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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024117020
(43)【公開日】2024-08-28
(54)【発明の名称】発電システム及び発電システムの制御方法
(51)【国際特許分類】
H01M 8/04302 20160101AFI20240821BHJP
H01M 8/249 20160101ALI20240821BHJP
H01M 8/04225 20160101ALI20240821BHJP
H01M 8/04858 20160101ALI20240821BHJP
H02J 7/00 20060101ALI20240821BHJP
H01M 8/10 20160101ALN20240821BHJP
【ＦＩ】
H01M8/04302
H01M8/249
H01M8/04225
H01M8/04858
H02J7/00 A
H02J7/00 303E
H01M8/10 101
【審査請求】有
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023022942
(22)【出願日】2023-02-16
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2024-07-09
(71)【出願人】
【識別番号】000005234
【氏名又は名称】富士電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(72)【発明者】
【氏名】高橋 正樹
(72)【発明者】
【氏名】三上 誠
【テーマコード（参考）】
5G503
5H126
5H127
【Ｆターム（参考）】
5G503AA05
5G503BA01
5G503BB02
5H126BB06
5H127AA06
5H127AB14
5H127AB29
5H127AC15
5H127DA01
5H127DC42
(57)【要約】
【課題】複数の燃料電池ユニットを備える発電システムにおいて、逆変換ユニットを効率よく稼働させる技術を提供する。
【解決手段】複数の燃料電池ユニットと、複数の逆変換ユニットと、を備え、前記複数の燃料電池ユニットのそれぞれの出力は、第１ノードに並列に接続され、前記複数の逆変換ユニットのそれぞれの入力は、前記第１ノードに接続される第２ノードから並列に接続される発電システム。
【選択図】図１
【解決手段】複数の燃料電池ユニットと、複数の逆変換ユニットと、を備え、前記複数の燃料電池ユニットのそれぞれの出力は、第１ノードに並列に接続され、前記複数の逆変換ユニットのそれぞれの入力は、前記第１ノードに接続される第２ノードから並列に接続される発電システム。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の燃料電池ユニットと、
複数の逆変換ユニットと、
を備え、
前記複数の燃料電池ユニットのそれぞれの出力は、第１ノードに並列に接続され、
前記複数の逆変換ユニットのそれぞれの入力は、前記第１ノードに接続される第２ノードから並列に接続される、
発電システム。
複数の逆変換ユニットと、
を備え、
前記複数の燃料電池ユニットのそれぞれの出力は、第１ノードに並列に接続され、
前記複数の逆変換ユニットのそれぞれの入力は、前記第１ノードに接続される第２ノードから並列に接続される、
発電システム。
【請求項2】
前記第１ノードに接続される蓄電ユニットと、を更に備える、
請求項１に記載の発電システム。
請求項１に記載の発電システム。
【請求項3】
前記複数の燃料電池ユニットのそれぞれと、前記複数の逆変換ユニットのそれぞれと、前記蓄電ユニットと、を制御する制御ユニットと、
を更に備え、
前記制御ユニットは、前記複数の燃料電池ユニットのすべてが停止している状態から、前記複数の燃料電池ユニットの少なくとも２台の前記燃料電池ユニットを起動する際に、前記複数の燃料電池ユニットのいずれかの第１燃料電池ユニットのみを起動するように制御し、前記第１燃料電池ユニットが起動後に、前記複数の燃料電池ユニットにおける前記第１燃料電池ユニット以外の前記燃料電池ユニットを起動するように制御する、
請求項２に記載の発電システム。
を更に備え、
前記制御ユニットは、前記複数の燃料電池ユニットのすべてが停止している状態から、前記複数の燃料電池ユニットの少なくとも２台の前記燃料電池ユニットを起動する際に、前記複数の燃料電池ユニットのいずれかの第１燃料電池ユニットのみを起動するように制御し、前記第１燃料電池ユニットが起動後に、前記複数の燃料電池ユニットにおける前記第１燃料電池ユニット以外の前記燃料電池ユニットを起動するように制御する、
請求項２に記載の発電システム。
【請求項4】
前記複数の燃料電池ユニットのそれぞれと、前記複数の逆変換ユニットのそれぞれと、前記蓄電ユニットと、を制御する制御ユニットと、
を更に備え、
前記制御ユニットは、前記複数の燃料電池ユニットのすべてが停止している状態から、前記複数の燃料電池ユニットの少なくとも２台の前記燃料電池ユニットを起動する際に、前記複数の燃料電池ユニットのいずれかの第１燃料電池ユニットのみを起動するように制御し、前記第１燃料電池ユニットが起動して、前記蓄電ユニットにおける電圧が予め定められた範囲内に収束した後に、前記複数の燃料電池ユニットにおける前記第１燃料電池ユニット以外の前記燃料電池ユニットを起動するように制御する、
請求項２に記載の発電システム。
を更に備え、
前記制御ユニットは、前記複数の燃料電池ユニットのすべてが停止している状態から、前記複数の燃料電池ユニットの少なくとも２台の前記燃料電池ユニットを起動する際に、前記複数の燃料電池ユニットのいずれかの第１燃料電池ユニットのみを起動するように制御し、前記第１燃料電池ユニットが起動して、前記蓄電ユニットにおける電圧が予め定められた範囲内に収束した後に、前記複数の燃料電池ユニットにおける前記第１燃料電池ユニット以外の前記燃料電池ユニットを起動するように制御する、
請求項２に記載の発電システム。
【請求項5】
前記制御ユニットは、前記第１燃料電池ユニットが起動後に、前記複数の燃料電池ユニットにおいて、起動していない前記燃料電池ユニットを１台ずつ順に起動する、
請求項３に記載の発電システム。
請求項３に記載の発電システム。
【請求項6】
前記制御ユニットは、前記第１燃料電池ユニットが起動後に、前記複数の燃料電池ユニットにおいて、起動していない前記燃料電池ユニットを複数台、同時に起動する、
請求項３に記載の発電システム。
請求項３に記載の発電システム。
【請求項7】
前記蓄電ユニットの容量は、前記複数の燃料電池ユニットのいずれかを起動できる起動最小容量より大きく、前記起動最小容量の２倍より小さい
請求項３に記載の発電システム。
請求項３に記載の発電システム。
【請求項8】
前記制御ユニットは、前記複数の燃料電池ユニットにおいて起動している前記燃料電池ユニットの台数に応じて、前記複数の逆変換ユニットのそれぞれの出力を変更させる、
請求項３に記載の発電システム。
請求項３に記載の発電システム。
【請求項9】
前記複数の燃料電池ユニットのそれぞれと、前記複数の逆変換ユニットのそれぞれと、前記蓄電ユニットと、を制御する制御ユニットと、
を更に備え、
前記制御ユニットは、前記複数の燃料電池ユニットの少なくとも２台の前記燃料電池ユニットにおける出力を低減する際に、前記複数の燃料電池ユニットのいずれかの第２燃料電池ユニットのみにおける出力を低減するように制御し、前記第２燃料電池ユニットにおける出力を低減した後に、前記複数の燃料電池ユニットにおける前記第２燃料電池ユニット以外の前記燃料電池ユニットにおける出力を低減するように制御する、
請求項２に記載の発電システム。
を更に備え、
前記制御ユニットは、前記複数の燃料電池ユニットの少なくとも２台の前記燃料電池ユニットにおける出力を低減する際に、前記複数の燃料電池ユニットのいずれかの第２燃料電池ユニットのみにおける出力を低減するように制御し、前記第２燃料電池ユニットにおける出力を低減した後に、前記複数の燃料電池ユニットにおける前記第２燃料電池ユニット以外の前記燃料電池ユニットにおける出力を低減するように制御する、
請求項２に記載の発電システム。
【請求項10】
複数の変圧器を更に備え、
前記複数の逆変換ユニットのそれぞれは、前記複数の変圧器のいずれか一つに接続される、
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の発電システム。
前記複数の逆変換ユニットのそれぞれは、前記複数の変圧器のいずれか一つに接続される、
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の発電システム。
【請求項11】
複数の燃料電池ユニットと、
複数の逆変換ユニットと、
蓄電ユニットと、
を備え、
前記複数の燃料電池ユニットのそれぞれの出力は、第１ノードに並列に接続され、
前記複数の逆変換ユニットのそれぞれの入力は、前記第１ノードに接続される第２ノードから並列に接続され、
前記蓄電ユニットは、前記第１ノードに接続される発電システムの制御方法であって、
前記複数の燃料電池ユニットのすべてが停止している状態から、前記複数の燃料電池ユニットの少なくとも２台の前記燃料電池ユニットを起動する際に、
前記複数の燃料電池ユニットのいずれかの第１燃料電池ユニットのみを起動するように制御する工程と、
前記第１燃料電池ユニットが起動後に、前記複数の燃料電池ユニットにおける前記第１燃料電池ユニット以外の前記燃料電池ユニットを起動する工程と、
を含む、
発電システムの制御方法。
複数の逆変換ユニットと、
蓄電ユニットと、
を備え、
前記複数の燃料電池ユニットのそれぞれの出力は、第１ノードに並列に接続され、
前記複数の逆変換ユニットのそれぞれの入力は、前記第１ノードに接続される第２ノードから並列に接続され、
前記蓄電ユニットは、前記第１ノードに接続される発電システムの制御方法であって、
前記複数の燃料電池ユニットのすべてが停止している状態から、前記複数の燃料電池ユニットの少なくとも２台の前記燃料電池ユニットを起動する際に、
前記複数の燃料電池ユニットのいずれかの第１燃料電池ユニットのみを起動するように制御する工程と、
前記第１燃料電池ユニットが起動後に、前記複数の燃料電池ユニットにおける前記第１燃料電池ユニット以外の前記燃料電池ユニットを起動する工程と、
を含む、
発電システムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、発電システム及び発電システムの制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、第１燃料電池発電システムと、第２燃料電池発電システムと、を備える燃料電池発電システムが開示されている。特許文献１には、第１燃料電池発電システム及び第２燃料電池発電システムのそれぞれが、燃料電池と、燃料電池が発電する直流電力を交流電力に変換するインバータと、を備えることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２１－０８９８８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
燃料電池において、出力を停止してリフレッシュを行う場合がある。複数の燃料電池ユニットを備える発電システムにおいて、複数の燃料電池ユニットのいずれかがリフレッシュのために停止しているときに、燃料電池ユニットからの直流電力を交流電力に変換する逆変換ユニットを効率よく稼働させることが求められている。
【0005】
本開示は、複数の燃料電池ユニットを備える発電システムにおいて、逆変換ユニットを効率よく稼働させる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一の態様によれば、複数の燃料電池ユニットと、複数の逆変換ユニットと、を備え、前記複数の燃料電池ユニットのそれぞれの出力は、第１ノードに並列に接続され、前記複数の逆変換ユニットのそれぞれの入力は、前記第１ノードに接続される第２ノードから並列に接続される発電システムを提供する。
【発明の効果】
【0007】
本開示によれば、複数の燃料電池ユニットを備える発電システムにおいて、逆変換ユニットを効率よく稼働できる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【0010】
なお、各実施形態に係る明細書及び図面の記載に関して、実質的に同一の又は対応する機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省略する場合がある。また、理解を容易にするために、図面における各部の縮尺は、実際とは異なる場合がある。
【0011】
平行、直角、直交、水平、垂直、上下、左右及び前後等の方向には、実施形態の効果を損なわない程度のずれが許容される。角部の形状は、直角に限られず、丸みを帯びてもよい。平行、直角、直交、水平、垂直には、それぞれ略平行、略直角、略直交、略水平、略垂直が含まれてもよい。
【0012】
例えば、略平行は、２つの線あるいは２つの面が互いに完全に平行でなくても、製造上許容される範囲内であれば互いに平行として扱うことができることを意味する。他の略直角、略直交、略水平及び略垂直のそれぞれについても、略平行と同様に、２つの線又は２つの面の相互の位置関係が製造上許容される範囲内であればそれぞれに該当することが意図される。
【0013】
本実施形態に係る発電システムについて説明する。図１は、本実施形態に係る発電システムの一例である発電システム１の概略を示す図である。
【0014】
本実施形態に係る発電システムは、燃料電池を用いた発電システムである。本実施形態に係る発電システムは、発電した電力を交流電力系統に供給する。本実施形態に係る発電システムは、複数の燃料電池ユニットと、複数の逆変換ユニットと、を備える。例えば、本実施形態に係る発電システムの一例である発電システム１は、４台の燃料電池ユニットと、３台の逆変換ユニットと、を備える。発電システム１は、発電した電力を交流電力系統ＡＣＰＧに供給する。
【0015】
燃料電池ユニットは、水素と酸素を化学反応させることにより電気を発生させる。逆変換ユニットは、燃料電池ユニットから出力した直流電力を交流電力に変換する。
【0016】
より具体的に説明すると、発電システム１は、燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄを備える。また、発電システム１は、逆変換ユニット２０Ａ、逆変換ユニット２０Ｂ及び逆変換ユニット２０Ｃを備える。
【0017】
なお、本実施形態に係る発電システムにおいて、燃料電池ユニットの台数は、逆変換ユニットの台数と同じでもよいし、異なっていてもよい。また、逆変換ユニットの台数は、１台でもよい。
【0018】
本実施形態に係る発電システムにおいて、複数の燃料電池ユニットのそれぞれの出力は、第１ノードに並列に接続される。複数の燃料電池ユニットのそれぞれの出力を第１ノードに並列に接続させることにより、複数の燃料電池ユニットのそれぞれの出力を並列で結合する。例えば、本実施形態に係る発電システムの一例である発電システム１において、燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄのすべての出力は、ノードＮＤ１に並列に接続される。ノードＮＤ１が第１ノードの一例である。
【0019】
なお、ノードＮＤ１に並列に接続されるという場合、ノードＮＤ１においてすべてが並列に接続される場合に限らない。例えば、ノードＮＤ１に接続される前に、一部が接続されて、最終的にノードＮＤ１においてすべてが接続される場合も、ノードＮＤ１に並列に接続される場合に含まれる。
【0020】
また、本実施形態に係る発電システムにおいて、複数の逆変換ユニットのそれぞれの入力は、第１ノードに接続される第２ノードに並列に接続される。複数の逆変換ユニットのそれぞれの入力が第１ノードに接続される第２ノードに並列に接続されることにより、複数の燃料電池ユニットのそれぞれの出力が結合された出力が複数の逆変換ユニットに分配される。例えば、本実施形態に係る発電システムの一例である発電システム１において、逆変換ユニット２０Ａ、逆変換ユニット２０Ｂ及び逆変換ユニット２０Ｃのそれぞれの入力は、ノードＮＤ２に並列に接続される。ノードＮＤ２は、配線ＷＬを介してノードＮＤ１に接続される。ノードＮＤ２は第２ノードの一例である。
【0021】
なお、ノードＮＤ２に並列に接続されるという場合、ノードＮＤ２においてすべてが並列に接続される場合に限らない。例えば、ノードＮＤ２に接続される前に、一部が接続されて、最終的にノードＮＤ２においてすべてが接続される場合も、ノードＮＤ２に並列に接続される場合に含まれる。
【0022】
また、本実施形態に係る発電システムは、第１ノードに接続する蓄電ユニットを備える。蓄電ユニットは、第１ノードにおける電圧に応じて、第１ノードから電力を充電するとともに、第１ノードに電力を放電する。例えば、本実施形態に係る発電システムの一例である発電システム１は、ノードＮＤ１に接続する蓄電ユニット４０を備える。
【0023】
さらに、本実施形態に係る発電システムは、複数の燃料電池ユニットのそれぞれと、複数の逆変換ユニットのそれぞれと、蓄電ユニットと、を制御する制御ユニットを備える。例えば、本実施形態に係る発電システムの一例である発電システム１は、制御ユニット５０を備える。制御ユニット５０は、燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄのそれぞれを制御する。また、制御ユニット５０は、逆変換ユニット２０Ａ、逆変換ユニット２０Ｂ及び逆変換ユニット２０Ｃのそれぞれを制御する。さらに、制御ユニット５０は、蓄電ユニット４０を制御する。
【0024】
また、本実施形態に係る発電システムは、複数の逆変換ユニットのそれぞれと交流電力系統との間に変圧器を備える。本実施形態に係る発電システムは、複数の変圧器を備える。本実施形態に係る発電システムにおける複数の逆変換ユニットのそれぞれは、複数の変圧器のいずれか一つと接続する。例えば、本実施形態に係る発電システムの一例である発電システム１は、変圧器３０Ａ、変圧器３０Ｂ及び変圧器３０Ｃを備える。逆変換ユニット２０Ａの出力は変圧器３０Ａに接続する。逆変換ユニット２０Ｂの出力は変圧器３０Ｂに接続する。逆変換ユニット２０Ｃの出力は変圧器３０Ｃに接続する。変圧器３０Ａ、変圧器３０Ｂ及び変圧器３０Ｃのそれぞれの出力は、ノードＮＤ３に並列に接続されて、交流電力系統ＡＣＰＧに接続される。
【0025】
次に、本実施形態に係る発電システムが備える燃料電池ユニット、逆変換ユニット及び制御ユニットのそれぞれの詳細について、本実施形態に係る発電システムの一例である発電システム１を用いて説明する。
【0026】
［燃料電池ユニット］
燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄのそれぞれは、水素と酸素を化学反応させることにより電気を発生させる。燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄのそれぞれは、燃料電池セル１１を備える。
燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄのそれぞれは、水素と酸素を化学反応させることにより電気を発生させる。燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄのそれぞれは、燃料電池セル１１を備える。
【0027】
燃料電池セル１１は、供給される水素と、空気に含まれる酸素とを化学反応させることにより電気を発生させる。燃料電池セル１１は、例えば、固体高分子形燃料電池（ＰＥＦＣ：Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ）である。固体高分子形燃料電池である燃料電池セル１１は、多数の単セルを積層したスタック構造を有する。
【0028】
固体高分子形燃料電池である燃料電池セル１１における単セルは、高分子電解質膜と、高分子電解質膜の両側面に設けられた一対の電極と、を備える膜－電極アッセンブリ（ＭＥＡ：Ｍｅｍｂｒａｎｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ａｓｓｅｍｂｌｙ）を備える。高分子電解質膜は、水素イオンを選択的に輸送する。また、一つの電極のそれぞれは、多孔質材料により形成される。一対の電極のそれぞれは、例えば、白金系の金属触媒（電極触媒）を担持するカーボン粉末を主成分とする触媒層と、通気性及び電子導電性を併せ持つガス拡散層と、を有する。さらに、単セルは、膜－電極アッセンブリ（ＭＥＡ）を両側から挟み込む一対のセパレータを有する。
【0029】
燃料電池セル１１により発生した電気は、昇圧コンバータにより昇圧されて燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄのそれぞれから出力される。
【0030】
燃料電池セル１１は、発電する際に熱を発生する。燃料電池セル１１は、発生する熱により温度が上昇するため冷却する必要がある。燃料電池セル１１は、燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄのそれぞれの外部から供給される冷却液により冷却される。
【0031】
［逆変換ユニット］
逆変換ユニット２０Ａ、逆変換ユニット２０Ｂ及び逆変換ユニット２０Ｃのそれぞれは、燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄのそれぞれから出力された直流電力を交流電力に変換する。逆変換ユニット２０Ａ、逆変換ユニット２０Ｂ及び逆変換ユニット２０Ｃのそれぞれは、いわゆるインバータである。インバータは、例えば、パワーコンディショナ（ＰＣＳ：Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）又は系統連系インバータである。
逆変換ユニット２０Ａ、逆変換ユニット２０Ｂ及び逆変換ユニット２０Ｃのそれぞれは、燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄのそれぞれから出力された直流電力を交流電力に変換する。逆変換ユニット２０Ａ、逆変換ユニット２０Ｂ及び逆変換ユニット２０Ｃのそれぞれは、いわゆるインバータである。インバータは、例えば、パワーコンディショナ（ＰＣＳ：Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）又は系統連系インバータである。
【0032】
［変圧器］
変圧器３０Ａは、逆変換ユニット２０Ａから出力された交流電力の電圧を変換するとともに、交流電力系統ＡＣＰＧと逆変換ユニット２０Ａとの間を絶縁する。変圧器３０Ａは、いわゆる、絶縁変圧器である。変圧器３０Ｂ及び変圧器３０Ｃのそれぞれについても、変圧器３０Ａと同様である。
変圧器３０Ａは、逆変換ユニット２０Ａから出力された交流電力の電圧を変換するとともに、交流電力系統ＡＣＰＧと逆変換ユニット２０Ａとの間を絶縁する。変圧器３０Ａは、いわゆる、絶縁変圧器である。変圧器３０Ｂ及び変圧器３０Ｃのそれぞれについても、変圧器３０Ａと同様である。
【0033】
［蓄電ユニット］
蓄電ユニット４０は、ノードＮＤ１から電力を充電するとともに、ノードＮＤ１に電力を放電する。蓄電ユニット４０は、二次電池である。蓄電ユニット４０は、例えば、リチウムイオンバッテリ、リチウムイオンキャパシタ又は電気二重層キャパシタである。蓄電ユニット４０は、例えば、直列又は並列に接続された複数の電池を含むものでもよい。
蓄電ユニット４０は、ノードＮＤ１から電力を充電するとともに、ノードＮＤ１に電力を放電する。蓄電ユニット４０は、二次電池である。蓄電ユニット４０は、例えば、リチウムイオンバッテリ、リチウムイオンキャパシタ又は電気二重層キャパシタである。蓄電ユニット４０は、例えば、直列又は並列に接続された複数の電池を含むものでもよい。
【0034】
蓄電ユニット４０は、燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄと、逆変換ユニット２０Ａ、逆変換ユニット２０Ｂ及び逆変換ユニット２０Ｃにおける変動を充放電することにより補う。例えば、蓄電ユニット４０は、燃料電池ユニット及び逆変換ユニットのそれぞれにおける負荷変動又は起動停止による変動を抑制する。
【0035】
発電システム１において、足りない電力は蓄電ユニット４０から放電し、余った電力は蓄電ユニット４０へ充電することで、発電システム１における出力変動に対応できる。
【0036】
蓄電ユニット４０における容量について説明する。蓄電ユニット４０における電圧は、燃料電池ユニットの起動停止及び負荷変化により変動する。例えば、燃料電池ユニットは、起動時に、蓄電ユニット４０に充電された電力を使う。したがって、燃料電池ユニットの起動時に、蓄電ユニット４０における電圧は下がる。また、逆変換ユニットより先に燃料電池ユニットを停止した場合、蓄電ユニット４０における電圧は下がる。一方、燃料電池ユニットより先に逆変換ユニットを停止した場合、蓄電ユニット４０における電圧は上がる。
【0037】
したがって、例えば、燃料電池ユニットを複数台同時に立ち上げると、蓄電ユニット４０における電圧が早く下がる。したがって、後述するように、蓄電ユニット４０のみを用いて燃料電池ユニットを起動する場合、複数台の同時起動を行わずに、１台のみを起動する。したがって、蓄電ユニット４０の容量は、複数の燃料電池ユニットのいずれかを起動できる起動最小容量より大きく、起動最小容量の２倍より小さくする。蓄電ユニット４０のみを用いて燃料電池ユニットを起動する場合、１台のみを起動することによって、蓄電ユニット４０の容量を下げて、コストを低減できる。
【0038】
なお、蓄電ユニット４０の容量は、起動停止、負荷変化、緊急停止などにおいて、蓄電ユニットの範囲内に収めることを前提に決める。例えば、蓄電ユニット４０として、リチウムイオンキャパシタを採用する場合、例えば、６０キロワットの出力を行っている状態から急停止しても、２秒間程度、蓄電ユニット４０で動作可能なように定める。
【0039】
［制御ユニット］
制御ユニット５０は、燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄと、逆変換ユニット２０Ａ、逆変換ユニット２０Ｂ及び逆変換ユニット２０Ｃと、蓄電ユニット４０と、を制御する。
制御ユニット５０は、燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄと、逆変換ユニット２０Ａ、逆変換ユニット２０Ｂ及び逆変換ユニット２０Ｃと、蓄電ユニット４０と、を制御する。
【0040】
制御ユニット５０の機能（制御ユニット５０が行う処理）は、例えば、メモリに記憶されたプログラムによって、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のプロセッサが動作することにより実現される。制御ユニット５０の機能は、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）又はＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）によって実現されてもよい。
【0041】
＜発電システムの動作＞
次に、本実施形態に係る発電システムの動作について、発電システム１を用いて説明する。
次に、本実施形態に係る発電システムの動作について、発電システム１を用いて説明する。
【0042】
燃料電池を用いた定置式発電システムは安定した連続出力が求められる。燃料電池として固体高分子形燃料電池を用いた場合に、燃料電池を断続的に停止してリフレッシュする。燃料電池をリフレッシュすることで、燃料電池の劣化を防止し、燃料電池の性能を維持できる。
【0043】
本実施形態に係る発電システムは、複数の燃料電池モジュールを用いて、交互に運転と停止を繰り返すことで一定の連続した出力を得る。
【0044】
発電システム１における燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄのそれぞれの動作の一例を図２に示す。図２は、本実施形態に係る発電システムの一例である発電システム１における燃料電池ユニットの出力について説明する図である。
【0045】
図２の横軸は時間、縦軸は燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄのそれぞれの出力を示す。
【0046】
図２において、燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄは、順に発電を停止してリフレッシュする。図２に示す例において、最初に、燃料電池ユニット１０Ａが停止し、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄが動作する。なお、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄのそれぞれにおける出力は等しくなるように制御される。次に、燃料電池ユニット１０Ａが起動するとともに、燃料電池ユニット１０Ｂが停止する。そして、燃料電池ユニット１０Ｂが停止し、燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄが動作する。以降、燃料電池ユニット１０Ｃ、燃料電池ユニット１０Ｄの順で停止し、同様の動作を繰り返す。
【0047】
図２に示すように燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄが動作したときの逆変換ユニット２０Ａ、逆変換ユニット２０Ｂ及び逆変換ユニット２０Ｃのそれぞれの動作について説明する。図３は、本実施形態に係る発電システムの一例である発電システム１における逆変換装置の出力について説明する図である。
【0048】
図３の横軸は時間、縦軸は逆変換ユニット２０Ａ、逆変換ユニット２０Ｂ及び逆変換ユニット２０Ｃのそれぞれの出力を示す。
【0049】
図３において、逆変換ユニット２０Ａ、逆変換ユニット２０Ｂ及び逆変換ユニット２０Ｃのそれぞれは、一定の出力で動作する。発電システム１によれば、図３のように、逆変換ユニット２０Ａ、逆変換ユニット２０Ｂ及び逆変換ユニット２０Ｃのそれぞれの出力を一定にした状態で動作できる。
【0050】
【0051】
【0052】
例えば、発電システム１が１００キロワットの電力を出力する運転を行う場合、発電システム１は、４台の燃料電池ユニットのうち、リフレッシュ運転を行っていない３台の燃料電池ユニットにより、合計１００キロワットの電力を出力する。したがって、制御ユニット５０は、３台の燃料電池ユニットのそれぞれが均等に３３．３キロワット出力するように制御する。また、制御ユニット５０は、３台の逆変換ユニットのそれぞれが均等に３３．３キロワット出力するように制御する。
【0053】
なお、例えば、３台の逆変換ユニットのうち１台の逆変換ユニットが故障した場合、制御ユニット５０は、常時逆変換ユニットの運転状態を監視しているので、すぐに２台の逆変換ユニットにより運転するように切り替える。燃料電池ユニットについても同様に、複数の燃料電池ユニットのいずれかに異常が発生した場合、残る燃料電池ユニットにより運転するように切り替える。
【0054】
なお、上記の例では、複数の燃料電池ユニットのそれぞれに均等に出力を割り当て、複数の逆変換ユニットのそれぞれに均等に出力を割り当てているが、出力の割り当ては均等である場合に限らない。例えば、複数の燃料電池ユニットのそれぞれにおいて、出力の割り当てを異ならせてもよい。同様に、複数の逆変換ユニットのそれぞれにおいて、出力の割り当てを異ならせてもよい。
【0055】
ここで、燃料電池ユニットと逆変換ユニットが１対１で接続している参考例について説明する。図１４は、参考例の発電システム１ｚの概略を示す図である。
【0056】
発電システム１ｚは、発電システム１と同様に、燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄを備える。発電システム１ｚにおける燃料電池ユニット１０Ａは、逆変換ユニット２０Ａと蓄電ユニット４０Ａに接続する。発電システム１ｚにおける逆変換ユニット２０Ａは、変圧器３０Ａを介して交流電力系統ＡＣＰＧに接続する。
【0057】
同様に、発電システム１ｚにおける燃料電池ユニット１０Ｂは、逆変換ユニット２０Ｂと蓄電ユニット４０Ｂに接続する。発電システム１ｚにおける逆変換ユニット２０Ｂは、変圧器３０Ｂを介して交流電力系統ＡＣＰＧに接続する。発電システム１ｚにおける燃料電池ユニット１０Ｃは、逆変換ユニット２０Ｃと蓄電ユニット４０Ｃに接続する。発電システム１ｚにおける逆変換ユニット２０Ｃは、変圧器３０Ｃを介して交流電力系統ＡＣＰＧに接続する。発電システム１ｚにおける燃料電池ユニット１０Ｄは、逆変換ユニット２０Ｄと蓄電ユニット４０Ｄに接続する。発電システム１ｚにおける逆変換ユニット２０Ｄは、変圧器３０Ｄを介して交流電力系統ＡＣＰＧに接続する。
【0058】
各構成要素の詳細については、発電システム１における説明を参照することとして、ここでは説明を省略する。
【0059】
発電システム１ｚにおいて、図２に示すように燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄのそれぞれを動作させる場合について説明する。発電システム１ｚにおいて、逆変換ユニット２０Ａは燃料電池ユニット１０Ａの動作に同期して動作する。すなわち、燃料電池ユニット１０Ａが動作を停止すると、逆変換ユニット２０Ａも動作を停止する。そして、燃料電池ユニット１０Ａが動作を開始すると、逆変換ユニット２０Ａも動作を開始する。燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄのそれぞれについても、燃料電池ユニット１０Ａと同様に動作する。
【0060】
図１５は、参考例の発電システム１ｚにおける逆変換装置の出力について説明する図である。図１５に示すように、参考例の発電システム１ｚは、逆変換ユニット２０Ａ、逆変換ユニット２０Ｂ、逆変換ユニット２０Ｃ及び逆変換ユニット２０Ｄのそれぞれは、動作と停止を繰り返す。
【0061】
参考例の発電システム１ｚにおいて、発電システム１ｚが備える複数の逆変換ユニットのそれぞれは、運転と停止とを頻繁に繰り返すことにより耐久性が低下する場合がある。
【0062】
本実施形態に係る発電システムによれば、複数の逆変換ユニットのそれぞれの出力を変動させることなく動作できることから、耐久性の低下を抑制できる。
【0063】
また、参考例の発電システム１ｚは、燃料電池ユニットと同容量の逆変換ユニットとを１対１で接続する。したがって、発電システム１ｚが備える複数の逆変換ユニットにおける合計容量は、必要出力以上となり過剰となる。また、参考例の発電システム１ｚは、複数の逆変換ユニットの一部が停止することにより、複数の逆変換ユニットにおける稼働率が低下する。
【0064】
本実施形態に係る発電システムによれば、複数の燃料電池ユニットに接続する複数の逆変換ユニットの合計容量を発電システムに合わせて選定できる。また、本実施形態に係る発電システムによれば、複数の燃料電池ユニットに接続する複数の逆変換ユニットを選択する自由度を高くできる。
【0065】
さらに、参考例の発電システム１ｚは、燃料電池ユニットと逆変換ユニットとを１対１で配線して、制御する必要がある。したがって、参考例の発電システム１ｚは、多数の燃料電池ユニットを並列使用する場合、配線の敷設および制御が煩雑となる。また、参考例の発電システム１ｚは、出力の基準となる蓄電ユニットの数も比例して増加する。
【0066】
本実施形態に係る発電システムによれば、配線及び制御を簡略化することができる。例えば、図１において、ノードＮＤ１とノードＮＤ２との間を１本の配線ＷＬにより接続することにより、燃料電池ユニットと逆変換ユニットとを距離を開けて設置する場合も、配線を簡略化できる。また、本実施形態に係る発電システムによれば、接続する蓄電ユニットを減らすことができる。
【0067】
＜発電システムにおける燃料電池ユニットの起動＞
［第１例］
本実施形態に係る発電システムにおける燃料電池ユニットの起動の第１例について、発電システム１を用いて説明する。本実施形態に係る発電システムにおける燃料電池ユニットの起動について説明することにより、発電システムの制御方法に含まれる工程について説明する。図５及び図６のそれぞれは、本実施形態に係る発電システムの一例である発電システム１における燃料電池ユニットの起動手順の第１例を説明するフロー図である。図７は、本実施形態に係る発電システムの一例である発電システム１における燃料電池ユニットの起動における動作を説明する図である。
［第１例］
本実施形態に係る発電システムにおける燃料電池ユニットの起動の第１例について、発電システム１を用いて説明する。本実施形態に係る発電システムにおける燃料電池ユニットの起動について説明することにより、発電システムの制御方法に含まれる工程について説明する。図５及び図６のそれぞれは、本実施形態に係る発電システムの一例である発電システム１における燃料電池ユニットの起動手順の第１例を説明するフロー図である。図７は、本実施形態に係る発電システムの一例である発電システム１における燃料電池ユニットの起動における動作を説明する図である。
【0068】
図７の横軸は時間、縦軸は、複数の燃料電池ユニットのそれぞれの出力、蓄電ユニットの電圧及び複数の逆変換ユニットのそれぞれの出力を示す。
【0069】
第１例は、発電システム１における燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄのそれぞれを１つずつ順に起動する例である。言い換えると、燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄのいずれか１台のみを起動するようにする。そして、燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄのいずれか１台のみを起動した後に、起動した燃料電池ユニット以外の燃料電池ユニットを１台ずつ起動する。
【0070】
最初、発電システム１における燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄのすべてが停止している状態であるとする。すなわち、発電システム１における複数の燃料電池ユニットのすべてが停止している状態であるとする。そして、ここでは、例として、燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ、燃料電池ユニット１０Ｄの順に起動する場合を示す。なお、起動する順番については、上記に限らず順番を適宜変更してもよい。また、燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄの少なくとも２台の燃料電池ユニットを起動する場合についても、起動する燃料電池ユニットにおいて同様に行う。
【0071】
（ステップＳ１０）
制御ユニット５０は、最初に起動する燃料電池ユニット１０Ａに最低出力値を指示する。制御ユニット５０から最低出力値で出力するように指示された燃料電池ユニット１０Ａは、起動して、出力を開始する。図７において例示されるように、時間ｔ１において、燃料電池ユニット１０Ａが出力を開始する。
制御ユニット５０は、最初に起動する燃料電池ユニット１０Ａに最低出力値を指示する。制御ユニット５０から最低出力値で出力するように指示された燃料電池ユニット１０Ａは、起動して、出力を開始する。図７において例示されるように、時間ｔ１において、燃料電池ユニット１０Ａが出力を開始する。
【0072】
（ステップＳ２０）
次に、制御ユニット５０は、すべての燃料電池ユニット、すなわち、燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄ、における要求出力から逆変換ユニット１台分の出力を計算する。なお、ステップＳ２０において、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄは、まだ起動していないことから、制御ユニット５０は、燃料電池ユニット１０Ａの要求出力に基づいて、逆変換ユニット１台分の出力を計算する。
次に、制御ユニット５０は、すべての燃料電池ユニット、すなわち、燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄ、における要求出力から逆変換ユニット１台分の出力を計算する。なお、ステップＳ２０において、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄは、まだ起動していないことから、制御ユニット５０は、燃料電池ユニット１０Ａの要求出力に基づいて、逆変換ユニット１台分の出力を計算する。
【0073】
具体的には、制御ユニット５０は、燃料電池ユニット１０Ａの要求出力を逆変換ユニットの台数で割って、逆変換ユニット１台分の出力を算出する。発電システム１は、３台の逆変換ユニット、すなわち、逆変換ユニット２０Ａ、逆変換ユニット２０Ｂ及び逆変換ユニット２０Ｃ、を備えることから、燃料電池ユニット１０Ａの要求出力を３で割って、逆変換ユニット１台分の出力を算出する。
【0074】
（ステップＳ３０）
次に、制御ユニット５０は、複数の逆変換ユニットのそれぞれに、ステップＳ２０で求めた逆変換ユニット１台分の出力を指示する。具体的には、制御ユニット５０は、ステップＳ２０で求めた逆変換ユニット１台分の出力で出力するように、逆変換ユニット２０Ａ、逆変換ユニット２０Ｂ及び逆変換ユニット２０Ｃのそれぞれに指示する。制御ユニット５０から指示された逆変換ユニット２０Ａ、逆変換ユニット２０Ｂ及び逆変換ユニット２０Ｃのそれぞれは、燃料電池ユニットからの直流電力を交流電力に変換する。
次に、制御ユニット５０は、複数の逆変換ユニットのそれぞれに、ステップＳ２０で求めた逆変換ユニット１台分の出力を指示する。具体的には、制御ユニット５０は、ステップＳ２０で求めた逆変換ユニット１台分の出力で出力するように、逆変換ユニット２０Ａ、逆変換ユニット２０Ｂ及び逆変換ユニット２０Ｃのそれぞれに指示する。制御ユニット５０から指示された逆変換ユニット２０Ａ、逆変換ユニット２０Ｂ及び逆変換ユニット２０Ｃのそれぞれは、燃料電池ユニットからの直流電力を交流電力に変換する。
【0075】
（ステップＳ４０）
次に、制御ユニット５０は、蓄電ユニット４０の電圧が予め定められた範囲内であるかどうか判定する。言い換えると、蓄電ユニット４０における電圧が予め定められた範囲内に収束しているかどうかを判定する。
次に、制御ユニット５０は、蓄電ユニット４０の電圧が予め定められた範囲内であるかどうか判定する。言い換えると、蓄電ユニット４０における電圧が予め定められた範囲内に収束しているかどうかを判定する。
【0076】
例えば、蓄電ユニット４０は、燃料電池ユニット１０Ａを起動する際に、燃料電池ユニット１０Ａの出力を補うように放電することにより、電圧が徐々に低下する。そこで、燃料電池ユニット１０Ａが起動している間に、蓄電ユニット４０が放電した分を充電したかどうかを判定する。
【0077】
蓄電ユニット４０の電圧が予め定められた範囲内でない場合（ステップＳ４０のＮＯ）、制御ユニット５０は、ステップＳ２０に戻って処理を繰り返す。蓄電ユニット４０の電圧が予め定められた範囲内である場合（ステップＳ４０のＹＥＳ）、制御ユニット５０は、ステップＳ５０に処理を進める。
【0078】
ステップＳ４０における処理により、蓄電ユニット４０における電圧が予め定められた範囲内に収束した後に、次の燃料電池ユニットを起動するようにできる。
【0079】
（ステップＳ５０）
次に、制御ユニット５０は、燃料電池ユニット１０Ａの出力が最低出力値以上であるかどうか判定する。燃料電池ユニット１０Ａの出力が最低出力値以上である場合、制御ユニット５０は、燃料電池ユニット１０Ａの起動が完了したと判断する。
次に、制御ユニット５０は、燃料電池ユニット１０Ａの出力が最低出力値以上であるかどうか判定する。燃料電池ユニット１０Ａの出力が最低出力値以上である場合、制御ユニット５０は、燃料電池ユニット１０Ａの起動が完了したと判断する。
【0080】
燃料電池ユニット１０Ａの出力が最低出力値未満である場合（ステップＳ５０のＮＯ）、制御ユニット５０は、ステップＳ２０に戻って処理を繰り返す。燃料電池ユニット１０Ａの出力が最低出力値以上である場合（ステップＳ５０のＹＥＳ）、制御ユニット５０は、ステップＳ１１０に処理を進める。
【0081】
図７における時間ｔ１から時間ｔ２に示すように、燃料電池ユニット１０Ａは、最低出力値になるまでに徐々に出力が上昇する。そして、図７における時間ｔ２から時間ｔ３のように、蓄電ユニット４０における電圧を徐々に上昇させて、蓄電ユニット４０の電圧を予め定められた範囲内にすることができる。
【0082】
次に、例として、燃料電池ユニット１０Ｂを起動する。
【0083】
（ステップＳ１１０）
制御ユニット５０は、次に起動する燃料電池ユニット１０Ｂに最低出力値を指示する。制御ユニット５０から最低出力値で出力するように指示された燃料電池ユニット１０Ｂは、起動して、出力を開始する。図７において例示されるように、時間ｔ３において、燃料電池ユニット１０Ｂが出力を開始する。
制御ユニット５０は、次に起動する燃料電池ユニット１０Ｂに最低出力値を指示する。制御ユニット５０から最低出力値で出力するように指示された燃料電池ユニット１０Ｂは、起動して、出力を開始する。図７において例示されるように、時間ｔ３において、燃料電池ユニット１０Ｂが出力を開始する。
【0084】
（ステップＳ１２０）
次に、制御ユニット５０は、すべての燃料電池ユニット、すなわち、燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄ、における要求出力から逆変換ユニット１台分の出力を計算する。なお、ステップＳ１２０において、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄは、まだ起動していないことから、制御ユニット５０は、燃料電池ユニット１０Ａ及び燃料電池ユニット１０Ｂの要求出力に基づいて、逆変換ユニット１台分の出力を計算する。
次に、制御ユニット５０は、すべての燃料電池ユニット、すなわち、燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄ、における要求出力から逆変換ユニット１台分の出力を計算する。なお、ステップＳ１２０において、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄは、まだ起動していないことから、制御ユニット５０は、燃料電池ユニット１０Ａ及び燃料電池ユニット１０Ｂの要求出力に基づいて、逆変換ユニット１台分の出力を計算する。
【0085】
具体的には、制御ユニット５０は、燃料電池ユニット１０Ａ及び燃料電池ユニット１０Ｂの要求出力の合計を逆変換ユニットの台数で割って、逆変換ユニット１台分の出力を算出する。
【0086】
（ステップＳ１３０）
次に、制御ユニット５０は、複数の逆変換ユニットのそれぞれに、ステップＳ１２０で求めた逆変換ユニット１台分の出力を指示する。具体的には、制御ユニット５０は、ステップＳ１２０で求めた逆変換ユニット１台分の出力で出力するように、逆変換ユニット２０Ａ、逆変換ユニット２０Ｂ及び逆変換ユニット２０Ｃのそれぞれに指示する。制御ユニット５０から指示された逆変換ユニット２０Ａ、逆変換ユニット２０Ｂ及び逆変換ユニット２０Ｃのそれぞれは、燃料電池ユニットからの直流電力を交流電力に変換する。
次に、制御ユニット５０は、複数の逆変換ユニットのそれぞれに、ステップＳ１２０で求めた逆変換ユニット１台分の出力を指示する。具体的には、制御ユニット５０は、ステップＳ１２０で求めた逆変換ユニット１台分の出力で出力するように、逆変換ユニット２０Ａ、逆変換ユニット２０Ｂ及び逆変換ユニット２０Ｃのそれぞれに指示する。制御ユニット５０から指示された逆変換ユニット２０Ａ、逆変換ユニット２０Ｂ及び逆変換ユニット２０Ｃのそれぞれは、燃料電池ユニットからの直流電力を交流電力に変換する。
【0087】
（ステップＳ１４０）
次に、制御ユニット５０は、ステップＳ４０と同様に、蓄電ユニット４０の電圧が予め定められた範囲内であるかどうか判定する。
次に、制御ユニット５０は、ステップＳ４０と同様に、蓄電ユニット４０の電圧が予め定められた範囲内であるかどうか判定する。
【0088】
蓄電ユニット４０の電圧が予め定められた範囲内でない場合（ステップＳ１４０のＮＯ）、制御ユニット５０は、ステップＳ１２０に戻って処理を繰り返す。蓄電ユニット４０の電圧が予め定められた範囲内である場合（ステップＳ１４０のＹＥＳ）、制御ユニット５０は、ステップＳ１５０に処理を進める。
【0089】
（ステップＳ１５０）
次に、制御ユニット５０は、ステップＳ５０と同様に、燃料電池ユニット１０Ｂの出力が最低出力値以上であるかどうか判定する。燃料電池ユニット１０Ｂの出力が最低出力値以上である場合、制御ユニット５０は、燃料電池ユニット１０Ｂの起動が完了したと判断する。
次に、制御ユニット５０は、ステップＳ５０と同様に、燃料電池ユニット１０Ｂの出力が最低出力値以上であるかどうか判定する。燃料電池ユニット１０Ｂの出力が最低出力値以上である場合、制御ユニット５０は、燃料電池ユニット１０Ｂの起動が完了したと判断する。
【0090】
燃料電池ユニット１０Ｂの出力が最低出力値未満である場合（ステップＳ１５０のＮＯ）、制御ユニット５０は、ステップＳ１２０に戻って処理を繰り返す。燃料電池ユニット１０Ｂの出力が最低出力値以上である場合（ステップＳ１５０のＹＥＳ）、制御ユニット５０は、ステップＳ２１０に処理を進める。
【0091】
以下、同様の処理を燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄのそれぞれを起動する際に行う。
【0092】
（ステップＳ２１０）
制御ユニット５０は、次に起動する燃料電池ユニット１０Ｃに最低出力値を指示する。制御ユニット５０から最低出力値で出力するように指示された燃料電池ユニット１０Ｃは、起動して、出力を開始する。図７において例示されるように、時間ｔ５において、燃料電池ユニット１０Ｃが出力を開始する。
制御ユニット５０は、次に起動する燃料電池ユニット１０Ｃに最低出力値を指示する。制御ユニット５０から最低出力値で出力するように指示された燃料電池ユニット１０Ｃは、起動して、出力を開始する。図７において例示されるように、時間ｔ５において、燃料電池ユニット１０Ｃが出力を開始する。
【0093】
（ステップＳ２２０）
次に、制御ユニット５０は、すべての燃料電池ユニット、すなわち、燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄ、における要求出力から逆変換ユニット１台分の出力を計算する。なお、ステップＳ２２０において、燃料電池ユニット１０Ｄは、まだ起動していないことから、制御ユニット５０は、燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ及び燃料電池ユニット１０Ｃの要求出力に基づいて、逆変換ユニット１台分の出力を計算する。
次に、制御ユニット５０は、すべての燃料電池ユニット、すなわち、燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄ、における要求出力から逆変換ユニット１台分の出力を計算する。なお、ステップＳ２２０において、燃料電池ユニット１０Ｄは、まだ起動していないことから、制御ユニット５０は、燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ及び燃料電池ユニット１０Ｃの要求出力に基づいて、逆変換ユニット１台分の出力を計算する。
【0094】
（ステップＳ２３０）
次に、制御ユニット５０は、複数の逆変換ユニットのそれぞれに、ステップＳ２２０で求めた逆変換ユニット１台分の出力を指示する。
次に、制御ユニット５０は、複数の逆変換ユニットのそれぞれに、ステップＳ２２０で求めた逆変換ユニット１台分の出力を指示する。
【0095】
（ステップＳ２４０）
次に、制御ユニット５０は、ステップＳ４０と同様に、蓄電ユニット４０の電圧が予め定められた範囲内であるかどうか判定する。
次に、制御ユニット５０は、ステップＳ４０と同様に、蓄電ユニット４０の電圧が予め定められた範囲内であるかどうか判定する。
【0096】
蓄電ユニット４０の電圧が予め定められた範囲内でない場合（ステップＳ２４０のＮＯ）、制御ユニット５０は、ステップＳ２２０に戻って処理を繰り返す。蓄電ユニット４０の電圧が予め定められた範囲内である場合（ステップＳ２４０のＹＥＳ）、制御ユニット５０は、ステップＳ２５０に処理を進める。
【0097】
（ステップＳ２５０）
次に、制御ユニット５０は、ステップＳ５０と同様に、燃料電池ユニット１０Ｃの出力が最低出力値以上であるかどうか判定する。燃料電池ユニット１０Ｃの出力が最低出力値以上である場合、制御ユニット５０は、燃料電池ユニット１０Ｃの起動が完了したと判断する。
次に、制御ユニット５０は、ステップＳ５０と同様に、燃料電池ユニット１０Ｃの出力が最低出力値以上であるかどうか判定する。燃料電池ユニット１０Ｃの出力が最低出力値以上である場合、制御ユニット５０は、燃料電池ユニット１０Ｃの起動が完了したと判断する。
【0098】
燃料電池ユニット１０Ｃの出力が最低出力値未満である場合（ステップＳ２５０のＮＯ）、制御ユニット５０は、ステップＳ２２０に戻って処理を繰り返す。燃料電池ユニット１０Ｃの出力が最低出力値以上である場合（ステップＳ２５０のＹＥＳ）、制御ユニット５０は、ステップＳ３１０に処理を進める。
【0099】
（ステップＳ３１０）
制御ユニット５０は、次に起動する燃料電池ユニット１０Ｄに最低出力値を指示する。制御ユニット５０から最低出力値で出力するように指示された燃料電池ユニット１０Ｄは、起動して、出力を開始する。図７において例示されるように、時間ｔ７において、燃料電池ユニット１０Ｄが出力を開始する。
制御ユニット５０は、次に起動する燃料電池ユニット１０Ｄに最低出力値を指示する。制御ユニット５０から最低出力値で出力するように指示された燃料電池ユニット１０Ｄは、起動して、出力を開始する。図７において例示されるように、時間ｔ７において、燃料電池ユニット１０Ｄが出力を開始する。
【0100】
（ステップＳ３２０）
次に、制御ユニット５０は、すべての燃料電池ユニット、すなわち、燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄ、における要求出力から逆変換ユニット１台分の出力を計算する。
次に、制御ユニット５０は、すべての燃料電池ユニット、すなわち、燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄ、における要求出力から逆変換ユニット１台分の出力を計算する。
【0101】
（ステップＳ３３０）
次に、制御ユニット５０は、複数の逆変換ユニットのそれぞれに、ステップＳ３２０で求めた逆変換ユニット１台分の出力を指示する。
次に、制御ユニット５０は、複数の逆変換ユニットのそれぞれに、ステップＳ３２０で求めた逆変換ユニット１台分の出力を指示する。
【0102】
（ステップＳ３４０）
次に、制御ユニット５０は、ステップＳ４０と同様に、蓄電ユニット４０の電圧が予め定められた範囲内であるかどうか判定する。
次に、制御ユニット５０は、ステップＳ４０と同様に、蓄電ユニット４０の電圧が予め定められた範囲内であるかどうか判定する。
【0103】
蓄電ユニット４０の電圧が予め定められた範囲内でない場合（ステップＳ３４０のＮＯ）、制御ユニット５０は、ステップＳ３２０に戻って処理を繰り返す。蓄電ユニット４０の電圧が予め定められた範囲内である場合（ステップＳ３４０のＹＥＳ）、制御ユニット５０は、ステップＳ３５０に処理を進める。
【0104】
（ステップＳ３５０）
次に、制御ユニット５０は、ステップＳ５０と同様に、燃料電池ユニット１０Ｄの出力が最低出力値以上であるかどうか判定する。燃料電池ユニット１０Ｄの出力が最低出力値以上である場合、制御ユニット５０は、燃料電池ユニット１０Ｄの起動が完了したと判断する。
次に、制御ユニット５０は、ステップＳ５０と同様に、燃料電池ユニット１０Ｄの出力が最低出力値以上であるかどうか判定する。燃料電池ユニット１０Ｄの出力が最低出力値以上である場合、制御ユニット５０は、燃料電池ユニット１０Ｄの起動が完了したと判断する。
【0105】
燃料電池ユニット１０Ｄの出力が最低出力値未満である場合（ステップＳ３５０のＮＯ）、制御ユニット５０は、ステップＳ３２０に戻って処理を繰り返す。燃料電池ユニット１０Ｄの出力が最低出力値以上である場合（ステップＳ３５０のＹＥＳ）、制御ユニット５０は、処理を終了する。
【0106】
図７における時間ｔ９において、発電システム１が備える燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄのそれぞれの起動が完了する。
【0107】
なお、ステップＳ２０及びステップＳ３０、ステップＳ１２０及びステップＳ１３０、ステップＳ２２０及びステップＳ２３０並びにステップＳ３２０及びステップＳ３３０の処理により、起動している燃料電池ユニットの台数に応じて、複数の逆変換ユニットのそれぞれの出力を変更できる。
【0108】
［第２例］
本実施形態に係る発電システムにおける燃料電池ユニットの起動の第２例について、発電システム１を用いて説明する。本実施形態に係る発電システムにおける燃料電池ユニットの起動について説明することにより、発電システムの制御方法に含まれる工程について説明する。図８及び図９のそれぞれは、本実施形態に係る発電システムの一例である発電システム１における燃料電池ユニットの起動手順の第２例を説明するフロー図である。図１０は、本実施形態に係る発電システムの一例である発電システム１における燃料電池ユニットの起動における動作を説明する図である。
本実施形態に係る発電システムにおける燃料電池ユニットの起動の第２例について、発電システム１を用いて説明する。本実施形態に係る発電システムにおける燃料電池ユニットの起動について説明することにより、発電システムの制御方法に含まれる工程について説明する。図８及び図９のそれぞれは、本実施形態に係る発電システムの一例である発電システム１における燃料電池ユニットの起動手順の第２例を説明するフロー図である。図１０は、本実施形態に係る発電システムの一例である発電システム１における燃料電池ユニットの起動における動作を説明する図である。
【0109】
図１０の横軸は時間、縦軸は、複数の燃料電池ユニットのそれぞれの出力、蓄電ユニットの電圧及び複数の逆変換ユニットのそれぞれの出力を示す。
【0110】
第２例は、発電システム１における燃料電池ユニット１０Ａと起動した後に、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄを同時に起動する例である。
【0111】
最初、発電システム１における燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄのすべてが停止している状態であるとする。そして、ここでは、例として、燃料電池ユニット１０Ａを最初に起動する場合を示す。なお、最初に起動する燃料電池ユニットは、燃料電池ユニット１０Ａに限らず適宜変更してもよい。
【0112】
ステップＳ１０、ステップＳ２０、ステップＳ３０、ステップＳ４０及びステップＳ５０は、第１例と同じ工程であることから、第１例を参照することとしてここでは説明を省略する。なお、ステップＳ５０において、燃料電池ユニット１０Ａの出力が最低出力値以上である場合（ステップＳ５０のＹＥＳ）、制御ユニット５０は、ステップＳ４１０に処理を進める。
【0113】
（ステップＳ４１０）
制御ユニット５０は、燃料電池ユニット１０Ａに、他の燃料電池ユニット、すなわち、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄのそれぞれを同時に起動するのに必要な指示出力値を指示する。制御ユニット５０から指示出力値で出力するように指示された燃料電池ユニット１０Ａは、指示出力値になるように出力を変更する。図１０において例示されるように、時間ｔ４において、燃料電池ユニット１０Ｃが指示出力値になるように出力を開始する。
制御ユニット５０は、燃料電池ユニット１０Ａに、他の燃料電池ユニット、すなわち、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄのそれぞれを同時に起動するのに必要な指示出力値を指示する。制御ユニット５０から指示出力値で出力するように指示された燃料電池ユニット１０Ａは、指示出力値になるように出力を変更する。図１０において例示されるように、時間ｔ４において、燃料電池ユニット１０Ｃが指示出力値になるように出力を開始する。
【0114】
（ステップＳ４２０）
次に、制御ユニット５０は、すべての燃料電池ユニット、すなわち、燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄ、における要求出力から逆変換ユニット１台分の出力を計算する。なお、ステップＳ４２０において、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄは、まだ起動していないことから、制御ユニット５０は、燃料電池ユニット１０Ａの要求出力に基づいて、逆変換ユニット１台分の出力を計算する。
次に、制御ユニット５０は、すべての燃料電池ユニット、すなわち、燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄ、における要求出力から逆変換ユニット１台分の出力を計算する。なお、ステップＳ４２０において、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄは、まだ起動していないことから、制御ユニット５０は、燃料電池ユニット１０Ａの要求出力に基づいて、逆変換ユニット１台分の出力を計算する。
【0115】
具体的には、制御ユニット５０は、燃料電池ユニット１０Ａの要求出力を逆変換ユニットの台数で割って、逆変換ユニット１台分の出力を算出する。
【0116】
（ステップＳ４３０）
次に、制御ユニット５０は、複数の逆変換ユニットのそれぞれに、ステップＳ４２０で求めた逆変換ユニット１台分の出力を指示する。具体的には、制御ユニット５０は、ステップＳ４２０で求めた逆変換ユニット１台分の出力で出力するように、逆変換ユニット２０Ａ、逆変換ユニット２０Ｂ及び逆変換ユニット２０Ｃのそれぞれに指示する。制御ユニット５０から指示された逆変換ユニット２０Ａ、逆変換ユニット２０Ｂ及び逆変換ユニット２０Ｃのそれぞれは、燃料電池ユニットからの直流電力を交流電力に変換する。
次に、制御ユニット５０は、複数の逆変換ユニットのそれぞれに、ステップＳ４２０で求めた逆変換ユニット１台分の出力を指示する。具体的には、制御ユニット５０は、ステップＳ４２０で求めた逆変換ユニット１台分の出力で出力するように、逆変換ユニット２０Ａ、逆変換ユニット２０Ｂ及び逆変換ユニット２０Ｃのそれぞれに指示する。制御ユニット５０から指示された逆変換ユニット２０Ａ、逆変換ユニット２０Ｂ及び逆変換ユニット２０Ｃのそれぞれは、燃料電池ユニットからの直流電力を交流電力に変換する。
【0117】
（ステップＳ４４０）
次に、制御ユニット５０は、ステップＳ４０と同様に、蓄電ユニット４０の電圧が予め定められた範囲内であるかどうか判定する。
次に、制御ユニット５０は、ステップＳ４０と同様に、蓄電ユニット４０の電圧が予め定められた範囲内であるかどうか判定する。
【0118】
蓄電ユニット４０の電圧が予め定められた範囲内でない場合（ステップＳ４４０のＮＯ）、制御ユニット５０は、ステップＳ４２０に戻って処理を繰り返す。蓄電ユニット４０の電圧が予め定められた範囲内である場合（ステップＳ４４０のＹＥＳ）、制御ユニット５０は、ステップＳ４５０に処理を進める。
【0119】
（ステップＳ４５０）
次に、制御ユニット５０は、燃料電池ユニット１０Ａの出力が指示出力値以上であるかどうか判定する。燃料電池ユニット１０Ａの出力が指示出力値以上である場合、制御ユニット５０は、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄのそれぞれを同時に起動できる状態になったと判断する。
次に、制御ユニット５０は、燃料電池ユニット１０Ａの出力が指示出力値以上であるかどうか判定する。燃料電池ユニット１０Ａの出力が指示出力値以上である場合、制御ユニット５０は、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄのそれぞれを同時に起動できる状態になったと判断する。
【0120】
燃料電池ユニット１０Ａの出力が指示出力値未満である場合（ステップＳ４５０のＮＯ）、制御ユニット５０は、ステップＳ４２０に戻って処理を繰り返す。燃料電池ユニット１０Ａの出力が指示出力値以上である場合（ステップＳ４５０のＹＥＳ）、制御ユニット５０は、ステップＳ５１０に処理を進める。
【0121】
（ステップＳ５１０）
制御ユニット５０は、次に同時に起動する燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄのそれぞれに最低出力値を指示する。制御ユニット５０から最低出力値で出力するように指示された燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄのそれぞれは、起動して、出力を開始する。図１０において例示されるように、時間ｔ６において、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄのそれぞれが出力を開始する。
制御ユニット５０は、次に同時に起動する燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄのそれぞれに最低出力値を指示する。制御ユニット５０から最低出力値で出力するように指示された燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄのそれぞれは、起動して、出力を開始する。図１０において例示されるように、時間ｔ６において、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄのそれぞれが出力を開始する。
【0122】
（ステップＳ５２０）
次に、制御ユニット５０は、すべての燃料電池ユニット、すなわち、燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄ、における要求出力から逆変換ユニット１台分の出力を計算する。
次に、制御ユニット５０は、すべての燃料電池ユニット、すなわち、燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄ、における要求出力から逆変換ユニット１台分の出力を計算する。
【0123】
（ステップＳ５３０）
次に、制御ユニット５０は、複数の逆変換ユニットのそれぞれに、ステップＳ５２０で求めた逆変換ユニット１台分の出力を指示する。
次に、制御ユニット５０は、複数の逆変換ユニットのそれぞれに、ステップＳ５２０で求めた逆変換ユニット１台分の出力を指示する。
【0124】
（ステップＳ５４０）
次に、制御ユニット５０は、ステップＳ４０と同様に、蓄電ユニット４０の電圧が予め定められた範囲内であるかどうか判定する。
次に、制御ユニット５０は、ステップＳ４０と同様に、蓄電ユニット４０の電圧が予め定められた範囲内であるかどうか判定する。
【0125】
蓄電ユニット４０の電圧が予め定められた範囲内でない場合（ステップＳ５４０のＮＯ）、制御ユニット５０は、ステップＳ５２０に戻って処理を繰り返す。蓄電ユニット４０の電圧が予め定められた範囲内である場合（ステップＳ５４０のＹＥＳ）、制御ユニット５０は、ステップＳ５５０に処理を進める。
【0126】
（ステップＳ５５０）
次に、制御ユニット５０は、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄのそれぞれの出力が最低出力値以上であるかどうか判定する。燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄのそれぞれの出力が最低出力値以上である場合、制御ユニット５０は、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄのそれぞれの起動が完了したと判断する。
次に、制御ユニット５０は、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄのそれぞれの出力が最低出力値以上であるかどうか判定する。燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄのそれぞれの出力が最低出力値以上である場合、制御ユニット５０は、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄのそれぞれの起動が完了したと判断する。
【0127】
燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄのそれぞれの出力が最低出力値未満である場合（ステップＳ５５０のＮＯ）、制御ユニット５０は、ステップＳ５２０に戻って処理を繰り返す。燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄのそれぞれの出力が最低出力値以上である場合（ステップＳ５５０のＹＥＳ）、制御ユニット５０は、処理を終了する。図１０における時間ｔ７において、発電システム１における燃料電池システムの起動が完了する。
【0128】
なお、上記の第１例及び第２例のそれぞれは、すべての燃料電池ユニットが停止している状態から、燃料電池ユニットを起動する例であったが、一部の燃料電池ユニットが動作していて、動作する燃料電池ユニットの台数を増やす場合にも適用できる。
【0129】
＜発電システムにおける燃料電池ユニットの出力低減＞
本実施形態に係る発電システムにおける燃料電池ユニットの出力低減の一例について、発電システム１を用いて説明する。本実施形態に係る発電システムにおける燃料電池ユニットの出力低減について説明することにより、発電システムの制御方法に含まれる工程について説明する。図１１及び図１２のそれぞれは、本実施形態に係る発電システムの一例である発電システム１における燃料電池ユニットの出力低減手順の一例を説明するフロー図である。図１３は、本実施形態に係る発電システムの一例である発電システム１における燃料電池ユニットの出力低減における動作を説明する図である。
本実施形態に係る発電システムにおける燃料電池ユニットの出力低減の一例について、発電システム１を用いて説明する。本実施形態に係る発電システムにおける燃料電池ユニットの出力低減について説明することにより、発電システムの制御方法に含まれる工程について説明する。図１１及び図１２のそれぞれは、本実施形態に係る発電システムの一例である発電システム１における燃料電池ユニットの出力低減手順の一例を説明するフロー図である。図１３は、本実施形態に係る発電システムの一例である発電システム１における燃料電池ユニットの出力低減における動作を説明する図である。
【0130】
図１３の横軸は時間、縦軸は、複数の燃料電池ユニットのそれぞれの出力、蓄電ユニットの電圧及び複数の逆変換ユニットのそれぞれの出力を示す。
【0131】
本例は、発電システム１における燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄのそれぞれを１つずつ順に出力を低減する例である。
【0132】
最初、発電システム１における燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄのすべてが所定の出力を出力している状態であるとする。すなわち、発電システム１における複数の燃料電池ユニットのすべてが動作している状態であるとする。そして、ここでは、例として、燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ、燃料電池ユニット１０Ｄの順に出力を低減する場合を示す。本例において、発電システム１は、燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄにおいて、１台ずつ順に出力低減する。言い換えると、本実施形態に係る発電システムにおいて、制御ユニットは、複数の燃料電池ユニットの少なくとも２台の前記燃料電池ユニットにおける出力を低減する際に、複数の燃料電池ユニットのいずれかの１台の燃料電池ユニットのみにおける出力を低減するように制御する。そして、制御ユニットは、当該燃料電池ユニットにおける出力を低減した後に、複数の燃料電池ユニットにおける他の燃料電池ユニットにおける出力を低減するように制御する。
【0133】
なお、出力を低減する順番については、上記に限らず順番を適宜変更してもよい。また、燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄの少なくとも１台の燃料電池ユニットを出力低減する場合についても、出力低減する燃料電池ユニットにおいて同様に行う。
【0134】
（ステップＳ６１０）
制御ユニット５０は、最初に出力低減する燃料電池ユニット１０Ａに現状の出力より低い低減出力値を指示する。制御ユニット５０から低減出力値で出力するように指示された燃料電池ユニット１０Ａは、出力低減を開始する。図１３において例示されるように、時間ｔ１において、燃料電池ユニット１０Ａが出力低減を開始する。
制御ユニット５０は、最初に出力低減する燃料電池ユニット１０Ａに現状の出力より低い低減出力値を指示する。制御ユニット５０から低減出力値で出力するように指示された燃料電池ユニット１０Ａは、出力低減を開始する。図１３において例示されるように、時間ｔ１において、燃料電池ユニット１０Ａが出力低減を開始する。
【0135】
（ステップＳ６２０）
次に、制御ユニット５０は、すべての燃料電池ユニット、すなわち、燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄ、における要求出力から逆変換ユニット１台分の出力を計算する。
次に、制御ユニット５０は、すべての燃料電池ユニット、すなわち、燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄ、における要求出力から逆変換ユニット１台分の出力を計算する。
【0136】
具体的には、制御ユニット５０は、すべての燃料電池ユニット、すなわち、燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄ、における要求出力から逆変換ユニット１台分の出力を計算する。
【0137】
（ステップＳ６３０）
次に、制御ユニット５０は、複数の逆変換ユニットのそれぞれに、ステップＳ６２０で求めた逆変換ユニット１台分の出力を指示する。具体的には、制御ユニット５０は、ステップＳ６２０で求めた逆変換ユニット１台分の出力で出力するように、逆変換ユニット２０Ａ、逆変換ユニット２０Ｂ及び逆変換ユニット２０Ｃのそれぞれに指示する。制御ユニット５０から指示された逆変換ユニット２０Ａ、逆変換ユニット２０Ｂ及び逆変換ユニット２０Ｃのそれぞれは、燃料電池ユニットからの直流電力を交流電力に変換する。
次に、制御ユニット５０は、複数の逆変換ユニットのそれぞれに、ステップＳ６２０で求めた逆変換ユニット１台分の出力を指示する。具体的には、制御ユニット５０は、ステップＳ６２０で求めた逆変換ユニット１台分の出力で出力するように、逆変換ユニット２０Ａ、逆変換ユニット２０Ｂ及び逆変換ユニット２０Ｃのそれぞれに指示する。制御ユニット５０から指示された逆変換ユニット２０Ａ、逆変換ユニット２０Ｂ及び逆変換ユニット２０Ｃのそれぞれは、燃料電池ユニットからの直流電力を交流電力に変換する。
【0138】
（ステップＳ６４０）
次に、制御ユニット５０は、蓄電ユニット４０の電圧が予め定められた範囲内であるかどうか判定する。言い換えると、蓄電ユニット４０における電圧が予め定められた範囲内に収束しているかどうかを判定する。
次に、制御ユニット５０は、蓄電ユニット４０の電圧が予め定められた範囲内であるかどうか判定する。言い換えると、蓄電ユニット４０における電圧が予め定められた範囲内に収束しているかどうかを判定する。
【0139】
例えば、蓄電ユニット４０は、燃料電池ユニット１０Ａを出力低減する際に、燃料電池ユニット１０Ａの出力を充電することにより、電圧が徐々に上昇する。そこで、燃料電池ユニット１０Ａが出力低減している間に、蓄電ユニット４０が充電した分を放電したかどうかを判定する。
【0140】
蓄電ユニット４０の電圧が予め定められた範囲内でない場合（ステップＳ６４０のＮＯ）、制御ユニット５０は、ステップＳ６２０に戻って処理を繰り返す。蓄電ユニット４０の電圧が予め定められた範囲内である場合（ステップＳ６４０のＹＥＳ）、制御ユニット５０は、ステップＳ６５０に処理を進める。
【0141】
ステップＳ６４０における処理により、蓄電ユニット４０における電圧が予め定められた範囲内に収束した後に、次の燃料電池ユニットを出力低減するようにできる。
【0142】
（ステップＳ６５０）
次に、制御ユニット５０は、燃料電池ユニット１０Ａの出力が低減出力値以下であるかどうか判定する。燃料電池ユニット１０Ａの出力が低減出力値以下である場合、制御ユニット５０は、燃料電池ユニット１０Ａの出力低減が完了したと判断する。
次に、制御ユニット５０は、燃料電池ユニット１０Ａの出力が低減出力値以下であるかどうか判定する。燃料電池ユニット１０Ａの出力が低減出力値以下である場合、制御ユニット５０は、燃料電池ユニット１０Ａの出力低減が完了したと判断する。
【0143】
燃料電池ユニット１０Ａの出力が低減出力値より大きい場合（ステップＳ６５０のＮＯ）、制御ユニット５０は、ステップＳ６２０に戻って処理を繰り返す。燃料電池ユニット１０Ａの出力が低減出力値以下である場合（ステップＳ６５０のＹＥＳ）、制御ユニット５０は、ステップＳ７１０に処理を進める。
【0144】
図１３における時間ｔ１から時間ｔ２に示すように、燃料電池ユニット１０Ａは、低減出力値になるまでに徐々に出力が下降する。そして、図１２における時間ｔ２から時間ｔ３のように、蓄電ユニット４０における電圧を徐々に下降させて、蓄電ユニット４０の電圧を予め定められた範囲内にすることができる。
【0145】
次に、例として、燃料電池ユニット１０Ｂを出力低減する。
【0146】
（ステップＳ７１０）
制御ユニット５０は、次に出力低減する燃料電池ユニット１０Ｂに現状の出力より低い低減出力値を指示する。制御ユニット５０から低減出力値で出力するように指示された燃料電池ユニット１０Ｂは、出力低減を開始する。図１３において例示されるように、時間ｔ３において、燃料電池ユニット１０Ｂが出力低減を開始する。
制御ユニット５０は、次に出力低減する燃料電池ユニット１０Ｂに現状の出力より低い低減出力値を指示する。制御ユニット５０から低減出力値で出力するように指示された燃料電池ユニット１０Ｂは、出力低減を開始する。図１３において例示されるように、時間ｔ３において、燃料電池ユニット１０Ｂが出力低減を開始する。
【0147】
（ステップＳ７２０）
次に、制御ユニット５０は、すべての燃料電池ユニット、すなわち、燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄ、における要求出力から逆変換ユニット１台分の出力を計算する。
次に、制御ユニット５０は、すべての燃料電池ユニット、すなわち、燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄ、における要求出力から逆変換ユニット１台分の出力を計算する。
【0148】
（ステップＳ７３０）
次に、制御ユニット５０は、複数の逆変換ユニットのそれぞれに、ステップＳ７２０で求めた逆変換ユニット１台分の出力を指示する。具体的には、制御ユニット５０は、ステップＳ７２０で求めた逆変換ユニット１台分の出力で出力するように、逆変換ユニット２０Ａ、逆変換ユニット２０Ｂ及び逆変換ユニット２０Ｃのそれぞれに指示する。制御ユニット５０から指示された逆変換ユニット２０Ａ、逆変換ユニット２０Ｂ及び逆変換ユニット２０Ｃのそれぞれは、燃料電池ユニットからの直流電力を交流電力に変換する。
次に、制御ユニット５０は、複数の逆変換ユニットのそれぞれに、ステップＳ７２０で求めた逆変換ユニット１台分の出力を指示する。具体的には、制御ユニット５０は、ステップＳ７２０で求めた逆変換ユニット１台分の出力で出力するように、逆変換ユニット２０Ａ、逆変換ユニット２０Ｂ及び逆変換ユニット２０Ｃのそれぞれに指示する。制御ユニット５０から指示された逆変換ユニット２０Ａ、逆変換ユニット２０Ｂ及び逆変換ユニット２０Ｃのそれぞれは、燃料電池ユニットからの直流電力を交流電力に変換する。
【0149】
（ステップＳ７４０）
次に、制御ユニット５０は、ステップＳ６４０と同様に、蓄電ユニット４０の電圧が予め定められた範囲内であるかどうか判定する。
次に、制御ユニット５０は、ステップＳ６４０と同様に、蓄電ユニット４０の電圧が予め定められた範囲内であるかどうか判定する。
【0150】
蓄電ユニット４０の電圧が予め定められた範囲内でない場合（ステップＳ７４０のＮＯ）、制御ユニット５０は、ステップＳ７２０に戻って処理を繰り返す。蓄電ユニット４０の電圧が予め定められた範囲内である場合（ステップＳ７４０のＹＥＳ）、制御ユニット５０は、ステップＳ７５０に処理を進める。
【0151】
（ステップＳ７５０）
次に、制御ユニット５０は、ステップＳ６５０と同様に、燃料電池ユニット１０Ｂの出力が低減出力値以下であるかどうか判定する。燃料電池ユニット１０Ｂの出力が低減出力値以下である場合、制御ユニット５０は、燃料電池ユニット１０Ｂの出力低減が完了したと判断する。
次に、制御ユニット５０は、ステップＳ６５０と同様に、燃料電池ユニット１０Ｂの出力が低減出力値以下であるかどうか判定する。燃料電池ユニット１０Ｂの出力が低減出力値以下である場合、制御ユニット５０は、燃料電池ユニット１０Ｂの出力低減が完了したと判断する。
【0152】
燃料電池ユニット１０Ｂの出力が低減出力値より大きい場合（ステップＳ７５０のＮＯ）、制御ユニット５０は、ステップＳ７２０に戻って処理を繰り返す。燃料電池ユニット１０Ｂの出力が低減出力値以下である場合（ステップＳ７５０のＹＥＳ）、制御ユニット５０は、ステップＳ８１０に処理を進める。
【0153】
以下、同様の処理を燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄのそれぞれを出力低減する際に行う。
【0154】
（ステップＳ８１０）
制御ユニット５０は、次に出力低減する燃料電池ユニット１０Ｃに現状の出力より低い低減出力値を指示する。制御ユニット５０から低減出力値で出力するように指示された燃料電池ユニット１０Ｃは、出力低減を開始する。図１３において例示されるように、時間ｔ５において、燃料電池ユニット１０Ｃが出力低減を開始する。
制御ユニット５０は、次に出力低減する燃料電池ユニット１０Ｃに現状の出力より低い低減出力値を指示する。制御ユニット５０から低減出力値で出力するように指示された燃料電池ユニット１０Ｃは、出力低減を開始する。図１３において例示されるように、時間ｔ５において、燃料電池ユニット１０Ｃが出力低減を開始する。
【0155】
（ステップＳ８２０）
次に、制御ユニット５０は、すべての燃料電池ユニット、すなわち、燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄ、における要求出力から逆変換ユニット１台分の出力を計算する。
次に、制御ユニット５０は、すべての燃料電池ユニット、すなわち、燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄ、における要求出力から逆変換ユニット１台分の出力を計算する。
【0156】
（ステップＳ８３０）
次に、制御ユニット５０は、複数の逆変換ユニットのそれぞれに、ステップＳ８２０で求めた逆変換ユニット１台分の出力を指示する。
次に、制御ユニット５０は、複数の逆変換ユニットのそれぞれに、ステップＳ８２０で求めた逆変換ユニット１台分の出力を指示する。
【0157】
（ステップＳ８４０）
次に、制御ユニット５０は、ステップＳ６４０と同様に、蓄電ユニット４０の電圧が予め定められた範囲内であるかどうか判定する。
次に、制御ユニット５０は、ステップＳ６４０と同様に、蓄電ユニット４０の電圧が予め定められた範囲内であるかどうか判定する。
【0158】
蓄電ユニット４０の電圧が予め定められた範囲内でない場合（ステップＳ８４０のＮＯ）、制御ユニット５０は、ステップＳ８２０に戻って処理を繰り返す。蓄電ユニット４０の電圧が予め定められた範囲内である場合（ステップＳ８４０のＹＥＳ）、制御ユニット５０は、ステップＳ８５０に処理を進める。
【0159】
（ステップＳ８５０）
次に、制御ユニット５０は、ステップＳ６５０と同様に、燃料電池ユニット１０Ｃの出力が低減出力値以下であるかどうか判定する。燃料電池ユニット１０Ｃの出力が低減出力値以下である場合、制御ユニット５０は、燃料電池ユニット１０Ｃの出力低減が完了したと判断する。
次に、制御ユニット５０は、ステップＳ６５０と同様に、燃料電池ユニット１０Ｃの出力が低減出力値以下であるかどうか判定する。燃料電池ユニット１０Ｃの出力が低減出力値以下である場合、制御ユニット５０は、燃料電池ユニット１０Ｃの出力低減が完了したと判断する。
【0160】
燃料電池ユニット１０Ｃの出力が低減出力値より大きい場合（ステップＳ８５０のＮＯ）、制御ユニット５０は、ステップＳ８２０に戻って処理を繰り返す。燃料電池ユニット１０Ｃの出力が低減出力値以下である場合（ステップＳ８５０のＹＥＳ）、制御ユニット５０は、ステップＳ９１０に処理を進める。
【0161】
（ステップＳ９１０）
制御ユニット５０は、次に出力低減する燃料電池ユニット１０Ｄに低減出力値を指示する。制御ユニット５０から低減出力値で出力するように指示された燃料電池ユニット１０Ｄは、出力低減を開始する。図１３において例示されるように、時間ｔ７において、燃料電池ユニット１０Ｄが出力低減を開始する。
制御ユニット５０は、次に出力低減する燃料電池ユニット１０Ｄに低減出力値を指示する。制御ユニット５０から低減出力値で出力するように指示された燃料電池ユニット１０Ｄは、出力低減を開始する。図１３において例示されるように、時間ｔ７において、燃料電池ユニット１０Ｄが出力低減を開始する。
【0162】
（ステップＳ９２０）
次に、制御ユニット５０は、すべての燃料電池ユニット、すなわち、燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄ、における要求出力から逆変換ユニット１台分の出力を計算する。
次に、制御ユニット５０は、すべての燃料電池ユニット、すなわち、燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄ、における要求出力から逆変換ユニット１台分の出力を計算する。
【0163】
（ステップＳ９３０）
次に、制御ユニット５０は、複数の逆変換ユニットのそれぞれに、ステップＳ９２０で求めた逆変換ユニット１台分の出力を指示する。
次に、制御ユニット５０は、複数の逆変換ユニットのそれぞれに、ステップＳ９２０で求めた逆変換ユニット１台分の出力を指示する。
【0164】
（ステップＳ９４０）
次に、制御ユニット５０は、ステップＳ６４０と同様に、蓄電ユニット４０の電圧が予め定められた範囲内であるかどうか判定する。
次に、制御ユニット５０は、ステップＳ６４０と同様に、蓄電ユニット４０の電圧が予め定められた範囲内であるかどうか判定する。
【0165】
蓄電ユニット４０の電圧が予め定められた範囲内でない場合（ステップＳ９４０のＮＯ）、制御ユニット５０は、ステップＳ９２０に戻って処理を繰り返す。蓄電ユニット４０の電圧が予め定められた範囲内である場合（ステップＳ９４０のＹＥＳ）、制御ユニット５０は、ステップＳ９５０に処理を進める。
【0166】
（ステップＳ９５０）
次に、制御ユニット５０は、ステップＳ６５０と同様に、燃料電池ユニット１０Ｄの出力が低減出力値以下であるかどうか判定する。燃料電池ユニット１０Ｄの出力が低減出力値以下である場合、制御ユニット５０は、燃料電池ユニット１０Ｄの出力低減が完了したと判断する。
次に、制御ユニット５０は、ステップＳ６５０と同様に、燃料電池ユニット１０Ｄの出力が低減出力値以下であるかどうか判定する。燃料電池ユニット１０Ｄの出力が低減出力値以下である場合、制御ユニット５０は、燃料電池ユニット１０Ｄの出力低減が完了したと判断する。
【0167】
燃料電池ユニット１０Ｄの出力が低減出力値より大きい場合（ステップＳ９５０のＮＯ）、制御ユニット５０は、ステップＳ９２０に戻って処理を繰り返す。燃料電池ユニット１０Ｄの出力が低減出力値以下である場合（ステップＳ９５０のＹＥＳ）、制御ユニット５０は、処理を終了する。
【0168】
図１３における時間ｔ９において、発電システム１が備える燃料電池ユニット１０Ａ、燃料電池ユニット１０Ｂ、燃料電池ユニット１０Ｃ及び燃料電池ユニット１０Ｄのそれぞれの出力低減が完了する。
【0169】
なお、ステップＳ６２０及びステップＳ６３０、ステップＳ７２０及びステップＳ７３０、ステップＳ８２０及びステップＳ８３０並びにステップＳ９２０及びステップＳ９３０の処理により、動作している燃料電池ユニットの出力に応じて、複数の逆変換ユニットのそれぞれの出力を変更できる。
【0170】
なお、上記の例は、すべての燃料電池ユニットのそれぞれに低減出力値を指示していたが、すべての燃料電池ユニットのそれぞれに、低減出力値として出力零を指示することにより、発電システム１を停止する場合にも適用できる。
【0171】
＜まとめ＞
本実施形態に係る発電システムによれば、逆変換ユニットを効率よく稼働できる。本実施形態に係る発電システムによれば、複数の燃料電池ユニットのいずれかがリフレッシュのために停止しても、逆変換ユニットを停止することなく連続して稼働させることから、逆変換ユニットを効率よく稼働できる。
本実施形態に係る発電システムによれば、逆変換ユニットを効率よく稼働できる。本実施形態に係る発電システムによれば、複数の燃料電池ユニットのいずれかがリフレッシュのために停止しても、逆変換ユニットを停止することなく連続して稼働させることから、逆変換ユニットを効率よく稼働できる。
【0172】
本実施形態に係る発電システムによれば、複数の燃料電池ユニットを並列で結合し、複数の逆変換装置へ分配することにより、燃料電池ユニットの出力と独立した逆変換ユニットを接続できる。したがって、複数の燃料電池ユニットを備える発電システムにおいて、接続可能な逆変換ユニットの機種を増やすことができる。また、複数の燃料電池ユニットを備える発電システムにおいて、拡張する自由度を高くできる。
【0173】
また、本実施形態に係る発電システムによれば、複数の燃料電池ユニットを並列で結合し、複数の逆変換装置へ分配することにより、逆変換ユニット、蓄電ユニット及び変圧器の数の削減できる。さらに、本実施形態に係る発電システムによれば、逆変換ユニットにおいて運転及び停止の繰り返し数を削減できる。逆変換ユニットにおいて運転及び停止の繰り返し数を削減することにより、逆変換ユニットの耐久性を向上できる。
【0174】
例えば、燃料電池ユニット、逆変換ユニット、変圧器及び蓄電器を１対１で接続した場合、燃料電池ユニット、逆変換ユニット、変圧器及び蓄電器のそれぞれの容量が、需要側の容量と適合しない場合があった。また、燃料電池ユニットと逆変換ユニットとを１対１で接続した場合、燃料電池ユニット及び逆変換ユニットのそれぞれの制御が複雑になる場合があった。
【0175】
本実施形態に係る発電システムによれば、燃料電池ユニットの台数に対して、異なる台数の逆変換ユニットを、燃料電池ユニットに接続することにより、制御を簡略化できるとともに、構成を簡略化できる。
【0176】
なお、上記の動作例は、本実施形態に係る発電システムにおける動作の一例であって、本実施形態に係る発電システムは、上記の動作に限定されない。また、上記の動作例で示した数値についても、本実施形態に係る発電システムにおける動作を説明するために例として用いる数値であって、本実施形態に係る発電システムにおける動作は、当該数値に限定されない。
【0177】
以上、発電システムを実施形態により説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。他の実施形態の一部又は全部との組み合わせや置換などの種々の変形及び改良が、本開示の範囲内で可能である。
【符号の説明】
【0178】
１ 発電システム
１０ 制御装置
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ 燃料電池ユニット
１１ 燃料電池セル
２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ 逆変換ユニット
３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ 変圧器
４０ 蓄電ユニット
５０ 制御ユニット
ＡＣＰＧ 交流電力系統
ＮＤ１、ＮＤ２ ノード
１０ 制御装置
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ 燃料電池ユニット
１１ 燃料電池セル
２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ 逆変換ユニット
３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ 変圧器
４０ 蓄電ユニット
５０ 制御ユニット
ＡＣＰＧ 交流電力系統
ＮＤ１、ＮＤ２ ノード
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【手続補正書】
【提出日】2024-02-28
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の燃料電池ユニットと、
複数の逆変換ユニットと、
を備え、
前記複数の燃料電池ユニットのそれぞれの出力は、第１ノードに並列に接続され、
前記複数の逆変換ユニットのそれぞれの入力は、前記第１ノードに接続される第２ノードから並列に接続され、
前記第１ノードに接続される蓄電ユニットと、
前記複数の燃料電池ユニットのそれぞれと、前記複数の逆変換ユニットのそれぞれと、前記蓄電ユニットと、を制御する制御ユニットと、
を更に備え、
前記制御ユニットは、前記複数の燃料電池ユニットのすべてが停止している状態から、前記複数の燃料電池ユニットの少なくとも２台の前記燃料電池ユニットを起動する際に、前記複数の燃料電池ユニットのいずれかの第１燃料電池ユニットのみを起動するように制御し、前記第１燃料電池ユニットが起動した後に、前記複数の燃料電池ユニットにおける前記第１燃料電池ユニット以外の前記燃料電池ユニットを起動するように制御する、
発電システム。
複数の逆変換ユニットと、
を備え、
前記複数の燃料電池ユニットのそれぞれの出力は、第１ノードに並列に接続され、
前記複数の逆変換ユニットのそれぞれの入力は、前記第１ノードに接続される第２ノードから並列に接続され、
前記第１ノードに接続される蓄電ユニットと、
前記複数の燃料電池ユニットのそれぞれと、前記複数の逆変換ユニットのそれぞれと、前記蓄電ユニットと、を制御する制御ユニットと、
を更に備え、
前記制御ユニットは、前記複数の燃料電池ユニットのすべてが停止している状態から、前記複数の燃料電池ユニットの少なくとも２台の前記燃料電池ユニットを起動する際に、前記複数の燃料電池ユニットのいずれかの第１燃料電池ユニットのみを起動するように制御し、前記第１燃料電池ユニットが起動した後に、前記複数の燃料電池ユニットにおける前記第１燃料電池ユニット以外の前記燃料電池ユニットを起動するように制御する、
発電システム。
【請求項2】
複数の燃料電池ユニットと、
複数の逆変換ユニットと、
を備え、
前記複数の燃料電池ユニットのそれぞれの出力は、第１ノードに並列に接続され、
前記複数の逆変換ユニットのそれぞれの入力は、前記第１ノードに接続される第２ノードから並列に接続され、
前記第１ノードに接続される蓄電ユニットと、
前記複数の燃料電池ユニットのそれぞれと、前記複数の逆変換ユニットのそれぞれと、前記蓄電ユニットと、を制御する制御ユニットと、
を更に備え、
前記制御ユニットは、前記複数の燃料電池ユニットのすべてが停止している状態から、前記複数の燃料電池ユニットの少なくとも２台の前記燃料電池ユニットを起動する際に、前記複数の燃料電池ユニットのいずれかの第１燃料電池ユニットのみを起動するように制御し、前記第１燃料電池ユニットが起動して、前記蓄電ユニットにおける電圧が予め定められた範囲内に収束した後に、前記複数の燃料電池ユニットにおける前記第１燃料電池ユニット以外の前記燃料電池ユニットを起動するように制御する、
発電システム。
複数の逆変換ユニットと、
を備え、
前記複数の燃料電池ユニットのそれぞれの出力は、第１ノードに並列に接続され、
前記複数の逆変換ユニットのそれぞれの入力は、前記第１ノードに接続される第２ノードから並列に接続され、
前記第１ノードに接続される蓄電ユニットと、
前記複数の燃料電池ユニットのそれぞれと、前記複数の逆変換ユニットのそれぞれと、前記蓄電ユニットと、を制御する制御ユニットと、
を更に備え、
前記制御ユニットは、前記複数の燃料電池ユニットのすべてが停止している状態から、前記複数の燃料電池ユニットの少なくとも２台の前記燃料電池ユニットを起動する際に、前記複数の燃料電池ユニットのいずれかの第１燃料電池ユニットのみを起動するように制御し、前記第１燃料電池ユニットが起動して、前記蓄電ユニットにおける電圧が予め定められた範囲内に収束した後に、前記複数の燃料電池ユニットにおける前記第１燃料電池ユニット以外の前記燃料電池ユニットを起動するように制御する、
発電システム。
【請求項3】
前記制御ユニットは、前記第１燃料電池ユニットが起動した後に、前記複数の燃料電池ユニットにおいて、起動していない前記燃料電池ユニットを１台ずつ順に起動する、
請求項１に記載の発電システム。
請求項１に記載の発電システム。
【請求項4】
前記制御ユニットは、前記第１燃料電池ユニットが起動した後に、前記複数の燃料電池ユニットにおいて、起動していない前記燃料電池ユニットを複数台、同時に起動する、
請求項１に記載の発電システム。
請求項１に記載の発電システム。
【請求項5】
前記蓄電ユニットの容量は、前記複数の燃料電池ユニットのいずれかを起動できる起動最小容量より大きく、前記起動最小容量の２倍より小さい
請求項１に記載の発電システム。
請求項１に記載の発電システム。
【請求項6】
前記制御ユニットは、前記複数の燃料電池ユニットにおいて起動している前記燃料電池ユニットの台数に応じて、前記複数の逆変換ユニットのそれぞれの出力を変更させる、
請求項１に記載の発電システム。
請求項１に記載の発電システム。
【請求項7】
複数の燃料電池ユニットと、
複数の逆変換ユニットと、
を備え、
前記複数の燃料電池ユニットのそれぞれの出力は、第１ノードに並列に接続され、
前記複数の逆変換ユニットのそれぞれの入力は、前記第１ノードに接続される第２ノードから並列に接続され、
前記第１ノードに接続される蓄電ユニットと、
前記複数の燃料電池ユニットのそれぞれと、前記複数の逆変換ユニットのそれぞれと、前記蓄電ユニットと、を制御する制御ユニットと、
を更に備え、
前記制御ユニットは、前記複数の燃料電池ユニットの少なくとも２台の前記燃料電池ユニットにおける出力を低減する際に、前記複数の燃料電池ユニットのいずれかの第２燃料電池ユニットのみにおける出力を低減するように制御し、前記第２燃料電池ユニットにおける出力を低減した後に、前記複数の燃料電池ユニットにおける前記第２燃料電池ユニット以外の前記燃料電池ユニットにおける出力を低減するように制御する、
発電システム。
複数の逆変換ユニットと、
を備え、
前記複数の燃料電池ユニットのそれぞれの出力は、第１ノードに並列に接続され、
前記複数の逆変換ユニットのそれぞれの入力は、前記第１ノードに接続される第２ノードから並列に接続され、
前記第１ノードに接続される蓄電ユニットと、
前記複数の燃料電池ユニットのそれぞれと、前記複数の逆変換ユニットのそれぞれと、前記蓄電ユニットと、を制御する制御ユニットと、
を更に備え、
前記制御ユニットは、前記複数の燃料電池ユニットの少なくとも２台の前記燃料電池ユニットにおける出力を低減する際に、前記複数の燃料電池ユニットのいずれかの第２燃料電池ユニットのみにおける出力を低減するように制御し、前記第２燃料電池ユニットにおける出力を低減した後に、前記複数の燃料電池ユニットにおける前記第２燃料電池ユニット以外の前記燃料電池ユニットにおける出力を低減するように制御する、
発電システム。
【請求項8】
複数の変圧器を更に備え、
前記複数の逆変換ユニットのそれぞれは、前記複数の変圧器のいずれか一つに接続される、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の発電システム。
前記複数の逆変換ユニットのそれぞれは、前記複数の変圧器のいずれか一つに接続される、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の発電システム。
【請求項9】
複数の燃料電池ユニットと、
複数の逆変換ユニットと、
蓄電ユニットと、
を備え、
前記複数の燃料電池ユニットのそれぞれの出力は、第１ノードに並列に接続され、
前記複数の逆変換ユニットのそれぞれの入力は、前記第１ノードに接続される第２ノードから並列に接続され、
前記蓄電ユニットは、前記第１ノードに接続される発電システムの制御方法であって、
前記複数の燃料電池ユニットのすべてが停止している状態から、前記複数の燃料電池ユニットの少なくとも２台の前記燃料電池ユニットを起動する際に、
前記複数の燃料電池ユニットのいずれかの第１燃料電池ユニットのみを起動するように制御する工程と、
前記第１燃料電池ユニットが起動後に、前記複数の燃料電池ユニットにおける前記第１燃料電池ユニット以外の前記燃料電池ユニットを起動する工程と、
を含む、
発電システムの制御方法。
複数の逆変換ユニットと、
蓄電ユニットと、
を備え、
前記複数の燃料電池ユニットのそれぞれの出力は、第１ノードに並列に接続され、
前記複数の逆変換ユニットのそれぞれの入力は、前記第１ノードに接続される第２ノードから並列に接続され、
前記蓄電ユニットは、前記第１ノードに接続される発電システムの制御方法であって、
前記複数の燃料電池ユニットのすべてが停止している状態から、前記複数の燃料電池ユニットの少なくとも２台の前記燃料電池ユニットを起動する際に、
前記複数の燃料電池ユニットのいずれかの第１燃料電池ユニットのみを起動するように制御する工程と、
前記第１燃料電池ユニットが起動後に、前記複数の燃料電池ユニットにおける前記第１燃料電池ユニット以外の前記燃料電池ユニットを起動する工程と、
を含む、
発電システムの制御方法。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0006】
本開示の一の態様によれば、複数の燃料電池ユニットと、複数の逆変換ユニットと、を備え、前記複数の燃料電池ユニットのそれぞれの出力は、第１ノードに並列に接続され、前記複数の逆変換ユニットのそれぞれの入力は、前記第１ノードに接続される第２ノードから並列に接続され、前記第１ノードに接続される蓄電ユニットと、前記複数の燃料電池ユニットのそれぞれと、前記複数の逆変換ユニットのそれぞれと、前記蓄電ユニットと、を制御する制御ユニットと、を更に備え、前記制御ユニットは、前記複数の燃料電池ユニットのすべてが停止している状態から、前記複数の燃料電池ユニットの少なくとも２台の前記燃料電池ユニットを起動する際に、前記複数の燃料電池ユニットのいずれかの第１燃料電池ユニットのみを起動するように制御し、前記第１燃料電池ユニットが起動した後に、前記複数の燃料電池ユニットにおける前記第１燃料電池ユニット以外の前記燃料電池ユニットを起動するように制御する発電システムを提供する。