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公開番号2025057952
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-09
出願番号2023167808
出願日2023-09-28
発明の名称燃料電池システム、制御装置、燃料電池システムの制御方法、およびプログラム
出願人本田技研工業株式会社
代理人弁理士法人桐朋
主分類H01M 8/04701 20160101AFI20250402BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】より良好な燃料電池システム、制御装置、燃料電池システムの制御方法、およびプログラムを提供する。
【解決手段】燃料電池システム10は、燃料電池スタック12と、反応排ガス流路84と、第1デバイス86と、第2デバイス88と、第1ヒータ92と、第2ヒータ94と、第1ヒータおよび第2ヒータを個別に制御し得るヒータ制御部118と、を備え、ヒータ制御部は、燃料電池システムを始動させる際に第1ヒータと第2ヒータとを駆動させる場合、第1ヒータの駆動時間よりも短い駆動時間で第2ヒータを駆動させる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応により発電する燃料電池と、
前記燃料電池に接続され、且つ前記燃料電池から排出される燃料排ガスまたは酸化剤排ガスである反応排ガスが流通する反応排ガス流路と、
前記反応排ガス流路に設けられるとともに前記燃料電池の運転が停止した運転停止状態で液水が残留し得る第１デバイスと、
前記反応排ガス流路に設けられるとともに前記燃料電池の前記運転停止状態で前記液水が残留しないと見込まれ、且つ燃料電池システムを始動させる際に水蒸気が流通する第２デバイスと、
前記第１デバイスを加熱する第１ヒータと、
前記第２デバイスを加熱する第２ヒータと、
前記第１ヒータおよび前記第２ヒータを個別に制御し得るヒータ制御部と、
を備え、
前記ヒータ制御部は、前記燃料電池システムを始動させる際に前記第１ヒータと前記第２ヒータとを駆動させる場合、前記第１ヒータの駆動時間よりも短い駆動時間で前記第２ヒータを駆動させる、燃料電池システム。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
請求項１に記載の燃料電池システムであって、
前記ヒータ制御部は、前記第１ヒータの駆動を開始させた後で前記第２ヒータの駆動を開始させる、燃料電池システム。
【請求項３】
請求項１に記載の燃料電池システムであって、
前記ヒータ制御部は、前記第２ヒータの駆動を停止させた後で前記第１ヒータの駆動を停止させる、燃料電池システム。
【請求項４】
請求項１に記載の燃料電池システムであって、
前記第１デバイスに残留した前記液水が凍結しているか否かを判定する凍結判定部をさらに備え、
前記ヒータ制御部は、前記第１デバイスに残留した前記液水が凍結していると前記凍結判定部によって判定された場合に、前記第１ヒータの駆動を開始させる、燃料電池システム。
【請求項５】
請求項４に記載の燃料電池システムであって、
前記第１デバイスの凍結物が解凍したか否かを判定する解凍判定部をさらに備え、
前記ヒータ制御部は、前記第１デバイスの前記凍結物が解凍したと前記解凍判定部によって判定された場合に、前記第１ヒータの駆動を停止させる、燃料電池システム。
【請求項６】
請求項４に記載の燃料電池システムであって、
前記凍結判定部は、前記第１デバイスの温度が氷点以下である場合に前記第１デバイスに残留する前記液水が凍結していると判定する、燃料電池システム。
【請求項７】
請求項１に記載の燃料電池システムであって、
前記反応排ガス流路を流通する前記水蒸気が前記第２デバイスで凍結することが見込まれるか否かを判定する凍結判定部をさらに備え、
前記ヒータ制御部は、前記反応排ガス流路を流通する前記水蒸気が前記第２デバイスで凍結することが見込まれると前記凍結判定部によって判定された場合に、前記第２ヒータの駆動を開始させる、燃料電池システム。
【請求項８】
請求項７に記載の燃料電池システムであって、
前記凍結判定部は、前記水蒸気が前記第２デバイスに流通し得る状態か否かを判定し、
前記ヒータ制御部は、前記水蒸気が前記第２デバイスに流通し得る状態であると前記凍結判定部によって判定された場合に、前記第２ヒータの駆動を開始させる、燃料電池システム。
【請求項９】
請求項７に記載の燃料電池システムであって、
前記ヒータ制御部は、前記第２ヒータの駆動を開始させた後で前記反応排ガス流路を流通する前記水蒸気が前記第２デバイスで凍結することが見込まれなくなったと前記凍結判定部によって判定された場合に、前記第２ヒータの駆動を停止させる、燃料電池システム。
【請求項１０】
請求項７に記載の燃料電池システムであって、
前記凍結判定部は、前記燃料電池の温度が氷点以下である場合に前記反応排ガス流路を流通する前記水蒸気が前記第２デバイスで凍結することが見込まれると判定する、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】
本発明は、燃料電池システム、制御装置、燃料電池システムの制御方法、およびプログラムに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、より多くの人々が手ごろで信頼でき、持続可能且つ先進的なエネルギーへのアクセスを確保できるようにするため、エネルギーの効率化に貢献する燃料電池システムに関する研究開発が行われている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、水素供給経路に設けられた水素調圧弁を加熱する第１ヒータと、空気供給経路に設けられた空気調圧弁を加熱する第２ヒータとを備える燃料電池システムが開示されている。第１ヒータは、水素調圧弁が凍結によって動作していない状態である場合に水素調圧弁を加熱する。第２ヒータは、空気調圧弁が凍結によって動作していない状態である場合に酸素調圧弁を加熱する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００５－２６８１７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
より良好な燃料電池システム、制御装置、燃料電池システムの制御方法、およびプログラムが求められている。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様は、燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応により発電する燃料電池と、前記燃料電池に接続され、且つ前記燃料電池から排出される燃料排ガスまたは酸化剤排ガスである反応排ガスが流通する反応排ガス流路と、前記反応排ガス流路に設けられるとともに前記燃料電池の運転が停止した運転停止状態で液水が残留し得る第１デバイスと、前記反応排ガス流路に設けられるとともに前記燃料電池の前記運転停止状態で前記液水が残留しないと見込まれ、且つ燃料電池システムを始動させる際に水蒸気が流通する第２デバイスと、前記第１デバイスを加熱する第１ヒータと、前記第２デバイスを加熱する第２ヒータと、前記第１ヒータおよび前記第２ヒータを個別に制御し得るヒータ制御部と、を備え、前記ヒータ制御部は、前記燃料電池システムを始動させる際に前記第１ヒータと前記第２ヒータとを駆動させる場合、前記第１ヒータの駆動時間よりも短い駆動時間で前記第２ヒータを駆動させる、燃料電池システムである。
【０００８】
本発明の第２の態様は、上述した燃料電池システムにおける制御装置であって、前記制御装置は、前記ヒータ制御部を有する、制御装置である。
【０００９】
本発明の第３の態様は、燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応により発電する燃料電池と、前記燃料電池に接続され、且つ前記燃料電池から排出された燃料排ガスまたは酸化剤排ガスである反応排ガスが流通する反応排ガス流路と、前記反応排ガス流路に設けられるとともに前記燃料電池の運転が停止した運転停止状態で液水が残留し得る第１デバイスと、前記反応排ガス流路に設けられるとともに前記燃料電池の前記運転停止状態で前記液水が残留しないと見込まれ、且つ燃料電池システムを始動させる際に水蒸気が流通する第２デバイスと、前記第１デバイスを加熱する第１ヒータと、前記第２デバイスを加熱する第２ヒータと、前記第１ヒータおよび前記第２ヒータを個別に制御し得るヒータ制御部と、を備える燃料電池システムの制御方法であって、前記ヒータ制御部は、前記燃料電池システムを始動させる際に前記第１ヒータと前記第２ヒータとを駆動させる場合、前記第１ヒータの駆動時間よりも短い駆動時間で前記第２ヒータを駆動させる、燃料電池システムの制御方法である。
【００１０】
本発明の第４の態様は、上述した燃料電池システムの制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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