JPWO2013046958A1 - 水素製造システム - Google Patents
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Abstract
Description
[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態による水素製造システムの構成を模式的に表す図である。図1において、太い実線は電気配線を、細い実線は信号線(例えば制御信号、計測信号等)を、それぞれ表している。これらの線は、各手段同士を接続する配線であって、信号の授受を表している。
<動作>
次に、水素ガスを製造する際の、本実施形態の水素製造システム100の各構成要素の動作について、図1を参照しながら説明する。
<外部電源による保護装置3の稼働制御>
次に、図2及び図3を参照しながら保護装置3の稼働制御について説明する。図2は、本発明の第1実施形態による水素製造システム100における、切替素子4〜6のON−OFFタイムチャートを示す図である。また、図3は、図2中に記載した(1)〜(4)のタイミングにおける水素製造システム100の電気的な等価回路図である。図3において、再生可能エネルギ由来の入力電圧をV0、水素製造装置2a、2b、2cの等価回路の抵抗を各々R2a、R2b、R2cとし、各水素製造装置に流れる電流をI2a、I2b、I2cと定義し、外部電源電圧をEeqと定義した。なお、図2、図3のいずれにおいても、簡略化のため水素製造装置2a〜2cの3つの装置のみ記載してあるが、水素製造装置の数に限りはない。
<まとめ>
以上のように、第1実施形態による水素製造システム100によれば、再生可能エネルギの供給量の変動に対応するとともに、水素製造装置の劣化を抑制し、再生可能エネルギを用いて無駄なく水素ガスを製造することができる。
[第2実施形態]
次に、図4を参照しながら、第2実施形態による水素製造システム200について説明する。なお、図4において図1と同じ符号を付すものは同じ構成要素を表すものとし、その詳細な説明を省略する。
[第3実施形態]
次に、図5を参照しながら、第3実施形態による水素製造システム300について説明する。なお、図5において図1と同じ符号を付すものは同じ構成要素を表すものとし、その詳細な説明を省略する。
次に、図6及び図7を参照しながら保護装置3の稼働制御について説明する。図6は、本発明の第3実施形態による水素製造システム300における、切替素子5及び6のON−OFFタイムチャートを示す図である。また、図7は、図6中に記載した(1)〜(4)のタイミングにおける水素製造システム300の電気的な等価回路図である。図7において、再生可能エネルギ由来の入力電圧をV0、水素製造装置2a、2b、2cの等価回路の抵抗を各々R2a、R2b、R2cとし、各水素製造装置に流れる電流をI2a、I2b、I2cとし、各水素製造装置に印加される電圧をV2a、V2b、V2cと定義した。また、水素製造装置に電気的に直列接続された可変抵抗型の保護装置3(3a〜3c)を、各々、R3a、R3b、R3cとし、印加される電圧をV3a、V3b、V3cと定義した。なお、図6、図7のいずれにおいても、簡略化のため水素製造装置2a〜2cの3つの装置のみ記載してあるが、水素製造装置の数に限りはない。
[第4実施形態]
次に、図8を参照しながら、第4実施形態による水素製造システム400を説明する。なお、図8において図1や図5と同じ符号を付すものは同じ構成要素を表すものとし、その詳細な説明を省略する。
[第5実施形態]
次に、図9を参照しながら、第5実施形態による水素製造システム500について説明する。なお、図9において図1と同じ符号を付すものは同じ構成要素を表すものとし、その詳細な説明を省略する。
Claims (7)
- 直列又は並列に接続され、直流電力を用いて水素ガスを製造する複数の水素製造装置と、
複数の前記水素製造装置の接続構成を切替える切替素子と、
複数の前記水素製造装置のうち、前記切替素子による接続構成の切替えによって水素ガスの製造を停止する水素製造装置に対して、電圧を印加する電圧印加手段と、
前記切替素子及び前記電圧印加手段を制御する制御装置と、を備えることを特徴とする水素製造システム。 - 請求項1に記載の水素製造システムにおいて、
前記電圧印加手段は、外部電源と、前記外部電源を前記水素製造装置に通電又は前記水素製造装置から遮断するスイッチング素子とで構成されることを特徴とする水素製造システム。 - 請求項2に記載の水素製造システムにおいて、
前記制御装置は、前記切替素子による接続構成の切替えによって水素ガスの製造を停止する前記水素製造装置に対して、前記外部電源が電圧を印加するように前記スイッチング素子を制御することを特徴とする水素製造システム。 - 請求項1に記載の水素製造システムにおいて、
前記電圧印加手段は、可変抵抗を含むことを特徴とする水素製造システム。 - 請求項4に記載の水素製造システムにおいて、
前記制御装置は、前記切替素子による接続構成の切替えによって水素ガスの製造を停止する前記水素製造装置と直列に接続された前記可変抵抗の抵抗値を増加させる制御を行うことを特徴とする水素製造システム。 - 請求項1に記載の水素製造システムにおいて、
前記水素製造装置が製造した水素ガスを高純度化するバッファタンクと、
前記バッファタンクから供給される水素ガスを不飽和炭化水素に付加して飽和炭化水素を生成する水添装置と、
前記水添装置が生成した飽和炭化水素を貯蔵する飽和炭化水素貯蔵手段と、
を備えることを特徴とする水素製造システム。 - 請求項1に記載の水素製造システムにおいて、
前記直流電力は、再生可能エネルギを電気エネルギに変換する発電装置によって供給されることを特徴とする水素製造システム。
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