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技術 発電システム及びその制御方法

出願人 京セラ株式会社
発明者 竹内祥真
出願日 2016年5月27日 (3年9ヶ月経過) 出願番号 2016-106515
公開日 2017年11月30日 (2年3ヶ月経過) 公開番号 2017-212852
状態 特許登録済
技術分野 給配電網の遠方監視・制御 交流の給配電 電池等の充放電回路 選択的呼出装置(遠隔制御・遠隔測定用)
主要キーワード サブマスタ 停止完了 親装置 リモコン設定 再配置可能 ガスタービン発電装置 非常停止 所定期間毎
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年11月30日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

課題

発電ステム信頼性を向上させる。

解決手段

発電システムは、親機又は子機に設定される第1リモコン及び第2リモコンと、第1リモコンに対応する第1発電装置と、第2リモコンに対応する第2発電装置とを備える。第1発電装置は、第1リモコン設定が親機である場合は親装置に設定され子機である場合は子装置に設定される。第2発電装置は、第2リモコンの設定が親機である場合は親装置に設定され子機である場合は子装置に設定される。第1リモコンは、自機器の設定が親機である場合に、第1発電装置との間に通信異常が発生したことを検出すると、第2リモコンに親機となるように要求する。

概要

背景

近年、供給電力を安定化させるために、複数の燃料電池需要家施設に設置させることが普及しつつある。

複数の発電装置商用電力系統(以下「電力系統」と略記する)に連系させて運転させる方法の1つとして、複数の発電装置のうち、1つを親装置に設定し、その他を子装置に設定する方法が知られている。このような方法では、親装置が子装置の発電量等を制御し、子装置は親装置の制御に基づき動作している。

ここで、上記方法では、親装置に不具合が生じると、子装置は動作できなくなるおそれがある。そこで、親装置、サブマスタ及び子装置を予め設定しておき、親装置に不具合が生じた場合に、サブマスタが親装置の代わりに子装置の発電量等を制御する発電ステムが開示されている(特許文献1)。

概要

発電システムの信頼性を向上させる。発電システムは、親機又は子機に設定される第1リモコン及び第2リモコンと、第1リモコンに対応する第1発電装置と、第2リモコンに対応する第2発電装置とを備える。第1発電装置は、第1リモコン設定が親機である場合は親装置に設定され子機である場合は子装置に設定される。第2発電装置は、第2リモコンの設定が親機である場合は親装置に設定され子機である場合は子装置に設定される。第1リモコンは、自機器の設定が親機である場合に、第1発電装置との間に通信異常が発生したことを検出すると、第2リモコンに親機となるように要求する。

目的

本発明の目的は、信頼性を向上させることができる発電システム及びその制御方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
0件

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請求項1

親機又は子機に設定される第1リモコン及び第2リモコンと、前記第1リモコンに対応する第1発電装置と、前記第2リモコンに対応する第2発電装置と、を備え、前記第1発電装置は、前記第1リモコンの設定が親機である場合は親装置に設定され子機である場合は子装置に設定され、前記第2発電装置は、前記第2リモコンの設定が、親機である場合は親装置に設定され子機である場合は子装置に設定され、前記第1リモコンは、自機器の設定が親機である場合に、前記第1発電装置との間に通信異常が発生したことを検出すると、前記第2リモコンに親機となるように要求する、発電ステム

請求項2

前記第2リモコンは、自機器の設定が子機である場合に、前記第1リモコンから親機となるよう要求を受けると、自機器の設定を親機に変更した後、前記第2発電装置の設定を親装置に変更する、請求項1に記載の発電システム。

請求項3

前記第2リモコンは、自機器の設定が子機である場合に、前記第1リモコンから親機となるよう要求を受けて自機器の設定を親機に変更し、さらに前記第2発電装置の設定を親装置に変更した後、該親装置に設定された前記第2発電装置を介して親装置に設定されている前記第1発電装置の設定を子装置に変更する、請求項2に記載の発電システム。

請求項4

親機である場合の前記第1リモコンによって、前記発電システムが設置される需要家施設における消費電力に基づき充放電が制御される蓄電装置をさらに備える、請求項1から3の何れか一項に記載の発電システム。

請求項5

前記第2リモコンは、自機器の設定が親機である場合に、前記需要家施設における消費電力が、前記第2発電装置及び他の発電装置の発電電力の合計より大きい場合であって、さらに前記蓄電装置が充電中である場合、前記蓄電装置の充電を停止させる、請求項4に記載の発電システム。

請求項6

前記第2リモコンは、自機器の設定が親機である場合に、前記需要家施設における消費電力が、前記第2発電装置及び他の発電装置の発電電力の合計より大きい場合であって、さらに前記蓄電装置が待機中である場合、前記蓄電装置に放電させる、請求項4に記載の発電システム。

請求項7

前記第2リモコンは、自機器の設定が親機である場合に、前記需要家施設における消費電力が、前記第2発電装置及び他の発電装置の発電電力の合計より小さい場合であって、さらに前記蓄電装置の残量が所定閾値を下回る場合、前記蓄電装置に充電を開始させる、請求項4に記載の発電システム。

請求項8

親機又は子機に設定される第1リモコン及び第2リモコンと、前記第1リモコンに対応する第1発電装置と、前記第2リモコンに対応する第2発電装置とを備える発電システムの制御方法であって、前記第1発電装置は、前記第1リモコンの設定が親機である場合は親装置に設定され子機である場合は子装置に設定され、前記第2発電装置は、前記第2リモコンの設定が親機である場合は親装置に設定され子機である場合は子装置に設定され、該制御方法は、前記第1リモコンが、自機器の設定が親機である場合に、前記第1発電装置との間に通信異常が発生したことを検出するステップと、前記通信異常が発生したことを検出した場合に、前記第2リモコンに親機となるように要求するステップと、を含む発電システムの制御方法。

技術分野

0001

本発明は、発電ステム及びその制御方法に関する。

背景技術

0002

近年、供給電力を安定化させるために、複数の燃料電池需要家施設に設置させることが普及しつつある。

0003

複数の発電装置商用電力系統(以下「電力系統」と略記する)に連系させて運転させる方法の1つとして、複数の発電装置のうち、1つを親装置に設定し、その他を子装置に設定する方法が知られている。このような方法では、親装置が子装置の発電量等を制御し、子装置は親装置の制御に基づき動作している。

0004

ここで、上記方法では、親装置に不具合が生じると、子装置は動作できなくなるおそれがある。そこで、親装置、サブマスタ及び子装置を予め設定しておき、親装置に不具合が生じた場合に、サブマスタが親装置の代わりに子装置の発電量等を制御する発電システムが開示されている(特許文献1)。

先行技術

0005

特開2014−110649号公報

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、特許文献1に記載の発電システムでは、親装置及びサブマスタの両方に不具合が生じると、発電システム内に親装置の役割を果たすものが存在しなくなるため、子装置は動作できなくなるおそれがある。

0007

かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、信頼性を向上させることができる発電システム及びその制御方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

0008

本発明の一実施形態に係る発電システムは、親機又は子機に設定される第1リモコン及び第2リモコンと、前記第1リモコンに対応する第1発電装置と、前記第2リモコンに対応する第2発電装置とを備える。前記第1発電装置は、前記第1リモコンの設定が親機である場合は親装置に設定され子機である場合は子装置に設定される。前記第2発電装置は、前記第2リモコンの設定が、親機である場合は親装置に設定され子機である場合は子装置に設定される。前記第1リモコンは、自機器の設定が親機である場合に、前記第1発電装置との間に通信異常が発生したことを検出すると、前記第2リモコンに親機となるように要求する。

0009

また、本発明の一実施形態に係る発電システムの制御方法は、親機又は子機に設定される第1リモコン及び第2リモコンと、前記第1リモコンに対応する第1発電装置と、前記第2リモコンに対応する第2発電装置とを備える発電システムの制御方法である。前記第1発電装置は、前記第1リモコンの設定が親機である場合は親装置に設定され子機である場合は子装置に設定される。前記第2発電装置は、前記第2リモコンの設定が親機である場合は親装置に設定され子機である場合は子装置に設定される。該制御方法は、前記第1リモコンが、自機器の設定が親機である場合に、前記第1発電装置との間に通信異常が発生したことを検出するステップと、前記通信異常が発生したことを検出した場合に、前記第2リモコンに親機となるように要求するステップとを含む。

発明の効果

0010

本発明の一実施形態に係る発電システム及びその制御方法によれば、信頼性を向上させることができる。

図面の簡単な説明

0011

本発明の一実施形態に係る発電システムの概略構成の一例を示す図である。
本発明の一実施形態に係る発電システムの通常時の動作の一例を示すシーケンス図である。
本発明の一実施形態に係る発電システムの異常発生時の動作の一例を示すシーケンス図である。
本発明の一実施形態に係る発電システムの異常発生時の動作の一例を示すシーケンス図である。
本発明の一実施形態に係る発電システムの異常発生時の動作の一例を示すシーケンス図である。
本発明の一実施形態に係る発電システムの異常発生時の動作の一例を示すシーケンス図である。

実施例

0012

以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照して説明する。なお、本実施形態では、特許請求の範囲における「発電装置」は、燃料電池装置であるものとして説明するが、これに限定されない。特許請求の範囲における「発電装置」には、リモコン(リモートコントローラ)による制御が可能な多様な発電装置を用いることができる。発電装置の例としては、燃料電池装置、ガスタービン発電装置太陽光発電装置風力発電装置等が挙げられる。

0013

システム構成
図1において、各機能ブロックを結ぶ実線電力線を示し、破線制御線及び信号線を示す。制御線及び信号線が示す接続は、有線接続であってもよいし、無線接続であってもよい。

0014

発電システム100は、需要家施設に設置され、電力系統300に接続される。発電システム100は、電力系統300との連系運転を行い、負荷200に電力を供給する。また、発電システム100は、電力系統300が停電した際は、自立運転を行い、負荷200に電力を供給する。また、発電システム100は、発電システム100内の情報を、中継装置400及びネットワーク500を経由して、外部のサーバ600に送信する。

0015

負荷200は、需要家施設の電気機器等である。負荷200は、任意の数であってよい。負荷200は、電力系統300又は発電システム100から供給される電力を消費する。

0016

中継装置400は、例えばルータであり、発電システム100とサーバ600との間で、通信の中継を行う。中継装置400は、発電システム100から受信した情報を、ネットワーク500を介してサーバ600に転送する。また、中継装置400は、ネットワーク500を介してサーバ600から受信した情報を、発電システム100に転送する。

0017

サーバ600は、外部サーバである。サーバ600は、発電システム100内の情報を保持している。

0018

続いて、発電システム100の構成の詳細について説明する。発電システム100は、太陽光発電装置10と、蓄電装置20と、燃料電池装置30,31,32と、リモコン40,41,42とを備える。発電システム100では、複数のリモコン40〜42のうち、1つが親機に設定され、その他が子機に設定されている。本実施形態では、リモコン(第1リモコン)40が親機に設定され、リモコン(第2リモコン)41,42が子機にそれぞれ設定されているものとして説明する。また、燃料電池装置30〜32では、リモコン40〜42との対応付けによって、燃料電池装置(第1発電装置)30が親装置に設定され、燃料電池装置(第2発電装置)31,32が子装置にそれぞれ設定されている。

0019

太陽光発電装置10は、太陽光エネルギーから直流電力を発電し、発電した直流電力を交流電力に変換する。太陽光発電装置10は、交流電力に変換した発電電力を、蓄電装置20に供給する。なお、太陽光発電装置10は、蓄電装置20と並列して電力系統300に接続されていてもよい。

0020

蓄電装置20は、燃料電池装置30〜32と並列して電力系統300と接続される。蓄電装置20は、放電電力によって、負荷200に電力を供給する。また、蓄電装置20は、太陽光発電装置10、燃料電池装置30〜32又は電力系統300から供給される電力によって、充電される。

0021

また、蓄電装置20は、リモコン40から、蓄電装置20の状態情報の要求を受信すると、この要求の応答として蓄電装置20の状態情報を、リモコン40に送信する。蓄電装置20の状態情報には、充電中待機中及び放電中といった蓄電装置20の状態、及び、蓄電装置20の残量等が含まれる。

0022

燃料電池装置30〜32は、水素と空気中の酸素との化学反応によって直流電力を発電し、発電した直流電力を交流電力に変換する。燃料電池装置30〜32は、交流電力に変換した発電電力を、蓄電装置20又は負荷200に供給する。

0023

発電システム100のような複数の燃料電池装置を備えるシステムでは、例えば燃料電池装置を非常停止させる際に非常停止の対象となる燃料電池装置を確実に停止させることができるように、安全性の観点から、1つの燃料電池装置に1つのリモコンが対応付けられている。図1の例では、燃料電池装置30にはリモコン40が対応付けられ、燃料電池装置31にはリモコン41が対応付けられ、燃料電池装置32にはリモコン42が対応付けられている。これにより、例えば、リモコン40では、燃料電池装置30を操作可能である。燃料電池装置とリモコンとの対応付けは、例えば、リモコンと燃料電池装置とを有線接続させることで行われる。

0024

また、燃料電池装置30〜32は、親装置又は子装置に設定されている。燃料電池装置の親装置又は子装置の設定において、燃料電池装置は、自装置に対応するリモコンの設定が親機である場合は親装置に設定され、自装置に対応するリモコンの設定が子機である場合は子装置に設定される。図1の例では、親機であるリモコン40に対応する燃料電池装置30が親装置に設定され、子機であるリモコン41に対応する燃料電池装置31が子装置に設定され、子機であるリモコン42に対応する燃料電池装置32が子装置に設定されている。このように、発電システム100では、燃料電池装置とリモコンとの対応付けによって、複数の燃料電池装置30〜32のうち、1つが親装置に設定され、その他が子装置に設定される。

0025

親装置である燃料電池装置30は、燃料電池装置30〜32全体で発電する発電量を管理する。親装置である燃料電池装置30は、燃料電池装置30〜32全体で発電する発電量に基づき、子装置である燃料電池装置31,32の発電量を制御する。子装置である燃料電池装置31,32は、親装置である燃料電池装置30の制御に基づき発電等を行う。

0026

また、燃料電池装置30は、自装置に対応するリモコン40から、燃料電池装置30の状態情報の要求を受信すると、この要求の応答として燃料電池装置の状態情報を、リモコン40に送信する。燃料電池装置30の状態情報には、運転中、待機中及び停止中といった燃料電池装置30の状態、及び、運転中である場合の燃料電池装置30の発電電力が含まれる。同様に、燃料電池装置31,32も、それぞれ、自装置に対応するリモコン41,42から、燃料電池装置31,32の状態情報の要求を受信すると、この要求の応答として燃料電池装置31,32の状態情報を、それぞれ、リモコン41,42に送信する。

0027

また、燃料電池装置30は、自装置に対応するリモコン40との間の通信に不具合が生じることで、リモコン40との通信が途絶えると、安全性の観点から停止処理を開始する。同様に、燃料電池装置31,32も、それぞれに対応するリモコン41,42との通信が途絶えると、安全性の観点から停止処理を開始する。

0028

リモコン40は、燃料電池装置30の設定等を行うリモコンであり、リモコン41は、燃料電池装置31の設定等を行うリモコンであり、リモコン42は、燃料電池装置32の設定等を行うリモコンである。さらに、親機であるリモコン40は、蓄電装置20の設定等も行う。設定には、例えば、装置の運転モードの設定、装置の初期設定等がある。

0029

発電システム100では、蓄電装置20及び燃料電池装置30〜32の運転状況監視するために、通常時、親機であるリモコン40は、所定時間毎に、蓄電装置20及び燃料電池装置30の状態情報を要求する。さらに、子機であるリモコン41,42は、所定時間毎に、それぞれ燃料電池装置31,32の状態情報を要求する。以下、この際のリモコン40〜42の処理を説明する。

0030

<通常時の処理>
親機であるリモコン40は、所定時間毎に、自機器に対応する燃料電池装置30に、燃料電池装置30の状態情報を要求する。燃料電池装置30は、リモコン40から状態情報の要求を受信すると、この要求の応答として燃料電池装置30の状態情報を、リモコン40に送信する。

0031

親機であるリモコン40は、燃料電池装置30の状態情報を取得すると、中継装置400及びネットワーク500を経由して、サーバ600に燃料電池装置30の状態情報を送信する。サーバ600は、中継装置400及びネットワーク500を経由して、リモコン40から燃料電池装置30の状態情報を取得し、保持する。

0032

さらに、親機であるリモコン40は、所定時間毎に、蓄電装置20に、蓄電装置20の状態情報を要求する。蓄電装置20は、リモコン40から状態情報の要求を受信すると、この要求の応答として蓄電装置20の状態情報を、リモコン40に送信する。

0033

親機であるリモコン40は、蓄電装置20の状態情報を取得すると、中継装置400及びネットワーク500を経由して、サーバ600に蓄電装置20の状態情報を送信する。サーバ600は、中継装置400及びネットワーク500を経由して、リモコン40から蓄電装置20の状態情報を取得し、保持する。

0034

次に、子機であるリモコン41,42に関する処理について、リモコン41を例に説明する。

0035

子機であるリモコン41は、所定時間毎に、自機器に対応する燃料電池装置31に、燃料電池装置31の状態情報を要求する。燃料電池装置31は、リモコン41から状態情報の要求を受信すると、この要求の応答として自装置の状態情報を、リモコン41に送信する。

0036

子機であるリモコン41は、燃料電池装置31の状態情報を取得すると、中継装置400及びネットワーク500を経由して、サーバ600に燃料電池装置31の状態情報を送信する。サーバ600は、中継装置400及びネットワーク500を経由して、リモコン41から燃料電池装置31の状態情報を取得し、保持する。

0037

ここで、親機であるリモコン40と親装置である燃料電池装置30との間の通信に不具合が生じると、親機であるリモコン40は、子機である他のリモコン(例えばリモコン41)に親機となるように要求等する。以下、この際のリモコン40〜42の処理を、通信異常発生時の処理として説明する。

0038

<通信異常発生時の処理>
親機であるリモコン40は、通常時の処理と同様に、自機器に対応する燃料電池装置30に、燃料電池装置30の状態情報を要求する。しかしながら、リモコン40と燃料電池装置30との間の通信には不具合が生じている。従って、燃料電池装置30は、リモコン40からこの要求を受信することができない。そのため、燃料電池装置30は、この要求に応じた応答として、自装置の状態情報を、リモコン40に送信することはできない。このように、リモコン40は、燃料電池装置30に状態情報を要求した場合に、例えば要求してから所定時間経過しても、燃料電池装置30からの応答がない場合、リモコン40と燃料電池装置30との間に通信異常が発生したことを検出する。

0039

その後、親機であるリモコン40は、子装置である燃料電池装置に対応する子機である他のリモコンに、中継装置400を経由して、親機となるよう要求する。リモコン40は、例えば、燃料電池装置30との間の通信経路が最も近い子装置である燃料電池装置31に対応するリモコン41に、親機となるよう要求する。又は、リモコン40は、運転時間が最も短い子装置である燃料電池装置に対応するリモコンに、親機となるよう要求してもよい。以下では、リモコン40が、子装置である燃料電池装置31に対応する子機であるリモコン41に親機となるよう要求するものとして説明する。

0040

子機であるリモコン41は、リモコン40からの要求を、中継装置400を経由して受信すると、自機器の設定を親機に変更する。さらに、リモコン41は、自機器の設定を親機に変更した旨を、リモコン40からの要求に対する応答として、中継装置400を経由してリモコン40に送信する。リモコン40は、この応答を、中継装置400を経由して受信すると、自機器の設定を子機に変更する。

0041

その後、親機となったリモコン41は、自機器に対応する燃料電池装置31に、自装置の設定を親装置に変更するよう要求する。燃料電池装置31は、リモコン41からこの要求を受信すると、自装置の設定を親装置に変更する。さらに、燃料電池装置31は、自装置の設定を親装置に変更した旨を、リモコン41からの要求の応答として、リモコン41に送信する。

0042

次に、親機となったリモコン41は、親装置に設定された燃料電池装置31を介して、親装置である他の燃料電池装置30の設定を子装置に変更させる。

0043

例えば、親機となったリモコン41は、親装置に設定された燃料電池装置31に、親装置である燃料電池装置30の設定を子装置に変更するよう要求する。燃料電池装置31は、リモコン41からこの要求を受信すると、燃料電池装置30に、自装置の設定を子装置に設定するよう要求する。燃料電池装置30は、燃料電池装置31からこの要求を受信すると、自装置の設定を子装置に変更する。

0044

一方、燃料電池装置30は、所定期間毎に行われるリモコン40との通信が途絶えると、安全性の観点から、停止処理を開始する。

0045

この後、親機となったリモコン41は、通常時と同様に、蓄電装置20及び燃料電池装置30〜32の運転状況を監視するために、所定期間毎に、蓄電装置20及び燃料電池装置30の状態情報を要求する。以下、この処理を説明する。

0046

親機となったリモコン41は、所定時間毎に、自機器に対応する燃料電池装置31に、燃料電池装置31の状態情報を要求する。親装置となった燃料電池装置31は、リモコン41から状態情報の要求を受信すると、この要求の応答として燃料電池装置31の状態情報を、リモコン41に送信する。

0047

その後、親機となったリモコン41は、燃料電池装置31の状態情報を取得すると、中継装置400及びネットワーク500を経由して、サーバ600に、燃料電池装置31の状態情報を送信する。サーバ600は、中継装置400及びネットワーク500を経由して、リモコン41から燃料電池装置31の状態情報を取得し、保持する。

0048

さらに、親機となったリモコン41は、リモコン40を介して蓄電装置20の状態情報を取得する。

0049

例えば、親機となったリモコン41は、中継装置400を経由して、リモコン40に、蓄電装置20の状態情報を要求する。リモコン40は、中継装置400を経由して、リモコン41からこの要求を受信すると、蓄電装置20に、蓄電装置20の状態情報を要求する。蓄電装置20は、リモコン40から状態情報の要求を受信すると、この要求の応答として蓄電装置20の状態情報を、リモコン40に送信する。リモコン40は、蓄電装置20の状態情報を取得すると、中継装置400を経由して、リモコン41に、リモコン41からの要求の応答として、蓄電装置20の状態情報を送信する。

0050

親機となったリモコン41は、リモコン40を介して蓄電装置20の状態情報を取得すると、中継装置400及びネットワーク500を経由してサーバ600に、蓄電装置20の状態情報を送信する。サーバ600は、中継装置400及びネットワーク500を経由して、リモコン41から燃料電池装置31の状態情報を取得し、保持する。

0051

ここで、リモコン40との通信が途絶えたことによって停止処理を開始した燃料電池装置30の停止処理が完了すると、負荷200の消費電力と、発電システム100の供給電力との間のバランス崩れる可能性がある。以下、このバランスを保つために、リモコン41が行う処理を、燃料電池装置の停止完了後の処理として説明する。

0052

<燃料電池装置の停止完了後の処理>
まず、親機であるリモコン41は、中継装置400及びネットワーク500を経由して、サーバ600に、負荷200の消費電力と、蓄電装置20の状態情報及び燃料電池装置30〜32の状態情報とを要求する。サーバ600は、この要求を取得すると、この要求の応答として、負荷200の消費電力と蓄電装置20の状態情報及び燃料電池装置30〜32の状態情報とを、中継装置400及びネットワーク500を経由してリモコン41に送信する。

0053

その後、親機であるリモコン41は、中継装置400及びネットワーク500を経由して、サーバ600から、負荷200の消費電力と、蓄電装置20の状態情報及び燃料電池装置30の状態情報とを取得する。

0054

すると、リモコン41は、取得した負荷200の消費電力及び燃料電池装置31,32の状態情報を用いて、負荷200の消費電力が、燃料電池装置31,32の発電電力の合計よりも、大きいか否か判定する。

0055

リモコン41は、負荷200の消費電力が燃料電池装置31,32の発電電力の合計よりも大きいと判定した場合、さらに蓄電装置20が充電中であるか否か判定する。リモコン41は、蓄電装置20が充電中であると判定した場合、燃料電池装置31,32の発電電力等による蓄電装置20の充電を停止させるために、中継装置400を経由して、リモコン40に、蓄電装置20の充電を停止させるよう要求する。リモコン41は、リモコン40からこの要求を受信すると、蓄電装置20に、充電を停止するよう要求する。

0056

このように、負荷200の消費電力が燃料電池装置31,32の発電電力の合計よりも大きく、かつ蓄電装置20が充電中である場合、親機であるリモコン41の処理によって、蓄電装置20の充電が停止される。

0057

一方、リモコン41は、負荷200の消費電力が燃料電池装置31,32の発電電力の合計よりも大きいと判定した場合であって、かつ蓄電装置20が充電中ではないと判定した場合、さらに蓄電装置20が待機中であるか否か判定する。リモコン41は、蓄電装置20が待機中であると判定した場合、中継装置400を経由して、リモコン40に、蓄電装置20を放電させるよう要求する。リモコン40は、リモコン41からこの要求を受信すると、蓄電装置20に、放電するよう要求する。

0058

このように、負荷200の消費電力が燃料電池装置31,32の発電電力の合計よりも大きく、かつ蓄電装置20が待機中である場合、親機であるリモコン41の処理によって、蓄電装置20を放電させる。

0059

さらに、親機であるリモコン41は、親装置である燃料電池装置31に、燃料電池装置30〜32全体の発電電力を増加させるよう要求する。この要求を受けると、親装置である燃料電池装置31は、自装置の発電量及び子装置である燃料電池装置32の発電量を増加させるよう制御する。

0060

このように、負荷200の消費電力が燃料電池装置31,32の発電電力の合計よりも大きい場合、親機であるリモコン41は、親装置である燃料電池装置31に、燃料電池装置30〜32全体の発電電力を増加させるよう要求する。

0061

一方、リモコン41は、負荷200の消費電力が燃料電池装置31,32の発電電力の合計よりも小さいと判定した場合、さらに蓄電装置20が充電中であるか否か判定する。リモコン41は、蓄電装置20が充電中ではないと判定した場合、さらに蓄電装置20の残量が所定閾値(例えば50%)を下回るか否か判定する。リモコン41は、蓄電装置20の残量が所定閾値を下回ると判定した場合、中継装置400を経由して、リモコン40に蓄電装置20を燃料電池装置31,32の発電電力で充電するよう要求する。リモコン40は、この要求を受信すると、蓄電装置20に、蓄電装置20を充電させるよう要求する。

0062

このように、負荷200の消費電力が燃料電池装置31,32の発電電力の合計よりも小さい場合、親機であるリモコン41の処理によって、蓄電装置20の充電が開始される。これにより、負荷200によって消費されない分の燃料電池装置31,32の発電電力が、蓄電装置20の充電に使用されるため、発電電力が無駄になることを防ぐことができる。さらに、蓄電装置20の残量が所定閾値以上である場合に、蓄電装置20の充電をしないようにすることで、充放電を繰り返すことによって蓄電装置20が劣化することを防ぐことができる。

0063

システム動作
以下、図2を参照して、本発明の一実施形態に係る発電システム100の通常時の動作の一例を説明する。なお、以下では、子機であるリモコン42の動作については説明を省略する。

0064

<通常時の動作>
親機であるリモコン40は、所定時間毎に、自機器に対応する燃料電池装置30に、燃料電池装置30の状態情報を要求する(ステップS101)。燃料電池装置30は、リモコン40から状態情報の要求を受信すると、この要求の応答として自装置の状態情報を、リモコン40に送信する(ステップS102)。

0065

親機であるリモコン40は、燃料電池装置30の状態情報を取得すると(ステップS103)、中継装置400及びネットワーク500を経由して、サーバ600に燃料電池装置30の状態情報を送信する(ステップS104)。サーバ600は、中継装置400及びネットワーク500を経由して、リモコン40から燃料電池装置30の状態情報を取得し(ステップS105)、保持する。

0066

また、親機であるリモコン40は、所定時間毎に、蓄電装置20に、蓄電装置20の状態情報を要求する(ステップS106)。蓄電装置20は、リモコン40から状態情報の要求を受信すると、この要求の応答として蓄電装置20の状態情報を、リモコン40に送信する(ステップS107)。

0067

親機であるリモコン40は、蓄電装置20の状態情報を取得すると(ステップS108)、中継装置400及びネットワーク500を経由してサーバ600に、蓄電装置20の状態情報を送信する(ステップS109)。サーバ600は、中継装置400及びネットワーク500を経由して、リモコン40から蓄電装置20の状態情報を取得し(ステップS110)、保持する。

0068

一方、子機であるリモコン41は、所定時間毎に、自機器に対応する燃料電池装置31に、燃料電池装置31の状態情報を要求する(ステップS111)。燃料電池装置31は、リモコン41から状態情報の要求を受信すると、この要求の応答として自装置の状態情報を、リモコン41に送信する(ステップS112)。

0069

子機であるリモコン41は、燃料電池装置31の状態情報を取得すると(ステップS113)、中継装置400及びネットワーク500を経由して、サーバ600に、燃料電池装置31の状態情報を送信する(ステップS114)。サーバ600は、中継装置400及びネットワーク500を経由して、リモコン41から燃料電池装置31の状態情報を取得し(ステップS115)、保持する。

0070

このように、ステップS101〜S115の処理を行うことで、発電システム100では、燃料電池装置30〜32の運転状況の監視を行っている。

0071

<通信異常発生時の処理の動作>
次に、親機であるリモコン40と親装置である燃料電池装置30との間の通信に不具合が生じた際の、本発明の一実施形態に係る発電システム100の動作の一例について、図3及び図4を参照して説明する。

0072

親機であるリモコン40は、図2に示すステップS101の処理と同様にして、自機器に対応する燃料電池装置30に、燃料電池装置30の状態情報を要求する(ステップS201)。しかしながら、リモコン40と燃料電池装置30との間の通信には不具合が生じている。従って、燃料電池装置30は、リモコン40からこの要求を受信することができない。そのため、燃料電池装置30は、この要求に応じた応答として、自装置の状態情報を、リモコン40に送信することはできない。このように、リモコン40は、燃料電池装置30に状態情報を要求した場合に、例えば要求してから所定時間経過しても、燃料電池装置30からの応答がない場合、リモコン40と燃料電池装置30との間に通信異常が発生したことを検出する(ステップS202)。

0073

その後、親機であるリモコン40は、子装置である燃料電池装置31に対応する子機であるリモコン41に、中継装置400を経由して、親機となるよう要求する(ステップS203)。

0074

子機であるリモコン41は、ステップS203の処理による要求を、中継装置400を経由して受信すると、自機器の設定を親機に変更する(ステップS204)。さらに、リモコン41は、自機器の設定を親機に変更した旨を、ステップS203の処理による要求に対する応答として、中継装置400を経由してリモコン40に送信する(ステップS205)。リモコン40は、この応答を、中継装置400を経由して受信すると、自機器の設定を子機に変更する(ステップS206)。

0075

その後、親機となったリモコン41は、自機器に対応する燃料電池装置31に、自装置の設定を親装置に変更するよう要求する(ステップS207)。燃料電池装置31は、リモコン41からこの要求を受信すると、自装置の設定を親装置に変更する(ステップS208)。さらに、燃料電池装置31は、自装置の設定を親装置に変更した旨を、ステップS207の処理による要求の応答として、リモコン41に送信する(ステップS209)。

0076

次に、親機となったリモコン41は、ステップS208の処理によって親装置に設定された燃料電池装置31に、親装置である燃料電池装置30の設定を子装置に変更するよう要求する(ステップS210)。燃料電池装置31は、リモコン41からこの要求を受信すると、燃料電池装置30に、自装置の設定を子装置に設定するよう要求する(ステップS211)。燃料電池装置30は、燃料電池装置31からこの要求を受信すると、自装置の設定を子装置に変更する(ステップS212)。さらに、燃料電池装置30は、自装置の設定を子装置に変更した旨を、ステップS211の処理による要求の応答として、燃料電池装置31に送信する(ステップS213)。燃料電池装置31は、この応答を受信すると、燃料電池装置30の設定を子装置に変更した旨を、ステップS210の処理による応答として、リモコン41に送信する(ステップS214)。

0077

一方、燃料電池装置30は、所定期間毎に行われるリモコン40との通信が途絶えると、安全性の観点から、停止処理を開始する(ステップS215)。

0078

このように、ステップS201〜S214の処理を行うことで、通信不具合によって親装置である燃料電池装置30が停止処理を開始しても、子装置である燃料電池装置31の設定が親装置に変更される。これにより、発電システム100では、親装置の不存在によって燃料電池装置が運転を継続できないといった事態を防ぐことができるため、信頼性を向上させることができる。

0079

次に、親機となったリモコン41は、図2に示すステップS101の処理と同様にして、所定期間毎に、自機器に対応する燃料電池装置31に、燃料電池装置31の状態情報を要求する(ステップS216)。親装置となった燃料電池装置31は、リモコン41から状態情報の要求を受信すると、この要求の応答として自装置の状態情報を、リモコン41に送信する(ステップS217)。

0080

親機となったリモコン41は、燃料電池装置31の状態情報を取得すると(ステップS218)、中継装置400及びネットワーク500を経由して、サーバ600に燃料電池装置31の状態情報を送信する(ステップS219)。サーバ600は、中継装置400及びネットワーク500を経由して、リモコン41から燃料電池装置31の状態情報を取得し(ステップS220)、保持する。

0081

このように、ステップS216〜S220の処理によって、親機となったリモコン41は、所定期間毎に、通常時と同様にして、燃料電池装置31の状態情報を取得する。従って、発電システム100では、リモコン41の設定が変更されても、燃料電池装置31の状態を引き続き監視することができる。

0082

さらに、親機となったリモコン41は、所定期間毎に、中継装置400を経由して、リモコン40に、蓄電装置20の状態情報を要求する(ステップS221)。リモコン40は、中継装置400を経由して、リモコン41からこの要求を受信すると、蓄電装置20に、蓄電装置20の状態情報を要求する(ステップS222)。蓄電装置20は、リモコン40から状態情報の要求を受信すると、この要求の応答として蓄電装置20の状態情報を、リモコン40に送信する(ステップS223)。リモコン40は、蓄電装置20の状態情報を取得すると(ステップS224)、中継装置400を経由して、リモコン41に、ステップS221の処理による要求の応答として、蓄電装置20の状態情報を送信する(ステップS225)。リモコン41は、蓄電装置20の状態情報を取得すると(ステップS226)、中継装置400及びネットワーク500を経由して、サーバ600に、蓄電装置20の状態情報を送信する(ステップS227)。サーバ600は、中継装置400及びネットワーク500を経由して、リモコン41から燃料電池装置31の状態情報を取得し(ステップS228)、保持する。

0083

このように、ステップS221〜S228の処理によって、親機となったリモコン41は、所定期間毎に、リモコン40を介して蓄電装置20の状態情報を取得する。従って、発電システム100では、リモコン40の設定が子機に変更されても、蓄電装置20の状態を引き続き監視することができる。

0084

なお、ステップS203の処理において、リモコン40は、リモコン42に親機となるよう要求してもよい。

0085

また、親機となったリモコン41は、燃料電池装置30に直ぐに停止処理を開始させるのではなく、一定時間運転を継続した後に、ステップS215の処理によって燃料電池装置30の停止処理を開始するよう要求してもよい。

0086

また、ステップS215の処理で燃料電池装置30が停止処理を開始する前に、リモコン40と燃料電池装置30との間の通信の不具合が解消した場合は、リモコン40は、自機器の設定を親機に戻してもよい。またこの際、リモコン40は、リモコン41に、リモコン41の設定を子機に変更するよう要求する。

0087

この後、ステップS215の処理で停止処理を開始した燃料電池装置30の停止処理が完了すると、負荷200の消費電力と、発電システム100の供給電力との間のバランスが崩れる可能性がある。このバランスを保つために、本実施形態に係る発電システム100が行う動作を、図5及ぶ図6を参照して説明する。

0088

<燃料電池装置の停止完了後の動作>
まず、親機であるリモコン41は、中継装置400及びネットワーク500を経由して、サーバ600に、負荷200の消費電力と、蓄電装置20の状態情報及び燃料電池装置30〜32の状態情報とを要求する(ステップS301)。サーバ600は、この要求を取得すると、この要求の応答として、負荷200の消費電力と蓄電装置20の状態情報及び燃料電池装置30〜32の状態情報とを、中継装置400及びネットワーク500を経由してリモコン41に送信する(ステップS302)。リモコン41は、中継装置400及びネットワーク500を経由して、サーバ600から、負荷200の消費電力と、蓄電装置20の状態情報及び燃料電池装置30の状態情報とを取得する(ステップS303)。

0089

次に、リモコン41は、ステップS303の処理で取得した負荷200の消費電力及び燃料電池装置31,32の状態情報を用いて、負荷200の消費電力が、燃料電池装置31,32の発電電力の合計よりも、大きいか否か判定する(ステップS304)。リモコン41は、負荷200の消費電力が燃料電池装置31,32の発電電力の合計よりも大きいと判定した場合(ステップS304:Yes)、ステップS305の処理に進む。一方、リモコン41は、負荷200の消費電力が燃料電池装置31,32の発電電力の合計よりも小さいと判定した場合(ステップS304:No)、ステップS314の処理(図6)に進む。

0090

ステップS305の処理では、リモコン41は、ステップS303の処理で取得した蓄電装置20の状態情報を用いて、蓄電装置20が充電中であるか否か判定する。リモコン41は、蓄電装置20が充電中であると判定した場合(ステップS305:Yes)、ステップS306の処理に進む。一方、リモコン41は、蓄電装置20が充電中ではないと判定した場合(ステップS305:No)、ステップS309の処理に進む。

0091

ステップS306の処理では、リモコン41は、燃料電池装置31,32の発電電力等による蓄電装置20の充電を停止させるために、中継装置400を経由して、リモコン40に、蓄電装置20の充電を停止させるよう要求する。リモコン40は、リモコン41からこの要求を受信すると、蓄電装置20に、充電を停止するよう要求する(ステップS307)。蓄電装置20は、リモコン40からこの要求を受信すると、充電を停止する(ステップS308)。

0092

このように、ステップS304〜S308の処理によって、負荷200の消費電力が燃料電池装置31,32の発電電力の合計よりも大きく、かつ蓄電装置20が充電中である場合、親機であるリモコン41の処理によって、蓄電装置20の充電が停止される。これにより、燃料電池装置30が停止しても、負荷200の消費電力と、発電システム100の供給電力との間のバランスを保つことができる。

0093

ステップS309の処理では、リモコン41は、ステップS303の処理で取得した蓄電装置20の状態情報を用いて、蓄電装置20が待機中であるか否か判定する。リモコン41は、蓄電装置20が待機中であると判定した場合(ステップS309:Yes)、ステップS310の処理に進む。一方、リモコン41は、蓄電装置20が待機中ではないと判定した場合(ステップS309:No)、ステップS313の処理に進む。

0094

ステップS310の処理では、リモコン41は、中継装置400を経由して、リモコン40に、蓄電装置20を放電させるよう要求する。リモコン40は、リモコン41からこの要求を受信すると、蓄電装置20に、放電するよう要求する(ステップS311)。蓄電装置20は、リモコン40からこの要求を受信すると、放電する(ステップS312)。

0095

このように、ステップS304〜S312の処理によって、負荷200の消費電力が燃料電池装置31,32の発電電力の合計よりも大きく、かつ蓄電装置20が待機中である場合、親機であるリモコン41の処理によって、蓄電装置20を放電させる。これにより、燃料電池装置30が停止しても、負荷200の消費電力と、発電システム100の供給電力との間のバランスを保つことができる。

0096

さらに、親機であるリモコン41は、親装置である燃料電池装置31に、燃料電池装置30〜32全体の発電電力を増加させるよう要求する(ステップS313)。この要求を受けると、親装置である燃料電池装置31は、自装置の発電量及び子装置である燃料電池装置32の発電量を増加させるよう制御する。

0097

このように、燃料電池装置30が停止して燃料電池装置30〜32全体の発電電力が低下しても、ステップS313の処理を行うことで、燃料電池装置30〜32全体の発電量を増加することができる。また、ステップS313の処理で燃料電池装置30〜32全体の発電量を増加させることで、蓄電装置20を急速放電させなくてもよくなる。これにより、急速放電によって蓄電装置20の劣化が進行することを防ぐことができる。

0098

図6の説明に進む。ステップS314の処理では、リモコン41は、ステップS305の処理と同様に、蓄電装置20が充電中であるか否か判定する。リモコン41は、蓄電装置20が充電中であると判定した場合(ステップS314:Yes)、処理を終了する。一方、リモコン41は、蓄電装置20が充電中ではないと判定した場合(ステップS314:No)、ステップS315の処理に進む。

0099

ステップS315の処理では、リモコン41は、ステップS303の処理で取得した蓄電装置20の状態情報を用いて、蓄電装置20の残量が所定閾値(例えば50%)を下回るか否か判定する。リモコン41は、蓄電装置20の残量が所定閾値を下回ると判定した場合(ステップS315:Yes)、ステップS316の処理に進む。一方、リモコン41は、蓄電装置20の残量が所定閾値以上であると判定した場合(ステップS315:No)、処理を終了する。

0100

ステップS316の処理では、リモコン41は、中継装置400を経由して、リモコン40に蓄電装置20を充電するよう要求する。リモコン40は、この要求を受信すると、蓄電装置20に、蓄電装置20を充電させるよう要求する。蓄電装置20は、この要求を受信すると、充電を開始する(ステップS318)。

0101

このように、ステップS304,S314,S315の処理を行うことで、負荷200の消費電力が燃料電池装置31,32の発電電力の合計よりも小さい場合、親機であるリモコン41の処理によって、蓄電装置20の充電が開始される。これにより、負荷200によって消費されない分の燃料電池装置31,32の発電電力が、蓄電装置20の充電に使用されるため、発電電力が無駄になることを防ぐことができる。さらに、ステップS315の処理によって蓄電装置20の残量が所定閾値以上である場合に、蓄電装置20の充電をしないようにすることで、充放電を繰り返すことによって蓄電装置20が劣化することを防ぐことができる。

0102

なお、リモコン41は、ステップS304の処理で負荷200の消費電力が燃料電池装置31,32の発電電力の合計よりも大きいと判定した場合、利用者節電するよう促してもよい。リモコン41は、例えば、リモコン41の表示部に、節電するよう表示し、利用者に提示する。

0103

また、ステップS308の処理で蓄電装置20の充電を停止させた後に、負荷200の消費電力が依然として燃料電池装置30〜32の発電電力の合計よりも大きい場合は、さらに蓄電装置20を放電させてもよい。

0104

また、ステップS313の処理は、蓄電装置20の充電を停止させた(又は蓄電装置20に放電させた)場合に、負荷200の消費電力が依然として燃料電池装置30〜32の発電電力の合計よりも大きい場合に、行うようにしてもよい。

0105

また、ステップS315の処理で蓄電装置20の残量が所定閾値以上であると判定し、蓄電装置20を充電させない場合は、リモコン41は、燃料電池装置31に、燃料電池装置30〜32全体の発電電力を低下させるよう要求してもよい。

0106

以上のように、発電システム100では、親機に設定されたリモコン40が、自機器に対応する燃料電池装置30との間に通信異常が発生したことを検出すると、子装置である燃料電池装置31に対応するリモコン41に親機となるよう要求する。そして、リモコン41は、この要求を受けると、自機器の設定を親機に変更し、さらに、自機器に対応する燃料電池装置31に、自装置の設定を親装置に変更するよう要求する。これにより、発電システム100では、親装置の不存在によって燃料電池装置が運転を継続できないといった事態を防ぐことができるため、信頼性を向上させることができる。

0107

さらに、近年では、太陽光発電装置、蓄電装置及び燃料電池装置等の多様な発電装置が市場に出回っている。そのため、需要家施設において、多様な発電装置を設置するケースが増えてきており、この場合、需要家施設では、多様な発電装置を統括的に制御するシステムが望まれる。ここで、発電システム100では、親機であるリモコンによって、蓄電装置20及び燃料電池装置30〜32を制御している。従って、発電システム100では、蓄電装置及び燃料電池装置といった多様な発電装置を統括的に制御することができるため、多様な発電装置を設置させた需要家施設に好適なものとなる。

0108

本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部、各ステップ等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部やステップ等を1つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。また、本発明について装置を中心に説明してきたが、本発明は装置が備えるプロセッサにより実行される方法、プログラム、又はプログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。

0109

10太陽光発電装置
20蓄電装置
30燃料電池装置(第1発電装置)
31,32 燃料電池装置(第2発電装置)
40リモコン(第1リモコン)
41,42 リモコン(第2リモコン)
100発電システム
200負荷
300電力系統
400中継装置
500ネットワーク
600 サーバ

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