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公開番号2025070056
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-02
出願番号2023180099
出願日2023-10-19
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
代理人個人,個人,個人
主分類H01M 8/04858 20160101AFI20250424BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】出力低下を抑えつつ昇圧コンバータの平滑コンデンサの温度を制御できる燃料電池システムを提供する。
【解決手段】燃料電池10と、燃料電池10へ供給するカソードガスの供給圧力を制御するECU40と、燃料電池10の電圧を昇圧する昇圧コンバータ20と、昇圧コンバータ20に設けられた平滑コンデンサ25の温度Tcを検出する温度検出手段と、を備え、ECU40は、温度検出手段によって検出された平滑コンデンサ25の温度Tcが予め設定した閾値Tcmを超えた場合に、昇圧コンバータ20の出力等電力線W1上において燃料電池10の電圧が小さくなるようにカソードガスの供給圧力を制御する。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
燃料電池と、
前記燃料電池へ供給するカソードガスの供給圧力を制御するカソードガス制御手段と、
前記燃料電池の電圧を昇圧する昇圧コンバータと、
前記昇圧コンバータに設けられた平滑コンデンサの温度を検出する温度検出手段と、
を備え、
前記カソードガス制御手段は、
前記温度検出手段によって検出された前記平滑コンデンサの温度が予め設定した閾値を超えた場合に、前記昇圧コンバータの出力等電力線上において前記燃料電池の電圧が小さくなるようにカソードガスの供給圧力を制御する、
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】
特許文献１には、燃料電池システム、負荷である電動モータ、ＤＣ／ＤＣコンバータ、二次電池およびコントローラを主体に構成された車両用の発電システムが開示されている。この発電システムでは、ＤＣ／ＤＣコンバータの温度をＰＭ温度センサで検出し、ＤＣ／ＤＣコンバータの温度が高温状態を判定するための判定値よりも高い場合に、コントローラが、スタック側電圧と二次電池側電圧との差が小さくなるような抑制制御を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１０－１１５０１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の発電システムでは、ＤＣ／ＤＣコンバータの温度が高温状態である場合に、二次電池側の電圧を考慮した制御を行うため、車両側のシステムに対して要求電力の供給が困難となる。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、出力低下を抑えつつ昇圧コンバータの平滑コンデンサの温度を制御できる燃料電池システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の燃料電池システムは、
燃料電池と、
前記燃料電池へ供給するカソードガスの供給圧力を制御するカソードガス制御手段と、
前記燃料電池の電圧を昇圧する昇圧コンバータと、
前記昇圧コンバータに設けられた平滑コンデンサの温度を検出する温度検出手段と、
を備え、
前記カソードガス制御手段は、
前記温度検出手段によって検出された前記平滑コンデンサの温度が予め設定した閾値を超えた場合に、前記昇圧コンバータの出力等電力線上において前記燃料電池の電圧が小さくなるようにカソードガスの供給圧力を制御する。
【０００７】
この構成の燃料電池システムによれば、出力低下を抑えつつ昇圧コンバータの平滑コンデンサの温度を制御できる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、出力低下を抑えつつ昇圧コンバータの平滑コンデンサの温度を制御できる燃料電池システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、本実施形態に係る燃料電池システムの概略構成図である。
図２は、平滑コンデンサにおける熱の流れを説明する熱回路図である。
図３は、ＥＣＵによる制御を説明するフローチャートである。
図４は、４相のインターリープ型昇圧チョッパ回路における昇圧比と平滑コンデンサのリプル電流との関係を示すグラフである。
図５は、燃料電池の電流と電圧との関係であるＩＶ特性の一例を示すグラフである。
図６は、空気の供給圧力とＩＶ特性との相関関係を説明するグラフである。
図７は、平滑コンデンサの温度制御について説明する燃料電池の電流と電圧との関係であるＩＶ特性の一例を示すグラフである。
図８は、平滑コンデンサの温度制御について説明する４相のインターリープ型昇圧チョッパ回路における昇圧比と平滑コンデンサのリプル電流との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施形態に係る燃料電池システム１００の概略構成図である。
（【００１１】以降は省略されています）

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