JP2008004418A

JP2008004418A - Heat exchanging system

Info

Publication number: JP2008004418A
Application number: JP2006173691A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Kitamura; 伸之北村
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-06-23
Filing date: 2006-06-23
Publication date: 2008-01-10

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique suppressing energy for warming up a device requiring warm-up at low temperatures, in a system equipped with a device requiring warm-up at low temperatures. <P>SOLUTION: This heat exchanging system is provided with: a warm-up object; a radiator exchanging heat between the outside air and a heat exchange medium; a medium circulation passage circulating the heat exchange medium between the warm-up object and the radiator; a circulation pump arranged in the medium circulation passage for circulating the heat exchange medium; a warm-up object temperature detection part detecting the temperature of the warm-up object; an outside air temperature detection part detecting the outside air; and control part driving the circulation pump at predetermined timing when the outside air temperature is higher than the warm-up object temperature. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、外気と熱交換媒体との間で熱交換を行うラジエータを備えたシステムに関する。 The present invention relates to a system including a radiator that performs heat exchange between outside air and a heat exchange medium.

従来、水素を含有する燃料ガスと酸素を含有する酸化ガスを用いて発電を行う燃料電池を備えた燃料電池システムが知られている（特許文献１参照）。 Conventionally, a fuel cell system including a fuel cell that generates power using a fuel gas containing hydrogen and an oxidizing gas containing oxygen is known (see Patent Document 1).

特開２００４−２６５７７１号公報JP 2004-265771 A

上述のような燃料電池システムで、夜間等に外気温度が低下することによって燃料電池の温度が低下し、その後、外気温度が上昇してきた場合において、燃料電池の温度は、熱容量の関係から、すぐに上昇せず低温状態のままになってしまうおそれがあった。このように、燃料電池の温度が低温状態のままであると、例えば起動に時間が掛かるなどの種々の不具合が生じるので、燃料電池を暖機する必要があり、その暖機のために過剰なエネルギが必要となるおそれがあった。 In the fuel cell system as described above, when the temperature of the fuel cell decreases due to a decrease in the outside air temperature at night or the like, and then the outside air temperature increases, the temperature of the fuel cell immediately depends on the heat capacity. There was a risk that the temperature would not rise and remain at a low temperature. In this way, if the temperature of the fuel cell remains at a low temperature, various problems such as a long time for start-up occur. Therefore, it is necessary to warm up the fuel cell. There was a risk of requiring energy.

また、上記燃料電池システムでは、燃料電池の他、二次電池を備える場合がある。この場合においても、上述のように、夜間等に外気温度が低下することによって二次電池の温度が低下し、その後、外気温度が上昇してきた場合において、二次電池の温度は、熱容量の関係から、すぐに上昇せず低温状態のままになってしまうおそれがあった。このように、二次電池の温度が低温状態のままであると、二次電池の最大出力が抑制されるため、二次電池を暖機する必要があり、その暖機のために過剰なエネルギが必要となるおそれがあった。 The fuel cell system may include a secondary battery in addition to the fuel cell. Even in this case, as described above, the temperature of the secondary battery decreases due to a decrease in the outside air temperature at night or the like, and then the temperature of the secondary battery increases in relation to the heat capacity. Therefore, there is a possibility that the temperature does not rise immediately and remains in a low temperature state. Thus, since the maximum output of the secondary battery is suppressed when the temperature of the secondary battery remains at a low temperature, it is necessary to warm up the secondary battery, and excessive energy is required for the warm-up. May be necessary.

なお、上記問題は、燃料電池や二次電池などを備える燃料電池システムに限られるものではなく、低温時に、暖機が必要な装置を備えるシステムにおいても共通する問題である。 The above problem is not limited to a fuel cell system including a fuel cell, a secondary battery, or the like, but is a problem common to a system including an apparatus that needs to be warmed up at a low temperature.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、低温時に暖機が必要な装置を備えるシステム（例えば、燃料電池システム。）において、その装置（例えば、燃料電池や二次電池。）を暖機するためのエネルギを抑制する技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and in a system (for example, a fuel cell system) including a device that needs to be warmed up at a low temperature, the device (for example, a fuel cell or a secondary battery) is warmed. An object of the present invention is to provide a technology for suppressing energy for operation.

上記目的の少なくとも一部を達成するために、本発明の熱交換システムでは、
熱交換システムであって、
暖機対象物と、
外気と熱交換媒体との間で熱交換を行うラジエータと、
前記熱交換媒体が前記暖機対象物と前記ラジエータとの間を循環する第１媒体循環経路と、
前記第１媒体循環経路に設けられ、前記熱交換媒体を循環させるための循環ポンプと、
前記暖機対象物の温度を検知する暖機対象物温度検知部と、
外気温度を検知する外気温度検知部と、
所定のタイミングにおいて、前記暖機対象物温度よりも前記外気温度の方が高い場合に、前記循環ポンプを駆動する制御部と、
を備えたことを要旨とする。 In order to achieve at least a part of the above object, in the heat exchange system of the present invention,
A heat exchange system,
A warm-up object,
A radiator that exchanges heat between outside air and a heat exchange medium;
A first medium circulation path through which the heat exchange medium circulates between the warm-up object and the radiator;
A circulation pump provided in the first medium circulation path for circulating the heat exchange medium;
A warm-up object temperature detection unit for detecting the temperature of the warm-up object;
An outside temperature detector for detecting outside temperature;
A controller that drives the circulation pump when the outside air temperature is higher than the warm-up object temperature at a predetermined timing;
The main point is that

上記構成の熱交換システムによれば、電気や燃料などを必要とする暖機装置を用いずに暖機対象物を暖機することができ、暖機のためのエネルギを抑制することができる。 According to the heat exchange system of the said structure, a warming-up target object can be warmed up without using the warming-up apparatus which requires electricity, a fuel, etc., and the energy for warming up can be suppressed.

上記熱交換システムにおいて、
前記制御部は、
前記所定のタイミングにおいて、前記暖機対象物温度が所定の閾値より小さく、前記暖機対象物よりも前記外気温度の方が高い場合に、前記循環ポンプを駆動するようにしてもよい。 In the above heat exchange system,
The controller is
The circulation pump may be driven when the warm-up object temperature is lower than a predetermined threshold and the outside air temperature is higher than the warm-up object at the predetermined timing.

このようにすれば、暖機対象物の温度が上記閾値以上の場合には、暖機を行う必要がないのでその処理時間を短縮することができる。 In this way, when the temperature of the warm-up object is equal to or higher than the threshold value, it is not necessary to perform warm-up, so that the processing time can be shortened.

上記熱交換システムにおいて、
前記暖機対象物は、燃料電池であり、
前記所定のタイミングとは、前記燃料電池の起動時であることが好ましい。 In the above heat exchange system,
The warm-up object is a fuel cell;
The predetermined timing is preferably when the fuel cell is activated.

このようにすれば、電気や燃料などを必要とする暖機装置を用いずに、燃料電池の起動時において、燃料電池を暖機することができ、暖機のためのエネルギを抑制することができる。 In this way, the fuel cell can be warmed up at the start of the fuel cell without using a warm-up device that requires electricity, fuel, etc., and energy for warming up can be suppressed. it can.

上記熱交換システムにおいて、
前記暖機対象物は、二次電池であり、
前記所定のタイミングとは、前記二次電池の出力時であることが好ましい。 In the above heat exchange system,
The warm-up object is a secondary battery,
The predetermined timing is preferably at the time of output of the secondary battery.

このようにすれば、電気や燃料などを必要とする暖機装置を用いずに、二次電池の出力時において二次電池を暖機することができ、暖機のためのエネルギを抑制することができる。 In this way, the secondary battery can be warmed up at the time of the output of the secondary battery without using a warm-up device that requires electricity, fuel, etc., and energy for warming up can be suppressed. Can do.

上記熱交換システムにおいて、
冷却対象物と、
前記熱交換媒体が前記冷却対象物の冷却のために、前記冷却対象物と前記ラジエータとの間を循環する第２媒体循環経路と、
を備えるようにしてもよい。 In the above heat exchange system,
Cooling object,
A second medium circulation path in which the heat exchange medium circulates between the cooling object and the radiator for cooling the cooling object;
You may make it provide.

このようにすれば、上記所定のタイミングにおいて、暖機対象物を暖機することが可能となると共に、通常時には、ラジエータで熱交換された熱交換媒体によって冷却対象物を冷却することができる。 If it does in this way, while being able to warm up a warming-up target object in the said predetermined timing, a cooling target object can be cooled with the heat exchange medium heat-exchanged with the radiator at the normal time.

上記熱交換システムにおいて、
前記冷却対象物は、燃料電池であり、
前記暖機対象物は、二次電池であり、
前記所定のタイミングとは、前記二次電池の出力時であることが好ましい。 In the above heat exchange system,
The cooling object is a fuel cell,
The warm-up object is a secondary battery,
The predetermined timing is preferably at the time of output of the secondary battery.

このようにすれば、上記二次電池の出力時において、二次電池を暖機することが可能となると共に、通常時には、ラジエータで熱交換された熱交換媒体によって燃料電池を冷却することができる。 In this way, the secondary battery can be warmed up at the time of output of the secondary battery, and at the normal time, the fuel cell can be cooled by the heat exchange medium heat-exchanged by the radiator. .

上記熱交換システムにおいて、
前記所定のタイミングとは、前記熱交換システムの起動時であって前記二次電池の出力時であることが好ましい。 In the above heat exchange system,
The predetermined timing is preferably when the heat exchange system is started and when the secondary battery is output.

このようにすれば、熱交換システムの起動時において、電気や燃料などを必要とする暖機装置を用いずに二次電池を暖機することができ、暖機のためのエネルギを抑制することができる。 In this way, when starting up the heat exchange system, the secondary battery can be warmed up without using a warming-up device that requires electricity, fuel, etc., and energy for warming up can be suppressed. Can do.

なお、本発明は、上記した熱交換システムに限られず、燃料電池システムなどの他の装置発明としての態様で実現することも可能である。また、このような装置発明の態様に限ることなく、熱交換方法などの方法発明としての態様で実現することも可能である。さらには、それら方法や装置を構築するためのコンピュータプログラムとしての態様や、そのようなコンピュータプログラムを記録した記録媒体としての態様や、上記コンピュータプログラムを含み搬送波内に具現化されたデータ信号など、種々の態様で実現することも可能である。 Note that the present invention is not limited to the heat exchange system described above, and can be realized in the form of another device invention such as a fuel cell system. In addition, the present invention is not limited to such an aspect of the invention of the apparatus, and can be realized as an aspect of a method invention such as a heat exchange method. Further, aspects as a computer program for constructing those methods and apparatuses, aspects as a recording medium recording such a computer program, data signals embodied in a carrier wave including the computer program, etc. It can also be realized in various ways.

また、本発明をコンピュータプログラムまたはそのプログラムを記録した記録媒体等として構成する場合には、上記装置の動作を制御するプログラム全体として構成するものとしてもよいし、本発明の機能を果たす部分のみを構成するものとしてもよい。 Further, when the present invention is configured as a computer program or a recording medium that records the program, the entire program for controlling the operation of the apparatus may be configured, or only the portion that performs the functions of the present invention. It may be configured.

以下、本発明の実施の形態について、実施例に基づき次の順序で説明する。
Ａ．第１実施例：
Ａ１．燃料電池システム１００の構成：
Ａ２．二次電池暖機処理：
Ｂ．第２実施例：
Ｃ．第３実施例：
Ｃ１．燃料電池暖機処理：
Ｄ．変形例： Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in the following order based on examples.
A. First embodiment:
A1. Configuration of the fuel cell system 100:
A2. Secondary battery warm-up treatment:
B. Second embodiment:
C. Third embodiment:
C1. Fuel cell warm-up process:
D. Variation:

Ａ．第１実施例：
Ａ１．燃料電池システム１００の構成：
図１は、本発明の第１実施例としての燃料電池システム１００の構成を示すブロック図である。本実施例の燃料電池システム１００は、主に、燃料電池１０と、水素タンク２０と、コンプレッサ３０と、パージ弁４０と、水素循環ポンプ５０と、三方弁６０と、ラジエータ７０と、二次電池８０と、水素遮断弁２００と、制御回路４００と、温度センサ９０，９５と、を備えている。 A. First embodiment:
A1. Configuration of the fuel cell system 100:
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a fuel cell system 100 as a first embodiment of the present invention. The fuel cell system 100 of this embodiment mainly includes a fuel cell 10, a hydrogen tank 20, a compressor 30, a purge valve 40, a hydrogen circulation pump 50, a three-way valve 60, a radiator 70, and a secondary battery. 80, a hydrogen cutoff valve 200, a control circuit 400, and temperature sensors 90 and 95 are provided.

燃料電池１０は、固体高分子型の燃料電池であり、構成単位である単セル（以下単にセルと呼ぶ。）を複数積層したスタック構造を有している。各セルは、電解質膜（図示せず）を挟んでアノード（図示せず）とカソード（図示せず）とを配置した構成となっている。燃料電池１０は、各々のセルのアノード側に水素を含有する燃料ガスを供給し、カソード側に酸素を含有する酸化ガスを供給することで、電気化学反応が進行し、起電力を生じる。燃料電池１０は、生じた電力を燃料電池１０に接続される二次電池８０に供給する（図１参照）。なお、燃料電池１０としては、上記した固体高分子型燃料電池の他、水素分離膜型燃料電池や、アルカリ水溶液電解質型や、リン酸電解質型や、あるいは溶融炭酸塩電解質型等、種々のタイプの燃料電池を用いることができる。以下では、燃料電池１０内において、燃料ガスが流れる流路をアノード流路２５と呼び、酸化ガスが流れる流路をカソード流路３５と呼び、さらに、後述する冷却水が流れる流路を冷却水流路１７と呼ぶ。 The fuel cell 10 is a polymer electrolyte fuel cell and has a stack structure in which a plurality of unit cells (hereinafter simply referred to as cells) are stacked. Each cell has a configuration in which an anode (not shown) and a cathode (not shown) are arranged with an electrolyte membrane (not shown) interposed therebetween. The fuel cell 10 supplies a fuel gas containing hydrogen to the anode side of each cell, and supplies an oxidizing gas containing oxygen to the cathode side, whereby an electrochemical reaction proceeds to generate an electromotive force. The fuel cell 10 supplies the generated power to the secondary battery 80 connected to the fuel cell 10 (see FIG. 1). As the fuel cell 10, various types such as a hydrogen separation membrane fuel cell, an alkaline aqueous electrolyte type, a phosphoric acid electrolyte type, or a molten carbonate electrolyte type, in addition to the above-described solid polymer type fuel cell. The fuel cell can be used. Hereinafter, in the fuel cell 10, a flow path through which the fuel gas flows is referred to as an anode flow path 25, a flow path through which the oxidizing gas flows is referred to as a cathode flow path 35, and a flow path through which cooling water described later flows This is called road 17.

水素タンク２０は、高圧の水素ガスが貯蔵される貯蔵装置であり、燃料ガス供給流路２４を介して燃料電池１０のアノード流路２５に接続されている。燃料ガス供給流路２４上において、水素タンク２０から近い順番に、水素遮断弁２００と、調圧弁（図示せず）とが設けられている。水素遮断弁２００を開弁することにより、燃料電池１０に水素ガスを燃料ガスとして供給する。なお、水素タンク２０に代えて、アルコール、炭化水素、アルデヒドなどを原料とする改質反応によって水素を生成し、アノード側へ供給するものとしてもよい。 The hydrogen tank 20 is a storage device that stores high-pressure hydrogen gas, and is connected to the anode flow path 25 of the fuel cell 10 via the fuel gas supply flow path 24. On the fuel gas supply flow path 24, a hydrogen cutoff valve 200 and a pressure regulating valve (not shown) are provided in order from the hydrogen tank 20. By opening the hydrogen shut-off valve 200, hydrogen gas is supplied to the fuel cell 10 as fuel gas. Instead of the hydrogen tank 20, hydrogen may be generated by a reforming reaction using alcohol, hydrocarbon, aldehyde or the like as a raw material and supplied to the anode side.

燃料電池１０のアノード流路２５は、燃料ガス排出流路２６と接続され、この燃料ガス排出流路２６上には、パージ弁４０が設けられている。燃料電池システム１００の運転中において、パージ弁４０を定期的に開弁することで、アノードで電気化学反応に供された後の燃料ガスは、定期的に、燃料ガス排出流路２６、パージ弁４０を介し外部へ排出される。 The anode flow path 25 of the fuel cell 10 is connected to a fuel gas discharge flow path 26, and a purge valve 40 is provided on the fuel gas discharge flow path 26. During operation of the fuel cell system 100, the purge valve 40 is periodically opened, so that the fuel gas after being subjected to the electrochemical reaction at the anode is periodically replaced with the fuel gas discharge channel 26, the purge valve. It is discharged to the outside through 40.

燃料ガス排出流路２６において、パージ弁４０よりも燃料ガスを排出する流れ方向に対して上流側の位置から、燃料ガス供給流路２４へ接続されるガス循環流路２７が設けられている。このガス循環流路２７上には、水素循環ポンプ５０が設けられる。このガス循環流路２７は、水素循環ポンプ５０によって勢いをつけて送りだされた燃料ガスを、燃料ガス供給流路２４に導く。このようにガス循環流路２７は、燃料ガスを循環する役割を担っている。このようにして、燃料ガスに含まれる水素ガスは、循環して、燃料ガスとして再び発電に使用される。 In the fuel gas discharge channel 26, a gas circulation channel 27 connected to the fuel gas supply channel 24 is provided from a position upstream with respect to the flow direction in which the fuel gas is discharged from the purge valve 40. A hydrogen circulation pump 50 is provided on the gas circulation channel 27. The gas circulation channel 27 guides the fuel gas sent out by the hydrogen circulation pump 50 to the fuel gas supply channel 24. As described above, the gas circulation channel 27 plays a role of circulating the fuel gas. In this way, the hydrogen gas contained in the fuel gas circulates and is used again for power generation as the fuel gas.

コンプレッサ３０は、酸化ガス供給流路３４を介して燃料電池１０のカソード流路３５に接続され、空気を圧縮し酸化ガスとして、カソードに供給する。また、カソード流路３５は、酸化ガス排出流路３６と接続され、カソードで電気化学反応に供された後の酸化ガスは、この酸化ガス排出流路３６を介して、燃料電池システム１００の外部に排出される。 The compressor 30 is connected to the cathode flow path 35 of the fuel cell 10 via the oxidizing gas supply flow path 34, compresses air, and supplies it as an oxidizing gas to the cathode. Further, the cathode channel 35 is connected to the oxidizing gas discharge channel 36, and the oxidizing gas after being subjected to the electrochemical reaction at the cathode passes through the oxidizing gas discharge channel 36 to the outside of the fuel cell system 100. To be discharged.

ラジエータ７０は、内部に熱交換流路７７を備える。そして、このラジエータ７０の熱交換流路７７は、冷媒供給流路７５と冷媒回収流路７６とに接続され、これらの流路は、それぞれ燃料電池１０の冷却水流路１７と接続されている。冷媒供給流路７５には、冷却水循環ポンプ５５が設置されている。ここで、熱交換流路７７、冷媒供給流路７５、冷却水流路１７、および、冷媒回収流路７６を併せて、第１循環流路７９と呼ぶ。この第１循環流路７９では、冷却媒体としての冷却水が冷却水循環ポンプ５５によって循環している。この場合、冷却水は、第１循環流路７９において、熱交換流路７７、冷媒供給流路７５、冷却水流路１７、冷媒回収流路７６の順に循環し、この方向を第１循環方向と呼ぶ（図１参照）。 The radiator 70 includes a heat exchange channel 77 inside. The heat exchange channel 77 of the radiator 70 is connected to the refrigerant supply channel 75 and the refrigerant recovery channel 76, and these channels are connected to the coolant channel 17 of the fuel cell 10, respectively. A cooling water circulation pump 55 is installed in the refrigerant supply channel 75. Here, the heat exchange channel 77, the refrigerant supply channel 75, the cooling water channel 17, and the refrigerant recovery channel 76 are collectively referred to as a first circulation channel 79. In the first circulation channel 79, cooling water as a cooling medium is circulated by the cooling water circulation pump 55. In this case, the cooling water circulates in the first circulation flow path 79 in the order of the heat exchange flow path 77, the refrigerant supply flow path 75, the cooling water flow path 17, and the refrigerant recovery flow path 76, and this direction is defined as the first circulation direction. Call (see FIG. 1).

ラジエータ７０では、熱交換流路７７を流れる冷却水と外気との間で熱交換が行われ、冷却水が外気より暖かい場合には、冷却水を冷却する。一方、燃料電池１０において、電気化学反応の進行に伴って発熱が生じた場合には、冷却水流路１７を流れる冷却水と熱交換を行い冷却される。 In the radiator 70, heat is exchanged between the cooling water flowing through the heat exchange flow path 77 and the outside air. When the cooling water is warmer than the outside air, the cooling water is cooled. On the other hand, in the fuel cell 10, when heat is generated as the electrochemical reaction proceeds, the fuel cell 10 is cooled by exchanging heat with the cooling water flowing through the cooling water channel 17.

二次電池８０は、内部に冷却水流路８７を備え、この冷却水流路８７は、分岐冷媒供給流路８５と、分岐冷媒回収流路８６と接続されている。また、分岐冷媒回収流路８６は、冷媒回収流路７６とも接続されている。ここで、分岐冷媒供給流路８５、冷却水流路８７、および、分岐冷媒回収流路８６を併せて、第２循環流路８９と呼ぶ。この場合、後述するように、冷却水は、第２循環流路８９において、分岐冷媒供給流路８５、冷却水流路８７、および、分岐冷媒回収流路８６の順に循環し、この方向を第２循環方向と呼ぶ（図１参照）。 The secondary battery 80 includes a cooling water passage 87 inside, and the cooling water passage 87 is connected to the branch refrigerant supply passage 85 and the branch refrigerant recovery passage 86. The branch refrigerant recovery channel 86 is also connected to the refrigerant recovery channel 76. Here, the branch refrigerant supply channel 85, the cooling water channel 87, and the branch refrigerant recovery channel 86 are collectively referred to as a second circulation channel 89. In this case, as will be described later, the cooling water circulates in the second circulation channel 89 in the order of the branch refrigerant supply channel 85, the cooling water channel 87, and the branch refrigerant recovery channel 86 in this order. Called the circulation direction (see FIG. 1).

また、第１循環流路７９の冷媒供給流路７５において、冷却水循環ポンプ５５と燃料電池１０（冷却水流路１７）との間に、三方弁６０が設置されている。この三方弁６０は、分岐冷媒供給流路８５とも接続され、さらに、後述の制御回路４００（制御部４３０）に制御され、冷却水を第１循環方向若しくは第２循環方向（図１参照）に流すように切り替え制御が可能となっている。 In the refrigerant supply flow path 75 of the first circulation flow path 79, a three-way valve 60 is installed between the cooling water circulation pump 55 and the fuel cell 10 (cooling water flow path 17). The three-way valve 60 is also connected to a branch refrigerant supply flow path 85, and is further controlled by a control circuit 400 (control unit 430) described later, so that cooling water is supplied in the first circulation direction or the second circulation direction (see FIG. 1). Switching control is possible so that it flows.

温度センサ９０は、二次電池８０の温度を検出するためのセンサであり、温度センサ９５は、ラジエータ７０の近傍に設けられ、その位置の外気温度を検出するためのセンサである。 The temperature sensor 90 is a sensor for detecting the temperature of the secondary battery 80, and the temperature sensor 95 is a sensor that is provided in the vicinity of the radiator 70 and detects the outside air temperature at that position.

制御回路４００は、マイクロコンピュータを中心とした論理回路として構成され、詳しくは、予め設定された制御プログラムに従って所定の演算などを実行するＣＰＵ（図示せず）と、ＣＰＵで各種演算処理を実行するのに必要な制御プログラムや制御データ等が予め格納されたＲＯＭ（図示せず）と、同じくＣＰＵで各種演算処理をするのに必要な各種データが一時的に読み書きされるＲＡＭ（図示せず）と、各種信号を入出力する入出力ポート（図示せず）等を備える。そして、この制御回路４００は、コンプレッサ３０、水素循環ポンプ５０、冷却水循環ポンプ５５、三方弁６０、パージ弁４０、水素遮断弁２００などを制御し、すなわち、燃料電池システム１００全体の制御を行う。 The control circuit 400 is configured as a logic circuit centered on a microcomputer, and more specifically, a CPU (not shown) that executes predetermined calculations according to a preset control program and various arithmetic processes performed by the CPU. A ROM (not shown) in which control programs and control data necessary for the above are stored in advance, and a RAM (not shown) in which various data necessary for performing various arithmetic processes in the CPU are temporarily read and written. And an input / output port (not shown) for inputting / outputting various signals. The control circuit 400 controls the compressor 30, the hydrogen circulation pump 50, the cooling water circulation pump 55, the three-way valve 60, the purge valve 40, the hydrogen cutoff valve 200, and the like, that is, controls the entire fuel cell system 100.

また、制御回路４００は、温度検出部４１０と、制御部４３０としても機能し、後述する二次電池暖機処理を実行する。 The control circuit 400 also functions as a temperature detection unit 410 and a control unit 430, and executes a secondary battery warm-up process described later.

ところで、二次電池が低温の場合には、二次電池の最大出力が抑制されるおそれがある。そこで、本実施例の燃料電池システム１００において、二次電池が低温となると考えられる場合、例えば、燃料電池システム１００起動時（二次電池８０の起動時）において、二次電池を暖機するための二次電池暖機処理を実行する。 By the way, when a secondary battery is low temperature, there exists a possibility that the maximum output of a secondary battery may be suppressed. Therefore, in the fuel cell system 100 of the present embodiment, when the secondary battery is considered to have a low temperature, for example, when the fuel cell system 100 is activated (when the secondary battery 80 is activated), the secondary battery is warmed up. The secondary battery warm-up process is executed.

Ａ２．二次電池暖機処理：
図２は、本実施例の燃料電池システム１００が行う二次電池暖機処理のフローチャートである。図３は、二次電池８０の温度特性を示すグラフである。まず、この処理の前提条件について説明する。二次電池暖機処理開始前おいて、三方弁６０は、第１循環方向に開弁されており、また、制御部４３０が冷却水循環ポンプ５５を駆動している。 A2. Secondary battery warm-up treatment:
FIG. 2 is a flowchart of a secondary battery warm-up process performed by the fuel cell system 100 of the present embodiment. FIG. 3 is a graph showing temperature characteristics of the secondary battery 80. First, preconditions for this process will be described. Before starting the secondary battery warm-up process, the three-way valve 60 is opened in the first circulation direction, and the control unit 430 drives the cooling water circulation pump 55.

温度検出部４１０は、二次電池暖機処理が開始されると、温度センサ９０から二次電池温度Ｔ１を検出する（ステップＳ１００）。 When the secondary battery warm-up process is started, the temperature detection unit 410 detects the secondary battery temperature T1 from the temperature sensor 90 (step S100).

制御部４３０は、二次電池温度Ｔ１が閾値Ｔｔｈより小さいか否かを判断する（ステップＳ１１０）。ところで、二次電池８０は、図３に示すように、その温度に対して、最大出力値が山なりに変化する特性がある。閾値Ｔｔｈは、二次電池８０の最大出力値がβとなる場合における低温側の温度としている。 Control unit 430 determines whether or not secondary battery temperature T1 is lower than threshold value Tth (step S110). Incidentally, as shown in FIG. 3, the secondary battery 80 has a characteristic that the maximum output value changes in a mountainous manner with respect to the temperature. The threshold value Tth is the temperature on the low temperature side when the maximum output value of the secondary battery 80 is β.

制御部４３０は、二次電池温度Ｔ１が閾値Ｔｔｈ以上である場合には（ステップＳ１１０：ＮＯ）、二次電池８０の暖機の必要がないと判断し、この二次電池暖機処理を終了する。 When secondary battery temperature T1 is equal to or higher than threshold value Tth (step S110: NO), control unit 430 determines that there is no need to warm up secondary battery 80, and terminates the secondary battery warm-up process. To do.

一方、制御部４３０が、二次電池温度Ｔ１が閾値Ｔｔｈより小さいと判断すると（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、温度検出部４１０は、温度センサ９５から外気温度Ｔ２を検出する（ステップＳ１２０）。 On the other hand, when control unit 430 determines that secondary battery temperature T1 is smaller than threshold value Tth (step S110: YES), temperature detection unit 410 detects outside air temperature T2 from temperature sensor 95 (step S120).

次に、制御部４３０は、外気温度Ｔ２と二次電池温度Ｔ１とを比較する（ステップＳ１３０）。そして、制御部４３０は、外気温度Ｔ２が二次電池温度Ｔ１より高い場合には（ステップＳ１３０：ＹＥＳ）、三方弁６０に対し第２循環方向に冷却水を流すように切り替え制御する（ステップＳ１４０）。この場合、冷却水は、ラジエータ７０（熱交換流路７７）、冷媒供給流路７５、三方弁６０、第２循環流路、および、冷媒回収流路７６を循環し、この間、ラジエータ７０（熱交換流路７７）で外気と熱交換することで暖められ、二次電池８０の冷却水流路８７を通過する際に、二次電池８０を暖機する。その後、制御回路４００は、ステップＳ１００の処理にリターンする。 Next, the control unit 430 compares the outside air temperature T2 and the secondary battery temperature T1 (step S130). When the outside air temperature T2 is higher than the secondary battery temperature T1 (step S130: YES), the control unit 430 performs switching control so that the cooling water flows in the second circulation direction with respect to the three-way valve 60 (step S140). ). In this case, the cooling water circulates through the radiator 70 (heat exchange channel 77), the refrigerant supply channel 75, the three-way valve 60, the second circulation channel, and the refrigerant recovery channel 76. During this time, the radiator 70 (heat The secondary battery 80 is warmed up by exchanging heat with the outside air in the exchange flow path 77) and passing through the cooling water flow path 87 of the secondary battery 80. Thereafter, the control circuit 400 returns to the process of step S100.

一方、制御部４３０は、外気温度Ｔ２が二次電池温度Ｔ１以下の場合には（ステップＳ１３０：ＮＯ）、外気で冷却水を暖めることによって二次電池８０を暖機することはできないと判断し、この二次電池暖機処理を終了する。 On the other hand, control unit 430 determines that secondary battery 80 cannot be warmed up by warming the cooling water with outside air when outside temperature T2 is equal to or lower than secondary battery temperature T1 (step S130: NO). Then, the secondary battery warm-up process is terminated.

以上のように、本実施例の燃料電池システム１００は、二次電池暖機処理（図２）で、二次電池８０の温度が閾値Ｔｔｈより小さい場合、すなわち、二次電池８０の最大出力値がβより小さい場合であって、二次電池８０の温度が外気温度より低い場合において、二次電池８０（冷却水流路８７）に冷却水を流すようにしている。このようにすれば、ラジエータ７０（熱交換流路７７）で外気と熱交換することによって暖められた冷却水を、二次電池８０に流すことができ、それにより、二次電池８０を暖機することが可能となる。その結果、電気や燃料などを必要とする暖機装置を用いずに二次電池８０を暖機することができ、暖機のためのエネルギを抑制することができる。 As described above, in the fuel cell system 100 of this embodiment, in the secondary battery warm-up process (FIG. 2), when the temperature of the secondary battery 80 is lower than the threshold value Tth, that is, the maximum output value of the secondary battery 80. Is smaller than β, and when the temperature of the secondary battery 80 is lower than the outside air temperature, the cooling water is allowed to flow through the secondary battery 80 (cooling water flow path 87). If it does in this way, the cooling water heated by exchanging heat with outside air with the radiator 70 (heat exchange flow path 77) can be flowed to the secondary battery 80, and, thereby, the secondary battery 80 is warmed up. It becomes possible to do. As a result, the secondary battery 80 can be warmed up without using a warming-up device that requires electricity or fuel, and energy for warming up can be suppressed.

また、本実施例の燃料電池システム１００では、二次電池暖機処理（図２）において、二次電池８０の温度が閾値Ｔｔｈ以上の場合には、二次電池８０の暖機を行わず、二次電池暖機処理を終了するようにしている。このようにすれば、二次電池８０の暖機が不要な場合に二次電池暖機処理を素早く終了することができ、燃料電池システム１００の起動時間を短縮することが可能となる。 In the fuel cell system 100 of the present embodiment, in the secondary battery warm-up process (FIG. 2), when the temperature of the secondary battery 80 is equal to or higher than the threshold value Tth, the secondary battery 80 is not warmed up. The secondary battery warm-up process is terminated. In this way, when the secondary battery 80 does not need to be warmed up, the secondary battery warm-up process can be quickly completed, and the startup time of the fuel cell system 100 can be shortened.

さらに、本実施例の燃料電池システム１００では、二次電池暖機処理（図２）において、二次電池８０を暖機する際には、燃料電池１０に冷却水を流さないようにしている。このようにすれば、燃料電池１０の温度が外気温度より低い場合において、冷却水温度が降下することを抑制することができ、二次電池８０の暖機効率を向上させることができる。 Further, in the fuel cell system 100 of the present embodiment, when the secondary battery 80 is warmed up in the secondary battery warm-up process (FIG. 2), the cooling water is not allowed to flow through the fuel cell 10. In this way, when the temperature of the fuel cell 10 is lower than the outside air temperature, it is possible to suppress the cooling water temperature from falling, and the warm-up efficiency of the secondary battery 80 can be improved.

なお、上述において、冷却水は、請求項における熱交換媒体に該当し、第１循環流路７９は、請求項における第２媒体循環経路に該当し、第２循環流路８９と、第１循環流路７９において第２循環流路８９との各接続部間の流路であってラジエータ７０の設置側の流路とは、請求項における第１媒体循環経路に該当し、冷却水循環ポンプ５５は、請求項における循環ポンプに該当し、温度検出部４１０は、請求項における暖機対象物温度検知部、若しくは、外気温度検知部に該当し、制御部４３０は、請求項における制御部に該当する。 In the above description, the cooling water corresponds to the heat exchange medium in the claims, the first circulation passage 79 corresponds to the second medium circulation path in the claims, and the second circulation passage 89 and the first circulation passage. In the flow path 79, the flow path between each connection portion with the second circulation flow path 89 and the flow path on the installation side of the radiator 70 corresponds to the first medium circulation path in the claims, and the cooling water circulation pump 55 is The temperature detection unit 410 corresponds to the warm-up object temperature detection unit or the outside air temperature detection unit in the claims, and the control unit 430 corresponds to the control unit in the claims. .

Ｂ．第２実施例：
図４は、第２実施例における燃料電池システム１００Ａの構成を示すブロック図である。本実施例の燃料電池システム１００Ａは、第１実施例の燃料電池システム１００と類似する構成を有し、共通する部分には同じ参照番号を付して詳しい説明は省略する。 B. Second embodiment:
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the fuel cell system 100A in the second embodiment. The fuel cell system 100A of the present embodiment has a configuration similar to that of the fuel cell system 100 of the first embodiment, common portions are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

第１実施例の燃料電池システム１００では、分岐冷媒回収流路８６は、二次電池８０、および、冷媒回収流路７６と接続されていたが、本実施例の燃料電池システム１００Ａでは、分岐冷媒回収流路８６は、二次電池８０と、冷媒供給流路７５において、三方弁６０と燃料電池１０（冷却水流路１７）との間に接続されている。このようにすれば、二次電池暖機処理（図２）において、二次電池８０を暖機した後の冷却水は、燃料電池１０（冷却水流路１７）を流れることとなる。従って、燃料電池１０の温度が、外気温度より高い場合には、燃料電池１０で冷却水温度が上昇するので、二次電池８０の暖機効率を向上させることができる。 In the fuel cell system 100 of the first embodiment, the branching refrigerant recovery channel 86 is connected to the secondary battery 80 and the refrigerant recovery channel 76. However, in the fuel cell system 100A of the present example, the branching refrigerant recovery channel 86 is connected. The recovery channel 86 is connected between the secondary battery 80 and the refrigerant supply channel 75 between the three-way valve 60 and the fuel cell 10 (cooling water channel 17). If it does in this way, in the secondary battery warming-up process (FIG. 2), the cooling water after warming up the secondary battery 80 will flow through the fuel cell 10 (cooling water flow path 17). Therefore, when the temperature of the fuel cell 10 is higher than the outside air temperature, the cooling water temperature rises in the fuel cell 10, so that the warm-up efficiency of the secondary battery 80 can be improved.

なお、冷媒供給流路７５において、三方弁６０と分岐冷媒回収流路８６との間の流路を循環除外流路Ｋとも呼ぶ。また、第１循環流路７９が、請求項における第２媒体循環経路に該当し、第２循環流路８９と、第１循環流路７９から循環除外流路Ｋを除外した流路が、請求項における第１媒体循環経路に該当する。 In the refrigerant supply flow path 75, a flow path between the three-way valve 60 and the branch refrigerant recovery flow path 86 is also referred to as a circulation exclusion flow path K. The first circulation channel 79 corresponds to the second medium circulation channel in the claims, and the second circulation channel 89 and the channel excluding the circulation exclusion channel K from the first circulation channel 79 are claimed. This corresponds to the first medium circulation path in the section.

Ｃ．第３実施例：
図５は、第３実施例における燃料電池システム１００Ｂの構成を示すブロック図である。本実施例の燃料電池システム１００Ｂは、第１実施例の燃料電池システム１００と類似する構成を有し、共通する部分には同じ参照番号を付して詳しい説明は省略する。本実施例の燃料電池システム１００Ｂは、二次電池８０、分岐冷媒供給流路８５、および、分岐冷媒回収流路８６は省略している。また、本実施例の燃料電池システム１００Ｂは、燃料電池１０の温度を検出するための温度センサ９０Ａを備えている。 C. Third embodiment:
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the fuel cell system 100B in the third embodiment. The fuel cell system 100B of the present embodiment has a configuration similar to that of the fuel cell system 100 of the first embodiment, common portions are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. In the fuel cell system 100B of the present embodiment, the secondary battery 80, the branch refrigerant supply channel 85, and the branch refrigerant recovery channel 86 are omitted. In addition, the fuel cell system 100B of the present embodiment includes a temperature sensor 90A for detecting the temperature of the fuel cell 10.

第１実施例の燃料電池システム１００では、起動時において、二次電池を暖機する二次電池暖機処理を実行していたが、本実施例の燃料電池システム１００Ｂでは、起動時において、制御回路４００が燃料電池を暖機する燃料電池暖機処理を実行する。 In the fuel cell system 100 of the first embodiment, the secondary battery warm-up process for warming up the secondary battery is executed at the time of startup. However, in the fuel cell system 100B of this embodiment, the control is performed at the time of startup. The circuit 400 executes a fuel cell warm-up process for warming up the fuel cell.

Ｃ１．燃料電池暖機処理：
図６は、本実施例の燃料電池システム１００Ｂが行う燃料電池暖機処理のフローチャートである。まず、この処理の前提条件について説明する。燃料電池暖機処理開始前おいて、冷却水循環ポンプ５５は、駆動していない。 C1. Fuel cell warm-up process:
FIG. 6 is a flowchart of the fuel cell warm-up process performed by the fuel cell system 100B of the present embodiment. First, preconditions for this process will be described. Before starting the fuel cell warm-up process, the cooling water circulation pump 55 is not driven.

温度検出部４１０は、燃料電池暖機処理が開始されると、温度センサ９０Ａから燃料池温度Ｔ３を検出する（ステップＳ２００）。 When the fuel cell warm-up process is started, the temperature detection unit 410 detects the fuel pond temperature T3 from the temperature sensor 90A (step S200).

制御部４３０は、燃料電池温度Ｔ３が所定の閾値Ｔｓｈより小さいか否かを判断する（ステップＳ２１０）。 The control unit 430 determines whether or not the fuel cell temperature T3 is lower than a predetermined threshold value Tsh (step S210).

制御部４３０は、燃料電池温度Ｔ３が閾値Ｔｓｈ以上である場合には（ステップＳ２１０：ＮＯ）、燃料電池１０の暖機の必要がないと判断し、この燃料電池暖機処理を終了する。 When fuel cell temperature T3 is equal to or higher than threshold value Tsh (step S210: NO), control unit 430 determines that there is no need to warm up fuel cell 10, and ends this fuel cell warm-up process.

一方、制御部４３０が、燃料電池温度Ｔ３が閾値Ｔｓｈより小さいと判断すると（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）、温度検出部４１０は、温度センサ９５から外気温度Ｔ２を検出する（ステップＳ２２０）。 On the other hand, when control unit 430 determines that fuel cell temperature T3 is lower than threshold value Tsh (step S210: YES), temperature detection unit 410 detects outside air temperature T2 from temperature sensor 95 (step S220).

次に、制御部４３０は、外気温度Ｔ２と燃料電池温度Ｔ３とを比較する（ステップＳ２３０）。そして、制御部４３０は、外気温度Ｔ２が燃料電池温度Ｔ３より高い場合には（ステップＳ２３０：ＹＥＳ）、冷却水循環ポンプ５５を駆動する（ステップＳ２４０）。なお、この場合、冷却水循環ポンプ５５が駆動中の場合はこの限りではない。また、この場合、冷却水は、ラジエータ７０（熱交換流路７７）、冷媒供給流路７５、燃料電池１０（冷却水流路１７）、および、冷媒回収流路７６を循環し、この間、ラジエータ７０（熱交換流路７７）で外気と熱交換することで暖められ、燃料電池１０の冷却水流路１７を通過する際に、燃料電池１０を暖機する。その後、制御回路４００は、ステップＳ２００の処理にリターンする。 Next, the control unit 430 compares the outside air temperature T2 with the fuel cell temperature T3 (step S230). When the outside air temperature T2 is higher than the fuel cell temperature T3 (step S230: YES), the control unit 430 drives the cooling water circulation pump 55 (step S240). In this case, this is not the case when the cooling water circulation pump 55 is being driven. In this case, the cooling water circulates through the radiator 70 (heat exchange flow path 77), the refrigerant supply flow path 75, the fuel cell 10 (cooling water flow path 17), and the refrigerant recovery flow path 76. During this time, the radiator 70 is circulated. The fuel cell 10 is warmed up by exchanging heat with the outside air in the (heat exchange channel 77) and passes through the cooling water channel 17 of the fuel cell 10. Thereafter, the control circuit 400 returns to the process of step S200.

一方、制御部４３０は、外気温度Ｔ２が燃料電池温度Ｔ３以下の場合には（ステップＳ２３０：ＮＯ）、外気で冷却水を暖めることによって燃料電池１０を暖機することはできないと判断し、この燃料電池暖機処理を終了する。 On the other hand, when the outside air temperature T2 is equal to or lower than the fuel cell temperature T3 (step S230: NO), the control unit 430 determines that the fuel cell 10 cannot be warmed up by warming the cooling water with the outside air. The fuel cell warm-up process is terminated.

以上のように、本実施例の燃料電池システム１００Ｂは、燃料電池暖機処理（図６）で、燃料電池１０の温度が閾値Ｔｓｈより小さい場合であって、燃料電池１０の温度が外気温度より低い場合において、燃料電池１０（冷却水流路１７）に冷却水を流すようにしている。このようにすれば、ラジエータ７０（熱交換流路７７）で外気と熱交換することによって暖められた冷却水を、燃料電池１０に流すことができ、それにより、燃料電池１０を暖機することが可能となる。その結果、電気や燃料などを必要とする暖機装置を用いずに燃料電池１０を暖機することができ、暖機のためのエネルギを抑制することができる。 As described above, in the fuel cell system 100B of this embodiment, the fuel cell warm-up process (FIG. 6) is performed when the temperature of the fuel cell 10 is lower than the threshold value Tsh, and the temperature of the fuel cell 10 is higher than the outside air temperature. When the temperature is low, cooling water is allowed to flow through the fuel cell 10 (cooling water flow path 17). In this way, the cooling water heated by exchanging heat with the outside air in the radiator 70 (heat exchange flow path 77) can be flowed to the fuel cell 10, thereby warming up the fuel cell 10. Is possible. As a result, the fuel cell 10 can be warmed up without using a warming-up device that requires electricity or fuel, and energy for warming up can be suppressed.

また、本実施例の燃料電池システム１００Ｂでは、燃料電池暖機処理（図６）において、燃料電池１０の温度が閾値Ｔｓｈ以上の場合には、燃料電池１０の暖機を行わず、燃料電池暖機処理を終了するようにしている。このようにすれば、燃料電池１０の暖機が不要な場合に燃料電池暖機処理を素早く終了することができ、燃料電池システム１００Ｂの起動時間を短縮することが可能となる。 Further, in the fuel cell system 100B of the present embodiment, in the fuel cell warm-up process (FIG. 6), when the temperature of the fuel cell 10 is equal to or higher than the threshold Tsh, the fuel cell 10 is not warmed up and the fuel cell warm-up is performed. The machine processing is finished. In this way, when the fuel cell 10 does not need to be warmed up, the fuel cell warm-up process can be completed quickly, and the startup time of the fuel cell system 100B can be shortened.

なお、第１循環流路７９は、請求項における第１媒体循環経路に該当し、冷却水循環ポンプ５５は、請求項における循環ポンプに該当する。 The first circulation channel 79 corresponds to the first medium circulation path in the claims, and the cooling water circulation pump 55 corresponds to the circulation pump in the claims.

Ｄ．変形例：
なお、本発明では、上記した実施の形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様にて実施することが可能である。 D. Variation:
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in various modes without departing from the scope of the invention.

Ｄ１．変形例１：
上記実施例の燃料電池システムでは、二次電池暖機処理（図２）や燃料電池暖機処理（図６）で、暖機対象物として二次電池８０や燃料電池１０を暖機するようにしているが、本発明は、これに限られるものではない。例えば、上記燃料電池システムは、低温時に凍結などの不具合が生じやすいコンプレッサ３０や制御回路４００や所定のポンプなど、低温時に暖機が必要な所定の暖機対象物に冷媒（エチレングリコールなどを含有する不凍液が望ましい。）を循環させる流路を備え、これらを暖機するようにしてもよい。このようにすれば、これら暖機対象物を電気や燃料などを必要とする暖機装置を用いずに暖機することができ、暖機のためのエネルギを抑制することができる。 D1. Modification 1:
In the fuel cell system of the above embodiment, the secondary battery 80 and the fuel cell 10 are warmed up as objects to be warmed up in the secondary battery warm-up process (FIG. 2) and the fuel cell warm-up process (FIG. 6). However, the present invention is not limited to this. For example, the fuel cell system includes a refrigerant (ethylene glycol or the like) in a predetermined warm-up target that needs to be warmed up at a low temperature, such as the compressor 30, the control circuit 400, or a predetermined pump, which is likely to cause problems such as freezing at low temperatures. It is preferable to provide a flow path for circulating the antifreeze liquid) and to warm them up. If it does in this way, these warming-up objects can be warmed up without using the warming-up apparatus which requires electricity, fuel, etc., and the energy for warming up can be suppressed.

Ｄ２．変形例２：
本発明は、上記実施例の燃料電池システムに限られるものではなく、外気と熱交換可能なラジエータと、低温時に暖機が必要な装置（以下では、装置Ｌとも呼ぶ。）とを備えるシステム（例えば、熱交換システムなど。以下では、システムＸとも呼ぶ。）においても適用可能である。このようなシステムＸにおいて、上記装置Ｌとしては、例えば、低温時に凍結などの不具合が生じやすいポンプ、エンジン、モータ、パワーコントロールユニットなどが挙げられる。このシステムＸにおいても、上記実施例のごとく、外気温度と装置Ｌの温度を検出し、装置Ｌの温度より外気温度が高い場合において、装置Ｌに冷媒を流すようにすればよい。この場合、冷媒として、氷点下でも凍らないエチレングリコールなどの不凍液が望ましい。このようにすれば、ラジエータで外気と熱交換することによって暖められた冷媒を、装置Ｌに流すことができ、それにより、装置Ｌを暖機することが可能となる。その結果、電気や燃料などを必要とする暖機装置を用いずに装置Ｌを暖機することができ、暖機のためのエネルギを抑制することができる。 D2. Modification 2:
The present invention is not limited to the fuel cell system of the above embodiment, but a system (hereinafter also referred to as device L) that includes a radiator that can exchange heat with the outside air and a device that requires warming up at low temperatures (hereinafter also referred to as device L). For example, the present invention can also be applied to a heat exchange system or the like. In such a system X, examples of the device L include a pump, an engine, a motor, a power control unit, and the like that are liable to cause problems such as freezing at low temperatures. Also in the system X, as in the above embodiment, the outside air temperature and the temperature of the device L may be detected, and when the outside air temperature is higher than the temperature of the device L, the refrigerant may flow through the device L. In this case, an antifreeze liquid such as ethylene glycol that does not freeze even below the freezing point is desirable as the refrigerant. If it does in this way, the refrigerant | coolant warmed by exchanging heat with outside air with a radiator can be poured into the apparatus L, and it becomes possible to warm up the apparatus L by it. As a result, the device L can be warmed up without using a warming device that requires electricity, fuel, and the like, and energy for warming up can be suppressed.

Ｄ３．変形例３：
本発明は、上記実施例の燃料電池システムに限られるものではなく、外気と熱交換可能なラジエータと、該ラジエータで外気と熱交換された冷媒によって冷却される冷却対象物Ｎと、低温時に暖機が必要な装置（以下では、装置Ｍとも呼ぶ。）とを備えるシステム（例えば、熱交換システムなど。以下では、システムＹとも呼ぶ。）においても適用可能である。このようなシステムＹにおいて、上記冷却対象物Ｎとしては、例えば、エンジンやモータなどが挙げられ、また、上記装置Ｍとしては、例えば、低温時に凍結などの不具合が生じやすいポンプ、パワーコントロールユニットなどが挙げられる。このシステムＹにおいても、上記実施例のごとく、外気温度と装置Ｍの温度を検出し、装置Ｍの温度より外気温度が高い場合において、装置Ｍに冷媒を流すようにすればよい。この場合、冷媒として、氷点下でも凍らないエチレングリコールなどの不凍液が望ましい。このようにすれば、ラジエータで外気と熱交換することによって暖められた冷媒を、装置Ｍに流すことができ、それにより、装置Ｍを暖機することが可能となる。その結果、電気や燃料などを必要とする暖機装置を用いずに装置Ｍを暖機することができ、暖機のためのエネルギを抑制することができる。 D3. Modification 3:
The present invention is not limited to the fuel cell system of the above embodiment, but a radiator that can exchange heat with the outside air, a cooling object N that is cooled by a refrigerant that exchanges heat with the outside air by the radiator, The present invention is also applicable to a system (for example, a heat exchange system or the like, hereinafter also referred to as a system Y) including a device that requires a machine (hereinafter also referred to as a device M). In such a system Y, examples of the cooling object N include an engine and a motor, and examples of the device M include a pump, a power control unit, and the like that are liable to cause problems such as freezing at low temperatures. Is mentioned. Also in this system Y, as in the above-described embodiment, the outside air temperature and the temperature of the device M are detected, and when the outside air temperature is higher than the temperature of the device M, the refrigerant may flow through the device M. In this case, an antifreeze liquid such as ethylene glycol that does not freeze even below the freezing point is desirable as the refrigerant. If it does in this way, the refrigerant | coolant warmed by exchanging heat with external air with a radiator can be flowed to the apparatus M, and it becomes possible to warm up the apparatus M by it. As a result, the device M can be warmed up without using a warming device that requires electricity, fuel, and the like, and energy for warming up can be suppressed.

Ｄ４．変形例４：
上記第２実施例の燃料電池システム１００Ａが行う二次電池暖機処理において、燃料電池１０の温度が外気温度より高い場合には、冷却水が第１循環方向とは逆方向に流れるように、冷却水循環ポンプ５５を駆動するようにしてもよい。このようにすれば、燃料電池１０で暖められた冷却水を二次電池８０に流すことが可能となり、それにより、二次電池８０を暖機することが可能となる。その結果、電気や燃料などを必要とする暖機装置を用いずに二次電池８０を暖機することができ、暖機のためのエネルギを抑制することができる。 D4. Modification 4:
In the secondary battery warm-up process performed by the fuel cell system 100A of the second embodiment, when the temperature of the fuel cell 10 is higher than the outside air temperature, the cooling water flows in the direction opposite to the first circulation direction. The cooling water circulation pump 55 may be driven. If it does in this way, it will become possible to flow the cooling water warmed with the fuel cell 10 to the secondary battery 80, and it will become possible to warm up the secondary battery 80 by it. As a result, the secondary battery 80 can be warmed up without using a warming-up device that requires electricity or fuel, and energy for warming up can be suppressed.

Ｄ５．変形例５：
上記実施例の燃料電池システムにおいて、制御回路４００は、ソフトウェア的に構成されているものを、ハードウェア的に構成するようにしてもよいし、ハードウェア的に構成されているものを、ソフトウェア的に構成するようにしてもよい。 D5. Modification 5:
In the fuel cell system of the above-described embodiment, the control circuit 400 may be configured by hardware instead of software, or may be configured by software. You may make it comprise.

Ｄ６．変形例６：
上記第１実施例または第２実施例の燃料電池システムにおいて、ラジエータ７０は、燃料電池を冷却するための熱交換装置としても用いられているが、本発明は、これに限られるものではない。例えば、このラジエータ７０は、二次電池専用の熱交換装置として用いるようにしてもよい。 D6. Modification 6:
In the fuel cell system of the first embodiment or the second embodiment, the radiator 70 is also used as a heat exchange device for cooling the fuel cell, but the present invention is not limited to this. For example, the radiator 70 may be used as a heat exchange device dedicated to the secondary battery.

Ｄ７．変形例７：
上記第１実施例の燃料電池システム１００において、二次電池暖機処理（図２）を、燃料電池システム１００の起動時に行うようにしているが、本発明は、これに限られるものではない。例えば、燃料電池システム１００は、燃料電池システム１００起動後、二次電池８０の出力が必要なタイミングにおいて、二次電池暖機処理を行うようにしてもよい。 D7. Modification 7:
In the fuel cell system 100 of the first embodiment, the secondary battery warm-up process (FIG. 2) is performed when the fuel cell system 100 is started, but the present invention is not limited to this. For example, the fuel cell system 100 may perform the secondary battery warm-up process at a timing when the output of the secondary battery 80 is necessary after the fuel cell system 100 is activated.

本発明の第１実施例としての燃料電池システム１００の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a configuration of a fuel cell system 100 as a first embodiment of the present invention. 上記第１実施例の燃料電池システム１００が行う二次電池暖機処理のフローチャートである。It is a flowchart of the secondary battery warming-up process which the fuel cell system 100 of the said 1st Example performs. 二次電池８０の温度特性を示すグラフである。3 is a graph showing temperature characteristics of the secondary battery 80. 上記第２実施例における燃料電池システム１００Ａの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of 100 A of fuel cell systems in the said 2nd Example. 上記第３実施例における燃料電池システム１００Ｂの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the fuel cell system 100B in the said 3rd Example. 上記第３実施例の燃料電池システム１００Ｂが行う燃料電池暖機処理のフローチャートである。It is a flowchart of the fuel cell warming-up process which the fuel cell system 100B of the said 3rd Example performs.

Explanation of symbols

１０…燃料電池
１７…冷却水流路
３０…コンプレッサ
５５…冷却水循環ポンプ
６０…三方弁
７０…ラジエータ
７５…冷媒供給流路
７６…冷媒回収流路
７７…熱交換流路
７９…第１循環流路
８０…二次電池
８５…分岐冷媒供給流路
８６…分岐冷媒回収流路
８７…冷却水流路
８９…第２循環流路
９０，９０Ａ，９０Ｂ…温度センサ
１００，１００Ａ，１００Ｂ…燃料電池システム
４００…制御回路
４１０…温度検出部
４３０…制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Fuel cell 17 ... Cooling water flow path 30 ... Compressor 55 ... Cooling water circulation pump 60 ... Three-way valve 70 ... Radiator 75 ... Refrigerant supply flow path 76 ... Refrigerant recovery flow path 77 ... Heat exchange flow path 79 ... First circulation flow path 80 ... Secondary battery 85 ... Branch refrigerant supply channel 86 ... Branch refrigerant recovery channel 87 ... Cooling water channel 89 ... Second circulation channel 90, 90A, 90B ... Temperature sensors 100, 100A, 100B ... Fuel cell system 400 ... Control Circuit 410 ... Temperature detection unit 430 ... Control unit

Claims

A heat exchange system,
A warm-up object,
A radiator that exchanges heat between outside air and a heat exchange medium;
A first medium circulation path through which the heat exchange medium circulates between the warm-up object and the radiator;
A circulation pump provided in the first medium circulation path for circulating the heat exchange medium;
A warm-up object temperature detection unit for detecting the temperature of the warm-up object;
An outside temperature detector for detecting outside temperature;
A controller that drives the circulation pump when the outside air temperature is higher than the warm-up object temperature at a predetermined timing;
A heat exchange system characterized by comprising:

The heat exchange system according to claim 1,
The controller is
A heat exchange system that drives the circulation pump when the warm-up target temperature is lower than a predetermined threshold and the outside air temperature is higher than the warm-up target at the predetermined timing. .

In the heat exchange system according to claim 1 or 2,
The warm-up object is a fuel cell;
The heat exchange system, wherein the predetermined timing is when the fuel cell is started.

In the heat exchange system according to claim 1 or 2,
The warm-up object is a secondary battery,
The said predetermined timing is the time of the output of the said secondary battery, The heat exchange system characterized by the above-mentioned.

In the heat exchange system according to claim 1 or 2,
Cooling object,
A second medium circulation path in which the heat exchange medium circulates between the cooling object and the radiator for cooling the cooling object;
A heat exchange system comprising:

The heat exchange system according to claim 5,
The cooling object is a fuel cell,
The warm-up object is a secondary battery,
The said predetermined timing is the time of the output of the said secondary battery, The heat exchange system characterized by the above-mentioned.

The heat exchange system according to claim 6,
The predetermined timing is when the heat exchange system is started up and when the secondary battery is output.