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公開番号2024071845
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-27
出願番号2022182297
出願日2022-11-15
発明の名称燃料電池システム
出願人株式会社アイシン
代理人弁理士法人アイテック国際特許事務所
主分類H01M 8/04858 20160101AFI20240520BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】出力電圧を過剰に制限することなく、燃料電池を適切に運転制御する。
【解決手段】燃料電池システムは、燃料電池と、燃料電池の出力電圧が下限電圧を下回らないよう燃料電池を運転制御する制御部と、燃料電池の温度に相関する温度を検出する温度センサと、温度センサにより検出される温度が高いほど高くなる傾向に下限電圧を設定する設定部と、を備える。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
アノードガスとカソードガスとにより発電する燃料電池と、
前記燃料電池の出力電圧が下限電圧を下回らないよう該燃料電池を運転制御する制御部と、
前記燃料電池の温度に相関する温度を検出する温度センサと、
前記温度センサにより検出される温度が高いほど高くなる傾向に前記下限電圧を設定する設定部と、
を備える燃料電池システム。
続きを表示（約 110 文字）【請求項２】
請求項１に記載の燃料電池システムであって、
前記制御部は、電気負荷に追従して発電出力が変化するように前記燃料電池を運転制御する負荷追従運転モードを有する、
燃料電池システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書は、燃料電池システムについて開示する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、この種の燃料電池システムとしては、複数個の固体酸化物形燃料電池スタック（ＳＯＦＣスタック）を備える燃料電池システム（ＳＯＦＣシステム）において、予め各固体酸化物形燃料電池スタックごとに電流－電圧特性を温度の関数として実測し、その測定データを基に、各固体酸化物形燃料電池スタックごとの電圧下限値を設定するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。ＳＯＦＣシステムの運転中の温度は、ＳＯＦＣスタックごとに異なるため、ＳＯＦＣスタックごとに電流－電圧特性を温度の関数として実測して電圧下限値を設定することにより各ＳＯＦＣスタックの出力特性を予測し、その出力特性を基に各ＳＯＦＣスタックへ供給する燃料量および空気量を各スタックごとに独立して制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００７－０５９３５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した燃料電池システムでは、複数のＳＯＦＣスタックを備えるものにおいて、スタックごとに運転中の温度が異なることについては記載されているものの、運転中に燃料電池スタックの温度が変化するような状況については何ら考慮されていない。こうした状況下においては、スタックの故障を防止するため、最悪条件で下限電圧を設定する必要があるため、多くの場面でスタック電圧を過剰に制限してしまう。
【０００５】
本開示の燃料電池システムは、出力電圧を過剰に制限することなく、燃料電池を適切に運転制御することができる燃料電池システムを提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の燃料電池システムは、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本開示の燃料電池システムは、
アノードガスとカソードガスとにより発電する燃料電池と、
前記燃料電池の出力電圧が下限電圧を下回らないよう該燃料電池を運転制御する制御部と、
前記燃料電池の温度に相関する温度を検出する温度センサと、
前記温度センサにより検出される温度が高いほど高くなる傾向に前記下限電圧を設定する設定部と、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本開示の燃料電池システムでは、燃料電池の出力電圧が下限電圧を下回らないよう燃料電池を運転制御するものにおいて、燃料電池の温度に相関する温度が高いほど高くなる傾向に下限電圧を設定する。これにより、出力電圧を過剰に制限することなく、燃料電池を適切に運転制御することができる。
【０００９】
こうした本開示の燃料電池システムにおいて、前記制御部は、電気負荷に追従して発電出力が変化するように前記燃料電池を運転制御する負荷追従運転モードを有してもよい。負荷追従運転モードで燃料電池が運転制御される場合、燃料電池の温度が変化し易いため、燃料電池の温度に相関する温度に基づいて下限電圧を設定する意義がより大きなものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本実施形態の燃料電池システムの概略構成図である。
下限電圧設定処理の一例を示すフローチャートである。
スタック相関温度とスタック電圧との関係を示す説明図である。
スタック電流とスタック電圧との関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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