[发明专利]燃料电池系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃料电池系统。

背景技术

燃料电池通过使氧化气体和燃料气体产生电化学反应而进行发电，并且生成水。水在冰点以下冻结。因此，如燃料电池内的温度在冰点以下的话，则生成水冻结。因此，在寒冷地区等起动燃料电池时，到燃料电池变暖的期间，需要防止燃料电池内生成水冻结。

下列专利文献1中公示有下述技术，在低温下起动燃料电池时，当燃料电池内部温度在0℃以下的情况下，通过停止冷却水泵，提高燃料电池的升温速度，防止生成水冻结。

专利文献1：(日本)特开2003-36874号公报

发明内容

但是，如停止冷却水泵的话，则冷却水的循环停止，由此来自燃料电池内的发热部位的热量的传递性降低，易于形成发电集中部位。若形成发电集中部位，则有燃料电池的电解质膜劣化的可能。

本发明是为了解决所述现有技术的问题点而做出，其目的在于，提供一种燃料电池系统，能够抑制燃料电池的电解质膜的劣化。

为了解决所述的课题，本发明的燃料电池系统，其特征在于，具备：接受反应气体的供给而利用该反应气体的电化学反应产生电力的燃料电池；和用于向所述燃料电池循环供给冷却水的冷却水循环流路；和使冷却水在所述冷却水循环流路中循环的冷却水泵；和在低温起动中，根据所述燃料电池的升温速度控制所述冷却水泵的驱动的控制单元。

根据本发明，在低温起动中，可根据燃料电池的升温速度控制冷却水泵的驱动。因此，例如，即使在冰点以下的低温时起动的情况下，也可在燃料电池的升温速度大时增加冷却水的循环量。由此，可避免由冷却水的循环量不足而导致形成发电集中部位的事态。

在所述燃料电池系统中，所述控制单元也可具有：目标升温速度计算单元，利用所述燃料电池的温度及所述燃料电池的含水量算出所述燃料电池的目标升温速度；驱动控制单元，利用由所述目标升温速度计算单元算出的所述目标升温速度及所述燃料电池的升温速度来控制所述冷却水泵的驱动。

由此，可根据燃料电池的温度和含水量算出目标升温速度，可根据该目标升温速度控制冷却水泵的驱动。因此，可适当地控制为防止燃料电池所含电解质膜的劣化所需要的冷却水的循环量。

在所述燃料电池系统中，所述驱动控制单元，在所述燃料电池的升温速度小于所述目标升温速度的情况下，控制所述冷却水泵的驱动以使冷却水的循环量减少；在所述燃料电池的升温速度在所述目标升温速度以上的情况下，控制所述冷却水泵的驱动以使冷却水的循环量增加。

由此，可简易地控制冷却水的循环量。

在所述燃料电池系统中，所述驱动控制单元也可具有：目标升温速度计算单元，利用所述燃料电池的温度及所述燃料电池的含水量算出所述燃料电池的目标升温速度；驱动控制单元，根据利用由所述目标升温速度计算单元算出的所述目标升温速度而算出的冷却水的循环量，控制所述冷却水泵的驱动。

由此，可根据燃料电池的温度和含水量能算出目标升温速度，可根据该目标升温速度控制冷却水泵的驱动。因此，可适当地控制为防止燃料电池所含电解质膜的劣化所需要的冷却水的循环量。

所述燃料电池系统也可还具有：目标循环量计算单元，利用所述目标升温速度算出冷却水的目标循环量；所述驱动控制单元，根据所述目标循环量控制所述冷却水泵的驱动量。

由此，可更可靠地控制冷却水的循环量。

在所述燃料电池系统中也可以是，在在从所述目标升温速度中减去所述升温速度所得到的值在规定的第一阀值以上的情况下，所述驱动控制单元停止所述冷却水泵。

由此，由于可在目标升温速度和升温速度之间的差值扩大到第一阈值以上时停止冷却水泵，可迅速使燃料电池升温。

在所述燃料电池系统中也可以是，从所述目标升温速度减去所述升温速度的差值在第二阀值以下的情况下，所述驱动控制单元驱动所述冷却水泵，其中，所述第二阈值是所述第一阀值以下的值。

由此，由于可在目标升温速度和升温速度之间的差值缩小到第二阈值以下时再次驱动冷却水泵，因而可冷却已温度上升的燃料电池内部，抑制发电集中部位的形成。

在所述燃料电池系统中还具有：温度传感器，所述温度传感器设置于所述冷却水循环流路上而测定冷却水的温度；在所述燃料电池的起动中由所述温度传感器测出的温度在规定的低温阀值以下的情况下，所述控制单元判断为所述燃料电池处于所述低温起动中。

根据本发明，可抑制燃料电池的电解质膜的劣化。

附图说明

图1是示意性地表示实施方式的燃料电池系统的构成图。