置を再起動する。

好ましくは、燃料電池装置は、ダイレクトメタノール型の燃料電池装置である。
他の実施の形態に従う電源システムは、発電電流または発電電力を一定出力するように構成された燃料電池装置と、負荷と燃料電池装置との間に電気的に並列接続されている二次電池と、外部装置と通信可能に構成されており、燃料電池装置の動作を制御する制御装置とを備える。制御装置は、燃料電池装置の運転状態を示す状態情報の入力を受け付ける入力部と、状態情報に基づいて燃料電池装置の異常を検出した場合に、燃料電池装置に対して再起動するように指示を与える指示部とを含む。

さらに他の実施の形態に従う情報処理システムは、発電電流または発電電力を一定出力するように構成された燃料電池装置と、負荷と燃料電池装置との間に電気的に並列接続されている二次電池と、燃料電池装置の動作を制御する制御装置と、外部装置と通信可能に構成されたサーバとを備える。燃料電池装置は、二次電池の電圧が第１の閾値に到達した場合に発電を開始し、二次電池の電圧が第１の閾値よりも大きい第２の閾値に到達した場合に発電を停止するように構成されている。制御装置は、燃料電池装置の状態を示す状態情報の入力を受け付ける入力部と、状態情報をサーバに送信する第１の送信部とを含む。サーバは、状態情報を第１の送信部から受信する受信部と、状態情報に基づいて、単位時間当たりの燃料電池装置の発電回数を算出する算出部と、発電回数、および発電回数に基づく二次電池の劣化に関する情報の少なくとも一方を外部装置に送信する第２の送信部とを含む。

本開示によると、電源システムにおいて、メンテナンスの利便性を向上させるとともに、長期安定的に電力を負荷に供給することが可能となる。

電源システムの全体構成を説明するための図である。 燃料電池装置の発電制御方式を説明するための図である。 制御装置による二次電池の劣化判定方式を説明するための図である。 情報テーブルを示す図である。 制御装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。 制御装置の機能構成を示す機能ブロック図である。 制御装置が実行する劣化判定処理の一例を示すフローチャートである。 制御装置が実行する再起動処理の一例を示すフローチャートである。 通信装置のユーザインターフェイス画面の一例を示す図である。 通信装置のユーザインターフェイス画面の一例を示す図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

＜システム構成＞
図１は、電源システム１０００の全体構成を説明するための図である。図１を参照して、電源システム１０００は、燃料電池装置を用いて負荷に電力を供給するように構成されている。具体的には、電源システム１０００は、燃料電池装置１０と、制御装置２０と、二次電池３０とを含む。典型的には、燃料電池装置１０および制御装置２０は、同じ筐体内に設けられている。二次電池３０は、当該筐体内に設けられていてもよいし、設けられていなくてもよい。ただし、燃料電池装置１０および制御装置２０は、同じ筐体内に設けられていない構成であってもよい。

電源システム１０００は、主に、山間地域等の商用電源設備の利用が困難な場所に設置され、例えば、当該場所における各種環境データを計測するための計測器（ここでは、電力負荷４０）の電源として用いられる。電源システム１０００では、燃料電池装置１０からの発電電力が二次電池３０に充電されるとともに、電力負荷４０に二次電池３０から電力が供給される。電源システム１０００における制御装置２０は、燃料電池装置１０による自律動作を補完、および拡張する役割を担うものであり、燃料電池装置１０の動作を適宜制御する。

燃料電池装置１０は、アノード側に水素やメタノールなどの燃料を供給し、カソード側に空気を供給することで触媒を使用した化学反応により発電を行なう発電装置である。具体的には、燃料電池装置１０は、燃料電池（スタック）、燃料電池の運転管理に必要な各種センサ、運転を制御するための制御器および燃料タンクなどから構成されている。

本実施の形態では、燃料電池装置１０は、例えば、ダイレクトメタノール型の燃料電池装置として構成されている。ダイレクトメタノール型の燃料電池では、電解質としてプロトン伝導性イオン交換膜が用いられ、膜の表面に触媒電極微粒子と、ガス拡散電極層とが直接接合されている。そして、イオン交換膜−電極接合体のアノード側にメタノール水溶液を、カソード側に空気をそれぞれ供給することで触媒を用いた化学反応により電力を発生させる。

燃料電池装置１０は、二次電池３０と電気的に並列に接続されており、当該二次電池３０に対して発電電力を供給する。燃料電池装置１０は、二次電池３０の電池電圧（バッテリ電圧）を常時監視しており、当該バッテリ電圧に基づいて、発電の開始および停止を自律的に制御する。

図２は、燃料電池装置１０の発電制御方式を説明するための図である。図２のグラフの縦軸はバッテリ電圧（Ｖ）を表わしており、横軸は時刻を表わしている。図２を参照して、二次電池３０の電池残量が小さくなって、バッテリ電圧が閾値Ｖ１（例えば、１２Ｖ）よりも高い電圧から閾値Ｖ１に到達した場合に、燃料電池装置１０は発電を開始する（図２中の（１）および（３）に対応）。また、発電の開始により二次電池３０の電池残量が大きくなって、バッテリ電圧が閾値Ｖ２（例えば、１４Ｖ）に到達した場合に、燃料電池装置１０は発電を停止する（図２中の（２）および（４）に対応）。このように、燃料電池装置１０は、バッテリ電圧が適正電圧範囲を維持するように発電を行なう（図２中の太線に対応）。そのため、燃料電池装置１０を使用せずに二次電池３０のみを使用した場合のように、バッテリ電圧が閾値Ｖ０（例えば、１１Ｖ）よりも低下してしまい、二次電池３０が過放電状態となる事態（図２中の点線に対応）を防止することができる。このように、燃料電池装置１０は、二次電池３０の充電が必要とされる場合に発電を行なうように構成されているため、不必要に燃料を消費することがなく燃料を有効に利用することができる。そのため、長期安定的に電力を供給することができる。

再び、図１を参照して、二次電池３０は、燃料電池装置１０と電力負荷４０との間に電気的に接続されている。二次電池３０は、例えば、鉛蓄電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池、バナジウム電池等である。好ましくは、二次電池３０は、繰り返し充放電への耐性が高いサイクルユース用の鉛蓄電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等である。

電力負荷４０は、例えば、遠隔地での気象観測に用いられる機器（温度計、湿度計、気圧計、雨量計など）、災害計測に用いられる機器（地震計、変位計、加速度計など）、監視カメラ、通信機器などである。典型的には、電力負荷４０は、平均的な消費電力を有する機器であり、その種類、数などは限定されない。

制御装置２０は、燃料電池装置１０と電気的に接続されており、当該燃料電池装置１０の動作を制御する。制御装置２０は、燃料電池装置１０から取得した情報を加工処理して、通信可能に構成された通信装置５０に送信したり、当該情報に基づいて燃料電池装置１０に指示を与えたりする。例えば、制御装置２０は、当該情報に基づいて二次電池３０の劣化判定を行ない、判定結果を通信装置５０に送信する。あるいは、制御装置２０は、当該情報に基づいて燃料電池装置１０の異常を検出した場合に、再起動するように燃料電池装置１０に指示を与える。制御装置２０の詳細な動作については後述する。典型的には、燃料電池装置１０は、制御装置２０からの要求に応じて当該情報を制御装置２０に送信するように構成されている。ただし、燃料電池装置１０は、一定間隔ごとに自発的に制御装置２０に当該情報を送信してもよい。

通信装置５０は、電源システム１０００の外部装置として機能する。通信装置５０は、制御装置２０と無線通信可能に構成されており、制御装置２０から送信される情報をディスプレイやスピーカなどを用いてユーザに報知する。通信装置５０は、例えば、スマートフォン、タブレット端末、ファブレット端末、折り畳み式の携帯電話機等の無線通信端末であり、その種類、数などは限定されない。なお、電源システム１０００と通信装置５０とを含むシステムは、情報処理システムとして構成される。

＜制御装置の動作＞
次に、本実施の形態に従う制御装置２０の動作について説明する。ここでは、制御装置２０による二次電池３０の劣化判定方式と、燃料電池装置１０および制御装置２０自体の再起動方式について説明する。

（劣化判定方式）
上述したように、燃料電池装置１０は、二次電池３０のバッテリ電圧が充電開始電圧（図１中の閾値Ｖ１）まで低下した場合に発電を開始し、充電終了電圧（図１中の閾値Ｖ２）まで増大した場合に発電を停止する。また、燃料電池装置１０は、発電中は一定電流で二次電池３０を充電する（すなわち、発電電流を一定出力する）ように構成されている。そのため、発電開始から発電停止までの発電時間は、二次電池３０の容量に依存する。また、発電停止から次の発電開始までの待機時間も、電力負荷４０が平均的な消費電力を有していることから、二次電池３０の容量に依存する。

ここで、二次電池３０は、充放電を繰り返すことにより容量が低下（劣化）する。この容量劣化に伴って、二次電池３０を充電するための時間（すなわち、バッテリ電圧が充電開始電圧から充電終了電圧に到達するまでの時間）である発電時間は短くなる。また、容量低下に伴って、バッテリ電圧が充電終了電圧から充電開始電圧に低下するまでの時間である待機時間も短くなる。このことから、二次電池３０の容量劣化によって、燃料電池装置１０が単位時間当たりに発電する回数（発電回数）が増加するため、この発電回数を把握することにより間接的に二次電池３０の劣化具合を把握することができる。単位時間当たりの発電回数は、単位時間当たりにおいて、発電が開始された回数、発電が停止された回数、あるいは発電の開始から停止までを一動作とした動作回数により規定される。

図３は、制御装置２０による二次電池３０の劣化判定方式を説明するための図である。具体的には、図３（ａ）は、二次電池３０の劣化前（容量低下前）におけるバッテリ電圧、および充電電流（燃料電池装置１０の発電電流）の時間変化を示す図である。図３（ｂ）は、二次電池３０の劣化後（容量低下後）におけるバッテリ電圧および充電電流の時間変化を示す図である。

図３を参照して、二次電池３０の劣化前の１回あたりの発電時間Ｔ（図３（ａ）参照）は、二次電池３０の劣化後の約１５回分の発電時間（図３（ｂ）参照）に相当している。すなわち、二次電池３０の劣化前に比べて劣化後では、１回あたりの発電時間がかなり短くなっていることがわかる。図３の例では、二次電池３０の劣化前においては１日（２４時間）あたりの発電回数が約１０回であったのに対し、劣化後においては１日あたりの発電回数が約１５０回であった。

制御装置２０は、燃料電池装置１０から発電の開始動作を示す開始情報、発電の停止動作を示す停止情報を取得することにより、単位時間当たりの発電回数を算出する。制御装置２０は、発電回数が劣化の基準として設定される基準回数未満である場合には二次電池３０が劣化していないと判定し、発電回数が基準回数以上である場合には二次電池３０が劣化していると判定する。

制御装置２０は、この判定結果を通信装置５０に送信する。これにより、通信装置５０のユーザは、電源システム１０００が設置された場所（遠隔地）にアクセスすることなく、二次電池３０の劣化状況を精度よく把握することができる。なお、制御装置２０は、算出した発電回数を通信装置５０に送信する構成であってもよい。なぜなら、通信装置５０のユーザが基準回数を把握しておけば、これと発電回数とを比較することにより二次電池３０の劣化状況を把握できるためである。

上記では、燃料電池装置１０が発電電流を一定出力するように構成されている場合についての劣化判定方式について説明した。しかしながら、燃料電池装置１０が発電電力を一定出力するように構成されている場合にも同様の劣化判定方式を用いることができる。なぜなら、この場合でも、二次電池３０を１回充電する際の燃料電池装置１０が発電する期間の平均発電電流は毎回ほぼ同じであることから、１回あたりの発電時間も毎回ほぼ同じになるためである。したがって、単位時間当たりの発電回数を把握することにより、二次電池３０の劣化具合を把握することができる。

（再起動方式）
山間地域等の商用電源設備の利用が困難な場所に設置される電源システム１０００では、人が容易にアクセスすることができない場合も多い。そのため、電源システム１０００に異常が発生した場合には、自律的に異常を解消することが好ましい。そこで、制御装置２０は、燃料電池装置１０に異常（エラー）が発生した場合には、当該異常を解消するために再起動を実行するように燃料電池装置１０に指示する。本実施の形態において、再起動は、装置の電源を遮断せずに、ソフトウェアを一度終了し再度起動（リブート）することを含む。

また、異常の発生時に即時に再起動を指示してもよい（すべき）場合もあるが、異常の種類によっては、異常発生後から装置の温度が低下するまで待機して数時間後に再起動を指示する方が、燃料電池装置１０の復旧をスムーズに行える場合もある。例えば、燃料電池装置１０の装置内部に結露が発生しているような場合には、即時に再起動を指示しても異常が解消されない可能性が高い。そのため、再起動の際の電力を無駄に消費してしまうことになり、結果として燃料効率を下げてしまう。

そこで、制御装置２０は、燃料電池装置１０において発生した異常内容に応じて、当該装置に再起動を指示するタイミングを調整する。具体的には、制御装置２０は、異常内容と再起動条件とを関連付けた情報テーブルを内部メモリに記憶している。制御装置２０は、燃料電池装置１０から取得した異常内容を示す情報（例えば、エラーコードなど）と情報テーブルとに基づいて、当該異常内容に対応する再起動条件が満たされたと判断した場合に、燃料電池装置１０に再起動を指示する。

図４は、情報テーブル４００を示す図である。図４を参照して、情報テーブル４００には、異常内容と、再起動条件とが関連付けられている。例えば、制御装置２０は、燃料電池装置１０から受信したエラーコードがエラーＡを示す場合には、当該エラーコードを受信してから１２時間経過後、またはバッテリ電圧が所定電圧以下のいずれか一方を満たした場合に、燃料電池装置１０に再起動を指示する。例えば、エラーＡは、燃料電池装置１０の内部で結露が発生したことを示すエラーである。

また、エラーコードがエラーＢを示す場合には経過時間に関する条件はなく、バッテリ電圧が充電開始電圧（図１中の閾値Ｖ１）に到達した場合に、制御装置２０は、燃料電池装置１０に再起動を指示する。例えば、エラーＢは、何らかの原因で燃料電池装置１０の発電動作が強制的に停止したことを示すエラーである。また、エラーコードがエラーＣを示す場合にはバッテリ電圧に関する条件はなく、エラーコードを受信してから５時間経過後に再起動を指示する。例えば、エラーＣは、燃料電池装置１０の温度が所定温度以上に高くなったことを示すエラーである。

なお、再起動条件は、上記のような経過時間、バッテリ電圧に限られず、燃料電池装置１０の温度（例えば、基準温度以下など）により定められていてもよい。この場合、制御装置２０は、燃料電池装置１０から温度情報を取得して、燃料電池装置１０の温度を含む再起動条件が満たされた場合に、再起動を指示する。

このように、制御装置２０は、燃料電池装置１０において発生した異常内容に応じて適切なタイミングで再起動を指示できるため、再起動時の電力を効果的に使用することができ、結果として燃料効率を向上させることができる。これにより、燃料電池装置１０の信頼性、保守性が向上する。

上記では、制御装置２０は、燃料電池装置１０からの異常情報を取得したことを契機として再起動を指示する構成について説明したが、当該構成に限られない。具体的には、制御装置２０は、予め定められた時刻（例えば、午前０時など）が到来した場合に、燃料電池装置１０に再起動を指示してもよい。また、制御装置２０は、通信装置５０から燃料電池装置１０の再起動要求を受信した場合に、当該要求に従って燃料電池装置１０に再起動を指示してもよい。

また、制御装置２０は、自装置に予め定められた異常を検出した場合には、自装置の再起動を実行するように構成されている。さらに、制御装置２０は、予め定められた時刻ｔｂ（例えば、午前１時など）が到来した場合に、自装置を再起動してもよい。なお、時刻ｔａと時刻ｔｂとは同じ時刻であってもよいし、異なる時刻であってもよい。さらに、制御装置２０は、自装置の再起動要求を通信装置５０から受信した場合に、当該要求に従って自装置の再起動を実行してもよい。

このように、制御装置２０は、燃料電池装置１０を再起動させるだけではなく、自装置の再起動も実行することができるため、電源システム１０００全体としての信頼性および保守性を向上させることができる。

＜ハードウェア構成＞
（制御装置）
図５は、制御装置２０のハードウェア構成例を示すブロック図である。図５には、典型例として、プロセッサがプログラムを実行することで制御装置２０を実現する構成を示すが、その全部または一部を専用のハードワイヤード回路やロジック回路を用いて実装してもよい。

図５を参照して、制御装置２０は、プロセッサ１０２と、主記憶装置１０４と、二次記憶装置１０６と、無線通信（Ｉ／Ｆ）１０８と、通信アンテナ１１０と、通信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）１１２と、メモリインターフェイス（Ｉ／Ｆ）１１４とを含む。

プロセッサ１０２は、典型的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Multi Processing Unit）といった演算処理部であり、二次記憶装置１０６に格納されているプログラムを読出して、主記憶装置１０４に展開しつつ実行する。なお、プロセッサ１０２のクロック周波数は、例えば、５０ＭＨｚ〜２ＧＨｚであり、好ましくは２５０ＭＨｚ〜１．２ＧＨｚであり、さらに好ましくは３００−９００ＭＨｚである。

主記憶装置１０４は、典型的には、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などの揮発性記憶媒体であり、プロセッサ１０２によって実行されるプログラムのコードの他、プログラムの実行に必要な各種のワークデータを保持する。二次記憶装置１０６は、不揮発性記憶媒体であり、プログラムの他、各種設定値などを保持する。

無線通信インターフェイス１０８は、通信アンテナ１１０を介して移動体通信網に接続し無線通信のための信号を送受信する。これにより、制御装置２０は、たとえば、第３世代移動通信システム（３Ｇ）、ＬＴＥ（Long Term Evolution）などの移動体通信網を介して通信装置５０との通信が可能となる。なお、無線通信に用いられる周波数（キャリア周波数）は、例えば、１ＧＨｚ〜１２．５ＧＨｚであり、好ましくは１．７ＧＨｚ〜２．２ＧＨｚである。

通信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）１１２は、制御装置２０および燃料電池装置１０との間で各種データをやり取りするための通信インターフェイスであり、アダプタやコネクタなどによって実現される。なお、通信方式は、ＲＳ−２３２（Recommended Standard 232）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）などを利用した有線通信であってもよいし、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、無線ＬＡＮ（Local Area Network）などによる無線通信であってもよい。

メモリインターフェイス（Ｉ／Ｆ）１１４は、外部の記憶媒体１１６からデータを読み出す。プロセッサ１０２は、例えば、二次記憶装置１０６からデータを読み出して、メモリインターフェイス１１４を介して当該データを外部の記憶媒体１１６に格納する。なお、記憶媒体１１６としては、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＢＤ（Blu-ray（登録商標） Disc）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリなどの不揮発的にプログラムを格納する媒体が挙げられる。

なお、制御装置２０の動作電源には、例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータが用いられる。ＤＣ−ＤＣコンバータのスイッチング周波数は、例えば、１５ｋＨｚ〜１ＭＨｚであり、好ましくは２０ｋＨｚ〜３００ｋＨｚである。

（燃料電池装置１０）
燃料電池装置１０は、本実施の形態に従う処理を全体として提供できればよく、そのハードウェア構成については公知のものを採用することができる。従って、燃料電池装置１０のハードウェア構成の詳細な説明は行なわない。例えば、燃料電池装置１０は、各種処理を実行するためのプロセッサと、プロセッサによって実行されるプログラム、データなどを格納するためのメモリと、制御装置２０と各種データを送受信するための通信インターフェイスと、燃料電池（スタック）と、各種センサ（充電電流検出センサ、充電電圧検出センサ、異常検出センサ、燃料検出センサなど）と、燃料タンクとを含む。なお、燃料タンクの数は、１つであっても複数であってもよい。燃料タンクが複数である場合には、燃料電池装置１０は、燃料検出センサにより検出される燃料残量に応じて、適宜使用する燃料タンクを変更するように構成されていてもよい。

＜制御装置の機能構成＞
図６は、制御装置２０の機能構成を示す機能ブロック図である。図６を参照して、制御装置２０は、主たる機能構成として、情報入力部２０２と、回数算出部２０４と、劣化判定部２０６と、残量算出部２０８と、時期判定部２１０と、情報送信部２１２と、情報受信部２１４と、再起動指示部２１６と、再起動部２１８とを含む。これらの機能は、主に、制御装置２０のプロセッサ１０２が二次記憶装置１０６に格納されたプログラムを実行し、制御装置２０の構成要素へ指令を与えることなどにより実現される。なお、これらの機能構成の一部または全部はハードウェアで実現されていてもよい。

情報入力部２０２は、燃料電池装置１０の状態を示す状態情報の入力を受け付ける。具体的には、情報入力部２０２は、通信インターフェイス１１２を介して、燃料電池装置１０に対して状態情報を要求し、その応答として燃料電池装置１０から送信される当該状態情報の入力を受け付ける。状態情報は、燃料電池装置１０の運転動作状態を示す動作情報、当該装置の燃料の状態を示す燃料情報、および当該装置の異常状態を示す異常関連情報を含む。

具体的には、動作情報は、発電の開始動作を示す開始情報、発電の停止動作を示す停止情報の少なくとも一方を含む。また、動作情報は、燃料電池装置１０が発電中、あるいはスタンバイ中であること示す情報、装置の動作時間などを含んでいてもよい。燃料情報は、現在使用している燃料タンクの識別情報、燃料タンク容量および燃料消費量を含む。異常関連情報は、異常の有無を示す情報および異常の内容を示す情報を含む。なお、状態情報は、その他の情報として、燃料電池装置１０の識別情報、バッテリ電圧値、発電電流値（充電電流値）などを含んでいてもよい。

回数算出部２０４は、状態情報のうちの動作情報に基づいて、単位時間当たりの燃料電池装置１０の発電回数を算出する。具体的には、回数算出部２０４は、開始情報および停止情報の少なくとも一方に基づいて、発電回数を算出する。例えば、回数算出部２０４は、単位時間当たりに開始情報（または停止情報）を受信した回数を計数することにより、発電回数を算出する。また、回数算出部２０４は、開始情報および停止情報の受信を１回として、当該受信の回数を計数することにより発電回数を算出してもよい。

劣化判定部２０６は、発電回数と基準回数とに基づいて、二次電池３０が劣化しているか否かを判定する。具体的には、劣化判定部２０６は、発電回数が基準回数未満である場合には二次電池３０が劣化していないと判定し、発電回数が基準回数以上である場合には二次電池３０が劣化していると判定する。基準回数は、劣化の判定の基準として用いられる回数を示す情報であり、シミュレーションや過去の実験結果などの知見に基づいて定められる。また、基準回数は、通信装置５０などの外部装置からの指示に従って定められてもよい。好ましくは、基準回数は、初期状態において１日あたり１〜３０回の範囲に設定される。さらに好ましくは、基準回数は、１日あたり３〜１０回の範囲に設定される。

残量算出部２０８は、状態情報のうちの燃料情報に基づいて、燃料電池装置１０の燃料残量を算出する。具体的には、残量算出部２０８は、燃料タンク容量から燃料消費量を減算することにより燃料残量を算出する。なお、残量算出部２０８は、使用する燃料タンク容量が既知である（例えば、二次記憶装置１０６などに予め記憶されている）場合には、燃料情報に含まれる燃料消費量と、当該既知である燃料タンク容量とを用いて燃料残量を算出してもよい。

時期判定部２１０は、燃料残量と基準残量とに基づいて、燃料電池装置１０の燃料タンクを交換する時期が到来したか否かを判定する。具体的には、時期判定部２１０は、燃料残量が基準残量未満である場合には燃料タンクの交換時期が到来したと判定し、燃料残量が基準残量以上である場合には燃料タンクの交換時期が到来していないと判定する。また、時期判定部２１０は、燃料タンク容量に対する燃料残量の比率と、基準比率とに基づいて、燃料タンクの交換時期を判定してもよい。具体的には、時期判定部２１０は、燃料タンク容量に対する燃料残量の比率が基準比率未満である場合には燃料タンクの交換時期が到来したと判定し、当該比率が基準比率以上である場合には燃料タンクの交換時期が到来していないと判定する。

情報送信部２１２は、燃料電池装置１０からの情報を用いて実行された各種処理結果を通信装置５０に送信する。具体的には、情報送信部２１２は、発電回数または当該発電回数に基づく二次電池３０の劣化に関する情報（劣化関連情報）を通信装置５０に送信する。劣化関連情報は、発電回数から導出される劣化判定部２０６による判定結果を含む。

また、劣化関連情報は、発電回数から特定される二次電池３０の劣化度であってもよい。具体的には、制御装置２０は、発電回数と劣化度とを関連付けた関係式を予め用意しておくことで、発電回数から劣化度を特定する。劣化度は、例えば、Ａ〜Ｅの５段階評価のように定性的に示されてもよいし、定量的に示されてもよい。また、情報送信部２１２は、残量算出部２０８により算出された燃料残量を送信してもよいし、時期判定部２１０の判定結果を送信してもよい。

情報受信部２１４は、通信装置５０から各種情報を受信する。情報受信部２１４は、例えば、燃料電池装置１０への再起動要求を示す要求情報、および制御装置２０への再起動要求を示す要求情報を受信する。

再起動指示部２１６は、燃料電池装置１０からの状態情報に基づいて、当該装置の異常を検出した場合（異常が有ることを示す情報を検出した場合）には、燃料電池装置１０に対して再起動するように指示を与える。具体的には、再起動指示部２１６は、異常内容を示す情報（エラーコードなど）に基づいて燃料電池装置１０の異常内容を特定する。そして、再起動指示部２１６は、情報テーブル４００を参照して、当該特定した異常内容に関連付けられた再起動条件に従って、燃料電池装置１０に再起動の指示を与える。

また、再起動指示部２１６は、燃料電池装置１０の異常を検出していなくても、予め定められた時刻ｔａが到来した場合に、燃料電池装置１０に再起動の指示を与えてもよい。さらに、再起動指示部２１６は、情報受信部２１４により燃料電池装置１０への再起動要求を示す要求情報が受信されている場合には、当該要求に従って、燃料電池装置１０に再起動の指示を与えてもよい。

再起動指示部２１６は、上記のように燃料電池装置１０の再起動を指示した場合に、当該指示した後に、燃料電池装置１０の再起動が正常に実行されたか否かを確認するように構成されていてもよい。例えば、再起動指示部２１６は、状態情報に基づいて燃料電池装置１０の異常が解消されたことを確認する。そして、情報送信部２１２は、再起動指示部２１６による確認結果（燃料電池装置１０の再起動が正常に実行された旨）を通信装置５０に送信する。

再起動部２１８は、制御装置２０に予め定められた異常が発生した場合に（異常を検出した場合に）、制御装置２０を再起動する。予め定められた異常は、例えば、燃料電池装置１０から受信したデータの欠落などによるソフトウェアエラーである。このような異常が発生した場合に、より精度よく制御装置２０を再起動させるために、燃料電池装置１０とのデータ通信処理部分（例えば、情報入力部２０２）、データの加工処理部分（例えば、回数算出部２０４、劣化判定部２０６、残量算出部２０８、時期判定部２１０）、および外部へのデータ伝送処理部分（例えば、情報送信部２１２）などの通常処理部分よりも、再起動部２１８の優先度を上げて実装してもよい。例えば、通常処理部分において何らかの異常が発生して、通常処理部分のプログラムが異常終了した場合であっても、再起動部２１８が動作を継続することにより、制御装置２０の再起動を実行することができる。

また、再起動部２１８は、制御装置２０に上記異常が発生していなくても、予め定められた時刻ｔｂが到来した場合に、制御装置２０を再起動してもよい。さらに、再起動部２１８は、情報受信部２１４により制御装置２０への再起動要求を示す要求情報が受信されている場合に、当該要求に従って制御装置２０を再起動してもよい。

なお、再起動部２１８は、上記のように制御装置２０の再起動を指示した後に、制御装置２０の再起動が正常に実行されたか否かを確認するように構成されていてもよい。例えば、再起動部２１８は、予め定められた異常が解消したことを確認する。そして、情報送信部２１２は、再起動部２１８による確認結果（制御装置２０の再起動が正常に実行された旨）を通信装置５０に送信する。

＜処理手順＞
（劣化判定処理）
図７は、制御装置２０が実行する劣化判定処理の一例を示すフローチャートである。典型的には、以下の各ステップは、制御装置２０のプロセッサ１０２が二次記憶装置１０６に格納されたプログラムを実行することによって実現される。

図７を参照して、制御装置２０は、通信インターフェイス１１２を介して、燃料電池装置１０から状態情報を受信する（ステップＳ１０）。典型的には、制御装置２０は、燃料電池装置１０に状態情報を要求することにより、当該状態情報を受信する。制御装置２０は、状態情報に含まれている動作情報（開始情報または停止情報）に基づいて、発電回数を計数する（ステップＳ１２）。

制御装置２０は、発電回数の計数を開始してから予め定められた時間（単位時間）が経過したか否かを判断する（ステップＳ１４）。予め定められた時間が経過していない場合には（ステップＳ１４においてＮＯ）、制御装置２０はステップＳ１０からの処理を繰り返す。具体的には、制御装置２０は、ステップＳ１０〜Ｓ１４の一連の処理を実行することにより、予め定められた時間時間（例えば、２４時間）が経過するまで発電回数の計数を継続する。一方、予め定められた時間時間が経過した場合には（ステップＳ１４においてＹＥＳ）、制御装置２０は、予め定められた時間分の発電回数が基準回数以上か否かを判断する（ステップＳ１６）。

当該発電回数が基準回数以上である場合には（ステップＳ１６においてＹＥＳ）、制御装置２０は二次電池３０が劣化していると判断して、当該発電回数と二次電池３０が劣化している旨とを通信装置５０に通知して（ステップＳ１８）、処理を終了する。一方、当該発電回数が基準回数未満である場合には（ステップＳ１６においてＮＯ）、制御装置２０は二次電池３０が劣化していないと判断して、当該発電回数を通信装置５０に通知して（ステップＳ２０）、処理を終了する。このとき、制御装置２０は、二次電池３０が劣化していない旨を通信装置５０に送信してもよい。

（再起動処理）
図８は、制御装置２０が実行する再起動処理の一例を示すフローチャートである。図８を参照して、制御装置２０は、通信インターフェイス１１２を介して、燃料電池装置１０から状態情報を受信する（ステップＳ５０）。制御装置２０は、状態情報に基づいて、燃料電池装置１０に異常が発生しているか否かを判断する（ステップＳ５２）。具体的には、制御装置２０は、受信した状態情報に含まれる異常関連情報（異常の有無を示す情報）に基づいて、当該判断を行なう。

燃料電池装置１０に異常が発生している場合には（ステップＳ５２においてＹＥＳ）、制御装置２０は、情報テーブル４００を参照して、発生した異常内容に対応する再起動条件が成立したか否かを判断する（ステップＳ５４）。具体的には、異常内容がエラーＢであるとき、制御装置２０は、バッテリ電圧値が充電開始電圧値に到達している場合に再起動条件が成立したと判断する。なお、バッテリ電圧値は状態情報に含まれており、充電開始電圧値は制御装置２０の二次記憶装置１０６などに予め記憶されているものとする。

再起動条件が成立した場合には（ステップＳ５４においてＹＥＳ）、制御装置２０は燃料電池装置１０に対して再起動を指示して（ステップＳ５６）、処理を終了する。この場合、燃料電池装置１０は、当該指示に従って再起動を実行する。一方、再起動条件が成立していない場合には（ステップＳ５４においてＮＯ）、制御装置２０はステップＳ５０からの処理を繰り返す。具体的には、制御装置２０は、ステップＳ５０〜Ｓ５４の一連の処理を実行することにより、燃料電池装置１０の異常が発生している場合であっても再起動条件が成立するまで待機状態となる。

また、燃料電池装置１０に異常が発生していない場合には（ステップＳ５２においてＮＯ）、制御装置２０は予め定められた時刻が到来したか否かを判断する（ステップＳ５８）。当該時刻が到来した場合には（ステップＳ５８においてＹＥＳ）、制御装置２０は燃料電池装置１０に対して再起動を指示して（ステップＳ５６）、処理を終了する。一方、当該時刻が到来していない場合には（ステップＳ５８においてＮＯ）、制御装置２０は通信装置５０から再起動要求を受信しているか否かを判断する（ステップＳ６０）。

再起動要求を受信している場合には（ステップＳ６０においてＹＥＳ）、制御装置２０は燃料電池装置１０に対して再起動を指示して（ステップＳ５６）、処理を終了する。一方、再起動要求を受信していない場合には（ステップＳ６０においてＮＯ）、制御装置２０は再起動を実行することなく、処理を終了する。

上記において、制御装置２０は、燃料電池装置１０に対して再起動を指示した後に、正常に再起動されたことを確認して、その確認結果を通信装置５０に送信するように構成されていてもよい。これにより、通信装置５０のユーザは、制御装置２０の再起動が正常に行われたことを把握することができる。

＜通信装置における表示例＞
図９および図１０は、通信装置５０のユーザインターフェイス画面の一例を示す図である。通信装置５０は、制御装置２０から送信された情報に基づいて、例えば、図９および図１０のような画面をディスプレイに表示する。

図９を参照して、ユーザインターフェイス画面７００は、通信相手を示す情報７０２と、燃料電池装置１０の装置番号を示す情報７０４と、発電回数（ＯＮ動作）を示す情報７０６と、エラー動作回数を示す情報７０８と、動作時間を示す情報７１０とを含む。これにより、図９の例では、通信相手が制御装置２０であり、装置番号が１２３４５６−７８であり、発電回数が１５回であり、エラー回数が０回であり、動作時間が１５６８時間であることをユーザは認識することができる。制御装置２０は、例えば、ショートメッセージサービス（ＳＭＳ）を利用してこれらの情報を通信装置５０に送信する。

図１０を参照して、ユーザインターフェイス画面８００は、通信相手を示す情報８０２と、燃料電池装置１０の装置番号を示す情報８０４と、燃料残量の警告情報８０６と、使用中の燃料タンク番号を示す情報８０８と、燃料消費量を示す情報８１０とを含む。これにより、図１０の例では、通信相手が制御装置２０であり、装置番号が１２３４５６−７８であり、燃料残量が低レベルであり、燃料タンク番号が２であり、燃料消費量が４ｍｌであることをユーザは認識することができる。

＜その他の実施の形態＞
次に、上述した実施の形態の変形例や特徴点などについて説明する。

（外部装置）
上記では、電源システム１０００の外部装置が、通信装置５０である構成について説明したが、当該構成に限られない。例えば、電源システム１０００の外部装置は、各種データの格納および転送機能等を有するサーバを含んでいてもよい。この場合、制御装置２０は、サーバと各種データを送受信する。また、制御装置２０は、各種データをサーバに送信し、サーバから通信装置５０に転送するような構成であってもよい。すなわち、制御装置２０は、サーバを介して、通信装置５０と通信するような構成であってもよい。

（基準回数の補正）
上記において、制御装置２０は、発電回数と基準回数とを比較して二次電池３０の劣化の有無を判定する構成について説明した。ここで、一般的に、燃料電池装置１０は、その動作時間の経過に伴って発電電力（発電電流）の出力が低下してくる。そのため、二次電池３０の劣化状態が同じである場合であっても、燃料電池装置１０が二次電池３０を充電するために要する時間（発電時間）は、その動作時間に応じて変化する（長くなる）と考えられる。すなわち、二次電池３０の劣化状態とは関係なく、燃料電池装置１０の動作時間起因で単位時間当たりの発電回数が変化してしまう可能性がある。

そこで、制御装置２０は、燃料電池装置１０の動作時間を監視しておき、その動作時間に応じて基準回数を補正する補正部を機能として有していてもよい。具体的には、制御装置２０（補正部）は、燃料電池装置１０の動作時間が長くなるほど、基準回数を小さくするように補正する。例えば、制御装置２０（補正部）は、動作時間に対して基準回数を線形的（比例的）に小さくする。また、制御装置２０（補正部）は、所定の動作時間が経過するごとに、基準回数を一定回数小さくしてもよい。この場合、制御装置２０（劣化判定部２０６）は、発電回数が補正後の基準回数未満である場合には二次電池３０が劣化していないと判定し、発電回数が補正後の基準回数以上である場合には二次電池３０が劣化していると判定する。

上記構成によると、燃料電池装置１０の動作時間の経過に伴って発電電流の出力が低下する場合であっても、二次電池３０の劣化状態をより精度よく判定することができる。

（省電力）
上述したように、電源システム１０００は、典型的には、山間地域等の商用電源設備の利用が困難な場所に設置される。電源システム１０００では、燃料電池装置１０の発電電力により充電される二次電池３０が電力負荷４０に対する電源として利用される。また、典型的には、二次電池３０は、制御装置２０の電源および燃料電池装置１０の電源としても用いられる。そのため、電力負荷４０を長期間連続で動作させるには制御装置２０および燃料電池装置１０の省電力化を図ることも重要となる。

そこで、燃料電池装置１０は、発電動作が終了するとスタンバイ状態に移行する。また、燃料電池装置１０は、制御装置２０からのデータ要求（状態情報の要求）を受けたときに、その応答としてデータを送信する。これにより、燃料電池装置１０の消費電力は必要最小限に抑えられている。

また、制御装置２０は、燃料電池装置１０との通信処理、データの加工処理および外部へのデータ伝送処理を実行していないときにはスタンバイ状態に移行する。さらに、制御装置２０は、周囲の電界強度が十分に高い場合にもスタンバイモードに移行する。これにより、制御装置２０の消費電力も必要最小限に抑えられている。

（データ欠落に対する対策）
燃料電池装置１０から送信されるデータ（例えば、状態情報）が欠落している場合の制御装置２０の動作について説明する。なお、データの送信側である燃料電池装置１０では、当該データのエラー検知や訂正などを行なうことができないため、データの受信側である制御装置２０側でデータ欠落に対処する必要がある。

具体的には、制御装置２０は、データを解析して異常の有無を判断する。例えば、データの所定項目の欠落や相違、数字の欠落、数字が規定範囲内かなどを解析して、データの異常の有無を判定する。制御装置２０は、データの異常がないと判断した場合には、当該データを主記憶装置１０４などに記憶したり、当該データに基づいてデータ加工処理やデータ伝送処理を実行したりする。制御装置２０は、データの異常があると判断した場合には、過去のデータを再利用して上記処理を実行してもよいし、データを再送するように燃料電池装置１０に要求してもよい。また、制御装置２０は、燃料電池装置１０から送信されるデータの異常が継続する場合には、再起動を指示するように構成されていてもよい。

（送信先の登録）
上述した実施の形態では、制御装置２０は、各種情報を少なくとも１つの通信装置５０に送信する構成について説明した。ここで、これらの各種情報をすべて送信する構成であってもよいが、受信する側の立場（システム管理者、装置の保守等を行なうサービスパーソン、作業者など）によって必要な情報が異なる場合もある。そのため、制御装置２０は、立場ごとに複数（例えば、４つ）の送信先を登録しておき、それぞれの送信先に必要な情報を送信するように構成されていてもよい。また、制御装置２０は、新たな送信先の登録、登録の削除、登録状況の照会が可能なように構成されていてもよい。

（セキュリティ対策）
制御装置２０は、外部装置と通信可能に構成されていることから、偶然あるいは故意による不正アクセスなどを防止する必要がある。そこで、制御装置２０は、通信装置５０からのアクセスに対して、事前に設定されたパスワードを要求するように構成されていてもよい。

（他の発電装置の利用）
上述した実施の形態では、電源システム１０００は、発電装置として燃料電池装置１０を含む構成について説明したが、当該構成に限られない。例えば、電源システム１０００は、他の発電装置として、太陽光発電装置、風力発電装置、小型水力発電装置などの自然エネルギーを利用する発電装置をさらに含んでいてもよい。また、当該他の発電装置は、発電電力を二次電池３０に充電可能に構成されているとする。

具体的には、自然エネルギーを利用する他の発電装置の電力供給の停止電圧値を、燃料電池装置１０の発電停止電圧値より高く設定しておく。この場合、他の発電装置からの電力供給により二次電池３０に電力が充電されて、二次電池３０のバッテリ電圧が上昇すると、まず燃料電池装置１０の発電停止電圧に到達する。燃料電池装置１０が発電を行なっていた場合、この電圧で燃料電池装置１０は運転を停止し、他の発電装置から電力が供給される。以降、自然エネルギーの供給不足などによって他の発電装置からの供給電力が低下して、二次電池３０のバッテリ電圧が燃料電池装置１０の発電開始電圧に低下するまで、他の発電装置からの電力が優先的に二次電池３０に供給される。この間、燃料電池装置１０は発電を停止するため、燃料消費量を少なくすることができ、長時間、安定的に電力を供給することが可能となる。

ただし、このように燃料電池装置１０と他の発電装置とを併用する場合には、燃料電池装置１０の発電量と二次電池３０の充電量とが一致しないため、燃料電池装置１０の発電回数のみを確認しても二次電池３０の劣化状況を精度よく把握することができない。

そこで、制御装置２０は、燃料電池装置１０のみの発電電力により、劣化前の二次電池３０が充電される期間中の発電回数を基準回数として利用して、二次電池３０の劣化状況を推定する。例えば、太陽光発電装置を他の発電装置として利用する場合を想定する。この場合、雨天時（あるいは夜間）には太陽光発電装置は発電しないため、この期間（例えば、１日）において二次電池３０に充電される電力は、燃料電池装置１０で発電された電力となる。そのため、この１日の発電回数（基準回数）は、他の発電装置と燃料電池装置１０とを併用する場合の１日の発電回数よりも確実に多くなる。

したがって、制御装置２０は、雨天日（他の発電装置と燃料電池装置１０とを併用していない場合）に得られた発電回数と、上記基準回数とを比較することで、二次電池３０の劣化状況を判定できる。例えば、制御装置２０は、基準回数から発電回数を減算した減算値が所定値以上である場合には、二次電池３０が劣化していると判定し、当該減算値が所定値未満である場合には、二次電池３０が劣化していないと判定できる。また、制御装置２０は、晴天日（他の発電装置と燃料電池装置１０とを併用している場合）に得られた発電回数が基準回数以上であった場合には、二次電池３０が劣化していると判定することもできる。

（燃料電池装置の発電動作制御）
図２で説明したように、燃料電池装置１０は、自律的に、バッテリ電圧が閾値Ｖ１に到達した場合に発電を開始し、バッテリ電圧が閾値Ｖ２に到達した場合に発電を停止するが、制御装置２０は、燃料電池装置１０の発電開始動作および発電停止動作を制御可能に構成されていてもよい。

具体的には、燃料電池装置１０は、制御装置２０からの指示を優先して発電動作を実行する。例えば、バッテリ電圧が閾値Ｖ１に到達していない（閾値Ｖ１よりも大きい）場合であっても、燃料電池装置１０は、制御装置２０からの発電開始指示に従って発電を開始する。また、バッテリ電圧が閾値Ｖ２に到達していない（閾値Ｖ２未満）場合であっても、制御装置２０からの発電停止指示を受信した場合には発電を停止する。

典型的には、制御装置２０は、燃料電池装置１０から送信されるバッテリ電圧値を監視しており、このバッテリ電圧値に基づいて発電開始指示および発電停止指示を行なう。また、制御装置２０は、周囲温度や時間帯に基づいて、発電開始指示および発電停止指示のタイミングを変更する。これにより、制御装置２０は、二次電池３０の周囲温度に適切なバッテリ電圧範囲で、燃料電池装置１０に発電動作を実行させる。

制御装置２０は、自装置に備えられた温度センサにより周囲温度を検出してもよいし、燃料電池装置１０に備えられた温度センサにより検出された周囲温度を、当該燃料電池装置１０から受信してもよい。なお、上記制御を実行する場合には発電時間（すなわち、単位時間当たりの発電回数）も変化する。そのため、制御装置２０は、上記制御を実行している期間中は、基準回数を設定し直すことが好ましい。

また、制御装置２０は、周囲温度や所定の時期に基づいて、閾値Ｖ１および閾値Ｖ２を変更するように構成されていてもよい。所定の時期は、例えば、季節（春期、夏期、秋期および冬期）であってもよいし、月暦（１月〜１２月）であってもよい。これによると、制御装置２０は、二次電池３０の周囲温度に適切なバッテリ電圧範囲で、燃料電池装置１０に発電動作を実行させることができる。なお、閾値Ｖ１および閾値Ｖ２を変更した場合には発電時間（すなわち、単位時間当たりの発電回数）も変化するため、基準回数を設定し直すことが好ましい。

（サーバの利用）
上述した実施の形態では、制御装置２０は、燃料電池装置１０から取得した情報を加工処理して、通信装置５０に送信する構成について説明したが、当該構成に限られない。具体的には、制御装置２０の一部の機能を他の装置（サーバ）が有する構成であってもよい。すなわち、燃料電池装置１０、制御装置２０、二次電池３０および電力負荷４０を含む電源システムに、サーバ（および通信装置５０）を加えた情報処理システムが提供されてもよい。例えば、上述した制御装置２０の機能のうち、データの加工処理部分（例えば、回数算出部２０４、劣化判定部２０６、残量算出部２０８、時期判定部２１０）をサーバが有する構成であってもよい。この場合、制御装置２０は、燃料電池装置１０から取得した状態情報をサーバに送信する。サーバは、状態情報を制御装置２０から受信して、当該状態情報に基づいて、データの加工処理を実行する。そして、サーバは、加工された情報（例えば、発電回数、劣化判定結果など）を外部装置としての通信装置５０に送信する。

なお、サーバは、上述したような情報処理を全体として提供できればよく、そのハードウェア構成については公知のものを採用することができる。たとえば、サーバは、各種処理を実行するためのプロセッサと、プログラムやデータなどを格納するためのメモリと、各種データを送受信するための通信インターフェイスとを含む。

（プログラム）
上述した実施の形態において、コンピュータを機能させて、上述のフローチャートで説明したような制御を実行させるプログラムを提供することもできる。このようなプログラムは、コンピュータに付属するフレキシブルディスク、ＣＤ−二次記憶装置（Compact Disk Read Only Memory）、二次記憶装置、主記憶装置およびメモリカードなどの一時的でないコンピュータ読取り可能な記録媒体にて記録させて、プログラム製品として提供することもできる。あるいは、コンピュータに内蔵するハードディスクなどの記録媒体にて記録させて、プログラムを提供することもできる。また、ネットワークを介したダウンロードによって、プログラムを提供することもできる。

プログラムは、コンピュータのオペレーティングシステム（ＯＳ）の一部として提供されるプログラムモジュールのうち、必要なモジュールを所定の配列で所定のタイミングで呼出して処理を実行させるものであってもよい。その場合、プログラム自体には上記モジュールが含まれずＯＳと協働して処理が実行される。このようなモジュールを含まないプログラムも、本実施の形態にかかるプログラムに含まれ得る。

また、本実施の形態にかかるプログラムは他のプログラムの一部に組込まれて提供されるものであってもよい。その場合にも、プログラム自体には上記他のプログラムに含まれるモジュールが含まれず、他のプログラムと協働して処理が実行される。このような他のプログラムに組込まれたプログラムも、本実施の形態にかかるプログラムに含まれ得る。

＜利点＞
本実施の形態によると、遠隔地に設けられた二次電池の劣化状況を把握できるため、適切な二次電池の交換時期を判断することができる。そのため、二次電池の劣化度合が低い場合などの無駄な現地へのアクセスや、二次電池への充電ができなくなり負荷への電力供給が停止されるなどの事態を防ぐことができる。特に、山間地域等に電源システムが設置される場合には、コストが高いなどアクセスが非常に困難となるため、合理的で無駄のない二次電池交換タイミングを知る意味合いは大きい。また、本実施の形態によると、燃料電池の燃料消費量も把握することができるため、この点でも現地へのアクセスを効率良く行なうことができる。

また、本実施の形態によると、制御装置により燃料電池装置の再起動を実行することができる。これにより、現地にアクセスすることなく、燃料電池装置の再起動が可能であるため、負荷への電力供給の停止を防止することができる。また、制御装置は、燃料電池装置の異常に応じて適切なタイミングで再起動を実行する。そのため、再起動時の電力を効果的に使用することができ、結果として燃料効率を向上させることができる。また、制御装置は外部からの要求に応じて、再起動を燃料電池装置に指示することもできるため、燃料電池装置の信頼性、保守性が向上する。

また、本実施の形態によると、制御装置は、自装置の再起動を適宜実行することもできる。これにより、制御装置に異常が発生した場合であっても、現地にアクセスすることなく、自律的に当該異常を解消することができるため、システム全体としての信頼性および保守性を向上させることができる。

また、本実施の形態において、燃料電池装置および通信機能を有する制御装置が同じ筐体内に設けられている場合には、筐体内への小動物等の侵入を防止できると考えられる。具体的には、燃料電池装置の発電に伴い発生する水、炭酸ガスなどの副生成物は、筐体の外部に排出する必要がある。そのため、一般的に、燃料電池装置用の筐体を密閉式にすることは難しく、排出口などの開口部が筐体に設けられている。この場合、発電に伴う発熱に誘引され、昆虫、蜘蛛、ムカデ、あるいは蛇、ネズミなどの小動物が筐体内に侵入して、直接、あるいは***物等により間接的に筐体内の各機器に損傷を与える可能性がある。しかしながら、燃料電池装置および制御装置が同じ筐体内に設けられている場合には、制御装置から発生する電磁波や、制御装置の電子的動作に伴う超音波振動等により、上記の小動物等の侵入を防止できると考えられる。したがって、筐体内の各機器の信頼性が大きく向上するとともに、メンテナンス時に作業者が不快感を感じることもなくなる。

上述の実施の形態として例示した構成は、本発明の構成の一例であり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略する等、変更して構成することも可能である。

また、上述した実施の形態において、他の実施の形態で説明した処理や構成および変形例で説明した処理や構成を適宜採用して実施する場合であってもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０ 燃料電池装置、２０ 制御装置、３０ 二次電池、４０ 電力負荷、５０ 通信装置、１０２ プロセッサ、１０４ 主記憶装置、１０６ 二次記憶装置、１０８ 無線通信インターフェイス、１１０ 通信アンテナ、１１２ 通信インターフェイス、１１４ メモリインターフェイス、１１６ 記憶媒体、２０２ 情報入力部、２０４ 回数算出部、２０６ 劣化判定部、２０８ 残量算出部、２１０ 時期判定部、２１２ 情報送信部、２１４ 情報受信部、２１６ 再起動指示部、２１８ 再起動部、４００ 情報テーブル、７００，８００ ユーザインターフェイス画面、１０００ 電源システム。

Claims (13)

1. 発電電流または発電電力を一定出力するように構成された燃料電池装置と、
   負荷と前記燃料電池装置との間に電気的に接続されている二次電池と、
   外部装置と通信可能に構成されており、前記燃料電池装置の動作を制御する制御装置とを備え、
   前記燃料電池装置は、前記二次電池の電圧が第１の閾値に到達した場合に発電を開始し、前記二次電池の電圧が前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値に到達した場合に発電を停止するように構成されており、
   前記制御装置は、
   前記燃料電池装置の状態を示す状態情報の入力を受け付ける入力部と、
   前記状態情報に基づいて、単位時間当たりの前記燃料電池装置の発電回数を算出する算出部と、
   前記発電回数、および前記発電回数に基づく前記二次電池の劣化に関する情報の少なくとも一方を前記外部装置に送信する情報送信部とを含む、電源システム。
2. 前記状態情報は、前記燃料電池装置の発電の開始動作を示す開始情報、および当該発電の停止動作を示す停止情報の少なくとも一方を含み、
   前記算出部は、前記開始情報および前記停止情報の少なくとも一方に基づいて、前記発電回数を算出する、請求項１に記載の電源システム。
3. 前記制御装置は、前記発電回数と基準回数とに基づいて、前記二次電池が劣化しているか否かを判定する劣化判定部をさらに含み、
   前記劣化判定部は、前記発電回数が前記基準回数未満である場合には前記二次電池が劣化していないと判定し、前記発電回数が前記基準回数以上である場合には前記二次電池が劣化していると判定し、
   前記二次電池の劣化に関する情報は、前記劣化判定部の判定結果を含む、請求項１または２に記載の電源システム。
4. 前記状態情報は、前記燃料電池装置の燃料消費量を含み、
   前記制御装置は、前記燃料電池装置の燃料タンクの容量と、前記燃料消費量とに基づいて、燃料残量を算出する残量算出部をさらに含み、
   前記情報送信部は、前記燃料残量を前記外部装置へさらに送信する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電源システム。
5. 前記状態情報は、前記燃料電池装置の燃料消費量を含み、
   前記制御装置は、
   前記燃料電池装置の燃料タンクの容量と前記燃料消費量とに基づいて、燃料残量を算出する残量算出部と、
   前記燃料残量と基準残量とに基づいて、前記燃料タンクを交換する時期が到来したか否かを判定する時期判定部とをさらに含み、
   前記時期判定部は、前記燃料残量が前記基準残量未満である場合には前記燃料タンクを交換する時期が到来したと判定し、前記燃料残量が前記基準残量以上である場合には前記燃料タンクを交換する時期が到来していないと判定し、
   前記情報送信部は、前記時期判定部の判定結果を前記外部装置へさらに送信する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電源システム。
6. 前記状態情報に基づいて前記燃料電池装置の異常を検出した場合に、前記燃料電池装置に対して再起動するように指示を与える指示部とを含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電源システム。
7. 前記指示部は、予め定められた第１の時刻が到来した場合、または前記燃料電池装置を再起動するように前記外部装置から要求を受け付けた場合に、前記燃料電池装置に前記再起動の指示を与える、請求項６に記載の電源システム。
8. 前記制御装置は、前記燃料電池装置の異常内容と、前記燃料電池装置の再起動条件とを関連付けて記憶した記憶部をさらに含み、
   前記指示部は、前記検出した異常に基づく異常内容と関連付けられた前記再起動条件に従って、前記燃料電池装置に前記再起動の指示を与える、請求項６または７に記載の電源システム。
9. 前記制御装置は、当該制御装置に予め定められた異常が発生した場合に、当該制御装置を再起動する再起動部をさらに含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載の電源システム。
10. 前記再起動部は、予め定められた第２の時刻が到来した場合、または前記制御装置を再起動するように前記外部装置から指示を受け付けた場合に、前記制御装置を再起動する、請求項９に記載の電源システム。
11. 前記燃料電池装置は、ダイレクトメタノール型の燃料電池装置である、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の電源システム。
12. 発電電流または発電電力を一定出力するように構成された燃料電池装置と、
    負荷と前記燃料電池装置との間に電気的に並列接続されている二次電池と、
    外部装置と通信可能に構成されており、前記燃料電池装置の動作を制御する制御装置とを備え、
    前記制御装置は、
    前記燃料電池装置の運転状態を示す状態情報の入力を受け付ける入力部と、
    前記状態情報に基づいて前記燃料電池装置の異常を検出した場合に、前記燃料電池装置に対して再起動するように指示を与える指示部とを含む、電源システム。
13. 発電電流または発電電力を一定出力するように構成された燃料電池装置と、
    負荷と前記燃料電池装置との間に電気的に並列接続されている二次電池と、
    前記燃料電池装置の動作を制御する制御装置と、
    外部装置と通信可能に構成されたサーバとを備え、
    前記燃料電池装置は、前記二次電池の電圧が第１の閾値に到達した場合に発電を開始し、前記二次電池の電圧が前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値に到達した場合に発電を停止するように構成されており、
    前記制御装置は、
    前記燃料電池装置の状態を示す状態情報の入力を受け付ける入力部と、
    前記状態情報を前記サーバに送信する第１の送信部とを含み、
    前記サーバは、
    前記状態情報を前記第１の送信部から受信する受信部と、
    前記状態情報に基づいて、単位時間当たりの前記燃料電池装置の発電回数を算出する算出部と、
    前記発電回数、および前記発電回数に基づく前記二次電池の劣化に関する情報の少なくとも一方を外部装置に送信する第２の送信部とを含む、情報処理システム。

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