特許 7642307 燃料電池システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-02-28

(45)【発行日】2025-03-10

(54)【発明の名称】燃料電池システム

(51)【国際特許分類】

   H01M 8/043 20160101AFI20250303BHJP

   H01M 8/04537 20160101ALI20250303BHJP

   H01M 8/04664 20160101ALI20250303BHJP

   H01M 8/04955 20160101ALI20250303BHJP

   H01M 8/12 20160101ALN20250303BHJP

【ＦＩ】

H01M8/043

H01M8/04537

H01M8/04664

H01M8/04955

H01M8/12 101

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019192081

(22)【出願日】2019-10-21

(65)【公開番号】P2021068543

(43)【公開日】2021-04-30

【審査請求日】2022-09-30

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000006633

【氏名又は名称】京セラ株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000109026

【氏名又は名称】ダイニチ工業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000220262

【氏名又は名称】東京瓦斯株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100075557

【弁理士】

【氏名又は名称】西教 圭一郎

(72)【発明者】

【氏名】川上 将史

(72)【発明者】

【氏名】坂田 佑太郎

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 浩之

(72)【発明者】

【氏名】安藤 大樹

【審査官】安池 一貴

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１６０６３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１７４７５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０７６３６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２７６７９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－００７９７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１５２１７９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２４Ｄ １８／００

Ｆ２４Ｈ １／００

Ｆ２４Ｈ １／１８ － １／２０

Ｆ２４Ｈ ４／００ － ４／０６

Ｈ０１Ｍ ８／００ － ８／２４９５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

需要家に供給する電力を発生する燃料電池と、
前記燃料電池の動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記需要家にて要求される要求電力量を算出する算出部と、
第１期間における、要求電力量の平均値である平均要求電力量を算出する要求電力演算部と、
前記燃料電池の運転の可否を判定する運転判定部と、を備え、
前記要求電力演算部は、前記第１期間において、前記燃料電池が前記平均要求電力量の算出時まで連続運転されている積算算出期間における要求電力量積算値を用いて、前記平均要求電力量を算出するとともに、
前記運転判定部は、
前記平均要求電力量と、予め設定された判定値とを比較して、前記燃料電池の運転の可否を判定する第１判定を実行し、
前記要求電力演算部にて算出される前記平均要求電力量の算出期間が、前記第１期間よりも短く設定された第２期間より短い場合に、前記第１判定を実行しない、または第１判定を実行する判定日を再設定する、
燃料電池システム。

【請求項2】

前記制御部は、前記第１判定実行後の第３期間経過後に、前記第１判定の結果に基づいて、前記燃料電池の運転または停止を実行する、請求項１に記載の燃料電池システム。

【請求項3】

前記需要家による前記燃料電池の動作に関する指示を受け付けるリモコンを備えるとともに、
前記制御部は、前記第１判定が、前記燃料電池の運転を停止する判定結果の場合に、前記リモコンに前記判定結果の表示を行う、請求項１または２に記載の燃料電池システム。

【請求項4】

前記制御部は、前記需要家による前記リモコンでの指示が受け付けられた場合に、前記需要家による指示を優先して実行する、請求項３に記載の燃料電池システム。

【請求項5】

前記需要家による前記燃料電池の動作に関する指示を受け付けるリモコンを備えるとともに、
前記第１判定の結果により前記燃料電池の運転停止が実行されている場合に、
前記制御部は、前記リモコンでの前記需要家による前記燃料電池の運転開始指示が受け付けられた場合に、前記需要家による指示を優先して前記燃料電池の運転を開始する、請求項１に記載の燃料電池システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、燃料電池システムに関する。

【背景技術】

【0002】

原燃料ガスを水蒸気改質して生成される燃料ガスと空気とを用いて発電を行なう固体酸化物形の燃料電池が知られている。燃料電池は、需要家における電力消費量が少ない場合、ランニングコスト等の観点から、燃料電池を運転するよりも燃料電池の運転を停止した方が、メリットとなることがある。

【0003】

例えば特許文献１は、所定期間にわたって計測された負荷計測値の平均演算値から導出される代替値と判定しきい値とに基づいて、燃料電池の運転継続または運転停止を判定することによって、メリットの低下を抑制する燃料電池システムを開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１７－１７４７５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従来の燃料電池システムでは、代替値が需要家における実際の電力消費量を反映した値とならず、燃料電池の運転を継続するか停止するかを的確に判定できないことがあった。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の燃料電池システムは、需要家に供給する電力を発生する燃料電池と、前記燃料電池の動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記需要家にて要求される要求電力量を算出する算出部と、第１期間における、要求電力量の平均値である平均要求電力量を算出する要求電力演算部と、前記燃料電池の運転の可否を判定する運転判定部と、を備え、前記要求電力演算部は、前記第１期間において、前記燃料電池の連続運転が確認されていない積算期間を除いて前記平均要求電力量を算出するとともに、前記運転判定部は、前記平均要求電力量と、予め設定された判定値とを比較して、前記燃料電池の運転の可否を判定する第１判定を実行し、前記要求電力演算部にて算出される前記平均要求電力量の算出期間が、前記第１期間よりも短く設定された第２期間より短い場合に、前記第１判定を実行しない、または第１判定を実行する判定日を再設定する。

【発明の効果】

【0007】

本開示の燃料電池システムによれば、需要家における実際の電力消費量に基づいて、燃料電池の運転を継続するか停止するかを的確に判定することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施形態に係る燃料電池システムの概略的構成を示す図である。

【図2】メリット低下抑制制御を説明するフローチャートである。

【図3】メリット低下抑制制御を説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を用いて本開示の実施形態に係る燃料電池システムについて説明する。図１は、実施形態に係る燃料電池システムの概略的構成を示す図である。

【0010】

実施形態の燃料電池システム１００は、燃料ガスと酸素含有ガスとを用いて発電を行なう燃料電池１１を備える。燃料電池１１は、複数の燃料電池セルを含むセルスタック構造を有していてもよい。燃料電池セルは、固体酸化物形燃料電池セルであってもよい。

【0011】

燃料電池システム１００は、燃料電池１１に供給する燃料ガスを生成する改質器１２を有する。改質器１２は、天然ガス、ＬＰガス等の原燃料ガスを改質し、燃料ガスを生成する。

【0012】

燃料電池システム１００は、収納容器１０内に収容された燃料電池１１および改質器１２を含むモジュール１を備える。また、燃料電池システム１００は、モジュール１の排熱と熱媒との熱交換を行う第１熱交換器２および熱媒を貯留する蓄熱タンク３とを備える。モジュール１から排出される排ガス（排熱）は、第１熱交換器２において、第１熱交換器２内を流れる熱媒と熱交換する。この際、排ガスに含まれる水分が結露して、凝縮水が生じる。生じた凝縮水は、凝縮水流路Ｃを経由して、改質器１２に供給され、改質水として改質器１２における水蒸気改質反応に用いられる。凝縮水流路Ｃには、凝縮水を貯留する改質水タンクが設けられていてもよい。水分が取り除かれた排ガスは、排ガス流路Ｅを介して、外部に排気される。

【0013】

燃料電池システム１００は、第一循環経路ＨＣを備えている。第一循環経路ＨＣは、蓄熱タンク３と第１熱交換器２との間で熱媒が循環する経路である。第一循環経路ＨＣは、蓄熱タンク３と第１熱交換器２とを繋ぎ、熱媒が流過する配管を有している。第一循環経路ＨＣには、熱媒を循環させる循環ポンプや、熱媒を冷却する放熱器が設けられていてもよい。

【0014】

燃料電池システム１００は、第二循環経路および第二循環経路に設けられる第二熱交換器を備えていてもよい。第二循環経路は、蓄熱タンク３に接続されており、第一循環経路ＨＣには接続されていなくてもよい。例えば、第二循環経路は、熱媒が循環する経路であり、熱媒が流過する配管を有し、外部から供給された水道水等の水を第二熱交換器で加温し、加温された水を外部に送給するように構成されていてもよい。燃料電池システム１００は、外部への温水供給を行わない、いわゆるモノジェネレーションシステムであってもよい。

【0015】

燃料電池システム１００は、蓄熱タンク３に熱媒を供給するための給水流路Ｗをさらに備えている。給水流路Ｗは、外部からの熱媒を供給する給水元と蓄熱タンク３とを繋ぐ配管を含んでいる。燃料電池システム１００の起動時には、給水流路Ｗを介して、熱媒を給水元から蓄熱タンク３に供給する。給水元は、例えば、上水道であり、給水元から供給される熱媒は、水道水である。

【0016】

燃料電池システム１００は、燃料電池１１に酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給装置１４、改質器に原燃料ガスを供給する原燃料ガス供給装置１５等を含む、燃料電池１１の発電運転を補助するための補機を備える。

【0017】

燃料電池システム１００は、燃料電池１１の発電運転を補助するための補機として、パワーコンディショナ２０、制御部３０、リモコン４０等をさらに備える。

【0018】

パワーコンディショナ２０は、燃料電池１１により発電された直流電力を交流電力に変換して出力するインバータ２１を有する。インバータ２１の出力は、需要家に設置されている分電盤５０が備えるブレーカ５１に接続されている。ブレーカ５１には、電流センサ（図示せず）が取り付けられている。

【0019】

制御部３０は、少なくとも１つのプロセッサおよび記憶装置等を含み、以下に詳細に述べるように、種々の機能を実行するための制御および処理能力を提供する。

【0020】

種々の実施形態によれば、少なくとも１つのプロセッサは、単一の集積回路として、または、複数の通信可能に接続された集積回路および／もしくはディスクリート回路として、実行されてもよい。少なくとも１つのプロセッサは、種々の既知の技術にしたがって実行されることが可能である。

【0021】

１つの実施形態において、プロセッサは、たとえば、関連するメモリに記憶された指示を実行することによって１以上のデータ計算手続または処理を実行するように構成された、１以上の回路またはユニットを含む。他の実施形態において、プロセッサは、１以上のデータ計算手続きまたは処理を実行するように構成された、ファームウェア、たとえばディスクリートロジックコンポーネントであってもよい。

【0022】

種々の実施形態によれば、プロセッサは、１以上のプロセッサ、コントローラ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路、デジタル信号処理部、プログラマブルロジックデバイス、フィールドプログラマブルゲートアレイ、または、これらのデバイスもしくは構成の任意の組み合わせ、または、他の既知のデバイスおよび構成の組み合わせ、を含み、以下に説明される機能を実行してもよい。

【0023】

制御部３０は、記憶装置および表示装置（ともに図示省略）と、燃料電池システム１００を構成する各種構成部品および各種センサと接続され、これらの各機能部をはじめとして、燃料電池システム１００の全体を制御および管理する。制御部３０は、それに付属する記憶装置に記憶されているプログラムを取得して、このプログラムを実行することにより、燃料電池システム１００の各部に係る、種々の機能を実現する。

【0024】

制御部３０から、他の機能部または装置に制御信号または各種の情報などを送信する場合、制御部３０と他の機能部とは、有線または無線により接続されていればよい。制御部３０が行う、実施形態に特徴的な制御については、後記で説明する。なお、実施形態において、制御部３０は特に、燃料電池に繋がる外部装置の指示、指令や、先に述べた各種センサの指示や計測値に基づいて、各種補機を制御する。図では、制御部３０と、燃料電池を構成する各装置および各センサとを結ぶ接続線の図示を、省略している場合がある。

【0025】

図示しない記憶装置は、プログラムおよびデータを記憶できる。記憶装置は、処理結果を一時的に記憶する作業領域としても利用してもよい。記憶装置は、記録媒体を含む。記録媒体は、半導体記憶媒体、および磁気記憶媒体等の任意の非一時的（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ）な記憶媒体を含んでよい。また、記憶装置は、複数の種類の記憶媒体を含んでいてもよい。記憶装置は、メモリカード、光ディスク、または光磁気ディスク等の可搬の記憶媒体と、記憶の読み取り装置との組合せを含んでいてもよい。記憶装置は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の一時的な記憶領域として利用される記憶デバイスを含んでいてもよい。

【0026】

なお、燃料電池システム１００の制御部３０および記憶装置は、燃料電池システム１００の外部に有する構成として実現することもできる。さらに、本開示に係る制御部３０における特徴的な制御工程を含む制御方法として実現したり、上記工程をコンピュータに実行させるための制御プログラムとして実現したりすることも可能である。

【0027】

リモコン４０は、需要家宅に設けられており、表示装置および操作パネルを有する。需要家は、リモコン４０を操作することにより、燃料電池１１の運転に係る種々の指示を制御部３０に送信することができる。また、需要家は、リモコン４０を操作することにより、燃料電池システム１００の日時設定を変更することができる。

【0028】

以下、燃料電池システム１００において、制御部３０が実行するメリット低下抑制制御について説明する。

【0029】

制御部３０は、算出部３１、要求電力演算部３２および運転判定部３３を有し、需要家における消費電力量（以降、要求電力量）に基づいて、燃料電池システム１００の運転メリットを判定する。

【0030】

要求電力量は、電力会社からの電力購入量Ｑと燃料電池１１の発電量Ｒとの和である。算出部３１は、例えば、分電盤５０のブレーカ５１に取り付けられている電流センサの計測値に基づいて、電力会社からの電力購入量Ｑを算出することができる。また、算出部３１は、例えば、パワーコンディショナ２０に搭載されているインバータ２１の出力に基づいて、燃料電池１１の発電量Ｒを算出することができる。なお、需要家に燃料電池１１以外の発電装置が備わっている場合は、該発電装置の発電量を考慮してもよい。

【0031】

制御部３０は、予め設定された第１期間Ｔ１の要求電力量に基づいて燃料電池システム１００の運転メリットを判定する。第１期間Ｔ１は、日数で表される期間としてもよく、例えば、１ヶ月の日数としてもよい。また、制御部３０は、本制御の開始時に現在の日時情報を取得し、日時情報と第１期間Ｔ１に基づいて運転メリットを判定する判定日を設定する。なお、判定日を、例えば月末のように、期日として設定し、この場合に、本制御の開始から判定日までの期間を第１期間Ｔ１としてもよい。すなわち、本制御の開始日や判定日の設定により、第１期間Ｔ１は変動するものとなる。ただし、この場合に、第１期間Ｔ１が第２期間Ｔ２より長くなるように予め判定日を設定すればよい。

【0032】

ここで、第２期間Ｔ２は、例えば、１～５日の期間である。燃料電池１１が連続運転されている期間が短い場合には、需要家の実際の電力消費量を反映した電力量を算出しにくいおそれがある。それゆえ、第１期間Ｔ１を第２期間Ｔ２よりも長くなるように予め判定日を設定することで、需要家の実際の電力消費量が反映された電力量を用いて判定することができ、ひいては、需要家の利便性を向上させることができる。

【0033】

算出部３１は、予め設定された算出周期Ｕ１毎に第１要求電力量Ｐ１を算出する。算出周期Ｕ１は、適宜設定することができるが、例えば、０．１～６０秒間である。また、要求電力演算部３２は、算出周期Ｕ１毎に算出された第１要求電力量Ｐ１を、予め設定された積算周期Ｕ２にわたり積算して、第２要求電力量Ｐ２を算出する。積算周期Ｕ２は、算出周期Ｕ１よりも長く、かつ第１期間Ｔ１よりも短い期間に設定される。積算周期Ｕ２は、適宜設定することができるが、例えば、２４時間であってもよく、１２時間であってもよく、８時間であってもよい。

【0034】

要求電力演算部３２は、第１期間Ｔ１において、第２要求電力量Ｐ２を算出した積算周期Ｕ２を積算して積算算出期間ＵＡを算出する。第１期間Ｔ１にわたって第２要求電力量Ｐ２が積算された場合、積算算出期間ＵＡは第１期間Ｔ１と同じ日数となる。

【0035】

制御部３０は、連続運転フラグに基づいて燃料電池システム１００の連続運転を判定する。連続運転フラグは、例えば、ブレーカ５１がＯＮからＯＦＦに切り替えられた場合や、リモコン４０の日時設定が変更された場合など、経時的な燃料電池システム１００の運転が確認できない場合にＯＦＦになる。なお、本制御において、ブレーカ５１がＯＮになっているが発電を行っていない、いわゆる待機状態である場合も運転を行っていることとする。連続運転フラグがＯＦＦになった場合、要求電力演算部３２は、第１期間Ｔ１における第１要求電力量Ｐ１および第２要求電力量Ｐ２の積算値に欠落が発生する可能性を考慮し、第１要求電力量Ｐ１の積算と、第２要求電力量Ｐ２および積算算出期間ＵＡをリセットする。

【0036】

なお、ブレーカ５１がＯＦＦからＯＮに戻された日時や、リモコン４０で再設定された日時が、本制御を開始時した日時よりも前の日時である場合、または判定日よりも後の日時である場合、正確なメリット判定が実行できないため判定日を再設定する。

【0037】

要求電力演算部３２は、第１期間Ｔ１における積算算出期間ＵＡの第２要求電力量Ｐ２の総和である要求電力量積算値Ｐ_Ｉを算出する。さらに、要求電力演算部３２は、要求電力量積算値Ｐ_Ｉを積算算出期間ＵＡの日数で除算して、平均要求電力量Ｐ_ＡＶＧを算出する。平均要求電力量Ｐ_ＡＶＧは、第１期間Ｔ１における要求電力量の１日あたりの平均値である。要求電力量積算値Ｐ_Ｉおよび平均要求電力量Ｐ_ＡＶＧの算出は、第１期間Ｔ１に含まれる積算周期Ｕ２のうち、最後の積算周期Ｕ２に実行されてもよい。

【0038】

なお、要求電力演算部３２は、第１期間Ｔ１において、積算周期Ｕ２ごとに算出される第２要求電力量Ｐ２を加算および除算することで、積算周期Ｕ２が経過するごとの平均要求電力量Ｐ_ＡＶＧを算出し、平均要求電力量Ｐ_ＡＶＧの算出を最後の積算周期Ｕ２まで実行することで、第１期間Ｔ１における平均要求電力量Ｐ_ＡＶＧを算出してもよい。

【0039】

燃料電池システム１００では、要求電力演算部３２は、第１期間Ｔ１のうち、燃料電池１１が平均要求電力量Ｐ_ＡＶＧの算出時まで連続運転されている積算算出期間ＵＡにおける要求電力量積算値Ｐ_Ｉを用いて、平均要求電力量Ｐ_ＡＶＧを算出する。これにより、第１期間Ｔ１において、連続運転が確認されていないため第２要求電力量Ｐ２が欠落している可能性がある積算期間を除いて平均要求電力量Ｐ_ＡＶＧを算出するため、平均要求電力量Ｐ_ＡＶＧを需要家における実際の電力消費量を反映したものとすることができる。ひいては、燃料電池１１の発電運転を継続するメリットがあるか否かを的確に判定することができる。

【0040】

運転判定部３３は、平均要求電力量Ｐ_ＡＶＧと予め設定された判定値Ｐ_Ｃとを比較して、燃料電池１１の運転の可否を判定する第１判定を実行する。運転判定部３３は、平均要求電力量Ｐ_ＡＶＧが予め設定された判定値Ｐ_Ｃ未満である場合に、燃料電池１１の運転を停止した方がメリットになると判定する。運転判定部３３は、平均要求電力量Ｐ_ＡＶＧが判定値Ｐ_Ｃ以上である場合に、燃料電池１１の運転を継続した方がメリットになると判定する。

【0041】

燃料電池システム１００に判定値Ｐ_Ｃは予め設定されているが、需要家はリモコン４０を操作して、判定値Ｐ_Ｃを任意の値に変更することができる。判定値Ｐ_Ｃは、系統電源の電力料金、燃料電池１１の運転の原料費となるガス料金、水道料金等に基づき、燃料電池１１での単位電力当たりの料金と、系統電源の単位電力当たりの電力料金とを比較して設定される。なお、系統電源の単位電力当たりの電力料金は、各種優遇措置を受けている場合には、それを考慮して設定してもよい。

【0042】

また、需要家は、リモコン４０を操作して、運転判定部３３が第１判定を実行しないように設定することができる。第１判定を実行しない設定とは、平均要求電力量Ｐ_ＡＶＧと判定値Ｐ_Ｃとの比較を行わないこと、および本制御を実行せず、平均要求電力量Ｐ_ＡＶＧの算出を行わないことを含む。

【0043】

なお、判定日設定において、第２期間Ｔ２より短い期間にて判定日が設定される場合、言い換えれば、要求電力演算部３２にて算出される平均要求電力量Ｐ_ＡＶＧの算出期間である積算算出期間ＵＡが、第１期間Ｔ１よりも短く設定された第２期間Ｔ２より短い場合に、運転判定部３３は、第１判定を実行しないように構成されていてもよい。

【0044】

制御部３０は、第１判定を実行した後の第３期間Ｔ３が経過した後に、第１判定の結果に基づいて、燃料電池１１の運転または停止を実行してもよい。これにより、制御部３０は、第１判定を実行した後の第３期間Ｔ３内に、需要家による燃料電池１１の運転を継続するまたは停止する旨の指示を受け付けることが可能になる。ひいては、需要家の利便性を向上させることができる。なお、第１判定において燃料電池１１の運転をする判定の場合、第３期間Ｔ３の経過を待たずに、判定後に直ちに運転を開始してもよい。

【0045】

制御部３０は、第１判定の結果が、燃料電池１１の運転を停止する判定結果である場合に、リモコン４０に判定結果の表示を行ってもよい。燃料電池１１の運転を第１判定の結果に基づいて停止する前に、第１判定の判定結果を需要家に報知することにより、需要家の利便性を向上させることができる。なお、燃料電池１１の運転を行う場合にも、判定結果の表示を行ってもよい。

【0046】

また、制御部３０は、需要家によるリモコン４０での指示が受け付けられた場合には、第１判定の判定結果に拘わらず、需要家による指示を優先して実行してもよい。これにより、需要家の利便性を向上させることができる。

【0047】

第１判定の結果により燃料電池１１の運転停止を実行している場合に、制御部３０は、リモコン４０での需要家による燃料電池１１の運転開始指示が受け付けられた場合に、需要家による指示を優先して、燃料電池１１の運転を開始してもよい。これにより、需要家の利便性を向上させることができる。

【0048】

以下、フローチャートを用いて、制御部３０が実行するメリット低下抑制制御について説明する。図２～３は、メリット低下抑制制御を説明するフローチャートである。フローチャートでは、「ステップ」を「Ｓ」と略称するとともに、チャート内においては、判断制御における「正」（コンピュータフラグ＝１）を［Ｙｅｓ］で、「否」（コンピュータフラグ＝０ゼロ）を［Ｎｏ］で表している。フローチャートは予め設定された日時になるとスタートする。以下では月初になると制御がスタートするとして説明する。

【0049】

制御部３０は、〔Ｓ２１〕において、現在日時情報を取得し、さらに〔Ｓ２２〕において、取得した日時情報と予め設定されている第１期間Ｔ１に基づいて、メリット判定を行う判定日を設定する。なお、判定日の設定については、上述したように、第１期間Ｔ１が第２期間Ｔ２よりも長くなるように設定する。

【0050】

次に、〔Ｓ２３〕において、連続運転フラグがＯＮになっているか否かを判定する。連続運転フラグがＯＦＦである［Ｎｏ］場合は後述で説明する。連続運転フラグがＯＮである［Ｙｅｓ］場合は〔Ｓ２４〕の判定に進む。

【0051】

〔Ｓ２４〕において、算出周期Ｕ１を経過したか否かを判定する。算出周期Ｕ１を経過していない［Ｎｏ］場合は〔Ｓ２３〕に戻る。算出周期Ｕ１を経過した［Ｙｅｓ］場合は〔Ｓ２５〕において、第１要求電力量Ｐ１を算出し、さらに〔Ｓ２６〕において、算出した第１要求電力量Ｐ１を積算する。なお、算出周期Ｕ１を経過していない［Ｎｏ］場合に〔Ｓ２４〕を繰り返すようにしてもよい。

【0052】

次に、〔Ｓ２７〕において、積算周期Ｕ２を経過したか否かを判定する。積算周期Ｕ２を経過していない［Ｎｏ］場合は〔Ｓ２３〕に戻る。積算周期Ｕ２を経過した［Ｙｅｓ］場合は〔Ｓ２８〕において、第２要求電力量Ｐ２を算出し、〔Ｓ２９〕において、算出した第２要求電力量Ｐ２を積算する。さらに〔Ｓ３０〕において、積算算出期間ＵＡを積算する。

【0053】

次に、〔Ｓ３１〕において、判定日を迎えたか否かを判定する。判定日ではない［Ｎｏ］場合は〔Ｓ２３〕に戻る。判定日である［Ｙｅｓ］場合は、メリット評価を行うため図３の〔Ｓ４１〕に進む。

【0054】

ここで、〔Ｓ２３〕において、連続運転フラグがＯＦＦである［Ｎｏ］場合は、要求電力量の積算が欠落した可能性があるため、〔Ｓ３３〕に進み、第１要求電力量Ｐ１の積算をリセットする。さらに、〔Ｓ３４〕において、第２要求電力量Ｐ２の積算をリセットし、〔Ｓ３５〕において、積算算出期間ＵＡの積算をリセットする。

【0055】

次に、〔Ｓ３６〕において、判定日の再設定が必要であるか否かを判定する。判定日の再設定が必要である［Ｙｅｓ］場合は、〔Ｓ２１〕に戻り、現在日時を改めて取得し、判定日を再設定する。判定日の再設定が必要ではない［Ｎｏ］場合は、〔Ｓ２３〕に戻り、要求電力の積算を改めて開始する。

【0056】

要求電力演算部３２は、〔Ｓ４１〕において要求電力量積算値Ｐ_Ｉを算出し、〔Ｓ４２〕において、要求電力量積算値Ｐ_Ｉを積算算出期間ＵＡの日数で除算して、平均要求電力量Ｐ_ＡＶＧを算出し、〔Ｓ４３〕に進む。

【0057】

運転判定部３３は、〔Ｓ４３〕において、判定値Ｐ_Ｃが平均要求電力Ｐ_ＡＶＧより大きいか否かを判定する。判定値Ｐ_Ｃが平均要求電力Ｐ_ＡＶＧより大きい［Ｙｅｓ］場合、〔Ｓ４４〕において、メリット判定を停止優先とし、〔Ｓ４５〕に進む。メリット判定は、少なくとも燃料電池１１の運転を停止した方がメリットになる判定結果を表す。なお、燃料電池１１の運転を継続した方がメリットになる場合にも、判定結果を表してもよい。メリット判定が停止優先である場合は、燃料電池１１の運転を停止した方がメリットになるとの判定結果を表す。また、メリット判定が運転優先である場合は、燃料電池１１の運転を継続した方がメリットになるとの判定結果を表してもよい。判定値Ｐ_Ｃが平均要求電力Ｐ_ＡＶＧ以下［Ｎｏ］の場合、〔Ｓ４９〕において、メリット判定を発電優先とする。

【0058】

次に、〔Ｓ４５〕において、リモコン４０にメリット判定の判定結果の表示を行い、〔Ｓ４６〕の判定に進む。

【0059】

〔Ｓ４６〕において、需要家による燃料電池１１の発電を実行する旨の指示がないか否かを判定する。需要家はメリット判定の報知を受けた場合、リモコン４０にて燃料電池１１の運転に関する指示を行うことができる。需要家による燃料電池１１の発電を実行する旨の指示がない［Ｙｅｓ］場合、〔Ｓ４７〕の判定に進む。

【0060】

〔Ｓ４７〕において、第３期間Ｔ３が経過したか否かを判定する。第３期間Ｔ３が経過した［Ｙｅｓ］場合、〔Ｓ４８〕において、燃料電池システム１００が運転していた場合は運転停止を実行し、すでに運転が停止していた場合は運転停止を継続してフローチャートを終了する。第３期間Ｔ３が経過していない［Ｎｏ］場合、〔Ｓ４６〕に戻る。

【0061】

〔Ｓ４６〕において需要家による燃料電池１１の発電を実行する旨の指示がある［Ｎｏ］場合、〔Ｓ４３〕が［Ｎｏ］場合と同様に、〔Ｓ４９〕において、メリット判定を発電優先とする。

【0062】

次に、〔Ｓ５０〕において、第３期間Ｔ３が経過したか否かを判定する。第３期間Ｔ３が経過した［Ｙｅｓ］場合、〔Ｓ５１〕において、燃料電池システム１００が運転していた場合は運転継続し、運転が停止している場合は運転を開始してフローチャートを終了する。第３期間Ｔ３が経過していない［Ｎｏ］場合、〔Ｓ４６〕に戻る。なお、燃料電池１１の発電を実行する場合に、〔Ｓ５０〕を省略することもできる。

【符号の説明】

【0063】

１１ 燃料電池
３０ 制御部
３１ 算出部
３２ 要求電力演算部
３３ 運転判定部
１００ 燃料電池システム

【図1】

【図2】

【図3】