2011 Fiscal Year Annual Research Report
米国の改質器開発目標に着目した余剰不足電力補償機能付き家庭用燃料電池発電システム
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21560300
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
田中 俊彦 山口大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (00179772)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平木 英治 山口大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (20284268)
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| Keywords | EDLC / パワーラインコンディショナ / 改質器 / 内部直列抵抗 |
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| Research Abstract |
平成23年度では,本申請課題の家庭用燃料電池システムの経済性を評価することが検討課題である。経済性の評価について,申請時に想定した深夜電力発電単価が7.14円/kWhを考慮すると経済性の点で優位性を見出す運転方式については検討を要し,具体的な研究成果として報告には至らなかった。一方,平成22年度以降に実験室レベルで燃料電池発電システムを構成するために静電容量を変更して装置を構成する必要が出てきた。そこで,EDLCシミュレータについて検討してきたが,平成23年度には実験装置を構成し,実験による検討を完了した。特に,EDLCでは,直列内部抵抗を模擬する必要があり,実験により内部抵抗を模擬可能なEDLCシミュレータを構成することができた。この成果は,IEEE-IES/IECON11で論文が採択され発表した。
一方,平成22年度の研究で燃料電池で発電した直流電力を交流に変換し,さらに家庭内で電力品質を保証するパワーラインコンディショナ機能付きインバータにおいて,その回路方式を検討し単相半波インバータベースの直流/交流変換用インバータが工学的に最も優れていることを明らかにし,その有効性を確認した。さらに,直流/交流変換用インバータ単相回路上で構成する電流フィードバック法としてPI制御をベースとする三角波比較方式PWMを用いていたが,過変調が発生し電流フィードバックが良好に動作しない領域がある問題点があった。平成23年度では,単相回路上のdq変換を用いた電流フィードバックを応用することでこの問題点を解決できることを明らかにし,シミュレーションと実験により優れた電流フィードバックが実現できることを明らかにした。これらの研究成果をIEEE-IES/IECON11で論文が採択され発表した。これらより,より実用的な家庭用燃料電池発電システムのパワーラインコンディショナ機能付き直流/交流変換用インバータを構成することができた。
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