JPH07307163A - 燃料電池発電装置の負荷制御装置 - Google Patents
燃料電池発電装置の負荷制御装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】反応ガスの過剰供給や反応ガス流量の補正を要
せずにガス欠防止および安定運転が可能な負荷制御装置
を備えた燃料電池発電装置を提供する。 【構成】燃料電池１，燃料改質装置２，反応空気ブロワ
３，直交変換装置４を備えた燃料電池発電装置が、その
出力交流電力Ｐを負荷設定器１１の負荷設定値と照合
し，一定の増減速度を指示する加算電流値Ｉk+および減
算電流値Ｉk-に換算して出力する電流増減指令手段１０
と、加算電流値Ｉk+および減算電流値Ｉk-の指示する増
減速度で反応ガス流量Ｑf を制御する反応ガス（原燃
料）流量制御手段２０と、加算電流値を遅れ設定器３０
を介して受けて設定電流値Ｉs を更新し、燃料電池スタ
ック１の出力直流値Ｉd が反応ガス流量Ｑf に比例する
よう直交変換装置を制御する負荷制御手段４０とを備え
る。
せずにガス欠防止および安定運転が可能な負荷制御装置
を備えた燃料電池発電装置を提供する。 【構成】燃料電池１，燃料改質装置２，反応空気ブロワ
３，直交変換装置４を備えた燃料電池発電装置が、その
出力交流電力Ｐを負荷設定器１１の負荷設定値と照合
し，一定の増減速度を指示する加算電流値Ｉk+および減
算電流値Ｉk-に換算して出力する電流増減指令手段１０
と、加算電流値Ｉk+および減算電流値Ｉk-の指示する増
減速度で反応ガス流量Ｑf を制御する反応ガス（原燃
料）流量制御手段２０と、加算電流値を遅れ設定器３０
を介して受けて設定電流値Ｉs を更新し、燃料電池スタ
ック１の出力直流値Ｉd が反応ガス流量Ｑf に比例する
よう直交変換装置を制御する負荷制御手段４０とを備え
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、燃料電池発電装置の
出力交流電力を負荷設定器の設定値の変化に追従して制
御するために設けられる負荷制御装置に関する。
出力交流電力を負荷設定器の設定値の変化に追従して制
御するために設けられる負荷制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、燃料電池は燃料と酸化剤
との電気化学反応で発電するものであり、その発電に際
して出力電流に比例した量の燃料と酸化剤とを供給する
必要がある。このため、りん酸型燃料電池の場合は、原
燃料としての都市ガス，プロパンガスなどの炭化水素に
水蒸気を加えて改質反応により水素リッチな改質ガスを
生成し、この改質ガスを燃料ガス，空気を酸化剤として
燃料電池に供給して発電を行うよう構成される。従っ
て、燃料電池発電装置は燃料電池本体（スタック），燃
料改質装置，反応空気の供給ブロワと、燃料電池の直流
出力を交流電力に変換して負荷に供給する直交変換装置
を備えるとともに、負荷設定器の設定電力値を指令値と
して直交変換装置の交流出力電力，燃料改質装置への原
燃料供給量，および反応空気供給ブロワの吐出量を一括
制御するよう構成した負荷制御装置を設けたものが知ら
れている。
との電気化学反応で発電するものであり、その発電に際
して出力電流に比例した量の燃料と酸化剤とを供給する
必要がある。このため、りん酸型燃料電池の場合は、原
燃料としての都市ガス，プロパンガスなどの炭化水素に
水蒸気を加えて改質反応により水素リッチな改質ガスを
生成し、この改質ガスを燃料ガス，空気を酸化剤として
燃料電池に供給して発電を行うよう構成される。従っ
て、燃料電池発電装置は燃料電池本体（スタック），燃
料改質装置，反応空気の供給ブロワと、燃料電池の直流
出力を交流電力に変換して負荷に供給する直交変換装置
を備えるとともに、負荷設定器の設定電力値を指令値と
して直交変換装置の交流出力電力，燃料改質装置への原
燃料供給量，および反応空気供給ブロワの吐出量を一括
制御するよう構成した負荷制御装置を設けたものが知ら
れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、燃料電池ス
タックの出力直流電流は燃料ガスと反応空気（併せて反
応ガスと呼ぶ）の供給量に比例するが、流体の移動を伴
う燃料改質装置，反応空気ブロワは負荷の増減を制御す
る直交変換装置に比べて応答速度が遅く、ことに化学反
応を伴う燃料改質装置ではその応答速度が遅く、燃料電
池スタックの出力直流電流の増加が燃料改質装置の応答
速度に拘束されて遅くなるため、電力設定器の設定電力
値を上昇した際、直交変換装置は直ちに燃料電池の出力
直流電流の増加を要求するが、この要求に燃料電池へ供
給する燃料ガスの増加が間に合わず、これが原因で燃料
電池は燃料ガスが不足する状態，いわゆるガス欠状態と
なり、燃料電池の電極触媒など電池構成材料の劣化と，
これに伴う発電性能の低下を招くという問題が発生す
る。そこで、このような問題点を回避するために、従来
の燃料電池発電装置では、負荷の増減，ことに負荷の増
加時に燃料改質装置や反応空気ブロワの応答の遅れを考
慮して常時一定流量過剰な燃料ガスおよび反応空気を燃
料電池スタックに供給し、負荷を増加させる際は燃料電
池が過剰な反応ガスを一時的に消費してその出力直流電
流を増加することにより、燃料電池スタックで燃料ガス
および反応空気の供給不足を起こさないよう構成した負
荷制御装置を備えたものが知られている。
タックの出力直流電流は燃料ガスと反応空気（併せて反
応ガスと呼ぶ）の供給量に比例するが、流体の移動を伴
う燃料改質装置，反応空気ブロワは負荷の増減を制御す
る直交変換装置に比べて応答速度が遅く、ことに化学反
応を伴う燃料改質装置ではその応答速度が遅く、燃料電
池スタックの出力直流電流の増加が燃料改質装置の応答
速度に拘束されて遅くなるため、電力設定器の設定電力
値を上昇した際、直交変換装置は直ちに燃料電池の出力
直流電流の増加を要求するが、この要求に燃料電池へ供
給する燃料ガスの増加が間に合わず、これが原因で燃料
電池は燃料ガスが不足する状態，いわゆるガス欠状態と
なり、燃料電池の電極触媒など電池構成材料の劣化と，
これに伴う発電性能の低下を招くという問題が発生す
る。そこで、このような問題点を回避するために、従来
の燃料電池発電装置では、負荷の増減，ことに負荷の増
加時に燃料改質装置や反応空気ブロワの応答の遅れを考
慮して常時一定流量過剰な燃料ガスおよび反応空気を燃
料電池スタックに供給し、負荷を増加させる際は燃料電
池が過剰な反応ガスを一時的に消費してその出力直流電
流を増加することにより、燃料電池スタックで燃料ガス
および反応空気の供給不足を起こさないよう構成した負
荷制御装置を備えたものが知られている。
【０００４】ところが、燃料電池の電圧−電流特性は電
流を多く流すと電圧が低下する垂下特性を示すため、電
力設定器の設定電力値を上昇した際、直交変換装置の要
求に対応して燃料電池が一定流量過剰な反応ガスを消費
して出力直流電流を増加すると、垂下特性によって発電
電圧が低下し、電圧と電流の積で決まる出力電力の増加
を抑制するので、これを補うために直交変換装置が更に
大きな電流の増加を要求する悪循環が発生するため、燃
料電池発電装置の制御が不安定化するとともに、この悪
循環を回避するためにより多量の反応ガスを常時供給し
なければならないという問題が発生する。また、この垂
下特性は燃料電池に使用している電極触媒の劣化等によ
って経時的に変化するため、一定量過剰に供給する反応
ガス量を定期的に増加補正する対策が必要になり、この
ため燃料電池発電装置の保守管理が複雑化するという問
題がある。また、その煩雑さを回避するために、垂下特
性の経時変化分を含めた過剰な反応ガスを供給すること
も考えられるが、この場合には燃料電池発電装置の総合
効率の低下に及ぼす悪影響が一層増大するという問題が
発生する。
流を多く流すと電圧が低下する垂下特性を示すため、電
力設定器の設定電力値を上昇した際、直交変換装置の要
求に対応して燃料電池が一定流量過剰な反応ガスを消費
して出力直流電流を増加すると、垂下特性によって発電
電圧が低下し、電圧と電流の積で決まる出力電力の増加
を抑制するので、これを補うために直交変換装置が更に
大きな電流の増加を要求する悪循環が発生するため、燃
料電池発電装置の制御が不安定化するとともに、この悪
循環を回避するためにより多量の反応ガスを常時供給し
なければならないという問題が発生する。また、この垂
下特性は燃料電池に使用している電極触媒の劣化等によ
って経時的に変化するため、一定量過剰に供給する反応
ガス量を定期的に増加補正する対策が必要になり、この
ため燃料電池発電装置の保守管理が複雑化するという問
題がある。また、その煩雑さを回避するために、垂下特
性の経時変化分を含めた過剰な反応ガスを供給すること
も考えられるが、この場合には燃料電池発電装置の総合
効率の低下に及ぼす悪影響が一層増大するという問題が
発生する。
【０００５】この発明の目的は、反応ガスの過剰供給や
反応ガス流量の補正を必要とせずにガス欠防止および安
定運転が可能な負荷制御装置を備えた燃料電池発電装置
を提供することにある。
反応ガス流量の補正を必要とせずにガス欠防止および安
定運転が可能な負荷制御装置を備えた燃料電池発電装置
を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明によれば、原燃料を受け水素リッチな燃料
ガスに改質して燃料電池に供給する燃料改質装置と、反
応空気を前記燃料電池に供給するブロワと、前記燃料電
池の直流出力を交流電力に変換する直交変換装置とを備
えた燃料電池発電装置の出力交流電力を、負荷設定器の
設定値の変化に追従して制御するものにおいて、負荷設
定器の設定値と交流電力検出値とを照合して負荷の増減
を判断し，一定の増減速度を指示する加算電流信号およ
び減算電流信号に換算して出力する電流増減指令手段
と、加算電流信号，直流電流検出値，および反応ガス流
量と燃料電池出力電流との間で予め定まる換算係数から
原燃料の設定流量を演算し，検出流量と設定流量が等し
くなるよう反応ガス流量を制御する反応ガス（原燃料）
流量制御手段と、前記加算電流信号の増加速度の遅れ設
定器と、その遅延した加算電流信号または前記減算電流
信号のいずれかを受けて設定電流値を更新し、更新した
設定電流値に前記直流電流検出値を近づけるよう前記直
交変換装置の出力交流電力を制御する負荷制御手段とを
備えてなるものとする。
に、この発明によれば、原燃料を受け水素リッチな燃料
ガスに改質して燃料電池に供給する燃料改質装置と、反
応空気を前記燃料電池に供給するブロワと、前記燃料電
池の直流出力を交流電力に変換する直交変換装置とを備
えた燃料電池発電装置の出力交流電力を、負荷設定器の
設定値の変化に追従して制御するものにおいて、負荷設
定器の設定値と交流電力検出値とを照合して負荷の増減
を判断し，一定の増減速度を指示する加算電流信号およ
び減算電流信号に換算して出力する電流増減指令手段
と、加算電流信号，直流電流検出値，および反応ガス流
量と燃料電池出力電流との間で予め定まる換算係数から
原燃料の設定流量を演算し，検出流量と設定流量が等し
くなるよう反応ガス流量を制御する反応ガス（原燃料）
流量制御手段と、前記加算電流信号の増加速度の遅れ設
定器と、その遅延した加算電流信号または前記減算電流
信号のいずれかを受けて設定電流値を更新し、更新した
設定電流値に前記直流電流検出値を近づけるよう前記直
交変換装置の出力交流電力を制御する負荷制御手段とを
備えてなるものとする。
【０００７】電流増減指令手段が負荷設定器と、その負
荷設定値と交流電力検出値とを照合して負荷の増減を判
断し，増加指令および減少指令を発する負荷増減判断部
と、増加指令を受けて一定の増加速度を指示する加算電
流信号を発する電流加算器と、減少指令を受けて一定の
減少速度を指示する減算電流信号を発する電流減算器と
を備えてなるものとする。
荷設定値と交流電力検出値とを照合して負荷の増減を判
断し，増加指令および減少指令を発する負荷増減判断部
と、増加指令を受けて一定の増加速度を指示する加算電
流信号を発する電流加算器と、減少指令を受けて一定の
減少速度を指示する減算電流信号を発する電流減算器と
を備えてなるものとする。
【０００８】反応ガス（原燃料）流量制御手段が一定の
増減速度を指示する加算電流信号を直流電流検出値に加
算し，これに予め定まる換算係数を乗じて反応ガス（原
燃料）の設定流量を演算する流量演算器と、得られた設
定流量と検出流量とが等しくなるよう制御バルブを制御
する流量コントロ−ラとを備えてなるものとする。負荷
制御手段が遅延した加算電流信号または減算電流信号の
いずれかを一定の時間間隔で記憶される前回直流電流検
出値に逐次加算し設定電流として出力する電流設定器
と、更新された設定電流値に直流電流検出値を近づける
よう直交変換装置の出力交流電力を制御する電流コント
ロ−ラとを備えてなるものとする。
増減速度を指示する加算電流信号を直流電流検出値に加
算し，これに予め定まる換算係数を乗じて反応ガス（原
燃料）の設定流量を演算する流量演算器と、得られた設
定流量と検出流量とが等しくなるよう制御バルブを制御
する流量コントロ−ラとを備えてなるものとする。負荷
制御手段が遅延した加算電流信号または減算電流信号の
いずれかを一定の時間間隔で記憶される前回直流電流検
出値に逐次加算し設定電流として出力する電流設定器
と、更新された設定電流値に直流電流検出値を近づける
よう直交変換装置の出力交流電力を制御する電流コント
ロ−ラとを備えてなるものとする。
【０００９】原燃料を制御バルブを介して受け，水素リ
ッチな燃料ガスに改質して燃料電池に供給する燃料改質
装置と、反応空気を前記燃料電池に供給するブロワと、
前記燃料電池の直流出力を交流電力に変換する直交変換
装置とを備えた燃料電池発電装置の出力交流電力を、負
荷設定器の設定値の変化に追従して制御するものにおい
て、負荷設定器の設定値と交流電力検出値とを照合して
負荷の増減を判断し，一定の増減速度を指示する加算電
流信号および減算電流信号に換算して出力する電流増減
指令手段と、加算電流信号，直流電流検出値，および反
応ガス流量と燃料電池出力電流との間で予め定まる換算
係数から反応ガスの設定流量を演算し，検出流量と設定
流量が等しくなるよう制御バルブを制御する反応ガス
（原燃料）流量の制御手段と、前記加算電流信号の増加
速度の遅れ設定器と、反応ガス流量検出値と換算係数と
から求まる直流電流値から直流電流検出値を減算して余
裕電流値を算出する余裕電流計算器，および得られた余
裕電流値を遅延した加算電流信号または減算電流信号と
比較していずれか低レベルの信号を選択して出力するＬ
ｏｗレベルセレクタからなる加減算電流補正手段と、補
正された加減算電流信号を受けて設定電流値を更新し、
更新した設定電流値に前記直流電流検出値を近づけるよ
う前記直交変換装置の出力交流電力を制御する負荷制御
手段とを備えてなるものとする。
ッチな燃料ガスに改質して燃料電池に供給する燃料改質
装置と、反応空気を前記燃料電池に供給するブロワと、
前記燃料電池の直流出力を交流電力に変換する直交変換
装置とを備えた燃料電池発電装置の出力交流電力を、負
荷設定器の設定値の変化に追従して制御するものにおい
て、負荷設定器の設定値と交流電力検出値とを照合して
負荷の増減を判断し，一定の増減速度を指示する加算電
流信号および減算電流信号に換算して出力する電流増減
指令手段と、加算電流信号，直流電流検出値，および反
応ガス流量と燃料電池出力電流との間で予め定まる換算
係数から反応ガスの設定流量を演算し，検出流量と設定
流量が等しくなるよう制御バルブを制御する反応ガス
（原燃料）流量の制御手段と、前記加算電流信号の増加
速度の遅れ設定器と、反応ガス流量検出値と換算係数と
から求まる直流電流値から直流電流検出値を減算して余
裕電流値を算出する余裕電流計算器，および得られた余
裕電流値を遅延した加算電流信号または減算電流信号と
比較していずれか低レベルの信号を選択して出力するＬ
ｏｗレベルセレクタからなる加減算電流補正手段と、補
正された加減算電流信号を受けて設定電流値を更新し、
更新した設定電流値に前記直流電流検出値を近づけるよ
う前記直交変換装置の出力交流電力を制御する負荷制御
手段とを備えてなるものとする。
【００１０】
【作用】この発明において、電流増減指令手段を負荷設
定器の設定値の変化を、燃料電池の出力直流電流の一定
の増減速度を指示する加算電流信号および減算電流信号
（併せて増減指令信号と呼ぶ）に換算して出力するよう
構成したことにより、この信号を原燃料および出力直流
電流の増減指令信号として利用することにより、燃料電
池の出力直流電流が燃料電池に供給する反応ガス量，例
えば原燃料流量，反応空気流量に比例することを利用し
て反応ガス流量および燃料電池の出力直流電流値を一定
の増減速度で比例制御する機能が得られる。また、反応
ガス（原燃料）流量制御手段が加算電流信号，直流電流
検出値，および予め定まる換算係数から反応ガスの設定
流量を演算し、検出流量と設定流量が等しくなるよう制
御バルブにより反応ガス流量を制御するよう構成したこ
とにより、加算電流信号の一定の増加速度を例えば燃料
改質装置の改質ガス増加速度の上限値を考慮して予め設
定しておくことにより、原燃料流量の増加速度を加算電
流信号の増加速度に併せて可及的に速く増加し、燃料電
池へ供給する改質ガスを増加する機能が得られる。さら
に、遅れ設定器を設けて燃料改質装置の応答の遅れ時間
に対応して加算電流信号を遅らせるとともに、この遅延
した加算電流信号を負荷制御手段の増減指令信号として
設定電流値を更新し、更新された設定電流値に直流電流
検出値を近づけるよう直交変換装置の出力交流電力を制
御するよう構成したことにより、遅れ設定器の遅延時間
を燃料電池への反応ガスの増加供給遅れ時間に予め設定
することにより、例えば負荷の増加過程において、付加
制御手段が負荷の増加制御を開始する時点では反応ガス
流量制御手段で増加供給された反応ガスが燃料電池に到
達することになり、燃料改質装置等の応答の遅れによっ
て発生するガス欠状態を排除する機能が得られるととも
に、反応ガス流量および燃料電池の出力直流電流値を一
定の増減速度で比例制御し、反応ガスの過不足を生ずる
ことなく燃料電池の出力電流を一定の増加速度で安定し
て制御する機能が得られる。
定器の設定値の変化を、燃料電池の出力直流電流の一定
の増減速度を指示する加算電流信号および減算電流信号
（併せて増減指令信号と呼ぶ）に換算して出力するよう
構成したことにより、この信号を原燃料および出力直流
電流の増減指令信号として利用することにより、燃料電
池の出力直流電流が燃料電池に供給する反応ガス量，例
えば原燃料流量，反応空気流量に比例することを利用し
て反応ガス流量および燃料電池の出力直流電流値を一定
の増減速度で比例制御する機能が得られる。また、反応
ガス（原燃料）流量制御手段が加算電流信号，直流電流
検出値，および予め定まる換算係数から反応ガスの設定
流量を演算し、検出流量と設定流量が等しくなるよう制
御バルブにより反応ガス流量を制御するよう構成したこ
とにより、加算電流信号の一定の増加速度を例えば燃料
改質装置の改質ガス増加速度の上限値を考慮して予め設
定しておくことにより、原燃料流量の増加速度を加算電
流信号の増加速度に併せて可及的に速く増加し、燃料電
池へ供給する改質ガスを増加する機能が得られる。さら
に、遅れ設定器を設けて燃料改質装置の応答の遅れ時間
に対応して加算電流信号を遅らせるとともに、この遅延
した加算電流信号を負荷制御手段の増減指令信号として
設定電流値を更新し、更新された設定電流値に直流電流
検出値を近づけるよう直交変換装置の出力交流電力を制
御するよう構成したことにより、遅れ設定器の遅延時間
を燃料電池への反応ガスの増加供給遅れ時間に予め設定
することにより、例えば負荷の増加過程において、付加
制御手段が負荷の増加制御を開始する時点では反応ガス
流量制御手段で増加供給された反応ガスが燃料電池に到
達することになり、燃料改質装置等の応答の遅れによっ
て発生するガス欠状態を排除する機能が得られるととも
に、反応ガス流量および燃料電池の出力直流電流値を一
定の増減速度で比例制御し、反応ガスの過不足を生ずる
ことなく燃料電池の出力電流を一定の増加速度で安定し
て制御する機能が得られる。
【００１１】電流増減指令手段を負荷設定器と、その負
荷設定値と交流電力検出値とを照合して負荷の増減を判
断し，増加指令および減少指令を発する負荷増減判断部
と、増加指令を受けて一定の増加速度を指示する加算電
流信号を発する電流加算器と、減少指令を受けて一定の
減少速度を指示する減算電流信号を発する電流減算器と
で構成すれば、負荷設定値の変化に対応して一定の増減
速度を指示する加算電流信号および減算電流信号を容易
に得ることができる。
荷設定値と交流電力検出値とを照合して負荷の増減を判
断し，増加指令および減少指令を発する負荷増減判断部
と、増加指令を受けて一定の増加速度を指示する加算電
流信号を発する電流加算器と、減少指令を受けて一定の
減少速度を指示する減算電流信号を発する電流減算器と
で構成すれば、負荷設定値の変化に対応して一定の増減
速度を指示する加算電流信号および減算電流信号を容易
に得ることができる。
【００１２】反応ガス（原燃料）流量制御手段を一定の
増減速度を指示する加算電流信号を直流電流検出値に加
算し，これに予め定まる換算係数を乗じて反応ガス（原
燃料）の設定流量を演算する流量演算器と、得られた設
定流量と検出流量とが等しくなるよう例えば制御バルブ
を制御する流量コントロ−ラとで構成すれば、負荷の上
昇指令時には反応ガスの増加速度を加算電流信号に合わ
せて増加する機能が得られるとともに、負荷設定値の減
少指令時には加算電流信号が零になると同時に直流電流
検出値が減少するので流量演算器のが演算する設定流量
が直流電流検出値の減少速度に併せて低下することにな
るので、反応ガス（原燃料）流量制御手段を反応ガス
（原燃料）流量の増減制御手段として機能させることが
できる。
増減速度を指示する加算電流信号を直流電流検出値に加
算し，これに予め定まる換算係数を乗じて反応ガス（原
燃料）の設定流量を演算する流量演算器と、得られた設
定流量と検出流量とが等しくなるよう例えば制御バルブ
を制御する流量コントロ−ラとで構成すれば、負荷の上
昇指令時には反応ガスの増加速度を加算電流信号に合わ
せて増加する機能が得られるとともに、負荷設定値の減
少指令時には加算電流信号が零になると同時に直流電流
検出値が減少するので流量演算器のが演算する設定流量
が直流電流検出値の減少速度に併せて低下することにな
るので、反応ガス（原燃料）流量制御手段を反応ガス
（原燃料）流量の増減制御手段として機能させることが
できる。
【００１３】負荷制御手段を遅延した加算電流信号また
は減算電流信号を，一定の時間間隔で記憶される前回直
流電流検出値に逐次加算し設定電流として出力する電流
設定器と、更新された設定電流値に直流電流検出値を近
づけるよう直交変換装置の出力交流電力を制御する電流
コントロ−ラとで構成すれば、加算電流信号の遅れ時間
に起因するガス欠を回避し、燃料電池の出力直流電流の
増加速度を改質ガスの増加速度に合わせて燃料電池の出
力交流電力を増加する比例制御を過剰な反応ガスを供給
することなく行う機能が得られる。
は減算電流信号を，一定の時間間隔で記憶される前回直
流電流検出値に逐次加算し設定電流として出力する電流
設定器と、更新された設定電流値に直流電流検出値を近
づけるよう直交変換装置の出力交流電力を制御する電流
コントロ−ラとで構成すれば、加算電流信号の遅れ時間
に起因するガス欠を回避し、燃料電池の出力直流電流の
増加速度を改質ガスの増加速度に合わせて燃料電池の出
力交流電力を増加する比例制御を過剰な反応ガスを供給
することなく行う機能が得られる。
【００１４】一方、電流増減指令手段，原燃料流量の制
御手段，遅れ設定器，および負荷制御手段を有する負荷
制御装置に、反応ガス流量検出値と換算係数とから求ま
る直流電流値から直流電流検出値を減算して余裕電流値
を算出する余裕電流計算器，および得られた余裕電流値
を遅延した加算電流信号または減算電流信号と比較して
いずれか低レベルの信号を選択して出力するＬｏｗレベ
ルセレクタからなる加減算電流補正手段を付加し、選択
した加減算電流補正信号を負荷制御装置に入力するよう
構成すれば、例えば負荷の上昇時に余裕電流値が加算電
流値より小さくなった場合にはＬｏｗレベルセレクタが
余裕電流値を選択して出力電流の増加速度を抑制し、余
裕電流値が加算電流値より大きくなった場合にはＬｏｗ
レベルセレクタが加算電流値を選択して定常の増加速度
を維持するよう動作するので、燃料電池は常に適度の余
裕電流値を保持して，言い換えれば適度の余裕反応ガス
量を保持して負荷の増減制御を行うことになり、例えば
燃料電池の径年劣化等に起因する垂下特性の変化があっ
た場合にもガス欠を生ずることなく安定した運転を維持
する機能が得られる。
御手段，遅れ設定器，および負荷制御手段を有する負荷
制御装置に、反応ガス流量検出値と換算係数とから求ま
る直流電流値から直流電流検出値を減算して余裕電流値
を算出する余裕電流計算器，および得られた余裕電流値
を遅延した加算電流信号または減算電流信号と比較して
いずれか低レベルの信号を選択して出力するＬｏｗレベ
ルセレクタからなる加減算電流補正手段を付加し、選択
した加減算電流補正信号を負荷制御装置に入力するよう
構成すれば、例えば負荷の上昇時に余裕電流値が加算電
流値より小さくなった場合にはＬｏｗレベルセレクタが
余裕電流値を選択して出力電流の増加速度を抑制し、余
裕電流値が加算電流値より大きくなった場合にはＬｏｗ
レベルセレクタが加算電流値を選択して定常の増加速度
を維持するよう動作するので、燃料電池は常に適度の余
裕電流値を保持して，言い換えれば適度の余裕反応ガス
量を保持して負荷の増減制御を行うことになり、例えば
燃料電池の径年劣化等に起因する垂下特性の変化があっ
た場合にもガス欠を生ずることなく安定した運転を維持
する機能が得られる。
【００１５】
【実施例】以下、この発明を実施例に基づいて説明す
る。図１はこの発明の実施例になる燃料電池発電装置の
負荷制御装置の構成を示すブロック図であり、負荷制御
装置を燃料改質装置と直交変換装置との間に設けた場合
を例に示してある。図において、燃料電池発電装置は単
位セルの積層体からなる燃料電池スタック１と、原燃料
を制御バルブ５を介して受け，水素リッチな燃料ガスＦ
に改質して燃料電池１の燃料極に供給する燃料改質装置
２と、反応空気Ａを燃料電池１に供給するブロワ３と、
燃料電池の直流出力を交流電力に変換する直交変換装置
４とを主要構成機器として構成され、原燃料流量Ｑf は
流量計６により，燃料電池スタック１の出力直流電流Ｉ
d は電流計７により，直交変換装置４の出力交流電力Ｐ
は電力計８によりそれぞれ検出されて負荷制御装置に送
られる。
る。図１はこの発明の実施例になる燃料電池発電装置の
負荷制御装置の構成を示すブロック図であり、負荷制御
装置を燃料改質装置と直交変換装置との間に設けた場合
を例に示してある。図において、燃料電池発電装置は単
位セルの積層体からなる燃料電池スタック１と、原燃料
を制御バルブ５を介して受け，水素リッチな燃料ガスＦ
に改質して燃料電池１の燃料極に供給する燃料改質装置
２と、反応空気Ａを燃料電池１に供給するブロワ３と、
燃料電池の直流出力を交流電力に変換する直交変換装置
４とを主要構成機器として構成され、原燃料流量Ｑf は
流量計６により，燃料電池スタック１の出力直流電流Ｉ
d は電流計７により，直交変換装置４の出力交流電力Ｐ
は電力計８によりそれぞれ検出されて負荷制御装置に送
られる。
【００１６】負荷制御装置は電流増減指令手段１０，反
応ガス流量制御手段（この場合原燃料流量制御手段）２
０，遅れ設定器３０，および負荷制御手段４０で構成さ
れる。電流増減指令手段１０は負荷設定器１１と、その
負荷設定値ＰS と電力計８で検出した交流電力検出値Ｐ
とを照合して負荷の増減の要否を判定し、ＰS ＞Ｐであ
る場合には増加指令Ｐ+ を，ＰS ＜Ｐである場合には減
少指令Ｐ- をそれぞれ発する負荷増減判断部１２と、増
加指令を受けて一定の増加速度を指示する加算電流信号
１３Ｓ（加算電流値Ｉk+）を発する電流加算器１３と、
減少指令を受けて一定の減少速度を指示する減算電流信
号１４Ｓ（減算電流値Ｉk-）を発する電流減算器１４と
で構成される。
応ガス流量制御手段（この場合原燃料流量制御手段）２
０，遅れ設定器３０，および負荷制御手段４０で構成さ
れる。電流増減指令手段１０は負荷設定器１１と、その
負荷設定値ＰS と電力計８で検出した交流電力検出値Ｐ
とを照合して負荷の増減の要否を判定し、ＰS ＞Ｐであ
る場合には増加指令Ｐ+ を，ＰS ＜Ｐである場合には減
少指令Ｐ- をそれぞれ発する負荷増減判断部１２と、増
加指令を受けて一定の増加速度を指示する加算電流信号
１３Ｓ（加算電流値Ｉk+）を発する電流加算器１３と、
減少指令を受けて一定の減少速度を指示する減算電流信
号１４Ｓ（減算電流値Ｉk-）を発する電流減算器１４と
で構成される。
【００１７】原燃料流量制御手段２０は一定の増加速度
を指示する加算電流値Ｉk+を電流計７からの直流電流検
出値Ｉd に加算し，これに原燃料流量および燃料電池出
力電流との間で予め定まる換算係数ｋを乗じて原燃料の
設定流量Ｑs ＝ｋ（Ｉd ±ＩK+) を演算する流量演算器
２１と、流量演算器２１で得られた設定流量Ｑs と流量
計６からの検出流量Ｑf とが等しくなるよう制御バルブ
５の開度を制御する流量コントロ−ラ２２とで構成され
る。従って、加減算電流値Ｉk+の一定の増加速度を燃料
改質装置２の改質ガス増減速度の上限値を考慮して予め
設定しておくことにより、原燃料流量Ｑf の増加速度を
加算電流値の指示値に合わせて可及的に速く制御し、燃
料電池へ供給する改質ガスを増減することができる。
を指示する加算電流値Ｉk+を電流計７からの直流電流検
出値Ｉd に加算し，これに原燃料流量および燃料電池出
力電流との間で予め定まる換算係数ｋを乗じて原燃料の
設定流量Ｑs ＝ｋ（Ｉd ±ＩK+) を演算する流量演算器
２１と、流量演算器２１で得られた設定流量Ｑs と流量
計６からの検出流量Ｑf とが等しくなるよう制御バルブ
５の開度を制御する流量コントロ−ラ２２とで構成され
る。従って、加減算電流値Ｉk+の一定の増加速度を燃料
改質装置２の改質ガス増減速度の上限値を考慮して予め
設定しておくことにより、原燃料流量Ｑf の増加速度を
加算電流値の指示値に合わせて可及的に速く制御し、燃
料電池へ供給する改質ガスを増減することができる。
【００１８】加算電流信号の遅れ設定器３０はその遅延
時間が、流量計６で原燃料流量が検出されてから燃料ガ
スＦとして燃料電池スタック１の燃料極に供給されるま
でに要する時間に設定され、遅延した加算電流信号３０
Ｓを負荷制御手段４０に向けて出力する。負荷制御手段
４０は遅延した加算電流信号３０Ｓまたは減算電流信号
１４Ｓを一定の時間間隔で記憶される前回設定電流値に
逐次加算し設定電流値Ｉs として出力する電流設定器４
２と、電流計７からの直流電流検出値を更新された設定
電流値Ｉs に近づけるよう直交変換装置４の出力交流電
力Ｐを制御する電流コントロ−ラ４３とで構成される。
時間が、流量計６で原燃料流量が検出されてから燃料ガ
スＦとして燃料電池スタック１の燃料極に供給されるま
でに要する時間に設定され、遅延した加算電流信号３０
Ｓを負荷制御手段４０に向けて出力する。負荷制御手段
４０は遅延した加算電流信号３０Ｓまたは減算電流信号
１４Ｓを一定の時間間隔で記憶される前回設定電流値に
逐次加算し設定電流値Ｉs として出力する電流設定器４
２と、電流計７からの直流電流検出値を更新された設定
電流値Ｉs に近づけるよう直交変換装置４の出力交流電
力Ｐを制御する電流コントロ−ラ４３とで構成される。
【００１９】上述のように構成された負荷制御装置を備
えた燃料電池発電装置の運転状態において、電力計８で
検出された交流電力検出値より負荷設定器１１の設定値
が高い場合には、電流増減指令手段１０から一定の増加
速度を指示する加算電流信号１３Ｓが出力され、原燃料
流量制御手段２０は加算電流信号１３Ｓが指示する増加
速度に合わせて設定流量Ｑs を更新し、その設定流量に
一致するよう制御バルブ５の開度を制御し、燃料改質装
置２への原燃料流量Ｑf を一定速度で増加供給する。こ
れと同時に、遅れ設定器３０は加算電流信号１３Ｓを原
燃料流量が検出されてから燃料改質装置２で改質され改
質ガスが燃料電池１に到達するに要する時間だけ遅らせ
て負荷制御手段４０に送る。遅延した加算電流信号３０
Ｓを受けた負荷制御手段４０は、電流設定器４２が一定
の時間間隔で記憶する前回設定電流値に遅延した加算電
流値を加算して設定電流値Ｉs を逐次更新し、電流コン
トロ−ラ４３が電流計７からの直流電流検出値Ｉd を更
新された設定電流値Ｉs に近づけるよう直交変換装置４
の出力交流電力Ｐを制御する。従って、燃料電池発電装
置の制御バルブ５および直交変換装置４を共に同じ一定
増加速度を指示する加算電流信号１３Ｓによって比例制
御できるとともに、遅延した加算電流信号３０Ｓによっ
て制御される負荷制御手段４０が原燃料流量制御手段２
０より原燃料流量が検出されてから燃料改質装置２で改
質され改質ガスが燃料電池１に到達するに要する時間だ
け遅れて比例動作するので、燃料電池スタック１は燃料
ガスＦの増加に合わせてその出力直流電流を増加するこ
とになり、燃料ガスを過剰に供給することなく負荷増加
時におけるガス欠の発生を防ぎ、燃料電池の発電運転を
安定化できる利点が得られる。
えた燃料電池発電装置の運転状態において、電力計８で
検出された交流電力検出値より負荷設定器１１の設定値
が高い場合には、電流増減指令手段１０から一定の増加
速度を指示する加算電流信号１３Ｓが出力され、原燃料
流量制御手段２０は加算電流信号１３Ｓが指示する増加
速度に合わせて設定流量Ｑs を更新し、その設定流量に
一致するよう制御バルブ５の開度を制御し、燃料改質装
置２への原燃料流量Ｑf を一定速度で増加供給する。こ
れと同時に、遅れ設定器３０は加算電流信号１３Ｓを原
燃料流量が検出されてから燃料改質装置２で改質され改
質ガスが燃料電池１に到達するに要する時間だけ遅らせ
て負荷制御手段４０に送る。遅延した加算電流信号３０
Ｓを受けた負荷制御手段４０は、電流設定器４２が一定
の時間間隔で記憶する前回設定電流値に遅延した加算電
流値を加算して設定電流値Ｉs を逐次更新し、電流コン
トロ−ラ４３が電流計７からの直流電流検出値Ｉd を更
新された設定電流値Ｉs に近づけるよう直交変換装置４
の出力交流電力Ｐを制御する。従って、燃料電池発電装
置の制御バルブ５および直交変換装置４を共に同じ一定
増加速度を指示する加算電流信号１３Ｓによって比例制
御できるとともに、遅延した加算電流信号３０Ｓによっ
て制御される負荷制御手段４０が原燃料流量制御手段２
０より原燃料流量が検出されてから燃料改質装置２で改
質され改質ガスが燃料電池１に到達するに要する時間だ
け遅れて比例動作するので、燃料電池スタック１は燃料
ガスＦの増加に合わせてその出力直流電流を増加するこ
とになり、燃料ガスを過剰に供給することなく負荷増加
時におけるガス欠の発生を防ぎ、燃料電池の発電運転を
安定化できる利点が得られる。
【００２０】一方、電力計８で検出された交流電力検出
値より負荷設定器１１の設定値が低い場合には、一定速
度で減少する減算電流信号１４Ｓが出力され、これを受
けた負荷制御手段４０は電流設定器４２が一定の時間間
隔で記憶する前回設定電流値に減算電流値を加算して設
定電流値Ｉs 逐次更新し、電流コントロ−ラ４３が電流
計７からの直流電流検出値を更新された設定電流値Ｉs
に近づけるよう直交変換装置４の出力交流電力Ｐを低減
制御する。一方、出力交流電力Ｐを低減制御結果は電流
計７により直流電流検出値Ｉd の低下として原燃料流量
制御手段２０の流量演算器２１に伝達され、かつ加算電
流値Ｉk+が零になるので、設定流量Ｑsは電流設定値Ｉs
に合わせて減少することになり、原燃料流量Ｑf と出
力直流電流Ｉd とを比例して減少制御できる利点が得ら
れる。
値より負荷設定器１１の設定値が低い場合には、一定速
度で減少する減算電流信号１４Ｓが出力され、これを受
けた負荷制御手段４０は電流設定器４２が一定の時間間
隔で記憶する前回設定電流値に減算電流値を加算して設
定電流値Ｉs 逐次更新し、電流コントロ−ラ４３が電流
計７からの直流電流検出値を更新された設定電流値Ｉs
に近づけるよう直交変換装置４の出力交流電力Ｐを低減
制御する。一方、出力交流電力Ｐを低減制御結果は電流
計７により直流電流検出値Ｉd の低下として原燃料流量
制御手段２０の流量演算器２１に伝達され、かつ加算電
流値Ｉk+が零になるので、設定流量Ｑsは電流設定値Ｉs
に合わせて減少することになり、原燃料流量Ｑf と出
力直流電流Ｉd とを比例して減少制御できる利点が得ら
れる。
【００２１】なお、反応空気の供給系についても前述と
同様な負荷制御装置を設けることにより、酸素不足を排
除して発電運転を安定化することができる。図２はこの
発明の異なる実施例になる燃料電池発電装置の負荷制御
装置の構成を示すブロック図であり、電流増減指令手段
１０，原燃料流量の制御手段２０，遅れ設定器３０，お
よび負荷制御手段４０を有する負荷制御装置に、反応ガ
ス流量検出値Ｑf を換算係数ｋで除して求まる直流電流
値から直流電流検出値Ｉd を減算して余裕電流値Ｉa ＝
（Ｑf ／ｋ）−Ｉd を算出する余裕電流計算器６１、お
よび得られた余裕電流値Ｉa を遅延した加算電流信号３
０Ｓまたは減算電流信号１４Ｓと比較していずれか低レ
ベルの信号を選択して出力するＬｏｗレベルセレクタ６
２からなる加減算電流補正手段６０を付加し、選択した
加減算電流補正信号を負荷制御手段の電流設定器４２に
入力するよう構成した点が前述の実施例と異なってい
る。このように構成した負荷制御装置を備えた燃料電池
発電装置の例えば負荷の上昇時に、余裕電流値が加算電
流値より小さくなった場合にはＬｏｗレベルセレクタが
余裕電流値を選択して出力電流の増加速度を抑制し、余
裕電流値が加算電流値より大きくなった場合にはＬｏｗ
レベルセレクタが加算電流値を選択して定常の増加速度
を維持するよう動作するので、燃料電池は常に適度の余
裕電流値を保持して，言い換えれば適度の余裕反応ガス
量を保持して負荷の増減制御を行うことになり、例えば
燃料電池の径年劣化等に起因する垂下特性の変化があっ
た場合にもガス欠を生ずることなく安定した運転を維持
できるので、反応ガスを過剰に供給する従来の負荷制御
方法で問題になった電極触媒の劣化等によって生ずる電
圧−電流特性の経時的変化を補償するため、一定量過剰
に供給する反応ガス量を定期的に増加補正するなどの保
守管理が不要となる。
同様な負荷制御装置を設けることにより、酸素不足を排
除して発電運転を安定化することができる。図２はこの
発明の異なる実施例になる燃料電池発電装置の負荷制御
装置の構成を示すブロック図であり、電流増減指令手段
１０，原燃料流量の制御手段２０，遅れ設定器３０，お
よび負荷制御手段４０を有する負荷制御装置に、反応ガ
ス流量検出値Ｑf を換算係数ｋで除して求まる直流電流
値から直流電流検出値Ｉd を減算して余裕電流値Ｉa ＝
（Ｑf ／ｋ）−Ｉd を算出する余裕電流計算器６１、お
よび得られた余裕電流値Ｉa を遅延した加算電流信号３
０Ｓまたは減算電流信号１４Ｓと比較していずれか低レ
ベルの信号を選択して出力するＬｏｗレベルセレクタ６
２からなる加減算電流補正手段６０を付加し、選択した
加減算電流補正信号を負荷制御手段の電流設定器４２に
入力するよう構成した点が前述の実施例と異なってい
る。このように構成した負荷制御装置を備えた燃料電池
発電装置の例えば負荷の上昇時に、余裕電流値が加算電
流値より小さくなった場合にはＬｏｗレベルセレクタが
余裕電流値を選択して出力電流の増加速度を抑制し、余
裕電流値が加算電流値より大きくなった場合にはＬｏｗ
レベルセレクタが加算電流値を選択して定常の増加速度
を維持するよう動作するので、燃料電池は常に適度の余
裕電流値を保持して，言い換えれば適度の余裕反応ガス
量を保持して負荷の増減制御を行うことになり、例えば
燃料電池の径年劣化等に起因する垂下特性の変化があっ
た場合にもガス欠を生ずることなく安定した運転を維持
できるので、反応ガスを過剰に供給する従来の負荷制御
方法で問題になった電極触媒の劣化等によって生ずる電
圧−電流特性の経時的変化を補償するため、一定量過剰
に供給する反応ガス量を定期的に増加補正するなどの保
守管理が不要となる。
【００２２】
【発明の効果】この発明は前述のように、燃料電池発電
装置の負荷制御装置を、設定電力値の増減を電流増減指
令手段によって一定の増減速度を指示する加算電流信号
および減算電流信号に変換し、この信号を共通の増減電
流信号として反応ガス流量制御手段および負荷制御手段
を制御するとともに、量制御手段の間に加算電流信号の
遅れ設定器を設けて負荷制御手段の動作を反応ガス流量
制御手段のそれより反応ガスの到達遅れ時間だけ遅らせ
るよう構成した。その結果、反応ガス（原燃料）の変化
速度と燃料電池の出力電流の変化速度とを増減電流信号
が指示する増減速度で比例制御でき、かつ反応ガスの到
達時間の遅れも反応ガス流量制御手段および負荷制御手
段の動作に時間差を設けることにより排除できるので、
従来の技術で問題になった燃料電池のガス欠とこれに起
因する電極触媒の劣化などが排除され、過剰な反応ガス
を供給することなくガス欠を防ぎ、発電運転を安定化で
きる負荷制御装置を備えた燃料電池発電装置を提供する
ことができる。
装置の負荷制御装置を、設定電力値の増減を電流増減指
令手段によって一定の増減速度を指示する加算電流信号
および減算電流信号に変換し、この信号を共通の増減電
流信号として反応ガス流量制御手段および負荷制御手段
を制御するとともに、量制御手段の間に加算電流信号の
遅れ設定器を設けて負荷制御手段の動作を反応ガス流量
制御手段のそれより反応ガスの到達遅れ時間だけ遅らせ
るよう構成した。その結果、反応ガス（原燃料）の変化
速度と燃料電池の出力電流の変化速度とを増減電流信号
が指示する増減速度で比例制御でき、かつ反応ガスの到
達時間の遅れも反応ガス流量制御手段および負荷制御手
段の動作に時間差を設けることにより排除できるので、
従来の技術で問題になった燃料電池のガス欠とこれに起
因する電極触媒の劣化などが排除され、過剰な反応ガス
を供給することなくガス欠を防ぎ、発電運転を安定化で
きる負荷制御装置を備えた燃料電池発電装置を提供する
ことができる。
【００２３】また、加減算電流補正手段を付加するよう
構成すれば、反応ガス流量検出値と出力電流検出値との
間に生ずる制御のずれを補正して幾分の余裕電流値，言
い換えれば余裕反応ガス量を常時保持して負荷の増減制
御を行うことが可能になり、電極触媒の劣化等が原因で
燃料電池の電圧−電流特性が変化した場合にも、ガス欠
を生ずることなく発電運転を安定して行える利点が得ら
れる。
構成すれば、反応ガス流量検出値と出力電流検出値との
間に生ずる制御のずれを補正して幾分の余裕電流値，言
い換えれば余裕反応ガス量を常時保持して負荷の増減制
御を行うことが可能になり、電極触媒の劣化等が原因で
燃料電池の電圧−電流特性が変化した場合にも、ガス欠
を生ずることなく発電運転を安定して行える利点が得ら
れる。
【図１】この発明の実施例になる燃料電池発電装置の負
荷制御装置の構成を示すブロック図
荷制御装置の構成を示すブロック図
【図２】この発明の異なる実施例になる燃料電池発電装
置の負荷制御装置の構成を示すブロック図
置の負荷制御装置の構成を示すブロック図
１ 燃料電池素タック ２ 燃料改質装置 ３ ブロワ ４ 直交変換装置 ５ 制御バルブ ６ 流量計 ７ 電流計 ８ 電力計 １０ 電流増減指令手段 １１ 負荷設定器 １２ 負荷増減判断部 １３ 電流加算器 １４ 電流減算器 ２０ 反応ガス（原燃料）流量制御手段 ２１ 流量演算器 ２２ 流量コントロ−ラ ３０ 遅れ設定器 ４０ 負荷制御手段 ４２ 電流設定器 ４３ 電流コントロ−ラ ６０ 加減算電流補正手段 ６１ 余裕電流計算器 ６２ Ｌｏｗレベルセレクタ Ｉk+ 加算電流値 Ｉk- 減算電流値 Ｑs 設定流量 Ｑf 流量検出値 Ｉd 出力直流電流値（検出値） Ｉs 設定電流値 Ｐ 出力交流電力
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 元一 神奈川県逗子市久木２−６，Ｂ９ (72)発明者 岩佐 信弘 大阪府岸和田市葛城町910−55 (72)発明者 市橋 達也 愛知県名古屋市港区金川町１−27金川社宅 Ａ−１ (72)発明者 小松 正 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】原燃料を受け水素リッチな燃料ガスに改質
して燃料電池に供給する燃料改質装置と、反応空気を前
記燃料電池に供給するブロワと、前記燃料電池の直流出
力を交流電力に変換する直交変換装置とを備えた燃料電
池発電装置の出力交流電力を、負荷設定器の設定値の変
化に追従して制御するものにおいて、負荷設定器の設定
値と交流電力検出値とを照合して負荷の増減を判断し，
一定の増減速度を指示する加算電流信号および減算電流
信号に換算して出力する電流増減指令手段と、加算電流
信号，直流電流検出値，および反応ガス流量と燃料電池
出力電流との間で予め定まる換算係数から原燃料の設定
流量を演算し，検出流量と設定流量が等しくなるよう反
応ガス流量を制御する反応ガス（原燃料）流量制御手段
と、前記加算電流信号の増加速度の遅れ設定器と、その
遅延した加算電流信号または前記減算電流信号のいずれ
かを受けて設定電流値を更新し、更新した設定電流値に
前記直流電流検出値を近づけるよう前記直交変換装置の
出力交流電力を制御する負荷制御手段とを備えてなるこ
とを特徴とする燃料電池発電装置の負荷制御装置。 - 【請求項２】電流増減指令手段が負荷設定器と、その負
荷設定値と交流電力検出値とを照合して負荷の増減を判
断し，増加指令および減少指令を発する負荷増減判断部
と、増加指令を受けて一定の増加速度を指示する加算電
流信号を発する電流加算器と、減少指令を受けて一定の
減少速度を指示する減算電流信号を発する電流減算器と
を備えてなることを特徴とする請求項１記載の燃料電池
発電装置の負荷制御装置。 - 【請求項３】反応ガス（原燃料）流量制御手段が一定の
増減速度を指示する加算電流信号を直流電流検出値に加
算し，これに予め定まる換算係数を乗じて反応ガス（原
燃料）の設定流量を演算する流量演算器と、得られた設
定流量と検出流量とが等しくなるよう制御バルブを制御
する流量コントロ−ラとを備えてなることを特徴とする
請求項１記載の燃料電池発電装置の負荷制御装置。 - 【請求項４】負荷制御手段が遅延した加算電流信号また
は減算電流信号のいずれかを一定の時間間隔で記憶され
る前回直流電流検出値に逐次加算し設定電流として出力
する電流設定器と、更新された設定電流値に直流電流検
出値を近づけるよう直交変換装置の出力交流電力を制御
する電流コントロ−ラとを備えてなることを特徴とする
請求項１記載の燃料電池発電装置の負荷制御装置。 - 【請求項５】原燃料を制御バルブを介して受け，水素リ
ッチな燃料ガスに改質して燃料電池に供給する燃料改質
装置と、反応空気を前記燃料電池に供給するブロワと、
前記燃料電池の直流出力を交流電力に変換する直交変換
装置とを備えた燃料電池発電装置の出力交流電力を、負
荷設定器の設定値の変化に追従して制御するものにおい
て、負荷設定器の設定値と交流電力検出値とを照合して
負荷の増減を判断し，一定の増減速度を指示する加算電
流信号および減算電流信号に換算して出力する電流増減
指令手段と、加算電流信号，直流電流検出値，および反
応ガス流量と燃料電池出力電流との間で予め定まる換算
係数から反応ガスの設定流量を演算し，検出流量と設定
流量が等しくなるよう制御バルブを制御する反応ガス
（原燃料）流量の制御手段と、前記加算電流信号の増加
速度の遅れ設定器と、反応ガス流量検出値と換算係数と
から求まる直流電流値から直流電流検出値を減算して余
裕電流値を算出する余裕電流計算器，および得られた余
裕電流値を遅延した加算電流信号または減算電流信号と
比較していずれか低レベルの信号を選択して出力するＬ
ｏｗレベルセレクタからなる加減算電流補正手段と、補
正された加減算電流信号を受けて設定電流値を更新し、
更新した設定電流値に前記直流電流検出値を近づけるよ
う前記直交変換装置の出力交流電力を制御する負荷制御
手段とを備えてなることを特徴とする燃料電池発電装置
の負荷制御装置。
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