JP2012104313A - 燃料電池システム - Google Patents

Abstract

【課題】サーモ弁４５を採用した場合でも、適切な冷媒流量を確保して、燃料電池１を目標温度に制御することができる燃料電池システム１００を提供する。
【解決手段】コントローラ６０の冷媒流量調整弁開度指令補正部６８が、燃料電池１の発電中に、（１）冷媒流路の圧力損失が増加したこと、（２）燃料電池１が所定高温の状態から燃料電池１の発電量が所定急減したこと、（３）冷媒がバイパス流路４６を流通している状態から燃料電池１の発電量が所定急増したこと、に応じて冷媒流量調整弁４８の開度を補正する構成とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、サーモスタッドバルブおよび冷媒流量調整弁を備えた燃料電池冷却手段を有する燃料電池システムに関するものである。

燃料電池として、固体高分子電解質膜をアノード電極とカソード電極とで両側から挟んで膜電極構造体を形成し、この膜電極構造体の両側に一対のセパレータを配置して平板状の単位燃料電池（以下「単位セル」という。）を構成し、この単位セルを複数積層して燃料電池スタックとするものが知られている。この燃料電池では、アノード電極とアノード側セパレータとの間に形成されたアノードガス流路に燃料ガスとして水素ガスを供給するとともに、カソード電極とカソード側セパレータとの間に形成されたカソードガス流路に酸化剤ガスとして空気を供給する。これにより、アノード電極で触媒反応により発生した水素イオンが固体高分子電解質膜を透過してカソード電極まで移動し、カソード電極で空気中の酸素と電気化学反応を起こして発電が行われる。

燃料電池は、発電に伴って発熱するため、冷却手段を備えている。特許文献２発明の冷却手段は、冷媒を燃料電池に循環させる冷却流路と、冷却流路内の冷媒を循環させる冷媒循環ポンプと、冷却流路に設けられたラジエータと、ラジエータに送風するラジエータファンと、ラジエータを迂回して冷媒を循環させるバイパス流路と、バイパス流路に対する流量割合を設定する三方弁とを備えている。
さらに特許文献２発明は、車両減速時に前記燃料電池から放熱可能な熱量を放熱可能熱量として算出するとともに、当該放熱可能熱量に基づいて、燃料電池の目標運転温度を算出する算出手段と、算出手段によって算出された目標運転温度に基づいて、冷却手段を制御する制御手段とを備えている。これにより、ドライアウトを抑制しつつ、冷却手段の音信性能、冷却性能、燃費の向上を図ることができるとされている。

特開２００５−５０４０号公報 特開２００５−３７８５７号公報

近時、燃料電池のコストを低減するため、三法弁に代えてサーモスタットバルブ（以下「サーモ弁」という。）を採用する技術が開発されている。サーモ弁は、冷媒の温度に応じて自動的に、ラジエータとバイパス流路との間で冷媒の流通経路を選択する。なおサーモ弁とともに、冷却流路の冷媒流量を調整する冷媒流量調整弁の採用も検討されている。
また、カソードガスを供給するコンプレッサ（カソードガス供給圧送機）と冷媒循環ポンプとを同調させておくと、コンプレッサの回転数は燃料電池の出力要求量に比例して使われ、燃料電池の出力要求量が大きいときはその発熱量も大きいことから、冷媒循環ポンプも多く回転させる必要があることになるので、大変都合がよい。ここで燃料電池システムのコストを低減するため、コンプレッサと冷媒循環ポンプとを特に同軸として回転させる技術が開発されている。この場合には、燃料電池への要求出力に応じてコンプレッサの回転数を決定すると、同じ回転数で冷媒循環ポンプが駆動される。

ところが、一般にサーモ弁は、封入されたワックスが熱膨張および熱収縮するのを利用して開度を変化させるため、応答速度が遅い。また、同じ温度でも膨張中の開度と収縮中の開度とが大きく異なるため、開度の把握が困難である。

一般に、ラジエータはバイパス流路より圧力損失が大きい。そのため、サーモ弁がどちらを選択しているかによって、冷媒循環ポンプの回転数が同じでも、冷媒流量が異なることになる。この場合、サーモ弁がどちらを選択しているかを検出して、冷媒流量調整弁で冷媒流量を調整することも考えられる。しかしながら、サーモ弁の開度把握が困難であるため、冷媒流量調整弁により冷媒流量を適切に調整することができない。その結果、燃料電池を目標温度に制御することができないという問題がある。

また、燃料電池が高出力で連続運転されている場合には、燃料電池温度および冷媒温度が高いため、サーモ弁はラジエータを選択している。この状態から燃料電池の出力を急減させると、コンプレッサとともに冷媒循環ポンプの回転数が低下する。これにより、冷媒流量が減少して、燃料電池の冷却性能が低下する。そのため、燃料電池温度が一時的に上昇し、目標温度を超過するという問題がある。
なお特許文献２発明では、算出された目標運転温度に基づいて冷却手段を制御するが、燃料電池が高温状態から急減速された場合には、燃料電池温度が一時的に急上昇するため、温度を検出してから冷却手段を制御しても、燃料電池の目標温度超過に間に合わない。

一方、燃料電池の暖機中には、燃料電池温度および冷媒温度が低いため、サーモ弁４５はラジエータバイパス流路４６を選択している。また、低温の冷媒が燃料電池に流入するのを防止するため、冷媒流量調整弁は閉弁されている。この状態から燃料電池の出力を急増させると、冷媒温度は上昇するが、サーモ弁の応答速度が遅いのでラジエータへの切り換えが遅れる。そのため、燃料電池温度が急上昇し、冷媒温度を検出してから冷媒流量調整弁を開弁しても、燃料電池の目標温度超過に間に合わない。

そこで本発明は、サーモスタッドバルブを採用した場合でも、適切な冷媒流量を確保して燃料電池を目標温度に制御することができる燃料電池システムの提供を課題とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る燃料電池システム（例えば実施形態における燃料電池システム１００）は、燃料と酸化剤とを供給され発電を行う燃料電池（例えば実施形態における燃料電池１）と、前記燃料電池を冷却する燃料電池冷却手段（例えば実施形態における燃料電池冷却手段４０）と、前記燃料電池に酸化剤を供給する酸化剤供給圧送機（例えば実施形態におけるコンプレッサ２０）と、前記燃料電池冷却手段を制御する制御部（例えば実施形態におけるコントローラ６０）と、を備え、前記燃料電池冷却手段は、前記燃料電池を冷却する冷媒が流通する冷媒流路（例えば実施形態における冷媒流路４１）と、前記酸化剤供給圧送機と同調して稼動し、前記冷媒流路に前記冷媒を流通させる冷媒ポンプ（例えば実施形態における冷媒ポンプ４２）と、前記冷媒を冷却するラジエータ（例えば実施形態におけるラジエータ４４）と、前記ラジエータをバイパスして前記冷媒流路に前記冷媒を流通させるラジエータバイパス流路（例えば実施形態におけるバイパス流路４６）と、前記ラジエータと前記ラジエータバイパス流路との間で前記冷媒の流通経路を選択するサーモスタットバルブ（例えば実施形態におけるサーモ弁４５）と、前記冷媒流路を流通する前記冷媒の流量を調整する冷媒流量調整弁（例えば実施形態における冷媒流量調整弁４８）と、前記冷媒流路を流通する前記冷媒の温度を検出する冷媒温度センサ（例えば実施形態における入口側温度センサＴ１および出口側温度センサＴ２）と、を備え、前記制御部は、前記燃料電池の発電関連量に応じて前記冷媒流量調整弁の開度を設定し、前記制御部は、前記冷媒流量調整弁の開度を補正する開度補正手段（例えば実施形態における冷媒流量調整弁開度指令補正部６８）を備え、前記開度補正手段は、前記燃料電池の発電中に、（１）前記冷媒流路の圧力損失が増加したこと、（２）前記燃料電池が所定高温の状態から前記燃料電池の発電量が所定急減したこと、および（３）前記冷媒が前記ラジエータバイパス流路を流通している状態から前記燃料電池の発電量が所定急増したこと、のうち少なくともいずれか一つに応じて前記冷媒流量調整弁の開度を補正する、ことを特徴とする。

これによれば、
（１）冷媒流路の圧力損失が増加したことを判断するので、サーモスタッドバルブの開度把握が困難でも、サーモスタッドバルブがラジエータを選択したことを検知することができる。圧力損失の大きいラジエータが流通経路になると冷媒流量は低下するが、冷媒流量調整弁の開度を補正することで適切な冷媒流量を確保することができる。したがって、燃料電池を目標温度に制御することができる。
（２）燃料電池の発電量が所定急減したことを判断するので、コンプレッサおよび冷媒ポンプの同調回転に起因する冷媒流量の低下を検知できる。そして、燃料電池が所定高温の状態であることを前提に、冷媒流量調整弁の開度を補正することで、適切な冷媒流量を確保することができる。これにより、燃料電池の冷却性能の低下が抑制されるので、燃料電池が一時的に目標温度を超過するのを防止することができる。
（３）燃料電池の発電量が所定急増したことを判断するので、燃料電池温度の急上昇を予知できる。そして、直ちに冷媒流量調整弁の開度を補正することで、適切な冷媒流量を確保することができる。これにより、燃料電池の冷却性能が向上するので、サーモスタッドバルブの応答速度が遅くラジエータバイパス流路からラジエータへの切り換えが遅れても、燃料電池が目標温度を超過するのを防止することができる。

また（１）前記開度補正手段は、前記冷媒流路の圧力損失が増加したことに応じて前記冷媒流量調整弁の開度を補正する場合には、冷媒流路圧損判断部（例えば実施形態における冷媒流路圧損変化判断部６３）を使用し、前記冷媒流路圧損判断部は、前記冷媒温度センサが検出した温度に基づいて、前記サーモスタットバルブが前記ラジエータおよび前記ラジエータバイパス流路のどちらを選択しているかを判定することで、前記冷媒流路の圧力損失が増加したか否かを判断し、（２）前記開度補正手段は、前記燃料電池が所定高温の状態から前記燃料電池の発電量が所定急減したことに応じて前記冷媒流量調整弁の開度を補正する場合には、高温状態急減判断部（例えば実施形態における高温状態からの急減速判断部６４）を使用し、前記高温状態急減判断部は、前記冷媒温度センサが検出した温度と前記燃料電池の発電関連量の変化とに基づいて、前記燃料電池が所定高温の状態から前記燃料電池の発電量が所定急減したか否かを判断し、（３）前記開度補正手段は、前記冷媒が前記ラジエータバイパス流路を流通している状態から前記燃料電池の発電量が所定急増したことに応じて前記冷媒流量調整弁の開度を補正する場合には、ラジエータバイパス時急増判断部（例えば実施形態におけるサーモ閉状態急加速判断部６６）を使用し、前記ラジエータバイパス時急増判断部は、前記冷媒温度センサが検出した温度と前記燃料電池の発電関連量の変化とに基づいて、前記冷媒が前記ラジエータバイパス流路を流通している状態から前記燃料電池の発電量が所定急増したか否かを判断する、ことを特徴とする。

これによれば、
（１）冷媒温度に基づいてサーモスタッドバルブが選択した冷媒の流通経路を判定するので、冷媒流路の圧力損失が増加したか否かを正確に判断することができる。
（２）冷媒温度と燃料電池の発電関連量の変化とを用いることで、燃料電池が所定高温の状態から燃料電池の発電量が所定急減したか否かを正確に判断することができる。
（３）冷媒温度と燃料電池の発電関連量の変化とを用いることで、冷媒がラジエータバイパス流路を流通している状態から燃料電池の発電量が所定急増したか否かを正確に判断することができる。

また前記開度補正手段は、前記冷媒流路の圧力損失が増加したことに応じて決定した前記冷媒流量調整弁の開度の第１補正量（例えば実施形態における開度補正量Ｄ１）と、前記燃料電池が所定高温の状態から前記燃料電池の発電量が所定急減したことに応じて決定した前記冷媒流量調整弁の開度の第２補正量（例えば実施形態における開度補正量Ｄ２）、および、前記冷媒が前記ラジエータバイパス流路を流通している状態から前記燃料電池の発電量が所定急増したことに応じて決定した前記冷媒流量調整弁の開度の第３補正量（例えば実施形態における開度補正量Ｄ３）のうち、大きい方の補正量と、を用いて、前記冷媒流量調整弁の開度を補正することを特徴とする。

第１補正量、第２補正量および第３補正量の全てを考慮することで、適切な冷媒流量を確保することができる。また、第２補正量および第３補正量のうち、大きい方の補正量によって冷媒流量を増加させれば、小さい方の補正量によって実現される冷媒流量は確保できるので、適切な冷媒流量を確保することができる。

また、前記冷媒流路の圧力損失が増加したことに応じて前記開度補正手段が前記冷媒流量調整弁の開度を補正する代わりに、前記制御部は、前記冷媒ポンプの回転数と前記冷媒温度センサが検出した温度とに基づいて、前記冷媒の第１推定流量（例えば実施形態における冷媒流量ベース値Ａ）を算出し、前記冷媒流路の圧力損失の増加量から前記冷媒の補正流量（例えば実施形態における冷媒流量の補正量Ｂ）を求め、前記第１推定流量に前記補正流量を加算して前記冷媒の第２推定流量（例えば実施形態における冷媒流量Ｑ）を算出し、前記冷媒温度センサが検出した温度と前記第２推定流量とに基づいて、前記冷媒流量調整弁の開度（例えば実施形態における冷媒流量調整弁の開度指令ベース値Ａ０）を設定する、ことを特徴とする。

この構成によれば、圧力損失の増加量に応じて冷媒流量の補正量を求めるので、冷媒流量調整弁の開度をきめ細かく調整することができる。したがって、適切な冷媒流量を確保することができる。

（１）冷媒流路の圧力損失が増加したことを判断するので、サーモスタッドバルブの開度把握が困難でも、サーモスタッドバルブがラジエータを選択したことを検知することができる。圧力損失の大きいラジエータが流通経路になると冷媒流量は低下するが、冷媒流量調整弁の開度を補正することで適切な冷媒流量を確保することができる。したがって、燃料電池を目標温度に制御することができる。
（２）燃料電池の発電量が所定急減したことを判断するので、コンプレッサおよび冷媒ポンプの同調回転に起因する冷媒流量の低下を検知できる。そして、燃料電池が所定高温の状態であることを前提に、冷媒流量調整弁の開度を補正することで、適切な冷媒流量を確保することができる。これにより、燃料電池の冷却性能の低下が抑制されるので、燃料電池が一時的に目標温度を超過するのを防止することができる。
（３）燃料電池の発電量が所定急増したことを判断するので、燃料電池温度の急上昇を予知できる。そして、直ちに冷媒流量調整弁の開度を補正することで、適切な冷媒流量を確保することができる。これにより、燃料電池の冷却性能が向上するので、サーモスタッドバルブの応答速度が遅くラジエータバイパス流路からラジエータへの切り換えが遅れても、燃料電池が目標温度を超過するのを防止することができる。

第１実施形態に係る燃料電池システムの概略構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係る燃料電池システムの制御方法のフローチャートである。 冷媒流路圧損変化判断サブルーチンのフローチャートである。 高温状態からの急減速判断サブルーチンのフローチャートである。 サーモ閉状態急加速判断サブルーチンのフローチャートである。 （ａ）は高温からの急減速状態において冷媒流量調整弁の開度補正量を算出するためのグラフであり、（ｂ）はサーモ閉急加速状態において冷媒流量調整弁の開度補正量を算出するためのグラフである。 第２実施形態に係る燃料電池システムの制御方法のフローチャートである。 （ａ）は冷媒流量の補正量を算出するためのグラフであり、（ｂ）は冷媒流量調整弁の開度指令ベース値を算出するためのグラフである。

以下、本発明の実施形態につき図面を参照して説明する。以下には、車両に搭載される燃料電池システムを例にして説明する。
（第１実施形態、燃料電池システム）
まず、本発明の第１実施形態に係る燃料電池システムについて説明する。
図１は、第１実施形態に係る燃料電池システムの概略構成を示すブロック図である。燃料電池システム１００は、アノードガスおよびカソードガスを供給し発電を行う燃料電池スタック（以下、単に「燃料電池」という。）１を備えている。燃料電池（Fuel Cell：ＦＣ）１は、単位燃料電池（以下「単位セル」という。）を多数積層して電気的に直列接続したものである。単位セルは、膜電極構造体の両側にセパレータを配置したサンドイッチ構造になっている。詳述すると、膜電極構造体は、例えばフッ素系電解質材料等からなる固体高分子電解質膜（電解質膜）の両側にアノード電極とカソード電極を配置して構成されている。その膜電極構造体のアノード電極に面してアノード側セパレータが配置され、両者間にアノードガス流路１１が形成されている。また膜電極構造体のカソード電極に面してカソード側セパレータが配置され、両者間にカソードガス流路２１が形成されている。

この燃料電池１では、アノードガス流路１１にアノードガスとして水素ガス等の燃料ガスを供給し、カソードガス流路２１にカソードガスとして酸素を含む空気等の酸化剤ガスを供給する。すると、アノード電極で触媒反応により発生した水素イオンが、固体高分子電解質膜を通過してカソード電極まで移動する。この水素イオンがカソード電極で酸素と電気化学反応を起こして発電が行われ、発電に伴ってカソード電極側で水が生成される。

燃料電池１のアノードガス流路１１の入口側には、燃料ガス供給路１２が接続されている。燃料ガス供給路１２には、水素タンク１０と、燃料ガスの流通を遮断する電磁遮断弁（不図示）と、酸化剤ガスの圧力に応じて燃料ガスを減圧する減圧弁（不図示）と、アノードオフガスを燃料ガス供給路１２に合流させるエゼクタとが、上流側から順に設けられている。また、燃料電池１のアノードガス流路１１の出口側からエゼクタにかけて、アノード循環路１４が設けられている。
水素タンク１０から供給された燃料ガスは、燃料ガス供給路１２を通って燃料電池１のアノードガス流路１１に供給される。アノードオフガスは、アノード循環路１４を通ってエゼクタに吸引され、水素タンク１０から供給される燃料ガスと合流し、再び燃料電池１に供給されて循環するようになっている。

アノード循環路１４から、電磁駆動式のパージ弁（不図示）を介して、アノードオフガス排出配管（不図示）が分岐されている。燃料電池１を循環するアノードオフガス中の不純物（水分や空気、窒素等）の濃度が高くなった場合など、燃料電池１の運転状態に応じて定期的にパージ弁が開放され、アノードオフガスがアノードオフガス排出配管に排出される。アノードオフガス排出配管は希釈器（不図示）に接続されている。希釈器は、アノードオフガス中に含まれる未反応の燃料ガスを、カソードオフガスで希釈して、外部に排出するものである。

一方、燃料電池１のカソードガス流路２１の入口側には、酸化剤ガス供給路２２が連結されている。酸化剤ガス供給路２２には、酸化剤ガスを供給するコンプレッサ（酸化剤供給圧送機）２０と、カソードオフガスを用いて酸化剤ガスを加湿する加湿器（不図示）とが設けられている。また、カソードガス流路２１の出口側にはカソードオフガス排出配管２４が接続されている。カソードオフガス排出配管２４は、加湿器を通り、背圧制御弁（不図示）を介して希釈器に接続されている。
コンプレッサ２０により加圧された空気は、酸化剤ガス供給路２２を通って燃料電池１のカソードガス流路２１に供給される。この空気中の酸素が酸化剤として発電に供された後、燃料電池１からカソードオフガスとして排出される。

燃料電池１の出力は、高圧バッテリ２または車両の駆動モータ等の外部負荷４に供給される。燃料電池１には、出力電流を検出する電流センサＩと、出力電圧を検出する電圧センサＶとが装着されている。

（燃料電池冷却手段）
燃料電池システム１００は、冷媒（冷却水）との熱交換によって燃料電池を冷却する燃料電池冷却手段４０を備えている。燃料電池冷却手段４０は、冷媒が流通する冷媒流路４１と、冷媒流路４１に冷媒を流通させる冷媒ポンプ４２と、冷媒を冷却するラジエータ４４と、ラジエータ４４をバイパスして冷媒流路４１に冷媒を流通させるラジエータバイパス流路（以下「バイパス流路」という。）４６と、ラジエータ４４とバイパス流路４６との間で冷媒の流通経路を選択するサーモスタットバルブ（以下「サーモ弁」という。）４５と、冷媒流路を流通する冷媒の流量を調整する冷媒流量調整弁（Coolant Control Valve：ＣＣＶ）４８と、冷媒流路を流通する冷媒の温度を検出する冷媒温度センサＴ１，Ｔ２と、を備えている。

冷媒流路４１は、燃料電池１の内部と外部との間で冷媒が循環するように形成された循環路である。冷媒ポンプ４２は、冷媒流路４１に配置され、コンプレッサ２０と同調し（ここで同調とは、一方の機器に対し他方の機器を同様の状態に合わせることであり、例えば、動作の開始・終了のタイミングを同じくし、出力増減の傾向も同じくするといったものである。）、特に本実施形態ではコンプレッサ２０と同軸とされて回転する。ラジエータ４４は、燃料電池１の外部の冷媒流路４１に配置され、外気との熱交換によって冷媒を冷却する。バイパス流路４６は、ラジエータ４４の上流側の冷媒流路４１と下流側の冷媒流路４１とを連結するように形成されている。サーモ弁４５は、ラジエータ４４の上流側または下流側の冷媒流路４１と、バイパス流路４６との連結点に配置されている。サーモ弁４５は、封入されたワックスが冷媒温度により熱膨張および熱収縮するのを利用して、自動的に開度を変化させる。サーモ弁４５は、開状態でラジエータ４４を選択し、閉状態でバイパス流路４６を選択する。冷媒流量調整弁４８は、冷媒流路４１に配置され、冷媒流路４１を流通する冷媒流量を弁開度により調整する。なお冷媒温度センサとして、燃料電池の冷媒入口付近の冷媒流路４１に配置され、燃料電池に流入する冷媒の温度を検出する入口側温度センサＴ１と、燃料電池の冷媒出口付近の冷媒流路４１に配置され、燃料電池から排出される冷媒の温度を検出する出口側温度センサＴ２とを備えている。

燃料電池１の運転開始直後の暖機中は、コンプレッサ２０とともに冷媒ポンプ４２も回転している。暖機中は燃料電池温度および冷媒温度が低いので、サーモ弁４５はバイパス流路４６を選択している。また低温の冷媒が燃料電池１に流入するのを抑制するため、冷媒流量調整弁４８は閉弁されているか、開弁されていても開度は小さくなっている。冷媒流量調整弁４８が開弁されている場合には、冷媒ポンプ４２から吐き出された冷媒が、バイパス流路４６を経由して冷媒流路４１を流通する。冷媒はラジエータ４４を経由しないので、冷媒温度の低下が抑制され、暖機を効率的に行うことができる。

一方、燃料電池の暖機終了後の定常運転中は、燃料電池温度および冷媒温度が高いので、サーモ弁４５はラジエータ４４を選択している。ラジエータ４４は圧力損失が高いので、冷媒流量の不足を防止するため、冷媒流量調整弁４８は開弁されている。冷媒ポンプ４２から吐き出された冷媒は、ラジエータ４４を経由して冷媒流路４１を流通する。冷媒は、燃料電池１から吸熱し、ラジエータ４４で放熱することで、燃料電池１を冷却する。

（制御部）
燃料電池システム１００は、燃料電池冷却手段４０を制御するコントローラ（制御部）６０を備えている。コントローラ６０は、燃料電池への要求出力に応じてコンプレッサ２０および冷媒ポンプ４２の回転数指令ベース値を算出する、冷媒ポンプ（Ｗ／Ｐ）回転数指令ベース値算出部６１を備えている。燃料電池への要求出力は、車両のアクセル開度等から算出される。またコントローラ６０は、燃料電池の出力電流および温度（発電関連量）に応じて冷媒流量調整弁４８のベース開度を設定する、冷媒流量調整弁（ＣＣＶ）開度指令ベース値算出部６２を備えている。燃料電池の出力電流は電流センサＩで検出する。また燃料電池の温度として、冷媒温度センサＴ１，Ｔ２（特に出口側温度センサＴ２）が検出した冷媒温度を利用することができる。

またコントローラ６０は、冷媒流量調整弁４８の開度を補正する、冷媒流量調整弁（ＣＣＶ）開度指令補正部６８を備えている。冷媒流量調整弁開度指令補正部６８は、燃料電池１の発電中に、（１）冷媒流路の圧力損失が増加したこと、（２）燃料電池１が所定高温の状態から燃料電池１の発電量が所定急減したこと、（３）冷媒がバイパス流路４６を流通している状態から燃料電池１の発電量が所定急増したこと、に応じて冷媒流量調整弁４８の開度を補正する。ここで「所定」とは、本実施形態の燃料電池システムでの事前の実験等により予め定めておいた、という意味である。

（１）コントローラ６０は、冷媒流路の圧力損失が増加したことに応じて冷媒流量調整弁４８の開度を補正するため、冷媒流路圧損変化判断部（冷媒流路圧損判断部）６３を備えている。冷媒流路圧損変化判断部６３は、冷媒温度センサＴ１，Ｔ２が検出した温度に基づいて、サーモ弁４５がラジエータ４４およびバイパス流路４６のどちらを選択しているかを判定することで、冷媒流路の圧力損失が増加したか否かを判断する。

（２）コントローラ６０は、燃料電池１が所定高温の状態から燃料電池１の発電量が所定急減したことに応じて冷媒流量調整弁４８の開度を補正するため、高温状態からの急減速判断部（高温状態急減判断部）６４を備えている。高温状態からの急減速判断部６４は、少なくとも冷媒温度センサＴ１，Ｔ２が検出した温度と、燃料電池の出力電流または温度（発電関連量）の変化とに基づいて、燃料電池１が所定高温の状態から燃料電池の発電量が所定急減したか否かを判断する。

（３）コントローラ６０は、冷媒がバイパス流路４６を流通している状態から燃料電池１の発電量が所定急増したことに応じて冷媒流量調整弁４８の開度を補正するため、サーモ閉状態急加速判断部（ラジエータバイパス時急増判断部）６６を備えている。サーモ閉状態急加速判断部６６は、少なくとも冷媒温度センサＴ１，Ｔ２が検出した温度と、燃料電池１の出力電流または温度（発電関連量）の変化とに基づいて、冷媒がバイパス流路４６を流通している状態から燃料電池１の発電量が所定急増したか否かを判断する。

（燃料電池システムの制御方法）
次に、本実施形態に係る燃料電池システムの制御方法について説明する。
図２は、第１実施形態に係る燃料電池システムの制御方法のフローチャートである。本実施形態に係る燃料電池システムの制御方法は、燃料電池の起動とともにスタートする。
まずＳ１０では、冷媒ポンプ回転数指令ベース値算出部６１が、燃料電池への要求出力に応じて、コンプレッサ２０および冷媒ポンプ４２の回転数指令ベース値を算出する。次にＳ１２では、冷媒流量調整弁開度指令ベース値算出部６２が、燃料電池の出力電流および温度を引数として、冷媒流量調整弁４８の開度指令ベース値Ａ＿ＢＳを算出する。

次にＳ３０では、冷媒流路圧損変化判断部６３が、冷媒流路の圧力損失が増加したか否かを判断する。
図３は、冷媒流路圧損変化判断サブルーチンのフローチャートである。まずＳ３２では、冷媒温度が所定値Ａ以上で、なおかつ所定時間が経過したか判断する。判断がＹｅｓの場合は、冷媒温度の高い状態が継続しているので、サーモ弁４５は冷媒の流通経路としてラジエータ４４を選択している（Ｓ３３）。この場合、冷媒流路の圧力損失が増加したと判断する（Ｓ３４）。次にＳ３６では、冷媒温度が所定値Ｂ以下で、なおかつ所定時間が経過したか判断する。判断がＹｅｓの場合は、冷媒温度の低い状態が継続しているので、サーモ弁４５は冷媒の流通経路としてバイパス流路４６を選択している（Ｓ３７）。この場合、冷媒流路の圧力損失の増加なしと判断する（Ｓ３８）。なお、所定値Ａ＞所定値Ｂに設定することで、Ｓ３２およびＳ３６の判断のばたつきを防止することができる。このように冷媒流路圧損変化判断部６３は、冷媒温度に基づいてサーモ弁４５が選択した冷媒の流通経路を判定するので、冷媒流路の圧力損失が増加したか否かを正確に判断することができる。

図２に戻り、Ｓ４０では、高温状態からの急減速判断部６４が、燃料電池１が所定高温の状態から燃料電池１の発電量が所定急減したか否かを判断する。
図４は、高温状態からの急減速判断サブルーチンのフローチャートである。まずＳ４２では、冷媒温度が所定値Ｃ以上で、なおかつ所定時間が経過したか判断する。なおかつ燃料電池の出力電流が所定値以上か、を加えて判断してもよい。判断がＹｅｓの場合は燃料電池が所定高温の状態と判断し（Ｓ４４）、判断がＮｏの場合は所定高温の状態ではないと判断する（Ｓ４３）。

次にＳ４６では、（ａ）燃料電池の出力電流ＩＦＣが所定値以下か、（ｂ）所定時間（例えば１０秒間）における出力電流の減少量ΔＩＦＣが所定値以下か、（ｃ）単位時間における出力電流の減少量ｄＩＦＣ／ｄｔが所定値以下か、（ｄ）所定時間（例えば１０秒間）における冷媒温度の減少量ΔＴが所定値以下か、のうち少なくともいずれか一つが成立するか判断する。なお車両のブレーキ踏込み量が所定値以上か、燃料電池への要求出力の減少量が所定値以下か、のうちいずれか一つが成立するか判断してもよい。判断がＹｅｓの場合は、車両の急減速のため燃料電池の発電量が所定急減したと判断し（Ｓ４８）、判断がＮｏの場合は所定急減ではないと判断する（Ｓ４７）。

次にＳ５０では、上記判断結果に基づいて、燃料電池１が所定高温の状態から燃料電池１の発電量が所定急減したか判断する。判断がＹｅｓの場合は、燃料電池１が所定高温の状態から燃料電池１の発電量が所定急減したと判断する（Ｓ５２）。判断がＮｏの場合は、燃料電池１が所定高温の状態から燃料電池１の発電量が所定急減したのではないと判断する（Ｓ５１）。このように高温状態からの急減速判断部６４は、冷媒温度と、燃料電池の出力電流または冷媒温度の変化とを用いることで、燃料電池１が所定高温の状態から燃料電池の発電量が所定急減したか否かを正確に判断することができる。

なお燃料電池１の発電量が所定急減した場合には、コンプレッサ２０の回転数とともに冷媒ポンプ４２の回転数も低下するので、冷媒流量が低下する。ここで、燃料電池１は所定高温の状態で蓄熱量が多いので、冷媒流量の低下により冷媒温度は一時的に上昇する。その後、発電量の減少とともに発熱量も減少するので、冷媒温度は低下する。そのため、Ｓ４６では（ｄ）によって燃料電池の発電量が所定急減したか否かを判断することができる。ただし、燃料電池１が所定高温の状態から燃料電池１の発電量が所定急減した場合には、冷媒温度が一時的に上昇するので、冷媒温度の低下速度は遅くなる。例えば、平常時に燃料電池１の発電量が急減した場合のΔＴが−１０℃でも、燃料電池１が所定高温の状態から燃料電池１の発電量が所定急減した場合のΔＴは−５℃となる。

図２に戻り、Ｓ６０では、サーモ閉状態急加速判断部６６が、冷媒がバイパス流路４６を流通している状態から燃料電池１の発電量が所定急増したか否かを判断する。
図５は、サーモ閉状態急加速判断サブルーチンのフローチャートである。まずＳ６２では、サーモ弁４５が閉状態で、冷媒の流通経路としてバイパス流路４６を選択しているか判断する。この判断には、冷媒流路圧損変化判断サブルーチン（図３参照）の判断結果を利用することができる。Ｓ６２の判断がＮｏの場合は、サーモ閉状態急加速状態ではないと判断する（Ｓ６４）。Ｓ６２の判断がＹｅｓの場合はＳ６６に進む。

次にＳ６６では、（ａ）燃料電池の出力電流ＩＦＣが所定値以上か、（ｂ）所定時間（例えば１０秒間）における出力電流の増加量ΔＩＦＣが所定値以上か、（ｃ）単位時間における出力電流の増加量ｄＩＦＣ／ｄｔが所定値以上か、（ｄ）所定時間（例えば１０秒間）における冷媒温度の増加量ΔＴが所定値以上か、のうち少なくともいずれか一つが成立するか判断する。なお車両のアクセル踏込み量が所定値以上か、燃料電池への要求出力の増加量が所定値以上か、のうちいずれか一つが成立するか判断してもよい。Ｓ６６の判断がＹｅｓの場合は、車両の急加速に伴って燃料電池の発電量が所定急増したと判定し、サーモ閉状態急加速状態と判断する（Ｓ６８）。Ｓ６６の判断がＮｏの場合は、サーモ閉状態急加速状態ではないと判断する（Ｓ６４）。このようにサーモ閉状態急加速判断部６６は、冷媒温度と、燃料電池の出力電流または冷媒温度の変化とを用いることで、冷媒がバイパス流路４６を流通している状態から燃料電池１の発電量が所定急増したか否かを正確に判断することができる。
なお、燃料電池１の発電量の増加とともに発熱量も増加するので、冷媒温度は上昇する。そのため、Ｓ６６では（ｄ）によって燃料電池の発電量が所定急増したか否かを判断することができる。

（冷媒流量調整弁の開度補正）
上記結果に基づいて、コントローラ６０の冷媒流量調整弁開度指令補正部６８が、冷媒流量調整弁４８の開度を補正する。図２に戻って、具体的には、Ｓ１２で算出した開度指令ベース値Ａ＿ＢＳに、各開度補正量を加算して、最終的な開度指令値Ａ１を算出する。
まずＳ１４では、Ｓ３０の結果に基づいて冷媒流路の圧力損失が増加したか判断する。判断がＹｅｓの場合はＳ１５に進み、冷媒流量調整弁（ＣＣＶ）４８の開度補正量Ｄ１（第１補正量）を決定する。サーモ弁４５がラジエータ４４を選択し、冷媒流路の圧力損失が増加した場合には、冷媒流量が減少する。そこで、冷媒流量調整弁４８の開度を増加補正し、冷媒流量を増加させる。開度補正量Ｄ１は一定値であるが、冷媒流路の圧損増加量に比例する可変値としてもよい。次にＳ１７では、冷媒流量調整弁４８の開度指令中間値Ａ０を算出する。開度指令中間値Ａ０は、Ｓ１２で算出した開度指令ベース値Ａ＿ＢＳに、開度補正量Ｄ１を加算することによって算出する。

次にＳ２０では、Ｓ４０の結果に基づいて、燃料電池１が所定高温の状態から燃料電池１の発電量が所定急減したか判断する。判断がＹｅｓの場合はＳ２１に進み、冷媒流量調整弁（ＣＣＶ）４８の開度補正量Ｄ２（第２補正量）を算出する。燃料電池１の発電量が所定急減した場合には、コンプレッサとともに冷媒循環ポンプの回転数も減少するので、冷媒流量が低下する。そこで、冷媒流量調整弁４８の開度を増加補正し、冷媒流量を増加させる。

図６（ａ）は、高温からの急減速状態において冷媒流量調整弁の開度補正量を算出するためのグラフである。このグラフの横軸は冷媒温度であり、縦軸は冷媒流量調整弁の開度補正量Ｄ２である。冷媒温度が高い場合には、燃料電池の温度も高いので、冷媒流量を増加させて冷却性能を強化する必要がある。そこでグラフでは、冷媒温度が高いほど開度補正量が大きくなっている。また、燃料電池の出力電流に応じて複数のグラフが用意されている。燃料電池の出力電流が大きい場合には、燃料電池の温度が高いと考えられるので、冷媒流量を増加させて冷却性能を強化する必要がある。そこでグラフでは、同じ冷媒温度でも燃料電池の出力電流が大きいほど開度補正量が大きくなっている。Ｓ２１では、図６（ａ）のグラフに冷媒温度および燃料電池の出力電流を当てはめて、冷媒流量調整弁４８の開度補正量Ｄ２を算出する。

図２に戻り、次にＳ２３では、Ｓ６０の結果に基づいて、冷媒がバイパス流路４６を流通している状態から燃料電池１の発電量が所定急増したか判断する。判断がＹｅｓの場合はＳ２４に進み、冷媒流量調整弁（ＣＣＶ）４８の開度補正量Ｄ３（第３補正量）を算出する。冷媒がバイパス流路４６を流通している状態から燃料電池１の発電量が所定急増した場合には、冷媒温度が急上昇する可能性が高い。そこで、冷媒流量調整弁４８の開度を増加補正し、冷媒流量を増加させる。

図６（ｂ）は、サーモ閉急加速状態において冷媒流量調整弁の開度補正量を算出するためのグラフである。このグラフでは、図６（ａ）のグラフと同様に、横軸の冷媒温度が高いほど縦軸の開度補正量が大きくなっている。また、燃料電池の出力電流に応じて複数のグラフが用意され、同じ冷媒温度でも燃料電池の出力電流が大きいほど開度補正量が大きくなっている。Ｓ２４では、図６（ｂ）のグラフに冷媒温度および燃料電池の出力電流を当てはめて、冷媒流量調整弁４８の開度補正量Ｄ３を算出する。

図２に戻り、次にＳ２６では、冷媒流量調整弁４８の開度指令値Ａ１を算出する。開度指令値Ａ１は、Ｓ１４で算出した開度指令中間値Ａ０に、開度補正量Ｄ２およびＤ３のうち大きい方の補正量を加算することによって算出する。補正量Ｄ２およびＤ３のうち、大きい方の補正量によって冷媒流量を増加させれば、小さい方の補正量によって実現される冷媒流量は確保できるからである。

そしてコントローラ６０は、冷媒流量調整弁開度指令補正部６８が算出した開度指令値Ａ１を用いて、冷媒流量調整弁４８の開度を制御する。
次にＳ２８では、燃料電池１が発電中か否かを判断し、判断がＹｅｓの場合はＳ１０からの処理を繰り返し、判断がＮｏの場合は本実施形態に係る燃料電池システムの制御方法を終了する。

以上に詳述したように、本実施形態に係る燃料電池システムは、冷媒流量調整弁開度指令補正部６８が、燃料電池１の発電中に、（１）冷媒流路の圧力損失が増加したこと、（２）燃料電池１が所定高温の状態から燃料電池１の発電量が所定急減したこと、（３）冷媒がバイパス流路４６を流通している状態から燃料電池１の発電量が所定急増したこと、に応じて冷媒流量調整弁４８の開度を補正する構成とした。

（１）冷媒流路の圧力損失が増加したことを判断するので、サーモ弁４５の開度把握が困難でも、サーモ弁４５がラジエータ４４を選択したことを検知することができる。圧力損失の大きいラジエータ４４が流通経路になると冷媒流量は低下するが、冷媒流量調整弁４８の開度を補正することで適切な冷媒流量を確保することができる。したがって、燃料電池を目標温度に制御することができる。
（２）燃料電池１の発電量が所定急減したことを判断するので、コンプレッサ２０および冷媒ポンプ４２の同調回転に起因する冷媒流量の低下を検知できる。そして燃料電池１が所定高温の状態であることを前提に、冷媒流量調整弁４８の開度を補正することで、適切な冷媒流量を確保することができる。これにより、燃料電池の冷却性能の低下が抑制されるので、燃料電池が一時的に目標温度を超過するのを防止することができる。
（３）燃料電池１の発電量が所定急増したことを判断するので、燃料電池温度の急上昇を予知できる。そして、直ちに冷媒流量調整弁４８の開度を補正することで、適切な冷媒流量を確保することができる。これにより、燃料電池の冷却性能が向上するので、サーモ弁４５の応答速度が遅くバイパス流路４６からラジエータ４４への切り換えが遅れても、燃料電池が目標温度を超過するのを防止することができる。

（１）（２）および（３）の全てを考慮することで、適切な冷媒流量を確保することができるので、燃料電池を目標温度に制御することができる。
そして、燃料電池を目標温度に制御することができるので、発電安定性が向上する。また、固体高分子電解質膜の面内温度が均等になり、電解質膜からの水の排出性も向上する。その結果、電解質膜の劣化を抑制することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る燃料電池システムについて説明する。第１実施形態では、冷媒流量調整弁４８の開度指令ベース値Ａ＿ＢＳを算出し、冷媒流路の圧力損失が増加したことに応じて開度補正量Ｄ１を算出し、両者を加算して開度指令中間値Ａ０を算出した。これに対して第２実施形態（図７参照）では、冷媒流量ベース値Ａを算出し、冷媒流路の圧力損失が増加したことに応じて流量補正量Ｂを算出し、両者を加算して求めた冷媒流量Ｑから、冷媒流量調整弁４８の開度指令ベース値Ａ０を算出する点で異なっている。なお第１実施形態と同様の構成となる部分については、その詳細な説明を省略する。

図７は、第２実施形態に係る燃料電池システムの制御方法のフローチャートである。
Ｓ７０の冷媒ポンプ（Ｗ／Ｐ）回転数指令ベース値算出は、第１実施形態と同様である。次にＳ７２では、冷媒流量調整弁開度指令ベース値算出部６２が、冷媒ポンプ４２の回転数および冷媒温度を引数として、冷媒流路４１を流通する冷媒流量ベース値（第１推定流量）Ａを算出する。Ｓ３０の冷媒流路圧損変化判断、Ｓ４０の高温状態からの急減速判断、およびＳ６０のサーモ閉状態急加速判断は、第１実施形態と同様である。

次にＳ７４では、冷媒流量調整弁開度指令ベース値算出部６２が、Ｓ３０の結果に基づいて冷媒流路の圧力損失が増加したか判断する。判断がＮｏの場合はＳ７５に進み、冷媒流量ベース値Ａをそのまま冷媒流量Ｑとする。判断がＹｅｓの場合はＳ７６に進み、圧損増加量から冷媒流量の補正量Ｂを算出する。なお、サーモ弁４５がラジエータ４４を選択している場合とバイパス流路４６を選択している場合との冷媒流量の差は、冷媒ポンプ４２の回転数および冷媒温度によって一義的に決まる。そこで、冷媒ポンプ４２の回転数および冷媒温度により、流量補正量に対応する圧損増加量を求めることができる。なお、冷媒流路に冷媒圧力センサを配置し、冷媒圧力を実測して圧損増加量を求めてもよい。

図８（ａ）は、冷媒流量の補正量を算出するためのグラフである。このグラフの横軸は圧損増加量であり、縦軸は冷媒流量補正量である。圧損増加量が大きい場合には冷媒流量の減少量が大きくなるので、グラフでは圧損増加量が大きいほど冷媒流量のマイナス補正量が大きくなっている。Ｓ７６では、図８（ａ）のグラフに圧損増加量を当てはめて、冷媒流量補正量を算出する。
図７に戻り、次にＳ７７では、冷媒流量ベース値Ａに冷媒流量補正量Ｂを加算して、冷媒流量（第２推定流量）Ｑを算出する。

次にＳ７８では、冷媒流量調整弁開度指令ベース値算出部６２が、冷媒流量Ｑおよび燃料電池の温度を引数として、冷媒流量調整弁４８の開度指令ベース値Ａ０を算出する。
図８（ｂ）は、冷媒流量調整弁の開度指令ベース値を算出するためのグラフである。このグラフの横軸は冷媒温度であり、縦軸は開度指令ベース値Ａ０である。冷媒温度が高い場合には、燃料電池の温度も高いので、冷媒流量を増加させて燃料電池の冷却性能を強化する必要がある。そこでグラフでは、冷媒温度が高いほど開度指令ベース値Ａ０が大きくなっている。また、冷媒流量に応じて複数のグラフが用意され、同じ冷媒温度でも冷媒流量が小さいほど開度指令ベース値Ａ０が大きくなっている。Ｓ７８では、図８（ｂ）のグラフに冷媒温度および冷媒流量を当てはめて、開度指令ベース値Ａ０を算出する。

Ｓ８０の高温から急減速状態判断、Ｓ８１の冷媒流量調整弁（ＣＣＶ）開度補正量Ｄ２算出、Ｓ８３のサーモ閉急加速状態判断、およびＳ８４の冷媒流量調整弁（ＣＣＶ）開度補正量Ｄ３算出は、第１実施形態と同様である。次にＳ８６では、冷媒流量調整弁（ＣＣＶ）開度指令補正部６８が、冷媒流量調整弁４８の開度指令値Ａ１を算出する。開度指令値Ａ１は、Ｓ７８で算出した開度指令ベース値Ａ０に、開度補正量Ｄ２およびＤ３のうち大きい方を加算することによって算出する。

以上に詳述したように、本実施形態に係る燃料電池システムでは、冷媒流路の圧力損失が増加したことに応じて冷媒流量調整弁開度指令補正部６８が冷媒流量調整弁４８の開度を補正する代わりに、コントローラ６０が、冷媒ポンプ４２の回転数と冷媒温度とに基づいて冷媒流量ベース値Ａを算出し、冷媒流路の圧力損失の増加量から冷媒流量の補正量Ｂを求め、冷媒流量ベース値Ａに補正量Ｂを加算して冷媒流量Ｑを算出し、冷媒温度と冷媒流量Ｑとに基づいて、冷媒流量調整弁の開度指令ベース値Ａ０を設定する構成とした。
この構成によれば、圧損増加量に応じて冷媒流量の補正量Ｂを求めるので、冷媒流量調整弁の開度をきめ細かく調整することができる。したがって、適切な冷媒流量を確保することができる。

なお、本発明の技術範囲は上述した実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な構造や形状などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。例えば、燃料電池システムの構成は、燃料電池冷却手段およびコントローラを除き、上述したものに限られない。また同調回転については、前述の同軸のもののほか、コンプレッサと冷媒ポンプのそれぞれの軸がひとつのベルトでベルト掛けされ、コンプレッサの動きに冷媒ポンプが連動するものや、コンプレッサの軸の回転を検出して冷媒ポンプの回転を同調制御する冷媒ポンプ用制御器が用いられていても勿論よい。

Ｔ１…入口側温度センサ（冷媒温度センサ） Ｔ２…出口側温度センサ（冷媒温度センサ） １…燃料電池 ２０…コンプレッサ（酸化剤供給圧送機） ４０…燃料電池冷却手段 ４１…冷媒流路 ４２…冷媒ポンプ ４４…ラジエータ ４５…サーモ弁（サーモスタットバルブ） ４６…バイパス流路（ラジエータバイパス流路） ４８…冷媒流量調整弁 ６０…コントローラ（制御部） ６３…冷媒流路圧損変化判断部（冷媒流路圧損判断部） ６４…高温状態からの急減速判断部（高温状態急減判断部） ６６…サーモ閉状態急加速判断部（ラジエータバイパス時急増判断部） ６８…冷媒流量調整弁開度指令補正部（開度補正手段） １００…燃料電池システム

Claims (4)

1. 燃料と酸化剤とを供給され発電を行う燃料電池と、
   前記燃料電池を冷却する燃料電池冷却手段と、
   前記燃料電池に酸化剤を供給する酸化剤供給圧送機と、
   前記燃料電池冷却手段を制御する制御部と、を備え、
   前記燃料電池冷却手段は、
   前記燃料電池を冷却する冷媒が流通する冷媒流路と、
   前記酸化剤供給圧送機と同調して稼動し、前記冷媒流路に前記冷媒を流通させる冷媒ポンプと、
   前記冷媒を冷却するラジエータと、
   前記ラジエータをバイパスして前記冷媒流路に前記冷媒を流通させるラジエータバイパス流路と、
   前記ラジエータと前記ラジエータバイパス流路との間で前記冷媒の流通経路を選択するサーモスタットバルブと、
   前記冷媒流路を流通する前記冷媒の流量を調整する冷媒流量調整弁と、
   前記冷媒流路を流通する前記冷媒の温度を検出する冷媒温度センサと、
   を備え、
   前記制御部は、前記燃料電池の発電関連量に応じて前記冷媒流量調整弁の開度を設定し、
   前記制御部は、前記冷媒流量調整弁の開度を補正する開度補正手段を備え、
   前記開度補正手段は、前記燃料電池の発電中に、
   前記冷媒流路の圧力損失が増加したこと、
   前記燃料電池が所定高温の状態から前記燃料電池の発電量が所定急減したこと、
   および前記冷媒が前記ラジエータバイパス流路を流通している状態から前記燃料電池の発電量が所定急増したこと、
   のうち少なくともいずれか一つに応じて前記冷媒流量調整弁の開度を補正する、
   ことを特徴とする燃料電池システム。
2. 前記開度補正手段は、前記冷媒流路の圧力損失が増加したことに応じて前記冷媒流量調整弁の開度を補正する場合には、冷媒流路圧損判断部を使用し、前記冷媒流路圧損判断部は、前記冷媒温度センサが検出した温度に基づいて、前記サーモスタットバルブが前記ラジエータおよび前記ラジエータバイパス流路のどちらを選択しているかを判定することで、前記冷媒流路の圧力損失が増加したか否かを判断し、
   前記開度補正手段は、前記燃料電池が所定高温の状態から前記燃料電池の発電量が所定急減したことに応じて前記冷媒流量調整弁の開度を補正する場合には、高温状態急減判断部を使用し、前記高温状態急減判断部は、前記冷媒温度センサが検出した温度と前記燃料電池の発電関連量の変化とに基づいて、前記燃料電池が所定高温の状態から前記燃料電池の発電量が所定急減したか否かを判断し、
   前記開度補正手段は、前記冷媒が前記ラジエータバイパス流路を流通している状態から前記燃料電池の発電量が所定急増したことに応じて前記冷媒流量調整弁の開度を補正する場合には、ラジエータバイパス時急増判断部を使用し、前記ラジエータバイパス時急増判断部は、前記冷媒温度センサが検出した温度と前記燃料電池の発電関連量の変化とに基づいて、前記冷媒が前記ラジエータバイパス流路を流通している状態から前記燃料電池の発電量が所定急増したか否かを判断する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池システム。
3. 前記開度補正手段は、
   前記冷媒流路の圧力損失が増加したことに応じて決定した前記冷媒流量調整弁の開度の第１補正量と、
   前記燃料電池が所定高温の状態から前記燃料電池の発電量が所定急減したことに応じて決定した前記冷媒流量調整弁の開度の第２補正量、および、前記冷媒が前記ラジエータバイパス流路を流通している状態から前記燃料電池の発電量が所定急増したことに応じて決定した前記冷媒流量調整弁の開度の第３補正量のうち、大きい方の補正量と、
   を用いて、前記冷媒流量調整弁の開度を補正することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料電池システム。
4. 前記冷媒流路の圧力損失が増加したことに応じて前記開度補正手段が前記冷媒流量調整弁の開度を補正する代わりに、前記制御部は、
   前記冷媒ポンプの回転数と前記冷媒温度センサが検出した温度とに基づいて、前記冷媒の第１推定流量を算出し、
   前記冷媒流路の圧力損失の増加量から前記冷媒の補正流量を求め、前記第１推定流量に前記補正流量を加算して前記冷媒の第２推定流量を算出し、
   前記冷媒温度センサが検出した温度と前記第２推定流量とに基づいて、前記冷媒流量調整弁の開度を設定する、
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の燃料電池システム。

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