JP2018206160A - Controller - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書は、制御装置に関する技術を開示する。 This specification discloses the technique regarding a control apparatus.
特許文献1に記載の電子制御装置は、フラッシュメモリと、EEPROM(フラッシュメモリと種類が異なる不揮発性メモリ)とを備えている。フラッシュメモリには、エンジンを制御するためのソフトウエア(エンジン制御用ソフトウエア)が記憶されている。EEPROMには、継続保存データ記憶領域と、特定情報記憶領域とが設けられている。特許文献1に記載の電子制御装置は、フラッシュメモリおよびEEPROMに記憶されているエンジン制御用ソフトウエアのバージョン情報またはチェックサム値が不一致のときに、EEPROM(継続保存データ記憶領域)内の継続保存データを初期化しようとしている。 The electronic control device described in Patent Document 1 includes a flash memory and an EEPROM (nonvolatile memory different in type from the flash memory). The flash memory stores software (engine control software) for controlling the engine. The EEPROM is provided with a continuous storage data storage area and a specific information storage area. The electronic control device described in Patent Document 1 is a continuous storage in an EEPROM (continuous storage data storage area) when the version information or checksum value of the engine control software stored in the flash memory and the EEPROM does not match. You are trying to initialize data.
フラッシュメモリおよびEEPROMは、いずれも不揮発性の記憶装置であるが、種類が異なる。よって、これらの不揮発性の記憶装置を外部から書き換える場合、それぞれ異なる書き換え手段(例えば、ROMライタなどの書き換えツール)によって書き換える必要がある。そのため、例えば、人為的ミスなどにより、フラッシュメモリに記憶されているエンジン制御用ソフトウエアのみが更新され、EEPROMに記憶されている継続保存データが初期化されない可能性がある。 Flash memory and EEPROM are both non-volatile storage devices, but are of different types. Therefore, when these non-volatile storage devices are rewritten from the outside, they must be rewritten by different rewriting means (for example, a rewriting tool such as a ROM writer). Therefore, for example, due to human error, only the engine control software stored in the flash memory may be updated, and the continuously stored data stored in the EEPROM may not be initialized.
このような事情に鑑みて、本明細書は、種類が異なる不揮発性の記憶装置に記憶されている制御ソフトウエアおよび制御情報について、制御ソフトウエアの更新後に制御情報を確実に更新可能な制御装置を開示する。 In view of such circumstances, this specification describes a control device that can reliably update control information after updating the control software for control software and control information stored in different types of non-volatile storage devices. Is disclosed.
本明細書が開示する制御装置は、制御対象の制御ソフトウエアが記憶されている不揮発性の第一記憶装置と、前記第一記憶装置と種類が異なる不揮発性の記憶装置であって前記制御対象の制御情報を記憶可能な第二記憶装置と、を備える。前記制御ソフトウエアは、電源投入時判断部と制御情報更新部とを備える。前記電源投入時判断部は、電源投入時に、前記制御ソフトウエアが更新されてから初めての電源投入である初回電源投入状態であるか否かを判断する。前記制御情報更新部は、前記電源投入時判断部によって前記初回電源投入状態であることが判断されたときに、更新された前記制御ソフトウエアに対応する前記制御情報を前記第二記憶装置に書き込む。 The control device disclosed in this specification is a non-volatile first storage device in which control software to be controlled is stored, and a non-volatile storage device of a different type from the first storage device. A second storage device capable of storing the control information. The control software includes a power-on determination unit and a control information update unit. The power-on determination unit determines whether or not the first power-on state is the first power-on after the control software is updated when the power is turned on. The control information update unit writes the control information corresponding to the updated control software in the second storage device when the power-on determination unit determines that the power is on for the first time. .
上記の制御装置によれば、制御情報更新部は、電源投入時判断部によって初回電源投入状態であることが判断されたときに、更新された制御ソフトウエアに対応する制御情報を第二記憶装置に書き込む。これにより、上記の制御装置は、種類が異なる不揮発性の記憶装置(第一記憶装置および第二記憶装置)に記憶されている制御ソフトウエアおよび制御情報について、制御ソフトウエアが更新されてから初めて電源投入されるタイミングで、制御情報を確実に更新することができる。 According to the above control device, the control information update unit stores the control information corresponding to the updated control software in the second storage device when it is determined by the power-on determination unit that the power is turned on for the first time. Write to. As a result, the above control device is the first time that the control software has been updated for the control software and control information stored in different types of non-volatile storage devices (first storage device and second storage device). The control information can be reliably updated at the timing when the power is turned on.
本明細書では、実施形態が図面に基づいて説明されている。なお、図面は、各実施形態について、共通する箇所には共通の符号が付されており、本明細書では、重複する説明が省略されている。また、一の実施形態で記述されていることは、適宜、他の実施形態についても適用することができる。さらに、図面は、概念図であり、細部構造の寸法まで規定するものではない。 In the present specification, embodiments are described based on the drawings. In the drawings, common portions are denoted by common reference numerals for each embodiment, and redundant description is omitted in this specification. In addition, what is described in one embodiment can be applied to other embodiments as appropriate. Further, the drawings are conceptual diagrams and do not define the dimensions of the detailed structure.
<第一実施形態>
(コジェネレーションシステム10の概略構成)
図1に示すように、本実施形態のコジェネレーションシステム10は、筐体11と、熱源装置20と、排熱回収システム30と、電力変換器50と、制御装置60とを備えている。
<First embodiment>
(Schematic configuration of the cogeneration system 10)
As shown in FIG. 1, the
(筐体11)
筐体11は、熱源装置20と、排熱回収システム30と、電力変換器50と、制御装置60とを収容している。筐体11は、上述した機器を収容することができれば良く、その形状、材質等は限定されない。本実施形態では、筐体11は、例えば、ステンレス鋼板などの金属材料で、箱状に形成されている。また、筐体11は、仕切部材12を備えている。仕切部材12は、筐体11内を区画して第一室R1および第二室R2を形成する。後述するように、第一室R1および第二室R2は、連通可能になっている。
(Case 11)
The housing 11 accommodates the
(熱源装置20)
熱源装置20は、第一室R1内において、第一室R1の内壁面から離間して収納されている。熱源装置20は、ケーシング21と、熱源部24とを少なくとも含んでいる。熱源部24は、熱を発生するものであれば良く、限定されない。本実施形態では、熱源装置20は、燃料電池モジュールであり、熱源部24は、燃料電池である。この場合、熱源装置20は、ケーシング21と、蒸発部22と、改質部23と、熱源部24とを備えていると好適である。
(Heat source device 20)
The
ケーシング21は、断熱性材料で箱状に形成されている。ケーシング21は、第一室R1内において、図示略の支持構造により第一室R1の内壁面から離間した状態で、設置されている。ケーシング21内には、蒸発部22と、改質部23と、熱源部24である燃料電池と、燃焼部26である燃焼空間R3とが配設されている。蒸発部22および改質部23は、熱源部24の上方に配設されている。なお、燃焼部26は、熱源部24と捉えることもできる。
The
蒸発部22は、熱源部24である燃料電池の燃焼ガスにより加熱される。これにより、蒸発部22は、供給された改質水を蒸発させて水蒸気を生成するとともに、供給された改質用原料を予熱する。蒸発部22は、生成された水蒸気と予熱された改質用原料とを混合して改質部23に供給する。改質用原料は、例えば、天然ガス、LPガスなどの改質用気体燃料を用いることができる。また、改質用原料は、例えば、灯油、ガソリン、メタノールなどの改質用液体燃料を用いることもできる。
The
給水管41の一端(下端)側は、水タンク13に接続されており、給水管41の他端側は、蒸発部22に接続されている。給水管41には、改質水ポンプ41aが設けられている。改質水ポンプ41aは、蒸発部22に改質水を供給する。改質水ポンプ41aの出力は、制御装置60によって制御される。具体的には、改質水ポンプ41aは、制御装置60から出力される指令にしたがって、改質水の供給量を調整する。改質水の供給量は、例えば、改質水の流量で表すことができ、改質水の流量は、例えば、改質水の単位時間あたりの流量で示すことができる。改質水ポンプ41aは、水タンク13に貯蔵されている凝縮水を改質水として改質部23に供給する。
One end (lower end) side of the
また、蒸発部22には、改質用原料供給管42を介して改質用原料が供給される。同図では、改質用原料の供給源(以下、単に、供給源という。)を供給源Gsで示している。供給源Gsとして、例えば、都市ガスのガス供給管、LPガスのガスボンベなどが挙げられる。改質用原料供給管42には、原料ポンプ42aと脱硫器42bが設けられている。
Further, the reforming material is supplied to the
原料ポンプ42aは、熱源部24である燃料電池に改質用原料を供給する。原料ポンプ42aは、例えば、ダイヤフラムポンプなどを用いることができる。原料ポンプ42aの出力は、制御装置60によって制御される。具体的には、原料ポンプ42aは、制御装置60から出力される指令にしたがって、供給源Gsから供給する改質用原料の供給量を調整する。改質用原料の供給量は、例えば、改質用原料の流量で表すことができ、改質用原料の流量は、例えば、改質用原料の単位時間あたりの流量で示すことができる。原料ポンプ42aは、改質用原料を吸入し、蒸発部22に送出(圧送)する。
The
脱硫器42bは、改質用原料に含まれる付臭剤(硫黄化合物などの硫黄成分)を脱硫剤によって除去する。脱硫剤は、公知の脱硫剤を用いることができ、脱硫剤と触媒とを併せて使用することもできる。これにより、付臭剤が吸着(脱硫)された改質用原料が、蒸発部22に供給される。
The
改質部23は、改質用原料および改質水から燃料を生成して、熱源部24である燃料電池に導出する。具体的には、改質部23は、熱源部24である燃料電池の燃焼ガスにより加熱されて、水蒸気改質反応に必要な熱が供給される。これにより、改質部23は、蒸発部22から供給された水蒸気と改質用原料の混合ガスとから改質ガスを生成して導出する。改質部23内には、触媒が充填されており、混合ガスが触媒によって反応し改質されて、水素ガスと一酸化炭素ガスが生成される(いわゆる水蒸気改質反応)。触媒は、例えば、ルテニウム系またはニッケル系の触媒などを用いることができる。
The reforming
生成されたガス(いわゆる改質ガス)は、熱源部24である燃料電池の燃料極に導出される。改質ガスは、水素、一酸化炭素、二酸化炭素、水蒸気、未改質の天然ガス(例えば、メタンガスなど)、改質に使用されなかった改質水(水蒸気)を含んでいる。このように、改質部23は、改質用原料(原燃料)と改質水とから燃料である改質ガスを生成して熱源部24である燃料電池に供給する。なお、水蒸気改質反応は、吸熱反応である。
The generated gas (so-called reformed gas) is led to the fuel electrode of the fuel cell that is the
熱源部24である燃料電池は、複数のセル24aが積層されている。複数のセル24aの各々は、燃料極と、空気極(酸化剤極)と、両極の間に形成されている電解質とを備える。熱源部24は、種々の燃料電池(例えば、固体酸化物形燃料電池(SOFC:Solid Oxide Fuel Cell)など)を用いることができる。固体酸化物形燃料電池(SOFC)は、電解質として固体酸化物の一種である酸化ジルコニウムを使用する。熱源部24である燃料電池の燃料極には、燃料として水素、一酸化炭素、メタンガスなどが供給される。複数のセル24aの各々の燃料極側には、燃料である改質ガスが流通する燃料流路24bが形成されている。複数のセル24aの各々の空気極側には、酸化剤ガスである空気(カソードエアともいう。)が流通する空気流路24cが形成されている。
In the fuel cell that is the
熱源部24である燃料電池は、マニホールド25上に設けられている。マニホールド25には、改質ガス供給管43の一端側が接続されており、改質ガス供給管43の他端側は、改質部23と接続されている。これにより、改質部23から導出された改質ガスは、改質ガス供給管43を介してマニホールド25に供給される。燃料流路24bの一端(下端)側は、マニホールド25の燃料導出口に接続されている。燃料導出口から導出された改質ガスは、燃料流路24bの一端(下端)側から導入され、燃料流路24bの他端(上端)側から導出される。
The fuel cell as the
カソードエア供給管44の一端側は、空気流路24cの一端側(下端)に接続されており、カソードエア供給管44の他端側は、カソードエアブロワ44aに接続されている。カソードエアブロワ44aによって送出されたカソードエアは、カソードエア供給管44を介して空気流路24cに供給される。カソードエアは、空気流路24cの一端(下端)側から導入され、空気流路24cの他端(上端)側から導出される。
One end side of the cathode
カソードエアブロワ44aは、第二室R2内に配設されている。カソードエアブロワ44aは、第二室R2内の空気を吸入し、熱源部24である燃料電池の空気極に吐出する。カソードエアブロワ44aの出力は、制御装置60によって制御される。具体的には、カソードエアブロワ44aは、制御装置60から出力される指令にしたがって、カソードエアブロワ44aから吐出する空気の吐出量を調整する。
The
熱源部24である燃料電池は、燃料と酸化剤ガスとにより発電する。具体的には、複数のセル24aの各々の燃料極に供給された燃料と、空気極に供給された空気(酸化剤ガス)とにより発電が行われる。すなわち、燃料極では、下記化1および化2に示す反応が生じ、空気極では、下記化3に示す反応が生じる。このように、空気極で生成した酸化物イオン(O2−)が電解質を透過し、燃料極で水素と反応することにより、電気エネルギーが発生する。なお、発電に使用されなかった改質ガスは、燃料流路24bから導出し、発電に使用されなかった酸化剤ガス(空気)は、空気流路24cから導出する。
(化1)
H2+O2−→H2O+2e−
(化2)
CO+O2−→CO2+2e−
(化3)
1/2O2+2e−→O2−
The fuel cell that is the
(Chemical formula 1)
H 2 + O 2− → H 2 O + 2e −
(Chemical formula 2)
CO + O 2− → CO 2 + 2e −
(Chemical formula 3)
1 / 2O 2 + 2e − → O 2−
燃焼部26は、燃料のオフガスである燃料オフガスと、酸化剤ガスのオフガスである酸化剤オフガスとが燃焼して、蒸発部22および改質部23を加熱する。具体的には、燃焼部26では、燃料流路24bから導出され発電に使用されなかった改質ガス(燃料オフガス)と、空気流路24cから導出され発電に使用されなかった酸化剤ガス(酸化剤オフガス)とが燃焼する。図1に示すように、燃焼部26は、蒸発部22および改質部23と、熱源部24との間の燃焼空間R3である。燃焼部26では、燃焼ガスによって蒸発部22および改質部23が加熱される。同図では、燃料オフガスと酸化剤オフガスとが燃焼する様子を複数の火炎27によって模式的に示している。また、燃焼部26は、熱源装置20内を動作温度に加熱する。その後、燃焼ガスは、導出口21aから熱源装置20の外部に排気される。
The
このように、燃焼部26は、熱源部24から導出された燃料オフガスと酸化剤オフガスとが燃焼して、蒸発部22および改質部23を加熱する。すなわち、燃焼部26は、熱源部24である燃料電池から未使用の燃料を含む可燃性ガスを導入し、可燃性ガスと酸化剤ガスとが燃焼して燃焼ガスを導出する。なお、燃焼部26には、燃料オフガスを着火させる一対の着火ヒータ26a1,26a2が設けられている。
As described above, the
(排熱回収システム30)
排熱回収システム30は、熱源部24の排熱と貯湯水との間で熱交換を行う。これにより、排熱回収システム30は、熱源部24の排熱を貯湯水に回収して蓄える。排熱回収システム30は、貯湯水を貯湯する貯湯槽31と、貯湯水が循環する貯湯水循環ライン32と、熱源装置20の排熱を用いて貯湯水を加熱する加熱装置33とを備えている。本実施形態では、加熱装置33は、熱交換器であり、熱源装置20から導出された燃焼排ガスと貯湯水との間で熱交換が行われる。
(Exhaust heat recovery system 30)
The exhaust
貯湯槽31は、柱状容器を備えており、内部に貯湯水が層状に貯留されている。つまり、貯湯槽31に貯留されている貯湯水は、上部の温度が最も高温であり、下部にいくにしたがって低温となり、下部の温度が最も低温である。貯湯槽31の柱状容器の下部には、水供給源Ws(例えば、水道管などの水道設備)が接続されており、水供給源Wsから水(低温の水。例えば、水道水)が補給可能になっている。また、貯湯槽31の柱状容器の上部には、給湯器Hwsが接続されており、給湯器Hwsは、貯湯槽31に貯留された貯湯水(高温の水。温水)を利用可能になっている。給湯器Hwsは、例えば、排熱(潜熱)回収型の給湯器であり、貯湯槽31から供給された貯湯水を必要に応じて加熱することができる。
The
貯湯水循環ライン32の一端側は、貯湯槽31の下部に接続され、貯湯水循環ライン32の他端側は、貯湯槽31の上部に接続されている。貯湯水循環ライン32には、一端側から他端側に向かって順に、貯湯水循環ポンプ32a、第一温度センサ32b、加熱装置33および第二温度センサ32cが配設されている。貯湯水循環ポンプ32aは、貯湯槽31の下部の貯湯水を吸引し、貯湯水循環ライン32を図示矢印方向へ通水させて貯湯槽31の上部に吐出する。貯湯水循環ライン32を流通する貯湯水の流量(送出量)は、制御装置60によって制御される。貯湯水循環ポンプ32aは、例えば、第二温度センサ32cの検出温度(貯湯水の貯湯槽31の入口温度)が所定の温度または温度範囲となるように、送出量が制御される。
One end side of the hot
第一温度センサ32bは、加熱装置33の貯湯水導入側の貯湯水循環ライン32であって、加熱装置33と貯湯槽31との間に配設されている。第一温度センサ32bは、加熱装置33である熱交換器の入口温度(すなわち、貯湯槽31の出口温度)を検出し、検出結果を制御装置60に送信する。第二温度センサ32cは、加熱装置33の貯湯水導出側の貯湯水循環ライン32に配設されている。第二温度センサ32cは、加熱装置33である熱交換器の出口温度(すなわち、貯湯槽31の入口温度)を検出し、検出結果を制御装置60に送信する。
The
加熱装置33である熱交換器は、熱源部24である燃料電池の排熱を含む燃焼部26から排出される燃焼排ガスと、貯湯槽31の貯湯水との間で熱交換を行う。具体的には、加熱装置33には、熱源装置20から排気される燃焼排ガスが供給されるとともに、貯湯槽31から貯湯水が供給される。そして、燃焼排ガスと貯湯水とが熱交換する。加熱装置33は、筐体11内に配設されている。本実施形態では、加熱装置33は、熱源装置20の下部に設けられており、少なくとも加熱装置33の下部は、仕切部材12を貫通して第二室R2に突出している。
The heat exchanger which is the
加熱装置33は、ケーシング33aを備えている。ケーシング33aの上部は、熱源装置20のケーシング21の下部に設けられ、燃焼排ガスが導出される導出口21aに連通している。ケーシング33aの下部には、排気管45の一端側が接続されている。排気管45の他端側は、排気口11aに接続されている。ケーシング33aの底部には、凝縮水供給管46の一端側が接続されている。凝縮水供給管46の他端側は、純水器14に接続されている。ケーシング33a内には、貯湯水循環ライン32に接続される熱交換部33bが配設されている。
The
熱源装置20から排出された燃焼排ガスは、導出口21aを通ってケーシング33a内に導入される。燃焼排ガスは、貯湯水が流通する熱交換部33bを通過する際に、貯湯水との間で熱交換が行われて、凝縮されるとともに冷却される。凝縮後の燃焼排ガスは、排気管45を通って排気口11aから外部に排出される。また、凝縮された凝縮水は、凝縮水供給管46を通って純水器14に供給される(自重で落水する)。一方、熱交換部33bに流入した貯湯水は、加熱されて流出される。
The combustion exhaust gas discharged from the
加熱装置33の燃焼排ガス導入部であるケーシング21の導出口21aには、第二燃焼部28が設けられている。第二燃焼部28は、燃焼部26から排気される未使用の可燃性ガス(例えば、水素、メタンガス、一酸化炭素など)を導入し、燃焼して導出する。第二燃焼部28は、可燃性ガスを燃焼する触媒である燃焼触媒を備えている。燃焼触媒は、例えば、白金、パラジウムなどの貴金属をセラミックの単体などに担持させて生成することができる。燃焼触媒は、ペレット状のものを充填しても良く、セラミック・メタルのハニカムや発泡金属上に担持させることもできる。第二燃焼部28には、燃焼触媒ヒータ28aが設けられている。燃焼触媒ヒータ28aは、燃焼触媒を触媒の活性温度まで加熱して可燃性ガスを燃焼させる。燃焼触媒ヒータ28aは、制御装置60から出力される指令にしたがって、加熱される。
A
コジェネレーションシステム10は、水タンク13および純水器14を備えている。水タンク13および純水器14は、第二室R2内に配設されている。純水器14は、例えば、粒状のイオン交換樹脂を内蔵している。純水器14は、加熱装置33である熱交換器から排出された凝縮水をイオン交換樹脂によって純水化する。なお、加熱装置33から供給される凝縮水の状態によっては、中空糸フィルタなどを設置しても良い。純水器14は、配管47を介して水タンク13に連通しており、純水器14内の純水は、配管47を介して水タンク13に導出される。このようにして、純水器14は、加熱装置33から排出された凝縮水を純水化して水タンク13に供給する。水タンク13は、純水器14から導出された純水を貯蔵する。
The
また、コジェネレーションシステム10は、空気導入口11bと空気導出口11cと換気用空気ブロワ15とを備えている。空気導入口11bは、第二室R2を形成する筐体11に設けられ、筐体11内に外気を導入する。空気導出口11cは、第一室R1を形成する筐体11に設けられ、筐体11内の気体(主として空気)を導出する。換気用空気ブロワ15は、空気導入口11bに設けられ、筐体11内を換気する。換気用空気ブロワ15が作動すると、外気が空気導入口11bを介して換気用空気ブロワ15に吸入され、第二室R2に送出される。さらに、第二室R2内の気体は、仕切部材12を通って第一室R1に流れ、第一室R1内の気体は、空気導出口11cを介して外部に排出される。
The
(電力変換器50)
熱源部24である燃料電池は、電力変換器50を介して電源ライン52に接続されている。電力変換器50は、公知の昇圧型DC/DCコンバータおよびインバータを備えている。電力変換器50には、熱源部24である燃料電池から出力された直流電力が入力される。昇圧型DC/DCコンバータは、入力された直流電力の直流電圧を昇圧する。インバータは、昇圧型DC/DCコンバータから出力された直流電力を交流電力に変換して、電源ライン52に出力する。電源ライン52には、系統電源51および外部負荷53が接続されている。電力変換器50は、電源ライン52を介して外部負荷53に電力を供給する。
(Power converter 50)
The fuel cell that is the
また、電力変換器50は、公知のAC/DCコンバータを備えている。AC/DCコンバータは、系統電源51から供給された交流電力を直流電力に変換して、補機や制御装置60に出力する。補機として、例えば、既述の改質水ポンプ41a、原料ポンプ42aおよびカソードエアブロワ44aなどが挙げられる。また、補機として、例えば、既述の貯湯水循環ポンプ32aおよび換気用空気ブロワ15などが挙げられる。さらに、補機として、例えば、既述の第一温度センサ32bおよび第二温度センサ32cなどの各種センサや一対の着火ヒータ26a1,26a2および燃焼触媒ヒータ28aなどの各種ヒータなどが挙げられる。なお、補機は、上述した補機に限定されるものではない。また、上述した補機は、制御装置60と電気的に接続されている。
The
系統電源51として、例えば、電気事業者(例えば、電力会社など)が保有する商用の配電線網から供給される交流電源が挙げられる。系統電源51は、単相であっても、多相(例えば、三相)であっても良い。系統電源51は、外部負荷53に電力を供給する。外部負荷53は、電力を駆動源とする負荷であり、例えば、家庭用電気機器(電化製品)などが挙げられる。外部負荷53は、一つであっても複数であっても良い。
Examples of the
(制御装置60)
図2に示すように、制御装置60は、中央演算装置61と、揮発性記憶装置62と、不揮発性記憶装置63と、入出力インターフェース64とを備えており、これらは、バス65を介して電気的に接続されている。制御装置60は、これらを用いて、種々の演算処理を行うことができ、既述した補機を含む外部機器との間で、入出力信号の授受を行うことができる。
(Control device 60)
As shown in FIG. 2, the
中央演算装置61は、CPU:Central Processing Unitであり、種々の演算処理を行うことができる。揮発性記憶装置62は、電源供給が停止されると情報を消失する揮発性の記憶装置であり、RAM:Random Access Memoryともいう。不揮発性記憶装置63は、電源供給が停止されても情報を保持する不揮発性の記憶装置であり、ROM:Read Only Memoryともいう。入出力インターフェース64は、補機を含む外部機器との間で、入出力信号を送受信する。
The
不揮発性記憶装置63は、第一記憶装置63aと第二記憶装置63bとを備えている。第一記憶装置63aには、制御対象(本実施形態では、コジェネレーションシステム10)の制御ソフトウエアが記憶されている。第一記憶装置63aは、公知の不揮発性の記憶装置(例えば、フラッシュメモリなど)を用いることができる。中央演算装置61、揮発性記憶装置62および第一記憶装置63aによって、マイクロコンピュータ60mが構成されている。
The
第二記憶装置63bは、第一記憶装置63aと種類が異なる不揮発性の記憶装置であって、制御対象(コジェネレーションシステム10)の制御情報を記憶可能である。制御情報には、制御対象(コジェネレーションシステム10)を制御する際に用いられる種々の情報(例えば、既述した補機に対する指令値、運転停止情報など)が含まれる。第二記憶装置63bは、公知の不揮発性の記憶装置(例えば、EEPROM:Electrically Erasable Programmable Read Only Memoryなど)を用いることができる。
The
中央演算装置61は、第一記憶装置63aに記憶されている制御ソフトウエア(例えば、補機の駆動制御プログラム)を揮発性記憶装置62に読み出して、制御ソフトウエア(駆動制御プログラム)を実行する。中央演算装置61は、制御ソフトウエア(駆動制御プログラム)に基づいて、補機の駆動信号を生成する。生成された駆動信号は、入出力インターフェース64およびドライバ回路(図示略)などの駆動回路を介して、補機に付与される。このようにして、補機は、制御装置60によって駆動制御される。上述したことは、電力変換器50の制御についても同様に言える。
The
(制御ソフトウエアおよび制御情報の更新)
第一記憶装置63aおよび第二記憶装置63bは、いずれも不揮発性の記憶装置であるが、種類が異なる。よって、これらの不揮発性の記憶装置を外部から書き換える場合、それぞれ異なる書き換え手段(例えば、ROMライタなどの書き換えツール)によって書き換える必要がある。そのため、例えば、人為的ミスなどにより、第一記憶装置63aに記憶されている制御ソフトウエアのみが更新され、第二記憶装置63bに記憶されている制御情報が更新されない可能性がある。そこで、本実施形態の制御装置60は、種類が異なる不揮発性の記憶装置(第一記憶装置63aおよび第二記憶装置63b)に記憶されている制御ソフトウエアおよび制御情報について、制御ソフトウエアの更新後に制御情報を確実に更新可能にする。
(Update of control software and control information)
The
図3に示すように、制御ソフトウエアは、制御ブロックとして捉えると、電源投入時判断部71と、制御情報更新部72とを備えている。制御装置60は、図4に示すフローチャートに従って制御ソフトウエアを実行することにより、制御ソフトウエアが更新されてから初めて電源投入されるタイミングで、制御情報を確実に更新することができる。電源投入時判断部71は、ステップS11に示す処理およびステップS12に示す判断を行う。制御情報更新部72は、ステップS13およびステップS14に示す処理を行う。なお、制御ソフトウエアは、制御装置60の電源投入時に、上述した処理および判断を繰り返し実行する。また、制御ソフトウエアには、上記以外にも種々の演算処理を含めることができる。さらに、制御ソフトウエアの更新は、例えば、バージョン情報などによって知得することができる。
As shown in FIG. 3, the control software includes a power-on
電源投入時判断部71は、電源投入時に、制御ソフトウエアが更新されてから初めての電源投入である初回電源投入状態であるか否かを判断する。初回電源投入状態の判断方法は、限定されない。例えば、図5に示すように、第二記憶装置63bは、制御ソフトウエアの更新の前後を識別可能な識別情報を記憶する識別情報記憶領域63b1を備えていると好適である。識別情報記憶領域63b1は、第二記憶装置63bの記憶領域(同図では、説明の便宜上、100(=10×10)個の領域で表されている)の任意の記憶領域に設けることができる。また、識別情報は、例えば、0(ゼロ)のときに、制御ソフトウエアの更新前を示し、0(ゼロ)以外の値(例えば、1)のときに、制御ソフトウエアの更新後を示すものとする。識別情報の初期値は、例えば、0(ゼロ)に設定されている。後述するように、制御ソフトウエアおよび制御情報の両方が更新されると、制御情報更新部72が、識別情報を0(ゼロ)以外の値(例えば、1)に書き換える。
When the power is turned on, the power-on
電源投入時判断部71は、識別情報記憶領域63b1に記憶されている識別情報を読み出す(図4に示すステップS11)。そして、電源投入時判断部71は、読み出された識別情報が制御ソフトウエアの更新前を示すとき(識別情報が0(ゼロ)のとき)に、初回電源投入状態であると判断すると好適である(ステップS12においてYesの場合)。この場合、制御ソフトウエアの更新後に制御情報が更新されていないので、更新された制御ソフトウエアに対応する制御情報を第二記憶装置63bに書き込む必要がある。
The power-on
そこで、制御情報更新部72は、電源投入時判断部71によって初回電源投入状態であることが判断されたときに、更新された制御ソフトウエアに対応する制御情報を第二記憶装置63bに書き込む(ステップS13)。具体的には、制御装置60は、第一記憶装置63aに第二記憶装置63bの書き換えプログラムを備えている。制御情報更新部72は、例えば、当該書き換えプログラムを介して、更新された制御ソフトウエアに対応する制御情報を第二記憶装置63bに書き込むことができる。なお、第二記憶装置63bの書き換えプログラムは、更新される制御ソフトウエアに含めることもできる。また、制御情報は、例えば、制御ソフトウエアのバージョンに応じて設定され、更新される制御ソフトウエアに含めることもできる。
Therefore, the control
制御情報更新部72は、制御情報が更新された後に、識別情報記憶領域63b1に記憶されている識別情報を、制御ソフトウエアの更新後を示す識別情報(0(ゼロ)以外の値(例えば、1))に書き換えると好適である(ステップS14)。これにより、制御ソフトウエアは、制御ソフトウエアが更新されてから二回目以降の電源投入時に、制御情報が更新され続けることを防止することができる。具体的には、識別情報が0(ゼロ)以外の値(例えば、1)に書き換えられると、電源投入時判断部71は、ステップS12において条件が成立しない(ステップS12においてNoの場合)と判断する。そのため、制御ソフトウエアが更新されてから二回目以降の電源投入時において、制御ソフトウエアは、制御情報を書き換えることなく、終了する。
After the control information is updated, the control
また、更新する制御情報には、コジェネレーションシステム10の所定期間(例えば、一月間)における稼働時間が所定時間以下になり運転を停止させた運転停止情報が含まれると好適である。コジェネレーションシステム10の稼働時間が短い場合、コジェネレーションシステム10を利用することによるユーザメリットが低下する。そこで、本実施形態のコジェネレーションシステム10は、所定期間(例えば、一月間)における稼働時間が所定時間以下のときに運転を停止させるメリット低下抑制機能を備えている。
In addition, it is preferable that the control information to be updated includes operation stop information indicating that the operation time of the
具体的には、第二記憶装置63bは、例えば、図5に示す記憶領域63b2に、運転停止情報を記憶可能な記憶領域が設けられている。記憶領域63b2は、第二記憶装置63bの任意の記憶領域に設けることができる。運転停止情報は、例えば、0(ゼロ)のときに、メリット低下抑制機能の未実施を示し、0(ゼロ)以外の値(例えば、1)のときに、メリット低下抑制機能の実施を示すものとする。但し、運転停止情報の初期値は、例えば、0(ゼロ)に設定されているものとする。
Specifically, in the
制御ソフトウエアは、コジェネレーションシステム10の所定期間(例えば、一月間)における稼働時間が所定時間以下のときに、コジェネレーションシステム10の運転を停止させる。このとき、制御ソフトウエアは、第二記憶装置63bの記憶領域63b2に運転停止情報を記憶させる。具体的には、制御ソフトウエアは、記憶領域63b2に記憶されている運転停止情報を、メリット低下抑制機能の実施を示す運転停止情報(0(ゼロ)以外の値(例えば、1))に書き換える。
The control software stops the operation of the
制御情報更新部72は、電源投入時判断部71によって初回電源投入状態であることが判断されたときに、運転停止情報を初期化すると好適である。具体的には、制御情報更新部72は、記憶領域63b2に記憶されている運転停止情報を、メリット低下抑制機能の未実施を示す運転停止情報(例えば、0(ゼロ))に書き換える。これにより、制御ソフトウエアの更新に合わせて、コジェネレーションシステム10のメリット低下抑制機能を初期化することができる。また、更新する制御情報には、例えば、コジェネレーションシステム10が所定期間(例えば、一月間)、運転を継続した後に一旦、運転を停止させた運転停止情報を含めることもできる。例えば、ガスメータの安全機能を確認するために、一旦、運転を停止させる場合が挙げられる。この場合も、制御情報更新部72は、電源投入時判断部71によって初回電源投入状態であることが判断されたときに、当該運転停止情報を初期化することができる。なお、更新する制御情報は、上述した制御情報に限定されるものではなく、制御対象(コジェネレーションシステム10)を制御する際に用いられる種々の情報を含めることができる。
The control
<第二実施形態>
本実施形態の熱源部240は、燃焼部29aであり、熱源装置200は、燃焼部29aと変換部29bとを備えるガスエンジン発電装置である点で、第一実施形態と異なる。ガスエンジン発電装置は、化石燃料と空気との燃焼によって発生した熱エネルギーを回転エネルギー(運動エネルギー)に変換し、変換された回転エネルギー(運動エネルギー)を電気エネルギーに変換して出力する。
<Second embodiment>
The
図6に示すように、熱源装置200であるガスエンジン発電装置は、熱源部240である燃焼部29aと変換部29bとを備えている。燃焼部29aは、例えば、公知のガスタービンエンジン、レシプロエンジンなどの内燃機関または蒸気タービンエンジンなどの外燃機関を用いることができる。燃焼部29aには、燃料および空気が供給可能になっている。燃料は、種々の化石燃料を用いることができ、原料ポンプ42aによって燃焼部29aに供給される。燃焼部29aでは、燃料と空気とが燃焼され、発生した熱エネルギーが回転エネルギー(運動エネルギー)に変換される。
As shown in FIG. 6, the gas engine power generation device that is the
変換部29bは、例えば、公知の直流発電機または交流発電機などを用いることができる。変換部29bでは、燃焼部29aから出力された回転エネルギー(運動エネルギー)が電気エネルギーに変換される。変換部29bとして直流発電機を用いる場合、変換部29bは、直流電力を出力する。変換部29bとして交流発電機を用いる場合、変換部29bは、交流電力を出力する。なお、変換部29bとして交流発電機を用いる場合、ダイオードブリッジなどの公知の整流器を設けると良い。これにより、熱源装置200は、燃料電池モジュールの場合と同様に、直流電力を出力することができる。本実施形態においても、第一実施形態で既述した作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
For example, a known DC generator or AC generator can be used as the
<効果の一例>
様相1に係る制御装置60によれば、制御装置60は、制御対象の制御ソフトウエアが記憶されている不揮発性の第一記憶装置63aと、第一記憶装置63aと種類が異なる不揮発性の記憶装置であって制御対象の制御情報を記憶可能な第二記憶装置63bと、を備える。制御ソフトウエアは、電源投入時判断部71と制御情報更新部72とを備える。電源投入時判断部71は、電源投入時に、制御ソフトウエアが更新されてから初めての電源投入である初回電源投入状態であるか否かを判断する。制御情報更新部72は、電源投入時判断部71によって初回電源投入状態であることが判断されたときに、更新された制御ソフトウエアに対応する制御情報を第二記憶装置63bに書き込む。
様相1に係る制御装置60によれば、制御情報更新部72は、電源投入時判断部71によって初回電源投入状態であることが判断されたときに、更新された制御ソフトウエアに対応する制御情報を第二記憶装置63bに書き込む。これにより、様相1に係る制御装置60は、種類が異なる不揮発性の記憶装置(第一記憶装置63aおよび第二記憶装置63b)に記憶されている制御ソフトウエアおよび制御情報について、制御ソフトウエアが更新されてから初めて電源投入されるタイミングで、制御情報を確実に更新することができる。
<Example of effects>
According to the
According to the
様相2に係る制御装置60によれば、様相1に係る制御装置60において、第二記憶装置63bは、制御ソフトウエアの更新の前後を識別可能な識別情報を記憶する識別情報記憶領域63b1を備えている。電源投入時判断部71は、識別情報記憶領域63b1に記憶されている識別情報を読み出して、読み出された識別情報が制御ソフトウエアの更新前を示すときに、初回電源投入状態であると判断する。制御情報更新部72は、制御情報が更新された後に、識別情報記憶領域63b1に記憶されている識別情報を、制御ソフトウエアの更新後を示す識別情報に書き換える。
様相2に係る制御装置60によれば、制御ソフトウエアは、制御ソフトウエアが更新されてから二回目以降の電源投入時に、制御情報が更新され続けることを防止することができる。
According to the
According to the
様相3に係る制御装置60によれば、様相1または様相2に係る制御装置60において、制御対象は、熱を発生する熱源部24,240を備える熱源装置20,200と、貯湯水を貯湯する貯湯槽31と、熱源装置20,200の排熱を用いて貯湯水を加熱する加熱装置33と、を具備するコジェネレーションシステム10である。また、更新する制御情報には、コジェネレーションシステム10の所定期間における稼働時間が所定時間以下になり運転を停止させた運転停止情報が含まれる。制御情報更新部72は、電源投入時判断部71によって初回電源投入状態であることが判断されたときに、運転停止情報を初期化する。
様相3に係る制御装置60によれば、制御ソフトウエアの更新に合わせて、コジェネレーションシステム10のメリット低下抑制機能を初期化することができる。
According to the
According to the
様相4に係る制御装置60によれば、様相3に係る制御装置60において、熱源部24は、燃料と酸化剤ガスとにより発電する燃料電池である。熱源装置20は、燃料電池と、蒸発部22と、改質部23と、を備える燃料電池モジュールである。蒸発部22は、燃料電池の燃焼ガスにより加熱され供給された改質水を蒸発させて水蒸気を生成するとともに供給された改質用原料を予熱する。改質部23は、蒸発部22から供給された水蒸気と改質用原料の混合ガスとから燃料である改質ガスを生成する。
様相4に係る制御装置60によれば、熱源部24が燃料電池であり、熱源装置20が燃料電池モジュールであるコジェネレーションシステム10において、既述した作用効果を得ることができる。
According to the
According to the
<その他>
実施形態は、上記し且つ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更することができる。例えば、制御対象は、コジェネレーションシステム10に限定されるものではない。制御対象は、例えば、ガスヒートポンプエアコンなどであっても良い。また、第一記憶装置63aおよび第二記憶装置63bの数は、限定されない。つまり、少なくとも一つの第一記憶装置63aのうちの一の第一記憶装置63aに記憶されている制御ソフトウエアは、当該制御ソフトウエアによって制御される制御対象の制御情報を記憶する少なくとも一つの第二記憶装置63bに対して、既述した事項を適用することができる。
<Others>
The embodiment is not limited to the embodiment described above and shown in the drawings, and can be modified as appropriate without departing from the scope of the invention. For example, the control target is not limited to the
10:コジェネレーションシステム、
20,200:熱源装置、
22:蒸発部、23:改質部、24,240:熱源部、
31:貯湯槽、33:加熱装置、
60:制御装置、
63a:第一記憶装置、63b:第二記憶装置、
63b1:識別情報記憶領域、
71:電源投入時判断部、72:制御情報更新部。
10: Cogeneration system,
20, 200: heat source device,
22: evaporation part, 23: reforming part, 24, 240: heat source part,
31: Hot water tank, 33: Heating device,
60: Control device,
63a: first storage device, 63b: second storage device,
63b1: identification information storage area,
71: Power-on judgment unit 72: Control information update unit
Claims (4)
前記第一記憶装置と種類が異なる不揮発性の記憶装置であって前記制御対象の制御情報を記憶可能な第二記憶装置と、
を備え、
前記制御ソフトウエアは、電源投入時に、前記制御ソフトウエアが更新されてから初めての電源投入である初回電源投入状態であるか否かを判断する電源投入時判断部と、
前記電源投入時判断部によって前記初回電源投入状態であることが判断されたときに、更新された前記制御ソフトウエアに対応する前記制御情報を前記第二記憶装置に書き込む制御情報更新部と、
を備える制御装置。 A non-volatile first storage device storing control software to be controlled;
A second storage device that is a non-volatile storage device of a different type from the first storage device and can store control information of the control target;
With
The control software is a power-on determination unit that determines whether the power is turned on for the first time after the control software is updated and is the first power-on state.
A control information update unit that writes the control information corresponding to the updated control software to the second storage device when it is determined by the power-on determination unit that the power is on for the first time;
A control device comprising:
前記電源投入時判断部は、前記識別情報記憶領域に記憶されている前記識別情報を読み出して、読み出された前記識別情報が前記制御ソフトウエアの更新前を示すときに、前記初回電源投入状態であると判断し、
前記制御情報更新部は、前記制御情報が更新された後に、前記識別情報記憶領域に記憶されている前記識別情報を、前記制御ソフトウエアの更新後を示す前記識別情報に書き換える請求項1に記載の制御装置。 The second storage device includes an identification information storage area for storing identification information capable of identifying before and after the update of the control software,
The power-on determination unit reads the identification information stored in the identification information storage area, and when the read identification information indicates before the control software is updated, the initial power-on state It is determined that
2. The control information update unit according to claim 1, wherein, after the control information is updated, the identification information stored in the identification information storage area is rewritten with the identification information indicating that the control software has been updated. Control device.
熱を発生する熱源部を備える熱源装置と、
貯湯水を貯湯する貯湯槽と、
前記熱源装置の排熱を用いて前記貯湯水を加熱する加熱装置と、
を具備するコジェネレーションシステムであり、
更新する前記制御情報には、前記コジェネレーションシステムの所定期間における稼働時間が所定時間以下になり運転を停止させた運転停止情報が含まれ、
前記制御情報更新部は、前記電源投入時判断部によって前記初回電源投入状態であることが判断されたときに、前記運転停止情報を初期化する請求項1または請求項2に記載の制御装置。 The controlled object is
A heat source device including a heat source unit for generating heat;
A hot water storage tank for storing hot water,
A heating device that heats the stored hot water using the exhaust heat of the heat source device;
A cogeneration system comprising
The control information to be updated includes operation stop information in which the operation time in the predetermined period of the cogeneration system is equal to or shorter than a predetermined time and operation is stopped.
3. The control device according to claim 1, wherein the control information update unit initializes the operation stop information when it is determined by the power-on determination unit that the power is turned on for the first time.
前記熱源装置は、前記燃料電池と、前記燃料電池の燃焼ガスにより加熱され供給された改質水を蒸発させて水蒸気を生成するとともに供給された改質用原料を予熱する蒸発部と、前記蒸発部から供給された前記水蒸気と前記改質用原料の混合ガスとから前記燃料である改質ガスを生成する改質部と、を備える燃料電池モジュールである請求項3に記載の制御装置。 The heat source unit is a fuel cell that generates power with fuel and an oxidant gas,
The heat source device includes the fuel cell, an evaporation section that evaporates the reformed water heated and supplied by the combustion gas of the fuel cell to generate water vapor, and preheats the supplied reforming raw material, and the evaporation The control device according to claim 3, further comprising: a reforming unit that generates a reformed gas that is the fuel from the steam supplied from a unit and a mixed gas of the reforming raw material.
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