[go: up one dir, main page]

JPH0745298A - Power supply device utilizing fuel cell - Google Patents

Power supply device utilizing fuel cell

Info

Publication number
JPH0745298A
JPH0745298A JP5189960A JP18996093A JPH0745298A JP H0745298 A JPH0745298 A JP H0745298A JP 5189960 A JP5189960 A JP 5189960A JP 18996093 A JP18996093 A JP 18996093A JP H0745298 A JPH0745298 A JP H0745298A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
fuel cell
power
output voltage
voltage
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
Application number
JP5189960A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideki Inaka
秀樹 伊中
Nobuhiro Iwasa
信弘 岩佐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osaka Gas Co Ltd
Original Assignee
Osaka Gas Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osaka Gas Co Ltd filed Critical Osaka Gas Co Ltd
Priority to JP5189960A priority Critical patent/JPH0745298A/en
Publication of JPH0745298A publication Critical patent/JPH0745298A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • 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
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve generating efficiency while surely preventing sintering a cell catalyst by providing a connecting condition control means, detecting output voltage of a fuel cell and controlling an adjusting means so that this detected output voltage obtains a preset value or less. CONSTITUTION:A preset voltage value is set to a permissible upper limit voltage value capable of preventing sintering a catalyst. Power consumption of an external load H is decreased, and an output voltage value of a fuel cell 1, when arriving at a preset voltage value, is detected by a control unit C utilizing a microcomputer through a voltage detector 13. A switchgear 6 for adjusting a connecting condition of an output line 3 to a dummy load means 4 is controlled so as to obtain output voltage in the preset output voltage value or less. Accordingly, a trouble, that the output line 3 is connected to the means 4 regardless of the output voltage not reaching the permissible upper limit value to unnecessarily consume output power of the cell 1 by the means 11, is avoided to enable generating efficiency to improve.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、燃料電池の出力直流電
力を交流電力に変換する直交変換装置の出力ラインに外
部負荷が接続され、前記出力ラインと疑似負荷手段との
接続状態を調整する調整手段が設けられた燃料電池利用
の電源装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention has an external load connected to an output line of a quadrature conversion device for converting output DC power of a fuel cell into AC power, and adjusts a connection state between the output line and the pseudo load means. The present invention relates to a fuel cell power supply device provided with an adjusting unit.

【0002】[0002]

【従来の技術】燃料電池の出力電圧・電流特性は、図3
に示すように、出力電流Io が減少するほど出力電圧V
o が増大する特性を示す。一方、リン酸型の燃料電池で
は、出力電圧が過大となると、燃料電池のセルの触媒が
シンタリングを起こして触媒の表面積が小さくなり、燃
料電池の特性が劣化する問題がある。従って、かかる燃
料電池利用の電源装置において、従来では、セルの触媒
がシンタリングを起こすのを防止するために、触媒のシ
ンタリングを防止するための燃料電池の許容上限電圧値
L に対する許容下限電流値IL を図3に示す出力電圧
・電流特性に基づいて設定し、燃料電池の出力電流Io
を検出する電流検出手段を設け、その電流検出手段の検
出情報に基づいて、外部負荷における電力消費が減少す
るのに伴って燃料電池の出力電流Io が減少して許容下
限電流値IL に達すると、燃料電池の出力電流Io が許
容下限電流値IL 以上になるように、出力ラインと疑似
負荷手段とを接続するように調整手段を制御していた。
尚、燃料電池は複数のセルが直列接続されて構成されて
いるが、許容上限電圧値VL は、触媒のシンタリングを
防止するための1個のセルの許容上限電圧値(例えば、
0.8V)に基づいて設定する。
2. Description of the Related Art The output voltage / current characteristics of a fuel cell are shown in FIG.
As shown in, the output voltage V decreases as the output current I o decreases.
Shows the property that o increases. On the other hand, in the phosphoric acid type fuel cell, when the output voltage becomes excessive, the catalyst of the cell of the fuel cell causes sintering, the surface area of the catalyst becomes small, and the characteristics of the fuel cell deteriorate. Therefore, in such a power supply device using a fuel cell, conventionally, in order to prevent the catalyst of the cell from sintering, the allowable lower limit of the allowable upper limit voltage value V L of the fuel cell for preventing the sintering of the catalyst is conventionally used. The current value I L is set based on the output voltage / current characteristics shown in FIG. 3, and the output current I o of the fuel cell is set.
Is provided, and the output current I o of the fuel cell is reduced as the power consumption in the external load is reduced based on the detection information of the current detection means to reach the allowable lower limit current value I L. When it reaches, the adjusting means is controlled so as to connect the output line and the pseudo load means so that the output current I o of the fuel cell becomes the allowable lower limit current value I L or more.
Although the fuel cell is configured by connecting a plurality of cells in series, the permissible upper limit voltage value V L is the permissible upper limit voltage value of one cell for preventing sintering of the catalyst (for example,
0.8 V).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、燃料電池は
経時劣化して出力電圧Vo が時間経過とともに低下し、
例えば、図3に示すように、初期において実線で示す出
力電圧・電流特性を示していたものが、時間が経過する
と一点鎖線で示す出力電圧・電流特性を示すようにな
る。従って、従来の装置では、燃料電池の出力電流Io
が許容下限電流値I L 以上になるように調整手段を調整
しているので、出力電圧Vo が許容上限電圧値VL に達
していないにもかかわらず、出力ラインと疑似負荷手段
とが接続される場合があり、この場合は、燃料電池の出
力電力が不必要に疑似負荷手段で消費され、その結果、
発電効率が低下するという問題がある。
By the way, the fuel cell is
Output voltage V after deterioration with timeoDecreases with time,
For example, as shown in FIG.
What showed the force voltage / current characteristics, but time passed
And the output voltage / current characteristics shown by the alternate long and short dash line
It Therefore, in the conventional device, the output current I of the fuel cell iso
Is the allowable lower limit current value I LAdjust the adjustment means to be above
Output voltage VoIs the allowable upper limit voltage value VLReached
Output line and pseudo load means despite not
May be connected, in which case the fuel cell output
Power is unnecessarily consumed by the pseudo load means, and as a result,
There is a problem that the power generation efficiency decreases.

【0004】本発明は、かかる実情に鑑みて成されたも
のであり、その目的は、燃料電池のセルの触媒のシンタ
リングを確実に防止しながら、発電効率を向上させるこ
とにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to improve the power generation efficiency while surely preventing the sintering of the catalyst of the cell of the fuel cell.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明による燃料電池利
用の電源装置の第1の特徴構成は、前記燃料電池の出力
電圧を検出する電圧検出手段が設けられ、その電圧検出
手段の検出情報に基づいて、前記燃料電池の出力電圧が
設定電圧値以下になるように、前記調整手段を制御する
接続状態制御手段が設けられている点にある。
A first characteristic configuration of a power supply device using a fuel cell according to the present invention is provided with voltage detection means for detecting an output voltage of the fuel cell, and the detection information of the voltage detection means is provided. Based on this, connection state control means for controlling the adjusting means is provided so that the output voltage of the fuel cell becomes equal to or lower than the set voltage value.

【0006】第2の特徴構成は、前記直交変換装置から
前記外部負荷に対する出力電力を検出する電力検出手段
と、前記燃料電池の出力電圧が前記設定電圧値以下にな
るように前記外部負荷に対する出力電力を増大調整する
出力制御手段が設けられ、前記接続状態制御手段は、前
記電力検出手段の検出情報に基づいて、前記出力制御手
段による前記出力電力の増大調整が設定限度のときは、
前記出力ラインと疑似負荷手段とを接続するように前記
調整手段を制御するように構成されている点にある。
A second characteristic configuration is a power detecting means for detecting output power to the external load from the orthogonal converter, and an output to the external load so that the output voltage of the fuel cell becomes equal to or lower than the set voltage value. Output control means for increasing the power is provided, the connection state control means, based on the detection information of the power detection means, when the increase adjustment of the output power by the output control means is a set limit,
It is configured to control the adjusting means so as to connect the output line and the pseudo load means.

【0007】[0007]

【作用】第1の特徴構成による作用は以下の通りであ
る。設定電圧値を、触媒のシンタリングを防止するため
の許容上限電圧値に設定する。外部負荷における電力消
費が減少するのに伴って燃料電池の出力電圧が増大して
設定電圧値に達すると、接続状態制御手段により、燃料
電池の出力電圧が設定電圧値以下になるように、出力ラ
インと疑似負荷手段とを接続するように調整手段が制御
される。
The operation of the first characteristic structure is as follows. The set voltage value is set to an allowable upper limit voltage value for preventing sintering of the catalyst. When the output voltage of the fuel cell increases and reaches the set voltage value as the power consumption in the external load decreases, the connection state control means outputs the output voltage of the fuel cell so that the output voltage becomes equal to or less than the set voltage value. The adjusting means is controlled to connect the line and the pseudo load means.

【0008】第2の特徴構成による作用は以下の通りで
ある。外部負荷における電力消費が減少するのに伴って
燃料電池の出力電圧が増大して前記設定電圧値に達する
と、外部負荷に対する出力電力の増大調整が設定限度で
ないときは、出力制御手段により、燃料電池の出力電圧
が前記設定電圧値以下になるように外部負荷に対する出
力電力が増大調整され、外部負荷に対する出力電力の増
大調整が前記設定限度のときは、接続状態制御手段によ
り、燃料電池の出力電圧が前記設定電圧値以下になるよ
うに、出力ラインと疑似負荷手段とを接続するように調
整手段が制御される。
The operation of the second characteristic structure is as follows. When the output voltage of the fuel cell increases and reaches the set voltage value as the power consumption in the external load decreases, when the increase adjustment of the output power to the external load does not reach the set limit, the output control means When the output power to the external load is increased and adjusted so that the output voltage of the battery is equal to or lower than the set voltage value, and the increase of the output power to the external load is within the set limit, the output of the fuel cell is output by the connection state control means. The adjusting means is controlled so as to connect the output line and the pseudo load means so that the voltage becomes equal to or lower than the set voltage value.

【0009】[0009]

【発明の効果】第1の特徴構成によれば、燃料電池の出
力電圧が前記許容上限電圧値以上になったときだけ、出
力ラインと疑似負荷手段とが接続されるので、上記従来
の装置のように、出力電圧が前記許容上限電圧値に達し
ていないにもかかわらず、出力ラインと疑似負荷手段と
が接続されて燃料電池の出力電力が不必要に疑似負荷手
段で消費されるといった不具合を確実に回避でき、その
結果、燃料電池のセルの触媒のシンタリングを確実に防
止しながら、発電効率を向上させることができるように
なった。
According to the first characteristic configuration, the output line and the pseudo load means are connected only when the output voltage of the fuel cell becomes equal to or higher than the allowable upper limit voltage value. As described above, even if the output voltage does not reach the allowable upper limit voltage value, the output line and the pseudo load means are connected, and the output power of the fuel cell is unnecessarily consumed by the pseudo load means. As a result, it is possible to surely avoid, and as a result, it is possible to improve the power generation efficiency while surely preventing the sintering of the catalyst of the cell of the fuel cell.

【0010】更に、第2の特徴構成によれば、入力電力
の増減調整が可能な外部負荷が直交変換装置の出力ライ
ンに接続されている場合においては、外部負荷に対する
出力電力の増大調整が設定限度のときだけ、出力ライン
と疑似負荷手段とが接続されるので、発電効率を一層向
上させることができるようになった。
Further, according to the second characteristic configuration, when the external load capable of adjusting the increase / decrease of the input power is connected to the output line of the orthogonal converter, the increase adjustment of the output power with respect to the external load is set. Since the output line and the pseudo load means are connected only when the limit is reached, the power generation efficiency can be further improved.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。先ず、図1に基づいて、燃料電池利用の電源装置
の全体構成について説明する。図中の1はリン酸型の燃
料電池であり、この燃料電池1は外部から供給される空
気中の酸素と燃料ガス中の水素との電気化学反応により
直流電力を発電するように構成してある。尚、図示しな
いが、改質装置(図示せず)において、天然ガス等の原
燃料ガスを気水分離器(図示せず)から供給される水蒸
気と改質反応させて水素ガスを主成分とする燃料ガスを
生成し、その生成燃料ガスを燃料電池1に供給するよう
に構成してある。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, the overall configuration of a power supply device using a fuel cell will be described with reference to FIG. Reference numeral 1 in the figure is a phosphoric acid type fuel cell, and this fuel cell 1 is configured to generate DC power by an electrochemical reaction between oxygen in the air supplied from the outside and hydrogen in the fuel gas. is there. Although not shown, in a reformer (not shown), a raw fuel gas such as natural gas is subjected to a reforming reaction with steam supplied from a steam separator (not shown) to make hydrogen gas a main component. It is configured to generate the fuel gas to be supplied and to supply the generated fuel gas to the fuel cell 1.

【0012】図中の2は、燃料電池1の出力直流電力を
交流電力に変換する直交変換装置としてのインバータで
あり、このインバータ2の出力ライン3に外部負荷H、
消費電力が同一の複数のダミーヒータ4、及び、補機5
を並列接続してある。図中の6は出力ライン3とダミー
ヒータ4との間を開閉する開閉装置、7は出力ライン3
と外部負荷Hとの間を開閉する開閉装置、8は出力ライ
ン3と補機5との間を開閉する開閉装置である。補機5
は、燃料電池1に空気を供給するための送風機、燃料電
池1に冷却水を供給するためのポンプ等から構成してい
る。尚、図示しないが、ダミーヒータ4は前記気水分離
器内に設けて、前記気水分離器内の水を加熱するように
してある。ダミーヒータ4は疑似負荷手段に相当し、開
閉装置6は、出力ライン3とダミーヒータ4との接続状
態を調整する調整手段として機能する。
Reference numeral 2 in the drawing is an inverter as an orthogonal converter for converting the output DC power of the fuel cell 1 into AC power, and the output line 3 of this inverter 2 has an external load H,
A plurality of dummy heaters 4 having the same power consumption and an auxiliary device 5
Are connected in parallel. In the figure, 6 is a switchgear that opens and closes between the output line 3 and the dummy heater 4, and 7 is an output line 3
Is an opening / closing device for opening / closing between the output line 3 and the auxiliary equipment 5, and 8 is an opening / closing device for opening / closing between the output line 3 and the auxiliary equipment 5. Auxiliary machine 5
Is composed of a blower for supplying air to the fuel cell 1, a pump for supplying cooling water to the fuel cell 1, and the like. Although not shown, the dummy heater 4 is provided in the steam separator to heat the water in the steam separator. The dummy heater 4 corresponds to a pseudo load means, and the switchgear 6 functions as an adjusting means for adjusting the connection state between the output line 3 and the dummy heater 4.

【0013】商用電源9の出力ライン10を外部負荷H
に対して接続してあり、本発明による電源装置と商用電
源9との連系にて、外部負荷Hに対して電力供給するよ
うに構成してある。又、商用電源9の出力ライン10を
補機5に対して接続してあり、電源装置の起動運転時
に、補機5に対して商用電源9から電力供給するように
構成してある。尚、図中の11は商用電源9の出力ライ
ン10と外部負荷Hとの間を開閉する開閉装置、12は
商用電源9の出力ライン10と補機5との間を開閉する
開閉装置である。
The output line 10 of the commercial power source 9 is connected to the external load H.
And is configured to supply electric power to the external load H by the interconnection of the power supply device according to the present invention and the commercial power supply 9. Further, the output line 10 of the commercial power source 9 is connected to the auxiliary device 5, and the auxiliary power source 5 is configured to be supplied with power from the commercial power source 9 during the start-up operation of the power supply device. In the figure, 11 is a switchgear that opens and closes between the output line 10 of the commercial power source 9 and the external load H, and 12 is a switchgear that opens and closes between the output line 10 of the commercial power source 9 and the auxiliary equipment 5. .

【0014】尚、図中の13は燃料電池1の出力電圧V
O を検出する電圧検出手段としての電圧検出器、14は
燃料電池1の出力電流IO を検出する第1電流検出器、
15はインバータ2から外部負荷Hに対する出力電流I
H を検出する第2電流検出器である。従って、第2電流
検出器15は、インバータ2から外部負荷Hに対する出
力電力Pを検出する電力検出手段として機能する。又、
図中の16は燃料電池1への燃料ガス供給量を調整する
比例弁である。
In the figure, 13 is the output voltage V of the fuel cell 1.
A voltage detector as a voltage detecting means for detecting O , 14 is a first current detector for detecting the output current I O of the fuel cell 1,
Reference numeral 15 is an output current I from the inverter 2 to the external load H.
It is the 2nd current detector which detects H. Therefore, the second current detector 15 functions as power detection means for detecting the output power P from the inverter 2 to the external load H. or,
Reference numeral 16 in the figure is a proportional valve for adjusting the amount of fuel gas supplied to the fuel cell 1.

【0015】図中のCはマイクロコンピュータを利用し
た制御装置であり、この制御装置Cは、電源装置の各種
制御を司る。以下、制御装置Cの制御作動について説明
する。先ず、電源装置を発電可能な状態に立ち上げる起
動運転における制御作動について説明する。
C in the figure is a control device using a microcomputer, and this control device C controls various controls of the power supply device. The control operation of the controller C will be described below. First, the control operation in the start-up operation in which the power supply device is brought into a state capable of generating power will be described.

【0016】起動運転では、開閉装置6,7,8を開状
態に切り換え、且つ、開閉装置12を閉状態に切り換え
る。従って、商用電源9から補機5に電力が供給され
る。
In the start-up operation, the switchgear 6, 7, 8 is switched to the open state and the switchgear 12 is switched to the closed state. Therefore, electric power is supplied from the commercial power source 9 to the auxiliary device 5.

【0017】続いて、起動運転が終了した後の定常運転
においては、起動運転の状態から、開閉装置8を閉状態
に切り換え、且つ、開閉装置12を開状態に切り換え
る。又、比例弁16を開成して燃料電池1に燃料ガスを
供給する。従って、燃料電池1で発電された直流電力が
インバータ2で交流電力に変換され、その交流電力が補
機5に供給されて自立運転が実行される。そして、外部
からの送電指令に基づいて、開閉装置7を閉状態に切り
換える。従って、インバータ2からの出力交流電力が外
部負荷Hに供給される。尚、外部からの連系運転指令に
基づいて、開閉装置11を閉状態に切り換える。連系運
転においては、インバータ2からの出力電圧VH を商用
電源9の出力電圧と同期をさせるようにしている。
Then, in the steady operation after the start-up operation is completed, the switchgear 8 is switched to the closed state and the switchgear 12 is switched to the open state from the state of the start-up operation. Further, the proportional valve 16 is opened to supply the fuel gas to the fuel cell 1. Therefore, the direct-current power generated by the fuel cell 1 is converted into alternating-current power by the inverter 2, and the alternating-current power is supplied to the auxiliary device 5 to execute the self-sustaining operation. Then, the switchgear 7 is switched to the closed state based on a power transmission command from the outside. Therefore, the output AC power from the inverter 2 is supplied to the external load H. The switchgear 11 is switched to the closed state based on an interconnection operation command from the outside. In the interconnection operation, the output voltage V H from the inverter 2 is synchronized with the output voltage of the commercial power source 9.

【0018】又、定常運転においては、第1電流検出器
14の検出情報に基づいて、比例弁16の開度を調整す
る。つまり、燃料電池1の出力電力に見合った量の燃料
ガスを供給するようにしてある。
In the steady operation, the opening degree of the proportional valve 16 is adjusted based on the detection information from the first current detector 14. That is, an amount of fuel gas commensurate with the output power of the fuel cell 1 is supplied.

【0019】次に、本発明の特徴構成である、燃料電池
の出力電圧VO を設定電圧値以下に維持するための制御
作動について、図2に示すフローチャートに基づいて説
明する。尚、設定電圧値は、例えば図3に示す如き、触
媒のシンタリングを防止するための許容上限電圧値VL
に設定する。
Next, the control operation for maintaining the output voltage V O of the fuel cell below the set voltage value, which is a characteristic configuration of the present invention, will be described based on the flowchart shown in FIG. The set voltage value is, for example, as shown in FIG. 3, an allowable upper limit voltage value V L for preventing sintering of the catalyst.
Set to.

【0020】ステップ#1において、電圧検出器13の
検出情報に基づいて、燃料電池1の出力電圧VO が設定
電圧値VL 以上か否かを判別する。出力電圧VO が設定
電圧値VL 以上のときは、ステップ#2において、開閉
装置11の開閉状態に基づいて、連系運転中か否かを判
別し、連系運転中でないときは、ステップ#8で、1個
の開閉装置6を閉状態に切り換えて、ダミーヒータ4の
全ダミー消費電力PD をダミーヒータ4の1個分の消費
電力(以下、単位ダミー消費電力と称する)△PD だけ
増加させた後、ステップ#1に戻る。
In step # 1, it is determined based on the detection information of the voltage detector 13 whether the output voltage V O of the fuel cell 1 is the set voltage value V L or more. When the output voltage V O is equal to or higher than the set voltage value V L , it is determined in step # 2 based on the open / close state of the switchgear 11 whether or not the interconnection operation is being performed. If not, the step is performed. In # 8, one switchgear 6 is switched to the closed state, and the total dummy power consumption P D of the dummy heater 4 is the power consumption of one dummy heater 4 (hereinafter referred to as unit dummy power consumption) ΔP D. After incrementing, go back to step # 1.

【0021】ステップ#2において、連系運転中と判別
したときは、ステップ#3において、第2電流検出器1
5の検出情報に基づいて、外部負荷Hに対する出力電力
Pの増大調整が設定限度か否かを判別する。即ち、外部
負荷Hに対して出力可能な上限出力電力値PL と、第2
電流検出器15が検出した出力電流IH とインバータ2
の出力電圧VH から演算した出力電力Pとの差が、外部
負荷Hに対する出力電力の調整が可能な最小単位△P以
上か否かを判別する。
If it is determined in step # 2 that the interconnection operation is being performed, then in step # 3, the second current detector 1
Based on the detection information of No. 5, it is determined whether the increase adjustment of the output power P with respect to the external load H is within the set limit. That is, the upper limit output power value P L that can be output to the external load H, and the second
The output current I H detected by the current detector 15 and the inverter 2
It is determined whether or not the difference between the output voltage V H and the output power P calculated by the above is a minimum unit ΔP capable of adjusting the output power with respect to the external load H.

【0022】ステップ#3において、出力電力Pの増大
調整が設定限度であると判別したとき、即ち、上限出力
電力値PL と出力電力Pとの差が出力電力調整最小単位
△Pより小さいときは、ステップ#8で、1個の開閉装
置6を閉状態に切り換えて、全ダミー消費電力PD を単
位ダミー消費電力△PD だけ増加させた後、ステップ#
1に戻る。
When it is determined in step # 3 that the increase adjustment of the output power P is within the set limit, that is, when the difference between the upper limit output power value P L and the output power P is smaller than the minimum output power adjustment unit ΔP. In step # 8, one switchgear 6 is switched to the closed state, and the total dummy power consumption P D is increased by the unit dummy power consumption ΔP D.
Return to 1.

【0023】ステップ#3において、出力電力Pの増大
調整が設定限度でないと判別したとき、即ち、上限出力
電力値PL と出力電力Pとの差が出力電力調整最小単位
△P以上のときは、ステップ#4で、ダミーヒータ4の
全消費電力PD が零か否か、即ち、少なくとも1個のダ
ミーヒータ4が出力ライン10に接続されているか否か
を判別する。
In step # 3, when it is determined that the increase adjustment of the output power P is not within the set limit, that is, when the difference between the upper limit output power value P L and the output power P is the output power adjustment minimum unit ΔP or more. In step # 4, it is determined whether the total power consumption P D of the dummy heater 4 is zero, that is, whether at least one dummy heater 4 is connected to the output line 10.

【0024】ステップ#4で、全ダミー消費電力PD
零でないと判別したときは、ステップ#5で、外部負荷
Hに対する出力電力Pを、出力電力調整最小単位△Pと
単位ダミー消費電力△PD とを加えた分だけ増大調整す
ることが可能か否かを判別し、可能であると判別したと
きは、ステップ#6で、インバータ2の出力電圧VH
商用電源9の出力電圧よりも少しだけ大きくなるように
調整して、出力電力Pを(△P+△PD )だけ増大調整
した後、ステップ#7で、1個の開閉装置6を開状態に
切り換えて、全ダミー消費電力PD を単位ダミー消費電
力△PD だけ減少させた後、ステップ#1に戻る。
If it is determined in step # 4 that the total dummy power consumption P D is not zero, the output power P for the external load H is set to the minimum output power adjustment unit ΔP and unit dummy power consumption Δ in step # 5. It is determined whether or not it is possible to perform the increase adjustment by the amount of adding P D, and when it is determined that it is possible, the output voltage V H of the inverter 2 is determined from the output voltage of the commercial power source 9 in step # 6. Also, the output power P is adjusted to be increased by (ΔP + ΔP D ), and then, in step # 7, one switchgear 6 is switched to the open state to reduce the total dummy power consumption. After reducing P D by the unit dummy power consumption ΔP D , the process returns to step # 1.

【0025】ステップ#4で、全ダミー消費電力PD
零であると判別したとき、あるいは、ステップ#5で、
外部負荷Hに対する出力電力Pを(△P+△PD )だけ
増大調整できないと判別したとき、ステップ#9で、イ
ンバータ2の出力電圧VH を商用電源9の出力電圧より
も少しだけ大きくなるように調整して、出力電力Pを出
力電力調整最小単位△Pだけ増大調整した後、ステップ
#1に戻る。
When it is determined in step # 4 that the total dummy power consumption P D is zero, or in step # 5,
When it is determined that the output power P with respect to the external load H cannot be increased and adjusted by (ΔP + ΔP D ), in step # 9, the output voltage V H of the inverter 2 is made slightly higher than the output voltage of the commercial power supply 9. To increase the output power P by the minimum output power adjustment unit ΔP, and then returns to step # 1.

【0026】即ち、出力電圧VO が設定電圧値VL 以上
になったときは、ステップ#3〜ステップ#7、及び、
ステップ#9において、出力電圧VO が設定電圧値VL
以下になるように、外部負荷Hに対する出力電力Pを優
先的に増大調整するとともに、出力ライン10に接続さ
れるダミーヒータ4の個数を可及的に少なくして、全ダ
ミー消費電力PD を少なくするように制御している。
That is, when the output voltage V O exceeds the set voltage value V L , steps # 3 to # 7, and
In step # 9, the output voltage V O is the set voltage value V L
As will be described below, the output power P for the external load H is preferentially increased and adjusted, and the number of dummy heaters 4 connected to the output line 10 is reduced as much as possible to reduce the total dummy power consumption P D. Control to do so.

【0027】上述のステップ#1〜ステップ#9の制御
を、ステップ#1において、出力電圧VO が設定電圧値
L より小さくなったと判別するまで継続する。
The above-described control of steps # 1 to # 9 is continued until it is determined in step # 1 that the output voltage V O has become smaller than the set voltage value V L.

【0028】従って、制御装置Cを利用して、電圧検出
器13の検出情報に基づいて、燃料電池1の出力電圧V
O が設定電圧値VL 以下になるように、開閉装置6を開
閉制御する接続状態制御手段101、及び、燃料電池1
の出力電圧VO が設定電圧値VL 以下になるように外部
負荷Hに対する出力電力Pを増大調整する出力制御手段
102を構成してある。
Therefore, using the control device C, the output voltage V of the fuel cell 1 is determined based on the detection information of the voltage detector 13.
The connection state control means 101 for controlling the opening / closing of the switchgear 6 so that O becomes equal to or less than the set voltage value V L , and the fuel cell 1
The output control means 102 is configured to increase and adjust the output power P to the external load H so that the output voltage V O of the above is less than or equal to the set voltage value V L.

【0029】〔別実施例〕上記実施例では、本発明を、
燃料電池利用の電源装置と商用電源9との連系にて、外
部負荷Hに対して電力供給する場合に適用したが、これ
に代えて、本発明を、燃料電池利用の電源装置単独で外
部負荷Hに対して電力供給する場合にも適用することが
できる。この場合、外部負荷Hが入力電力の増減調整が
可能なときは、出力電圧VO が設定電圧値VL 以下にな
るように、外部負荷Hに対する出力電力Pを優先的に増
大調整するとともに、出力ライン10に接続されるダミ
ーヒータ4の個数を可及的に少なくして、全ダミー消費
電力PD を少なくする制御を実行する。又、外部負荷H
が入力電力の増減調整が不可能なときは、出力電圧VO
が設定電圧値VL以下になるように、開閉装置6の開閉
制御を実行する。
[Other Embodiments] In the above embodiment, the present invention is
The present invention has been applied to the case where power is supplied to the external load H through the interconnection of the power supply device using the fuel cell and the commercial power supply 9. However, instead of this, the present invention is externally provided by the power supply device using the fuel cell alone. It can also be applied to the case of supplying power to the load H. In this case, when the external load H can increase or decrease the input power, the output power P to the external load H is preferentially increased and adjusted so that the output voltage V O becomes equal to or lower than the set voltage value V L. Control is performed to reduce the total dummy power consumption P D by reducing the number of dummy heaters 4 connected to the output line 10 as much as possible. In addition, external load H
If the input power cannot be increased or decreased, the output voltage V O
The opening / closing control of the opening / closing device 6 is performed so that the voltage becomes equal to or less than the set voltage value V L.

【0030】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
添付図面の構成に限定されるものではない。
It should be noted that although reference numerals are given in the claims for convenience of comparison with the drawings, the present invention is not limited to the configurations of the accompanying drawings by the entry.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例にかかる燃料電池利用の電源装
置のブロック図
FIG. 1 is a block diagram of a power supply device using a fuel cell according to an embodiment of the present invention.

【図2】制御作動のフローチャートを示す図FIG. 2 is a diagram showing a flowchart of control operation.

【図3】燃料電池の出力電圧・電流特性を示す図FIG. 3 is a diagram showing output voltage / current characteristics of a fuel cell.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 燃料電池 2 直交変換装置 3 出力ライン 4 疑似負荷手段 6 調整手段 13 電圧検出手段 15 電力検出手段 101 接続状態制御手段 102 出力制御手段 H 外部負荷 1 Fuel Cell 2 Orthogonal Converter 3 Output Line 4 Pseudo Load Means 6 Adjusting Means 13 Voltage Detecting Means 15 Electric Power Detecting Means 101 Connection State Control Means 102 Output Control Means H External Loads

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 燃料電池(1)の出力直流電力を交流電
力に変換する直交変換装置(2)の出力ライン(3)に
外部負荷(H)が接続され、前記出力ライン(3)と疑
似負荷手段(4)との接続状態を調整する調整手段
(6)が設けられた燃料電池利用の電源装置であって、 前記燃料電池(1)の出力電圧を検出する電圧検出手段
(13)が設けられ、その電圧検出手段(13)の検出
情報に基づいて、前記燃料電池(1)の出力電圧が設定
電圧値以下になるように、前記調整手段(6)を制御す
る接続状態制御手段(101)が設けられている燃料電
池利用の電源装置。
1. An external load (H) is connected to an output line (3) of a quadrature conversion device (2) for converting output DC power of a fuel cell (1) into AC power, and the output line (3) is simulated. A power supply device using a fuel cell provided with an adjusting means (6) for adjusting a connection state with a load means (4), wherein a voltage detecting means (13) for detecting an output voltage of the fuel cell (1) is provided. A connection state control means (which is provided and controls the adjusting means (6) so that the output voltage of the fuel cell (1) becomes equal to or less than a set voltage value based on the detection information of the voltage detecting means (13). 101) is provided, the power supply device using a fuel cell.
【請求項2】 前記直交変換装置(2)から前記外部負
荷(H)に対する出力電力を検出する電力検出手段(1
5)と、前記燃料電池(1)の出力電圧が前記設定電圧
値以下になるように前記外部負荷(H)に対する出力電
力を増大調整する出力制御手段(102)が設けられ、
前記接続状態制御手段(101)は、前記電力検出手段
(15)の検出情報に基づいて、前記出力制御手段(1
02)による前記出力電力の増大調整が設定限度のとき
は、前記出力ライン(3)と疑似負荷手段(4)とを接
続するように前記調整手段(6)を制御するように構成
されている請求項1記載の燃料電池利用の電源装置。
2. Power detection means (1) for detecting output power from the orthogonal transformation device (2) to the external load (H).
5) and output control means (102) for increasing and adjusting the output power to the external load (H) so that the output voltage of the fuel cell (1) becomes equal to or less than the set voltage value,
The connection state control means (101), based on the detection information of the power detection means (15), the output control means (1).
02) is configured to control the adjusting means (6) so as to connect the output line (3) and the pseudo load means (4) when the increase adjustment of the output power is within a set limit. A power supply device using a fuel cell according to claim 1.
JP5189960A 1993-07-30 1993-07-30 Power supply device utilizing fuel cell Pending JPH0745298A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5189960A JPH0745298A (en) 1993-07-30 1993-07-30 Power supply device utilizing fuel cell

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5189960A JPH0745298A (en) 1993-07-30 1993-07-30 Power supply device utilizing fuel cell

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0745298A true JPH0745298A (en) 1995-02-14

Family

ID=16250075

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5189960A Pending JPH0745298A (en) 1993-07-30 1993-07-30 Power supply device utilizing fuel cell

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0745298A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006004703A (en) * 2004-06-16 2006-01-05 Nisshin Steel Co Ltd Solid polymer fuel cell system
JP2007507856A (en) * 2003-10-07 2007-03-29 ユーティーシー フューエル セルズ,エルエルシー Fuel cell voltage control
JP2007149373A (en) * 2005-11-24 2007-06-14 Takaoka Electric Mfg Co Ltd Backflow protection device for inverter for fuel cell
JP2009277540A (en) * 2008-05-15 2009-11-26 Fuji Electric Systems Co Ltd Control method for fuel cell power generating system, and the fuel power generating system
EP2192647A4 (en) * 2007-11-21 2011-06-15 Toyota Motor Co Ltd FUEL CELL SYSTEM
JP2015084342A (en) * 2015-02-02 2015-04-30 東芝燃料電池システム株式会社 FUEL CELL POWER GENERATION SYSTEM AND METHOD FOR POWERING UP ELECTRIC HEATER IN FUEL CELL POWER GENERATION SYSTEM

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007507856A (en) * 2003-10-07 2007-03-29 ユーティーシー フューエル セルズ,エルエルシー Fuel cell voltage control
DE112004001904B4 (en) 2003-10-07 2022-01-13 Audi Ag Fuel Cell Voltage Control
JP2006004703A (en) * 2004-06-16 2006-01-05 Nisshin Steel Co Ltd Solid polymer fuel cell system
JP2007149373A (en) * 2005-11-24 2007-06-14 Takaoka Electric Mfg Co Ltd Backflow protection device for inverter for fuel cell
EP2192647A4 (en) * 2007-11-21 2011-06-15 Toyota Motor Co Ltd FUEL CELL SYSTEM
US8722265B2 (en) 2007-11-21 2014-05-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel cell system
JP2009277540A (en) * 2008-05-15 2009-11-26 Fuji Electric Systems Co Ltd Control method for fuel cell power generating system, and the fuel power generating system
JP2015084342A (en) * 2015-02-02 2015-04-30 東芝燃料電池システム株式会社 FUEL CELL POWER GENERATION SYSTEM AND METHOD FOR POWERING UP ELECTRIC HEATER IN FUEL CELL POWER GENERATION SYSTEM

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3577781B2 (en) Output control device for fuel cell power generator
KR102551676B1 (en) External power supply system and supply method of fuel cell vehicle
US7976996B2 (en) Fuel cell system
CA2663708C (en) Fuel cell system
JP5359621B2 (en) Fuel cell system and control method thereof
CN105609831A (en) Fuel cell system and operation control method of the same
JP2002063927A (en) Control method of fuel cell system and its device
JP3353406B2 (en) Fuel cell generator
JPH07325635A (en) Output controller for inverter
JP2003243008A (en) Fuel cell system
JP4046700B2 (en) Grid-connected inverter device
JPH0745298A (en) Power supply device utilizing fuel cell
JPS6030062A (en) Output controller of fuel cell
JP3661826B2 (en) Fuel cell power generation control method
JP3939978B2 (en) Fuel cell power generation system and operation method thereof
KR100768849B1 (en) Power supply system and method for grid-connected fuel cell system
JPH0461464B2 (en)
JP3646433B2 (en) Fuel cell power generator
JP3387234B2 (en) Fuel cell generator
JPH08317659A (en) Power-supply apparatus making use of fuel cell
JPS60172175A (en) Fuel cell system load control device
JP2674867B2 (en) Fuel cell generator
JP2008146937A (en) Fuel cell system
JPH0536429A (en) Power source device for internal reformed type fuel cell
JP6629694B2 (en) POWER CONTROL DEVICE AND ITS CONTROL METHOD