JP2002151121A - 燃料電池発電システム - Google Patents
燃料電池発電システムInfo
- Publication number
- JP2002151121A JP2002151121A JP2000341536A JP2000341536A JP2002151121A JP 2002151121 A JP2002151121 A JP 2002151121A JP 2000341536 A JP2000341536 A JP 2000341536A JP 2000341536 A JP2000341536 A JP 2000341536A JP 2002151121 A JP2002151121 A JP 2002151121A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hot water
- power
- amount
- fuel cell
- water supply
- 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
Links
Classifications
-
- 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
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- 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
Landscapes
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 安定して運転するとともに常に高い効率を維
持し耐久寿命を長くする燃料電池発電システムを提供す
る。 【解決手段】 燃料電池発電システムにおいて、電力変
換装置が出力する電力量を所定時間計測し、計測した電
力量を積算して積算電力量を演算し、積算電力量が前記
電力変換装置の発電量に一致するように出力指令値を演
算し、出力指令値に相当する直流電流値を前記電流制御
装置に指令する。
持し耐久寿命を長くする燃料電池発電システムを提供す
る。 【解決手段】 燃料電池発電システムにおいて、電力変
換装置が出力する電力量を所定時間計測し、計測した電
力量を積算して積算電力量を演算し、積算電力量が前記
電力変換装置の発電量に一致するように出力指令値を演
算し、出力指令値に相当する直流電流値を前記電流制御
装置に指令する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池を用いて
電力負荷に電力を供給する発電システムに関する。
電力負荷に電力を供給する発電システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の燃料電池発電システムは、特開平
７−５７７５３や特開平６−３２５７７４などに開示さ
れている。
７−５７７５３や特開平６−３２５７７４などに開示さ
れている。
【０００３】図７に従来例１としての特開平７−５７７
５３の構成を示す。図７において、６１は燃料電池であ
り、水素供給手段６２から供給される水素と空気供給手
段６３から供給される空気中の酸素とを反応させて直流
電流を発生させる。発生した直流電流は、電力変換器６
４によって交流電流に変換され出力される。外部負荷指
令に基づき電力制御部６５は流量制御部６６と電力変換
器６４を制御し、流量制御部６６は水素供給手段６２の
供給水素流量と空気供給手段６３の供給空気流量が適正
値になるように制御を行い、電力変換器６４は燃料電池
本体６１から出る電流値の制御を行い、その結果電力出
力を制御することができるものである。なお、燃料電池
本体６１と電力変換器６４の間には電流検知器６７と演
算部６８とからなる過電流防止手段６９が設けられ、急
激な電流値の増加があった場合は電流値を抑制するよう
に制御されている。
５３の構成を示す。図７において、６１は燃料電池であ
り、水素供給手段６２から供給される水素と空気供給手
段６３から供給される空気中の酸素とを反応させて直流
電流を発生させる。発生した直流電流は、電力変換器６
４によって交流電流に変換され出力される。外部負荷指
令に基づき電力制御部６５は流量制御部６６と電力変換
器６４を制御し、流量制御部６６は水素供給手段６２の
供給水素流量と空気供給手段６３の供給空気流量が適正
値になるように制御を行い、電力変換器６４は燃料電池
本体６１から出る電流値の制御を行い、その結果電力出
力を制御することができるものである。なお、燃料電池
本体６１と電力変換器６４の間には電流検知器６７と演
算部６８とからなる過電流防止手段６９が設けられ、急
激な電流値の増加があった場合は電流値を抑制するよう
に制御されている。
【０００４】図８に従来例２としての特開平６−３２５
７７４の構成を示す。図８において、７１は燃料電池本
体で、水素供給手段７２から供給される水素と空気供給
手段７３から供給される空気中の酸素とを反応させ直流
電流を発生させ、電力変換器７４によって交流電流に変
換され出力される。制御装置７５は充放電装置７６と電
力変換器７４を制御し、燃料電池本体７１から出る電流
値が一定であっても充放電装置７６からの放電又は充放
電装置７６への充電によって外部負荷に応じた電力出力
を制御することができるものである。
７７４の構成を示す。図８において、７１は燃料電池本
体で、水素供給手段７２から供給される水素と空気供給
手段７３から供給される空気中の酸素とを反応させ直流
電流を発生させ、電力変換器７４によって交流電流に変
換され出力される。制御装置７５は充放電装置７６と電
力変換器７４を制御し、燃料電池本体７１から出る電流
値が一定であっても充放電装置７６からの放電又は充放
電装置７６への充電によって外部負荷に応じた電力出力
を制御することができるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来例１（図７）
の燃料電池発電システムでは、外部負荷指令が短時間に
激しく変化した場合、電力制御部６５が短時間に電力出
力を上昇又は下降させる制御を行うこととなり、場合に
よっては制御的遅れから電力出力がハンチングしてしま
い、発電システムの運転が安定せず効率を悪化させたり
耐久寿命の低下を招くといった課題があった。又、上記
従来例２（図８）の燃料電池発電システムでは、大きく
変化する外部負荷に応じて電力出力を制御する場合、燃
料電池本体５１から出る電流値が一定のため、充放電装
置７６の放電量又は充電量がかなり大きなものとなり、
そのために容量の大きな充放電装置７６が必要となりコ
ストが高くなりシステムの設置スペースが大きくなると
いった課題があった。
の燃料電池発電システムでは、外部負荷指令が短時間に
激しく変化した場合、電力制御部６５が短時間に電力出
力を上昇又は下降させる制御を行うこととなり、場合に
よっては制御的遅れから電力出力がハンチングしてしま
い、発電システムの運転が安定せず効率を悪化させたり
耐久寿命の低下を招くといった課題があった。又、上記
従来例２（図８）の燃料電池発電システムでは、大きく
変化する外部負荷に応じて電力出力を制御する場合、燃
料電池本体５１から出る電流値が一定のため、充放電装
置７６の放電量又は充電量がかなり大きなものとなり、
そのために容量の大きな充放電装置７６が必要となりコ
ストが高くなりシステムの設置スペースが大きくなると
いった課題があった。
【０００６】更に、上記従来例１（図７）および上記従
来例２（図８）の燃料電池発電システムでは、電力負荷
に応じて発電するため、夏や中間期などの給湯量が少な
くなる時期では、貯湯量が余り、逆に冬などの給湯量が
多くなる時期では、貯湯量が不足するといった課題があ
った。
来例２（図８）の燃料電池発電システムでは、電力負荷
に応じて発電するため、夏や中間期などの給湯量が少な
くなる時期では、貯湯量が余り、逆に冬などの給湯量が
多くなる時期では、貯湯量が不足するといった課題があ
った。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の燃料電池発電シ
ステムは、水素と空気中の酸素との反応により直流電流
を発生させる燃料電池スタックと、前記燃料電池スタッ
クの熱を利用して温水を発生させる温水生成装置と、前
記温水を貯湯する貯湯装置と、前記直流電流を制御する
電流制御装置と、前記電流制御装置で設定された直流電
流値に応じて水素と空気の流量を制御する流量制御装置
と、前記直流電流を系統電源と同じ電圧の交流電流に変
換する電力変換装置と、出力指令装置とを備え、前記電
力変換装置に接続された出力線を分岐した一方を前記系
統電源に接続し、他方を負荷電力検知手段に接続した燃
料電池発電システムであって、前記電力変換装置が出力
する電力量を所定時間計測する手段、前記計測した電力
量を積算して積算電力量を演算する手段、前記積算電力
量が前記電力変換装置の発電量に一致するように出力指
令値を演算する手段、および前記出力指令値に相当する
直流電流値を発電するように前記電流制御装置に指令す
る手段を有することを特徴とする。
ステムは、水素と空気中の酸素との反応により直流電流
を発生させる燃料電池スタックと、前記燃料電池スタッ
クの熱を利用して温水を発生させる温水生成装置と、前
記温水を貯湯する貯湯装置と、前記直流電流を制御する
電流制御装置と、前記電流制御装置で設定された直流電
流値に応じて水素と空気の流量を制御する流量制御装置
と、前記直流電流を系統電源と同じ電圧の交流電流に変
換する電力変換装置と、出力指令装置とを備え、前記電
力変換装置に接続された出力線を分岐した一方を前記系
統電源に接続し、他方を負荷電力検知手段に接続した燃
料電池発電システムであって、前記電力変換装置が出力
する電力量を所定時間計測する手段、前記計測した電力
量を積算して積算電力量を演算する手段、前記積算電力
量が前記電力変換装置の発電量に一致するように出力指
令値を演算する手段、および前記出力指令値に相当する
直流電流値を発電するように前記電流制御装置に指令す
る手段を有することを特徴とする。
【０００８】さらに、本発明の燃料電池発電システム
は、蓄電池と、前記電流制御装置と前記電力変換装置と
を結ぶ接続線から分岐接続した蓄電量制御装置とを備
え、前記負荷電力検知手段によって検知された負荷電力
のうち前記電力変換装置により出力可能な電力の範囲内
における電力量と、前記電力変換装置が発生した発電量
との差から蓄放電量を演算する手段を有し、前記蓄電量
制御装置は、前記負荷電力検知手段によって検知された
負荷電力に応じて前記蓄放電量を前記蓄電池に蓄電する
かまたは前記蓄電池から放電する。
は、蓄電池と、前記電流制御装置と前記電力変換装置と
を結ぶ接続線から分岐接続した蓄電量制御装置とを備
え、前記負荷電力検知手段によって検知された負荷電力
のうち前記電力変換装置により出力可能な電力の範囲内
における電力量と、前記電力変換装置が発生した発電量
との差から蓄放電量を演算する手段を有し、前記蓄電量
制御装置は、前記負荷電力検知手段によって検知された
負荷電力に応じて前記蓄放電量を前記蓄電池に蓄電する
かまたは前記蓄電池から放電する。
【０００９】さらに、本発明の燃料電池発電システム
は、貯湯装置の貯湯量を検出する貯湯量検知手段と、前
記貯湯量から演算された給湯量を単位時間毎に学習し
て、ある時点における給湯負荷量を予測する給湯量予測
装置と、前記貯湯量検知手段によって検出された貯湯量
と前記給湯量予測装置によって予測された給湯負荷量と
から、前記燃料電池スタックの運転を制御する制御値を
演算する手段と、前記制御値を前記電流制御装置に指令
する運転指令装置を備える。
は、貯湯装置の貯湯量を検出する貯湯量検知手段と、前
記貯湯量から演算された給湯量を単位時間毎に学習し
て、ある時点における給湯負荷量を予測する給湯量予測
装置と、前記貯湯量検知手段によって検出された貯湯量
と前記給湯量予測装置によって予測された給湯負荷量と
から、前記燃料電池スタックの運転を制御する制御値を
演算する手段と、前記制御値を前記電流制御装置に指令
する運転指令装置を備える。
【００１０】さらに、本発明の燃料電池発電システム
は、貯湯装置の貯湯量を検出する貯湯量検知手段と、貯
湯量から演算された給湯量を単位時間毎で学習して、あ
る時点における給湯負荷量を予測する給湯量予測装置
と、燃料電池スタックを冷却するための冷却装置と、貯
湯量検知手段によって検出された貯湯量と給湯量予測装
置によって予測された給湯負荷量とから、燃料電池スタ
ックの発生する温水を前記貯湯装置に貯えるか、または
燃料電池スタックを冷却装置によって冷却させるかを選
択し制御する冷却指令装置とを備える。
は、貯湯装置の貯湯量を検出する貯湯量検知手段と、貯
湯量から演算された給湯量を単位時間毎で学習して、あ
る時点における給湯負荷量を予測する給湯量予測装置
と、燃料電池スタックを冷却するための冷却装置と、貯
湯量検知手段によって検出された貯湯量と給湯量予測装
置によって予測された給湯負荷量とから、燃料電池スタ
ックの発生する温水を前記貯湯装置に貯えるか、または
燃料電池スタックを冷却装置によって冷却させるかを選
択し制御する冷却指令装置とを備える。
【００１１】さらに、本発明の燃料電池発電システム
は、貯湯装置の温水を加熱する加熱装置と、前記電流制
御装置が出力する電力を検知する発電電力検知手段と、
前記発電電力検知手段によって検出された電力に基づい
て毎日の発電量を学習して、１日の発電量を予測する発
電量予測装置と、発電量予測装置によって予測された１
日の発電量と前記給湯量予測装置によって予測された給
湯負荷量との差から不足給湯量を演算する手段と、前記
温水生成装置により温水を発生させ前記貯湯装置に蓄え
るか、前記蓄電量制御装置によって前記燃料電池スタッ
クの発電時に余った電力を前記加熱装置に供給して前記
貯湯装置の温水を加熱するか、或いは前記系統電源から
購入した電力を前記加熱装置に供給して貯湯装置の温水
を加熱するかを選択し制御する不足給湯量生成指令装置
とを備える。
は、貯湯装置の温水を加熱する加熱装置と、前記電流制
御装置が出力する電力を検知する発電電力検知手段と、
前記発電電力検知手段によって検出された電力に基づい
て毎日の発電量を学習して、１日の発電量を予測する発
電量予測装置と、発電量予測装置によって予測された１
日の発電量と前記給湯量予測装置によって予測された給
湯負荷量との差から不足給湯量を演算する手段と、前記
温水生成装置により温水を発生させ前記貯湯装置に蓄え
るか、前記蓄電量制御装置によって前記燃料電池スタッ
クの発電時に余った電力を前記加熱装置に供給して前記
貯湯装置の温水を加熱するか、或いは前記系統電源から
購入した電力を前記加熱装置に供給して貯湯装置の温水
を加熱するかを選択し制御する不足給湯量生成指令装置
とを備える。
【００１２】
【発明の実施の形態】（実施の形態１）図１は、本発明
の実施の形態１における燃料電池発電システムのシステ
ム構成図である。１は燃料電池スタックで、改質器・水
素貯蔵合金・水素ボンベなどに代表される水素供給手段
２と、送風ファン・送風ポンプなどに代表される空気供
給手段３と、水道栓に代表される市水供給手段４と、市
水供給手段４を制御する温水生成装置５が接続されてい
る。６は貯湯装置で、一方を温水生成装置５に、もう一
方を給湯負荷７に接続されている。８は電流制御装置
で、一方を燃料電池スタック１に、もう一方を電力変換
装置９に電気的に接続されている。１０は電力変換装置
９に電気的に接続された出力線で、途中で分岐され、一
方は系統電源１１に、もう一方は負荷電力検知手段１２
と電力負荷１３に電気的に接続されている。１４は電流
制御装置８に出力指令を行う出力指令装置、１５は水素
供給手段２と空気供給手段３を制御する流量制御装置で
ある。
の実施の形態１における燃料電池発電システムのシステ
ム構成図である。１は燃料電池スタックで、改質器・水
素貯蔵合金・水素ボンベなどに代表される水素供給手段
２と、送風ファン・送風ポンプなどに代表される空気供
給手段３と、水道栓に代表される市水供給手段４と、市
水供給手段４を制御する温水生成装置５が接続されてい
る。６は貯湯装置で、一方を温水生成装置５に、もう一
方を給湯負荷７に接続されている。８は電流制御装置
で、一方を燃料電池スタック１に、もう一方を電力変換
装置９に電気的に接続されている。１０は電力変換装置
９に電気的に接続された出力線で、途中で分岐され、一
方は系統電源１１に、もう一方は負荷電力検知手段１２
と電力負荷１３に電気的に接続されている。１４は電流
制御装置８に出力指令を行う出力指令装置、１５は水素
供給手段２と空気供給手段３を制御する流量制御装置で
ある。
【００１３】つぎに、本実施の形態１における動作を説
明する。水素供給手段２から供給される水素と空気供給
手段３から供給される空気中の酸素は、燃料電池スタッ
ク１の中で反応し直流電流を発生させる。発生した直流
電流は電流制御装置８で電流値を制御された後に電力変
換装置９に送られ、系統電源１１と同じ電圧の交流電流
に変換され、出力線１０を通って電力負荷１３に供給さ
れる。ここで電力負荷１３の負荷電力に対し燃料電池ス
タック１の出力電力に不足がある場合は系統電源１１か
らも電力を供給し、逆に負荷電力に対し出力電力が過剰
の場合は系統電源１１へ電力を戻し、いわゆる系統連系
を行うものである。又、温水生成装置５は市水供給手段
から供給される水量を制御して燃料電池スタック１が発
生する熱を冷却することにより出湯させ、出湯した湯を
一旦貯湯装置６に貯え、給湯負荷に供給するものであ
る。
明する。水素供給手段２から供給される水素と空気供給
手段３から供給される空気中の酸素は、燃料電池スタッ
ク１の中で反応し直流電流を発生させる。発生した直流
電流は電流制御装置８で電流値を制御された後に電力変
換装置９に送られ、系統電源１１と同じ電圧の交流電流
に変換され、出力線１０を通って電力負荷１３に供給さ
れる。ここで電力負荷１３の負荷電力に対し燃料電池ス
タック１の出力電力に不足がある場合は系統電源１１か
らも電力を供給し、逆に負荷電力に対し出力電力が過剰
の場合は系統電源１１へ電力を戻し、いわゆる系統連系
を行うものである。又、温水生成装置５は市水供給手段
から供給される水量を制御して燃料電池スタック１が発
生する熱を冷却することにより出湯させ、出湯した湯を
一旦貯湯装置６に貯え、給湯負荷に供給するものであ
る。
【００１４】燃料電池発電システムで発電を行う目的の
一つに発電効率の高さによる経済性が挙げられるが、負
荷電力に対し出力電力に不足がある場合は系統電源１１
から割高の電力を購入し負荷電力に対し出力電力が過剰
な場合は系統電源１１へ無料で（又は低価格で）電力を
戻すため一般的に経済性が悪化する。そのため負荷電力
に対する出力電力に過不足がないように、負荷電力の変
化に忠実に出力電力を追従させることが望まれる。
一つに発電効率の高さによる経済性が挙げられるが、負
荷電力に対し出力電力に不足がある場合は系統電源１１
から割高の電力を購入し負荷電力に対し出力電力が過剰
な場合は系統電源１１へ無料で（又は低価格で）電力を
戻すため一般的に経済性が悪化する。そのため負荷電力
に対する出力電力に過不足がないように、負荷電力の変
化に忠実に出力電力を追従させることが望まれる。
【００１５】この追従を行うための手段として、まず負
荷電力検知手段１２によって電力負荷１３の負荷電力を
検知し、これに基づいて出力指令装置１４が出力指令値
を電流制御装置８に指令し、電流制御装置８は燃料電池
スタック１から発生する直流電流を要求値に制御すると
ともに、直流電流値に応じて流量制御装置１５が水素供
給手段２から供給される水素流量と空気供給手段３から
供給される空気流量とを適正値に制御するものである。
ここで出力電力の制御は電流制御装置８の直流電流制御
のみでも行うことができるが、例えば燃料電池スタック
１から発生する直流電流を少なくした時でも燃料電池ス
タック１へ供給される水素流量が一定であった場合は、
燃料電池スタック１内で反応される水素の比率（水素利
用率）が低下し多くの水素を捨ててしまうこととなり、
効率が著しく悪化する。そこで流量制御装置１５が水素
流量と空気流量を適正値に制御することによって、効率
を常に最適に維持するものである。
荷電力検知手段１２によって電力負荷１３の負荷電力を
検知し、これに基づいて出力指令装置１４が出力指令値
を電流制御装置８に指令し、電流制御装置８は燃料電池
スタック１から発生する直流電流を要求値に制御すると
ともに、直流電流値に応じて流量制御装置１５が水素供
給手段２から供給される水素流量と空気供給手段３から
供給される空気流量とを適正値に制御するものである。
ここで出力電力の制御は電流制御装置８の直流電流制御
のみでも行うことができるが、例えば燃料電池スタック
１から発生する直流電流を少なくした時でも燃料電池ス
タック１へ供給される水素流量が一定であった場合は、
燃料電池スタック１内で反応される水素の比率（水素利
用率）が低下し多くの水素を捨ててしまうこととなり、
効率が著しく悪化する。そこで流量制御装置１５が水素
流量と空気流量を適正値に制御することによって、効率
を常に最適に維持するものである。
【００１６】この一連の追従制御において、一般に家庭
などにおける負荷電力は短時間に激しく変化する場合が
多く、負荷電力から直接出力指令を行った場合は短時間
に直流電流を上昇又は下降させる制御を行うこととな
り、場合によっては制御的遅れからハンチングをおこし
発電システムの運転が安定しなくなるという問題があっ
た。又、例えば水素供給手段２として炭化水素燃料から
触媒反応により水素を生成させる改質器を用いた場合
は、出力指令値の瞬時変化に触媒反応が対応できず、そ
のために効率を悪化させたり耐久寿命の低下を招くとい
った問題があった。
などにおける負荷電力は短時間に激しく変化する場合が
多く、負荷電力から直接出力指令を行った場合は短時間
に直流電流を上昇又は下降させる制御を行うこととな
り、場合によっては制御的遅れからハンチングをおこし
発電システムの運転が安定しなくなるという問題があっ
た。又、例えば水素供給手段２として炭化水素燃料から
触媒反応により水素を生成させる改質器を用いた場合
は、出力指令値の瞬時変化に触媒反応が対応できず、そ
のために効率を悪化させたり耐久寿命の低下を招くとい
った問題があった。
【００１７】図２に、本実施の形態１の運転制御のため
の演算の概念を示す。図２において、実線は実際の電力
負荷を示し、点線は、本願発明の演算により発電される
発電量を示す。出力指令装置１４が負荷電力のうち電力
変換装置９の出力可能な電力の範囲内に相当する電力量
とＴ１時間で積算した積算電力量がＴ２時間後からＴ１
時間の電力変換装置９の発電量とを一致させるように出
力指令値を演算し、Ｔ３時間毎に出力指令値に相当する
燃料電池スタック１の直流電流値（負荷電力値から電力
変換効率および燃料電池スタック１の応答特性などを加
味し直流電流値に換算したもの）を電流制御装置８に指
令するもので、負荷電力のＴ１時間の積算電力値に基づ
いた出力指令値を用いることにより瞬時変化を無視した
適正な出力指令を行うことができ、又、Ｔ３時間毎に出
力指令を行うことによってシステムの応答性能に適合し
た運転を行うことができるものである。更に、電力変換
装置９の出力可能な電力の範囲内に相当するＴ１時間の
負荷電力量に一致した発電量をＴ２時間遅れで発電する
ことができる。
の演算の概念を示す。図２において、実線は実際の電力
負荷を示し、点線は、本願発明の演算により発電される
発電量を示す。出力指令装置１４が負荷電力のうち電力
変換装置９の出力可能な電力の範囲内に相当する電力量
とＴ１時間で積算した積算電力量がＴ２時間後からＴ１
時間の電力変換装置９の発電量とを一致させるように出
力指令値を演算し、Ｔ３時間毎に出力指令値に相当する
燃料電池スタック１の直流電流値（負荷電力値から電力
変換効率および燃料電池スタック１の応答特性などを加
味し直流電流値に換算したもの）を電流制御装置８に指
令するもので、負荷電力のＴ１時間の積算電力値に基づ
いた出力指令値を用いることにより瞬時変化を無視した
適正な出力指令を行うことができ、又、Ｔ３時間毎に出
力指令を行うことによってシステムの応答性能に適合し
た運転を行うことができるものである。更に、電力変換
装置９の出力可能な電力の範囲内に相当するＴ１時間の
負荷電力量に一致した発電量をＴ２時間遅れで発電する
ことができる。
【００１８】ここで、図２におけるＳ１とＳ２が等しく
なるように燃料電池の出力を制御するが、Ｓ１が出力で
きる発電量よりも多い場合（その時点で発電できる範囲
なので、最大出力とは限らない）、Ｓ２は発電可能な出
力で制御されるようにする。
なるように燃料電池の出力を制御するが、Ｓ１が出力で
きる発電量よりも多い場合（その時点で発電できる範囲
なので、最大出力とは限らない）、Ｓ２は発電可能な出
力で制御されるようにする。
【００１９】（実施の形態２）図３は、本発明の実施の
形態２における燃料電池発電システムのシステム構成図
である。実施の形態１と同様のものについては、同一符
号を付与し、その説明を省略する。２１は、電流制御装
置８と電力変換装置９とを結ぶ接続線２２から分岐し蓄
電量制御装置２３を介して接続されている蓄電池であ
る。２４は蓄電池２１に接続された蓄電量検知手段であ
る。蓄電池２１を設けた目的は、実施の形態１の系統連
系において負荷電力に対する出力電力の過不足による経
済性の悪化に対して、蓄電池２１の充放電を利用し系統
電源１１からの電力供給量および系統電源１１への電力
戻り量を極力少なくし、経済性を良化させるものであ
る。
形態２における燃料電池発電システムのシステム構成図
である。実施の形態１と同様のものについては、同一符
号を付与し、その説明を省略する。２１は、電流制御装
置８と電力変換装置９とを結ぶ接続線２２から分岐し蓄
電量制御装置２３を介して接続されている蓄電池であ
る。２４は蓄電池２１に接続された蓄電量検知手段であ
る。蓄電池２１を設けた目的は、実施の形態１の系統連
系において負荷電力に対する出力電力の過不足による経
済性の悪化に対して、蓄電池２１の充放電を利用し系統
電源１１からの電力供給量および系統電源１１への電力
戻り量を極力少なくし、経済性を良化させるものであ
る。
【００２０】つぎに、本実施の形態２における動作を説
明する。出力指令装置１４は負荷電力検知手段１２によ
って検知された負荷電力のうち電力変換装置９の出力可
能な電力の範囲内に相当する電力量と電力変換装置９が
発生した発電量との差を蓄放電量として蓄電池２１に蓄
放電を行う。
明する。出力指令装置１４は負荷電力検知手段１２によ
って検知された負荷電力のうち電力変換装置９の出力可
能な電力の範囲内に相当する電力量と電力変換装置９が
発生した発電量との差を蓄放電量として蓄電池２１に蓄
放電を行う。
【００２１】これら一連の運転制御は、実施の形態１に
おける電力負荷の追従制御に蓄電量制御を加えたもの
で、電力負荷Ｗ１と発電量Ｗ２の差Ｗ３（＝Ｗ２−Ｗ
１）をそのまま充電或いは放電した場合は蓄電量の制御
がなされておらず、目標蓄電量Ｑ１と現在の蓄電量Ｑ２
との差が徐々に累積される可能性がある。例えば、充電
量に比べ放電量が多く徐々に蓄電量が減少する場合は、
蓄電量がゼロにならないようにするために、予め容量の
大きな蓄電池２１が必要となりコストが高くなりシステ
ムの設置スペースが大きくなるといった問題があった。
おける電力負荷の追従制御に蓄電量制御を加えたもの
で、電力負荷Ｗ１と発電量Ｗ２の差Ｗ３（＝Ｗ２−Ｗ
１）をそのまま充電或いは放電した場合は蓄電量の制御
がなされておらず、目標蓄電量Ｑ１と現在の蓄電量Ｑ２
との差が徐々に累積される可能性がある。例えば、充電
量に比べ放電量が多く徐々に蓄電量が減少する場合は、
蓄電量がゼロにならないようにするために、予め容量の
大きな蓄電池２１が必要となりコストが高くなりシステ
ムの設置スペースが大きくなるといった問題があった。
【００２２】本実施の形態２では、電力変換装置９の出
力可能な最大発電量Ｐ１と、最小発電量Ｐ２の範囲にあ
る負荷電力Ｗ４（＝ＭＡＸ（Ｐ２，ＭＩＮ（Ｐ１，Ｗ
１））と発電量Ｗ２の差Ｗ５（＝Ｗ２−Ｗ４）を充電或
いは放電する場合、Ｔ１時間における電力変換装置９の
出力可能な電力の範囲内に相当する積算電力量Ｗ６とＴ
２時間後のＴ１時間における電力変換装置９が発生した
積算発電量Ｗ７は一致するため、Ｔ２時間の時間差をも
って放電量と充電量とを完全に一致させることができ、
常に蓄電量を目標蓄電量Ｑ２に収束するように制御さ
れ、蓄電池２１の必要容量を最小限にすることができる
ものである。
力可能な最大発電量Ｐ１と、最小発電量Ｐ２の範囲にあ
る負荷電力Ｗ４（＝ＭＡＸ（Ｐ２，ＭＩＮ（Ｐ１，Ｗ
１））と発電量Ｗ２の差Ｗ５（＝Ｗ２−Ｗ４）を充電或
いは放電する場合、Ｔ１時間における電力変換装置９の
出力可能な電力の範囲内に相当する積算電力量Ｗ６とＴ
２時間後のＴ１時間における電力変換装置９が発生した
積算発電量Ｗ７は一致するため、Ｔ２時間の時間差をも
って放電量と充電量とを完全に一致させることができ、
常に蓄電量を目標蓄電量Ｑ２に収束するように制御さ
れ、蓄電池２１の必要容量を最小限にすることができる
ものである。
【００２３】（実施の形態３）図４は、本発明の実施の
形態３における燃料電池発電システムのシステム構成図
である。実施の形態２と同様のものについては、同一符
号を付与し、その説明を省略する。３１は、貯湯装置６
の貯湯量を検出する貯湯量検知手段である。３２は、貯
湯量検知手段３１によって検出された貯湯量に応じて給
湯負荷量を予測する給湯量予測装置である。３３は、燃
料電池スタック１の運転或いは停止を指令する制御値を
電流制御装置８に指令する運転指令装置である。運転指
令装置３３を設けた目的は、一日の必要給湯量を予測し
て、給湯量が少ない季節である夏およぼ中間期などに貯
湯した温水が余ることを防ぐことにより、経済性を良化
させるものである。
形態３における燃料電池発電システムのシステム構成図
である。実施の形態２と同様のものについては、同一符
号を付与し、その説明を省略する。３１は、貯湯装置６
の貯湯量を検出する貯湯量検知手段である。３２は、貯
湯量検知手段３１によって検出された貯湯量に応じて給
湯負荷量を予測する給湯量予測装置である。３３は、燃
料電池スタック１の運転或いは停止を指令する制御値を
電流制御装置８に指令する運転指令装置である。運転指
令装置３３を設けた目的は、一日の必要給湯量を予測し
て、給湯量が少ない季節である夏およぼ中間期などに貯
湯した温水が余ることを防ぐことにより、経済性を良化
させるものである。
【００２４】つぎに、本実施の形態３における動作を説
明する。給湯量予測装置３２は、貯湯量検知手段３１に
よって検出された貯湯量から一日分の使用した給湯量を
演算し、所定の日数分の給湯量を学習して蓄えておいた
データから予測した一日の予測給湯量Ｌ１を演算し、貯
湯量検知手段３１によって検出された貯湯量に基づいて
一日の開始時刻（前日の時刻Ｔ５に同じ）から時刻Ｔ４
までの使用給湯量Ｌ２を演算子し、時刻Ｔ４から一日の
終了時刻Ｔ５までの必要給湯量Ｌ３（＝Ｌ１−Ｌ２）を
求める。運転指令装置３３は、貯湯量検知手段３１によ
って検出された時刻Ｔ４の貯湯量Ｌ４と給湯量予測装置
３２によって予測された必要給湯量Ｌ３を比較し、貯湯
量Ｌ４＜必要給湯量Ｌ３ならば燃料電池スタック１の運
転を指令する制御値を電流制御装置８に指令し、貯湯量
Ｌ４＞必要給湯量Ｌ３ならば燃料電池スタック１の運転
を停止する制御値を電流制御装置８に指令する。これに
より、必要給湯量の分だけ燃料電池スタック１の運転を
行うので、余ったお湯を捨てることがないので環境負荷
を低減することができる。
明する。給湯量予測装置３２は、貯湯量検知手段３１に
よって検出された貯湯量から一日分の使用した給湯量を
演算し、所定の日数分の給湯量を学習して蓄えておいた
データから予測した一日の予測給湯量Ｌ１を演算し、貯
湯量検知手段３１によって検出された貯湯量に基づいて
一日の開始時刻（前日の時刻Ｔ５に同じ）から時刻Ｔ４
までの使用給湯量Ｌ２を演算子し、時刻Ｔ４から一日の
終了時刻Ｔ５までの必要給湯量Ｌ３（＝Ｌ１−Ｌ２）を
求める。運転指令装置３３は、貯湯量検知手段３１によ
って検出された時刻Ｔ４の貯湯量Ｌ４と給湯量予測装置
３２によって予測された必要給湯量Ｌ３を比較し、貯湯
量Ｌ４＜必要給湯量Ｌ３ならば燃料電池スタック１の運
転を指令する制御値を電流制御装置８に指令し、貯湯量
Ｌ４＞必要給湯量Ｌ３ならば燃料電池スタック１の運転
を停止する制御値を電流制御装置８に指令する。これに
より、必要給湯量の分だけ燃料電池スタック１の運転を
行うので、余ったお湯を捨てることがないので環境負荷
を低減することができる。
【００２５】（実施の形態４）図５は、本発明の実施の
形態４における燃料電池発電システムのシステム構成図
である。実施の形態２および実施の形態３と同様のもの
については、同一符号を付与し、その説明を省略する。
４１は、ラジエタ−などに代表される冷媒循環させ燃料
電池スタック１を冷却するための冷却装置である。４２
は、前記温水生成装置５により発生する温水を貯湯装置
６に貯えるか或いは燃料電池スタック１を冷却装置４１
によって冷却させるかを制御する冷却指令装置である。
冷却装置４１を設けた目的は、一日の必要給湯量を予測
して、給湯量が少ない季節である夏およぼ中間期などに
貯湯した温水が余ることを防ぐことにより、経済性を良
化させるものである。又、燃料電池発電システム停止す
る必要がないために燃料電池発電システムを安定して運
転するとともに常に高い効率を維持し耐久寿命を長くす
るという効果を奏するものである。
形態４における燃料電池発電システムのシステム構成図
である。実施の形態２および実施の形態３と同様のもの
については、同一符号を付与し、その説明を省略する。
４１は、ラジエタ−などに代表される冷媒循環させ燃料
電池スタック１を冷却するための冷却装置である。４２
は、前記温水生成装置５により発生する温水を貯湯装置
６に貯えるか或いは燃料電池スタック１を冷却装置４１
によって冷却させるかを制御する冷却指令装置である。
冷却装置４１を設けた目的は、一日の必要給湯量を予測
して、給湯量が少ない季節である夏およぼ中間期などに
貯湯した温水が余ることを防ぐことにより、経済性を良
化させるものである。又、燃料電池発電システム停止す
る必要がないために燃料電池発電システムを安定して運
転するとともに常に高い効率を維持し耐久寿命を長くす
るという効果を奏するものである。
【００２６】つぎに、本実施の形態４における動作を説
明する。給湯量予測装置３２は、貯湯量検知手段３１に
よって検出された貯湯量から一日分の使用した給湯量を
演算し、所定の日数分の給湯量を学習して蓄えておいた
データから予測した一日の予測給湯量Ｌ１を演算し、貯
湯量検知手段３１によって検出された貯湯量に基づいて
一日の開始時刻（前日の時刻Ｔ５に同じ）から時刻Ｔ４
までの使用給湯量Ｌ２を演算子し、時刻Ｔ４から一日の
終了時刻Ｔ５までの必要給湯量Ｌ３（＝Ｌ１−Ｌ２）を
求める。冷却指令装置３３は、貯湯量検知手段３１によ
って検出された貯湯量Ｌ４と給湯量予測装置３２によっ
て予測された必要給湯量Ｌ３を比較し、貯湯量Ｌ４＜必
要給湯量Ｌ３ならば燃料電池スタック１の発生する温水
を貯湯装置６に貯えるように温水生成装置５に指令し、
貯湯量Ｌ４＞必要給湯量Ｌ３ならば燃料電池スタック１
を冷却装置４１によって冷却させる。これにより、必要
給湯量の分が貯湯されれば燃料電池スタック１の冷却を
冷却装置に切り替えるので、余ったお湯を捨てることが
ないので環境負荷を低減することができる。
明する。給湯量予測装置３２は、貯湯量検知手段３１に
よって検出された貯湯量から一日分の使用した給湯量を
演算し、所定の日数分の給湯量を学習して蓄えておいた
データから予測した一日の予測給湯量Ｌ１を演算し、貯
湯量検知手段３１によって検出された貯湯量に基づいて
一日の開始時刻（前日の時刻Ｔ５に同じ）から時刻Ｔ４
までの使用給湯量Ｌ２を演算子し、時刻Ｔ４から一日の
終了時刻Ｔ５までの必要給湯量Ｌ３（＝Ｌ１−Ｌ２）を
求める。冷却指令装置３３は、貯湯量検知手段３１によ
って検出された貯湯量Ｌ４と給湯量予測装置３２によっ
て予測された必要給湯量Ｌ３を比較し、貯湯量Ｌ４＜必
要給湯量Ｌ３ならば燃料電池スタック１の発生する温水
を貯湯装置６に貯えるように温水生成装置５に指令し、
貯湯量Ｌ４＞必要給湯量Ｌ３ならば燃料電池スタック１
を冷却装置４１によって冷却させる。これにより、必要
給湯量の分が貯湯されれば燃料電池スタック１の冷却を
冷却装置に切り替えるので、余ったお湯を捨てることが
ないので環境負荷を低減することができる。
【００２７】（実施の形態５）図６は、本発明の実施の
形態５における燃料電池発電システムのシステム構成図
である。実施の形態３、又は或いは且つ、実施の形態４
と同様のものについては、同一符号を付与し、その説明
を省略する。５１は、貯湯装置６の温水を加熱する加熱
装置である。５２は、電流制御装置８が出力する電力を
検知する発電電力検知手段である。５３は、１日の発電
量を予測する発電量予測装置である。５４は、前記温水
生成装置５により温水を発生させ貯湯装置６に蓄える
か、或いは燃料電池スタック１の発電時に余った電力を
加熱装置５１に供給して貯湯装置６の温水を加熱する
か、或いは系統電源１１から購入した電力を加熱装置５
１に供給して貯湯装置６の温水を加熱するかを制御する
不足給湯量生成指令装置である。加熱装置５１を設けた
目的は、一日の必要給湯量を予測して、給湯量が多い季
節である冬などに予め温水を貯湯することにより湯切れ
を防止するものである。
形態５における燃料電池発電システムのシステム構成図
である。実施の形態３、又は或いは且つ、実施の形態４
と同様のものについては、同一符号を付与し、その説明
を省略する。５１は、貯湯装置６の温水を加熱する加熱
装置である。５２は、電流制御装置８が出力する電力を
検知する発電電力検知手段である。５３は、１日の発電
量を予測する発電量予測装置である。５４は、前記温水
生成装置５により温水を発生させ貯湯装置６に蓄える
か、或いは燃料電池スタック１の発電時に余った電力を
加熱装置５１に供給して貯湯装置６の温水を加熱する
か、或いは系統電源１１から購入した電力を加熱装置５
１に供給して貯湯装置６の温水を加熱するかを制御する
不足給湯量生成指令装置である。加熱装置５１を設けた
目的は、一日の必要給湯量を予測して、給湯量が多い季
節である冬などに予め温水を貯湯することにより湯切れ
を防止するものである。
【００２８】つぎに、本実施の形態５における動作を説
明する。給湯量予測装置３２は、貯湯量検知手段３１に
よって検出された貯湯量から一日分の使用した給湯量を
演算し、所定の日数分の給湯量を学習して蓄えておいた
データから予測した一日の予測給湯量Ｌ１を求める。発
電量予測装置５３は、発電電力検知手段５２によって検
出された発電量から一日分の発電した発電量を演算し、
所定の日数分の発電量を学習して蓄えておいたデータか
ら予測した一日の予測発電量Ｇ１を求める。
明する。給湯量予測装置３２は、貯湯量検知手段３１に
よって検出された貯湯量から一日分の使用した給湯量を
演算し、所定の日数分の給湯量を学習して蓄えておいた
データから予測した一日の予測給湯量Ｌ１を求める。発
電量予測装置５３は、発電電力検知手段５２によって検
出された発電量から一日分の発電した発電量を演算し、
所定の日数分の発電量を学習して蓄えておいたデータか
ら予測した一日の予測発電量Ｇ１を求める。
【００２９】不足給湯量生成指令装置５４は、給湯量予
測装置３２によって求められた予測給湯量Ｌ１と発電量
予測装置５３によって予測された一日の予測発電量Ｇ１
から演算した予測出湯量Ｈ１を比較し、予測給湯量Ｌ１
＞予測出湯量Ｈ１ならば予め温水を貯湯するために、家
庭における契約電気料金、契約ガス料金の時間帯別料金
と、燃料電池システムの発電コスト、出湯コストなどか
ら温水を生成するためのコスト比較演算を行い、燃料電
池スタック１により温水を発生させ貯湯装置６に蓄える
か、或いは蓄電量制御装置２３によって燃料電池スタッ
ク１の発電時に余った電力を加熱装置５１に供給して貯
湯装置６の温水を加熱するか、或いは系統電源１１から
購入した電力を加熱装置５１に供給して貯湯装置６の温
水を加熱するかコストの低いものを選択し制御する。こ
れにより、不足する給湯量の分が予め貯湯され、経済的
効果を良化させるものである。
測装置３２によって求められた予測給湯量Ｌ１と発電量
予測装置５３によって予測された一日の予測発電量Ｇ１
から演算した予測出湯量Ｈ１を比較し、予測給湯量Ｌ１
＞予測出湯量Ｈ１ならば予め温水を貯湯するために、家
庭における契約電気料金、契約ガス料金の時間帯別料金
と、燃料電池システムの発電コスト、出湯コストなどか
ら温水を生成するためのコスト比較演算を行い、燃料電
池スタック１により温水を発生させ貯湯装置６に蓄える
か、或いは蓄電量制御装置２３によって燃料電池スタッ
ク１の発電時に余った電力を加熱装置５１に供給して貯
湯装置６の温水を加熱するか、或いは系統電源１１から
購入した電力を加熱装置５１に供給して貯湯装置６の温
水を加熱するかコストの低いものを選択し制御する。こ
れにより、不足する給湯量の分が予め貯湯され、経済的
効果を良化させるものである。
【００３０】
【発明の効果】以上述べたことから明かなように本発明
は、負荷電力のＴ１時間の積算電力値に基づいた出力指
令値を用いることにより瞬時変化を無視した適正な出力
指令を行うことができ、又、Ｔ２時間毎に出力指令を行
うことによってシステムの応答性能に適合した運転を行
うことができるもので、燃料電池発電システムを安定し
て運転するとともに常に高い効率を維持し耐久寿命を長
くするという効果を奏するものである。
は、負荷電力のＴ１時間の積算電力値に基づいた出力指
令値を用いることにより瞬時変化を無視した適正な出力
指令を行うことができ、又、Ｔ２時間毎に出力指令を行
うことによってシステムの応答性能に適合した運転を行
うことができるもので、燃料電池発電システムを安定し
て運転するとともに常に高い効率を維持し耐久寿命を長
くするという効果を奏するものである。
【００３１】又、常に蓄電量を目標蓄電量Ｑ２に収束す
るように制御することによって蓄電池の必要容量を最小
限にすることができ、コストを安くするとともにシステ
ムをコンパクトにするという長所を有する。
るように制御することによって蓄電池の必要容量を最小
限にすることができ、コストを安くするとともにシステ
ムをコンパクトにするという長所を有する。
【００３２】更に、夏や中間期などの給湯量が少なくな
る時期や逆に冬などの給湯量が多くなる時期において、
貯湯量の過不足なく、環境負荷低減効果および経済的効
果を良化させるものである。
る時期や逆に冬などの給湯量が多くなる時期において、
貯湯量の過不足なく、環境負荷低減効果および経済的効
果を良化させるものである。
【図１】本発明の実施の形態１における、燃料電池発電
システムのシステム構成図
システムのシステム構成図
【図２】本発明の実施の形態１における、燃料電池発電
システムの運転制御を示す図
システムの運転制御を示す図
【図３】本発明の実施の形態２における、燃料電池発電
システムのシステム構成図
システムのシステム構成図
【図４】本発明の実施の形態３における、燃料電池発電
システムのシステム構成図
システムのシステム構成図
【図５】本発明の実施の形態４における、燃料電池発電
システムのシステム構成図
システムのシステム構成図
【図６】本発明の実施の形態５における、燃料電池発電
システムのシステム構成図
システムのシステム構成図
【図７】従来例１における、燃料電池発電システムのシ
ステム構成図
ステム構成図
【図８】従来例２における、燃料電池発電システムのシ
ステム構成図
ステム構成図
１ 燃料電池スタック ２ 水素供給手段 ３ 空気供給手段 ６ 貯湯装置 ７ 給湯負荷 ８ 電流制御装置 ９ 電力変換装置 １１ 系統電源 １２ 負荷電力検知手段 １３ 電力負荷 １４ 出力指令装置 ２１ 蓄電池 ２２ 接続線 ２３ 蓄電量制御装置 ２４ 蓄電量検知手段 ３１ 貯湯量検知手段 ３２ 給湯量予測装置 ３３ 運転指令装置 ４１ 冷却装置 ４２ 冷却指令装置 ５１ 加熱装置 ５２ 発電電力検知手段 ５３ 発電量予測装置 ５４ 不足給湯量生成指令装置 ６１ 燃料電池本体 ６２ 水素供給手段 ６３ 空気供給手段 ６４ 電力変換器 ６５ 電力制御部 ６６ 流量制御部 ６７ 電流検知器 ６８ 演算部 ６９ 過電流防止手段 ７１ 燃料電池本体 ７２ 水素供給手段 ７３ 空気供給手段 ７４ 電力変換器 ７５ 制御装置 ７６ 充放電装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H027 AA02 CC06 DD00 DD03 DD06 KK00 KK51 KK52 KK56 MM01 MM02 MM26 MM27 5H030 AS01 BB08 BB09 BB22 BB23 FF21 FF41 FF42 FF51 FF52
Claims (5)
- 【請求項１】 水素と空気中の酸素との反応により直流
電流を発生させる燃料電池スタックと、前記燃料電池ス
タックの熱を利用して温水を発生させる温水生成装置
と、前記温水を貯湯する貯湯装置と、前記直流電流を制
御する電流制御装置と、前記電流制御装置で設定された
直流電流値に応じて水素と空気の流量を制御する流量制
御装置と、前記直流電流を系統電源と同じ電圧の交流電
流に変換する電力変換装置と、出力指令装置とを備え、
前記電力変換装置に接続された出力線を分岐した一方を
前記系統電源に接続し、他方を負荷電力検知手段に接続
した燃料電池発電システムであって、前記電力変換装置
が出力する電力量を所定時間計測する手段、前記計測し
た電力量を積算して積算電力量を演算する手段、前記積
算電力量が前記電力変換装置の発電量に一致するように
出力指令値を演算する手段、および前記出力指令値に相
当する直流電流値を発電するように前記電流制御装置に
指令する手段を有することを特徴とする燃料電池発電シ
ステム。 - 【請求項２】 蓄電池と、前記電流制御装置と前記電力
変換装置とを結ぶ接続線から分岐接続した蓄電量制御装
置とを備え、前記負荷電力検知手段によって検知された
負荷電力のうち前記電力変換装置により出力可能な電力
の範囲内における電力量と、前記電力変換装置が発生し
た発電量との差から蓄放電量を演算する手段を有し、前
記蓄電量制御装置は、前記負荷電力検知手段によって検
知された負荷電力に応じて前記蓄放電量を前記蓄電池に
蓄電するかまたは前記蓄電池から放電する請求項１記載
の燃料電池発電システム。 - 【請求項３】 前記貯湯装置の貯湯量を検出する貯湯量
検知手段と、前記貯湯量から演算された給湯量を単位時
間毎に学習して、ある時点における給湯負荷量を予測す
る給湯量予測装置と、前記貯湯量検知手段によって検出
された貯湯量と前記給湯量予測装置によって予測された
給湯負荷量とから、前記燃料電池スタックの運転を制御
する制御値を演算する手段と、前記制御値を前記電流制
御装置に指令する運転指令装置を備えた請求項２記載の
燃料電池発電システム。 - 【請求項４】 前記貯湯装置の貯湯量を検出する貯湯量
検知手段と、前記貯湯量から演算された給湯量を単位時
間毎で学習して、ある時点における給湯負荷量を予測す
る給湯量予測装置と、前記燃料電池スタックを冷却する
ための冷却装置と、前記貯湯量検知手段によって検出さ
れた貯湯量と前記給湯量予測装置によって予測された給
湯負荷量とから、前記燃料電池スタックの発生する温水
を前記貯湯装置に貯えるか、または前記燃料電池スタッ
クを前記冷却装置によって冷却させるかを選択し制御す
る冷却指令装置とを備えた請求項２記載の燃料電池発電
システム。 - 【請求項５】 前記貯湯装置の温水を加熱する加熱装置
と、前記電流制御装置が出力する電力を検知する発電電
力検知手段と、前記発電電力検知手段によって検出され
た電力に基づいて毎日の発電量を学習して、１日の発電
量を予測する発電量予測装置と、前記発電量予測装置に
よって予測された１日の発電量と前記給湯量予測装置に
よって予測された給湯負荷量との差から不足給湯量を演
算する手段と、前記温水生成装置により温水を発生させ
前記貯湯装置に蓄えるか、前記蓄電量制御装置によって
前記燃料電池スタックの発電時に余った電力を前記加熱
装置に供給して前記貯湯装置の温水を加熱するか、或い
は前記系統電源から購入した電力を前記加熱装置に供給
して前記貯湯装置の温水を加熱するかを選択し制御する
不足給湯量生成指令装置とを備えた請求項３又は請求項
４記載の燃料電池発電システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000341536A JP2002151121A (ja) | 2000-11-09 | 2000-11-09 | 燃料電池発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000341536A JP2002151121A (ja) | 2000-11-09 | 2000-11-09 | 燃料電池発電システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002151121A true JP2002151121A (ja) | 2002-05-24 |
Family
ID=18816262
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000341536A Pending JP2002151121A (ja) | 2000-11-09 | 2000-11-09 | 燃料電池発電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002151121A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004234869A (ja) * | 2003-01-28 | 2004-08-19 | Hitachi Ltd | 燃料電池システム |
| JP2004335402A (ja) * | 2003-05-12 | 2004-11-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃料電池コージェネレーション装置 |
| JP2005011694A (ja) * | 2003-06-19 | 2005-01-13 | Chofu Seisakusho Co Ltd | コージェネレーション・システムの出力制御装置及び出力制御方法 |
| JP2005038676A (ja) * | 2003-07-18 | 2005-02-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃料電池コージェネレーションシステム |
| JP2005044714A (ja) * | 2003-07-25 | 2005-02-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃料電池システムの運転制御装置 |
| JP2005063748A (ja) * | 2003-08-08 | 2005-03-10 | Hitachi Home & Life Solutions Inc | 燃料電池システム |
| JP2009266476A (ja) * | 2008-04-23 | 2009-11-12 | Kuniharu Kojima | エネルギ供給システム |
| JP2010286233A (ja) * | 2010-07-20 | 2010-12-24 | Aisin Seiki Co Ltd | コジェネレーションシステム |
| WO2011077220A1 (ja) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | パナソニック電工株式会社 | コージェネレーションシステム |
| KR101749215B1 (ko) * | 2015-12-31 | 2017-06-28 | 주식회사 경동원 | 가정용 연료전지 시스템의 발전량 제어방법 |
-
2000
- 2000-11-09 JP JP2000341536A patent/JP2002151121A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004234869A (ja) * | 2003-01-28 | 2004-08-19 | Hitachi Ltd | 燃料電池システム |
| JP4537007B2 (ja) * | 2003-01-28 | 2010-09-01 | 株式会社日立製作所 | 燃料電池システム |
| JP2004335402A (ja) * | 2003-05-12 | 2004-11-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃料電池コージェネレーション装置 |
| JP4552387B2 (ja) * | 2003-05-12 | 2010-09-29 | パナソニック株式会社 | 燃料電池コージェネレーション装置 |
| JP4535694B2 (ja) * | 2003-06-19 | 2010-09-01 | 株式会社長府製作所 | コージェネレーション・システムの出力制御装置及び出力制御方法 |
| JP2005011694A (ja) * | 2003-06-19 | 2005-01-13 | Chofu Seisakusho Co Ltd | コージェネレーション・システムの出力制御装置及び出力制御方法 |
| JP2005038676A (ja) * | 2003-07-18 | 2005-02-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃料電池コージェネレーションシステム |
| JP2005044714A (ja) * | 2003-07-25 | 2005-02-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃料電池システムの運転制御装置 |
| JP2005063748A (ja) * | 2003-08-08 | 2005-03-10 | Hitachi Home & Life Solutions Inc | 燃料電池システム |
| JP2009266476A (ja) * | 2008-04-23 | 2009-11-12 | Kuniharu Kojima | エネルギ供給システム |
| WO2011077220A1 (ja) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | パナソニック電工株式会社 | コージェネレーションシステム |
| JP2011127883A (ja) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | Panasonic Electric Works Co Ltd | コージェネレーションシステム |
| JP2010286233A (ja) * | 2010-07-20 | 2010-12-24 | Aisin Seiki Co Ltd | コジェネレーションシステム |
| KR101749215B1 (ko) * | 2015-12-31 | 2017-06-28 | 주식회사 경동원 | 가정용 연료전지 시스템의 발전량 제어방법 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4458126B2 (ja) | 燃料電池システム及びその制御方法 | |
| JP2007184243A5 (ja) | ||
| JP2002171674A (ja) | 電力貯蔵型太陽光発電システム | |
| KR102437708B1 (ko) | 연료전지차량의 발전시스템 및 발전방법 | |
| US6563288B2 (en) | Control device for fuel cell powered vehicle | |
| JP2003235252A (ja) | 電源回路 | |
| EP2157381B1 (en) | Cogeneration system | |
| JP2002151121A (ja) | 燃料電池発電システム | |
| GB2562532B (en) | Heat and power generation and storage system | |
| JP2003163013A (ja) | 燃料電池システム制御法 | |
| JP2005026010A (ja) | 燃料電池発電設備 | |
| JP2003243008A (ja) | 燃料電池システム | |
| US6670063B1 (en) | Fuel cell system | |
| JP7298544B2 (ja) | 燃料電池システム | |
| JP4495003B2 (ja) | 鉄道車両の蓄電装置暖機方法及び装置 | |
| JP2002298887A (ja) | 電力管理装置 | |
| JP3453375B2 (ja) | 電力生成制御システム | |
| JP4628074B2 (ja) | 電力消費設備及びコージェネレーションシステム | |
| JP6611649B2 (ja) | 熱電併給システム | |
| JP6582614B2 (ja) | エア供給量の制御装置 | |
| JP6054918B2 (ja) | ２電源負荷駆動燃料電池システム及び燃料電池自動車 | |
| JP2007155188A (ja) | 固体酸化物形燃料電池を電源として駆動するヒートポンプ式熱源装置とその運転方法 | |
| KR20220084769A (ko) | 연료전지의 냉시동 제어 시스템 및 방법 | |
| JP2002373689A (ja) | 燃料電池発電装置 | |
| JP7375964B2 (ja) | 電力制御システム |