0)。当燃料电池系统100启动时，控制设备34获取冷却水的水温(步骤S12)。在燃料电池系统100启动时冷却水的水温与循环栗54的温度关联。为此，控制设备34可以通过获取在燃料电池系统100启动时的冷却水的水温来间接地获取循环栗54的温度。此处，冷却水的水温可以由温度传感器90和温度传感器92中的任一个来检测。
[0031]接下来，在控制设备34获取了冷却水的水温之后，控制设备34判定水温是否等于或小于预先存储在ROM中的规定温度(步骤S14)。此处，由于如上所述在燃料电池系统100启动时的冷却水的水温与循环栗54的温度关联，所以对在燃料电池系统100启动时的冷却水的水温的判定与对循环栗54的温度的判定相同。判定冷却水的水温是否等于或小于规定温度的原因在于:当水温等于或小于规定温度时，循环栗54中可能会产生冷凝水。也就是说，当在冷凝水的水温等于或小于规定温度的条件下启动对燃料电池系统100的驱动时，由于电力生成而使燃料电池10的温度比循环栗54的温度更快速地升高。由于燃料电池10的温度与从燃料电池10排出的阳极排出气体的温度几乎一样，所以阳极排出气体的温度与循环栗54的温度之间的差值变大。因此，循环栗54中可能会产生冷凝水。因此，规定温度是指示循环栗54中是否可能会产生冷凝水的阈值的温度，并且它例如可以是20度。
[0032]当冷却水的水温大于规定温度时(步骤S14中的否)，循环栗54中很难产生冷凝水，并且因此控制设备34完成用于抑制冷凝水的生成的处理。
[0033]当冷却水的水温等于或小于规定温度时(步骤S14中的是)，控制设备34判定是否不存在对燃料电池10的电力生成请求(步骤S16)。当存在对燃料电池10的电力生成请求时(步骤S16中的否)，控制设备34以根据该电力生成请求的转数来驱动循环栗54 (步骤 S18)ο
[0034]另一方面，当不存在对燃料电池10的电力生成请求时(步骤S16中的是)，控制设备34以考虑到预热效果和驱动声音而确定的规定转数(例如，1800rpm的恒定转数)来驱动循环栗54(步骤S20)。以考虑到温度效果和驱动声音而确定的规定转数(在下文中被称为“预热转数”)来驱动循环栗54，使得可以抑制循环栗54的驱动声音，并且可以加速对循环栗54的预热。因此，可以立即减小阳极排出气体的温度与循环栗54的温度之间的差。
[0035]接下来，控制设备34判定循环栗54的以预热转数的总驱动时间是否超过规定的驱动时间(步骤S22)。此处，将给出对总驱动时间的描述。图4是解释了循环栗54的以预热转数的规定的驱动时间的图。图4的水平轴是在燃料电池系统100启动时的冷却水的水温，而垂直轴是规定的驱动时间。此处，图4的映射被存储在控制设备34的ROM中。
[0036]如图4所示出，与冷却水的水温较高的情况相比，当在燃料电池系统100启动时的冷却水的水温较低时，规定的驱动时间被设置，以便变得较长。因此，取决于在燃料电池系统100启动时的冷却水的水温来改变规定的驱动时间，因为必需满足下面要求中的所有要求。第一要求是以预热转数来驱动循环栗54，直到循环栗54的温度与阳极排出气体的温度之间的差值变小并且循环栗54中很难产生冷凝水为止。第二要求是使尽可能短地以预热转数来驱动循环栗54，因为以相对高的预热转数对循环栗54的驱动增加了驱动声音和电力消耗。
[0037]因此，在步骤S22中，基于在步骤S12中所获取的在燃料电池系统100启动时的冷却水的水温、以及图4中的规定的驱动时间与在燃料电池系统100启动时的冷却水的水温之间的映射，控制设备确定规定的驱动时间，并且判定循环栗54的以预热转数的总驱动时间是否超过规定的驱动时间。
[0038]如图4所示，当在燃料电池系统100启动时的冷却水的水温等于或小于规定的温度Tl时，可以使规定的驱动时间恒定。可以使规定的驱动时间恒定的原因如下。通过以预热转数来驱动循环栗54以提高循环栗54的温度具有限度。因此，即使以预热转数来驱动循环栗54超过了恒定驱动时间，循环栗54的温度升高的效果也较小。此外，从驱动声音和电力消耗的角度来看，优选地缩短对循环栗54的驱动时间。
[0039]当循环栗54的以预热转数的总驱动时间不超过规定的驱动时间时(步骤S22中的否)，控制设备34返回至步骤S16。当循环栗54的以预热转数的总驱动时间超过规定的驱动时间时(步骤S22中的是)，控制设备34完成用于抑制冷凝水的生成的处理。
[0040]如上所述，根据第一实施方式，控制设备34判定与循环栗54的温度关联的冷却水的水温是否等于或小于规定的温度，并且当冷却水的水温等于或小于规定的温度并且不存在对燃料电池10的电力生成请求时，以预热转数来驱动循环栗54。因此，可以加速循环栗54的温度升高，并且可以通过循环栗54的温度与阳极排出气体的温度之间的差值来抑制循环栗54中冷凝水的生成。因此，可以抑制由于冷凝水而引起的循环栗54的噪声振动。
[0041]此外，根据第一实施方式，当不存在对燃料电池10的电力生成请求，直到循环栗54的以预热转数的总驱动时间超过规定的驱动时间为止时，控制设备34以预热转数来驱动循环栗54。这使得可以将循环栗54的温度提高至抑制冷凝水的生成的温度。此外，如图4所示，与在冷凝水的水温较高的情况下相比，当在燃料电池系统100启动时的冷凝水的水温较低时，规定的驱动时间被设置，以便变得较长。这使得可以抑制驱动声音和循环栗54的电力消耗的增加，并且可以将循环栗54的温度提高至抑制冷凝水的生成的温度。
[0042]此外，根据第一实施方式，控制设备34基于在燃料电池系统100启动时的冷却水的水温是否等于或小于规定的温度来判定是否执行对循环栗54的预热操作。假设在燃料电池系统100启动时，循环栗54的温度较低，并且循环栗54中可能会生成冷凝水。然而，根据第一实施方式，在这样的情况下，循环栗54中冷凝水的生成被抑制。
[0043]在第一实施方式中，控制设备34基于冷却水的水温来判定是否执行对循环栗54的预热操作。然而，控制设备34可以基于与循环栗54的温度关联的除了冷却水的水温以外的温度来判定是否执行对循环栗54的预热操作。另外，可以在循环栗54上设置用于检测循环栗54的温度的温度传感器，并且控制设备34可以基于温度传感器检测到的循环栗54的温度来判定是否执行对循环栗54的预热操作。
[0044]在第一实施方式中，作为示例，对循环栗54的预热转数是ISOOrpm进行了说明。然而，预热转数不限于此，并且可以是考虑到预热效果和驱动声音而确定的另一转数。当循环栗54的转数大于2000rmp时，循环栗54的驱动声音可以与周围环境相呼应。另一方面，当循环栗54的转数小于1800时，循环栗54预热的效果减小。此处，优选地使预热转数保持恒定。这是因为当预热转数波动时驱动声音波动，这可能会使用户不舒服。
[0045]在第一实施方式中，控制设备34基于在燃料电池系统100启动时的冷却水的水温来判定是否执行对循环栗54的预热操作。然而，控制设备34可以基于在燃料电池系统100启动之后的对燃料电池系统100的驱动期间冷却水的水温来判定是否执行对循环栗54的预热操作。此外，在第一实施方式中，作为示例，对燃料气体供给装置是注入器48进行了说明。然而，燃料气体供给装置可以是除了注入器48以外的部件。
[0046]尽管已经详细说明了本发明的示例性实施方式，但本发明不限于以上提及的实施方式，并且在不背离本发明的范围的情况下可以做出其它实施方式、变型和修改方案。
【主权项】
1.一种燃料电池系统(100)，其特征在于包括: 燃料电池(10)，其包括用阳极(16)和阴极(18)夹住电解质膜(14)的膜电极组件(20); 燃料气体供给装置(48)，其根据对所述燃料电池的电力生成请求经由阳极气体供给通道(40)向所述阳极提供阳极气体； 循环栗(54)，其使从所述阳极排出的废气循环至所述阳极气体供给通道； 判定器(36)，其判定所述循环栗的温度以及与所述循环栗的温度关联的温度中的任一个是否等于或小于规定的温度；以及 驱动控制器(38)，当所述判定器判定所述循环栗的温度以及与所述循环栗的温度关联的温度中的任一个等于或小于所述规定的温度，并且不存在对所述燃料电池的电力生成请求时，所述驱动控制器(38)以规定的转数来驱动所述循环栗。2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于 当不存在对所述燃料电池的电力生成请求时，所述驱动控制器以所述规定的转数来驱动所述循环栗，直到所述循环栗的以所述规定的转数驱动的总驱动时间超过规定的驱动时间为止。3.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其特征在于 与在所述判定器进行判定时所述循环栗的温度以及与所述循环栗的温度关联的温度中的任一个较高的情况下相比，当在所述判定器进行判定时所述循环栗的温度以及与所述循环栗的温度关联的温度中的任一个较低时，所述规定的驱动时间较长。4.根据权利要求1至3中任一项所述的燃料电池系统，其特征在于 在所述燃料电池系统启动时，所述判定器判定所述循环栗的温度以及与所述循环栗的温度关联的温度中的任一个是否等于或小于所述规定的温度。
【专利摘要】提供了一种燃料电池系统(100)，其包括：燃料电池(10)，其包括用阳极(16)和阴极(18)夹住电解质膜(14)的膜电极组件(20)；燃料气体供给装置(48)，其根据对燃料电池的电力生成请求经由阳极气体供给通道(40)向阳极提供阳极气体；循环泵(54)，其将从阳极排出的废气循环至阳极气体供给通道；判定器(36)，其判定循环泵的温度以及与循环泵的温度关联的温度中的任一个是否等于或小于规定的温度；以及驱动控制器(38)，当判定器判定循环泵的温度以及与循环泵的温度关联的温度中的任一个等于或小于规定的温度，并且不存在对燃料电池的电力生成请求时，该驱动控制器(38)以规定的转数来驱动所述循环泵。
【IPC分类】H01M8/04291
【公开号】CN105591131
【申请号】CN201510756427
【发明人】山本和男, 今西启之
【申请人】丰田自动车株式会社
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年11月9日
【公告号】CA2911604A1, DE102015119319A1, US20160133960