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公開番号2025122565
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-21
出願番号2024018154
出願日2024-02-08
発明の名称燃料電池システム
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類H01M 8/04858 20160101AFI20250814BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】リアクトルの使用頻度を平準化してシステム全体の長寿化を図ることができる燃料電池システムを提供する。
【解決手段】燃料電池システム1は、FCスタック11と、モータ30と、多相コンバータ17と、多相コンバータ17を制御する制御装置50と、を備える。制御装置50は、前回のトリップ時における多相コンバータ17が有する各相の駆動出力および走行距離に基づいて、多相コンバータ17が有する各相のストレス値を算出し、多相コンバータ17が有する各相のストレス値に基づいて、次回のトリップにおいてストレス値が低い駆動相から使用するように決定する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
電力を供給する燃料電池と、
前記燃料電池から供給される電力を受けて作動する負荷装置と、
前記燃料電池と前記負荷装置との間に設けられ、前記燃料電池の出力電圧を制御する多相コンバータと、
前記多相コンバータを制御する制御装置と、
を備える、
燃料電池システムであって、
前記制御装置は、
前回のトリップ時における前記多相コンバータが有する各相の駆動出力および走行距離に基づいて、前記各相のストレス値を算出し、
前記各相のストレス値に基づいて、次回のトリップにおいてストレス値が低い駆動相から使用するように決定する、
燃料電池システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、燃料電池システムに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、昇圧コンバータが有する複数のスイッチング素子の各々の温度ストレスの蓄積値である蓄積温度ストレス値を演算し、この蓄積温度ストレス値に基づいて、複数のスイッチ素子のうち駆動すべきスイッチング素子を決定することで、スイッチング素子の耐久性の低下を抑制する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－１０３３５０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、昇圧コンバータは、リアクトル、ダイオードおよびＭＯＳＦＥＴからなるＵ相の単位回路、Ｖ相の単位回路、Ｗ相の単位回路およびＸ相の単位回路の４相を有する。
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１では、蓄積温度ストレス値に基づいて、複数のスイッチ素子のうち駆動すべきスイッチング素子を決定しているが、Ｕ相～Ｘ相を順に１相目～４相目に固定しているため、Ｕ相が常時使用されることで、１相目に設定しているＵ相が故障しやすいという問題点があり、改善の余地があった。
【０００６】
本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、リアクトルの使用頻度を平準化してシステム全体の長寿化を図ることができる燃料電池システム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】
【０００７】
上記した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係る燃料電池システムは、電力を供給する燃料電池と、前記燃料電池から供給される電力を受けて作動する負荷装置と、前記燃料電池と前記負荷装置との間に設けられ、前記燃料電池の出力電圧を制御する多相コンバータと、前記多相コンバータを制御する制御装置と、を備える、燃料電池システムであって、前記制御装置は、前回のトリップ時における前記多相コンバータが有する各相の駆動出力および走行距離に基づいて、前記各相のストレス値を算出し、前記各相のストレス値に基づいて、次回のトリップにおいてストレス値が低い駆動相から使用するように決定する。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、リアクトルの使用頻度を平準化してシステム全体の長寿化を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、一実施の形態に係る燃料電池システムの機能構成を示すブロック図である。
図２は、一実施の形態に係る制御装置５０による単位回路の駆動相数の切替制御の概要を説明する図である。
図３は、一実施の形態に係る制御装置５０が実行するＦＣ昇圧コンバータにおける各相の割り当てる処理の概要を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示の実施の形態に係る燃料電池システムについて、図面を参照しながら説明する。なお、下記の実施の形態における構成要素は、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。また、以下の説明において参照する各図は、本開示の内容を理解でき得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。即ち、本開示は、各図で例示された形状、大きさおよび位置関係のみに限定されるものではない。
（【００１１】以降は省略されています）

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