(57)【要約】【課題】電力供給が停止した場合に、電力供給停止時間を予測して時計機能部の時刻情報を更新できる燃料電池システム及び燃料電池システムの制御方法を提供する。【解決手段】燃料電池システムＨを制御する制御部Ｃと、発電に伴って昇温する改質器１９の温度を特定機能部温度として計測する温度計測部３４とを備え、制御部Ｃは、温度計測部３４から取得した電力供給が停止している期間の前後の改質器１９の温度変化量である特定温度変化量に基づいて電力供給停止時間を予測する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電源からの電力供給が停止することを検知すると発電を停止する燃料電池部を備えた燃料電池システムにおいて、
制御部と、時計機能部と、前記燃料電池部の発電に伴って昇温する特定機能部の温度を特定機能部温度として計測する特定温度計測部とを備え、
前記制御部が、
前記電力供給が停止する直前の前記特定機能部温度と前記電力供給が再開した直後の前記特定機能部温度との特定温度変化量に基づいて、前記電力供給が停止されていた時間である電力供給停止時間を予測し、且つ、
予測された前記電力供給停止時間に基づいて、前記電力供給が停止する直前の時刻情報を更新し、更新後の時刻情報を前記時計機能部の時刻情報として設定する燃料電池システム。
【請求項２】
前記制御部は記憶部を備え、
前記制御部は、
前記電力供給が停止する直前に前記時計機能部から時刻情報を取得し、停止時時刻情報として前記記憶部に記憶し、且つ、
前記電力供給を再開した際に前記記憶部から前記停止時時刻情報を取得し、当該停止時時刻情報に前記電力供給停止時間を加算して予測時刻情報を求め、当該予測時刻情報を前記時計機能部の時刻情報として設定する請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記制御部は、
前記電力供給が停止する直前に前記特定温度計測部から前記特定機能部温度を取得し、停止時機能部温度として前記記憶部に記憶し、且つ、
前記電力供給が再開した際に前記特定温度計測部から前記特定機能部温度を取得し、前記記憶部から前記停止時機能部温度を取得して、前記特定温度変化量を当該停止時機能部温度と当該特定機能部温度との差分として求める請求項２に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
所定の特定温度変化量に対応する電力供給停止時間の関係情報が、前記記憶部にあらかじめ記憶され、
前記制御部は、前記電力供給停止時間を予測する際に、前記特定温度変化量に対応する前記関係情報を前記記憶部から取得して、前記電力供給停止時間を予測する請求項２又は３に記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記制御部は、
前記特定温度変化量が所定の値よりも小さい場合は、前記電力供給が停止する直前に取得された前記時計機能部の時刻情報を、前記時計機能部の時刻情報として設定する請求項２から４のいずれか一項に記載の燃料電池システム。
【請求項６】
環境温度を計測する環境温度計測部を備え、
前記制御部は、前記電力供給が停止する直前の前記環境温度と前記電力供給が再開した直後の前記環境温度との環境温度変化量と、前記特定温度変化量とに基づいて、前記電力供給停止時間を予測する請求項２から５の何れか一項に記載の燃料電池システム。
【請求項７】
前記制御部は、
前記電力供給が停止する直前に前記環境温度計測部から前記環境温度を取得し、停止時環境温度として前記記憶部に記憶し、且つ、
前記電力供給が再開した際に前記環境温度計測部から前記環境温度を取得し、前記記憶部から前記停止時環境温度を取得して、前記環境温度変化量を当該停止時環境温度と当該環境温度との差分として求める請求項６に記載の燃料電池システム。
【請求項８】
所定の特定温度変化量及び所定の環境温度変化量に対応する電力供給停止時間の関係情報が、前記記憶部にあらかじめ記憶され、
前記制御部は、前記電力供給停止時間を予測する際に、前記特定温度変化量及び前記環境温度変化量に対応する前記関係情報を前記記憶部から取得して、前記電力供給停止時間を予測する請求項６又は７に記載の燃料電池システム。
【請求項９】
前記制御部は、
前記環境温度変化量の絶対値が所定の値よりも大きい場合は、前記電力供給が停止する直前に取得された前記時計機能部の時刻情報を、前記時計機能部の時刻情報として設定する請求項６から８のいずれか一項に記載の燃料電池システム。
【請求項１０】
前記制御部は、
前記環境温度変化量に対する前記特定温度変化量の比率が所定の値よりも大きい場合に、前記電力供給停止時間を予測する請求項６から９のいずれか一項に記載の燃料電池システム。
【請求項１１】
前記制御部が前記時計機能部の時刻情報を前記電力供給が停止する直前に取得された前記時計機能部の時刻情報に設定した場合に、使用者に報知する報知部を備える請求項９又は１０に記載の燃料電池システム。
【請求項１２】
前記特定機能部が、炭化水素を含むガスを改質して前記燃料電池部に供給する水素を生成する改質触媒を備えた改質器である請求項１から１１のいずれか一項に記載の燃料電池システム。
【請求項１３】
商用電源からの電力供給が停止することを検知すると発電を停止する燃料電池部を備えた燃料電池システムの制御方法において、
時計機能部と、前記燃料電池部の発電に伴って昇温する特定機能部の温度を特定機能部温度として計測する特定温度計測部とを備え、
前記電力供給が停止する直前の前記特定機能部温度と前記電力供給が再開した直後の前記特定機能部温度との特定温度変化量に基づいて、前記電力供給が停止されていた時間である電力供給停止時間を予測し、且つ、
予測された前記電力供給停止時間に基づいて、前記電力供給が停止する直前に取得された前記時計機能部の時刻情報を更新し、更新後の時刻情報を前記時計機能部の時刻情報として設定する燃料電池システムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、商用電源からの電力供給が停止することを検知すると発電を停止する燃料電池部を備えた燃料電池システム及び燃料電池システムの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池システムは、自立運転を行うべく特別な制御機構等を備えない場合、商用電源の停電が発生したとき、燃料電池発電装置を電力系統から解列させた状態で燃料電池発電装置の運転を停止させるのが通常である（特許文献１）。
【０００３】
しかし近年の燃料電池システムは、例えば予約運転や学習運転などの、時刻情報を利用する時刻情報利用運転の実行のため、時計機能部を備える場合がある（特許文献２）。
このように時計機能部を備える場合、時計機能部に停電時のバックアップ電源がない燃料電池システムでは、商用電源の停電が発生すると、時計機能部への電力供給が停止する。この場合、時計機能部は時刻情報を更新できなくなる。したがって、時計機能部の時刻情報が現在の時刻と一致しない状態になるため、時刻情報利用運転を行う場合に問題となる。
そのため、停電が所定の時間を超えて継続した場合、所定の入力操作があるまでその作動を中止するよう設定する場合がある（特許文献３）。しかし、これでは装置を使用できないため問題である。
そのため、時計機能部に停電時のバックアップ電源がない場合に、あらかじめ装置に組み込まれているコンデンサを利用し、停電した後、復電時のコンデンサの放電量に基づいて算出した停電時間（電力供給停止時間）をもとにして、時計機能部の時刻情報を修正する方法なども提案されている（特許文献４）。しかし、この方法は、大容量のコンデンサが必要であり、さらに放電量を検出する機能が新たに必要になるため装置が複雑になり、コストの面で問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−０５６７６６号公報
【特許文献２】特開２０１４−０７５２６６号公報
【特許文献３】特開２００８−０８２５７４号公報
【特許文献４】特開平７−１９１１５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、時計機能部を備えた燃料電池システムにおいて、電力供給停止時間を予測して時計機能部の時刻情報を更新できる燃料電池システムが望まれる。
【０００６】
本発明は、かかる実状に鑑みて為されたものであって、その目的は、電力供給が停止した場合に、電力供給停止時間を予測して時計機能部の時刻情報を更新できる燃料電池システム及び燃料電池システムの制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明に係る燃料電池システムの特徴構成は、
商用電源からの電力供給が停止することを検知すると発電を停止する燃料電池部を備えた燃料電池システムにおいて、
制御部と、時計機能部と、前記燃料電池部の発電に伴って昇温する特定機能部の温度を特定機能部温度として計測する特定温度計測部とを備え、
前記制御部が、
前記電力供給が停止する直前の前記特定機能部温度と前記電力供給が再開した直後の前記特定機能部温度との特定温度変化量に基づいて、前記電力供給が停止されていた時間である電力供給停止時間を予測し、且つ、
予測された前記電力供給停止時間に基づいて、前記電力供給が停止する直前の時刻情報を更新し、更新後の時刻情報を前記時計機能部の時刻情報として設定する点にある。
【０００８】
上記目的を達成するための本発明に係る燃料電池システムの制御方法の特徴構成は、
商用電源からの電力供給が停止することを検知すると発電を停止する燃料電池部を備えた燃料電池システムの制御方法において、
時計機能部と、前記燃料電池部の発電に伴って昇温する特定機能部の温度を特定機能部温度として計測する特定温度計測部とを備え、
前記電力供給が停止する直前の前記特定機能部温度と前記電力供給が再開した直後の前記特定機能部温度との特定温度変化量に基づいて、前記電力供給が停止されていた時間である電力供給停止時間を予測し、且つ、
予測された前記電力供給停止時間に基づいて、前記電力供給が停止する直前に取得された前記時計機能部の時刻情報を更新し、更新後の時刻情報を前記時計機能部の時刻情報として設定する点にある。
【０００９】
上記両構成によれば、制御部は、燃料電池システムの発電に伴って発熱して昇温し、発電が停止すると降温する特定機能部の温度を特定温度計測部から取得することができる。したがって、制御部は、電力供給が停止する直前の特定機能部温度と電力供給が再開した直後、すなわち復電した時の特定機能部温度の温度変化量である特定温度変化量を把握することができる。
なお、電力供給が停止する直前、とは、商用電源が停電してから、燃料電池システムの制御電源が確保されなくなる時までの期間を言う。具体的にはたとえば、商用電源に停電が発生し、商用電源の電圧降下や、商用電源の電圧降下に伴う燃料電池システムの制御電源回路の電圧降下などにより、燃料電池システムが商用電源からの電力供給が停止することを検知してから、商用電源から制御電源回路を介して供給されていた電力を全く使用できなくなる直前のことを言う。
【００１０】
ここで、燃料電池システムが発電を行っている場合、特定機能部は、燃料電池システムの動作に伴って動作して発熱し、所定の温度まで昇温する。
一方、燃料電池システムの発電が停止している場合、燃料電池システムの発電に伴って昇温した特定機能部の温度は、燃料電池システムの設置された環境の温度との平衡に達するまで降温する。燃料電池システムの発電の停止に伴い特定機能部の動作も停止して、燃料電池システムの設置された環境の影響を受けて、特定機能部は冷却されるためである。
【００１１】
そして、このような発電停止時の特定機能部の温度の低下は、通常、発電を停止してから発電を再開するまでの時間の長さに対応する。なお、発電を再開する、とは、発電を開始するための燃料電池システムの起動開始の意味を含み、以下同様である。つまり、発電が停止する時と発電が再開（復電）した時の特定機能部温度の温度変化量である特定温度変化量は、電力供給が停止され発電を停止してから電力供給が再開して発電を再開するまでの発電停止期間の時間の長さ、すなわち電力供給停止時間に対応する。また、この電力供給停止時間は、電力供給が停止して、時計機能部を含めた燃料電池システムが停止している時間に一致する。
【００１２】
このため、電力供給が停止した場合にも、制御部は電力供給が再開した後に、特定温度変化量に基づいて、特定温度変化量に対応する電力供給停止時間を予測することができる。また、電力供給停止時間に基づいて電力供給が停止する直前の時計機能部の時刻情報を更新して、当該更新した時刻情報を時計機能部に時刻情報として設定することができる。
たとえば電力供給が停止する直前の時計機能部の時刻情報に電力供給停止時間を加算すれば、電力供給が再開した直後の時刻情報、すなわち現在の時刻を予測することができ、この予測した現在の時刻情報を時計機能部に設定することができる。
【００１３】
本発明に係る燃料電池システムの更なる特徴構成は、
前記制御部は記憶部を備え、
前記制御部は、
前記電力供給が停止する直前に前記時計機能部から時刻情報を取得し、停止時時刻情報として前記記憶部に記憶し、且つ、
前記電力供給を再開した際に前記記憶部から前記停止時時刻情報を取得し、当該停止時時刻情報に前記電力供給停止時間を加算して予測時刻情報を求め、当該予測時刻情報を前記時計機能部の時刻情報として設定する点にある。
【００１４】
上記構成によれば、電力供給が停止する時の時刻を停止時時刻情報として記憶部に記憶することができる。
そして、この停止時時刻情報に、電力供給停止時間を加算により更新して予測時刻情報を求めれば、電力供給が再開した時の時刻を求めることができる。
すなわち、電力供給が再開した時に、制御部がこの予測時刻情報を時刻情報として時計機能部に設定すれば、時計機能部には、電力供給が再開した時の時刻、つまり現在の時刻が設定されることになる。
【００１５】
本発明に係る燃料電池システムの更なる特徴構成は、
前記制御部は、
前記電力供給が停止する直前に前記特定温度計測部から前記特定機能部温度を取得し、停止時機能部温度として前記記憶部に記憶し、且つ、
前記電力供給が再開した際に前記特定温度計測部から前記特定機能部温度を取得し、前記記憶部から前記停止時機能部温度を取得して、前記特定温度変化量を当該停止時機能部温度と当該特定機能部温度との差分として求める点にある。
【００１６】
上記構成によれば、電力供給が停止する時の特定機能部温度を、停止時機能部温度として記憶部に記憶することができる。そして、電力供給が再開する場合に特定温度計測部から取得した特定機能部温度は電力供給が再開する時の特定機能部温度となる。
したがって、電力供給が再開する場合に、停止時機能部温度と特定機能部温度の差分を求めれば特定温度変化量を求めることができる。
【００１７】
本発明に係る燃料電池システムの更なる特徴構成は、
所定の特定温度変化量に対応する電力供給停止時間の関係情報が、前記記憶部にあらかじめ記憶され、
前記制御部は、前記電力供給停止時間を予測する際に、前記特定温度変化量に対応する前記関係情報を前記記憶部から取得して、前記電力供給停止時間を予測する点にある。
【００１８】
上記構成によれば、記憶部に予め所定の特定温度変化量に対応する電力供給停止時間の関係情報を記憶しておき、制御部は、特定温度変化量を求めた場合に、記憶部からその特定温度変化量に対応する電力供給停止時間を読み出して、この読み出した電力供給停止時間を、予測した電力供給停止時間とすることができる。
【００１９】
本発明に係る燃料電池システムの更なる特徴構成は、
前記制御部は、
前記特定温度変化量が所定の値よりも小さい場合は、前記電力供給が停止する直前に取得された前記時計機能部の時刻情報を、前記時計機能部の時刻情報として設定する点にある。
【００２０】
特定温度変化量が所定の値よりも小さい場合は、電力供給停止時間がきわめて短い場合である。
また、発電が停止した直後は、特定機能部温度が安定せず、発電が停止した直後の期間の特定温度変化量は電力供給停止時間と十分に対応しない場合がある。これらの場合は、特定温度変化量に基づいて電力供給停止時間を予測しても、誤差が大きい場合がある。そして、この誤差は、現実の電力供給停止時間よりも大きい場合がある。
したがって、上記構成によれば、特定温度変化量に基づいて予測した電力供給停止時間と現実の電力供給停止時間との誤差が過大となるような場合に、事実上、時刻情報を更新しないことができる。
【００２１】
本発明に係る燃料電池システムの更なる特徴構成は、
環境温度を計測する環境温度計測部を備え、
前記制御部は、前記電力供給が停止する直前の前記環境温度と前記電力供給が再開した直後の前記環境温度との環境温度変化量と、前記特定温度変化量とに基づいて、前記電力供給停止時間を予測する点にある。
【００２２】
上述の通り、燃料電池システムの設置された環境の影響を受けて、特定機能部は冷却される。すなわち、特定温度変化量は、環境温度の影響を受ける。そのため、特定温度変化量に基づいて予測した電力供給停止時間は環境温度の影響を受ける。
しかし上記構成によれば、電力供給停止時間を予測する場合に、さらに電力供給が停止して発電を停止した後から電力供給が再開して発電を再開するまでの期間の環境温度変化量を加味するため、電力供給停止時間を正確に予測することができる。
【００２３】
本発明に係る燃料電池システムの更なる特徴構成は、
前記制御部は、
前記電力供給が停止する直前に前記環境温度計測部から前記環境温度を取得し、停止時環境温度として前記記憶部に記憶し、且つ、
前記電力供給が再開した際に前記環境温度計測部から前記環境温度を取得し、前記記憶部から前記停止時環境温度を取得して、前記環境温度変化量を当該停止時環境温度と当該環境温度との差分として求める点にある。
【００２４】
上記構成によれば、電力供給が停止する時の環境温度を、停止時環境温度として記憶部に記憶することができる。そして、電力供給が再開する場合に環境温度計測部から取得した環境温度は電力供給が再開した時の環境温度となる。
したがって、電力供給が再開する場合に、停止時環境温度と環境温度の差分を求めれば、電力供給が停止する時と電力供給が再開した時の環境温度の温度変化量である環境温度変化量を求めることができる。
【００２５】
本発明に係る燃料電池システムの更なる特徴構成は、
所定の特定温度変化量及び所定の環境温度変化量に対応する電力供給停止時間の関係情報が、前記記憶部にあらかじめ記憶され、
前記制御部は、前記電力供給停止時間を予測する際に、前記特定温度変化量及び前記環境温度変化量に対応する前記関係情報を前記記憶部から取得して、前記電力供給停止時間を予測する点にある。
【００２６】
上記構成によれば、関係情報として、所定の特定温度変化量と所定の環境温度変化量とに対応する電力供給停止時間を含むため、関係情報を読み出して電力供給停止時間を予測する場合に、この予測した電力供給停止時間をより正確なものとすることができる。
【００２７】
本発明に係る燃料電池システムの更なる特徴構成は、
前記制御部は、
前記環境温度変化量の絶対値が所定の値よりも大きい場合は、前記電力供給が停止する直前に取得された前記時計機能部の時刻情報を、前記時計機能部の時刻情報として設定する点にある。
【００２８】
上述の通り、特定温度変化量に基づいて予測した電力供給停止時間は環境温度の影響を受ける。そのため、環境温度変化量の絶対値が所定の値よりも大きい場合は、特定温度変化量に基づいて予測した電力供給停止時間と現実の電力供給停止時間との誤差が過大である場合がある。このように誤差が大きい場合は、時刻情報を更新して再設定する利益よりも、誤差による不利益が上回る場合がある。
したがって、上記構成によれば、特定温度変化量に基づいて予測した電力供給停止時間と現実の電力供給停止時間との誤差が過大となるような場合に、事実上、時刻情報を更新しないことができる。
【００２９】
本発明に係る燃料電池システムの更なる特徴構成は、
前記制御部は、
前記環境温度変化量に対する前記特定温度変化量の比率が所定の値よりも大きい場合に、前記電力供給停止時間を予測する点にある。
【００３０】
上記構成によれば、環境温度変化量に対する特定温度変化量の比率が所定の値以下であるような、特定温度変化量に対する環境温度変化量の影響が過大となる場合に、前記電力供給停止時間の予測を取りやめることができる。
つまり、上記構成によれば、特定温度変化量に基づいて予測した電力供給停止時間と現実の電力供給停止時間との誤差が小さくなると思われる場合に、時刻情報を更新することができる。言い換えると、特定温度変化量に基づいて予測した電力供給停止時間と現実の電力供給停止時間との誤差が過大となるような場合に、事実上、時刻情報を更新しないことができる。
【００３１】
本発明に係る燃料電池システムの更なる特徴構成は、
前記制御部が前記時計機能部の時刻情報を前記電力供給が停止する直前に取得された前記時計機能部の時刻情報に設定した場合に、使用者に報知する報知部を備える点にある。
【００３２】
上述の通り、制御部が時計機能部に停止時時刻情報を設定するのは、電力供給停止時間を予測しても、誤差が大きい場合である。したがって、念のため使用者が時計機能部の時刻情報が正しいかどうかを確認することが望ましい。
したがって上記構成によれば、時計機能部に前記時刻情報を設定した場合、報知部が報知して、使用者に時計機能部の時刻情報が正しいかどうかの確認を促すことができる。
【００３３】
本発明に係る燃料電池システムの更なる特徴構成は、
前記特定機能部が、炭化水素を含むガスを改質して前記燃料電池部に供給する水素を生成する改質触媒を備えた改質器である点にある。
【００３４】
燃料電池システムで発電に用いる燃料が炭化水素を含むガスである場合、燃料電池部に供給する水素を生成するために、炭化水素を含むガスを改質して水素を生成する改質触媒を備えた改質器が設けられる。したがって、この改質器は、燃料電池部が発電する場合には改質触媒を加熱して、炭化水素ガスの改質が可能な状態とされる。つまり、この改質器は発電に伴って昇温するのである。したがって、改質器を特定機能部とし、改質器の温度を特定機能部温度として取り扱えば、電力供給停止時間を予測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】燃料電池システムの構成を説明する図
【図２】燃料電池システムの発電が停止した場合の特定機能部温度の変化の一例
【図３】制御部が行う制御の流れを示す流れ図
【図４】燃料電池システムの発電が停止した場合の特定機能部温度の変化の別例
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図１から図４に基づいて、本発明の実施形態に係る燃料電池システム及び燃料電池システムの制御方法について説明する。
【００３７】
燃料電池システムＨの概略構成を説明する。
図１に示すように、燃料電池システムＨは、燃料電池システムＨの全体の動作を制御する制御部Ｃと、マイコンメータ１および流量計５９ａを経由した燃料ガスＧを用いて発電する発電部Ｈａと、発電部Ｈａの発電によって生じた熱で給湯する熱源部Ｈｂと、リモコンＲとを備える。
【００３８】
リモコンＲは、使用者の燃料電池システムＨに対する指示等を受け付け、また燃料電池システムＨの動作状態を把握するため各種の表示を行う表示部９０と、燃料電池システムＨの時計として機能する時計機能部９９とを備えている。
燃料ガスＧは、都市ガス、プロパンガス等の炭化水素を含むガスである。
発電部Ｈａには、燃料ガスＧを水蒸気改質処理して水素含有ガスを生成する改質触媒を有する改質器１９を備えた改質処理装置３と、生成された水素含有ガスが供給される固体高分子型の燃料電池部４とが備えられている。
熱源部Ｈｂには、発電部Ｈａの排熱を回収した湯水を貯湯する貯湯タンク７０が備えられている。
この燃料電池システムＨはその各部に、各種の温度を計測する温度計測部（３４、３６、８１から８６）を備えている。本例では、燃料電池システムＨの環境の温度を計測する温度計測部３６が、発電部Ｈａ内に配置されており、環境温度計測部として動作する。また、改質処理装置３の改質器１９には、温度計測部３４が設けられている。また、貯湯タンク７０には、温度計測部（８１から８６）が設けられている。
以下、燃料電池システムＨの各部について詳述する。
【００３９】
制御部Ｃについて詳述する。
制御部Ｃは、燃料電池システムＨの全体の動作を制御する機能部である。
制御部Ｃは、発電部Ｈａを制御する発電用制御部Ｃａと、熱源部Ｈｂを制御する熱源用制御部Ｃｂと、リモコンＲを制御するリモコン制御部Ｃｒと、制御部Ｃが各種の情報を記憶し、また情報を取得するための記憶装置である記憶部Ｍで構成される。本例において制御部Ｃは、燃料電池システムＨの各部の情報を、必要に応じて取得可能に構成される。また、制御部Ｃは、燃料電池システムＨの各部に必要に応じて動作を指令することができる。例えば制御部Ｃは、温度計測部（３４、３６、８１から８６）から温度を取得し、リモコンＲの表示部９０に表示させることができる。
発電用制御部Ｃａ、熱源用制御部Ｃｂ及びリモコン制御部Ｃｒは、それぞれ互いに共通の或いはそれぞれ独立のＣＰＵ等の演算処理装置を中核部材として、入力されたデータに対して種々の処理を行うための機能部がハードウェアまたはソフトウェア（プログラム）或いはその両方により構成されている。
【００４０】
発電用制御部Ｃａは発電部Ｈａの動作を制御する機能部である。本例では、発電部Ｈａに発電用制御部Ｃａが配置されている。
熱源用制御部Ｃｂは熱源部Ｈｂの動作を制御する機能部である。本例では、熱源部Ｈｂに熱源用制御部Ｃｂが配置されている。
リモコン制御部ＣｒはリモコンＲの動作を制御する機能部である。本例では、リモコンＲにリモコン制御部Ｃｒが配置されている。
そして記憶部Ｍは制御部Ｃが使用する記憶装置である。例えば、不揮発性メモリで構成される。本例では、リモコンＲに記憶部Ｍが配置されている。
【００４１】
リモコンＲについて詳述する。
リモコンＲには、時計機能部９９と、表示部９０が備えられている。この表示部９０は、いわゆるタッチパネルである。リモコンＲの動作はリモコン制御部Ｃｒが制御する。
【００４２】
表示部９０には、時刻表示部９１、アラート表示部９２、データ部表示９３がタッチパネル上の表示として設けられている。表示部９０は、時刻表示部９１、アラート表示部９２、データ部表示９３のそれぞれで、それぞれの態様に応じて各種の指示を入力可能である。
時計機能部９９の時刻情報は、表示部９０の一部に時刻表示部９１として表示されるようになっている。時刻表示部９１の表示は、例えばいわゆるデジタル時計の態様である。
アラート表示部９２は、制御部Ｃは指示した各種の警報等を使用者に対して表示や報知する報知部として機能する。
データ部表示９３は、燃料電池システムＨの動作状況等を表示する。たとえば燃料電池システムＨの発電状況を表示する。
燃料電池システムＨは、使用者がリモコンＲで各種の入力や設定をすることで、制御部Ｃが、いわゆる予約運転などの、時刻情報を利用する時刻情報利用運転を実行できるように構成されている。そのため、リモコンＲの時計機能部９９には予め時刻情報が設定されており、時計機能部９９は、予め設定された時刻情報をもとにして動作するよう構成されている。
【００４３】
制御部ＣとリモコンＲとの動作上の関係を補足する。
リモコンＲは、リモコン制御部Ｃｒを介し、発電用制御部Ｃａと熱源用制御部Ｃｂとに対して、運転開始指令や運転停止指令等の各種の情報を指令することができる。
また制御部Ｃは、リモコンＲから時刻情報を取得し、またリモコンＲに時刻情報を設定することができる。本例では、リモコン制御部Ｃｒが時計機能部９９から時刻情報を取得し、時計機能部９９に時刻情報を設定することができる。
【００４４】
以下、発電部Ｈａについて詳述する。
燃料電池部４は、燃料極４ｎ及び酸素極４Ｓを備えるセルを積層して構成されるものであって、燃料極４ｎと酸素極４Ｓとの間には、冷却水が通流する通流部４ｄが設けられている。
【００４５】
燃料電池部４が発生する熱を冷却水にて回収する冷却水循環路５Ａと、貯湯タンク７０の湯水を循環する湯水循環路５Ｂと、冷却水循環路５Ａを循環する冷却水と湯水循環路５Ｂを循環する湯水とを熱交換する熱交換部５Ｃとが設けられている。
冷却水循環路５Ａには、冷却水循環ポンプＰａ及び冷却水貯留タンクＱが設けられ、湯水循環路５Ｂには、湯水循環ポンプＰｂが設けられている。
【００４６】
そして、湯水循環路５Ｂを通流する湯水を、冷却水循環路５Ａを循環する冷却水にて加熱することにより、貯湯タンク７０に高温の湯水を貯湯し、貯湯した湯水を用いて、一般給湯、湯張給湯、暖房、及び、浴槽水の追焚を行うように構成され、貯湯タンク７０に貯湯した熱量では不足する場合には、補助熱源機２を作動させるように構成されており、その詳細は後述する。
【００４７】
燃料電池部４の電力の出力側には、系統連系用のインバータ６が設けられており、このインバータ６は、燃料電池部４の発電電力を商用電源７から受電する受電電力と同じ電圧及び同じ周波数にするように構成されている。
【００４８】
商用電源７は、例えば、単相３線式１００／２００Ｖであり、受電電力供給ライン８を介して、テレビ、冷蔵庫、洗濯機などの電力負荷９に電気的に接続されている。
インバータ６は、発電電力供給ライン１０を介して受電電力供給ライン８に電気的に接続され、燃料電池部４からの発電電力がインバータ６及び発電電力供給ライン１０を介して電力負荷９に供給されるように構成されている。
【００４９】
受電電力供給ライン８には、電力負荷９の負荷電力を計測する電力負荷計測部１１が設けられている。この電力負荷計測部１１は、受電電力供給ライン８において商用電源７側に電流が流れる、いわゆる逆潮流が発生するか否かをも検出するように構成されている。
そして、逆潮流が生じないように、燃料電池部４による発電電力の余剰電力は、その余剰電力を熱に換えて回収する電気ヒータ１２に供給されるように構成されている。
【００５０】
電気ヒータ１２は、複数の電気ヒータ部分から構成され、電気ヒータ１２は、上述した湯水循環路５Ｂを通流する湯水を加熱するように設けられている。
電気ヒータ１２の複数の電気ヒータ部分は、スイッチ回路１３によりＯＮ／ＯＦＦが切り換えられ、そして、スイッチ回路１３は、余剰電力の大きさが大きくなるほど、電気ヒータ１２の消費電力が大きくなるように、余剰電力の大きさに応じて電気ヒータ１２の消費電力を調整するように構成されている。
【００５１】
本例の燃料電池システムＨは、商用電源７に停電が発生した場合、自立運転を行うべく特別な制御機構等を備えていない。
したがって、燃料電池システムＨは、商用電源７の停電が発生した場合、つまり、商用電源７からの電力供給が停止する場合、発電部Ｈａを商用電源７からインバータ６で解列させた状態で燃料電池部４の発電を停止するように構成されている。
なお、燃料電池システムＨは、商用電源７で停電が発生すると、たとえば商用電源の電圧降下や、商用電源の電圧降下に伴う燃料電池システムの制御電源回路の電圧降下などにより、電力供給が停止することを検知することができる。
燃料電池部４が発電を停止すると、燃料電池システムＨは、燃料電池部４からも、商用電源７からも、電力供給を受けられない。そのため、燃料電池システムＨ全体が動作を停止する。この場合、時計機能部９９も動作を停止する。
【００５２】
したがって、商用電源７の停電が発生した場合、時計機能部９９の時刻情報は更新されず、現在の時刻と一致しない状態となる。もしくは、時計機能部９９の時刻情報電力供給の停止に伴い消失する。
【００５３】
改質処理装置３には、マイコンメータ１を経由した燃料ガスＧを燃料ポンプ１５にて圧送する燃料供給路１６、燃料ガスＧに対して脱硫作用する脱硫器１７、供給される水を気化させて水蒸気を生成する水蒸気生成器１８、脱硫器１７からの脱硫燃料ガスを水蒸気生成器１８からの水蒸気にて改質処理して水素含有ガスを生成する改質器１９が設けられている。
【００５４】
また、改質処理装置３には、改質器１９にて改質処理された改質ガス中に含まれる一酸化炭素を二酸化炭素に変成処理する変成器２０、変成器２０で変成した変成ガスの一酸化炭素を選択酸化する一酸化炭素選択酸化器２３などが設けられている。
【００５５】
一酸化炭素選択酸化器２３では、供給される変成ガス中に含まれる一酸化炭素が選択酸化され、一酸化炭素選択酸化器２３からの水素含有ガスが、発電用燃料ガスとして、燃料電池用供給路２４を通して燃料電池部４の燃料極４ｎに供給されるように構成されている。
【００５６】
以上の通り、改質処理装置３は、燃料供給路１６を通して供給される燃料ガスＧを改質器１９において水蒸気改質処理して水素含有ガスを発生させ、改質器１９にて発生させた水素含有ガスを、変成器２０、一酸化炭素選択酸化器２３の順に通過させて、水素含有ガスに含まれる一酸化炭素濃度を低減させるようにし、一酸化炭素濃度の低い水素含有ガスを、発電用燃料ガスとして、燃料電池用供給路２４にて燃料電池部４に供給するように構成されている。
【００５７】
上述の説明から明らかな如く、燃料供給路１６を通して供給される燃料ガスＧが、脱硫器１７、改質器１９、変成器２０、一酸化炭素選択酸化器２３を通して流動することになるから、脱硫器１７、改質器１９、変成器２０、一酸化炭素選択酸化器２３が、記載順にガス処理流路２７にて接続されている。
【００５８】
燃料電池用供給路２４を通して燃料電池部４の燃料極４ｎに供給された水素含有ガスのうちの発電に使用されない残部ガスが、燃料電池部４の燃料極４ｎから排燃料ガス（以下、オフガスと略称）として排出され、そのオフガスを燃焼用ガスとして、改質器１９の改質器バーナ１９ａに供給するオフガス路２６が設けられている。
つまり、燃料電池部４から排出される発電反応後のオフガスを、改質器バーナ１９ａにて燃焼用空気で燃焼させて、改質触媒を改質反応が可能な状態に加熱するように構成されている。
【００５９】
水蒸気生成器１８からの水蒸気を導く水蒸気路２８が、脱硫器１７と改質器１９とを接続するガス処理流路２７に接続されて、脱硫器１７にて脱硫された燃料ガスと水蒸気生成器１８にて生成された水蒸気とを改質器１９に供給するように構成されている。
【００６０】
燃料供給路１６には、燃料ガスＧの供給を断続し且つ燃料供給量を調節する燃料バルブＶが設けられている。
そして、発電用制御部Ｃａが、発電電力の大きさに応じて燃料供給量を調節すべく、燃料バルブＶの開度を調節するように構成されている。
なお、図示は省略するが、起動時等において、マイコンメータ１を経由した燃料ガスＧを改質器バーナ１９ａに供給する燃料供給路が設けられ、その燃料供給路には、燃料の供給を断続する断続弁が装備される。
【００６１】
水蒸気生成器１８は、改質器１９の改質器バーナ１９ａから排出される燃焼ガスを熱源として水を気化させて、水蒸気を生成するように構成されている。
【００６２】
上述のように、本例では、改質器１９にて発生させた水素含有ガスを燃料電池部４に供給する。そのため、改質器１９は、発電に伴って発熱し、燃料電池システムＨの設置された所定の動作に対応する温度に達するまで昇温する。例えば、改質器１９は、７２０℃まで昇温する。また、改質器１９は、発電が停止すると動作を停止し、改質反応も停止するため、燃料電池システムの設置された環境の温度との平衡に達するまで降温する。したがって本例では、改質器１９は特定機能部として取り扱うことができる。
改質器１９には、内部の改質反応領域において温度が最も高くなる高温箇所の温度を、改質処理装置温度として計測する温度計測部３４が設けられている。通常、改質器１９の内部の改質反応領域で温度が最も高くなる箇所は、改質器１９の内部の改質触媒の箇所である。この温度計測部３４は、特定温度計測部のひとつである。そして制御部Ｃは、この温度計測部３４が計測した改質器１９の温度を、特定機能部温度Ａと認識することができる。
【００６３】
ちなみに、燃料供給路１６、ガス処理流路２７、水蒸気路２８、改質水排出路３２、脱硫器１７、水蒸気生成器１８、改質器１９、変成器２０、一酸化炭素選択酸化器２３及び燃料電池用供給路２４等により形成されるガス処理経路、つまり、脱硫器１７及び水蒸気生成器１８から改質器１９、変成器２０を経由して一酸化炭素選択酸化器２３に至るガス処理経路中において、改質器１９は、最も高温となるので、温度計測部３４にて計測される改質処理装置温度は、ガス処理経路中における最高温度を示すことになる。
【００６４】
熱源部Ｈｂについて詳述する。
熱源部Ｈｂには、上述した貯湯タンク７０に加えて、マイコンメータ１を経由した燃料ガスＧを用いて燃焼する補助熱源機２、多機能循環ポンプ４０、暖房用循環ポンプ４１、風呂追焚用循環ポンプ４２、暖房用熱交換器４３、風呂追焚用熱交換器４４が備えられている。
また、熱源部Ｈｂには、給湯用混合弁４５、湯張弁４５Ａ、暖房用電磁弁４６、風呂追焚用電磁弁４７、三方弁４８、タンク比例弁４９、及び、蓄熱切換弁５０が設けられている。
【００６５】
貯湯タンク７０の上部には、湯水取出路５１が設けられている。湯水取出路５１には、開閉弁７１を設ける場合がある。
【００６６】
貯湯タンク７０の底部には、湯水供給路５２が設けられ、湯水取出路５１が、給湯用混合弁４５に接続されている。
水道水等の給水源からの湯水を供給する給水路５３が、給湯用混合弁４５に接続される第１給水路５３ｂと、湯水供給路５２に設けた蓄熱切換弁５０に接続される第２給水路５３ａとに分岐されている。
【００６７】
貯湯タンク７０には、内部の湯水の温度を計測する温度計測部（８１から８６）が設けられている。本例では、貯湯タンク７０の最上部に温度計測部８１、貯湯タンク７０の最底部に温度計測部８６が設けられ、温度計測部８１と温度計測部８６との間に均等間隔で温度計測部８２から８５が設けられている。
本例では、発電部Ｈａの排熱を回収した湯水を貯湯タンク７０に貯湯する。そのため、貯湯タンク７０は、発電に伴って昇温する。また、発電が停止すると発電部Ｈａの排熱が発生しないため、燃料電池システムの設置された環境の温度との平衡に達するまで降温する。したがって、貯湯タンク７０は、本例において特定温度計測部として取り扱うことができる。そして制御部Ｃは、この温度計測部８１から８６が計測した貯湯タンク７０の湯水の温度を、特定機能部温度Ａと認識することができる。
【００６８】
多機能循環ポンプ４０が配置される多機能循環路５４が、補助熱源機２、暖房用熱交換器４３、風呂追焚用熱交換器４４、及び、三方弁４８を経由する状態で設けられ、三方弁４８には、湯水取出路５１から分岐した分岐路５１ａが接続され、湯水供給路５２が、多機能循環路５４に接続されている。
暖房用熱交換器４３と風呂追焚用熱交換器４４とは、多機能循環路５４に並列状態で配置され、暖房用電磁弁４６が、暖房用熱交換器４３を通した湯水の通流を断続し、且つ、風呂追焚用電磁弁４７が、風呂追焚用熱交換器４４を通した湯水の通流を断続する形態で、多機能循環路５４に配置されている。
【００６９】
多機能循環路５４における補助熱源機２の下流側箇所と湯水取出路５１とを接続する合流路５５が設けられ、この合流路５５に、タンク比例弁４９が設けられている。
暖房用循環路５６が、暖房用熱交換器４３を経由する状態で設けられ、暖房用循環ポンプ４１が、暖房用循環路５６に設けられている。
風呂用循環路５７が、風呂追焚用熱交換器４４を経由する状態で設けられ、風呂追焚用循環ポンプ４２が、風呂用循環路５７に設けられている。
【００７０】
給湯用混合弁４５からの湯水を一般給湯栓（図示せず）に導く給湯路５８が設けられ、その給湯路５８から分岐する湯張路５８Ａが、風呂用循環路５７に接続される状態で設けられ、湯張路５８Ａに、湯張弁４５Ａが設けられている。
【００７１】
そして、熱源部Ｈｂは、湯水取出路５１からの湯水と第１給水路５３ｂからの湯水を混合させて給湯路５８から一般給湯栓に供給する一般給湯運転、給湯路５８からの湯水を湯張路５８Ａ及び風呂用循環路５７を通して浴槽に供給する湯張運転、暖房用循環路５６を通して暖房端末に熱媒を供給する暖房運転、及び、風呂用循環路５７を通して浴槽水を循環させながら加熱する風呂追焚運転を行うように構成されている。
【００７２】
一般給湯運転、湯張運転、暖房運転、風呂追焚運転のそれぞれは、貯湯タンク７０の湯水を用いて行われることになるが、貯湯タンク７０の貯湯熱量が不足する場合には、補助熱源機２が燃焼作動されるように構成されている。
例えば、一般給湯運転や湯張運転を行う場合に、貯湯タンク７０の貯湯熱量が多いときには、貯湯タンク７０の湯水が湯水取出路５１を通して給湯用混合弁４５に供給されることになる。なお、この場合、第２給水路５３ａからの湯水が、蓄熱切換弁５０を経由しながら、湯水供給路５２を通して貯湯タンク７０に供給されることになる。
【００７３】
一般給湯運転や湯張運転を行う場合に、貯湯タンク７０の貯湯熱量が少ないときには、第２給水路５３ａからの湯水を、蓄熱切換弁５０を経由しながら、湯水供給路５２を通して多機能循環路５４に供給し、補助熱源機２にて加熱した後、合流路５５を通して給湯用混合弁４５に流動させることになる。
【００７４】
暖房運転や風呂追焚運転を行う場合に、貯湯タンク７０の貯湯熱量が多いときには、多機能循環ポンプ４０を作動させた状態で、貯湯タンク７０の湯水を、分岐路５１ａを通して多機能循環路５４に供給し、暖房用熱交換器４３や風呂追焚用熱交換器４４を流動させた後に、湯水供給路５２を通して貯湯タンク７０に戻す形態で流動させることになる。
【００７５】
暖房運転や風呂追焚運転を行う場合に、貯湯タンク７０の貯湯熱量が少ないときには、分岐路５１ａを閉じるように三方弁４８を切替えた状態で、多機能循環ポンプ４０を作動させて、多機能循環路５４の湯水を循環させ、且つ、循環される湯水を補助熱源機２にて加熱することになる。
【００７６】
以下ではさらに、この燃料電池システムＨにおいて、時計機能部９９への電力供給が停止した場合の時刻情報の更新および再設定について説明する。
【００７７】
上述のように、商用電源７が停電した場合、燃料電池システムＨは商用電源からの電力供給が停止することを検知する。そして、電力供給が停止するため、燃料電池システムＨは発電を停止し、また、燃料電池システムＨはそのシステムを停止する。そして商用電源７の停電が解消して電力供給が再開する場合、燃料電池システムＨは発電を再開する。なお、発電を再開する、とは、発電を開始するための燃料電池システムの起動開始の意味を含み、以下同様である。
このように、燃料電池システムＨが発電を停止し、その後に発電を再開する場合、発電を停止してから発電を再開するまでの発電停止期間（燃料電池システムＨのシステムが停止している期間）は、燃料電池部４が発電を行わないため、発電中に昇温していた特定機能部は降温する。
【００７８】
特定機能部として改質器１９を選択した場合、燃料電池システムＨの発電が停止する時と発電が再開した時の特定機能部温度Ａとなる改質器１９の温度変化量である特定温度変化量ΔＡは、発電を停止してから発電を再開するまでの発電停止期間の時間の長さ、すなわち電力供給が停止してから電力供給が再開するまでの電力供給停止期間（電力供給が停止されていた時間）の時間の長さである電力供給停止時間ΔＴにおよそ対応する。本例では、電力供給停止期間と発電停止期間は等しく、発電停止期間の時間の長さは電力供給停止時間ΔＴと等しい。
【００７９】
図２に、燃料電池システムＨの発電が停止した場合の改質器１９の温度変化の一例を図示する。図２は、燃料電池システムＨが設置された環境の環境温度が３６℃及び４℃の場合を示している。
図２中、環境温度が３６℃の場合を、「環境温度高」として示し、環境温度が４℃の場合を、「環境温度低」として示す。縦軸は、改質器１９の温度、すなわち特定機能部温度Ａ（℃）を示す。横軸は、経過時間Ｔ（ｈ）である。
【００８０】
図２から、特定温度変化量ΔＡは、電力供給停止時間ΔＴと対応していることが分かる。
また、特定温度変化量ΔＡは、燃料電池システムＨが設置された環境の温度の影響を受けることがわかる。
【００８１】
そのため、本例では、制御部Ｃは、温度計測部３４から取得した電力供給が停止している期間の前後の改質器１９の温度変化量である特定温度変化量ΔＡに基づいて電力供給停止時間ΔＴを予測するよう構成されている。
【００８２】
具体的に説明すると、制御部Ｃは、商用電源７からの電力供給が停止して燃料電池部４の発電を停止する場合に、商用電源７からの電力供給が停止する直前に時計機能部９９から時刻情報を取得し、停止時時刻情報Ｔ０として記憶部Ｍに記憶し、商用電源７からの電力供給が再開して燃料電池部４の発電を再開する場合に、記憶部Ｍから停止時時刻情報Ｔ０を取得し、停止時時刻情報Ｔ０に電力供給停止時間ΔＴを加算により更新して予測時刻情報Ｔ１を求め、予測時刻情報Ｔ１を更新後の時刻情報として時計機能部９９に設定する。そうすると、時計機能部９９が時刻情報が、現在の時刻になる。
【００８３】
予測時刻情報Ｔ１を求めるために制御部Ｃは、さらに以下の動作を行う。
制御部Ｃは、商用電源７からの電力供給が停止して燃料電池部４の発電を停止する場合に、特定温度計測部である温度計測部３４から特定機能部温度Ａを取得し、停止時機能部温度Ａ０として記憶部Ｍに記憶し、商用電源７からの電力供給が再開して発電を再開する場合に、温度計測部３４から特定機能部温度Ａを取得して発電が再開した時の再開時機能部温度Ａ１とし、記憶部Ｍから停止時機能部温度Ａ０を取得し、停止時機能部温度Ａ０と再開時機能部温度Ａ１との差分として特定温度変化量ΔＡを求める。
【００８４】
本例では、記憶部Ｍに、所定の特定温度変化量ΔＡに対応する電力供給停止時間ΔＴの関係情報をあらかじめ記憶しておき、制御部Ｃは、特定温度変化量ΔＡを求めた場合に、特定温度変化量ΔＡの値に対応する関係情報を読み出して、電力供給停止時間ΔＴを予測するようになっている。
【００８５】
本例では、電力供給停止時間ΔＴの予測の精度を向上させるために、制御部Ｃは、さらに以下の動作を行う。図２に示したように、特定温度変化量ΔＡは、燃料電池システムＨが設置された環境の温度の影響を受けるためである。
制御部Ｃは、特定温度変化量ΔＡと、電力供給停止期間の前後の環境温度の温度変化量である環境温度変化量ΔＢとに基づいて電力供給停止時間ΔＴを予測する。
【００８６】
具体的に説明すると、制御部Ｃは、商用電源７からの電力供給が停止して燃料電池部４の発電を停止する場合に、商用電源７からの電力供給が停止する直前に温度計測部３６から、特定機能部である改質器１９の外部環境の温度である環境温度を取得し、停止時環境温度Ｂ０として記憶部Ｍに記憶し、商用電源７からの電力供給が再開して発電を再開する場合に、温度計測部３６から環境温度を取得し、停止時環境温度を前記記憶部から取得して発電が再開した時の再開時環境温度Ｂ１とし、再開時環境温度Ｂ１と停止時環境温度Ｂ０との差分として環境温度変化量ΔＢを求める。
【００８７】
本例では、記憶部Ｍに、所定の特定温度変化量ΔＡと環境温度変化量ΔＢに対応する電力供給停止時間ΔＴの関係情報をあらかじめ記憶しておき、制御部Ｃは、特定温度変化量ΔＡと環境温度変化量ΔＢを求めた場合に、特定温度変化量ΔＡの値に対応する関係情報を読み出して、電力供給停止時間ΔＴを予測するようになっている。
【００８８】
以下、制御部Ｃが行う、時刻情報の更新と再設定について、実際の制御の流れを図３の流れ図とともに説明する。各動作（＃１０から＃２０、＃３１及び＃３１）の主体は制御部Ｃである。
燃料電池システムＨが発電を開始（＃１０）しステップ＃１１へ移行する。商用電源の停電が発生すると燃料電池システムＨが電圧降下停電検知（＃１１のＹＥＳ）して、ステップ＃１２へ移行し、商用電源７から制御電源回路を介して供給されていた電力を全く使用できなくなるまでに、停止時時刻情報Ｔ０、停止時機能部温度Ａ０、停止時環境温度Ｂ０を取得し、記憶部Ｍに記憶する。なお、本例では停電が発生した場合、燃料電池システムＨは発電を停止する。
【００８９】
制御部Ｃは、燃料電池システムＨが発電を停止している間（＃１３のＮＯ）は待機する。なお、（＃１３のＮＯ）の待機状態には、制御部Ｃへの電力供給が停止して、制御部Ｃが動作していない状態を含む。
復電（＃１３のＹＥＳ）すると、ステップ＃１４へ移行し、停止時時刻情報Ｔ０、停止時機能部温度Ａ０、および停止時環境温度Ｂ０を記憶部Ｍから取得し、また、再開時機能部温度Ａ１を温度計測部３４から、再開時環境温度Ｂ１を温度計測部３６からそれぞれ取得し、さらにステップ＃１５へ移行する。なお、本例では復電すると、燃料電池システムＨは発電を再開する。
【００９０】
制御部Ｃは、Ａ０−Ａ１の演算を行い、ΔＡを求める。つまり、ΔＡ＝Ａ０−Ａ１である。
特定温度変化量ΔＡの値が所定の値Ｘ１より小さい場合（＃１５のＹＥＳ）は＃３０へ移行する。特定温度変化量ΔＡが所定の値Ｘ１以上の場合（＃１５のＮＯ）、＃１６へ移行する。
ステップ＃３０以降の動作については後述する。
【００９１】
所定の値Ｘ１について補足する。
所定の値Ｘ１は、燃料電池システムＨが発電をして改質器１９が所定の動作を行い昇温して所定の平衡温度で維持されている場合、たとえば改質器１９が平衡温度７２０℃で維持されている場合に対して定められる。特定機能部が改質器１９の場合には、所定の値Ｘ１は例えば３０℃である。所定の値Ｘ１は、通常２０℃から５０℃程度に定められる。
【００９２】
制御部Ｃは、Ｂ１−Ｂ０の演算を行い、ΔＢを求める。つまり、ΔＢ＝Ｂ１−Ｂ０である。さらに絶対値｜ΔＢ｜を求める。
｜ΔＢ｜が所定の値Ｘ２よりも大きい場合（＃１６のＹＥＳ）は＃３０へ移行する。
環境温度変化量ΔＢの絶対値が所定の値Ｘ２以下である場合（＃１６のＮＯ）、＃１７へ移行する。
ステップ＃３０以降の動作については後述する。
【００９３】
所定の値Ｘ２について補足する。
所定の値Ｘ２は、燃料電池システムＨが設置される環境に応じて適宜設定される。所定の値Ｘ２は例えば２０℃である。所定の値Ｘ１は、通常２０℃から３０℃程度に定められる。
【００９４】
制御部Ｃは、関係情報を読み出して、ΔＴを求める。本例では、制御部Ｃは、関係情報である表１の関係情報テーブルを参照し、ΔＴを求める（＃１７）。本例において、制御部Ｃが表１の関係情報テーブルを参照してΔＴを求める動作は、ΔＴの予測に含まれる。
その後、＃１８へ移行する。
【００９５】
【表１】
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【００９６】
関係情報テーブルについて補足する。この関係情報テーブルには、ΔＴを予測して求めるための関係情報として、所定の特定温度変化量ΔＡと、所定の環境温度変化量ΔＢに対応する電力供給停止時間ΔＴがあらかじめ定められている。
【００９７】
表１中の係数Ｋ１は、マイナス１からプラス１の間の値として定める補正係数である。この係数Ｋ１は、燃料電池システムＨが設置される環境に応じて適宜設定される。
【００９８】
表１の関係情報テーブルは、特定機能部の特性や、燃料電池システムＨが設置される環境に応じて適宜設定される。
【００９９】
本例では、表１の例示は、特定機能部が改質器１９の場合を示しており、改質器１９の特性に応じたものである。α１からαｎは、ΔＡ＋Ｋ１×ΔＢに対応する所定の温度を示す。Ｓ１からＳｎは、α１からαｎに対応する所定のΔＴを予測する値を示す。
つまり、本例では、ΔＡおよびΔＢを求めた後、ΔＡ＋Ｋ１×ΔＢを求めると、所定のΔＴを予測することができる。
【０１００】
そのため、表１は、燃料電池システムＨが発電をして改質器１９が所定の動作を行い昇温して所定の平衡温度で維持されている場合、たとえば改質器１９が平衡温度７２０℃で維持されている場合に対して定められている。つまり、つまり停止時機能部温度Ａ０が改質器１９が環境の温度との平衡に達するまで昇温した所定の平衡温度であり、たとえば停止時機能部温度Ａ０が７２０℃である場合を示している。
【０１０１】
したがって、改質器１９の平衡温度が燃料電池システムＨの発電状況により変動する場合、つまり、停止時機能部温度Ａ０が変動する場合には、複数の平衡温度に対して、つまりそれぞれの停止時機能部温度Ａ０の値に対して表１のような関係情報テーブルが定められる。
【０１０２】
制御部Ｃは、Ｔ０＋ΔＴを予測時刻情報Ｔ１として求め、予測時刻情報Ｔ１を更新された時刻情報として時計機能部９９に設定する（＃１８）。そうすると、時計機能部９９の時刻情報が、現在の時刻になる。
さらに制御部Ｃは、時刻情報を時計機能部９９に設定したことを報知する（＃１９）。本例では、報知として、アラート表示部９２に、制御部Ｃが電力供給停止時間ΔＴを考慮して更新した時刻情報を時計機能部９９に設定した事実を表示する。
使用者は、アラート表示部９２の報知を認知した場合、必要があれば自ら正しい時刻情報を時計機能部９９に設定する。
【０１０３】
ステップ＃３０以降の動作について説明する。
制御部Ｃは、記憶部Ｍから停止時時刻情報Ｔ０を取得し、時刻情報として時計機能部９９に設定する（＃３０）。さらに制御部Ｃは、時刻情報を時計機能部９９に設定したことを報知する（＃３１）。本例では、報知として、アラート表示部９２に、燃料電池システムＨの発電が停止した時の時刻情報を時計機能部９９に設定した事実を表示する。
使用者は、アラート表示部９２の報知を認知した場合、必要があれば自ら正しい時刻情報を時計機能部９９に設定する。
【０１０４】
ステップ＃１９またはステップ＃３１が終了すると、一連の制御は終了（＃２０）する。そして、ステップ＃１０へ戻る。
【０１０５】
以上のようにして、燃料電池システムＨは、時計機能部９９への電力供給が停止した場合にも、時刻情報を更新して再設定することができる。
すなわち、商用電源からの電力供給が停止した場合に、電力供給停止時間を予測して時計機能部の時刻情報を更新できる燃料電池システム及び燃料電池システムの制御方法を提供することができる。
【０１０６】
〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、ステップ＃３０で、制御部Ｃは、記憶部Ｍから停止時時刻情報Ｔ０を取得し、時刻情報として時計機能部９９に設定した。
しかしながら、ステップ＃３０では、制御部Ｃは、時計機能部９９に何も設定しない場合もある。この場合、制御部Ｃは、時計機能部９９に時刻情報が設定されていないことを報知する（＃３１）。
【０１０７】
すなわち、制御部Ｃは、特定温度変化量ΔＡが所定の値Ｘ１よりも小さい場合は、予測時刻情報Ｔ１および停止時時刻情報Ｔ０を時刻情報として時計機能部９９に設定することを中止することができる。
つまり、制御部Ｃは、特定温度変化量ΔＡが所定の値Ｘ１よりも小さい場合は、時計機能部９９になにも設定しない場合がある。
【０１０８】
また、制御部Ｃは、環境温度変化量ΔＢの絶対値が所定の値Ｘ２よりも大きい場合は、予測時刻情報Ｔ１および停止時時刻情報Ｔ０を時刻情報として時計機能部９９に設定することを中止することができる。
つまり、制御部Ｃは、特定温度変化量ΔＡが所定の値Ｘ１よりも小さい場合は、時計機能部９９になにも設定しない場合がある。
【０１０９】
電力供給停止時間ΔＴを予測しても誤差が大きくなるような場合や、時計機能部９９に不確実な予測時刻情報Ｔ１を時刻情報として設定することが、不利益である場合には、何も設定しない方が利益となる場合があるためである。たとえば時刻情報利用運転として、ある運転Ｕを所定の時刻に実行することを予定している場合に、さらに運転禁止時間帯Ｔｘが定められている場合、本来運転を禁止すべき時間帯である運転禁止時間帯Ｔｘにおいて、時刻を誤って運転Ｕが実行されるような不利益を回避できる。このような場合には、制御部Ｃが、時計機能部９９に何も設定しない方が利益である。
【０１１０】
（２）上記実施形態では、特定機能部として改質器１９を選択した場合を例示したが、特定機能部として、貯湯タンク７０を選択してもよい。この場合は、温度計測部８１から８６が計測した貯湯タンク７０の湯水の温度を、特定機能部温度Ａとすることができるが、本例では、温度計測部８１から８６が計測した貯湯タンク７０の湯水の温度のうち、温度計測部８２の計測する温度を特定機能部温度Ａとすることが好ましい。
【０１１１】
貯湯タンク７０の湯水の温度は、貯湯タンク７０が温度成層タンクである場合、貯湯タンク７０の上部域の湯水の温度が最も高いため、貯湯タンク７０の湯水の温度を特定機能部温度Ａとした場合に、外乱の影響を受けにくく、特定温度変化量ΔＡを正確に求めることができる。
【０１１２】
しかし、本例のように、貯湯タンク７０の上部、特に頂部に湯水取出路５１が設けられている場合には、貯湯タンク７０の上部の湯水取出路５１の近傍の湯水の温度は、湯水取出路５１を介した湯水の取出しの影響を受けやすい。具体的には例えば、給湯や暖房の影響を受けやすい。つまり、湯水取出路５１の最も近傍の湯水の温度を計測する温度計測部８１の計測する温度を特定機能部温度Ａとする場合には、湯水取出路５１を介した湯水の取出しの影響を受けて、特定温度変化量ΔＡを正確に求めることできない場合がある。
【０１１３】
そのため、貯湯タンク７０の湯水の温度のうち、温度計測部８１の次に湯水取出路５１の近傍の湯水の温度を計測する温度計測部８２の計測する温度を特定機能部温度Ａとすることが好ましいのである。
【０１１４】
また、燃料電池システムＨが発電を停止した場合に、特定機能部温度Ａである温度計測部８２の計測する温度に湯水取出路５１を介した湯水の取出しの影響を与えないように、湯水取出路５１には、燃料電池システムＨが発電をしている場合に開となり、燃料電池システムＨが発電を停止している場合に閉となる、開閉弁７１が設けることが好ましい。
【０１１５】
なお、温度計測部８２は、貯湯タンク７０が温度成層タンクである場合には、貯湯タンク７０の容量に対応する設置位置として、貯湯タンク７０の上部から、下に、８から１５％の容量の位置であれば良い。本例では、温度計測部８２は、貯湯タンク７０の上部から、下に、１２．６％の位置にある。
【０１１６】
すなわち本例では、特定機能部を温度成層タンクとした貯湯タンク７０とし、貯湯タンク７０の上部に設けられた湯水取出路５１が、燃料電池システムＨが発電を停止している場合に閉となる開閉弁７１を備えることができる。
また、温度成層タンクである貯湯タンク７０の特定温度計測部である温度計測部８２は、貯湯タンク７０の上部から、下に、８から１５％の容量の位置とすることができる。
【０１１７】
図４に、燃料電池システムＨの発電が停止した場合の貯湯タンク７０の温度計測部８２が計測した温度変化の一例を図示する。図４は、燃料電池システムＨが設置された環境の温度が２０℃の場合を示している。縦軸は、温度計測部８２が計測した貯湯タンク７０の湯水の温度（℃）、すなわち特定機能部温度Ａ（℃）を示す。横軸は、経過時間Ｔ（ｈ）であり、真の電力供給停止時間ΔＴに対応する。
【０１１８】
（３）上記実施形態では、関係情報として関係情報テーブルを用いたが、関係情報は、いわゆる数式で定められる関数Ｆとして設定することもできる。
【０１１９】
たとえば図４のように、特定機能部温度Ａの変化の態様が直線的である場合は、ΔＴ＝（Ａ０−Ａ１）／Ｋ２として、ΔＴを求めてもよい。なお、係数Ｋ２は、燃料電池システムの発電が停止して、特定機能部温度Ａが降温する場合の、特定機能部温度Ａの降温速度係数（Ｋ／sec）である。
【０１２０】
また、図２のように、特定機能部温度Ａの変化の態様が曲線的である場合には、関係情報を、ΔＡとΔＴの関数である、ΔＴ＝Ｆ（ΔＡ）として定めることができる。また、ΔＡとΔＴの関数である、ΔＴ＝Ｆ（ΔＡ、ΔＢ）として定めることができる。
また、異なる環境温度の場合に求めた特定機能部温度Ａの変化の態様として求めた関係情報と、Ｂ０とＢ１との平均値Ｂaを用い、ΔＴを求めることもできる。
たとえば、ある環境温度α（℃）とし、環境温度がαで一定の場合の関係情報をΔＴ１１＝Ｆ1（ΔＡ）とし、またα（℃）よりも低い環境温度を環境温度β℃とし、環境温度がβ℃で一定の場合の関係情報をΔＴ１２＝Ｆ２（ΔＡ）とした場合、ΔＴを、ΔＴ＝（ΔＴ１１×（Ｂａ−β）＋ΔＴ１２×（α−Ｂａ））÷（α−β）として求めることができる。
【０１２１】
（４）上記実施形態では、環境温度変化量ΔＢに基づいて電力供給停止時間ΔＴを予測する場合を示したが、電力供給停止時間ΔＴは、かならずしも環境温度変化量ΔＢを参酌する必要は無く、特定温度変化量ΔＡのみに基づいて求めてもよい。
【０１２２】
たとえば、図２に示すように、燃料電池システムＨが発電を停止した直後は、特定機能部温度Ａに対する環境温度の影響は小さいため、特定温度変化量ΔＡのみに基づいて電力供給停止時間ΔＴを予測することが合理的となる場合がある。
【０１２３】
（５）上記実施形態では、特定機能部として改質器１９や貯湯タンク７０を選択した場合を例示したが、特定機能部としては、燃料電池システムＨの発電に伴って昇温し、燃料電池システムＨの設置された環境の温度との平衡に達するような部材や部分や機能部であれば、改質器１９や貯湯タンク７０以外にも選択しうる。例えば、燃料電池部４や、冷却水貯留タンクＱや、一酸化炭素選択酸化器２３なども選択しうる。また、燃料電池部４の場合には、燃料極４ｎなども選択しうる。
【０１２４】
（６）上記実施形態では、温度計測部３６が、発電部Ｈａ内に配置されている場合を例示したが、温度計測部３６は、発電部Ｈａの外に配置してもよい。
【０１２５】
（７）上記実施形態では、アラート表示部９２が時刻情報を時計機能部９９に設定したことを報知する場合を例示した。しかし当該報知は、アラート表示部９２の代わりに別途スピーカーなどの発音部（図示せず）を設け、当該発音部から音声やアラーム音で報知してもよい。
【０１２６】
（８）上記実施形態では、燃料電池部４が固体高分子型の燃料電池である場合を示したが、燃料電池部４は、他の方式の燃料電池、たとえば、固体酸化物型燃料電池であってもよい。
【０１２７】
（９）上記実施形態では、制御部Ｃは、商用電源７からの電力供給が停止して燃料電池部４の発電を停止する場合に、商用電源７からの電力供給が停止する直前に時計機能部９９から時刻情報を取得し、停止時時刻情報Ｔ０として記憶部Ｍに記憶する場合を示した。
しかし、たとえば、制御部Ｃが、燃料電池システムＨの運転記録などを常時連続的に記録（記憶）している場合は、燃料電池部４が発電を停止する直前に記録した運転記録の時刻情報を、停止時時刻情報Ｔ０として扱うこともできる。例えば、燃料電池システムＨの運転記録は、所定の時間間隔ごと（例えば、一分ごと）に記録される場合がある。
【０１２８】
（１０）上記実施形態では、ΔＡの値が所定の値Ｘ１以上の場合（＃１５のＮＯ）であり、かつ、環境温度変化量ΔＢの絶対値が所定の値Ｘ２以下である場合（＃１６のＮＯ）に、制御部Ｃが、Ｔ０＋ΔＴを予測時刻情報Ｔ１として求め、予測時刻情報Ｔ１を更新された時刻情報として時計機能部９９に設定する（＃１８）場合を示した。
しかし、たとえば、制御部Ｃが、ステップ＃１６を実行した後さらに、ΔＢに対するΔＡの比率、つまり、ΔＡ÷ΔＢを求め、当該比率が所定の値（たとえば、１０倍）よりも大きい場合に、制御部Ｃが、Ｔ０＋ΔＴを予測時刻情報Ｔ１として求め、予測時刻情報Ｔ１を更新された時刻情報として時計機能部９９に設定する（＃１８）場合もある。また、当該比率が所定の値以下である場合には、＃３０へ移行する場合がある。
もしくは、ステップ１５およびステップ１６を実行する代わりに、ΔＡおよびΔＢを求め、さらにΔＢに対するΔＡの比率を求め、当該比率が所定の値（たとえば、１０倍）よりも大きい場合に、制御部Ｃが、Ｔ０＋ΔＴを予測時刻情報Ｔ１として求め、予測時刻情報Ｔ１を更新された時刻情報として時計機能部９９に設定する（＃１８）場合もある。同様に、当該比率が所定の値以下である場合には、＃３０へ移行する場合がある。
【０１２９】
なお、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１３０】
本発明は、商用電源からの電力供給が停止することを検知すると発電を停止する燃料電池部を備えた燃料電池システムであって、時計機能部と温度計測部とを備えた燃料電池システムにおいて、電力供給が停止した場合に、電力供給停止時間を予測して時計機能部の時刻情報を更新する燃料電池システム及び燃料電池システムの制御方法などに好適に利用できる。
【符号の説明】
【０１３１】
４        ：燃料電池
１９      ：改質器（特定機能部）
３４      ：温度計測部（特定温度計測部）
３６      ：温度計測部（環境温度計測部）
７０      ：貯湯タンク（特定機能部）
８２      ：温度計測部（特定温度計測部）
９２      ：アラート表示部（報知部）
９９      ：時計機能部
Ａ        ：特定機能部温度
Ａ０      ：停止時機能部温度
Ｂ０      ：停止時環境温度
Ｃ        ：制御部
Ｃａ      ：発電用制御部（制御部）
Ｃｂ      ：熱源用制御部（制御部）
Ｃｒ      ：リモコン制御部（制御部）
Ｈ        ：燃料電池システム
Ｍ        ：記憶部
Ｔ０      ：停止時時刻情報
Ｔ１      ：予測時刻情報
ＴＯ      ：停止時時刻情報
ΔＡ      ：特定温度変化量
ΔＢ      ：環境温度変化量
ΔＴ      ：電力供給停止時間
ΔＴ１    ：予測時刻情報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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