JP7231062B2 - 水電気分解装置 - Google Patents
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Description
直列に接続される複数の水電気分解セルと、
前記複数の水電気分解セルの各々に対して設けられ、対応する水電気分解セルに並列に接続される迂回路に流れる電流を検出する複数の検出回路と、
前記複数の検出回路のうち少なくとも一つに検出回路により検出される前記電流の電流値が閾値を超えると、信号を出力する信号出力回路とを備える、水電気分解装置を提供する。
発電装置と
直列に接続される複数の水電気分解セルと、
前記発電装置からの入力電圧を出力電圧に変換し、前記出力電圧を前記複数の水電気分解セルの両端に印加する電力変換器と、
前記複数の水電気分解セルの各々に対して設けられ、対応する水電気分解セルに並列に接続される迂回路に流れる電流を検出する複数の検出回路と、
前記複数の検出回路のうち少なくとも一つに検出回路により検出される前記電流の電流値が閾値を超えると、信号を出力する信号出力回路とを備える、水電気分解システムを提供する。
信号出力回路50がマイクロコンピュータを含む回路により形成される場合、信号出力回路50の機能は、マイクロコンピュータにインストールされた一以上のプログラムがプロセッサに実行させる処理により実現される。
セルの個数N:10[個]
セル一個あたりの閾値電圧Vcell:1.229[V]
ダイオードの抵抗値Rd:1[mΩ]
ダイオードの個数Nd:3[個]
正常なセルの抵抗値Rc:10[mΩ]
劣化したセルの抵抗値Rcd:100[mΩ]
セル全体に印加する電圧E:35[V]
ダイオードの順方向電圧Vf:1.2[V]
とする。
11,12,13 等価回路
20 電力変換器
30,301~30N 水電気分解セル
31 陽極
32 陰極
33 隔膜
40A,40B,40C,401~40N 検出回路
41 ダイオード
42,421~42N,42B 制限回路
43 スイッチ
46,461~46N 迂回路
47 分圧回路
50 信号出力回路
53 センサ
54 アンプ
55 コンパレータ
56 ラッチ回路
60 水素タンク
70 MPPT制御器
101 水電気分解装置
1000,1001 水電気分解システム
Claims (9)
- 直列に接続される複数の水電気分解セルと、
前記複数の水電気分解セルの各々に対して設けられ、対応する水電気分解セルに並列に接続される迂回路に流れる電流を検出する複数の検出回路と、
前記複数の検出回路のうち少なくとも一つの検出回路により検出される前記電流の電流値が閾値を超えると、信号を出力する信号出力回路とを備える、水電気分解装置。 - 前記複数の検出回路は、それぞれ、前記迂回路に流れる電流を制限する制限回路を有し、
前記制限回路は、前記対応する水電気分解セルのセル電圧の上昇によって、前記迂回路に流れる電流の制限を緩和する、請求項1に記載の水電気分解装置。 - 前記制限回路は、前記対応する水電気分解セルのセル電圧が所定値よりも低い場合、高い場合に比べて、前記迂回路に流れる電流を制限する、請求項2に記載の水電気分解装置。
- 前記制限回路は、前記迂回路に直列に挿入される少なくとも一つのダイオードを有し、
前記ダイオードは、前記迂回路に流れる電流の向きを順方向とする、請求項2又は3に記載の水電気分解装置。 - 前記制限回路は、前記迂回路に直列に挿入されるスイッチを有し、
前記スイッチは、前記対応する水電気分解セルのセル電圧の上昇によってオンする、請求項2又は3に記載の水電気分解装置。 - 前記制限回路は、前記対応する水電気分解セルのセル電圧を分圧する分圧回路を有し、
前記スイッチは、前記分圧回路の出力に基づいてオンする、請求項5に記載の水電気分解装置。 - 前記制限回路は、前記対応する水電気分解セルのセル電圧が低下しても、前記スイッチのオンを保持するラッチ回路を有する、請求項5又は6に記載の水電気分解装置。
- 前記複数の検出回路は、それぞれ、
前記迂回路に流れる電流を検出するセンサと、
前記センサの出力を増幅するアンプと、
前記アンプの出力を検出閾値と比較するコンパレータとを有する、請求項1から7のいずれか一項に記載の水電気分解装置。 - 前記複数の水電気分解セルの両端に電圧を印加する電力変換器を備える、請求項1から8のいずれか一項に記載の水電気分解装置。
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