燃料电池系统技术方案

本发明专利技术的燃料电池系统(15)具备：燃料电池(600)；第1制冷剂回路(505)，供冷却燃料电池(600)的制冷剂流动；离子交换器(540)，除去制冷剂中的离子；第2制冷剂回路(705)，与第1制冷剂回路相比制冷剂中的平均离子浓度较低；切换阀(740)，在流通状态与流通抑制状态之间切换；泵(725)，使第2制冷剂回路(705)内的制冷剂向第1制冷剂回路(505)流入；以及控制部(900)，在燃料电池系统(15)的停止期间超过了基准期间时，在启动的指示输入之后，在切换阀(740)被切换至流通状态的状态下驱动泵(725)。换至流通状态的状态下驱动泵(725)。换至流通状态的状态下驱动泵(725)。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池系统


[0001]本专利技术涉及燃料电池系统。

技术介绍

[0002]作为燃料电池系统，公知有在燃料电池的内部设置冷却水流路，使冷却液在燃料电池与散热器之间循环，由此将燃料电池冷却的系统。在这样的燃料电池系统中，通过离子从散热器、冷却液配管中溶出，从而冷却液的导电率有可能上升。因此，以往，例如像在日本特开2003-123813中记载的那样，通过在冷却液配管设置离子交换器来除去存在于冷却液中的离子，从而使冷却液中的导电率降低。
[0003]然而，为了使用设置于冷却液配管的离子交换器来除去冷却液中的离子，需要使冷却液在冷却液配管内循环。因此，在燃料电池系统的停止中，在冷却液不在冷却液配管内循环时，不能通过离子交换器除去从散热器、冷却液配管中溶出的离子，从而冷却液的导电率有可能上升至不希望的程度。

技术实现思路

[0004]本专利技术能够作为以下的方式来实现。
[0005]根据本专利技术的一个方式，提供一种燃料电池系统。燃料电池系统具备：燃料电池；第1制冷剂回路，供冷却上述燃料电池的制冷剂流动；离子交换器，构成为设置于上述第1制冷剂回路，并除去在上述第1制冷剂回路中流动的上述制冷剂中的离子；第2制冷剂回路，能够与上述第1制冷剂回路连接，与上述第1制冷剂回路相比，制冷剂的流动的停止中的制冷剂中的平均离子浓度较低；切换阀，构成为在经由上述第2制冷剂回路的上述制冷剂向上述第1制冷剂回路流入的流通状态、和与上述流通状态相比抑制上述制冷剂从上述第2制冷剂回路向上述第1制冷剂回路的流入的流通抑制状态之间切换；泵，在上述流通状态时，使上述第2制冷剂回路内的上述制冷剂向上述第1制冷剂回路流入；以及控制部，构成为在从上述燃料电池系统停止起到输入上述燃料电池系统的启动的指示为止的期间的停止期间超过了预先决定好的基准期间时，在上述启动的指示输入之后，在上述切换阀被切换至上述流通状态的状态下驱动上述泵。根据该方式的燃料电池系统，在燃料电池系统的停止期间超过基准期间时，在燃料电池系统的启动指示输入之后，使第2制冷剂回路内的制冷剂向第1制冷剂回路流入。因此，通过燃料电池系统的停止期间比基准期间长，即使在离子向第1制冷剂回路内的制冷剂溶出从而制冷剂的离子浓度升高的情况下，也能够在燃料电池系统的启动时，使第1制冷剂回路内的制冷剂的离子浓度更迅速地降低。其结果是，能够使第1制冷剂回路的制冷剂的导电率降低。
[0006]也可以构成为，上述方式的燃料电池系统还具备绝缘电阻检测部，上述绝缘电阻检测部构成为检测通过包含上述第1制冷剂回路的制冷剂的绝缘路径而与地绝缘的上述燃料电池的绝缘电阻，上述控制部构成为：当在上述切换阀被切换至上述流通状态的状态下驱动上述泵后，在上述绝缘电阻检测部检测到的上述绝缘电阻超过了预先决定好的第1基
准值时，将上述切换阀切换为上述流通抑制状态。根据该方式的燃料电池系统，通过包含第1制冷剂回路的制冷剂的绝缘路径而与地绝缘的燃料电池的绝缘电阻主要根据第1制冷剂回路的制冷剂的导电率而变化，因此到第1制冷剂回路的制冷剂的导电率降低至与第1基准值对应的值为止维持“流通状态”。其结果是，能够抑制在第1制冷剂回路的制冷剂的导电率为与绝缘电阻所涉及的第1基准值对应的值以上的状态下燃料电池进行发电。
[0007]也可以构成为，上述方式的燃料电池系统还具备流量导出部，上述流量导出部构成为：当在上述切换阀被切换至上述流通状态的状态下驱动上述泵从而开始上述制冷剂从上述第2制冷剂回路向上述第1制冷剂回路的流入后，导出在上述第2制冷剂回路中流动的上述制冷剂的流量的累计值，上述控制部构成为：在上述流量导出部导出的上述制冷剂的流量的累计值超过了预先决定好的第2基准值时，将上述切换阀切换为上述流通抑制状态。根据该方式的燃料电池系统，在将切换阀切换至流通抑制状态后，第2制冷剂回路内的制冷剂不会向第1制冷剂回路流入并通过离子交换器，从而减少在离子交换器内流动的制冷剂的量。即，减少成为基于离子交换器的离子浓度减少的对象的制冷剂量。其结果是，能够使用离子交换器使第1制冷剂回路内的制冷剂的导电率更迅速地降低。
[0008]也可以构成为，上述方式的燃料电池系统还具备：构成为测定上述第1制冷剂回路内的制冷剂的导电率的导电率传感器、或者构成为测定上述第1制冷剂回路内的制冷剂的离子浓度的离子浓度传感器，上述控制部构成为：当在上述切换阀被切换至上述流通状态的状态下驱动上述泵后，在上述导电率传感器测定出的上述导电率、或者上述离子浓度传感器测定出的上述离子浓度低于根据上述导电率和上述离子浓度分别预先决定好的第3基准值时，将上述切换阀切换为上述流通抑制状态。根据该方式的燃料电池系统，通过到第1制冷剂回路内的制冷剂的导电率或者离子浓度降低至第3基准值为止维持“流通状态”，从而能够抑制在第1制冷剂回路中的导电率较高的状态下燃料电池进行发电。
[0009]也可以构成为，在上述方式的燃料电池系统的基础上，上述控制部构成为：在上述停止期间为上述基准期间以下时，在上述启动的指示输入之后，将上述切换阀设定为上述流通抑制状态。根据该方式的燃料电池系统，在停止期间为基准期间以下时，在启动的指示输入之后，不影响到第1制冷剂回路就能够使用第2制冷剂回路。
[0010]也可以构成为，在上述方式的燃料电池系统的基础上，上述第2制冷剂回路是构成为使用该第2制冷剂回路内的上述制冷剂的热来进行制热的空调回路。若为这样的结构，能够使用空调回路的制冷剂，在燃料电池系统的启动时使用于冷却燃料电池的制冷剂的导电率降低。
[0011]本专利技术也能够以上述以外的各种方式来实现，例如，能够以燃料电池系统的控制方法、搭载有燃料电池系统的车辆等方式来实现。
[0012]以下参考附图，对本专利技术的示例性实施例的特征、优点、以及技术和工业意义进行描述，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件。
附图说明
[0013]图1是示意性地表示燃料电池系统的概略结构的说明图。
[0014]图2是表示燃料电池系统的绝缘电阻检测部的说明图。
[0015]图3是表示启动时控制处理程序的流程图。
[0016]图4是表示启动时控制处理程序的流程图。
[0017]图5是概念性表示第1制冷剂回路内的制冷剂的导电率降低的情形的说明图。
具体实施方式
[0018]A.第1实施方式：
[0019](A-1)燃料电池车辆的整体结构：
[0020]图1是示意性地表示作为本专利技术的第1实施方式的燃料电池系统15的概略结构的说明图。燃料电池系统15具备燃料电池600、燃料气体供给系统200、氧化气体供给系统300、排气系统400、冷却系统500、空调系统700、绝缘电阻检测部91以及控制部900。本实施方式的燃料电池系统15搭载于车辆，作为车辆的驱动用电源使用。
[0021]燃料电池600具有将多个单电池层叠而成的堆叠结构，接受含有氢的燃料气体、和含有氧的氧化气体的供给来发电。本实施方式的燃料电池600是固体高分子型燃料电池。在构成燃料电池600的各本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电池系统具备：燃料电池；第1制冷剂回路，供冷却所述燃料电池的制冷剂流动；离子交换器，构成为设置于所述第1制冷剂回路，并除去在所述第1制冷剂回路中流动的所述制冷剂中的离子；第2制冷剂回路，能够与所述第1制冷剂回路连接，与所述第1制冷剂回路相比，制冷剂的流动停止中的制冷剂中的平均离子浓度较低；切换阀，构成为在经由所述第2制冷剂回路的所述制冷剂向所述第1制冷剂回路流入的流通状态、和与所述流通状态相比抑制所述制冷剂从所述第2制冷剂回路向所述第1制冷剂回路的流入的流通抑制状态之间切换；泵，构成为在所述流通状态时使所述第2制冷剂回路内的所述制冷剂向所述第1制冷剂回路流入；以及控制部，构成为在从所述燃料电池系统停止起到输入所述燃料电池系统的启动的指示为止的期间的停止期间超过了预先决定好的基准期间时，在所述启动的指示输入之后，在所述切换阀被切换至所述流通状态的状态下驱动所述泵。2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电池系统还具备绝缘电阻检测部，所述绝缘电阻检测部构成为检测通过包含所述第1制冷剂回路的制冷剂的绝缘路径而与地绝缘的所述燃料电池的绝缘电阻，其中，所述控制部构成为：当在所述切换阀被切换至所述流通状态的状态下驱动所述泵后，在所述绝缘电阻检测部检测到的所述绝缘电阻超过了预先决定好的第1基准值时，将所述切换阀切换为所述流通抑制状态。3.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：山上庆大，冈本阳平，今西启之，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：