JP2002135980A - Distributed independent power generator system using photovoltaic power generator and fuel cell - Google Patents

Distributed independent power generator system using photovoltaic power generator and fuel cell

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JP2002135980A
JP2002135980A JP2000317757A JP2000317757A JP2002135980A JP 2002135980 A JP2002135980 A JP 2002135980A JP 2000317757 A JP2000317757 A JP 2000317757A JP 2000317757 A JP2000317757 A JP 2000317757A JP 2002135980 A JP2002135980 A JP 2002135980A
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JP
Japan
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power
power generation
generation system
independent
solar
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Yukio Wakahata
由紀夫 若畑
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IWAHATA YUKIO
Original Assignee
IWAHATA YUKIO
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power supply system kind to the earth to steadily supply enough power using a photovoltaic power generator and a fuel cell that runs on hydrogen gas. SOLUTION: With a power supply system that uses a solar battery utilizing the solar energy and a fuel cell utilizing hydrogen gas as required, together with a battery to store the above power, a battery controller, ac power can be supplied to variety of electric appliance through a power inverter.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、比較的小さなエリ
アにおける、簡便で環境に優しく、確実な電力供給シス
テムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a simple, environmentally friendly and reliable power supply system in a relatively small area.

【0002】[0002]

【従来の技術】まず、太陽光を利用した太陽電池を用い
て発電を行い、充電器により二次電池に充電するシステ
ムは多数提案されている。
2. Description of the Related Art First, many systems have been proposed in which power is generated using a solar cell utilizing sunlight and a secondary battery is charged by a charger.

【0003】特開平3−22829号公報には、太陽電
池、二次電池、インバータ、分電盤を有する分散形発電
システムにおいて、分電盤内に太陽電池、二次電池のよ
うな直流電力源をインバータに接続するスイッチと、逆
流防止装置と、連系遮断用受信器と、連系用スイッチと
を収納した分散形発電システムが開示されている。
[0003] Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-22829 discloses a distributed power generation system having a solar cell, a secondary battery, an inverter, and a distribution board. A distributed power generation system containing a switch for connecting a switch to an inverter, a backflow prevention device, an interconnection disconnection receiver, and an interconnection switch is disclosed.

【0004】また、電気走行車にバッテリを充電するた
めのソーラーセルを搭載した場合において、該ソーラー
セルの出力電力をその大小にかかわらず有効に活用する
ことができることを提案しているものもある。
[0004] Further, there is a proposal that, when a solar cell for charging a battery is mounted on an electric traveling vehicle, the output power of the solar cell can be effectively used regardless of its magnitude. .

【0005】特開平5−111112号公報には走行用
電動機を駆動するための主バッテリと、補機類を駆動す
るための補機用バッテリと、各バッテリを充電すべく各
バッテリに切替えスイッチを介して選択的に接続された
ソーラーセルと、該ソーラーセルをその出力電力が最大
となる動作点で作動させる作動制御手段と、該ソーラー
セルの出力電力があらかじめ設定された所定値以上であ
るときには該ソーラーセルを前記主バッテリに接続して
該主バッテリの充電を行うべく前記切替えスイッチを制
御すると共に、該ソーラーセルの出力電力が前記所定値
以下であるときには該ソーラーセルを前記補機用バッテ
リに接続して該補機用バッテリの充電を行うべく前記切
替えスイッチを制御する充電制御手段とを備えたものが
開示されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-111112 discloses a main battery for driving a traveling motor, an auxiliary battery for driving auxiliary equipment, and a changeover switch for charging each battery. A solar cell selectively connected to the solar cell, an operation control means for operating the solar cell at an operating point at which the output power is maximized, and when the output power of the solar cell is equal to or higher than a predetermined value. Connecting the solar cell to the main battery and controlling the changeover switch to charge the main battery, and connecting the solar cell to the auxiliary battery when the output power of the solar cell is equal to or less than the predetermined value. And charge control means for controlling the changeover switch to charge the auxiliary battery by charging the battery.

【0006】また、ソーラーカーの停車時の余剰電力を
屋内配線等の配線系統に接続された電気機器に有効に活
用することを提案しているものとしては特開平6−26
1414号公報が知られている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-26 proposes that the surplus electric power when a solar car is stopped is effectively used for electric equipment connected to a wiring system such as indoor wiring.
No. 1414 is known.

【0007】これは、太陽電池によって得られる直流電
力を交流電力に変換するインバータと、前記インバータ
の出力を制御するインバータ制御器と、前記インバータ
から出力される交流電力によって駆動される交流モータ
とを備えたソーラカードライブシステムにおいて、前記
インバータと前記交流モータとの接続を切り離して前記
インバータの出力を外部電源または外部負荷に取り出す
切替回路と、前記外部電源に接続するコネクタとを備え
たものである。また、太陽電池によって得られる直流電
力をインバータによって交流電力に変換し、ソーラカー
を駆動する交流モータを回転するソーラカードライブシ
ステムにおいて、前記インバータと前記交流モータとの
接続を切り離してインバータの出力を外部電源または外
部負荷に取り出せるようにしておき、前記ソーラカーを
長期間使用しない時に、前記インバータの出力を前記外
部電源または外部負荷に接続し、電力を供給するソーラ
カー発電方法である。また、前記外部電源に接続された
負荷の電流を検出する電流検出器を設けて、前記電流検
出器の検出電流を前記インバータ制御器に入力し、前記
インバータにより負荷の無効電流や歪み電流を補償する
ことにより、配線系統から見た力率および波形の改善を
行うアクティブフィルタの機能を付加するソーラカー発
電方法である。
This comprises an inverter for converting DC power obtained by the solar cell into AC power, an inverter controller for controlling the output of the inverter, and an AC motor driven by the AC power output from the inverter. A solar car drive system comprising: a switching circuit that disconnects the inverter from the AC motor to take out the output of the inverter to an external power supply or an external load; and a connector that connects to the external power supply. . Further, in a solar car drive system that converts DC power obtained by a solar cell into AC power by an inverter and rotates an AC motor that drives a solar car, the connection between the inverter and the AC motor is disconnected to externally output the inverter. A solar car power generation method in which an output of the inverter is connected to the external power supply or an external load to supply power when the solar car is not used for a long time, so that the solar car can be taken out to a power supply or an external load. Further, a current detector for detecting a current of a load connected to the external power supply is provided, a detection current of the current detector is input to the inverter controller, and a reactive current and a distortion current of the load are compensated by the inverter. Thus, this is a solar car power generation method in which an active filter function for improving a power factor and a waveform as viewed from a wiring system is added.

【0008】次に太陽光発電と別な電源によるハイブリ
ッド電源システムの例としては、特開平10−1743
12号公報が知られている。
Next, as an example of a hybrid power supply system using a power supply different from solar power generation, see JP-A-10-1743.
No. 12 is known.

【0009】これは、バッテリ電圧が所定の電圧より低
い時は切替スイッチを開放させて太陽光発電と風力発電
とを分離し、太陽光発電は最大電力追従制御によってイ
ンバータを介して系統電源と連系運転を行うと共に、風
力発電はバッテリの充電を行い、バッテリ電圧が所定の
電圧より高くなった時は切替スイッチを閉じて太陽光発
電と風力発電とを直流連系したうえで、インバータを固
定電力指令制御によって系統電源と連系運転させるよう
にしたものである。
When the battery voltage is lower than a predetermined voltage, the switch is opened to separate the photovoltaic power generation from the wind power generation, and the photovoltaic power generation is connected to the system power supply via the inverter by the maximum power tracking control. In addition to performing system operation, the wind power generator charges the battery, and when the battery voltage becomes higher than the predetermined voltage, closes the changeover switch to connect the solar power generation and the wind power generation with direct current, and then fixes the inverter. The power supply is controlled by a power command control so as to be connected to a system power supply.

【0010】また、特開平11−69659号公報に
は、太陽電池と、前記太陽電池の発電電圧を所定の電圧
に変換するDC−DCコンバータと、商用電源の交流電
圧を直流電圧に変換するAC−DCコンバータと、停電
用二次電池と、充電される二次電池充電器と、前記太陽
電池発電時には太陽電池を、太陽電池が非発電時には前
記AC−DCコンバータを前記二次電池充電器に接続す
る切替制御回路と、商用電源停電時に前記停電用二次電
池の直流電力を商用電源の交流電圧に変換するインバー
タとを備えたものが開示されている。
JP-A-11-69659 discloses a solar cell, a DC-DC converter for converting a generated voltage of the solar cell to a predetermined voltage, and an AC for converting an AC voltage of a commercial power supply to a DC voltage. A DC converter, a power failure secondary battery, a secondary battery charger to be charged, a solar battery when the solar battery is generating power, and the AC-DC converter when the solar battery is not generating power, to the secondary battery charger. There is disclosed an apparatus including a switching control circuit to be connected, and an inverter for converting DC power of the secondary battery for power failure into AC voltage of commercial power when a commercial power failure occurs.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】本発明では、上記の諸
発明を踏まえ、太陽光発電と水素を利用した燃料電池を
用い、地球に優しく、安全で十分な電力を安定的に供給
する電源システムを提供していくものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In the present invention, based on the above inventions, a power supply system that uses solar power generation and a fuel cell that uses hydrogen, and is stable to the earth, supplies safe and sufficient power stably. Is to provide.

【0012】特開平11−178237号「家庭用電力
供給システム」では、太陽光発電で得られた電力と、電
力会社から送電される外部系統の深夜電力および一般電
力をコストの安い順位で使用してコストの低減化を図る
と共に、太陽光発電によって得られた電力を余すところ
なく活用できて大幅なコストダウンを実現できる家庭用
電力供給システムを提供しているが、やはり一般の電力
を利用しなければならないような状況ではコストが嵩
み、非効率と言わざると得ない。
[0012] Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-178237 "Home power supply system" uses the power obtained by photovoltaic power generation and the late-night power and general power of an external system transmitted from a power company in the order of lowest cost. To reduce costs and provide a household power supply system that can make full use of the power obtained by photovoltaic power generation and achieve significant cost reductions. In situations where it must be done, costs are high and inefficiencies are inevitable.

【0013】一方、特開平11−225440号「太陽
光発電システム」のように、買電中か売電中かを屋内で
知ることができるようにした太陽光発電システムであっ
て、太陽電池の直流出力を直流−交流変換して交流を出
力するとともに商用電源に接続された幹線に商用電源と
は別の箇所で接続され商用電源と電圧位相を一致させて
系統連系を行なう分散電源と、商用電源と幹線との間に
挿入される主幹ブレーカおよび幹線から分岐して負荷に
電源を供給する分岐回路に挿入された分岐ブレーカを収
納した分電盤と、商用電源と分岐回路との間の部位の電
流の瞬時値を検出する変流器と、商用電源と分散電源と
の間で電圧の瞬時値を検出するとともに前記変流器によ
り検出した電流の瞬時値との積の平均値を求める売買電
力演算手段と、売買電力演算手段により求めた前記平均
値の符号に基づいて、商用電源側から買電しているか商
用電源側に売電しているかを表示する屋内に配置された
表示器とを備えるものであるが、やはり商用の外部電源
を利用する点では、コストの面で問題がある。
On the other hand, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-225440, "photovoltaic power generation system", it is a photovoltaic power generation system in which whether the power is being purchased or sold is known indoors. A distributed power supply that converts the DC output to DC-AC and outputs AC, and that is connected to the mains connected to the commercial power supply at a location different from the commercial power supply and that matches the voltage phase with the commercial power supply and interconnects the system, A distribution board containing a main breaker inserted between a commercial power supply and a main line, and a branch breaker inserted into a branch circuit that branches off from the main line and supplies power to a load; A current transformer for detecting the instantaneous value of the current of the part, and the instantaneous value of the voltage between the commercial power supply and the distributed power supply is detected, and the average value of the product of the instantaneous value of the current detected by the current transformer is obtained. Power trading means, An indoor display that indicates whether the power is purchased from the commercial power supply or sold to the commercial power supply based on the sign of the average value obtained by the power calculation means. However, there is a problem in terms of cost in using a commercial external power supply.

【0014】そこで、本発明の目的は、こうした上記の
問題点を解決し、商用の外部電源を利用することなく、
天気に左右される太陽光発電の欠点を補い、クリーンで
地球環境に優しく、簡便で確実な電力を供給するシステ
ムを提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to use a commercial external power source without using a commercial external power source.
It is an object of the present invention to provide a system that supplies clean, environmentally friendly, simple and reliable electric power by compensating for the disadvantages of solar power generation that is affected by weather.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明にお
いては、上記課題を解決するため、太陽光を利用した太
陽電池と水素を利用した燃料電池のそれぞれを電力源と
して適宜用いる電力供給システムであって、前記電力を
蓄える蓄電池と、蓄電気制御部とを有しており、パワー
インバーターにより交流電流を供給していくことを特徴
とする独立分散型発電システムは、太陽光によるクリー
ンエネルギーをメインに、動力源とその他の発電方式に
よる直流発電系をサブとした、高効率の電力発生装置と
その供給系統で構成されており、クリーンエネルギーを
用いて発電する二つのシステムを組み合わせることによ
って、それぞれの欠点を補い、利点を加えることによっ
て、安定的に簡便な電力供給システムが得られることを
特徴としている。
According to the first aspect of the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, a power supply system appropriately using a solar cell using sunlight and a fuel cell using hydrogen as a power source. And an independent distributed power generation system comprising a storage battery for storing the electric power and an electric storage control unit, wherein an alternating current is supplied by a power inverter. Mainly consists of a high-efficiency power generator and its supply system with a sub-DC power generation system using a power source and other power generation methods.By combining two systems that generate power using clean energy, It is characterized in that a stable and simple power supply system can be obtained by compensating for each disadvantage and adding advantages.

【0016】また、請求項2に記載の発明においては、
請求項1に記載の独立分散型発電システムであって、該
システムを自動車に取り付けて用いたことを特徴とする
ものである。自動車に通常取り付けられている蓄電池す
なわちバッテリーを活用することができ、更に自動車内
で今後より一層の使用が期待されるパソコンやカーナビ
ゲーター、カラオケシステム、車内テレビ等の電源とし
て、幅広くその用途も広がることが期待できる。なおこ
こでいう自動車には、ワゴン型の乗用車、商用車、また
はイベントなどを行うための特殊架装車、並びに一般工
事用の電源車など、電力を供給する移動体一般を含む。
また路線バス等の大型乗用自動車、冷凍冷蔵設備を搭載
した特装車、道路工事用の電源供給車などを含む。
Further, in the invention according to claim 2,
The independent distributed power generation system according to claim 1, wherein the system is mounted on an automobile and used. It can utilize the storage battery that is usually attached to the car, that is, the battery, and further expand its use as a power source for personal computers, car navigators, karaoke systems, in-car TVs, etc., which are expected to be further used in the car in the future I can expect that. Note that the automobile here includes general mobile objects that supply electric power, such as a wagon-type passenger car, a commercial vehicle, a specially equipped vehicle for performing an event, and a power supply vehicle for general construction.
Also includes large passenger vehicles such as route buses, specially equipped vehicles equipped with refrigeration equipment, and power supply vehicles for road construction.

【0017】また、請求項3に記載の発明においては、
請求項2に記載の自動車が大型タクシーなどの商用車で
あることを特徴とする独立分散型発電システムである。
大型タクシー内には今後かなり電力を必要とする電気機
器等が備え付けられる可能性があり、乗客に振舞われる
飲み物等を入れる冷蔵庫とか照明器具、電気機器等に対
応することができる。大型タクシーであれば、本システ
ムを搭載することは十分に可能である。なおここでいう
商用車には、ワゴン型の乗用車、商用車、またはイベン
トなどを行うための特殊架装車、並びに一般工事用の電
源車など、電力を供給する移動体一般を含む。
Further, in the invention according to claim 3,
An independent distributed power generation system according to claim 2, wherein the vehicle is a commercial vehicle such as a large taxi.
There is a possibility that electric equipments and the like that require considerable electric power will be provided in a large taxi in the future, and it is possible to correspond to a refrigerator, a lighting device, electric equipment, etc. for storing drinks and the like to be served by passengers. For large taxis, it is possible to install this system. The commercial vehicle mentioned here includes a wagon-type passenger vehicle, a commercial vehicle, a specially equipped vehicle for performing an event, and the like, and a general mobile object that supplies electric power, such as a power supply vehicle for general construction.

【0018】また、請求項4に記載の発明においては、
請求項2に記載の自動車が観光バスや路線バスその他の
大型自動車であることを特徴とする独立分散型発電シス
テムである。観光バスであればその屋根に大きな太陽電
池パネルを貼ることができるので、より大きな電力を得
ることができるので、様々な使用法が考えられる。バス
の冷房ではフロンに依存しない冷媒、二酸化炭素、炭化
水素、アンモニア等で代替することができる。とりわ
け、ガスを使った冷暖房は水の気化を利用する方式で、
冷温水発生器と呼ばれるものである。減圧することで沸
点を下げ、気化を促進して最大7℃を達成している。概
ね10℃の冷風を日常的に出力することができるようで
ある。なおここでいう大型自動車には、路線バス等の大
型乗用自動車、冷凍冷蔵設備を搭載した特装車、道路工
事用の電源供給車などを含む。
Further, in the invention according to claim 4,
An independent distributed power generation system, wherein the vehicle according to claim 2 is a sightseeing bus, a route bus, or another large vehicle. In the case of a sightseeing bus, a large solar cell panel can be attached to the roof of the sightseeing bus, so that a larger amount of power can be obtained. In the cooling of the bus, refrigerant, carbon dioxide, hydrocarbon, ammonia, etc., which does not depend on chlorofluorocarbon, can be substituted. Above all, air conditioning and heating using gas is a method that utilizes the vaporization of water,
This is called a cold / hot water generator. By reducing the pressure, the boiling point is lowered and vaporization is promoted to achieve a maximum of 7 ° C. It seems that cold air of about 10 ° C. can be output on a daily basis. The large vehicles mentioned here include large passenger vehicles such as route buses, specially equipped vehicles equipped with freezing and refrigeration facilities, and power supply vehicles for road construction.

【0019】また、請求項5に記載の発明においては、
請求項2に記載の自動車がキャンピングカーであること
を特徴とする独立分散型発電システムである。キャンピ
ングカーはエンジン停止状態でかなり多大な電力を必要
とするので、本発明の独立分散型発電システムが最大限
その力を発揮する。近年キャンピングが盛んに行われて
いるが、電力に困ることが多い。しかし本システムを用
いたキャンピングカーは今後大いに活躍が期待できる。
Further, in the fifth aspect of the present invention,
An independent distributed power generation system, wherein the automobile according to claim 2 is a camper. Since a camper requires a considerable amount of electric power when the engine is stopped, the independent and distributed power generation system of the present invention exerts its maximum power. In recent years, camping has been active, but power is often a problem. However, camping cars using this system are expected to be very active in the future.

【0020】また、請求項6に記載の発明においては、
請求項1に記載の発明において、前記発電システムを住
宅に取り付けて用いたことを特徴とする独立分散型発電
システムである。住宅であればその屋根に太陽電池パネ
ルを十分に貼ることができ、燃料電池も適当な位置に設
置することができる。天候に左右されることなく、安価
でクリーンな電力を提供することができる。
In the invention according to claim 6,
An independent distributed power generation system according to claim 1, wherein the power generation system is attached to a house and used. In a house, a solar cell panel can be sufficiently stuck to the roof, and a fuel cell can be installed at an appropriate position. Inexpensive and clean power can be provided without being affected by the weather.

【0021】また、請求項7に記載の発明においては、
請求項1乃至6のいずれかに記載の発明であって、前記
発電システムに家庭用の交流コンセントから、直接充電
する機能が付加されていることを特徴としている。これ
は予備として準備されたものである。電力会社からの安
定的な電力を交流コンセントから直接充電できるので、
非常事態にも対応でき安心できる。
Further, in the invention according to claim 7,
The invention according to any one of claims 1 to 6, wherein the power generation system is provided with a function of charging directly from a household AC outlet. This is prepared as a reserve. Stable power from the power company can be charged directly from the AC outlet,
We can respond to emergency situations and feel safe.

【0022】また、請求項8に記載の発明においては、
請求項1乃至6のいずれかに記載の発電システムにより
発電された電力を、他者に販売することを特徴とする独
立分散型売電システムである。今後規制緩和で小さな規
模の発電事業が、2003年には自由化されることが予定さ
れている。クリーンエネルギーだけで発電された電気を
売るビジネスが考えられる。
Further, in the invention according to claim 8,
An independent distributed power selling system, wherein the power generated by the power generating system according to any one of claims 1 to 6 is sold to others. In the future, small-scale power generation projects are expected to be liberalized in 2003 due to deregulation. A business that sells electricity generated using only clean energy is conceivable.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】本発明に用いられる固体高分子型
燃料電池すなわちPEFCは、リン酸型燃料電池に次いでこ
こ数年のうちに実用化が期待される、常温での発電が可
能な次世代型燃料電池であり、小型軽量で始動性が高
く、安価な材料を使用することにより低コスト化も期待
できるものである。作動原理として、PEFCは水素と酸素
の化学反応により電気を作る。最小構成単位である単セ
ルは、固体高分子膜と呼ばれる薄膜(0.1mm程度)を、
燃料極と空気極の2つの電極ではさんだ構造となってい
る。燃料となる水素(H2)は、燃料極の触媒作用で水素
イオン(H+)と電子(e-)に分かれる。水素イオンは固
体高分子膜中を移動し、空気極に供給された酸素と結び
ついて水(H2O)になる。このとき放出された電子によ
り発電するものである。太陽光発電は、太陽の光により
発電するものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The polymer electrolyte fuel cell, or PEFC, used in the present invention is expected to be commercialized in the next few years after the phosphoric acid fuel cell, and is a next-generation type capable of generating electricity at room temperature. It is a fuel cell that is small and lightweight, has high startability, and can be expected to reduce costs by using inexpensive materials. As an operating principle, PEFC produces electricity by a chemical reaction between hydrogen and oxygen. The single cell, the smallest structural unit, uses a thin film (about 0.1 mm) called a solid polymer film,
It has a structure sandwiched between two electrodes, a fuel electrode and an air electrode. Hydrogen (H 2 ) serving as fuel is separated into hydrogen ions (H + ) and electrons (e ) by the catalytic action of the fuel electrode. Hydrogen ions move through the solid polymer membrane and combine with oxygen supplied to the air electrode to become water (H 2 O). Electric power is generated by the electrons emitted at this time. Solar power generation is power generation by sunlight.

【0024】以下、図面を参照して本発明に係る独立分
散型発電システムの実施形態を説明するが、まず、図1
は本発明の独立自給型発電システムの全体図である。太
陽電池群で発電された電気はコントローラー、バッテリ
ー、パワーインバーター、オートリレーからなるシステ
ムキュービクルに入り、その一部は電解水素貯蔵供給に
利用され、燃料電池へガスの流れを作る。水素燃料はガ
ス会社の配管も通して送られて来る。燃料電池で作られ
た電気はシステムキュービクルへ送られる。また、燃料
電池で作られた温水は給湯配管へ循環される。システム
キュービクルからの電気は宅内に入り、色々な用途に使
用される。また、余った電気は余剰電力売却用パワーコ
ンディショナーへ回され、電力会社や売電事業者へ送ら
れる。送られる電気は既にパワーインバーターにより、
直流から交流へ変換されたものが売られることになる。
また本発明においては、回路は200V三相三線までの
ものを最適な形態として想定しているが、これに限定さ
れるものではない。また実施の形態を示す各図面は、代
表的な実施の形態の一例を示すものであって、これに限
定されるものではなく、これらを応用した様々な形態を
とることが可能である。
An embodiment of an independent distributed power generation system according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 is an overall view of an independent self-sufficient power generation system of the present invention. The electricity generated by the solar cells enters a system cubicle consisting of a controller, a battery, a power inverter, and an autorelay, part of which is used to store and supply electrolytic hydrogen and create a gas flow to the fuel cell. Hydrogen fuel is also sent through gas company plumbing. Electricity generated by the fuel cell is sent to the system cubicle. Hot water produced by the fuel cell is circulated to the hot water supply pipe. Electricity from the system cubicle enters the house and is used for various purposes. The surplus electricity is sent to a power conditioner for selling surplus electricity, and sent to a power company or a power selling business. The electricity sent is already powered by the power inverter,
Those converted from DC to AC will be sold.
Further, in the present invention, the circuit is assumed to have an optimal form of up to 200 V three-phase three-wire, but is not limited to this. Each drawing showing an embodiment shows an example of a typical embodiment, and the present invention is not limited to the embodiment, and can take various forms in which these are applied.

【0025】次に図2は太陽光パネルと屋外型キュービ
クルとの結線図を表しているが、太陽光パネルで発電さ
れた電気はまずコントローラーすなわち、制御部に入
り、直流交流変換機つまりインバーターへ入っていく。
制御部ではバッテリーへの調整も行っている。インバー
ターからの交流電流はバッテリーに貯蔵される。また電
力会社からの電気と太陽光発電された電気とを自動切替
器により、切り替えることができる。自動切替器を経た
電流と電力会社からの電流とを更に自動的にリレーを切
り替え、中性線欠相保護付を経て、住宅内分電盤へ送ら
れることになる。
Next, FIG. 2 shows a connection diagram between the solar panel and the outdoor type cubicle. Electricity generated by the solar panel first enters a controller, that is, a control unit, and is supplied to a DC / AC converter, that is, an inverter. Go in.
The control unit also adjusts the battery. The alternating current from the inverter is stored in a battery. In addition, it is possible to switch between electricity from a power company and electricity generated by solar power using an automatic switch. The relay between the current passed through the automatic switching device and the current from the electric power company is further automatically switched, and is sent to the distribution board in the house through the protection against neutral phase loss.

【0026】図3において、本発明を実施する上で最も
手軽で相応しいものが自動車である。太陽光発電で得ら
れた電気と燃料電池からの電気と車のジェネレーターで
発電された電気とをコントローラーで制御し、チャージ
ャーを通して鉛蓄電池に入り、インバーターで変換され
て交流電流として使用される。燃料電池に必要な酸素は
大気中から取り入れ、水素は水素貯蔵庫(又はLNG、
LPG、ブタン、エタノール、メタンなどの各種ガスボ
ンベ)から供給され、排出された温水は貯湯槽に貯めら
れる。
In FIG. 3, the easiest and most suitable vehicle for implementing the present invention is an automobile. The electric power obtained by the solar power generation, the electric power from the fuel cell and the electric power generated by the generator of the car are controlled by a controller. The electric power is transferred to a lead storage battery through a charger, converted by an inverter, and used as an alternating current. The oxygen required for the fuel cell is taken from the atmosphere, and the hydrogen is stored in a hydrogen storage (or LNG,
The hot water supplied and discharged from various gas cylinders such as LPG, butane, ethanol, and methane is stored in a hot water tank.

【0027】モバイル発電の概念は、図4に示してあ
る。最小の太陽電池等で最大限の交流電流を取り出すこ
とができる。本モバイル発電の交流出力は2.2kw、
つまり一般家庭で使う電力約3kwのほぼ7割の電気を
生み出すことに成功している。モデルとなった車はシボ
レーアストロ短躯タイプであり、エアコンと電子レン
ジ、冷蔵庫を同時に稼動させても、安定した電力を保持
し、更に余力も秘めている優れたシステムである。太陽
光発電システムは、車から着脱できる。万が一の事態に
備え、家庭用のコンセントからも充電できるようになっ
ており、高放電型バッテリーを採用することにより3時
間以内の短時間の充電で作業を完了させることができ
る。エンジンの回転エネルギーから平行発電もできる。
チャージコントローラーで効率充電と過充電防止を実現
している。
The concept of mobile power generation is shown in FIG. The maximum alternating current can be obtained with the smallest solar cell or the like. The AC output of this mobile power generation is 2.2 kw,
In other words, it has succeeded in producing approximately 70% of the electricity used in ordinary homes of about 3 kW. The model car is a short-length Chevrolet Astro, which is an excellent system that maintains stable power even when the air conditioner, microwave oven, and refrigerator are operated at the same time, and has more reserve capacity. The solar power system can be removed from the car. In case of emergency, the battery can be charged from a household outlet. By using a high-discharge type battery, the work can be completed in a short time of three hours or less. Parallel power generation is also possible from the rotational energy of the engine.
The charge controller realizes efficient charging and overcharge prevention.

【0028】このように本システムを用いると、燃料電
池を組み込んだ総ての移動体へ交流出力を供給すること
ができ、今後幅広い分野で活躍が期待される。
As described above, the use of the present system enables the supply of AC output to all moving bodies incorporating a fuel cell, and is expected to be used in a wide range of fields in the future.

【0029】3kwの電気エネルギーは蓄電池の側にあ
ればいいので、太陽電池は1.5〜1.8kw以下の設
備に抑えることができる。屋根の広さが十分でなくて
も、実際に太陽光発電の設備を設置することができる。
夜の電力も賄える能力を持っているが、季節や天候に左
右されることがあるので、小さな燃料電池をこのシステ
ムに組み込めば良い。独立した自家発電の施設が、これ
で完成する。3kwの電力を常に使っている訳ではない
ので、2kw程度以下の燃料電池で良い。蓄電池の存在理
由はここに存在する。蓄電池の寿命は管理次第なので、
設計値を超えて長く使うことは可能である。価格もそれ
程高いものではない。太陽光発電は蓄電池が充電の状態
になると余ってしまう程、電気をたくさん生み出してい
る。太陽光発電所(家庭)同士を繋げば、余った電気を
融通する道が開ける。2003年度から小規模な電力を
売買する事業が解禁されるので、地域に電力を供給する
組織を作り、最終的に原子力エネルギーへの依存比率は
軽減できるようになる。クリーンエネルギーだけででき
た、きれいな電気を届ける、類例のない事業を興すこと
が、地域の単位できる。
Since the electric energy of 3 kW only needs to be on the side of the storage battery, the solar cell can be suppressed to a facility of 1.5 to 1.8 kW or less. Even if the roof is not large enough, it is possible to actually install solar power generation equipment.
Although it has the ability to cover nighttime power, it can depend on the season and weather, so a small fuel cell can be integrated into this system. An independent in-house power generation facility is now complete. Since 3kW of electric power is not always used, a fuel cell of about 2kw or less is sufficient. The reason for the existence of the storage battery exists here. The life of the storage battery depends on management,
It can be used longer than the design value. The price is not too high. Solar power produces a lot of electricity when the storage battery is charged. Connecting photovoltaic power plants (homes) opens up a way to exchange excess electricity. With the lifting of the ban on small-scale power trading from fiscal 2003, organizations that supply power to the region will be created, ultimately reducing the dependence on nuclear energy. A local unit can create an unprecedented business that delivers clean electricity made only of clean energy.

【0030】クリーンエネルギーだけを供給する事業組
織により、高価な設備の問題は解決する。発電設備は資
産となって、経理上償却できる。太陽のひかりや風は、
地球上に昔からあるもので、エネルギーとして取り出す
技術ができても、代金を払う必要のない、天然の繰り返
し使える優良な資源である。事業化するメリットは十分
にあるといえる。公共事業としてなら、より早く普及す
るはずである。事業組織を目指す企業や団体がこの設備
を家庭に委託設置して、余剰に発生する電力を回収し、
近隣の地域へ供給すれば、仕入れの要らない収益率の高
い事業ができあがる。大型の燃料電池と変電施設があれ
ば、地域の単位でエネルギーの安全が保障される。燃料
電池は発電効率が高く、燃料は安価な都市ガスなどが使
える。不足する電力を補う分を発電すればいいので、燃
料電池の寿命も延びて相対的にコストは今より下がる。
The problem of expensive equipment is solved by a business organization that supplies only clean energy. The power generation equipment is an asset and can be amortized on accounting. The sunshine and wind
It is a natural resource that has been around on earth for a long time, and does not need to be paid for, even if technology for extracting it as energy can be made. It can be said that the merits of commercialization are sufficient. If it were a public project, it should spread more quickly. Companies and organizations aiming to become business organizations commission this facility to their homes to collect excess power,
Supplying to neighboring areas will create a high-margin business that does not require procurement. With large fuel cells and substations, energy security is guaranteed on a regional basis. Fuel cells have high power generation efficiency and can use cheap city gas as fuel. Since it is only necessary to generate enough power to make up for the shortage of power, the life of the fuel cell is extended, and the cost is relatively reduced.

【0031】長期的にみると、収益性は自然エネルギー
の方式に、寧ろ有利だといえる。大規模な発電設備が必
要なケースでは、燃料電池を主とし、太陽光を従とすれ
ば良い。燃料電池で使う電解水素を作ることも、この太
陽光の直流電流で賄うこともできる。
In the long run, profitability is more advantageous than renewable energy. In cases where large-scale power generation equipment is required, the fuel cell may be mainly used and the solar light may be used. It can make hydrogen for use in fuel cells, or it can be covered by the direct current of sunlight.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、地球に
優しく、安全で十分な電力を安定的に供給する電源シス
テムを提供することができ、自動車等に用いれば、クー
ラー用のエンジンが要らなくなり、燃料費も、その分節
約することができる。発電コストはゼロ、設備を償却で
きる。災害に遭遇しても独自に電力を維持する能力を持
っているので、安心である。二酸化炭素を生まない。温
暖化対策として有効有益なシステムである。この設備を
搭載すると、独自のサービスを提供できるだけでなく、
コストダウンも図れるのに加えて、災害時などにはその
まま被災者の元へ駆けつけて、明かりをともして社会の
役に立つことができる.
As described above, the present invention can provide a power supply system that is gentle on the earth, can supply safe and sufficient power stably, and can be used in automobiles and the like to provide a cooler engine. It is no longer necessary and fuel costs can be saved accordingly. Power generation costs are zero and facilities can be amortized. It is safe because it has the ability to maintain its own power in the event of a disaster. Does not produce carbon dioxide. This system is effective and effective as a measure against global warming. With this equipment, you can not only provide your own service,
In addition to being able to reduce costs, in the event of a disaster, it is possible to rush to the victims and use the lights to help society.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の独立自給型発電システムの全体図であ
る。
FIG. 1 is an overall view of an independent self-sufficient power generation system of the present invention.

【図2】本発明の太陽光パネル発電システムの結線図で
ある。
FIG. 2 is a connection diagram of the solar panel power generation system of the present invention.

【図3】本発明を車に適用したシステムの構成図であ
る。
FIG. 3 is a configuration diagram of a system in which the present invention is applied to a vehicle.

【図4】モバイル発電の概念図である。FIG. 4 is a conceptual diagram of mobile power generation.

【図5】独立型電力システムの一実施形態の外形図であ
る。
FIG. 5 is an external view of one embodiment of a stand-alone power system.

【図6】独立型電力システムの一実施形態の外形図であ
る。
FIG. 6 is an external view of one embodiment of a stand-alone power system.

【図7】バッテリー引出しの概略図である。FIG. 7 is a schematic view of a battery drawer.

【図8】電力会社側と太陽光発電側との関係を表す結線
図である。
FIG. 8 is a connection diagram illustrating a relationship between a power company side and a solar power generation side.

【図9】売電事業を表すフロー概念図である。FIG. 9 is a conceptual flow diagram showing a power selling business.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

NP1 電力会社電源 NP2 バッテリー充電電源(商用) NP3 自動切替操作電源(電力会社側) NP4 太陽光パネル電源 NP5 自動切替操作電源(太陽光側) NP6 出力電源 NP7 電力会社 NP8 太陽光 NP9 電力会社 NP10 太陽光 NP11 電力会社 NP12 太陽光 43 手動 切 自動 PB1A,1G 入 PB2A,2G 切 RL1 電力会社給電中 RL2 太陽光給電中 NP1 Power company power supply NP2 Battery charging power supply (commercial) NP3 Automatic switching operation power supply (Power company side) NP4 Solar panel power supply NP5 Automatic switching operation power supply (Solar side) NP6 Output power supply NP7 Electric power company NP8 Solar power NP9 Electric power company NP10 Solar Light NP11 Electric power company NP12 Sunlight 43 Manual OFF Automatic PB1A, 1G ON PB2A, 2G OFF RL1 Power supply to RL2 Solar power supply

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 太陽光を利用した太陽電池と水素を利用
した燃料電池のそれぞれを電力源として適宜用いる電力
供給システムであって、前記電力を蓄える蓄電池と、蓄
電気制御部とを有しており、パワーインバーターにより
交流電流を供給していくことを特徴とする独立分散型発
電システム。
1. A power supply system that appropriately uses a solar cell using sunlight and a fuel cell using hydrogen as a power source, comprising: a storage battery for storing the power; and a storage control unit. And an independent distributed power generation system characterized by supplying alternating current with a power inverter.
【請求項2】 請求項1に記載の発明において、前記発
電システムを自動車に取り付けて用いたことを特徴とす
る独立分散型発電システム。
2. The independent and distributed power generation system according to claim 1, wherein the power generation system is mounted on an automobile.
【請求項3】 請求項2に記載の発明において、前記自
動車は大型タクシーなどの商用車であることを特徴とす
る独立分散型発電システム。
3. The independent and distributed power generation system according to claim 2, wherein the automobile is a commercial vehicle such as a large taxi.
【請求項4】 請求項2に記載の発明において、前記自
動車は観光バスや路線バスその他の大型自動車であるこ
とを特徴とする独立分散型発電システム。
4. The independent distributed power generation system according to claim 2, wherein the vehicle is a sightseeing bus, a route bus, or another large vehicle.
【請求項5】 請求項2に記載の発明において、前記自
動車はキャンピングカーであることを特徴とする独立分
散型発電システム。
5. The independent distributed power generation system according to claim 2, wherein the automobile is a camper.
【請求項6】 請求項1に記載の発明において、前記発
電システムを住宅に取り付けて用いたことを特徴とする
独立分散型発電システム。
6. The independent and distributed power generation system according to claim 1, wherein the power generation system is attached to a house and used.
【請求項7】 請求項1乃至6のいずれかに記載の発明
において、前記発電システムに家庭用の交流コンセント
から、直接充電する機能が付加されていることを特徴と
する独立分散型発電システム。
7. The independent distributed power generation system according to claim 1, wherein a function of directly charging the power generation system from a household AC outlet is added to the power generation system.
【請求項8】 請求項1乃至6のいずれかに記載の発電
システムにより発電された電力を、他者に販売すること
を特徴とする独立分散型売電システム。
8. An independent distributed power selling system, wherein the power generated by the power generating system according to claim 1 is sold to another person.
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