JPS6380730A - 燃料電池による負荷給電システム - Google Patents
燃料電池による負荷給電システムInfo
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- JPS6380730A JPS6380730A JP61224748A JP22474886A JPS6380730A JP S6380730 A JPS6380730 A JP S6380730A JP 61224748 A JP61224748 A JP 61224748A JP 22474886 A JP22474886 A JP 22474886A JP S6380730 A JPS6380730 A JP S6380730A
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- Japan
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- fuel cell
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- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims description 35
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は燃料電池による給電システム、特にその出力
が急激に変化するシステムに適用して好適な燃料電池に
よる負荷給電システムに関する。
が急激に変化するシステムに適用して好適な燃料電池に
よる負荷給電システムに関する。
一般に、燃料電池はその寿命２強度の観点から出力を急
激に変化させること（急変）は、極力避けなければなら
ないとと＼されている。このため、燃料電池は通常大容
量の電力系統と連系され、燃料電池にとって最適な一定
出力となるように運転される。
激に変化させること（急変）は、極力避けなければなら
ないとと＼されている。このため、燃料電池は通常大容
量の電力系統と連系され、燃料電池にとって最適な一定
出力となるように運転される。
一方、燃料電池による給電システムの用途としては、安
定な電力系統のない離島や僻地に設置され、ディーゼル
発電機等による弱小系統との連系運転や、独立電源とじ
て負荷に給電する単独運転システムへの適用も考えられ
る。
定な電力系統のない離島や僻地に設置され、ディーゼル
発電機等による弱小系統との連系運転や、独立電源とじ
て負荷に給電する単独運転システムへの適用も考えられ
る。
第６図は単独運転を行ったときの一般的な給電システム
を示す構成図である。これは、燃料電池１に対してイン
バータ２および出カドランス３を接続し、このトランス
３の出力側に例えばスイツチ４（４ａ〜４ｎ）を介して
負荷５（５ａ〜５ｎ）を接続して構成される。このよう
なシステムでは、負荷５がスイッチ４により投入または
開放されるとき、燃料電池ｌの出力電流’ＦＣが例えば
第７図に示すように、負荷５の入り、切りに応じて急変
することになる。
を示す構成図である。これは、燃料電池１に対してイン
バータ２および出カドランス３を接続し、このトランス
３の出力側に例えばスイツチ４（４ａ〜４ｎ）を介して
負荷５（５ａ〜５ｎ）を接続して構成される。このよう
なシステムでは、負荷５がスイッチ４により投入または
開放されるとき、燃料電池ｌの出力電流’ＦＣが例えば
第７図に示すように、負荷５の入り、切りに応じて急変
することになる。
つまり、第６図の如きシステムでは負荷状態に応じて出
力が急変する、換言すれば燃料電池の出力を一定に保っ
て運転することができず、このため燃料電池を適用する
ことが困難になると云う問題がある。
力が急変する、換言すれば燃料電池の出力を一定に保っ
て運転することができず、このため燃料電池を適用する
ことが困難になると云う問題がある。
従って、この発明は単独運転など出力急変を伴う用途に
も充分適用することが可能な燃料電池による給電システ
ムを提供することを目的とする。
も充分適用することが可能な燃料電池による給電システ
ムを提供することを目的とする。
燃料電池が接続される直流回路にこの燃料電池と並列に
、電力貯蔵要素および電力変換装置からなる電力貯蔵装
置を接続し、この電力変換装置により電力計＃！要素の
入、出力電流を制御する。
、電力貯蔵要素および電力変換装置からなる電力貯蔵装
置を接続し、この電力変換装置により電力計＃！要素の
入、出力電流を制御する。
第１図はとの発明の特徴を最も良く表わす主要図である
。すなわち、燃料電池ｌと並列に電力貯蔵要素６および
電力変換装置７からなる電力貯蔵装［ｔ−設け、出力急
変時にはこの電力貯蔵装置に電力エネルギーの放出また
は吸収を行わせることにより、燃料電池出力１！流の急
変を抑制する。なお、電力貯蔵要素としては蓄電池（バ
ッテリ）。
。すなわち、燃料電池ｌと並列に電力貯蔵要素６および
電力変換装置７からなる電力貯蔵装［ｔ−設け、出力急
変時にはこの電力貯蔵装置に電力エネルギーの放出また
は吸収を行わせることにより、燃料電池出力１！流の急
変を抑制する。なお、電力貯蔵要素としては蓄電池（バ
ッテリ）。
超電導コイルまたはフライホイールなどが用いられる。
また、符号８および９は、負荷急変に対し燃料電池側の
電流変化を抑制し、貯蔵側で吸収し易くするための直流
リアクトルおよびコンデンサである。
電流変化を抑制し、貯蔵側で吸収し易くするための直流
リアクトルおよびコンデンサである。
第２図はこの発明の実施ｆＲを示す構成図である。
これは、電力貯蔵要素６を蓄電池６１とした例である。
こ−で用いられる電力変換装置７としては、＠２Ａ図に
示す如きゲートターンオフ（ＧＴＯ）サイリスタＧ、ダ
イオードＤおよび直流リアクトルＬ等よりなる周知の昇
降圧チョッパ回路が適当であるが、これに限らず双方向
の電力転送が可能なものならば如何なるタイプの電力変
換装置を用いても良い。そして、燃料電池電流の急変は
この電力変換装置７にて蓄電池６１の入、出力電流を制
御することにより抑制するが、この様子を示すのが＠３
図である。
示す如きゲートターンオフ（ＧＴＯ）サイリスタＧ、ダ
イオードＤおよび直流リアクトルＬ等よりなる周知の昇
降圧チョッパ回路が適当であるが、これに限らず双方向
の電力転送が可能なものならば如何なるタイプの電力変
換装置を用いても良い。そして、燃料電池電流の急変は
この電力変換装置７にて蓄電池６１の入、出力電流を制
御することにより抑制するが、この様子を示すのが＠３
図である。
すなわち、第３図（イ）の■、はインバータ入力直流電
流を示し、これが負荷の投入、開放により図示のように
変化するものとすると、電力貯蔵要素側の直流電流’８
Ｔを電力変換装置７にて同図（ロ）の如く制御すること
により、燃料電池電流■ＦＣ”同図（ハ）の如くするこ
とができる。つまり、電流’ＦＣは第７図の如く、木来
工、と同様の変化を要求されていたものが、燃料電池自
身の許容可能な変化率以下の変化で済むようになる。こ
れにより、燃料電池への悪影響が抑えられ、急激な負荷
変化のあるシステムに対しても適用することが可能とな
る。
流を示し、これが負荷の投入、開放により図示のように
変化するものとすると、電力貯蔵要素側の直流電流’８
Ｔを電力変換装置７にて同図（ロ）の如く制御すること
により、燃料電池電流■ＦＣ”同図（ハ）の如くするこ
とができる。つまり、電流’ＦＣは第７図の如く、木来
工、と同様の変化を要求されていたものが、燃料電池自
身の許容可能な変化率以下の変化で済むようになる。こ
れにより、燃料電池への悪影響が抑えられ、急激な負荷
変化のあるシステムに対しても適用することが可能とな
る。
第４図はこの発明の他の実施例を示す構成図、第５図は
この発明のさらに他の実施例を示す構成図である。＃！
４図は電力貯蔵要素として超電導コイルを用いた実施例
であり、第５図は同じくフライホイールおよび駆動モー
タを用いた実施例であり、その他は第２図と同様なので
、詳しい説明は省略する。
この発明のさらに他の実施例を示す構成図である。＃！
４図は電力貯蔵要素として超電導コイルを用いた実施例
であり、第５図は同じくフライホイールおよび駆動モー
タを用いた実施例であり、その他は第２図と同様なので
、詳しい説明は省略する。
以上のように、との発明は負荷変化を一時的に吸収する
回路をメインの直流回路に並列接続し、−時的な変化分
のみを供給、吸収するようにしているため、この部分の
装置容量を変化分のみに対する比較的小容量のもので済
ませることができる。
回路をメインの直流回路に並列接続し、−時的な変化分
のみを供給、吸収するようにしているため、この部分の
装置容量を変化分のみに対する比較的小容量のもので済
ませることができる。
また、制御が追いつかないような急峻な変化は、直流回
路に設けられたＬ−Ｃ回路で対応が可能である。
路に設けられたＬ−Ｃ回路で対応が可能である。
この発明によれば、負荷急変をきらう燃料電池の性質か
ら本来適用が困難な単独運転システムや、弱小系統と連
系されるシステムに対しても燃料電池による給電システ
ムを適用することができるめで、離島や僻地の電源とし
て用いることが可能となり、そのａ泪範囲を拡大し得る
利点かもたらされる。
ら本来適用が困難な単独運転システムや、弱小系統と連
系されるシステムに対しても燃料電池による給電システ
ムを適用することができるめで、離島や僻地の電源とし
て用いることが可能となり、そのａ泪範囲を拡大し得る
利点かもたらされる。
第１図はこの発明の特ｗ１．を最も良く表わす主要図、
第２図はこの発明の一実施例を示す構成図、第２Ａ図は
第２図に示す電力変換装置の具体例を示す回路図、＃！
３図は第２図の動作を説明するための各部波形図、第４
図はこの発明の他の実施例を示す構成図、第５図はこの
発明のさらに他の実施例を示す構成図、第６図は燃料電
池による負荷給電システムの一般的な例を示す構成図、
第７図は第６図における燃料電池の出力′Ｉｉ流を示す
波形図である。 符号説明 １・・・・・・燃料電池、２・・・・・・インバータ、
３・・・・・・出カドランス、４ （４ａ−４ｎ）・・
・・・・スイッチ、５（５ａ〜５ｎ）・・・・・・負荷
、６・・・・・・電力貯蔵要素、６１・・・・・・蓄電
池、６２・・・・・・超電導コイル、６３・・・・・・
フライホイールと駆動モータ、７・・・・・・電力変換
装置、８、Ｌ・・・・・・直流リアクトル、９・・・・
・・コンデンサ、Ｄ・・・・・・ダイオード、Ｇ・・・
・・・ゲートターンオアサイリスタ（ＧＴＯサイリスタ
）。 代理人 弁理士 並 木 昭 夫 代理人 弁理士 松 崎 清 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図
第２図はこの発明の一実施例を示す構成図、第２Ａ図は
第２図に示す電力変換装置の具体例を示す回路図、＃！
３図は第２図の動作を説明するための各部波形図、第４
図はこの発明の他の実施例を示す構成図、第５図はこの
発明のさらに他の実施例を示す構成図、第６図は燃料電
池による負荷給電システムの一般的な例を示す構成図、
第７図は第６図における燃料電池の出力′Ｉｉ流を示す
波形図である。 符号説明 １・・・・・・燃料電池、２・・・・・・インバータ、
３・・・・・・出カドランス、４ （４ａ−４ｎ）・・
・・・・スイッチ、５（５ａ〜５ｎ）・・・・・・負荷
、６・・・・・・電力貯蔵要素、６１・・・・・・蓄電
池、６２・・・・・・超電導コイル、６３・・・・・・
フライホイールと駆動モータ、７・・・・・・電力変換
装置、８、Ｌ・・・・・・直流リアクトル、９・・・・
・・コンデンサ、Ｄ・・・・・・ダイオード、Ｇ・・・
・・・ゲートターンオアサイリスタ（ＧＴＯサイリスタ
）。 代理人 弁理士 並 木 昭 夫 代理人 弁理士 松 崎 清 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）燃料電池による負荷給電システムにおいて、該燃料
電池が接続される直流回路に燃料電池と並列に電力貯蔵
要素および電力変換装置からなる電力貯蔵装置を接続し
、該電力変換装置にて電力貯蔵要素の入、出力電流を制
御することにより、燃料電池電流の急激な変化を抑制す
ることを特徴とする燃料電池による負荷給電システム。 ２）特許請求の範囲第１項に記載の燃料電池による負荷
給電システムにおいて、前記燃料電池側の直流電路には
電流変化を抑制するコイルを直列に接続する一方、前記
電力貯蔵装置への直流電路には電流変化を許容するコン
デンサを並列に接続し、急峻な電流変化を燃料電池側に
発生させないようにすることを特徴とする燃料電池によ
る負荷給電システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61224748A JPS6380730A (ja) | 1986-09-25 | 1986-09-25 | 燃料電池による負荷給電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61224748A JPS6380730A (ja) | 1986-09-25 | 1986-09-25 | 燃料電池による負荷給電システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6380730A true JPS6380730A (ja) | 1988-04-11 |
Family
ID=16818619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61224748A Pending JPS6380730A (ja) | 1986-09-25 | 1986-09-25 | 燃料電池による負荷給電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6380730A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02237440A (ja) * | 1989-03-07 | 1990-09-20 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 複数電池による直流給電方式 |
| JP2004048895A (ja) * | 2002-07-11 | 2004-02-12 | Toyota Motor Corp | 自家用エネルギ生成システム |
| JP2004187385A (ja) * | 2002-12-02 | 2004-07-02 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 分散電源システム |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50129925A (ja) * | 1974-03-30 | 1975-10-14 | ||
| JPS6176035A (ja) * | 1984-09-21 | 1986-04-18 | 株式会社明電舎 | 無停電電源装置 |
-
1986
- 1986-09-25 JP JP61224748A patent/JPS6380730A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50129925A (ja) * | 1974-03-30 | 1975-10-14 | ||
| JPS6176035A (ja) * | 1984-09-21 | 1986-04-18 | 株式会社明電舎 | 無停電電源装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02237440A (ja) * | 1989-03-07 | 1990-09-20 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 複数電池による直流給電方式 |
| JP2004048895A (ja) * | 2002-07-11 | 2004-02-12 | Toyota Motor Corp | 自家用エネルギ生成システム |
| JP2004187385A (ja) * | 2002-12-02 | 2004-07-02 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 分散電源システム |
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