JP6692043B2 - 燃料電池システム及びその集合体 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態1における燃料電池システムの概略構成を示すブロック図である。図1において、燃料電池システム100は、燃料電池スタック1A,1B,1Cと、パワーコントローラ2A,2B,2Cと、制御器3とを備える。
本発明の実施の形態2の燃料電池システムの概略構成を示すブロック図は、図1に示す実施の形態1と同じである。燃料電池システム100の発電を開始する起動時の動作について、図1を参照しながら説明する。
本発明の実施の形態3における燃料電池システムの構成について、図3を用いて説明する。図3は、本発明の実施の形態3における燃料電池システムの概略構成を示すブロック図である。なお、実施の形態1と同様の構成要素については、同一符号を付与し、その説明は、ここでは省略する。
本発明の実施の形態4における燃料電池システムの集合体の構成について、図5を用いて説明する。図5は、本発明の実施の形態4における燃料電池システムの集合体の概略構成を示すブロック図である。
1Aa,1Ab,1Ac,1Ba,1Bb,1Bc,1Ca,1Cb,1Cc 燃料電池スタック
2,2A,2B,2C パワーコントローラ
2Aa,2Ab,2Ac,2Ba,2Bb,2Bc,2Ca,2Cb,2Cc パワーコントローラ
3,3a,3b,3c 制御器
4,4A,4B,4C 電圧計測部
5 集合体制御器
100,100A,100B,100C 燃料電池システム
200 燃料電池システムの集合体
Claims (9)
- 水素含有ガス及び酸化剤ガスを用いて発電する複数台の燃料電池スタックと、
前記複数台の燃料電池スタックそれぞれと対応して接続され、前記複数台の燃料電池スタックが発電した電力を取り出す複数台のパワーコントローラと、
前記複数台の燃料電池スタック及び前記複数台のパワーコントローラのうち、少なくともいずれかの稼働台数が、駆動させる負荷に応じて変更されるよう、前記複数台の燃料電池スタック及び前記複数台のパワーコントローラの稼働を制御する制御器とを備え、
前記複数台のパワーコントローラのうちの1台のみがマスタのパワーコントローラに設定され、
前記複数台のパワーコントローラのうちの前記マスタのパワーコントローラ以外のパワーコントローラがスレーブのパワーコントローラに設定され、
前記マスタのパワーコントローラは系統が停電時に自立可能である燃料電池システムであって、
前記燃料電池システムが発電している間は、前記マスタのパワーコントローラに接続された前記燃料電池スタックは発電を継続して行い、
(i)前記複数台の燃料電池スタックのうち、前記マスタのパワーコントローラと接続された燃料電池スタックの運転時間よりも、前記スレーブのパワーコントローラに接続された燃料電池スタックの運転時間が長くなるように、前記制御器により、前記マスタのパワーコントローラが設定されるよう構成されている、または、
(ii)前記複数台の燃料電池スタックそれぞれの電圧を計測する電圧計測部をさらに備え、前記複数台の燃料電池スタックのうち、前記マスタのパワーコントローラと接続された燃料電池スタックの前記電圧が所定値を下回る場合は、前記制御器により、前記マスタのパワーコントローラが、前記複数台のパワーコントローラのうちの別のパワーコントローラに設定されるよう構成されている、燃料電池システム。 - 燃料電池システムを起動するときは、前記複数台の燃料電池スタックのうちの前記マスタのパワーコントローラに接続された燃料電池スタックが、発電を開始するよう構成されている請求項1に記載の燃料電池システム。
- 系統が停電している間は、前記マスタのパワーコントローラを設定変更しないよう構成されている請求項1または2に記載の燃料電池システム。
- 前記マスタのパワーコントローラは、系統が停電した場合に、生成する電圧波形を決定し、
前記スレーブのパワーコントローラは、前記マスタのパワーコントローラが決定した電圧波形に従って、電圧波形を生成するよう構成されている請求項1から3のいずれか1項に記載の燃料電池システム。 - 前記複数台の燃料電池スタックのうち、前記マスタのパワーコントローラと接続された燃料電池スタックの運転時間よりも、前記スレーブのパワーコントローラに接続された燃料電池スタックの運転時間が長くなるように、前記制御器により、前記マスタのパワーコントローラが設定されるよう構成されており、
前記マスタのパワーコントローラに接続された燃料電池スタックの前記運転時間と、前記スレーブのパワーコントローラに接続された燃料電池スタックの中で最も運転時間が短い燃料電池スタックの運転時間との差が、所定時間以上になると、前記複数台の燃料電池スタックのうちの最も運転時間の短い燃料電池スタックを発電させ、前記複数台のパワーコントローラのうち、前記複数台の燃料電池スタックのうちの最も運転時間の短い燃料電池スタックに接続されたパワーコントローラが、前記マスタのパワーコントローラに設定されるよう構成されている請求項1から4のいずれかに記載の燃料電池システム。 - (A)燃料電池システムを起動するときは、前記複数台のパワーコントローラのうち、前記複数台の燃料電池スタックのうちの最も運転時間が短い燃料電池スタックに接続されたパワーコントローラが、前記マスタのパワーコントローラに設定されるよう構成されている、または、
(B)燃料電池システムを起動するときは、前記複数台のパワーコントローラのうち、前記複数台の燃料電池スタックのうちの燃料電池スタックの電圧に相関する値が最も高い燃料電池スタックに接続されたパワーコントローラを、前記マスタのパワーコントローラに設定するよう構成されている、請求項1から5のいずれか1項に記載の燃料電池システム。 - 水素含有ガス及び酸化剤ガスを用いて発電する複数台の燃料電池スタックと、
前記複数台の燃料電池スタックそれぞれと対応して接続され、前記複数台の燃料電池スタックが発電した電力を取り出す複数台のパワーコントローラと、
前記複数台の燃料電池スタック及び前記複数台のパワーコントローラのうち、少なくともいずれかの稼働台数が、駆動させる負荷に応じて変更されるよう、前記複数台の燃料電池スタック及び前記複数台のパワーコントローラの稼働を制御する制御器とを備え、
前記複数台のパワーコントローラのうちの1台のみがマスタのパワーコントローラに設定され、
前記複数台のパワーコントローラのうちの前記マスタのパワーコントローラ以外のパワーコントローラがスレーブのパワーコントローラに設定され、
前記マスタのパワーコントローラは系統が停電時に自立可能である燃料電池システムであって、
前記燃料電池システムが発電している間は、前記マスタのパワーコントローラに接続された前記燃料電池スタックは発電を継続して行い、
燃料電池スタックの劣化状態を把握できる条件によって前記マスタのパワーコントローラと接続された燃料電池スタックの劣化が前記スレーブのパワーコントローラに接続された燃料電池スタックの劣化よりも進んでいることが確認された場合には、前記制御器により、前記マスタのパワーコントローラが、前記複数台のパワーコントローラのうちの別のパワーコントローラに設定されるよう構成されている、燃料電池システム。 - 水素含有ガス及び酸化剤ガスを用いて発電する複数台の燃料電池スタックと、前記複数台の燃料電池スタックそれぞれと対応して接続され、前記複数台の燃料電池スタックそれぞれが発電した電力を取り出す複数台のパワーコントローラとを有する燃料電池システムを複数台備え、
前記複数台の燃料電池システムは、互いに連動して動作するよう構成され、
前記複数台の燃料電池システムが有する前記複数台のパワーコントローラのうちの1台のみが、マスタのパワーコントローラに設定されるよう、前記複数台の燃料電池スタック及び複数台のパワーコントローラを制御する集合体制御器を備えた燃料電池システムの集合体であって、
前記燃料電池システムが発電している間は、前記マスタのパワーコントローラに接続された前記燃料電池スタックは発電を継続して行い、
前記集合体制御器は、前記複数台の燃料電池システムの中の前記複数台のパワーコントローラの中で、前記複数台の燃料電池スタックのうち最も運転時間が短い前記燃料電池スタックと接続された前記パワーコントローラを、前記マスタのパワーコントローラに設定する、燃料電池システムの集合体。 - 水素含有ガス及び酸化剤ガスを用いて発電する複数台の燃料電池スタックと、前記複数台の燃料電池スタックそれぞれと対応して接続され、前記複数台の燃料電池スタックそれぞれが発電した電力を取り出す複数台のパワーコントローラとを有する燃料電池システムを複数台備え、
前記複数台の燃料電池システムは、互いに連動して動作するよう構成され、
前記複数台の燃料電池システムが有する前記複数台のパワーコントローラのうちの1台のみが、マスタのパワーコントローラに設定されるよう、前記複数台の燃料電池スタック及び複数台のパワーコントローラを制御する集合体制御器を備えた燃料電池システムの集合体であって、
前記燃料電池システムが発電している間は、前記マスタのパワーコントローラに接続された前記燃料電池スタックは発電を継続して行い、
前記集合体制御器は、前記複数台の燃料電池システムの中の前記複数台のパワーコントローラの中で、燃料電池スタックの劣化状態を把握できる条件によって前記複数台の燃料電池スタックのうち最も劣化が進んでいないことが確認された前記燃料電池スタックと接続された前記パワーコントローラを、前記マスタのパワーコントローラに設定する、燃料電池システムの集合体。
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