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公開番号2025057960
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-09
出願番号2023167823
出願日2023-09-28
発明の名称制御装置、燃料電池システム、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 8/04746 20160101AFI20250402BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】良好な制御装置、燃料電池システム、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】制御装置10は、燃料ガスを燃料電池に供給するとともに弁52を制御して第1流量Q1の酸化剤ガスを燃料電池に供給することにより、燃料電池を起動させる起動ステップと、起動ステップの後、弁を制御して酸化剤ガス流量を第1流量Q1よりも小さい第2流量Q2に設定することにより、燃料電池の暖機の準備を行う暖機準備ステップと、暖機準備ステップの後で、第2流量よりも大きい第3流量Q3の酸化剤ガスを燃料電池に供給した状態で燃料電池の暖機を行う暖機ステップと、を行うことが可能である。
【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、
前記燃料電池によって発電された電力を充電可能なバッテリと、
を備える燃料電池システムを制御する制御装置であって、
前記燃料電池に供給される前記酸化剤ガスの流量である酸化剤ガス流量を調整するための弁を制御する制御部を有し、
前記制御部は、
前記燃料ガスを前記燃料電池に供給するとともに前記弁を制御して第１流量の前記酸化剤ガスを前記燃料電池に供給することにより、前記燃料電池を起動させる起動ステップと、
前記起動ステップの後、前記弁を制御して前記酸化剤ガス流量を前記第１流量よりも小さい第２流量に設定することにより、前記燃料電池の暖機の準備を行う暖機準備ステップと、
前記暖機準備ステップの後で、前記第２流量よりも大きい第３流量の前記酸化剤ガスを前記燃料電池に供給した状態で前記燃料電池の暖機を行う暖機ステップと、
を行うことが可能である、制御装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
請求項１に記載の制御装置であって、
前記暖機準備ステップでは、前記燃料電池の出力電圧が予め決定された電圧閾値まで低下した際に、前記制御部が前記弁を制御して前記酸化剤ガス流量を前記第２流量から前記第３流量に設定する、制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の制御装置であって、
前記弁は、前記燃料電池に前記酸化剤ガスを供給するための酸化剤ガス供給流路に設けられた供給弁を含み、
前記起動ステップでは、前記制御部が前記供給弁を開き、
前記暖機準備ステップにおいて前記酸化剤ガス流量を前記第１流量から前記第２流量に設定する際に、前記制御部は、前記供給弁を予め決定された供給抑制開度まで閉じる、制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の制御装置であって、
前記弁は、前記燃料電池から排出された酸化剤排ガスが流通する酸化剤ガス排出流路に設けられた排出弁を含み、
前記起動ステップでは、前記制御部が前記排出弁を開く、制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の制御装置であって、
前記暖機準備ステップにおいて前記酸化剤ガス流量を前記第１流量から前記第２流量に設定する際に、前記制御部は、前記排出弁を予め決定された排出抑制開度まで閉じる、制御装置。
【請求項６】
請求項４に記載の制御装置であって、
前記弁は、前記酸化剤ガス供給流路と前記酸化剤ガス排出流路とを繋ぐバイパス流路に設けられたバイパス弁を含み、
前記バイパス流路の一端は、前記酸化剤ガス供給流路のうちの前記供給弁よりも上流側の部位に繋がり、
前記バイパス流路の他端は、前記酸化剤ガス排出流路のうちの前記排出弁よりも下流側の部位に繋がり、
前記暖機準備ステップでは、前記制御部は、前記バイパス弁が開かれた状態を維持する、制御装置。
【請求項７】
請求項１～６のいずれか１項に記載の制御装置を備える、燃料電池システム。
【請求項８】
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、
前記燃料電池によって発電された電力を充電可能なバッテリと、
前記燃料電池に供給される前記酸化剤ガスの流量である酸化剤ガス流量を調整するための弁を制御する制御部と、
を備えた燃料電池システムの制御方法であって、
前記燃料ガスを前記燃料電池に供給するとともに前記制御部が前記弁を制御して第１流量の前記酸化剤ガスを前記燃料電池に供給することにより、前記燃料電池を起動させる起動ステップと、
前記起動ステップの後、前記弁を制御して前記酸化剤ガス流量を前記第１流量よりも小さい第２流量に設定することにより、前記燃料電池の暖機の準備を行う暖機準備ステップと、
前記暖機準備ステップの後で、前記第２流量よりも大きい第３流量の前記酸化剤ガスを前記燃料電池に供給した状態で前記燃料電池の暖機を行う暖機ステップと、
を含む、燃料電池システムの制御方法。
【請求項９】
請求項８に記載の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。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置、燃料電池システム、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 1,400 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、燃料電池スタックの温度が氷点以下の場合に、燃料電池スタックの暖機を行うことが開示されている。また、特許文献１には、低温環境では、バッテリの充電容量が小さくなる傾向にあるため、過充電状態となってバッテリが劣化し易いことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－１９０３０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
より良好な制御装置、燃料電池システム、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、前記燃料電池によって発電された電力を充電可能なバッテリと、を備える燃料電池システムを制御する制御装置であって、前記燃料電池に供給される前記酸化剤ガスの流量である酸化剤ガス流量を調整するための弁を制御する制御部を有し、前記制御部は、前記燃料ガスを前記燃料電池に供給するとともに前記弁を制御して第１流量の前記酸化剤ガスを前記燃料電池に供給することにより、前記燃料電池を起動させる起動ステップと、前記起動ステップの後、前記弁を制御して前記酸化剤ガス流量を前記第１流量よりも小さい第２流量に設定することにより、前記燃料電池の暖機の準備を行う暖機準備ステップと、前記暖機準備ステップの後で、前記第２流量よりも大きい第３流量の前記酸化剤ガスを前記燃料電池に供給した状態で前記燃料電池の暖機を行う暖機ステップと、を行うことが可能である、制御装置である。
【０００８】
本発明の第２の態様は、上述した制御装置を備える燃料電池システムである。
【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、前記燃料電池によって発電された電力を充電可能なバッテリと、前記燃料電池に供給される前記酸化剤ガスの流量である酸化剤ガス流量を調整するための弁を制御する制御部と、を備えた燃料電池システムの制御方法であって、前記燃料ガスを前記燃料電池に供給するとともに前記制御部が前記弁を制御して第１流量の前記酸化剤ガスを前記燃料電池に供給することにより、前記燃料電池を起動させる起動ステップと、前記起動ステップの後、前記弁を制御して前記酸化剤ガス流量を前記第１流量よりも小さい第２流量に設定することにより、前記燃料電池の暖機の準備を行う暖機準備ステップと、前記暖機準備ステップの後で、前記第２流量よりも大きい第３流量の前記酸化剤ガスを前記燃料電池に供給した状態で前記燃料電池の暖機を行う暖機ステップと、を含む、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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