(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
系統に接続され、燃料電池と、前記燃料電池を制御する電力変換機器と、前記電力変換機器と前記系統との間に設けられ、前記系統の主幹に流れる一次電流に応じた二次電流を取得する電流センサと、内部負荷とを備える燃料電池装置であって、
前記内部負荷が停止状態の場合の前記二次電流に対応する第１測定値を取得し、
前記内部負荷が稼働状態の場合の前記二次電流に対応する第２測定値を取得し、
前記第１測定値と前記第２測定値との差分を第３測定値として算出し、
前記第３測定値と、前記内部負荷が稼働状態の場合に前記内部負荷に流れる電流とに基づいて、前記二次電流を前記一次電流に換算する制御部を備え、
前記内部負荷が稼働状態の場合に前記内部負荷に流れる電流が既知である、燃料電池装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記内部負荷に流れる電流に応じて判定範囲を設定し、
前記第３測定値が前記判定範囲内である場合に、前記二次電流を前記一次電流に換算する電流換算係数を決定し、
前記第３測定値が前記判定範囲外である場合に、前記電流換算係数を決定できないことを示す情報を出力する、請求項１に記載の燃料電池装置。
【請求項３】
前記内部負荷は前記燃料電池装置の補機である、請求項１又は２に記載の燃料電池装置。
【請求項４】
前記制御部は、
自動又は手動により設定された仮電流換算係数を用いて、前記第１測定値及び前記第２測定値をそれぞれ第１仮電流値及び第２仮電流値に換算し、
前記第１仮電流値と前記第２仮電流値との差分に基づいて、前記仮電流換算係数を変更する、請求項１乃至３いずれか一項に記載の燃料電池装置。
【請求項５】
前記制御部は、
自動又は手動により設定された仮電流換算係数を用いて、前記第１測定値及び前記第２測定値をそれぞれ第１仮電流値及び第２仮電流値に換算し、
前記第１仮電流値と前記第２仮電流値との差分に基づいて、前記二次電流を前記一次電流に換算する電流換算係数を決定する、又は、前記電流換算係数を決定できないことを示す情報を出力する、請求項１乃至３いずれか一項に記載の燃料電池装置。
【請求項６】
前記制御部は、
前記第３測定値と、前記内部負荷が稼働状態の場合に前記内部負荷に流れる電流とに基づいて決定された、前記二次電流を前記一次電流に換算する電流換算係数を出力し、前記電流換算係数が正しいか否かの確認入力を受け付ける、請求項１乃至３いずれか一項に記載の燃料電池装置。
【請求項７】
前記制御部は、
前記第１測定値を取得する処理と前記第２測定値を取得する処理と前記第３測定値を算出する処理とを少なくとも２回繰り返して少なくとも２つの第３測定値を算出し、
前記少なくとも２つの第３測定値に基づいて、前記二次電流を前記一次電流に換算する電流換算係数を決定する、請求項１乃至６いずれか一項に記載の燃料電池装置。
【請求項８】
系統に接続され、燃料電池と、前記燃料電池を制御する電力変換機器と、前記電力変換機器と前記系統との間に設けられ、前記系統の主幹に流れる一次電流に応じた二次電流を取得する電流センサと、内部負荷とを備える燃料電池装置の制御方法であって、
前記内部負荷が停止状態の場合の前記二次電流に対応する第１測定値を取得するステップと、
前記内部負荷が稼働状態の場合の前記二次電流に対応する第２測定値を取得するステップと、
前記第１測定値と前記第２測定値との差分を第３測定値として算出するステップと、
前記第３測定値と、前記内部負荷が稼働状態の場合に前記内部負荷に流れる電流とに基づいて、前記二次電流を前記一次電流に換算するステップと
を含み、
前記内部負荷が稼働状態の場合に前記内部負荷に流れる電流が既知である、燃料電池装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池装置及び燃料電池装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、需要家施設に燃料電池装置を設置する際、主幹に取り付ける主幹ＣＴ（変流器、電流センサともいう）は、燃料電池装置に対応する単一種類のものである。しかし近年、燃料電池装置の容量の多様化に伴い、標準のＣＴだけでなく、標準とは異なる定格電流を有するＣＴを使用することが望まれている。そのため、複数種類のＣＴを置き換えて取り付けられるようにするという、従来なかった要望が高まっている。このような要望にこたえる構成は知られていないが、それぞれ測定可能な電流の大きさが異なる複数のＣＴを同時に用いる構成の例はある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−５０３８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、異なる種類のＣＴを同時に用いる構成では、複数のＣＴを設置する必要があり、設置コストが増大する。したがって、やはり、必要とされる種類のＣＴに置き換えることが望ましい。
【０００５】
ここでＣＴを置き換える場合、ＣＴからの出力を電流測定値に換算する装置又はソフトウェアにはＣＴに応じた電流換算係数が正しく設定される必要がある。しかし、主幹に取り付けるＣＴの電流換算係数が複数種類ある場合、取り付けたＣＴの電流換算係数と、装置又はソフトウェアに設定された電流換算係数とが食い違うことが起こりうる。その場合、誤った電流測定値に換算されてしまう。
【０００６】
そこで本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、取り付けた電流センサの二次電流から正しい電流測定値に換算できる、一次電流燃料電池装置及び燃料電池装置の制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明の一実施形態に係る燃料電池装置は、
系統に接続され、燃料電池と、前記燃料電池を制御する電力変換機器と、前記電力変換機器と前記系統との間に設けられ、前記系統の主幹に流れる一次電流に応じた二次電流を取得する電流センサと、内部負荷とを備える燃料電池装置であって、
前記内部負荷が停止状態の場合の前記二次電流に対応する第１測定値を取得し、
前記内部負荷が稼働状態の場合の前記二次電流に対応する第２測定値を取得し、
前記第１測定値と前記第２測定値との差分を第３測定値として算出し、
前記第３測定値と、前記内部負荷が稼働状態の場合に前記内部負荷に流れる電流とに基づいて、前記二次電流を前記一次電流に換算する制御部を備え、
前記内部負荷が稼働状態の場合に前記内部負荷に流れる電流が既知である。
【０００８】
上記課題を解決するために本発明の一実施形態に係る燃料電池装置の制御方法は、
系統に接続され、燃料電池と、前記燃料電池を制御する電力変換機器と、前記電力変換機器と前記系統との間に設けられ、前記系統の主幹に流れる一次電流に応じた二次電流を取得する電流センサと、内部負荷とを備える燃料電池装置の制御方法であって、
前記内部負荷が停止状態の場合の前記二次電流に対応する第１測定値を取得するステップと、
前記内部負荷が稼働状態の場合の前記二次電流に対応する第２測定値を取得するステップと、
前記第１測定値と前記第２測定値との差分を第３測定値として算出するステップと、
前記第３測定値と、前記内部負荷が稼働状態の場合に前記内部負荷に流れる電流とに基づいて、前記二次電流を前記一次電流に換算するステップと
を含み、
前記内部負荷が稼働状態の場合に前記内部負荷に流れる電流が既知である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の燃料電池装置及び燃料電池装置の制御方法によれば、取り付けた電流センサの電流換算係数を正しく設定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一実施形態に係る電力供給システムの概要図である。
【図２】電流センサの二次電流を変換して電力線に流れる電流を取得する回路の一例を示すブロック図である。
【図３】電流センサの一次電流と電流センサの電圧値との関係を示すグラフである。（ａ）ＣＴ比Ｎの電流センサ（ｂ）ＣＴ比２Ｎの電流センサ
【図４】電流センサの電流換算係数を決定する方法を示すフローチャートである。
【図５】図３のグラフを基にして、補機が稼働状態又は停止状態である場合の電流センサの電圧値を示したものである。
【図６】第３測定値に基づく判定処理のフローチャートである。
【図７】変形例１に係る第３測定値に基づく判定処理のフローチャートである。
【図８】図６のフローチャートに確認入力ステップを加えたフローチャートである。
【図９】測定値の平均値を用いて電流換算係数を決定する方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施形態）
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
［システム構成］
図１は、一実施形態に係る電力供給システム１の概要図である。電力供給システム１は、系統８から電力を受電して単相３線のＵ相及びＷ相の電力を出力する主幹分電盤３（単に、主幹ともいう）と、Ｕ相及びＷ相の電流を測定する電流センサＵ４１及び電流センサＷ４２（以下まとめて、電流センサ４ともいう）と、主幹分電盤３に接続される負荷Ｕ５１及び負荷Ｗ５２（以下まとめて、負荷５ともいう）と、分散型電源装置２とを備える。主幹分電盤３には単相３線のＵ相、Ｏ相、Ｗ相の電力線が接続される。Ｏ相の電力線は接地され、Ｕ相及びＷ相の電力線は分散型電源装置２に接続される。Ｕ相とＯ相との間には負荷Ｕ５１が接続され、Ｗ相とＯ相との間には負荷Ｗ５２が接続される。分散型電源装置２は、Ｕ相及びＷ相の電力線を通じて負荷Ｕ５１及び負荷Ｗ５２に電力を供給可能である。
【００１３】
一実施形態に係る分散型電源装置２は燃料電池装置２である。分散型電源装置２はこれに限られるものではなく、蓄電池であってもよいし、太陽光発電又は風力発電など他の発電方法を有する電源装置であってもよい。本実施形態に係る燃料電池装置２は、制御部２１と、セルスタック（燃料電池）２２と、補機２３（補機Ｕ２３１、補機Ｗ２３２、及び補機Ｘ２３３）と、インバータ２４と、連系スイッチ２５と、補機スイッチ２６とを備える。
【００１４】
燃料電池装置２の制御部２１は、セルスタック２２と、補機Ｘ２３３と、インバータ（電力変換機器）２４と、連系スイッチ２５と、補機スイッチ２６と、電流センサ４とに、破線で示される通信線を介して接続される。通信線は有線であってもよいし無線であってもよい。制御部２１は、補機スイッチ２６によって補機Ｕ２３１及び補機Ｗ２３２の状態を稼働状態又は停止状態に遷移させることができる。また制御部２１は、補機Ｘ２３３を制御してセルスタック２２で発電することができる。また制御部２１は、連系スイッチ２５をオンにするように制御することによって、セルスタック２２で発電した電力をインバータ２４で変換して負荷５に供給することができる。また制御部２１は、電流センサ４で測定されるＵ相及びＷ相の電流を取得することができる。
【００１５】
セルスタック２２は、補機２３から燃料、空気、及び水の供給を受けて発電し、インバータ２４に直流電力を出力する。インバータ２４は、セルスタック２２で発電された直流電力を交流電力に変換して、連系スイッチ２５を介して、主幹分電盤３に接続されるＵ相及びＷ相の電力線に出力する。
【００１６】
補機Ｘ２３３は、セルスタック２２が発電するために必要な周辺機器であり、例えば、燃料供給システム、空気供給システム、水処理システム、又は冷却システムなどを含む。本実施形態において、補機Ｕ２３１及び補機Ｗ２３２はヒータであり、燃料電池装置２の内部負荷ともいう。これらのヒータは、例えば、燃料電池を動作させるために備えられる凍結防止ヒータ、着火ヒータ、又は燃焼触媒ヒータなどであるが、これに限られない。
【００１７】
電流センサ４は変流器（ＣＴ）であり、入力される一次電流に対し、一次側及び二次側の巻数に応じた比率（変流比又はＣＴ比）の二次電流を出力する。ＣＴ比は、例えば１００Ａ／１Ａと表され、この場合一次電流として１００Ａの電流が入力されると二次電流として１Ａの電流が出力される。電流センサＵ４１及び電流センサＷ４２は、主幹分電盤３に接続されるＵ相及びＷ相それぞれの電力線に設けられ、それぞれの電力線に流れる電流が一次電流として入力される。
【００１８】
負荷Ｕ５１及び負荷Ｗ５２はそれぞれ、単相のＵ相及びＷ相の電力線に接続されており、主幹分電盤３を介して系統８から電力を供給され、又は燃料電池装置２から電力を供給される。
【００１９】
［電流センサ］
本実施形態において、燃料電池装置２の制御部２１は、電流センサ４の二次電流を換算してＵ相及びＷ相の電力線に流れる電流を取得する。図２は、電流センサ４の二次電流を変換してＵ相及びＷ相の電力線に流れる電流を取得する回路の一例を示すブロック図である。電流センサ４から出力された二次電流は抵抗４３を通って流れ、それによって抵抗４３の両端には電圧が出力される。ここで、二次電流、抵抗４３の抵抗値、及び抵抗４３の両端に出力される電圧をそれぞれｉ、Ｒ、ｖとすると、ｖ＝Ｒｉの関係が成り立つ。
【００２０】
抵抗４３の両端に出力される電圧は、増幅回路（フルレンジ）４４又は増幅回路（拡大）４５に入力される。増幅回路（フルレンジ）４４又は増幅回路（拡大）４５は、入力された電圧を増幅してＡ／Ｄ変換器４６に出力する。ここで、増幅回路（フルレンジ）４４と増幅回路（拡大）４５とは状況に応じて使い分けられるものであるが、この使い分けについては後述する。
【００２１】
Ａ／Ｄ変換器４６は、増幅回路（フルレンジ）４４又は増幅回路（拡大）４５から電流センサ４の二次電流に対応する電圧値を取得する。Ａ／Ｄ変換器４６は、取得したアナログの電圧値をデジタル値に変換して、プロセッサ４７に出力する。
【００２２】
プロセッサ４７は、Ａ／Ｄ変換器４６から取得したデジタルの電圧波形から電圧の平均値又は実効値を算出する。さらにプロセッサ４７は、電流センサ４の電流換算係数に基づいて、電圧の平均値又は実効値を電流センサ４に入力された一次電流の平均値又は実効値に換算する。
【００２３】
図２に含まれる抵抗４３、増幅回路（フルレンジ）４４、増幅回路（拡大）４５、Ａ／Ｄ変換器４６、又はプロセッサ４７は、これら全てが燃料電池装置２の制御部２１に含まれてもよいし、一部が制御部２１に含まれてもよい。以下、プロセッサ４７は制御部２１に含まれるものとして説明する。
【００２４】
以上の通り、制御部２１は、電流センサ４から出力される二次電流を増幅し、デジタル値に変換して得られる電圧値を取得し、得られた電圧値の平均値又は実効値（以下、電流センサ４の電圧値ともいう）を算出する。さらに制御部２１は、電流センサ４の電流換算係数に基づいて電流センサ４の電圧値を換算して、電流センサに入力された一次電流の平均値又は実効値（以下、一次電流値ともいう）を取得する。電流換算係数については後述する。
【００２５】
ここで、増幅回路（フルレンジ）４４と増幅回路（拡大）４５との使い分けについて説明する。
【００２６】
増幅回路（フルレンジ）４４は、電流センサ４の定格二次電流に対応する範囲（フルレンジ）で電圧の入力を受け付けて、入力された電圧値をＡ／Ｄ変換器４６の定格入力に合わせて増幅するものである。増幅回路（フルレンジ）４４は、電流センサ４の定格二次電流の範囲に対応可能であるというメリットを有する。一方で増幅回路（フルレンジ）４４は、二次電流が微小である場合にＡ／Ｄ変換器４６への出力電圧値が小さくなり、Ａ／Ｄ変換器４６での誤差が大きくなることがあるというデメリットを有する。
【００２７】
増幅回路（拡大）４５は、電流センサ４の二次電流が微小である場合に、微小な二次電流に対応する電圧をＡ／Ｄ変換器４６の定格入力に合わせて増幅するものである。増幅回路（拡大）４５は、二次電流が微小である場合でもＡ／Ｄ変換器４６の定格入力に合わせた電圧を出力できるためＡ／Ｄ変換器４６での誤差が大きくなることを防げるというメリットを有する。一方で増幅回路（拡大）４５は、二次電流が大きい場合に出力する電圧がＡ／Ｄ変換器４６の定格入力を上回ってしまうというデメリットを有する。
【００２８】
以上のように、増幅回路（フルレンジ）４４及び増幅回路（拡大）４５はそれぞれメリットとデメリットとを有する。使い分けの例として、二次電流が定格二次電流の５％以内であれば増幅回路（拡大）４５が用いられて、それ以外は増幅回路（フルレンジ）４４が用いられるようにしてもよいが、この例に限られるものではない。
【００２９】
［電流換算係数］
図３は、電流センサ４への入力一次電流と電流センサ４の電圧値との関係を示すグラフである。図３のグラフにおいて、横軸は電流センサ４に入力される一次電流を示し、縦軸は電流センサ４の電圧値を示している。図３（ａ）は電流センサ４の定格入力電流がＩin（Ａ）である場合を示し、図３（ｂ）は電流センサ４の定格入力電流が２Ｉin（Ａ）である場合を示す。つまり図３（ｂ）における電流センサ４の定格入力電流は、図３（ａ）の２倍である。
【００３０】
図３（ａ）において、一次電流がＩin（Ａ）であるのに対して電圧値はＶout（Ｖ）となっており、この場合の電流センサ４の電流換算係数をＫ１（Ａ／Ｖ）とすると、Ｋ１＝Ｉin／Ｖoutで算出される。また図３（ｂ）において、一次電流が２Ｉin（Ａ）であるのに対して電圧値はＶout（Ｖ）となっており、この場合の電流センサ４の電流換算係数をＫ２（Ａ／Ｖ）とすると、Ｋ２＝２Ｉin／Ｖoutで算出される。つまり、図３（ａ）及び（ｂ）において、グラフの傾きが電流換算係数に相当する。
【００３１】
また、図３（ａ）及び（ｂ）における電流センサ４のＣＴ比は、それぞれＮ及び２Ｎである。また、図３（ｂ）における電流センサ４の電流換算係数は、図３（ａ）の２倍である。以下、図３（ａ）における電流センサ４をＣＴ比Ｎの電流センサ４ともいい、図３（ｂ）における電流センサ４をＣＴ比２Ｎの電流センサ４ともいう。本実施形態に係る燃料電池装置２には、ＣＴ比Ｎの電流センサ４とＣＴ比２Ｎの電流センサ４とが接続されうるが、これらに限られず他のＣＴ比の電流センサ４が接続されうるようにしてもよい。
【００３２】
電流換算係数は、電流センサ４の電圧値を増幅回路（フルレンジ）４４を用いて算出した場合と、増幅回路（拡大）４５を用いて算出した場合とで異なる。それぞれの場合の電流換算係数は、増幅回路（フルレンジ）４４の増幅率と増幅回路（拡大）４５の増幅率との比に基づいて互いに変換可能である。
【００３３】
［電流換算係数の決定］
上述の通り、プロセッサ４７を含む制御部２１は、電流センサ４の電流換算係数に基づいて電流センサ４の電圧値を換算して、一次電流値を取得することができる。ここで、実際に電力線に取り付けられている電流センサ４の電流換算係数と、制御部２１に設定されている電流換算係数とが一致しない場合、制御部２１が取得する一次電流値は実際の一次電流値とは異なることとなる。ここで、本実施形態に係る燃料電池装置２の制御部２１は、実際に取り付けられている電流センサ４の二次電流に基づいて電流センサ４の電流換算係数を決定することができる。このようにすることで、制御部２１が取得する一次電流値と、実際の一次電流値とが異なることを防げる。以下、電流換算係数を決定する方法を含む、一実施形態に係る燃料電池装置２の制御方法の具体的内容を説明する。
【００３４】
図４は、制御部２１が電流センサ４の電流換算係数を決定する方法を示すフローチャートである。以下、図４のフローチャートに沿って説明するが、ここではＵ相の電力線に取り付けられている電流センサＵ４１の電流換算係数を決定する方法について説明する。Ｗ相の電力線に取り付けられている電流センサＷ４２の電流換算係数を決定する方法についても同様である。また本実施形態においては、負荷５に流れる電流が常に一定であるものとする。また、補機２３が稼働状態である時に流れる電流は既知であるものとする。
【００３５】
まず制御部２１は、補機スイッチ２６をオフにして、補機Ｕ２３１を停止状態に遷移させる（ステップＳ１０２）。
【００３６】
次に制御部２１は、補機Ｕ２３１が停止状態の時の電流センサＵ４１の電圧値を第１測定値として取得する（ステップＳ１０３）。このとき、電流センサＵ４１に入力される一次電流（Ｕ相の電力線に流れる電流）は、負荷Ｕ５１に流れる電流のみである。
【００３７】
ここで図５は、図３のグラフを基にして、補機２３が稼働状態又は停止状態である場合の電流センサ４の電圧値を示したものである。図５のグラフで、横軸と縦軸は図３と同様である。図５の横軸上にＯｆｆと示されている点は、補機２３が停止状態である場合の電流センサ４への入力一次電流を示している。また図５の縦軸上にｒｅｓ１と示されている点は、補機２３が停止状態である場合の電流センサ４の電圧値、すなわち第１測定値を示している。また図５（ａ）は電流センサ４の電流換算係数がＫ１である場合、図５（ｂ）は電流センサ４の電流換算係数がＫ２である場合をそれぞれ示している。
【００３８】
次に制御部２１は、補機スイッチ２６をオンにして、補機Ｕ２３１を稼働状態に遷移させる（ステップＳ１０４）。
【００３９】
次に制御部２１は、補機Ｕ２３１が稼働状態の時の電流センサＵ４１の電圧値を第２測定値として取得する（ステップＳ１０５）。このとき、電流センサＵ４１に入力される一次電流（Ｕ相の電力線に流れる電流）は、負荷Ｕ５１に流れる電流と補機Ｕ２３１に流れる電流との和である。
【００４０】
ここで、図５の横軸上にＯｎと示されている点は、補機２３が稼働状態である場合の電流センサ４への入力一次電流を示している。また図５の縦軸上にｒｅｓ２と示されている点は、補機２３が稼働状態である場合の電流センサ４の電圧値、すなわち第２測定値を示している。
【００４１】
次に制御部２１は、第１測定値と第２測定値との差分を計算して、第３測定値を算出する（ステップＳ１０６）。上述のように、第１及び第２測定値はそれぞれｒｅｓ１及びｒｅｓ２であり、さらに第３測定値をｒｅｓ３とすると、次の式（１）によって第３測定値が算出される。
ｒｅｓ３＝ｒｅｓ２−ｒｅｓ１          （１）
【００４２】
ここで、図５（ａ）におけるｒｅｓ２−ｒｅｓ１と図５（ｂ）におけるｒｅｓ２−ｒｅｓ１とを比較すると、電流センサ４の電流換算係数の違いに応じて、算出されるべき第３測定値の大きさが異なることが理解できる。
【００４３】
ここで、上述の通り、本実施形態においては負荷Ｕ５１に流れる電流が常に一定であるので、第３測定値は補機Ｕ２３１に流れる電流に対応する電圧値である。つまり、補機Ｕ２３１に流れる電流に対応する電圧値とは、補機Ｕ２３１に流れる電流が電流センサＵ４１の一次電流である場合の電流センサＵ４１の電圧値である。
【００４４】
次に制御部２１は、電流センサＵ４１の電流換算係数を決定するために第３測定値に基づく判定を行う（Ｓ１０７）。図６は、第３測定値に基づく判定処理のフローチャートである。以下、図６のフローチャートに沿って第３測定値に基づく判定処理を説明する。
【００４５】
まず制御部２１は、第３測定値が第１判定値を含む第１判定範囲内であるか否か判定する（ステップＳ２０１）。ここで第１判定値は、電流センサＵ４１の電流換算係数がＫ１である場合における、補機Ｕ２３１に流れる電流に対応する電圧値とする。この場合、上述の通り本実施形態においては負荷Ｕ５１に流れる電流が常に一定であるので、第１判定値は、電流センサＵ４１の電流換算係数がＫ１である場合における第３測定値に等しくなる。また第１判定値は、補機Ｕ２３１が稼働状態の場合に補機Ｕ２３１に流れる電流に基づくものであるともいえる。
【００４６】
また第１判定範囲は、第１判定値を含む範囲であり、Ａ１±ｃ（Ａ１：第１判定値、ｃ：所定値）を上下限とすることができるがこれには限られず、Ａ１−ｃ１以上、且つ、Ａ１＋ｃ２以下（ｃ１、ｃ２は、それぞれ所定値）としてもよい。
【００４７】
第３測定値が第１判定範囲内である場合（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、制御部２１は、Ｕ相に取り付けられている電流センサＵ４１の電流換算係数がＫ１であると決定する（ステップＳ２０２）。その後、制御部２１は図６のフローチャート処理を終了して、図４のフローチャートに戻り、処理を終了する。第３測定値が第１判定範囲内でない場合（ステップＳ２０１：ＮＯ）、制御部２１は、ステップＳ２０３へ進む。
【００４８】
続いて制御部２１は、第３測定値が第２判定値を含む第２判定範囲内であるか否か判定する（ステップＳ２０３）。ここで第２判定値は、電流センサＵ４１の電流換算係数がＫ２である場合における、補機Ｕ２３１に流れる電流に対応する電圧値とする。この場合、上述の通り本実施形態においては負荷Ｕ５１に流れる電流が常に一定であるので、第２判定値は、電流センサＵ４１の電流換算係数がＫ２である場合における第３測定値に等しくなる。また第２判定値は、補機Ｕ２３１が稼働状態の場合に補機Ｕ２３１に流れる電流に基づくものであるともいえる。
【００４９】
また第２判定範囲は、第２判定値を含む範囲であり、第１判定値と同様にＡ２±ｃ（Ａ２：第２判定値、ｃ：所定値）を上下限とすることができるがこれには限られない。
【００５０】
第３測定値が第２判定範囲内である場合（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）、制御部２１は、Ｕ相に取り付けられている電流センサＵ４１の電流換算係数がＫ２であると決定する（ステップＳ２０４）。その後、制御部２１は図６のフローチャート処理を終了して、図４のフローチャートに戻り、処理を終了する。第３測定値が第２判定範囲内でない場合（ステップＳ２０３：ＮＯ）、制御部２１は、ステップＳ２０５へ進む。
【００５１】
続いて制御部２１は、第３測定値が第１及び第２判定範囲内になかったことから、Ｕ相に取り付けられている電流センサＵ４１の電流換算係数を決定することができないので、電流換算係数を決定できない旨のエラー情報を表示する（ステップＳ２０５）。その後、制御部２１は図６のフローチャート処理を終了して、図４のフローチャートに戻り、処理を終了する。
【００５２】
以上、図４〜図６を用いて本実施形態に係る燃料電池装置２の制御方法を説明してきた。以上の説明のように、燃料電池装置２の制御部２１は、内部負荷である補機２３の状態を制御しつつ電流センサ４の電圧値を取得することで、電力線に取り付けられた電流センサ４の電流換算係数を決定することができる。この結果、電力線に取り付けられている電流センサ４の電流換算係数が想定するものと異なっている場合であっても、制御部２１が取得する一次電流値が実際の一次電流値と異なる状況を防ぐことができる。つまり、制御部２１は、決定した電流センサ４の電流換算係数に基づいて、正しい電流測定値を取得することができる。このようにすることで、電流センサの設置、設定における不具合を回避でき、円滑に燃料電池の発電を行うことができる。また、フェイルセーフの信頼性が向上する。つまり、電力線に取り付けられている電流センサ４に正しく対応する電流換算係数を決定することができ、あるいは、電流換算係数を決定できない旨のエラー情報を表示することができる。また、電流換算係数を決定するために内部負荷を用いることができることで、電流換算係数を決定するための新たな負荷が不要となる。
【００５３】
（変形例１）
本実施形態においては、第１及び第２測定値として電圧値が取得され、第１及び第２判定範囲として電圧値で示される範囲が用いられた。変形例１では、第１及び第２測定値として電流値が取得される場合について説明する。
【００５４】
変形例１に係る燃料電池装置２の制御方法について図４及び図７のフローチャートに沿って説明する。図４のフローチャートについては、本実施形態に係る燃料電池装置２の制御方法との共通部分の説明を省略する。
【００５５】
図４のステップＳ１０３において、燃料電池装置２の制御部２１は、電流センサ４の電圧値を取得し、自動又は手動により設定されている仮電流換算係数を用いて第１仮電流値を算出する。そして制御部２１は、第１仮電流値を第１測定値とする。また図４のステップＳ１０５においても同様に、制御部２１は、電流センサ４の電圧値を取得し、仮電流換算係数を用いて第２仮電流値を算出し、第２仮電流値を第２測定値とする。
【００５６】
ここで仮電流換算係数は、一時的に設定されるものであり、燃料電池装置２に接続されうる複数種類の電流センサ４の電流換算係数から選択される。変形例１においては、ＣＴ比Ｎの電流センサ４とＣＴ比２Ｎの電流センサ４とが燃料電池装置２に接続されうるので、仮電流換算係数はＫ１又はＫ２である。ここでは、仮電流換算係数がＫ１であるとする。
【００５７】
図４のステップＳ１０６において、制御部２１は第３測定値を算出する。ここで算出した第３測定値は、補機Ｕ２３１に流れる電流に対応する電圧値から仮電流換算係数を用いて換算された第３仮電流値である。
【００５８】
図４のステップＳ１０７において、制御部２１は、電流センサＵ４１の電流換算係数を決定するために第３測定値に基づく判定を行う。図７は、変形例１に係る第３測定値に基づく判定処理のフローチャートである。以下、図７のフローチャートに沿って第３測定値に基づく判定を行う方法を説明する。
【００５９】
制御部２１は、第３測定値が判定値を含む判定範囲内であるか否か判定する（ステップＳ３０１）。ここで判定値は、補機Ｕ２３１に流れる電流値とする。また判定範囲は、判定値を含む範囲であり、Ａ±ｃ（Ａ：判定値、ｃ：所定値）を上下限とすることができるがこれには限られず、Ａ−ｃ１以上、且つ、Ａ＋ｃ２以下（ｃ１、ｃ２は、それぞれ所定値）としてもよい。
【００６０】
第３測定値が判定範囲内である場合（ステップＳ３０１：ＹＥＳ）、制御部２１は、仮電流換算係数を電流換算係数として決定する（ステップＳ３０２）。
【００６１】
第３測定値が判定範囲内でない場合（ステップＳ３０１：ＮＯ）、制御部２１は、現在の仮電流換算係数に係る第３測定値が判定範囲外であったことを示す情報を記憶し、仮電流換算係数の次候補があるか否かを判定する（ステップＳ３０３）。
【００６２】
仮電流換算係数の次候補がある場合（ステップＳ３０３：ＹＥＳ）、制御部２１は、仮電流換算係数を新たな値に変更する（ステップＳ３０４）。変形例１において、現在の仮電流換算係数はＫ１であり、残りの候補としてＫ２があるので、仮電流換算係数はＫ２に設定される。その後、制御部２１は、図７のフローチャートの処理を終了する。仮電流換算係数の次候補がない場合（ステップＳ３０３：ＮＯ）、制御部２１は、電流換算係数を決定できない旨のエラー情報を表示し（ステップＳ３０５）、図７のフローチャートの処理を終了する。
【００６３】
仮電流換算係数が変更された場合、制御部２１は、図４のフローチャートの処理を最初から実行し、新たな仮電流換算係数に係る第３測定値を取得して判定を行う。
【００６４】
以上、変形例１に係る燃料電池装置２の制御方法を説明した。このようにすることで、制御部２１が通常出力する、電流センサ４に入力された一次電流の平均値又は実効値を用いて電流換算係数を決定し、正しい電流測定値を取得することができる。つまり、制御部２１の演算処理の中間値であって通常は出力されない電流センサ４の電圧値を用いずにすむ。
【００６５】
（変形例２）
本実施形態においては、電流センサ４の電流換算係数を決定するに際して、電流換算係数が想定通りであるか否か判定していない。変形例２では、決定した電流換算係数について外部に確認を求める構成について説明する。
【００６６】
図８は、図６のフローチャートに確認入力ステップを加えたフローチャートである。ステップＳ２０１〜Ｓ２０５についての説明は、図６と同様のため省略する。
【００６７】
燃料電池装置２の制御部２１は、ステップＳ２０２又はステップＳ２０４で電流換算係数が決定された後に続いて、決定された電流換算係数が意図されているものかどうか確認するために、決定された電流換算係数を表示し、確認入力を取得する（ステップＳ２０６）。確認入力は、電流センサ４を取り付けた作業者が行ってよいし、他者が行ってもよい。また制御部２１は、決定された電流換算係数をネットワーク経由でサーバに送信し、サーバから確認入力を取得してもよい。
【００６８】
続いて制御部２１は、決定した電流換算係数が正しいものと確認されたか否か判定する（ステップＳ２０７）。正しいものと確認された場合（ステップＳ２０７：ＹＥＳ）、図６のフローチャートの処理を終了する。正しいものと確認されない場合（ステップＳ２０７：ＮＯ）、制御部２１は、想定される電流換算係数ではない旨のエラー情報を表示し（ステップＳ２０８）、図６のフローチャートの処理を終了する。
【００６９】
以上、変形例２に係る燃料電池装置２の制御方法について説明した。このようにすることで、電流換算係数の設定を誤る可能性がさらに低下する。また、意図しない種類の電流センサ４を誤って設置した場合でも、誤りを検知することができる。
【００７０】
（変形例３）
本実施形態においては、負荷５に流れる電流が常に一定であるとしていた。変形例３では、負荷５に流れる電流に変動がある場合について説明する。
【００７１】
負荷５に流れる電流に変動がある場合、図４のフローチャートにおいて、ステップＳ１０３の時点で負荷５に流れる電流と、ステップＳ１０５の時点で負荷５に流れる電流とが異なる場合がありうる。この場合、第３測定値は補機Ｕ２３１に流れる電流に対応する電圧値に等しいとは限らない。本実施形態に係る燃料電池装置２の制御方法においては、第１及び第２判定値に対して判定マージンを有する第１及び第２判定範囲を用いているため、このような場合でも対応できる。
【００７２】
ここで、負荷５に流れる電流に突発的に大きな変動があった場合、第１及び第２判定範囲では対応できない可能性がある。しかし、このような場合であっても、所定の時間にわたって複数の測定値を取得し、これらの平均をとることによって変動幅を縮小すれば、第１及び第２判定範囲で対応できる。
【００７３】
図９は、測定値の平均値を用いて電流換算係数を決定する方法を示すフローチャートである。ここではＵ相の電力線に取り付けられている電流センサＵ４１の電流換算係数を決定する方法について説明するが、Ｗ相の電力線であっても同様である。まず、燃料電池装置２の制御部２１は、測定値の平均値を取得する準備として、第１測定値積算値（ｉｎｔ１）及び第２測定値積算値（ｉｎｔ２）と、平均をとるための測定回数（Ｊ）とを初期化して、それぞれ０にする（ステップＳ４０１）。
【００７４】
続いて制御部２１は、測定回数が所定回数以上であるか否か判定する（ステップＳ４０２）。測定回数が所定回数以上である場合（ステップＳ４０２：ＹＥＳ）、制御部２１はステップＳ４０８に進み、測定回数が所定回数以上でない（測定回数未満である）場合（ステップＳ４０２：ＮＯ）、制御部２１はステップＳ４０３に進む。
【００７５】
続いて制御部２１は、補機スイッチ２６をオフにして、補機Ｕ２３１を停止状態に遷移させる（ステップＳ４０３）。
【００７６】
続いて制御部２１は、補機Ｕ２３１が停止状態の時の電流センサＵ４１の電圧値を第１測定値として取得し、第１測定値積算値に加算する（ステップＳ４０４）。
【００７７】
続いて制御部２１は、補機スイッチ２６をオンにして、補機Ｕ２３１を稼働状態に遷移させる（ステップＳ４０５）。
【００７８】
続いて制御部２１は、補機Ｕ２３１が稼働状態の時の電流センサＵ４１の電圧値を第２測定値として取得し、第２測定値積算値に加算する（ステップＳ４０６）。
【００７９】
続いて制御部２１は、測定回数に１を加算する（ステップＳ４０７）。続いて制御部２１は、ステップＳ４０２に戻り、再度測定回数の判定を行う。
【００８０】
測定回数が所定回数以上となった場合、制御部２１は、第１測定値積算値及び第２測定値積算値と測定回数とに基づいて、第１測定値の平均値（以下、第１測定値と同様に、ｒｅｓ１とも表す）及び第２測定値の平均値（以下、第２測定値と同様に、ｒｅｓ２とも表す）を算出する（ステップＳ４０８）。ここで、第１及び第２測定値の平均値はそれぞれ、式ｒｅｓ１＝ｉｎｔ１／Ｊ及び式ｒｅｓ２＝ｉｎｔ２／Ｊで算出される。
【００８１】
続いて制御部２１は、上述した図４のステップＳ１０６に係る説明で示した式（１）を用いて第１測定値の平均値と第２測定値の平均値との差分を計算して、第３測定値（ｒｅｓ３）を算出する（ステップＳ４０９）。
【００８２】
続いて制御部２１は、電流センサＵ４１の電流換算係数を決定するために第３測定値に基づく判定を行う（Ｓ４１０）。第３測定値に基づく判定は図６のフローチャートに沿って行われるため説明を省略する。第３測定値に基づく判定が終了した後、制御部２１は図９のフローチャートの処理を終了する。
【００８３】
以上、変形例３に係る燃料電池装置２の制御方法について説明した。測定回数は少なくとも２回とすることが好ましく、第１及び第２測定値の平均値は少なくとも２つの測定値から算出されることが好ましい。このようにすることで、負荷５に流れる電流に変動がある場合、又は、この変動が突発的で大きいものである場合であっても対応できる。つまり、負荷５が稼働中であっても電流センサ４の設置及び設定を行うことが可能となる。
【００８４】
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部やステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。また、本発明について装置を中心に説明してきたが、本発明は装置の各構成部が実行するステップを含む方法としても実現し得るものである。また、本発明について装置を中心に説明してきたが、本発明は装置が備えるプロセッサにより実行される方法、プログラム、又はプログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。
【符号の説明】
【００８５】
１  電力供給システム
２  分散型電源装置（燃料電池装置）
２１  制御部
２２  セルスタック（燃料電池）
２３  補機
２４  インバータ（電力変換機器）
２５  連係スイッチ
２６  補機スイッチ
３  主幹分電盤
４１  電流センサＵ
４２  電流センサＷ
４３  抵抗
４４  増幅回路（フルレンジ）
４５  増幅回路（拡大）
４６  Ａ／Ｄ変換器
４７  プロセッサ
５１  負荷Ｕ
５２  負荷Ｗ
８  系統
【図１】
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【図２】
0006568441.tif 000003
【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】
0006568441.tif 000008
【図８】
0006568441.tif 000009
【図９】
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