[发明专利]燃料电池系统

权利要求书

1.一种燃料电池系统，具备：

燃料电池；

压缩机，其用于压缩阴极气体并向所述燃料电池供给；以及

阴极气体冷却装置，其用于对由所述压缩机压缩了的、且在向所述燃料电池供给之前的阴极气体进行冷却，

其中，

所述阴极气体冷却装置具备热交换器，该热交换器具有供阴极气体流入的第1内部流路和被供给从所述燃料电池排出的水的第2内部流路，所述热交换器利用在所述第2内部流路中流动的水的汽化潜热对在所述第1内部流路中流动的阴极气体进行冷却，

所述第1内部流路以及所述第2内部流路在所述热交换器的内部成为各自独立的流路，由此使得因与在所述第1内部流路中流动的阴极气体进行热交换而产生于所述第2内部流路内的水蒸气不流入所述第1内部流路，

所述燃料电池系统还具备：

制冷剂循环通路，其供冷却所述燃料电池的制冷剂进行循环；以及

散热器，其设置于所述制冷剂循环通路，并冷却所述制冷剂，

所述阴极气体冷却装置构成为：将在所述制冷剂循环通路中循环的制冷剂的一部分向形成于所述热交换器的内部的第3内部流路供给，从而也能够利用在所述第3内部流路中流动的制冷剂对在所述第1内部流路中流动的阴极气体进行冷却。

2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中，

所述阴极气体冷却装置具备：

气液分离器，其从所述燃料电池排出的阴极废气中将水分离出来；

水供给通路，其用于将由所述气液分离器分离出的水向所述第2内部流路供给；以及

水蒸气排出通路，其用于将因与在所述第1内部流路中流动的阴极气体进行热交换而产生于所述第2内部流路内的水蒸气向大气释放。

3.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中，

所述阴极气体冷却装置具备：

气液分离器，其从所述燃料电池排出的阴极废气中将水分离出来；

水供给通路，其用于将由所述气液分离器分离出的水向所述第2内部流路供给；

水蒸气排出通路，其将因与在所述第1内部流路中流动的阴极气体进行热交换而产生于所述第2内部流路内的水蒸气排出；

冷凝器，其使被排出至所述水蒸气排出通路的水蒸气冷凝成水；以及

水返回通路，其用于将通过所述冷凝器而从水蒸气冷凝成的水向所述水供给通路供给，从而进行再利用。

4.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中，

所述阴极气体冷却装置具备：

分支通路，其从所述制冷剂循环通路分支而与所述第3内部流路连通；

流量控制阀，其设置于所述分支通路；以及

控制装置，其基于所述燃料电池的负载，对所述流量控制阀的开度进行控制，从而控制朝向所述第3内部流路供给的制冷剂的流量，

所述控制装置在所述燃料电池的负载不足规定负载时，使所述流量控制阀的开度大于全闭状态。

5.根据权利要求4所述的燃料电池系统，其中，

所述控制装置在所述燃料电池的负载不足规定负载时，负载越低则越增大所述流量控制阀的开度。

6.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中，

所述热交换器具备分割壁，该分割壁将所述第2内部流路分割成第1独立流路与第2独立流路这两个独立的流路，

所述分割壁以如下方式设置在所述第2内部流路内，即：使所述第1独立流路位于在所述第1内部流路中流动的阴极气体的流动方向上游侧，并使所述第2独立流路位于在所述第1内部流路中流动的阴极气体的流动方向下游侧，

所述第2独立流路具备与大气空间连通的大气敞开口。

7.根据权利要求6所述的燃料电池系统，其中，

所述分割壁以沿着相对于在所述第1内部流路中流动的阴极气体的流动方向正交的方向延伸的方式设置在所述第2内部流路内。