JP2003077508A - 燃料電池インバータ出力システム - Google Patents
燃料電池インバータ出力システムInfo
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- JP2003077508A JP2003077508A JP2001261567A JP2001261567A JP2003077508A JP 2003077508 A JP2003077508 A JP 2003077508A JP 2001261567 A JP2001261567 A JP 2001261567A JP 2001261567 A JP2001261567 A JP 2001261567A JP 2003077508 A JP2003077508 A JP 2003077508A
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- inverter circuit
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電流変換器での電気エネルギーの損失を少な
く抑えると共に、回路構成を簡素化してコスト低減でき
るようにした燃料電池インバータ出力システムを提供す
る。 【解決手段】 改質装置２と燃料電池１と電圧昇圧回路
３とを備えた燃料電池発電システムＳを形成し、燃料電
池１と一体化したインバータ回路４を設け、燃料電池１
で発電した直流を電圧昇圧回路３で昇圧した後にインバ
ータ回路４に供給する。インバータエアコン５を接続す
る場合に、室外機５ｂのインバータ圧縮機７を前記イン
バータ回路４に接続すると共に、各センサ、送風機等の
補機８及び室内機５ａの制御装置、送風機等の内部機器
６を前記電圧昇圧回路３に接続する。内部機器６の制御
装置でインバータ回路４を制御し、且つ補機８との間で
信号を出入する。
く抑えると共に、回路構成を簡素化してコスト低減でき
るようにした燃料電池インバータ出力システムを提供す
る。 【解決手段】 改質装置２と燃料電池１と電圧昇圧回路
３とを備えた燃料電池発電システムＳを形成し、燃料電
池１と一体化したインバータ回路４を設け、燃料電池１
で発電した直流を電圧昇圧回路３で昇圧した後にインバ
ータ回路４に供給する。インバータエアコン５を接続す
る場合に、室外機５ｂのインバータ圧縮機７を前記イン
バータ回路４に接続すると共に、各センサ、送風機等の
補機８及び室内機５ａの制御装置、送風機等の内部機器
６を前記電圧昇圧回路３に接続する。内部機器６の制御
装置でインバータ回路４を制御し、且つ補機８との間で
信号を出入する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池から出力
される直流電力を高電圧に昇圧し、この高電圧直流をイ
ンバータ回路に直接供給して交流に変換し、インバータ
エアコン等のインバータ作動機器を運転できるようにし
た燃料電池インバータ出力システムに関するものであ
る。
される直流電力を高電圧に昇圧し、この高電圧直流をイ
ンバータ回路に直接供給して交流に変換し、インバータ
エアコン等のインバータ作動機器を運転できるようにし
た燃料電池インバータ出力システムに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】都市ガス等の原燃料を改質装置で水素主
体の燃料ガスに改質し、この燃料ガスと空気とを燃料電
池に供給し、電解質を介して電気化学反応により起電力
を発生するようにした燃料電池発電システムが知られて
いる。
体の燃料ガスに改質し、この燃料ガスと空気とを燃料電
池に供給し、電解質を介して電気化学反応により起電力
を発生するようにした燃料電池発電システムが知られて
いる。
【０００３】この燃料電池発電システムにおいては、通
常図２に示すように燃料電池Ａから出力される直流電力
を電圧昇圧回路Ｂ（コンバータ）で高電圧に昇圧し、こ
の高電圧直流を直流／交流変換器Ｃ（インバータ）で交
流に変換することで電気機器の駆動電源としている。電
気機器としては、例えば家庭においてはエアコン、テレ
ビ、パソコン、照明等である。家庭内消費電力に対して
給電量が不足する場合には、商用電源を併用して補足す
ることが行われている。
常図２に示すように燃料電池Ａから出力される直流電力
を電圧昇圧回路Ｂ（コンバータ）で高電圧に昇圧し、こ
の高電圧直流を直流／交流変換器Ｃ（インバータ）で交
流に変換することで電気機器の駆動電源としている。電
気機器としては、例えば家庭においてはエアコン、テレ
ビ、パソコン、照明等である。家庭内消費電力に対して
給電量が不足する場合には、商用電源を併用して補足す
ることが行われている。
【０００４】インバータエアコンを駆動させる場合に
は、前記直流／交流変換器Ｃからエアコン室内機の交流
／直流変換器Ｄ及びエアコン室外機の交流／直流変換器
Ｅに供給する。エアコン室内機では、交流／直流変換器
Ｄにより変換された直流で制御装置、送風機等の内部機
器Ｆを作動し、エアコン室外機では、交流／直流変換器
Ｅにより変換された直流でインバータ回路Ｇ及び各セン
サ、送風機等の補機Ｈを作動する。前記インバータ回路
Ｇは、直流を三相交流に変換してインバータ圧縮機Ｉに
供給してこれを作動し、冷媒をエアコン室内機に送り込
んで室内を空調する。この際、エアコン室内機側の制御
装置（内部機器Ｆ）からの制御信号によりインバータ回
路Ｇが制御され、内部機器Ｆとエアコン室外機側の補機
Ｈとの間で信号の出入がなされる。
は、前記直流／交流変換器Ｃからエアコン室内機の交流
／直流変換器Ｄ及びエアコン室外機の交流／直流変換器
Ｅに供給する。エアコン室内機では、交流／直流変換器
Ｄにより変換された直流で制御装置、送風機等の内部機
器Ｆを作動し、エアコン室外機では、交流／直流変換器
Ｅにより変換された直流でインバータ回路Ｇ及び各セン
サ、送風機等の補機Ｈを作動する。前記インバータ回路
Ｇは、直流を三相交流に変換してインバータ圧縮機Ｉに
供給してこれを作動し、冷媒をエアコン室内機に送り込
んで室内を空調する。この際、エアコン室内機側の制御
装置（内部機器Ｆ）からの制御信号によりインバータ回
路Ｇが制御され、内部機器Ｆとエアコン室外機側の補機
Ｈとの間で信号の出入がなされる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のインバータ
エアコン接続によると、燃料電池発電システムＳにおけ
る直流／交流変換器Ｃでのエネルギー損失が生じるのみ
ならず、エアコン室内機での交流／直流変換器Ｄ及びエ
アコン室外機での交流／直流変換器Ｅでのエネルギー損
失がそれぞれ生じることから電力の無駄が多く発生する
問題があった。又、回路構成が複雑となってコスト高の
原因になっていた。
エアコン接続によると、燃料電池発電システムＳにおけ
る直流／交流変換器Ｃでのエネルギー損失が生じるのみ
ならず、エアコン室内機での交流／直流変換器Ｄ及びエ
アコン室外機での交流／直流変換器Ｅでのエネルギー損
失がそれぞれ生じることから電力の無駄が多く発生する
問題があった。又、回路構成が複雑となってコスト高の
原因になっていた。
【０００６】本発明は、このような従来の問題を解消す
るためになされ、電流変換器でのエネルギー損失を少な
く抑えると共に、回路構成を簡素化してコスト低減でき
るようにした燃料電池インバータ出力システムを提供す
ることを目的とする。
るためになされ、電流変換器でのエネルギー損失を少な
く抑えると共に、回路構成を簡素化してコスト低減でき
るようにした燃料電池インバータ出力システムを提供す
ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の手段として、本発明は、原燃料から水素を主体とした
燃料ガスに改質する改質装置と、この改質装置から供給
される燃料ガスと外気から供給される空気とで直流電力
を発電する燃料電池と、燃料電池からの直流電力を高圧
電力に変換する電圧昇圧回路とにより燃料電池発電シス
テムが形成され、前記電圧昇圧回路にインバータ回路を
接続すると共に、このインバータ回路にインバータ作動
機器を接続したことを特徴とする燃料電池インバータ出
力システムを要旨とする。又、前記インバータ作動機器
はインバータエアコンであり、この室外機のインバータ
圧縮機をインバータ回路に接続すると共に、送風機等の
補機を電圧昇圧回路に接続し、更に室内機の制御装置等
の内部機器を電圧昇圧回路に接続したこと、前記燃料電
池とインバータ回路とを一体化することにより、燃料電
池発電システムをインバータ作動機器の駆動電源とする
こと、を特徴とするものである。
の手段として、本発明は、原燃料から水素を主体とした
燃料ガスに改質する改質装置と、この改質装置から供給
される燃料ガスと外気から供給される空気とで直流電力
を発電する燃料電池と、燃料電池からの直流電力を高圧
電力に変換する電圧昇圧回路とにより燃料電池発電シス
テムが形成され、前記電圧昇圧回路にインバータ回路を
接続すると共に、このインバータ回路にインバータ作動
機器を接続したことを特徴とする燃料電池インバータ出
力システムを要旨とする。又、前記インバータ作動機器
はインバータエアコンであり、この室外機のインバータ
圧縮機をインバータ回路に接続すると共に、送風機等の
補機を電圧昇圧回路に接続し、更に室内機の制御装置等
の内部機器を電圧昇圧回路に接続したこと、前記燃料電
池とインバータ回路とを一体化することにより、燃料電
池発電システムをインバータ作動機器の駆動電源とする
こと、を特徴とするものである。
【０００８】本発明では、燃料電池発電システムとイン
バータ作動機器との接続において、システム内のインバ
ータ回路に直接直流を供給して交流に変換することで、
インバータ作動機器を作動することができる。又、イン
バータ作動機器がエアコンである場合は、室外機のイン
バータ圧縮機を前記インバータ回路に接続すると共に、
送風機等の補機を電圧昇圧回路に接続し、更に室内機の
制御装置等の内部機器を電圧昇圧回路に接続すること
で、従来のインバータエアコンにおける室内機及び室外
機に搭載する交流／直流変換器Ｄ、Ｅを省くことができ
る。更に、燃料電池とインバータ回路とを一体化するこ
とで、燃料電池発電システムを各種インバータ作動機器
の駆動電源とすることができる。
バータ作動機器との接続において、システム内のインバ
ータ回路に直接直流を供給して交流に変換することで、
インバータ作動機器を作動することができる。又、イン
バータ作動機器がエアコンである場合は、室外機のイン
バータ圧縮機を前記インバータ回路に接続すると共に、
送風機等の補機を電圧昇圧回路に接続し、更に室内機の
制御装置等の内部機器を電圧昇圧回路に接続すること
で、従来のインバータエアコンにおける室内機及び室外
機に搭載する交流／直流変換器Ｄ、Ｅを省くことができ
る。更に、燃料電池とインバータ回路とを一体化するこ
とで、燃料電池発電システムを各種インバータ作動機器
の駆動電源とすることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に、本発明をインバータエアコ
ンに適用した実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１において、１は燃料電池で、例えば固体高分子型燃
料電池であり、改質装置２で改質された燃料ガスが燃料
極に供給されると共に、外気から取り込んだ空気が空気
極に供給され、固体高分子電解質膜を介して電気化学反
応が生じ、起電力と水とを生成する。この燃料電池１で
発電される電力は約３０〜７５Ｖの直流であり、これを
電圧昇圧回路３によって約１６０〜２１０Ｖに昇圧す
る。
ンに適用した実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１において、１は燃料電池で、例えば固体高分子型燃
料電池であり、改質装置２で改質された燃料ガスが燃料
極に供給されると共に、外気から取り込んだ空気が空気
極に供給され、固体高分子電解質膜を介して電気化学反
応が生じ、起電力と水とを生成する。この燃料電池１で
発電される電力は約３０〜７５Ｖの直流であり、これを
電圧昇圧回路３によって約１６０〜２１０Ｖに昇圧す
る。
【００１０】４はインバータ回路であり、燃料電池１と
一体化して燃料電池発電システムＳ内に配設され、前記
電圧昇圧回路３によって昇圧した直流が供給され、この
直流を三相交流に変換する。
一体化して燃料電池発電システムＳ内に配設され、前記
電圧昇圧回路３によって昇圧した直流が供給され、この
直流を三相交流に変換する。
【００１１】５はインバータエアコンであり、その室内
機５ａには制御装置、送風機等の内部機器６が設けら
れ、室外機５ｂにはインバータ圧縮機７と各センサ、送
風機等の補機８等が配設されている。内部機器６と補機
８とは前記電圧昇圧回路３に接続され、インバータ圧縮
機７は前記インバータ回路４に接続されている。
機５ａには制御装置、送風機等の内部機器６が設けら
れ、室外機５ｂにはインバータ圧縮機７と各センサ、送
風機等の補機８等が配設されている。内部機器６と補機
８とは前記電圧昇圧回路３に接続され、インバータ圧縮
機７は前記インバータ回路４に接続されている。
【００１２】インバータ圧縮機７は、インバータ回路４
で変換された三相交流が供給されて作動し、冷媒を室内
機５ａに送り込んで室内を空調できるようにしてある。
その際、前記室内機５ａにおける内部機器６の制御装置
からインバータ回路４に制御信号が発せられて制御され
る。通常冷媒は圧縮機と、膨張器と、蒸発器と、凝縮器
とで構成される冷凍サイクル（図略）を循環して室内の
冷房又は暖房を行う。
で変換された三相交流が供給されて作動し、冷媒を室内
機５ａに送り込んで室内を空調できるようにしてある。
その際、前記室内機５ａにおける内部機器６の制御装置
からインバータ回路４に制御信号が発せられて制御され
る。通常冷媒は圧縮機と、膨張器と、蒸発器と、凝縮器
とで構成される冷凍サイクル（図略）を循環して室内の
冷房又は暖房を行う。
【００１３】インバータエアコン５においては、室内機
５ａの内部機器６には前記電圧昇圧回路３から直流が供
給されて作動し、室外機５ｂの補機８にも電圧昇圧回路
３から直流が供給されて作動する。但し、これらの電流
は、電圧調整器（図略）を介して１２〜２４Ｖに調圧さ
れた後に供給される。又、内部機器６と補機８との間で
信号の出入が行われて相互に制御される。
５ａの内部機器６には前記電圧昇圧回路３から直流が供
給されて作動し、室外機５ｂの補機８にも電圧昇圧回路
３から直流が供給されて作動する。但し、これらの電流
は、電圧調整器（図略）を介して１２〜２４Ｖに調圧さ
れた後に供給される。又、内部機器６と補機８との間で
信号の出入が行われて相互に制御される。
【００１４】上記のように燃料電池発電システムＳ内に
設けたインバータ回路４に、電圧昇圧回路３から直接直
流を供給するようにしたので、従来室外機に設けていた
交流／直流変換器Ｅが不要となり、更に室内機の内部機
器６にも電圧昇圧回路３から直接直流を供給するように
したので、従来室内機に設けていた交流／直流変換器Ｄ
が不要となる。これにより、２つの交流／直流変換器
Ｄ、Ｅでのエネルギー損失を防止することができる。
設けたインバータ回路４に、電圧昇圧回路３から直接直
流を供給するようにしたので、従来室外機に設けていた
交流／直流変換器Ｅが不要となり、更に室内機の内部機
器６にも電圧昇圧回路３から直接直流を供給するように
したので、従来室内機に設けていた交流／直流変換器Ｄ
が不要となる。これにより、２つの交流／直流変換器
Ｄ、Ｅでのエネルギー損失を防止することができる。
【００１５】又、インバータ回路４は、従来の直流／交
流変換器Ｃの機能を有することにより、インバータエア
コンのみならず他の家庭用電気機器への電力供給を行う
こともできる。更に、インバータ回路４は燃料電池１と
一体化されているため、インバータエアコンや家庭用電
気機器のみならず、各種のインバータ作動機器への駆動
電源として使用することができる。燃料電池発電システ
ムＳを定置式ではなく、可搬式に構成すれば、例えば工
事用コンベア等のインバータモータと接続し、商用電源
を必要としない設備が構築できる。
流変換器Ｃの機能を有することにより、インバータエア
コンのみならず他の家庭用電気機器への電力供給を行う
こともできる。更に、インバータ回路４は燃料電池１と
一体化されているため、インバータエアコンや家庭用電
気機器のみならず、各種のインバータ作動機器への駆動
電源として使用することができる。燃料電池発電システ
ムＳを定置式ではなく、可搬式に構成すれば、例えば工
事用コンベア等のインバータモータと接続し、商用電源
を必要としない設備が構築できる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
燃料電池発電システム内にインバータ回路を設け、燃料
電池で発電した直流を電圧昇圧回路で昇圧した後にイン
バータ回路に直接供給する構成としたので、インバータ
エアコン等のインバータ作動機器を接続した場合に、イ
ンバータ回路で変換した三相交流によりインバータ作動
機器を作動させることができる。従って、従来インバー
タ作動機器に搭載していた交流／直流変換器が不要とな
り、電気エネルギーの損失を少なく抑えることができる
と共に、回路構成が簡素化することからコストの低減が
可能となる。又、燃料電池とインバータ回路を一体化す
ることで、各種のインバータ作動機器への駆動電源とし
て広く適用することができる効果を奏する。
燃料電池発電システム内にインバータ回路を設け、燃料
電池で発電した直流を電圧昇圧回路で昇圧した後にイン
バータ回路に直接供給する構成としたので、インバータ
エアコン等のインバータ作動機器を接続した場合に、イ
ンバータ回路で変換した三相交流によりインバータ作動
機器を作動させることができる。従って、従来インバー
タ作動機器に搭載していた交流／直流変換器が不要とな
り、電気エネルギーの損失を少なく抑えることができる
と共に、回路構成が簡素化することからコストの低減が
可能となる。又、燃料電池とインバータ回路を一体化す
ることで、各種のインバータ作動機器への駆動電源とし
て広く適用することができる効果を奏する。
【図１】本発明に係る燃料電池インバータ出力システム
の実施形態を示す概略回路構成ブロック図
の実施形態を示す概略回路構成ブロック図
【図２】従来例を示す概略回路構成ブロック図
１…燃料電池
２…改質装置
３…電圧昇圧回路
４…インバータ回路
５…インバータエアコン
５ａ…室内機
５ｂ…室外機
６…内部機器
７…インバータ圧縮機
８…補機
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 湯川 竜司
大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三
洋電機株式会社内
Ｆターム(参考） 5H027 AA02 BA01 DD00 KK52
Claims (3)
- 【請求項１】原燃料から水素を主体とした燃料ガスに改
質する改質装置と、この改質装置から供給される燃料ガ
スと外気から供給される空気とで直流電力を発電する燃
料電池と、燃料電池からの直流電力を高圧電力に変換す
る電圧昇圧回路とにより燃料電池発電システムが形成さ
れ、前記電圧昇圧回路にインバータ回路を接続すると共
に、このインバータ回路にインバータ作動機器を接続し
たことを特徴とする燃料電池インバータ出力システム。 - 【請求項２】前記インバータ作動機器はインバータエア
コンであり、この室外機のインバータ圧縮機をインバー
タ回路に接続すると共に、送風機等の補機を電圧昇圧回
路に接続し、更に室内機の制御装置等の内部機器を電圧
昇圧回路に接続した請求項１記載の燃料電池インバータ
出力システム。 - 【請求項３】前記燃料電池とインバータ回路とを一体化
することにより、燃料電池発電システムをインバータ作
動機器の駆動電源とする請求項１記載の燃料電池インバ
ータ出力システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001261567A JP2003077508A (ja) | 2001-08-30 | 2001-08-30 | 燃料電池インバータ出力システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001261567A JP2003077508A (ja) | 2001-08-30 | 2001-08-30 | 燃料電池インバータ出力システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003077508A true JP2003077508A (ja) | 2003-03-14 |
Family
ID=19088593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001261567A Pending JP2003077508A (ja) | 2001-08-30 | 2001-08-30 | 燃料電池インバータ出力システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003077508A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110641249A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-01-03 | 广东美的制冷设备有限公司 | 一种车载空调的供电装置、车载空调及其控制方法 |
| CN110676910A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-01-10 | 广东美的制冷设备有限公司 | 一种车载空调的供电装置及车载空调 |
-
2001
- 2001-08-30 JP JP2001261567A patent/JP2003077508A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110641249A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-01-03 | 广东美的制冷设备有限公司 | 一种车载空调的供电装置、车载空调及其控制方法 |
| CN110676910A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-01-10 | 广东美的制冷设备有限公司 | 一种车载空调的供电装置及车载空调 |
| CN110676910B (zh) * | 2019-10-31 | 2022-12-23 | 广东美的制冷设备有限公司 | 一种车载空调的供电装置及车载空调 |
| CN110641249B (zh) * | 2019-10-31 | 2023-07-07 | 广东美的制冷设备有限公司 | 一种车载空调的供电装置、车载空调及其控制方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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