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公開番号2025032631
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-12
出願番号2023138024
出願日2023-08-28
発明の名称燃料電池システム
出願人トヨタ紡織株式会社
代理人個人,個人
主分類H01M 8/04 20160101AFI20250305BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】移動体の乗員に与える不快感を低減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10は、移動体Mを駆動するモータ90に電力を供給する燃料電池20と、燃料電池20に酸化剤ガスを供給するエアコンプレッサ41と、燃料電池20の発電電力がモータ90に要求される要求電力よりも大きい場合に燃料電池20の余剰電力によって充電されるとともに、燃料電池20の発電電力が要求電力よりも小さい場合にモータ90に電力を供給する蓄電装置60と、エアコンプレッサ41の動作を制御する制御部70とを備える。制御部70は、蓄電装置60の充電量の増加に応じて、酸化剤ガスの供給量を段階的に減少させる一方、蓄電装置60の充電量の減少に応じて、酸化剤ガスの供給量を段階的に増加させるようにエアコンプレッサ41の動作を制御する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
移動体に搭載される燃料電池システムであって、
前記移動体を駆動するモータに電力を供給する燃料電池と、
前記燃料電池に酸化剤ガスを供給するエアコンプレッサと、
前記燃料電池の発電電力が前記モータに要求される要求電力よりも大きい場合に前記燃料電池の余剰電力によって充電されるとともに、前記燃料電池の発電電力が前記要求電力よりも小さい場合に前記モータに電力を供給する蓄電装置と、
前記エアコンプレッサの動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記蓄電装置の充電量の増加に応じて、前記酸化剤ガスの供給量を段階的に減少させる一方、前記蓄電装置の充電量の減少に応じて、前記酸化剤ガスの供給量を段階的に増加させるように前記エアコンプレッサの動作を制御する、
燃料電池システム。
続きを表示（約 400 文字）【請求項２】
前記制御部は、前記移動体の停止時において、前記蓄電装置の充電量が閾値を超える場合には、前記エアコンプレッサの動作を停止させる、
請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記制御部は、前記移動体の移動時には、前記蓄電装置の充電量に応じて前記エアコンプレッサの出力モードを、前記酸化剤ガスの供給量の異なる複数の出力モードに段階的に切り替える一方、前記移動体の停止時には、前記蓄電装置の充電量に応じて前記エアコンプレッサの出力モードを、前記複数の出力モードよりも種類が多い複数の出力モードに段階的に切り替える、
請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
乗員による人力駆動力に前記モータによるアシスト駆動力を加えて移動可能に構成された移動体に搭載される、
請求項１～請求項３のいずれか一項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】
本発明は、燃料電池システムに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、燃料電池と、二次電池と、エアコンプレッサと、制御装置とを備える燃料電池システムが開示されている。燃料電池は、車両を駆動する主駆動モーターに電力を供給する。二次電池は、燃料電池からの電力や、主駆動モーターによる回生により得られた電力を充電するとともに、主駆動モーターを駆動するための電源として機能する。エアコンプレッサは、燃料電池に空気を供給する。制御装置は、燃料電池への要求発電量が増加するほど、燃料電池への空気の供給量が増加するようにエアコンプレッサの動作を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－１０９０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、エアコンプレッサの空気の供給量が増加するほど、エアコンプレッサの動作音が大きくなることがあるため、車両の乗員に与える不快感が大きくなるおそれがある。このため、乗員に与える不快感を低減することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための燃料電池システムは、移動体に搭載される燃料電池システムであって、前記移動体を駆動するモータに電力を供給する燃料電池と、前記燃料電池に酸化剤ガスを供給するエアコンプレッサと、前記燃料電池の発電電力が前記モータに要求される要求電力よりも大きい場合に前記燃料電池の余剰電力によって充電されるとともに、前記燃料電池の発電電力が前記要求電力よりも小さい場合に前記モータに電力を供給する蓄電装置と、前記エアコンプレッサの動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記蓄電装置の充電量の増加に応じて、前記酸化剤ガスの供給量を段階的に減少させる一方、前記蓄電装置の充電量の減少に応じて、前記酸化剤ガスの供給量を段階的に増加させるように前記エアコンプレッサの動作を制御する。
【０００６】
上記構成によれば、蓄電装置の充電量の増加に応じて酸化剤ガスの供給量が段階的に減少する一方、蓄電装置の充電量の減少に応じて酸化剤ガスの供給量が段階的に増加する。このため、蓄電装置の充電量に余裕がある場合には、燃料電池に酸化剤ガスが過度に供給されることを抑制できる。これにより、エアコンプレッサの動作音を低減することができる。したがって、移動体の乗員に与える不快感を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、一実施形態の燃料電池システムが搭載された移動体を示す概略構成図である。
図２は、出力制限処理における蓄電装置の充電量とエアコンプレッサの出力割合との関係の一例を示すグラフである。
図３は、移動体の移動時における出力制限処理を示す図である。
図４は、移動体の停止時における出力制限処理を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図１～図４を参照して、燃料電池システムの一実施形態について説明する。
燃料電池システム１０は、乗員による人力駆動力にモータ９０によるアシスト駆動力を加えて移動可能に構成された移動体Ｍに搭載されるものである。移動体Ｍは、例えば、電動アシスト自転車である。
【０００９】
移動体Ｍは、燃料電池システム１０と、インバータ８０と、モータ９０とを備えている。インバータ８０は、燃料電池システム１０から供給される直流電力を交流電力に変換してモータ９０に出力する。モータ９０は、例えば、移動体Ｍを駆動するための三相交流モータである。
【００１０】
（燃料電池システム１０）
図１に示すように、燃料電池システム１０は、燃料電池２０と、燃料ガス供給部３０と、酸化剤ガス供給部４０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０と、蓄電装置６０と、制御部７０とを備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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