(57)【要約】【課題】燃料電池の暖機を促進する燃料電池システムを提供する。【解決手段】燃料電池システムＳ１は、燃料電池１０と、冷媒を放熱させるラジエータ４２と、冷媒の通流方向を切り替えるサーモスタットバルブ４４と、バイパス配管ｃ６との接続箇所よりも下流側の冷媒排出流路（配管ｃ４，ｃ５）に一端が接続され、バイパス配管ｃ６との接続箇所よりも上流側の冷媒供給流路（配管ｃ１〜ｃ３）に他端が接続される空調用冷媒流路（配管ｄ１〜ｄ４）と、燃料電池１０の温度が所定閾値以下である場合に暖機を開始するＥＣＵ８０と、を備え、ＥＣＵ８０は暖機の実行中、空調用冷媒流路の冷媒ポンプ６１を駆動すると共に、燃料電池１０の発電電力を冷媒加熱用ヒータ６２に供給する。【選択図】図１
2015115306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応ガス流路及び冷媒流路を有し、前記反応ガス流路に反応ガスが供給されることで発電する燃料電池と、
前記燃料電池の温度を検出する温度検出手段と、
前記冷媒流路に供給される冷媒が通流する冷媒供給流路と、
前記冷媒流路から排出される冷媒が通流する冷媒排出流路と、
前記冷媒供給流路及び前記冷媒排出流路に接続され、空気との熱交換によって冷媒を放熱させる第１熱交換器と、
一端が前記冷媒供給流路に接続され、他端が前記冷媒排出流路に接続される第１バイパス流路と、
前記冷媒流路から流出する冷媒を前記第１熱交換器を介して通流させるか、又は前記第１熱交換器を迂回させ前記第１バイパス流路を介して通流させるか、を切り替える第１切替手段と、
前記第１バイパス流路との接続箇所よりも下流側の前記冷媒排出流路に一端が接続され、前記第１バイパス流路との接続箇所よりも上流側の前記冷媒供給流路に他端が接続される空調用冷媒流路と、
前記空調用冷媒流路に配設され、空調用の空気と冷媒とを熱交換する第２熱交換器と、
前記空調用冷媒流路に配設され、前記第２熱交換器を介して冷媒を循環させる冷媒循環手段と、
前記第２熱交換器よりも上流側の前記空調用冷媒流路に配設され、冷媒を加熱する電気式の加熱手段と、
前記温度検出手段によって検出される前記燃料電池の温度が所定閾値以下である場合、前記燃料電池の暖機を開始する暖機手段と、を備える燃料電池システムであって、
前記暖機手段は、
前記暖機の実行中、前記冷媒循環手段を駆動すると共に、前記燃料電池の発電電力を前記加熱手段に供給する
ことを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
一端が前記加熱手段よりも上流側の前記空調用冷媒流路に接続され、他端が前記第２熱交換器よりも下流側の前記空調用冷媒流路に接続される第２バイパス流路と、
前記第２熱交換器から流出する冷媒を、前記第２バイパス流路を介して前記第２熱交換器に戻すか、又は、前記空調用冷媒流路の前記他端に向けて通流させるかを切り替える第２切替手段と、
ユーザによる暖房要求があるか否かを判定する暖房要求判定手段と、を備え、
前記暖機手段は、
暖機中に前記暖房要求判定手段によって暖房要求があると判定された場合、前記第２熱交換器から流出する冷媒を、前記第２バイパス流路を介して前記第２熱交換器に戻すように前記第２切替手段を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記暖機手段は、
前記温度検出手段によって検出される前記燃料電池の温度が低いほど、前記加熱手段に供給する前記燃料電池の発電電力を大きくする
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記第１熱交換器に送風することで、前記第１熱交換器を通流する冷媒の冷却を促す電気式の冷却手段を備え、
前記暖機手段は、
前記暖機の実行中、前記燃料電池の発電電力を前記冷却手段に供給して、前記冷却手段を駆動する
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池を備える燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
アノードに燃料ガス（水素）が供給され、カソードに酸化剤ガス（酸素を含む空気）が供給されることで発電する燃料電池は、その種類によって好適に発電を行うことが可能な温度（例えば、約９０℃）が決まっている。
一方、燃料電池の使用環境の温度は、季節や場所によって大きく異なり、例えば、環境温度が氷点下の状態で燃料電池システムを起動することがある。このような場合に燃料電池の暖機を行うことで、燃料電池を早期に昇温させる技術が知られている。
【０００３】
燃料電池の暖機の方法として、例えば、燃料電池に供給される酸素のストイキ比を小さくする方法がある。ストイキ比とは、アノードに供給されている水素と過不足なく反応するのに必要な酸素に対する、実際の酸素の余剰率である。ストイキ比を小さくして酸素不足の状態にすることで、燃料電池の発電に伴う熱損失（自己発熱量）を増大させ、燃料電池の暖機を促進できる。
【０００４】
例えば、特許文献１には、燃料電池が起動するときの最低電圧に基づいて、暖機発電中に燃料電池から取り出される負荷電流の大きさを変化させる燃料電池システムについて記載されている。この燃料電池システムでは、暖機中に燃料電池から取り出される電流は、コンプレッサ等の補機やバッテリに供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１８８８２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の発明では、暖機を行う際にバッテリが満充電である場合、燃料電池からコンプレッサ等の補機に電力供給される。しかしながら、例えば、燃料電池からコンプレッサに電力供給する場合、騒音や振動を考慮して電流値を制限する必要がある。したがって、暖機を行う際に継続かつ安定して燃料電池から電流を取り出すことができず、早期に暖機を完了できない可能性がある。
【０００７】
そこで、本発明は、燃料電池の暖機を促進する燃料電池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】
【０００８】
前記課題を解決するための手段として、本発明に係る燃料電池システムは、反応ガス流路及び冷媒流路を有し、前記反応ガス流路に反応ガスが供給されることで発電する燃料電池と、前記燃料電池の温度を検出する温度検出手段と、前記冷媒流路に供給される冷媒が通流する冷媒供給流路と、前記冷媒流路から排出される冷媒が通流する冷媒排出流路と、前記冷媒供給流路及び前記冷媒排出流路に接続され、空気との熱交換によって冷媒を放熱させる第１熱交換器と、一端が前記冷媒供給流路に接続され、他端が前記冷媒排出流路に接続される第１バイパス流路と、前記冷媒流路から流出する冷媒を前記第１熱交換器を介して通流させるか、又は前記第１熱交換器を迂回させ前記第１バイパス流路を介して通流させるか、を切り替える第１切替手段と、前記第１バイパス流路との接続箇所よりも下流側の前記冷媒排出流路に一端が接続され、前記第１バイパス流路との接続箇所よりも上流側の前記冷媒供給流路に他端が接続される空調用冷媒流路と、前記空調用冷媒流路に配設され、空調用の空気と冷媒とを熱交換する第２熱交換器と、前記空調用冷媒流路に配設され、前記第２熱交換器を介して冷媒を循環させる冷媒循環手段と、前記第２熱交換器よりも上流側の前記空調用冷媒流路に配設され、冷媒を加熱する電気式の加熱手段と、前記温度検出手段によって検出される前記燃料電池の温度が所定閾値以下である場合、前記燃料電池の暖機を開始する暖機手段と、を備える燃料電池システムであって、前記暖機手段は、前記暖機の実行中、前記冷媒循環手段を駆動すると共に、前記燃料電池の発電電力を前記加熱手段に供給することを特徴とする。
【０００９】
このような構成によれば、温度検出手段によって検出される燃料電池の温度が所定閾値以下である場合、暖機手段は燃料電池の暖機を開始し、暖機の実行中に冷媒循環手段を駆動すると共に、燃料電池の発電電力を加熱手段に供給する。
第１切替手段によって、冷媒流路から流出した冷媒が第１バイパス流路に導かれる状態（第１熱交換器への通流が遮断された状態）で冷媒循環手段が駆動すると、空調用冷媒流路の冷媒は、加熱手段、第２熱交換器、及び第１熱交換器を順次通流して循環する。加熱手段による加熱で昇温した冷媒は第１熱交換器で放熱するため、暖機中に冷媒の温度が高くなりすぎて空調用冷媒流路の配管等が破損したり、加熱手段が停止したりすることを防止できる。
【００１０】
このように、暖機（発電）を継続させるための電気負荷として加熱手段を用い、第１熱交換器で冷媒を放熱させることで、暖機中、燃料電池の発電電力を加熱手段に供給し続けることができる。また、エアポンプ等の補機と比較して、加熱手段（冷媒加熱用ヒータ）の消費電力は大きい。このように消費電力の大きい加熱手段を暖機時の電気負荷として用いることで、燃料電池の暖機が促進され、暖機を早期に完了できる。
また、加熱手段に電力供給しても、振動・騒音はほとんど生じない。したがって、例えば、電気負荷としてエアポンプを用いる場合と比較して、低振動・低騒音で暖機し続けることができる。
【００１１】
また、一端が前記加熱手段よりも上流側の前記空調用冷媒流路に接続され、他端が前記第２熱交換器よりも下流側の前記空調用冷媒流路に接続される第２バイパス流路と、前記第２熱交換器から流出する冷媒を、前記第２バイパス流路を介して前記第２熱交換器に戻すか、又は、前記空調用冷媒流路の前記他端に向けて通流させるかを切り替える第２切替手段と、ユーザによる暖房要求があるか否かを判定する暖房要求判定手段と、を備え、前記暖機手段は、暖機中に前記暖房要求判定手段によって暖房要求があると判定された場合、前記第２熱交換器から流出する冷媒を、前記第２バイパス流路を介して前記第２熱交換器に戻すように前記第２切替手段を制御することが好ましい。
【００１２】
このような構成によれば、暖機中に暖房要求判定手段によって暖房要求があると判定された場合、第２切替手段によって冷媒の通流方向が切り替えられる。つまり、第２熱交換器から流出する冷媒が、第２バイパス流路を介して第２熱交換器に戻る（第１熱交換器を迂回する）ように、冷媒の通流方向が切り替えられる。加熱手段による加熱で昇温した冷媒は、第１熱交換器で放熱せずに第２熱交換器で空調用の空気に放熱する。したがって、第２熱交換器での冷媒の放熱量を大きくして、効率的に暖房運転を行うことができる。
【００１３】
また、前記暖機手段は、前記温度検出手段によって検出される前記燃料電池の温度が低いほど、前記加熱手段に供給する前記燃料電池の発電電力を大きくすることが好ましい。
【００１４】
このような構成によれば、燃料電池の温度が低いほど加熱手段に供給される発電電力が大きくなるため、燃料電池の発電に伴う自己発熱（つまり、暖機）が促進される。また、燃料電池の温度が高いほど加熱手段に供給される発電電力が小さくなるため、加熱手段での無駄な電力消費を抑制できる。
【００１５】
また、前記第１熱交換器に送風することで、前記第１熱交換器を通流する冷媒の冷却を促す電気式の冷却手段を備え、前記暖機手段は、前記暖機の実行中、前記燃料電池の発電電力を前記冷却手段に供給して、前記冷却手段を駆動することが好ましい。
【００１６】
このような構成によれば、暖機の実行中に冷却手段が駆動することで、第１熱交換器における冷媒の放熱が促進される。したがって、加熱手段において大きな熱量を冷媒に与え続けることができる。また、燃料電池の発電電力を加熱手段及び冷却手段に供給することで、燃料電池から電流を継続的に取り出すことができ、燃料電池の暖機をさらに促進できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、燃料電池の暖機を促進する燃料電池システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る燃料電池システムの構成図である。
【図２】燃料電池システムの動作の流れを示すフローチャートである。
【図３】暖機中に各配管を流れる冷媒の向きを示す説明図である。
【図４】（ａ）は本実施形態と、比較例（送風機を駆動する場合）と、において、暖機中の燃料電池の温度変化及び室温の変化を示す説明図であり、（ｂ）は本実施形態と、比較例（送風機を駆動しない場合）と、において、暖機中の燃料電池の温度変化及びヒータ側の冷媒温度の変化を示す説明図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る燃料電池システムの構成図である。
【図６】燃料電池システムの動作の流れを示すフローチャートである。
【図７】暖機中に暖房要求があった場合に各配管を流れる冷媒の向きを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
≪第１実施形態≫
＜燃料電池システムの構成＞
図１に示す燃料電池システムＳ１は、アノード流路１１に水素を供給し、カソード流路１２に酸素を含む空気を供給することで燃料電池１０を発電させ、その発電電力（又は、図示しないバッテリからの電力）で走行モータ５２等の負荷を駆動するシステムである。以下では、一例として、燃料電池システムＳ１を燃料電池車に適用する場合について説明する。
【００２０】
燃料電池システムＳ１は、燃料電池１０と、燃料電池１０のアノードに対してアノードガス（水素）を供給するアノード系と、燃料電池１０のカソードに対してカソードガス（酸素を含む空気）を供給するカソード系と、燃料電池１０を経由するように冷媒を循環させるＦＣ（Fuel Cell）側冷媒系と、燃料電池１０の発電電力を消費する電力消費系と、ヒータコア６３を経由するように冷媒を循環させる空調側冷媒系と、これらを制御するＥＣＵ８０と、を備えている。
【００２１】
＜燃料電池＞
燃料電池１０は、固体高分子型燃料電池（Polymer Electrolyte Fuel Cell：ＰＥＦＣ）であり、膜／電極接合体(Membrane Electrode Assembly：ＭＥＡ)を一対の導電性のセパレータ（図示せず）で挟持してなる単セル（図示せず）を複数積層して構成されている。
燃料電池１０の各セパレータには、各膜／電極接合体の全面に水素又は酸素を供給するための溝及び貫通孔が形成されており、これらの溝及び貫通孔がアノード流路１１、カソード流路１２として機能する。なお、反応ガス（水素、酸素を含む空気）が供給される「反応ガス流路」は、アノード流路１１と、カソード流路１２と、を含んで構成される。
また、前記したセパレータには、燃料電池１０を冷却するための冷媒（例えば、エチレングリコールを含む水）が通流する冷媒流路１３が形成されている。
【００２２】
燃料電池１０では、アノード流路１１を介して水素が供給されると（式１）の電極反応が起こり、カソード流路１２を介して酸素を含む空気が供給されると（式２）の電極反応が起こり、各単セルで電位差（Open Circuit Voltage：ＯＣＶ）が発生する。
【００２３】
２Ｈ2→４Ｈ+＋４ｅ-・・・（式１）
Ｏ2＋４Ｈ+＋４ｅ-→２Ｈ2Ｏ・・・（式２）
【００２４】
＜アノード系＞
アノード系は、水素タンク２１と、遮断弁２２と、を備えている。
水素タンク２１は、高純度の水素が圧縮充填されたタンクであり、配管ａ１を介して遮断弁２２に接続されている。
遮断弁２２は、ＥＣＵ８０からの指令に従って開閉することで水素タンク２１の水素を燃料電池１０に対して供給／遮断する弁であり、配管ａ２を介してアノード流路１１に接続されている。
【００２５】
その他、遮断弁２２を介して供給される水素を減圧する減圧弁（図示せず）が配管ａ２に設置されている。また、アノード流路１１から排出されたアノードオフガスを希釈する希釈器（図示せず）が配管ａ３に設置されている。
【００２６】
＜カソード系＞
カソード系は、コンプレッサ３１を備えている。
コンプレッサ３１は、ＥＣＵ８０からの指令に従って内部の羽根車（図示せず）を回転させることで車外から空気を吸引・圧縮し、配管ｂ１を介してカソード流路１２に供給するものである。ＥＣＵ８０によって、コンプレッサ３１の回転速度が制御されることで、カソード流路１２に供給される空気の流量が調整される。
【００２７】
その他、配管ｂ１を介して供給される低湿潤の空気と、配管ｂ２を介して排出される高湿潤のカソードオフガスと、の間で水分交換するための加湿器（図示せず）が設置されている。また、カソード流路１２を通流する空気の圧力（背圧）を制御する背圧弁（図示せず）が配管ｂ２に設置されている。
【００２８】
＜ＦＣ側冷媒系＞
ＦＣ側冷媒系は、冷媒ポンプ４１と、ラジエータ４２と、ラジエータファン４３と、サーモスタットバルブ４４と、温度センサ４５と、を備えている。なお、図１に示す配管ｃ１〜ｃ４，ｄ１〜ｄ４の終端の矢印、及び放熱部４２１内の矢印は、燃料電池１０の廃熱を暖房の熱源として用いる場合に冷媒が流れる向きを表している。
【００２９】
冷媒ポンプ４１は、ＥＣＵ８０からの指令に従って駆動し、冷媒流路１３に向けて冷媒を圧送するポンプである。冷媒ポンプ４１は、その吸入側が配管ｃ２を介してサーモスタットバルブ４４に接続され、吐出側が配管ｃ３を介して冷媒流路１３の流入口に接続されている。
【００３０】
ラジエータ４２（第１熱交換器）は、配管ｃ５（又は配管ｃ１：図３参照）から流入する高温の冷媒を空気との熱交換によって放熱させ、放熱した冷媒を配管ｃ１（又は配管ｃ５：図３参照）に流出させる熱交換器である。
ラジエータ４２は、空気との熱交換によって冷媒を放熱させる放熱部４２１と、放熱部４２１の下端に接続されるロアタンク４２２と、放熱部４２１の上端に接続されるアッパタンク４２３と、を有している。
【００３１】
放熱部４２１は、冷媒が通流する複数のチューブ（図示せず）と、各チューブが貫通する孔が形成された複数の放熱フィン（図示せず）と、を有している。前記した複数のチューブは、鉛直方向に延びる筒状部材であり、所定の伝熱性を有している。
【００３２】
ロアタンク４２２は、冷媒を一時的に貯留する細長のタンクであり、配管ｃ５，ｃ４を介して冷媒流路１３の流出口に接続されている。アッパタンク４２３は、冷媒を一時的に貯留する細長のタンクであり、配管ｃ１〜ｃ３を介して冷媒流路１３の流入口に接続されている。
【００３３】
ラジエータファン４３（冷却手段）は、ラジエータ４２に向けて送風するファンであり、放熱部４２１付近に設置されている。ラジエータファン４３が駆動することで、例えば、車両の導風板（図示せず）を介して空気が取り込まれ、その空気がラジエータ４２に吹き付けられる。これによって、ラジエータ４２を通流する冷媒の冷却が促される。
【００３４】
サーモスタットバルブ４４（第１切替手段）は、ラジエータ４２への冷媒の通流／迂回を切り替えることで燃料電池１０の温度を調整する温度調整機構である。サーモスタットバルブ４４は、冷媒が所定温度（例えば、９０℃）以上になると膨張するワックス（図示せず）と、このワックスの膨張に伴って移動する弁体（図示せず）と、を有している。なお、前記した所定温度は、燃料電池１０が発電に適した温度で保たれるように設定されている。
【００３５】
サーモスタットバルブ４４は、一方の入口ポートが配管ｃ１を介してアッパタンク４２３に接続され、他方の入口ポートがバイパス配管ｃ６に接続されている。また、サーモスタットバルブ４４の出口ポートは、配管ｃ２を介して冷媒ポンプ４１の吸入口に接続されている。
【００３６】
サーモスタットバルブ４４を通流する冷媒の温度が所定温度以上である場合、ワックス（図示せず）が膨張することで弁体が移動する。これによって配管ｃ１，ｃ２が連通し、バイパス配管ｃ６を介した流路が遮断される。
一方、サーモスタットバルブ４４を通流する冷媒の温度が所定温度未満である場合、ワックスは膨張せず、弁体も移動しない。これによってバイパス配管ｃ６と配管ｃ２とが連通し、配管ｃ１を介した流路が遮断される。
【００３７】
バイパス配管ｃ６（第１バイパス流路）は、ラジエータ４２を迂回するように冷媒を通流させるための配管であり、一端が冷媒供給流路に接続され、他端が冷媒排出流路に接続されている。ここで、冷媒流路１３に供給される冷媒が通流する「冷媒供給流路」は、配管ｃ１，ｃ２，ｃ３を含んで構成される。また、冷媒流路１３から排出される冷媒が通流する「冷媒排出流路」は、配管ｃ４，ｃ５を含んで構成される。
なお、冷媒の絶縁性を確保するためのイオン交換器（図示せず）をバイパス配管ｃ６に設置することが好ましい。
【００３８】
温度センサ４５（温度検出手段）は、配管ｃ４を通流する冷媒の温度を燃料電池１０の温度として検出し、ＥＣＵ８０に出力する機能を有している。なお、燃料電池１０に温度センサ（図示せず）を設置し、この温度センサによって燃料電池１０の温度を直接的に検出してもよい。
【００３９】
＜電力消費系＞
電力消費系は、ＶＣＵ５１と、走行モータ５２と、を備えている。
ＶＣＵ５１（Voltage Control Unit）は、燃料電池１０の発電電力やバッテリ（図示せず）の充放電を制御するものであり、ＤＣ／ＤＣチョッパ（図示せず）、ＤＣ／ＤＣコンバータ（図示せず）等の電子回路が内蔵されている。
走行モータ５２は、例えば、永久磁石同期式の三相交流モータであり、３相交流電力で燃料電池車の駆動輪を回転駆動させる。
【００４０】
その他、ＥＣＵ８０からの指令に従って、走行モータ５２等の外部負荷と燃料電池１０とを電気的に接続／遮断するコンタクタ（図示せず）、燃料電池１０の出力電流値及び出力電圧値を検出する出力検出器（図示せず）等が設置されている。
【００４１】
＜空調側冷媒系＞
空調側冷媒系は、冷媒ポンプ６１と、冷媒加熱用ヒータ６２と、ヒータコア６３と、温度センサ６４と、を備えている。
冷媒ポンプ６１（冷媒循環手段）は、ヒータコア６３に向けて冷媒を圧送するポンプであり、空調用冷媒流路に設置されている。ここで「空調用冷媒流路」は、配管ｄ１〜ｄ４を含んで構成される。
「空調用冷媒流路」の一端は、バイパス配管ｃ６との接続箇所Ｑ１よりも下流側の冷媒排出流路（配管ｃ４、ｃ５）に接続されている。「空調用冷媒流路」の他端は、バイパス配管ｃ６との接続箇所（サーモスタットバルブ４４）よりも上流側の冷媒供給流路（配管ｃ１）に接続されている。また、冷媒ポンプ６１の吸入口は、配管ｄ１，ｃ５を介してロアタンク４２２に接続されている。
【００４２】
冷媒加熱用ヒータ６２（加熱手段）は、配管ｄ２を介して流入する冷媒を加熱する電気ヒータである。冷媒加熱用ヒータ６２の上流側は、配管ｄ２を介して冷媒ポンプ６１の吐出口に接続されている。また、冷媒加熱用ヒータ６２の下流側は、配管ｄ３を介してヒータコア６３の流入口に接続されている。
【００４３】
ヒータコア６３（第２熱交換器）は、配管ｄ３を介して流入する高温の冷媒と、エアミックスドア７４によって案内されダクト７１内を通流する空気と、を熱交換する熱交換器である。ヒータコア６３は、ダクト７１内においてエバポレータ７３よりも下流側に設置されている。ヒータコア６３の流出口は、配管ｄ４を介して配管ｃ１に接続されている。
温度センサは６４は、冷媒加熱用ヒータ６２から流出する冷媒の温度を検出し、ＥＣＵ８０に出力する機能を有している。
【００４４】
（その他機器）
図１に示すダクト７１は、上流端が開口して車内外に連通し、下流端が開口して車室に連通するように設置される筒状部材である。ダクト７１内には、上流側から順に、送風機７２、エバポレータ７３、エアミックスドア７４、及びヒータコア６３が設置されている。
【００４５】
送風機７２は、車内外からの空気を吸入してダクト７１内に送り込むブロワであり、ダクト７１の上流端付近に設置されている。
エバポレータ７３は、送風機７２から送り込まれる空気を冷却するものであり、冷房運転時に蒸発器として機能する。なお、図１では図示を省略したが、圧縮機（図示せず）、コンデンサ（凝縮器：図示せず）、膨張弁（図示せず）、及びエバポレータ７３が配管（図示せず）を介して環状に順次接続されている。前記した圧縮機が駆動し、膨張弁の開度が絞られることでエバポレータ７３に低温低圧の冷媒が流入する。
【００４６】
エアミックスドア７４は、例えば回動式のドアであり、ＥＣＵ８０からの指令に従い回動軸Ｋを中心として回動する。これによって、ヒータコア６３に流入する空気とヒータコア６３を迂回する空気との流量比（つまり、車室に送り込まれる空気の温度）が調整される。
【００４７】
温度センサ７５は、エバポレータ７３の下流側、かつ、ヒータコア６３の上流側に設置されている。温度センサ７５は、エバポレータ７３を通流する冷媒と熱交換した空気の温度を検出し、ＥＣＵ８０に出力する。
空調スイッチ７６は、例えば、車内のセンタクラスタ（図示せず）に設置され、ユーザによる操作に応じて、空調運転（暖房・冷房）のＯＮ／ＯＦＦ信号をＥＣＵ８０に出力する。
【００４８】
＜制御系＞
ＥＣＵ８０（Electric Control Unit）は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、各種インタフェースなどの電子回路を備えて構成され、その内部に記憶したプログラムに従って各種機能を発揮する。
ＥＣＵ８０は、ＩＧ（Ignition Switch：図示せず）からのＯＮ／ＯＦＦ信号、アクセル（図示せず）の開度、温度センサ４５，６４，７５からの温度情報、空調スイッチ７６からのＯＮ／ＯＦＦ信号、ユーザによって設定される設定温度等に応じて、各機器の駆動を制御する。
【００４９】
すなわち、ＥＣＵ８０は、自身に入力される各信号に応じて、遮断弁２２、コンプレッサ３１、冷媒ポンプ４１，６１、ラジエータファン４３、ＶＣＵ５１、冷媒加熱用ヒータ６２、送風機７２、エアミックスドア７４等の動作を制御する。なお、ＥＣＵ８０として、空調制御用のＥＣＵと、燃料電池システム制御用のＥＣＵと、を別体で構成してもよいし、これらを一体で構成してもよい。
【００５０】
ＥＣＵ８０（暖機手段）は、温度センサ４５によって検出される燃料電池１０の温度が所定閾値以下である場合、燃料電池１０の暖機を開始する機能を有している。ここで「暖機」とは、例えば、冷媒ポンプ４１が圧送する冷媒の流量を通常起動時よりも小さくしたり、冷媒ポンプ４１を間欠的に駆動したりすることで、通常起動時よりも燃料電池１０の放熱量を抑制することを意味している。このような放熱量の抑制によって、燃料電池１０の昇温が促される。ちなみに、燃料電池１０を酸素不足の状態にして、燃料電池１０の発電に伴う熱損失を増大させることで暖機を行ってもよい。
また、前記した所定閾値は、システム起動時に暖機を行うことで燃料電池１０を昇温させるか、又は暖機を行わずに通常起動するかの判定基準となる閾値であり、予め設定されている。
【００５１】
また、ＥＣＵ８０（暖機手段）は、暖機の実行中、冷媒ポンプ６１を駆動すると共に、燃料電池１０の発電電力（発電電流）をラジエータファン４３及び冷媒加熱用ヒータ６２に供給する機能を有している。ラジエータファン４３及び冷媒加熱用ヒータ６２を暖機中の電気負荷とすることで、例えば、バッテリ（図示せず）が満充電の状態でも、燃料電池１０の発電（つまり、暖機）を継続できる。
また、ＥＣＵ８０（暖房要求判定手段）は、空調スイッチ７６から入力される信号に基づき、ユーザによる暖房要求があるか否かを判定する機能を有している。
【００５２】
＜燃料電池システムの動作＞
次に、低温起動時の暖機（図２、図３参照）について詳細に説明した後、燃料電池１０の廃熱を暖房の熱源として用いる場合（図１参照）について簡単に説明する。
【００５３】
（１．暖機時）
図２に示すように、ＩＧ（図示せず）からＯＮ信号が入力されると（ＳＴＡＲＴ）、ステップＳ１０１においてＥＣＵ８０は、ＦＣ側冷媒系の冷媒ポンプ４１を駆動する。通常、ＩＧ−ＯＮ時において燃料電池１０の温度は、発電に適した所定温度（例えば、９０℃）よりも低いため、サーモスタットバルブ４４は閉じた状態になっている。すなわち、冷媒ポンプ４１の駆動によって冷媒流路１３から流出した低温の冷媒は、配管ｃ４（一部）、バイパス配管ｃ６、及び配管ｃ２，ｃ３を介して冷媒流路１３に戻る（図３参照）。
【００５４】
ステップＳ１０２においてＥＣＵ８０は、アノード流路１１を水素に置換し、カソード流路１２を空気に置換する。つまり、ＥＣＵ８０は遮断弁２２を開くと共に、配管ａ３に設置されているパージ弁（図示せず）を繰り返し開くことで、アノード流路１１に滞留しているガスを水素に置換する。これと並行してＥＣＵ８０は、コンプレッサ３１を駆動することで、カソード流路１２に滞留しているガスを空気に置換する。
【００５５】
ステップＳ１０３においてＥＣＵ８０は、燃料電池１０のＯＣＶが所定値以上であるか否かを判定する。前記した所定値は、燃料電池１０から電流を取り出すことが可能か否かの判定基準となる閾値であり、予め設定されている。
ステップＳ１０３において燃料電池１０のＯＣＶが所定値以上である場合（Ｓ１０３→Ｙｅｓ）、ＥＣＵ８０の処理はステップＳ１０４に進む。一方、燃料電池１０のＯＣＶが所定値未満である場合（Ｓ１０３→Ｎｏ）、ＥＣＵ８０はステップＳ１０３の処理を繰り返す。
【００５６】
ステップＳ１０４においてＥＣＵ８０は、コンタクタ（図示せず）をＯＮにする。これによって、燃料電池１０の発電電力が走行モータ５２等の外部負荷に供給可能な状態になる。
ステップＳ１０５においてＥＣＵ８０は、燃料電池１０の暖機が必要であるか否か、つまり、図３に示す温度センサ４５の検出値が所定閾値以下であるか否かを判定する。前記した所定閾値は、暖機を行う必要があるか否かの判定基準となる閾値（例えば、５℃）であり、予め設定されている。
【００５７】
燃料電池１０の暖機が必要である場合（Ｓ１０５→Ｙｅｓ）、ＥＣＵ８０の処理はステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０６においてＥＣＵ８０は、燃料電池１０の暖機を実行する。例えば、ＥＣＵ８０は、冷媒ポンプ４１によって圧送される冷媒の流量を通常起動時よりも小さくすることで燃料電池１０の放熱量を抑制する。このような暖機を行うことで、燃料電池１０の昇温が促される。
【００５８】
ステップＳ１０７においてＥＣＵ８０は、燃料電池１０の発電電力でラジエータファン４３を駆動する。すなわち、ＥＣＵ８０はＶＣＵ５１を制御し、燃料電池１０の発電電力（発電電流）をラジエータファン４３に供給する。
【００５９】
ステップＳ１０８においてＥＣＵ８０は、冷媒加熱用ヒータ６２の目標出力を算出する。なお、温度センサ４５によって検出される燃料電池１０の温度が低いほど、冷媒加熱用ヒータ６２に供給する発電電力（発電電流）の値を大きくすることが好ましい。これによって、燃料電池１０の温度が低いほど暖機が促進され、温度上昇しやすくなる。また、燃料電池１０の温度が比較的高ければ、燃料電池１０から取り出す発電電力も比較的小さくて済むため、冷媒加熱用ヒータ６２での無駄な電力消費が抑制される。
【００６０】
ステップＳ１０９においてＥＣＵ８０は、燃料電池１０の発電電力で冷媒加熱用ヒータ６２を発熱させる。つまり、ＥＣＵ８０はＶＣＵ５１を制御し、燃料電池１０の発電電力（発電電流）を冷媒加熱用ヒータ６２に供給する。消費電力の比較的大きい冷媒加熱用ヒータ６２を燃料電池１０の電気負荷として用いることで、燃料電池１０から取出可能な電流値（許容値）を大きくすることができ、暖機が促進される。
【００６１】
また、ステップＳ１０９においてＥＣＵ８０は、空調側の冷媒ポンプ６１を駆動する。なお、空調側の冷媒ポンプ６１の電源は、燃料電池１０であってもよいし、バッテリ（図示せず）であってもよい。
図３に示すように、ラジエータ４２から流出した冷媒は、配管ｃ５，ｄ１，ｄ２を介して冷媒加熱用ヒータ６２に流入する。冷媒加熱用ヒータ６２によって昇温した冷媒は、配管ｄ３、ヒータコア６３、配管ｄ４，ｃ１（一部）を介してラジエータ４２に戻る。
【００６２】
なお、送風機７２は停止しているためダクト７１内において空気は通流せず、ヒータコア６３における熱交換はほとんどない。したがって、ユーザが空調スイッチ７６を押していない（暖房運転を開始する意図がない）にもかかわらず、ダクト７１を介して車室に温風が吹き出される、ということを回避できる。
【００６３】
また、暖機中においてサーモスタットバルブ４４を通流する冷媒の温度は比較的低いため、配管ｃ１と配管ｃ２とは連通していない。したがって、配管ｄ４を通流する冷媒は、燃料電池１０の冷媒流路１３に向かわず、配管ｃ１（一部）を介してラジエータ４２に流入する。
ラジエータ４２を通流する冷媒は、ラジエータファン４３によって送り込まれる空気に放熱して冷却される。ちなみに、暖機中にラジエータ４２を流れる冷媒の流れ方向（鉛直方向下向き：図３参照）と、後記する暖房運転時の冷媒の流れ方向（鉛直方向上向き：図１参照）と、は互いに逆向きになっている。
【００６４】
図２のステップＳ１１０においてＥＣＵ８０は、暖機が完了したか否かを判定する。つまり、ＥＣＵ８０は、温度センサ４５によって検出される燃料電池１０の温度が、所定閾値（例えば、５０℃）以上になったか否かを判定する。前記した所定閾値は、燃料電池１０の自己発熱によって定常運転温度（例えば、９０℃）に到達できるか否かの判定基準となる閾値であり、予め設定されている。
【００６５】
暖機が完了した場合（Ｓ１１０→Ｙｅｓ）、ステップＳ１１１においてＥＣＵ８０は、冷媒加熱用ヒータ６２及び空調側の冷媒ポンプ６１を停止し、処理を終了する（ＥＮＤ）。その後、ＥＣＵ８０は、アクセル（図示せず）の開度等に応じて燃料電池１０の発電電力を制御する。
【００６６】
なお、図２では省略したが、暖機中に空調スイッチ７６から暖房要求があった場合、ＥＣＵ８０はラジエータファン４３を停止し、送風機７２を駆動させる。これによって、ラジエータ４２での放熱を抑制すると共に、ヒータコア６３で冷媒から吸熱した空気がダクト７１を介して車室に供給される。
【００６７】
図２のステップＳ１０５において燃料電池１０の暖機が必要でない場合（Ｓ１０５→Ｎｏ）、ＥＣＵ８０の処理はステップＳ１１２に進む。ステップＳ１１２においてＥＣＵ８０は、通常モードで燃料電池１０の発電を開始させる（通常起動）。つまり、ＥＣＵ８０は、アノード流路１１に所定流量の水素を供給し、カソード流路１２に所定流量の空気（酸素）を供給することで、燃料電池１０を発電させる。
【００６８】
また、ＥＣＵ８０は、暖房要求がない限り冷媒ポンプ６１及び冷媒加熱用ヒータ６２を停止状態にする。この場合においてラジエータ４２は、燃料電池１０の冷媒流路１３で昇温した冷媒を放熱させるための放熱器として機能する。
【００６９】
（２．暖房運転時の廃熱回収）
次に、図１を参照しつつ、通常運転時に暖房要求があった場合の燃料電池システムＳ１の動作について簡単に説明する。なお、ＦＣ側の冷媒ポンプ４１は駆動しており、燃料電池１０は自己発熱で充分に昇温しているものとする。また、サーモスタットバルブ４４によって、配管ｃ１，ｃ２は連通した状態（配管ｃ１，ｃ６が遮断した状態）であるものとする。
空調スイッチ７６から暖房要求があった場合、ＥＣＵ８０は、空調側の冷媒ポンプ６１、冷媒加熱用ヒータ６２、及び送風機７２を駆動する。冷媒流路１３から配管ｃ４に流出した高温の冷媒は、配管ｃ５，ｄ１に分流する。
【００７０】
配管ｄ１を通流する高温の冷媒は、配管ｄ２，ｄ３を介してヒータコア６３に流入する。ヒータコア６３を通流する高温の冷媒は、送風機７２によって送風される空気に対して放熱する。つまり、ダクト７１を通流する空気に対して、燃料電池１０の廃熱が冷媒を介して供給される。ヒータコア６３で昇温した空気は、ダクト７１を介して車室に送り込まれる。
【００７１】
ヒータコア６３から流出した低温の冷媒は、冷媒ポンプ４１によって吸引され、配管ｄ４，ｃ１（一部），ｃ２，ｃ３を介して冷媒流路１３に向かう。また、配管ｃ５を通流する高温の冷媒は、ラジエータ４２を介して配管ｃ１に流入し、配管ｄ４から流入する冷媒と合流する。
ＥＣＵ８０は、ダクト７１に設置された温度センサ７５の検出値に応じて、冷媒加熱用ヒータ６２、ラジエータファン４３の駆動／停止を適宜制御する。
【００７２】
＜効果＞
本実施形態では、暖機中（Ｓ１０５→Ｙｅｓ）、燃料電池１０からラジエータファン４３及び冷媒加熱用ヒータ６２に電力供給し（Ｓ１０７，Ｓ１０９）、昇温した冷媒をラジエータ４２で放熱させるようにした。このように、暖機中の燃料電池１０の電気負荷として冷媒加熱用ヒータ６２等を用いることで、バッテリ（図示せず）が満充電の場合でも、燃料電池１０から継続的に電流を取りだすことができる。
【００７３】
また、コンプレッサ３１等の補機と比較して、冷媒加熱用ヒータ６２の消費電力は大きい。このように消費電力の大きい冷媒加熱用ヒータ６２を暖機時の電気負荷として用いることで燃料電池１０の暖機が促進され、暖機を早期に完了できる。また、冷媒加熱用ヒータ６２に電力供給しても、振動・騒音（ノイズ・バイブレーション）はほとんど生じない。したがって、例えば、電気負荷としてコンプレッサ３１を用いる場合と比較して、低振動・低騒音で暖機し続けることができる。
【００７４】
次に、空調用冷媒流路の上流端・下流端が、バイパス配管ｃ６（図１参照）との接続箇所Ｑ１よりも上流側の配管ｃ４に接続された場合（比較例）と、本実施形態とを比較する。
図４（ａ）の「室温（比較例）」示すように、比較例において暖機中に送風機７２を駆動してヒータコア６３で冷媒を放熱させた場合、車室に温風が送り込まれる。この場合、空調スイッチ７６をオンにしていない（暖房要求の意図がない）にもかかわらず車室に温風が送り込まれるため、ユーザが違和感や不快感を覚える可能性がある。
【００７５】
これに対して本実施形態では、暖機中に送風機７２を停止し、冷媒加熱用ヒータ６２で昇温した冷媒をラジエータ４２で放熱させる。したがって、図４（ａ）の「室温（本実施形態）」示すように、暖房運転の実行中でないにも関わらず車室に温風が吹き込まれる、という事態を回避できる。また、燃料電池１０の電気負荷として冷媒加熱用ヒータ６２を用いるため、短時間で燃料電池１０の温度を速やかに上昇させることができる（図４（ａ）参照）。
【００７６】
また、比較例において暖機中に送風機７２を停止したままにすると、ヒータコア６３での熱交換が進まないため、冷媒加熱用ヒータ６２が運転／停止を繰り返す。通常、冷媒加熱用ヒータ６２には、冷媒の温度が高くなり過ぎたら運転を停止する保護機能が備わっているからである。そうすると、ヒータ側の冷媒温度が急上昇・急降下を繰り返し、図４（ｂ）に示すように、燃料電池１０の温度が上昇しにくくなる。
【００７７】
これに対して本実施形態では、冷媒加熱用ヒータ６２で昇温した冷媒がラジエータ４２で放熱するため、冷媒の過剰な昇温を抑制しつつ冷媒加熱用ヒータ６２への電力供給を継続できる。つまり、燃料電池１０からの発電電力（発電電流）を継続して取り出せるため、暖機を早期に完了できる（図４（ｂ）参照）。
【００７８】
また、通常運転時に暖房要求があった場合、冷媒流路１３から流出する高温の冷媒をヒータコア６３に流入させることで、燃料電池１０の廃熱を暖房運転の熱源として用いることができる。したがって、暖房運転に要するエネルギコストを削減できる。
【００７９】
≪第２実施形態≫
第２実施形態に係る燃料電池システムＳ２は、バイパス配管ｄ５及び三方弁６５が設置されている点が第１実施形態と異なるが、その他の構成については第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態と異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。なお、図５に示す太線矢印は、暖機中であり、かつ、暖房運転していない状態において冷媒が各配管を流れる向きを表している。
【００８０】
＜燃料電池システムの構成＞
図５に示すように、バイパス配管ｄ５（第２バイパス流路）は、一端が三方弁６５に接続され、他端が配管ｄ４に接続されている。すなわち、バイパス配管ｄ５は、一端がヒータコア６３よりも上流側の空調用冷媒流路（配管ｄ１，ｄ２，ｄ３）に接続され、他端がヒータコア６３よりも下流側の空調用冷媒流路（配管ｄ４）に接続されている。
【００８１】
三方弁６５（第２切替手段）は、ヒータコア６３から流出した冷媒を、バイパス配管ｄ５を介してヒータコア６３に戻すか、又は、配管ｄ４の下流端Ｑ２（空調用冷媒流路の下流端）に向けて通流させるかを切り替える弁である。
三方弁６５は、一方の入口ポートが配管ｄ１に接続され、他方の入口ポートがバイパス配管ｄ５に接続されている。また、三方弁６５の出口ポートは、冷媒ポンプ６１の吸入口に接続されている。
【００８２】
＜燃料電池システムの動作＞
図６のステップＳ１０１〜Ｓ１１２は、第１実施形態（図２参照）の場合と同様であるから説明を省略する。
ステップＳ１１０において暖機が完了していない場合（Ｓ１１０→Ｎｏ）、ＥＣＵ８０の処理はステップＳ２０１に進む。ステップＳ２０１においてＥＣＵ８０は、空調スイッチ７６から「暖房要求あり」の信号が入力されたか否かを判定する。
【００８３】
暖機中に空調スイッチ７６から「暖房要求あり」の信号が入力された場合（Ｓ２０１→Ｙｅｓ）、ＥＣＵ８０の処理はステップＳ２０２に進む。ステップＳ２０２においてＥＣＵ８０は、ヒータコア６３から流出した冷媒がラジエータ４２を迂回するように三方弁６５を切り替える。つまり、ＥＣＵ８０は、配管ｄ１を介した流路を遮断し、配管ｄ４を通流する冷媒がバイパス配管ｄ５を介してヒータコア６３に戻るように三方弁６５を切り替える。
【００８４】
図７に示すように、ヒータコア６３から流出した冷媒はラジエータ４２を迂回し、配管ｄ４，バイパス配管ｄ５、配管ｄ２，ｄ３を介してヒータコア６３に戻る。このように、バイパス配管ｄ５を介して冷媒を循環させることで、空調側で冷媒を効率的に昇温させることができる。
【００８５】
なお、暖房運転の実行中もＥＣＵ８０は継続して暖機を行っており（Ｓ１０５→Ｙｅｓ，Ｓ１０６）、燃料電池１０からラジエータファン４３及び冷媒加熱用ヒータ６２に電力供給されている。ちなみに、暖機中の電気負荷として冷媒加熱用ヒータ６２のみで足りる場合、ラジエータファン４３をいったん停止させてもよい。
【００８６】
ステップＳ２０３においてＥＣＵ８０は、送風機７２を駆動する。これによって、ダクト７１内で空気が通流し、ヒータコア６３に流入した高温の冷媒から空気に対して放熱される。ステップＳ２０３の処理を実行した後、ＥＣＵ８０の処理はステップＳ１０６に戻る。
【００８７】
また、ステップＳ２０１において空調スイッチ７６から「暖房要求あり」の信号が入力されなくなった場合、ＥＣＵ８０の処理はステップＳ２０４に進む。ステップＳ２０４においてＥＣＵ８０は送風機７２を停止する。
ステップＳ２０５においてＥＣＵ８０は、ヒータコア６３から流出した冷媒がラジエータ４２を通流するように三方弁６５を切り替える。つまり、ＥＣＵ８０は、バイパス配管ｄ５を介した流路を遮断し、配管ｄ４を通流する冷媒がラジエータ４２に向かうように三方弁６５を切り替える。この場合、図５に示す向きに冷媒が通流し、冷媒加熱用ヒータ６２によって昇温した冷媒がラジエータ４２で放熱する。
【００８８】
＜効果＞
本実施形態によれば、暖機中に暖房運転を行う場合（Ｓ２０１→Ｙｅｓ）、ヒータコア６３から流出した冷媒がラジエータ４２を迂回してヒータコア６３に戻るように三方弁６５が制御される（Ｓ２０２）。したがって、暖房運転中に冷媒加熱用ヒータ６２によって冷媒に与えられた熱が、ラジエータ４２で放熱することなくダクト７１内の空気に与えられる。したがって、ヒータコア６３での熱交換を効率的に行うことができ、暖房運転時のエネルギコストを削減できる。
【００８９】
また、冷媒加熱用ヒータ６２及びラジエータファン４３には燃料電池１０から電力供給するため（Ｓ１０９）、燃料電池１０から継続的に電流を取り出すことができる。したがって、暖房運転を行いつつ早期に暖機を完了できる。
【００９０】
≪変形例≫
以上、本発明に係る燃料電池システムＳ１，Ｓ２について各実施形態により説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、各実施形態では、暖機中にラジエータファン４３を所定の回転速度で駆動する場合について説明したが、これに限らない。すなわち、冷媒加熱用ヒータ６２の目標出力が大きいほど、ラジエータファン４３の回転速度を大きくしてもよい。これによって、冷媒加熱用ヒータ６２における冷媒の吸熱量に応じて、ラジエータ４２における冷媒の放熱量を変化させることができる。
【００９１】
また、各実施形態では、空調用冷媒流路（配管ｄ１〜ｄ４）の一端が冷媒排出流路（配管ｃ４，ｃ５）に接続され、他端が冷媒供給流路（配管ｃ１〜ｃ３）に接続される場合について説明したが、これに限らない。すなわち、空調用冷媒流路の一端をロアタンク４２２に接続し、空調用冷媒流路の他端をアッパタンク４２３に接続してもよい。この場合でも、暖機中に冷媒加熱用ヒータ６２で昇温した冷媒をラジエータ４２で放熱させることができる。
【００９２】
また、燃料電池１０及びラジエータ４２をモータルーム（図示せず）に設置し、暖機中にラジエータ４２を介して吸熱した空気によって、燃料電池１０を外側から温めるようにしてもよい。これによって、発電に伴う熱損失（自己発熱）で燃料電池１０を内側から温めるとともに、ラジエータ４２で吸熱した空気によって燃料電池１０を外側から温めることができ、暖機をさらに促進できる。
【００９３】
また、冷媒の通流方向を切り替える「第１切替手段」及び／又は「第２切替手段」として、２つの二方弁を用いてもよい。例えば、図５に示す三方弁６５に代えて、配管ｄ１と、バイパス配管ｄ５と、にそれぞれ二方弁を設置してもよい。
【００９４】
また、サーモスタットバルブ４４としてヒータを内蔵した電動のサーモスタットバルブを用い、燃料電池１０の温度が比較的低い場合でもヒータでワックスを加熱して冷媒の通流方向を切替可能にしてもよい。
また、ＦＣ側冷媒系の冷媒ポンプ４１を冷媒流路１３よりも上流側に設置する場合について説明したが、これに限らない。例えば、冷媒流路１３よりも下流側である配管ｃ４（接続箇所Ｑ１（図１参照）よりも上流側）に冷媒ポンプを設置してもよいし、冷媒流路１３の上流側・下流側にそれぞれ冷媒ポンプを設置してもよい。
【００９５】
また、各実施形態では、燃料電池システムＳ１，Ｓ２を車両に搭載する場合について説明したが、これに限らない。すなわち、燃料電池システムＳ１，Ｓ２を列車、船舶、航空機等の移動体に搭載してよいし、定置式のシステムに搭載してもよい。
また、各実施形態では、燃料ガス（反応ガス）として水素を用いる場合について説明したが、燃料ガスとして天然ガス等を用いてもよい。
【符号の説明】
【００９６】
Ｓ１，Ｓ２  燃料電池システム
１０  燃料電池
１１  アノード流路（反応ガス流路）
１２  カソード流路（反応ガス流路）
１３  冷媒流路
４１  冷媒ポンプ
４２  ラジエータ（第１熱交換器）
４３  ラジエータファン（冷却手段）
４４  サーモスタットバルブ（第１切替手段）
４５  温度センサ（温度検出手段）
６１  冷媒ポンプ（冷媒循環手段）
６２  冷媒加熱用ヒータ（加熱手段）
６３  ヒータコア（第２熱交換器）
６４  温度センサ
６５  三方弁（第２切替手段）
８０  ＥＣＵ（暖機手段、暖房要求判定手段）
ｃ１，ｃ２，ｃ３  配管（冷媒供給流路）
ｃ４，ｃ５  配管（冷媒排出流路）
ｃ６  バイパス配管（第１バイパス流路）
ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４（空調用冷媒流路）
ｄ５  バイパス配管（第２バイパス流路）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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