(57)【要約】【課題】暖機時間の短縮を図ることができる燃料電池の冷却システムを提供する。【解決手段】燃料電池の補機２０と熱交換するように冷媒を通流させて当該補機２０を暖機する第３流路１３と、第３流路１３に冷媒を通流させるか否かを切り換える切換弁７と、補機２０の下流側において冷媒の温度に基づいて切換弁７を制御し、第３流路１３を通流する冷媒の流量を制御する切換弁制御手段とを備え、切換弁制御手段は、温度が補機２０の凍結が解消されたと判断される所定温度を超えるまで、切換弁７を制御して第３流路１３に冷媒を通流させることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池と、この燃料電池を冷却する冷媒の熱交換を行うラジエータと、前記ラジエータから前記燃料電池へ冷媒を導入する第１流路と、前記燃料電池から前記ラジエータへ冷媒を導出する第２流路と、前記第１流路と前記第２流路とを接続し、前記ラジエータをバイパスして冷媒を通流させるバイパス流路と、冷媒を通流させるための循環ポンプと、前記バイパス流路へ冷媒を通流させるか否かを冷媒の温度に基づいて切り換えるバイパス流路切換手段と、を備えた燃料電池の冷却システムであって、
一端が前記第２流路の上流側に接続されるとともに、他端が前記第２流路の下流側、前記バイパス流路、および前記バイパス流路よりも下流側となる前記第１流路のいずれかに接続され、前記燃料電池の補機と熱交換するように冷媒を通流させて当該補機を暖機する第３流路と、
前記第３流路に冷媒を通流させるか否かを切り換える切換弁と、
前記補機の温度を検出する第１温度検出手段と、
前記第１温度検出手段にて検出される温度に基づいて前記切換弁を制御し、前記第３流路を通流する冷媒の流量を制御する切換弁制御手段と、を備え、
前記切換弁制御手段は、前記第１温度検出手段にて検出される温度が、前記補機の凍結が解消されたと判断される所定温度を超える温度となるまで、前記切換弁を制御して前記第３流路に冷媒を通流させることを特徴とする燃料電池の冷却システム。
【請求項２】
前記燃料電池の温度を検出する第２温度検出手段と、
循環する冷媒の流量を制御する流量制御手段と、をさらに備え、
前記第１温度検出手段にて検出される温度が、前記所定温度を超える温度となるまで、
前記流量制御手段は、前記第１温度検出手段および前記第２温度検出手段にて検出された温度に基づいて、前記燃料電池の昇温速度と前記補機の昇温速度とが一致するように、循環する冷媒の流量を制御することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池の冷却システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池の冷却システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、水素（燃料ガス、反応ガス）がアノードに、酸素を含む空気（酸化剤ガス、反応ガス）がカソードに、それぞれ供給されることで発電する固体高分子型燃料電池（Polymer Electrolyte Fuel Cell：ＰＥＦＣ）等の燃料電池の開発が盛んである。このような燃料電池を備えるシステムでは、燃料電池スタックを冷却するためにラジエータを用いた冷却システムが用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この冷却システムでは、モータと燃料電池に備わる補機との間で冷媒を循環させ、モータの廃熱を利用して補機の暖機を行うようになっている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１５８３７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記した従来の冷却システムでは、モータと補機との間で冷媒を循環させて、補機を暖機するようになっていたので、モータの温度が上昇するまで補機の温度が上昇せず、燃料電池の温度と補機の温度とが同期して上昇しないという問題があった。
また、暖機完了の判断がいずれか遅い側が完了した段階となるため、システム全体として暖機に時間がかかるという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、暖機時間の短縮を図ることができる燃料電池の冷却システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明の燃料電池の冷却システムは、燃料電池と、この燃料電池を冷却する冷媒の熱交換を行うラジエータと、前記ラジエータから前記燃料電池へ冷媒を導入する第１流路と、前記燃料電池から前記ラジエータへ冷媒を導出する第２流路と、前記第１流路と前記第２流路とを接続し、前記ラジエータをバイパスして冷媒を通流させるバイパス流路と、冷媒を通流させるための循環ポンプと、前記バイパス流路へ冷媒を通流させるか否かを冷媒の温度に基づいて切り換えるバイパス流路切換手段と、を備えた燃料電池の冷却システムであって、一端が前記第２流路の上流側に接続されるとともに、他端が前記第２流路の下流側、前記バイパス流路、および前記バイパス流路よりも下流側となる前記第１流路のいずれかに接続され、前記燃料電池の補機と熱交換するように冷媒を通流させて当該補機を暖機する第３流路と、前記第３流路に冷媒を通流させるか否かを切り換える切換弁と、前記補機の温度を検出する第１温度検出手段と、前記第１温度検出手段にて検出される温度に基づいて前記切換弁を制御し、前記第３流路を通流する冷媒の流量を制御する切換弁制御手段と、を備え、前記切換弁制御手段は、前記第１温度検出手段にて検出される温度が、前記補機の凍結が解消されたと判断される所定温度を超える温度となるまで、前記切換弁を制御して前記第３流路に冷媒を通流させることを特徴とする。
【０００８】
この燃料電池の冷却システムによれば、燃料電池の補機を暖機する第３流路は、一端が第２流路の上流側に接続されるとともに、他端が第２流路の下流側、バイパス流路、およびバイパス流路よりも下流側となる第１流路のいずれかに接続されており、切換弁制御手段によって切換弁が切り換えられると、燃料電池から排出された冷媒が第３流路に通流され、これによって燃料電池とともに補機が暖機される。これにより、燃料電池と補機との暖機が燃料電池の廃熱の利用だけで可能となる。また、燃料電池の廃熱を利用して補機を暖機することができるので、効率のよい暖機を行うことができる。これによって、システム全体としての暖機時間を短縮することができる。
【０００９】
また、切換弁制御手段は、第１温度検出手段にて検出される温度が、補機の凍結が解消されたと判断される所定温度を超える温度となるまで切換弁を制御して第３流路に冷媒を通流させるので、燃料電池の昇温に合わせて補機の凍結が好適に解消されることとなり、暖機時間の短縮が可能になる。
【００１０】
また、本発明は、前記燃料電池の温度を検出する第２温度検出手段と、循環する冷媒の流量を制御する流量制御手段と、をさらに備え、前記第１温度検出手段にて検出される温度が、前記所定温度を超える温度となるまで、前記流量制御手段は、前記第１温度検出手段および前記第２温度検出手段にて検出された温度に基づいて、前記燃料電池の昇温速度と前記補機の昇温速度とが一致するように、循環する冷媒の流量を制御する構成とするのがよい。
【００１１】
この燃料電池の冷却システムによれば、補機の凍結が解消されたと判断される所定温度を超える温度となるまで、燃料電池の昇温速度と補機の昇温速度とが一致するように、循環する冷媒の流量を制御するので、無駄を抑えた効率のよい暖機を行うことができ、暖機に必要な熱容量が低減されつつ暖機が促進されて、結果的に暖機完了までの消費エネルギを削減することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、暖機時間の短縮を図ることができる燃料電池の冷却システムが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を適宜図面を参照して説明する。
図１において、本実施形態の燃料電池の冷却システムは、図示しない燃料電池自動車（移動体）に搭載された燃料電池システム１を冷却するものであり、燃料電池システム１は、被冷却体としての燃料電池スタック２と、燃料電池スタック２のアノードに対して水素（燃料ガス、反応ガス）を給排するアノード系と、燃料電池スタック２のカソードに対して酸素を含む空気（酸化剤ガス、反応ガス）を給排するカソード系と、を備えている。
【００１４】
燃料電池スタック２は、複数の固体高分子型の単セルが積層されることで構成されたスタックであり、複数の単セルは電気的に直列で接続されている。単セルは、ＭＥＡ（Membrane Electrode Assembly：膜電極接合体）と、これを挟み２枚の導電性を有するアノードセパレータおよびカソードセパレータと、を備えている。
このような燃料電池スタック２には駆動用のモータＭが接続されている。
【００１５】
燃料電池スタック２の内部には冷媒としての冷却水が流れる冷媒通路２ａが形成され、この冷媒通路２ａには、燃料電池スタック２に冷却水を循環させながら供給する冷媒循環手段が接続される。なお、冷却水としては、例えば、ロングライフクーラント等の冷却水を使用することができる。また、以下の説明で「上流」、「下流」というときは、冷却水の流れる方向を基準としている。
【００１６】
冷媒循環手段は、主として燃料電池スタック２の冷却（暖機）を行う燃料電池循環系３Ａと、燃料電池スタック２に接続される補機２０の暖機を行うための補機循環系３Ｂを備えている。
なお、燃料電池スタック２に接続される補機２０としては、図示しない遮断弁、減圧弁、加湿器、エゼクタ、パージ弁、掃気ガス排出弁、気液分離器、希釈器、また、これらの機器に接続される配管やドレン配管等が挙げられる。
遮断弁は、水素タンクから燃料電池スタック２に供給される水素を遮断する弁である。
燃料電池循環系３Ａは、冷却水の熱交換を行うラジエータ４と、ラジエータ４から燃料電池スタック２へ冷却水を導入する第１流路１１と、燃料電池スタック２からラジエータ４へ冷却水を導出する第２流路１２と、第１流路１１と第２流路１２とを接続し、ラジエータ４をバイパスして冷却水が通流するバイパス流路１５と、冷却水を通流させるための第１流路１１に設けられた循環ポンプ５と、バイパス流路１５へ冷却水が通流するか否かを冷却水の温度に基づいて切り換えるバイパス流路切換手段としてのサーモスタット６と、燃料電池スタック２から排出される冷却水の温度を検出する第２温度検出手段としての第２温度センサ９と、を有している。
【００１７】
第１流路１１は、配管１１ａ〜１１ｃからなり、ラジエータ４からの冷却水は、配管１１ａ、サーモスタット６および配管１１ｂを通じて循環ポンプ５に導入され、循環ポンプ５から配管１１ｃを通じて燃料電池スタック２へ供給される。
一方、第２流路１２は、配管１２ａ、１２ｂからなり、燃料電池スタック２から排出された冷却水は、配管１２ａ、補機循環系３Ｂの後記する切換弁７（三方弁）および配管１２ｂを通じてラジエータ４へ導入される。
つまり、循環ポンプ５を起点として、循環ポンプ５の下流側には、配管１１ｃを通じて燃料電池スタック２が接続され、燃料電池スタック２の下流側には、配管１２ａを通じて切換弁７が接続され、切換弁７の下流側には、配管１２ｂを通じてラジエータ４が接続され、ラジエータ４の下流側には、配管１１ａを通じてサーモスタット６が接続され、さらに、サーモスタット６の下流側には、配管１１ｂを通じて循環ポンプ５が接続されている。
【００１８】
第２温度センサ９は、第２流路１２の配管１２ａに設けられており、燃料電池スタック２から排出される冷却水の温度を検出するようになっている。そして、第２温度センサ９は、検出した温度を後記するＥＣＵ（Electronic Control Unit、電子制御装置）３０に送出するようになっている。第２温度センサ９の検出する温度は、燃料電池スタック２の温度と略等しいものとしている。このため、燃料電池スタック２の出口の近傍（配管１２ａの上流側）に第２温度センサ９を配置することが望ましい。
また、第２温度センサ９は、後記する補機循環系３Ｂの配管１３ａの上流側、つまり、補機２０よりも上流側の配管１３ａに配置して燃料電池スタック２から排出される冷却水の温度を検出するようにしてもよい。
また、第２温度センサ９を燃料電池スタック２に取り付けて、第２温度センサ９で燃料電池スタック２の温度を直接検出するようにしてもよいし、燃料電池スタック２から排出されるアノードオフガスやカソードオフガスの温度から、燃料電池スタック２の温度を検出するように構成してもよい。
【００１９】
また、バイパス流路１５は、燃料電池スタック２の下流側の配管１２ｂとサーモスタット６との間に配管１５ａを接続することで構成されており、ラジエータ４の上流側と下流側との間、より詳しくは、燃料電池スタック２の下流側でラジエータ４の上流側と、ラジエータ４の下流側で循環ポンプ５の上流側との間が、配管１５ａおよびサーモスタット６によって接続される。すなわち、配管１５ａは、配管１２ｂから分岐されてラジエータ４をバイパスし、通流する冷却水は、サーモスタット６を介して配管１１ｂに合流される。
【００２０】
ラジエータ４は、配管１２ｂを通じて通流する冷却水を介して外気と熱交換し、燃料電池スタック２の放熱を行うものである。
また、循環ポンプ５は、冷却水を図１中の右回り方向に、つまり、配管１１ｃを通じて燃料電池スタック２の冷媒通路２ａに冷却水を圧送するものであり、後記するＥＣＵ３０（流量制御手段）の指令によって駆動する。また、循環ポンプ５は、回転数を可変することで吐出流量の可変制御が可能であり、本実施形態では、後記するＥＣＵ３０の指令によって可変制御される。
【００２１】
サーモスタット６は、冷却水の温度に追従して冷却水の流れる方向を制御するものであり、図示しない熱膨張体（ワックス）の熱膨張を利用した公知のワックスペレット型のものを用いることができる。サーモスタット６は、配管１５ａを通じて流入する冷却水の温度が、作動温度未満であるとき（主として暖機時）には、配管１５ａと配管１１ｂとの間を連通し、また、流入される冷却水の温度が、作動温度以上（通常の発電を行う通常運転時）になると、配管１１ａと配管１１ｂとの間を連通して、通流を切り換えるようになっている。
したがって、燃料電池スタック２の暖機運転中は、配管１５ａからサーモスタット６を通じて配管１１ｂに冷却水が流れるようになっており、ラジエータ４をバイパスした冷却水の通流経路が形成されるようになっている。
【００２２】
補機循環系３Ｂは、一端（上流端）が第２流路１２の上流側に接続されるとともに、他端（下流端）が第２流路１２の下流側に接続された第３流路１３と、この第３流路１３に冷却水を通流させるか否かを切り換える切換弁７と、補機２０の下流側において冷却水の温度を検出する第１温度検出手段としての第１温度センサ８と、を有している。
【００２３】
第３流路１３は、切換弁７と配管１２ｂの下流側との間に配管１３ａを接続することで構成されており、燃料電池スタック２の下流側において、燃料電池スタック２から排出された冷却水を切換弁７を介して補機２０に熱交換可能に通流する役割をなす。
なお、切換弁７を燃料電池スタック２の出口近傍に配置して、配管１３ａの上流側が燃料電池スタック２の出口近傍に近づくように構成してもよい。このように構成することによって、燃料電池スタック２を通過して暖められた冷却水を配管１３ａに好適に流すことができる。
配管１３ａの途中は、補機２０に導かれており、通流する冷却水による補機２０との熱交換が可能となるように、補機２０の本体や補機２０を構成する筐体や支持体等に接続されている。
また、配管１３ａの下流端は、第２流路１２における配管１２ｂにおいて、バイパス流路１５の配管１５ａが接続される合流点１５ｂの上流側部位に接続されている。
なお、配管１３ａの下流端は、ラジエータ４をバイパスした流路に接続されていればよく、合流点１５ｂよりも下流側で配管１２ｂに接続してもよいし、バイパス流路１５の配管１５ａに接続してもよい。また、バイパス流路１５の下流側となる第１流路１１の配管１１ｂに接続してもよい。
【００２４】
第１温度センサ８は、第３流路１３の配管１３ａに設けられており、補機２０と熱交換後の冷却水の温度を検出するようになっている。そして、第１温度センサ８は、検出した温度を後記するＥＣＵ３０に送出するようになっている。第１温度センサ８の検出する温度は、補機２０の温度と略等しいものとしている。このため、補機２０の近傍における配管１３ａに第１温度センサ８を配置することが望ましい。
なお、第１温度センサ８を補機２０に取り付けて、第１温度センサ８で補機２０の温度を直接検出するように構成してもよい。
【００２５】
切換弁７は、三方弁であり、燃料電池スタック２から配管１２ａを通じて排出された冷却水の流れを、補機２０に流す方向（図中矢印Ａ１方向）と、補機２０をバイパスして流す方向（図中矢印Ａ２方向）とに切り換える。本実施形態では、切換弁７の切り換えを後記するＥＣＵ３０（切換弁制御手段）の制御により行っている。つまり、後記するようにＩＧ４０がＯＮされた後の暖機運転時に、補機２０の暖機運転が必要であるとＥＣＵ３０により判定されたときには、切換弁７によって冷却水が図中矢印Ａ１方向に流れるように切り換えられて、燃料電池スタック２から排出された冷却水が配管１３ａを通じて補機２０に供給される。これによって、補機２０が暖機されるようになっている。また、後記するように補機２０の暖機運転が完了したとＥＣＵ３０により判定されたときには、切換弁７によって冷却水が図中矢印Ａ２方向に流れるように切り換えられて、冷却水が第２流路１２側の配管１２ｂに流れるようになっている。
【００２６】
ＥＣＵ３０は、燃料電池の冷却システムを電子制御する制御装置であり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、各種インタフェイス、電子回路等を含んで構成されており、その内部に記憶されたプログラムにしたがって、各種機器を制御し、各種処理を実行するようになっている。
ＥＣＵ３０は、流量制御手段および切換弁制御手段を有している。
【００２７】
（燃料電池の冷却システムの動作）
次に、図２を参照して、燃料電池の冷却システムの動作を、ＥＣＵ３０に設定されたプログラム（フローチャート）の流れとともに説明する。
なお、ＩＧ４０がＯＮされると、図２のフローチャートに示す処理がスタートする。また、ＩＧ４０のＯＮ前（初期状態）において、循環ポンプ５は停止している。そして、ＩＧ４０がＯＮされると、このＯＮ信号を検出したＥＣＵ３０は、循環ポンプ５を作動させ、冷却水を循環させる。これと並行してＥＣＵ３０は、水素タンク（不図示）から水素を、コンプレッサ（不図示）から酸素を含む空気を燃料電池スタック２に供給した後、燃料電池スタック２を発電させる。そうすると、発電にともなって、燃料電池スタック２は自己発熱し、燃料電池スタック２から排出される冷却水の温度が徐々に上昇し始める。
【００２８】
ステップＳ１０１において、ＥＣＵ３０は、第１温度センサ８にて検出した温度Ｔ１を入力して、補機２０の下流側における冷却水の温度Ｔ１から補機２０が解氷温度に達しているか否かを判定する。
具体的には、冷却水の温度Ｔ１が補機２０の凍結が解消されたと判断される所定温度以下である場合、補機２０の暖機が必要であると判定される。
ここで、所定温度とは、冷却水の温度Ｔ１がこの所定温度以下である場合に、補機２０内が凍結している虞があり、補機２０を暖機する必要があると判断される温度である。
なお、所定温度は事前の試験等により求められ、ＥＣＵ３０に予め記憶されている。
【００２９】
補機２０を暖機する必要があると判定した場合（Ｓ１０１・Ｎｏ）、ＥＣＵ３０の処理はステップＳ１０２に進む。一方、補機２０を暖機する必要がないと判定した場合（Ｓ１０１・Ｙｅｓ）、ＥＣＵ３０の処理はステップＳ１０５に進む。
【００３０】
ステップＳ１０２において、ＥＣＵ３０は、補機２０経由で冷却水を循環させるべく制御を行う。すなわち、ＥＣＵ３０（切換弁制御手段）は、燃料電池スタック２から排出された冷却水が、図１中矢印Ａ１方向に流れるように切換弁７を切り換え制御して、暖機運転を補機暖機モードで運転する。これによって、燃料電池スタック２から排出された冷却水（暖められた冷却水）は、配管１２ａから切換弁７を通じて第３流路１３の配管１３ａに流入し、冷却水が配管１３ａを下流側に向けて流れるようになる。そして、この配管１３ａを流れる過程で、冷却水が補機２０と熱交換される。
このようにして配管１３ａを流れた冷却水は、配管１２ｂに合流してバイパス流路１５の配管１５ａからサーモスタット６を経由し、配管１１ｂから循環ポンプ５に導入される。
そして、燃料電池スタック２が暖機運転により暖まってくると、循環する冷却水の温度が上昇し始め、補機２０の暖機が促進される。
【００３１】
ステップＳ１０３において、ＥＣＵ３０は、第２温度センサ９で検出された温度Ｔ２を入力し、さらに、ＥＣＵ３０は、ステップＳ１０４において、温度Ｔ２と、先に入力した温度Ｔ１とから燃料電池スタック２の昇温速度と補機２０の昇温速度とが一致するように、循環する冷媒の流量を制御する。
具体的に、ＥＣＵ３０（流量制御手段）は、温度Ｔ２から燃料電池スタック２側の温度上昇量ΔＴ２（℃／時間）を求めるとともに、温度Ｔ１から補機２０側の温度上昇量ΔＴ１（℃／時間）を求め、これらの値から、循環ポンプ５の回転数を制御して循環する冷却水の流量を制御するようになっている。
【００３２】
ＥＣＵ３０は、図３に示すように、燃料電池スタック２側の温度上昇量ΔＴ２（℃／時間）と補機２０側の温度上昇量ΔＴ１（℃／ｓ）との差と、循環ポンプ５の回転数（ｒｐｍ）と、の関係を表したマップを備えており、ＥＣＵ３０に備わる流量制御手段がこのマップに基づいて冷却水の流量を制御するようになっている。
この例では、例えば、温度上昇量ΔＴ２（℃／ｓ）から温度上昇量ΔＴ１（℃／ｓ）を減算した差の絶対値が大きい場合に、循環ポンプ５の回転数（ｒｐｍ）が高くなるように設定され、また、これとは反対に、差が小さい場合に、循環ポンプ５の回転数（ｒｐｍ）が低くなるように設定される。つまり、燃料電池スタック２側の温度上昇量ΔＴ２（℃／ｓ）が補機２０側の温度上昇量ΔＴ１よりも大きい場合には、循環ポンプ５の回転数（ｒｐｍ）が高くなる側に設定され、これとは反対に、燃料電池スタック２側の温度上昇量ΔＴ２（℃／ｓ）が補機２０側の温度上昇量ΔＴ１よりも小さい場合には、循環ポンプ５の回転数（ｒｐｍ）が低くなる側に設定される。
【００３３】
そして、このような制御の後、ステップＳ１０１で、補機２０を暖機する必要がないと判定した場合（Ｓ１０１・Ｎｏ）、ＥＣＵ３０の処理は、ステップＳ１０５に進み、ＥＣＵ３０に備わる切換弁制御手段は、燃料電池スタック２から排出された冷却水が、図１中矢印Ａ２方向に流れるように切換弁７を切り換え制御して、暖機運転を、補機２０をバイパスした通常暖機モードで運転する。
【００３４】
そして、ＥＣＵ３０の処理は、ステップＳ１０６に進み、ＥＣＵ３０に備わる流量制御手段により、循環ポンプ５の回転数が通常の回転数による制御に戻される。
その後、燃料電池スタック２が所定の温度まで上昇すると、サーモスタット６が、冷却水の温度に追従して冷却水の流れる方向を制御し、ラジエータ４を経由する循環に切り換えられる。
【００３５】
以上説明した本実施形態の燃料電池の冷却システムによれば、ＥＣＵ３０に備わる切換弁制御手段によって切換弁７が切り換えられると、燃料電池スタック２から排出された冷却水が第３流路１３に通流され、これによって燃料電池スタック２とともに補機２０が暖機される。これにより、燃料電池スタック２と補機２０との暖機が燃料電池スタック２の廃熱の利用だけで可能となる。また、燃料電池スタック２の廃熱を利用して補機２０を暖機することができるので、効率のよい暖機を行うことができる。これによって、システム全体としての暖機時間を短縮することができる。
【００３６】
また、ＥＣＵ３０に備わる切換弁制御手段は、第１温度センサ８にて検出される温度Ｔ１が、補機２０の凍結が解消されたと判断される所定温度を超えるまで切換弁７を制御して第３流路１３に冷却水を通流させるので、燃料電池スタック２の昇温に合わせて補機２０の凍結が好適に解消されることとなり、暖機時間の短縮が可能になる。
【００３７】
また、ＥＣＵ３０に備わる流量制御手段により、補機２０の凍結が解消されたと判断される所定温度を超える温度となるまで、燃料電池スタック２の昇温速度と補機２０の昇温速度とが一致するように、循環ポンプ５の吐出流量を制御するので、無駄を抑えた効率のよい暖機を行うことができ、暖機に必要な熱容量が低減されつつ暖機が促進されて、結果的に暖機完了までの消費エネルギを削減することができる。
【００３８】
前記した実施形態では、切換弁７として三方弁を用いたが、これに限定されるものではなく、第２流路１２の配管１２ｂおよび第３流路１３の配管１３ａにおける少なくとも補機２０の上流側に、開閉弁をそれぞれ設けて、これらの開閉を連動させて制御することによって、前記した図１中矢印Ａ１方向および矢印Ａ２方向の流れが生じるように構成してもよい。
【００３９】
また、前記した実施形態では、ＥＣＵ３０に備わる流量制御手段が循環ポンプ５の吐出流量を制御するように構成したが、これに限定されるものではなく、第１流路１１の配管１１ｃに冷媒の流量を制御することが可能なバタフライ弁を配置して、このバラフライ弁のバルブの開閉角度をＥＣＵ３０に備わる流量制御手段で制御することによって、循環する冷却水の流量を制御するように構成してもよい。
【００４０】
また、図１中矢印Ａ１方向と矢印Ａ２方向との両方向同時に、冷却水を流すように構成してもよい。この場合には、流量の割合を変更することのできる切換弁７’（不図示）を用いて、両方向同時に冷却水を流してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態に係る燃料電池の冷却システムを示す概略図である。
【図２】燃料電池の冷却システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】温度上昇量と循環ポンプの回転数との関係を表したマップである。
【符号の説明】
【００４２】
１      燃料電池システム
２      燃料電池スタック
４      ラジエータ
５      循環ポンプ
６      サーモスタット（バイパス流路切換手段）
７      切換弁
８      第１温度センサ（第１温度検出手段）
９      第２温度センサ（第２温度検出手段）
１１    第１流路
１２    第２流路
１３    第３流路
１５    バイパス流路
２０    補機
３０    ＥＣＵ（切換弁制御手段、流量制御手段）
Ｔ１    温度（補機に相当する温度）
Ｔ２    温度（燃料電池スタックに相当する温度）
【図１】
2010140678.tif 000003
【図２】
2010140678.tif 000004
【図３】
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