CN112786931A - 燃料电池系统 - Google Patents

Abstract

一种燃料电池系统，包括：第一燃料电池和第二燃料电池、第一冷却装置和第二冷却装置、第一冷却剂供应路径和第二冷却剂供应路径、第一冷却剂排放路径和第二冷却剂排放路径、第一绕行路径、第一调整装置、第一连接路径和第二连接路径、第一打开/关闭阀和第二打开/关闭阀以及控制器。控制器被配置成：确定是否存在由于第一燃料电池和第二燃料电池的电力生成而在第一燃料电池和第二燃料电池中发生溢流的可能性，以及当确定了存在在第一燃料电池和第二燃料电池中发生溢流的可能性时，暂停第一燃料电池的电力生成并且控制第一调整装置或第一冷却装置使得使第一燃料电池冷却的冷却剂的温度升高，并且打开第一打开/关闭阀和第二打开/关闭阀。

Description

燃料电池系统

技术领域

本公开内容涉及燃料电池系统。

背景技术

例如，当燃料电池堆被过度冷却时，饱和的水蒸气的量随着温度的降低而减少。这导致通过燃料电池的电力生成产生的水蒸气凝结成液态水，并且从而在燃料电池中可能发生溢流(flooding)。作为针对上述问题的对策，例如在日本专利申请公开第2011-243424号中所公开的，提出了通过降低冷却剂的流速来防止燃料电池堆的过度冷却的技术。

发明内容

前述技术允许适当地控制燃料电池堆的冷却剂的入口附近的单元电池的温度。然而，由于冷却剂的流速减小，因此燃料电池堆的冷却剂的出口附近的单元电池的温度可能由于冷却剂的热容量的降低而过度升高，由此使单元电池的电解质膜劣化。

因此，本公开内容的目的是提供能够抑制燃料电池的过热和燃料电池中的溢流的燃料电池系统。

通过燃料电池系统来实现以上目的，该燃料电池系统包括：第一燃料电池和第二燃料电池，第一燃料电池和第二燃料电池每个都通过使用燃料气体和氧化剂气体来生成电力；第一冷却装置，第一冷却装置使已使第一燃料电池冷却的冷却剂冷却；以及第二冷却装置，第二冷却装置使已使第二燃料电池冷却的冷却剂冷却；第一冷却剂供应路径，冷却剂从第一冷却装置通过第一冷却剂供应路径流到第一燃料电池；第一冷却剂排放路径，冷却剂从第一燃料电池通过第一冷却剂排放路径流到第一冷却装置；第二冷却剂供应路径，冷却剂从第二冷却装置通过第二冷却剂供应路径流到第二燃料电池；第二冷却剂排放路径，冷却剂从第二燃料电池通过第二冷却剂排放路径流到第二冷却装置；第一绕行路径，第一绕行路径连接在第一冷却剂供应路径与第一冷却剂排放路径之间以便旁路第一冷却装置；第一调整装置，第一调整装置调整流过第一绕行路径的冷却剂的流速；第一连接路径，第一连接路径将第一冷却剂供应路径和第一冷却剂排放路径中的一个与第二冷却剂供应路径和第二冷却剂排放路径中的一个相连接；第二连接路径，第二连接路径将第一冷却剂供应路径和第一冷却剂排放路径中的另一个与第二冷却剂供应路径和第二冷却剂排放路径中的另一个相连接；第一打开/关闭阀，第一打开/关闭阀设置在第一连接路径中；以及第二打开/关闭阀，第二打开/关闭阀设置在第二连接路径中；以及控制器，控制器被配置成控制第一燃料电池、第二燃料电池、第一冷却装置、第二冷却装置、第一调整装置、第一打开/关闭阀和第二打开/关闭阀，其中，控制器被配置成：确定是否存在由于第一燃料电池和第二燃料电池的电力生成而在第一燃料电池和第二燃料电池中发生溢流的可能性，以及当确定了存在在第一燃料电池和第二燃料电池中发生溢流的可能性时，暂停第一燃料电池的电力生成并且控制第一调整装置或第一冷却装置使得使第一燃料电池冷却的冷却剂的温度升高，并且打开第一打开/关闭阀和第二打开/关闭阀。

在以上配置中，当确定了存在在第一燃料电池和第二燃料电池中发生溢流的可能性时，控制器暂停第一燃料电池的电力生成。因此，控制器能够通过抑制第一燃料电池中的液态水的产生来抑制第一燃料电池中溢流的发生。

另外，在此情况下，控制器控制第一调整装置或第一冷却装置使得用于冷却第一燃料电池的冷却剂的温度升高，并且打开第一打开/关闭阀和第二打开/关闭阀。因此，高温冷却剂从包括第一冷却剂供应路径和第一冷却剂排放路径的冷却系统流入包括第二冷却剂供应路径和第二冷却剂排放路径的冷却系统中。因此，抑制了第二燃料电池的过度冷却，并且由此抑制了第二燃料电池中溢流的发生。

另外，由于通过打开第一打开/关闭阀和第二打开/关闭阀使流入第二燃料电池的冷却剂的流速增大，所以冷却剂的热容量增大。因此，减少了第二燃料电池的冷却剂的出口附近的单元电池的温度的升高。因此，在以上配置中，抑制了第一燃料电池和第二燃料电池的过热以及第一燃料电池和第二燃料电池中的溢流。

在以上配置中，控制器可以被配置成：当暂停第一燃料电池的电力生成时停止第一冷却装置的冷却操作。

在以上配置中，控制器可以被配置成：当暂停第一燃料电池的电力生成时，使第一调整装置增大冷却剂的流速使得冷却剂不流过第一冷却装置。

在以上配置中，控制器可以被配置成：根据由于第一燃料电池的电力生成的暂停而导致的所生成的电力的下降来增加由第二燃料电池生成的电力。

在以上配置中，燃料电池系统还可以包括控制阀，控制阀设置在第一冷却剂供应路径中并且控制冷却剂向第一燃料电池中的流动，并且控制器可以被配置成：当打开第一打开/关闭阀和第二打开/关闭阀时，关闭控制阀。

在以上配置中，控制器可以被配置成：在控制第一调整装置或第一冷却装置使得第一燃料电池的冷却剂的温度降低之后，打开控制阀并且关闭第一打开/关闭阀和第二打开/关闭阀以恢复第一燃料电池的电力生成。

在以上配置中，燃料电池系统还可以包括测量冷却剂的温度的冷却温度测量装置，并且控制器可以被配置成：在控制第一调整装置或第一冷却装置使得第一燃料电池的冷却剂的温度降低之后，当由冷却温度测量装置测得的温度变得小于预定值时，关闭第一打开/关闭阀和第二打开/关闭阀并且打开控制阀。

在上述配置中，控制器可以被配置成：在恢复第一燃料电池的电力生成之后，确定是否存在由于第二燃料电池的电力生成而在第二燃料电池中发生溢流的可能性，并且当存在在第二燃料电池中发生溢流的可能性时，打开第一打开/关闭阀和第二打开/关闭阀。

在以上配置中，控制器可以被配置成：当第一燃料电池和第二燃料电池所需的输出电流值小于阈值时，确定存在在第一燃料电池和第二燃料电池中发生溢流的可能性。

在上述配置中，燃料电池系统还可以包括：第一电池温度测量装置，第一电池温度测量装置测量第一燃料电池的温度；以及第二电池温度测量装置，第二电池温度测量装置测量第二燃料电池的温度，并且控制器可以被配置成：当由第一电池温度测量装置测得的温度或者由第二电池温度测量装置测得的温度等于或小于温度参考值时，确定存在在第一燃料电池和第二燃料电池中发生溢流的可能性。

在以上配置中，控制器可以被配置成：根据第一燃料电池和第二燃料电池所需的输出电流值来确定温度参考值。

在以上配置中，燃料电池系统还可以包括：第一检测装置，第一检测装置检测流过第一燃料电池的燃料气体的压力损失；第二检测装置，第二检测装置检测流过第二燃料电池的燃料气体的压力损失，并且控制器可以被配置成：根据第一燃料电池和第二燃料电池所需的输出电流值来确定压力参考值，并且当由第一检测装置检测到的压力损失或由第二检测装置检测到的压力损失大于压力参考值时，确定存在在第一燃料电池和第二燃料电池中发生溢流的可能性。

在以上配置中，第一燃料电池系统还可以包括：第一电池温度测量装置，第一电池温度测量装置测量第一燃料电池的温度；以及第二电池温度测量装置，第二电池温度测量装置测量第二燃料电池的温度，并且控制器可以被配置成：根据由第一电池温度测量装置测得的温度或由第二电池温度测量装置测得的温度以及输出电流值来确定压力参考值。

在以上配置中，燃料电池系统还可以包括：第三燃料电池，第三燃料电池通过使用燃料气体和氧化剂气体来生成电力；第三冷却装置，第三冷却装置使已使第三燃料电池冷却的冷却剂冷却；第三冷却剂供应路径，冷却剂从第三冷却装置通过第三冷却剂供应路径流到第三燃料电池；第三冷却剂排放路径，冷却剂从第三燃料电池通过第三冷却剂排放路径流到第三冷却装置；第三连接路径，第三连接路径将第一冷却剂供应路径和第一冷却剂排放路径中的一个与第三冷却剂供应路径和第三冷却剂排放路径中的一个相连接；第四连接路径，第四连接路径将第一冷却剂供应路径和第一冷却剂排放路径中的另一个与第三冷却剂供应路径和第三冷却剂排放路径中的另一个相连接；以及第三打开/关闭阀，第三打开/关闭阀设置在第三连接路径中；以及第四打开/关闭阀，第四打开/关闭阀设置在第四连接路径中，并且控制器可以被配置成：确定是否存在由于第一燃料电池、第二燃料电池和第三燃料电池的电力生成而在第一燃料电池、第二燃料电池和第三燃料电池中发生溢流的可能性，并且当确定了存在在第一燃料电池、第二燃料电池和第三燃料电池中发生溢流的可能性时，暂停第一燃料电池的电力生成，控制第一调整装置或第一冷却装置使得使第一燃料电池冷却的冷却剂的温度升高，并且打开第一打开/关闭阀、第二打开/关闭阀、第三打开/关闭阀和第四打开/关闭阀。

在以上配置中，控制器可以被配置成：根据由于第一燃料电池的电力生成的暂停而导致的所生成的电力的下降来增加由第二燃料电池和第三燃料电池生成的电力。

在以上配置中，燃料电池系统还可以包括：第二绕行路径，第二绕行路径连接在第三冷却剂供应路径与第三冷却剂排放路径之间以便旁路第三冷却装置；第二调整装置，第二调整装置调整流过第二绕行路径的冷却剂的流速；第五连接路径，第五连接路径将第二冷却剂供应路径和第二冷却剂排放路径中的一个与第三冷却剂供应路径和第三冷却剂排放路径中的一个相连接；第六连接路径，第六连接路径将第二冷却剂供应路径和第二冷却剂排放路径中的另一个与第三冷却剂供应路径和第三冷却剂排放路径中的另一个相连接；第五打开/关闭阀，第五打开/关闭阀设置在第五连接路径中；以及第六打开/关闭阀，第六打开/关闭阀设置在第六连接路径中，并且当确定了存在在第一燃料电池、第二燃料电池和第三燃料电池中发生溢流的可能性时，控制器可以被配置成：暂停第一燃料电池和第三燃料电池的电力生成，控制第一调整装置或第一冷却装置使得使第一燃料电池冷却的冷却剂的温度升高，控制第二调整装置或第二冷却装置使得使第三燃料电池冷却的冷却剂的温度升高，并且打开第三打开/关闭阀、第四打开/关闭阀、第五打开/关闭阀和第六打开/关闭阀。

在以上配置中，控制器可以被配置成：根据由于第一燃料电池和第三燃料电池的电力生成的暂停而导致的所生成的电力的下降来增加由第二燃料电池生成的电力。

本发明的效果

根据本公开内容，可以提供能够抑制燃料电池的过热和燃料电池中的溢流的燃料电池系统。

附图说明

图1是安装在车辆上的燃料电池系统的配置图；

图2示出了当两个燃料电池正在生成电力时的冷却水的流动；

图3A和图3B示出了第一单个单元电力生成状态下的冷却水的流动；

图4A和图4B示出了第二单个单元电力生成状态下的冷却水的流动；

图5A和图5B示出了从第二单个单元电力生成状态返回到稳定的电力生成状态的示例性过程；

图6是由电子控制单元(ECU)执行的示例性过程的流程图；

图7是向第一单个单元电力生成状态转变的示例性控制过程的流程图；

图8是向第一单个单元电力生成状态转变的另一示例性控制过程的流程图；

图9是向第二单个单元电力生成状态转变的另一示例性控制过程的流程图；

图10是示例性返回过程的流程图；

图11是另一示例性返回过程的流程图；

图12A和图12B示出了稳定的电力生成状态下的溢流的可能性的确定的示例；

图13A和图13B示出了第一单个单元电力生成状态下的溢流的可能性的确定的示例；

图14是发生溢流的可能性的确定的第一示例的示例性过程的流程图；

图15是发生溢流的可能性的确定的第二示例的示例性过程的流程图；

图16是发生溢流的可能性的确定的第三示例的示例性过程的流程图；

图17是发生溢流的可能性的确定的第四示例的示例性过程的流程图；

图18是发生溢流的可能性的确定的第五示例的示例性过程的流程图；

图19示出了包括三个燃料电池的燃料电池系统的示例性配置；

图20示出了当三个燃料电池中的一个燃料电池的电力生成被暂停时的冷却水的流动；以及

图21示出了当三个燃料电池中的两个燃料电池的电力生成被暂停时的冷却水的流动。

具体实施方式

[燃料电池系统的配置]

图1是安装在车辆上的燃料电池系统(下文中，简称为系统)1的配置图。系统1包括ECU 2、燃料电池(下文中，称为FC)4a和4b、二级蓄电池(下文中称为BAT)8a和8b、阴极气体供应系统10a和10b、阳极气体供应系统20a和20b、冷却系统40a和40b、电力控制系统30a和30b以及电动机50。

FC 4a和4b是燃料电池，其被供应有阴极气体和阳极气体以生成电力。在本实施方式中，包含氧气的空气被用作阴极气体，而氢气被用作阳极气体。FC 4a和4b中的每一个包括多个堆叠的固体聚合物电解质单元电池。在本实施方式中，FC 4a和4b彼此相同，并且具有相同的额定输出，但这并不意味着提出任何限制。FC 4a和4b是第一燃料电池和第二燃料电池的示例。

阴极气体供应系统10a和10b分别向FC 4a和4b供应作为阴极气体的包含氧气的空气。具体地，阴极气体供应系统10a包括供应管11a、排放管12a、旁通管13a、空气压缩机14a、旁通阀15a、中间冷却器16a和背压阀17a，同时阴极气体供应系统10b包括供应管11b、排放管12b、旁通管13b、空气压缩机14b、旁通阀15b、中间冷却器16b和背压阀17b。

供应管11a和11b分别连接至FC 4a和4b的阴极入口歧管。排放管12a和12b分别连接至FC 4a和4b的阴极出口歧管。供应管11a和排放管12a通过旁通管13a彼此连通，同时供应管11b和排放管12b通过旁通管13b彼此连通。旁通阀15a被设置在供应管11a和旁通管13a连接的部分，同时旁通阀15b被设置在供应管11b和旁通管13b连接的部分。旁通阀15a改变供应管11a与旁通管13a之间的连通状态，同时旁通阀15b改变供应管11b与旁通管13b之间的连通状态。空气压缩机14a、旁通阀15a和中间冷却器16a从上游侧起依次设置在供应管11a中。背压阀17a设置在排放管12a中，并且位于比排放管12a和旁通管13a连接的部分更上游处。类似地，空气压缩机14b、旁通阀15b和中间冷却器16b从上游侧起依次设置在供应管11b中。背压阀17b设置在排放管12b中，并且位于比排放管12b和旁通管13b连接的部分更上游处。

空气压缩机14a和14b分别通过供应管11a和11b向FC 4a和4b供应作为阴极气体的包含氧气的空气。供应给FC 4a和4b的阴极气体分别从排放管12a和12b排放。中间冷却器16a和16b分别冷却供应给FC 4a和4b的阴极气体。背压阀17a和17b分别调整FC 4a和4b的阴极侧处的背压。空气是氧化剂气体的示例。

阳极气体供应系统20a和20b分别向FC 4a和4b供应作为阳极气体的氢气。具体地，阳极气体供应系统20a包括容器20Ta、供应管21a、排放管22a、返回管23a、容器阀24a、调整阀25a、注射器(下文中，称为INJ)26a、气液分离器27a、排放阀28a以及喷射器29a，同时阳极气体供应系统20b包括容器20Tb、供应管21b、排放管22b、返回管23b、容器阀24b、调整阀25b、INJ 26b、气液分离器27b、排放阀28b以及喷射器29b。氢气是燃料气体的示例。

容器20Ta和20Tb在其中以高压状态存储氢气。容器20Ta通过供应管21a连接至FC4a的阳极入口歧管。类似地，容器20Tb通过供应管21b连接至FC 4b的阳极入口歧管。容器20Ta和20Tb在其中存储氢气。排放管22a和22b分别连接至FC 4a和4b的阳极出口歧管。气液分离器27a和供应管21a通过返回管23a彼此连通，同时气液分离器27b和供应管21b通过返回管23b彼此连通。

容器阀24a、调整阀25a、INJ 26a和喷射器29a从上游侧依次设置在供应管21a中。在打开容器阀24a的同时，对调整阀25a的打开程度进行调整，并且INJ 26a注入阳极气体。因此，阳极气体穿过喷射器29a，并且然后被供应到FC 4a。容器阀24a、调整阀25a和INJ 26a的驱动由ECU 2控制。这同样适用于容器阀24b、调整阀25b、INJ 26b和喷射器29b。

INJ 26a和26b分别向FC 4a和4b供应阳极气体。喷射器29a被连接至返回管23a并且将从FC 4a排放的阳极气体与从INJ 26a供应的阳极气体一起引导至FC 4a。喷射器29b被连接至返回管23b并且将从FC 4b排放的阳极气体与从INJ 26b供应的阳极气体一起引导至FC 4b。

在返回管23a和23b中没有设置用于将从FC 4a和4b排放的阳极气体传送到FC 4a和4b的泵。代替泵，阳极气体由喷射器29a和29b来传送。因此，与设置泵的情况下的成本相比，系统1的装置成本降低。

另外，在FC 4a与喷射器29a之间的供应管21a中设置入口压力传感器21ap，入口压力传感器21ap检测FC 4a中的阳极气体流动路径的入口处的压力(下文中，称为入口压力)。另一方面，与入口压力传感器21ap相同的入口压力传感器21bp被设置在供应管21b中。

气液分离器27a和排放阀28a从上游侧依次设置在排放管22a中。气液分离器27a将水与从FC 4a排放的阳极气体分离并存储水。通过打开排放阀28a，将存储在气液分离器27a中的水通过排放管22a排放到系统1的外部。排放阀28a的驱动由ECU 2控制。这同样适用于气液分离器27b和排放阀28b，但是排放管22b被连接至排放管22a的中间。亦即，随着排放阀28b打开，储存在气液分离器27b中的水通过排放管22b和22a而排放到系统1的外部。

返回管23a是用于将从FC 4a排放的阳极气体再次返回至FC 4a的管。返回管23a的上游端连接至气液分离器27a，以及返回管23a的下游端连接至喷射器29a。喷射器29a使用从INJ 26a注入的阳极气体的流作为驱动流以从返回管23a吸入从FC 4a排放的阳极气体，并且将从FC 4a排放的阳极气体再次返回至FC 4a。也就是，阳极气体供应系统20a的阳极气体穿过位于比供应管21a的喷射器29a更下游的部分、位于比排放管22a的气液分离器27a更上游的部分以及返回管23a，并且然后返回到FC 4a。另外，阳极气体供应系统20b的阳极气体穿过位于比供应管21b的喷射器29b更下游的部分、位于比排放管22b的气液分离器27b更上游的部分以及返回管23b，并且然后返回到FC 4b。

在FC 4a与气液分离器27a之间的返回管23a中设置出口压力传感器23ap，出口压力传感器23ap检测FC 4a中的阳极气体流动路径的出口处的压力(下文中称为出口压力)。另一方面，在返回管23b中设置与出口压力传感器23ap相同的出口压力传感器23bp。

冷却系统40a和40b分别冷却通过电力生成而被加热的FC 4a和4b。冷却系统40a包括冷却水供应管41a、冷却水排放管42a、散热器43a、泵44a和绕行管46a，同时冷却系统40b包括冷却水供应管41b、冷却水排放管管42b、散热器43b、泵44b和绕行管46b。另外，冷却系统40a和40b共享连通管47a和47b。在该实施方式中，冷却水被描述为用于冷却FC 4a和4b的冷却剂，但这并不意味着提出任何限制。可以使用其他冷却剂。

散热器43a和43b分别通过例如空气冷却来对由吸收FC 4a和4b的热量而温度升高的冷却水进行冷却。冷却后的冷却水穿过冷却水供应管41a和41b并且然后分别供应到FC4a和4b。冷却水供应管41a和41b分别连接至FC 4a和4b的冷却水歧管的入口。

散热器43a包括测量由散热器43a冷却的冷却水的温度的冷却温度传感器43ta，而散热器43b包括测量由散热器43b冷却的冷却水的温度的冷却温度传感器43tb。冷却温度传感器43ta和43tb是测量冷却剂的温度的冷却温度测量装置的示例。

在冷却水供应管41a中设置用于使冷却水在散热器43a与FC 4a之间循环的泵44a。类似地，在冷却水供应管41b中设置用于使冷却水在散热器43b与FC 4b之间循环的泵44b。

冷却水流过冷却水供应管41a和冷却水排放管42a以在散热器43a与FC 4a之间循环，同时冷却水流过冷却水供应管41b和冷却水排放管42b以在散热器43b与FC 4b之间循环。冷却水供应管41a和41b是第一冷却剂供应路径和第二冷却剂供应路径的示例，冷却水通过第一冷却剂供应路径和第二冷却剂供应路径分别从散热器43a和43b流到FC 4a和4b。冷却水排放管42a和42b是第一冷却剂排放路径和第二冷却剂排放路径的示例，冷却水通过第一冷却剂排放路径和第二冷却剂排放路径分别从散热器43a和43b流到FC 4a和4b。散热器43a和43b是使已经冷却FC 4a和4b的冷却剂冷却的第一冷却装置和第二冷却装置的示例。

在FC 4a与泵44a之间的冷却水供应管41a中设置截止阀61a，并且在FC 4b与泵44b之间的冷却水供应管41b中设置截止阀61b。当关闭截止阀61a和61b时，冷却水向FC 4a和4b的流动被限制。截止阀61a和61b是控制阀的示例，控制阀控制冷却水向FC 4a和4b中的流动。

分别测量从FC 4a和4b排放的冷却水的温度的电池温度传感器45a和45b被分别设置在冷却水排放管42a和42b中。电池温度传感器45a和45b是分别测量FC 4a和4b的温度Ta和Tb的第一电池温度测量装置和第二电池温度测量装置的示例。

循环阀62a和62b分别设置在冷却水排放管42a和42b中。循环阀62a和62b分别根据它们的开度来调整流过散热器43a和43b的冷却水的流速。

绕行管46a连接在冷却水排放管42a与冷却水供应管41a之间。绕行管46b连接在冷却水排放管42b与冷却水供应管41b之间。绕行管46a和46b的第一端分别连接至泵44a和44b的上游侧上的冷却水供应管41a和41b。绕行管46a和46b的第二端分别连接至循环阀62a和62b的上游侧上的冷却水排放管42a和42b。绕行管46a连接在冷却水排放管42a与冷却水供应管41a之间以便旁路散热器43a，以及绕行管46b连接在冷却水排放管42b与冷却水供应管41b之间以便旁路散热器43b。绕行管46a和46b中的每一个是第一绕行路径的示例。

旁通阀63a和63b分别设置在绕行管46a和46b中。旁通阀63a和63b分别根据它们的开度来调整从冷却水排放管42a和42b流到冷却水供应管41a和41b的冷却水的流速。旁通阀63a和循环阀62a彼此结合地调整流过散热器43a的冷却水的流速与流过绕行管46a的冷却水的流速的比率。旁通阀63b和循环阀62b彼此结合地调整流过散热器43b的冷却水的流速与流过绕行管46b的冷却水的流速的比率。旁通阀63a和63b以及循环阀62a和62b是分别调整流过绕行管46a和46b的冷却水的流速的第一调整装置的示例。代替旁通阀63a和63b以及循环阀62a和62b，三通阀可以设置在冷却水排放管42a和绕行管46a连接的部分以及冷却水排放管42b和绕行管46b连接的部分中。

连通管47a连接在冷却水排放管42a与42b之间。连通管47a的第一端连接至循环阀62a的上游侧上的冷却水排放管42a。连通管47a的第二端连接至循环阀62b的上游侧上的冷却水排放管42b。

连通管47b连接在冷却水供应管41a与41b之间。连通管47b的第一端连接至截止阀61a的上游侧和泵44a的下游侧上的冷却水供应管41a。连通管47b的第二端连接至截止阀61b的上游侧和泵44b的下游侧上的冷却水供应管41b。连通管47b将冷却水供应管41a和41b彼此连接，而连通管47a将冷却水排放管42a和42b彼此连接。连通管47a和47b是第一连接路径和第二连接路径的示例。

选择器阀60a和60b分别设置在连通管47a和47b中。选择器阀60a和60b分别打开和关闭连通管47a和47b。选择器阀60a和60b分别是设置在连通管47a和47b中的第一打开/关闭阀和第二打开/关闭阀的示例。

当选择器阀60a关闭时，冷却水排放管42a与42b之间的连通被切断。当选择器阀60b关闭时，冷却水供应管41a与41b之间的连通被切断。当选择器阀60a打开时，冷却水排放管42a和42b通过连通管47a彼此连通。当选择器阀60b打开时，冷却水供应管41a和41b通过连通管47b彼此连通。亦即，打开选择器阀60a使得冷却水排放管42a和42b彼此连通，而打开选择器阀60b使得冷却水供应管41a和41b彼此连通。

这形成了冷却水从冷却水供应管41a和41b中的一个冷却水供应管到冷却水供应管41a和41b中的另一个冷却水供应管的流动以及冷却水从冷却水排放管42a和42b中的一个冷却水排放管到冷却水排放管42a和42b中的另一个冷却水排放管的流动。因此，冷却水在用于FC 4a的冷却水循环的冷却水供应管41a与冷却水排放管42a之间循环，以及在用于FC 4b的冷却水循环的冷却水供应管41b与冷却水排放管42b之间循环。与该示例不同，连通管47b可以将冷却水供应管41a和冷却水排放管42b彼此连接，以及连通管47a可以将冷却水供应管41b和冷却水排放管42a彼此连接。同样在此情况下，冷却水在冷却水供应管41a与冷却水排放管42a以及冷却水供应管41b与冷却水排放管42b之间循环。

电力控制系统30a包括燃料电池DC/DC转换器(下文中，称为FDC)32a、蓄电池DC/DC转换器(下文中，称为BDC)34a以及辅助逆变器(下文中，称为AINV)，同时电力控制系统30b包括FDC 32b、BDC 34b和AINV 39b。电力控制系统30a和30b共享连接至电动机50的电动机逆变器(下文中，称为MINV)38。FDC 32a和32b分别调整来自FC 4a和4b的直流(DC)电力，以将调整后的IC电力输出到MINV。BDC 34a和34b分别调整来自BAT 8a和8b的DC电力，以将调整后的DC电力输出到MINV 38。由FC 4a和4b生成的电力可以分别存储在BAT 8a和8b中。MINV 38将输入DC电力转换成三相交流(AC)电力，并且将三相AC电力供应至电动机50。电动机50驱动车轮5以使车辆行驶。

可以通过AINV 39a将FC 4a和BAT 8a的电力供应给除电动机50之外的负载装置。类似地，可以通过AINV 39b将FC 4b和BAT 8b的电力供应给负载装置。在此，负载装置包括用于FC 4a和4b的辅助机器以及用于车辆的辅助机器。用于FC 4a和4b的辅助机器包括空气压缩机14a和14b、旁通阀15a和15b、背压阀17a和17b、容器阀24a和24b、调整阀25a和25b、INJ 26a和26b、排放阀28a和28b、选择器阀60a和60b、截止阀61a和61b、循环阀62a和62b以及旁通阀63a和63b。用于车辆的辅助机器包括例如空气调整器单元、照明系统、警示灯等。

ECU 2包括中央处理单元(CPU)、只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)。电连接至ECU 2的是加速器开度传感器6、空气压缩机14a和14b、旁通阀15a和15b、背压阀17a和17b、容器阀24a和24b、调整阀25a和25b、INJ 26a和26b、排放阀28a和28b、选择器阀60a和60b、截止阀61a和61b、循环阀62a和62b、旁通阀63a和63b、FDC 32a和32b、BDC 34a和34b、电池温度传感器45a和45b、入口压力传感器21ap和21bp以及出口压力传感器23ap和23bp。ECU2基于加速器开度传感器6的检测值来计算FC 4a和4b所需的输出电流值(下文中，称为所需电流值)。此外，ECU 2根据所需电流值来控制用于FC 4a和4b的辅助机器，以控制由FC 4a和4b生成的总电力。

另外，ECU 2确定是否存在由于FC 4a和4b的电力生成而在FC 4a和4b中发生溢流的可能性。当确定了存在在FC 4a和4b中发生溢流的可能性时，ECU 2暂停FC 4a的电力生成、控制循环阀62a和旁通阀63a或散热器43a使得用于冷却FC 4a的冷却剂的温度升高、并且打开选择器阀60a和60b。由于ECU 2暂停了FC 4a的电力生成，因此抑制了FC 4a中液态水的产生，并且从而抑制了溢流的发生。

另外，ECU 2控制循环阀62a和旁通阀63a或散热器43a使得用于冷却FC 4a的冷却水的温度升高，并且打开选择器阀60a和60b。因此，高温冷却水从包括冷却水供应管41a和冷却水排放管42a的冷却系统40a流入到包括冷却水供应管41b和冷却水排放管42b的冷却系统40b中。因此，抑制了FC 4b的过度冷却，并且从而抑制了FC 4b中的溢流的发生。

另外，随着选择器阀60a和60b打开，流入FC 4b的冷却水的流速增大。因此，冷却水的热容量增大。因此，抑制了FC 4b的冷却水的出口附近的单元电池的温度的升高。因此，抑制了FC 4a和4b的过热以及FC 4a和4b中的溢流。当确定了存在在FC 4a和4b中发生溢流的可能性时，ECU 2可以暂停FC 4b的电力生成而不是FC 4a。在此情况下，ECU 2控制循环阀62b和旁通阀63b或散热器43b使得用于冷却FC 4b的冷却水的温度升高，并且打开选择器阀60a和60b。

ECU 2是控制FC 4a和4b、散热器43a和43b、循环阀62a和62b、旁通阀63a和63b以及选择器阀60a和60b的控制器的示例。可以针对FC 4a和4b中的每一个分别提供ECU 2，并且可以采用三个或更多个ECU 2被连接以便彼此通信的配置。

[电力生成控制的示例]

图2示出了当FC 4a和4b两者都在生成电力时的冷却水的流动。在图2中，相同的参考标记被提供给与图1所示的部件相同的部件，并且因此省略其说明。在图2中的冷却水供应管41a和41b、冷却水排放管42a和42b以及冷却水路径4a2和4b2上示出的箭头指示冷却水流动的方向。冷却水路径4a2是冷却水的流动路径并且连接FC 4a中的冷却水的入口4a1和出口4a3，而冷却水路径4b2是冷却水的流动路径并且连接FC 4b中冷却水的入口4b1和出口4b3。

当FC 4a和4b两者都生成电力时，选择器阀60a和60b关闭。因此，没有冷却水在冷却系统40a的冷却水供应管41a与冷却系统40b的冷却水供应管41b之间以及在冷却系统40a的冷却水排放管42a与冷却系统40b的冷却水排放管42b之间流动。另外，由于旁通阀63a和63b被关闭，所以没有冷却水穿过旁路散热器43a和43b的绕行管46a和46b。

冷却水由泵44a和44b泵送，并且从而在冷却水供应管41a与冷却水排放管42a之间以及在冷却水供应管41b与冷却水排放管42b之间循环。由于截至阀61a和61b被打开，所以已经被散热器43a和43b冷却的冷却水分别通过冷却水供应管41a和41b流入FC 4a和4b的入口4a1和4b1。

冷却水流经FC 4a和4b中的冷却水路径4a2和4b2、冷却FC 4a和4b、并分别从出口4a3和4b3排放到冷却水排放管42a和42b。冷却水路径4a2和4b2包括歧管和凹槽流路，歧管和凹槽流路分别包括在FC 4a和4b中包括的每个单元电池的隔板中。由于循环阀62a和62b被打开，所以冷却水通过冷却水排放管42a和42b流入散热器43a和43b。冷却水分别由散热器43a和43b冷却。

由于选择器阀60a和60b被关闭，所以没有冷却水在冷却系统40a与40b之间流动。

如上所述，冷却水流经FC 4a与散热器43a之间的冷却水供应管41a和冷却水排放管42a，并且流经FC 4b与散热器43b之间的冷却水供应管41b和冷却水排放管42b。因此，由于电力生成而温度升高的FC 4a和4b被冷却。由FC 4a生成的电力由Pa表示，而由FC 4b生成的电力由Pb表示。如上所述的FC 4a和4b两者均生成电力的状态在下文中被描述为“稳定的电力生成状态”。

当确定了存在在稳定的电力生成状态下由于FC 4a和4b的电力生成而在FC 4a和4b中发生溢流的可能性时，ECU 2暂停FC 4a和4b中的一个的电力生成，并增加由FC 4a和4b中的另一个所生成的电力。在此情况下，ECU 2使选择器阀60a和60b保持关闭，使得没有冷却水在冷却系统40a与40b之间流动。该状态将在下文中被描述为“第一单个单元电力生成状态”。

图3A和图3B示出了在第一单个单元电力生成状态下的冷却水的流动。在图3A和图3B中，相同的参考标记被提供给与图1所示的部件相同的部件，并且因此省略其描述。

由于因为电力生成的暂停而在FC 4a和4b的一个中没有产生液态水，因此抑制了溢流的发生。另外，由于由FC 4a和4b中的另一个生成的电力增加，因此阳极气体的供应量增加。因此，阳极气体的流动路径中的液态水通过阳极气体的流动而排放，并且从而抑制了溢流的发生。

参考标记Ga指示当FC 4b的电力生成被暂停时的冷却水的流动。在此情况下，ECU2关闭电力生成被暂停的FC 4b的循环阀62b，并且打开旁通阀63b。因此，冷却水在从FC 4b排放之后，旁路散热器43b，并通过绕行管46b流入冷却水供应管41b。亦即，冷却水不流入散热器43b。

因此，冷却系统40b的冷却水没有被散热器43b冷却，并吸收了FC 4b的剩余热量。因此，冷却水的温度升高。

另外，冷却系统40a的冷却水的流动与稳定的电力生成状态下的冷却水的流动相同。具体地，由于循环阀62a和截止阀61a被打开并且旁通阀63a被关闭，所以冷却水通过冷却水供应管41a和冷却水排放管42a在FC 4a与散热器43a之间循环。另外，由于选择器阀60a和60b被关闭，所以没有冷却水在冷却系统40a与40b之间流动。

另外，ECU 2根据由于FC 4b的电力生成的暂停而导致的所生成的电力的下降来增加由FC 4a生成的电力。例如，ECU 2通过增加向FC 4a的燃料气体的供应量而使FC 4a另外生成由FC 4b在稳定的电力生成状态下所生成的电力。因此，由FC 4a生成的电力变为(Pa+Pb)。由电力生成已经被暂停的FC 4b生成的电力变为零。通过以上过程，在稳定的电力生成状态下生成的电力被维持。

参考标记Gb指示当FC 4a的电力生成被暂停时的冷却水的流动。ECU 2关闭电力生成被暂停的FC 4a的循环阀62a，并且打开旁通阀63a。另外，选择器阀60a和60b被关闭。ECU2根据由于FC 4a的电力生成的暂停而导致的所生成的电力的下降来增加由FC 4b生成的电力。因此，执行如下操作：由参考标记Ga指示以及以上描述的操作中的FC 4a侧的配置与FC4b侧的配置互换。

当确定了存在在第一单个单元电力生成状态下由于FC 4a或4b的电力生成而在FC4a或4b中发生溢流的可能性时，ECU 2打开选择器阀60a和60b，使得冷却水在冷却系统40a与40b之间流动。该状态将在下文中被描述为“第二单个单元电力生成状态”。

图4A和图4B示出了第二单个单元电力生成状态下的冷却水的流动。在图4A和图4B，相同的参考标记被提供给与图1中所示的部件相同的部件，并且因此省略其描述。

当使FC 4a和4b中的一个的电力生成暂停时，ECU 2确定是否存在由于FC 4a和4b中的另一个的电力生成而在FC 4a和4b中的另一个中发生溢流的可能性。当存在在FC 4a和4b中的另一个中发生溢流的可能性时，ECU 2打开选择器阀60a和60b。

这导致高温冷却水从冷却系统40a和40b中的一个流入冷却系统40a和40b中的另一个。因此，抑制了FC 4a和4b中的另一个被过度冷却。因此，减少了FC 4a和4b中的另一个中的饱和的水蒸气的量的减少，并且从而抑制了液态水的产生。因此，抑制了溢流的发生。

参考标记Gc指示与由参考标记Ga所指示的情况对应的第二单个单元电力生成状态下的冷却水的流动。ECU 2打开选择器阀60a和60b，并且关闭截止阀61b。这导致冷却水在冷却系统40a与40b之间循环。

通过泵44b的驱动，冷却水供应管41b的冷却水通过连通管47b流入冷却水供应管41a。在此情况下，由于截至阀61b被关闭，所以没有冷却水流过FC 4b。因此，连通管47b的冷却水的流速变得比截至阀61b被打开的情况下的冷却水的流速大。当冷却水的流速被限制时，截止阀61b可以保持打开。

由于高温冷却水从电力生成被暂停的FC 4b的冷却系统40b的流入，因此正在生成电力的FC 4a的冷却系统40a的冷却水的温度升高。冷却水从FC 4a的入口4a1流过冷却水路径4a2，并且从出口4a3排放到冷却水排放管42a。流过冷却水排放管42a的冷却水的一部分流入散热器43a，而其余的冷却水通过连通管47a流入冷却系统40b的冷却水排放管42b。由于循环阀62b被关闭且旁通阀63b被打开，因此冷却水从冷却水排放管42b通过绕行管46b流入冷却水供应管41b。

如上所述，通过打开选择器阀60a和60b，冷却水在冷却系统40a与40b之间循环。因为在第一单个单元电力生成状态中停止了到散热器43b的循环，所以电力生成被暂停的FC4b的冷却系统40b的冷却水的温度升高。因此，抑制了正在生成电力的FC 4a的过度冷却。

另外，因为添加了其他冷却系统40b的冷却水，所以在电力生成期间的FC 4a的冷却系统40a中的冷却水的流速变得大于稳定的电力生成状态和第一单个单元电力生成状态下的冷却水的流速。因此，流入FC 4a的冷却水的流速增大，并且由此冷却水的热容量增大。因此，抑制了FC 4a的冷却水的出口4a3附近的单元电池的温度的升高。

参考标记Gd指示与由参考标记Gb所指示的情况对应的第二单个单元电力生成状态下的冷却水的流动。ECU 2打开选择器阀60a和60b，并且关闭截止阀61a。这导致冷却水在冷却系统40a与40b之间循环。因此，执行以下操作：在由参考标记Gc指示并如以上所描述的操作中的FC 4a侧的配置与FC 4b侧的配置互换。

如上所述，在暂停FC 4a和4b中的一个的电力生成之后，ECU 2确定是否存在由于FC 4a和4b中的另一个的电力生成而在FC 4a和4b中的另一个中发生溢流的可能性。当存在在FC 4a和4b中的另一个中发生溢流的可能性时，ECU 2打开选择器阀60a和60b。

因此，当不存在由于仅FC 4a和4b中的另一个的电力生成而导致发生溢流的可能性时，ECU 2使选择器阀60a和60b保持关闭。因此，在第一单个单元电力生成状态下，当不存在在生成FC 4a和4b的电力的FC中发生溢流的可能性时，抑制冷却水的温度的升高。

[返回到稳定的电力生成状态的过程]

接下来，将给出从由参考标记Gd所指示的第二单个单元电力生成状态返回到图2所示的稳定的电力生成状态的过程的描述。ECU 2使冷却水预先流过散热器43a以充分降低冷却水的温度，使得FC 4a的电力生成性能不受高温冷却水快速流入电力生成被暂停的FC4a的影响。

图5A和图5B示出了从第二单个单元电力生成状态返回到稳定的电力生成状态的示例性过程。在图5A和图5B中，相同的参考标记被提供给与图1中所示的部件相同的部件，并且省略其描述。

当确定了不存在在第二单个单元电力生成状态下由于FC 4b的电力生成而导致在FC 4a和4b中发生溢流的可能性时，ECU 2如由参考标记Ge所指示的打开循环阀62a并且关闭旁通阀63a。这使得冷却水流过冷却水排放管42a并开始流过散热器43a。冷却水被散热器43a冷却，并流过冷却水供应管41a。

因此，冷却水被散热器43a冷却。ECU 2观察冷却温度传感器43ta的温度(下文中称为冷却温度)。

当冷却温度变得低于阈值K时，ECU 2如由参考标记Gf所指示的关闭选择器阀60a和60b并且打开截至阀61a。在此，阈值K是FC 4a能够充分实现电力生成性能的温度的最大值。因此，ECU 2可以使温度降低到足够低的温度的冷却水流过电力生成被暂停的FC 4a。

此后，ECU 2恢复FC 4a的电力生成。在此情况下，例如，ECU 2增加向FC 4a的阳极气体的供应量。这使得FC 4a和4b的状态返回到稳定的电力生成状态。

如上所述，在打开循环阀62a并且关闭旁通阀63a使得FC 4a的冷却水的温度降低之后，ECU 2关闭选择器阀60a和60b并且打开截止阀61a以恢复FC 4a的电力生成。因此，在高温冷却水被散热器43a充分冷却之后，冷却后的冷却水被供应到FC 4a。因此，当FC 4a的电力生成恢复时，抑制了FC 4a的电力生成性能受到高温冷却水的影响。

另外，当在循环阀62a被打开并且旁通阀63a被关闭之后冷却温度变得低于阈值K时，ECU 2关闭选择器阀60a和60b并且打开截止阀61a。因此，与不使用冷却温度的情况下的电力生成性能相比，更可靠地减小了对FC 4a的电力生成性能的影响。

[ECU 2的过程]

接下来，将给出控制FC 4a和4b的状态的ECU 2的过程。

图6是ECU 2的示例性过程的流程图。例如，当用于启动车辆的点火开关(没有示出)从断开变为接通时，执行该过程。流程图中示出的每个步骤由ECU 2的CPU所执行的软件的功能来执行，但这并不意味着提出任何限制。可以通过硬件装置诸如集成电路(IC)的的功能来实现所述步骤。假定在该过程之前，辅助机器诸如空气压缩机14a和14b以及散热器43a和43b已经被启动。

ECU 2关闭选择器阀60a和60b(步骤St1)。因此，冷却水停止在冷却系统40a与40b之间流动。

然后，ECU 2关闭旁通阀63a和63b(步骤St2)。因此，没有冷却水流过绕行管46a和46b。

然后，ECU 2打开截止阀61a和61b(步骤St3)。因此，冷却水流过FC 4a和4b。

然后，ECU 2打开循环阀62a和62b(步骤St4)。因此，冷却水流过散热器43a和43b。

然后，ECU 2基于例如加速器开度传感器6的检测值计算当FC 4a和4b生成电力时的所需电流值Irq(步骤St5)。ECU 2例如将FC 4a和4b的所需电流值Irq设置为相同的值，但是可以将FC 4a和4b的所需电流值Irq设置为不同的值。

然后，ECU 2使FC 4a和4b根据所需电流值Irq生成电力(步骤St6)。在此情况下，ECU 2控制INJ 26a和26b的注入量以及空气压缩机14a和14b的输出，使得阳极气体和阴极气体的供应量是与所需电流值Irq对应的量。这使得系统1处于稳定的电力生成状态。

然后，ECU 2确定是否存在由于FC 4a和4b的电力生成而导致发生溢流的可能性(下文中称为溢流的可能性)(步骤St7)。确定是否存在溢流的可能性的方法是将所需电流值Irq与阈值相比较。当不存在溢流的可能性时(步骤St7/否)，ECU 2确定是否指示FC 4a和4b的操作的暂停(步骤St8)。在此情况下，ECU 2确定例如当点火开关断开时指示暂停操作。

当指示暂停操作时(步骤St8/是)，ECU 2暂停FC 4a和4b的电力生成(步骤St9)。在此情况下，ECU 2停止INJ 26a和26b的注入以及空气压缩机14a和14b的输出，从而停止阳极气体和阴极气体的供应。

当存在溢流的可能性时(步骤St7/是)，ECU 2从FC 4a和4b中选择要在第一单个单元电力生成状态下继续电力生成的FC(步骤St11)，并执行用于使系统1转变为第一单个单元电力生成状态的控制过程，以执行用于抑制溢流的过程(步骤St12)。稍后将描述用于过渡的控制过程。

在步骤St11中，ECU 2可以将FC 4a的累积电力生成时间与FC 4b的累积电力生成时间相比较，并选择FC 4a和4b中累积电力生成时间较长的一个作为电力生成要被暂停的FC。在此情况下，ECU 2将关于累积电力生成时间的信息记录在存储器中，并且基于所记录的信息来比较累积电力生成时间。该配置使得ECU 2能够抑制FC 4a和4b的累积电力生成时间较长的FC的寿命劣化。

然后，ECU 2确定是否存在由于在步骤St11中选择的FC 4a或FC 4b的电力生成而导致在FC 4a、4b中发生溢流的可能性(步骤St13)。当存在溢流的可能性时(步骤St13/是)，ECU 2执行用于使系统1转变到第二单个单元电力生成状态的控制过程，以执行用于进一步抑制溢流的过程(步骤St14)。稍后将描述该用于转变的控制过程。当不存在溢流的可能性时(步骤St13/否)，不执行用于转变的控制过程。

然后，ECU 2确定是否存在由于FC 4a和4b的电力生成而导致溢流的可能性，以确定是否可以使系统1的状态返回到稳定的电力生成状态(步骤St15)。当存在溢流的可能性时(步骤St15/是)，再次执行确定(步骤St15)。

当不存在溢流的可能性时(步骤St15/否)，ECU 2执行使系统1的状态返回到稳定的电力生成状态的过程(下文中称为返回过程)(步骤St16)。此后，执行步骤St8中及其之后的每个步骤。ECU 2执行如上所述的过程。

图7是用于转变到第一单个单元电力生成状态的示例性控制过程的流程图。在上述步骤St12中执行该过程。

ECU 2确定在步骤St11中选择了FC 4a和4b中的哪一个(步骤St21)。当选择了FC4b时(步骤St21/是)，ECU 2执行以下步骤St22a至St26a。

ECU 2暂停FC 4a的电力生成(步骤St22a)。因此，抑制了通过FC 4a的电力生成的液态水的产生，并且由此抑制了FC 4a中的溢流。

在此情况下，ECU 2通过减小空气压缩机14a和INJ 26a中的至少一个的输出或停止空气压缩机14a和INJ 26a中的至少一个来暂停FC 4a的电力生成。亦即，ECU 2减少来自空气压缩机14a的阴极气体的供应量和来自INJ 26a的阳极气体的供应量中的至少一个。ECU 2可以通过控制FDC 32a的开关元件使得FC 4a与电负载之间的连接断开来暂停FC 4a的电力生成，而不是控制空气压缩机14a和INJ 26a。

然后，ECU 2基于例如加速器开度传感器6的检测值来计算当仅FC 4b生成电力时FC 4b的所需电流值Irq_b(步骤St23a)。然后，ECU 2根据所需电流值Irq_b增加由FC 4b生成的电力(步骤St24a)。在此情况下，ECU 2通过例如增大空气压缩机14b和INJ 26b中的至少一个的输出来增加由FC 4b生成的电力。亦即，ECU 2增加来自空气压缩机14a的阴极气体的供应量和来自INJ 26a的阳极气体的供应量中的至少一个。

因此，ECU 2根据由于FC 4a的电力生成的暂停而导致的所生成的电力的下降来增加由FC 4b生成的电力。因此，通过由FC 4b生成的电力来补偿所生成的电力的下降。因此，维持了在稳定的电力生成状态下所生成的电力。另外，由于阳极气体和阴极气体的流速的增大，所以液态水容易从FC 4a排放，并且由此抑制了FC 4a中的溢流。

接下来，ECU 2打开旁通阀63a(步骤St25a)，并且关闭循环阀62a(步骤St26a)。这使得系统1转变到由图3B中的参考标记Gb所指示的第一单个单元电力生成状态。在此情况下，冷却系统40a的冷却水流过绕行管46a以便旁路散热器43a，因此温度升高。亦即，ECU 2控制旁通阀63a和循环阀62a，使得用于冷却FC 4a的冷却剂的温度升高。在此情况下，由于FC 4a的电力生成被暂停，所以即使当冷却水温度升高时，也不影响FC 4a。当FC 4a的电力生成被暂停时向第一单个单元电力生成状态的转变的控制过程如上所述那样执行。

当选择了FC 4a时(步骤St21/否)，ECU 2执行以下步骤St22b至St26b。在此情况下的操作是如下操作：其中，在选择FC 4a作为上述电力生成要被暂停的燃料电池时的操作中的FC 4a和4b被互换。因此，简化了其描述。

ECU 2暂停FC 4b的电力生成(步骤St22b)。然后，ECU 2基于加速器开度传感器6的检测值来计算当仅FC 4a生成电力时FC 4a的所需电流值Irq_a(步骤St23b)。然后，ECU 2根据所需电流值Irq_a增加由FC 4a生成的电力(步骤St24b)。

然后，ECU 2打开旁通阀63b(步骤St25b)，并且关闭循环阀62b(步骤St26b)。这使得系统1的状态转变为由图3A中的参考标记Ga所指示的第一单个单元电力生成状态。在此情况下，冷却系统40b的冷却水流过绕行管46b以便旁路散热器43b，由此使温度升高。亦即，ECU 2控制旁通阀63b和循环阀62b，使得用于冷却FC 4b的冷却剂的温度升高。在此情况下，由于FC 4b的电力生成被暂停，所以即使当冷却水温度升高时，也不影响FC 4b。如上所述，执行当FC 4b的电力生成被暂停时向第一单个单元电力生成状态的转变的控制过程。

在该示例中，ECU 2打开旁通阀63a和63b并且关闭循环阀62a和62b以升高冷却水的温度。然而，ECU 2可以增大旁通阀63a和63b的开度，并且可以减小循环阀62a和62b的开度。该控制减小了流入散热器43a和43b的冷却水的流速，并且因此，冷却水的温度升高。

然而，当旁通阀63a和63b被打开(即，开度为100％)并且循环阀62a和62b被关闭(即，开度为0％)时，没有冷却水流入散热器43a和43b。因此，冷却水的温度进一步升高。亦即，ECU 2可以通过使旁通阀63a和63b以及循环阀62a和62b增大流过绕行管46a和46b的冷却剂的流速使得没有冷却水流过散热器43a和43b来有效地提高冷却水的温度。

另外，在该实施方式中，ECU 2通过控制旁通阀63a和循环阀62a来升高冷却水的温度，但这并不意味着提出任何限制。ECU 2可以通过停止散热器43a来升高冷却水的温度。

图8是用于向第一单个单元电力生成状态转变的控制过程的另一示例的流程图。在图8中，相同的参考标记被提供给与图7中的步骤相同的步骤，并且省略其描述。

当暂停FC 4a的电力生成时，在步骤St24a之后，ECU 2停止散热器43a的冷却操作(步骤St27a)。因为冷却水没有被散热器43a冷却，所以这导致冷却系统40a的冷却水温度升高。亦即，ECU 2控制散热器43a，使得用于冷却FC 4a的冷却剂的温度升高。

当暂停FC 4b的电力生成时，在步骤St24b之后，ECU 2停止散热器43b的冷却操作(步骤St27b)。因为冷却水没有被散热器43b冷却，所以这导致冷却系统40b的冷却水温度升高。亦即，ECU 2控制散热器43b，使得用于冷却FC 4b的冷却剂的温度升高。

在该示例中，ECU 2可以在不停止散热器43a和43b的冷却操作的情况下身高冷却温度。然而，当停止冷却操作时，冷却水可以更有效地升高温度。

图9是用于向第二单个单元电力生成状态转变的示例性控制过程的流程图。在上述步骤St14中执行该过程。

ECU 2确定在上述步骤St11中选择了FC 4a和4b中的哪一个(步骤St31)。当选择了FC 4b时(步骤St31/是)，ECU 2关闭截止阀61a(步骤St32a)。这阻止了冷却系统40a的冷却水流入FC 4a。

当选择了FC 4a时(步骤St31/否)，ECU 2关闭截止阀61b(步骤St32b)。这阻止了冷却系统40b的冷却水流入FC 4b。

然后，ECU 2打开选择器阀60a和60b(步骤St33)。这使得系统1转变到由图4A或图4B中的参考标记Gc或Gd所指示的第二单个单元电力生成状态。在此情况下，冷却水通过连通管47a和47b在冷却系统40a与40b之间循环。由于截止阀61a和61b被关闭，因此冷却水的循环量变得比截止阀61a和61b被打开时的冷却水的循环量更大。

因此，流入正在生成电力的FC 4a或4b的冷却水的流速增大，并且冷却水的热容量增大。因此，有效地减少了正在生成电力的FC 4a或4b的冷却水的出口4a3或4b3附近的电池的发热。截止阀61a和61b可以保持打开。用于向第二单个单元电力生成状态的转变的控制过程如上所述那样执行。

图10是示例性返回过程的流程图。在上述步骤St16中执行该过程。

ECU 2确定在上述步骤St11中选择了FC 4a和4b中的哪一个(步骤St41)。当选择了FC 4b时(步骤St41/是)，ECU 2执行以下步骤St42a至St46a。

ECU 2打开循环阀62a(步骤St42a)，并且关闭旁通阀63a(步骤St43a)。这使得冷却系统40a的冷却水在没有流过绕行管46a的情况下流入散热器43a，并且恢复冷却水的冷却。

接下来，ECU 2确定系统1处于第一单个单元电力生成状态和第二单个单元电力生成状态中的哪一个(步骤St44a)。当系统1处于第一单个单元电力生成状态时(步骤St44a/否)，过程结束。

当系统1处于第二单个单元电力生成状态时(步骤St44a/是)，ECU 2将由冷却温度传感器43ta测得的冷却温度与阈值K相比较(步骤St45a)。当冷却温度等于或大于阈值K时(步骤St45a/否)，再次对冷却温度和阈值K进行比较(步骤St45a)。

当冷却温度低于阈值K时(步骤St45a/是)，ECU 2打开截止阀61a(步骤St46a)。这使得冷却系统40a的冷却水开始流入FC 4a。

当选择了FC 4a时(步骤St41/否)，ECU 2执行以下步骤St42b至St46b。

ECU 2打开循环阀62b(步骤St42b)，并且关闭旁通阀63b(步骤St43b)。这使得冷却系统40b的冷却水在没有流过绕行管46b的情况下流入散热器43b，并且由此恢复冷却水的冷却。

然后，ECU 2确定系统1处于第一单个单元电力生成状态和第二单个单元电力生成状态中的哪一个(步骤St44b)。当系统1处于第一单个单元电力生成状态时(步骤St44b/否)，过程结束。

当系统1处于第二单个单元电力生成状态时(步骤St44b/是)，ECU 2将由冷却温度传感器43tb测得的冷却温度与阈值K相比较(步骤St45b)。当冷却温度等于或大于阈值K时(步骤St45b/否)，再次对冷却温度和阈值K进行比较(步骤St45b)。

当冷却温度低于阈值K时(步骤St45b/是)，ECU 2打开截止阀61b(步骤St46b)。这导致冷却系统40b的冷却水开始流入FC 4b。

在步骤St46a或St46b之后，ECU 2关闭选择器阀60a和60b(步骤St47)。该控制切断通过冷却系统40a和40b之间的连通管47a和47b的冷却水的流动。此后，ECU 2使FC 4a和4b在上述步骤St6中生成电力。因此，系统1返回到稳定的电力生成状态。该返回过程如上所述那样执行。

如上所述，ECU 2控制循环阀62a或62b以及旁通阀63a或63b，使得电力生成被暂停的FC 4a或4b的冷却剂的温度降低。此后，ECU 2打开截止阀61a或61b并且关闭选择器阀60a和60b以恢复FC 4a或4b的电力生成。因此，抑制了FC 4a的电力生成性能受到高温冷却水向电力生成被暂停的FC 4a快速流入的影响。另外，当在ECU 2打开循环阀62a和旁通阀63a之后冷却温度变得低于阈值K时，ECU 2关闭选择器阀60a和60b并且打开截止阀61a或61b。因此，与没有使用冷却温度的情况相比，更可靠地减小了对FC 4a或4b的电力生成性能的影响。

如图8所示的示例，当通过停止散热器43a或43b而使冷却水的温度升高时，ECU 2执行以下返回过程。

图11是返回过程的另一示例的流程图。在图11中，相同的参考标记被提供给与图10中的步骤相同的步骤，并且省略其描述。

当选择了FC 4b时(步骤St41/是)，ECU 2激活散热器43a(步骤St40a)。这恢复了通过散热器43a的冷却水的冷却。

当选择了FC 4a时(步骤St41/否)，ECU 2激活散热器43b(步骤St40b)。该控制恢复了通过散热器43b的冷却水的冷却。该示例也具有与上述相同的优点。

[用于确定溢流的可能性的方法]

接下来，将描述由ECU 2所采用的用于确定溢流的可能性的方法。下面描述了用于确定溢流的可能性的方法的示例，但并不意味着提出任何限制。可以采用用于确定溢流的可能性的其他方法。

(确定的第一示例)

图12A和图12B示出了在稳定的电力生成状态下溢流的可能性的确定的示例。图12A和图12B示出了所需电流值(A)与阳极气体流速(NL/分钟)之间的关系。阳极气体流速是根据所需电流值的来自INJ 26a和26b的阳极气体的供应量与通过返回管23a和23b循环的阳极气体的量(即阳极废气的循环量)之和。所需电流值与阳极气体流速实际上具有正比关系。

图12A中的参考标记Qa表示FC 4a的所需电流值与阳极气体流速之间的关系，以及图12B中的参考标记Qb表示FC 4b的所需电流值与阳极气体流速之间的关系。FCs 4a和4b的所需电流值与阳极气体流速之间的关系彼此相同。

ECU 2预先在存储器等中存储用于确定是否存在溢流的可能性的阈值TH。基于FC4a和4b的各种类型的性能，通过模拟或实验来确定阈值TH。

当所需电流值等于或大于阈值TH时，ECU 2确定不存在溢流的可能性。另一方面，当所需电流值小于阈值TH时，ECU 2确定存在溢流的可能性。这是因为随着所需电流值变小，阳极气体流速变小，因此排放返回管23a和23b中的液态水变得困难。亦即，当阳极气体以等于或大于与阈值TH对应的阳极气体流速W的流速流动时，液态水被充分排放。另一方面，当阳极气体以小于阳极气体流速W的流速流动时，不能充分地排放液态水。

例如，在以上步骤St7和St15中，当在FC 4a和4b两者正在生成电力时的所需电流值Irq小于阈值TH时，ECU 2确定存在溢流的可能性。

图13A和图13B示出了在第一单个单元电力生成状态下溢流的可能性的确定的示例。在图13A和图13B中，将省略与图12A和图12B相同的内容的描述。

例如，考虑FC 4a的电力生成被暂停并且FC 4b生成电力的情况。在此情况下，ECU2将FC 4a的所需电流值Irq_a设置为0。因此，所需电流值Irq_a变得小于阈值TH。然而，FC4a的电力生成被暂停。由此，也停止了液态水的产生，并且因此抑制了溢流。

另外，ECU 2增大FC 4b的所需电流值Irq_b，以补偿由于FC 4a的电力生成的暂停而导致的所生成的电力的下降。当由于该控制而导致所需电流值Irq_b变得等于或大于阈值TH时，确定不存在溢流的可能性。例如，在上述步骤St13中，当所需电流值Irq_b变得大于阈值TH时，ECU 2确定在FC 4b中不存在溢流的可能性。

图14是确定溢流的可能性的第一示例的示例性过程的流程图。在上述步骤St7、St13和St15中执行该过程。

ECU 2将所需电流值Irq、Irq_a、Irq_b与阈值TH相比较(步骤St51)。当所需电流值Irq、Irq_a、Irq_b小于阈值TH时(步骤St51/是)，ECU 2确定存在溢流的可能性(步骤St52)。当所需电流值Irq、Irq_a、Irq_b等于或大于阈值TH时(步骤St51/否)，ECU 2确定不存在溢流的可能性(步骤St53)。确定的第一示例的过程如上所述那样执行。

如上所述，当所需电流值Irq、Irq_a、Irq_b小于阈值TH时，ECU 2确定存在溢流的可能性。因此，可以基于所需电流值Irq、Irq_a、Irq_b高精度地预测溢流的发生。

(确定的第二示例)

图15是确定溢流的可能性的第二示例的示例性过程的流程图。在上述步骤St7、St13和St15中执行该过程。在该示例中，FC 4a和4b的温度Ta和Tb用于确定是否存在溢流的可能性。随着温度Ta和Tb降低，饱和的水蒸气的量减少。因此，FC 4a和4b中的液态水增加，并且有可能发生溢流。

ECU 2使电池温度传感器45a和45b分别测量FC 4a和4b的温度Ta和Tb(步骤St61)。然后，ECU 2将FC 4a的温度Ta与温度参考值Tref相比较(步骤St62)。当温度Ta等于或小于温度参考值Tref时(步骤St62/否)，ECU 2确定存在溢流的可能性(步骤St65)。基于FC 4a和4b的各种类型的性能，通过模拟或实验来确定温度参考值Tref。

当温度Ta高于温度参考值Tref时(步骤St62/是)，ECU 2将FC 4b的温度Tb与温度参考值Tref相比较(步骤St63)。当温度Tb等于或小于温度参考值Tref时(步骤St63/否)，ECU 2确定存在溢流的可能性(步骤St65)。

当温度Tb高于温度参考值Tref时(步骤St63/是)，ECU 2确定不存在溢流的可能性(步骤St64)。确定的第二示例的过程如上所述那样执行。

如上所述，当由电池温度传感器45a和45b测得的温度Ta和Tb等于或小于温度参考值Tref时，ECU 2确定存在由于FC 4a和4b的电力生成而导致的溢流的可能性。因此，可以基于温度Ta和Tb高精度地预测溢流的发生。

(确定的第三示例)

图16是确定溢流的可能性的第三示例的过程的流程图。在上述步骤St7中执行该过程。在该示例中，FC 4a和4b中的阳极气体的压力损失用于确定溢流的可能性。

FC 4a中的压力损失被计算为由入口压力传感器21ap和出口压力传感器23ap检测到的压力之差，而FC 4b中的压力损失被计算为由入口压力传感器21bp和出口压力传感器23bp检测到的压力之差。入口压力传感器21ap和21bp以及出口压力传感器23ap和23bp是用于检测阳极气体的压力损失的第一和第二检测装置的示例。

ECU 2使入口压力传感器21ap和21bp以及出口压力传感器23ap和23bp检测压力(步骤St71)。在此，由入口压力传感器21ap和21bp检测到的压力分别由P1in和P2in表示，而由出口压力传感器23ap和23bp检测到的压力分别由P1out和P2out表示。

然后，ECU 2从例如存储器中存储的映射数据中获得与所需电流值Irq对应的压力损失参考值Pref(步骤St72)。参考标记Ha表示所需电流值Irq与压力损失参考值Pref之间的关系的示例。压力损失参考值Pref是用于确定是否存在溢流的可能性的压力损失的阈值并且随着所需电流值Irq变高而变高。当压力损失高于压力损失参考值Pref时，ECU 2确定存在溢流的可能性。当压力损失低于压力损失参考值Pref时，ECU 2确定不存在溢流的可能性。

然后，ECU 2将FC 4a中的压力损失(P1in-P1out)与压力损失参考值Pref相比较(步骤St73)。当压力损失高于压力损失参考值Pref时(步骤St73/否)，ECU 2确定存在溢流的可能性(步骤St76)。

另外，当压力损失等于或小于压力损失参考值Pref时(步骤St73/是)，ECU 2将FC4b中的压力损失(P2in-P2out)与压力损失参考值Pref相比较(步骤St74)。当压力损失高于压力损失参考值Pref时(步骤St74/否)，ECU 2确定存在溢流的可能性(步骤St76)。

当压力损失等于或小于压力损失参考值Pref时(步骤St74/是)，ECU2确定不存在溢流的可能性(步骤St75)。确定的第三示例的过程如上所述那样执行。

如上所述，ECU 2根据FC 4a和4b的所需电流值Irq确定压力损失参考值Pref，并且当在FC 4a和4b中的一个中检测到的压力损失大于压力损失参考值Pref时，ECU 2确定存在由于FC 4a和4b的电力生成而导致溢流的可能性。因此，ECU 2可以基于所需电流值Irq和压力损失来高精度地预测溢流的发生。

以上过程也可以应用于上述步骤St13。在此情况下，仅执行与继续生成电力的FC4a或4b对应的步骤St73和St74中的一个。另外，在步骤St72中，获得了与继续生成电力的FC4a或4b的所需电流值Irq_a或Irq_b对应的压力损失参考值Pref。

(确定的第四示例)

图17是确定溢流的可能性的第四示例的示例性过程的流程图。在图17中，相同的参考标记被提供应与图15中的步骤相同的步骤，并省略其描述。在上述步骤St7和St15中执行该过程。

在该示例中，如在确定的第二示例中一样，FC 4a和4b的温度Ta和Tb用于确定溢流的可能性，但是温度参考值Tref不是预定值，而是基于所需电流值Irq确定的。

ECU 2从例如存储器中存储的映射数据中获得与所需电流值Irq对应的温度参考值Tref(步骤St61a)。参考标记Hb表示所需电流值Irq与温度参考值Tref之间的关系的示例。温度参考值Tref是用于确定是否存在溢流的可能性的温度Ta和Tb的阈值并且随着所需电流值Irq的增大而增大。当温度Ta和Tb高于温度参考值Tref时，ECU 2确定存在溢流的可能性。当温度Ta或Tb小于温度参考值Tref时，ECU 2确定不存在溢流的可能性。

如上所述，由于ECU 2根据FC 4a和4b的所需电流值Irq确定温度参考值Tref，因此ECU 2可以基于所需电流值Irq和温度来高精度地预测溢流的发生。

以上过程也可以应用于上述步骤St13。在此情况下，仅执行与继续生成电力的FC4a或4b对应的步骤St62和St63中的一个。另外，在步骤St61a中，获得了与继续生成电力的FC 4a或4b的所需电流值Irq_a或Irq_b对应的温度参考值Tref。

(确定的第五示例)

图18是确定溢流的可能性的第五示例的示例性过程的流程图。在图18中，相同的参考标记被提供应与图16中的步骤相同的步骤，并省略其描述。在上述步骤St7中执行该过程。

在该示例中，如在确定的第三示例中一样，FC 4a和4b中阳极气体的压力损失被用于确定是否存在溢流的可能性，但是压力损失参考值Pref不仅基于所需电流值Irq而且还基于温度Ta和Tb来确定。

在检测压力之后(步骤St71)，ECU 2使电池温度传感器45a和45b分别测量FC 4a和4b的温度Ta和Tb(步骤St71a)。然后，ECU 2计算温度Ta和Tb的平均温度Tm(步骤St71b)。

然后，ECU 2从例如存储器中存储的映射数据中获得与所需电流值Irq和平均温度Tm对应的压力损失参考值Pref(步骤St72a)。参考标记Hc表示所需电流值Irq与压力损失参考值Pref之间的关系的示例。映射数据指示相对于每个平均温度Tm＝T1、T2、……、Tn(n：正整数)的所需电流值Irq与压力损失参考值Pref之间的关系。

压力损失参考值Pref随着所需电流值Irq的增大而增大。当压力损失高于压力损失参考值Pref时，ECU 2确定存在溢流的可能性。当压力损失低于压力损失参考值Pref时，ECU 2确定不存在溢流的可能性。

如上所述，ECU 2根据所需电流值Irq以及FC 4a和4b的温度Ta和Tb来确定压力损失参考值Pref。当在FC 4a和4b中的任何一个中检测到的压力损失大于压力损失参考值Pref时，ECU 2确定存在由于FC 4a和4b的电力生成而导致溢流的可能性。因此，ECU 2可以基于所需电流值Irq、压力损失以及温度Ta和Tb来高精度地预测溢流的发生。ECU 2基于平均温度Tm确定压力损失参考值Pref，但这并不意味着提出任何限制。ECU 2可以通过参照基于温度Ta和Tb之一的映射数据来确定压力损失参考值Pref。

以上过程也可以应用于上述步骤St13a和St13b。在此情况下，仅执行步骤St73和St74中与继续生成电力的FC 4a或4b对应的一个。另外，在步骤St72中，获得根据所需电流值Irq_a或Irq_b以及继续生成电力的FC 4a或4b的温度Ta或Tb的压力损失参考值Pref。不执行步骤St71b。

[燃料电池系统的其他示例]

已经描述了包括两个FC 4a和4b的系统，但是该系统中燃料电池的数目没有被具体地限制。作为示例，以下描述了包括三个燃料电池的系统。

图19示出了包括三个FC 4a、4b和4c的燃料电池系统的示例性配置。在图19中，相同的参考标记被提供给与图1和图2中的部件相同的部件，并且省略其描述。

作为第三燃料电池的示例的FC 4c被添加到该示例的系统1中。FC 4c与其他FC 4a和4b一样包括用于冷却FC 4c的冷却系统40c。另外，FC 4c与其他FC 4a和4b一样包括冷却水的入口4c1、冷却水路径4c2和出口4c3。FC 4c的性能和尺寸与FC 4a和4b的性能和尺寸相同。

冷却系统40c包括冷却水供应管41c、冷却水排放管42c、散热器43c、泵44c和绕行管46c。另外，冷却系统40a和40c共享连通管47c和48a，并且冷却系统40b和40c共享连通管48b和48c。

散热器43c对由于通过空气冷却吸收的FC 4c的热量而温度升高的冷却水进行冷却。冷却后的冷却水穿过冷却水供应管41c并被供给至FC 4c。冷却水供应管41c被连接至FC4c的冷却水歧管的入口。散热器43c包括冷却温度传感器43tc，该冷却温度传感器用于测量由散热器43c冷却的冷却水的温度。冷却温度传感器43tc与例如其他冷却温度传感器43ta和43tb一样用于返回过程。

用于使冷却水在散热器43c与FC 4c之间循环的泵44c被设置在冷却水供应管41c中。冷却水流过冷却水供应管41c和冷却水排放管42c以在散热器43c与FC 4c之间循环。冷却水供应管41c是第三冷却剂供应路径的示例，冷却水从散热器43c通过第三冷却剂供应路径流到FC 4c。冷却水排放管42c是第三冷却剂排放路径的示例，冷却水从FC 4c通过第三冷却剂排放路径流到散热器43c。散热器43c是用于冷却已经使FC 4c冷却的冷却剂的第三冷却装置的示例。

截止阀61c被设置在FC 4c与泵44c之间的冷却水供应管41c中。当截止阀61c被关闭时，冷却水向FC 4c的流动被限制。用于测量从FC 4c排放的冷却水的温度的电池温度传感器45c被设置在冷却水排放管42c中。电池温度传感器45c测量FC 4c的温度。电池温度传感器45c与其他电池温度传感器45a和45b一样用于确定溢流的可能性。

另外，循环阀62c被设置在冷却水排放管42c中。循环阀62c根据其开度来调整流过散热器43c的冷却水的流速。

绕行管46c连接在冷却水排放管42c与冷却水供应管41c之间。绕行管46c的第一端被连接至泵44c的上游侧上的冷却水供应管41c，而绕行管46c的第二端被连接至循环阀62c的下游侧上的冷却水排放管42c。绕行管46c是连接在冷却水排放管42c与冷却水供应管41c之间以便旁路散热器43c的第二绕行路径的示例。

旁通阀63c设置在绕行管46c中。旁通阀63c根据其开度调整从冷却水排放管42c流向冷却水供应管41c的冷却水的流速。旁通阀63c和循环阀62c彼此结合地调整流过散热器43c的冷却水的流速与流过绕行管46c的冷却水的流速的比例。旁通阀63c和循环阀62c是用于调整流过绕行管46c的冷却水的流速的第二调整装置的示例。代替旁通阀63c和循环阀62c，可以在冷却水排放管42c和绕行管46c连接的部分中设置三通阀。

连通管47c连接在冷却水排放管42a与42c之间。连通管47c的第一端连接至循环阀62a的上游侧上的冷却水排放管42a，而连通管47c的第二端连接至循环阀62a的上游侧上的冷却水排放管42c。

连通管48b连接在冷却水排放管42b与42c之间。连通管48b的第一端连接至循环阀62b的上游侧上的冷却水排放管42b，而连通管48b的第二端连接至循环阀62c的上游侧上的冷却水排放管42c。

连通管48a连接在冷却水供应管41a与41c之间。连通管48a的第一端连接至在截止阀61a的上游侧上以及泵44a的下游侧上的冷却水供应管41a，而连通管48a的第二端连接至在截止阀61c的上游侧上以及泵44c的下游侧上的冷却水供应管41c。连通管47c将冷却水排放管42a与42c彼此连接，以及连通管48a将冷却水供应管41a与41c彼此连接。连通管47c和48a是第三连接路径和第四连接路径的示例。

选择器阀64a和60c分别设置在连通管48a和47c中。选择器阀64a和60c分别打开和关闭连通管48a和47c。选择器阀64a和60c是分别设置在连通管48a和47c中的第三打开/关闭阀和第四打开/关闭阀的示例。通过打开选择器阀64a使冷却水供应管41a和41c彼此连通，并且通过打开选择器阀60c使冷却水排放管42a和42c彼此连通。

这使得冷却水在FC 4a的冷却水供应管41a与冷却水排放管42a中循环，冷却水通过冷却水供应管41a与冷却水排放管42a循环，并且使得冷却水在FC 4c的冷却水供应管41c与冷却水排放管42c之间循环，冷却水通过冷却水供应管41c与冷却水排放管42c循环。与该示例不同，连通管48a可以将冷却水供应管41a和冷却水排放管42c彼此连接，而连通管47c可以将冷却水供应管41c和冷却水排放管42a彼此连接。即使在此情况下，如以上所描述的情况，冷却水也在FC 4a的冷却水供应管41a和冷却水排放管42a之间循环，并且在FC 4c的冷却水供应管41c和冷却水排放管42c之间循环。

连通管48c连接在冷却水供应管41b与41c之间。连通管48c的第一端连接至在截止阀61b的上游侧上以及泵44b的下游侧上的冷却水供应管41b，而连通管48c的第二端连接至在截止阀61c的上游侧上以及泵44c的下游侧上的冷却水供应管41c。连通管48b将冷却水排放管42b和42c彼此连接，并且连通管48c将冷却水供应管41b和41c彼此连接。连通管48b和48c是第五连接路径和第六连接路径的示例。

选择器阀64b和64c分别设置在连通管48b和48c中。选择器阀64b和64c分别打开和关闭连通管48b和48c。选择器阀64b和64c是分别设置在连通管48b和48c中的第五打开/关闭阀和第六打开/关闭阀的示例。通过打开选择器阀64c使冷却水供应管41b和41c彼此连通，并且通过打开选择器阀64b使冷却水排放管42b和42c彼此连通。

该结构使得冷却水在FC 4b的冷却水供应管41b与冷却水排放管42b之间循环，冷却水通过冷却水供应管41b与冷却水排放管42b循环，并且使得冷却水在FC 4c的冷却水供应管41c与冷却水排放管42c之间循环，冷却水通过冷却水供应管41c与冷却水排放管42c循环。与该示例不同，连通管48b可以将冷却水供应管41b和冷却水排放管42c彼此连接，而连通管48c可以将冷却水供应管41c和冷却水排放管42b彼此连接。即使在此情况下，如以上所描述的情况，冷却水在FC 4b的冷却水供应管41b与冷却水排放管42b之间循环，并且在FC4c的冷却水供应管41c与冷却水排放管42c之间循环。

另外，用于供应阳极气体的INJ 26c和用于供应阴极气体的空气压缩机14c被连接至FC 4c。FC 4c通过使用来自INJ 26c的阳极气体和来自空气压缩机14c的阴极气体来生成电力。FC 4c与FC 4a和4b一样还包括阳极气体供应系统、阴极气体供应系统和电力控制系统，但是省略其图示。

在该示例中，FC 4a至FC 4c正在生成电力。由FC 4a生成的电力被假定为Pa，由FC4b生成的电力被假定为Pb，并且由FC 4c生成的电力被假定为Pc。

箭头指示冷却水流动的方向。循环阀62a至62c和截止阀61a至61c被打开，并且旁通阀63a至63c被关闭。因此，冷却水从冷却水排放管42a至42c不流入绕行管46a至46c，而是流入散热器43a至43c。

另外，选择器阀60a至60c以及64a至64c被关闭。因此，连通管47a至47c以及48a至48c被切断，并且冷却水不在冷却系统40a至40c中流动。因此，冷却系统40a至40c的冷却水分别在散热器43a与FC 4a之间、在散热器43b与FC 4b之间以及在散热器43c与FC 4c之间循环。

图20示出了当FC 4a至4c的FC 4a的电力生成被暂停时的冷却水的流动。ECU 2确定是否存在由于FC 4a至4c的电力生成而导致在FC 4a至4c中溢流的可能性。确定是否存在溢流的可能性的一种示例性方法是将FC 4a至4c的所需电流值Irq与阈值TH相比较。

当确定了存在FC 4a至4c的溢流的可能性时，作为示例，ECU 2暂停FC 4a的电力生成。ECU 2通过控制INJ 26a和空气压缩机14a中的至少一个以停止向FC 4a供应阳极气体和阴极气体中的至少一种来暂停电力生成。ECU 2维持向FC 4b和4c的阴极气体和阳极气体的供应。

另外，ECU 2根据由于FC 4a的电力生成的暂停而导致的所生成的电力的下降来增加由FC 4b和4c生成的电力。在此情况下，ECU 2控制INJ 26b和空气压缩机14b中的至少一个以及INJ 26c和空气压缩机14c中的至少一个，使得由FC 4b和4c中的每一个生成的电力增加。因此，供应到FC 4b的阳极气体和阴极气体中的至少一种的流速以及供应到FC 4c的阳极气体和阴极气体中的至少一种的流速增大。此时，由于阳极气体和阴极气体中的至少一种的流速增大，因此，由电力生成产生的液态水被容易地从FC 4b和4c的气体流动路径排放。因此，抑制了溢流的发生。

这里，ECU 2增加由FC 4b和4c生成的电力，使得由于FC 4a的电力生成的暂停而导致的所生成的电力的下降被补偿。当假设ECU 2计算所需电流值以使得由FC 4a生成的电力被均等地分配给FC 4b和4c时，由FC 4b生成的电力变为Pb+Pa/2，并且由FC 4c生成的电力变为Pc+Pa/2。因此，由FC 4a至4c生成的总电力维持在图19中所示的状态下的总电力。

另外，ECU 2关闭循环阀62a并且打开旁通阀63a。因此，冷却系统40a的冷却水旁路散热器43a并流过绕行管46a，由此温度升高。如上所述，ECU 2可以通过使散热器43a停止而不是循环阀62a和旁通阀63a的打开/关闭来升高冷却水的温度。

另外，ECU 2打开选择器阀60a至60c以及64a。因此，冷却水在冷却系统40a与40b之间循环，并且冷却水在冷却系统40a与40c之间循环。因此，FC 4b和4c的冷却水温度升高，并且抑制了FC 4b和4c的过度冷却。因此，抑制了FC 4b和4c的溢流。另外，由于流过FC 4b和4c的冷却水的流速因为添加了电力生成被暂停的FC 4a的冷却水而增大，因此流过FC 4b和4c的冷却水的热容量也增大。因此，抑制了FC 4b和4c的出口4b3和4c3附近的电池的过热。

如上所述，也在包括三个FC 4a至4c的系统1中，获得了与以上相同的优点。本示例已经描述了FC 4a的电力生成被暂停的情况，但是即使当FC 4b或FC 4c的电力生成被暂停时，也可以通过执行与以上类似的操作来抑制溢流的发生。

另外，在本示例中，ECU 2暂停FC 4a至4c中的FC 4a的电力生成，但是可以根据系统1的操作状态来暂停两个FC 4a和4c的电力生成。

图21示出了当三个FC 4a至4c中的两个FC 4a和4c的电力生成被暂停时的冷却水的流动。当确定了在FC 4a至4c中存在溢流的可能性时，作为示例，ECU 2暂停FC 4a和4c的电力生成。在此情况下，ECU 2通过控制INJ 26a和空气压缩机14a中的至少一个以停止向FC4a供应阳极气体和阴极气体中的至少一种来暂停FC 4a的电力生成，并且通过控制INJ 26c和空气压缩机14c中的至少一个以停止向FC 4c供应阳极气体和阴极气体中的至少一种来暂停FC 4c的电力生成。ECU 2维持向FC 4b的阴极气体和阳极气体的供应。

另外，ECU 2根据由于FC 4a和4c的电力生成的暂停而导致的所生成的电量的下降来增加由FC 4b生成的电力。在此情况下，ECU 2控制例如INJ 26b和空气压缩机14b中的至少一个，使得由FC 4b生成的电力增加。这增大了供应到FC 4b的阳极气体和阴极气体中的至少一种的流速。此时，由于阳极气体和阴极气体中的至少一种的流速增大，因此，由电力生成产生的液态水被容易地从FC 4b的气体流动路径排放。

ECU 2增加由FC 4b生成的电力，使得由于FC 4a和4c的电力生成的暂停而导致的所生成的电力的下降被补偿。因此，由FC 4b生成的电力变为Pb+Pa+Pc。因此，由FC 4a至4c生成的总电力被维持在图19所示的状态下的总电力。

另外，ECU 2关闭循环阀62c并且打开旁通阀63c。因此，冷却系统40c的冷却水旁路散热器43c并流过绕行管46c，由此温度升高。ECU 2可以通过使散热器43c停止而不是如上所述打开/关闭循环阀62c和旁通阀63c来升高冷却水的温度。此外，由于ECU 2关闭循环阀62a并且打开旁通阀63a，因此冷却系统40c的冷却水的温度如图20中的情况那样升高。

另外，ECU 2打开选择器阀60a、60b、64b和64c。因此，冷却水在冷却系统40a与40b之间循环，并且冷却水在冷却系统40b与40c之间循环。因此，FC 4b的冷却水温度升高，并且抑制了FC 4b的过度冷却。因此，抑制了FC 4b中的溢流。另外，由于因为FC 4a和4c的冷却水的添加——该冷却水的添加是由于电力生成的暂停而导致的——而使流过FC 4b的冷却水的流速增大，因此流过FC 4b的冷却水的热容量也增大。因此，抑制了FC 4b的冷却水的出口4b3附近的电池的过热。

如上所述，即使当包括三个FC 4a至4c的系统1中的两个FC 4a和4c的电力生成被暂停时，也可以获得与以上相同的优点。本示例已经描述了FC 4b和4c的电力生成被暂停的情况。然而，在FC 4a至4c中的其他两个的电力生成被暂停的情况下，也通过执行与上述相同的操作来抑制溢流的发生。

尽管已经详细描述了本发明的一些实施方式，但是本发明不限于特定实施方式，而是可以在所要求保护的本发明的范围内进行变化或改变。

Claims (17)

1.一种燃料电池系统，包括：

第一燃料电池和第二燃料电池，所述第一燃料电池和所述第二燃料电池每个都通过使用燃料气体和氧化剂气体来生成电力；

第一冷却装置，所述第一冷却装置使已使所述第一燃料电池冷却的冷却剂冷却；以及第二冷却装置，所述第二冷却装置使已使所述第二燃料电池冷却的冷却剂冷却；

第一冷却剂供应路径，冷却剂从所述第一冷却装置通过所述第一冷却剂供应路径流到所述第一燃料电池；

第一冷却剂排放路径，冷却剂从所述第一燃料电池通过所述第一冷却剂排放路径流到所述第一冷却装置；

第二冷却剂供应路径，冷却剂从所述第二冷却装置通过所述第二冷却剂供应路径流到所述第二燃料电池；

第二冷却剂排放路径，冷却剂从所述第二燃料电池通过所述第二冷却剂排放路径流到所述第二冷却装置；

第一绕行路径，所述第一绕行路径连接在所述第一冷却剂供应路径与所述第一冷却剂排放路径之间以便旁路所述第一冷却装置；

第一调整装置，所述第一调整装置调整流过所述第一绕行路径的冷却剂的流速；

第一连接路径，所述第一连接路径将所述第一冷却剂供应路径和所述第一冷却剂排放路径中的一个与所述第二冷却剂供应路径和所述第二冷却剂排放路径中的一个相连接；

第二连接路径，所述第二连接路径将所述第一冷却剂供应路径和所述第一冷却剂排放路径中的另一个与所述第二冷却剂供应路径和所述第二冷却剂排放路径中的另一个相连接；

第一打开/关闭阀，所述第一打开/关闭阀设置在所述第一连接路径中；以及第二打开/关闭阀，所述第二打开/关闭阀设置在所述第二连接路径中；以及

控制器，所述控制器被配置成控制所述第一燃料电池、所述第二燃料电池、所述第一冷却装置、所述第二冷却装置、所述第一调整装置、所述第一打开/关闭阀和所述第二打开/关闭阀，

其中，所述控制器被配置成：

确定是否存在由于所述第一燃料电池和所述第二燃料电池的电力生成而在所述第一燃料电池和所述第二燃料电池中发生溢流的可能性，以及

当确定了存在在所述第一燃料电池和所述第二燃料电池中发生溢流的可能性时，暂停所述第一燃料电池的电力生成并且控制所述第一调整装置或所述第一冷却装置使得使所述第一燃料电池冷却的冷却剂的温度升高，并且打开所述第一打开/关闭阀和所述第二打开/关闭阀。

2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中，所述控制器被配置成当暂停所述第一燃料电池的电力生成时停止所述第一冷却装置的冷却操作。

3.根据权利要求1或2所述的燃料电池系统，其中，

所述控制器被配置成当暂停所述第一燃料电池的电力生成时使所述第一调整装置增大冷却剂的流速使得冷却剂不流过所述第一冷却装置。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的燃料电池系统，其中，

所述控制器被配置成根据由于所述第一燃料电池的电力生成的暂停而导致的所生成的电力的下降来增加由所述第二燃料电池生成的电力。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的燃料电池系统，还包括：

控制阀，所述控制阀设置在所述第一冷却剂供应路径中并且控制冷却剂向所述第一燃料电池中的流动，

其中，所述控制器被配置成当打开所述第一打开/关闭阀和所述第二打开/关闭阀时关闭所述控制阀。

6.根据权利要求5所述的燃料电池系统，其中，所述控制器被配置成：在控制所述第一调整装置或所述第一冷却装置使得所述第一燃料电池的冷却剂的温度降低之后，打开所述控制阀并且关闭所述第一打开/关闭阀和所述第二打开/关闭阀以恢复所述第一燃料电池的电力生成。

7.根据权利要求6所述的燃料电池系统，还包括：

冷却温度测量装置，所述冷却温度测量装置测量冷却剂的温度，其中，

所述控制器被配置成：在控制所述第一调整装置或所述第一冷却装置使得所述第一燃料电池的冷却剂的温度降低之后，当由所述冷却温度测量装置测得的温度变得小于预定值时，关闭所述第一打开/关闭阀和所述第二打开/关闭阀并且打开所述控制阀。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的燃料电池系统，其中，

所述控制器被配置成：

在暂停所述第一燃料电池的电力生成之后，确定是否存在由于所述第二燃料电池的电力生成而在所述第二燃料电池中发生溢流的可能性，以及

当存在在所述第二燃料电池中发生溢流的可能性时，打开所述第一打开/关闭阀和所述第二打开/关闭阀。

9.根据权利要求1至8中的任一项所述的燃料电池系统，其中，

所述控制器被配置成：当所述第一燃料电池和所述第二燃料电池所需的输出电流值小于阈值时，确定存在在所述第一燃料电池和所述第二燃料电池中发生溢流的可能性。

10.根据权利要求1至8中的任一项所述的燃料电池系统，还包括：

第一电池温度测量装置，所述第一电池温度测量装置测量所述第一燃料电池的温度；以及

第二电池温度测量装置，所述第二电池温度测量装置测量所述第二燃料电池的温度，其中，

所述控制器被配置成：当由所述第一电池温度测量装置测得的温度或由所述第二电池温度测量装置测得的温度等于或小于温度参考值时，确定存在在所述第一燃料电池和所述第二燃料电池中发生溢流的可能性。

11.根据权利要求10所述的燃料电池系统，其中，所述控制器被配置成根据所述第一燃料电池和所述第二燃料电池所需的输出电流值来确定所述温度参考值。

12.根据权利要求1至8中的任一项所述的燃料电池系统，还包括：

第一检测装置，所述第一检测装置检测流过所述第一燃料电池的燃料气体的压力损失；以及

第二检测装置，所述第二检测装置检测流过所述第二燃料电池的燃料气体的压力损失，其中，

所述控制器被配置成：根据所述第一燃料电池和所述第二燃料电池所需的输出电流值来确定压力参考值，并且当由所述第一检测装置检测到的压力损失或由所述第二检测装置检测到的压力损失大于所述压力参考值时，确定存在在所述第一燃料电池和所述第二燃料电池中发生溢流的可能性。

13.根据权利要求12所述的燃料电池系统，还包括：

第一电池温度测量装置，所述第一电池温度测量装置测量所述第一燃料电池的温度；以及

第二电池温度测量装置，所述第二电池温度测量装置测量所述第二燃料电池的温度，其中，

所述控制器被配置成根据由所述第一电池温度测量装置测得的温度或由所述第二电池温度测量装置测得的温度以及所述输出电流值来确定所述压力参考值。

14.根据权利要求1至13中的任一项所述的燃料电池系统，还包括：

第三燃料电池，所述第三燃料电池通过使用燃料气体和氧化剂气体来生成电力；

第三冷却装置，所述第三冷却装置使已使所述第三燃料电池冷却的冷却剂冷却；

第三冷却剂供应路径，冷却剂从所述第三冷却装置通过所述第三冷却剂供应路径流到所述第三燃料电池；

第三冷却剂排放路径，冷却剂从所述第三燃料电池通过所述第三冷却剂排放路径流到所述第三冷却装置；

第三连接路径，所述第三连接路径将所述第一冷却剂供应路径和所述第一冷却剂排放路径中的一个与所述第三冷却剂供应路径和所述第三冷却剂排放路径中的一个相连接；

第四连接路径，所述第四连接路径将所述第一冷却剂供应路径和所述第一冷却剂排放路径中的另一个与所述第三冷却剂供应路径和所述第三冷却剂排放路径中的另一个相连接；以及

第三打开/关闭阀，所述第三打开/关闭阀设置在所述第三连接路径中；以及第四打开/关闭阀，所述第四打开/关闭阀设置在所述第四连接路径中，其中，

所述控制器被配置成：

确定是否存在由于所述第一燃料电池、所述第二燃料电池和所述第三燃料电池的电力生成而在所述第一燃料电池、所述第二燃料电池和所述第三燃料电池中发生溢流的可能性，以及

当确定了存在在所述第一燃料电池、所述第二燃料电池和所述第三燃料电池中发生溢流的可能性时，暂停所述第一燃料电池的电力生成，控制所述第一调整装置或所述第一冷却装置使得使所述第一燃料电池冷却的冷却剂的温度升高，并且打开所述第一打开/关闭阀、所述第二打开/关闭阀、所述第三打开/关闭阀和所述第四打开/关闭阀。

15.根据权利要求14所述的燃料电池系统，其中，

所述控制器被配置成根据由于所述第一燃料电池的电力生成的暂停而导致的所生成的电力的下降来增加由所述第二燃料电池和所述第三燃料电池生成的电力。

16.根据权利要求14所述的燃料电池系统，还包括：

第二绕行路径，所述第二绕行路径连接在所述第三冷却剂供应路径与所述第三冷却剂排放路径之间以便旁路所述第三冷却装置；

第二调整装置，所述第二调整装置调整流过所述第二绕行路径的冷却剂的流速；

第五连接路径，所述第五连接路径将所述第二冷却剂供应路径和所述第二冷却剂排放路径中的一个与所述第三冷却剂供应路径和所述第三冷却剂排放路径中的一个相连接；

第六连接路径，所述第六连接路径将所述第二冷却剂供应路径和所述第二冷却剂排放路径中的另一个与所述第三冷却剂供应路径和所述第三冷却剂排放路径中的另一个相连接；

第五打开/关闭阀，所述第五打开/关闭阀设置在所述第五连接路径中；以及第六打开/关闭阀，所述第六打开/关闭阀设置在所述第六连接路径中，其中，

当确定了存在在所述第一燃料电池、所述第二燃料电池和所述第三燃料电池中发生溢流的可能性时，所述控制器被配置成：暂停所述第一燃料电池和所述第三燃料电池的电力生成，控制所述第一调整装置或所述第一冷却装置使得使所述第一燃料电池冷却的冷却剂的温度升高，控制所述第二调整装置或所述第二冷却装置使得使所述第三燃料电池冷却的冷却剂的温度升高，并且打开所述第三打开/关闭阀、所述第四打开/关闭阀、所述第五打开/关闭阀和所述第六打开/关闭阀。

17.根据权利要求16所述的燃料电池系统，其中，

所述控制器被配置成根据由于所述第一燃料电池和所述第三燃料电池的电力生成的暂停而导致的所生成的电力的下降来增加由所述第二燃料电池生成的电力。

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