JPH06274233A - 電力システム - Google Patents
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- JPH06274233A JPH06274233A JP5065595A JP6559593A JPH06274233A JP H06274233 A JPH06274233 A JP H06274233A JP 5065595 A JP5065595 A JP 5065595A JP 6559593 A JP6559593 A JP 6559593A JP H06274233 A JPH06274233 A JP H06274233A
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- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
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- Fuel Cell (AREA)
- Control Of Voltage And Current In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 システムの大型化を招くことなく、低コスト
で負荷に安定して電力を供給することができる非常に優
れた電力システムを提供することを目的とする。 【構成】 複数の直流発電装置１・２からの直流電力が
供給される直流電力幹線３を備え、且つ、この直流電力
幹線３と商用電源４との間には、電力変換装置５と系統
保護装置６とが接続されていることを特徴とする。
で負荷に安定して電力を供給することができる非常に優
れた電力システムを提供することを目的とする。 【構成】 複数の直流発電装置１・２からの直流電力が
供給される直流電力幹線３を備え、且つ、この直流電力
幹線３と商用電源４との間には、電力変換装置５と系統
保護装置６とが接続されていることを特徴とする。
Description
【産業上の利用分野】本発明は複数の直流発電装置、例
えば太陽電池や燃料電池等を主たる電力源とする電力シ
ステムに関する。
えば太陽電池や燃料電池等を主たる電力源とする電力シ
ステムに関する。
【従来の技術】近年の地球環境問題の解決手段として、
直流発電装置、殊に太陽電池と燃料電池とが大きく注目
されている。太陽電池は、太陽光の照射を受けると電力
を発生する装置であり、燃料を全く必要としない上に排
気ガス等の有害物質の発生が皆無である。また、燃料電
池は、燃料ガスと，空気中の酸素との化学反応によって
電力を発生する装置であり、発電の際に生ずる廃棄物質
はＨ2 Ｏのみである。一般に、太陽電池の発電動作は太
陽光の照射状況に完全に依存するので、発電電力が極め
て不安定であり、また、燃料電池の発電動作は太陽電池
に比べると安定してはいるものの、燃料の補給が不可欠
である。そのため、単に太陽電池，或いは燃料電池から
の電力供給だけに頼っていたのでは、太陽光が照射され
ない夜間や，燃料切れの場合，或いは負荷の消費電力量
が急激に大きくなった場合等に負荷に安定して電力を供
給することができない。そこで、太陽電池，或いは燃料
電池の補助電源として、例えば商用電源を備えた電力シ
ステムが提案されている。このシステムによれば、負荷
の電力消費量が電池の電力供給量よりも大きい場合等に
は、商用電源からの電力によってその不足分が賄われる
一方、電池の電力供給量が負荷の電力消費量よりも大き
い場合は、その余剰電力は商用電源で有効に利用され
る。しかし、太陽電池，或いは燃料電池を主電源とする
このような電力システムにおいて、その不足分を専ら商
用電源からの電力供給で賄っていたのでは電力コストが
非常に高くなり、また、補助電源として設けた商用電源
を主電源として活用せざるを得ないという結果にもな
る。したがって、太陽電池，或いは燃料電池を主電源と
する電力システムにあっては、商用電源に依存すること
なく別の手段で負荷に安定して電力を供給する必要があ
り、そのため複数の太陽電池，或いは燃料電池を使用し
て負荷に電力を供給することが考えられる。
直流発電装置、殊に太陽電池と燃料電池とが大きく注目
されている。太陽電池は、太陽光の照射を受けると電力
を発生する装置であり、燃料を全く必要としない上に排
気ガス等の有害物質の発生が皆無である。また、燃料電
池は、燃料ガスと，空気中の酸素との化学反応によって
電力を発生する装置であり、発電の際に生ずる廃棄物質
はＨ2 Ｏのみである。一般に、太陽電池の発電動作は太
陽光の照射状況に完全に依存するので、発電電力が極め
て不安定であり、また、燃料電池の発電動作は太陽電池
に比べると安定してはいるものの、燃料の補給が不可欠
である。そのため、単に太陽電池，或いは燃料電池から
の電力供給だけに頼っていたのでは、太陽光が照射され
ない夜間や，燃料切れの場合，或いは負荷の消費電力量
が急激に大きくなった場合等に負荷に安定して電力を供
給することができない。そこで、太陽電池，或いは燃料
電池の補助電源として、例えば商用電源を備えた電力シ
ステムが提案されている。このシステムによれば、負荷
の電力消費量が電池の電力供給量よりも大きい場合等に
は、商用電源からの電力によってその不足分が賄われる
一方、電池の電力供給量が負荷の電力消費量よりも大き
い場合は、その余剰電力は商用電源で有効に利用され
る。しかし、太陽電池，或いは燃料電池を主電源とする
このような電力システムにおいて、その不足分を専ら商
用電源からの電力供給で賄っていたのでは電力コストが
非常に高くなり、また、補助電源として設けた商用電源
を主電源として活用せざるを得ないという結果にもな
る。したがって、太陽電池，或いは燃料電池を主電源と
する電力システムにあっては、商用電源に依存すること
なく別の手段で負荷に安定して電力を供給する必要があ
り、そのため複数の太陽電池，或いは燃料電池を使用し
て負荷に電力を供給することが考えられる。
【発明が解決しようとする課題】ところが、太陽電池，
或いは燃料電池を主電源とし、商用電源を補助電源とし
て共通の負荷を駆動する場合、系統保護装置が必要にな
る。この系統保護装置は、例えば電池の異常発生時に商
用電源側から電池側に電力が供給されるのを停止するた
めに作動する比較的高価な装置である。従来において、
系統保護装置は各直流発電装置毎に設けられているた
め、複数の直流発電装置を主電源とするシステムにおい
ては、直流発電装置と同数の系統保護装置が必要にな
り、非常に高価になると共に、システムの大型化を招く
ことにもなる。本発明は上記課題に鑑みてなされたもの
であり、システムの大型化を招くことなく、低コストで
負荷に安定して電力を供給することができる非常に優れ
た電力システムを提供することを目的とする。
或いは燃料電池を主電源とし、商用電源を補助電源とし
て共通の負荷を駆動する場合、系統保護装置が必要にな
る。この系統保護装置は、例えば電池の異常発生時に商
用電源側から電池側に電力が供給されるのを停止するた
めに作動する比較的高価な装置である。従来において、
系統保護装置は各直流発電装置毎に設けられているた
め、複数の直流発電装置を主電源とするシステムにおい
ては、直流発電装置と同数の系統保護装置が必要にな
り、非常に高価になると共に、システムの大型化を招く
ことにもなる。本発明は上記課題に鑑みてなされたもの
であり、システムの大型化を招くことなく、低コストで
負荷に安定して電力を供給することができる非常に優れ
た電力システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、以下のことを特徴とする。 複数の直流発電装置からの直流電力が供給される直
流電力幹線を備え、且つ、この直流電力幹線と商用電源
との間には、電力変換装置と系統保護装置とが接続され
ていることを特徴とする。 複数の直流発電装置は、少なくとも太陽電池と燃料
電池とを含むことを特徴とする。 前記直流電力幹線に接続され、且つ、この直流電力
幹線から供給される電力を蓄電すると共に、前記直流電
力幹線に電力を供給する蓄電池を、更に備えたことを特
徴とする。 前記太陽電池側から直流電力幹線へ供給される電圧
と，燃料電池側から直流電力幹線へ供給される電圧と
が、略同電圧になるよう制御する電圧制御手段を、更に
備えたことを特徴とする。 前記電圧制御手段はＤＣ／ＤＣコンバータであるこ
とを特徴とする。
するため、以下のことを特徴とする。 複数の直流発電装置からの直流電力が供給される直
流電力幹線を備え、且つ、この直流電力幹線と商用電源
との間には、電力変換装置と系統保護装置とが接続され
ていることを特徴とする。 複数の直流発電装置は、少なくとも太陽電池と燃料
電池とを含むことを特徴とする。 前記直流電力幹線に接続され、且つ、この直流電力
幹線から供給される電力を蓄電すると共に、前記直流電
力幹線に電力を供給する蓄電池を、更に備えたことを特
徴とする。 前記太陽電池側から直流電力幹線へ供給される電圧
と，燃料電池側から直流電力幹線へ供給される電圧と
が、略同電圧になるよう制御する電圧制御手段を、更に
備えたことを特徴とする。 前記電圧制御手段はＤＣ／ＤＣコンバータであるこ
とを特徴とする。
【作用】複数の直流発電装置として例えば太陽電池と燃
料電池とを組み合わせて使用すれば、太陽光が照射され
ない夜間等では燃料電池からの電力供給で賄うことがで
き、燃料切れの際等には太陽電池からの電力供給によっ
て賄うことができるのは勿論のこと、複数の太陽電池と
燃料電池とを同時に発電させることによって負荷の急激
な変化にも対応することができるため、従来のように１
つの太陽電池或いは燃料電池を単独で使用する場合に比
べて、負荷への電力供給がはるかに安定化する。本発明
においては、複数の太陽電池及び燃料電池は、全て一本
の直流電力幹線に接続されており、各電池が発生する直
流電力は全てこの直流電力幹線に供給される。そして、
この直流電力幹線は、電力変換装置及び系統保護装置を
介して商用電源と接続されているので、系統保護装置は
直流電力幹線と商用電源との間に唯一接続するだけでよ
い。したがって、従来のように電池と負荷とを接続する
線毎にそれぞれ設ける必要がないので、コストの低減を
図ることができると共に、システムの大型化を抑制する
こともできる。一般に、燃料電池は電力需要がなくなれ
ば燃料の供給を断つことによって発電動作を停止するこ
とができるが、太陽電池は太陽光が照射されている限り
発電動作を行うので、電力需要がない時に発電された電
力は無駄になる。しかしながら、上記の構成であれ
ば、電力需要がない場合に発電された余剰の電力を蓄電
池に貯えることができるので、電力の無駄を抑制するこ
とができる。また、この蓄電池に貯えられた電力は、燃
料電池の起動用電源等として利用することもできる。
料電池とを組み合わせて使用すれば、太陽光が照射され
ない夜間等では燃料電池からの電力供給で賄うことがで
き、燃料切れの際等には太陽電池からの電力供給によっ
て賄うことができるのは勿論のこと、複数の太陽電池と
燃料電池とを同時に発電させることによって負荷の急激
な変化にも対応することができるため、従来のように１
つの太陽電池或いは燃料電池を単独で使用する場合に比
べて、負荷への電力供給がはるかに安定化する。本発明
においては、複数の太陽電池及び燃料電池は、全て一本
の直流電力幹線に接続されており、各電池が発生する直
流電力は全てこの直流電力幹線に供給される。そして、
この直流電力幹線は、電力変換装置及び系統保護装置を
介して商用電源と接続されているので、系統保護装置は
直流電力幹線と商用電源との間に唯一接続するだけでよ
い。したがって、従来のように電池と負荷とを接続する
線毎にそれぞれ設ける必要がないので、コストの低減を
図ることができると共に、システムの大型化を抑制する
こともできる。一般に、燃料電池は電力需要がなくなれ
ば燃料の供給を断つことによって発電動作を停止するこ
とができるが、太陽電池は太陽光が照射されている限り
発電動作を行うので、電力需要がない時に発電された電
力は無駄になる。しかしながら、上記の構成であれ
ば、電力需要がない場合に発電された余剰の電力を蓄電
池に貯えることができるので、電力の無駄を抑制するこ
とができる。また、この蓄電池に貯えられた電力は、燃
料電池の起動用電源等として利用することもできる。
（第一実施例）図１は本発明の第一実施例に係る電力シ
ステムの基本構成を示すブロック図であり、主電源とし
て複数の太陽電池１及び燃料電池２を備えると共に、補
助電源として商用電源４を備え、各電池１・２は全て一
本の直流電力幹線３に接続され、商用電源４は双方向コ
ンバータ５及び系統保護装置６を介して直流電力幹線３
と接続されている。この電力システムに接続される負荷
としては、直流電力幹線３に直接接続される直流モータ
等の直流負荷８や，ＤＣ／ＡＣコンバータ９を介して直
流電力幹線３に接続される交流負荷１０や，系統保護装
置６に接続される交流負荷１１等が挙げられる。太陽電
池１は、太陽光の照射を受けて直流電力を発生する装置
であり、燃料電池２は水素と空気中の酸素との化学反応
によって直流電力を発生する装置である。ここで、燃料
電池２の発生する直流電圧が太陽電池１の発生する直流
電圧に比べて低い場合は、燃料電池２と直流電力幹線３
との間に燃料電池２の電圧を昇圧するためのＤＣ／ＤＣ
コンバータ７が接続される。また、各電池１・２と直流
電力幹線３との間には、逆流防止用のダイオード１３が
接続されている。次に、上記の如く構成された電力シス
テムの作動について具体的に説明する。先ず、太陽電池
１に太陽光が照射されると直流電力が発生し、燃料電池
２に燃料ガスと空気中の酸素とが供給されると直流電力
が発生する。この場合、燃料電池２の発生する直流電圧
は例えば５０Ｖ程度で、太陽電池１の発生する直流電圧
（通常２５０Ｖ程度）に比べて低く、燃料電池２からの
直流電圧はＤＣ／ＤＣコンバータ７によって２５０Ｖ程
度まで昇圧された後、直流電力幹線３に供給される。し
たがって、太陽電池１側から直流電力幹線３に供給され
る電圧と、燃料電池２側から直流電力幹線３に供給され
る電圧とは略同電圧になり、直流電力幹線３には２５０
Ｖの電圧が流れる。次に、直流負荷８で電力需要があれ
ば直流電力幹線３から負荷８に直流電圧が供給され、交
流負荷１０で電力需要があれば、直流電力幹線３からの
直流電圧はＤＣ／ＡＣコンバータ９を介して交流電圧に
変換された後、負荷１０に供給される。また、系統保護
装置６に接続された交流負荷１１で電力需要があれば、
直流電力幹線３からの直流電圧は双方向コンバータ５を
介して交流電圧に変換された後、負荷１１に供給され
る。この場合、直流電力幹線３側の電圧は、商用電源４
側の電圧よりも若干高いので、直流電圧から交流電圧へ
の変換は比較的容易に行われる。ところで、負荷８・１
０・１１での総電力消費量が太陽電池１や燃料電池２か
らの総電力供給量よりも大きい場合、例えば太陽電池１
に太陽光が照射されなかったり，燃料切れ等の場合に
は、負荷８・１０・１１に十分な電力を供給することが
できないため電力不足になる。この場合は、商用電源４
からの電力供給によってその不足分を賄うことができる
ので、負荷８・１０・１１に安定して電力を供給し続け
ることができる。その後、太陽電池１に太陽光が照射さ
れたり，燃料電池２に燃料が補給されて、負荷８・１０
・１１への電力供給を賄うことができるようになると、
商用電源４からの電力供給は停止される。一方、負荷８
・１０・１１での総電力消費量が太陽電池１や燃料電池
２からの総電力供給量よりも小さい場合には、直流電力
幹線３に余剰の電力が生じる。燃料電池２の場合は、燃
料の供給を断つことによりその発電を停止することがで
きるが、太陽電池１の場合は、太陽光が照射されている
限り発電が行われるため、その分の電力が無駄になる。
この場合、直流電力幹線３に生じた余剰の電力は、双方
向コンバータ５を介して交流電圧に変換された後、商用
電源４に供給されるので、電力の無駄を抑制して電力を
有効に利用することができる。そして、直流電力幹線３
と商用電源との間には、直流電力幹線３に接続される電
源１・２，或いは商用電源４の何れかに異常が発生した
場合には、一方の電源から故障電源に電力が供給されな
いよう作動する系統保護装置６が接続されているので、
常に安全に発電を行うことができる。 （第二実施例）図２は本発明の第二実施例に係る電力シ
ステムの基本構成を示すブロック図であり、直流電力幹
線３に蓄電池１２が接続されている他は上記第一実施例
と同様の構成である。尚、上記第一実施例と同様の機能
を有する構成部分については第一実施例と同様の番号を
付して説明を省略する。前記蓄電池１２は、直流電力幹
線３に直接接続され、直流電力幹線３から供給される余
剰電力を蓄電すると共に、その直流電力幹線３に電力を
供給する機能を持っている。具体的には、電圧２８０Ｖ
程度，電流６０ＡＨ程度のニッケル−カドミウム蓄電池
や，鉛蓄電池等が例示され、１０〜２０分程度の発電能
力を有すれば十分である。次に、上記の如く構成された
電力システムの作動について、蓄電池１２の作動を中心
に説明する。負荷８・１０・１１での総電力消費量が太
陽電池１や燃料電池２からの総電力供給量よりも小さい
場合には、直流電力幹線３に余剰の電力が生じるが、こ
の余剰電力は先ず蓄電池１２に蓄電される。そして、蓄
電池１２が満充填になるまで蓄電された後、更に余剰の
電力は上記第一実施例と同様に双方向コンバータ５を介
して交流電圧に変換された後、商用電源４に供給され
る。一方、負荷８・１０・１１での総電力消費量が太陽
電池１や燃料電池２からの総電力供給量よりも大きい場
合には、その不足電力を賄うべく先ず蓄電池１２から電
力が供給される。そして、蓄電池１２が空になった後
は、上記第一実施例と同様に、商用電源４からの電力に
よってその不足電力が賄われる。 〔その他の事項〕 上記実施例においては、複数の直流発電装置として
太陽電池と燃料電池とを組み合わせて使用したが、太陽
電池のみ，燃料電池のみ，又はこれらと他の直流発電装
置とを組み合わせて使用することも勿論可能である。 上記実施例においては、直流電力幹線３の電圧を２
５０Ｖにしたが、太陽電池１と直流電力幹線３との間に
もＤＣ／ＤＣコンバータを接続する等の手段によって、
直流電力幹線３の電圧を１５０Ｖ〜３００Ｖの範囲内で
適宜変更することも勿論可能である。 電力変換装置としては、双方向コンバータの他に
も、コンバータやインバータ等を使用することも可能で
ある。
ステムの基本構成を示すブロック図であり、主電源とし
て複数の太陽電池１及び燃料電池２を備えると共に、補
助電源として商用電源４を備え、各電池１・２は全て一
本の直流電力幹線３に接続され、商用電源４は双方向コ
ンバータ５及び系統保護装置６を介して直流電力幹線３
と接続されている。この電力システムに接続される負荷
としては、直流電力幹線３に直接接続される直流モータ
等の直流負荷８や，ＤＣ／ＡＣコンバータ９を介して直
流電力幹線３に接続される交流負荷１０や，系統保護装
置６に接続される交流負荷１１等が挙げられる。太陽電
池１は、太陽光の照射を受けて直流電力を発生する装置
であり、燃料電池２は水素と空気中の酸素との化学反応
によって直流電力を発生する装置である。ここで、燃料
電池２の発生する直流電圧が太陽電池１の発生する直流
電圧に比べて低い場合は、燃料電池２と直流電力幹線３
との間に燃料電池２の電圧を昇圧するためのＤＣ／ＤＣ
コンバータ７が接続される。また、各電池１・２と直流
電力幹線３との間には、逆流防止用のダイオード１３が
接続されている。次に、上記の如く構成された電力シス
テムの作動について具体的に説明する。先ず、太陽電池
１に太陽光が照射されると直流電力が発生し、燃料電池
２に燃料ガスと空気中の酸素とが供給されると直流電力
が発生する。この場合、燃料電池２の発生する直流電圧
は例えば５０Ｖ程度で、太陽電池１の発生する直流電圧
（通常２５０Ｖ程度）に比べて低く、燃料電池２からの
直流電圧はＤＣ／ＤＣコンバータ７によって２５０Ｖ程
度まで昇圧された後、直流電力幹線３に供給される。し
たがって、太陽電池１側から直流電力幹線３に供給され
る電圧と、燃料電池２側から直流電力幹線３に供給され
る電圧とは略同電圧になり、直流電力幹線３には２５０
Ｖの電圧が流れる。次に、直流負荷８で電力需要があれ
ば直流電力幹線３から負荷８に直流電圧が供給され、交
流負荷１０で電力需要があれば、直流電力幹線３からの
直流電圧はＤＣ／ＡＣコンバータ９を介して交流電圧に
変換された後、負荷１０に供給される。また、系統保護
装置６に接続された交流負荷１１で電力需要があれば、
直流電力幹線３からの直流電圧は双方向コンバータ５を
介して交流電圧に変換された後、負荷１１に供給され
る。この場合、直流電力幹線３側の電圧は、商用電源４
側の電圧よりも若干高いので、直流電圧から交流電圧へ
の変換は比較的容易に行われる。ところで、負荷８・１
０・１１での総電力消費量が太陽電池１や燃料電池２か
らの総電力供給量よりも大きい場合、例えば太陽電池１
に太陽光が照射されなかったり，燃料切れ等の場合に
は、負荷８・１０・１１に十分な電力を供給することが
できないため電力不足になる。この場合は、商用電源４
からの電力供給によってその不足分を賄うことができる
ので、負荷８・１０・１１に安定して電力を供給し続け
ることができる。その後、太陽電池１に太陽光が照射さ
れたり，燃料電池２に燃料が補給されて、負荷８・１０
・１１への電力供給を賄うことができるようになると、
商用電源４からの電力供給は停止される。一方、負荷８
・１０・１１での総電力消費量が太陽電池１や燃料電池
２からの総電力供給量よりも小さい場合には、直流電力
幹線３に余剰の電力が生じる。燃料電池２の場合は、燃
料の供給を断つことによりその発電を停止することがで
きるが、太陽電池１の場合は、太陽光が照射されている
限り発電が行われるため、その分の電力が無駄になる。
この場合、直流電力幹線３に生じた余剰の電力は、双方
向コンバータ５を介して交流電圧に変換された後、商用
電源４に供給されるので、電力の無駄を抑制して電力を
有効に利用することができる。そして、直流電力幹線３
と商用電源との間には、直流電力幹線３に接続される電
源１・２，或いは商用電源４の何れかに異常が発生した
場合には、一方の電源から故障電源に電力が供給されな
いよう作動する系統保護装置６が接続されているので、
常に安全に発電を行うことができる。 （第二実施例）図２は本発明の第二実施例に係る電力シ
ステムの基本構成を示すブロック図であり、直流電力幹
線３に蓄電池１２が接続されている他は上記第一実施例
と同様の構成である。尚、上記第一実施例と同様の機能
を有する構成部分については第一実施例と同様の番号を
付して説明を省略する。前記蓄電池１２は、直流電力幹
線３に直接接続され、直流電力幹線３から供給される余
剰電力を蓄電すると共に、その直流電力幹線３に電力を
供給する機能を持っている。具体的には、電圧２８０Ｖ
程度，電流６０ＡＨ程度のニッケル−カドミウム蓄電池
や，鉛蓄電池等が例示され、１０〜２０分程度の発電能
力を有すれば十分である。次に、上記の如く構成された
電力システムの作動について、蓄電池１２の作動を中心
に説明する。負荷８・１０・１１での総電力消費量が太
陽電池１や燃料電池２からの総電力供給量よりも小さい
場合には、直流電力幹線３に余剰の電力が生じるが、こ
の余剰電力は先ず蓄電池１２に蓄電される。そして、蓄
電池１２が満充填になるまで蓄電された後、更に余剰の
電力は上記第一実施例と同様に双方向コンバータ５を介
して交流電圧に変換された後、商用電源４に供給され
る。一方、負荷８・１０・１１での総電力消費量が太陽
電池１や燃料電池２からの総電力供給量よりも大きい場
合には、その不足電力を賄うべく先ず蓄電池１２から電
力が供給される。そして、蓄電池１２が空になった後
は、上記第一実施例と同様に、商用電源４からの電力に
よってその不足電力が賄われる。 〔その他の事項〕 上記実施例においては、複数の直流発電装置として
太陽電池と燃料電池とを組み合わせて使用したが、太陽
電池のみ，燃料電池のみ，又はこれらと他の直流発電装
置とを組み合わせて使用することも勿論可能である。 上記実施例においては、直流電力幹線３の電圧を２
５０Ｖにしたが、太陽電池１と直流電力幹線３との間に
もＤＣ／ＤＣコンバータを接続する等の手段によって、
直流電力幹線３の電圧を１５０Ｖ〜３００Ｖの範囲内で
適宜変更することも勿論可能である。 電力変換装置としては、双方向コンバータの他に
も、コンバータやインバータ等を使用することも可能で
ある。
【発明の効果】以上の本発明によれば、複数の直流発電
装置を同時に発電させることによって負荷の急激な変化
にも対応することができるため、従来のように太陽電
池，或いは燃料電池といった直流発電装置を単独で使用
する場合に比べて、負荷への電力供給がはるかに安定化
する。また、系統保護装置は直流電力幹線と商用電源と
の間に唯一接続するだけでよく、従来のように電池と負
荷とを接続する線毎にそれぞれ設ける必要がないので、
コストの低減を図ることができると共に、システムの大
型化を抑制することもできる。
装置を同時に発電させることによって負荷の急激な変化
にも対応することができるため、従来のように太陽電
池，或いは燃料電池といった直流発電装置を単独で使用
する場合に比べて、負荷への電力供給がはるかに安定化
する。また、系統保護装置は直流電力幹線と商用電源と
の間に唯一接続するだけでよく、従来のように電池と負
荷とを接続する線毎にそれぞれ設ける必要がないので、
コストの低減を図ることができると共に、システムの大
型化を抑制することもできる。
【図１】本発明の第一実施例に係る電力システムの基本
構成を示すブロックである。
構成を示すブロックである。
【図２】本発明の第二実施例に係る電力システムの基本
構成を示すブロックである。
構成を示すブロックである。
１ 太陽電池 ２ 燃料電池 ３ 直流電力幹線 ４ 商用電源 ５ 双方向コンバータ ６ 系統保護装置 ７ ＤＣ／ＤＣコンバータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 聡史 守口市京阪本通２丁目18番地 三洋電機株 式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】 複数の直流発電装置からの直流電力が供
給される直流電力幹線を備え、且つ、この直流電力幹線
と商用電源との間には、電力変換装置と系統保護装置と
が接続されていることを特徴とする電力システム。 - 【請求項２】 複数の直流発電装置は、少なくとも太陽
電池と燃料電池とを含むことを特徴とする請求項１記載
の電力システム。 - 【請求項３】 前記直流電力幹線に接続され、且つ、こ
の直流電力幹線から供給される電力を蓄電すると共に、
前記直流電力幹線に電力を供給する蓄電池を、更に備え
たことを特徴とする請求項１，又は請求項２記載の電力
システム。 - 【請求項４】 前記太陽電池側から直流電力幹線へ供給
される電圧と，燃料電池側から直流電力幹線へ供給され
る電圧とが、略同電圧になるよう制御する電圧制御手段
を、更に備えたことを特徴とする請求項２，又は請求項
３記載の電力システム。 - 【請求項５】 前記電圧制御手段はＤＣ／ＤＣコンバー
タであることを特徴とする請求項４記載の電力システ
ム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5065595A JPH06274233A (ja) | 1993-03-24 | 1993-03-24 | 電力システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5065595A JPH06274233A (ja) | 1993-03-24 | 1993-03-24 | 電力システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06274233A true JPH06274233A (ja) | 1994-09-30 |
Family
ID=13291536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5065595A Pending JPH06274233A (ja) | 1993-03-24 | 1993-03-24 | 電力システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06274233A (ja) |
Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4899952A (en) * | 1987-08-03 | 1990-02-13 | Ryobi Ltd. | Double bearing type fishing reel |
| JP2000184601A (ja) * | 1998-12-16 | 2000-06-30 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 系統連系電源装置 |
| JP2000188120A (ja) * | 1998-12-24 | 2000-07-04 | Aisin Seiki Co Ltd | 燃料電池システム |
| AU748683B2 (en) * | 1997-03-19 | 2002-06-13 | Nextek Power Systems, Inc. | High efficiency lighting system |
| WO2003021703A1 (fr) * | 2001-09-03 | 2003-03-13 | Sony Corporation | Dispositif d'alimentation en energie et procede de fonctionnement associe |
| JP2005293997A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Daikin Ind Ltd | 燃料電池発電冷凍システム |
| JP2005302460A (ja) * | 2004-04-09 | 2005-10-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃料電池システムの制御装置 |
| JP2006325392A (ja) * | 2005-04-22 | 2006-11-30 | Aisin Seiki Co Ltd | 電力供給システム |
| JP2007157733A (ja) * | 2000-02-18 | 2007-06-21 | Toshiba Corp | 燃料電池電源装置 |
| JP2007215257A (ja) * | 2006-02-07 | 2007-08-23 | Nagasaki Univ | 分散型電源配電システムおよび分散型電源装置 |
| JP2008042999A (ja) * | 2006-08-02 | 2008-02-21 | Matsushita Electric Works Ltd | 電源供給装置 |
| JP2009033840A (ja) * | 2007-07-26 | 2009-02-12 | Ntt Facilities Inc | 給電システムおよび給電システムの制御方法 |
| JP2009124792A (ja) * | 2007-11-12 | 2009-06-04 | Osaka Gas Co Ltd | 電力供給システム |
| JP2009545944A (ja) * | 2006-08-04 | 2009-12-24 | セレス インテレクチュアル プラパティ コンパニー リミテッド | 発電機用電源制御 |
| WO2010016420A1 (ja) * | 2008-08-07 | 2010-02-11 | パナソニック電工株式会社 | 配電システム |
| JP2011165636A (ja) * | 2010-02-12 | 2011-08-25 | Chung-Hsin Electric & Machinery Manufacturing Corp | 並列型燃料電池電力システム |
| WO2011114422A1 (ja) * | 2010-03-15 | 2011-09-22 | 株式会社正興電機製作所 | 電力供給システム、電力供給方法、プログラム、記録媒体及び電力供給制御装置 |
| JP2011223651A (ja) * | 2010-04-05 | 2011-11-04 | Minoru Murano | 直流型マイクログリッドネットワーク |
| JP2013090456A (ja) * | 2011-10-18 | 2013-05-13 | Panasonic Corp | パワーコンディショナ |
| JP2013243870A (ja) * | 2012-05-22 | 2013-12-05 | Sanyo Electric Co Ltd | 系統連系装置 |
| JP2014017995A (ja) * | 2012-07-10 | 2014-01-30 | Rohm Co Ltd | 電力系統装置及び電力切替装置 |
| JP2016158496A (ja) * | 2012-08-14 | 2016-09-01 | 大阪瓦斯株式会社 | 分散型電源システム |
-
1993
- 1993-03-24 JP JP5065595A patent/JPH06274233A/ja active Pending
Cited By (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4899952A (en) * | 1987-08-03 | 1990-02-13 | Ryobi Ltd. | Double bearing type fishing reel |
| AU748683B2 (en) * | 1997-03-19 | 2002-06-13 | Nextek Power Systems, Inc. | High efficiency lighting system |
| JP2000184601A (ja) * | 1998-12-16 | 2000-06-30 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 系統連系電源装置 |
| JP2000188120A (ja) * | 1998-12-24 | 2000-07-04 | Aisin Seiki Co Ltd | 燃料電池システム |
| JP2007157733A (ja) * | 2000-02-18 | 2007-06-21 | Toshiba Corp | 燃料電池電源装置 |
| US7150930B2 (en) | 2001-09-03 | 2006-12-19 | Sony Corporation | Power supply system and operating method thereof |
| WO2003021703A1 (fr) * | 2001-09-03 | 2003-03-13 | Sony Corporation | Dispositif d'alimentation en energie et procede de fonctionnement associe |
| JP2005293997A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Daikin Ind Ltd | 燃料電池発電冷凍システム |
| JP2005302460A (ja) * | 2004-04-09 | 2005-10-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃料電池システムの制御装置 |
| JP2006325392A (ja) * | 2005-04-22 | 2006-11-30 | Aisin Seiki Co Ltd | 電力供給システム |
| JP4520959B2 (ja) * | 2005-04-22 | 2010-08-11 | アイシン精機株式会社 | 電力供給システム |
| US7839020B2 (en) | 2005-04-22 | 2010-11-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Electric power supply system |
| JP2007215257A (ja) * | 2006-02-07 | 2007-08-23 | Nagasaki Univ | 分散型電源配電システムおよび分散型電源装置 |
| JP4553206B2 (ja) * | 2006-02-07 | 2010-09-29 | 国立大学法人 長崎大学 | 分散型電源配電システムおよび分散型電源装置 |
| JP2008042999A (ja) * | 2006-08-02 | 2008-02-21 | Matsushita Electric Works Ltd | 電源供給装置 |
| JP2009545944A (ja) * | 2006-08-04 | 2009-12-24 | セレス インテレクチュアル プラパティ コンパニー リミテッド | 発電機用電源制御 |
| JP2009033840A (ja) * | 2007-07-26 | 2009-02-12 | Ntt Facilities Inc | 給電システムおよび給電システムの制御方法 |
| JP2009124792A (ja) * | 2007-11-12 | 2009-06-04 | Osaka Gas Co Ltd | 電力供給システム |
| WO2010016420A1 (ja) * | 2008-08-07 | 2010-02-11 | パナソニック電工株式会社 | 配電システム |
| JP2011165636A (ja) * | 2010-02-12 | 2011-08-25 | Chung-Hsin Electric & Machinery Manufacturing Corp | 並列型燃料電池電力システム |
| WO2011114422A1 (ja) * | 2010-03-15 | 2011-09-22 | 株式会社正興電機製作所 | 電力供給システム、電力供給方法、プログラム、記録媒体及び電力供給制御装置 |
| JPWO2011114422A1 (ja) * | 2010-03-15 | 2013-06-27 | 株式会社正興電機製作所 | 電力供給システム、電力供給方法、プログラム、記録媒体及び電力供給制御装置 |
| JP5414082B2 (ja) * | 2010-03-15 | 2014-02-12 | 株式会社正興電機製作所 | 電力供給システム、電力供給方法、プログラム、記録媒体及び電力供給制御装置 |
| JP2011223651A (ja) * | 2010-04-05 | 2011-11-04 | Minoru Murano | 直流型マイクログリッドネットワーク |
| JP2013090456A (ja) * | 2011-10-18 | 2013-05-13 | Panasonic Corp | パワーコンディショナ |
| JP2013243870A (ja) * | 2012-05-22 | 2013-12-05 | Sanyo Electric Co Ltd | 系統連系装置 |
| JP2014017995A (ja) * | 2012-07-10 | 2014-01-30 | Rohm Co Ltd | 電力系統装置及び電力切替装置 |
| JP2016158496A (ja) * | 2012-08-14 | 2016-09-01 | 大阪瓦斯株式会社 | 分散型電源システム |
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