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公開番号2025035057
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-13
出願番号2023141831
出願日2023-08-31
発明の名称給電システム、制御装置、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 8/04302 20160101AFI20250306BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】蓄電装置の電力を用いて燃料電池を起動させるために必要な蓄電装置の容量を低減させることが可能な技術を提供する。
【解決手段】一実施形態に係る給電システム30は、燃料電池モジュール110と、燃料電池モジュール110と電気的に接続される蓄電装置200と、電気で作動する、燃料電池の複数の補機120と、燃料電池モジュール110の起動に関する制御を行う制御装置500と、を備え、制御装置500は、蓄電装置200の電力を用いて複数の補機120のうちの一部の補機120のみを作動させることによって、燃料電池モジュール110を起動させる。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
燃料電池と、
前記燃料電池と電気的に接続される第１の蓄電装置と、
電気で作動する、前記燃料電池の複数の補機と、
前記燃料電池の起動に関する制御を行う制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記第１の蓄電装置の電力を用いて前記複数の補機のうちの一部の補機のみを作動させることによって、前記燃料電池を起動させる、
給電システム。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記一部の補機は、前記燃料電池への燃料の供給経路に設けられる燃料供給弁、前記燃料電池への給気経路に設けられる給気弁、前記給気経路を通じて前記燃料電池に空気を圧送する圧縮機、前記燃料電池の余剰分の水素を循環させるための水素ポンプ、前記燃料電池からの排気及び排水の排出経路に設けられる排出弁、及び前記燃料電池と熱交換を行う冷却液を循環させるための冷却液ポンプを含む、
請求項１に記載の給電システム。
【請求項３】
前記複数の補機には、前記燃料電池を冷却するための複数の冷却用補機が含まれ、
前記一部の補機には、前記複数の冷却用補機の一部又は全部が含まれない、
請求項１又は２に記載の給電システム。
【請求項４】
前記制御装置は、前記燃料電池の起動の開始から完了までの間において、前記燃料電池の温度が第１の基準に対して相対的に高くなった場合、又は、前記燃料電池の温度の上昇量が第２の基準に対して相対的に大きくなった場合、前記複数の冷却用補機のうちの前記一部の補機に含まれない冷却用補機を作動させる、
請求項３に記載の給電システム。
【請求項５】
前記複数の冷却用補機のうちの２以上の冷却用補機が前記一部の補機に含まれず、
前記制御装置は、前記燃料電池の起動の開始から完了までの間において、前記燃料電池の温度が前記第１の基準に対して相対的に大きくなった場合、又は、前記燃料電池の温度の上昇量が前記第２の基準に対して相対的に大きくなった場合、前記２以上の冷却用補機のうちの一部の冷却用補機のみを作動させる、
請求項４に記載の給電システム。
【請求項６】
前記制御装置は、前記燃料電池の起動開始前において、前記燃料電池の温度が第３の基準に対して相対的に高い場合、前記燃料電池の起動を禁止する、
請求項３に記載の給電システム。
【請求項７】
前記制御装置は、前記燃料電池の停止時に、前記複数の冷却用補機を制御し、前記燃料電池の温度を第４の基準に対して相対的に低い状態にさせる、
請求項３に記載の給電システム。
【請求項８】
前記燃料電池は、複数あり、
前記制御装置は、複数の前記燃料電池に含まれる、第１の燃料電池及び第２の燃料電池を起動させる場合、前記第１の蓄電装置の電力を用いて前記複数の補機のうちの前記一部の補機のみを作動させることによって、前記第１の燃料電池を起動させ、前記第１の燃料電池の起動の完了後、前記第１の燃料電池の電力を用いて前記複数の補機を作動させることによって、前記第２の燃料電池を起動させる、
請求項１又は２に記載の給電システム。
【請求項９】
前記制御装置は、複数の前記燃料電池に含まれる、前記第１の燃料電池、前記第２の燃料電池、及び第３の燃料電池を起動させる場合、前記第１の蓄電装置の電力を用いて前記複数の補機のうちの前記一部の補機のみを作動させることによって、前記第１の燃料電池を起動させ、前記第１の燃料電池の起動の完了後、前記第１の燃料電池の電力を用いて前記複数の補機を作動させることによって、前記第２の燃料電池を起動させ、前記第２の燃料電池の起動の完了後、前記第１の燃料電池及び前記第２の燃料電池の少なくとも一方の電力を用いて前記複数の補機を作動させることによって、前記第３の燃料電池を起動させる、
請求項８に記載の給電システム。
【請求項１０】
前記複数の補機には、前記燃料電池を冷却するための複数の冷却用補機が含まれ、
前記一部の補機には、前記複数の冷却用補機の一部又は全部が含まれず、
前記第１の燃料電池は、起動対象の２以上の前記燃料電池の中で最も温度が低い前記燃料電池である、
請求項８に記載の給電システム。
（【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、給電システム等に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、燃料電池及び蓄電装置（例えば、蓄電池やキャパシタ）を含む給電システムについて、蓄電装置の電力を用いて燃料電池を起動させる場合がある（特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１６－１２７７７７号公報
特開２０１７－１２６４４１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、蓄電装置の電力を用いて燃料電池を起動させるためには、燃料電池の起動の開始から完了までの間での燃料電池の補機類の作動を賄うことが可能な蓄電装置の容量が必要になる。そのため、例えば、補機類の仕様や給電システムに含まれる燃料電池の数等によっては、必要な容量が比較的大きくなり、その結果、コスト上昇を招来する可能性がある。
【０００５】
そこで、上記課題に鑑み、蓄電装置の電力を用いて燃料電池を起動させるために必要な蓄電装置の容量を低減させることが可能な技術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】
上記目的を達成するため、本開示の一実施形態では、
燃料電池と、
前記燃料電池と電気的に接続される蓄電装置と、
電気で作動する、前記燃料電池の複数の補機と、
前記燃料電池の起動に関する制御を行う制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記蓄電装置の電力を用いて前記複数の補機のうちの一部の補機のみを作動させることによって、前記燃料電池を起動させる、
給電システムが提供される。
【０００７】
また、本開示の他の実施形態では、
燃料電池と、前記燃料電池と電気的に接続される蓄電装置と、電気で作動する、前記燃料電池の複数の補機と、を含む給電システムについて、前記燃料電池の起動に関する制御を行う制御装置であって、
前記蓄電装置の電力を用いて前記複数の補機のうちの一部の補機のみを作動させることによって、前記燃料電池を起動させる、
制御装置が提供される。
【０００８】
また、本開示の更に他の実施形態では、
燃料電池と、前記燃料電池と電気的に接続される蓄電装置と、電気で作動する、前記燃料電池の複数の補機と、を含む給電システムについて、制御装置が、前記燃料電池の起動に関する制御を行う制御方法であって、
前記制御装置が、前記蓄電装置の電力を用いて前記複数の補機のうちの一部の補機のみを作動させることによって、前記燃料電池を起動させる、
制御方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
上述の実施形態によれば、蓄電装置の電力を用いて燃料電池を起動させるために必要な蓄電装置の容量を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
電力システムの第１例の構成を示す図である。
電力システムの第２例の構成を示す図である。
電力システムの第３例の構成を示す図である。
燃料電池システムの一例の構成を示す図である。
燃料電池システムの自立起動に関する制御方法の第１例を概略的に示すフローチャートである。
燃料電池システムの自立起動に関する制御方法の第２例を説明するタイムチャートである。
燃料電池システムの自立起動に関する制御方法の第２例を概略的に示すフローチャートである。
燃料電池システムの自立起動に関する制御方法の第３例を説明するタイムチャートである。
燃料電池システムの自立起動に関する制御方法の第３例（その１）を概略的に示すフローチャートである。
燃料電池システムの自立起動に関する制御方法の第３例（その２）を概略的に示すフローチャートである。
燃料電池システムの自立起動に関する制御方法の第４例を説明するタイムチャートである。
燃料電池システムの自立起動に関する制御方法の第４例を概略的に示すフローチャートである。
燃料電池システムの自立起動に関する制御方法の第５例を説明するタイムチャートである。
燃料電池システムの自立起動に関する制御方法の第５例を概略的に示すフローチャートである。
燃料電池システムの自立起動に関する制御方法の第６例を概略的に示すフローチャートである。
燃料電池システムの自立起動に関する制御方法の第７例を概略的に示すフローチャートである。
電力システムの第４例の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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