BR112018012243B1

BR112018012243B1 - Sistema veicular equipado com célula de combustível e método de controle para sistema veicular equipado com célula de combustível

Info

Publication number: BR112018012243B1
Application number: BR112018012243-2A
Authority: BR
Inventors: Kenta Suzuki; Mitsunori Kumada
Original assignee: Nissan Motor Co., Ltd
Priority date: 2015-12-15
Filing date: 2016-11-10
Publication date: 2022-12-06
Also published as: BR112018012243A8; CA3008592C; BR112018012243A2; US10239405B2; WO2017104319A1; JPWO2017104319A1; EP3392073A1; CA3008592A1; CN108473058B; US20180370366A1; JP6521097B2; EP3392073B1; EP3392073A4; CN108473058A

Abstract

SISTEMA VEICULAR EQUIPADO COM CÉLULA DE COMBUSTÍVEL E MÉTODO DE CONTROLE PARA SISTEMA VEICULAR EQUIPADO COM CÉLULA DE COMBUSTÍVEL. Um sistema veicular equipado com célula de combustível, em que uma fonte de energia externa é acoplada a uma linha de fornecimento de energia elétrica, a linha de fornecimento de energia elétrica sendo acoplada à célula de combustível, energia elétrica sendo recebida/emitida em/de uma bateria veicular através da linha de fornecimento de energia elétrica, o sistema veicular equipado com célula de combustível realizando um teste de isolamento da linha de fornecimento de energia elétrica antes de carregar a bateria veicular, o sistema veicular equipado com célula de combustível incluindo uma unidade de teste de isolamento configurada para realizar o teste de isolamento da linha de fornecimento de energia elétrica; um comutador que executa ligação e corte entre a célula de combustível e a linha de fornecimento de energia elétrica; e uma unidade de controle configurada para controlar ligação e corte a/da linha de fornecimento de energia elétrica da bateria veicular e controlar o comutador, em que a unidade de controle é configurada para cortar a bateria veicular da linha de fornecimento de energia elétrica e controlar o comutador (...).

Description

CAMPO TÉCNICO

[001] A presente invenção refere-se a um sistema veicular equipado com célula de combustível e a um método de controle para o sistema veicular equipado com célula de combustível.

TÉCNICA ANTERIOR

[002] JP2014-68490A divulga um sistema veicular, em que uma célula de combustível é acoplada a uma linha de fornecimento de energia elétrica que acopla uma bateria veicular a um motor. À luz das crescentes opções para fornecimento de energia elétrica, uma configuração possível é acoplar uma fonte de energia externa no sistema veicular descrito acima para carregar a bateria veicular. Neste caso, a fonte de energia externa é acoplada à linha de fornecimento de energia elétrica mencionada acima. Para uma célula de combustível em veículo, é proposto o uso de uma célula de combustível de óxido sólido, que tem eficiência de conversão maior do que a de uma célula de combustível de polímero sólido convencional.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[003] Aqui, em um caso em que uma bateria veicular é carregada com uma fonte de energia externa, é necessário executar preliminarmente um teste de isolamento em uma linha de fornecimento de energia elétrica. No entanto, é difícil executar o teste de isolamento da linha de fornecimento de energia elétrica com segurança em um estado em que a célula de combustível é acoplada à linha de fornecimento de energia elétrica. A célula de combustível de óxido sólido mencionada acima necessita de energia elétrica para uma máquina auxiliar que aciona a célula de combustível mesmo durante um controle de parada; portanto, há um caso em que a energia elétrica é fornecida pela bateria veicular. Neste caso, no entanto, o teste de isolamento não pode ser executado até que o controle de parada seja encerrado, e o corte da bateria veicular durante o controle de parada possivelmente causa um controle de parada instável.

[004] É um objeto da presente invenção prover um sistema veicular equipado com célula de combustível configurado para realizar um teste de isolamento de uma linha de fornecimento de energia elétrica executado antes de uma fonte de energia externa carregar uma bateria veicular e um método de controle para o sistema veicular equipado com célula de combustível.

[005] Um sistema veicular equipado com célula de combustível, de acordo com uma modalidade da presente invenção, é um sistema veicular equipado com célula de combustível em que uma fonte de energia externa é acoplada a uma linha de fornecimento de energia elétrica, a linha de fornecimento de energia elétrica sendo acoplada à célula de combustível, energia elétrica sendo recebida/emitida em/de uma bateria veicular através da linha de fornecimento de energia elétrica, o sistema veicular equipado com célula de combustível que realiza um teste de isolamento da linha de fornecimento de energia elétrica antes de carregar a bateria veicular, o sistema veicular equipado com célula de combustível incluindo uma unidade de teste de isolamento configurada para realizar o teste de isolamento da linha de fornecimento de energia elétrica; um comutador que acopla e corta entre a célula de combustível e a linha de fornecimento de energia elétrica; e uma unidade de controle configurada para controlar um acoplamento e um corte a/da linha de fornecimento de energia elétrica da bateria veicular e controlar o comutador, em que a unidade de controle é configurada para cortar a bateria veicular da linha de fornecimento de energia elétrica e controlar o comutador para cortar a célula de combustível da linha de fornecimento de energia elétrica e, então, acionar a unidade de teste de isolamento.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[006] A Figura 1 é um diagrama de blocos ilustrando uma configuração principal de um sistema veicular equipado com célula de combustível de acordo com uma modalidade.

[007] A Figura 2 é um fluxograma ilustrando um procedimento de um controle de ativação do sistema veicular equipado com célula de combustível de acordo com a modalidade.

[008] A Figura 3 é um fluxograma ilustrando um procedimento de um controle de carregamento rápido após uma parada de veículo do sistema veicular equipado com célula de combustível de acordo com a modalidade.

[009] A Figura 4 é um fluxograma ilustrando um procedimento em um caso em que uma bateria veicular ainda fornece energia elétrica para um controle de parada a uma linha de acoplamento quando um diagnóstico de isolamento é executado na Figura 3.

[010] A Figura 5 é um fluxograma ilustrando um procedimento em um caso em que o controle de parada não é encerrado quando um encerramento de controle de parada é determinado na Figura 4.

[011] A Figura 6 é uma modificação do fluxograma ilustrado na Figura 4.

[012] A Figura 7 é um fluxograma ilustrando um procedimento de um controle de carregamento de baixa velocidade após uma parada de veículo do sistema veicular equipado com célula de combustível de acordo com a modalidade.

DESCRIÇÃO DE MODALIDADES

[013] O que segue descreve modalidades da presente invenção com referência aos desenhos.

Configuração de Sistema Veicular Equipado com Célula de Combustível de Acordo com a Primeira Modalidade

[014] A Figura 1 é um diagrama de blocos ilustrando uma configuração principal de um sistema veicular equipado com célula de combustível de acordo com uma modalidade. O sistema veicular equipado com célula de combustível (doravante referido como um sistema veicular 10), de acordo com a modalidade, é inteiramente controlado por uma unidade de controle 82. O sistema veicular 10 é configurado de forma que, por exemplo, uma pilha de combustível 58 (uma célula de combustível) seja acoplada a uma linha de fornecimento de energia elétrica 12 (por exemplo, 360V), que acopla uma bateria veicular 14 a um motor de acionamento 26 (um inversor de acionamento de motor 24), por exemplo, através de uma linha de acoplamento 56. Uma linha de baixa tensão 50 é acoplada à linha de fornecimento de energia elétrica 12 através de um conversor CC-CC 48.

[015] A linha de fornecimento de energia elétrica 12 recebe/emite energia elétrica a/da bateria veicular 14 e do inversor de acionamento de motor 24. A bateria veicular 14, o inversor de acionamento de motor 24 (o motor de acionamento 26), o conversor CC-CC 48, um terminal de carregamento de baixa velocidade 32, um terminal de carregamento rápido 36 (um terminal de carregamento), um terminal de acoplamento externo 40, um sensor IV 46 (uma unidade de teste de isolamento), e um inversor de ar condicionado 30 são acoplados à linha de fornecimento de energia elétrica 12. Uma linha em derivação 12a, que é para acoplamento à linha de acoplamento 56, se ramifica da linha de fornecimento de energia elétrica 12.

[016] O conversor CC-CC 48, uma bateria de máquina auxiliar veicular 52 e uma máquina auxiliar veicular 54 são acoplados à linha de baixa tensão 50.

[017] A linha de acoplamento 56 é acoplada à linha em derivação 12a através de comutadores 76A e 76B. Um conversor CC-CC 62 (uma pilha de combustível 58) e um conversor CC-CC 64 são acoplados à linha de acoplamento 56. Um circuito de carregamento 78 constituído por um circuito em série de um elemento resistivo 80 e um comutador 76C é acoplado em paralelo ao comutador 76A.

[018] A bateria veicular 14 inclui uma fonte de energia principal 16 (por exemplo, 360V) acoplada à linha de fornecimento de energia elétrica 12, um comutador 22C acoplado a um lado do polo positivo da fonte de energia principal 16, um comutador 22D acoplado a um lado do polo negativo da fonte de energia principal 16. O comutador 22C tem uma extremidade acoplada a um lado de polo positivo da fonte de energia principal 16 e a outra extremidade acoplada a um lado do polo positivo da linha de fornecimento de energia elétrica 12. O comutador 22D tem uma extremidade acoplada um lado de polo negativo da fonte de energia principal 16 e a outra extremidade acoplada a um lado do polo negativo da linha de fornecimento de energia elétrica 12. No lado de polo positivo da fonte de energia principal 16, um circuito de carregamento 18A, como um circuito em série de um elemento resistivo 20A e um comutador 22A, é acoplado em paralelo ao comutador 22C. Além disso, um circuito de carregamento 18B, como um circuito em série de um elemento resistivo 20B e um comutador 22B, é acoplado a um lado da linha de fornecimento de energia elétrica 12 do comutador 22C e ao lado da linha de fornecimento de energia elétrica 12 do comutador 22D. Deve-se notar que, embora os comutadores 22A a 22D são controlados para ligar/desligar pela unidade de controle 82, os comutadores 22A a 22D podem ser configurados para serem controlados para ligar/desligar por uma unidade de controle dedicada, que não a unidade de controle 82.

[019] Os circuitos de carregamento 18A e 18B são temporariamente usados quando a bateria veicular 14 é acoplada à linha de fornecimento de energia elétrica 12 para carregar uma carga elétrica, por exemplo, a um capacitor dentro do inversor de acionamento de motor 24 e evitar um dano, por exemplo, à bateria veicular 14 e ao inversor de acionamento de motor 24 evitando uma corrente de irrupção no acoplamento. A bateria veicular 14 (a fonte de energia principal 16) inclui um verificador de carga 15 que mede sua quantidade de carga. Quando a quantidade de carga diminui para abaixo de um determinado valor, o verificador de carga 15 emite um sinal de requisição de carga para a unidade de controle 82 e, quando a quantidade de carga atinge o determinado valor ou mais, o verificador de carga 15 interrompe a saída do sinal de requisição de carga.

[020] O inversor de acionamento de motor 24 é acoplado à linha de fornecimento de energia elétrica 12 (o lado de polo positivo e o lado de polo negativo), converte energia elétrica (uma tensão CC) fornecida pela bateria veicular 14 ou uma pilha de combustível 58 em energia CA trifásica e a fornece ao motor de acionamento 26 para girar o motor de acionamento 26. O inversor de acionamento de motor 24 converte energia elétrica regenerativa gerada pelo motor de acionamento 26 na frenagem de um veículo em energia elétrica de tensão CC para fornecer a energia elétrica de tensão CC à bateria veicular 14.

[021] Quando o sistema veicular 10 é interrompido, a bateria veicular 14 é cortada da linha de fornecimento de energia elétrica 12. Neste momento, o capacitor incluído no inversor de acionamento de motor 24 permanece armazenando a carga elétrica; portanto, a linha de fornecimento de energia elétrica 12 mantém uma alta tensão mesmo após o corte. No entanto, é necessário reduzir a tensão da linha de fornecimento de energia elétrica 12 para igual ou menos do que uma tensão predeterminada (por exemplo, 60V) a fim de evitar uma fuga de corrente. Portanto, o inversor de acionamento de motor 24 inclui um circuito de descarga 28 para descarregar a carga elétrica armazenada no capacitor a fim de reduzir a tensão da linha de fornecimento de energia elétrica 12.

[022] O terminal de carregamento de baixa velocidade 32 é acoplado a uma fonte de energia CA externa (não ilustrada) de uma tensão CA, tal como uma fonte de energia doméstica, para carregar a bateria veicular 14. O terminal de carregamento de baixa velocidade 32 é acoplado à linha de fornecimento de energia elétrica 12 através de um carregador 34, que converte a tensão CA em uma tensão CC aplicada à linha de fornecimento de energia elétrica 12. O terminal de carregamento de baixa velocidade 32 inclui um comutador de limite (não ilustrado) para emitir um sinal de detecção para a unidade de controle 82 assim que o terminal de carregamento de baixa velocidade 32 é acoplado à fonte de energia CA externa.

[023] O terminal de carregamento rápido 36 (um terminal de carregamento) é acoplado a uma fonte de energia CC externa (uma fonte de energia externa, não ilustrada), por exemplo, em uma estação de serviço construída de forma similar a um posto de combustíveis para fornecer uma tensão CC para emitir essa tensão CC para a linha de fornecimento de energia elétrica 12 para rapidamente carregar a bateria veicular 14. O terminal de carregamento rápido 36 é acoplado à linha de fornecimento de energia elétrica 12 através de comutadores 38A e 38B. O terminal de carregamento rápido 36 também inclui um comutador de limite (não ilustrado) para emitir um sinal de detecção para a unidade de controle 82 assim que o terminal de carregamento rápido 36 é acoplado à fonte de energia CC externa. Na modalidade, o carregamento rápido tem um caso de ser executado após o controle de parada da pilha de combustível 58 ser concluído e um caso de ser executado ainda no controle de parada como descrito abaixo.

[024] O terminal de acoplamento externo 40 é acoplado a um dispositivo externo (não ilustrado), tal como equipamento doméstico, e aciona o dispositivo externo com a energia elétrica da bateria veicular 14 ou uma pilha de combustível 58. O terminal de acoplamento externo 40 é acoplado à linha de fornecimento de energia elétrica 12 através de um inversor de acoplamento externo 42 e comutadores 44A e 44B. Deve-se notar que o terminal de acoplamento externo 40 também inclui um comutador de limite (não ilustrado), tal que o comutador de limite emita um sinal de detecção para a unidade de controle 82 assim que o terminal de acoplamento externo 40 é acoplado ao dispositivo externo.

[025] O sensor IV 46 (uma unidade de teste de isolamento) é acoplado ao lado de polo negativo da linha de fornecimento de energia elétrica 12 e um corpo veicular (não ilustrado), aplica uma tensão constante (por exemplo, 600V) entre ambos os lados, e mede uma capacitância parasita entre ambos os lados. Uma resistência de isolamento da linha de fornecimento de energia elétrica 12 para o corpo é calculada a partir de sua capacitância parasita, e pode-se determinar se uma fuga de corrente da linha de fornecimento de energia elétrica 12 está presente ou ausente da magnitude da resistência de isolamento.

[026] Adicionalmente, por exemplo, o inversor de ar condicionado 30 para um ar condicionado no veículo é acoplado à linha de fornecimento de energia elétrica 12.

[027] O conversor CC-CC 48 é acoplado à linha de fornecimento de energia elétrica 12 e reduz a tensão CC da linha de fornecimento de energia elétrica 12 para fornecer a energia elétrica da baixa tensão CC (por exemplo, 12V) à linha de baixa tensão 50.

[028] A bateria de máquina auxiliar veicular 52 é carregada pela fonte de energia elétrica do conversor CC-CC 48 e fornece a energia elétrica à máquina auxiliar veicular 54. A máquina auxiliar veicular 54 é, por exemplo, um sistema de navegação veicular e de iluminação veicular e o equipamento é operado com energia elétrica com uma faixa de tensão inferior e uma corrente inferior (baixa energia elétrica) à do motor de acionamento 26.

[029] A pilha de combustível 58 é uma célula de combustível de óxido sólido (SOFC). A pilha de combustível 58 é provida por células empilhadas obtidas por uma camada de eletrólito feito de um óxido sólido, tal como cerâmica, sendo intercalado entre um anodo (um polo de combustível), ao qual um gás de anodo (um gás combustível) reformado por um reformador é fornecido, e um cátodo (um polo de ar), al qual um ar contendo oxigênio, tal como gás de cátodo (um gás oxidante) é fornecido. A pilha de combustível 58 é acoplada à linha de acoplamento 56 através do conversor CC-CC 62. Deve-se notar que a pilha de combustível 58 inclui um sensor de temperatura 60 que mede uma temperatura dentro da pilha de combustível 58.

[030] O conversor CC-CC 62 tem um lado de entrada acoplado à pilha de combustível 58 e um lado de saída (um lado de aumento) acoplado à linha de acoplamento 56. O conversor CC-CC 62 aumenta a tensão de saída (por exemplo, 60V ou uma tensão igual ou menor do que essa) da pilha de combustível 58 para uma tensão da linha de fornecimento de energia elétrica 12 e fornece a tensão à linha de acoplamento 56. Isso fornece a energia elétrica da pilha de combustível 58 à bateria veicular 14 ou ao motor de acionamento 26 (o inversor de acionamento de motor 24) através da linha de acoplamento 56 e da linha de fornecimento de energia elétrica 12.

[031] O conversor CC-CC 64 tem um lado de entrada acoplado à linha de acoplamento 56 e um lado de saída (um lado de redução, por exemplo, 42V) acoplado em paralelo a uma máquina auxiliar de célula de combustível 66 (uma primeira máquina auxiliar), um compressor 68 (uma segunda máquina auxiliar), uma bateria de célula de combustível 70 e um conversor CC-CC 74 (uma terceira máquina auxiliar).

[032] Deve-se notar que o conversor CC-CC 62 e o conversor CC-CC 64 incluem circuitos de descarga (não ilustrados) similarmente ao inversor de acionamento de motor 24. Os circuitos de descarga podem ser acionados na condição de que a linha de acoplamento 56 esteja cortada da linha de fornecimento de energia elétrica 12 pelo controle descrito abaixo e o controle de parada da pilha de combustível 58 esteja encerrado. Os circuitos de descarga podem reduzir as tensões de lados da linha de acoplamento 56 (um lado de aumento) do conversor CC-CC 62 e do conversor CC-CC 64 para igual ou inferior a uma tensão predeterminada (por exemplo, 60V).

[033] A máquina auxiliar de célula de combustível 66 é uma bomba que fornece um combustível à pilha de combustível 58. O compressor 68 fornece, por exemplo, o gás de cátodo (um ar) à pilha de combustível 58.

[034] Adicionalmente, máquinas auxiliares acionando a pilha de combustível 58 incluem, por exemplo, uma válvula (não ilustrada) que abre e fecha uma passagem através da qual o gás de anodo e o gás de cátodo são distribuídos e um combustor de difusão (não ilustrado) que gera um gás de combustão para aquecimento fornecido à pilha de combustível 58 durante o controle de ativação. Qualquer uma das máquinas auxiliares descritas acima operam com a energia elétrica baixa como é o caso com a descrição acima.

[035] A bateria de célula de combustível 70 é carregada pela fonte de energia elétrica a partir do conversor CC-CC 64 e pode fornecer a energia elétrica à máquina auxiliar de célula de combustível 66, ao compressor 68 e ao conversor CC-CC 74. Deve-se notar que a bateria de célula de combustível 70 inclui um verificador de carga 72 que mede sua quantidade de carga. Quando a quantidade de carga diminui para abaixo de um determinado valor, o verificador de carga 72 emite um sinal de requisição de carga para a unidade de controle 82 e, quando a quantidade de carga atinge o determinado valor ou mais, o verificador de carga 72 interrompe a saída do sinal de requisição de carga.

[036] Como descrito abaixo, o conversor CC-CC 74 é um circuito que aplica uma força eletromotriz (uma tensão de proteção de anodo) que opõe aquela da pilha de combustível 58 à pilha de combustível 58 de uma parte externa durante um controle de parada da pilha de combustível 58. O conversor CC-CC 74 aumenta (ou reduz) a tensão de saída do conversor CC-CC 64 e aplica a tensão de proteção de anodo à pilha de combustível 58.

[037] No controle de ativação da pilha de combustível 58, um gás de combustão, que é feito por mistura e combustão de um combustível para ativação e um ar, é gerado usando o combustor de difusão, a máquina auxiliar de célula de combustível 66 (a primeira máquina auxiliar) e o compressor 68 (a segunda máquina auxiliar). Este é fornecido ao cátodo da pilha de combustível 58 em vez do gás de cátodo e uma pilha de combustível 58 é aquecida para uma temperatura necessária para uma geração elétrica. Embora os detalhes sejam descritos abaixo, o controle de parada da pilha de combustível 58 é um controle para reduzir a temperatura da pilha de combustível 58 para uma temperatura de limite superior na qual a oxidação do anodo pode ser evitada, e a máquina auxiliar de célula de combustível 66, o compressor 68 e o conversor CC-CC 74 (a terceira máquina auxiliar) são usados então.

[038] O comutador 76A (um comutador) é disposto em um lado do polo positivo da linha de acoplamento 56. O comutador 76A tem uma extremidade acoplada a um lado do polo positivo da linha em derivação 12a e a outra extremidade acoplada, por exemplo, ao conversor CC-CC 62. Da mesma forma, o comutador 76B (um comutador) é disposto em um lado do polo negativo da linha de acoplamento 56. O comutador 76B tem uma extremidade acoplada a um lado do polo negativo da linha em derivação 12a e a outra extremidade acoplada, por exemplo, ao conversor CC-CC 62. O comutador 76A e o comutador 76B realizam corte (desligar) e acoplamento (ligar) entre a linha de acoplamento 56 e a linha em derivação 12a. O circuito de carregamento 78, como circuito em série do elemento resistivo 80 e o comutador 76C, é acoplado em paralelo ao comutador 76A. O circuito de carregamento 78 tem uma extremidade acoplada ao lado de polo positivo da linha em derivação 12a e a outra extremidade acoplada ao lado de polo positivo da linha de acoplamento 56. O circuito de carregamento 78 é temporariamente usado quando a bateria veicular 14 é acoplada, por exemplo, ao conversor CC-CC 62 para carregar uma carga elétrica ao capacitor que pertence, por exemplo, ao conversor CC-CC 62 e evitar um dano, por exemplo, à bateria veicular 14 e ao conversor CC-CC 62 evitando uma corrente de irrupção no acoplamento.

[039] A unidade de controle 82 é constituída de circuitos eletrônicos de propósito geral e dispositivos periféricos incluindo um microcomputador, um microprocessador e uma CPU e executa programas específicos para executar processos a fim de controlar o sistema veicular 10. Neste momento, a unidade de controle 82 pode executar acionamento/controle de paradas (controles ligar/desligar) dos respectivos componentes descritos acima.

Procedimento de Controle de Ativação de Sistema Veicular

[040] Um procedimento de controle de ativação do sistema veicular 10, de acordo com a modalidade, será descrito em conformidade com um fluxograma na Figura 2. Em um estado inicial, todos os comutadores 22A a 22D, 38A, 38B, 44A, 44B, e 76A a 76C estão desligados, e a linha de fornecimento de energia elétrica 12 e a linha de acoplamento 56 são reduzidas para igual ou menor que uma tensão predeterminada (por exemplo, 60V). Assume-se também que a bateria veicular 14 e a bateria de célula de combustível 70 atingiram respectivas quantidades predeterminadas de carga.

[041] Assim que o sistema inicia o controle de ativação, a unidade de controle 82 liga o combustor de difusão, a máquina auxiliar de célula de combustível 66 e o compressor 68 para iniciar o controle de ativação para a pilha de combustível 58 na Etapa S101. Neste momento, a máquina auxiliar de célula de combustível 66 e o compressor 68 são acionados pela energia elétrica da bateria de célula de combustível 70. Isso leva o controle de ativação da pilha de combustível 58 ser executado para a pilha de combustível 58 até atingir uma temperatura necessária para uma geração elétrica. Por outro lado, a máquina auxiliar veicular 54 pode ser acionada pela bateria de máquina auxiliar veicular 52.

[042] Na Etapa S102, a unidade de controle 82 (ou uma unidade de controle dedicada à bateria veicular 14) liga o comutador 22A e o comutador 22D para acoplar a bateria veicular 14 à linha de fornecimento de energia elétrica 12 através dos circuitos de carregamento 18A e 18B, e aplica uma tensão predeterminada (por exemplo, 360V) à linha de fornecimento de energia elétrica 12, ao inversor de acionamento de motor 24, ao conversor CC-CC 48 e ao inversor de ar condicionado 30. Neste momento, a unidade de controle 82 (ou a unidade de controle dedicada à bateria veicular 14) também liga comutador 22B para aplicar a tensão ao circuito de carregamento 18B acoplado em paralelo à linha de fornecimento de energia elétrica 12. Após um tempo predeterminado na Etapa S102, a unidade de controle 82 (ou a unidade de controle dedicada à bateria veicular 14) liga o comutador 22C e, em seguida, desliga o comutador 22A para cortar o circuito de carregamento 18A, de modo a acoplar diretamente a bateria veicular 14 à linha de fornecimento de energia elétrica 12 na Etapa S103. Neste momento, a unidade de controle 82 (ou a unidade de controle dedicada à bateria veicular 14) também desliga o comutador 22B para cortar o circuito de carregamento 18B. Isso garante uma rotação do motor de acionamento 26 em qualquer velocidade de rotação com base em uma operação de acelerador de um condutor.

[043] Na Etapa S104, a unidade de controle 82 liga o conversor CC-CC 48 para aplicar uma tensão predeterminada (por exemplo, 12V) à linha de baixa tensão 50. Isso assegura que a máquina auxiliar veicular 54 recebendo a fonte de energia elétrica da bateria de máquina auxiliar veicular 52 e o conversor CC-CC 48 sejam acionados. Neste momento, a bateria de máquina auxiliar veicular 52 é carregada com o conversor CC-CC 48. Neste momento, a unidade de controle 82 liga o inversor de ar condicionado 30 para fazer com que o ar condicionado para o interior de um veículo esteja em um estado utilizável.

[044] Na Etapa S105, a unidade de controle 82 liga o comutador 76B e o comutador 76C para aplicar uma tensão predeterminada à linha de acoplamento 56 (por exemplo, o conversor CC-CC 62) através do circuito de carregamento 78. Em seguida, após um tempo predeterminado na Etapa S105, a unidade de controle 82 liga o comutador 76A e, em seguida, desliga o comutador 76C para cortar o circuito de carregamento 78 de modo a acoplar diretamente a linha de fornecimento de energia elétrica 12 à linha de acoplamento 56 (por exemplo, o conversor CC-CC 62) na Etapa S106. A unidade de controle 82 liga o conversor CC-CC 64 na Etapa S107, de modo a garantir o fornecimento da energia elétrica da bateria veicular 14 à máquina auxiliar de célula de combustível 66, ao compressor 68 e à bateria de célula de combustível 70 (e o conversor CC-CC 74).

[045] Na Etapa S108, a unidade de controle 82 determina se a pilha de combustível 58 atingiu ou não uma temperatura de operação necessária para a geração elétrica a partir de uma temperatura medida pelo sensor de temperatura 60. Após a pilha de combustível 58 atingir a temperatura de operação, a unidade de controle 82 desliga o combustor de difusão e encerra o controle de ativação para a pilha de combustível 58, e fornece o gás de anodo (o gás reformado) ao anodo da pilha de combustível 58 com a máquina auxiliar de célula de combustível 66 e fornece o gás de cátodo ao cátodo da pilha de combustível 58 com o compressor 68 para fazer com que a pilha de combustível 58 gere a energia elétrica por reação eletromecânica na Etapa S109.

[046] Na Etapa S110, a unidade de controle 82 liga o conversor CC-CC 62. Isso leva a pilha de combustível 58 a fornecer a energia elétrica gerada à linha de fornecimento de energia elétrica 12 através do conversor CC-CC 62. A pilha de combustível 58 fornece a energia elétrica gerada à máquina auxiliar de célula de combustível 66, ao compressor 68 e à bateria de célula de combustível 70 (e o conversor CC-CC 74) através do conversor CC-CC 62 e do conversor CC-CC 64. O controle de ativação do sistema veicular 10 é, então, encerrado.

Operação de Sistema Veicular na Geração Elétrica Normal

[047] O motor de acionamento 26 recebe a fonte de energia elétrica da bateria veicular 14 e da pilha de combustível 58 e gira em qualquer velocidade de rotação pela operação de acelerador do condutor. O motor de acionamento 26 gera a energia elétrica regenerativa na frenagem e esta é carregada para a bateria veicular 14 através do inversor de acionamento de motor 24.

[048] A unidade de controle 82 causa a geração elétrica com uma energia elétrica predeterminada na pilha de combustível 58 enquanto recebe o sinal de requisição de carga do verificador de carga 15 e fornece a energia elétrica à bateria veicular 14 (e o inversor de acionamento de motor 24) para carregar a bateria veicular 14. Quando o sinal de requisição de carga do verificador de carga 15 é interrompido, um controle, tal como redução da quantidade de geração de energia da pilha de combustível 58 e fornecimento da energia elétrica ao inversor de acionamento de motor 24, é executado.

[049] A bateria de célula de combustível 70 é carregada pela fonte de energia elétrica do conversor CC-CC 64 e fornece a energia elétrica à máquina auxiliar de célula de combustível 66 e ao compressor 68. A máquina auxiliar de célula de combustível 66 e o compressor 68 podem receber o fornecimento da energia elétrica do conversor CC-CC 64 e da bateria de célula de combustível 70 para serem acionados.

Controle de Parada de Pilha de Combustível

[050] O controle de paradas da pilha de combustível 58 inclui os seguintes métodos de Controle A a Controle D.

Controle A: Arrefecimento Forçado

[051] Uma bomba (a máquina auxiliar de célula de combustível 66) que fornece um combustível é parada para interromper o fornecimento do combustível enquanto o compressor 68 é continuamente operado para continuamente fornecer o gás de cátodo como um gás de arrefecimento à pilha de combustível 58. Esse gás de arrefecimento causa um arrefecimento de ar da pilha de combustível 58. Neste momento, a fim de evitar a oxidação do anodo, um controle para fechar uma válvula (a máquina auxiliar de célula de combustível 66) em uma passagem de descarga do gás de anodo (off-gas) após o uso para evitar que o oxigênio flua para trás é executado.

Controle B: Aplicação de Tensão de Proteção de Anodo

[052] Para um controle eletricamente evitar a oxidação do anodo, a força eletromotriz (a tensão de proteção de anodo) que se opõe àquela da pilha de combustível 58 é aplicada à pilha de combustível 58 da parte externa usando o conversor CC-CC 74.

[053] Quando a pilha de combustível 58 é interrompida enquanto permanece em alta temperatura, o oxigênio invade o anodo quando o fornecimento do gás de anodo é interrompido. Esse oxigênio reage com o níquel do polo de anodo para gerar óxido de níquel, podendo causar, por exemplo, uma rachadura no polo de anodo. Portanto, nesta modalidade, a força eletromotriz que se opõe à da pilha de combustível 58 é aplicada da parte externa da pilha de combustível 58 de modo a evitar isto. Isso pode levar um fluxo da corrente (a carga elétrica) a se opor ao fluxo normal; portanto, o oxigênio fluindo para dentro do anodo pode ser transmitido para o lado do cátodo através de uma membrana eletrolítica em associação com o movimento da carga elétrica, que é alterado de em direção ao anodo para em direção ao cátodo. Isso reduz a reação com o níquel do polo de anodo. Deve-se notar que, embora a pilha de combustível 58 gere um potencial elétrico com a presença do oxigênio no cátodo e o gás combustível no anodo, é desnecessário dizer que a força contraeletromotriz aplicada da parte externa tem que ser superior a uma tensão final aberta da pilha de combustível 58.

[054] Neste caso, a pilha de combustível 58 naturalmente reduz sua temperatura emitindo o calor na atmosfera. Deve-se notar que, também neste caso, é preferível executar o controle que fecha a válvula (a máquina auxiliar de célula de combustível 66) na passagem de descarga do gás de anodo (off-gas) após o uso para evitar que o oxigênio flua para trás.

Controle C: Arrefecimento Forçado + Aplicação de Tensão de Proteção de Anodo

[055] O Controle C é um controle que combina o Controle A e o Controle B e assegura a realização do controle de parada em um tempo curto com segurança pelo resfriamento de curto período pelo arrefecimento forçado e o controle de prevenção de oxidação elétrica do anodo pela tensão de proteção do anodo.

Controle D: Arrefecimento de Operação Autossustentada

[056] Uma saída da bomba (a máquina auxiliar de célula de combustível 66) que fornece o combustível é reduzida e a temperatura da pilha de combustível 58 é reduzida enquanto mantém a energia gerada com a qual a pilha de combustível 58 mal pode cobrir o consumo de energia da máquina auxiliar de célula de combustível 66 e do compressor 68 (e, escassamente, a carga a bateria de célula de combustível 70). Neste momento, o gás de cátodo serve não apenas como o gás de cátodo, mas também como o gás de arrefecimento.

[057] Entre os métodos descritos acima, o Controle A ao Controle C necessita de energia elétrica da bateria veicular 14 ou da bateria de célula de combustível 70. Por outro lado, o Controle D pode executar o controle de parada autossustentável sem usar a energia elétrica da bateria veicular 14 ou da bateria de célula de combustível 70.

Relação entre Controle de Carregamento Rápido e Controle de Parada de Pilha de Combustível em Sistema Veicular

[058] Quando a bateria veicular 14 do sistema veicular 10 é rapidamente carregada por uma operação de um condutor, assume-se que o carregamento é executado imediatamente após a parada do veículo. Neste momento, a pilha de combustível 58 já iniciou o controle de parada, mas pode haver um caso em que não tenha ainda encerrado, ou seja, um caso em que o carregamento rápido e o controle de parada são simultaneamente executados. No entanto, antes de realizar o carregamento rápido, o teste de isolamento da linha de fornecimento de energia elétrica 12 é necessário a fim de evitar a fuga de corrente. Aqui, quando o teste de isolamento é executado, é necessário cortar a bateria veicular 14 e a linha de acoplamento 56 da linha de fornecimento de energia elétrica 12 a fim de medir precisamente a resistência de isolamento da linha de fornecimento de energia elétrica 12.

[059] Quando o Controle D descrito acima é executado como o controle de parada da pilha de combustível 58, uma vez que a energia elétrica da pilha de combustível 58 é fornecida à máquina auxiliar de célula de combustível 66 e ao compressor 68, o controle de parada pode ser executado continuamente em um estado similar mesmo que a linha de acoplamento 56 seja cortada da linha de fornecimento de energia elétrica 12.

[060] Por outro lado, quando qualquer um dentre o Controle A, Controle B ou Controle C descrito acima é executado como o controle de parada da pilha de combustível 58, energia elétrica constante é requerida conforme descrito acima. Tal energia elétrica é fornecida pela bateria de célula de combustível 70 e pela bateria veicular 14. Por conseguinte, a energia elétrica é coberta apenas pela bateria de célula de combustível 70 quando a linha de acoplamento 56 é cortada da linha de fornecimento de energia elétrica 12 e, no caso em que a quantidade de carga se torna menor do que uma quantidade predeterminada, o controle de parada não pode ser executado continuamente em um estado similar e o controle de parada se torna instável. Portanto, esta modalidade considera o acima, de modo a assegurar a realização concomitante do carregamento rápido da bateria veicular 14 e do controle de parada da pilha de combustível 58 com mais segurança.

Procedimento de Controle de Carregamento Rápido de Acordo com o Controle de Parada de Sistema Veicular

[061] Um procedimento de controle de carregamento rápido após a parada de veículo do sistema veicular 10, de acordo com a modalidade, será descrito em conformidade com a Figura 3. Na Etapa S201, a unidade de controle 82 (a unidade de controle de parada) inicia o controle de parada para a pilha de combustível 58 após a parada de veículo. Neste momento, qualquer um dentre o Controle A, Controle B, Controle C e Controle D descritos acima é executado para o controle de parada. Na Etapa S201, quando o Controle D é selecionado como o controle de parada, a unidade de controle 82 (a unidade de controle de parada) desliga os comutadores 76A e 76B para cortar a linha de acoplamento 56 (a pilha de combustível 58) da linha de fornecimento de energia elétrica 12. Em seguida, na Etapa S202, os comutadores 22C e 22D são desligados para cortar a bateria veicular 14 da linha de fornecimento de energia elétrica 12.

[062] Na Etapa S203, a unidade de controle 82 determina se o sinal de detecção é recebido do comutador de limite do terminal de carregamento rápido 36 ou não, ou seja, se a fonte de energia CC externa é acoplada ao terminal de carregamento rápido 36 ou não. Após a fonte de energia CC externa ser acoplada ao terminal de carregamento rápido 36, a unidade de controle 82 determina se o sinal de requisição de carga é recebido do verificador de carga 15 ou não, ou seja, se a bateria veicular 14 necessita de um carregamento, ou não, na Etapa S204.

[063] Após determinar que a bateria veicular 14 necessita da carga, a unidade de controle 82 determina se a bateria veicular 14 e a linha de acoplamento 56 estão cortadas da linha de fornecimento de energia elétrica 12, ou não, a partir dos estados ligar/desligar dos comutadores 22C e 22D e dos comutadores 76A e 76B na Etapa S205.

[064] Ao se determinar que todos os comutadores descritos acima estão desligados na Etapa S205, a unidade de controle 82 liga o sensor IV 46 e aplica a tensão para um diagnóstico de isolamento à linha de fornecimento de energia elétrica 12 na Etapa S206. Aqui, quando todos os comutadores descritos acima são desligados, é quando o controle de parada é encerrado ou o controle de parada prossegue pelo controle D.

[065] Por outro lado, ao se determinar que todos os comutadores descritos acima são ligados na Etapa S205, ou seja, quando qualquer um dentre o Controle A, o Controle B ou o Controle C é atualmente continuado pelo controle da unidade de controle 82 (a unidade de controle de parada) e a bateria veicular 14 ainda fornece a energia elétrica para o controle de parada à linha de acoplamento 56, o procedimento passa para a Etapa S301 descrita abaixo.

[066] Após a Etapa S206, a unidade de controle 82 determina se a linha de fornecimento de energia elétrica 12 tem uma falha de isolamento ou não, ou seja, se a linha de fornecimento de energia elétrica 12 tem, ou não, uma resistência de isolamento predeterminada na Etapa S207. Ao se determinar que existe a falha de isolamento na Etapa S207, o sensor IV 46 é interrompido e a falha de isolamento é reportada para abortar o processo posteriormente na Etapa S208.

[067] Ao se determinar que não existe falha de isolamento na Etapa S207, o sensor IV 46 é desligado e os comutadores 22C e 22D e os comutadores 38A e 38B são ligados para acoplar a bateria veicular 14 e o terminal de carregamento rápido 36 à linha de fornecimento de energia elétrica 12, e o carregamento rápido da bateria veicular 14 pela fonte de energia CC externa acoplada ao terminal de carregamento rápido 36 é iniciado na Etapa S209. Deve-se notar que, quando a bateria veicular 14 é acoplada à linha de fornecimento de energia elétrica 12, isso é executado em conformidade com a Etapa S102 e a Etapa S103 mencionadas acima.

[068] Na Etapa S210, a unidade de controle 82 determina se o sinal de requisição de carga do verificador de carga 15 é interrompido ou não, ou seja, se o carregamento está concluído após a bateria veicular 14 atingir a quantidade predeterminada de carga. Neste momento, quando o sinal de requisição de carga ainda está sendo recebido, o carregamento continua. Por outro lado, quando o sinal de requisição de carga é interrompido e o carregamento é concluído, determina-se que o carregamento da bateria veicular 14 está concluído na Etapa S211, e desligam-se os comutadores 22C e 22D e os comutadores 38A e 38B da bateria veicular 14 e do terminal de carregamento rápido 36 da linha de fornecimento de energia elétrica 12.

[069] Na Etapa S212, o circuito de descarga 28 é ligado para reduzir a linha de fornecimento de energia elétrica 12 para igual ou menor do que uma tensão predeterminada. O controle de carregamento rápido é, então, encerrado.

[070] Será provida uma descrição de um procedimento no caso em que a bateria veicular 14 ainda fornece a energia elétrica para o controle de parada à linha de acoplamento 56 quando o diagnóstico de isolamento é executado no sistema veicular 10, de acordo com a modalidade, em conformidade com a Figura 4. Neste momento, qualquer um dentre o Controle A, Controle B e Controle C descritos acima é executado para o controle de parada.

[071] Na Etapa S301, a unidade de controle 82 determina se o sinal de requisição de carga é recebido do verificador de carga 72 ou não, ou seja, se a quantidade de carga da bateria de célula de combustível 70 atingiu uma quantidade predeterminada necessária para o controle de parada ou não.

[072] Quando a unidade de controle 82 determina que a quantidade de carga da bateria de célula de combustível 70 atingiu a quantidade predeterminada na Etapa S301, a unidade de controle 82 não altera o estado de controle (o Controle A, o Controle B e o Controle C) no controle de parada na Etapa S302, desliga os comutadores 22C e 22D e os comutadores 76A e 76B para cortar a bateria veicular 14 e a linha de acoplamento 56 da linha de fornecimento de energia elétrica 12. Neste momento, após os comutadores 76A e 76B serem desligados, em seguida, os comutadores 22C e 22D são desligados e, após a linha de acoplamento 56 ser cortada da linha de fornecimento de energia elétrica 12, em seguida, a bateria veicular 14 é cortada da linha de fornecimento de energia elétrica 12. Isso leva a máquina auxiliar de célula de combustível 66, o compressor 68 e o conversor CC-CC 74 a serem acionados pela fonte de energia elétrica da bateria de célula de combustível 70.Uma vez que a linha de fornecimento de energia elétrica 12 é cortada da bateria veicular 14 e da linha de acoplamento 56 na Etapa S302, a unidade de controle 82 liga o sensor IV 46 para aplicar a tensão para o diagnóstico de isolamento à linha de fornecimento de energia elétrica 12 na Etapa S303.

[073] Na Etapa S304, até a Etapa S309 descrita abaixo, determina-se se a unidade de controle 82 já recebeu o sinal de requisição de carga do verificador de carga 72 ou não, ou seja, se a quantidade de carga da bateria de célula de combustível 70 já está igual ou maior do que a quantidade predeterminada ou não. Em seguida, quando a unidade de controle 82 (uma unidade de controle de comutação) determina que a quantidade de carga da bateria de célula de combustível 70 é menor do que a quantidade predeterminada, a unidade de controle 82 (a unidade de controle de comutação) determina que é difícil fornecer a energia elétrica com a bateria de célula de combustível 70 e controla o estado de controle do controle de parada para ser alternado para o Controle D (o controle autossustentado) na Etapa S305. A unidade de controle 82 (a unidade de controle de parada) mantém o estado de controle do controle de parada ao se determinar que a quantidade de carga da bateria de célula de combustível 70 é ainda igual ou maior do que a quantidade predeterminada. Por conseguinte, quando a bateria de célula de combustível 70 pode suficientemente cobrir a energia elétrica necessária para o controle de parada, o controle de comutação não é executado durante o controle de parada. Deve-se notar que, no Controle D, a unidade de controle 82 (a unidade de controle de parada e a unidade de controle de comutação) pode ligar a máquina auxiliar de célula de combustível 66 e o compressor 68 usando a energia elétrica da pilha de combustível 58 e da bateria de célula de combustível 70. Isso leva a quantidade de geração de energia da pilha de combustível 58 ser reduzida pela energia elétrica da bateria de célula de combustível 70 para redução da geração de calor em associação com a geração elétrica da pilha de combustível 58, e o arrefecimento da pilha de combustível 58 pode ser acelerado por aquela quantidade.

[074] Por outro lado, quando a unidade de controle 82 determina que a quantidade de carga da bateria de célula de combustível 70 não atingiu a quantidade predeterminada na Etapa S301, a unidade de controle 82 alterna o estado de controle do controle de parada para o Controle D (o controle autossustentado) na Etapa S306 e, então, na Etapa S307, desliga os comutadores 22C e 22D e os comutadores 76A e 76B similarmente à Etapa S302 mencionada acima para cortar a bateria veicular 14 e a linha de acoplamento 56 da linha de fornecimento de energia elétrica 12. Isso garante que a máquina auxiliar de célula de combustível 66 e o compressor 68 sejam acionados pela fonte de energia elétrica a partir da pilha de combustível 58. Em seguida, na Etapa S308, a unidade de controle 82 liga o sensor IV 46 para aplicar a tensão para o diagnóstico de isolamento à linha de fornecimento de energia elétrica 12.

[075] Quando a unidade de controle 82 determina que a quantidade de carga da bateria de célula de combustível 70 é igual ou maior do que a quantidade predeterminada após a Etapa S305 e Etapa S308, e na Etapa S304, a unidade de controle 82 determina se a linha de fornecimento de energia elétrica 12 tem a falha de isolamento ou não, ou seja, se a linha de fornecimento de energia elétrica 12 tem a resistência de isolamento predeterminada, ou não, na Etapa S309. Quando a unidade de controle 82 determina que existe a falha de isolamento na Etapa S309, a unidade de controle 82 desliga o sensor IV 46 e a falha de isolamento é reportada para abortar o processo posteriormente na Etapa S310.

[076] Quando a unidade de controle 82 determina que não existe falha de isolamento na Etapa S309, a unidade de controle 82 desliga o sensor IV 46 e liga os comutadores 22C e 22D e os comutadores 38A e 38B para iniciar o carregamento rápido da bateria veicular 14 pela fonte de energia CC externa na Etapa S311.

[077] Deve-se notar que a unidade de controle 82 determina se a temperatura medida pelo sensor de temperatura 60 foi reduzida, ou não, para abaixo de uma temperatura predeterminada da pilha de combustível 58 que é a temperatura de limite superior na qual a oxidação do anodo pode ser evitada nas Etapas S302 a S311. Ao se determinar que foi reduzida para abaixo d a temperatura predeterminada, o desligamento da máquina auxiliar de célula de combustível 66 (a primeira máquina auxiliar), do compressor 68 (a segunda máquina auxiliar) e do conversor CC-CC 74 (a terceira máquina auxiliar) encerra o controle de parada para a pilha de combustível 58.

[078] Na Etapa S312, a unidade de controle 82 determina se o controle de parada para a pilha de combustível 58 foi encerrado ou não, ou seja, se todos dentre a máquina auxiliar de célula de combustível 66, o compressor 68 e o conversor CC-CC 74 estão desligados ou não.

[079] Quando a unidade de controle 82 determina que o controle de parada foi encerrado na Etapa S312, a unidade de controle 82 executa a Etapa S313 de modo similar à Etapa S210, a Etapa S314 de modo similar à Etapa S211, e a Etapa S315 de modo similar à Etapa S212 e encerra o controle de carregamento rápido.

[080] Será provida uma descrição de um procedimento no caso em que o controle de parada não é encerrado quando o encerramento de controle de parada é determinado no sistema veicular 10, de acordo com a modalidade, em conformidade com a Figura 5. Na Etapa S401, a unidade de controle 82 acopla a linha de acoplamento 56 à linha de fornecimento de energia elétrica 12. Deve-se notar que, quando a linha de acoplamento 56 é acoplada à linha de fornecimento de energia elétrica 12, isso é executado em conformidade com a Etapa S105 e a Etapa S106 mencionadas acima.

[081] O acoplamento da linha de acoplamento 56 à linha de fornecimento de energia elétrica 12 fornece a energia elétrica à máquina auxiliar de célula de combustível 66, ao compressor 68 e ao conversor CC-CC 74 a partir da fonte de energia CC externa ou da bateria veicular 14 e carrega a bateria de célula de combustível 70 com a fonte de energia CC externa ou a bateria veicular 14.

[082] Na Etapa S402, a unidade de controle 82 determina se a Etapa S304 ou Etapa S305 foi executada ou não, ou seja, se o controle de comutação do estado de controle do controle de parada foi executado ou não. Então, quando o controle de comutação foi executado, a unidade de controle 82 executa um controle para retornar o estado de controle do controle de parada para um estado antes do controle de comutação na Etapa S403. Quando a eficiência de arrefecimento do Controle A, do Controle B e do Controle C é maior do que a do Controle D, é preferível, então, retornar o estado para o estado anterior ao controle de comutação.

[083] Após a Etapa S403, ou quando a unidade de controle 82 determina que o controle de comutação não foi executado na Etapa S402, a unidade de controle 82 determina, similarmente ao acima, se foi ou não reduzida para abaixo da temperatura predeterminada da pilha de combustível 58, que é a temperatura de limite superior na qual a oxidação do anodo pode ser evitada na Etapa S404. Ao se determinar que foi reduzida para abaixo da temperatura predeterminada, o desligamento da máquina auxiliar de célula de combustível 66, do compressor 68 e do conversor CC-CC 74 encerra o controle de parada para a pilha de combustível 58 na Etapa S405.

[084] Na Etapa S406, a unidade de controle 82 determina se o sinal de requisição de carga do verificador de carga 72 é interrompido ou não, ou seja, se a quantidade de carga da bateria de célula de combustível 70 atingiu a quantidade predeterminada ou não. Em seguida, quando a unidade de controle 82 determina que ele atingiu a quantidade predeterminada, a unidade de controle 82 desliga os comutadores 76A e 76B para cortar a linha de acoplamento 56 da linha de fornecimento de energia elétrica 12 na Etapa S407, e o procedimento passa para a Etapa S315 mencionada acima.

Modificação de Controle de Comutação

[085] Será fornecida uma descrição de uma modificação de um procedimento no caso em que a bateria veicular 14 ainda fornece a energia elétrica para o controle de parada à linha de acoplamento 56 quando o diagnóstico de isolamento é executado no sistema veicular 10, de acordo com a modalidade, em conformidade com a Figura 6. Também neste momento, qualquer um dentre o Controle A, Controle B e Controle C descritos acima é executado para o controle de parada. Na Figura 6, a Etapa S302 mostrada na Figura 4 se torna a Etapa S302a e a Etapa S302b descritas abaixo.

[086] Quando a unidade de controle 82 determina que a quantidade de carga da bateria de célula de combustível 70 atingiu a quantidade predeterminada na Etapa S301, a unidade de controle 82 realiza controle para alternar o estado de controle no controle de parada na Etapa S302a. Por outro lado, quando a unidade de controle 82 determina que a quantidade de carga da bateria de célula de combustível 70 é menor do que a quantidade predeterminada, o procedimento passa para a Etapa S306 mencionada acima.

[087] Quando o consumo de energia do Controle A é maior do que o consumo de energia do Controle B e o estado de controle antes do controle de comutação é o Controle A na Etapa S302a, é possível realizar controle para alternar para o Controle B. Quando o consumo de energia do Controle B é maior do que o consumo de energia do Controle A e o estado de controle antes do controle de comutação é o Controle B, é possível realizar controle para alternar para o Controle A. Quando o estado de controle antes do controle de comutação é o Controle C, é possível realizar controle para alternar para o Controle A ou Controle B.

[088] Na Etapa S302b, os comutadores 22C e 22D e os comutadores 76A e 76B são desligados para cortar a bateria veicular 14 e a linha de acoplamento 56 da linha de fornecimento de energia elétrica 12. Isso garante que a máquina auxiliar de célula de combustível 66, o compressor 68 e o conversor CC-CC 74 sejam acionados pela fonte de energia elétrica da bateria de célula de combustível 70. Em seguida, o procedimento passa para a Etapa S303 mencionada acima. Esses controles de comutação asseguram redução no consumo de energia de um lado da máquina auxiliar para menos do que antes do controle de comutação, assim reduzindo uma carga da bateria de célula de combustível 70.

[089] Nos procedimentos mostrados na Figura 4 e na Figura 6, a Etapa S301 pode ser omitida (Etapa S306, Etapa S307 e Etapa S308 podem também ser omitidas) para passar para a Etapa 302 (Figura 4) e Etapa S302a (Figura 6), respectivamente. Ou seja, a unidade de controle 82 pode fazer com que o controle passe para os controles da Etapa S302 ou Etapa S302a sem monitorar a quantidade de carga da bateria de célula de combustível 70.

Procedimento de Controle de Carregamento de Baixa Velocidade em Sistema Veicular

[090] Um procedimento de controle de carregamento de baixa velocidade após a parada de veículo do sistema veicular equipado com célula de combustível, de acordo com a modalidade, será descrito em conformidade com a Figura 7. Na Etapa S501, a unidade de controle 82 inicia o controle de parada para a pilha de combustível 58. Neste momento, qualquer um dentre o Controle A, o Controle B, o Controle C e o Controle D descritos acima é executado para o controle de parada e, em seguida, o controle de parada é encerrado quando a temperatura é reduzida para abaixo da temperatura predeterminada da pilha de combustível 58, que é a temperatura de limite superior na qual a oxidação do anodo pode ser evitada.

[091] Na Etapa S502, a unidade de controle 82 determina se o sinal de detecção é recebido, ou não, do comutador de limite do terminal de carregamento de baixa velocidade 32, ou seja, se a fonte de energia CA externa é acoplada ao terminal de carregamento de baixa velocidade 32, ou não. Após a fonte de energia CA externa ser acoplada ao terminal de carregamento de baixa velocidade 32, a unidade de controle 82 determina se o sinal de requisição de carga é recebido, ou não, do verificador de carga 15, ou seja, se a bateria veicular 14 necessita, ou não, da carga na Etapa S503.

[092] Após a unidade de controle 82 determinar que a bateria veicular 14 necessita da carga, a unidade de controle 82 liga carregador 34 para carregar a bateria veicular 14 com a fonte de energia CA externa acoplada ao terminal de carregamento de baixa velocidade 32 na Etapa S504. Neste momento, quando os comutadores 22C e 22D são desligados, a unidade de controle 82 liga comutadores 22C e 22D para acoplar a bateria veicular 14 à linha de fornecimento de energia elétrica 12.

[093] Na Etapa S505, a unidade de controle 82 determina se o sinal de requisição de carga do verificador de carga 15 é interrompido ou não, ou seja, se a bateria veicular 14 atingiu a quantidade predeterminada de carga ou não, e continua o carregamento quando o sinal de requisição de carga ainda está sendo recebido. Por outro lado, quando o sinal de requisição de carga é interrompido, a unidade de controle 82 determina que o carregamento da bateria veicular 14 foi concluído na Etapa S506, e desliga os comutadores 22C e 22D e o carregador 34 para cortar a bateria veicular 14 e o terminal de carregamento de baixa velocidade 32 da linha de fornecimento de energia elétrica 12.

[094] Na Etapa S507, o circuito de descarga 28 é ligado e a linha de fornecimento de energia elétrica 12 é reduzida para igual ou menor do que a tensão predeterminada. O controle de carregamento de baixa velocidade é, então, encerrado. Deve-se notar que, uma vez que uma tensão CA tendo uma baixa tensão é convertida em uma tensão CC tendo uma alta tensão no carregamento de baixa velocidade, a magnitude da corrente direta fluindo na linha de fornecimento de energia elétrica 12 no carregamento de baixa velocidade é suficientemente pequeno em comparação com um caso no carregamento rápido. Por conseguinte, diferentemente do carregamento rápido, o teste de isolamento previamente não é necessário.

Procedimento de Controle de Acoplamento de Dispositivo Externo em Sistema Veicular

[095] Um controle de acoplamento de dispositivo externo na modalidade pode ser executado não apenas quando o veículo é interrompido e o controle de parada da pilha de combustível 58 é iniciado, mas também durante o controle de carregamento rápido e durante o controle de carregamento de baixa velocidade. No entanto, não é possível ser executado no teste de isolamento no controle de carregamento rápido.

[096] A unidade de controle 82 determina se o sinal de detecção é recebido, ou não, do comutador de limite do terminal de acoplamento externo 40, ou seja, se o dispositivo externo é acoplado ao terminal de acoplamento externo 40 ou não. Após o dispositivo externo ser acoplado ao terminal de acoplamento externo 40, a unidade de controle 82 liga os comutadores 44A e 44B para acoplar o terminal de acoplamento externo 40 à linha de fornecimento de energia elétrica 12. Neste momento, quando qualquer uma dentre a bateria veicular 14, a fonte de energia CC externa (o terminal de carregamento rápido 36) e a fonte de energia CA externa (o terminal de carregamento de baixa velocidade 32) é eletricamente acoplada à linha de fornecimento de energia elétrica 12, o dispositivo externo pode ser acionado pela fonte de energia elétrica a partir de qualquer uma das fontes de energia elétrica acopladas à linha de fornecimento de energia elétrica 12. Quando nenhuma das fontes de energia elétrica está eletricamente acoplada à linha de fornecimento de energia elétrica 12, é possível acoplar, por exemplo, a bateria veicular 14 ao dispositivo externo ligando os comutadores 22C e 22D, no entanto, isso não é possível no teste de isolamento mencionado acima.

Efeito do Sistema Veicular de Acordo com a Modalidade

[097] Com o sistema veicular 10, de acordo com a modalidade e o seu método de controle, o teste de isolamento é executado após a bateria veicular 14 e a pilha de combustível 58 serem cortados da linha de fornecimento de energia elétrica 12. Ou seja, a unidade de controle 82 liga o sensor IV 46 após realizar o controle para cortar a bateria veicular 14 da linha de fornecimento de energia elétrica 12 e controlar os comutadores 76A e 76B para cortar uma pilha de combustível 58 da linha de fornecimento de energia elétrica 12. Isso garante que a realização do teste de isolamento da linha de fornecimento de energia elétrica 12 com mais segurança evitando uma influência da capacitância parasita da bateria veicular 14 e da pilha de combustível 58 (a linha de acoplamento 56).

[098] A unidade de controle 82 corta a bateria veicular 14 da linha de fornecimento de energia elétrica 12 após cortar uma pilha de combustível 58 da linha de fornecimento de energia elétrica 12. Isso garante o corte da bateria veicular 14 na etapa em que uma pilha de combustível 58 necessita da energia elétrica da bateria veicular 14 quando o teste de isolamento é executado, assim, seguramente evitando a possibilidade de controle de parada instável da pilha de combustível 58.

[099] As máquinas auxiliares para a pilha de combustível 58 (a máquina auxiliar de célula de combustível 66, o compressor 68 e o conversor CC-CC 74) acopladas à linha de acoplamento 56 são providas. Controlando os comutadores 76A e 76B para cortar a linha de acoplamento 56 da linha de fornecimento de energia elétrica 12, a unidade de controle 82 corta a pilha de combustível 58 da linha de fornecimento de energia elétrica 12. Ou seja, a pilha de combustível 58 é cortada da linha de fornecimento de energia elétrica 12 em um estado em que as máquinas auxiliares para a pilha de combustível 58 são eletricamente acopladas à pilha de combustível 58. Isso garante o controle de parada mesmo após o corte pela pilha de combustível 58 fornecendo a energia elétrica às máquinas auxiliares.

[0100] Há casos em que a unidade de controle 82 executa o controle de comutação que alterna o estado de controle das máquinas auxiliares antes de a linha de acoplamento 56 ser cortada da linha de fornecimento de energia elétrica 12 em um estado em que as máquinas auxiliares (a máquina auxiliar de célula de combustível 66, o compressor 68 e o conversor CC-CC 74) são acionadas para o controle de parada da pilha de combustível 58. Tais casos incluem os seguintes aspectos (1) a (6).

[0101] (1) A unidade de controle 82 (a unidade de controle de parada) executa o Controle A (o arrefecimento forçado) para o controle de parada (o estado inicial) da pilha de combustível 58, e a unidade de controle 82 (a unidade de controle de comutação) controla seu estado de controle para ser alternado para o Controle D (o controle autossustentado) antes de cortar a linha de acoplamento 56 da linha de fornecimento de energia elétrica 12.

[0102] (2) A unidade de controle 82 (a unidade de controle de parada) executa o Controle B (a aplicação de tensão de proteção de anodo) para o controle de parada (o estado inicial) da pilha de combustível 58, e a unidade de controle 82 (a unidade de controle de comutação) controla seu estado de controle para ser alternado para o Controle D (o controle autossustentado) antes de cortar a linha de acoplamento 56 da linha de fornecimento de energia elétrica 12.

[0103] (3) A unidade de controle 82 (a unidade de controle de parada) executa o Controle C (o arrefecimento forçado + a aplicação de tensão de proteção de anodo) para o controle de parada (o estado inicial) da pilha de combustível 58, e a unidade de controle 82 (a unidade de controle de comutação) controla seu estado de controle para ser alternado para o Controle D (o controle autossustentado) antes de cortar a linha de acoplamento 56 da linha de fornecimento de energia elétrica 12.

[0104] (4) A unidade de controle 82 (a unidade de controle de parada) executa o Controle A (o arrefecimento forçado) para o controle de parada (o estado inicial) da pilha de combustível 58, e a unidade de controle 82 (a unidade de controle de comutação) controla seu estado de controle para ser alternado para o Controle B (a aplicação de tensão de proteção de anodo) antes de cortar a linha de acoplamento 56 da linha de fornecimento de energia elétrica 12.

[0105] (5) A unidade de controle 82 (a unidade de controle de parada) executa o Controle B (a aplicação de tensão de proteção de anodo) para o controle de parada (o estado inicial) da pilha de combustível 58, e a unidade de controle 82 (a unidade de controle de comutação) controla seu estado de controle para ser alternado para o Controle A (o arrefecimento forçado) antes de cortar a linha de acoplamento 56 da linha de fornecimento de energia elétrica 12.

[0106] (6) A unidade de controle 82 (a unidade de controle de parada) executa o Controle C (o arrefecimento forçado + a aplicação de tensão de proteção de anodo) para o controle de parada (o estado inicial) da pilha de combustível 58, e a unidade de controle 82 (a unidade de controle de comutação) controla seu estado de controle para ser alternado para o Controle A (o arrefecimento forçado) ou o Controle B (a aplicação de tensão de proteção de anodo) antes de cortar a linha de acoplamento 56 da linha de fornecimento de energia elétrica 12.

[0107] Com os aspectos (1) a (3) descritos acima, o controle de parada pode ser continuamente realizado pela operação autossustentada mesmo após a linha de acoplamento 56 ser cortada da linha de fornecimento de energia elétrica 12. Com os aspectos (4) a (6) descritos acima, o consumo de energia no lado da máquina auxiliar pode ser reduzido para abaixo do que era antes do controle de comutação, assegurando, assim, a redução da carga da bateria de célula de combustível 70.

[0108] Nos aspectos (1) a (3) descritos acima, a unidade de controle 82 (a unidade de controle de parada e a unidade de controle de comutação) pode executar o controle usando não apenas a energia elétrica da pilha de combustível 58, mas também a energia elétrica da bateria de célula de combustível 70 acoplada à linha de acoplamento 56. Isso garante o controle de parada e o controle de comutação da pilha de combustível 58 usando a energia elétrica da bateria de célula de combustível 70, assegurando, assim, a redução da quantidade de geração de energia da pilha de combustível 58 naquela quantidade. Por conseguinte, a eficiência de arrefecimento da pilha de combustível 58 pode ser melhorada reduzindo a quantidade de geração de calor em associação com a geração elétrica da pilha de combustível 58.

[0109] Nos aspectos (1) a (3) descritos acima, a unidade de controle 82 mantém o estado de controle no controle de parada no caso em que a quantidade de carga da bateria de célula de combustível 70 é igual ou maior do que a quantidade predeterminada quando a linha de acoplamento 56 é cortada da linha de fornecimento de energia elétrica 12 e executa o controle de comutação para o Controle D quando a quantidade de carga da bateria de célula de combustível 70 diminui para abaixo da quantidade predeterminada após a linha de acoplamento 56 ser cortada da linha de fornecimento de energia elétrica 12. Nos aspectos (4) a (6) descritos acima, a unidade de controle 82 executa o controle de comutação para o Controle D quando a quantidade de carga da bateria de célula de combustível 70 diminui para abaixo da quantidade predeterminada após esse controle de comutação. Isso causa a comutação de controle para o Controle D correspondente à quantidade de carga da bateria de célula de combustível 70, mesmo que o estado de controle após a linha de acoplamento 56 ser cortada da linha de fornecimento de energia elétrica 12 seja qualquer um dentre o Controle A, o Controle B e o Controle C, seguramente evitando uma depleção da energia elétrica da bateria de célula de combustível 70.

[0110] Deve-se notar que, quando a capacidade da bateria de célula de combustível 70 for suficiente para o controle de parada, o controle de comutação descrito acima não é necessário. Ou seja, no caso em que o Controle A, o Controle B e o Controle C são executados para o controle de parada, esses estados de controle podem ser mantidos quando a linha de acoplamento 56 é cortada da linha de fornecimento de energia elétrica 12. Em particular, quando o Controle A (o arrefecimento forçado) pode ser mantido, o controle de parada pode ser concluído em curto tempo devido à mais alta eficiência de arrefecimento.

[0111] A unidade de controle 82 eletricamente acopla a bateria veicular 14 e a fonte de energia CC externa à linha de fornecimento de energia elétrica 12 após o teste de isolamento da linha de fornecimento de energia elétrica 12 ser executado e, em seguida, eletricamente acopla a pilha de combustível 58 (a linha de acoplamento 56) à linha de fornecimento de energia elétrica 12. Isso assegura o carregamento da bateria veicular 14 (e da bateria de célula de combustível 70), garantindo, assim, o controle de ativação da pilha de combustível 58.

[0112] Quando o controle de comutação mencionado acima é executado, a unidade de controle 82 eletricamente acopla a bateria veicular 14 e a fonte de energia CC externa à linha de fornecimento de energia elétrica 12 após a realização do teste de isolamento da linha de fornecimento de energia elétrica 12 e, então, acopla a linha de acoplamento 56 à linha de fornecimento de energia elétrica 12 e retorna o estado de controle das máquinas auxiliares (a máquina auxiliar de célula de combustível 66, o compressor 68 e o conversor CC-CC 74) para um estado antes do controle de comutação. Isso leva a bateria veicular 14 e a fonte de energia CC externa a cobrirem a energia elétrica das máquinas auxiliares, de modo a garantir a melhoria da eficiência de arrefecimento da pilha de combustível 58, retornando o estado de controle das máquinas auxiliares para o estado antes do controle de comutação após a linha de fornecimento de energia elétrica 12 ser acoplada à bateria veicular 14 e à fonte de energia CC externa quando a eficiência de arrefecimento do Controle A, do Controle B e do Controle C são maiores do que aquela do Controle D.

[0113] A unidade de controle 82 detecta que a fonte de energia CC externa está acoplada ao terminal de carregamento rápido 36 e corta a bateria veicular 14 e a pilha de combustível 58 (a linha de acoplamento 56) da linha de fornecimento de energia elétrica 12. Isso garante um controle de corte automático.

[0114] As modalidades da presente invenção descritas acima são meramente uma ilustração de parte de exemplos de aplicação da presente invenção e não se destinam a limitar o escopo técnico da presente invenção às construções específicas das modalidades acima.

[0115] O presente pedido reivindica prioridade do Pedido de Patente Japonês N° 2015-243954, depositado no Japan Patent Office em 15 de dezembro de 2015, todo o conteúdo do qual é aqui incorporado por referência.

Claims

1. Sistema veicular equipado com célula de combustível no qual uma fonte de energia externa é acoplada a uma linha de fornecimento de energia elétrica, a linha de fornecimento de energia elétrica sendo acoplada a uma célula de combustível, uma energia elétrica sendo recebida/emitida para/de uma bateria veicular através da linha de fornecimento de energia elétrica, o sistema veicular equipado com célula de combustível realizando um teste de isolamento da linha de fornecimento de energia elétrica antes de carregar a bateria veicular, o sistema veicular equipado com célula de combustível CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: uma unidade de teste de isolamento configurada para realizar o teste de isolamento da linha de fornecimento de energia elétrica; um comutador que acopla e corta entre a célula de combustível e a linha de fornecimento de energia elétrica; e uma unidade de controle configurada para controlar um acoplamento e um corte para a/da linha de fornecimento de energia elétrica da bateria veicular e controlar o comutador, em que a unidade de controle é configurada para cortar a bateria veicular da linha de fornecimento de energia elétrica e controlar o comutador para cortar a célula de combustível da linha de fornecimento de energia elétrica, e então acionar a unidade de teste de isolamento.

2. Sistema veicular equipado com célula de combustível, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de controle é configurada para cortar a bateria veicular da linha de fornecimento de energia elétrica após cortar a célula de combustível da linha de fornecimento de energia elétrica.

3. Sistema veicular equipado com célula de combustível, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a célula de combustível é acoplada à linha de fornecimento de energia elétrica através de uma linha de acoplamento acoplada ao comutador, o sistema veicular equipado com célula de combustível inclui uma máquina auxiliar para a célula de combustível acoplada à linha de acoplamento, e a unidade de controle é configurada para controlar o comutador para cortar a linha de acoplamento da linha de fornecimento de energia elétrica de modo a cortar a célula de combustível da linha de fornecimento de energia elétrica.

4. Sistema veicular equipado com célula de combustível, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a máquina auxiliar inclui: uma primeira máquina auxiliar que fornece um gás de anodo à célula de combustível; e uma segunda máquina auxiliar que fornece um gás de cátodo à célula de combustível, e a unidade de controle inclui: uma unidade de controle de parada configurada para interromper a primeira máquina auxiliar e acionar a segunda máquina auxiliar para um controle de parada da célula de combustível; e uma unidade de controle de comutação configurada para realizar um controle de comutação que aciona a primeira máquina auxiliar enquanto mantém o acionamento da segunda máquina auxiliar antes da linha de acoplamento ser cortada da linha de fornecimento de energia elétrica.

5. Sistema veicular equipado com célula de combustível, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a máquina auxiliar inclui: uma primeira máquina auxiliar que fornece um gás de anodo à célula de combustível; uma segunda máquina auxiliar que fornece um gás de cátodo à célula de combustível; e uma terceira máquina auxiliar que aplica uma força eletromotriz que se opõe a uma força eletromotriz da célula de combustível à célula de combustível de uma parte externa, e a unidade de controle inclui: uma unidade de controle de parada configurada para interromper a primeira máquina auxiliar e a segunda máquina auxiliar e acionar a terceira máquina auxiliar para um controle de parada da célula de combustível; e uma unidade de controle de comutação configurada para realizar um controle de comutação que aciona a primeira máquina auxiliar e a segunda máquina auxiliar e interrompe a terceira máquina auxiliar antes da linha de acoplamento ser cortada da linha de fornecimento de energia elétrica.

6. Sistema veicular equipado com célula de combustível, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a máquina auxiliar inclui: uma primeira máquina auxiliar que fornece um gás de anodo à célula de combustível; uma segunda máquina auxiliar que fornece um gás de cátodo à célula de combustível; e uma terceira máquina auxiliar que aplica uma força eletromotriz que se opõe a uma força eletromotriz da célula de combustível à célula de combustível de uma parte externa, e a unidade de controle inclui: uma unidade de controle de parada configurada para acionar a segunda máquina auxiliar e a terceira máquina auxiliar e parar a primeira máquina auxiliar para um controle de parada da célula de combustível; e uma unidade de controle de comutação configurada para realizar o controle de comutação que aciona a primeira máquina auxiliar e interrompe a terceira máquina auxiliar enquanto mantém o acionamento da segunda máquina auxiliar antes da linha de acoplamento ser cortada da linha de fornecimento de energia elétrica.

7. Sistema veicular equipado com célula de combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende uma bateria de célula de combustível acoplada à linha de acoplamento, em que a unidade de controle de comutação é configurada para realizar o controle de comutação usando energia elétrica da célula de combustível e da bateria de célula de combustível.

8. Sistema veicular equipado com célula de combustível, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de controle de parada é configurada de forma que um estado de controle no controle de parada é mantido usando a energia elétrica da bateria de célula de combustível quando uma quantidade de carga da bateria de célula de combustível é igual ou maior do que uma quantidade predeterminada quando a linha de acoplamento é cortada da linha de fornecimento de energia elétrica, e a unidade de controle de comutação é configurada de forma que o controle de comutação seja executado quando a quantidade de carga da bateria de célula de combustível é reduzida para abaixo de uma quantidade predeterminada após a linha de acoplamento ser cortada da linha de fornecimento de energia elétrica.

9. Sistema veicular equipado com célula de combustível, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende uma bateria de célula de combustível acoplada à linha de acoplamento, em que a máquina auxiliar inclui: uma primeira máquina auxiliar que fornece um gás de anodo à célula de combustível; uma segunda máquina auxiliar que fornece um gás de cátodo à célula de combustível; e uma terceira máquina auxiliar que aplica uma força eletromotriz que se opõe a uma força eletromotriz da célula de combustível à célula de combustível de uma parte externa, e a unidade de controle inclui: uma unidade de controle de parada configurada para acionar a segunda máquina auxiliar e a terceira máquina auxiliar e interromper a primeira máquina auxiliar para um controle de parada da célula de combustível; e uma unidade de controle de comutação configurada para realizar o controle de comutação que interrompe a segunda máquina auxiliar enquanto mantém a parada da primeira máquina auxiliar e o acionamento da terceira máquina auxiliar antes da linha de acoplamento ser cortada da linha de fornecimento de energia elétrica.

10. Sistema veicular equipado com célula de combustível, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de controle de comutação é configurada de forma que um controle para acionar a primeira máquina auxiliar e a segunda máquina auxiliar e interromper o acionamento da terceira máquina auxiliar é executado quando uma quantidade de carga da bateria de célula de combustível é reduzida para abaixo de uma quantidade predeterminada após o controle de comutação.

11. Sistema veicular equipado com célula de combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 10, CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de controle é configurada de forma que a bateria veicular e a fonte de energia externa sejam eletricamente acopladas à linha de fornecimento de energia elétrica e então a linha de acoplamento é acoplada à linha de fornecimento de energia elétrica e o estado de controle da máquina auxiliar retorna para um estado antes do controle de comutação após o teste de isolamento da linha de fornecimento de energia elétrica ser executado quando o controle de comutação é executado.

12. Sistema veicular equipado com célula de combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de controle é configurada de forma que a bateria veicular e a fonte de energia externa sejam eletricamente acopladas à linha de fornecimento de energia elétrica e, então, a célula de combustível é eletricamente acoplada à linha de fornecimento de energia elétrica após o teste de isolamento da linha de fornecimento de energia elétrica ser executado.

13. Sistema veicular equipado com célula de combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende um terminal de carregamento configurado para acoplar-se à fonte de energia externa, em que a unidade de controle é configurada para detectar que a fonte de energia externa é acoplada ao terminal de carregamento e cortar a bateria veicular e a célula de combustível da linha de fornecimento de energia elétrica.

14. Método de controle para um sistema veicular equipado com célula de combustível no qual uma fonte de energia externa é acoplada a uma linha de fornecimento de energia elétrica, a linha de fornecimento de energia elétrica sendo acoplada a uma célula de combustível, uma energia elétrica sendo recebida/emitida para/de uma bateria veicular através da linha de fornecimento de energia elétrica, o sistema veicular equipado com célula de combustível realizando um teste de isolamento da linha de fornecimento de energia elétrica antes de carregar a bateria veicular, o método de controle CARACTERIZADO pelo fato de que compreende realizar o teste de isolamento após a bateria veicular e a célula de combustível serem cortadas da linha de fornecimento de energia elétrica.

15. Método de controle para um sistema veicular equipado com célula de combustível, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende cortar a bateria veicular da linha de fornecimento de energia elétrica após a célula de combustível ser cortada da linha de fornecimento de energia elétrica.

16. Método de controle para um sistema veicular equipado com célula de combustível, de acordo com a reivindicação 14 ou 15, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende cortar a célula de combustível da linha de fornecimento de energia elétrica em um estado em que uma máquina auxiliar para a célula de combustível é eletricamente acoplada à célula de combustível.