JPH08317566A - 燃料電池利用の電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 有効電力及び無効電力を高速に検出できるよ
うにする。 【構成】 燃料電池１の出力直流電力を交流電力に変換
して電力供給線ＰＬに出力するインバータ２と、インバ
ータ２が出力する有効電力及び無効電力を検出する出力
電力検出手段ＰＤと、出力電力検出手段ＰＤの検出情報
に基づいて、インバータ２が出力する有効電力が設定有
効電力値となり、且つ、無効電力が設定無効電力値とな
るように制御するインバータ制御部ＩＣとが設けられた
燃料電池利用の電源装置において、出力電力検出手段Ｐ
Ｄは、インバータ２の出力電圧と出力電流との位相差を
検出して有効電力用設定増幅率にて増幅し、インバータ
２の出力電圧値及び出力電流値と乗算して有効電力を検
出し、インバータ２の出力電圧と出力電流との位相差を
検出して無効電力用設定増幅率にて増幅し、インバータ
２の出力電圧値及び出力電流値と乗算して無効電力を検
出するように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、接続される負荷へ電力
を供給する電力供給線に対して、交流電力を供給するた
めの電力を発生する燃料電池と、その燃料電池の出力直
流電力を交流電力に変換して前記電力供給線に出力する
インバータと、前記インバータが出力する有効電力及び
無効電力を検出する出力電力検出手段と、前記出力電力
検出手段の検出情報に基づいて、前記インバータが出力
する有効電力が設定有効電力値となり、且つ、無効電力
が設定無効電力値となるように制御するインバータ制御
部とが設けられた燃料電池利用の電源装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】かかる燃料電池利用の電源装置は、燃料
電池が発生する直流電力をインバータにて交流電力に変
換して電力供給線に供給することで、電力供給線に接続
する種々の電気機器である負荷に電力が供給される。こ
のような電源装置では、燃料電池のみが電力の供給源と
なる場合もあるが、例えば商用電源や回転型発電機等の
他の電力供給源を電力供給線に接続し、これらが連係し
て電力を供給する場合が多い。このような場合、燃料電
池の出力直流電力を交流電力に変換するインバータから
出力される交流電力のうちの有効電力と無効電力とが、
夫々予め設定された設定有効電力値と設定無効電力値と
なるように、インバータ制御部がインバータの作動を制
御する。

【０００３】このインバータの制御のために、出力電力
検出手段が、インバータが出力している有効電力と無効
電力とを検出する。出力電圧の実効値をＥ、出力電流の
実効値をＩ、出力電圧と出力電流との位相差をθとする
と、インバータが出力する有効電力Ｐ及び無効電力Ｑ
は、夫々、 Ｐ＝ＥＩｃｏｓθ、Ｑ＝ＥＩｓｉｎθ として求められる。上式によって、有効電力及び無効電
力を求めるについて、従来は、このＥ、Ｉ及びθは容易
に検出できるので、θの検出値からメモリーの一種であ
るルックアップテーブルにてｃｏｓθ及びｓｉｎθを算
出し、その算出結果とＥ及びＩとを乗算回路にて乗算し
て有効電力及び無効電力を求めていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、ｃｏｓθ及びｓｉｎθの算出に要する時間
が長くなるため、例えば、燃料電池と商用電源と回転型
発電機とを連係運転する場合において、商用電源が停電
する等して燃料電池と回転型発電機とにより電力が供給
される状態に切り換わったとき、燃料電池と回転型発電
機との連係運転が不能となり、インバータに過負荷がか
かるのを防止する安全装置が作動して、燃料電池からの
電力の供給が停止してしまう場合があった。つまり、商
用電源が停電する等により回転型発電機にかかる負荷が
変動し、この結果、回転型発電機の周波数及び出力電圧
が急激に変化するが、ｃｏｓθ及びｓｉｎθの算出に要
する時間が長くなるために、この周波数等の急激な変化
にインバータの出力が追従できず、上記のように連係運
転が不能となるのである。本発明は、上記実情に鑑みて
なされたものであって、その目的は、有効電力及び無効
電力を高速に検出できるようにする点にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の燃料電池利用の
電源装置は、接続される負荷へ電力を供給する電力供給
線に対して、交流電力を供給するための電力を発生する
燃料電池と、その燃料電池の出力直流電力を交流電力に
変換して前記電力供給線に出力するインバータと、前記
インバータが出力する有効電力及び無効電力を検出する
出力電力検出手段と、前記出力電力検出手段の検出情報
に基づいて、前記インバータが出力する有効電力が設定
有効電力値となり、且つ、無効電力が設定無効電力値と
なるように制御するインバータ制御部とが設けられたも
のであって、その第１特徴構成は、前記出力電力検出手
段は、前記インバータの出力電圧と出力電流との位相差
を検出する位相差検出手段と、前記位相差検出手段の検
出信号を、有効電力用設定増幅率にて増幅する有効電力
用増幅手段と、前記位相差検出手段の検出信号を、無効
電力用設定増幅率にて増幅する無効電力用増幅手段と、
前記有効電力用増幅手段の出力と、前記インバータの出
力電圧値と、前記インバータの出力電流値とを乗算して
前記有効電力を求める有効電力用乗算手段と、前記無効
電力用増幅手段の出力と、前記インバータの出力電圧値
と、前記インバータの出力電流値とを乗算して前記無効
電力を求める無効電力用乗算手段とが備えられて構成さ
れている点にある。第２特徴構成は、上記第１特徴構成
において、外部電源が、前記電力供給線に対して交流電
力を供給するように構成されている点にある。

【０００６】

【作用】本発明の第１特徴構成によれば、出力電力検出
手段は、基本的に、位相差検出手段が検出するインバー
タの出力電圧と出力電流との位相差を有効電力用設定増
幅率で増幅することでｃｏｓθの算出に相当する処理を
行い、又、出力電圧と出力電流との位相差を無効電力用
設定増幅率で増幅することでｓｉｎθの算出に相当する
処理を行うのである。つまり、実際の装置ではインバー
タの出力電圧と出力電流との位相差θの値がそれほど大
きくなく、又、変動幅も小さいことに着目して、ｃｏｓ
θ及びｓｉｎθを多項式に展開し、その一次の項までを
近似的に利用するのであり、上記の有効電力用設定増幅
率及び無効電力用設定増幅率を、その一次の項の係数に
対応させるのである。尚、厳密には上記の一次近似式の
定数項をも考慮して上記のＥ及びＩと乗算する必要があ
るが、出力電圧及び出力電流の変動が小さければ、電力
検出値としても定数として扱うことができるので、例え
ば、設定有効電力値及び設定無効電力値の側で吸収する
等して、出力電力検出手段自体としては事実上無視する
ことも可能である。本発明の第２特徴構成によれば、燃
料電池と商用電源と回転型発電機とが連係して、電力供
給線に対して電力を供給するので、上記第１特徴構成に
よる作用を有効に発揮できる。

【０００７】

【発明の効果】上記第１特徴構成によれば、位相差検出
手段が検出するインバータの出力電圧と出力電流との位
相差を有効電力用設定増幅率で増幅することでｃｏｓθ
の算出に相当する処理を行い、又、出力電圧と出力電流
との位相差を無効電力用設定増幅率で増幅することでｓ
ｉｎθの算出に相当する処理を行うので、有効電力及び
無効電力を高速に検出することができる。上記第２特徴
構成によれば、上記第１特徴構成による効果を有効に発
揮できる。

【０００８】

【実施例】本発明の燃料電池利用の電源装置の実施例を
図面に基づいて説明する。この燃料電池利用の電源装置
は、図１に示すように、燃料電池１で直流電力を発電
し、その燃料電池１の出力直流電力をインバータ２にて
交流電力に変換して、リアクトルＬを介して電力供給線
ＰＬに供給する。電力供給線ＰＬには、通常の電気機器
である一般負荷ＧＬや商用電源ＣＳが停電した場合でも
電力を供給する必要のある非常用負荷ＩＬ等の負荷ＬＯ
が接続され、それらに交流電力を供給する。又、電力供
給線ＰＬは、上記のように燃料電池１にて発電された電
力の供給を受ける他、燃料電池１以外の外部電源ＯＳと
して一般の商用電源ＣＳ及び小形の回転型発電機ＲＧか
らも電力の供給受ける、いわゆるコージェネ方式として
ある。

【０００９】燃料電池１は、天然ガス等の供給燃料ガス
を改質部１Ａにおいて水素を主成分とする改質ガスに改
質して発電部１Ｂに供給し、発電部１Ｂにおいて、その
改質ガス中の水素と、別途供給される空気等の酸素含有
ガス中の酸素とを反応させて直流電力を出力する。イン
バータ２は、例えばトランジスタやサイリスタ等の半導
体素子を用いて直流電力を交流電力に変換するものであ
り、インバータ制御部ＩＣによって、出力交流電力の電
圧及び位相が制御される。

【００１０】インバータ制御部ＩＣは、リアクトルＬの
インバータ２側の電圧であるインバータ出力電圧と、リ
アクトルＬを流れるインバータ出力電流と、リアクトル
Ｌの電力供給線ＰＬ側の電圧（以下、この電圧を系統電
圧と称する）とに基づいて、インバータ２が出力する有
効電力と無効電力とが夫々設定値に一致するように、出
力交流電力の電圧及び位相を制御する。この制御原理を
簡単に説明する。インバータ２の出力電圧をＥ１、系統
電圧をＥ２、リアクトルＬのインピーダンスをＸ、Ｅ１
とＥ２との位相差をφとすると、φの値が小さいことか
ら近似できて、インバータ２が出力する有効電力Ｐ及び
無効電力Ｑは夫々、 Ｐ≒｜Ｅ１｜×｜Ｅ２｜×φ／Ｘ ……… (1) 式 Ｑ≒（｜Ｅ１｜×｜Ｅ２｜−｜Ｅ１｜² ）／Ｘ ……… (2) 式 と表され、有効電力はφで、無効電力は｜Ｅ１｜で制御
することができる。次にインバータ制御部ＩＣの構成を
説明する。インバータ制御部ＩＣは、図２及び図３に示
す構成を有している。

【００１１】先ず、図３に基づいて、有効電力及び無効
電力を制御するために必要となる、インバータ２が出力
する有効電力及び無効電力を検出する出力電力検出手段
として機能する出力電力検出回路ＰＤについて説明す
る。出力電力検出回路ＰＤは大きく分けて、インバータ
出力電圧の実効値Ｅとインバータ出力電流の実効値Ｉの
積に相当する信号を出力する部分、インバータ出力電圧
とインバータ出力電流との位相差を検出して、その位相
差の信号を有効電力用設定増幅率にて増幅する部分、イ
ンバータ出力電圧とインバータ出力電流との位相差を検
出して、その位相差の信号を無効電力用設定増幅率にて
増幅する部分、及び、上記の各部分の出力を乗算して有
効電力及び無効電力を求める部分とからなる。インバー
タ出力電圧の実効値Ｅとインバータ出力電流の実効値Ｉ
の積に相当する信号を出力する部分には、図示しないト
ランス等を介して検出したインバータ出力電圧と相似波
形のインバータ出力電圧信号を全波整流する全波整流回
路１０、回路に直列に備えた抵抗素子の両端電圧を検出
するか、あるいは、電流の変化に伴う磁界の変化を検出
して得たインバータ出力電流と相似波形のインバータ出
力電流信号を全波整流する全波整流回路１１と、全波整
流回路１０，１１の出力を夫々平滑化するローパスフィ
ルタ１２，１３と、ローパスフィルタ１２，１３の出力
を乗算する乗算回路１４とが備えられており、乗算回路
１４はインバータ出力電圧の実効値Ｅとインバータ出力
電流の実効値Ｉの積に相当する信号を出力する。

【００１２】インバータ出力電圧とインバータ出力電流
との位相差を検出して、その位相差の信号を有効電力用
設定増幅率にて増幅する部分には、インバータ出力電圧
信号のゼロクロス点を検出して同一周波数且つ同一位相
のパルス信号である電圧位相信号に変換するゼロクロス
検出回路１５と、インバータ出力電流信号を上記と同様
のパルス信号である電流位相信号に変換するゼロクロス
回路１６と、ゼロクロス回路１５，１６の出力の排他的
論理和をとる論理素子１７と、論理素子１７の信号を平
滑化すると共に有効電力用設定増幅率で増幅するＬＰＦ
アンプ１８とが備えられている。論理素子１７の出力
は、図４に示すように、インバータ出力電圧信号とイン
バータ出力電流信号とに位相差がないとき（図４（イ）
に示す状態）は「０」であり、位相差を生じると（図４
（ロ）に示す状態）、その位相差に応じたパルス幅の信
号が得られ、後段のＬＰＦアンプ１８にて平滑化される
ことで、図４（ロ）中に破線で示す上記位相差に応じた
平均値となる。又、ＬＰＦアンプ１８の有効電力用設定
増幅率について説明すると、ｃｏｓθを、変動するθの
ほぼ中央値である１４．５°で近似展開すると、 ｃｏｓθ≒１−０．２５θ ……… (3) 式 となる。有効電力用設定増幅率としては、(3) 式の一次
項の係数である「０．２５」に対応した値を設定すれば
良い。尚、正確を期すには、(3) 式の定数項に対応した
オフセットをＬＰＦアンプ１８でかければ良いが、上記
実効値Ｅ，Ｉの変動が小さければ、(3) 式の定数項の影
響は有効電力としても定数として処理でき、この場合、
出力電力検出回路ＰＤとしては(3) 式の定数項を無視し
ても差し支えない。

【００１３】インバータ出力電圧とインバータ出力電流
との位相差を検出して、その位相差の信号を無効電力用
設定増幅率にて増幅する部分には、インバータ出力電圧
信号の位相を９０°シフトする位相シフト回路１９と、
位相シフト回路１９のゼロクロス点を検出して同一周波
数且つ同一位相のパルス信号である電圧位相信号に変換
するゼロクロス検出回路２０と、インバータ出力電流信
号を上記と同様のパルス信号である電流位相信号に変換
するゼロクロス回路２１と、ゼロクロス回路２０，２１
の出力の論理積をとる論理素子２２と、論理素子２２の
信号を平滑化すると共に無効電力用設定増幅率で増幅す
るＬＰＦアンプ２３とが備えられている。論理素子２２
の出力は、図５に示すように、インバータ出力電圧信号
とインバータ出力電流信号とに位相差がないとき（図５
（ロ）に示す状態）のパルス幅を中心として、位相の遅
れ及び進みに応じてパルス幅が変化し（図５（イ）及び
図５（ハ））、後段のＬＰＦアンプ２３にて平滑化され
ることで、図５中に破線で示す上記位相差に応じた平均
値となる。

【００１４】又、ＬＰＦアンプ２３の無効電力用設定増
幅率について説明すると、ｓｉｎθを、θがそれほど大
きくないとして近似展開すると、 ｓｉｎθ≒θ ……… (4) 式 となる。無効電力用設定増幅率としては、(4) 式の一次
項の係数である「１」に対応した値を設定すれば良い。
尚、有効電力用設定増幅率及び無効電力用設定増幅率は
「０．２５」及び「１」そのものである必要はなく、有
効電力用設定増幅率と無効電力用設定増幅率との比が
「０．２５」と「１」との比となるように設定すれば良
い。有効電力及び無効電力を求める部分には、乗算回路
１４の出力とＬＰＦアンプ１８の出力とを乗算する乗算
回路２４と、乗算回路１４の出力とＬＰＦアンプ２３の
出力とを乗算する乗算回路２５とが備えられ、乗算回路
２４の出力が有効電力の検出値であり、乗算回路２５の
出力が無効電力の検出値である。

【００１５】従って、ゼロクロス検出回路１５，１６、
論理素子１７、ＬＰＦアンプ１８、位相シフト回路１
９、ゼロクロス検出回路２０，２１、論理素子２２及び
ＬＰＦアンプ２３は、インバータ２の出力電圧と出力電
流との位相差を検出する位相差検出手段ＰＳとして機能
し、ＬＰＦアンプ１８は、位相差検出手段ＰＳの検出信
号を有効電力用設定増幅率にて増幅する有効電力用増幅
手段ＰＡとして機能し、ＬＰＦアンプ２３は、位相差検
出手段ＰＳの検出信号を無効電力用設定増幅率にて増幅
する無効電力用増幅手段ＱＡとして機能し、更に、乗算
回路１４，２４は、インバータ２が出力する有効電力を
求める有効電力用乗算手段ＰＢとして機能し、乗算回路
１４，２５は、インバータ２が出力する無効電力を求め
る無効電力用乗算手段ＱＢとして機能する。

【００１６】次に、出力電力検出回路ＰＤが検出した有
効電力に基づくインバータの出力制御について、図２に
基づいて説明する。出力電力検出回路ＰＤの有効電力の
検出値はアンプ３０に入力され、制御目標である設定有
効電力値に相当する基準電圧Ｖ１との差をとった誤差信
号が位相制御回路３１に入力される。位相制御回路３１
には、アンプ３０からの誤差信号の他、図示しないトラ
ンス等を介して検出した系統電圧と相似波形の系統電圧
信号が入力されており、位相制御回路３１は、アンプ３
０からの誤差信号に応じて、系統電圧信号の位相を変化
させた信号を出力する。位相制御回路３１の出力信号
は、ゼロクロス検出回路３２に入力され、ゼロクロス点
を検出して同一周波数且つ同一位相のパルス信号に変換
される。ゼロクロス検出回路３２の出力はＰＬＬ回路３
３に入力され、このＰＬＬ回路３３及びカウンタ３４の
作用により、ゼロクロス検出回路３２の出力パルス信号
の位相変化に応じて周波数が変化するパルス信号が生成
される。尚、このＰＬＬ回路３３の出力パルス信号の周
波数はゼロクロス回路３２の出力パルス信号の周波数よ
りも十分高いものとしてある。

【００１７】ＰＬＬ回路３３の出力信号は、燃料電池１
が商用電源ＣＳ等と連係運転する状態と、燃料電池１が
単独で自立運転する状態とに応じて切り換えられる運転
切換スイッチＳ１を通過して基準正弦波発生回路３５及
び三角波発生回路３６に入力される。基準正弦波発生回
路３５では、ゼロクロス検出回路３２と同一周波数で且
つ位相が対応した基準正弦波を生成するべく、ＰＬＬ回
路３３からパルス信号を受け取る毎に位相が進む正弦波
を出力する。尚、この基準正弦波は正弦波の交流信号を
全波整流した状態としてあり、又、基準正弦波の振幅の
制御については後述する。基準正弦波発生回路３５から
出力される基準正弦波は瞬時値制御回路３７に入力さ
れ、瞬時値制御回路３７は、インバータ出力電圧信号を
全波整流回路３９にて全波整流された信号が、基準正弦
波に一致するように電圧の瞬時値を制御する。

【００１８】瞬時値制御回路３７の出力は、ＰＬＬ回路
３３の出力パルス信号によって三角波を発生した三角波
発生回路３６の出力と共に比較回路３８に入力される。
この結果、比較回路は、瞬時値制御回路３７の出力をパ
ルス幅変調することになり、このゼロクロス回路３２の
出力信号の位相と同期してパルス幅変調された信号がイ
ンバータ２の制御入力端子に送られ、インバータ出力電
圧の位相もゼロクロス検出回路３２の位相と同期して変
化する。

【００１９】次に、出力電力検出回路ＰＤが検出した無
効電力に基づくインバータの出力制御について、図２に
基づいて説明する。出力電力検出回路ＰＤの無効電力の
検出値はアンプ４０に入力され、制御目標である設定無
効電力値に相当する基準電圧Ｖ２との差をとった誤差信
号ΔＶがクランプ回路４１に入力される。クランプ回路
４１は、アンプ４０からの誤差信号として設定上限値を
超える値が入力されると、その入力信号をクランプし
て、その設定上限値を超える信号が出力されないように
する。例えば、商用電源ＣＳが停電したような場合、無
効電力の検出値が過渡的に大きく変化して、アンプ４０
の出力電圧が大きくなる。後述のように、原則としてア
ンプ４０の出力信号が大となるとインバータ出力電圧が
大となるが、クランプ回路４１の出力信号が上記の如く
クランプされるので、インバータ出力電圧が過大となる
のを防止して、後述のリミッタ４９の作動によるインバ
ータ２の作動停止を防止できる。

【００２０】このクランプ回路４１の出力は、加算回路
４２に入力される。加算回路４２へは、このクランプ回
路４１からの出力の他、インバータ出力電圧信号と系統
電圧信号との差の信号が入力される。つまり、インバー
タ出力電圧信号は全波整流回路３９にて全波整流された
後、ローパスフィルタ４３にて平滑化されて加算回路４
７に入力され、一方、系統電圧信号は全波整流回路４４
にて全波整流された後、ローパスフィルタ４５にて平滑
化され、アンプ４６で基準電圧Ｖ３との差をとった状態
で、加算回路４７に入力される。加算回路４７には更に
基準電圧Ｖ３が入力されており、この結果、加算回路４
７の出力Ｖo は、ローパスフィルタ４３の出力をＶi 、
ローパスフィルタ４５の出力をＶs とすると、 Ｖo ＝（Ｖi −Ｖ３）−（Ｖs −Ｖ３）＝Ｖi −Ｖs となり、このＶo が反転アンプ４８を経由して、加算回
路４２に入力される。

【００２１】従って、加算回路４２の出力は「Ｖs −Ｖ
i ＋ΔＶ」となり、これがリミッタ４９を経由して基準
正弦波発生回路３５に入力され、「Ｖs −Ｖi ＋ΔＶ」
の値が大となるほど、基準正弦波発生回路３５が発生す
る基準正弦波の振幅が大となり、比較回路３８が出力す
る信号のパルス幅が長くなってインバータ出力電圧が大
となる。これにより、例えば、無効電力の検出値が設定
無効電力値より大きい値となり、ΔＶが大となると、基
準正弦波発生回路３５に入力される「Ｖs −Ｖi ＋Δ
Ｖ」の値が大となり、インバータ出力電圧が大となる。
インバータ出力電圧と系統電圧とは近い値であり、上記
(2) 式より、インバータ出力電圧が大となると無効電力
が小となるので、インバータが出力する無効電力と設定
無効電力値とが一致するように制御される。

【００２２】又、系統電圧が大となってＶs が大となる
と、「Ｖs −Ｖi ＋ΔＶ」の値が大となり、インバータ
出力電圧が大となる。つまり、系統電圧の変化にインバ
ータ出力電圧が追従するように制御される。尚、リミッ
タ４９には、インバータ出力電流信号を全波整流回路５
０にて全波整流した後ローパスフィルタ５１にて平滑化
した信号に対して、アンプ５２にて基準電圧Ｖ４との差
をとり、その差信号が入力される。基準電圧Ｖ４は、イ
ンバータ出力電流の最大許容値に対応する値に設定して
あり、リミッタ４９は、アンプ５２から、インバータ電
流信号が最大許容値を超えたことを検出した信号を受け
取ると、加算回路４２から入力された信号を減衰ささせ
てインバータ出力電圧を急激に降下させ、インバータ２
を過電流から保護する。アンプ５２の出力は、発振回路
５３へも入力され、発振回路５３は、アンプ５２から、
インバータ出力電流が最大許容値を超えたことを検出し
た信号を受け取ると、その発振周波数を低下させる。発
振回路５３は、燃料電池１が単独で自立運転する場合
に、ＰＬＬ回路３３にかわって基準正弦波発生回路３５
等にパルス信号を送るものであり、このパルス信号の周
波数を低下させることで、インバータ２の周波数を低下
させて、インバータ２を過電流から保護する。

【００２３】以上は、燃料電池１が商用電源ＣＳ及び回
転型発電機ＲＧと連係運転する場合を説明したが、商用
電源ＣＳが停電する等した場合は、図１に示すブレーカ
Ｂ２が切れ、燃料電池１と回転型発電機ＲＧとの連係運
転に移行する。この場合、ブレーカＢ２が切れること
で、電力供給線ＰＬから一般負荷ＧＬが切り離され、回
転型発電機ＲＧにかかる負荷が大きく変動し、回転型発
電機ＲＧの出力電圧値及び周波数が大きく変動するが、
上記の如き構成により、インバータ２の出力電圧はその
変動に追従することができる。更に、回転型発電機ＲＧ
が停止し、燃料電池１が単独で自立運転することも可能
であり、この場合、ＰＬＬ回路３３の後段に設けた運転
切換スイッチＳ１が「自立」側に切り換わり、そして、
系統電圧信号を加算回路４７に伝えるスイッチＳ２が切
られて、加算回路４７に入力される基準電圧Ｖ３を制御
目標としてインバータ出力電圧が制御される。

【００２４】〔別実施例〕以下、別実施例を列記する。 上記実施例では、燃料電池１は、商用電源ＣＳ及び
回転型発電機ＲＧと連係運転する構成としているが、も
ちろん、燃料電池１単独で電力供給線ＰＬに電力を供給
する電源装置として使用可能である。 上記実施例では、回転型発電機ＲＧを常時運転して
いるが、商用電源ＣＳが停電したときのみ運転されるよ
うにしてもよい。

【００２５】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構造に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の燃料電池利用の電源装置の実施例にか
かる全体構成図

【図２】本発明の実施例にかかる要部構成図

【図３】本発明の実施例にかかる要部構成図

【図４】本発明の実施例にかかる動作説明図

【図５】本発明の実施例にかかる動作説明図

【符号の説明】

１ 燃料電池 ２ インバータ ＩＣ インバータ制御部 ＬＯ 負荷 ＰＳ 位相差検出手段 ＰＡ 有効電力用増幅手段 ＰＢ 有効電力用乗算手段 ＰＬ 電力供給線 ＰＤ 出力電力検出手段 ＯＳ 外部電源 ＱＡ 無効電力用増幅手段 ＱＢ 無効電力用乗算手段

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｊ 3/50 9470−5Ｇ Ｈ０２Ｊ 3/50 Ｃ Ｈ０２Ｍ 7/48 9181−5Ｈ Ｈ０２Ｍ 7/48 Ｒ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 接続される負荷（ＬＯ）へ電力を供給す
   る電力供給線（ＰＬ）に対して、交流電力を供給するた
   めの電力を発生する燃料電池（１）と、 その燃料電池（１）の出力直流電力を交流電力に変換し
   て前記電力供給線（ＰＬ）に出力するインバータ（２）
   と、 前記インバータ（２）が出力する有効電力及び無効電力
   を検出する出力電力検出手段（ＰＤ）と、 前記出力電力検出手段（ＰＤ）の検出情報に基づいて、
   前記インバータ（２）が出力する有効電力が設定有効電
   力値となり、且つ、無効電力が設定無効電力値となるよ
   うに制御するインバータ制御部（ＩＣ）とが設けられた
   燃料電池利用の電源装置であって、 前記出力電力検出手段（ＰＤ）は、 前記インバータ（２）の出力電圧と出力電流との位相差
   を検出する位相差検出手段（ＰＳ）と、 前記位相差検出手段（ＰＳ）の検出信号を、有効電力用
   設定増幅率にて増幅する有効電力用増幅手段（ＰＡ）
   と、 前記位相差検出手段（ＰＳ）の検出信号を、無効電力用
   設定増幅率にて増幅する無効電力用増幅手段（ＱＡ）
   と、 前記有効電力用増幅手段（ＰＡ）の出力と、前記インバ
   ータ（２）の出力電圧値と、前記インバータ（２）の出
   力電流値とを乗算して前記有効電力を求める有効電力用
   乗算手段（ＰＢ）と、 前記無効電力用増幅手段（ＱＡ）の出力と、前記インバ
   ータ（２）の出力電圧値と、前記インバータ（２）の出
   力電流値とを乗算して前記無効電力を求める無効電力用
   乗算手段（ＱＢ）とが備えられて構成されている燃料電
   池利用の電源装置。
2. 【請求項２】 外部電源（ＯＳ）が、前記電力供給線
   （ＰＬ）に対して交流電力を供給するように構成されて
   いる請求項１記載の燃料電池利用の電源装置。