JP2015095306A5

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Publication number: JP2015095306A5
Application number: JP2013232840A
Authority: JP
Filing date: 2013-11-11
Publication date: 2016-09-15
Anticipated expiration: 2033-11-11

Description

この実験では、燃料電池が高温状態の場合（破線グラフＴＨ）と低温状態の場合（実線グラフＴＬ）とについて、図１２に示すように、燃料電池に対する反応ガスの供給を間欠的に実行することによって、燃料電池の電圧を０〜１Ｖの範囲で周期的に変動させた。そして、所定の変動回数（始動サイクル数）ごとに、所定の電流を出力させたときの燃料電池の電圧の初期状態からの低下量を計測した。なお、高温状態のときと低温状態のときの燃料電池の温度差は３０℃以上であった。

Claims

外部負荷からの負荷要求に応じた電力を出力する燃料電池システムであって、
電極に触媒が配置されている燃料電池と、
前記燃料電池の温度状態を検出する温度検出部と、
複数の運転制御を切り替えて実行し、前記燃料電池の出力電力を制御する電圧制御部であって、前記複数の運転制御として、少なくとも、
前記負荷要求に応じて前記燃料電池の出力電圧を制御する通常制御と、
前記燃料電池の出力電圧を前記触媒の酸化還元電位よりも低い電圧まで低下させる低電圧制御と、
を実行する電圧制御部と、
前記燃料電池が所定の温度よりも高い温度状態である場合には、前記電圧制御部における前記低電圧制御の実行を制限する低電圧制御制限部と、
を備える、燃料電池システム。
請求項１記載の燃料電池システムであって、さらに、
前記電圧制御部の制御下において、前記燃料電池の出力電力の一部を蓄電し、前記燃料電池とともに前記外部負荷に電力を出力する二次電池を備え、
前記電圧制御部は、前記負荷要求に応じた電力が所定の電力より低い場合に前記低電圧制御を実行する、燃料電池システム。
請求項２記載の燃料電池システムであって、
前記二次電池の充電状態を検出する充電状態検出部を備え、
前記低電圧制御制限部は、前記燃料電池の温度状態に基づく判定に加えて、前記二次電池の蓄電量に基づく判定を行い、前記電圧制御部における前記低電圧制御の制限の可否を決定する、燃料電池システム。
請求項３記載の燃料電池システムであって、
前記燃料電池システムは、移動体に搭載されており、
前記負荷要求は、前記移動体からの出力電力の要求であり、
前記燃料電池システムは、前記移動体から受ける前記負荷要求が増大する可能性を判定する負荷要求増大可能性判定部を備え、
前記電圧制御部は、
（ｉ）前記負荷要求に応じた電力が前記所定の電力より低い場合において、前記負荷要求増大可能性判定部によって前記負荷要求が増大する可能性が低いと判定されている場合には、前記低電圧制御を実行し、
（ｉｉ）前記負荷要求に応じた電力が前記所定の電力より低い場合において、前記負荷要求増大可能性判定部によって前記負荷要求が増大する可能性が高いと判定されている場合には、前記燃料電池に前記触媒の酸化還元電位よりも高い電圧で出力電圧の増減を繰り返させつつ、前記燃料電池の出力電力の余剰分を前記二次電池に蓄電する電圧増減制御を実行する、燃料電池システム。
請求項４記載の燃料電池システムであって、
前記負荷要求増大可能性判定部は、前記負荷要求に応じた電力が前記所定の電力より低い状態が継続されている低負荷要求時間を計測し、前記低負荷要求時間が所定の時間より長い場合には、前記負荷要求が増大する可能性がないと判定する、燃料電池システム。
請求項４または請求項５記載の燃料電池システムであって、
前記負荷要求は、前記移動体の駆動力源に用いられる電力の要求であり、
前記移動体は、ユーザーが前記移動体の加速を操作する加速操作部と、前記ユーザーが前記移動体の移動を禁止するブレーキ操作部と、を備えており、
前記負荷要求増大可能性判定部は、前記ブレーキ操作部によって前記移動体が停止されているときに、前記負荷要求が増大する可能性が低いと判定し、
前記電圧制御部は、前記ユーザーによる前記加速操作部の操作が検出されないときに、前記負荷要求に応じた電力が前記所定の電力より低い場合として、前記低電圧制御または前記電圧増減制御を実行する、燃料電池システム。
請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の燃料電池システムであって、
前記低電圧制御は、前記燃料電池の出力電圧を０Ｖまで低下させる制御である、燃料電池システム。
燃料電池車両であって、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の燃料電池システムを搭載する、燃料電池車両。
電極に触媒が配置されている燃料電池を備える燃料電池システムの制御方法であって、
複数の運転制御を切り替えて実行し、前記燃料電池の出力電力を制御する電圧制御工程であって、前記複数の運転制御として、少なくとも、
外部からの負荷要求に応じて前記燃料電池の出力電圧を制御する通常制御と、
前記燃料電池の出力電圧を前記触媒の酸化還元電位よりも低い電圧まで低下させる低電圧制御と、
を実行する電圧制御工程と、
前記燃料電池が所定の温度よりも高い温度状態である場合に、前記電圧制御工程における前記低電圧制御の実行を制限する低電圧制御制限工程と、
を備える、制御方法。