JP4263401B2 - Fuel cell power generation system and control method thereof - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池発電システムおよびその制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の燃料電池発電システムとしては、燃料電池からの直流電力を商用電源と同一の交流電力に変換して交流電力により駆動する補機に供給するものが提案されている(例えば、特開平8−315842号公報など)。このシステムでは、燃料電池の出力端子はインバータを介して商用電源から負荷への電力ラインと燃料電池の運転に用いる補機とに接続されており、インバータにより変換された交流電力を用いて補機を駆動している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうした燃料電池発電システムでは、システム全体の効率が低下する場合が生じる。燃料電池の運転に用いる補機への電力の供給は、燃料電池により発電された電力が用いられるから、交流電力により駆動する補機に電力を供給するために直流交流変換を行なう必要がある。この直流交流変換による変換効率に伴ってシステム全体の効率が低下してしまう。
【0004】
本発明の燃料電池発電システムおよびその制御方法は、システム全体の効率を向上させることを目的の一つとする。また、本発明の燃料電池発電システムおよびその制御方法は、燃料電池を安定して運転することを目的の一つとする。
【0005】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
本発明の燃料電池発電システムおよびその制御方法は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
【0006】
本発明の燃料電池発電システムは、
燃料の供給を受けて発電する燃料電池を備える燃料電池発電システムであって、
前記燃料電池の出力端子に接続された負荷用DC/DCコンバータと該負荷用DC/DCコンバータに接続されたインバータとにより構成され、前記燃料電池からの直流電力を用いて他系統電源から負荷への電力供給ラインに電力を供給可能な他系統用電力供給手段と、
前記燃料電池と前記負荷用DC/DCコンバータとの間の電力ラインに接続された補機用DC/DCコンバータにより構成され、前記燃料電池からの直流電力を用いて所定の直流電力により駆動する燃料電池発電システムのための補機に該所定の直流電力を供給する補機用電力供給手段と、
前記燃料電池からの出力電流を検出する電流検出手段と、
前記補機用DC/DCコンバータの前記補機側の電圧が所定電圧に保持されるよう前記補機用電力供給手段を制御すると共に前記電流検出手段により検出された出力電流が前記燃料電池から出力すべき目標電流から所定範囲内の電流となって前記電力供給ラインに電力の供給が行なわれるよう前記他系統用電力供給手段を制御する電力供給制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【0007】
この本発明の燃料電池発電システムでは、燃料電池からの直流電力を用いて所定の直流電力により駆動する燃料電池発電システムのための補機にこの所定の直流電力を供給する。したがって、補機への電力供給に直流交流変換を必要としないから、直流交流変換を必要とするものに比してシステム全体の効率を向上させることができる。もとより、燃料電池からの直流電力を用いて他系統電源から負荷への電力供給ラインに電力を供給することができる。ここで、「補機」には、システムの運転に必要な機器が含まれる。
【0010】
本発明の燃料電池発電システムにおいて、炭化水素系燃料を水素リッチな燃料に改質して前記燃料電池に供給される燃料として供給する改質部を備えるものとすることもできる。こうすれば、炭化水素系燃料を用いて発電することができる。この態様の本発明の燃料電池発電システムにおいて、前記炭化水素系燃料は都市ガスまたはプロパンガスであるものとすることもできる。こうすれば、燃料電池システムを一般家庭に設置して用いるのに適したものとすることができる。
【0011】
本発明の燃料電池発電システムにおいて、少なくとも前記燃料電池からの熱を用いて加温される水を貯湯する貯湯手段を備えるものとすることもできる。こうすれば、燃料電池からの熱を利用することができるから、システムのエネルギー効率を向上させることができる。なお、燃料電池からの熱以外の熱をも用いるものとしてもよいのは勿論である。
【0012】
本発明の燃料電池発電システムの制御方法は、
燃料の供給を受けて発電する燃料電池と、前記燃料電池の出力端子に接続された負荷用DC/DCコンバータと該負荷用DC/DCコンバータに接続されたインバータとにより構成され前記燃料電池からの直流電力を用いて他系統電源から負荷への電力供給ラインに電力を供給可能な他系統用電力供給手段と、前記燃料電池と前記負荷用DC/DCコンバータとの間の電力ラインに接続された補機用DC/DCコンバータにより構成され前記燃料電池からの直流電力を用いて所定の直流電力により駆動する燃料電池発電システムのための補機に該所定の直流電力を供給する補機用電力供給手段と、を備える燃料電池発電システムの制御方法であって、
(a)前記燃料電池からの出力電流を検出し、
(b)前記補機用DC/DCコンバータの前記補機側の電圧が所定電圧に保持されるよう前記補機用電力供給手段を制御すると共に前記電流検出手段により検出された出力電流が前記燃料電池から出力すべき目標電流から所定範囲内の電流となって前記電力供給ラインに電力の供給が行なわれるよう前記他系統用電力供給手段を制御する
ことを要旨とする。
【0013】
この本発明の燃料電池発電システムの制御方法によれば、補機への電力供給に直流交流変換を行なわないから、直流交流変換を行なうものに比してシステム全体の効率を向上させることができる。また、燃料電池からの出力電流が目標電流で安定するよう制御するから、燃料電池の運転状態を安定した状態に維持することができる。もとより、燃料電池からの直流電力を用いて他系統電源から負荷への電力供給ラインに電力を供給することができる。ここで、「補機」には、システムの運転に必要な機器が含まれる。
【0014】
こうした本発明の燃料電池発電システムの制御方法において、前記ステップ(b)は、前記補機用電力供給手段による前記補機への前記所定の直流電力の供給を前記他系統用電力供給手段による前記電力供給ラインへの電力の供給に優先するよう制御するステップであるものとすることもできる。こうすれば、補機への電力供給を優先して行なうから、システムを安定して運転することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。図1は、本発明の一実施例である燃料電池発電システム20の構成の概略を示す構成図である。実施例の燃料電池発電システム20は、図示するように、ガス配管22から都市ガス(13A)の供給を受けて都市ガスを水素リッチな改質ガスに改質する改質器30と、改質ガス中の一酸化炭素を低減して燃料ガスとするCO選択酸化部34と、燃料ガスと空気との供給を受けて電気化学反応により発電する燃料電池40と、燃料電池40の冷却水と貯湯槽44の低温水との熱交換を行なう熱交換器42と、燃料電池40からの直流電力の電圧および電流を調整して所望の直流電力に変換する負荷用DC/DCコンバータ52と、変換された直流電力を商用電源10と同位相の交流電力に変換して商用電源10から遮断器14を介して負荷16へ電力を供給する電力ライン12に遮断器55を介して供給するインバータ54と、燃料電池40からの直流電力を所定の直流電力に変換して補機に供給する補機用DC/DCコンバータ56と、負荷16で消費する負荷電力を検出する負荷電力計58と、システム全体をコントロールする電子制御ユニット60とを備える。
【0016】
改質器30は、ガス配管22から調節弁24と昇圧ポンプ26と硫黄分を除く脱硫器27とを介して供給される都市ガスと図示しない配管により供給される水蒸気とによる次式(1)および次式(2)の水蒸気改質反応およびシフト反応により水素リッチな改質ガスを生成する。改質器30には、こうした反応に必要な熱を供給する燃焼部32が設けられており、燃焼部32にはガス配管22から調節弁24と昇圧ポンプ28とを介して都市ガスが供給されるようになっている。また、燃焼部32には、燃料電池40のアノード側の排出ガスが供給され、アノードオフガス中の未反応の水素を燃料として用いることができるようになっている。
【0017】
【数1】
CH4+H2O→CO+3H2 (1)
CO+H2O→CO2+H2 (2)
【0018】
CO選択酸化部34は、図示しない配管による空気の供給を受けて水素の存在下で一酸化炭素を選択して酸化する一酸化炭素選択酸化触媒(例えば白金とルテニウムの合金による触媒)により、改質ガス中の一酸化炭素を選択酸化して一酸化炭素濃度が極めて低い(実施例では数ppm程度)水素リッチな燃料ガスとする。
【0019】
燃料電池40は、電解質膜とこの電解質膜を狭持するアノード電極およびカソード電極とこのアノード電極およびカソード電極に燃料ガスと空気とを供給すると共にセル間の隔壁をなすセパレータとからなる単セルを複数積層してなる固体高分子型の燃料電池として構成されており、CO選択酸化部34からの燃料ガス中の水素とブロア41からの空気中の酸素とによる電気化学反応によって発電する。燃料電池40には循環する冷却水の流路が形成されており、冷却水を循環させることによって適温(実施例では、80〜90℃程度)に保持される。この冷却水の循環流路には、熱交換器42が設けられており、燃料電池40の冷却水との熱交換により貯湯槽44からポンプ46により供給される低温水が加温されて貯湯槽44に貯湯されるようになっている。
【0020】
燃料電池40の図示しない出力端子は、負荷用DC/DCコンバータ52,インバータ54,遮断器55を介して商用電源10から負荷16への電力ライン12に接続されており、燃料電池40からの直流電力が商用電源10と同位相の交流電力に変換されて商用電源10からの交流電力に付加されて負荷16に供給できるようになっている。負荷用DC/DCコンバータ52やインバータ54は、一般的なDC/DCコンバータ回路やインバータ回路として構成されているから、その詳細な説明は省略する。なお、負荷16は、遮断器18を介して電力ライン12に接続されている。
【0021】
また、燃料電池40の出力端子はダイオード51を介して補機用DC/DCコンバータ56にも接続されている。補機用DC/DCコンバータ56は、所定の直流電力により駆動する調節弁24のアクチュエータや昇圧ポンプ26,28,ブロア41,ポンプ46などの燃料電池発電システム20の運転に必要な補機に所定の直流電力を供給している。
【0022】
電子制御ユニット60は、CPU62を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPU62の他に処理プログラムを記憶するROM64と、データを一時的に記憶するRAM66と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。電子制御ユニット60には、燃料電池40の出力端子に取り付けられた電流センサ50からの出力電流iやインバータ54内の図示しない電流センサや電圧センサからの出力電流や電圧,負荷電力計58からの負荷電力Po,改質器30やCO選択酸化部34,燃料電池40に取り付けられた図示しない温度センサからの各温度などが入力ポートを介して入力されている。また、電子制御ユニット60からは、調節弁24のアクチュエータや昇圧ポンプ26,28,ブロア41,循環ポンプ43,ポンプ46などへの駆動信号や負荷用DC/DCコンバータ52や補機用DC/DCコンバータ56への制御信号,インバータ54へのスイッチング制御信号,遮断器55への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。
【0023】
次に、こうして構成された燃料電池発電システム20の動作、特にシステムの運転に関する動作について説明する。図2は実施例の電子制御ユニット60により実行される運転制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、システムが起動されてから所定時間毎(例えば8msec毎)に繰り返し実行される。
【0024】
運転制御ルーチンが実行されると、電子制御ユニット60のCPU62は、まず、運転モードの変更中であるか否かを判定する(ステップS100)。運転モードは、図示しない運転モード設定ルーチンにより負荷電力計58により検出される負荷の消費電力に基づいて設定されるものであり、実施例では高負荷のHighモード、中程度の負荷のMidモード、低負荷のLowモードの3段階のいずれかに設定されてRAM66の所定アドレスに書き込まれる。なお、運転モードの設定としては、負荷の消費電力とシステムを運転するために補機により消費される電力との総和に基づいて設定するものとしてもよい。運転モードを設定しても直ちに改質器30や燃料電池40を設定した運転モードに対応した運転状態とすることはできない。この運転モードの変更は、図示しない運転モード変更時の運転制御ルーチンにより行なわれる。本ルーチンでは、こうした運転モードの変更中であるか否かにより、このルーチンで制御するか否かを判断している。したがって、運転モードの変更中であるときには、何もせずに本ルーチンを終了する。
【0025】
運転モードが変更中でないとき、即ち、運転モードに対応した運転状態で改質器30や燃料電池40が運転されている定常状態のときには、現在設定されている運転モードをRAM66の所定アドレスから読み込むと共に(ステップS102)、読み込んだ運転モードに対応する目標電流i*を導出する(ステップS104)。目標電流i*は、設定された運転モードで運転したときにシステムが効率よく運転できるときの燃料電池40の出力電流として設定されるている。実施例では、実験などにより各運転モードで運転したときにシステムが効率よく運転できる燃料電池40の出力電流を求めてマップとして予めROM64に記憶しておき、運転モードが与えられるとマップから対応する出力電流を目標電流i*として導出するものとした。
【0026】
次に、燃料電池40の出力端子に取り付けられた電流センサ50から燃料電池40の出力電流iを読み込み(ステップS106)、目標電流i*から読み込んだ出力電流iを減じて偏差Δiを計算し(ステップS108)、計算した偏差Δiを正負の閾値irefと比較する(ステップS110)。正負の閾値irefは、出力電流iの目標電流i*からの許容範囲として設定されるものであり、システムの特性などにより定められる。偏差Δiが正負の閾値irefにより設定される許容範囲外のときには、出力電流iと目標電流i*との偏差Δiを打ち消す方向にインバータ54側への電流が偏差Δiだけ変化するように負荷用DC/DCコンバータ52を制御して(ステップS112)、本ルーチンを終了する。一方、偏差Δiが許容範囲内のときには、そのまま本ルーチンを終了する。ここで、補機用DC/DCコンバータ56は、補機に必要な電力を供給するために出力側が補機駆動に適した所定の電圧を保持するよう制御されている。この運転制御では、燃料電池40の出力電流iが目標電流i*の許容範囲内となるよう負荷用DC/DCコンバータ52を制御するから、この制御は、補機に供給する電力を負荷16側に供給する電力に優先するものといえる。
【0027】
以上説明した実施例の燃料電池発電システム20によれば、燃料電池40からの直流電力を補機用DC/DCコンバータ56により所定の直流電力としてシステムの運転に必要な補機に供給するから、直流交流変換した電力を補機に供給するものに比して、直流交流変換を行なわない分だけ、システムの効率を向上させることができる。しかも、補機用DC/DCコンバータ56を補機の駆動に適した所定の電圧を保持するよう制御するから、即ち補機に供給する電力を負荷16側に供給する電力に優先して制御するから、システムを安定して運転することができる。
【0028】
実施例の燃料電池発電システム20では、補機用DC/DCコンバータ56の出力側の電圧を補機駆動に適した所定の電圧で保持されるよう補機用DC/DCコンバータ56を制御したが、電圧一定制御を行なう必要はなく、必要に応じて補機に直流電力を供給するものとしてもよい。
【0029】
実施例の燃料電池発電システム20では、燃料電池40の出力電流iと目標電流i*との偏差Δiが正負の閾値irefにより設定された許容範囲外になったときにこの偏差を打ち消す方向に負荷用DC/DCコンバータ52を制御したが、燃料電池40の出力電流iが目標電流i*となるよう比例制御や積分制御,微分制御などを組み合わせて制御するものとしてもよい。
【0030】
実施例の燃料電池発電システム20では、燃料電池40の出力電流iが運転モードに対応した目標電流i*で保持されるよう負荷用DC/DCコンバータ52を制御したが、運転モード毎に最適水素利用率となるシステム運転状態を検出し、そのときに燃料電池40から出力される電流を目標電流i*として燃料電池40からの出力電流iが目標電流i*に保持されるよう負荷用DC/DCコンバータ52を制御するものとしてもよい。
【0031】
実施例の燃料電池発電システム20では、運転モードをHighモード,Midモード,Lowモードの3段階としたが、運転モードを2段階としてもよく、あるいは、4段階以上としても構わない。
【0032】
実施例の燃料電池発電システム20では、燃料電池40として固体高分子型の燃料電池を用いたが、固体高分子型の燃料電池に限られず、如何なるタイプの燃料電池であっても構わない。
【0033】
実施例の燃料電池発電システム20では、都市ガス(13A)を改質器30に供給して水素リッチな燃料ガスを生成するものとしたが、都市ガス(12A)やガスボンベに充填されたプロパンガスを改質器30に供給して燃料ガスを生成するものとしてもよい。
【0034】
実施例の燃料電池発電システム20では、都市ガスを改質器30とCO選択酸化部34とにより水素リッチな燃料ガスとして燃料電池40に供給するものとしたが、水素リッチな燃料ガスや純水素を蓄える水素タンクから燃料電池40に供給するものとしてもよい。
【0035】
実施例の燃料電池発電システム20では、燃料電池40の熱を用いて水を加温して貯湯する貯湯槽44を備えるものとしたが、貯湯槽44を備えないものとしても差し支えない。
【0036】
以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である燃料電池発電システム20の構成の概略を示す構成図である。
【図2】実施例の電子制御ユニット60により実行される運転制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
10 商用電源、12 電力ライン、14 遮断器、16 負荷、18 遮断器、20 燃料電池発電システム、22 ガス配管、24 調節弁、26,28昇圧ポンプ、27 脱硫器、30 改質器、32 燃焼部、34 CO選択酸化部、40 燃料電池、41 ブロア、42 熱交換器、43 循環ポンプ、44 貯湯槽、46 ポンプ、50 電流センサ、52 DC/DCコンバータ、54 インバータ、55 遮断器、56 DC/DCコンバータ、58 負荷電力計、60 電子制御ユニット、62 CPU、64 ROM、66 RAM、68 タイマ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel cell power generation system and a control method thereof.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a fuel cell power generation system of this type has been proposed that converts DC power from a fuel cell into AC power identical to that of a commercial power supply and supplies it to an auxiliary machine driven by AC power (for example, (Kaihei 8-315842). In this system, the output terminal of the fuel cell is connected to the power line from the commercial power source to the load and the auxiliary machine used for the operation of the fuel cell via the inverter, and the auxiliary machine using the AC power converted by the inverter. Is driving.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a fuel cell power generation system, the efficiency of the entire system may be reduced. Since electric power generated by the fuel cell is used to supply power to the auxiliary machine used to operate the fuel cell, it is necessary to perform DC / AC conversion in order to supply power to the auxiliary machine driven by AC power. The efficiency of the entire system is reduced along with the conversion efficiency by the DC / AC conversion.
[0004]
One object of the fuel cell power generation system and the control method thereof according to the present invention is to improve the efficiency of the entire system. Another object of the fuel cell power generation system and control method thereof according to the present invention is to stably operate the fuel cell.
[0005]
[Means for solving the problems and their functions and effects]
The fuel cell power generation system and the control method thereof according to the present invention employ the following means in order to achieve at least a part of the above object.
[0006]
The fuel cell power generation system of the present invention comprises:
A fuel cell power generation system including a fuel cell that generates power by receiving fuel supply,
A DC / DC converter for load connected to the output terminal of the fuel cell and an inverter connected to the DC / DC converter for load, and using DC power from the fuel cell to a load from another system power source Power supply means for other systems capable of supplying power to the power supply line of
A fuel constituted by an auxiliary DC / DC converter connected to a power line between the fuel cell and the load DC / DC converter, and driven by a predetermined DC power using the DC power from the fuel cell. Auxiliary power supply means for supplying the predetermined DC power to the auxiliary machine for the battery power generation system;
Current detection means for detecting an output current from the fuel cell;
The auxiliary power supply means is controlled so that the auxiliary-side voltage of the auxiliary DC / DC converter is maintained at a predetermined voltage, and the output current detected by the current detection means is output from the fuel cell. Power supply control means for controlling the power supply means for the other system so that power is supplied to the power supply line as a current within a predetermined range from the target current to be
It is a summary to provide.
[0007]
In the fuel cell power generation system of the present invention, the predetermined DC power is supplied to an auxiliary machine for the fuel cell power generation system driven by the predetermined DC power using the DC power from the fuel cell. Therefore, since DC / AC conversion is not required for power supply to the auxiliary machine, the efficiency of the entire system can be improved as compared with a system that requires DC / AC conversion. Of course, it is possible to supply power to the power supply line from the other system power source to the load using the DC power from the fuel cell. Here, “auxiliary equipment” includes equipment necessary for system operation.
[0010]
The fuel cell power generation system of the present invention may include a reforming unit that reforms a hydrocarbon-based fuel into a hydrogen-rich fuel and supplies the fuel as fuel supplied to the fuel cell. If it carries out like this, it can generate electric power using hydrocarbon fuel. In this aspect of the fuel cell power generation system of the present invention, the hydrocarbon fuel may be city gas or propane gas. In this way, the fuel cell system can be made suitable for installation in a general household.
[0011]
The fuel cell power generation system according to the present invention may include a hot water storage unit that stores at least water that is heated using heat from the fuel cell. In this way, since the heat from the fuel cell can be used, the energy efficiency of the system can be improved. Of course, heat other than the heat from the fuel cell may be used.
[0012]
The control method of the fuel cell power generation system of the present invention includes:
A fuel cell that generates power upon supply of fuel; a load DC / DC converter connected to the output terminal of the fuel cell; and an inverter connected to the load DC / DC converter. Connected to the power line between the fuel cell and the load DC / DC converter, and the power supply means for the other system capable of supplying power to the power supply line from the other system power supply to the load using DC power Auxiliary power supply for supplying a predetermined DC power to an auxiliary machine for a fuel cell power generation system configured by a DC / DC converter for an auxiliary machine and driven by a predetermined DC power using the DC power from the fuel cell A fuel cell power generation system control method comprising:
(A) detecting an output current from the fuel cell;
(B) The auxiliary power supply means is controlled so that the auxiliary side voltage of the auxiliary DC / DC converter is maintained at a predetermined voltage, and the output current detected by the current detection means is the fuel. The gist is to control the power supply means for the other system so that power is supplied to the power supply line from a target current to be output from the battery within a predetermined range .
[0013]
According to the control method of the fuel cell power generation system of the present invention, since direct current alternating current conversion is not performed for supplying power to the auxiliary machine, the efficiency of the entire system can be improved as compared with the case of performing direct current alternating current conversion. . Further, since the output current from the fuel cell is controlled to be stabilized at the target current, the operating state of the fuel cell can be maintained in a stable state. Of course, it is possible to supply power to the power supply line from the other system power source to the load using the DC power from the fuel cell. Here, “auxiliary equipment” includes equipment necessary for system operation.
[0014]
In the control method of the fuel cell power generation system according to the present invention, the step (b) includes the step of supplying the predetermined DC power to the auxiliary machine by the auxiliary machine power supply unit by the other system power supply unit. It may be a step of controlling to give priority to the supply of power to the power supply line. In this way, since the power supply to the auxiliary machine is given priority, the system can be operated stably.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described using examples. FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a fuel cell
[0016]
The
[0017]
[Expression 1]
CH 4 + H 2 O → CO + 3H 2 (1)
CO + H 2 O → CO 2 + H 2 (2)
[0018]
The CO
[0019]
The
[0020]
An output terminal (not shown) of the
[0021]
The output terminal of the
[0022]
The
[0023]
Next, the operation of the fuel cell
[0024]
When the operation control routine is executed, the
[0025]
When the operation mode is not being changed, that is, when the
[0026]
Next, the output current i of the
[0027]
According to the fuel cell
[0028]
In the fuel cell
[0029]
In the fuel cell
[0030]
In the fuel cell
[0031]
In the fuel cell
[0032]
In the fuel cell
[0033]
In the fuel cell
[0034]
In the fuel cell
[0035]
In the fuel cell
[0036]
The embodiments of the present invention have been described using the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and can be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention. Of course you get.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a fuel cell
FIG. 2 is a flowchart showing an example of an operation control routine executed by the
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Commercial power supply, 12 Electric power line, 14 Circuit breaker, 16 Load, 18 Circuit breaker, 20 Fuel cell power generation system, 22 Gas piping, 24 Control valve, 26, 28 Booster pump, 27 Desulfurizer, 30 Reformer, 32 Combustion Part, 34 CO selective oxidation part, 40 fuel cell, 41 blower, 42 heat exchanger, 43 circulation pump, 44 hot water tank, 46 pump, 50 current sensor, 52 DC / DC converter, 54 inverter, 55 circuit breaker, 56 DC / DC converter, 58 load power meter, 60 electronic control unit, 62 CPU, 64 ROM, 66 RAM, 68 timer.
Claims (5)
前記燃料電池の出力端子に接続された負荷用DC/DCコンバータと該負荷用DC/DCコンバータに接続されたインバータとにより構成され、前記燃料電池からの直流電力を用いて他系統電源から負荷への電力供給ラインに電力を供給可能な他系統用電力供給手段と、
前記燃料電池と前記負荷用DC/DCコンバータとの間の電力ラインに接続された補機用DC/DCコンバータにより構成され、前記燃料電池からの直流電力を用いて所定の直流電力により駆動する燃料電池発電システムのための補機に該所定の直流電力を供給する補機用電力供給手段と、
前記燃料電池からの出力電流を検出する電流検出手段と、
前記補機用DC/DCコンバータの前記補機側の電圧が所定電圧に保持されるよう前記補機用電力供給手段を制御すると共に前記電流検出手段により検出された出力電流が前記燃料電池から出力すべき目標電流から所定範囲内の電流となって前記電力供給ラインに電力の供給が行なわれるよう前記他系統用電力供給手段を制御する電力供給制御手段と、
を備える燃料電池発電システム。A fuel cell power generation system including a fuel cell that generates power by receiving fuel supply,
A DC / DC converter for load connected to the output terminal of the fuel cell and an inverter connected to the DC / DC converter for load, and using DC power from the fuel cell to a load from another system power source Power supply means for other systems capable of supplying power to the power supply line of
A fuel constituted by an auxiliary DC / DC converter connected to a power line between the fuel cell and the load DC / DC converter, and driven by a predetermined DC power using the DC power from the fuel cell. Auxiliary power supply means for supplying the predetermined DC power to the auxiliary machine for the battery power generation system;
Current detection means for detecting an output current from the fuel cell;
The auxiliary power supply means is controlled so that the auxiliary-side voltage of the auxiliary DC / DC converter is maintained at a predetermined voltage, and the output current detected by the current detection means is output from the fuel cell. Power supply control means for controlling the power supply means for the other system so that power is supplied to the power supply line as a current within a predetermined range from the target current to be
A fuel cell power generation system comprising:
(a)前記燃料電池からの出力電流を検出し、
(b)前記補機用DC/DCコンバータの前記補機側の電圧が所定電圧に保持されるよう前記補機用電力供給手段を制御すると共に前記電流検出手段により検出された出力電流が前記燃料電池から出力すべき目標電流から所定範囲内の電流となって前記電力供給ラインに電力の供給が行なわれるよう前記他系統用電力供給手段を制御する
燃料電池発電システムの制御方法。A fuel cell that generates power upon supply of fuel; a load DC / DC converter connected to the output terminal of the fuel cell; and an inverter connected to the load DC / DC converter. Connected to the power line between the fuel cell and the load DC / DC converter, and the power supply means for the other system capable of supplying power to the power supply line from the other system power supply to the load using DC power Auxiliary power supply for supplying a predetermined DC power to an auxiliary machine for a fuel cell power generation system configured by a DC / DC converter for an auxiliary machine and driven by a predetermined DC power using the DC power from the fuel cell A fuel cell power generation system control method comprising:
(A) detecting an output current from the fuel cell;
(B) The auxiliary power supply means is controlled so that the auxiliary side voltage of the auxiliary DC / DC converter is maintained at a predetermined voltage, and the output current detected by the current detection means is the fuel. A control method for a fuel cell power generation system, wherein the power supply means for other system is controlled so that power is supplied to the power supply line from a target current to be output from the battery within a predetermined range .
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