(57)【要約】【課題】本発明は、自立運転用コンセントに接続された電気機器によって、燃料電池が過負荷状態になることを防止するコージェネレーションシステムを提供することを課題とする。【解決手段】コージェネレーションシステムは、熱回収装置がいずれかの自立運転用コンセントから電力供給を受けている状況下において、発電側制御装置が熱回収装置における前記所定の動作に関わる情報を受信したことに基づいて、複数の自立運転用コンセントのうち、一部の自立運転用コンセントの電力供給を制限する。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池と、燃料電池で生成される電力を所定の周波数の交流に変換する電力変換装置とを備えた発電ユニットと、発電ユニットと配管接続され、発電ユニット内で発生する熱を液体を媒体として回収する熱回収装置とで構成されるコージェネレーションシステムであって、
発電ユニットは、既存の電力供給系統に連系されて使用されるもので、発電ユニット側のいずれかの機器を制御する発電側制御装置と、電力変換装置から直接的に外部に電力を供給することが可能な自立運転用コンセントを複数備えており、
熱回収装置は、熱回収装置側の機器を制御する熱回収側制御装置と、内部の機器を作動させるための電力を導入する電源プラグを備え、当該電源プラグから電力が供給された状態においては、加熱された液体を外部に排出する所定の動作及び／又は加熱された液体の熱エネルギーを使用する所定の動作の実施が可能なコージェネレーションシステムにおいて、
発電側制御装置と熱回収側制御装置の間には、相互通信可能な通信手段が設けられ、
熱回収装置がいずれかの自立運転用コンセントから電力供給を受けている状況下において、発電側制御装置が熱回収装置における前記所定の動作に関わる情報を受信したことに基づいて、複数の自立運転用コンセントのうち、一部の自立運転用コンセントの電力供給が制限される機能を備えたことを特徴とするコージェネレーションシステム。
【請求項２】
前記複数の自立運転用コンセントから出力される合計の電流値を検知する電流検知手段を備え、
熱回収装置がいずれかの自立運転用コンセントから電力供給を受けている状況下において、発電側制御装置が熱回収装置における前記所定の動作に関わる情報を受信し、且つ、その際又はそれ以前の電流検知手段の検知電流が所定値以上であることが確認されれば、前記一部の自立運転用コンセントの電力供給が制限されることを特徴とする請求項１に記載のコージェネレーションシステム。
【請求項３】
前記複数の自立運転用コンセントのうち、予め設定された情報に基づいて、優先的に電力供給する自立運転用コンセントを選択する優先出力選択機能を備え、
熱回収装置がいずれかの自立運転用コンセントから電力供給を受けている状況下において、発電側制御装置が熱回収装置における前記所定の動作に関わる情報を受信したことに基づいて、前記優先出力選択機能によって選択された自立運転用コンセント以外の自立運転用コンセントを、前記一部の自立運転用コンセントとして電力供給が制限されることを特徴とする請求項１に記載のコージェネレーションシステム。
【請求項４】
熱回収装置は、熱回収側制御装置と電気的に接続された報知手段を備え、
前記一部の自立運転用コンセントの電力供給が制限される場合には、前記報知手段によって、報知されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のコージェネレーションシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電設備として燃料電池を備えた発電ユニットと、燃料電池で発生する熱を回収する熱回収装置を備えたコージェネレーションシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境に対する関心の高まりや、政府のエネルギー政策を受けて、太陽光エネルギーや風力等の所謂再生可能エネルギー、並びに、燃料電池等の化学反応によって生じるエネルギーを用いた発電システムが急速に普及している。そして、そのような発電システムを取り入れたシステムとして、コージェネレーションシステムが注目を浴びている。このコージェネレーションシステムは、発電ユニットと熱回収装置を、主たる構成として備えており、それらを連係させたシステムである（例えば特許文献１）。
【０００３】
ここで、特許文献１を例にコージェネレーションシステムについて説明しておくと、当該コージェネレーションシステムでは、発電ユニットが、発電設備と、熱回収装置に接続される冷却流路と、電力変換装置（所謂パワーコンディショナ）と、その他の付属機器たる補機とを備えた構成となっている。
【０００４】
発電ユニット内の発電設備は、燃料電池により構成されている。冷却流路は、湯水が流れる流路であり、燃料電池において発生した熱を回収する部分である。
パワーコンディショナは、燃料電池で発生した電力を、所定の周波数の交流電力に変換するものである。すなわち、燃料電池で発生した電力は直流であるが、これを商用電源に同期する６０Ｈｚ又は５０Ｈｚの交流に変換する。
補機は、主に燃料電池の各種動作を制御する補機制御装置を備えた構成である。
【０００５】
そして、この種の発電ユニットでは、パワーコンディショナで変換された交流電力を、商用電源の電力系統に連系する方式が一般的に採用されている。一方、パワーコンディショナ及び補機の作動電力は、発電中においては発電設備から、発電開始前においては、電力系統などの外部の電力源から、それぞれ供給される。
【０００６】
コージェネレーションシステムの熱回収装置は、湯水が貯留されるタンクと、そのタンクと発電設備との間を繋ぐ循環流路と、その循環流路内に水流を形成するポンプと、各種動作を制御する熱回収側制御装置と、その他給湯運転等に関連する流路等を備えた構成となっている。すなわち、熱回収装置では、循環流路内に水流を形成し、発電設備に発生した熱を湯水を媒体として回収し、その昇温した湯をタンク内に溜めおくことを可能としている。そして、熱回収装置では、タンク内の湯が給湯等のために使用される。また、この熱回収装置内の各種機器に対する作動電力は、商用電源から供給される。
【０００７】
このように、コージェネレーションシステムでは、発電設備で電力を生成しつつ、電力の生成に伴って生じる排熱を熱回収ユニット側に回収させる仕組みにすることで、エネルギー効率の向上を図っている。
【０００８】
ところで、発電設備による発電電力は、パワーコーディショナを介して、商用電源の電力系統に連係させる構成としており、電力系統に異常が生じた場合は、安全の観点から、パワーコンディショナによって、発電設備と電力系統を解列する構成とされている。そのため、電力系統に停電が生じた場合は、パワーコンディショナから外部の電気機器への電力供給が行えなくなる。
【０００９】
つまり、この発電ユニットでは、万一、商用電源が遮断された状態（停電）となれば、発電設備を備えているにも関わらず、その停電と同時に、外部への電力供給が途絶えてしまう。また、特許文献１のように、発電設備に燃料電池が採用されている場合は、停電に連動するように熱回収装置のポンプも停止するため、循環流路内に水流が形成されなくなり、燃料電池の冷却効果が期待できなくなる。その結果、燃料電池が過度に高温となってしまい、安全の観点から、発電動作を強制的に停止せざるを得なくなってしまう。そして、停電中に発電設備の動作が停止してしまうと、商用電源が復帰するまで発電設備自体を再起動できないという不具合に陥ってしまう。
【００１０】
このように、コージェネレーションシステムでは、一旦停電が起きると、熱回収装置側への電力供給が途絶え、最終的に、そのシステム全体の機能がほぼ停止状態となってしまうおそれがある。そのため、このような不測の事態を回避するためには、発電ユニット側から熱回収装置側への電力供給が必要となる。そこで、この種の発電ユニットには、商用電源の電力系統に依存することなく、外部の電気機器に直接的に電力供給可能な自立運転用コンセントが備え付けられている。すなわち、発電ユニット、具体的にはパワーコンディショナに設けられた自立運転用コンセントに、電気機器の電源プラグを差し込めば、発電設備の電力を直接的にその電気機器に供給することができる。
【００１１】
したがって、停電が起こった場合には、パワーコンディショナの自立運転用コンセントに、電気機器たる熱回収装置の電源プラグを差し込めば、当該熱回収装置の電源を復帰させることができるため、発電設備が強制停止してしまうといった不具合を防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１３−１２３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、パワーコンディショナには、複数の自立運転用コンセントを備えたものがある。すなわち、この種のパワーコンディショナでは、停電時において、熱回収装置の電源プラグだけでなく、その他の電力負荷となる機器の電源プラグを差し込める構成となっている。そのため、このようなパワーコンディショナを備えたコージェネレーションシステムでは、停電時に、熱回収装置を稼働しつつ、例えば、照明等の電気機器への電力供給が可能である。
【００１４】
しかしながら、自立運転用コンセントを用いて、熱回収装置とその他の電気機器に同時に電力供給を行う場合においては、所定の条件が満たされると、熱回収装置への電力供給が不安定となってしまうおそれがあった。
【００１５】
具体的に説明すると、発電ユニットは、燃料電池の発電能力によって、発電できる電力が予め決まっている。例えば、家庭用のコージェネレーションシステムに採用される燃料電池は、発電能力は概ね２００〜７５０〔Ｗ〕程度である。一方、パワーコンディショナの自立運転用コンセントには、熱回収装置の他、いかなる電気機器であっても接続することが可能である。つまり、消費電力が大きい電気機器（例えば１２００〔Ｗ〕のドライヤー等）であっても、制限なく自立運転用コンセントに接続することは可能である。
【００１６】
このような事情に鑑みると、使用する電気機器によっては、自立運転用コンセントから供給すべき電気機器の電力の合計値が、燃料電池が発電する電力を超えてしまう場合がある。その結果、燃料電池に過剰な負荷が掛かり、発電動作が強制的に停止してしまう場合があった。
【００１７】
そこで、本発明では、従来技術の問題点に鑑み、自立運転用コンセントに接続された電気機器によって、燃料電池が過負荷状態になることを防止するコージェネレーションシステムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記課題を解決するべく提供される請求項１に記載の発明は、燃料電池と、燃料電池で生成される電力を所定の周波数の交流に変換する電力変換装置とを備えた発電ユニットと、発電ユニットと配管接続され、発電ユニット内で発生する熱を液体を媒体として回収する熱回収装置とで構成されるコージェネレーションシステムであって、発電ユニットは、既存の電力供給系統に連系されて使用されるもので、発電ユニット側のいずれかの機器を制御する発電側制御装置と、電力変換装置から直接的に外部に電力を供給することが可能な自立運転用コンセントを複数備えており、熱回収装置は、熱回収装置側の機器を制御する熱回収側制御装置と、内部の機器を作動させるための電力を導入する電源プラグを備え、当該電源プラグから電力が供給された状態においては、加熱された液体を外部に排出する所定の動作及び／又は加熱された液体の熱エネルギーを使用する所定の動作の実施が可能なコージェネレーションシステムにおいて、発電側制御装置と熱回収側制御装置の間には、相互通信可能な通信手段が設けられ、熱回収装置がいずれかの自立運転用コンセントから電力供給を受けている状況下において、発電側制御装置が熱回収装置における前記所定の動作に関わる情報を受信したことに基づいて、複数の自立運転用コンセントのうち、一部の自立運転用コンセントの電力供給が制限される機能を備えたことを特徴とするコージェネレーションシステムである。
なお、請求項１に記載の「発電ユニット側のいずれかの機器を制御する発電側制御装置」について、発電ユニットには通常、２つの制御装置（電力変換装置の制御装置と、主に燃料電池を制御する制御装置）が備えられている。発電側制御装置は、いずれの制御装置であってもよい。
【００１９】
本発明のコージェネレーションシステムは、電力変換装置に設けられた複数の自立運転用コンセントに、熱回収装置の電源プラグだけでなく、その他の電気機器の電源プラグが接続された状況下において、燃料電池が過負荷状態になることを防止するべく、一部の自立運転用コンセントの電力供給を制限する機能が付与されている。
【００２０】
そして、本発明では、その機能を発揮させるべく、発電側制御装置と熱回収側制御装置とを電気的に繋ぐ主通信手段が設けられ、発電側制御装置において、熱回収装置の所定の動作に関わる情報を取得可能な構成となっている。そして、発電側制御装置が、その熱回収装置の所定の動作の情報を取得することを条件として、複数の自立運転用コンセントのうち、一部の自立運転用コンセントの電力供給が制限される。つまり、本発明では、発電側制御装置において、熱回収装置の状態を監視し、必要に応じて、一部の自立運転用コンセントへの電力供給を制限する構成となっている。
【００２１】
一方、従来技術のコージェネレーションシステムであれば、電力変換装置に設けられた複数の自立運転用コンセントに、複数の電気機器（熱回収装置含む）が接続された場合に、それらのトータルの消費電力が発電ユニットの発電電力をオーバーすると、燃料電池が過負荷状態となって発電動作を停止していた。また、かかる構成においては、燃料電池を過負荷状態から脱するために、ユーザがいずれかの電気機器の駆動を止めるために、その電気機器のスイッチをオフにしたり、あるいは、その電気機器の電源プラグを抜き去る必要があり手間であった。
【００２２】
これに対して、本発明のコージェネレーションシステムでは、自立運転用コンセントに接続された全ての電気機器（熱回収装置含む）のトータル消費電力が、発電ユニットの発電電力をオーバーしそうな場合に、その自立運転用コンセントの一部の電力供給を電気的制御によって制限する構成となっている。そのため、本発明においては、従来のように、ユーザ自らが電気機器のスイッチをオフにしたり、電源プラグを抜き去るような手間を掛けることなく、燃料電池に掛かる過負荷を回避することができる。
【００２３】
さらに、本発明においては、発電ユニットにおける発電動作の維持を優先することにより、熱回収装置への電力（例えば発電ユニットの熱を回収するために要する最低限の電力）の供給が絶たれてしまう事態を回避できる。かかる構成によれば、自立運転用コンセントへの電力供給が制限された後においても、熱回収装置への電力供給を維持できるため、発電ユニットの燃料電池が発電動作を停止してしまうといった不具合を確実に阻止することが可能となる。
【００２４】
ところで、家庭用のコージェネレーションシステムの熱回収装置は、ＡＣ１００〔Ｖ〕の電源で駆動するものが多い。
また、熱回収装置は、基本動作として、発電ユニットの燃料電池を冷却する動作（以下、熱回収動作という）が備えられているが、この動作に要する消費電力はごく僅かである。例えば、この熱回収動作において作動する電気機器は、燃料電池に繋がった流路（循環流路）上に配されたポンプやセンサ等である。
一方、熱回収装置における、その他の動作、例えば、給湯運転（加熱された液体を外部に排出する運転）に関わる動作や、風呂の追い焚き運転又は暖房運転（加熱された液体の熱エネルギーを使用する運転）等に関わる動作が熱回収動作に加わると、消費電力が大きくなる。例えば、この電力消費を増大させる電気機器としては、複数の電磁弁や、他のポンプ（追い焚きポンプや暖房側のポンプ）等が挙げられる。
つまり、熱回収動作のみが実施されている状況下においては、そもそも消費される電力自体が小さいため、他の電気機器（照明等）を同時に作動させることが可能であり、他の自立運転用コンセントの電力供給を制限する必要がない場合が考えられる。
【００２５】
そこで、そのような非効率性を改善させるべく提供される請求項２に記載の発明は、前記複数の自立運転用コンセントから出力される合計の電流値を検知する電流検知手段を備え、熱回収装置がいずれかの自立運転用コンセントから電力供給を受けている状況下において、発電側制御装置が熱回収装置における前記所定の動作に関わる情報を受信し、且つ、その際又はそれ以前の電流検知手段の検知電流が所定値以上であることが確認されれば、前記一部の自立運転用コンセントの電力供給が制限されることを特徴とする請求項１に記載のコージェネレーションシステムである。
【００２６】
本発明のコージェネレーションシステムは、発電側制御装置が、熱回収装置が所定の動作に関わる情報に加えて、その際又はそれ以前の自立運転用コンセントから出力される電流値の情報に基づいて、自立運転用コンセントへの電力供給を制限する構成となっている。具体的には、電流検知手段の検知電流が、所定値以上であることが確認されれば、一部の自立運転用コンセントへの電力供給が制限される構成である。すなわち、本発明では、単に熱回収装置側が何らかの動作を行っているという情報だけでなく、その動作に実際に使用されている電流値を検知して、その電流値に基づいて、他の電気機器に電力供給できるか否かを判断している。そのため、本発明では、他の電気機器に電力を供給できる余力があるのにも関わらず、その電力供給が遮断されてしまうといった非効率な状況が起き得ない。
【００２７】
ここで、請求項２に記載の発明において、電流検知手段を採用した理由について付言しておく。
前記したように、熱回収装置はＡＣ１００〔Ｖ〕電源を使用するものが多い。また、家庭用に使用される電気機器は、１００〔Ｖ〕電源で駆動するものが多い。
つまり、この場合、各電気機器の消費電力は、各自立運転用コンセントから供給される電流値〔Ａ〕に比例すると言える。
また、電気機器の中には、２００〔Ｖ〕電源を使用するものもあるが、その場合であっても、電流値〔Ａ〕が分かれば、消費電力は算出できる。
【００２８】
請求項３に記載の発明は、前記複数の自立運転用コンセントのうち、予め設定された情報に基づいて、優先的に電力供給する自立運転用コンセントを選択する優先出力選択機能を備え、熱回収装置がいずれかの自立運転用コンセントから電力供給を受けている状況下において、発電側制御装置が熱回収装置における前記所定の動作に関わる情報を受信したことに基づいて、前記優先出力選択機能によって選択された自立運転用コンセント以外の自立運転用コンセントを、前記一部の自立運転用コンセントとして電力供給が制限されることを特徴とする請求項１に記載のコージェネレーションシステムである。
【００２９】
本発明のコージェネレーションシステムは、優先出力選択機能を備えており、当該機能によって、予め、選択した自立運転用コンセントへの電力供給を優先的に行うことを可能にしている。つまり、優先順位が高い電気機器の電源が、不用意に落ちてしまう不具合を防ぐことができる。例えば、風呂に入る場合においては、給湯運転や追い焚き運転を不自由なく使用したいため、熱回収装置への電力供給を優先的に行うように設定したり、あるいは、料理等をする場合においては、炊飯器等の他の電気機器への電力供給を優先的に行うように設定することができる。
【００３０】
請求項４に記載の発明は、熱回収装置は、熱回収側制御装置と電気的に接続された報知手段を備え、前記一部の自立運転用コンセントの電力供給が制限される場合には、前記報知手段によって、報知されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のコージェネレーションシステムである。
【００３１】
本発明のコージェネレーションシステムは、自立運転用コンセントの電力供給が制限される場合に、報知手段によって報知されるため、ユーザが知らずして突然、電気機器の電源が落ちてしまうことがない。そのため、本発明では、自立運転用コンセントへの電力供給の制限機能が働いて、いずれかの電気機器が一時的に使用できなくなったとしても、ユーザがそれを故障と誤認することがない。
【発明の効果】
【００３２】
本発明のコージェネレーションシステムは、所定の条件が満たされると、複数の自立運転用コンセントのうち、一部の自立運転用コンセントの電力供給が制限されるため、自立運転用コンセントに接続された電気機器の消費電力によって、燃料電池が過負荷状態となってしまう不具合を回避することができる。その結果、燃料電池の発電動作が、意図せず停止してしまうことがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態に係るコージェネレーションシステムを示す作動原理図である。
【図２】発電ユニットと熱回収装置との電気的関係を概念的に示す回路図である。
【図３】図１のコージェネレーションシステムの作動原理図であり、熱回収系統を黒塗りした図である。
【図４】図１のコージェネレーションシステムの作動原理図であり、給湯・給水系統を黒塗りした図である。
【図５】図１のコージェネレーションシステムの作動原理図であり、暖房系統を黒塗りした図である。（暖房系統と連動する熱回収系統は斜線）
【図６】熱回収装置の整流回路に注目した概念的な回路図である。
【図７】図２の自立運転用コンセントとその近傍の関係に注目した模式図である。
【図８】リモコンの表示部における報知動作の一例を示す説明図である。
【図９】図１のコージェネレーションシステムの動作を示すフローチャートである。
【図１０】図１のコージェネレーションシステムの別の動作を示すフローチャートである。
【図１１】図１のコージェネレーションシステムのさらに別の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下に、本発明の実施形態に係るコージェネレーションシステムについて説明する。
本実施形態のコージェネレーションシステム１は、その基本構造が公知のものとほぼ同様であり、図１に示すように、発電ユニット２と、熱回収装置３とを組み合わせた構成となっている。
そこでまず、コージェネレーションシステム１の基本構造について説明する。
【００３５】
発電ユニット２は、主たる構成として、燃料電池モジュール５とパワーコンディショナ（電力変換装置）７とを備えている。
燃料電池モジュール５は、燃料電池を中心とした構成となっており、その他主要構成として、電子機器たる補機側制御装置８と、機械装置たる冷却手段１０を備えている。
燃料電池モジュール５の燃料電池は、高温で作動する固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ：Solid Oxide Fuel Cell ）が採用されている。
なお、燃料電池には、ＳＯＦＣに替えて、固体高分子形燃料電池（ＰＥＦＣ：Polymer
Electrolyte Fuel Cell ）によって構成されたものを採用しても構わない。
【００３６】
補機側制御装置（発電制御装置）８は、燃料電池モジュール５内の各構成部材を制御する電子機器である。より具体的には、補機側制御装置８は、燃料電池モジュール５内に設けられた各種センサ（後記する温度検知センサ４０、４１等）検知情報を取得したり、その取得した情報に基づいて発電に関連する動作を制御する機能を有する。
【００３７】
冷却手段１０は、機械的装置であり、燃料電池を冷却するための湯水（液体）が流れる流路であり、発電側流路３０と、その発電側流路３０に配された発電側熱交換器３１とで構成されている。なお、発電側熱交換器３１の前後には、湯水の温度を検知する温度検知センサ４０、４１が設けられている。
【００３８】
パワーコンディショナ７は、燃料電池モジュール５の燃料電池で生成された直流電力を、商用電源の電力系統に連系させる機能を有する。すなわち、パワーコンディショナ７は、その主たる構成が、公知のそれと同様であり、図２に示すように、コンバータ回路２０と、インバータ回路２１と、パワコン側制御装置（発電側制御装置）９を備えている。
【００３９】
コンバータ回路２０は、ＤＣ／ＤＣコンバータであり、燃料電池モジュール５から供給される直流電力を所定の電圧に昇圧する回路である。すなわち、コンバータ回路２０は、主電源線２２ａを介して、燃料電池モジュール５と直接的に接続されている。
【００４０】
インバータ回路２１は、図示しないスイッチング素子を複数有した、公知のＤＣ／ＡＣインバータであり、コンバータ回路２０から供給された直流電力を所定の周波数の交流電力に変換する回路である。すなわち、インバータ回路２１は、主電源線２２ｂを介して、コンバータ回路２０と接続されている。
【００４１】
また、インバータ回路２１には、当該インバータ回路２１から出力された交流電力を、商用電源の電力系統に連系するための主電源線２２ｃが設けられている。すなわち、主電源線２２ｃは、インバータ回路２１と当該電力系統との間に介在する配置である。そして、この主電源線２２ｃには、当該電力系統との連系を解列するための解列用スイッチ（解列手段）２６が設けられている。
なお、解列用スイッチ２６は、公知のリレースイッチである。
【００４２】
パワコン側制御装置９は、パワーコンディショナ７から出力される電力の周波数や電圧調整、並びに、当該制御装置９内の各種スイッチ等の制御を行う部分である。そして、このパワコン側制御装置９は、補機側制御装置８と相互通信可能にするべく、ユニット内通信線２５を介して接続されると共に、インバータ回路２１と並列状に並べられて、当該インバータ回路２１と副電源線２３を介して接続されている。すなわち、パワコン側制御装置９は、燃料電池モジュール５で生成された直流電力が供給されて駆動する。
【００４３】
なお、パワーコンディショナ７から出力される直流電圧は、相当に高圧であるから、コンバータ回路２０からパワコン側制御装置９に至る間、あるいはパワコン側制御装置９内に図示しない降圧回路が設けられ、例えば、ＤＣ１５Ｖといった電子機器の動作に適する電圧に変換される。すなわち、パワコン側制御装置９は、燃料電池モジュール５内の燃料電池が発生する電力をパワコン側制御装置９の内部又は外部で変換された所定の直流電力で作動するものである。
【００４４】
また、パワーコンディショナ７には、前記機器に加えて、外部の電気機器に対して、燃料電池モジュール５で生成された電力を直接的に供給することが可能な自立運転用コンセント１９が複数（本実施形態では２つ）設けられている（図２、３）。これらの自立運転用コンセント１９ａ、１９ｂは、商用電源の電力系統が停電を起こした場合等に使用されるものであり、それぞれが自立側電源線２４ａ、２４ｂを介して、インバータ回路２１に接続されている。すなわち、いずれの自立運転用コンセント１９ａ、１９ｂにも、インバータ回路２１によって変換された交流電力が供給される。また、これらの自立側電源線２４ａ、２４ｂには、自立運転用コンセント１９ａ、１９ｂへの電力供給を断続する自立運転用スイッチ２７ａ、２７ｂが設けられている。この自立運転用スイッチ２７ａ、２７ｂは、リレー又はトランジスタ等を利用したスイッチング回路である。自立運転用スイッチ２７ａ、２７ｂは、所定の条件が満たされない限り開状態を維持する。
【００４５】
このように、発電ユニット２は、外部に設けられた電気機器（電力負荷）に対して、電力を供給するための発電デバイスとしての機能と、その電力供給に伴って発生する熱によって、発電側熱交換器３１を通過する湯水を加熱する熱源デバイスとしての機能を備えた構成である。
【００４６】
なお、本実施形態の発電ユニット２には、図１、２に示すように、燃料電池において生成された電力のうち、電気機器等への使用に供さない電力（余剰電力）を消費するための余剰電力加熱ヒータ５４が備えられている。そして、本実施形態では、例えば、公知の電圧検知器等で燃料電池の電圧を監視し、その電圧が一定以上まで昇圧したことを条件に、余剰電力加熱ヒータ５４に電力が供給される構成となっている。
【００４７】
一方、熱回収装置３は、図１に示すように、湯水を貯留するための貯留タンク１１を中心として構成されており、貯留タンク１１の頂部に設けられた頂部接続部５１、並びに、底部に設けられた底部接続部５２に対して、熱回収系統Ｃ及び給湯・給水系統Ｈを構成する配管が接続され、さらに熱回収系統Ｃに設けられた暖房用熱交換器６５を介して暖房系統Ｔが接続された構成である。
【００４８】
熱回収系統Ｃは、燃料電池モジュール５から熱回収を行う場合（熱回収運転）や、暖房系統Ｔと連動させる場合（暖房運転）等に使用される流路であり、図１、３に示すように、発電ユニット２の発電側熱交換器３１と、貯留タンク１１とを環状に繋いだ流路構成となっている。すなわち、熱回収系統Ｃは、貯留タンク１１の底部接続部５２を始点とし、三方弁３３、ラジエター３５、熱回収側循環ポンプ１２を経て、発電ユニット２の発電側熱交換器３１に至り、さらに発電側熱交換器３１から貯留タンク１１の頂部側に繋がる循環流路である。
【００４９】
また、熱回収系統Ｃでは、発電側熱交換器３１から貯留タンク１１の頂部側に至る流路の中途において、２つの流路に分岐した分岐路４８ａ、４８ｂが設けられており、この２つの分岐路４８ａ、４８ｂは、湯水の流れ方向下流側で再び合流した構成となっている。そして、一方の分岐路４８ａに、暖房系統Ｔと接続された暖房用熱交換器６５が設けられている。すなわち、一方の分岐路４８ａは、暖房運転時に湯水が流通する流路である。逆に、他方の分岐路４８ｂは、熱回収運転時に湯水が流通する流路である。
【００５０】
また、給湯・給水系統Ｈは、カラン３７から所望の湯を出湯する場合（給湯運転）等に使用される流路であり、図１、４に示すように、貯留タンク１１の頂部接続部５１に接続された給湯流路５３と、外部から給湯流路５３側や熱回収系統Ｃ側に湯水を供給するための給水流路５５を備えた流路である。
【００５１】
給湯流路５３は、貯留タンク１１から補助熱源機３６を経て、カラン３７に至るまでの一連の流路である。
給水流路５５は、外部の給水源から供給された水を貯留タンク１１の底側から導入する流路である。
【００５２】
給湯・給水系統Ｈでは、給水流路５５を介して、貯留タンク１１の底部から貯留タンク１１内に水が導入される。すると、貯留タンク１１の頂部側に溜まっている高温の湯が押し出される。そして、押し出された高温の湯は、給湯流路５３を介して、カラン３７側に供給される。また、給湯・給水系統Ｈには、給湯流路５３の中途に混合用給水流路５７が接続されており、外部の給水源から供給される水を合流させることが可能な構成となっている。すなわち、貯留タンク１１の頂部接続部５１から排出された高温の湯は、給湯流路５３の中途において給水源からの水が混合され、所望の温度の湯に調整されてカラン３７から排出される。
【００５３】
暖房系統Ｔは、床暖房機器やファンコンベクタ等の暖房端末６６に所望の湯を供給する場合（暖房運転）に使用される流路であり、図１、５に示すように、暖房端末６６と、前記した暖房用熱交換器６５とを環状に繋いだ流路構成となっている。すなわち、暖房系統Ｔは、暖房用熱交換器６５を始点とし、暖房端末６６、暖房側循環ポンプ６７を経て、再び暖房用熱交換器６５に至る循環流路である。
【００５４】
なお、暖房系統Ｔによって暖房機能を発揮する場合には、同時に、熱回収系統Ｃにも水流が形成される。すなわち、暖房用熱交換器６５においては、一次側（加熱側）を熱回収系統Ｃ側の流路とし、二次側（被加熱側）を暖房系統Ｔ側の流路として、暖房系統Ｔ側を流れる湯水が所定の温度まで加熱される。
【００５５】
また、熱回収装置３には、前記流水系統に加えて、図１、２に示すように、電子機器として熱回収側制御装置１５及びリモコン１６が備えられている。
【００５６】
熱回収側制御装置１５は、熱回収装置３内の各構成部材を制御する部位である。より具体的には、熱回収側制御装置１５は、図示しないマイクロコンピュータ（マイコン）を備え、熱回収装置３に設けられた各種センサ（貯留タンク１１内の湯水の温度を検知する温度検知センサ等）からの検知情報を取得したり、その取得した情報に基づいて熱回収側循環ポンプ１２や三方弁３３等の動作を制御する機能を有する。また、熱回収側制御装置１５は、発電ユニット２側と相互通信可能にするべく、内外通信線（通信手段）４３を介して、補機側制御装置８に接続されている。
【００５７】
リモコン１６は、主たる構成は公知のそれと同様であり、リモコン制御装置３４、並びに、表示部３８やスピーカ３９、並びに、操作部４４等を備えている（図１、２）。すなわち、リモコン１６は、操作部４４を介して、各種設定等の操作が可能であり、さらに熱回収装置３における各種情報（例えば運転状態や給湯温度等）を表示部３８に表示したり、熱回収装置３の各種運転（給湯運転や暖房運転等）を制御するための信号を発信する機能を有する。そして、リモコン１６は、内蔵されたリモコン制御装置３４が、リモコン通信線４５及びリモコン電源線４６を介して、熱回収側制御装置１５と接続されている。
【００５８】
なお、熱回収装置３は、図２に示すように、装置全体の電源を確保するための電源プラグ１８を備えており、当該熱回収装置３は、電源プラグ１８から導入された電力によって作動する。
【００５９】
ここで、流水系統に取り付けられた機械機器たる熱回収側循環ポンプ１２等は、電源プラグ１８から導入された交流電力で駆動する（直流を使用するものもある）。これに対して、電子機器たる熱回収側制御装置１５及びリモコン１６は、ＡＣ１００Ｖをトランスで降圧し、整流された直流電力で駆動する。
整流回路は、熱回収装置３で消費される全ての直流電源を賄うものであってもよく、熱回収側制御装置１５等に専用の整流回路を有していてもよい。
【００６０】
例えば、熱回収側制御装置１５等に専用の整流回路を有している場合の回路は、図６のようなものとなる。
すなわち、熱回収側制御装置１５は、整流回路６０と、制御回路６１を有し、整流回路６０で例えばＤＣ１５Ｖが作られる。そして、整流回路６０で作られた直流が制御回路６１に供給され、所望の制御を実行する。
【００６１】
次に本実施形態のコージェネレーションシステムにおける特徴的な構成について説明する。
本実施形態のコージェネレーションシステム１は、商用電源の電力系統が停電を起こした場合に、発電ユニット２の電力を、外部の電気機器に直接的に供給可能な自立運転用コンセント１９ａ、１９ｂが２つ設けられている（図２）。すなわち、停電の際には、発電ユニット２の自立運転用コンセント１９ａ、１９ｂに熱回収装置３の電源プラグ１８を差し込めば、熱回収装置３の電源を復帰させることができる。
【００６２】
ところが、先にも説明したように、一方の自立運転用コンセント１９ａに熱回収装置３の電源プラグ１８を差し込み、他方の自立運転用コンセント１９ｂに何らかの電気機器の電源プラグを差し込んだ状態で、双方の機器への電力供給が行われた場合、それらの消費電力の合計が、燃料電池の発電電力を超えてしまう場合があった。そしてその結果、燃料電池に過剰な負荷が掛かり、発電動作が強制的に停止してしまう場合があった。
【００６３】
そこで、本実施形態では、商用電源の電力系統が停電した状況下において、複数の自立運転用コンセント１９が使用され、電気機器における消費電力の合計が、燃料電池の発電電力を超えてしまうような場合に、いずれかの自立運転用コンセント１９への電力供給を制限する機能（以下、電力制限機能という）が付加されている。
【００６４】
まず、電力制限機能を発揮するための特徴的構成について説明する。
図１及び図７に示すように、本実施形態のコージェネレーションシステム１では、上記構成に加えて、電流検知手段６と、報知手段１７が備えられている。
【００６５】
電流検知手段６は、パワーコンディショナ７内部に配され、インバータ回路２１から出力される電流値を計測するものである。この電流検知手段６には、公知の電流検知器が採用されている。そして、本実施形態では、この電流検知手段６が２つ使用されている。具体的には、一方の電流検知手段６ａ（以下、第１電流検知器６ａという）は、主電源線２２ｃに配されており、インバータ回路２１から出力された直後の電流値を常時監視する。すなわち、第１電流検知器６ａは、インバータ回路２１からの総出力電流を検出する。
他方の電流検知手段６ｂ（以下、第２電流検知器６ｂという）は、２つの自立側電源線２４ａ、２４ｂのうちのいずれか（本実施形態では他方の自立側電源線２４ｂ）に配されており、対応する自立運転用コンセント１９ａ、１９ｂ（本実施形態では他方の自立運転用コンセント１９ｂ）に供給される電流値を常時監視する。すなわち、第２電流検知器６ｂは、個別の自立運転用コンセント１９ｂに供給される電流を検出する。
【００６６】
報知手段１７は、リモコン１６の表示部３８やスピーカ３９であり、ユーザに、「いずれかの自立運転用コンセント１９に対する電力供給の制限が行われること」や、「電力供給の制限が行われた自立運転用コンセント１９を再度通常状態に復帰させること」を報知する部分である。具体的には、報知手段１７では、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、表示部３８に「Ａ電力供給制限開始」や、「Ａ電力供給制限解除」といった文言を表示したり、また「コンセントＡの電力供給が制限されます」や、「コンセントＡの電力供給の制限が解除されます」等の文言や警報音をスピーカ３９を通じて外部に伝えるような動作を実行する。
【００６７】
続いて、電力制限機能における具体的動作について説明する。
前記したように、本実施形態のコージェネレーションシステム１では、消費電力と発電電力とのバランスが崩れて、燃料電池に過負荷が生じるような場合においては、２つの自立運転用コンセント１９ａ、１９ｂのうちのいずれかの電力供給が制限される。
なお、以下においては、便宜上、一方の自立運転用コンセント１９ａを熱回収用コンセント１９ａと称し、他方の自立運転用コンセント１９ｂを他用途用コンセント１９ｂと称す。
【００６８】
具体的には、発電ユニット２において、商用電源の電力系統が停電となったことが確認されると、当該発電ユニット２が解列され、図９のフローチャートのステップ１からの動作が開始される。図９のステップ１では、熱回収用コンセント１９ａと、他用途用コンセント１９ｂの双方に、機器の電源プラグが差し込まれたか否かが確認される。本実施形態では、双方のコンセント１９ａ、１９ｂにおける電力供給の有無を確認するべく、インバータ回路２１に近い第１電流検知器６ａと、他用途用コンセント１９ｂに近い第２電流検知器６ｂが使用される。そして、第１電流検知器６ａによって検知された電流値（第１電流値という）と、第２電流検知器６ｂによって検知された電流値（第２電流値という）の差が、一定以上あるか否かに基づいて、電源プラグの差し込みを判定する。すなわち、第２電流値が０〔Ａ〕でなく、さらにこの電流値の差が一定以上あれば、パワコン側制御装置９において、双方のコンセント１９ａ、１９ｂに電力供給があると判定され、ステップ２に移行する。
【００６９】
すなわち、本実施形態では、第１電流検知器６ａによってインバータ回路２１からの総出力電流が検出される。そして、第１電流検知器６ａの検出値が０〔Ａ〕でないならば、熱回収用コンセント１９ａと、他用途用コンセント１９ｂの少なくともいずれか一方に電力が供給されていると言える。
そして、本実施形態では、２つのコンセント１９ａ、１９ｂのうちの一方だけに第２電流検知器６ｂが接続されている。そのため第１電流検知器６ａによって検知された電流値（総電流）と、第２電流検知器６ｂによって検知された他用途用コンセント１９ｂに流れる電流値が同一であるならば、他用途用コンセント１９ｂだけが使用されており、熱回収用コンセント１９ａは未使用である。
これに対して、第１電流検知器６ａによって検知された電流値（総電流）と、第２電流検知器６ｂによって検知された他用途用コンセント１９ｂに流れる電流値が大きく相違するならば、熱回収用コンセント１９ａについても使用されていることとなる。
【００７０】
一方、ステップ１において、双方のコンセント１９ａ、１９ｂに電源プラグが差し込まれていることが確認できなければ、ステップ１６に移行する。そして、ステップ１６では、一方のコンセントたる熱回収用コンセント１９ａが使用されているかを判定する。すなわち、第１電流値（≠０）と第２電流値（≠０）が同一、あるいは、第１電流値及び第２電流値が０〔Ａ〕であれば、パワコン側制御装置９において、一方のコンセントたる熱回収用コンセント１９ａに電力供給がないと判定され、その情報が補機側制御装置８に送信される。そして、図示しないタイマーによって所定時間が計測されると、補機側制御装置８によって、発電ユニット２が停止される（ステップ１７）。一方、熱回収用コンセント１９ａへの電力供給があると判定されれば、再びステップ１からの動作が実施される。
【００７１】
ステップ２では、熱回収装置３の運転情報が確認される。すなわち、熱回収装置３から発電ユニット２に対して、給湯運転や暖房運転に関する情報（以下、給湯運転等に関する情報という）が送信される。具体的には、熱回収側制御装置１５から送信された給湯運転等に関する情報は、補機側制御装置８によって受信され、さらに当該補機側制御装置８からパワコン側制御装置９に送信される。そして、パワコン側制御装置９において、給湯運転等の実施が確認されると、ステップ３に移行する。そして、ステップ３で、フラグＢがオンであることが確認されて、フラグＢがオンであれば、ステップ４に移行する。
【００７２】
一方、ステップ２において、補機側制御装置８が、熱回収装置３の給湯運転等に関する情報を受信しなければ、当該補機側制御装置８からパワコン側制御装置９に対してもそれに関する情報が送信されることはない。すなわち、この場合、給湯運転等が実施されていないと判定して、ステップ１２に移行する。
【００７３】
ここで、コージェネレーションシステム１における、給湯運転等を実施していない状態について付言しておく。コージェネレーションシステム１では、給湯運転等が実施されていない状態においては、発電ユニット２の燃料電池を冷却するべく、熱回収運転のみが実施される。この熱回収運転では、主に、熱回収系統Ｃの各種機器（熱回収側循環ポンプ１２等）に電力が消費されるだけである。つまり、熱回収運転のみが実施されている状況下では、その電力消費はかなり小さい。また、その状態を電流検知手段６で見てみると、第１電流値（≠０）と第２電流値（≠０）とが概ね等しい値（一定値以内の誤差）を示す。すなわち、熱回収運転のみが実施されている状況下においては、その熱回収運転に要する電力を考慮しても、第１電流と第２電流値はほぼ等しくなる。そこで、本実施形態では、パワコン側制御装置９において、熱回収装置３が熱回収運転のみを行っているという情報を受信した場合は、給湯運転等が実施されていないと判定して、ステップ１２に移行する。
なお、以下においては、理解を容易にするため、ステップ２からステップ１２を通り、その後、ステップ３に移行するルートを例に説明する。
【００７４】
すなわち、ステップ２において、給湯運転等が実施されていないと判定されて、ステップ１２に移行すると、パワコン側制御装置９において、他用途用コンセント１９ｂを流れる電流の電流値（第２電流値）が記憶される。そして、パワコン側制御装置９が第２電流値を記憶すると、ステップ１３に移行して、フラグＡがオンにされる。そして、ステップ１４に移行して、フラグＢがオンしているか否かが確認され、オンであればステップ７に移行する。一方、ステップ１４において、フラグＢのオンが確認されなければ、ステップ２に戻る。
【００７５】
ステップ１２を通過後、ステップ２に戻ると、再び、給湯運転等の実施状態が確認される。そして、ステップ２において、いずれかの運転が実施されていると判定されれば、ステップ３に移行する。ステップ３では、フラグＢがオンしているか否かが確認される。そして、ステップ３で、フラグＢがオンであると確認されなければ、ステップ４に移行する。一方、ステップ３において、フラグＢのオンが確認されれば、ステップ７に移行する。
【００７６】
ステップ４に至る条件は、ステップ１がＹＥＳであって、熱回収装置３とその他の電気機器に通電がなされており、且つステップ２がＹＥＳであって熱回収装置３が給湯運転又は暖房運転の内の少なくともいずれかを実行している場合である。この場合は、トータルの消費電力が発電ユニット２の発電電力をオーバーする可能性があり、他の電気機器をたとえ一時的にも停止する必要がある。
そこで、ステップ４では、熱回収装置３側での運転情報に基づいて、他用途用コンセント１９ｂへの電力供給を制限する旨を報知する報知動作が実施される。すなわち、発電ユニット２側から熱回収装置３側に向けて、他用途用コンセント１９ｂの電力供給を停止する旨の信号（以下、電力供給停止信号という）が送信される。より具体的には、パワコン側制御装置９で生成された電力供給停止信号が、ユニット内通信線２５を介して、補機側制御装置８に送信され、さらに補機側制御装置８から内外通信線４３を介して、熱回収側制御装置１５に送信される。そして、熱回収側制御装置１５においては、受信した電力供給停止信号に基づいて、電力供給の制限を開始する報知信号（以下、制限開始報知信号という）が生成され、その制限開始報知信号が、リモコン通信線４５を介して、リモコン制御装置３４に送信される。
【００７７】
こうして、リモコン制御装置３４が制限開始報知信号を受信すれば、リモコン１６により報知動作（以下、制限開始時報知動作という）が実施される。この制限開始時報知動作は、前記したように、リモコン１６の表示部３８やスピーカ３９を用いて、事前に、他用途用コンセント１９ｂにおける電力供給を制限する旨を報知する動作である。例えば、表示部３８において、「Ａ電力供給制限開始」等の文言を表示したり、スピーカ３９で同様の内容の文言等を発する動作である。そして、この制限開始時報知動作は、給湯運転等に関する情報が確認されてから一定時間、具体的には、５〜１０秒程度の間継続する。
【００７８】
制限開始時報知動作が実施されて一定時間が経過すると、ステップ５に移行し、他用途用コンセント１９ｂへの電力供給が一旦停止される。すなわち、他用途用コンセント１９ｂと接続された自立側電源線２４ｂの自立運転用スイッチ２７ｂが一旦開成される。
すなわち、ステップ５に至る場合は、前記したように、熱回収装置３とその他の電気機器に通電がなされており、且つ熱回収装置３が給湯運転又は暖房運転の内の少なくともいずれかを実行している場合である。そのため、本実施形態では、自立運転用スイッチ２７ｂが一旦開成し、他用途用コンセント１９ｂへの電力供給を停止する。
そして、ステップ６に移行して、フラグＢがオンされて、ステップ７に移行する。
なお、ここでいう「スイッチの開成」とは、接点が開放された状態（スイッチオフ）を指し、逆に「スイッチの閉止」とは、接点が接続された状態（スイッチオン）を指す。
【００７９】
ステップ７では、フラグＡがオンされているか否かが確認される。前記したように、ステップ１２において、他用途用コンセント１９ｂに流れる第２電流値が記憶されて、ステップ１３でフラグＡがオンされているため、ここでは、フラグＡがオンであることが確認される。そして、ステップ８に移行する。
【００８０】
一方、ステップ７において、フラグＡのオンが確認されなければ、他用途用コンセント１９ｂに流れる第２電流値が記憶されていないため、ステップ１５に移行して、ステップ２で確認された給湯運転等の運転が終了したか否かが確認される。すなわち、給湯運転等の運転が終了するまで待機する状態となる。そして、この給湯運転等の終了が確認されれば、再びステップ２に移行して、ステップ１２に移行する。
【００８１】
前段のステップ５において、前記したように、自立運転用スイッチ２７ｂが一旦開成し、他用途用コンセント１９ｂへの給電を停止しているが、ステップ８では、現実的にトータルの消費電力が発電ユニット２の発電電力をオーバーしているか否かが検討される。すなわち、パワコン側制御装置９において、発電ユニット２における発電電力と、仮想的な総消費電力とを比較する。
【００８２】
具体的に説明すると、現実に通電している熱回収用コンセント１９ａの通電量と、仮に他用途用コンセント１９ｂが使用できる状態であるならば通電されるであろう電流値の合計値（仮想的な総消費電力）を演算し、この合計値と、発電ユニット２における発電電力とを比較する。
より具体的には、熱回収用コンセント１９ａの通電量と、ステップ１２で記憶された他用途用コンセント１９ｂを流れていた電流値（第２電流値）に基づく電力の合計値（仮想的な総消費電力）を演算し、この合計値と、発電ユニット２における発電電力とを比較する。
その結果、熱回収用コンセント１９ａに現実に通電されている電流値と、他用途用コンセント１９ｂに接続されている電気機器が消費するであろうと予想される予想電力（記憶値）の合計（以下、予想総消費電力という）と、発電ユニット２の発電電力とが比較される。
【００８３】
ここで、発電ユニット２の発電電力は、燃料電池の発電能力によって決まるもので、本実施形態では、例えば３５０〜５００〔Ｗ〕程度のものが採用されている。一方、熱回収用コンセント１９ａと他用途用コンセント１９ｂに接続された各電気機器における消費電力は、電流検知手段６の検知電流に基づいて算出できる。すなわち、他用途用コンセント１９ｂに接続された家電等の電気機器の消費電力は、第２電流値と、その電気機器の消費電圧（１００Ｖ）との積であり、また熱回収用コンセント１９ａに接続された熱回収装置３の消費電力は、第１電流値から第２電流値を減算して算出された値（熱回収装置側に流れる電流値）と、熱回収装置３の消費電圧（１００Ｖ）との積である。こうして算出された値に基づいて、パワコン側制御装置９において、電力比較が行われる。
【００８４】
そして、発電ユニット２の発電電力が、各電気機器における消費電力（実際の消費電力と、記憶値）の合計（予想総消費電力）よりも大きいと判定されれば、ステップ９に移行して、その電力に関する情報に基づいて、他用途用コンセント１９ｂにおける電力供給の制限を解除する旨を報知する報知動作が実施される。
安全性を確認するため、前段のステップ５において、他用途用コンセント１９ｂに対する通電を停止したが、ステップ８において、詳細に予想消費電力を演算したところ、他用途用コンセント１９ｂに接続されている電気機器を使用しても、トータルの消費電力が発電ユニット２の発電電力をオーバーする可能性が低いことが確認されたので、他用途用コンセント１９ｂに対する通電を再開する準備を行う。
【００８５】
すなわち、発電ユニット２側から熱回収装置３側に向けて、他用途用コンセント１９ｂの電力供給の制限を解除する旨の信号（以下、電力停止解除信号という）が送信される。より具体的には、パワコン側制御装置９で生成された電力停止解除信号が、ユニット内通信線２５を介して、補機側制御装置８に送信され、さらに補機側制御装置８から内外通信線４３を介して、熱回収側制御装置１５に送信される。そして、熱回収側制御装置１５においては、受信した電力停止制限信号に基づいて、電力供給の制限を解除する報知信号（以下、制限解除報知信号という）が生成され、その制限解除報知信号が、リモコン通信線４５を介して、リモコン制御装置３４に送信される。
【００８６】
こうして、リモコン制御装置３４が制限解除報知信号を受信すれば、リモコン１６により報知動作（以下、制限解除時報知動作という）が実施される。この制限解除時報知動作は、前記したように、リモコン１６の表示部３８やスピーカ３９を用いて、事前に、他用途用コンセント１９ｂにおける電力供給の制限を解除する旨を報知する動作である。例えば、表示部３８において、「Ａ電力供給制限解除」等の文言を表示したり、スピーカ３９で同様の内容の文言等を発する動作である。そして、この制限解除時報知動作は、当該報知動作を開始してから、一定時間、具体的には、５〜１０秒程度の間継続する。
【００８７】
制限解除時報知動作が実施されて一定時間が経過すると、ステップ１０に移行し、他用途用コンセント１９ｂへの電力供給が再開される。すなわち、他用途用コンセント１９ｂと接続された自立側電源線２４ｂの自立運転用スイッチ２７ｂが閉止される。そして、ステップ１１に移行して、全てのフラグ（フラグＡ、Ｂ）がリセットされ、この図８に示すフローチャートの動作を終了する。これにより、他用途用コンセント１９ｂは、電力供給の制限なく使用することが可能となる。
なお、この動作の終了後、他用途用コンセント１９への電源プラグの差し替えがあったり、給湯運転等が実施されれば、再び、ステップ１から同様の動作が実行される。
【００８８】
以上のように、本実施形態では、商用電源の電力系統が停電を起こした場合に使用される自立運転用コンセント１９を複数有し、それらのコンセント１９が２以上使用されている状況下において、消費電力が発電電力を超えてしまうような場合であっても、その使用に供する自立運転用コンセント１９のうちのいずれかのコンセントに対する電力供給を意図的に制限することができるため、発電ユニット２に生じ得る過負荷を阻止することができる。その結果、意図しない発電ユニット２の強制停止を防止することができる。
【００８９】
上記実施形態では、熱回収装置３において給湯運転等が実施された後、他用途用コンセント１９ｂに対する電力供給を一旦停止し、その後、発電電力と消費電力（仮想的な総消費電力）を比較して、発電電力に余力があると判定された場合に、他用途用コンセント１９ｂへの電力供給を再開する構成を示したが、本発明はこれに限定されない。すなわち、熱回収装置３における給湯運転等の実施状況のみの情報で、他用途用コンセント１９ｂに対する電力供給を制限する構成であっても構わない。すなわち、熱回収装置３側で、給湯運転等が実行された場合には、無条件で、他用途用コンセント１９ｂに対する通電を停止する構成であってもよい。そのような制御の構成としては、例えば図１０に示すようなものが挙げられる。
【００９０】
前記同様、発電ユニット２において、商用電源の電力系統が停電となったことが確認されると、当該発電ユニット２が解列され、図１０のフローチャートのステップ２１からの動作が開始される。図１０のステップ２１では、熱回収用コンセント１９ａに、熱回収装置３の電源プラグ１８が差し込まれたか否かが確認される。具体的には、熱回収装置３に電力供給があれば、熱回収側制御装置１５及びリモコン制御装置３４が復帰するため、パワコン側制御装置９においては、熱回収装置３からの通信の復帰により、熱回収用コンセント１９ａへの電源プラグ１８の差し込みが認識される。すなわち、パワコン側制御装置９において、熱回収側制御装置１５からの通信があり、熱回収用コンセント１９ａへの電力供給が確認されると、ステップ２２に移行する。
【００９１】
一方、ステップ２１において、熱回収用コンセント１９ａに電源プラグ１８の差し込みが確認できなければ、ステップ３１に移行する。そして、図示しないタイマーによって所定時間が計測されると、補機側制御装置８によって、発電ユニット２が停止される。
【００９２】
ステップ２２では、熱回収装置３の運転情報が確認される。すなわち、熱回収装置３から発電ユニット２に対して、給湯運転等に関する情報が送信される。具体的には、熱回収側制御装置１５から送信された給湯運転等に関する情報は、補機側制御装置８によって受信され、さらに当該補機側制御装置８からパワコン側制御装置９に送信される。そして、パワコン側制御装置９において、給湯運転等の実施が確認されると、ステップ２３に移行する。そして、ステップ２３で、フラグがオンであることが確認される。仮にフラグがオンでなければ、ステップ２４に移行する。一方、ステップ２３において、フラグがオンであることが確認されると、再びステップ２２に戻る。
【００９３】
ステップ２４では、熱回収装置３側での運転情報に基づいて、他用途用コンセント１９ｂへの電力供給を制限する旨を報知する報知動作が実施される。すなわち、発電ユニット２側から熱回収装置３側に向けて、他用途用コンセント１９ｂの電力供給を停止する旨の信号（以下、電力供給停止信号という）が送信される。そして、熱回収側制御装置１５においては、電力供給停止信号が受信されると、その信号に基づいて、電力供給の制限を開始する報知信号（以下、制限開始報知信号という）が生成され、その制限開始報知信号が、リモコン通信線４５を介して、リモコン制御装置３４に送信される。
こうして、リモコン制御装置３４が制限開始報知信号を受信すれば、リモコン１６により報知動作（以下、制限開始時報知動作という）が実施される。
【００９４】
制限開始時報知動作が実施されて一定時間が経過すると、ステップ２５に移行し、他用途用コンセント１９ｂへの電力供給が停止される。すなわち、他用途用コンセント１９ｂと接続された自立側電源線２４ｂの自立運転用スイッチ２７ｂが開成される。そして、ステップ２６に移行して、フラグがオンされて、再びステップ２２に戻る。
【００９５】
一方、ステップ２２において、給湯運転等の実施が確認されなければ、つまり熱回収運転のみが実施されている状態であるならば、ステップ２７に移行する。そして、ステップ２７では、フラグがオンであるか否かが確認され、オンであれば、ステップ２８に移行する。ここで、ステップ２７において、フラグがオンであることが確認された場合、他用途用コンセント１９ｂへの電力供給が停止されている状態が継続されており、且つ、給湯運転等の実施が行われていない状態であると認識される。逆に、ステップ２７で、フラグがオンであることが確認されなければ、他用途用コンセント１９ｂが自由に使用できる状態であると認識するため、この図９に示すフローチャートの動作を終了して、他用途用コンセント１９への電力供給を継続する。
【００９６】
ステップ２８に移行すると、他用途用コンセント１９ｂにおける電力供給の制限を解除する旨を報知する報知動作が実施される。すなわち、発電ユニット２側から熱回収装置３側に向けて、他用途用コンセント１９ｂの電力供給の制限を解除する旨の信号（以下、電力停止解除信号という）が送信される。より具体的には、パワコン側制御装置９で生成された電力停止解除信号が、ユニット内通信線２５を介して、補機側制御装置８に送信され、さらに補機側制御装置８から内外通信線４３を介して、熱回収側制御装置１５に送信される。そして、熱回収側制御装置１５においては、受信した電力停止解除信号に基づいて、電力供給の制限を解除する報知信号（以下、制限解除報知信号という）が生成され、その制限解除報知信号が、リモコン通信線４５を介して、リモコン制御装置３４に送信される。
【００９７】
こうして、リモコン制御装置３４が制限解除報知信号を受信すれば、リモコン１６により報知動作（以下、制限解除時報知動作という）が実施される。
【００９８】
制限解除時報知動作が実施されて一定時間が経過すると、ステップ２９に移行し、他用途用コンセント１９ｂへの電力供給が再開される。すなわち、他用途用コンセント１９ｂと接続された自立側電源線２４ｂの自立運転用スイッチ２７ｂが閉止される。そして、ステップ３０に移行して、フラグがリセットされ、この図１０に示すフローチャートの動作を終了する。これにより、他用途用コンセント１９ｂは、電力供給の制限なく使用することが可能となる。
なお、この動作の終了後、他用途用コンセント１９への電源プラグの差し替えがあったり、給湯運転等が実施されれば、再び、ステップ２１から同様の動作が実行される。
【００９９】
かかる制御構成によって、上記実施形態と同様の作用効果を期待することができる。
【０１００】
また、本発明では、上記した制御構成に替えて、熱回収用コンセント１９ａと他用途用コンセント１９ｂのいずれかが優先的に電力供給されるように、優先的制御を実施することもできる。そして、コージェネレーションシステム１において、かかる制御を可能にするべく、優先出力選択手段が備えられている。
【０１０１】
優先出力選択手段は、電力供給の制限を実施するにあたって、いずれの自立運転用コンセント１９ａ、１９ｂに対して、その制限を実行するか、あるいは、その制限を実行しないかを予め設定することができる部分であり、本実施形態ではリモコン１６がその機能を担っている。そして、本実施形態では、具体的な制限方法として、「熱回収優先」と、「家電優先」と、「優先機能不要」の３つの選択項目が用意されており、リモコン１６の操作部４４を介して、これらのうちのいずれか１つの選択項目を選択して使用できる構成となっている。
【０１０２】
そして、この優先機能を発揮させるための制御の構成としては、例えば図１１に示すようなものが挙げられる。
【０１０３】
前記同様、発電ユニット２において、商用電源の電力系統が停電となったことが確認されると、当該発電ユニット２が解列され、図１１のフローチャートのステップ５１からの動作が開始される。
なお、ステップ５７に至るまでは、図９に示すフローチャートとほぼ同様の動作を行うため、以下においては、ステップ５７以降の動作について説明する。
【０１０４】
ステップ５７では、優先機能の設定がされているか否かが確認される。すなわち、リモコン１６に用意された、前記した「熱回収優先」、「家電優先」、「優先機能不要」のうちのいずれが選択されているかが確認される。そして、「優先機能不要」が選択されていれば、前記したフローチャートのステップ７あるいはステップ２３に移行し、「熱回収優先」又は「家電優先」が選択されていれば、ステップ５８に移行する。
【０１０５】
そして、ステップ５８において、フラグＡがオンであるか否かが確認される。すなわち、ステップ６４において、他用途用コンセント１９ｂを流れる電流値（第２電流値）が、パワコン側制御装置９において記憶されていれば、ステップ５９に移行する。そして、ステップ５９において、発電ユニット２における発電電力と、各電気機器の消費電力の合計の比較が行われる。なお、この電力の比較は、前記したように、電流検知手段６の検知電流に基づいて行われる。
【０１０６】
一方、ステップ５８で、フラグＡが確認されず、他用途用コンセント１９ｂを流れる電流値が、パワコン側制御装置９に記憶されていないと判定されれば、ステップ６７に移行して、ステップ５２で確認された給湯運転等の運転が終了するまで待機する。そして、給湯運転等の運転が終了すれば、再びステップ５２に戻る。
【０１０７】
ステップ５９で、発電ユニット２の発電電力が、各電気機器の消費電力の合計値よりも大きいと判定されれば、ステップ６０に移行して、「熱回収優先」であるか否かが確認される。「熱回収優先」が選択されていれば、ステップ６１に移行して、リモコン１６による、制限解除時報知動作が実施される。その後、ステップ６２において、他用途用コンセント１９ｂへの電力供給を再開する。そして、ステップ６３において、全てのフラグ（フラグＡ、Ｂ）をリセットして、この図１１に示すフローチャートの動作を終了する。
なお、この動作の終了後、他用途用コンセント１９への電源プラグの差し替えがあったり、給湯運転等が実施されれば、再び、ステップ５１から同様の動作が実行される。
【０１０８】
一方、ステップ６０において、「家電優先」であることが確認されると、ステップ７０に移行する。そして、ステップ７０において、リモコン１６による、熱回収用コンセント１９ａにおける電力供給の制限を開始する旨を報知する動作が実施される。具体的には、熱回収装置３の運転制限を開始する旨が報知（以下、運転制限報知動作という）される。
【０１０９】
ここで、熱回収装置３の運転時に消費される電力は、運転内容や装置構成によって異なる。例えば、暖房運転では、暖房系統と熱回収系統を連動させて運転する上、２つの循環ポンプ１２、６７を駆動するため、給湯運転に比べると、消費される電力が多い。また、給湯運転は、熱回収運転に比べると、さらに消費される電力が小さい。こうしてみると、他用途用コンセント１９ｂに接続される電気機器（以下、家電等という）の消費電力が多ければ、熱回収装置３側で消費される電力を小さくする必要があり、逆に、家電等の消費電力が小さければ、熱回収装置３側で消費される電力を多くすることができる。そこで、本実施形態では、「家電優先」が選択されて、熱回収装置３の運転制限を開始する旨を報知する場合は、ステップ５９における電力比較の結果に基づいて、「給湯運転のみ可」や「暖房運転のみ可」等を報知することとしている。
【０１１０】
こうして、ステップ７０において、熱回収装置３の運転を制限する運転制限報知動作が行われると、報知動作が始まってから、一定時間経過後、ステップ７１に移行して、熱回収装置３の運転制限を開始する。すなわち、この運転制限が開始されると、それまで電力供給が制限されていた他用途用コンセント１９ｂの制限が解除され、当該コンセント１９ｂへの電力供給が再開する。一方で、熱回収用コンセント１９ａへの電力供給が制限される。これにより、家電等は制限なく使用できる状態となり、逆に、熱回収装置３においては、給湯運転のみが可能となったり、暖房運転のみが可能な運転制限が掛かった状態となる。そして、ステップ７２において、全てのフラグ（フラグＡ、Ｂ）をリセットして、この図１１に示すフローチャートの動作を終了する。
なお、この動作の終了後、他用途用コンセント１９への電源プラグの差し替えがあったり、給湯運転等が実施されれば、再び、ステップ５１から同様の動作が実行される。
【０１１１】
かかる制御構成によって、上記実施形態と同様の作用効果を期待することができる。
【０１１２】
上記実施形態では、発電ユニット２のパワコン側制御装置９と、熱回収装置３の熱回収側制御装置１５との間に、補機側制御装置８を介在させて、前記両者の電気的に接続した構成を示したが、本発明はこれに限定されない。すなわち、パワコン側制御装置９と熱回収側制御装置１５とを直接的に接続した構成であっても構わない。こうすることで、熱回収装置３における給湯運転等に関する情報を、パワコン側制御装置９に対して、直接的に送信することができるため、制御の反応性を高めることができる。
【０１１３】
上記実施形態では、他用途用コンセント１９ｂに流れる電流値を検知するために、第２電流検知器６ｂを使用したが、本発明はこれに限定されず、第２電流検知器６ｂを、熱回収用コンセント１９ａに流れる電流値を検知するために使用しても構わない。
【０１１４】
上記実施形態では、電力供給停止信号を、パワコン側制御装置９で生成し、このパワコン側制御装置９から熱回収側制御装置１５に発信して報知動作を実施させる構成を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、パワコン側制御装置９で生成した電力供給停止信号を、直接リモコン１６に発信して、リモコン制御装置３４で処理して報知動作を実施させる構成であったり、補機側制御装置８で電力供給停止信号を生成し、補機側制御装置８から熱回収側制御装置１５又はリモコン制御装置３４に送信して、リモコン１６において報知動作を実施させる構成であっても構わない。
【０１１５】
上記実施形態では、停電時において、熱回収装置３の電源プラグ１８を、パワーコンディショナ７の自立運転用コンセント１９ａに差し込む構成を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、熱回収装置３の電源プラグ１８を、最初から自立運転用コンセント１９ａに差しておき、何らかの切換手段によって、商用電源の電力系統との連系や解列を行える構成であっても構わない。
【０１１６】
上記実施形態では、熱回収装置３に熱回収側循環ポンプ１２が配された構成を示したが、本発明はこれに限定されず、発電ユニット２側に同様の循環ポンプが配された構成であっても構わない。
【０１１７】
上記実施形態では、風呂追い焚き回路を省略した構成を示したが、本発明がこれに限定されず、追い焚き回路を備えた構成であっても構わない。
【符号の説明】
【０１１８】
１    コージェネレーションシステム
２    発電ユニット
３    熱回収装置
５    燃料電池モジュール
６    電流検知手段
７    パワーコンディショナ
８    補機側制御装置（発電側制御装置）
９    パワコン側制御装置（発電側制御装置）
１０    冷却手段
１１    貯留タンク
１２    熱回収側循環ポンプ
１５    熱回収側制御装置
１６    リモコン
１７    報知手段
１８    電源プラグ
１９    自立運転用コンセント
２５    ユニット内通信線
３４    リモコン制御装置
４３    内外通信線（通信手段）
４５    リモコン通信線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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