JP2008098017A - 燃料電池システム、電圧決定装置及び電圧決定方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 燃料が供給されることにより発電する燃料電池と、燃料電池により出力された出力電圧を所定電圧に調整する電圧調整装置と、電圧調整装置に接続され、前記電圧調整装置から負荷に供給される電力の大きさに応じて充放電を行う充放電装置とを備え、所定電圧は、充放電装置の電圧に対応する充放電装置の出力インピーダンスにより定められる特性曲線において、最大の出力インピーダンスよりも低い出力インピーダンスに対応する電圧とする。
【選択図】 図1
Description
そこで、本発明は以上の点に鑑みて成されたものであり、充放電装置が燃料電池に接続されても、燃料電池が発電した電力を効率的に負荷に供給することができる燃料電池システム、電圧決定装置及び電圧決定方法を提供することを目的とする。
具体的には、充放電装置4の出力インピーダンスと充放電装置4の出力電圧との関係を測定し、図2に示すように両者の関係を示す特性曲線を算出する。当該特性曲線において最大の出力インピーダンスよりも低い出力インピーダンス(又は直列内部抵抗値)の値に対応する出力電圧が、電圧調整装置3の出力電圧(所定電圧)として設定される。
かかる特徴によれば、燃料電池が有する燃料のエネルギーから負荷への電力供給及び充放電装置の充放電に必要な電気エネルギーへ変換する際に生じるエネルギー損失を最小限に抑えることが可能となり、燃料電池の発電による無駄な電力の発生と燃料消費を低減し、燃料電池システムのエネルギー変換効率を向上させることが可能となる。
図4は本実施例における本発明を適用した燃料電池の概略図を示す図である。本発明を適用する燃料電池20は、燃料の供給によって発電し電力を発生しうる機構であれば良く、発電セルや燃料供給器やボンベを特別に限定することはないが、本実施例では、水素の供給によって発電を行うPEFCタイプの発電セル24と、燃料供給器25として圧力レギュレータと、燃料タンク26として水素吸蔵合金ボンベによって、燃料電池20を構成した。
図5は本実施例における本発明を適用した燃料電池の概略図を示す図である。実施例1で示した図4と同一部分には同一番号を付し、重複する説明は省略する。
なお、燃料電池システム11が充放電装置41に供給する所定電圧を決定してもよいし、図7にしめすように、燃料電池システム11に接続される電圧決定装置300が充放電装置41に供給する所定電圧を決定してもよいのは勿論のことである。
Claims (9)
- 燃料が供給されることにより発電する燃料電池と、
前記燃料電池により出力された出力電圧を所定電圧に調整する電圧調整装置と、
前記電圧調整装置に接続され、前記電圧調整装置から負荷に供給される電力の大きさに応じて充放電を行う充放電装置とを備え、
前記所定電圧は、前記充放電装置の電圧に対応する前記充放電装置の出力インピーダンスにより定められる特性曲線において、最大の出力インピーダンスよりも低い出力インピーダンスに対応する電圧である燃料電池システム。 - 前記所定電圧は、前記特性曲線において、最大の出力インピーダンスと最小の出力インピーダンスとの中間よりも低いインピーダンスに対応する電圧である請求項1に記載の燃料電池システム。
- 前記所定電圧は、前記特性曲線において、最小の出力インピーダンスに対応する電圧である請求項2に記載の燃料電池システム。
- 燃料が供給されることにより発電する燃料電池と、前記燃料電池により出力された出力電圧を所定電圧に調整する電圧調整装置と、前記電圧調整装置に接続され、前記電圧調整装置から負荷に供給される電力の大きさに応じて充放電を行う充放電装置とを備える燃料電池システムに接続される電圧決定装置であって、
前記充放電装置の電圧に対応する前記充放電装置の出力インピーダンスにより定められる特性曲線を算出する算出部と、
算出された前記特性曲線において最大の出力インピーダンスよりも低い出力インピーダンスに対応する電圧を、前記所定電圧として決定する電圧決定部と
を備える電圧決定装置。 - 前記電圧決定部は、前記特性曲線において最大の出力インピーダンスと最小の出力インピーダンスとの中間よりも低いインピーダンスに対応する電圧を、前記所定電圧として決定する請求項4に記載の電圧決定装置。
- 前記電圧決定部は、前記特性曲線において最小の出力インピーダンスに対応する電圧を、前記所定電圧として決定する請求項5に記載の電圧決定装置。
- 燃料が供給されることにより発電する燃料電池と、前記燃料電池により出力された出力電圧を所定電圧に調整する電圧調整装置と、前記電圧調整装置から負荷に供給される電力の大きさに応じて充放電を行う充放電装置とを備える燃料電池システムに接続される電圧決定装置において動作する電圧決定方法であって、
前記充放電装置の電圧に対応する前記充放電装置の出力インピーダンスにより定められる特性曲線を算出する算出ステップと、
算出された前記特性曲線において最大の出力インピーダンスよりも低い出力インピーダンスに対応する電圧を、前記所定電圧として決定する電圧決定ステップと
を備える電圧決定方法。 - 前記電圧決定ステップでは、前記特性曲線において最大の出力インピーダンスと最小の出力インピーダンスとの中間よりも低いインピーダンスに対応する電圧を、前記所定電圧として決定する請求項7に記載の電圧決定方法。
- 前記電圧決定ステップでは、前記特性曲線において最小の出力インピーダンスに対応する電圧を、前記所定電圧として決定する請求項8に記載の電圧決定方法。
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