燃料电池系统及其控制方法、以及燃料电池搭载车辆的制作方法_5

文档序号:9845733阅读:来源:国知局
>1.一种燃料电池系统,搭载于燃料电池搭载车辆,具备: 燃料电池; 冷却系统回路,具备向所述燃料电池供给冷却液的冷却液供给流路、对所述冷却液进行冷却的散热器、散热器风扇、设于所述冷却液供给流路且向所述燃料电池供给冷却液的冷却液栗; 控制部;及 速度计,取得所述燃料电池搭载车辆的速度, 所述控制部能够执行如下的第一冷却控制:根据所述燃料电池搭载车辆的速度,对所述散热器风扇的驱动量设定上限值,在该上限值之下,调整所述冷却液栗的流量或所述散热器风扇的驱动量而对所述燃料电池进行冷却。2.根据权利要求1所述的燃料电池系统,其中, 在所述第一冷却控制中,所述控制部根据所述燃料电池的发电电力来算出所述燃料电池的发热量,在所述散热器风扇的驱动量的上限值之下,以能够将所述发热量散热且由所述冷却液栗和所述散热器风扇消耗的电力成为最小的方式调整所述冷却液栗的流量和所述散热器风扇的驱动量。3.根据权利要求2所述的燃料电池系统,其中, 在所述第一冷却控制中从所述冷却系统回路无法将所述发热量全部散热的情况下,所述控制部使从所述发热量减去散热量而得到的热量蓄积于所述冷却液,并且即使在所述发热量变得小于所述散热量的情况下,也维持所述冷却液栗的流量和所述散热器风扇的驱动量直至所述冷却液的温度成为预先确定的值以下。4.根据权利要求3所述的燃料电池系统,其中, 在所述第一冷却控制中对蓄积于所述冷却液的所述热量进行散热时,所述控制部设定比基于所述燃料电池搭载车辆的速度而设定的所述散热器风扇的驱动量的上限低的驱动量,以所述低的驱动量为上限,维持所述冷却液栗的流量和所述散热器风扇的驱动量直至所述冷却液的温度成为预先确定的值以下。5.根据权利要求2所述的燃料电池系统,其中, 在所述第一冷却控制中从所述冷却系统回路无法将所述发热量全部散热的情况下,所述控制部使从所述发热量减去散热量而得到的热量蓄积于所述冷却液,并且即使在所述发热量变得小于所述散热量的情况下,也维持所述冷却液栗的流量和所述散热器风扇的驱动量直至被蓄积的热量成为预先确定的值以下。6.根据权利要求5所述的燃料电池系统,其中, 在所述第一冷却控制中对蓄积于所述冷却液的所述热量进行散热时,所述控制部设定比基于所述燃料电池搭载车辆的速度而设定的所述散热器风扇的驱动量的上限值低的驱动量,以所述低的驱动量为上限,驱动所述冷却液栗和所述散热器风扇直至所述被蓄积的热量成为预先确定的值以下。7.根据权利要求2所述的燃料电池系统,其中, 在所述第一冷却控制中无法将所述发热量全部散热,且从所述发热量减去散热量而得到的差分蓄积于所述冷却液所成的蓄积热量大于预先确定的值的情况下,所述控制部能够执行如下的第二冷却控制:将基于所述燃料电池搭载车辆的速度而设定的所述散热器风扇的驱动量的上限值变更为更高的驱动量,以所述高的驱动量为上限值,调整所述冷却液栗的流量和所述散热器风扇的驱动量而对所述燃料电池进行冷却。8.根据权利要求2所述的燃料电池系统,其中, 在所述第一冷却控制中无法将所述发热量全部散热,且所述冷却液的温度大于预先确定的值的情况下,所述控制部能够执行如下的第二冷却控制:将基于所述燃料电池搭载车辆的速度而设定的所述散热器风扇的驱动量的上限值变更为更高的驱动量,以所述高的驱动量为上限值,调整所述冷却液栗的流量和所述散热器风扇的驱动量而对所述燃料电池进行冷却。9.根据权利要求1?8中任一项所述的燃料电池系统,其中, 在所述第一冷却控制中,所述控制部将以所述冷却液栗的流量和所述散热器风扇的驱动量实现的散热能力范围划分为至少两个以上的区间,作为以最小电力实现所述区间的散热量的手段,使所述冷却液栗的流量和所述散热器风扇的驱动量中的任一方变化并将另一方固定。10.根据权利要求1?9中任一项所述的燃料电池系统,其中, 所述燃料电池系统还具备: 旁通管,使从所述燃料电池排出的冷却液不向所述散热器输送而旁通至所述冷却液栗;及 分流阀,使从所述燃料电池排出的冷却液向所述散热器和所述旁通管分流, 在所述第一冷却控制中,所述控制部根据所述燃料电池的发电电力来算出所述燃料电池的发热量,在所述散热器风扇的驱动量的上限值之下,以能够将所述发热量散热且由所述冷却液栗和所述散热器风扇消耗的电力成为最小的方式调整所述冷却液栗的流量、所述散热器风扇的驱动量以及所述分流阀的分流比。11.根据权利要求10所述的燃料电池系统,其中, 在所述第一冷却控制中,所述控制部将以所述冷却液栗的流量、所述散热器风扇的驱动量及所述分流比实现的散热能力范围划分为至少两个以上的区间,作为以最小电力实现所述区间的散热量的手段,使所述冷却液栗的流量、所述散热器风扇的驱动量、所述分流比中的任一个变化。12.—种燃料电池搭载车辆,搭载有权利要求1?11中任一项所述的燃料电池系统。13.一种燃料电池系统的控制方法,是燃料电池搭载车辆的燃料电池系统的控制方法,所述燃料电池搭载车辆具备燃料电池、向所述燃料电池供给冷却液的冷却液供给流路、对所述冷却液进行冷却的散热器、散热器风扇、设于所述冷却液供给流路且向所述燃料电池供给冷却液的冷却液栗、速度计, 所述燃料电池系统的控制方法中, 执行如下的第一冷却控制:根据所述燃料电池搭载车辆的速度,对所述散热器风扇的驱动量设定上限值,在该上限值之下,调整所述冷却液栗的流量或所述散热器风扇的驱动量而对所述燃料电池进行冷却。14.根据权利要求13所述的燃料电池系统的控制方法,其中, 在所述第一冷却控制中,根据所述燃料电池的发电电力来算出所述燃料电池的发热量,在所述散热器风扇的驱动量的上限值之下,以能够将所述发热量散热且由所述冷却液栗和所述散热器风扇消耗的电力成为最小的方式调整所述冷却液栗的流量和所述散热器风扇的驱动量。15.根据权利要求14所述的燃料电池系统的控制方法,其中, 在所述第一冷却控制中无法将所述发热量全部散热的情况下,使从所述发热量减去散热量而得到的热量蓄积于所述冷却液,并且即使在所述发热量变得小于所述散热量的情况下,也维持所述冷却液栗的流量和所述散热器风扇的驱动量直至所述冷却液的温度成为预先确定的值以下。16.根据权利要求15所述的燃料电池系统的控制方法,其中, 在所述第一冷却控制中对蓄积于所述冷却液的所述热量进行散热时,设定比基于所述燃料电池搭载车辆的速度而设定的所述散热器风扇的驱动量的上限低的驱动量,以所述低的驱动量为上限,维持所述冷却液栗和所述散热器风扇的驱动直至所述冷却液的温度成为预先确定的值以下。17.根据权利要求14所述的燃料电池系统的控制方法,其中, 在所述第一冷却控制中无法将所述发热量全部散热的情况下,使从所述发热量减去散热量而得到的热量蓄积于所述冷却液,并且即使在所述发热量变得小于所述散热量的情况下,也维持所述冷却液栗的流量和所述散热器风扇的驱动量直至被蓄积的热量成为预先确定的值以下。18.根据权利要求17所述的燃料电池系统的控制方法,其中, 在所述第一冷却控制中对蓄积于所述冷却液的所述热量进行散热时,设定比基于所述燃料电池搭载车辆的速度而设定的所述散热器风扇的驱动量的上限值低的驱动量,以所述低的驱动量为上限,驱动所述冷却液栗和所述散热器风扇直至所述被蓄积的热量成为预先确定的值以下。19.根据权利要求14所述的燃料电池系统的控制方法,其中, 在所述第一冷却控制中无法将所述发热量全部散热,且从所述发热量减去散热量而得到的差分蓄积于所述冷却液所成的蓄积热量大于预先确定的值的情况下,执行如下的第二冷却控制:将基于所述燃料电池搭载车辆的速度而设定的所述散热器风扇的驱动量的上限值变更为更高的驱动量,以所述高的驱动量为上限值,调整所述冷却液栗的流量和所述散热器风扇的驱动量而对所述燃料电池进行冷却。20.根据权利要求14所述的燃料电池系统的控制方法,其中, 在所述第一冷却控制中无法将所述发热量全部散热,且所述冷却液的温度大于预先确定的值的情况下,执行如下的第二冷却控制:将基于所述燃料电池搭载车辆的速度而设定的所述散热器风扇的驱动量的上限值变更为更高的驱动量,以所述高的驱动量为上限值,调整所述冷却液栗的流量和所述散热器风扇的驱动量而对所述燃料电池进行冷却。
【专利摘要】本发明涉及燃料电池系统及其控制方法、以及燃料电池搭载车辆,同时实现噪声振动的抑制和消耗电力的降低。控制部执行如下的冷却控制:基于燃料电池搭载车辆的速度,设定散热器风扇的驱动电压的上限,根据燃料电池的发电电力来算出燃料电池的发热量,在所述散热器风扇的驱动电压的上限之下,以能够将发热量散发且由冷却液泵和散热器风扇消耗的电力成为最小的方式调整冷却液泵的流量、散热器风扇的驱动电压、流向散热器的冷却液与流向绕过散热器的旁通管的冷却液的分流比。
【IPC分类】H01M8/04029, H01M8/04014, H01M8/04
【公开号】CN105609810
【申请号】CN201510776802
【发明人】山田贵史, 滩光博, 丸尾刚
【申请人】丰田自动车株式会社
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年11月12日
【公告号】CA2909948A1, DE102015118809A1, US20160141645
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