JP6378871B2 - Power supply system - Google Patents
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Description
本発明は、燃料電池及び蓄電装置からの電力を負荷へと供給する電力供給システムの技術に関する。 The present invention relates to a technology of a power supply system that supplies power from a fuel cell and a power storage device to a load.
従来、発電可能な燃料電池と、前記燃料電池で発電された電力を充放電可能な蓄電装置と、前記蓄電装置の充放電を制御する制御装置と、を具備し、前記燃料電池及び前記蓄電装置からの電力を負荷へと供給する電力供給システムの技術は公知となっている。例えば、特許文献１に記載の如くである。 Conventionally, a fuel cell capable of generating power, a power storage device capable of charging / discharging the power generated by the fuel cell, and a control device for controlling charge / discharge of the power storage device, the fuel cell and the power storage device The technology of the power supply system for supplying the power from the power source to the load is known. For example, as described in Patent Document 1.
特許文献１に記載の電力供給システム（エネルギー管理システム）は、発電可能な燃料電池と、前記燃料電池で発電された電力を充放電可能な蓄電装置（蓄電池）と、前記蓄電装置の充放電を制御する制御装置（エネルギー管理装置）と、を具備し、前記燃料電池及び前記蓄電装置からの電力を負荷へと供給する。 A power supply system (energy management system) described in Patent Document 1 includes a fuel cell capable of generating power, a power storage device (storage battery) capable of charging / discharging the power generated by the fuel cell, and charging / discharging of the power storage device. And a control device (energy management device) for controlling, and supplies electric power from the fuel cell and the power storage device to a load.
そして、特許文献１に記載の電力供給システムにおいては、所定の時刻において蓄電装置に充電された電力が０に近付くように、燃料電池の発電及び蓄電装置の充放電が制御される。こうして、当該電力供給システムにおいては、蓄電装置に充電された電力を、所定の時刻に至るまで利用することができ、また可及的に使い切ることができる。 In the power supply system described in Patent Document 1, the power generation of the fuel cell and the charge / discharge of the power storage device are controlled so that the power charged in the power storage device approaches 0 at a predetermined time. Thus, in the power supply system, the power charged in the power storage device can be used until a predetermined time and can be used up as much as possible.
しかしながら、このような燃料電池の発電及び蓄電装置の充放電の制御においては、燃料電池の発電時の熱が余る熱余りの発生を抑制することや、燃料電池の燃料使用量を抑制することが考慮されていない点で不都合である。 However, in such power generation control of the fuel cell and charge / discharge control of the power storage device, it is possible to suppress the generation of excess heat during the power generation of the fuel cell and to suppress the fuel usage of the fuel cell. It is inconvenient in that it is not considered.
本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、燃料電池の発電時の熱が余る熱余りの発生を抑制すると共に、燃料電池の燃料使用量を抑制することにより二酸化炭素の発生を抑制し、且つ光熱費の削減を図ることができる電力供給システムを提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and the problem to be solved is to suppress the generation of excess heat during the power generation of the fuel cell and to suppress the fuel consumption of the fuel cell. It is to provide a power supply system capable of suppressing the generation of carbon dioxide and reducing the utility cost.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
即ち、請求項１においては、負荷追従機能を有して発電可能な燃料電池と、前記燃料電池で発電された電力を充放電可能な蓄電装置と、前記蓄電装置の充放電を制御する制御装置と、を具備し、前記燃料電池及び前記蓄電装置からの電力を負荷へと供給する電力供給システムであって、前記燃料電池は、前記蓄電装置の充放電に応じて、最大発電電力を発電する最大発電状態と、発電を停止する発電停止状態と、に発電状態が変化し、前記燃料電池が最大発電状態である場合に、前記負荷の消費電力が前記燃料電池の最大発電電力以下である状態が所定の期間継続すると、前記制御装置の制御により前記負荷の消費電力に相当する電力を前記蓄電装置から放電し、前記燃料電池を発電停止状態とするものである。 That is, in claim 1, a fuel cell that has a load following function and can generate power, a power storage device that can charge and discharge power generated by the fuel cell, and a control device that controls charging and discharging of the power storage device And a power supply system that supplies power from the fuel cell and the power storage device to a load, wherein the fuel cell generates maximum generated power according to charge / discharge of the power storage device When the power generation state changes between a maximum power generation state and a power generation stop state where power generation is stopped, and the fuel cell is in the maximum power generation state, the power consumption of the load is less than or equal to the maximum power generation power of the fuel cell Is continued for a predetermined period, the power corresponding to the power consumption of the load is discharged from the power storage device under the control of the control device, and the fuel cell is stopped.
請求項２においては、前記燃料電池が発電停止状態である場合に、前記負荷の消費電力が前記燃料電池の最大発電電力に対して所定の割合以上となると、前記燃料電池を最大発電状態とするものである。 According to a second aspect of the present invention, when the fuel cell is in a power generation stop state, when the power consumption of the load becomes a predetermined ratio or more with respect to the maximum generated power of the fuel cell, the fuel cell is set in the maximum power generation state. Is.
請求項３においては、前記燃料電池が発電停止状態である場合に、前記蓄電装置に充電された電力が所定の割合以下となると、前記蓄電装置の充放電を停止して当該燃料電池を前記負荷の消費電力に応じて発電させるものである。 According to a third aspect of the present invention, when the fuel cell is in a power generation stop state, when the power charged in the power storage device falls below a predetermined ratio, charging / discharging of the power storage device is stopped and the fuel cell is connected to the load. The power is generated according to the power consumption.
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
請求項１においては、燃料電池の発電時の熱が余る熱余りの発生を抑制すると共に、燃料電池の燃料使用量を抑制することにより二酸化炭素の発生を抑制し、且つ光熱費の削減を図ることができる。 According to the first aspect of the present invention, it is possible to suppress the generation of excess heat during the power generation of the fuel cell, suppress the generation of carbon dioxide by suppressing the amount of fuel used by the fuel cell, and reduce the utility cost. be able to.
請求項２においては、燃料電池の発電時の熱が余る熱余りの発生を抑制すると共に、燃料電池の燃料使用量を抑制することにより二酸化炭素の発生を抑制し、且つ光熱費の削減を図ることができる。 According to the second aspect of the present invention, it is possible to suppress the generation of surplus heat during power generation of the fuel cell, and to suppress the generation of carbon dioxide by suppressing the amount of fuel used by the fuel cell, and to reduce the utility cost. be able to.
請求項３においては、燃料電池が発電停止状態を維持したまま、商用電源から購入した電力を負荷に供給することを防止することができる。 According to the third aspect of the present invention, it is possible to prevent the power purchased from the commercial power source from being supplied to the load while the fuel cell maintains the power generation stop state.
以下では、図１を用いて、本発明に係る「電力供給システム」の一実施形態である電力供給システム１の構成について説明する。 Below, the structure of the electric power supply system 1 which is one Embodiment of the "electric power supply system" concerning this invention is demonstrated using FIG.
電力供給システム１は、住宅等に設けられ、商用電源９０や後述する燃料電池２０等からの電力を図示せぬ負荷へと供給するものである。電力供給システム１は、主として、太陽光発電部１０と、燃料電池２０と、蓄電装置３０と、分電盤４０と、制御装置５０と、を具備する。
The power supply system 1 is provided in a house or the like, and supplies power from a
太陽光発電部１０は、太陽光（自然エネルギー）を利用して発電する装置である。太陽光発電部１０は、太陽光パネル（ＰＶ）等により構成される。太陽光発電部１０は、住宅の屋根の上等の日当たりの良い場所に設置される。太陽光発電部１０は、発電した電力を出力可能に構成される。
The solar
燃料電池２０は、本発明に係る「燃料電池」の一実施形態である。燃料電池２０は、燃料として都市ガスを使用して発電する装置である。燃料電池２０は、制御部や、貯湯ユニット等により構成される。燃料電池２０は、負荷の消費電力に追従した電力を発電することができる負荷追従機能を有する。なお、本実施形態において燃料電池２０は、最大発電電力が７００Ｗに設定される。 The fuel cell 20 is an embodiment of a “fuel cell” according to the present invention. The fuel cell 20 is a device that generates power using city gas as fuel. The fuel cell 20 includes a control unit, a hot water storage unit, and the like. The fuel cell 20 has a load following function that can generate electric power that follows the power consumption of the load. In the present embodiment, the maximum generated power of the fuel cell 20 is set to 700W.
なお、燃料電池２０が発電すると、当該発電に伴って二酸化炭素や熱が発生する。燃料電池２０は、このように発電時に発生する熱を利用して、前記貯湯ユニット内で湯を沸かすことができる。しかしながら、燃料電池２０は、発電時に発生する熱を利用することができない場合、すなわち熱が余った場合（熱余りが発生した場合）には、その余った熱を排熱として外部へ放出する。すなわち、省エネルギーの観点からすると、エネルギー効率を向上させるため、熱余りの発生を抑制することが望ましい。 When the fuel cell 20 generates power, carbon dioxide and heat are generated along with the power generation. The fuel cell 20 can boil hot water in the hot water storage unit using the heat generated during power generation. However, when the fuel cell 20 cannot use the heat generated during power generation, that is, when the heat is surplus (when the surplus heat is generated), the surplus heat is discharged to the outside as exhaust heat. That is, from the viewpoint of energy saving, it is desirable to suppress the generation of excess heat in order to improve energy efficiency.
また、燃料電池２０は発電した電力が小さいほど、発電効率が低くなる。すなわち、発電効率の向上の観点からすると、燃料電池２０は大きい電力（例えば、最大発電電力）で発電することが望ましい。 The fuel cell 20 has a lower power generation efficiency as the generated power is smaller. That is, from the viewpoint of improving the power generation efficiency, it is desirable that the fuel cell 20 generate power with a large amount of power (for example, maximum generated power).
なお、燃料電池２０が使用する燃料は、都市ガスだけでなく、天然ガスや、アルコール、ガソリン等であってもよい。 The fuel used by the fuel cell 20 may be not only city gas but also natural gas, alcohol, gasoline, or the like.
蓄電装置３０は、本発明に係る「蓄電装置」の一実施形態である。蓄電装置３０は、燃料電池２０等からの電力を充電可能であって、当該充電した電力を放電可能な装置である。蓄電装置３０は、電力を充放電可能なリチウムイオン電池や、供給されてくる交流電力を整流して前記蓄電池に充電させる充電器、前記蓄電池からの直流電力を交流電力に変換して出力するインバータ、制御部等により構成される。
The
分電盤４０は、負荷の消費電力に応じて電力の供給元から供給された電力を、当該負荷に分配するものである。分電盤４０は、図示せぬ漏電遮断器や、配線遮断器、制御ユニット等により構成される。分電盤４０は、電力の供給元となる商用電源９０や、太陽光発電部１０、燃料電池２０、蓄電装置３０と接続され、これらからの電力が適宜供給される。
The
なお、本実施形態において負荷とは、住宅において電力が消費される電化製品等に接続される回路である。負荷は、例えば部屋ごとや、エアコンのように大きな電力を消費する機器専用のコンセントごとに設けられ、それぞれ分電盤４０に接続される（不図示）。 In addition, in this embodiment, a load is a circuit connected to the electrical appliance etc. in which electric power is consumed in a house. The load is provided for each room or for each outlet dedicated to a device that consumes a large amount of power such as an air conditioner, and is connected to the distribution board 40 (not shown).
制御装置５０は、本実施形態に係る「制御装置」の一実施形態である。制御装置５０は、電力供給システム１内の情報を管理すると共に、当該電力供給システム１における電力の供給態様（例えば、燃料電池２０の発電や蓄電装置３０の充放電等）を制御するものである。制御装置５０は、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶部や、ＣＰＵ等の演算処理部等により構成される。制御装置５０の前記記憶部には、電力供給システム１における電力の供給態様に関する情報が予め記憶されている。また、制御装置５０には、所定の時間計測に使用される図示せぬタイマカウンタが設けられる。 The control device 50 is an embodiment of a “control device” according to the present embodiment. The control device 50 manages information in the power supply system 1 and controls the power supply mode (for example, power generation of the fuel cell 20 and charge / discharge of the power storage device 30) in the power supply system 1. . The control device 50 includes a storage unit such as a RAM and a ROM, an arithmetic processing unit such as a CPU, and the like. In the storage unit of the control device 50, information related to the power supply mode in the power supply system 1 is stored in advance. Further, the control device 50 is provided with a timer counter (not shown) used for predetermined time measurement.
また、制御装置５０は、負荷の消費電力に関する情報を学習する学習機能を有する。本実施形態において、学習機能とは、負荷の消費電力に関する情報を継続して取得（学習）することにより、特定の期間（例えば、毎週水曜日の０時から２４時）の所定時間帯ごとの負荷の消費電力に関する情報（例えば、後述するピーク時間帯等）を予測する機能である。 In addition, the control device 50 has a learning function for learning information related to load power consumption. In the present embodiment, the learning function refers to a load for a predetermined time period in a specific period (for example, every week from 00:00 to 24:00) by continuously acquiring (learning) information related to power consumption of the load. It is a function which predicts the information (for example, the peak time slot | zone etc. which are mentioned later) regarding power consumption.
なお、制御装置５０は、分電盤４０と電気的に接続される。制御装置５０は、負荷の消費電力に関する情報を分電盤４０から取得することができる。
また、制御装置５０は、燃料電池２０と電気的に接続される。制御装置５０は、燃料電池２０で発電された電力に関する情報を取得することができる。また、制御装置５０は、燃料電池２０の運転（発電）を制御することができる。
また、制御装置５０は、蓄電装置３０と電気的に接続される。制御装置５０は、蓄電装置３０で充放電された電力に関する情報を取得することができる。また、制御装置５０は、蓄電装置３０の運転（電力の充放電）を制御することができる。
Note that the control device 50 is electrically connected to the
The control device 50 is electrically connected to the fuel cell 20. The control device 50 can acquire information related to the power generated by the fuel cell 20. Further, the control device 50 can control the operation (power generation) of the fuel cell 20.
Control device 50 is electrically connected to
なお、本発明に係る「制御装置」の構成は、制御装置５０の構成に限定するものではない。例えば、本発明に係る「制御装置」は、蓄電装置３０の制御部や、燃料電池２０の制御部により構成されるものであってもよい。
また、本実施形態に係る制御装置５０は学習機能を有するものとしたが、これに限定するものではない。例えば、学習機能は、燃料電池２０や蓄電装置３０が有する構成としてもよい。
Note that the configuration of the “control device” according to the present invention is not limited to the configuration of the control device 50. For example, the “control device” according to the present invention may be configured by a control unit of the
Moreover, although the control apparatus 50 which concerns on this embodiment shall have a learning function, it is not limited to this. For example, the learning function may be configured in the fuel cell 20 or the
以下では、電力供給システム１における電力の供給態様について、簡単に説明する。 Below, the supply mode of the electric power in the electric power supply system 1 is demonstrated easily.
なお、本実施形態において、以下の説明における電力の流通方向の変更は、制御装置５０により制御される。しかしながら、図示せぬホームサーバ等の制御手段により制御される構成とすることや、図示せぬスイッチ部やパワーコンディショナが有する制御部によりそれぞれ制御される構成とすることが可能であり、本発明はこれを限定するものではない。 In the present embodiment, the change in the direction of power distribution in the following description is controlled by the control device 50. However, it can be configured to be controlled by a control means such as a home server (not shown), or can be controlled by a control unit included in a switch unit or a power conditioner (not shown). Does not limit this.
商用電源９０からの電力や、太陽光発電部１０で発電された電力、燃料電池２０で発電された電力は、それぞれ分電盤４０に供給され、当該分電盤４０により負荷に分配される。こうして、住宅の居住者は、商用電源９０だけでなく、太陽光発電部１０や燃料電池２０で発電された電力によって、照明を点灯したり、電化製品を使用したりすることができる。なお、本実施形態においては、燃料電池２０で発電された電力が、他の電力に優先して分電盤４０に供給されるように設定される。
The electric power from the
なお、燃料電池２０で発電された電力だけで負荷の消費電力がまかなえる場合には、商用電源９０や太陽光発電部１０からの電力を使用しないことも可能である。これによって、商用電源９０からの買電を減らし、電力料金（光熱費）を節約することができる。また、太陽光発電部１０で発電された電力を商用電源９０に逆潮流させて売電し、経済的な利益を得ることができる。
In addition, when the power consumption of the load can be covered only with the power generated by the fuel cell 20, it is possible not to use the power from the
また、商用電源９０からの電力や、太陽光発電部１０で発電された電力は、適宜の時間帯に蓄電装置３０に充電される。なお、充電する時間帯は、居住者の任意に設定することができる。
Moreover, the electric power from the
例えば深夜の時間帯に商用電源９０からの電力を充電するように設定すれば、料金の安い深夜電力を蓄電装置３０に充電することができる。また、太陽光が十分に照射される昼間の時間帯に太陽光発電部１０で発電された電力を充電するように設定すれば、自然エネルギー（太陽光）を利用して発電された電力を蓄電装置３０に充電することができる。
For example, if the power from the
また、商用電源９０からの電力や太陽光発電部１０で発電された電力だけでなく、蓄電装置３０に充電された電力を分電盤４０に供給することも可能である。すなわち、蓄電装置３０が充電した電力を放電すると、当該放電した電力が分電盤４０に供給される。なお、蓄電装置３０から分電盤４０に電力を供給するタイミングは、任意に設定することができる。
In addition to the power from the
例えば深夜の時間帯に商用電源９０からの電力を充電すると共に、住宅に居住者が不在であり負荷の消費電力が比較的少ない昼間の時間帯に太陽光発電部１０で発電された電力を蓄電装置３０に充電するように設定する。そして、居住者が住宅に帰宅してから就寝するまでの夜間の時間帯に、蓄電装置３０に充電された電力を分電盤４０に供給するように設定する。これによって、料金の安い深夜電力を夜間の時間帯に使用できると共に、商用電源９０からの買電を減らすことができ、ひいては電力料金を節約することができる。
For example, the electric power from the
このように、電力供給システム１においては、種々の電力の供給態様を有する。 Thus, the power supply system 1 has various power supply modes.
なお、電力供給システム１においては、燃料電池２０及び蓄電装置３０からの電力を負荷へと供給するための電力の供給態様であって、燃料電池の発電時の熱が余る熱余りの発生を抑制すると共に、燃料電池の燃料使用量を抑制することにより二酸化炭素の発生を抑制し、且つ光熱費の削減を図るための電力の供給態様が設定される。
Note that the power supply system 1 is a power supply mode for supplying power from the fuel cell 20 and the
当該電力の供給態様においては、蓄電装置３０の充放電に応じて、燃料電池２０がその発電状態を、最大発電電力（７００Ｗ）を発電する状態（以下では、「最大発電状態」と称する。）と、発電を停止する状態（以下では、「発電停止状態」と称する。）と、に変化させる。
In the power supply mode, the power generation state of the fuel cell 20 according to charging / discharging of the
また、当該電力の供給態様は、制御装置５０が有する学習機能を利用するか否かに応じて、２種類の態様に分けることができる。以下では、当該電力の供給態様のうち、制御装置５０が有する学習機能を利用しない態様を「第一の供給態様」と称し、制御装置５０が有する学習機能を利用する態様を「第二の供給態様」と称する。 The power supply mode can be divided into two types according to whether or not the learning function of the control device 50 is used. Below, the aspect which does not use the learning function which the control apparatus 50 has among the supply aspects of the said electric power is called a "first supply aspect", and the aspect which utilizes the learning function which the control apparatus 50 has is called "the second supply." This is referred to as “aspect”.
以下では、第一の供給態様における制御装置５０の処理について、図２のフローチャートを用いて説明する。 Below, the process of the control apparatus 50 in a 1st supply aspect is demonstrated using the flowchart of FIG.
ステップＳ１０１において、制御装置５０は、蓄電装置３０に電力を充電させ、燃料電池２０に最大発電電力（７００Ｗ）を発電させると共に当該発電を維持させる。すなわち、燃料電池２０は、最大発電状態となると共に当該状態を維持する。
制御装置５０は、ステップＳ１０１の処理を行った後、ステップＳ１０２へ移行する。
In step S101, the control device 50 charges the
After performing the process of step S101, the control device 50 proceeds to step S102.
ステップＳ１０２において、制御装置５０は、現在の負荷の消費電力が燃料電池２０の最大発電電力（７００Ｗ）以下であるか否かを判定する。
そして、制御装置５０は、現在の負荷の消費電力が燃料電池２０の最大発電電力以下であると判定した場合には、再びステップＳ１０１へ移行する。
一方、制御装置５０は、現在の負荷の消費電力が燃料電池２０の最大発電電力以下ではないと判定した場合には、ステップＳ１０３へ移行する。
In step S <b> 102, the control device 50 determines whether the current power consumption of the load is equal to or less than the maximum generated power (700 W) of the fuel cell 20.
If the control device 50 determines that the current power consumption of the load is less than or equal to the maximum generated power of the fuel cell 20, the control device 50 again proceeds to step S101.
On the other hand, if the control device 50 determines that the current power consumption of the load is not less than or equal to the maximum generated power of the fuel cell 20, the control device 50 proceeds to step S103.
ステップＳ１０３において、制御装置５０は、蓄電装置３０から電力を放電させる。これによって、燃料電池２０の発電電力だけでは不足する負荷の消費電力（不足電力）を、蓄電装置３０から放電された電力で賄うことができる。なお、ステップＳ１０３においては、燃料電池２０は、最大発電状態を維持している。
制御装置５０は、ステップＳ１０３の処理を行った後、ステップＳ１０４へ移行する。
In step S <b> 103, control device 50 discharges power from
After performing the process of step S103, the control device 50 proceeds to step S104.
ステップＳ１０４において、制御装置５０は、現在の負荷の消費電力が燃料電池２０の最大発電電力（７００Ｗ）以下であるか否かを判定する。
そして、制御装置５０は、現在の負荷の消費電力が燃料電池２０の最大発電電力以下であると判定した場合には、ステップＳ１０５へ移行する。なお、制御装置５０は、当該判定の時点から前記タイマカウンタによる時間計測を開始する。
一方、制御装置５０は、現在の負荷の消費電力が燃料電池２０の最大発電電力以下ではないと判定した場合には、再びステップＳ１０３へ移行する。
In step S <b> 104, the control device 50 determines whether the current power consumption of the load is equal to or less than the maximum generated power (700 W) of the fuel cell 20.
When the control device 50 determines that the current power consumption of the load is equal to or less than the maximum generated power of the fuel cell 20, the control device 50 proceeds to step S105. Note that the control device 50 starts time measurement by the timer counter from the time of the determination.
On the other hand, if the control device 50 determines that the current power consumption of the load is not less than or equal to the maximum generated power of the fuel cell 20, the control device 50 again proceeds to step S103.
ステップＳ１０５において、制御装置５０は、前記タイマカウンタによる時間計測の結果から、負荷の消費電力が燃料電池２０の最大発電電力（７００Ｗ）以下である状態が３０分間継続したか否かを判定する。
そして、制御装置５０は、負荷の消費電力が燃料電池２０の最大発電電力以下である状態が３０分間継続したと判定した場合、すなわちステップＳ１０４にて判定した状態が３０分間継続した場合には、ステップＳ１０７へ移行する。
一方、制御装置５０は、負荷の消費電力が燃料電池２０の最大発電電力以下である状態が３０分間継続しなかったと判定した場合、すなわちステップＳ１０４にて判定した状態が３０分間継続しなかった場合には、ステップＳ１０６へ移行する。
In step S <b> 105, the control device 50 determines whether or not the state in which the power consumption of the load is equal to or less than the maximum generated power (700 W) of the fuel cell 20 has continued for 30 minutes from the result of the time measurement by the timer counter.
When the control device 50 determines that the state where the power consumption of the load is equal to or less than the maximum generated power of the fuel cell 20 continues for 30 minutes, that is, when the state determined in step S104 continues for 30 minutes, The process proceeds to step S107.
On the other hand, when it is determined that the state in which the power consumption of the load is equal to or less than the maximum generated power of the fuel cell 20 has not been continued for 30 minutes, that is, the state determined in step S104 has not been continued for 30 minutes. In step S106, the process proceeds to step S106.
なお、ステップＳ１０５において判定の基準となる「３０分間」は、任意の値を設定することができる。 It should be noted that an arbitrary value can be set for “30 minutes” as a determination criterion in step S105.
ステップＳ１０６において、制御装置５０は、前記タイマカウンタによる時間計測の結果（カウント）をリセットする。
制御装置５０は、ステップＳ１０６の処理を行った、再びステップＳ１０４へ移行する。
In step S106, the control device 50 resets the result (count) of time measurement by the timer counter.
The control apparatus 50 performed the process of step S106, and again moves to step S104.
ステップＳ１０７において、制御装置５０は、蓄電装置３０の放電により、燃料電池２０の発電を停止させる。具体的には、制御装置５０は、負荷の消費電力を蓄電装置３０から放電された電力だけで賄わせるため、当該消費電力に相当する電力を蓄電装置３０から放電させる。これにより、燃料電池２０は、最大発電状態から発電停止状態へと発電状態が変化する。
制御装置５０は、ステップＳ１０７の処理を行った後、ステップＳ１０８へ移行する。
In step S <b> 107, the control device 50 stops the power generation of the fuel cell 20 by discharging the
After performing the process of step S107, the control device 50 proceeds to step S108.
ステップＳ１０８において、制御装置５０は、蓄電装置３０に充電された電力の残量が有るか否かを判定する。
そして、制御装置５０は、蓄電装置３０に充電された電力の残量が有ると判定した場合には、ステップＳ１０９へ移行する。
一方、制御装置５０は、蓄電装置３０に充電された電力の残量が無いと判定した場合には、ステップＳ１１０へ移行する。
In step S <b> 108, control device 50 determines whether there is a remaining amount of power charged in
If control device 50 determines that there is a remaining amount of power charged in
On the other hand, when control device 50 determines that there is no remaining amount of power charged in
なお、ステップＳ１０８においては、蓄電装置３０に充電された電力の残量が有るか否かではなく、蓄電装置３０に充電された電力の残量が所定の割合以下で有るか否かを判定することができる。なお、前記所定の割合は、任意の値を設定することができる。
In step S108, it is determined whether or not the remaining amount of power charged in
ステップＳ１０９において、制御装置５０は、現在の負荷の消費電力が燃料電池２０の最大発電電力（７００Ｗ）の８割（５６０Ｗ）以上であるか否かを判定する。
そして、制御装置５０は、現在の負荷の消費電力が燃料電池２０の最大発電電力の８割以上であると判定した場合には、再びステップＳ１０１へ移行する。すなわち、蓄電装置３０に電力を充電させ、燃料電池２０に最大発電電力を発電させる。これにより、燃料電池２０は、最大発電状態から発電停止状態へと発電状態が変化する。
一方、制御装置５０は、現在の負荷の消費電力が燃料電池２０の最大発電電力の８割以上ではないと判定した場合には、再びステップＳ１０７へ移行する。
In step S109, the control device 50 determines whether the current power consumption of the load is 80% (560W) or more of the maximum generated power (700W) of the fuel cell 20.
When the control device 50 determines that the current power consumption of the load is 80% or more of the maximum generated power of the fuel cell 20, the control device 50 proceeds to step S101 again. That is, the
On the other hand, if the control device 50 determines that the current power consumption of the load is not 80% or more of the maximum generated power of the fuel cell 20, the control device 50 proceeds to step S107 again.
なお、ステップＳ１０９において判定の基準となる「８割」は、任意の値を設定することができる。 It should be noted that an arbitrary value can be set for “80%” as a criterion for determination in step S109.
ステップＳ１１０において、制御装置５０は、蓄電装置３０の運転を停止させる。これにより、制御装置５０は、燃料電池２０に、負荷の消費電力に応じて発電を行う負荷追従運転を行わせる。すなわち、燃料電池２０は、最大発電状態及び発電停止状態とは異なる発電状態となる。
制御装置５０は、ステップＳ１１０の処理を行った後、ステップＳ１１１へ移行する。
In step S <b> 110, control device 50 stops the operation of
After performing the process of step S110, the control device 50 proceeds to step S111.
ステップＳ１１１において、制御装置５０は、現在の負荷の消費電力が燃料電池２０の最大発電電力（７００Ｗ）以下であるか否かを判定する。
そして、制御装置５０は、現在の負荷の消費電力が燃料電池２０の最大発電電力以下であると判定した場合には、再びステップＳ１０１へ移行する。
一方、制御装置５０は、現在の負荷の消費電力が燃料電池２０の最大発電電力以下ではないと判定した場合には、再びステップＳ１１１へ移行する。
In step S <b> 111, the control device 50 determines whether or not the current load power consumption is equal to or less than the maximum generated power (700 W) of the fuel cell 20.
If the control device 50 determines that the current power consumption of the load is less than or equal to the maximum generated power of the fuel cell 20, the control device 50 again proceeds to step S101.
On the other hand, if the control device 50 determines that the power consumption of the current load is not less than or equal to the maximum generated power of the fuel cell 20, the control device 50 again proceeds to step S111.
このように、第一の供給態様においては、蓄電装置３０の充放電に応じて、燃料電池２０がその発電状態を、最大発電状態と、発電停止状態と、に変化させる。
Thus, in the first supply mode, the fuel cell 20 changes its power generation state between the maximum power generation state and the power generation stop state in accordance with charging / discharging of the
そして、第一の供給態様においては、燃料電池２０が最大発電状態である場合（ステップＳ１０１）に、負荷の消費電力が燃料電池２０の最大発電電力以下である状態が３０分間継続すると（ステップＳ１０５；ＹＥＳ）、燃料電池２０を発電停止状態とする（ステップＳ１０７）ものである。 In the first supply mode, when the fuel cell 20 is in the maximum power generation state (step S101), the state where the power consumption of the load is equal to or less than the maximum power generation power of the fuel cell 20 continues for 30 minutes (step S105). YES), the fuel cell 20 is brought into a power generation stop state (step S107).
このような構成により、燃料電池２０が最大発電状態である間に、負荷の消費電力が燃料電池２０の最大発電電力以下になると、当該燃料電池２０で発電した電力のうち負荷に供給されない余剰電力を蓄電装置３０に充電させることができる。そして、負荷の消費電力が燃料電池２０の最大発電電力以下である状態が３０分間継続した場合には蓄電装置３０から放電された電力を負荷に供給させ、燃料電池２０を発電停止状態とすることができる。
With such a configuration, when the power consumption of the load becomes equal to or less than the maximum power generation power of the fuel cell 20 while the fuel cell 20 is in the maximum power generation state, surplus power that is not supplied to the load among the power generated by the fuel cell 20 Can be charged in the
すなわち、蓄電装置３０に電力が充電された状態であって、且つ負荷の消費電力が燃料電池２０の最大発電電力以下であり当該燃料電池２０を最大発電状態とする必要が無い状態であれば、燃料電池２０を発電停止状態とすることで、燃料電池２０の発電時の熱が余る熱余りの発生を抑制することができる。また、燃料電池２０を発電停止状態とすることで、燃料となる都市ガスの使用量を抑制することにより二酸化炭素の発生を抑制し、かつ光熱費の削減を図ることができる。
That is, if the
また、第一の供給態様においては、燃料電池２０が発電停止状態である場合（ステップＳ１０７）に、負荷の消費電力が燃料電池２０の最大発電電力に対して８割以上となると（ステップＳ１０９；ＹＥＳ）、蓄電装置３０が電力を充電して燃料電池２０を最大発電状態とする（ステップＳ１０１）ものである。
In the first supply mode, when the fuel cell 20 is in the power generation stop state (step S107), when the power consumption of the load becomes 80% or more with respect to the maximum generated power of the fuel cell 20 (step S109; YES), the
このような構成により、負荷の消費電力が燃料電池２０の最大発電電力に近付いた場合、すなわち負荷の消費電力が比較的大きくなった場合には、当該燃料電池２０を最大発電状態として当該燃料電池２０で発電した電力を負荷に供給することができる。すなわち、負荷の消費電力が燃料電池２０の最大発電電力に近付かない場合、すなわち負荷の消費電力が比較的小さい場合には、当該燃料電池２０は発電停止状態を維持するので、燃料電池２０の発電時の熱が余る熱余りの発生を抑制することができる。また、燃料電池２０を発電停止状態とすることで、燃料となる都市ガスの使用量を抑制することにより二酸化炭素の発生を抑制し、かつ光熱費の削減を図ることができる。 With such a configuration, when the power consumption of the load approaches the maximum generated power of the fuel cell 20, that is, when the power consumption of the load becomes relatively large, the fuel cell 20 is set to the maximum power generation state and the fuel cell. The electric power generated at 20 can be supplied to the load. That is, when the power consumption of the load does not approach the maximum generated power of the fuel cell 20, that is, when the power consumption of the load is relatively small, the fuel cell 20 maintains the power generation stop state. It is possible to suppress the generation of excess heat due to excess heat. Further, by setting the fuel cell 20 to the power generation stop state, it is possible to suppress the generation of carbon dioxide by reducing the amount of city gas used as fuel, and to reduce the utility cost.
また、第一の供給態様においては、燃料電池２０が発電停止状態である場合（ステップＳ１０７）に、蓄電装置３０に充電された電力の残量が無い（ステップＳ１０８；ＮＯ）と、蓄電装置３０の充放電を停止して当該燃料電池２０を負荷の消費電力に応じて発電させる（ステップＳ１１０）ものである。
Further, in the first supply mode, when the fuel cell 20 is in a power generation stop state (step S107), if there is no remaining amount of power charged in the power storage device 30 (step S108; NO), the
このような構成により、燃料電池２０が発電停止状態を維持したまま、蓄電装置３０に充電された電力が無くなることを防止することができる。すなわち、燃料電池２０が発電停止状態を維持したまま、商用電源９０から購入した電力を負荷に供給することを防止することができる。
With such a configuration, it is possible to prevent the electric power charged in the
また、第一の供給態様においては、蓄電装置３０から電力を放電して燃料電池２０を最大発電状態から発電停止状態に変化させた場合（ステップＳ１０７）、負荷の消費電力が燃料電池２０の最大発電電力の８割以上となった場合（ステップＳ１０９；ＹＥＳ）には、蓄電装置３０が電力を充電して燃料電池２０を発電停止状態から最大発電状態に変化させる（ステップＳ１０１）ものである。このように、燃料電池２０が最大発電状態から発電停止状態に変化する場合に、負荷の消費電力が燃料電池２０の最大発電電力以下である状態が３０分間継続することを条件としている。
In the first supply mode, when power is discharged from the
このような構成により、前記条件となる期間を、例えば比較的短い期間である５分間ではなく、比較的長い期間である３０分間としたことで、蓄電装置３０が充放電を繰り返し行うことを防止している。
With such a configuration, the period that becomes the condition is set to, for example, 30 minutes that is a relatively long period instead of 5 minutes that is a relatively short period, thereby preventing the
以下では、第二の供給態様における制御装置５０の処理について、図３のフローチャート、及び図４を用いて説明する。 Below, the process of the control apparatus 50 in a 2nd supply aspect is demonstrated using the flowchart of FIG. 3, and FIG.
ここで、図４の実線は、制御装置５０の学習機能による学習結果（負荷の消費電力の予測推移）の一例を示したグラフである。具体的には、図４に示した学習結果は、制御装置５０が、直近１ヶ月間の同じ曜日（例えば、水曜日）の負荷の消費電力に関する情報を継続して取得することにより、次の水曜日（以下では、「特定の期間」と称する。）における０時から２４時までの負荷の消費電力の推移を予測したものである。 Here, the solid line in FIG. 4 is a graph showing an example of a learning result (predicted transition of load power consumption) by the learning function of the control device 50. Specifically, the learning result shown in FIG. 4 indicates that the control device 50 continuously acquires information on the power consumption of the load on the same day of the week (for example, Wednesday) for the next one month. (Hereinafter, referred to as a “specific period”) is a prediction of the transition of power consumption of the load from 0 o'clock to 24 o'clock.
なお、図４に示すように、負荷の消費電力の予測推移においては、負荷の消費電力が燃料電池２０の最大発電電力（７００Ｗ）よりも概ね大きくなる時間帯（以下では、「ピーク時間帯」と称する。）が、午前及び午後にそれぞれ１回（合計２回）発生している。以下では、午前に発生するピーク時間帯を「ピーク時間帯Ａ」と称する。また、午後に発生するピーク時間帯を「ピーク時間帯Ｂ」と称する。 As shown in FIG. 4, in the predicted transition of the power consumption of the load, the time period in which the power consumption of the load is substantially larger than the maximum generated power (700 W) of the fuel cell 20 (hereinafter referred to as “peak time period”). Are generated once in the morning and in the afternoon (two times in total). Hereinafter, the peak time zone occurring in the morning is referred to as “peak time zone A”. A peak time zone that occurs in the afternoon is referred to as “peak time zone B”.
なお、以下の説明では、制御装置５０の制御は、特定の期間の０時から開始され、２４時で終了（リセット）するものとする。制御装置５０は、前記タイマカウンタによる時間計測の結果から現在の時刻に関する情報を取得している。 In the following description, it is assumed that the control of the control device 50 starts at 0 o'clock in a specific period and ends (resets) at 24 o'clock. The control device 50 acquires information on the current time from the result of time measurement by the timer counter.
ステップＳ２０１において、制御装置５０は、前記タイマカウンタによる時間計測の結果から現在の時刻が１回目のピーク時間帯を経過しているか否か、すなわち現在の時刻が図４に示すピーク時間帯Ａを経過したか否かを判定する。
そして、制御装置５０は、現在の時刻がピーク時間帯Ａを経過したと判定した場合、すなわち図４に示す９時４０分を経過した場合には、ステップＳ２０３へ移行する。
一方、制御装置５０は、現在の時刻がピーク時間帯Ａを経過していないと判定した場合、すなわち図４に示す９時４０分を経過していない場合には、ステップＳ２０２へ移行する。
In step S201, the control device 50 determines whether or not the current time has passed the first peak time zone from the result of the time measurement by the timer counter, that is, the current time is within the peak time zone A shown in FIG. It is determined whether or not it has elapsed.
Then, when it is determined that the current time has passed the peak time zone A, that is, when 9:40 shown in FIG. 4 has elapsed, the control device 50 proceeds to step S203.
On the other hand, when it is determined that the current time has not passed the peak time zone A, that is, when 9:40 shown in FIG. 4 has not passed, the control device 50 proceeds to step S202.
ステップＳ２０２において、制御装置５０は、負荷の消費電力が燃料電池２０の最大発電電力（７００Ｗ）よりも小さい場合には、蓄電装置３０に電力を充電させ、燃料電池２０に最大発電電力（７００Ｗ）を発電させると共に当該発電を維持させる。すなわち、燃料電池２０は、最大発電状態となると共に当該状態を維持する。
また、制御装置５０は、負荷の消費電力が燃料電池２０の最大発電電力（７００Ｗ）以上である場合には、蓄電装置３０から電力を放電させる。この場合、燃料電池２０は、最大発電状態を維持する。
このように、ステップＳ２０２においては、燃料電池２０は、最大発電状態になると共に当該状態を維持させる。
制御装置５０は、ステップＳ２０１の処理を行った後、再びステップＳ２０１へ移行する。
In step S202, when the power consumption of the load is smaller than the maximum generated power (700W) of the fuel cell 20, the control device 50 causes the
Control device 50 discharges power from
Thus, in step S202, the fuel cell 20 enters the maximum power generation state and maintains the state.
After performing the process of step S201, the control device 50 proceeds to step S201 again.
ステップＳ２０３において、制御装置５０は、現在の負荷の消費電力が燃料電池２０の最大発電電力（７００Ｗ）以下であるか否かを判定する。
そして、制御装置５０は、現在の負荷の消費電力が燃料電池２０の最大発電電力以下であると判定した場合には、ステップＳ２０４へ移行する。なお、制御装置５０は、当該判定の時点から前記タイマカウンタによる時間計測を開始する。
一方、制御装置５０は、現在の負荷の消費電力が燃料電池２０の最大発電電力以下ではないと判定した場合には、再びステップＳ２０３へ移行する。
In step S <b> 203, the control device 50 determines whether the current power consumption of the load is equal to or less than the maximum generated power (700 W) of the fuel cell 20.
When the control device 50 determines that the current power consumption of the load is equal to or less than the maximum generated power of the fuel cell 20, the control device 50 proceeds to step S204. Note that the control device 50 starts time measurement by the timer counter from the time of the determination.
On the other hand, if the control device 50 determines that the current power consumption of the load is not less than or equal to the maximum generated power of the fuel cell 20, the control device 50 proceeds to step S203 again.
ステップＳ２０４において、制御装置５０は、前記タイマカウンタによる時間計測の結果から、負荷の消費電力が燃料電池２０の最大発電電力（７００Ｗ）以下である状態が５分間継続したか否かを判定する。
そして、制御装置５０は、負荷の消費電力が燃料電池２０の最大発電電力以下である状態が５分間継続したと判定した場合、すなわちステップＳ２０３にて判定した状態が５分間継続した場合には、ステップＳ２０６へ移行する。
一方、制御装置５０は、負荷の消費電力が燃料電池２０の最大発電電力以下である状態が５分間継続しなかったと判定した場合、すなわちステップＳ２０３にて判定した状態が５分間継続しなかった場合には、ステップＳ２０５へ移行する。
In step S204, the control device 50 determines whether or not the state in which the power consumption of the load is equal to or less than the maximum generated power (700 W) of the fuel cell 20 has continued for 5 minutes from the result of the time measurement by the timer counter.
When the controller 50 determines that the state where the power consumption of the load is equal to or less than the maximum generated power of the fuel cell 20 has continued for 5 minutes, that is, when the state determined in step S203 continues for 5 minutes, The process proceeds to step S206.
On the other hand, when it is determined that the state in which the power consumption of the load is equal to or less than the maximum generated power of the fuel cell 20 has not continued for 5 minutes, that is, the state determined in step S203 does not continue for 5 minutes. In step S205, the process proceeds to step S205.
なお、ステップＳ２０４において判定の基準となる「５分間」は、任意の値を設定することができる。 It should be noted that an arbitrary value can be set for “5 minutes” as a criterion for determination in step S204.
ステップＳ２０５において、制御装置５０は、前記タイマカウンタによる時間計測の結果（カウント）をリセットする。
制御装置５０は、ステップＳ２０５の処理を行った、再びステップＳ２０３へ移行する。
In step S205, the control device 50 resets the result (count) of time measurement by the timer counter.
The control apparatus 50 performed the process of step S205, and again moves to step S203.
ステップＳ２０６において、制御装置５０は、蓄電装置３０の放電により、燃料電池２０の発電を停止させる。具体的には、制御装置５０は、負荷の消費電力を蓄電装置３０から放電された電力だけで賄わせるため、当該消費電力に相当する電力を蓄電装置３０から放電させる。これにより、燃料電池２０は、最大発電状態から発電停止状態へと発電状態が変化する。
制御装置５０は、ステップＳ２０６の処理を行った後、ステップＳ２０７へ移行する。
In step S <b> 206, the control device 50 stops the power generation of the fuel cell 20 due to the discharge of the
After performing the process of step S206, the control device 50 proceeds to step S207.
ステップＳ２０７において、制御装置５０は、蓄電装置３０に充電された電力の残量が有るか否かを判定する。
そして、制御装置５０は、蓄電装置３０に充電された電力の残量が有ると判定した場合には、ステップＳ２０９へ移行する。
一方、制御装置５０は、蓄電装置３０に充電された電力の残量が無いと判定した場合には、ステップＳ２０８へ移行する。
In step S207, control device 50 determines whether or not there is a remaining amount of power charged in
If control device 50 determines that there is a remaining amount of power charged in
On the other hand, if control device 50 determines that there is no remaining amount of power charged in
なお、ステップＳ２０７においては、蓄電装置３０に充電された電力の残量が有るか否かではなく、蓄電装置３０に充電された電力の残量が所定の割合以下で有るか否かを判定することができる。なお、前記所定の割合は、任意の値を設定することができる。
In step S207, it is determined whether or not the remaining amount of power charged in
ステップＳ２０８において、制御装置５０は、蓄電装置３０の運転を停止させる。これにより、制御装置５０は、燃料電池２０に、負荷の消費電力に応じて発電を行う負荷追従運転を行わせる。すなわち、燃料電池２０は、最大発電状態及び発電停止状態とは異なる発電状態となる。
制御装置５０は、ステップＳ２０８の処理を行った後、ステップＳ２０９へ移行する。
In step S <b> 208, control device 50 stops the operation of
After performing the process in step S208, the control device 50 proceeds to step S209.
ステップＳ２０９において、制御装置５０は、現在の負荷の消費電力が燃料電池２０の最大発電電力（７００Ｗ）の８割（５６０Ｗ）以上であるか否かを判定する。
そして、制御装置５０は、現在の負荷の消費電力が燃料電池２０の最大発電電力の８割以上であると判定した場合には、ステップＳ２１０へ移行する。
一方、制御装置５０は、現在の負荷の消費電力が燃料電池２０の最大発電電力の８割以上ではないと判定した場合には、再びステップＳ２０７へ移行する。
In step S209, the control device 50 determines whether or not the current power consumption of the load is 80% (560W) or more of the maximum generated power (700W) of the fuel cell 20.
When the control device 50 determines that the current power consumption of the load is 80% or more of the maximum generated power of the fuel cell 20, the process proceeds to step S210.
On the other hand, if the control device 50 determines that the current power consumption of the load is not 80% or more of the maximum generated power of the fuel cell 20, the control device 50 proceeds to step S207 again.
なお、ステップＳ２０９において判定の基準となる「８割以上」は、任意の値を設定することができる。 It should be noted that an arbitrary value can be set for “80% or more” which is a criterion for determination in step S209.
ステップＳ２１０において、制御装置５０は、前記タイマカウンタによる時間計測の結果から現在の時刻が２４時を経過したか否かを判定する。
そして、制御装置５０は、現在の時刻が２４時を経過したと判定した場合には、ステップＳ２１２へ移行する。
一方、制御装置５０は、現在の時刻が２４時を経過していないと判定した場合には、ステップＳ２１１へ移行する。
In step S210, the control device 50 determines whether or not the current time has passed 24:00 from the result of time measurement by the timer counter.
If the control device 50 determines that the current time has passed 24:00, the control device 50 proceeds to step S212.
On the other hand, if it is determined that the current time has not passed 24:00, the control device 50 proceeds to step S211.
ステップＳ２１１において、制御装置５０は、負荷の消費電力が燃料電池２０の最大発電電力（７００Ｗ）よりも小さい場合には、蓄電装置３０に電力を充電させ、燃料電池２０に最大発電電力（７００Ｗ）を発電させると共に当該発電を維持させる。すなわち、燃料電池２０は、最大発電状態となると共に当該状態を維持する。
また、制御装置５０は、負荷の消費電力が燃料電池２０の最大発電電力（７００Ｗ）以上である場合には、蓄電装置３０から電力を放電させる。この場合、燃料電池２０は、最大発電状態を維持する。
このように、ステップＳ２１１においては、燃料電池２０は、最大発電状態になると共に当該状態を維持させる。
制御装置５０は、ステップＳ２１１の処理を行った後、再びステップＳ２１０へ移行する。
In step S211, when the power consumption of the load is smaller than the maximum generated power (700W) of the fuel cell 20, the control device 50 charges the
Control device 50 discharges power from
Thus, in step S211, the fuel cell 20 enters the maximum power generation state and maintains the state.
After performing the process in step S211, the control device 50 proceeds to step S210 again.
ステップＳ２１２において、制御装置５０は、ピーク時間帯のカウント（前記タイマカウンタによる時間計測）をリセットする。
制御装置５０は、ステップＳ２１２の処理を行った後、第二の供給態様における処理を終了する。
In step S212, the control device 50 resets the peak time zone count (time measurement by the timer counter).
The control apparatus 50 complete | finishes the process in a 2nd supply aspect, after performing the process of step S212.
このように、第二の供給態様においては、蓄電装置３０の充放電に応じて、燃料電池２０がその発電状態を、最大発電状態と、発電停止状態と、に変化させる。
Thus, in the second supply mode, the fuel cell 20 changes the power generation state between the maximum power generation state and the power generation stop state in accordance with charging / discharging of the
本実施形態において、すなわち学習機能により２回のピーク時間帯を有すると予測された特定の期間において、燃料電池２０の発電状態（発電電力）は、図４の一点鎖線に示すグラフのようになる。具体的には、図４に示すように、１回目のピーク時間帯（ピーク時間帯Ａ）を経過するまでは、燃料電池２０が最大発電状態となる。そして、ピーク時間帯Ａを経過した後、負荷の消費電力が燃料電池２０の最大発電電力以下である状態が５分間継続すると（図４に示す、９時４０分）、燃料電池２０が最大発電状態から発電停止状態となる。そして、負荷の消費電力が燃料電池２０の最大発電電力の８割以上となると（図４に示す、１５時４５分）、２回目のピーク時間帯（ピーク時間帯Ｂ）が発生するものとして、燃料電池２０が発電停止状態から最大発電状態となる。そして、この燃料電池２０の最大発電状態は、２４時を経過するまで、すなわち特定の期間における制御装置５０の制御が終了するまで継続する。 In the present embodiment, that is, in a specific period predicted to have two peak time periods by the learning function, the power generation state (generated power) of the fuel cell 20 is as shown by the dashed line in FIG. . Specifically, as shown in FIG. 4, the fuel cell 20 is in the maximum power generation state until the first peak time zone (peak time zone A) has elapsed. Then, after the peak time zone A has elapsed, if the state where the power consumption of the load is equal to or less than the maximum generated power of the fuel cell 20 continues for 5 minutes (9:40 shown in FIG. 4), the fuel cell 20 From the state, the power generation is stopped. When the power consumption of the load becomes 80% or more of the maximum generated power of the fuel cell 20 (shown in FIG. 4, 15:45), the second peak time zone (peak time zone B) is generated. The fuel cell 20 changes from the power generation stop state to the maximum power generation state. The maximum power generation state of the fuel cell 20 continues until 24:00, that is, until the control of the control device 50 in a specific period ends.
このように、第二の供給態様においては、特定の期間が開始されてから１回目のピーク時間帯（ピーク時間帯Ａ）を経過する前（ステップＳ２０１；ＮＯ）は、燃料電池２０を最大発電状態とし（ステップＳ２０２）、ピーク時間帯Ａを経過した後（ステップＳ２０１；ＹＥＳ）は、燃料電池２０を発電停止状態とする（ステップＳ２０６）ものである。 As described above, in the second supply mode, before the first peak time period (peak time period A) elapses after the specific period is started (step S201; NO), the fuel cell 20 is configured to generate maximum power. After the peak time zone A has elapsed (step S201; YES), the fuel cell 20 is brought into a power generation stop state (step S206).
このような構成により、燃料電池２０が最大発電状態である間に、負荷の消費電力が燃料電池２０の最大発電電力以下になると、当該燃料電池２０で発電した電力のうち負荷に供給されない余剰電力を蓄電装置３０に充電させることができる。そして、負荷の消費電力が燃料電池２０の最大発電電力以下である状態となると蓄電装置３０から放電された電力を負荷に供給させ、燃料電池２０を発電停止状態とすることができる。
With such a configuration, when the power consumption of the load becomes equal to or less than the maximum power generation power of the fuel cell 20 while the fuel cell 20 is in the maximum power generation state, surplus power that is not supplied to the load among the power generated by the fuel cell 20 Can be charged in the
すなわち、蓄電装置３０に電力が充電された状態であって、且つ負荷の消費電力が燃料電池２０の最大発電電力以下であり当該燃料電池２０を最大発電状態とする必要が無い状態であれば、燃料電池２０を発電停止状態とすることで、燃料電池２０の発電時の熱が余る熱余りの発生を抑制することができる。また、燃料電池２０を発電停止状態とすることで、燃料となる都市ガスの使用量を抑制することにより二酸化炭素の発生を抑制し、かつ光熱費の削減を図ることができる。
That is, if the
また、第二の供給態様においては、１回目のピーク時間帯（ピーク時間帯Ａ）を経過した後（ステップＳ２０１；ＹＥＳ）に、負荷の消費電力が燃料電池２０の最大発電電力以下である状態が５分間継続しない場合（ステップＳ２０４；ＮＯ）には、燃料電池２０を発電停止状態とせずに最大発電状態を継続するものである。 In the second supply mode, after the first peak time zone (peak time zone A) has elapsed (step S201; YES), the power consumption of the load is less than or equal to the maximum generated power of the fuel cell 20. Is not continued for 5 minutes (step S204; NO), the fuel cell 20 is not stopped and the maximum power generation state is continued.
このような構成により、燃料電池２０が最大発電状態から発電停止状態となる場合に、所定の状態が５分間継続することを条件とすることができ、蓄電装置３０が充放電を繰り返し行うことを防止することができる。
With such a configuration, when the fuel cell 20 changes from the maximum power generation state to the power generation stop state, the predetermined state can be a condition that continues for 5 minutes, and the
なお、第二の供給態様においては、学習機能によりピーク時間帯が予測されるため、（比較的長い期間である３０分間の継続を条件としている第一の供給態様とは異なり）比較的短い期間である５分間の継続を条件としている。すなわち、比較的短い期間である５分間の継続を条件として、燃料電池２０を最大発電状態から発電停止状態とすることができるので、燃料電池２０の発電時の熱が余る熱余りの発生を抑制することができる。また、燃料電池２０を発電停止状態とすることで、燃料となる都市ガスの使用量を抑制することにより二酸化炭素の発生を抑制し、かつ光熱費の削減を図ることができる。 In the second supply mode, since the peak time zone is predicted by the learning function, it is a relatively short period (unlike the first supply mode that is conditional on a continuation of 30 minutes, which is a relatively long period). The continuation for 5 minutes is a condition. In other words, the fuel cell 20 can be changed from the maximum power generation state to the power generation stop state on condition that the fuel cell 20 is continued for 5 minutes, which is a relatively short period. can do. Further, by setting the fuel cell 20 to the power generation stop state, it is possible to suppress the generation of carbon dioxide by reducing the amount of city gas used as fuel, and to reduce the utility cost.
また、第二の供給態様においては、燃料電池２０が発電停止状態である場合（ステップＳ２０６）に、負荷の消費電力が燃料電池２０の最大発電電力に対して８割以上となると（ステップＳ２０９；ＹＥＳ）、蓄電装置３０が電力を充電して燃料電池２０を最大発電状態とする（ステップＳ２１１）ものである。
In the second supply mode, when the fuel cell 20 is in a power generation stop state (step S206), when the power consumption of the load becomes 80% or more with respect to the maximum generated power of the fuel cell 20 (step S209; YES), the
このような構成により、負荷の消費電力が燃料電池２０の最大発電電力に近付いた場合、すなわち負荷の消費電力が比較的大きくなった場合には、当該燃料電池２０を最大発電状態として当該燃料電池２０で発電した電力を負荷に供給することができる。すなわち、負荷の消費電力が燃料電池２０の最大発電電力に近付かない場合、すなわち負荷の消費電力が比較的小さい場合には、当該燃料電池２０は発電停止状態を維持するので、燃料電池２０の発電時の熱が余る熱余りの発生を抑制することができる。また、燃料電池２０を発電停止状態とすることで、燃料となる都市ガスの使用量を抑制することにより二酸化炭素の発生を抑制し、かつ光熱費の削減を図ることができる。 With such a configuration, when the power consumption of the load approaches the maximum generated power of the fuel cell 20, that is, when the power consumption of the load becomes relatively large, the fuel cell 20 is set to the maximum power generation state and the fuel cell. The electric power generated at 20 can be supplied to the load. That is, when the power consumption of the load does not approach the maximum generated power of the fuel cell 20, that is, when the power consumption of the load is relatively small, the fuel cell 20 maintains the power generation stop state. It is possible to suppress the generation of excess heat due to excess heat. Further, by setting the fuel cell 20 to the power generation stop state, it is possible to suppress the generation of carbon dioxide by reducing the amount of city gas used as fuel, and to reduce the utility cost.
また、第二の供給態様においては、燃料電池２０が発電停止状態である場合（ステップＳ２０６）に、蓄電装置３０に充電された電力の残量が無い（ステップＳ２０７；ＮＯ）と、蓄電装置３０の充放電を停止して当該燃料電池２０を負荷の消費電力に応じて発電させる（ステップＳ２０８）ものである。
In the second supply mode, when the fuel cell 20 is in the power generation stop state (step S206), the
このような構成により、燃料電池２０が発電停止状態を維持したまま、蓄電装置３０に充電された電力が無くなることを防止することができる。すなわち、燃料電池２０が発電停止状態を維持したまま、商用電源９０から購入した電力を負荷に供給することを防止することができる。
With such a configuration, it is possible to prevent the electric power charged in the
なお、第二の供給態様においては、学習機能によりピーク時間帯が予測されるため、（蓄電装置３０に充電された電力が無くなると、燃料電池２０を最大発電状態とする第一の供給態様とは異なり）次回のピーク時間帯が発生するまでは、燃料電池２０に負荷追従運転を行わせるものである。すなわち、一時的に負荷の消費電力が大きくなったような場合（すなわち、燃料電池２０を最大発電状態とする必要が無い場合）に、燃料電池２０が最大発電状態となることを防止することができる。こうして、燃料電池２０の発電時の熱が余る熱余りの発生を抑制することができる。また、燃料電池２０を発電停止状態とすることで、燃料となる都市ガスの使用量を抑制することにより二酸化炭素の発生を抑制し、かつ光熱費の削減を図ることができる。
In the second supply mode, since the peak time zone is predicted by the learning function (the first supply mode that sets the fuel cell 20 to the maximum power generation state when the power stored in the
なお、図５は、第二の供給態様において、前述した特定の期間の「商用電源９０から購入した電力（購入電力）」、「都市ガスの使用量（ガス使用量）」、「二酸化炭素の排出量（ＣＯ２排出量）」及び「熱余り」の各数値を示している。なお、図５では、第二の供給態様における前記各数値の大小を明確とするため、前述した特定の期間に燃料電池２０を最大発電状態のままとした場合（以下では、「通常の供給態様」と称する。図６参照）の、「商用電源９０から購入した電力（購入電力）」、「都市ガスの使用量（ガス使用量）」、「二酸化炭素の排出量（ＣＯ２排出量）」及び「熱余り」の各数値を示している。 FIG. 5 shows the second supply mode in the above-mentioned specific period of “electric power purchased from commercial power supply 90 (purchased power)”, “city gas usage (gas usage)”, “carbon dioxide Each numerical value of “emission amount (CO2 emission amount)” and “heat surplus” is shown. In FIG. 5, in order to clarify the magnitude of each numerical value in the second supply mode, the fuel cell 20 is left in the maximum power generation state during the above-described specific period (hereinafter referred to as “normal supply mode”). 6)), “electric power purchased from commercial power supply 90 (purchased electric power)”, “city gas consumption (gas consumption)”, “carbon dioxide emission (CO2 emission)”, and Each value of “heat residue” is shown.
その結果、図５に示すように、第二の供給態様においては、通常の供給態様よりも、購入電力の数値は若干大きくなるが、ガス使用量、ＣＯ２排出量、熱余りの各数値は減少していることが分かる。このように、第二の供給態様における制御装置５０の処理を行った場合には、燃料電池２０の発電時の熱が余る熱余りの発生を抑制することができる。また、燃料電池２０を発電停止状態とすることで、燃料となる都市ガスの使用量を抑制することにより二酸化炭素の発生を抑制し、かつ光熱費の削減を図ることができる。 As a result, as shown in FIG. 5, in the second supply mode, the value of purchased power is slightly larger than in the normal supply mode, but the numerical values of gas consumption, CO2 emissions, and heat surplus are reduced. You can see that Thus, when the process of the control apparatus 50 in a 2nd supply aspect is performed, generation | occurrence | production of the heat surplus which the heat at the time of the electric power generation of the fuel cell 20 can be suppressed can be suppressed. Further, by setting the fuel cell 20 to the power generation stop state, it is possible to suppress the generation of carbon dioxide by reducing the amount of city gas used as fuel, and to reduce the utility cost.
１ 電力供給システム
２０ 燃料電池
３０ 蓄電装置
４０ 分電盤
５０ 制御装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric power supply system 20
Claims (3)
前記燃料電池で発電された電力を充放電可能な蓄電装置と、
前記蓄電装置の充放電を制御する制御装置と、
を具備し、
前記燃料電池及び前記蓄電装置からの電力を負荷へと供給する電力供給システムであって、
前記燃料電池は、前記蓄電装置の充放電に応じて、最大発電電力を発電する最大発電状態と、発電を停止する発電停止状態と、に発電状態が変化し、
前記燃料電池が最大発電状態である場合に、前記負荷の消費電力が前記燃料電池の最大発電電力以下である状態が所定の期間継続すると、前記制御装置の制御により前記負荷の消費電力に相当する電力を前記蓄電装置から放電し、前記燃料電池を発電停止状態とする、
ことを特徴とする電力供給システム。 A fuel cell capable of generating electricity with a load following function;
A power storage device capable of charging and discharging the power generated by the fuel cell;
A control device for controlling charging and discharging of the power storage device;
Comprising
A power supply system that supplies power from the fuel cell and the power storage device to a load,
The fuel cell has a power generation state that changes between a maximum power generation state for generating maximum generated power and a power generation stop state for stopping power generation according to charging and discharging of the power storage device,
When the fuel cell is in the maximum power generation state and the state where the power consumption of the load is equal to or lower than the maximum power generation power of the fuel cell continues for a predetermined period, it corresponds to the power consumption of the load by the control of the control device. Discharging electric power from the power storage device and placing the fuel cell in a power generation stop state,
A power supply system characterized by that.
ことを特徴とする請求項１に記載の電力供給システム。 When the fuel cell is in a power generation stop state, if the power consumption of the load is a predetermined ratio or more with respect to the maximum power generation power of the fuel cell, the fuel cell is set in the maximum power generation state
The power supply system according to claim 1.
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電力供給システム。 When the fuel cell is in a power generation stop state, when the power charged in the power storage device falls below a predetermined ratio, charging / discharging of the power storage device is stopped and the fuel cell is made according to the power consumption of the load. To generate electricity,
The power supply system according to claim 1 or 2, wherein
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