JP6281402B2 - 電源システム - Google Patents
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Description
(2)前記燃料タンクに収納される燃料が液体燃料であり、前記燃料タンクは燃料を貯蔵する1つ以上のメイン燃料タンクと、燃料電池へ燃料供給ラインが接続した1つ以上のサブ燃料タンクと、該メイン燃料タンクから該サブ燃料タンクへの燃料を移送するポンプを有する燃料移送ラインから構成されており、該メイン燃料タンクが燃料電池を収納する前記筐体(A)とは異なる1つまたは複数の前記筐体群(B)に含まれる筐体に収納されることを特徴とする(1)に記載の電源システムである
(3)前記サブ燃料タンクの総容量が前記メイン燃料タンクの総容量以下であり、かつ前記サブ燃料タンクの総容量が10L以下であることを特徴とする(2)に記載の電源システムである。
(4)前記サブ燃料タンク内燃料の上限または下限液面位置を検知し、該検知により前記メイン燃料タンクから前記サブ燃料タンクへの燃料移送を開始または停止する制御機構を有することを特徴とする(2)又は(3)のいずれかに記載の電源システムである。
(5)前記燃料を移送するポンプが前記サブ燃料タンクと前記メイン燃料タンクとを繋ぐ前記燃料移送ラインの配管長さに対して、前記サブ燃料タンクよりも前記メイン燃料タンクに近い位置に設置されることを特徴とする(2)乃至(4)のいずれかに記載の電源システムである。
(6)前記燃料電池を収納する筐体(A)の全体重量が30kg以下であることを特徴とする(1)乃至(5)のいずれかに記載の電源システムである。
(7)前記燃料電池はダイレクトメタノール型燃料電池、或いはメタノール改質型燃料電池であることを特徴とする(1)乃至(6)のいずれかに記載の電源システムである。
(8)(7)に記載の電源システムから供給された電力を用いて作動する計測又は観測システムである。
(1)サブ燃料タンクに上限液面センサと下限液面センサを設けて、下限センサONで燃料移送ポンプをON、上限液面センサONで燃料移送ポンプをOFFとする方法
(2)サブ燃料タンクに上限液面センサを、燃料移送ポンプに動作タイマを設け、上限液面センサONで燃料移送ポンプをOFFと動作タイマをリセットし、一定時間経過後タイマによりポンプをONにする方法
(3)サブ燃料タンクに下限液面センサを、燃料移送ポンプに動作タイマを設け、下限液面センサONで燃料移送ポンプをONと動作タイマをリセットし、一定時間経過後タイマによりポンプをOFFにする方法
前記(1)〜(3)は電源システム仕様や設置状況に応じて選択でき、複数を組み合わせても良い。
図1に示す構成において、燃料電池にはSFC社製EFOYPro2400を、また容量5Lのサブ燃料タンク、容量55Lのメイン燃料タンク、12V70Ahのディープサイクル鉛蓄電池、最大吐出量3L/minのダイヤフラムポンプユニットを用いて、電源システムを製作した。燃料電池およびサブタンクはプラスチック製の筐体に収納した状態で全重量は15kgであり、一方メイン燃料タンク、鉛蓄電池、ポンプユニットはアルミ合金製の筐体に収納した状態で全重量は90kgであった。この電源システムを例年積雪2m程度記録する福島県の山中に持ち込み、燃料電池を収納した筐体の給気口高さが3mになるように単管パイプに設置し、11月〜翌4月の積雪がある冬季期間中に合計消費電力15Wのカメラ観測システムに給電を行った。このカメラ観測システムでは電源システムの外観を撮影した。冬季期間中積雪のため設置現場まで立ち入ることができなかったがカメラ情報から燃料電池を収納した筐体は雪に埋もれることが無かったことがわかった。また設置した180日間において電源システムは停止することなく連続でカメラ観測システムを稼動させることができた。
実施例と同様の燃料電池、鉛蓄電池を用い、容量60Lの燃料タンクと共にアルミ合金製の筐体に収納した状態で約105kgとなる電源システムを製作した。電源システムは重量があり、実施例と同様に単管ポール上部に設置することができなかったため、電源システムは実施例と同様の場所に地面置きで設置したのち、電源システムを撮影するカメラ観測システムに給電した。設置から30日後電源システムは完全に雪に埋没し、35日目にカメラ観測システムからの情報送信が途絶えた。カメラ観測システムの停止原因は電源システムの雪埋没による燃料電池の窒息であった。
(2)燃料タンクまたは二次電池を収納する筐体(B)
(3)燃料電池
(4)二次電池
(5)メイン燃料タンク
(6)サブ燃料タンク
(7)燃料電池の発電に必要な空気を取り込むための給気口
(8)燃料移送ポンプユニット
(9)燃料移送ライン
(10)二次電池充電電力ライン
(11)電源システムを据え付けるための支柱
(12)積雪面
Claims (8)
- 少なくとも、出力が2〜300Wの範囲である燃料電池と、該燃料電池を収納する筐体(A)と、二次電池と、燃料タンクから構成され、該燃料電池は外部から取り入れた酸素を含む空気と該燃料タンクから供給される燃料の化学反応により発電することで該二次電池を充電し、かつ該二次電池から外部に電力が供給され、該二次電池から外部への電力供給は、直接、DC/DCコンバーター、及びDC/ACインバーターからなる群より選ばれる1種以上の手段によって行われる電源システムにおいて、二次電池と燃料タンクの少なくとも一方が該筐体(A)とは異なる1つまたは複数の筐体群(B)に分割収納されており、該筐体(A)の外壁面に設けられる前記燃料電池が発電するために必要な空気を取り入れる吸気口を地面から2m以上高い位置に有し、かつ該筐体群(B)の重心位置は該筐体(A)の重心位置より低い位置なるように設置されていることを特徴とする電源システム。
- 前記燃料タンクに収納される燃料が液体燃料であり、前記燃料タンクは燃料を貯蔵する1つ以上のメイン燃料タンクと、燃料電池へ燃料供給ラインが接続した1つ以上のサブ燃料タンクと、該メイン燃料タンクから該サブ燃料タンクへの燃料を移送するポンプを有する燃料移送ラインから構成されており、該メイン燃料タンクが燃料電池を収納する前記筐体(A)とは異なる1つまたは複数の前記筐体群(B)に含まれる筐体に収納されることを特徴とする請求項1に記載の電源システム。
- 前記サブ燃料タンクの総容量が前記メイン燃料タンクの総容量以下であり、かつ前記サブ燃料タンクの総容量が10L以下であることを特徴とする請求項2に記載の電源システム。
- 前記サブ燃料タンク内燃料の上限または下限液面位置を検知し、該検知により前記メイン燃料タンクから前記サブ燃料タンクへの燃料移送を開始または停止する制御機構を有することを特徴とする請求項2又は3のいずれかに記載の電源システム。
- 前記燃料を移送するポンプが前記サブ燃料タンクと前記メイン燃料タンクとを繋ぐ前記燃料移送ラインの配管長さに対して、前記サブ燃料タンクよりも前記メイン燃料タンクに近い位置に設置されることを特徴とする請求項2乃至4のいずれかに記載の電源システム。
- 前記燃料電池を収納する筐体(A)の全体重量が30kg以下であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の電源システム。
- 前記燃料電池はダイレクトメタノール型燃料電池、或いはメタノール改質型燃料電池であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の電源システム。
- 請求項7に記載の電源システムから供給された電力を用いて作動する計測又は観測システム。
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