[发明专利]燃料电池系统

说明书

关联申请的相互参照

本申请以通过参照相关公开内容而引入本申请的、2012年4月11日提出的日本专利申请2012－090287为基础。

技术领域

本公开涉及在燃料电池单元与散热器之间循环冷却液来冷却燃料电池的燃料电池系统。

背景技术

以往，已知一种燃料电池系统，具备：设置于冷却液冷却燃料电池单元的循环回路的散热器；将循环回路的比散热器靠上游侧的位置和比散热器靠下游侧的位置连接起来并绕过散热器流过冷却液的旁路通路；设置于比旁路通路向循环回路的合流点靠下游侧的泵装置；以及设置于旁路通路向循环回路的合流点处，对通过散热器的冷却液与通过旁路通路的冷却液的流量比进行调节的三通阀装置(参照下述专利文献1。)。

专利文献1：日本特开2010－282808号公报

然而，根据本申请发明人他们的研究，在上述现有技术的燃料电池系统中，存在泵装置不能充分地发挥性能，产生循环流量不足等不良的情况。本发明人他们进行了深入研究，发现在从三通阀装置的内部至泵装置内部之间会形成局部低压部并产生气蚀，从而泵装置因该气蚀而不能充分地发挥性能。即，发现如果抑制气蚀的产生，则泵装置能够充分地发挥性能。

发明内容

本公开是鉴于上述点而完成的，其目的在于提供一种能够抑制气蚀的产生从而泵装置能够充分地发挥性能的燃料电池系统。

在本公开的一个方式中，燃料电池系统具备：燃料电池单元，其具有燃料电池；循环回路，在循环回路中循环冷却液以冷却燃料电池；散热器，其被设置于循环回路，将冷却液的热向外部散发；旁路通路，其在比散热器靠冷却液流动上游侧的分支位置从循环回路分支出来并且在比散热器靠冷却液流动下游侧的合流位置与循环回路连接，绕过散热器流动冷却液；三通阀装置，其被设置于循环回路，对通过散热器的冷却液与通过旁路通路的冷却液的流量比进行调节；泵装置，其被设置于循环回路的比合流位置靠冷却液流动下游侧，使冷却液在循环回路循环；以及压力调节装置，其在比泵装置靠冷却液流动上游侧的连接位置与循环回路连接，在连接位置将循环回路内的压力调节至大气压以上的规定压力范围。三通阀装置配置在比连接位置靠冷却液流动上游侧。

根据此，能够在压力调节装置与循环回路连接的连接点，使循环回路内的压力在大气压以上的规定压力范围。因此，即使三通阀装置中的压力损失较大，也难于在比三通阀装置靠冷却液流动下游侧的连接点与泵装置的内部之间生成产生气蚀的局部低压部。由此，能够在压力调节装置的连接点与泵装置的内部之间抑制产生气蚀。这样，能够防止泵装置无法确保充分的流量或者在泵装置发生腐蚀，泵装置能够充分地发挥性能。

附图说明

图1是表示本公开的第1实施方式的燃料电池系统的示意图。

图2是表示第1实施方式的燃料电池系统所使用的旋转阀的示意截面图。

图3是图2的III－III线截面图。

图4是表示针对第1实施方式的燃料电池系统的燃料电池堆的出口处冷却液的温度的水泵控制特性的图。

图5是表示针对第1实施方式的燃料电池堆的燃料电池的发热量的水泵控制特性的图。

图6是表示针对第1实施方式的燃料电池堆的出口处的冷却液的温度的旋转阀控制特性的图。

图7是表示第1实施方式的旋转阀的动作角度与开口面积之间的关系的图。

图8是表示第1实施方式的旋转阀的开口面积与压力损失之间的关系的图。

图9是表示本公开的第2实施方式的燃料电池系统的示意图。

图10是表示本公开的第3实施方式的燃料电池系统的示意图。

图11是表示本公开的第4实施方式的燃料电池系统的示意图。

图12是表示第4实施方式的燃料电池系统的储备箱的截面图。

图13是表示本公开的第5实施方式的燃料电池系统的示意图。

图14是表示变形例的燃料电池系统的示意图。

具体实施方式

以下，参照附图对用于实施本公开的多个方式进行说明。在各方式中有时对与在先前的方式中说明了的项目相对应的部分赋予相同的参照附图标记来省略重复说明。在各方式中，在仅对结构的一部分进行说明的情况下，对于结构的其他部分与先前说明的方式相同。不仅是在实施的各方式中具体地进行说明的部分的组合，只要不特别对组合产生障碍，也可以将实施方式彼此局部地进行组合。

(第1实施方式)

参照图1～图8对应用了本公开的第1实施方式进行说明。