JP2007109609A - 燃料電池システムの充放電装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】充放電装置3は、燃料電池2から供給される出力電力(燃料電池出力電力(直流)PB)を軽負荷に対応した低い目標電力(パワーコンディショナ供給電力(直流)PO)に変換して出力し、燃料電池2の余剰電力を充電して蓄えるとともに、蓄えられた余剰電力を放電しながら重負荷に対応した高い目標電力に変換して出力し、燃料電池4の出力電力が高い目標電力に達するまで継続する電力変換手段を備える。
【選択図】図1
Description
2 燃料電池
3,12,15,16,17 充放電装置
4 パワーコンディショナ
5 コントローラ
6 系統側(商用電源)
7,13 電力変換手段
8a,8b,8c 制御手段
9 降圧コンバータ
10 昇圧コンバータ
11,Cx 電気二重層コンデンサ
14 双方向昇降圧コンバータ
PB 燃料電池出力電力(直流)
PO パワーコンディショナ供給電力(直流)
PS システム出力電力(交流)
PAC 系統側電力(交流)
VC 電気二重層コンデンサ検出電圧
ID 降圧コンバータ検出電流
IU 昇圧コンバータ検出電流
CD 降圧コンバータ制御信号
CU 昇圧コンバータ制御信号
JS 電流指令情報
Q1,Q2 MOSFET
L1,L2,L チョークコイル
C1,C2 平滑コンデンサ
R1,R2,R 抵抗器
Claims (8)
- 負荷変動に伴い、燃料電池の出力電力を潮流側電力に追従して変更する燃料電池システムの充放電装置であって、
前記燃料電池から供給される出力電力を、軽負荷に対応した目標電力にて変換して出力している際に発生する余剰電力を充電して蓄えるとともに、蓄えられた余剰電力を、重負荷に対応した目標電力の必要時に、放電しながら前記重負荷に対応した目標電力に変換して出力するようにして、前記燃料電池の出力電力を前記重負荷時における目標電力に維持する電力変換手段を備えたことを特徴とする充放電装置。 - 前記電力変換手段は、前記燃料電池から供給される出力電力を降圧して低い目標電力にするとともに、余剰電力を電気二重層コンデンサに充電する降圧コンバータと、前記電気二重層コンデンサから余剰電力を放電させ、低い目標電力から高い目標電力に昇圧する昇圧コンバータと、電荷を蓄積する前記電気二重層コンデンサと、を備えたことを特徴とする請求項1記載の充放電装置。
- 前記降圧コンバータおよび前記昇圧コンバータは、それぞれ定電流タイプのスイッチング素子、チョークコイル、平滑コンデンサを備えたことを特徴とする請求項2記載の充放電装置。
- 前記電力変換手段は、直列接続した2個の定電流タイプのスイッチング素子、1個のチョークコイルを備えた双方向昇降圧コンバータと、電気二重層コンデンサと、で構成したことを特徴とする請求項1記載の充放電装置。
- コントローラの指令に基づいて、前記降圧コンバータおよび前記昇圧コンバータ、または前記双方向昇降圧コンバータの動作、動作停止を制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の充放電装置。
- 前記制御手段は、中央演算処理装置(CPU)、降圧コントロールIC、昇圧コントロールIC、スイッチング駆動回路を備え、アナログ信号で前記降圧コンバータおよび前記昇圧コンバータの動作、動作停止を制御することを特徴とする請求項5記載の充放電装置。
- 前記制御手段は、中央演算処理装置(CPU)、スイッチング駆動回路を備え、ディジタル信号で前記降圧コンバータおよび前記昇圧コンバータ、または前記双方向昇降圧コンバータの動作、動作停止を制御することを特徴とする請求項5記載の充放電装置。
- 前記電気二重層コンデンサは、充電時間および放電時間が短く、容量の大きなコンデンサであることを特徴とする請求項2または請求項4記載の充放電装置。
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