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公開番号2025059592
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-10
出願番号2023169769
出願日2023-09-29
発明の名称燃料電池システム
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 8/04858 20160101AFI20250403BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】燃料電池システムに備えられるバッテリの残容量が比較的高い状態である場合、発電セルから発生する電力を当該バッテリに供給できない。そのため、発電セルから発生する電力の消費を良好に行う技術を提供する。
【解決手段】制御装置24は、バッテリ26Aの残容量が所定の残容量閾値以上の状態で第2発電制御を行う場合、第1の冷媒流路120と第2の冷媒流路140とが互いに接続された状態で、発電セル28から発生する電力をヒータ144に消費させる。
【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発電セルを含む燃料電池スタックと、
前記発電セルから発生する電力を蓄積可能なバッテリと、
前記燃料電池スタックの冷却に用いられる放熱器と、
前記燃料電池スタックと前記放熱器との間で冷媒を循環させる第１の冷媒流路と、前記第１の冷媒流路とは異なる第２の冷媒流路との間で、接続と遮断とを切り替え可能な弁体と、
前記第２の冷媒流路を流れる前記冷媒を加熱する加熱器と、
前記発電セルの発電制御を行う制御装置と、
を有する燃料電池システムであって、
前記制御装置は、第１発電制御と、前記燃料電池システムを停止するためのシステム停止指令に基づいて行われる第２発電制御とを実行可能であり、
前記第２発電制御は、前記第１発電制御における発電効率よりも低い前記発電効率で前記発電セルを発電させる低効率発電制御を含み、
前記バッテリの残容量が所定の残容量閾値以上の状態で前記第２発電制御を行う場合、前記制御装置は、前記第１の冷媒流路と前記第２の冷媒流路とが互いに接続された状態で、前記発電セルから発生する前記電力を前記加熱器に消費させる、燃料電池システム。
続きを表示（約 770 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、
前記燃料電池スタックの温度を検出可能な第１温度検出装置を備え、
前記第１の冷媒流路は、前記燃料電池スタックの冷媒供給ポートと前記放熱器の流体排出口とを接続する冷媒供給路と、前記燃料電池スタックの冷媒排出ポートと前記放熱器の流体供給口とを接続する冷媒排出路と、前記冷媒供給路と前記冷媒排出路とを接続する分流路とを有し、
前記分流路と前記冷媒供給路との接続部分、又は、前記分流路と前記冷媒排出路との接続部分には、開度を調整可能な分流弁が設けられ、
前記制御装置は、前記燃料電池スタックの温度に応じて前記分流弁を制御し、前記放熱器によって放熱される前記冷媒の流量を調整する、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、
前記放熱器は、ファンを備え、
前記バッテリの残容量が前記残容量閾値以上の状態で前記第２発電制御を行う場合、前記制御装置は、前記ファンを停止させた状態で、前記発電セルから発生する前記電力を前記加熱器に消費させる、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２の冷媒流路の温度を検出可能な第２温度検出装置を備え、
前記第２の冷媒流路の温度が所定の温度閾値以上になった場合に、前記制御装置は、前記加熱器による前記電力の消費を停止させる、燃料電池システム。
【請求項５】
請求項１～４のいずれか１項に記載の燃料電池システムであって、
前記低効率発電制御における前記酸化剤ガスのストイキ比は、前記第１発電制御における前記酸化剤ガスの前記ストイキ比よりも小さい、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 1,500 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、持続可能かつ先進的なエネルギーへのアクセスを確保するために、エネルギーの効率化に貢献する燃料電池に関する研究開発が行われている。
【０００３】
燃料電池に関し、発電セルを含む燃料電池スタックと、発電セルから発生する電力を蓄積するバッテリとを備えた燃料電池システムがある。燃料電池システムは、車両等の移動体に搭載され得る。移動体に搭載された燃料電池システムでは、移動体の停止中に発電が行われる場合がある。
【０００４】
特許文献１には、発電セルの膜電極構造体（ＭＥＡ）の乾燥を促進するために、イグニッションスイッチがオフにされると、乾燥発電処理を実行した後に、排水発電処理を実行する燃料電池システムの停止方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１６－０５８１８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
燃料電池システムに備えられるバッテリの残容量が比較的高い状態である場合、発電セルから発生する電力を当該バッテリに供給できない。そのため、発電セルから発生する電力の消費を良好に行う技術が望まれる。
【０００７】
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】
【０００８】
本発明の態様は、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発電セルを含む燃料電池スタックと、前記発電セルから発生する電力を蓄積可能なバッテリと、前記燃料電池スタックの冷却に用いられる放熱器と、前記燃料電池スタックと前記放熱器との間で冷媒を循環させる第１の冷媒流路と、前記第１の冷媒流路とは異なる第２の冷媒流路との間で、接続と遮断とを切り替え可能な弁体と、前記第２の冷媒流路を流れる前記冷媒を加熱する加熱器と、前記発電セルの発電制御を行う制御装置と、を有する燃料電池システムであって、前記制御装置は、第１発電制御と、前記燃料電池システムを停止するためのシステム停止指令に基づいて行われる第２発電制御とを実行可能であり、前記第２発電制御は、前記第１発電制御における発電効率よりも低い前記発電効率で前記発電セルを発電させる低効率発電制御を含み、前記バッテリの残容量が所定の残容量閾値以上の状態で前記第２発電制御を行う場合、前記制御装置は、前記第１の冷媒流路と前記第２の冷媒流路とが互いに接続された状態で、前記発電セルから発生する前記電力を前記加熱器に消費させる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、第１の冷媒流路と第２の冷媒流路とが接続されていない場合に比べて、加熱器によって加熱される冷媒の温度上昇が緩やかになる。そのため、第１の冷媒流路と第２の冷媒流路とが接続されていない場合に比べて、発電セルから発生する電力が加熱器によって消費される時間を長くすることができる。したがって、バッテリの残容量が多い場合であっても第２発電制御を比較的長く継続させることができる。その結果、発電セルから発生する電力の消費を良好に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、燃料電池システムの概略構成図である。
図２は、発電制御処理の手順を示すフローチャートである。
図３は、第２発電制御の実施中における熱制御処理の手順を示すフローチャートである。
【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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