[发明专利]燃料电池系统

说明书

本发明涉及燃料电池系统。燃料电池系统包括燃料电池、氢气循环泵、加热部以及控制器。氢气循环泵被构造成向燃料电池循环氢气，并且包括筒体和被容纳在筒体中的转子。加热部被构造成加热筒体。控制器被构造成控制加热部的操作。控制器被构造成在氢气循环泵的驱动状态高于或等于标准驱动状态的情形中使加热部加热筒体。

技术领域

本发明涉及一种燃料电池系统。

背景技术

在燃料电池系统中，典型地，设置了用于向燃料电池系统的氢气循环路径循环氢气的氢气泵。作为氢气泵，日本未审专利申请特开第2017-089539号(JP 2017-089539 A)公开了一个示例，其中加热装置被设置在氢气泵的外罩中，以便抑制氢气泵的外罩和容纳在该外罩中的转子由于冻结而相互附着。

发明内容

对于在燃料电池系统中使用的氢气泵，期望进一步改进循环效率。为了改进氢气泵的循环效率，期望减小转子和外罩(在下文中，还简单地称作“筒体”)之间的间隙。然而，本发明人发现，在间隙减小的情形中，以下问题可能发生。即，根据转子驱动量的增加，转子的温度上升，并且在转子和筒体之间的温差增加的情形中，由于转子和筒体之间的干涉，故障可能发生。

本发明的一个方面涉及一种燃料电池系统，该燃料电池系统包括燃料电池、氢气循环泵、加热部以及控制器。氢气循环泵被构造成向燃料电池循环氢气并且包括筒体和被容纳在筒体中的转子。加热部被构造成加热筒体。控制器被构造成控制加热部的操作。控制器被构造成：在氢气循环泵的驱动状态高于或等于标准驱动状态的情形中使加热部加热筒体。在氢气循环泵的驱动状态高于或等于标准驱动状态的情形中，根据转子的驱动量，转子的温度变得高于筒体的温度，转子和筒体之间的温差增加，并且因此由于转子和筒体之间的干涉，故障可能发生。根据本发明的方面，在氢气循环泵的驱动状态高于或等于标准驱动状态的情形中，筒体被加热部加热。作为结果，能够使得筒体的温度接近转子的温度，并且由转子和筒体之间的干涉引起的故障能够进一步受到抑制。

在根据本发明的方面的燃料电池系统中，在氢气循环泵中，转子和筒体之间的间隙可以是20μm或更小。根据本发明的方面，转子和筒体之间的间隙是20μm或更小。因此，由转子和筒体之间的干涉引起的故障能够进一步受到抑制，并且氢气能够被有效地循环到燃料电池。

在根据本发明的方面的燃料电池系统中，加热部可以包括加热介质通路和用于向加热介质通路循环加热介质的加热介质供给泵，加热介质通路包括第一通路和第二通路，第一通路被设置在燃料电池中，并且第二通路被设置在氢气循环泵的筒体中。根据本发明的方面，通过向筒体的加热介质通路循环加热介质，筒体被加热。作为结果，能够使得筒体的温度接近转子的温度，并且由转子和筒体之间的干涉引起的故障能够进一步受到抑制。

根据本发明的方面的燃料电池系统还可以包括驱动量传感器，所述驱动量传感器被构造成检测作为驱动状态的转子的旋转速度。控制器可以被构造成：在由驱动量传感器检测到的转子的旋转速度高于或等于作为标准驱动状态的预先确定的阈值的情形中，使加热部加热筒体。根据本发明的方面，在转子的旋转速度高于或等于阈值的情形中，筒体被加热。因此，能够易于在不获得转子和筒体之间的温差的情况下加热筒体，能够使筒体的温度接近转子的温度，并且由转子和筒体之间的干涉引起的故障能够进一步受到抑制。