JP3491168B2 - 直流発電設備の運転準備方法 - Google Patents
直流発電設備の運転準備方法Info
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- power generator
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Description
【０００１】本発明は、直流発電設備の運転準備方法に
係り、特に、燃料電池、太陽電池等の直流発電装置群が
複数台ずつ複数系統に分かれて並列回路を構成する直流
発電設備の運転準備方法に関する。
係り、特に、燃料電池、太陽電池等の直流発電装置群が
複数台ずつ複数系統に分かれて並列回路を構成する直流
発電設備の運転準備方法に関する。
【０００２】発電プラントにおいては、主として化学反
応によって直流電力を発生する電池として燃料電池を用
いたものがある。この種の燃料電池から発生する出力を
電力エネルギーとして利用するに際して、電池の特性を
運転点での電池の出力を基に、理論的あるいは経験的に
把握しようとすることが試みられている。
応によって直流電力を発生する電池として燃料電池を用
いたものがある。この種の燃料電池から発生する出力を
電力エネルギーとして利用するに際して、電池の特性を
運転点での電池の出力を基に、理論的あるいは経験的に
把握しようとすることが試みられている。
【０００３】このような試みの一例としては、特開昭６
０−２１１７６号公報に記載されているように、燃料電
池の電解質保有量を電池の出力電圧によって把握しよう
とするものがある。
０−２１１７６号公報に記載されているように、燃料電
池の電解質保有量を電池の出力電圧によって把握しよう
とするものがある。
【０００４】また、燃料電池を用いて大電力を発電する
設備を構築するに際しては、多数の電池セルが積層され
た電池スタックを系統数に応じて配置するとともに各系
統の電池スタックを互いに直列接続する方法が採用され
ている。この場合、各電池スタックに燃料等を供給する
ための配管も系統に応じて敷設される。電池スタックは
移動が困難であるため、燃料等の配管および電池スタッ
クの位置はあらかじめ決められている。
設備を構築するに際しては、多数の電池セルが積層され
た電池スタックを系統数に応じて配置するとともに各系
統の電池スタックを互いに直列接続する方法が採用され
ている。この場合、各電池スタックに燃料等を供給する
ための配管も系統に応じて敷設される。電池スタックは
移動が困難であるため、燃料等の配管および電池スタッ
クの位置はあらかじめ決められている。
【０００５】電池スタック群の配置に関する技術として
は、電池スタックの設置面に各スタックが共有できるメ
インテナンススペースを設けたものとして特開昭６２−
２２９７７１号公報、電池スタッックを複数個多段に収
納するようにしたものとして特開昭６３−１０４７５号
公報、電池スタックを複数個設置可能な基礎ベースを用
いるようにしたものとして特開昭６２−３７８８０号公
報、基礎ベースを多段に設置するようにしたものとして
特開昭６３−３０４５８１号公報、特開平１−１０７４
６１号公報が挙げられる。
は、電池スタックの設置面に各スタックが共有できるメ
インテナンススペースを設けたものとして特開昭６２−
２２９７７１号公報、電池スタッックを複数個多段に収
納するようにしたものとして特開昭６３−１０４７５号
公報、電池スタックを複数個設置可能な基礎ベースを用
いるようにしたものとして特開昭６２−３７８８０号公
報、基礎ベースを多段に設置するようにしたものとして
特開昭６３−３０４５８１号公報、特開平１−１０７４
６１号公報が挙げられる。
【０００６】上記従来技術においては、電池を用いて設
備を運用するに際しては、主として個々の電池セルの特
性を把握するようになっており、このような方法では、
大規模な直流発電設備を考慮した場合適切な運用を図る
ことができない。すなわち、電池スタック群の特性は個
々の電池セルの特性が関連したものであり、個々の電池
セルの特性から電池スタックの特性を解析することは困
難である。また、電池スタックの特性は長時間の運転に
よる劣化により時々刻々と変化するので、時期に応じて
電池の特性を把握する必要がある。このため、より簡便
な電池特性の把握方法が必要である。
備を運用するに際しては、主として個々の電池セルの特
性を把握するようになっており、このような方法では、
大規模な直流発電設備を考慮した場合適切な運用を図る
ことができない。すなわち、電池スタック群の特性は個
々の電池セルの特性が関連したものであり、個々の電池
セルの特性から電池スタックの特性を解析することは困
難である。また、電池スタックの特性は長時間の運転に
よる劣化により時々刻々と変化するので、時期に応じて
電池の特性を把握する必要がある。このため、より簡便
な電池特性の把握方法が必要である。
【０００７】一方、電池スタック群を配置するに際し
て、従来技術においては、各電池スタックを同等に扱う
ようになっている。このような方法では、実際の運用を
考えた場合、大規模な直流発電設備を適切に運用するこ
とができない。すなわち、各電池スタックはすべて同一
の性能を持つように製造されるとは限らず、その特性に
はばらつきが生じる。このばらつきは経年変化によって
一層大きくなると考えられ、直流発電設備を運用してい
く過程で、電池スタック群の中のいくつかの電池スタッ
クに無理な運用が強いられる可能性がある。
て、従来技術においては、各電池スタックを同等に扱う
ようになっている。このような方法では、実際の運用を
考えた場合、大規模な直流発電設備を適切に運用するこ
とができない。すなわち、各電池スタックはすべて同一
の性能を持つように製造されるとは限らず、その特性に
はばらつきが生じる。このばらつきは経年変化によって
一層大きくなると考えられ、直流発電設備を運用してい
く過程で、電池スタック群の中のいくつかの電池スタッ
クに無理な運用が強いられる可能性がある。
【０００８】本発明の目的は、運転開始前に直流発電装
置の運用負荷時の性能を推定し、この推定を基に各直流
発電装置の性能に合った系統を構成することができる直
流発電設備の運転準備方法を提供することにある。
置の運用負荷時の性能を推定し、この推定を基に各直流
発電装置の性能に合った系統を構成することができる直
流発電設備の運転準備方法を提供することにある。
【０００９】前記目的を達成するために、本発明は、電
池による直流発電装置群を複数台ずつ複数系統に分けて
配置し、各系統に配置された各直流発電装置の使用開始
に伴って各直流発電装置の開路時電圧を順次測定し、各
直流発電装置の運転を開始するに先立って、前回までに
測定された各直流発電装置の開路時電圧を、使用開始時
からの運転経過時間との関係でプロットしたものを各直
流発電装置の電池特性の履歴とし、これらの開路時電圧
値を基に、運用経過時間を考慮して今回の運転時におけ
る各直流発電装置の開路時電圧を推定し、この推定結果
と今回測定した各直流発電装置の開路時電圧との差が許
容範囲内にあるときには今回の推定結果を妥当な値とし
て、今回の推定結果と運用スケジュールに従って各直流
発電装置の組み合わせを選択し、この選択に従って各直
流発電装置が属すべき系統を設定し、この設定に従って
各系統に属する直流発電装置群を系統毎にそれぞれ互い
に直列接続することを特徴とする直流発電設備の運転準
備方法を採用したものである。
池による直流発電装置群を複数台ずつ複数系統に分けて
配置し、各系統に配置された各直流発電装置の使用開始
に伴って各直流発電装置の開路時電圧を順次測定し、各
直流発電装置の運転を開始するに先立って、前回までに
測定された各直流発電装置の開路時電圧を、使用開始時
からの運転経過時間との関係でプロットしたものを各直
流発電装置の電池特性の履歴とし、これらの開路時電圧
値を基に、運用経過時間を考慮して今回の運転時におけ
る各直流発電装置の開路時電圧を推定し、この推定結果
と今回測定した各直流発電装置の開路時電圧との差が許
容範囲内にあるときには今回の推定結果を妥当な値とし
て、今回の推定結果と運用スケジュールに従って各直流
発電装置の組み合わせを選択し、この選択に従って各直
流発電装置が属すべき系統を設定し、この設定に従って
各系統に属する直流発電装置群を系統毎にそれぞれ互い
に直列接続することを特徴とする直流発電設備の運転準
備方法を採用したものである。
【００１０】前記運転準備方法を採用するに際して、各
系統の直流発電装置配置位置に各系統の直流発電装置の
電極と接続可能な主配線群を系統数に対応づけて予め布
設し、各系統の主配線群の直流発電装置配置位置に各系
統の主配線と交差する一対の補助配線を予め布設し、各
主配線と各補助配線とが交差するところにそれぞれ開閉
器を予め配設し、各直流発電装置配置位置に配置された
各直流発電装置を測定値従った各開閉器の開閉により指
定の直流発電装置に接続することが望ましい。
系統の直流発電装置配置位置に各系統の直流発電装置の
電極と接続可能な主配線群を系統数に対応づけて予め布
設し、各系統の主配線群の直流発電装置配置位置に各系
統の主配線と交差する一対の補助配線を予め布設し、各
主配線と各補助配線とが交差するところにそれぞれ開閉
器を予め配設し、各直流発電装置配置位置に配置された
各直流発電装置を測定値従った各開閉器の開閉により指
定の直流発電装置に接続することが望ましい。
【００１１】各系統の直流発電装置配置位置にプラス電
極用配線とマイナス電極用配線及び複数の共通配線を予
め配設し、各系統の直流発電装置配置位置に沿って各直
流発電装置配置位置間を結ぶ移動路を予め布設し、各移
動路上を移動可能な搬送手段を各直流発電装置配置位置
に配置し、各直流発電装置をそれぞれ搬送手段上に載置
し、測定値に従った搬送手段の移動により各直流発電装
置の位置を設定し、位置の設定された直流発電装置の各
電極を指定の配線に接続することが望ましい。
極用配線とマイナス電極用配線及び複数の共通配線を予
め配設し、各系統の直流発電装置配置位置に沿って各直
流発電装置配置位置間を結ぶ移動路を予め布設し、各移
動路上を移動可能な搬送手段を各直流発電装置配置位置
に配置し、各直流発電装置をそれぞれ搬送手段上に載置
し、測定値に従った搬送手段の移動により各直流発電装
置の位置を設定し、位置の設定された直流発電装置の各
電極を指定の配線に接続することが望ましい。
【００１２】またメンテナンス時期を設定するに際し
は、各直流発電装置に関する測定値を判別し、測定値の
近いもの同志を同一の系統に分類し、この分類に従って
各直流発電装置の系統を設定すると共に分類に従って各
系統のメンテナンス時期の順番を設定することができる
とともに、各直流発電装置に関する測定値を判別し、測
定値の離れたもの同志を同一の系統に分類し、この分類
に従って各直流発電装置の系統を設定すると共に分類に
従って各系統のメンテナンス時期を合わせることができ
る。
は、各直流発電装置に関する測定値を判別し、測定値の
近いもの同志を同一の系統に分類し、この分類に従って
各直流発電装置の系統を設定すると共に分類に従って各
系統のメンテナンス時期の順番を設定することができる
とともに、各直流発電装置に関する測定値を判別し、測
定値の離れたもの同志を同一の系統に分類し、この分類
に従って各直流発電装置の系統を設定すると共に分類に
従って各系統のメンテナンス時期を合わせることができ
る。
【００１３】また、４台の直流発電装置を２系統に分け
て２直列２並列で配置するに際しては、各直流発電装置
の組合せとして３通りのパターンを設定し、主配線群と
して４本の線路を布設することが望ましい。
て２直列２並列で配置するに際しては、各直流発電装置
の組合せとして３通りのパターンを設定し、主配線群と
して４本の線路を布設することが望ましい。
【００１４】前記した手段によれば、直流発電装置群が
複数台ずつ複数系統に分かれて配置されたときに、各系
統に配置された各直流発電装置の使用開始に伴って各直
流発電装置の開路時電圧が順次測定され、各直流発電装
置の運転を開始するに先立って、今回運転する前に測定
された各直流発電装置の開路時電圧を、使用開始時から
の運転経過時間との関係でプロットしたものを各直流発
電装置の電池特性の履歴とし、これらの開路時電圧値を
基に、運用経過時間を考慮して今回の運転時における各
直流発電装置の開路時電圧が推定され、この推定結果と
今回測定された各直流発電装置の開路時電圧との差が許
容範囲内にあるときには、今回の推定結果を妥当な値と
して、今回の推定結果と運用スケジュールに従って各直
流発電装置の組み合わせが選択され、この選択に従って
各直流発電装置が属すべき系統が設定される。すなわ
ち、各直流発電装置の性能のばらつきを考慮して系統を
設定する。例えば、あらかじめ配置された系統とは異な
る系統に属することが適切なときには指定の系統を設定
する。そしてこの設定に従って各系統に属する直流発電
装置群を系統ごとにそれぞれ互いに直列接続する。この
場合、各直流発電装置があらかじめ配置された系統に全
て属するときには、各直流発電装置が配置された位置で
系統ごとに各直流発電装置が互いに直列接続されること
になる。一方、あらかじめ配置された系統とは異なる系
統に属することが望ましいと判定された直流発電装置に
対しては、配線の変更によって属すべき系統の変更が行
われる。このため、各直流発電装置の性能のばらつきに
応じて各直流発電装置の負荷分担比を変えることがで
き、使用者の目的に応じた設備の適正な運用を実現する
ことができる。
複数台ずつ複数系統に分かれて配置されたときに、各系
統に配置された各直流発電装置の使用開始に伴って各直
流発電装置の開路時電圧が順次測定され、各直流発電装
置の運転を開始するに先立って、今回運転する前に測定
された各直流発電装置の開路時電圧を、使用開始時から
の運転経過時間との関係でプロットしたものを各直流発
電装置の電池特性の履歴とし、これらの開路時電圧値を
基に、運用経過時間を考慮して今回の運転時における各
直流発電装置の開路時電圧が推定され、この推定結果と
今回測定された各直流発電装置の開路時電圧との差が許
容範囲内にあるときには、今回の推定結果を妥当な値と
して、今回の推定結果と運用スケジュールに従って各直
流発電装置の組み合わせが選択され、この選択に従って
各直流発電装置が属すべき系統が設定される。すなわ
ち、各直流発電装置の性能のばらつきを考慮して系統を
設定する。例えば、あらかじめ配置された系統とは異な
る系統に属することが適切なときには指定の系統を設定
する。そしてこの設定に従って各系統に属する直流発電
装置群を系統ごとにそれぞれ互いに直列接続する。この
場合、各直流発電装置があらかじめ配置された系統に全
て属するときには、各直流発電装置が配置された位置で
系統ごとに各直流発電装置が互いに直列接続されること
になる。一方、あらかじめ配置された系統とは異なる系
統に属することが望ましいと判定された直流発電装置に
対しては、配線の変更によって属すべき系統の変更が行
われる。このため、各直流発電装置の性能のばらつきに
応じて各直流発電装置の負荷分担比を変えることがで
き、使用者の目的に応じた設備の適正な運用を実現する
ことができる。
【００１５】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて
説明する。
説明する。
【００１６】図１は、燃料電池、太陽電池等の直流発電
装置を４台２並列・２直列に接続して構成された直流発
電設備に本発明を適用したときの実施例を示す構成図で
ある。 図１において、直流発電設備は、４台の燃料電
池スタックＡ〜Ｄが２台ずつ２系統に分かれてスタック
配置位置ａ〜ｄに配置されている。各燃料電池スタック
Ａ〜Ｄが設置された系統は仮に設定された系統であり、
各燃料電池スタックＡ〜Ｄは後述する方法によって属す
べき系統が設定され、この設定に従って配線が行われる
ようになっている。そして各燃料電池スタックＡ〜Ｄの
プラス電極とマイナス電極がそれぞれ導線１０を介して
互いに直列または並列接続され、全体として２並列・２
直列の直流発電設備が構成されるようになっている。そ
して各燃料電池スタックＡ〜Ｄの出力がインバータ１２
に供給され、インバータ１２で直流電力が交流電力に変
換されて負荷に供給されるようになっている。
装置を４台２並列・２直列に接続して構成された直流発
電設備に本発明を適用したときの実施例を示す構成図で
ある。 図１において、直流発電設備は、４台の燃料電
池スタックＡ〜Ｄが２台ずつ２系統に分かれてスタック
配置位置ａ〜ｄに配置されている。各燃料電池スタック
Ａ〜Ｄが設置された系統は仮に設定された系統であり、
各燃料電池スタックＡ〜Ｄは後述する方法によって属す
べき系統が設定され、この設定に従って配線が行われる
ようになっている。そして各燃料電池スタックＡ〜Ｄの
プラス電極とマイナス電極がそれぞれ導線１０を介して
互いに直列または並列接続され、全体として２並列・２
直列の直流発電設備が構成されるようになっている。そ
して各燃料電池スタックＡ〜Ｄの出力がインバータ１２
に供給され、インバータ１２で直流電力が交流電力に変
換されて負荷に供給されるようになっている。
【００１７】また各スタック配置位置ａ〜ｄには燃料配
管１４と空気配管１６が配設されている。燃料配管１４
の管の途中には燃料流量調節弁１８が設けられており、
空気配管１６の管の途中には空気流量調節弁２０が設け
られている。そして各燃料電池スタックＡ〜Ｄには燃料
配管１４からの燃料が供給されるとともに空気配管１６
からの空気が供給され、燃料および空気の供給量に応じ
て各燃料電池スタックＡ〜Ｄから化学反応に伴う電力が
発生するようになっている。このとき未反応の燃料ガス
および反応生成物は燃料電池配管（図示省略）から排出
されるようになっている。なお、各燃料電池スタックＡ
〜Ｄに各種の配管を設ける際に、冷却水配管等を設けて
もよく、燃料電池以外の電池を配置する場合には、この
電池の陽極・陰極に供給される媒質等の配管を設けても
よい。
管１４と空気配管１６が配設されている。燃料配管１４
の管の途中には燃料流量調節弁１８が設けられており、
空気配管１６の管の途中には空気流量調節弁２０が設け
られている。そして各燃料電池スタックＡ〜Ｄには燃料
配管１４からの燃料が供給されるとともに空気配管１６
からの空気が供給され、燃料および空気の供給量に応じ
て各燃料電池スタックＡ〜Ｄから化学反応に伴う電力が
発生するようになっている。このとき未反応の燃料ガス
および反応生成物は燃料電池配管（図示省略）から排出
されるようになっている。なお、各燃料電池スタックＡ
〜Ｄに各種の配管を設ける際に、冷却水配管等を設けて
もよく、燃料電池以外の電池を配置する場合には、この
電池の陽極・陰極に供給される媒質等の配管を設けても
よい。
【００１８】上記構成による直流発電設備を運転するに
際しては、まず、スタック配置位置ａ〜ｄに配置された
燃料電池スタックＡ〜Ｄに電圧計Ｖ１〜Ｖ４を配置し、
各燃料電池スタックＡ〜Ｄの開路時電圧を測定し、この
測定値から各燃料電池スタックＡ〜Ｄの運用負荷時の性
能を推定し、この推定値を基に各燃料電池スタックＡ〜
Ｄが属すべき系統を設定し、この設定に従って各系統に
属する燃料電池スタックＡ〜Ｄを系統ごとにそれぞれ互
いに直列接続して２並列・２直列の直流発電設備を構成
することとしている。
際しては、まず、スタック配置位置ａ〜ｄに配置された
燃料電池スタックＡ〜Ｄに電圧計Ｖ１〜Ｖ４を配置し、
各燃料電池スタックＡ〜Ｄの開路時電圧を測定し、この
測定値から各燃料電池スタックＡ〜Ｄの運用負荷時の性
能を推定し、この推定値を基に各燃料電池スタックＡ〜
Ｄが属すべき系統を設定し、この設定に従って各系統に
属する燃料電池スタックＡ〜Ｄを系統ごとにそれぞれ互
いに直列接続して２並列・２直列の直流発電設備を構成
することとしている。
【００１９】４台の燃料電池スタックＡ〜Ｄによって２
並列・２直列回路を構成する場合、次の表１に示すよう
に、スタック配置位置ａ〜ｄにそれぞれ燃料電池スタッ
クＡ〜Ｄを配置する組み合わせ位置の他に、組み合わせ
２あるいは組み合わせ３による方法が考えられる。
並列・２直列回路を構成する場合、次の表１に示すよう
に、スタック配置位置ａ〜ｄにそれぞれ燃料電池スタッ
クＡ〜Ｄを配置する組み合わせ位置の他に、組み合わせ
２あるいは組み合わせ３による方法が考えられる。
【００２０】
【表１】
【００２１】そこで、本実施例においては、組み合わせ
１〜３のうち運用に適した組み合わせを選択するため
に、各燃料電池スタックＡ〜Ｄの開路時電圧を電圧計Ｖ
１〜Ｖ４で測定することとしている。そして各燃料電池
スタックＡ〜Ｄに、ある組成分圧の燃料ガス、空気を供
給した状態で各燃料電池スタックＡ〜Ｄの開路時電圧を
測定したときに、各燃料電池スタックＡ〜Ｄの開路時電
圧が図２に示すような値として測定された場合、図２に
示すＶ−Ｉ特性に従って、各燃料電池スタックＡ〜Ｄの
運用負荷時の性能を推定することとしている。
１〜３のうち運用に適した組み合わせを選択するため
に、各燃料電池スタックＡ〜Ｄの開路時電圧を電圧計Ｖ
１〜Ｖ４で測定することとしている。そして各燃料電池
スタックＡ〜Ｄに、ある組成分圧の燃料ガス、空気を供
給した状態で各燃料電池スタックＡ〜Ｄの開路時電圧を
測定したときに、各燃料電池スタックＡ〜Ｄの開路時電
圧が図２に示すような値として測定された場合、図２に
示すＶ−Ｉ特性に従って、各燃料電池スタックＡ〜Ｄの
運用負荷時の性能を推定することとしている。
【００２２】燃料電池スタックＡ〜ＤのＶ−Ｉ特性は各
種の要因により実際には複雑な特性となるが、運用負荷
時の性能を推定するに際しては、実際の運用では制御性
等の観点から電池が定電圧源として振る舞う領域で運転
されるものとし、この領域では電池特性に影響するのは
電流Ｉに比例する内部抵抗的な要因であることを考慮し
てある。このような領域は電池の出力電流Ｉが比較的小
さい部分に見られるので、この領域での特性は開路時電
圧Ｖａ〜Ｖｄの測定値によって推定することができる。
すなわち、各燃料電池スタックＡ〜Ｄの開路時電圧が図
２に示すようにＶａ＞Ｖｂ＞Ｖｃ＞Ｖｄであるときに
は、運転時における燃料電池スタックＡ〜Ｄの電圧ｖＡ
〜ｖＤは、ｖＡ＞ｖＢ＞ｖＣ＞ｖＤとなることが推定で
きる。ただし、実際の運転中は、図１に示す燃料流量調
節弁１８、空気流量調節弁２０の操作により供給ガス組
成を変化させて各燃料電池スタックＡ〜Ｄの出力電圧を
制御することが行われるが、ここでは、代表的なガス組
成（効率の高い適当なガス組成）のもとで運転されるも
のとする。
種の要因により実際には複雑な特性となるが、運用負荷
時の性能を推定するに際しては、実際の運用では制御性
等の観点から電池が定電圧源として振る舞う領域で運転
されるものとし、この領域では電池特性に影響するのは
電流Ｉに比例する内部抵抗的な要因であることを考慮し
てある。このような領域は電池の出力電流Ｉが比較的小
さい部分に見られるので、この領域での特性は開路時電
圧Ｖａ〜Ｖｄの測定値によって推定することができる。
すなわち、各燃料電池スタックＡ〜Ｄの開路時電圧が図
２に示すようにＶａ＞Ｖｂ＞Ｖｃ＞Ｖｄであるときに
は、運転時における燃料電池スタックＡ〜Ｄの電圧ｖＡ
〜ｖＤは、ｖＡ＞ｖＢ＞ｖＣ＞ｖＤとなることが推定で
きる。ただし、実際の運転中は、図１に示す燃料流量調
節弁１８、空気流量調節弁２０の操作により供給ガス組
成を変化させて各燃料電池スタックＡ〜Ｄの出力電圧を
制御することが行われるが、ここでは、代表的なガス組
成（効率の高い適当なガス組成）のもとで運転されるも
のとする。
【００２３】次に、図２に示すＶ−Ｉ特性を基に各燃料
電池スタックＡ〜Ｄを表１に従って３通りのパターンで
組み合わせたときの特性について考察する。
電池スタックＡ〜Ｄを表１に従って３通りのパターンで
組み合わせたときの特性について考察する。
【００２４】まず、組み合わせ１に従って各燃料電池ス
タックＡ〜Ｄを組み合わせると、図３に示すように、燃
料電池スタックＡとＢとを合成した特性Ａ＋Ｂ、燃料電
池スタックＡとＣを組み合わせた特性Ｃ＋Ｄが得られ
る。組み合わせ２に従って燃料電池スタックＡ〜Ｄを組
み合わせると、図４に示すように、燃料電池スタックＡ
とＣを組み合わせたことによる特性Ａ＋Ｃが得られ、Ｂ
とＤを組み合わせたことにより得られる特性Ｂ＋Ｄが得
られる。また、組み合わせ３に従って燃料電池スタック
Ａ〜Ｄを組み合わされると、図５に示すように、燃料電
池スタックＡとＤによる特性Ａ＋Ｄが得られ、ＢとＣに
よる特性Ｂ＋Ｃが得られる。
タックＡ〜Ｄを組み合わせると、図３に示すように、燃
料電池スタックＡとＢとを合成した特性Ａ＋Ｂ、燃料電
池スタックＡとＣを組み合わせた特性Ｃ＋Ｄが得られ
る。組み合わせ２に従って燃料電池スタックＡ〜Ｄを組
み合わせると、図４に示すように、燃料電池スタックＡ
とＣを組み合わせたことによる特性Ａ＋Ｃが得られ、Ｂ
とＤを組み合わせたことにより得られる特性Ｂ＋Ｄが得
られる。また、組み合わせ３に従って燃料電池スタック
Ａ〜Ｄを組み合わされると、図５に示すように、燃料電
池スタックＡとＤによる特性Ａ＋Ｄが得られ、ＢとＣに
よる特性Ｂ＋Ｃが得られる。
【００２５】ここで、各組み合わせにおいて、電圧Ｖ１
〜Ｖ３における運転時の電流の差（Ｉａ＋ｂ）−（Ｉｃ
＋ｄ）、（Ｉａ＋ｃ）−（Ｉｂ＋ｄ）、（Ｉａ＋ｄ）−
（Ｉｂ＋ｃ）を求めると、これらの値は組み合わせ１、
２、３の順に小さくなっている。
〜Ｖ３における運転時の電流の差（Ｉａ＋ｂ）−（Ｉｃ
＋ｄ）、（Ｉａ＋ｃ）−（Ｉｂ＋ｄ）、（Ｉａ＋ｄ）−
（Ｉｂ＋ｃ）を求めると、これらの値は組み合わせ１、
２、３の順に小さくなっている。
【００２６】即ち、組み合わせ３の場合には、各燃料電
池スタックＡ〜Ｄの運用負荷時における性能がほぼ同等
になっている。このため組み合わせ３に従って回路を構
成した場合には、各燃料電池スタックＡ〜Ｄの消耗の度
合いはほぼ等しくなる。これに対して組み合わせ１の場
合には、電池にかかる負荷は燃料電池スタックＡ、Ｄ側
が大きくなり、燃料電池スタックＡ、Ｂの消耗の方が
Ｂ、Ｃよりも早くなる。 また組み合わせ２の場合に
は、燃料電池スタックＡ、Ｃの方の消耗が早くなるが、
両者の消耗の差は組み合わせ１のときよりも小さくな
る。
池スタックＡ〜Ｄの運用負荷時における性能がほぼ同等
になっている。このため組み合わせ３に従って回路を構
成した場合には、各燃料電池スタックＡ〜Ｄの消耗の度
合いはほぼ等しくなる。これに対して組み合わせ１の場
合には、電池にかかる負荷は燃料電池スタックＡ、Ｄ側
が大きくなり、燃料電池スタックＡ、Ｂの消耗の方が
Ｂ、Ｃよりも早くなる。 また組み合わせ２の場合に
は、燃料電池スタックＡ、Ｃの方の消耗が早くなるが、
両者の消耗の差は組み合わせ１のときよりも小さくな
る。
【００２７】そこで、図３ないし図５の特性を考慮し、
使用者の運用スケジュールに合わせて組み合わせを選択
する。例えば各燃料電池スタックＡ〜Ｄを同一の時期に
メンテナンスする場合には、組み合わせ３のように、図
２に示す開路時電圧の遠いもの同士から順番に直列に組
み合わせて運用する。一方、各燃料電池スタックＡ〜Ｄ
のメンテナンス時期を系統ごとにずらしたいときには、
組み合わせ１、２のように、図２に示す開路時電圧の近
いもの同士を直列に組み合わせて運用する。
使用者の運用スケジュールに合わせて組み合わせを選択
する。例えば各燃料電池スタックＡ〜Ｄを同一の時期に
メンテナンスする場合には、組み合わせ３のように、図
２に示す開路時電圧の遠いもの同士から順番に直列に組
み合わせて運用する。一方、各燃料電池スタックＡ〜Ｄ
のメンテナンス時期を系統ごとにずらしたいときには、
組み合わせ１、２のように、図２に示す開路時電圧の近
いもの同士を直列に組み合わせて運用する。
【００２８】各燃料電池スタックＡ〜Ｄの開路時電圧を
測定するに際しては、運転休止時に、導線１０を開い
て、各燃料電池スタックＡ〜Ｄに燃料、空気を供給した
状態で各燃料電池スタックＡ〜Ｄの開路時電圧を電圧計
Ｖ１〜Ｖ４によって測定することができるが、この測定
は、十分な休止時間があるときに行うのが望ましい。こ
の測定結果の一例を図６に示す。
測定するに際しては、運転休止時に、導線１０を開い
て、各燃料電池スタックＡ〜Ｄに燃料、空気を供給した
状態で各燃料電池スタックＡ〜Ｄの開路時電圧を電圧計
Ｖ１〜Ｖ４によって測定することができるが、この測定
は、十分な休止時間があるときに行うのが望ましい。こ
の測定結果の一例を図６に示す。
【００２９】図６は電池特性の履歴として、縦軸に開路
時電圧、横軸に運転経過時間を採ったときの特性を示し
ている。図６において、電圧Ｖ１１〜Ｖ１３は前回まで
に測定した開路時電圧をプロットしたものである。これ
らの電圧値を基に今回の電圧を推定するに際しては、運
用結線状態は使用開始時から今回の測定まで変更がない
としたときには、今回の測定によって得られる開路時電
圧は、運用経過時間を考慮に入れると電圧Ｖ１４かこの
値に近いものと推定することができる。このため、実際
の測定値が電圧Ｖ１４、Ｖ１５として得られたときに
は、この測定値と運用負荷時の性能の推定は妥当なもの
であると見做すことができる。
時電圧、横軸に運転経過時間を採ったときの特性を示し
ている。図６において、電圧Ｖ１１〜Ｖ１３は前回まで
に測定した開路時電圧をプロットしたものである。これ
らの電圧値を基に今回の電圧を推定するに際しては、運
用結線状態は使用開始時から今回の測定まで変更がない
としたときには、今回の測定によって得られる開路時電
圧は、運用経過時間を考慮に入れると電圧Ｖ１４かこの
値に近いものと推定することができる。このため、実際
の測定値が電圧Ｖ１４、Ｖ１５として得られたときに
は、この測定値と運用負荷時の性能の推定は妥当なもの
であると見做すことができる。
【００３０】ここで、開路時電圧の推定値は過去の履歴
を全て考慮に入れなくても、前回の測定値からの変化が
許容値の範囲内にあるという程度のものであってもよ
い。いずれにしても今回の測定値が前回の測定値から許
容値の範囲を超えて電圧Ｖ１６として得られたときに
は、電池本体になんらかの異常が生じたものと考えられ
る。この場合には、電池に熱サイクルや圧力スイングや
加振等のなんらかのショックを与える操作を行うか、あ
るいは停止状態のまま一定時間経過したあと再度各燃料
電池スタックＡ〜Ｄの開路時電圧を測定してもよい。電
池にショックが与えられることにより、測定値がＶ１４
かＶ１５として得られたときには、この開路時電圧の測
定値とこの測定値を基に推定された運用負荷時の性能の
推定は妥当なものであるとみなすことができる。
を全て考慮に入れなくても、前回の測定値からの変化が
許容値の範囲内にあるという程度のものであってもよ
い。いずれにしても今回の測定値が前回の測定値から許
容値の範囲を超えて電圧Ｖ１６として得られたときに
は、電池本体になんらかの異常が生じたものと考えられ
る。この場合には、電池に熱サイクルや圧力スイングや
加振等のなんらかのショックを与える操作を行うか、あ
るいは停止状態のまま一定時間経過したあと再度各燃料
電池スタックＡ〜Ｄの開路時電圧を測定してもよい。電
池にショックが与えられることにより、測定値がＶ１４
かＶ１５として得られたときには、この開路時電圧の測
定値とこの測定値を基に推定された運用負荷時の性能の
推定は妥当なものであるとみなすことができる。
【００３１】また各燃料電池スタックＡ〜Ｄの開路時電
圧を測定する代わりに、各燃料電池スタックＡ〜Ｄの閉
路時電圧を測定し、この測定値から各燃料電池スタック
Ａ〜Ｄの運用負荷時の性能を推定することもできる。さ
らに、各燃料電池スタックＡ〜Ｄに負荷が接続されたと
きに相当する電流を流し、このときの電圧を各燃料電池
スタックＡ〜Ｄごとに測定し、この測定値から各燃料電
池スタックＡ〜Ｄの運用負荷時の性能を推定することも
できる。
圧を測定する代わりに、各燃料電池スタックＡ〜Ｄの閉
路時電圧を測定し、この測定値から各燃料電池スタック
Ａ〜Ｄの運用負荷時の性能を推定することもできる。さ
らに、各燃料電池スタックＡ〜Ｄに負荷が接続されたと
きに相当する電流を流し、このときの電圧を各燃料電池
スタックＡ〜Ｄごとに測定し、この測定値から各燃料電
池スタックＡ〜Ｄの運用負荷時の性能を推定することも
できる。
【００３２】燃料電池スタックＡ〜Ｄの開路時電圧を測
定し、この測定値から各燃料電池スタックＡ〜Ｄの運用
負荷時の性能を推定し、この推定値を基に各燃料電池ス
タックＡ〜Ｄが属すべき系統を設定し、この設定に従っ
て２並列・２直列の回路を構成するに際しては、組み合
わせ１〜３の内いずれかひとつの組み合わせに従った結
線状態を選択することによって、使用者の目的に合った
運用を実現することができる。この場合、組み合わせパ
ターンに従った結線状態の変更は使用者の運用目的に従
って行うことが望ましく、また電池の経年変化等を考慮
して特性の変化に応じて行うことが望ましい。また導線
１０はあらかじめ敷設されているため、結線状態の変更
は容易な方法によって行う必要がある。
定し、この測定値から各燃料電池スタックＡ〜Ｄの運用
負荷時の性能を推定し、この推定値を基に各燃料電池ス
タックＡ〜Ｄが属すべき系統を設定し、この設定に従っ
て２並列・２直列の回路を構成するに際しては、組み合
わせ１〜３の内いずれかひとつの組み合わせに従った結
線状態を選択することによって、使用者の目的に合った
運用を実現することができる。この場合、組み合わせパ
ターンに従った結線状態の変更は使用者の運用目的に従
って行うことが望ましく、また電池の経年変化等を考慮
して特性の変化に応じて行うことが望ましい。また導線
１０はあらかじめ敷設されているため、結線状態の変更
は容易な方法によって行う必要がある。
【００３３】以下、結線状態の変更を容易に行う方法に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００３４】まず、第１の方法としては、図７に示すよ
うに、スタック配置位置ａ〜ｄに沿って、各燃料電池ス
タックＡ〜Ｄの陰極２２、陽極２４と接続可能な主配線
群として、４本の導線２６、２８、３０、３２を同心円
状に予め布設する。そして内側の導線２６の一部をマイ
ナス用外部端子３４に接続し、外側の導線３２の一部を
プラス外部端子３６に接続する。さらにスタック配置位
置ａ〜ｂに、各導線２６〜３２と交差する補助配線とし
て陰極用導線３８、陽極用導線４０を予め敷設する。そ
して各導線２６〜３２と導線３８、４０が互いに交差す
るところに、図８に示すように、遮断器（または電流開
閉器）４２を４台挿入し、各遮断器４２を介して導線を
接続する。各導線２６〜３２と導線３８、４０は遮断器
４２を閉じることによって接続され、遮断器４２が開か
れているときには各導線は遮断されている。
うに、スタック配置位置ａ〜ｄに沿って、各燃料電池ス
タックＡ〜Ｄの陰極２２、陽極２４と接続可能な主配線
群として、４本の導線２６、２８、３０、３２を同心円
状に予め布設する。そして内側の導線２６の一部をマイ
ナス用外部端子３４に接続し、外側の導線３２の一部を
プラス外部端子３６に接続する。さらにスタック配置位
置ａ〜ｂに、各導線２６〜３２と交差する補助配線とし
て陰極用導線３８、陽極用導線４０を予め敷設する。そ
して各導線２６〜３２と導線３８、４０が互いに交差す
るところに、図８に示すように、遮断器（または電流開
閉器）４２を４台挿入し、各遮断器４２を介して導線を
接続する。各導線２６〜３２と導線３８、４０は遮断器
４２を閉じることによって接続され、遮断器４２が開か
れているときには各導線は遮断されている。
【００３５】ここで、組み合わせ１を選択した場合に
は、図９に示すように、スタック配置位置ａに配置され
た導線３０と導線４０とが交差する部位、導線２６と導
線３８とが交差する部位にそれぞれ配置された遮断器４
２を閉じるとともに、スタック配置位置ｂの導線３２と
導線４０とが交差する部位、導線３０と３８とが交差す
る部位にそれぞれ配置された遮断器４２を閉じる。さら
にスタック配置位置ｃにおける導線２６と導線３８とが
交差する部位と、導線２８と導線４０とが交差する部位
の遮断器４２を閉じるとともに、スタック配置位置ｄに
おける導線２８と導線３８とが交差する部位、導線３２
と導線４０とが交差する部位にそれぞれ配置された遮断
器４２を閉じることによって、（ｂ）に示すように、燃
料電池スタックＡとＢが直列接続され、ＣとＤが直列接
続された回路を構成することができる。
は、図９に示すように、スタック配置位置ａに配置され
た導線３０と導線４０とが交差する部位、導線２６と導
線３８とが交差する部位にそれぞれ配置された遮断器４
２を閉じるとともに、スタック配置位置ｂの導線３２と
導線４０とが交差する部位、導線３０と３８とが交差す
る部位にそれぞれ配置された遮断器４２を閉じる。さら
にスタック配置位置ｃにおける導線２６と導線３８とが
交差する部位と、導線２８と導線４０とが交差する部位
の遮断器４２を閉じるとともに、スタック配置位置ｄに
おける導線２８と導線３８とが交差する部位、導線３２
と導線４０とが交差する部位にそれぞれ配置された遮断
器４２を閉じることによって、（ｂ）に示すように、燃
料電池スタックＡとＢが直列接続され、ＣとＤが直列接
続された回路を構成することができる。
【００３６】また同様にして組み合わせ２を選択したと
きには、図１０に示すように、指定の遮断器４２を閉じ
ることにより、燃料電池スタックＡとＣが直列に接続さ
れ、ＢとＤが直列に接続された回路を構成することがで
きる。さらに組み合わせ３を選択したときには、図１１
に示すように、各スタック配置位置ａ〜ｄに配置された
指定の遮断器４２を閉じることにより、燃料電池スタッ
クＡとＤが直列に接続され、ＢとＣが直列に接続された
回路を構成することができる。
きには、図１０に示すように、指定の遮断器４２を閉じ
ることにより、燃料電池スタックＡとＣが直列に接続さ
れ、ＢとＤが直列に接続された回路を構成することがで
きる。さらに組み合わせ３を選択したときには、図１１
に示すように、各スタック配置位置ａ〜ｄに配置された
指定の遮断器４２を閉じることにより、燃料電池スタッ
クＡとＤが直列に接続され、ＢとＣが直列に接続された
回路を構成することができる。
【００３７】次に、第２の方法を図１２に従って説明す
る。
る。
【００３８】まず、スタック配置位置ａ〜ｄに一対の移
動路として固定レール４４、４６を同心円状に敷設す
る。また、固定レール４４、４６の一部に各レールから
分岐した退避レール４８、５０を敷設し、レール４８、
５０の端部に退避部５２を設ける。さらに固定レール４
４、４６に沿って、プラス電極用配線として導線５４を
敷設するとともにマイナス電極用配線として導線５６を
敷設する。さらに共通配線として導線５８、６０を敷設
する。各固定レール４４、４６上には燃料電池スタック
Ａ〜Ｄを移動するための搬送手段としての貨車（図示省
略）を４台配置する。各貨車の上に燃料電池スタックＡ
〜Ｄをそれぞれ配置する。そして貨車の移動により、ス
タック配置位置ａ〜ｄにそれぞれ燃料電池スタックＡ〜
Ｄを配置する。この状態で、燃料電池スタックＡの陰極
２２を導線５６に、陽極２４を導線４６に接続し、Ｂの
陰極を導線４６に、陽極２４を導線５４に接続し、Ｃの
陽極２４を導線５４に接続し、陰極２２を導線６０に接
続する。さらに、Ｄの陽極２４を導線６０に接続し、陰
極２２を導線５６に接続すると、（ｂ）に示すように、
燃料電池スタックＡとＢとが直列接続され、ＣとＤとが
直列接続された回路が構成される。すなわち組み合わせ
１による回路が構成される。
動路として固定レール４４、４６を同心円状に敷設す
る。また、固定レール４４、４６の一部に各レールから
分岐した退避レール４８、５０を敷設し、レール４８、
５０の端部に退避部５２を設ける。さらに固定レール４
４、４６に沿って、プラス電極用配線として導線５４を
敷設するとともにマイナス電極用配線として導線５６を
敷設する。さらに共通配線として導線５８、６０を敷設
する。各固定レール４４、４６上には燃料電池スタック
Ａ〜Ｄを移動するための搬送手段としての貨車（図示省
略）を４台配置する。各貨車の上に燃料電池スタックＡ
〜Ｄをそれぞれ配置する。そして貨車の移動により、ス
タック配置位置ａ〜ｄにそれぞれ燃料電池スタックＡ〜
Ｄを配置する。この状態で、燃料電池スタックＡの陰極
２２を導線５６に、陽極２４を導線４６に接続し、Ｂの
陰極を導線４６に、陽極２４を導線５４に接続し、Ｃの
陽極２４を導線５４に接続し、陰極２２を導線６０に接
続する。さらに、Ｄの陽極２４を導線６０に接続し、陰
極２２を導線５６に接続すると、（ｂ）に示すように、
燃料電池スタックＡとＢとが直列接続され、ＣとＤとが
直列接続された回路が構成される。すなわち組み合わせ
１による回路が構成される。
【００３９】一方、図１２に示す状態から各貨車を時計
回りか反時計回りに相隣接するスタック位置まで移動さ
せると、組み合わせ３による回路を構成することができ
る。
回りか反時計回りに相隣接するスタック位置まで移動さ
せると、組み合わせ３による回路を構成することができ
る。
【００４０】また、図１２に示す状態から組み合わせ２
の回路を構成する場合には、移動の障害となる貨車を退
避部５２に退避することにより組み合わせ２に相当する
回路を構成することができる。ただし、この場合には、
貨車を退避部５２に移動させるときに、配線や配管を一
旦切り離す必要がある。このため、配管には、燃料の供
給が容易となり、また電池の切離しが容易となるフラン
ジを設け、このフランジの前後に燃料を遮断する弁を設
けておくことが望ましい。また導線５４、５６、５８、
６０と各燃料電池スタックＡ〜Ｄの電極との接続部分に
はコネクタを設けて置くことが望ましい。
の回路を構成する場合には、移動の障害となる貨車を退
避部５２に退避することにより組み合わせ２に相当する
回路を構成することができる。ただし、この場合には、
貨車を退避部５２に移動させるときに、配線や配管を一
旦切り離す必要がある。このため、配管には、燃料の供
給が容易となり、また電池の切離しが容易となるフラン
ジを設け、このフランジの前後に燃料を遮断する弁を設
けておくことが望ましい。また導線５４、５６、５８、
６０と各燃料電池スタックＡ〜Ｄの電極との接続部分に
はコネクタを設けて置くことが望ましい。
【００４１】次に、第３の方法を図１３ないし図１６に
従って説明する。
従って説明する。
【００４２】まず、スタック配置位置ａ〜ｄに沿って、
導線２６〜３２を同心円状に敷設し、導線２６をマイナ
ス外部端子３４に接続し、導線３２をプラス外部端子３
６に接続する。そして各スタック配置位置ａ〜ｄに各燃
料電池スタックＡ〜Ｄを配置するに先立って、各燃料電
池スタックＡ〜Ｄを圧力容器６２内に収納する。この圧
力容器６２は筒状に形成されて頂部が閉塞され、底部側
には一対の可動出力端子延長部６４、６６が開閉自在に
配設されている。可動出力端子延長部６４は、陰極２２
を支点として移動可能に陰極２２に接続されており、可
動出力端子延長部６６は、陽極２４を支点として移動可
能に陽極２４に接続されている。そして各可動出力端子
延長部６４、６６は移動に応じて導線２６〜３２のいず
れかの導線と接続可能になっている。
導線２６〜３２を同心円状に敷設し、導線２６をマイナ
ス外部端子３４に接続し、導線３２をプラス外部端子３
６に接続する。そして各スタック配置位置ａ〜ｄに各燃
料電池スタックＡ〜Ｄを配置するに先立って、各燃料電
池スタックＡ〜Ｄを圧力容器６２内に収納する。この圧
力容器６２は筒状に形成されて頂部が閉塞され、底部側
には一対の可動出力端子延長部６４、６６が開閉自在に
配設されている。可動出力端子延長部６４は、陰極２２
を支点として移動可能に陰極２２に接続されており、可
動出力端子延長部６６は、陽極２４を支点として移動可
能に陽極２４に接続されている。そして各可動出力端子
延長部６４、６６は移動に応じて導線２６〜３２のいず
れかの導線と接続可能になっている。
【００４３】上記構成において、組み合わせ１を選択し
たときには、図１３に示すように、各可動出力端子延長
部６４、６６を指定の導線に接続することによって燃料
電池スタックＡとＢとが直列に接続され、ＣとＤとが直
列に接続された回路を構成することができる。同様にし
て、組み合わせ２を選択したときには、図１４に示すよ
うに、燃料電池スタックＡとＣとが直列に接続され、Ｂ
とＤとが直列に接続された回路を構成することができ
る。
たときには、図１３に示すように、各可動出力端子延長
部６４、６６を指定の導線に接続することによって燃料
電池スタックＡとＢとが直列に接続され、ＣとＤとが直
列に接続された回路を構成することができる。同様にし
て、組み合わせ２を選択したときには、図１４に示すよ
うに、燃料電池スタックＡとＣとが直列に接続され、Ｂ
とＤとが直列に接続された回路を構成することができ
る。
【００４４】また組み合わせ３を選択したときには図１
５に示すように、燃料電池スタックＡとＤとが互いに直
列に接続され、ＢとＣが直列に接続された回路を構成す
ることができる。
５に示すように、燃料電池スタックＡとＤとが互いに直
列に接続され、ＢとＣが直列に接続された回路を構成す
ることができる。
【００４５】前記実施例において、各可動出力端子延長
部６４、６６を各導線２６〜３２に接続する部分には両
者をつなぐためのコネクタを設けておくことが望まし
い。また各可動出力端子延長部６４、６６の動作範囲を
考えると、図１６（ｂ）に示す領域６８には各可動出力
端子延長部６４、６６が入らないため、この領域６８
に、燃料配管、空気配管を配設すれば、これらの配管に
影響を与えることなく各燃料電池スタックＡ〜Ｄの結線
状態の変更を行うことができる。
部６４、６６を各導線２６〜３２に接続する部分には両
者をつなぐためのコネクタを設けておくことが望まし
い。また各可動出力端子延長部６４、６６の動作範囲を
考えると、図１６（ｂ）に示す領域６８には各可動出力
端子延長部６４、６６が入らないため、この領域６８
に、燃料配管、空気配管を配設すれば、これらの配管に
影響を与えることなく各燃料電池スタックＡ〜Ｄの結線
状態の変更を行うことができる。
【００４６】次に、第４の方法を図１７に従って説明す
る。
る。
【００４７】まず、スタック配置位置ａ〜ｄに沿って、
導電性移動路として一対の固定レール７０、７２を同心
円状に敷設する。各固定レール７０、７２の途中に絶縁
手段として絶縁体７４、７６、７８、８０を挿入し、各
固定レール７０、７２を２分割して固定レール７０Ａ、
７０Ｂ、７２Ａ、７２Ｂを形成する。そして各固定レー
ル７０Ａ、７０Ｂ、７２Ａ、７２Ｂ上に絶縁性の車輪を
介して４台の貨車をスタック配置位置ａ〜ｄにそれぞれ
配置する。そして各貨車の内部には、開閉器または遮断
器を配置し、開閉器または遮断器と各燃料電池スタック
Ａ〜Ｄの陰極２２と陽極２４とを接続する。そして開閉
器または遮断器の操作により、燃料電池スタックＡの陰
極２２を固定レール７０Ｂに接続し、陽極２４を固定レ
ール７２Ａに接続する。同様にしてＢの陰極２２を固定
レール７２Ａに接続し、陽極２４を固定レール７０Ａに
接続する。またＣの陰極２２を固定レール７２Ｂに接続
し、陽極２４を固定レール７０Ａに接続する。さらに、
Ｄの陰極２２を固定レール７０Ｂに接続し、陽極２４を
固定レール７２Ｂに接続する。これらの操作を行うと、
組み合わせ１の結線状態が実現される。
導電性移動路として一対の固定レール７０、７２を同心
円状に敷設する。各固定レール７０、７２の途中に絶縁
手段として絶縁体７４、７６、７８、８０を挿入し、各
固定レール７０、７２を２分割して固定レール７０Ａ、
７０Ｂ、７２Ａ、７２Ｂを形成する。そして各固定レー
ル７０Ａ、７０Ｂ、７２Ａ、７２Ｂ上に絶縁性の車輪を
介して４台の貨車をスタック配置位置ａ〜ｄにそれぞれ
配置する。そして各貨車の内部には、開閉器または遮断
器を配置し、開閉器または遮断器と各燃料電池スタック
Ａ〜Ｄの陰極２２と陽極２４とを接続する。そして開閉
器または遮断器の操作により、燃料電池スタックＡの陰
極２２を固定レール７０Ｂに接続し、陽極２４を固定レ
ール７２Ａに接続する。同様にしてＢの陰極２２を固定
レール７２Ａに接続し、陽極２４を固定レール７０Ａに
接続する。またＣの陰極２２を固定レール７２Ｂに接続
し、陽極２４を固定レール７０Ａに接続する。さらに、
Ｄの陰極２２を固定レール７０Ｂに接続し、陽極２４を
固定レール７２Ｂに接続する。これらの操作を行うと、
組み合わせ１の結線状態が実現される。
【００４８】一方、図１７に示される状態から各貨車を
相隣接するスタック配置位置に時計回りに移動させると
ともに、ＢとＤの車輪と電極との接続状態を切り替える
ことによって組み合わせ３の結線状態を実現することが
できる。
相隣接するスタック配置位置に時計回りに移動させると
ともに、ＢとＤの車輪と電極との接続状態を切り替える
ことによって組み合わせ３の結線状態を実現することが
できる。
【００４９】また、固定レール７０、７２に、図１２と
同様に各固定レール７０、７２から分岐した退避用レー
ルを設け、この退避用レールの端部に退避部を設けれ
ば、組み合わせ２の結線状態を実現することができる。
同様に各固定レール７０、７２から分岐した退避用レー
ルを設け、この退避用レールの端部に退避部を設けれ
ば、組み合わせ２の結線状態を実現することができる。
【００５０】以上説明したように、本発明によれば、目
的に合わせて設備を運用することができる。
的に合わせて設備を運用することができる。
【図１】本発明が適用された直流発電設備の全体構成図
である。
である。
【図２】燃料電池スタック群のＶ−Ｉ特性図である。
【図３】組み合わせ１の場合のＶ−Ｉ特性図である。
【図４】組み合わせ２の場合のＶ−Ｉ特性図である。
【図５】組み合わせ３の場合のＶ−Ｉ特性図出在る。
【図６】燃料電池スタックの開路時電圧の履歴と積算運
転時間との相関図である。
転時間との相関図である。
【図７】燃料電池スタックの結線方法を説明するための
図である。
図である。
【図８】図７の要部拡大図である。
【図９】組み合わせ１の場合の結線状態を示す図であ
る。
る。
【図１０】組み合わせ２の場合の結線状態を示す図であ
る。
る。
【図１１】組み合わせ３の場合の結線状態を示す図であ
る。
る。
【図１２】固定レールを用いたときの結線状態を示す図
である。
である。
【図１３】燃料電池スタックに可動出力端子延長部を設
けたときの結線方法として組み合わせ１を用いたときの
結線状態を示す図である。
けたときの結線方法として組み合わせ１を用いたときの
結線状態を示す図である。
【図１４】燃料電池スタックに可動出力端子延長部を設
けたときの結線方法として組み合わせ２を用いたときの
結線状態を示す図である。
けたときの結線方法として組み合わせ２を用いたときの
結線状態を示す図である。
【図１５】燃料電池スタックに可動出力端子延長部を設
けたときの結線方法として組み合わせ３を用いたときの
結線状態を示す図である。
けたときの結線方法として組み合わせ３を用いたときの
結線状態を示す図である。
【図１６】（ａ）は燃料電池スタックが圧力容器内に収
納された状態を示す正面図、（ｂ）は（ａ）の底面図で
ある。
納された状態を示す正面図、（ｂ）は（ａ）の底面図で
ある。
【図１７】導電性レールを用いたときの結線状態を示す
図である。
図である。
１０ 導線
１２ インバータ
１４ 燃料配管
１６ 空気配管
１８ 燃料流量調節弁
２０ 空気流量調節弁
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ 燃料電池スタック
Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４ 電圧計
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01M 8/04
H01M 8/24
H02J 1/10
H02J 3/38
Claims (7)
- 【請求項１】 電池による直流発電装置群を複数台ずつ
複数系統に分けて配置し、各系統に配置された各直流発
電装置の使用開始に伴って各直流発電装置の開路時電圧
を順次測定し、各直流発電装置の運転を開始するに先立
って、前回までに測定された各直流発電装置の開路時電
圧を、使用開始時からの運転経過時間との関係でプロッ
トしたものを各直流発電装置の電池特性の履歴とし、こ
れらの開路時電圧値を基に、運用経過時間を考慮して今
回の運転時における各直流発電装置の開路時電圧を推定
し、この推定結果と今回測定した各直流発電装置の開路
時電圧との差が許容範囲内にあるときには今回の推定結
果を妥当な値として、今回の推定結果と運用スケジュー
ルに従って各直流発電装置の組み合わせを選択し、この
選択に従って各直流発電装置が属すべき系統を設定し、
この設定に従って各系統に属する直流発電装置群を系統
毎にそれぞれ互いに直列接続することを特徴とする直流
発電設備の運転準備方法。 - 【請求項２】 電池による直流発電装置群を複数台ずつ
複数系統に分けて配置し、各系統に配置された各直流発
電装置の使用開始に伴って各直流発電装置の開路時電圧
を順次測定し、各直流発電装置の運転を開始するに先立
って、各直流発電装置が使用される毎に測定された各直
流発電装置の開路時電圧を、使用開始時からの運転経過
時間との関係でプロットしたものを各直流発電装置の電
池特性の履歴とし、これらの開路時電圧値を基に、運用
経過時間を考慮して今回の運転時における各直流発電装
置の開路時電圧を推定し、この推定結果と今回測定した
各直流発電装置の開路時電圧との差が許容範囲内にある
ときには今回の推定結果を妥当な値として、運用スケジ
ュールに従って各直流発電装置の組み合わせを選択し、
この選択に従って各直流発電装置が属すべき系統を設定
し、この設定に従って各系統に属する直流発電装置群を
系統毎にそれぞれ互いに直列接続することを特徴とする
直流発電設備の運転準備方法。 - 【請求項３】 各系統の直流発電装置配置位置に各系統
の直流発電装置の電極と接続可能な主配線群を系統数に
対応づけて予め布設し、各系統の主配線群の直流発電装
置配置位置に各系統の主配線と交差する一対の補助配線
を予め布設し、各主配線と各補助配線とが交差するとこ
ろにそれぞれ開閉器を予め配設し、各直流発電装置配置
位置に配置された各直流発電装置を測定値に従った各開
閉器の開閉により指定の直流発電装置に接続することを
特徴とする請求項１または２に記載の直流発電装置の運
転準備方法。 - 【請求項４】 各系統の直流発電装置配置位置にプラス
電極用配線とマイナス電極用配線及び複数の共通配線を
予め配設し、各系統の直流発電装置配置位置に沿って各
直流発電装置配置位置間を結ぶ移動路を予め布設し、各
移動路上を移動可能な搬送手段を各直流発電装置配置位
置に配置し、各直流発電装置をそれぞれ搬送手段上に載
置し、測定値に従った搬送手段の移動により各直流発電
装置の位置を設定し、位置の設定された直流発電装置の
各電極を指定の配線に接続することを特徴とする請求項
１または２に記載の直流発電装置の運転準備方法。 - 【請求項５】 各直流発電装置に関する測定値を判別
し、測定値の近いもの同志を同一の系統に分類し、この
分類に従って各直流発電装置の系統を設定すると共に分
類に従って各系統のメンテナンス時期の順番を設定する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の直流発電装
置の運転準備方法。 - 【請求項６】 各直流発電装置に関する測定値を判別
し、測定値の離れたもの同志を同一の系統に分類し、こ
の分類に従って各直流発電装置の系統を設定すると共に
分類に従って各系統のメンテナンス時期を合わせること
を特徴とする請求項１または２に記載の直流発電装置の
運転準備方法。 - 【請求項７】 ４台の直流発電装置を２系統に分けて２
直列２並列で配置するに際して、各直流発電装置の組合
せとして３通りのパターンを設定し、主配線群として４
本の線路を布設することを特徴とする請求項３に記載の
直流発電装置の運転準備方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33839093A JP3491168B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 直流発電設備の運転準備方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33839093A JP3491168B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 直流発電設備の運転準備方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07201354A JPH07201354A (ja) | 1995-08-04 |
| JP3491168B2 true JP3491168B2 (ja) | 2004-01-26 |
Family
ID=18317712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33839093A Expired - Fee Related JP3491168B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 直流発電設備の運転準備方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3491168B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3671891B2 (ja) * | 2001-10-04 | 2005-07-13 | オムロン株式会社 | センサネットワークシステム管理方法、センサネットワークシステム管理プログラム、センサネットワークシステム管理プログラムを記録した記録媒体、およびセンサネットワークシステム管理装置 |
| JP5509652B2 (ja) * | 2009-03-30 | 2014-06-04 | アイシン精機株式会社 | 燃料電池システム |
| CN111682244B (zh) * | 2017-11-08 | 2022-04-29 | 南京晓庄学院 | 一种可逆燃料电池堆节能装置的控制方法 |
| JP7256221B2 (ja) * | 2021-03-30 | 2023-04-11 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池スタックの組合せ方法 |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP33839093A patent/JP3491168B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07201354A (ja) | 1995-08-04 |
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