燃料電池の電気模擬装置

【課題】燃料電池本体の代りに、進行システム統合モニタを行い、電力調節ユニット開発テストに必要とする可動的な電力出力特性が得られ、燃料電池システム開発に必要とするコストを節約できる燃料電池の電気模擬装置を提供する。
【解決手段】陽陰極部がある連接ユニットと、陽陰極部に連接される検知ユニットと、検知ユニットに連接される第１のアナログ／ディジタル変換器と、第１のアナログ／ディジタル変換器に連接される分析ユニットと、分析ユニットに連接されるディジタル／アナログ変換器と、ディジタル／アナログ変換器に連接される供電ユニットと、供電ユニットに連接される負荷ユニットと、負荷ユニットに連接される第２のアナログ／ディジタル変換器とから構成される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池の電気模擬装置に関し、特に、固体酸化物燃料電池（ＳＯＦＣ）の代わりとすることができ、可動的に電力出力特性を模擬して、燃料電池システムの開発に必要とするコストを節約できるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
エネルギー価額が高くなりつつであるため、即時に高いコストであるエネルギー課題を解決するには、エネルギーの使用効率を向上するのが好ましい。
【０００３】
３Ｃ製品やプラントの電源供給から言えば、燃料電池が大幅に適用され、該燃料電池は、主として水素ガスと酸素ガスとの電気化学反応により電力が生成され、その発電効率は、小パワーである３Ｃ製品の応用にも、メガワットグレードのプラントにも、既存の発電技術より潜在力がある。燃料電池において、固体酸化物燃料電池（ＳｏｌｉｄＯｘｉｄｅＦｕｅｌＣｅｌｌ、ＳＯＦＣ）は効率が最も良いものであり、その特徴として、高温（６００−１０００℃）操作条件と高温排気であり、そのため、その技術も全ての燃料電池のうちで最も高いものである。
【０００４】
そして、固体酸化物燃料電池のコストが非常に高くて、構造強度が悪く、本体が弱いから、過激の操作条件変化に耐えられなく、また、製品を生産する必要とする生産検査プロセスを省略できないから、操作条件の変動が少し激烈になると、燃料電池が損壊する恐れがあり、そのため、持続的にテストすることにより、膨大な損失になり、また、そのような燃料電池システムを開発するには、各種類のテストが重要視されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の主な目的は、固体酸化物燃料電池（ＳＯＦＣ）の代わりとすることができ、使用する時に必要とする電気テストを行い、燃料電池システムを開発するための必要とするコストを節約できる燃料電池の電気模擬装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記の目的を達成するため、陽極部と陰極部とがある連接ユニットと、上記の連接ユニットの陽陰極部に連接される検知ユニットと、上記の検知ユニットに連接される誘導解析ユニットと、上記の誘導解析ユニットに連接される負荷ユニットとが備えられることを特徴とする、燃料電池の電気模擬装置である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１と図２は、それぞれ、本発明の基本架構概念図と本発明の模擬状態概念図である。図のように、本発明は燃料電池の電気模擬装置であり、少なくとも、連接ユニット１と検知ユニット２、誘導解析ユニット３及び負荷ユニット４から構成され、固体酸化物燃料電池（ＳＯＦＣ）の代わりとすることができ、使用する時の必要とする電気テストを行うことにより、燃料電池システム開発の必要とするコストを節約できる。
【０００８】
上記の連接ユニット１は、陽極部１１と陰極部１２とがある。
【０００９】
該検知ユニット２は、上記の連接ユニット１の陽陰極部１１、１２に連接され、また、該誘導解析ユニット３は、第１のアナログ／ディジタル変換器３２と解析ユニット３３、ディジタル／アナログ変換器３４、供電ユニット３５及び第２のアナログ／ディジタル変換器３１から構成される。また、該解析ユニット３３は、温度運算モジュール（ＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎ）３３１と成分運算モジュール（ＣｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄＰｒｅｓｓｕｒｅＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎ）３３２及び電気化学運算モジュール（ＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎ）３３３から構成される。
【００１０】
本発明によれば、模擬を行う時、接続される電池装置１３を連接ユニット１に連接し、該連接ユニット１の陽極部１１と陰極部１２に必要とする燃料を燃焼して混合する中、検知ユニット２で、陽極部１１と陰極部１２の燃料の圧力値と成分値及び温度値を検知して、第１のアナログ／ディジタル変換器３２で測定した各物理量をディジタル信号に変換した後、解析ユニット３３へ伝送して運算し、得られた電気がディジタル／アナログ変換器３４により、アナログ信号に変換された後、供電ユニット３５へ伝送され、この時、供電ユニット３５からフードバックされた電圧や電流値は、第２のアナログ／ディジタル変換器３１により、ディジタル信号に変換されて、解析ユニット３３へ伝送されて即時に運算され、そして、温度運算モジュール３３１と成分運算モジュール３３２及び電気化学運算モジュール３３３により、必要とする対照や解析及び運算を行い、また、解析や運算された各数値を、ディジタル／アナログ変換器３４でアナログ信号に変化して、供電ユニット３５へ伝送し、解析ユニット３３は、時間間隔点の反復型アルゴリズムにより出力電圧や電流の供給量を制御し、そして、電圧や電流を負荷ユニット４に出力する。
【００１１】
以上のように、本発明に係わる燃料電池の電気模擬装置は、有効に従来の諸欠点を改善でき、固体酸化物燃料電池（ＳＯＦＣ）の代わりとすることができ、使用する時に必要とする電気テストを行い、テストによる発生したコストを節約でき、そのため、本発明はより進歩的かつより実用的で、法に従って特許請求を出願する。
【００１２】
以上は、ただ、本発明のより良い実施例であり、本発明はそれによって制限されることが無く、本発明に係わる特許請求の範囲や明細書の内容に基づいて行った等価の変更や修正は、全てが本発明の特許請求の範囲内に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の基本架構概念図
【図２】本発明の模擬状態概念図
【符号の説明】
【００１４】
１連接ユニット
１１陽極部
１２陰極部
１３接続される電池装置
２検知ユニット
３誘導解析ユニット
３１第２のアナログ／ディジタル変換器
３２第１のアナログ／ディジタル変換器
３３解析ユニット
３３１温度運算モジュール
３３２成分運算モジュール
３３３電気化学運算モジュール
３４ディジタル／アナログ変換器
３５供電ユニット
４負荷ユニット

【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極部と陰極部とがある連接ユニットと、上記の連接ユニットの陽陰極部に連接される検知ユニットと、上記の検知ユニットに連接される誘導解析ユニットと、上記の誘導解析ユニットに連接される負荷ユニットとが備えられることを特徴とする、燃料電池の電気模擬装置。
【請求項２】
該誘導解析ユニットは、検知ユニットに連接される第１のアナログ／ディジタル変換器と、第１のアナログ／ディジタル変換器に連接される解析ユニットと、解析ユニットに連接されるディジタル／アナログ変換器と、ディジタル／アナログ変換器に連接される供電ユニットと、供電ユニットに連接される第２のアナログ／ディジタル変換器とから構成されることを特徴とする、請求項１に記載の燃料電池の電気模擬装置。
【請求項３】
該検知ユニットは、圧力値や成分値及び温度値を検知できることを特徴とする、請求項２に記載の燃料電池の電気模擬装置。
【請求項４】
該供電ユニットは、必要に応じて、可動的に負荷ユニットの電圧や電流物理量を供給し、また、第２のアナログ／ディジタル変換器が測定した実際電圧や電流フードバック値を供給できることを特徴とする、請求項２に記載の燃料電池の電気模擬装置。
【請求項５】
該負荷ユニットは、負荷需要に応じて電力を調節できることを特徴とする、請求項２に記載の燃料電池の電気模擬装置。
【請求項６】
該解析ユニットは、温度運算モジュールと成分運算モジュール及び電気化学運算モジュールから構成されることを特徴とする、請求項２に記載の燃料電池の電気模擬装置。

【図１】