特許ウォッチ

公開番号2025178837
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-09
出願番号2024085670
出願日2024-05-27
発明の名称燃料電池システム
出願人愛三工業株式会社
代理人弁理士法人コスモス国際特許商標事務所
主分類H01M 8/04858 20160101AFI20251202BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】燃料電池が発電状態のときと非発電状態のときとでの駆動装置の駆動の挙動差を抑制できる燃料電池システムを提供すること。
【解決手段】本開示の一態様は、燃料電池システム1において、モータ102の駆動を制御する制御部15と、FCスタック11が間欠停止状態から成り行き発電状態に切り替わるまでのFC応答性時間RTに基づいて算出されるなまし値SVを算出する算出部16と、を有し、制御部15は、FCスタック11が成り行き発電状態のときにモータ102の出力要求があった場合、及び、FCスタック11が間欠停止状態のときにモータ102の出力要求があった場合、のどちらの場合にも、モータ102の出力をなまし値SVに基づいて算出した要求出力RO2に制御することにより、モータ102の出力の変化を緩やかにするなまし制御を行う。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
燃料電池と、前記燃料電池が発電した電力を充電するバッテリと、前記燃料電池および／または前記バッテリから電力の供給を受けて駆動する駆動装置と、を有し、前記燃料電池の出力電流が、前記バッテリの電圧に依存する燃料電池システムにおいて、
前記駆動装置の駆動を制御する制御部と、
前記燃料電池が発電を停止した非発電状態から所定の電力量の発電を行う発電状態に切り替わるまでの切り替え時間に基づいて、なまし値を算出する算出部と、を有し、
前記制御部は、前記燃料電池が前記発電状態のときに前記駆動装置の出力要求があった場合、及び、前記燃料電池が前記非発電状態のときに前記駆動装置の出力要求があった場合、のどちらの場合にも、前記駆動装置の出力を前記なまし値に基づいて算出した制御値に制御することにより、前記駆動装置の出力の変化を緩やかにするなまし制御を行うこと、
を特徴とする燃料電池システム。
続きを表示（約 280 文字）【請求項２】
請求項１の燃料電池システムにおいて、
前記なまし値は、前記燃料電池が前記非発電状態から前記発電状態へ切り替わる毎に前記切り替え時間に基づいて算出した値の平均値であること、
を特徴とする燃料電池システム。
【請求項３】
請求項１の燃料電池システムにおいて、
前記なまし値は、前記燃料電池システムが搭載される車両のキースイッチがオンになって、最初に前記燃料電池が前記非発電状態から前記発電状態へ切り替わるときの前記切り替え時間に基づいて算出した値であること、
を特徴と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、燃料ガスと酸化剤ガスの供給を受けて発電する燃料電池を有する燃料電池システムに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、燃料ガス系からの燃料ガスの供給を受けて、かつ、酸化剤ガス系からの酸化剤ガスの供給を受けて発電する燃料電池を有する燃料電池システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－１８５２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＤＣＤＣコンバータを有さないＤＣＤＣコンバータレスの燃料電池システムでは、燃料電池は、その発電時にバッテリの電圧に応じた成り行き発電を行うが、バッテリのＳＯＣ（すなわち、充電率）が高くなると発電を間欠停止する。ここで、駆動装置の要求出力がバッテリのＭＡＸ出力（すなわち、最大出力）を超えた場合には、バッテリの出力に加えて燃料電池の出力で駆動装置を駆動させる。しかしながら、このとき、燃料電池が間欠停止状態である場合には、燃料電池が成り行き発電状態に復帰するまでに燃料電池の出力に時間遅れが生じてしまう。すると、燃料電池が成り行き発電状態である場合と、燃料電池が間欠停止状態である場合とで、駆動装置の駆動の挙動に差が生じてしまう。そうすると、燃料電池システムが搭載される車両において、その加速性が安定せず、車両のユーザが不快感を覚えるおそれがある。
【０００５】
ここで、特許文献１においては、燃料電池が成り行き発電状態であるときと、燃料電池が間欠停止状態であるときとで、駆動装置の駆動の挙動に差を生じることに対する対策については、何ら開示されていない。
【０００６】
そこで、本開示は上記した課題を解決するためになされたものであり、燃料電池が発電状態のときと非発電状態のときとでの駆動装置の駆動の挙動差を抑制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】
上記課題を解決するためになされた本開示の一形態は、燃料電池と、前記燃料電池が発電した電力を充電するバッテリと、前記燃料電池および／または前記バッテリから電力の供給を受けて駆動する駆動装置と、を有し、前記燃料電池の出力電流が、前記バッテリの電圧に依存する燃料電池システムにおいて、前記駆動装置の駆動を制御する制御部と、前記燃料電池が発電を停止した非発電状態から所定の電力量の発電を行う発電状態に切り替わるまでの切り替え時間に基づいて、なまし値を算出する算出部と、を有し、前記制御部は、前記燃料電池が前記発電状態のときに前記駆動装置の出力要求があった場合、及び、前記燃料電池が前記非発電状態のときに前記駆動装置の出力要求があった場合、のどちらの場合にも、前記駆動装置の出力を前記なまし値に基づいて算出した制御値に制御することにより、前記駆動装置の出力の変化を緩やかにするなまし制御を行うこと、を特徴とする。
【０００８】
この態様によれば、駆動装置の出力要求があって駆動装置を駆動する場合に、燃料電池が発電状態であるときも、燃料電池が非発電状態であるときも、ともに、駆動装置の出力の変化を、要求される出力の変化よりも緩やかにするなまし制御を行う。これにより、燃料電池が発電状態のときと非発電状態のときとでの駆動装置の駆動の挙動差を抑制できる。そのため、燃料電池の発電の有無に関わらず、燃料電池システムが搭載される車両の加速性が安定して、車両のユーザが不快感を覚えることを防止できる。
【０００９】
上記の態様においては、前記なまし値は、前記燃料電池が前記非発電状態から前記発電状態へ切り替わる毎に前記切り替え時間に基づいて算出した値の平均値であること、が好ましい。
【００１０】
この態様によれば、なまし値を、燃料電池が非発電状態から発電状態へ切り替える毎に更新させることができる。そのため、燃料電池の切り替え時間の実際の状況に応じて、燃料電池が発電状態のときと非発電状態のときとでの駆動装置の駆動の挙動差を抑制できる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許