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公開番号2024115508
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-26
出願番号2023176192
出願日2023-10-11
発明の名称燃料電池発電システム
出願人富士電機株式会社
代理人個人,個人
主分類H01M 8/04858 20160101AFI20240819BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】燃料電池の性能低下を抑制可能な燃料電池発電システムを提供すること。
【解決手段】燃料電池と、第1条件が成立する場合、前記燃料電池の低負荷状態を許可し、前記第1条件とは異なる第2条件が成立する場合、前記燃料電池の負荷状態を異常な低負荷状態から遷移させる制御装置と、を備える、燃料電池発電システム。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
燃料電池と、
第１条件が成立する場合、前記燃料電池の低負荷状態を許可し、前記第１条件とは異なる第２条件が成立する場合、前記燃料電池の負荷状態を異常な低負荷状態から遷移させる制御装置と、を備える、燃料電池発電システム。
続きを表示（約 940 文字）【請求項２】
前記制御装置は、前記第２条件が成立する場合、前記燃料電池の出力電力を低負荷状態よりも上昇させる、請求項１に記載の燃料電池発電システム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記第２条件が成立する場合、前記燃料電池の負荷を調整することで、前記燃料電池の出力電力を低負荷状態よりも上昇させる、請求項２に記載の燃料電池発電システム。
【請求項４】
前記制御装置は、前記第２条件が成立する場合、前記燃料電池に接続される出力線から外部への供給電力が一定に維持されるように、前記燃料電池の負荷を調整することで、前記燃料電池の出力電力を低負荷状態よりも上昇させる、請求項３に記載の燃料電池発電システム。
【請求項５】
前記制御装置は、複数の前記燃料電池のうち前記第２条件が成立する燃料電池の出力電力を低負荷状態よりも上昇させ、複数の前記燃料電池のうち前記第２条件が成立しない燃料電池の出力電力を低下させる、請求項２に記載の燃料電池発電システム。
【請求項６】
前記制御装置は、複数の前記燃料電池に共通に接続される出力線から外部への供給電力が一定に維持されるように、複数の前記燃料電池のうち前記第２条件が成立する燃料電池の出力電力を低負荷状態よりも上昇させ、複数の前記燃料電池のうち前記第２条件が成立しない燃料電池の出力電力を低下させる、請求項５に記載の燃料電池発電システム。
【請求項７】
前記制御装置は、前記第２条件が成立する場合、前記燃料電池の発電を停止させる、請求項１に記載の燃料電池発電システム。
【請求項８】
前記制御装置は、前記燃料電池の負荷状態を監視して、前記第２条件の成否を判断する、請求項１に記載の燃料電池発電システム。
【請求項９】
前記第２条件は、前記燃料電池の負荷状態を異常な低負荷状態と判定する条件を含む、請求項１に記載の燃料電池発電システム。
【請求項１０】
前記第２条件は、前記燃料電池の低負荷状態が所定時間以上継続することを含む、請求項１に記載の燃料電池発電システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、燃料電池発電システムに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
燃料電池の発電停止状態において燃料電池電圧が高電位に保持されると、電極触媒の劣化が促進されることから、燃料電池の高電位化を回避して電極触媒劣化を抑制する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－０７９６５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電極触媒の劣化による燃料電池の性能低下は、燃料電池の低負荷状態での高電位によって引き起こされる場合がある。一方、燃料電池を一時的に低負荷状態に遷移させることで、燃料電池の性能が回復する場合がある。このように、燃料電池の性能は、燃料電池の低負荷状態によって低下したり回復したりする場合がある。
【０００５】
本開示は、燃料電池の性能低下を抑制可能な燃料電池発電システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様として、
燃料電池と、
第１条件が成立する場合、前記燃料電池の低負荷状態を許可し、前記第１条件とは異なる第２条件が成立する場合、前記燃料電池の負荷状態を異常な低負荷状態から遷移させる制御装置と、を備える、燃料電池発電システムが提供される。
【０００７】
本開示の一態様によれば、前記第１条件が成立する場合、前記燃料電池の低負荷状態が許可される。これにより、前記第１条件が成立すれば、前記燃料電池を低負荷状態に遷移させることが可能となるので、前記燃料電池を一時的に低負荷状態に遷移させることで、前記燃料電池の性能低下が回復する。一方、前記第２条件が成立する場合、前記燃料電池の負荷状態は異常な低負荷状態から遷移する。これにより、前記第２条件が成立すれば、前記燃料電池が異常な低負荷状態のまま継続しないので、低負荷状態の継続による前記燃料電池の性能低下が抑制される。このように、本開示の一態様によれば、前記燃料電池の低負荷状態が適切にコントロールされるので、前記燃料電池の性能低下は抑制される。
【発明の効果】
【０００８】
本開示は、燃料電池の性能低下を抑制可能な燃料電池発電システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
燃料電池発電システムの第１構成例を示す図である。
燃料電池発電システムの第２構成例を示す図である。
第１条件（許可条件）と第２条件（異常条件）を説明するためのタイミングチャートである。
低負荷状態を許可するフラグ（許可フラグ）の種類を例示する表である。
異常な低負荷状態を判定するフラグ（異常フラグ）の種類を例示する表である。
燃料電池の負荷状態が異常な低負荷状態と判断された後の複数の処理例を示す図である。
異常な低負荷状態を判定するシーケンスの一例を示す図である。
低負荷状態を許可するシーケンスの一例を示す図である。
燃料電池発電システムの第２構成例において、第１制御装置と第２制御装置が各々実行する制御処理の一例を示すフローチャートである。
第１制御装置が実行する指令生成処理の一例を示すフローチャートである。
リフレッシュ運転時の制御処理の一例を示すフローチャートである。
リフレッシュ運転機の設定処理の一例を示すフローチャートである。
リフレッシュ運転処理の一例を示すフローチャートである。
外部への供給電力が一定に維持された状態を例示する図である。
発電装置が４並列の場合のリフレッシュ運転の実施パターンの第１例を示す図である。
発電装置の並列台数と発電装置の出力電力との関係を例示する表である。
リフレッシュ運転を用いる場合に適した並列台数範囲を例示するデータである。
燃料電池発電システムの具体的な構成例を示す図である。
燃料電池発電システムの具体的な構成例を詳細に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施形態を説明する。なお、以下の説明において、「一定」には、「略一定」が含まれてよい。「定格出力」は、「最大出力」と置換されてもよい。「一時的に」とは、「一定時間以上」を意味してもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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