JP2003036874A - 燃料電池システム - Google Patents
燃料電池システムInfo
- Publication number
- JP2003036874A JP2003036874A JP2001219978A JP2001219978A JP2003036874A JP 2003036874 A JP2003036874 A JP 2003036874A JP 2001219978 A JP2001219978 A JP 2001219978A JP 2001219978 A JP2001219978 A JP 2001219978A JP 2003036874 A JP2003036874 A JP 2003036874A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel cell
- temperature
- cooling water
- cell system
- internal temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 258
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 41
- 230000008014 freezing Effects 0.000 claims abstract description 21
- 238000007710 freezing Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 claims description 26
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 21
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 3
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims 7
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 abstract description 161
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 41
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 19
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 19
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 14
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 14
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 11
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 10
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 10
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000006057 reforming reaction Methods 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 5
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 4
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 description 4
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002407 reforming Methods 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 229920000557 Nafion® Polymers 0.000 description 1
- 229910001260 Pt alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 230000002528 anti-freeze Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 1
- -1 gasoline Chemical class 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000003014 ion exchange membrane Substances 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005518 polymer electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 229920005597 polymer membrane Polymers 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000000629 steam reforming Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
- H01M8/04029—Heat exchange using liquids
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 寒冷地で燃料電池を起動する際に、燃料電池
内部で生成水が凍結するのを防止する技術を提供する。 【解決手段】 燃料電池システム１０では、温度センサ
３２が燃料電池２０の内部温度を検出する。燃料電池２
０の内部温度が０℃以下のときには、冷却水ポンプ３０
は停止状態となるよう制御される。冷却水ポンプ３０
は、燃料電池２０の内部温度が０℃を超えるときには、
内部温度が上昇するのに応じてその駆動量が増加する。
このとき、燃料電池２０の内部温度が、０℃から０℃を
超える所定の温度までの間であるときには、駆動量の増
加の程度が抑えられる。
内部で生成水が凍結するのを防止する技術を提供する。 【解決手段】 燃料電池システム１０では、温度センサ
３２が燃料電池２０の内部温度を検出する。燃料電池２
０の内部温度が０℃以下のときには、冷却水ポンプ３０
は停止状態となるよう制御される。冷却水ポンプ３０
は、燃料電池２０の内部温度が０℃を超えるときには、
内部温度が上昇するのに応じてその駆動量が増加する。
このとき、燃料電池２０の内部温度が、０℃から０℃を
超える所定の温度までの間であるときには、駆動量の増
加の程度が抑えられる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、水素を含有する
燃料ガスと酸素を含有する酸化ガスの供給を受け、電気
化学反応により起電力を得る燃料電池を備える燃料電池
システムに関する。
燃料ガスと酸素を含有する酸化ガスの供給を受け、電気
化学反応により起電力を得る燃料電池を備える燃料電池
システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】燃料電池を、電気自動車の駆動用電源と
して用いる場合のように、移動用電源として用いる場合
には、様々な環境下で燃料電池が使用されることが想定
される。したがって、このように想定される様々な環境
下においても、燃料電池が良好に動作することが望まれ
る。
して用いる場合のように、移動用電源として用いる場合
には、様々な環境下で燃料電池が使用されることが想定
される。したがって、このように想定される様々な環境
下においても、燃料電池が良好に動作することが望まれ
る。
【０００３】例えば、燃料電池を寒冷地で使用する場合
には、燃料電池の内部温度が０℃以下になると、燃料電
池内に存在する水が凍結する。このように、燃料電池を
使用する環境温度が低いときに燃料電池内部で水が凍結
することによる不都合を防止するために、燃料電池の作
動停止時に、燃料電池内部を通過する冷却水の流路から
冷却水を抜き取る技術が提案されている（例えば特開平
６−２２３８５５号公報等）。このような構成とすれ
ば、燃料電池の作動停止時に燃料電池の内部温度が０℃
以下に低下したときにも、冷却水が流路内で凍結して次
回燃料電池を起動する際に不都合を生じることがない。
には、燃料電池の内部温度が０℃以下になると、燃料電
池内に存在する水が凍結する。このように、燃料電池を
使用する環境温度が低いときに燃料電池内部で水が凍結
することによる不都合を防止するために、燃料電池の作
動停止時に、燃料電池内部を通過する冷却水の流路から
冷却水を抜き取る技術が提案されている（例えば特開平
６−２２３８５５号公報等）。このような構成とすれ
ば、燃料電池の作動停止時に燃料電池の内部温度が０℃
以下に低下したときにも、冷却水が流路内で凍結して次
回燃料電池を起動する際に不都合を生じることがない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、寒冷地
で燃料電池を起動する際に、電気化学反応に伴って生じ
る生成水が燃料電池内部で凍結するのを防止するための
技術は従来知られていなかった。燃料電池で電気化学反
応が進行する際には、反応に伴って燃料電池のカソード
側で水（生成水）が生じる。このような生成水は、燃料
電池の起動時に電気化学反応が開始されると、直ちに発
生する。このようにして生じた生成水は、燃料電池の内
部温度が低いときには、電極の近傍やカソード側に供給
される酸化ガス流路内で凝縮し、燃料電池の内部温度が
０℃以下のときには、凍結してしまうおそれがある。
で燃料電池を起動する際に、電気化学反応に伴って生じ
る生成水が燃料電池内部で凍結するのを防止するための
技術は従来知られていなかった。燃料電池で電気化学反
応が進行する際には、反応に伴って燃料電池のカソード
側で水（生成水）が生じる。このような生成水は、燃料
電池の起動時に電気化学反応が開始されると、直ちに発
生する。このようにして生じた生成水は、燃料電池の内
部温度が低いときには、電極の近傍やカソード側に供給
される酸化ガス流路内で凝縮し、燃料電池の内部温度が
０℃以下のときには、凍結してしまうおそれがある。
【０００５】本発明は、上述した従来の課題を解決する
ためになされたものであり、寒冷地で燃料電池を起動す
る際に、燃料電池内部で生成水が凍結するのを防止する
技術を提供することを目的とする。
ためになされたものであり、寒冷地で燃料電池を起動す
る際に、燃料電池内部で生成水が凍結するのを防止する
技術を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
記目的を達成するために、本発明は、電気化学反応を進
行して発電を行なう燃料電池を備える燃料電池システム
であって、ポンプを用いて前記燃料電池の内部に設けた
冷媒流路に所定の冷媒を通過させる冷媒流通部と、前記
燃料電池の内部温度を反映する温度を検出する温度セン
サと、前記冷媒流通部を制御する制御部と、を備え、前
記制御部は、前記温度センサが検出する温度が所定の第
１の温度以下のときに、前記ポンプを停止状態とするこ
とによって前記燃料電池内部で生成水が凍結するのを防
止することを要旨とする。
記目的を達成するために、本発明は、電気化学反応を進
行して発電を行なう燃料電池を備える燃料電池システム
であって、ポンプを用いて前記燃料電池の内部に設けた
冷媒流路に所定の冷媒を通過させる冷媒流通部と、前記
燃料電池の内部温度を反映する温度を検出する温度セン
サと、前記冷媒流通部を制御する制御部と、を備え、前
記制御部は、前記温度センサが検出する温度が所定の第
１の温度以下のときに、前記ポンプを停止状態とするこ
とによって前記燃料電池内部で生成水が凍結するのを防
止することを要旨とする。
【０００７】このような燃料電池システムでは、燃料電
池の内部温度が、所定の第１の温度以下のときに、冷媒
流路に冷媒を通過させるためのポンプを停止状態とする
ことによって、冷媒の循環に起因して燃料電池の内部温
度が低下しすぎるのを防止することができる。燃料電池
システムを寒冷な環境下で起動する際には、燃料電池内
部や冷媒が０℃以下となっている場合がある。燃料電池
システムを起動すると、このような寒冷な環境下であっ
ても、燃料電池内部では電気化学反応の進行と共に内部
温度は上昇を始める。このとき、ポンプを停止状態とす
ることで、上記０℃以下となっている冷媒と燃料電池と
の間で熱交換が行なわれるのを抑えることができ、燃料
電池内部が昇温する動作を確保することができる。した
がって、電気化学反応によって生じた生成水が燃料電池
内で凍結するのを防止することができる。
池の内部温度が、所定の第１の温度以下のときに、冷媒
流路に冷媒を通過させるためのポンプを停止状態とする
ことによって、冷媒の循環に起因して燃料電池の内部温
度が低下しすぎるのを防止することができる。燃料電池
システムを寒冷な環境下で起動する際には、燃料電池内
部や冷媒が０℃以下となっている場合がある。燃料電池
システムを起動すると、このような寒冷な環境下であっ
ても、燃料電池内部では電気化学反応の進行と共に内部
温度は上昇を始める。このとき、ポンプを停止状態とす
ることで、上記０℃以下となっている冷媒と燃料電池と
の間で熱交換が行なわれるのを抑えることができ、燃料
電池内部が昇温する動作を確保することができる。した
がって、電気化学反応によって生じた生成水が燃料電池
内で凍結するのを防止することができる。
【０００８】本発明の燃料電池システムにおいて、前記
制御部は、前記燃料電池システムの起動時において、少
なくとも前記温度センサが検出する温度が前記第１の温
度以下のときに、所定の時間、前記ポンプを停止状態と
した後、前記ポンプの駆動を開始することとしても良
い。
制御部は、前記燃料電池システムの起動時において、少
なくとも前記温度センサが検出する温度が前記第１の温
度以下のときに、所定の時間、前記ポンプを停止状態と
した後、前記ポンプの駆動を開始することとしても良
い。
【０００９】このような構成としても、前記ポンプの駆
動の開始前に、所定の時間、ポンプを停止状態とするこ
とで、電気化学反応が進行し始めた後に燃料電池の内部
温度が低下して、生成水が凍結してしまうのを防止する
ことができる。
動の開始前に、所定の時間、ポンプを停止状態とするこ
とで、電気化学反応が進行し始めた後に燃料電池の内部
温度が低下して、生成水が凍結してしまうのを防止する
ことができる。
【００１０】本発明の燃料電池システムにおいて、前記
制御部は、前記温度センサが検出した温度が前記第１の
温度よりも高いときには、前記検出した温度の上昇に応
じて前記冷媒の流量を増加させると共に、前記温度セン
サが検出する温度が、前記第１の温度と、これよりも高
い第２の温度との間であるときには、該第２の温度を超
えたときに比べて、温度上昇に応じた流量の増加の程度
を抑える制御を行なうこととしても良い。
制御部は、前記温度センサが検出した温度が前記第１の
温度よりも高いときには、前記検出した温度の上昇に応
じて前記冷媒の流量を増加させると共に、前記温度セン
サが検出する温度が、前記第１の温度と、これよりも高
い第２の温度との間であるときには、該第２の温度を超
えたときに比べて、温度上昇に応じた流量の増加の程度
を抑える制御を行なうこととしても良い。
【００１１】このような構成とすれば、燃料電池の内部
温度が凍結のおそれがない程度に上昇して燃料電池内へ
の冷媒の循環を開始したときに、冷媒の循環に起因して
再び内部温度が低下して、燃料電池内で生成水が凍結し
てしまうのを防止することができる。
温度が凍結のおそれがない程度に上昇して燃料電池内へ
の冷媒の循環を開始したときに、冷媒の循環に起因して
再び内部温度が低下して、燃料電池内で生成水が凍結し
てしまうのを防止することができる。
【００１２】本発明の燃料電池システムにおいて、前記
所定の冷媒は、水よりも凝固点が低い液体であることと
しても良い。このような構成とすれば、冷媒の温度が０
℃よりも低い状態であっても、燃料電池において電気化
学反応が開始されて燃料電池内が昇温し始めると、支障
無く冷媒の循環を開始することができ、燃料電池の内部
温度を適正な温度範囲に保つことが可能となる。また、
寒冷地においても燃料電池システム内で冷媒が凍結する
のを防止することができる。
所定の冷媒は、水よりも凝固点が低い液体であることと
しても良い。このような構成とすれば、冷媒の温度が０
℃よりも低い状態であっても、燃料電池において電気化
学反応が開始されて燃料電池内が昇温し始めると、支障
無く冷媒の循環を開始することができ、燃料電池の内部
温度を適正な温度範囲に保つことが可能となる。また、
寒冷地においても燃料電池システム内で冷媒が凍結する
のを防止することができる。
【００１３】本発明は、種々の形態で実現することが可
能であり、例えば、燃料電池システムにおける凍結防止
方法として実施することができる。
能であり、例えば、燃料電池システムにおける凍結防止
方法として実施することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を実施
例に基づいて以下の順序で説明する。 Ａ．装置の全体構成（ガスの流れ）： Ｂ．装置の全体構成（冷却水の流れ）： Ｃ．燃料電池２０の内部構成： Ｄ．冷却水の流れの制御： Ｅ．変形例：
例に基づいて以下の順序で説明する。 Ａ．装置の全体構成（ガスの流れ）： Ｂ．装置の全体構成（冷却水の流れ）： Ｃ．燃料電池２０の内部構成： Ｄ．冷却水の流れの制御： Ｅ．変形例：
【００１５】Ａ．装置の構成（ガスの流れ）：図１は、
本発明の一実施例としての燃料電池システム１０の構成
を表わす説明図である。まず、図１に基づいて、燃料電
池に供給されるガスの流れについて説明する。燃料電池
システム１０は、改質燃料を貯蔵する燃料タンク７２、
水を貯蔵する水タンク７３、改質燃料および水の昇温と
混合を行なう蒸発・混合部７４、改質反応を促進する改
質触媒を備える改質器７５、改質ガス中の一酸化炭素濃
度を低減するＣＯ低減部７６、燃料電池２０、ブロワ７
７を主な構成要素としている。
本発明の一実施例としての燃料電池システム１０の構成
を表わす説明図である。まず、図１に基づいて、燃料電
池に供給されるガスの流れについて説明する。燃料電池
システム１０は、改質燃料を貯蔵する燃料タンク７２、
水を貯蔵する水タンク７３、改質燃料および水の昇温と
混合を行なう蒸発・混合部７４、改質反応を促進する改
質触媒を備える改質器７５、改質ガス中の一酸化炭素濃
度を低減するＣＯ低減部７６、燃料電池２０、ブロワ７
７を主な構成要素としている。
【００１６】燃料タンク７２が貯蔵する改質燃料は、改
質器７５で進行する改質反応に供されるものであり、こ
の改質燃料としては、ガソリンなどの液体炭化水素や、
メタノールなどのアルコールやアルデヒド類、あるいは
天然ガスなど、改質反応によって水素を生成可能な種々
の炭化水素系燃料を選択することができる。蒸発・混合
部７４は、燃料タンク７２から供給される改質燃料およ
び水タンク７３から供給される水を気化・昇温させると
共に両者を混合するためのものである。
質器７５で進行する改質反応に供されるものであり、こ
の改質燃料としては、ガソリンなどの液体炭化水素や、
メタノールなどのアルコールやアルデヒド類、あるいは
天然ガスなど、改質反応によって水素を生成可能な種々
の炭化水素系燃料を選択することができる。蒸発・混合
部７４は、燃料タンク７２から供給される改質燃料およ
び水タンク７３から供給される水を気化・昇温させると
共に両者を混合するためのものである。
【００１７】蒸発・混合部７４から排出された改質燃料
と水との混合ガスは、改質器７５において改質反応に供
されて改質ガス（水素リッチガス）を生成する。ここ
で、改質器７５には、用いる改質燃料に応じた改質触媒
が備えられており、この改質燃料を改質する反応に適し
た温度となるように、改質器７５の内部温度が制御され
る。また、改質器７５で進行する改質反応は、水蒸気改
質反応や部分酸化反応、あるいは両者を組み合わせたも
のなど種々の態様を選択することができ、改質触媒は、
このように改質器７５内で進行させる改質反応に応じた
ものを選択すればよい。
と水との混合ガスは、改質器７５において改質反応に供
されて改質ガス（水素リッチガス）を生成する。ここ
で、改質器７５には、用いる改質燃料に応じた改質触媒
が備えられており、この改質燃料を改質する反応に適し
た温度となるように、改質器７５の内部温度が制御され
る。また、改質器７５で進行する改質反応は、水蒸気改
質反応や部分酸化反応、あるいは両者を組み合わせたも
のなど種々の態様を選択することができ、改質触媒は、
このように改質器７５内で進行させる改質反応に応じた
ものを選択すればよい。
【００１８】改質器７５で生成された改質ガスは、ＣＯ
低減部７６において一酸化炭素濃度が低減されて、燃料
電池２０のアノード側に対して燃料ガスとして供給され
る。ＣＯ低減部７６は、一酸化炭素と水蒸気とから二酸
化炭素と水素とを生じるシフト反応を促進する触媒を備
え、シフト反応によって水素リッチガス中の一酸化炭素
濃度を低減するシフト部とすることができる。あるい
は、水素に優先して一酸化炭素を酸化する選択酸化反応
を促進する触媒を備え、一酸化炭素選択酸化反応によっ
て水素リッチガス中の一酸化炭素濃度を低減する一酸化
炭素選択酸化部とすることができる。また、これらの両
方を備えることとしても良い。
低減部７６において一酸化炭素濃度が低減されて、燃料
電池２０のアノード側に対して燃料ガスとして供給され
る。ＣＯ低減部７６は、一酸化炭素と水蒸気とから二酸
化炭素と水素とを生じるシフト反応を促進する触媒を備
え、シフト反応によって水素リッチガス中の一酸化炭素
濃度を低減するシフト部とすることができる。あるい
は、水素に優先して一酸化炭素を酸化する選択酸化反応
を促進する触媒を備え、一酸化炭素選択酸化反応によっ
て水素リッチガス中の一酸化炭素濃度を低減する一酸化
炭素選択酸化部とすることができる。また、これらの両
方を備えることとしても良い。
【００１９】燃料電池２０のカソード側に対しては、ブ
ロワ７７から圧縮空気が酸化ガスとして供給される。こ
れら燃料ガスおよび酸化ガスを利用して、燃料電池２０
では電気化学反応によって起電力が生じる。
ロワ７７から圧縮空気が酸化ガスとして供給される。こ
れら燃料ガスおよび酸化ガスを利用して、燃料電池２０
では電気化学反応によって起電力が生じる。
【００２０】燃料電池２０は、固体高分子型燃料電池で
ある。燃料電池２０の具体的な構成については後に詳し
く説明する。
ある。燃料電池２０の具体的な構成については後に詳し
く説明する。
【００２１】Ｂ．装置の全体構成（冷却水の流れ）：図
２は、燃料電池システム１０において冷却水が流れる様
子を表わす説明図である。燃料電池システム１０は、冷
却ファン２４を備えたラジエータ２６と、燃料電池２０
内に形成された冷却水の流路とラジエータ２６内に形成
された冷却水の流路とを接続して両者の間で冷却水を循
環させる冷却水路２８と、冷却水路２８内で冷却水が循
環する駆動力を発生する冷却水ポンプ３０と、制御部５
０とを備えている。すわなち、これらの各部は、燃料電
池２０の内部に設けた冷媒（冷却水）流路に冷媒を通過
させる冷媒流通部を構成している。燃料電池２０内部に
設けた流路に冷却水を通過させることによって、発熱を
伴う電気化学反応が進行する燃料電池において、内部の
温度を、電気化学反応が良好に進行する所定の範囲内に
保つことが可能となっている。なお、本実施例では、０
℃以下の寒冷な条件下において燃料電池システム１０を
起動するときにも、システム内部で冷却水を循環させる
ことができるように、０℃以下でも凍結しない不凍液を
冷却水として用いている。
２は、燃料電池システム１０において冷却水が流れる様
子を表わす説明図である。燃料電池システム１０は、冷
却ファン２４を備えたラジエータ２６と、燃料電池２０
内に形成された冷却水の流路とラジエータ２６内に形成
された冷却水の流路とを接続して両者の間で冷却水を循
環させる冷却水路２８と、冷却水路２８内で冷却水が循
環する駆動力を発生する冷却水ポンプ３０と、制御部５
０とを備えている。すわなち、これらの各部は、燃料電
池２０の内部に設けた冷媒（冷却水）流路に冷媒を通過
させる冷媒流通部を構成している。燃料電池２０内部に
設けた流路に冷却水を通過させることによって、発熱を
伴う電気化学反応が進行する燃料電池において、内部の
温度を、電気化学反応が良好に進行する所定の範囲内に
保つことが可能となっている。なお、本実施例では、０
℃以下の寒冷な条件下において燃料電池システム１０を
起動するときにも、システム内部で冷却水を循環させる
ことができるように、０℃以下でも凍結しない不凍液を
冷却水として用いている。
【００２２】ラジエータ２６は、燃料電池２０に供給さ
れて燃料電池２０内で熱交換することによって昇温した
冷却水を、降温させるための装置である。ラジエータ２
６は、上記昇温した冷却水を導く流路を備える熱交換部
として形成されている。この熱交換部は、外気が通過可
能な構造を有し、この通過する外気と上記流路内の冷却
水との間で熱交換可能となっている。ラジエータ２６が
備える冷却ファン２４を駆動すると、この冷却ファン２
４によって生じる冷却風は、上記熱交換部を通過すると
共に、上記流路内を流れる冷却水から熱量を奪い、これ
によって冷却水の積極的な冷却が行なわれる。冷却ファ
ン２４は、制御部５０に接続されており、制御部５０に
よってその駆動状態が制御される。
れて燃料電池２０内で熱交換することによって昇温した
冷却水を、降温させるための装置である。ラジエータ２
６は、上記昇温した冷却水を導く流路を備える熱交換部
として形成されている。この熱交換部は、外気が通過可
能な構造を有し、この通過する外気と上記流路内の冷却
水との間で熱交換可能となっている。ラジエータ２６が
備える冷却ファン２４を駆動すると、この冷却ファン２
４によって生じる冷却風は、上記熱交換部を通過すると
共に、上記流路内を流れる冷却水から熱量を奪い、これ
によって冷却水の積極的な冷却が行なわれる。冷却ファ
ン２４は、制御部５０に接続されており、制御部５０に
よってその駆動状態が制御される。
【００２３】冷却水ポンプ３０は、既述したように、冷
却水路２８内で冷却水が循環する駆動力を発生する装置
であり、駆動電圧の大きさによってその駆動量（冷却水
ポンプの回転数あるいは冷却水のポンピング量）を調節
可能となっている。本実施例では、冷却水ポンプ３０の
駆動電圧の大きさを変化させることによって、冷却水の
ポンピング量を調節し、それによって燃料電池２０内の
温度分布状態の平均化を図っている。したがって、燃料
電池システム１０に備える冷却水ポンプ３０としては、
燃料電池２０の出力電流が激しく変動し、燃料電池２０
における発熱量が変化する場合にも、燃料電池２０内の
温度分布状態を充分に平均化できるように、冷却水の流
量を調節することが可能な性能を有することが望まし
い。この冷却水ポンプ３０は、制御部５０に接続されて
おり、制御部５０によってその駆動電圧の大きさが制御
される。
却水路２８内で冷却水が循環する駆動力を発生する装置
であり、駆動電圧の大きさによってその駆動量（冷却水
ポンプの回転数あるいは冷却水のポンピング量）を調節
可能となっている。本実施例では、冷却水ポンプ３０の
駆動電圧の大きさを変化させることによって、冷却水の
ポンピング量を調節し、それによって燃料電池２０内の
温度分布状態の平均化を図っている。したがって、燃料
電池システム１０に備える冷却水ポンプ３０としては、
燃料電池２０の出力電流が激しく変動し、燃料電池２０
における発熱量が変化する場合にも、燃料電池２０内の
温度分布状態を充分に平均化できるように、冷却水の流
量を調節することが可能な性能を有することが望まし
い。この冷却水ポンプ３０は、制御部５０に接続されて
おり、制御部５０によってその駆動電圧の大きさが制御
される。
【００２４】なお、燃料電池２０内には、燃料電池２０
内部の温度を検出する温度センサ３２が設けられてい
る。温度センサ３２は制御部５０に接続されている。
内部の温度を検出する温度センサ３２が設けられてい
る。温度センサ３２は制御部５０に接続されている。
【００２５】制御部５０は、マイクロコンピュータを中
心とした論理回路として構成され、ＣＰＵ５４やＲＯＭ
５８やＲＡＭ５６、あるいは、各種信号を入出力する入
出力ポート５２を備える。制御部５０は、既述したよう
に、燃料電池２０の内部温度に関する情報を温度センサ
３２から入力し、これに基づいて、冷却ファン２４およ
び冷却水ポンプ３０に駆動信号を出力する。すなわち、
制御部５０は、燃料電池２０の内部温度（発熱状態）に
応じて、燃料電池２０の運転温度が常に所定温度（例え
ば８０℃）以下となるように制御を行なう。なお、制御
部５０は、燃料電池２０の内部温度に関わる冷却水の制
御だけでなく、燃料電池２０の運転時に動作する各種ポ
ンプや弁などの制御を行ない、燃料電池２０に供給する
ガス量の制御も行なう。
心とした論理回路として構成され、ＣＰＵ５４やＲＯＭ
５８やＲＡＭ５６、あるいは、各種信号を入出力する入
出力ポート５２を備える。制御部５０は、既述したよう
に、燃料電池２０の内部温度に関する情報を温度センサ
３２から入力し、これに基づいて、冷却ファン２４およ
び冷却水ポンプ３０に駆動信号を出力する。すなわち、
制御部５０は、燃料電池２０の内部温度（発熱状態）に
応じて、燃料電池２０の運転温度が常に所定温度（例え
ば８０℃）以下となるように制御を行なう。なお、制御
部５０は、燃料電池２０の内部温度に関わる冷却水の制
御だけでなく、燃料電池２０の運転時に動作する各種ポ
ンプや弁などの制御を行ない、燃料電池２０に供給する
ガス量の制御も行なう。
【００２６】Ｃ．燃料電池２０の内部構成：図３は、燃
料電池２０を構成する部材の様子を表わす分解斜視図で
ある。燃料電池２０は、積層面が四角形状である電解質
膜４１、ガス拡散電極であるアノード４３およびカソー
ド、セパレータ６０，７０，８０を備えており、単セル
を複数積層したスタック構造を有している。
料電池２０を構成する部材の様子を表わす分解斜視図で
ある。燃料電池２０は、積層面が四角形状である電解質
膜４１、ガス拡散電極であるアノード４３およびカソー
ド、セパレータ６０，７０，８０を備えており、単セル
を複数積層したスタック構造を有している。
【００２７】電解質膜４１は、フッ素系樹脂などの固体
高分子材料により形成されたプロトン伝導性のイオン交
換膜であり、湿潤状態で良好な電気伝導性を示す。本実
施例では、ナフィオン膜（デュポン社製）が使用されて
いる。電解質膜４１の表面には、触媒としての白金また
は白金と他の金属からなる合金の層が設けられている。
高分子材料により形成されたプロトン伝導性のイオン交
換膜であり、湿潤状態で良好な電気伝導性を示す。本実
施例では、ナフィオン膜（デュポン社製）が使用されて
いる。電解質膜４１の表面には、触媒としての白金また
は白金と他の金属からなる合金の層が設けられている。
【００２８】アノード４３およびカソードは、共に炭素
繊維によって形成されている。例えば、カーボンクロ
ス、カーボンペーパ、あるいはカーボンフエルトにより
形成することができる。
繊維によって形成されている。例えば、カーボンクロ
ス、カーボンペーパ、あるいはカーボンフエルトにより
形成することができる。
【００２９】セパレータ６０，７０，８０は、ガス不透
過の導電性部材、例えば、カーボンを圧縮してガス不透
過とした緻密質カーボンや金属により形成されている。
セパレータ６０，７０，８０は、積層したときに互いに
対応する位置に、断面が円形の冷却水孔８１，８２を備
え、積層面の各辺の縁付近には、それぞれの辺に沿っ
て、細長い一対の酸化ガス孔８３，８４および一対の燃
料ガス孔８５，８６が形成されている。また、セパレー
タ６０，７０，８０は、その表面に、ガス流路を形成す
るための所定の凹凸形状（本実施例では、平行に配置さ
れた複数のリブであるリブ６２およびリブ６３）を有し
ている。リブ６２は、上記酸化ガス孔８３，８４と連通
しており、リブ６３は、上記燃料ガス孔８５，８６と連
通している。
過の導電性部材、例えば、カーボンを圧縮してガス不透
過とした緻密質カーボンや金属により形成されている。
セパレータ６０，７０，８０は、積層したときに互いに
対応する位置に、断面が円形の冷却水孔８１，８２を備
え、積層面の各辺の縁付近には、それぞれの辺に沿っ
て、細長い一対の酸化ガス孔８３，８４および一対の燃
料ガス孔８５，８６が形成されている。また、セパレー
タ６０，７０，８０は、その表面に、ガス流路を形成す
るための所定の凹凸形状（本実施例では、平行に配置さ
れた複数のリブであるリブ６２およびリブ６３）を有し
ている。リブ６２は、上記酸化ガス孔８３，８４と連通
しており、リブ６３は、上記燃料ガス孔８５，８６と連
通している。
【００３０】アノード４３およびカソードは、電解質膜
４１を両側から挟んでサンドイッチ構造を成す。セパレ
ータ６０，７０は、このサンドイッチ構造をさらに両側
から挟みつつ、アノード４３およびカソードとの間に、
燃料ガスおよび酸化ガスの流路を形成する。セパレータ
が備えるリブ６３とアノード４３とによって燃料ガス流
路が形成され、セパレータが備えるリブ６２とカソード
とによって酸化ガス流路が形成される。
４１を両側から挟んでサンドイッチ構造を成す。セパレ
ータ６０，７０は、このサンドイッチ構造をさらに両側
から挟みつつ、アノード４３およびカソードとの間に、
燃料ガスおよび酸化ガスの流路を形成する。セパレータ
が備えるリブ６３とアノード４３とによって燃料ガス流
路が形成され、セパレータが備えるリブ６２とカソード
とによって酸化ガス流路が形成される。
【００３１】図３に示すように、燃料電池２０では、電
解質膜４１を挟持するアノード４３およびカソードと、
これらをさらに両側から挟むセパレータとによって、単
セル４８が構成される。なお、図３に示したセパレータ
７０は、リブ６２とリブ６３とをそれぞれの面に備えて
いる。また、セパレータ６０は、一方の面（図３に示し
た手前側）にはリブ６２を有し、他方の面（図３に示し
た裏側）はリブを有しないフラットな形状となってい
る。図３ではセパレータ７０を１枚だけ示したが、燃料
電池２０においては、間に上記サンドイッチ構造を配設
しつつ、所定の枚数のセパレータ７０を積層することに
よって、積層された所定数の単セル４８を形成してい
る。また、このようにして所定数の単セル４８を積層す
るごとに、セパレータ６０およびセパレータ８０を配設
している。
解質膜４１を挟持するアノード４３およびカソードと、
これらをさらに両側から挟むセパレータとによって、単
セル４８が構成される。なお、図３に示したセパレータ
７０は、リブ６２とリブ６３とをそれぞれの面に備えて
いる。また、セパレータ６０は、一方の面（図３に示し
た手前側）にはリブ６２を有し、他方の面（図３に示し
た裏側）はリブを有しないフラットな形状となってい
る。図３ではセパレータ７０を１枚だけ示したが、燃料
電池２０においては、間に上記サンドイッチ構造を配設
しつつ、所定の枚数のセパレータ７０を積層することに
よって、積層された所定数の単セル４８を形成してい
る。また、このようにして所定数の単セル４８を積層す
るごとに、セパレータ６０およびセパレータ８０を配設
している。
【００３２】セパレータ８０は、一方の面（図３に示し
た裏側）にはリブ６３を有し、他方の面（図３に示した
裏側）には葛折状の溝８７を有している。セパレータ８
０が備える溝８７は、既述した冷却水孔８１，８２と連
通しており、隣接するセパレータ６０における上記フラ
ットな面と共に、冷却水の流路を形成する。このよう
に、燃料電池２０においては、単セル４８が所定数積層
されるごとに、積層面に平行な冷却水流路が形成され
る。図３に示すように、冷却水の流路を形成する溝８７
は、セパレータ８０においてその周辺部を除く全面に広
く形成されており、電解質膜４１上で進行する電気化学
反応で生じた熱を、冷却水によって効率良く取り除くこ
とが可能となっている。
た裏側）にはリブ６３を有し、他方の面（図３に示した
裏側）には葛折状の溝８７を有している。セパレータ８
０が備える溝８７は、既述した冷却水孔８１，８２と連
通しており、隣接するセパレータ６０における上記フラ
ットな面と共に、冷却水の流路を形成する。このよう
に、燃料電池２０においては、単セル４８が所定数積層
されるごとに、積層面に平行な冷却水流路が形成され
る。図３に示すように、冷却水の流路を形成する溝８７
は、セパレータ８０においてその周辺部を除く全面に広
く形成されており、電解質膜４１上で進行する電気化学
反応で生じた熱を、冷却水によって効率良く取り除くこ
とが可能となっている。
【００３３】上記各部材を積層した燃料電池２０におい
ては、各セパレータが備える冷却水孔８１，８２は、ス
タックを積層方向に貫通する冷却水の流路である冷却水
マニホールドを形成する。また、酸化ガス孔８３，８４
は、スタックを積層方向に貫通する酸化ガスの流路であ
る酸化ガスマニホールドを、燃料ガス孔８５，８６は、
スタックを積層方向に貫通する燃料ガスの流路である燃
料ガスマニホールドを形成する。
ては、各セパレータが備える冷却水孔８１，８２は、ス
タックを積層方向に貫通する冷却水の流路である冷却水
マニホールドを形成する。また、酸化ガス孔８３，８４
は、スタックを積層方向に貫通する酸化ガスの流路であ
る酸化ガスマニホールドを、燃料ガス孔８５，８６は、
スタックを積層方向に貫通する燃料ガスの流路である燃
料ガスマニホールドを形成する。
【００３４】図２に示したラジエータ２６を経由して冷
却水路２８によって供給される冷却水は、上記冷却水孔
８１が形成する冷却水マニホールドを介して、各セパレ
ータ８０が備える溝８７が形成する冷却水流路に分配さ
れて熱交換を行なう。熱交換によって昇温した冷却水
は、冷却水孔８２が形成する冷却水マニホールドに集合
して、燃料電池２０から排出され、再びラジエータ２６
において冷却される。図１に示したＣＯ低減部７６から
供給された燃料ガスは、上記燃料ガス孔８５が形成する
燃料ガスマニホールドを介して、各セパレータがアノー
ド４３と共に形成する燃料ガス流路に分配されて、電気
化学反応に供される。電気化学反応に供された燃料ガス
は、燃料ガス孔８６が形成する燃料ガスマニホールドに
集合して、燃料電池２０から排出される。図１に示した
ブロワ７７から供給された酸化ガスは、上記酸化ガス孔
８３が形成する酸化ガスマニホールドを介して、各セパ
レータがカソードと共に形成する酸化ガス流路に分配さ
れて、電気化学反応に供される。電気化学反応に供され
た酸化ガスは、酸化ガス孔８４が形成する酸化ガスマニ
ホールドに集合して、燃料電池２０から排出される。
却水路２８によって供給される冷却水は、上記冷却水孔
８１が形成する冷却水マニホールドを介して、各セパレ
ータ８０が備える溝８７が形成する冷却水流路に分配さ
れて熱交換を行なう。熱交換によって昇温した冷却水
は、冷却水孔８２が形成する冷却水マニホールドに集合
して、燃料電池２０から排出され、再びラジエータ２６
において冷却される。図１に示したＣＯ低減部７６から
供給された燃料ガスは、上記燃料ガス孔８５が形成する
燃料ガスマニホールドを介して、各セパレータがアノー
ド４３と共に形成する燃料ガス流路に分配されて、電気
化学反応に供される。電気化学反応に供された燃料ガス
は、燃料ガス孔８６が形成する燃料ガスマニホールドに
集合して、燃料電池２０から排出される。図１に示した
ブロワ７７から供給された酸化ガスは、上記酸化ガス孔
８３が形成する酸化ガスマニホールドを介して、各セパ
レータがカソードと共に形成する酸化ガス流路に分配さ
れて、電気化学反応に供される。電気化学反応に供され
た酸化ガスは、酸化ガス孔８４が形成する酸化ガスマニ
ホールドに集合して、燃料電池２０から排出される。
【００３５】Ｄ．冷却水の流れの制御：図４は、燃料電
池２０が起動された後、制御部５０において所定の時間
ごとに実行される冷却水制御処理ルーチンを表わすフロ
ーチャートである。本ルーチンが開始されると、制御部
５０は、温度センサ３２が検出した燃料電池２０の内部
温度を読み込む（ステップＳ１００）。次に、温度セン
サ３２からの検出信号に基づいて、燃料電池２０の内部
温度が０℃よりも高いかどうかを判断する（ステップＳ
１１０）。
池２０が起動された後、制御部５０において所定の時間
ごとに実行される冷却水制御処理ルーチンを表わすフロ
ーチャートである。本ルーチンが開始されると、制御部
５０は、温度センサ３２が検出した燃料電池２０の内部
温度を読み込む（ステップＳ１００）。次に、温度セン
サ３２からの検出信号に基づいて、燃料電池２０の内部
温度が０℃よりも高いかどうかを判断する（ステップＳ
１１０）。
【００３６】ステップＳ１１０において、燃料電池２０
の内部温度が０℃以下であると判断された場合には、冷
却水ポンプ３０の回転数の目標値として値０を設定する
（ステップＳ１２０）。その後、冷却水ポンプ３０の回
転数の目標値を値０として冷却水ポンプ３０に駆動信号
を出力して（ステップＳ１３０）、本ルーチンを終了す
る。
の内部温度が０℃以下であると判断された場合には、冷
却水ポンプ３０の回転数の目標値として値０を設定する
（ステップＳ１２０）。その後、冷却水ポンプ３０の回
転数の目標値を値０として冷却水ポンプ３０に駆動信号
を出力して（ステップＳ１３０）、本ルーチンを終了す
る。
【００３７】ステップＳ１１０において、燃料電池２０
の内部温度が０℃よりも高いと判断された場合には、冷
却水ポンプ３０の回転数の目標値を、検出した燃料電池
２０の内部温度に応じて決定する（ステップＳ１４
０）。図５は、燃料電池２０の内部温度に応じて冷却水
ポンプ３０の回転数の目標値を決定するために、予め制
御部５０内に記憶したマップを表わす説明図である。図
５に示すように、冷却水ポンプ３０の回転数の目標値
は、燃料電池２０の内部温度が図５に示す温度Ｔ2 に達
するまでは、燃料電池２０の内部温度が上昇するのにつ
れて次第に大きくなる。このとき、燃料電池２０の内部
温度が０℃から図５に示す温度Ｔ1 に達するまでは、内
部温度が温度Ｔ1 を超えた時よりも、内部温度の上昇に
対するポンプの回転数の増加割合が低くなるように設定
されている。なお、燃料電池２０の内部温度が温度Ｔ2
以上のときには、冷却水ポンプ３０の回転数の目標値
は、最大値が設定される。上記ステップＳ１４０では、
図５に示したマップを参照して、ステップＳ１００で検
出した燃料電池２０の内部温度に応じて、冷却水ポンプ
３０の回転数の目標値を決定する。その後、冷却水ポン
プ３０の回転数の目標値を値０として冷却水ポンプ３０
に駆動信号を出力して（ステップＳ１３０）、本ルーチ
ンを終了する。
の内部温度が０℃よりも高いと判断された場合には、冷
却水ポンプ３０の回転数の目標値を、検出した燃料電池
２０の内部温度に応じて決定する（ステップＳ１４
０）。図５は、燃料電池２０の内部温度に応じて冷却水
ポンプ３０の回転数の目標値を決定するために、予め制
御部５０内に記憶したマップを表わす説明図である。図
５に示すように、冷却水ポンプ３０の回転数の目標値
は、燃料電池２０の内部温度が図５に示す温度Ｔ2 に達
するまでは、燃料電池２０の内部温度が上昇するのにつ
れて次第に大きくなる。このとき、燃料電池２０の内部
温度が０℃から図５に示す温度Ｔ1 に達するまでは、内
部温度が温度Ｔ1 を超えた時よりも、内部温度の上昇に
対するポンプの回転数の増加割合が低くなるように設定
されている。なお、燃料電池２０の内部温度が温度Ｔ2
以上のときには、冷却水ポンプ３０の回転数の目標値
は、最大値が設定される。上記ステップＳ１４０では、
図５に示したマップを参照して、ステップＳ１００で検
出した燃料電池２０の内部温度に応じて、冷却水ポンプ
３０の回転数の目標値を決定する。その後、冷却水ポン
プ３０の回転数の目標値を値０として冷却水ポンプ３０
に駆動信号を出力して（ステップＳ１３０）、本ルーチ
ンを終了する。
【００３８】以上のように構成された本実施例の燃料電
池システム１０によれば、燃料電池２０の内部温度が０
℃以下のときには、冷却水ポンプ３０を駆動しないた
め、燃料電池２０の内部温度が０℃以下の状態で燃料電
池システム１０を起動したときには、燃料電池２０の内
部では、電気化学反応の開始と共に電解質膜４１を中心
に直ちに昇温し始めることができる。ここで、起動時に
燃料電池２０の内部温度が０℃以下になるような寒冷な
条件下では、冷却水路２８内を循環する冷却水もまた、
起動時には燃料電池２０の内部と同様に０℃以下の低温
となっている。したがって、電気化学反応の開始と共に
冷却水ポンプ３０を駆動すると、上記低温の冷却水と燃
料電池２０との間で熱交換が行なわれ、燃料電池２０に
おいて電気化学反応が開始されても、内部温度の上昇が
抑えられてしまう。燃料電池２０の内部温度が０℃以下
のときには冷却水ポンプ３０を駆動しないことによっ
て、燃料電池２０の起動時において、燃料電池２０の内
部温度が上昇する動作を確保して、速やかに内部温度を
０℃よりも高くに上昇させることができる。
池システム１０によれば、燃料電池２０の内部温度が０
℃以下のときには、冷却水ポンプ３０を駆動しないた
め、燃料電池２０の内部温度が０℃以下の状態で燃料電
池システム１０を起動したときには、燃料電池２０の内
部では、電気化学反応の開始と共に電解質膜４１を中心
に直ちに昇温し始めることができる。ここで、起動時に
燃料電池２０の内部温度が０℃以下になるような寒冷な
条件下では、冷却水路２８内を循環する冷却水もまた、
起動時には燃料電池２０の内部と同様に０℃以下の低温
となっている。したがって、電気化学反応の開始と共に
冷却水ポンプ３０を駆動すると、上記低温の冷却水と燃
料電池２０との間で熱交換が行なわれ、燃料電池２０に
おいて電気化学反応が開始されても、内部温度の上昇が
抑えられてしまう。燃料電池２０の内部温度が０℃以下
のときには冷却水ポンプ３０を駆動しないことによっ
て、燃料電池２０の起動時において、燃料電池２０の内
部温度が上昇する動作を確保して、速やかに内部温度を
０℃よりも高くに上昇させることができる。
【００３９】このように、速やかに燃料電池２０内の温
度を昇温させることができるため、起動後に燃料電池２
０の内部温度が０℃以下になって、電気化学反応に伴っ
て生じた生成水が燃料電池２０内で凍結してしまうのを
防止することができる。燃料電池が起動して生成水が生
じた後に内部温度が０℃以下になると、例えば固体高分
子膜上で生成水が凍結することによって電気化学反応の
進行が妨げられるおそれがある。また、単セル内のガス
流路で生成水が凍結することによって、ガスの流れが妨
げられるおそれがある。本実施例では、燃料電池２０の
内部温度が０℃以下のときには冷却水ポンプ３０を駆動
しないことによって、生成水の凍結に起因するこのよう
な不都合が生じるのを防止している。
度を昇温させることができるため、起動後に燃料電池２
０の内部温度が０℃以下になって、電気化学反応に伴っ
て生じた生成水が燃料電池２０内で凍結してしまうのを
防止することができる。燃料電池が起動して生成水が生
じた後に内部温度が０℃以下になると、例えば固体高分
子膜上で生成水が凍結することによって電気化学反応の
進行が妨げられるおそれがある。また、単セル内のガス
流路で生成水が凍結することによって、ガスの流れが妨
げられるおそれがある。本実施例では、燃料電池２０の
内部温度が０℃以下のときには冷却水ポンプ３０を駆動
しないことによって、生成水の凍結に起因するこのよう
な不都合が生じるのを防止している。
【００４０】さらに、本実施例では、燃料電池２０の内
部温度が０℃を超えて冷却水ポンプ３０を駆動し始める
ときに、内部温度が所定の温度（図５に示した温度
Ｔ1 ）となるまでは、この所定の温度を超えた場合に比
べて、内部温度の上昇に対するポンプの回転数の増加割
合を低く抑えている。したがって、燃料電池２０で電気
化学反応が開始された後に、冷却水を循環させることに
起因して内部温度が０℃以下となり、生じた生成水が燃
料電池２０内部で凍結してしまうのを防止することがで
きる。
部温度が０℃を超えて冷却水ポンプ３０を駆動し始める
ときに、内部温度が所定の温度（図５に示した温度
Ｔ1 ）となるまでは、この所定の温度を超えた場合に比
べて、内部温度の上昇に対するポンプの回転数の増加割
合を低く抑えている。したがって、燃料電池２０で電気
化学反応が開始された後に、冷却水を循環させることに
起因して内部温度が０℃以下となり、生じた生成水が燃
料電池２０内部で凍結してしまうのを防止することがで
きる。
【００４１】上記したように、０℃以下の寒冷な条件下
であっても、燃料電池システム１０を起動すると、燃料
電池２０の内部温度は直ちに上昇を始める。しかしなが
ら、冷却水路２８内を循環する冷却水は、上記寒冷な条
件下で燃料電池システム１０を起動するときには０℃以
下となっており、冷却水ポンプ３０の停止中はこのよう
な低温状態に保たれる。そのため、冷却水ポンプ３０が
駆動されると、燃料電池２０外部の冷却水路２８から燃
料電池２０内にこの低温の冷却水が供給されて、燃料電
池２０内部は冷却される。このような低温の冷却水によ
って燃料電池２０内が急激に冷やされると、一旦発熱を
始めた燃料電池２０内が０℃以下となるおそれがある。
本実施例では、燃料電池の内部温度が０℃よりも高い所
定の温度（図５の温度Ｔ1 ）に達するまで、冷却水ポン
プ３０の駆動量を抑制することによって、燃料電池２０
内が急激に冷却されるのを防止している。ここで、図５
の温度Ｔ1 の値は、所定の寒冷な環境下において定常状
態の制御に従って冷却ポンプ３０の駆動量を調節したと
きに、燃料電池２０内が０℃以下とならない温度として
設定される。例えば、燃料電池２０の大きさや材質など
で定まる燃料電池２０の熱容量の大きさや、循環する冷
却水全体の熱容量や、冷却水と燃料電池２０との間の熱
交換効率などに基づいて、温度Ｔ1 の値を決定すればよ
い。あるいは、所定の寒冷な環境下で行なう実験に基づ
いて温度Ｔ1 の値を決定しても良い。
であっても、燃料電池システム１０を起動すると、燃料
電池２０の内部温度は直ちに上昇を始める。しかしなが
ら、冷却水路２８内を循環する冷却水は、上記寒冷な条
件下で燃料電池システム１０を起動するときには０℃以
下となっており、冷却水ポンプ３０の停止中はこのよう
な低温状態に保たれる。そのため、冷却水ポンプ３０が
駆動されると、燃料電池２０外部の冷却水路２８から燃
料電池２０内にこの低温の冷却水が供給されて、燃料電
池２０内部は冷却される。このような低温の冷却水によ
って燃料電池２０内が急激に冷やされると、一旦発熱を
始めた燃料電池２０内が０℃以下となるおそれがある。
本実施例では、燃料電池の内部温度が０℃よりも高い所
定の温度（図５の温度Ｔ1 ）に達するまで、冷却水ポン
プ３０の駆動量を抑制することによって、燃料電池２０
内が急激に冷却されるのを防止している。ここで、図５
の温度Ｔ1 の値は、所定の寒冷な環境下において定常状
態の制御に従って冷却ポンプ３０の駆動量を調節したと
きに、燃料電池２０内が０℃以下とならない温度として
設定される。例えば、燃料電池２０の大きさや材質など
で定まる燃料電池２０の熱容量の大きさや、循環する冷
却水全体の熱容量や、冷却水と燃料電池２０との間の熱
交換効率などに基づいて、温度Ｔ1 の値を決定すればよ
い。あるいは、所定の寒冷な環境下で行なう実験に基づ
いて温度Ｔ1 の値を決定しても良い。
【００４２】なお、内部温度の上昇に対する冷却水ポン
プの回転数の増加割合もまた、燃料電池２０の熱容量の
大きさや、循環する冷却水全体の熱容量や、冷却水と燃
料電池２０との間の熱交換効率などに応じて、適宜設定
すればよい。これらに応じて、燃料電池２０の内部温度
が一旦０℃を超えた時点で冷却水ポンプ３０を駆動し始
めても、燃料電池２０内の温度が再び０℃以下にならな
いように、温度Ｔ1 以下における上記冷却水ポンプの回
転数の増加割合を、予め設定しておけばよい。
プの回転数の増加割合もまた、燃料電池２０の熱容量の
大きさや、循環する冷却水全体の熱容量や、冷却水と燃
料電池２０との間の熱交換効率などに応じて、適宜設定
すればよい。これらに応じて、燃料電池２０の内部温度
が一旦０℃を超えた時点で冷却水ポンプ３０を駆動し始
めても、燃料電池２０内の温度が再び０℃以下にならな
いように、温度Ｔ1 以下における上記冷却水ポンプの回
転数の増加割合を、予め設定しておけばよい。
【００４３】また、本実施例では、燃料電池２０の内部
温度の上昇に対する冷却水ポンプ回転数の目標値の増加
の割合は、燃料電池２０の内部温度が温度Ｔ1 となるの
を境にして、より大きくなることとしたが、これとは異
なる制御を行なうことも可能である。例えば、内部温度
の上昇に対する冷却水ポンプ回転数の増加の割合は、温
度Ｔ1 の１点ではなく、複数の温度を境にして大きくな
ることとしても良い。また、上記冷却水ポンプ回転数の
目標値の増加の割合を、徐々に大きくする領域を設けて
も良い。あるいは、燃料電池２０の内部温度が０℃に近
い所定の温度範囲のときには、冷却水ポンプ回転数の目
標値を一定値に設定することとしても良い。燃料電池２
０の内部温度が０℃を超えた定温状態のときに、冷却水
ポンプ３０の駆動状態を抑制することによって、燃料電
池２０内部で生成水が凍結するのを抑える効果を得るこ
とができる。
温度の上昇に対する冷却水ポンプ回転数の目標値の増加
の割合は、燃料電池２０の内部温度が温度Ｔ1 となるの
を境にして、より大きくなることとしたが、これとは異
なる制御を行なうことも可能である。例えば、内部温度
の上昇に対する冷却水ポンプ回転数の増加の割合は、温
度Ｔ1 の１点ではなく、複数の温度を境にして大きくな
ることとしても良い。また、上記冷却水ポンプ回転数の
目標値の増加の割合を、徐々に大きくする領域を設けて
も良い。あるいは、燃料電池２０の内部温度が０℃に近
い所定の温度範囲のときには、冷却水ポンプ回転数の目
標値を一定値に設定することとしても良い。燃料電池２
０の内部温度が０℃を超えた定温状態のときに、冷却水
ポンプ３０の駆動状態を抑制することによって、燃料電
池２０内部で生成水が凍結するのを抑える効果を得るこ
とができる。
【００４４】Ｅ．変形例：なお、この発明は上記の実施
例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱
しない範囲において種々の態様において実施することが
可能であり、例えば次のような変形も可能である。
例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱
しない範囲において種々の態様において実施することが
可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００４５】Ｅ１．変形例１：上記実施例では、冷却水
ポンプ３０の回転数の目標値は、図５に示した予め記憶
したマップに基づいて決定したが、燃料電池２０の内部
温度に基づいて制御方法を変更しても良い。例えば、図
５に基づいて定めた目標値に従い冷却水ポンプ３０を駆
動した後、再び燃料電池２０の内部温度を検出し、冷却
水ポンプ回転数の目標値を補正することとしても良い。
具体的には、上記回転数の目標値に基づいて冷却水ポン
プ３０を駆動して、燃料電池２０の内部温度が０℃以下
に低下してしまったとき、あるいは、内部温度の低下の
程度が予め定めた許容量を超えるときには、冷却水ポン
プ回転数の目標値をより低く設定し直す。このように燃
料電池２０の内部温度について冷却ポンプ回転数の目標
値を補正することで、燃料電池２０の内部で生成水が凍
結するのをより確実に防止することができる。あるい
は、冷却水ポンプ３０の駆動に伴って燃料電池２０の内
部温度が上昇するとき、その上昇の程度が予め定めた量
を超えるときには、冷却水ポンプ回転数の目標値をより
高く設定し直すこととしても良い。これによって、燃料
電池システム１０全体を、より効率よく暖機することが
できる。
ポンプ３０の回転数の目標値は、図５に示した予め記憶
したマップに基づいて決定したが、燃料電池２０の内部
温度に基づいて制御方法を変更しても良い。例えば、図
５に基づいて定めた目標値に従い冷却水ポンプ３０を駆
動した後、再び燃料電池２０の内部温度を検出し、冷却
水ポンプ回転数の目標値を補正することとしても良い。
具体的には、上記回転数の目標値に基づいて冷却水ポン
プ３０を駆動して、燃料電池２０の内部温度が０℃以下
に低下してしまったとき、あるいは、内部温度の低下の
程度が予め定めた許容量を超えるときには、冷却水ポン
プ回転数の目標値をより低く設定し直す。このように燃
料電池２０の内部温度について冷却ポンプ回転数の目標
値を補正することで、燃料電池２０の内部で生成水が凍
結するのをより確実に防止することができる。あるい
は、冷却水ポンプ３０の駆動に伴って燃料電池２０の内
部温度が上昇するとき、その上昇の程度が予め定めた量
を超えるときには、冷却水ポンプ回転数の目標値をより
高く設定し直すこととしても良い。これによって、燃料
電池システム１０全体を、より効率よく暖機することが
できる。
【００４６】Ｅ２．変形例２：上記実施例では、燃料電
池２０の内部温度が所定の温度以上になるまでは冷却水
ポンプ３０を駆動しないこととしたが、冷却水ポンプ３
０の駆動の要否を判断する際に燃料電池２０の内部温度
の検出値を直接利用しないようにすることも可能であ
る。例えば、燃料電池システム１０の起動時には、一定
時間は冷却水ポンプ３０を駆動しないこととしても良
い。起動時には常に一定時間は冷却水ポンプ３０を駆動
しないこととしても良いが、少なくとも起動時の温度
（例えば燃料電池２０の内部温度）が所定の値以下のと
きに、所定の時間は冷却水ポンプ３０を駆動しないこと
とすればよい。起動時の温度に応じて、冷却水ポンプ３
０を駆動しない時間を定めれば、燃料電池２０内で生成
水が凍結するのをより確実に防止できると共に、冷却水
を循環させないことで燃料電池２０内が昇温しすぎるの
を防止することができて望ましい。
池２０の内部温度が所定の温度以上になるまでは冷却水
ポンプ３０を駆動しないこととしたが、冷却水ポンプ３
０の駆動の要否を判断する際に燃料電池２０の内部温度
の検出値を直接利用しないようにすることも可能であ
る。例えば、燃料電池システム１０の起動時には、一定
時間は冷却水ポンプ３０を駆動しないこととしても良
い。起動時には常に一定時間は冷却水ポンプ３０を駆動
しないこととしても良いが、少なくとも起動時の温度
（例えば燃料電池２０の内部温度）が所定の値以下のと
きに、所定の時間は冷却水ポンプ３０を駆動しないこと
とすればよい。起動時の温度に応じて、冷却水ポンプ３
０を駆動しない時間を定めれば、燃料電池２０内で生成
水が凍結するのをより確実に防止できると共に、冷却水
を循環させないことで燃料電池２０内が昇温しすぎるの
を防止することができて望ましい。
【００４７】Ｅ３．変形例３：図５に示したように、上
記実施例では、燃料電池２０の内部温度が０℃から温度
Ｔ1 までの間は、増加の割合は抑制しているものの、温
度Ｔ1 を超えたときと同様に、燃料電池２０の内部温度
に応じて冷却水ポンプの回転数を増加させた。これに対
して、図６に示すように、燃料電池２０の内部温度が０
℃から温度Ｔ1までの間は、燃料電池２０の内部温度が
上昇するにつれて、冷却水ポンプ３０の回転数の目標値
を、段階的に大きくなるように設定することとしても良
い。０℃から温度Ｔ1 の間のように、燃料電池２０の内
部温度が０℃に近い低い温度である場合に、冷却水ポン
プ３０の駆動量がより低く設定されていれば、冷却水を
循環させることによって燃料電池２０内の温度が０℃以
下となるのを防止する同様の効果を得ることができる。
記実施例では、燃料電池２０の内部温度が０℃から温度
Ｔ1 までの間は、増加の割合は抑制しているものの、温
度Ｔ1 を超えたときと同様に、燃料電池２０の内部温度
に応じて冷却水ポンプの回転数を増加させた。これに対
して、図６に示すように、燃料電池２０の内部温度が０
℃から温度Ｔ1までの間は、燃料電池２０の内部温度が
上昇するにつれて、冷却水ポンプ３０の回転数の目標値
を、段階的に大きくなるように設定することとしても良
い。０℃から温度Ｔ1 の間のように、燃料電池２０の内
部温度が０℃に近い低い温度である場合に、冷却水ポン
プ３０の駆動量がより低く設定されていれば、冷却水を
循環させることによって燃料電池２０内の温度が０℃以
下となるのを防止する同様の効果を得ることができる。
【００４８】Ｅ４．変形例４：また、上記実施例では、
燃料電池２０の内部温度が０℃を超えたときに、内部温
度に応じて冷却水の流量を制御するために、冷却水ポン
プ３０の駆動量（回転数）を制御したが、異なる方法に
よって冷却水の流量を制御することもできる。例えば、
冷却水路２８の所定の位置に、流路の開口面積を変更可
能な弁を設け、この弁の開度を調節することとしてもよ
い。このような構成とすれば、冷却水ポンプ３０の駆動
量は一定であっても、冷却水の流量を制御することが可
能となる。燃料電池２０の内部温度の上昇に応じて冷却
水の流量を増加させる際に、内部温度が温度Ｔ1 以下の
ときには流量の増加の程度を抑えることで、生成水の凍
結を防止する同様の効果を得ることができる。
燃料電池２０の内部温度が０℃を超えたときに、内部温
度に応じて冷却水の流量を制御するために、冷却水ポン
プ３０の駆動量（回転数）を制御したが、異なる方法に
よって冷却水の流量を制御することもできる。例えば、
冷却水路２８の所定の位置に、流路の開口面積を変更可
能な弁を設け、この弁の開度を調節することとしてもよ
い。このような構成とすれば、冷却水ポンプ３０の駆動
量は一定であっても、冷却水の流量を制御することが可
能となる。燃料電池２０の内部温度の上昇に応じて冷却
水の流量を増加させる際に、内部温度が温度Ｔ1 以下の
ときには流量の増加の程度を抑えることで、生成水の凍
結を防止する同様の効果を得ることができる。
【００４９】Ｅ５．変形例５：燃料電池２０の内部温度
を検出するための温度センサ３２は、燃料電池２０内に
複数設け、各温度センサの検出結果に基づいて総合的に
燃料電池２０の内部温度を判断することとしても良い。
また、温度センサ３２は、燃料電池２０内部に設ける
他、燃料電池２０とラジエータ２６とを接続する冷却水
路２８と燃料電池２０との接続部付近に設けることとし
ても良い。燃料電池２０の内部温度を反映する値を検出
可能なセンサであれば良く、これに基づいて、燃料電池
２０の内部で水が凍結するおそれがあるかどうかを判断
可能であればよい。
を検出するための温度センサ３２は、燃料電池２０内に
複数設け、各温度センサの検出結果に基づいて総合的に
燃料電池２０の内部温度を判断することとしても良い。
また、温度センサ３２は、燃料電池２０内部に設ける
他、燃料電池２０とラジエータ２６とを接続する冷却水
路２８と燃料電池２０との接続部付近に設けることとし
ても良い。燃料電池２０の内部温度を反映する値を検出
可能なセンサであれば良く、これに基づいて、燃料電池
２０の内部で水が凍結するおそれがあるかどうかを判断
可能であればよい。
【００５０】Ｅ６．変形例６：図４に示したように、上
記実施例では、冷却水ポンプ３０の駆動の要否を判断す
る際には、燃料電池２０の内部温度が０℃以下となるか
どうかに基づいて判断したが、異なる温度を基準にして
も良い。例えば、０℃よりも高い温度（５℃や１０℃）
を、冷却水ポンプ３０の駆動の要否の判断基準として設
定しても良い。このような判断基準温度は、温度センサ
３２の検出の精度や、燃料電池２０を構成する各セルの
内部温度のばらつき状態などを考慮して、より確実に生
成水の凍結を防止できるように設定される。その際に、
燃料電池２０の起動時には、電解質膜４１の近傍では速
やかに昇温するため、電解質膜４１付近の昇温状態が、
電解質膜の耐熱温度を考慮して許容できる温度であるう
ちに、冷却水の循環が開始されるように、判断基準の温
度を設定することが望ましい。このように、判断基準の
温度を、０℃近傍（例えば−１０〜＋１０℃）で適宜設
定することにより、寒冷な環境下で燃料電池を始動する
際に生成水が凍結するのを防止する効果を得ることがで
きる。
記実施例では、冷却水ポンプ３０の駆動の要否を判断す
る際には、燃料電池２０の内部温度が０℃以下となるか
どうかに基づいて判断したが、異なる温度を基準にして
も良い。例えば、０℃よりも高い温度（５℃や１０℃）
を、冷却水ポンプ３０の駆動の要否の判断基準として設
定しても良い。このような判断基準温度は、温度センサ
３２の検出の精度や、燃料電池２０を構成する各セルの
内部温度のばらつき状態などを考慮して、より確実に生
成水の凍結を防止できるように設定される。その際に、
燃料電池２０の起動時には、電解質膜４１の近傍では速
やかに昇温するため、電解質膜４１付近の昇温状態が、
電解質膜の耐熱温度を考慮して許容できる温度であるう
ちに、冷却水の循環が開始されるように、判断基準の温
度を設定することが望ましい。このように、判断基準の
温度を、０℃近傍（例えば−１０〜＋１０℃）で適宜設
定することにより、寒冷な環境下で燃料電池を始動する
際に生成水が凍結するのを防止する効果を得ることがで
きる。
【００５１】Ｅ７．変形例７：上記実施例では、図４に
示したように、燃料電池２０の内部温度が所定の判断基
準温度（０℃）を超えるかどうかによって、冷却水ポン
プ３０を駆動するかどうかを決定している。このような
構成によれば、冷却水ポンプ３０の駆動を開始した後
に、これによって燃料電池２０の内部温度が低下して０
℃以下となるときには、冷却水ポンプ３０は再び停止さ
れる。ここで、燃料電池２０の内部温度が上昇して冷却
水ポンプ３０の駆動を開始するときと、燃料電池２０の
内部温度が低下して冷却水ポンプ３０の駆動を停止する
ときとで、判断基準温度を異ならせることとしても良
い。すなわち、低温状態にある燃料電池２０の起動時
に、冷却水ポンプ３０の駆動を開始するかどうかを決定
するための第１の判断基準温度を、駆動している冷却水
ポンプ３０を停止するための第２の判断基準温度に比べ
て、高く設定してもよい。例えば、上記第１の判断基準
温度を５℃、上記第２の判断基準温度を０℃とすること
ができる。このような構成とすれば、冷却水ポンプ３０
の駆動開始時に燃料電池２０の内部温度が若干低下する
ことがあっても、駆動開始直後の冷却水ポンプ３０が直
ちに停止してしまうことがない。したがって、低温状態
にある燃料電池２０の起動時に冷却水ポンプ３０の駆動
開始時期を制御する際に、ハンチングを防止して、冷却
水ポンプ３０の駆動開始時期制御の動作を安定化するこ
とができる。
示したように、燃料電池２０の内部温度が所定の判断基
準温度（０℃）を超えるかどうかによって、冷却水ポン
プ３０を駆動するかどうかを決定している。このような
構成によれば、冷却水ポンプ３０の駆動を開始した後
に、これによって燃料電池２０の内部温度が低下して０
℃以下となるときには、冷却水ポンプ３０は再び停止さ
れる。ここで、燃料電池２０の内部温度が上昇して冷却
水ポンプ３０の駆動を開始するときと、燃料電池２０の
内部温度が低下して冷却水ポンプ３０の駆動を停止する
ときとで、判断基準温度を異ならせることとしても良
い。すなわち、低温状態にある燃料電池２０の起動時
に、冷却水ポンプ３０の駆動を開始するかどうかを決定
するための第１の判断基準温度を、駆動している冷却水
ポンプ３０を停止するための第２の判断基準温度に比べ
て、高く設定してもよい。例えば、上記第１の判断基準
温度を５℃、上記第２の判断基準温度を０℃とすること
ができる。このような構成とすれば、冷却水ポンプ３０
の駆動開始時に燃料電池２０の内部温度が若干低下する
ことがあっても、駆動開始直後の冷却水ポンプ３０が直
ちに停止してしまうことがない。したがって、低温状態
にある燃料電池２０の起動時に冷却水ポンプ３０の駆動
開始時期を制御する際に、ハンチングを防止して、冷却
水ポンプ３０の駆動開始時期制御の動作を安定化するこ
とができる。
【００５２】Ｅ８．変形例８：図７は、上記実施例の燃
料電池システム１０の変形例としての燃料電池システム
１０Ａを表わす説明図である。図７は、図２と同様に冷
却水の流路に関わる構成を示しており、図２と共通する
構成については同じ参照番号を付した。燃料電池システ
ム１０Ａは、冷却水路２８と燃料電池２０との接続部に
おいて、入り口側と出口側のそれぞれに、バルブ３４，
３６を備えている。バルブ３４，３６は、制御部５０に
接続されており、冷却水ポンプ３０の駆動時には開状態
となり、冷却水ポンプ３０の停止時には閉状態となるよ
うに制御される。このような構成とすれば、冷却水ポン
プ３０の停止時には、燃料電池２０内部の冷却水と、外
部の冷却水路２８内の冷却水との間で、断熱性が向上す
る。したがって、燃料電池２０の内外で冷却水路が連通
している場合に比べて、燃料電池２０の起動時におい
て、燃料電池２０の内部温度の上昇速度を速めることが
できる。これによって、電気化学反応をより速く活発化
して、暖機時間を短縮することができる。
料電池システム１０の変形例としての燃料電池システム
１０Ａを表わす説明図である。図７は、図２と同様に冷
却水の流路に関わる構成を示しており、図２と共通する
構成については同じ参照番号を付した。燃料電池システ
ム１０Ａは、冷却水路２８と燃料電池２０との接続部に
おいて、入り口側と出口側のそれぞれに、バルブ３４，
３６を備えている。バルブ３４，３６は、制御部５０に
接続されており、冷却水ポンプ３０の駆動時には開状態
となり、冷却水ポンプ３０の停止時には閉状態となるよ
うに制御される。このような構成とすれば、冷却水ポン
プ３０の停止時には、燃料電池２０内部の冷却水と、外
部の冷却水路２８内の冷却水との間で、断熱性が向上す
る。したがって、燃料電池２０の内外で冷却水路が連通
している場合に比べて、燃料電池２０の起動時におい
て、燃料電池２０の内部温度の上昇速度を速めることが
できる。これによって、電気化学反応をより速く活発化
して、暖機時間を短縮することができる。
【００５３】Ｅ９．変形例９：あるいは、冷却水の流路
において、燃料電池２０への入り口部あるいは出口部に
排水用のバルブを設け、冷却水ポンプ３０の停止時には
冷却水流路内の冷却水の一部を外部に排出し、燃料電池
２０内に留まる冷却水量を減らすこととしても良い。燃
料電池２０内部の冷却水量を減らすことで、燃料電池２
０の起動時には燃料電池２０の熱容量を減少させること
ができ、燃料電池２０を昇温しやすくして、暖機時間を
短縮することができる。このような場合には、燃料電池
２０の起動後、燃料電池内がある程度昇温した時点で冷
却水量を復帰させる（例えば、停止時に排出した冷却水
を所定のタンクに貯蔵しておき、これを再び冷却水路に
供給する）動作と、冷却水ポンプ３０の駆動を開始する
動作とを、適宜実行すればよい。
において、燃料電池２０への入り口部あるいは出口部に
排水用のバルブを設け、冷却水ポンプ３０の停止時には
冷却水流路内の冷却水の一部を外部に排出し、燃料電池
２０内に留まる冷却水量を減らすこととしても良い。燃
料電池２０内部の冷却水量を減らすことで、燃料電池２
０の起動時には燃料電池２０の熱容量を減少させること
ができ、燃料電池２０を昇温しやすくして、暖機時間を
短縮することができる。このような場合には、燃料電池
２０の起動後、燃料電池内がある程度昇温した時点で冷
却水量を復帰させる（例えば、停止時に排出した冷却水
を所定のタンクに貯蔵しておき、これを再び冷却水路に
供給する）動作と、冷却水ポンプ３０の駆動を開始する
動作とを、適宜実行すればよい。
【００５４】Ｅ１０．変形例１０：燃料電池２０を構成
する各部材の形状を図３に示したが、燃料電池２０内で
冷却水流路やガス流路を形成するための凹凸形状は、図
３に示した溝８７やリブ６２，６３以外の形状としても
良い。冷却水の流路は、発熱を伴う電気化学反応が進行
する領域と充分な効率で熱交換が可能であれば良く、ガ
スの流路は、所定のガスを充分な効率で電気化学反応に
供することができれば良く、種々の形状を採用すること
が可能である。
する各部材の形状を図３に示したが、燃料電池２０内で
冷却水流路やガス流路を形成するための凹凸形状は、図
３に示した溝８７やリブ６２，６３以外の形状としても
良い。冷却水の流路は、発熱を伴う電気化学反応が進行
する領域と充分な効率で熱交換が可能であれば良く、ガ
スの流路は、所定のガスを充分な効率で電気化学反応に
供することができれば良く、種々の形状を採用すること
が可能である。
【００５５】Ｅ１１．変形例１１：図１では、燃料電池
システム１０の主要な構成要素を示したが、既述したよ
うに改質燃料としては種々のものが選択可能であり、用
いる改質燃料に応じて燃料電池システム１０の構成は適
宜変更すればよい。例えば、用いる改質燃料が硫黄分を
含有する場合には、蒸発・混合部７４に先立って脱硫器
を設けて改質燃料の脱硫を行なうこととすればよい。あ
るいは、改質ガスではなく水素ガスを燃料ガスとして用
いても良い。ガス供給に関わる構成に関わらず、本発明
を適用することで、寒冷地で燃料電池システムを起動す
る際に、燃料電池内で生成水が凍結するのを防止すると
いう同様の効果を得ることができる。
システム１０の主要な構成要素を示したが、既述したよ
うに改質燃料としては種々のものが選択可能であり、用
いる改質燃料に応じて燃料電池システム１０の構成は適
宜変更すればよい。例えば、用いる改質燃料が硫黄分を
含有する場合には、蒸発・混合部７４に先立って脱硫器
を設けて改質燃料の脱硫を行なうこととすればよい。あ
るいは、改質ガスではなく水素ガスを燃料ガスとして用
いても良い。ガス供給に関わる構成に関わらず、本発明
を適用することで、寒冷地で燃料電池システムを起動す
る際に、燃料電池内で生成水が凍結するのを防止すると
いう同様の効果を得ることができる。
【図１】燃料電池システム１０の構成を表わす説明図で
ある。
ある。
【図２】燃料電池システム１０において冷却水が流れる
様子を表わす説明図である。
様子を表わす説明図である。
【図３】燃料電池２０を構成する部材の様子を表わす分
解斜視図である。
解斜視図である。
【図４】冷却水制御処理ルーチンを表わすフローチャー
トである。
トである。
【図５】燃料電池２０の内部温度と冷却水ポンプ３０の
回転数の目標値との対応を示すマップである。
回転数の目標値との対応を示すマップである。
【図６】燃料電池２０の内部温度と冷却水ポンプ３０の
回転数の目標値との対応を示すマップである。
回転数の目標値との対応を示すマップである。
【図７】変形例としての燃料電池システム１０Ａを表わ
す説明図である。
す説明図である。
１０，１０Ａ…燃料電池システム
２０…燃料電池
２４…冷却ファン
２６…ラジエータ
２８…冷却水路
３０…冷却水ポンプ
３２…温度センサ
３４，３６…バルブ
４１…電解質膜
４３…アノード
４８…単セル
５０…制御部
５２…入出力ポート
５４…ＣＰＵ
５６…ＲＡＭ
５８…ＲＯＭ
６０，７０，８０…セパレータ
６２，６３…リブ
７２…燃料タンク
７３…水タンク
７４…蒸発・混合部
７５…改質器
７６…ＣＯ低減部
７７…ブロワ
８１，８２…冷却水孔
８３，８４…酸化ガス孔
８５，８６…燃料ガス孔
８７…溝
Claims (6)
- 【請求項１】 電気化学反応を進行して発電を行なう燃
料電池を備える燃料電池システムであって、 ポンプを用いて前記燃料電池の内部に設けた冷媒流路に
所定の冷媒を通過させる冷媒流通部と、 前記燃料電池の内部温度を反映する温度を検出する温度
センサと、 前記冷媒流通部を制御する制御部と、 を備え、 前記制御部は、前記温度センサが検出する温度が所定の
第１の温度以下のときに、前記ポンプを停止状態とする
ことによって前記燃料電池内部で生成水が凍結するのを
防止する燃料電池システム。 - 【請求項２】 請求項１記載の燃料電池システムであっ
て、 前記制御部は、前記燃料電池システムの起動時におい
て、少なくとも前記温度センサが検出する温度が前記第
１の温度以下のときに、所定の時間、前記ポンプを停止
状態とした後、前記ポンプの駆動を開始する燃料電池シ
ステム。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の燃料電池システ
ムであって、 前記制御部は、 前記温度センサが検出した温度が前記第１の温度よりも
高いときには、前記検出した温度の上昇に応じて前記冷
媒の流量を増加させると共に、 前記温度センサが検出する温度が、前記第１の温度と、
これよりも高い第２の温度との間であるときには、該第
２の温度を超えたときに比べて、温度上昇に応じた流量
の増加の程度を抑える制御を行なう燃料電池システム。 - 【請求項４】 請求項１ないし３いずれか記載の燃料電
池システムであって、 前記所定の冷媒は、水よりも凝固点が低い液体である燃
料電池システム。 - 【請求項５】 燃料電池と、該燃料電池の内部を通過す
るように所定の冷媒を流通させる冷媒流路と、該冷媒流
路における前記冷媒の流量を調節するポンプとを備える
燃料電池システムにおける凍結防止方法であって、
（ａ）前記燃料電池の内部温度を反映する温度を検出す
る工程と、（ｂ）前記（ａ）工程で検出した温度が所定
の第１の温度以下のときに、前記ポンプを停止状態とす
ることによって、前記燃料電池内で生成水が凍結するの
を防止する工程と、（ｃ）前記（ａ）工程で検出した温
度が前記第１の温度を超えているときに、前記ポンプを
駆動する工程とを備える凍結防止方法。 - 【請求項６】 請求項５記載の燃料電池システムにおけ
る凍結防止方法であって、 前記（ｃ）工程は、 前記（ａ）工程で検出した温度の上昇に応じて、前記冷
媒の流量を増加させると共に、 前記（ａ）工程で検出した温度が、前記第１の温度と、
これよりも高い第２の温度との間であるときには、該第
２の温度を超えたときに比べて、温度上昇に応じた流量
の増加の程度を抑える工程である凍結防止方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001219978A JP4867094B2 (ja) | 2001-07-19 | 2001-07-19 | 燃料電池システム |
| DE10232923.0A DE10232923B8 (de) | 2001-07-19 | 2002-07-19 | Brennstoffzellensystem und Gefrierschutzverfahren hierfür |
| US10/198,360 US6899969B2 (en) | 2001-07-19 | 2002-07-19 | Fuel cell system and freezing prevention method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001219978A JP4867094B2 (ja) | 2001-07-19 | 2001-07-19 | 燃料電池システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003036874A true JP2003036874A (ja) | 2003-02-07 |
| JP4867094B2 JP4867094B2 (ja) | 2012-02-01 |
Family
ID=19053871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001219978A Expired - Lifetime JP4867094B2 (ja) | 2001-07-19 | 2001-07-19 | 燃料電池システム |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6899969B2 (ja) |
| JP (1) | JP4867094B2 (ja) |
| DE (1) | DE10232923B8 (ja) |
Cited By (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005085578A (ja) * | 2003-09-08 | 2005-03-31 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池スタックの氷点下起動方法、燃料電池スタックの氷点下起動システム、および燃料電池スタックの設計方法 |
| JP2005251693A (ja) * | 2004-03-08 | 2005-09-15 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
| JP2005276568A (ja) * | 2004-03-24 | 2005-10-06 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池システム及び燃料電池スタックの内部温度把握方法。 |
| JP2006134669A (ja) * | 2004-11-04 | 2006-05-25 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
| JP2006210255A (ja) * | 2005-01-31 | 2006-08-10 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
| JP2007317680A (ja) * | 2007-09-03 | 2007-12-06 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池スタックの氷点下起動方法 |
| JP2008204900A (ja) * | 2007-02-22 | 2008-09-04 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システム、および、燃料電池の制御方法 |
| JP2009059660A (ja) * | 2007-09-03 | 2009-03-19 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システム及び冷却媒体流動装置制御方法 |
| JP2009170313A (ja) * | 2008-01-17 | 2009-07-30 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システムおよび燃料電池の運転方法 |
| DE112008001438T5 (de) | 2007-05-29 | 2010-04-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha, Toyota-shi | Brennstoffzellensystem |
| JP2010123493A (ja) * | 2008-11-21 | 2010-06-03 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
| WO2010090091A1 (ja) * | 2009-02-04 | 2010-08-12 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システム |
| WO2010092871A1 (ja) * | 2009-02-10 | 2010-08-19 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システムおよび該システムにおける始動時制御方法 |
| JP2010244928A (ja) * | 2009-04-08 | 2010-10-28 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システム |
| JP2010257635A (ja) * | 2009-04-22 | 2010-11-11 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システム |
| WO2010137438A1 (ja) * | 2009-05-26 | 2010-12-02 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システム |
| JP2011228313A (ja) * | 2011-07-06 | 2011-11-10 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
| WO2011158295A1 (ja) | 2010-06-17 | 2011-12-22 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池 |
| US8142946B2 (en) | 2004-12-15 | 2012-03-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell system |
| KR101134475B1 (ko) | 2009-09-22 | 2012-04-13 | 한양대학교 산학협력단 | 연료전지 저온 운전 제어방법 |
| JP2012094256A (ja) * | 2010-10-25 | 2012-05-17 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システムおよびその制御方法 |
| JP2012113848A (ja) * | 2010-11-22 | 2012-06-14 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システム |
| US8216733B2 (en) | 2003-11-19 | 2012-07-10 | Nissan Motor Co., Ltd. | Fuel cell system |
| JP2013191377A (ja) * | 2012-03-13 | 2013-09-26 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
| US8822092B2 (en) | 2004-12-07 | 2014-09-02 | Nissan Motor Co., Ltd. | Fuel cell system |
| WO2014185016A1 (ja) * | 2013-05-17 | 2014-11-20 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システムおよびその制御方法 |
| KR20160063036A (ko) * | 2014-11-26 | 2016-06-03 | 현대자동차주식회사 | 연료전지 시스템의 냉각 펌프 제어 장치 및 그 방법 |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3979181B2 (ja) * | 2002-05-22 | 2007-09-19 | 株式会社デンソー | 車両用電気機器制御装置 |
| DE102004017434A1 (de) * | 2003-05-03 | 2004-12-30 | Daimlerchrysler Ag | PEM-Brennstoffzellen Stack mit schneller Startphase |
| JP4843898B2 (ja) * | 2003-10-08 | 2011-12-21 | 株式会社日立製作所 | 燃料電池装置及びその制御方法 |
| US20090169938A1 (en) * | 2004-03-30 | 2009-07-02 | Nissan Motor Co., Ltd. | Fuel cell apparatus |
| US20050221144A1 (en) * | 2004-03-30 | 2005-10-06 | Nissan Technical Center N.A. Inc. | Fuel cell apparatus |
| JP2006242327A (ja) * | 2005-03-04 | 2006-09-14 | Nissan Motor Co Ltd | バルブ構造，氷結状態判定装置，氷結状態予測装置およびバルブ制御装置 |
| KR101628514B1 (ko) * | 2014-11-05 | 2016-06-09 | 현대자동차주식회사 | 연료전지 스택의 온도 제어 방법 |
| FR3030895B1 (fr) | 2014-12-19 | 2017-01-13 | Michelin & Cie | Systeme a pile a combustible |
| FR3030894B1 (fr) * | 2014-12-19 | 2016-12-09 | Michelin & Cie | Procede de pilotage de pile a combustible |
| US10249890B2 (en) | 2015-06-19 | 2019-04-02 | Daimler Ag | Method for cold-start of fuel cell stack |
| KR102541037B1 (ko) * | 2017-12-18 | 2023-06-08 | 현대자동차주식회사 | 연료전지용 온도센서의 고장 진단방법 및 진단시스템 |
| US11035628B2 (en) | 2018-05-30 | 2021-06-15 | Fuelcell Energy, Inc. | System for fast draining of an airfan heat exchanger and methods of using the same |
| JP7533364B2 (ja) * | 2021-06-02 | 2024-08-14 | トヨタ自動車株式会社 | 空冷式燃料電池システム |
| DE102021210890A1 (de) * | 2021-09-29 | 2023-03-30 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Brennstoffzellensystem mit verbessertem Gefrierstart |
| DE102022200319A1 (de) * | 2022-01-13 | 2023-07-13 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems, Steuergerät |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0794202A (ja) * | 1993-09-28 | 1995-04-07 | Mazda Motor Corp | 燃料電池の暖機システム |
| JP2000285942A (ja) * | 1999-03-31 | 2000-10-13 | Sanyo Electric Co Ltd | 燃料電池発電システム |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06101348B2 (ja) * | 1985-03-19 | 1994-12-12 | 三洋電機株式会社 | 燃料電池の温度制御装置 |
| JP3407914B2 (ja) | 1993-01-28 | 2003-05-19 | マツダ株式会社 | 燃料電池自動車 |
| US6479177B1 (en) * | 1996-06-07 | 2002-11-12 | Ballard Power Systems Inc. | Method for improving the cold starting capability of an electrochemical fuel cell |
| JP3769882B2 (ja) | 1997-06-06 | 2006-04-26 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池装置および燃料電池装置の温度調整方法 |
| US6248462B1 (en) * | 1999-05-28 | 2001-06-19 | International Fuel Cells, Llc | Method and apparatus for thermal management of a fuel cell assembly |
| DE19945715A1 (de) * | 1999-09-23 | 2001-04-05 | Emitec Emissionstechnologie | Direkt-Methanol-Brennstoffzellenanlage und Betriebsverfahren dazu |
| US6713729B2 (en) * | 2001-03-12 | 2004-03-30 | Denso Corporation | Electric load control system and vehicle air-conditioning system having the same |
-
2001
- 2001-07-19 JP JP2001219978A patent/JP4867094B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-07-19 DE DE10232923.0A patent/DE10232923B8/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-07-19 US US10/198,360 patent/US6899969B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0794202A (ja) * | 1993-09-28 | 1995-04-07 | Mazda Motor Corp | 燃料電池の暖機システム |
| JP2000285942A (ja) * | 1999-03-31 | 2000-10-13 | Sanyo Electric Co Ltd | 燃料電池発電システム |
Cited By (44)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005085578A (ja) * | 2003-09-08 | 2005-03-31 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池スタックの氷点下起動方法、燃料電池スタックの氷点下起動システム、および燃料電池スタックの設計方法 |
| DE112004002248B4 (de) * | 2003-11-19 | 2013-08-08 | Nissan Motor Co., Ltd. | Verfahren zum Steuern eines Brennstoffzellensystems |
| US8216733B2 (en) | 2003-11-19 | 2012-07-10 | Nissan Motor Co., Ltd. | Fuel cell system |
| JP2005251693A (ja) * | 2004-03-08 | 2005-09-15 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
| JP2005276568A (ja) * | 2004-03-24 | 2005-10-06 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池システム及び燃料電池スタックの内部温度把握方法。 |
| JP2006134669A (ja) * | 2004-11-04 | 2006-05-25 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
| US8822092B2 (en) | 2004-12-07 | 2014-09-02 | Nissan Motor Co., Ltd. | Fuel cell system |
| US8980490B2 (en) | 2004-12-07 | 2015-03-17 | Nissan Motor Co., Ltd. | Fuel cell system |
| US8420270B2 (en) | 2004-12-15 | 2013-04-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell system |
| US8142946B2 (en) | 2004-12-15 | 2012-03-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell system |
| JP2006210255A (ja) * | 2005-01-31 | 2006-08-10 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
| JP2008204900A (ja) * | 2007-02-22 | 2008-09-04 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システム、および、燃料電池の制御方法 |
| DE112008001438T5 (de) | 2007-05-29 | 2010-04-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha, Toyota-shi | Brennstoffzellensystem |
| US8252470B2 (en) | 2007-05-29 | 2012-08-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell system |
| JP2009059660A (ja) * | 2007-09-03 | 2009-03-19 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システム及び冷却媒体流動装置制御方法 |
| JP2007317680A (ja) * | 2007-09-03 | 2007-12-06 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池スタックの氷点下起動方法 |
| JP2009170313A (ja) * | 2008-01-17 | 2009-07-30 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システムおよび燃料電池の運転方法 |
| JP2010123493A (ja) * | 2008-11-21 | 2010-06-03 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
| JP2010182489A (ja) * | 2009-02-04 | 2010-08-19 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システム |
| WO2010090091A1 (ja) * | 2009-02-04 | 2010-08-12 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システム |
| US8524406B2 (en) | 2009-02-10 | 2013-09-03 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell system and start-up control method therefor |
| JP2010186599A (ja) * | 2009-02-10 | 2010-08-26 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システムおよび該システムにおける始動時制御方法 |
| WO2010092871A1 (ja) * | 2009-02-10 | 2010-08-19 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システムおよび該システムにおける始動時制御方法 |
| DE112010000819T5 (de) | 2009-02-10 | 2012-05-31 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Brennstoffzellensystem und Startsteuerverfahren dafür |
| JP2010244928A (ja) * | 2009-04-08 | 2010-10-28 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システム |
| JP2010257635A (ja) * | 2009-04-22 | 2010-11-11 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システム |
| US9509005B2 (en) | 2009-05-26 | 2016-11-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell system |
| US8871401B2 (en) | 2009-05-26 | 2014-10-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell system |
| DE112010002093T5 (de) | 2009-05-26 | 2012-10-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Brennstoffzellensystem |
| JP2010277704A (ja) * | 2009-05-26 | 2010-12-09 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システム |
| WO2010137438A1 (ja) * | 2009-05-26 | 2010-12-02 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システム |
| KR101134475B1 (ko) | 2009-09-22 | 2012-04-13 | 한양대학교 산학협력단 | 연료전지 저온 운전 제어방법 |
| JP5423892B2 (ja) * | 2010-06-17 | 2014-02-19 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システム、および燃料電池の運転方法 |
| WO2011158295A1 (ja) | 2010-06-17 | 2011-12-22 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池 |
| US8980486B2 (en) | 2010-06-17 | 2015-03-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell |
| US8785066B2 (en) | 2010-10-25 | 2014-07-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell system and control method therefor |
| JP2012094256A (ja) * | 2010-10-25 | 2012-05-17 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システムおよびその制御方法 |
| JP2012113848A (ja) * | 2010-11-22 | 2012-06-14 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システム |
| JP2011228313A (ja) * | 2011-07-06 | 2011-11-10 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
| JP2013191377A (ja) * | 2012-03-13 | 2013-09-26 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
| WO2014185016A1 (ja) * | 2013-05-17 | 2014-11-20 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システムおよびその制御方法 |
| JP2014225399A (ja) * | 2013-05-17 | 2014-12-04 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システムおよびその制御方法 |
| KR20160063036A (ko) * | 2014-11-26 | 2016-06-03 | 현대자동차주식회사 | 연료전지 시스템의 냉각 펌프 제어 장치 및 그 방법 |
| KR101655579B1 (ko) * | 2014-11-26 | 2016-09-07 | 현대자동차주식회사 | 연료전지 시스템의 냉각 펌프 제어 장치 및 그 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE10232923A1 (de) | 2003-02-06 |
| DE10232923B4 (de) | 2014-02-06 |
| DE10232923B8 (de) | 2014-04-03 |
| JP4867094B2 (ja) | 2012-02-01 |
| US20030017375A1 (en) | 2003-01-23 |
| US6899969B2 (en) | 2005-05-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4867094B2 (ja) | 燃料電池システム | |
| JP6886914B2 (ja) | 燃料電池システム及びその制御方法 | |
| JP4830852B2 (ja) | 燃料電池システム | |
| US8216733B2 (en) | Fuel cell system | |
| WO2018047259A1 (ja) | 燃料電池システム及びその制御方法 | |
| JP6325013B2 (ja) | 燃料電池システムの低温起動方法 | |
| JP6315715B2 (ja) | 燃料電池システムの発電停止方法 | |
| JP5287184B2 (ja) | 燃料電池システム | |
| JP2008103228A (ja) | 燃料電池システム | |
| JP2003151597A (ja) | 燃料電池システム | |
| JP2008059922A (ja) | 燃料電池システム | |
| JP2009054427A (ja) | 燃料電池システム | |
| JP2007305334A (ja) | 燃料電池システム | |
| JP2010129482A (ja) | 燃料電池用セパレータ、燃料電池スタック及び燃料電池システム | |
| JP5348882B2 (ja) | 燃料電池システム | |
| JP2003068337A (ja) | 燃料電池システム | |
| JPH11162489A (ja) | 燃料電池装置および燃料電池装置の運転方法 | |
| JP4533604B2 (ja) | 燃料電池の低温起動方法 | |
| JP6155870B2 (ja) | 燃料電池システム | |
| JP4803996B2 (ja) | 燃料電池の低温起動方法及び燃料電池システム | |
| JP2005116256A (ja) | 燃料電池コージェネレーションシステム | |
| JP2010027217A (ja) | 燃料電池システム | |
| JP2002075416A (ja) | 燃料電池装置及び燃料電池装置の運転方法。 | |
| JP4997697B2 (ja) | 燃料電池システム | |
| JP2007188774A (ja) | 燃料電池セル |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080421 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110706 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110802 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110928 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20111018 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20111031 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4867094 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141125 Year of fee payment: 3 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |