[发明专利]燃料电池系统

说明书

本发明提供一种燃料电池系统。一种安装在车辆上的燃料电池系统包括：燃料电池堆；制冷剂循环通道，其与所述燃料电池堆连接；制冷剂循环泵，其布置在所述制冷剂循环通道中，并配置成使所述制冷剂循环；以及控制器，其配置成根据所述车辆的请求驱动力控制所述燃料电池堆的发电量并控制所述制冷剂循环泵。所述控制器配置成基于所述燃料电池堆的温度将所述制冷剂循环泵的旋转速度设定在等于或低于旋转速度上限的范围内，并且在所述车辆速度等于或低于停止确定值时，与所述车辆速度高于所述停止确定值时相比，所述控制器将所述旋转速度上限设定得较低。

技术领域

本发明涉及一种安装在车辆上的燃料电池系统。

背景技术

JP2017-84665A公开了一种燃料电池系统，该燃料电池系统包括连接到燃料电池的循环通道、借助循环通道循环冷却水的泵、使冷却水放出热量的散热器以及经由水流速调节阀连接到循环通道的贮存罐。在这样的燃料电池系统中，当泵的排放量变得大于循环水量(包括来自贮存罐的供应量)时，泵入口处的压力降低。因此，泵中可能出现空化现象，并且由诸如橡胶和树脂之类的弹性材料制成的循环通道可能变形并变窄。为了解决这些问题，根据JP2017-84665A的燃料电池系统估计循环通道中冷却水的不足，并且在确定冷却水不足时以规定的强制流入旋转速度驱动泵，使得泵入口处的冷却水压力与水流速调节阀的流入压力相等。

然而，当不是基于燃料电池的温度而是基于泵入口处的冷却水的压力来控制泵的旋转速度时，冷却燃料电池的能力可能会变得过度或不足。此外，根据车辆的行驶状态，很有可能以强制流入旋转速度驱动泵，因此燃料电池的温度可能变得不稳定。

发明内容

鉴于以上背景，本发明的一个目的是提供一种燃料电池系统，该燃料电池系统可以抑制泵入口处产生的负压并稳定燃料电池堆的温度。

为了实现这一目标，本发明的一个方面提供一种安装在车辆2上的燃料电池系统1，该燃料电池系统包括：燃料电池堆4；制冷剂循环通道65，其与所述燃料电池堆连接，制冷剂配置成穿过该制冷剂循环通道循环；制冷剂循环泵64，其布置在所述制冷剂循环通道中，并配置成使所述制冷剂循环；贮存罐72，其经由调节阀71与所述制冷剂循环通道连接；车辆速度传感器83，其配置成获取所述车辆的车辆速度；温度获取单元75、76，其配置成获取所述燃料电池堆的温度；以及控制器8，其配置成根据所述车辆的请求驱动力控制所述燃料电池堆的发电量并控制所述制冷剂循环泵，其中，所述控制器配置成基于所述燃料电池堆的温度将所述制冷剂循环泵的旋转速度设定在等于或低于旋转速度上限的范围内，并且在所述车辆速度等于或低于停止确定值时，与所述车辆速度高于所述停止确定值时相比，所述控制器将所述旋转速度上限设定得较低。

根据该方面，当车辆速度等于或低于停止确定值时，制冷剂循环泵的旋转速度被抑制，并且防止泵入口(制冷剂循环泵的入口)处的压力降低。当车辆速度等于或低于停止确定值时，估计燃料电池堆的发电量会减少，因此燃料电池堆的温度会降低。因此，即使制冷剂循环泵的旋转速度被抑制，燃料电池堆的温度也被防止升高。因此，能够提供一种燃料电池系统，该燃料电池系统可以抑制泵入口处产生的负压，并稳定燃料电池堆的温度。

在以上方面中，优选地，在所述燃料电池堆的温度等于或高于规定的温度阈值的情况下，在所述燃料电池堆的发电量等于或低于规定的发电阈值时，与所述燃料电池堆的发电量高于所述发电阈值时相比，所述控制器将所述旋转速度上限设定得较低。

根据该方面，当燃料电池堆的发电量等于或小于发电阈值时，制冷剂循环泵的旋转速度被抑制，并且泵入口处的压力被防止降低。当燃料电池堆的发电量等于或小于发电阈值时，估计燃料电池堆的温度会降低。因此，即使制冷剂循环泵的旋转速度被抑制，燃料电池堆的温度也被防止升高。

在以上方面中，优选地，在所述车辆速度等于或低于所述停止确定值时，与所述车辆速度高于所述停止确定值时相比，所述控制器将所述制冷剂循环泵的旋转速度的增加速度的上限设定得较低。