JP2003163017A

JP2003163017A - 燃料電池発電システム

Info

Publication number: JP2003163017A
Application number: JP2001361713A
Authority: JP
Inventors: Hirotada Higashihama; 弘忠東浜; Shinichiro Okamoto; 信一郎岡本; Hiroaki Koshin; 博昭小新
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2001-11-27
Filing date: 2001-11-27
Publication date: 2003-06-06

Abstract

(57)【要約】【課題】一部の燃料電池セルスタックに欠陥が生じて
も、残りの燃料電池セルスタックで継続運転することに
より、安定的に電力を供給することのできる燃料電池発
電システムを提供する。【解決手段】燃料電池セルスタック１ａが電気的に複
数直列に接続された燃料電池発電部１と、その出力電圧
を変換する複数のプッシュプル型スイッチング電源７
と、燃料電池セルスタック１ａに電気的に並列に接続さ
れて、燃料電池セルスタック１ａの負極側から正極側方
向に流れる電流を制限するダイオード３と、燃料電池発
電部１の出力電圧値を検知する電圧検知器６と、複数の
プッシュプル型スイッチング電源７間の接続を直列又は
並列に切り替え自在に形成された切替器５と、を備え、
切替器５は、電圧検知器６の検知結果に応じて、複数の
プッシュプル型スイッチング電源７間の接続を直列又は
並列に切り替える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池発電シス
テムに関して、特に燃料電池発電部と電圧変換器の電気
的な接続を切り替えることで、安定した電圧を出力する
燃料電池発電システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、燃料電池発電システムは、
燃料電池単位セルとしての燃料電池セルスタックが複数
積層された燃料電池発電部と、燃料電池発電部から出力
される直流電力を昇圧するとともに交流電力に変換する
電圧変換手段としてのインバータ部と、を備えて構成さ
れている。燃料電池発電部は、供給された燃料である水
素と酸素を化学反応させて電力を発生するのであるが、
その出力は数ｋＷ級の直流電力であるので、インバータ
部で昇圧するとともに、ＰＷＭ（ＰｕｌｓｅＷｉｄｔ
ｈＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御により交流電力に変換
することにより、商用電源と同等の品質の交流電力を供
給することができる。

【０００３】この燃料電池発電システムにおいて、燃料
電池セルスタックの一部が故障して発電しなくなった場
合、他の燃料電池セルスタックが発生する電力により、
故障した燃料電池セルスタックに逆方向電流が流れてし
まうことがある。

【０００４】通常、燃料電池セルスタックは、水素極の
水素と、酸素極の酸素との触媒反応によって酸素極が正
極、水素極が負極となるような電気エネルギーを発生す
るとともに水を生成しているのであるが、一部の燃料電
池セルスタックが故障して発電を行えなくなると、他の
燃料電池セルスタックが発電した電圧が故障した燃料電
池セルスタックに印加され、逆電流が流れることがあ
る。

【０００５】燃料電池セルスタックに、逆に電流が流れ
込むと、その電流により生成した水の電気分解が開始さ
れ、水素電極に酸素ガスを、酸素電極に水素ガスを発生
してしまい、電極が酸化され、劣化することがある。さ
らには、流れ込む電流が過大となれば、燃料電池セルス
タックの内部で水素ガスと酸素ガスが混合して爆発が起
こる危険性がある。

【０００６】このことを防止するため、これまで、個々
の燃料電池セルスタックの電圧を測定し、電圧低下もし
くは逆電圧が印加された場合に、燃料電池発電システム
の全出力電力を遮断するとともに、燃料の供給を停止す
るようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな燃料電池発電システムにおいては、複数の燃料電池
セルスタックのうち１つのセルスタックにおいてのみ電
圧が低下しただけでも、燃料電池発電システム全体の出
力を停止するようにしているので、安全なものではある
が、安定した運用ということでは問題がある。

【０００８】そこで、本発明は上記事由に鑑みて為され
たものであり、その目的は、一部の燃料電池セルスタッ
クに欠陥が生じても、残りの燃料電池セルスタックで継
続運転することにより、安定的に電力を供給することの
できる燃料電池発電システムを提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の燃料電池発電システムは、以下の構成を備え
る。

【００１０】請求項１の発明では、燃料電池単位セルが
電気的に複数直列に接続された燃料電池発電部と、該燃
料電池発電部の出力電圧を変換する複数の電圧変換手段
と、を備える燃料電池発電システムであって、前記複数
の燃料電池単位セルにそれぞれ電気的に並列に接続さ
れ、前記燃料電池単位セルの正極側から負極側方向に流
れる電流を制限する複数の電流制限手段と、前記燃料電
池発電部の出力電圧、又は個々の前記電流制限手段を流
れる電流を検知する検知手段と、前記電圧変換手段間の
接続を直列又は並列に切り替え自在に形成された接続切
替手段と、を備え、前記接続切替手段は、前記検知手段
の検知結果に応じて、前記電圧変換手段間の接続を直列
又は並列に切り替えることを特徴とする。

【００１１】請求項２の発明では、請求項１に記載の燃
料電池発電システムにおいて、前記電流制限手段は、バ
イポーラトランジスタと、該バイポーラトランジスタの
ベースに接続されたダイオードと、を電気的に接続した
ものであることを特徴とする。

【００１２】請求項３の発明では、請求項２に記載の燃
料電池発電システムにおいて、前記ダイオードは、前記
バイポーラトランジスタのベース電流により発光すると
ともに、前記検知手段は、前記ダイオードが放出する光
を受光する受光素子をそれぞれの前記ダイオードに対応
して有することを特徴とする。

【００１３】請求項４の発明では、請求項１乃至請求項
３のいずれかに記載の燃料電池発電システムにおいて、
個々の前記電流制限手段の入力側と出力側を短絡又は切
断に切り替え自在に形成された継電手段をも、それぞれ
の前記電流制限手段に対応して備え、前記継電手段は、
前記検知手段の検知結果に応じて、対応する前記電流制
限手段の入力側と出力側を短絡又は切断に切り替えるこ
とを特徴とする。

【００１４】請求項５の発明では、請求項４に記載の燃
料電池発電システムにおいて、前記継電手段は、常開型
の電磁リレーを備えることを特徴とする。

【００１５】請求項６の発明では、請求項４に記載の燃
料電池発電システムにおいて、前記継電手段は、ＭＯＳ
ＦＥＴを備えることを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）本発明における
燃料電池発電システムの第１の実施の形態を図１を参照
して以下に説明する。燃料電池発電システムは、燃料電
池単位セルとしての燃料電池セルスタック１ａが、複数
直列に接続された燃料電池発電部１と、個々の燃料電池
セルスタック１ａに並列となるとともに、燃料電池セル
スタック１ａの負極側から正極側方向に流れる電流を制
限する複数の電流制限手段としてのダイオード３と、燃
料電池発電部１の出力電圧を検知する検知手段として電
圧検知器６と、燃料電池発電部１の出力電圧を昇圧する
とともに交流電力に変換する複数の電圧変換手段として
のプッシュプル型スイッチング電源７と、検知手段の検
知値に応じて複数のプッシュプル型スイッチング電源７
間の電気的な接続を直列又は並列に切替自在に形成され
た接続切替手段としての切替器５と、を備えている。

【００１７】燃料電池セルスタック１ａは、燃料として
の水素及び酸素、とを化学反応させることで、化学反応
生成物である水を生成するとともに、電気を発生させて
いる。この燃料電池セルスタック１ａを積層して燃料電
池発電部１を構成している。

【００１８】図２に示すように、プッシュプル型スイッ
チング電源７は、スイッチング素子７ｂと、巻数比によ
り昇圧比が決まるスイッチングトランス７ｃと、平滑用
コンデンサ７ｄと、保護用ヒューズ７ｅと、ダイオード
７ｆと、ＰＷＭ（ＰｕｌｓｅＷｉｄｔｈＭｏｄｕｌａ
ｔｉｏｎ）信号発生器７ｇと、スイッチング電圧検知器
７ｈ、を備えて構成されている。スイッチング素子７ｂ
は、ＰＷＭ信号発生器７ｇからの信号で交互にオン／オ
フされるものである。ＰＷＭ信号発生器７ｇは、スイッ
チング電圧検知器７ｈの値と基準値とを比較してスイッ
チング素子７ｂへ与えるパルス幅を変化させる。

【００１９】切替器５は、電圧検知器６の検知した電圧
値と、予め決められている切替基準電圧とを比較して、
検知した電圧値が切替基準電圧より高い場合には、複数
のプッシュプル型スイッチング電源７が直列となるよう
電気的に接続し、切替基準電圧より低くなった場合に
は、並列となるよう接続する。

【００２０】次に、この燃料電池発電システムの動作を
説明する。燃料電池セルスタック１ａがそれぞれ所定の
電圧を出力して、正常に発電している場合、すなわち正
常運転時では、切替器５において複数のプッシュプル型
スイッチング電源７が全て直列に接続されている。ここ
で、例えば、１つの燃料電池セルスタック１ａが故障し
て、燃料電池発電部１が、所定の第１しきい値以上の電
圧を発電できなくなった場合、切替器５において、プッ
シュプル型スイッチング電源７の接続を１つだけ並列接
続になるように切り替える。その際、正常に発電してい
る燃料電池セルスタック１ａから故障した燃料電池セル
スタック１ａに流れる電流は、ダイオード３をバイパス
するように流れる。

【００２１】また、さらに１つの燃料電池セルスタック
１ａが故障して、所定の第２しきい値以上の電圧を発電
できなくなった場合には、プッシュプル型スイッチング
電源７の接続をさらに３つ並列となるように接続切り替
えする。

【００２２】このように、燃料電池発電部１の出力する
電圧値が、接続切り替えの基準となるしきい値より低く
なった場合に、そのしきい値に対応する予め決めておい
た切替数だけ、プッシュプル型スイッチング電源７を並
列に切り替えるようにしている。これにより、燃料電池
発電部１の出力電圧値が低下した場合に、プッシュプル
型スイッチング電源７を必要なだけ並列に接続するよう
に切り替えるので、昇圧比を稼ぐことができ、出力する
電圧値が低下することなく安定して運用できる。

【００２３】上記のように、複数の燃料電池セルスタッ
ク１ａの一部が故障した際、プッシュプル型スイッチン
グ電源７の電気的な接続を直列接続から並列接続に変更
することで、安定した電力を提供することができるとと
もに、故障した燃料電池セルスタック１ａにかかる逆電
流をダイオード３が阻止するので、安全な燃料電池発電
システムとなる。

【００２４】（第２実施形態）本発明に係わる第２の実
施の形態について図３を参照して以下に説明する。本実
施の形態では、第１の実施の形態と同じものには同じ符
号を付すとともに、切替器５より右側、すなわち２次側
は同じ構成である。

【００２５】図３に示すように、本実施形態において
は、電気的に直列に接続された複数の燃料電池セルスタ
ック１ａに対し、それぞれ電気的に並列となるよう接続
されるとともに、燃料電池セルスタック１ａの正極側に
カソードを、負極側にアノードが接続されたダイオード
３に流れる電流を検知する検知手段としての電流検知器
８を接続している。

【００２６】本実施の形態における動作としては、燃料
電池セルスタック１ａが全て正常の場合には、全てプッ
シュプル型スイッチング電源７が直列となるよう切替器
５で電気的に接続されている。

【００２７】ここで、例えば、１つの燃料電池セルスタ
ック１ａが故障して、所定の電圧値だけ発電できなくな
ると、その燃料電池セルスタック１ａに並列に接続され
たダイオード３に電流が流れる。その電流を電流検知器
８が検知し、検知したことを示す検知信号を切替器５に
出力する。切替器５では、故障した燃料電池セルスタッ
ク１ａの発電する電圧分だけ補うように、プッシュプル
型スイッチング電源７の接続を一部並列に切り替える。

【００２８】また、さらに１つの燃料電池セルスタック
１ａが故障したときには、故障した燃料電池セルスタッ
ク１ａに対応した電流検知器８が故障したことを検知し
て、切替器５に検知信号を出力する。切替器５では、故
障した燃料電池セルスタック１ａの発電する電圧分だけ
補うように、プッシュプル型スイッチング電源７の接続
を、さらに一部並列に切り替える。

【００２９】このようにして、故障した燃料電池セルス
タック１ａの数に対応して、プッシュプル型スイッチン
グ電源７の接続を直列から、並列に切り替えることによ
って、低下した電圧を補うようにしている。

【００３０】上記のように、ダイオード３に流れる電流
を検知する電流検知器８を備えて、燃料電池セルスタッ
ク１ａの故障を検知することができるので、安定した電
力を供給することができるとともに、故障した燃料電池
セルスタック１ａにかかる逆電流をダイオード３が遮断
するので、安全な燃料電池発電システムとなる。

【００３１】（第３実施形態）本発明に係わる第３の実
施の形態について、図４を参照して以下に説明する。本
実施の形態においては、第１の実施の形態と同じものに
は同じ符号を付すとともに、切替器５より右側、すなわ
ち２次側については同じ構成である。

【００３２】本実施の形態では、燃料電池セルスタック
１ａにそれぞれ並列となるよう、電流を検知する検知手
段としての電流検知器８と、電流制限手段として、バイ
ポーラトランジスタ１１とダイオード３と接続したもの
と、を備えている。電流制限手段は、ダイオード３のカ
ソード、カソードが、バイポーラトランジスタ１１のコ
レクタ、ベースにそれぞれ接続されている。

【００３３】本実施の形態における動作としては、燃料
電池セルスタック１ａが全て正常又は故障箇所が少ない
場合には、プッシュプル型スイッチング電源７が直列と
なるよう切替器５が電気的に接続している。

【００３４】ここで、例えば、１つの燃料電池セルスタ
ック１ａが故障すると、その燃料電池セルスタック１ａ
は所定の電圧値だけ発電できなくなる。このときには、
燃料電池セルスタック１ａに並列に接続されたダイオー
ド３を介してバイポーラトランジスタ１１のベース−エ
ミッタ間に電流が流れ、バイポーラトランジスタ１１が
故障した燃料電池セルスタック１ａをバイパスするよう
な電流経路を形成するとともに、その電流経路を流れる
電流を電流検知器８が検知して、検知信号を切替器５に
出力する。これにより、故障した燃料電池セルスタック
１ａには逆電流が流れない。

【００３５】燃料電池セルスタック１ａの故障箇所が多
くなり、切替器５が受信する検知信号が所定の値より多
くなったときには、切替器５は、プッシュプル型スイッ
チング電源７の接続を並列に変更する。並列に接続する
ことで、昇圧比を稼ぎ、故障した燃料電池発電部１の電
圧不足分を補う。

【００３６】上記のように、ダイオード３とバイポーラ
トランジスタ１１とを流れる電流を電流検知器８が検知
することで、燃料電池セルスタック１ａの故障を検知す
ることができるので、安定した電力を供給することがで
きるとともに、故障した燃料電池セルスタック１ａにか
かる逆電流を、ダイオード３とバイポーラトランジスタ
１１が阻止するので、安全な燃料電池発電システムとな
る。

【００３７】（第４実施形態）本発明に係わる第４の実
施の形態について、図５を参照して以下に説明する。本
実施の形態においては、第１の実施の形態と同じものに
は同じ符号を付すとともに、切替器５より右側、すなわ
ち２次側については同じ構成である。

【００３８】本実施の形態では、燃料電池発電システム
は、燃料電池セルスタック１ａにそれぞれ並列となるよ
う、電流制限手段としてバイポーラトランジスタ１１と
発光ダイオード１５を設けたものであり、検知手段とし
て、受光素子の１つのフォトトランジスタ１７を備えて
いる。

【００３９】発光ダイオード１５は、そのカソードがバ
イポーラトランジスタ１１のコレクタに、アノードがベ
ースに電気的に接続されている。また、切替器５には、
フォトトランジスタ１７のエミッタが電気的に接続さ
れ、発光ダイオード１５が放出した光を受光するように
設けられている。

【００４０】本実施の形態における動作としては、燃料
電池セルスタック１ａが全て正常又は故障箇所が少ない
場合には、プッシュプル型スイッチング電源７が直列と
なるよう切替器５が電気的に接続している。

【００４１】ここで、例えば、１つの燃料電池セルスタ
ック１ａが故障すると、発光ダイオード１５を介してバ
イポーラトランジスタ１１のベース−エミッタ間に電流
が流れる。すなわち、バイポーラトランジスタ１１が故
障した燃料電池セルスタック１ａをバイパスするような
電流経路を形成するので、故障した燃料電池セルスタッ
ク１ａには逆電流が流れない。その際、発光ダイオード
１５は、バイポーラトランジスタ１１のベースに印加す
る電圧に対応する光信号を放出する。この光信号を、フ
ォトトランジスタ１７が受信し、その受信した光信号に
対応するエミッタ電流を検知信号として切替器５が受信
することで、切替器５は、燃料電池セルスタック１ａが
正常に発電しているか故障しているかを判断する。

【００４２】切替器５が受信する検知信号が所定より多
くなった場合に、切替器５は、プッシュプル型スイッチ
ング電源７の接続を並列となるよう切り替えて、昇圧比
を増大させ、低下した電圧値を補う。

【００４３】上記のように、発光ダイオード１５とバイ
ポーラトランジスタ１１とフォトトランジスタ１７とを
備え、フォトトランジスタ１７の出力から燃料電池セル
スタック１ａの故障を検知し、故障箇所が多くなった場
合には、昇圧比を稼ぐようプッシュプル型スイッチング
電源７の接続を並列に切り替えるので、安定して電力を
供給することができるとともに、発光ダイオード１５と
バイポーラトランジスタ１１により燃料電池セルスタッ
ク１ａにかかる逆電流が阻止されるので、安全な燃料電
池発電システムとなる。

【００４４】（第５実施形態）本発明に係わる第５の実
施の形態について図６を参照して以下に説明する。本実
施の形態では、第１の実施の形態と同じものには同じ符
号を付すとともに、切替器５より右側、すなわち２次側
は同じ構成である。

【００４５】図６に示すように、本例においては、電気
的に直列に接続された燃料電池セルスタック１ａに対
し、それぞれ電気的に並列となるよう接続された電流制
限手段としてのダイオード３と、継電手段としてのＭＯ
ＳＦＥＴ（ＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄ
ｕｃｔｏｒＦｉｅｌｄＥｆｆｅｃｔＴｒａｎｓｉ
ｓｔｏｒ）１９に流れる電流を検知する検知手段として
の電流検知器８を接続している。ダイオード３とＭＯＳ
ＦＥＴ１９は、ダイオード３のアノードにＭＯＳＦＥＴ
１９のソースが、ダイオード３のカソードにＭＯＳＦＥ
Ｔ１９のドレインが、接続されている。ＭＯＳＦＥＴ１
９のゲートは、切替器５の継電開始信号を受信できるよ
う電気的に切替器５と接続されている。

【００４６】ＭＯＳＦＥＴ１９は、切替器５がプッシュ
プル型スイッチング電源７を切り替える際に切替器５か
ら送出される継電開始信号をゲートが受信すると、ソー
ス・ドレイン間に電流を流すように動作し、対応する燃
料電池セルスタック１ａを短絡するような電流経路を形
成する。

【００４７】本実施の形態における動作としては、燃料
電池セルスタック１ａが全て正常の場合には、プッシュ
プル型スイッチング電源７が全て直列となるよう切替器
５で電気的に接続されている。

【００４８】ここで、例えば、１つの燃料電池セルスタ
ック１ａが故障して、所定の電圧値だけ発電できなくな
ると、電流はダイオード３を通過する。その電流を電流
検知器８が検知し、検知したことを示す検知信号を切替
器５に出力する。

【００４９】切替器５は、電流検知器８から検知信号を
受信すると、プッシュプル型スイッチング電源７の接続
を一部並列に切り替えて、低下した電圧分を補う。この
際、切替器５は、故障した燃料電池セルスタック１ａに
並列に接続されたＭＯＳＦＥＴ１９に継電開始信号を送
出する。この継電開始信号を受信したＭＯＳＦＥＴ１９
は、ソース・ドレイン間を電流が通過するよう、新たな
電流経路を形成する。これにより、故障した燃料電池セ
ルスタック１ａに流れる電流は、ＭＯＳＦＥＴ１９をバ
イパスするようにして流れる。

【００５０】なお、本実施の形態においては、図７に示
すように、継電手段として常開型の電磁リレー２１を用
いてもよい。この電磁リレー２１は、切替器５からの継
電開始信号を受信すると、電磁石により可動鉄片を移動
させ、接点を閉めることにより、継電を行うようになっ
ている。また、継電手段として、他にも半導体リレー
や、フォトＭＯＳリレー等を用いることもできる。

【００５１】上記のように、ダイオード３に流れる電流
を検知する電流検知器８を備えて、燃料電池セルスタッ
ク１ａの故障を検知することができるので、安定して電
力供給を行うことができるとともに、ダイオード３とＭ
ＯＳＦＥＴ１９により、故障した燃料電池セルスタック
１ａにかかる逆電流が阻止されるので、安全な燃料電池
発電システムとなる。

【００５２】以上、本発明の好適な実施の形態を説明し
たが、本発明はこの実施の形態に限らず、種々の形態で
実施することができる。

【００５３】

【発明の効果】以上のように、本件発明によれば、燃料
電池単位セルが電気的に複数直列に接続された燃料電池
発電部と、燃料電池発電部の出力電圧を変換する複数の
電圧変換手段と、を備える燃料電池発電システムであっ
て、複数の燃料電池単位セルにそれぞれ電気的に並列に
接続され、燃料電池単位セルの正極側から負極側方向に
流れる電流を制限する複数の電流制限手段と、燃料電池
発電部の出力電圧値、又は個々の電流制限手段を流れる
電流を検知する検知手段と、電圧変換手段間の接続を直
列又は並列に切り替え自在に形成された接続切替手段
と、を備え、接続切替手段は、検知手段の検知結果に応
じて、電圧変換手段間の接続を直列又は並列に切り替え
るので、燃料電池単位セルの故障箇所が多くなったとき
に、電圧変換手段間の接続を直列から並列に切り替えて
昇圧比を稼ぎ、昇圧させるので、安定して電力を供給す
ることが可能となるとともに、電流制限手段により燃料
電池単位セルに逆電流が流れないので、安全な燃料電池
発電システムを提供することができる。

【００５４】また、電流制限手段を、バイポーラトラン
ジスタと、バイポーラトランジスタのベースに接続され
たダイオードとすれば、燃料電池単位セルにかかる逆電
流をより低減することができる。

【００５５】また、ダイオードを、バイポーラトランジ
スタのベース電流により発光するようにするとともに、
検知手段として、ダイオードが放出する光を受光する受
光素子をそれぞれのダイオードに対応して有するように
すれば、ダイオードと受光素子が電気的に絶縁されるの
で、電流の損失をより低減することができる。

【００５６】また、個々の電流制限手段の入力側と出力
側を短絡又は切断に切り替え自在に形成された継電手段
をも、それぞれの電流制限手段に対応して備え、継電手
段は、検知手段の検知結果に応じて、対応する電流制限
手段の入力側と出力側を短絡又は切断に切り替えるよう
にすれば、より損失電圧を低減することができるととも
に、熱の発生がないので、放熱板を不要とすることがで
きる。また、継電手段を、常開型の電磁リレーとすれ
ば、継電時の電圧損失を低減できるとともに、熱を発生
しないので、放熱板を必要としない。

【００５７】また、継電手段を、ＭＯＳＦＥＴとすれ
ば、損失電圧をより低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す図である。

【図２】同上の電圧変換手段の回路ブロックを示す図で
ある。

【図３】本発明の第２の実施の形態を示す図である。

【図４】本発明の第３の実施の形態を示す図である。

【図５】本発明の第４の実施の形態を示す図である。

【図６】本発明の第５の実施の形態を示す図である。

【図７】同上の他の実施例を示す図である。

【符号の説明】

１燃料電池発電部１ａ燃料電池セルスタック３ダイオード５切替器６電圧検知器７プッシュプル型スイッチング電源８電流検知器１１バイポーラトランジスタ１５発光ダイオード１７フォトトランジスタ１９ＭＯＳＦＥＴ２１電磁リレー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小新博昭大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内Ｆターム(参考） 5H027 AA02 KK54 KK56 MM26

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料電池単位セルが電気的に複数直列に
接続された燃料電池発電部と、該燃料電池発電部の出力
電圧を変換する複数の電圧変換手段と、を備える燃料電
池発電システムであって、前記複数の燃料電池単位セルにそれぞれ電気的に並列に
接続され、前記燃料電池単位セルの正極側から負極側方
向に流れる電流を制限する複数の電流制限手段と、前記燃料電池発電部の出力電圧、又は個々の前記電流制
限手段を流れる電流を検知する検知手段と、前記電圧変換手段間の接続を直列又は並列に切り替え自
在に形成された接続切替手段と、を備え、前記接続切替手段は、前記検知手段の検知結果に応じ
て、前記電圧変換手段間の接続を直列又は並列に切り替
えることを特徴とする燃料電池発電システム。
【請求項２】前記電流制限手段は、バイポーラトラン
ジスタと、該バイポーラトランジスタのベースに接続さ
れたダイオードと、を備えることを特徴とする請求項１
に記載の燃料電池発電システム。
【請求項３】前記ダイオードは、前記バイポーラトラ
ンジスタのベース電流により発光するとともに、前記検
知手段は、前記ダイオードが放出する光を受光する受光
素子をそれぞれの前記ダイオードに対応して有すること
を特徴とする請求項２に記載の燃料電池発電システム。
【請求項４】個々の前記電流制限手段の入力側と出力側
を短絡又は切断に切り替え自在に形成された継電手段を
も、それぞれの前記電流制限手段に対応して備え、前記
継電手段は、前記検知手段の検知結果に応じて、対応す
る前記電流制限手段の入力側と出力側を短絡又は切断に
切り替えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のい
ずれかに記載の燃料電池発電システム。
【請求項５】前記継電手段は、常開型の電磁リレーを
備えることを特徴とする請求項４に記載の燃料電池発電
システム。
【請求項６】前記継電手段は、ＭＯＳＦＥＴを備える
ことを特徴とする請求項４に燃料電池発電システム。