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公開番号2025141371
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-29
出願番号2024041269
出願日2024-03-15
発明の名称燃料電池システム
出願人株式会社豊田自動織機,トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人
主分類H01M 8/04 20160101AFI20250919BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】インジェクタよりも下流のガスがインジェクタに逆流することを抑制すること。
【解決手段】燃料電池システムは、燃料電池スタックと、燃料電池スタックに水素を供給する供給源と燃料電池スタックとを接続するとともに、供給源から供給された水素が流れる供給路と、供給路に設けられるインジェクタと、供給路のうちインジェクタよりも下流の圧力である下流圧力を検出する下流圧力センサと、インジェクタを制御する制御装置と、を備える。制御装置は、予め定められた条件が成立した場合にインジェクタを閉状態にすることで、供給路のうちインジェクタよりも上流の圧力である上流圧力よりも下流圧力のほうが低い状態を維持する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
燃料電池スタックと、
前記燃料電池スタックにアノードガスを供給する供給源と前記燃料電池スタックとを接続するとともに、前記供給源から供給されたアノードガスが流れる供給路と、
前記供給路に設けられるインジェクタと、
前記供給路のうち前記インジェクタよりも下流の圧力である下流圧力を検出する下流圧力センサと、
前記インジェクタを制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
予め定められた条件が成立した場合に前記インジェクタを閉状態にすることで、前記供給路のうち前記インジェクタよりも上流の圧力である上流圧力よりも前記下流圧力のほうが低い状態を維持する、燃料電池システム。
続きを表示（約 340 文字）【請求項２】
前記条件は、前記燃料電池スタックの発電停止指令を前記制御装置が受信したことである、請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記条件の成立により前記インジェクタを閉状態にすると、前記下流圧力が第１閾値以下になるまで前記閉状態を維持し、
前記下流圧力が前記第１閾値以下になると、前記下流圧力が前記第１閾値よりも高く前記上流圧力よりも低い第２閾値以上になるまで前記インジェクタを開状態に維持する、請求項２に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記制御装置は、前記燃料電池スタックの発電指令を受信した場合、前記インジェクタを開状態に維持する、請求項２又は請求項３に記載の燃料電池システム。

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 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示の燃料電池システムは、燃料電池スタックと、供給源と、供給路と、インジェクタと、第１圧力センサと、第２圧力センサと、制御装置と、を備える。供給源は、水素を燃料電池スタックに供給する。供給路は、供給源と燃料電池スタックとを接続している。インジェクタは、供給路に設けられている。インジェクタは、水素を噴射する。これにより、供給路を介して供給源から燃料電池スタックに水素が供給される。第１圧力センサは、インジェクタより上流の圧力を検知する。第２圧力センサは、インジェクタより下流の圧力を検知する。制御装置は、インジェクタの制御を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－４５６２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
インジェクタよりも下流の圧力がインジェクタよりも上流の圧力よりも高くなった場合、インジェクタよりも下流のガスがインジェクタに逆流する。インジェクタよりも下流のガスは、水分を含んでいるため、インジェクタに錆が発生して、インジェクタの故障の原因となる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決する燃料電池システムは、燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックにアノードガスを供給する供給源と前記燃料電池スタックとを接続するとともに、前記供給源から供給されたアノードガスが流れる供給路と、前記供給路に設けられるインジェクタと、前記供給路のうち前記インジェクタよりも下流の圧力である下流圧力を検出する下流圧力センサと、前記インジェクタを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、予め定められた条件が成立した場合に前記インジェクタを閉状態にすることで、前記供給路のうち前記インジェクタよりも上流の圧力である上流圧力よりも前記下流圧力のほうが低い状態を維持する。
【０００６】
インジェクタが閉状態になると、下流圧力は低下していく。これにより、上流圧力よりも下流圧力のほうが低い状態を維持できる。インジェクタよりも下流のガスがインジェクタに逆流することを抑制できる。
【０００７】
上記燃料電池システムについて、前記条件は、前記燃料電池スタックの発電停止指令を前記制御装置が受信したことであってもよい。
上記燃料電池システムについて、前記制御装置は、前記条件の成立により前記インジェクタを閉状態にすると、前記下流圧力が第１閾値以下になるまで前記閉状態を維持し、前記下流圧力が前記第１閾値以下になると、前記下流圧力が前記第１閾値よりも高く前記上流圧力よりも低い第２閾値以上になるまで前記インジェクタを開状態に維持してもよい。
【０００８】
上記燃料電池システムについて、前記制御装置は、前記燃料電池スタックの発電指令を受信した場合、前記インジェクタを開状態に維持してもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、インジェクタよりも下流のガスがインジェクタに逆流することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は燃料電池システムの概略構成図である。
図２は上位制御装置の指令、上流圧力、下流圧力、及びインジェクタの開閉状態の関係を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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