JP7010616B2 - 燃料電池発電システム及び燃料電池発電システムの制御方法 - Google Patents
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Description
水素ガスを含むアノードガスが供給されるアノードと、酸素ガスを含むカソードガスが供給されるカソードとを備え、前記アノードに供給された前記水素ガスと、前記カソードに供給された前記酸素ガスとを用いて発電を行う、燃料電池スタックと、
前記燃料電池スタックから電気を取り出す、電気システムと、
前記アノードへの前記アノードガスの供給及び前記カソードへの前記カソードガスの供給を制御する制御部であって、前記電気システムが他の電力系統に接続される系統連系運転の場合と、前記電気システムが前記他の電力系統に接続されずに自立負荷に接続される自立運転の場合とにおける制御を変更する、制御部と、
前記アノードに前記アノードガスを供給する、第1供給路と、
前記アノードから使用済みのアノードオフガスを排出する、第1排出路と、
前記カソードに前記カソードガスを供給する第2供給路と、
を備え、
前記制御部は、前記第1供給路から前記アノードに供給される前記アノードガスの供給量、前記第1排出路から排出される前記アノードオフガスの排出量及び前記第2供給路から前記カソードに供給される前記カソードガスの供給量のうち少なくとも1つを制御して、前記電気システムが他の電力系統に接続される系統連系運転の場合と、前記電気システムが前記他の電力系統に接続されずに自立負荷に接続される自立運転の場合とにおける制御を変更する。
本実施形態に係る燃料電池システム1は、他の電力系統と接続される系統連系運転から自立発電運転へと遷移する場合に、アノードに供給される水素ガスの供給量及びカソードに供給される酸素ガスの供給量を増加させることにより、緩衝材を用いることなく、燃料電池システム1に接続される自立負荷に必要な発電量の変化に対応できるように、発電の出力変化を系統連系時と比較して高速に行おうとするものである。
前述した第1実施形態においては、アノードリサイクル量及びカソード流量を制御することにより、出力変化の速度を速くすることを可能としたが、本実施形態においては、さらにアノードガスの供給する圧力を高くすることにより、出力変化の速度を速くしようとするものである。以下、第1実施形態と異なる部分について詳しく説明する。
前述した各実施形態においては、自立運転時の各ガスの供給量等を、燃料電池スタック10の定格出力相当になるように制御したが、本実施形態においては、自立運転を行う場合に、常時定格出力相当に制御するのではなく、少し低めの発電量にしておき、自立負荷42の増減に併せて必要があれば発電量を増加させる燃料電池システム1について説明する。
前述した各実施形態においては、アノードガスの供給量を、第1供給路500におけるアノードガスの圧力について、例えば、自立調整弁である第1燃料圧力調節弁120等で制御するものであったが、本実施形態においては、このアノードガスの供給量の制御をインジェクター等他の機器を用いようというものである。
Claims (7)
- 水素ガスを含むアノードガスが供給されるアノードと、酸素ガスを含むカソードガスが供給されるカソードとを備え、前記アノードに供給された前記水素ガスと、前記カソードに供給された前記酸素ガスとを用いて発電を行う、燃料電池スタックと、
前記燃料電池スタックから電気を取り出す、電気システムと、
前記アノードへの前記アノードガスの供給及び前記カソードへの前記カソードガスの供給を制御する制御部であって、前記電気システムが他の電力系統に接続される系統連系運転の場合と、前記電気システムが前記他の電力系統に接続されずに自立負荷に接続される自立運転の場合とにおける制御を変更する、制御部と、
前記アノードに前記アノードガスを供給する、第1供給路と、
前記アノードから使用済みのアノードオフガスを排出する、第1排出路と、
前記カソードに前記カソードガスを供給する第2供給路と、
を備えた燃料電池発電システムにおいて、
前記制御部は、前記第1供給路から前記アノードに供給される前記アノードガスの供給量、前記第1排出路から排出される前記アノードオフガスの排出量及び前記第2供給路から前記カソードに供給される前記カソードガスの供給量のうち少なくとも1つを制御して、前記電気システムが他の電力系統に接続される系統連系運転の場合と、前記電気システムが前記他の電力系統に接続されずに自立負荷に接続される自立運転の場合とにおける制御を変更し、
前記制御部は、前記自立運転時において、
前記第2供給路から供給する前記カソードガスの供給量が、定格発電出力の50%の出力をする場合のカソードガスの供給量以上となる制御、及び、
前記第1供給路から供給する前記アノードガスの供給量が、定格発電出力の50%の出力をする場合のアノードガスの供給量以上となる制御
の少なくともいずれか一方の制御をする、
燃料電池発電システム。 - 前記制御部は、
前記系統連系運転の場合、供給する燃料の量に対する発電量の効率を優先する制御を行い、
前記自立運転の場合、発電する出力の変化速度を優先する制御を行う、
請求項1に記載の燃料電池発電システム。 - 前記第1供給路に供給される前記アノードガスの圧力を前記系統連系時及び前記自立運転時において調整する、第1燃料圧力弁と、
前記第1供給路に供給される前記アノードガスの圧力を前記自立運転時において調整する、前記アノードガスの圧力を前記第1燃料圧力弁よりも高い状態で制御する、第2燃料圧力弁と、
をさらに備え、
前記制御部は、前記自立運転の場合、前記第1供給路から供給する前記アノードガスの供給圧力を前記第1燃料圧力弁よりも高圧な圧力の制御をする前記第2燃料圧力弁を用いて上昇させ、前記アノードガスの供給量が定格発電出力の50%の出力をする場合のアノードガスの供給量以上となるように制御する請求項1又は請求項2に記載の燃料電池発電システム。 - 前記制御部は、前記自立運転の場合、排出路から排出する前記アノードオフガスの排出量が定格出力をする場合のアノードオフガスの排出量に基づいた第3の所定の量以上となるように制御する請求項1に記載の燃料電池発電システム。
- 前記第1排出路及び前記第1供給路に接続され、前記アノードにおいて再利用される前記アノードオフガスを前記アノードへと再供給する、循環路をさらに備え、
前記制御部は、前記循環路から前記アノードに供給される前記アノードオフガスの再供給量を制御して、前記系統連系運転の場合と、前記自立運転の場合とにおける制御を変更する、
請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の燃料電池発電システム。 - 水素ガスを含むアノードガスが供給されるアノードと、酸素ガスを含むカソードガスが供給されるカソードとを備え、前記アノードに供給された前記水素ガスと、前記カソードに供給された前記酸素ガスとを用いて発電を行う、燃料電池スタックと、
前記燃料電池スタックから電気を取り出す、電気システムと、
前記アノードへの前記アノードガスの供給及び前記カソードへの前記カソードガスの供給を制御する、制御部と、
前記アノードに前記アノードガスを供給する、第1供給路と、
前記アノードから使用済みのアノードオフガスを排出する、第1排出路と、
前記カソードに前記カソードガスを供給する第2供給路と、
を備える燃料電池発電システムの制御方法であって、
前記制御部が、前記第1供給路から前記アノードに供給される前記アノードガスの供給量、前記第1排出路から排出される前記アノードオフガスの排出量及び前記第2供給路から前記カソードに供給される前記カソードガスの供給量のうち少なくとも1つを制御して、前記電気システムが他の電力系統に接続される系統連系運転の場合と、前記電気システムが前記他の電力系統に接続されずに自立負荷に接続される自立運転の場合とにおける制御を変更し、
前記制御部は、前記自立運転時において、
前記第2供給路から供給する前記カソードガスの供給量が、定格発電出力をする場合のカソードガスの供給量に基づいた第1の所定の量以上となる制御、及び、
前記第1供給路から供給する前記アノードガスの供給量が、定格発電出力をする場合のアノードガスの供給量に基づいた第2の所定の量以上となる制御
の少なくともいずれか一方の制御をする、
燃料電池発電システムの制御方法。 - 水素ガスを含むアノードガスが供給されるアノードと、酸素ガスを含むカソードガスが供給されるカソードとを備え、前記アノードに供給された前記水素ガスと、前記カソードに供給された前記酸素ガスとを用いて発電を行う、燃料電池スタックと、
前記燃料電池スタックから電気を取り出す、電気システムと、
前記アノードへの前記アノードガスの供給及び前記カソードへの前記カソードガスの供給を制御する制御部であって、前記電気システムが他の電力系統に接続される系統連系運転の場合と、前記電気システムが前記他の電力系統に接続されずに自立負荷に接続される自立運転の場合とにおける制御を変更する、制御部と、
前記アノードに前記アノードガスを供給する、第1供給路と、
前記アノードから使用済みのアノードオフガスを排出する、第1排出路と、
前記カソードに前記カソードガスを供給する第2供給路と、
を備えた燃料電池発電システムにおいて、
前記制御部は、前記第1供給路から前記アノードに供給される前記アノードガスの供給量、前記第1排出路から排出される前記アノードオフガスの排出量及び前記第2供給路から前記カソードに供給される前記カソードガスの供給量のうち少なくとも1つを制御して、前記電気システムが他の電力系統に接続される系統連系運転の場合と、前記電気システムが前記他の電力系統に接続されずに自立負荷に接続される自立運転の場合とにおける制御を変更し、
前記制御部は、前記自立運転時において、
前記第2供給路から供給する前記カソードガスの供給量が、定格発電出力をする場合のカソードガスの供給量に基づいた第1の所定の量以上となる制御、及び、
前記第1供給路から供給する前記アノードガスの供給量が、定格発電出力をする場合のアノードガスの供給量に基づいた第2の所定の量以上となる制御
の少なくともいずれか一方の制御をし、
前記第1排出路及び前記第1供給路に接続され、前記アノードにおいて再利用される前記アノードオフガスを前記アノードへと再供給する、循環路をさらに備え、
前記制御部は、前記循環路から前記アノードに供給される前記アノードオフガスの再供給量を制御して、前記系統連系運転の場合と、前記自立運転の場合とにおける制御を変更する、
燃料電池発電システム。
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---|---|---|---|---|
JP2003197231A (ja) | 2001-12-26 | 2003-07-11 | Toyota Motor Corp | 燃料電池発電システムおよびその制御方法 |
JP2013143212A (ja) | 2012-01-10 | 2013-07-22 | Toshiba Fuel Cell Power Systems Corp | 燃料電池発電システム及びその運転方法 |
JP2014007060A (ja) | 2012-06-25 | 2014-01-16 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
JP2014010924A (ja) | 2012-06-27 | 2014-01-20 | Kyocera Corp | 制御装置、燃料電池ユニット及び制御方法 |
JP2015170413A (ja) | 2014-03-05 | 2015-09-28 | 株式会社豊田自動織機 | 電池ユニット |
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JP2003197231A (ja) | 2001-12-26 | 2003-07-11 | Toyota Motor Corp | 燃料電池発電システムおよびその制御方法 |
JP2013143212A (ja) | 2012-01-10 | 2013-07-22 | Toshiba Fuel Cell Power Systems Corp | 燃料電池発電システム及びその運転方法 |
JP2014007060A (ja) | 2012-06-25 | 2014-01-16 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
JP2014010924A (ja) | 2012-06-27 | 2014-01-20 | Kyocera Corp | 制御装置、燃料電池ユニット及び制御方法 |
JP2015170413A (ja) | 2014-03-05 | 2015-09-28 | 株式会社豊田自動織機 | 電池ユニット |
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