[發明專利]燃料電池系統

在審

• 申請號: 202110153840.1
• 申請日: 2021-02-04
• 公開（公告）號: CN113285103A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 難波良一
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H01M8/04746
• 分類號: H01M8/04746;H01M8/04029;H01M8/04223;H01M8/04992
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 王強;高培培

本發明提供一種燃料電池系統，提供在燃料電池系統中能夠抑制泵氫的產生的技術。燃料電池系統具備燃料電池組、氧化劑氣體供給系統、制冷劑循環泵、電池組溫度取得部和控制部，控制部在預熱運轉處理開始后，在取得溫度的變化最初從上升轉為下降之后，在取得溫度的變化從下降轉為上升的第一時間點以后，將使制冷劑循環泵的轉速減少的情況下的減少速度設定為比在第一時間點之前設定的值小的值。

技術領域

本公開涉及燃料電池系統的技術。

背景技術

以往，已知在燃料電池系統中，在冰點下等低溫時使燃料電池發電的情況下，根據燃料電池的升溫速度，驅動使制冷劑在燃料電池循環的制冷劑循環泵的技術(專利文獻1)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2010－277704號公報

發明內容

發明所要解決的課題

通常，在制冷劑的溫度低的情況下，例如在-30℃(攝氏)下，制冷劑的粘性變高。在制冷劑的粘性高的狀態下，驅動制冷劑循環泵來使制冷劑循環流路內的制冷劑循環的情況下，存在制冷劑不均勻地混合，制冷劑循環流路內的制冷劑的溫度分布變大的情況。在使溫度分布大的制冷劑循環的情況下，燃料電池的升溫速度頻繁地變動，從而制冷劑循環泵的轉速大幅變化，致使在制冷劑循環流路內流通的制冷劑的流量也大幅變動。由此，可能產生燃料電池的溫度大幅降低而使燃料電池內的生成水凍結的情況。在燃料電池內的生成水凍結的情況下，由于不能順暢地進行氧化劑氣體向陰極的供給，所以可能產生氧化劑氣體不足而產生泵氫的情況。所謂泵氫，是由于陰極的氧的不足，在陰極中從陽極傳導來的氫離子與電子再結合而生成的氫。

用于解決課題的技術方案

本公開能夠以如下形式實現。

(1)根據本公開的一個方式，提供一種燃料電池系統。該燃料電池系統具備：燃料電池組；制冷劑循環流路，使制冷劑在所述燃料電池組循環；制冷劑循環泵，配置于所述制冷劑循環流路，調整所述制冷劑的循環流量；電池組溫度取得部，取得所述燃料電池組的溫度；及控制部，使用所述電池組溫度取得部的取得溫度來控制所述制冷劑循環泵的動作，所述控制部在預先規定的條件被滿足的情況下，執行利用所述燃料電池組的發熱來使所述燃料電池組升溫的所述燃料電池組的預熱運轉處理，在所述預熱運轉處理中，所述控制部根據所述取得溫度來驅動所述制冷劑循環泵，并且在所述預熱運轉處理開始后，在所述取得溫度的變化最初從上升轉為下降之后，在所述取得溫度的變化從下降轉為上升的第一時間點以后，將使所述制冷劑循環泵的轉速減少的情況下的減少速度設定為比在所述第一時間點之前設定的值小的值。

根據該方式，控制部在第一時間點以后，通過將減少速度設定為比在第一時間點之前設定的值小的值，能夠抑制流入到燃料電池組的制冷劑的流量大幅變化的情況。因此，能夠抑制燃料電池組的溫度因制冷劑而大幅降低的情況，所以能夠降低燃料電池組內的生成水凍結的可能性。由此，能夠抑制氧化劑氣體向陰極的供給受到阻礙的情況，因此能夠抑制泵氫的產生。

(2)在上述方式中，也可以采用如下方式，即，所述控制部通過將所述減少速度設定為零，由此使所述減少速度比在所述第一時間點之前設定的值小。

根據該方式，能夠進一步抑制向燃料電池組流入的制冷劑的流量大幅變動的情況，因此能夠進一步降低燃料電池組內的生成水凍結的可能性。由此，能夠進一步抑制泵氫的產生。

(3)在上述方式中，也可以采用如下方式，即，所述控制部在所述第一時間點以后，在所述取得溫度的變化最初從上升轉為下降之后，所述取得溫度的變化從下降轉為上升的第二時間點以后，將所述減少速度設定為比從所述第一時間點到所述第二時間點以前的值小的值。