特許ウォッチ

公開番号2025035056
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-13
出願番号2023141830
出願日2023-08-31
発明の名称給電システム、制御装置、制御方法
出願人富士電機株式会社
代理人個人,個人
主分類H01M 8/04 20160101AFI20250306BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】需要側の要求の変化に対して燃料電池及び蓄電装置からの電力供給をより適切に行うことが可能な技術を提供する。
【解決手段】一実施形態に係る給電システム30は、燃料電池システム40と、蓄電装置50と、燃料電池システム40及び蓄電装置50と電気的に接続され、燃料電池システム40及び蓄電装置50の少なくとも一方の電力を需要側に出力可能な電力変換装置60と、燃料電池システム40及び電力変換装置60を制御し、需要側の要求に応じた電力を電力変換装置60から出力させる制御装置70と、を備え、制御装置70は、需要側の要求の所定基準に対して相対的に速い変化に応じて、需要側の要求に対応する電力を供給可能なように燃料電池システム40の出力を変化させると共に、需要側の要求の変化に対する燃料電池システム40の出力の変化の遅れに応じて、蓄電装置50に充放電を行わせる。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
燃料電池と、
蓄電装置と、
前記燃料電池及び前記蓄電装置と電気的に接続され、前記燃料電池及び前記蓄電装置の少なくとも一方の電力を需要側に出力可能な電力変換装置と、
前記燃料電池及び前記電力変換装置を制御し、前記需要側の要求に応じた電力を前記電力変換装置から出力させる制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記需要側の要求の所定基準に対する相対的に速い変化に応じて、前記需要側の要求に対応する電力を供給可能なように前記燃料電池の出力を変化させると共に、前記需要側の要求の変化に対する前記燃料電池の出力の変化の遅れに応じて、前記蓄電装置に充放電を行わせる、
給電システム。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記制御装置は、前記需要側の要求の変化に対する前記燃料電池の出力の変化の遅れに応じた前記蓄電装置の充放電の終了後、前記蓄電装置の蓄電状態が基準状態に近づくように、前記蓄電装置の充放電を行わせる、
請求項１に記載の給電システム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記需要側の要求の変化に対する前記燃料電池の出力の変化の遅れに応じた前記蓄電装置の充放電の終了後、前記燃料電池の出力を調整することにより、前記電力変換装置から前記需要側への要求に応じた電力の供給を維持しつつ、前記蓄電装置の蓄電状態が前記基準状態に近づくように、前記蓄電装置の充放電を行わせる、
請求項２に記載の給電システム。
【請求項４】
前記制御装置は、前記需要側の要求の変化に対する前記燃料電池の出力の変化の遅れに応じた前記蓄電装置の充放電の終了後、前記電力変換装置から前記需要側への出力を調整することにより、前記蓄電装置の蓄電状態が前記基準状態に近づくように、前記蓄電装置の充放電を行わせる、
請求項２に記載の給電システム。
【請求項５】
前記制御装置は、前記需要側の要求の変化を事前に検出し、前記需要側の要求の変化に応じて、前記需要側の要求に対応する電力を供給可能なように前記燃料電池の出力を前もって変化させる、
請求項１に記載の給電システム。
【請求項６】
前記制御装置は、前記需要側から入力される、前記需要側の要求の変化のタイミングを表す情報に基づき、前記需要側の要求の変化を事前に検出する、
請求項５に記載の給電システム。
【請求項７】
前記制御装置は、前記需要側の要求に関する情報に基づき、将来の前記需要側の要求を予測することにより、前記需要側の要求の変化を事前に検出する、
請求項５に記載の給電システム。
【請求項８】
前記制御装置は、前記需要側の機器の稼働の計画に関する情報に基づき、将来の前記需要側の要求を予測する、
請求項７に記載の給電システム。
【請求項９】
前記制御装置は、過去の前記需要側の要求に関する情報の時系列のデータに基づき、将来の前記需要側の要求を予測する、
請求項７に記載の給電システム。
【請求項１０】
複数の前記燃料電池を備える、
請求項１乃至９の何れか一項に記載の給電システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、給電システム等に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、燃料電池及び蓄電装置（例えば、蓄電池やキャパシタ）を含み、燃料電池及び蓄電装置の双方から需要側に電力を出力可能な給電システムが知られている（特許文献１～４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－１９０３０５号公報
特開２００９－１７６６６６号公報
特開２０１８－０６０６５５号公報
特開２０２２－１５７０５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、例えば、需要側の要求が急激に（例えば、ステップ状に）変化する場合がある。このような場合に、需要側の要求の変化に応じて、燃料電池及び蓄電装置から需要側への電力供給をどのように行うのかについて、特許文献１～４では全く言及されていない。
【０００５】
そこで、上記課題に鑑み、需要側の要求の変化に対して燃料電池及び蓄電装置からの電力供給をより適切に行うことが可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本開示の一実施形態では、
燃料電池と、
蓄電装置と、
前記燃料電池及び前記蓄電装置と電気的に接続され、前記燃料電池及び前記蓄電装置の少なくとも一方の電力を需要側に出力可能な電力変換装置と、
前記燃料電池及び前記電力変換装置を制御し、前記需要側の要求に応じた電力を前記電力変換装置から出力させる制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記需要側の要求の所定基準に対する相対的に速い変化に応じて、前記需要側の要求に対応する電力を供給可能なように前記燃料電池の出力を変化させると共に、前記需要側の要求の変化に対する前記燃料電池の出力の変化の遅れに応じて、前記蓄電装置に充放電を行わせる、
給電システムが提供される。
【０００７】
また、本開示の他の実施形態では、
燃料電池と、前記燃料電池及び蓄電装置と電気的に接続され、前記燃料電池及び前記蓄電装置の少なくとも一方の電力を需要側に出力可能な電力変換装置とを制御し、前記需要側の要求に応じた電力を前記電力変換装置から出力させる制御装置であって、
前記需要側の要求の所定基準に対する相対的に速い変化に応じて、前記需要側の要求に対応する電力を供給可能なように前記燃料電池の出力を変化させると共に、前記需要側の要求の変化に対する前記燃料電池の出力の変化の遅れに応じて、前記蓄電装置に充放電を行わせる、
制御装置が提供される。
【０００８】
また、本開示の更に他の実施形態では、
制御装置が、燃料電池と、前記燃料電池及び蓄電装置と電気的に接続され、前記燃料電池及び前記蓄電装置の少なくとも一方の電力を需要側に出力可能な電力変換装置とを制御し、前記需要側の要求に応じた電力を前記電力変換装置から出力させる制御方法であって、
前記需要側の要求の所定基準に対する相対的に速い変化に応じて、前記需要側の要求に対応する電力を供給可能なように前記燃料電池の出力を変化させると共に、前記需要側の要求の変化に対する前記燃料電池の出力の変化の遅れに応じて、前記蓄電装置に充放電を行わせる、
制御方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
上述の実施形態によれば、需要側の要求の変化に対して燃料電池及び蓄電装置からの電力供給をより適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
電力システムの一例の構成を示す図である。
電力システムの他の例の構成を示す図である。
燃料電池システムの一例の構成を示す図である。
需要側の要求の変化に対する給電システムの制御方法の第１例を説明するタイムチャートである。
需要側の要求の変化に対する給電システムの制御に関する処理の第１例を概略的に示すフローチャートである。
需要側の要求の変化に対する給電システムの制御方法の第２例を説明するタイムチャートである。
需要側の要求の変化に対する給電システムの制御に関する処理の第２例を概略的に示すフローチャートである。
需要側の要求の変化に対する給電システムの制御方法の第３例を説明するタイムチャートである。
需要側の要求の変化に対する給電システムの制御に関する処理の第３例を概略的に示すフローチャートである。
需要側の要求の変化に対する給電システムの制御方法の第４例を説明するタイムチャートである。
需要側の要求の変化に対する給電システムの制御に関する処理の第４例を概略的に示すフローチャートである。
燃料電池システムのリフレッシュ運転時の給電システムの制御方法の比較例を説明するタイムチャートである。
燃料電池システムのリフレッシュ運転時の給電システムの制御方法の一例を説明するタイムチャートである。
燃料電池システムのリフレッシュ運転時の給電システムの制御に関する処理の一例を概略的に示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許