具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。本实施方式并不限定本发明。附图是示意性或概念性的图，各部分的比例等不一定限于与现实情况相同。在说明书以及附图中，对于与关于已经出现的附图叙述过的要素相同的要素标注相同的符号并适当省略详细的说明。

(第1实施方式)

图1是表示第1实施方式的电源装置1的构成的框图。

电源装置1进行与电力系统2连接的系统连接运转以及与独立负载3连接的独立运转。电源装置1例如是燃料电池系统。燃料电池系统需要使用于使作为燃料的氢与空气中的氧反应的鼓风机、用于使冷却水循环的泵等内部辅机动作，因此在开始发电之前需要启动电力。在使燃料电池系统从没有系统电力的状态启动而发电(称作无电源启动)的情况下，需要从发动机发电机、蓄电池系统等启动用电源(启动电源4)供给电力。此外，独立负载3是与电力系统2分离的负载。独立负载3例如是停电时的应急灯等。

电源装置1具备发电部10、PCS(Power Conditioning System：功率调节系统)20、辅机30、第1输出部1a、第2输出部1b、连接切换部40、收发部50以及控制部60。

发电部10产生直流电力(电)。发电部10例如是燃料电池。因而，发电部10使用氢和氧来产生电。

PCS20具有逆变器以及系统状态检测部。

逆变器将发电部10通过发电而产生的直流电力转换成交流电力。此外，逆变器与电力系统2进行系统连接，或者向独立负载3供给电力。即，逆变器向电力系统2或者独立负载3输电。控制部60例如通过独立运转模式或者系统连接运转模式来切换逆变器(PCS20)的控制方式(发电模式设定)。PCS20例如在系统连接运转模式中，使PCS20的输出与电力系统2的电压以及频率同步。PCS20例如在独立运转模式中将PCS20的输出设定为固定的电压以及频率。

PCS20的系统状态检测部检测电力系统2是处于正常状态还是处于异常状态。异常状态例如是产生了停电以及系统异常等的状态。系统异常例如是电压、频率的紊乱。正常状态是不处于异常状态的情况下的电力系统2的状态。系统状态检测部例如在系统连接运转模式中，计测电力系统2的电压、频率等，并基于计测出的电压或者频率来判定电力系统2是处于正常状态还是处于异常状态。系统状态检测部将与电力系统2的状态相关的信息发送至控制部60。

辅机30使发电部10动作或者对发电部10的发电进行辅助。此外，辅机30接受电力供给而使发电部10启动，且使发电部10持续发电。在发电部10为燃料电池的情况下，辅机30例如是用于使流体向燃料电池流动的泵、鼓风机、阀。此外，辅机30也可以是用于温度控制的加热器等。

第1输出部1a与连接切换部40电连接，向电力系统2输出电力。第1输出部1a例如是连接用的端子。

第2输出部1b与连接切换部40电连接，向独立负载3输出电力。第2输出部1b例如是连接用的端子。

连接切换部40切换发电部10、辅机30、电力系统2、独立负载3、以及在电力系统2处于异常状态的情况下使发电部10启动的启动电源4之间的电连接。另外，关于连接切换部40的详细情况将在之后进行说明。

作为信息取得部的收发部50取得与启动电源4的状态相关的信息。启动电源4的状态例如是运转状态或者停止状态。运转状态是启动电源4正在动作的状态，例如是启动电源4正在发电的状态。停止状态是启动电源4停止的状态，例如是启动电源4停止发电的状态。收发部50例如通过无线或者有线而与启动电源4进行通信。收发部50例如接收启动电源4发送的表示启动电源4的状态的信号(运转状态信号)。另外，与启动电源4的状态相关的信息的取得方法并不限定于上述方法。运转状态信号例如也可以是仅在发电时成为接通(闭合状态)的触点的触点信号或者模拟信号等。此外，收发部50将用于停止电力供给的信号(停止指令)发送至启动电源4。在启动电源4为发电机的情况下，停止指令例如是发电停止指令。另外，收发部50也可以包含于控制部60。

控制部60对图1的电源装置的各种动作进行控制。作为控制部60的例子，为处理器、控制电路、计算机等。控制部60例如对发电部10的发电动作进行控制，或者对表示电源装置1的状态的信息进行显示、保存、发送等、输出与电源装置1相关的各种信息。该信息可以输出至电源装置1内的设备，也可以输出至电源装置1外的设备。

控制部60基于启动电源4的状态对连接切换部40进行控制。

电源装置1有时被用作为紧急用电源。即，电源装置1在没有来自电力系统2的电力供给的状态下启动以及发电，并向独立负载3供给电力。在该情况下，为了启动电源装置1，需要从发动机发电机、蓄电池系统等启动电源4接受电力供给。

但是，在电源装置1与启动电源4连接时，当发电部10(PCS20)以系统连接运转模式开始发电时，存在电力从电源装置1向启动电源4反流的情况。在该情况下，存在启动电源4发生故障并且电源装置1停止发电的可能性。

因此，控制部60在停电时，使发电部10(PCS20)以独立运转模式开始发电。即，控制部60使输出电力从发电部10(PCS20)向独立负载3输出。由此，在停电时等电力系统2处于异常状态的情况下，电源装置1能够更适当地启动。

更详细来说，控制部60在启动电源4处于运转状态的情况下，使辅机30与启动电源4电连接，在发电部10开始发电时，使发电部10(PCS20)与独立负载3电连接。更详细来说，“启动电源4处于运转状态的情况”是“电力系统2处于异常状态且启动电源4处于运转状态的情况”。此外，“发电部10开始发电时”也可以是“发电部10开始发电的大致同时”，例如是从开始发电起的几秒后。另外，在从开始发电起到与独立负载3连接为止的期间，由发电部10发电的电力被浪费。因而，发电部10优选在从开始发电起的短时间内与独立负载3连接。此外，由于是停电时，因此连接切换部40以及启动电源4与电力系统2被电切断。

此外，更详细来说，控制部60基于电力系统2的状态对连接切换部40进行控制。电力系统2的状态例如是正常状态以及异常状态。控制部60在电力系统2从异常状态变为正常状态的情况下，使发电部10从独立负载3电切断并且与电力系统2电连接。由此，电源装置1在系统连接运转模式下发电。更详细来说，控制部60在电力系统2从异常状态变为正常状态的情况下，在系统连接运转被禁止的连接禁止期间(再次连接禁止期间)结束之后，使发电部10从独立负载3电切断并且与电力系统2电连接。

另外，关于控制部60对连接的切换的详细情况，将在之后参照图2进行说明。

接着，对连接切换部40的详细情况进行说明。

连接切换部40具有第1开关41、第2开关42、第3开关43以及辅机切换部44。

第1开关41的一端与发电部10(PCS20)连接，另一端与启动电源4以及电力系统2连接。第1开关41的一端与节点N2连接，另一端与节点N1连接。第1开关41是能够切换成打开状态(开放)或者闭合状态(短路)的开关。第1开关41能够在发电部10开始发电之前防止电力系统2以及启动电源4的电力向发电部10流入(反流)。其原因在于，在发电部10为燃料电池的情况下，由于反流而燃料电池的逆反应发展，燃料电池有时发生故障。

第2开关42设置在第1开关41的另一端与电力系统2之间。此外，第2开关42的一端与第1开关41的另一端连接，另一端与电力系统2连接。第2开关42的一端与节点N1连接，另一端与第1输出部1a连接。第2开关42是能够切换成打开状态或者闭合状态的开关。

此外，第1输出部1a与第2开关42的另一端电连接，向电力系统2输出电力。第2开关42的另一端经由第1输出部1a而与启动电源4电连接。第1输出部1a与节点N4连接。在节点N4分别连接有启动电源4以及电力系统2。

第3开关43的一端与独立负载3连接，另一端与发电部10连接。第3开关43的一端与第2输出部1b连接，另一端与节点N3连接。此外，在节点N3连接有PCS20(发电部10)以及节点N2。第3开关43是切换发电部10与独立负载3之间的连接的开关。

此外，第2输出部1b与第3开关43的一端电连接，向独立负载3输出电力。第3开关43的一端经由第2输出部1b而与独立负载3电连接。

辅机切换部44与辅机30连接，使辅机30与第1开关41的一端或者第1开关41的另一端连接。辅机切换部44的第1端部441与辅机30连接，第2端部442与节点N2连接，第3端部443与节点N1连接。辅机切换部44以使第1端部441与第2端部442以及第3端部443中的某一个电连接的方式切换连接。辅机切换部44选择向辅机30的电力供给线。

控制部60基于启动电源4的状态，对第1开关41、第2开关42、第3开关43以及辅机切换部44进行控制。控制部60对第1开关41、第2开关42、第3开关43的开闭进行控制。此外，控制部60切换辅机切换部44的连接。

接着，对电源装置1的控制方法进行说明。

图2是表示第1实施方式的电源装置1的动作的流程图。图2表示在电源装置1停止之后通过启动电源4进行启动的情况下的动作。另外，在初始状态下，电力系统2处于异常状态，发电部10停止。此外，第1开关41、第2开关42以及第3开关43例如处于打开状态。

首先，用户通过断路器2a将电力系统2与电源装置1以及启动电源4分离(解列)(S10)。用户例如使图1所示的断路器2a截止(打开状态)。由此，能够防止之后启动的启动电源4与处于异常状态的电力系统2连接。

接着，使启动电源4启动(S20)。例如，用户使启动电源4启动。此外，用户例如使图1所示的断路器4a成为闭合状态。

接着，收发部50取得运转状态信号(S30)。收发部50将从启动电源4接收到的运转状态信号发送至控制部60。

接着，控制部60判定启动电源4是否处于运转状态(S40)。在启动电源4处于停止状态的情况下(步骤S40的“否”)，再次执行步骤S30。因而，反复执行步骤S30、S40，直至启动电源4成为运转状态为止。

另一方面，在启动电源4处于运转状态的情况下(步骤S40的“是”)，控制部60使发电部10启动(S50)。控制部60例如使图1所示的第1开关41以及第3开关43成为打开状态，使第2开关42成为闭合状态，将辅机切换部44切换到第1开关41的另一端侧(启动电源4侧)。通过第2开关42以及辅机切换部44，从第1输出部1a侧的启动电源4供给发电部10的启动所需要的辅机30用的电力。此外，通过第1开关41，能够抑制启动电源4的电力向PCS20、即发电部10反流。

接着，控制部60以独立运转模式开始发电(S60)。控制部60例如在发电部10开始发电的大致同时，使图1所示的第3开关43成为闭合状态。由此，将由发电部10发电的电力供给至独立负载3。此外，通过第1开关41，能够防止由发电部10发电的电力向启动电源4反流。此外，控制部60将逆变器(PCS20)设定为独立运转模式用的发电模式。

接着，控制部60在开始发电之后，将辅机30与发电部10(PCS20)连接，并使启动电源4停止(S70)。控制部60例如在发电部10(PCS20)开始发电的大致同时，将图1所示的辅机切换部44切换到第1开关41的一端侧(发电部10侧)。通过辅机切换部44，能够从PCS20(发电部10)侧向辅机30持续地供给电力，发电部10能够持续地发电。由此，无需从启动电源4供给电力，因此控制部60使启动电源4停止。控制部60例如经由收发部50向启动电源4发送停止指令(停止信号)。由于启动电源4停止，因此能够抑制不必要的能量消耗。此外，用户例如使断路器4a成为打开状态。

另外，步骤S70也可以与步骤S60大致同时地进行。用户为了电力系统2恢复到正常状态时做准备，而使断路器2a成为闭合状态。此外，控制部60使第2开关42成为闭合状态。

接着，控制部60判定电力系统2是否处于正常状态(S80)。系统状态检测部例如对电力系统2的状态进行检测，并将检测结果发送至控制部60。在电力系统2处于异常状态的情况下(步骤S80的“否”)，再次执行步骤S80。因而，反复执行步骤S80直至电力系统2成为正常状态为止。此外，电源装置1在独立运转模式下运转，直至电力系统2成为正常状态为止。

另一方面，在电力系统2处于正常状态的情况下(步骤S80的“是”)，在连接禁止期间结束之后与电力系统2再次连接(S90)。控制部60例如在连接禁止期间结束之后，使图1所示的第1开关41成为闭合状态，使第3开关43成为打开状态。由此，电源装置1在系统连接运转模式下运转。此外，控制部60将逆变器(PCS20)设定为系统连接运转模式用的发电模式。

另外，在电力系统2正常的情况下，电源装置1从电力系统2接受电力供给而启动。在该情况下，电源装置1在发电部10启动之后，以系统连接运转模式开始发电。另外，在电力系统2正常的情况下，无需运转状态信号。在发电部10启动时，控制部60例如使图1所示的第2开关42成为闭合状态，使第1开关41以及第3开关43成为打开状态，将辅机切换部44切换到第1开关41的另一端侧(电力系统2侧)。控制部60例如在开始发电的大致同时使第1开关41成为闭合状态。由此，将由发电部10发电的电力供给至电力系统2。即，电源装置1在系统连接运转模式下运转。之后，将辅机切换部44切换到第1开关41的一端侧(发电部10侧)。通过辅机切换部44，能够从PCS20(发电部10)侧向辅机30持续供给电力，发电部10能够持续发电。

如以上那样，根据第1实施方式，收发部50取得与启动电源4的状态相关的信息。此外，控制部60在启动电源4处于运转状态的情况下，使辅机30与启动电源4电连接，在发电部10开始发电时，使发电部10与独立负载3电连接。由此，能够以独立运转模式开始发电。即，控制部60在发电部10开始发电时，使发电部10与独立负载3电连接并且与启动电源4(以及电力系统2)电切断。其结果，在停电时能够更适当地启动电源装置1。

此外，控制部60在启动电源4处于运转状态的情况下，使辅机30与启动电源4电连接，并且将发电部10与辅机30以及启动电源4电切断。由此，能够在发电部10发电之前防止启动电源4的电力向发电部10反流。

在不使用运转状态信号的情况下，从启动电源4以及电力系统2通过相同的布线来供给电力，因此电源装置无法区别来自启动电源4的电力供给与来自电力系统2的电力供给。因而，即使在通过启动电源4使发电部启动了时，电源装置也会识别为电力系统2恢复。在该情况下，电源装置在发电部开始发电的大致同时相对于启动电源4进行系统连接运转而送出电力。即，存在电力会从电源装置向启动电源4反流的情况。在该情况下，启动电源4有可能发生故障。此外，有可能由于反流而启动电源4的电压、频率变动，PCS20内的系统状态检测部检测到系统异常而电源装置停止发电。为了应对这样的问题，例如已知在开始发电之后将电源装置设为怠速运转状态，在此期间用户进行使启动电源停止等作业。怠速运转状态是在维持发电状态的同时不向电力系统2输出电力的状态。在怠速运转中由发电部发电的电力在电源装置内部被辅机消耗。或者，此外，为了应对上述问题，已知使用即使反流也不会发生故障且能够反向充电的高功能或者高价的启动电源。

与此相对，在第1实施方式中，电源装置1能够接受运转状态信号，区别来自启动电源4的电力供给与来自电力系统2的电力供给。因而，在接受来自启动电源4的电力供给的情况下，电源装置1不以系统连接运转模式而以独立运转模式进行发电。由于在独立运转模式下不与电力系统2连接，因此能够防止由发电部10发电的电力向启动电源4反流。因而，能够抑制启动电源4发生故障以及启动电源4的电压和频率发生变动。此外，不需要为了防止反流而在怠速运转中使启动电源4停止，因此能够简化作业的麻烦。此外，启动电源4例如只要能够发送运转状态信号即可，可以是低价的启动电源。

此外，在第1实施方式中，控制部60在发电部10开始发电时，使辅机30与启动电源4电切断并且与发电部10电连接，且使启动电源4从运转状态成为停止状态。控制部60例如能够通过发送发电停止指令来使启动电源4停止。由此，能够抑制用户使启动电源4的麻烦。另外，在开始发电以后辅机30能够从发电部10接受电力供给，因此启动电源4的运转会导致能量被浪费。因而，启动电源4优选在从开始发电起的短时间内停止。

(第2实施方式)

图3是表示第2实施方式的电源装置1的构成的框图。第2实施方式与第1实施方式不同，设置有不同于与电力系统2连接的端子的、用于与启动电源4连接的端子。

电源装置1还具备第1输入部1c。

第1输入部1c与连接切换部40电连接，从启动电源4接受电力供给。第1输入部1c例如是连接用的端子。

连接切换部40还具有第4开关45。

第4开关45设置在第1开关41的另一端与启动电源4之间。此外，第4开关45的一端与第1开关41的另一端以及第2开关42的一端连接，另一端与启动电源4连接。第4开关45的一端与节点N1连接，另一端与第1输入部1c连接。第4开关45是能够切换成打开状态或者闭合状态的开关。

此外，第1输入部1c与第4开关45的另一端电连接，从启动电源4接受电力供给。

控制部60基于启动电源4的状态对第4开关45进行控制。

第2实施方式的电源装置1的其他构成与第1实施方式的电源装置1的对应构成相同，因此省略其详细说明。

接着，对电源装置1的控制方法进行说明。

图4是表示第2实施方式的电源装置1的动作的流程图。在初始状态下，第4开关45例如处于打开状态。另外，步骤S20～S40、S60、S80与图2相同。

首先，控制部60通过第2开关42将电力系统2与电源装置1以及启动电源4断开(S11)。另外，在初始状态下，例如图3所示的第2开关42处于打开状态。与第1实施方式不同，用户无需使断路器2a成为打开状态。其原因在于，启动电源4的布线与电力系统2的布线不同，即使在断路器2a保持闭合状态的情况下，也能够防止启动电源4与处于异常状态的电力系统2连接。即，控制部60能够通过使第2开关42成为打开状态来从电力系统2解列。因而，能够抑制用户使用断路器2a来进行解列作业的麻烦。

在步骤S50中，控制部60例如使图3所示的第1开关41、第2开关42以及第3开关43成为打开状态，使第4开关45成为闭合状态，将辅机切换部44切换到第1开关41的另一端侧(启动电源4侧)。与第1实施方式不同，第2开关42保持打开状态不变。其原因在于，经由第4开关45从启动电源4供给电力。

在步骤S70中，在启动电源4停止之后，控制部60也可以使第4开关45成为打开状态。控制部60例如根据运转状态信号使第4开关45成为打开状态。之后，为了电力系统2恢复到正常状态时做准备，控制部60使第2开关42成为闭合状态。

在电力系统2处于正常状态的情况下(步骤S80的“是”)，在连接禁止期间结束之后，控制部60通过第2开关42而与电力系统2再次连接(S91)。控制部60例如在连接禁止期间结束之后，使图3所示的第1开关41成为闭合状态，使第3开关43成为打开状态。与第1实施方式不同，用户无需使断路器2a成为闭合状态。因而，能够抑制用户使用断路器2a来进行再次连接作业的麻烦。

第2实施方式的电源装置1能够得到与第1实施方式相同的效果。

(第3实施方式)

图5是表示第3实施方式的电源装置1的构成的框图。第3实施方式与第2实施方式的不同点在于，检测启动电源4的电压。此外，在第3实施方式中，启动电源4不发送运转状态信号。

电源装置1还具备电压检测部70。

电压检测部70检测启动电源4的电压。此外，更详细来说，电压检测部70设置在连接切换部40(第4开关45的另一端)与第1输入部1c之间。电压检测部70与设置在第4开关45的另一端与第1输入部1c之间的节点N5连接。电压检测部70将电压的检测结果发送至收发部50。

收发部50取得启动电源4的电压。收发部50将启动电源4的电压发送至控制部60。

控制部60基于启动电源4的电压来判定启动电源4是处于运转状态还是处于停止状态。更详细来说，控制部60在启动电源4的电压为规定值以上的情况下判定为启动电源4处于运转状态，在启动电源4的电压小于规定值的情况下判定为启动电源4处于停止状态。因而，能够根据有无电压(发电电压)来识别启动电源4的状态，启动电源4无需发送运转状态信号。此外，作为启动电源4，能够使用不具有输出运转状态信号的功能的低价的电源(发电机)。

第3实施方式的电源装置1的其他构成与第2实施方式的电源装置1的对应构成相同，因此省略其详细说明。

第3实施方式的电源装置1能够得到与第2实施方式相同的效果。

本实施方式的电源装置1及其控制方法的至少一部分可以由硬件构成，也可以由软件构成。在由软件构成的情况下，也可以将实现电源装置1及其控制方法的至少一部分功能的程序收纳在软盘、CD-ROM等存储介质中，使计算机读入并执行。存储介质并不限定于磁盘、光盘等可拆装的存储介质，也可以是硬盘装置、存储器等固定型存储介质。此外，也可以将实现电源装置1及其控制方法的至少一部分功能的程序经由因特网等通信线路(也包括无线通信)发布。进而，也可以对该程序进行加密或者调制，在压缩的状态下经由因特网等有线线路、无线线路、或者收纳在记录介质中进行发布。

对本发明的几个实施方式进行了说明，这些实施方式是作为例子而提示的，并不意图对发明的范围进行限定。这些实施方式能够以其他各种方式加以实施，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含于发明的范围及主旨中，并且包含于专利请求范围所记载的发明和与其等同的范围中。