JPH06260201A - ２次電池を備えた水電解装置付き燃料電池発電システム - Google Patents
２次電池を備えた水電解装置付き燃料電池発電システムInfo
- Publication number
- JPH06260201A JPH06260201A JP5039984A JP3998493A JPH06260201A JP H06260201 A JPH06260201 A JP H06260201A JP 5039984 A JP5039984 A JP 5039984A JP 3998493 A JP3998493 A JP 3998493A JP H06260201 A JPH06260201 A JP H06260201A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water electrolysis
- fuel cell
- fuel
- electrolysis device
- secondary battery
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M16/00—Structural combinations of different types of electrochemical generators
- H01M16/003—Structural combinations of different types of electrochemical generators of fuel cells with other electrochemical devices, e.g. capacitors, electrolysers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
- H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
- H01M8/0656—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants by electrochemical means
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】水電解装置付き燃料電池発電システムにおい
て、水電解装置の短寿命化を防止し、水電解装置の電解
効率を向上させる。 【構成】燃料供給装置１からの燃料中の水素と、酸化剤
供給装置２からの酸化剤中の酸素との電池反応により、
燃料電池本体３で発生した直流電気は、通常、スイッチ
１０を介してインバータ装置４に出力され、同装置４に
て交流電気に変換される。システムの起動初期時または
停止準備動作中には、電池本体３で発生した直流電気
は、その電圧が不安定なため、スイッチ１０と防止装置
１１を介して２次電池１２に出力され、同電池１２にて
電圧安定化の後、電解装置５の水電解用に供される。こ
の水電解にて発生し、発電出力急増時等のバックアップ
用に水素貯蔵装置６と酸素貯蔵装置７に各々貯蔵された
水素と酸素は、各々水素流量制御弁８と酸素流量制御弁
９の制御で燃料と酸化剤に、必要に応じて添加される。
て、水電解装置の短寿命化を防止し、水電解装置の電解
効率を向上させる。 【構成】燃料供給装置１からの燃料中の水素と、酸化剤
供給装置２からの酸化剤中の酸素との電池反応により、
燃料電池本体３で発生した直流電気は、通常、スイッチ
１０を介してインバータ装置４に出力され、同装置４に
て交流電気に変換される。システムの起動初期時または
停止準備動作中には、電池本体３で発生した直流電気
は、その電圧が不安定なため、スイッチ１０と防止装置
１１を介して２次電池１２に出力され、同電池１２にて
電圧安定化の後、電解装置５の水電解用に供される。こ
の水電解にて発生し、発電出力急増時等のバックアップ
用に水素貯蔵装置６と酸素貯蔵装置７に各々貯蔵された
水素と酸素は、各々水素流量制御弁８と酸素流量制御弁
９の制御で燃料と酸化剤に、必要に応じて添加される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、２次電池が付加された
水電解装置付き燃料電池発電システムに関する。
水電解装置付き燃料電池発電システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】図１に、従来の水電解装置付き燃料電池
発電システム（燃料電池発電プラント）の一例を示す。
発電システム（燃料電池発電プラント）の一例を示す。
【０００３】図１の発電システムにおいて、燃料電池本
体２３には、燃料供給装置２１及び酸化剤供給装置２２
により、燃料及び酸化剤が供給される。電池本体２３に
供給された燃料中の水素と酸化剤中の酸素との電池反応
によって発生した直流電気は、インバータ装置２４を通
じてプラント外部に交流電気として供給されるようにな
っている。
体２３には、燃料供給装置２１及び酸化剤供給装置２２
により、燃料及び酸化剤が供給される。電池本体２３に
供給された燃料中の水素と酸化剤中の酸素との電池反応
によって発生した直流電気は、インバータ装置２４を通
じてプラント外部に交流電気として供給されるようにな
っている。
【０００４】燃料電池の起動初期時あるいは停止準備動
作中に得られる燃料電池発電直流電気は、一般に、発電
電圧が不安定、あるいは発電電圧がインバータ装置２４
の設計入力電圧内に入らないために、所定の交流電気に
転換できない。そこで、このような状態下における燃料
電池発電直流電気の電気エネルギーを有効に利用するた
め、従来の燃料電池発電システムでは、次のように構成
されていた。
作中に得られる燃料電池発電直流電気は、一般に、発電
電圧が不安定、あるいは発電電圧がインバータ装置２４
の設計入力電圧内に入らないために、所定の交流電気に
転換できない。そこで、このような状態下における燃料
電池発電直流電気の電気エネルギーを有効に利用するた
め、従来の燃料電池発電システムでは、次のように構成
されていた。
【０００５】すなわち上記状態下における燃料電池発電
直流電気を、切替スイッチ３０により水電解装置２５
（例えば、アルカリ水電解装置、固体高分子水電解装置
等）に送電し、その直流電気の電気エネルギーを利用し
て水電解装置２５にて、水素及び酸素を発生させる構成
を適用していた。そして、この水素及び酸素を、発電出
力急増時等のバックアップ用として各々水素貯蔵装置２
６及び酸素水素貯蔵装置２７に蓄え、必要に応じて、そ
れぞれ水素流量制御弁２８及び酸素流量制御弁２９を通
して、燃料及び酸化剤中に、添加供給し使用していた。
また、プラント外部で必要とする電力以上の電気、すな
わち、燃料電池により発電された余剰な直流電気につい
ても同様に転換して、余剰電気を有効活用するようにし
ていた。
直流電気を、切替スイッチ３０により水電解装置２５
（例えば、アルカリ水電解装置、固体高分子水電解装置
等）に送電し、その直流電気の電気エネルギーを利用し
て水電解装置２５にて、水素及び酸素を発生させる構成
を適用していた。そして、この水素及び酸素を、発電出
力急増時等のバックアップ用として各々水素貯蔵装置２
６及び酸素水素貯蔵装置２７に蓄え、必要に応じて、そ
れぞれ水素流量制御弁２８及び酸素流量制御弁２９を通
して、燃料及び酸化剤中に、添加供給し使用していた。
また、プラント外部で必要とする電力以上の電気、すな
わち、燃料電池により発電された余剰な直流電気につい
ても同様に転換して、余剰電気を有効活用するようにし
ていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の水電解装置付き燃料電池発電システムには、以下に示
す欠点があった。
の水電解装置付き燃料電池発電システムには、以下に示
す欠点があった。
【０００７】すなわち、燃料電池から水電解装置に送電
される直流電気は、燃料電池発電システムの起動初期時
または停止準備動作中において、発電電圧が不安定、あ
るいはインバータ装置の設計入力電圧内に入っていない
等に起因して、電圧的には非常に不安定な状態下での送
電、あるいは電圧変動の激しい状態下での送電が多くな
る。
される直流電気は、燃料電池発電システムの起動初期時
または停止準備動作中において、発電電圧が不安定、あ
るいはインバータ装置の設計入力電圧内に入っていない
等に起因して、電圧的には非常に不安定な状態下での送
電、あるいは電圧変動の激しい状態下での送電が多くな
る。
【０００８】このような状態下で、水電解装置への直流
電気の入力が続けられると、水電解装置装置の寿命が短
くなるだけでなく、水電解装置の電解効率、すなわち電
気エネルギーの水素及び酸素へのエネルギー転換効率も
低くなってしまう。
電気の入力が続けられると、水電解装置装置の寿命が短
くなるだけでなく、水電解装置の電解効率、すなわち電
気エネルギーの水素及び酸素へのエネルギー転換効率も
低くなってしまう。
【０００９】本発明は、上記事情を考慮して成されたも
のであり、その目的は、水電解装置の短寿命化を防止で
き、かつ水電解装置での電解効率を高くすることができ
る水電解装置付き燃料電池発電システムを提供すること
にある。
のであり、その目的は、水電解装置の短寿命化を防止で
き、かつ水電解装置での電解効率を高くすることができ
る水電解装置付き燃料電池発電システムを提供すること
にある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、水電解装置付
き燃料電池発電システムにおいて、燃料電池で発生した
直流電気を、一旦２次電池を経由するようにして水電解
装置に送電し、その２次電池より送電された直流電気の
電気エネルギーを利用して、水電解装置にて、その電気
エネルギーを水素及び酸素に転換することを特徴とす
る。
き燃料電池発電システムにおいて、燃料電池で発生した
直流電気を、一旦２次電池を経由するようにして水電解
装置に送電し、その２次電池より送電された直流電気の
電気エネルギーを利用して、水電解装置にて、その電気
エネルギーを水素及び酸素に転換することを特徴とす
る。
【００１１】
【作用】水電解装置付き燃料電池発電システムにおい
て、燃料電池で発生した直流電気の電気エネルギーは、
例えば、燃料電池の起動初期時あるいは停止準備動作中
には、一旦２次電池を経由して水電解装置に導かれる。
これにより、水電解装置では、２次電池から送られてき
た電気エネルギーにより、水電解が行われ、水素及び酸
素が発生される。
て、燃料電池で発生した直流電気の電気エネルギーは、
例えば、燃料電池の起動初期時あるいは停止準備動作中
には、一旦２次電池を経由して水電解装置に導かれる。
これにより、水電解装置では、２次電池から送られてき
た電気エネルギーにより、水電解が行われ、水素及び酸
素が発生される。
【００１２】さて、上記２次電池では、燃料電池で発生
した不安定な電圧、あるいは電圧変動の激しい電圧をし
た電気エネルギーが、一旦形態の違うエネルギー媒体で
ある化学エネルギーに転換される。そして、この２次電
池から水電解装置に送電されるとき、同電池により転換
されている化学エネルギーが、燃料電池から入力された
元の電気エネルギーを平準化した形の安定した電気エネ
ルギーに転換され、この安定した電気エネルギーが２次
電池から出力される。このため、燃料電池で発生した直
流電気の電圧がどんなに不安定であろうと、また、電圧
変動があろうと、２次電池から水電解装置に送電される
直流電気は、電圧が非常に安定しており、かつ電圧変動
がほとんどない理想的な電圧状態として水電解装置に入
力される。
した不安定な電圧、あるいは電圧変動の激しい電圧をし
た電気エネルギーが、一旦形態の違うエネルギー媒体で
ある化学エネルギーに転換される。そして、この２次電
池から水電解装置に送電されるとき、同電池により転換
されている化学エネルギーが、燃料電池から入力された
元の電気エネルギーを平準化した形の安定した電気エネ
ルギーに転換され、この安定した電気エネルギーが２次
電池から出力される。このため、燃料電池で発生した直
流電気の電圧がどんなに不安定であろうと、また、電圧
変動があろうと、２次電池から水電解装置に送電される
直流電気は、電圧が非常に安定しており、かつ電圧変動
がほとんどない理想的な電圧状態として水電解装置に入
力される。
【００１３】これにより、水電解装置の装置寿命を従来
の水電解装置付き燃料電池燃料電池発電システムより長
くすることができるだけでなく、電解効率、すなわち、
電気エネルギーの水素及び酸素へのエネルギー転換効率
も高くすることができる。
の水電解装置付き燃料電池燃料電池発電システムより長
くすることができるだけでなく、電解効率、すなわち、
電気エネルギーの水素及び酸素へのエネルギー転換効率
も高くすることができる。
【００１４】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。図１は、同実施例における２次電池につながれ
た水電解装置付き燃料電池燃料電池発電システム（燃料
電池発電プラント）の構成を示すブロック図である。
明する。図１は、同実施例における２次電池につながれ
た水電解装置付き燃料電池燃料電池発電システム（燃料
電池発電プラント）の構成を示すブロック図である。
【００１５】図において、燃料電池発電システムは、燃
料供給装置１、酸化剤供給装置２、、燃料電池本体３、
インバータ装置４、水電解装置５、水素貯蔵装置６、酸
素貯蔵装置７、水素流量制御弁８、酸素流量制御弁９、
逆流防止装置１１及び２次電池１２から構成される。燃
料供給装置１は、水素を含んだ燃料を燃料電池本体３に
供給する。酸化剤供給装置２は、酸素を含んだ酸化剤を
燃料電池本体３に供給する。
料供給装置１、酸化剤供給装置２、、燃料電池本体３、
インバータ装置４、水電解装置５、水素貯蔵装置６、酸
素貯蔵装置７、水素流量制御弁８、酸素流量制御弁９、
逆流防止装置１１及び２次電池１２から構成される。燃
料供給装置１は、水素を含んだ燃料を燃料電池本体３に
供給する。酸化剤供給装置２は、酸素を含んだ酸化剤を
燃料電池本体３に供給する。
【００１６】燃料電池本体３は、燃料供給装置１により
供給された燃料中の水素と、酸化剤供給装置２により供
給された酸化剤中の酸素との電池反応により、直流電気
を発生（発電）する。インバータ装置４は、燃料電池本
体３で発生した直流電気を交流電気に変換する。切替ス
イッチ１０は、燃料電池本体３で発生した直流電気をイ
ンバータ装置４側あるいは２次電池１２側に切替える。
逆流防止装置１１は、２次電池１２で発生した電気が燃
料電池本体３に逆流するの防止する。
供給された燃料中の水素と、酸化剤供給装置２により供
給された酸化剤中の酸素との電池反応により、直流電気
を発生（発電）する。インバータ装置４は、燃料電池本
体３で発生した直流電気を交流電気に変換する。切替ス
イッチ１０は、燃料電池本体３で発生した直流電気をイ
ンバータ装置４側あるいは２次電池１２側に切替える。
逆流防止装置１１は、２次電池１２で発生した電気が燃
料電池本体３に逆流するの防止する。
【００１７】２次電池１２は、燃料電池本体３から切替
スイッチ１０及び逆流防止装置１１を介して出力された
直流電気の電圧を安定化させるもので、例えば、鉛蓄電
池である。
スイッチ１０及び逆流防止装置１１を介して出力された
直流電気の電圧を安定化させるもので、例えば、鉛蓄電
池である。
【００１８】水電解装置５は、２次電池により電圧が安
定化された直流電気により、水の電解を行うもので、例
えば、アルカリ水電解装置、固体分子水電解装置などで
ある。水素貯蔵装置６は、水電解装置６での水の電解に
より生成された水素を貯蔵する。酸素貯蔵装置７は、水
電解装置６での水の電解により生成された酸素を貯蔵す
る。水素流量制御弁８は、水素貯蔵装置６に貯蔵された
水素を燃料電池本体３に供給するときに、供給する水素
の流量を制御する。酸素流量制御弁９は、酸素貯蔵装置
７に貯蔵された酸素を燃料電池本体３に供給するとき
に、供給する酸素の流量を制御する。つぎに、上記した
構成の燃料電池発電システムの動作を図を用いて説明す
る。まず、通常の発電、すなわち、燃料電池本体３で発
生する直流電気の電圧が安定な場合の動作について説明
する。この場合、切替スイッチ１０は、インバータ装置
４側に切替えて使用される。
定化された直流電気により、水の電解を行うもので、例
えば、アルカリ水電解装置、固体分子水電解装置などで
ある。水素貯蔵装置６は、水電解装置６での水の電解に
より生成された水素を貯蔵する。酸素貯蔵装置７は、水
電解装置６での水の電解により生成された酸素を貯蔵す
る。水素流量制御弁８は、水素貯蔵装置６に貯蔵された
水素を燃料電池本体３に供給するときに、供給する水素
の流量を制御する。酸素流量制御弁９は、酸素貯蔵装置
７に貯蔵された酸素を燃料電池本体３に供給するとき
に、供給する酸素の流量を制御する。つぎに、上記した
構成の燃料電池発電システムの動作を図を用いて説明す
る。まず、通常の発電、すなわち、燃料電池本体３で発
生する直流電気の電圧が安定な場合の動作について説明
する。この場合、切替スイッチ１０は、インバータ装置
４側に切替えて使用される。
【００１９】燃料電池本体３は、燃料供給装置１から燃
料が供給され、酸化剤供給装置２から酸化剤が供給され
ると、供給された燃料中の水素と酸化剤中の酸素との電
池反応により直流電気を発生する。この発生した直流電
気は、切替スイッチ１０を介してインバータ装置４に送
電され、同装置４により交流電気に変換されて、プラン
トの外部に供給される。つぎに、燃料電池発電システム
の起動初期時、あるいは同システムの停止準備中の動作
について説明する。この場合、切替スイッチ１０は、２
次電池１２側に切替えて使用される。
料が供給され、酸化剤供給装置２から酸化剤が供給され
ると、供給された燃料中の水素と酸化剤中の酸素との電
池反応により直流電気を発生する。この発生した直流電
気は、切替スイッチ１０を介してインバータ装置４に送
電され、同装置４により交流電気に変換されて、プラン
トの外部に供給される。つぎに、燃料電池発電システム
の起動初期時、あるいは同システムの停止準備中の動作
について説明する。この場合、切替スイッチ１０は、２
次電池１２側に切替えて使用される。
【００２０】燃料電池本体３は、燃料供給装置１から燃
料が供給され、酸化剤供給装置２から酸化剤が供給され
ると、その供給された燃料中の水素と酸化剤中の酸素と
の電池反応により直流電気を発生する。この場合、発生
した直流電気は、電圧が不安定なものである。この電圧
が不安定な直流電気は、切替スイッチ１０及び逆流防止
装置１１を介して２次電池１２に送電される。
料が供給され、酸化剤供給装置２から酸化剤が供給され
ると、その供給された燃料中の水素と酸化剤中の酸素と
の電池反応により直流電気を発生する。この場合、発生
した直流電気は、電圧が不安定なものである。この電圧
が不安定な直流電気は、切替スイッチ１０及び逆流防止
装置１１を介して２次電池１２に送電される。
【００２１】２次電池１２に入力された、電圧が不安定
な直流電気の電気エネルギーは、この２次電池１２によ
り、一旦形態の異なる化学エネルギーに転換される。そ
して、２次電池１２から水電解装置５への送電の際に
は、この転換された化学エネルギーにより、上記入力さ
れた電気エネルギーは、平準化した形の電気エネルギー
に転換される。したがって、２次電池１２からは、非常
に安定した、しかも電圧変動のほとんどない理想的な電
圧状態の直流電気が出力される。このようにして電気エ
ネルギーが平準化され、電圧が安定化された直流電気
は、水電解装置５に送電される。
な直流電気の電気エネルギーは、この２次電池１２によ
り、一旦形態の異なる化学エネルギーに転換される。そ
して、２次電池１２から水電解装置５への送電の際に
は、この転換された化学エネルギーにより、上記入力さ
れた電気エネルギーは、平準化した形の電気エネルギー
に転換される。したがって、２次電池１２からは、非常
に安定した、しかも電圧変動のほとんどない理想的な電
圧状態の直流電気が出力される。このようにして電気エ
ネルギーが平準化され、電圧が安定化された直流電気
は、水電解装置５に送電される。
【００２２】水電解装置５は、２次電池１２から送電さ
れた電圧が安定な直流電気の電気エネルギーを利用し
て、水電解を行い、水素及び酸素を生成する。この電解
の結果得られた水素及び酸素は、それぞれ水素貯蔵装置
６及び酸素貯蔵装置７に貯蔵される。このようにして水
素貯蔵装置６及び酸素貯蔵装置７に蓄えられた水素及び
酸素は、発電出力の急増時等のバックアップ用として次
のように利用される。
れた電圧が安定な直流電気の電気エネルギーを利用し
て、水電解を行い、水素及び酸素を生成する。この電解
の結果得られた水素及び酸素は、それぞれ水素貯蔵装置
６及び酸素貯蔵装置７に貯蔵される。このようにして水
素貯蔵装置６及び酸素貯蔵装置７に蓄えられた水素及び
酸素は、発電出力の急増時等のバックアップ用として次
のように利用される。
【００２３】すなわち、水素貯蔵装置６に貯蔵された水
素は、燃料供給装置１から燃料電池本体３に供給される
燃料に、必要に応じて、水素流量制御弁８を介して添加
される。この添加量（水素流量）は、水素流量制御弁８
により、制御される。
素は、燃料供給装置１から燃料電池本体３に供給される
燃料に、必要に応じて、水素流量制御弁８を介して添加
される。この添加量（水素流量）は、水素流量制御弁８
により、制御される。
【００２４】また、酸素貯蔵装置７に貯蔵された酸素
は、酸化剤供給装置１から燃料電池本体３に供給される
酸化剤に、必要に応じて、酸素流量制御弁９を介して添
加される。この添加量（酸素流量）は、酸素流量制御弁
９により、制御される。
は、酸化剤供給装置１から燃料電池本体３に供給される
酸化剤に、必要に応じて、酸素流量制御弁９を介して添
加される。この添加量（酸素流量）は、酸素流量制御弁
９により、制御される。
【００２５】なお、前記実施例では、水電解装置５にお
ける水電解に燃料電池の初期起動時あるいは停止準備動
作中に発生する電圧が不安定な燃料電池発電直流電気を
利用していたが、この他にプラント外部で必要とする電
力以上の電気、すなわち余剰な直流電気についても、２
次電池１２を介して水電解装置５に送電することによ
り、余剰電気を有効に活用することができる。
ける水電解に燃料電池の初期起動時あるいは停止準備動
作中に発生する電圧が不安定な燃料電池発電直流電気を
利用していたが、この他にプラント外部で必要とする電
力以上の電気、すなわち余剰な直流電気についても、２
次電池１２を介して水電解装置５に送電することによ
り、余剰電気を有効に活用することができる。
【００２６】また、前記実施例では、水電解装置５によ
り発生した水素及び酸素を発電増量時等のバックアップ
用としてプラント内部で利用するようにしていたが、プ
ラント外部で利用するようにしても構わない。
り発生した水素及び酸素を発電増量時等のバックアップ
用としてプラント内部で利用するようにしていたが、プ
ラント外部で利用するようにしても構わない。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、燃料電池で発生した直
流電気の電気エネルギーを利用して水電解装置にて水素
及び酸素を発生させる際に、この電気エネルギーを一旦
２次電池により形態の違うエネルギー媒体である化学エ
ネルギーに転換し、２次電池から水電解装置への送電時
に、この化学エネルギーにより、入力された電気エネル
ギーを平準化した形の電気エネルギーに再転換して、２
次電池から水電解装置に出力する構成としているので、
燃料電池で発生した直流電気の電圧が不安定であろう
と、また電圧の変動があろうと、２次電池から水電解装
置に送電される直流電気の電圧、すなわち電解電圧は、
非常に安定、かつ電圧変動の無いものとなる。このた
め、水電解装置には、理想的な電圧状態の形で直流電気
が入力される。
流電気の電気エネルギーを利用して水電解装置にて水素
及び酸素を発生させる際に、この電気エネルギーを一旦
２次電池により形態の違うエネルギー媒体である化学エ
ネルギーに転換し、２次電池から水電解装置への送電時
に、この化学エネルギーにより、入力された電気エネル
ギーを平準化した形の電気エネルギーに再転換して、２
次電池から水電解装置に出力する構成としているので、
燃料電池で発生した直流電気の電圧が不安定であろう
と、また電圧の変動があろうと、２次電池から水電解装
置に送電される直流電気の電圧、すなわち電解電圧は、
非常に安定、かつ電圧変動の無いものとなる。このた
め、水電解装置には、理想的な電圧状態の形で直流電気
が入力される。
【００２８】したがって、従来の水電解装置付き燃料電
池発電システムのように、同システムの起動初期時ある
いは停止準備動作中に発生する、電圧が不安定あるいは
電圧伝導が激しい直流電気を水電解に利用する際に、水
電解装置への入力電圧が不安定なために起こっていた水
電解装置の短寿命化を防止でき、水電解装置の装置寿命
を長くすることができるだけでなく、水電解装置での電
解効率、すなわち電気エネルギーの水素及び酸素へのエ
ネルギー転換効率も高くすることができる。
池発電システムのように、同システムの起動初期時ある
いは停止準備動作中に発生する、電圧が不安定あるいは
電圧伝導が激しい直流電気を水電解に利用する際に、水
電解装置への入力電圧が不安定なために起こっていた水
電解装置の短寿命化を防止でき、水電解装置の装置寿命
を長くすることができるだけでなく、水電解装置での電
解効率、すなわち電気エネルギーの水素及び酸素へのエ
ネルギー転換効率も高くすることができる。
【図１】本発明の一実施例に係る水電解装置付き燃料電
池発電システムの構成を示すブロック図。
池発電システムの構成を示すブロック図。
【図２】従来の水電解装置付き燃料電池発電システムの
構成を示すブロック図。
構成を示すブロック図。
１…燃料供給装置、 ２…酸化剤供給装置、 ３…燃
料電池本体、４…インバータ装置、 ５…水電解装置、
６…水素貯蔵装置、７…酸素貯蔵装置、 ８…
水素流量制御弁、 ９…酸素流量制御弁、１０…切替ス
イッチ、 １１…逆流防止装置、 １２…２次電池。
料電池本体、４…インバータ装置、 ５…水電解装置、
６…水素貯蔵装置、７…酸素貯蔵装置、 ８…
水素流量制御弁、 ９…酸素流量制御弁、１０…切替ス
イッチ、 １１…逆流防止装置、 １２…２次電池。
Claims (2)
- 【請求項１】 燃料及び酸化剤の供給を受けて電池反応
により直流電気を発生する燃料電池と、 前記燃料電池により発生した直流電気を交流電気に変換
するインバータ装置と、 前記燃料電池で発生した直流電気の電気エネルギーを一
旦化学エネルギーに転換して、安定した電気エネルギー
に転換するための２次電池と、 前記２次電池から前記電気エネルギーを受けて、水電解
を行い水素及び酸素を発生させる水電解装置と、 を具備したことを特徴とする水電解装置付き燃料電池発
電システム。 - 【請求項２】 前記水電解装置より得られた水素及び酸
素をそれぞれ前記燃料電池の燃料及び酸化剤に利用する
ようにしたことを特徴とする請求項１記載の水電解装置
付き燃料電池発電システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03998493A JP3327611B2 (ja) | 1993-03-01 | 1993-03-01 | ２次電池を備えた水電解装置付き燃料電池発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03998493A JP3327611B2 (ja) | 1993-03-01 | 1993-03-01 | ２次電池を備えた水電解装置付き燃料電池発電システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06260201A true JPH06260201A (ja) | 1994-09-16 |
| JP3327611B2 JP3327611B2 (ja) | 2002-09-24 |
Family
ID=12568213
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03998493A Expired - Lifetime JP3327611B2 (ja) | 1993-03-01 | 1993-03-01 | ２次電池を備えた水電解装置付き燃料電池発電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3327611B2 (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0755088A3 (en) * | 1995-07-21 | 1999-02-03 | Railway Technical Research Institute | Regenerative power system |
| JP2003119586A (ja) * | 2001-10-15 | 2003-04-23 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 水素供給装置 |
| JP2006134767A (ja) * | 2004-11-08 | 2006-05-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 固体酸化物形燃料電池システム |
| JP2006236741A (ja) * | 2005-02-24 | 2006-09-07 | Sanesu Denki Tsushin Kk | 自然エネルギーを有効利用する発電システム， |
| JP2007519170A (ja) * | 2003-06-23 | 2007-07-12 | プラクスエア・テクノロジー・インコーポレイテッド | 水素の貯蔵および供給方法 |
| KR100802748B1 (ko) * | 2006-11-21 | 2008-02-12 | 현대자동차주식회사 | 연료전지 활성화를 위한 수소 및 산소 공급장치 |
| JP2008202142A (ja) * | 2007-02-21 | 2008-09-04 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | 水素発生装置、燃料電池発電システム、水素発生量の調節方法及びこれらを行うプログラムが記録された記録媒体 |
| US7504015B2 (en) | 2001-03-12 | 2009-03-17 | Karl-Heinz Hecker | Method and device for producing oxygen |
| US7879205B2 (en) | 2007-02-21 | 2011-02-01 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Hydrogen generating apparatus, fuel cell power generation system, method of controlling hydrogen generating quantity and recorded medium recorded program performing the same |
| KR101138763B1 (ko) * | 2009-12-08 | 2012-04-24 | 삼성중공업 주식회사 | 연료전지 발전시스템용 부하추종 장치 및 그 방법 |
| KR101149509B1 (ko) * | 2011-11-18 | 2012-05-25 | 삼성중공업 주식회사 | 연료전지 발전시스템용 부하추종 장치 및 그 방법 |
| US8551302B2 (en) | 2007-02-21 | 2013-10-08 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Hydrogen generating apparatus and fuel cell power generation system controlling amount of hydrogen generation |
| US11008663B2 (en) | 2017-11-30 | 2021-05-18 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Electrolysis system |
-
1993
- 1993-03-01 JP JP03998493A patent/JP3327611B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0755088A3 (en) * | 1995-07-21 | 1999-02-03 | Railway Technical Research Institute | Regenerative power system |
| US7504015B2 (en) | 2001-03-12 | 2009-03-17 | Karl-Heinz Hecker | Method and device for producing oxygen |
| JP2003119586A (ja) * | 2001-10-15 | 2003-04-23 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 水素供給装置 |
| JP2007519170A (ja) * | 2003-06-23 | 2007-07-12 | プラクスエア・テクノロジー・インコーポレイテッド | 水素の貯蔵および供給方法 |
| JP2006134767A (ja) * | 2004-11-08 | 2006-05-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 固体酸化物形燃料電池システム |
| JP2006236741A (ja) * | 2005-02-24 | 2006-09-07 | Sanesu Denki Tsushin Kk | 自然エネルギーを有効利用する発電システム， |
| KR100802748B1 (ko) * | 2006-11-21 | 2008-02-12 | 현대자동차주식회사 | 연료전지 활성화를 위한 수소 및 산소 공급장치 |
| JP2008202142A (ja) * | 2007-02-21 | 2008-09-04 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | 水素発生装置、燃料電池発電システム、水素発生量の調節方法及びこれらを行うプログラムが記録された記録媒体 |
| US7879205B2 (en) | 2007-02-21 | 2011-02-01 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Hydrogen generating apparatus, fuel cell power generation system, method of controlling hydrogen generating quantity and recorded medium recorded program performing the same |
| US8551302B2 (en) | 2007-02-21 | 2013-10-08 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Hydrogen generating apparatus and fuel cell power generation system controlling amount of hydrogen generation |
| KR101138763B1 (ko) * | 2009-12-08 | 2012-04-24 | 삼성중공업 주식회사 | 연료전지 발전시스템용 부하추종 장치 및 그 방법 |
| KR101149509B1 (ko) * | 2011-11-18 | 2012-05-25 | 삼성중공업 주식회사 | 연료전지 발전시스템용 부하추종 장치 및 그 방법 |
| US11008663B2 (en) | 2017-11-30 | 2021-05-18 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Electrolysis system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3327611B2 (ja) | 2002-09-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2291860C (en) | Fuel cell device | |
| JP3327611B2 (ja) | ２次電池を備えた水電解装置付き燃料電池発電システム | |
| KR100805591B1 (ko) | 연료 전지 시스템 및 그 구동 제어 방법 | |
| US20180261860A1 (en) | Energy storage using an rep with an engine | |
| US8192876B2 (en) | Method for operating a fuel cell system in a mode of reduced power output | |
| JP2009148152A (ja) | 燃料電池電力混合装置 | |
| JP2001126742A (ja) | 燃料電池発電装置 | |
| CN114374220A (zh) | 一种电化学电池-电解水制氢-储氢-氢燃料电池耦合储能系统及控制方法 | |
| JPH06274233A (ja) | 電力システム | |
| KR20130062744A (ko) | 연료 전지 시스템과 그 구동 방법 | |
| JPH11191424A (ja) | 燃料電池発電装置の操作方法 | |
| JPH11176454A (ja) | 燃料電池の補機用電源 | |
| CA2574395A1 (en) | Fuel cell with buffered reactant supply | |
| KR100787245B1 (ko) | 안정적인 전력분배장치를 구비한 연료전지 시스템 | |
| JP3583914B2 (ja) | 燃料電池の補機用電源 | |
| US6528192B2 (en) | Residual fuel dissipation for a fuel cell stack | |
| JPH09115537A (ja) | 燃料電池発電システム | |
| CN211655799U (zh) | 一种家庭备用电源系统 | |
| KR20160044323A (ko) | 연료전지 시스템 | |
| JP5305578B2 (ja) | 燃料電池システム | |
| JP2013143212A (ja) | 燃料電池発電システム及びその運転方法 | |
| JP3646433B2 (ja) | 燃料電池発電装置 | |
| JPH0522870A (ja) | 電力発電貯蔵システム | |
| KR20190012881A (ko) | 전력변환장치 및 이를 이용한 연료전지시스템 | |
| JP2004087403A (ja) | 燃料電池システム |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020611 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080712 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090712 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100712 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110712 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120712 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130712 Year of fee payment: 11 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |