(57)【要約】  発電した電力を負荷に出力する発電システム（１００）であって、電力を発電する発電部（１４０）と、蓄電池システム（２００）が着脱自在に接続され、蓄電池システム（２００）から電力の供給を受けるための入力部と、蓄電池システム（２００）が着脱自在に接続され、蓄電池システム（２００）に電力を供給するための出力部と、入力部に接続される蓄電池システム（２００）から供給される電力によって発電部（１４０）を起動した場合であって、かつ、出力部に蓄電池システム（２００）が接続されている場合、蓄電池システム（２００）に発電部（１４０）が発電した電力を供給する制御部（１５０）とを備える。
2013179599.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電した電力を負荷に出力する発電システムであって、
電力を発電する発電部と、
蓄電池システムが着脱自在に接続され、前記蓄電池システムから電力の供給を受けるための入力部と、
前記蓄電池システムが着脱自在に接続され、前記蓄電池システムに電力を供給するための出力部と、
前記入力部に接続される前記蓄電池システムから供給される電力によって前記発電部を起動した場合であって、かつ、前記出力部に前記蓄電池システムが接続されている場合、前記蓄電池システムに前記発電部が発電した電力を供給する制御部とを備える
発電システム。
【請求項２】
前記入力部は、ＡＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ  Ｃｕｒｒｅｎｔ）プラグであり、
前記出力部は、コンセントである
請求項１に記載の発電システム。
【請求項３】
さらに、
電力系統の停電を検知する停電検知部を備え、
前記制御部は、前記停電検知部が停電を検知した場合、前記蓄電池システムに前記発電部が発電した電力を供給する
請求項１または２に記載の発電システム。
【請求項４】
前記制御部は、前記発電部の発電量を検出し、前記発電部が所定の発電量を維持できる単独運転状態になったと判断した場合、前記蓄電池システムに前記発電部が発電した電力を供給する
請求項１〜３のいずれか１項に記載の発電システム。
【請求項５】
前記制御部は、前記発電部が前記単独運転状態になるまでに前記蓄電池システムから供給された積算電力量を前記蓄電池システムに供給する
請求項４に記載の発電システム。
【請求項６】
前記制御部は、前記蓄電池システムが充放電する際にロスする分の電力量と前記積算電力量とを加算した電力量を前記蓄電池システムに供給する
請求項５に記載の発電システム。
【請求項７】
さらに、表示部を備え、
前記制御部は、前記表示部に前記積算電力量を表示する
請求項５または６に記載の発電システム。
【請求項８】
前記制御部は、前記発電部が前記単独運転状態になったと判断した場合、前記蓄電池システムを満充電する
請求項４〜７のいずれか１項に記載の発電システム。
【請求項９】
前記制御部は、前記発電部が前記単独運転状態になったと判断した場合、前記蓄電池システムからの電力の供給を停止する
請求項４〜８のいずれか１項に記載の発電システム。
【請求項１０】
前記制御部は、前記発電部が前記単独運転状態になったと判断した場合、前記発電部が発電する電力から前記負荷の駆動に必要な電力を除いた電力を、前記蓄電池システムに供給する
請求項４〜９のいずれか１項に記載の発電システム。
【請求項１１】
前記制御部は、前記発電部が前記単独運転状態になったと判断するまでの間、前記蓄電池システムから供給される電力から前記発電部が前記単独運転状態となるために必要な電力を除いた電力である超過電力を、前記負荷に出力する
請求項４〜１０のいずれか１項に記載の発電システム。
【請求項１２】
前記制御部は、前記発電部が前記単独運転状態になったと判断した場合、前記発電部が発電する電力が、前記負荷が必要とする電力以上であれば、前記超過電力の前記負荷への出力を停止し、前記発電部が発電する電力を前記負荷に出力する
請求項１１に記載の発電システム。
【請求項１３】
前記発電システムは、燃料電池システムである
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の発電システム。
【請求項１４】
発電した電力を負荷に出力する発電システムの制御方法であって、
前記発電システムには、蓄電池システムが着脱自在に接続され、
前記蓄電池システムから供給される電力によって前記発電システムを起動する起動ステップと、
前記起動ステップの後、前記発電システムが発電する電力によって前記蓄電池システムを充電する充電ステップとを含む
発電システムの制御方法。
【請求項１５】
蓄電部と、
前記発電システムに電力を供給するために前記発電システムが着脱可能に接続される出力部と、
前記発電システムから電力の供給を受けるために前記発電システムが着脱可能に接続される入力部と、
前記蓄電部を放電することにより、前記出力部を介して電力を供給して前記発電システムを起動し、前記発電システムから前記入力部を介して供給される電力で前記蓄電部を充電する制御部とを備える
蓄電池システム。
【請求項１６】
前記制御部は、
前記出力部および前記入力部に第１の発電システムが接続されたときに、前記蓄電部を放電することによって前記第１の発電システムを起動した後、前記第１の発電システムから供給される電力で前記蓄電部を充電し、
その後、前記出力部および前記入力部に第２の発電システムが接続されたときに、前記蓄電部を放電することによって前記第２の発電システムを起動した後、前記第２の発電システムから供給される電力で前記蓄電部を充電する
請求項１５に記載の蓄電池システム。
【請求項１７】
蓄電地システムの運用方法であって、
前記蓄電池システムに第１の発電システムが接続されたときに、前記蓄電池システムが電力を供給することによって前記第１の発電システムを起動する第１起動ステップと、
前記第１起動ステップの後に、前記第１の発電システムが前記蓄電池システムを充電する第１充電ステップと、
前記第１充電ステップの後に、前記蓄電池システムに第２の発電システムが接続されたときに、前記蓄電池システムが電力を供給することによって前記第２の発電システムを起動する第２起動ステップと、
前記第２起動ステップの後に、前記第２の発電システムが前記蓄電池システムを充電する第２充電ステップとを含む
蓄電地システムの運用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電システムに関するものであって、特に、電力系統からの電力供給が停止しているときに起動することができる発電システム等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、水素と酸素から水を生成する化学反応を利用して電気を発生させる燃料電池を利用した発電システムである、燃料電池システムの開発が進んでいる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００７／０７７８２０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
通常、燃料電池システムのような発電システムは、発電を開始するための起動に外部からの電力供給を必要とし、一般的には、電力系統からの電力供給により起動する。このため、電力系統からの電力供給が停止しているような場合、例えば、停電時には、発電システムを起動させることができない。【０００５】
本発明は、停電時においても起動が可能であり、かつ起動に必要な電力を効率的に運用できる発電システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施の形態に係る発電システムは、発電した電力を負荷に出力する発電システムであって、電力を発電する発電部と、蓄電池システムが着脱自在に接続され、前記蓄電池システムから電力の供給を受けるための入力部と、前記蓄電池システムが着脱自在に接続され、前記蓄電池システムに電力を供給するための出力部と、前記入力部に接続される前記蓄電池システムから供給される電力によって前記発電部を起動した場合であって、かつ、前記出力部に前記蓄電池システムが接続されている場合、前記蓄電池システムに前記発電部が発電した電力を供給する制御部とを備える。【０００７】
なお、これらの全般的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の発電システムは、停電時においても起動が可能であり、かつ起動に必要な電力を効率的に運用できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態１に係る燃料電池システムの構成を表す図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係る燃料電池システムのシステム構成を表すブロック図である。
【図３】図３は、起動状態における、蓄電池システムから燃料電池システムに供給される電力の流れを表す図である。
【図４】図４は、燃料電池システムの電力調整部および蓄電池システムの電力調整部の具体的な構成の例を示す図である。
【図５】図５は、実施の形態１に係る燃料電池システムの動作のフローチャートである。
【図６】図６は、蓄電池システムの動作のフローチャートである。
【図７】図７は、単独運転状態において蓄電池システムからの電力の供給を停止する場合の燃料電池システムの動作のフローチャートである。
【図８】図８は、単独運転状態において蓄電池システムからの電力の供給を停止する場合の蓄電池システムの動作のフローチャートである。
【図９】図９は、燃料電池システムにおいて蓄電池システムからの超過電力を負荷に出力する場合の電力の流れを表す図である。
【図１０】図１０は、蓄電池システムからの超過電力を負荷に出力する場合の燃料電池システムの動作のフローチャートである。
【図１１】図１１は、実施の形態２に係る燃料電池システムのシステム構成を表すブロック図である。
【図１２】図１２は、実施の形態２に係る燃料電池システムの動作のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（本発明の基礎となった知見）
背景技術で説明したように、燃料電池システムのような発電システムが起動して単独で発電できる状態になるまでは、外部から発電システムに電力が供給される必要がある。一般的には、燃料電池システムは、電力系統からの電力供給により起動するため、停電時には、燃料電池システムを起動させることができない。つまり、災害或いは落雷等で電力系統からの電力が停止した場合は、燃料電池システムを起動できない。
【００１１】
このような課題に対し、従来、燃料電池を起動させるために車載バッテリーを電源として用いる技術が知られている（例えば、特許文献１）。このように車載バッテリーを電源として用いることで、電力系統からの電力を用いることなく燃料電池システムを起動させることができる。
【００１２】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、燃料電池システムを起動させることにより、車載バッテリーの充電残量が減少し、バッテリーに電力が充分に残されていないために車を起動させることができないような場合がある。災害時などは、上記車載バッテリー等を含めた利用可能な電力を効率的に運用する必要がある。
【００１３】
そこで、本発明の一態様に係る発電システムは、発電した電力を負荷に出力する発電システムであって、電力を発電する発電部と、蓄電池システムが着脱自在に接続され、前記蓄電池システムから電力の供給を受けるための入力部と、前記蓄電池システムが着脱自在に接続され、前記蓄電池システムに電力を供給するための出力部と、前記入力部に接続される前記蓄電池システムから供給される電力によって前記発電部を起動した場合であって、かつ、前記出力部に前記蓄電池システムが接続されている場合、前記蓄電池システムに前記発電部が発電した電力を供給する制御部とを備える。
【００１４】
これにより、発電システムが起動した後、蓄電池システムは充電される。よって、例えば、災害時に一の蓄電池システムを複数の発電システムの起動に用いることができる。つまり、利用可能な電力を効率的に運用することができる。
【００１５】
また、前記入力部は、ＡＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ  Ｃｕｒｒｅｎｔ）プラグであり、前記出力部は、コンセントであってもよい。
【００１６】
また、さらに、電力系統の停電を検知する停電検知部を備え、前記制御部は、前記停電検知部が停電を検知した場合、前記蓄電池システムに前記発電部が発電した電力を供給してもよい。
【００１７】
このように、例えば、停電時に一の蓄電池システムを複数の発電システムの起動に用いることができる。
【００１８】
また、前記制御部は、前記発電部の発電量を検出し、前記発電部が所定の発電量を維持できる単独運転状態になったと判断した場合、前記蓄電池システムに前記発電部が発電した電力を供給してもよい。
【００１９】
これにより、単独運転状態になった後、発電システムは、蓄電池システムに電力を出力する。したがって、蓄電池システムは、発電システムによって充電され、充電量が回復される。
【００２０】
また、前記制御部は、前記発電部が前記単独運転状態になるまでに前記蓄電池システムから供給された積算電力量を前記蓄電池システムに供給してもよい。
【００２１】
これにより、発電システムは、少なくとも蓄電池システムから供給された電力を正確に蓄電池システムに返還することが可能である。
【００２２】
また、前記制御部は、前記蓄電池システムが充放電する際にロスする分の電力量と前記積算電力量とを加算した電力量を前記蓄電池システムに供給してもよい。
【００２３】
また、さらに、表示部を備え、前記制御部は、前記表示部に前記積算電力量を表示してもよい。
【００２４】
これにより、発電システムは、少なくとも蓄電池システムから供給された電力量を表示し、ユーザに知らせることが可能である。
【００２５】
また、前記制御部は、前記発電部が前記単独運転状態になったと判断した場合、前記蓄電池システムを満充電してもよい。
【００２６】
また、前記制御部は、前記発電部が前記単独運転状態になったと判断した場合、前記蓄電池システムからの電力の供給を停止してもよい。
【００２７】
このように、単独運転状態において蓄電池システムからの電力の供給を停止することによって、蓄電池システムの電力を効率的に使用することが可能となる。
【００２８】
また、前記制御部は、前記発電部が前記単独運転状態になったと判断した場合、前記発電部が発電する電力から前記負荷の駆動に必要な電力を除いた電力を、前記蓄電池システムに供給してもよい。
【００２９】
これにより、発電システムは、負荷への電力供給を維持したまま、蓄電池システムを充電することができる。
【００３０】
また、前記制御部は、前記発電部が前記単独運転状態になったと判断するまでの間、前記蓄電池システムから供給される電力から前記発電部が前記単独運転状態となるために必要な電力を除いた電力である超過電力を、前記負荷に出力してもよい。
【００３１】
このように、単独運転状態になるまでの間には、超過電力を負荷に供給することで、蓄電池システムの電力を効率的に使用することが可能となる。
【００３２】
また、前記制御部は、前記発電部が前記単独運転状態になったと判断した場合、前記発電部が発電する電力が、前記負荷が必要とする電力以上であれば、前記超過電力の前記負荷への出力を停止し、前記発電部が発電する電力を前記負荷に出力してもよい。
【００３３】
このように、単独運転状態になった後は、超過電力の負荷への供給を停止し、超過電力を負荷以外に供給することで蓄電池システムの電力を効率的に使用することが可能となる。
【００３４】
また、前記発電システムは、燃料電池システムであってもよい。
【００３５】
また、本発明の一態様に係る発電システムの制御方法は、発電した電力を負荷に出力する発電システムの制御方法であって、前記発電システムには、蓄電池システムが着脱自在に接続され、前記蓄電池システムから供給される電力によって前記発電システムを起動する起動ステップと、前記起動ステップの後、前記発電システムが発電する電力によって前記蓄電池システムを充電する充電ステップとを含む。
【００３６】
また、本発明の一態様に係る蓄電池システムは、蓄電部と、前記発電システムに電力を供給するために前記発電システムが着脱可能に接続される出力部と、前記発電システムから電力の供給を受けるために前記発電システムが着脱可能に接続される入力部と、前記蓄電部を放電することにより、前記出力部を介して電力を供給して前記発電システムを起動し、前記発電システムから前記入力部を介して供給される電力で前記蓄電部を充電する制御部とを備える。
【００３７】
また、前記制御部は、前記出力部および前記入力部に第１の発電システムが接続されたときに、前記蓄電部を放電することによって前記第１の発電システムを起動した後、前記第１の発電システムから供給される電力で前記蓄電部を充電し、その後、前記出力部および前記入力部に第２の発電システムが接続されたときに、前記蓄電部を放電することによって前記第２の発電システムを起動した後、前記第２の発電システムから供給される電力で前記蓄電部を充電してもよい。
【００３８】
また、本発明の一態様に係る蓄電池システムの運用方法は、蓄電地システムの運用方法であって、前記蓄電池システムに第１の発電システムが接続されたときに、前記蓄電池システムが電力を供給することによって前記第１の発電システムを起動する第１起動ステップと、前記第１起動ステップの後に、前記第１の発電システムが前記蓄電池システムを充電する第１充電ステップと、前記第１充電ステップの後に、前記蓄電池システムに第２の発電システムが接続されたときに、前記蓄電池システムが電力を供給することによって前記第２の発電システムを起動する第２起動ステップと、前記第２起動ステップの後に、前記第２の発電システムが前記蓄電池システムを充電する第２充電ステップとを含む。
【００３９】
なお、これらの全般的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【００４０】
以下、各実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００４１】
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、処理のステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００４２】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る燃料電池システムの構成を表す図である。
【００４３】
燃料電池システム１００は、発電システムの一例であり、分電盤１１５を介して商用系統１０５（電力系統）からの供給される電力を用いて起動する家庭用の燃料電池システムである。燃料電池システム１００の外形は、高さ２０００ｍｍ×幅３００ｍｍ×奥行５００ｍｍ程度である。燃料電池システム１００は、後述する単独運転状態においては、外部からの電力を用いることなく、０．７５ｋＷ程度の電力を発電することが可能である。
【００４４】
分電盤１１５は、燃料電池システム１００、および商用系統１０５からの電力を選択して家庭内の電気系統に接続された負荷に出力する。図１に模式的に図示されるように、停電時には、分電盤１１５の内部に設けられた遮断部によって商用系統と、燃料電池システム１００および家庭内の電気系統とは切り離されるため、燃料電池システム１００および家庭内の電気系統は、商用系統１０５からの電力供給を受けられない。
【００４５】
以下の実施の形態１では、このように、商用系統１０５からの電力供給を受けられない場合に、燃料電池システム１００を蓄電池システム２００と連携させて動作させる例について説明する。なお、以下、実施の形態１および図面において燃料電池システムはＦＣ（Ｆｕｅｌ  Ｃｅｌｌ）と表記される場合がある。
【００４６】
蓄電池システム２００は、旅行用の小型スーツケースのような大きさ、外観である。蓄電池システム２００の上面には、収納可能な持ち手が設けられ、蓄電池システム２００の底面には、車輪（ローラー）が設けられている。これにより、ユーザは、蓄電池システム２００を自由に移動させることが可能である。蓄電池システム２００の出力電圧は、ＡＣ１００Ｖ・５０Ｈｚ（または６０Ｈｚ）であり、蓄電池システム２００は、２ｋＷｈ程度の電力を充電することが可能である。
【００４７】
蓄電池システム２００は、実施の形態１では、通常、ポータブル電源として用いられるものであるが、燃料電池システム１００を起動するためにも用いられる。
【００４８】
蓄電池システム２００は、燃料電池システム１００に電力を供給するために燃料電池システム１００が着脱可能に接続される蓄電池システムコンセント２２０（出力部）を備える。また、蓄電池システム２００は、燃料電池システム１００から電力の供給を受けるために燃料電池システム１００が着脱可能に接続される蓄電池システムプラグ２１０（入力部）を備える。
【００４９】
なお、以下、実施の形態１および図面において蓄電池システムはＳＢ（Ｓｔｏｒａｇｅ  Ｂａｔｔｅｒｙ）と表記される場合がある。
【００５０】
また、燃料電池システム１００は、非常時用プラグ１１０（入力部）を備える。災害時などの非常時には、非常時用プラグ１１０が蓄電池システムコンセント２２０に接続される。これにより、商用系統１０５から電力の供給を受けられない場合においても蓄電池システム２００から電力が供給されることで、燃料電池システム１００は、起動することができる。
【００５１】
なお、非常時用プラグ１１０は、例えば、汎用のＡＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ  Ｃｕｒｒｅｎｔ）プラグであるが、蓄電池システムコンセント２２０に対応する専用のプラグであってもよい。また、蓄電池システムコンセント２２０は、例えば、汎用のコンセントであるが、非常時用プラグ１１０に対応する専用のコンセントであってもよい。
【００５２】
非常時用プラグ１１０と、蓄電池システムコンセント２２０とは、ユーザによって着脱可能に接続される。すなわち、燃料電池システム１００と、蓄電池システム２００とは、ユーザによって着脱自在に接続される。
【００５３】
また、燃料電池システム１００は、非常時用コンセント１２０（出力部）を備える。災害時などの非常時には、ユーザは、非常時用プラグ１１０を蓄電池システムコンセント２２０に接続すると共に蓄電池システムプラグ２１０を非常時用コンセント１２０に接続する。これにより、燃料電池システム１００が単独運転状態である場合には、蓄電池システム２００は、燃料電池システム１００によって充電される。
【００５４】
なお、非常時用コンセント１２０は、例えば、汎用のコンセントであるが、蓄電池システムプラグ２１０に対応する専用のコンセントであってもよい。また、蓄電池システムプラグ２１０は、例えば、汎用のプラグであるが、非常時用コンセント１２０に対応する専用のプラグであってもよい。
【００５５】
非常時用コンセント１２０と、蓄電池システムプラグ２１０とは、ユーザによって着脱可能に接続される。すなわち、燃料電池システム１００と、蓄電池システム２００とは、ユーザによって着脱自在に接続される。
【００５６】
なお、実施の形態１では、非常時用プラグ１１０および非常時用コンセント１２０は、通常時は、カバー１２５によって覆われ、燃料電池システムの外部に露出しない。
【００５７】
なお、実施の形態１では、２組のプラグおよびコンセントによって燃料電池システム１００と蓄電池システム２００とが接続されるが、燃料電池システム１００と蓄電池システム２００との接続には、専用の接続手段が用いられてもよい。専用の接続手段の場合は、プラグとコンセントの対応関係が逆であってもよい。また、１組のプラグおよびコンセントで燃料電池システム１００と蓄電池システム２００とが接続されてもよい。
【００５８】
次に、燃料電池システム１００および蓄電池システム２００の具体的なシステム構成について説明する。
【００５９】
図２は、燃料電池システム１００のシステム構成を表すブロック図である。
【００６０】
まず、燃料電池システム１００の構成について詳細に説明する。
【００６１】
燃料電池システム１００は、燃料電池を用いた発電部１４０が発電する電力を負荷１６０に出力する。燃料電池システム１００は、電力調整部１３０と、発電部１４０と、制御部１５０とを備える。
【００６２】
電力調整部１３０は、燃料電池システム１００に供給される電力、および燃料電池システム１００から出力される電力を調整する。
【００６３】
ここで、燃料電池システム１００に供給される電力とは、起動のために外部機器から燃料電池システム１００（電力調整部１３０）に供給される電力を意味する。例えば、燃料電池システム１００が商用系統１０５に接続されている場合は、商用系統１０５から電力調整部１３０に供給される電力である。実施の形態１では、燃料電池システム１００に供給される電力とは、蓄電池システム２００（電力調整部２３０）から電力調整部１３０に供給される電力を意味する。言い換えれば、燃料電池システム１００に供給される電力とは、燃料電池システム１００が受電する電力である。
【００６４】
また、燃料電池システム１００から出力される電力とは、実施の形態１では、燃料電池システム１００（電力調整部１３０）が電気系統１７０に接続された負荷１６０に供給する電力、および電力調整部１３０が蓄電池システム２００（電力調整部２３０）に供給する電力を意味する。言い換えれば、燃料電池システム１００から出力される電力とは、燃料電池システム１００が送電する電力である。なお、後述するように燃料電池システム１００は、蓄電池システム２００から供給された電力をそのまま負荷１６０に出力することも可能である。つまり、このような電力も燃料電池システム１００から出力される電力に含まれる。
【００６５】
また、電力調整部１３０は、負荷１６０に出力すべき電力である需要電力を制御部１５０に通知する。ここで負荷１６０に出力すべき電力とは、言い換えれば、負荷１６０の駆動に必要な消費電力である。具体的には、例えば、電力調整部１３０は、負荷１６０に流れる電流値をＣＴ（Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）センサによって測定することにより需要電力を測定し、制御部１５０に通知する。
【００６６】
発電部１４０は、燃料電池を用いた発電装置であり、水素を主体とする燃料ガスと酸素とから直流電力を発電する。燃料ガスは、いわゆる都市ガスである。燃料電池システム１００は、発電部１４０によって発電を開始する（起動する）ために電力を必要とし、発電部１４０の発電には、一定時間は、外部からの電力の供給を必要とする。このように、供給される電力を用いて発電を行う状態を起動状態と定義する。
【００６７】
実施の形態１では、蓄電池システム２００からの電力供給によって燃料電池システム１００は、起動状態となる。すなわち、発電部１４０は、電力調整部１３０によって、電力の充放電が可能な蓄電池システム２００から燃料電池システム１００に供給される電力により、電力を発電可能な状態である起動状態となる。言い換えれば、発電部１４０が停止している場合において、非常時用プラグ１１０に接続される蓄電池システム２００から供給される電力によって発電部１４０を起動する。
【００６８】
図３は、起動状態における、蓄電池システム２００から燃料電池システム１００に供給される電力の流れを表す図である。このように、起動状態においては、蓄電池システムの蓄電部２４０から放電された電力が電力調整部２３０および電力調整部１３０を経由して発電部１４０に供給されることとなる。
【００６９】
発電部１４０は、起動から一定時間経過後、単独運転状態となる。単独運転状態とは、外部からの電力供給が無くとも燃料電池システム１００が所定の出力を維持できる状態である。所定の出力は、燃料電池システム１００の仕様（設計）によって定められる電力値であり、例えば、０．７５ｋＷである。
【００７０】
制御部１５０は、電力調整部１３０を制御し、燃料電池システム１００が外部に出力する電力および燃料電池システムに外部から供給される電力を調整する。また、制御部１５０は、電力調整部１３０が通知する需要電力に応じて発電部１４０が発電する電力を制御する。発電部１４０は、発電に上述のような燃料電池の化学反応を用いているため、発電部１４０の発電する電力は、負荷１６０の需要電力の急激な変動に対応することができない。このため、制御部１５０は、例えば、発電部１４０に需要電力量よりも多めに発電させ、電力調整部１３０によって電力を調整し、燃料電池システムが出力する電力を需要電力に追従させる制御を行う。
【００７１】
なお、図示しないが、燃料電池システム１００は、発電部１４０から発生する排熱を回収するための熱交換器、発電部１４０からの余剰電力を熱に変換するヒータ、および熱交換器で回収した熱やヒータによって変換した熱を利用して得られる温水を貯める貯湯タンク等を備える。上述の発電部１４０で発電した電力のうち負荷１６０に出力されなかった余剰電力は、このヒータで消費させることができる。
【００７２】
また、制御部１５０は、発電部１４０が単独運転状態になったと判断した場合に、電力調整部１３０を制御することによって発電部１４０が発電する電力を蓄電池システム２００に出力し、蓄電池システム２００を充電する。言い換えれば、発電部１４０が蓄電池システム２００の電力によって起動した場合であって、かつ、非常時用コンセント１２０に蓄電池システム２００が接続されている場合、蓄電池システム２００に発電部１４０が発電した電力を供給する。制御部１５０が蓄電池システム２００を充電する動作の詳細については、後述する。
【００７３】
次に、蓄電池システム２００について説明する。
【００７４】
蓄電池システム２００は、電力調整部２３０と、蓄電部２４０と、制御部２５０とを備える。
【００７５】
電力調整部２３０は、制御部２５０の制御に基づいて蓄電池システム２００に供給される電力、および蓄電池システム２００から出力される電力を調整する。
【００７６】
蓄電部２４０は、充電と放電とを繰り返して行うことができる二次電池であり、放電時には直流電力を出力する。蓄電部２４０は、取り外し可能なカートリッジ式の蓄電池である。つまり、蓄電池システム２００の蓄電部２４０は、交換可能である。
【００７７】
制御部２５０は、電力調整部２３０を制御することによって蓄電池システム２００に供給される電力、および蓄電池システム２００から出力される電力を調整する。例えば、制御部２５０は、蓄電部２４０の蓄電量を検出し、蓄電部２４０の蓄電量が所定の範囲内となるように制御する。これにより、蓄電部２４０が満充電になっても蓄電部２４０が充電を続けること、および、蓄電部２４０の蓄電量が空になっても蓄電部２４０が放電を続けることを防止できる。
【００７８】
また、制御部２５０は、蓄電部２４０を放電することにより、蓄電池システムコンセント２２０を介して燃料電池システム１００に電力を供給して燃料電池システム１００を起動し、燃料電池システム１００から蓄電池システムプラグ２１０を介して供給される電力で蓄電部２４０を充電する。
【００７９】
ここで、例えば、蓄電池システム２００から燃料電池システム１００に供給すべき電力量は、蓄電池システム２００の制御部２５０ではなく燃料電池システム１００の電力調整部１３０の必要電力量により決定（制御）される。即ち、蓄電池システム２００は燃料電池システム１００に従属的に動作する。
【００８０】
負荷１６０は、実施の形態１では、テレビ、エアコン、冷蔵庫などの家庭用の電気機器である。
【００８１】
なお、発電部１４０は、直流電力を出力するが、発電部１４０が発電した直流電力は、電力調整部１３０が備えるインバータによって交流電力に変換されて出力される。同様に、蓄電部２４０は、直流電力を出力するが、蓄電部２４０が放電した直流電力は、電力調整部２３０が備えるインバータによって交流電力に変換されて出力される。
【００８２】
図４は、電力調整部１３０および電力調整部２３０の具体的な構成の例を示す図である。
【００８３】
図４に示されるように、電力調整部１３０は、発電部１４０が出力する直流電圧（直流電力）の電圧レベルを変換するＤＣ／ＤＣコンバータ１３１と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３１が出力する直流電圧を交流電圧に変換して出力するＤＣ／ＡＣインバータ１３２とを備える。これにより、燃料電池システム１００から電気系統１７０または蓄電池システム２００に出力される電力は、交流電力となる。
【００８４】
また、燃料電池システム１００に供給される電力は、ＤＣ／ＡＣインバータ１３２によって直流電力に変換された後、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３１によって電圧レベルが変換されて発電部１４０に供給される。なお、後述するように、蓄電池システム２００に供給される電力は、そのまま電気系統１７０に出力される場合がある。この場合は、蓄電池システム２００に供給される電力は、ＤＣ／ＡＣインバータを用いることなくそのまま電気系統１７０に出力される。
【００８５】
電力調整部２３０は、蓄電部２４０が放電する直流電圧を交流電圧に変換して出力するＤＣ／ＡＣインバータ２３２を備える。これにより、蓄電池システム２００から燃料電池システム１００に出力される電力は、交流電力となる。
【００８６】
また、蓄電池システム２００に供給される電力は、ＤＣ／ＡＣインバータ２３２によって直流電力に変換された後、蓄電部２４０を充電する。
【００８７】
次に、燃料電池システム１００および蓄電池システム２００の動作について説明する。
【００８８】
まず、燃料電池システム１００の動作について説明する。
【００８９】
図５は、燃料電池システム１００の動作のフローチャートである。
【００９０】
制御部１５０は、停電を検知する（Ｓ１０１）。具体的には、制御部１５０は、分電盤１１５を介して商用系統１０５から電力の供給を受けていないことを検知する。
【００９１】
続いて、制御部１５０は、電力調整部１３０を制御することにより、蓄電池システム２００から燃料電池システム１００に電力を供給する（Ｓ１０２）。また、制御部１５０は、電力調整部１３０を制御することにより、蓄電池システム２００から燃料電池システム１００に供給された電力を発電部１４０に供給し、発電部１４０を起動状態とする（Ｓ１０３）。
【００９２】
発電部１４０が起動状態である間、制御部１５０は、発電部１４０の発電量を監視する（Ｓ１０４）。制御部１５０は、発電部１４０の発電量に基づいて、蓄電池システム２００から供給される電力がなくとも発電部１４０が単独運転状態になったか否かを判断する（Ｓ１０５）。制御部１５０は、典型的には、発電部１４０の発電量を測定する。なお、燃料電池システム１００では、起動状態になってから所定の時間が経過後は、発電部１４０の発電量は安定し、発電部１４０は、単独運転状態となる。したがって、制御部１５０は、発電部１４０が起動状態になってから所定の時間の経過後、発電部１４０が単独運転状態になったと判断してもよい。この場合の所定の時間は、設計等によってあらかじめ設定される時間である。
【００９３】
次に、制御部１５０は、発電部１４０が単独運転状態になったと判断した場合（Ｓ１０５でＹｅｓ）、制御部１５０は、電力調整部１３０を制御することによって発電部１４０が発電する電力を蓄電池システム２００に出力する。蓄電池システム２００に出力された電力は、蓄電部２４０を充電する（Ｓ１０６）。
【００９４】
なお、ここで、制御部１５０は、電力調整部１３０から通知される、負荷１６０の駆動に必要な需要電力を負荷１６０に出力したまま、発電部１４０の発電する電力から需要電力を除いた電力を蓄電池システム２００に出力してもよい。これにより、負荷１６０への電力供給を維持したまま、蓄電部２４０を充電することができる。
【００９５】
次に、制御部１５０は、蓄電池システム２００に出力した電力量が、所定の電力量に達したかを判断する（Ｓ１０７）。ここで、所定の電力量とは、燃料電池システム１００が単独運転状態になるまでに必要な積算電力量であり、設計等によりあらかじめ設定された一定の電力量である。
【００９６】
つまり、制御部１５０が発電部１４０が単独運転状態になったと判断するまでに蓄電池システム２００から燃料電池システム１００に実際に供給された積算電力量と、上記所定の電力量とは異なる。しかしながら、所定の電力量は、積算電力量に対応する電力量である。
【００９７】
次に、蓄電池システム２００の動作について説明する。
【００９８】
図６は、蓄電池システム２００の動作のフローチャートである。
【００９９】
燃料電池システム１００の動作におけるステップＳ１０２に対応して、蓄電池システム２００の電力調整部２３０は、燃料電池システム１００に電力を出力する（Ｓ２０１）。続いて、燃料電池システム１００の動作におけるステップＳ１０６に対応して、蓄電池システム２００の電力調整部２３０は、燃料電池システム１００から出力された電力によって蓄電部２４０を充電する（Ｓ２０２）。
【０１００】
以上説明したように、燃料電池システム１００が蓄電池システム２００の電力を用いて起動した場合、燃料電池システム１００が単独運転状態になった後、蓄電池システム２００は、自動的に充電される。これにより、例えば、災害時に一の蓄電池システム２００を複数の燃料電池システム１００の起動に用いることができる。つまり、利用可能な電力を効率的に運用することができる。
【０１０１】
なお、発電部１４０が単独運転状態になった場合、蓄電池システム２００から燃料電池システム１００への電力の供給は不要である。したがって、発電部１４０が単独運転状態になったと判断した場合、制御部１５０は、電力調整部１３０を制御することによって蓄電池システム２００からの電力の供給を停止してもよい。
【０１０２】
図７は、単独運転状態において蓄電池システム２００からの電力の供給を停止する場合の燃料電池システム１００の動作のフローチャートである。
【０１０３】
図８は、単独運転状態において蓄電池システム２００からの電力の供給を停止する場合の蓄電池システム２００の動作のフローチャートである。
【０１０４】
なお、図７および図８のフローチャートのうち図５および図６と同一の符号が付されたステップについては、同一の動作をするものとして説明を省略する。
【０１０５】
図７に示されるように、ステップＳ１０５の動作の後、制御部１５０は、電力調整部１３０を制御することによって蓄電池システム２００からの電力の供給を停止する（Ｓ１０８）。続いて、蓄電池システム２００からの電力の供給が停止された状態のまま、制御部１５０は、電力調整部１３０を制御することによって発電部１４０が発電する電力を蓄電池システム２００に出力し、蓄電部２４０を充電する（Ｓ１０６）。
【０１０６】
また、図８に示されるように、図７のステップＳ１０８に対応して、蓄電池システム２００の電力調整部２３０は、燃料電池システム１００への電力の出力を停止する（Ｓ２０３）。
【０１０７】
このように、単独運転状態において蓄電池システム２００からの電力の供給を停止することで蓄電池システム２００の電力を効率的に使用することが可能となる。
【０１０８】
なお、制御部１５０は、発電部１４０が起動状態である間（単独運転状態になるまでの間）、蓄電池システム２００から燃料電池システム１００に供給される電力の全てを発電部１４０に供給する必要はない。制御部１５０は、発電部１４０の起動状態を維持するために必要な電力量のみを発電部１４０に供給し、残りの電力（超過電力）は、負荷１６０にそのまま出力してもよい。つまり、制御部１５０は、発電部１４０が単独運転状態になったと判断するまでの間、蓄電池システム２００から供給される電力から発電部１４０が起動状態となるために必要な電力を除いた電力である超過電力を、電力調整部１３０を制御することによって負荷１６０に出力してもよい。
【０１０９】
図９は、燃料電池システム１００において蓄電池システム２００からの超過電力を負荷１６０に出力する場合の電力の流れを表す図である。
【０１１０】
図９に示されるように、発電部１４０の起動状態を維持するために必要な電力をＡｋＷとし、超過電力をＢｋＷとした場合、蓄電池システム２００から燃料電池システム１００に供給される電力は、Ａ＋ＢｋＷである。
【０１１１】
図１０は、蓄電池システム２００からの超過電力を負荷１６０に出力する場合の燃料電池システム１００の動作のフローチャートである。
【０１１２】
なお、図１０のフローチャートのうち図５と同一の符号が付されたステップについては、同一の動作をするものとして説明を省略する。図１０に対応する蓄電池システム２００の動作については、図６に示されるフローチャートと同様であるため、説明を省略する。
【０１１３】
図１０に示されるように、ステップＳ１０３の動作の後、制御部１５０は、超過電力の有無を判断する（Ｓ１０９）。具体的には、電力調整部１３０に蓄電池システム２００から供給される電力が発電部１４０の起動状態を維持するために必要な電力を超えているか否かを判断する。なお、発電部１４０の起動状態を維持するために必要な電力は、制御部１５０が発電部１４０の発電量と、電力調整部１３０に供給される電力とから求めてもよいし、あらかじめ設定された値であってもよい。
【０１１４】
電力調整部１３０に蓄電池システム２００から供給される電力に超過電力が含まれる場合（Ｓ１０９でＹｅｓ）、制御部１５０は、超過電力を負荷１６０に出力する（Ｓ１１０）。
【０１１５】
このように、超過電力を負荷１６０に供給することによって、蓄電池システム２００の電力を効率的に使用することが可能となる。
【０１１６】
なお、上記の超過電力は、上述のヒータにおいて消費されてもよい。また、制御部１５０は、発電部１４０が単独運転状態になったと判断するまでの間、発電部１４０が起動状態となるために必要な電力のみが蓄電池システム２００から燃料電池システム１００に供給されるように電力調整部１３０を制御してもよい。
【０１１７】
なお、発電部１４０が単独運転状態になった後、制御部１５０は、上記超過電力の負荷への出力を停止してもよい。つまり、制御部１５０は、発電部１４０が単独運転状態になったと判断した場合に、発電部１４０が発電可能な電力が負荷１６０の駆動に必要な電力である需要電力以上である場合、電力調整部１３０を制御することによって超過電力の負荷１６０への出力を停止し、発電部１４０が発電する電力を負荷１６０に出力してもよい。
【０１１８】
以上、実施の形態１に係る燃料電池システム１００および蓄電池システム２００について説明した。
【０１１９】
実施の形態１では、燃料電池システム１００が蓄電池システム２００の電力を用いて起動した場合、燃料電池システム１００が単独運転状態になった後、蓄電池システム２００は、自動的に充電される。これにより、例えば、災害時に一の蓄電池システム２００を複数の燃料電池システム１００の起動に用いることができる。つまり、利用可能な電力を効率的に運用することができる。
【０１２０】
具体的には、蓄電池システム２００に第１の燃料電池システムが接続されたときに、蓄電池システム２００は、電力を供給することによって第１の燃料電池システムを起動し、その後に、第１の燃料電池システムが蓄電池システム２００を充電する。その後に、蓄電池システムに、第１の燃料電池システムとは異なる第２の燃料電池システムが接続されたときに、蓄電池システム２００は、第２の燃料電池システムに第１の燃料電池システムによって充電された電力を供給することによって第２の燃料電池システムを起動することができる。
【０１２１】
なお、実施の形態１では、制御部１５０が停電を検知したが、燃料電池システム１００は、さらに、電力系統の停電を検知する停電検知部を備えてもよい。この場合、制御部１５０は、停電検知部が停電を検知した場合、蓄電池システム２００に発電部１４０が発電した電力を供給する。
【０１２２】
なお、制御部１５０は、さらに、非常時用プラグ１１０に蓄電池システム２００の蓄電池システムコンセント２２０が接続されているか否かを検出してもよい。
【０１２３】
同様に、制御部１５０は、さらに、非常時用コンセント１２０に蓄電池システム２００の蓄電池システムプラグ２１０が接続されているか否かを検出してもよい。この場合、制御部１５０は、発電部１４０が蓄電池システム２００の電力によって起動した場合であって、かつ、非常時用コンセント１２０に蓄電池システムプラグ２１０が接続されていることを検出した場合、蓄電池システム２００に発電部１４０が発電した電力を供給する。
【０１２４】
（実施の形態２）
実施の形態１では、燃料電池システム１００は、単独運転状態になった後、燃料電池システム１００が単独運転状態になるまでに必要な所定の電力量を蓄電池システムに出力し、蓄電部２４０を充電した。ここで、燃料電池システムは、単独運転状態になるまでに蓄電池システムから受け取った電力の量を記憶し、記憶した電力量を蓄電部２４０に充電してもよい。実施の形態２では、このような燃料電池システムについて説明する。
【０１２５】
図１１は、実施の形態２に係る燃料電池システムのシステム構成を表すブロック図である。なお、図１１において、図２と同一の符号を付した構成要素については、図２と同様であるものとして説明を省略する。
【０１２６】
燃料電池システム３００は、さらに、記憶部１８０と、表示部１９０とを備える点において燃料電池システム１００と異なる。
【０１２７】
記憶部１８０には、発電部１４０が単独運転状態になったと判断されるまでに蓄電池システム２００から燃料電池システム１００に実際に供給された積算電力量が制御部１５０によって記憶される。記憶部１８０は、例えば、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＳＤＲＡＭ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、強誘電体メモリ、またはＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）等のデータを記憶可能な媒体である。
【０１２８】
表示部１９０には、制御部１５０が記憶部１８０を参照することによって得た積算電力量が制御部１５０によって表示される。
【０１２９】
表示部１９０は、実施の形態１では、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）である。なお、表示部１９０は、電力量の数値のみを表示するセグメントディスプレイであってもよい。
【０１３０】
また、表示部１９０は、燃料電池システム１００からの電力の供給が完了したか否かを通知してもよい。この場合、表示部１９０は、具体的には、燃料電池システム１００からの電力の供給が完了したか否かに応じて点灯または消灯するＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｅｄ  Ｄｉｏｄｅ）などとして実現される。
【０１３１】
次に、燃料電池システム３００の動作について説明する。
【０１３２】
図１２は、実施の形態２に係る燃料電池システム３００の動作のフローチャートである。
【０１３３】
なお、図１２のフローチャートのうち図５と同一の符号が付されたステップについては、同一の動作をするものとして説明を省略する。また、図１２に対応する蓄電池システム２００の動作については、図６に示されるフローチャートと同様であるため、説明を省略する。
【０１３４】
図１２に示されるように、ステップＳ１０３の動作の後、制御部１５０は、蓄電池システム２００から燃料電池システム３００に供給される電力量を記憶し（Ｓ１１１）、表示部１９０に表示する（Ｓ１１２）。
【０１３５】
制御部１５０は、発電部１４０の発電量を監視することによって（Ｓ１０４）、燃料電池システム３００が単独運転状態になる（Ｓ１０５でＹｅｓ）まで、ステップＳ１０３からステップＳ１０４の動作を繰り返す。つまり、記憶部１８０に記憶される電力量、および表示部１９０に表示される電力量は、燃料電池システム３００が単独運転状態になるまで一定の周期で更新される。
【０１３６】
この結果、最終的には、記憶部１８０には、積算電力量が記憶され、表示部１９０には、積算電力量が表示される。
【０１３７】
なお、表示部１９０に表示される電力量は、一定の周期で更新されなくてもよい。燃料電池システム１００が単独運転状態になった後、積算電力量が表示されればよい。
【０１３８】
燃料電池システム３００が単独運転状態になった後、制御部１５０は、電力調整部１３０を制御することによって蓄電池システム２００に電力を出力し（Ｓ１０６）、蓄電部２４０に充電される電力量が記憶部１８０に記憶された積算電力量に達するまで蓄電部２４０を充電する（Ｓ１１３）。
【０１３９】
なお、ステップＳ１１３では、制御部１５０は、少なくとも積算電力量を蓄電部２４０に充電すればよい。例えば、発電部１４０が単独運転状態になるまでに蓄電池システム２００から燃料電池システム３００に供給される電力のロス分などを考慮し、制御部１５０は、積算電力量よりも多くの電力を蓄電池システム２００に出力し、蓄電部２４０を充電してもよい。すなわち、制御部１５０は、蓄電池システム２００が充放電する際にロスする分の電力量と積算電力量とを加算した電力量を蓄電池システム２００に供給してもよい。
【０１４０】
なお、ここでの電力のロス分とは、例えば、ＤＣ／ＡＣインバータ２３２における電力の変換ロス等を意味する。ロス分の電力量は、例えば、設計時に予め定められる。
【０１４１】
また、例えば、制御部１５０は、蓄電部２４０が満充電となるまで蓄電池システム２００に出力し、蓄電部２４０を充電してもよい。
【０１４２】
なお、燃料電池システム３００が単独運転状態になった後、いったん燃料電池システム３００と蓄電池システム２００との接続を解除した場合であっても、積算電力量を記憶部１８０に保持しておいてもよい。これにより、再度、燃料電池システム３００と蓄電池システム２００とが接続された際に燃料電池システム３００が積算電力量を蓄電池システム２００に返還することが可能である。
【０１４３】
以上、実施の形態２に係る燃料電池システム３００および蓄電池システム２００について説明した。
【０１４４】
実施の形態２では、燃料電池システム３００は、実施の形態１よりも正確な電力量を蓄電池システム２００に返還することができる。
【０１４５】
なお、実施の形態１および２では、燃料電池システムと蓄電池システムを別の装置であるとして説明したが、蓄電池システムは、燃料電池システム内に設けられてもよい。言い換えれば、燃料電池システムは、さらに、蓄電池システムを備えてもよい。
【０１４６】
なお、実施の形態１および２では、本発明を燃料電池システムに適用する例について説明した。しかしながら、本発明は、燃料電池システム以外にも適用可能であり、起動に電力を必要とする発電システムに適用することができる。例えば、ディーゼル発電システム、蒸気タービンを用いた発電システム、バイオマス発電システム、原子力発電システム等であっても、起動に電力が必要であれば本発明を適用可能である。
【０１４７】
なお、本発明を上記実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上記の実施の形態に限定されないのはもちろんである。以下のような場合も本発明に含まれる。
【０１４８】
（１）上記の各装置は、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクユニット、ディスプレイユニット、キーボード、マウスなどから構成されるコンピュータシステムで実現され得る。ＲＡＭまたはハードディスクユニットには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、各装置は、その機能を達成する。ここでコンピュータプログラムは、所定の機能を達成するために、コンピュータに対する指令を示す命令コードが複数個組み合わされて構成されたものである。
【０１４９】
（２）上記の各装置を構成する構成要素の一部または全部は、１個のシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ：大規模集積回路）から構成されているとしてもよい。システムＬＳＩは、複数の構成部を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含んで構成されるコンピュータシステムである。ＲＯＭには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、ＲＯＭからＲＡＭにコンピュータプログラムをロードし、ロードしたコンピュータプログラムにしたがって演算等の動作することにより、システムＬＳＩは、その機能を達成する。
【０１５０】
（３）上記の各装置を構成する構成要素の一部または全部は、各装置に脱着可能なＩＣカードまたは単体のモジュールから構成されてもよい。ＩＣカードまたはモジュールは、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成されるコンピュータシステムである。ＩＣカードまたはモジュールには、上記の超多機能ＬＳＩが含まれてもよい。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、ＩＣカードまたはモジュールは、その機能を達成する。このＩＣカードまたはこのモジュールは、耐タンパ性を有してもよい。
【０１５１】
（４）本発明は、上記に示す方法で実現されてもよい。また、これらの方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムで実現してもよいし、コンピュータプログラムからなるデジタル信号で実現してもよい。
【０１５２】
また、本発明は、コンピュータプログラムまたはデジタル信号をコンピュータ読み取り可能な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）  Ｄｉｓｃ）、半導体メモリなどに記録したもので実現してもよい。また、これらの記録媒体に記録されているデジタル信号で実現してもよい。
【０１５３】
また、本発明は、コンピュータプログラムまたはデジタル信号を、電気通信回線、無線または有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送してもよい。
【０１５４】
また、本発明は、マイクロプロセッサとメモリを備えたコンピュータシステムであって、メモリは、コンピュータプログラムを記憶しており、マイクロプロセッサは、コンピュータプログラムにしたがって動作してもよい。
【０１５５】
また、プログラムまたはデジタル信号を記録媒体に記録して移送することにより、またはプログラムまたはデジタル信号をネットワーク等を経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしてもよい。
【０１５６】
（５）上記実施の形態および上記変形例をそれぞれ組み合わせるとしてもよい。
【０１５７】
なお、本発明は、これらの実施の形態またはその変形例に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態またはその変形例に施したもの、あるいは異なる実施の形態またはその変形例における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１５８】
本発明は、停電時においても起動が可能であり、かつ起動に必要な電力を効率的に運用できる燃料電池システムとして有用である。
【符号の説明】
【０１５９】
１００、３００  燃料電池システム（発電システム）
１０５  商用系統
１１０  非常時用プラグ（入力部）
１１５  分電盤
１２０  非常時用コンセント（出力部）
１２５  カバー
１３０、２３０  電力調整部
１３１  ＤＣ／ＤＣコンバータ
１３２、２３２  ＤＣ／ＡＣインバータ
１４０  発電部
１５０、２５０  制御部
１６０  負荷
１７０  電気系統
１８０  記憶部
１９０  表示部
２００  蓄電池システム
２１０  蓄電池システムプラグ（入力部）
２２０  蓄電池システムコンセント（出力部）
２４０  蓄電部
【図１】
2013179599.tif 000003
【図２】
2013179599.tif 000004
【図３】
2013179599.tif 000005
【図４】
2013179599.tif 000006
【図５】
2013179599.tif 000007
【図６】
2013179599.tif 000008
【図７】
2013179599.tif 000009
【図８】
2013179599.tif 000010
【図９】
2013179599.tif 000011
【図１０】
2013179599.tif 000012
【図１１】
2013179599.tif 000013
【図１２】
2013179599.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成25年8月2日(2013.8.2)
【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】
発電した電力を負荷に出力する発電システムであって、
電力を発電する発電部と、
蓄電池システムが着脱自在に接続され、前記蓄電池システムから電力の供給を受けるための入力部と、
前記入力部に接続される前記蓄電池システムが着脱自在に接続され、前記蓄電池システムに電力を供給するための出力部と、
前記入力部に接続される着脱自在な前記蓄電池システムから供給される電力によって前記発電部を起動した場合であって、かつ、前記出力部に着脱自在な前記蓄電池システムが接続されている場合、前記蓄電池システムに前記発電部が発電した電力を供給する制御部とを備える
発電システム。
【請求項２】
前記入力部は、ＡＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ  Ｃｕｒｒｅｎｔ）プラグであり、
前記出力部は、コンセントである
請求項１に記載の発電システム。
【請求項３】
前記入力部と前記出力部とは、前記発電システムの同一面上に備えられ、
さらに、前記入力部と前記出力部とを覆う１のカバーを有する
請求項１または２に記載の発電システム。
【請求項４】
前記制御部は、前記発電部の発電量を検出し、前記発電部が所定の発電量を維持できる単独運転状態になったと判断した場合、前記蓄電池システムに前記発電部が発電した電力を供給する
請求項１〜３のいずれか１項に記載の発電システム。
【請求項５】
さらに、
電力系統の停電を検知する停電検知部を備え、
前記制御部は、前記停電検知部が停電を検知した場合、前記蓄電池システムに前記発電部が発電した電力を供給する
請求項４に記載の発電システム。
【請求項６】
前記制御部は、前記発電部が前記単独運転状態になるまでに前記蓄電池システムから供給された積算電力量を前記蓄電池システムに供給する
請求項４または５に記載の発電システム。
【請求項７】
前記制御部は、前記蓄電池システムが充放電する際にロスする分の電力量と前記積算電力量とを加算した電力量を前記蓄電池システムに供給する
請求項６に記載の発電システム。
【請求項８】
さらに、表示部を備え、
前記制御部は、前記表示部に前記積算電力量を表示する
請求項６または７に記載の発電システム。
【請求項９】
前記制御部は、前記発電部が前記単独運転状態になったと判断した場合、前記蓄電池システムを満充電する
請求項４〜８のいずれか１項に記載の発電システム。
【請求項１０】
前記制御部は、前記発電部が前記単独運転状態になったと判断した場合、前記蓄電池システムからの電力の供給を停止する
請求項４〜９のいずれか１項に記載の発電システム。
【請求項１１】
前記制御部は、前記発電部が前記単独運転状態になったと判断した場合、前記発電部が発電する電力から前記負荷の駆動に必要な電力を除いた電力を、前記蓄電池システムに供給する
請求項４〜１０のいずれか１項に記載の発電システム。
【請求項１２】
前記制御部は、前記発電部が前記単独運転状態になったと判断するまでの間、前記蓄電池システムから供給される電力から前記発電部が前記単独運転状態となるために必要な電力を除いた電力である超過電力を、前記負荷に出力する
請求項４〜１１のいずれか１項に記載の発電システム。
【請求項１３】
前記制御部は、前記発電部が前記単独運転状態になったと判断した場合、前記発電部が発電する電力が、前記負荷が必要とする電力以上であれば、前記超過電力の前記負荷への出力を停止し、前記発電部が発電する電力を前記負荷に出力する
請求項１２に記載の発電システム。
【請求項１４】
前記発電システムは、燃料電池システムである
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の発電システム。
【請求項１５】
発電した電力を負荷に出力する発電システムの制御方法であって、
前記発電システムには、蓄電池システムが着脱自在に接続され、
着脱自在な前記蓄電池システムから供給される電力によって前記発電システムを起動する起動ステップと、
前記起動ステップの後、着脱自在な前記蓄電池システムが接続されている場合、前記発電システムが発電する電力によって着脱自在な前記蓄電池システムを充電する充電ステップとを含む
発電システムの制御方法。
【請求項１６】
蓄電部と、
発電システムに電力を供給するために前記発電システムが着脱自在に接続される出力部と、
前記出力部に接続される前記発電システムから電力の供給を受けるために前記発電システムが着脱自在に接続される入力部と、
前記蓄電部を放電することにより、前記出力部を介して電力を供給して着脱自在な前記発電システムを起動し、着脱自在な前記発電システムから前記入力部を介して供給される電力で前記蓄電部を充電する制御部とを備える
蓄電池システム。
【請求項１７】
前記制御部は、
前記出力部および前記入力部に第１の発電システムが接続されたときに、前記蓄電部を放電することによって前記第１の発電システムを起動した後、前記第１の発電システムから供給される電力で前記蓄電部を充電し、
その後、前記出力部および前記入力部に第２の発電システムが接続されたときに、前記蓄電部を放電することによって前記第２の発電システムを起動した後、前記第２の発電システムから供給される電力で前記蓄電部を充電する
請求項１６に記載の蓄電池システム。
【請求項１８】
第１の発電システムおよび第２の発電システムに着脱自在に接続される蓄電地システムの運用方法であって、
前記蓄電池システムに前記第１の発電システムが接続されたときに、着脱自在な前記蓄電池システムが電力を供給することによって前記第１の発電システムを起動する第１起動ステップと、
前記第１起動ステップの後に、着脱自在な前記蓄電池システムが接続されている場合、前記第１の発電システムが着脱自在な前記蓄電池システムを充電する第１充電ステップと、
前記第１充電ステップの後に、前記蓄電池システムに前記第２の発電システムが接続されたときに、着脱自在な前記蓄電池システムが電力を供給することによって前記第２の発電システムを起動する第２起動ステップと、
前記第２起動ステップの後に、着脱自在な前記蓄電池システムが接続されている場合、前記第２の発電システムが前記蓄電池システムを充電する第２充電ステップとを含む
蓄電地システムの運用方法。
【手続補正書】
【提出日】平成26年7月15日(2014.7.15)
【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】
発電した電力を負荷に出力する発電システムであって、
電力を発電する発電部と、
蓄電池システムが着脱自在に接続され、前記蓄電池システムから電力の供給を受けるための入力部と、
前記入力部に接続される前記蓄電池システムが着脱自在に接続され、前記蓄電池システムに電力を供給するための出力部と、
前記入力部に接続される着脱自在な前記蓄電池システムから供給される電力によって前記発電部を起動した場合であって、かつ、前記出力部に着脱自在な前記蓄電池システムが接続されている場合、前記蓄電池システムに前記発電部が発電した電力を供給する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記発電部の発電量を検出し、前記発電部が所定の発電量を維持できる単独運転状態になったと判断した場合、前記発電部が前記単独運転状態になるまでに前記蓄電池システムから供給された積算電力量の電力を、前記発電部から前記蓄電池システムに供給する、
発電システム。
【請求項２】
前記入力部は、ＡＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ  Ｃｕｒｒｅｎｔ）プラグであり、
前記出力部は、コンセントである
請求項１に記載の発電システム。
【請求項３】
前記入力部と前記出力部とは、前記発電システムの同一面上に備えられ、
さらに、前記入力部と前記出力部とを覆う１のカバーを有する
請求項１または２に記載の発電システム。
【請求項４】
さらに、
電力系統の停電を検知する停電検知部を備え、
前記制御部は、前記停電検知部が停電を検知した場合、前記蓄電池システムに前記発電部が発電した電力を供給する
請求項１〜３のいずれか１項に記載の発電システム。
【請求項５】
前記制御部は、前記蓄電池システムが充放電する際にロスする分の電力量と前記積算電力量とを加算した電力量を前記蓄電池システムに供給する
請求項１〜４のいずれか１項に記載の発電システム。
【請求項６】
さらに、表示部を備え、
前記制御部は、前記表示部に前記積算電力量を表示する
請求項１〜５のいずれか１項に記載の発電システム。
【請求項７】
前記制御部は、前記発電部が前記単独運転状態になったと判断した場合、前記蓄電池システムを満充電する
請求項１〜６のいずれか１項に記載の発電システム。
【請求項８】
前記制御部は、前記発電部が前記単独運転状態になったと判断した場合、前記蓄電池システムからの電力の供給を停止する
請求項１〜７のいずれか１項に記載の発電システム。
【請求項９】
前記制御部は、前記発電部が前記単独運転状態になったと判断した場合、前記発電部が発電する電力から前記負荷の駆動に必要な電力を除いた電力を、前記蓄電池システムに供給する
請求項１〜８のいずれか１項に記載の発電システム。
【請求項１０】
前記制御部は、前記発電部が前記単独運転状態になったと判断するまでの間、前記蓄電池システムから供給される電力から前記発電部が前記単独運転状態となるために必要な電力を除いた電力である超過電力を、前記負荷に出力する
請求項１〜９のいずれか１項に記載の発電システム。
【請求項１１】
前記制御部は、前記発電部が前記単独運転状態になったと判断した場合、前記発電部が発電する電力が、前記負荷が必要とする電力以上であれば、前記超過電力の前記負荷への出力を停止し、前記発電部が発電する電力を前記負荷に出力する
請求項１０に記載の発電システム。
【請求項１２】
前記発電システムは、燃料電池システムである
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の発電システム。
【請求項１３】
発電部を有し、前記発電部が発電した電力を負荷に出力する発電システムの制御方法であって、
前記発電システムに着脱自在に接続される蓄電池システムから供給される電力によって前記発電部を起動し、
前記発電部の発電量を検出し、
前記発電部が所定の発電量を維持できる単独運転状態になったと判断した場合、前記発電部が前記単独運転状態になるまでに前記蓄電池システムから供給された積算電力量の電力を、前記発電部から前記蓄電池システムに供給する、
発電システムの制御方法。
【請求項１４】
蓄電部と、
発電システムに電力を供給するために前記発電システムが着脱自在に接続される出力部と、
前記出力部に接続される前記発電システムから電力の供給を受けるために前記発電システムが着脱自在に接続される入力部と、
前記蓄電部を放電することにより、前記出力部を介して電力を供給して着脱自在な前記発電システムを起動し、着脱自在な前記発電システムから前記入力部を介して供給される、前記蓄電部が前記発電システムに放電した積算電力量の電力で前記蓄電部を充電する制御部とを備える
蓄電池システム。
【請求項１５】
前記制御部は、
前記出力部および前記入力部に第１の発電システムが接続されたときに、前記蓄電部を放電することによって前記第１の発電システムを起動した後、前記第１の発電システムから供給される電力で前記蓄電部を充電し、
その後、前記出力部および前記入力部に第２の発電システムが接続されたときに、前記蓄電部を放電することによって前記第２の発電システムを起動した後、前記第２の発電システムから供給される電力で前記蓄電部を充電する
請求項１４に記載の蓄電池システム。
【請求項１６】
第１の発電システムおよび第２の発電システムに着脱自在に接続される蓄電池システムの運用方法であって、
前記蓄電池システムに前記第１の発電システムが接続されたときに、着脱自在な前記蓄電池システムが電力を供給することによって前記第１の発電システムを起動する第１起動ステップと、
前記第１起動ステップの後に、着脱自在な前記蓄電池システムが接続されている場合、前記蓄電池システムが前記第１の発電システムに電力供給した積算電力量の電力で、前記第１の発電システムが着脱自在な前記蓄電池システムを充電する第１充電ステップと、
前記第１充電ステップの後に、前記蓄電池システムに前記第２の発電システムが接続されたときに、着脱自在な前記蓄電池システムが電力を供給することによって前記第２の発電システムを起動する第２起動ステップと、
前記第２起動ステップの後に、着脱自在な前記蓄電池システムが接続されている場合、前記第２の発電システムが前記蓄電池システムを充電する第２充電ステップとを含む
蓄電池システムの運用方法。
【国際調査報告】
2013179599.tif 000015
2013179599.tif 000016
2013179599.tif 000017
2013179599.tif 000018