[发明专利]燃料电池系统及其控制方法

摘要

本发明提供了燃料电池系统及其控制方法。燃料电池系统包括燃料电池堆10、散热器51、堆侧冷却水通道53s、散热器侧冷却水通道53r、旁路冷却水通道53b、除离子器55、堆侧冷却水泵56s以及散热器侧冷却水泵56r。泵56s、56r由旋转泵形成，旋转泵能够通过驱动速度的改变来改变所排出的冷却水的方向和量。控制泵的驱动速度，从而控制流过散热器侧冷却水通道的冷却水的量、流过堆侧冷却水通道的冷却水的量、以及流过旁路冷却水通道的冷却水的方向和量。

主权项

1.一种燃料电池系统，包括：燃料电池堆，所述燃料电池堆被配置成通过燃料气体与氧化气体之间的电化学反应来生成电力；散热器，所述散热器被配置成降低用于所述燃料电池堆的冷却水的温度；冷却水供给通道和冷却水排出通道，所述冷却水供给通道将所述散热器中的散热器内冷却水通道的出口与所述燃料电池堆中的堆内冷却水通道的入口彼此连接，所述冷却水排出通道将所述堆内冷却水通道的出口与所述散热器内冷却水通道的入口彼此连接，所述冷却水供给通道包括供给侧分支点、从所述散热器内冷却水通道的所述出口至所述供给侧分支点的散热器流出通道、以及从所述供给侧分支点至所述堆内冷却水通道的所述入口的堆流入通道，所述冷却水排出通道包括排出侧分支点、从所述堆内冷却水通道的所述出口至所述排出侧分支点的堆流出通道、以及从所述排出侧分支点至所述散热器内冷却水通道的所述入口的散热器流入通道，所述堆流入通道、所述堆内冷却水通道以及所述堆流出通道构成堆侧冷却水通道，并且所述散热器流入通道、所述散热器内冷却水通道以及所述散热器流出通道构成散热器侧冷却水通道；旁路冷却水通道，所述旁路冷却水通道将所述供给侧分支点与所述排出侧分支点彼此连接，通过所述旁路冷却水通道，冷却水能够在所述供给侧分支点与所述排出侧分支点之间双向流动；堆侧冷却水泵，所述堆侧冷却水泵能够改变所排出的冷却水的量，但是不能改变所排出的冷却水的方向，所述堆侧冷却水泵被布置在所述堆流入通道中，使得所述堆流入通道的出口朝向所述燃料电池堆，或者所述堆侧冷却水泵被布置在所述堆流出通道中，使得所述堆流出通道的入口朝向所述燃料电池堆；散热器侧冷却水泵，所述散热器侧冷却水泵由旋转泵形成，所述旋转泵能够通过所述旋转泵的驱动速度的改变来改变所排出的冷却水的方向和量，所述散热器侧冷却水泵具有这样的性质：当所述驱动速度为正值时，随着所述驱动速度变得更大，沿正向的排出量变得更大，以及当所述驱动速度为负值时，随着所述驱动速度变得更小，沿反向的排出量变得更大，并且所述散热器侧冷却水泵被布置在所述散热器流入通道中，使得在排出方向为所述正向时所述散热器流入通道的出口朝向所述散热器，或者所述散热器侧冷却水泵被布置在所述散热器流出通道中，使得在所述排出方向为所述正向时所述散热器流出通道的入口朝向所述散热器；以及控制器，所述控制器被配置成分别控制所述堆侧冷却水泵和所述散热器侧冷却水泵，从而分别控制流过所述堆侧冷却水通道的冷却水的量、流过所述散热器侧冷却水通道的冷却水的量、以及流过所述旁路冷却水通道的冷却水的方向和量。