CN104221199B - 运行燃料电池系统的燃料电池组的方法以及燃料电池系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种运行特别是车辆的燃料电池系统的燃料电池组(10)的方法，其中，在冷却工作模式中，通过反转冷却剂的流动方向(14，16)来在所述燃料电池组(10)中先沿第一方向(14)输送所述冷却剂。随后沿与所述第一方向(14)至少大致相反的第二方向(16)输送所述冷却剂。其中，在所述冷却工作模式中，改变在反转所述流动方向(14，16)之前所经过的时间跨度。也可以在所述冷却工作模式中改变在将冷却剂体积从位于所述燃料电池组(10)中的热源(12)移开时所经过的距离。此外本发明还涉及一种燃料电池系统。

Description

运行燃料电池系统的燃料电池组的方法以及燃料电池系统

技术领域

本发明涉及一种运行燃料电池系统的燃料电池组的方法，其中，在冷却工作模式中，通过反转冷却剂的流动方向来在燃料电池组中先沿第一方向输送冷却剂，随后沿与所述第一方向至少大致相反的第二方向进行输送。此外本发明还涉及一种燃料电池系统。

背景技术

在较低的环境温度下，即在低于0℃的温度下启动燃料电池系统的燃料电池组时，一般而言，燃料电池组中的个别位置上会生热，这是因为氢与氧在这些位置上会非常迅速地发生反应。随着该位置逐渐升温，燃料电池的该区域所能提供的电能也增大，这使得该位置进一步升温。燃料电池的效率随其温度的升高而提高，因此还能产生更多电能，且该位置还会进一步升温。

这种局部受限的、与燃料电池组中的环境相比具有较高温度的位置也被称作热点。燃料电池组在热点区域内的过度剧烈的升温可能会导致燃料电池的膜片脱水或损坏，因此，即使是在燃料电池组冷启动或冷冻启动时，也设置用于从热点排出热量的冷却剂流。亦即，即使在燃料电池组冷启动或冷冻启动时，也采用冷却工作模式，其用于排出热点所产生的热量。

DE 10 2007 034 300 A1描述一种在燃料电池组启动期间在燃料电池组中反转冷却剂的流动方向的方案。根据该方案，在包括燃料电池组的冷却剂回路中布置有冷却剂泵，其能从第一输送方向切换至与第一输送方向相反的第二输送方向。为了反转流动方向，选择相对较短的周期时间(例如：六秒)，从而尽可能减小燃料电池组内的温差。也可以设置更短的周期时间，以进一步缩小燃料电池组内的温度跨度。

上述方案的缺点在于，尽管对冷却剂的流动方向进行反转，在冷却工作模式中仍可能出现问题。

发明内容

因此，本发明的目的是，提供一种开篇所述类型的方法，以及一种用于改善所述燃料电池组的启动特性的燃料电池系统。

本发明用以达成上述目的的解决方案是，一种具有如权利要求1所述特征的方法，一种具有如权利要求4所述特征的方法，以及一种具有如权利要求11所述特征的燃料电池系统。本发明的有利设计方案和优选改进方案由从属权利要求给出。

根据本发明的第一方面，在所述冷却工作模式中，将在反转所述流动方向之前所经过的时间跨度至少改变一次。这样便能以下述方式准确设置燃料电池组中的冷却剂流，使得从若干热点排出足够多的热量，从而避免各燃料电池的膜片受损。另一方面，相应设定的时间跨度不应过长，以免从所述热点进行排热后在该区域内发生急剧冷却。亦即，由于先前已因燃料电池反应而产生了水，这种冷却可能会导致结冰，从而将反应用料通道堵塞。通过改变所述冷却剂在冷却工作模式中沿相应方向流过所述燃料电池组时所处于的时间跨度，能够使该时间跨度与当前状况最优匹配，从而既不会出现从所述热点的排热不足，也不会发生过于急剧的排热。这样便能改善所述燃料电池组特别是在冷启动或冷冻启动时的启动特性。

特定而言，所述燃料电池组特别快速和稳定地启动，即达到能提供期望的电功率的工作状态。这又使得在启动期间需要从所述燃料电池系统中必要时设有的另一电能量存储器(例如电池)获取的能量减少。当所述燃料电池系统被布置在车辆中时，这一方案尤其具有优势，因为所述能量存储器有更多电能供其他车辆功能使用，例如用于对内部空间的空气调节。

在所述冷却工作模式中，即在从所述燃料电池组的区域内的所述热点排出热量，并将其分布至所述热点周围的区域期间，若忽略所述冷却剂流的惯性效应，则以基本不间断的方式对所述流动方向进行反转。特定而言，泵装置在所述冷却工作模式中持续输送所述冷却剂。但是也可以在反转所述流动方向之前使所述冷却剂流停止一段时间。

在本发明的一种有利设计方案中，随着冷却工作模式的持续时间的延长，增大所述在反转流动方向之前所经过的时间跨度。该方案基于以下认识，在冷却工作模式开始阶段，当热点还相对较小时，从该热点排出的该热点的热量仅需达到一定程度，便能确保利用温度较低的冷却剂的后续流动将所述热点足够程度地冷却。此外，最初较短的时间跨度有助于使所述热量基本上留在所述燃料电池组中，进而有助于使整个燃料电池组快速达到所期望的工作温度。再者，借助在反转流动方向之前所经过的时间跨度最初较短这一方案，在通过冷却剂流排出热量的所述热点的区域内能够特别可靠地避免非期望的结冰。通过逐渐增大所述时间跨度还能实现热量在所述燃料电池组中的极佳分布。

进一步有利的方案是，至少在第一时间跨度内，将一冷却剂体积以不远于预设距离的方式从位于所述燃料电池组中的热源移开，所述冷却剂体积的温度高于另一同样位于包含所述燃料电池组的冷却剂回路中的冷却剂体积。这样便能避免所述热源或所述热点冷却至能够使热点中形成的反应水冻结的程度。此外，所述经加热的冷却剂体积围绕所述热源(即所述热点)的振荡确保热点沿两个方向均实现所期望的热分布，而只经过预设的距离。

根据本发明的另一方面，在采用所述运行燃料电池系统的燃料电池组的方法时，在所述冷却工作模式中，至少改变一次将一冷却剂体积从位于所述燃料电池组中的热源移开时所经过的距离。换言之，在当前的冷却工作模式中改变所述冷却剂振荡的幅度。通过这种方式也能改善所述燃料电池组的启动特性。

特定而言，可在当前的冷却工作模式中通过改变输送所述冷却剂的泵装置的压力和/或输送功率来改变所述距离。即使在采用固定的周期时间来反转所述流动方向的情形下，也能通过修改所述泵装置的压力和/或输送功率来设置不同的流动速度。通过设置不同的流动速度可使所述冷却剂体积在所述燃料电池组中经过不同的距离。

特定而言，可根据所述燃料电池组中的温度，和/或，根据外部温度来改变在反转流动方向之前所经过的时间跨度，和/或改变所述距离。这样便能视相应条件在所述燃料电池组中对所述冷却剂流的改变进行极佳调整。

进一步有利的方案是，在所述冷却工作模式的第一阶段中，使一冷却剂体积在所述燃料电池组的第一冷却剂接口与所述燃料电池组的第二冷却剂接口之间来回移动，所述冷却剂体积的温度高于包括所述燃料电池组的冷却剂回路中的另一冷却剂体积。这样便确保经加热的冷却剂体积不会离开所述燃料电池组，并且特别好地利用从所述热源或热点排出的热量来提高整个燃料电池组的温度。还能将不断扩大的热点的热量极佳地分布到燃料电池组的不断增大的分区上。

另一个有利方案是，在所述冷却工作模式的第二阶段中，将所述冷却剂体积至少输送至所述燃料电池组的第一冷却剂接口和/或第二冷却剂接口。亦即，来自不同冷却剂通道的冷却剂流在所述冷却剂接口的区域内混合，所述冷却剂通道用于冷却所述燃料电池组的各燃料电池。这种将来自所述燃料电池组的不同冷却剂通道的冷却剂混合的方案有助于使所述冷却剂的热量均匀化。特定而言，即使在不同于所述冷却剂的流动方向的方向上，如垂直于所述冷却剂流过所述燃料电池组的流动方向上，也实现热分布。除原有的利用热传导所实现的热分布以外还存在对流式热分布，这种热分布使得整个燃料电池组特别快地升温。

在本发明的另一有利技术方案中，在所述冷却工作模式中，至少暂时仅通过包括所述燃料电池组的第一冷却剂回路输送所述冷却剂，所述第一冷却剂回路能够与具有冷却器的第二冷却剂回路流体耦合。与通过将第一冷却剂回路与第二冷却剂回路进行流体耦合而能够实现的整个冷却剂回路相比，所述较小的第一冷却剂回路包含的冷却剂的量较少。由于所述冷却剂首先仅在所述较小的第一冷却剂回路中进行输送，因此该冷却剂能特别快地升温。

在本发明的另一技术方案中，可根据位于所述燃料电池组中的冷却剂体积的温度，将该冷却剂体积的至少一部分替换为来自包括所述燃料电池组的冷却剂回路的、具有较低温度的冷却剂。换言之，即先对位于所述燃料电池组中的冷却剂体积进行加热，随后将来自所述冷却剂回路的在所述燃料电池组外的区域的温度较低的冷却剂引入所述燃料电池组。特别是当仅将温度较高的冷却剂体积部分地替换为温度较低的冷却剂时，能特别快地使所述燃料电池组达到高效率。最后，通过这种方式，即通过对位于所述燃料电池组中的冷却剂体积的分批加热来对位于所述冷却剂回路中的全部冷却剂进行加热。

最后一种有利方案是，根据位于所述燃料电池组中的冷却剂的温度，至少暂时借助至少一个引流元件来阻碍所述冷却剂流出所述燃料电池组和/或所述冷却剂流入所述燃料电池组。所述至少一个引流元件例如可以是活盖。借助所述引流元件能确保相对较大比例的冷却剂留在所述燃料电池组中。这样便能在冷却工作模式中极大程度地利用从所述热点排出的热量来使所述整个燃料电池组升温。

优选地，至少一个引流元件可进入某个等待位置，在该等待位置中，所述至少一个引流元件不再阻碍所述冷却剂流出和/或所述冷却剂流入。相应地，只有在需要对所述燃料电池组进行均匀加热时，所述引流元件才执行其将所述冷却剂阻截在所述燃料电池组中的功能。

当所述具有燃料电池组的冷却剂回路达到所期望的温度时，可从交替的(即反转所述流动方向的)工作模式切换至另一个正常的工作模式，在该正常工作模式中，所述冷却剂仅沿一个流动方向流经所述燃料电池组。

根据本发明的、特定而言可针对车辆而设置的燃料电池系统包括设有燃料电池组的冷却剂回路。此外还设有位于所述燃料电池组中的、用于将冷却剂的流动方向反转的构件。所述用于将流动方向反转的构件也可以布置在所述燃料电池组外部。其中，所述构件例如可以是设计为沿两个方向(即正向和反向)输送冷却剂的泵。用于控制所述构件的控制装置设计为：在冷却工作模式中改变在反转所述流动方向之前所经过的时间跨度。补充方案或替代方案是，所述控制装置可设计为：改变在从位于所述燃料电池组中的热源移开冷却剂体积时所经过的距离。特定而言，可通过由所述控制装置对泵装置进行控制来实施上述方案。这种燃料电池系统有助于改善所述燃料电池组的启动特性，因为能够特别好地将所述在冷却工作模式中从热点排出的热量保持在所述燃料电池组的区域内。这会使所述燃料电池组升温，从而使得所述燃料电池组能够快速地提供所期望的功率。

在一种可行的技术解决方案中，所述用于反转流动方向的构件优选包括阀装置，所述阀装置用于，在第一开关位置中沿第一方向使所述燃料电池组被流过，以及，在第二开关位置中沿与所述第一方向至少大致相反的第二方向使所述燃料电池组被流过。通过设置这种阀装置就不必采用复杂的、但原则上同样可考虑的既能沿第一方向又能沿第二方向输送冷却剂的泵装置。

特定而言，可根据所述冷却剂的温度对所述时间跨度和/或距离的改变进行设置，可采用特别是位于所述燃料电池组的冷却剂入口和/或冷却剂出口上的相应温度传感器来检测该温度。

当采用不在电池组的电池单体的电化学活性区域内进行冷却剂温度测量的燃料电池组时，可能会出现延时，直至由所述燃料电池组所产生的热量到达所述温度传感器。在此情形下，对所述时间跨度和/或距离的改变进行控制的替代方案是，通过所述燃料电池组的电导率(即电压和/或电流)确定该燃料电池组的效率。由于原本就必须测量燃料电池组的电导率，因此，上述方案特别有利。亦即，低温下的电压比高温下要低(效率低)。温度较高的区域越大，燃料电池组的效率也就越高，在此情形下，为了将热量从温度较高的区域排出，就必须更远或更久地运送冷却剂。

本发明的任一方面的优点和优选实施方式也适用作本发明的任意另一方面的优选实施方式的优点，并且反之亦然。此外，针对本发明的方法所描述的优点和优选实施方式也适用于根据本发明的燃料电池系统。

在本发明范围内，前述的特征和特征组合以及下文将在附图描述中提及和/或附图中单独示出的特征和特征组合既可以按本申请所给出的方式进行组合，也可按其它方式组合应用或单独应用。

附图说明

本发明的其它优点、特征和技术细节参阅权利要求、下文对优选实施方式的描述以及附图。图中示出：

图1为车辆用燃料电池系统的燃料电池组的示意图，在所述燃料电池组中通过反转冷却剂的流动方向使得在热点区域内形成的热量进行分布；

图2为图1所示燃料电池组的示意图，其中，热量分布使得整个燃料电池组中的冷却剂具有较高温度；以及

图3为所述燃料电池组整合至冷却剂回路中的示意图。

具体实施方式

图1为车辆用燃料电池系统的燃料电池组10的示意图，所述燃料电池组在非常低的环境温度下，即低于0℃的环境温度下启动。燃料电池组10的这种启动方式也被称作冷启动或冷冻启动。在此情形下，在燃料电池组10的各燃料电池的区域内先是形成若干所谓“热点”12，在所述热点上与在邻接区域中相比更易启动，因而与环境相比其升温更为剧烈。在此情形下，尽管形成若干热点12，在冷却工作模式中在燃料电池组10中来回流动的冷却剂仍确保相应燃料电池的膜片不会发生非期望的剧烈升温，所述膜片特定言之可构建为聚合物电解质膜片(PEM)。

亦即，在所述冷却工作模式中，不是仅沿一个方向输送所述冷却剂使其经过燃料电池组10，而是先沿第一方向14，随后再沿第二方向16输送所述冷却剂，其中，方向14、16在图1中以双向箭头示出。以足够快的速度对所述冷却剂的流动方向进行反转，使得从相应热点12排出的热量不离开燃料电池组10。这样便能在相应热点12的区域内实现特别好的热量分布。

亦即，借助冷却剂的来回流动或振荡使相应热点12中的温度曲线图平缓化，从而使得燃料电池组10的围绕相应热点12的特别大的区域18升温。另一方面，借助冷却剂可避免在该区域18内超出最大温度进而导致膜片受损。

燃料电池组10具有第一冷却剂接口或冷却剂入口20，以及第二冷却剂接口或冷却剂出口22。在包括燃料电池组10的冷却剂回路24(参阅图3)的正常工作模式中，由于不对流动方向进行反转，所述冷却剂从冷却剂入口20流动至冷却剂出口22。而在燃料电池组10冷冻启动或冷启动期间，根据所设置的方向14、16，所述冷却剂要么通过冷却剂入口20要么通过冷却剂出口22进入燃料电池组10中。燃料电池组10的其他接口26、28用于送入和排出参与燃料电池反应的运行用料，例如(通常为经过再循环的)氢，以及空气或氧。这些运行用料也流过燃料电池组10，但在此情形下不对流动方向进行反转，因此，环绕热点12形成的区域18更大程度上朝冷却剂出口22延伸，在所述区域内存在升温至超出该区域18的环境温度的冷却剂。

通过重复反转所述冷却剂的流动方向，热点12虽然保持不变，但被热点12加热的区域18逐渐变大。此外，借助重复反转所述流动方向可避免相应热点12上形成的反应水冻结成冰。

在此情形下，先相对较快地反转所述冷却剂的流动方向，亦即，经过相对较短的时间跨度。换言之，冷却剂振动的幅度先是特别小，且从作为热源的热点12排出热量的冷却剂体积仅沿相应方向14、16经过相对较短的距离。特定而言，该措施虽然会使热点12变大，但同时能避免结冰，因为经加热的冷却剂距相应热点12并不过远。

随着区域18逐渐变大，冷却剂振动的幅度也在增大，亦即，在相应热点12上经加热的冷却剂体积经过更大的距离。在采用具有恒定泵功率的冷却剂泵时，可以通过将在反转所述流动方向之前所经过的时间跨度增大来实现上述方案。替代方案是，在时间跨度保持不变的情况下，以逐渐增大的速度来输送所述冷却剂，使其在同一时间跨度内经过更大的距离。

在采用这种将冷却剂振荡的幅度逐渐增大的方案时，首先须确保经加热的冷却剂留在冷却剂入口20与冷却剂出口22之间的区域内，从而防止热量被排出燃料电池组10，但又从热点12排出。

在采用增大所述经加热的冷却剂沿相应方向14、16经过的距离这一方案时，所述经加热的冷却剂会到达冷却剂出口22和冷却剂入口20。来自燃料电池组10的若干独立冷却剂通道的、一般而言温度不同的冷却剂在这些区域内混合。亦即，位于各冷却剂通道中的冷却剂的温度发生补偿。

亦即，在首先通过交替变换所述流动方向来沿第一方向14和第二方向16进行热分布的过程中，所述冷却剂在冷却剂入口20和冷却剂出口22的区域内的混合还在垂直于所述方向14、16的方向上实现极佳的热分布。因此，位于燃料电池组10中的所述冷却剂的整个体积特别快地升温。

图2示出这一情形，其中，所述经加热的冷却剂进入冷却剂入口20和冷却剂出口22的区域中。在此情形下，使温度较低的冷却剂从燃料电池组10外进入燃料电池组10中的冷却剂流始终持续交替变换，因此，在所述燃料电池组的中心区域30内的温度达到相对最大值。当处于冷却剂回路24(参阅图3)(其中也可以专门针对冷启动或冷冻启动设置具有较小冷却剂体积的较小冷却剂回路(未示出))中的整个冷却剂体积达到这一加热状态时，可以切换至正常冷却工作模式，在该正常冷却工作模式中，所述冷却剂通过冷却剂入口20流入燃料电池组10中，并通过冷却剂出口22重新离开该燃料电池组，而不必交替地(或随后)对冷却剂的流动方向(重新)进行反转。

从图3可以看出，燃料电池组10整合在冷却剂回路24中，在该冷却剂回路中，冷却剂泵32对所述冷却剂进行输送。在基于沿相应方向14、16交替变换的冷却剂流的特别大的幅度而对冷却剂回路24中的全部冷却剂进行均匀加热的情况下，可以切换至正常工作模式。随后可将冷却剂回路24与另一(未示出的)布置有冷却器的冷却剂回路流体耦合。可以通过打开在所述冷却剂回路24冷启动或冷却启动期间将所述另一冷却剂回路截止的阀来实现这一点。

然而也可以仅在位于燃料电池组10的区域内的冷却剂体积升温后，仅沿这两个方向14、16中的一个较久地输送所述冷却剂，使得所述位于燃料电池组10中的、经加热的冷却剂的一部分被替换为来自冷却剂回路24的剩余区域的、温度较低的冷却剂。作为部分替换所述冷却剂的替代方案，也可以将其完全替换为温度较低的冷却剂。亦即，将所述经加热的冷却剂中的一批完全引出燃料电池组10，并替换为来自冷却剂回路24的、温度较低的、尚未经加热的冷却剂。在足够多次地重复执行这一将燃料电池组10中的冷却剂部分或完全替换的措施后，所述位于冷却剂回路24中的全部冷却剂最终得到大致均匀的加热。随后可以切换至正常工作模式，在该正常工作模式中，不再反转所述冷却剂的流动方向。

替代方案或补充方案是，可以在冷却剂入口24和/或冷却剂出口22上设置活盖，或者这一类向冷却剂流反向施加阻力的引流元件，其用于阻碍所述冷却剂流入燃料电池组10或所述冷却剂流出燃料电池组10。这种活盖或这一类引流元件例如可以构建为位置随温度改变的双金属元件。若达到所期望的温度，则所述活盖将(特定而言以自动方式)进入某个位置，在该位置中，所述活盖不再会阻碍所述冷却剂流入燃料电池组10或所述冷却剂流出燃料电池组10。而在所述活盖处于其操作位置时，其确保所述冷却剂至少基本上留在燃料电池组10中。此时，一旦所述活盖翻起，便可以切换至正常工作模式。

图3为燃料电池组10整合至冷却剂回路24中的示意图。所述冷却剂从冷却剂泵32流动至由控制设备36所控制的阀34。在阀34的第一开关位置中，所述冷却剂通过管路38流动至燃料电池组10的冷却剂入口20。相应地，被从燃料电池组10排出的冷却剂通过冷却剂出口22离开该燃料电池组。所述冷却剂从所述冷却剂出口通过管路40到达冷却剂泵32的低压侧上。

在阀34的第二开关位置中，所述冷却剂从阀34通过第三管路42流动至燃料电池组10的冷却剂出口22，以及，所述冷却剂通过连接在冷却剂入口20上的第四管路44离开该燃料电池组，所述第四管路同样通向冷却剂泵32的低压侧。亦即，通过改变阀34的开关位置，借助仅沿一个方向输送冷却剂的冷却剂泵32也可以使得燃料电池组10沿第一方向14或沿第二方向16(参阅图1)被流过。

如图3所示，也可以通过控制设备36对冷却剂泵32进行控制。在此情形下，冷却剂泵32可以对所述冷却剂施加不同大小的压力，或者设置不同的输送功率。采用这种方式便能以不同的速度输送所述冷却剂，这样一来，即使是在阀34以恒定的周期时间切换至不同开关位置的情形下，也能为所述冷却剂流设置不同大小的幅度。在采用沿两个方向14、16均能进行输送的冷却剂泵32时，不必采用阀34，可以借助控制设备36对冷却剂泵32进行控制来反转所述流动方向。

图3示意性示出的冷却剂回路24整合在另一个(未示出的)具有冷却器的冷却剂回路中。在从热点12排出热量并将其分布在燃料电池组10中的冷却工作模式中，所述冷却剂首先优选留在冷却剂回路24中。随后可以将冷却剂回路24与具有冷却器的第二冷却剂回路耦合，从而可以通过所述冷却器将工作中释放的过剩热量从燃料电池组10排出。

在燃料电池组10的工作模式中(在该工作模式中，该燃料电池组整合在具有冷却器的较大冷却剂回路中)，无需再改变阀34的开关位置，而是：所述冷却剂通过冷却剂入口20流入燃料电池组10，以及通过冷却剂出口22离开所述燃料电池组。

附图标记列表：

10 燃料电池组

12 热点

14 方向

16 方向

18 区域

20 冷却剂入口

22 冷却剂入口

24 冷却剂回路

26 接口

28 接口

30 中心区域

32 冷却剂泵

34 阀

36 控制设备

38 管路

40 管路

42 管路

44 管路

Claims (14)

1.一种运行燃料电池系统的燃料电池组(10)的方法，其中，在冷却工作模式中，通过反转冷却剂的流动方向(14，16)来在所述燃料电池组(10)中先沿第一方向(14)输送所述冷却剂，以及，随后沿与所述第一方向(14)至少大致相反的第二方向(16)进行输送，

其特征在于，

在所述冷却工作模式中，改变在反转所述流动方向(14，16)之前所经过的时间跨度，并且

随着所述冷却工作模式的持续时间的延长，增大所述时间跨度。

2.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于，

至少在第一时间跨度内，将一冷却剂体积以不远于预设距离的方式从位于所述燃料电池组(10)中的热源(12)移开，所述冷却剂体积的温度高于包括所述燃料电池组(10)的冷却剂回路(24)中的另一冷却剂体积。

3.一种运行燃料电池系统的燃料电池组(10)的方法，其中，在冷却工作模式中，通过反转冷却剂的流动方向(14，16)来在所述燃料电池组(10)中先沿第一方向(14)输送所述冷却剂，以及，随后沿与所述第一方向(14)至少大致相反的第二方向(16)进行输送，

其特征在于，

在所述冷却工作模式中，改变在将一冷却剂体积从位于所述燃料电池组中的热源(12)移开时所经过的距离，并且

随所述冷却工作模式的持续时间的延长而增大所述距离。

4.根据权利要求3所述的方法，

其特征在于，

通过改变输送所述冷却剂的泵装置(32)的压力来改变所述距离。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，

其特征在于，

在所述冷却工作模式的第一阶段中，使一冷却剂体积在所述燃料电池组(10)的第一冷却剂接口(20)与所述燃料电池组(10)的第二冷却剂接口(22)之间来回移动，所述冷却剂体积的温度高于包括所述燃料电池组(10)的冷却剂回路(24)中的另一冷却剂体积。

6.根据权利要求5所述的方法，

其特征在于，

在所述冷却工作模式的第二阶段中，将所述冷却剂体积至少输送至所述燃料电池组(10)的第一冷却剂接口(20)和/或第二冷却剂接口(22)。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，

其特征在于，

在所述冷却工作模式中，至少暂时仅通过包括所述燃料电池组(10)的第一冷却剂回路(24)输送所述冷却剂，所述第一冷却剂回路能够与具有冷却器的第二冷却剂回路流体耦合。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，

其特征在于，

根据位于所述燃料电池组中的冷却剂体积的温度，将所述冷却剂体积的至少一部分替换为来自包括所述燃料电池组(10)的冷却剂回路(24)的、具有较低温度的冷却剂。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，

其特征在于，

根据借助所述燃料电池组的电导率所确定的所述燃料电池组的效率，将所述冷却剂体积的至少一部分替换为来自包括所述燃料电池组(10)的冷却剂回路(24)的、具有较低温度的冷却剂。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，

其特征在于，

根据位于所述燃料电池组(10)中的冷却剂的温度，至少暂时借助至少一个引流元件来阻碍所述冷却剂流出所述燃料电池组(10)和/或所述冷却剂流入所述燃料电池组(10)。

11.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，

其特征在于，

所述燃料电池系统是车辆的燃料电池系统。

12.一种燃料电池系统，所述燃料电池系统包含包括燃料电池组(10)的冷却剂回路(24)，所述冷却剂回路具有用于反转位于所述燃料电池组(10)中的冷却剂的流动方向(14，16)的构件(32，34)，所述燃料电池系统还包含用于控制所述构件(32，34)的控制装置(36)，

其特征在于，

所述控制装置(36)设计为，在冷却工作模式中：

改变在反转所述流动方向(14，16)之前所经过的时间跨度，并且随着所述冷却工作模式的持续时间的延长，增大所述时间跨度，和/或

改变在从位于所述燃料电池组(10)中的热源(12)移开冷却剂体积时所经过的距离，并且随所述冷却工作模式的持续时间的延长而增大所述距离。

13.根据权利要求12所述的燃料电池系统，

其特征在于，

所述用于反转流动方向(14，16)的构件包括阀装置(34)，所述阀装置用于，在第一开关位置中沿第一方向(14)使所述燃料电池组(10)被流过，以及，在第二开关位置中沿与所述第一方向(14)至少大致相反的第二方向(16)使所述燃料电池组(10)被流过。

14.根据权利要求12或13所述的燃料电池系统，

其特征在于，所述燃料电池系统是用于车辆的燃料电池系统。