JPH10284102A - 燃料電池の出力制御装置 - Google Patents

燃料電池の出力制御装置

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JPH10284102A
JPH10284102A JP9092170A JP9217097A JPH10284102A JP H10284102 A JPH10284102 A JP H10284102A JP 9092170 A JP9092170 A JP 9092170A JP 9217097 A JP9217097 A JP 9217097A JP H10284102 A JPH10284102 A JP H10284102A
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JP
Japan
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fuel cell
current
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upper limit
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JP9092170A
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Toshio Inoue
敏男 井上
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Original Assignee
IHI Corp
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Publication date
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 出力指令の急激な増加があっても、燃料電池
の電池電圧が著しく低下するようなことを防止して常に
燃料電池を安定して運転できるようにする。 【解決手段】 燃料電池1からの直流電力2を交流電力
4に変換するインバータ装置3と、インバータ装置3か
らの交流電力4の出力4aを検出する出力検出器5と、
出力検出器5にて検出した交流電力4の出力4aが出力
指令6に一致するようにインバータ装置3に出力制御信
号7を出して制御するインバータ出力制御回路8とを備
えた装置であって、出力指令6を入力して出力指令6に
見合った直流電流上限値9を設定する関数発生器10を
備え、燃料電池1からの直流電力2の直流電流値11を
検出する電流検出器12を備え、インバータ出力制御回
路8からの出力制御信号7に、直流電流値11が直流電
流上限値9を越えないように制限を加える、直流電流上
限値制限回路13を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池の出力制
御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図3は従来の燃料電池の出力制御装置の
一例を示したもので、図中1は燃料ガスと酸化ガスを導
入して直流電気を発電する溶融炭酸塩型の燃料電池であ
り、該燃料電池1からの直流電力2がインバータ装置3
に導かれて交流電力4に変換されて出力されるようにな
っている。
【0003】前記したインバータ装置3からの交流電力
4の出力4aを検出する出力検出器5を設け、該出力検
出器5にて検出した交流電力4の出力4aと、出力指令
6とを入力して、前記出力検出器5にて検出した交流電
力4の出力4aが前記出力指令6に一致するように、前
記インバータ装置3に出力制御信号7を出して制御する
インバータ出力制御回路8を備えている。
【0004】上記において、出力指令6が変化すると、
それに応じて前記燃料電池1に供給される燃料ガス及び
酸化ガスの供給量が変化されると共に、出力検出器5に
て検出した交流電力4の出力4aが前記出力指令6と一
致するように、インバータ出力制御回路8から出力制御
信号7がインバータ装置3に出されてインバータ装置3
が制御される。
【0005】図4は、出力指令6と、燃料電池1にて発
電される直流電力2の直流電流Aと、直流電圧Vの関係
を示したもので、図4に示すように、出力指令6が低負
荷から高負荷まで所要の小さな変化率α1でゆっくり増
加した場合には、前記燃料電池1からの直流電力2の直
流電流Aは、前記出力指令6の変化率α1に近い変化率
β1で増加するようになり、また、この時の直流電力2
の直流電圧Vは前記直流電流Aの増加に伴って僅かに減
少するが、出力指令6の増加が終了して一定値になると
直流電圧Vは元の電圧値に復帰するようになる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記燃料電池
1は一般に出力指令6に対する応答性が低い。このため
に、図4に破線で示すように出力指令6が大きな変化率
α2で急激に増加した場合には、前記燃料電池1の応答
遅れのために直流電力2の増加が遅れ、更にこのために
図3の出力制御信号7が増加されることによってインバ
ータ装置3の直流電流Aの取込みが二点鎖線で示すよう
に大きな変化率β2で急増するようになり、このために
直流電力2の直流電圧Vが一点鎖線V1のように急激に
低下することになって燃料電池1の電池電圧が著しく低
下し、前記直流電圧Vが一点鎖線V1で示すようにある
所定電圧値S以下に低下してしまうと、燃料電池1を損
傷させてしまうという問題を有していた。
【0007】即ち、直流電圧V1が所定電圧値S以下に
低下して燃料電池1の電池電圧が著しく低下すると、燃
料電池1において電極を挟むように備えられている電解
質が導電性を失って発電が不能になってしまうという問
題がある。
【0008】本発明は、かかる従来装置の問題点を解決
すべくなしたもので、出力指令の急激な増加があって
も、燃料電池の電池電圧が著しく低下するようなことを
防止して常に燃料電池を安定して運転できるようにした
燃料電池の出力制御装置を提供することを目的としてい
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、燃料電池から
の直流電力を交流電力に変換して出力するインバータ装
置と、該インバータ装置からの交流電力の出力を検出す
る出力検出器と、該出力検出器にて検出した交流電力の
出力が出力指令に一致するようにインバータ装置に出力
制御信号を出して制御するインバータ出力制御回路とを
備えた燃料電池の出力制御装置であって、前記出力指令
を入力して該出力指令に見合った直流電流上限値を設定
する関数発生器を備えると共に、燃料電池からの直流電
力の直流電流値を検出する電流検出器を備え、前記イン
バータ出力制御回路からの出力制御信号に、前記電流検
出器にて検出される直流電流値が関数発生器からの直流
電流上限値を越えないように制限を加える、直流電流上
限値制限回路を備えたことを特徴とする燃料電池の出力
制御装置、に係るものである。
【0010】本発明では、インバータ出力制御回路から
の出力制御信号と、関数発生器からの直流電流上限値
と、電流検出器からの直流電流値とが入力された直流電
流上限値制限回路により、直流電流値が直流電流上限値
を越えないように、インバータ装置に出される出力制御
信号に制限を加えるようにしているので、出力指令が急
激に増加しても、直流電流値が直流電流上限値を越えな
いように制限して直流電圧が所定電圧値以下に急激に低
下するのを防止することができ、よって燃料電池の電池
電圧が著しく低下して燃料電池が損傷するような問題の
発生を防止し、燃料電池を常に安定して運転させ得る。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
示例と共に説明する。
【0012】図1は本発明を実施する形態の一例であっ
て、図中、図3と同一の符号を付した部分は同一物を表
わしている。
【0013】図1に示すように、出力指令6を入力して
該出力指令6に見合った直流電流上限値9(図2中破
線)を設定する関数発生器10を備えると共に、燃料電
池1からインバータ装置3に供給される直流電力2の直
流電流値11を検出する電流検出器12を備える。
【0014】更に、前記出力指令6、及び出力検出器5
にて検出した交流電力4の出力4aを入力しているイン
バータ出力制御回路8からの出力制御信号7と、前記関
数発生器10からの直流電流上限値9と、前記電流検出
器12からの直流電流値11とが入力された直流電流上
限値制限回路13を備えている。
【0015】該直流電流上限値制限回路13は、前記電
流検出器12にて検出される直流電流値11が関数発生
器10からの直流電流上限値9を越えないように、前記
インバータ出力制御回路8からインバータ装置3に出さ
れる出力制御信号7に制限を加えるようにしている。1
4は直流電流上限値制限回路13からインバータ装置3
に入力される上限値付加信号である。
【0016】即ち、前記直流電流上限値制限回路13で
は、図2に示すように、出力指令6の増加に応じて増加
する直流電流Aに直流電流上限値9を設定し、これによ
り前記出力指令6の増加によって直流電流Aが急激に増
加しようとしても、直流電流値11が直流電流上限値9
を越えることがないようにしている。
【0017】以下、上記した実施の形態例の作用を説明
する。
【0018】図1及び図2において、出力指令6が図2
に示すように大きな変化率α2で急激に増加した場合、
前記燃料電池1の応答遅れのために直流電力2の増加が
遅れ、このためにインバータ出力制御回路8からは燃料
電池1の直流電力2を急激に増加させるように出力制御
信号7が出される。
【0019】この時、前記出力制御信号7と、関数発生
器10からの直流電流上限値9と、電流検出器12から
の直流電流値11とが直流電流上限値制限回路13に入
力されており、該直流電流上限値制限回路13は、前記
直流電流値11が直流電流上限値9を越えないように、
インバータ装置3に出される出力制御信号7に制限を加
えるようになり、これにより図2に示すように、電流検
出器12にて検出される直流電流値11が前記直流電流
上限値9に沿って変化するように制御され、よって直流
電圧Vは、図2中一点鎖線V2で示すように直流電流A
が直流電流上限値9まで増加することによって若干低下
するが、従来のように所定電圧値Sを越えて低下するよ
うな急激な変化が防止される。
【0020】これにより、燃料電池1の電池電圧が著し
く低下して燃料電池1が損傷するような問題の発生を防
止することができ、よって燃料電池1を常に安定して運
転させることができる。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、インバータ出力制御回
路からの出力制御信号と、関数発生器からの直流電流上
限値と、電流検出器からの直流電流値とが入力された直
流電流上限値制限回路により、直流電流値が直流電流上
限値を越えないように、インバータ装置に出される出力
制御信号に制限を加えるようにしているので、出力指令
が急激に増加しても、直流電流値が直流電流上限値を越
えないように制限して直流電圧が所定電圧値以下に急激
に低下するのを防止することができ、よって燃料電池の
電池電圧が著しく低下して燃料電池が損傷するような問
題の発生を防止し、燃料電池を常に安定して運転させる
ことができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施する形態の一例を示すブロック図
である。
【図2】図1の作用を説明するための出力指令と直流電
圧と直流電流の関係を示す線図である。
【図3】従来の燃料電池の出力制御装置の一例を示すブ
ロック図である。
【図4】図3の作用を説明するための出力指令と直流電
圧と直流電流の関係を示す線図である。
【符号の説明】
1 燃料電池 2 直流電力 3 インバータ装置 4 交流電力 4a 出力 5 出力検出器 6 出力指令 7 出力制御信号 8 インバータ出力制御回路 9 直流電流上限値 10 関数発生器 11 直流電流値 12 電流検出器 13 直流電流上限値制限回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃料電池からの直流電力を交流電力に変
    換して出力するインバータ装置と、該インバータ装置か
    らの交流電力の出力を検出する出力検出器と、該出力検
    出器にて検出した交流電力の出力が出力指令に一致する
    ようにインバータ装置に出力制御信号を出して制御する
    インバータ出力制御回路とを備えた燃料電池の出力制御
    装置であって、前記出力指令を入力して該出力指令に見
    合った直流電流上限値を設定する関数発生器を備えると
    共に、燃料電池からの直流電力の直流電流値を検出する
    電流検出器を備え、前記インバータ出力制御回路からの
    出力制御信号に、前記電流検出器にて検出される直流電
    流値が関数発生器からの直流電流上限値を越えないよう
    に制限を加える、直流電流上限値制限回路を備えたこと
    を特徴とする燃料電池の出力制御装置。
JP9092170A 1997-04-10 1997-04-10 燃料電池の出力制御装置 Pending JPH10284102A (ja)

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