(57)【要約】バスとブリッジング電源とに電気的に接続した一次電源であって、前記ブリッジング電源はコンデンサ、バッテリ及び電解セルの少なくとも１つを含み且つ前記バスと電気的に接続する、一次電源と、バスと電気的に接続する二次電源と、を備える、パワーシステム。パワーシステムを動作させる方法であって、一次電源をモニタし、前記一次電源が選択された特性を示した場合、コンデンサと、バッテリと、電解セルの少なくとも１つを含むブリッジング電源からの電力をバスに流し、二次電源を起動し、前記二次電源が前記選択された特性を示さない場合、前記二次電源によって前記バスに電力を供給し、前記ブリッジング電源からの前記電力の流れを停止する、方法。
2005506817.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パワーシステムであって、
バスとブリッジング電源とに電気的に接続した一次電源であって、前記ブリッジング電源はコンデンサ、バッテリ及び電解セルの少なくとも１つを含み且つ前記バスと電気的に接続する、一次電源と、
前記バスと電気的に接続し、燃料電池を含む、二次電源と、
を備える、パワーシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のパワーシステムであって、前記一次電源と前記ブリッジング電源との間に電気的に配置され、前記一次電源と前記ブリッジング電源に電気的に接続する変換器をさらに含む、パワーシステム。
【請求項３】
請求項１に記載のパワーシステムであって、前記バスと前記ブリッジング電源との間に電気的に配置され、前記バスと前記ブリッジング電源とに機能的に接続し、且つ前記バスと前記二次電源との間に電気的に配置され、前記バスと前記二次電源とに機能的に接続するコントローラをさらに含み、
前記コントローラは、前記一次電源が第１の選択された特性を表し、前記二次電源が第２の選択された特性を表した場合に、前記ブリッジング電源による電力の供給を開始する、
パワーシステム。
【請求項４】
請求項３に記載のパワーシステムにおいて、
前記コントローラは、前記二次電源と前記ブリッジング電源の少なくとも一方からの出力電圧を、前記バスに対応する電圧に変換するＤＣ−ＤＣ電源をさらに含む、パワーシステム。
【請求項５】
請求項１に記載のパワーシステムにおいて、
前記コンデンサは約１，０００μＦから約７，０００μＦの容量を有する、パワーシステム。
【請求項６】
請求項１に記載のパワーシステムにおいて、
前記コンデンサは、前記バスの電圧の約５倍から約１０倍の電圧を示す、パワーシステム。
【請求項７】
請求項１に記載のパワーシステムにおいて、
前記コンデンサは、約２５０ボルト以上の電圧をさらに有する、パワーシステム。
【請求項８】
請求項１に記載のパワーシステムにおいて、
前記ブリッジング電源はコンデンサを含む、パワーシステム。
【請求項９】
請求項１に記載のパワーシステムにおいて、
前記ブリッジング電源は電解セルを含む、パワーシステム。
【請求項１０】
パワーシステムを動作させる方法であって、
一次電源をモニタし、
前記一次電源が選択された特性を示した場合、
コンデンサと、バッテリと、電解セルの少なくとも１つを含むブリッジング電源からの電力をバスに流し、燃料電池を含む二次電源を起動し、
前記二次電源が前記選択された特性を示さない場合、
前記二次電源によって前記バスに電力を供給し、前記ブリッジング電源からの前記電力の流れを停止する、方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法であって、さらに、前記二次電源が前記第２の選択された特性を示す場合に、状況及び診断を含む選択された負荷に対し、前記ブリッジング電源によって電力を供給する、方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法において、
さらに、前記電力を流すステップは、前記ブリッジング電源からの第１電圧を第２電圧に変換し、該第２電圧を前記バスに導入するステップを含む、方法。
【請求項１３】
請求項１０に記載の方法であって、さらに、前記ブリッジング電源を、前記一次電源からの電力によって再充電する、方法。
【請求項１４】
請求項１０に記載の方法であって、さらに、前記ブリッジング電源を、前記二次電源からの電力によって再充電する、方法。
【請求項１５】
請求項１０に記載の方法において、
前記第１の選択された特性及び前記第２の選択された特性は、それぞれが、利用不可能、動作不可能、期待されたパラメータでの電力供給が不十分、及び燃料を供給されていない、のうち少なくとも１つを含む、方法。
【請求項１６】
請求項１０に記載の方法において、前記ブリッジング電源はコンデンサを含む、方法。
【請求項１７】
請求項１０に記載の方法において、前記ブリッジング電源は電解セルを含む、方法。
【請求項１８】
パワーシステムを動作させる方法であって、
一次電源が第１の選択された特性を示し、燃料電池を含む二次電源が第２の選択された特性を示す場合に、選択された負荷に電解セルによって電力を供給し、
前記第１の選択された特性及び前記第２の選択された特性は、それぞれが、利用不可能、動作不可能、期待されたパラメータでの電力供給が不十分、及び燃料を供給されていない、のうち少なくとも１つを含む、方法。
【請求項１９】
機械読取り可能なコンピュータプログラムコードが符号化された記憶媒体であって、前記コードは、パワーシステムを動作させる方法をコンピュータに実施させるための指示を含み、前記方法は、
一次電源が第１の選択された特性を示し、燃料電池を含む二次電源が第２の選択された特性を示す場合に、選択された負荷に電解セルによって電力を供給し、
前記第１の選択された特性及び前記第２の選択された特性は、それぞれ、利用不可能、動作不可能、期待されたパラメータでの電力供給が不十分、及び燃料を供給されていない、のうち少なくとも１つを個々に含む、
記憶媒体。
【請求項２０】
コンピュータデータ信号であって、該コンピュータデータ信号は、
パワーシステムを動作させる方法をコンピュータに実施させるための指示を含み、
前記方法は、
一次電源をモニタし、
前記一次電源が選択された特性を示した場合、
コンデンサと、バッテリと、電解セルの少なくとも１つを含むブリッジング電源からの電力をバスに流し、燃料電池を含む二次電源を起動し、
前記二次電源が前記選択された特性を示さない場合、
前記二次電源によって前記バスに電力を供給し、前記ブリッジング電源からの前記電力の流れを停止する、
コンピュータデータ信号。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にパワーシステムに関し、より詳細には再生可能な電源及び電気化学電池からのエネルギの蓄積及び回復に関する。
【背景技術】
【０００２】
地理的に辺鄙な（geographically remote）領域、例えば島や山岳地域などは、電気を送るために必要な送電線の設置及び維持にかかるコストのために、主要な公共配電線網に接続されていないことが多い。また、送電線が完備された遠隔の生活共同体であっても、天候に関する障害による頻繁かつ長期にわたる電力停止は珍しくない。いずれの場合にも、停電時における経済的な損失を防ぐため、このような地域の共同体または産業では、ローカルな「マイクロ」配電線網（electrical grids）を作成し、信頼できかつ中断のない電源システム（パワーシステム）を確保することがしばしば必要である。この無停電パワーシステムは、主要な電気配電線網に接続していない一次システムと、停電の発生時に作動するバックアップシステムのいずれでもよい。
【０００３】
ローカル送電線網のための電力は、炭化水素ベースの再生可能な電源を含む種々の電源から得られる。特定の送電網内部では、多数の発電源、例えばディーゼル発電機、天然ガス発電機、光電池アレイ、及び風力タービンを組み合わせて、送電線網の要件を満たしている場合が少なくない。
【０００４】
ローカル送電線網に対する電気需要は、一日のあいだ、一週間のあいだ、あるいは季節のあいだに変化する。発電源をオンオフするのは実際的でないか不可能である場合が多いので、必然的に過度の電力が生成される。このような余分なエネルギは通常熱などの別のエネルギ形態に変換され、水などの別の媒体に蓄積される。寒冷な気候では、熱した水を他の目的、例えばビルの暖房、調理または装置内の温度維持に使用できる。送電線網の負荷要件が増えると、ひとたび変換されたエネルギを、送電線網で使用するために電気エネルギに戻すのは困難であるかまたは不可能である。さらに問題を複雑にしているのは、再生可能な電源は通常継続的にフルパワーで運転するのではなく、エネルギ出力が低いあるいはゼロになる期間（例えば、夜間または季節的な弱風（low wind）期間など）も長いということである。
【０００５】
電気化学セルはエネルギ変換装置であり、配電線網が故障した場合あるいは再生可能なエネルギ源が利用できない場合にバックアップ電力要件に対処するために一般的に使用される電解セルまたは燃料電池のいずれかに、通常は分類される。電解セルは、一般に、水素ガス及び酸素ガスを発生する水の電気分解によって水素を生成する。一方、燃料電池では、水素が通常酸素と反応して電気を発生する。一般的な燃料電池では、水素ガスと反応水が水素電極（アノード）に導入され、酸素ガスが酸素電極（カソード）に導入される。燃料電池作動のための水素ガスは、純粋な水素源、メタノール、または他の水素源から発生させることができる。水素ガスはアノードにおいて電気化学的に反応し、水素イオン（プロトン）と電子とを生成する。ここで、電子はアノードから電気的に接続された外部負荷に流れ、プロトンは膜を通過してカソードに移動する。カソードにおいて、プロトンと電子が酸素ガスと反応して水を形成するが、この水は、膜を通って陰極に引き込まれた任意の反応水をさらに含んでいる。アノード及びカソードで発生した電気的ポテンシャルを利用して外部負荷に電力を供給する。
【０００６】
これと同じ構成が従来から電解セルに用いられている。一般的なアノード側給水電解セル（anode feed water electrolysis cell）では、プロセス水を酸素電極（電解セルでは、アノード）の側からセルに供給し、酸素ガス、電子、及びプロトンを形成する。アノードに電気的に接続された電源の正端子及び水素電極（電解セルでは、カソード）に電気接続された電源の負端子により、電解反応が促進される。酸素ガス及びプロセス水の一部はセルから出て、一方、プロトン及び水がプロトン交換膜を通過してカソードに移動し、ここで水素ガスが生成される。生成された水素ガスは、電気化学セルによって後に使用するために貯蔵できる。
【０００７】
特定の構造においては、電気化学セルを利用して、電気から水素への変換と、要求に応じて水素から電気への再変換とをいずれも行うことができる。このようなシステムは一般に再生燃料電池システムと呼ばれる。再生燃料電池は、発電システムにおいて、一次電源または二次電源のいずれかとして使用できる。しかしながら、再生燃料電池システムは、一般に、最初の起動時からフル電力（full power）の配電までに一定の時間がかかるため、主要電源から、燃料電池電源によって生成されたバックアップ電力への切り替え時に、それに伴う電力の短い遅延が発生する可能性がある。よって、当業界では、短時間の電力停止を橋渡しする（bridging）コスト効率のよい装置及び方法が求められている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
パワーシステムであって、バスとブリッジング電源とに電気的に接続した一次電源であって、前記ブリッジング電源はコンデンサ、バッテリ及び電解セルの少なくとも１つを含み且つ前記バスと電気的に接続する、一次電源と、前記バスと電気的に接続し、燃料電池を含む、二次電源と、を備える、パワーシステムが開示される。
【０００９】
さらに、パワーシステムを動作させる方法であって、一次電源をモニタし、前記一次電源が選択された特性を示した場合には、コンデンサと、バッテリと、電解セルの少なくとも１つを含むブリッジング電源からの電力をバスに流し、燃料電池を含む二次電源を起動し、前記二次電源が前記選択された特性を示さない場合、前記二次電源によって前記バスに電力を供給し、前記ブリッジング電源からの前記電力の流れを停止する、方法が開示される。
【００１０】
さらに、上記のパワーシステムを動作させる方法をコンピュータに実施させるための指示を含む、機械読み取り可能なコンピュータプログラムコードが符号化された記憶媒体が開示される。
【００１１】
さらに、上記のパワーシステムを動作させる方法をコンピュータに実施させるための指示を含む、コンピュータデータ信号が開示される。
【００１２】
また、例示的な一実施形態では、パワーシステムを動作させる方法であって、一次電源が第１の選択された特性を示し、燃料電池を備える二次電源が第２の選択された特性を示す場合、選択された負荷に電解セルによって電力を供給する方法が開示される。前記第１の選択された特性及び前記第２の選択された特性は、それぞれ、利用不可能、動作不可能、期待されたパラメータでの電力供給が不十分、燃料を供給されていない、のうち少なくとも１つを含む。
【００１３】
上記及び他の特性は、以下の詳細な説明及び図面から、当業者には理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、負荷及び電源電圧に関し、例示の目的のみで特定の例を説明する。また、短時間の電力停止時間を埋める方法及び装置は、別のタイプの一次／二次電源及び／または動作電圧でも使用でき、ここに記載された実施形態に限定されないことが理解される。種々の電源は、送電線網電源から、太陽熱発電、水力発電、潮力発電、風力発電、燃料電池電源など、ならびに上記電源の少なくとも１つを含む組み合わせ（例えば、ソーラパネル、風車、タービンを備えたダム、電気化学電池システムなどを介して）に及ぶことが可能である。
【００１５】
図１は、例えば生成された送電線電力または再生可能な発電源からの電力の一次電源３２、及び二次電源１００と負荷３６とを有するパワーシステムの一部を示すブロック図である。負荷３６には、フィーダバス３８から電力が供給される。図示される例においては、一次電源３２は、一次バス４０に沿って電力、例えば１２０／２４０ボルト交流（ＶＡＣ）を供給する。なお、実際の一次電源電圧は、電源のタイプに基づく。電源のタイプには、他の交流（ＡＣ）電圧源、直流（ＤＣ）電源、再生可能な電源、例えば風力、太陽エネルギによる電源などが含まれるがこれらに限定はされない。
【００１６】
任意に、変換装置４２を用いて、電源タイプを調整する（例えば、ＡＣからＤＣ、またはＤＣからＡＣに）、または電圧レベルを変換する（例えば、４８ボルト直流（ＶＤＣ）から２４ＶＤＣ）ことができる。例えば、整流器４３は、一次電源３２から供給された１２０／２４０ＶＡＣ電源電圧を、フィーダバス３８によって負荷３６に供給される２４ＶＤＣに変換できる。
【００１７】
二次電源１００は、電気化学電池システムを含んでもよい。電気化学電池システムは、燃料電池３４、または燃料電池３４を備える再生燃料電池システム、電解セル６２、任意の電力変換器６１、任意の関連するハードウェア、任意の貯蔵装置６４、制御手段などを含んでもよい。燃料電池３４及び任意の電解セル６２のサイズ、すなわちセルの数、及び電解セル６２の望ましい水素生成物は、二次電源１００及び特に燃料電池３４の望ましい出力電力に依存する。例えば、二次電源１００は、負荷３６によって使用する約５０から約１００ＶＤＣ出力を供給する燃料電池３４を含むことができる。
【００１８】
負荷３６に対するバックアップ電力を供給するために、コントローラ／ＤＣ−ＤＣ電源４４を使用して、二次電源１００からの電力を、フィーダバス３８によって受けることのできる電力に変換することができる。例えば、燃料電池３４からの入力が、フィーダバス３８に接続された出力に変換される。ここで、滑らかな出力は、平均電圧変動が数秒にわたって約１０％以下である中断のない電力である。中断のない電力とは、一次電源３２からの電力供給の停止と、コントローラ／ＤＣ−ＤＣ電源４４からの電力導入との遅延が約０．００５秒以下である。
【００１９】
再生燃料電池システムを用いた動作において、一次電源３２は、任意の電力変換器６１を介し、水素ガスを生成する電解セル６２、例えば電解槽に電力を供給する。任意の電力変換器６１が用いられない場合、電解セル６２は、ライン６５を介して一次バス４０に直接接続してもよい。電解セル６２で生成された水素は、後に使用するために適当な貯蔵装置６４に貯蔵される。一次電源３２の停電などの動作に対して必要となる時点、または再生電源の電力生成能力が低下する日または季節（例えば夜間）のあいだに再生電源に対して必要となる時点で、一次電源３２または二次電源１００の容量における損失を埋め合わせる必要がある。そこで、予め貯蔵装置６４に貯蔵された水素が、水素電気化学装置、例えば燃料電池３４に供給され、燃料電池３４がこの水素を、負荷３６に供給する電気に変換する。このような発電は、貯蔵装置６４の水素が使い尽くされるまで、または電力が必要なくなるまで継続する。発電を終了する理由には、例えば、送電線網電力の復旧、再生エネルギ源（例えば、太陽エネルギ、風力、波力など）の回復、及び／またはピーク時のエネルギ供給（peak-shaving）がもはやコスト効率的でもなければ必要でもないとの決定などを含んでもよい。
【００２０】
水素貯蔵装置６４の水素量が所定のレベル以下に減少すると、電解セル６２が水素供給を補充する。好ましくは、水素貯蔵装置６４の水素貯蔵レベルがフルレベル未満になる毎に水素を補充し、電気分解のために電力が一次電源３２から利用でき、二次電源１００、例えば燃料電池３４のための可能な限り最長の動作持続能力を確保する。あるいは、別の水素源からの水素を追加することで水素を補充してもよい。例えば、別の水素生成手段、または既存の水素貯蔵装置６４の置換、補充、または追加などを利用してもよい。
【００２１】
再び図１及び二次電源１００の説明を参照すると、燃料電池システムは一般に、最初の起動時点からフル電力の供給までにはある程度の時間がかかるため、それに伴い、一次電源３２から二次電源１００及び燃料電池３４によって生成される電力への切り替え時には短時間の電力遅延がある場合がある。この時間経過（time lapse）に対処するため、パワーシステムはブリッジング電源４６を使用できる。ブリッジング電源４６は電気エネルギを備蓄し、一次電源３２からの電力供給から二次電源１００、すなわち燃料電池３４からの電力供給への移行のあいだに間隔または遅延がある場合に、負荷３６に一時的に電力を供給する。例えば、パワーシステム１０は、一次電源３２（例えば、送電線網、太陽エネルギ発電、別の電気化学システムなど）の監視装置を含むことができ、一次電源３２からの電力が停止すると、二次電源１００を起動し、その時間経過のあいだブリッジング電源４６から電力を導入する。ブリッジング電源４６は、コンデンサ４８及び／またはバッテリ４９、及び任意に電力変換器５０を備えてもよい。
【００２２】
コンデンサ４８及び／またはバッテリ４９の充電は、一次電源３２のタイプ及びそれに応じたフィーダバス３８または一次バス４０の電圧によって、種々の方法で実現できる。コンデンサ４８またはバッテリ４９は、任意の電力変換器５０を介し、一次バス４０からの電力によって充電できる。電力変換器５０は、電圧を、フィーダバス３８（または実施によっては一次バス４０）のバス電圧から、コンデンサ／バッテリ電圧に変換する。一方、所望であれば、変換装置４２を用いて、一次バス４０の電圧をフィーダバス３８の望ましい電圧に調節できる。あるいは、電力は、一次バス４０から変換装置４２を通過してフィーダバス３８に送ることができる。あるいは、変換器５０がフィーダバス３８からの電圧を変換し、コンデンサ４８／バッテリ４９を充電してもよい。さらに、コンデンサ４８及び／またはバッテリ４９は、一次バス４０またはフィーダバス３８のいずれかに直接機能的に接続されてもよい。この実施形態においては、一次バス４０からの電力はＡＣからＤＣに変換することができ、及び／またはフィーダバス３８のＤＣ電圧を、電力変換器５０を介して望ましいコンデンサ電圧に変換してもよい。例えば、コンデンサ４８またはバッテリ４９の充電に使用されるエネルギは、一次バス４０の１２０（または２４０）ＶＡＣをフィーダバス３８の２４ＶＤＣに変換する整流器４３の出力から発生させることができる。そして、電力変換器５０が低電圧（例えば２４ＶＣＤ）入力を適当な出力電圧に変換し、これを用いてコンデンサ４８／バッテリ４９を充電する。
【００２３】
コンデンサ４８及び／またはバッテリ４９の出力は、コントローラ／ＤＣ−ＤＣ電源４４に接続されている。コンデンサ４８及び／またはバッテリ４９を用いて一次電源３２から二次電源１００への切り替え時における電力の不足を埋める場合、コントローラ／ＤＣ−ＤＣ電源４４を使用し、電力をコンデンサ４８の電力レベルからフィーダバス３８の電力レベルに変換してもよい。好ましくは、一次電源３２からの電力供給の停止から、燃料電池３４からの電力供給の開始（すなわち、燃料電池３４が動作条件を達成して所定量の電力の供給を開始するとき）までの期間、コンデンサ４８及び／またはバッテリ４９によって電力が供給される。
【００２４】
いつ、またどのくらいの期間、コンデンサ４８から電力を引き出すかを決定するために、検出ライン５２及び５４が、一次バス４０及び二次電源１００の出力から、コントローラ／ＤＣ−ＤＣ電源４４に接続されている。このように、コントローラ／ＤＣ−ＤＣ電源４４は一次電源３２及び二次電源１００の状況をモニタし、適当な電源への切り替えを決定及び制御できる。なお、コントローラ／ＤＣ−ＤＣ電源４４においては、ＤＣ−ＤＣ電源は随意的にコントローラから分離されてもよい。
【００２５】
通常の動作モードにおいては、一次電源３２から一次バス４０に供給された電力（例えば、１２０／２４０ＶＡＣまたは任意のＤＣ電源）は、（図示される構成では）変換装置４２の整流器４３によってＤＣ電圧に変換される。負荷３６は、電源にかかわらず、フィーダバス３８から電流を引き出す。通常モード中、ブリッジング電源４６は、一時的な電力中断に備えて備蓄された電気エネルギを保持する。
【００２６】
一次電源３２からの電力が損失した場合、コントローラ／ＤＣ−ＤＣ電源４４が検出ライン５２によって一次バス４０における損失を検出する。そして、コントローラ／ＤＣ−ＤＣ電源４４によって信号が（ライン５６を介して）二次電源１００に送られ、フィーダバス３８に対するバックアップ電力の生成が開始する。燃料電池３４がフル電力を生成する際までの本質的な時間遅延のため、二次電源１００、より特定的には燃料電池３４が電力供給を引き継ぐ準備ができ、負荷３６が中断のない電力供給を受けられるまで、コントローラ／ＤＣ−ＤＣ電源４４はコンデンサ４８及び／またはバッテリ４９の出力電圧をフィーダバス３８に供給される電圧に変換する。
【００２７】
燃料電池３４が所望量の電力を生成していることをコントローラ／ＤＣ−ＤＣ電源４４が検出すると、コンデンサ４８及び／またはバッテリ４９はフィーダバス３８から切断（回路を遮断）してもよく、その結果、バックアップ電力は、二次電源１００、より特定的には燃料電池３４から、コントローラ／ＤＣ−ＤＣ電源４４を介してフィーダバス３８に供給される。任意ではあるが、これと同時に、コンデンサ４８及び／またはバッテリ４９を、フィーダバス３８及び電力変換器５０からライン５８を通じて再充電してもよい。コンデンサ４８及び／またはバッテリ４９の、コントローラ／ＤＣ−ＤＣ電源４４内のＤＣ−ＤＣ変換器に対する接続及び切断は、１つ以上の装置、例えばパワー電界効果トランジスタ（ＦＥＴ；図示せず）、トランジスタ、サイリスタ、継電器、切り替え装置など、ならびに上記の少なくとも１つを含む組み合わせによって実現できる。随意的に、コントローラ／ＤＣ−ＤＣ電源４４がコンデンサ４８及び／またはバッテリ４９を回路内に維持してもよく、しかしながら、ここから実質的に電力を引き出さなくてもよい。一次電源３２からの電力が回復すると、コントローラ／ＤＣ−ＤＣ電源４４によってこれが検出される。しかしながら、この場合には、コンデンサ４８及び／またはバッテリ４９を放電させる必要はない。これは、コントローラ／ＤＣ−ＤＣ電源４４が、燃料電池３４を作動停止させることで、二次電源１００及び燃料電池３４から一次電源３２に継ぎ目なく切り替えができるためである。
【００２８】
（フィーダバス３８を介した）二次電源１００の動作中及び／または（一次バス４０を介した）一次電源３２の再接続後のいずれかにおいて、ブリッジング電源４６、すなわちコンデンサ４８及び／またはバッテリ４９を充電（または適宜、再充電）することができる。充電中、フィーダバス３８から供給された電流は電力変換器５０に送られ、電力変換器５０はフィーダバス３８の電圧をコンデンサ４８及び／またはバッテリ４９の充電に適した電圧に変換する。なお、コンデンサ４８及び／またはバッテリ４９が充電されると、電力変換器５０（使用されていれば）によってフィーダバス３８から相当量の電流が引き出されることはない。あるいは一次電源３２及び一次バス４０がＶＤＣ電源を含む実施形態では、随意的に、一次バス４０から直接（あるいは、任意に電力変換器５０を介して）電力を引き出し、コンデンサ４８及び／またはバッテリ４９を充電してもよい。
【００２９】
さらに、電力変換器５０を、一次電源３２及び一次バス４０に直接接続されたＡＣ／ＤＣ変換器（整流器）として構成してもよい。加えて、さらに別の実施形態の場合、コントローラ／ＤＣ−ＤＣ電源４４の出力電圧を、変換装置４２からの結果値よりわずかに（例えば約１ボルトから３ボルトだけ）低い値に生成してもよい。これにより、コントローラ／ＤＣ−ＤＣ電源４４からフィーダバス３８に流れる電流は、一次電源３２が利用できなくなるときまで制限される。
【００３０】
図１１Ａ及び図１１Ｂは、種々の異なる電圧定格に対する、７，７００μＦ（マイクロファラド）及び１，０００μＦのコンデンサのエネルギ保持容量を示す、一対の表を示している。（図１２のグラフ表示も参照のこと。）図示されるようなコンデンサは、ここに記載される例示的な実施形態において、コンデンサ４８として用いることができる。例示的な実施形態では、コンデンサは、約４５０ＶＤＣの電圧範囲において、約１，０００μＦ（マイクロファラド）から約７，７００μＦの容量範囲を示す。当然ながら、容量及び電圧定格が高いほど、より多くのエネルギが保存され、電力供給能力が高まる。同様に、種々の容量及び電圧範囲を使用して、選択された１実施形態に適合させてもよい。約４５０ＶＤＣの電圧における約１，０００μＦから約７，７００μＦの容量を開示したが、これらの値は例示のためにすぎない。これ以外のより大きい値と小さい値のいずれも、より高い電圧または低い電圧において使用できる。コンデンサ４８を充電するための電圧は、実施形態を簡単にするために適宜選択してもよく、例示的な実施形態では、コンデンサ４８のための電圧は、フィーダバス３８の電圧の約５から１０倍に選択される。
【００３１】
図１１Ａ及び図１１Ｂの表は、さらに、１０ｋＷの電力出力におけるコンデンサ４８の「ホールドアップ」または放電時間を示している。ここでも、貯蔵されるエネルギが多いほど、コンデンサ４８の放電にかかる時間が長くなり、よって、ブリッジング電源４６は一次電源３２と二次電源１００とのあいだの電力を、より長い時間橋渡しできる。なお、コンデンサ４８の実際のホールドアップ時間は、コントローラ／ＤＣ−ＤＣ電源４４及び他のシステム構成部品及び相互接続に関連した通常の非効率性（normal inefficiencies）の機能として減少する。
【００３２】
高電圧で中型のコンデンサに接続する電気化学システムを、電力ブリッジング電源の一部として含むシステムを用いることで、コスト効率のよい、無停電電源システムが実現する。これは、特に、１つ以上のソース（電源）、例えば燃料電池３４を含む二次電源１００などが、関連する固有のパワーアップ時間を有する場合に適用される。なお、使用される部品の数は、選択された部品に共通性を用いることによって、例えば、複数の電源に代えて、コンデンサ４８及び／またはバッテリ４９と燃料電池３４のいずれにも接続された共通のＤＣ−ＤＣ電源４４を用いることによって、減少可能である。
【００３３】
図２には、上述されかつ図１に示されるようなパワーシステムの別の実施形態が示されている。図２は、図１のパワーシステム１０に非常に類似したパワーシステム１０ａの一部を示すブロック図であり、ここでも、例えば生成された送電線電力または再生可能な発電源からの電力の一次電源３２、二次電源１００、及び負荷３６を有し、負荷３６はフィーダバス３８から電力供給される。
【００３４】
既に説明したように、負荷３６に対するバックアップ電力を供給するために、コントローラ／ＤＣ−ＤＣ電源４４を用いて、二次電源１００からの電力を、フィーダバス３８によって受け取り可能な電力に変換する。同様に、再生燃料電池システムを用いた動作においては、一次電源３２は、任意の電力変換器６１を介して、水素ガスを生成する電解セル６２、例えば電解槽に電力を供給する。電解セル６２によって生成された水素は、後の使用のために適当な貯蔵装置６４に貯蔵される。
【００３５】
予め貯蔵装置６４に貯蔵された水素は、水素電気化学装置、例えば燃料電池３４に供給され、燃料電池３４がこの水素を、負荷３６に供給する電気に変換する。この電力生成は、貯蔵装置６４の水素が使い尽くされるまで、または電力が必要なくなるまで継続する。
【００３６】
すでに説明したように、二次電源１００及び燃料電池３４の起動における固有の遅延のため、燃料電池３４に加え、ブリッジング電源４６ａを利用して、負荷３６への中断のない電力供給を可能にできる。例示的なこの実施形態においては、ブリッジング電源４６ａは、（コンデンサ４８及び／またはバッテリ４９に取って代わるまたはこれらを補足する電気的ソースとして作用する）電解セル６２及び任意の電力変換器５０及び／または電力変換器６１を備えてもよい。
【００３７】
引き続き図２を参照し、電解セル６２への電気的入力を、一次電源３２の一次バス４０及び／または任意の電力変換器６１から切断し、代わりに、ライン６３によって示されるような電力供給するための出力として接続してもよい。ブリッジングにおいては、電解セル６２内部に残留する水素を使用し、ブリッジング電力を生成して（コントローラ／電源４４を介して）フィーダバス３８に供給することにより、電解セル６２を用いて電力を生成してもよい。電解セル６２内部の利用可能な水素の量に応じて、一次電源３２の損失と、二次電源１００、より特定的には燃料電池３４からの電力生成とのあいだの上記電力中断の期間、電気を供給できる。例示的な実施形態においては、電解セル６２は、約１０分間、約１ワットに低下している約３０ワットの電力を供給できる。
【００３８】
例示的な実施形態においては、電解セル６２からコントローラ／ＤＣ−ＤＣ電源４４への電流の供給が簡単になるように、電解セル６２はコントローラ／ＤＣ−ＤＣ電源４４に機能的に接続されている。電解セル６２を使用して、一次電源３２から二次電源１００への切り替え時における電力のギャップを橋渡しする場合、コントローラ／ＤＣ−ＤＣ電源４４を任意に使用し、電圧を、電解セル６２によって出力された電圧レベルからフィーダバス３８の電圧レベルに変換してもよい。好ましくは、一次電源３２からの電力供給の停止から、二次電源１００からの電力供給の開始（すなわち、燃料電池３４が動作条件を達成し、所定量の電力の供給を開始したとき）までの期間、電解セル６２によって電力を供給する。あるいは、上記のように、電解セル６２をコンデンサ４８及び／またはバッテリ４９で補足してもよい。なお、このように電解セル６２を用いることで、パワーシステム１０からのコンデンサ４８及び／またはバッテリ４９の省略が容易になる。あるいは、電解セル６２による利用可能なブリッジ電力の正味の増加により、コンデンサ４８及び／またはバッテリ４９のサイズが減少できる。さらに、電解セル６２をブリッジング電源４６ａに追加することにより、貯蔵部品、例えばコンデンサ４８及び／またはバッテリ４９の整備及び交換を減らすことができる。
【００３９】
この実施形態では、通常の動作モードにおいては、一次バス４０における一次電源３２から供給された電力（例えば、ＡＣ電源の場合、１２０／２４０ＶＡＣ）は、（図示される構成では）変換装置４２の整流器４３によってＤＣ電圧に変換される。負荷３６は、電力の電源にかかわらず、フィーダバス３８から電流を引き出す。通常モードにおいては、ブリッジング電源４６は一時的な電力中断に備えて備蓄された電気エネルギを保持し、一方、電解セル６２は、電力を受けて必要に応じて貯蔵のための水素を生成すべく機能的に構成されている。さらに、好ましくは、電解セル６２は水素貯蔵装置６４を完全に満たし、したがってアイドル状態であるが、電気的出力をコントローラ／ＤＣ−ＤＣ電源４４さらにはフィーダバス３８に供給すべく構成されている。さらには、電解セル６２がフィーダバス３８に関し、全負荷の一部のみを供給するように電気的な接続及び構成を調整することもできる。例えば、フィーダバス３８の負荷を必要に応じて論理的に分割することで、さまざまな優先ローディングスキーム（priority loading schemes）を提供することもできる。さらに、利用できるバックアップ電力または利用できるブリッジング電力を考慮して負荷をさらに分割してもよい。例えば、バックアップ電力の貯蔵能力が減少するにつれて負荷の分割を修正することにより、重大なシステムコンポーネント及びインターフェース、例えばシステムコントローラ、モニタ及びウォッチドッグ回路などを一層保護することができる。
【００４０】
上述したように、一次電源３２からの電力が損失した場合には、ここでも、コントローラ／ＤＣ−ＤＣ電源４４が検出ライン５２によって一次バス４０における損失を検出する。そして、コントローラ／ＤＣ−ＤＣ電源４４によって信号が（ライン５６を介して）二次電源１００及び燃料電池３４に送られ、フィーダバス３８に対するバックアップ電力の生成が開始する。フル電力を生成する際の燃料電池３４の本質的な時間遅延のために、コントローラ／ＤＣ−ＤＣ電源４４は、二次電源１００、より特定的には燃料電池３４が電力供給を引き継ぐ準備ができ、負荷３６が中断のない電力供給を受けられるまで、電解セル６２（及び／またはコンデンサ４８及び／またはバッテリ４９）の出力電圧をフィーダバス３８及びその適当な分割部分に供給される電圧に変換する。
【００４１】
燃料電池３４が所望量の電力を生成していることをコントローラ／ＤＣ−ＤＣ電源４４が検出すると、電解セル６２及び／またはコンデンサ４８及び／またはバッテリ４９を切断し、バックアップ電力が二次電源１００、より特定的には燃料電池３４から、コントローラ／ＤＣ−ＤＣ電源４４を介してフィーダバス３８に供給される。任意ではあるが、これと同時に、コンデンサ４８及び／またはバッテリ４９を、フィーダバス３８及び電力変換器５０から再充電してもよい。電解セル６２、及び／またはコンデンサ４８及び／またはバッテリ４９の、コントローラ／ＤＣ−ＤＣ電源４４内のＤＣ−ＤＣ変換器に対する接続及び切断は、例えばパワー電界効果トランジスタ（ＦＥＴ；図示せず）などの装置によって実現してもよい。随意的に、コントローラ／ＤＣ−ＤＣ電源４４はコンデンサ４８及び／またはバッテリ４９を回路内に維持してもよく、しかしながら、ここからは実質的に電力を引き出さないようにしてもよい。その後、一次電源３２からの電力が回復すると、コントローラ／ＤＣ−ＤＣ電源４４によってこれが検出され、燃料電池３４の作動を停止することで、二次電源１００及び燃料電池３４から一次電源３２に継ぎ目なく簡単に切り替えを行う。
【００４２】
電解セル６２をブリッジング電源４６ａの一部として含むパワーシステムを利用することにより、コスト効率の良い、無停電電力供給システムが実現する。これは、特に、１つ以上の電源、例えば燃料電池３４を含む二次電源１００などが、関連する固有のパワー起動時間を有する場合に有効である。
【００４３】
続いて図３を参照すると、図１及び図２にそれぞれ示されたパワーシステム１０及び１０ａと再び同様のパワーシステム１０ｂが、さらに別の実施形態を例示するために示されている。パワーシステム１０ｂにおいては、電解セル６２がシステム制御及び／または負荷（load application）に対する電力を供給すべく機能的に接続されている。この実施形態では、図示されるように、ブリッジング電源４６ｂは任意の電力変換器６１を含まず、このため、パワーシステム１０ｂは簡素化されている。この例における電解セル６２は（さらには上述の実施形態に対しても可能であるが）、任意の電力変換器５０に機能的に接続するように構成されている。ここでも、例示的な実施形態ではＤＣ／ＤＣ電力変換器が開示されるが、電力変換器５０は、一次電源３２がＡＣ送電網電力であっても、例えば風力発電機、光起電機などのような再生可能な発電源、ならびにバッテリバスなどのＤＣ電源であっても、その構成に対処するように選択されることが可能である。
【００４４】
引き続き図３を参照すると、電解セル６２への電気的入力は、一次電源３２の一次バス４０（図２）及び／または任意の電力変換器５０から切断され、代わりに、ライン６３を介して示される電力供給するための出力として接続されてもよい。電解セル６２は、内部に残留する水素を使用し、ブリッジング電力を生成し、一次電源３２の損失と、二次電源１００、より特定的には燃料電池３４からの電力生成とのあいだの上記電力中断の期間、（コントローラ／電源４４を介して）フィーダバス３８にブリッジング電力を供給する。パワーシステム１０ｂの動作は、図１及び図２に示されるパワーシステム１０及び１０ａについて説明した動作と同様であり、特定的な差異のみがここに記載される。なお、図３は、電力変換器６１がない場合のパワーシステム１０ｂの動作を例示する目的で示されている。
【００４５】
図４には、図２及び図３のパワーシステム１０の一部が例示的な実施形態として示されている。この実施形態においては、電解セル６２はシステム制御及び／または負荷に対して電力を供給すべく機能的に接続されている。ここで注目すべきは、図示されるような実施形態において、特定の構成では、電解セル６２は、一次電源３２の欠乏時にバス電力を供給するために専ら利用されることである。
【００４６】
図５を参照すると、別の実施形態として、図３のパワーシステム１０ｂの一部が示されている。この実施形態においては、電解セル６２はシステム制御及び／または負荷に対して電力を供給すべく機能的に接続されている。ここで注目すべきは、図示されるような実施形態において、電解セル６２は、一次電源３２の欠乏時に、電解セル６２の出力にＤＣ／ＤＣ電源４４を用いることなく負荷にバス電力を供給するべく構成及び利用できることである。このような構成においては、電解セル６２及び／または選択された負荷を、電解セル６２と選択された負荷との機能的な接続を容易にすべく構成してもよい。例えば、電解セル６２に適用される負荷を最も本質的な負荷（システム制御、モニタリング、診断）に限定するようにシステムを構成し、これらの負荷を、電解セル６２による出力電圧によって直接動作するように構成してもよい。なお、利用できる電力により、所望に応じて負荷を追加または削除してもよい。
【００４７】
図６を参照すると、別の実施形態として、図２及び図３のパワーシステム１０の一部が示されている。この実施形態においては、電解セル６２はシステム制御及び／または負荷対する電力を供給すべく機能的に接続されている。この実施形態では、図示されるように、電解セル６２は、上記のように電力変換器５０を介在することなく、一次電源３２に対してインターフェース接続されるべく構成され、一次電源３２に機能的に接続してもよい。このような構成においても、電解セル６２を使用して、一次電源３２の欠乏時に、フィーダバス３８、さらには負荷３６にバス電力を供給する。このような構成においても、電力変換器５０が省略されることによって、システムがさらに簡素化するとともにコストが低減する。
【００４８】
随意的に、電解セル６２からの電圧をフィーダバス３８及び負荷３６の電圧に変換するためのコントローラ／ＤＣ−ＤＣ電源４４を省略することにより、上記の実施形態はさらに簡素化できる。この場合も、図７に示されるような構成において、電解セル６２は、一次電源３２、例えばＤＣ出力を有する再生可能な電源から直接電力を受けるべく機能的に接続することができる。さらに、電解セル６２及び／または選択された負荷を、電解セル６２と選択された負荷との直接的な機能的相互接続を容易にするように構成してもよい。
【００４９】
図１、図２及び図３を引き続き参照し、さらに、パワーシステムに対する制御処理２００の例示的な方法を示すフローチャートが示されている図８を参照する。処理２００は、ブロック２１０における電源のモニタ及び評価で開始する。このような監視には、一次バス４０（図１、図２及び図３）における電圧、またはこの例で示されるように、一次電源３２としての再生可能な電源のための風速または光レベルの評価を含んでもよい。すでに説明したように、このような再生可能な電力源（図１、図２及び図３）には、太陽、風、潮、地熱の資源など、ならびにこれらの少なくとも１つを含む組み合わせを含む。判定ブロック２１２では、一次電源３２が電解に十分であるかを判断する。例えば、一次電源から利用できる入力電力が約５００ワット以上であるかを判断する。５００ワット以上であれば、第２の判定ブロック２１４において、電解セル６２がすでに動作しているか否かを判断する。電解セル６２がすでに動作していれば、ブロック２１６に示されるように、電解セル６２による水素の生成を継続することを決定し、その後、処理はブロック２１０に戻る。電解セル６２が動作していないが、一次電源３２からの電力は十分である場合、選択された補助／寄生負荷（ancillary/parasitic loads）を起動し、負荷として、例えばフィーダバス３８に追加される負荷として追加してもよい。さらに、電解セル６２は電力供給され、水素を生成し、枯渇した水素を再充電する。負荷の追加は、ブロック２１８と２２０にそれぞれ示される。その後、処理はブロック２１０の初期機能に戻る。
【００５０】
判定ブロック２１２に戻り、一次電源３２において電力が不十分である場合、例えば光が弱い、風がない、送電線網が中断したなどの場合、判定ブロック２２２において、システムのいずれかの部分が動作可能であるか、例えば、電源がすべて枯渇しているのではなく、いずれかの電源から電力が利用できるかを判断する。例えば、電解に利用できる電力は不十分であるが、電解が行われている場合である。ブロック２２２の判定がイエスである場合、ブロック２２４において、負荷の命令的除去（orderly elimination）が、電解の終了によって開始し、その後、ブロック２２６に示されるように補助負荷を遮断する（shedding）。最後に、ブロック２２８では、制御回路及びモニタリングに電力を供給する電源として電解セル６２（Ｅ／Ｃ）を動作させる。その後、処理はブロック２１０に戻り、上記サイクルを繰り返す。
【００５１】
図１、図２及び図３を引き続き参照し、さらに図９を参照すると、短期間の電力損失があった場合の例示的な処理２０１及びパワーシステム１０の制御を示す別の実施形態が示される。このような短期間の電力損失には、ソーラーシステムに対する雲量、風力システムに対する風の弱化、瞬間的かつ短い放電線網の中断などを含んでもよいが、それに限られない。この実施形態における処理は、電解セル６２からの水素の生成を停止するブロック２２４につづいて電力の中断が予期または予測されるか否かを決定するブロック２３０が追加されている点を除き、図８に関連して説明した処理２００と同様である。例えば、ソーラーパワーシステムでは、中断が日没ではなく、雲量によるものであるかどうかを確認する。中断が、予期されない中断に関する選択された基準を満たす場合、処理はブロック２３２に進む。ここで、選択された基準には、一日の時間、日付、現在の状況、天候条件、地理的位置、などに基づく存続時間、ならびにこれらの１つ以上を含む組み合わせを含むが、これらに限られるものではない。
【００５２】
引き続き図９を参照すると、ブロック２３２において、タイマを開始し、一次電源３２、すなわちこの場合も同様に、再生可能な電源の短期間の損失の期間を追跡する。この時間のあいだ、ブロック２３４に示されるように、電気のソースとして電解セル６２（Ｅ／Ｃと示される）を用いて補助システムに電力を供給してもよい。一次電源３２の状況がモニタされ、一次電源３２の利用可能状態、すなわち望ましい電力生成への復帰を判断する。判定ブロック２３８に示されるように、一次電力が選択された時間枠内に許容可能なパラメータに復帰すれば、処理２０１はブロック２２０に進み、電解セル６２による水素の生成を開始する。一方、選択された時間枠（window）内で一次電源が利用できない場合、処理２０１はブロック２２６に進み、補助負荷を上記のようにシャットダウンする。同様に、判定ブロック２３０に戻り、電源の中断が、予想される中断の選択された基準を満たさない場合も、処理２０１はブロック２２６に移り、補助負荷を上述のようにシャットダウンする。
【００５３】
図１、図２及び図３を再び参照し、さらに図１０を参照すると、選択された電力変換器のさまざまな構成、例えば変換装置４２、電力変換器５０及び６１、及びコントローラ／ＤＣ−ＤＣ電源４４を用いて、電解セル６２ならびにこれに適用される負荷の制御を容易にする、パワーシステム１０に対する例示的な制御処理２０２を示す別の実施形態が示されている。より詳細には、この実施形態は、電解セル６２及び負荷が単一の変換装置４２（または電力変換器５０）に接続された、上述のパワーシステムの任意の構成、及びこのような接続を鑑みた電力変換器としての変換装置４２の動作を扱う。さらに、この実施形態では、電力又は資源の利用可能性の評価を監視し、適切な制御行為の決定を促進する。例えば、処理２０２は、一次電源３２、例えば送電線網からの電力の有無、二次電源１００の利用可能性、または再生可能なソース、例えば風、光、潮、地熱など、ならびにこれらの少なくとも１つを含む組み合わせの状況を評価してもよい。
【００５４】
図に戻ると、処理２０２は、上記のようにブロック２１０から開始し、判定ブロック２４０に続く。判定ブロック２４０では、一次電源３２（この例でも、再生可能な電源、例えば太陽熱、風力など）が、選択されたシステム及び負荷に電力を供給するのに十分であるかを決定する。十分でない場合、処理２０２は判定ブロック２１４に進み、その後上記のようにブロック２２４，２２６及び２２８に進む。判定ブロック２４０に戻り、他の負荷に対して十分な電力がある場合、処理２０２は判定ブロック２１２に進み、電解セル６２によって水素を生成するために十分な電力が利用できるか否かを決定する。十分な電力がある場合、前記実施形態と同様に、処理２０２は判定ブロック２１４に進み、電解セル６２（Ｅ／Ｃと示されている）が動作しているかどうかを判断する。電解セル６２が動作していれば、ブロック２１６に示されるように、電解セル６２に対する水素の生成を継続することを決定し、その後、処理はブロック２１０に戻る。ブロック２１４において、電解セル６２が動作していないと判断されたが、一次電源、例えば３２からの電力は十分である場合、判定ブロック２４２及びブロック２１８に示されるように、選択された補助／寄生負荷を起動し、負荷として追加することができる。さらに、ブロック２４４に示されるように、変換装置４２を電流調整モードで動作させ、電解セル６２の電力供給、さらには水素の生成及び所蔵装置６４への貯蔵を促進してもよい。その後、処理２０２はブロック２１０に戻り、継続する。
【００５５】
ブロック２１２に戻り、電解及び水素の生成に利用できる電力が不十分であると判断された場合、処理２０２はブロック２４４に進み、変換装置４２の調整を電圧制御モードに設定して選択された負荷を制御する。そして、処理２０２はブロック２４６に進み、変換装置４２は一次電源３２からの電圧を調整し、選択された値未満に制限する。このような構成により、電解セル６２に対し十分な刺激を与えることなく種々の負荷を動作させることが容易になり、水素の生成が促進される。例示的な実施形態においては、この電圧は、電解セル６２のセルスタックのセルにつき、１．４ＶＤＣ以下であり、好ましくは、セルにつき１ＶＤＣ未満である。電解セル６２に２０のセルスタックを用いる例示的な実施形態では、電解セル６２のセルスタックにおける電位は、１０ＶＤＣ以下である。その後、処理２０２はブロック２１８に進み、補助負荷が起動され、電力供給される。最後に、処理２０２はブロック２１０に戻り、制御サイクルを継続する。
【００５６】
開示された発明は、コンピュータまたはコントローラによって実施された処理及びこれらの処理を実行する装置の形態で実施できる。本発明は、さらに、有形媒体７０、例えばフロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードドライブ、または他の任意のコンピュータ読取可能な媒体において実施される命令を含むコンピュータプログラムコードの形態でも実施できる。ここで、このコンピュータプログラムコードをコンピュータまたはコントローラにロードして実行すれば、コンピュータが本発明を実行するための装置になる。さらに、本発明は、例えばコンピュータプログラムコードまたは信号７２の形態で実施してもよく、これらのコードまたは信号は、記憶媒体に記憶されていても、コンピュータまたはコントローラにロードされ及び／またはこれによって実行されても、伝送媒体によって、例えば電気配線またはケーブルによって、光ファイバを介して、または電磁放射によって伝送されてもよい。ここで、コンピュータプログラムコードがコンピュータにロードされて、実行されれば、このコンピュータが本発明を実行する装置になる。汎用マイクロプロセッサで実施されれば、コンピュータプログラムコードセグメントは、特定論理回路を生成するマイクロプロセッサを構成する。
【００５７】
好ましい実施形態に関連して本発明を説明したが、当業者であれば、本発明の範囲から逸脱せずに、種々の変更を行い、等価物でその要素を代用することができる。さらに、本発明の本質的な範囲から逸脱することなく、特定の状況または材料を本発明の教示に適合させるべく多くの修正が可能である。したがって、本発明は、この発明を実施するための最良の形態として開示された特定の実施形態に限られるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
図面は、例示を意味するものであって限定を行うものではない。図面中、類似する部材には類似する符号を付してある。
【図１】電力ブリッジング電源を特徴とするパワーシステムのブロック図である。
【図２】電解セルを含む電力ブリッジング電源を特徴とするパワーシステムのブロック図である。
【図３】単一の電力変換器に機能的に接続された電力ブリッジング電源と電解セルとを特徴とするパワーシステムの簡略化したブロック図である。
【図４】電解セルを用いてシステム負荷を維持する例示的な実施形態を示すパワーシステムの一部のブロック図である。
【図５】電解セルを用いてシステム負荷を維持し、電源を省略した、例示的な実施形態を示すパワーシステムの一部のブロック図である。
【図６】電解セルを用いてシステム負荷を維持し、入力側電力変換器を省略した、例示的な実施形態を示すパワーシステムの一部のブロック図である。
【図７】電解セルを用いてシステム負荷を維持し、すべての電力変換器を省略した、例示的な実施形態を示すパワーシステムの一部のブロック図である。
【図８】例示的なパワーシステムの一部を制御するための例示的な方法を示すフローチャートである。
【図９】例示的なパワーシステムの一部を制御するための別の例示的な方法を示すフローチャートである。
【図１０】例示的なパワーシステムの一部を制御するためのさらに別の例示的な方法を示すフローチャートである。
【図１１Ａ】種々の異なる電圧定格に対する７，７００μＦ及び１，０００μＦコンデンサのエネルギ貯蔵容量を示す表である。
【図１１Ｂ】種々の異なる電圧定格に対する７，７００μＦ及び１，０００μＦコンデンサのエネルギ貯蔵容量を示す表であり、図１１Ａの表と対をなす。
【図１２】７，７００μＦコンデンサの充電電圧に対するエネルギ貯蔵量を示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2005506817.tif 000057
2005506817.tif 000058
【国際調査報告】
2005506817.tif 000059
2005506817.tif 000060
2005506817.tif 000061