(57)【要約】【課題】漏電発生時に両遮断リレー部を遮断させるという機能と他の燃料電池発電システム用の機能とを共存させることができ、かつ、コスト的に有利な構成を実現する。【解決手段】  ２入力アンド回路１６３は、入力部１６３Ｌおよび１６３Ｒにオン信号が入力されているという第３オン条件が成立している期間において電圧供給検知信号を制御装置１８０に送信する。第１〜第３出力条件が成立していることが、制御装置１８０が燃料電池ユニット１５０から第２接続経路１４２への電力供給を許可するための必要条件である。第１出力条件は、操作入力部１６２Ｍにオン信号が入力されているという条件である。第２出力条件は、燃料電池発電システム２００が第１異常を検知していないという条件である。第３出力条件は、制御装置１８０が電圧供給検知信号を受信しているという条件である。【選択図】図７
2019145374.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１接続経路を用いて第１系統電源に接続され第２接続経路を用いて第２系統電源に接続される燃料電池発電システムであって、
前記第１接続経路上に設けられた第１遮断リレー部と、
前記第２接続経路上に設けられた第２遮断リレー部と、
前記第１接続経路を用いて前記第１系統電源に接続され、前記第２接続経路を用いて前記第２系統電源に接続される、燃料電池ユニットと、
漏電入力部、異常入力部および操作入力部の３つの入力部を有し、これら３つの入力部にオン信号が入力されているという第１オン条件が成立している期間において前記第１遮断リレー部をオン状態に維持し、前記第１オン条件が成立していない期間において前記第１遮断リレー部をオフ状態に維持する、第１の３入力アンド回路と、
漏電入力部、異常入力部および操作入力部の３つの入力部を有し、これら３つの入力部にオン信号が入力されているという第２オン条件が成立している期間において前記第２遮断リレー部をオン状態に維持し、前記第２オン条件が成立していない期間において前記第２遮断リレー部をオフ状態に維持する、第２の３入力アンド回路と、
前記第１の３入力アンド回路の操作入力部にオン信号が入力されている状態を得るための第１オン操作と、前記第１の３入力アンド回路の操作入力部にオン信号が入力されていない状態を得るための第１オフ操作と、前記第２の３入力アンド回路の操作入力部にオン信号が入力されている状態を得るための第２オン操作と、前記第２の３入力アンド回路の操作入力部にオン信号が入力されていない状態を得るための第２オフ操作と、を受け付ける操作部と、
前記操作部が受け付ける操作と、所定の第１異常の発生と、を認識する制御装置と、
漏電入力部および復電入力部の２つの入力部を有し、これら２つの入力部にオン信号が入力されているという第３オン条件が成立している期間において電圧供給検知信号を前記制御装置に送信し、前記第３オン条件が成立していない期間において前記電圧供給検知信号を前記制御装置に送信しない２入力アンド回路と、を備え、
前記燃料電池発電システムが漏電を検知すると、前記第１の３入力アンド回路の漏電入力部、前記第２の３入力アンド回路の漏電入力部および前記２入力アンド回路の漏電入力部へのオン信号の入力が停止され、
前記燃料電池発電システムが前記第１異常を検知すると、前記制御装置によって、前記第１の３入力アンド回路の異常入力部および前記第２の３入力アンド回路の異常入力部へのオン信号の入力が停止され、
前記燃料電池発電システムが前記第２系統電源から前記第２接続経路への電圧供給を検知すると、前記２入力アンド回路の復電入力部にオン信号が入力され、
第１出力条件、第２出力条件および第３出力条件が成立していることが、前記制御装置が前記燃料電池ユニットから前記第２接続経路への電力供給を許可するための必要条件であり、
前記第１出力条件は、前記第２の３入力アンド回路の操作入力部にオン信号が入力されているという条件であり、
前記第２出力条件は、前記燃料電池発電システムが前記第１異常を検知していないという条件であり、
前記第３出力条件は、前記制御装置が前記電圧供給検知信号を受信しているという条件である、燃料電池発電システム。
【請求項２】
前記第１系統電源および前記第２系統電源は、商用電源を電力供給源とする電源であり、
前記第１異常は、前記燃料電池発電システムにおける過電流、または、前記商用電源の電圧の異常である、請求項１に記載の燃料電池発電システム。
【請求項３】
前記燃料電池ユニットは、ＤＣＡＣインバータをさらに備え、
前記ＤＣＡＣインバータは、前記燃料電池ユニットから前記第２接続経路に電力を供給する場合、前記燃料電池ユニットで生成された直流電力を交流電力に変換する電力変換を行い、
前記第１出力条件、前記第２出力条件および前記第３出力条件が成立していることが、前記制御装置が前記ＤＣＡＣインバータに前記電力変換を行わせるための必要条件である、請求項１または２に記載の燃料電池発電システム。
【請求項４】
前記燃料電池発電システムは、電源回路と、プルアップ抵抗と、をさらに備え、
前記電源回路は、前記第１遮断リレー部および前記第２遮断リレー部がオフ状態であっても前記第１系統電源および／または前記第２系統電源から電力が供給される位置に設けられ、
前記電源回路から前記プルアップ抵抗を介して前記第１の３入力アンド回路の異常入力部に電圧が供給されることによって、前記第１の３入力アンド回路の異常入力部に入力される信号がオン信号である状態が実現される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の燃料電池発電システム。
【請求項５】
前記第１接続経路は、前記第１遮断リレーと前記第１系統電源とを接続する系統側部分を有し、前記系統側部分から前記電源回路に電力が供給される、請求項４に記載の燃料電池発電システム。
【請求項６】
前記燃料電池ユニットは、制御電源を有し、
前記燃料電池発電システムの運転モードは、起動モードを有し、
前記起動モードにおいて、
前記電源回路から前記プルアップ抵抗を介して前記第１の３入力アンド回路の異常入力部に電圧が供給されることによって、前記第１の３入力アンド回路の異常入力部に入力される信号がオン信号に維持され、
前記第１の３入力アンド回路の異常入力部に入力される信号がオン信号に維持された状態で前記操作部が前記第１オン操作を受け付けると、前記第１遮断リレー部がオフ状態からオン状態に切り替わり、
前記第１遮断リレー部がオフ状態からオン状態に切り替わることによって、前記第１系統電源から前記第１遮断リレー部を介して前記制御電源に電力が供給され、
前記制御電源に電力が供給されることによって、前記制御電源が起動し、
前記制御電源が起動した後に、前記制御電源から前記制御装置に電力が供給され、
前記制御電源から前記制御装置に電力が供給されることによって、前記制御装置が起動し、
前記制御装置が起動した後に、前記制御装置が前記第２の３入力アンド回路の異常入力部に入力される信号をオン信号に維持する、請求項４または５に記載の燃料電池発電システム。
【請求項７】
前記燃料電池発電システムは、漏電検知位置に配置された漏電検知素子をさらに備え、
前記第１系統電源から前記第１遮断リレー部および前記漏電検知位置をこの順に介して第１負荷に電力を導くのに用いられる第１経路と、
前記第２系統電源から前記第２遮断リレー部および前記漏電検知位置をこの順に介して第２負荷に電力を導くのに用いられる第２経路と、が存在し、
前記漏電検知素子は、前記第１負荷の漏電検知および前記第２負荷の漏電検知に共用される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の燃料電池発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、燃料電池発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
２つの接続経路を備え、各接続経路が遮断リレー部を有し、漏電発生時に両遮断リレー部を遮断させるシステムが知られている。そのようなシステムの一例が、特許文献１に記載されている。具体的には、特許文献１のシステムは、夜間電源から第１ヒータに電力を導くのに用いられる第１接続経路と、昼間電源から第２ヒータに電力を導くのに用いられる第２接続経路と、を備えている。これらの接続経路の各々は、遮断リレー部を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭５８−１２７８２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、上記のようなシステムを燃料電池発電システムに適用することは検討されていない。本開示は、漏電発生時に両遮断リレー部を遮断させるという機能と他の燃料電池発電システム用の機能とを共存させることができ、かつ、コスト的に有利な構成を検討した。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、
第１接続経路を用いて第１系統電源に接続され第２接続経路を用いて第２系統電源に接続される燃料電池発電システムであって、
前記第１接続経路上に設けられた第１遮断リレー部と、
前記第２接続経路上に設けられた第２遮断リレー部と、
前記第１接続経路を用いて前記第１系統電源に接続され、前記第２接続経路を用いて前記第２系統電源に接続される、燃料電池ユニットと、
漏電入力部、異常入力部および操作入力部の３つの入力部を有し、これら３つの入力部にオン信号が入力されているという第１オン条件が成立している期間において前記第１遮断リレー部をオン状態に維持し、前記第１オン条件が成立していない期間において前記第１遮断リレー部をオフ状態に維持する、第１の３入力アンド回路と、
漏電入力部、異常入力部および操作入力部の３つの入力部を有し、これら３つの入力部にオン信号が入力されているという第２オン条件が成立している期間において前記第２遮断リレー部をオン状態に維持し、前記第２オン条件が成立していない期間において前記第２遮断リレー部をオフ状態に維持する、第２の３入力アンド回路と、
前記第１の３入力アンド回路の操作入力部にオン信号が入力されている状態を得るための第１オン操作と、前記第１の３入力アンド回路の操作入力部にオン信号が入力されていない状態を得るための第１オフ操作と、前記第２の３入力アンド回路の操作入力部にオン信号が入力されている状態を得るための第２オン操作と、前記第２の３入力アンド回路の操作入力部にオン信号が入力されていない状態を得るための第２オフ操作と、を受け付ける操作部と、
前記操作部が受け付ける操作と、所定の第１異常の発生と、を認識する制御装置と、
漏電入力部および復電入力部の２つの入力部を有し、これら２つの入力部にオン信号が入力されているという第３オン条件が成立している期間において電圧供給検知信号を前記制御装置に送信し、前記第３オン条件が成立していない期間において前記電圧供給検知信号を前記制御装置に送信しない２入力アンド回路と、を備え、
前記燃料電池発電システムが漏電を検知すると、前記第１の３入力アンド回路の漏電入力部、前記第２の３入力アンド回路の漏電入力部および前記２入力アンド回路の漏電入力部へのオン信号の入力が停止され、
前記燃料電池発電システムが前記第１異常を検知すると、前記制御装置によって、前記第１の３入力アンド回路の異常入力部および前記第２の３入力アンド回路の異常入力部へのオン信号の入力が停止され、
前記燃料電池発電システムが前記第２系統電源から前記第２接続経路への電圧供給を検知すると、前記２入力アンド回路の復電入力部にオン信号が入力され、
第１出力条件、第２出力条件および第３出力条件が成立していることが、前記制御装置が前記燃料電池ユニットから前記第２接続経路への電力供給を許可するための必要条件であり、
前記第１出力条件は、前記第２の３入力アンド回路の操作入力部にオン信号が入力されているという条件であり、
前記第２出力条件は、前記燃料電池発電システムが前記第１異常を検知していないという条件であり、
前記第３出力条件は、前記制御装置が前記電圧供給検知信号を受信しているという条件である、燃料電池発電システムを提供する。
【発明の効果】
【０００６】
本開示に係る燃料電池発電システムは、漏電発生時に第１および第２遮断リレー部を遮断させるという機能を有している。この燃料電池発電システムは、さらに、所定の異常発生時および人による外部操作時にこれらのリレー部を遮断させるという、燃料電池発電システム用の他の機能も有している。また、本開示に係る燃料電池発電システムは、低コスト化の観点から有利である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、実施形態に係る燃料電池発電システムの回路図である。
【図２】図２は、図１の燃料電池発電システムの動作を説明するための図である。
【図３】図３は、図１の燃料電池発電システムの動作を説明するための図である。
【図４】図４は、図１の燃料電池発電システムの動作を説明するための図である。
【図５】図５は、図１の燃料電池発電システムの動作を説明するための図である。
【図６】図６は、図１の燃料電池発電システムの一部を詳細に示す回路図である。
【図７】図７は、実施形態に係る切替装置を説明するための回路図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（本開示の基礎となった知見）
特許文献１により、２つの接続経路を備え、各接続経路が遮断リレー部を有し、漏電発生時に両遮断リレー部を遮断させるシステムが知られている。しかし、特許文献１では、そのシステムを燃料電池発電システムに適用することは検討されていない。第１接続経路を用いて第１系統電源と燃料電池ユニットとが接続され、第２接続経路を用いて第２系統電源と燃料電池ユニットとが接続された燃料電池発電システムを構成すれば、系統電源から燃料電池ユニットに電力を供給できる。また、そのようなシステムを構成すれば、燃料電池ユニットの発電電力を系統電源に供給できる。
【０００９】
燃料電池発電システムにおいては、漏電発生時に加え、過電流などの所定の異常発生時および人による外部操作時のいずれにおいても第１接続経路の遮断リレー部および第２接続経路の遮断リレー部を遮断させることが考えられる。遮断リレー部に漏電ブレーカの機能とともに他の機能を持たせることは、システムの低コスト化に貢献する。
【００１０】
また、燃料電池発電システムにおいては、第２系統電源から燃料電池ユニットに電圧が供給されているときに、燃料電池ユニットの発電電力の第２接続経路への供給を開始することが考えられる。第２系統電源から第２接続経路に電圧が供給されているか否かを検知できるように燃料電池発電システムを構成することは可能である。しかし、第２遮断リレー部が遮断している可能性を考慮すると、第２系統電源から第２接続経路に電圧が供給されていることは、第２系統電源から燃料電池ユニットに電圧が供給されていることを直ちに意味するわけではない。
【００１１】
そこで、本開示は、遮断リレー部を上記のように多機能化するとともに、第２系統電源から燃料電池ユニットに電圧が供給されているときに燃料電池ユニットの発電電力の第２接続経路への供給を開始するのに適した技術を提供することを目的にする。
【００１２】
（本開示に係る一態様の概要）
本開示の第１態様に係る燃料電池発電システムは、
第１接続経路を用いて第１系統電源に接続され第２接続経路を用いて第２系統電源に接続される燃料電池発電システムであって、
前記第１接続経路上に設けられた第１遮断リレー部と、
前記第２接続経路上に設けられた第２遮断リレー部と、
前記第１接続経路を用いて前記第１系統電源に接続され、前記第２接続経路を用いて前記第２系統電源に接続される、燃料電池ユニットと、
漏電入力部、異常入力部および操作入力部の３つの入力部を有し、これら３つの入力部にオン信号が入力されているという第１オン条件が成立している期間において前記第１遮断リレー部をオン状態に維持し、前記第１オン条件が成立していない期間において前記第１遮断リレー部をオフ状態に維持する、第１の３入力アンド回路と、
漏電入力部、異常入力部および操作入力部の３つの入力部を有し、これら３つの入力部にオン信号が入力されているという第２オン条件が成立している期間において前記第２遮断リレー部をオン状態に維持し、前記第２オン条件が成立していない期間において前記第２遮断リレー部をオフ状態に維持する、第２の３入力アンド回路と、
前記第１の３入力アンド回路の操作入力部にオン信号が入力されている状態を得るための第１オン操作と、前記第１の３入力アンド回路の操作入力部にオン信号が入力されていない状態を得るための第１オフ操作と、前記第２の３入力アンド回路の操作入力部にオン信号が入力されている状態を得るための第２オン操作と、前記第２の３入力アンド回路の操作入力部にオン信号が入力されていない状態を得るための第２オフ操作と、を受け付ける操作部と、
前記操作部が受け付ける操作と、所定の第１異常の発生と、を認識する制御装置と、
漏電入力部および復電入力部の２つの入力部を有し、これら２つの入力部にオン信号が入力されているという第３オン条件が成立している期間において電圧供給検知信号を前記制御装置に送信し、前記第３オン条件が成立していない期間において前記電圧供給検知信号を前記制御装置に送信しない２入力アンド回路と、を備え、
前記燃料電池発電システムが漏電を検知すると、前記第１の３入力アンド回路の漏電入力部、前記第２の３入力アンド回路の漏電入力部および前記２入力アンド回路の漏電入力部へのオン信号の入力が停止され、
前記燃料電池発電システムが前記第１異常を検知すると、前記制御装置によって、前記第１の３入力アンド回路の異常入力部および前記第２の３入力アンド回路の異常入力部へのオン信号の入力が停止され、
前記燃料電池発電システムが前記第２系統電源から前記第２接続経路への電圧供給を検知すると、前記２入力アンド回路の復電入力部にオン信号が入力され、
第１出力条件、第２出力条件および第３出力条件が成立していることが、前記制御装置が前記燃料電池ユニットから前記第２接続経路への電力供給を許可するための必要条件であり、
前記第１出力条件は、前記第２の３入力アンド回路の操作入力部にオン信号が入力されているという条件であり、
前記第２出力条件は、前記燃料電池発電システムが前記第１異常を検知していないという条件であり、
前記第３出力条件は、前記制御装置が前記電圧供給検知信号を受信しているという条件である、燃料電池発電システム。
【００１３】
第１態様によれば、多機能化された遮断リレー部が実現される。具体的には、漏電発生時に、第１遮断リレー部および第２遮断リレー部を遮断させることができる。制御装置の寄与により、第１異常発生時に、これらのリレー部を遮断させることができる。操作部の寄与により、人による外部操作時に、これらの遮断リレー部を遮断させることができる。また、第１態様は、第２系統電源から燃料電池ユニットに電圧が供給されているときに、燃料電池ユニットの発電電力の第２接続経路への供給を開始するのに適している。
【００１４】
本開示の第２態様において、例えば、第１態様に係る燃料電池発電システムでは、前記第１系統電源および前記第２系統電源は、商用電源を電力供給源とする電源であり、前記第１異常は、前記燃料電池発電システムにおける過電流、または、前記商用電源の電圧の異常である。
【００１５】
第２態様によれば、燃料電池発電システムにおける過電流、または、商用電源の電圧の異常が発生したときに、第１遮断リレー部および第２遮断リレー部を遮断できる。
【００１６】
本開示の第３態様において、例えば、第１態様または第２態様に係る燃料電池発電システムでは、前記燃料電池ユニットは、ＤＣＡＣインバータをさらに備え、前記ＤＣＡＣインバータは、前記燃料電池ユニットから前記第２接続経路に電力を供給する場合、前記燃料電池ユニットで生成された直流電力を交流電力に変換する電力変換を行い、前記第１出力条件、前記第２出力条件および前記第３出力条件が成立していることが、前記制御装置が前記ＤＣＡＣインバータに前記電力変換を行わせるための必要条件である。
【００１７】
第３態様によれば、燃料電池ユニットから第２接続経路への電力供給の許可を適切に行うことができる。
【００１８】
本開示の第４態様において、例えば、第１〜第３態様のいずれか１つに係る燃料電池発電システムは、電源回路と、プルアップ抵抗と、をさらに備え、前記電源回路は、前記第１遮断リレー部および前記第２遮断リレー部がオフ状態であっても前記第１系統電源および／または前記第２系統電源から電力が供給される位置に設けられ、前記電源回路から前記プルアップ抵抗を介して前記第１の３入力アンド回路の異常入力部に電圧が供給されることによって、前記第１の３入力アンド回路の異常入力部に入力される信号がオン信号である状態が実現される。
【００１９】
燃料電池発電システムの起動直後などには、制御装置が起動していないことがある。しかし、第４態様によれば、制御装置が起動していなくても、第１の３入力アンド回路の異常入力部に入力される信号がオン信号である状態が実現される。これにより、制御装置が起動していないときであっても、第１遮断リレー部をオン状態にでき、第１遮断リレー部を介して燃料電池ユニットと第１系統電源との間を電力が流れることができる。
【００２０】
本開示の第５態様において、例えば、第４態様に係る燃料電池発電システムでは、前記第１接続経路は、前記第１遮断リレーと前記第１系統電源とを接続する系統側部分を有し、前記系統側部分から前記電源回路に電力が供給される。
【００２１】
第５態様における電源回路への電力供給の仕方は、電源回路への電力供給の仕方の具体例である。
【００２２】
本開示の第６態様において、例えば、第４態様または第５態様に係る燃料電池発電システムでは、前記燃料電池ユニットは、制御電源を有し、前記燃料電池発電システムの運転モードは、起動モードを有し、前記起動モードにおいて、前記電源回路から前記プルアップ抵抗を介して前記第１の３入力アンド回路の異常入力部に電圧が供給されることによって、前記第１の３入力アンド回路の異常入力部に入力される信号がオン信号に維持され、前記第１の３入力アンド回路の異常入力部に入力される信号がオン信号に維持された状態で前記操作部が前記第１オン操作を受け付けると、前記第１遮断リレー部がオフ状態からオン状態に切り替わり、前記第１遮断リレー部がオフ状態からオン状態に切り替わることによって、前記第１系統電源から前記第１遮断リレー部を介して前記制御電源に電力が供給され、前記制御電源に電力が供給されることによって、前記制御電源が起動し、前記制御電源が起動した後に、前記制御電源から前記制御装置に電力が供給され、前記制御電源から前記制御装置に電力が供給されることによって、前記制御装置が起動し、前記制御装置が起動した後に、前記制御装置が前記第２の３入力アンド回路の異常入力部に入力される信号をオン信号に維持する。
【００２３】
第６態様の起動モードによれば、制御装置を適切に起動させることができる。また、この起動後に制御装置が第２の３入力アンド回路の異常入力部に入力される信号をオン信号に維持することができる。この維持がなされた状態で操作部に対して第２オン操作がなされることにより、第２遮断リレー部をオフ状態からオン状態に切り替えることができる。これにより、第２系統電源から第２遮断リレー部を介して燃料電池ユニットに電圧を供給することが可能となる。
【００２４】
本開示の第７態様において、例えば、第１〜第６態様のいずれか１つに係る燃料電池発電システムは、漏電検知位置に配置された漏電検知素子をさらに備え、前記第１系統電源から前記第１遮断リレー部および前記漏電検知位置をこの順に介して第１負荷に電力を導くのに用いられる第１経路と、前記第２系統電源から前記第２遮断リレー部および前記漏電検知位置をこの順に介して第２負荷に電力を導くのに用いられる第２経路と、が存在し、前記漏電検知素子は、前記第１負荷の漏電検知および前記第２負荷の漏電検知に共用される。
【００２５】
第７態様では、漏電検知素子は、第１負荷の漏電および第２負荷の漏電の検知に共用される。この構成は、燃料電池発電システムの小型化に適している。
【００２６】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。本開示は、以下の実施形態に限定されない。
【００２７】
図１は、本実施形態に係る燃料電池発電システム２００を示す。
【００２８】
燃料電池発電システム２００は、第１系統電源１１および第２系統電源１２と連系され得る。燃料電池発電システム２００には、第１系統電源１１および第２系統電源１２から電力が供給され得る。燃料電池発電システム２００は、第２系統電源１２に電力を供給し得る。
【００２９】
燃料電池発電システム２００は、燃料電池４１と、補機４４と、改質器４５と、燃焼器４６と、余剰ヒータ２５と、イグナイタ２１ａと、ヒータ２１ｂと、制御電源４７と、コンセント２６と、バックアップボイラ２７と、電力供給回路１００と、を含む。燃料電池発電システム２００では、燃料電池ユニット１５０が構成されている。
【００３０】
以下、燃料電池発電システム２００の構成要素および該システム２００に関連する要素について説明する。
【００３１】
（系統電源１１および１２）
第１系統電源１１は、第１交流電圧ＶAC1を出力可能な電源である。第２系統電源１２は、第２交流電圧ＶAC2を出力可能な電源である。第１交流電圧ＶAC1の実効値は、第２交流電圧ＶAC2の実効値よりも小さい。第１交流電圧ＶAC1の実効値は、例えば１００Ｖである。第２交流電圧ＶAC2の実効値は、例えば２００Ｖである。
【００３２】
図６に示すように、本実施形態では、第１系統電源１１および第２系統電源１２は、商用電源１５を電力供給源とする電源である。ここで、商用電源１５は、電気事業者（いわゆる１０電力会社に限らない）によって供給される電源を指す。具体的には、第１系統電源１１および第２系統電源１２は、商用電源１５と、分電盤１７に引き込まれた単相３線式の３つの線路１６Ｕ，１６Ｏおよび１６Ｗと、を用いて実現される。線路１６ＵはＵ相線路であり、線路１６ＯはＯ相線路であり、線路１６ＷはＷ相線路である。線路１６Ｕおよび１６Ｗは非接地線路であり、Ｏ相線路は接地線路（中性線）である。線路１６Ｕと線路１６Ｏとの間には第１交流電圧ＶAC1が印加され、線路１６Ｗと線路１６Ｏとの間には第１交流電圧ＶAC1が印加され、線路１６Ｕと線路１６Ｗとの間には第２交流電圧ＶAC2が印加される。第１系統電源１１は、商用電源１５から線路１６Ｕおよび１６Ｏを介して電力を取り出すことによって実現される。ただし、第１系統電源１１は、商用電源１５から線路１６Ｗおよび１６Ｏを介して電力を取り出すことによって実現されてもよい。第２系統電源１２は、商用電源１５から線路１６Ｕおよび１６Ｗを介して電力を取り出すことによって実現される。
【００３３】
（補助電源装置１９）
商用電源１５が停電すると、第１系統電源１１および第２系統電源１２も停電する。第１系統電源１１の停電時には、第１系統電源１１に代えて補助電源装置１９から燃料電池発電システム２００に交流電力が供給され得る。具体的には、補助電源装置１９は、燃料電池発電システム２００に電圧ＶAC1の交流電力を供給できる。補助電源装置１９は、例えば、発電機または蓄電池である。
【００３４】
（燃焼器４６およびイグナイタ２１ａ）
燃焼器４６には、原料ガスが供給される。イグナイタ２１ａは、火花放電を生じさせ、燃焼器４６の原料ガスに着火する。燃焼器４６において、原料ガスが燃焼し、熱が発生する。この熱は、改質器４５に与えられる。
【００３５】
（改質器４５およびヒータ２１ｂ）
改質器４５は、改質反応を進行させるための改質触媒を有する。改質器４５には、水および原料ガスが供給される。改質器４５では、改質触媒、水および原料ガスを用いた改質反応が行われる。これにより、水素ガスが生成される。生成された水素ガスは、燃料電池４１に供給される。一例では、改質反応は、水蒸気改質反応（ＣＨ4＋Ｈ2Ｏ→ＣＯ＋３Ｈ2）である。原料ガスは、例えば、都市ガス、ＬＰガス（液化石油ガス）などの炭化水素ガスである。ヒータ２１ｂは、改質器４５を加熱する。
【００３６】
（燃料電池４１）
燃料電池４１は、酸化剤ガスと水素ガスとを用いて発電し、直流電力を生成する。この直流電力は、ＤＣＤＣコンバータ４２に供給される。また、燃料電池発電システム２００は、この発電時の排熱を用いて湯を沸かす。沸かされた湯は、図示しない貯湯タンクに貯められる。貯湯タンクに貯められた湯は、給湯、暖房などに利用され得る。燃料電池４１は、例えば、固体高分子形燃料電池または固体酸化物形燃料電池である。
【００３７】
（補機４４）
補機４４は、燃料電池４１の運転に必要な動作を実行する機器類である。補機４４としては、ブロア、ポンプ、弁、流量計、圧力計などが例示される。燃料電池４１を起動させる必要があるとき、補機４４は、第１系統電源１１、第２系統電源１２または補助電源装置１９からの電力供給によって燃料電池４１の運転に必要な動作を実行する。燃料電池４１の起動後には、燃料電池４１で生成された直流電力が補機４４に供給される。図１〜５では、そのように電力を燃料電池４１から補機４４に供給する電路は省略されている。
【００３８】
（余剰ヒータ２５）
燃料電池４１の発電電力が燃料電池４１の電力供給先の負荷の要求電力を上回る場合があり得る。余剰ヒータ２５では、その上回る分の電力（以下、余剰電力と称することがある）が消費される。こうして、余剰ヒータ２５は、燃料電池発電システム２００から商用電源１５への電力の逆潮流を防止する。本実施形態では、余剰ヒータ２５で生じた熱は、水を温めるのに用いられる。得られた湯は、貯湯タンクに貯められる。
【００３９】
（コンセント２６）
コンセント２６には、電圧ＶAC1の交流電力が供給され得る。コンセント２６の接続先の電気機器は、特に限定されない。電気機器は、例えば、冷蔵庫、テレビなどである。具体的には、コンセント２６は、燃料電池発電システム２００の自立運転時に燃料電池４１から交流電力が供給される自立コンセントである。
【００４０】
（バックアップボイラ２７）
バックアップボイラ２７には、電圧ＶAC1の交流電力が供給され得る。具体的には、バックアップボイラ２７には、燃料電池４１、第１系統電源１１または補助電源装置１９から交流電力が供給され得る。バックアップボイラ２７は、貯湯タンクから出力された水または湯の温度が低い場合に、水または湯を加熱する。
【００４１】
（電力供給回路１００）
電力供給回路１００は、第１系統電源１１から第１負荷への電力供給および第２系統電源１２から第２負荷への電力供給に用いられる。電力供給回路１００は、第１遮断リレー部３１と、第２遮断リレー部３２と、第３遮断リレー部３３と、解列リレー部３４と、第１切替リレー部３８と、第２切替リレー部３９と、を有する。電力供給回路１００は、漏電検知素子５１と、電源回路５２と、漏電検知回路５８と、を有する。電力供給回路１００は、ＡＣＤＣコンバータ２２と、ＤＣＤＣコンバータ４２と、ＤＣＡＣインバータ４３と、を有する。電力供給回路１００は、復電検知回路７１を有する。電力供給回路１００は、制御電源４７を有する。電力供給回路１００は、接続部６１と、接続部６２と、接続部６３と、接続部６４と、を有する。電力供給回路１００は、少なくとも１つの基板８０を備える。また、電力供給回路１００には、第１給電経路９１と、第２給電経路９２と、第３給電経路９３とが存在する。以下では、漏電検知素子５１が配置された位置を、漏電検知位置５１ｐと称することがある。当然ではあるが、電力供給回路１００の構成要素は、燃料電池発電システム２００の構成要素でもある。
【００４２】
本実施形態では、イグナイタ２１ａおよびヒータ２１ｂのそれぞれが、第１負荷に該当する。ＡＣＤＣコンバータ２２が、第２負荷に該当する。第１負荷の数は、１つであってもよく、複数であってもよい。第１負荷の種類は、特に限定されない。これらの点は、第２負荷についても同様である。
【００４３】
（第１給電経路９１）
第１給電経路９１では、第１系統電源１１から第１負荷に向かって順に、第１遮断リレー部３１および漏電検知位置５１ｐが現れる。第１給電経路９１は、第１系統電源１１から第１遮断リレー部３１および漏電検知位置５１ｐをこの順に介して第１負荷に電力を導くのに用いられる。図６に示すように、本実施形態では、第１給電経路９１は、単相２線式の２本の線路によって構成されている。
【００４４】
（第２給電経路９２）
第２給電経路９２では、第２系統電源１２から第２負荷に向かって順に、第２遮断リレー部３２および漏電検知位置５１ｐが現れる。第２給電経路９２は、第２系統電源１２から第２遮断リレー部３２および漏電検知位置５１ｐをこの順に介して第２負荷に電力を導くのに用いられる。図６に示すように、本実施形態では、第２給電経路９２の一部は、単相３線式の３本の線路によって構成されている。具体的には、第２給電経路９２における第１切替リレー部３８よりも第２系統電源１２側の部分は、単相３線式の３本の線路によって構成されている。第２給電経路９２における第１切替リレー部３８と第２負荷（本実施形態ではＡＣＤＣコンバータ２２）の間の部分は、単相３線式のうち中性線をのぞく２本の線路、すなわち２本の非接地線路によって構成されている。
【００４５】
（第３給電経路９３）
第３給電経路９３では、燃料電池４１からコンセント２６に向かって順に、漏電検知位置５１ｐおよび第３遮断リレー部３３が現れる。第３給電経路９３は、燃料電池４１から漏電検知位置５１ｐおよび第３遮断リレー部３３をこの順に介してコンセント２６に電力を導くのに用いられる。第３給電経路９３は、燃料電池４１からＤＣＤＣコンバータ４２を介してＤＣＡＣインバータ４３に至る直流部分を有する。第３給電経路９３は、ＤＣＡＣインバータ４３から解列リレー部３４を介して第１切替リレー部３８に至る第１交流部分を有する。第３給電経路９３は、第１切替リレー部３８から漏電検知位置５１ｐ、第２切替リレー部３９および第３遮断リレー部３３をこの順に介してコンセント２６に至る第２交流部分を有する。第１交流部分は、単相３線式のうち中性線をのぞく２本の線路によって構成されている。第２交流部分は、単相２線式の２本の線路によって構成されている。
【００４６】
（ＤＣＤＣコンバータ４２）
ＤＣＤＣコンバータ４２は、燃料電池４１で生成された直流電力を、電圧の異なる直流電力に変換する。本実施形態では、ＤＣＤＣコンバータ４２は、燃料電池４１で生成された直流電力を昇圧する。変換後の直流電力は、ＤＣＡＣインバータ４３に供給される。
【００４７】
（ＤＣＡＣインバータ４３）
ＤＣＡＣインバータ４３は、ＤＣＤＣコンバータ４２から入力された直流電力を、交流電力に変換する。具体的には、ＤＣＡＣインバータ４３は、直流電力を、電圧ＶAC1の交流電力にも電圧ＶAC2の交流電力にも変換可能である。
【００４８】
（ＡＣＤＣコンバータ２２）
ＡＣＤＣコンバータ２２は、第１系統電源１１、第２系統電源１２または補助電源装置１９から供給された交流電力を、直流電力に変換する。得られた直流電力は、補機４４および制御電源４７に供給される。燃料電池発電システム２００は、ＡＣＤＣコンバータ２２の遮断制御を行うことができる。遮断制御は、ＡＣＤＣコンバータ２２から補機４４および制御電源４７への直流電圧の出力を禁止する制御を指す。
【００４９】
（遮断リレー部３１〜３３および解列リレー部３４）
第１遮断リレー部３１、第２遮断リレー部３２、第３遮断リレー部３３および解列リレー部３４は、オン状態またはオフ状態をとることができる。オン状態は、自身を電流が流れることを許可する状態を指す。オフ状態は、自身を電流が流れることを禁止する状態を指す。本明細書では、オン状態からオフ状態に切り替えることを、遮断すると表現することがある。
【００５０】
本実施形態では、第１遮断リレー部３１は、第１給電経路９１を構成する単相２線式の２本の線路上、この例ではＵ相線路上およびＯ相線路上に設けられている。具体的には、第１遮断リレー部３１はＵ相リレーとＯ相リレーとを有する。Ｕ相リレーはＵ相線路上に設けられている。Ｏ相リレーはＯ相線路上に設けられている。
【００５１】
本実施形態では、第２遮断リレー部３２は、第２給電経路９２を構成する単相３線式の３本の線路上、すなわちＵ相線路上、Ｗ相線路上およびＯ相線路上に設けられている。具体的には、第２遮断リレー部３２は、Ｕ相リレーとＷ相リレーとＯ相リレーとを有する。Ｕ相リレーはＵ相線路上に設けられている。Ｗ相リレーはＷ相線路上に設けられている。Ｏ相リレーはＯ相線路上に設けられている。
【００５２】
本実施形態では、第３遮断リレー部３３は、該リレー部３３の位置において第３給電経路９３を構成する単相２線式の２本の線路上、具体的にはＵ相線路上およびＯ相線路上に設けられている。具体的には、第３遮断リレー部３３はＵ相リレーとＯ相リレーとを有する。Ｕ相リレーはＵ相線路上に設けられている。Ｏ相リレーはＯ相線路上に設けられている。
【００５３】
本実施形態では、解列リレー部３４は、単相３線式の３本のうち中性線をのぞく２本の線路上、すなわちＵ相線路上およびＷ相線路上に設けられている。具体的には、解列リレー部３４はＵ相リレーとＷ相リレーを有する。Ｕ相リレーはＵ相線路上に設けられている。Ｗ相リレーはＷ相線路上に設けられている。
【００５４】
本実施形態では、第１遮断リレー部３１、第２遮断リレー部３２、第３遮断リレー部３３および解列リレー部３４の各相のリレーは、メカニカルリレーである。
【００５５】
なお、図６を用いて説明したように、第１系統電源１１は、商用電源１５から線路１６Ｗおよび１６Ｏを介して電力を取り出すことによっても実現され得る。この場合は、第１給電経路９１は、Ｗ相線路およびＯ相線路によって構成される。第１遮断リレー部３１はＵ相リレーに代えてＷ相リレーを有し、Ｗ相リレーはＷ相線路上に設けられる。この点は、第３遮断リレー部３３についても同様である。
【００５６】
（切替リレー部３８および３９）
第１切替リレー部３８および第２切替リレー部３９は、どの電路とどの電路とを電気的に接続するのかを切り替える。
【００５７】
（漏電検知素子５１）
漏電検知素子５１は、第１負荷の漏電検知および第２負荷の漏電検知に共用される。具体的には、漏電検知素子５１は、コンセント２６の接続先の電気機器の漏電検知にも共用される。漏電検知素子５１のこのような共用は、燃料電池発電システム２００の小型化に適している。また、この共用は、コスト低減の観点からも有利である。
【００５８】
先に述べたように、本実施形態では、イグナイタ２１ａおよびヒータ２１ｂのそれぞれが第１負荷に該当し、ＡＣＤＣコンバータ２２が第２負荷に該当する。よって、本実施形態では、漏電検知素子５１は、イグナイタ２１ａ、ヒータ２１ｂおよびＡＣＤＣコンバータ２２の漏電に共用され、具体的にはコンセント２６の接続先の電気機器の漏電にも共用される。
【００５９】
本実施形態では、漏電検知素子５１は、単一素子である。漏電検知素子５１は、漏電に反応した時に、漏電検知回路５８に出力を供給する。
【００６０】
本実施形態では、漏電検知素子５１を用いて漏電が検知されたときに、第１遮断リレー部３１および第２遮断リレー部３２が遮断される。具体的には、漏電検知素子５１を用いて漏電が検知されたときに、第３遮断リレー部３３も遮断される。この構成は、燃料電池発電システム２００のユーザーの安全性確保の観点から有利である。
【００６１】
本実施形態では、漏電検知素子５１は、零相変流器である。この零相変流器は、貫通孔を有するコアを含む。その貫通孔を、漏電検知位置５１ｐにおいて第１給電経路９１を構成する単相２線式の２本の線路と、漏電検知位置５１ｐにおいて第２給電経路９２を構成する単相３線式の３本の線路と、が貫通している。
【００６２】
（電源回路５２）
電源回路５２は、第１給電経路９１における第１遮断リレー部３１よりも第１系統電源１１側の部分から、電力を取り出す。取り出された電力は、漏電検知回路５８に供給される。このように、電源回路５２は、漏電検知回路５８用の電源として機能する。
【００６３】
本実施形態では、電源回路５２は、絶縁電源を構成している。以下では、電源回路５２を絶縁電源５２と称することがある。図６に示すように、絶縁電源５２は、１次側部分５２ａと、２次側部分５２ｂと、を含む。１次側部分５２ａは、いわゆる充電部である。２次側部分５２ｂは、いわゆる非充電部である。１次側部分５２ａおよび２次側部分５２ｂは、互いに絶縁されている。
【００６４】
１次側部分５２ａは、第１給電経路９１に接続されている。１次側部分５２ａには、第１給電経路９１から第１交流電圧ＶAC1が印加される。
【００６５】
２次側部分５２ｂは、ＤＣＡＣインバータ４３の基準電位で動作する。なお、基準電位は接地電位でなくてもよい。
【００６６】
本実施形態では、絶縁電源５２は、絶縁トランス５３および整流回路５４を含む。絶縁トランス５３は、１次側巻線５３ａおよび２次側巻線５３ｂを含む。１次側巻線５３ａには、第１交流電圧ＶAC1が印加される。絶縁トランス５３は、第１交流電圧ＶAC1を第３交流電圧ＶAC3に降圧する。２次側巻線５３ｂに、第３交流電圧ＶAC3が出力される。整流回路５４は、第３交流電圧ＶAC3を、直流電圧ＶDC1に変換する。
【００６７】
本実施形態では、整流回路５４は、ダイオード５６およびコンデンサ５５を含む。ダイオード５６は、アノード５６ａおよびカソード５６ｃを有する。２次側巻線５３ｂ、アノード５６ａ、カソード５６ｃおよびコンデンサ５５は、この順に並んでいる。ダイオード５６は、第３交流電圧ＶAC3を整流する。コンデンサ５５は、ダイオード５６からの出力電圧を平滑化する。これにより、コンデンサ５５の一端５５ｍと他端５５ｎの間に直流電圧ＶDC1が現れる。要するに、ダイオード５６およびコンデンサ５５は、半波整流により直流電圧ＶDC1を生成する。
【００６８】
（漏電検知回路５８）
漏電検知回路５８は、漏電検知素子５１と協働して、第１負荷および第２負荷の漏電を検知する。具体的には、漏電検知回路５８は、漏電検知素子５１と協働してコンセント２６の接続先の電気機器の漏電も検知する。
【００６９】
漏電検知回路５８の働きにより、漏電検知がなされた場合に、第１遮断リレー部３１および第２遮断リレー部３２が遮断される。具体的には、この場合に、第３遮断リレー部３３も遮断される。
【００７０】
図６に示すように、本実施形態では、漏電検知回路５８は、２次側部分５２ｂに接続されている。漏電検知回路５８には、２次側部分５２ｂから電力および直流電圧ＶDC1が供給される。漏電検知回路５８は、ＤＣＡＣインバータ４３の基準電位で動作する。本実施形態では、漏電検知回路５８は、漏電検知素子５１の検出値を用いて、漏電を検知する。漏電検知回路５８は、漏電を検知すると、リレー部３１，３２および３３を遮断させる。
【００７１】
（復電検知回路７１）
復電検知回路７１は、第２給電経路９２における第２遮断リレー部３２よりも第２系統電源１２側の部分から、定期的に検出信号を取得する。復電検知回路７１は、取得した検出信号に基づいて、第２系統電源１２の停電が解除されたか否か（復電したか否か）を判断する。また、復電検知回路７１は、上記検出信号に基づいて、第２系統電源１２が停電したか否かを判断する。
【００７２】
本実施形態では、復電検知回路７１は、上記部分から、検出信号として電圧を取り出す。取り出された電圧が第２交流電圧ＶAC2であった場合、第２系統電源１２の停電が解除されたものと判断する。なお、他の方法で第２系統電源１２が復電したことを検知することもできる。電圧の大きさ以外では、例えば、電圧の周波数、ゼロクロスの周期などで、第２系統電源１２が復電したか否かを判断することができる。例えば、復電検知回路７１は、電圧センサとマイクロコンピュータとを用いて実現できる。
【００７３】
復電検知回路７１は、復電検知時と同様、電圧の大きさ、電圧の周波数、ゼロクロスなどに基づいて停電検知を実行できる。一例では、復電検知回路７１は、取り出された電圧の実効値が閾値以下であった場合（例えば略ゼロであった場合）に、第２系統電源１２は停電していると判断する。別例では、系統電圧のゼロクロスの有無により、停電の有無が判断される。この別例の具体例では、復電検知回路７１は、取り出された電圧のゼロクロスの有無により、停電の有無を判断する。
【００７４】
本実施形態では、商用電源１５における停電発生のタイミングは、第１系統電源１１および第２系統電源１２における停電発生のタイミングと同じである。商用電源１５における復電のタイミングは、第１系統電源１１および第２系統電源１２における復電のタイミングと同じである。本実施形態では、復電検知回路７１によって停電が検知されたときに、燃料電池発電システム２００は、第１系統電源１１で停電が発生し、第２系統電源１２で停電が発生し、商用電源１５で停電が発生したと判断する。また、復電検知回路７１によって復電が検知されたときに、第１系統電源１１が復電し、第２系統電源１２が復電し、商用電源１５が復電したと判断する。
【００７５】
本実施形態の燃料電池発電システム２００では、商用電源１５の停電が発生したときに、第２遮断リレー部３２が遮断される。具体的には、復電検知部７１が停電を検知したときに、第２遮断リレー部３２が遮断される。より具体的には、この遮断は、後述の制御装置１８０によって行われる。本実施形態の燃料電池発電システム２００では、第２遮断リレー部３２が、漏電検知時に動作するリレー部としてのみならず、停電検知時に動作するリレー部としても動作する。この構成は、燃料電池発電システム２００の小型化に適している。
【００７６】
本実施形態の燃料電池発電システム２００では、切替装置が構成されている。切替装置は、漏電検知回路５８および復電検知回路７１を含んでいる。漏電検知回路５８が漏電を検知したとき、切替装置は、第１遮断リレー部３１、第２遮断リレー部３２および第３遮断リレー部３３をオフ状態に切り替える。本実施形態では、復電検知回路７１が停電を検知したとき、切替装置は、第２遮断リレー部３２をオフ状態に切り替える。また、本実施形態では、停電検知後かつ自立運転開始前に、切替装置は、第１遮断リレー部３１をオフ状態に切り替える。
【００７７】
（制御電源４７）
制御電源４７は、燃料電池ユニット１５０の内外の要素に制御用の電力を供給する。制御電源４７は、第１系統電源１１、第２系統電源１２または補助電源装置１９を電力供給源とする電源である。具体的には、制御電源４７は、第１系統電源１１、第２系統電源１２または補助電源装置１９からＡＣＤＣコンバータ２２を介して供給される電力によって実現される。この例では、この供給電力の電圧は、補機４４への供給電力と同様、ＡＣＤＣコンバータ２２による変圧によって規定される。燃料電池４１の起動後には、燃料電池４１で生成された直流電力が制御電源４７に供給される。図１〜５では、そのように電力を燃料電池４１から制御電源４７に供給する電路は省略されている。
【００７８】
（基板８０）
少なくとも１つの基板８０上には、第１遮断リレー部３１と、第２遮断リレー部３２と、第３遮断リレー部３３と、解列リレー部３４と、第１切替リレー部３８と、第２切替リレー部３９と、電源回路５２と、漏電検知回路５８と、ＡＣＤＣコンバータ２２と、ＤＣＤＣコンバータ４２と、ＤＣＡＣインバータ４３と、復電検知回路７１と、制御電源４７と、が設けられている。
【００７９】
具体的には、本実施形態では、少なくとも１つの基板８０は、第１基板８１と、第２基板８２と、を有する。第１基板８１上には、第１遮断リレー部３１と、第２遮断リレー部３２と、第３遮断リレー部３３と、第２切替リレー部３９と、電源回路５２と、漏電検知回路５８と、復電検知回路７１と、が設けられている。第２基板８２上には、解列リレー部３４と、第１切替リレー部３８と、ＡＣＤＣコンバータ２２と、ＤＣＤＣコンバータ４２と、ＤＣＡＣインバータ４３と、制御電源４７と、が設けられている。
【００８０】
本実施形態では、第１給電経路９１および第２給電経路９２は、少なくとも１つの基板８０上に存在する基板上部分を有する。漏電検知位置５１ｐは、少なくとも１つの基板８０の外の位置である。第１給電経路９１の基板上部分は漏電検知位置５１ｐによって分断されている。第２給電経路９２の基板上部分は漏電検知位置５１ｐによって分断されている。図示の例では、これらの経路９１および９２は、第１基板８１上の領域と第２基板８２上の領域とに分断されている。ただし、少なくとも１つの基板８０として１つの基板を用い、その基板をくり抜くことによっても、同様の分断が実現される。
【００８１】
上記のようにすれば、基板上に漏電検知素子５１を配置することが難しい場合であっても、漏電検知素子５１を備えた燃料電池発電システム２００を実現できる。例えば、漏電検知素子５１が零相変流器である場合、このようにすれば漏電検知素子５１を配置し易い。特に、本実施形態では、漏電検知素子５１は零相変流器であり、５本の線路が零相変流器の貫通孔を貫通する。この場合、零相変流器を小型にするのは必ずしも容易ではなく、零相変流器を基板上に配置することは必ずしも容易ではない。しかし、基板外部分に漏電検知素子５１を配置することにより、そのような配置の困難性が緩和される。
【００８２】
（接続部６１）
接続部６１は、第１基板８１の端部に設けられている。第１給電経路９１において、接続部６１は、第１遮断リレー部３１よりも第１系統電源１１側に存在する。第２給電経路９２において、接続部６１は、第２遮断リレー部３２よりも第２系統電源１２側に存在する。
【００８３】
（接続部６２）
接続部６２は、第１基板８１の端部に設けられている。第３給電経路９３において、接続部６２は、第３遮断リレー部３３よりもコンセント２６側に存在する。また、接続部６２は、第２切替リレー部３９とバックアップボイラ２７とを接続する電路おいて、第２切替リレー部３９よりもバックアップボイラ２７側に存在する。
【００８４】
（接続部６３および接続部６４）
接続部６３は、第１基板８１の端部に設けられている。接続部６４は、第２基板８２の端部に設けられている。第１給電経路９１において、漏電検知位置５１ｐの部分は、接続部６３と接続部６４の間にある。第２給電経路９２において、漏電検知位置５１ｐの部分は、接続部６３と接続部６４の間にある。
【００８５】
以下、燃料電池発電システム２００の運転モードの例を、図２〜図５を参照しながら説明する。これらの図において、太線は、電圧が印加されている箇所を示す。以下では、説明の便宜上、電圧の供給先の要素に電力が供給されるものとして説明する。事実、待機電力などを考慮すると、各要素がその目的とされる動作をしていないときも、各要素で電力が消費され得る。ただし、電力を必要としない要素に電力を供給することは必須ではない。例えば、待機モードおよび補助電源利用モードにおいては、余剰ヒータ２５に電力を供給しなくてもよい。
【００８６】
（待機モード）
図２に示す待機モードは、商用電源１５の非停電時に実行され得る。待機モードでは、第１遮断リレー部３１は、オン状態にある。第２遮断リレー部３２は、オン状態にある。第３遮断リレー部３３は、オン状態にある。解列リレー部３４は、オフ状態にある。第２切替リレー部３９は、第１遮断リレー部３１を、バックアップボイラ２７、イグナイタ２１ａ、ヒータ２１ｂおよび第１切替リレー部３８と電気的に接続させている。第１切替リレー部３８は、第２遮断リレー部３２を、ＡＣＤＣコンバータ２２、余剰ヒータ２５および解列リレー部３４と電気的に接続させている。
【００８７】
待機モードでは、第１系統電源１１から燃料電池発電システム２００に電圧ＶAC1の交流電力が供給される。一方、第２系統電源１２から燃料電池発電システム２００に電圧ＶAC2の交流電力が供給される。
【００８８】
具体的には、電圧ＶAC1の交流電力が、第１系統電源１１から第１遮断リレー部３１および第２切替リレー部３９をこの順に通過する。第２切替リレー部３９を通過した交流電力の一部は、バックアップボイラ２７に導かれる。第２切替リレー部３９を通過した交流電力の別の一部は、漏電検知位置５１ｐを通過する。漏電検知位置５１ｐを通過した交流電力の一部は、イグナイタ２１ａに導かれる。漏電検知位置５１ｐを通過した交流電力の別の一部は、ヒータ２１ｂに導かれる。
【００８９】
また、電圧ＶAC2の交流電力が、第２系統電源１２から第２遮断リレー部３２、漏電検知位置５１ｐおよび第１切替リレー部３８をこの順に通過する。第１切替リレー部３８を通過した交流電力の一部は、余剰ヒータ２５に導かれる。第１切替リレー部３８を通過した交流電力の別の一部は、ＡＣＤＣコンバータ２２に導かれる。ＡＣＤＣコンバータ２２に導かれた交流電力は、直流電力に変換される。得られた直流電力は、補機４４および制御電源４７に導かれる。
【００９０】
（第１発電モード）
図３に示す第１発電モードは、商用電源１５の非停電時に実行され得る。第１発電モードでは、第１遮断リレー部３１は、オン状態にある。第２遮断リレー部３２は、オン状態にある。第３遮断リレー部３３は、オン状態にある。解列リレー部３４は、オン状態にある。第２切替リレー部３９は、第１遮断リレー部３１を、バックアップボイラ２７、イグナイタ２１ａ、ヒータ２１ｂおよび第１切替リレー部３８と電気的に接続させている。第１切替リレー部３８は、第２遮断リレー部３２を、ＡＣＤＣコンバータ２２、余剰ヒータ２５および解列リレー部３４と電気的に接続させている。
【００９１】
第１発電モードでは、燃料電池４１で発電が行われる。燃料電池４１で生成された電力は、ＤＣＤＣコンバータ４２、ＤＣＡＣインバータ４３、解列リレー部３４、第１切替リレー部３８、漏電検知位置５１ｐおよび第２遮断リレー部３２をこの順に介して図６に示す分電盤１７に導かれる。この電力は、その後、待機モードと同様に、バックアップボイラ２７、イグナイタ２１ａおよびヒータ２１ｂに導かれる。分電盤１７に導かれた電力は、分電盤１７における図示しない分岐ブレーカーを介して、他の負荷にも導かれ得る。
【００９２】
具体的には、燃料電池４１で、直流電力が生成される。ＤＣＤＣコンバータ４２は、この直流電力を、電圧の異なる直流電力に変換する。具体的には、ＤＣＤＣコンバータ４２は、この直流電力を昇圧する。ＤＣＡＣインバータ４３は、この変換後の直流電力を、電圧ＶAC2の交流電力に変換する。得られた電圧ＶAC2の交流電力は、解列リレー部３４、第１切替リレー部３８、漏電検知位置５１ｐおよび第２遮断リレー部３２をこの順に介して、分電盤１７に導かれる。図６から理解されるように、分電盤１７に導かれた電圧ＶAC2の交流電力は、Ｕ相線路１６ＵおよびＷ相線路１６Ｗを流れる。この交流電力の一部は、Ｕ相線路１６ＵおよびＯ相線路１６Ｏから取り出される。取り出された電力は、待機モードにおいて第１系統電源１１から燃料電池発電システム２００に供給される電力と同様に、バックアップボイラ２７、イグナイタ２１ａおよびヒータ２１ｂに導かれる。分電盤１７に導かれた電力は、分電盤１７における図示しない分岐ブレーカーを介して、他の負荷にも導かれ得る。
【００９３】
第１発電モードでは、燃料電池４１の発電電力が、バックアップボイラ２７、イグナイタ２１ａ、ヒータ２１ｂ、分岐ブレーカーの接続先の負荷の要求電力の合計よりも大きい場合があり得る。その場合は、余剰分の電力は、余剰ヒータ２５で消費される。また、燃料電池４１の発電電力だけではバックアップボイラ２７、イグナイタ２１ａ、ヒータ２１ｂおよび分岐ブレーカーの接続先の負荷の要求電力を賄えない場合があり得る。その場合は、商用電源１５由来の電力が、燃料電池４１由来の電力とともに、これらに供給される。
【００９４】
また、第１発電モードでは、ＡＣＤＣコンバータ２２の遮断制御が行われる。このため、ＡＣＤＣコンバータ２２経由で補機４４および制御電源４７に電力が供給されることはない。先に述べたように、図示は省略しているが、燃料電池発電システム２００には、燃料電池４１から補機４４および制御電源４７に電力を供給するための電路が存在する。第１発電モードでは、その電路によって、燃料電池４１から補機４４および制御電源４７に電力が供給される。この点は、後述する第２発電モードにおいても同様である。
【００９５】
（第２発電モード）
図４に示す第２発電モードは、商用電源１５の停電時に実行され得る。第２発電モードでは、第１遮断リレー部３１は、オフ状態にある。第２遮断リレー部３２は、オフ状態にある。第３遮断リレー部３３は、オン状態にある。解列リレー部３４は、オン状態にある。第１切替リレー部３８は、解列リレー部３４、余剰ヒータ２５およびＡＣＤＣコンバータ２２を、イグナイタ２１ａ、ヒータ２１ｂ、第２切替リレー部３９およびバックアップボイラ２７と電気的に接続させている。第２切替リレー部３９は、バックアップボイラ２７、イグナイタ２１ａ、ヒータ２１ｂおよび第１切替リレー部３８を、第３遮断リレー部３３と電気的に接続させている。
【００９６】
第２発電モードでは、燃料電池４１で発電が行われる。この発電は商用電源１５の停電時に実行されるため、第２発電モードを自立運転モードと称することができる。燃料電池４１で生成された電力は、第１発電モードとは異なり、分電盤１７に導かれない。第２発電モードでは、燃料電池４１で生成された電力は、バックアップボイラ２７およびコンセント２６に導かれる。
【００９７】
具体的には、燃料電池４１で発電された電力は、第１発電モードと同様に、ＤＣＤＣコンバータ４２を介してＤＣＡＣインバータ４３に導かれる。第１発電モードとは異なり、ＤＣＡＣインバータ４３は、ＤＣＤＣコンバータ４２での変換後の直流電力を、電圧ＶAC1の交流電力に変換する。得られた電圧ＶAC1の交流電力は、解列リレー部３４、第１切替リレー部３８および漏電検知位置５１ｐをこの順に通過する。漏電検知位置５１ｐを通過した交流電力の一部は、バックアップボイラ２７に導かれる。漏電検知位置５１ｐを通過した交流電力の別の一部は、第２切替リレー部３９および第３遮断リレー部３３をこの順に介して、コンセント２６に導かれる。コンセント２６に導かれた電力は、コンセント２６の接続先の負荷に導かれる。
【００９８】
第２発電モードでは、電源回路５２ではなく燃料電池４１で生成された直流電力が、漏電検知回路５８に供給される。燃料電池発電システム２００は、この電力供給を行うための図示しない電路およびスイッチを有する。
【００９９】
図４から理解されるように、本実施形態では、燃料電池発電システム２００は、商用電源１５が停電している期間において、第３遮断リレー部３３をオン状態に維持し、第３給電経路９３を用いて燃料電池４１からコンセント２６に電力を供給する自立運転を行うことができる。なお、停電の発生は、先に説明したように、燃料電池発電システム２００によって検知され得る。
【０１００】
本実施形態では、自立運転を行っている期間において、漏電検知素子５１を用いて漏電が検知されると、第３遮断リレー部３３が遮断され、第３遮断リレー部３３がオフ状態にロックされる。このようなロックは、燃料電池発電システム２００のユーザーの安全性確保に寄与し得る。また、このロックがなされていることから、燃料電池発電システム２００のユーザーは、コンセント２６の接続先の電気機器で漏電が発生したことを知ることができる。このロックは、例えば、第１系統電源１１が復電したと燃料電池発電システム２００が判断するまで継続される。ロックは、第３遮断リレー部３３をオフ状態からオン状態に切り替えることを妨げるものであれば特に限定されない。本実施形態では、具体的には、ロックは、第３遮断リレー部３３を電気的にラッチさせてオフ状態に維持することによって行われる。
【０１０１】
（補助電源利用モード）
図５に示す補助電源利用モードは、商用電源１５の停電時に実行され得る。補助電源利用モードでは、第１遮断リレー部３１は、オン状態にある。第２遮断リレー部３２は、オフ状態にある。第３遮断リレー部３３は、オン状態にある。解列リレー部３４は、オフ状態にある。第２切替リレー部３９は、第１遮断リレー部３１を、バックアップボイラ２７、イグナイタ２１ａ、ヒータ２１ｂおよび第１切替リレー部３８と電気的に接続させている。第１切替リレー部３８は、第２切替リレー部３９、バックアップボイラ２７、イグナイタ２１ａおよびヒータ２１ｂを、ＡＣＤＣコンバータ２２、余剰ヒータ２５および解列リレー部３４と電気的に接続させている。
【０１０２】
補助電源利用モードでは、燃料電池発電システム２００への電力供給元が、第１系統電源１１から補助電源装置１９に変更されている。補助電源利用モードでは、補助電源装置１９から燃料電池発電システム２００に電圧ＶAC1の交流電力が供給される。具体的には、補助電源利用モードでは、電圧ＶAC1の交流電力が、補助電源装置１９から第１遮断リレー部３１および第２切替リレー部３９をこの順に通過する。第２切替リレー部３９を通過した交流電力の一部は、バックアップボイラ２７に導かれる。第２切替リレー部３９を通過した交流電力の別の一部は、漏電検知位置５１ｐを通過する。漏電検知位置５１ｐを通過した交流電力の一部は、イグナイタ２１ａに導かれる。漏電検知位置５１ｐを通過した交流電力の別の一部は、ヒータ２１ｂに導かれる。漏電検知位置５１ｐを通過した交流電力のさらに別の一部は、第１切替リレー部３８を通過する。第１切替リレー部３８を通過した交流電力の一部は、余剰ヒータ２５に導かれる。第１切替リレー部３８を通過した交流電力の別の一部は、ＡＣＤＣコンバータ２２に導かれる。ＡＣＤＣコンバータ２２に導かれた交流電力は、直流電力に変換される。得られた直流電力は、補機４４および制御電源４７に導かれる。
【０１０３】
補助電源利用モードによれば、燃料電池４１が発電していない場合において商用電源１５の停電が発生した場合において、補助電源装置１９から補機４４に電力を供給できる。この電力供給により、燃料電池４１の発電を開始することができ、第２発電モードを開始することができる。補助電源利用モードによれば、燃料電池４１が発電しておらずかつ商用電源１５が停電している場合であっても、補助電源装置１９から制御電源４７に電力を供給できる。また、補助電源利用モードによれば、燃料電池４１が発電しておらずかつ商用電源１５が停電している場合であっても、補助電源装置１９からバックアップボイラ２７に電力を供給でき、湯を沸かすことができる。
【０１０４】
図２の待機モード、図３の第１発電モードおよび図５の補助電源利用モードにおいて、第１給電経路９１を用いた第１負荷２１ａ，２１ｂへの電力供給がなされる。これらのモードにおいて、漏電検知素子５１は、第１負荷２１ａ，２１ｂの漏電検知に用いられる。待機モードにおいて、第２給電経路９２を用いた第２負荷２２への電力供給がなされる。待機モードにおいて、漏電検知素子５１は、第２負荷２２の漏電検知に用いられる。図４の第２発電モードにおいて、第３給電経路９３を用いたコンセント２６への電力供給がなされる。第２発電モードにおいて、漏電検知素子５１は、コンセント２６の接続先の負荷の漏電検知に用いられる。
【０１０５】
図１〜５から理解されるように、本実施形態では、第１遮断リレー部３１、第１給電経路９１における漏電検知位置５１ｐの部分、第２給電経路９２における漏電検知位置５１ｐの部分および第２遮断リレー部３２がこの順で電気的に接続されることがない。
【０１０６】
仮に、第１遮断リレー部３１、第１給電経路９１における漏電検知位置５１ｐの部分、第２給電経路９２における漏電検知位置５１ｐの部分および第２遮断リレー部３２がこの順で電気的に接続される場合があるとする。そのような場合には、１つの負荷の漏電が、第１給電経路９１における漏電検知位置５１ｐの部分と第２給電経路９２における漏電検知位置５１ｐの部分の一方のみならず両方にアンバランス電流をもたらすおそれがある。このようにして両方の部分でアンバランス電流が生じると、これらのアンバランス電流が互いに他方のアンバランス電流に基づく漏電検知を妨げ、アンバランス電流が生じているにも関わらず漏電検知がなされないという事態を招き得る。例えば、漏電検知素子５１が零相変流器である場合には、両アンバランス電流が生成する磁界が互いに打ち消し合って、漏電検知素子５１による漏電検知がなされないという事態を招き得る。しかし、本実施形態によれば、そのような事態を回避できる。
【０１０７】
［遮断リレー部３１，３２および３３の制御について］
先に説明したように、遮断リレー部３１，３２および３３の切り替えは、切替装置が担当する。以下、切替装置について、詳細に説明する。以下では、燃料電池ユニット１５０、第１接続経路１４１および第２接続経路１４２についても併せて説明する。
【０１０８】
（燃料電池ユニット１５０）
図１に示すように、燃料電池ユニット１５０は、燃料電池４１と、補機４４と、改質器４５と、燃焼器４６と、余剰ヒータ２５と、イグナイタ２１ａと、ヒータ２１ｂと、制御電源４７と、解列リレー部３４と、第１切替リレー部３８と、ＡＣＤＣコンバータ２２と、ＤＣＤＣコンバータ４２と、ＤＣＡＣインバータ４３と、を備えている。燃料電池ユニット１５０は、発電を行う。具体的には、燃料電池ユニット１５０は、燃料電池４１を用いて発電する。
【０１０９】
（第１接続経路１４１および第２接続経路１４２）
燃料電池発電システム２００には、第１接続経路１４１および第２接続経路１４２が存在する。本実施形態では、第１接続経路１４１は、第１給電経路９１のうち燃料電池ユニット１５０よりも第１系統電源１１側の部分に対応する。本実施形態では、第２接続経路１４２は、第２給電経路９２のうち燃料電池ユニット１５０よりも第２系統電源１２側の部分に対応する。
【０１１０】
燃料電池発電システム２００は、第１接続経路１４１を用いて第１系統電源１１に接続され得る。燃料電池発電システム２００は、第２接続経路１４２を用いて第２系統電源１２に接続され得る。
【０１１１】
第１接続経路１４１上に、第１遮断リレー部３１が設けられている。第２接続経路１４２上に、第２遮断リレー部３２が設けられている。
【０１１２】
第１接続経路１４１を用いて、燃料電池ユニット１５０が第１系統電源１１に接続され得る。第２接続経路１４２を用いて、燃料電池ユニット１５０が第２系統電源１２に接続され得る。
【０１１３】
本実施形態では、第１接続経路１４１は、単相２線式の２本の線路によって構成されている。第２接続経路１４２は、単相３線式の３本の線路によって構成されている。第１遮断リレー部３１は、第１接続経路１４１を構成する単相２線式の２本の線路上に設けられている。この例では、第１遮断リレー部３１は、第１接続経路１４１のＵ相線路上およびＯ相線路上に設けられている。
【０１１４】
先に説明したとおり、第１系統電源１１は、商用電源１５から線路１６Ｗおよび１６Ｏを介して電力を取り出すことによっても実現され得る。この場合は、第１遮断リレー部３１は、第１接続経路１４１のＷ相線路上およびＯ相線路上に設けられる。
【０１１５】
本実施形態では、第１遮断リレー部３１および第２遮断リレー部３２がオフ状態であっても第１系統電源１１および／または第２系統電源１２から電力が供給される位置に、電源回路５２が設けられている。具体的には、本実施形態では、第１接続経路１４１は、第１遮断リレー３１と第１系統電源１１とを接続する系統側部分を有し、その系統側部分から電源回路５２に電力が供給される。より具体的には、本実施形態では、図６に示すように、第１接続経路１４１の系統側部分に、絶縁電源５２の１次側部分５２ａが接続されている。
【０１１６】
第２接続経路１４２における第２遮断リレー部３２よりも第２系統電源１２側の部分から、復電検知部７１は定期的に検出信号を取得する。
【０１１７】
（切替装置１９９）
本実施形態では、図７に示す切替装置１９９が構成されている。図７では、燃料電池発電システム２００の構成要素の一部は省略されている。
【０１１８】
切替装置１９９は、漏電検知回路５８と、復電検知回路７１と、第１の３入力アンド回路１６１と、第２の３入力アンド回路１６２と、２入力アンド回路１６３と、プルアップ抵抗１７１と、操作部１９０と、制御装置１８０と、を備えている。これらの要素は、燃料電池発電システム２００の構成要素でもある。
【０１１９】
第１の３入力アンド回路１６１は、漏電入力部１６１Ｌ、異常入力部１６１Ｘおよび操作入力部１６１Ｍの３つの入力部を有している。これら３つの入力部１６１Ｌ，１６１Ｘおよび１６１Ｍには、オン信号が入力され得る。第１の３入力アンド回路１６１は、第１オン条件が成立している期間において、第１遮断リレー部３１をオン状態に維持する。一方、第１の３入力アンド回路１６１は、第１オン条件が成立していない期間において、第１遮断リレー部３１をオフ状態に維持する。第１オン条件は、第１の３入力アンド回路１６１の３つの入力部１６１Ｌ，１６１Ｘおよび１６１Ｍにオン信号が入力されているという条件である。第１オン条件が成立していないとは、３つの入力部１６１Ｌ，１６１Ｘおよび１６１Ｍに、オン信号が入力されていない入力部が少なくとも１つ含まれているという意味である。
【０１２０】
第２の３入力アンド回路１６２は、漏電入力部１６２Ｌ、異常入力部１６２Ｘおよび操作入力部１６２Ｍの３つの入力部を有している。これら３つの入力部１６２Ｌ，１６２Ｘおよび１６２Ｍには、オン信号が入力され得る。第２の３入力アンド回路１６２は、第２オン条件が成立している期間において、第２遮断リレー部３２をオン状態に維持する。一方、第２の３入力アンド回路１６２は、第２オン条件が成立していない期間において、第２遮断リレー部３２をオフ状態に維持する。第２オン条件は、第２の３入力アンド回路１６２の３つの入力部１６２Ｌ，１６２Ｘおよび１６２Ｍにオン信号が入力されているという条件である。第２オン条件が成立していないとは、３つの入力部１６２Ｌ，１６２Ｘおよび１６２Ｍに、オン信号が入力されていない入力部が少なくとも１つ含まれているという意味である。
【０１２１】
２入力アンド回路１６３は、漏電入力部１６３Ｌおよび復電入力部１６３Ｒの２つの入力部を有している。これら２つの入力部１６３Ｌおよび１６３Ｒには、オン信号が入力され得る。２入力アンド回路１６３は、第３オン条件が成立している期間において、電圧供給検知信号を制御装置１８０に送信する。２入力アンド回路１６３は、第３オン条件が成立していない期間において、電圧供給検知信号を制御装置１８０に送信しない。第３オン条件は、２入力アンド回路１６３の２つの入力部１６３Ｌおよび１６３Ｒにオン信号が入力されているという条件である。第３オン条件が成立していないとは、２つの入力部１６３Ｌおよび１６３Ｒに、オン信号が入力されていない入力部が少なくとも１つ含まれているという意味である。
【０１２２】
本実施形態では、第１の３入力アンド回路１６１、第２の３入力アンド回路１６２および２入力アンド回路１６３は、ディスクリート回路である。ただし、これらのアンド回路１６１，１６２および１６３は、ＩＣ（Integrated Circuit）などにより構成されていてもよい。
【０１２３】
操作部１９０は、人が操作可能な操作部である。操作部１９０は、第１操作スイッチ１９１と、第２操作スイッチ１９２と、漏電テストスイッチ１９３と、を有している。第１操作スイッチ１９１、第２操作スイッチ１９２および漏電テストスイッチ１９３は、人が操作可能なスイッチである。
【０１２４】
操作部１９０は、第１オン操作と、第１オフ操作と、第２オン操作と、第２オフ操作と、テスト操作と、解除操作と、を受け付ける。
【０１２５】
第１オン操作は、第１の３入力アンド回路１６１の操作入力部１６１Ｍにオン信号が入力されている状態を得るための操作である。第１オフ操作は、第１の３入力アンド回路１６１の操作入力部１６１Ｍにオン信号が入力されていない状態を得るための操作である。第２オン操作は、第２の３入力アンド回路１６２の操作入力部１６２Ｍにオン信号が入力されている状態を得るための操作である。第２オフ操作は、第２の３入力アンド回路１６２の操作入力部１６２Ｍにオン信号が入力されていない状態を得るための操作である。
【０１２６】
操作部１９０が第１オン操作を受け付けると、その後操作部１９０が第１オフ操作を受け付けるまでの期間において、第１の３入力アンド回路１６１の操作入力部１６１Ｍにオン信号が入力される。具体的には、この期間において、操作部１９０は、第１の３入力アンド回路１６１の操作入力部１６１Ｍにオン信号を継続して送信する。
【０１２７】
操作部１９０が第１オフ操作を受け付けると、その後操作部１９０が第１オン操作を受け付けるまでの期間において、第１の３入力アンド回路１６１の操作入力部１６１Ｍにオン信号は入力されない。具体的には、この期間において、操作部１９０は、操作入力部１６１Ｍにオン信号を送信しない。
【０１２８】
操作部１９０が第２オン操作を受け付けると、その後操作部１９０が第２オフ操作を受け付けるまでの期間において、第２の３入力アンド回路１６２の操作入力部１６２Ｍにオン信号が入力される。具体的には、この期間において、操作部１９０は、第２の３入力アンド回路１６２の操作入力部１６２Ｍにオン信号を継続して送信する。
【０１２９】
操作部１９０が第２オフ操作を受け付けると、その後操作部１９０が第２オン操作を受け付けるまでの期間において、第２の３入力アンド回路１６２の操作入力部１６２Ｍにオン信号は入力されない。具体的には、この期間において、操作部１９０は、操作入力部１６２Ｍにオン信号を送信しない。
【０１３０】
図７の例では、第１操作スイッチ１９１が、第１オン操作および第１オフ操作を受け付ける。第１操作スイッチ１９１が、第１の３入力アンド回路１６１の操作入力部１６１Ｍにオン信号を送信する。第２操作スイッチ１９２が、第２オン操作および第２オフ操作を受け付ける。第２操作スイッチ１９２が、第２の３入力アンド回路１６２の操作入力部１６２Ｍにオン信号を送信する。
【０１３１】
本実施形態では、操作入力部１６１Ｍおよび１６２Ｍにオン信号が入力されている期間において、操作入力部１６１Ｍおよび１６２Ｍの電圧はハイレベル電圧である。つまり、操作入力部１６１Ｍおよび１６２Ｍに入力されるオン信号は、ハイレベル電圧の信号である。一方、操作入力部１６１Ｍおよび１６２Ｍにオン信号が入力されていない期間において、操作入力部１６１Ｍおよび１６２Ｍの電圧はローレベル電圧である。ハイレベル電圧は、ローレベル電圧よりも高い電圧である。
【０１３２】
テスト操作は、漏電検知回路５８に、漏電検知時と同じ動作を行わせるための操作である。操作部１９０がテスト操作を受け付け可能であることにより、燃料電池発電システム２００が漏電発生時に正しい動作をするか否かをテストすることが可能となる。具体的には、操作部１９０は、テスト操作を受け付けると、漏電検知回路５８にテスト信号を送信する。漏電検知回路５８は、テスト信号を受信すると、自身が漏電を検知したときと同じ動作を行う。
【０１３３】
漏電検知回路５８が漏電を検知した後に操作部１９０が解除操作を受け付けると、漏電検知回路５８の状態が、漏電検知回路５８が漏電を検知していない期間の状態に戻る。具体的には、操作部１９０は、解除操作を受け付けると、漏電検知回路５８に解除信号を送信する。漏電検知回路５８が解除信号を受信すると、漏電検知回路５８の状態は、漏電検知回路５８の状態が漏電を検知していない期間の状態に戻る。
【０１３４】
図７の例では、漏電テストスイッチ１９３が、テスト操作および解除操作を受け付ける。漏電テストスイッチ１９３が、テスト信号および解除信号を送信する。
【０１３５】
操作部１９０は、テスト操作および解除操作を受け付けない操作部であってもよい。つまり、漏電テストスイッチ１９３は省略可能である。操作部１９０は、テスト操作および解除操作の一方のみを受け付ける操作部であってもよい。具体的には、漏電テストスイッチ１９３は、テスト操作および解除操作の一方のみを受け付けるスイッチであってもよい。
【０１３６】
本実施形態では、操作部１９０は操作板を含み、その操作板上に第１操作スイッチ１９１、第２操作スイッチ１９２および漏電テストスイッチ１９３が設けられている。このことは、これらのスイッチ１９１、１９２および１９３を扱い易くする観点から有利である。
【０１３７】
制御装置１８０は、所定の第１異常の発生を認識する。制御装置１８０は、操作部１９０が受け付ける操作を認識する。具体的には、制御装置１８０は、第１操作スイッチ１９１が受け付ける操作を認識する。制御装置１８０は、第２操作スイッチ１９２が受け付ける操作を認識する。制御装置１８０は、漏電テストスイッチ１９３が受け付ける操作を認識する。
【０１３８】
本実施形態では、制御装置１８０は、マイクロコンピュータである。
【０１３９】
本実施形態では、電源回路５２から、漏電検知回路５８、第１の３入力アンド回路１６１および第２の３入力アンド回路１６２に電力が供給され得る。漏電検知回路５８、第１の３入力アンド回路１６１および第２の３入力アンド回路１６２は、この電力を用いて動作し得る。電源回路５２は、第１の３入力アンド回路１６１の異常入力部１６１Ｘに入力されるオン信号の生成にも寄与し得る。
【０１４０】
商用電源１５が停電すると、第１系統電源１１も停電し、電源回路５２による上記電力供給ができなくなる。しかし、停電時においては、燃料電池４１の発電電力が、漏電検知回路５８、第１の３入力アンド回路１６１および第２の３入力アンド回路１６２に供給され得る。漏電検知回路５８、第１の３入力アンド回路１６１および第２の３入力アンド回路１６２は、この電力を用いて動作し得る。この発電電力は、第１の３入力アンド回路１６１の異常入力部１６１Ｘに入力されるオン信号の生成にも寄与し得る。
【０１４１】
本実施形態では、電源回路５２からプルアップ抵抗１７１を介して第１の３入力アンド回路１６１の異常入力部１６１Ｘに電圧が供給されることによって、第１の３入力アンド回路１６１の異常入力部１６１Ｘに入力される信号がオン信号である状態が実現され得る。燃料電池発電システム２００の起動直後などには、制御装置１８０が起動していないことがある。しかし、本実施形態によれば、制御装置１８０が起動していなくても、第１の３入力アンド回路１６１の異常入力部１６１Ｘに入力される信号がオン信号である状態が実現される。これにより、制御装置１８０が起動していないときであっても、第１遮断リレー部３１をオン状態にでき、第１遮断リレー部３１を介して燃料電池ユニット１５０と第１系統電源１１との間を電力が流れることができる。例えば、第１の３入力アンド回路１６１の異常入力部１６１Ｘに入力される信号がオン信号であれば、第１オン操作を行うことにより、第１遮断リレー部３１をオン状態にできる。
【０１４２】
図７では、図面の簡略化の観点から、電源回路５２を、漏電検知回路５８、第１の３入力アンド回路１６１および第２の３入力アンド回路１６２に接続する線路が描かれていない。しかし、このことは、電源回路５２からこれらへの電力供給がワイヤレス給電に限られることを表しているわけではない。事実、本実施形態では、電源回路５２からこれらへの電力供給は、有線接続を介して行われている。異常入力部１６１Ｘにオン信号を入力するための電源回路５２による電力供給についても同様である。電力供給を燃料電池４１によって行う場合についても同様である。
【０１４３】
（漏電検知時の挙動）
燃料電池発電システム２００が漏電を検知すると、第１の３入力アンド回路１６１の漏電入力部１６１Ｌ、第２の３入力アンド回路１６２の漏電入力部１６２Ｌおよび２入力アンド回路１６３の漏電入力部１６３Ｌへのオン信号の入力が停止される。具体的には、燃料電池発電システム２００が漏電を検知すると、漏電入力部１６１Ｌ，１６２Ｌおよび１６３Ｌの電圧が、ハイレベル電圧からローレベル電圧に切り替わる。漏電入力部１６１Ｌ，１６２Ｌおよび１６３Ｌのハイレベル電圧およびローレベル電圧については、後述する。
【０１４４】
本実施形態では、漏電検知回路５８は、漏電を検知すると、第１の３入力アンド回路１６１の漏電入力部１６１Ｌ、第２の３入力アンド回路１６２の漏電入力部１６２Ｌおよび２入力アンド回路１６３の漏電入力部１６３Ｌへのオン信号の送信を停止する。具体的には、漏電検知回路５８は、漏電を検知すると、漏電入力部１６１Ｌ，１６２Ｌおよび１６３Ｌの電圧を、ハイレベル電圧からローレベル電圧に切り替える。漏電検知回路５８は、テスト信号を受信したときにも、これらへのオン信号の送信を停止する。具体的には、漏電検知回路５８は、テスト信号を受信したときにも、漏電入力部１６１Ｌ，１６２Ｌおよび１６３Ｌの電圧を、ハイレベル電圧からローレベル電圧に切り替える。
【０１４５】
本実施形態では、漏電入力部１６１Ｌ，１６２Ｌおよび１６３Ｌへのオン信号の送信は、漏電検知回路５８の漏電信号出力部５８Ｌが担う。
【０１４６】
本実施形態では、漏電入力部１６１Ｌ，１６２Ｌおよび１６３Ｌにオン信号が入力されている期間において、漏電入力部１６１Ｌ，１６２Ｌおよび１６３Ｌの電圧はハイレベル電圧である。つまり、漏電入力部１６１Ｌ，１６２Ｌおよび１６３Ｌに入力されるオン信号は、ハイレベル電圧の信号である。一方、漏電入力部１６１Ｌ，１６２Ｌおよび１６３Ｌにオン信号が入力されていない期間において、漏電入力部１６１Ｌ，１６２Ｌおよび１６３Ｌの電圧はローレベル電圧である。ハイレベル電圧は、ローレベル電圧よりも高い電圧である。
【０１４７】
本実施形態では、第３遮断リレー部３３にも、漏電入力部１６１Ｌ，１６２Ｌおよび１６３Ｌに入力される信号と同じ信号が入力される。具体的には、漏電検知回路５８は、漏電入力部１６１Ｌ，１６２Ｌおよび１６３Ｌに送信する信号と同じ信号を第３遮断リレー部３３に送信する。より具体的には、第３遮断リレー部３３の受信部の電圧は、漏電入力部１６１Ｌ，１６２Ｌおよび１６３Ｌと同じである。第３遮断リレー部３３は、自身へのオン信号の入力が停止されたタイミングで、オン状態からオフ状態に切り替わる。具体的には、第３遮断リレー部３３は、自身の受信部の電圧がハイレベル電圧からローレベル電圧に切り替わったタイミングで、オン状態からオフ状態に切り替わる。
【０１４８】
なお、本実施形態では、第３遮断リレー部３３は、操作部１９０が解除操作を受け付けると、オフ状態からオン状態に切り替わる。また、本実施形態の燃料電池発電システム２００は、制御電源４７の起動時に第３遮断リレー部３３がオフ状態からオン状態に切り替わるように構成されている。
【０１４９】
（異常発生時の挙動）
燃料電池発電システム２００が所定の第１異常を検知すると、制御装置１８０によって、第１の３入力アンド回路１６１の異常入力部１６１Ｘおよび第２の３入力アンド回路１６２の異常入力部１６２Ｘへのオン信号の入力が停止される。具体的には、燃料電池発電システム２００が所定の第１異常を検知すると、制御装置１８０によって、異常入力部１６１Ｘおよび１６２Ｘの電圧が、ハイレベル電圧からローレベル電圧に切り替わる。異常入力部１６１Ｘおよび１６２Ｘのハイレベル電圧およびローレベル電圧については、後述する。
【０１５０】
本実施形態では、第１異常が検知されている期間において、制御装置１８０は、異常入力部１６１Ｘおよび１６２Ｘにオン信号が入力されないように動作する。
【０１５１】
具体的には、本実施形態では、先に説明したように、電源回路５２からプルアップ抵抗１７１を介して第１の３入力アンド回路１６１の異常入力部１６１Ｘに電圧が供給されることによって、第１の３入力アンド回路１６１の異常入力部１６１Ｘに入力される信号がオン信号である状態が実現され得る。しかし、第１異常が検知されると、制御装置１８０は、オフ信号を出力する。このオフ信号は、電源回路５２由来の異常入力部１６１Ｘの電圧を打ち消す。具体的には、オフ信号は、異常入力部１６１Ｘの電圧を、ローレベル電圧に固定する。これにより、異常入力部１６１Ｘにオン信号が入力されている状態が解除される。このようにして、制御装置１８０は、第１の３入力アンド回路１６１の異常入力部１６１Ｘへのオン信号の入力を停止する。第１異常が検知されている期間において、制御装置１８０は、オフ信号を継続して出力する。これにより、電源回路５２由来の異常入力部１６１Ｘの電圧が継続して打ち消され（具体的には異常入力部１６１Ｘの電圧がローレベル電圧に固定され）、異常入力部１６１Ｘにオン信号が入力されない状態が継続される。一方、制御装置１８０は、オフ信号を出力しないことにより、電源回路５２由来の異常入力部１６１Ｘの電圧が継続して供給された状態を維持する。これにより、異常入力部１６１Ｘにオン信号が入力された状態が維持される。本実施形態では、オフ信号の出力は、制御装置１８０の第１オフ信号出力部１８１が担う。
【０１５２】
本実施形態では、上記オフ信号は、電源回路５２由来の異常入力部１６１Ｘの電気信号とは論理が反転した電気信号である。この電気信号の振幅は、電源回路５２由来の異常入力部１６１Ｘの電気信号の振幅と同じにすることができる。
【０１５３】
また、制御装置１８０は、第２の３入力アンド回路１６２の異常入力部１６２Ｘにオン信号を継続して送信することができる。第１異常が検知されると、制御装置１８０は、異常入力部１６２Ｘへのオン信号の送信を停止する。具体的には、第１異常が検知されると、制御装置１８０は、異常入力部１６２Ｘの電圧を、ハイレベル電圧からローレベル電圧に切り替える。本実施形態では、異常入力部１６２Ｘへのオン信号の送信は、制御装置１８０の第２オフ信号出力部１８２が担う。
【０１５４】
本実施形態では、異常入力部１６１Ｘおよび１６２Ｘにオン信号が入力されている期間において、異常入力部１６１Ｘおよび１６２Ｘの電圧はハイレベル電圧である。つまり、異常入力部１６１Ｘおよび１６２Ｘに入力されるオン信号は、ハイレベル電圧の信号である。一方、異常入力部１６１Ｘおよび１６２Ｘにオン信号が入力されていない期間において、異常入力部１６１Ｘおよび１６２Ｘの電圧はローレベル電圧である。ハイレベル電圧は、ローレベル電圧よりも高い電圧である。
【０１５５】
制御装置１８０は、所定の第１異常のみならず所定の第２異常の発生を認識し、第２異常発生時に第１異常発生時と同様の動作を行うように構成されていてもよい。一般化すると、制御装置１８０は、第１異常を含む複数の異常を認識し、該複数の異常の少なくとも１つの発生時に第１異常発生時と同様の動作を行うように構成されていてもよい。
【０１５６】
第１異常は、燃料電池発電システム２００における過電流、または、商用電源１５の電圧の異常であり得る。電圧の異常は、電圧の周波数の異常、または、電圧の振幅の異常であり得る。電圧の周波数の異常は、例えば、電圧の周波数が下限閾値を下回っていること、または、電圧の周波数が上限閾値を上回っていることを指す。電圧の振幅の異常は、例えば、電圧の周波数が下限閾値を下回っていること、または、電圧の周波数が上限閾値を上回っていることを指す。第２異常についても同様である。上記複数の複数の異常についても同様である。
【０１５７】
燃料電池発電システム２００における過電流は、例えば、過電流継電器を燃料電池発電システム２００に設けることによって検知できる。商用電源１５の電圧の異常は、例えば、復電検知回路７１によって検知できる。
【０１５８】
（停電発生時の挙動）
本実施形態では、燃料電池発電システム２００は、商用電源１５が停電したことを検知できる。具体的には、燃料電池発電システム２００は、第２系統電源１２から第２接続経路１４２への電圧供給がなくなったことを検知できる。この検知がなされると、制御装置１８０によって、第２の３入力アンド回路１６２の異常入力部１６２Ｘへのオン信号の入力が停止される。具体的には、この検知がなされると、制御装置１８０によって、異常入力部１６２Ｘの電圧が、ハイレベル電圧からローレベル電圧に切り替わる。これにより、第２遮断リレー部３２がオン状態からオフ状態に切り替わる。
【０１５９】
具体的には、復電検知回路７１は、第２系統電源１２から第２接続経路１４２への電圧供給がなくなったことを検知できる。復電検知回路７１は、この検知を行うと、２入力アンド回路１６３の復電入力部１６３Ｒへのオン信号の送信を停止する。具体的には、復電検知回路７１は、この検知を行うと、復電入力部１６３Ｒの電圧を、ローレベル電圧に固定する。復電入力部１６３Ｒの電圧がローレベル電圧に固定されると、２入力アンド回路１６３は、制御装置１８０への電圧供給検知信号の送信を停止する。制御装置１８０は、電圧供給検知信号を受信していないことにより、第２系統電源１２が停電したと判断できる。制御装置１８０は、この判断を行うと、第２の３入力アンド回路１６２の異常入力部１６２Ｘへのオン信号の入力が停止されるように動作する。具体的には、制御装置１８０は、この判断を行うと、異常入力部１６２Ｘへのオン信号の送信を停止する。より具体的には、制御装置１８０は、この判断を行うと、異常入力部１６２Ｘの電圧を、ローレベル電圧に固定する。これにより、第２遮断リレー部３２がオン状態からオフ状態に切り替わる。
【０１６０】
（自立運転開始時の挙動）
本実施形態の燃料電池発電システム２００は、停電発生後に自立運転を開始するように構成されている。具体的には、停電の発生に伴って第２遮断リレー部３２が遮断された後に、第１遮断リレー部３１が遮断される。次に、第２切替リレー部３９が、燃料電池４１が第３遮断リレー部３３と電気的に接続されるように、切り替えられる。こうして、図４に示す接続状態が得られる。その後、燃料電池４１からバックアップボイラ２７およびコンセント２６への電力供給が開始される。第１遮断リレー部３１の遮断のさせ方は、第１異常発生時の第１遮断リレー部３１の遮断のさせ方と同様である。具体的には、第１異常発生時と同様に、制御装置１８０が、第１の３入力アンド回路１６１の異常入力部１６１Ｘにオン信号が入力されている状態を解除する。
【０１６１】
（第２系統電源１２から第２接続経路１４２への電圧供給時の挙動）
燃料電池発電システム２００が第２系統電源１２から第２接続経路１４２への電圧供給を検知すると、２入力アンド回路１６３の復電入力部１６３Ｒにオン信号が入力される。
【０１６２】
本実施形態では、復電検知回路７１は、第２系統電源１２から第２経路９２への電圧供給を検知すると、２入力アンド回路１６３の復電入力部１６３Ｒにオン信号を送信する。
【０１６３】
具体的には、復電検知回路７１は、自身が第２系統電源１２から第２経路９２への電圧供給を検知している期間において、復電入力部１６３Ｒにオン信号を継続して送信する。一方、復電検知回路７１は、自身が上記電圧供給を検知していない期間において、復電入力部１６３Ｒにオン信号を送信しない。
【０１６４】
本実施形態では、復電入力部１６３Ｒにオン信号が入力されている期間において、復電入力部１６３Ｒの電圧は、繰り返しパルス電圧である。つまり、復電入力部１６３Ｒに入力されるオン信号は、繰り返しパルス電圧の信号である。一方、復電入力部１６３Ｒにオン信号が入力されていない期間において、復電入力部１６３Ｒの電圧は、ローレベル電圧である。繰り返しパルス電圧は、繰り返しパルス波形を呈する電圧である。繰り返しパルス波形は、電圧がローレベルである期間と電圧がハイレベル電圧である期間が交互に現れる波形である。ハイレベル電圧は、ローレベル電圧よりも高い電圧である。
【０１６５】
（アンド回路１６１，１６２および１６３から出力される信号）
先に説明したとおり、本実施形態では、漏電入力部１６１Ｌ，１６２Ｌおよび１６３Ｌと、操作入力部１６１Ｍおよび１６２Ｍと、異常入力部１６１Ｘおよび１６２Ｘと、復電入力部１６３Ｒの電圧は、ハイレベル電圧またはローレベル電圧であり得る。
【０１６６】
漏電入力部１６１Ｌ、操作入力部１６１Ｍおよび異常入力部１６１Ｘの３つの入力部にハイレベル電圧が供給されている期間において、第１の３入力アンド回路１６１の出力部の電圧は、ハイレベル電圧である。出力部のハイレベル電圧が、第１遮断リレー部３１に供給される。こうして第１遮断リレー部３１に供給されるハイレベル電圧が、第１遮断リレー部３１をオン状態にするための信号として機能する。一方、３つの入力部１６１Ｌ，１６１Ｘおよび１６１Ｍの少なくとも１つの電圧がローレベル電圧である期間において、第１の３入力アンド回路１６１の出力部の電圧は、ローレベル電圧である。このローレベル電圧は、第１遮断リレー部３１をオン状態にできない。
【０１６７】
漏電入力部１６２Ｌ、操作入力部１６２Ｍおよび異常入力部１６２Ｘの３つの入力部にハイレベル電圧が供給されている期間において、第２の３入力アンド回路１６２の出力部の電圧は、ハイレベル電圧である。出力部のハイレベル電圧が、第２遮断リレー部３２に供給される。こうして第２遮断リレー部３２に供給されるハイレベル電圧が、第２遮断リレー部３２をオン状態にするための信号として機能する。一方、３つの入力部１６２Ｌ，１６２Ｘおよび１６２Ｍの少なくとも１つの電圧がローレベル電圧である期間において、第２の３入力アンド回路１６２の出力部の電圧は、ローレベル電圧である。このローレベル電圧は、第２遮断リレー部３２をオン状態にできない。
【０１６８】
漏電入力部１６３Ｌにハイレベル電圧が供給されかつ復電入力部１６３Ｒに繰り返しパルス電圧が供給されている期間において、２入力アンド回路１６３の出力部の電圧は、繰り返しパルス電圧である。出力部の繰り返しパルス電圧が、制御装置１８０に供給される。つまり、電圧供給検知信号は、繰り返しパルス電圧の信号である。一方、漏電入力部１６３Ｌおよび／または復電入力部１６３Ｒの電圧がローレベル電圧である期間において、２入力アンド回路１６３の出力部の電圧は、ローレベル電圧である。
【０１６９】
（遮断リレー部３１および３２の機能）
上述の説明から理解されるように、本実施形態によれば、漏電発生時と、過電流などの所定の異常発生時と、人による外部操作時のいずれにおいても、第１遮断リレー部３１および第２遮断リレー部３２を遮断させることができる。このように、本実施形態によれば、多機能化された遮断リレー部３１および３２が実現される。具体的には、漏電検知回路５８の寄与により、第１遮断リレー部３１および第２遮断リレー部３２を遮断させることができる。制御装置１８０の寄与により、第１異常発生時に、第１遮断リレー部３１および第２遮断リレー部３２を遮断させることができる。操作部１９０の寄与により、人による外部操作時に、第１遮断リレー部３１および第２遮断リレー部３２を遮断させることができる。
【０１７０】
（燃料電池ユニット１５０からの電力の出力）
第１出力条件、第２出力条件および第３出力条件の３つの出力条件が成立していることが、制御装置１８０が燃料電池ユニット１５０から第２接続経路１４２への電力供給を許可するための必要条件である。つまり、少なくともこれら３つの出力条件が成立している期間において、制御装置１８０は、燃料電池ユニット１５０から第２接続経路１４２への電力供給を許可する。一方、これら３つの出力条件のうちの１つでも成立していない期間において、制御装置１８０は、燃料電池ユニット１５０から第２接続経路１４２への電力供給を禁止する。第１出力条件は、第２の３入力アンド回路１６２の操作入力部１６２Ｍにオン信号が入力されているという条件である。第２出力条件は、燃料電池発電システム２００が第１異常を検知していないという条件である。第３出力条件は、制御装置１８０が電圧供給検知信号を受信しているという条件である。
【０１７１】
仮に、第３出力条件が、燃料電池発電システム２００が第２系統電源１２から第２接続経路１４２への電圧供給を検知しているという条件であったとする。その場合、第１出力条件、第２出力条件および第３出力条件が成立しているときであっても、漏電により第２遮断リレー部３２がオフ状態にあれば、第２系統電源１２から燃料電池ユニット１５０への電圧供給はなされない。つまり、その場合には、第２系統電源１２から燃料電池ユニット１５０に電圧が供給されていないにも関わらず、燃料電池ユニット１５０の発電電力が第２接続経路１４２に出力されるおそれがある。これに対し、本実施形態では、第３出力条件は、制御装置１８０が電圧供給検知信号を受信しているという条件である。第３出力条件に第１および第２出力条件を組み合わせることは、第２系統電源１２から第２接続経路１４２への電圧供給がなされており、かつ、第２遮断リレー部３２がオン状態にあるときに、燃料電池ユニット１５０の発電電力を第２接続経路１４２に出力する観点から有利である。本実施形態は、第２系統電源１２から燃料電池ユニット１５０に電圧が供給されているときに燃料電池ユニット１５０の発電電力の第２接続経路１４２への供給を開始するのに適している。このようなときに発電電力の供給を開始できることは、第２系統電源１２の電圧という基準が存在する状態で発電電力の供給を開始できることを意味する。これにより、燃料電池ユニット１５０がこの基準となる電圧と同相の電流を出力することが可能となり、燃料電池４１が系統連系機器として適切に動作することが可能となる。また、系統連系規定では停電時に解列することが規定されており、その意味でも、燃料電池ユニット１５０に電圧が供給されているときに燃料電池ユニット１５０の発電電力の第２接続経路１４２への供給を開始することは適切である。
【０１７２】
本実施形態では、制御装置１８０は、操作部１９０が受け付ける操作を認識できる。このため、制御装置１８０は、第１出力条件、すなわち、第２の３入力アンド回路１６２の操作入力部１６２Ｍにオン信号が入力されているという条件が成立しているか否かを把握できる。
【０１７３】
燃料電池ユニット１５０から第２接続経路１４２への電力供給の許可および禁止は、ＤＣＡＣインバータ４３を用いて行うことができる。本実施形態では、ＤＣＡＣインバータ４３は、燃料電池ユニット１５０から第２接続経路１４２に電力を供給する場合、燃料電池ユニット１５０で生成された直流電力を交流電力に変換する電力変換を行う。第１出力条件、第２出力条件および第３出力条件の３つの出力条件が成立していることが、制御装置１８０がＤＣＡＣインバータ４３に上記電力変換を行わせるための必要条件である。つまり、少なくともこれら３つの出力条件が成立している期間において、制御装置１８０は、ＤＣＡＣインバータ４３に、上記電力変換を行わせる。一方、これら３つの出力条件のうちの１つでも成立していない期間において、制御装置１８０は、ＤＣＡＣインバータ４３に、上記電力変換を行わせない。このようにすれば、制御装置１８０は、ＤＣＡＣインバータ４３の電力変換を許可または禁止することによって、ＤＣＡＣインバータ４３からの電力の出力を許可または禁止できる。このため、燃料電池ユニット１５０から第２接続経路１４２への電力供給の許可を適切に行うことができる。
【０１７４】
上記３つの出力条件が成立している期間において、燃料電池４１が発電を行っている場合に、その発電電力が燃料電池ユニット１５０から第２接続経路１４２に出力される形態を採用することができる。その形態では、具体的には、上記３つの出力条件が成立している期間において、燃料電池４１が発電を行っている場合には、その直流の発電電力は、ＤＣＡＣインバータ４３によって交流電力に電力変換され、その後、第２接続経路１４２に出力される。
【０１７５】
先に説明したように、制御装置１８０は、第１異常を含む複数の異常を認識し、該複数の異常の少なくとも１つの発生時に第１異常発生時と同様の動作を行うように構成されていてもよい。その場合には、第１〜第３条件に加え、燃料電池発電システム２００が上記複数の異常における第１異常とは別の異常も検知していないという条件が成立していることが、上記必要条件である。もちろん、第１〜第３条件に加え他の条件が成立していることが上記必要条件であるという態様も採用され得る。具体的に、本実施形態では、当該他の条件は、燃料電池発電システム２００が商用電源１５が停電したことを検知していないという条件である。
【０１７６】
（燃料電池発電システム２００の起動モード）
燃料電池発電システム２００が採り得る運転モードは、起動モードを有する。以下、燃料電池発電システム２００の起動モードについて説明する。以下の例では、起動モード開始前には、遮断リレー部３１，３２および３３はオフ状態にある。
【０１７７】
起動モードにおいては、以下のようにして、第２の３入力アンド回路１６２の異常入力部１６２に入力される信号がオン信号である状態に至る。
【０１７８】
電源回路５２からプルアップ抵抗１７１を介して第１の３入力アンド回路１６１の異常入力部１６１Ｘに電圧が供給されることによって、第１の３入力アンド回路１６１の異常入力部１６１Ｘに入力される信号がオン信号に維持される。第１の３入力アンド回路１６１の異常入力部１６１Ｘに入力される信号がオン信号に維持された状態で操作部１９０が第１オン操作を受け付けると、第１遮断リレー部３１がオフ状態からオン状態に切り替わる。第１遮断リレー部３１がオフ状態からオン状態に切り替わることによって、第１系統電源１１から第１遮断リレー部３１を介して燃料電池ユニット１５０の制御電源４７に電力が供給される。制御電源４７に電力が供給されることによって、制御電源４７が起動する。制御電源４７が起動した後に、制御電源４７から制御装置１８０に電力が供給される。制御電源４７から制御装置１８０に電力が供給されることによって、制御装置１８０が起動する。制御装置１８０が起動した後に、制御装置１８０は、第２の３入力アンド回路１６２の異常入力部１６２Ｘに入力される信号をオン信号に維持する。
【０１７９】
上記起動モードによれば、制御装置１８０を適切に起動させることができる。また、この起動後に制御装置１８０が第２の３入力アンド回路１６２の異常入力部１６２Ｘに入力される信号をオン信号に維持することができる。この維持がなされた状態で操作部１９０に対して第２オン操作がなされることにより、第２遮断リレー部１８２をオフ状態からオン状態に切り替えることができる。これにより、第２系統電源１２から第２遮断リレー部１８２を介して燃料電池ユニット１５０に電圧を供給することが可能となる。
【０１８０】
なお、本実施形態の起動モードでは、制御電源４７の起動時に、第３遮断リレー部３３がオフ状態からオン状態に切り替わる。
【０１８１】
（遮断リレー部３１，３２および３３の切り替わりの第１具体例）
以下、遮断リレー部３１，３２および３３の切り替わりの第１具体例を説明する。
【０１８２】
第１具体例では、初期状態において、遮断リレー部３１，３２および３３がオフ状態にある。
【０１８３】
初期状態にあるときに、操作部１９０が第１オン操作を受け付けると、第１遮断リレー部３１がオフ状態からオン状態に切り替わる。また、第１遮断リレー部３１がオン状態に切り替わることにより、燃料電池ユニット１５０の制御電源４７に電力が供給され、制御電源４７が起動し、制御電源４７の起動時に第３遮断リレー部３３がオン状態に切り替わる。これにより、状態Ａ１が得られる。
【０１８４】
状態Ａ１にあるときに、操作部１９０が第２オン操作を受け付けると、第２遮断リレー部３２がオフ状態からオン状態に切り替わる。これにより、状態Ｂ１が得られる。
【０１８５】
状態Ｂ１にあるときに、漏電検知回路５８が漏電を検知すると、第１遮断リレー部３１、第２遮断リレー部３２および第３遮断リレー部３３がオン状態からオフ状態に切り替わる。これにより、状態Ｃ１が得られる。
【０１８６】
状態Ｃ１にあるときに、操作部１９０を解除操作を受け付けると、第１遮断リレー部３１、第２遮断リレー部３２および第３遮断リレー部３３がオフ状態からオン状態に切り替わる。これにより、状態Ｄ１が得られる。
【０１８７】
状態Ｄ１にあるときに、操作部１９０が第２オフ操作を受け付けると、第２遮断リレー部３２がオン状態からオフ状態に切り替わる。これにより、状態Ｅ１が得られる。
【０１８８】
状態Ｅ１にあるときに、操作部１９０が第１オフ操作を受け付けると、第１遮断リレー部３１がオン状態からオフ状態に切り替わる。これにより、状態Ｆ１が得られる。
【０１８９】
初期状態〜状態Ｆ１に順次切り替わる様子を、表１にまとめる。表１の「ＯＮ」はオン状態に対応し、「ＯＦＦ」はオフ状態に対応する。
【０１９０】
【表１】
2019145374.tif 000003
【０１９１】
（遮断リレー部３１，３２および３３の切り替わりの第２具体例）
以下、遮断リレー部３１，３２および３３の切り替わりの第２具体例を説明する。
【０１９２】
第２具体例では、初期状態において、第１遮断リレー部３１および第２遮断リレー部３２がオフ状態にあり、第３遮断リレー部３３がオン状態にあり、図４に示す自立運転が行われている。
【０１９３】
初期状態にあるときに、漏電検知回路５８が漏電を検知すると、第３遮断リレー部３３がオン状態からオフ状態に切り替わる。これにより、状態Ａ２が得られる。
【０１９４】
状態Ａ２にあるときに、操作部１９０を解除操作を受け付けると、第３遮断リレー部３３がオフ状態からオン状態に切り替わる。これにより、状態Ｂ２が得られる。
【０１９５】
初期状態〜状態Ｂ２に順次切り替わる様子を、表２にまとめる。表２の「ＯＮ」はオン状態に対応し、「ＯＦＦ」はオフ状態に対応する。
【０１９６】
【表２】
2019145374.tif 000004
【産業上の利用可能性】
【０１９７】
本開示に係る技術によれば、漏電発生時に第１および第２遮断リレー部を遮断させるという機能と他の燃料電池発電システム用の機能とを共存させることができる。本開示に係る燃料電池発電システムは、コスト的に有利である。
【符号の説明】
【０１９８】
１１，１２，１５  電源
１６Ｕ，１６Ｏ，１６Ｗ  線路
１７  分電盤
１９  補助電源装置
２１ａ  イグナイタ
２１ｂ，２５  ヒータ
２２  ＡＣＤＣコンバータ
２６  コンセント
２７  バックアップボイラ
３１，３２，３３，３４，３８，３９  リレー部
４１  燃料電池
４２  ＤＣＤＣコンバータ
４３  ＤＣＡＣインバータ
４４  補機
４５  改質器
４６  燃焼器
４７  制御電源
５１  漏電検知素子
５１ｐ  漏電検知位置
５２  電源回路
５２ａ  １次側部分
５２ｂ  ２次側部分
５３  絶縁トランス
５３ａ  １次側巻線
５３ｂ  ２次側巻線
５４  整流回路
５５  コンデンサ
５５ｍ，５５ｎ  端
５６  ダイオード
５６ａ  アノード
５６ｃ  カソード
５８  漏電検知回路
５８Ｌ  漏電信号出力部
６１，６２，６３，６４  接続部
７１  復電検知回路
８０，８１，８２  基板
９１，９２，９３，１４１，１４２  経路
１００  電力供給回路
１５０  燃料電池ユニット
１６１，１６２，１６３  アンド回路
１６１Ｌ，１６２Ｌ，１６３Ｌ  漏電入力部
１６１Ｍ，１６２Ｍ  操作入力部
１６１Ｘ，１６２Ｘ  異常入力部
１６３Ｒ  復電入力部
１７１  プルアップ抵抗
１８０  制御装置
１８１，１８２  オフ信号出力部
１９０  操作部
１９１，１９２，１９３  スイッチ
１９９  切替装置
２００  燃料電池発電システム
【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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