(57)【要約】      （修正有）【課題】電力の変換に伴うエネルギーの損失量を削減することができる燃料電池システムを提供すること。【解決手段】異なる位置に設けられる熱負荷56a-pのそれぞれに熱量を供給すべく分散して設けられる複数の燃料電池40a-pと、燃料電池40a-pを直列に接続する直列回路61a-dと、直列回路61a-dにより得られる直流電力を交流電力に変換して、交流電力を消費する電力負荷58a-pに供給する直交変換装置60a-dと、燃料電池40a-pの中の一の燃料電池を直列回路から除いた場合に、直列回路に新たな燃料電池40a-pを直列に接続することによって、直交変換装置60a-dに入力する直流電圧の低下量を抑える燃料電池切替部50とを備えた。燃料電池切替部50は、必要とする熱量が最も不足している熱負荷56a-pに熱量を供給する燃料電池40a-pを選択して発電を開始させ、当該燃料電池40a-pを直列回路61a-dに接続する。【選択図】図１
2006172769.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる位置に設けられる熱負荷のそれぞれに熱量を供給すべく分散して設けられる複数の燃料電池と、
前記複数の燃料電池を直列に接続する直列回路と、
前記直列回路により得られる直流電力を交流電力に変換して、交流電力を消費する電力負荷に供給する直交変換装置と、
前記複数の燃料電池の中の一の燃料電池を前記直列回路から除いた場合に、前記直列回路に新たな燃料電池を直列に接続することによって、前記直交変換装置に入力する直流電圧の低下量を抑える燃料電池切替部と
を備える燃料電池システム。
【請求項２】
前記燃料電池切替部は、必要とする熱量が最も不足している前記熱負荷に熱量を供給することのできる燃料電池を、前記新たな燃料電池として選択して発電を開始させ、当該燃料電池を前記直列回路に接続する請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記燃料電池切替部は、前記熱負荷が必要とする熱量に比べて熱量を余剰に生産している燃料電池を選択し、選択した燃料電池を前記直列回路から除くとともに、当該燃料電池の発電を停止する請求項２に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記複数の燃料電池の故障を検知する故障検知部を更に備え、
前記燃料電池切替部は、前記故障検知部が故障を検知した場合に、故障した燃料電池を前記直列回路から除く請求項２に記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記燃料電池切替部は、前記複数の燃料電池の利用者によって前記一の燃料電池の発電が停止された場合に、前記一の燃料電池を前記直列回路から除き、必要とする熱量が最も不足している前記熱負荷に熱量を供給することのできる燃料電池を、前記新たな燃料電池として選択して発電を開始させ、当該燃料電池を前記直列回路に接続する請求項２に記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記複数の燃料電池の各々が出力する直流電圧は、前記直交変換装置が出力する交流電圧のピーク値よりも小さく、
前記直列回路により得られる電圧は、前記ピーク値以上である請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項７】
前記燃料電池切替部は、前記電力負荷の必要とする電力量を供給するための、前記直列回路に接続される前記複数の燃料電池全体の発電効率と前記直交変換装置の変換効率とを含む全体のエネルギー効率を計算し、前記一の燃料電池を前記直列回路から除いた場合に、前記直列回路に前記新たな燃料電池を接続したときの前記エネルギー効率が、前記直列回路に前記新たな燃料電池を接続しないときの前記エネルギー効率に比べて高いことを条件として、前記直列回路に前記新たな燃料電池を接続する請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項８】
前記燃料電池切替部は、前記一の燃料電池を前記直列回路から除いた場合の前記エネルギー効率が、前記一の燃料電池を前記直列回路から除かない場合の前記エネルギー効率に比べて高い場合に、前記直列回路から前記一の燃料電池を除く請求項７に記載の燃料電池システム。
【請求項９】
前記直交変換装置は複数設けられ、前記直列回路は前記直交変換装置毎に設けられており、
前記直列回路のそれぞれは、前記複数の燃料電池の各々を前記直列回路中に挿入して直列に接続する接続スイッチと、前記複数の燃料電池の各々を前記直列回路に挿入せずにバイパスするバイパススイッチとを有し、
前記燃料電池切替部は、前記一の燃料電池を前記直列回路から除く場合に、前記一の燃料電池を当該直列回路に直列に接続する前記接続スイッチを開放するとともに前記一の燃料電池をバイパスする前記バイパススイッチを閉じ、更に、前記新たな燃料電池を当該直列回路に挿入せずにバイパスする前記バイパススイッチを開放するとともに、前記新たな燃料電池を当該直列回路に直列に接続する前記接続スイッチを閉じる請求項３に記載の燃料電池システム。
【請求項１０】
前記燃料電池切替部は、一の燃料電池が発電を停止した場合に、前記一の燃料電池が接続されている前記直列回路を選択し、選択した前記直列回路から前記一の燃料電池を除くとともに前記新たな燃料電池を直列に接続する請求項９に記載の燃料電池システム。
【請求項１１】
前記燃料電池切替部は、予め定めた数以上の燃料電池が発電を停止した場合に、一の直交変換装置の動作を停止して、当該直交変換装置に接続される燃料電池のそれぞれを、発電を停止した燃料電池が接続されていた前記直列回路のそれぞれに直列に接続する請求項１０に記載の燃料電池システム。
【請求項１２】
異なる位置に設けられる熱負荷のそれぞれに熱量を供給すべく分散して設けられる複数の燃料電池と、
前記複数の燃料電池を直列に接続する直列回路と、
前記直列回路により得られる直流電力を交流電力に変換して、交流電力を消費する電力負荷に供給する直交変換装置と、
前記複数の燃料電池の中の一の燃料電池を前記直列回路から除いた場合において、前記直列回路に接続された残りの燃料電池の発電する電力を増加させることによって新たな燃料電池を前記直列回路に接続せずに電力を供給できる場合に、前記一の燃料電池が前記直列回路から除かれることに伴う前記直交変換装置の変換効率の低下によって生じるエネルギーの損失量の増加量が、前記残りの燃料電池の発電する電力を増加させることで得られるエネルギーの損失量の低下量を下回ることを条件として、前記新たな燃料電池を前記直列回路に直列に接続することによって前記直交変換装置に入力する直流電圧の低下量を抑える燃料電池切替部と
を備える燃料電池システム。
【請求項１３】
異なる位置に設けられる熱負荷のそれぞれに熱量を供給すべく分散して設けられる複数の燃料電池を、直列回路に直列に接続するステップと、
前記直列回路により得られる直流電力を直交変換装置を用いて交流電力に変換して、交流電力を消費する電力負荷に供給するステップと、
前記複数の燃料電池の中の一の燃料電池を前記直列回路から除いた場合に、前記直列回路に新たな燃料電池を直列に接続することによって、前記直交変換装置に入力する直流電圧の低下量を抑える燃料電池切替ステップと
を備える燃料電池システム制御方法。
【請求項１４】
前記燃料電池切替ステップは、必要とする熱量が最も不足している前記熱負荷に熱量を供給することのできる燃料電池を、前記新たな燃料電池として選択して発電を開始させ、当該燃料電池を前記直列回路に接続する請求項１３に記載の燃料電池システム制御方法。
【請求項１５】
前記燃料電池切替ステップは、前記熱負荷が必要とする熱量に比べて熱量を余剰に生産している燃料電池を選択し、選択した燃料電池を前記直列回路から除く請求項１４に記載の燃料電池システム制御方法。
【請求項１６】
前記直交変換装置は複数設けられ、前記直列回路は前記直交変換装置毎に設けられており、
前記直列回路は、前記複数の燃料電池の各々を前記直列回路中に挿入して直列に接続する接続スイッチと、前記燃料電池の各々を前記直列回路に挿入せずにバイパスするバイパススイッチとを有し、
前記燃料電池切替ステップは、前記一の燃料電池を前記直列回路から除く場合に、前記一の燃料電池を当該直列回路に直列に接続する前記接続スイッチを開放するとともに前記一の燃料電池をバイパスする前記バイパススイッチを閉じ、更に、前記新たな燃料電池を当該直列回路に挿入せずにバイパスする前記バイパススイッチを開放するとともに、前記新たな燃料電池を当該直列回路に直列に接続する前記接続スイッチを閉じる請求項１５に記載の燃料電池システム制御方法。
【請求項１７】
前記燃料電池切替ステップは、一の燃料電池が発電を停止した場合に、前記一の燃料電池が接続されている前記直列回路を選択し、選択した前記直列回路から前記一の燃料電池を除くとともに前記新たな燃料電池を直列に接続する請求項１６に記載の燃料電池システム制御方法。
【請求項１８】
前記燃料電池切替ステップは、予め定めた数以上の燃料電池が発電を停止した場合に、一の直交変換装置の動作を停止して、当該直交変換装置に接続される燃料電池のそれぞれを、発電を停止した燃料電池が接続されていた前記直列回路のそれぞれに直列に接続する請求項１７に記載の燃料電池システム制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池システムおよび燃料電池システム制御方法に関する。特に本発明は、複数の燃料電池を直列に接続することによって直交変換装置に入力する直流電圧の低下量を抑える、燃料電池システムおよび燃料電池システム制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池を用いたコージェネレーションシステムにおいては、例えば、燃料電池の発電する直流電力を、燃料電池に接続されたインバータを用いて交流電力に変換して、交流負荷に供給する。（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平８-３０６３７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一般に、インバータにおける直流から交流への電力の変換効率は、インバータへの入力電圧の低下に伴って低下する。したがって、出力電圧が数十ボルト程度の燃料電池を用いて１００Ｖの交流電圧を必要とする交流負荷に電力を供給する場合には、インバータでの電力変換に伴うエネルギーの損失量が大きくなるという課題があった。
【０００４】
一方で、直列に接続される多数の発電セルを有する燃料電池を用いることで、インバータでの変換効率を高めることができる。しかし、燃料電池の各々が多数の発電セルを有するシステムでは、設備コストが増えるので好ましくない。またこのようなシステムでは、燃料電池の有する一の発電セルが故障することによって、発電セルが故障した燃料電池全体が使用できなくなってしまう。この場合、他の多数の正常な発電セルが使用されずに無駄になるとともに、発電セルが故障した燃料電池に接続されるインバータも使用されずに無駄となるので好ましくない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような課題を解決するために、本発明の第１の形態における燃料電池システムは、異なる位置に設けられる熱負荷のそれぞれに熱量を供給すべく分散して設けられる複数の燃料電池と、複数の燃料電池を直列に接続する直列回路と、直列回路により得られる直流電力を交流電力に変換して、交流電力を消費する電力負荷に供給する直交変換装置と、複数の燃料電池の中の一の燃料電池を直列回路から除いた場合に、直列回路に新たな燃料電池を直列に接続することによって、直交変換装置に入力する直流電圧の低下量を抑える燃料電池切替部とを備えた。このため、直交変換装置における電力の変換に伴うエネルギーの損失量を削減することができる。
【０００６】
燃料電池切替部は、必要とする熱量が最も不足している熱負荷に熱量を供給することのできる燃料電池を、新たな燃料電池として選択して発電を開始させ、当該燃料電池を直列回路に接続する。このため、熱負荷の必要とする熱量が不足することを防げる。
【０００７】
燃料電池切替部は、熱負荷が必要とする熱量に比べて熱量を余剰に生産している燃料電池を選択し、選択した燃料電池を直列回路から除くとともに、選択した燃料電池の発電を停止する。このため、燃料電池が熱量を余剰に生成することによるエネルギーの無駄を削減することができる。
【０００８】
また本形態における燃料電池システムは、燃料電池の故障を検知する故障検知部を更に備え燃料電池切替部は、故障検知部が故障を検知した場合に、故障した燃料電池を直列回路から除く。このため、直列に接続されている燃料電池が故障した場合でも、電力負荷に電力を供給し続けることができる。
【０００９】
燃料電池切替部は、燃料電池の利用者によって燃料電池の発電が停止された場合に、当該燃料電池を直列回路から除き、必要とする熱量が最も不足している熱負荷に熱量を供給することのできる燃料電池を、新たな燃料電池として選択して発電を開始させ、当該燃料電池を直列回路に接続する。このため、直列に接続されている燃料電池が運転を停止した場合でも、他の燃料電池を接続して電力を供給し続けることができる。
【００１０】
また本形態における燃料電池システムは、燃料電池の各々が出力する直流電圧は、直交変換装置が出力する交流電圧のピーク値よりも小さく、直列回路により得られる電圧は、直交変換装置が出力する交流電圧のピーク値以上である。このため、各々が高い出力電圧を持つ燃料電池を使用する場合に比べて、直交変換装置に入力する電圧をより低いコストで高めることができる。
【００１１】
また本形態における燃料電池システムは、燃料電池切替部は、電力負荷の必要とする電力量を供給するための、直列回路に接続される複数の燃料電池全体の発電効率と直交変換装置の変換効率とを含む全体のエネルギー効率を計算し、一の燃料電池を直列回路から除いた場合に、直列回路に新たな燃料電池を接続したときのエネルギー効率が、直列回路に新たな燃料電池を接続しないときのエネルギー効率に比べて高いことを条件として、直列回路に新たな燃料電池を接続する。このため、システム全体のエネルギー効率の低下量を削減することができる。
【００１２】
燃料電池切替部は、一の燃料電池を直列回路から除いた場合のエネルギー効率が、一の燃料電池を直列回路から除かない場合のエネルギー効率に比べて高い場合に、直列回路から一の燃料電池を除く。このため、電力負荷の消費する電力量が低下して燃料電池が部分負荷運転になった場合であっても、システム全体のエネルギー効率の低下量を削減することができる。
【００１３】
直交変換装置は複数設けられ、直列回路は直交変換装置毎に設けられており、直列回路は、複数の燃料電池の各々を直列回路中に挿入して直列に接続する接続スイッチと、複数の燃料電池の各々を直列回路に挿入せずにバイパスするバイパススイッチとを有する。燃料電池切替部は、一の燃料電池を直列回路から除く場合に、一の燃料電池を当該直列回路に直列に接続する接続スイッチを開放するとともに一の燃料電池をバイパスするバイパススイッチを閉じ、更に、新たな燃料電池を直列回路に挿入せずにバイパスするバイパススイッチを開放するとともに、新たな燃料電池を直列回路に直列に接続する接続スイッチを閉じる。このため、簡易な構成で燃料電池の直列回路への接続を制御することができる。また、燃料電池の自由な組み合わせで直列回路に燃料電池を接続することができる。
【００１４】
燃料電池切替部は、一の燃料電池が発電を停止した場合に、一の燃料電池が接続されている直列回路を選択し、選択した直列回路から一の燃料電池を除くとともに新たな燃料電池を直列に接続する。このため、直交変換装置の電力の変換効率の低下に伴うエネルギーの損失量を削減でき、効率よく電力負荷に電力を供給することができる。
【００１５】
燃料電池切替部は、予め定めた数以上の燃料電池が発電を停止した場合に、一の直交変換装置の動作を停止して、当該直交変換装置に接続していた燃料電池のそれぞれを、停止した燃料電池が接続されていた直列回路のそれぞれに直列に接続する。このため、複数の直交変換装置の全体において、電力の変換効率の低下によるエネルギーの損失量を削減することができる。
【００１６】
本発明の他の形態における燃料電池システムは、異なる位置に設けられる熱負荷のそれぞれに熱量を供給すべく分散して設けられる複数の燃料電池と、複数の燃料電池を直列に接続する直列回路と、直列回路により得られる直流電力を交流電力に変換して、交流電力を消費する電力負荷に供給する直交変換装置と、複数の燃料電池の中の一の燃料電池を直列回路から除いた場合において、直列回路に接続された残りの燃料電池の発電する電力を増加させることによって新たな燃料電池を直列回路に接続せずに電力を供給できる場合に、一の燃料電池が直列回路から除かれることに伴う直交変換装置の変換効率の低下によって生じるエネルギーの損失量の増加量が、残りの燃料電池の発電する電力を増加させることで得られるエネルギーの損失量の低下量を下回ることを条件として、新たな燃料電池を直列回路に直列に接続することによって直交変換装置に入力する直流電圧の低下量を抑える燃料電池切替部を備える。このため燃料電池システム全体におけるエネルギーの損失量の増加量を削減することができる。
【００１７】
本発明の他の形態における燃料電池システム制御方法は、異なる位置に設けられる熱負荷のそれぞれに熱量を供給すべく分散して設けられる複数の燃料電池を直列回路を用いて直列に接続するステップと、直列回路により得られる直流電力を直交変換装置を用いて交流電力に変換して、交流電力を消費する電力負荷に供給するステップと、複数の燃料電池の中の一の燃料電池を直列回路から除いた場合に、直列回路に新たな燃料電池を直列に接続することによって、直交変換装置に入力する直流電圧の低下量を抑える燃料電池切替ステップとを備えた。
【００１８】
燃料電池切替ステップは、必要とする熱量が最も不足している熱負荷に熱量を供給することのできる燃料電池を、新たな燃料電池として選択して発電を開始させ、当該燃料電池を直列回路に接続する。燃料電池切替ステップは、熱負荷が必要とする熱量に比べて余剰に熱量を生産している燃料電池を選択し、選択した燃料電池を直列回路から除く。
【００１９】
また本形態における燃料電池システム制御方法は、直交変換装置は複数設けられ、直列回路は直交変換装置毎に設けられており、直列回路は、複数の燃料電池の各々を直列回路中に挿入して直列に接続する接続スイッチと、燃料電池の各々を直列回路に挿入せずにバイパスするバイパススイッチとを有し、燃料電池切替ステップは、一の燃料電池を直列回路から除く場合に、一の燃料電池を当該直列回路に直列に接続する接続スイッチを開放するとともに一の燃料電池をバイパスするバイパススイッチを閉じ、更に、新たな燃料電池を直列回路に挿入せずにバイパスするバイパススイッチを開放するとともに、新たな燃料電池を直列回路に直列に接続する接続スイッチを閉じる。
【００２０】
燃料電池切替ステップは、一の燃料電池が発電を停止した場合に、一の燃料電池が接続されている直列回路を選択し、選択した直列回路から一の燃料電池を除くとともに新たな燃料電池を直列に接続する。燃料電池切替ステップは、予め定めた数以上の燃料電池が発電を停止した場合に、一の直交変換装置の動作を停止して、当該直交変換装置に接続していた燃料電池のそれぞれを、発電を停止した燃料電池が接続されていた直列回路のそれぞれに直列に接続する。
【００２１】
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、電力の変換に伴うエネルギーの損失量を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求にかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の開発手段に必須であるとは限らない。
【００２４】
図１は、本発明の実施形態に係る燃料電池システム３０の構成の一例を示す。本実施形態は、電力の変換に伴うエネルギーの損失量を削減することができる燃料電池システムを提供することを目的とする。
【００２５】
燃料電池システム３０は、複数の住居（４２ａ〜４２ｐ、以下４２と総称する。）に電力および熱を供給する。ここで燃料電池システム３０は、複数の住居４２が設けられる一の建造物に電力および熱を供給するものであってよく、異なる領域に設けられた複数の建造物のそれぞれに設けられる住居４２に電力および熱を供給するものであってよい。
【００２６】
燃料電池システム３０は、複数の住居４２、複数の直列回路（６１ａ〜６１ｄ、以下６１と総称する。）、複数の直交変換装置（６０ａ〜６０ｄ、以下６０と総称する。）、故障検知部５２、電力ネットワーク４４、電力計４６、および燃料電池切替部５０を備える。
【００２７】
住居４２ａは、燃料電池４０ａ、電力負荷５８ａ、貯湯槽５４ａ、および熱負荷５６ａを備える。住居（４２ｂ〜４２ｐ）は、住居４２ａと同一の構成要素を持ち、各構成要素の符号の末尾にそれぞれｂ〜ｐの符号を付けることにより、いずれの住居４２の構成要素であるかを識別する。
【００２８】
以下、住居４２ａの各構成要素の動作について説明する。燃料電池４０ａは、水素を消費して発電する。燃料電池４０は、例えば固体高分子形燃料電池（ＰＥＦＣ）である。燃料電池４０は、都市ガス、プロパンガス等を改質して得られる水素ガスを燃料として発電するものであってよく、また外部から供給される水素ガスを燃料として発電するものであってもよい。燃料電池４０が発電した電力は、直列回路６１および直交変換装置６０を経て、電力ネットワーク４４に供給される。電力負荷５８ａは、電力ネットワーク４４から電力を受け取って動作する。貯湯槽５４ａは、燃料電池４０ａを冷却する冷却水を循環させて燃料電池４０ａの発電に伴う排熱を受け取り、受け取った熱量によって生成される温水を貯湯する。貯湯槽５４ａに貯湯された温水は熱負荷５６ａに供給され、熱負荷５６ａによって消費される。
【００２９】
以上、住居４２ａの各構成要素の動作について説明したが、他のいずれの住居４２の各構成要素の動作は、住居４２ａの各構成要素の動作と同一であるので説明を省略する。
【００３０】
直列回路６１は、直交変換装置６０毎に設けられており、燃料電池４０を直列に接続して得られる直流電力を直交変換装置６０に入力する。直交変換装置６０は、入力される直流電力を交流電力に変換して出力するインバータであり、直列回路６１により得られる直流電力を交流電力に変換して電力ネットワーク４４に供給する。
【００３１】
本実施形態の燃料電池システムでは、一例として、直交変換装置６０への入力電圧の定格値は２００Ｖであり、燃料電池４０の各々の出力電圧の定格値は５０Ｖとする。直列回路６１は、燃料電池４０を直列に４台接続して得られる２００Ｖの直流電力を直交変換装置６０に入力する。直交変換装置６０は直列回路６１から入力される２００Ｖの直流電力を１００Ｖの交流電力に変換して電力ネットワーク４４に供給する。一般にインバータは、入力される直流電圧を高めることによって、電力の変換効率を高めることができる。したがって、燃料電池４０を直列回路６１によって直列に接続して、直交変換装置６０に入力する直流電圧を高めることによって、一の燃料電池を直交変換装置６０に入力した場合に比べて、高い効率で直交変換装置６０を運転することができる。また、燃料電池４０を昇圧するための昇圧回路等を設けることなく電力負荷５８が必要とする電圧に変換して電力を供給できる。
【００３２】
直列回路６１ａは、複数のバイパススイッチ（６２ａ〜６２ｐ、以下６２と総称する。）と、複数の接続スイッチ（６４ａ〜６４ｐおよび６５ａ〜６５ｐ、以下それぞれ６４および６５と総称する。）とを備える。直列回路６１ｂ、直列回路６１ｃ、および直列回路６１ｄは、直列回路６１ａと同一の構成要素を持ち、各構成要素の符号の末尾にそれぞれｂ、ｃ、およびｄの符号を付けることにより、いずれの直列回路６１の構成要素であるかを識別する。
【００３３】
以下、直列回路６１ａの各構成要素の動作について説明する。接続スイッチ６４および接続スイッチ６５は、それぞれ燃料電池４０の出力端子に接続され、燃料電池４０の各々を直列回路６１中に挿入して直列に接続する。バイパススイッチ６２は、燃料電池４０の各々を直列回路６１ａに挿入せずにバイパスする。
【００３４】
以上、直列回路６１ａの各構成要素の動作について説明したが、他のいずれの直列回路６１の有する各構成要素の動作は、直列回路６１ａの各構成要素の動作と同一であるので説明を省略する。
【００３５】
このように、直交変換装置６０の持つ直列回路６１の各々は、いずれの燃料電池４０をも直列に接続することができる。また、燃料電池４０を自由な組み合わせで直列回路６１の各々に接続することができる。
【００３６】
燃料電池切替部５０は、バイパススイッチ６２、接続スイッチ（６４、６５）の開閉を制御することによって、直列回路６１に接続される燃料電池４０を選択する。燃料電池切替部５０は、直列回路６１から燃料電池４０を除いた場合に、直列回路６１に新たな燃料電池４０を直列に接続する。このようにして燃料電池切替部５０は、燃料電池４０が直列回路６１から除かれた場合の直交変換装置６０に入力する直流電圧の低下量を抑えることができるので、電力の変換に伴うエネルギーの損失量を削減することができる。
【００３７】
故障検知部５２は、燃料電池４０の故障を検知した場合に、故障した燃料電池４０を燃料電池切替部５０に通知する。故障検知部５２は、各燃料電池４０の有する発電セルの各々の電圧を監視しており、当該電圧が予め定めた電圧値より低下した場合に燃料電池４０が故障したと判断して、故障した燃料電池４０を識別する情報を燃料電池切替部５０に通知する。また、故障検知部５２は、燃料電池４０の各々について、燃料消費量に対する発電電力量の比を監視しており、当該比が、予め定めた値よりも低下した場合に燃料電池４０が故障したと判断して、故障した燃料電池４０を識別する情報を燃料電池切替部５０に通知する。燃料電池切替部５０は、故障検知部５２から燃料電池４０の故障を通知された場合に、故障した燃料電池を直列回路６１から除く。
【００３８】
また、燃料電池切替部５０は、燃料電池４０の利用者によって燃料電池４０の発電が停止された場合にも、当該燃料電池４０を直列回路から除く。例えば、燃料電池４０の利用者が燃料電池４０の運転スイッチを切った場合に、当該燃料電池４０を直列回路から除く。
【００３９】
このようにして、故障により発電を停止した燃料電池４０または利用者によって発電を停止した燃料電池４０が直列回路６１に直列に接続されていた場合でも、当該直列回路６１が接続される直交変換装置６０から電力を供給し続けることができる。
【００４０】
また、燃料電池切替部５０は、貯湯槽５４に貯湯された温水の持つ熱量が、熱負荷５６の消費する熱量に比べて余剰である貯湯槽５４を選択し、当該貯湯槽５４に熱量を供給する燃料電池４０を直列回路６１から除くとともに、燃料電池４０の発電を停止する。したがって、燃料電池４０が熱量を余剰に生成することによるエネルギーの無駄を防ぐことができる。また、貯湯槽５４が温水で満杯になることを未然に防げるので、燃料電池４０の冷却水を冷却できなくなることによる燃料電池４０の停止を防げる。
【００４１】
また、燃料電池切替部５０は、燃料電池４０の発電電力量および熱負荷５６の消費熱量の履歴を管理しており、当該履歴と、貯湯槽５４に現在貯湯される温水の持つ熱量に基づいて、貯湯槽５４に貯湯されている温水の持つ熱量が熱負荷５６の必要とする熱量に比べて余剰であるか否かを判断する。このようにして燃料電池切替部５０は、貯湯槽５４に熱量が余剰に供給されるか否かを予め判断できる。そして、貯湯槽５４に貯湯された温水の持つ熱量が過不足とならないように、発電する燃料電池４０を選択して直列回路６１に接続することができる。
【００４２】
また、燃料電池切替部５０は、燃料電池４０、貯湯槽５４、接続スイッチ（６４、６５）、バイパススイッチ６２、および直交変換装置６０と、イーサーネット（登録商標）等の通信ネットワークによって結ばれている。燃料電池切替部５０は、当該通信ネットワークを通じて、燃料電池４０および貯湯槽５４から各々の状態を示す情報を取得するとともに、燃料電池４０、接続スイッチ（６４、６５）、バイパススイッチ６２、および直交変換装置６０の動作を制御する。
【００４３】
図２は、バイパススイッチ６２および接続スイッチ（６４、６５）の開閉状態の一例を示す図である。図２は、一例として、燃料電池（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）を直列に接続して得られる直流電力を直交変換装置６０ａに入力し、かつ、それら以外の燃料電池４０の電力を直交変換装置６０ａに入力しない場合の、直列回路６１ａにおけるバイパススイッチ６２、接続スイッチ（６４、６５）の各々の開閉状態を示す図である。直列回路６１ａのバイパススイッチ（６２ａ、６２ｂ、６２ｃ）は開放されており、かつ、接続スイッチ（６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６５ａ、６５ｂ、６５ｃ）は閉じている。こうして、燃料電池（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）が直列に接続される。
【００４４】
また、直列回路６１ａの接続スイッチ（６４ｄ〜６４ｐ、６５ｄ〜６５ｐ）は開放され、バイパススイッチ（６２ｄ〜６２ｐ）は閉じられている。これによって、燃料電池（４０ｄ〜４０ｐ）は直列回路６１に接続されず、燃料電池（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）だけが直列に接続されて直交変換装置６０ａに電力を入力する回路が形成される。
【００４５】
このように、燃料電池切替部５０は、燃料電池４０を直列回路６１から除く場合に、当該燃料電池４０を当該直列回路６１に直列に接続する接続スイッチ（６４、６５）を開放するとともに、当該燃料電池４０をバイパスするバイパススイッチ６２を閉じる。そして、燃料電池切替部５０は、燃料電池４０を直列回路６１に挿入する場合に、当該燃料電池４０を直列回路６１に挿入せずにバイパスしているバイパススイッチ６２を開放するとともに、当該燃料電池４０を直列回路６１に直列に接続する接続スイッチ（６４、６５）を閉じる。
【００４６】
燃料電池切替部５０は、予め定めた数以上の燃料電池４０が発電を停止した場合に、一の直交変換装置６０の動作を停止して、当該直交変換装置６０に接続される燃料電池４０のそれぞれを、停止した燃料電池４０が接続されていた直列回路６１のそれぞれに直列に接続する。そして、燃料電池切替部５０は、直列回路６１に接続されない燃料電池４０の数が予め定めた数を下回るように、直交変換装置６０の停止と燃料電池４０の直列回路６１への接続を切り替える。
【００４７】
本実施形態の燃料電池システムでは、直交変換装置６０の直列回路６１の各々に対して接続される燃料電池４０の標準接続数を予め定めており、燃料電池切替部５０は当該標準接続数以上の燃料電池４０が発電を停止した場合に、直交変換装置６０の停止と燃料電池４０の直列回路６１への接続を切り替える。例えば、直交変換装置６０の入力電圧の定格値を超えない範囲で直交変換装置６０の電力の変換効率が最大となる燃料電池４０の接続台数を標準接続数とする。本実施形態の燃料電池システムでは、入力電圧の定格値が２００Ｖである直交変換装置６０に、定格電圧が５０Ｖの燃料電池４０の直流電力を直列に入力するので、標準接続数を４とする。
【００４８】
図３は、燃料電池切替部５０が直交変換装置６０を停止して燃料電池４０の接続を切り替える手順を示すフローチャートである。燃料電池切替部５０は、直列回路６１から除かれている燃料電池４０の総数が、予め定めた規定数以上であるか否かを判断する（Ｓ１２２）。燃料電池切替部５０は、Ｓ１２２において、動作中である直交変換装置６０の直列回路６１の各々について、標準接続数と、実際に接続されている燃料電池４０の数との差を求め、当該差の総和を、直列回路６１から除かれている燃料電池の総数とする。なお、Ｓ１２２の判断における規定数を、例えば標準接続数と同じ値に設定する。燃料電池切替部５０は、Ｓ１２２において直列回路６１から除かれている燃料電池４０の総数が、予め定めた規定数未満である場合は、処理を終了する。
【００４９】
燃料電池切替部５０は、Ｓ１２２において、直列回路６１から除かれている燃料電池４０の総数が、予め定めた規定数以上である場合は、運転中の直交変換装置６０のうち、接続される燃料電池４０の数が最も少ない直交変換装置６０のひとつを停止する（Ｓ１２４）。さらに、燃料電池切替部５０は、Ｓ１２４で停止させた直交変換装置６０に接続されており、かつ、発電中である燃料電池４０が存在するか否かを判断する（Ｓ１２６）。
【００５０】
燃料電池切替部５０は、Ｓ１２６において、停止させた直交変換装置６０に接続され発電中である燃料電池４０が存在する場合に、当該発電中の燃料電池４０を当該直列回路６１から除く（Ｓ１２８）。そして、燃料電池切替部５０は、運転中の他の直交変換装置６０の直列回路６１を選択して、Ｓ１２８で直列回路６１から除いた燃料電池４０を、選択した直列回路６１に接続する（Ｓ１３０）。なお、燃料電池切替部５０は、Ｓ１３０で燃料電池４０を接続する直列回路６１を選択する場合は、運転中の直交変換装置６０の持つ直列回路６１の中で、接続されている燃料電池４０の数が標準接続数よりも少なく、かつ、接続される燃料電池４０の数が最も多い直列回路６１を順に選択する。燃料電池切替部５０は、Ｓ１３０の処理の後、Ｓ１２２の判断に処理を移す。Ｓ１２６において、停止させた直交変換装置６０に接続され発電中である燃料電池４０が存在しない場合は、Ｓ１２２の判断に処理を移す。
【００５１】
このように、燃料電池切替部５０は、予め定めた数以上の燃料電池４０が発電を停止した場合に、一の直交変換装置６０の動作を停止して、当該直交変換装置６０に接続している燃料電池４０のそれぞれを、停止した燃料電池４０が接続されていた直列回路６１の各々に直列に接続するので、複数の直交変換装置６０の全体において電力の変換効率の低下によるエネルギーのロスを削減することができる。
【００５２】
図４は、直交変換装置６０への燃料電池４０の接続状態の一例を示す図である。燃料電池４０のうち、燃料電池（４０ｂ、４０ｅ、４０ｇ、４０ｋ、４０ｏ）が発電を停止した場合に、これら停止した燃料電池４０は燃料電池切替部５０によって直列回路６１から除かれる。燃料電池切替部５０は、直列回路６１ａの標準接続数を満たすべく、燃料電池（４０ａ、４０ｆ、４０ｃ、４０ｄ）の４台の燃料電池４０を直交変換装置６０ａに接続させる。また、燃料電池切替部５０は、直列回路６１ｃの標準接続数を満たすべく、燃料電池（４０ｉ、４０ｊ、４０ｌ、４０ｈ）の４台の燃料電池４０を直交変換装置６０ｃに接続させる。また、燃料電池切替部５０は、発電中である残りの燃料電池（４０ｍ、４０ｎ、４０ｐ）の３台の燃料電池４０を直交変換装置６０ｄに接続する。そして燃料電池切替部５０は、直列回路６１ｂにはいずれの燃料電池４０も接続させずに、直交変換装置６０ｂの運転を停止させる。
【００５３】
このように、燃料電池切替部５０は、燃料電池４０が発電を停止した場合に、発電を停止した燃料電池４０が接続されている直列回路６１を選択し、選択した直列回路６１から燃料電池４０を除くとともに新たな燃料電池４０を直列に接続する。このため、直交変換装置６０における電力の変換効率の低下に伴うエネルギーの損失量を削減することによって、効率よく電力負荷５８に電力を供給することができる。
【００５４】
燃料電池切替部５０は、燃料電池４０を直列回路６１から除いた場合に、他の燃料電池４０を新たに直列回路６１に接続するか否かを、直列回路６１に他の燃料電池４０を新たに接続した場合のエネルギー効率と、他の燃料電池４０を新たに接続しない場合のエネルギー効率とを比較して判断する。
【００５５】
一般に、燃料電池４０の発電効率は燃料電池４０の発電電力に依存し、発電電力が高いほど発電効率も高い。したがって、一の直列回路６１に接続される燃料電池４０のいずれかが定格出力以下で運転される場合においては、当該直列回路６１に接続される燃料電池４０の数を減らして燃料電池４０の発電電力を増加させることで発電効率を高めることができる。しかし、直交変換装置６０での電力の変換に伴うエネルギーの損失量は、直列回路６１に接続される燃料電池４０の数が少ないほど増加する。
【００５６】
図５は、燃料電池切替部５０が直列回路６１から除いた場合の動作手順を示すフローチャートである。燃料電池切替部５０は、発電を停止した燃料電池４０を直列回路から除く（Ｓ２１２）。そして燃料電池切替部５０は、他の燃料電池４０を直列回路６１に新たに接続した方が、新たに接続しない場合に比べてエネルギー効率が高いか否かを判断する（Ｓ２１４）。
【００５７】
Ｓ２１４において燃料電池切替部５０は、一の燃料電池４０が直列回路６１から除かれることに伴う直交変換装置６０の変換効率の低下によって生じるエネルギーの損失量を、予め記憶した変換効率と接続台数との関係に基づいて計算して、直交変換装置６０におけるエネルギー損失量の増加量を決定する。また燃料電池切替部５０は、直列回路６１に他の燃料電池４０を新たに接続せずに、残りの燃料電池４０の発電する電力を増加させた場合のエネルギーの損失量を、予め記憶した発電効率と発電電力との関係に基づいて計算して、直交変換装置６０に接続された燃料電池４０全体におけるエネルギーの損失量の低下量を決定する。そして燃料電池切替部５０は、一の燃料電池４０が直列回路６１から除かれることに伴う直交変換装置６０の変換効率の低下によって生じるエネルギーの損失量の増加量が、残りの燃料電池４０の発電する電力を増加させた場合のエネルギーの損失量の低下量を下回る場合に、他の燃料電池４０を直列回路６１に新たに接続した方が、新たに接続しない場合に比べてエネルギー効率が高いと判断する。
【００５８】
燃料電池切替部５０は、Ｓ２１４において、新たな燃料電池４０を直列回路６１に接続した方が、接続しない場合に比べてエネルギー効率が高いと判断した場合は、貯湯槽５４のそれぞれにおける将来の蓄熱量を予測する（Ｓ２１６）。このとき燃料電池切替部５０は、貯湯槽５４に蓄積される熱量を、現在から６時間後までの期間にわたって予測する。そして、燃料電池切替部５０は、発電していない燃料電池４０が熱量を供給する貯湯槽５４のうち、蓄熱量が最も不足する貯湯槽５４を決定する（Ｓ２１８）。このとき燃料電池切替部５０は、Ｓ２１６で予測した蓄熱量が、予め定めた蓄熱量の下限値を最も早い時刻に下回ると予測される貯湯槽５４を、蓄熱量が最も不足する貯湯槽５４として決定する。そして燃料電池切替部５０は、Ｓ２１８で決定した貯湯槽５４に温水を供給する燃料電池４０を直列回路６１に接続し（Ｓ２２０）、処理を終了する。燃料電池切替部５０は、Ｓ２１４において新たな燃料電池４０を直列回路６１に接続した方が、接続しない場合に比べてエネルギー効率が低いと判断した場合は、処理を終了する。
【００５９】
このように、燃料電池切替部５０は、直列回路６１に燃料電池４０を新たに接続する場合に、必要とする熱量が最も不足している熱負荷５６に熱量を供給することのできる燃料電池４０を選択して発電を開始させ、当該燃料電池４０を直列回路６１に接続する。このため、熱負荷５６の必要とする熱量が不足することを防げる。また、燃料電池切替部５０が、燃料電池４０を直列回路６１から除いた場合に、直列回路６１に他の燃料電池４０を新たに接続した場合のエネルギー効率と、直列回路６１に新たに燃料電池４０を接続しない場合のエネルギー効率とを比較して、直列回路６１に燃料電池４０を新たに接続するか否かを判断するので、燃料電池４０を直列回路６１から除いた場合のシステム全体のエネルギー効率の低下量を削減することができる。
【００６０】
なお、燃料電池切替部５０は、直交変換装置６０への入力電圧が予め定めた電圧値よりも低くなる直列回路６１が存在する場合は、当該直列回路６１に燃料電池４０を新たに接続するよう制御してもよい。例えば、直交変換装置６０への入力電圧が、電力負荷５８の必要とする交流電圧のピーク値以上であるよう直列回路６１に接続する燃料電池４０の数を増加させる。本実施例の燃料電池システム３０では、一の直列回路６１に接続される燃料電池４０の数が３台以上となるよう直列回路６１に接続される燃料電池を制御する。
【００６１】
このようにして、電力負荷５８の必要とする交流電圧のピーク値よりも低い発電電圧を持つ燃料電池４０を用いて、電力負荷５８に電力を供給できる。このため、直交変換装置６０の出力するピーク電圧よりも低い発電電圧をもつ燃料電池を用いて、低コストで燃料電池システム３０を構築することができる。また、直交変換装置６０への入力電圧を高めるための昇圧回路等を設置せずに電力負荷５８の必要とする電圧で交流電力を供給できる。
【００６２】
また、燃料電池切替部５０は、電力負荷５８の消費する電力に基づいて、燃料電池４０を直列回路６１から除いた方が総合的なエネルギー効率が高まる場合に、燃料電池４０を直列回路６１から除いて発電を停止させる。
【００６３】
図６は、燃料電池切替部５０が消費電力に基づいて燃料電池４０の接続を制御する手順を示すフローチャートである。燃料電池切替部５０は、電力負荷５８の消費する電力量を電力計４６から取得する（Ｓ２３２）。燃料電池切替部５０は、燃料電池４０と直交変換装置６０の全体のエネルギー効率を計算する（Ｓ２３４）。燃料電池切替部５０は、Ｓ２３４において、Ｓ２１４で説明した手順と同様の手順によって、直列回路６１から燃料電池４０を除いた場合と除かない場合のエネルギーの損失量を計算することでエネルギー効率を計算する。そして、燃料電池切替部５０は、電力負荷５８が必要とする電力を直交変換装置６０が出力する場合のエネルギー効率が、直列回路６１から燃料電池４０を除くことによって高くなるか否かを判断する（Ｓ２３６）。
【００６４】
燃料電池切替部５０は、Ｓ２３６において直列回路６１から燃料電池４０を除くことによってエネルギー効率が高くなると判断した場合は、貯湯槽５４のそれぞれにおける将来の蓄熱量を予測する（Ｓ２３８）。このとき燃料電池切替部５０は、貯湯槽５４に蓄積される熱量を、現在から６時間後までの期間にわたって予測する。そして燃料電池切替部５０は、発電している燃料電池４０が熱量を供給する貯湯槽５４のうち、蓄熱量が最も余剰となる貯湯槽５４を決定する（Ｓ２４０）。このとき燃料電池切替部５０は、Ｓ２３８で予測した蓄熱量が、予め定めた蓄熱量の上限値を最も早い時刻に上回ると予測される貯湯槽５４を、蓄熱量が最も余剰となる貯湯槽５４として決定する。そして燃料電池切替部５０は、Ｓ２４０で決定した貯湯槽５４に温水を供給する燃料電池４０を直列回路６１から除き（Ｓ２４２）、当該燃料電池４０の発電を停止して、処理を終了する。燃料電池切替部５０は、Ｓ２３６において直列回路６１から燃料電池４０を除くことによってエネルギー効率が低くなると判断した場合は、処理を終了する。
【００６５】
このように、燃料電池切替部５０は、一の燃料電池４０を直列回路６１から除いた場合のエネルギー効率が、燃料電池４０を直列回路６１から除かない場合のエネルギー効率に比べて高い場合に、直列回路６１から一の燃料電池４０を除く。このため、電力負荷５８の消費する電力量が低下して燃料電池４０が部分負荷運転になった場合であっても、システム全体のエネルギー効率の低下量を削減することができる。
【００６６】
図５のＳ２１６および図６のＳ２３８において、燃料電池切替部５０は、燃料電池４０の発電電力量および熱負荷５６の消費熱量の履歴に基づいて、各々の貯湯槽５４に将来において貯湯される温水の持つ熱量を予測する。
【００６７】
図７は、燃料電池切替部５０が貯湯槽５４の蓄熱量を予測する手順を示すフローチャートである。燃料電池切替部５０は、熱負荷５６の消費熱量の履歴に基づいて、熱負荷５６が将来消費する熱量の積算値（Ｑ１）を計算する（Ｓ２５２）。さらに、燃料電池切替部５０は、燃料電池４０の発電電力量の履歴に基づいて、貯湯槽５４へ供給される熱量の積算値（Ｑ２）を計算する（Ｓ２５４）。さらに燃料電池切替部５０は、将来貯湯槽５４へ供給される熱量の積算値（Ｑ２）と、現在貯湯槽５４に蓄積されている熱量との和を計算して、これを貯湯槽５４への蓄熱積算量（Ｑ３）とする（Ｓ２５６）。さらに燃料電池切替部５０は、貯湯槽５４への蓄熱積算量（Ｑ３）から、熱負荷５６が将来消費する熱量の積算値（Ｑ１）を減じた値を計算して、この値を将来貯湯槽５４に蓄積される熱量（Ｑ４）とする（Ｓ２５８）。
【００６８】
なお、燃料電池切替部５０は、熱負荷５６が消費する熱量を計算する場合に、貯湯槽５４から熱負荷５６に供給される温水の量と、温水の温度とに基づいて計算する。また、燃料電池切替部５０は、貯湯槽５４に蓄積されている熱量を、貯湯槽５４に貯湯されている温水の量と、温水の温度とに基づいて計算する。また、燃料電池切替部５０は、燃料電池４０から受け取る熱量と燃料電池４０の発電電力量との関係を予め記憶しており、当該関係に基づいて貯湯槽５４に供給される熱量を計算する。
【００６９】
燃料電池切替部５０は、熱負荷５６の消費熱量および燃料電池４０の発電電力量の過去の履歴を格納する履歴テーブルを有しており、当該履歴テーブルを参照して、将来貯湯槽５４に蓄積される熱量（Ｑ４）を計算する。
【００７０】
図８は、燃料電池切替部５０が管理する履歴テーブルの一例を示す図である。燃料電池切替部５０は、一日の１時から２４時までの１時間毎の時間帯別に消費熱量と発電電力量のそれぞれの予め定めた日数での平均値を、住居４２毎に履歴テーブルに格納する。さらに、燃料電池切替部５０は、平日と、土曜日または日曜日とのそれぞれについて履歴テーブルを作成する。
【００７１】
燃料電池切替部５０は、燃料電池切替部５０が管理する履歴テーブルの中から、日付情報に基づいて導かれる曜日に該当する履歴テーブルを参照することによって、当日の熱負荷５６の消費熱量および燃料電池４０の発電電力量の時間発展を得る。そして燃料電池切替部５０は、貯湯槽５４に蓄積される熱量が熱負荷５６の必要とする熱量に比べて余剰となるか否かを判断する場合に、燃料電池４０の発電電力量の時間発展から計算される燃料電池４０の生成する熱量の時間発展と、熱負荷５６の消費熱量の時間発展と、現在貯湯槽５４に蓄積された熱量とに基づいて判断する。
【００７２】
例えば燃料電池切替部５０は、現在から６時間後までの期間にわたって、貯湯槽５４の各々に蓄積される熱量を予測する。そして、予測された熱量が予め定めた蓄熱量の下限値を下回ると予測される場合に、熱負荷５６が必要とする熱量に対して不足すると判断する。また、予測された熱量が予め定めた蓄熱量の上限値を上回ると予測される場合に、熱負荷５６が必要とする熱量に対して余剰となると判断する。
【００７３】
なお、履歴テーブルに格納されている発電電力量と実際の発電電力量との差が、予め定めた電力量よりも大きい場合は、履歴テーブルに格納されている発電電力量に対して、実際の発電電力量に合致するよう補正することによって、将来の発電電力量を計算する。例えば、現在の直前の１時間における実際の発電電力量と、履歴テーブルに格納されている発電電力量との差を計算して、当該差と、履歴テーブルに格納されている発電電力量との和を、将来の発電電力量として計算する。同様にして、履歴テーブルに格納されている消費熱量と実際の消費熱量との差が予め定めた熱量よりも大きい場合は、履歴テーブルに格納されている消費熱量に対して、実際の消費熱量に合致するよう補正することによって、将来の消費熱量を計算する。
【００７４】
一般に、熱負荷５６の消費熱量や燃料電池４０の発電電力量は、平日であるか、土曜日または日曜であるかによって大きく異なる。燃料電池切替部５０は、熱負荷５６の消費熱量および燃料電池４０の発電電力量の過去の履歴が格納される履歴テーブルに基づいて、消費熱量や発電電力量を曜日に基づいて適切に判断できるので、燃料電池切替部５０は貯湯槽５４の熱量が余剰となるか否かを適切に判断できる。
【００７５】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることができることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の実施形態に係る燃料電池システム３０の構成の一例を示す。
【図２】バイパススイッチ６２および接続スイッチ（６４、６５）の開閉状態の一例を示す。
【図３】燃料電池切替部５０が直交変換装置６０を停止して燃料電池４０の接続を切り替える手順を示すフローチャートである。
【図４】直交変換装置６０への燃料電池４０の接続状態の一例を示す。
【図５】燃料電池切替部５０が直列回路６１から除いた場合の動作手順を示すフローチャートである。
【図６】燃料電池切替部５０が消費電力に基づいて燃料電池４０の接続を制御する手順を示すフローチャートである。
【図７】燃料電池切替部５０が貯湯槽５４の蓄熱量を予測する手順を示すフローチャートである。
【図８】燃料電池切替部５０が管理する履歴テーブルの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００７７】
４０・・・燃料電池、４２・・・住居、４４・・・電力ネットワーク、４６・・・電力計、５０・・・燃料電池切替部、５２・・・故障検知部、５４・・・貯湯槽、５６・・・熱負荷、５８・・・電力負荷、６０・・・直交変換装置、６１・・・直列回路、６２・・・バイパススイッチ、６４、６５・・・接続スイッチ
【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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