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改質器の応答遅れによる余剰・不足電力補償機能を有する家庭用燃料電池発電システム

研究課題

研究課題/領域番号 18560278
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電力工学・電気機器工学
研究機関山口大学

研究代表者

田中 俊彦  山口大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (00179772)

研究分担者 平木 英治  山口大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (20284268)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
2,610千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 210千円)
2007年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2006年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
キーワード燃料電池 / 電気機器工学 / 改質器 / パワーラインコンディショナ / 相互相関 / 相関 / DOE
研究概要

平成18年度および19年度の2年間における研究成果は以下のとおりである。
(1)改質器を考慮した燃料電池発電模擬装置の開発:小容量直流電源を用いて、燃料電池のI-V特性および改質器の遅れを一次遅れ要素で近似した燃料電池発電模擬装置を開発した。直流電源の制御には、計測制御用統合ソフトウェアであるLabVIEWを用いた。
(2)燃料電池発電電力逆変換用インバータシステムの開発:研究室に所有しているDSPシステムを中核とするインバータシステムを開発し、パワーラインコンディショナ機能および電流バランサ機能を付加した。
(3)改質器の応答を考慮した場合の逆潮流現象の確認:改質器の応答により負荷急変時に発電電力の過不足が発生することをMATLAB/SIMULINKを用いた計算機シミュレーションにより確認した。シミュレーション結果から過不足電力の大きさを検討しフライホイール容量を決定した。
(4)フライホイール電動発電模擬装置の開発:平成18年度に完了できなかったフライホイール電動発電機模擬装置の開発について計算機シミュレーションにより詳細な検討を行った。
(5)家庭用燃料電池発電システムの構成:一戸建て規模を想定し、計算機上で家庭用燃料電池発電システムを構成し負荷変動による改質器の応答遅れの模擬,余剰・不足電力の発生の確認,およびフライホイールにより余剰不足電力の補償が可能であることを確認した。
(6)EDLCシミュレータの構成:米国DOEの改質器開発目標を考慮するとEDLC(電気二重層キャパシタ)が、余剰・不足電力補償に近い将来有望となる。そこで、昇降圧チョッパと単相PWM整流器を用いたEDLCシミュレータを構成し、計算機シミュレーションにより有効性を確認した。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] 電源電圧と負荷電流の相関と相互相関に着目した単相三線式配電用電流バランサの制御法2008

    • 著者名/発表者名
      福井 博一
    • 雑誌名

      電気学会論文誌D分冊 128

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A New Control Method of Current Balancer for Single-Phase Three-Wire Secondary Distribution Feeders Using the Correlation and Cross-Correlation Coefficients2008

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu, Fukui, Eiji, Hiraki, Shinji, Fukuma
    • 雑誌名

      IEEJ Transactions on Industry Applications 128

      ページ: 34-40

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 電源電圧と負荷電流の相関と相互相関に着目した単相三線式配電用電流バランサの制御法2008

    • 著者名/発表者名
      福井 博一
    • 雑誌名

      電気学会論文誌D 128

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 電源電圧と負荷電流の相関に着目した単相三線式配電用電流バランサの制御法2007

    • 著者名/発表者名
      田中 俊彦
    • 雑誌名

      電気学会論文誌D分冊 127

    • NAID

      130000082667

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A New Current A New Current Balancer for Single-Phase Three-Wire Secondary Distribution Feeders Using the Correlation Coefficients2007

    • 著者名/発表者名
      Toshihiko Tanaka
    • 雑誌名

      Conference Record of the IEEE-IAS Power Conversion Conference DS-4-3-1(CD-ROM)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A New Current Balancer for Single-Phase Three-Wire Secondary Distribution Feeders Using the Correlation Coefficients2007

    • 著者名/発表者名
      Toshihiko, Tanaka, Hirokazu, Fukui, Eiji, Hiraki
    • 雑誌名

      Conference Record of the IEEE-LAS Power Conversion Conference DS-4-3-1

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A New Current Balancer in Single-Phase Three-Wire Secondary Distribution Feeders Using the Correlation Coefficients2007

    • 著者名/発表者名
      Toshihiko, Tanaka, Hirokazu, Fukui, Eiji, Hiraki, Shuji, Watanabe, Shinji, Fukuma
    • 雑誌名

      IEEJ Transactions on Industry Applications 127

      ページ: 675-681

    • NAID

      210000185444

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 電源電圧と負荷電流の相関に着目した単相三線式配電用電流バランサの制御法2007

    • 著者名/発表者名
      田中俊彦
    • 雑誌名

      電気学会論文誌D分冊 127・6(掲載決定済)

    • NAID

      130000082667

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] 燃料電池を用いた家庭用小型分散電源の-改質器の応答による電力の余剰・不足の発生-2007

    • 著者名/発表者名
      松本修平
    • 学会等名
      平成19年度電気関連学会中国支部連合大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2007-10-20
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 家庭向け燃料電池発電システム用フライホイールシミュレータ2007

    • 著者名/発表者名
      西山祐史
    • 学会等名
      平成19年度電気関連学会中国支部連合大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2007-10-20
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Surplus and Deficit Power Caused by a Reformer in a Home Use FC Generation System2007

    • 著者名/発表者名
      Syuuhei, Matsumoto, Eiji, Hiraki, Toshihiko, Tanaka
    • 学会等名
      IEEJ Tyugoku Section
    • 発表場所
      Hiroshima University
    • 年月日
      2007-10-20
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] A Flywheel Simulator for the Home Use FC Generation System2007

    • 著者名/発表者名
      Yushi, Nishiyama, Eiji, Hiraki, Toshihiko, Tanaka
    • 学会等名
      IEEJ Tyugoku Section
    • 発表場所
      Hiroshima University
    • 年月日
      2007-10-20
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 燃料電池を用いた家庭用小型分散電源の-改質器の応答による電力の余剰・不足の発生2007

    • 著者名/発表者名
      松本 修平
    • 学会等名
      平成19年度電気関連学会中国支部連合大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2007-10-20
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 家庭での使用を目的としたEDLCシミュレータ2007

    • 著者名/発表者名
      矢野孝明
    • 学会等名
      平成19年電気学会産業応用部門大会
    • 発表場所
      大阪工業大学
    • 年月日
      2007-08-22
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] An EDLC Simulator for Home Uses Using a Three-Leg Converter2007

    • 著者名/発表者名
      Takaaki, Yano, Eiji, Hiraki, Tanaka, Toshihiko
    • 学会等名
      IEEJ-IAS Annual Conference
    • 発表場所
      Osaka Institute of Technology
    • 年月日
      2007-08-22
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 単相三線式配電用電流バランサの実験による検討2006

    • 著者名/発表者名
      福井博一
    • 学会等名
      平成18年度電気関連学会中国支部連合大会
    • 発表場所
      岡山理科大学
    • 年月日
      2006-10-21
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] An Experimental Results of the New Current Balancer for Single-Phase Three-Wire Secondary Distribution Feeders2006

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu, Fukui, Shuji, Watanabe, Eiji, Hiraki, Toshihiko, Tanaka
    • 学会等名
      IEEJ Tyugoku Section
    • 発表場所
      Okayama Science University
    • 年月日
      2006-10-21
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 相関関数を用いた単相三線式配電用電流バランサの制御法2006

    • 著者名/発表者名
      福井 博一
    • 学会等名
      電気学会半導体電力変換/産業電力電気応用合同研究会
    • 発表場所
      宇部ウエルサンピア会議室
    • 年月日
      2006-06-08
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] A New Current Balancer for Single-Phase Three-Wire Secondary Distribution Feeders Using the Correlation Coefficients2006

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu, Fukui, Shuji, Watanabe, Eiji, Hiraki, Toshihiko, Tanaka
    • 学会等名
      IEEJ Technical Meeting on Semiconductor Power Conversion
    • 発表場所
      UbeWel Sunpia
    • 年月日
      2006-06-08
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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