JP2020198274A - Fuel cell system and ac power supply backup system - Google Patents

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Abstract

To realize AC power supply backup properly in power failure.SOLUTION: A fuel cell system 100 includes: a fuel cell 20; a converter 40 for converting an AC current, supplied from a commercial power supply, into a DC current, and supplying DC current, respectively, to an accumulator battery 30 and the fuel cell 20; an inverter 50 for converting a DC current, output from the fuel cell 20, into an AC current supplied to a load; a voltage sensor 60 for detecting a voltage output from the fuel cell 20 to the inverter 50; and a control section 10 for detecting power failure of a commercial power supply on the basis of comparison results of a voltage detected by the voltage sensor 60 and a prescribed reference voltage, and controlling so that power from the fuel cell 20 is supplied to the load via the inverter 50 when power failure is detected, and power from the commercial power supply is supplied to the load during normal time.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本開示は、例えば無線基地局等のバックアップ電源として用いられる、燃料電池システムおよび交流電源バックアップシステムに関する。 The present disclosure relates to a fuel cell system and an AC power supply backup system used as a backup power source for, for example, a wireless base station.

近年、耐災害性強化として、災害時にも電力供給が途絶えない通信系のインフラストラクチャへの要求が高まっており、基地局のバックアップ電源の増設が実施されている。しかし、バックアップ電源は主に鉛蓄電池を利用しており、そのエネルギー密度の低さから増設が困難な場合もある。そこで、エネルギー密度が高く且つ小型で長時間のバックアップが可能な燃料電池が注目されている。このような燃料電池には、基地局のバックアップ電源として、商用電源の停電後に素早い起動が求められる。また、一般家庭とは異なり、多くの基地局にはガス、水道などのインフラストラクチャが整っていないため、基地局のバックアップ電源としては、固体酸化物形燃料電池(SOFC:Solid Oxide Fuel Cell)などの高温動作型燃料電池ではなく、固体高分子形燃料電池(PEFC:Polymer Electrolyte Fuel Cell)が導入されるのが一般的である。一方、燃料電池から出力される電流は直流電流であるが、基地局に設定されたバックアップ対象の機器、設備(例えば空調機器)など(以下「バックアップ機器」という)には、交流電流で動作する装置が多いため、これらのバックアップ機器向けの電力供給を燃料電池のみでバックアップすることは困難である。この場合、系統連系可能な燃料電池システムを用いることで、交流電流で動作するバックアップ機器向けの電力供給を長時間バックアップ可能としている。 In recent years, as a means of strengthening disaster resistance, there has been an increasing demand for communication infrastructure that does not interrupt power supply even in the event of a disaster, and backup power supplies for base stations are being added. However, the backup power source mainly uses a lead storage battery, and it may be difficult to add it due to its low energy density. Therefore, attention is being paid to a fuel cell having a high energy density, a small size, and capable of long-term backup. Such a fuel cell is required to start up quickly after a power failure of a commercial power source as a backup power source for a base station. Also, unlike ordinary households, many base stations do not have infrastructure such as gas and water, so solid oxide fuel cells (SOFCs) can be used as backup power sources for base stations. It is common to introduce a solid polymer electrolyte fuel cell (PEFC) instead of the high temperature operation type fuel cell. On the other hand, the current output from the fuel cell is a direct current, but the equipment and facilities to be backed up (for example, air conditioning equipment) set in the base station (hereinafter referred to as "backup equipment") operate with an alternating current. Due to the large number of devices, it is difficult to back up the power supply for these backup devices using only fuel cells. In this case, by using a fuel cell system that can be connected to the grid, it is possible to back up the power supply for backup equipment that operates with alternating current for a long time.

従来より、上記のような交流電流のバックアップ電源となる燃料電池システムが提案されており、同システムでは、通常時には商用電源からバックアップ機器に対し給電され、一方、停電時には切替回路によって供給電源が商用電源から燃料電池システムへ切り替わり、バックアップ機器に対し給電される(特許文献1参照)。 Conventionally, a fuel cell system that serves as a backup power source for alternating current as described above has been proposed. In this system, power is normally supplied from a commercial power source to a backup device, while in the event of a power failure, the power supply is supplied by a switching circuit. The power supply is switched to the fuel cell system, and power is supplied to the backup device (see Patent Document 1).

特開2016−220292号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-20292

このような燃料電池システムでは、停電発生を速やかに検出して、停電時に、バックアップ機器への交流給電、即ち、交流電源バックアップを適切に実現することが大きな課題とされてきた。 In such a fuel cell system, it has been a big issue to promptly detect the occurrence of a power failure and appropriately realize AC power supply to the backup device, that is, AC power backup in the event of a power failure.

本開示は、上記課題を解決するために成されたものであり、停電時に交流電源バックアップを適切に実現することを目的とする。 The present disclosure has been made to solve the above problems, and an object of the present disclosure is to appropriately realize AC power backup in the event of a power failure.

本開示に係る燃料電池システムは、燃料電池と、商用電源から供給される交流電流を直流電流に変換し、蓄電池および前記燃料電池それぞれに直流給電するコンバータと、前記燃料電池から出力される直流電流を交流電流に変換し、負荷に交流給電するインバータと、前記燃料電池から前記インバータへ出力される電圧を検出する電圧センサと、前記電圧センサにより検出された電圧と所定基準電圧との比較結果に基づき前記商用電源の停電を検出し、停電検出時には前記インバータ経由で前記燃料電池からの電力が前記負荷へ供給され、通常時には前記商用電源からの電力が前記負荷へ供給されるように制御する制御部と、を備える。 The fuel cell system according to the present disclosure includes a fuel cell, a converter that converts alternating current supplied from a commercial power source into direct current and supplies direct current to each of the storage battery and the fuel cell, and a direct current output from the fuel cell. Is converted into an alternating current and power is supplied to the load by alternating current, a voltage sensor that detects the voltage output from the fuel cell to the inverter, and a comparison result between the voltage detected by the voltage sensor and a predetermined reference voltage. Based on this, control is performed so that a power failure of the commercial power source is detected, and when a power failure is detected, power from the fuel cell is supplied to the load via the inverter, and power from the commercial power source is normally supplied to the load. It has a part and.

上記の燃料電池システムでは、制御部は、通常時には商用電源からの電力が負荷へ供給されるように制御するが、電圧センサにより検出された電圧(即ち、燃料電池からインバータへ出力される電圧)と所定基準電圧との比較結果に基づき商用電源の停電が検出された場合、インバータ経由で燃料電池からの電力が負荷へ供給されるように制御する。このようにして、停電発生を速やかに検出して、停電時に交流電源バックアップを適切に実現することができる。 In the above fuel cell system, the control unit normally controls the power from the commercial power source to be supplied to the load, but the voltage detected by the voltage sensor (that is, the voltage output from the fuel cell to the inverter). When a power failure of the commercial power supply is detected based on the comparison result between the voltage and the predetermined reference voltage, the power from the fuel cell is controlled to be supplied to the load via the inverter. In this way, the occurrence of a power failure can be quickly detected, and AC power backup can be appropriately realized in the event of a power failure.

本開示によれば、停電時に交流電源バックアップを適切に実現することができる。 According to the present disclosure, AC power backup can be appropriately realized in the event of a power failure.

燃料電池を用いた交流電源バックアップシステムの全体構成図である。It is an overall block diagram of an AC power supply backup system using a fuel cell. 第1実施形態に係る燃料電池システムの構成図である。It is a block diagram of the fuel cell system which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る制御部の構成図である。It is a block diagram of the control part which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る制御部の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation of the control part which concerns on 1st Embodiment. 第2実施形態に係る燃料電池システムの構成図である。It is a block diagram of the fuel cell system which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る制御部の構成図である。It is a block diagram of the control part which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る制御部の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the operation of the control part which concerns on 2nd Embodiment. 制御部のハードウェア構成例を示す図である。It is a figure which shows the hardware configuration example of a control part.

以下、図面を参照しながら、発明の実施形態を説明する。以下では、直流バス電圧を監視することで停電及び復電を検出する第1実施形態と、コンバータの出力電流を監視することで停電及び復電を検出する第2実施形態とを、順に説明する。 Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings. Hereinafter, a first embodiment for detecting a power failure and a power recovery by monitoring the DC bus voltage and a second embodiment for detecting a power failure and the power recovery by monitoring the output current of the converter will be described in order. ..

[交流電源バックアップシステムの全体構成]
最初に、第1、第2実施形態に係る燃料電池システムを含んだ交流電源バックアップシステムの全体構成について説明する。
[Overall configuration of AC power backup system]
First, the overall configuration of the AC power supply backup system including the fuel cell system according to the first and second embodiments will be described.

図1に示すように、交流電源バックアップシステム1には、商用電源2、交流分電盤3、燃料電池システム100、切替回路4、無停電電源装置(Uninterruptible Power System(以下「UPS」と称する))5、配電盤6、バックアップ機器7A、照明・空調設備7B、および、その他の装置7Cが設けられている。バックアップ機器7A、照明・空調設備7B、および、その他の装置7Cは、電力消費する装置であるので「負荷7」と総称する。この交流電源バックアップシステム1では、通常時(商用電源2の非停電時)には商用電源2からの交流電流が、交流分電盤3および切替回路4経由でUPS5へ供給され、その後、配電盤6経由で負荷7へ供給される。一方、商用電源2の停電時には、燃料電池システム100からの交流電流が、切替回路4経由でUPS5へ供給され、その後、配電盤6経由で負荷7へ供給される。なお、上記のように、UPS5を経由して交流電流が負荷7へ供給されることにより、たとえ停電時であっても、瞬断なく負荷7に給電することが可能とされている。 As shown in FIG. 1, the AC power supply backup system 1 includes a commercial power supply 2, an AC distribution board 3, a fuel cell system 100, a switching circuit 4, and an uninterruptible power system (hereinafter referred to as “UPS”). ) 5, switchboard 6, backup equipment 7A, lighting / air conditioning equipment 7B, and other equipment 7C are provided. The backup device 7A, the lighting / air conditioning equipment 7B, and the other device 7C are collectively referred to as "load 7" because they are devices that consume power. In this AC power supply backup system 1, the AC current from the commercial power supply 2 is supplied to the UPS 5 via the AC distribution board 3 and the switching circuit 4 during normal operation (when the commercial power supply 2 is not out of power), and then the switchboard 6 is used. It is supplied to the load 7 via. On the other hand, when the commercial power supply 2 loses power, the alternating current from the fuel cell system 100 is supplied to the UPS 5 via the switching circuit 4, and then supplied to the load 7 via the switchboard 6. As described above, by supplying the alternating current to the load 7 via the UPS 5, it is possible to supply power to the load 7 without interruption even during a power failure.

[第1実施形態に係る燃料電池システム100の構成および動作]
図2に示すように、第1実施形態に係る燃料電池システム100は、蓄電池30と、燃料電池20と、商用電源2(図1)から入力端子80経由で供給される交流電流を直流電流に変換し蓄電池30および燃料電池20それぞれに直流給電するコンバータ40と、燃料電池20から出力される直流電流を交流電流に変換し出力端子90経由で負荷7(図1)に交流給電するインバータ50と、燃料電池20から出力される電圧を検出する電圧センサ60と、制御部10と、を備える。コンバータ40の出力電圧は、燃料電池20の出力電圧に比べて高めに保ちつつ蓄電池30の満充電電圧の値に設定されている。これにより、通常時(非停電時)はコンバータ40から直流電流が出力されて、燃料電池20に給電されるとともに蓄電池30は浮動充電される。
[Configuration and operation of the fuel cell system 100 according to the first embodiment]
As shown in FIG. 2, in the fuel cell system 100 according to the first embodiment, the alternating current supplied from the storage battery 30, the fuel cell 20, and the commercial power supply 2 (FIG. 1) via the input terminal 80 is converted into a direct current. A converter 40 that converts and supplies direct current to each of the storage battery 30 and the fuel cell 20, and an inverter 50 that converts the direct current output from the fuel cell 20 into alternating current and supplies alternating current to the load 7 (FIG. 1) via the output terminal 90. A voltage sensor 60 for detecting a voltage output from the fuel cell 20 and a control unit 10 are provided. The output voltage of the converter 40 is set to the value of the full charge voltage of the storage battery 30 while being kept higher than the output voltage of the fuel cell 20. As a result, in the normal state (during non-power failure), a direct current is output from the converter 40 to supply power to the fuel cell 20 and the storage battery 30 is float-charged.

また、制御部10は、詳細な処理は後述するが、電圧センサ60により検出された電圧と所定基準電圧との比較結果に基づき商用電源2(図1)の停電を検出し、停電検出時にはインバータ50経由で燃料電池20からの電力が負荷7へ供給され、通常時には商用電源2(図1)からの電力が負荷7へ供給されるように制御する。図1の構成では、制御部10は、上記動作となるように切替回路4(図1)を制御する。 Further, although detailed processing will be described later, the control unit 10 detects a power failure of the commercial power source 2 (FIG. 1) based on the comparison result between the voltage detected by the voltage sensor 60 and the predetermined reference voltage, and when the power failure is detected, the inverter It is controlled so that the electric power from the fuel cell 20 is supplied to the load 7 via the 50 and the electric power from the commercial power source 2 (FIG. 1) is normally supplied to the load 7. In the configuration of FIG. 1, the control unit 10 controls the switching circuit 4 (FIG. 1) so as to perform the above operation.

後述する処理を実行するために、制御部10は、図3に示すように、タイマー部11と、直流バス電圧監視部12と、インバータ制御部13と、燃料電池制御部14と、回路切替部15と、を備える。直流バス電圧監視部12は、電圧センサ60により検出された電圧情報を受け取って当該電圧と所定基準電圧とを比較し、後述するタイマー部11により計測される経過時間に係る判定結果を考慮して、上記比較結果をインバータ制御部13、燃料電池制御部14および回路切替部15へ出力する。インバータ制御部13は、上記比較結果に応じてインバータ50の起動/停止を制御する。燃料電池制御部14は、上記比較結果に応じて燃料電池20の起動/停止を制御する。回路切替部15は、上記比較結果に応じて、インバータ給電切替を行うべく、切替回路4へ切替えの制御信号を送る。 In order to execute the process described later, the control unit 10 includes a timer unit 11, a DC bus voltage monitoring unit 12, an inverter control unit 13, a fuel cell control unit 14, and a circuit switching unit, as shown in FIG. 15 and. The DC bus voltage monitoring unit 12 receives the voltage information detected by the voltage sensor 60, compares the voltage with the predetermined reference voltage, and considers the determination result related to the elapsed time measured by the timer unit 11 described later. The above comparison result is output to the inverter control unit 13, the fuel cell control unit 14, and the circuit switching unit 15. The inverter control unit 13 controls the start / stop of the inverter 50 according to the above comparison result. The fuel cell control unit 14 controls the start / stop of the fuel cell 20 according to the above comparison result. The circuit switching unit 15 sends a switching control signal to the switching circuit 4 in order to switch the inverter power supply according to the above comparison result.

次に、図4を用いて、制御部10により実行される制御動作を説明する。まずは、通常の商用電源2からの商用電力給電をさせ(図4のステップS1)、電圧センサ60により検出された電圧情報を受け取って当該電圧が所定基準電圧未満に低下していないか監視する(ステップS2)。 Next, the control operation executed by the control unit 10 will be described with reference to FIG. First, commercial power is supplied from the normal commercial power supply 2 (step S1 in FIG. 4), and the voltage information detected by the voltage sensor 60 is received to monitor whether the voltage has dropped below a predetermined reference voltage (step S1 in FIG. 4). Step S2).

検出された電圧が所定基準電圧未満に低下していない状態が所定基準時間以上続くようであれば(ステップS2でNO、ステップS7でYES)、停電ではないと判断できるため、ステップS8、S9へ進む。ステップS8、S9はそれぞれインバータ停止、燃料電池停止であるが、商用電力給電状態であれば、インバータ50も燃料電池20も停止状態にあるため、そのままステップS1へ戻り、商用電力給電を継続する。 If the detected voltage does not drop below the predetermined reference voltage for more than the predetermined reference time (NO in step S2, YES in step S7), it can be determined that there is no power failure, so steps S8 and S9 are performed. move on. In steps S8 and S9, the inverter is stopped and the fuel cell is stopped, respectively. However, in the case of the commercial power supply state, since both the inverter 50 and the fuel cell 20 are in the stopped state, the process returns to step S1 as it is and the commercial power supply is continued.

一方、ステップS2で、検出された電圧が所定基準電圧未満に低下している状態が所定基準時間以上続くようであれば(ステップS2でYES、ステップS3でYES)、停電発生と判断できるため、インバータ50を起動し(ステップS4)、燃料電池20を起動し(ステップS5)、インバータ50からの給電に切り替えるべく切替回路4に切替制御信号を送る(ステップS6)。上記ステップS5で燃料電池20を起動するものの、実際には燃料電池20はすぐに起動状態にならないため、燃料電池20が起動状態になるまでの間は蓄電池30から燃料電池20へ給電するとともにインバータ50からUPS5を経由して負荷7に対し給電を行う。その後、燃料電池20が起動状態になると、蓄電池30の出力電圧が燃料電池20の出力電圧に達するまで、燃料電池20から蓄電池30へ給電(充電)するとともにインバータ50からUPS5を経由して負荷7に対し給電を行う。 On the other hand, if the state in which the detected voltage drops below the predetermined reference voltage continues for the predetermined reference time or longer in step S2 (YES in step S2, YES in step S3), it can be determined that a power failure has occurred. The inverter 50 is started (step S4), the fuel cell 20 is started (step S5), and a switching control signal is sent to the switching circuit 4 to switch to power supply from the inverter 50 (step S6). Although the fuel cell 20 is started in step S5, the fuel cell 20 is not actually started immediately. Therefore, the storage battery 30 supplies power to the fuel cell 20 and the inverter until the fuel cell 20 is started. Power is supplied to the load 7 from 50 via UPS 5. After that, when the fuel cell 20 is activated, power is supplied (charged) from the fuel cell 20 to the storage battery 30 and a load 7 is supplied from the inverter 50 via the UPS 5 until the output voltage of the storage battery 30 reaches the output voltage of the fuel cell 20. Power is supplied to.

その後、ステップS2へ戻り、検出された電圧が所定基準電圧以上に復帰した状態が所定基準時間以上続くようであれば(ステップS2でNO、ステップS7でYES)、復電したと判断できるため、インバータ50を停止し(ステップS8)、燃料電池20を停止する(ステップS9)。その後、ステップS1へ戻り、商用電力給電を再開する。この再開は、商用電源2からの給電に切り替えるべく切替回路4に切替制御信号を送ることで行われる。復電して、コンバータ40が運転を再開すると、コンバータ40から蓄電池30への浮動充電及びコンバータ40から燃料電池20への給電が再開される。 After that, if the process returns to step S2 and the state in which the detected voltage returns to the predetermined reference voltage or higher continues for the predetermined reference time or longer (NO in step S2, YES in step S7), it can be determined that the power has been restored. The inverter 50 is stopped (step S8), and the fuel cell 20 is stopped (step S9). After that, the process returns to step S1 and the commercial power supply is restarted. This resumption is performed by sending a switching control signal to the switching circuit 4 in order to switch to power supply from the commercial power supply 2. When the power is restored and the converter 40 resumes operation, floating charging from the converter 40 to the storage battery 30 and power supply from the converter 40 to the fuel cell 20 are resumed.

より具体的に電圧値の一例を交えて動作説明をすると、停電するとコンバータ40(例えば、出力電圧52V)が停止し、通常時に浮動充電されている蓄電池30が燃料電池20への給電を開始する。このとき、例えば直流バス電圧監視部12による停電検出の基準電圧が48Vとして、蓄電池電圧が52Vから48Vに減少すると、その後、所定基準時間継続して48Vを下回るのを検出してから、停電と判断し、インバータ50及び燃料電池20に起動信号を送信して、インバータ50からの給電に切り替えるべく切替回路4に切替制御信号を送る。そして、燃料電池20が本格的に起動するまでの間、蓄電池30が燃料電池20に給電しつつ負荷7への給電を開始する。燃料電池20が本格的に起動すると(例えば、出力電圧50V)、燃料電池20は蓄電池電圧が50Vになるまで蓄電池30に給電しつつ、インバータ50を経由して負荷7への給電を行う。その後、復電した後は、コンバータ40が運転を再開し、蓄電池30への充電及び燃料電池20への給電を再開する。このとき、例えば直流バス電圧監視部12による復電検出の基準電圧が51Vとして、蓄電池電圧が50Vから51Vに増加すると、その後、所定基準時間継続して51Vを上回るのを検出してから、復電と判断し、インバータ50及び燃料電池20に停止信号を送信して、インバータ給電から商用給電に切り替えるべく切替回路4に切替制御信号を送る。そして、コンバータ40によって蓄電池30は満充電状態になるまで充電され、その後、蓄電池30は浮動充電状態となる。なお、上記動作例では、直流バス電圧監視部12による停電検出の基準電圧と復電検出の基準電圧とが異なるケースを述べたが、この点は必須事項ではなく、上述した数値は一例である。 To explain the operation more specifically with an example of the voltage value, the converter 40 (for example, the output voltage 52V) stops when a power failure occurs, and the storage battery 30 which is normally floatingly charged starts supplying power to the fuel cell 20. .. At this time, for example, when the reference voltage for power failure detection by the DC bus voltage monitoring unit 12 is 48V and the storage battery voltage decreases from 52V to 48V, after that, it is detected that the voltage falls below 48V continuously for a predetermined reference time, and then a power failure occurs. After determining, a start signal is transmitted to the inverter 50 and the fuel cell 20, and a switching control signal is sent to the switching circuit 4 to switch to power supply from the inverter 50. Then, until the fuel cell 20 starts in earnest, the storage battery 30 starts supplying power to the load 7 while supplying power to the fuel cell 20. When the fuel cell 20 starts in earnest (for example, the output voltage is 50V), the fuel cell 20 supplies power to the storage battery 30 until the storage battery voltage reaches 50V, and supplies power to the load 7 via the inverter 50. After that, after the power is restored, the converter 40 resumes operation, charging the storage battery 30 and resuming power supply to the fuel cell 20. At this time, for example, when the reference voltage for power recovery detection by the DC bus voltage monitoring unit 12 is 51V and the storage battery voltage increases from 50V to 51V, after that, it is detected that the voltage exceeds 51V continuously for a predetermined reference time, and then recovery is performed. It is determined that the voltage is electric, a stop signal is transmitted to the inverter 50 and the fuel cell 20, and a switching control signal is sent to the switching circuit 4 to switch from the inverter power supply to the commercial power supply. Then, the converter 40 charges the storage battery 30 until it is fully charged, and then the storage battery 30 is in a floating charge state. In the above operation example, the case where the reference voltage for power failure detection by the DC bus voltage monitoring unit 12 and the reference voltage for power recovery detection are different has been described, but this point is not an essential item, and the above-mentioned numerical values are examples. ..

[第2実施形態に係る燃料電池システム100の構成および動作]
第2実施形態は、コンバータの出力電流を監視することで停電及び復電を検出する点で、第1実施形態(直流バス電圧を監視することで停電及び復電を検出する形態)とは異なる。
[Configuration and operation of the fuel cell system 100 according to the second embodiment]
The second embodiment is different from the first embodiment (a mode in which a power failure and a power recovery are detected by monitoring the DC bus voltage) in that a power failure and a power recovery are detected by monitoring the output current of the converter. ..

図5に示すように、第2実施形態に係る燃料電池システム100は、第1実施形態の構成(図2)における電圧センサ60に代わり、コンバータ40の出力電流を監視する電流センサ70を備える。その他の構成要素は、第1実施形態と実質的に同じであるため、重複した説明は省略する。 As shown in FIG. 5, the fuel cell system 100 according to the second embodiment includes a current sensor 70 that monitors the output current of the converter 40 instead of the voltage sensor 60 in the configuration of the first embodiment (FIG. 2). Since the other components are substantially the same as those in the first embodiment, duplicate description will be omitted.

第2実施形態における制御部10は、詳細な処理は後述するが、電流センサ70により検出された電流と所定基準電流との比較結果に基づき商用電源2(図1)の停電を検出し、停電検出時にはインバータ50経由で燃料電池20からの電力が負荷7へ供給され通常時には商用電源2(図1)からの電力が負荷7へ供給されるように制御する。図1の構成では、制御部10は、上記動作となるように切替回路4(図1)を制御する。 Although detailed processing will be described later, the control unit 10 in the second embodiment detects a power failure of the commercial power source 2 (FIG. 1) based on the comparison result between the current detected by the current sensor 70 and the predetermined reference current, and the power failure occurs. At the time of detection, the electric power from the fuel cell 20 is supplied to the load 7 via the inverter 50, and the electric power from the commercial power source 2 (FIG. 1) is normally supplied to the load 7. In the configuration of FIG. 1, the control unit 10 controls the switching circuit 4 (FIG. 1) so as to perform the above operation.

図6に示すように、第2実施形態における制御部10は、第1実施形態の構成(図3)における直流バス電圧監視部12に代わり、コンバータ出力電流監視部16を備える。コンバータ出力電流監視部16は、電流センサ70により検出されたコンバータ出力電流情報を受け取って当該電流と所定基準電流とを比較し、タイマー部11により計測される経過時間に係る判定結果を考慮して、上記比較結果をインバータ制御部13、燃料電池制御部14および回路切替部15へ出力する。その他の構成要素は、第1実施形態と実質的に同じであるため、重複した説明は省略する。 As shown in FIG. 6, the control unit 10 in the second embodiment includes a converter output current monitoring unit 16 instead of the DC bus voltage monitoring unit 12 in the configuration of the first embodiment (FIG. 3). The converter output current monitoring unit 16 receives the converter output current information detected by the current sensor 70, compares the current with a predetermined reference current, and considers the determination result related to the elapsed time measured by the timer unit 11. The above comparison result is output to the inverter control unit 13, the fuel cell control unit 14, and the circuit switching unit 15. Since the other components are substantially the same as those in the first embodiment, duplicate description will be omitted.

次に、図7を用いて、制御部10により実行される制御動作を説明する。まずは、通常の商用電源2からの商用電力給電をさせ(図7のステップS11)、電流センサ70により検出された電流情報を受け取って当該電流が所定基準電流未満に低下していないか監視する(ステップS12)。 Next, the control operation executed by the control unit 10 will be described with reference to FIG. 7. First, the commercial power is supplied from the normal commercial power source 2 (step S11 in FIG. 7), the current information detected by the current sensor 70 is received, and it is monitored whether or not the current drops below a predetermined reference current (step S11 in FIG. 7). Step S12).

検出された電流が所定基準電流未満に低下していない状態が所定基準時間以上続くようであれば(ステップS12でNO、ステップS17でYES)、停電ではないと判断できるため、ステップS18、S19へ進む。ステップS18、S19はそれぞれインバータ停止、燃料電池停止であるが、商用電力給電状態であれば、インバータ50も燃料電池20も停止状態にあるため、そのままステップS11へ戻り、商用電力給電を継続する。 If the detected current does not drop below the predetermined reference current for more than the predetermined reference time (NO in step S12, YES in step S17), it can be determined that there is no power failure, so steps S18 and S19 are performed. move on. In steps S18 and S19, the inverter is stopped and the fuel cell is stopped, respectively. However, in the case of the commercial power supply state, since both the inverter 50 and the fuel cell 20 are in the stopped state, the process returns to step S11 as it is and the commercial power supply is continued.

一方、ステップS12で、検出された電流が所定基準電流未満に低下している状態が所定基準時間以上続くようであれば(ステップS12でYES、ステップS13でYES)、停電発生と判断できるため、インバータ50を起動し(ステップS14)、燃料電池20を起動し(ステップS15)、インバータ50からの給電に切り替えるべく切替回路4に切替制御信号を送る(ステップS16)。上記ステップS15で燃料電池20を起動するものの、実際には燃料電池20はすぐに起動状態にならないため、燃料電池20が起動状態になるまでの間は蓄電池30から燃料電池20へ給電するとともにインバータ50からUPS5を経由して負荷7に対し給電を行う。その後、燃料電池20が起動状態になると、蓄電池30の出力電圧が燃料電池20の出力電圧に達するまで、燃料電池20から蓄電池30へ給電(充電)するとともにインバータ50からUPS5を経由して負荷7に対し給電を行う。 On the other hand, in step S12, if the state in which the detected current drops below the predetermined reference current continues for the predetermined reference time or longer (YES in step S12, YES in step S13), it can be determined that a power failure has occurred. The inverter 50 is started (step S14), the fuel cell 20 is started (step S15), and a switching control signal is sent to the switching circuit 4 to switch to power supply from the inverter 50 (step S16). Although the fuel cell 20 is started in step S15, the fuel cell 20 is not actually started immediately. Therefore, the storage battery 30 supplies power to the fuel cell 20 and the inverter until the fuel cell 20 is started. Power is supplied to the load 7 from 50 via UPS 5. After that, when the fuel cell 20 is activated, power is supplied (charged) from the fuel cell 20 to the storage battery 30 and a load 7 is supplied from the inverter 50 via the UPS 5 until the output voltage of the storage battery 30 reaches the output voltage of the fuel cell 20. Power is supplied to.

その後、ステップS12へ戻り、検出された電流が所定基準電流以上に復帰した状態が所定基準時間以上続くようであれば(ステップS12でNO、ステップS17でYES)、復電したと判断できるため、インバータ50を停止し(ステップS18)、燃料電池20を停止する(ステップS19)。その後、ステップS11へ戻り、商用電力給電を再開する。この再開は、商用電源2からの給電に切り替えるべく切替回路4に切替制御信号を送ることで行われる。復電して、コンバータ40が運転を再開すると、コンバータ40から蓄電池30への浮動充電及びコンバータ40から燃料電池20への給電が再開される。 After that, if the process returns to step S12 and the detected current returns to the predetermined reference current or more continues for the predetermined reference time or longer (NO in step S12, YES in step S17), it can be determined that the power has been restored. The inverter 50 is stopped (step S18), and the fuel cell 20 is stopped (step S19). After that, the process returns to step S11 and the commercial power supply is restarted. This resumption is performed by sending a switching control signal to the switching circuit 4 in order to switch to power supply from the commercial power source 2. When the power is restored and the converter 40 resumes operation, floating charging from the converter 40 to the storage battery 30 and power supply from the converter 40 to the fuel cell 20 are resumed.

[第1、第2実施形態による効果]
第1実施形態の燃料電池システムでは、通常時(非停電時)には制御部が商用電源からの電力が負荷へ供給されるように切替回路を制御するが、電圧センサにより検出された電圧(即ち、燃料電池からの出力電圧)と所定基準電圧との比較結果に基づき商用電源の停電が検出された場合、制御部はインバータ経由で燃料電池からの電力が負荷へ供給されるように制御する。第2実施形態の燃料電池システムでは、通常時(非停電時)には制御部が商用電源からの電力が負荷へ供給されるように切替回路を制御するが、電流センサにより検出された電流(即ち、コンバータから出力される直流電流)と所定基準電流との比較結果に基づき商用電源の停電が検出された場合、制御部はインバータ経由で燃料電池からの電力が負荷へ供給されるように制御する。このようにして、停電発生を速やかに検出して、停電時に交流電源バックアップを適切に実現することができる。
[Effects of the first and second embodiments]
In the fuel cell system of the first embodiment, in the normal state (during non-power failure), the control unit controls the switching circuit so that the power from the commercial power source is supplied to the load, but the voltage detected by the voltage sensor ( That is, when a power failure of the commercial power supply is detected based on the comparison result between the output voltage from the fuel cell and the predetermined reference voltage, the control unit controls so that the power from the fuel cell is supplied to the load via the inverter. .. In the fuel cell system of the second embodiment, in the normal state (during non-power failure), the control unit controls the switching circuit so that the power from the commercial power source is supplied to the load, but the current detected by the current sensor ( That is, when a power failure of the commercial power supply is detected based on the comparison result between the DC current output from the converter) and the predetermined reference current, the control unit controls so that the power from the fuel cell is supplied to the load via the inverter. To do. In this way, the occurrence of a power failure can be quickly detected, and AC power backup can be appropriately realized in the event of a power failure.

また、図4のステップS3、S7、図7のステップS13、S17の処理により、停電又は復電と思われる状態が所定基準時間以上継続した場合に、停電又は復電と判断する。換言すれば、所定時間継続して停電が検出されない限り、燃料電池から負荷への電力供給は保留される。これにより、瞬停、偶発的な電圧又は電流の検出異常などに起因して、誤った判断が成されることを防止でき、精度の良い判断を実現できる。 Further, when the state considered to be a power failure or power recovery continues for a predetermined reference time or more by the processing of steps S3 and S7 of FIG. 4 and steps S13 and S17 of FIG. 7, it is determined that the power failure or power recovery is performed. In other words, the power supply from the fuel cell to the load is suspended unless a power failure is detected continuously for a predetermined time. As a result, it is possible to prevent an erroneous judgment from being made due to a momentary power failure, an accidental voltage or current detection abnormality, or the like, and it is possible to realize an accurate judgment.

また、実際に燃料電池はすぐには起動しない点に着目し、停電検出時には、燃料電池が起動するまでの間、蓄電池からの電力が負荷および燃料電池へ供給されるように制御する。これにより、燃料電池が起動するまでの間も適切な制御を行うことができる。 Also, paying attention to the fact that the fuel cell does not actually start immediately, when a power failure is detected, the power from the storage battery is controlled to be supplied to the load and the fuel cell until the fuel cell starts. As a result, appropriate control can be performed until the fuel cell is started.

また、インバータと負荷の間にUPSを設けたことで、停電時に瞬断なく負荷(バックアップ機器など)に対し給電することが可能である。 Further, by providing the UPS between the inverter and the load, it is possible to supply power to the load (backup device or the like) without interruption in the event of a power failure.

第1実施形態(直流バス電圧を監視することにより停電及び復電を検出する)に対し、第2実施形態では、コンバータの出力電流を監視することで停電及び復電の検出を行う。この点に関し、第2実施形態には以下のような利点がある。コンバータの出力電流は停電時に瞬時に0となることを利用し、瞬時に停電を検出することが可能となり、また、コンバータの出力電流は復電時に瞬時に負荷への供給のため増加することを利用して、瞬時に復電を検出することが可能となる。ただし、第2実施形態では、前述したように、停電又は復電と思われる状態が所定基準時間以上継続した場合に、停電又は復電と判断するため、瞬停による無駄な燃料電池の起動を減らし、無駄な起動のために消費される燃料を削減して維持コストを減らし、効率的な運用を行うことができる。 In contrast to the first embodiment (detecting power failure and power recovery by monitoring the DC bus voltage), in the second embodiment, power failure and power recovery are detected by monitoring the output current of the converter. In this regard, the second embodiment has the following advantages. Utilizing the fact that the output current of the converter instantly becomes 0 at the time of power failure, it is possible to detect the power failure instantly, and the output current of the converter increases instantly due to the supply to the load at the time of power recovery. By using it, it becomes possible to detect the power recovery instantly. However, in the second embodiment, as described above, when a state that seems to be a power failure or power recovery continues for a predetermined reference time or longer, it is determined that the power failure or power recovery occurs, so that the fuel cell is wasted due to a momentary power failure. It can be reduced, fuel consumed for wasteful start-up can be reduced, maintenance cost can be reduced, and efficient operation can be performed.

[変形例について]
次に、燃料電池システム、交流電源バックアップシステムの変形例について説明する。
[About modification]
Next, a modified example of the fuel cell system and the AC power supply backup system will be described.

燃料電池システムの設置場所は、例えば無線基地局等の通信施設に限定されるものではなく、通信施設以外の施設であってもよい。これに伴い、図1のバックアップ機器7Aは通信装置に限定されるものではなく、通信装置以外の装置であってもよい。 The installation location of the fuel cell system is not limited to a communication facility such as a wireless base station, and may be a facility other than the communication facility. Along with this, the backup device 7A of FIG. 1 is not limited to the communication device, and may be a device other than the communication device.

図1には、燃料電池システム100の外部に切替回路4を設けた例を示したが、切替回路4は燃料電池システム100の内部に設置しても良い。 Although FIG. 1 shows an example in which the switching circuit 4 is provided outside the fuel cell system 100, the switching circuit 4 may be installed inside the fuel cell system 100.

図1には、UPS5を含んで構成される交流電源バックアップシステム1の例を示したが、UPS5は、必須構成要素ではなく、例えば無瞬断であることが求められない場合には必ずしも設置する必要はない。 FIG. 1 shows an example of an AC power supply backup system 1 including UPS5, but UPS5 is not an essential component and is not necessarily installed when, for example, non-interruption is not required. There is no need.

なお、上記実施形態の説明に用いたブロック図は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック(構成部)は、ハードウェア及びソフトウェアの少なくとも一方の任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現方法は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的又は論理的に結合した1つの装置を用いて実現されてもよいし、物理的又は論理的に分離した2つ以上の装置を直接的又は間接的に(例えば、有線、無線などを用いて)接続し、これら複数の装置を用いて実現されてもよい。機能ブロックは、上記1つの装置又は上記複数の装置にソフトウェアを組み合わせて実現されてもよい。 The block diagram used in the description of the above embodiment shows a block of functional units. These functional blocks (components) are realized by any combination of at least one of hardware and software. Further, the method of realizing each functional block is not particularly limited. That is, each functional block may be realized by using one physically or logically connected device, or directly or indirectly (for example, two or more physically or logically separated devices). , Wired, wireless, etc.) and may be realized using these plurality of devices. The functional block may be realized by combining the software with the one device or the plurality of devices.

機能には、判断、決定、判定、計算、算出、処理、導出、調査、探索、確認、受信、送信、出力、アクセス、解決、選択、選定、確立、比較、想定、期待、見做し、報知(broadcasting)、通知(notifying)、通信(communicating)、転送(forwarding)、構成(configuring)、再構成(reconfiguring)、割り当て(allocating、mapping)、割り振り(assigning)などがあるが、これらに限られない。たとえば、送信を機能させる機能ブロック(構成部)は、送信部(transmitting unit)、送信機(transmitter)と呼称される。いずれも、上述したとおり、実現方法は特に限定されない。 Functions include judgment, decision, judgment, calculation, calculation, processing, derivation, investigation, search, confirmation, reception, transmission, output, access, solution, selection, selection, establishment, comparison, assumption, expectation, and assumption. There are broadcasting, notifying, communicating, forwarding, configuring, reconfiguring, allocating, mapping, assigning, etc., but only these. I can't. For example, a functional block (constituent unit) for functioning transmission is called a transmitting unit (transmitting unit) or a transmitter (transmitter). As described above, the method of realizing each of them is not particularly limited.

例えば、本開示の一実施の形態における制御部は、本実施形態における処理を行うコンピュータとして機能してもよい。図8は、本開示の一実施の形態に係る制御部10のハードウェア構成例を示す図である。上述の制御部10は、物理的には、プロセッサ1001、メモリ1002、ストレージ1003、通信装置1004、入力装置1005、出力装置1006、バス1007などを含むコンピュータ装置として構成されてもよい。 For example, the control unit in one embodiment of the present disclosure may function as a computer that performs processing in the present embodiment. FIG. 8 is a diagram showing a hardware configuration example of the control unit 10 according to the embodiment of the present disclosure. The control unit 10 described above may be physically configured as a computer device including a processor 1001, a memory 1002, a storage 1003, a communication device 1004, an input device 1005, an output device 1006, a bus 1007, and the like.

なお、以下の説明では、「装置」という文言は、回路、デバイス、ユニットなどに読み替えることができる。制御部10のハードウェア構成は、図に示した各装置を1つ又は複数含むように構成されてもよいし、一部の装置を含まずに構成されてもよい。 In the following description, the word "device" can be read as a circuit, device, unit, or the like. The hardware configuration of the control unit 10 may be configured to include one or more of the devices shown in the figure, or may be configured not to include some of the devices.

制御部10における各機能は、プロセッサ1001、メモリ1002などのハードウェア上に所定のソフトウェア(プログラム)を読み込ませることによって、プロセッサ1001が演算を行い、通信装置1004による通信を制御したり、メモリ1002及びストレージ1003におけるデータの読み出し及び書き込みの少なくとも一方を制御したりすることによって実現される。 For each function in the control unit 10, the processor 1001 performs an operation by loading predetermined software (program) on hardware such as the processor 1001 and the memory 1002, and controls the communication by the communication device 1004, or the memory 1002. And by controlling at least one of reading and writing of data in the storage 1003.

プロセッサ1001は、例えば、オペレーティングシステムを動作させてコンピュータ全体を制御する。プロセッサ1001は、周辺装置とのインターフェース、制御装置、演算装置、レジスタなどを含む中央処理装置(CPU:Central Processing Unit)によって構成されてもよい。 Processor 1001 operates, for example, an operating system to control the entire computer. The processor 1001 may be configured by a central processing unit (CPU) including an interface with a peripheral device, a control device, an arithmetic unit, a register, and the like.

また、プロセッサ1001は、プログラム(プログラムコード)、ソフトウェアモジュール、データなどを、ストレージ1003及び通信装置1004の少なくとも一方からメモリ1002に読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。プログラムとしては、上述の実施の形態において説明した動作の少なくとも一部をコンピュータに実行させるプログラムが用いられる。上述の各種処理は、1つのプロセッサ1001によって実行される旨を説明してきたが、2以上のプロセッサ1001により同時又は逐次に実行されてもよい。プロセッサ1001は、1以上のチップによって実装されてもよい。なお、プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されても良い。 Further, the processor 1001 reads a program (program code), a software module, data, and the like from at least one of the storage 1003 and the communication device 1004 into the memory 1002, and executes various processes according to these. As the program, a program that causes a computer to execute at least a part of the operations described in the above-described embodiment is used. Although it has been explained that the various processes described above are executed by one processor 1001, they may be executed simultaneously or sequentially by two or more processors 1001. Processor 1001 may be implemented by one or more chips. The program may be transmitted from the network via a telecommunication line.

メモリ1002は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ROM(Read Only Memory)、EPROM(Erasable Programmable ROM)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)、RAM(Random Access Memory)などの少なくとも1つによって構成されてもよい。メモリ1002は、レジスタ、キャッシュ、メインメモリ(主記憶装置)などと呼ばれてもよい。メモリ1002は、本開示の一実施の形態に係る無線通信方法を実施するために実行可能なプログラム(プログラムコード)、ソフトウェアモジュールなどを保存することができる。 The memory 1002 is a computer-readable recording medium, and is composed of at least one such as a ROM (Read Only Memory), an EPROM (Erasable Programmable ROM), an EPROM (Electrically Erasable Programmable ROM), and a RAM (Random Access Memory). May be done. The memory 1002 may be referred to as a register, a cache, a main memory (main storage device), or the like. The memory 1002 can store a program (program code), a software module, or the like that can be executed to implement the wireless communication method according to the embodiment of the present disclosure.

ストレージ1003は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、CD−ROM(Compact Disc ROM)などの光ディスク、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク(例えば、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、Blu−ray(登録商標)ディスク)、スマートカード、フラッシュメモリ(例えば、カード、スティック、キードライブ)、フロッピー(登録商標)ディスク、磁気ストリップなどの少なくとも1つによって構成されてもよい。ストレージ1003は、補助記憶装置と呼ばれてもよい。上述の記憶媒体は、例えば、メモリ1002及びストレージ1003の少なくとも一方を含むデータベース、サーバその他の適切な媒体であってもよい。 The storage 1003 is a computer-readable recording medium, for example, an optical disk such as a CD-ROM (Compact Disc ROM), a hard disk drive, a flexible disk, a magneto-optical disk (for example, a compact disk, a digital versatile disk, a Blu-ray). It may consist of at least one (registered trademark) disk), smart card, flash memory (eg, card, stick, key drive), floppy (registered trademark) disk, magnetic strip, and the like. The storage 1003 may be referred to as an auxiliary storage device. The storage medium described above may be, for example, a database, server or other suitable medium containing at least one of memory 1002 and storage 1003.

通信装置1004は、有線ネットワーク及び無線ネットワークの少なくとも一方を介してコンピュータ間の通信を行うためのハードウェア(送受信デバイス)であり、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュールなどともいう。 The communication device 1004 is hardware (transmission / reception device) for communicating between computers via at least one of a wired network and a wireless network, and is also referred to as, for example, a network device, a network controller, a network card, a communication module, or the like.

入力装置1005は、外部からの入力を受け付ける入力デバイス(例えば、キーボード、マウス、マイクロフォン、スイッチ、ボタン、センサなど)である。出力装置1006は、外部への出力を実施する出力デバイス(例えば、ディスプレイ、スピーカー、LEDランプなど)である。なお、入力装置1005及び出力装置1006は、一体となった構成(例えば、タッチパネル)であってもよい。 また、プロセッサ1001、メモリ1002などの各装置は、情報を通信するためのバス1007によって接続される。バス1007は、単一のバスを用いて構成されてもよいし、装置間ごとに異なるバスを用いて構成されてもよい。 The input device 1005 is an input device (for example, a keyboard, a mouse, a microphone, a switch, a button, a sensor, etc.) that receives an input from the outside. The output device 1006 is an output device (for example, a display, a speaker, an LED lamp, etc.) that outputs to the outside. The input device 1005 and the output device 1006 may have an integrated configuration (for example, a touch panel). Further, each device such as the processor 1001 and the memory 1002 is connected by a bus 1007 for communicating information. The bus 1007 may be configured by using a single bus, or may be configured by using a different bus for each device.

本開示において説明した各態様/実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、実行に伴って切り替えて用いてもよい。また、所定の情報の通知(例えば、「Xであること」の通知)は、明示的に行うものに限られず、暗黙的(例えば、当該所定の情報の通知を行わない)ことによって行われてもよい。 Each aspect / embodiment described in the present disclosure may be used alone, in combination, or switched with execution. Further, the notification of predetermined information (for example, the notification of "being X") is not limited to the explicit one, but is performed implicitly (for example, the notification of the predetermined information is not performed). May be good.

以上、本開示について詳細に説明したが、当業者にとっては、本開示が本開示中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本開示は、請求の範囲の記載により定まる本開示の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。したがって、本開示の記載は、例示説明を目的とするものであり、本開示に対して何ら制限的な意味を有するものではない。 Although the present disclosure has been described in detail above, it is clear to those skilled in the art that the present disclosure is not limited to the embodiments described in the present disclosure. The present disclosure may be implemented as an amendment or modification without departing from the purpose and scope of the present disclosure, which is determined by the description of the scope of claims. Therefore, the description of this disclosure is for purposes of illustration only and does not have any restrictive meaning to this disclosure.

本開示において説明した各態様/実施形態の処理手順、シーケンス、フローチャートなどは、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本開示において説明した方法については、例示的な順序を用いて様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。 The order of the processing procedures, sequences, flowcharts, and the like of each aspect / embodiment described in the present disclosure may be changed as long as there is no contradiction. For example, the methods described in the present disclosure present elements of various steps using exemplary order, and are not limited to the particular order presented.

入出力された情報等は特定の場所(例えば、メモリ)に保存されてもよいし、管理テーブルを用いて管理してもよい。入出力される情報等は、上書き、更新、又は追記され得る。出力された情報等は削除されてもよい。入力された情報等は他の装置へ送信されてもよい。 The input / output information and the like may be stored in a specific location (for example, a memory), or may be managed using a management table. Input / output information and the like can be overwritten, updated, or added. The output information and the like may be deleted. The input information or the like may be transmitted to another device.

本開示において使用する「に基づいて」という記載は、別段に明記されていない限り、「のみに基づいて」を意味しない。言い換えれば、「に基づいて」という記載は、「のみに基づいて」と「に少なくとも基づいて」の両方を意味する。 The phrase "based on" as used in this disclosure does not mean "based on" unless otherwise stated. In other words, the statement "based on" means both "based only" and "at least based on".

本開示において、「含む(include)」、「含んでいる(including)」及びそれらの変形が使用されている場合、これらの用語は、用語「備える(comprising)」と同様に、包括的であることが意図される。さらに、本開示において使用されている用語「又は(or)」は、排他的論理和ではないことが意図される。 When "include", "including" and variations thereof are used in the present disclosure, these terms are as comprehensive as the term "comprising". Is intended. Furthermore, the term "or" used in the present disclosure is intended not to be an exclusive OR.

本開示において、例えば、英語でのa, an及びtheのように、翻訳により冠詞が追加された場合、本開示は、これらの冠詞の後に続く名詞が複数形であることを含んでもよい。 In the present disclosure, if articles are added by translation, for example a, an and the in English, the disclosure may include the nouns that follow these articles in the plural.

本開示において、「AとBが異なる」という用語は、「AとBが互いに異なる」ことを意味してもよい。なお、当該用語は、「AとBがそれぞれCと異なる」ことを意味してもよい。「離れる」、「結合される」などの用語も、「異なる」と同様に解釈されてもよい。 In the present disclosure, the term "A and B are different" may mean "A and B are different from each other". The term may mean that "A and B are different from C". Terms such as "separate" and "combined" may be interpreted in the same way as "different".

1…交流電源バックアップシステム、2…商用電源、3…交流分電盤、4…切替回路、5…UPS、6…配電盤、7…負荷、7A…バックアップ機器、7B…照明・空調設備、7C…その他装置、10…制御部、11…タイマー部、12…直流バス電圧監視部、13…インバータ制御部、14…燃料電池制御部、15…回路切替部、16…コンバータ出力電流監視部、20…燃料電池、30…蓄電池、40…コンバータ、50…インバータ、60…電圧センサ、70…電流センサ、80…入力端子、90…出力端子、100…燃料電池システム、1001…プロセッサ、1002…メモリ、1003…ストレージ、1004…通信装置、1005…入力装置、1006…出力装置、1007…バス。 1 ... AC power supply backup system, 2 ... Commercial power supply, 3 ... AC distribution board, 4 ... Switching circuit, 5 ... UPS, 6 ... Distribution board, 7 ... Load, 7A ... Backup equipment, 7B ... Lighting / air conditioning equipment, 7C ... Other devices, 10 ... control unit, 11 ... timer unit, 12 ... DC bus voltage monitoring unit, 13 ... inverter control unit, 14 ... fuel cell control unit, 15 ... circuit switching unit, 16 ... converter output current monitoring unit, 20 ... Fuel cell, 30 ... storage battery, 40 ... converter, 50 ... inverter, 60 ... voltage sensor, 70 ... current sensor, 80 ... input terminal, 90 ... output terminal, 100 ... fuel cell system, 1001 ... processor, 1002 ... memory, 1003 ... storage, 1004 ... communication device, 1005 ... input device, 1006 ... output device, 1007 ... bus.

Claims (5)

燃料電池と、
商用電源から供給される交流電流を直流電流に変換し、蓄電池および前記燃料電池それぞれに直流給電するコンバータと、
前記燃料電池から出力される直流電流を交流電流に変換し、負荷に交流給電するインバータと、
前記燃料電池から前記インバータへ出力される電圧を検出する電圧センサと、
前記電圧センサにより検出された電圧と所定基準電圧との比較結果に基づき前記商用電源の停電を検出し、停電検出時には前記インバータ経由で前記燃料電池からの電力が前記負荷へ供給され、通常時には前記商用電源からの電力が前記負荷へ供給されるように制御する制御部と、
を備える燃料電池システム。
With a fuel cell
A converter that converts alternating current supplied from a commercial power source into direct current and supplies direct current to each of the storage battery and the fuel cell.
An inverter that converts the direct current output from the fuel cell into alternating current and supplies alternating current to the load.
A voltage sensor that detects the voltage output from the fuel cell to the inverter,
A power failure of the commercial power source is detected based on a comparison result between the voltage detected by the voltage sensor and a predetermined reference voltage, and when the power failure is detected, the electric power from the fuel cell is supplied to the load via the inverter, and the load is normally supplied. A control unit that controls the power from the commercial power supply to be supplied to the load,
Fuel cell system with.
燃料電池と、
商用電源から供給される交流電流を直流電流に変換し、蓄電池および前記燃料電池それぞれに直流給電するコンバータと、
前記燃料電池から出力される直流電流を交流電流に変換し、負荷に交流給電するインバータと、
前記コンバータから出力される直流電流を検出する電流センサと、
前記電流センサにより検出された電流と所定基準電流との比較結果に基づき前記商用電源の停電を検出し、停電検出時には前記インバータ経由で前記燃料電池からの電力が前記負荷へ供給され、通常時には前記商用電源からの電力が前記負荷へ供給されるように制御する制御部と、
を備える燃料電池システム。
With a fuel cell
A converter that converts alternating current supplied from a commercial power source into direct current and supplies direct current to each of the storage battery and the fuel cell.
An inverter that converts the direct current output from the fuel cell into alternating current and supplies alternating current to the load.
A current sensor that detects the direct current output from the converter, and
A power failure of the commercial power source is detected based on a comparison result between the current detected by the current sensor and a predetermined reference current, and when the power failure is detected, the electric power from the fuel cell is supplied to the load via the inverter, and the load is normally supplied. A control unit that controls the power from the commercial power source to be supplied to the load, and
Fuel cell system with.
前記制御部は、所定時間継続して停電が検出されない限り、前記燃料電池から前記負荷への電力供給を保留する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の燃料電池システム。
The control unit suspends power supply from the fuel cell to the load unless a power failure is continuously detected for a predetermined time.
The fuel cell system according to claim 1 or 2.
前記制御部は、停電検出時に前記燃料電池が起動するまでの間、前記蓄電池からの電力が前記負荷へ供給されるように制御する、
ことを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の燃料電池システム。
The control unit controls so that the electric power from the storage battery is supplied to the load until the fuel cell is started when a power failure is detected.
The fuel cell system according to any one of claims 1 to 3.
請求項1〜4の何れか一項に記載の燃料電池システムに含まれるインバータと負荷の間に、無停電電源装置が設けられた、
ことを特徴とする交流電源バックアップシステム。
An uninterruptible power supply is provided between the inverter and the load included in the fuel cell system according to any one of claims 1 to 4.
An AC power backup system that features this.
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