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公開番号2025073386
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-13
出願番号2023184130
出願日2023-10-26
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 20160101AFI20250502BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】モータによる移動体のアシスト駆動が終了することを抑制できる燃料電池システムを提供する。
【解決手段】乗員による人力駆動力に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燃料電池システムは、燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応により発電された電力をモータに供給する燃料電池と、燃料電池への酸化剤ガスの供給量を制御する制御装置とを備える。燃料電池は、燃料ガスが排出される燃料ガス排出路が閉塞された状態で発電を行う。制御装置は、燃料容器内の燃料ガスの残量を算出する残量算出処理と、移動体の現在地から目的地までの経路情報に基づいて、移動体が目的地に到達するまでに燃料電池が発電を継続するために必要な燃料ガスの必要量を算出する必要量算出処理と、残量が必要量よりも少ない場合には、残量が必要量よりも多い場合と比べて、燃料電池への酸化剤ガスの供給量を少なくする制限処理とを実行する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
乗員による人力駆動力に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燃料電池システムであって、
燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応により発電された電力を前記モータに供給する燃料電池と、
前記燃料電池への前記酸化剤ガスの供給量を制御する制御装置と、を備え、
前記燃料電池は、前記燃料ガスが排出される燃料ガス排出路が閉塞された状態で発電を行い、
前記制御装置は、
燃料容器内の前記燃料ガスの残量を算出する残量算出処理と、
前記移動体の現在地から目的地までの経路情報に基づいて、前記移動体が前記目的地に到達するまでに前記燃料電池が発電を継続するために必要な前記燃料ガスの必要量を算出する必要量算出処理と、
前記残量が前記必要量よりも少ない場合には、前記残量が前記必要量よりも多い場合と比べて、前記燃料電池への前記酸化剤ガスの供給量を少なくする制限処理と、を実行する、
燃料電池システム。
続きを表示（約 430 文字）【請求項２】
前記制限処理は、前記燃料電池への単位時間あたりの前記酸化剤ガスの供給量を一定量とする処理である、
請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記残量が前記必要量よりも多い場合には、前記燃料電池への単位時間あたりの前記酸化剤ガスの供給量を一定量とする供給処理を実行し、
前記制限処理は、前記燃料電池への単位時間あたりの前記酸化剤ガスの供給量を前記供給処理における供給量よりも少ない一定量とする処理である、
請求項２に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記制限処理の実行中に、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は前記燃料電池の余剰電力によって充電され、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は前記モータに電力を供給する蓄電装置を備える、
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 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、電動アシスト自転車は、乗員による人力駆動力に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ている。
特許文献１には、燃料電池の発電電力によりモータを駆動する電動自転車が開示されている。電動自転車は、水素ガスが貯蔵された水素ボンベと、周囲の空気を燃料電池に圧送するファンとを備えている。電動自転車では、乗員のペダル踏力に応じてモータの出力が変化することで、アシスト駆動力が変化する。このとき、燃料電池への水素ガス及び空気の供給量が変化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平８－１１９１８０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、特許文献１に記載の電動自転車においては、目的地に到達するまでに水素ガスが不足するおそれがある。その結果、燃料電池の発電が停止するため、モータによる移動体のアシスト駆動が終了するおそれがある。
【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、乗員による人力駆動力に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燃料電池システムであって、燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応により発電された電力を前記モータに供給する燃料電池と、前記燃料電池への前記酸化剤ガスの供給量を制御する制御装置と、を備え、前記燃料電池は、前記燃料ガスが排出される燃料ガス排出路が閉塞された状態で発電を行い、前記制御装置は、燃料容器内の前記燃料ガスの残量を算出する残量算出処理と、前記移動体の現在地から目的地までの経路情報に基づいて、前記移動体が前記目的地に到達するまでに前記燃料電池が発電を継続するために必要な前記燃料ガスの必要量を算出する必要量算出処理と、前記残量が前記必要量よりも少ない場合には、前記残量が前記必要量よりも多い場合と比べて、前記燃料電池への前記酸化剤ガスの供給量を少なくする制限処理と、を実行する。
【０００６】
燃料ガス排出路が閉塞された状態で発電を行う所謂デッドエンド型の燃料電池では、燃料電池の内部に燃料ガスが充填された状態で、新たな燃料ガスが供給されることなく発電が行われる。このため、酸化剤ガスの供給量が増加するほど燃料ガスの消費量が増加する。
【０００７】
上記構成によれば、燃料ガスの残量が燃料ガスの必要量よりも少ない場合には、燃料ガスの残量が燃料ガスの必要量よりも多い場合と比べて、燃料電池への酸化剤ガスの供給量が少なくなる。これにより、燃料ガスの残量が燃料ガスの必要量よりも多い場合と比べて、燃料ガスの消費量が少なくなる。このため、移動体が目的地に到達するまでに燃料ガスが不足して燃料電池の発電が停止することを抑制できる。したがって、モータによる移動体のアシスト駆動が終了することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
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、制御装置が実行する可変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】
【０００９】
以下、図１及び図２を参照して、燃料電池システム１０の一実施形態について説明する。なお、本明細書における「一定」は、厳密に一定の場合のみでなく、本実施形態における作用効果を奏する範囲内で概ね一定の場合も含まれる。
【００１０】
図１に示すように、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。
（【００１１】以降は省略されています）

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