JP2003229153A - 燃料供給量制御装置、燃料供給量制御方法及び電力供給システム - Google Patents
燃料供給量制御装置、燃料供給量制御方法及び電力供給システムInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】交流負荷の変動に対応して、燃料電池用の改質
器へ供給する原燃料及び水蒸気の流量を増減させても、
水蒸気の供給に不足が生じず、水蒸気不足による改質器
の触媒活性の低下が起こらない制御を行なう。 【解決手段】応答部４と低値選択部３と調節部５とを具
備する燃料供給量制御装置を用いる。応答部４は、燃料
電池１２の改質器１１に供給される燃料の流量を示す第
１流量信号に基づいて、第１流量信号を改質器１１の応
答に適合するように変換し、第２流量信号として出力す
る。低値選択部３は、第１流量信号と第２流量信号とに
基づいて、第１流量信号及び第２流量信号の内の低値が
選択される燃料の流量を示す第３流量信号を、燃料の改
質器１１への供給を制御する燃料供給装置１６へ出力す
る。調節部５は、第２流量信号に基づいて、改質器１１
へ供給する水の流量を示す第４流量信号を、水の改質器
１１への供給を制御する水供給装置１７へ出力する。
器へ供給する原燃料及び水蒸気の流量を増減させても、
水蒸気の供給に不足が生じず、水蒸気不足による改質器
の触媒活性の低下が起こらない制御を行なう。 【解決手段】応答部４と低値選択部３と調節部５とを具
備する燃料供給量制御装置を用いる。応答部４は、燃料
電池１２の改質器１１に供給される燃料の流量を示す第
１流量信号に基づいて、第１流量信号を改質器１１の応
答に適合するように変換し、第２流量信号として出力す
る。低値選択部３は、第１流量信号と第２流量信号とに
基づいて、第１流量信号及び第２流量信号の内の低値が
選択される燃料の流量を示す第３流量信号を、燃料の改
質器１１への供給を制御する燃料供給装置１６へ出力す
る。調節部５は、第２流量信号に基づいて、改質器１１
へ供給する水の流量を示す第４流量信号を、水の改質器
１１への供給を制御する水供給装置１７へ出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池用の燃料
供給量制御装置、その方法及びそれを用いた電力供給シ
ステムに関し、特に、燃料電池の燃料、水蒸気の供給の
安全性を考慮した燃料供給量制御装置、その方法及び電
力供給システムに関する。
供給量制御装置、その方法及びそれを用いた電力供給シ
ステムに関し、特に、燃料電池の燃料、水蒸気の供給の
安全性を考慮した燃料供給量制御装置、その方法及び電
力供給システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】燃料電池は、有害物質の排出が少ないな
どの環境負荷の低減効果、コジェネレーションによる高
いエネルギー効率等の点で注目されている。燃料電池の
利用形態としては、インバータを介して燃料電池を系統
電源と並列に交流負荷に接続した電力供給システムが知
られている。その際、燃料電池用の燃料として、有機炭
化水素系の材料（例示：天然ガス、プロパンガス、メタ
ノール）を改質器（水蒸気改質装置）で改質した、水素
リッチな改質ガスが知られている。その電力供給システ
ムは、各種施設や一般家庭などへの導入が考えられる。
どの環境負荷の低減効果、コジェネレーションによる高
いエネルギー効率等の点で注目されている。燃料電池の
利用形態としては、インバータを介して燃料電池を系統
電源と並列に交流負荷に接続した電力供給システムが知
られている。その際、燃料電池用の燃料として、有機炭
化水素系の材料（例示：天然ガス、プロパンガス、メタ
ノール）を改質器（水蒸気改質装置）で改質した、水素
リッチな改質ガスが知られている。その電力供給システ
ムは、各種施設や一般家庭などへの導入が考えられる。
【０００３】水蒸気改質を行う改質器では、改質用の触
媒活性の低下抑制、改質ガスの組成などのために、改質
器へ供給する水蒸気と有機炭化水素系の材料中の炭素と
のモル比（Ｓｔｅａｍ／Ｃａｒｂｏｎ、Ｓ／Ｃ）の制御
を行う。特に、Ｓ／Ｃが低下するにつれて炭素が触媒表
面に析出し、触媒活性の低下が起き易くなるため、Ｓ／
Ｃを一定の値（以下「炭素析出限界値」）以上に制御す
る。
媒活性の低下抑制、改質ガスの組成などのために、改質
器へ供給する水蒸気と有機炭化水素系の材料中の炭素と
のモル比（Ｓｔｅａｍ／Ｃａｒｂｏｎ、Ｓ／Ｃ）の制御
を行う。特に、Ｓ／Ｃが低下するにつれて炭素が触媒表
面に析出し、触媒活性の低下が起き易くなるため、Ｓ／
Ｃを一定の値（以下「炭素析出限界値」）以上に制御す
る。
【０００４】一方、電力供給システムでは、交流負荷の
変動に伴い、改質器へ供給する燃料の流量の増減を判定
し、それに応じて水の流量の増減を行っている。水は蒸
発器で水蒸気に変換され、改質器へ供給される。ここ
で、燃料の流量については、制御信号の入力に対応して
迅速に増減することができる。しかし、水蒸気の流量に
ついては、迅速な増減が困難である。それは、蒸発器で
の水蒸気の生成においては、蒸発器の熱容量により水の
蒸発の遅れ等が生じるからである。すなわち、応答に遅
れを生じる。従って、交流負荷の変動の具合によって
は、燃料の流量の変動時に、Ｓ／Ｃが炭素析出限界値を
超えて小さくなり、炭素析出による触媒活性低下の可能
性があった。
変動に伴い、改質器へ供給する燃料の流量の増減を判定
し、それに応じて水の流量の増減を行っている。水は蒸
発器で水蒸気に変換され、改質器へ供給される。ここ
で、燃料の流量については、制御信号の入力に対応して
迅速に増減することができる。しかし、水蒸気の流量に
ついては、迅速な増減が困難である。それは、蒸発器で
の水蒸気の生成においては、蒸発器の熱容量により水の
蒸発の遅れ等が生じるからである。すなわち、応答に遅
れを生じる。従って、交流負荷の変動の具合によって
は、燃料の流量の変動時に、Ｓ／Ｃが炭素析出限界値を
超えて小さくなり、炭素析出による触媒活性低下の可能
性があった。
【０００５】交流負荷の変動に対応して、燃料電池用の
改質器へ供給する燃料及び水蒸気の流量を増減させて
も、水蒸気の供給に不足が生じないように制御可能な技
術が求められている。また、燃料及び水蒸気の流量の増
減に際して、スチーム／カーボン比が、炭素析出限界を
超えて小さくならない制御が可能な技術が求められてい
る。燃料と水蒸気の流量の増減を、タイミングを合わせ
て実行することが可能な技術が望まれている。
改質器へ供給する燃料及び水蒸気の流量を増減させて
も、水蒸気の供給に不足が生じないように制御可能な技
術が求められている。また、燃料及び水蒸気の流量の増
減に際して、スチーム／カーボン比が、炭素析出限界を
超えて小さくならない制御が可能な技術が求められてい
る。燃料と水蒸気の流量の増減を、タイミングを合わせ
て実行することが可能な技術が望まれている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、交流負荷の変動に対応して、燃料電池用の改質器へ
供給する燃料及び水蒸気の流量を増減させても、水蒸気
の供給に不足が生じないように制御可能な燃料供給量制
御装置、燃料供給量制御方法及び電力供給システムを提
供することである。
は、交流負荷の変動に対応して、燃料電池用の改質器へ
供給する燃料及び水蒸気の流量を増減させても、水蒸気
の供給に不足が生じないように制御可能な燃料供給量制
御装置、燃料供給量制御方法及び電力供給システムを提
供することである。
【０００７】また、本発明の他の目的は、交流負荷の変
動に対応して、燃料電池用の改質器へ供給する燃料及び
水蒸気の流量を増減する際、水蒸気不足による改質器の
触媒活性の低下を起こさない制御が可能な燃料供給量制
御装置、燃料供給量制御方法及び電力供給システムを提
供することである。
動に対応して、燃料電池用の改質器へ供給する燃料及び
水蒸気の流量を増減する際、水蒸気不足による改質器の
触媒活性の低下を起こさない制御が可能な燃料供給量制
御装置、燃料供給量制御方法及び電力供給システムを提
供することである。
【０００８】本発明の更に他の目的は、交流負荷の変動
に対応して、燃料電池用の改質器へ供給する燃料及び水
蒸気の流量を増減する際、スチーム／カーボン比を炭素
析出限界以上に保つ制御が可能な燃料供給量制御装置、
燃料供給量制御方法及び電力供給システムを提供するこ
とである。
に対応して、燃料電池用の改質器へ供給する燃料及び水
蒸気の流量を増減する際、スチーム／カーボン比を炭素
析出限界以上に保つ制御が可能な燃料供給量制御装置、
燃料供給量制御方法及び電力供給システムを提供するこ
とである。
【０００９】本発明の別の目的は、燃料と水蒸気の流量
の増減を、タイミングを合わせて実行することが可能な
燃料供給量制御装置、燃料供給量制御方法及び電力供給
システムを提供することである。
の増減を、タイミングを合わせて実行することが可能な
燃料供給量制御装置、燃料供給量制御方法及び電力供給
システムを提供することである。
【００１０】本発明の更に別の目的は、燃料電池を含む
電力供給を安定的に実施することが可能な燃料供給量制
御装置、燃料供給量制御方法及び電力供給システムを提
供することである。
電力供給を安定的に実施することが可能な燃料供給量制
御装置、燃料供給量制御方法及び電力供給システムを提
供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】以下に、［発明の実施の
形態]で使用される番号・符号を用いて、課題を解決す
るための手段を説明する。これらの番号・符号は、［特
許請求の範囲］の記載と［発明の実施の形態］との対応
関係を明らかにするために付加されたものである。ただ
し、それらの番号・符号を、［特許請求の範囲］に記載
されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならな
い。
形態]で使用される番号・符号を用いて、課題を解決す
るための手段を説明する。これらの番号・符号は、［特
許請求の範囲］の記載と［発明の実施の形態］との対応
関係を明らかにするために付加されたものである。ただ
し、それらの番号・符号を、［特許請求の範囲］に記載
されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならな
い。
【００１２】従って、上記課題を解決するために、本発
明の燃料供給量制御装置は、応答部（４）と、低値選択
部（３）と、調節部（５）とを具備する。応答部（４）
は、燃料電池（１２）の燃料ガス用の改質器（１１）に
供給される燃料の流量を示す第１流量信号に基づいて、
その第１流量信号を改質器（１１）の応答に適合するよ
うに変換し、第２流量信号として出力する。低値選択部
（３）は、その第１流量信号とその第２流量信号とに基
づいて、その第１流量信号及びその第２流量信号の内の
低値が選択されたその燃料の流量を示す第３流量信号
を、その燃料の改質器（１１）への供給を制御する燃料
供給装置（１６）へ出力する。調節部（５）は、その第
２流量信号に基づいて、改質器（１１）へ供給する水の
流量を示す第４流量信号を、その水の改質器（１１）へ
の供給を制御する水供給装置（１７）へ出力する。
明の燃料供給量制御装置は、応答部（４）と、低値選択
部（３）と、調節部（５）とを具備する。応答部（４）
は、燃料電池（１２）の燃料ガス用の改質器（１１）に
供給される燃料の流量を示す第１流量信号に基づいて、
その第１流量信号を改質器（１１）の応答に適合するよ
うに変換し、第２流量信号として出力する。低値選択部
（３）は、その第１流量信号とその第２流量信号とに基
づいて、その第１流量信号及びその第２流量信号の内の
低値が選択されたその燃料の流量を示す第３流量信号
を、その燃料の改質器（１１）への供給を制御する燃料
供給装置（１６）へ出力する。調節部（５）は、その第
２流量信号に基づいて、改質器（１１）へ供給する水の
流量を示す第４流量信号を、その水の改質器（１１）へ
の供給を制御する水供給装置（１７）へ出力する。
【００１３】また、本発明の燃料供給量制御装置は、応
答部（４）と、高値選択部（６）と、調節部（５）とを
具備する。応答部（４）は、燃料電池（１２）の燃料ガ
ス用の改質器（１１）に供給される燃料の流量を示す第
１流量信号に基づいて、その第１流量信号を改質器（１
１）の応答に適合するように変換し、第２流量信号とし
てその燃料の改質器（１１）への供給を制御する燃料供
給装置（１６）へ出力する。高値選択部（６）は、その
第１流量信号とその第２流量信号とに基づいて、その第
１流量信号及びその第２流量信号の内の高値が選択され
る第５流量信号を出力する。調節部（５）は、その第５
流量信号に基づいて、改質器（１１）へ供給する水の流
量を示す第６流量信号を、その水の改質器（１１）への
供給を制御する水供給装置（１７）へ出力する。
答部（４）と、高値選択部（６）と、調節部（５）とを
具備する。応答部（４）は、燃料電池（１２）の燃料ガ
ス用の改質器（１１）に供給される燃料の流量を示す第
１流量信号に基づいて、その第１流量信号を改質器（１
１）の応答に適合するように変換し、第２流量信号とし
てその燃料の改質器（１１）への供給を制御する燃料供
給装置（１６）へ出力する。高値選択部（６）は、その
第１流量信号とその第２流量信号とに基づいて、その第
１流量信号及びその第２流量信号の内の高値が選択され
る第５流量信号を出力する。調節部（５）は、その第５
流量信号に基づいて、改質器（１１）へ供給する水の流
量を示す第６流量信号を、その水の改質器（１１）への
供給を制御する水供給装置（１７）へ出力する。
【００１４】また、本発明の燃料供給量制御装置は、応
答部（４）と、低値選択部（３）と、高値選択部（６）
と、調節部（５）とを具備する。応答部（４）は、燃料
電池（１２）の燃料ガス用の改質器（１１）に供給され
る燃料の流量を示す第１流量信号に基づいて、その第１
流量信号を改質器（１１）の応答に適合するように変換
し、第２流量信号として出力する。低値選択部（３）
は、その第１流量信号とその第２流量信号とに基づい
て、その第１流量信号及びその第２流量信号の内の低値
が選択されるその燃料の流量を示す第３流量信号を、そ
の燃料の改質器（１１）への供給を制御する燃料供給装
置（１６）へ出力する。高値選択部（６）は、その第１
流量信号とその第２流量信号とに基づいて、その第１流
量信号及びその第２流量信号の内の高値が選択される第
５流量信号を出力する。調節部（５）は、その第５流量
信号に基づいて、改質器（１１）へ供給する水の流量を
示す第６流量信号を、その水の改質器（１１）への供給
を制御する水供給装置（１７）へ出力する。
答部（４）と、低値選択部（３）と、高値選択部（６）
と、調節部（５）とを具備する。応答部（４）は、燃料
電池（１２）の燃料ガス用の改質器（１１）に供給され
る燃料の流量を示す第１流量信号に基づいて、その第１
流量信号を改質器（１１）の応答に適合するように変換
し、第２流量信号として出力する。低値選択部（３）
は、その第１流量信号とその第２流量信号とに基づい
て、その第１流量信号及びその第２流量信号の内の低値
が選択されるその燃料の流量を示す第３流量信号を、そ
の燃料の改質器（１１）への供給を制御する燃料供給装
置（１６）へ出力する。高値選択部（６）は、その第１
流量信号とその第２流量信号とに基づいて、その第１流
量信号及びその第２流量信号の内の高値が選択される第
５流量信号を出力する。調節部（５）は、その第５流量
信号に基づいて、改質器（１１）へ供給する水の流量を
示す第６流量信号を、その水の改質器（１１）への供給
を制御する水供給装置（１７）へ出力する。
【００１５】更に、本発明の燃料供給量制御装置は、そ
の第１流量信号が、燃料電池（１２）の電力を供給する
負荷（１８）の大きさに基づいて決定される。
の第１流量信号が、燃料電池（１２）の電力を供給する
負荷（１８）の大きさに基づいて決定される。
【００１６】更に、本発明の燃料供給量制御装置は、改
質器（１１）のその応答が、その水を用いて水蒸気を生
成する改質器（１１）の有する蒸発器（２２）の応答で
ある。
質器（１１）のその応答が、その水を用いて水蒸気を生
成する改質器（１１）の有する蒸発器（２２）の応答で
ある。
【００１７】上記課題を解決するために、本発明の電力
供給システムは、燃料供給量制御装置（１）と、燃料供
給装置（１６）と、水供給装置（１７）と、改質器（１
１）と、燃料電池（１２）と、電力変換部（１３）と、
負荷電力部（１０）と、制御部（２）とを具備する。燃
料供給量制御装置（１）は、上記各項のいずれか一項に
記載されている。燃料供給装置（１６）は、その第２信
号またはその第３信号に基づいて、その燃料の改質器
（１１）への供給を制御する。水供給装置（１７）は、
その第４信号またはその第６信号に基づいて、その水の
改質器（１１）への供給を制御する。改質器（１１）
は、その燃料とその水とに基づいて、改質ガスを生成す
る。燃料電池（１２）は、その改質ガスと酸素を含むガ
スとを用いて電力としての燃料電池電力を発生する。電
力変換部（１３）は、その電力を負荷（１８）に供給可
能なように変換し、負荷（１８）へ出力する。負荷電力
部（１０）は、負荷（１８）の大きさを求める。制御部
（２）は、負荷（１８）の大きさに基づいて、その第１
流量信号を出力する。
供給システムは、燃料供給量制御装置（１）と、燃料供
給装置（１６）と、水供給装置（１７）と、改質器（１
１）と、燃料電池（１２）と、電力変換部（１３）と、
負荷電力部（１０）と、制御部（２）とを具備する。燃
料供給量制御装置（１）は、上記各項のいずれか一項に
記載されている。燃料供給装置（１６）は、その第２信
号またはその第３信号に基づいて、その燃料の改質器
（１１）への供給を制御する。水供給装置（１７）は、
その第４信号またはその第６信号に基づいて、その水の
改質器（１１）への供給を制御する。改質器（１１）
は、その燃料とその水とに基づいて、改質ガスを生成す
る。燃料電池（１２）は、その改質ガスと酸素を含むガ
スとを用いて電力としての燃料電池電力を発生する。電
力変換部（１３）は、その電力を負荷（１８）に供給可
能なように変換し、負荷（１８）へ出力する。負荷電力
部（１０）は、負荷（１８）の大きさを求める。制御部
（２）は、負荷（１８）の大きさに基づいて、その第１
流量信号を出力する。
【００１８】また、本発明の電力供給システムは、改質
器（１１）に供給されるその燃料とその水とに基づくス
チーム／カーボン比が、予め設定された値以上である。
器（１１）に供給されるその燃料とその水とに基づくス
チーム／カーボン比が、予め設定された値以上である。
【００１９】上記課題を解決するために、本発明の電燃
料供給量制御方法は、燃料電池（１２）の燃料ガス用の
改質器（１１）に供給される燃料の流量を示す第１流量
信号に基づいて、その第１流量信号を改質器（１１）の
応答に適合する第２流量信号に変換するステップと、そ
の第１流量信号とその第２流量信号とに基づいて、その
第１流量信号及びその第２流量信号の内の低値により、
その燃料の流量を示す第３流量信号を形成するステップ
と、その第３流量信号を、その燃料の改質器（１１）へ
の供給を制御する燃料供給装置（１６）へ出力するステ
ップと、その第２流量信号に基づいて、予め設定された
スチーム／カーボン比となるように改質器（１１）へ供
給する水の流量を示す第４流量信号を形成するステップ
と、その第４流量信号を、その水の改質器（１１）への
供給を制御する水供給装置（１７）へ出力するステップ
とを具備する。
料供給量制御方法は、燃料電池（１２）の燃料ガス用の
改質器（１１）に供給される燃料の流量を示す第１流量
信号に基づいて、その第１流量信号を改質器（１１）の
応答に適合する第２流量信号に変換するステップと、そ
の第１流量信号とその第２流量信号とに基づいて、その
第１流量信号及びその第２流量信号の内の低値により、
その燃料の流量を示す第３流量信号を形成するステップ
と、その第３流量信号を、その燃料の改質器（１１）へ
の供給を制御する燃料供給装置（１６）へ出力するステ
ップと、その第２流量信号に基づいて、予め設定された
スチーム／カーボン比となるように改質器（１１）へ供
給する水の流量を示す第４流量信号を形成するステップ
と、その第４流量信号を、その水の改質器（１１）への
供給を制御する水供給装置（１７）へ出力するステップ
とを具備する。
【００２０】また、本発明の電燃料供給量制御方法は、
燃料電池（１２）の燃料ガス用の改質器（１１）に供給
される燃料の流量を示す第１流量信号に基づいて、その
第１流量信号を改質器（１１）の応答に適合する第２流
量信号に変換するステップと、その第２流量信号を、そ
の燃料の改質器（１１）への供給を制御する燃料供給装
置（１６）へ出力するステップと、その第１流量信号と
その第２流量信号とに基づいて、その第１流量信号及び
その第２流量信号の内の高値が選択される第５流量信号
を出力するステップと、その第５流量信号に基づいて、
予め設定されたスチーム／カーボン比となるように改質
器（１１）へ供給する水の流量を示す第６流量信号を形
成するステップと、その第６流量信号を、その水の改質
器（１１）への供給を制御する水供給装置（１７）へ出
力するステップとを具備する。
燃料電池（１２）の燃料ガス用の改質器（１１）に供給
される燃料の流量を示す第１流量信号に基づいて、その
第１流量信号を改質器（１１）の応答に適合する第２流
量信号に変換するステップと、その第２流量信号を、そ
の燃料の改質器（１１）への供給を制御する燃料供給装
置（１６）へ出力するステップと、その第１流量信号と
その第２流量信号とに基づいて、その第１流量信号及び
その第２流量信号の内の高値が選択される第５流量信号
を出力するステップと、その第５流量信号に基づいて、
予め設定されたスチーム／カーボン比となるように改質
器（１１）へ供給する水の流量を示す第６流量信号を形
成するステップと、その第６流量信号を、その水の改質
器（１１）への供給を制御する水供給装置（１７）へ出
力するステップとを具備する。
【００２１】更に、本発明の電燃料供給量制御方法は、
燃料電池（１２）の燃料ガス用の改質器（１１）に供給
される燃料の流量を示す第１流量信号に基づいて、その
第１流量信号を改質器（１１）の応答に適合する第２流
量信号に変換するステップと、その第１流量信号とその
第２流量信号とに基づいて、その第１流量信号及びその
第２流量信号の内の低値により、その燃料の流量を示す
第３流量信号を形成するステップと、その第３流量信号
を、その燃料の改質器（１１）への供給を制御する燃料
供給装置（１６）へ出力するステップと、その第１流量
信号とその第２流量信号とに基づいて、その第１流量信
号及びその第２流量信号の内の高値が選択される第５流
量信号を出力するステップと、その第５流量信号に基づ
いて、予め設定されたスチーム／カーボン比となるよう
に改質器（１１）へ供給する水の流量を示す第６流量信
号を形成するステップと、その第６流量信号を、その水
の改質器（１１）への供給を制御する水供給装置（１
７）へ出力するステップとを具備する。
燃料電池（１２）の燃料ガス用の改質器（１１）に供給
される燃料の流量を示す第１流量信号に基づいて、その
第１流量信号を改質器（１１）の応答に適合する第２流
量信号に変換するステップと、その第１流量信号とその
第２流量信号とに基づいて、その第１流量信号及びその
第２流量信号の内の低値により、その燃料の流量を示す
第３流量信号を形成するステップと、その第３流量信号
を、その燃料の改質器（１１）への供給を制御する燃料
供給装置（１６）へ出力するステップと、その第１流量
信号とその第２流量信号とに基づいて、その第１流量信
号及びその第２流量信号の内の高値が選択される第５流
量信号を出力するステップと、その第５流量信号に基づ
いて、予め設定されたスチーム／カーボン比となるよう
に改質器（１１）へ供給する水の流量を示す第６流量信
号を形成するステップと、その第６流量信号を、その水
の改質器（１１）への供給を制御する水供給装置（１
７）へ出力するステップとを具備する。
【００２２】上記課題を解決するために、本発明に関す
るプログラムは、燃料電池（１２）の燃料ガス用の改質
器（１１）に供給される燃料の流量を示す第１流量信号
に基づいて、その第１流量信号を改質器（１１）の応答
に適合する第２流量信号に変換するステップと、その第
１流量信号とその第２流量信号とに基づいて、その第１
流量信号及びその第２流量信号の内の低値により、その
燃料の流量を示す第３流量信号を形成するステップと、
その第３流量信号を、その燃料の改質器（１１）への供
給を制御する燃料供給装置（１６）へ出力するステップ
と、その第２流量信号に基づいて、予め設定されたスチ
ーム／カーボン比となるように改質器（１１）へ供給す
る水の流量を示す第４流量信号を形成するステップと、
その第４流量信号を、その水の改質器（１１）への供給
を制御する水供給装置（１７）へ出力するステップとを
具備する方法をコンピュータに実行させる。
るプログラムは、燃料電池（１２）の燃料ガス用の改質
器（１１）に供給される燃料の流量を示す第１流量信号
に基づいて、その第１流量信号を改質器（１１）の応答
に適合する第２流量信号に変換するステップと、その第
１流量信号とその第２流量信号とに基づいて、その第１
流量信号及びその第２流量信号の内の低値により、その
燃料の流量を示す第３流量信号を形成するステップと、
その第３流量信号を、その燃料の改質器（１１）への供
給を制御する燃料供給装置（１６）へ出力するステップ
と、その第２流量信号に基づいて、予め設定されたスチ
ーム／カーボン比となるように改質器（１１）へ供給す
る水の流量を示す第４流量信号を形成するステップと、
その第４流量信号を、その水の改質器（１１）への供給
を制御する水供給装置（１７）へ出力するステップとを
具備する方法をコンピュータに実行させる。
【００２３】また、本発明に関するプログラムは、燃料
電池（１２）の燃料ガス用の改質器（１１）に供給され
る燃料の流量を示す第１流量信号に基づいて、その第１
流量信号を改質器（１１）の応答に適合する第２流量信
号に変換するステップと、その第２流量信号を、その燃
料の改質器（１１）への供給を制御する燃料供給装置
（１６）へ出力するステップと、その第１流量信号とそ
の第２流量信号とに基づいて、その第１流量信号及びそ
の第２流量信号の内の高値が選択される第５流量信号を
出力するステップと、その第５流量信号に基づいて、予
め設定されたスチーム／カーボン比となるように改質器
（１１）へ供給する水の流量を示す第６流量信号を形成
するステップと、その第６流量信号を、その水の改質器
（１１）への供給を制御する水供給装置（１７）へ出力
するステップとを具備する方法をコンピュータに実行さ
せる。
電池（１２）の燃料ガス用の改質器（１１）に供給され
る燃料の流量を示す第１流量信号に基づいて、その第１
流量信号を改質器（１１）の応答に適合する第２流量信
号に変換するステップと、その第２流量信号を、その燃
料の改質器（１１）への供給を制御する燃料供給装置
（１６）へ出力するステップと、その第１流量信号とそ
の第２流量信号とに基づいて、その第１流量信号及びそ
の第２流量信号の内の高値が選択される第５流量信号を
出力するステップと、その第５流量信号に基づいて、予
め設定されたスチーム／カーボン比となるように改質器
（１１）へ供給する水の流量を示す第６流量信号を形成
するステップと、その第６流量信号を、その水の改質器
（１１）への供給を制御する水供給装置（１７）へ出力
するステップとを具備する方法をコンピュータに実行さ
せる。
【００２４】更に、本発明に関するプログラムは、燃料
電池（１２）の燃料ガス用の改質器（１１）に供給され
る燃料の流量を示す第１流量信号に基づいて、その第１
流量信号を改質器（１１）の応答に適合する第２流量信
号に変換するステップと、その第１流量信号とその第２
流量信号とに基づいて、その第１流量信号及びその第２
流量信号の内の低値により、その燃料の流量を示す第３
流量信号を形成するステップと、その第３流量信号を、
その燃料の改質器（１１）への供給を制御する燃料供給
装置（１６）へ出力するステップと、その第１流量信号
とその第２流量信号とに基づいて、その第１流量信号及
びその第２流量信号の内の高値が選択される第５流量信
号を出力するステップと、その第５流量信号に基づい
て、予め設定されたスチーム／カーボン比となるように
改質器（１１）へ供給する水の流量を示す第６流量信号
を形成するステップと、その第６流量信号を、その水の
改質器（１１）への供給を制御する水供給装置（１７）
へ出力するステップとを具備する方法をコンピュータに
実行させる。
電池（１２）の燃料ガス用の改質器（１１）に供給され
る燃料の流量を示す第１流量信号に基づいて、その第１
流量信号を改質器（１１）の応答に適合する第２流量信
号に変換するステップと、その第１流量信号とその第２
流量信号とに基づいて、その第１流量信号及びその第２
流量信号の内の低値により、その燃料の流量を示す第３
流量信号を形成するステップと、その第３流量信号を、
その燃料の改質器（１１）への供給を制御する燃料供給
装置（１６）へ出力するステップと、その第１流量信号
とその第２流量信号とに基づいて、その第１流量信号及
びその第２流量信号の内の高値が選択される第５流量信
号を出力するステップと、その第５流量信号に基づい
て、予め設定されたスチーム／カーボン比となるように
改質器（１１）へ供給する水の流量を示す第６流量信号
を形成するステップと、その第６流量信号を、その水の
改質器（１１）への供給を制御する水供給装置（１７）
へ出力するステップとを具備する方法をコンピュータに
実行させる。
【００２５】なお、上記の燃料供給量制御方法及びプロ
グラムは、矛盾を生じない範囲で、各ステップの順番を
変更することが可能である。
グラムは、矛盾を生じない範囲で、各ステップの順番を
変更することが可能である。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明である燃料供給量制
御装置、燃料供給量制御方法及び電力供給システムの実
施の形態に関して、添付図面を参照して説明する。な
お、各実施の形態において同一又は相当部分には同一の
符号を付して説明する。
御装置、燃料供給量制御方法及び電力供給システムの実
施の形態に関して、添付図面を参照して説明する。な
お、各実施の形態において同一又は相当部分には同一の
符号を付して説明する。
【００２７】（実施例１）本発明である燃料供給量制御
装置、燃料供給量制御方法を適用する電力供給システム
の第１の実施の形態について、図面を参照して説明す
る。図２は、本発明である燃料供給量制御装置、燃料供
給量制御方法を適用する電力供給システムの第１の実施
の形態における構成を示す図である。
装置、燃料供給量制御方法を適用する電力供給システム
の第１の実施の形態について、図面を参照して説明す
る。図２は、本発明である燃料供給量制御装置、燃料供
給量制御方法を適用する電力供給システムの第１の実施
の形態における構成を示す図である。
【００２８】電力供給システムは、燃料供給量制御装置
１、改質器ロード量制御部２、負荷電力計算部１０、改
質部２１と蒸発器２２とを有する改質器１１、燃料電池
（ＦＣ）１２、パワーコンディショナ１３、燃料流量制
御弁１６及び水流量制御弁１７を具備する。
１、改質器ロード量制御部２、負荷電力計算部１０、改
質部２１と蒸発器２２とを有する改質器１１、燃料電池
（ＦＣ）１２、パワーコンディショナ１３、燃料流量制
御弁１６及び水流量制御弁１７を具備する。
【００２９】電力供給システムは、系統電源１９と共
に、電力供給システムが設置される建造物等の構内の負
荷１８に並列に接続されている。そして、負荷１８に電
力を供給する。負荷１８のラインには、電力供給システ
ム及び系統電源１９から供給される電力の大きさを算出
するために、電圧計２４及び電流計２３が設置されてい
る。
に、電力供給システムが設置される建造物等の構内の負
荷１８に並列に接続されている。そして、負荷１８に電
力を供給する。負荷１８のラインには、電力供給システ
ム及び系統電源１９から供給される電力の大きさを算出
するために、電圧計２４及び電流計２３が設置されてい
る。
【００３０】本発明においては、改質器１１に燃料及び
水を供給する際、燃料及び水の供給量が急激に変化した
場合でも、燃料供給量制御装置１により、改質器１１の
改質部２１におけるスチーム／カーボン比を炭素析出限
界以上に保つように、燃料流量制御弁１６及び水流量制
御弁１７を制御する。本実施例では、供給量の変化時
に、燃料の供給を適切に少なく設定する。そうすること
により、水蒸気不足による改質器の触媒活性の低下が起
こらず、安定的に電力供給を行なうことが可能となる。
水を供給する際、燃料及び水の供給量が急激に変化した
場合でも、燃料供給量制御装置１により、改質器１１の
改質部２１におけるスチーム／カーボン比を炭素析出限
界以上に保つように、燃料流量制御弁１６及び水流量制
御弁１７を制御する。本実施例では、供給量の変化時
に、燃料の供給を適切に少なく設定する。そうすること
により、水蒸気不足による改質器の触媒活性の低下が起
こらず、安定的に電力供給を行なうことが可能となる。
【００３１】以下、各構成について説明する。燃料供給
装置としての燃料流量制御弁１６は、燃料供給量制御装
置１（後述）からの原燃料流量設定値Ｆ０１に基づい
て、改質器１１（後述）の改質部２１（後述）に供給す
る原燃料Ｆ１の供給量を制御する。ここで、原燃料Ｆ１
は、改質器１１へ供給される燃料のことであり、有機炭
化水素系の材料である。有機炭化水素系の材料（燃料ガ
ス）は、天然ガス（メタン）、プロパンガス、メタノー
ルに例示される。本実施例では、天然ガス（メタン）で
ある。
装置としての燃料流量制御弁１６は、燃料供給量制御装
置１（後述）からの原燃料流量設定値Ｆ０１に基づい
て、改質器１１（後述）の改質部２１（後述）に供給す
る原燃料Ｆ１の供給量を制御する。ここで、原燃料Ｆ１
は、改質器１１へ供給される燃料のことであり、有機炭
化水素系の材料である。有機炭化水素系の材料（燃料ガ
ス）は、天然ガス（メタン）、プロパンガス、メタノー
ルに例示される。本実施例では、天然ガス（メタン）で
ある。
【００３２】水供給装置としての水流量制御弁１７は、
燃料供給量制御装置１（後述）からの水流量設定値Ｗ
０１に基づいて、改質器１１の蒸発器２２（後述）に供
給する水Ｗの供給量を制御する。
燃料供給量制御装置１（後述）からの水流量設定値Ｗ
０１に基づいて、改質器１１の蒸発器２２（後述）に供
給する水Ｗの供給量を制御する。
【００３３】改質器１１は、改質部２１と蒸発器２２と
を有する。蒸発器２２は、水流量制御弁１７から供給さ
れる水Ｗ（流量Ｗ１１）を用いて、水蒸気Ｓを生成す
る。水蒸気Ｓ（流量Ｓ１１）は、改質部２１へ送出され
る。改質部２１は、燃料流量制御弁１６から供給される
原燃料Ｆ１と、蒸発器２２から供給される水蒸気Ｓとを
用いて、水蒸気改質反応を行ない、所望の改質ガスＦ２
（水蒸気、水素を主成分とするガス）を生成する。改質
ガスＦ２中の水素量の制御は、運転圧力及び温度、原燃
料Ｆ１及び水Ｗの供給量（組成）などを制御することに
より行なうことが可能である。本実施例では、原燃料Ｆ
１及び水Ｗの供給量で制御する。
を有する。蒸発器２２は、水流量制御弁１７から供給さ
れる水Ｗ（流量Ｗ１１）を用いて、水蒸気Ｓを生成す
る。水蒸気Ｓ（流量Ｓ１１）は、改質部２１へ送出され
る。改質部２１は、燃料流量制御弁１６から供給される
原燃料Ｆ１と、蒸発器２２から供給される水蒸気Ｓとを
用いて、水蒸気改質反応を行ない、所望の改質ガスＦ２
（水蒸気、水素を主成分とするガス）を生成する。改質
ガスＦ２中の水素量の制御は、運転圧力及び温度、原燃
料Ｆ１及び水Ｗの供給量（組成）などを制御することに
より行なうことが可能である。本実施例では、原燃料Ｆ
１及び水Ｗの供給量で制御する。
【００３４】燃料電池（ＦＣ）２は、供給された改質ガ
スＦ２をアノード側（図示せず）に供給し、酸素を含む
ガス（空気など）をカソード側（図示せず）に供給し、
電解質での電気化学反応（電池反応）により発電を行な
う。燃料電池２の出力電力としてのＦＣ出力電力ＰＦＣ
（以下、その電流を「ＦＣ出力電流ＩＦＣ」、電圧を
「ＦＣ出力電圧ＶＦＣ」とする）は、直流電力である。
燃料電池２は、固体高分子型、リン酸型、溶融炭酸塩
型、固体電解質型で例示される。ＦＣ出力電力Ｐ
Ｆ Ｃは、パワーコンディショナ１３へ出力される。
スＦ２をアノード側（図示せず）に供給し、酸素を含む
ガス（空気など）をカソード側（図示せず）に供給し、
電解質での電気化学反応（電池反応）により発電を行な
う。燃料電池２の出力電力としてのＦＣ出力電力ＰＦＣ
（以下、その電流を「ＦＣ出力電流ＩＦＣ」、電圧を
「ＦＣ出力電圧ＶＦＣ」とする）は、直流電力である。
燃料電池２は、固体高分子型、リン酸型、溶融炭酸塩
型、固体電解質型で例示される。ＦＣ出力電力Ｐ
Ｆ Ｃは、パワーコンディショナ１３へ出力される。
【００３５】電力変換部としてのパワーコンディショナ
１３は、ＦＣ出力電力ＰＦＣに基づいて、所望の電圧、
周波数を有する出力電力であるインバータ出力電力Ｐ
ＩＮＶ（以下、その電流を「インバータ出力電流Ｉ
ＩＮＶ」、電圧を「インバータ出力電圧ＶＩＮＶ」とす
る）に変換し、負荷１８へ出力する。
１３は、ＦＣ出力電力ＰＦＣに基づいて、所望の電圧、
周波数を有する出力電力であるインバータ出力電力Ｐ
ＩＮＶ（以下、その電流を「インバータ出力電流Ｉ
ＩＮＶ」、電圧を「インバータ出力電圧ＶＩＮＶ」とす
る）に変換し、負荷１８へ出力する。
【００３６】負荷電力部としての負荷電力計算部１０
は、系統電源１９及び電力供給システムから負荷１８へ
供給される交流負荷電力ＰＤＭＤ（以下「交流負荷電力
ＰＤＭ Ｄ」、その電圧を「交流負荷電圧ＶＤＭＤ」、そ
の電流を「交流負荷電流ＩＤＭ Ｄ」とする）を、電流計
２３で計測される交流負荷電流ＩＤＭＤと、電圧計２４
で計測される交流負荷電圧ＶＤＭＤとに基づいて算出す
る。
は、系統電源１９及び電力供給システムから負荷１８へ
供給される交流負荷電力ＰＤＭＤ（以下「交流負荷電力
ＰＤＭ Ｄ」、その電圧を「交流負荷電圧ＶＤＭＤ」、そ
の電流を「交流負荷電流ＩＤＭ Ｄ」とする）を、電流計
２３で計測される交流負荷電流ＩＤＭＤと、電圧計２４
で計測される交流負荷電圧ＶＤＭＤとに基づいて算出す
る。
【００３７】制御部としての改質器ロード量制御部２
は、負荷電力計算部１０からの交流負荷電力ＰＤＭＤに
基づいて、改質器１１の運転条件（ロード量：改質器１
１に供給する（改質させる）原燃料Ｆ１の流量Ｆ１１）
を算出する。そして、その流量Ｆ１１を示す改質器ロー
ド信号Ｒｌｏａｄを燃料供給量制御装置１へ出力する。
は、負荷電力計算部１０からの交流負荷電力ＰＤＭＤに
基づいて、改質器１１の運転条件（ロード量：改質器１
１に供給する（改質させる）原燃料Ｆ１の流量Ｆ１１）
を算出する。そして、その流量Ｆ１１を示す改質器ロー
ド信号Ｒｌｏａｄを燃料供給量制御装置１へ出力する。
【００３８】燃料供給量制御装置１は、改質器１１に供
給する原燃料Ｆ１の流量Ｆ１１を示す改質器ロード信号
Ｒｌｏａｄに基づいて、燃料流量制御弁１６が流量Ｆ
１１を流し、且つ水流量制御弁１７が流量Ｗ１１の水Ｗ
を流せるように、原燃料流量設定値Ｆ０１及び水流量設
定値Ｗ０１を生成する。また、原燃料流量設定値Ｆ０１
及び水流量設定値Ｗ０１は、改質器１１の応答の遅れを
考慮した流量Ｆ１１及び流量Ｗ１１を示す信号である。
生成された原燃料流量設定値Ｆ０１及び水流量設定値Ｗ
０１は、それぞれ燃料流量制御弁１６及び水流量制御弁
１７へ出力される。
給する原燃料Ｆ１の流量Ｆ１１を示す改質器ロード信号
Ｒｌｏａｄに基づいて、燃料流量制御弁１６が流量Ｆ
１１を流し、且つ水流量制御弁１７が流量Ｗ１１の水Ｗ
を流せるように、原燃料流量設定値Ｆ０１及び水流量設
定値Ｗ０１を生成する。また、原燃料流量設定値Ｆ０１
及び水流量設定値Ｗ０１は、改質器１１の応答の遅れを
考慮した流量Ｆ１１及び流量Ｗ１１を示す信号である。
生成された原燃料流量設定値Ｆ０１及び水流量設定値Ｗ
０１は、それぞれ燃料流量制御弁１６及び水流量制御弁
１７へ出力される。
【００３９】ここで、燃料供給量制御装置１について更
に説明する。図１は、本発明の燃料供給量制御装置１の
構成を示す図である。燃料供給量制御装置１は、応答部
４と、低値選択部３と、調節部５とを具備する。
に説明する。図１は、本発明の燃料供給量制御装置１の
構成を示す図である。燃料供給量制御装置１は、応答部
４と、低値選択部３と、調節部５とを具備する。
【００４０】応答部４は、改質器１１に供給する原燃料
Ｆ１の流量Ｆ１１を示す改質器ロード信号Ｒ
ｌｏａｄ（図中（Ａ）で示される入力、以下「第１流量
信号」とする）に基づいて、第１流量信号を調整し、第
２流量信号として低値選択部３及び調節部５へ出力す
る。調整では、第１流量信号を、蒸発器２２での水の蒸
発の遅れに起因する水蒸気の供給の遅れ（改質器１１の
応答の遅れ）に対応させる。
Ｆ１の流量Ｆ１１を示す改質器ロード信号Ｒ
ｌｏａｄ（図中（Ａ）で示される入力、以下「第１流量
信号」とする）に基づいて、第１流量信号を調整し、第
２流量信号として低値選択部３及び調節部５へ出力す
る。調整では、第１流量信号を、蒸発器２２での水の蒸
発の遅れに起因する水蒸気の供給の遅れ（改質器１１の
応答の遅れ）に対応させる。
【００４１】図８を用いて、第１流量信号（改質器ロー
ド信号Ｒｌｏａｄ）の調整について更に説明する。図８
は、本発明とは異なり、出力のタイミングを調整しない
場合での、改質器１１の改質部２１へ供給される原燃料
Ｆ１及び水蒸気Ｓの流量の時間変化の一例を示すグラフ
である。縦軸は改質部２１の入口での原燃料Ｆ１及び水
蒸気Ｓの流量である。横軸は時間である。図中の実線の
曲線：原燃料Ｆ１の流量は、図１（Ａ）の位置における
第１流量信号と同様の時間変化を示す。すなわち、原燃
料流量（＝第１流量信号）は、時間ｔ１で急激に減少
し、時間ｔ２で急激に増加しており、応答性が良い。そ
れに対して、破線の曲線：水蒸気（＝水蒸気Ｓ）流量
は、蒸発器２２の応答が遅く、図１（Ａ）の位置におけ
る第１流量信号から遅れた時間変化を示す。すなわち、
水蒸気流量は、時間ｔ１では緩やかに応答し、過渡的に
減少する。時間ｔ２では緩やかに応答し、過渡的に増加
する。
ド信号Ｒｌｏａｄ）の調整について更に説明する。図８
は、本発明とは異なり、出力のタイミングを調整しない
場合での、改質器１１の改質部２１へ供給される原燃料
Ｆ１及び水蒸気Ｓの流量の時間変化の一例を示すグラフ
である。縦軸は改質部２１の入口での原燃料Ｆ１及び水
蒸気Ｓの流量である。横軸は時間である。図中の実線の
曲線：原燃料Ｆ１の流量は、図１（Ａ）の位置における
第１流量信号と同様の時間変化を示す。すなわち、原燃
料流量（＝第１流量信号）は、時間ｔ１で急激に減少
し、時間ｔ２で急激に増加しており、応答性が良い。そ
れに対して、破線の曲線：水蒸気（＝水蒸気Ｓ）流量
は、蒸発器２２の応答が遅く、図１（Ａ）の位置におけ
る第１流量信号から遅れた時間変化を示す。すなわち、
水蒸気流量は、時間ｔ１では緩やかに応答し、過渡的に
減少する。時間ｔ２では緩やかに応答し、過渡的に増加
する。
【００４２】従って、図中ｔ１後暫くは、予定より原燃
料Ｆ１が少なく（Ａの領域）改質部２２へ供給されるこ
とになる。また、図中ｔ２後暫くは、予定より水蒸気Ｓ
が少なく（Ｂの領域）改質部２２へ供給されることにな
る。ここで、Ｂで示される領域の場合、原燃料Ｆ１が多
くなると、改質器１１でのＳ／Ｃが小さくなるので、触
媒表面にカーボンが析出する可能性が出て来る。そうな
ると触媒活性の低下が懸念される事態となる。
料Ｆ１が少なく（Ａの領域）改質部２２へ供給されるこ
とになる。また、図中ｔ２後暫くは、予定より水蒸気Ｓ
が少なく（Ｂの領域）改質部２２へ供給されることにな
る。ここで、Ｂで示される領域の場合、原燃料Ｆ１が多
くなると、改質器１１でのＳ／Ｃが小さくなるので、触
媒表面にカーボンが析出する可能性が出て来る。そうな
ると触媒活性の低下が懸念される事態となる。
【００４３】それを回避するために、原燃料Ｆ１の流量
を、破線の曲線：水蒸気流量と同様に変化させるように
調整する。すなわち、図８でいえば、実線の曲線（原燃
料Ｆ １の流量）を、破線の曲線（水蒸気）と同様の形に
なるようにする。具体的には、第１流量信号に、蒸発器
２２の応答性を考慮した適当な伝達関数を掛けて、第２
流量信号（破線の曲線に似た曲線を有する）として出力
する。伝達関数としては、改質器１１及びその周辺機器
により定まる。例えば、一次遅れ応答関数、無駄時間応
答関数、二次遅れ応答関数あるいはそれらの組み合わせ
などである。
を、破線の曲線：水蒸気流量と同様に変化させるように
調整する。すなわち、図８でいえば、実線の曲線（原燃
料Ｆ １の流量）を、破線の曲線（水蒸気）と同様の形に
なるようにする。具体的には、第１流量信号に、蒸発器
２２の応答性を考慮した適当な伝達関数を掛けて、第２
流量信号（破線の曲線に似た曲線を有する）として出力
する。伝達関数としては、改質器１１及びその周辺機器
により定まる。例えば、一次遅れ応答関数、無駄時間応
答関数、二次遅れ応答関数あるいはそれらの組み合わせ
などである。
【００４４】ただし、蒸発器２２の応答の遅れは、水Ｗ
の供給量の急激な変化で起こるものであり、緩やかな変
化では必ずしも起こるとは限らない。
の供給量の急激な変化で起こるものであり、緩やかな変
化では必ずしも起こるとは限らない。
【００４５】低値選択部３は、第１流量信号（図１中
（Ａ）で示される入力）と第２流量信号（図１中（Ｂ）
で示される出力）とに基づいて、第１流量信号及び第２
流量信号の内の低値が選択される第３流量信号（図１中
（Ｃ）で示される出力）を原燃料Ｆ１の流量を示す信号
（＝原燃料流量設定値Ｆ０１）として燃料流量制御弁１
６へ出力する。
（Ａ）で示される入力）と第２流量信号（図１中（Ｂ）
で示される出力）とに基づいて、第１流量信号及び第２
流量信号の内の低値が選択される第３流量信号（図１中
（Ｃ）で示される出力）を原燃料Ｆ１の流量を示す信号
（＝原燃料流量設定値Ｆ０１）として燃料流量制御弁１
６へ出力する。
【００４６】調節部５は、第２流量信号（図中（Ｂ）で
示される出力）に基づいて、所定のＳ／Ｃと成るよう
に、第２流量信号に所定の係数を掛けて、水蒸気の流量
を示す第４流量信号（図中（Ｄ）で示される出力＝水流
量設定値Ｗ０１）として水流量制御弁１７へ出力する。
なお、所定の係数は、原燃料Ｆ１の流量により可変にす
ることも可能である。その場合には、原燃料流量設定値
Ｆ０１の出力に基づいて、所定の係数を決定する。
示される出力）に基づいて、所定のＳ／Ｃと成るよう
に、第２流量信号に所定の係数を掛けて、水蒸気の流量
を示す第４流量信号（図中（Ｄ）で示される出力＝水流
量設定値Ｗ０１）として水流量制御弁１７へ出力する。
なお、所定の係数は、原燃料Ｆ１の流量により可変にす
ることも可能である。その場合には、原燃料流量設定値
Ｆ０１の出力に基づいて、所定の係数を決定する。
【００４７】次に、本発明の燃料供給量制御装置を適用
した燃料供給量制御方法及び電力供給システムの第１の
実施の形態における動作について説明する。
した燃料供給量制御方法及び電力供給システムの第１の
実施の形態における動作について説明する。
【００４８】図２を参照して、燃料流量制御弁１６は、
原燃料流量設定値Ｆ０１に基づいて原燃料Ｆ１の流量Ｆ
１１を制御し、改質器１１へ供給する。それと同時に、
水流量制御弁１７は、水流量設定値Ｗ０１に基づいて水
Ｗの流量Ｗ１１を制御し、改質器１１へ供給する。
原燃料流量設定値Ｆ０１に基づいて原燃料Ｆ１の流量Ｆ
１１を制御し、改質器１１へ供給する。それと同時に、
水流量制御弁１７は、水流量設定値Ｗ０１に基づいて水
Ｗの流量Ｗ１１を制御し、改質器１１へ供給する。
【００４９】改質器１１の蒸発器２２は、供給された水
Ｗを用いて水蒸気Ｓを生成する。そして、改質部２１へ
供給する。このとき、Ｓ／Ｃは、所望の値以上になって
いる。改質器１１の改質部２１は、供給された原燃料Ｆ
１と水蒸気Ｓとを用いて、水蒸気改質反応を行ない、所
望の改質ガスＦ２（水蒸気、水素を主成分とするガス）
を生成する。その流量は、Ｆ２１である。
Ｗを用いて水蒸気Ｓを生成する。そして、改質部２１へ
供給する。このとき、Ｓ／Ｃは、所望の値以上になって
いる。改質器１１の改質部２１は、供給された原燃料Ｆ
１と水蒸気Ｓとを用いて、水蒸気改質反応を行ない、所
望の改質ガスＦ２（水蒸気、水素を主成分とするガス）
を生成する。その流量は、Ｆ２１である。
【００５０】燃料電池１２は、供給された改質ガスＦ２
と空気（図示しない酸化剤供給ラインより供給）を用
い、電気化学反応（電池反応）により発電を行なう。発
電されたＦＣ出力電力ＰＦＣは、パワーコンディショナ
１３へ出力される。
と空気（図示しない酸化剤供給ラインより供給）を用
い、電気化学反応（電池反応）により発電を行なう。発
電されたＦＣ出力電力ＰＦＣは、パワーコンディショナ
１３へ出力される。
【００５１】パワーコンディショナ１３は、ＦＣ出力電
力ＰＦＣを、所望の電圧、周波数を有するインバータ出
力電力ＰＩＮＶに変換し、負荷１８へ供給する。その
際、ＦＣ出力電流ＩＦＣをＦＣ出力電流指令ＩＦＣ ＊と
なるようにＦＣ出力電流ＩＦＣを制御する。負荷電力計
算部１０は、負荷１８で消費される交流負荷電力Ｐ
ＤＭＤを、電流計２３及び電圧計２４により計測された
交流負荷電流ＩＤＭＤ及び交流負荷電圧ＶＤＭＤに基づ
いて計算する。そして、計算された交流負荷電力Ｐ
ＤＭＤを、改質器ロード量制御部２へ出力する。
力ＰＦＣを、所望の電圧、周波数を有するインバータ出
力電力ＰＩＮＶに変換し、負荷１８へ供給する。その
際、ＦＣ出力電流ＩＦＣをＦＣ出力電流指令ＩＦＣ ＊と
なるようにＦＣ出力電流ＩＦＣを制御する。負荷電力計
算部１０は、負荷１８で消費される交流負荷電力Ｐ
ＤＭＤを、電流計２３及び電圧計２４により計測された
交流負荷電流ＩＤＭＤ及び交流負荷電圧ＶＤＭＤに基づ
いて計算する。そして、計算された交流負荷電力Ｐ
ＤＭＤを、改質器ロード量制御部２へ出力する。
【００５２】改質器ロード量制御部２は、負荷電力計算
部１０からの交流負荷電力ＰＤＭＤに基づいて、その交
流負荷電力ＰＤＭＤを出力するために必要な原燃料Ｆ１
の流量Ｆ１１を求める。そして、その流量Ｆ１１を改質
器ロード信号Ｒｌｏａｄとして燃料供給量制御装置１へ
出力する。
部１０からの交流負荷電力ＰＤＭＤに基づいて、その交
流負荷電力ＰＤＭＤを出力するために必要な原燃料Ｆ１
の流量Ｆ１１を求める。そして、その流量Ｆ１１を改質
器ロード信号Ｒｌｏａｄとして燃料供給量制御装置１へ
出力する。
【００５３】燃料供給量制御装置１は、改質器１１に供
給する原燃料Ｆ１の流量Ｆ１１を示す改質器ロード信号
Ｒｌｏａｄに基づいて、燃料流量制御弁１６及び水流量
制御弁１７を制御するための原燃料流量設定値Ｆ０１及
び水流量設定値Ｗ０１を生成する。
給する原燃料Ｆ１の流量Ｆ１１を示す改質器ロード信号
Ｒｌｏａｄに基づいて、燃料流量制御弁１６及び水流量
制御弁１７を制御するための原燃料流量設定値Ｆ０１及
び水流量設定値Ｗ０１を生成する。
【００５４】燃料供給量制御装置１での各信号について
更に説明する。図３は、本発明における燃料供給量制御
装置１での各信号の時間変化の一例を示すグラフであ
る。図３（Ａ）〜（Ｄ）は、図１における（Ａ）第１流
量信号〜（Ｄ）第４流量信号に対応している。縦軸は信
号強度、横軸は時間である。また、最下段のグラフは、
図３における（Ｄ）第４流量信号／（Ｃ）第３流量信号
＝Ｓ／Ｃを表している。縦軸は、Ｓ／Ｃ横軸は時間であ
る。図３の右側の５つのグラフは原燃料Ｆ１が一時的に
減少した場合であり、左側の５つのグラフは、原燃料Ｆ
１が一時的に増加した場合である。
更に説明する。図３は、本発明における燃料供給量制御
装置１での各信号の時間変化の一例を示すグラフであ
る。図３（Ａ）〜（Ｄ）は、図１における（Ａ）第１流
量信号〜（Ｄ）第４流量信号に対応している。縦軸は信
号強度、横軸は時間である。また、最下段のグラフは、
図３における（Ｄ）第４流量信号／（Ｃ）第３流量信号
＝Ｓ／Ｃを表している。縦軸は、Ｓ／Ｃ横軸は時間であ
る。図３の右側の５つのグラフは原燃料Ｆ１が一時的に
減少した場合であり、左側の５つのグラフは、原燃料Ｆ
１が一時的に増加した場合である。
【００５５】図３の左側の５つのグラフについて説明す
る。図３の（Ａ）は、図１（Ａ）で示す改質器ロード信
号Ｒｌｏａｄである第１流量信号である。応答部４は、
第１流量信号の入力に基づいて、第１流量信号を伝達関
数（本実施例では、一次遅れ応答：蒸発器２２の応答の
遅れを一次遅れと仮定）により変換し、図３（Ｂ）で示
す第２流量信号を出力する。低値選択部３は、第１流量
信号（ 図３（Ａ））と第２流量信号（図３（Ｂ））の
入力に基づいて、その内の低値で構成される図３（Ｃ）
で示す第３流量信号（＝原燃料流量設定値Ｆ０１）を出
力する。調節部５は、第２流量信号（図３（Ｂ））の入
力に基づいて、その値を所定のＳ／Ｃ倍した値である図
３（Ｄ）で示す第４流量信号（＝水流量設定値Ｗ０１）
を出力する。
る。図３の（Ａ）は、図１（Ａ）で示す改質器ロード信
号Ｒｌｏａｄである第１流量信号である。応答部４は、
第１流量信号の入力に基づいて、第１流量信号を伝達関
数（本実施例では、一次遅れ応答：蒸発器２２の応答の
遅れを一次遅れと仮定）により変換し、図３（Ｂ）で示
す第２流量信号を出力する。低値選択部３は、第１流量
信号（ 図３（Ａ））と第２流量信号（図３（Ｂ））の
入力に基づいて、その内の低値で構成される図３（Ｃ）
で示す第３流量信号（＝原燃料流量設定値Ｆ０１）を出
力する。調節部５は、第２流量信号（図３（Ｂ））の入
力に基づいて、その値を所定のＳ／Ｃ倍した値である図
３（Ｄ）で示す第４流量信号（＝水流量設定値Ｗ０１）
を出力する。
【００５６】このとき、図３（Ｃ）において、第３流量
信号（＝原燃料流量設定値Ｆ０１）は、第１流量信号と
第２流量信号の内の低値から形成されている。従って、
Ｓ／Ｃ（＝（Ｄ）第４流量信号／（Ｃ）第３流量信号）
を示す信号（図３、最下段）は、時間０〜ｔ１において
所定の値であれば、原燃料Ｆ１が一時的に増加した時間
ｔ１〜ｔ２においても必ず所定の値以上の値になる。従
って、水蒸気の量が十分にあるので、触媒活性が低下す
る事がない。
信号（＝原燃料流量設定値Ｆ０１）は、第１流量信号と
第２流量信号の内の低値から形成されている。従って、
Ｓ／Ｃ（＝（Ｄ）第４流量信号／（Ｃ）第３流量信号）
を示す信号（図３、最下段）は、時間０〜ｔ１において
所定の値であれば、原燃料Ｆ１が一時的に増加した時間
ｔ１〜ｔ２においても必ず所定の値以上の値になる。従
って、水蒸気の量が十分にあるので、触媒活性が低下す
る事がない。
【００５７】また、図３の右側のグラフは、原燃料Ｆ１
が一時的に減少した場合であるが、左側の５つのグラフ
の場合と同様に、Ｓ／Ｃ（＝（Ｄ）第４流量信号／
（Ｃ）第３流量信号）を示す信号（図３、最下段）は、
時間０〜ｔ１において所定の値であれば、原燃料Ｆ１が
一時的に減少した時間ｔ１〜ｔ２及びその影響が残る時
間ｔ２〜ｔ３においても必ず所定の値以上の値になる。
が一時的に減少した場合であるが、左側の５つのグラフ
の場合と同様に、Ｓ／Ｃ（＝（Ｄ）第４流量信号／
（Ｃ）第３流量信号）を示す信号（図３、最下段）は、
時間０〜ｔ１において所定の値であれば、原燃料Ｆ１が
一時的に減少した時間ｔ１〜ｔ２及びその影響が残る時
間ｔ２〜ｔ３においても必ず所定の値以上の値になる。
【００５８】上記各構成（燃料供給量制御装置１、改質
器ロード量制御部２、負荷電力計算部１０、改質器１
１、燃料電池１２、パワーコンディショナ１３、燃料流
量制御弁１６、水流量制御弁１７）の動作は、全体を制
御する制御部（図示せず）により行われる。いくつかの
構成毎に、制御部（図示せず）を設けても良い。
器ロード量制御部２、負荷電力計算部１０、改質器１
１、燃料電池１２、パワーコンディショナ１３、燃料流
量制御弁１６、水流量制御弁１７）の動作は、全体を制
御する制御部（図示せず）により行われる。いくつかの
構成毎に、制御部（図示せず）を設けても良い。
【００５９】以上の動作により、改質器１１への燃料及
び水の供給に関して、負荷の値が変動した場合において
も、Ｓ／Ｃが所定の値よりも小さくなることがなく、触
媒上にカーボンが析出することを避ける事が出来る。従
って、触媒活性の低下を抑制する事が出来る。
び水の供給に関して、負荷の値が変動した場合において
も、Ｓ／Ｃが所定の値よりも小さくなることがなく、触
媒上にカーボンが析出することを避ける事が出来る。従
って、触媒活性の低下を抑制する事が出来る。
【００６０】（実施例２）本発明である燃料供給量制御
装置、燃料供給量制御方法を適用する電力供給システム
の第２の実施の形態について、図面を参照して説明す
る。図２は、本発明である燃料供給量制御装置、燃料供
給量制御方法を適用する電力供給システムの第２の実施
の形態における構成を示す図である。
装置、燃料供給量制御方法を適用する電力供給システム
の第２の実施の形態について、図面を参照して説明す
る。図２は、本発明である燃料供給量制御装置、燃料供
給量制御方法を適用する電力供給システムの第２の実施
の形態における構成を示す図である。
【００６１】電力供給システムは、燃料供給量制御装置
１、改質器ロード量制御部２、負荷電力計算部１０、改
質部２１と蒸発器２２とを有する改質器１１、燃料電池
（ＦＣ）１２、パワーコンディショナ１３、燃料流量制
御弁１６及び水流量制御弁１７を具備する。
１、改質器ロード量制御部２、負荷電力計算部１０、改
質部２１と蒸発器２２とを有する改質器１１、燃料電池
（ＦＣ）１２、パワーコンディショナ１３、燃料流量制
御弁１６及び水流量制御弁１７を具備する。
【００６２】電力供給システムは、系統電源１９と共
に、電力供給システムが設置される建造物等の構内の負
荷１８に並列に接続されている。そして、負荷１８に電
力を供給する。負荷１８のラインには、電力供給システ
ム及び系統電源１９から供給される電力の大きさを算出
するために、電圧計２４及び電流計２３が設置されてい
る。
に、電力供給システムが設置される建造物等の構内の負
荷１８に並列に接続されている。そして、負荷１８に電
力を供給する。負荷１８のラインには、電力供給システ
ム及び系統電源１９から供給される電力の大きさを算出
するために、電圧計２４及び電流計２３が設置されてい
る。
【００６３】本実施例では、燃料及び水の供給量が急激
に変化した場合、水の供給を適切に多く設定する点が、
実施例１と異なる。そうすることにより、水蒸気不足に
よる改質器の触媒活性の低下が起こらず、安定的に電力
供給を行なうことが可能となる。
に変化した場合、水の供給を適切に多く設定する点が、
実施例１と異なる。そうすることにより、水蒸気不足に
よる改質器の触媒活性の低下が起こらず、安定的に電力
供給を行なうことが可能となる。
【００６４】ここで、燃料流量制御弁１６、水流量制御
弁１７、改質器１１、燃料電池２、パワーコンディショ
ナ１３、負荷電力計算部１０、改質器ロード量制御部２
については、実施例１と同様であるので、その説明をす
る。
弁１７、改質器１１、燃料電池２、パワーコンディショ
ナ１３、負荷電力計算部１０、改質器ロード量制御部２
については、実施例１と同様であるので、その説明をす
る。
【００６５】燃料供給量制御装置１は、改質器１１に供
給する原燃料Ｆ１の流量Ｆ１１を示す改質器ロード信号
Ｒｌｏａｄに基づいて、燃料流量制御弁１６が流量Ｆ
１１を流し、且つ水流量制御弁１７が流量Ｗ１１の水Ｗ
を流せるように、原燃料流量設定値Ｆ０１及び水流量設
定値Ｗ０１を生成する。また、原燃料流量設定値Ｆ０１
及び水流量設定値Ｗ０１は、改質器１１の応答の遅れを
考慮した流量Ｆ１１及び流量Ｗ１１を示す信号である。
生成された原燃料流量設定値Ｆ０１及び水流量設定値Ｗ
０１は、それぞれ燃料流量制御弁１６及び水流量制御弁
１７へ出力される。
給する原燃料Ｆ１の流量Ｆ１１を示す改質器ロード信号
Ｒｌｏａｄに基づいて、燃料流量制御弁１６が流量Ｆ
１１を流し、且つ水流量制御弁１７が流量Ｗ１１の水Ｗ
を流せるように、原燃料流量設定値Ｆ０１及び水流量設
定値Ｗ０１を生成する。また、原燃料流量設定値Ｆ０１
及び水流量設定値Ｗ０１は、改質器１１の応答の遅れを
考慮した流量Ｆ１１及び流量Ｗ１１を示す信号である。
生成された原燃料流量設定値Ｆ０１及び水流量設定値Ｗ
０１は、それぞれ燃料流量制御弁１６及び水流量制御弁
１７へ出力される。
【００６６】ここで、本実施例の燃料供給量制御装置１
について更に説明する。図４は、本発明の燃料供給量制
御装置１の構成を示す図である。燃料供給量制御装置１
は、応答部４と、高値選択部６と、調節部５とを具備す
る。
について更に説明する。図４は、本発明の燃料供給量制
御装置１の構成を示す図である。燃料供給量制御装置１
は、応答部４と、高値選択部６と、調節部５とを具備す
る。
【００６７】応答部４は、改質器１１に供給する原燃料
Ｆ１の流量Ｆ１１を示す改質器ロード信号Ｒ
ｌｏａｄ（図中（Ａ）で示される第１流量信号）に基づ
いて、第１流量信号を調整し、第２流量信号として高値
選択部６へ出力する。それと同時に、応答部４は、第２
流量信号を、原燃料Ｆ１の流量Ｆ１１を制御する原燃料
流量設定値Ｆ０１として燃料流量制御弁１６へ出力す
る。調整では、第１流量信号を、蒸発器２２での水の蒸
発の遅れに起因する水蒸気の供給の遅れ（改質器１１の
応答の遅れ）に対応させる。なお、第１流量信号（改質
器ロード信号Ｒｌｏａｄ）の調整については、実施例１
と同様であるので、その説明を省略する（ただし、実施
例１の図８を用いた説明における「図１」を「図４」と
読み替える）。
Ｆ１の流量Ｆ１１を示す改質器ロード信号Ｒ
ｌｏａｄ（図中（Ａ）で示される第１流量信号）に基づ
いて、第１流量信号を調整し、第２流量信号として高値
選択部６へ出力する。それと同時に、応答部４は、第２
流量信号を、原燃料Ｆ１の流量Ｆ１１を制御する原燃料
流量設定値Ｆ０１として燃料流量制御弁１６へ出力す
る。調整では、第１流量信号を、蒸発器２２での水の蒸
発の遅れに起因する水蒸気の供給の遅れ（改質器１１の
応答の遅れ）に対応させる。なお、第１流量信号（改質
器ロード信号Ｒｌｏａｄ）の調整については、実施例１
と同様であるので、その説明を省略する（ただし、実施
例１の図８を用いた説明における「図１」を「図４」と
読み替える）。
【００６８】高値選択部６は、第１流量信号（図中
（Ａ）で示される入力）と第２流量信号（図中（Ｂ）で
示される出力）とに基づいて、第１流量信号及び第２流
量信号の内の高値が選択される第５流量信号（図中
（Ｅ）で示される出力）を調節部５へ出力する。調節部
５は、第５流量信号（図中（Ｅ）で示される出力）に基
づいて、所定のＳ／Ｃと成るように、第５流量信号に所
定の係数を掛けて、水蒸気の流量を示す第６流量信号
（図中（Ｄ）で示される出力＝水流量設定値Ｗ０１）と
して水流量制御弁１７へ出力する。なお、所定の係数
は、原燃料Ｆ１の流量により可変にすることも可能であ
る。その場合には、原燃料流量設定値Ｆ０１の出力に基
づいて、所定の係数を決定する。
（Ａ）で示される入力）と第２流量信号（図中（Ｂ）で
示される出力）とに基づいて、第１流量信号及び第２流
量信号の内の高値が選択される第５流量信号（図中
（Ｅ）で示される出力）を調節部５へ出力する。調節部
５は、第５流量信号（図中（Ｅ）で示される出力）に基
づいて、所定のＳ／Ｃと成るように、第５流量信号に所
定の係数を掛けて、水蒸気の流量を示す第６流量信号
（図中（Ｄ）で示される出力＝水流量設定値Ｗ０１）と
して水流量制御弁１７へ出力する。なお、所定の係数
は、原燃料Ｆ１の流量により可変にすることも可能であ
る。その場合には、原燃料流量設定値Ｆ０１の出力に基
づいて、所定の係数を決定する。
【００６９】次に、本発明の燃料供給量制御装置を適用
した燃料供給量制御方法及び電力供給システムの第２の
実施の形態における動作について説明する。
した燃料供給量制御方法及び電力供給システムの第２の
実施の形態における動作について説明する。
【００７０】燃料供給量制御装置１は、改質器１１に供
給する原燃料Ｆ１の流量Ｆ１１を示す改質器ロード信号
Ｒｌｏａｄに基づいて、燃料流量制御弁１６及び水流量
制御弁１７を制御するための原燃料流量設定値Ｆ０１及
び水流量設定値Ｗ０１を生成する。
給する原燃料Ｆ１の流量Ｆ１１を示す改質器ロード信号
Ｒｌｏａｄに基づいて、燃料流量制御弁１６及び水流量
制御弁１７を制御するための原燃料流量設定値Ｆ０１及
び水流量設定値Ｗ０１を生成する。
【００７１】燃料供給量制御装置１での各信号について
更に説明する。図５は、本発明における燃料供給量制御
装置１での各信号の時間変化の一例を示すグラフであ
る。図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｅ）、（Ｄ）は、図４にお
ける（Ａ）第１流量信号、（Ｂ）第２流量信号、（Ｅ）
第５流量信号、（Ｄ）第６流量信号に対応している。縦
軸は信号強度、横軸は時間である。また、最下段のグラ
フは、図５における（Ｄ）第６流量信号／（Ｂ）第２流
量信号＝Ｓ／Ｃを表している。縦軸は、Ｓ／Ｃ横軸は時
間である。図５の右側の５つのグラフは原燃料Ｆ１が一
時的に減少した場合であり、左側の５つのグラフは、原
燃料Ｆ１が一時的に増加した場合である。
更に説明する。図５は、本発明における燃料供給量制御
装置１での各信号の時間変化の一例を示すグラフであ
る。図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｅ）、（Ｄ）は、図４にお
ける（Ａ）第１流量信号、（Ｂ）第２流量信号、（Ｅ）
第５流量信号、（Ｄ）第６流量信号に対応している。縦
軸は信号強度、横軸は時間である。また、最下段のグラ
フは、図５における（Ｄ）第６流量信号／（Ｂ）第２流
量信号＝Ｓ／Ｃを表している。縦軸は、Ｓ／Ｃ横軸は時
間である。図５の右側の５つのグラフは原燃料Ｆ１が一
時的に減少した場合であり、左側の５つのグラフは、原
燃料Ｆ１が一時的に増加した場合である。
【００７２】図５の左側の５つのグラフについて説明す
る。図５の（Ａ）は、図４（Ａ）で示す改質器ロード信
号Ｒｌｏａｄである第１流量信号である。応答部４は、
第１流量信号の入力に基づいて、第１流量信号を伝達関
数（本実施例では、一次遅れ応答：蒸発器２２の応答の
遅れを一次遅れと仮定）により変換し、図５（Ｂ）で示
す第２流量信号（＝原燃料流量設定値Ｆ０１）を出力す
る。高値選択部６は、第１流量信号（ 図５（Ａ））と
第２流量信号（図５（Ｂ））の入力に基づいて、その内
の高値で構成される図５（Ｅ）で示す第５流量信号を出
力する。調節部５は、第５流量信号（図５（Ｅ））の入
力に基づいて、その値を所定のＳ／Ｃ倍した値である図
５（Ｄ）で示す第６流量信号（＝水流量設定値Ｗ０１）
を出力する。
る。図５の（Ａ）は、図４（Ａ）で示す改質器ロード信
号Ｒｌｏａｄである第１流量信号である。応答部４は、
第１流量信号の入力に基づいて、第１流量信号を伝達関
数（本実施例では、一次遅れ応答：蒸発器２２の応答の
遅れを一次遅れと仮定）により変換し、図５（Ｂ）で示
す第２流量信号（＝原燃料流量設定値Ｆ０１）を出力す
る。高値選択部６は、第１流量信号（ 図５（Ａ））と
第２流量信号（図５（Ｂ））の入力に基づいて、その内
の高値で構成される図５（Ｅ）で示す第５流量信号を出
力する。調節部５は、第５流量信号（図５（Ｅ））の入
力に基づいて、その値を所定のＳ／Ｃ倍した値である図
５（Ｄ）で示す第６流量信号（＝水流量設定値Ｗ０１）
を出力する。
【００７３】このとき、図５（Ｅ）において、第５流量
信号は、第１流量信号と第２流量信号（＝原燃料流量設
定値Ｆ０１）の内の高値から形成されている。従って、
それを所定の値（Ｓ／Ｃ）倍した第６流量信号（＝水流
量設定値Ｗ０１）に基づく、Ｓ／Ｃ（＝（Ｄ）第６流量
信号／（Ｂ）第２流量信号）を示す信号（図５、最下
段）は、時間０〜ｔ１において所定の値であれば、原燃
料Ｆ１が一時的に増加した時間ｔ１〜ｔ２においても必
ず所定の値以上の値になる。従って、水蒸気の量が十分
にあるので、触媒活性が低下する事がない。
信号は、第１流量信号と第２流量信号（＝原燃料流量設
定値Ｆ０１）の内の高値から形成されている。従って、
それを所定の値（Ｓ／Ｃ）倍した第６流量信号（＝水流
量設定値Ｗ０１）に基づく、Ｓ／Ｃ（＝（Ｄ）第６流量
信号／（Ｂ）第２流量信号）を示す信号（図５、最下
段）は、時間０〜ｔ１において所定の値であれば、原燃
料Ｆ１が一時的に増加した時間ｔ１〜ｔ２においても必
ず所定の値以上の値になる。従って、水蒸気の量が十分
にあるので、触媒活性が低下する事がない。
【００７４】また、図５の右側のグラフは、原燃料Ｆ１
が一時的に減少した場合であるが、左側の５つのグラフ
の場合と同様に、Ｓ／Ｃ（＝（Ｄ）第６流量信号／
（Ｂ）第２流量信号）を示す信号（図５、最下段）は、
時間０〜ｔ１において所定の値であれば、原燃料Ｆ１が
一時的に減少した時間ｔ１〜ｔ２及びその影響が残る時
間ｔ２〜ｔ３においても必ず所定の値以上の値になる。
が一時的に減少した場合であるが、左側の５つのグラフ
の場合と同様に、Ｓ／Ｃ（＝（Ｄ）第６流量信号／
（Ｂ）第２流量信号）を示す信号（図５、最下段）は、
時間０〜ｔ１において所定の値であれば、原燃料Ｆ１が
一時的に減少した時間ｔ１〜ｔ２及びその影響が残る時
間ｔ２〜ｔ３においても必ず所定の値以上の値になる。
【００７５】その他の動作は、実施例１と同様であるの
で、その説明を省略する。
で、その説明を省略する。
【００７６】以上の動作により、改質器１１への燃料及
び水の供給に関して、負荷の値が変動した場合において
も、Ｓ／Ｃが所定の値よりも小さくなることがなく、触
媒上にカーボンが析出することを避ける事が出来る。従
って、触媒活性の低下を抑制する事が出来る。
び水の供給に関して、負荷の値が変動した場合において
も、Ｓ／Ｃが所定の値よりも小さくなることがなく、触
媒上にカーボンが析出することを避ける事が出来る。従
って、触媒活性の低下を抑制する事が出来る。
【００７７】（実施例３）本発明である燃料供給量制御
装置、燃料供給量制御方法を適用する電力供給システム
の第３の実施の形態について、図面を参照して説明す
る。図２は、本発明である燃料供給量制御装置、燃料供
給量制御方法を適用する電力供給システムの第２の実施
の形態における構成を示す図である。
装置、燃料供給量制御方法を適用する電力供給システム
の第３の実施の形態について、図面を参照して説明す
る。図２は、本発明である燃料供給量制御装置、燃料供
給量制御方法を適用する電力供給システムの第２の実施
の形態における構成を示す図である。
【００７８】電力供給システムは、燃料供給量制御装置
１、改質器ロード量制御部２、負荷電力計算部１０、改
質部２１と蒸発器２２とを有する改質器１１、燃料電池
（ＦＣ）１２、パワーコンディショナ１３、燃料流量制
御弁１６及び水流量制御弁１７を具備する。
１、改質器ロード量制御部２、負荷電力計算部１０、改
質部２１と蒸発器２２とを有する改質器１１、燃料電池
（ＦＣ）１２、パワーコンディショナ１３、燃料流量制
御弁１６及び水流量制御弁１７を具備する。
【００７９】電力供給システムは、系統電源１９と共
に、電力供給システムが設置される建造物等の構内の負
荷１８に並列に接続されている。そして、負荷１８に電
力を供給する。負荷１８のラインには、電力供給システ
ム及び系統電源１９から供給される電力の大きさを算出
するために、電圧計２４及び電流計２３が設置されてい
る。
に、電力供給システムが設置される建造物等の構内の負
荷１８に並列に接続されている。そして、負荷１８に電
力を供給する。負荷１８のラインには、電力供給システ
ム及び系統電源１９から供給される電力の大きさを算出
するために、電圧計２４及び電流計２３が設置されてい
る。
【００８０】本実施例では、燃料及び水の供給量が急激
に変化した場合、燃料の供給を適切に少なく設定し、且
つ、水の供給を適切に多く設定する点が、実施例１及び
２と異なる。そうすることにより、水蒸気不足による改
質器の触媒活性の低下が起こらず、安定的に電力供給を
行なうことが可能となる。
に変化した場合、燃料の供給を適切に少なく設定し、且
つ、水の供給を適切に多く設定する点が、実施例１及び
２と異なる。そうすることにより、水蒸気不足による改
質器の触媒活性の低下が起こらず、安定的に電力供給を
行なうことが可能となる。
【００８１】ここで、燃料流量制御弁１６、水流量制御
弁１７、改質器１１、燃料電池２、パワーコンディショ
ナ１３、負荷電力計算部１０、改質器ロード量制御部２
については、実施例１と同様であるので、その説明をす
る。
弁１７、改質器１１、燃料電池２、パワーコンディショ
ナ１３、負荷電力計算部１０、改質器ロード量制御部２
については、実施例１と同様であるので、その説明をす
る。
【００８２】燃料供給量制御装置１は、改質器１１に供
給する原燃料Ｆ１の流量Ｆ１１を示す改質器ロード信号
Ｒｌｏａｄに基づいて、燃料流量制御弁１６が流量Ｆ
１１を流し、且つ水流量制御弁１７が流量Ｗ１１の水Ｗ
を流せるように、原燃料流量設定値Ｆ０１及び水流量設
定値Ｗ０１を生成する。また、原燃料流量設定値Ｆ０１
及び水流量設定値Ｗ０１は、改質器１１の応答の遅れを
考慮した流量Ｆ１１及び流量Ｗ１１を示す信号である。
生成された原燃料流量設定値Ｆ０１及び水流量設定値Ｗ
０１は、それぞれ燃料流量制御弁１６及び水流量制御弁
１７へ出力される。
給する原燃料Ｆ１の流量Ｆ１１を示す改質器ロード信号
Ｒｌｏａｄに基づいて、燃料流量制御弁１６が流量Ｆ
１１を流し、且つ水流量制御弁１７が流量Ｗ１１の水Ｗ
を流せるように、原燃料流量設定値Ｆ０１及び水流量設
定値Ｗ０１を生成する。また、原燃料流量設定値Ｆ０１
及び水流量設定値Ｗ０１は、改質器１１の応答の遅れを
考慮した流量Ｆ１１及び流量Ｗ１１を示す信号である。
生成された原燃料流量設定値Ｆ０１及び水流量設定値Ｗ
０１は、それぞれ燃料流量制御弁１６及び水流量制御弁
１７へ出力される。
【００８３】ここで、本実施例の燃料供給量制御装置１
について更に説明する。図６は、本発明の燃料供給量制
御装置１の構成を示す図である。燃料供給量制御装置１
は、応答部４と、低値選択部３と、高値選択部６と、調
節部５とを具備する。
について更に説明する。図６は、本発明の燃料供給量制
御装置１の構成を示す図である。燃料供給量制御装置１
は、応答部４と、低値選択部３と、高値選択部６と、調
節部５とを具備する。
【００８４】応答部４は、改質器１１に供給する原燃料
Ｆ１の流量Ｆ１１を示す改質器ロード信号Ｒ
ｌｏａｄ（図中（Ａ）で示される第１流量信号）に基づ
いて、第１流量信号を調整し、第２流量信号（図６
（Ｂ））として低値選択部３及び高値選択部６へ出力す
る。調整では、第１流量信号を、蒸発器２２での水の蒸
発の遅れに起因する水蒸気の供給の遅れ（改質器１１の
応答の遅れ）に対応させる。なお、第１流量信号（改質
器ロード信号Ｒｌｏａｄ）の調整については、実施例１
と同様であるので、その説明を省略する（ただし、実施
例１の図８を用いた説明における「図１」を「図６」と
読み替える）。
Ｆ１の流量Ｆ１１を示す改質器ロード信号Ｒ
ｌｏａｄ（図中（Ａ）で示される第１流量信号）に基づ
いて、第１流量信号を調整し、第２流量信号（図６
（Ｂ））として低値選択部３及び高値選択部６へ出力す
る。調整では、第１流量信号を、蒸発器２２での水の蒸
発の遅れに起因する水蒸気の供給の遅れ（改質器１１の
応答の遅れ）に対応させる。なお、第１流量信号（改質
器ロード信号Ｒｌｏａｄ）の調整については、実施例１
と同様であるので、その説明を省略する（ただし、実施
例１の図８を用いた説明における「図１」を「図６」と
読み替える）。
【００８５】低値選択部３は、第１流量信号（ 図６中
（Ａ）で示される入力）と第２流量信号（図６中（Ｂ）
で示される入力）の入力に基づいて、第１流量信号及び
第２流量信号の内の低値で構成される図６中（Ｃ）で示
す第３流量信号（＝原燃料流量設定値Ｆ０１）を出力す
る。
（Ａ）で示される入力）と第２流量信号（図６中（Ｂ）
で示される入力）の入力に基づいて、第１流量信号及び
第２流量信号の内の低値で構成される図６中（Ｃ）で示
す第３流量信号（＝原燃料流量設定値Ｆ０１）を出力す
る。
【００８６】高値選択部６は、第１流量信号（図中６
（Ａ）で示される入力）と第２流量信号（図６中（Ｂ）
で示される出力）とに基づいて、第１流量信号及び第２
流量信号の内の高値が選択される第５流量信号（図６中
（Ｅ）で示される出力）を調節部５へ出力する。調節部
５は、第５流量信号（図６中（Ｅ）で示される出力）に
基づいて、所定のＳ／Ｃと成るように、第５流量信号に
所定の係数を掛けて、水蒸気の流量を示す第６流量信号
（図中（Ｄ）で示される出力＝水流量設定値Ｗ０１）と
して水流量制御弁１７へ出力する。なお、所定の係数
は、原燃料Ｆ１の流量により可変にすることも可能であ
る。その場合には、原燃料流量設定値Ｆ０１の出力に基
づいて、所定の係数を決定する。
（Ａ）で示される入力）と第２流量信号（図６中（Ｂ）
で示される出力）とに基づいて、第１流量信号及び第２
流量信号の内の高値が選択される第５流量信号（図６中
（Ｅ）で示される出力）を調節部５へ出力する。調節部
５は、第５流量信号（図６中（Ｅ）で示される出力）に
基づいて、所定のＳ／Ｃと成るように、第５流量信号に
所定の係数を掛けて、水蒸気の流量を示す第６流量信号
（図中（Ｄ）で示される出力＝水流量設定値Ｗ０１）と
して水流量制御弁１７へ出力する。なお、所定の係数
は、原燃料Ｆ１の流量により可変にすることも可能であ
る。その場合には、原燃料流量設定値Ｆ０１の出力に基
づいて、所定の係数を決定する。
【００８７】次に、本発明の燃料供給量制御装置を適用
した燃料供給量制御方法及び電力供給システムの第３の
実施の形態における動作について説明する。
した燃料供給量制御方法及び電力供給システムの第３の
実施の形態における動作について説明する。
【００８８】燃料供給量制御装置１は、改質器１１に供
給する原燃料Ｆ１の流量Ｆ１１を示す改質器ロード信号
Ｒｌｏａｄに基づいて、燃料流量制御弁１６及び水流量
制御弁１７を制御するための原燃料流量設定値Ｆ０１及
び水流量設定値Ｗ０１を生成する。
給する原燃料Ｆ１の流量Ｆ１１を示す改質器ロード信号
Ｒｌｏａｄに基づいて、燃料流量制御弁１６及び水流量
制御弁１７を制御するための原燃料流量設定値Ｆ０１及
び水流量設定値Ｗ０１を生成する。
【００８９】燃料供給量制御装置１での各信号について
更に説明する。図７は、本発明における燃料供給量制御
装置１での各信号の時間変化の一例を示すグラフであ
る。図７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｅ）、（Ｄ）は、
図６における（Ａ）第１流量信号、（Ｂ）第２流量信
号、（Ｃ）第３流量信号、（Ｅ）第５流量信号、（Ｄ）
第６流量信号に対応している。縦軸は信号強度、横軸は
時間である。また、最下段のグラフは、図７における
（Ｄ）第６流量信号／（Ｃ）第３流量信号＝Ｓ／Ｃを表
している。縦軸はＳ／Ｃ、横軸は時間である。図７の右
側の５つのグラフは原燃料Ｆ１が一時的に減少した場合
であり、左側の５つのグラフは、原燃料Ｆ １が一時的に
増加した場合である。
更に説明する。図７は、本発明における燃料供給量制御
装置１での各信号の時間変化の一例を示すグラフであ
る。図７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｅ）、（Ｄ）は、
図６における（Ａ）第１流量信号、（Ｂ）第２流量信
号、（Ｃ）第３流量信号、（Ｅ）第５流量信号、（Ｄ）
第６流量信号に対応している。縦軸は信号強度、横軸は
時間である。また、最下段のグラフは、図７における
（Ｄ）第６流量信号／（Ｃ）第３流量信号＝Ｓ／Ｃを表
している。縦軸はＳ／Ｃ、横軸は時間である。図７の右
側の５つのグラフは原燃料Ｆ１が一時的に減少した場合
であり、左側の５つのグラフは、原燃料Ｆ １が一時的に
増加した場合である。
【００９０】図７の左側の５つのグラフについて説明す
る。図７の（Ａ）は、図６（Ａ）で示す改質器ロード信
号Ｒｌｏａｄである第１流量信号である。応答部４は、
第１流量信号の入力に基づいて、第１流量信号を伝達関
数（本実施例では、一次遅れ応答：蒸発器２２の応答の
遅れを一次遅れと仮定）により変換し、図７（Ｂ）で示
す第２流量信号を出力する。低値選択部３は、第１流量
信号（ 図７（Ａ））と第２流量信号（図７（Ｂ））の
入力に基づいて、その内の低値で構成される図７（Ｃ）
で示す第３流量信号（＝原燃料流量設定値Ｆ０１）を出
力する。高値選択部６は、第１流量信号（ 図７
（Ａ））と第２流量信号（図７（Ｂ））の入力に基づい
て、その内の高値で構成される図７（Ｅ）で示す第５流
量信号を出力する。調節部５は、第７流量信号（図７
（Ｅ））の入力に基づいて、その値を所定のＳ／Ｃ倍し
た値である図７（Ｄ）で示す第６流量信号（＝水流量設
定値Ｗ０１）を出力する。
る。図７の（Ａ）は、図６（Ａ）で示す改質器ロード信
号Ｒｌｏａｄである第１流量信号である。応答部４は、
第１流量信号の入力に基づいて、第１流量信号を伝達関
数（本実施例では、一次遅れ応答：蒸発器２２の応答の
遅れを一次遅れと仮定）により変換し、図７（Ｂ）で示
す第２流量信号を出力する。低値選択部３は、第１流量
信号（ 図７（Ａ））と第２流量信号（図７（Ｂ））の
入力に基づいて、その内の低値で構成される図７（Ｃ）
で示す第３流量信号（＝原燃料流量設定値Ｆ０１）を出
力する。高値選択部６は、第１流量信号（ 図７
（Ａ））と第２流量信号（図７（Ｂ））の入力に基づい
て、その内の高値で構成される図７（Ｅ）で示す第５流
量信号を出力する。調節部５は、第７流量信号（図７
（Ｅ））の入力に基づいて、その値を所定のＳ／Ｃ倍し
た値である図７（Ｄ）で示す第６流量信号（＝水流量設
定値Ｗ０１）を出力する。
【００９１】このとき、図７（Ｃ）において、第３流量
信号（＝原燃料流量設定値Ｆ０１）は、第１流量信号と
第２流量信号の内の低値から形成されている。また、第
５流量信号は、第１流量信号と第２流量信号（＝原燃料
流量設定値Ｆ０１）の内の高値から形成されている。従
って、第５流量信号を所定の値（Ｓ／Ｃ）倍した第６流
量信号（＝水流量設定値Ｗ０１）と、第３流量信号とに
より算出される、Ｓ／Ｃ（＝（Ｄ）第６流量信号／
（Ｃ）第３流量信号）を示す信号（図７、最下段）は、
時間０〜ｔ１において所定の値であれば、原燃料Ｆ１が
一時的に増加した時間ｔ１〜ｔ２及びその影響が残る時
間ｔ２〜ｔ３においても必ず所定の値以上の値になる。
従って、水蒸気の量が十分にあるので、触媒活性が低下
する事がない。
信号（＝原燃料流量設定値Ｆ０１）は、第１流量信号と
第２流量信号の内の低値から形成されている。また、第
５流量信号は、第１流量信号と第２流量信号（＝原燃料
流量設定値Ｆ０１）の内の高値から形成されている。従
って、第５流量信号を所定の値（Ｓ／Ｃ）倍した第６流
量信号（＝水流量設定値Ｗ０１）と、第３流量信号とに
より算出される、Ｓ／Ｃ（＝（Ｄ）第６流量信号／
（Ｃ）第３流量信号）を示す信号（図７、最下段）は、
時間０〜ｔ１において所定の値であれば、原燃料Ｆ１が
一時的に増加した時間ｔ１〜ｔ２及びその影響が残る時
間ｔ２〜ｔ３においても必ず所定の値以上の値になる。
従って、水蒸気の量が十分にあるので、触媒活性が低下
する事がない。
【００９２】また、図７の右側のグラフは、原燃料Ｆ１
が一時的に減少した場合であるが、左側の５つのグラフ
の場合と同様に、Ｓ／Ｃ（＝（Ｄ）第６流量信号／
（Ｃ）第３流量信号）を示す信号（図７、最下段）は、
時間０〜ｔ１において所定の値であれば、原燃料Ｆ１が
一時的に減少した時間ｔ１〜ｔ２及びその影響が残る時
間ｔ２〜ｔ３においても必ず所定の値以上の値になる。
が一時的に減少した場合であるが、左側の５つのグラフ
の場合と同様に、Ｓ／Ｃ（＝（Ｄ）第６流量信号／
（Ｃ）第３流量信号）を示す信号（図７、最下段）は、
時間０〜ｔ１において所定の値であれば、原燃料Ｆ１が
一時的に減少した時間ｔ１〜ｔ２及びその影響が残る時
間ｔ２〜ｔ３においても必ず所定の値以上の値になる。
【００９３】その他の動作は、実施例１と同様であるの
で、その説明を省略する。
で、その説明を省略する。
【００９４】以上の動作により、改質器１１への燃料及
び水の供給に関して、負荷の値が変動した場合において
も、Ｓ／Ｃが所定の値よりも小さくなることがなく、触
媒上にカーボンが析出することを避ける事が出来る。従
って、触媒活性の低下を抑制する事が出来る。触媒活性
の低下が抑制されるので、触媒のコストを低減すること
ができる。
び水の供給に関して、負荷の値が変動した場合において
も、Ｓ／Ｃが所定の値よりも小さくなることがなく、触
媒上にカーボンが析出することを避ける事が出来る。従
って、触媒活性の低下を抑制する事が出来る。触媒活性
の低下が抑制されるので、触媒のコストを低減すること
ができる。
【００９５】本発明では、燃料の流量の増減のタイミン
グを、水蒸気の流量の増減に合わせて実行することがで
き、安定的な改質条件で改質器１１が運転可能である。
従って、それを用いる燃料電池１２の運転も長期にわた
り安定的に行なうことが可能となる。すなわち、燃料電
池を含む電力供給を安定的に実施することが可能とな
る。
グを、水蒸気の流量の増減に合わせて実行することがで
き、安定的な改質条件で改質器１１が運転可能である。
従って、それを用いる燃料電池１２の運転も長期にわた
り安定的に行なうことが可能となる。すなわち、燃料電
池を含む電力供給を安定的に実施することが可能とな
る。
【００９６】
【発明の効果】本発明により、交流負荷の変動に対応し
て、燃料電池用の改質器へ供給する原燃料及び水蒸気の
流量を増減させても、水蒸気の供給に不足が生じず、水
蒸気不足による改質器の触媒活性の低下が起こらないよ
うに燃料及び水蒸気の流量を制御することが可能とな
る。
て、燃料電池用の改質器へ供給する原燃料及び水蒸気の
流量を増減させても、水蒸気の供給に不足が生じず、水
蒸気不足による改質器の触媒活性の低下が起こらないよ
うに燃料及び水蒸気の流量を制御することが可能とな
る。
【図１】本発明である燃料供給量制御装置の実施の形態
における構成を示す図である。
における構成を示す図である。
【図２】本発明である電力供給システムの実施の形態に
おける構成を示す図である。
おける構成を示す図である。
【図３】燃料供給量制御装置における各信号の時間変化
の対応を示すグラフである。
の対応を示すグラフである。
【図４】本発明である電力供給システムの他の実施の形
態における構成を示す図である。
態における構成を示す図である。
【図５】燃料供給量制御装置における各信号の時間変化
の対応を示すグラフである。
の対応を示すグラフである。
【図６】本発明である電力供給システムの更に他の実施
の形態における構成を示す図である。
の形態における構成を示す図である。
【図７】燃料供給量制御装置における各信号の時間変化
の対応を示すグラフである。
の対応を示すグラフである。
【図８】従来の燃料供給量制御装置による原燃料及び水
蒸気の流量の時間変化を示すグラフである。
蒸気の流量の時間変化を示すグラフである。
１ 燃料供給量制御装置
２ 改質器ロード量制御部
３ 低値選択部
４ 応答部
５ 調節部
６ 高値選択部
１０ 負荷電力計算部
１１ 改質器
１２ 燃料電池（ＦＣ）
１３ パワーコンディショナ
１６ 燃料流量制御弁
１７ 水流量制御弁
１８ 負荷
１９ 系統電源
２１ 改質部
２２ 蒸発器
２３ 電流計
２４ 電圧計
Claims (13)
- 【請求項１】燃料電池の燃料ガス用の改質器に供給され
る燃料の流量を示す第１流量信号に基づいて、前記第１
流量信号を前記改質器の応答に適合するように変換し、
第２流量信号として出力する応答部と、 前記第１流量信号と前記第２流量信号とに基づいて、前
記第１流量信号及び前記第２流量信号の内の低値が選択
される前記燃料の流量を示す第３流量信号を、前記燃料
の前記改質器への供給を制御する燃料供給装置へ出力す
る低値選択部と、 前記第２流量信号に基づいて、前記改質器へ供給する水
の流量を示す第４流量信号を、前記水の前記改質器への
供給を制御する水供給装置へ出力する調節部と、 を具備する、 燃料供給量制御装置。 - 【請求項２】燃料電池の燃料ガス用の改質器に供給され
る燃料の流量を示す第１流量信号に基づいて、前記第１
流量信号を前記改質器の応答に適合するように変換し、
第２流量信号として前記燃料の前記改質器への供給を制
御する燃料供給装置へ出力する応答部と、 前記第１流量信号と前記第２流量信号とに基づいて、前
記第１流量信号及び前記第２流量信号の内の高値が選択
される第５流量信号を出力する高値選択部と、 前記第５流量信号に基づいて、前記改質器へ供給する水
の流量を示す第６流量信号を、前記水の前記改質器への
供給を制御する水供給装置へ出力する調節部と、 を具備する、 燃料供給量制御装置。 - 【請求項３】燃料電池の燃料ガス用の改質器に供給され
る燃料の流量を示す第１流量信号に基づいて、前記第１
流量信号を前記改質器の応答に適合するように変換し、
第２流量信号として出力する応答部と、 前記第１流量信号と前記第２流量信号とに基づいて、前
記第１流量信号及び前記第２流量信号の内の低値が選択
される前記燃料の流量を示す第３流量信号を、前記燃料
の前記改質器への供給を制御する燃料供給装置へ出力す
る低値選択部と、 前記第１流量信号と前記第２流量信号とに基づいて、前
記第１流量信号及び前記第２流量信号の内の高値が選択
される第５流量信号を出力する高値選択部と、 前記第５流量信号に基づいて、前記改質器へ供給する水
の流量を示す第６流量信号を、前記水の前記改質器への
供給を制御する水供給装置へ出力する調節部と、 を具備する、 燃料供給量制御装置。 - 【請求項４】前記第１流量信号は、前記燃料電池の電力
を供給する負荷の大きさに基づいて決定される、 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の燃料供給量制御
装置。 - 【請求項５】前記改質器の前記応答は、前記水を用いて
水蒸気を生成する前記改質器の有する蒸発器の応答であ
る、 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の燃料供給量制御
装置。 - 【請求項６】請求項１乃至５のいずれか一項に記載の前
記燃料供給量制御装置と、 前記第２信号または前記第３信号に基づいて、前記燃料
の前記改質器への供給を制御する前記燃料供給装置と、 前記第４信号または前記第６信号に基づいて、前記水の
前記改質器への供給を制御する前記水供給装置と、 前記燃料と前記水とに基づいて、改質ガスを生成する前
記改質器と、 前記改質ガスと酸素を含むガスとを用いて電力としての
燃料電池電力を発生する前記燃料電池と、 前記電力を負荷に供給可能なように変換し、前記負荷へ
出力する電力変換部と、 前記負荷の大きさを求める負荷電力部と、 前記負荷の大きさに基づいて、前記第１流量信号を出力
する制御部と、 を具備する、 電力供給システム。 - 【請求項７】前記改質器に供給される前記燃料と前記水
とに基づくスチーム／カーボン比は、予め設定された値
以上である、 請求項６に記載の電力供給システム。 - 【請求項８】燃料電池の燃料ガス用の改質器に供給され
る燃料の流量を示す第１流量信号に基づいて、前記第１
流量信号を前記改質器の応答に適合する第２流量信号に
変換するステップと、 前記第１流量信号と前記第２流量信号とに基づいて、前
記第１流量信号及び前記第２流量信号の内の低値によ
り、前記燃料の流量を示す第３流量信号を形成するステ
ップと、 前記第３流量信号を、前記燃料の前記改質器への供給を
制御する燃料供給装置へ出力するステップと、 前記第２流量信号に基づいて、予め設定されたスチーム
／カーボン比となるように前記改質器へ供給する水の流
量を示す第４流量信号を形成するステップと、 前記第４流量信号を、前記水の前記改質器への供給を制
御する水供給装置へ出力するステップと、 を具備する、 燃料供給量制御方法。 - 【請求項９】燃料電池の燃料ガス用の改質器に供給され
る燃料の流量を示す第１流量信号に基づいて、前記第１
流量信号を前記改質器の応答に適合する第２流量信号に
変換するステップと、 前記第２流量信号を、前記燃料の前記改質器への供給を
制御する燃料供給装置へ出力するステップと、 前記第１流量信号と前記第２流量信号とに基づいて、前
記第１流量信号及び前記第２流量信号の内の高値が選択
される第５流量信号を出力するステップと、 前記第５流量信号に基づいて、予め設定されたスチーム
／カーボン比となるように前記改質器へ供給する水の流
量を示す第６流量信号を形成するステップと、 前記第６流量信号を、前記水の前記改質器への供給を制
御する水供給装置へ出力するステップと、 を具備する、 燃料供給量制御方法。 - 【請求項１０】燃料電池の燃料ガス用の改質器に供給さ
れる燃料の流量を示す第１流量信号に基づいて、前記第
１流量信号を前記改質器の応答に適合する第２流量信号
に変換するステップと、 前記第１流量信号と前記第２流量信号とに基づいて、前
記第１流量信号及び前記第２流量信号の内の低値によ
り、前記燃料の流量を示す第３流量信号を形成するステ
ップと、 前記第３流量信号を、前記燃料の前記改質器への供給を
制御する燃料供給装置へ出力するステップと、 前記第１流量信号と前記第２流量信号とに基づいて、前
記第１流量信号及び前記第２流量信号の内の高値が選択
される第５流量信号を出力するステップと、 前記第５流量信号に基づいて、予め設定されたスチーム
／カーボン比となるように前記改質器へ供給する水の流
量を示す第６流量信号を形成するステップと、 前記第６流量信号を、前記水の前記改質器への供給を制
御する水供給装置へ出力するステップと、 を具備する、 燃料供給量制御方法。 - 【請求項１１】燃料電池の燃料ガス用の改質器に供給さ
れる燃料の流量を示す第１流量信号に基づいて、前記第
１流量信号を前記改質器の応答に適合する第２流量信号
に変換するステップと、 前記第１流量信号と前記第２流量信号とに基づいて、前
記第１流量信号及び前記第２流量信号の内の低値によ
り、前記燃料の流量を示す第３流量信号を形成するステ
ップと、 前記第３流量信号を、前記燃料の前記改質器への供給を
制御する燃料供給装置へ出力するステップと、 前記第２流量信号に基づいて、予め設定されたスチーム
／カーボン比となるように前記改質器へ供給する水の流
量を示す第４流量信号を形成するステップと、 前記第４流量信号を、前記水の前記改質器への供給を制
御する水供給装置へ出力するステップと、 を具備する方法をコンピュータに実行させるためのプロ
グラム。 - 【請求項１２】燃料電池の燃料ガス用の改質器に供給さ
れる燃料の流量を示す第１流量信号に基づいて、前記第
１流量信号を前記改質器の応答に適合する第２流量信号
に変換するステップと、 前記第２流量信号を、前記燃料の前記改質器への供給を
制御する燃料供給装置へ出力するステップと、 前記第１流量信号と前記第２流量信号とに基づいて、前
記第１流量信号及び前記第２流量信号の内の高値が選択
される第５流量信号を出力するステップと、 前記第５流量信号に基づいて、予め設定されたスチーム
／カーボン比となるように前記改質器へ供給する水の流
量を示す第６流量信号を形成するステップと、 前記第６流量信号を、前記水の前記改質器への供給を制
御する水供給装置へ出力するステップと、 を具備する方法をコンピュータに実行させるためのプロ
グラム。 - 【請求項１３】燃料電池の燃料ガス用の改質器に供給さ
れる燃料の流量を示す第１流量信号に基づいて、前記第
１流量信号を前記改質器の応答に適合する第２流量信号
に変換するステップと、 前記第１流量信号と前記第２流量信号とに基づいて、前
記第１流量信号及び前記第２流量信号の内の低値によ
り、前記燃料の流量を示す第３流量信号を形成するステ
ップと、 前記第３流量信号を、前記燃料の前記改質器への供給を
制御する燃料供給装置へ出力するステップと、 前記第１流量信号と前記第２流量信号とに基づいて、前
記第１流量信号及び前記第２流量信号の内の高値が選択
される第５流量信号を出力するステップと、 前記第５流量信号に基づいて、予め設定されたスチーム
／カーボン比となるように前記改質器へ供給する水の流
量を示す第６流量信号を形成するステップと、 前記第６流量信号を、前記水の前記改質器への供給を制
御する水供給装置へ出力するステップと、 を具備する方法をコンピュータに実行させる為のプログ
ラム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002026093A JP4176354B2 (ja) | 2002-02-01 | 2002-02-01 | 燃料及び水供給量制御装置、燃料及び水供給量制御方法及び電力供給システム |
Applications Claiming Priority (1)
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