[发明专利]燃料电池系统

说明书

技术领域

本发明涉及燃料电池系统。

背景技术

以往，已经提出在完成燃料电池的预热之后，在请求对已经提供 到安装燃料电池的乘客舱的空气加热时操作加热器(例如，参见日本 未审查专利申请公开No.2010-267471)。除此之外，存在燃料电池的冷 却剂循环通道和共享冷却剂的空调回路的组合的各种提案(例如，参 见日本未审查专利申请公开No.2013-168281，No.2013-177101和 No.2008-130470)。

然而，在日本未审查专利申请公开No.2010-267471中，即使燃料 电池系统被放置在例如低温环境下时，在请求加热之后操作加热器。 因此，可能需要时间以为流入的空调电路的冷却剂加温，这可能会引 起对用户请求的低响应。此外，通过使用加热器可能增加功率消耗。 甚至在日本未审查专利申请公开No.2013-168281，No.2013-177101，以 及No.2008-130470的提案中也可能出现这些缺点。

因此，本文所公开的燃料电池系统的目的在于改善包括连接到用 于冷却燃料电池堆的冷却剂循环通道的空调回路的空调系统的响应。

发明内容

根据本发明的一方面，本文公开的燃料电池系统包括：燃料电池 堆；冷却剂循环通道，用于冷却燃料电池堆的冷却剂通过冷却剂循环 通道循环；空调系统，包括空调回路，该空调回路连接到冷却剂循环 通道，并且共享通过冷却剂循环通道循环的冷却剂；空调水泵，使冷 却剂流动通过空调回路；加热器，布置在空调回路上；以及控制单元， 被配置为执行空调系统准备控制，其中，在空调系统准备控制下，当 空调系统未被请求加热空气时，确定冷却剂循环通道内的冷却剂是否 能够被提供到空调回路，当冷却剂循环通道内的冷却剂不能被提供到 空调回路时，加热器被操作以将空调回路内冷却剂的温度维持在第一 预定温度或更高，以及当冷却剂循环通道内的冷却剂能够被提供到空 调回路时，空调水泵被操作以将冷却剂从冷却剂循环通道抽取到空调 回路中，并且将空调回路内冷却剂的温度维持在第一预定温度或更高。

当外部空气温度等于或低于预定温度时，控制单元可以执行空调 系统准备控制。

当冷却剂循环通道内的冷却剂不能被提供到空调回路时，并且当 空调回路内冷却剂的温度达到被设定为高于第一预定温度的第二预定 温度时，控制单元可以停止操作加热器。

当冷却剂循环通道内的冷却剂不能被提供到空调回路时，控制单 元可以操作加热器，以便输出比空调系统被请求加热空气时的输出低 的输出。

当冷却剂循环通道内的冷却剂能够被提供到空调回路时，控制单 元可以将空调回路内的冷却剂的温度维持在从第三预定温度到通过冷 却剂循环通道循环的冷却剂的温度的范围内，该第三预定温度被设定 为高于第一预定温度。

当冷却剂循环通道内的冷却剂能够被提供到空调回路时，控制单 元可以间歇地操作空调水泵，并且每个操作的操作时间段可以被设定 为等于或长于空调回路内的冷却剂能够被从冷却剂循环通道抽取的冷 却剂代替的时间段。

本发明的效果

根据本文公开的燃料电池系统，可以改善包括连接到用于冷却燃 料电池堆的冷却剂循环通道的空调回路的空调系统的响应。

附图说明

图1是示出根据第一实施例的燃料电池系统的一部分的示意性结 构的示意图；

图2是示出第一实施例中的燃料电池系统的控制的示例的流程 图；

图3是示出根据第一实施例的在完成燃料电池系统的预热之前第 一三通阀和第二三通阀的状态的示意图；

图4是指示根据第一实施例的在完成燃料电池系统的预热之前冷 却剂的温度变化和加热器的操作条件的时间图的示例；

图5是示出根据第一实施例的在完成燃料电池系统的预热之后第 一三通阀和第二三通阀的状态的示意图；

图6是指示根据第一实施例的在完成燃料电池系统的预热之后冷 却剂的温度变化和空调水泵的操作条件；以及

图7是示出根据第二实施例的控制燃料电池系统的示例的流程 图。

具体实施方式

将参照附图秒数根据本发明的实施例。然而，附图中所示的每个 组件的尺寸和比例可能不对应于现实。

(第一实施例)