[发明专利]燃料电池系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃料电池系统，尤其涉及如下的燃料电池系统，其具有：冷却水泵，设置在向燃料电池输送冷却水的冷却水配管上，以压送冷却水；燃料气体供给配管，与燃料电池连接，以向燃料电池提供燃料气体；燃料气体循环配管，与燃料电池及燃料气体供给配管连接，并使从燃料电池排出的燃料气体在燃料气体供给配管中循环；以及燃料气体泵，设置在燃料气体循环配管上，并将从燃料电池排出的燃料气体压送到燃料气体供给配管；并且，在燃料电池停止运行后，利用燃料气体泵压送从燃料电池排出的燃料气体。

背景技术

燃料电池作为高效及具有良好环境特性的电池近些年来受到青睐。一般而言，燃料电池使作为燃料气体的氢气与作为氧化剂气体的空气中的氧气发生化学反应，以产生电能。并且，氢气和氧气进行电化学反应的结果是生成了水。

燃料电池的种类包括磷酸型、熔融碳酸盐型、固体电解质型、碱型、固体高分子型等。其中，使用了具有在常温下起动且起动时间迅速等优点的固体高分子型燃料电池的燃料电池系统受到关注。这种燃料电池系统例如被用作车辆、特别是电动汽车等的动力源。

在燃料电池系统中，例如当燃料电池在寒冷地带的室外等低温环境下持续处于较长时间的停止状态时，由于残留在燃料电池系统内的生成水等水分，可能使燃料电池系统内的阀、泵等发生冻结。因此，一直以来，开发、提出了各种防止燃料电池系统中的阀、泵等发生冻结的方法。

例如，在日本特开2004-193102号公报中记载了如下的燃料电池运行方法：切断自燃料电池的电力供给，检测出外部气体温度，根据外部气体温度向反应气体流路提供反应气体，从而排出反应气体流路内的水，以使燃料电池停止运行。

而在燃料电池系统中，当燃料电池运行时，从燃料电池排出的燃料气体被氢泵等燃料气体泵压缩，并且压缩后的燃料气体被压送到燃料电池以进行再利用。当燃料电池运行时，由于从燃料电池排出的燃料气体中含有水分，因此存在燃料电池系统内的阀等中残留水的情况。因此，在燃料电池停止运行后，驱动燃料气体泵，压送燃料气体，从而进行干燥处理。

其中，在进行干燥处理时，残留在燃料电池系统内的水分被从燃料电池排出的燃料气体吸收。因此，存在从燃料电池排出的燃料气体中含有的水分在燃料氢泵内凝结并结露的情况。此外，例如燃料电池在低温环境下持续处于停止状态时，燃料气体泵可能发生冻结。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种燃料电池系统，其在燃料电池停止运行后，抑制燃料气体泵内的水分结露，并利用燃料气体泵压送从燃料电池排出的燃料气体。

本发明涉及的燃料电池系统具有：冷却水泵，设置在向燃料电池输送冷却水的冷却水配管上，以压送冷却水；燃料气体供给配管，与燃料电池连接，以向燃料电池提供燃料气体；燃料气体循环配管，与燃料电池及燃料气体供给配管连接，并使从燃料电池排出的燃料气体在燃料气体供给配管中循环；以及燃料气体泵，设置在燃料气体循环配管上，将从燃料电池排出的燃料气体压送到燃料气体供给配管；并且，在燃料电池停止运行后，利用燃料气体泵压送从燃料电池排出的燃料气体，该燃料电池系统的特征在于，在燃料电池停止运行后，利用冷却水泵压送冷却水以冷却燃料电池，使燃料电池温度低于燃料气体泵温度。

本发明涉及的燃料电池系统的特征在于，在使冷却水泵停止后，使燃料气体泵停止。

本发明涉及的燃料电池系统的特征在于，在燃料电池温度低于燃料气体泵温度后，使冷却水泵停止，并使燃料气体泵停止。

本发明涉及的燃料电池系统的特征在于，具有散热器，其设置在冷却水配管上，以冷却从燃料电池排出的冷却水，在燃料电池停止运行后，压送由散热器冷却的冷却水，以冷却燃料电池。

根据上述本发明涉及的燃料电池系统，在燃料电池停止运行后，使燃料电池温度低于燃料气体泵温度，从而可抑制燃料气体泵内的水分结露，并利用燃料气体泵压送从燃料电池排出的燃料气体。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式中的燃料电池系统的构成的图。

图2(A)是表示在本发明的实施方式中，在燃料电池停止运行后不驱动冷却水泵而使燃料电池冷却时的燃料电池温度与燃料气体泵温度的变化(燃料电池停止运行时：燃料电池温度＞燃料气体泵温度)的图。

图2(B)是表示在本发明的实施方式中，在燃料电池停止运行后驱动冷却水泵而使燃料电池冷却时的燃料电池温度与燃料气体泵温度的变化(燃料电池停止运行时：燃料电池温度＞燃料气体泵温度)的图。