"少なくとも1つの燃料電池セグメントを含む電力モジュール、少なくとも1つの第1インバータを含む入出力モジュール、および少なくとも1つの第2インバータを含む無停電電力モジュールを具備し、少なくとも1つの前記燃料電池セグメントは少なくとも1つの前記第1インバータおよび少なくとも1つの前記第2インバータと並列に電気的に接続され、少なくとも1つの前記第1インバータは電力網を通じて負荷に接続され、並びに少なくとも1つの前記第2インバータは電力網を使用せずに前記負荷と接続される燃料電池システム。制御ロジックユニットをさらに具備する請求項1に記載のシステム。前記電力網および少なくとも1つの前記第2インバータが前記制御ロジックユニットを通じて負荷に接続され、前記制御ロジックユニットが前記電力網を通じて電力を前記負荷に供給するか、少なくとも1つの前記第2インバータを通じて電力を前記負荷に供給するかを選択する請求項2に記載のシステム。前記電力モジュールが第1ハウジングを含み、前記入出力モジュールが前記第1ハウジングとは別体の第2ハウジングを含み、前記無停電電力モジュールが前記第1ハウジングおよび前記第2ハウジングとは別体の第3ハウジングを含む請求項1に記載のシステム。前記第3ハウジングが前記負荷に隣接して配置され、且つ前記第1ハウジングおよび前記第2ハウジングが前記第3ハウジングよりも前記負荷から遠方に配置されている請求項4に記載のシステム。少なくとも1つの燃料電池セグメントを含む電力モジュール、少なくとも1つの第1インバータを含む入出力モジュール、および少なくとも1つの第2インバータを含む無停電電力モジュールを具備し、前記電力モジュールは第1ハウジングを含み、前記入出力モジュールは前記第1ハウジングとは別体の第2ハウジングを含み、前記無停電電力モジュールは前記第1ハウジングおよび前記第2ハウジングとは別体の第3ハウジングを含む、燃料電池システム。前記第3ハウジングが前記負荷に隣接して配置され、且つ前記第1ハウジングおよび前記第2ハウジングが前記第3ハウジングよりも前記負荷から遠方に配置されている請求項6に記載のシステム。コントローラによって負荷に電力を供給する電力供給方法において、前記コントローラは、直流DCバスに接続された直流電力ユニットの状態を決定し、前記直流電力ユニットの状態に基づいて負荷に電力を供給する電源として、交流AC電力網と前記直流電力ユニットとのいずれかを選択し、前記直流電力ユニットの状態が前記負荷に電力を供給できない状態であるときには前記交流電力網に前記負荷を接続し、前記直流電力ユニットの状態が前記負荷に電力を供給できる状態であるときには遠方に配置されたDC/ACインバータを通じて前記負荷に前記直流電力ユニットを接続する、電力供給方法。コントローラによって電気自動車を充電する充電方法において、前記コントローラは、直流バスへの電気自動車EVバッテリの接続および前記直流バスに接続された直流DC電力ユニットの状態を検出し、前記直流電力ユニットの状態に基づいて前記EVバッテリを充電する電源として、交流AC電力網と前記直流電力ユニットとのいずれかを選択し、前記直流電力ユニットの状態が前記EVバッテリに電力を供給できない状態であるときには前記EVバッテリに電力を供給するようにAC/DCコンバータを通じて前記直流バスに前記交流電力網を接続し、前記直流電力ユニットの状態が前記EVバッテリに電力を供給できる状態であるときに前記直流バスに前記直流電力ユニットを接続する、電気自動車の充電方法。少なくとも1つの燃料電池セグメントを含む電力モジュール、少なくとも1つのインバータを含む入出力モジュール、および少なくとも1つのDC/DCコンバータを含む電気自動車充電モジュールECMを具備し、少なくとも1つの前記燃料電池セグメントは少なくとも1つの前記インバータおよび少なくとも1つの前記DC/DCコンバータと並列に電気的に接続され、少なくとも1つの前記インバータは負荷または電力網に電気的に接続され、少なくとも1つの前記DC/DCコンバータは前記電力網を使用することなく電気自動車バッテリに電気的に接続されるようになっている、燃料電池システム。少なくとも1つの燃料電池セグメントを含む電力モジュール、電気自動車用の交換バッテリバンク、および少なくとも1つのDC/DCコンバータを含む電気自動車充電モジュールECMを具備し、前記ECMと前記交換バッテリバンクとが前記電力モジュールの直流バス出力に並列に接続されている、燃料電池システム。負荷に電力を供給する電力供給方法において、電気自動車充電モジュールECMの電気自動車バッテリから直流電力を受け取る直流電力受取りステップと、前記受け取った直流電力を少なくとも1つのインバータに提供するステップと、前記受け取った直流電力を交流電力に変換するステップと、前記交流電力を負荷に供給するステップと、を具備する電力供給方法。少なくとも1つの燃料電池電力モジュールから前記ECMに直流電力を供給するステップと、前記直流電力受取りステップ前に前記ECMから前記電気自動車バッテリに前記直流電力を供給するステップと、をさらに具備する請求項12に記載の電力供給方法。前記直流電力受取りステップ前に前記電気自動車バッテリが前記ECM以外の場所で充電される請求項12に記載の電力供給方法。さらに、多くの代替電源は、補助電力を消費するポンプおよびブロワのような機械を使用する。これらポンプおよびブロワ用のモータは、速度制御を必要とする三相交流モータである。代替電源が直流DCを発生する場合、直流は、モータに供給されるより前にいくつかの状態の電力変換を受ける。あるいは、ポンプ用、ブロワ用などのモータへの電力は、電力網、インバータおよび可変周波数駆動を用いて供給される。このような構成において、インバータの電力変換の2つの段階は、電力変換の2つの付加的な段階とともに、交流駆動の可変周波数駆動コンポーネントの駆動を要する。一般的に、実行される各電力変換段階は、システムのコストを増大させ、システムの複雑性を増し、およびシステム効率を低下させる。グリッド照合する場合もしない場合も、グリッド照合せずにお互いに並列である場合も、燃料電池発電機のような個別の分散型発電機を運転するには、電流源から電圧源への切り替えに適応する必要があるので、問題が多い。加えて、多くの自立型発電機の並列制御も、問題が多い。前記モード切り替えの問題に対処するために、二重のインバータ配置が利用される。このことによって、ある1つのインバータをグリッドタイにおいて使用し、第2のインバータを独立型の負荷に使用することができる。固体酸化物形燃料電池システムの入出力モジュールに内的に配置される負荷専用インバータを備えた例示的な二重のインバータ配置は、前記特許文献1に記載され、その開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。別のアプローチは、5~10サイクルごとにモードを切り替えて電力を低下させることである。単一インバータが使用される場合、グリッドタイの電力を低下させ、および電圧モード制御を確立するのに5~10サイクルの時間が必要とされる。また別のアプローチは、グリッドタイの転送または負荷のスタンドアロン出力制御における電力共有量を制御する周波数ドループを用いることである。実施形態は、一般的に、無停電電力モジュールUPMが負荷専用インバータを含んでいるアーキテクチャおよび方法である。UPMは、好ましくは、SOFCシステム電力および入出力モジュール近傍において外部的に配置され、他のSOFCシステムのUPMモジュールに隣接して配置される。その結果、これらは独立した負荷を有し、お互い容易に並列制御される。第1実施形態では、燃料電池システムは、少なくとも1つの燃料電池セグメントを含む電力モジュール、少なくとも1つの第1インバータを含む入出力モジュール、および少なくとも1つの第2インバータを含む無停電電力モジュールを具備する。前記電力モジュールは第1ハウジングを具備し、前記入出力モジュールは前記第1ハウジングとは別体の第2ハウジングを具備し、前記無停電電力モジュールは前記第1ハウジングおよび第2ハウジングとは別体の第3ハウジングを具備する。第2実施形態では、少なくとも1つの燃料電池セグメントは、少なくとも1つの第1インバータおよび少なくとも1つの第2インバータと電気的に並列に接続され、少なくとも1つの第1インバータは、電力網を通じて負荷に電気的に接続され、少なくとも1つの第2インバータは、前記電力網を使用することなく負荷に電気的に接続される。第3実施形態では、SOFC電力モジュールの出力は、直流出力点において並列であり、直流バスが形成される。この直流バスは、任意の数のSOFCシステムを一緒に接続する直流マイクログリッドを形成する。UPMは、それ自身がSOFCシステムの多重出力を出力できる大規模なアセンブリである。第4実施形態では、燃料電池システムは、電気自動車EVバッテリを充電するEV充電モジュールECMを使用して運転される。他の実施形態もまた述べられる。図1によれば、本実施形態に係る燃料電池システムは、UPM102、入出力モジュールIOM104および1つ以上の電力モジュール106を具備する。前記電力モジュール106は、第1ハウジングを具備し、前記IOM104は、第1ハウジングとは別体の第2ハウジングを具備し、前記無停電電力モジュール102は、第1ハウジングおよび第2ハウジングとは別体の第3ハウジングを具備する。1つ以上の電力モジュール106、例えば6~10のモジュール106がある場合、各電力モジュールは、それ自身のハウジングを具備する。各ハウジングは、キャビネットまたは別の種類の全体もしくは一部を覆うエンクロージャ、例えば、その全体が参照により本明細書に組み込まれる前記特許文献2に記載されているキャビネットを具備する。前記モジュールは、1つ以上の列状または他の形状に配置される。前記UPM102は、少なくとも1つのDC/ACインバータ102Aを含む。必要に応じて、多数並んだインバータを使用することもある。当技術分野において公知の任意の適切なインバータを使用してもよい。UPM102は、電力モジュール106から直流バス112の出力に接続し、且つ少なくとも1つのインバータ102Aの入力に接続する入力ダイオード102Bのような入力整流器を任意で含む。UPMは、電力供給網のような電力網114の出力に、および少なくとも1つのインバータ102Aの入力に接続するブーストPFC整流器を任意で含む。前記IOM104は、1つ以上の電力調整コンポーネントを具備する。前記電力調整コンポーネントは、DC/ACインバータ104A例えば、参照によってその全体が本明細書に組み込まれる前記特許文献3に記載されているDC/ACインバータのような、直流電力から交流電力に変換するコンポーネント、電力網に交流電力を出力する電気コネクタ、システムコントローラ例えば、コンピュータまたは専用制御ロジックデバイスまたは回路等を含む。前記電力調整コンポーネントは、燃料電池モジュールから異なる交流電圧および周波数へ直流電力を変換するように設計されてもよい。208ボルト,60ヘルツ;480ボルト,60ヘルツ;415ボルト,および他の一般的な電圧および周波数に合わせた設計が提供されてもよい。各電力モジュール106のキャビネットは、1つ以上のホットボックスを収容するように構成される。各ホットボックスは、導電性インタコネクトプレートによって分離されたセラミック酸化電解質を有する固体酸化物形燃料電池の1つ以上のスタックまたはコラムのような燃料電池106A一般的にセグメントとして参照されるの1つ以上のスタックまたはコラムを含む。PEM、溶融炭酸塩、リン酸等のような他の燃料電池の種類が使用されてもよい。燃料電池は、しばしば、スタックと称呼されるユニットに結合される。燃料電池は、電気的に直列に接続され、インタコネクトとして機能するガスセパレータプレートのような伝導性インタコネクトによって電気的に分離されている。燃料電池スタックは、その終端に導電性のエンドプレートを含む。一般的に燃料電池スタックとは、直列に接続される1つ以上の燃料電池スタック例えば、1つのスタックのエンドプレートが隣のスタックのエンドプレートと電気的に接続されるを含むいわゆる燃料電池セグメントまたはコラムである。燃料電池セグメントまたはコラムは、セグメントまたはコラムから電力調整システムへ直流を出力する電気リード線を含む。燃料電池システムは、1つ以上の燃料電池コラムを含み、各コラムは、固体酸化物形燃料電池スタックのような1つ以上の燃料電池スタックを含む。燃料電池スタックは、燃料については内部において分岐され、空気については外部において分岐されていてもよい。その全体が参照によって本明細書に組み込まれる前記特許文献4に記載のように、燃料の吸気管および排気管のみが燃料電池層中の開口および/または燃料電池間のインタコネクトプレート中の開口を通じて伸びている。燃料電池は、直交流各燃料電池の電解質を挟んだ両側において空気と燃料が互いに略垂直である、並列逆流各燃料電池の電解質を挟んだ両側において空気と燃料が互いに略平行であるが反対方向であるまたは並列順流各燃料電池の電解質を挟んだ両側において空気と燃料が互いに略平行で同一方向であるを有している。電力モジュールは、太陽電池、風力タービン、地熱または水力発電のような他の直流発生装置を具備してもよい。燃料電池のセグメント106Aは、電力モジュール106に配置された1つ以上のDC/DCコンバータ106Bによって分割バスのような直流バス112に接続されてもよい。DC/DCコンバータ106Bは、電力モジュール106の代わりにIOM104に配置されてもよい。電力モジュール106は、スーパーキャパシタバンクまたはバッテリバンクのような蓄電装置106Cを任意で含んでもよい。蓄電装置106Cは、1つ以上のDC/DCコンバータ106Dを使用して直流バス112に接続されてもよい。UPM102は、直流バス112を経由して入出力モジュールIOM104に接続される。直流バスは、電力モジュール106から電力を受け取る。燃料電池システムおよび電力網114は、制御ロジックユニット110を使用して負荷108に電気的に接続される。前記負荷は、1つ以上のビルディング、電化製品、照明、工具、空調機器、電熱機器、工場設備および機械、電力貯蔵設備、コンピュータ、セキュリティシステム等のような交流電力を使用する任意の適切な負荷を含む。制御ロジックユニットは、スイッチ110Aおよびコンピュータ、論理回路または専用の制御装置のような制御ロジック110Bを含む。前記スイッチは、電気スイッチ例えば、スイッチング回路またはリレーのような電気機械スイッチである。制御ロジック110Bは、UPM102から、あるいはスイッチ110Aを使用する電力網114から、負荷108へ電力を送る道順を決定する。電力モジュール106内の少なくとも1つの燃料電池セグメント106Aおよび蓄電装置106Cは、IOM内の少なくとも1つの第1インバータ104AおよびUPM102内の少なくとも1つの第2インバータ102Aと並列に電気的に接続される。少なくとも1つの第1インバータ104Aは、第1位置のスイッチ110Aを用いて電力網114を通じて負荷108に接続される。前記特許文献1に示される回路とは対照的に、図1Aの電力網114は、双方向インバータを通ることなく制御ロジックユニット110を通じて負荷108に直接接続される。少なくとも1つの第2インバータ102Aは、電力網114を使用せず、第2位置のスイッチ110Aを用いて負荷108に電気的に接続されるすなわち、燃料電池セグメント106Aの出力は負荷108に到達する電力網114を通らない。したがって、制御ロジック110Bは、負荷に電力網114からまたは電力網を通じて燃料電池セグメント106Aから電力を供給するか、少なくとも1つの第2インバータ102Aを通じて電力を供給するかを選択する。制御ロジック110Bは、下記のように電力モジュールの状態を決定し、電力モジュールの状態に基づいて負荷108への電力供給源を選択する。第2スイッチ116は、IOM104と電力網114の間の電機接続を制御する。スイッチ116は、制御ロジック110Bによって、または別のシステムコントローラによって制御される。システムは、限定のためではなく実例として示す次の電気経路を含んでいる。交流電力網114から負荷108への経路。交流電力網114からIOM104を通る電力モジュール106例えば、スーパーキャパシタまたはバッテリの蓄電要素106Cへの経路。電力モジュール106の蓄電要素106Cから直流バス112を経由するIOM104およびUPM102への並列な経路。直流バスは、UPM102内のインバータに直流を供給する。UPM102内のインバータ102AまたはIOM104内のインバータ104Aは、スイッチ110Aの位置に応じて負荷108へ交流電力を供給する。電力モジュール106の燃料電池セグメント106Aおよび/または蓄電要素106Cからの電力を含む電力モジュール106から、直流バス112を経由するIOM104およびUPM102への経路。直流バスはUPM102内のインバータに直流電圧を供給する。UPM102内のインバータ102Aは、負荷108に交流電力を供給する。負荷108が要求する分を超過した電力は、IOM104内のインバータ104Aを通って交流電力網に供給される。交流電力網114に供給される電力量は、負荷108の要求にしたがって変化する。負荷108の要求する電力量が電力モジュール106の供給する電力を超過した場合、追加の電力要求は、スイッチ110Aが第1位置のときにはスイッチ110Aを通って直接負荷108へ、スイッチ110Aが第2位置のときにはUPM102へ、交流電力網114から供給される。電力網の電力は、UPM102内の整流器102Cにおいて整流され、UPM102内のインバータ102Aへ供給され、負荷108に電力を供給する交流に再変換される。図1B~1Kは、図1Aに示されるシステムの種々の運転モードを示している。以下で述べられる実施形態は、100キロワットの電力を要求する負荷108および定常状態において200キロワットの電力を出力する燃料電池セグメント106Aを示しているが、これらの値は、説明にのみ供されたものであって、任意の適切な負荷および電力出力値を使ってよい。図1Bは、システムのインストール中および/または負荷108が電力網114から電力を受け取る期間中のシステムの運用を示している。本図に示されるように、燃料電池セグメント106Aおよびエネルギー蓄積装置106Cはオフ状態であり、IOM104のインバータ104AおよびUPMのインバータ102Aは両方ともオフ状態であり、第2スイッチ116はIOMと電力網とが電気的に接続しないように開放されている。制御ロジックスイッチ110Aは、電力網114から負荷108へ制御ロジックモジュール110を通じて電力を供給するために第1位置になっている。図に示されるように、電力網から負荷へ制御ロジックモジュールを通じて100キロワットの電力が供給される。図1Cは、負荷108が電力網114から電力を受け取る期間、IOMスタートアップ中および電力網114からエネルギー蓄積装置例えば、スーパーキャパシタバンク106Cの充電中のシステムの運用を示している。本図に示されるように、エネルギー蓄積装置106Cがオン状態である間、燃料電池セグメント106Aはオフ状態である。IOM104の双方向インバータ104Aはオン状態であり、UPMのインバータ102Aはオフ状態である。電力網114からの電力をエネルギー蓄積装置106CへIOM104のインバータ104Aおよび直流バス112を通じて供給するため、第2スイッチ116は、IOMと電力網との間が電気的に接続できるように閉じられている。制御ロジックスイッチ110Aは、電力網114から負荷108へ制御ロジックモジュール110を通じて電力を供給するために第1位置になっている。図に示されるように、電力網から負荷へ制御ロジックモジュールを通じて100キロワットの電力が供給される。図1Dは、IOMスタートアップに引き続くUPMのスタートアップ中のシステムの運用を示している。UPMは、エネルギー蓄積装置106Cから電力を受け取ることによって機能する。UPMは、エネルギー蓄積装置106Cから負荷108へ電力を供給する。本図に示されるように、燃料電池セグメント106Aはオフ状態であり、エネルギー蓄積装置106Cはオン状態である。IOM104の双方向インバータ104Aはオン状態であり、UPMのインバータ102Aはオン状態である。第2スイッチ116は、IOMと電力網との間が電気的に接続できるように閉じられている。制御ロジックスイッチ110Aは、UPM102から負荷108へ制御ロジックモジュール110を通じて電力を供給するために第2位置になっている。本図に示されるように、電力網114から負荷108へ整流器102CおよびUPM102のインバータ102Aを通じて、さらに制御ロジックモジュールを通じて100キロワットの電力が供給される。また、直流バス112、UPM102および制御ロジックモジュールを経由してエネルギー蓄積装置106Cから負荷108へ供給される電力もある。図1Eは、システムの定常状態の運用を示している。本モードでは、燃料電池セグメント106Aは、負荷108へ電力を供給するためにオン状態である。燃料電池セグメント106Aは、定常状態モードにおいて200キロワットの電力を供給するこれは、設計された電力出力または最大電力出力である。本図に示されるように、エネルギー蓄積装置106Cは、緊急バックアップ電源として振る舞うことができるようにオン状態である。IOM104の双方向インバータ104Aはオン状態であり、UPMのインバータ102Aはオン状態である。200キロワットの電力出力は、電力網114と負荷108との間で分割される。燃料電池セグメント106Aから電力網へ100キロワットの電力を供給するために、第2スイッチ116は、IOMと電力網との間が電気的に接続できるように閉じられている。電力モジュール106内の燃料電池セグメント106Aから負荷108へ、IOM104を通過する直流バスを通り、UPM102のインバータ102Aを通り、そして制御ロジックモジュール110を通って残りの100キロワットの電力を供給するために、制御ロジックスイッチ110Aは、第2位置となっている。この100キロワットの電力は、好ましくは、負荷108に到達するためにIOMのインバータ104Aおよび/または電力網114を通過しない。前述のように、200キロワットの電力出力は、電力網と負荷との間で50:50に分割されるが、異なる電力出力が必要な場合、25キロワットから1000キロワットまで、すなわち、電力網と負荷との間で10:90から90:10までといったように分割される。図1Fは、100キロワットから150キロワットへ増加するすなわち、従前の安定負荷状態よりも電力を多く必要とする比較的安定した負荷108中のシステムの運用を示している。本モードでは、前述の定常状態モードよりも負荷に供給される燃料電池セグメントの電力出力は多く、電力網に供給される電力は少ない。必要に応じて、100の電力出力が負荷に供給されることもあるし、0の電力出力が電力網に供給されることもある。燃料電池セグメント106Aは、負荷108に電力を送るためにオン状態である。本図に示されるように、エネルギー蓄積装置106Cは、緊急バックアップ電源として振る舞うことができるようにオン状態である。IOM104の双方向インバータ104Aは、オン状態であり、UPMのインバータ102Aは、オン状態である。燃料電池セグメント106Aから電力網へIOMのインバータ104Aを通じて50キロワットの電力を供給するために、第2スイッチ116は、IOMと電力網との間が電気的に接続できるように閉じられている。電力モジュール106内の燃料電池セグメント106Aから負荷108へ、IOM104を通過する直流バスを通り、UPM102のインバータ102Aを通り、そして制御ロジックモジュール110を通って150キロワットの電力を供給するために、制御ロジックスイッチ110Aは、第2位置となっている。したがって、本モードにおいて、燃料電池セグメント106Aの電力出力は、好ましくは、電力網と負荷との間で分割される。電力は、好ましくは、負荷108に到達するためにIOMのインバータ104Aおよび/または電力網114を通過しない。図1Gは、燃料電池セグメント106Aがその時点で生成し得る電力よりも多くを必要とする急激な負荷108スパイク時のシステムの運用を示している。例えば、定常状態または最大電力モードにおいて、燃料電池セグメント106Aが200キロワットの電力しか生成できない場合、負荷スパイクは、100キロワットから225キロワットになる。燃料電池セグメント106Aは、負荷108に電力を供給するためオン状態になっている。本図に示されるように、エネルギー蓄積装置106Cは、緊急バックアップ電源として振る舞うことができるようにオン状態になっている。IOM104の双方向インバータ104Aはオン状態であり、UPMのインバータ102Aはオン状態である。第2スイッチ116は、IOMと電力網との間が電気的に接続できるように閉じられている。しかしながら、負荷スパイクのために、燃料電池セグメント106Aから電力網114へIOMのインバータ104Aを通じて供給される電力はない。電力モジュール106内の燃料電池セグメント106Aおよび電力網114から負荷108へ、IOM104を通過する直流バスを通り、UPM102のインバータ102Aを通り、そして制御ロジックモジュール110を通って電力を供給するために、制御ロジックスイッチ110Aは、第2位置となっている。本モードでは、負荷への電力は、燃料電池セグメントと電力網との両方から供給される。示されるように、燃料電池セグメント106Aから負荷108へ直流バス112、ダイオード102B、インバータ102Aおよびスイッチ110Aを通じて、200キロワットの電力が供給される。一方、電力網114から負荷108へ、整流器102B、インバータ102Aおよびスイッチ110Aを通じて、負荷が要求する225キロワットの電力を全体で賄えるように、25キロワットの電力が供給される。燃料電池セグメントからの電力は、好ましくは、負荷108に到達するためにIOMのインバータ104Aおよび/または電力網114を通過しない。図1Hは、急激な負荷108スパイク後の、正常または定常状態動作へ復帰中のシステムの運用を示している。燃料電池セグメント106Aは、負荷108に電力を供給するためにオン状態になっている。本図に示されるように、エネルギー蓄積装置106Cは、緊急バックアップ電源として振る舞うことができるようにオン状態になっている。IOM104の双方向インバータ104Aは、オン状態であり、UPMのインバータ102Aはオン状態である。第2スイッチ116は、IOMと電力網との間が電気的に接続できるように閉じられている。電力モジュール106内の燃料電池セグメント106Aから負荷108へ、IOM104を通過する直流バスを通り、UPM102のインバータ102Aを通り、そして制御ロジックモジュール110を通って電力を供給するために、制御ロジックスイッチ110Aは、第2位置となっている。本モードでは、燃料電池セグメントは、負荷と電力網との間で分割される定常状態の電力または最大電力例えば、200キロワットを出力し続ける。示されるように、燃料電池セグメント106Aからの200キロワットの電力は、IOM104に供給される。IOM104は、燃料電池セグメント106Aから電力網114へIOMのインバータ104Aを通じて100キロワットの電力を供給する。直流バス112は、IOM104から負荷108へ、ダイオード102B、インバータ102Aおよびスイッチ110Aを通じて残りの100キロワットの電力を供給する。前記電力は、好ましくは、負荷108に到達するためにIOMのインバータ104Aおよび/または電力網114を通過しない。図1Iは、グリッド114からの電力を喪失中例えば、ブラックアウト中のシステムの運用を示している。燃料電池セグメント106Aは、負荷108に電力を供給するためにオン状態になっている。本図に示されるように、エネルギー蓄積装置106Cは、燃料電池セグメント106Aからの電力を吸収するため、および電力網の電力が喪失している間に発生するステップを穏やかにするためにオン状態になっている。IOM104の双方向インバータ104Aは、オン状態であり、UPMのインバータ102Aはオン状態である。第2スイッチ116は、IOMと電力網との間が電気的に接続しないように開放されている。センサは、電力網の電力喪失を検出し、コントローラは、検出された電力網の停電に応答してスイッチ116を開放する。電力モジュール106内の燃料電池セグメント106Aから負荷108へ、IOM104を通過する直流バスを通り、UPM102のインバータ102Aを通り、そして制御ロジックモジュール110を通って電力を供給するために、制御ロジックスイッチ110Aは、第2位置となっている。本モードでは、燃料電池セグメント106Aからの全体の電力出力が200キロワットを超えると、100キロワットの電力が直流バス112に供給され、ステップを穏やかにするために100キロワットの電力がエネルギー蓄積装置106Cに供給される。IOM104から負荷108へ、ダイオード102B、インバータ102Aおよびスイッチ110Aを通じて、直流バス112は、100キロワットの電力を供給する。燃料電池セグメント106Aの電力出力は、負荷108の要求を満たすように徐々に100キロワットに減少する。図1Jは、グリッド114からの電力を喪失中例えば、ブラックアウト中で且つ燃料電池が、定常状態の負荷要求に見合う減少した電力例えば、100キロワットを出力する間の負荷の過渡変化がある場合例えば、負荷108から電力の増加要求のシステムの運用を示している。燃料電池セグメント106Aは、負荷108に電力を供給するためにオン状態になっている。本図に示されるように、エネルギー蓄積装置106Cは、追加の電力を負荷108に供給するためにオン状態になっている。IOM104の双方向インバータ104Aは、オン状態であり、UPMのインバータ102Aはオン状態である。第2スイッチ116は、IOMと電力網との間が電気的に接続しないように開放されている。電力モジュール106内の燃料電池セグメント106Aおよびエネルギー蓄積装置106Cから負荷108へ、IOM104を通過する直流バスを通り、UPM102のインバータ102Aを通り、そして制御ロジックモジュール110を通って、制御ロジックスイッチ110Aは、電力を供給するために第2位置となっている。本モードでは、燃料電池セグメント106Aからの100キロワットおよびエネルギー蓄電装置からの50キロワットが直流バス112に供給される。したがって、IOM104から負荷108へ、ダイオード102B、インバータ102Aおよびスイッチ110Aを通じて、直流バス112は、150キロワットの電力を供給する。前記電力は、好ましくは、負荷108に到達するためにIOMのインバータ104Aおよび/または電力網114を通過しない。図1Kは、電力網114からの電力を喪失中例えば、ブラックアウト中で且つ、継続的な負荷過渡応答例えば、負荷108からの電力の継続的増加要求がある場合のシステムの運用を示している。エネルギー蓄積装置106Cの電力出力がゼロまで徐々に減り、燃料電池セグメントの電力出力が負荷が必要とする電力例えば、150キロワットまで同じ時間で徐々に増えることを除き、本運用は、図1Jに示されるものと同じである。したがって、燃料電池セグメントによって全要求電力が負荷に供給されるまで、負荷は、燃料電池セグメント106Aから受け取る電力を徐々に増やし、エネルギー蓄積装置106Cから受け取る電力を徐々に減らす。したがって、エネルギー蓄積装置は、負荷過渡応答初期の間はブリッジング電源として振る舞い、負荷過渡応答が継続している間は徐々にその出力を減らす。図2および図3によれば、直流電源1からN210、212および214の出力は、1つ以上の各直流バス216、218、220への直流出力点において並列になっている。各直流電源1~Nは、1つ以上の電源モジュール106および関連するIOM104を具備する。1~Nの直流電源は、単一のUPM202アセンブリを経由して顧客負荷に給電を行う。したがって、複数の電力モジュールとIOMとの対が、共通のUPMを共有する。例えば、直流バスは、任意の数の直流電源例えば、SOFCおよび電力調整システムを1つのUPM202に集めて接続する直流マイクログリッドを形成する。UPM202は、多くの複合的なSOFCシステム自身の出力を出力する能力のある、図1Aに示される個別のUPM102からなる大規模なアセンブリとなる。図2に示されるように、UPM202アセンブリは、N個のUPM102を具備し、この専用のUPM102は、各直流電源210、212および214に接続する個別の直流バス216,218および220をすなわち、各直流電源に対して1個のUPMをそれぞれ備える。N個のUPM102は、UPMアセンブリ202を形成するに際し、1つのハウジングの中で近接して例えば、サイドバイサイドで配置されてもよいし、個別のハウジング中に配置されてもよい。図3に示される他の実施形態では、小規模な専用のUPM102のアセンブリ202は、1つの大規模なUPM302に置き換えられる。本実施形態において、UPM302は、エネルギー蓄積装置例えば、バッテリバンクまたはスーパーキャパシタバンクおよび/または同期モータ図3に図示せずを含む。一般的に、UPMインバータは、蓄えた電力を強化し、並びに/または出力の信頼性および慣性を増加するための回転機械例えば、モータ、フライホイール等を含む。要約すると、直流源は、燃料電池電力モジュールおよびIOMを具備する。各UPM内のインバータは、小規模インバータのモジュラアセンブリであって、あたかも並列の入力および/または出力を有する1つの大規模なインバータのように制御される。主要なIOM内のインバータは、小規模インバータのモジュラアセンブリであって、あたかも並列の入力および/または出力を有する1つの大規模なインバータのように制御される。一実施形態において、燃料電池スタックがオフラインの場合、電力網からの給電を割り当てるために調整電力がUPMに供給される。したがって、負荷に保護されたバスを供給する。ブーストコンバータは、電力網を良好な力率に維持するのに使用される。他の実施形態において、SOFCシステムまたはUPM内部に蓄えられたエネルギーからの電力は、3つのエネルギー入力:電力網エネルギー、SOFCセグメントエネルギーおよび貯蔵エネルギー例えば、ウルトラキャパシタまたはバッテリを有するUPSユニットを形成するために使用される。さらに他の実施形態において、直流マイクログリッドは、太陽光発電ハードウェアまたは風力発電ハードウェアのような他の分散型発電機に接続される。一実施形態において、直流マイクログリッドは、直流データセンターまたは直流車両充電装置の負荷のような直流負荷に接続される。さらに他の実施形態において、IOMおよびUPMが並列に振る舞うインバータのクラスタから構成される場合、いくつかのまたはすべてのこれらインバータは、顧客負荷状況に応じて出力を低減する。例えば、200キロワットの発生容量を有するシナリオにおいて顧客負荷が150キロワットであるとき、IOMインバータは、グリッドタイの全出力である200キロワットの代わりに50キロワットのみを支援するように出力を低減する。さらに、本シナリオでは、IOMアセンブリ内の一部の実行できるインバータのみが、IOM内部にインストールされる。したがって、特定の顧客負荷シナリオを支援するように要求される装備に関して経費削減を提供する。図4によれば、一実施形態において、IOM404は、双方向運転用に構成されるインバータ412を具備する。このようなインバータは四象限運転を行う。グリッドタイインバータが双方向運転を行う場合、調整給電は、UPM402に供給される必要がない。スタートアップ期間中の電力網の電力は、UPM402への調整入力を経由する代わりに、グリッドタイインバータ412を通る。本実施形態もまた、顧客負荷の保護のために電力モジュール406から電力を供給する。図5によれば、一実施形態において、UPMは利用されない。本実施形態において、IOM504は、デュアルモード機能用に構成されるインバータ512を具備する。デュアルモードインバータ512は、グリッド照合して運転、およびスタンドアロンモードにおいてグリッド照合せずに顧客負荷を支援して運転するように構成される。本実施形態において、あるモードでの電力発生と別モードでの電力発生とを切り替えるために、出力電力遮断割り込みが要求される。図6A~6Dは、電気自動車EV充電モジュールECMがUPMの代わりに、またはUPMに加えて使用される図1Aに示されるシステムの、種々の運転モードを示す。運転モードによっては、ECMは、UPMの機能を果たす。EV充電アプリケーションで使用される場合、図6A~6Dのシステムは、いくつかの利点を有する。特に、これらのシステムは、多数の電気自動車を急速充電している間、電力網に大きなピーク電力を供給する必要がなくなる。本システムは、とても高価なために電力網の電力を供給できない地域でのEV充電にも使用される。これは、天然ガスのパイプラインを敷設するよりも経済的である。図6Aによれば、EV充電ステーションは、1つ以上の電力モジュール106、IOM104およびECM602を具備する。ECMは、UPM102のインバータ102Aの代わりに、DC/DCコンバータ602Aを含む。本実施形態において、EV充電ステーション例えば、ECM602は、電力網の電力に接続している。EV充電ステーションは、電力網およびEVバッテリに同時に電力を供給する。急速例えば、10~20分の充電は、FCM106からの電力を用いてECM602からEVバッテリ604に供給される。EVバッテリ604が充電のために充電ステーション例えば、ECM602に接続されているときはいつでも、FCM106の電力は、電力網から充電ステーションに供給される電力を自動的に迂回させる。電力網からEVバッテリ604への電力の迂回は、図1に示され、前述したような制御ロジックによって達成される。電力モジュール106が利用できない場合、電力網の電力は、充電ステーションに対してバックアップ電源としての役目を果たす。図6Bによれば、EV充電ステーションは、1つ以上の電力モジュール106、IOM104、UPM102、制御ロジックユニット110およびECM602を具備する。本実施形態において、電力網の電力を給電しEVバッテリ604を充電している間、EV充電ステーション602は、顧客負荷108を供給するためにも使用される。本構成では、EV充電ステーションは、グリッド114を給電し、無停電電力を顧客負荷例えば、オフィスビルにも供給する。UPM102が顧客負荷108に電力を供給する間、IOM104は、電力網114に電力を供給する。ECM602は、EV充電ステーションのごとく振る舞い、400Vの直流バスから電力を取り出す。したがって、UPM102およびECM602は、直流バスに並列に接続される。顧客負荷108が停電なく供給されており、ECM602で充電するために車両が駐車しているときはいつでも、EVバッテリ604を充電する間、電力網へ給電される電力の一部がECM602に迂回する。さらに、電力網が全容量を供給している場合、本構成は、電力網114から高いピーク電力を取り出すという課題を克服しており、今日においては特に日中の運転が主要な課題となっている。本構成の典型的なアプリケーションは、オフィスビルに電力を供給することである。電力が電力網114に給電されている間、オフィスビルデータセンター、照明などを含むの負荷108には、UPM102からクリーンな無停電電力が供給される。会社の従業員および訪問者のために、充電ステーションが本ビルの駐車場に設置される。EVバッテリ604が充電され、駐車場に一時的に置かれる。充電ステーションにて、車両所有者の時間の制約に基づいて急速充電1Cおよびトリクル充電0.1Cについての選択肢が提供される。図6Cによれば、EV充電ステーションは、1つ以上の電力モジュール106、UPM102、ECM602およびDGセット608を具備する。本構成は、電力網の電力が利用できない遠隔地域における利用に好適である。本構成では、UPM102は、電力モジュール106に接続される直流バスから電力を取り出し、顧客負荷108に給電する。本顧客負荷108は、電力モジュール106へのベース負荷のように振る舞い、システムが一定の最低効率で前述の図6Aおよび6Bに示される、グリッド114が効率的動作のための最小ベース負荷を供給する構成で運転できるようにする。一実施形態において、ECM602が運転状態の間、電力モジュール106およびUPM102は、最大顧客負荷が常に供給されるような効率になる。DGセット608は、電力モジュール106をスタートアップするのに使用される。図6Dによれば、EV充電ステーションは、1つ以上の電力モジュール106およびECM602を具備する。EV充電ステーションの構成は、電力網の電力および顧客負荷が供給されない地域における利用に好適である。EV充電ステーションは、EVバッテリ604を充電する電源としてのみ振る舞う必要がある。本構成では、バッテリバンク610は、EV充電ステーションへのベース負荷として振る舞う。本バッテリバンク610は、ノーマル充電0.1Cを用いて充電される。EVバッテリ604を充電する必要のある電気自動車の運転者は、ECM602から充電する。あるいは、運転者は、放電したEVバッテリ604をバッテリバンク610のバッテリの1つと交換する。DGセット608は、電力モジュール106をスタートアップするのに使用される。一実施形態において、EV充電ステーションは、時間帯別料金をうまく利用することができ、EVバッテリの蓄電容量を利用できる構成である。例えば、平日朝11時から午後9時までの電気代は、午後9時から朝11時までの電気代の数倍例えば、5倍である。本実施形態において、ピーク価格時間帯の電力を供給するために、および/または内部電力モジュール106の故障によって生じる電力モジュール106からの電力出力の不足分を支援するために、DC電力は、EVバッテリから燃料電池システムへ返送される。図6Eによれば、燃料電池システムは、1つ以上の電力モジュール106、IOM104、UPM102、前述の第1制御ロジックユニット110、スイッチ702Aおよび第2制御ロジック702Bを含む第2制御ロジックユニット702、並びにECM602を具備する。必要に応じて、制御ロジック110Bおよび702Bは、前述した制御ロジック110Bの機能および後述する制御ロジック702Bの機能を発揮する単一ユニットに物理的に結合することもある。本実施形態において、電力網に電力を供給できている間、電力モジュール106、IOM104およびUPM102は、顧客負荷108例えば、オフィスビル等の建物に電力を供給するために使用される。一方、ECM602は、400Vの直流バス112から電力を取り出すことによってEVバッテリ604を充電するのに使用される。制御ロジックユニット110は、前述したような機能を発揮する。制御ロジックユニット702Bは、後述する機能を発揮する。したがって、UPM102およびECM602は、直流バス112に並列に接続される。一実施形態において、UPM102例えば、UPM102のインバータ102Aは、単独の電力モジュール106から負荷108への電力供給要求よりも高い電力を供給するような効率になる。本実施形態は、EV充電ステーションすなわち、ECM602に接続されるEVバッテリから付加的直流電力を利用できる付加的電力処理能力を有する。制御ロジックユニット702Bは、ECM602から電力を受け取るときはECM602と、または直流バス112に電力を供給するときは直流バス112と、EVバッテリ604とを接続するようにスイッチ702Aを切り替える。実例のためであって限定するものではないが、燃料電池システムは、第1の最大電力値例えば、200キロワットを分配する能力を有する電力モジュール106を含む。UPM102は、第1の最大電力値よりも高い第2の最大電力値例えば、交流400キロワットを供給するために直流から交流に変換するような効率になる。言い換えると、インバータ102Aは、電力モジュールの供給能力よりも多くの電力を直流から交流へ変換するように設計される。EVバッテリ604からの直流電力例えば、直流200キロワットまでを負荷108または電力網114に供給する交流電力へ変換する付加的変換能力を、UPM102は使用する。したがって、電力網からの電力が高額な期間中は、電気自動車のバッテリ604からの直流電力は、電気自動車充電モジュールECM602にて受け取られ、受け取られた電力は、受け取った直流電力を交流電力に変換する少なくとも1つのインバータ102Aに供給され、負荷例えば、108または電力網負荷114に交流電力を供給する。一実施形態において、電気料金が低いとき、直流電力を受け取るステップより前に、直流電力は、少なくとも1つの燃料電池電力モジュール106からECM602に供給され、ECMから電気自動車バッテリ604に供給される。EV充電ステーションおよび燃料電池システムの連携システムは、電気自動車を運転する従業員を有する会社に設置される。上記の時間帯別料金を利用して、前記従業員は、一般的に会社の再充電ドックに車両を駐車し、就業時間の間、8~10時間の間ECM602にEVバッテリ604を接続する。典型的に、電力網からの電気料金が増加する前に例えば、午前11時までに、ECM602から供給される電力を用いて、全EVバッテリ604は、フル充電されるバッテリ604からECM602にスイッチを切り替える。その後、電力網の電気料金が増加した後は例えば、午前11時以降、第2制御ロジック702Bは、スイッチ702Aの位置をEVバッテリ604から直流バス112に切り替える。その後、バッテリ604は、直流バス112へEVバッテリ604の蓄電の一部例えば、10~75、例えば、50を供給するのに使われる。例えば、EVバッテリは、自身が直流バスに返送するよりも多くの電力量を、日ごとまたは週ごと等に受け取ることもある。必要に応じて、電気自動車の所有者は、それが受け取った正味の電力量を課金されないこともある。あるいは、電力網からEVバッテリに充電する料金と比較して低い料金を課金されることもある。その後、ピークシェービング負荷の下記方法で、充電ステーションは、負荷に対し交流400キロワットまで供給することができる。すべての当時者は、昼間電力の高額な電気料金によって、財政的に恩恵を得ることができる。他の実施形態において、直流電力をECM602から受け取る電気料金が高い期間中のステップよりも前の、電気料金の低い期間の間、EVバッテリは、ECM602以外の場所で充電される。例えば、電気自動車は、低コストな夜間料金を用いて、遠隔地域で例えば、一晩中自宅のグリッドで充電される。これらの電気自動車は、その後、朝になるとECM602に接続される。昼間例えば、午前11時以降の電気料金の増加後、EVバッテリ604は、それらの充電した分のうち予め決められた一部分を直流バス112に供給する。従って、直流バスは、その後ピークシェービング負荷の下記方法で負荷に交流400キロワットまで供給することができる。電気自動車の所有者は、供給した電力すなわち、彼らが自宅で充電し、直流バス112に供給した電力のコストに対して払い戻しを受ける。したがって、昼間電力の高額な電気料金によって、すべての当事者は、財政的に恩恵を得ることができる。もちろん、前述の例で用いられる時間は、例示の目的のみである。充電ステーションは、それが配置されている地域に対して時間帯別料金をアドレス指定するEVバッテリからの電力を利用するように構成される。前述の方法およびシステムは、周波数および電圧の厳密な制御を可能にしながら、大負荷を有する並列の多重的発電機とともに容易に使用することができる。前述の方法の説明およびプロセスフロー図は、実例としてのみ提供され、種々の実施形態のステップは、述べられた順序に実行されなければならないということを意図されるものでも要求するものでもない。当業者によって理解されるように、前述の実施形態におけるステップの順序は、任意の順序で実行されてもよい。さらに、その後、それから、次に等のような単語は、ステップの順番を限定することを意図していない。これらの単語は、単に本方法の説明を通して読者をガイドするために用いられる。1つ以上のブロック/フロー図を、例示的な実施形態の説明に使用した。こうしたブロック/フロー図の使用は、実行する動作の順序を制限することを意図するものではない。例示的な実施形態の前述の説明は、例示および説明の目的で提示したものである。それは、網羅的または開示された厳密な形態に対して限定することを意図しておらず、変更および変形は、上記示唆に照らして可能であり、または開示された実施形態の実施から得ることができる。本発明の範囲は、本明細書に添付の特許請求の範囲およびそれらと均等のものによって定義されることが意図されている。制御要素は、特定の機能を実行する命令でプログラムされたプロセッサ、メモリおよび他のコンポーネントを含む計算装置コンピュータなどを用いて実装される。あるいは、特定の機能を実行するように設計されたプロセッサに実装される。プロセッサは、様々な機能を実行するソフトウェア命令アプリケーションによって構成される任意のプログラマブルマイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、または、並列的なプロセッサチップまたは複数のチップである。上記機能は、本明細書に詳述される様々な実施形態の機能を含んでいる。いくつかの計算装置において、並列的なプロセッサが提供される。典型的には、ソフトウェアアプリケーションは、それらがプロセッサにアクセスされロードされる前に内部メモリに格納される。いくつかの計算装置では、プロセッサは、アプリケーションソフトウェア命令を格納するのに十分な内部メモリを含んでいる。本明細書に開示された実施形態に関連して説明される様々な例示的な論理ブロック、モジュール、回路およびアルゴリズムステップは、電子機器、コンピュータソフトウェア、または双方の組合せとして実装される。このハードウェアおよびソフトウェアの互換性を明確に図示するために、様々な図示されたコンポーネント、ブロック、モジュール、回路およびステップは、それらの機能性に関して上述されている。このような機能がハードウェアまたはソフトウェアとして実装されているかどうかは、特定のアプリケーションおよびシステム全体に課せられた設計制約に依存する。当業者は、各特定のアプリケーションのために様々な方法で前述の機能を実装するが、このような実装決定は、本発明の範囲からの逸脱を引き起こすと解釈されるべきではない。本明細書に開示された態様に関連して説明された様々な例示的な論理、論理ブロック、モジュール、および回路を実装するために使用されるハードウェアは、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサDSP、特定用途向け集積回路ASIC、フィールドプログラマブルゲートアレイFPGAまたは他のプログラマブルロジックデバイス、ディスクリートゲートまたはトランジスタロジック、ディスクリートハードウェア部品、あるいは本明細書に記載の機能を実行するように設計された任意の組合せを用いて実装または実行されてもよい。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであってもよいが、代わりに、任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、あるいはステートマシンであってもよい。また、プロセッサは、計算装置の組合せ、例えば、DSPとマイクロプロセッサ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと連動した1つ以上のマイクロプロセッサ、または任意の他の構成であってもよい。あるいは、いくつかのブロックまたは方法は、与えられた機能に特定された回路によって実行される。開示された実施形態の前述の説明は、本説明の実施形態を任意の当業者も製作または使用できるように提供される。これらの実施形態に対する様々な変更は、当業者に容易に明らかになり、本明細書で定義した一般原理は、本開示の範囲から逸脱することなく他の実施形態に適用することができる。したがって、本発明は、本明細書に示された実施形態に限定することを意図したものではなく、以下の特許請求の範囲および本明細書に開示された原理および新規な特徴と一致する最も広い範囲を与えられるべきである。"