JP2019220385A - 燃料電池システム - Google Patents

Abstract

【課題】燃料電池システムが長期間停止していた場合において、燃料電池スタックに供給される冷媒の導電率を低減する。【解決手段】燃料電池システムの制御部は、燃料電池システムが停止してから起動するまでの期間が予め定めた時間を超えている場合に、冷媒循環流路のうちでラジエータから一端部の接続部分の手前までに位置する冷媒の第１導電率、および、バイパス流路のうちでイオン交換器の下流側に位置する冷媒の第２導電率を取得し、取得した第１導電率および第２導電率と、予め定めた供給冷媒の目標導電率とを用いて、供給冷媒の導電率が目標導電率以上となるように分流弁の動作を制御して流量比率を調節する。【選択図】図３

Description

本開示は、燃料電池システムの技術に関する。

従来、燃料電池を冷却する冷媒循環系において、冷媒の放熱を行う熱交換器と、冷媒中のイオンを除去するイオン交換器とを備える技術が知られている（特許文献１）。

特開２００３−１２３８１３号公報

従来の技術において、冷媒循環系を備える燃料電池システムが長期間停止した場合、熱交換器から冷媒中により多くの量のイオンが溶出し、冷媒の導電率が高くなる恐れがある。導電率が高い冷媒が燃料電池に流入した場合、冷媒の抵抗率が低下することで冷媒を通じて漏電が生じる可能性が生じ得る。

本開示は、以下の形態として実現することが可能である。

（１）本開示の一形態によれば、燃料電池システムが提供される。この燃料電池システムは、燃料電池と、前記燃料電池を冷却するための冷媒を放熱させるラジエータと、前記燃料電池と前記ラジエータとの間で前記冷媒を循環させる冷媒循環流路であって、前記燃料電池に供給する前記冷媒である供給冷媒が流通する冷媒供給流路と、前記燃料電池から排出した前記冷媒が流通する冷媒排出流路と、を有する冷媒循環流路と、前記冷媒循環流路に配置され、前記冷媒を駆動するポンプと、前記冷媒供給流路に接続された一端部と、前記冷媒排出流路に接続された他端部とを有し、前記ラジエータをバイパスして前記冷媒を流通させるバイパス流路と、前記ラジエータへ流入する冷媒流量と、前記バイパス流路へ流入する冷媒流量との流量比率を調節する分流弁と、前記バイパス流路に設けられたイオン交換器と、前記分流弁の動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記燃料電池システムが停止してから起動するまでの期間が予め定めた時間を超えている場合に、前記冷媒循環流路のうちで前記ラジエータから前記一端部の接続部分の手前までに位置する前記冷媒の第１導電率、および、前記バイパス流路のうちで前記イオン交換器の下流側に位置する前記冷媒の第２導電率を取得し、取得した前記第１導電率および前記第２導電率と、予め定めた前記供給冷媒の目標導電率とを用いて、前記供給冷媒の導電率が前記目標導電率以下となるように前記分流弁の動作を制御して前記流量比率を調節する。この形態によれば、制御部は、燃料電池システムの停止期間が予め定めた時間を超えている場合に、供給冷媒が目標導電率以下となるように分流弁の動作を制御することで流量比率を調節している。これにより、燃料電池システムが長期間停止してラジエータからより多くのイオンが冷媒中に溶出した場合でも、導電率の高い冷媒が燃料電池スタックに供給される可能性を低減できる。
（２）上記形態であって、前記制御部は、前記流量比率を調節する場合には、前記ポンプを最大回転数で動作させてもよい。一般に、イオン交換器は、内部を流通する冷媒の流量が高くなるほど、冷媒中のイオンの交換割合を高くできる。この形態によれば、制御部は、ポンプを最大回転数で動作させることで、より多くの流量の冷媒をイオン交換器に流入させることができる。これにより、冷媒中のより多くのイオンを除去できる。
（３）上記形態であって、前記制御部は、前記流量比率の調節を開始してからの前記ラジエータに流入した前記冷媒の積算量が、前記ラジエータの冷媒収容量以上の値である予め定めた閾値の場合に、前記流量比率の調節を終了してもよい。この形態によれば、流通積算量が冷媒収容量以上の場合、流量比率の調節以前にラジエータに収容されていた導電率の高い冷媒が、導電率の低い冷媒に入れ替わる。これにより、燃料電池スタックに供給される供給冷媒が目標導電率を超える可能性を低減できる。

本開示は、上記以外の種々の形態で実現可能であり、例えば、燃料電池システムの制御方法、燃料電池システムを搭載した車両などの形態で実現することができる。

本開示の実施形態における燃料電池システムを模式的に示す説明図。 燃料電池システムの漏電検出部について説明するための図。 制御部が実行する導電率低減制御のフローチャート。

Ａ．実施形態：
図１は、本開示の実施形態における燃料電池システム１０を模式的に示す説明図である。図１に示す一点鎖線の矢印は、冷媒の流れを示している。燃料電池システム１０は、燃料電池スタック１５と、冷媒循環系３０と、アノードガス給排系７０と、カソードガス給排系８０と、制御部２０とを備える。燃料電池システム１０は、動力源として車両に搭載されている。

制御部２０は、燃料電池システム１０の動作を制御する。燃料電池スタック１５は、アノードガスとカソードガスとを反応させて発電する。燃料電池スタック１５は、燃料電池単セル（図示しない）が複数積層されたスタック構造を有する。本実施形態において、燃料電池単セルは、酸素と水素の電気化学反応によって発電する固体高分子型の燃料電池である。

アノードガス給排系７０は、アノードガスタンク７１と、アノードガス供給流路７２と、アノードガス循環流路７３と、循環ポンプ７６と、排気排水弁７５と、排気排水流路７７とを備える。

アノードガスタンク７１は、例えば高圧の水素ガスを貯蔵している。アノードガスタンク７１は、アノードガス供給流路７２を介して燃料電池スタック１５と接続されている。アノードガス供給流路７２は、アノードガスタンク７１のアノードガスを燃料電池スタック１５に流通させる。なお、アノードガスタンク７１から燃料電池スタック１５へ供給されるアノードガスの流量は、アノードガス供給流路７２に設けられた図示しない制御弁によって調節される。

アノードガス循環流路７３は、燃料電池スタック１５とアノードガス供給流路７２とに接続され、燃料電池スタック１５から排出されたアノード排ガスをアノードガス供給流路７２に循環させる。排気排水弁７５は、制御部２０からの指示に応じて所定のタイミングで開状態となる。これにより、液水が混じったアノード排ガスが、排気排水流路７７を通過してシステム外に放出される。

カソードガス給排系８０は、カソードガス供給流路８２と、カソードガス排出流路８４と、コンプレッサ８１とを備える。カソードガス給排系８０は、カソードガス供給流路８２によってカソードガスとしての空気を燃料電池スタック１５に供給すると共に、燃料電池スタック１５から排出されたカソード排ガス（未使用のカソードガス）をシステム外に排出する。

カソードガス供給流路８２は、燃料電池スタック１５に供給されるカソードガスが流通する。コンプレッサ８１は、カソードガス供給流路８２のカソードガスを燃料電池スタック１５に向けて吐出する。コンプレッサ８１の動作は、制御部２０によって制御される。

カソードガス排出流路８４は、燃料電池スタック１５よりも下流側に位置するカソード排ガスを流通させる。カソードガス排出流路８４のカソード排ガスは、システム外に放出される。

冷媒循環系３０は、冷媒を用いて燃料電池スタック１５の温度を調節する。冷媒としては、エチレングリコールなどの不凍液や冷却水を用いることができる。本実施形態では、冷媒として冷却水を用いている。

冷媒循環系３０は、冷媒循環流路６１と、バイパス流路６４とを備える。また冷媒循環系３０は、メインラジエータ４１と、第１サブラジエータ４２と、第２サブラジエータ４４と、メインラジエータファン４６と、サブラジエータファン４８と、ポンプ３２と、分流弁３６と、イオン交換器３８とを備える。さらに冷媒循環系３０は、第１導電率計５０と、第２導電率計５２とを備える。なお、メインラジエータ４１と、第１サブラジエータ４２と、第２サブラジエータ４４とを区別しない場合は、これらを「ラジエータ４０」と呼ぶ。

冷媒循環流路６１は、燃料電池スタック１５とラジエータ４０との間で冷媒を循環させる配管である。冷媒循環流路６１は、ボディーアースに電気的に接続されている。冷媒循環流路６１は、冷媒供給流路６２と冷媒排出流路６３とを備える。冷媒供給流路６２は、燃料電池スタック１５に供給する冷媒である供給冷媒が流通する。冷媒供給流路６２のうち、バイパス流路６４が接続された地点（接続地点）よりも上流側を上流側供給流路６６とも呼び、接続地点よりも下流側を下流側供給流路６７とも呼ぶ。冷媒排出流路６３は、燃料電池スタック１５から排出した冷媒が流通する。

バイパス流路６４は、冷媒供給流路６２に接続された一端部Ｐ１と、冷媒排出流路６３に接続された他端部Ｐ２とを有する。バイパス流路６４は、ラジエータ４０をバイパスして冷媒を冷媒排出流路６３から冷媒供給流路６２に流通させる。バイパス流路６４は、一端部Ｐ１と他端部Ｐ２とを有するメインバイパス流路６８と、イオン交換器３８が配置されたサブバイパス流路６９とを有する。サブバイパス流路６９は、メインバイパス流路６８から分岐し、再びメインバイパス流路６８に合流する配管である。サブバイパス流路６９にイオン交換器３８を配置することで、バイパス流路６４全体の圧力損失が高くなることを抑制できる。

ラジエータ４０は、燃料電池スタック１５を冷却するための冷媒を放熱させる。メインラジエータ４１は、メインラジエータファン４６からの送風によって冷却される。第１サブラジエータ４２および第２サブラジエータ４４は、サブラジエータファン４８からの送風によって冷却される。メインラジエータファン４６およびサブラジエータファン４８の動作は、制御部２０によって制御される。

ラジエータ４０は、冷媒中にイオン（例えば、カリウムイオンやフッ素イオン）を溶出させる。この原因としては例えば以下が挙げられる。すなわち、ラジエータ４０の製造過程において、酸化被膜を除去するための除去工程が行われる。酸化被膜を除去するために用いられる材料であるフラックスの成分が、イオンとして冷媒中に溶出する。またこのような酸化被膜の除去工程を行わない場合にも、他の種類のイオンがラジエータ４０から冷媒中に溶出する場合がある。

ポンプ３２は、冷媒供給流路６２に配置され、冷媒を駆動することで冷媒を下流側に送り出す。これにより、冷媒は冷媒循環流路６１を循環する。ポンプ３２の動作は、制御部２０によって制御される。ポンプ３２はボディアースに電気的に接続されている。

分流弁３６は、制御部２０からの指令に応じて開度を変更することで、ラジエータ４０へ流入する冷媒流量と、バイパス流路６４へ流入する冷媒流量と、の流量比率を調節する。本実施形態では、分流弁３６はロータリーバルブを用いている。分流弁３６は、冷媒排出流路６３とバイパス流路６４との接続部分に設けられている。分流弁３６の開度が全開（開度が１００％）の場合は、分流弁３６に流入した冷媒の全量がバイパス流路６４へ流入する。一方で分流弁の開度が全閉（開度が０％）の場合は、分流弁３６に流入した全量がラジエータ４０へ流入する。分流弁３６は開度を０％〜１００％の間で変更できる。

イオン交換器３８は、バイパス流路６４のうちサブバイパス流路６９に設けられている。イオン交換器３８は、内部にイオン交換樹脂が充填されている。イオン交換器３８は、イオン交換樹脂によって冷媒に溶出したイオンを除去する。

第１導電率計５０は、冷媒循環流路６１のうちでラジエータ４０から一端部Ｐ１の接続部分の手前までに位置する冷媒の第１導電率（μＳ／ｃｍ）を計測する。計測した第１導電率は制御部２０に送信される。本実施形態では、第１導電率計５０は、冷媒供給流路６２のうちでラジエータ４０の出口側である上流側供給流路６６に設けられている。詳細には、第１導電率計５０は、上流側供給流路６６のうち、メインラジエータ４１と第１サブラジエータ４２と第２サブラジエータ４４よりも下流側であって、一端部Ｐ１よりも上流側に設けられている。

第２導電率計５２は、バイパス流路６４のうちでイオン交換器３８の下流側に位置する冷媒の第２導電率（μＳ／ｃｍ）を計測する。計測した第２導電率は制御部２０に送信される。本実施形態では、第２導電率計５２は、メインバイパス流路６８のうちでサブバイパス流路６９の下流端が合流した地点よりも下流側に設けられている。

制御部２０は、燃料電池スタック１５の動作中では、燃料電池スタック１５の温度を調節するために、ポンプ３２、メインラジエータファン４６、サブラジエータファン４８、および、分流弁３６の動作を制御する温度制御を実行する。また、制御部２０は、車両のスタートスイッチがＯＮとなり燃料電池システム１０が起動したときに、燃料電池システム１０が停止してから起動するまでの停止期間が予め定めた時間である第１閾値を超えた場合は、温度制御を実行する前に冷媒循環系３０を用いて導電率低減制御を実行する。停止期間は、車両のスタートスイッチがオフとなっている期間である。導電率低減制御は、燃料電池スタック１５に供給する冷媒、すなわち下流側供給流路６７中の供給冷媒の導電率を予め定めた目標導電率以下まで低減するための制御である。導電率低減制御の詳細は後述する。

図２は、燃料電池システム１０の漏電検出部９１について説明するための図である。燃料電池システム１０は、さらに漏電検出部９１を備える。漏電検出部９１は、燃料電池システム１０全体の波高値Ｖｋを検出する。検出された波高値Ｖｋは制御部２０に送信される。

図２に示す回路系９０は、燃料電池システム１０を構成する電気抵抗を有する要素を回路として示した図である。回路系９０の各抵抗Ｒ１，Ｒ２・・・Ｒｘは、燃料電池システム１０の要素（例えば、図１に示すコンプレッサ８１や、メインラジエータファン４６のモータや、サブラジエータファン４８のモータや、冷媒循環流路６１）の抵抗である。

漏電検出部９１は、交流電源９４と、抵抗９３と、コンデンサ９２と、バンドパスフィルタ９５と、ピークホールド回路９６とを含む。

交流電源９４および抵抗９３は、ノードＮ１と接地ノードＧＮＤ（車両のシャシ又はボディー）との間に直列に接続される。コンデンサ９２は、ノードＮ１と回路系９０との間に接続される。

交流電源９４は、低周波数の交流信号を出力する。交流信号は、漏電検出用の信号である。本実施形態における交流信号の周波数は、２．５Ｈｚである。本実施形態における交流信号の電圧は、５Ｖである。交流信号は、コンデンサ９２を介して、回路系９０に入力される。従って、直流電源回路を構成している回路系９０は、漏電検出部９１に対して直流的には分離されている。このため、回路系９０は、グラウンドに対して絶縁されている。

バンドパスフィルタ９５は、ノードＮ１上の交流信号の入力を受ける。バンドパスフィルタ９５は、入力された交流信号から２．５Ｈｚの成分を抽出してピークホールド回路９６へ入力する。ピークホールド回路９６は、バンドパスフィルタ９５から入力された２．５Ｈｚの交流信号のピークをホールドし、そのホールドした波高値Ｖｋを制御部２０へ送信する。

波高値Ｖｋは漏電の有無に応じて変化する。すなわち漏電して絶縁抵抗の値が小さくなると、波高値Ｖｋは小さくなる。つまり、波高値Ｖｋを監視することによって、絶縁抵抗の低下を検出できる。第３閾値を超える波高値Ｖｋを、正常値の波高値Ｖｋという。波高値Ｖｋが正常値であれば、絶縁抵抗は正常であり、漏電は発生していないと判定される。波高値Ｖｋが第３閾値以下であることを、絶縁抵抗が低下しているとも表現する。絶縁抵抗が低下していれば、漏電が発生していると判定される。

図３は、制御部２０が実行する導電率低減制御のフローチャートである。このフローチャートは、スタートスイッチがＯＦＦからＯＮに切り替わり燃料電池システム１０が起動したことをトリガーに開始される。まず制御部２０は、燃料電池システム１０が停止してから起動するまでの停止期間が第１閾値を超えているか否かを判定する（ステップＳ１４）。燃料電池システム１０の停止期間は、制御部２０のタイマーによって計測される、第１閾値は、燃料電池システム１０の停止期間中にラジエータ４０から冷媒中へのイオンの溶出量によって推定される上流側供給流路６６の冷媒の導電率が、目標導電率よりも大幅（例えば、２倍以上）に高くなると予想される時間に設定される。例えば、第１閾値は１週間（１６８時間）から２週間（３３６時間）までの範囲のいずれかの時間に設定される。本実施形態では第１閾値は１週間（１６８時間）に設定されている。

停止期間が第１閾値以下の場合は、制御部２０は導電率低減制御を終了する。一方で、停止期間が第１閾値を超えている場合には、制御部２０は、ラジエータ４０側の導電率である第１導電率を第１導電率計５０から取得する（ステップＳ１６）。また制御部２０は、バイパス流路６４側の導電率である第２導電率を第２導電率計５２から取得する（ステップＳ１８）。

次に、制御部２０は、取得した第１導電率と第２導電率と、予め定め供給冷媒の目標導電率とを用いて、供給冷媒が目標導電率以下となるように分流弁３６の開度を演算し、演算した開度となるように分流弁３６に指令を送る（ステップＳ２０）。これにより、指令を受信した分流弁３６が指令された開度となるように動作することで、ラジエータ４０へ流入する冷媒流量と、バイパス流路６４へ流入する冷媒流量との流量比率が調節される。制御部２０は、分流弁３６の開度を，以下の式（１）から求まる式（２）を用いて演算する。本実施形態では、制御部２０は、供給冷媒が目標導電率となるように分流弁３６の開度を演算して、流量比率を調節する。

ここで、σ１は第１導電率、σ２は第２導電率、σ３は目標導電率、Φは分流弁３６の開度（％）である。

例えば、第１導電率が５０μＳ／ｃｍ、第２導電率が１５．８μＳ／ｃｍ、目標導電率が１６．５μＳ／ｃｍである場合、制御部２０はこれらの値を式（２）に代入することで分流弁３６の開度を演算する。この場合、分流弁３６の開度は９８％である。つまり、分流弁３６に流入する冷媒のうち、９８％はバイパス流路６４に流入し、残りの２％はラジエータ４０に流入する。

ステップＳ２０の次に、制御部２０は、ポンプ３２に対して最大回転数で動作させる指令を送信する（ステップＳ２２）。指令を受信したポンプ３２は、最大回転数で動作する。最大回転数とは、例えば、ポンプ３２のモータのカタログに記載の論理値である。ポンプ３２を最大回転数で動作させることで、吐出流量は最大となる。

次に制御部２０は、導電率低減制御を開始してからの冷媒の流通積算量が、第２閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２４）。流通積算量とは、ラジエータ４０に流通した冷媒の積算量であり、分流弁３６の開度と、導電率低減制御を開始してからのポンプ３２の動作時間と、ポンプ３２の回転数（本実施形態では最大回転数）とを用いて算出される。また第２閾値は、メインラジエータ４１、第１サブラジエータ４２、および、第２サブラジエータ４４のトータルの冷媒収容量以上に設定されている。本実施形態では、第２閾値は、トータルの冷媒収容量に設定されている。

流通積算量が第２閾値に到達するまで繰り返しステップＳ２４の判定が行われ、流通積算量が第２閾値以上となった場合、制御部２０はステップＳ２６を実行する。流通積算量が第２閾値以上となった場合、導電率低減制御の開始以前にラジエータ４０に収容されていた導電率の高い冷媒が、導電率の低い冷媒に入れ替わったと判定できる。これにより、導電率低減制御が終了した後において、燃料電池スタック１５に供給される供給冷媒が目標導電率を超える可能性を低減できる。

ステップＳ２６では、制御部２０は、波高値Ｖｋが第３閾値よりも大きいか否かを判定する。波高値Ｖｋが第３閾値よりも大きい場合には、制御部２０は導電率低減制御を終了する。一方で波高値Ｖｋが第３閾値以下の場合には、制御部２０は、漏電が生じていることを周囲に報知し（ステップＳ２８）、その後に導電率低減制御を終了する。漏電発生の報知は、例えば警報音の出力や、車両のモニターへの漏電発生の表示などによって行われる。流通積算量が第２閾値以上となった場合、冷媒の導電率は目標導電率以下となっている。この場合においても波高値Ｖｋが第３閾値以下の場合には、燃料電池システム１０の冷媒循環流路６１以外の要素（例えば、コンプレッサ８１）に漏電が生じている可能性が高い。よって、上記のごとく、制御部２０はステップＳ２８を実行する。

上記実施形態によれば、制御部２０は、燃料電池システム１０が起動したときに、燃料電池システム１０の停止期間が第１閾値を超えている場合に、下流側供給流路６７を流れる供給冷媒の導電率が目標導電率以下となるように分流弁３６の開度を制御することで流量比率を調節している。これにより、燃料電池システム１０が長期間停止することでラジエータ４０からより多くのイオンが冷媒中に溶出した場合でも、導電率の高い冷媒が燃料電池スタック１５に供給される可能性を低減できる。また、ラジエータ４０に流入する冷媒の流量と、バイパス流路６４に流入する冷媒の流量の比率を調節することで、供給冷媒の導電率を低下させることができるので、冷媒中へのイオンの溶出を低減するための洗浄処理をラジエータ４０に予め施す必要がない。これにより、ラジエータ４０のコストを低減できる。

一般に、イオン交換器３８は、内部を流通する冷媒の流量が高くなるほど、冷媒中のイオンの交換割合（イオン交換率）は高くなる。上記実施形態によれば、制御部２０は、導電率低減制御によって流量比率を調節する場合には、ポンプ３２を最大回転数で動作させている。これにより、より多くの流量の冷媒をイオン交換器３８に流入させることができるので、冷媒中のより多くのイオンを冷媒中から除去できる。

Ｂ．他の実施形態：
Ｂ−１．他の実施形態１：
上記実施形態では、制御部２０は、第１導電率を第１導電率計５０から取得し、第２導電率を第２導電率計５２から取得していたが、第１導電率と第２導電率の取得方法はこれに限定されるものではない。例えば制御部２０は、燃料電池システム１０の停止期間と、ラジエータ４０から溶出されるイオンの単位時間あたりの量と、ラジエータ４０の冷媒収容量と、溶出するイオンの種類と、を用いて第１導電率を算出することで取得してもよい。また制御部２０は、燃料電池システム１０の停止期間と、ラジエータ４０以外の部材（例えば、冷媒循環流路６１を形成する配管）から溶出されるイオンの単位時間あたりの量と、冷媒循環流路６１の冷媒収容量と、溶出するイオンの種類と、を用いて第２導電率を算出することで取得してもよい。また制御部２０は、目標導電率とイオン交換器３８のイオン交換率とを用いて、以下の式（３）を用いて第２導電率を算出することで取得してもよい。イオン交換率は、バイパス流路６４全体におけるイオン交換率であり、メインバイパス流路６８において、サブバイパス流路６９が分岐する前の時点のイオンの量に対して、サブバイパス流路６９が合流した後のイオンの量の除去率（％）である。
第２導電率＝目標導電率×（１００−イオン交換率）÷１００・・・（３）

Ｂ−２．他の実施形態２：
上記実施形態では、制御部２０は、流通積算量が第２閾値以上の場合に、図３に示すステップＳ２６を実行していたが、これに限定されるものではない。制御部２０は第１導電率計５０から取得した第１導電率が目標導電率以下になった場合にステップＳ２６を実行してもよい。また、ステップＳ２６およびステップＳ２８の処理は省略してもよい。

Ｂ−３．他の実施形態３：
上記実施形態では、制御部２０は、導電率低減制御においてポンプ３２を最大回転数で動作させていたがこれに限定されるものでなく、最大回転数よりも低い回転数で動作させてもよい。

Ｂ−４．他の実施形態４：
上記実施形態では、分流弁３６はロータリーバルブを用いていたが、冷媒排出流路６３を流れる冷媒を、バイパス流路６４側とラジエータ４０側に分流できれば他の制御弁を用いてもよい。例えば、分流弁３６は電磁式の三方弁であってもよい。また、分流弁３６は、２つの独立した制御弁によって構成されていてもよい。この場合、一方の制御弁は、メインバイパス流路６８のうちサブバイパス流路６９の接続地点よりも上流側に配置され、開度が変更されることでバイパス流路６４へ流入する冷媒の流量を調節できる。また他方の制御弁は、冷媒排出流路６３のうち他端部Ｐ２とラジエータ４０の間に配置され、開度が変更されることでラジエータ４０へ流入する冷媒の流量を調節できる。

Ｂ−５．他の実施形態５：
上記実施形態では、バイパス流路６４は、イオン交換器３８が配置されたサブバイパス流路６９を有していたが、サブバイパス流路６９を省略し、メインバイパス流路６４にイオン交換器３８を配置してもよい。また、上記実施形態では、燃料電池システム１０は、メインラジエータ４１と、第１サブラジエータ４２と、第２サブラジエータ４４とを備えていたが、ラジエータの数はこれに限定されるものではなく、１つ以上であればよい。

Ｂ−６．他の実施形態６：
上記実施形態では、制御部２０は、供給冷媒が目標導電率となるように分流弁の開度を演算して流量比率を調節していたが、目標導電率よりも低い値を用いて分流弁の開度を演算して流量比率を調節してもよい。

Ｂ−７．他の実施形態７：
上記実施形態において、燃料電池スタック１５をバイパスして冷媒が下流側供給流路６７から冷媒排出流路６３に流通する分岐流路を設け、この分岐流路にインタークーラを配置してもよい。インタークーラは、コンプレッサ８１から吐出されたカソードガスを冷却するために用いられる。

なお、本開示は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明をわかりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の変形態様の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の変形態様の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。また、実施形態と変形態様と変形例とを組み合わせてもよい。

１０…燃料電池システム、１５…燃料電池スタック、２０…制御部、３０…冷媒循環系、３２…ポンプ、３６…分流弁、３８…イオン交換器、４０…ラジエータ、４１…メインラジエータ、４２…第１サブラジエータ、４４…第２サブラジエータ、４６…メインラジエータファン、４８…サブラジエータファン、５０…第１導電率計、５２…第２導電率計、６１…冷媒循環流路、６２…冷媒供給流路、６３…冷媒排出流路、６４…バイパス流路、６５…分岐流路、６６…上流側供給流路、６７…下流側供給流路、６８…メインバイパス流路、６９…サブバイパス流路、７０…アノードガス給排系、７１…アノードガスタンク、７２…アノードガス供給流路、７３…アノードガス循環流路、７５…排気排水弁、７６…循環ポンプ、７７…排気排水流路、８０…カソードガス給排系、８１…コンプレッサ、８２…カソードガス供給流路、８４…カソードガス排出流路、９０…回路系、９１…漏電検出部、９２…コンデンサ、９３…抵抗、９４…交流電源、９５…バンドパスフィルタ、９６…ピークホールド回路、ＦＣ…燃料電池スタック、ＧＮＤ…接地ノード、Ｎ１…ノード、Ｐ１…一端部、Ｐ２…他端部、Ｒ１，Ｒ２，Ｒｘ…抵抗

Claims (3)

1. 燃料電池システムであって、
   燃料電池と、
   前記燃料電池を冷却するための冷媒を放熱させるラジエータと、
   前記燃料電池と前記ラジエータとの間で前記冷媒を循環させる冷媒循環流路であって、前記燃料電池に供給する前記冷媒である供給冷媒が流通する冷媒供給流路と、前記燃料電池から排出した前記冷媒が流通する冷媒排出流路と、を有する冷媒循環流路と、
   前記冷媒循環流路に配置され、前記冷媒を駆動するポンプと、
   前記冷媒供給流路に接続された一端部と、前記冷媒排出流路に接続された他端部とを有し、前記ラジエータをバイパスして前記冷媒を流通させるバイパス流路と、
   前記ラジエータへ流入する冷媒流量と、前記バイパス流路へ流入する冷媒流量との流量比率を調節する分流弁と、
   前記バイパス流路に設けられたイオン交換器と、
   前記分流弁の動作を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記燃料電池システムが停止してから起動するまでの期間が予め定めた時間を超えている場合に、前記冷媒循環流路のうちで前記ラジエータから前記一端部の接続部分の手前までに位置する前記冷媒の第１導電率、および、前記バイパス流路のうちで前記イオン交換器の下流側に位置する前記冷媒の第２導電率を取得し、取得した前記第１導電率および前記第２導電率と、予め定めた前記供給冷媒の目標導電率とを用いて、前記供給冷媒の導電率が前記目標導電率以下となるように前記分流弁の動作を制御して前記流量比率を調節する、燃料電池システム。
2. 請求項１に記載の燃料電池システムであって、
   前記制御部は、前記流量比率を調節する場合には、前記ポンプを最大回転数で動作させる、燃料電池システム。
3. 請求項１または請求項２に記載の燃料電池システムであって、
   前記制御部は、前記流量比率の調節を開始してからの前記ラジエータに流入した前記冷媒の積算量が、前記ラジエータの冷媒収容量以上である予め定めた閾値の場合に、前記流量比率の調節を終了する、燃料電池システム。

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