JP2022026271A - 燃料電池システムおよび燃料電池船 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料電池補機への電力供給が喪失されることを防止できる燃料電池システムを提供する。【解決手段】実施の形態による燃料電池システムは、燃料電池と、燃料電池補機と、燃料電池補機に電力を供給する補機側電路と、燃料電池から補機側電路に電力を供給する第１電路と、船体電源から補機側電路に電力を供給する第２電路と、を備えている。第１電路および第２電路から補機側電路への電力供給は、電力制御器によって制御される。【選択図】図１

Description

本発明の実施の形態は、燃料電池システムおよび燃料電池船に関する。

燃料電池の発電電力を、船体のスクリュー駆動モータの駆動電源等に用いる燃料電池船が知られている。

例えば、図６に示すシステムにおいては、配電盤に設置された船体交流電源１００から、燃料電池１０１を作動させるための燃料電池補機１０２に電力が供給される。このことにより、燃料電池補機１０２が駆動されて、燃料電池１０１が運転を行う。なお、燃料電池補機１０２が直流電力で駆動される場合には、船体交流電源１００からの出力電力は、図示しないＡＣ／ＤＣコンバータによって直流電力に変換される。燃料電池１０１の発電電力は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０３を通って船体蓄電池１０４に供給されて、蓄電される。船体蓄電池１０４の放電電力は、インバータ１０５によって交流電力に変換されて、上述した船体交流電源１００に供給される。

スクリュー駆動モータ１０６には、船体交流電源１００から電力が供給される。すなわち、船体蓄電池１０４からの放電電力が、船体交流電源１００を通ってスクリュー駆動モータ１０６に供給される。このことにより、スクリュー駆動モータ１０６が駆動される。そして、スクリュー１０７が回転し、燃料電池船は航行し得る。また、船体交流電源１００から船体負荷１０８にも電力が供給され、船体の照明や各種計器、各種ポンプなどに用いられる。船体交流電源１００には、ディーゼル発電機１０９の発電電力も供給可能になっており、この発電電力も、スクリュー駆動モータ１０６および船体負荷１０８に供給され得る。

しかしながら、配電盤が故障した場合には、船体交流電源１００から燃料電池補機１０２への電力供給が喪失され、燃料電池補機１０２が停止する。この場合、燃料電池１０１の運転も停止する。

特開２０１７－２１８０９８号公報

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、燃料電池補機への電力供給が喪失されることを防止できる燃料電池システムおよび燃料電池船を提供することを目的とする。

実施の形態による燃料電池システムは、船体電源を備えた船体に搭載されるシステムである。燃料電池システムは、燃料電池と、燃料電池を作動させるための燃料電池補機と、燃料電池補機に電力を供給する補機側電路と、燃料電池から補機側電路に電力を供給する第１電路と、船体電源から補機側電路に電力を供給する第２電路と、を備えている。第１電路および第２電路から補機側電路への電力供給は、電力制御器によって制御される。

また、実施の形態による燃料電池船は、船体と、船体に搭載された、上述の燃料電池システムと、を備えている。

本発明によれば、燃料電池補機への電力供給が喪失されることを防止できる。

図１は、本発明の実施の形態による燃料電池船および燃料電池システムを示すブロック図である。 図２は、図１に示す燃料電池システムの運転方法において、船体交流電源を用いて燃料電池補機を駆動する場合を示すブロック図である。 図３は、図１に示す燃料電池システムの運転方法において、船体交流電源および燃料電池の発電電力を用いて燃料電池補機を駆動する場合を示すブロック図である。 図４は、図１に示す燃料電池システムの運転方法において、燃料電池の発電電力を用いて燃料電池補機を駆動する場合を示すブロック図である。 図５は、図１に示す燃料電池システムの運転方法において、第２船体蓄電池の放電電力を用いて燃料電池補機を駆動する場合を示すブロック図である。 図６は、従来の燃料電池船および燃料電池システムを示すブロック図である。

以下、図面を参照して、本実施の形態による燃料電池システムおよび燃料電池船について説明する。

まず、図１を用いて、本実施の形態による燃料電池船１について説明する。

燃料電池船１は、船体２と、船体２に搭載された燃料電池システム２０と、を備えている。船体２は、スクリュー３と、スクリュー駆動モータ４と、船体負荷５と、船体電源１０と、を含んでいる。

スクリュー３は、スクリュー駆動モータ４が駆動されることにより回転し、船体２を航行させるための推進力を発生させる。スクリュー駆動モータ４は、主として、後述する燃料電池２１の発電電力を駆動電力として駆動される。本実施の形態においては、スクリュー駆動モータ４は、直流モータである。しかしながら、交流モータであってもよく、この場合、燃料電池２１から供給される直流電力を交流電力に変換するインバータを用いてもよい。船体負荷５は、船体２の照明や各種計器、各種ポンプなどの電力負荷を伴う各種計器の総称である。

本実施の形態による船体電源１０は、船体交流電源１１と、第１船体蓄電池１２と、インバータ１３と、ディーゼル発電機１４と、第２船体蓄電池１５と、を含んでいる。

船体交流電源１１は、船体２の配電盤に設置されている。船体交流電源１１には、第１船体蓄電池１２から放電された電力が供給されてもよく、２つのディーゼル発電機１４の発電電力が供給されてもよい。船体交流電源１１の電力は、後述する燃料電池補機２４の駆動電力に用いることができる。その詳細については、後述する。なお、本実施の形態においては、船体２に２つのディーゼル発電機１４が設置されている例が示されているが、ディーゼル発電機１４の個数はこれに限られることはない。

第１船体蓄電池１２は、港等での停泊時に、地上の電源設備等から供給される電力で蓄電される。第１船体蓄電池１２の放電電力は、インバータ１３で交流電力に変換されて船体交流電源１１に供給される。

第２船体蓄電池１５は、燃料電池２１の発電電力が供給されて蓄電される。第２船体蓄電池１５は、船体蓄電池の一例である。第２船体蓄電池１５の放電電力は、後述する燃料電池補機２４の駆動電力として用いることができる。その詳細については、後述する。なお、第２船体蓄電池１５の放電電力は、スクリュー駆動モータ４の駆動電力として用いることもできる。

次に、本実施の形態による燃料電池システム２０について説明する。

図１に示すように、燃料電池システム２０は、燃料電池２１と、駆動電力供給電路２２と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３と、燃料電池補機２４と、補機側電路２５と、補機電圧変換回路２６、第１電路３０と、第１電圧変換回路３１と、第１電圧測定回路３２と、電源側電路４０と、ＡＣ／ＤＣコンバータ４１と、蓄電池側電路４２と、第２電圧変換回路４３と、第２電路４４と、切替器４５と、第２電圧測定回路４６と、電力制御器５０と、制御回路６０と、を含んでいる。

燃料電池２１は、燃料ガスと、酸化剤ガスとを用いて発電を行う発電装置である。燃料ガスとしては、水素ガス、水素ガスを含む混合ガス等が挙げられる。酸化剤ガスとしては空気等が挙げられる。図示しないが、燃料電池２１は、セルスタックと、マニホールドと、収納容器と、を含んでいてもよい。セルスタックは、積層された複数の燃料電池セルを含んでいる。各燃料電池セルにおいて、燃料ガスと酸化剤ガスとが電気化学反応して、発電が行われる。マニホールドは、燃料ガスや酸化剤ガスを各燃料電池セルに導入するとともに各燃料電池セルから排出させるための部材である。収容容器には、セルスタックがマニホールドとともに収容されている。燃料電池２１の発電電力は、スクリュー駆動モータ４を駆動するための駆動電力として用いられたり、燃料電池補機２４を駆動するための駆動電力として用いられたりする。また、燃料電池２１の発電電力は、船体負荷５に用いられたり、第２船体蓄電池１５を蓄電するための電力として用いられたりする。なお、燃料電池２１は、固体高分子形燃料電池であってもよいが、これに限られることはなく、リン酸型燃料電池など他の形式の燃料電池であってもよい。

駆動電力供給電路２２は、燃料電池２１で発電された電力をスクリュー駆動モータ４に供給する。より具体的には、駆動電力供給電路２２は、燃料電池２１とスクリュー駆動モータ４とを接続している。燃料電池２１の発電電力が、駆動電力供給電路２２によって、スクリュー駆動モータ４に供給される。また、駆動電力供給電路２２から分岐した電路に船体負荷５および第２船体蓄電池１５が接続されており、燃料電池２１の発電電力が、船体負荷５および第２船体蓄電池１５にそれぞれ供給される。

ＤＣ／ＤＣコンバータ２３は、燃料電池２１の発電電力の電圧を変換して出力する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２３は、駆動電力供給電路２２の電力の電圧を、スクリュー駆動モータ４等の駆動に適した電圧に変換する。なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３から出力されてスクリュー駆動モータ４等に供給される電力は、船体２の側に設けられた制御手段などによって制御されてもよい。

燃料電池補機２４は、燃料電池２１を作動させるための機器である。例えば、燃料電池２１に燃料ガスを供給するブロワ、燃料電池２１に酸化剤ガスを供給するブロワ、および燃料電池２１に冷却水を供給するポンプなどが、燃料電池補機２４に該当する。燃料電池補機２４には、補機側電路２５で供給される電力が供給される。

補機側電路２５は、電力制御器５０から燃料電池補機２４に電力を供給する。補機側電路２５は、電力制御器５０と燃料電池補機２４とを接続している。

補機電圧変換回路２６は、電力制御器５０から供給された直流電力の電圧を変換して出力する。補機電圧変換回路２６は、補機側電路２５の電圧を、燃料電池補機２４の駆動に適した電圧に変換する。燃料電池補機２４が直流電力で駆動される場合には、補機電圧変換回路２６は、電圧を変換した直流電力を出力する。この場合、補機電圧変換回路２６は、ＤＣ／ＤＣコンバータであってもよい。また、燃料電池補機２４が交流電力で駆動される場合には、補機電圧変換回路２６は、インバータであってもよい。

第１電路３０は、燃料電池２１から補機側電路２５に電力を供給する。より具体的には、第１電路３０は、駆動電力供給電路２２から分岐しており、駆動電力供給電路２２と電力制御器５０とを接続している。ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の出力電力の一部は、電力制御器５０に供給される。

第１電圧変換回路３１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の出力電力の電圧を変換して出力する。第１電圧変換回路３１は、第１電路３０の電力の電圧を、ＡＣ／ＤＣコンバータ４１から出力される電力の電圧に合わせるように変換してもよい。例えば、駆動電力供給電路２２から第１電路３０に供給される電力の電圧が、ＡＣ／ＤＣコンバータ４１からの出力電力の電圧と等しくなるように変換されてもよい。このことにより、後述する制御回路６０において、第１電路３０の電圧値と第２電路４４の電圧値との比較を行うことが可能になる。

第１電圧測定回路３２は、第１電路３０の電力の電圧を測定する。より具体的には、第１電圧測定回路３２は、第１電圧変換回路３１から出力された電力の電圧を測定する。測定された電圧値は、制御回路６０に送信される。

電源側電路４０は、上述の船体交流電源１１から第２電路４４に電力を供給する。より具体的には、電源側電路４０は、船体交流電源１１と切替器４５とを接続しており、船体交流電源１１の出力電力は切替器４５に供給される。

ＡＣ／ＤＣコンバータ４１は、船体交流電源１１から出力された交流電力を、直流電力に変換する。ＡＣ／ＤＣコンバータ４１から出力された直流電力が、切替器４５に供給される。ＡＣ／ＤＣコンバータ４１は、補機電圧変換回路２６の入力電圧に適した電圧となるように直流電力を出力してもよい。

蓄電池側電路４２は、上述の第２船体蓄電池１５から第２電路４４に電力を供給する。より具体的には、蓄電池側電路４２には、第２船体蓄電池と切替器４５とを接続しており、第２船体蓄電池１５の放電電力は切替器４５に供給される。

第２電圧変換回路４３は、第２船体蓄電池１５の放電電力の電圧を変換して出力する。第２電圧変換回路４３は、蓄電池側電路４２の電圧を、ＡＣ／ＤＣコンバータ４１から出力される電力の電圧に合わせるように変換してもよい。例えば、第２船体蓄電池１５の放電電力の電圧が、ＡＣ／ＤＣコンバータ４１からの出力電力の電圧と等しくなるように変換されてもよい。このことにより、第２船体蓄電池１５の放電電力を電力制御器５０に供給する場合に、後述する制御回路６０において、第１電路３０の電圧値と第２電路４４の電圧値との比較を行うことが可能になる。

第２電路４４は、船体電源１０から補機側電路２５に電力を供給する。より具体的には、第２電路４４は、切替器４５と電力制御器５０とを接続している。船体電源１０のうち、上述した船体交流電源１１から切替器４５に供給された電力、および第２船体蓄電池１５から切替器４５に供給された電力のいずれか一方が、補機側電路２５に供給される。すなわち、電源側電路４０の電力と蓄電池側電路４２の電力のいずれか一方が、補機側電路２５に供給される。

切替器４５は、第２電路４４に供給する電力を、電源側電路４０の電力と蓄電池側電路４２の電力との間で切り替える。切替器４５は、船体交流電源１１が設置された配電盤に故障が発生した等の理由により船体交流電源１１から電力が出力されない場合に、第２電路４４に供給する電力の供給源を切り替える。この場合、蓄電池側電路４２の電力が第２電路４４に供給される。例えば、電源側電路４０の電力の電圧に異常が発生したことを検出した場合に、第２電路４４への電力供給源を自動的に切り替えるようにしてもよい。あるいは、切替器４５は、第２電路４４への電力供給源を手動操作で切り替えるようにしてもよい。電源側電路４０の電力の電圧に異常が発生していない場合には、電源側電路４０の電力を第２電路４４に供給してもよい。電源側電路４０の電力の電圧は、図示しない電圧測定回路によって測定してもよい。切替器４５は、リレーであってもよい。

第２電圧測定回路４６は、第２電路４４の電力の電圧を測定する。より具体的には、第２電圧測定回路４６は、切替器４５から供給された電力の電圧を測定する。測定された電圧値は、制御回路６０に送信される。

電力制御器５０は、第１電路３０および第２電路４４から補機側電路２５への電力供給を制御する。電力制御器５０は、第１電路３０を補機側電路２５に電気的に接続する第１モード（図２参照）と、第１電路３０および第２電路４４を補機側電路２５に電気的に接続する第２モード（図３参照）と、第２電路４４を補機側電路２５に電気的に接続する第３モード（図４参照）と、を選択可能になっている。第１モードでは、第１電路３０は、補機側電路２５と電気的に遮断される。第３モードでは、第２電路４４は、補機側電路２５と電気的遮断される。電力制御器５０は、リレーであってもよい。

制御回路６０は、電力制御器５０を制御する。制御回路６０は、電力制御器５０が選択すべきモードを指令信号として電力制御器５０に送信する。

より具体的には、制御回路６０は、燃料電池２１の起動時に、第１モードを選択する指令信号を電力制御器５０に送信する。この場合、図２に示すように、第２電路４４の電力が、補機側電路２５に供給される。

また、制御回路６０は、燃料電池２１の起動後、第１電路３０の電力の電圧が第２電路４４の電力の電圧に達した場合に、第２モードを選択する指令信号を電力制御器５０に送信する。この場合、図３に示すように、補機側電路２５への第１電路３０の電力の供給が開始される。すなわち、第１電路３０の電力と第２電路４４の電力の両方が、補機側電路２５に供給される。

そして、制御回路６０は、補機側電路２５への燃料電池２１の電力の供給を開始した場合に、第２モードを継続し、その後、第３モードを選択する指令信号を電力制御器５０に送信する。この場合、図４に示すように、補機側電路２５への第２電路４４の電力の供給が継続され、その後、補機側電路２５への第２電路４４の電力の供給を遮断する。すなわち、所定時間が経過するまでは、第１電路３０の電力と第２電路４４の電力の両方が補機側電路２５に供給される。所定時間経過後には、第２電路４４の電力の供給が遮断され、補機側電路２５には、第１電路３０の電力が供給される。

制御回路６０は、上述した第１電圧測定回路３２で測定された電圧値と、第２電圧測定回路４６で測定された電圧値と、に基づいて、電力制御器５０を制御する。より具体的には、制御回路６０に、第１電圧測定回路３２で測定された電圧値が送信されるとともに、第２電圧測定回路４６で測定された電圧値が送信される。制御回路６０は、第１電路３０の電圧値と第２電路４４の電圧値とを比較し、比較した結果に基づいて、上述のように電力制御器５０を制御する。

次に、このような構成からなる本実施の形態による燃料電池船１における燃料電池システム２０の運転方法について説明する。

燃料電池船１が停泊している間、船体２に搭載された燃料電池２１の運転は停止している。この間、第１船体蓄電池１２には、地上の電源設備等から供給される電力で蓄電されていてもよい。

燃料電池２１を起動する場合、図２に示すように、船体電源１０から第２電路４４を通って補機側電路２５に電力が供給される。ここでは、船体交流電源１１から供給される電力が、補機側電路２５に供給される場合について説明する。

この場合、切替器４５は、第２電路４４に供給する電力の供給源を、電源側電路４０に切り替える。このことにより、電源側電路４０の電力が、第２電路４４に供給される。蓄電池側電路４２から第２電路４４への電力供給は遮断される。船体交流電源１１には、例えば、第１船体蓄電池１２から放電された電力が供給されるようにしてもよい。第１船体蓄電池１２の放電電力は、インバータ１３によって交流電力に変換されて、船体交流電源１１に供給される。船体交流電源１１の出力電力は、ＡＣ／ＤＣコンバータ４１によって直流電力に変換されて、第２電路４４に供給される。なお、第１船体蓄電池１２からの放電電力に代えて、ディーゼル発電機１４を駆動して、その発電電力を船体交流電源１１に供給してもよい。

電力制御器５０は、制御回路６０から、第１モードを選択する指令を受ける。より具体的には、第１電路３０の電力の電圧が第１電圧測定回路３２によって測定され、第２電路４４の電圧が第２電圧測定回路４６によって測定されている。燃料電池２１の発電電力が駆動電力供給電路２２に供給される前の段階では、第１電路３０の電圧はゼロである。このことにより、電力制御器５０は、制御回路６０から第１モードを選択する指令を受け、第２電路４４の電力が補機側電路２５に供給される。第１電路３０から補機側電路２５への電力供給は遮断される。

このようにして、船体交流電源１１の電力が、補機側電路２５に供給され、補機電圧変換回路２６によって電圧を変換して燃料電池補機２４に供給される。

燃料電池補機２４は、供給された電力によって駆動される。すると、燃料電池２１に、燃料ガス、酸化剤ガスおよび冷却水が供給される。燃料ガスおよび酸化剤ガスが燃料電池セルに到達して電気化学反応が行われると、発電が行われる。

燃料電池２１の発電電力が、駆動電力供給電路２２に供給されると、スクリュー駆動モータ４に発電電力が供給される。この際、燃料電池２１の発電電力は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３によって電圧を変換してスクリュー駆動モータ４に供給される。そして、スクリュー駆動モータ４が駆動されてスクリュー３が回転する。このことにより、燃料電池船１は、推進力を得て、航行することができる。なお、スクリュー駆動モータ４が交流モータである場合には、スクリュー駆動モータ４の回転を制御するための調速機に適応した高価なインバータが用いられる。本実施の形態では、スクリュー駆動モータ４は直流モータであるため、そのような調速機やインバータを不要にすることができる。また、駆動電力供給電路２２では直流送電となるため、送電効率を向上させることができる。燃料電池２１から駆動電力供給電路２２に供給された発電電力の一部は、船体負荷５に供給されるとともに、第２船体蓄電池１５に供給されて第２船体蓄電池１５に蓄電される。

また、燃料電池２１から駆動電力供給電路２２に供給された電力の一部は、第１電路３０に供給される。駆動電力供給電路２２から第１電路３０に供給された電力は、第１電圧変換回路３１によって電圧を変換して、電力制御器５０に供給される。

駆動電力供給電路２２から第１電路３０に電力が供給されると、第１電路３０の電圧は、第２電路４４の電圧に達する。すると、電力制御器５０は、制御回路６０から第２モードを選択する指令を受ける。このことにより、図３に示すように、第１電路３０の電力および第２電路４４の電力の両方が補機側電路２５に供給される。

第２モードを選択してから所定時間経過後、電力制御器５０は、制御回路６０から第３モードを選択する指令を受ける。このことにより、図４に示すように、第１電路３０の電力が補機側電路２５に供給される。第２電路４４から補機側電路２５への電力供給は遮断される。

なお、上述した例では、船体交流電源１１から供給される電力が、第２電路４４に供給されていた。しかしながら、このことに限られることはなく、図５に示すように、第２船体蓄電池１５の放電電力を、第２電路４４に供給することもできる。第２船体蓄電池１５からの電力は、第２電圧変換回路４３によって電圧を変換して切替器４５に供給される。切替器４５は、第２電路４４に供給する電力の供給源を、蓄電池側電路４２に切り替える。このことにより、蓄電池側電路４２の電力が、第２電路４４に供給される。電源側電路４０から第２電路４４への電力供給は遮断される。本実施の形態では、第１船体蓄電池１２の放電電力を船体交流電源１１を通って第２電路４４に供給することができるとともに、第２船体蓄電池１５の放電電力を第２電路４４に供給することができる。このため、蓄電池から燃料電池補機２４に電力を供給するための回路を二重化することができ、システムの安定性および頑強性を向上させることができる。

このように本実施の形態によれば、電力制御器５０によって、第１電路３０および第２電路４４から補機側電路２５への電力供給が制御される。このことにより、燃料電池２１から第１電路３０を通って供給される電力と、船体電源１０から第２電路４４を通って供給される電力の少なくとも一方を燃料電池補機２４に供給することができる。このため、燃料電池システム２０の運転中に、船体電源１０が喪失された場合であっても、燃料電池２１の発電電力を、燃料電池補機２４に供給することができる。このため、燃料電池補機２４への電力供給が喪失されることを防止できる。この場合、燃料電池２１の運転を継続することができ、燃料電池船１の航行を継続することもできる。

また、本実施の形態によれば、燃料電池２１の起動時には、電力制御器５０は、第１モードを選択し、第２電路４４の電力を補機側電路２５に供給する。このことにより、燃料電池２１が発電する前には、船体電源１０の電力を燃料電池補機２４に供給することができ、燃料電池補機２４を駆動することができる。このため、燃料電池２１を起動することができる。

また、本実施の形態によれば、燃料電池２１の起動後、第１電路３０の電力の電圧が第２電路４４の電力の電圧に達した場合に、電力制御器５０は、補機側電路２５への第１電路３０の電力の供給を開始する。このことにより、燃料電池２１の発電電力を燃料電池補機２４に供給することができる。このため、燃料電池補機２４への電力供給が喪失されることを防止できる。また、第１電路３０の電力と第２電路４４の電力の両方を補機側電路２５に供給する場合に、第１電路３０で逆流が発生することを防止できる。

また、本実施の形態によれば、補機側電路２５への燃料電池２１の電力の供給を開始した場合に、電力制御器５０は、第２モードを選択し、補機側電路２５への第２電路４４の電力の供給を継続する。その後、電力制御器５０は、第３モードを選択し、補機側電路２５への第２電路４４の電力の供給を遮断する。このことにより、第１電路３０の電力を補機側電路２５に供給し始めてから所定時間経過するまで、第１電路３０の電力と第２電路４４の電力の両方を補機側電路２５に供給することができる。このため、燃料電池補機２４に供給される電力が途切れることを防止でき、燃料電池補機２４の駆動を継続することができる。

また、本実施の形態によれば、第１電圧測定回路３２によって測定された第１電路３０の電圧値と、第２電圧測定回路４６によって測定された第２電路４４の電圧値と、に基づいて、電力制御器５０が制御される。このことにより、第１電路３０の計測された電圧値と、第２電路４４の計測された電圧値とに基づいて、補機側電路２５への電力の供給源を制御することができる。このため、電流の逆流や、燃料電池補機２４への供給電力の電圧不足を効果的に防止することができる。

また、本実施の形態によれば、船体電源１０が船体交流電源１１と第２船体蓄電池１５と、を含んでおり、第２電路４４に供給する電力を、船体交流電源１１から電力が供給される電源側電路４０の電力と、第２船体蓄電池１５から電力が供給される蓄電池側電路４２の電力と、の間で切り替えられる。このことにより、燃料電池２１の起動時に、船体交流電源１１が喪失された場合であっても、第２船体蓄電池１５の放電電力を、燃料電池補機２４に供給することができる。このため、燃料電池補機２４への電力供給が喪失されることを防止でき、システムの安定性および頑強性を向上させることができる。

また、本実施の形態によれば、燃料電池２１の発電電力が、駆動電力供給電路２２を通ってスクリュー駆動モータ４に供給される。このことにより、燃料電池２１の発電電力で、スクリュー駆動モータ４を駆動することができ、スクリュー３を回転させることができる。このため、燃料電池船１は、燃料電池２１の発電電力で航行することができる。

以上述べた実施の形態によれば、燃料電池補機２４への電力供給が喪失されることを防止できる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１：燃料電池船、２：船体、４：スクリュー駆動モータ、１０：船体電源、１１：船体交流電源、１５：第２船体蓄電池、２０：燃料電池システム、２１：燃料電池、２４：燃料電池補機、２５：補機側電路、３０：第１電路、３２：第１電圧測定回路、４０：電源側電路、４２：蓄電池側電路、４４：第２電路、４５：切替器、４６：第２電圧測定回路、５０：電力制御器、６０：制御回路

Claims (8)

1. 船体電源を備えた船体に搭載される燃料電池システムであって、
   燃料電池と、
   前記燃料電池を作動させるための燃料電池補機と、
   前記燃料電池補機に電力を供給する補機側電路と、
   前記燃料電池から前記補機側電路に電力を供給する第１電路と、
   前記船体電源から前記補機側電路に電力を供給する第２電路と、
   前記第１電路および前記第２電路から前記補機側電路への電力供給を制御する電力制御器と、を備えた、燃料電池システム。
2. 制御回路を更に備え、
   前記制御回路は、前記燃料電池の起動時に、前記第２電路の電力を前記補機側電路に供給するように前記電力制御器を制御する、請求項１に記載の燃料電池システム。
3. 前記制御回路は、前記燃料電池の起動後、前記第１電路の電力の電圧が前記第２電路の電力の電圧に達した場合に、前記補機側電路への前記第１電路の電力の供給を開始するように前記電力制御器を制御する、請求項２に記載の燃料電池システム。
4. 前記制御回路は、前記補機側電路への前記燃料電池の電力の供給を開始した場合に、前記補機側電路への前記第２電路の電力の供給を継続し、その後、前記補機側電路への前記第２電路の電力の供給を遮断する、請求項３に記載の燃料電池システム。
5. 前記第１電路の電力の電圧を測定する第１電圧測定回路と、
   前記第２電路の電力の電圧を測定する第２電圧測定回路と、を更に備え、
   前記制御回路は、前記第１電圧測定回路で測定された電圧値と、前記第２電圧測定回路で測定された電圧値と、に基づいて、前記電力制御器を制御する、請求項３または４に記載の燃料電池システム。
6. 前記船体電源は、船体交流電源と、船体蓄電池と、を含み、
   前記燃料電池システムは、
   前記船体交流電源から前記第２電路に電力を供給する電源側電路と、
   前記船体蓄電池から前記第２電路に電力を供給する蓄電池側電路と、
   前記第２電路に供給する電力を、前記電源側電路の電力と前記蓄電池側電路の電力との間で切り替える切替器と、を更に備えた、請求項１～５のいずれか一項に記載の燃料電池システム。
7. 前記燃料電池で発電された電力を前記船体のスクリュー駆動モータに供給する駆動電力供給電路を更に備えた、請求項１～６のいずれか一項に記載の燃料電池システム。
8. 船体と、
   前記船体に搭載された、請求項１～７のいずれか一項に記載の燃料電池システムと、を備えた、燃料電池船。

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