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公開番号2024130511
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-30
出願番号2023040276
出願日2023-03-15
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 8/04537 20160101AFI20240920BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】電磁弁またはインジェクタの異常を的確に検知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ECU200は、燃料電池スタック130から出力される電流の大きさが規定値よりも大きい場合、電磁弁140の駆動回数を推定し、燃料電池スタック130から出力される電流の大きさが規定値以下である場合、インジェクタ150の駆動回数を推定し、電磁弁140またはインジェクタ150の駆動回数の推定値が所定回数よりも多い場合には、電磁弁140またはインジェクタ150の駆動回数を低減させる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
燃料ガスと酸素ガスを供給されて発電を行う燃料電池スタックと、
燃料タンクと燃料電池スタックとの間の配管の途中位置に設けられ、開弁状態にあるときに燃料電池スタックに燃料ガスを噴射する電磁弁と、
配管における電磁弁と燃料電池スタックとの間に設けられ、燃料電池スタックに燃料ガスを噴射するインジェクタと、
電磁弁及びインジェクタの動作を制御する制御部と、
を備え、
制御部は、燃料電池スタックから出力される電流の大きさが規定値よりも大きい場合、電磁弁の駆動回数を推定し、
燃料電池スタックから出力される電流の大きさが前記規定値以下である場合、インジェクタの駆動回数を推定し、
電磁弁またはインジェクタの駆動回数の推定値が所定回数よりも多い場合には、電磁弁またはインジェクタの駆動回数を低減させる制御を実施する、
燃料電池システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、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】
従来、単セルを直列に複数積層して成る燃料電池スタックに燃料ガスと酸素ガスを供給されて発電を行う燃料電池システムが知られている。例えば、特許文献１には、インジェクタの連続駆動回数をカウントし、連続駆動回数が予め設定された所定回数を越えた場合に、燃料電池ユニットが異常であると判定するようにした構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－１４９８１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の技術においては、燃料電池スタックから排出される燃料排ガスの圧力を検知する圧力センサの故障時には、燃料タンクと燃料電池スタックとの間の配管に設けられた電磁弁及びインジェクタの駆動回数がカウントできないため、電磁弁またはインジェクタの異常を検知できない虞があった。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、電磁弁またはインジェクタの異常を的確に検知することができる燃料電池システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する燃料電池システムは、燃料ガスと酸素ガスを供給されて発電を行う燃料電池スタックと、燃料タンクと燃料電池スタックとの間の配管の途中位置に設けられ、開弁状態にあるときに燃料電池スタックに燃料ガスを噴射する電磁弁と、配管における電磁弁と燃料電池スタックとの間に設けられ、燃料電池スタックに燃料ガスを噴射するインジェクタと、電磁弁及びインジェクタの動作を制御する制御部と、を備え、制御部は、燃料電池スタックから出力される電流の大きさが規定値よりも大きい場合、電磁弁の駆動回数を推定し、燃料電池スタックから出力される電流の大きさが前記規定値以下である場合、インジェクタの駆動回数を推定し、電磁弁またはインジェクタの駆動回数の推定値が所定回数よりも多い場合には、電磁弁またはインジェクタの駆動回数を低減させる制御を実施する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、電磁弁またはインジェクタの異常を的確に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本実施形態の燃料電池システムの概略構成を示すブロック図である。
電磁弁またはインジェクタの駆動回数の算出処理の一例を示すフローチャートである。
電磁弁またはインジェクタの駆動回数の算出処理の一例を示すフローチャートである。
電磁弁またはインジェクタの駆動回数低減制御の内容の一例を示すフローチャートである。
電磁弁またはインジェクタの駆動回数低減制御の二次元マップの一例を示す図である。
電磁弁またはインジェクタが寿命に到達する時間の算出過程を説明するための図である。
電磁弁またはインジェクタが寿命に到達する時間の算出過程を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、燃料電池システムの一実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１０】
図１に示すように、燃料電池システム１００は、燃料電池車両１０に搭載され、例えば、水素タンク１１０と、コンプレッサ１２０と、燃料電池スタック１３０と、電磁弁１４０と、インジェクタ１５０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６０と、蓄電装置１７０と、排気排水弁１８０と、冷却機構１９０と、燃料電池システムＥＣＵ２００とを備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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