燃料电池系统技术方案

一种燃料电池系统，具备：水供给部，其从第1储水部向第2储水部供给水；和水使用部，其对第2储水部的水进行使用。第1、2储水部储存燃料电池的生成水。在第1储水部的储水量超过第1预定值、并且第2储水部的储水量低于第2预定值的情况下，从第1储水部向第2储水部供给水。另外，在水使用部正在使用水的情况下，即使第2储水部的储水量未低于第2预定值，也从第1储水部向第2储水部供给水。

Fuel cell system

A fuel cell system has a water supply unit which supplies water from the first water storage unit to the second water storage unit and a water use unit which uses water from the second water storage unit. The first and second water storage units store the generated water of fuel cells. When the water storage capacity of the first water storage unit exceeds the first predetermined value and the water storage capacity of the second water storage unit is lower than the second predetermined value, water is supplied from the first water storage unit to the second water storage unit. In addition, when the water use department is using water, even if the water storage capacity of the second water storage unit is not lower than the second predetermined value, water is supplied from the first water storage unit to the second water storage unit.

【技术实现步骤摘要】
燃料电池系统
本专利技术涉及通过多个储水部储存燃料电池的生成水的燃料电池系统。
技术介绍
在日本特开2006-318827中提出了如下技术：具有回收并储存燃料电池的生成水的第1、2储水部，将从燃料电池回收的生成水储存于第1储水部，在第2储水部的储水量低于预定值的情况下，从第1储水部向第2储水部供给水。
技术实现思路
然而，在日本特开2006-318827的构成中，在正在使用第2储水部的水的情况下，可能发生从第1储水部向第2储水部的水的供给延迟而无法确保第2储水部所需要的储水量。本专利技术使得，在通过多个储水部储存燃料电池的生成水的燃料电池系统中，能够确保储水部所需要的水量。本专利技术的技术方案涉及一种燃料电池系统，所述燃料电池系统具备：燃料电池，其使氢与氧发生电化学反应，伴随电化学反应而生成水；第1储水部，其储存从燃料电池回收的水；第2储水部，其储存从第1储水部供给的水；水供给部，其从第1储水部向第2储水部供给水；第1水量检测部，其检测第1储水部的储水量；第2水量检测部，其检测第2储水部的储水量；水使用部，其对第2储水部的水进行使用；以及控制部，其控制水供给部的水的供给。在第1储水部的储水量超过第1预定值、并且第2储水部的储水量低于第2预定值的情况下，控制部通过水供给部从第1储水部向第2储水部供给水，在第1储水部的储水量超过第1预定值、并且水使用部正在使用第2储水部的水的情况下，即使第2储水部的储水量未低于第2预定值，控制部也通过水供给部从第1储水部向第2储水部供给水。根据本专利技术的技术方案，在第1储水部的储水量超过第1预定值、并且第2储水部的储水量低于第2预定值的情况下，从第1储水部向第2储水部供给水。由此，能够确保在水使用部正在使用水时所需要的第2储水部的储水量。另外，也可以是，在第1储水部的储水量超过第1预定值、并且正在使用第2储水部的水的情况下，当第2储水部的储水量低于比第2预定值大的第3预定值时，从第1储水部向第2储水部供给水。也就是说，在第2储水部的水处于使用过程中的情况下，需要确保大量的第2储水部的水。因此，通过将成为从第1储水部向第2储水部开始供给水的基准的第2储水部的储水量变更为第3预定值，与将第2预定值设为基准的情况相比，能够增大第2储水部的储水量。附图说明以下将参照附图说明本专利技术的示例性实施方式的特征、优点以及技术和产业意义，在附图中相似的附图标记表示相似的要素，并且其中：图1是示出一实施方式的燃料电池系统的整体构成的概念图。图2是示出燃料电池系统的冷却系统的概念图。图3是示出平地行驶时和上坡行驶时的第2罐的概念图。图4是示出燃料电池系统的控制系统的框图。图5是示出燃料电池系统的水供给控制的流程图。具体实施方式以下，基于图1～图5对本专利技术的实施方式进行说明。图1是示出本实施方式涉及的燃料电池系统的整体构成图。该燃料电池系统应用于作为电动车的一种的、所谓的燃料电池车辆，向车辆行驶用电动马达等电气负载供给电力。如图1所示，燃料电池系统具备利用氢与氧的电化学反应产生电力的燃料电池(FC组)10。燃料电池10构成为向未图示的变换器等电气设备供给电力。变换器将从燃料电池10供给的直流电流变换为交流电流并向行驶用马达(负载)供给而驱动马达。在本实施方式中，作为燃料电池10，使用固体高分子电解质型燃料电池，层叠多个成为基本单位的电池单元而构成。各电池单元为电解质膜被一对电极夹着的构成。经由氢供给通路11向燃料电池10供给氢，经由空气供给通路12向燃料电池10供给氧。在燃料电池10中发生以下的氢与氧的电化学反应而产生电能。(负极侧)H2→2H﹢+2e﹣(正极侧)2H﹢+1/2O2+2e﹣→H2O为了该电化学反应，需要燃料电池10内的电解质膜成为包含水分的湿润状态。因此，构成为，对向燃料电池10供给的氢和空气进行加湿，将上述的加湿了的气体向燃料电池10供给，从而对燃料电池10内的电解质进行加湿。向燃料电池10供给的氢和空气的加湿能够由未图示的加湿装置等来进行。在上述电化学反应中未使用的未反应的氧经由排气通路13从燃料电池10作为排气气体排出。另外，在燃料电池10中通过电化学反应而产生生成水，该水分以包含于排气气体的状态经由排气通路13从燃料电池10排出。燃料电池10在发电时因上述电化学反应而产生热。为了发电效率，需要使燃料电池10在运转期间维持在一定温度(例如80℃左右)。另外，当超过预定的允许上限温度时，燃料电池10内部的电解质膜会因温度高而被破坏，所以需要将燃料电池10保持在允许温度以下。如图2所示，燃料电池系统具备向燃料电池10循环供给冷却水的冷却水通路20。在冷却水通路20设置有用于使冷却水循环的冷却水泵21。在冷却水通路20设置有散热器22。散热器22是使通过燃料电池10而变得温度高的冷却水与由风扇22a输送的外气进行热交换，使在燃料电池10产生的热向系统外散出的热交换器。风扇22a的旋转由后述的控制部50控制。在冷却水通路20与散热器22并联地设置有副散热器23。副散热器23是使冷却水与大气进行热交换的热交换器，用于在燃料电池10的高负载时等若仅利用散热器22则冷却能力不足的情况下进行辅助。在冷却水通路20设置有用于使冷却水绕过散热器22的旁通通路24。旁通通路24与散热器22并联地设置。在冷却水通路20与旁通通路24的分支部设置有冷却水控制阀25。冷却水控制阀25能够通过调整阀开度来调整向散热器22流动的冷却水流量与向旁通通路24流动的冷却水流量的比率。在冷却水通路20中的燃料电池10的出口侧设置有检测从燃料电池10流出的冷却水的温度(也就是燃料电池10的出口温度)的第1水温传感器26。在冷却水通路20中的散热器22的出口侧设置有检测从散热器22流出的冷却水的温度(也就是散热器22的出口温度)的第2水温传感器27。返回到图1，在供燃料电池10的排气气体通过的排气通路13设置有气液分离器30。气液分离器30构成水回收部，所述水回收部回收排气气体所包含的燃料电池10的生成水。在气液分离器30的下方设置有第1罐31。在气液分离器30设置有将气液分离器30的水向第1罐31供给的连通路30a。连通路30a的端部位于第1罐31的内部。由气液分离器30回收的燃料电池10的生成水储存于第1罐31。第1罐31需要设置于气液分离器30的铅垂方向下方，难以增大设置空间。因此，使用小型的罐作为第1罐31。在第1罐31设置有检测储存水的水位的第1水位传感器31a。另外，在第1罐31设置有用于排出内部的多余的水、空气的排出通路31b。排出通路31b设置于第1罐31的上部。在第1罐31的水位超过了预定的上限值的情况下，第1罐31的水经由排出通路31b向外部排出。此外，可以将第1水位传感器31a视为本专利技术的第1水量检测部。第1罐31的储存水能够经由罐间通路32向第2罐35供给。在罐间通路32设置有用于将第1罐31的储存水向第2罐35供给的罐间泵33。在罐间通路32中的罐间泵33的下游侧设置有防止水回流的止回阀34。在第2罐35储存有从第1罐31供给的水。第2罐35的容积比第1罐31的容积大。在本实施方式中，第1罐31被定位为副罐，第2罐35被定位为主罐。可以将第1罐31视为本专利技术的第1储水部，可以将第2罐35视为本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池系统，其特征在于，具备：燃料电池，其使氢与氧发生电化学反应，伴随所述电化学反应而生成水；第1储水部，其储存从所述燃料电池回收的水；第2储水部，其储存从所述第1储水部供给的水；水供给部，其从所述第1储水部向所述第2储水部供给水；第1水量检测部，其检测所述第1储水部的储水量；第2水量检测部，其检测所述第2储水部的储水量；水使用部，其对所述第2储水部中的水进行使用；以及控制部，其控制所述水供给部的水的供给，所述控制部构成为，在所述第1储水部的储水量超过第1预定值、并且所述第2储水部的储水量低于第2预定值的情况下，通过所述水供给部从所述第1储水部向所述第2储水部供给水，在所述第1储水部的储水量超过所述第1预定值、并且所述水使用部正在使用所述第2储水部中的水的情况下，即使所述第2储水部的储水量未低于所述第2预定值，也通过所述水供给部从所述第1储水部向所述第2储水部供给水。

【技术特征摘要】
2017.10.16 JP 2017-1999991.一种燃料电池系统，其特征在于，具备：燃料电池，其使氢与氧发生电化学反应，伴随所述电化学反应而生成水；第1储水部，其储存从所述燃料电池回收的水；第2储水部，其储存从所述第1储水部供给的水；水供给部，其从所述第1储水部向所述第2储水部供给水；第1水量检测部，其检测所述第1储水部的储水量；第2水量检测部，其检测所述第2储水部的储水量；水使用部，其对所述第2储水部中的水进行使用；以及控制部，其控制所述水供给部的水的供给，所述控制部构成为，在所述第1储水部的储水量超过第1预定值、并且所述第2储水部的储水量低于第2预定值的情况下，通过所述水供给部从所述第1储水部向所述第2储水部供给水，在所述第1储水部的储水量超过所述第1预定值、并且所述水使用部正在使用所述第2储水部中的水的情况下，即使所述第2储水部的储水量未低于所述第2预定值，也通过所述水供给部从所述第1储水部向所述第2储水部供给水。2.根据权利要求1所述的燃料电池系...

【专利技术属性】
技术研发人员：坂上祐一，小山贵志，吉冈良，山藤考弘，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP