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公開番号2025167155
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-07
出願番号2024071514
出願日2024-04-25
発明の名称電力供給システム
出願人株式会社豊田自動織機
代理人個人,個人
主分類H02J 3/38 20060101AFI20251030BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】連携する発電装置を増設する場合、既設の電力供給システムと一部機能を共有することができる電力供給システムを提供すること。
【解決手段】電力供給システム1は、一以上の発電モジュール70と、発電モジュール70により発電された直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナー10と、燃料電池システム30とを備える電力供給システムである。パワーコンディショナー10は、DC/DCコンバータ12と、蓄電池14と、DC/ACコンバータ15とを備える。DC/DCコンバータ12は、太陽電池モジュール20、又は燃料電池システム30が発電する直流電力を、所定の直流電力に変換する。燃料電池システム30は、燃料電池スタック41と、起動時においてパワーコンディショナー10からの電力供給によって動作する補機43と、低電圧AC/DCコンバータ50と、制御装置60とを備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
一以上の太陽電池モジュールと、前記太陽電池モジュールにより発電された直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナーと、燃料電池システムとを備える電力供給システムであって、
前記パワーコンディショナーは、
前記太陽電池モジュール、又は前記燃料電池システムが接続される複数の接続口と、
前記接続口の数に対応する数のＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータが出力する電力を蓄電する、又は蓄電した電力を放電する蓄電池と、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータが出力する直流電力、又は前記蓄電池が放電する直流電力を、交流電力に変換するＤＣ／ＡＣコンバータとを備え、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、
前記接続口に電気的に接続されており、対応する前記接続口に前記太陽電池モジュールが接続される場合、前記太陽電池モジュールが発電する直流電力を、所定の直流電力に変換し、対応する前記接続口に前記燃料電池システムが接続される場合、前記燃料電池システムが発電する直流電力を、前記所定の直流電力に変換し、
前記燃料電池システムは、
アノード流路に供給されるアノードガスとカソード流路に供給されるカソードガスとの反応によって発電を行う燃料電池スタックと、
前記燃料電池スタックの発電に必要な補機であって、起動時において前記パワーコンディショナーからの電力供給によって動作する前記補機と、
前記ＤＣ／ＡＣコンバータが出力する前記交流電力を、前記所定の直流電力に比して低電圧の直流電力に変換する低電圧ＡＣ／ＤＣコンバータと、
前記低電圧の直流電力によって動作しつつ、前記蓄電池のＳＯＣに基づいて、前記燃料電池システムの動作を制御する制御装置とを備える、
電力供給システム。
続きを表示（約 550 文字）【請求項２】
前記燃料電池システムは、
前記ＤＣ／ＡＣコンバータが出力する前記交流電力を、前記補機の動作に用いられる直流電圧に変換するＡＣ／ＤＣコンバータと、を備える、
請求項１に記載の電力供給システム。
【請求項３】
内燃機関に連結された発電機によって直流電力を発電する発電モジュールを更に備え、
複数の前記接続口は、前記太陽電池モジュール、前記燃料電池システム、又は前記発電モジュールが接続され、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、
対応する前記接続口に前記発電モジュールが接続される場合、前記発電モジュールが発電する直流電力を、前記所定の直流電力に変換し、
前記制御装置は、
前記蓄電池のＳＯＣに基づいて、前記発電モジュールの動作を制御する、
請求項１に記載の電力供給システム。
【請求項４】
前記ＤＣ／ＡＣコンバータが出力する前記交流電力の供給先を、第１負荷、又は第２負荷に切り替える切替部を更に備え、
前記第１負荷は、通常時に前記交流電力が供給される負荷であって、
前記第２負荷は、緊急時に前記交流電力が供給される負荷である、
請求項１に記載の電力供給システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力供給システムに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、太陽光発電システムと、発電装置とを組み合わせた電力供給システムに関する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－９５０６８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、ＢＣＰ（Business Continuity Plan）の観点から、電力供給システムは、連携する発電装置を増設する場合がある。しかしながら、特許文献１に開示の方法では、増設する発電装置は、既設の電力供給システムと一部機能を共有することができないため、費用や設置面積が増加する場合があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成する電力供給システムは、一以上の太陽電池モジュールと、前記太陽電池モジュールにより発電された直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナーと、燃料電池システムとを備える電力供給システムであって、前記パワーコンディショナーは、前記太陽電池モジュール、又は前記燃料電池システムが接続される複数の接続口と、前記接続口の数に対応する数のＤＣ／ＤＣコンバータと、前記ＤＣ／ＤＣコンバータが出力する電力を蓄電する、又は蓄電した電力を放電する蓄電池と、前記ＤＣ／ＤＣコンバータが出力する直流電力、又は前記蓄電池が放電する直流電力を、交流電力に変換するＤＣ／ＡＣコンバータとを備え、前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記接続口に電気的に接続されており、対応する前記接続口に前記太陽電池モジュールが接続される場合、前記太陽電池モジュールが発電する直流電力を、所定の直流電力に変換し、対応する前記接続口に前記燃料電池システムが接続される場合、前記燃料電池システムが発電する直流電力を、前記所定の直流電力に変換し、前記燃料電池システムは、アノード流路に供給されるアノードガスとカソード流路に供給されるカソードガスとの反応によって発電を行う燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックの発電に必要な補機であって、起動時において前記パワーコンディショナーからの電力供給によって動作する前記補機と、前記ＤＣ／ＡＣコンバータが出力する前記交流電力を、前記所定の直流電力に比して低電圧の直流電力に変換する低電圧ＡＣ／ＤＣコンバータと、前記低電圧の直流電力によって動作しつつ、前記蓄電池のＳＯＣに基づいて、前記燃料電池システムの動作を制御する制御装置とを備える。
【０００６】
かかる構成によれば、電力供給システムは、連携する発電装置を増設する場合、既設の電力供給システムと一部機能を共有することができる。
上記目的を達成する電力供給システムにおいて、前記燃料電池システムは、前記ＤＣ／ＡＣコンバータが出力する前記交流電力を、前記補機の動作に用いられる直流電圧に変換するＡＣ／ＤＣコンバータと、を備えてもよい。
【０００７】
かかる構成によれば、既設の電力供給システムが出力する電力を、燃料電池システムの補機を駆動する電力として用いることができる。
上記目的を達成する電力供給システムにおいて、内燃機関に連結された発電機によって直流電力を発電する発電モジュールを更に備え、複数の前記接続口は、前記太陽電池モジュール、前記燃料電池システム、又は前記発電モジュールが接続され、前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、対応する前記接続口に前記発電モジュールが接続される場合、前記発電モジュールが発電する直流電力を、前記所定の直流電力に変換し、前記制御装置は、前記蓄電池のＳＯＣに基づいて、前記発電モジュールの動作を制御してもよい。
【０００８】
かかる構成によれば、電力供給システムは、既設の電力供給システムと一部機能を共有しつつ、発電モジュールを連携させることができる。
上記目的を達成する電力供給システムにおいて、前記ＤＣ／ＡＣコンバータが出力する前記交流電力の供給先を、第１負荷、又は第２負荷に切り替える切替部を更に備え、前記第１負荷は、通常時に前記交流電力が供給される負荷であって、前記第２負荷は、緊急時に前記交流電力が供給される負荷であってもよい。
【０００９】
かかる構成によれば、電力供給システムは、通常時と、緊急時とにおいて、電力を供給する対象の負荷を切り替えることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、連携する発電装置を増設する場合、既設の電力供給システムと一部機能を共有することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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