JP2003535563A - Ｄｃバスを用いた電源システム - Google Patents

Ｄｃバスを用いた電源システム

Info

Publication number
JP2003535563A
JP2003535563A JP2002500523A JP2002500523A JP2003535563A JP 2003535563 A JP2003535563 A JP 2003535563A JP 2002500523 A JP2002500523 A JP 2002500523A JP 2002500523 A JP2002500523 A JP 2002500523A JP 2003535563 A JP2003535563 A JP 2003535563A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
bus
power
supply system
converter
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
Application number
JP2002500523A
Other languages
English (en)
Inventor
ウィリアム イー クラッティー
Original Assignee
シュア パワー コーポレーション
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by シュア パワー コーポレーション filed Critical シュア パワー コーポレーション
Publication of JP2003535563A publication Critical patent/JP2003535563A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00—Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H02J1/06—Two-wire systems
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/066—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems characterised by the use of dynamo-electric machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63J—AUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J3/00—Driving of auxiliaries
    • B63J3/04—Driving of auxiliaries from power plant other than propulsion power plant
    • B63J2003/043—Driving of auxiliaries from power plant other than propulsion power plant using shore connectors for electric power supply from shore-borne mains, or other electric energy sources external to the vessel, e.g. for docked, or moored vessels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63J—AUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J3/00—Driving of auxiliaries
    • B63J3/04—Driving of auxiliaries from power plant other than propulsion power plant
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/42—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for ships or vessels
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/40—Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells

Abstract

(57)【要約】 本発明の実施形態に係る電源システムは、第１の電源１４０２と、第１の電源１４０２に接続された第１のＤＣバス１４１２と、第１の電源１４０２に接続された第２のＤＣバス１４１４とを備える。電源調整装置１００８は、第１のＤＣバス１４１２及び第２のＤＣバス１４１４に接続する。負荷（出力）は、電源調整装置１００８からの電力を受け取る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （技術分野） 本発明は、一般的な電源システムに関し、特に冗長な補助電源を内蔵し、限界
負荷に高信頼性な電力を提供する電源システムに関する。
【０００２】 （背景技術） 電子データ処理（ＥＤＰ）は、現在のビジネス活動において益々重要な一部と
なってきている。そして、コンピュータは、商取引実行、生産管理、データ保存
などの現代ビジネスのあらゆる分野において利用されている。仮にコンピュータ
が動作不能となると、ある業務には、１分間当たりおよそ百万ドル単位の費用が
掛かることがある。
【０００３】 コンピュータの故障原因としては、コンピュータ電源の停電が知られている。
ＥＤＰに使用するコンピュータは、電力停止に敏感で、短時間の停電や故障であ
ってもダウンする可能性がある。図１は、コンピュータ・事務機器工業界（ＣＢ
ＥＭＡ）により規定された曲線を示すグラフである。このグラフは、電気電子技
術者学会（ＩＥＥＥ）により規格４４６−１９８７として採用されている。この
グラフによれば、コンピュータは、半サイクル、即ち８．３ミリ秒の停電に耐え
ることが示されている。実際、既存のユーティリティ系統（工業用電源）から得
られる電力は、現代のコンピュータ装置が求める高出力信頼性の条件を満足し得
ない。よって、電子データ処理装置に依存して稼動しているビジネス事業は、長
い停電を何度も起こす工業用電源には頼ることができない。このため、高品質な
電源システムが求められている。
【０００４】 （発明の開示） 本発明の実施形態は、第１の電源と、該第１の電源に接続された第１のＤＣバ
スと、該第１の電源に接続された第２のＤＣバスとを備える電源システムである
。そして、電源調整装置が、第１のＤＣバス及び第２のＤＣバスに接続される。
また、負荷は、電源調整装置からの電力を受け取る。
【０００５】 以下、添付図面を参照する。なお、同一部材には複数の図面中で同一記号を付
す。
【０００６】 （発明を実施するための最良の形態） 図２Ａ〜図２Ｃは、本発明の実施形態における電源システムを示すブロック図
である。本発明の構成部品は、図２Ａ〜図２Ｃを参照して記載されるが、これら
図２Ａ〜図２Ｃは、単なる例示的な構成に過ぎないものである。電源システムは
、冗長化電源を利用するものであり、電源１０２、１０４、１０６及び１０８と
、第２の電源システム１１０とから構成される。第２の電源システム１１０は、
ユーティリティ配管や発電機やバッテリーなどの代用電源を含んでいても良い。
また、第２の電源システム１１０は、燃料電池を含んでいても良い。第２の電源
システム１１０は、配電盤１１１やＣバスに電力を供給する。電源１０２、１０
４、１０６及び１０８は、Ｏｎｓｉ社製の製品ＰＣ２５などの燃料電池であって
も良い。なお、図２Ａ〜図２Ｃでは、燃料電池を電源１０２、１０４、１０６及
び１０８として示しているが、他の電源も使用可能であり、本発明は燃料電池に
限定されないことは当然である。しかしながら、燃料電池を使用すると、この燃
料電池が副産物として熱を発生するので、消費者はこの熱を用いることで他のコ
ストを賄うことができるという利点がある。図２Ａ〜図２Ｃに示した実施形態は
、３５０ｋｗの限界負荷で使用するために設計されている。燃料電池１０２及び
１０４は、第１のバス、即ちＡバスを介して、限界負荷の全体に電力を供給する
ことができる。燃料電池１０６及び１０８は、第２のバス、即ちＢバスに電力供
給し、必要ならば（例えば、Ａバスが動作不能な場合）、このＢバスが限界負荷
の全体に電力を供給することもできる。
【０００７】 Ｃバスは、Ａバス及びＢバスに接続されており、ＣバスがＡバス及びＢバスに
対してバックアップし、電圧を上げる機能を有するようになっている。Ｃバスは
、消費者の要望及びニーズに応じた多様な方法によって、Ａバス及びＢバスに負
荷を供給することができる。これら方法としては、次のような方法を含むが、こ
れらに限定されるものではない。すなわち、１）Ａバス又はＢバスの自動切換ス
イッチ又は回転装置の第２又は第３電源極に直接接続する方法、（２）負荷に近
接して消費者が設けた自動切換スイッチの第２又は第３電源極に直接接続する方
法、（３）Ａバスの自動切換スイッチ又は回転装置の第２電源極を通して、Ｂバ
スを好ましい電源として有し且つＣバスを第２電源として有する自動切換スイッ
チの出力を経由する方法、（４）Ａバスの自動切換スイッチ又は回転装置の第２
又は第３電源極を通して、入力として２個以上のユーティリティ又は他の電源を
有する自動切換スイッチの出力を経由する方法、（５）Ａバス又はＢバスに直接
つながるように自動的にバイパスをつける方法である。
【０００８】 さらに、本電源システムは、無停電電源システム（ＵＰＳ）１１６、１１８、
１２０及び１２２の形態で設けられた４つの回転装置を備える。最適なＵＰＳと
しては、Ｐｉｌｌｅｒ社販売の製品ユニブロック−ＩＩがある。各ＵＰＳは、モ
ータ発電機を備えており、ＡＣ電力を限界負荷１１４に供給する。また、各ＵＰ
Ｓは、ＡＣ入力１及びＡＣ入力２と表示された２つの入力端を備える。切換スイ
ッチ１２８は、電源（例えば、１０２）、ユーティリティ又は発電機システム１
１０、及び回転装置１１６間における電力の流れを制御するのに用いられる。以
下に、マルチ操作モード中の電力の流れについて、図３を参照して説明する。
【０００９】 燃料電池が電力故障の検出時に接続を切るという性質があるため、回転装置は
、電圧変動を安定化し、明確な故障状態を取り除くのに用いられ、燃料電池が接
続を切るのを防ぐように働く。なお、ＵＰＳは電圧安定化を図るための唯一の回
転装置ではないことを留意すべきである。回転装置とは異なり、市販の燃料電池
の電源モジュールは、慣性を有していないため、電流の流れは、出力磁束中で誘
導的に格納されることのみによって決まる制御動作が行われた後、その殆ど直後
に停止する。この欠点を解消するために、電源システムは、回転装置を備える。
回転装置は、回転ＵＰＳや、モータ発電機や、モータや、同期進相機や、フライ
ホイールや、有効又は無効電力を貯蔵及び放電する慣性を提供可能とする、その
他の装置の何れであっても良い。この装置の動作中には、電力需要及び供給に合
わせて回転装置との間で電力の戻し及び送りが生じ、システム電圧を安定化する
。
【００１０】 また、別の回転装置を用いて特定の条件下で電力を供給することができる。図
２Ａ〜図２Ｃに示すように、回転装置１５２は、スイッチ１５６を介してＵＰＳ
１１６及びＵＰＳ１１８に接続されている。回転装置１５４は、スイッチ１５８
を介してＵＰＳ１２０及びＵＰＳ１２２に接続されている。本実施形態では、回
転装置１５２及び１５４としては、Ｐｉｌｌｅｒ社販売の製品パワーブリッジと
いったフライホイールなどがある。フライホイール１５２及び１５４は、ＡＣ入
力１に接続されて図示されているが、ＡＣ入力２に接続されていても良い。なお
、多様な種類の回転装置を用いることができる。また、フライホイールや回転装
置の数は、全ＵＰＳ当り１個の回転装置とする場合から、各ＵＰＳ当り１個の回
転装置とする場合まで様々である。しかし、少なくとも２個のフライホイールを
備えることが好適で、これにより本システムのフライホイールのコンポーネント
が冗長性を有する。負荷の条件及び冗長性の所望レベルに応じてフライホイール
の追加が必要になることもある。フライホイール以外の装置（例えば、発電機、
バッテリーなど）を用いて、ＵＳＰへ補足のための電力を供給するようにしても
良い。
【００１１】 図３に詳細に示したように、フライホイール１５２及び１５４は、ある状況下
で各ＵＰＳに設けてあるインバータにＤＣ電力を供給する。燃料電池１０２、１
０４、１０６及び１０８は、Ｃバスの電力故障を検知すると直ぐに動作し、Ｃバ
スから切り離される。この燃料電池が切り離され、アイドリングモードに入った
ときには、フライホイールが電力を供給し、ＵＰＳに送る電力中に障害を生じな
いようにする。燃料電池の電力がバックアップされると、フライホイールは燃料
電池に負荷をスムーズに戻すように動作する。ＵＰＳは、負荷をフライホイール
から燃料電池へと次第に移行するようにプログラムされており、燃料電池がステ
ップ状に変化する負荷を受けることはなく、ＵＰＳから切り離されることはない
。加えて、仮にコンプレッサなどの周期的に変化する負荷に電源が入ったら、燃
料電池にステップ負荷を生じ、燃料電池が切り離されてしまうことになる。この
場合、フライホイールが余分な電力をＵＰＳに供給するように用いられることで
、燃料電池が切り離されることは防止される。要するに、フライホイールを用い
ることで、特別に余分な電力を短時間にわたって供給でき、この電源システムの
動作がスムーズになる。
【００１２】 各ＵＰＳの出力は、並列配電盤１３０に送られる。この配電盤では、ＵＰＳ１
１６及びＵＰＳ１１８からの出力がＡバス上で互いに並行して接続され、ＵＰＳ
１２０及びＵＰＳ１２２からの出力がＢバス上で互いに並行して接続される。電
源システムは、電気機械式ブレーカである連絡ブレーカを備えると良く、このブ
レーカにより、２本の分離したバスを１本に接続することができる。これにより
、バス間で負荷を共有することができたり、あるいは複数の分離電源のうちの１
つが故障した際に通常これら分離電源により電力供給を受けている２本以上のバ
スに電力供給を行うことができる。連絡ブレーカは、回転装置の入力側に設けて
も良く、２つの分離電源のうちの何れか一方から回転装置に電力供給を行うとい
う選択が可能になる。また、連絡ブレーカは、回転装置及び自動切換スイッチの
出力側に設けられても良く、これにより、通常は分離した複数の電源から電力供
給がなされる負荷に、それらの電源の１つが故障した場合でも、ある単独の電源
によって電力供給をさせることができる。図２Ａ〜図２Ｃに示されるように、連
絡ブレーカ１３２は、ＡバスをＢバスに接続することができる。そして、電力は
、並列配電盤１３０から限界負荷に流れる。
【００１３】 本電源システムで用いられる切換スイッチは、電気機械式、又は静電切換スイ
ッチである。静電切換スイッチは、通常シリコン制御整流器（ＳＣＲ）を含む。
この電源システムは、自動静電スイッチＳＣＲが電流に損傷を与えないような手
段も備えると良い。市販の自動静電切換スイッチは、切換機構にＳＣＲを備えて
いるが、このＳＣＲは、電気機械式切換スイッチの切換機構と比較して壊れ易い
。自動静電切換スイッチを通る故障電流は、ＳＣＲが“焼損”を起こしたり、破
壊されたりするほどの強度になる。自動静電切換スイッチのＳＣＲが損傷を受け
ると、電源間で負荷を切り換える機能はシステム設計で意図していたようには発
揮されない。この電源システムは、最適な位置に、ヒューズやリアクタなどの電
流制限装置を内蔵すると良く、これにより自動静電切換スイッチを通って流れる
故障電流がＳＣＲを損傷させるほどのレベルに到達するという事態を防ぐことが
できる。また、回転装置を自動静電切換スイッチの下流側に位置させることもで
き、そのようにすることで、システム設計に合致している場合に、故障電流がか
かるスイッチを流れないように設定できる。
【００１４】 本電源システムは、モニタ／マネージャを備え、このモニタ／マネージャによ
り、局所的且つ遠隔的に状況や性能を監視し、システム機能を命令し、動作パラ
メータを変更し、事象を収集し、システム診断を実行し、警報を設定及び発令さ
せることができる。モニタ／マネージャは、システムオペレータと、燃料電池電
源モジュール、自動静電切換スイッチ、及び回転装置のためのコントローラとの
間で双方向通信を行うことができる。システムオペレータは、このモニタ／マネ
ージャを介して局所的且つ遠隔的に、燃料電池電源モジュール、自動静電切換ス
イッチ、及び回転装置の動作パラメータの変更を命令可能である。また、このモ
ニタ／マネージャは、プログラム論理回路を介してかかる変更を自動的に命令す
ることもできる。このシステムの制御スキームは、モニタ／マネージャが故障し
ても、それが限界負荷への電力供給を中断することがないように構成されている
。このモニタ／マネージャは、消費者がシステム動作をモニターできるように“
監視窓”をも提供する。
【００１５】 図３は、図２Ａ〜図２Ｃの電源システムの一部を示すブロック図である。本電
源システムはマルチモードで動作するもので、この動作を図３を参照して説明す
る。図３では、１つの電源１０２、１つの切換スイッチ１２８、１つのＵＰＳ１
１６、及び１つのフライホイール１５２を図示している。この電源システムの他
のコンポーネントは、図３に示したシステム部分を参照して説明できる動作とな
る。
【００１６】 経済的な目的を達成するため、電源１０２は、ユーティリティ系統が動作する
際に系統接続モードで動作するように構成されている。この系統接続モードでは
、ブレーカＢ１及びＢ２は閉じており、電源１０２は、配電盤１１１で接続され
るユーティリティ系統に同期するＡＣ電力を発生する。この電力は、ＵＰＳのモ
ータ発電機１７０により引っ張られるので、電源１０２からサイリスタスイッチ
１７２を通ってＡＣ入力２を経由して流れる。電源１０２はＵＳＰ１１６の需要
を上回る電気を発生させるので、この電気により、配電盤１１１に接続された他
のビルディングの負荷にも電力供給される。これにより、電源１０２は、ＵＰＳ
１１６の電力需要の如何に関わらず、フルパワーで稼動可能となる。このような
電源１０２をフルパワーで稼動させることにより、未だ限界に達していないビル
ディングの負荷によって消費される高コストなユーティリティ設備電源の代わり
に、低コストな電源を置き換えることになり、ユーザの経済性を高めることがで
きる。
【００１７】 切換スイッチ１２８は、スイッチＫＭＦＣを閉じ、スイッチＫＭＭＧを開いて
、電源１０２が発生した電力をＡＣ入力１に送られるようにし、モータ発電機１
７０に電力が供給される。この電源が系統接続モードで動作中の際には、ＡＣ入
力１に接続された整流器１７４及びインバータ１７６は、待機状態にある。電力
は、サイリスタ１７２がオフとされるまで、ＡＣ入力１を介してモータ発電機１
７０には送られない。このモータ発電機１７０は、エネルギーをフライホイール
１５２に供給する。よって、系統接続モードでは、待機発電機は何れも非動作状
態である。
【００１８】 仮に、ユーティリティ系統の電源が故障した場合、サイリスタ１７２はオフと
され、スイッチＢ２が開き、系統接続モードの動作が中断し、電源１０２の電力
がＡＣ入力２に至る。スイッチＢ２が開くと、電源１０２は、系統独立モードで
動作するように再構成される。このモードへの切換には、電源１０２が電力発生
を中断させる必要があり、この中断は、最大５秒間に亘ってスイッチＫＭＦＣ及
びＡＣ入力１に対する電圧損失になる。この切換の間、ＡＣ入力１のインバータ
１７６がアクティブになり、フライホイール１５２がモータ発電機１７０に電力
供給する。電源１０２が再び電気を発生し始めると、電圧はＡＣ入力１に戻り、
整流器１７４がアクティブになる。モータ発電機１７０への電力は、フライホイ
ール１５２から電源１０２に向けて所定のランプ速度で移行する。仮に、電源が
不安定で、この電源が配電盤１１１に電圧を再確立した場合、電源１０２は、系
統接続モードに切り換らず、系統独立モードで動作し続け、整流器１７４／イン
バータ１７６のパスを介してモータ発電機１７０に電力を供給し、且つ、サイリ
スタ１７２をオフの状態に維持する。この系統独立モードでは、電源１０２は、
モータ発電機１７０の電力需要のみを満足するように電力を下げ、電源１０２に
より発生された電気は他のビルディングの負荷には全く供給されない。また、系
統独立モードでは、ＵＰＳユニット１１６、１１８、１２０及び１２２は、整流
器１７４及びインバータ１７６のコンポーネントを介して同期される。このよう
にして、ＵＰＳユニット１１６、１１８、１２０及び１２２の出力は並列化され
る。
【００１９】 系統独立モードでの動作中、仮にモータ発電機１７０に予め定めた大きさより
も大きいステップ状に変化する負荷を加えると、フライホイール１５２は、モー
タ発電機１７０用のエネルギー源となる。そして、モータ発電機１７０の電源電
力は、所定のランプ速度でフライホイール１５２から電源１０２に移行する。し
たがって、電源１０２は、負荷の急変に曝されないで済む。
【００２０】 電源１０２は、系統接続モードに戻る前に、次のような３つの事象を生じる。
第１に、ユーティリティの系統電圧はスイッチボードに再確立される。第２に、
待機状態の発電機は何れもシャットダウンされる。最後に、フライホイール１５
２が再充電される。このとき、電源１０２は、安定化のためにユーティリティの
電力供給をモニターする。電源１０２は、系統電圧が一定期間安定していること
を確認し、その後で系統接続モードの動作に戻る。この戻りには、電源１０２が
最大５秒間に亘って電力の生成を中断するように要求する。整流器１７４での電
圧損失が検出される場合、整流器１７４は待機状態に移行する。そのとき、モー
タ発電機１７０の出力がユーティリティ系統と同期しない場合、インバータ１７
６は、アクティブを維持し、同期がとれるまでフライホイール１５２がモータ発
電機１７０に電力供給を行う。同期がとれた場合、サイリスタ１７２はオンされ
、ＡＣ入力１のインバータ１７６は、待機状態に移行し、その移行の間、ユーテ
ィリティ系統がモータ発電機１７０に電力供給を行う。モータ発電機１７０は、
フライホール１５２に再充電し始める。電源１０２が系統接続動作の準備ができ
ると、スイッチＢ２が閉じ、これにより、電源１０２は、その最大出力まで増加
し、モータ発電機１７０の電源となる。
【００２１】 仮に、動作が系統接続モードに戻る途中でユーティリティ系統電圧に中断があ
った場合、電源１０２は、系統独立動作を再構成する。ＡＣ入力２の電力損失が
あると、サイリスタ１７２がオフされ、ＡＣ入力１のインバータ１７６がアクテ
ィブとなり、フライホイール１５２がモータ発電機１７０に電力供給を行う。こ
のため、電源１０２により供給される電圧がＡＣ入力１の整流器１７４に戻る際
には、整流器１７４は、アクティブになるとともに、モータ発電機１７０に戻る
電力は、フライホイール１５２から電源１０２に向けられる。これにより、モー
タ発電機１７０は、フライホイール１５２を再充電する。
【００２２】 電源１０２がシャットダウンする、即ち、ブレーカＢ２が開く場合は常に、電
源１０２からの電力の送りは停止する。ＡＣ入力２に対して電源１０２の損失が
発生するが、これは瞬間的に配電盤１１１でバックアップしているユーティリテ
ィ系統の電力により置き換えられる。両ブレーカＢ１及びＢ２を開放すると、ス
イッチＫＭＦＣの電圧が中断され、これによりタイマーをカウントダウンさせる
。仮に、電源１０２がＫＭＦＣを予め設定した数秒以内に切り換えて電圧を再蓄
積しない場合、ＫＭＦＣが開放になり、ＫＭＭＧが閉じることで、ＡＣ入力１が
バックアップ用電力の供給を行うために接続される。これにより、電源１０２も
分離される。ＡＣ入力１の整流器１７４及びインバータ１７６は、待機状態で維
持され、モータ発電機１７０はサイリスタ１７２を介して電力供給され続ける。
【００２３】 仮に、電源１０２がオフライン状態である間にユーティリティ系統が故障した
場合、サイリスタ１７２はオフされ、ＡＣ入力１のインバータ１７６はアクティ
ブになって、フライホイール１５２がモータ発電機１７０に電力を供給可能とな
る。また、仮にフライホイール１５２により貯蔵されたエネルギーが、ユーティ
リティ系統が復旧するまでに消費し尽くされた場合、他の電源が配電盤１１１で
オンライン接続されない限り、モータ発電機１７０はシャットダウンする。ＡＣ
入力２側で不安定な電圧源が検出される場合、整流器１７４がアクティブになっ
て、整流器１７４／インバータ１７６のパスを介してモータ発電機１７０に電力
が供給される。これにより、モータ発電機１７０は、フライホイール１５２に再
チャージを始め、そうでなければモータ発電機１７０はＡＣ入力２を介して電力
供給される。ここで、電源１０２、切換スイッチ１２８、ＵＰＳ１１６、及びフ
ライホイール１５２を組み合わせて、電源モジュールと称することがある。この
ような冗長化電源モジュール（例えば、図２Ａ〜図２Ｃに示したモジュール）を
用いることで、オフラインで電源を提供している間にユーティリティ系統が故障
した場合、非ユーティリティの電源を用いる必要はなくなる。
【００２４】 上述したように、本実施形態の電源システムは、ユーティリティ系統とは独立
して無期限に動作可能である。市販の燃料電池電源モジュールは、長期間、ユー
ティリティ系統と独立して動作するように設計されている。具体的には、天然ガ
スに拠る冗長系を組む場合、地域的な天然ガス供給会社又は別の燃料源（即ち、
液化天然ガス、プロパン、メタノール）の現地貯蔵庫から独立して冗長に供給す
ることになり、これにより、天然ガスの通常供給時のいかなる中断にも対処でき
る。本電源システムのコンポーネントは、２０年以上の経済的寿命があるように
設計されたユーティリティ級である。この電源システムにモジュール性を持たせ
ることにより、限界負荷への電力供給を中断することなく、保守、修理、アップ
グレード、及び拡張を可能とする。
【００２５】 本実施形態の電源システムは、故障する箇所を１箇所も有していない。つまり
、この電源システムは、燃料電池電源モジュールや自動切換えスイッチや回転装
置の何れかが故障しても、限界負荷への電力供給を妨害することのないように構
成されている。また、この冗長な燃料電池電源モジュールは、Ｂバスを備える。
Ｂバスを含まないような構成では、冗長な燃料電池電源モジュールがＡバス内に
含まれる。場合によっては、冗長な燃料電池の電源モジュールをＢバスと共にＡ
バス上でも含むような構成としたものもある。自動切換スイッチ及び回転装置は
、冗長な電力パスを有する。通常、システム制御部は、プロセッサ及び電源が冗
長に備えられる。連絡ブレーカは、仮に自動切換スイッチや回転装置が故障した
場合にも、複数のバス間で電力を共有するように構成されている。また、自動切
換スイッチ及び回転装置は、バイパス回路を含んでも良く、これらスイッチや回
転装置がオフラインである際に燃料電池の電力が負荷に直接提供される。
【００２６】 本実施形態の電源システムは、システム内の全電源の周波数を共通基準電源の
それと同期させる。このシステムは、負荷を破壊することなく、複数の電源間で
迅速に切換可能となるために、全ての電源の電気的出力は同じ周波数、強度、位
相を有していなければならない。また、燃料電池電源モジュール、回転装置、及
び自動切換スイッチは、同期回路を有し、この回路によりシステムを単一基準値
に同期させることができる。ユーティリティ系統が本電源システムに繋がってい
る際には、当該システムはユーディリティ系統に同期する。仮に、ユーティリテ
ィ系統が故障する場合、第２の基準信号が代用される。また、ユーティリティの
電力供給サービスが復旧する際には、第２の基準信号には同期しなくなる。つま
り、この事態が生じると、電源モジュールは、その出力の位相及び振幅を徐々に
調整して、新たなユーティリティ電源に同調する。一方、ユーティリティ系統が
電源システムに接続されていない際には、基準信号を送信する別の手段が本シス
テム内に装備される。
【００２７】 この電源をユーティリティ系統に接続するときの利点は、この電源（例えば、
燃料電池）により発生された電力が限界負荷により消費されない場合、その電力
をユーティリティ系統に接続された非限界負荷に向けられる点である。このため
、ユーザは、電源を限界負荷で求められている条件以上で運転することができ、
ユーティリティ系統からの電力に取って代わる余分な電力をつくることができる
。
【００２８】 また、本実施形態の電源システムは、自主的に動作することができる。通常動
作の際には、人は介入する必要がない。燃料電池モジュール、自動切換スイッチ
、及び回転スイッチは何れも、個々に備えた自主制御部のプログラム、機能、及
びシーケンスに従って自動的に動作するようになされている。
【００２９】 本実施形態の電源システムは、燃料電池電源モジュール１つの定格容量を超え
る負荷に電力を供給することができる。もし、電力条件が１つの燃料電池電源モ
ジュールの定格容量を超える場合には、負荷には、次のような２つの方法のうち
の何れか、又は組み合わせによって満足する電力供給が可能である。すなわち、
それらの方法とは、１）複数の燃料電池電源モジュールの出力を１つのバス上で
並行化させて、各ユニット間で負荷を共有する、２）燃料電池電源モジュールに
より独立して電力が供給される多数の回転装置の出力を並行化させることである
。
【００３０】 本実施形態の電源システムによれば、故障により燃料電池電源モジュールがア
イドリングモードに至るという事態を防ぎ、電力生成を効果的に停止する。この
燃料電池電源モジュールの制御システムは、回路下流の故障で生じる過負荷電流
によって燃料電池のインバータが損傷しないように保護する設計がなされている
。市販の燃料電池電源モジュールは、ブレーカをクリアにする適宜な故障電流を
供給することができない。仮に、インバータのパラメータを越える故障が生じて
、電流上昇が制御装置により検出された場合、制御装置は、ユニットを負荷から
切断し、アイドリングモードへ移行させる。本電源システムでは、回転装置が燃
料電池電源モジュールのシステム下流において適切な場所に組み込まれているの
で、故障電流が供給され燃料電池電源モジュールが故障状態に至るという事態が
確実に防止される。
【００３１】 また、本実施形態の電源システムは、ステップ負荷や過負荷に因って燃料電池
の電源モジュールがアイドリングモードとなるのを防ぎ、これにより電力発生を
有効に停止する。この燃料電池の電源モジュール制御システムは、積層電池を当
該電池に損傷を生じる事象から防ぐように設計されている。仮に、ステップ負荷
や過負荷により生じる電圧破壊が制御装置により検出された場合、制御装置は、
そのモジュールユニットを負荷から切断し、アイドリングモードに移行させる。
市販の燃料電池の電源モジュールに設けられた燃料・エア供給バルブは、ステッ
プ負荷を予期することができない。市販の燃料電池電源モジュールは、定格容量
の１１０％以上の過負荷に耐えられないし、また、５秒以上もの間、過負荷に耐
えることもできない。ステップ負荷や過負荷となると、積層電池にストレスが掛
かり、電圧の破壊を引き起こす。これに対して、本電源システムでは、フライホ
イールがシステム中の適宜な位置に組み込まれており、これが電力を供給してオ
ンラインのステップ負荷の位相を調整し、これにより、停止することなく、燃料
・エアバルブを負荷に適した設定に調整することができる。フライホイールは、
回転ＵＰＳユニットと一体化され、定格容量の１５０％までの過負荷に２分間耐
えることができるようになされ、過負荷分を別の電源に規則的に移行させること
ができる。
【００３２】 本実施形態の電源システムは、瞬間的な過負荷により燃料電池の電源モジュー
ルがアイドリングモードになるという事態を防ぎ、電力生成を有効に停止させる
。この燃料電池電源モジュールの制御システムは、インバータを故障させる瞬間
的な過負荷があっても、これから燃料電池を保護するように設計されている。仮
に、制御装置が定格容量の１１０％以上の瞬間的過負荷を検出するような場合、
制御装置は、ＵＰＳユニットを負荷から切断し、アイドリングモードに移行し始
める。市販の燃料電池の電源モジュールは、定格容量の１１０％以上の過負荷に
耐えることができず、また、５秒以上もの間、過負荷に耐えることもできない。
一時的過負荷が生じると、電圧破壊を引き起こす可能性がある。本電源システム
では、フライホイールが回転ＵＰＳユニットと一体化され、定格容量の１５０％
までの瞬間的過負荷に２分間耐えることができる。
【００３３】 本実施形態の電源システムは、負荷の不均衡により燃料電池の電源モジュール
がアイドリングモードに移行するという事態が防止され、これにより電力生成を
有効に停止する。市販の燃料電池の電源モジュールでは、定格負荷で１０％の単
相電流の不均衡が生じ、且つ定格電流ラインの１９０％がニュートラルになると
、不均衡な過負荷が生じる。この状況が生じると、燃料電池電源モジュールが負
荷から切り離され、アイドリングモードに移行される。これに対し、本実施形態
に係る選択したモータ発電機及び回転ＵＰＳユニットでは、負荷の不均衡に対し
て１００％の容量を有する。これら回転装置は、燃料電池電源モジュールの下流
側に位置し、電源モジュールが負荷の不均衡状態に曝されないようにする。
【００３４】 図４Ａ〜図４Ｂは、Ａ１、Ａ２、及びＡ３と表示された３つの独立一次バスを
含む他の電源システムを示す図である。各Ａバスは、各５つの燃料電池Ａ１−１
〜Ａ１−５，Ａ２−１〜Ａ２−５，及びＡ３−１〜Ａ３−５のバンクにより提供
される。５つの燃料電池のバンクは、互いに並行して接続され、負荷を共有する
構成となっている。各一次バスに関連する回転装置は、同期進相機２００である
。負荷共有制御装置２０１は、各バスＡ１、Ａ２、Ａ３に関連し、制御信号を燃
料電池に提供し、負荷が適切且つ確実に共有されるようにする。第２バス、即ち
Ｂバスは、７つの燃料電池Ｂ１−１〜Ｂ−７により提供され、これらは互いに並
行して接続され、負荷を共有する構成になっている。負荷共有制御装置２０４は
、Ｂバスに接続され、制御信号を燃料電池に供給し、負荷が適切且つ確実に共有
されるようにする。複数のモータ発電機ユニット２０２は、Ｂバスにより電力が
供給され、燃料電池Ｂ−１〜Ｂ−７を限界負荷から分離する間に非限界負荷に電
力を送るようになっている。システムのモニタ／マネージャ１５０も設けられ、
図２Ａ〜図２Ｃを参照して前述したのと同様な目的を達成する。ここで、ユーテ
ィリティ電源は、Ｃバスを成している。フライホイール２１２は、Ｃバスに接続
し、電力を介して電圧低下に対する上乗せ分が供給される。一連の静電切換スイ
ッチＤ１、Ｄ２、及びＤ３は、最適な電源を選択し、限界負荷が中断しないで電
力が供給される。
【００３５】 図４Ａ〜図４Ｂに示すように、第２バス、即ちＢバスは、Ａバスに対するバッ
クアップとして機能する。限界負荷に電気が送られない場合、このＢバスが１つ
以上の消費者側のフィーダを介して、他の設備負荷（“非限界負荷”）に電力を
供給することができる。通常、Ｂバスのフィーダは、自動切換スイッチを介して
Ｂバスに接続される。なお、Ｂバスは、システム構成のパラメータや消費者の要
望及びニーズに応じて１つ以上の回転装置を採用しても良い。Ｂバスは、消費者
の要望やニーズに応じて単体化されても良いし、又はセグメント化されても良い
。また、このＢバスは、自動切換スイッチＤ１〜Ｄ３の第２の電源極、又は回転
ＵＰＳなどの回転装置を介して、限界負荷に接続されている。また、同期進相機
は、自動切換スイッチの出力側に配されても良い。
【００３６】 ここで、追加的に冗長化するのに、２つの天然ガス源が燃料電池に備えられる
。ユーティリティ天然ガス源２０８及び第２の局所的天然ガス貯蔵装置２１０が
用いられ、これにより冗長化天然ガス供給源が燃料電池に提供される。
【００３７】 本実施形態の電源システムによれば、燃料電池電源モジュールが縦続に故障す
る事態が防止される。Ａバスのセグメント化、及びセグメント化されたＢバス及
びＣバスの併合により、縦続する故障を防止可能とする。また、故障を移さない
ように自動切換スイッチをプログラムするといった構成も採り得る。自動切換ス
イッチ、モータ発電機、及び回転ＵＰＳユニットを用いて、負荷を互いに分離す
ることができる。また、モータ発電機及び回転ＵＰＳユニットは、燃料電池の電
源モジュールを負荷から互いに分離する。このように、燃料電池電源モジュール
が故障したり、このモジュールをアイドリングモードに移行させる事象から燃料
電源モジュールを分離することにより、縦続する故障が防止される。
【００３８】 図５は、本発明に係るコンポーネントを有する他の電源システムを示す図であ
る。図５に示すように、一次バス、即ちＡバスは、８つの個別電源（例えば、燃
料電池）から構成される。各電源３０１〜３０８は、Ｐｉｌｌｅｒ社販売のＵＰ
Ｓのような回転装置３１１〜３１８に接続される。第２バス、即ちＢバスは、並
行に接続された３つの電源３２１〜３２３により形成され、負荷共有制御装置３
２４により制御される。Ｃバスは、ユーティリティライン３３０により提供され
る。そして、フライホイール３４０がＣバスに接続されている。
【００３９】 Ｂバス及びＣバスは、自動切換スイッチＡ１〜Ａ８の各極に接続される。自動
切換スイッチＡ１〜Ａ８により、回転装置３１１〜３１８への電力供給用として
Ｂバス及びＣバス間のより良い方の電源が選択され、これが回転装置３１１〜３
１８に供給される。各回転装置３１１〜３１８の出力は、８つの限界負荷ＣＢ１
〜ＣＢ８に各々接続される。これら回転装置は、Ａバス電源３０１〜３０８を優
先するようにプログラムされる。Ｂバス及びＣバスは、自動切換スイッチＢ１及
びＢ２の各極に接続され、これらスイッチが他の負荷に電力供給を指令する。負
荷３４２に関連する回転装置は、同期進相機３４４である。図５のシステムは、
冗長な電源、回転装置、及び自動切換スイッチを利用して限界負荷に信頼性の高
い電力を供給する電源システムの他の例である。
【００４０】 図２Ａ〜図２Ｃ、図４Ａ〜図４Ｂ、及び図５は、冗長化電源、回転装置、及び
自動切換スイッチから構成され、高信頼性の電源システムを提供する多様な構成
を示している。一次及び二次バスの構成、電源、回転装置及び自動切換スイッチ
の種類、サイズ及び数は、負荷のサイズ、必要なフィーダの数、及びユーザの所
望なシステム可用性（すなわち、消費者がどの程度の信頼性の電力を必要とする
か）によって決定される。
【００４１】 図６は、本発明の他の実施形態を示している。図６には、既存の電源調整ユニ
ット８００が示されている。電源調整ユニット８００は、Ｐｉｌｌｅｒ社販売の
製品トライブロックユニットであると良い。電源調整ユニットは、出力電圧の調
整や、高調波の吸収などを行うモータ発電機８０２を備える。仮に、ユーティリ
ティ系統の主電源９００が故障した場合、フライホイール８０４が電力を供給す
る。フライホイール８０４は、整流器８０６及びインバータ８０８を通してモー
タ発電機８０２に電力を供給する。また、図６には、ＤＣ出力部７０２を有する
燃料電池７００が示されている。ＤＣ出力部は、図６に示すようなＤＣ／ＤＣコ
ンバータを用いて作動することができる。燃料電池７００のＤＣ出力は、インバ
ータ８０８の入力に接続される。したがって、燃料電池７００は、主電源９００
の入手可能性の如何に関わらず、負荷及びユーティリティ系統に電力を提供する
ことができる。
【００４２】 図７は、本発明の他の実施形態を示す図である。図７には、既存の電源調整ユ
ニット９１０が示されている。電源調整ユニット９１０は、Ｐｉｌｌｅｒ社販売
の製品トライブロックユニットであると良い。電源調整ユニットは、出力電圧の
調整や、高調波の吸収などを行うモータ発電機９０２を備える。仮に、ユーティ
リティ系統の主電源９０６が故障した場合、フライホイール９０４が電力を供給
する。フライホイール９０４は、双方向コンバータ９０８を通してモータ発電機
９０２に電力を供給する。また、図７には、ＤＣ出力を有する積層燃料電池９２
０が示されている。積層燃料電池９２０のＤＣ出力は、ＤＣ／ＡＣコンバータ９
２２の入力に接続される。したがって、積層燃料電池９２０は、コンバータ９０
８を介してフライホイール９０４を再充電することができ、またモータ発電機９
０２を介して負荷及びユーティリティ系統に電力を提供することができる。
【００４３】 図８は、本発明の他の実施形態に係る電源システムを示すブロック図である。
図８に示すように、本電源システムは、複数の電源１００２を備える。これら電
源は、Ｏｎｓｉ社製の製品ＰＣ２５などの燃料電池を含む既存の装置であれば良
い。各電源１００２は、一対のＤＣ／ＤＣコンバータ１００４に接続されるＤＣ
出力を生じる。各対のＤＣ／ＤＣコンバータ１００４において、一方のコンバー
タは、Ａバスに接続され、他方のコンバータは、Ｂバスに接続される。このよう
に、各電源１００２は、Ａバス及びＢバスの両方を駆動する。Ａバス及びＢバス
は、インバータ１００５を介してＣバス（例えば、補助負荷）にそれぞれ接続さ
れる。回転装置１００８、１０１０、１０１２及び１０１４は、スイッチ１００
６を介してＡバス及びＢバスに接続される。回転装置１００８、１０１０、１０
１２及び１０１４は、無停電電源システム（ＵＰＳ）により実行することができ
る。最適なＵＰＳとしては、Ｐｉｌｌｅｒ社販売の製品ユニブロックＩＩが挙げ
られる。ＵＰＳ１００８〜１０１４は、製品名パワーブリッジのフライホイール
などの回転装置１０１６により増強される。回転装置１０１６の出力は、ＡＣ／
ＤＣコンバータ１０１８に供給される。ＡＣ／ＤＣコンバータ１０１８は、ＤＣ
電力をＵＰＳ１００８内のインバータ１０２０に供給し、モータ発電機１０２２
を駆動する。また、ＵＰＳ１００８は、静電スイッチ１０２４を備え、ユーティ
リティ系統１０２６によりモータ発電機１０２２を駆動可能とする。また、整流
器１０２８により、ユーティリティ系統１０２６がモータ発電機１０２２へ電力
供給可能となる。
【００４４】 ＵＰＳ１００８及びＵＰＳ１０１０の出力は連結され、第１の限界負荷バス１
０３０に供給される。ここで、限界負荷の一部は、この第１の限界負荷バス１０
３０に接続される。ＵＰＳ１０１２及びＵＰＳ１０１４の出力は連結され、第２
の限界負荷バス１０３２に供給される。ここで、限界負荷の一部は、この第２の
限界負荷バス１０３２に接続される。このような構成は、図２Ａ〜図２Ｃに示し
た構成よりも優れた利点を有する。図２Ａ〜図２Ｃに示した実施形態では、限界
負荷は、Ａバス及びＢバスのうちの１つにより駆動される。このため、仮にＢバ
スが中断された場合、限界負荷の一部に電力が供給されなくなる。一方、図８に
示した実施形態では、限界負荷バス１０３０及び限界負荷バス１０３２の各々が
、Ａバス及びＢバスの両方に接続されており、より良い冗長性を有し、且つ故障
の少ないものとなる。
【００４５】 以下、図８のシステム動作を説明する。通常動作では、Ａバス及びＢバスは、
所定のＤＣ電圧（例えば、５８０ボルト）を想定して構成される。仮に、Ａバス
及びＢバスが所定電圧に設定されると、燃料電池１００２は、限界負荷に電力を
供給し、また可能であればＣバスを介して補助負荷に電力を供給する。Ａバス又
はＢバスの何れかにおける電圧が所定量（例えば、５６０ボルトまで）降下した
場合、フライホイール１０１６を用いると、燃料電池１００２からの電力を増大
する。スイッチ１００６は、システムをモニターするようにプログラムされたＵ
ＰＳ又は他の制御装置によって制御することができる。仮に、電圧がさらに（例
えば、５５０ボルトまで）降下した場合、ユーティリティ系統１０２６を用いる
と、整流器１０２８を介して燃料電池１００２及びフライホイール１０１６から
の電力を増大することができる。
【００４６】 図９は、本発明の他の実施形態に係る電源システムを示す図である。本実施形
態では、電源システムは、ＤＣ電力を生成する複数の電源１１００（例えば、燃
料電池）を備え、これら電源は、電力バス１１０１上で並行して接続される。数
多くのインバータ１１０２は、ＤＣ電力をＡＣ電力に変換し、該ＡＣ電力をＰｉ
ｌｌｅｒ社製の製品トライブロックＵＰＳユニットのような回転装置１１０６に
供給する。そして、回転装置１１０６の出力は、単一な限界負荷バス１１０８に
印加される。
【００４７】 図１０は、本発明の他の実施形態に係る電源システムを示す図である。に示す
システムは、２つの限界負荷バス１１０８及び１１１０が用いられる点を除けば
、図９のシステムとほぼ同等である。各限界負荷バスは、別の回転装置１１０６
により電力供給される。
【００４８】 図１１は、本発明の他の実施形態に係る電源システムを示す図である。この実
施形態では、電源１１００の２つのバンクを備える。電源１１００の各バンクは
、電力を２つの回転装置１１０６に供給する。回転装置１１０６は、２つの限界
負荷バス１１０８及び１１１０に電力を供給する。このようにして、各限界負荷
バスは、電源電池１１００の各バンクに接続される。したがって、複数の電源の
うちのあるバンクが故障又は悪化しても、限界負荷への電力は、電源の他のバン
クから供給可能である。
【００４９】 図１２は、本発明の他の実施形態に係る電源システムを示す図である。図１２
の電源システムは、図１１の電源システムに類似する。ただし、図１２では、各
回転装置１１０６は、クラッチを介してモータ発電機１１１４に接続されたディ
ーゼルエンジン１１１２に接続される。ディーゼルエンジンは、電源１１００の
故障の際に、電力を生成するのに用いることができる。
【００５０】 図１３は、本発明の他の実施形態に係る電源システムを示す図である。図１３
の電源システムは、図１０の電源システムに類似する。ただし、図１３では、ユ
ーティリティ系統１０２６が、限界負荷に電力を供給すべく回転装置１１０６を
介して接続されている。図１３に示すように、ユーティリティ系統１０２６は、
スイッチを通してモータ発電機１１１４に接続される。
【００５１】 図１４は、本発明の他の実施形態に係る電源システムを示す図である。電源１
１００（例えば、燃料電池）は、ＡＣ電力を生成し、Ｐｉｌｌｅｒ社製の製品ト
ライブロックＵＰＳユニットのような回転装置１１０６のモータ発電機１１１４
に接続される。ユーティリティ系統１０２６は、結合チョーク１１０７を通して
回転装置１１０６に接続される。限界負荷バス１１０８は、電源１１００(モー
タ発電機１１１４を介して)、又はユーティリティ系統１０２６から、電力を受
け取る。
【００５２】 図１５は、本発明の他の実施形態に係る電源システムを示す図である。図１５
に示す実施形態は、ボートや車やバスなどの輸送装置における駆動機構に電力を
供給するのに適している。図１５に示すように、この電源システムは、多数の電
源１２００を備え、これらはＯＮＳＩ社製の製品ＰＣ２５燃料電池などの燃料電
池であると良い。電源１２００は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２０２（例えば、チ
ョッパ）を介してＡバス及びＢバスに電力を供給する。ここで、単一のＤＣバス
をデュアルＤＣバスの代わりに用いても良い。単一ＤＣバスは、コスト安だが入
手しにくい。第１の駆動機構１２０４は、Ａバスに接続され、第２の駆動機構１
２０６は、Ｂバスに接続される。図１５に示した駆動機構は、ＤＣモータである
が、本発明は、ＤＣモータに限定されない。ＤＣモータ１２０４及び１２０６は
、ボートや車などの輸送装置に動力を与える。回転装置１２０８及び１２１０は
、それぞれＡＣ／ＤＣコンバータ１２１２を介してＡバス及びＢバスにも接続さ
れる。図１５に示すように、回転装置は、フライホイールである。補助負荷は、
電力がＡバス又はＢバスの何れかのバス上で入手可能な場合にＤＣ／ＡＣコンバ
ータ１２１４を介して電力供給されうる。各電源１２００は、Ａバス及びＢバス
の両方に電力供給し、これにより電源に故障があった場合の信頼性を高めること
ができる。
【００５３】 自動車への応用では、電源１２００は、燃料電池の代わりに搭載エンジンであ
ると良い。例えば、船舶への応用では、ＤＣバスは、ディーゼル発電機により電
力供給されると良い。ボートをドックに泊める際に、排気を押さえるためには、
高公害な燃料ベースのエンジンを動かしておかずに、補助負荷に電力供給するよ
うにすると好ましい。ここでは、ＤＣバス電源システムを用いて、ドック側電源
１２０１が、ボートのドック停泊時にＤＣバスに電力供給することができる。ド
ック側電源は、ＡＣ／ＤＣコンバータ、燃料電池などを介して供給されるユーテ
ィリティであると良い。ボートのドック停泊中には、ボートのエンジンは切断さ
れ、補助負荷（例えば、冷凍用コンデンサ）には、ＤＣバスを介してドック側電
源により電力供給される。
【００５４】 図１６は、本発明の他の実施形態に係る電力システムを示す図である。図１６
の電源システムは、図１５の電源システムと類似している。ただし、図１６では
、回転装置１２１６（例えば、同期進相機）は、伝送パス上で補助負荷に含まれ
て、電力を調整し、従来技術として公知な他の機能を実現する。ここでは、単一
ＤＣバスをデュアルＤＣバスの代わりに用いても良い。単一ＤＣバスは、コスト
安だが入手しにくい。図１７Ａ〜図１７Ｄは、本発明の他の実施形態に係る電源
システムを示している。本電源システムは、Ａバス及びＢバスとして図示された
２つのＤＣバスを備える。ここでは、単一ＤＣバスをデュアルＤＣバスの代わり
に用いても良い。単一ＤＣバスは、コスト安だが入手しにくい。図１７Ａ〜図１
７Ｄに示すように、本電源システムは、数多くの電源１２００を備え、これらは
ＯＮＳＩ社製の製品ＰＣ２５燃料電池などの燃料電池であると良い。電源１２０
０は、ＡＣ電力を発生し、このＡＣ電力がＤＣバスに接続されたＡＣ／ＤＣコン
バータ１３０２を通してＤＣ電力に変換される。また、ガスタービン１３０４の
形態で構成される追加電源が、変圧器１３０６を介してＤＣバスに接続されてい
る。変圧器１３０６の出力は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１３０２を介してＤＣ電力
に変換される。マイクロタービンや、タービンや、往復動エンジンなどの他の電
源を用いて、ＤＣバスに接続しても良い。
【００５５】 ＤＣバスは、回転装置１３０８に接続される。本実施形態では、回転装置１３
０８は、Ｐｉｌｌｅｒ社製の製品ユニブロックＵＰＳであると良い。ＤＣバスは
、整流器１３１０及びインバータ１３１２のＤＣ側に接続される。このようにし
て、ＤＣバスは、回転装置内のモータ発電機１３１４を駆動する。ユーティリテ
ィ系統１３１６もまた、変圧器１３１８、及び整流器１３１０／インバータ１３
１２を通して、モータ発電機１３１４に接続される。スイッチ１３２０によれば
、ユーティリティ１３１６は、整流器１３１０／インバータ１３１２を介して通
過することなく、直接モータ発電機１３１４を駆動することができる。また、他
の回転装置１３２２（例えば、フライホール）を、ＡＣ／ＤＣコンバータ１３２
４を介してインバータ１３１２のＤＣ入力に接続していても良い。これにより、
フライホイール１３２２は、上述したステップ負荷、電源切換などを補間するこ
とができる。また、この電源システムは、整流器１３１０及びインバータ１３１
２のＤＣ側を有する回転装置１３０９を備える。これら整流器及びインバータは
、二極スイッチ１３２６を介してＡバス及びＢバスの両方に接続される。ここで
、回転装置は、スイッチ１３２０及び１３２６を稼動するようにプログラムされ
ていると良い。あるいは、この動作が別の制御装置により制御されていても良い
。複数のモータ発電機１３１４の出力は、他の実施形態で上述したように、互い
に並行化される。これら電源は、他の実施形態で上述したように、限界負荷に電
力供給するための配電盤に電力を供給する。図１７Ａ〜図１７Ｄのシステムは、
冗長な電源システムコンポーネントを提供するものであり、システム全体におい
て1箇所の故障も生じないようにすることができる。
【００５６】 図１８〜図２２は、本発明の他の実施形態を開示している。図１８は、燃料電
池１４０２、天然ガス発電機１４０４、ガスタービン１４０６、スチームタービ
ン１４０８、及びユーティリティ１４１０を含む数多くの電源を備える電源シス
テムを示している。なお、その他の電源も、任意の数量で図１８に示した電源の
数量を越えて用いることができると考えられる。これら電源は全て、何れも第１
のＤＣバス１４１２及び第２のＤＣバス１４１４にＡＣ／ＤＣコンバータ１４１
６を介して電力を供給する。ＤＣ電力を発生する電源は、ＤＣバスに直接接続さ
れていても良いし、ＤＣ／ＤＣコンバータを介してＤＣバスに接続されていても
良い。ＤＣバスの電圧は、応用対象に応じて変更可能である。例えば、この電圧
は、商用ビル用の５２０Ｖから工業現場用の２０，０００Ｖまでの範囲で変更可
能である。
【００５７】 多様な負荷には、各々ＤＣバス１４１２及び１４１４から電力が供給される。
４８０ＶのＡＣ電圧を要する負荷には、第１のＤＣバス１４１２及び第２のＤＣ
バス１４１４の両方に接続する入力を有するＤＣ／ＤＣコンバータ１４１８を介
して電力が供給される。また、１３．８ＫＶのＡＣ電圧を要する負荷には、第１
のＤＣバス１４１２及び第２のＤＣバス１４１４の両方に接続する入力を有する
ＤＣ／ＤＣコンバータ１４２０を介して電力が供給される。４８ＶのＤＣ電圧を
要する複数の負荷（これは電気通信装置の場合）は、第１のＤＣバス１４１２及
び第２のＤＣバス１４１４の両方に接続する入力を有するＤＣ／ＤＣコンバータ
１４２２を介して電力が供給される。回転フライホイール１４２４などの補助電
源は、仮に、回転装置や制御装置により検出されたＤＣバス１４１２及び１４１
４の電圧が閾値電圧よりも低下した場合に、ＡＣ／ＤＣコンバータ１４２６を介
してＤＣ／ＤＣコンバータ１４２２の入力に電力供給することが可能である。回
転装置１００８及び１０１０は、図８を参照した上述の様式と類似した様式でＤ
Ｃバス１４１２及び１４１４に接続される。回転フライホイール１０１６などの
補助電源１０１６は、図８を参照して上述したように、ＤＣバスの電圧が低下し
た場合に、回転装置１００８及び１０１０に電力を供給する。回路要素（例えば
、ダイオード）は、フライホイール１４２４及び１０１６が電力をＤＣバス１４
１２及び１４１４に供給しないようにする。そして、回転装置１００８及び１０
１０は、図８を参照して上述したシステムと同様に、配電盤１４２８を介して限
界負荷に電力を供給する。
【００５８】 図１９は、図１８に類似した別の電源システムを示しているが、このシステム
ではデュアルＤＣバスの代わりに単一ＤＣバス１４１２を用いた点が特徴である
。単一ＤＣバスを用いることで、システムのコストを低減することができるが、
入手しにくい。
【００５９】 図２０は、本発明の他の実施形態を示している。図２０では、回転フライホイ
ール１４４０などの補助電源は、ＤＣ／ＡＣコンバータ１４４２を介して各ＤＣ
バス１４１２及び１４１４に電力を供給するのに用いられる。また、上述したよ
うにフライホイールを回転装置１００８及び１０１０の入力、又は固定装置１４
１８、１４２０及び１４２２の入力に接続させるのではなく、フライホイールを
ＤＣバスに直接接続させても良い。仮に、ＤＣバスの電圧が閾値以下に低下した
場合、フライホイールはアクティブになり、追加電力を提供する。ここで、回転
装置や個別の制御装置が検知を行うようにすると良い。
【００６０】 また、図２０は、ＤＣバス用の電力パスを示しており、この電力パスではＤＣ
／ＡＣコンバータ１４４２を介してユーティリティ系統に電力を提供するように
なされている。ＤＣバス上の余分な電力は、そのような電力の提供に対して補償
されるユーティリティ系統及びＤＣバスのオーナーに戻されると良い。現在、こ
のような構成は、ニューイングランド電力プール（ＮＥＥＰＯＯＬ）などのグル
ープによって利用されている。
【００６１】 図２１は、図２０に類似の別の電源システムを示しているが、デュアルＤＣバ
スの代わりに単一ＤＣバス１４１２を用いた点が特徴である。単一ＤＣバスを用
いることで、システムのコストを低減することができるが、入手しにくい。
【００６２】 図２２は、本発明の他の実施形態に係る電源システムを示す図である。本電源
システムは、ＤＣバス１５０２を備え、これはフライホイール１５０４、発電機
１５０６、ユーティリティ系統１５０８などの多様な電源により電力供給される
。なお、他の電源がＤＣバス１５０２に接続されても良い。そして、このＤＣバ
ス１５０２により、他の負荷にＤＣ／ＡＣコンバータ１５０２を介して電力が供
給されても良い。また、このＤＣバス１５０２にＤＣ／ＡＣコンバータ１５１２
が接続され、これがステップダウン変圧器１５４に接続し、電圧を降圧する。図
２２に示す実施形態では、電圧は、１２，７４０ＶＡＣから４８０ＶＡＣ、６０
Ｈｚまで降圧される。変圧器１５１４の出力は、回転装置１５１６に供給される
。回転装置１５１６は、２つの電力パスのうちの一方により駆動されるモータ発
電機１５１８を備える。第１の電力パスには、整流器１５２０及びインバータ１
５２２を備える。他方の電力パスには、ＡＣ／ＡＣコンバータ１５２４を含む。
切換スイッチ１５２６は、何れの電力パスがモータ発電機１５１８を駆動すべき
かを制御する。選択された電力パスに応じて、回転装置１５１６の出力は、第１
の電力パスが用いられる場合は４００ＶＡＣ、５０Ｈｚであり、第２の電力パス
が用いられる場合は４８０ＶＡＣ、６０Ｈｚとなされる。本実施形態は、異なる
複数の電力仕様を必要とする装置に容易に適用できる。
【００６３】 上述したように、様々な電源調整装置が、ＤＣバスから負荷に電力を移動させ
るのに用いることができる。モータ発電機などの回転装置は、ＤＣバスに接続さ
れ、限界負荷に高い信頼性の電力を提供する。またその代わりに、ＤＣ／ＡＣコ
ンバータ又はＤＣ／ＤＣコンバータのような固定装置をＤＣバスに接続しても良
く、それほど高信頼性を必要としない電力を負荷に提供する場合に適用できる。
追加電源は、複数のＤＣ電源が並行して接続されたシンプルな構成のＤＣバスに
容易に追加可能である。このように、追加電源をＤＣバスに追加し、ＤＣバスを
多様な種類の負荷に結合させることで、電力条件の変更に適応可能なフレキシブ
ルな電源システムを提供できる。
【００６４】 また、上述したように、本電源システムは、燃料電池に限らず、マイクロター
ビン、タービン、往復動エンジン、及びその他種類の電源、並びにこれら異なる
種類の電源の組み合わせを有していても良い。
【００６５】 以上、より好ましい実施形態を記載し説明してきたが、本発明の要旨及び権利
範囲を逸脱しない範囲で多様な変更及び置換が可能である。したがって、本発明
を例示により説明したが、それによって限定されない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 現代のコンピュータ装置に要求される電源信頼性の条件を示すグ
ラフである。
【図２Ａ】 本発明に係るコンポーネントを有する電源システムのブロック
図である。
【図２Ｂ】 本発明に係るコンポーネントを有する電源システムのブロック
図である。
【図２Ｃ】 本発明に係るコンポーネントを有する電源システムのブロック
図である。
【図３】 図２Ａ〜図２Ｃの電源システムの一部を示すブロック図である。
【図４Ａ】 本発明の別の電源システムのブロック図である。
【図４Ｂ】 本発明の別の電源システムのブロック図である。
【図５】 本発明の別の電源システムのブロック図である。
【図６】 本発明の他の実施形態に係る電源システムのブロック図である。
【図７】 本発明の他の実施形態に係る電源システムのブロック図である。
【図８】 本発明の他の実施形態に係る電源システムのブロック図である。
【図９Ａ】 本発明の他の実施形態に係る電源システムのブロック図である
。
【図９Ｂ】 本発明の他の実施形態に係る電源システムのブロック図である
。
【図１０Ａ】 本発明の他の実施形態に係る電源システムのブロック図であ
る。
【図１０Ｂ】 本発明の他の実施形態に係る電源システムのブロック図であ
る。
【図１１Ａ】 本発明の他の実施形態に係る電源システムのブロック図であ
る。
【図１１Ｂ】 本発明の他の実施形態に係る電源システムのブロック図であ
る。
【図１２Ａ】 本発明の他の実施形態に係る電源システムのブロック図であ
る。
【図１２Ｂ】 本発明の他の実施形態に係る電源システムのブロック図であ
る。
【図１３】 本発明の他の実施形態に係る電源システムのブロック図である
。
【図１４】 本発明の他の実施形態に係る電源システムのブロック図である
。
【図１５】 本発明の他の実施形態に係る電源システムのブロック図である
。
【図１６】 本発明の他の実施形態に係る電源システムのブロック図である
。
【図１７Ａ】 本発明の他の実施形態に係る電源システムのブロック図であ
る。
【図１７Ｂ】 本発明の他の実施形態に係る電源システムのブロック図であ
る。
【図１７Ｃ】 本発明の他の実施形態に係る電源システムのブロック図であ
る。
【図１７Ｄ】 本発明の他の実施形態に係る電源システムのブロック図であ
る。
【図１８Ａ】 本発明の他の実施形態に係る電源システムのブロック図であ
る。
【図１８Ｂ】 本発明の他の実施形態に係る電源システムのブロック図であ
る。
【図１９】 本発明の他の実施形態に係る電源システムのブロック図である
。
【図２０】 本発明の他の実施形態に係る電源システムのブロック図である
。
【図２１】 本発明の他の実施形態に係る電源システムのブロック図である
。
【図２２】 本発明の他の実施形態に係る電源システムのブロック図である
。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 ６０／２５３，２８５ (32)優先日 平成12年11月27日(2000．11．27) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＯ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ， ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ， ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，Ｐ Ｔ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ， ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ 【要約の続き】

Claims (34)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１の電源と、 前記第１の電源に接続された第１のＤＣバスと、 前記第１の電源に接続された第２のＤＣバスと、 前記第１のＤＣバス及び前記第２のＤＣバスに接続された電源調整装置と、 前記電源調整装置から電力を受け取る負荷と、 を備えることを特徴とする電源システム。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の電源システムであって、前記電源調整装置
    は、回転装置であることを特徴とする電源システム。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載の電源システムであって、前記回転装置は、
    モータ発電機を備えることを特徴とする電源システム。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載の電源システムであって、前記回転装置は、
    前記モータ発電機を駆動する第１の電力パスを有し、前記第１のＤＣバス及び前
    記第２のＤＣバスは、前記第１の電力パスに接続されることを特徴とする電源シ
    ステム。
  5. 【請求項５】 請求項４に記載の電源システムであって、前記第１の電力パ
    スは、整流器とインバータとを含み、前記第１のＤＣバス及び前記第２のＤＣバ
    スは、前記整流器と前記インバータとの間の接合部に接続されることを特徴とす
    る電源システム。
  6. 【請求項６】 請求項４に記載の電源システムであって、前記回転装置は、
    前記モータ発電機を駆動する第２の電力パスを有し、第２の電源が前記第２の電
    力パスに接続されることを特徴とする電源システム。
  7. 【請求項７】 請求項６に記載の電源システムであって、前記第２の電源は
    、ユーティリティであることを特徴とする電源システム。
  8. 【請求項８】 請求項１に記載の電源システムであって、前記電源調整装置
    は、固体装置であることを特徴とする電源システム。
  9. 【請求項９】 請求項８に記載の電源システムであって、前記固体装置は、
    ＤＣ／ＤＣコンバータであることを特徴とする電源システム。
  10. 【請求項１０】 請求項８に記載の電源システムであって、前記固体装置は
    、ＤＣ／ＡＣコンバータであることを特徴とする電源システム。
  11. 【請求項１１】 請求項１に記載の電源システムであって、前記第１のＤＣ
    バス及び前記第２のＤＣバスに並行して接続された補助電源をさらに備えること
    を特徴とする電源システム。
  12. 【請求項１２】 請求項１１に記載の電源システムであって、前記補助電源
    は、前記電源調整装置の入力に直接接続され、回路素子により電力が前記補助電
    源から前記第１のＤＣバス及び前記第２のＤＣバスへ流れるのを防ぐことを特徴
    とする電源システム。
  13. 【請求項１３】 請求項１２に記載の電源システムであって、前記回路素子
    は、ダイオードであることを特徴とする電源システム。
  14. 【請求項１４】 請求項１に記載の電源システムであって、前記第１のＤＣ
    バス及び前記第２のＤＣバスに接続された入力と、ユーティリティに接続された
    出力とを有するＤＣ／ＡＣコンバータをさらに備えることを特徴とする電源シス
    テム。
  15. 【請求項１５】 請求項１に記載の電源システムであって、前記第１の電源
    を前記第１のＤＣバスに接続するＡＣ／ＤＣコンバータをさらに備えることを特
    徴とする電源システム。
  16. 【請求項１６】 請求項１に記載の電源システムであって、前記第１の電源
    を前記第１のＤＣバスに接続するＤＣ／ＤＣコンバータをさらに備えることを特
    徴とする電源システム。
  17. 【請求項１７】 第１の電源と、 前記第１の電源に接続された第１のＤＣバスと、 前記第１のＤＣバスに接続された電源調整装置と、 前記電源調整装置から電力を受け取る負荷と、 を備えることを特徴とする電源システム。
  18. 【請求項１８】 請求項１７に記載の電源システムであって、前記電源調整
    装置は、回転装置であることを特徴とする電源システム。
  19. 【請求項１９】 請求項１８に記載の電源システムであって、前記回転装置
    は、モータ発電機を備えることを特徴とする電源システム。
  20. 【請求項２０】 請求項１９に記載の電源システムであって、前記回転装置
    は、前記モータ発電機を駆動する第１の電力パスを有し、前記第１のＤＣバスは
    、前記第１の電力パスに接続されることを特徴とする電源システム。
  21. 【請求項２１】 請求項２０に記載の電源システムであって、前記第１の電
    力パスは、整流器とインバータとを含み、前記第１のＤＣバスは、前記整流器と
    前記インバータとの間の接合部に接続されることを特徴とする電源システム。
  22. 【請求項２２】 請求項２０に記載の電源システムであって、前記回転装置
    は、前記モータ発電機を駆動する第２の電力パスを有し、第２の電源が前記第２
    の電力パスに接続されることを特徴とする電源システム。
  23. 【請求項２３】 請求項２２に記載の電源システムであって、前記第２の電
    源は、ユーティリティであることを特徴とする電源システム。
  24. 【請求項２４】 請求項１７に記載の電源システムであって、前記電源調整
    装置は、固体装置であることを特徴とする電源システム。
  25. 【請求項２５】 請求項２４に記載の電源システムであって、前記固体装置
    は、ＤＣ／ＤＣコンバータであることを特徴とする電源システム。
  26. 【請求項２６】 請求項２４に記載の電源システムであって、前記固体装置
    は、ＤＣ／ＡＣコンバータであることを特徴とする電源システム。
  27. 【請求項２７】 請求項１７に記載の電源システムであって、前記第１のＤ
    Ｃバスに並行して接続された補助電源をさらに備えることを特徴とする電源シス
    テム。
  28. 【請求項２８】 請求項２７に記載の電源システムであって、前記補助電源
    は、前記電源調整装置の入力に直接接続され、回路素子により電力が前記補助電
    源から前記第１のＤＣバスへ流れるのを防ぐことを特徴とする電源システム。
  29. 【請求項２９】 請求項２８に記載の電源システムであって、前記回路素子
    は、ダイオードであることを特徴とする電源システム。
  30. 【請求項３０】 請求項１７に記載の電源システムであって、前記第１のＤ
    Ｃバスに接続された入力と、ユーティリティに接続された出力とを有するＤＣ／
    ＡＣコンバータをさらに備えることを特徴とする電源システム。
  31. 【請求項３１】 請求項１７に記載の電源システムであって、前記第１の電
    源を前記第１のＤＣバスに接続するＡＣ／ＤＣコンバータをさらに備えることを
    特徴とする電源システム。
  32. 【請求項３２】 請求項１７に記載の電源システムであって、前記第１の電
    源を前記第１のＤＣバスに接続するＤＣ／ＤＣコンバータをさらに備えることを
    特徴とする電源システム。
  33. 【請求項３３】 電源システムを有する船舶機構であって、前記電源システ
    ムが、 第１の電源と、 前記第１の電源に接続された第１のＤＣバスと、 前記ＤＣバスに接続され前記船舶機構に動力を与えるＤＣ駆動モータと、 を備え、 前記ＤＣバスは、ドック側の電源に接続可能となされ、前記第１の電源を稼動
    させる必要をなくすことを特徴とする船舶機構。
  34. 【請求項３４】 請求項３３に記載の船舶機構であって、前記第１の電源は
    、ディーゼルエンジンであることを特徴とする船舶機構。
JP2002500523A 2000-05-31 2001-05-31 Ｄｃバスを用いた電源システム Pending JP2003535563A (ja)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US20812000P 2000-05-31 2000-05-31
US60/208,120 2000-05-31
US21099300P 2000-06-12 2000-06-12
US60/210,993 2000-06-12
US25328500P 2000-11-27 2000-11-27
US60/253,285 2000-11-27
PCT/US2001/017555 WO2001093410A1 (en) 2000-05-31 2001-05-31 Power system utilizing a dc bus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003535563A true JP2003535563A (ja) 2003-11-25

Family

ID=27395155

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002500523A Pending JP2003535563A (ja) 2000-05-31 2001-05-31 Ｄｃバスを用いた電源システム

Country Status (13)

Country Link
US (1) US6559559B2 (ja)
EP (1) EP1301983A1 (ja)
JP (1) JP2003535563A (ja)
KR (1) KR20030020883A (ja)
CN (1) CN1441990A (ja)
AU (1) AU2001265232A1 (ja)
BR (1) BR0111659A (ja)
CA (1) CA2410729A1 (ja)
CZ (1) CZ20023920A3 (ja)
IL (1) IL153107A0 (ja)
MX (1) MXPA02011878A (ja)
RU (1) RU2002135603A (ja)
WO (1) WO2001093410A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011234612A (ja) * 2010-04-28 2011-11-17 General Electric Co <Ge> 同期コンデンサの慣性を制御するためのシステム及び方法
KR101494748B1 (ko) * 2013-09-03 2015-02-23 (주)로파 브릿지 구성을 통한 상호 부하 분담형 이중화 디씨(직류) 무정전 전원 장치
JP2018198526A (ja) * 2017-05-24 2018-12-13 エルジー フューエル セル システムズ インクＬｇ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｉｎｃ． 燃料電池電力システム用ｄｃ結合型電力エレクトロニクスシステム

Families Citing this family (61)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020163819A1 (en) * 2000-11-07 2002-11-07 Treece William A. Hybrid microturbine/fuel cell system providing air contamination control
US6757590B2 (en) * 2001-03-15 2004-06-29 Utc Fuel Cells, Llc Control of multiple fuel cell power plants at a site to provide a distributed resource in a utility grid
US7036035B2 (en) * 2002-08-15 2006-04-25 Hewlett-Packard Development Company, L.P. System and method for power management in a computer system having multiple power grids
JP3922283B2 (ja) * 2002-09-04 2007-05-30 株式会社日立製作所 電力供給システムおよび停電時の電力供給方法
WO2004042887A2 (en) * 2002-09-18 2004-05-21 Sure Power Corporation Dc power system for marine vessels
US7119458B2 (en) * 2002-10-01 2006-10-10 Mti Microfuel Cells, Inc. A/C—D/C power system with internal fuel cell
KR20050070113A (ko) * 2002-11-01 2005-07-05 크라우스 루디 고효율 전력 공급 장치
US6960838B2 (en) * 2002-11-15 2005-11-01 Sprint Communications Company L.P. Power system for a telecommunication facility
US7602073B2 (en) * 2002-11-15 2009-10-13 Sprint Communications Company L.P. Power system with fuel cell and localized air-conditioning for computing equipment
US7245032B2 (en) * 2002-11-15 2007-07-17 Sprint Communications Company L.P. Mobile-power system utilizing propane generator, fuel cell and super capacitors
WO2004102218A1 (en) * 2003-05-15 2004-11-25 Hydrogenics Corporation Fuel cell testing system
US6949843B2 (en) * 2003-07-11 2005-09-27 Morningstar, Inc. Grid-connected power systems having back-up power sources and methods of providing back-up power in grid-connected power systems
US7239045B2 (en) * 2003-12-19 2007-07-03 Eaton Corporation Power distribution system and control system for same
US20050200205A1 (en) * 2004-01-30 2005-09-15 Winn David W. On-site power generation system with redundant uninterruptible power supply
US20090032085A1 (en) * 2004-06-18 2009-02-05 Mihai Grumazescu Apparatus for generating ac electric power from photovoltaic cells
US20060028069A1 (en) * 2004-08-09 2006-02-09 Loucks David G Retrofit kit for converting a transfer switch to a switch for soft-load transfer, and soft-load power distribution system and method
US7307399B2 (en) 2004-09-14 2007-12-11 Siemens Energy & Automation, Inc. Systems for managing electrical power
US7622884B2 (en) 2004-09-14 2009-11-24 Siemens Industry, Inc. Methods for managing electrical power
US7492057B2 (en) * 2004-11-10 2009-02-17 Baldwin Mark H High reliability DC power distribution system
DE102005004628A1 (de) * 2005-01-27 2006-08-17 Siemens Ag Mittelspannungslandanschluss für Schiffe
US7336003B2 (en) * 2005-04-05 2008-02-26 Eaton Corporation Transfer switch and power system including the same
US7633181B2 (en) * 2005-06-02 2009-12-15 Hewlett-Packard Development Company, L.P. DC-based data center power architecture
US7710081B2 (en) 2006-10-27 2010-05-04 Direct Drive Systems, Inc. Electromechanical energy conversion systems
US7518266B2 (en) * 2006-11-01 2009-04-14 Electric Power Research Institute, Inc. Method and apparatus for improving AC transmission system dispatchability, system stability, and power flow controllability using DC transmission systems
US7425807B1 (en) * 2006-11-29 2008-09-16 Active Power, Inc. Transient energy systems and methods for use of the same
US7750518B1 (en) 2006-11-29 2010-07-06 Active Power, Inc. Transient energy systems and methods for use of the same
US7642664B1 (en) 2006-11-29 2010-01-05 Active Power, Inc. Transient energy systems and methods for use of the same
US7851943B2 (en) * 2006-12-08 2010-12-14 General Electric Company Direct current power transmission and distribution system
EP2122802A4 (en) * 2006-12-08 2012-11-28 Validus Dc Systems Llc DC POWER SUPPLY CIRCUIT
US7993787B2 (en) * 2007-09-21 2011-08-09 GM Global Technology Operations LLC Method for fast and reliable fuel cell system start-ups
US7573144B1 (en) * 2008-02-07 2009-08-11 Direct Drive Systems, Inc. Reconfigurable power system using multiple phase-set electric machines
US7962772B2 (en) 2008-02-07 2011-06-14 Ainet Registry, Llc Backup power system and method
FR2930084B1 (fr) * 2008-04-09 2012-06-08 Thales Sa Procede de gestion d'un reseau electrique
DE102008020356A1 (de) * 2008-04-23 2009-10-29 Fraport Ag Frankfurt Airport Services Worldwide Notstromversorgungsanlage mit Brennstoffzelle
US8415854B2 (en) 2008-07-28 2013-04-09 Direct Drive Systems, Inc. Stator for an electric machine
DE102008043626A1 (de) * 2008-11-10 2010-05-20 Airbus Deutschland Gmbh Leistungsverteilungs-Vorrichtung zum Verteilen von Leistung und Verfahren zum Verteilen von Leistung
US8352091B2 (en) 2009-01-02 2013-01-08 International Business Machines Corporation Distributed grid-interactive photovoltaic-based power dispatching
US8178997B2 (en) 2009-06-15 2012-05-15 Google Inc. Supplying grid ancillary services using controllable loads
CN101920660A (zh) * 2009-06-16 2010-12-22 孙枫 流动式工程机械的供能方法及系统
US20110215645A1 (en) * 2010-03-05 2011-09-08 Active Power, Inc. Containerized continuous power system and method
US9118213B2 (en) 2010-11-24 2015-08-25 Kohler Co. Portal for harvesting energy from distributed electrical power sources
US9762086B1 (en) * 2010-12-28 2017-09-12 Amazon Technologies, Inc. Switchless power source redundancy
FR2972200A1 (fr) * 2011-03-04 2012-09-07 Solvay Assemblage pour la fourniture d'un courant electrique continu et son utilisation comme alimentation electrique d'un electrolyseur, procede d'electrolyse et unite d'electrolyse
WO2012162570A1 (en) * 2011-05-24 2012-11-29 Cameron D Kevin System and method for integrating and managing demand/response between alternative energy sources, grid power, and loads
US10263413B2 (en) 2011-09-07 2019-04-16 Siemens Aktiengesellschaft Charging station
EP2595266B1 (fr) 2011-11-18 2018-08-22 GE Energy Products France SNC Installation de production d'énergie électrique dotée de moyens de stockage d'énergie et procédé de commande d'une telle installation
US9009500B1 (en) 2012-01-18 2015-04-14 Google Inc. Method of correlating power in a data center by fitting a function to a plurality of pairs of actual power draw values and estimated power draw values determined from monitored CPU utilization of a statistical sample of computers in the data center
US9054619B2 (en) * 2012-02-29 2015-06-09 General Electric Company Systems and methods for black starting a power grid using a self-starting synchronous condenser
WO2014011706A1 (en) 2012-07-09 2014-01-16 Inertech Ip Llc Transformerless multi-level medium-voltage uninterruptible power supply (ups) systems and methods
ITRM20130097U1 (it) * 2013-06-10 2014-12-11 Marcello Giampiccolo Colonnina erogatrice di aria condizionata riscaldamento energia elettrica acqua e servizi per porti approdi pontili marine turistiche
EP2819271B1 (de) * 2013-06-24 2019-02-20 Enrichment Technology Company Ltd. Energiespeichermodul mit Gleichspannungszwischenkreis
CN104810823B (zh) * 2014-01-24 2017-07-14 国际商业机器公司 产生变电站负荷转供控制参数的方法、设备及系统
US9745038B2 (en) 2014-07-11 2017-08-29 General Electric Company DC power system for marine applications
US9847640B2 (en) 2014-07-31 2017-12-19 General Electric Company Synchronous condenser
WO2016176497A1 (en) * 2015-04-28 2016-11-03 Binary Energy, LLC Devices and methods for reliable power supply for electronic devices
US9929567B2 (en) 2015-08-26 2018-03-27 Abb Schweiz Ag Zero net energy DC datacenter power distribution architecture
KR102235696B1 (ko) * 2015-11-05 2021-04-02 한국전자기술연구원 하이브리드 배전망 시스템
WO2017135937A1 (en) 2016-02-03 2017-08-10 Siemens Aktiengesellschaft Fault ride-through capability for wind turbine
EP3407447A1 (de) * 2017-05-24 2018-11-28 Siemens Aktiengesellschaft Hochredundantes gleichspannungsnetz
US10651648B2 (en) 2018-01-11 2020-05-12 General Electric Company System for powering auxiliary loads of an energy storage system
CN108599132B (zh) * 2018-05-24 2020-03-24 安徽工业大学 改进连续负荷条件下直流微网分段下垂控制的方法及系统

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4719560A (en) 1986-03-28 1988-01-12 Ford Horace B Rotary phase generator and system
DE19538381C2 (de) * 1995-10-14 1999-07-15 Aeg Energietechnik Gmbh Anordnung zur unterbrechungsfreien Stromversorgung elektrischer Verbraucher
US5646458A (en) * 1996-02-22 1997-07-08 Atlas Energy Systems, Inc. Uninterruptible power system with a flywheel-driven source of standby power
US5767591A (en) 1996-09-09 1998-06-16 Active Power, Inc. Method and apparatus for providing startup power to a genset-backed uninterruptible power supply
AU766871B2 (en) 1997-11-24 2003-10-23 Plug Power Inc. Anti-islanding method and apparatus for distributed power generation
TR200003395T2 (tr) * 1998-05-19 2001-03-21 Sure Power Corporation Enerji sistemi.
US6160722A (en) 1999-08-13 2000-12-12 Powerware Corporation Uninterruptible power supplies with dual-sourcing capability and methods of operation thereof

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011234612A (ja) * 2010-04-28 2011-11-17 General Electric Co <Ge> 同期コンデンサの慣性を制御するためのシステム及び方法
KR101494748B1 (ko) * 2013-09-03 2015-02-23 (주)로파 브릿지 구성을 통한 상호 부하 분담형 이중화 디씨(직류) 무정전 전원 장치
JP2018198526A (ja) * 2017-05-24 2018-12-13 エルジー フューエル セル システムズ インクＬｇ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｉｎｃ． 燃料電池電力システム用ｄｃ結合型電力エレクトロニクスシステム
US10658843B2 (en) 2017-05-24 2020-05-19 Rolls-Royce Plc DC coupled power electronics system for a fuel cell power system

Also Published As

Publication number Publication date
BR0111659A (pt) 2003-05-20
CA2410729A1 (en) 2001-12-06
MXPA02011878A (es) 2004-07-30
RU2002135603A (ru) 2004-04-20
WO2001093410A1 (en) 2001-12-06
US6559559B2 (en) 2003-05-06
CZ20023920A3 (cs) 2003-06-18
CN1441990A (zh) 2003-09-10
AU2001265232A1 (en) 2001-12-11
IL153107A0 (en) 2003-06-24
EP1301983A1 (en) 2003-04-16
US20020014802A1 (en) 2002-02-07
KR20030020883A (ko) 2003-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2003535563A (ja) Ｄｃバスを用いた電源システム
JP2002516557A (ja) 電源システム
US7459803B2 (en) Iso-parallel UPS system configuration
AU2003293372B2 (en) Electrical power supply
US6191500B1 (en) System and method for providing an uninterruptible power supply to a critical load
US20040046458A1 (en) Precise power system
WO2014201025A1 (en) Apparatus and methods for control of load power quality in uninteruptible power systems
AU2009320085A1 (en) Power system having transient control
JP2001061238A (ja) 電力供給システム
JP2006271074A (ja) 無停電電源システム
US6483206B1 (en) Electric power supply system for simplifying the architecture of power and air-conditioning installations
RU2410816C2 (ru) Устройство гарантированного электроснабжения ответственных потребителей
RU2576664C1 (ru) Устройство бесперебойного электроснабжения
WO2001037395A1 (en) Enhanced power system
US11728675B2 (en) Power supply apparatus
ZA200209711B (en) Power system utilizing a DC bus.
JP2022006986A (ja) 電源システム
JP3212701B2 (ja) 静止形可変電圧可変周波数電源装置および電源システム
JP2021197785A (ja) 電源システム
JP2021097462A (ja) 電源システム
Hung et al. An alternative approach to the design of standby power systems
JPH11295469A (ja) 原子炉冷却材再循環ポンプ電源システム