JP6547361B2 - 燃料電池システム - Google Patents
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Description
電源ライン60は、燃料電池10から出力される直流電圧がパワーコンディショナ20に入力される入力ライン61と、グランドライン62と、を有する。
一方、入力ライン61の他端部61bが燃料電池10のグランド端子Gに接続され、且つ、グランドライン62の他端部62bが燃料電池10の出力端子Vに接続された場合に、燃料電池10は、パワーコンディショナ20に逆に接続(逆接続)されたこととなる(図3参照)。
逆流防止ダイオード32は、アノードAからカソードKに向けて電流が流れるように入力ライン61に直列に接続される場合には、順方向に接続されている。逆流防止ダイオード32が順方向に接続される場合には、逆流防止ダイオード32には、アノードAからカソードKに向けて電流が流れる。
燃料電池10とパワーコンディショナ20とが正常に接続された場合には、逆流防止ダイオード32が順方向に接続されているため、突入電流防止抵抗31には、電流が流れる。そのため、燃料電池10とパワーコンディショナ20とが正常に接続された場合には、電流検出部33により、電流値が検出される。
燃料電池10とパワーコンディショナ20とが逆に接続された場合には、逆流防止ダイオード32が逆方向に接続されているため、突入電流防止抵抗31には、電流が流れない。そのため、燃料電池10とパワーコンディショナ20とが逆に接続された場合には、電流検出部33により、電流値が検出されない。
判定部51は、電流検出部33により検出された電流値に基づいて、燃料電池10とパワーコンディショナ20との接続状態が逆接続であるか否かを判定する。
具体的には、燃料電池10が正常に接続されている場合には、逆流防止ダイオード32の順方向に電流が流れるため、突入電流防止抵抗31には、電流が流れる。そのため、入力ライン61に流れる電流について、電流検出部33により電流値が検出される。この場合には、判定部51は、燃料電池10が逆接続でない(正常接続である)と判定する。
また、燃料電池10が逆に接続されている場合には、逆流防止ダイオード32が逆方向に接続されているため、突入電流防止抵抗31には、電流が流れない。そのため、入力ライン61に流れる電流について、電流検出部33により電流値が検出されない。この場合には、判定部51は、燃料電池10が逆接続であると判定する。
本実施形態の燃料電池システム1は、燃料電池10と、パワーコンディショナ20と、燃料電池10とパワーコンディショナ20とを接続する入力ライン61と、入力ライン61に設けられ逆流防止ダイオード32を有する逆接続防止回路30と、燃料電池10からパワーコンディショナ20に直流電流を供給する供給状態又は供給しない非供給状態を切り換える第1スイッチ部41と、逆接続防止回路30を短絡する短絡状態又は短絡しない非短絡状態を切り換える第2スイッチ部42と、燃料電池10とパワーコンディショナ20との接続状態が逆接続であるか否かを判定する判定部51と、第2スイッチ部42が非短絡状態であり、且つ、第1スイッチ部41が直流電流の非供給状態から供給状態に切り換えられた場合に、判定部51により燃料電池10とパワーコンディショナ20との接続状態が逆接続であると判定されたときに、エラー信号を出力するように制御すると共に、判定部51により燃料電池10とパワーコンディショナ20との接続状態が逆接続でないと判定されたときに、第2スイッチ部42を逆接続防止回路30の非短絡状態から短絡状態に切り換えるように制御する制御部50と、を備える。
例えば、燃料電池10は、SOFCにより構成されていたが、SOFCに限定されない。例えば、PEFC(固体高分子形燃料電池)等を用いてもよい。
10 燃料電池
20 パワーコンディショナ
21 DC/DCコンバータ(コンバータ部)
22 系統連系インバータ(インバータ部)
30 逆接続防止回路
31 突入電流防止抵抗(抵抗)
32 逆流防止ダイオード(ダイオード)
41 第1スイッチ部
42 第2スイッチ部
50 制御部
51 判定部
61 入力ライン(電源ライン)
A アノード
K カソード
Claims (1)
- 燃料電池と、
前記燃料電池から出力される直流電圧を所定の直流電圧に変換するコンバータ部と、前記コンバータ部から出力される直流電圧を交流電圧に変換するインバータ部と、を有するパワーコンディショナと、
前記燃料電池と前記パワーコンディショナとを接続する電源ラインと、
前記電源ラインに設けられる逆接続防止回路であって、前記燃料電池の側にアノードが接続され且つ前記パワーコンディショナの側にカソードが接続されるダイオードと;前記ダイオードよりも前記燃料電池の側に設けられ前記ダイオードと直列接続される突入電流防止抵抗と;前記突入電流防止抵抗に流れる電流値を検出する電流検出部と、を有する逆接続防止回路と、
前記電源ラインにおける前記逆接続防止回路よりも前記燃料電池の側に設けられ、前記燃料電池から前記パワーコンディショナに直流電流を供給する供給状態又は供給しない非供給状態を切り換える第1スイッチ部と、
前記逆接続防止回路に並列に設けられ、前記逆接続防止回路を短絡する短絡状態又は短絡しない非短絡状態を切り換える第2スイッチ部と、
前記電流検出部により検出された電流値に基づいて、前記燃料電池と前記パワーコンディショナとの接続状態が逆接続であるか否かを判定する判定部と、
前記第2スイッチ部が前記非短絡状態であり、且つ、前記第1スイッチ部が前記非供給状態から前記供給状態に切り換えられた場合に、前記判定部により前記燃料電池と前記パワーコンディショナとの接続状態が逆接続であると判定されたときに、エラー信号を出力するように制御すると共に、前記判定部により前記燃料電池と前記パワーコンディショナとの接続状態が逆接続でないと判定されたときに、前記第2スイッチ部を前記非短絡状態から前記短絡状態に切り換えるように制御する制御部と、を備える
燃料電池システム。
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