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公開番号2024098526
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-24
出願番号2023002057
出願日2023-01-11
発明の名称燃料電池システム
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H01M 8/04791 20160101AFI20240717BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】触媒の劣化を抑制することができる燃料電池システムを提供する。
【解決手段】燃料電池システムは、燃料電池と、燃料ガス系と、酸化剤ガス系と、圧力センサと、制御部と、を備え、前記燃料電池システムが停止した時に、前記燃料電池に所定量の燃料ガスを前記制御部は、供給し、前記燃料ガス系内にある前記燃料ガスの圧力を前記圧力センサは、測定し、前記燃料ガスの圧力と前記燃料電池のシールを介して前記酸化剤ガス系からリークされ前記燃料ガス系へ混入される酸化剤ガスの流量である混入酸化剤ガス流量との関係を示すデータ群を前記制御部は、予め記憶し、前記燃料ガスの圧力を前記データ群と照らし合わせることにより前記混入酸化剤ガス流量を前記制御部は、算出し、前記燃料電池システムが停止した時に前記燃料電池へ供給される前記燃料ガスの前記所定量である供給燃料ガス量を所定の式(1)により前記制御部は、決定する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
燃料電池システムであって、
前記燃料電池システムは、燃料電池と、燃料ガス系と、酸化剤ガス系と、圧力センサと、制御部と、を備え、
前記燃料電池システムが停止した時に、前記燃料電池に所定量の燃料ガスを前記制御部は、供給し、
前記燃料ガス系内にある前記燃料ガスの圧力を前記圧力センサは、測定し、
前記燃料ガスの圧力と前記燃料電池のシールを介して前記酸化剤ガス系からリークされ前記燃料ガス系へ混入される酸化剤ガスの流量である混入酸化剤ガス流量との関係を示すデータ群を前記制御部は、予め記憶し、
前記燃料ガスの圧力を前記データ群と照らし合わせることにより前記混入酸化剤ガス流量を前記制御部は、算出し、
前記燃料電池システムが停止した時に前記燃料電池へ供給される前記燃料ガスの前記所定量である供給燃料ガス量を下記式（１）により前記制御部は、決定することを特徴とする、燃料電池システム。
Ｑａｉｒ＿ｓｅａｌ（ＮＬ／ｍｉｎ）×Ｔ（ｍｉｎ）＝Ｖｈ２＿ｓｔｏｐ（ＮＬ）・・・（１）
［上記式（１）中、Ｑａｉｒ＿ｓｅａｌは、前記混入酸化剤ガス流量であり、Ｔは、前記燃料電池システムの停止期間であり、Ｖｈ２＿ｓｔｏｐは、前記供給燃料ガス量である。］
続きを表示（約 700 文字）【請求項２】
ユーザの前記燃料電池システムの使用履歴である燃料電池システム使用履歴を前記制御部は、学習し、
前記燃料電池システム使用履歴をもとに前記燃料電池システム停止期間Ｔを前記制御部は、調整する、請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記シールの劣化度に応じて前記混入酸化剤ガス流量Ｑａｉｒ＿ｓｅａｌを大きい値に前記制御部は、補正する、請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
停止中の前記燃料電池システムの前記燃料ガス系内にある前記燃料ガスの圧力の変化量である燃料ガス圧力変化量を前記圧力センサは、監視し、
前記燃料ガス圧力変化量から前記混入酸化剤ガス流量Ｑａｉｒ＿ｓｅａｌの補正係数を前記制御部は、導出し、
前記補正係数を前記混入酸化剤ガス流量Ｑａｉｒ＿ｓｅａｌに乗じることにより前記混入酸化剤ガス流量Ｑａｉｒ＿ｓｅａｌを前記制御部は、補正する、請求項３に記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記燃料電池システムは、燃料ガス濃度センサを備え、
停止中の前記燃料電池システムの前記燃料ガス系内にある前記燃料ガスの濃度の変化量である燃料ガス濃度変化量を前記燃料ガス濃度センサは、監視し、
前記燃料ガス濃度変化量から前記混入酸化剤ガス流量Ｑａｉｒ＿ｓｅａｌの補正係数を前記制御部は、導出し、
前記補正係数を前記混入酸化剤ガス流量Ｑａｉｒ＿ｓｅａｌに乗じることにより前記混入酸化剤ガス流量Ｑａｉｒ＿ｓｅａｌを前記制御部は、補正する、請求項３に記載の燃料電池システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、燃料電池システムに関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
燃料電池（ＦＣ）に関して様々な技術が提案されている。特許文献１では、異常電位が発生した際にアノードガスの供給量を増加させる燃料電池システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－２０５２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
異常電位が発生すると触媒の劣化が進行するため、異常電位が発生することを防止することができる技術が求められる。
【０００５】
本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、触媒の劣化を抑制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】
本開示においては、以下の特徴を有する燃料電池システムを提供する。
燃料電池システムであって、前記燃料電池システムは、燃料電池と、燃料ガス系と、酸化剤ガス系と、圧力センサと、制御部と、を備え、前記燃料電池システムが停止した時に、前記燃料電池に所定量の燃料ガスを前記制御部は、供給し、前記燃料ガス系内にある前記燃料ガスの圧力を前記圧力センサは、測定し、前記燃料ガスの圧力と前記燃料電池のシールを介して前記酸化剤ガス系からリークされ前記燃料ガス系へ混入される酸化剤ガスの流量である混入酸化剤ガス流量との関係を示すデータ群を前記制御部は、予め記憶し、前記燃料ガスの圧力を前記データ群と照らし合わせることにより前記混入酸化剤ガス流量を前記制御部は、算出し、前記燃料電池システムが停止した時に前記燃料電池へ供給される前記燃料ガスの前記所定量である供給燃料ガス量を下記式（１）により前記制御部は、決定する。
Ｑａｉｒ＿ｓｅａｌ（ＮＬ／ｍｉｎ）×Ｔ（ｍｉｎ）＝Ｖｈ２＿ｓｔｏｐ（ＮＬ）・・・（１）
［上記式（１）中、Ｑａｉｒ＿ｓｅａｌは、前記混入酸化剤ガス流量であり、Ｔは、前記燃料電池システムの停止期間であり、Ｖｈ２＿ｓｔｏｐは、前記供給燃料ガス量である。］
【０００７】
本開示においては、ユーザの前記燃料電池システムの使用履歴である燃料電池システム使用履歴を前記制御部は、学習し、前記燃料電池システム使用履歴をもとに前記燃料電池システム停止期間Ｔを前記制御部は、調整してもよい。
【０００８】
本開示においては、前記シールの劣化度に応じて前記混入酸化剤ガス流量Ｑａｉｒ＿ｓｅａｌを大きい値に前記制御部は、補正してもよい。
【０００９】
本開示においては、停止中の前記燃料電池システムの前記燃料ガス系内にある前記燃料ガスの圧力の変化量である燃料ガス圧力変化量を前記圧力センサは、監視し、前記燃料ガス圧力変化量から前記混入酸化剤ガス流量Ｑａｉｒ＿ｓｅａｌの補正係数を前記制御部は、導出し、前記補正係数を前記混入酸化剤ガス流量Ｑａｉｒ＿ｓｅａｌに乗じることにより前記混入酸化剤ガス流量Ｑａｉｒ＿ｓｅａｌを前記制御部は、補正してもよい。
【００１０】
本開示においては、前記燃料電池システムは、燃料ガス濃度センサを備え、停止中の前記燃料電池システムの前記燃料ガス系内にある前記燃料ガスの濃度の変化量である燃料ガス濃度変化量を前記燃料ガス濃度センサは、監視し、前記燃料ガス濃度変化量から前記混入酸化剤ガス流量Ｑａｉｒ＿ｓｅａｌの補正係数を前記制御部は、導出し、前記補正係数を前記混入酸化剤ガス流量Ｑａｉｒ＿ｓｅａｌに乗じることにより前記混入酸化剤ガス流量Ｑａｉｒ＿ｓｅａｌを前記制御部は、補正してもよい。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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