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公開番号2025173291
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-27
出願番号2024078806
出願日2024-05-14
発明の名称燃料電池車および燃料電池劣化分析装置
出願人株式会社SUBARU
代理人弁理士法人太田特許事務所
主分類H01M 8/04 20160101AFI20251119BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】燃料電池の駆動状況別に劣化分析を行うことが可能な燃料電池車および燃料電池劣化分析装置を提供する。
【解決手段】本開示の一形態における燃料電池車は、燃料電池と、燃料電池から排出される排ガスに対して気液分離を行う気液分離器と、気液分離器で分離された排液を貯留する複数の排水貯留タンクと、気液分離器と複数の排水貯留タンクとを接続する排水流路と、排水流路に設けられて複数の排水貯留タンクの切り替えを行う流路切換弁と、流路切換弁を制御する制御装置と、を含み、制御装置は、燃料電池の駆動状態に基づき流路切換弁を介して排水流路を切り替えて排液を複数の排水貯留タンクのいずれで貯留するか選択する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
燃料電池と、
前記燃料電池から排出される排ガスに対して気液分離を行う気液分離器と、
前記気液分離器で分離された排液を貯留する複数の排水貯留タンクと、
前記気液分離器と前記複数の排水貯留タンクとを接続する排水流路と、
前記排水流路に設けられて前記複数の排水貯留タンクの切り替えを行う流路切換弁と、
前記流路切換弁を制御する制御装置と、を含み、
前記制御装置は、前記燃料電池の駆動状態に基づき前記流路切換弁を介して前記排水流路を切り替えて、前記排液を前記複数の排水貯留タンクのいずれで貯留するか選択する、
燃料電池車。
続きを表示（約 680 文字）【請求項２】
前記複数の排水貯留タンクは、前記駆動状態に応じて貯留する優先度が設定されており、
前記制御装置は、前記優先度に基づいて前記排水流路を切り替えて前記排液を貯留する前記排水貯留タンクを選択する、請求項１に記載の燃料電池車。
【請求項３】
前記複数の排水貯留タンクの貯水量を検出する水量センサをさらに備え、
前記制御装置は、前記水量センサの検出結果から貯留すべき前記排水貯留タンクが満水状態と判定された場合に、前記優先度が相対的に低い他の排水貯留タンクを強制排水した後に、前記優先度の高い駆動状態での前記排水を当該他の排水貯留タンクに貯留する、請求項２に記載の燃料電池車。
【請求項４】
前記駆動状態は、前記燃料電池が起動または停止した直後の状態である、請求項３に記載の燃料電池車。
【請求項５】
前記駆動状態は、前記燃料電池が高負荷で運転される状態である、請求項３に記載の燃料電池車。
【請求項６】
前記駆動状態は、前記燃料電池が低温環境下で運転される状態である、請求項３に記載の燃料電池車。
【請求項７】
燃料電池車に搭載された燃料電池から排出された排液の分析を行う燃料電池劣化分析装置であって、
前記排液が発生した際における前記燃料電池の駆動状態に関する情報を取得する情報受信手段と、
取得した前記駆動状態に関する情報に基づいて前記排液に含有される成分を抽出して劣化診断を行う劣化診断手段と、
を備える、燃料電池劣化分析装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、例えば燃料電池を搭載した燃料電池車と、この燃料電池の劣化分析を実行可能な燃料電池劣化分析装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
一般に燃料電池システムは、一方の電極（燃料極）に対して水素ガスを供給するとともに、他方の電極（空気極）に対して酸素ガスを供給し、これらが反応することで電気エネルギーを得ている。
【０００３】
燃料電池システムを構成する燃料電池は、使用によって劣化する。ここで燃料電池による反応の結果として、カソードから排出されるガス（「カソードオフガス」とも称する）には水分が含まれたり、アノード側で水分が残留したりすることがある。
従って、燃料電池における劣化の程度を把握するためには、下記の特許文献１などに例示されるように、この燃料電池から排出されるガスや水の成分を解析することが有効である。一方で近年では特許文献２に例示されるように、燃料電池車とオンラインで接続されたインライン分析装置を水素ステーション等に設置し、燃料電池車に供給された水素ガス中の各種不純物の含有量をオンラインで分析する手法も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００５－１７４９２２号公報
特開２０１８－０２２６１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら上述した特許文献に限らず現在の技術では市場のニーズを適切に満たしているとは言えず、以下に述べる課題が存在する。
【０００６】
例えば上記した特許文献１では、アノードドレインタンクに蓄えられたアノードドレイン水をカソードドレインタンクに貯留されたカソードドレイン水と合流させた上でオフガス中のフッ化物イオン量等の特定の化学種の解析を実行している。そのため特許文献１では、燃料電池がどのような状態又は環境でそのドレイン水を排出したのかまでは特定できず、劣化診断後の対策も含めた燃料電池の総合的な劣化分析としては改善の余地が大きいと言える。
【０００７】
また、上記した特許文献２では、例えば水素ステーションなど燃料電池車から隔れた拠点に燃料電池の劣化分析装置を配置するが、燃料電池から排出されるガスや水の成分を解析することまでは言及されていない。
このように特許文献１や特許文献２を含む従来技術では、燃料電池の劣化診断に際して燃料電池の駆動状況別に劣化分析を行うには至っておらず、未だに改良の余地は大きい。
【０００８】
本開示は、上記した課題を一例に鑑みて為されたものであり、燃料電池の劣化診断に際して燃料電池の駆動状況別に劣化分析を行うことが可能な燃料電池車および燃料電池劣化分析装置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】
【０００９】
上記課題を解決するため、本開示における燃料電池車は、燃料電池と、前記燃料電池から排出される排ガスに対して気液分離を行う気液分離器と、前記気液分離器で分離された排液を貯留する複数の排水貯留タンクと、前記気液分離器と前記複数の排水貯留タンクとを接続する排水流路と、前記排水流路に設けられて前記複数の排水貯留タンクの切り替えを行う流路切換弁と、前記流路切換弁を制御する制御装置と、を含み、前記制御装置は、前記燃料電池の駆動状態に基づき前記流路切換弁を介して前記排水流路を切り替えて、前記排液を前記複数の排水貯留タンクのいずれで貯留するか選択する。
【００１０】
また、上記課題を解決するため、本開示における燃料電池劣化分析装置は、燃料電池車に搭載された燃料電池から排出された排液の分析を行う燃料電池劣化分析装置であって、前記排液が発生した際における前記燃料電池の駆動状態に関する情報を取得する情報受信手段と、取得した前記駆動状態に関する情報に基づいて前記排液に含有される成分を抽出して劣化診断を行う劣化診断手段と、を備える。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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