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公開番号2025077739
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-19
出願番号2023190166
出願日2023-11-07
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 8/04 20160101AFI20250512BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】燃料電池の電圧を変換する機器を有さない簡素なシステム構成を形成しつつ、バッテリの劣化に伴って燃料電池の不具合が発生すること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、FCスタック11と、バッテリ12と、を有する燃料電池システム1において、燃料電池システム1は、FC電流がバッテリ電圧に依存するシステムであって、所定時間内、または、FC出力の積算値が所定値に達するまでの到達時間内における、最低FC電圧FCV、および、最低バッテリ電圧BVの少なくとも一方と、最大FC電流FCAと、をそれぞれ複数回記録し、複数回記録された最低FC電圧FCVまたは最低バッテリ電圧BVと、複数回記録された最大FC電流FCAに基づいて、バッテリ12の劣化度合いが規定されたマップを用いて、バッテリの劣化度合いを判定する。
【選択図】図4
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、を有する燃料電池システムにおいて、
前記燃料電池システムは、前記燃料電池の電流が前記バッテリの電圧に依存するシステムであって、
所定時間内、または、前記燃料電池が発電した電力の積算値が所定値に達するまでの到達時間内における、前記燃料電池の電圧の最低値である最低ＦＣ電圧、および、前記バッテリの電圧の最低値である最低バッテリ電圧の少なくとも一方と、
前記所定時間内、または、前記到達時間内における前記燃料電池の電流の最大値である最大ＦＣ電流と、
をそれぞれ複数回記録し、
複数回記録された前記最低ＦＣ電圧または前記最低バッテリ電圧と、複数回記録された前記最大ＦＣ電流とに基づいて、前記バッテリの劣化度合いが規定されたマップを用いて、前記バッテリの劣化度合いを判定すること、
を特徴とする燃料電池システム。
続きを表示（約 130 文字）【請求項２】
請求項１の燃料電池システムにおいて、
前記マップでは、前記最低ＦＣ電圧または前記最低バッテリ電圧が低く、かつ、前記最大ＦＣ電流が高いほど、前記バッテリの劣化度合いが高い傾向に規定されていること、
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 1,800 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】
燃料電池の電圧（すなわち、燃料電池で発電される電力の電圧）を変換する機器（例えば、ＤＣＤＣコンバータ）を有さない燃料電池システムでは、燃料電池の電流（すなわち、燃料電池で発電される電力の電流）と電圧は、バッテリの電圧に依存する。そのため、バッテリが劣化してバッテリの電圧が低下した場合、燃料電池の電圧も低下して、燃料電池の電流が過大になるおそれがある。そうすると、燃料電池に過剰に電流がかかることによる劣化などの不具合が発生するおそれがある。ここで、特許文献１においては、このような燃料電池の電圧を変換する機器を有さない燃料電池システムにおける課題について、何ら開示も示唆もされていない。
【０００５】
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、燃料電池の電圧を変換する機器を有さない簡素なシステム構成を形成しつつ、バッテリの劣化に伴って燃料電池の不具合が発生すること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】
【０００６】
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、を有する燃料電池システムにおいて、前記燃料電池システムは、前記燃料電池の電流が前記バッテリの電圧に依存するシステムであって、所定時間内、または、前記燃料電池が発電した電力の積算値が所定値に達するまでの到達時間内における、前記燃料電池の電圧の最低値である最低ＦＣ電圧、および、前記バッテリの電圧の最低値である最低バッテリ電圧の少なくとも一方と、前記所定時間内、または、前記到達時間内における前記燃料電池の電流の最大値である最大ＦＣ電流と、をそれぞれ複数回記録し、複数回記録された前記最低ＦＣ電圧または前記最低バッテリ電圧と、複数回記録された前記最大ＦＣ電流とに基づいて、前記バッテリの劣化度合いが規定されたマップを用いて、前記バッテリの劣化度合いを判定すること、を特徴とする。
【０００７】
この態様によれば、燃料電池システムを、燃料電池の電圧を変換する機器を有さない簡素なシステム構成に形成することができる。そして、このようなシステム構成の燃料電池システムにおいて、バッテリの劣化により値が顕著に変化する最低ＦＣ電圧や最低バッテリ電圧や最大ＦＣ電流に基づいて、マップを用いて、バッテリの劣化度合いを判定するので、正確にバッテリの劣化度合いを判定できる。また、このとき、複数回記録された最低ＦＣ電圧や最低バッテリ電圧や最大ＦＣ電流の値に基づいて判定するので、より正確にバッテリの劣化度合いを判定できる。そのため、判定されたバッテリの劣化度合いに応じて、適切に、バッテリの劣化に伴って燃料電池の電流が過大になることを抑制する対策を取ることができる。したがって、燃料電池の電圧を変換する機器を有さない簡素なシステム構成を形成しつつ、バッテリの劣化に伴って燃料電池の不具合が発生することを抑制できる。
【０００８】
上記の態様においては、前記マップでは、前記最低ＦＣ電圧または前記最低バッテリ電圧が低く、かつ、前記最大ＦＣ電流が高いほど、前記バッテリの劣化度合いが高い傾向に規定されていること、が好ましい。
【０００９】
この態様によれば、バッテリが劣化したときの特性、すなわち、バッテリが劣化したときにＦＣ電圧やバッテリ電圧が低くなりＦＣ電流が高くなる特性が反映されたマップを用いて、より正確にバッテリの劣化度合いを判定することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の燃料電池システムによれば、燃料電池の電圧を変換する機器を有さない簡素なシステム構成を形成しつつ、バッテリの劣化に伴って燃料電池の不具合が発生することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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