專利名稱：燃料電池系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及具備燃料電池和水循環(huán)路徑的燃料電池系統(tǒng)，特別涉及燃料電池系統(tǒng)在異常停止時的凍結(jié)抑制手段。
背景技術(shù)：
燃料電池系統(tǒng)一般具備使燃料氣體與氧化劑氣體發(fā)生化學反應而發(fā)電的燃料電池、以及冷卻伴隨于發(fā)電而發(fā)熱的燃料電池的冷卻水路徑，并且被構(gòu)成為通過根據(jù)發(fā)電量來調(diào)整冷卻的程度來控制燃料電池的溫度。如果像這樣的燃料電池系統(tǒng)在室外不運轉(zhuǎn)一定時間以上而放置，那么隨著大氣溫度的降低，冷卻水路徑內(nèi)的水會發(fā)生凍結(jié)。其結(jié)果可以設想在下一次啟動時不能夠進行燃料電池的溫度控制以至于變得不可能進行發(fā)電等。因此，已知有如下燃料電池系統(tǒng)，其為了抑制冷卻水的凍結(jié)，而具備例如直接或者間接地檢測大氣溫度的大氣溫度檢測機構(gòu)、和檢測冷卻水的水溫的水溫檢測機構(gòu)；并且根據(jù)由大氣溫度檢測機構(gòu)檢測到的大氣溫度以及由水溫檢測機構(gòu)檢測到的水溫來執(zhí)行凍結(jié)抑制運轉(zhuǎn)(例如參照專利文獻1)。圖15是表示專利文獻1所述的現(xiàn)有的燃料電池系統(tǒng)的構(gòu)成的框圖。如圖15所示，這個現(xiàn)有的燃料電池系統(tǒng)具備使用燃料氣體和氧化劑氣體來發(fā)電的燃料電池36、用于冷卻燃料電池36的冷卻水所流通的冷卻水路徑37、從在冷卻水路徑37 中流通的冷卻水中回收熱的蓄熱水所流通的蓄熱水路徑38、儲存從冷卻水中回收熱并成為溫水的蓄熱水的蓄熱水儲罐39、用于在冷卻水路徑37內(nèi)的冷卻水與蓄熱水路徑38內(nèi)的蓄熱水之間進行熱交換的熱交換器40、使冷卻水路徑37內(nèi)的水進行循環(huán)的冷卻水循環(huán)器41、 加熱冷卻水路徑37的加熱器42、使蓄熱水路徑38內(nèi)的水進行循環(huán)的蓄熱水循環(huán)器43、檢測大氣溫度的大氣溫度檢測機構(gòu)44、檢測冷卻水的溫度的冷卻水溫檢測機構(gòu)45、檢測蓄熱水的溫度的蓄熱水溫檢測機構(gòu)46、以及控制器47?？刂破?7在根據(jù)由大氣溫度檢測機構(gòu)44檢測到的大氣溫度、由冷卻水溫度檢測機構(gòu)45檢測到的冷卻水溫度、以及由蓄熱水溫度檢測機構(gòu)46檢測到的蓄熱水溫度，判斷出冷卻水路徑37以及蓄熱水路徑38內(nèi)的水恐怕會發(fā)生凍結(jié)的時候，執(zhí)行由冷卻水循環(huán)器41 進行的冷卻水的循環(huán)、由蓄熱水循環(huán)器43進行的蓄熱水的循環(huán)、以及由加熱器42進行的加熱，來作為凍結(jié)抑制運轉(zhuǎn)。由此，就能夠抑制冷卻水以及蓄熱水的凍結(jié)。另外，如果由于某些原因而對燃料電池系統(tǒng)實施異常停止，那么控制器47根據(jù)該異常原因，來判斷是否分別對于冷卻水路徑37以及蓄熱水路徑38執(zhí)行凍結(jié)抑制運轉(zhuǎn)。例如，在由于冷卻水路徑37中的水發(fā)生泄漏而對燃料電池系統(tǒng)實施異常停止的情況下，如果執(zhí)行作為凍結(jié)抑制運轉(zhuǎn)的由冷卻水循環(huán)器41進行的冷卻水的循環(huán)，那么因為冷卻水循環(huán)器41會發(fā)生空運轉(zhuǎn)，所以控制器47不執(zhí)行冷卻水的循環(huán)。另外，在此情況下， 如果執(zhí)行作為凍結(jié)抑制運轉(zhuǎn)的由加熱器42進行的加熱，那么將會變成在作為加熱對象的冷卻水不存在于冷卻水路徑37內(nèi)的狀態(tài)下進行加熱，且恐怕加熱器42的周邊會被過度加熱，所以控制器47不執(zhí)行由加熱器42進行的加熱。另外，在由于蓄熱水路徑38中的水發(fā)生泄漏而對燃料電池系統(tǒng)實施以上所述停止的情況下，如果執(zhí)行由蓄熱水循環(huán)器43進行的蓄熱水的循環(huán)，那么蓄熱水循環(huán)器43會發(fā)生空運轉(zhuǎn)，所以控制器47不執(zhí)行蓄熱水循環(huán)。 由此，就能夠抑制作為執(zhí)行凍結(jié)抑制運轉(zhuǎn)的要素的冷卻水循環(huán)器41、蓄熱水循環(huán)器43以及加熱器42發(fā)生損傷。在此，關(guān)于在冷卻水路徑37中發(fā)生水泄漏的情況，例如可以如下所述進行檢測。在燃料電池36的發(fā)電過程中，如果從冷卻水路徑37中發(fā)生水泄漏，那么燃料電池 36的溫度會過度上升。因此，通過檢測該燃料電池36的溫度的過度上升，能夠檢測到冷卻水路徑37中的漏水。另外，在具備檢測冷卻水的燃料電池36入口側(cè)的水溫的第1冷卻水溫度檢測機構(gòu)48和檢測燃料電池36出口側(cè)的水溫的第2冷卻水溫度檢測機構(gòu)49作為冷卻水溫度檢測機構(gòu)45的情況下，如果在燃料電池36的發(fā)電過程中從蓄熱水路徑38發(fā)生水泄漏，那么熱交換器40的熱交換功能降低，并且第1冷卻水溫度檢測機構(gòu)48所檢測到的冷卻水溫度與第2冷卻水溫度檢測機構(gòu)49所檢測到的冷卻水溫度相接近。所以，通過檢測上述兩者所檢測到的冷卻水溫度的相接近程度，從而就能夠檢測來自于蓄熱水路徑38的漏水?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1 日本特開2007-294186號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的技術(shù)問題可是，即使在燃料電池系統(tǒng)的冷卻水路徑中發(fā)生漏水，仍然會有水殘存于冷卻水路徑中的情況。然而，在專利文獻1所述的燃料電池系統(tǒng)中，在發(fā)生了來自于冷卻水路徑的漏水異常的情況下，不僅僅是不執(zhí)行由冷卻水循環(huán)器進行的水循環(huán)，而且也不執(zhí)行由加熱器進行的加熱。因此，在水殘留于冷卻水路徑內(nèi)的情況下，沒有抑制該殘存水發(fā)生凍結(jié)的手段，燃料電池有可能發(fā)生凍結(jié)。其結(jié)果是，存在下一次啟動時不可進行發(fā)電等技術(shù)問題。本發(fā)明就是鑒于如以上所述那樣的技術(shù)問題而做出的，目的在于提供一種燃料電池系統(tǒng)，在發(fā)生漏水異常而停止的燃料電池系統(tǒng)中，除了能夠抑制漏水受害的擴大而且能夠降低由于水循環(huán)器的空運轉(zhuǎn)而引起的水循環(huán)器故障的可能性之外，還能夠抑制發(fā)生漏水的水路徑內(nèi)的殘存水發(fā)生凍結(jié)。解決技術(shù)問題的手段為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)具備使用燃料氣體和氧化劑氣體進行發(fā)電的燃料電池，與所述燃料電池的運轉(zhuǎn)相關(guān)的水在其中循環(huán)的水循環(huán)路徑，用于使所述水循環(huán)路徑內(nèi)的水進行循環(huán)的水循環(huán)器，加熱所述水循環(huán)路徑的加熱器，檢測作為與來自于所述水循環(huán)路徑的漏水相關(guān)的異常的第1異常的第1異常檢測器，以及控制器；所述燃料電池系統(tǒng)執(zhí)行為了抑制所述水循環(huán)路徑發(fā)生凍結(jié)而由所述水循環(huán)器使所述水循環(huán)路徑內(nèi)的水進行循環(huán)的水循環(huán)動作、以及使所述加熱器工作的加熱動作；所述控制器被構(gòu)成為，在由所述第1異常檢測器檢測到所述第1異常而使所述燃料電池系統(tǒng)停止的情況下， 禁止用于抑制凍結(jié)的所述水循環(huán)動作，并且不禁止用于抑制凍結(jié)的所述加熱動作。所述燃料電池系統(tǒng)可以是具備檢測與所述第1異常不同的第2異常的第2異常檢測器；所述控制器被構(gòu)成為，在由所述第1異常檢測器檢測到所述第1異常而使所述燃料電池系統(tǒng)停止的情況下，禁止用于抑制凍結(jié)的所述水循環(huán)動作并且不禁止用于抑制凍結(jié)的所述加熱動作，而在由所述第2異常檢測器檢測到所述第2異常而使所述燃料電池系統(tǒng)停止的情況下，對用于抑制凍結(jié)的所述水循環(huán)動作以及所述加熱動作都不禁止。所述水循環(huán)路徑可以是冷卻水循環(huán)路徑、蓄熱水循環(huán)路徑和回收水循環(huán)路徑中的至少任意一者，所述冷卻水循環(huán)路徑包括用于冷卻所述燃料電池的冷卻水在其中流通的冷卻水路徑、以及儲存所述冷卻水的冷卻水儲罐，所述蓄熱水循環(huán)路徑包括從在所述冷卻水路徑中流通的冷卻水中回收熱的蓄熱水所流通的蓄熱水路徑、以及儲存所述蓄熱水的蓄熱水儲罐，所述回收水循環(huán)路徑包括儲存從來自于所述燃料電池的廢氣中回收的回收水的回收水儲罐、以及在該回收水儲罐與所述冷卻水儲罐之間循環(huán)的水所流通的回收水路徑。所述水循環(huán)路徑可以具備第1水循環(huán)路徑和第2水循環(huán)路徑；所述水循環(huán)器具備 使所述第1水循環(huán)路徑內(nèi)的水進行循環(huán)的第1水循環(huán)器，以及用于使所述第2水循環(huán)路徑內(nèi)的水進行循環(huán)的第2水循環(huán)器；所述加熱器可以具備加熱所述第1水循環(huán)路徑的第1加熱器，以及加熱所述第2水循環(huán)路徑的第2加熱器；所述控制器可以被構(gòu)成為，在由所述第 1異常檢測器檢測到作為所述第1異常的來自于所述第1水循環(huán)路徑的漏水、并且沒有檢測到來自于所述第2水循環(huán)路徑的漏水而停止所述燃料電池系統(tǒng)的情況下，禁止用于抑制所述第1水循環(huán)路徑發(fā)生凍結(jié)的由所述第1水循環(huán)器進行的水循環(huán)動作，并且不禁止用于抑制所述第1水循環(huán)路徑發(fā)生凍結(jié)的由所述第1加熱器進行的加熱動作，并且不禁止用于抑制所述第2水循環(huán)路徑發(fā)生凍結(jié)的由所述第2水循環(huán)器進行的水循環(huán)動作以及由所述第2 加熱器進行的加熱動作。所述第1水循環(huán)路徑以及所述第2水循環(huán)路徑可以是冷卻水循環(huán)路徑、蓄熱水循環(huán)路徑和回收水循環(huán)路徑中的兩個路徑的組合，所述冷卻水循環(huán)路徑包括用于冷卻所述燃料電池的冷卻水在其中流通的冷卻水路徑、以及儲存所述冷卻水的冷卻水儲罐，所述蓄熱水循環(huán)路徑包括從在所述冷卻水路徑中流通的冷卻水中回收熱的蓄熱水所流通的蓄熱水路徑、以及儲存所述蓄熱水的蓄熱水儲罐，所述回收水循環(huán)路徑包括儲存從來自于所述燃料電池的廢氣中回收的回收水的回收水儲罐、以及在該回收水儲罐與所述冷卻水儲罐之間循環(huán)的水所流通的回收水路徑。所述控制器可以被構(gòu)成為，在由所述第1異常檢測器檢測到所述第1異常從而停止所述燃料電池系統(tǒng)的情況下，在用于抑制凍結(jié)的由所述加熱器進行的加熱動作過程中， 與沒有檢測到所述第1異常的情況相比，增加加熱量。所述控制器也可以被構(gòu)成為，在由所述第1異常檢測器檢測到來自于所述第1水循環(huán)路徑的漏水，并且沒有檢測到來自于所述第2水循環(huán)路徑的漏水，而停止所述燃料電池系統(tǒng)的情況下，在用于抑制凍結(jié)的由所述第1以及第2加熱器進行的加熱動作過程中，與沒有檢測到所述第1異常的情況相比，增加所述第1加熱器的加熱量；并且與沒有檢測到所述第1異常的情況相比，不改變所述第2加熱器的加熱量。所述燃料電池系統(tǒng)可以進一步具備檢測所述水的溫度的溫度檢測器；所述控制器可以被構(gòu)成為，在沒有由所述第1異常檢測器檢測到所述第1異常的情況下，如果所述溫度檢測器檢測到第1閾值以下的溫度，那么為了抑制凍結(jié)而執(zhí)行所述加熱動作；在由所述第1 異常檢測器檢測到所述第1異常的情況下，如果所述溫度檢測器檢測到高于所述第1閾值的第2閾值以下的溫度，那么為了抑制凍結(jié)而執(zhí)行所述加熱動作。所述燃料電池系統(tǒng)可以進一步具備檢測所述水的溫度的溫度檢測器；所述燃料電池系統(tǒng)可以被構(gòu)成為，如果所述溫度檢測器檢測到第1閾值以下的溫度，那么使所述第1加熱器和所述第2加熱器工作來作為用于抑制凍結(jié)的所述加熱動作；所述控制器可以被構(gòu)成為，在由所述第1異常檢測器檢測到作為所述第1異常的來自于所述第1水循環(huán)路徑的漏水，并且沒有檢測到來自于所述第2水循環(huán)路徑的漏水，而停止所述燃料電池系統(tǒng)的情況下，如果所述溫度檢測器檢測到較所述第1閾值更加高的第2閾值以下的溫度，那么為了抑制凍結(jié)而使所述第1加熱器工作；如果所述溫度檢測器檢測到所述第1閾值以下的溫度，那么為了抑制凍結(jié)而使所述第2加熱器工作。在參照附圖的情況下，根據(jù)對以下實施方式的詳細說明，本發(fā)明的上述目的、其它的目的、特征以及優(yōu)點可以得以明了。發(fā)明的效果本發(fā)明如上所述構(gòu)成，在發(fā)生漏水異常而停止的燃料電池系統(tǒng)中，除了能夠抑制漏水受害的擴大并且能夠降低由于水循環(huán)器的空運轉(zhuǎn)而引起的水循環(huán)器故障的可能性之外，還可以取得能夠抑制漏水的水路徑內(nèi)的殘留水的凍結(jié)的效果。


圖1是表示本發(fā)明的實施方式1所涉及的燃料電池系統(tǒng)的構(gòu)成的框圖。圖2是表示圖1的燃料電池系統(tǒng)在異常停止時的抑制凍結(jié)的控制的內(nèi)容的流程圖。圖3是表示本發(fā)明的實施方式2所涉及的燃料電池系統(tǒng)在異常停止時的抑制凍結(jié)的控制的內(nèi)容的流程圖。圖4是表示本發(fā)明的實施方式3所涉及的燃料電池系統(tǒng)在異常停止時的抑制凍結(jié)的控制的內(nèi)容的流程圖。圖5是表示本發(fā)明的實施方式4所涉及的燃料電池系統(tǒng)構(gòu)成的框圖。圖6是表示圖5的燃料電池系統(tǒng)在異常停止時的抑制凍結(jié)的控制的內(nèi)容的流程圖。圖7是表示本發(fā)明的實施方式5所涉及的燃料電池系統(tǒng)的在異常停止時的抑制凍結(jié)的控制的內(nèi)容的流程圖。圖8是表示本發(fā)明的實施方式6所涉及的燃料電池系統(tǒng)在異常停止時的抑制凍結(jié)的制的內(nèi)容的流程圖。圖9是表示本發(fā)明的實施方式7所涉及的燃料電池系統(tǒng)構(gòu)成的框圖。圖10是表示圖9的燃料電池系統(tǒng)在異常停止時的抑制凍結(jié)的控制的內(nèi)容的流程圖。圖11是表示本發(fā)明的實施方式8所涉及的燃料電池系統(tǒng)在異常停止時的抑制凍結(jié)的控制的內(nèi)容的流程圖。圖12是表示本發(fā)明的實施方式9所涉及的燃料電池系統(tǒng)在異常停止時的抑制凍結(jié)的控制的內(nèi)容的流程圖。圖13是表示本發(fā)明實施方式的變形例2所涉及的燃料電池系統(tǒng)構(gòu)成例的框圖。
圖14是表示本發(fā)明實施方式的變形例2所涉及的燃料電池系統(tǒng)的其它構(gòu)成例的框圖。圖15是表示現(xiàn)有的燃料電池系統(tǒng)構(gòu)成的框圖。
具體實施例方式以下參照

本發(fā)明的實施方式。還有，以下在所有的圖中將相同的參照符號標注于相同或者相當?shù)囊厣希⑹÷云渲貜驼f明。本發(fā)明的實施方式所涉及的燃料電池系統(tǒng)具備使用燃料氣體和氧化劑氣體進行發(fā)電的燃料電池，與所述燃料電池的運轉(zhuǎn)相關(guān)的水在其中循環(huán)的水循環(huán)路徑，用于使所述水循環(huán)路徑內(nèi)的水進行循環(huán)的水循環(huán)器，加熱所述水循環(huán)路徑的加熱器，檢測作為與來自于所述水循環(huán)路徑的漏水相關(guān)的異常的第1異常的第1異常檢測器，以及控制器；所述燃料電池系統(tǒng)為了抑制所述水循環(huán)路徑發(fā)生凍結(jié)，執(zhí)行由所述水循環(huán)器使所述水循環(huán)路徑內(nèi)的水進行循環(huán)的水循環(huán)動作、以及使所述加熱器工作的加熱動作。并且，所述控制器被構(gòu)成為，在由所述第1異常檢測器檢測到所述第1異常而使所述燃料電池系統(tǒng)停止的情況下，禁止用于抑制凍結(jié)的所述水循環(huán)動作，并且不禁止用于抑制凍結(jié)的所述加熱動作?！叭剂想姵亍敝灰鞘褂萌剂蠚怏w和氧化劑氣體來發(fā)電的燃料電池即可。作為像這樣的“燃料電池”，例如可以使用固體高分子電解質(zhì)型燃料電池、固體氧化物型燃料電池、磷酸型燃料電池、熔融碳酸鹽型燃料電池等。作為“燃料氣體”，例如可以使用純氫、含氫氣體 (重整氣體)等。作為“氧化劑氣體”，例如可以使用純氧以及空氣等。所謂“水循環(huán)路徑”，是指與燃料電池的運轉(zhuǎn)相關(guān)的水進行循環(huán)的所有路徑。例如， 后面所述的冷卻水循環(huán)路徑、回收水循環(huán)路徑、蓄熱水循環(huán)路徑等相當于像這樣的“水循環(huán)路徑”。作為“水循環(huán)器”，例如可以使用泵(旋轉(zhuǎn)式)以及柱塞泵等?！暗?異?！北欢x為與來自于上述“水循環(huán)路徑”的漏水相關(guān)的異常?！暗?異常檢測器”是指直接或者間接地檢測來自于上述“水循環(huán)路徑”的漏水的檢測器。所謂直接檢測漏水，是指檢測“漏水”本身。另外，所謂間接地檢測漏水，是指檢測與“漏水”相關(guān)地發(fā)生變動的參數(shù)(物理量)。在間接地檢測“漏水”的情況下，根據(jù)所檢測到的該參數(shù)，利用該參數(shù)與“漏水”的相關(guān)關(guān)系，從而就能夠檢測出“漏水”。例如，在“第1異常檢測器”由檢測與“漏水”相關(guān)的參數(shù)的檢測器構(gòu)成的情況下，由判定器根據(jù)由該檢測器檢測到的參數(shù)的水平、以及基于該參數(shù)與“漏水”的相關(guān)關(guān)系而設定的判定基準(例如閾值)，來判斷是否發(fā)生了來自于“水循環(huán)路徑”的漏水。“第1異常檢測器”既可以設置于容納燃料電池系統(tǒng)的主要部分(例如包含燃料電池的發(fā)電單元等)的殼體內(nèi)部，或者也可以設置于該殼體的外部。在將檢測器設置于該殼體外部的情況下，“第1異常檢測器”與控制部之間既可以有線連接，也可以無線連接?！凹訜崞鳌敝灰軌蚣訜嵘鲜觥八h(huán)路徑”即可。因此，“加熱器”的功能以及設置形態(tài)除了這之外沒有特別的限定。例如，“加熱器”既可以由單獨的加熱器所構(gòu)成，又可以由被分散配置的多個加熱器所構(gòu)成。作為像這樣的“加熱器”，例如可以使用陶瓷加熱器。所謂“為了抑制所述水循環(huán)路徑發(fā)生凍結(jié)而由所述水循環(huán)器使所述水循環(huán)路徑內(nèi)的水進行循環(huán)的水循環(huán)動作、以及使所述加熱器工作的加熱動作”，就是指像這樣方式的抑制凍結(jié)運轉(zhuǎn)。“控制器”只要是“被構(gòu)成為，在由所述第1異常檢測器檢測到所述第1異常而使所述燃料電池系統(tǒng)停止的情況下，禁止用于抑制凍結(jié)的所述水循環(huán)動作，并且不禁止用于抑制凍結(jié)的所述加熱動作”的控制器即可。在本說明書以及權(quán)利要求書中，所謂控制器不僅僅是指單獨的控制器而且還指控制器群。因此，“控制器”既可以是由進行集中控制的單獨的控制器所構(gòu)成，又可以是由作互相協(xié)同工作來進行分散控制的多個控制器所構(gòu)成。作為 “控制器”，例如可以使用微計算機、可編程控制器以及邏輯電路等。所謂“禁止水循環(huán)動作”，換言之即為“不允許水循環(huán)動作”。所謂“不禁止水循環(huán)動作”，換言之即為“允許水循環(huán)動作”。例如，在滿足特定條件的情況下，執(zhí)行水循環(huán)動作。根據(jù)以上所說明的構(gòu)成，在檢測到與來自于水循環(huán)路徑的漏水相關(guān)的異常的情況下，作為抑制凍結(jié)運轉(zhuǎn)的水循環(huán)動作被禁止，所以能夠抑制漏水受害的擴大并且能夠降低由于水循環(huán)器的空運轉(zhuǎn)而引起的水循環(huán)器故障的可能性。另一方面，因為不禁止作為抑制凍結(jié)運轉(zhuǎn)的加熱動作，所以通過滿足特定的條件從而就能夠執(zhí)行作為抑制凍結(jié)運轉(zhuǎn)的加熱動作，并且能夠抑制無法通過循環(huán)來抑制凍結(jié)的水循環(huán)路徑內(nèi)的殘留水發(fā)生凍結(jié)。其結(jié)果是，在發(fā)生漏水異常而停止的燃料電池系統(tǒng)中，除了能夠抑制漏水受害的擴大并且能夠降低由于水循環(huán)器的空運轉(zhuǎn)而引起的水循環(huán)器故障的可能性之外，還能夠抑制漏水的水路徑內(nèi)的殘留水發(fā)生凍結(jié)。另外，本發(fā)明的實施方式所涉及的燃料電池系統(tǒng)可以是具備檢測與所述第1異常不同的第2異常的第2異常檢測器；所述控制器被構(gòu)成為，在由所述第1異常檢測器檢測到所述第1異常而使所述燃料電池系統(tǒng)停止的情況下，禁止用于抑制凍結(jié)的所述水循環(huán)動作并且不禁止用于抑制凍結(jié)的所述加熱動作，而在由所述第2異常檢測器檢測到所述第2 異常而使所述燃料電池系統(tǒng)停止的情況下，對用于抑制凍結(jié)的所述水循環(huán)動作以及所述加熱動作都不禁止?！暗?異?！北欢x為不同于“第1異常”的燃料電池系統(tǒng)的異常。另外，這個“第 2異常”并不是包含除了“第1異?！敝獾乃挟惓?，而是包含了除了“第1異?！敝獾漠惓５闹辽僖徊糠?。在燃料電池系統(tǒng)的異常中，例如有燃料電池系統(tǒng)的各個構(gòu)成要素的異常以及對它們的控制的異常等。在此，在表1中表示了上述第1異常和第2異常的具體例。[表1]
權(quán)利要求
1.一種燃料電池系統(tǒng)，其特征在于具備使用燃料氣體和氧化劑氣體進行發(fā)電的燃料電池，與所述燃料電池的運轉(zhuǎn)相關(guān)的水在其中循環(huán)的水循環(huán)路徑，用于使所述水循環(huán)路徑內(nèi)的水進行循環(huán)的水循環(huán)器，加熱所述水循環(huán)路徑的加熱器，檢測作為與來自于所述水循環(huán)路徑的漏水相關(guān)的異常的第1異常的第1異常檢測器，以及控制器；所述燃料電池系統(tǒng)執(zhí)行為了抑制所述水循環(huán)路徑發(fā)生凍結(jié)而由所述水循環(huán)器使所述水循環(huán)路徑內(nèi)的水進行循環(huán)的水循環(huán)動作、以及使所述加熱器工作的加熱動作；所述控制器被構(gòu)成為，在由所述第1異常檢測器檢測到所述第1異常而使所述燃料電池系統(tǒng)停止的情況下，禁止用于抑制凍結(jié)的所述水循環(huán)動作，并且不禁止用于抑制凍結(jié)的所述加熱動作。
2.如權(quán)利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)，其特征在于具備檢測與所述第1異常不同的第2異常的第2異常檢測器；所述控制器被構(gòu)成為，在由所述第1異常檢測器檢測到所述第1異常而使所述燃料電池系統(tǒng)停止的情況下，禁止用于抑制凍結(jié)的所述水循環(huán)動作并且不禁止用于抑制凍結(jié)的所述加熱動作，而在由所述第2 異常檢測器檢測到所述第2異常而使所述燃料電池系統(tǒng)停止的情況下，對用于抑制凍結(jié)的所述水循環(huán)動作以及所述加熱動作都不禁止。
3.如權(quán)利要求1或者2所述的燃料電池系統(tǒng)，其特征在于所述水循環(huán)路徑是冷卻水循環(huán)路徑、蓄熱水循環(huán)路徑和回收水循環(huán)路徑中的至少任意一者，所述冷卻水循環(huán)路徑包括用于冷卻所述燃料電池的冷卻水在其中流通的冷卻水路徑、以及儲存所述冷卻水的冷卻水儲罐，所述蓄熱水循環(huán)路徑包括從在所述冷卻水路徑中流通的冷卻水中回收熱的蓄熱水所流通的蓄熱水路徑、以及儲存所述蓄熱水的蓄熱水儲罐，所述回收水循環(huán)路徑包括儲存從來自于所述燃料電池的廢氣中回收的回收水的回收水儲罐、以及在該回收水儲罐與所述冷卻水儲罐之間循環(huán)的水所流通的回收水路徑。
4.如權(quán)利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)，其特征在于所述水循環(huán)路徑具備第1水循環(huán)路徑和第2水循環(huán)路徑；所述水循環(huán)器具備使所述第1水循環(huán)路徑內(nèi)的水進行循環(huán)的第1水循環(huán)器，以及用于使所述第2水循環(huán)路徑內(nèi)的水進行循環(huán)的第2水循環(huán)器；所述加熱器具備加熱所述第1水循環(huán)路徑的第1加熱器，以及加熱所述第2水循環(huán)路徑的第2加熱器；所述控制器被構(gòu)成為，在由所述第1異常檢測器檢測到作為所述第1異常的來自于所述第1水循環(huán)路徑的漏水、并且沒有檢測到來自于所述第2水循環(huán)路徑的漏水而停止所述燃料電池系統(tǒng)的情況下，禁止用于抑制所述第1水循環(huán)路徑發(fā)生凍結(jié)的由所述第1水循環(huán)器進行的水循環(huán)動作，并且不禁止用于抑制所述第1水循環(huán)路徑發(fā)生凍結(jié)的由所述第1加熱器進行的加熱動作，并且不禁止用于抑制所述第2水循環(huán)路徑發(fā)生凍結(jié)的由所述第2水循環(huán)器進行的水循環(huán)動作以及由所述第2加熱器進行的加熱動作。
5.如權(quán)利要求4所述的燃料電池系統(tǒng)，其特征在于所述第1水循環(huán)路徑和所述第2水循環(huán)路徑是冷卻水循環(huán)路徑、蓄熱水循環(huán)路徑和回收水循環(huán)路徑中的兩個路徑的組合，所述冷卻水循環(huán)路徑包括用于冷卻所述燃料電池的冷卻水在其中流通的冷卻水路徑、以及儲存所述冷卻水的冷卻水儲罐，所述蓄熱水循環(huán)路徑包括從在所述冷卻水路徑中流通的冷卻水中回收熱的蓄熱水所流通的蓄熱水路徑、以及儲存所述蓄熱水的蓄熱水儲罐，所述回收水循環(huán)路徑包括儲存從來自于所述燃料電池的廢氣中回收的回收水的回收水儲罐、以及在該回收水儲罐與所述冷卻水儲罐之間循環(huán)的水所流通的回收水路徑。
6.如權(quán)利要求1、2或者4所述的燃料電池系統(tǒng)，其特征在于所述控制器被構(gòu)成為，在由所述第1異常檢測器檢測到所述第1異常從而停止所述燃料電池系統(tǒng)的情況下，在用于抑制凍結(jié)的由所述加熱器進行的加熱動作過程中，與沒有檢測到所述第1異常的情況相比，增加加熱量。
7.如權(quán)利要求4所述的燃料電池系統(tǒng)，其特征在于所述控制器被構(gòu)成為，在由所述第1異常檢測器檢測到來自于所述第1水循環(huán)路徑的漏水，并且沒有檢測到來自于所述第2水循環(huán)路徑的漏水，而停止所述燃料電池系統(tǒng)的情況下，在用于抑制凍結(jié)的由所述第1以及第2加熱器進行的加熱動作過程中，與沒有檢測到所述第1異常的情況相比，增加所述第1加熱器的加熱量；并且與沒有檢測到所述第1異常的情況相比，不改變所述第2加熱器的加熱量。
8.如權(quán)利要求1、2或者4所述的燃料電池系統(tǒng)，其特征在于進一步具備檢測所述水的溫度的溫度檢測器；所述控制器被構(gòu)成為，在沒有由所述第 1異常檢測器檢測到所述第1異常的情況下，如果所述溫度檢測器檢測到第1閾值以下的溫度，那么為了抑制凍結(jié)而執(zhí)行所述加熱動作；在由所述第1異常檢測器檢測到所述第1異常的情況下，如果所述溫度檢測器檢測到高于所述第1閾值的第2閾值以下的溫度，那么為了抑制凍結(jié)而執(zhí)行所述加熱動作。
9.如權(quán)利要求4所述的燃料電池系統(tǒng)，其特征在于進一步具備檢測所述水的溫度的溫度檢測器；所述燃料電池系統(tǒng)被構(gòu)成為，如果所述溫度檢測器檢測到第1閾值以下的溫度，那么使所述第1加熱器和所述第2加熱器工作來作為用于抑制凍結(jié)的所述加熱動作；所述控制器被構(gòu)成為，在由所述第1異常檢測器檢測到作為所述第1異常的來自于所述第1水循環(huán)路徑的漏水，并且沒有檢測到來自于所述第2水循環(huán)路徑的漏水，而停止所述燃料電池系統(tǒng)的情況下，如果所述溫度檢測器檢測到較所述第1閾值更加高的第2閾值以下的溫度，那么為了抑制凍結(jié)而使所述第1加熱器工作；如果所述溫度檢測器檢測到所述第1閾值以下的溫度，那么為了抑制凍結(jié)而使所述第2加熱器工作。
全文摘要
本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)具備燃料電池(1)、與燃料電池(1)的運轉(zhuǎn)相關(guān)的水在其中循環(huán)的水循環(huán)路徑(9)、用于使水循環(huán)路徑(9)內(nèi)的水進行循環(huán)的水循環(huán)器(10)、加熱水循環(huán)路徑(9)的加熱器(14)、檢測與來自于水循環(huán)路徑(9)的漏水相關(guān)的第1異常的第1異常檢測器(29、30)、以及控制器(16)；并且是執(zhí)行為了抑制水循環(huán)路徑(9)發(fā)生凍結(jié)而由水循環(huán)器(10)使水循環(huán)路徑(9)內(nèi)的水進行循環(huán)的水循環(huán)動作以及使加熱器(14)工作的加熱動作的燃料電池系統(tǒng)(301)；控制器(16)被構(gòu)成為在由于由第1異常檢測器(29、30)檢測到第1異常而使燃料電池系統(tǒng)(301)停止的情況下，禁止為了抑制凍結(jié)的水循環(huán)動作，并且不禁止為了抑制凍結(jié)的加熱動作。
文檔編號H01M8/10GK102379057SQ20108001514
公開日2012年3月14日 申請日期2010年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月1日
發(fā)明者保田繁樹, 楠村浩一, 田口清, 田村佳央 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社