[go: up one dir, main page]

JP2004319282A - Fuel cell power generation system - Google Patents

Fuel cell power generation system Download PDF

Info

Publication number
JP2004319282A
JP2004319282A JP2003111909A JP2003111909A JP2004319282A JP 2004319282 A JP2004319282 A JP 2004319282A JP 2003111909 A JP2003111909 A JP 2003111909A JP 2003111909 A JP2003111909 A JP 2003111909A JP 2004319282 A JP2004319282 A JP 2004319282A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
fuel cell
inverter
fuel
current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003111909A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Bunro Hashimoto
文朗 橋本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd filed Critical Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
Priority to JP2003111909A priority Critical patent/JP2004319282A/en
Publication of JP2004319282A publication Critical patent/JP2004319282A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

【課題】燃料電池の発生電流量と燃料電池への需要電流量とをマッチングさせる。
【解決手段】燃料電池2の出力電力をインバータ7で交流電力に変換して負荷器機Xに供給する自立運転モードと、商用電力系統と連係して燃料電池2の出力電力をインバータ7で交流電力に変換して負荷器機Xに供給する連係運転モードとを備えた燃料電池発電システムであって、自立運転モードの場合に、インバータ7の入力電力の変動に基づいて燃料電池2から取り出す電流と燃料電池2への燃料供給量とを同期制御する制御手段11を具備する。
【選択図】 図1
An object of the present invention is to match the amount of current generated by a fuel cell with the amount of current required for the fuel cell.
An inverter converts an output power of a fuel cell into AC power by an inverter and supplies the AC power to a load device. A fuel cell power generation system having a linked operation mode for supplying the load X to the load device X. In the self-sustained operation mode, the current and fuel taken out of the fuel cell 2 based on the fluctuation of the input power of the inverter 7 A control unit 11 is provided for synchronously controlling the amount of fuel supplied to the battery 2.
[Selection diagram] Fig. 1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池発電システムに関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
燃料電池発電システムは、燃料電池の出力電力(直流電力)をインバータ等の電力変換装置を用いて交流電力に変換し負荷器機に供給するものであり、一般的には商用電力系統と連携して用いられるが、停電等によって商用電力系統に異常が発生した場合には、自立的に作動して交流電力を負荷器機に供給する。
【0003】
ところで、燃料電池発電システムを商用電力系統と連携することなく自立運転させた場合には、次のような問題が生じる。すなわち、燃料電池は、燃料の供給量に応じた電流を外部に供給する電流源であり、インバータを用いて交流電力に変換した場合、電圧源としての特性を有する電源とは異なり、インバータの入力電圧を安定化することが困難である。つまり、燃料電池の出力電圧は、燃料の供給量や発生電流量等の変動に起因して変動するためにインバータの入力電圧を安定化することが困難である。この結果、インバータから負荷器機に出力される交流電力の電圧や周波数を安定させることが困難となる。
【0004】
一方、燃料電池は、燃料供給量に応じた電流を発生するので、需要電流に対して燃料の供給量が多くなると、内部温度の上昇や可燃性ガスの発生等の問題が生じる。したがって、燃料電池の運転では、燃料電池自身の状態を健全な状態に維持して安定運転させるためにも、発生電流量(すなわち燃料供給量)と需要電流量とがマッチングした状態とすることが必要である。なお、このような燃料電池発電システムについては、例えば以下の公知文献に詳細が記載されている。
【0005】
【特許文献1】
特開2000−333386号公報
【特許文献2】
特開平10−285831号公報
【0006】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、以下の点を目的とするものである。
(1)燃料電池の発生電流量と燃料電池への需要電流量とをマッチングさせる。(2)負荷器機に供給する交流電力の電圧や周波数を安定させる。
(3)燃料電池を安定運転させる。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、第1の手段として、燃料電池の出力電力をインバータで交流電力に変換して負荷器機に供給する自立運転モードと、商用電力系統と連係しつつ前記燃料電池の出力電力をインバータで交流電力に変換して負荷器機に供給する連係運転モードとを備えた燃料電池発電システムであって、自立運転モードの場合に、前記インバータの入力電力の変動に基づいて燃料電池の出力電流と燃料電池への燃料供給とを同期制御する制御手段を具備する構成を採用する。
【0008】
また、第2の手段として、燃料電池の出力電力をインバータで交流電力に変換して負荷器機に供給する自立運転モードと、商用電力系統と連係しつつ前記燃料電池の出力電力をインバータで交流電力に変換して負荷器機に供給する連係運転モードとを備えた燃料電池発電システムであって、燃料電池に燃料を供給する燃料供給装置と、該燃料電池の出力電流を充電すると共に、インバータに直流電力を供給するバッテリと、該バッテリと燃料電池との間に介挿され、バッテリへの充電電流を調節する充電器と、バッテリからインバータに入力される直流電力の変動を測定し測定値として出力する変動検出手段と、上記測定値に基づいて充電器及び燃料供給装置を制御する制御手段とを備え、該制御手段は、自立運転モードにおいては、前記測定値の変動を抑制するように充電器及び燃料供給装置を同期制御するという構成を採用する。
【0009】
第3の手段として、上記第2の手段において、変動検出手段は、インバータの入力電力の電流を電流値として測定する電流計またはインバータの入力電力の電圧値を測定する電圧計のいずれか一方または両方であるという構成を採用する。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係わる燃料電池発電システムの一実施形態について説明する。
【0011】
図1は、本燃料電池発電システムの機能構成を示すブロック図である。この図において、符合1は燃料供給装置、2は燃料電池、3,12は開閉スイッチ、4は充電器(電流調節手段)、5はバッテリ、6は切替スイッチ、7はインバータ、8,10は直流電流計、9は直流電圧計、11は燃料電池制御装置(制御手段)、またXは負荷器機である。
【0012】
燃料供給装置1は、燃料電池制御装置11から入力される燃料供給指令に応じた量(燃料供給量)の燃料及び空気を燃料電池2に供給する。燃料電池2は、上記燃料供給量に応じた電流を発生し電池電力として開閉スイッチ3に出力すると共に、当該電池電力を切替スイッチ6にも出力する。一般に、燃料電池には種々の方式のものが知られているが、本実施形態における燃料電池2は、特定方式に限定されるものではない。開閉スイッチ3は、上記燃料電池2と充電器4との間に介挿され、上記電池電力の充電器4への供給を規制する。開閉スイッチ3が閉状態のとき、上記電池電力は充電器4に供給され、開閉スイッチ3が開状態のときには、電池電力の充電器4への供給は遮断される。
【0013】
充電器4は、燃料電池2から供給される電池電力のうち、燃料電池制御装置11から入力される充電電流指令に応じた量の電流を充電電流としてバッテリ5に出力する。バッテリ5は、このようにして充電器4から入力される充電電流をバッテリ電力として蓄電する一方、当該バッテリ電力を切替スイッチ6に出力する。切替スイッチ6は、上記電池電力あるいはバッテリ電力を択一的に選択し、直流電力としてインバータ7に供給する。インバータ7は、燃料電池制御装置11から入力される出力指令に基づいて直流電力を交流電力に変換して各種の負荷器機Xに供給する。直流電流計8は、上記充電器4に入力される充電電流の電流値を計測し、充電モニタ電流として燃料電池制御装置11に出力する。
【0014】
直流電圧計9は、上記直流電力の電圧値を計測し、直流モニタ電圧として燃料電池制御装置11に出力するものである。直流電流計10は、上記直流電力の電流値を計測し、直流モニタ電流として燃料電池制御装置11に出力するものである。燃料電池制御装置11は、このような直流モニタ電圧及び直流モニタ電流並びに充電モニタ電流に基づいて上記燃料供給指令及び充電電流指令を同期生成することにより燃料供給装置1及び充電器4を同期制御すると共に、上記直流モニタ電圧及び直流モニタ電流並びに充電モニタ電流に基づいて出力指令を生成することによりインバータ7を制御する。
【0015】
開閉スイッチ12は、商用電力系統と負荷器機Xとの接続を規制する。商用電力系統は、開閉スイッチ12が閉状態になった場合にのみ負荷器機Xと接続される。負荷器機Xは、特定の器機に限定されるものではないが、例えば店舗電灯や冷蔵庫あるいは各種の動力機器等々である。
【0016】
このように構成された本燃料電池発電システムは、2つの運転モード、つまり自立運転モードと連係運転モードとを備えており、当該運転モードに応じて開閉スイッチ3,12及び切替スイッチ6の設定状態並びに燃料電池制御装置11の制御処理が切り替えられるように構成されている。
【0017】
次に、このように構成された本燃料電池発電システムの動作を自立運転モードと連係運転モードとに分けて説明する。
【0018】
〔自立運転モード〕
この自立運転は、停電等の商用電力系統の異常時における動作モードである。この場合、図1に示すように、開閉スイッチ3は電池電力を充電器4に供給するように閉状態に設定され、切替スイッチ6はバッテリ電力をインバータ7に供給するように状態設定され、また開閉スイッチ12は、商用電力系統との連係が解離されるように開状態に設定される。
【0019】
この自立運転においては、インバータ7は、各負荷器機Xが需要する総負荷電力量の交流電力を所定の商用周波数(50Hzあるいは60Hz)かつ所定の商用電圧(実効値で100V)で供給するように動作する必要がある。このようなインバータ5の動作を実現するために、燃料電池制御装置11は、出力指令をインバータ7に出力することなく、インバータ7を負荷変動に応じた作動(自立作動)させる。
【0020】
また、インバータ7が上記総負荷電力量の交流電力を安定して出力するためには、交流電力の電力供給源であるバッテリ5に上記総負荷電力量に見合った直流電力を蓄電する必要があり、このために、燃料電池制御装置11は、バッテリ5に充電電流を供給している燃料電池2の電力生成量をバッテリ5から出力(放電)するバッテリ電力(すなわちインバータ7に供給される直流電力)に応じてコントロールする。
【0021】
すなわち、燃料電池制御装置11は、直流電圧計9から入力される直流モニタ電圧及び直流電流計10から入力される直流モニタ電流並びに直流電流計8から入力される充電モニタ電流に基づいて燃料供給指令及び充電電流指令を同期生成し、このように生成された燃料供給指令及び充電電流指令によって燃料供給装置1及び充電器4を同期制御する。燃料供給装置1と充電器4とを同期制御することによって、総負荷電力量に応じた電池電力を燃料電池2で生成してバッテリ4に充電させることが可能となり、よって総負荷電力量に応じた交流電力を安定的に各負荷器機Xに供給することが可能となる。
【0022】
ここで、総負荷電力量の変動は直流モニタ電流により直接的に現れる。直流モニタ電圧の変動は総負荷電力量の変動に対して緩慢である。したがって、直流モニタ電流のみ、あるいは直流モニタ電流及び充電モニタ電流に基づいて燃料供給指令及び充電電流指令を生成し、このように生成された燃料供給指令及び充電電流指令に基づいて燃料供給装置1及び充電器4を制御しても、総負荷電力量に応じた交流電力を十分安定して各負荷器機Xに供給することができる。なお、総負荷電力量の変動が緩慢であることを前提にすれば、つまり各負荷器機Xの負荷変動が緩慢な場合には、モニタ電圧のみに基づいて燃料供給指令及び充電電流指令を生成し、このように生成された燃料供給指令及び充電電流指令に基づいて燃料供給装置1及び充電器4を制御するようにしても良い。
【0023】
さらに、燃料電池制御装置11は、上述したように燃料供給装置1及び充電器4を同期制御、つまりバッテリ5に充電する充電電流を増加させる必要があるときは、当該増加を指示する充電電流指令を生成すると共に燃料供給量の増加を指示する燃料供給指令を生成して、充電電流と燃料供給量とが常に同期して増加するように燃料供給装置1及び充電器4を制御し、バッテリ5に充電する充電電流を減少させる必要があるときには、当該減少を指示する充電電流指令を生成すると共に燃料供給量の減少を指示する燃料供給指令を生成して、充電電流と燃料供給量とが常に同期して減少するように燃料供給装置1及び充電器4を制御するので、燃料電池2は充電器4が要求する電流量に見合った量の燃料供給を受けることになり、したがって燃料電池2の安定運転が確保されると共に動作効率が向上する。
【0024】
〔連係運転モード〕
この場合には、開閉スイッチ3は燃料電池2の電池電力が充電器4に供給されないように開状態に設定され、切替スイッチ6は燃料電池2の電池電力をインバータ7に供給するように状態設定され、また開閉スイッチ12は、商用電力系統との連係が確立するように閉状態に設定される。すなわち、充電器4、バッテリ5及び直流電流計8は、切り離されて機能しない状態となる。
【0025】
そして、燃料電池制御装置11は、直流電圧計9から入力される直流モニタ電圧及び直流電流計10から入力される直流モニタ電流に基づいて燃料供給指令及び出力指令を生成し、当該燃料供給指令及び出力指令によって燃料供給装置1及びインバータ7を制御することにより、総負荷電力量の一部を電池電力として燃料電池2で生成し、この電池電力(すなわち直流電力)をインバータ7で交流電力に変換して各負荷器機Xに供給する。
【0026】
なお、本発明は、燃料電池に燃料を供給する燃料供給装置と燃料電池の出力電流を調節する電流調節手段とを同期制御することを主旨とするものであり、これ以外の構成については種々の変更が考えられる。
【0027】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、燃料供給装置から燃料供給を受けて発電する燃料電池の出力電力をインバータで交流電力に変換して負荷器機に供給する自立運転モードと、商用電力系統と連係して前記燃料電池の出力電力をインバータで交流電力に変換して負荷器機に供給する連係運転モードとを備えた燃料電池発電システムであって、自立運転モードの場合に、前記インバータの入力電力の変動に基づいて燃料電池から取り出す電流と燃料電池への燃料供給量とを同期制御する制御手段を具備するので、燃料電池の発生電流量と燃料電池への需要電流量とをマッチングさせることが可能となり、よって負荷器機に供給する交流電力の電圧や周波数を安定させることが可能となると共に、燃料電池を安定運転させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の機能構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1……燃料供給装置
2……燃料電池
3,12……開閉スイッチ
4……充電器(電流調節手段)
5……バッテリ
6……切替スイッチ
7……インバータ
8,10……直流電流計
9……直流電圧計
11……燃料電池制御装置(制御手段)
X……負荷器機
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel cell power generation system.
[0002]
Problems to be solved by the prior art and the invention
A fuel cell power generation system converts output power (DC power) of a fuel cell into AC power by using a power converter such as an inverter and supplies the AC power to a load device. Generally, the fuel cell power generation system works in cooperation with a commercial power system. It is used, but when an abnormality occurs in the commercial power system due to a power failure or the like, it operates autonomously to supply AC power to the load devices.
[0003]
By the way, when the fuel cell power generation system is operated independently without cooperating with the commercial power system, the following problem occurs. That is, a fuel cell is a current source that supplies a current corresponding to the amount of supplied fuel to the outside, and when converted into AC power using an inverter, unlike a power supply having characteristics as a voltage source, the input of the inverter It is difficult to stabilize the voltage. That is, the output voltage of the fuel cell fluctuates due to fluctuations in the amount of supplied fuel, the amount of generated current, and the like, and thus it is difficult to stabilize the input voltage of the inverter. As a result, it becomes difficult to stabilize the voltage and frequency of the AC power output from the inverter to the load device.
[0004]
On the other hand, a fuel cell generates a current in accordance with the amount of fuel supplied. Therefore, if the amount of fuel supplied relative to the demand current increases, problems such as an increase in internal temperature and generation of combustible gas occur. Therefore, in the operation of the fuel cell, the generated current amount (that is, the fuel supply amount) and the demand current amount must be matched in order to maintain the state of the fuel cell itself in a healthy state for stable operation. is necessary. The details of such a fuel cell power generation system are described in, for example, the following known documents.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2000-333386 A [Patent Document 2]
JP-A-10-285831
The present invention has been made in view of the above problems, and has the following objects.
(1) Match the amount of current generated by the fuel cell with the amount of current required for the fuel cell. (2) Stabilize the voltage and frequency of the AC power supplied to the load device.
(3) Stable operation of the fuel cell.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, as a first means, a self-sustaining operation mode in which output power of a fuel cell is converted into AC power by an inverter and supplied to a load device, A fuel cell power generation system having a linked operation mode in which the output power of the fuel cell is converted into AC power by an inverter and supplied to a load device, and in a case of a self-sustaining operation mode, based on a change in the input power of the inverter. And a control means for synchronously controlling the output current of the fuel cell and the supply of fuel to the fuel cell.
[0008]
As a second means, a self-sustaining operation mode in which the output power of the fuel cell is converted into AC power by an inverter and supplied to a load device, and the output power of the fuel cell is converted into AC power by the inverter while being linked to a commercial power system. A fuel supply system for supplying fuel to the fuel cell, charging the output current of the fuel cell, and supplying a direct current to the inverter. A battery for supplying electric power, a charger interposed between the battery and the fuel cell for adjusting a charging current to the battery, and measuring a change in DC power input from the battery to the inverter and outputting the measured value as a measured value And a control unit for controlling the charger and the fuel supply device based on the measured values, wherein the control unit performs the measurement in the independent operation mode. It adopts a construction in which synchronously controls the charger and the fuel supply device so as to suppress the fluctuation of value.
[0009]
As a third means, in the second means, the fluctuation detecting means is either one of an ammeter for measuring the current of the input power of the inverter as a current value and a voltmeter for measuring the voltage value of the input power of the inverter or The configuration of both is adopted.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a fuel cell power generation system according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0011]
FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of the fuel cell power generation system. In this figure, reference numeral 1 denotes a fuel supply device, 2 denotes a fuel cell, 3 and 12 denote on-off switches, 4 denotes a charger (current adjusting means), 5 denotes a battery, 6 denotes a changeover switch, 7 denotes an inverter, and 8 and 10 denote switches. A DC ammeter, 9 is a DC voltmeter, 11 is a fuel cell control device (control means), and X is a load device.
[0012]
The fuel supply device 1 supplies the fuel cell 2 with fuel and air in amounts (fuel supply amounts) according to a fuel supply command input from the fuel cell control device 11. The fuel cell 2 generates a current corresponding to the fuel supply amount and outputs it to the open / close switch 3 as battery power, and also outputs the battery power to the changeover switch 6. In general, various types of fuel cells are known, but the fuel cell 2 in the present embodiment is not limited to a specific type. The open / close switch 3 is interposed between the fuel cell 2 and the charger 4 and regulates supply of the battery power to the charger 4. When the open / close switch 3 is in the closed state, the battery power is supplied to the charger 4. When the open / close switch 3 is in the open state, the supply of the battery power to the charger 4 is shut off.
[0013]
The charger 4 outputs a current of an amount corresponding to a charging current command input from the fuel cell control device 11 to the battery 5 out of the battery power supplied from the fuel cell 2 as a charging current. The battery 5 stores the charging current input from the charger 4 as battery power in this way, and outputs the battery power to the switch 6. The changeover switch 6 selects one of the battery power and the battery power, and supplies it to the inverter 7 as DC power. The inverter 7 converts DC power into AC power based on an output command input from the fuel cell control device 11 and supplies the AC power to various load devices X. The DC ammeter 8 measures the value of the charging current input to the charger 4 and outputs the value to the fuel cell control device 11 as a charging monitor current.
[0014]
The DC voltmeter 9 measures the voltage value of the DC power and outputs it to the fuel cell control device 11 as a DC monitor voltage. The DC ammeter 10 measures the current value of the DC power, and outputs the current value to the fuel cell control device 11 as a DC monitor current. The fuel cell control device 11 synchronously controls the fuel supply device 1 and the charger 4 by synchronously generating the fuel supply command and the charge current command based on the DC monitor voltage, the DC monitor current, and the charge monitor current. At the same time, the inverter 7 is controlled by generating an output command based on the DC monitor voltage, the DC monitor current, and the charge monitor current.
[0015]
The open / close switch 12 regulates connection between the commercial power system and the load device X. The commercial power system is connected to the load device X only when the open / close switch 12 is closed. The load device X is not limited to a specific device, but is, for example, a store light, a refrigerator, or various power devices.
[0016]
The fuel cell power generation system thus configured has two operation modes, that is, an independent operation mode and a linked operation mode, and the setting states of the open / close switches 3 and 12 and the changeover switch 6 according to the operation mode. Further, the control process of the fuel cell control device 11 is configured to be switched.
[0017]
Next, the operation of the fuel cell power generation system configured as described above will be described separately for an independent operation mode and a linked operation mode.
[0018]
[Independent operation mode]
This self-sustaining operation is an operation mode when an abnormality occurs in the commercial power system such as a power failure. In this case, as shown in FIG. 1, the open / close switch 3 is set to a closed state so as to supply the battery power to the charger 4, the changeover switch 6 is set to a state to supply the battery power to the inverter 7, and The open / close switch 12 is set to an open state so that the link with the commercial power system is released.
[0019]
In this self-sustaining operation, the inverter 7 supplies the AC power of the total load power required by each load device X at a predetermined commercial frequency (50 Hz or 60 Hz) and a predetermined commercial voltage (effective value 100 V). Need to work. In order to realize such an operation of the inverter 5, the fuel cell control device 11 operates the inverter 7 according to a load change (autonomous operation) without outputting an output command to the inverter 7.
[0020]
Further, in order for the inverter 7 to stably output the AC power of the total load power amount, it is necessary to store DC power corresponding to the total load power amount in the battery 5 which is a power supply source of the AC power. For this purpose, the fuel cell control device 11 controls the battery power (ie, the DC power supplied to the inverter 7) to output (discharge) the power generation amount of the fuel cell 2 that supplies the charging current to the battery 5 from the battery 5. ).
[0021]
That is, the fuel cell control device 11 determines a fuel supply command and a fuel supply command based on the DC monitor voltage input from the DC voltmeter 9, the DC monitor current input from the DC ammeter 10, and the charge monitor current input from the DC ammeter 8. The charging current command is generated synchronously, and the fuel supply device 1 and the charger 4 are synchronously controlled by the fuel supply command and the charging current command thus generated. By controlling the fuel supply device 1 and the charger 4 synchronously, it becomes possible to generate the battery power corresponding to the total load electric power in the fuel cell 2 and charge the battery 4, and accordingly AC power can be stably supplied to each load device X.
[0022]
Here, the fluctuation in the total load power directly appears due to the DC monitor current. The fluctuation of the DC monitor voltage is slow with respect to the fluctuation of the total load power. Therefore, the fuel supply command and the charge current command are generated based on the DC monitor current alone or the DC monitor current and the charge monitor current, and based on the fuel supply command and the charge current command thus generated, the fuel supply device 1 and the Even if the charger 4 is controlled, AC power corresponding to the total load power can be supplied to each load device X with sufficient stability. In addition, assuming that the fluctuation of the total load power is slow, that is, when the load fluctuation of each load device X is slow, the fuel supply command and the charging current command are generated based only on the monitor voltage. The fuel supply device 1 and the charger 4 may be controlled based on the fuel supply command and the charging current command generated as described above.
[0023]
Further, as described above, the fuel cell control device 11 controls the fuel supply device 1 and the charger 4 synchronously, that is, when it is necessary to increase the charging current for charging the battery 5, the charging current command for instructing the increase. And a fuel supply command for instructing an increase in the fuel supply amount, and controls the fuel supply device 1 and the charger 4 so that the charging current and the fuel supply amount always increase in synchronization with each other. When it is necessary to reduce the charging current for charging the battery, a charging current command for instructing the reduction is generated and a fuel supply command for instructing the reduction of the fuel supply amount is generated, so that the charging current and the fuel supply amount are always Since the fuel supply device 1 and the charger 4 are controlled to decrease synchronously, the fuel cell 2 receives an amount of fuel supply corresponding to the amount of current required by the charger 4, and therefore, Operation efficiency is improved with stable operation of the charge battery 2 is secured.
[0024]
[Linked operation mode]
In this case, the open / close switch 3 is set to an open state so that the battery power of the fuel cell 2 is not supplied to the charger 4, and the changeover switch 6 is set to a state where the battery power of the fuel cell 2 is supplied to the inverter 7. In addition, the open / close switch 12 is set to a closed state so that the link with the commercial power system is established. That is, the charger 4, the battery 5, and the DC ammeter 8 are disconnected from each other and become inoperative.
[0025]
Then, the fuel cell control device 11 generates a fuel supply command and an output command based on the DC monitor voltage input from the DC voltmeter 9 and the DC monitor current input from the DC ammeter 10, and outputs the fuel supply command and the output command. By controlling the fuel supply device 1 and the inverter 7 according to the command, a part of the total load electric energy is generated in the fuel cell 2 as battery power, and this battery power (that is, DC power) is converted into AC power by the inverter 7. To each load X.
[0026]
The present invention is intended to synchronously control a fuel supply device that supplies fuel to a fuel cell and a current adjusting unit that adjusts the output current of the fuel cell. Changes are possible.
[0027]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a self-contained operation mode in which the output power of a fuel cell that receives and supplies fuel from a fuel supply device to generate AC power by an inverter and supplies the AC power to a load device, And a coordinated operation mode in which the output power of the fuel cell is converted into AC power by an inverter and supplied to a load device in cooperation with the fuel cell power generation system. Since there is provided control means for synchronously controlling the current taken out of the fuel cell and the fuel supply amount to the fuel cell based on the power fluctuation, it is possible to match the amount of current generated in the fuel cell with the amount of demand current to the fuel cell Therefore, it becomes possible to stabilize the voltage and frequency of the AC power supplied to the load device, and to stably operate the fuel cell.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fuel supply device 2 ... Fuel cells 3, 12 ... Open / close switch 4 ... Charger (current adjusting means)
5 Battery 6 Changeover switch 7 Inverter 8 and 10 DC ammeter 9 DC voltmeter 11 Fuel cell control device (control means)
X: Load equipment

Claims (3)

燃料電池の出力電力をインバータで交流電力に変換して負荷器機に供給する自立運転モードと、商用電力系統と連係しつつ前記燃料電池の出力電力をインバータで交流電力に変換して負荷器機に供給する連係運転モードとを備えた燃料電池発電システムであって、
自立運転モードの場合に、前記インバータの入力電力の変動に基づいて燃料電池の出力電流と燃料電池への燃料供給とを同期制御する制御手段を具備することを特徴とする燃料電池発電システム。
An independent operation mode in which the output power of the fuel cell is converted to AC power by an inverter and supplied to the load equipment, and an output power of the fuel cell is converted to AC power by the inverter and supplied to the load equipment while being linked to a commercial power system. A fuel cell power generation system comprising:
A fuel cell power generation system comprising: control means for synchronously controlling the output current of the fuel cell and the supply of fuel to the fuel cell based on fluctuations in the input power of the inverter in the autonomous operation mode.
燃料電池の出力電力をインバータで交流電力に変換して負荷器機に供給する自立運転モードと、商用電力系統と連係しつつ前記燃料電池の出力電力をインバータで交流電力に変換して負荷器機に供給する連係運転モードとを備えた燃料電池発電システムであって、
前記燃料電池に燃料を供給する燃料供給装置と、
該燃料電池の出力電流を充電すると共に、前記インバータに直流電力を供給するバッテリと、
該バッテリと燃料電池との間に介挿され、バッテリへの充電電流を調節する充電器と、
前記バッテリからインバータに入力される直流電力の変動を測定し測定値として出力する変動検出手段と、
前記測定値に基づいて充電器及び燃料供給装置を制御する制御手段とを備え、
該制御手段は、自立運転モードにおいては、前記測定値の変動を抑制するように充電器及び燃料供給装置を同期制御することを特徴とする燃料電池発電システム。
An independent operation mode in which the output power of the fuel cell is converted to AC power by an inverter and supplied to the load equipment, and an output power of the fuel cell is converted to AC power by the inverter and supplied to the load equipment while being linked to a commercial power system. A fuel cell power generation system comprising:
A fuel supply device for supplying fuel to the fuel cell;
A battery that charges the output current of the fuel cell and supplies DC power to the inverter;
A charger interposed between the battery and the fuel cell to adjust a charging current to the battery;
Fluctuation detecting means for measuring the fluctuation of the DC power input from the battery to the inverter and outputting as a measured value,
Control means for controlling the charger and the fuel supply device based on the measured values,
The control means synchronously controls the charger and the fuel supply device so as to suppress the fluctuation of the measured value in the independent operation mode.
変動検出手段は、インバータの入力電力の電流を電流値として測定する電流計またはインバータの入力電力の電圧値を測定する電圧計のいずれか一方または両方であることを特徴とする請求項2記載の燃料電池発電システム。3. The fluctuation detecting unit according to claim 2, wherein the fluctuation detecting unit is one or both of an ammeter for measuring a current of the input power of the inverter as a current value and a voltmeter for measuring a voltage value of the input power of the inverter. Fuel cell power generation system.
JP2003111909A 2003-04-16 2003-04-16 Fuel cell power generation system Pending JP2004319282A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003111909A JP2004319282A (en) 2003-04-16 2003-04-16 Fuel cell power generation system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003111909A JP2004319282A (en) 2003-04-16 2003-04-16 Fuel cell power generation system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004319282A true JP2004319282A (en) 2004-11-11

Family

ID=33472335

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003111909A Pending JP2004319282A (en) 2003-04-16 2003-04-16 Fuel cell power generation system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004319282A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014007843A (en) * 2012-06-22 2014-01-16 Daiwa House Industry Co Ltd Power supply system and method for supplying power

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014007843A (en) * 2012-06-22 2014-01-16 Daiwa House Industry Co Ltd Power supply system and method for supplying power

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2793345B1 (en) Electric power supply system
EP2636116B1 (en) Portable alternating current inverter having reduced impedance losses
US10976369B2 (en) Load test system
CA2482111A1 (en) Portable welding-type apparatus with interchangeable energy storage device
JPH0831328B2 (en) Fuel cell generator
KR20040009370A (en) Method of controlling output power of fuel cell for fuel cell hybrid electric vehicle
WO2011033351A1 (en) System for controlling electric power supply to devices
KR20160064973A (en) Power stabilizing system and method for power generated by renewable energy
CN103066676B (en) Fuel cell power supply device and power supply system
KR101436019B1 (en) Method for controlling photovoltaic power generating system with dual inverters
US20230029830A1 (en) System and Method for Electric Vehicle Charger use in Non-Charging Mode
JP6230394B2 (en) Power generation system
JP2009112188A (en) Power supply
JP2004319282A (en) Fuel cell power generation system
KR101688930B1 (en) Uninterruptible power supply apparatus and method thereof
JP2010148163A (en) Power supply device
WO2010038666A1 (en) Method for controlling interconnection system
CN110350855A (en) Multi-power system for photovoltaic cell control
JP6479516B2 (en) Input control power storage system
JP2015211507A (en) Power control system, power controller, and power control method
JP2004327073A (en) Fuel cell power generation system
WO2012002449A1 (en) Energy management system
KR20170135008A (en) Driving Control Method Of Tidal current Power System
KR20180051804A (en) energy storage device
JP2017184485A (en) Power generation system