燃料电池发电制冷系统技术方案

具有接受燃料供给并进行发电的电池主体（５１）、将电池主体（５１）的输出功率作为输入并将其变换成交流功率的逆变器（５２）、以及接收逆变器（５２）输出的交流功率作为工作功率并将电动机作为驱动源的蒸气压缩式制冷机（５３），将连接所述逆变器（５２）和蒸气压缩式制冷机（５３）的连接线的中途部（５４）连接到制冷空调动力盘（４），从而有效利用燃料电池，同时还防止设置空间和施工费用增大。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及做成将燃料电池的输出功率用作蒸气压缩式制冷机的工作功率，并根据需要使用市电系统的电力的燃料电池发电制冷系统。
技术介绍
以往，已提出利用燃料电池的输出功率驱动逆变器驱动空调室外机(参考专利文献1)和设置蓄电池或燃料电池以对利用来自市电系统的电力驱动的逆变器驱动空调室外机辅助供电(参考专利文献2)。专利文献1日本国专利公开平8-5190号公报专利文献2日本国专利公开2001-201138号公报专利文献1所述的技术仅利用燃料电池发电的功率驱动逆变器驱动空调室外机，因而空调机停止时不能有效利用燃料电池。专利文献2所述的技术以空调峰负载时节电为目的，因而只陈述要求节电时辅助使用燃料电池。完全未陈述空调停止时和中间期等全年中的有效利用。因此，不能有效利用燃料电池。以往，还提出分散发电装置，但这种技术另设发电装置，使其与空调机分开。因此，电力系统分别需要连接发电机用的电路板和空调用的动力盘，使设置空间和施工费用增大。本专利技术是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种能有效利用燃料电池，同时还能防止或抑制设置空间和施工费用增大的燃料电池发电制冷系统。
技术实现思路
为了解决上述课题，本专利技术的燃料电池发电制冷系统，利用由燃料电池发电的功率，供应蒸气压缩式制冷机的压缩机驱动用电动机的驱动用功率，同时在蒸气压缩式制冷机(53)所需的总功率低于燃料电池的发电能力时，以及在制冷机停止工作时，对市电系统侧供给燃料电池发电的功率。这里说的制冷机是广义的制冷机，包括热泵空调机等全部采用电驱动型的压缩式循环的制冷机。根据本专利技术，能全年中有效利用燃料电池的发电功率，还能兼用发电装置的电源板和空调用的动力盘，因而能减小设置空间、设备和施工费用，可构成经济性、节能性优良的燃料电池发电制冷系统。已设置电空调机的建筑物在更新电空调机时导入本系统，则能将已设空调动力盘原样用作发电装置用的电源板，大幅度减少导入初始费用。专利技术的另一燃料电池发电制冷系统，包含蒸气压缩式制冷机；将市电系统的电源作为输入，并对蒸气压缩式制冷机供给工作用功率的动力盘；燃料电池；将燃料电池的输出作为输入，进行规定的功率变换后对蒸气压缩式制冷机的压缩机驱动用电动机供给工作用功率的功率变换单元；以及供电控制单元，该供电控制单元利用燃料电池发电的功率供应蒸气压缩式制冷机的压缩机驱动用电动机的驱动用功率，同时在蒸气压缩式制冷机所需的总功率低于燃料电池的发电能力时，以及在制冷机(53)停止工作时，通过动力盘对市电系统侧供给燃料电池发电的功率。这里说的制冷机是广义的制冷机，包括热泵空调机等全部采用电驱动型的压缩式循环的制冷机。根据本专利技术，能全年中有效利用燃料电池的发电功率，还能兼用发电装置的电源板和空调用的动力盘，因而能减小设置空间、设备和施工费用，可构成经济性、节能性优良的燃料电池发电制冷系统。已设置电空调机的建筑物在更新电空调机时导入本系统，则能将已设空调动力盘原样用作发电装置用的电源板，大幅度减少导入初始费用。这些情况下，在通过逆变器驱动压缩机的制冷机中，最好市电系统与压缩机驱动用电动机之间的功率变换单元和燃料电池与压缩机驱动用电动机之间的功率变换单元共用同一逆变器，从而能减小设置空间、设备和施工费用，还能减小逆变器的变换损耗，能使经济性、节能性进一步提高。最好具有多个蒸气压缩式制冷机用压缩机和逆变器，根据蒸气压缩式制冷机需要的运转负载控制压缩机的运转数量，同时还从未运转的压缩机系统的逆变器，对市电系统侧供给燃料电池的发电功率，从而部分负载运转时也能对市电系统侧供给燃料电池的发电功率。最好作为与所述市电系统之间连接的交流一直流变换器，采用双向交流一直流变换器，从而能将对制冷机供电与对市电系统侧供电分开，可对市电系统侧供给燃料电池剩余的发电功率，而不影响制冷机的运转频率。最好具有多个蒸气压缩式制冷机用压缩机，并将驱动部分压缩机用的电动机直接连接在市电系统侧，从而能减小逆变器的容量，还能减小成本和装置容积。最好将燃料电池的容量设定成大于对蒸气压缩式制冷机的压缩机驱动用电动机供给工作用功率的逆变器的容量，并且燃料电池以最大容量进行运转时，通过双向交流一直流变换器对市电系统侧供给发电功率，从而在蒸气压缩式制冷机的最大容量运转时也能对市电系统侧供电。最好探测市电系统侧对含有燃料电池发电制冷系统的建筑物内系统的供电量，并对探测到的供电量作出响应，进行燃料电池发电制冷系统的功率输出控制，从而能适当进行燃料电池的容量控制，可防止对系统功率的反向功率流动等。最好还包含与燃料电池并联连接的蓄电池，从而在一般负载的负载变动快，燃料电池的运转负载容量跟踪不上时，可通过对蓄电单元放电吸收负载消耗功率和燃料电池发电量的不均衡。最好探测市电系统侧对含有燃料电池发电制冷系统的建筑物内系统的供电量，探测所探测到的供电量出现反向潮流的可能性有某种程度的减小时，对该检测作出响应，强制使蒸气压缩式制冷机的运转容量增加，直到燃料电池跟踪上负载为止，从而没有蓄电单元也能防止对负载的跟踪慢，有蓄电单元时能减小蓄电单元的容量。最好对1个电力需求户设置多个系统的燃料电池发电制冷系统，从而能极细致地跟踪制冷负载，还能在一般负载小的情况下，利用装置数量控制，提高功率负载跟踪性，而且可提高供电可靠性。最好对1个电力需求户设置多个系统的燃料电池发电制冷系统，设置多个系统的燃料电池发电制冷系统共用的控制器，并且共同设置的控制器至少控制多个系统的燃料电池发电制冷系统的燃料电池的运转，从而能有效进行时间调度运转和总发电容量控制。最好探测市电系统对含有燃料电池发电制冷系统的建筑物内系统的供电量，并对探测到的供电量作出响应，利用共同设置的控制器进行燃料电池的运转控制，从而可通过在控制器集中信息，进行适当集中的运转控制。最好还包含至少输出电费和燃料费的费用输出单元、以及对该费用作出响应并进行燃料电池运转控制和输出功率分配控制的控制单元，从而能进行季节别、时间别等极细致的优先输出控制(使哪个输出优先的控制)，能使运行优值极大化。最好所述费用输出单元可从远端改写用于计算费用的单价数据和费用计算软件，从而客户节省输入这些数据、软件的时间，能对忘记更新造成的不利防患于未然。最好所述蒸气压缩式制冷机利用直接蒸发循环，从而通过对每一负载系统分散配置直接蒸发循环的制冷机，能使对负载的跟踪性和单机停止运转容易实现，进而能提高方便性和节能性。本专利技术的燃料电池发电制冷系统，能全年中有效利用燃料电池的发电功率，同时还能兼用发电装置的电源板和空调用的动力盘，因而能减小设置空间、设备和施工费用，取得能构成经济性、节能性优良的燃料电池发电制冷系统的特有效果。附图说明图1是示出包含一本专利技术燃料电池发电制冷系统实施方式的电力系统的框图。图2是说明对市电系统侧的功率输出和对蒸气压缩式制冷机的功率输出的图。图3是示出燃料电池发电制冷系统的另一组成的框图。图4是示出燃料电池发电制冷系统的又一组成的框图。图5是说明根据蒸气压缩式制冷机需要的运转负载控制压缩机运转数量且同时从未运转的压缩机系统的逆变器对市电系统侧供给燃料电池的发电功率的图。图6是示出燃料电池发电制冷系统的又一组成的框图。图7是示出燃料电池发电制冷系统的又一组成的框图。图8是说明蒸气压缩式制冷机最大容量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池发电制冷系统，其特征在于，利用由燃料电池（５１）发电的功率，供应蒸气压缩式制冷机（５３）的压缩机驱动用电动机的驱动用功率，同时在蒸气压缩式制冷机（５３）所需的总功率低于燃料电池（５１）的发电能力时，以及在制冷机（５３）停 止工作时，对市电系统（１）侧供给燃料电池（５１）发电的功率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：松井伸树，川添政宣，米本和生，
申请(专利权)人：大金工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]