JP2002289241A

JP2002289241A - 燃料電池

Info

Publication number: JP2002289241A
Application number: JP2001089495A
Authority: JP
Inventors: Yasufumi Takahashi; 康文高橋
Original assignee: Matsushita Seiko Co Ltd
Current assignee: Panasonic Ecology Systems Co Ltd
Priority date: 2001-03-27
Filing date: 2001-03-27
Publication date: 2002-10-04

Abstract

(57)【要約】【課題】燃料電池本体の冷却を行う１次冷却回路の温
度を一定に安定させ、かつ、２次冷却回路で排熱回収し
た温水を高い温度で供給することを目的とする。【解決手段】燃料電池１０１で発生した熱を吸熱した
１次冷却回路１０６の冷却水は冷却回路調節器１が１次
温度センサ１１１により温度を検知し、２次冷却調節弁
１１５を開閉させることにより２次冷却回路１０９の流
量を増減させ、冷却回路熱交換器１０８における１次冷
却回路１０６の冷却熱量を調節し、１次冷却回路１０６
の冷却水の温度を設定温度に保つように制御することに
より燃料電池１０１を一定温度に保持する。一方、２次
冷却回路１０９の冷却水は冷却回路調節器１が２次冷却
調節弁１１５によって流量調節するが、２次冷却回路１
０９の冷却水温度による制限を受けないため、冷却回路
熱交換器１０８で排熱回収した２次冷却回路１０９の冷
却水は高い温度で供給できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池を用いた
発電と熱供給を同時供給するシステムに使用される燃料
電池システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】燃料電池は、水素などの燃料と酸素など
の酸化剤を反応させることにより、電力と同時に熱を発
生させ、電力および熱を外部負荷に供給することが出来
るものである。

【０００３】従来の燃料電池システムを図５に示す。燃
料電池１０１には水素ボンベ１０２から送られる水素と
送風機１０３から送られる空気が供給され、燃料電池１
０１内では水素と空気中の酸素が反応し直流電流と熱が
発生する。発生した直流電流は、インバータ１０４で交
流電流に変換され電力負荷１０５に供給される。一方、
発生した熱は１次冷却回路１０６によって吸熱される
が、１次冷却回路１０６は、１次冷却ポンプ１０７より
送られた冷却水が燃料電池１０１内を通過する際に発生
した熱を吸収し、吸収した熱を冷却回路熱交換器１０８
において２次冷却回路１０９の冷却水と熱交換を行うこ
とにより放熱し、再び１次冷却ポンプ１０７に戻る。一
方、吸熱した２次冷却回路１０９内を流れる冷却水は温
水として熱負荷１１０に供給される。

【０００４】そして、燃料電池１０１は反応を安定させ
るため温度を約８０℃一定に保つことが要求され、運転
状態による発熱量の変化に合わせた吸熱を行う必要があ
る。そのため、１次冷却回路１０６には１次冷却ポンプ
１０７と燃料電池１０１の間に１次温度センサ１１１を
設けて温度を計測し、１次冷却コントローラ１１２が１
次冷却ポンプ１０７の流量調節により冷却水の温度を約
６０℃に一定の温度を保つ様に調節し、燃料電池１０１
に入り吸熱して約７０℃に昇温される。一方、２次冷却
回路１０９は熱負荷１１０に効率良く熱を供給するため
に温水を出来るだけ高い温度に保つ必要があるため、２
次冷却回路１０９には冷却回路熱交換器１０８と熱負荷
１１０の間に２次温度センサ１１３を設けて温度を計測
し、その値により２次冷却コントローラ１１４が２次冷
却回路１０９上の冷却回路熱交換器１０８の手前に設け
られた２次冷却調節弁１１５により流量を調節すること
により温水は一定温度に保たれ、暖房等に利用される。
この際の２次冷却回路１０９の設定温度は１次冷却回路
１０６から冷却回路熱交換器１０８において吸熱するた
めに１次冷却回路１０６の温度変化が起こった時に干渉
を起こさない様に約５ｄｅｇ低く温度を抑制し、さら
に、制御するためには設定温度の上下に温度可変領域を
約５ｄｅｇ持つ必要がある。そのため、常に２次冷却回
路１０９の設定温度は、１次冷却回路１０６の冷却水が
冷却回路熱交換器１０８に入る温度が約７０℃であるの
で、その温度よりも約１０ｄｅｇ低い６０℃に設定する
必要がある。

【０００５】しかし、上記のような従来例の燃料電池シ
ステムにおいては、１次冷却回路１０６及び２次冷却回
路１０９は各々が温度設定値を持ち、各々を流量変化さ
せる事により設定温度に一定に保つ構成であるが、冷却
回路熱交換器１０８で移動する熱は、１次冷却回路１０
６及び２次冷却回路１０９の各々の冷却水の温度変化
や、流量変化による熱伝達率の変化や、流量操作による
相互干渉などにより安定させることが非常に難しく、ま
た、１次冷却回路１０６と２次冷却回路１０９は十分な
温度差をもつ設定温度にする必要がある。そのため、熱
負荷１１０に供給する温度は高いほど良く１次冷却回路
１０６と２次冷却回路１０９の冷却水温度は等しいこと
が望ましいが、熱負荷１１０に供給される温水の温度が
低くなり、効率的な熱利用ができない。

【０００６】さらに、２次冷却回路１０９の冷却水の流
量が小さい場合は流れが不均等となり、かつ、冷却回路
熱交換器１０８自体の熱伝導によって冷却水の下流と上
流で熱交換する影響を受けて２次冷却回路１０９の熱負
荷１１０に供給される温水の温度が低下する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の燃料
電池システムでは、１次冷却回路の温度が一定に保たれ
ないために燃料電池本体の温度が安定しないため、シス
テムを安定動作させる事が出来ないという課題があり、
１次冷却回路の温度を一定に安定させることが要求され
ている。

【０００８】また、１次冷却回路と２次冷却回路は夫々
が独立に流量を調節することにより温度を制御するが、
互いの温度が干渉することにより温度が不安定になるこ
とを回避するために、２次冷却回路の冷却水の設定温度
は低く設定する。そのため、排熱回収する温水の温度が
安定的に高い温度で供給することができないという課題
があり、２次冷却回路の冷却水の排熱回収した温度を高
くすることが要求されている。

【０００９】本発明は、このような従来の課題を解決す
るものであり、燃料電池本体の温度を一定に安定させる
ことができ、高い温度の温水を供給することのできる燃
料電池システムを提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の燃料電池システ
ムは上記目的を達成するために、１次冷却回路に温度セ
ンサと２次冷却回路に流量調節弁を設け、２次冷却回路
の流量調節によって１次冷却回路の温度を一定に調節す
るとともに、２次冷却回路の冷却水の流量は調節されて
熱交換器に入り排熱回収をするため、２次冷却回路の温
度を低く抑制することなく高い温度で排熱回収すること
のできる構成としたものである。

【００１１】本発明によれば、燃料電池本体の温度を一
定に安定させることができ、高い温度の温水を供給する
ことのできる燃料電池システムが得られる。

【００１２】また、他の手段は、１次冷却回路と２次冷
却回路の冷却水が熱交換を行う熱交換器を複数に分離す
ることにより個々の熱交換器において夫々の冷却回路の
入口／出口の温度差が減少し、低流量時における熱交換
器本体または低流速のため滞留した冷却水を介して入口
／出口の冷却水が熱交換を行うことによる熱のロスが生
じることを防止する。

【００１３】そして本発明によれば、冷却水量が少ない
場合でも、高い温度の温水を供給することのできる燃料
電池システムが得られる。

【００１４】また、他の手段は、複数の熱交換器に流す
２次冷却回路の冷却水を冷却水量の流量により並列と直
列を選択可能とし、冷却水を複数の熱交換器に流量の少
ない場合には直列に流し、流量の多い場合には並列に流
すことにより熱交換器内を流れる冷却水の流速を低減さ
せることにより圧力損失を低減させ、圧力損失増大によ
る流量低下を防止する。

【００１５】そして本発明によれば、冷却水量が多い場
合でも流量低下を防止し、安定した運転のできる燃料電
池システムが得られる。

【００１６】また、他の手段は、燃料電池とインバータ
の間の電流を検出することにより発電電力が多い場合に
は発熱量も多くなるため、１次冷却回路の冷却水量を増
し熱交換器での流速を上げることにより熱伝達を促進さ
せ熱交換器での熱移動量を増す。

【００１７】そして本発明によれば、発熱量が増えた場
合にも熱移動量を増して安定した運転のできる燃料電池
システムが得られる。

【００１８】また、他の手段は、２次冷却回路に供給さ
れる冷却水の温度が高い場合には、１次冷却回路と２次
冷却回路の夫々を流れる冷却水の温度差が小さくなるた
め熱交換器における熱交換効率が落ちるが、２次冷却回
路に供給される冷却水の温度を計測し、温度の高い場合
には１次冷却回路の冷却水量を増し熱交換器での流速を
上げることにより熱伝達を促進させ熱交換器での熱移動
量を増す。

【００１９】そして本発明によれば、２次冷却回路に供
給される冷却水の温度が高い場合にも熱移動量を増して
安定した運転のできる燃料電池システムが得られる。

【００２０】また、他の手段は、外気温度が高い場合に
は、燃料電池本体や周辺機器から放熱される熱量が減少
するため冷却回路による冷却熱量も多くなるため、外気
温センサを設けて外気温を計測し、外気温の高い時には
１次冷却回路の冷却水量を増し熱交換器での流速を上げ
ることにより熱伝達を促進させ熱交換器での熱移動量を
増す。

【００２１】そして本発明によれば、外気温が高い場合
にも熱移動量を増して安定した運転のできる燃料電池シ
ステムが得られる。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明は、燃料電池本体と、前記
燃料電池本体を冷却する１次冷却回路と、熱利用を行う
２次冷却回路と、前記１次冷却回路と前記２次冷却回路
を熱交換させる熱交換器と、前記１次冷却回路の冷却水
を循環させる１次循環ポンプと、前記２次冷却回路の冷
却水の流量を調節する２次冷却調節弁と、前記１次冷却
回路の冷却水温度を検出する温度センサと、前記１次冷
却回路の前記温度センサの値を一定に保つように前記２
次冷却回路の流量を制御する２次制御装置を備えたもの
であり、１次冷却回路の温度を一定に保つように２次冷
却回路の流量調節をすることにより、１次冷却回路の冷
却水温度が一定に安定して保たれると同時に２次冷却回
路の冷却水は流量調節されて熱交換器で熱交換を行うた
め、温度入力と流量調節の１入力１出力による簡単な制
御によって、１次冷却回路の冷却水の温度を一定に保つ
ことができ、２次冷却回路での排熱回収を高い温度で行
った温水を供給することができる。また、１次冷却回路
と２次冷却回路を熱交換させる熱交換器を複数個備えた
ものであり、冷却水量が少ない場合でも、個々の熱交換
器において夫々の冷却回路の入口／出口の温度差が減少
し、入口／出口の冷却水が熱交換を行うことによる熱の
ロスが生じることを防止し、高い温度の温水を供給する
ことができる。また、２次冷却回路を流れる冷却水が複
数の熱交換器を並列と直列に流れを選択できる手段を備
えたものであり、冷却水の流量の少ない場合には直列に
流し、流量の多い場合には並列に流すことにより熱交換
器内を流れる冷却水の流速を最適化し、流量の多い場合
に圧力損失を低減させて流量低下を防止し、安定した運
転のできる。また、燃料電池の発電量検出装置と、１次
冷却回路の流量を調節する１次冷却調節手段と、前記１
次冷却回路の流量を制御する１次制御装置Ａを備えたも
のであり、発電電力が多い場合には発熱量も多くなるた
め１次冷却回路の冷却水量を増し熱交換器での流速を上
げることにより熱伝達を促進させ熱交換器での熱移動量
を増して安定した運転ができる。また、２次冷却回路の
冷却水温度を検出する２次冷却温度センサと、１次冷却
回路の流量を調節する１次冷却調節手段と、１次冷却回
路の流量を制御する１次制御装置Ｂを備えたものであ
り、１次冷却回路に供給される冷却水の温度が高い場合
には、１次冷却回路の冷却水量を増し熱交換器での流速
を上げることにより熱伝達を促進させ熱交換器での熱移
動量を増して安定した運転ができる。また、外気温度を
検出する外気温度センサと、１次冷却回路の流量を調節
する１次冷却調節手段と、１次冷却回路の流量を制御す
る１次制御装置Ｃを備えたものであり、外気温度が高い
場合には、冷却回路による冷却熱量も多くなるため１次
冷却回路の冷却水量を増し熱交換器での流速を上げるこ
とにより熱伝達を促進させ熱交換器での熱移動量を増し
て安定した運転ができる。

【００２３】以下、本発明の実施例について図面を参照
しながら説明するが、従来例と同一のものは同一番号を
付し、その詳細な説明を省略する。

【００２４】

【実施例】（実施例１）図１に本実施例の燃料電池シス
テムの構成をブロック図で示す。燃料電池１０１は、水
素と空気中の酸素が反応し電力および熱が発生する。得
られた直流電流は、インバータ１０４において交流電流
に変換されて電力負荷１０５に供給され、発生した熱は
１次冷却回路１０６の冷却水によって吸熱される。１次
冷却回路１０６の冷却水は燃料電池１０１手前に設けら
れた１次温度センサ１１１によって温度が計測され、冷
却回路調節器１に伝送される。また、２次冷却回路１０
９には冷却水として市水が流されるが、冷却水の流量を
調節するための２次冷却調節弁１１５を冷却回路熱交換
器１０８の手前に設け、冷却回路調節器１によって設定
された温度に一定となる様に２次冷却調節弁１１５の開
度が制御される。この２次冷却調節弁１１５はステッピ
ングモータで開度が開閉するもので、温度センサの温度
をＴ１、冷却回路調節器１の設定温度Ｔ０とする時に下
記の式で開度Ｄが得られ、Ｄ＝Ｔ１−Ｔ０燃料電池１０１始動時に初期開度に開いた後、１秒毎に
冷却回路調節器１によって２次冷却調節弁１１５を開度
Ｄのステップ分を開閉させるように構成されている。

【００２５】次に、動作を説明する。稼働中の燃料電池
１０１に入る１次冷却回路１０６の冷却水の温度は１次
温度センサ１１１により計測されて冷却回路調節器１に
伝送される。１次冷却回路１０６の冷却水の温度を検知
した冷却回路調節器１は２次冷却調節弁１１５を開閉さ
せることにより２次冷却回路１０９の流量を増減させ、
冷却回路熱交換器１０８における１次冷却回路１０６の
冷却熱量を調節し、１次冷却回路１０６の冷却水の温度
を設定温度６０℃に保つように制御される。温度６０℃
に制御された１次冷却回路１０６の冷却水は燃料電池１
０１を通過する際に吸熱して通常約７０℃に達し、冷却
回路熱交換器１０８で２次冷却回路１０９の冷却水と熱
交換して放熱し約６０℃まで冷却され１次冷却ポンプ１
０７に戻り、再び燃料電池１０１に送られる。この様な
１次冷却回路１０６によって燃料電池１０１は約８０℃
に保持される。一方、２次冷却調節弁１１５によって流
量調節された２次冷却回路１０９の冷却水は温度調節に
よる限定を受けないため、冷却回路熱交換器１０８を通
過する際に１次冷却回路１０６の冷却水から吸熱し約２
５℃から約６５℃に達し、２次冷却回路１０９の冷却水
が冷却回路熱交換器１０８において熱回収した温度は、
１次冷却回路の燃料電池１０１で吸熱した温度と温度差
約５℃とすることができる。

【００２６】なお、冷却回路熱交換器１０８は十分な熱
交換容量を持つもので１次冷却回路１０６と２次冷却回
路１０９の冷却水の配置は対向流となっている。

【００２７】（実施例２）以下、本発明の実施例２につ
いて図面を参照しながら説明するが、実施例１と同一の
ものは同一番号を付し、その詳細な説明を省略する。

【００２８】図２に第２実施例のブロック図を示す。１
次冷却回路ａ２は、１次冷却ポンプ１０７より送られた
冷却水が燃料電池１０１内を通過し、流れ方向の順に第
１熱交換器３、第２熱交換器４を通り２次冷却回路ａ５
と熱交換を行い、再び１次冷却ポンプ１０７に戻る。一
方、２次冷却回路ａ５内を流れる冷却水は流れ方向の順
に第２熱交換器４、第１熱交換器３を通り、温水として
熱負荷１１０に供給される。

【００２９】上記構成において、燃料電池１０１の熱を
吸収した１次冷却回路ａ２の冷却水は７０℃となり第１
熱交換器３に入り吸熱され６５℃となり、更に第２熱交
換器４で熱交換して６０℃となる。一方、２次冷却回路
ａ５の冷却水は第２熱交換器４で２５℃から４５℃に昇
温され、更に第１熱交換器３で４５℃から６５℃に昇温
される。

【００３０】このように、熱交換器が１個の場合には２
次冷却回路ａ５の熱交換器内の入口／出口の温度は２５
℃／６５℃であるので温度差は４０ｄｅｇであったが、
分離させたため第１熱交換器３、第２熱交換器４の入口
／出口の温度差は夫々２０ｄｅｇとなり温度差が与える
影響は、流量が少ない時にも抑制される。

【００３１】なお、複数の熱交換器は機能が分割されて
いれば良く、一体化されても良い。

【００３２】（実施例３）以下、本発明の実施例３につ
いて図面を参照しながら説明するが、実施例１および２
と同一のものは同一番号を付し、その詳細な説明を省略
する。

【００３３】図３に第３実施例のブロック図を示す。流
路切替装置６は２次冷却回路ｂ７の冷却水を二つの第１
熱交換器３と第２熱交換器４に平行流路と直列流路に選
択的に流すことが出来るもので、入口ａ８、入口ｂ９、
出口ａ１０と出口ｂ１１を備えている。流路切替装置６
内には三方弁１２と二方弁１３が備えられており、三方
弁１２には入口ｂ９と出口ａ１０と出口ｂ１１が接続さ
れ入口ｂ９からの冷却水を出口ａ１０と出口ｂ１１に選
択的に流すことが出来る。二方弁１３には入口ａ８と出
口ｂ１１が接続され開閉ができる。そして、２次冷却回
路ｂ７は２次冷却調節弁１１５から出た冷却水が第２熱
交換器４と入口ａ８に流れるように接続され、第２熱交
換器４から出た冷却水は入口ｂ９に流れるよう接続さ
れ、出口ｂ１１から出た冷却水は第１熱交換器３を通り
熱負荷１１０に流れるよう接続され、出口ａ１０から出
た冷却水は熱負荷１１０に流れるよう接続されている。

【００３４】ここで、流路切替装置６は直列流路を選択
した場合は２次冷却調節弁１１５から出た冷却水が第２
熱交換器４を通り入口ｂ９に流れ、流路切替装置６内で
三方弁１２から出口ｂ１１に流れ、出口ｂ１１から第１
熱交換器３を通り熱負荷１１０に流れる。一方、並列流
路を選択した場合は２次冷却調節弁１１５から出た冷却
水が第２熱交換器４と入口ａ８に流れ、第２熱交換器４
に流れた冷却水は流路切替装置６内で三方弁１２から出
口ａ１０に流れて熱負荷１１０に流れる。また、入口ａ
８に入った冷却水は二方弁１３を開くことにより出口ｂ
１１に流れ、第１熱交換器３を通り熱負荷１１０に流れ
る。

【００３５】上記構成において、温度が十分に低い場合
は流路切替え装置によって直流流路とし、冷却水は二つ
の第１熱交換器３と第２熱交換器４を直列に流れる。し
かし、温度が高い場合には熱負荷１１０への供給温度と
の温度差が小さくなるため、吸熱するための２次冷却回
路ａ５の水量が多くなり、第１熱交換器３と第２熱交換
器４での圧力損失が高くなり流量が落ち必要な流量が確
保できない。そのため、平行流路に切替て、冷却水が第
１熱交換器３と第２熱交換器４を並列に流すことによ
り、第１熱交換器３と第２熱交換器４に流れる冷却水の
流速は半分になり、圧力損失が抑えられて流量の低下を
防ぐことが出来る。例えば、第１熱交換器３と第２熱交
換器４を直列流路で構成し、熱負荷１１０への供給温度
が６５℃である場合、２次冷却回路ａ５の供給される冷
却水温度が２５℃である場合と４５℃である場合を比較
すると、２次冷却回路ａ５の冷却水流量は２倍が必要と
るなが、供給される冷却水温度が４５℃である場合に第
１熱交換器３と第２熱交換器４を平行流路にすることに
より流速は等しくなり、圧力損失は大きくならないため
必要流量が確保できる。

【００３６】（実施例４）以下、本発明の実施例４につ
いて図面を参照しながら説明するが、実施例１、２およ
び３と同一のものは同一番号を付し、その詳細な説明を
省略する。

【００３７】図４に第４実施例のブロック図を示す。燃
料電池１０１とインバータ１０４の間に電流検出器１４
が設けられ、１次冷却回路調節器１５に接続されてい
る。また、２次冷却調節弁１１５と冷却回路熱交換器１
０８の間に２次温度センサｂ１６が備えられ、１次冷却
回路調節器１５に接続されている。さらに、外気温を測
るための外気温センサ１７が１次冷却回路調節器１５に
接続されている。そして、１次冷却回路調節器１５は１
次冷却回路１０６上の１次冷却ポンプ１０７と燃料電池
１０１の間に備えられた１次冷却調節弁１８に接続され
ている。

【００３８】上記構成において、１次冷却調節弁１８は
電流検出器１４により測定される電流量Ａ１と２次温度
センサｂ１６により測定される温度ＴＴ２と外気温セン
サ１７によって測定されるＴｏｕｔによって以下の式に
よって算出される開度ＤＤに設定される。ＤＤ＝１００
＋Ａ１＋５×（ＴＴ２−２５）＋１０×（Ｔｏｕｔ−２
５）例えば、電流値が５０Ａ、２次冷却回路１０９の冷
却水温度が１０℃、外気温が２０℃である場合、ＤＤ＝
１００＋５０＋５×（１０−２５）＋１０×（２０−２
５）で計算され開度は２５となる。また、電流値が７０
Ａ、２次冷却回路１０９の冷却水温度が３０℃、外気温
が３０℃である場合、開度は２４５となる。

【００３９】この様に、燃料電池１０１の発電量が高く
なれば１次冷却回路１０６の冷却水量が増え、また、２
次冷却回路１０９の冷却水温度が高くなれば１次冷却回
路１０６の冷却水量が増え、さらに、外気温度が高い場
合にも１次冷却回路１０６の冷却水量が増える。そし
て、１次冷却回路１０６の水量が増えることにより冷却
回路熱交換器１０８での流速が上がり、熱伝達が促進す
ることにより冷却回路熱交換器１０８での熱移動量を増
すことができるため、１次冷却回路１０６から２次冷却
回路１０９に流れる熱量が増える場合に熱移動量を増し
て安定した運転ができ、２次冷却回路１０９の冷却水温
度の低下も防ぐことができる。

【００４０】なお、実施例では、１次冷却調節手段に１
次冷却調節弁を用いたが、１次冷却調節弁にかえて１次
冷却ポンプ１０７を直接に流量を変化させるポンプ流量
調節器を用いてもよく、その作用効果に差異を生じな
い。

【００４１】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明によれば燃料電池本体の温度を一定に安定させシステ
ムを安定動作させることができ、高い温度の温水を供給
できるという効果のある燃料電池システムを提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の燃料電池システムのブロッ
ク図

【図２】本発明の実施例２の燃料電池システムのブロッ
ク図

【図３】本発明の実施例３の燃料電池システムのブロッ
ク図

【図４】本発明の実施例４の燃料電池システムのブロッ
ク図

【図５】従来の燃料電池システムのブロック図

【符号の説明】

１冷却回路調節器３第１熱交換器４第２熱交換器６流路切替装置１４電流検出器１５１次冷却回路調節器１６２次温度センサｂ１７外気温センサ１８１次冷却調節弁１０１燃料電池１０６１次冷却回路１０７１次冷却ポンプ１０８冷却回路熱交換器１０９２次冷却回路１１１１次温度センサ１１５２次冷却調節弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料電池の温度制御と燃料電池から出る
熱を回収した温水の温度制御を同時に一つの制御量で行
うことを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】燃料電池本体と、前記燃料電池本体を冷
却する１次冷却回路と、熱利用を行う２次冷却回路と、
前記１次冷却回路と前記２次冷却回路を熱交換する熱交
換器と、前記１次冷却回路または前記２次冷却回路また
は前記燃料電池本体の温度検出手段と、前記１次冷却回
路または前記２次冷却回路の流量を制御する流量制御手
段を備え、一つの前記温度検出手段と一つの前記流量制
御手段により前記１次冷却回路と前記２次冷却回路の二
つの冷却回路の温度を制御することを特徴とする燃料電
池システム。
【請求項３】燃料電池本体と、前記燃料電池本体を冷
却する１次冷却回路と、熱利用を行う２次冷却回路と、
前記１次冷却回路と前記２次冷却回路を熱交換させる熱
交換器と、前記１次冷却回路の冷却水を循環させる１次
冷却ポンプと、前記２次冷却回路の冷却水の流量を調節
する２次冷却調節弁と、前記１次冷却回路の冷却水温度
を検出する温度センサと、前記１次冷却回路の前記温度
センサの値を一定に保つように前記２次冷却回路の流量
を制御する２次制御装置を備えたことを特徴とする燃料
電池システム。
【請求項４】熱交換器は、対向流型の熱交換器である
請求項２または３記載の燃料電池システム。
【請求項５】１次冷却回路と２次冷却回路を熱交換さ
せる熱交換器を複数個備えたことを特徴とする請求項
２、３または４記載の燃料電池システム。
【請求項６】２次冷却回路を流れる冷却水が複数の熱
交換器を並列と直列に流れを選択できる流路切替装置を
備えたことを特徴とする請求項５記載の燃料電池システ
ム。
【請求項７】燃料電池の発電量検出装置と、１次冷却
回路の流量を調節する１次冷却調節手段と、前記１次冷
却回路の流量を制御する１次制御装置Ａを備えたことを
特徴とする請求項２、３、４、５または６記載の燃料電
池システム。
【請求項８】２次冷却回路の冷却水温度を検出する２
次冷却温度センサと、１次冷却回路の流量を調節する１
次冷却調節手段と、前記１次冷却回路の流量を制御する
１次制御装置Ｂを備えたことを特徴とする請求項２、
３、４、５または６記載の燃料電池システム。
【請求項９】外気温度を検出する外気温度センサと、
１次冷却回路の流量を調節する１次冷却調節手段と、前
記１次冷却回路の流量を制御する１次制御装置Ｃを備え
たことを特徴とする請求項２、３、４、５または６記載
の燃料電池システム。