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公開番号2025013090
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023167645
出願日2023-09-28
発明の名称燃料電池システム及び燃料電池ユニットの制御方法
出願人富士電機株式会社
代理人個人,個人
主分類H01M 8/04 20160101AFI20250117BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】本開示は、燃料電池ユニットを効果的にリフレッシュする燃料電池システムを提供する。
【解決手段】燃料電池セルを備える燃料電池ユニットと、前記燃料電池ユニットを制御する制御ユニットと、を備え、前記制御ユニットは、前記燃料電池ユニットの出力を変動させるように制御する第1リフレッシュ処理と、前記燃料電池ユニットの動作を停止させ、前記燃料電池ユニットを起動するように制御する第2リフレッシュ処理と、を実行する燃料電池システム。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
燃料電池セルを備える燃料電池ユニットと、
前記燃料電池ユニットを制御する制御ユニットと、
を備え、
前記制御ユニットは、
前記燃料電池ユニットの出力を変動させるように制御する第１リフレッシュ処理と、
前記燃料電池ユニットの動作を停止させ、前記燃料電池ユニットを起動するように制御する第２リフレッシュ処理と、
を実行する、
燃料電池システム。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記制御ユニットは、前記第１リフレッシュ処理において、
（ａ）前記燃料電池ユニットを第１出力で動作させるように制御する処理と、
（ｂ）前記燃料電池ユニットを前記第１出力より低い第２出力で動作させるように制御する処理と、
（ｃ）前記燃料電池ユニットを前記第２出力より高い第３出力で動作させるように制御する処理と、
を順に実行する、
請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記制御ユニットは、
前記（ａ）処理において、前記第１出力で一定時間維持するように制御し、
前記（ｂ）処理において、前記第２出力で一定時間維持するように制御し、
前記（ｃ）処理において、前記第３出力で一定時間維持するように制御する、
請求項２に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記第１出力及び前記第３出力のそれぞれは、前記燃料電池システムにおける最大出力の８０％以上１００％以下のいずれかの出力であり、
前記第２出力は、前記燃料電池システムにおける最大出力の０％以上２０％以下のいずれかの出力である、
請求項２に記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記制御ユニットは、前記第１リフレッシュ処理において、
（ｄ）前記燃料電池ユニットを第４出力で動作させるように制御する処理と、
（ｅ）前記燃料電池ユニットを前記第４出力より高い第５出力で動作させるように制御する処理と、
（ｆ）前記燃料電池ユニットを前記第５出力より低い第６出力で動作させるように制御する処理と、
を順に実行する、
請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記制御ユニットは、
前記（ｄ）処理において、前記第４出力で一定時間維持するように制御し、
前記（ｅ）処理において、前記第５出力で一定時間維持するように制御し、
前記（ｆ）処理において、前記第６出力で一定時間維持するように制御する、
請求項５に記載の燃料電池システム。
【請求項７】
前記第５出力は、前記燃料電池システムにおける最大出力の８０％以上１００％以下のいずれかの出力であり、
前記第４出力及び前記第６出力のそれぞれは、前記燃料電池システムにおける最大出力の０％以上２０％以下のいずれかの出力である、
請求項５に記載の燃料電池システム。
【請求項８】
前記第１リフレッシュ処理を行う時に、前記燃料電池ユニットへの水素及び空気の供給を継続する、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の燃料電池システム。
【請求項９】
前記制御ユニットは、前記第２リフレッシュ処理において、
（ｇ）前記燃料電池ユニットを動作停止するように制御する処理と、
（ｈ）前記燃料電池ユニットを起動するように制御する処理と、
（ｉ）前記燃料電池ユニットを第７出力で動作させるように制御する処理と、
を順に実行する、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の燃料電池システム。
【請求項１０】
前記制御ユニットは、前記（ｇ）処理において、最低時間以上前記燃料電池ユニットを継続して停止するように制御する、
請求項９に記載の燃料電池システム。
（【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、燃料電池システム及び燃料電池ユニットの制御方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、燃料電池スタックの電圧を低下させることにより燃料電池スタックのリフレッシュ制御を行う燃料電池システムが開示されている。特許文献２には、複数の燃料電池グループと、燃料電池グループが発電した電力を充電して蓄えるための蓄電部と、触媒被毒低減処理を行う制御部と、を備え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２０２０－０７１９５７号公報
特開２００９－０５９６１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
燃料電池スタックを備える燃料電池装置において、長期的な運転により燃料電池における発電性能が低下する場合がある。燃料電池装置において発電性能が低下したときに、リフレッシュ運転が行われる。
【０００５】
本開示は、燃料電池ユニットを効果的にリフレッシュする燃料電池システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、燃料電池セルを備える燃料電池ユニットと、前記燃料電池ユニットを制御する制御ユニットと、を備え、前記制御ユニットは、前記燃料電池ユニットの出力を変動させるように制御する第１リフレッシュ処理と、前記燃料電池ユニットの動作を停止させ、前記燃料電池ユニットを起動するように制御する第２リフレッシュ処理と、を実行する燃料電池システムを提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の燃料電池システムによれば、効果的に燃料電池ユニットをリフレッシュできる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、第１実施形態に係る燃料電池システムにおける構成の概略を示す図である。
図２は、第１実施形態に係る燃料電池システムにおける処理を説明するフロー図である。
図３は、第１実施形態に係る燃料電池システムにおける処理を説明する図である。
図４は、第１実施形態に係る燃料電池システムにおける第１リフレッシュ処理を説明するフロー図である。
図５は、第１実施形態に係る燃料電池システムにおける第１リフレッシュ処理を説明する図である。
図６は、第１実施形態に係る燃料電池システムにおける第２リフレッシュ処理を説明するフロー図である。
図７は、第１実施形態に係る燃料電池システムにおける第２リフレッシュ処理を説明する図である。
図８は、第１実施形態に係る燃料電池システムにおける第１リフレッシュ処理の変形例を説明するフロー図である。
図９は、第１実施形態に係る燃料電池システムにおける第１リフレッシュ処理の変形例を説明する図である。
図１０は、第１実施形態に係る燃料電池システムにおける第２リフレッシュ処理の第１変形例を説明するフロー図である。
図１１は、第１実施形態に係る燃料電池システムにおける第２リフレッシュ処理の第１変形例を説明する図である。
図１２は、第１実施形態に係る燃料電池システムにおける第２リフレッシュ処理の第２変形例を説明するフロー図である。
図１３は、第１実施形態に係る燃料電池システムにおける第２リフレッシュ処理の第２変形例を説明する図である。
図１４は、第２実施形態に係る燃料電池システムにおける処理を説明するフロー図である。
図１５は、第２実施形態に係る燃料電池システムにおける処理を説明する図である。
図１６は、第３実施形態に係る燃料電池システムにおける処理を説明するフロー図である。
図１７は、第３実施形態に係る燃料電池システムにおける処理を説明する図である。
図１８は、第４実施形態に係る燃料電池システムにおける構成の概略を示す図である。
図１９は、第４実施形態に係る燃料電池システムにおける処理を説明する図である。
図２０は、第４実施形態に係る燃料電池システムにおける処理を説明する図である。
図２１は、第５実施形態に係る燃料電池システムにおける処理を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００１０】
なお、各実施形態に係る明細書及び図面の記載に関して、実質的に同一の又は対応する機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省略する場合がある。また、理解を容易にするために、図面における各部の縮尺は、実際とは異なる場合がある。
（【００１１】以降は省略されています）

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