JP2008135303A - 燃料電池を用いた電源装置 - Google Patents

燃料電池を用いた電源装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2008135303A
JP2008135303A JP2006320942A JP2006320942A JP2008135303A JP 2008135303 A JP2008135303 A JP 2008135303A JP 2006320942 A JP2006320942 A JP 2006320942A JP 2006320942 A JP2006320942 A JP 2006320942A JP 2008135303 A JP2008135303 A JP 2008135303A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel cell
secondary battery
output
power
charging current
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
JP2006320942A
Other languages
English (en)
Inventor
Kimisada Kobayashi
公禎 小林
Hideki Fujimoto
英樹 藤本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
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 Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
Priority to JP2006320942A priority Critical patent/JP2008135303A/ja
Publication of JP2008135303A publication Critical patent/JP2008135303A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Abstract

【課題】できる限り短時間で且つ的確に燃料電池の最適動作を追尾することを可能にする燃料電池を用いた電源装置を提供する。
【解決手段】燃料電池１の電力を入力とする電源装置において、前記燃料電池の出力にコンバータ２を介して二次電池３を接続してあり、前記燃料電池の出力電力から最大電力点を判定及び記憶して該燃料電池の出力電力を制御し、この制御した燃料電池の出力電力から出力電流を算出するとともに、前記二次電池の電圧から前記二次電池へ供給可能な充電電流を算出し、前記燃料電池の出力電流と前記二次電池への充電電流とを比較して、二次電池への充電電流を制限する二次電池充電電流制限機能を備えてあることを特徴とする燃料電池を用いた電源装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料電池の所要の電力を得る電源装置に関するもので、特に燃料電池設置場所の外部環境の変化、即ち、温度などの変化が生じた場合にも、常に燃料電池から最大出力電力を給電できるようにする電源装置に関するものである。
従来の燃料電池を用いた電源装置は、燃料電池１の出力にコンバータ２を接続し、このコンバータ２に、電流リミット回路４を介して二次電池３を接続してある。燃料電池１の出力電力を計測する燃料電池出力電力計測回路１２と、燃料電池１の出力電力から最大電力点を判定及び記憶する燃料電池出力電力最大電力点判定・記憶回路１３と、二次電池３の電圧を計測する二次電池電圧計測回路２１と、二次電池３の電圧を用いて過充電を保護する過充電保護回路２３と、燃料電池１の出力電力を制御する動作点変動指令回路１５とを備えてある（特許文献１参照）。
特開２００１−２２９９４３公報
しかし、従来の燃料電池を用いた電源装置は、コンバータ２の出力電圧を制御して、燃料電池の出力電力を最適に取り出していたため、二次電池の充電状態に応じた充電電流が供給されるために、二次電池電圧が低い場合に、二次電池への充電電流が過電流となるおそれがあった。この過電流を防止するために、別途電流リミット回路４を備えてある場合もあるが、この場合固定設定であるため、燃料電池の発電状態が考慮されないという問題があった。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、燃料電池の出力電力を制御し、二次電池への充電電流を制限する燃料電池を用いた電源装置を提供する。
上記課題を解決するために、本発明に係る燃料電池を用いた電源装置は、燃料電池の電力を入力とする電源装置において、前記燃料電池の出力にコンバータを介して二次電池を接続してあり、前記燃料電池の出力電力から最大電力点を判定及び記憶して該燃料電池の出力電力を制御し、この制御した燃料電池の出力電力から出力電流を算出するとともに、前記二次電池の電圧から前記二次電池へ供給可能な充電電流を算出し、前記燃料電池の出力電流と前記二次電池への充電電流とを比較して、二次電池への充電電流を制限する二次電池充電電流制限機能を備えてあることを特徴とする。
前記二次電池充電電流制限機能は、前記燃料電池の出力電力を計測する手段と、前記燃料電池の出力電力から最大電力点を判定及び記憶する手段と、前記燃料電池の出力電力と前記コンバータの効率とを掛け合わせて前記コンバータの出力電力を算出する手段と、前記二次電池の電圧を計測する手段と、前記コンバータの出力電力と同値である前記二次電池の電力と前記二次電池の電圧から前記二次電池へ供給可能な充電電流を算出する手段と、前記燃料電池の出力電力を制御して該燃料電池の出力電流を算出し、この燃料電池の出力電流と前記二次電池の充電電流とを比較して、前記二次電池への充電電流を制限する手段とを備えてあることを特徴とする。
本発明によれば、二次電池の最大充電電流以上のコンバータ出力電流が流れないように、燃料電池の出力電力を制御し、二次電池への充電電流を制限することによって、電流リミット回路を設けることなく、二次電池への過電流充電を防止することができる効果がある。
発明を実施するための最良の形態のブロック図を図１に示す。図１図示の電源装置は、燃料電池１に接続される電源装置にＤＣ−ＤＣコンバータを用いた例として示してある。この電源装置は出力側に二次電池３を接続してある。なお、二次電池３と並列に負荷（図示しない）を接続してもよい。この電源装置は制御装置を備え、制御装置をコンバータ２に接続してある。
この電源装置の制御装置は、燃料電池１の出力電力を計測する燃料電池出力電力計測回路１２を備えてある。また、この電源装置の制御装置は、燃料電池出力電力計測回路１２により計測した出力電力をモニターし、燃料電池の出力電力の最大電力点を判定する燃料電池最大電力点判定・記憶回路１３を備えてある。また、燃料電池１の出力電力とコンバータ２の効率とを掛け合わせてコンバータ２の出力電力を算出するコンバータ出力電力算出回路１４を備えてある。
一方、この電源装置の制御装置は、二次電池３の電圧を計測する二次電池電圧計測回路２１を備えてある。また、この電源装置の制御装置は、コンバータ２の出力電力と同値である二次電池３の電力と、二次電池３の電圧から二次電池へ供給可能な充電電流を算出する二次電池充電電流算出回路２２を備えてある。
この電源装置の制御装置は、燃料電池最大電力点判定・記憶回路１３によりモニターされた燃料電池出力電力を制御して、燃料電池出力電流を算出し、二次電池充電電流算出回路２２により算出された二次電池充電電流を前記燃料電池出力電流と比較して、二次電池充電電流の制限値を判断する動作点変動指令回路１５を備えてある。この動作点変動指令回路１５は、二次電池充電電流の制限値を判断することにより、電源動作を常に安定した状態に維持しながら、現状の動作電圧値近傍の微小電圧変動量を与えることで最大電力モニターして最適動作点を追尾するように構成してある。
以上のように構成してある燃料電池を用いた電源装置におけるコンバータ２の出力電流制限処理機能における動作処理について図２で示すフローチャートを用いて説明する。
出力電流制限処理が開始されると（Ｓ１）、燃料電池出力電力計測回路１２で計測された燃料電池１の出力電圧の計測値と燃料電池１の出力電流の計測値、言い換えれば、コンバータ２の入力電圧の計測値とコンバータ２の入力電流の計測値を元にコンバータ２の入力電力を計算する（Ｓ２）。コンバータ出力電力算出回路１４でコンバータ２の入力電力にコンバータ２の効率を掛け合わせて、コンバータ２の出力電力を計算する（Ｓ３）。
一方、二次電池電圧計測回路２１で二次電池３の電圧、言い換えれば、コンバータ２の出力電圧を計測し、この結果を用い、二次電池充電電流算出回路２２で、コンバータ出力電力算出回路１４で得たコンバータ２の出力電力を、二次電池電圧計測回路２１で計測したコンバータ２の出力電圧で割って、コンバータ２の出力電流を計算する（Ｓ４）。
二次電池充電電流算出回路２２で算出されたコンバータ２の出力電流と、二次電池電圧計測回路２１で計測された二次電池３の電圧から算出された二次電池へ供給可能な二次電池３の充電電流とを、二次電池充電電流算出回路で比較する（Ｓ５）。
この際、コンバータ２の出力電流が二次電池３の充電電流を上回った場合は、動作点変動指令回路１５で、二次電池３の充電電流がコンバータ２の出力電流以上になるように、コンバータ２の入力電力（燃料電池１の出力電力）の抑制制御を行い（Ｓ６）、コンバータ２の出力電流制限処理動作を終了する（Ｓ８）。
一方、コンバータ２の出力電流が二次電池３の充電電流以上の場合は、動作点変動指令回路１５で、燃料電池の最適電力追従作制御を行い（Ｓ７）、コンバータ２の出力電流制限処理動作を終了する（Ｓ８）。
コンバータ２の出力電流と二次電池３の充電電流との関係を問わず、この動作を繰り返す。これにより、二次電池の最大充電電流以上のコンバータ出力電流が流れないように、燃料電池の出力電力を制御することができる。これにより、二次電池への充電電流を制限することによって、電流リミット回路を設けることなく、二次電池への過電流充電を防止することができる。
本発明によれば、二次電池の最大充電電流以上のコンバータ出力電流が流れないように、燃料電池の出力電力を制御し、二次電池への充電電流を制限することによって、電流リミット回路を設けることなく、二次電池への過電流充電を防止することができ、産業上利用可能である。
本発明に係る電源装置における発明を実施するための最良の形態のブロック図である。 燃料電池最大電力サーチ機能におけるフローチャートである。 従来の最適動作点追尾回路を備えた電源装置の回路図である。
符号の説明
１ 燃料電池
２ コンバータ
３ 二次電池
１２ 燃料電池出力電力計測回路
１３ 燃料電池出力電力最大電力点判定・記憶回路
１４ コンバータ出力電力算出回路
１５ 動作点変動指令回路
２１ 二次電池電圧計測回路
２２ 二次電池充電電流算出回路

Claims (2)

  1. 燃料電池の電力を入力とする電源装置において、前記燃料電池の出力にコンバータを介して二次電池を接続してあり、前記燃料電池の出力電力から最大電力点を判定及び記憶して該燃料電池の出力電力を制御し、この制御した燃料電池の出力電力から出力電流を算出するとともに、前記二次電池の電圧から前記二次電池へ供給可能な充電電流を算出し、前記燃料電池の出力電流と前記二次電池への充電電流とを比較して、二次電池への充電電流を制限する二次電池充電電流制限機能を備えてあることを特徴とする燃料電池を用いた電源装置。
  2. 前記二次電池充電電流制限機能は、前記燃料電池の出力電力を計測する手段と、前記燃料電池の出力電力から最大電力点を判定及び記憶する手段と、前記燃料電池の出力電力と前記コンバータの効率とを掛け合わせて前記コンバータの出力電力を算出する手段と、前記二次電池の電圧を計測する手段と、前記コンバータの出力電力と同値である前記二次電池の電力と前記二次電池の電圧から前記二次電池へ供給可能な充電電流を算出する手段と、前記燃料電池の出力電力を制御して該燃料電池の出力電流を算出し、この燃料電池の出力電流と前記二次電池の充電電流とを比較して、前記二次電池への充電電流を制限する手段とを備えてあることを特徴とする請求項１記載の燃料電池を用いた電源装置。
JP2006320942A 2006-11-29 2006-11-29 燃料電池を用いた電源装置 Pending JP2008135303A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006320942A JP2008135303A (ja) 2006-11-29 2006-11-29 燃料電池を用いた電源装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006320942A JP2008135303A (ja) 2006-11-29 2006-11-29 燃料電池を用いた電源装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008135303A true JP2008135303A (ja) 2008-06-12

Family

ID=39560007

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006320942A Pending JP2008135303A (ja) 2006-11-29 2006-11-29 燃料電池を用いた電源装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008135303A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010084836A1 (ja) * 2009-01-23 2010-07-29 ソニー株式会社 燃料電池システムおよび電子機器

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010084836A1 (ja) * 2009-01-23 2010-07-29 ソニー株式会社 燃料電池システムおよび電子機器
JP2010170887A (ja) * 2009-01-23 2010-08-05 Sony Corp 燃料電池システムおよび電子機器
CN102282711A (zh) * 2009-01-23 2011-12-14 索尼公司 燃料电池系统和电子装置
US8957622B2 (en) 2009-01-23 2015-02-17 Sony Corporation Fuel cell system and electronic device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4660523B2 (ja) 電池セルの表面温度で充電制御する充電システム
JP4503636B2 (ja) 電池パックおよび充電方法
JP4967526B2 (ja) 電源装置の制御回路、電源装置及びその制御方法
US8310209B2 (en) Battery charger and method for charging a battery
JP6302056B2 (ja) エネルギー貯蔵システムを制御する方法
JP6531496B2 (ja) 蓄電池制御装置
TWI424656B (zh) 充電電流控制方法
JP2011024395A (ja) 充電装置と電子機器
JP2012191838A (ja) 電池パック、電動工具、電池パックと電動工具とを接続するアダプタ、及び、電動工具システム
JP6648614B2 (ja) 蓄電装置
US10491039B2 (en) Power transfer circuit and method utilizing power capability proclamation to transfer electrical power to charger
WO2016199455A1 (ja) 蓄電池制御装置
KR102324754B1 (ko) 연료전지 전압 제어방법 및 시스템
JP5969575B2 (ja) 太陽光発電システム、太陽光発電システムにおける充電制御方法
JP2005312224A (ja) バッテリ充電装置
JP2009054397A (ja) 燃料電池車両のエネルギ制御システム
JP2005065480A (ja) 電力貯蔵システムの充電方式
JP2016213918A (ja) 車両の充電制御装置
JP2008135303A (ja) 燃料電池を用いた電源装置
JPWO2015141003A1 (ja) 二次電池充電システムおよび二次電池充電方法
JP2007267499A (ja) 充電装置、充電システム及び電気機器
WO2011024416A1 (ja) 端末装置及び供給電流制御方法
WO2012049973A1 (ja) 電力管理システム
JP3956917B2 (ja) バッテリ充電装置
US20150244186A1 (en) Power supply device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090714

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120529

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120726

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130129

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130319

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20130625