CN113725462A - 燃料电池系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及燃料电池系统。燃料电池系统包括燃料电池组、温度测量单元以及控制器。该控制器被构造成：当在燃料电池系统启动时电池组温度等于或低于预定的第一阈值温度时，该控制器将燃料电池组的每单位时间发热量控制为设定发热量以执行预热操作，直到电池组温度升高到目标温度为止；以及当电池组温度等于或高于预定的第二阈值温度时，该控制器执行将目标温度设定成比当电池组温度低于第二阈值温度时的目标温度低以及将设定发热量设定成比当电池组温度低于第二阈值温度时的设定发热量小中的至少一个。
Description
技术领域
本公开涉及一种燃料电池系统。
背景技术
在燃料电池系统中，已知如下技术：在低于冰点的燃料电池组的温度下启动时，该技术执行控制，使得设置在阴极气体的流路中的辅助设备部件(诸如，空气压缩机或阀)减少阴极气体(例如，要供应给燃料电池组的空气)的供应量，从而低效率地执行发电，并且该技术执行预热操作以预热燃料电池组。日本未审专利申请公报第2017-195021号(JP 2017-195021 A)描述了如下技术：该技术执行预热操作，直到燃料电池组的温度(例如，燃料电池组出口处的冷却介质的温度)达到预定温度为止。
发明内容
与燃料电池组的温度较低的状态相比，在启动时的燃料电池组的温度高于给定温度的状态下，燃料电池组被冻结的可能性较低。为此，新近发现了存在提高预热操作效率的余地，从而根据冻结可能性来执行预热操作。
本公开已经被完成以解决上述问题，并且可以通过以下方面来实现。
本公开的一个方面涉及一种燃料电池系统。该燃料电池系统包括：燃料电池组；温度测量单元，该温度测量单元被构造成获取电池组温度，该电池组温度是燃料电池组的温度；以及控制器，该控制器被构造成控制燃料电池系统。该控制器构造成：当在燃料电池系统启动时电池组温度等于或低于预定的第一阈值温度时，该控制器将燃料电池组的每单位时间发热量控制为设定发热量以执行预热操作，直到电池组温度升高到目标温度为止；以及当电池组温度等于或高于预定的第二阈值温度时，该控制器执行将目标温度设定成比当电池组温度低于第二阈值温度时的目标温度低的处理以及将设定发热量设定成比当电池组温度低于第二阈值温度时的设定发热量小的处理中的至少一个处理。为此，与不考虑电池组温度的水平而以固定的目标温度和固定的设定发热量执行预热操作的情况相比，能够高效地执行预热操作。
应注意，本公开能够实现在各种方面中，例如，能够实现在包括燃料电池系统的发电装置、包括燃料电池系统的车辆、燃料电池系统的控制方法等的方面中。
附图说明
下文将参照附图来描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中类似的附图标记指代类似的元件，并且其中：
图1是示出了燃料电池系统的示意构造的图；
图2是示出了启动操作处理的程序的示例的流程图；
图3是示出了启动操作处理中的时序图的示例的说明图；
图4是示出了预热操作期间的电池组温度的变化的图；并且
图5是示出了预热操作期间的电池组温度的变化的另一个图。
具体实施方式
A.第一实施例：
图1是示出了本公开的实施例中的燃料电池系统100的示意构造的图。该燃料电池系统100包括燃料电池组10、控制器20、阴极气体供应单元30、阳极气体供应单元50以及冷却介质循环单元70。此外，燃料电池系统100包括DC/DC转换器80、电力控制单元(下文中被称为“PCU81”)81、负载82、电压测量单元83以及电流表84。本实施例的燃料电池系统100例如被安装在燃料电池车辆中。
燃料电池组10是固体聚合物燃料电池，该固体聚合物燃料电池通过作为反应气体的阳极气体(例如，氢气)和阴极气体(例如，空气)的供应而发电。燃料电池组10具有多个单元电池11被层叠的结构。每一个单元电池11具有膜电极组件(未示出)以及一组隔膜(未示出)，其中，在该膜电极组件中，阳极(未示出)和阴极(未示出)被设置在电解质膜(未示出)的两个表面上，并且所述一组隔膜夹持膜电极组件。
控制器20被构造成计算机，该计算机包括CPU、存储器以及接口电路，下文描述的每一个部件连接到该接口电路。控制器20响应于电子控制单元(ECU)21的指令而输出信号，这些信号用于控制燃料电池组10中的每一个设备的激活和停止。控制器20通过执行存储在存储器中的控制程序来控制燃料电池系统100中的发电并且执行预热操作以加热燃料电池组10。“预热操作”是如下处理，在该处理中，控制器20执行控制，使得阴极气体供应单元30或阳极气体供应单元50将燃料电池组10的发热量设定成预定的每单位时间设定发热量，直到电池组温度升高到预定目标温度为止。例如，在燃料电池系统100启动时，控制器20根据电池组温度执行预热操作。应注意，在控制器20中，这种控制的一部分或全部可以被实现为硬件电路。
ECU21是如下控制器，该控制器执行包括燃料电池系统100的整个装置(例如，车辆)的控制。例如，在燃料电池车辆中，ECU21根据多个输入值来执行车辆的控制，这些输入值诸如是加速器踏板的踩下量、制动踏板等的踩下量以及车辆速度等。应注意，ECU21可以被包括在控制器20的一部分功能中。
阴极气体供应单元30包括阴极气体管31、空气流量计32、压缩机33、第一开关阀34、阴极废气管41以及第一调节器42。阴极气体管31连接到燃料电池组10，并且将从外部吸入的空气供应到燃料电池组10。
空气流量计32被设置在阴极气体管31中，并且测量吸入空气的供应量。压缩机33根据来自控制器20的控制信号来压缩从外部吸入的空气，并将空气作为阴极气体供应到燃料电池组10。压缩机33消耗电力而得以驱动。第一开关阀34被设置在压缩机33与燃料电池组10之间。
阴极废气管41将从燃料电池组10排出的阴极废气排放到燃料电池系统100的外部。第一调节器42根据来自控制器20的控制信号来调节燃料电池组10的阴极气体出口的压力。
阳极气体供应单元50包括阳极气体管51、阳极气体罐52、第二开关阀53、第二调节器54、喷射器55、阳极废气管61、气液分离器62、排气排水阀63、循环管64以及阳极气体泵65。在以下描述中，由阳极气体管51的在喷射器55下游的一部分、燃料电池组10中的阳极气体的流路、阳极废气管61、气液分离器62、循环管64以及阳极气体泵65形成的流路被称为循环流路66。循环流路66是如下流路，燃料电池组10的阳极废气通过该流路被循环到燃料电池组10。
阳极气体罐52通过阳极气体管51连接到燃料电池组10的阳极气体入口，并且将阳极气体供应到燃料电池组10。第二开关阀53、第二调节器54以及喷射器55从上游侧(即，靠近阳极气体罐52的一侧)按此顺序被设置在阳极气体管51中。
第二开关阀53根据来自控制器20的控制信号而打开和关闭。当燃料电池系统100停止时，第二开关阀53关闭。第二调节器54根据来自控制器20的控制信号来调节喷射器55上游的阳极气体压力。喷射器55是电磁开关阀，在该电磁开关阀中，阀芯根据由控制器20设定的驱动周期或阀打开时间而被电磁驱动。控制器20通过控制喷射器55的驱动周期或阀打开时间来控制要供应给燃料电池组10的阳极气体的供应量。
阳极废气管61是将燃料电池组10的阳极气体出口和气液分离器62连接的管。阳极废气管61将在发电反应中未使用的阳极废气(包括氢气、氮气等)引导到气液分离器62。
气液分离器62被连接在循环流路66的阳极废气管61与循环管64之间。气液分离器62从由燃料电池组10排出的气体中分离出被包括在气体中的水的至少一部分。更具体地，气液分离器62从循环流路66中的阳极废气中分离出作为杂质的水并将其存储。
排气排水阀63被设置在气液分离器62的下方。排气排水阀63用于排出存储在气液分离器62中的水，并排出气液分离器62中的不需要的气体(主要是氮气)。在燃料电池系统100的操作期间排气排水阀63通常关闭，并且根据来自控制器20的控制信号而打开和关闭。在该实施例中，排气排水阀63连接到阴极废气管41，并且将由排气排水阀63排出的水和不需要的气体通过阴极废气管41排放到外部。
循环管64连接到阳极气体管51的在喷射器55下游的一部分。该循环管64设置有阳极气体泵65，该阳极气体泵65根据来自控制器20的控制信号而被驱动。由气液分离器62分离出水的阳极废气由阳极气体泵65泵送到阳极气体管51。在燃料电池系统100中，含有氢气的阳极废气被循环并被再次供应到燃料电池组10，由此提高了阳极气体的利用效率。
冷却介质循环单元70通过使冷却介质循环通过燃料电池组10来调节燃料电池组10的温度。冷却介质循环单元70包括冷却介质供应管71、冷却介质排放管72、散热器73、冷却介质泵74、三通阀75、旁通管76以及温度测量单元77。例如，使用水、诸如乙二醇的非冻结水或空气作为冷却介质。
冷却介质供应管71连接到燃料电池组10中的冷却介质入口，并且冷却介质排放管72连接到燃料电池组10的冷却介质出口。散热器73连接到冷却介质排出管72和冷却介质供应管71，利用来自电风扇等的风来冷却从冷却介质排出管72流出的冷却介质，然后将冷却介质排放到冷却介质供应管71。冷却介质泵74被设置在冷却介质供应管71中，并将冷却介质泵送到燃料电池组10。三通阀75调节冷却介质到散热器73和旁通管76的供应量。温度测量单元77连接到冷却介质排出管72，并测量从燃料电池组10排出的冷却介质的温度。由温度测量单元77测量出的温度大致等于燃料电池组10的电池组温度。因此，温度测量单元77对应于测量燃料电池组10的电池组温度的温度测量单元。
DC/DC转换器80升高燃料电池组10的输出电压，并将升高的电压供应到PCU81。PCU81包含逆变器，并且在控制器20的控制下通过逆变器将电力供应到负载82。此外，PCU81在控制器20的控制下限制燃料电池组10的电流。电压测量单元83测量燃料电池组10的输出电压。电流表84测量燃料电池组10的输出电流。
燃料电池组10的电力通过包括PCU81的电源电路被供应到负载82，诸如驱动车轮(未示出)的牵引电动机(未示出)或辅助设备。在该实施例中，“辅助设备”是消耗燃料电池组10的发电电力而得以驱动的设备。例如，辅助设备表示压缩机33或阳极气体泵65、加热安装有燃料电池系统100的燃料电池车辆的车厢的加热装置(未示出)、被设置在冷却介质循环单元70中并加热燃料电池组10的冷却介质的加热器(未示出)等。
将参照图2和图3来描述燃料电池系统100的启动操作处理。图2是示出了该实施例中的启动操作处理的程序的示例的流程图。该启动操作处理是如下处理，在该处理中，当在燃料电池系统100启动时电池组温度等于或低于预定的第一阈值温度时，控制器20执行预热操作。控制器20在燃料电池系统100启动时执行该处理。
图3是示出了时序图的示例的说明图，该时序图示出了激活请求信号的开/关、预热操作完成标记、每单位时间发热量、电池组温度以及辅助设备的操作状态。这里，辅助设备是加热器，该加热器加热燃料电池组10的冷却介质。在图3中，关于预热操作完成标记，“开”表示预热操作完成，而“关”表示预热操作未完成。图3是在启动操作处理开始时的电池组温度Tfc为等于或高于下述第二阈值温度的温度T3的情况下的时序图，并且图2中所示的步骤S130、S150和S170中的每一个步骤的执行时间由提示框指示。
在步骤S100中，控制器20确定从温度测量单元77获取的电池组温度Tfc是否等于或低于预定的第一阈值温度Tth1。第一阈值温度Tth1是燃料电池组10中的水分被冻结的温度，并且可以例如被设定成0℃。当电池组温度Tfc等于或低于第一阈值温度Tth1时，控制器20使处理进行到步骤S110。另一方面，当电池组温度Tfc高于第一阈值温度Tth1时，控制器20结束启动操作处理。
在步骤S110中，控制器20确定从温度测量单元77获取的电池组温度Tfc是否等于或高于预定的第二阈值温度Tth2。可以通过事先执行模拟或实验来设定第二阈值温度Tth2。第二阈值温度Tth2可以被设定成小于0℃的值，并且可以被设定成例如-5℃。可以基于函数或映射来设定第二阈值温度Tth2，在该函数或映射中，限定了预热操作开始时的电池组温度与预热操作所需的时间之间的关系。当电池组温度等于或高于第二阈值温度Tth2时，控制器20使处理进行到步骤S120。另一方面，当电池组温度Tfc低于第二阈值温度Tth2时，控制器20使处理进行到步骤S125。
在步骤S120中，控制器20设定预热操作期间的目标温度Ta和设定发热量Ja，该设定发热量Ja是每单位时间发热量。在该实施例中，控制器20将目标温度Ta确定为温度T1，并且将设定发热量Ja确定为热量J1。目标温度Ta是事先通过实验确定的温度，并且可以被可选地确定。可替代地，控制器20可以基于映射或函数来确定目标温度Ta，在该映射或函数中，限定了预热操作开始时的电池组温度Tfc与目标温度Ta之间的关系。电池组温度Tfc越高，则可以将目标温度Ta设定得越低。温度T1可以例如被设定成40℃。此外，设定发热量Ja是事先通过实验确定的每单位时间热量J1，并且可以被可选地确定。可替代地，控制器20可以基于映射或函数来确定设定发热量Ja，在该映射或函数中，限定了电池组温度Tfc与设定发热量Ja之间的关系。电池组温度Tfc越高，则可以将设定发热量Ja设定得越小。热量J1可以例如被设定成20kW。
在步骤S125中，控制器20设定在预热操作期间的目标温度Ta和设定发热量Ja。在该实施例中，控制器20将目标温度Ta确定为高于温度T1的温度T2，并且将设定发热量Ja确定为高于热量J1的热量J2。温度T2可以例如被设定成65℃。热量J2可以例如被设定成50kW。
在步骤S130中，控制器20开始预热操作。更具体地，控制器20执行控制，使得阴极气体供应单元30使电池组温度Tfc达到在步骤S120或S125中设定的目标温度Ta，并且使从燃料电池组10生成的每单位时间热量为在步骤S120或S125中设定的设定发热量Ja。例如，控制器20执行控制，使得阴极气体供应单元30使供应到燃料电池组10的阴极气体的量小于正常操作期间的阴极气体的量，并且执行预热操作。如图3所示，预热操作使电池组温度Tfc升高。
在步骤S140中，控制器20确定电池组温度Tfc是否等于或高于在步骤S120或S125中确定的目标温度Ta。也就是说，控制器20确定电池组温度Tfc是否升高到目标温度Ta。当电池组温度Tfc等于或高于目标温度Ta时，控制器20使处理进行到步骤S150。另一方面，当电池组温度Tfc低于目标温度Ta时，控制器20返回到步骤S140的处理。也就是说，重复步骤S140，直到完成燃料电池组10的加热为止。
在步骤S150中，控制器20结束在步骤S130中开始的预热操作。也就是说，控制器20使燃料电池系统100返回到正常操作状态。
图4是示出了预热操作期间的电池组温度的变化的图。在图4中，图G1是示出了当启动操作处理开始时的电池组温度Tfc为高于第二阈值温度Tth2的温度T3并且目标温度Ta被设定成温度T1时的图。图G2是示出了当启动操作处理开始时的电池组温度Tfc为低于第二阈值温度Tth2的温度T4并且目标温度Ta被设定成温度T2时的图。图G1和图G2均是示出了在设定发热量Ja被设定成热量J1的情况下执行的预热操作的图。
如图4所示，图G1示出了电池组温度Tfc在时间t1处达到作为目标温度Ta的温度T1。此外，图G2示出了电池组温度Tfc在比时间t1长的时间t2处达到作为目标温度Ta的温度T2。也就是说，由于目标温度Ta被设定成较低，因此缩短了预热操作所需的时间。也就是说，由于当电池组温度Tfc等于或高于第二阈值温度Tth2时的目标温度Ta被设定成比当电池组温度Tfc低于第二阈值温度Tth2时的目标温度Ta低，因此与电池组温度Tfc低于第二阈值温度Tth2时相比，当电池组温度Tfc等于或高于第二阈值温度Tth2时，以更短的时间完成预热操作。为此，能够抑制发电损失，由此能够高效地执行预热操作。
图5是示出了预热操作期间的电池组温度的变化的另一个图。在图5中，图G1是示出了当启动操作处理开始时的电池组温度Tfc为高于第二阈值温度Tth2的温度T3并且设定发热量Ja被设定成热量J1时的图。图G3是示出了当启动操作处理开始时的电池组温度Tfc为低于第二阈值温度Tth2的温度T4并且设定发热量Ja被设定成热量J2时的图。图G1和图G3均是示出了在目标温度Ta被设定成温度T1的情况下执行的预热操作的图。
如图5所示，图G1和图G3示出了电池组温度Tfc在时间t1达到作为目标温度Ta的温度T1。也就是说，热量J1是使得电池组温度Tfc在时间t1从高于第二阈值温度Tth2的温度T3升高到温度T1的热量。此外，热量J2是使得电池组温度Tfc在时间t1从低于第二阈值温度Tth2的温度T4升高到温度T1的热量。由于当电池组温度Tfc等于或高于第二阈值温度Tth2时的设定发热量Ja被设定成比当电池组温度Tfc低于第二阈值温度Tth2时的设定发热量Ja小，因此，能够抑制发电损失。为此，能够高效地执行预热操作。
在该实施例中，当启动操作处理开始时的电池组温度Tfc等于或高于第二阈值温度Tth2时，以每单位时间给定的热量J1执行预热操作，直到电池组温度Tfc升高到温度T1为止(参见图2的S120)。由于以小于热量J2的热量J1执行预热操作，因此，与以热量J2执行预热操作时相比，在电池组温度Tfc与除了燃料电池组10以外的部件、流路等的温度之间不存在显著差异，并且电池组温度Tfc和除了燃料电池组10以外的部件、流路等的温度逐渐升高。
另一方面，当启动操作处理开始时的电池组温度Tfc低于第二阈值温度Tth2时，以大于热量J1的热量J2作为每单位时间给定的热量执行预热操作，直到电池组温度Tfc升高到高于温度T1的温度T2为止(参见图2的S125)。由于以大于热量J1的热量J2执行预热操作，因此，在电池组温度Tfc急剧上升的同时，除了燃料电池组10以外的部件、流路等的温度不会升高到与电池组温度Tfc一样高。为此，与启动操作处理开始时的电池组温度Tfc等于或高于第二阈值温度Tth2时相比，电池组温度Tfc与除了燃料电池组10以外的部件、流路等的温度偏离。然而，当启动操作处理开始时的电池组温度Tfc低于第二阈值温度Tth2时，目标温度Ta被设定成较高，由此，可以执行预热操作，直到除了燃料电池组10以外的部件或流路处于足够高的温度为止。
在步骤S160中，控制器20确定在步骤S120或S125中确定的目标温度Ta是否低于预定的第三阈值温度Tth3。第三阈值温度Tth3是事先通过实验确定的温度，并且可以被可选地确定。第三阈值温度Tth3例如是温度T2。当目标温度Ta低于第三阈值温度Tth3时，控制器20使处理进行到步骤S170。另一方面，当目标温度Ta等于或高于第三阈值温度Tth3时，控制器20结束启动操作处理。
在步骤S170中，控制器20驱动辅助设备。更具体地，控制器20驱动作为辅助设备的加热器，以使燃料电池组10生成热量，并加热燃料电池组10或燃料电池组10的冷却介质。为此，燃料电池组10或由燃料电池组10的冷却介质加热的部件在不依赖于预热操作的情况下被加热，并且这种状态可以维持给定时间。例如，当电池组温度Tfc升高到第三阈值温度Tth3时，控制器20使加热器停止。注意，可以省略步骤S160和S170的处理。
利用上述实施例的燃料电池系统100，控制器20执行将当电池组温度Tfc等于或高于第二阈值温度Tth2时的目标温度Ta设定成比当电池组温度Tfc低于第二阈值温度Tth2时的目标温度Ta低的处理以及将设定发热量Ja设定成比当电池组温度Tfc低于第二阈值温度Tth2时的设定发热量Ja小的处理。为此，与不考虑电池组温度Tfc的水平而以固定的目标温度Ta和固定的设定发热量Ja执行预热操作的情况相比，能够抑制发电损失，由此能够高效地执行预热操作。此外，与将目标温度Ta和设定发热量Ja中的一个设定成较低或较小的情况相比，能够更高效地执行预热操作。
当目标温度Ta低于第三阈值温度Tth3时，控制器20在预热操作之后驱动辅助设备。为此，能够在不依赖于预热操作的情况下基于辅助设备的驱动来通过散热对燃料电池组进行加热。因此，与在预热操作之后不驱动辅助设备的情况相比，能够更高效地加热燃料电池组。
B.其它实施例
(B1)在上述实施例中，当电池组温度Tfc等于或高于第二阈值温度Tth2时，控制器20将目标温度Ta和设定发热量Ja设定成比当电池组温度Tfc低于第二阈值温度Tth2时低或小。可替代地，当电池组温度Tfc等于或高于第二阈值温度Tth2时，控制器20可以将目标温度Ta以及设定发热量Ja设定成比当电池组温度Tfc低于第二阈值温度Tth2时低或小。例如，当电池组温度Tfc等于或高于第二阈值温度Tth2时，控制器20将目标温度Ta设定成温度T1，并且将设定发热量Ja设定成热量J2。此外，当电池组温度Tfc低于第二阈值温度Tth2时，控制器20将目标温度Ta设定成温度T2，并且将设定发热量Ja设定成热量J2。
(B2)在上述实施例中，当电池组温度Tfc等于或高于第二阈值温度Tth2时，控制器20将目标温度Ta和设定发热量Ja设定成比当电池组温度Tfc低于第二阈值温度Tth2时低或小。也就是说，使用一个阈值来设定目标温度Ta和设定发热量Ja。可替代地，控制器20可以使用两个不同的阈值来设定目标温度Ta和设定发热量Ja。当电池组温度Tfc等于或高于第二阈值温度Tth2A时，控制器20将目标温度Ta设定成比当电池组温度Tfc低于第二阈值温度Tth2A时低。此外，当电池组温度Tfc等于或高于与第二阈值温度Tth2A不同的第二阈值温度Tth2B时，控制器20将设定发热量Ja设定成比当电池组温度Tfc低于第二阈值温度Tth2B时小。
(B3)在上述实施例中，当燃料电池系统100被安装在燃料电池车辆中时，控制器20可以根据当电池组温度Tfc低于第二阈值温度Tth2时的燃料电池车辆的档位来确定目标温度Ta和设定发热量Ja中的至少一个。例如，当档位为非行驶范围(停车)时，控制器20将目标温度Ta和设定热量产生Ja中的至少一个设定成比当档位为行驶范围(驾驶)时低或小。由于将设定发热量Ja设定成较小，因此能够在燃料电池组10中高效地执行发电。另一方面，由于将目标温度Ta设定成较低，因此缩短了执行低效率发电的预热操作的时间。也就是说，能够高效地执行发电，并且能够提高安装有燃料电池系统100的燃料电池车辆的燃料效率。
(B4)在上述实施例中，在预热操作结束之后，当目标温度Ta低于第三阈值温度Tth3时，控制器20驱动辅助设备。可替代地，在步骤S130中，控制器20可以在预热操作开始的同时驱动辅助设备。此外，在步骤S150中，控制器20可以在预热操作结束的同时驱动辅助设备。在这种情况下，在步骤S160中，控制器20确定目标温度Ta是否低于第三阈值温度Tth3，并且当目标温度Ta高于第三阈值温度Tth3时，停止辅助设备。
(B5)在上述实施例中，控制器20获取由温度测量单元77测量的温度Tl作为燃料电池组10的电池组温度Tfc。可替代地，燃料电池系统100可以包括温度计，该温度计直接测量燃料电池组10的电池组温度Tfc。
(B6)在上述实施例中，控制器20根据电池组温度Tfc来设定设定发热量Ja。可替代地，控制器20可以根据电池组温度Tfc来设定预热操作的效率的目标值。预热操作的效率是燃料电池组10在预热操作期间的发电效率。
本公开不限于上述实施例，并且可以在不脱离本公开范围的情况下通过各种构造来实现。例如，可以适当地替换或组合在发明内容中所描述的方面中的技术特征，以解决上述问题或实现上述效果的一部分或全部。此外，除非在说明书中将技术特征描述为是必需的，否则可以适当地删除这些技术特征。
Claims (3)
1.一种燃料电池系统，包括：
燃料电池组；
温度测量单元，所述温度测量单元被构造成获取电池组温度，所述电池组温度是所述燃料电池组的温度；以及
控制器，所述控制器被构造成控制所述燃料电池系统，
其中，所述控制器被构造成：
当在所述燃料电池系统启动时所述电池组温度等于或低于预定的第一阈值温度时，所述控制器将所述燃料电池组的每单位时间发热量控制为设定发热量以执行预热操作，直到所述电池组温度升高到目标温度为止，以及
当所述电池组温度等于或高于预定的第二阈值温度时，所述控制器执行将所述目标温度设定成比当所述电池组温度低于所述第二阈值温度时的所述目标温度低的处理以及将所述设定发热量设定成比当所述电池组温度低于所述第二阈值温度时的所述设定发热量小的处理中的至少一个处理。
2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中，所述控制器被构造成：当所述电池组温度等于或高于所述第二阈值温度时，所述控制器执行将所述目标温度设定成比当所述电池组温度低于所述第二阈值温度时的所述目标温度低的处理以及将所述设定发热量设定成比当所述电池组温度低于所述第二阈值温度时的所述设定发热量小的处理。
3.根据权利要求1或2所述的燃料电池系统，还包括：
辅助设备，所述辅助设备消耗所述燃料电池组的发电电力，
其中，所述控制器被构造成：当所述目标温度低于预定的第三阈值温度时，所述控制器在所述预热操作之后驱动所述辅助设备。
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