JPS59230435A - 燃料電池電源システムの安定化装置 - Google Patents
燃料電池電源システムの安定化装置Info
- Publication number
- JPS59230435A JPS59230435A JP58106548A JP10654883A JPS59230435A JP S59230435 A JPS59230435 A JP S59230435A JP 58106548 A JP58106548 A JP 58106548A JP 10654883 A JP10654883 A JP 10654883A JP S59230435 A JPS59230435 A JP S59230435A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- voltage
- delay circuit
- circuit
- fuel
- 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.)
- Pending
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-
- 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
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02B90/10—Applications of fuel cells in buildings
-
- 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
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野 ７太発
Ｆ３Ａに燃料電池の直流出力をｄ父友換器にエフ交ａ電
力１’（変換して負荷［給電する電源システムにＩＮす
るものである。
Ｆ３Ａに燃料電池の直流出力をｄ父友換器にエフ交ａ電
力１’（変換して負荷［給電する電源システムにＩＮす
るものである。
〔ｏ）従来技術
燃！＋電池に燃料としての水素ガスと菫気中の酸素との
ｉは気化学的反応に工つτ直流車力を発生するか、負荷
Ｘ動に対する応答速度は反応条件や６粁供給条件その他
景因にＬつ″′Ｃ緩慢である。従って急激な負荷の変動
に対し后答か遅ｆＬその整定（でＵ故１０秒を要し、ご
（Ｋ重負荷から重負荷への移行に対しては撚科が一時的
に不足することから直ａ電圧は大きく低下する。この直
流糸、ｆｉ、ＶＣインパークが接続さ几ている場合、そ
の人力又＝ｇｒ容範囲を外ｎて都合が思い。さらにイン
パークがこの工うな゛嘔圧低五に対しても女定な交流電
力を出力し得るｍ 能を備えていたとしても出力安定化
のための制御系の応答速度などの関係から過段的ｌ出力
叉５ｊＪ）をまねくことはさけらγ１．ない。
ｉは気化学的反応に工つτ直流車力を発生するか、負荷
Ｘ動に対する応答速度は反応条件や６粁供給条件その他
景因にＬつ″′Ｃ緩慢である。従って急激な負荷の変動
に対し后答か遅ｆＬその整定（でＵ故１０秒を要し、ご
（Ｋ重負荷から重負荷への移行に対しては撚科が一時的
に不足することから直ａ電圧は大きく低下する。この直
流糸、ｆｉ、ＶＣインパークが接続さ几ている場合、そ
の人力又＝ｇｒ容範囲を外ｎて都合が思い。さらにイン
パークがこの工うな゛嘔圧低五に対しても女定な交流電
力を出力し得るｍ 能を備えていたとしても出力安定化
のための制御系の応答速度などの関係から過段的ｌ出力
叉５ｊＪ）をまねくことはさけらγ１．ない。
（ハ）発明の目的
本発明の目的は急峻な負荷変動に対する燃料電池の電Ｉ
：Ｅ父動を補償し、出力電圧の安定化を図ることでらる
。
：Ｅ父動を補償し、出力電圧の安定化を図ることでらる
。
に）発１３１４の構成
本発明は燃′Ｐ＋鴫池の出力側即ち直焚変換器の入力側
に制個催扼器の平滑直流出力を並列に接続し、前記平盾
田力電圧（パンクアンプ電圧）が常時燃料電池の出力電
圧に遅延回路を弁して侍らｎた基準電圧に追従する工う
前記制＃長流器を制御し、前記電池幅圧のＩｆｒ疋の低
ｆ時前記遅延回路による遅延時間のみパンクアップ電圧
を印加せしめることを特徴とするものである。
に制個催扼器の平滑直流出力を並列に接続し、前記平盾
田力電圧（パンクアンプ電圧）が常時燃料電池の出力電
圧に遅延回路を弁して侍らｎた基準電圧に追従する工う
前記制＃長流器を制御し、前記電池幅圧のＩｆｒ疋の低
ｆ時前記遅延回路による遅延時間のみパンクアップ電圧
を印加せしめることを特徴とするものである。
（ホ）夫箆例
本発明の実ｉ例を図について説明するに、第１図に木シ
Ｂ明稜直ｔυｍえる４源システムのブロック図、第２図
は本発明装置の系統図である。
Ｂ明稜直ｔυｍえる４源システムのブロック図、第２図
は本発明装置の系統図である。
チョッパ＋１＋及び三相インバータ１２）エフｌる直父
叉換器１３１は、燃料電池（ＦＹ３）の直流出力を交ｒ
屯力に襄換して負荷（υに給電する。制御装置（４１μ
王に直父叉換器ｉ３＋の出力汝定化のための足１１１Ｌ
制−を行い、その他異常時のシーグンス制両、と後述す
る〕（ツタアップ装置に対してに各１天Ｉ：ｌＪの禁上
館令を与えて整流動作を停止させるものである。
叉換器１３１は、燃料電池（ＦＹ３）の直流出力を交ｒ
屯力に襄換して負荷（υに給電する。制御装置（４１μ
王に直父叉換器ｉ３＋の出力汝定化のための足１１１Ｌ
制−を行い、その他異常時のシーグンス制両、と後述す
る〕（ツタアップ装置に対してに各１天Ｉ：ｌＪの禁上
館令を与えて整流動作を停止させるものである。
本発明によるバックアップ装＠（５）に、三相ブリッジ
制御整流器（６］と平滑回路（７）（リアクトＩしとコ
ンデンサ）を甘み、開用三相交流μ制画整流器］６）を
構成するサイリスタの点弧位相制御〔位相制御器１８１
Ｋよる〕で１＠変換さｎ、工脈流となり、そして平滑
回路（７］によりリップルを除去さｎてノ（ツクアンプ
用直流出力となる〇 燃料電池＜ｙａ）１流出力と１１Ｊ記バツクアンプ出力
とに、逆流防止用ダイオード（Ｄすτ弁して並列接続さ
ｒしておｎ１亀池出力祇圧がパンクアンプ出力電圧より
拡トした場合のみ間用屯力がイ１］賀さＩＬる０ またパンクアップ出力に、バックアンプ電圧検出器＋９
１ Ｋよりその出力電圧を分圧した信号（ＶＤＨ）と％
電池重圧を鎮池電圧検出器＋１０１にエフ上記と同じ分
圧比で分圧さｔ′した１８号（ＶＬ２ ）をＯ，Ｒ遅延
回路ｔｔ１１’に弁して遅ｎ要巣を加えた基準信号（Ｖ
Ｒ）とを、誤差増中会［１２＋で比較してその彊が苓に
なるような電圧制御が行はｎる。そして螺池電圧に関連
する一方の１Ｂ号（ＶＲ）に一定直ＶＬをトロることが
ないようにダイオード（Ｄ２）と゛電圧諒（ＶＬ） Ｖ
Ｃよるクランプ回路ａｊが付加さｎτおり、このｖＬに
直流系統に計さＩＬる鼓低降Ｆ４圧例えばインバータ（
２ンの入力波ＮＪＪ許谷Ｆ限１直に相当する。なお、こ
＼で簡単のためにダイオード（Ｄ２）の順方向゛屯圧降
′Ｆを無視できる程小さいとしてＭ又扱う。
制御整流器（６］と平滑回路（７）（リアクトＩしとコ
ンデンサ）を甘み、開用三相交流μ制画整流器］６）を
構成するサイリスタの点弧位相制御〔位相制御器１８１
Ｋよる〕で１＠変換さｎ、工脈流となり、そして平滑
回路（７］によりリップルを除去さｎてノ（ツクアンプ
用直流出力となる〇 燃料電池＜ｙａ）１流出力と１１Ｊ記バツクアンプ出力
とに、逆流防止用ダイオード（Ｄすτ弁して並列接続さ
ｒしておｎ１亀池出力祇圧がパンクアンプ出力電圧より
拡トした場合のみ間用屯力がイ１］賀さＩＬる０ またパンクアップ出力に、バックアンプ電圧検出器＋９
１ Ｋよりその出力電圧を分圧した信号（ＶＤＨ）と％
電池重圧を鎮池電圧検出器＋１０１にエフ上記と同じ分
圧比で分圧さｔ′した１８号（ＶＬ２ ）をＯ，Ｒ遅延
回路ｔｔ１１’に弁して遅ｎ要巣を加えた基準信号（Ｖ
Ｒ）とを、誤差増中会［１２＋で比較してその彊が苓に
なるような電圧制御が行はｎる。そして螺池電圧に関連
する一方の１Ｂ号（ＶＲ）に一定直ＶＬをトロることが
ないようにダイオード（Ｄ２）と゛電圧諒（ＶＬ） Ｖ
Ｃよるクランプ回路ａｊが付加さｎτおり、このｖＬに
直流系統に計さＩＬる鼓低降Ｆ４圧例えばインバータ（
２ンの入力波ＮＪＪ許谷Ｆ限１直に相当する。なお、こ
＼で簡単のためにダイオード（Ｄ２）の順方向゛屯圧降
′Ｆを無視できる程小さいとしてＭ又扱う。
以五バンクアップｉ［＋５１の動作を説明する。、定常
状ｊｃ、Ｖｃ２いて燃料電池（Ｆりが負荷（匂に対して
健全な電力を供柑して２り、直流系統電圧（電ａ電圧）
が菱足しているとＴｎ、ば、ＶＤ２＝ＶＲであり、（Ｍ
ＤＩ）がＶＤ１＝ＶＲ（！−なる工うバックアンプ出力
電圧が１ａ記の工？ＨＣ飼傭さｎることにより、直流出
力とバックアップ出力の各電圧は平衡し、ダイオ−Ｆ
（Ｄｌ）は導通せずバックアンプに働かない。
状ｊｃ、Ｖｃ２いて燃料電池（Ｆりが負荷（匂に対して
健全な電力を供柑して２り、直流系統電圧（電ａ電圧）
が菱足しているとＴｎ、ば、ＶＤ２＝ＶＲであり、（Ｍ
ＤＩ）がＶＤ１＝ＶＲ（！−なる工うバックアンプ出力
電圧が１ａ記の工？ＨＣ飼傭さｎることにより、直流出
力とバックアップ出力の各電圧は平衡し、ダイオ−Ｆ
（Ｄｌ）は導通せずバックアンプに働かない。
直後において（ＶＬ２）にこｎＶｃ心して１代卜するが
。
。
（ＶＲ）ｉ運ｎ要素にエフ丁ぐに低ＦＬ［いでバックア
ンプ出力電圧も保持さｎており、従って夕“イオード（
Ｄｌ）が尋賭し、前記保持δＩしたパンク出力電圧が直
流系統に印加さｒＬｌ藺川屯用によるバックアンプが行
はＩＬる。そしてこの揚台ダイオード（Ｄｌ）の頑方向
電圧降トのため１ｃＶＤｔ）ｖａとなって遅延回路（■
の逆数で決筐る一逗の゛電圧降り率でＱり従って（ｖｐ
ｔ）が痺トする。こ７″Ｌμ燃４斗毫池出力が直流系統
電圧七バックアップ屯圧エク（甲上り゛る１ｄ力Ｖｃ急
しない眠りこの降ト框幌きｂ ＭｉＪ述のクランプ回路
ｕＪにＬるト眠は（ＶＩＪで保持さｉする。
ンプ出力電圧も保持さｎており、従って夕“イオード（
Ｄｌ）が尋賭し、前記保持δＩしたパンク出力電圧が直
流系統に印加さｒＬｌ藺川屯用によるバックアンプが行
はＩＬる。そしてこの揚台ダイオード（Ｄｌ）の頑方向
電圧降トのため１ｃＶＤｔ）ｖａとなって遅延回路（■
の逆数で決筐る一逗の゛電圧降り率でＱり従って（ｖｐ
ｔ）が痺トする。こ７″Ｌμ燃４斗毫池出力が直流系統
電圧七バックアップ屯圧エク（甲上り゛る１ｄ力Ｖｃ急
しない眠りこの降ト框幌きｂ ＭｉＪ述のクランプ回路
ｕＪにＬるト眠は（ＶＩＪで保持さｉする。
燃料電池出力が回復し′″Ｃ凪流系統Ｌ４匝がイ（ツク
１ツブ屯ｔｆ、ｘり晶くなＩＬは、ダイオード（Ｄｌ）
は巡１７ｒさｒｔバックアップ出出力比圧′４他出力４
匝との左を苓こするＬ′）前述の動作で制御さ几又次の
負荷の志＆な増大に備える・ （へ）発明の効果 本発明によ：ｒ１．ば、バックアップ電源の出力電圧は
、燃料電池出力電圧に遅延回路を介して得らｎた基準電
圧に一致するよう制画さｎｌ このバンクアップ電源と
燃料電池出力全ダイオードで連結しているので、燃料電
池出力が負荷に対して健全であるか否かを前記ダイオー
ドの両端電圧差で判別し、燃料電池の負荷特性に適ひし
たパンクアンプが行はｎると共に、急激な重負荷の印加
に対してもパンクアップ車圧のゆるやかな１４Ｆ速度で
制御さ几るため直流系統に接続さｎるインパークなどの
朋」」に目出度が閥する。
１ツブ屯ｔｆ、ｘり晶くなＩＬは、ダイオード（Ｄｌ）
は巡１７ｒさｒｔバックアップ出出力比圧′４他出力４
匝との左を苓こするＬ′）前述の動作で制御さ几又次の
負荷の志＆な増大に備える・ （へ）発明の効果 本発明によ：ｒ１．ば、バックアップ電源の出力電圧は
、燃料電池出力電圧に遅延回路を介して得らｎた基準電
圧に一致するよう制画さｎｌ このバンクアップ電源と
燃料電池出力全ダイオードで連結しているので、燃料電
池出力が負荷に対して健全であるか否かを前記ダイオー
ドの両端電圧差で判別し、燃料電池の負荷特性に適ひし
たパンクアンプが行はｎると共に、急激な重負荷の印加
に対してもパンクアップ車圧のゆるやかな１４Ｆ速度で
制御さ几るため直流系統に接続さｎるインパークなどの
朋」」に目出度が閥する。
又前記遅延ｌ！２＋路にクランプ回路を付設して下限１
＋Ｎを設定すＩＬば最低′車圧が保証式ｎ５直流系統の
最底゛車圧値をインバータの入力翼動ｉｆＦｇ範囲にお
さめることができる〇 以上の、Ｃうに本発明に燃硅螺池の１ｍ流出力をｍｌ父
愛換謬ＶＬｃよＶ聞流電力Ｖ（斐侠して負荷に給電する
４源システムにおいて急峻な負荷の増大に対する燃料７
４７ｍの上置的な車圧降下を補演し、出力電圧の安定化
と直交変換器の筒素化が達成さｎる。
＋Ｎを設定すＩＬば最低′車圧が保証式ｎ５直流系統の
最底゛車圧値をインバータの入力翼動ｉｆＦｇ範囲にお
さめることができる〇 以上の、Ｃうに本発明に燃硅螺池の１ｍ流出力をｍｌ父
愛換謬ＶＬｃよＶ聞流電力Ｖ（斐侠して負荷に給電する
４源システムにおいて急峻な負荷の増大に対する燃料７
４７ｍの上置的な車圧降下を補演し、出力電圧の安定化
と直交変換器の筒素化が達成さｎる。
第１図に本発明装置を備える電源システムのブロック図
、第２図は本発明装ばの電気回路図を示す０ （ＦＣ）・・燃料電池、（Ｌ）・・・負荷、（３］直交
質換器シ４ト・・制御装置、（５１・・・バックアップ
装置、 ＋ｅ＋・・・制御整流器、ｆ７Ｌ・・平滑回路
、ｆ８＋・・・位相制御器、（９ド・・バックアップ電
圧検出器、１１０１−・電池電圧薄出器、旧）・・・遅
延回路、ａ２１−・・誤差増中器、し・・・クランプ回
路。
、第２図は本発明装ばの電気回路図を示す０ （ＦＣ）・・燃料電池、（Ｌ）・・・負荷、（３］直交
質換器シ４ト・・制御装置、（５１・・・バックアップ
装置、 ＋ｅ＋・・・制御整流器、ｆ７Ｌ・・平滑回路
、ｆ８＋・・・位相制御器、（９ド・・バックアップ電
圧検出器、１１０１−・電池電圧薄出器、旧）・・・遅
延回路、ａ２１−・・誤差増中器、し・・・クランプ回
路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ■ 燃料“市電の出力を受流変換しい負荷に給電する′
電源システムであって、前記′市電の出力とパンクアン
プ出力とをダイオードを弁じて並列に接続し、前記バッ
クアップ出力゛市圧ｔ％市電出力電圧に遅延回路を介し
て得らｎ−た基準回圧に一致するよう制−レ、面記軍池
４圧の急峻な降Ｆ時前記遅延回路による遅延回路に上る
遅延時間のみ前記ノくツクアンプ電ｉｆ全−加して過渡
的な電池重圧の低下を補償せしめることを特徴とする燃
料市電市原システムの安定化装置。 ■ 曲記遅処ｌ！ｌｉＪ路にはクランプ回費を付設して
下限値を設定し、ｉｆｆ記恭早−圧の最低電圧を補償せ
しめることと特徴とする特許請求の範囲第１項記載のｔ
５Ｐ＋屯池゛嘔源システムの安定化装置。 ■ 前記バンクアップ出力源に、三相父流を整流するｉ
ｌｉ′ｌＪ御整流器とその脈流出力からリップｌしを除
去する平滑回路とからなること′を特徴とする特許請求
の範囲第１項一戦の燃料電池電源システムの安定化装置
ば。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58106548A JPS59230435A (ja) | 1983-06-13 | 1983-06-13 | 燃料電池電源システムの安定化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58106548A JPS59230435A (ja) | 1983-06-13 | 1983-06-13 | 燃料電池電源システムの安定化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59230435A true JPS59230435A (ja) | 1984-12-25 |
Family
ID=14436405
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58106548A Pending JPS59230435A (ja) | 1983-06-13 | 1983-06-13 | 燃料電池電源システムの安定化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59230435A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9006932B2 (en) | 2009-01-23 | 2015-04-14 | Sony Corporation | Power supply system and electronic device |
-
1983
- 1983-06-13 JP JP58106548A patent/JPS59230435A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9006932B2 (en) | 2009-01-23 | 2015-04-14 | Sony Corporation | Power supply system and electronic device |
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