JP2018198526A - 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 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2017年5月24日に米国へ出願された米国特許出願第15/604,380号に基づくパリ条約の優先権の利益を伴ったものである。本明細書は、参考として、当該米国特許出願に開示された全ての内容を包含するものである。本願は、2017年5月24日と同日時に米国へ出願された米国特許出願第15/604,407号〔発明の名称:燃料電池電力システム用AC結合型電力エレクトロニクスシステム〕と関連するものであり、本明細書は、参考として、当該米国特許出願に開示された全ての内容を包含するものである。
Claims (20)
- 電気システムであって、
メインACバスと、
燃料電池と、
ロードバンクと、
タービンジェネレータと、
バックアップジェネレータと、
無停電電源装置(UPS)と、
コントロールシステムと、を備えてなり、
前記メインACバスは、トランスフォーマ及びスイッチギアによって、電力配送システム(EPDS)に電気的に結合可能であり、
前記燃料電池は、DC出力バスを備えてなり、前記燃料電池DC出力バスは、燃料電池インバータによって、前記メインACバスに電気的に結合されてなり、
前記ロードバンクは、前記メインACバスに電気的に結合されてなり、
前記タービンジェネレータは、AC出力バスを備えてなり、前記タービンジェネレータAC出力バスは、メカニカルインバータによって、前記燃料電池DC出力バスに電気的に結合されてなり、
前記バックアップジェネレータは、前記メインACバスに電気的に結合されたAC出力バスを備えてなり、
前記無停電電源装置(UPS)は、前記メインACバスに電気的に結合されてなり、
前記コントロールシステムは、前記無停電電源装置(UPS)に電気的に結合されてなる、電気システム。 - 前記メインACバスは、前記電力配送システム(EPDS)に電気的に結合されてなり、
前記燃料電池は、DC電力を発生し、前記燃料電池DC出力バスにDC電力を付与するものであり、
前記タービンジェネレータは、AC電力を発生し、及び、前記タービンジェネレータAC出力バスにAC電力を付与するものであり、
前記バックアップジェネレータは、前記バックアップジェネレータAC出力バスにAC電力を付与しないものであり、
前記無停電電源装置(UPS)は、前記メインACバスから電力を引き出すものである、請求項1に記載の電気システム。 - 前記メインACバスは、前記電力配送システム(EPDS)に電気的に結合されてなり、
前記燃料電池は、DC電力を発生し、前記燃料電池DC出力バスにDC電力を付与するものであり、
前記タービンジェネレータは、前記燃料電池DC出力バスから電力を引き出すものであり、
前記バックアップジェネレータは、前記バックアップジェネレータAC出力バスにAC電力を付与しないものであり、
前記無停電電源装置(UPS)は、前記メインACバスから電力を引き出すものである、請求項1に記載の電気システム。 - 前記メインACバスは、前記電力配送システム(EPDS)に電気的に結合されていないものであり、
前記燃料電池は、DC電力を発生し、及び、前記燃料電池DC出力バスにDC電力を付与するものであり、
前記ロードバンクは、前記メインACバスから電力を引き出すものであり、
前記タービンジェネレータは、AC電力を発生し、及び、前記タービンジェネレータAC出力バスにAC電力を付与するものであり、
前記バックアップジェネレータは、前記バックアップジェネレータAC出力バスにAC電力を付与しないものであり、
前記無停電電源装置(UPS)は、前記メインACバスから電力を引き出すものである、請求項1に記載の電気システム。 - 前記ロードバンクは、前記燃料電池と前記タービンジェネレータとによって生成された前記電力と、前記無停電電源装置(UPS)によって引き出された前記電力との差に等しい電力の量を引き出すものである、請求項4に記載の電気システム。
- 前記メインACバスは、前記電力配送システム(EPDS)に電気的に結合されていないものであり、
前記燃料電池は、DC電力を発生し、及び、前記燃料電池DC出力バスにDC電力を付与するものであり、
前記ロードバンクは、前記メインACバスから電力を引き出すものであり、
前記タービンジェネレータは、前記燃料電池DC出力バスから電力を引き出すものであり、
前記バックアップジェネレータは、前記バックアップジェネレータAC出力バスにAC電力を付与しないものであり、
前記無停電電源装置(UPS)は、前記メインACバスから電力を引き出すものである、請求項1に記載の電気システム。 - 前記ロードバンクは、前記燃料電池によって生成された前記電力と、前記無停電電源装置(UPS)及び前記タービンジェネレータとによって引き出された前記電力との差に等しい電力の量を引き出すものである、請求項6に記載の電気システム。
- 前記メインACバスは、前記電力配送システム(EPDS)に電気的に結合されていないものであり、
前記燃料電池は、前記燃料電池DC出力バスにDC電力を付与しないものであり、
前記タービンジェネレータは、前記メインAC出力バスから電力を引き出すものであり、
前記バックアップジェネレータは、AC電力を発生し、及び、前記メインAC出力バスにAC電力を付与するものであり、
前記無停電電源装置(UPS)は、前記メインACバスから電力を引き出すものである、請求項1に記載の電気システム。 - 前記メインACバスは、前記電力配送システム(EPDS)に電気的に結合されていないものであり、
前記燃料電池は、前記燃料電池DC出力バスにDC電力を付与しないものであり、
前記タービンジェネレータは、AC電力を発生し、及び、前記タービンジェネレータAC出力バスにAC電力を付与するものであり、
前記ロードバンクは、前記メインACバスから電力を引き出すものであり、
前記バックアップジェネレータは、AC電力を発生し、及び、前記メインAC出力バスにAC電力を付与するものであり、
前記無停電電源装置(UPS)は、前記メインACバスから電力を引き出すものである、請求項1に記載の電気システム。 - 前記ロードバンクは、前記タービンジェネレータ及び前記バックアップジェネレータによって生成された前記電力と、前記無停電電源装置(UPS)によって引き出された前記電力との差に等しい電力の量を引き出すものである、請求項6に記載の電気システム。
- 電力プラントを動作する方法であって、
前記電力プラントは、各々が電力配送システムに電力を付与することができる、燃料電池及びタービンジェネレータを備えてなり、
前記電力プラントが前記電力配送システムに接続されている場合、
前記燃料電池が電力発生モードで動作し、前記電力配送システムに電力を付与し、
前記タービンジェネレータが電力発生モードで動作し、電力を前記電力配送システムに付与し、又は、前記タービンジェネレータがモータリングモードで動作し、前記タービンジェネレータは、前記電力プラントにおける燃料電池DC主力バスから電力を引き出し、及び、
前記電力プラントにおけるコントロールシステムが動作し、前記コントロールシステムが前記電力プラントにおけるメインACバスから電力を引き出すことを含んでなり;
前記電力プラントが前記電力配送システムから切り離されている場合、
前記タービンジェネレータがモータリングモードで動作する場合、前記燃料電池が電力発生モードで動作し、前記メインACバスに電力を付与し、及び、前記タービンジェネレータに電力を付与し、
前記タービンジェネレータが電力発生モードで動作し、前記メインACバスに電力を付与し、又は、前記タービンジェネレータがモータリングモードで動作し、前記タービンジェネレータが前記燃料電池DC出力バスから電力を引き出し、
前記電力プラントにおける前記コントロールシステムが動作し、前記コントロールシステムが前記電力プラントにおける前記メインACバスから電力を引き出し、及び
ロードバンクを付与し、前記メインACバスから電力を引き出すことを含んでなる、電力プラントを動作する方法。 - 電力発生モードで動作する場合、前記ロードバンクと伴に、前記燃料電池により発生した前記電力と、前記タービンジェネレータにより発生した全ての電力との差に等しい電力の量を、及び
前記コントロールシステムにより引き出された前記電力と、
前記電力配送システムに付与された全ての電力と、
前記タービンジェネレータがモータリングモードで動作する場合、前記タービンジェネレータに付与された全ての電力と、を引き出すことを更に含んでなる、請求項11に記載の電力プラントを動作する方法。 - トランスフォーマー及びスイッチギアを介して、前記メインACバスから前記電力配送システムに電力を付与することを更に含んでなる、請求項11に記載の方法。
- 燃料電池インバータを介して、前記燃料電池DC出力バスから前記メインACバスに電力を付与することを更に含んでなる、請求項13に記載の方法。
- メカニカルインバータを介して、タービンジェネレータAC出力バスから前記燃料電池DC出力バスに電力を付与することを更に含んでなる、請求項13に記載の方法。
- 電力プラントを動作する方法であって、
前記電力プラントは、各々が電力配送システムに電力を付与することができる、燃料電池及びタービンジェネレータを備えてなり、
前記燃料電池が前記電力配送システムに電力を付与しない場合であり、及び、前記電力プラントが前記電力配送システムに接続されている場合、
前記タービンジェネレータが電力発生モードで動作し、前記電力配送システムに電力を付与し、又は、前記タービンジェネレータがモータリングモードで動作し、前記タービンジェネレータは、前記電力配送システムから電力を引き出し、及び、
前記電力プラントにおけるコントロールシステムが動作し、前記コントロールシステムが前記電力プラントにおけるメインACバスから電力を引き出すことを含んでなり;
前記燃料電池が前記電力配送システムに電力を付与しない場合であり、及び、前記電力プラントが前記電力配送システムから切り離されている場合、
前記タービンジェネレータが電力発生モードで動作し、メインACバスに電力を付与し、又は、前記タービンジェネレータがモータリングモードで動作し、前記タービンジェネレータが前記メインACバスから電力を引き出し、
前記バックアップジェネレータが動作し、前記メインACバスに電力を付与し、
前記電力プラントにおける前記コントロールシステムを動作し、前記コントロールシステムが前記メインACバスから電力を引き出し、及び
前記タービンジェネレータが電力発生モードで動作する場合、ロードバンクを付与し、前記メインACバスから電力を引き出すことを含んでなる、電力プラントを動作する方法。 - 電力発生モードで動作する場合、前記ロードバンクと伴に、前記バックアップジェネレータにより発生した全ての電力と、前記タービンジェネレータにより発生した全ての電力との差に等しい電力の量を、及び
前記コントロールシステムにより引き出された前記電力と、
前記タービンジェネレータがモータリングモードで動作する場合、前記タービンジェネレータに付与された全ての電力と、を引き出することを更に含んでなる、請求項16に記載の電力プラントを動作する方法。 - トランスフォーマー及びスイッチギアを介して、前記メインACバスから前記電力配送システムに電力を付与することを更に含んでなる、請求項16に記載の電力プラントを動作する方法。
- メカニカルインバータを介して、前記タービンジェネレータAC出力バスから燃料電池DC出力バスに電力を付与することを更に含んでなる、請求項18に記載の電力プラントを動作する方法。
- 前記バックアップジェネレータから前記メインACバスに付与された前記電力が、前記コントールシステムにより引き出された電力の量と等しいものである、請求項16に記載の電力プラントを動作する方法に記載の電気システム。
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GB (1) | GB2564759B (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021166121A (ja) * | 2020-04-06 | 2021-10-14 | 三菱パワー株式会社 | 燃料電池発電システム及び燃料電池発電システムの運転方法 |
Families Citing this family (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
MX2020010372A (es) | 2018-04-03 | 2021-01-15 | Generac Power Systems Inc | Sistema de derivacion de combustible para motor de combustible gaseoso. |
EP3626490A1 (en) | 2018-09-19 | 2020-03-25 | Thermo King Corporation | Methods and systems for power and load management of a transport climate control system |
EP3626489A1 (en) | 2018-09-19 | 2020-03-25 | Thermo King Corporation | Methods and systems for energy management of a transport climate control system |
US11034213B2 (en) | 2018-09-29 | 2021-06-15 | Thermo King Corporation | Methods and systems for monitoring and displaying energy use and energy cost of a transport vehicle climate control system or a fleet of transport vehicle climate control systems |
US11273684B2 (en) | 2018-09-29 | 2022-03-15 | Thermo King Corporation | Methods and systems for autonomous climate control optimization of a transport vehicle |
US10870333B2 (en) | 2018-10-31 | 2020-12-22 | Thermo King Corporation | Reconfigurable utility power input with passive voltage booster |
US11059352B2 (en) | 2018-10-31 | 2021-07-13 | Thermo King Corporation | Methods and systems for augmenting a vehicle powered transport climate control system |
US10875497B2 (en) | 2018-10-31 | 2020-12-29 | Thermo King Corporation | Drive off protection system and method for preventing drive off |
US10926610B2 (en) | 2018-10-31 | 2021-02-23 | Thermo King Corporation | Methods and systems for controlling a mild hybrid system that powers a transport climate control system |
US11022451B2 (en) | 2018-11-01 | 2021-06-01 | Thermo King Corporation | Methods and systems for generation and utilization of supplemental stored energy for use in transport climate control |
US11554638B2 (en) | 2018-12-28 | 2023-01-17 | Thermo King Llc | Methods and systems for preserving autonomous operation of a transport climate control system |
EP3906175A1 (en) | 2018-12-31 | 2021-11-10 | Thermo King Corporation | Methods and systems for providing predictive energy consumption feedback for powering a transport climate control system using external data |
EP3906172B1 (en) | 2018-12-31 | 2024-04-03 | Thermo King LLC | Methods and systems for notifying and mitigating a suboptimal event occurring in a transport climate control system |
US11993131B2 (en) | 2018-12-31 | 2024-05-28 | Thermo King Llc | Methods and systems for providing feedback for a transport climate control system |
US11072321B2 (en) | 2018-12-31 | 2021-07-27 | Thermo King Corporation | Systems and methods for smart load shedding of a transport vehicle while in transit |
US11203262B2 (en) | 2019-09-09 | 2021-12-21 | Thermo King Corporation | Transport climate control system with an accessory power distribution unit for managing transport climate control loads |
US11376922B2 (en) | 2019-09-09 | 2022-07-05 | Thermo King Corporation | Transport climate control system with a self-configuring matrix power converter |
EP3789221B1 (en) | 2019-09-09 | 2024-06-26 | Thermo King LLC | Prioritized power delivery for facilitating transport climate control |
US11214118B2 (en) | 2019-09-09 | 2022-01-04 | Thermo King Corporation | Demand-side power distribution management for a plurality of transport climate control systems |
US11458802B2 (en) | 2019-09-09 | 2022-10-04 | Thermo King Corporation | Optimized power management for a transport climate control energy source |
US11794551B2 (en) | 2019-09-09 | 2023-10-24 | Thermo King Llc | Optimized power distribution to transport climate control systems amongst one or more electric supply equipment stations |
US11135894B2 (en) | 2019-09-09 | 2021-10-05 | Thermo King Corporation | System and method for managing power and efficiently sourcing a variable voltage for a transport climate control system |
US11420495B2 (en) | 2019-09-09 | 2022-08-23 | Thermo King Corporation | Interface system for connecting a vehicle and a transport climate control system |
US10985511B2 (en) | 2019-09-09 | 2021-04-20 | Thermo King Corporation | Optimized power cord for transferring power to a transport climate control system |
US11489431B2 (en) | 2019-12-30 | 2022-11-01 | Thermo King Corporation | Transport climate control system power architecture |
KR102690715B1 (ko) * | 2020-02-19 | 2024-08-05 | 블룸 에너지 코퍼레이션 | 연료 전지 시스템을 위한 고장 내성 전기 구조 |
TW202241008A (zh) | 2021-03-08 | 2022-10-16 | 美商博隆能源股份有限公司 | 包含雙模式微電網變流器的微電網及負載管理之方法 |
US11955835B2 (en) * | 2021-10-13 | 2024-04-09 | Abb Schweiz Ag | Method and control to integrate fuel cells in datacenters with ring-bus architecture |
KR20230063810A (ko) * | 2021-11-02 | 2023-05-09 | 현대자동차주식회사 | 계통 연계형 연료전지시스템의 제어 장치 및 그 방법 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0286926A (ja) * | 1988-09-26 | 1990-03-27 | Hitachi Ltd | Lngから発生するbogの有効な処理方法、及び、lngを燃料とする複合発電プラント |
JPH06168730A (ja) * | 1992-11-27 | 1994-06-14 | Osaka Gas Co Ltd | 発電システム |
JPH1146460A (ja) * | 1997-03-14 | 1999-02-16 | Toshiba Corp | 電力貯蔵システム |
US20020014802A1 (en) * | 2000-05-31 | 2002-02-07 | Cratty William E. | Power system utilizing a DC bus |
JP2002516557A (ja) * | 1998-05-19 | 2002-06-04 | シュア パワー コーポレーション | 電源システム |
JP2004357390A (ja) * | 2003-05-28 | 2004-12-16 | Ebara Densan Ltd | 系統連系インバータを含む電源装置 |
JP2005203145A (ja) * | 2004-01-13 | 2005-07-28 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 燃料電池発電装置における自立負荷への給電方法 |
US20140242483A1 (en) * | 2011-09-15 | 2014-08-28 | Lg Fuel Cell Systems, Inc. | Solid oxide fuel cell system |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7353653B2 (en) * | 2002-05-22 | 2008-04-08 | Ormat Technologies, Inc. | Hybrid power system for continuous reliable power at locations including remote locations |
US20080217998A1 (en) * | 2005-02-26 | 2008-09-11 | Parmley Daniel W | Renewable energy power systems |
DE112006003313T5 (de) | 2005-12-07 | 2008-09-25 | Sansha Electric Manufacturing Co., Ltd. | Wandler zum Rückgewinnen elektrischer Energie |
US7476987B2 (en) * | 2006-04-25 | 2009-01-13 | The University Of New Brunswick | Stand-alone wind turbine system, apparatus, and method suitable for operating the same |
JP5120594B2 (ja) * | 2006-10-20 | 2013-01-16 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システム及びその運転方法 |
US7745948B2 (en) * | 2007-11-28 | 2010-06-29 | General Electric Company | Emergency pitch drive unit for a wind turbine |
US8937405B2 (en) * | 2009-12-31 | 2015-01-20 | Facebook, Inc. | Data center using fuel cells in place of diesel generators for backup power |
EP2626971A4 (en) * | 2011-09-29 | 2015-04-29 | Panasonic Corp | POWER SUPPLY SYSTEM AND CONTROL METHOD THEREFOR |
US9564756B2 (en) * | 2013-03-15 | 2017-02-07 | Technology Research, Llc | Interface for renewable energy system |
GB201315754D0 (en) | 2013-09-04 | 2013-10-16 | Lg Fuel Cell Systems Inc | Device for managing fuel cell currents |
US9819192B2 (en) * | 2014-07-29 | 2017-11-14 | General Electric Company | Solid oxide fuel cell-based power generation and delivery system and method of operating the same |
WO2017151805A1 (en) * | 2016-03-02 | 2017-09-08 | Fuelcell Energy, Inc. | Direct current (dc) load levelers |
-
2017
- 2017-05-24 US US15/604,380 patent/US10658843B2/en active Active
-
2018
- 2018-05-18 KR KR1020180057488A patent/KR20180128849A/ko not_active Application Discontinuation
- 2018-05-18 DE DE102018207856.4A patent/DE102018207856B4/de active Active
- 2018-05-24 GB GB1808596.9A patent/GB2564759B/en active Active
- 2018-05-24 JP JP2018099276A patent/JP6625161B2/ja active Active
- 2018-05-24 CN CN201810510454.1A patent/CN108964115B/zh active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0286926A (ja) * | 1988-09-26 | 1990-03-27 | Hitachi Ltd | Lngから発生するbogの有効な処理方法、及び、lngを燃料とする複合発電プラント |
JPH06168730A (ja) * | 1992-11-27 | 1994-06-14 | Osaka Gas Co Ltd | 発電システム |
JPH1146460A (ja) * | 1997-03-14 | 1999-02-16 | Toshiba Corp | 電力貯蔵システム |
JP2002516557A (ja) * | 1998-05-19 | 2002-06-04 | シュア パワー コーポレーション | 電源システム |
US20020014802A1 (en) * | 2000-05-31 | 2002-02-07 | Cratty William E. | Power system utilizing a DC bus |
JP2003535563A (ja) * | 2000-05-31 | 2003-11-25 | シュア パワー コーポレーション | Dcバスを用いた電源システム |
JP2004357390A (ja) * | 2003-05-28 | 2004-12-16 | Ebara Densan Ltd | 系統連系インバータを含む電源装置 |
JP2005203145A (ja) * | 2004-01-13 | 2005-07-28 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 燃料電池発電装置における自立負荷への給電方法 |
US20140242483A1 (en) * | 2011-09-15 | 2014-08-28 | Lg Fuel Cell Systems, Inc. | Solid oxide fuel cell system |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021166121A (ja) * | 2020-04-06 | 2021-10-14 | 三菱パワー株式会社 | 燃料電池発電システム及び燃料電池発電システムの運転方法 |
WO2021205758A1 (ja) * | 2020-04-06 | 2021-10-14 | 三菱パワー株式会社 | 燃料電池発電システム |
JP7064081B2 (ja) | 2020-04-06 | 2022-05-10 | 三菱重工業株式会社 | 燃料電池発電システム及び燃料電池発電システムの運転方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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DE102018207856A1 (de) | 2018-11-29 |
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