CN103733407B - 燃料电池系统 - Google Patents

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Abstract

燃料电池系统具备：制冷剂循环通路，对燃料电池进行冷却的制冷剂在该制冷剂循环通路中循环；泵，其使制冷剂循环；散热部，其将制冷剂的热放出来对制冷剂进行冷却；旁路通路，其以绕过上述散热部的方式与制冷剂循环通路连接；以及开闭阀，其设置于经由散热部而来的低温制冷剂与未经由散热部而经由旁路通路而来的高温制冷剂进行合流的合流部，当高温制冷剂的温度为规定的开阀温度以上时打开以使低温制冷剂与高温制冷剂合流来供给到燃料电池，该燃料电池系统根据燃料电池的状态来计算泵的基本喷出流量，在低温制冷剂的温度低于规定温度时，使泵的喷出流量比基本喷出流量增多。

Description

燃料电池系统
技术领域
本发明涉及燃料电池系统。
背景技术
在日本JP2006-302739A中，作为以往的燃料电池系统，记载了一种使用电磁三通阀来切换对燃料电池堆进行冷却的冷却水的循环路径的燃料电池系统。
发明内容
为了简化燃料电池系统，讨论了使用恒温器(thermostat)来代替电磁三通阀。然而，当使用恒温器来代替电磁三通阀时，已知以下的情况：若在经由散热器而来的冷却水的温度低时恒温器被打开，则在恒温器的内部冷却水的温度会急剧降低而恒温器反复开闭，从而发生供给到燃料电池堆的冷却水的温度上下变动的振动(hunting)。
本发明是着眼于这种问题点而完成的，其目的在于抑制振动的产生。
根据本发明的某个方式，提供了一种燃料电池系统，该燃料电池系统具备：制冷剂循环通路，对燃料电池进行冷却的制冷剂在该制冷剂循环通路中循环；泵，其设置于制冷剂循环通路，使制冷剂循环；散热部，其设置于制冷剂循环通路，放出制冷剂的热来对制冷剂进行冷却；旁路通路，其与制冷剂循环通路连接以绕过散热部；以及开闭阀，其设置于经由散热部而来的低温制冷剂与未经由散热部而经由旁路通路而来的高温制冷剂进行合流的合流部，当高温制冷剂的温度为规定的开阀温度以上时打开以使低温制冷剂与高温制冷剂合流来供给到燃料电池，该燃料电池系统根据燃料电池的状态来计算泵的基本喷出流量，在低温制冷剂的温度低于规定温度时，使泵的喷出流量比基本喷出流量增多。
参照附图，在下面详细说明本发明的实施方式、本发明的优点。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的燃料电池系统的概要图。
图2是说明本发明的第一实施方式的循环泵的泵流量控制的流程图。
图3是基于堆负荷来计算目标堆出口水温的表。
图4是基于堆出口水温与目标堆出口水温之间的温差来计算基本泵流量的表。
图5是基于基本泵流量来计算振动产生散热器出口水温的表。
图6是说明第一规定温度α和第二规定温度β的设定方法的图。
图7是基于散热器出口水温来计算振动避免泵流量的表。
图8是说明本发明的第二实施方式的循环泵的泵流量控制的流程图。
图9是说明正极压力校正处理的流程图。
图10是基于堆负荷来计算基本正极压力的表。
图11是基于目标堆出口水温和平均水温来计算正极压力的校正值的表。
图12是说明本发明的第三实施方式的循环泵的泵流量控制的流程图。
图13是说明正极气体流量校正处理的流程图。
图14是基于堆负荷来计算基本正极气体流量的表。
图15是基于目标堆出口水温和平均水温来计算正极气体流量的校正值的表。
具体实施方式
(第一实施方式)
燃料电池通过用负极(anode)电极(燃料极)和正极(cathode)电极(氧化剂极)夹持电解质膜并向负极电极供给含有氢的负极气体(燃料气体)、向正极电极供给含有氧的正极气体(氧化剂气体)来进行发电。在负极电极和正极电极这两个电极处进行的电极反应如下。
负极电极：2H2→4H++4e-…(1)
正极电极：4H++4e-+O2→2H2O…(2)
通过该(1)(2)的电极反应，燃料电池产生1伏特左右的电动势。
在将燃料电池用作汽车用动力源的情况下，由于要求的电力大，因此作为将数百块的燃料电池层叠所得的燃料电池堆来进行使用。然后，构成向燃料电池堆供给负极气体和正极气体的燃料电池系统，取出车辆驱动用的电力。
图1是本发明的第一实施方式的燃料电池系统100的概要图。
燃料电池系统100具备燃料电池堆1、正极气体供排装置2、负极气体供排装置3、堆冷却装置4以及控制器5。
燃料电池堆1是层叠数百块燃料电池而得的，接受负极气体和正极气体的供给来进行发电，产生驱动车辆所需的电力。
正极气体供排装置2是向燃料电池堆1供给正极气体并且将从燃料电池堆1排出的正极排气排出到外部大气的装置。正极气体供排装置2具备正极气体供给通路21、过滤器22、正极压缩机23、正极气体排出通路24、正极压力调节阀25、气流传感器26以及压力传感器27。
正极气体供给通路21是流通向燃料电池堆1供给的正极气体的通路。正极气体供给通路21一端连接于过滤器22，另一端连接于燃料电池堆1的正极气体入口孔11。
过滤器22将取入到正极气体供给通路21的正极气体中的异物去除。
正极压缩机23设置于正极气体供给通路21。正极压缩机23经由过滤器22将作为正极气体的空气(外部大气)取入到正极气体供给通路21，供给到燃料电池堆1。
正极气体排出通路24是流通从燃料电池堆1排出的正极排气的通路。正极气体排出通路24一端连接于燃料电池堆1的正极气体出口孔12，另一端为开口端。
正极压力调节阀25设置于正极气体排出通路24。正极压力调节阀25由控制器5来控制开闭，将正极压力调节阀25上游侧的流通正极气体的通路的压力(以下称为“正极压力”)调节为期望的压力。
气流传感器26设置于正极压缩机23上游的正极气体供给通路21。气流传感器26检测在正极气体供给通路21中流动的正极气体的流量。
压力传感器27设置于正极气体入口孔11附近的正极气体供给通路21。压力传感器27检测正极压力。控制器5基于压力传感器27的检测值来调整正极压力调节阀25的开度，将正极压力调节为期望的压力。
负极气体供排装置3是向燃料电池堆1供给负极气体并且将从燃料电池堆1排出的负极排气排出到正极气体排出通路24的装置。负极气体供排装置3具备高压罐31、负极气体供给通路32、负极压力调节阀33、负极气体排出通路34以及净化阀35。
高压罐31将要向燃料电池堆1供给的负极气体保持为高压状态来贮存。
负极气体供给通路32是用于将从高压罐31排出的负极气体供给到燃料电池堆1的通路。负极气体供给通路32一端连接于高压罐31，另一端连接于燃料电池堆1的负极气体入口孔13。
负极压力调节阀33设置于负极气体供给通路32。负极压力调节阀33由控制器5来控制开闭，将从高压罐31流出到负极气体供给通路32的负极气体的压力调节为期望的压力。
负极气体排出通路34是流通从燃料电池堆1排出的负极排气的通路。负极气体排出通路34一端连接于燃料电池堆1的负极气体出口孔14，另一端连接于正极气体排出通路24。
净化阀35设置于负极气体排出通路34。净化阀35由控制器5来控制开闭，对从负极气体排出通路34排出到正极气体排出通路24的负极排气的流量进行控制。
堆冷却装置4是对燃料电池堆1进行冷却、将燃料电池堆1保持为适于发电的温度的装置。堆冷却装置4具备冷却水循环通路41、散热器42、旁路通路43、恒温器44、循环泵45、加热器46、第一水温传感器47以及第二水温传感器48。
冷却水循环通路41是用于对燃料电池堆1进行冷却的冷却水循环的通路。
散热器42设置于冷却水循环通路41。散热器42对从燃料电池堆1排出的冷却水进行冷却。
旁路通路43一端连接于冷却水循环通路41，另一端连接于恒温器44，以能够使冷却水绕过散热器42进行循环。
恒温器44设置于散热器42下游侧的冷却水循环通路41。恒温器44是根据在内部流动的冷却水的温度来自动地开闭的开闭阀。恒温器44当在内部流动的冷却水的温度低于规定的恒温器开阀温度时为关闭的状态，仅将经由旁路通路43而来的相对高温的冷却水供给到燃料电池堆1。另一方面，当在内部流动的冷却水的温度变为恒温器开阀温度以上时开始慢慢打开，使经由旁路通路42而来的冷却水与经由散热器43而来的相对低温的冷却水在内部混合来供给到燃料电池堆。这样，无论恒温器44的开闭状态如何，经由旁路通路43而来的冷却水都会流入到恒温器44中。
此外，也可以构成为以下结构：在恒温器44的开度为规定以上时，切断来自旁路通路42的冷却水的流入，仅将经由散热器43而来的冷却水供给到燃料电池堆1。另外，能够利用构成恒温器44的蜡材料和弹簧来调整恒温器开阀温度，只要根据燃料电池堆1的特性来适当设定该恒温器开阀温度即可。
循环泵45设置于恒温器44下游侧的冷却水循环通路41，使冷却水循环。循环泵45的喷出流量(以下称为“泵流量”)由控制器5来控制。
加热器46设置于恒温器44与循环泵45之间的冷却水循环通路41。加热器46在燃料电池堆1预热时被通电，使冷却水的温度上升。在本实施方式中，将PTC加热器用作加热器46，但是并不限于此。
第一水温传感器47设置于冷却水循环通路41与旁路通路43的分支点上游侧的冷却水循环通路41。第一水温传感器47对从燃料电池堆1排出的冷却水的温度(以下称为“堆出口水温”)进行检测。堆出口水温相当于燃料电池堆的温度(以下称为“堆温度”)。
第二水温传感器48设置于循环泵45下游侧的冷却水循环通路41。第二水温传感器48对流入到燃料电池堆1的冷却水的温度(以下称为“堆入口水温”)进行检测。在本实施方式中，将由该第二水温传感器48检测出的堆入口水温代用作在恒温器44的内部流动的冷却水的温度。
控制器5由具备中央运算装置(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)以及输入输出接口(I/O接口)的微计算机构成。除了来自上述的第一水温传感器47和第二水温传感器48的信号以外，来自检测外部气温的外部气温传感器51、检测作为对燃料电池堆1施加的负荷(以下称为“堆负荷”)的燃料电池堆1的输出电流的电流传感器52等控制燃料电池系统100所需的各种传感器的信号也被输入到控制器5。在本实施方式中，将由外部气温传感器51检测出的外部气温代用作从散热器42排出的冷却水的温度(以下称为“散热器出口水温”)。
在此，在如本实施方式那样使用恒温器44来切换冷却水的循环路径的情况下，已知会产生如下的问题点。
在燃料电池系统100起动时，通常堆出口水温与外部气温是同等的。因此，在燃料电池系统100起动后不久，在恒温器44的内部流动的冷却水的温度低于恒温器开阀温度，因此仅将经由旁路通路43而来的冷却水供给到燃料电池堆1。
之后，当通过与燃料电池堆1的热交换而冷却水的温度上升、堆出口水温上升到恒温器开阀温度时，恒温器44开阀，经由旁路通路43而来的冷却水与经由散热器42而来的冷却水在恒温器44内混合而供给到燃料电池堆1。
此时，经由散热器42而来的冷却水已被散热器42冷却到与外部气温同等的温度。因此，尤其是在如外部气温低于0℃那样的低温环境下，经由旁路通路43而来的冷却水的温度(堆出口水温)与经由散热器42而来的冷却水的温度(散热器出口水温)的温度差变大，有时在恒温器44内进行混合所得的冷却水的温度会急剧降低。已知这样就会产生以下的问题：恒温器44反复开闭，从而发生供给到燃料电池堆1的冷却水的温度(堆入口水温)上下变动的振动。
因此，在本实施方式中，根据散热器出口水温来判断是否有可能发生振动，在有可能发生振动时，在堆出口水温已上升到恒温器开阀温度附近的时间点使泵流量增多。由此，能够使经由旁路通路43来流入到恒温器44的冷却水的流量增多，从而能够提高在恒温器44内流动的冷却水的流速。其结果，能够抑制恒温器44被打开而经由散热器42而来的冷却水流入时的恒温器44内的冷却水温的急剧降低，从而能够抑制振动。
下面，参照图2至图7来说明本实施方式的循环泵流量控制。
图2是说明本实施方式的循环泵的泵流量控制的流程图。控制器5在燃料电池系统100的运转过程中以规定的运算周期(例如10[ms])执行本例程。
在步骤S1中，控制器5读入各种传感器的检测信号。
在步骤S2中，控制器5参照后述的图3的表来基于堆负荷、即由电流传感器52检测出的输出电流来计算堆出口水温的目标值(以下称为“目标堆出口水温”)。
在步骤S3中，控制器5计算由第一水温传感器47检测出的堆出口水温与目标堆出口水温之间的温差。
在步骤S4中，控制器5参照后述的图4的表，基于堆出口水温与目标堆出口水温之间的温差来计算泵流量的基本值(以下称为“基本泵流量”)。
在步骤S5中，控制器5参照后述的图5的表，基于基本泵流量来计算开始产生振动的散热器出口水温(以下称为“振动产生散热器出口水温”)。振动产生散热器出口水温是如下的温度：在将泵流量控制为基本泵流量的情况下，当散热器出口水温低于振动产生散热器出口水温时，在打开恒温器时存在产生振动的担忧。
在步骤S6中，控制器5判定散热器出口水温是否为振动产生散热器出口水温以下。如果散热器出口水温为振动产生出口水温以下，则控制器5进行步骤S7的处理。另一方面，如果散热器出口水温高于振动产生散热器出口水温，则控制器5进行步骤S8的处理。
在步骤S7中，控制器5判定在恒温器44内进行混合所得的冷却水的温度、即堆入口水温是否已进入规定范围内。具体地说，判定堆入口水温是否高于使恒温器开阀温度减去第一规定温度α所得的温度(以下称为“增多开始温度”)且低于使规定的恒温器闭阀温度加上第二规定温度β所得的温度(以下称为“增多结束温度”)。参照图6，在后面叙述第一规定温度α和第二规定温度β的设定方法。如果堆入口水温尚未进入规定范围内，则控制器5进行步骤S8的处理。另一方面，如果堆入口水温已进入规定范围内，则控制器5进行步骤S10的处理。
在步骤S8中，控制器5将基本泵流量设定为目标泵流量。这是由于，如果散热器出口水温高于振动产生散热器出口水温，则即使不使泵流量增多也不会存在产生振动的担忧。另外，是由于，若在增多开始温度之前已使泵流量增多，则燃料电池系统100的系统效率和预热性能会恶化。
在步骤S9中，控制器5对循环泵进行控制以使泵流量为目标泵流量。
在步骤S10中，控制器5参照后述的图7的表，基于散热器出口水温来计算不会产生振动的泵流量(以下称为“振动避免泵流量”)。
在步骤S11中，控制器5将振动避免泵流量设定为目标泵流量，进行使泵流量与基本泵流量相比增多的校正。
图3是基于堆负荷来计算目标堆出口水温的表。
如图3所示，目标堆出口水温基本上被设定为恒温器开阀温度以上，并被设定成随着堆负荷变大而变大。
堆负荷越大，在燃料电池堆1的内部产生的生成水的量越多，构成燃料电池堆1的各燃料电池的电解质膜的含水率越有增多的趋势。因此，为了将电解质膜的含水率保持为固定，堆负荷越大越提高目标堆出口水温。通过提高目标堆出口水温，在燃料电池堆1的内部产生的生成水中的变成水蒸气而作为正极排气排出的生成水的比例增多，因此能够将电解质膜的含水率保持为固定。
图4是基于堆出口水温与目标堆出口水温之间的温差来计算基本泵流量的表。
如图4所示，在堆出口水温与目标堆出口水温之间的温差为负的值时，即，在堆出口水温低于目标堆出口水温时，需要使堆出口水温上升，因此泵流量被设定为最低流量。另一方面，在堆出口水温与目标堆出口水温之间的温差为正的值时，即，在堆出口水温高于目标堆出口水温时，需要使堆出口水温降低，因此进行设定使得温差越大泵流量越多。
图5是基于基本泵流量来计算振动产生散热器出口水温的表。
如图5所示，能够通过实验等来根据散热器出口水温和泵流量预先求出产生振动的边界线，散热器出口水温越低，避免振动所需的泵流量越大。
图6是说明第一规定温度α和第二规定温度β的设定方法的图，示出了堆入口温度与恒温器的开阀量之间的关系。
如图6所示，即使堆入口温度相同，恒温器的开阀量在从全闭状态向全开状态时与在从全开状态向全闭状态时也是不同的开阀量。也就是说，恒温器的从全闭状态向全开状态时的特性(以下称为“开阀特性”)与从全开状态向全闭状态时的特性(以下称为“闭阀特性”)是不同的。
因此，在本实施方式中，考虑该恒温器的开阀特性和闭阀特性来设定第一规定温度α和第二规定温度β，决定规定范围。
即，考虑恒温器的开阀特性来对第一规定温度α进行设定，使得开始增多泵流量的温度为比恒温器开阀温度、即开始打开恒温器的温度稍稍低的温度。
另一方面，考虑恒温器的闭阀特性来将第二规定温度β设定为比恒温器闭阀温度和恒温器开阀温度高的温度，使其为即使结束泵流量的增多校正也不会使堆入口水温回到恒温器闭阀温度的温度。
图7是基于散热器出口水温来计算振动避免泵流量的表。
该表是与图5的表相同的表，使用通过实验等根据散热器出口水温和泵流量预先求出的产生振动的边界线，基于散热器出口水温来计算振动避免泵流量。
根据以上说明的本实施方式，在散热器出口水温(外部气温)低而判断为当恒温器44被开阀时有可能会发生振动时，在恒温器44内的冷却水的温度(堆入口温度)变得高于增多开始温度的时间点使泵流量相对于基本泵流量增多。增多开始温度是稍稍低于恒温器开阀温度的温度。
由此，当恒温器44刚要打开之前增多泵流量，从而能够使经由旁路通路43流入到恒温器44的冷却水的流量增多。其结果，在恒温器44内流动的冷却水的流速上升，因此能够抑制恒温器44被打开而经由散热器42而来的冷却水流入时的恒温器44内的冷却水温的急剧降低，从而抑制振动。
另外，到恒温器44刚要打开之前为止不增多泵流量，因此能够抑制燃料电池系统的系统效率和预热性能的恶化。
另外，根据本实施方式，在散热器出口水温为振动产生散热器出口水温以下时判断为有可能会发生振动。此时，基于基本泵流量来使振动产生散热器出口水温变动。由此，能够高精度地判断是否有可能会发生振动，不会无用地使泵流量增多。因此，能够提高燃料电池系统的效率。
另外，根据本实施方式，根据恒温器44的闭阀特性来设定增多结束温度，将其设定为即使结束泵流量的增多校正也不会使堆入口水温回到恒温器闭阀温度的温度。
由此，能够可靠地抑制振动，并且不会超过需要地增多泵流量，因此能够抑制燃料电池系统的电耗费的恶化。
(第二实施方式)
接着，说明本发明的第二实施方式。本发明的第二实施方式在以下方面与第一实施方式不同：在要使循环泵45的泵流量增多时，使正极压力降低。下面，以该不同点为中心来进行说明。此外，在下面示出的各实施方式中，对实现与第一实施方式相同的功能的部分等附加同一标记，适当省略重复的说明。
当使循环泵45的泵流量与基本泵流量相比增多时，堆温度的上升速度降低或者堆温度降低。因此，在燃料电池堆1的内部产生的生成水中的变成水蒸气而作为正极排气排出的生成水的比例降低，电解质膜的含水率有增多的趋势。
因此，在本实施方式中，在要使循环泵45的泵流量与基本泵流量相比增多时，通过使正极压力降低，来使变成水蒸气而作为正极排气排出的生成水的比例增多。也就是说，在要使循环泵45的泵流量与基本泵流量相比增多时，通过使正极压力比通常时降低，来形成使电解质膜比通常时干燥的运转状态。由此，能够将电解质膜的含水率保持为固定。
图8是说明本实施方式的循环泵45的泵流量控制的流程图。控制器5在燃料电池系统的运转过程中以规定的运算周期(例如10[ms])执行本例程。
从步骤S1到步骤S11的处理与第一实施方式相同。
在步骤S21中，控制器5实施对正极压力进行校正的正极压力校正处理。参照图9至图11，在后面叙述正极压力校正处理。
图9是说明正极压力校正处理的流程图。
在步骤S211中，控制器5参照图10的表，基于堆负荷来计算正极压力的基本值(以下称为“基本正极压力”)。
在步骤S212中，控制器5计算目标堆出口水温(步骤S2)与由第一水温传感器47检测出的堆出口水温之间的温差。
在步骤S213中，控制器5参照图11的表，基于目标堆出口水温与堆出口水温之间的温差来计算正极压力的校正值。如图11所示，对正极压力的校正值进行设定，使得目标堆出口水温与堆出口水温之间的温差越大，该校正值越小。这样设定是由于：堆出口水温相对于目标堆出口水温低是指燃料电池堆1的温度相对低，温差越大，电解质膜的含水率越增多。
在步骤S214中，控制器5使基本正极压力与正极压力的校正值相加，来计算目标正极压力。
在步骤S215中，控制器5对正极压力调节阀25的开度进行控制，使得正极压力为目标正极压力。
根据以上说明的本实施方式，在要使循环泵45的泵流量与基本泵流量相比增多时，使正极压力降低。也就是说，在使循环泵45的泵流量与基本泵流量相比增多了时，电解质膜的含水率有增多的趋势，因此使正极压力比通常时降低来使电解质膜干燥。由此，可以得到与第一实施方式相同的效果，除此以外，即使在使泵流量增多而堆温度处于降低趋势的情况下，也能够抑制变成水蒸气而作为正极排气排出的生成水的比例减少的情况，因此能够将电解质膜的含水率保持为固定。
(第三实施方式)
接着，说明本发明的第三实施方式。本发明的第三实施方式在以下方面与第一实施方式不同：在要使循环泵45的泵流量增多时，使正极气体流量增多。下面，以该不同点为中心来进行说明。此外，在下面示出的各实施方式中，对实现与第一实施方式相同的功能的部分等附加同一标记，适当省略重复的说明。
如前所述，当使循环泵45的泵流量与基本泵流量相比增多时，在燃料电池堆的内部产生的生成水中的变成水蒸气而作为正极排气排出的生成水的比例降低，因此电解质膜的含水率有增多的趋势。
因此，在本实施方式中，在要使循环泵45的泵流量与基本泵流量相比增多时，通过增多正极气体的流量，来使从燃料电池堆1排出的水蒸气的量增多。也就是说，在要使循环泵45的泵流量与基本泵流量相比增多时，通过使正极气体流量比通常时增多，来形成使电解质膜比通常时干燥的运转状态。由此，能够将电解质膜的含水率保持为固定。
图12是说明本实施方式的循环泵45的泵流量控制的流程图。控制器5在燃料电池系统的运转过程中以规定的运算周期(例如10[ms])执行本例程。
从步骤S1到步骤S11的处理与第一实施方式相同。
在步骤S31中，控制器5实施对正极气体的流量进行校正的正极流量校正处理。参照图13至图15，在后面叙述正极流量校正处理。
图13是说明正极流量校正处理的流程图。
在步骤S311中，控制器5参照图14的表，基于堆负荷来计算向燃料电池堆1供给的正极气体的流量的基本值(以下称为“基本正极气体流量”)。
在步骤S312中，控制器5计算目标堆出口水温(步骤S2)与由第一水温传感器47检测出的堆出口水温之间的温差。
在步骤S313中，控制器5参照图15的表，基于目标堆出口水温与堆出口水温之间的温差来计算正极气体流量的校正值。如图15所示，对正极气体流量的校正值进行设定，使得目标堆出口水温与堆出口水温之间的温差越大，该校正值越大。
在步骤S314中，控制器5使基本正极气体流量与正极气体流量的校正值相加，来计算目标正极气体流量。
在步骤S315中，控制器5对正极压缩机23的转速进行控制，使得正极气体流量为目标正极气体流量。
根据以上说明的本实施方式，在要使循环泵45的泵流量与基本泵流量相比增多时，使正极气体流量增多。也就是说，在使循环泵45的泵流量与基本泵流量相比增多了时，电解质膜的含水率有增多的趋势，因此使正极气体流量比通常时增多，来使电解质膜干燥。由此，可以得到与第一实施方式相同的效果，除此以外，即使在使泵流量增多而堆温度处于降低趋势的情况下，也能够使从燃料电池堆1排出的生成水的量增多，因此能够将电解质膜的含水率保持为固定。
以上，说明了本发明的实施方式，但是上述实施方式不过是示出了本发明的应用例的一部分，其宗旨并不在于将本发明的技术范围限定于上述实施方式的具体结构。
例如，也可以在要使循环泵45的泵流量与基本泵流量相比增多时，协调控制正极压力和正极气体流量，来将电解质膜的含水率保持为固定。另外，也可以在能够测量或估计电解质膜的含水率时，基于电解质膜的含水率，使得含水率越高，第二实施方式中的压力的校正量和第三实施方式中的流量的校正量越大。
另外，在上述各实施方式中，基于基本泵流量来使振动产生散热器出口水温变动，但是也可以将基本泵流量为最低流量时的振动产生散热器温度设定为固定值。
另外，在上述第一实施方式中，基于检测出的发电电流，参照图3的目标出口水温来控制泵流量，但是也可以代之如下那样控制泵流量。
首先，调出燃料电池堆1的目标内部电阻(内部阻抗)。它既可以是考虑零下启动、发电效率而通过实验等设定出的一个值，也可以根据电流、其它条件可变。接着，检测燃料电池堆1的内部电阻。然后，也可以基于该目标内部电阻和检测处的内部电阻来控制泵流量。例如，如果检测值大于目标内部电阻，则电解质膜的湿润状态(含水率)与目标相比偏干燥侧，因此为了使其湿润(加湿)而增多泵流量，使燃料电池堆1的温度降低。
另外，在上述第二实施方式和第三实施方式中，根据目标堆出口水温与堆出口水温之间的温差来计算正极压力和正极气体流量的校正值，但是也可以根据堆出口水温和堆入口水温的平均水温来进行计算。
本申请主张2011年9月2日向日本专利局申请的特愿2011-191814的优先权，通过参照将该申请的全部内容引入本说明书中。

Claims (7)

1.一种燃料电池系统，将负极气体和正极气体供给到燃料电池来进行发电，该燃料电池系统具备：
制冷剂循环通路，对上述燃料电池进行冷却的制冷剂在该制冷剂循环通路中循环；
泵，其设置于上述制冷剂循环通路，使制冷剂循环；
散热部，其设置于上述制冷剂循环通路，将制冷剂的热放出来对制冷剂进行冷却；
旁路通路，其以绕过上述散热部的方式与上述制冷剂循环通路连接；
开闭阀，其设置于经由上述散热部而来的低温制冷剂与未经由上述散热部而经由上述旁路通路而来的高温制冷剂进行合流的合流部，当上述高温制冷剂的温度为规定的开阀温度以上时该开闭阀打开以使上述低温制冷剂与上述高温制冷剂合流来供给到上述燃料电池；
基本喷出流量计算单元，其根据上述燃料电池的状态来计算上述泵的基本喷出流量；以及
喷出流量增多单元，其在上述低温制冷剂的温度低于规定温度时，使上述泵的喷出流量与上述基本喷出流量相比增多，
其中，上述规定温度是以下的温度：
在将上述泵的喷出流量控制为基本喷出流量时、如果使上述低温制冷剂与上述高温制冷剂合流则上述开闭阀振动的温度。
2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，
上述低温制冷剂的温度越低，上述喷出流量增多单元使上述泵的喷出流量与上述基本喷出流量相比越增多。
3.根据权利要求1或2所述的燃料电池系统，其特征在于，
还具备规定温度变化单元，该规定温度变化单元基于上述基本喷出流量来改变上述规定温度，使得上述基本喷出流量越少，上述规定温度越高。
4.根据权利要求1或2所述的燃料电池系统，其特征在于，
在经由上述开闭阀供给到上述燃料电池的制冷剂的温度变为比上述开闭阀的开阀温度低的规定的增多开始温度时，上述喷出流量增多单元开始上述泵的喷出流量的增多。
5.根据权利要求1或2所述的燃料电池系统，其特征在于，
在经由上述开闭阀供给到上述燃料电池的制冷剂的温度变为比上述开闭阀的闭阀温度高的规定的增多结束温度时，上述喷出流量增多单元结束上述泵的喷出流量的增多。
6.根据权利要求1或2所述的燃料电池系统，其特征在于，
还具备正极压力降低单元，在要使上述泵的喷出流量与上述基本喷出流量相比增多时，该正极压力降低单元使上述燃料电池内的正极气体通路的压力降低。
7.根据权利要求1或2所述的燃料电池系统，其特征在于，
还具备正极流量增多单元，在要使上述泵的喷出流量与上述基本喷出流量相比增多时，该正极流量增多单元使正极气体的供给流量增多。
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